The microbial activity of soils located in the neighbourhood of the salt mine in Kłodawa vs selected chemical properties

• Autorzy: Mocek-Płóciniak A. , Spychalski W. , Głowacki A.

Warianty tytułu

PL

Aktywność mikrobiologiczna gleb położonych w sąsiedztwie kopalni soli w Kłodawie na tle wybranych właściwości chemicznych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The article presents the results of a study of microbial properties of soils influenced by emissions from the salt mine in Kłodawa vs salinity parameters. 15 medium-sized surface soil samples were collected from fields adjacent to the salt mine. The following parameters were measured in the samples: the content of water-soluble cations, pH, electrolytic conductivity, the content of carbon and nitrogen, salinity parameters - Z and SAR indexes. The following microbial properties were measured: total count of bacteria, fungi and actinobacteria and the enzymes activity. The soils under analysis were classified as luvisols soils of the good wheat complex and very good rye complex. The content of total carbon ranged from 0.86% to 5.72%, whereas the content of nitrogen ranged from 0.09% to 0.52%. Their pH was mostly alkaline and ranged from 6.25 to 8.16. It was impossible to classify them as saline soils according to the research findings and calculated parameters. There were higher values of electrolytic conductivity, Z and SAR indexes and the content of water-soluble sodium in the samples collected from direct neighbourhood of the source of emission. The research did not reveal any significant influence of higher, though diversified salinity of soils in the neighbourhood of the salt mine in Kłodawa on the count of basic groups of microorganisms and the enzymatic activity at their accumulation and humus levels. The microbial and biochemical parameters were more influenced by the content of organic matter, pH in the surface soil layers and species of plants grown rather than higher salinity. In most cases the most favourable edaphic conditions for the growth and development of microorganisms were in the epipedons under grassland and plantations of leguminous crops, especially red clover.

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań dotyczące właściwości mikrobiologicznych gleb będących pod wpływem emisyjnego oddziaływania kopalni soli Kłodawa na tle parametrów charakteryzujących stopień zasolenia. Do badań pobrano 15 średnich próbek powierzchniowych z pól przyległych do kopalni soli. W pobranych próbkach glebowych oznaczono zawartość kationów rozpuszczalnych w wodzie, odczyn, przewodnictwo elektrolityczne, zawartość węgla i azotu, oraz wyliczono parametry charakteryzujące stopień zasolenia takie jak współczynnik „Z” i SAR. Oznaczono także właściwości mikrobiologiczne takie jak: ogólną liczebność bakterii, grzybów i promieniowców oraz stężenie enzymów. Analizowane gleby zaliczono do gleb płowoziemnych, kompleksu pszennego dobrego i żytniego bardzo dobrego. Zawartość węgla ogólnego mieściła się w przedziale od 0,86 do 5,72%, azotu od 0,09-0,52%. Ich odczyn był w większości zasadowy a jego wartości wyrażone w jednostkach pH mieściły się w przedziale od 6,25-8,16. Uzyskane wyniki badań oraz wyliczone parametry nie pozwalały zaklasyfikować analizowanych gleb do zasolonych. Wyższe wartości przewodnictwa elektrolitycznego, wskaźnika „Z”, SAR oraz zawartości sodu rozpuszczalnego w wodzie stwierdzono w próbkach pobranych w bezpośrednim sąsiedztwie źródła emisji. Nie stwierdzono istotnego wpływu podwyższonego, choć zróżnicowanego, zasolenia gleb położonych w sąsiedztwie Kopalni Soli Kłodawa na liczebność podstawowych grup drobnoustrojów i aktywność enzymatyczną panującą w ich poziomach akumulacyjno-próchnicznych. Wspomniane parametry mikrobiologiczno-biochemiczne zależały bardziej od zawartości materii organicznej i odczynu określonego w poziomach wierzchnich oraz gatunków uprawianych roślin, niż podwyższonego zasolenia. W większości przypadków najkorzystniejsze warunki edaficzne dla wzrostu i rozwoju mikroorganizmów występowały w epipedonach pod użytkami zielonymi oraz uprawą roślin bobowatych, głównie koniczyny czerwonej.

