Nauka Przyroda Technologie

Podobne dokumenty
WPŁYW PREPARATÓW ROUNDUP 360 SL I ROUNDUP 360 PLUS NA AKTYWNOŚĆ WYBRANYCH FOSFATAZ W GLINIE PIASZCZYSTO-ILASTEJ

WPŁYW GLIFOSATU W POSTACI SOLI AMONOWEJ NA ZAWARTOŚĆ FOSFORU PRZYSWAJALNEGO I AKTYWNOŚĆ WYBRANYCH FOSFATAZ W GLEBIE LEKKIEJ

AKTYWNOŚĆ FOSFATAZY I ZAWARTOŚĆ FOSFORU W GLEBIE SPOD WYBRANYCH ROŚLIN UPRAWNYCH NAWOŻONYCH GNOJOWICĄ

ZACHOWANIE SIĘ NIEKTÓRYCH HERBICYDÓW W GLEBACH PÓL UPRAWNYCH PODKARPACIA

Zawartość składników pokarmowych w roślinach

Ocena skuteczności preparatów miejscowo znieczulających skórę w redukcji bólu w trakcie pobierania krwi u dzieci badanie z randomizacją

UWALNIANIE FOSFORU ZE SZKŁA NAWOZOWEGO I SUPERFOSFATU W TRAKCIE INKUBACJI W OBECNOŚCI BAKTERII FOSFOROWYCH * Wstęp

DYNAMIKA PRZEMIAN FLUORU W GLEBIE Z FORM ROZPUSZCZALNYCH DO NIEROZPUSZCZALNYCH W WODZIE (PRACA METODYCZNA)

WPŁYW CZYNNIKÓW AGROTECHNICZNYCH NA WŁAŚCIWOŚCI ENERGETYCZNE SŁOMY 1

FOLIA POMERANAE UNIVERSITATIS TECHNOLOGIAE STETINENSIS Folia Pomer. Univ. Technol. Stetin., Agric., Aliment., Pisc., Zootech. 2014, 309 (29),

Pozostałości herbicydów w glebie i nasionach gorczycy białej (Sinapis alba)

ROZPUSZCZALNY WĘGIEL ORGANICZNY W WODZIE Z SIEDLISK POBAGIENNYCH NA TLE TEMPERATURY GLEBY

Tytuł prezentacji. Możliwość wykorzystania biowęgla w rekultywacji gleb zanieczyszczonych. metalami ciężkimi

WPŁYW SUMY I ROZKŁADU OPADÓW NA PLONOWANIE PSZENŻYTA OZIMEGO UPRAWIANEGO NA RÓŻNYCH KOMPLEKSACH GLEBOWO-ROLNICZYCH W ŚRODKOWEJ CZĘŚCI POLSKI

Reakcja rzepaku jarego na herbicydy na polu zachwaszczonym i bez chwastów

OPTYMALIZACJA STEROWANIA MIKROKLIMATEM W PIECZARKARNI

WPŁYW NAWOśENIA W WARUNKACH UPRAWY śyta W MONOKULTURZE NA ZASOBNOŚĆ GLEBY W RÓśNE FORMY FOSFORU

Prof. dr hab. Józef Chojnicki Warszawa Katedra Nauk o Środowisku Glebowym Wydział Rolnictwa i Biologii SGGW w Warszawie.

ANNALES. Dorota Kalembasa. Wykorzystanie fosforu z wermikompostów przez życicę wielokwiatową (Lolium multuflorum Lam.)

Problemy oznaczania pierwiastków w osadach i glebie Marcin Niemiec, Jacek Antonkiewicz, Małgorzata Koncewicz-Baran, Jerzy Wieczorek

ZASTOSOWANIE SPEKTROSKOPII ODBICIOWEJ DO OZNACZANIA ZAWARTOŚCI WODY W SERACH. Agnieszka Bilska, Krystyna Krysztofiak, Piotr Komorowski

VIII Krajowa Konferencja Bioindykacyjna

Sylwester Smoleń* ) on uptake and accumulation of Al, B, Cd, Cr, Cu, Fe, Li, Ti and V in carrot storage roots.

ANALIZA ZALEŻNOŚCI POMIĘDZY CECHAMI DIELEKTRYCZNYMI A WŁAŚCIWOŚCIAMI CHEMICZNYMI MĄKI

ANNALES UNIVERSITATIS MARIAE CURIE-SKŁ ODOWSKA LUBLIN POLONIA

Oddziaływanie nadtlenku wapnia na aktywność wybranych oksydoreduktaz w glebie zanieczyszczonej olejem kreozotowym

Ekonomiczna opłacalność chemicznego zwalczania chorób, szkodników i chwastów w rzepaku ozimym

ZANIKANIE KAPTANU I PROPIKONAZOLU W OWOCACH I LIŚCIACH JABŁONI ODMIANY JONAGOLD

ZALEŻNOŚĆ MIĘDZY WYSOKOŚCIĄ I MASĄ CIAŁA RODZICÓW I DZIECI W DWÓCH RÓŻNYCH ŚRODOWISKACH

Mirosław Wyszkowski*, Agnieszka Ziółkowska*

Instytut Melioracji i Użytków Zielonych w Falentach, 2006

WPŁYW CHLORKU RTĘCI I NIKLU NA ZMIANY AKTYWNOŚCI FOSFATAZ W CZARNYCH ZIEMIACH

ZESZYTY NAUKOWE UNIWERSYTETU PRZYRODNICZEGO WE WROCŁAWIU 2006 ROLNICTWO LXXXIX NR 546. Grzegorz Kulczycki

EKSTENSYWNE UŻYTKOWANIE ŁĄKI A JAKOŚĆ WÓD GRUNTOWYCH

ANNALES. Skład chemiczny rzepaku jarego i gorczycy białej a aktywność enzymatyczna gleby zanieczyszczonej Treflanem 480 EC

