Zróżnicowanie zawartości N-ogółem oraz aktywności enzymów przemian azotu w glebie płowej i czarnej ziemi regionu Pomorza i Kujaw

• Autorzy: Piotrowska-Długosz A. , Długosz J. , Kobierski M. , Wilczewski E.

Warianty tytułu

EN

Differentiation of total n content and the activity of n-cycle enzymes in luvisol and phaeozem of the Pomorze and Kujawy region

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Celem badań było określenie zróżnicowania zawartości N-ogółem (NOG) oraz aktywności ureazy (UR), nitroreduktazy (NR) i poziomu amonifikacji argininy (ADA) w poziomie powierzchniowym gleby płowej oraz czarnej ziemi regionu Pomorza i Kujaw. W tym celu w kwietniu 2007 roku z obu obszarów pobrano po 50 próbek glebowych z punktów zlokalizowanych w sztywnej siatce kwadratów (10m x 10m). Wyniki badań opracowano metodami statystycznymi, a zmienność przestrzenną wybranych parametrów określono za pomocą map rastrowych oraz korelogramów, przedstawiających korelacje przestrzenne badanych zmiennych. Średnia zawartość N-ogółem w glebie płowej wynosiła 0,80 g•kg–1, natomiast w czarnej ziemi 1,80 g•kg–1. Aktywność ureazy mieściła się w zakresie 7,30-19,3 mg NH4 +•kg–1•h–1 w czarnej ziemi oraz 0,16-0,68 mg NH4 +•kg–1•h–1 w glebie płowej, natomiast poziom amonifikacji argininy wynosił średnio 4,09 mg NH4 +•kg–1•h–1 w czarnej ziemi oraz 1,31 mg NH4 +•kg–1•h–1 w glebie płowej. Aktywność nitroreduktazy była zbliżona w obu typach badanych gleb. Wyniki aktywności NR cechowały się wysokim zróżnicowaniem, co potwierdziły współczynniki zmienności wynoszące CV = 41,9% w glebie płowej oraz CV = 106,2% w czarnej ziemi, natomiast aktywność UR i ADA oraz zawartość N-ogółem wykazywała średnie zróżnicowanie (CV od 16 do 35%). Większość badanych zmiennych miała skośność dodatnią, a jedynie wyniki zawartości NOG w czarnej ziemi oraz aktywności UR w glebie płowej wykazywały ujemne wartości skośności. Kurtoza mieściła się w zakresie od –1,369 do 8,909 i dla większość badanych cech była ona dodatnia, co świadczy o większej koncentracji wyników wokół średniej w porównaniu do rozkładu normalnego. W obu badanych glebach najwyższe współczynniki korelacji prostej uzyskano pomiędzy zawartością CORG i NOG. Korelogramy wykazały, że badane zmienne charakteryzowały się zróżnicowaną korelacją przestrzenną, a największą korelację wykazywała aktywność NR w próbkach czarnej ziemi. Mapy przestrzennego rozmieszczenia wyników badanych zmiennych wykazały, że rozmieszczenie wartości każdej z nich wykazywało inny kierunek. Ponadto wartości danej cechy były odmiennie rozmieszczone w obu typach gleb.

EN

The objective of this study was to evaluate and compare the spatial differentiation of total-N content and urease (UR), nitrate reductase (NR) and arginine deaminase (ADA) activities in the surface horizon of Luvisol and Phaeozem of the Pomorze and Kujawy region. 50 soil samples from both study areas were collected in April 2007 in a square sampling grid (90 m x 40 m). The results were evaluated with the use of classic statistical and modern geostatistical methods. Spatial variability of the investigated parameters was evaluated by using empirical semivariograms with adjusted theoretical mathematical model of variograms. Raster maps of the studied properties were drawn. Mean value of total-N content in Luvisol samples was 0.80 g•kg–1, while in case of Phaeozem it amounted to 1.80 g•kg–1. Urease activity ranged 7.30-19.3 mg NH4•kg–1•h–1, while arginine deaminase activity was 4.09 mg NH4•kg–1•h–1 in Phaeozem and 1.31 mg NH4•kg–1•h–1 in Luvisol. The nitrate reductase activity was similar in samples of both types of soils. Differentiation of NR activity was very high, what was confirmed by coefficients of variation values (CV%) amounting for 41.9% in Luvisol and 106.2% in Phaeozem, while UR, ADA activity and total-N content showed a moderate variability (CV = 16-35%). The kurtosis ranged from –1.369 to 8.909 and most of variables studied shown the positive values of this parameter, suggesting higher concentration of the data around the average value compared with the normal distribution. In both soil studied the highest positive correlation coefficients were found between CORG and NTOT content. Correlograms displayed various spatial correlation of properties determined and the highest spatial correlation was calculated for NR activity in Phaeozem. The raster maps showed that the distribution of each variable had the different direction in the area studied and the same variable was distributed diversely in both topsoils.