Słowa kluczowe

EN

salinity; electrolytic conductivity; Z coefficient; SAR coefficient; enzymatic activity; microbial activity

PL

zasolenie; przewodnictwo elektrolityczne; współczynnik Z; współczynnik SAR; aktywność enzymatyczna; aktywność mikrobiologiczna

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Poznański Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Journal of Research and Applications in Agricultural Engineering
• Rocznik: 2016
• Tom: Vol. 61, nr 4
• Strony: 65--71
• Opis fizyczny: Bibliogr. 46 poz., tab., zdj.

Twórcy

autor

Mocek-Płóciniak A.

• Poznan University of Life Sciences, Department of General and Environmental Microbiology

autor

Spychalski W.

• Poznan University of Life Sciences, Department of Soil Science and Land Protection

autor

Głowacki A.

• Poznan University of Life Sciences, Department of Soil Science and Land Protection

Bibliografia

• [1] Aon M.A., Colaneri A.C. 2001: Temporal and spatial evolution of enzymatic activities and physical-chemical properties in an agricultural soil. Appl. Soil Ecol. 18; 255-270.
• [2] Bielińska E. J. 2001: Aktywność enzymatyczna gleby w sadzie wiśniowym w zależności od metody jej pielęgnacji. Rozpór. Nauk. AR Lublin, 251.
• [3] Bielińska E.J., Futa B., Mocek-Płóciniak A. 2014: Enzymy glebowe jako bioindykatory jakości i zdrowotności gleby. Wyd. Librepolis, Lublin.
• [4] Bielińska E.J., Mocek-Płóciniak A., 2009: Fosfatazy w środowisku glebowym. Wyd. UP, Poznań.
• [5] Bielińska E.J., Mocek-Płóciniak A. 2009: Impact of uncontrolled waste dumping on soil chemical and biochemical properties. Archives of Environmental Protection, Vol. 35, 3; 101-107.
• [6] Bielińska E.J., Pranagal J. 2006: Aktywność enzymatyczna jako wskaźnik degradacji gleb pyłowych użytkowanych rolniczo. Rocz. Glebozn. 56, ½: 41-49.
• [7] Burns R.G. 1985: Extracellular enzyme-substrate interaction in soil. [W:] Microbes in Their Natural Environments. Red. H. Slater, Cambridge University Press, New York;249-298.
• [8] Farrell R.E., Gupta V.V. S. R., Germida J.J. 1994: Effects of cultivation on the activity and kinetics of arylsulfatase in Saskatchewan soils. Soil Biol. Biochem. 26, 8; 1033-1040.
• [9] Gianinazzi S., Schüepp H., Barea J.M., Haselwandter K. 2002 (Eds): Mycorrhizal technology in agriculture. From genes ti bioproduct. Birkhäuser Verlag Basel, 296 pp.
• [10] Herbien S.A., Neal J.L. 1990: Phosphatase activity in artic tundra soils disturbed by vehicles. Soil Biol. Biochem. 22; 853-858.
• [11] IOŚ (2012) Monitoring Chemizmu Gleb Ornych w Polsce w latach 2010-2012. Biblioteka Monitoringu Środowiska, Warszawa 2012.
• [12] Jakubiak M., (2010): Zastosowanie symulacji laserowej wybranych gatunków roślin w celu zwiększenia ich przydatności dla rekultywacji terenów zasolonych., Rozprawa doktorska, Kraków.
• [13] Januszek K. 1999: Aktywność enzymatyczna wybranych gleb leśnych Polski południowej w świetle badań polowych i laboratoryjnych. Zesz. Nauk. Ar Krak., Rozpór. 250.
