Effect of herbicides on the course of ammonification in soil

• Autorzy: Kucharski J , Bacmaga M. , Wyszkowska J.

Warianty tytułu

PL

Wplyw herbicydow na przebieg procesu amonifikacji w glebie

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

A laboratory experiment has been performed to determine the effect of soil pollution with the herbicides: Harpun 500 SC, Faworyt 300 SL, Akord 180 OF and Mocarz 75 WG on the course of ammonification. The soil material for the experiment consisted of loamy sand of pH 6.5. The experiment comprised five replications. Soil samples in particular objects were polluted with the herbicides at rates corresponding to the dose recommended by the manufacturer: 0 – control, 1 – a dose recommended by the producer, and the rates 50-, 100-, 150- and 200-fold higher than the recommended dose. Next, nitrogen was introduced to soil in the form of L-aspartic acid, DL-alanine, L-arginine and urea in the amounts of 0 and 300 mg N kg-1 soil. Having been thoroughly mixed with the additional substances, the soil was brought to moisture equal 60% capillary water capacity and incubated for 12, 24, 36 and 48 hours at 25oC. The study has demonstrated that the course of ammonification depended on the type and rate of a herbicide added to soil, type of an organic compound undergoing ammonification and duration of the trial. L-arginine was ammonified most rapidly, while ammonification of L-aspartic acid lasted the longest. Among the tested herbicides, the strongest inhibitory effect on ammonification process was produced by Mocarz 75 WG, which continued to exert negative influence on mineralisation of organic substances for 36 hours. The other preparations did not have such a considerable effect on the quantities of ammonified nitrogen.

PL

W doświadczeniu laboratoryjnym określono wpływ zanieczyszczenia gleby herbicydami: Harpun 500 SC, Faworyt 300 SL, Akord 180 OF i Mocarz 75 WG na przebieg procesu amonifikacji. Materiałem glebowym użytym w badaniach był piasek gliniasty o pH 6,5. Doświadczenie przeprowadzono w pięciu powtórzeniach. Próbki glebowe w odpowiednich obiektach zanieczyszczono herbicydami w dawkach wyrażonych jako wielokrotność dawki zalecanej przez producenta: 0 – kontrola, 1 – dawka zalecana przez producenta, dawki 50-, 100-, 150- i 200-krotnie większa od zalecanej przez producenta. Następnie do gleby wprowadzono azot w postaci kwasu L-asparaginowego, DL-alaniny, L-argininy i mocznika w ilości 0 i 300 mg N⋅kg-1 gleby. Po dokładnym wymieszaniu glebę doprowadzono do wilgotności 60% kapilarnej pojemności wodnej i w takim stanie inkubowano próbki glebowe przez 12, 24, 36 i 48 h w temp. 25°C. Wykazano, że przebieg procesu amonifikacji determinowany był rodzajem i dawką herbicydu, rodzajem amonifikowanego związku organicznego i czasem trwania doświadczenia. Najszybciej amonifikacji ulegała L-arginina, natomiast najwolniej kwas L-asparaginowy. Największy inhibicyjny wpływ na proces amonifikacji spośród wszystkich testowanych środków chwastobójczych wywierał Mocarz 75 WG. Jego negatywne oddziaływanie na mineralizację związków organicznych utrzymywało się przez 36 h. Pozostałe preparaty nie wpływały tak jednoznacznie na ilość zamonifikowanego azotu.

Słowa kluczowe

PL

ammonification process; soil; soil pollution; amino acid; herbicide

• Wydawca: -
• Czasopismo: Journal of Elementology
• Rocznik: 2009
• Tom: 14
• Numer: 3
• Opis fizyczny: p.477-487,ref.

Twórcy

autor

Kucharski J

• University of Warmia and Mazury in Olsztyn, pl.Lodzki 3, 10-727 Olsztyn, Poland

autor

Bacmaga M.

autor

Wyszkowska J.

