Effect of soil inoculation with microorganisms isolated from long-term herbicide experiment on biomass content in it

• Autorzy: Przybulewska K. , Sienicka K.

Warianty tytułu

PL

Wpływ szczepienia gleby drobnoustrojami wyizolowanymi z wieloletnich doświadczeń herbicydowych na zawartość w niej biomasy

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The study aimed at determining changes in live microbial biomass content in atrazine-contaminated soil, inoculated in addition with strains resistant to triazine herbicides. Biomass content was measured with Wösthoff-Ultragas U4S analyzer according to Anderson and Domsch. As a result of the performed study, an increase in live microbial biomass content was found to occur in atrazine-contaminated soil. Inoculation of soil, in particular of the atrazine-supplemenled one, with strains resistant to triazine herbicides, or with their mixture, induced an intensive increase in biomass content, especially after introduction of bacteria Pseudomonas sp. and Peanibacillus amyloliticus. In case of inoculation of the non-sterile soil with indigenous microflora, competition and selection processes occured very frequently, affecting less intensive increases in biomass content than it happened in sterilized soil.

PL

Praca miała na celu określenie zmian zawartości biomasy żywych drobnoustrojów w glebie zanieczyszczonej atrazyną, którą dodatkowo inokulowano szczepami odpornymi na herbicydy triazynowe. Zwartość biomasy mierzono w aparacie Wosthoff-Ultragas U4S metodą Andersona i Domscha. W wyniku przeprowadzonych badań stwierdzono, że w glebie zanieczyszczonej atrazyną nastąpił przyrost zawartości biomasy żywych drobnoustrojów. Inokulowanie gleby, szczególnie z dodatkiem atrazyny szczepami odpornymi na herbicydy triazynowe, lub ich mieszaniną, powodowało intensywny wzrost zawartości biomasy, szczególnie w przypadku wprowadzenia bakterii z rodzaju Pseudomonas sp. i Peanibacillus amyloliticus. W przypadku szczepienia gleby niesterylnej z mikroflorą rodzimą często występuje zjawisko konkurencji i selekcji wpływające na mniej intensywne przyrosty zawartości biomasy niż to miało miejsce w glebie wcześniej wyjałowionej.

Słowa kluczowe

EN

microbial biomass; atrazine; soil

PL

biomasa mikroorganizmów; atrazyna; gleba

• Wydawca: Towarzystwo Chemii i Inżynierii Ekologicznej
• Czasopismo: Ecological Chemistry and Engineering. A
• Rocznik: 2008
• Tom: Vol. 15, nr 7
• Strony: 657--664
• Opis fizyczny: Bibliogr. 36 poz., rys.

Twórcy

autor

Przybulewska K.

autor

Sienicka K.

• Department of Microbiology and Biotechnology of Environment, Agricultural University of Szczecin, ul. J. Słowackiego 17, 71--434 Szczecin,

