AKTYWNOŚĆ BIOLOGICZNA GLEBY ZANIECZYSZCZONEJ CYNKIEM BIOLOGICAL ACTIVITY IN SOIL CONTAMINATED WITH ZINC

ROCZNIKI GLEBOZNAWCZE TOM LIX NR 2 WARSZAWA 28: 236-243 JADWIGA WYSZKOWSKA, MIROSŁAW KUCHARSKI, JAN KUCHARSKI, AGATA BOROWIK AKTYWNOŚĆ BIOLOGICZNA GLEBY ZANIECZYSZCZONEJ CYNKIEM BIOLOGICAL ACTIVITY IN SOIL CONTAMINATED WITH ZINC Katedra Mikrobiologii, Uniwersytet Warmińsko-Mazurski w Olsztynie A b stra c t: The effect o f soil contam ination with zinc (; 5 and 1 m g kg"1 o f soil) on the number o f m icroorganism s, the activity o f soil enzym es as w ell as the yield o f spring barley and m aize was studied in a pot experim ent. The experim ent involved sam ples o f typical brown soil formed o f loam y sand. The soil sam ple were taken from the plough and hum us layer. Based on the results, it w as found that in soil contam inated with zinc the number o f bacteria representing the genus o f A zo tobacter, A rth robacter, P seu dom onas and groups o f oligotrophic, copiotrophic, am m onifying, nitrogen im m obilizing and cellulolitic bacteria as w ell as. actinom yces and fungi decreased. The zinc contam ination inhibited the activity o f soil dehydrogenase, urease, acid and alkaline phosphatase. Słow a k lu czo w e: zan ieczyszczen ie gleby cynkiem, liczebność drobnoustrojów, aktyw ność enzym ów, jęczm ień jary, kukurydza. K ey w o rd s: zinc contam ination o f soil, number o f m icroorganism s, activity o f enzym es, spring barley, m aize. WSTĘP W państwach Unii Europejskiej zwiększa się zanieczyszczenie gleb cynkiem, miedzią, niklem i kadmem, z powodu stosowania do celów nawozowych osadów ściekowych bądź wytworzonych z nich kompostów [Barajas-Aceves 25]. Metale te zmniejszają biomasę drobnoustrojów w glebie [Barajas-Aceves 25; Kelly i in. 1999] i obniżają ich liczebność [Kelly i in. 1999; Oliveira i Pampulha 26). Wpływają negatywnie na przemiany węgla i azotu [Barajas-Aceves 25; De Brouwere i in. 27; Mertens i in. 27; Oliveira, Pampulha 26] i hamują aktywność enzymów glebowych [Mikanova 26]. Zm ieniają także funkcjonalną stabilność gleby poprzez zmianę struktury drobnoustrojów [Kelly i in. 23; Lock, Janssen 25; Mertens i in. 27]. Zanieczyszczenie metalami ciężkimi indukuje tolerancję drobnoustrojów [Lock, Janssen 25]. Opiera się to na zjawisku, które prowadzi do zmniejszenia toksycznego oddziaływania metali na większość wrażliwych mikroorganizmów. Przystosowanie

Aktywność biologiczna gleby zanieczyszczonej cynkiem 237 drobnoustrojów do zwiększonej koncentracji metali ciężkich polega na zmniejszeniu populacji organizmów wrażliwych na metale i zwiększeniu populacji tolerujących metale [Mertens i in. 27]. To zubożenie strukturalne drobnoustrojów [Kelly i in. 1999] czyni ich populacje bardziej wrażliwymi na dodatkowe stresy [Lock, Janssen 25; Mertens i in. 27]. Z tych względów badania nad