Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

The impact of production of silver nanoparticles using soil fungi and its applications for reducing irrigation water salinity

Yaseen Rabaa, Kotp Yousra H., Eissa Doaa

Journal of Water and Land Development

|

2020

|

no. 46

216--228

EN

In the present work, the dried biomass of soil isolated fungus Eurotium cristatum was used for synthesizing silver nanoparticles (AgNPs). The synthesized AgNPs were spherical in shape with average diameter of 16.56 nm and displayed maximum absorbance at 418. Fourier transform infrared (FTIR) study indicated the presence and binding of proteins with myco-produced silver nanoparticles. The optimum conditions for AgNPs biosynthesis were found to be at temperature of 40°C, pH of 8.0, substrate concentration of 500 ppm and fungal biomass wt. of 0.8 g. The AgNPs showed antibacterial activity against Staphylococcus aureus, Listeria monocytogenes, Escherichia coli and Shigella flexneri. AgNPs was built-in thin film nanocomposite (TFNC) membrane and the impacts of nanomaterial composition on membrane properties and desalination process were studied. The AgNPs produced membrane TFNC had better filtration performances than pure thin film composite membrane TFC. The TFNC membrane had enhanced water flux (32.0 vs. 16.5 dm3∙m–2∙h–1) and advanced NaCl rejection (91.7 vs. 89%) compared to the TFC membrane. A pot experiment was conducted to evaluate the effect of the irrigation with desalinated water on yield and productivity of essential oil of the sweet basil (Ocimum basilicum L.) and lavender (Lavandula multifida L.). The irrigation with desalinated water reduced significantly the soil reaction, soil electrical conductivity (EC), sodium adsorption ratio and exchangeable sodium percent in rhizospheric soil, it also enhanced the growth and oil yield of both plants compared with those irrigated with salt water.

2

Impact of shelterbelts on oxidation-reduction properties and greenhouse gases emission from soils

Szajdak L. W., Gaca W., Augustin J., Meysner T.

Ecological Chemistry and Engineering. S

|

2018

|

Vol. 25, nr 4

643--658

EN

The Typic Hapludalfs soils under two old shelterbelts (200 years old) Robinia pseudacacia and Crataegus monogyna, multi species of trees (young shelterbelt - 20 years old) and neighbouring cultivated fields were investigated. The function of shelterbelts of different age and plant composition in agricultural landscape and estimation of biochemical and chemical soil conditions for the decrease of greenhouse gases release from soil to the atmosphere was the aim of the research. In soils under shelterbelts were estimated activities of several enzymes participating in the oxidation-reduction processes, ferric and ferrous ions and the evolutions of gases like N2, N2O, CO2, and CH4. The soils under old shelterbelts characterized higher peroxidase activity than in young shelterbelt and adjoining cultivated fields. However, no significant differences were observed for nitrate reductase activity between old and young shelterbelts. There were proved differences between emission of N2O in soils under shelterbelts and in adjoining cultivated fields. Furthermore, it was observed significant effect of the young shelterbelt on the decrease of carbon dioxide release than in the adjoining cultivated field. The manipulation of the landscape through the introduction of shelterbelts of different age and the composition of plants leads to the modification of biogeochemical soil conditions for N2O and N2 formation and finally decrease of the greenhouse gases evolution from soils to the atmosphere. Thus the creation of new shelterbelts is favourable factor for agricultural landscape.

3

Zróżnicowanie zawartości N-ogółem oraz aktywności enzymów przemian azotu w glebie płowej i czarnej ziemi regionu Pomorza i Kujaw

Piotrowska-Długosz A., Długosz J., Kobierski M., Wilczewski E.

