Seasonal Changes of Selenium and Selected Oxidoreductases in Soil under Manure and Nitrogen Fertilzation

• Autorzy: Borowska K. , Kozik K. , Grabowska M.

Identyfikatory

DOI

10.2428/ecea.2013.20(10)106

Warianty tytułu

PL

Sezonowe zmiany zawartości selenu oraz aktywności wybranych oksydoreduktaz w glebie w warunkach nawożenia obornikiem i azotem

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The aim of the study was to determine the changes of total and available Se concentrations in soil and some oxidoreductases activity in relation to applied doses of fertilizers over vegetation period. The experiment was conducted applying the following crop rotation system – potato – winter wheat with intercrop – spring barley+ undersown – red clover and grasses designed in a split-plot with four replications. The soil was fertilized with farmyard manure (FYM) at doses 0, 20, 40, 60 and 80 Mg · ha^–1 (under potato) and with nitrogen at rates 0, 30 and 60 kgN · ha^–1 under red clover and grasses. Total selenium content in soil under red clover and grasses cultivation ranged from 132 to 169 μg · kg^–1, what indicates that analysed soil is poor in this microelement. FYM fertilization significantly increased total selenium content in the soil with increasing doses of this fertilizer. The highest amounts of total selenium were found in soil at the beginning of the investigation period. The highest content of phytoavailable fractions and their share in the total selenium were observed in the case of fertilization with FYM at a dose of 40 Mg · ha^–1 and then decreased with increasing doses of FYM. FYM fertilization as well as mineral nitrogen stimulated the activity of the investigated oxidoreductases, in comparison with non fertilized soil. The highest amounts of enzymes activity were obtained in July. The calculated correlation coefficients between total selenium and organic carbon and total nitrogen content in soil; enzymes activity and organic carbon and total nitrogen and between total selenium content and DHA activity, confirmed a close inter-relationship among these parameters.

PL

Celem pracy było określenie zmian zawartości selenu przyswajalnego dla roślin oraz aktywności wybranych enzymów uczestniczących w przemianach oksydoredukcyjnych w glebie w warunkach zróżnicowanego nawożenia. Próbki gleby pochodziły z doświadczenia prowadzonego przez IUNG w Puławach na terenie RZD Grabów nad Wisłą, z wariantu wzbogacającego glebę w substancję organiczną, z następującym doborem roślin w zmianowaniu: ziemniaki – pszenica ozima + międzyplon – jęczmień jary z wsiewką – koniczyna z trawami. Próbki pobrano czterokrotnie (w marcu, maju, lipcu i wrześniu) w 2001 r. z obiektów, na których uprawiano koniczynę czerwoną. Nawożenie obornikiem zastosowano (jednorazowo w trakcie rotacji) pod ziemniaki w dawkach 0, 20, 40, 60 i 80 Mg · ha^–1, natomiast pod koniczynę czerwoną z trawami zastosowano azot w postaci saletry amonowej w ilości 0, 40 i 120 kgN · ha^–1. Fitoprzyswajalne formy selenu wyekstrahowano z gleby, wykorzystując część analizy specjacyjnej zgodnie z metodą Chao i Sanzolone (1989) w modyfikacji Wang i Chen (2003), a następnie oznaczono metodą Watkinsona (1966) przy użyciu spektrofluorymetru F-2000 firmy Hitachi. Aktywność dehydrogenaz (DHA) oznaczono metodą Casida (1964), a katalazy (CAT) metodą Johnsona i Temple (1964). Ogólna zawartość selenu w glebie pod koniczynę czerwoną z trawami wahała się od 132 do 169 μg · kg^–1, co oznacza glebę ubogą w ten mikrślement. Wykazano, że nawożenie obornikiem w glebie pod uprawą koniczyny czerwonej z trawami wpływało istotnie na zawartość selenu przyswajalnego dla roślin. Niezależnie od terminu pobierania próbek glebowych, zastosowanie największej dawki obornika spowodowało istotne zwiększenie zawartości tych frakcji selenu w glebie. Nie wykazano natomiast jednoznacznego wpływu azotu w tym zakresie. Zawartość oznaczonych fitoprzyswajalnych frakcji selenu w środowisku glebowym oraz aktywność wybranych enzymów podlegała stałym wahaniom i wykazywała zmienność sezonową. Nawożenie obornikiem wyraźnie stymulowało aktywność enzymatyczną gleby. Obliczone wartości współczynników korelacji wykazały istotne zależności między aktywnością badanych enzymów glebowych a zawartością węgla organicznego i ogólną zawartością azotu.

Słowa kluczowe

EN

selenium; available fractions; dehydrogenases; catalase; farmyard manure; nitrogen

PL

selen; frakcje przyswajalne; dehydrogenazy; katalaza; obornik; azot

• Wydawca: Towarzystwo Chemii i Inżynierii Ekologicznej
• Czasopismo: Ecological Chemistry and Engineering. A
• Rocznik: 2013
• Tom: Vol. 20, nr 10
• Strony: 1163--1172
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., tab.

Twórcy

autor

Borowska K.

• Department of Biochemistry, University of Technology and Life Sciences, ul. Bernardyńska 6, 85–029 Bydgoszcz, Poland

autor

Kozik K.

• Department of Biochemistry, University of Technology and Life Sciences, ul. Bernardyńska 6, 85–029 Bydgoszcz, Poland

autor

Grabowska M.

• Department of Biochemistry, University of Technology and Life Sciences, ul. Bernardyńska 6, 85–029 Bydgoszcz, Poland

Bibliografia

• [1] Ellis DE, Salt DE. Current Opinion in Plant Biology. 2003;6:273-279.
• [2] Kabata-Pendias A. Trace elements in soils and plants. 4th ed. Boca Raton: CRC Press, Taylor&Francis Group; 2011.
• [3] Eich-Greatorex S, Krogstad T, Sogn TA. J Plant Nutr Soil Sci. 2010;173:337-344. DOI: 10.1002/jpln.200900004.
• [4] Samuel AD, Vicas S, Sipos M. Anal Univ Oradea Fasc Biologie. 2005;12:143-146.
• [5] Mocek A, Drzymała S. Geneza, analiza i klasyfikacja gleb. Poznań: Wyd UP; 2010.
• [6] Watkinson JH. Anal Chem. 1966;38:92-97. DOI: 10.1021/ac60233a025.
• [7] Chao TT, Sanzolone RF. Soil Sci Soc Am J. 1989;53(2):385-392. DOI: 10.2136/sssaj1989.03615995005300020012x.
• [8] Wang MC, Chen HM. Chemosphere. 2003;52:585-593. DOI.org/10.1016/S0045-6535(03)00240-6.
• [9] Casida LEJr, Klein DA, Santoro T. Soil Sci. 1964;98:371-376.
• [10] Johnson JI, Temple KL. Soil Sci Soc Am Proc. 1964;28:207-216.
• [11] Mocek-Płóciniak A. Nauka Przyr Technol. 2010:4(6):1-10 [in Polish].
• [12] Borowska K, Koper J. Fres Environ Bull. 2009;18(7):1146-1149.
• [13] Schulz E. Archiv Agron Soil Sci. 2004;50:33-48.
• [14] Siwik-Ziomek A, Koper J, Zamorski R. Chem Ecol. 2010;26:117-122. DOI: 10.1080/02757540.2010.497760