Metale ciężkie w glebach uprawnych jako możliwy czynnik zagrożenia zdrowia mieszkańców województwa śląskiego

Arkadiusz Telesiński*, Maciej Chruściel*, Justyna Szymczak* Aktywność oksydazy o-difenolowej w glebie

Wprowadzenie do statystyki dla. chemików testowanie hipotez

KOMBAJNY ZBOŻOWE W ROLNICTWIE POLSKIM W LATACH

Bez fosforu w kukurydzy ani rusz!

Konkurs Ekologiczne zagrożenia chemizacji rolnictwa.

Wpływ rzutowego i rzędowego nawożenia mocznikiem na wysokość plonu i niektóre cechy jakości bulw ziemniaka

Instrukcja do ćwiczeń laboratoryjnych

WPŁYW WAPNOWANIA I MATERII ORGANICZNEJ NA AKTYWNOŚĆ FOSFATAZ W GLEBIE ZANIECZYSZCZONEJ NIKLEM

ROLA HUMUSU ORAZ MINERAŁÓW ILASTYCH W ZMNIEJSZANIU INHIBICYJNEGO DZIAŁANIA KADMU NA FOSFATAZY GLEBOWE

ZMIENNOŚĆ SORPCYJNOŚCI BETONU W CZASIE

BADANIA ZRÓŻNICOWANIA RYZYKA WYPADKÓW PRZY PRACY NA PRZYKŁADZIE ANALIZY STATYSTYKI WYPADKÓW DLA BRANŻY GÓRNICTWA I POLSKI

ZWIĄZKI MIĘDZY CECHAMI ELEKTRYCZNYMI A AKTYWNOŚCIĄ WODY ŚRUTY PSZENICZNEJ

OCENA WYBRANYCH CECH JAKOŚCI MROŻONEK ZA POMOCĄ AKWIZYCJI OBRAZU

NAPRĘŻENIA ŚCISKAJĄCE PRZY 10% ODKSZTAŁCENIU WZGLĘDNYM PRÓBEK NORMOWYCH POBRANYCH Z PŁYT EPS O RÓŻNEJ GRUBOŚCI

OCENA MOśLIWOŚCI WYKORZYSTANIA HODOWLI ŚWIŃ RASY ZŁOTNICKIEJ

Inżynieria Rolnicza 5(93)/2007

ZALEŻNOŚĆ MIĘDZY NORMĄ WYSIEWU NASION A PLONEM ZIELA KARCZOCHA (CYNARA SCOLYMUS L.) * Wstęp. Materiał i metody

Beata Smolik*, Arkadiusz Telesiński*, Justyna Szymczak*, Helena Zakrzewska*

CZYNNIKI KSZTAŁTUJĄCE STĘŻENIE SIARKI W ROZTWORZE GLEBOWYM FACTORS DETERMINING SULPHUR CONCENTRATION IN THE SOIL SOLUTION

WPŁYW DAWEK AZOTU NA ZAWARTOŚĆ Ca, Mg, S i Na W BIOMASIE ŚLAZOWCA PENSYLWAŃSKIEGO (SIDA HERMAPHRODITA RUSBY) Stanisław Kalembasa, Beata Wiśniewska

FLUORESCENCYJNA OCENA FITOTOKSYCZNOŚCI HERBICYDU BUREX 80 WP Z DODATKIEM WYBRANYCH ADIUWANTÓW

ZMIANY WYBRANYCH WSKAŹNIKÓW JAKOŚCI WODY RZEKI PROSNY PRZEPŁYWAJĄCEJ PRZEZ ZBIORNIK PSURÓW

InŜynieria Rolnicza 14/2005. Streszczenie

ZACHWASZCZENIE KUKURYDZY W ZALEŻNOŚCI OD UPRAWY ROLI I HERBICYDÓW

Wpływ niektórych czynników na skład chemiczny ziarna pszenicy jarej

WPŁYW OBRÓBKI TERMICZNEJ ZIEMNIAKÓW NA PRĘDKOŚĆ PROPAGACJI FAL ULTRADŹWIĘKOWYCH

Grażyna Wielogórska*, Elżbieta Turska* W REJONIE ŚRODKOWOWSCHODNIEJ POLSKI

ZAWARTOŚĆ POTASU W MŁODYCH BULWACH ZIEMNIAKA W ZALEŻNOŚCI OD SPOSOBU UPRAWY. Wstęp

Wielofunkcyjny adiuwant do agrochemikaliów

Wielofunkcyjny adiuwant do agrochemikaliów

MODYFIKACJA SILUMINU AK20 DODATKAMI ZŁOŻONYMI

Nauka Przyroda Technologie

WPŁYW GŁĘBOKOŚCI ROBOCZEJ GLEBOGRYZARKI SADOWNICZEJ NA EFEKTYWNOŚĆ NISZCZENIA CHWASTÓW W SADACH

OCENA WYNIKÓW BADAŃ W GMINIE KUŹNIA RACIBORSKA

UNIWERSYTET WARMIŃSKO-MAZURSKI w Olsztynie. Autoreferat

OCENA WPŁYWU PRĘDKOŚCI OBROTOWEJ ŚLIMAKA MIESZAJĄCEGO Z PIONOWYM ELEMENTEM ROBOCZYM NA STOPIEŃ ZMIESZANIA KOMPONENTÓW PASZY

