PL EN
PRACA ORYGINALNA
Stan aktywności enzymatycznej gleb w zależności od wybranych właściwości chemicznych gleb rdzawych
Jarosław Lasota 1  
,   Ewa Błońska 1  
,   Wojciech Piaszczyk 1  
 
Więcej
Ukryj
1
Wydział Leśny, Katedra Ekologii i Hodowli Lasu, Uniwersytet Rolniczy im. Hugona Kołłątaja w Krakowie, Polska
AUTOR DO KORESPONDENCJI
Wojciech Piaszczyk   

Wydział Leśny, Katedra Ekologii i Hodowli Lasu, Uniwersytet Rolniczy im. Hugona Kołłątaja w Krakowie, Polska
Data nadesłania: 23-02-2021
Data ostatniej rewizji: 14-04-2021
Data akceptacji: 30-07-2021
Data publikacji online: 31-12-2021
Data publikacji: 31-12-2021
 
Soil Sci. Ann., 2021, 72(4)140641
 
SŁOWA KLUCZOWE
STRESZCZENIE
Gleby rdzawe są jednym z najczęściej spotykanych typów gleb w lasach terenów niżowych. Celem badań było określenie aktywności enzymatycznej leśnych gleb rdzawych zróżnicowanych troficznie. W pracy podjęto próbę określenia relacji pomiędzy aktywnością enzymatyczną a wybranymi właściwościami chemicznymi gleb rdzawych. Przedstawiono jak aktywność dehydrogenaz, ureazy i proteazy zmienia się w głąb profilu gleb rdzawych. Badania przeprowadzono w środkowej części Polski, na terenie Nadleśnictwa Przedbórz. Do badań wytypowano 23 powierzchnie badawcze. Badania dotyczyły gleb rdzawych bielicowych (9 powierzchni badawczych), gleb rdzawych właściwych (7 powierzchni badawczych) oraz gleb rdzawych brunatnych (7 powierzchni badawczych). Na każdej powierzchni badawczej przeprowadzono szczegółowy opis profilu glebowego oraz pobrano próbki z każdego poziomu genetycznego w celu wykonania podstawowych oznaczeń właściwości gleby i aktywności enzymatycznej. Przeprowadzone analizy potwierdziły zależność aktywności enzymatycznej z zawartością C, N, pH oraz uziarnieniem badanych gleb. Bez względu na rodzaj enzymu, zanotowano spadek aktywności w głąb profilu co wiąże się z dostępnością substratów węglowych niezbędnych do reakcji enzymatycznych. Spośród badanych enzymów, aktywność dehydrogenaz lepiej odzwierciedlała troficzne warunki gleb rdzawych. Najwyższą aktywność dehydrogenaz zanotowano w glebach rdzawych brunatnych. W przypadku aktywności proteazy i ureazy nie zanotowano wyraźnych różnic pomiędzy podtypami gleb rdzawych. Aktywność enzymów zewnątrzkomórkowych najsilniej była związana z poziomami organicznymi bez względu na podtyp gleb.
 
REFERENCJE (36)
1.
Alef, K., Nannipieri, P., 1995. Enzyme activities. [In:] Methods in applied Soil Microbiology and Biochemistry (Alef K., Nannipieri P., Editors). Academic Press, London, New York, San Francisco, 311-373.
 
2.
Allison, S., Wallenstein, M., Bradford, M., 2010. Soil-carbon response to warming dependent on microbial physiology. Nature Geoscience 3, 336-340. https://doi.org/10.1038/ngeo84....
 
3.
Bach, E.M., Hofmockel, K.S., 2014. Soil aggregate isolation metod affects measures of intra-aggregate extracellular enzyme activity. Soil Biology and Biochemistry 69, 54-62.
 
4.
Baldrian, P., 2014. Distribution of extracellular enzymes in soils: spatial heterogeneity and determining factors AT various scales. Soil Science Society of America Journal 78, 11-18. https://doi.org/10.2136/sssaj2....
 