• [14] Jodełka J., Janikowskai K., Jakubczak A. 2008: Sezonowe zaminy liczebności drobnoustrojów w strefe ryzosferowej łąki nawożonej doglebowo I dolistnie. Łąkarstwo w Polsce 11; 67-76.
• [15] Kańska Z., Grabińska -Łoniewska A., łebkowska M., Żechowska E. 2001: Ćwiczenia laboratoryjne z biologii sanitarnej. Ofic. Wyd. PW, Warszawa.
• [16] Karczewska A. 2012: Ochrona gleb i rekultywacja terenów zdegradowanych. Wydawnictwo Uniwersytetu Przyrodniczego we Wrocławiu, 390.
• [17] Kieliszewska-Rokicka 2001: Enzymy glebowe i ich znaczenie w badaniach aktywności mikrobiologicznej gleby. Drobnoustroje środowiska glebowego - aspekty fizjologiczne, biochemiczne, genetyczne. Red. H. Dahm, A. PokojskaBurdziej, UMK Toruń: 37-47.
• [18] Kucharski J., Wyszkowska J. 2001: Microbiological properties of soil contaminated with diesel oil. Acta Agroph., 51; 113-120.
• [19] Kucharski J., Wyszkowska J. 2010: Oddziaływanie rolnictwa na właściwości mikrobiologiczne gleb. Studia i Rozprawy IUNG-PIB. Oddziaływanie rolnictwa na środowisko przyrodnicze w warunkach zmian klimatu, 19: 37-53.
• [20] Ladd J.N., Buttler J.H.A. 1972: Short - term assays of soil proteolytic enzyme activities using proteins and dipeptide derivatives as substrates. Soil Biol. Biochem. 4: 19-30.
• [21] Libudzisz i in. 2010: Mikrobiologia techniczna. Tom. 1. Mikroorganizmy i środowiska ich występowania. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa.
• [22] Margesin R., Zimmerbauer A., Schinner F. 2000: Monitoring of bioremediation by soil biological activities. Chemosphere 40; 339-346.
• [23] Martin J.P. 1950: Use of acid, rose Bengal and streptomycin in the plate method for estimating soil fungi. Soil Sci. 69: 215-232.
• [24] Martyniuk S., Księżniak A., Jończyk K., Kuś J. 2007: Charakterystyka mikrobiologiczna gleby pod pszenicą ozimą uprawianą w systemie ekologicznym i konwencjonalnym. J. Res. Apel. Agricult. Engineer. 52: 113-116.
• [25] Mocek A., 2015: Gleboznawstwo- Praca zbiorowa, PWN, Warszawa, ss. 571.
• [26] Mocek-Płóciniak A. 2014: Biologiczna rekultywacja terenów zdegradowanych po eksploatacji węgla brunatnego i rud miedzi. Nauka Przyr. Techno. 8, 3 #42.
• [27] Nannipieri P., Grego S., Ceccanti B. 1990: Ecological significance of the biological activity in soil. W: Soil biochemistry, 6. Red. J.M. Bollag, G. Stotzky. Marcel Dekker, New York; 293-355.
• [28] Pietr S.J., Węgrzyn T., Klimasz D. 2002: Mikroflora saprofityczna ryzosfery wybranych roślin darniowych sudeckiego boru świerkowego. Aktywność drobnoustrojów w różnych środowiskach. Wyd. AR Kraków; 151-156.
• [29] Przybulewska K., Błażejewska M. 2005: Wpływ zasolenia gleby na liczebność bakterii biorących udział w przemianach azotu. Roczniki Gleboznawcze, Tom LVI, Nr ¾, Warszawa; 100-105.
• [30] Przybulewska K., Krompiewska A. 2005: Wpływ wzrastającego zasolenia NaCl na liczebność drobnoustrojów metabolizujących wybrane związki organiczne w glebie. Inżynieria Ekologiczna Nr 13; 156-157.
