Chemical and enzymatic changes in soil treated with ammonium glufosinate

• Autorzy: Jezierska-Tys S. , Rutkowska A.

Warianty tytułu

PL

Zmiany chemiczne oraz enzymatyczne gleby poddanej działaniu glufosynatu amonowego

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Intensive use of synthetic chemicals in crop cultivation ensures high crop yields. On the other hand, excessive use of agrichemicals disturbs the biological balance and leads to the contamination of soil environment. The resistance of soil to this type of pollution depends on its physical, chemical and biological properties. Persistence of chemical substances in soil plays a fundamental role in environmental pollution. Therefore, it is important to monitor how long a chemical agent applied to soil remains active. Soil microorganisms and their enzymatic activity are the best indicators of soil contamination with chemical compounds. The aim of this study was to evaluate the influence of the active ingredient (ammonium glufosinate) of the herbicide Basta 150 SL on the microbial activity and chemical properties of soil under winter rape cultivation. The investigations on the herbicide Basta 150 SL (with ammonium glufosinate as the active ingredient) consisted of a three-year field experiment set up on soil representing the class of black soils. Basta 150 SL was applied to soil in a dose recommended by the producer (2.5 dm3 ha-1) and at a 10% higher dose (2.75 dm3 ha-1). Soil was sampled for analyses on 8 dates, i.e. immediately after winter rapeseed harvest and after 2, 10, 12, 14, 22, 24 and 26 months of the experimental period. The study demonstrated that the dose of the chemical agent substantially affected the rate of ammonification and nitrification. A higher dose resulted in the significantly lower rate of the above processes. The manufacturer’s recommended dose caused in a significant decrease in the proteolytic activity of soil. None of the applied doses, however, had any significant effect on the soil activity urease. After the application of a recommended dose of Basta 150 SL, the pHKCl values and C:N ratio were higher.

PL

Intensywne stosowanie syntetycznych substancji chemicznych w uprawach polowych jest niezbędne ze względu na wysokość uzyskiwanych plonów. Nadmierne używanie tych substancji prowadzi do zachwiania równowagi biologicznej oraz zanieczyszczenia środowiska glebowego. Odporność gleby na te zanieczyszczenia zależy od jej właściwości fizycznych, chemicznych i biologicznych. Czas pozostawania substancji chemicznych w glebie ma duże znaczenie w zanieczyszczeniu środowiska naturalnego. Dlatego istotne jest monitorowanie czasu oddziaływania zastosowanego czynnika chemicznego na środowisko glebowe. Mikroorganizmy glebowe i ich aktywność enzymatyczna są najlepszymi wskaźnikami zanieczyszczenia gleby związkami chemicznymi. Celem pracy była ocena wpływu substancji czynnej (glufosynatu amonowego) wchodzącej w skład herbicydu Basta 150 SL na aktywność mikrobiologiczną oraz chemiczne właściwości gleby pod uprawą rzepaku ozimego. Badania nad czasem oddziaływania środka chemicznego Basta 150 SL (substancja aktywna – glufosynat amonowy) oparto na trzyletnim doświadczeniu polowym, założonym na glebie należącej do czarnych ziem właściwych. Do gleby wprowadzono środek chemiczny Basta 150 SL w dawce zalecanej przez producenta (2,5 dm3 ha-1) oraz w dawce zwiększonej o 10% (2,75 dm3 ha-1). Próbki gleby do analiz pobierano w 8 terminach, tj. bezpośrednio po zbiorze rzepaku ozimego, a następnie po 2, 10, 12, 14, 22, 24 i 26 miesiącach trwania doświadczenia. Wykazano, że na nasilenie procesów amonifikacji i nitryfikacji w glebie istotny wpływ miała dawka badanego środka chemicznego. Zwiększona dawka powodowała istotne osłabienie badanego procesu. Zaaplikowanie do gleby dawki zalecanej przez producenta spowodowało istotny spadek aktywności proteolitycznej. Ponadto stwierdzono, że zastosowane dawki nie wpływały istotnie na aktywność ureazy w badanej glebie. Zaobserwowano również wzrost wartości pH badanej gleby po zastosowaniu preparatu Basta 150 SL w dawce zalecanej oraz stosunku C:N.

• Wydawca: -
• Czasopismo: Journal of Elementology
• Rocznik: 2014
• Tom: 19
• Numer: 1
• Opis fizyczny: p.129-141,fig.,ref.

Twórcy

autor

Jezierska-Tys S.

• Chair of Environmental Microbiology, University of Life Sciences in Lublin, Leszczynskiego 7, 20-069 Lublin, Poland

autor

Rutkowska A.