Journal of Agribusiness and Rural Development

WPŁYW TEMPERATURY W POMIESZCZENIACH POMOCNICZYCH NA BILANS CIEPŁA W BUDYNKACH DLA BYDŁA

WPŁYW SUMY I ROZKŁADU OPADÓW NA PLONOWANIE PSZENŻYTA OZIMEGO UPRAWIANEGO NA RÓŻNYCH KOMPLEKSACH GLEBOWO-ROLNICZYCH W POŁUDNIOWEJ CZĘŚCI POLSKI

ZESZYTY NAUKOWE UNIWERSYTETU PRZYRODNICZEGO WE WROCŁAWIU 2006 ROLNICTWO LXXXIX NR 546. Grzegorz Kulczycki

OCENA SKUTKÓW ZMIAN ZASILANIA W OPTOELEKTRONICZNYM SYSTEMIE POMIARU WILGOTNOŚCI GLEBY

ZALEŻNOŚĆ WSPÓŁCZYNNIKA DYFUZJI WODY W KOSTKACH MARCHWI OD TEMPERATURY POWIETRZA SUSZĄCEGO

Woltamperometryczne oznaczenie paracetamolu w lekach i ściekach

Wprowadzenie. Danuta WOCHOWSKA Jerzy JEZNACH

Acta 12 (2) 2012.indd :41:15. Acta Sci. Pol., Formatio Circumiectus 12 (2) 2013,

Wp³yw popio³ów ze spalania biomasy na w³aœciwoœci fizykochemiczne gleb lekkich

REAKCJA NASION WYBRANYCH ODMIAN OGÓRKA NA PRZEDSIEWNĄ BIOSTYMULACJĘ LASEROWĄ. Wstęp

ZMIANY ZAWARTOŚCI ORAZ POBRANIA FOSFORU I POTASU W KUKURYDZY PASTEWNEJ POD WPŁYWEM RÓŻNYCH METOD UPRAWY I REGULACJI ZACHWASZCZENIA

Nauka Przyroda Technologie

ANEKS 5 Ocena poprawności analiz próbek wody

ZALEŻNOŚĆ POMIĘDZY ROZŁOGIEM ZIEMNIAKÓW POD KRZAKIEM A LICZEBNOŚCIĄ, STRUKTURĄ I MASĄ BULW

ŁADUNEK SKŁADNIKÓW NAWOZOWYCH WNOSZONYCH Z OPADEM ATMOSFERYCZNYM NA POWIERZCHNIĘ ZIEMI NA PRZYKŁADZIE PÓL DOŚWIADCZALNYCH W FALENTACH

NASTĘPCZE DZIAŁANIE NAWOZÓW ZIELONYCH W UPRAWIE MARCHWI FLACORO. Wstęp

Oznaczanie polaryzacji w produktach cukrowniczych metodą w bliskiej podczerwieni (NIR)

Zasobność gleby. gleba lekka szt./ % /810,64 0/0 107/15 332/47 268/38 0/0 16/29 0/0 3/19 0/0 13/81 0/0. szt./ %

STAN WŁAŚCIWOŚCI AGROCHEMICZNYCH GLEB I ZANIECZYSZCZEŃ METALAMI CIĘŻKIMI GRUNTÓW NA UŻYTKACH ROLNYCH STAROSTWA POWIATOWEGO RACIBÓRZ W GMINIE NĘDZA

Conception of reuse of the waste from onshore and offshore in the aspect of

Wpływ nawożenia potasem na plon i jakość technologiczną buraka cukrowego Część III. Pobranie potasu

Marek Tukiendorf, Katarzyna Szwedziak, Joanna Sobkowicz Zakład Techniki Rolniczej i Leśnej Politechnika Opolska. Streszczenie

CHARAKTERYSTYKA WARUNKÓW METEOROLOGICZNYCH W REJONIE DOŚWIADCZEŃ ŁĄKOWYCH W FALENTACH

Logistyka - nauka. Wpływ zastosowania paliwa z dodatkiem etanolu do zasilania silników spalinowych na skład spalin

Wielofunkcyjny adiuwant do agrochemikaliów

PORÓWNANIE METOD OCENY ROZPYLACZY PŁASKOSTRUMIENIOWYCH

Wpływ promieniowania na wybrane właściwości folii biodegradowalnych

Transkrypt:

Nauka Przyroda Technologie 2016 Tom 10 Zeszyt 1 #13 ISSN 1897-7820 http://www.npt.up-poznan.net DOI: 10.17306/J.NPT.2016.1.13 Dział: Rolnictwo Copyright Wydawnictwo Uniwersytetu Przyrodniczego w Poznaniu MACIEJ PŁATKOWSKI, ARKADIUSZ TELESIŃSKI Katedra Fizjologii Roślin i Biochemii Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie PORÓWNANIE ODDZIAŁYWANIA GLIFOSATU I PREPARATÓW ROUNDUP NA AKTYWNOŚĆ PIROFOSFATAZY NIEORGANICZNEJ I ZAWARTOŚĆ FOSFORU PRZYSWAJALNEGO W GLINIE LEKKIEJ COMPARISON OF GLYPHOSATE AND ROUNDUP PREPARATIONS INFLUENCE ON INORGANIC PYROPHOSPHATASE ACTIVITY AND AVAILABLE PHOSPHORUS CONTENT IN SANDY LOAM Streszczenie. Celem podjętych badań było porównanie oddziaływania glifosatu oraz dwóch form jego preparatów: Roundupu 360 SL (zawierającego sól izopropyloaminową glifosatu i surfaktant polietoksylowaną tallowaminę) oraz Roundupu TransEnergy 450 SL (zawierającego sól potasową glifosatu oraz surfaktant polietoksylowaną eteroaminę) na aktywność pirofosfatazy nieorganicznej oraz zawartość fosforu przyswajalnego w glebie. Doświadczenie wykonano na glinie lekkiej o zawartości węgla organicznego 10,9 g kg -1. Ilość wprowadzonego glifosatu oraz jego soli wynosiła: 0 (kontrola), 1, 10, 100 mg kg -1. Wilgotność próbek doprowadzono do 60% maksymalnej pojemności wodnej i inkubowano w temperaturze 20 C. W 1., 7., 14., 28. oraz 56. dniu doświadczenia oznaczono zawartość fosforu przyswajalnego i aktywność pirofosfatazy nieorganicznej w glinie lekkiej. Na podstawie otrzymanych wyników stwierdzono, że oddziaływanie glifosatu na zawartość fosforu przyswajalnego oraz na aktywność pirofosfatazy nieroganicznej w glinie lekkiej było zróżnicowane i zależało zarówno od formy glifosatu oraz jego dawki, jak i od dnia pomiaru. Największe zmiany oznaczanych parametrów stwierdzono po aplikacji preparatu Roundup 360 SL, zawierającego sól izopropyloaminową glifosatu oraz polietoksylowaną tallowaminę. Po aplikacji tego preparatu wykazano statystycznie istotnie dodatnią korelację pomiędzy aktywnością pirofosfatazy nieorganicznej a zawartością fosforu przyswajalnego w glebie. Słowa kluczowe: gleba glifosat, pirofosfataza nieorganiczna, fosfor, Roundup

2 Wstęp Zawartość fosforu w glebie jest jednym z czynników ograniczających wzrost i rozwój roślin uprawnych (Jakubus, 2015). Rośliny mają zdolność asymilowania tego pierwiastka jedynie w formie anionów nieorganicznych, dlatego też konieczna jest hydroliza jego połączeń organicznych (Wang i in., 2011). Ilość organicznego fosforu w wierzchnich warstwach gleb zawiera się w szerokich granicach: od 20% do ponad 80% ogólnej zawartości fosforu (Turner i Haygarth, 2005). Hydrolizę estrów i bezwodników kwasu ortofosforowego katalizuje szeroka grupa enzymów, nazywanych fosfatazami (Nannipieri i in., 2011). Do najczęściej badanych fosfataz należą fosfomonoesterazy (katalizujące hydrolizę organicznych monoestrów fosforanowych) (Wang i in., 2011). Oprócz tych enzymów w glebie występują fosfodiesterazy i fosfotriesterazy (katalizujące hydrolizę odpowiednio diestrów i triestrów fosforanowych), a także nieroganiczna pirofosfataza (która katalizuje rozkład pirofosforanu do ortofosforanów) (Reitzel i Turner, 2014). Na aktywność fosfataz glebowych wpływa szereg czynników, takich jak rodzaj uprawy roli, zabiegi agrotechniczne czy używanie środków ochrony roślin (Zhang i in., 2010). Jednym z najczęściej stosowanych środków chwastobójczych jest glifosat (N- -(fosfonometylo)-glicyna), będący substancją aktywną preparatów Roundup (Płatkowski i Telesiński, 2015b). Zhang i in. (2015) podają, że glifosat w glebie bardzo łatwo ulega mikrobiologicznemu rozkładowi do tlenku węgla (IV) i kwasu aminometylofosfonowego, który sorbuje się na cząstkach gleby, przez co nie przemieszcza się w głąb profilu glebowego. Według danych literaturowych czas połowicznego zanikania glifosatu w glebie wynosi od kilku dni do kilku miesięcy (Duke i Powles, 2008; Kools i in., 2005). Wykazano ponadto, że ze względu na obecność w cząsteczce glifosatu reszty kwasu fosfonowego w środowisku glebowym łatwo wiąże się on z minerałami ilastymi i uwodnionymi tlenkami, a także może oddziaływać na metabolizm związków fosforowych w glebie (Haney i in., 2000; Płatkowski i Telesiński, 2015b). Wykonane przez Kwiatkowską i in. (2013) badania wykazały, że ekotoksyczność preparatów pestycydowych, takich jak np. Roundup, jest 17 32 razy większa niż czystego glifosatu. Główną przyczyną tego zjawiska są związki powierzchniowo czynne (Pieniążek i in., 2003). Celem podjętych badań było porównanie oddziaływania glifosatu oraz preparatów Roundup 360 SL i Roundup TransEnergy 450 SL na aktywność pirofosfatazy nieorganicznej (IPP) oraz zawartość fosforu przyswajalnego (P E-R) w glebie. Materiał i metody Doświadczenie wykonano w warunkach laboratoryjnych w trzech powtórzeniach na próbkach glebowych pobranych z poziomu akumulacyjno-próchniczego czarnych ziem Równiny Gumienieckiej (woj. zachodniopomorskie). Gleba ta ma skład granulometryczny gliny lekkiej i zawiera węgiel organiczny w ilości 10,9 g kg -1. Pobraną glebę przesiano przez sito o średnicy oczek 2 mm i podzielono na naważki o masie 0,5 kg. Do części ziemistych wprowadzono wodne roztwory glifosatu (wzorzec analityczny, prod. Sigma-Aldrich) oraz preparatów produkowanych przez firmę Monsanto: Roundup