Proceedings of ECOpole

|

2013

|

Vol. 7, No. 1

229--235

PL

Celem badań było określenie zróżnicowania zawartości N-ogółem (NOG) oraz aktywności ureazy (UR), nitroreduktazy (NR) i poziomu amonifikacji argininy (ADA) w poziomie powierzchniowym gleby płowej oraz czarnej ziemi regionu Pomorza i Kujaw. W tym celu w kwietniu 2007 roku z obu obszarów pobrano po 50 próbek glebowych z punktów zlokalizowanych w sztywnej siatce kwadratów (10m x 10m). Wyniki badań opracowano metodami statystycznymi, a zmienność przestrzenną wybranych parametrów określono za pomocą map rastrowych oraz korelogramów, przedstawiających korelacje przestrzenne badanych zmiennych. Średnia zawartość N-ogółem w glebie płowej wynosiła 0,80 g•kg–1, natomiast w czarnej ziemi 1,80 g•kg–1. Aktywność ureazy mieściła się w zakresie 7,30-19,3 mg NH4 +•kg–1•h–1 w czarnej ziemi oraz 0,16-0,68 mg NH4 +•kg–1•h–1 w glebie płowej, natomiast poziom amonifikacji argininy wynosił średnio 4,09 mg NH4 +•kg–1•h–1 w czarnej ziemi oraz 1,31 mg NH4 +•kg–1•h–1 w glebie płowej. Aktywność nitroreduktazy była zbliżona w obu typach badanych gleb. Wyniki aktywności NR cechowały się wysokim zróżnicowaniem, co potwierdziły współczynniki zmienności wynoszące CV = 41,9% w glebie płowej oraz CV = 106,2% w czarnej ziemi, natomiast aktywność UR i ADA oraz zawartość N-ogółem wykazywała średnie zróżnicowanie (CV od 16 do 35%). Większość badanych zmiennych miała skośność dodatnią, a jedynie wyniki zawartości NOG w czarnej ziemi oraz aktywności UR w glebie płowej wykazywały ujemne wartości skośności. Kurtoza mieściła się w zakresie od –1,369 do 8,909 i dla większość badanych cech była ona dodatnia, co świadczy o większej koncentracji wyników wokół średniej w porównaniu do rozkładu normalnego. W obu badanych glebach najwyższe współczynniki korelacji prostej uzyskano pomiędzy zawartością CORG i NOG. Korelogramy wykazały, że badane zmienne charakteryzowały się zróżnicowaną korelacją przestrzenną, a największą korelację wykazywała aktywność NR w próbkach czarnej ziemi. Mapy przestrzennego rozmieszczenia wyników badanych zmiennych wykazały, że rozmieszczenie wartości każdej z nich wykazywało inny kierunek. Ponadto wartości danej cechy były odmiennie rozmieszczone w obu typach gleb.

EN

The objective of this study was to evaluate and compare the spatial differentiation of total-N content and urease (UR), nitrate reductase (NR) and arginine deaminase (ADA) activities in the surface horizon of Luvisol and Phaeozem of the Pomorze and Kujawy region. 50 soil samples from both study areas were collected in April 2007 in a square sampling grid (90 m x 40 m). The results were evaluated with the use of classic statistical and modern geostatistical methods. Spatial variability of the investigated parameters was evaluated by using empirical semivariograms with adjusted theoretical mathematical model of variograms. Raster maps of the studied properties were drawn. Mean value of total-N content in Luvisol samples was 0.80 g•kg–1, while in case of Phaeozem it amounted to 1.80 g•kg–1. Urease activity ranged 7.30-19.3 mg NH4•kg–1•h–1, while arginine deaminase activity was 4.09 mg NH4•kg–1•h–1 in Phaeozem and 1.31 mg NH4•kg–1•h–1 in Luvisol. The nitrate reductase activity was similar in samples of both types of soils. Differentiation of NR activity was very high, what was confirmed by coefficients of variation values (CV%) amounting for 41.9% in Luvisol and 106.2% in Phaeozem, while UR, ADA activity and total-N content showed a moderate variability (CV = 16-35%). The kurtosis ranged from –1.369 to 8.909 and most of variables studied shown the positive values of this parameter, suggesting higher concentration of the data around the average value compared with the normal distribution. In both soil studied the highest positive correlation coefficients were found between CORG and NTOT content. Correlograms displayed various spatial correlation of properties determined and the highest spatial correlation was calculated for NR activity in Phaeozem. The raster maps showed that the distribution of each variable had the different direction in the area studied and the same variable was distributed diversely in both topsoils.

