Activity of Microorganisms Participating in Organic Matter Transformation in Haplic Luvisol Soil/Aktywność Mikroorganizmów Biorących Udział W Transformacji Materii Organicznej W Glebie Płowej

• Authors: Alicja Księżopolska , Jolanta Joniec
• Languages of publication: EN

Abstracts

EN

The paper presents a study on the microbiological activity and the quality of organic matter of a Haplic Luvisol soil amended with selected organic and mineral materials (manure, clay, flotation lime, aluminium and iron oxides and a bark-keratin-urea preparation), during a three-year field experiment. In the soil under analysis (pH in 1M KCl pHKCl - 4.46, organic carbon Corg. - 0.465%) the following parameters of microbiological activity were assayed: numbers of microorganisms, activity of dehydrogenases, and respiration. In addition, the quality of organic matter was analysed through the determination of its susceptibility to chemical (biological) oxidation (oxidable carbon and non oxidable carbon). The components applied to the soil had a varied effect on the studied parameters of microbiological activity during the whole period of the study. The application of manure and clay caused an increase in the numbers of bacteria, in the activity of dehydrogenases, and in the intensity of the process of soil respiration. Soil respiration was stimulated also by the application of manure and clay in combination with Fe2O3 at the dose of 6 kg. Moreover, a decrease in the number of bacteria in the soil was noted after the combined application of manure, clay and Fe2O3 6 kg. The materials applied in the study caused a variation in the susceptibility of organic matter of Haplic Luvisol soil to oxidation. Soils amended with manure and clay in combination with calcium, aluminium, iron, were characterised by limited susceptibility to organic matter oxidation, while the bark-keratin-urea preparation applied caused a considerable improvement of that susceptibility

PL

W niniejszej pracy badano aktywność mikrobiologiczną oraz jakość substancji organicznej gleby płowej wzbogaconej wybranymi materiałami organicznymi i mineralnymi (obornik, ił, wapno poflotacyjne, tlenek glinu i żelaza oraz preparat koro-keratyno-mocznikowy) podczas trzyletniego doświadczenia polowego. W analizowanej glebie (pHKCl - 4,46; Corg. 0,465%) określano następujące parametry aktywności mikrobiologicznej: liczebność drobnoustrojów, aktywność dehydrogenaz oraz oddychanie. Ponadto analizowano jakość substancji organicznej poprzez określenie jej podatności na chemiczne (biologiczne) utlenianie. Wprowadzone do gleby komponenty w różnym stopniu wpływały na badane parametry aktywności mikrobiologicznej w trakcie całego okresu badań. Zastosowanie obornika i iłu skutkowało wzrostem liczby bakterii, aktywności dehydrogenaz oraz nasileniem procesu oddychania. Oddychanie gleby było stymulowane również przez dodatek obornika i iłu (łącznie z Fe2O3 6 kg). Ponadto odnotowano spadek liczby bakterii w glebie po dodaniu obornika, iłu (łącznie z Fe2O3 6 kg). Zastosowane w doświadczeniu materiały wpłynęły na zróżnicowanie podatności na utlenianie substancji organicznej gleby płowej. Gleby wzbogacone obornikiem, iłem w połączeniu z wapnem, glinem, żelazem charakteryzowały się ograniczoną podatnością substancji organicznej na utlenianie, zaś zastosowany preparat koro-keratyno-mocznikowy przyczynił się do wzrostu tej podatności.

Keywords

EN

numbers of bacteria; dehydrogenases activity; soil respiration; organic matter susceptibility to oxidation

PL

liczebność drobnoustrojów; aktywność dehydrogenaz; oddychanie gleby; podatność materii organicznej na utlenianie

• Publisher: De Gruyter Open
• Journal: Ecological Chemistry and Engineering S
• Year: 2014
• Volume: 21
• Issue: 3
• Pages: 499-514

Dates

published

1 - 10 - 2014

online

10 - 10 - 2014

Contributors

author

Alicja Księżopolska

• Institute of Environmental Engineering, Off-Campus Faculty of Social Sciences in Stalowa Wola, The John Paul II Catholic University of Lublin, ul. Ofiar Katynia 6a, 37-450 Stalowa Wola, Poland, phone [phone]

author

Jolanta Joniec

• Institute of Environmental Engineering, Off-Campus Faculty of Social Sciences in Stalowa Wola, The John Paul II Catholic University of Lublin, ul. Ofiar Katynia 6a, 37-450 Stalowa Wola, Poland, phone [phone]