3 360 SL (zawartość glifosatu w postaci soli izopropyloaminowej 360 g dm -3 ); i Roundup TransEnergy 450 SL (zawartość glifosatu w postaci soli potasowej 450 g dm -3 ). Ilość wprowadzonego glifosatu w każdym przypadku wynosiła 0 (kontrola), 1, 10, 100 mg kg -1. Wilgotność próbek doprowadzono do 60% maksymalnej pojemności wodnej i inkubowano w temperaturze 20 C. W 1., 7., 14., 28. oraz 56. dniu doświadczenia oznaczono spektrofotometrycznie aktywność pirofosfatazy nieorganicznej (EC 3.1.6.1), metodą Dicka i Tabatabai (1978) oraz zawartość fosforu przyswajalnego metodą Egnera-Riehma (Mocek i Drzymała, 2010). Do oznaczeń wykorzystano spektrofotometr UV-1800 firmy Shimadzu. Wszystkie analizy wykonano w trzech powtórzeniach. Uzyskane wyniki aktywności pirofosfatazy nieorganicznej i fosforu przyswajalnego opracowano statystycznie za pomocą jednoczynnikowej analizy wariancji ANOVA. Najmniejsze istotne różnice (NIR) obliczono za pomocą testu Tukeya. Przyjęto poziom istotności p < 0,05. Analizy wykonano niezależnie dla każdego dnia pomiaru oraz formy wprowadzonego glifosatu. Do analiz statystycznych wykorzystano oprogramowanie Statistica 10.0. Wyniki i dyskusja Wprowadzenie do gleby glifosatu oraz jego preparatów spowodowało istotne zmiany aktywności IPP. W glebie z dodatkiem glifosatu w dawce 1 mg kg -1 odnotowano istotną statystycznie inhibicję aktywności tego enzymu w 28. i 56. dniu doświadczania. W stosunku do gleby kontrolnej kształtowała się ona odpowiednio na poziomie 7,3 oraz 22,3%. Istotne statystycznie zmniejszenie aktywności IPP wykazano ponadto w 7. dniu doświadczenia po aplikacji herbicydu w dawce 10 mg kg -1 (o 20,0%). Wzrost aktywności oznaczanego enzymu wykazano w glebie zawierającej glifosat w ilości 10 mg kg -1 w 14. dniu doświadczenia (o 21,3%), a także 100 mg kg -1 w 1. (o 36,5%), 14. (o 22,6%) i 28. (o 13,9%) dniu doświadczenia (rys. 1A). Aplikacja soli izopropyloaminowej glifosatu (zawartej w preparacie Roundup 360 SL) spowodowała w trakcie trwania doświadczenia przede wszystkim istotną statystycznie stymulację aktywności IPP w glebie. Aktywność enzymu była większa w porównaniu z glebą kontrolną po wprowadzeniu dawki 1 mg kg -1 o 19,2 i 26,3% (w 14. i 28. dniu doświadczenia), po wprowadzeniu dawki 10 mg kg -1 o 11,9 31,3%, a po wprowadzeniu dawki 100 mg kg -1 o 9,0 39,2% (przy obu stężeniach od 1. do 28. dnia doświadczenia). Inhibicję aktywności oznaczanego enzymu o 31,3% stwierdzono jedynie po 56 dniach od wprowadzenia soli izopropyloaminowej glifosatu w ilości 1 mg kg -1 (rys. 1B). W glebie z dodatkiem soli potasowej glifosatu (zawartej w preparacie Roundup TransEnergy 450 SL) odnotowano istotną statystycznie stymulację aktywności IPP po wprowadzeniu dawki 1 mg kg -1 w 28. dniu doświadczenia (o 28,9%), po wprowadzeniu dawki 10 mg kg -1 w 1. i 14. dniu doświadczenia (o 20,7 i 34,9%) oraz 100 mg kg -1 w 1., 14. i 28. dniu doświadczenia (o 22,2 26,7%). Zmniejszenie aktywności oznaczanego enzymu o 17,9% w stosunku do gleby kontrolnej wystąpiło w 7. dniu doświadczenia w glebie zawierającej sól potasową glifosatu w ilości 10 mg kg -1 oraz o 13,1 19,8% w 56. dniu doświadczenia w glebie z dodatkiem wszystkich stężeń soli potasowej glifosatu (rys. 1C).