• Chair of Environmental Microbiology, University of Life Sciences in Lublin, Lublin, Poland

Bibliografia

• Alef K., Nannipieri P. 1995. Protease activity. In: Methods in applied soil microbiology and biochemistry. Eds K. Alef and P. Nannipieri. Academic Press. London, pp. 576.
• Baćmaga M., Boros E., Kucharski J., Wyszkowska J. 2012. Enzymatic activity in soil contaminated with the Aurora 40 WG herbicide. Environ. Protect. Eng., 38(1): 91-102.
• Beyer A., Biziuk M. 2007. Methods of determination of residues of pesticides and polychlorinated biphenyls in food samples – a review. Ecol. Chem. Eng., 14, S3: 35- 58.
• Emmerling C., Liebner C., Haubold-Rosar M., Katzur J., Schröder D. 2000. Impact of application of organic waste materials on microbial and enzyme activities of mine soils in the Lusatian coal mining region. Plant Soil, 220: 129-138.
• Emmerling C., Schloter M., Hartmann A., Kandeler E. 2002. Functional diversity of soil organisms – a review of recent research activities in Germany. J. Plant Nutr. Soil Sci., 165: 408-420.
• Jariani S.M.J., Rosenani A.B., Samsuri A.W., Shukor A.J. Ainie H.K. 2010. Adsorption and desorption of glufosinate ammonium in soils cultivated with oil palm in malaysia. Malays. J. Soil Sci., 14: 41-52.
• Kidd H, James DR . 1991. The agrochemicals handbook. Third Edition. Royal Society of Chemistry, Information Services, Cambridge, UK, pp. 3-11.
• Krzyśko-Łupicka T. 2008. Ecological effects of phosphoorganic herbicide on soil diazotrophs in spring. Part II. Ecol. Chem. Eng., 15(4): 596-602.
• Kucharski J., Baćmaga M., Wyszkowska J. 2009. Effect of herbicides on the course of ammonification in soil. J. Elementol., 14(3): 477-487.
• Kucharski J., Wyszkowska J. 2008. Biological properties of soil contaminated with the herbicide Apyros 75 WG. J. Elementol., 13(3): 357-371.
• Ladd J.N., Butler J.H.A. 1972. Short-terms assays of soil proteolytic enzyme activities using proteins and dipetide derivatives as substrates. Soil Biol. Biochem., 4: 19-30.
• Nannipieri P., Ascher J., Cecc herini M.T., Landi L., Pietramellara G., Renella G. 2003. Microbial diversity and soil functions. Eur. J. Soil Sci., 54: 655-670.
• Nowosielski O. 1981. Methods for determination of fertilization demand. PWRiL, Warszawa. (in Polish)
• Pamp ulha M.E., Ferreira M.A., Oliveira A. 2007. Effects of a phosphinothricin based herbicide on selected groups of soil microorganisms. J. Basic Microbiol., 47(4): 325-31.
• Pieniążek D., Bukowska B., Duda W. 2003. Glyphosate - a non-toxic pesticide?. Med. Pracy, 54 (6): 579-583. (in Polish)
• Rola H., Kieloch R. 2001. Effect of herbicides on yield, health and chemical composition of seeds of selected yellow and white lupie cultivars. Biul. Nauk. UWM, 12: 47-55. (in Polish)
• Schnitzer M. 2001. Nitrogen chemistry in soils. In: Chemistry for XXI century. Keinan E. & Schechter I. (eds). Wiley-VCH GmbH, Weinheim, 117-129.
• Seghers D., Wittebollev L., TO P E. M., Verstraete W., Siciliano S. D. 2004. Impact of agricultural practices on the Zea mays L. endophytic community. Appl. Environ. Microbiol., 70(3): 1475-1482.
• Smith A.E. 1988. Persistence and transformation of the herbicide [14C] glufosinate-ammonium in prairie soils under laboratory conditions. J. Agric. Food Chem., 36(2): 393-397.
• Strzelec A. 1986. Effect of soil properties on response of soil microflora to herbicides. Rocz. Glebozn., 37 (1): 129. (in Polish)
• Swoboda T., Cycoń M., Kaczyńska A. 2007. The respiratory and nitrifying activity as basic parameters for evaluation of the influence of herbicides on microorganisms involved in carbon and nitrogen cycling. Ekotoksykologia w Ochronie Środowiska Glebowego i Wodnego. IUNG-PIB Puławy. (in Polish)
• Wibawa W., Rosli Bin Mohamad R., Agam Bin Puteh A., Omar D., Juraimi A.A., Abdullah S.A. 2009. Residual phytotoxicity effects of paraquat, glyphosate and glufosinate-ammonium herbicides in soils from field-treated plots. Int. J. Agric. Biol., 11(2): 214-216.
• Wyszkowska J. 2002a. Effect of soil contamination with Trefla 480 EC on biochemical properties of soil. Pol. J. Environ. Stud., 11(1): 71-77.
• Wyszkowska J. 2002b. Number of cellulolytic, ammonifying, nitrogen immobilizing and Azotobacter sp. bacteria in soil contaminated with Treflan 480 EC. Pol. J. Ntur. Sci., 10(1):71- 83.
• Wyszkowska J., Kucharski J. 2004a. Biochemical and physicochemical properties of soil contaminated with herbicide Triflurotox 250 EC. Pol. J. Environ. Stud., 13(2): 223-231.
• Wyszkowska J., Kucharski J. 2004b. Biological properties of soil polluted with Chwastox Trio 540 Sl. Rocz. Glebozn., 50: 311-319. (in Polish)
• Zantua M.J., Bremner J.M. 1975. Comparison of methods of assaying urease activity in soils. Soil Biol. Biochem., 7: 291-295.

Uwagi

PL

Rekord w opracowaniu

Identyfikatory

DOI

10.5601/jelem.2014.19.1.357