Wpływ supersorbentu polimerowego na wybrane parametry biochemiczne w glebie i siewkach pszenicy ozimej (Tricticum aestivum L.)

• Autorzy: Snioszek M. , Platkowski M. , Strek M. , Mielczarek M. , Telesinski A. , Wrobel J. , Biczak R. , Pawlowska B.

Warianty tytułu

EN

Effect of supersorbent polymer on some biochemical parameters in soil and seedlings of winter wheat (Tricticum aestivum L.)

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Jednym ze sposobów częściowego zmniejszenia deficytu wody, szczególnie na glebach lekkich, może być zastosowanie supersorbentów polimerowych powodujących zwiększenie retencji wodnej i poprawiających strukturę gleby. Celem podjętych badań było określenie oddziaływania AgroHydroGelu na aktywność enzymów glebowych (dehydrogenaz i fosfataz), a także na wybrane parametry biochemiczne w siewkach pszenicy ozimej odmiany Skagen (aktywność katalazy i peroksydazy, zawartość polifenoli ogółem oraz zawartość barwników asymilacyjnych). Doświadczenie polowe założono na piasku gliniastym, do którego wprowadzono AgroHydroGel w ilościach odpowiadających dawkom sorbentu dla gleb o bardzo dużej przepuszczalności (1,19 g·kg⁻¹), dużej przepuszczalności (1,59 g·kg⁻¹) i średniej przepuszczalności (1,99 g·kg⁻¹). Na podstawie przeprowadzonych badań, stwierdzono istotne zmiany oznaczanych parametrów biochemicznych w glebie i siewkach pszenicy ozimej. Spośród oznaczanych enzymów glebowych największe zmiany wystąpiły w przypadku dehydrogenaz. Z kolei w siewkach pszenicy ozimej zaobserwowano głównie stymulację aktywności katalazy, inhibicję aktywności peroksydazy oraz wzrost zawartości barwników asymilacyjnych.

EN

Supersorbent polymer application may be a way to partial reduction of water deficit, especially in sandy soils. It causes an increase in water retention, at the same time improving soil structure. The aim of this study was to determine the impact of AgroHydroGel on the activity of soil enzymes (dehydrogenases and phosphatases), as well as on selected biochemical parameters in seedlings of winter wheat cv. Skagen (activity of catalase and peroxidase and content of total polyphenols and assimilation pigments). The pot experiment was carried out on soil material taken from the topsoil of Brunic Arenosol in Agricultural Experimental Station in Lipnik, located in the West Pomeranian District, Poland. According to the classification of the United States Department of Agriculture, it was soil with a granulometric composition of loamy sand, with Corg content of 8.7 g·kg⁻¹. AgroHydroGel was added to the soil samples in amounts appropriate to doses for soils of a very high permeability (1.19 g·kg⁻¹), high permeability (1.59 g·kg⁻¹) and medium permeability (1.99 g·kg⁻¹). A monocotyledonous plant, winter wheat (Triticum aestivum L.) cv. Skagen, was used in the experiment. Seeds of the plant, originating from the same source, were sown into a plastic plant pots that were filled with reference soil and soil thoroughly mixed with the studied supersorbent. Soil samples were collected on days 1, 7, 14, 21 and 28, and activities of acid phosphatase (EC 3.1.3.2), alkaline phosphatase (EC 3.1.3.1) and dehydrogenases (EC 1.1.1.x) were determined. Moreover, in winter wheat seedlings, analyses of catalase (EC 1.11.1.6), peroxidase (EC 1.11.1.7) activity and content of photosynthetic pigments (chlorophyll a, chlorophyll b and carotenoids) were performed on days 14, 21 and 28. Obtained results showed significant changes in measured biochemical parameters in soil and the seedlings of winter wheat. Among soil enzymes the highest changes were observed in dehydrogenases activity. However, in the seedlings of winter wheat, a stimulation of catalase activity, inhibition of peroxidase activity and increase in assimilation pigments concentration were mainly reported. These results showed that application of AgroHydroGel may cause disturbances in soil ecochemical state and initiate oxidative stress in wheat seedlings.

• Wydawca: -
• Czasopismo: Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych
• Rocznik: 2016
• Tom: 587
• Opis fizyczny: s.41-49,rys.,tab.,bibliogr.

Twórcy

autor

Snioszek M.

• Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

autor

Platkowski M.

• Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

autor

Strek M.

• Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

autor

Mielczarek M.

• Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

autor

Telesinski A.

• Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

autor

Wrobel J.

• Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

autor

Biczak R.

• Akademia im.Jana Długosza w Częstochowie

autor

Pawlowska B.

