WPŁYW DŁUGOLETNIEJ EMISЛ AZOTOWEJ N A AKTYWNOŚĆ ENZYMATYCZNĄ GLEB LEŚNYCH*

Podobne dokumenty
ZASTOSOWANIE TESTÓW ENZYMATYCZNYCH DO OCENY ANTROPOGENICZNYCH PRZEKSZTAŁCEŃ GLEB LEŚNYCH NA TERENIE NADLEŚNICTWA PUŁAWY

OCENA PRZYDATNOŚCI POPIOŁÓW FLUIDALNYCH Z WĘGLA KAMIENNEGO DO CELÓW ROLNICZYCH

KWANTYFIKACJA EFEKTÓW CZYNNEJ OCHRONY BIORÓŻNORODNOŚCI SIEDLISK TRAWIASTYCH WSCHODNIEJ LUBELSZCZYZNY NA PODSTAWIE AKTYWNOŚCI ENZYMÓW GLEBOWYCH

ANNALES. Wpływ nawożenia osadem ściekowym na aktywność enzymatyczną gleby brunatnej

ANNALES. Zastosowanie testów enzymatycznych do oceny czynników hamujących procesy degradacji gleby w uprawie tytoniu

WPŁYW WTÓRNEJ SUKCESJI ROŚLINNEJ NA AKTYWNOŚĆ ENZYMATYCZNĄ GLEB WYBRANYCH SIEDLISK PRZYRODNICZYCH NATURA2000*

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

ARCHIVES OF ENVIRONMENTAL PROTECTION

RELACJE MIĘDZY AKTYWNOŚCIĄ ENZYMATYCZNĄ GLEBY A PLONOWANIEM DRZEW WIŚNI ZALEŻNIE OD METODY PIELĘGNACJI GLEBY

Zagrożenie eutrofizacją i zakwaszeniem ekosystemów leśnych w wyniku koncentracji zanieczyszczeń gazowych oraz depozytu mokrego

WPŁYW ZABIEGÓW AGROTECHNICZNYCH NA FUNKCJONOWANIE KRAJOBRAZU ROLNICZEGO

ANNALES. Oddziaływanie różnych metod pielęgnacji gleby w sadzie na jej właściwości biochemiczne i plonowanie jabłoni

ENZYMATIC INDICATORS OF ANTHROPOGENIC TRANSFORMATION OF SOILS IN SUBURBAN AREAS ENZYMATYCZNE WSKAŹNIKI PRZEOBRAŻEŃ GLEB NA TERENACH ZURBANIZOWANYCH

SOIL ENZYMES ACTIVITY IN THE RHIZOSPHERE OF THE DANDELION AS AN INDICATOR OF THE ECOCHEMICAL CONDITION OF URBAN SOILS

wapnowania regeneracyjnego gleb w Polsce

Zawartość składników pokarmowych w roślinach

ZAWARTOŚĆ ORGANICZNYCH ZWIĄZKÓW WĘGLA I FOSFORU ORAZ AKTYWNOŚĆ ENZYMATYCZNA RYZOSFERY KUKURYDZY

Nawożenie warzyw w uprawie polowej. Dr Kazimierz Felczyński Instytut Ogrodnictwa Skierniewice

WPŁYW ŚMIETNIKÓW MIEJSKICH NA WŁAŚCIWOŚCI CHEMICZNE I BIOCHEMICZNE GLEB

Nawożenie borówka amerykańska

Karolina Falkowska*, Tadeusz Filipek**

Wapnowanie gleby po żniwach - wybierz dobry nawóz!

SKUTKI SUSZY W GLEBIE

R O C Z N IK I G L E B O Z N A W C Z E T O M L X N R 1 W A R S Z A W A : ANNA PIOTROWSKA. JAN KOPER

O/100 g gleby na rok, czyli około 60 kg K 2

Środowiskowe skutki zakwaszenia gleb uprawnych. Witold Grzebisz Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu

Tereny zdegradowane i rekultywowane możliwości ich zagospodarowania

Jadwiga Furczak. Katedra Mikrobiologii Rolniczej, Akademia Rolnicza ul. Leszczyńskiego 7, Lublin

