Enzymatic activity of nickel-contaminated soil

• Autorzy: Wyszkowska J , Boros E. , Kucharski J.

Warianty tytułu

PL

Aktywnosc enzymatyczna gleby zanieczyszczonej niklem

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

A pot experiment was performed to determine the effect of soil contamination with nickel, applied at a dose of 100, 200, 300 and 400 mg kg-1, on the activity of dehydrogenases, urease, acid phosphatase and alkaline phosphatase. The impact of nickel on the enzymatic activity of soil was studied on samples of heavy loamy sand and light silty loam. The experiment was conducted in two series: in the first one soil was cropped to yellow lupine, and in the second one it was left uncropped. Soil samples were analyzed on day 14, 28, 42 and 56. It was found that soil contamination with nickel reduced the activity of all the enzymes. This negative influence was most noticeable in the case of dehydrogenase. The activity of urease and alkaline phosphatase was higher in light silty loam, while the activity of dehydrogenases and acid phosphatase was higher in heavy loamy sand. The activity of dehydrogenases and urease was higher in soil cropped to yellow lupine, whereas the activity of acid phosphatase and alkaline phosphatase was higher in uncropped soil. Yellow lupine was sensitive to excessive amounts of nickel in the soil, and partly alleviated the adverse impact of this heavy metal on urease activity, but did not reduce its inhibitory effect on the other enzymes.

PL

W doświadczeniu wazonowym określono wpływ zanieczyszczenia gleby niklem w dawkach 100, 200, 300 i 400 mg kg-1 na aktywność dehydrogenaz, ureazy, fosfatazy kwaśnej oraz fosfatazy alkalicznej. Wpływ niklu na aktywność enzymatyczną badano w dwóch gatunkach gleb: piasku gliniastym mocnym oraz glinie lekkiej pylastej. Badania przeprowadzono w dwóch seriach, tj. na glebie obsianej łubinem żółtym i nie obsianej. Próbki glebowe analizowano: w 14., 28., 42. i 56. dniu. Stwierdzono, że zanieczyszczenie gleby niklem spowodowało zmniejszenie aktywności wszystkich badanych enzymów. Najbardziej niekorzystnie nikiel wpływał na aktywność dehydrogenaz. Wyższą aktywność ureazy i fosfatazy alkalicznej stwierdzono w glinie lekkiej pylastej niż w piasku gliniastym mocnym, natomiast dehydrogenaz i fosfatazy kwaśnej - w piasku gliniastym mocnym. Wyższą aktywność dehydrogenaz i ureazy odnotowano w glebie obsianej łubinem żółtym, natomiast fosfatazy kwaśnej i fosfatazy alkalicznej - w glebie nie obsianej. Łubin żółty okazał się wrażliwy na nadmiar niklu w glebie. Jego uprawa częściowo łagodziła niekorzystny wpływ niklu na ureazę, lecz nie zmniejszała hamującego oddziaływania tego pierwiastka na pozostałe enzymy.

Słowa kluczowe

EN

nickel; enzyme activity; soil contamination; yellow lupin; soil property; physicochemical property; dehydrogenase

• Wydawca: -
• Czasopismo: Journal of Elementology
• Rocznik: 2008
• Tom: 13
• Numer: 1
• Opis fizyczny: p.139-151,fig.,ref.

Twórcy

autor

Wyszkowska J

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

autor

Boros E.

autor

Kucharski J.

