Deamination of alanine and aspartic acid in soil contaminated with plant protection chemicals under laboratory conditions

• Autorzy: Jastrzębska E.

Warianty tytułu

PL

Deaminacja alaniny i kwasu asparaginowego w glebie zanieczyszczonej środkami ochrony roślin w warunkach laboratoryjnych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The objective of this study was to determine the effect of soil contamination with fungicides, Unix 75 WG (cyprodinil) and Riza 250 EW (tebuconazole), and insecticides, Nomolt 150 SC (teflubenzuron) and Dursban 480 EC (chlorpyrifos), on the deamination of DL-alanine and DL-aspartic acid in brown soil with the granulometric composition of loamy sand (pHKCl 6.6). A laboratory experiment was carried out in glass beakers (100 cm3) containing 50 g samples of soil mixed with one of the studied amino acids as the source of organic nitrogen (0.250 mg N×kg–1 soil) and an insecticide/fungicide dose of 0, 0.5, 5.0, 50 and 500 mgźkg–1 d.m. soil on active ingredient basis. Soil moisture was brought to the level of 60% capillary water capacity with the use of demineralized water, and the samples were incubated at 25°C. The N-NH4 and N-NO3 content of soil was determined colorimetrically at 12-hour intervals (0, 12, 24, 36 and 48 h). The results of the experiment indicate that fungicides and insecticides affected the deamination of organic nitrogen sources, and the direction and force of those reactions was determined by the type and dose of the crop protection chemical and the date of analysis. Tebuconazole and chlorpyrifos had more adverse effects on amino acid mineralization than cyprodinil and teflubenzuron.

PL

Celem podj.tych bada. by.o okre.lenie wp.ywu zanieczyszczenia gleby fungicydami Unix 75 WG (cyprodinil) i Riza 250 EW (tebukonazol) oraz insektycydami: Nomolt 150 SC (teflubenzuron) i Dursban 480 EC (chloropiryfos) na deaminacji DL-alaniny i kwasu L-asparaginowego w glebie brunatnej o składzie granulometrycznym piasku gliniastego (pHKCl 6,6). Do.wiadczenie laboratoryjne przeprowadzono w zlewkach szklanych (100 cm3), w ktorych umieszczono po 50 g gleby wymieszanej z jednym z aminokwasow jako źrodłem azotu organicznego (0, 250 mg Nl-kg .1gleby) oraz odpowiedni. dawk. insektycydu, w przeliczeniu na substancję czynną: 0; 0,5; 5,0; 50; 500 mg�Ekg.1 s.m. gleby. Następnie wilgotność gleby doprowadzono do 60% kapilarnej pojemności wodnej za pomocą wody demineralizowanej i inkubowano w temperaturze 25oC. Zawartość N-NH4 i N-NO3 w glebie oznaczono kolorymetrycznie w odst.pach 12-godzinnych (0, 12, 24 36 i 48 h). W wyniku badań stwierdzono, że fungicydy i insektycydy wpływały na przebieg deaminacji organicznych źrodeł azotu, a kierunek i siła ich oddziaływania były uwarunkowane rodzajem środka ochrony roślin, jego dawkę i terminem badań. Tebukonazol i chloropiryfos wywierały większy negatywny wpływ na przebieg procesu mineralizacji aminokwasów w porównaniu z cyprodinilem i teflubenzuronem.

Słowa kluczowe

EN

ammonification; insecticides; fungicides; soil

PL

amonifikacja; insektycydy; fungicydy; gleba

• Wydawca: Towarzystwo Chemii i Inżynierii Ekologicznej
• Czasopismo: Ecological Chemistry and Engineering. S
• Rocznik: 2010
• Tom: Vol. 17, nr 4
• Strony: 477--451
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Jastrzębska E.

