Effect of Fertilisation with Nitrogen Macroelements on the Content of Sulphur and the Activity of Arylsulphatase in Soil

• Autorzy: Siwik-Ziomek A. , Lemanowicz J. , Koper J.

Warianty tytułu

PL

Wpływ nawożenia mikroskładnikami na zawartość siarki oraz aktywność arylosulfatazy w glebie

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The aim of the present research was to determine the effect of mineral fertilisation only on the activity of arylsulphatase (EC 3.1.6.1.) and the content of total sulphur and its fraction in soil under winter wheat. The soil was sampled from a field experiment set up on the area of the Agricultural Experiment Stadion at Grabow on the Vistula by the Institute of Soil Science and Plant Cultivation (IUNG) in Pulawy twice in the vegetation period of winter wheat in 2008. The experiment involved only mineral fertilisation: increasing rates of ammonium nitrate (0, 40, 80, 120, 160 kgN _ ha^–1) and fertilisation with P – 70 kgP2O5 _ ha^–1, K – 90 kgP2O5 _ ha^–1, Ca – 200 kgCaO _ ha^–1, Mg – 70 kgMgO _ ha^–1 and S in fertilisation forms with other elements. The activity of arylsulphatase was determined following the Tabatabai and Bremner method, and sulphate sulphur – compliant with the Bardsley–Lancaster method modified by COMN-IUNG. The fertilisation with ammonium nitrate determined the content of total sulphur and its fraction as well as the activity of arylsulphatase in Luvisol. The optimum nitrogen rate for the application of which the soil was identified with the highest content of total and organic sulphur was the rate of 80 kgN _ ha^–1. The Luvisol investigated demonstrated a low richness with sulphur and it should be enriched with that nutrient to facilitate the plants producing the yield adequate in both the quality and the size. A decrease in the activity of arylsulphatase when exposed to complete fertilisation with nutrients in a form of mineral salts points to an inactivating effect of ions of those elements on the activity of the enzyme in the soil.

PL

Celem pracy było określenie wpływu wyłącznie mineralnego nawożenia na aktywność arylosulfatazy (EC 3.1.6.1.) oraz zawartość siarki ogółem i jej frakcji w glebie spod uprawy pszenicy ozimej. Próbki gleby pobrano z doświadczenia polowego założonego na terenie RZD w Grabowie nad Wisłą, przez IUNG w Puławach dwukrotnie w sezonie wegetacyjnym pszenicy ozimej w 2008 r. W doświadczeniu zastosowano tylko nawożenie mineralne: wzrastające dawki saletry amonowej (0, 40, 80, 120, 160 kgN _ ha^–1) oraz nawożenie P – 70 kgP2O5 _ ha^–1, K – 90 kg P2O5 _ ha^–1, Ca – 200 kgCaO _ ha^–1, Mg – 70 kg MgO _ ha^–1 i S w formach nawozowych z innymi pierwiastkami. Aktywność arylosulfatazy oznaczono wg metody Tabatabai i Bremnera, a siarkę siarczanową zgodnie z metodą Bardsleya–Lancastera w modyfikacji COMN-IUNG. Nawożenie saletrą amonową determinowało zawartość siarki ogółem i jej frakcji oraz aktywność arylosulphatazy w płowej glebie. Optymalną dawką azotu, przy zastosowaniu której stwierdzono w glebie największą ilość siarki ogółem i organicznej, była ilość 80 kgN _ ha^–1. Badana gleba płowa wykazywała niską zasobność w siarkę i powinna być wzbogacona w ten składnik, by umożliwić roślin wydanie plonu o odpowiedniej jakości i ilości. Zmniejszenie aktywności arylosulfatazy przy pełnym nawożeniu składnikami pokarmowymi w postaci soli mineralnych wskazuje na inaktywujący wpływ jonów tych pierwiastków na aktywność enzymu w badanej glebie.

Słowa kluczowe

EN

arylsulphatase activity; sulphur; soils; macroelements

PL

siarka; gleba; makroskładniki; arylosulfataza

• Wydawca: Towarzystwo Chemii i Inżynierii Ekologicznej
• Czasopismo: Ecological Chemistry and Engineering. A
• Rocznik: 2013
• Tom: Vol. 20, nr 1
• Strony: 21--29
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., tab., wykr.

Twórcy

autor

Siwik-Ziomek A.

• Department of Biochemistry, Faculty of Agriculture and Biotechnology, University of Technology and Life Sciences in Bydgoszcz, ul. Bernardyñska 6, 85–029 Bydgoszcz, Poland, phone: [phone]

autor

Lemanowicz J.

autor

Koper J.

Bibliografia

• [1] Richards IR. Sulphur as a crop nutrient in the United Kingdom. Sulphur Agric. 1990;14:8-9.
• [2] Gupta AK, Paulsen HM, Haneklaus S, Schung E. Comparative efficacy of selected S sources. Sulphur Agric. 1997;20:15-20.
• [3] Schung E, Haneklaus S. Sulphur in agroecosystems. Amsterdam: Schung Kluwer Academic Publishers; 1998.
• [4] Motowicka-Terelak T, Terelak H. Sulphur in soils and plant of Poland. Folia Uni Agri Stetin. 2000;81:7-16.
• [5] Motowicka-Terelak T, Terelak H. Sulphur in soils of Poland – the status and the risks. Warszawa: Bibl Monit OErod; 1998.
• [6] Grzebisz W, Przygocka-Cyna K. Current problems of sulphur in Poland. Fertiliz Fertilizat. 2003;4:64-75.
• [7] Scherer HW. Sulfur in soils. J Plant Nutr Sci. 2009;172:326-335. DOI:10.1002/jpln.200900037.
• [8] Tabatabai MA, Bremner JM. Factors affecting soil arylsulfatase activity. Soil Sci Soc Am Proc. 1970;34:427-429.
• [9] Bardsley CE, Lancaster JD. Determination of reserve sulfur and soluble sulfates in soil. Soil Soc Am Proc. 1960;24:265-268.
• [10] Kabata-Pendias A, Piotrowska A, Motowicka-Terelak T, Maliszewska-Kordybach B, Filipiak K, Krakowiak A, et al. Podstawy oceny chemicznego zanieczyszczenia gleb. Metale ciężkie, siarka i WWA. Warszawa: PIOOE; 1995.
• [11] Kopeæ M, Gondek K. The effect of long-term diversifield fertilization on sulphur contents in soil and sward of a mountain meadow. Fertiliz Fertilizat. 2004;1(18):62-74.
• [12] Williams CH. Some factors affecting the mineralisation of organic sulphur in soils. Plant Soil. 1967;26:205-223.
• [13] Kiepul J. The after-effect of simulated sulphur immision and liming the balance of sulphur in soil. Zesz Probl Post Nauk Roln. 1999;467:539-545.
• [14] Lipiński W, Terelak H, Motowicka-Terelak T. Suggestion for limiting values of sulphate sulphur content in mineral soils for fertilization advisory needs. Roczn Glebozn. 2003;LIV(3):79-84.
• [15] Eriksen J. Organic manures as sources of fertiliser sulphur. Fertiliz Fertilizat. 2003;3(16):52-70.
• [16] Ganeshamurthy AN, Nielsen NE. Arylsulpatase and the biochemical mineralization of soil organic sulphur. Soil Biol. Biochem. 1990;22(8):1163-1165.
• [17] Germida JJ, Wainwright M, Gupta VVSR. Biochemistry of sulphur cycling in soil. Soil Biochem. 1992;7:1-53.