• Akademia im.Jana Długosza w Częstochowie

Bibliografia

• Arnon D.J., Allen M.B., Whatley F., 1956. Photosynthesis by isolated chloroplast. IV General concept and comparison of three photochemical reactions. Biochim. Biophys. Acta 20, 449–461.
• Beig A.V.G., Neamati S.H., Tehranifar A., Emami H., 2014. Evaluation of chlorophyll fluorescence and biochemical traits of lettuce under drought stress and super absorbent or bentonite application. J. Stress Physiol. Biochem. 10 (1), 301–315.
• Borowik A., Wyszkowska J., 2016. Soil moisture as a factor affecting the microbiological and biochemical activity of soil. Plant Soil Environ. 62 (6), 250–255.
• Chance B., Maehly A.C., 1955. Assay of catalase and peroxidases. Meth. Enzymol. 2, 764–775.
• Demidchik V., 2015. Mechanisms of oxidative stress in plants: From classical chemistry to cell biology. Environ. Exp. Bot. 109, 212–228.
• Geisseler D., Joergensen R.G., Ludwig B., 2012. Potential soil enzyme activities are decoupled from microbial activity in dry residue-amended soil. Pedobiologia 55, 253–261.
• Islam M.R., Xue X., Mao S., Ren C., Eneji A.E., Hu Y., 2011. Effects of water-saving superabsorbent polymer on antioxidant enzyme activities and lipid peroxidation in oat (Avena sativa L.) under drought stress. J. Sci. Food Agric. 91 (4), 680–686.
• Kosterna E., Zaniewicz-Bajkowska A., Rosa R., Franczuk J., 2011. The effect of AgroHydroGel and irrigation on Kohlrabi cv ‘Oasis F1’ yields. Acta Sci. Pol., Hortorum Cultus 10 (3), 53–61.
• Kosterna E., Zaniewicz-Bajkowska A., Rosa R., Franczuk J., 2012. Wpływ AgroHydroGelu na plonowanie i wybrane elementy wartości odżywczej trzech odmian kalarepy. Infrastr. Ekol. Ter. Wiej. 2 (3), 17–30.
• Lichtenthaler H.K., Wellburn A.R., 1983. Determinations of total carotenoids and chlorophyll a and b of leaf extracts in different solvents. Biochem. Soc. Trans. 11, 591–592.
• Lück H., 1963. Catalase. W: Methods of enzymatic analysis. Red. H.-U. Bergmeyer. Chemie, New York i London, 885–888.
• Makowska M., Borowski E., Ziemba A., 2005. Wpływ dodatku Ekosorbu do gleby na produktywno oraz zawartość N, P, K i Ca w liściach i korzeniach roślin truskawki. Ann. UMCS Sect. EEE 15, 17–28.
• Mao S., Islam M.R., Hu Y., Qian X., Chen F., Xue X., 2011. Antioxidant enzyme activities and lipid peroxidation in corn (Zea mays L.) following soil application of superabsorbent polymer at different fertilizer regimes. Afr. J. Biotechnol. 10 (49), 10000–10008.
• Nowak J., Kąklewski K., 2003. Wpływ różnych warunków przechowywania gleby na zmiany aktywności wybranych enzymów. Zesz. Probl. Post. Nauk Rol. 492, 225–232.
• Ostrowski J., Łabędzki L., Kowalik W., Kanecka-Geszke E., Kasperska-Wołowicz W., Smarzyńska K., Tusiński E., 2008. Atlas niedoborów wodnych roślin uprawnych i użytków zielonych w Polsce. Wyd. IMUZ, Falenty – Warszawa, 19–32.
• Owczarzak W., Kaczmarek Z., Szukała J., 2006. Wpływ hydrożelu Stockosorb na wybrane właściwości strukturotwórcze gleby płowej i czarnej ziemi. J. Res. Appl. Agric. Engin. 3, 55–61.
• Orwin K.H., Wardle D.A., 2004. New indices for quantifying the resistance and resilience of soil biota to exogenous disturbance. Soil Biol. Biochem. 36, 1907–1912.
• Paluszek J., Żembrowski W., 2008. Improvement of water-air properties of eroded soils in a loess landscape after the application of agrohydrogel. Ann. Warsaw Univ. of Life Sci. – SGGW, Land Reclam. 39, 85–93.
• Tabatabai M.A., Bremner J.M., 1969. Use of p-nitrophenyl phosphate for assay soil phosphatase activity. Soil Biol. Biochem. 1 (4), 307–310.
• Thalmann A., 1968. Zur Methodik der Bestimmung der Dehydrogenaseaktivität im Boden mittels Triphenyltetrazoliumchlorid (TTC). Landwirtsch. Forsch. 21, 249–258.
• Tongo A., Mahdavi A., Sayad E., 2014. Effect of superabsorbent polymer aquasorb on chlorophyll, antioxidant enzymes and some growth characteristics of Acacia victoriae seedlings under drought stress. Ecopersia 2 (2), 571–583.
• Xiang J., Jiang A.N., Fang Y.P., Huang L.B., Zhang H., 2012. Effects of soil water gradient on stress-resistant enzyme activities in Phragmites australis from Yellow River delta. Proc. Environ. Sci. 13, 2464–2468.
• Yu L., Haley S., Perret J., Harris M., Wilson J., Qian M., 2002. Free radical scavenging properties of wheat extracts. J. Agric. Food Chem. 50, 1619–1624.