ODDZIAŁYWANIE NAWOŻENIA AZOTOWEGO NA PLON I SKŁAD CHEMICZNY KALAREPY. Wstęp

WYKRYWANIE ZANIECZYSZCZEŃ WODY POWIERZA I GLEBY

PORÓWNANIE WRASTANIA KORZENI SADZONEK SOSNY ZWYCZAJNEJ I DĘBU BEZSZYPUŁKOWEGO W KASETACH STYROPIANOWYCH

AtriGran szybko i bezpiecznie podnosi ph gleby. AtriGran błyskawicznie udostępnia wapń. AtriGran usprawnia pobieranie makroskładników z gleby

Możliwość zastosowania biowęgla w rolnictwie, ogrodnictwie i rekultywacji

AKTYWNOŚĆ UREAZY W GLEBACH ANTROPOGENICZNIE WZBOGACONYCH W ZWIĄZKI SIARKI UREASE ACTIVITY IN SOILS ANTHROPOGENICALLY ENRICHED IN SULPHUR COMPOUNDS

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

WPŁYW POŻARU W NADLEŚNICTWIE RUDY RACIBORSKIE NA AKTYWNOŚĆ ENZYMATYCZNĄ GLEB

ANNALES. Wpływ wapnowania, nawożenia azotem i fosforem na wysycenie kompleksu sorpcyjnego gleby kationami wymiennymi

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

Agroekologiczne i plonotwórcze działanie wapnowania gleb kwaśnych

THE INFLUENCE OF A LONG-TERM RECLAMATION ON THE MICROBIOLOGICAL PROPERTIES OF SOILS FORMED FROM POST-MINING MATERIALS

AKTYWNOŚĆ ENZYMATYCZNA PIASKOWYCH INDUSTRIOZIEMÓW ZALESIONYCH ROBINIĄ AKACJOWĄ 0ROBINIA PSEUDOACACIA L.) ZALEŻNIE OD WYSTAWY STOKU ZWAŁOWISKA

WPŁYW CZYNNIKÓW AGRO-EKOLOGICZNYCH NA WŁAŚCIWOŚCI FIZYCZNE GLEBY W SADZIE JABŁONIOWYM

Przedmowa do wydania trzeciego 11 Wstęp Ogólna charakterystyka nawozów mineralnych Wprowadzenie Kryteria podziału nawozów

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

Nawożenie zbóż jarych i trwałych użytków zielonych azotem!

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

WPŁYW SYSTEMU UPRAWY, NAWADNIANIA I NAWOŻENIA MINERALNEGO NA BIOMETRYKĘ SAMOKOŃCZĄCEGO I TRADYCYJNEGO MORFOTYPU BOBIKU

CONDIT. Środek poprawiający właściwości gleby. Plan oferty. Wyłączny dystrybutor na terenie POLSKI: BioConcept-Gardenia Sp. z o.o.

NOWOCZESNA TECHNOLOGIA DLA GLEBY, ROŚLIN I ZWIERZĄT

Arkadiusz TELESIŃSKI*, Daniel MUSIK*, Beata SMOLIK*, Dariusz KŁÓDKA*, Martyna ŚNIOSZEK*, Justyna SZYMCZAK*, Ewelina GRABCZYŃSKA*, Helena ZAKRZEWSKA*

OCENA WYNIKÓW BADAŃ W GMINIE KUŹNIA RACIBORSKA

niezbędny składnik pokarmowy zbóż

Nawożenie sadów i plantacji jagodowych. Jacek Filipczak Instytut Ogrodnictwa

Nauka Przyroda Technologie

WYMAGANIA PROGRAMOWE - HODOWLA LASU - KLASA 3

EKSTENSYWNE UŻYTKOWANIE ŁĄKI A JAKOŚĆ WÓD GRUNTOWYCH

WYMAGANIA PROGRAMOWE - HODOWLA LASU - KLASA 3 (2018/2019)

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

WPŁYW CZYNNIKÓW ANTROPOGENICZNYCH NA WYMYWANIE POTASU Z GLEBY

PRZYKŁADOWE ZADANIE EGZAMINACYJNE /zawód technik rolnik /

AKTYWNOŚĆ DEHYDROGENAZ I INWERTAZY W GLEBIE RDZAWEJ LEŚNEJ W OKOLICY ZAKŁADÓW AZOTOWYCH ANWIL WE WŁOCŁAWKU

Wpływ niektórych czynników na skład chemiczny ziarna pszenicy jarej

INNOWACYJNY SPOSÓB WAPNOWANIA PÓL

Zagadnienia. Ekologii Lasu 2015/2016

W PŁYW TECHNIK APLIKACJI NAW OZÓW N A ZAWARTOŚĆ M INERALNYCH ZW IĄZKÓW AZOTU W GLEBIE

Wpływ intensywności użytkowania łąki na glebie torfowo-murszowej na wielkość strumieni CO 2 i jego bilans w warunkach doświadczenia lizymetrycznego