5.
Baran, S., Bielińska, J.E., Oleszczuk, P., 2004. Enzymatic activity in an airfield soil polluted with polycyclic aromatic hydrocarbons. Geoderma 118, 221-232. https://doi.org/10.1016/S0016-....
 
6.
Błońska, E., Lasota, J., Gruba, P., 2016. Effect of temperate forest tree species on soil dehydrogenase and urease activities in relation to other properties of soil derived from loess and glaciofluvial sand. Ecological Research 31(5), 655-664.
 
7.
Błońska, E., Bednarz, B., Kacprzyk, M., Piaszczyk, W., Lasota, J., 2020a. Effect of Scots pine forest management on soil properties and carabid beetle occurrence under post-fire environmental conditions - a case study from Central Europe. Forest Ecosystems 7, 28. https://doi.org/10.1186/s40663....
 
8.
Błońska, E., Lasota, J., Rocha Vasconcelos da Silva, G., Vanguelova, E., Ashwood, F., Tibbett, M., Watts, K., Lukac, M., 2020b. Soil organic matter stabilization and carbon-cycling enzyme activity are affected by land management. Annals of Forest Research 63, 71-86.
 
9.
Błońska, E., Piaszczyk, W., Staszel, K., Lasota, J., 2021. Enzymatic activity of soils and soil organic matter stabilization as an effect of components released from the decomposition of litter. Applied Soil Ecology 157, 103723. https://doi.org/10.1016/j.apso....
 
10.
Burns, R.G., Dick, R.P., 2002. Enzymes in the environment: activity, ecology and applications. Mercel Dekker, New York, 1-640.
 
11.
Cusack, D.F., Silver, W.L., Torn, M.S., Burton, S.D., Firestone, M.K., 2011. Changes in microbial community characteristics and soil organic matter with nitrogen additions in two tropical forests. Ecology 92, 621-632. https://doi.org/10.1890/10-045....
 
12.
Everrit, B., 1980. Cluster analysis. Reviews of current research. Social Science Research Council, Halstead Press, New York, pp. 11.
 
13.
Frankenberger, W.T., Johanson, J.B., 1982. Effect of pH on enzyme stability in soil. Soil Biology and Biochemistry 14, 433-437.
 
14.
Friedlová, M., 2010. The influence of heavy metals on soil biological and chemical properties. Soil Water Research 5, 21–27. https://doi.org/10.17221/11/20....
 
15.
Gianfreda, L., Rao, A.M., Piotrowska, A., Palumbo, G., Colombo, C., 2005. Soil enzyme activities as affected by anthropogenic alterations: intensive agricultural practices and organic pollution. Science of the Total Environment 341, 265-79.
 
16.
Haziev, F.H., 1976. Fermentativnaâ aktivnost počv. Izd. Nauka, Moskwa.
 
17.
Hernández, D.L., Hobbie, S.E., 2010. The effects of substrate composition quantity, and diversity on microbial activity. Plant and Soil 335, 397-411. https://doi.org/10.1007/s11104....
 
18.
Kandeler, E., Stemmer, M, Klimanek, E.M., 1999. Response of soil microbial biomass, urease and xylanase within particle size fraction to long-term soil management. Soil Biology and Biochemistry 31, 261–273.
 
19.
Klasyfikacja Gleb Leśnych Polski. 2000. CILP Warszawa.
 
20.
Kotroczó, Z., Veres, Z., Fekete, J., Krakomperger, Z., Tóth, J.A., Lajtha, K., Tóthmérész, B., 2014. Soil enzyme activity in response to long-term organic matter manipulation. Soil Biology and Biochemistry 70: 237-243. https://doi.10.1016/j.soilbio.....
 
21.
Kumar, S., Chaudhuri, S., Maiti S.K., 2013. Soil dehydrogenase enzymes activity in natural and mine soil—a review. Middle East Journal Science Research 13, 898–906. https://doi.10.5829/idosi.mejs....
 
22.
Lasota J, Błońska E., 2013. Forest Site Science in the Polish Lowlands and Highlands; Scientific Papers; University of Agriculture in Krakow, Kraków, Poland.
 