oddziaływaniem metali ciężkich na aktywność drobnoustrojów glebowych są wciąż aktualne. Celem badań było określenie wpływu cynku występującego w glebie w nadmiarze na liczebność drobnoustrojów i aktywność enzymów glebowych oraz na plonowanie jęczmienia jarego i kukurydzy. Weryfikowano także przydatność nawożenia słomą w przywracaniu równowagi biologicznej gleby zachwianej na skutek zanieczyszczenia cynkiem. MATERIAŁ I METODY BADAŃ Badania wykonano w hali wegetacyjnej w plastykowych wazonach, w których umieszczono po 3,2 kg gleby o składzie granulometrycznym piasku gliniastego o phkcj - 5,6. Doświadczenie przeprowadzono w 4 powtórzeniach. Testowanymi roślinami były jęczmień jary odmiany Madonna (15 roślin w wazonie) oraz kukurydza odmiany Reduta - roślina następcza (4 rośliny w wazonie). We w szystkich obiektach zastosowano stałe nawożenie makro- i mikroelementami, wynoszące w przeliczeniu na czysty składnik w mg kg-1 gleby: N - 125 [CO(NH ) ], P - 5 [KH P O J, К - 9 [KH PO + KC1], Mg - 2 [MgSO 7H O], Zn - 5 [ZnCl ], Cu - 5 [CuSO 5H O], Mn - 5 [MnCl2-4H2 ], Mo - 5 [Na7M o 4 2HzO], В -,33 [Н3В 3]. Czynnikami zmiennymi były: 1. różne dawki cynku w mg kg-1 s.m. gleby:, 5 i 1, 2. nawożenie słomą w g kg 1s.m. gleby: i 5, 3. terminy analizy. Cynk stosowano w postaci wodnego roztworu ZnCl2. W czasie trwania doświadczenia (112 dni) utrzymywano stałą wilgotność gleby na poziomie 6% kapilarnej pojemności wodnej. Analizy mikrobiologiczne i biochemiczne wykonano trzykrotnie: w 14 dniu po umieszczeniu gleby w wazonach, tzn. w dniu wysiewu i po jego zbiorze (61 dzień trwania doświadczenia) oraz po zbiorze kukurydzy - rośliny następczej (112 dzień). W dniu pobrania próbek glebowych wykonano analizę mikrobiologiczną oznaczając metodą płytkową liczebność bakterii: oligotroficznych i ich form przetrwalnych oraz bakterii kopiotroficznych i ich form przetrwalnych - na podłożu z peptonem i ekstraktem mięsnym wg Onty i Hattoriego [1983], Azotobacter spp. metodą Fenglerowej [1965], bakterii celulolitycznych, amonifikacyjnych, im m obilizujących azot, Arthrobacter i Pseudom onas - na podłożu scharakteryzowanym w pracy Wyszkowskiej i in. [27], promieniowców - metodą Kiistera i Williamsa z antybiotykami nystatyną i actidionem, według Parkinsona i in. [1971] oraz grzybów - na agarze glukozowo-peptonowym według Martina [195]. Formy przetrwalne bakterii oligotroficznych i kopiotroficznych określano w materiale, który był pasteryzowany przez 15 minut w temperaturze 85 C. W ramach analiz biochemicznych, oznaczono aktywność dehydrogenaz glebowych z substratem TTC [Öhlinger 1996], ureazy - według Alef i Nannipieri [1998] oraz fosfatazy kwaśnej i alkalicznej - według metody opisanej przez A lef i in. [1998]. Wyniki opracowano statystycznie posługując się testem Duncana wykorzystując pakiet Statistica [ S tats o ft, Inc...26].