(Ustawa z dnia 10 lipca 2007 r. o nawozach i nawożeniu Art. 17 ust. 3)

OCHRONA BIORÓŻNORODNOŚCI DZIĘKI NAJLEPSZYM ROLNICZYM PRAKTYKOM ŚRODOWISKOWYM W ZAKRESIE NAWOŻENIA

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

Przez innowacyjność do sukcesu Nowe Technologie w uprawie rzepaku

Wpływ sposobu przygotowania stanowiska pod pszenicę jarą na liczebność mikroorganizmów i aktywność biochemiczną gleby

Stawiamy na jakość. System zarządzania jakością prac w BULiGL spełnia standardy normy ISO 9001 oraz ISO 14001

Zanieczyszczenie atmosfery i terenu wpływa pośrednio na rozwój lasu. Naruszona bowiem zostaje równowaga chemiczna i zmieniony odczyn ph w środowisku

Najlepszy sposób zapewnienia zrównoważonego nawożenia

Zmiany składu chemicznego gleby w polu ziemniaka pod wpływem deszczowania i zróżnicowanego nawożenia mineralnego

Rozpuszczalne czarne granulki Właściwości fizyczne. Granulacja Ø 2-4 mm

Jęczmień jary browarny zrób go dobrze!

THE IMPACT OF FERTILIZING AGENTS ON THE ENZYMATIC ACTIVITY OF SOILS

AKTYWNOŚĆ MIKROBIOLOGICZNA I ENZYMATYCZNA GLEBY POD UPRAWĄ KUKURYDZY W ZALEŻNOŚCI OD ZRÓŻNICOWANEGO NAWOŻENIA AZOTEM

OCENA WYNIKÓW BADAŃ W GMINIE KRZYŻANOWICE

EFEKTY BIOLOGICZNEJ REKULTYWACJI BYŁEGO ZŁOŻA KRUSZYWA BUDOWLANEGO DOBROSZÓW WIELKI" W WOJEWÓDZTWIE LUBUSKIM

ZMIANY CHEMICZNYCH WŁAŚCIWOŚCI GLEBY LEKKIEJ W WYNIKU WIELOLETNIEGO NAWADNIANIA BORÓWKI WYSOKIEJ

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

Zagospodarowanie pofermentu z biogazowni rolniczej

Zasoby leśne Polski funkcje lasów / zadrzewień

NAWOZY Z PUŁAW POTĘGA URODZAJU

Ocena jakości wód powierzchniowych rzeki transgranicznej Wisznia

Zalecenia nawozowe dla chryzantemy wielkokwiatowej uprawianej w pojemnikach na stołach zalewowych

PRZEDMIOT ZLECENIA. Odebrano z terenu powiatu Raciborskiego próbki gleby i wykonano w Gminie Kornowac:

Mikołajczak J. 1, Majtkowski W. 2,Topolińska P. 1, Marć- Pieńkowska J. 1

Jak obliczyć skład pożywki w oparciu o analizę wody - zalecenia

WPŁYW NAWOŻENIA AZOTEM NA ZAKWASZENIE GLEB

Ekologia. biogeochemia. Biogeochemia. Przepływ energii a obieg materii

prof. dr hab. Tadeusz Filipek, dr Monika Skowrońska Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie

Nawożenie dolistne. Jakość nawozu ma znaczenie!

ZAWARTOŚĆ MINERALNYCH FORM N-NH4 I N-NO3 W GLEBIE SA DU JABŁONIOWEGO

Ekologia. Biogeochemia: globalne obiegi pierwiastków. Biogeochemia. Przepływ energii a obieg materii

Nawożenie łąk pomaga zmaksymalizować ich wydajność!