• [31] Renella G., Egamberiyeva D., Landi L., Mench M., Nannipieri P. 2006: Microbial activity and hydrolase activities during decomposition of root exudates released by an artificial root surface in Cd-contaminated soils. Soil Biol. Biochem. 38; 702-708.
• [32] Skwaryło-Bednarz B. 2008: Ocena właściwości biologicznych gleb pod uprawą szarłatu (Amaranthus cruentus L. ). Acta Agrophys. 12(2); 527-534.
• [33] Solecka J., Ziemska J., Ranisz A., Laskowska A., Guśpiel A. 2013: Promieniowce- występowanie i wytwarzanie związków biologicznie czynnych. Post. Mikrobiol., 52, 1: 83-91.
• [34] Sosnowski J., Jankowski K., Ciepiela G.A., WiśniewskaKadżajan B., Deska J. 2012: Wpływ fitohormonów i zróżnicowanych dawek azotu stosowanych w uprawie Festulolium braunii z koniczyną łąkową na liczebność mikroorganizmów glebowych. Ochrona Środowiska i Zasobów Naturalnych Nr 53; 19-30.
• [35] Strzelczyk E. 2001: Endofity. Drobnoustroje środowiska glebowego. UMK Toruń; 97-107.
• [36] Tabatabai M.A. 1994: Enzymes. W: Methods of soil analysis. Part 2. Microbiological and biochemical properties. 5. Red. R.W. Weaver, S. Augle, P.J. Bottomly, D. Bezdicek, S. Smith, M.A. Tabatabai, A. Wollum. Soil Sci. Soc. Am. Madison; 775-833.
• [37] Tabatabai M.A., Bremner J.M. 1969: Use of p-nitrophenyl phosphate for assays of soil phosphatase activity. Soil Biol. Biochem., 1,4;301-307.
• [38] Telesiński A., Onoszko M., Patkowski M., Stręk M. 2014: Wpływ zasolenia na aktywność dehydrogenaz w odniesieniu do ekologicznego znaczenia skażenia gleby. Folia Pomer. Univ. Techno. Stein., Agric., Aliment., Pisc., Zootech., 309 (29); 115-122.
• [39] Thalmann A. 1968: Zur Methodik der Bestimmung der Dehydrogenases Aktivität in Boden mittels Triphenyltetrazoliumchlorid (TTC). Landwirtsch. Forsch. 21: 249-258.
• [40] Wielgosz E., Szember A. 2006: Wpływ wybranych roślin na liczebność i aktywność drobnoustrojów glebowych. Annales UMCS, Sec. E 61; 107-119.
• [41] Wielgosz E., Szember A., Pryciak I. 2004: Wpływ wybranych roślin na występowanie zespołów drobnoustrojów glebowych. Annales UMCS, Sec E, 59, 4: 1679-1688.
• [42] Wielgosz E., Szember A., Tokarzewska D. 2002: Wpływ wybranych roślin na liczebność niektórych zespołów drobnoustrojów glebowych oraz aktywność różnych grup morfologicznych bakterii amonifikujących. Annales UMCS, Sec. E, 57: 121-137.
• [43] Węgorek T., Bielińska E.J., (red.) 2013: Przydatność sosny zwyczajnej (Pinus sylvestris L.) do rekultywacji gruntów zdegradowanych imisjami azotowymi. Wyd. UP w Lublinie.
• [44] Wyszkowska J., Kucharski J., Jankowski K., Kijewski Ł. 2009: Wpływ resztek podzbiorowych na aktywność enzymów glebowych. Zesz. Prob. Post. Nauk Rol. 537; 403-412.
• [45] Zantua M.I., Bremner J.M. 1975: Comparison of methods of assaying urease activity in soil. Soil Biol. Biochem. 7: 291295.
• [46] Zhao Y., Wang P., Li J., Chen Y., Ying X., Liu S. 2009: the effects of two organic manures on soil properties and crop yields on a temperate calcareous soil under a wheat-maize cropping system. Europ. J. Agron. 31; 36-42.

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.