238 J. Wyszkowska, M. Kucharski, J. Kucharski, A. Borowik WYNIKI I DYSKUSJA Zanieczyszczenie gleby cynkiem przyczyniło się do zmniejszenia liczebności wszystkich badanych drobnoustrojów (tab. 1,3) jeszcze przed wysiewem jęczmienia jarego, tj. w 14 dniu po umieszczeniu gleby w wazonach i inkubowaniu w stanie nieobsianym. Zmniejszenie dotyczy zarówno gleby nawożonej słomą jak i nienawożonej. Samo nawożenie słomą stymulowało namnażanie drobnoustrojów, dlatego w pewnym sensie można mówić o zminimalizowaniu rozmiarów zachwiania równowagi biologicznej, gdy wyniki uzyskane w obiektach nawożonych słomą będzie się porównywało do obiektów nienawożonych i niezanieczyszczonych cynkiem. Dotyczy to bakterii oligotroficznych ogółem i przetrwalnikujących oraz bakterii kopiotroficznych ogółem (tab.l), bakterii amonifikacyjnych, immobilizujących azot i Arthrobacter (tab. 2), TABELA 1. Liczebność bakterii o ligo tro licznych i kopiotroficznych (w 1 kg s.m. gleby) TABLE 1. Number o f oligotrophic and copiotrophic bacteria (1 kg d.m. o f soil) Dawka Zn Zn dose [mg kg"1 gleby - o f soil] Termin analizy - Time o f analyse Przed siewem jęczmienia jarego Before o f spring barley sowing Po zbiorze - After harvest spring barley kukurydzy maize -s +s -s +s -s +s Bakterie o ligo troficzne ogółem - Oligotrophic total bacteria (jtk x 11 - cfu x l 1) 5 1 2,19 ±,1 1,56 ±,13 1,37 ±,9 2,52 ±,11 1,71 ±,8 1,48 ±,12 16,33 ±,69 15,53 ±,81 8,7 ±,12 18,27 ±,52 11,22 ±,67 6,41 ±,34 11,51 ±,62 13,41 ±,17 8,68 ±,12 15,43 ±,76 13,96 ±,54 5,93 ±,27 NIR* LSD* a -,57; b - n.s.; с -,57; a xb -,81 ; axe -,99; b xc -,81; a xbxc - 1, 4 Bakterie o ligo troficzne przetrwalnikujące - Oligotrophic sporulating bacteria (jtk xlo 9 - cfu x l 9) 5 1 2,9 ±,13 2,34 ±,11 2,3 ±,2 3,82 ±,9 3,8 ±,18 2,97 ±,17 2,59 ±,25 2,25 ±,12 1,79 ±,12 3,9 ±,29 2,14 ±,8 1,91 ±,4 1,74 ±,7 1,4 ±,7,54 ±,12 1,43 ±,18,97 ±,17,19 ±,6 NIR*LSD* a -,13; b -,1; с -,13; a xb - n.s.; a xc -,22; b xc -,18; a xb xc -,31 Bakterie kopiotroficzne ogółem - Copiotrophic total bacteria (jtk x 11 - cfu x l 1) 5 1 3,23 ±,11,82 ±,4 1,4 ±,6 3,82 ±,11 2,49 ±,13 2,8 ±,9 9,65 ±,12 7,71 ±,8 4,77 ±,22 16,33 ±,38 12,78 ±,22 1,53 ±,23 11,28 ±,18 11,63 ±,36 11,24 ±,29 11,48 ±,62 9,69 ±,14 6,9 ±,23 NIR*LSD* a -,32; b -,26; с -,32 ; ax b -,46; ах с -,56; bxc -,46; ax b x с -,79 Bakterie kopiotroficzne przetrwalnikujące - Copiotrophic sporulating bacteria (jtk x 19 - cfu x l 9) 5 1 6,16 ±,14 4,49 ±,57 4,31 ±,23 6,46 ±,23 3,56 ±,17 2,8 ±,22 1,64 ±,52 7,74 ±,21 6,94 ±,35 12,2 ±,17 5,8 ±,58 4,73 ±,12 5,58 ±,24 3,99 ±,2 2,64 ±,19 7,2 ±,29 6,24 ±,25 2,5 ±,8 NIR*LSD* a -,27; b -,22; с -,27; a xb -,38; a xc -,46; b xc -,38; a xb xc -,6 -s - gleba nienawożona słomą - soil fertilized without straw; +s - gleba nawożona słomą - soil fertilized with straw; *NIR dla: a - dawki cynku, b - nawożenia słomą, с - terminu analizy *LSD for: a - zinc dose, b - straw fertilization, с - analyse time