PRZEDMIOT ZLECENIA :

Wykorzystaniem biowęgla jako podłoża w produkcji szklarniowej ogórka i pomidora

Transkrypt:

ROCZNIKI GLEBOZNAWCZE TOM LVII NR 1/2 WARSZAWA 2006: 32^ 0 ELŻBIETA JOLANTA BIELIŃSKA WPŁYW DŁUGOLETNIEJ EMISЛ AZOTOWEJ N A AKTYWNOŚĆ ENZYMATYCZNĄ GLEB LEŚNYCH* THE INFLUENCE OF A LONG TERM NITRIC EMISSION ON THE ENZYMATIC ACTIVITY OF FOREST SOILS Instytut Gleboznawstwa i Kształtowania Środowiska Przyrodniczego, Akademia Rolnicza w Lublinie Abstract: The aim o f the research was to assess the enzymatic activity of soils during forest regeneration cultivation in respect of long term nitric emission. The research was conducted on an experimental plantation of Scots pine, oak and birch. This area was located on a post-forest surface on the border of the polluted air migration at a distance of 1.4 km south-east of Zakłady Azotowe Puławy S.A. The area has podsolic and iron-rich soils. The results have shown that the applied compensatory fertilization had a favourable effect on the enzymatic activity under the conditions o f considerably reduced but still present emissions from Zakłady Azotowe Puławy S.A. Słowa kluczowe: gleba leśna, aktywność enzymatyczna, zanieczyszczenia przemysłowe. Key words: forest soil, enzymatic activity, industrial pollution. WSTĘP W bezpośrednim sąsiedztwie Zakładów Azotowych Puławy S.A. naturalny leśny ekosystem został całkowicie zreorganizowany w ekosystem zaroślowo-damiowy. Radykalne zmniejszenie emisji po roku 1995 umożliwiło samoczynne odnawianie się pionierskiej fazy lasu w zaburzonym, synantropijnym ekosystemie. *Praca wykonana w ramach projektu badawczego nr 2 P06R 070 26 finansowanego w latach 2003-2006 ze środków budżetowych Ministerstwa Nauki i Informatyzacji.

Długoletna emisja azotowa a aktywność enzymatyczna gleb leśnych 33 Celem przeprowadzonych badań była ocena aktywności enzymatycznej gleb w leśnych uprawach regeneracyjnych w zasięgu długoletniej emisji azotowej. Pomiary aktywności enzymatycznej pozwalają zarejestrować zmiany specyficznych zdolności kompleksu glebowego zachodzące pod wpływem różnych czynników zarówno naturalnych, jak i antropogenicznych [Kieliszewska-Rokicka 2001]. Przeprowadzono jednoczesne badania aktywności następujących enzymów: dehydrogenaz, fosfatazy kwaśnej, fosfatazy zasadowej, ureazy i proteazy. Enzymy te biorą bezpośredni udział w przemianach glebowej materii organicznej oraz mineralizacji i obiegu węgla, azotu i fosforu w glebie, a także reagują wyraźnie na działanie czynników stresowych. MATERIAŁ I METODY Badania aktywności enzymatycznej gleb przeprowadzono na terenach poleśnych w sąsiedztwie Zakładów Azotowych Puławy S.A. Obiektem badań była powierz-chnia doświadczalna I, znajdująca się w Nadleśnictwie Puławy, obrębie Puławy, leśnictwie Wronów, w kompleksie leśnym Skoki (Oddział 111 h). Powierzchnię zlokalizo-wano na terenie równinnym, na linii migracji skażonego przez emisje powietrza w III strefie zagrożenia lasu, w odległości 1,4 km, w kierunku południowo-wschodnim od Zakładów Azotowych. Na badanej powierzchni, na siedlisku boru świeżego, występują gleby bielicowo-rdzawe wytworzone z piasku luźnego pochodzenia fluwioglacjalnego. Powierzchnia I o wymiarach 100 x 150 m została podzielona na 12 poletek (25 x 50 m). W schemacie modelowym doświadczenia założonego metodą rozszczepionych poletek, w 3 powtórzeniach uwzględniono następujące obiekty: uprawy regeneracyjne: 11 - sosny zwyczajnej (Pinus silvestris L.), 12 - dębu szypułkowego (Quercus robur L.), 13 - brzozy brodawkowatej (Betula pendula Roth) i 14 - poletka bez roślin doświadczalnych [Kowalkowski i in. 1999]. Próbki gleb pobierano z poletek powierzchni doświadczalnej. W kwietniu 1996 wylosowane poletka zostały obsadzone wyłącznie jednym gatunkiem drzew z grupy trzech, jakie testowano w ramach prowadzonego doświadcze-nia, tj.: sosną zwyczajną {Pinus silvestris L.), dębem szypułkowym (Quercus robur L.) i brzozą brodawkowatą (Betula pendula Roth). Materiałem sadzeniowym były dwuletnie rośliny dębu i brzozy oraz jednoletnie sadzonki sosny. Sadzono je w rozstawie 1,5 m. Przed zalesieniem, w listopadzie 1995 roku, napoletka lla-14ai 11B-14B wysiano ręcznie wapno dolomitowe (60,61% Ca i 4,40% Mg) w ilości 4,0 Mg x ha-1. W maju 1996 roku na poletkach tych zastosowano wyłącznie nawożenie solą potasową 60% w dawce 70 kg K20 x ha-1, a w lipcu 1998 roku dodatkowo nawożenie superfosfatem w ilości 70 kg P2Osx ha-1 oraz solą potasową 60% w dawce 40 kg K20 x ha-1. Obiekty kontrolne stanowiły poletka (11C 14 C) bez nawożenia mineralnego. Układ poletek doświadczalnych na badanej powierzchni przedstawiono w tabeli 1. Zabiegi pielęgnacyjne w założonych uprawach obejmowały usuwanie i wykoszenie trzcinnika w pobliżu sadzonek oraz lokalne selektywne wykoszenie nadmiernie rozwiniętych kęp chwastów w międzyrzędziach. Szczegółowe dane dotyczące przygotowania powierzchni do zalesienia i realizacji zalesienia zostały przedstawione przez Kowalkowskiego i in. [1999].