• Katedra Mikrobiologii, Uniwersytet Warmińsko-Mazurski w Olsztynie,

Bibliografia

• [1] Friedel J.K. and Scheller E.: Composition of hydrolysable amino acids in soil organic matter and soil microbial biomass. Soil Biol. Biochem., 2002, 34, 315-325.
• [2] McLain J.E.T. and Martens D.A.: Nitrous oxide flux from soil amino acid mineralization. Soil Biol. Biochem., 2005, 37, 289-299.
• [3] O'Dowd R.W., Barraclough D. and Hopkins D.W.: Nitrogen and carbon mineralization in soil amended with D- and L-leucine. Soil Biol. Biochem., 1999, 31, 1573-1578.
• [4] Owen A.G. and Jones D.L.: Competition for amino acids between wheat roots and rhizosphere microorganisms and the role of amino acids in plant N acquisition. Soil Biol. Biochem., 2001, 33, 651-657.
• [5] Pietri J.C.A. and Brookes P.C.: Nitrogen mineralisation along a pH gradient of a silty loam UK soil. Soil Biol. Biochem., 2008, 40, 797-802.
• [6] Jones D.L.: Amino acid biodegradation and its potential effects on organic nitrogen capture by plants. Soil Biol. Biochem., 1999, 31, 613-622.
• [7] Vinolas L.C., Vallejo V.R. and Jones D.L.: Control of amino acid mineralization and microbial metabolism by temperature. Soil Biol. Biochem., 2001, 33, 1137-1140.
• [8] Landi L., Barraclough D., Badalucco L., Gelsomino A. and Nannipieri P.: Methionine-sulphoximine affects N mineralisation-immobilisation in soil. Soil Biol. Biochem., 1999, 31, 253-259.
• [9] Das A.C., Chakravarty A., Sen G., Sukul P. and Mukherjee D.: A comparative study on the dissipation and microbial metabolism of organophosphate and carbamate insecticides in orchaqualf and fluvaquent soils of West Bengal. Chemosphere, 2005, 58, 579-584.
• [10] Lupwayi N.Z., Harker K.N., Dosdall L.M., Turkington T.K., Blackshaw R.E., O’Donovan J.T., Ca´rcamo H.A., Otani J.K. and Clayton G.W.: Changes in functional structure of soil bacterial communities due to fungicide and insecticide applications in canola. Agricult., Ecosyst. & Environ., 2009, 130, 109-114.
• [11] Wyszkowska J., Kucharski M., Kucharski J. and Borowik A.: Transformation of aspartic acid and l-glutamic acid in the presence of nitrification inhibitors. Acta Agrcult. Silv. ser Agrcult., 2006, 49, 507-515.
• [12] Wyszkowska J.: Biological properties of soil contaminated with hexavalent chromium. Rozprawy i Monogr. 65. Wyd. UWM, Olsztyn 2002, 1-134.
• [13] StatSoft, Inc.: Statistica (data analysis software system), 2009, version 9, www.statsoft.com
• [14] Pandey S. and Singh D.K.: Soil dehydrogenase, phoshomonoesteraze and arginine deaminase activities in an insecticide treated groudnut (Arachis hypogaea L.) field. Chemosphere, 2006, 63, 869-880.
• [15] Kucharski J., Baćmaga M. and Wyszkowska J.: Effect of herbicides on the course of ammonification in soil. J. Elementol., 2009, 14(3), 477-487.
• [16] Jastrzębska E.: The effect of soil contamination with fungicides on microorganisms counts. Polish J. Natur. Sci., 2006, 21(2), 487-498.
• [17] Wang M-C., Liu Y., Wang Q., Gong M., Hua X-M., Pang Y., Hu S. and Yang Y.: Impact of methamidophos on the biochemical, catabolic, and genetic characteristics of soil microbial communities. Soil Biol. Biochem., 2008, 40, 778-788.
• [18] Das A.C. and Mukherjee D.: Soil application of insecticides influences microorganisms and plant nutrients. Appl. Soil Ecol., 2000, 14, 55-62.
• [19] Lakshmi C.V., Kumar M. and Khanna S.: Biotransformation of chlorpyrifos and bioremediation of contaminated soil. Int. Biodeterior. Biodegrad., 2008, 62, 204-209.