Ocena oddziaływania związków selenu oraz benzyny na aktywność wybranych enzymów przemian związków azotu w glebie

• Autorzy: Strek M. , Telesinski A.

Warianty tytułu

EN

Assessment of selenium and gasoline effect on activity of some enzymes involved in nitrogen transformation in soil

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono wyniki oddziaływania benzyny oraz selenu (IV) i (VI), na aktywność wybranych enzymów przemian azotu w glebie. Badania prowadzono w doświadczeniu laboratoryjnym na glebie zakwalifikowanej jako piasek gliniasty o zawartości węgla organicznego 8,7 g·kg⁻¹ s.m. Do próbek gleby wprowadzono w różnych kombinacjach kwas selenowy (IV) lub kwas selenowy (VI) (ilość dodanego Se wynosiła 0,05 mmol·kg⁻¹ s.m.) oraz benzynę w ilościach 2, 10 i 50 g·kg⁻¹ s.m. Wszystkie próbki doprowadzono do 60% maksymalnej pojemności wodnej i inkubowano w stałej temperaturze 20°C. W 1., 7., 14., 28. i 56. dniu doświadczenia oznaczono spektrofotometrycznie aktywność reduktazy azotanowej, ureazy oraz proteaz. Wprowadzenie do gleby benzyny w dawce 2 g·kg⁻¹ s.m. wywołało stymulację aktywności ureazy oraz reduktazy, podczas gdy większe dawki benzyny inhibitowały aktywność enzymów przemian azotu w glebie lekkiej. Po dodaniu selenu, zwłaszcza Se (VI) do gleby zanieczyszczonej benzyną w dawkach 10 i 50 g·kg⁻¹ s.m. stwierdzono głównie stymulację oznaczanych enzymów, zwłaszcza reduktazy azotanowej.

EN

This paper describes the impact of selenium in two oxidation states (IV and VI) and gasoline on activity of enzymes involved in nitrogen transformations in soil: nitrate reductase (EC 1.6.6.1), urease (EC 3.5.1.5) and proteases (EC 3.4.4.x). The experiment was carried out in laboratory conditions on a soil material taken from the topsoil of Brunic Arenosol. According to the classification of the United States Department of Agriculture, it was soil with a granulometric composition of loamy sand with organic carbon content of 8.7 g·kg⁻¹ d.m. and total nitrogen content 0.97 g·kg⁻¹ d.m. Different combinations of selenic (IV) acid or selenic (VI) acid (the Se amount was 0.05 mmol·kg⁻¹) and gasoline at the dosages of 2, 10 i 50 g·kg⁻¹ d.m. were added to soil samples. All samples were adjusted to 60% of the maximum water holding capacity and stored at a temperature of 20°C. Activity of nitrate reductase, urease and proteases was determined on days 1, 7, 14, 28 and 56 using spectrophotometer UV-1800 (Shimadzu) in three repetitions. The results were examined using Tukey’s HSD test (p <0.05) and two-way η² analysis. Basing on obtained results there was also calculated influence factor of selenium. Which equals to quotient of activity of enzyme in soil with selenium and activity in control sample or with contamination. Soil treatment with gasoline at the dosage of 2 g·kg⁻¹ d.m. increased activity of nitrate reductase and urease during whole experiment except day 1 for nitrate reductase. Higher gasoline dosages caused inhibition of all measured enzymes. Application of Se (VI) to soil contaminated with gasoline at dosage 10 g·kg⁻¹ d.m. caused stimulation of nitrate reductase and proteases in all days of experiment. Selenium (IV) in soil with gasoline at the dosage 50 g·kg⁻¹ d.m. caused stimulation of all measured enzymes except day 1 for protease and urease. The η² analysis showed that gasoline had higher effect on activity of assayed enzymes than selenium, and percentage participations of this factors in the formation of nitrate reductase, urease and proteases were 88.66, 81.07 and 51.16%, respectively. Percentage participation of selenium effect was considerably lower for all enzyme activities than gasoline impact.

• Wydawca: -
• Czasopismo: Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych
• Rocznik: 2016
• Tom: 587
• Opis fizyczny: s.31-39,rys.,tab.,bibliogr.

Twórcy

autor

Strek M.

• Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

autor

Telesinski A.

• Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

Bibliografia

• Abdelmagid H.M., Tabatabai M.A., 1987. Nitrate reductase activity of soils. Soil Biol. Biochem. 19, 421–427.
• Akubugwo E.I., Elebe E.U., Osuocha K.U., 2015. Studies on the impact of crude oil exploration on soil quality and crops grown in Kpean community in Khana local government area of Rivers State, Nigeria. Int. Res. J. Biochem. Biotechnol. 3 (1), 44–50.
• Borowska K., Koper J., 2011. Dynamics of changes of selenium content in soil and red clover (Trifolium pretense L.) affected by long-term organic fertilization on the background of selected soil oxidoreductases. Pol. J. Environ. Stud. 20 (6), 1403–1410.
• Borowska K., Lemanowicz J., Koper J., Siwik-Ziomek A., Piotrowska-Długosz A., Polkowska M., 2015. Zależności między zawartością fitodostępnych form selenu, siarki i fosforu w glebie oraz ich wpływ na pobieranie selenu przez rośliny pszenicy ozimej w warunkach zróżnicowanego nawożenia. Zesz. Probl. Post. Nauk Rol. 580, 3–11.
• Gałązka A., 2015. Zanieczyszczenia gleb substancjami ropopochodnymi z uwzględnieniem biologicznych metod ich oczyszczenia. Kosmos 64 (1), 145–164.
• Gouda A.H., El-Gendy A.S., El-Razek T.M.A., El-Kassas H.I., 2016. Evaluation of phytoremediation and bioremediation for sandy soil contaminated with petroleum hydrocarbons. Int. J. Environ. Sci. Develop. 7 (7), 490–493.
• Kaczyńska G., Borowik A., Wyszkowska J., 2015. Soil dehydrogenases as an indicator of contamination of the environment with petroleum products. Water Air Soil Pollut. 226 (11), 372.
• Kandeler E., Gerber H., 1988. Short-term assay of soil urease activity using colorimetric determination of ammonium. Biol. Fertil. Soils 6, 68–72.
• Kucharski J., Tomkiel M., Boros A., Wyszkowska J., 2010. The effect of soil contamination with diesel oil and petrol on the nitrification process. J. Elem. 15 (1), 111–118.
• Ladd I.N., Butler J.H.A., 1972. Short-term assay of soil proteolytic enzyme activities using proteins and dipeptide derivates as substrates. Soil Biol. Biochem. 4, 19–30.
• Nowak J., Kłódka D., Kąklewski K., 2002. Influence of various concentrations of selenic acid (IV) on the activity of soil enzymes. Sci. Total Environ. 291 (1–3), 105–110.
• Onyszko M., Telesiński A., 2015. Wpływ selenu i fluoru na aktywność fosfataz w glebie lekkiej. Inż. Ekolog. 43, 109–114.
• Nowak J., Kąklewski K., Ligocki M., 2004. Influence of selenium on oxidoreductive enzymes activity in soil and in plants. Soil Biol. Biochem. 36 (10), 1553–1558.
• Rao M.A., Scelza R., Scotti R., Gianfreda L., 2010. Role of enzymes in the remediation of polluted environments. J. Soil Sci. Plant Nutr. 10 (3), 333–353.
• Stręk M., Telesiński A., 2015a. Zmiana aktywności wybranych enzymów oksydoredukcyjnych wytwarzanych przez mikroorganizmy w glebie lekkiej zanieczyszczonej benzyną w obecności jonów selenu. Ochr. Środ. 37 (1), 43–47.
• Stręk M., Telesiński A., 2015b. Assessment of selenium compounds use in limitation of petroleum impact on antioxidant capacity in sandy soil. Environ. Protect. Nat. Res. 26 (3), 6–11.
• Stręk M., Telesiński A., 2016a. Comparison of selenite (IV) and selenate (VI) effect on some oxidoreductive enzymes in soil contaminated with spent engine oil. Plant Soil Environ. 62 (4), 157–163.
• Stręk M., Telesiński A., 2016b. Porównanie oddziaływania selenu na aktywność peroksydazową gleby skażonej olejem napędowym lub przepracowanym olejem silnikowym. Acta Agroph. 23 (3), 147–161.
• Stręk M., Telesiński A., 2016c. Oddziaływanie nadtlenku wapnia na aktywność wybranych oksydoreduktaz w glebie zanieczyszczonej olejem kreozotowym. Chem. Environ. Biotechnol. 19, 7–11.
• Van Groenigen J.W., Huygens D., Boeckx P., Kuyper T.W., Lubbers I.M., Rütting T., Groff man P.M., 2015. The soil N cycle: new insights and key challenges. Soil 1, 235–236.
• Xenia M.E., Refugio M.V., 2016. Microorganisms metabolism during bioremediation of oil contaminated soils. J. Bioremed. Biodeg. 7, 340.
• Ziółkowska A., Wyszkowski M., 2010. Toxicity of petroleum substances to microorganisms and plants. Ecol. Chem. Engin. S 17 (1), 73–82.