4

Method of measurement of nitrate reductase activity in field conditions

Krywult M., Bielec D

Journal of Ecological Engineering

|

2013

|

Vol. 14, nr 1

7--11

EN

For the last three decades the interest in biomonitoring and ecological studies has been rapidly growing. Therefore, it was necessary develop of new methods of analysis for biochemical parameters which allow to quantify biological response of investigated organisms for environmental factors. The main goal of this paper demonstrates optimal conditions for enzyme kinetics analysis conducted in the field in situ. Nitrate reductase activity is typically assayed in vivo by measuring nitrite production in tissue which has been vacuum infiltrated with buffered nitrate solution. For this study a nitrate reductase assay was adapted from a number of studies with own modifications of authors. Leaves of examined plants were collected from the investigated plots and immediately placed into test tubes with buffer solution (potassium phosphate dibasic containing 0.6% propanol-1) and evacuated in 0.33 atm. for 10 minutes. Then, known amount of potassium nitrate was added, and the solution sample was analyzed in order to obtain a background level of nitrite. The foliage samples were incubated for 2 hours at 20 °C in darkness. Following this procedure, they were given the most optimal conditions for reaction stability. After incubation the amount of synthesized nitrite was determined colorimetrically using sulfanilamide and N-(1-naphthyl)ethylenediamine dihydrochloride, measured at 540 nm. The foliage samples were oven-dried to obtain dry mass. The level of nitrate reductase activity was calculated as the amount of nitrite produced in nmol per gram of dry mass of foliage tissue per hour. The result obtained during the research demonstrate the changes of nitrate reductase dynamics according to change of incubation parameters. Dynamics of enzyme activity with changes of solution pH and incubation temperature was presented. Installation for conducting infiltration process and construction of incubation chamber is also described in this paper.

5

Measurement of nitrate reductase activity in a field conditions – methodology

Krywult M, Bielec D

Inżynieria Ekologiczna

|

2013

|

Nr 32

115--121

EN

During recent three decades interest for biomonitoring and ecological studies was rapidly growing. Therefore was necessary develop of new methods of analysis biochemical parameters whose allow quantify biological response of investigated organisms for environmental factors. The main goal of this paper demonstrates optimal conditions for enzyme kinetics analysis conducted in the field in situ. Nitrate reductase activity is typically assayed in vivo by measuring nitrite production in tissue which has been vacuum infiltrated with buffered nitrate solution. For this study a nitrate reductase assay was adapted from a number of studies with own modifications of authors. Leaves of examined plants were collected on investigated plots and immediately placed into test tubes with buffer solution (potassium phosphate dibasic containing 0.6% propanol-1) and evacuated in 0.33 atm. for 10 minutes. Then known amount of potassium nitrate was added, and the solution sample was analyzed in order to obtain a background level of nitrite. The foliage samples were incubated for 2 hours at 20 °C in darkness. Follow this procedure have given the most optimal conditions for reaction stability. After incubation the amount of synthesized nitrite was determined colorimetrically using sulfanilamide and N-(1-naphthyl)ethylenediamine dihydrochloride, measured at 540 nm. The foliage samples were oven-dried to obtain their dry mass. Level of nitrate reductase activity was calculated as the amount of nitrite produced in nmol per gram of dry mass of foliage tissue per hour. The result obtained during these research demonstrate the changes of nitrate reductase dynamics according to change of incubation parameters. Dynamics of enzyme activity with changes of solution pH and incubation temperature was presented. Installation for conducting infiltration process and construction of incubation chamber is also described in this paper.

PL

W ciągu ostatnich trzech dekad zainteresowanie biomonitoringiem i badaniami ekologicznymi szybko wzrastało. Dlatego zaistniała konieczność rozwoju nowych metod analiz parametrów biochemicznych, które pozwoliłyby określić biologiczna odpowiedź badanych organizmów na działanie czynników środowiskowych. Głównym celem artykułu jest przedstawienie optymalnych warunków dla analiz kinetyki reakcji enzymatycznych przeprowadzonych w warunkach terenowych. Aktywność reduktazy azotanowej jest zwykle badane in vivo poprzez pomiar produkcji azotynów w tkankach roślinnych, które zostały poddane infiltracji w buforowanym roztworze azotanów. Metodykę oparto o liczne opracowania badawcze oraz wprowadzone własne modyfikacje. Liście dębu zbierano na badanej powierzchni, natychmiast umieszczano w probówkach z roztworem buforowym (fosforan potasu z dodatkiem 0,6% propanolu-1) i poddawano działaniu podciśnienia 0,33 atm. przez 10 min. Następnie dodano znaną ilość azotanu potasu, po czym próbkę roztworu oznaczano dla określenia zerowego stężenia azotynów. Próbki liści inkubowano przez 2 godziny w 20 °C w ciemności. W ten sposób uzyskano warunki stabilności reakcji. Po zakończeniu inkubacji stężenie zsyntezowanego azotynu określono kolorymetrycznie przy użyciu sulfanidamidu oraz N-(1-naftylo)etylenodwuaminy x 2HCl przy długości fali 540 nm. Próbki liści suszono do uzyskania suchej masy. Poziom aktywności reduktazy azotanowej obliczono jako ilość zsyntezowanego azotynu [nmol] na gram suchej masy na godzinę. Uzyskane wyniki wskazują dynamikę zmian aktywności reduktazy odpowiednio do zmian warunków inkubacji. Przedstawiono dynamikę zmian aktywności enzymu w zależności od pH buforu i temperatury inkubacji. Zaprezentowano również instalację dla przeprowadzenia procesu infiltracji i inkubacji liści.