4 Rys. 1. Aktywność pirofosfatazy nieorganicznej w glebie z dodatkiem glifosatu (A) oraz preparatów Roundup 360 SL (B) i Roundup TransEnergy 450 SL (C). Średnie oznaczone tymi samymi literami nie różnią się istotnie statystycznie przy p < 0,05 Fig. 1. Inorganic pyrophosphatase activity in soil treated with glyphosate (A) and formulations Roundup 360 SL (B) and Roundup TransEnergy 450 SL (C). Means denoted with the same letters do not differ statistically significantly at p < 0.05 Wprowadzenie do gleby glifosatu we wszystkich dawkach spowodowało w 1. dniu doświadczenia istotny statystycznie wzrost zawartości P E-R. W kolejnych terminach pomiarów nie stwierdzono istotnego wpływu herbicydu na zawartość oznaczanego składnika. Po aplikacji kolejnych dawek glifosatu spadek zawartości P E-R uwidocznił się w największym stopniu w 14. (1 mg kg -1 o 16,7%), 7. (10 mg kg -1 o 16,6%), i 28. (100 mg kg -1 o 11,9%) dniu doświadczenia (rys. 2A). Po dodaniu soli izopropyloaminowej glifosatu (zawartej w preparacie Roundup 360 SL) w dawce 1 mg kg -1 istotną

5 Rys. 2. Zawartość fosforu przyswajalnego w glebie z dodatkiem glifosatu (A) oraz preparatów Roundup 360 SL (B) i Roundup TransEnergy 450 SL (C). Średnie oznaczone tymi samymi literami nie różnią się istotnie statystycznie przy p < 0,05 Fig. 2. Available phosphorus content in soil treated with glyphosate (A) and formulations Roundup 360 SL (B) and Roundup TransEnergy 450 SL (C). Means denoted with the same letters do not differ statistically significantly at p < 0.05 statystycznie zmianę zawartości fosforu przyswajalnego stwierdzono jedynie w 14. dniu doświadczenia (spadek w stosunku do kontroli o 20,9%). W glebie z dodatkiem tej formy glifosatu w ilościach 10 i 100 mg kg -1 wykazano wzrost zawartości P E-R w 1. i 28. dniu doświadczenia, odpowiednio o 21,9 i 18,4% dla dawki 10 mg kg -1 oraz o 26,7 i 19,3% dla dawki 100 mg kg -1. W glebie z największą ilością soli izopropyloaminowej glifosatu stymulacja ta utrzymała się jeszcze w 56. dniu doświadczenia (rys. 2B). Podobnie jak w przypadku glifosatu, dodatek jego soli potasowej (zawartej w preparacie

6 Roundup TransEnergy 450 SL) we wszystkich dawkach spowodował w 1. dniu doświadczenia wzrost zawartości P E-R o 17,5 32,0%. Wzrost zawartości tego składnika wystąpił jeszcze w 56. dniu doświadczenia w glebie, do której wprowadzono sól potasową glifosatu w dawce 10 mg kg -1 w 14., 28. i 56. dniu doświadczenia w glebie, do której wprowadzono sól potasową w dawce 100 mg kg -1 (19,5 23,2%). Istotny statystycznie spadek zawartości P E-R, odpowiednio o 9,4 i 18,6%, odnotowano jedynie po 7 i 14 dniach od aplikacji soli izopropylowej glifosatu (rys. 2C). Analizując średnie procentowe zmiany aktywności IPP oraz zawartości P E-R w stosunku do gleby kontrolnej, stwierdzono, że aplikacja glifosatu oraz jego soli w dawce 1 mg kg -1 spowodowała niewielkie zmiany tych parametrów. Po wprowadzeniu glifosatu w ilości 10 mg kg -1 również nie odnotowano większego jego wpływu, natomiast dodatek 100 mg kg -1 wywołał wzrost średniej aktywności IPP o 12,5%. W glebie zawierającej sól izopropyloaminową i potasową glifosatu w ilościach 10 i 100 mg kg -1 odnotowano wzrost oznaczanych parametrów, sięgający 26,1% (rys. 3A-B). Rys. 3. Średnie procentowe zmiany aktywności pirofosfatazy nieorganicznej (A) i zawartości fosforu przyswajalnego (B) w glebie w stosunku do kontroli Fig. 3. Mean percentage changes of inorganic pyrophosphatase activity (A) and available phosphorus content (B) in soil compared to control Otrzymane wyniki badań wskazują, że wpływ glifosatu na zawartość fosforu przyswajalnego oraz aktywność pirofosfatazy nieroganicznej w glinie lekkiej był zróżnicowany i zależał zarówno od formy glifosatu oraz jego dawki, jak i od dnia pomiaru. Podobną tendencję wykazano, badając oddziaływanie glifosatu na zawartość P E-R i aktywność enzymów biorących udział w przemianach związków fosforu w piasku gliniastym

