Correlations between soil organic carbon properties and soil microorganism indices
Kulcsszavak:
soil organic carbon (SOC), E4/E6 method, microbial biomass carbon (MBC), fluorescein diacetate (FDA) hydrolysing activity, long-term fertilization experimentAbsztrakt
A talajok szervesanyag-tartalma és a talajban élő mikroorganizmusok közötti kapcsolatok hosszú ideje kutatások tárgya. Globálisan a talajban élő mikrobák mennyiségét alapvetően meghatározza a szervesanyag-tartalom. A mikroorganizmusok, számos más aktivitásuk mellett, a szervesanyagok lebontásában és létrehozásában egyaránt részt vesznek. Kutatásainkban a Keszthely melletti IOSDV szerves és szervetlen N trágyázási tartamkísérlet talajait felhasználva vizsgáltuk a szervesanyag minősége, illetve mennyisége és a mikroorganizmusok mennyisége, illetve aktivitása közti összefüggéseket. A trágyázás talajra gyakorolt rövid- (mikrobiális biomassza) és hosszútávú (szervesanyag tartalom) hatásait szintén vizsgáltuk. A mikroorganizmusok mennyiségét szerves széntartalmuk alapján, kloroform fumigációs-extrakciós módszerrel, aktivitásukat fluoreszcein-diacetát (FDA) hidrolízis mérésével határoztuk meg. A szervesanyagok minőségét a humuszminőség vizsgálatára kidolgozott E4/E6 módszer felhasználásával jellemeztük. A mikrobiális szén és a talaj összes szerves szén arányát kifejező Cmic/Corg hányadost vizsgálva megállapítottuk, hogy a különböző kezelésekben értéke nem állandó, változását nem a N-műtrágyázás adagja, hanem a szervesanyag kiegészítés befolyásolja. A Cmic/Corg hányadost a növényi maradvány alászántásos kezelésekben volt a legmagasabb és a szerves kiegészítést nem kapott kezelésekben a legalacsonyabb. Hasonlóképpen a mikrobiális biomassza és aktivitása nem függött az N-műtrágyakezelés dózisától, de a szervesanyag kiegészítéstől igen. A Cmic/Corg arány korrelált a mikroorganizmusok mennyiségével és aktivitásával.
Hivatkozások
Adam, G. and Duncan, H. 2001. Development of a sensitive and rapid method for the measurement of total microbial activity using fluorescein diacetate (FDA) in a range of soils. Soil Biol. Biochem. 33 (7–8) 943–951. https://doi.org/10.1016/S0038-0717(00)00244-3
Alef, K. and Nannipieri, P. (eds.) 1998. Methods in applied soil microbiology and biochemistry. Academic Press Limited, London. 232–233.
Anderson, T.-H. 2003. Microbial eco-physiological indicators to assess soil quality. Agriculture, Ecosystems and Environment. 98 (1–3) 285–293. https://doi.org/10.1016/S0167-8809(03)00088-4
Anderson, T.-H. and Domsch, K.H. 2010. Soil microbial biomass: The eco-physiological approach. Soil Biol. Biochem. 42 (12) 2039–2043. https://doi.org/10.1016/j.soilbio.2010.06.026
Bíró, B. et al. 2014. Vertical and horizontal distributions of microbial abundances and enzymatic activities in propylene-glycol-affected soils. Environ. Sci. Pollut. Res. 21 (15) 9095–9108. https://doi.org/10.1007/s11356-014-2686-1
Blagodatskaya, E. and Kuzyakov, Y. 2013. Active microorganisms in soil: Critical review of estimation criteria and approaches. Soil Biol. Biochem. 67. 192–211. https://doi.org/10.1016/j.soilbio.2013.08.024
Blagodatsky, S. A., Heinemeyer, O. and Richter, J. 2000. Estimating the active and total soil microbial biomass by kinetic respiration analysis. Biol Fertil Soils. 32. 73–81. https://doi.org/10.1007/s003740000219