Słowa kluczowe

PL

gleba płowa; czarna ziemia; zmienność przestrzenna; N-ogółem; aktywność enzymatyczna; ureaza; nitroreduktaza; poziom amonifikacji argininy

EN

Luvisol; Phaeozems; spatial variability; total N; enzymatic activity; urease; nitrate reductase; arginine deaminase activity

• Wydawca: Towarzystwo Chemii i Inżynierii Ekologicznej
• Czasopismo: Proceedings of ECOpole
• Rocznik: 2013
• Tom: Vol. 7, No. 1
• Strony: 229--235
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., rys., wykr., tab.

Twórcy

autor

Piotrowska-Długosz A.

• Zakład Biochemii, Katedra Gleboznawstwa i Ochrony Gleb, Wydział Rolnictwa i Biotechnologii, Uniwersytet Technologiczno-Przyrodniczy w Bydgoszczy, ul. Bernardyńska 6, 85-029 Bydgoszcz
• [e-mail]

autor

Długosz J.

• Katedra Gleboznawstwa i Ochrony Gleb, Wydział Rolnictwa i Biotechnologii, Uniwersytet Technologiczno-Przyrodniczy w Bydgoszczy, ul. Bernardyńska 6, 85-029 Bydgoszcz

autor

Kobierski M.

• Katedra Gleboznawstwa i Ochrony Gleb, Wydział Rolnictwa i Biotechnologii, Uniwersytet Technologiczno-Przyrodniczy w Bydgoszczy, ul. Bernardyńska 6, 85-029 Bydgoszcz
• Katedra Gleboznawstwa i Ochrony Gleb, Wydział Rolnictwa i Biotechnologii, Uniwersytet Technologiczno-Przyrodniczy w Bydgoszczy, ul. Bernardyńska 6, 85-029 Bydgoszcz

autor

Wilczewski E.

• Katedra Agrotechnologii, Wydział Rolnictwa i Biotechnologii, Uniwersytet Technologiczno-Przyrodniczy w Bydgoszczy, ul. A. Kordeckiego 20, 85-225 Bydgoszcz

Bibliografia

• [1] Lityński T, Jurkowska H. Żyzność gleby i odżywianie się roślin. Warszawa: PWN; 1982.
• [2] Wyczółkowski AI, Dąbek-Szreniawska M. Acta Agrophys. 2005;3:37-61.
• [3] Kobus J. Zesz Probl Post Nauk Roln. 1996;440:151-173.
• [4] Paul EA, Clark FE. Soil Microbiology and Biochemistry. San Diego: Academic Press; 1996.
• [5] Geisseler D, Horwath WR, Joergensen RG, Ludwig B. Soil Biol Biochem. 2010;42:2058-2067. DOI: 10.1016/j.soilbio.2010.08.021.
• [6] Abdelmagid HM, Tabatabai MA. Soil Biol Biochem. 1987;19:421-427.
• [7] Kaszubiak H, Durska G. Pol J Soil Sci. 1992;5:165-170.
• [8] Burket JZ, Dick RP. Biol Fertil Soils. 1998;27:430-438.
• [9] Deng SP, Tabatabai MA. Biol Fertil Soils. 1996;22:202-207.
• [10] Barabasz W. Post Mikrobiol. 1991;30(4):395-410.
• [11] Barabasz W. Post Mikrobiol. 1992;31(1):3-33.
• [12] Łoginow W, Spychaj-Fabisiak E. Post Nauk Roln. 1985;32:3-15.
• [13] Szjdak L, Gaca W. Chem Ecol. 2010;26:123-143. DOI: 10.080/02757540.2010.501028.
• [14] Piotrowska A, Długosz J, Namysłowska-Wilczyńska B, Zamorski R. Biol Fertil Soils. 2011;47:101-109. DOI: 10.1007/S00374-010-0507-3.
• [15] Kandeler E, Gerber H. Biol Fertil Soils. 1988;6:68-72.
• [16] Kandeler E. Enzymes Involved in Nitrogen Metabolism. W: Methods in Soil Biology. Scinner F, Öhlinger R, Kandeler E, Mrgesin R, editors. Berlin Heidelberg: Springer-Verlag; 1995:163-184.
• [17] Wilding LP. Spatial variability: its documentation, accommodation, and implication to soil surveys. W: Soil spatial variability. Nielsen DR, Bouma J, editors. Wageningen: Pudoc; 1985:166-194.