23.
Lasota, J., Błońska, E., 2018. Polycyclic aromatic hydrocarbons content in contaminated forest soils with different humus type. Water Air and Soil Pollution 229, 204. https://doi.org/10.1007/s11270....
 
24.
Ling, N., Sun, Y., Ma, J., Guo, J., Zhu, P., Peng, C., Yu, G., Rau, W., Guo, S., Shen, Q., 2014. Response of the bacterial diversity and soil enzyme activity in particle-size fraction of Mollisol after different fertilization in a long-term experiment. Biology Fertility of Soil 50, 901–911.
 
25.
Lipińska, A., Kucharski, J., Wyszkowska, J., 2013. Urease activity in soil contamined with polycyclic aromatic hydrocarbons. Polish Journal of Environmental Studies 22, 1393-1400.
 
26.
Margesin, R., Zimmerbauer, A., Schinner, F., 2000. Monitoring of bioremediation by soil biological activities. Chemosphere 40, 339-346. https://doi.org/10.1016/S0045-....
 
27.
Sardans, J., Peñuelas, J., Estiarte, M., 2008. Changes in soil enzymes related to C and N cycle and in soil C and N content under prolonged warming and drought in a Mediterranean shrubland. Applied Soil Ecology 39, 223-235. https://doi.org/10.1016/j.apso....
 
28.
Schimel, J.P., Weintraub, M., 2003. The implications of exoenzyme activity on microbial carbon and nitrogen limitation in soil: a theoretical model. Soil Biology and Biochemistry 35, 549-563. https://doi.org/10.1016/S0038-....
 
29.
Sinsabaugh, R.L., Lauber, C.L., Weintraub, M.N., Ahmed, B., Allison, S.D., Crenshaw, C., Contosta, A.R., Causack, D., Frey, S., Gallo, M.E., Gartner, T.B., Hobbie, S.E., Holland, K., Keeler, B.L., Powers, J.S., Stursova, M., Takacs-Vesbach, C., Wallenstein, M.D., Zak, D.R., Zeglin, L.H., 2008. Stoichiometry of soil enzyme activity at global scale. Ecology Letters 11, 1252-1264. https://doi.org/10.1111/j.1461....
 
30.
StatSoft Inc., 2012. STATISTICA (version 13.0). Computer software.
 
31.
Stone, M.M., DeForest, J.L., Plante, A.F., 2014. Changes in extracellular enzyme activity and microbial community structure with soil depth at the Luquillo Critical Zone Observatory. Soil Biology and Biochemistry 75, 237- 247. https://doi.org/ 10.1016/j.soilbio.2014.04.017.
 
32.
Tabatabai, M.A., Bremner, J.M., 1972. Assay of urease activity in soils. Soil Biology and Biochemistry, 4, 479–487.
 
33.
Wang, R., Dorodnikov, M., Yang, S., Zhang, Y., Filley, T.R., Turco, R.F., Zhang, Y., Xu, Z., Li, H., Jiang, Y., 2015. Responses of enzymatic activities within soil aggregates to 9-year nitrogen and water addition in a semi-arid grassland. Soil Biology and Biochemistry 81, 159-167.
 
34.
Wolińska, A., Stępniewska, Z., 2012. Dehydrogenase activity in the soil environment. In: Canuto RA (eds) Dehydrogenases. In-Tech.
 
35.
Quiquampoix, H., Staunton, S., Baron, M.H., Ratkliffe, R.G., 1993. Interpretation of the pH dependence of protein adsorption on clay mineral surfaces and its relevance to the understanding of extracellular enzyme activity in soil. Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects 75, 85-93.
 
36.
Zhan, X., Wu, W., Zhou, L., Liang, J., Jiang, T., 2010. Interactive effect of dissolved organic matter and phenanthrene on soil enzymatic activities. Journal of Environmental Science 22, 607-614. https://doi.org/10.1016/S1001-....
 
eISSN:2300-4975
ISSN:2300-4967