Bibliografia

• [1] Badura L: Mikroorganizmy w ekosystemach glebowych ich występowanie i funkcje. Post. Mikrobiol. 1985, 24(3), 153-18l.
• [2] Nowak A.: Pomiary oddychania w ocenie wpływu czynników środowiskowych na mikroflorę glebową. Post. Mikrobiol. 1986, 25(3-4), 273-280.
• [3] Wardle D. and Parkinson D.: Relative importance of the effect 012-4-D. glyphosate and environmental variables on the soil microbial biomass. Plant and Soil, 1991, 134, 209-219.
• [4] Wardle D. and Parkinson D.: Influence of the herbicides 2-4-D and glyphosate on soil microbial biomass and activity: a field experiment. Soil Biol. Biochem. 1992, 24(2), 185-186.
• [5] Nowak A.: Oddziaływanie uboczne pestycydów na mikroflorę i niektóre właściwości biochemiczne gleb. Post. Mikrobiol. 1983, 22(1), 95-108.
• [6] Wardle D.A.: A comparative assessment of factors which influence microbial biomass carbon and nitrogen leves in soil. Biol. Rev. 1992, 67, 321-358.
• [7] Strzelec A., Kobus J. and Czaban J.: The influence of s-triazine and urea herbicides on the development of soil microorganisms in various types of soil. Roczn. Glebozn. 1985, 36(4), 75-87.
• [8] Perucci P. and Scarponi L: Effects of the herbicide imazothapyr on soil microbial biomass and various soil enzyme activities. Biol. Fertil. Soils 1994, 17, 237-240.
• [9] Tu C.M.: Effect of selected herbicides on activities of microorganisms in soils. J. Environ. Sci. Health B. 1996, 31(6), 1201-1214.
• [10] Perucci P. and Scarponi L: Microbial biomass-peristence of relationships of actifluorfen in Piaseczki clay-loam soil. Zentraib. Mikrobiol. 1993, 148, 16-23.
• [11] Edwards C.A., Subler S. and Cheng S.K.: A microcosm system for evaluating of the pesticides on dynamic soil processes and soil organisms. Proc. Brighton Crop Protect. Conf., Pest and Disease. 1994, 3, 1301-1306.
• [12] Nowak J.: Dynamika biologicznego abiotycznego rozkładu niektórych pestycydów w glebie oraz ich wpływ na ilość biomasy żywych mikroorganizmów. Rozpr. nr 169 AR Szczecin, 1995.
• [13] Schinner F., Bayer H. and Mitterer M.: The influence of herbicides on microbial activity in soil materials. Bodenkultur. 1983, 34, 22-30.
• [14] Andresch I., Anderson J.P.E., Arnold D.J., Lewis F. and Torstensson L: Side effects of pesticides on carbon and nitrogen transformations in soils. Proc. Int. Symp. Environ. Aspects of Pesticide in Microbiology, Sweden 1992, 61-67.
• [15] Harden T., Joergensen R.G., Meyer B. and Wolters V.: Soil microbial biomass estimated by fumigation-extraction and substrate-induced respiration in two pesticide-treated soils. Soil Biol. Biochem. 1993, 25(6), 679-683.
• [16] Łakota S. and Raszka A.: Metody badawcze służące do oceny ubocznego działania pestycydów na środowisko. Pestycydy 1993, 1, 35-37.
• [17] Przybulewska K, Nowak A., Majchrzak A., Rola H., Rola J. and Kucharski M.: Changes in the counts of main soil microflora taxonomic groups after multi-annual application of herbicides. Ecol. Chem. Eng. 2007, 14(8), 854-866.
• [18] Przybulewska K. and Sienicka K.: Decomposition of atrazine by microorganisms isolated from tong-term herbicide experiment soil. Ecol. Chem. Eng. 2008, in press.
• [19] Przybulewska K. and Sienicka K.: Development of microorganisms in atrazine-contaminated soil after inoculation with strains isolated from tong-term herbicide experiment soil. Ecol. Chem. Eng. 2008, in press.
• [20] Nowak A. and Wronkowska H.: On the efficiency of soil sterilization in autoclave. Zentralbl. Mikrobiol. 1987, 142, 521-525.
• [21] Malkomes H.P.: Influence of the herbicide Gropper on microbial activities in the soil under laboratory conditions, Nachrichtenbl. Dtsch. Pflanzenschutzdienstes, 1989, 41(7), 104-108.
• [22] Wardle D. and Parkinson D.: Effects of three herbicides on soil microbial biomass and activity. Plant and Soil 1990, 122, 21-28.
• [23] Schuster E. and Schröder D.: Side-effects of sequentially-applied pesticides on non-target soil microorganisms: field experiments. Soil Biol. Biochem. 1990, 22, 367-373.
• [24] Węgorek W., Kaszubiak H., Muszyńska M. and Durska G.: Wpływ herbicydów na mikroflorę glebową. Post. Nauk Rol. 1994, 4, 49-55.
• [25] Nowak A.: Wpływ pestycydów na aktywność biologiczną gleby. Aura 1982, (5), 12-13.
• [26] Tu. C.M.: Effect of some herbicides on activities of microorganisms and enzymes in soil. J. Environ. Sci. Health. 1992, 27(6), 695-709.
• [27] Wardle D.A. and Rahman A.: Side effects of herbicides on the soil microbial biomass. Proc. Int. Weed Control Congress 1992, (2), 561-564.
• [28] Jiang H., Xianzhu D. and Shunpeng L: Effects of atrazine and its degrader Exiguobaterium sp. BTAHI on soil microbial community. J. Appl. Ecol. 2005, 16(8), 1518-1522.
• [29] Lopez L, Pozo C., Rode1as B., Calvo C., Juarez B., Martinez-Toledo M.V. and Gonzalez-Lopez J.: Identification of Bacteria Isolated from an Oligotrophic Lake with Pesticide Removal Capacities. Ecotoxicology 2005, 14(3), 299-312.
• [30] Gan J., Becker R.L, Koskinen W.C. and Buhler D.D.: Degradation of atrazine in two soils as a function of concentration. J. Environ. Qual. 1996, 25(5), 1064-1072.
• [31] Wardle DA., Yeates G.W., Nicho1son KS., Bonner K.I., Watson R.N., Jiang H., Xianzhu D. and Shunpeng L.: Response of soil microbial biomass dynamics, activity and plant litter decomposition to agricultural intensification over a seven-year period. Soil Biol. Biochem. 1999, 31(12), 1707-1720.
• [32] Seghers D., Verthe K, Reheul D., Bulcke R, Siciliano S.D., Verstraete W. and Topp E.M.: Effect of tong-term herbicide applications on the bacterial community structure and Junction in an agricultural soil. FEMS Microbiol. Ecol. 2003, 46(2), 139-146.
• [33] Perucci P. and Scarponi L: Microbial biomass - peristence of relationships of actifluorfen in Piaseczki day-loam soil. Zentraib. Mikrobiol. 1993, 148, 16-23.
• [34] Roslycky E.B.: Physio1ogical and other changes in soil microflora induced by prolonged herbicide treatments. Phyton (B. Aires) 1987, 47(1-2), 73-82.
• [35] Cox C.: Atrazine: environmental contamination and ecological effects. J. Pesticide Reform 2001, 21(3), 12-20.
• [36] Domsch K.H.: Pestizide in Boden. VCH Weinheim, New York-Basel-Cambridge 1992.