Chen, B., Liu, E., Tian, Q., Yan, C. and Zhang, Y. 2014. Soil nitrogen dynamics and crop residues. A review. Agron. Sustain. Dev. 34 (2) 429–442. https://doi.org/10.1007/s13593-014-0207-8
Cheng, F., Peng, X., Zhao, P., Yuan, J., Zhong, C., Cheng, Y., Cui, C. and Zhang, S. 2013. Soil microbial biomass, basal respiration and enzyme activity of main forest types in the Qinling Mountains. PLoS ONE 8 (6) e67353. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0067353
Cleveland, C. C. and Liptzin, D. 2007. C:N:P stoichiometry in soil: is there a "Redfield ratio" for the microbial biomass? Biogeochemistry. 85. 235–252. https://doi.org/10.1007/s10533-007-9132-0
Enev, V., Pospilova, L., Klucakova, M., Liptaj, T. and Doskocil, L. 2014. Spectral characterization of selected humic substances. Soil & Water Research. 9 (1) 9–17. https://doi.org/10.17221/39/2013-SWR
Fierer, N., Stickland, M. S., Liptzin, D., Bradford, M. A. and Cleveland, C. C. 2009. Global patterns in belowground communities. Ecology Letters. 12 (11) 1238–1249. https://doi.org/10.1111/j.1461-0248.2009.01360.x
Filep, T., Zacháry, D. and Balog, K. 2016. Assessment of soil quality of arable soils in Hungary using DRIFT spectroscopy and chemometrics. Vibrational Spectroscopy. 84. 16–23. https://doi.org/10.1016/j.vibspec.2016.02.005
Geisseler, D. and Scow, K. M. 2014. Long-term effects of mineral fertilizers on soil microorganisms - A review. Soil Biol. Biochem. 75. 54–63. https://doi.org/10.1016/j.soilbio.2014.03.023
Kautz, T, Wirth, S. and Ellmer, F. 2004. Microbial activity in a sandy arable soil is governed by the fertilization regime. European Journal of Soil Biology. 40 (2) 87–94. https://doi.org/10.1016/j.ejsobi.2004.10.001
Kononova, M. M. 1966. Soil organic matter. Pergamon Press Ltd, Oxford, p. 544.
Kallenbach, C. and Grandy, A. S. 2011. Controls over soil microbial biomass responses to carbon amendments in agricultural systems: A meta-analysis. Agriculture, Ecosystem and Environment. 144 (1) 241–252. https://doi.org/10.1016/j.agee.2011.08.020
Kismányoky, T. és Balázs, J. 1996. Keszthelyi tartamkísérletek. Pannon Agrártudományi Egyetem, Keszthely. 37–41.
Kuzyakov, Y. 2010: Priming effects: Interactions between living and dead organic matter. Soil Biol. Biochem. 42 (9) 1363–1371. https://doi.org/10.1016/j.soilbio.2010.04.003
Kuzyakov, Y., Friedel, J.K., Stahr, K. 2000. Review of mechanisms and quantification of priming effects. Soil Biol. Biochem. 32 (11–12) 1485–1498. https://doi.org/10.1016/S0038-0717(00)00084-5
Lal, R. 2004. Soil carbon sequestration impacts on global climate change and food security. Science. 304 (5677) 1623–1627. https://doi.org/10.1126/science.1097396
Lancashire, P. D., Bleiholder, H., Van Den Boom, T., Langelüddecke, P., Stauss, R., Weber, E. and Witzenberger, A. 1991. A uniform decimal code for growth stages of crops and weeds. Ann. Appl. Biol. 119 (3) 561–601. https://doi.org/10.1111/j.1744-7348.1991.tb04895.x
MSZ 08-0452:1980: "Szervesanyag-tartalom meghatározás talajban".
Nadi, M. 2012. Characterization of soil humic substances in Hungarian and Iranian soils. PhD Dissertation, Szent István University, Gödöllő.