Aktywność biologiczna gleby zanieczyszczonej cynkiem 239 TABELA 2. Liczebność bakterii biorących udział w przemianach związków azotu(w 1 kg s.m. gleby) TABLE 2. Number o f bacteria nitrogen compounds transformated (in 1 kg d.m. o f soil) Dawka Zn Zn dose [mg kg 1 gleby - of soil] Termin analizy - Time o f analyse Przed siewem Before o f spring barley sowing Po zbiorze - After harvest spring barley kukurydzy maize -s +s -s +s -s +s Bakterie amonifikacyjne - Ammonifying bacteria (jtk x 19 - ciii xlo 9) 5 1 3,4 ±,1 8 1,67 ±,1 7 1,48 ±,11 3,79 ±,45 8,2 ±,22 6,5 ±,3 11,22 ±,3 3 8,43 ±,47 5,61 ±,3 4 1,76 ±,3 5 1,42 ±,4 4,81 ±,1 3 13,38 ±,6 11,51 ±,8 9 8,22 ±,41 18,61 ±,8 2 17,56 ±,41 1,82 ±,31 NIR* LSD* a -,4; b -,33.; с -,4; axb -,56; axe -,7; bxc -,56; a xbxc -,98 Bakterie immobilizujące azot Nitrogen immobilizing bacteria (jtk xlo 9 - cfti xlo 9) 5 1 1,78 ±,13 1,52 ±,17 1,34 ±,11 2,6 ±,1 8 2,49 ±,11 1,82 ±,23 8,47 ±,41 7,86 ±,27 4,5 ±,18 9,42 ±,23 4,69 ±,2 3,51 ±,8 11,9 ±,5 11,98 ±,31 8,49 ±,24 17,21 ±,51 1,74 ±,52 8,65 ±,41 NIR*LSD* a -,35; b -,29; с -,35; axb -,5.; a xc -,61; b xc -,5; a xb xc -,87 A rthrobacter spp. (jtk x 19 - cfii xlo 9) 5 1 22,57 ±,67 16,48 ±,68 9,6 ±,67 28,95 ±,93 22,72 ±,51 2,94 ±,68 35,4 ±,32 12,67 ±,49 8,7 ±,26 28,69 ±,88 16,48 ±,53 9,46 ±,47 18,45 ±,93 2,16 ±,18 14,73 ±,32 33,5 ±,54 12,87 ±,76 11,63 ±,71 NIR*LSD* a -,86; b -,7; с -,86 ; ax b - 1,21 ; ах с - 1,48; bx с - 1,21 ; ax b x с - 2,1 A zotobacter spp. (jtk x 13 - cfù xlo 1) 5 1 1,48 ±,5 7,, 1,48 ±,57,, 1,14 ±,57,, 1,91 ±,5 7,,,78 ±,59,, 15,51 ±,59,, NIR*LSD* a -,23; b -,19; с -,23; a xb -,33; a xc -,4; b xc -,33; a xb xc -,57 *objaśnienia podano pod tab. 1 - explanations under Table 1 Pseudomonas i bakterii celulolitycznych oraz promieniowców i grzybów (tab. 3). Jednak, gdy rezultaty badań zostaną porównane z wynikami z obiektu niezanieczyszczonego cynkiem i jednocześnie nawożonego słomą, to okazuje się, że cynk zmniejszał pozytywny wpływ nawożenia słomą na drobnoustroje glebowe. Takie działanie było długotrwałe, gdyż obserwowano je jeszcze w 61 dniu trwania doświadczenia, tj. po zbiorze oraz w 112 dniu - po zbiorze kukurydzy, uprawianej jako roślina następcza - bezpośrednio po jęczmieniu jarym. Cynk, dodany do gleby w ilości 5 i 1 mg Zn kg"1, okazał się całkowicie toksyczny dla bakterii z rodzaju Azotobacter. Uzyskane wyniki potw ierdzają niekorzystny wpływ cynku na drobnoustroje stwierdzony w badaniach Locka i Janssena [25], K elly ego i in. [23] oraz Martensa i in. [27]. Według Locka i Janssena [25] trzy różne mechanizmy wpływają na drobnoustroje. Są to: 1) natychmiastowy toksyczny wpływ, który zabija