6

Spatial Differentiation of Total Nitrogen Content and the Activity of n-transforming Enzymes in a Soil

Piotrowska-Długosz A., Rybacki M., Długosz J., Kobierski M., Wilczewski E.

Ecological Chemistry and Engineering. A

|

2013

|

Vol. 20, nr 6

663--674

EN

The objective of this study was to evaluate and compare the spatial differentiation of total N (NTOT) content and urease (UR), nitrate reductase (NR) and arginine deaminase (ADA) activities in the surface horizon of Luvisol and Phaeozem of the Pomerania and Cuiavia region. 50 soil samples from both study areas were collected in April 2007 in a square sampling grid (90 × 40 m). The results were evaluated with the use of geostatistical methods. Spatial variability of the investigated parameters was evaluated by using empirical semivariograms with adjusted theoretical mathematical model of variograms. Raster maps of the studied properties were drawn. The concentration of chemical properties (TN, TOC, pHKCl) and the activity of UR and ADA was significantly higher in Phaeozem compared to Luvisol. Only the nitrate reductase activity was similar in samples of both types of soils. To characterise the spatial variability of the properties studied, spherical or mixed (spherical/linear) models with or without the nugget effect (only NR activity in Luvisol), were fitted to the calculated semivariograms. Total N content, NR activity in Phaeozem and ADA activity in Luvisol were in the strong variability class (the nugget effect < 25 %), while UR activity in both soil types and ADA activity in Phaeozem were situated in the moderate variability class (the nugget effect between 25 and 75 %). The ranges of influence calculated for properties studied ranged from 9.0 to 17 m. The raster maps showed that the distribution of each variable had a different pattern on the area studied. A specific variable was distributed in both topsoils in a different way.

PL

Celem badań było określenie zmienności przestrzennej zawartości N-ogółem (TN) oraz aktywności ureazy (UR), nitroreduktazy (NR) i poziomu deaminacji argininy (ADA) w poziomie powierzchniowym gleby płowej oraz czarnej ziemi regionu Pomorza i Kujaw. W kwietniu 2007 r. z obu obszarów pobrano po 50 próbek glebowych z punktów zlokalizowanych w sztywnej siatce kwadratów (90 × 40 m). Wyniki zmienności przestrzennej badanych parametrów określono za pomocą empirycznych variogramów oraz map rastrowych. Zawartość parametrów chemicznych (TN, TOC, pHKCl) oraz aktywność UR i ADA były większe w czarnej ziemi w porównaniu do gleby płowej. Jedynie aktywność nitroreduktazy była zbliżona w obu typach badanych gleb. Zmienność przestrzenną badanych parametrów przedstawiono za pomocą sferycznych lub mieszanych (sferyczno-liniowych) modeli semivariogamów. Zawartość N ogółem, aktywność NR w czarnej ziemi oraz ADA w glebie płowej znajdowały się w niskiej klasie zmienności (wariancja samorodka < 25 %) natomiast aktywność UR w obu typach gleb oraz ADA w czarnej ziemi zaliczono do średniej klasy zmienności. Zakresy autokorelacji badanych zmiennych wynosiły od 9 do 17 m. Mapy przestrzennego rozmieszczenia wyników badanych zmiennych wykazały, że rozmieszczenie wartości każdej z nich wykazywało inny kierunek. Ponadto wartości danej cechy były odmiennie rozmieszczone w obu typach gleb.