References

• [1] Wang W, Guo J, Oikawa T. J Biosciences. 2007;32:375-384. www.ias.ac.in/jbiosci/.[Crossref]
• [2] MacDonald NW, Randlett DL, Zak DR. Soil Sci Soc Am J. 1999;63:211-218. DOI: 10.2136/sssaj1999.03615995006300010030x.[Crossref]
• [3] Fernandez JM, Plaza C, Hernandez D, Polo A. Geoderma. 2007;137:497-503. DOI: 10.1016/j.geoderma.2006.10.013.[Crossref]
• [4] Księżopolska A, Włodarczyk T, Gliński J, Flis-Bujak M. Pol J Environ Stud. 2011;20:387-392. www.pjoes.com.
• [5] Nicolas C, Hernandez T, Garcia C. Appl Soil Ecol. 2012;57:50-58. DOI: 10.1016/j.apsoil.2012.02.018.[Crossref]
• [6] Taylor JP, Wilson B, Mills MS, Burns RG. Soil Biol Biochem. 2002;34:387-401. DOI: 10.1016/S0038-0717(01)00199-7.[Crossref]
• [7] Chander K, Goyal S, Mundra MC, Kapoor KK. Biol Fert Soils. 1997;24:306-310. DOI: 10.1007/s003740050248.[Crossref]
• [8] Frankenberger WT Jr, Dick WA. Soil Sci Soc Am J. 1983;47:945-951. DOI: 10.2136/sssaj1983.03615995004700050021x.[Crossref]
• [9] Milne RM, Haynes RJ. Biol Fert Soils. 2004;39:172-178. DOI: 10.1007/s00374-003-0698-y.[Crossref]
• [10] Dick WA, Tabatabai MA. Potential uses of soil enzymes. In: Metting B, editor. Soil Microbial Ecology. New York: Dekker; 1993.
• [11] Kuzyakov Y. Soil Biol Biochem. 2006;38:425-448. DOI: 10.1016/j.soilbio.2005.08.020.[Crossref]
• [12] Singh DK, Kumar S. Chemosphere. 2008;71:412-418. DOI: 10.1016/ j. chemosphere. 2007.11.005.[Crossref][PubMed]
• [13] Scherer HW, Mether DJ, Welp G. Plant Soil Environ. 2011;57:513-518. www.agriculturejournals.cz/web/pse.htm.
• [14] Wolińska A, Stępniewska Z. Microorganisms abundance and dehydrogenase activity as a consequence of soil reoxidation process. In: Miransari M, editor. Soil Till Microb Activ. Singpost Research, India; 2011.
• [15] Czaban J, Wróblewska B, Niedźwiecki J, Sułek A. Pol J Environ Stud. 2010;19:1171-1183. www.pjoes.com.
• [16] Foght J, Aislabie J. Enumeration of Soil Microorganisms. In: Margesin R, Schinner F, editors. Manual of Soils Analysis. Part 5. Monitoring and Assessing Soil Bioremediation. Springer; 2005. books.google.pl/books?isbu=3540 28 9046.
• [17] Hattori R, Hattori T. J Gen Appl Microbiol. 1980;26:1-14. DOI: org/10.2323/jgam.26.1.
• [18] Whitelaw-Weckert MA, Rahman L, Hutton RJ, Coombes N. Appl Soil Ecol. 2007;36:224-232. DOI: 10.1016/ j.apsoil.2007.03.003.[Crossref]
• [19] Dąbek-Szreniawska M, Hajnos M, Stotzky G, Collins Y, Malicki J. Int Agrophys. 2006;20:277-288. www.old.international-agrophysics.org/zeszyty.
• [20] Hill GT, Mitkowski NA, Aldrich-Wolfe L, Emele LR, Jurkonie DD, Ficke A, et al. Appl Soil Ecol. 2000;15:25-34. DOI: 10.1016/S0.929-1393(00)00069-X.[Crossref]
• [21] Winding A, Hund-Rinke K, Rutgers M. Ecotox Environ Safe. 2005;62:230-248. DOI: 10.1016/j.ecoenv.2005.03.026.[Crossref]
• [22] Furczak J, Joniec J. Int Agrophis. 2007;21:39-48. www.old.international-agrophysics.org/zeszyty.
• [23] Stotzky G, Broder MW, Doyle JD, Jones RA. Adv Appl Microbiol. 1993;38:1-98. DOI: 10.1016/S0065-2164(08)70214-4.[Crossref]
• [24] Parkinson D. Filomentous fungi. In: Wearer et al, editors. Methods of Soil Analysis. Part 2. Soil Sci Soc Am J; 1994.
• [25] Rühling A, Tyler G. Oikos. 1973;24:402-416. www.jstor.org/stable/3543816.[Crossref]
• [26] Casida LE, Clein JD, Santero D. Soil Sci. 1963;98:371-376. DOI:10.1097/00010694-196412000-00004.[Crossref]
• [27] Łoginow W, Wiśniewski W. Pol Ecol Stud. 1976;43:43-51.
• [28] Fierer N, Bradford MA, Jackson RB. Ecology. 2007;88:1354-1364. DOI: 10.1890/05- 1839.[Crossref][PubMed]
• [29] Piotrowska-Cyplik A, Cyplik P, Czarnecki Z. J Res Appl Agr Engin. 2007;52:22-26. www.pimv.poznan.pl/wydawn.html.
• [30] Włodarczyk T, Księżopolska A, Gliński J. Committee Prot Natural Environ. 2008;5A:153-163. www.pan-ol.lublin.pl/wydawnictwa/TOchr5a_2008.html.

Identifiers

DOI

10.2478/eces-2014-0037