24 J. Wyszkowska, M. Kucharski, J. Kucharski, A. Borowik TABELA 3. Liczebność bakterii z rodzaju Pseudomonas i bakterii celulolitycznych oraz promieniowców i grzybów (w 1 kg s.m. gleby) TABLE 3. Number o f bacteria o f Pseudomonas and cellulolitic bacteria, actinomyces and fungi (in 1 kg d.m. o f soil) Dawka Zn Zn dose [mg kg"1 gleby - o f soil] Termin analizy - Time o f analyse Przed siewem Before o f spring barley sowing Po zbiorze - After harvest spring barley kukurydzy maize -s +s -s +s -s +s Pseudom onas spp. (jtk x 19 - cfii x 19) 5 1 27,32 ±,62 2,94 ±,93 16,4 ±,77 32,22 ±,82 27,2 ±,87 2,19 ±,6 7 2,91 ±,78 2,45 ±,7 9,16 ±,4 6 39,53 ±,64 17,24 ±,58 14,19 ±,4 6 22,8 ±,27 23,26 ±,93 1,39 ±,9 5 41,72 ±,65 18,61 ±,5 4 15,2 ±,73 NIR* LSD* a -,96; b -,8.; с -,96; axb - 1,4; axe - 1,71; bxc - n.s.; a xbxc - 2,42 Bakterie celulolityczne - Cellulolitic bacteria (jtk xlo 7 - cfii x l 7) 5 1 2,75 ±,8 2,71 ±,18 2,9 ±,17-4,42 ±,12 3,23 ±,17 3,4 ±,22 3,32 ±,13 3,9 ±,7 3,1 ±,23 5,72 ±,13 4,46 ±,1 1 4,1 ±,13 2,36 ±,8 2,48 ±,18 2,56 ±,23 3,33 ±,12 1.86 ±,13 1.86 ±,12 NIR*LSD* a -,97; b -,8; с -,97; axb -1,39.; a xc - n.s; b xc - 1,39; a xb xc - 2,42 Promieniowce - Actinom yces (jtk xlo 9 - cfu x 19) 5 1 3,64 ±,24 2,86 ±,18 3,4 ±,6 3,67 ±,19 3,3 ±,17 2,56 ±,6 1, ±,11 8,7 ±,23 4,2 ±,31 1,87 ±,i 7 9,61 ±,17 7,13 ±,19 7,25 ±,39 4,11 ±,12 2,9 ±,18 NIR*LSD* a -,21; b -,17; с -,21 ; axb - n.s; ах с -,36; bx с -,29; ax b x с -,51 Grzyby - Fungi (jtk xlo 7 - cfu x l 7) 5 1 3,71 ±,12 3,4 ±,1 8 2,9 ±,6 4,97 ±,35 4,5 ±,23 3,45 ±,6 5,46 ±,38 1,45 ±,28 6,98 ±,24 15,76 ±,4 9,5 ±,11 8,77 ±,34 6.2 ±,47 5.2 ±,1 9 5,62 ±,41 9,54 ±,23 6,82 ±,15 3,1 ±,9 8,41 ±,36 9,27 ±,43 7,6 ±,58 NIR*LSD* a -,34; b - 28; с -,34; a xb -,48; a xc -,59; b xc -,48; a xb xc -,83 * objaśnienia podano pod tab. 1 - explanations under Table 1 wrażliwe gatunki, 2) selekcja z uwagi na tolerancję w stosunku do metali z powodu różnej zdolności do współzawodniczenia organizmów przeżywających oraz 3) adaptacja organizmów rozwijających się w glebach zanieczyszczonych z powodu fizjologicznych lub genetycznych zmian. Ten pierwszy mechanizm, podobnie jak w badaniach Oliveira i Pampulha [26], najsilniej oddziaływał na bakterie z rodzaju Azotobacter. Negatywny wpływ zanieczyszczenia cynkiem na drobnoustroje nie mógł nie oddziaływać na aktywność enzymatyczną gleby (tab. 4). Niezależnie od terminu badań, na skutek działania tego metalu ciężkiego, następowało istotne zmniejszenie aktywności dehydrogenaz, ureazy, fosfatazy alkalicznej i fosfatazy kwaśnej. Aktywność enzymatyczna w glebach zanieczyszczonych cynkiem i jednocześnie nawożonych słomą, z reguły utrzymywała się na wyższym poziomie niż aktywność enzymatyczna gleby zanieczyszczonej tym metalem i nienawożonej słomą.