7 (Płatkowski i Telesiński 2015a, 2015b). Wykonane dotychczas badania wskazują zarówno na brak zmian aktywności fosfataz glebowych pod wpływem glifosatu (Cherni i in., 2015; Nakatani i in., 2014), jak i na ich stymulację (Floch i in., 2011; Ying i in., 2011) czy inhibicję (Sannino i Gianfreda, 2001). Zmiany aktywności enzymów biorących udział w przemianach związków fosforu w glebie są spowodowane obecnością w cząsteczce glifosatu grupy fosfonowej (Haney i in., 2000). Największe zmiany oznaczanych parametrów stwierdzono po aplikacji preparatu Roundup 360 SL, zawierającego sól izopropyloaminową glifosatu, która charakteryzuje się najlepszą wśród badanych form tego związku rozpuszczalnością. Ponadto w skład herbicydu Roundup 360 SL wchodzi polietoksylowana tallowamina. Badania, które wykonali: Howe i in. (2004), Moore i in. (2012), Sihtmäe i in. (2013), Uren-Webster i in. (2014) wykazały, że surfaktant ten zwiększa ekotoksyczność preparatów zawierających glifosat. Interesujące jest, iż jedynie w glebie z dodatkiem Roundupu 360 SL wykazano istotną dodatnią korelację pomiędzy zawartością fosforu przyswajalnego a aktywnością pirofosfatazy nieorganicznej (tab. 1). Reitzel i Turner (2014) wykazali, że aktywność pirofosfatazy nieorganicznej w glebie jest istotnie dodatnio skorelowana z zawartością fosforu mikrobiologicznego. Nie stwierdzili jednak istotnej zależności pomiędzy aktywnością IPP a zawartością w glebie pirofosforanu. Występująca w przedstawionych badaniach własnych dodatnia korelacja pomiędzy aktywnością IPP a zawartością P E-R w glebie z dodatkiem herbicydu Roundup 360 SL może być spowodowana zaburzeniami w przemianach fosforu mikrobiologicznego w glebie. Tabela 1. Współczynniki korelacji pomiędzy aktywnością pirofosfatazy nieorganicznej a zawartością fosforu przyswajalnego w glebie w zależności od wprowadzonej formy glifosatu Table 1. Correlation coefficients between inorganic pyrophosphatase activity and available phosphorus content in soil treated with different forms of glyphosate Glifosat Glyphosate Roundup 360 SL Roundup TransEnergy 450 SL 0,12 0,58* 0,11 *Współczynniki korelacji istotne na poziomie 0,05. *Significant correlation coefficients at the level of 0.05. Wnioski 1. Oddziaływanie glifosatu na zawartość fosforu przyswajalnego oraz aktywność pirofosfatazy nieroganicznej w glinie lekkiej było zróżnicowane i zależało zarówno od formy glifosatu oraz jego dawki, jak i od dnia pomiaru. 2. Największe zmiany oznaczanych parametrów stwierdzono po aplikacji preparatu Roundup 360 SL, zawierającego sól izopropyloaminową glifosatu oraz polietoksylowaną tallowaminę. 3. Jedynie po aplikacji preparatu Roundup 360 SL wykazano istotną statystycznie dodatnią korelację pomiędzy aktywnością pirofosfatazy nieorganicznej a zawartością fosforu przyswajalnego w glebie.

8 Literatura Cherni, A.E., Trabelsi, D., Chebil, S., Barchoumi, F., Rodriguez-Llorente, I.D., Zribi, K. (2015). Effect of glyphosate on enzymatic activities, Rhizobiaceae and total bacteria; communities in an agricultural Tunisian soil. Water Air Soil Pollut., 226, 145 155. Dick, W.A., Tabatabai, M.A. (1978). Inorganic pyrophosphatase activity of soils. Soil Biol. Biochem., 10, 1, 59 65. Duke, S.O., Powles, S.B. (2008). Glyphosate: a once-in-a-century herbicide. Pest. Manage. Sci., 64, 319 325. Floch, C., Chevremont, A.C., Oanico, K., Capowiez, Y., Criuet, S. (2011). Indicators of pesticide contamination: soil enzyme compared to functional diversity of bacterial communities via Biolo Ecoplates. Eur. J. Soil Biol., 4, 4, 256 263. Haney, R. L., Senseman, S. A., Hons, M. F., Zuberer, D. A. (2000). Effect of glyphosate on soil microbial activity and biomass. Weed Sci., 48, 89 93. Howe, C. M., Bernill, M., Pauli, B. D., Helbing, C. C., Werry, K., Veldhoen, N. (2004). Toxicity of glyphosate-based pesticides to four North American frog species. Environ. Toxicol. Chem., 23, 1928 1938. Jakubus, M. (2015). Phosphorus forms in some grassland soils in Wielkopolska region: characterisation and availability for plants. Nauka Przyr. Technol., 9, 2, #16. Kools, S. A. E., van Roovert, M., van Gestel, C. A. M., van Straalen, N. M. (2005). Glyphosate degradation as a soil health indicator for heavy metal polluted soils. Soil Biol. Biochem., 37, 7, 1303 1307. Kwiatkowska, M., Jarosiewicz, P., Bukowska, B. (2013). Glifosat i jego preparaty toksyczność, narażenie zawodowe i środowiskowe. Med. Pr., 64, 5, 717 729. Mocek, A., Drzymała, S. (2010). Geneza, analiza i klasyfikacja gleb. Poznań: Wyd. UP. Moore, L. J., Fuentes, L., Rodgers Jr., J. H., Bowerman, W. W., Yarrow, G. K., Chao, W. Y., Bridges Jr., W. C. (2012). Relative toxicity of the components of the original formulation of Roundup to five North American anurans. Ecotoxicol. Environ. Saf., 78, 128 133. Nakatani, A. S., Fernandes, M. F., de Souza, R. A., da Silva, A. P., dos Ris-Junior, F. B., Mendes, I. C., Hungria, M. (2014). Effects of the glyphosate-resistance gene and of herbicides applied to the soybean crop on soil microbial biomass and enzymes. Field Crops Res., 62, 20 29. Nannipieri, P., Giagnoni, L., Landi, L. (2011). Role of phosphatase enzymes in soil. W: E. K. Bunemann, A. Obreson, E. Frossard (red.), Phosphorus in action (s. 215 243). Berlin: Springer. Pieniążek, D., Bukowska, B., Duda, W. (2003). Glifosat nietoksyczny pestycyd? Med. Pr., 54, 6, 579 583. Płatkowski, M., Telesiński, A. (2015a). Effect of different glyphosate salts on phosphodiesterase and phosphotriesterase activities in soil with the reference to ecological importance of soil pollution. A laboratory experiment. Environ. Prot. Natur. Resour., 26, 2, 9 14. Płatkowski, M., Telesiński, A. (2015b). Ocena oddziaływania glifosatu na aktywność wybranych enzymów biorących udział w przemianach związków fosforu w glebie lekkiej. Woda Środ. Obsz. Wiej., 15, l, 49, 79 89. Reitzel, K., Turner, B. L. (2014). Quantification of pyrophosphate in soil solution by pyrophosphatase hydrolysis. Soil Biol. Biochem., 74, 95 97. Sannino, F., Gianfreda, L. (2001). Pesticide influence on soil enzymatic activities. Chemosphere, 45, 417 425. Sihtmäe, M., Blinova, I., Künnis-Beres, K., Kanarbik, L., Heinlaan, M., Kahtu, A. (2013). Ecotoxicological effects of different glyphosate formulations. Appl. Soil Ecol., 72, 215 224.

