Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Przydatność testów enzymatycznych do oceny wpływu nawożenia naturalno-mineralnego na aktywność biologiczną gleby

Rybacki M., Polkowska M., Piotrowska-Długosz A.

Ekologia i Technika

|

2014

|

R. 22, nr 5

248--255

PL

Nawożenie jest jednym z najczęstszych zabiegów agrotechnicznych zmierzających do intensyfikacji rolnictwa. Stosowane w różnych formach i dawkach może ono odmiennie wpływać na właściwości gleby, a zwłaszcza na jej aktywność biologiczną. Wpływ nawożenia na enzymy glebowe zależy od typu gleby, formy nawozu i czasu jego stosowania, jak również charakteru samego enzymu. Celem badań było określenie wpływu wieloletniego nawożenia na aktywność enzymów glebowych (b-glukozydazy, ureazy, kwaśnej fosfatazy, proteaz, amylaz) i wybranych właściwości chemicznych gleby, jak również próba wyboru najlepszego wskaźnika enzymatycznego odzwierciedlającego wpływ zróżnicowanego nawożenia i uprawianych roślin na aktywność biologiczną gleby. Próbki do badań pobrano z poziomu powierzchniowego profilu glebowego z następujących obiektów nawozowych : 1. Kontrola, 2. obornik - OB, 3. słoma + NPK, 4. NPK, 5. NPK + Ca, 6. OB + NPK, 7. OB + NPK + Ca, pod koniczyną czerwoną, pszenicą ozimą i rzepakiem jarym uprawianymi w 53, 54, 55 roku po założeniu doświadczenia. Zarówno nawożenie, jak ii uprawiane rośliny oddziaływały istotnie na większości badanych cech glebowych. Aktywność amylolityczna i proteolityczna nie różniła się istotnie w zależności od uprawianej rośliny, natomiast b-glukozydaza i kwaśna fosfataza najaktywniejsze były pod rzepakiem jarym. Największą zawartość azotu ogółem, węgla organicznego, jak również aktywność enzymatyczną stwierdzono w glebie nawożonej obornikiem oraz słomą (z do datkiem N mineralnego) lub na obiektach, gdzie te nai wozy stosowano łącznie z nawożeniem mineralnym, w porównaniu do ich koncentracji i aktywności stwierdzonej na poletkach nawożonych wyłącznie mineralnie. Aktywność proteolityczna gleby należała do najlepszych wskaźników oddziaływania zróżnicowanego nawożenia na aktywność biologiczną gleby, zaś aktywność amylaz nie zmieniała się istotnie pod wpływem zróżnicowanego nawożenia we wszystkich latach badań.

EN

Soil fertilization is the main agrotechnical practice in the agriculture intensification process. If it is applied in different forms and doses, it can affects soil properties, especially its biological activity. The effect of fertilization on soil enzymes depends on the kind of enzyme, soil type, fertilizer form, and its application time. The aim of the study was to determine the effect of long-term fertilization on soil enzymatic activity (b-glucosidase, urease, acid phosphatase, proteases, amylases) and some chemical properties, as well as to select the most suitable enzymes to evaluate the influence of differentiated fertilization on soil biological activity. Soil was sampled from the Ap horizon from natural (farmyard manure - FYM), mineral (nitrogen-phosphorus-potassium - NPK, NPK + Ca) and natural-mineral fertilization (straw + mineral N, FYM +NPK, FYM + NPK + Ca) combinations under red clover, winter wheat and spring rape cultivated 53, 54, 55 years after foundation of the experiment. Both differentiated fertilization and cultivated plans have influenced significantly most of studied properties. Soil amylases and proteases activity was not influenced by the cultivated plants, while b-glucosidase and acid phosphatase activities were the highest under spring rape. The highest to tal N and organie C content as well as enzymatic activity was noted in sołl treated with farmyard manure, straw (with minerał N fertilization) or both these fertilizers applied together with mineral fertilization, as compared with the soil samples treated with mineral fertilization only. Proteases activity was among the best indicators reflecting the influence of differentiated fertilization on soil biological activity, while amylases were not influenced by differentiated fertilization in all investigated years.

2

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.

3

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.

4

Geostatistical Analysis of Spatio-Temporal Variability of Soil Microbial Biomass and Its Activity Field at a Plot Scale

Piotrowska-Długosz A., Charzyński P.

Ecological Chemistry and Engineering. A

|

2012

|

Vol. 19, nr 9

1081-1088

EN

Analysis and interpretation of spatio-temporal variability of soil microbial biomass content (microbial biomass carbon – MBC and nitrogen – MBN) and activity (dehydrogenase – DH, and fluorescein diacetate hydrolysis – FDAH, soil basal respiration – BR3) and their relationship to the variability of some physicochemical properties at the surface horizon of Phaeozem were studied. Soil samples were collected at 50 points at regular intervals 10 × 10 m in April and August 2007. Both biomass C and N concentration and FDAH activity showed significantly higher values in April than in August, while DH activity and BR3 range did not significantly differ between both sampling months. To characterise the spatial variability of the properties, spherical, linear or mixed (spherical/linear) models with (BR3, FDAH and MBC in April) or without (DH, FDAH, MBN and MBC in August) the nugget effect, were fitted to the calculated semivariograms. Soil basal respiration and FDA hydrolysis activity (April) were in moderate variability class (the nugget effect between 25 and 75 %), while only MBC in April was in the weak variability class (the nugget effect < 25 %). The ranges of influence calculated for microbiological properties data ranged from 10 to 17 m. Kriged maps displayed irregular distribution of microbial properties in the soil surface and their spatial distribution varied between April and August.

PL

W poziomie powierzchniowym (0-20 cm) czarnej ziemi badano zmienność czasowo-przestrzenną zawartości glebowej biomasy mikrobiologicznej (C i N biomasy mikrobiologicznej - MBC i MBN) oraz jej aktywności (aktywność dehydrogenaz - DH, poziom hydrolizy dioctanu fluoresceiny - FDAH oraz oddychanie glebowe - BR3). W kwietniu i w sierpniu 2007 r. pobrano 50 próbek glebowych z punktów zlokalizowanych w sztywnej siatce kwadratów (10 m 10 m). Wyniki opracowano metodami geostatystycznymi. Zmienność przestrzenną badanych parametrów przedstawiono za pomocą sferycznych lub mieszanych (sferyczno-liniowych) modeli semivariogamów, z efektem samorodka (BR3, FDAH i MBC w kwietniu) lub bez udziału zmienności losowej (DH, FDAH, MBN i MBC w sierpniu). Poziom oddychania gleby oraz aktywność FDAH (kwiecień) znajdowały się w średniej klasie zmienności (wariancja samorodka pomiędzy 25-75 %), jedynie zawartość MBC w kwietniu znajdowała się w niskiej klasie zmienności (wariancja samorodka < 25 %). Zakresy autokorelacji badanych zmiennych wynosiły od 10 do 17 m. Mapy rastrowe wykazały, że wartości badanych zmiennych były nieregularnie rozmieszczone na badanym obszarze. Ponadto, dla wszystkich badanych cech, z wyjątkiem FDAH, uzyskano odmienne rozmieszczenie przestrzenne wyników w obu terminach analiz.