Bibliografia

• Barabasz W, Albińska D., Jaskowska M., Lipiec J. 2002. Biological effects of mineral nitrogen fertilization on soil microorganisms. Pol. J. Environ. Stud., 11(3): 193-198.
• Bonde T.A., Niemen T.H., Miller M., Sorensen J. 2001. Arginine ammonification assay as a rapid index of gross N mineralization in agricultural soils. Biol. Fertil. Soils, 34: 179-184.
• Bottomley P.J., Taylor A.E., Boyle S.A., Mcmahon S.K., Rich J.J. Cromack Jr. K., Myrold D.D. 2004. Responses of nitrification and ammonia-oxidizing bacteria to reciprocal transfers of soil between adjacent coniferous forest and meadow vegetation in the Cascade Mountains of Oregon. Microb. Ecol., 48: 500-508.
• Brierley E.D., Wood M., Shaw P.J.A. 2001. Influence of tree species and ground vegetation on nitrification in an acid forest soil. Plant Soil, 229: 97-104.
• Castaldi S., Carfora A., Fiorentino A., Natale A., Messere A., Miglietta F., Cotrufo M.F. 2009. Inhibition of net nitrification activity in a Mediterranean woodland: possible role chemicals produced by Arbutus unedo. Plant Soil, 315: 273-283.
• Jones D.L., Kemmitt S.J., Wright D., Cuttle S.P., Bol R., Edwards A.C. 2005. Rapid intrinsic rates of amino acid biodegradation in soils are unaffected by agricultural management strategy. Soil Biol. Biochem., 37: 1267-1275.
• Kara E.E., Aril M., Uygur V. 2004. Effects of the herbicide topogard on soil respiration, nitrification and denitrification in potato-cultivated soils differing in pH hort communication. Biol. Fertil. Soils, 39: 474-478.
• Kostov O., Cleemput O. 2001. Nitrogen transformation in copper-contaminated soils and effects of lime and compost application on soil resiliency. Biol. Fertil. Soils., 33: 10-16.
• Krave A.S., Straalen N.M., Verseveld H. W. 2002. Potential nitrification and factors influencing nitrification in pine forest and agricultural soils in Centarl Java, Indonesia. Pedobiologia, 46: 573-594.
• Kucharski J. 1997. Relation between enzymes activity and soil fertility. Microbes in environment — appearance, activity and importance. (Ed. W. Barabasz). AR Kraków, 327-347.
• Kucharski J., Jastrzębska E., Wyszkowska J. 2004. Effects of some oil products on course of ammonification and nitrification. Acta Agr. Silv. Ser. Agr., 42: 249-255.
• Kucharski J., Wyszkowska J. 2008. Biological properties of soil contaminated with the herbicyde Apyros 75 WG. J. Elementol., 13(3): 357-371.
• Lina Q., Brookes P.C. 1999. Arginine ammonification as method to estimate soil microbial biomass and microbial community structure. Soil Biol. Biochem., 31: 1985-1997.
• Martens D.A., Bremner J.M. 1994. Effects of preemergence and postemergence herbicides on urna hydrolysis and nitrification of urea nitrogen in soil. Biol. Fertil. Soils, 17, 309-313.
• Pietril J.C.A., Brookes P.C. 2008. Nitrogen mineralisation along a pH gradient of a silty loam UK soil. Soil Biol. Biochem., 40: 797-802.
• Qian C., Cai Z. 2007. Leaching of nitrogen from subtropical soils as affected by nitrification potential and base cations. Plant Soil, 300: 197-205.
• Sierra J. 2006. A hot-spot approach applied to nitrification in tropical acid soils. Soil Biol. Biochem., 38: 644-652.
• Statsoft. Inc. 2006. Statistica (data analysis software), version 6.0. www.statsoft.com.
• Wyszkowska J. 2002. Biological properties of soil contaminated with hexavalent chromium. Wyd. UWM., Rozpr. i Monogr., 65: 1-134.
• Wyszkowska J., Boros E., Kucharski J. 2007. The effect of nickel on the ammonification process in soil. Pol. J. Natur. Sc., 22(3): 383-394.
• Wyszkowska J., Kucharski M., Kucharski J., Borowik A. 2006. Transformations of aspartic acid and l-glutamic acid in the presence of nitrification inhibitors. Acta Agr. Silv. Ser. Agr., 49: 507-515.
• Zhu W., Carreiro M.M. 1999. Chemoautotrophic nitrification in forest soils along an urban-to-rural transect. Soil Biol. Biochem., 31: 1091-1100.