9 Turner, B. L., Haygarth, P. M. (2005). Phosphatase activity in temperate pasture soils: potential regulation of labile organic phosphorus turnover by phosphodiesterase activity. Sci. Total Environ., 344, 27 36. Uren-Webster, T. M., Laing, L. V., Florance, H., Santos, E. M. (2014). Effect of the glyphosate and its formulations, Roundup, on reproduction in zebrafish (Danio renio). Environ. Sci. Technol., 48, 1271 1279. Wang, F., Sims, J. T., Ma, L., Ma, W., Dou, Z., Zhang, F. (2011). The phosphorus footprint of China s food chain: implications for food security, natural resource management, and environmental quality. J. Environ. Qual., 40, 4, 1081 1089. Ying, Y., Haijun, Z., Qixing, Z. (2011). Using soil available P and activities of soil dehydrogenase and phosphatase as indicators for biodegradation of organophosphorus pesticide methamidophos and glyphosate. Soil Sediment Contam., 20, 688 701. Zhang, C., Feng, L., He, T.T., Yang, C.H., Chen, C.Q., Tian, X.S. (2015). Investigating the mechanisms of glyphosate resistance in goosegrass (Eleusine indica) population from South China. J. Integr. Agric., 14, 5, 909 918. Zhang, F., Shen, J., Zhang, J., Zuo, Y., Li, L., Chen, X. (2010). Rhizosphere processes and management for improving nutrient use efficiency and crop productivity: implications for China. Adv. Agron., 107, 1 32. COMPARISON OF GLYPHOSATE AND ROUNDUP PREPARATIONS INFLUENCE ON INORGANIC PYROPHOSPHATASE ACTIVITY AND AVAILABLE PHOSPHORUS CONTENT IN SANDY LOAM Summary. The aim of the study was to compare the effect of glyphosate and its formulations: Roundup 360 SL (containing isopropylamine salt of glyphosate and polyethoxylated tallow amine) and Roundup TransEnergy 450 SL (containing potassium salt of glyphosate and polyethoxylated ether amine) on inorganic pyrophosphatase activity and available phosphorus content in soil. The experiment was carried out on loamy sand with organic carbon content 10.9 g kg -1. Glyphosate and its salts amounts added to soil were: 0 (control), 1, 10, 100 mg kg -1. Samples were adjusted to 60% maximum water capacity and they were incubated in temperature 20 C. Inorganic pyrophosphatase and available phosphorus content were measured on days 1, 7, 14, 28 and 56. The obtained results show that the observed effect of glyphosate and its formulations depended on the dosage and day of experiment. The largest changes of the measured parameters were observed after application of Roundup 360 SL formulation containing glyphosate isopropylamine salt and polyethoxylated tallow amine. The positive statistically significant correlation between inorganic pyrophosphatase activity and available phosphorus content was reported only in soil treated with Roundup 360 SL. Key words: soil, glyphosate, inorganic pyrophosphatase, phosphorus, Roundup

10 Adres do korespondencji Corresponding address: Maciej Płatkowski, Katedra Fizjologii Roślin i Biochemii, Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie, ul. Słowackiego 17, 71-434 Szczecin, Poland, e-mail: maciej.platkowski @zut.edu.pl Zaakceptowano do opublikowania Accepted for publication: 4.02.2016 Do cytowania For citation: Płatkowski, M., Telesiński, A. (2016). Porównanie oddziaływania glifosatu i preparatów Roundup na aktywność pirofosfatazy nieorganicznej i zawartość fosforu przyswajalnego w glinie lekkiej. Nauka Przyr. Technol., 10, 1,