Aktywność biologiczna gleby zanieczyszczonej cynkiem 241 TABELA 4. Aktywność enzymów w 1 kg s.m. gleby TABLE 4. Enzymes activity in 1 kg d.m. o f soil Dawka Zn Zn dose [mg kg"1 gleby - o f soil] Termin analizy - Time o f analyse Przed siewem Before o f spring barley sowing Po zbiorze - After harvest spring barley kukurydzy maize -s +s -s +s -s +s Dehydrogenazy - Dehydrogenases [cm 3 H d-1] 5 1 3,64±,5 2,94 ±,5 2,34 ±,5 8,37 ±,1 3,98 ±,1 2,84 ±,15 7,58 ±,2 3,38 ±,1 1,7 ±,5 9,73 ±,51 4,3 ±,1 1,38 ±,15 7,49 ±,21 2,86 ±,5,62 ±,1 NIR* LSD* a -,14; b -,11 с -,96; axb -,2; axe -,24; bxc -,2; a xbxc -,34 Ureaza - Urease [mg N -N H 4 h _l] 5 1 18.9 ±,5 17.9 ±,5 16.91 ±,5 41,77 ±,5 28.84 ±,5 27.85 ±,5 32,2 ±,51 18,91 ±,51 26,7 ±,51 55,72 ±,51 31,18 ±,51 3,16 ±,51 25,45 ±,52 32,2 ± 1,4 23,37 ±,52 2,29 ±,52 5,25 ±,16,83 ±,1 42,7 ±,52 3,13 ± 1,4 24,93 ± 1,4 NIR*LSD* a -,42; b -,34 с -,42; a xb -,6; a xc -,73; b xc -,6; a xb xc - 1,4 Fosfataza alkaliczna - Alkaline phosphatase [mmol PNP h _l] 5 1 2,8 ±,4,98 ±,3,69 ±,2 3,8 ±,4 1,15 ±,2,86 ±,3 1,46 ±,7 1,32 ±,14,98 ±,4 1,84 ±,5 1,73 ±,2 1,57 ±,11 1,52 ±,4 1,35 ±,6,73 ±,1 1,85 ±,7 1,66 ±,4 1,63 ±,4 NIR*LSD* a -,4; b -,3; с - 4 ; axb -,5; ах с -,7; bx с -,5; ax b x с -,9 Fosfataza kwaśna - Acid phosphatase [mmol PNP h _l] 5 1 2,89 ±,5 1,33 ±, 5 1,81 ±, 4 4,25 ±,1 8 1.51 ±,2 2.51 ±,4 5,55 ±,9 3,9 ±,18 2,29 ±,18 4,73 ±,1 8 3,6 ±,7 1,87 ±,5 3.7 ±,18 2,94 ±,2 1.7 ±,7 NIR*LSD* a -,7; b - n.s.; с -,7; axb - n.s.; a xc -,12; b xc -,1; a xb xc -,18 *objaśnienia podano pod tab. 1 - explanations under Table 1 3,5 ±,9 2,77 ±,4 1,72 ±, 2 Podobne rezultaty w badaniach nad oddziaływaniem metali ciężkich na aktywność enzymów glebowych uzyskali Mikanova [26] oraz Oliveira i Pampulha [26]. Według tych autorów aktywność dehydrogenaz, spośród wszystkich oznaczanych enzymów, była najsilniej hamowana przez metale ciężkie (Zn, Cu, Cd, Pb, Hg). Również zanieczyszczenie gleby cynkiem powodowało największe zakłócenia w aktywności tej grupy enzymów, co czyni oznaczanie aktyw ności dehydrogenaz w skaźnikiem przydatnym w badaniach z zakresu ekotoksykologii gieb [Oliveira, Pampulha 26]. Cynk, w ystępujący w nadm iarze w glebie, działał negatyw nie nie tylko na drobnoustroje i enzymy glebowe, ale także na wzrost i rozwój oraz kukurydzy (tab. 5). Jęczmień jary okazał się bardziej wrażliwy od kukurydzy na to działanie. Jego plony drastycznie zmniejszyły się pod wpływem dawki 5 mg Zn kg-1 gleby i były prawie śladowe na skutek działania dawki 1 mg Zn k g '1 gleby, natom iast pierwsza z zastosowanych dawek nie zmieniała rozmiarów plonowania kukurydzy, a druga - obniżała plon w jeszcze większym stopniu

