Activity of phosphomonoesterases and the content of phosphorus in the eroded Luvisols of orchard and arable soils

• Autorzy: Kobierski M. , Lemanowicz J.

Warianty tytułu

PL

Aktywność fosformonoesteraz oraz zawartość fosforu w zerodowanej glebie płowej użytkowanej sadowniczo i rolniczo

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

An irrevocable effect of the process of tillage erosion is truncation of the surface horizon and the translocation and accumulation of the eroded soil material at the foot of the slope. It concerns mostly fine soil fractions, humus and nutrients (C, N, P). The rate of that process depends on the original morphology of soil profiles and the susceptibility to erosion, the amount and intensity of precipitation, but mostly on the method and period of soil use. The aim of the paper was to determine the effect of the use of eroded Luvisols on the content of available phosphorus and the activity of phosphomonoesterases against the physico-chemical properties selected. Based on the analysis of variance, there was found a significant effect of the use of soils on the activity of phosphatases in the surface horizons of the analysed soils. There was found a significantly higher activity of alkaline phosphatase (0.094–1.896 mM pNP·kg–1·h–1) and acid phosphatase (0.152–2.905 mM pNP·kg–1·h–1) in the soil material sampled from the herbicide strips of 30-year apple tree orchards, as compared with the activity of those enzymes in arable soils, with a similar soil profile morphology (without Et horizon), grain size composition and the properties of the parent material. Activity of phosphatases in the soil surface horizon of the herbicide strips was positively and significantly correlated with organic matter. There was reported no significant effect of the use of the eroded Luvisols on the content of available phosphorus in surface horizons.

PL

Nieodwracalnym skutkiem procesu erozji uprawowej jest spłycanie poziomu powierzchniowego oraz translokacja i akumulacja zerodowanego materiału glebowego u podnóża stoku. Dotyczy to głównie drobnych frakcji glebowych, próchnicy oraz składników pokarmowych (C, N, P). Tempo tego procesu zależy od pierwotnej budowy profilu glebowego i podatności na erozję, ilości i natężenia opadów atmosferycznych, ale przede wszystkim od sposobu i okresu użytkowania gleb. Celem pracy było określenie wpływu sposobu użytkowania zerodowanych gleb płowych na zawartość fosforu przyswajalnego i aktywność fosfomonoesteraz na tle wybranych właściwości fizyko-chemicznych. Na podstawie analizy wariancji stwierdzono istotny wpływ sposobu użytkowania na aktywność fosfataz w poziomie powierzchniowym badanych gleb. Stwierdzono istotnie dużą aktywność fosfatazy alkalicznej (0,094–1,896 mM pNP·kg–1·h–1) i fosfatazy kwaśnej (0,152–2,905 mM pNP·kg–1·h–1) w profilach glebowych pobranych z pasów herbicydowych 30-letnich sadów jabłoniowych w porównaniu do aktywności tych enzymów w glebie użytkowanej rolniczo o podobnej budowie morfologicznej (bez poziomu Et), składzie granulometrycznym i właściwościach skały macierzystej. Aktywność fosfataz w glebie poziomów powierzchniowych pasów herbicydowych była istotnie dodatnio skorelowana z zawartością materii organicznej. Stwierdzono brak istotnego wpływu sposobu użytkowania zerodowanych gleb płowych gleb na zawartość fosforu dostępnego dla roślin w poziomach powierzchniowych.

Słowa kluczowe

EN

alkaline phosphatase; acid phosphatase; erosion; Luvisols

PL

alkaliczna fosfataza; kwaśna fosfataza; erozja; gleby płowe

• Wydawca: Wydawnictwo Szkoły Głównej Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie
• Czasopismo: Przegląd Naukowy Inżynieria i Kształtowanie Środowiska
• Rocznik: 2016
• Tom: Vol. 25, No. 3
• Strony: 323--332
• Opis fizyczny: Bibliogr. 20 poz., tab., wykr.

Twórcy

autor

Kobierski M.

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

autor

Lemanowicz J.