7

Effect of Film Used in Low Tunnels and for Plant Shading on Nitrate Metabolism in Celery Stalks

Wojciechowska R., Siwek P.

Ecological Chemistry and Engineering. A

|

2011

|

Vol. 18, nr 1

139-145

EN

The results of three-year studies (2005-2007) on the effect of various colours of film (transparent, white, and black) made of original and recycled materials used as tunnel covers and plant shades before harvest on the nitrate metabolism in celery, 'Tango' cv., have been presented. Nitrate content, nitrate reductase activity as well as ammonium ions and free amino acid content in celery stalks were estimated. In the first experiment celery plants were grown in tunnels since the day of planting, then the films were removed a month before harvest and in the second one - film shades of proper films were fixed on the low tunnels construction two weeks before harvest. The content of nitrate and its metabolism was more significantly modified in the second experiment; with the reducing PAR permeability of film, the significant decrease of nitrate activity in celery stalks was shown. In both experiments the lowest content of nitrates was estimated in stalks of the celery grown under transparent film. The highest content of free amino acids in celery stalks in black film application was observed. The film colour had greater effect on nitrate content and its metabolism than the material of the film.

PL

Przedstawiono wyniki trzyletnich badań (2005-2007) nad wpływem folii polietylenowej wykonanej z surowca oryginalnego i recyklingowego (bezbarwnej, białej i czarnej) wykorzystanej do pokrycia tuneli niskich oraz do cieniowania roślin przed zbiorem na metabolizm azotanów w ogonkach liściowych selera naciowego odmiany 'Tango'. Wykonano oznaczenia zawartości azotanów, aktywności reduktazy azotanowej, jak również zawartości jonów amonowych oraz wolnych aminokwasów. W pierwszym doświadczeniu rośliny selera rosły w tunelach od wysadzenia rozsady, po czym około miesiąc przed zbiorem zdejmowano folie, a w drugim - folie rozciągano na konstrukcji tuneli niskich na dwa tygodnie przed zbiorem. Zawartość i przemiany azotanów były bardziej modyfikowane w doświadczeniu drugim; wraz ze zmniejszaniem się przepuszczalności folii dla PAR stwierdzono znaczny spadek aktywności reduktazy azotanowej w ogonkach liściowych selera. W obu eksperymentach najniższy poziom azotanów odnotowano w ogonkach selera, zebranych spod folii bezbarwnych. Największa, zawartość wolnych aminokwasów obserwowano w kombinacjach z folią czarną. Większy wpływ na zawartość i przemiany azotanów miało zabarwienie użytych folii niż materiał, z którego je wykonano.

8

Relationship between heavy metals concentration in soil and plants and nitrate(V) accumulation in leafy and rooty vegetables

Molas J., Molas R.

Chemia i Inżynieria Ekologiczna

|

2004

|

Vol. 11, nr 2-3

225--231

EN

The relationship between the content of heavy metals (Cd, Cu, Ni, Pb, and Zn) and the accumulation of nitrates(V) was examined in four species of vegetables: carrot, beetroot, cabbage and lettuce grown on light acid soils whose content of heavy metals was different and which contained the essential physiological amount of nitrates(V). The study showed a significant positive relationship between the content of heavy metals and nitrate(V) accumulation level in the examined vegetables. A relationship between the activity of nitrate reductase (NRA) and the level of nitrate(V) and heavy metals in the plants was also observed. When the content of heavy metals and nitrate in plants increased the level of NRA inhibition in vivo also grew; the degree of NRA inhibition was higher in the rooty vegetables than in leafy ones.

PL

Wykazano, że poziom akumulacji azotanów(V) zarówno w warzywach korzeniowych (marchew, burak ćwikłowy), jak i liściastych (kapusta, sałata) zależy od koncentracji metali ciężkich (Cd, Cu, Ni, Pb i Zn) w glebie i w roślinach. Poziom akumulacji azotanów(V) w biomasie wszystkich czterech badanych gatunków warzyw wzrastał wraz ze wzrostem zanieczyszczenia gleby metalami ciężkimi, a więc i wzrostem koncentracji tych metali w roślinach. Przyczyną nadmiernej bioakumulacji azotanów było zmniejszenie aktywności reduktazy azotanowej (NRA), przy czym stopień zmniejszenia tej aktywności wzrósł wraz ze wzrostem koncentracji metali ciężkich w roślinach.