Bibliografia

• Alef K., Nannipieri P. 1998. Urease activity. In: Methods in applied soil microbiology and biochemistry. Alef K., Nannipieri P. (eds), Acad. Press. Harcourt Brace & Company, Publishers, London, 316-320 pp.
• Alef K., Nannipieri P., Tracar-Cepeda C. 1998. Phosphatase activity. In: Methods in applied soil microbiology and biochemistry. Alef K., Nannipieri P. (eds), Acad. Press. Harcourt Brace & Company, Publishers, London, 335-344 pp.
• Antil R.S., Gupta A.P., Narwal R.P. 2001. Nitrogen transformation and biomass content in soil contaminated with nickel and cadmium from industrial wastewater irrigation. Urban Water., 3: 299-302.
• Barałkiewicz D., Siepak J. 1999. Chromium, nickel and kobalt in environmental samples and existing legal norms. Pol. J. Environ. Stud., 8(4): 201-208.
• Bielińska E.J., Tomaszewicz T. 2006. Wpływ czynników antropogenicznych na aktywność enzymatyczną poboczy dróg. Rocz. Glebozn., 57(1/2): 50-58.
• Criquet S., Tagger G., Vogt G., Petit J. LE. 2002. Endoglucanase and b-glycosidase activities in an evergreen oak litter: annual variation and regulating factors. Soil Biol. Biochem., 34: 1111-1120.
• Giridhara M., Siddaramappa R. 2002. Effect of heavy metals on urease activity in soil. Cur. Res. Uni. Argi. Sc. Ban., 31(1-2): 4-5.
• Guibaud G., Comte S., Bordas F., Dupuy S., Baudu M. 2005. Comparison of the complexation potential of extracellular polymeric substances (EPS), extracted from activated sludges and produced by pure bacteria strains, for cadmium, lead and nickel. Chemosphere, 59: 629-638.
• Kandeler E., Luxhri J., Tscherko D., Magid J. 1999. Xylanase, invertase and protease at the soil-litter interface of a loamy sand. Soil. Biol. Biochem., 31: 1171-1179.
• Kizilkaya R., Askin T., Bayrakli B., Sadlam M. 2004. Microbiological characteristics of soils contaminated with heavy metals. Eur. J. Soil Biol., 40: 95-102.
• Klose S., Tabatabai M.A. 1999. Urease activity of microbial biomass in soils. Soil. Biol. Biochem., 31: 205-211.
• Koszelnik-Leszek A. 2002. Dynamika pobierania niklu przez dwie odmiany jęczmienia jarego. Rocz. Glebozn., 53(1/2): 41-49.
• Kucharski J., Wyszkowska J. 2000. Microbiological properties of soil contaminated with chromium. Natur. Sc., 7: 7-16.
• Nowak J., Tyrakowska-Bielec U., Szymczak J. 2000. Wpływ chlorku rtęci i O niklu na zmiany aktywności fosfataz w czarnych ziemiach. Rocz. Glebozn., 51(1/2): 5-6.
• Oleszek W., Terelak H., Maliszewska-Kordybach B., Kukuła S. 2003. Soil, food and agroproduct contamination monitoring in Poland. Pol. J. Environ. Stud., 12(3): 261-268.
• Oliveira A., Pampulha M.E. 2006. Effects of long-term heavy metal contamination on soil microbial characteristics. J. Biosci. Bioeng., 102(3): 157-161.
• Ohlinger R. 1996. Dehydrogenase activity with the substrate TTC In: Methods in soil biology. Schinner F., Ohlinger R., Kandeler E., Margesin R. (eds), Springer Verlag Berlin Heidelberg, 241-243 pp.
• Pandey N., Sharma C.P. 2002. Effect of heavy metals Co2+, Ni2+ and Cd2+ on growth and metabolism of cabbage. Plant Sc., 163: 753-758.
• STATSOFT, INC. 2003. STATISTICA (data analysis software system), version 6.0. www.statsoft.com.
• Stępniewska Z., Samborska A. 1999. Aktywność ureazy w wybranych glebach Polski. Acta Agrophys., 22: 219-228.
• Terelak H., Motowicka-Terelak T, Stuczyński T, Pietruch Cz. 2000. Pierwiastki śladowe (Cd, Cu, Ni, Pb, Zn) w glebach użytków rolnych Polski. IOS, ss. 27-31.
• Tibazarwa C., Corbisier P., Mench M., Bossus A., Solda P., Mergeay M., Wyns L., van der Lelie D. 2001. A microbial biosensor to predict bioavailable nickel in soil and its transfer to plants. Environ. Pollut., 113: 19-26.
• Veps Al Ainen M. 2001. Poor enzyme recovery by extraction from soils. Soil Biol. Biochem., 33: 1131-1135.
• Welp G. 1999. Inhibitory effects of the total and water-soluble concentrations of nine different matals on the dehydrogenase activity of a loess soil. Biol. Fertil. Soils, 30: 132-139.
• Wyszkowska J., Kucharski J., Boros E. 2005. Właściwości biochemiczne gleby zanieczyszczonej niklem i innymi metalami ciężkimi. J. Elementol., 10(3): 585-596.
• Wyszkowski M., Wyszkowska J. 2004. Wpływ zanieczyszczenia gleby cynkiem, niklem, miedzią i ołowiem na plonowanie i gospodarkę makroelementami w owsie. J. Elementol., 9(1): 61-70.