• Zakład Biochemii Uniwersytet Technologiczno-Przyrodniczy UTP

Bibliografia

• An, S., Zheng, F., Pelts, S., Hamer, U., and Makeschin F. (2008). Soil quality degradation processes along a deforestation chronosequence in the Ziwuling area, China. Catena, 75: 248-256.
• De Alba, S., Lindstrom, M., Schumacher, T.E., and Malo, D.D. (2004). Soil landscape evolution due to soil redistribution by tillage: a new conceptual model of soil catena evolution in agricultural landscapes. Catena, 58, 77-100.
• De Gryze, S., Six, J., Bossuyt, H., Van Oost, K.M., and Merckx, R. (2008). The relationship between landform and the distribution of soil C, N and P under conventional and minimum tillage. Geoderma, 144, 180-188.
• Egner, H., Riehm, H., and Domingo, W.R. (1960). Untersuchungen über die chemische Bodenanalyse als Grundlage für die Beurteilung des Nährstoffzustandes der Böden. II. Chemische Extraktions methoden zur Phosphor- und Kalium Bestimmung. Kungliga Lantbrukshögskolans Annaler, 26, 199-215.
• Fu, W., Li, P., Wu, Y., and Tang, J. (2012). Effects of different light intensities on anti-oxidative enzyme activity, quality and biomass in lettuce. Horticultural Science, 3, 129-134.
• Geisseler, D., Linsler, D., Piegholdt, C., Andruschkewitsch, R., Raupp, J., and Ludwig, B. (2011). Distribution of phosphorus in size fractions of sandy soils with different fertilization histories. Journal of Plant Nutrition and Soil Science, 174, 891-898.
• Kizilkaya, R., and Dengiz, O. (2010). Variaton of land use and land cover effects on some soil physic-chemical characteristics and soil enzyme activity. Zemdirbyste-Agriculture, 97, 15-24.
• Kobierski, M. (2006). Long-term effect of intensive cultivation of orchards and arable soils in the Kraje ska Lake District on the total content of mercury. Polish Journal of Environmental Study, 15, 351-355.
• Lemanowicz, J. (2013). Mineral fertilization as a factor determining selected sorption properties of soil against the activity of phosphatases. Plant Soil and Environment, 59, 439-445.
• Lemanowicz, J., and Bartkowiak, A. (2015). Variation in the activity of phosphatases and the content of phosphorus and carbon in the top layer of soil one year after a forest fire. Scientific Review Engineering and Environmental Sciences, 68, 145-154.
• Nannipieri, P., Giagnoni, L., Landi, L., and Renella, G. (2011). Role of phosphatase enzymes in soil. In E.K. Bunemann (Ed.) Phosphorus in Action, Soil Biology, Berlin Heidelberg: Springer-Verlag, 215-243.
• PN-R-04023:1996. Chemical and agricultural analysis determination of the content of available phospho rus in mineral soils.
• PN-EN ISO 11260:2011. Soil quality Determination of effective cation exchange capacity and base saturation level using level barium chloride solution.
• Tabatabai, M.A., and Bremner, J.M. (1969). Use of p-nitrophenol phosphate for assay of soil phosphatase activity. Soil Biology and Biochememistry, 1, 301-307.
• Van Oost, K., Cerdan, O., and Quine, T.A. (2009). Accelerated sediment fluxes by water and tillage erosion on European agricultural land. Earth Surface Processes and Landforms, 34, 1625-1634.
• Ward, J.H. (1963). Hierarchical grouping to optimize an objective function. Journal American Statistical Association, 58, 236-244.
• Wojtasik, M., Wi niewski, P., and Loranc, L. (2008). Problems of soil erosion on example some communes of Kujawy-Pomerania and Wielkopolska provinces. Scientific Review Engineering and Environmental Sciences, 3, 41, 41-49.
• Wright, A.L. (2009). Soil phosphorus stocks and distribution in chemical fractions for long-term sugarcane, pasture, turfgrass, and forest systems in Florida. Nutrient Cycling in Agroecosystems, 88, 3, 223-231.
• Xu, G., Shao, H.B., Sun, J.N., and Chang, S.X. (2012). Phosphorus fractions and profile distribution in newly formed wetland soils along a salinity gradient in the Yellow River Delta in China. Journal of Plant Nutrient Soil Science, 175, 721-728.
• Zydlik, Z., Pacholak, E., and Sty a, K. (2011). Effect exerted on soil properties by appletree cultivation for many years and by replantation. Part I. Biochemical soil properties. Acta Scientarum Polonorum Hortorum Cultus, 10, 113-122

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2021).