242 J. Wyszkowska, M. Kucharski, J. Kucharski, A. Borowik TABELA 5. Plon suchej masy i kukurydzy [g s.m * wazon '] TABLE 5. The yield o f spring barley and maize [g d.m. per pot] Dawka Zn - Zn dose Jęczmień jary - Spring Kukurydza - Maize [mg kg 1 gleby - o f soil] barley -s +s -s +s 18,81 ±,73 18,94 ±,45 26,96 ± 2,13 25,45 ±,65 5 13,6 ±,79 12,52 ±,6 26,44 ± 1,9 24,77 ± 1,89 1 1,8 ±,15 1,65 ±,1,44 ±,7,62 ±,12 NIR*LSD* a -,83; b - b X с - n.s.; n.s.: с,83; a x b n.s. ; a X с 1,18; a X b X с - 2, - s - gleba nienawożona słomą - soil fertilized without straw; +s - gleba nawożona słomą - soil fertilized with straw; *NIR dla: a - dawki cynku, b - nawożenia słomą, с - gatunku rośliny; *LSD for: a - zinc dose, b - straw fertilization, с - kind o f plant niż plon. Niekorzystnego oddziaływania na rośliny zanieczyszczenia cynkiem nie łagodziło nawożenie słomą jęczmienną, chociaż wpływało korzystnie na właściwości mikrobiolo-giczne i biochemiczne gleby. WNIOSKI 1. Zanieczyszczenie gleby cynkiem w ilości 5 i 1 mg kg-1 wpływa niekorzystnie na bakterie, promieniowce i grzyby oraz na aktywność dehydrogenaz glebowych oraz ureazy, fosfatazy kwaśnej i fosfatazy zasadowej. 2. Na właściwości mikrobiologiczne i biochemiczne gleb zanieczyszczonych cynkiem korzystnie wpływa nawożenie słomą jęczmienną, która w pewnym sensie może łagodzić stres związany z tym zanieczyszczeniem. 3. Kukurydza dobrze znosi glebę zanieczyszczoną cynkiem w ilości 5 mg kg-1. Jej wzrost i rozwój prawie całkowicie hamuje dawka 1 mg Zn kg-1. Jęczmień jary, w odróżnieniu od kukurydzy, jest rośliną bardziej wrażliwą na zanieczyszczenie gleby cynkiem. LITERATURA ALEF K., NANNIPIERI P. 1998: Urease activity. W: Methods in Applied Soil M icrobiology and Biochemistry. A lef K., Nannipieri P. (eds), Academic Press. Harcourt Brace & Company, Publishers, London:316-32. ALEF K., NANNIPIERI P., TRACAR-CEPEDA C. 1998: Phosphatase activity. W: Methods in Applied Soil M icrobiology and Biochemistry. A lef K., Nannipieri P. (eds), Academic Press. Harcourt Brace & Company, Publishers, London: 335-344. BARAJAS-ACEVES M. 25: Comparison o f different microbial biomass and activity measurement methods in metal-contaminated soils. Biores. Techn. 96: 145-1414. DE BROUW ERE K.D., HERTIGERS S., SMOLDERS E. 27: Zinc toxicity on N O reduction declines with time in laboratory spiked soils and is undetectable in field contaminated soils. Soil Biol. Biochem. 39:3 1 6 7-3 1 7 6. FENGLEROWA W. 1965: Simple method for counting Azotobacter in soil samples. Acta Microb. Polon. 14(2): 23-26.