Nicholson, F. et al. 2014. Straw incorporation review. Research Review 81. https://doi.org/10.13140/RG.2.1.2364.2721
Paterson, A., Midwood, A. J. and Millard, P. 2009. Through the eye of the needle: a review of isotope approaches to quantify microbial processes mediating soil carbon balance. New Phytologist 184 (1) 19–33. https://doi.org/10.1111/j.1469-8137.2009.03001.x
Paul, E. A. (editor) 2007. Soil microbiology, ecology, and biochemistry 3rd ed. Elsevier Inc., New York. p. 286.
Prosser et al. 2007. The role of ecological theory in microbial ecology. Nature Reviews Microbiology. 5 (5) 384–392. https://doi.org/10.1038/nrmicro1643
Rees, R. M., Ball, B., Watson, C. and Campbell, C. 2001. Sustainable management of soil organic matter. CABI Publishing, New York, USA. https://doi.org/10.1079/9780851994659.0000
Reeves, D. W. 1997. The role of soil organic matter in maintaining soil quality in continuous cropping systems. Soil & Tillage Research. 43 (1–2) 131–167. https://doi.org/10.1016/S0167-1987(97)00038-X
Schnürer, J. and Rosswall, T. 1982. Fluorescein diacetate hydrolysis as a measure of total microbial activity in soil and litter. Appl. Envir. Microb. 43 (6) 1256–1261. https://doi.org/10.1128/aem.43.6.1256-1261.1982
Smith, P., Fang, C. M., Dawson, J. J. C. and Moncrieff, J. B. 2008. Impact of global warming on soil organic carbon. Adv. Agron. 97. 1–43. https://doi.org/10.1016/S0065-2113(07)00001-6
Sparling, G. P. 1992. Ratio of microbial biomass carbon to soil organic carbon as a sensitive indicator of changes of soil organic matter. Austr. J. Soil Res. 30 (2) 195–207. https://doi.org/10.1071/SR9920195
Ussiri, D. A. and Lal, R. 2013. Land Management Effects on carbon sequestration and soil properties in reclaimed farmland of Eastern Ohio, USA. Open J. Soil Science. 3 (1) 46–57. https://doi.org/10.4236/ojss.2013.31006
Tan, B., Fan, J., He, Y., Luo, S. and Peng, X. 2014. Possible effect of soil organic carbon on its own turnover: A negative feedback. Soil Biol. Biochem. 69. 313–319. https://doi.org/10.1016/j.soilbio.2013.11.017
Vance, E. D., Brookes, P. C. and Jenkinson, D. S. 1987. An extraction method for measuring soil microbial biomass C. Soil Biol. Biochem. 19 (6) 703–707. https://doi.org/10.1016/0038-0717(87)90052-6
Villányi, I., Füzy, A., Angerer, I. and Biró, B. 2006. Total catabolic enzyme activity of microbial communities. Fluorescein diacetate analysis (FDA). In: Jones, D. L. (ed.): Understanding and modelling plant-soil interactions in the rhizosphere environment. Handbook of methods used in rhizosphere research. 441–442. Swiss Federal Research Institute WSL. Birmensdorf.
Word Reference Base (WRB) FAO, 2014. http://www.fao.org/soils-portal/soil-survey/soil-classification/world-reference-base/en/
Zadock, J. C., Chang, T. T. and Konzak, C. F. 1974. A decimal code for the growth stages of cereals. Weed Research. 14 (6) 415–421. https://doi.org/10.1111/j.1365-3180.1974.tb01084.x
Letöltések
Megjelent
Folyóirat szám
Rovat
License
Copyright (c) 2018 Kökény Mónika, Tóth Zoltán, Csitári Gábor
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
The articel is under the Creative Commons 4.0 standard licenc: CC-BY-NC-ND-4.0. Under the following terms: You must give appropriate credit, provide a link to the license, and indicate if changes were made. You may do so in any reasonable manner, but not in any way that suggests the licensor endorses you or your use. You may not use the material for commercial purposes. If you remix, transform, or build upon the material, you may not distribute the modified material. You may not apply legal terms or technological measures that legally restrict others from doing anything the license permits.
Georgikon for Agriculture