Aktywność biologiczna gleby zanieczyszczonej cynkiem 243 KELLY J.J., HÄGGBLOM M.M., TATE R.L. 1999: Changes in soil microbial communities over time resulting from one time application o f zinc: a laboratory microcosm study. Soil Biol. Biochem. 31: 1455-1465. KELLY J.J., HÄGGBLOM M.M., TATE R.L. 23: Effects o f heavy metal contamination and remediation on soil microbial communities in the vicinity o f a zinc smelter as indicated by analysis o f microbial community phospholipid fatty acid profiles. Biol. Fertil. Soils 38: 65-71. LOC K., JANSSEN C.R. 25: Influence o f soil zinc concentrations on zinc sensitivity and fluctional diversity o f microbial communities. Environ. Pollut. 136: 275-281. MARTIN J. 195: U se o f acid, rose bengal and streptomycin in the plate method for estimating soil fungi. Soil Sei. 69:2 1 5-2 3 3. MERTENS J., RUYTERS S., SPRINGAEL D., SMOLDERS E. 27: Resistance and resilience o f zinc tolerant nitrying communities is unaffected in log-term zinc contaminated soils. Soil Biol. Biochem. 3 9:1 8 2 8-1 8 3 1. MIKANOVA O. 26: Effects o f heavy metals on some soil biological parameters. J. Geochem. Explorât. 88: 22-223. ÖHLINGER R. 1996: Dehydrogenase activity with the substrate TTC.W: Methods in Soil Biology. SchinnerR, Öhlinger R., KandelerE., Margesin R. (eds), Springer Verlag, Berlin Heidelberg: 241-243. OLIVEIRA A., PAM PULHA M.E. 26: Effects of long-term heavy metal contamination on soil microbial characteristics. J. Bios. Bioeng. 12, 3: 157-161. ONTA H., HATTORI T. 1983: Oligotrophic bacteria on organic debris and plant roots in paddy field. Soil Biol. Biochem. 1: 1-8. PARKINSON D., GRAY F.R.G., WILLIAMS S.T. 1971: Methods for studying the ecology o f soil microorganisms. Blackweel Scientific Publications Oxford and Edinburg, IPB Handbook: 19. STATSOFT, INC. (26). STATISTICA (data analysis software system), version 7.1. www.statsoft.com. W YSZKOW SKA J., BOROS E., KUCHARSKI J. 27: Effect o f interactions between nickel and other heavy metals on the soil microbiological properties. Plant Soil Environ. 53,12: 544-552. Prof. dr hab. Jan Kucharski Katedra Mikrobiologii, Uniwersytet Warmińsko-Mazurski PI. Łódzki 3, 1-727 Olsztyn-Kortowo e-mail: jan.kucharski@uwm.edu.pl