34 E. J. Bielińska TABELA 1. Poletka doświadczalnych upraw leśnych [Kowalkowski i in. 1999] TABLE 1. Experimental fields o f forest cultures [Kowalkowski et al. 1999] Powierzchnia I Plot I Nr poletka Field No. Rośliny doświadczalne Experimental plants Nawożona Fertilized 11 A, 11 В Sosna zwyczajna - Scots pine 12 A, 12 В Dąb szypułkowy - English oak 13 A, 13 В Brzoza brodawkowata - Silver birch 14 A, 14 В bez roślin - no plants Bez nawożenia Not fertilized 11 С Sosna zwyczajna - Scots pine 12 С Dąb szypułkowy English oak 13 С Brzoza brodawkowata - Silver birch 14 С bez roślin - no plants Próbki glebowe do badań pobrano w październiku 2004 roku z poziomu AhE, w trzech powtórzeniach z każdego poletka. Próbki indywidualne uśredniano w obrębie poszczególnych obiektów badawczych i wykonywano w nich analizy enzymatyczne w trzech powtórzeniach. Analizy enzymatyczne obejmowały oznaczenia aktywności: dehydrogenaz [Thalmann 1968], fosfatazy kwaśnej i zasadowej [Tabatabai, Bremner 1969], ureazy [Zantua, Bremner 1975] i proteazy [Ladd, Butler 1972]. Oznaczono również: odczyn - ph w 1 mol x dm-3 KCl [ISO 10390], zawartość węgla organicznego [ISO 14235], azotu amonowego i azotu azotanowego [ISO 14255]. Różnice między średnimi sprawdzono testem t, a istotność wyników - metodą analizy wariancji. WYNIKI Przeprowadzone badania wykazały, że zastosowane nawożenie stymulowało istotnie aktywność enzymatyczną gleb zarówno w obrębie leśnych upraw regeneracyjnych, jak i na poletkach niezasiedlonych przez rośliny. Natężenie obserwowanych zmian zależne było głównie od gatunku drzewa i rodzaju badanego enzymu (tab. 2). Aktywność analizowanych enzymów w badanych glebach była na wyraźnie niższym poziomie niż w glebach piaszczystych w naturalnych ekosystemach leśnych. Szczególnie wysokąinaktywację stwierdzono w przypadku dehydrogenaz. Badane gleby cechowały się także relatywnie niską aktywnością ureazy, aczkolwiek były w zasięgu nadal trwającej emisji pyłów nawozowych zawierających mocznik (substrat ureazy). Istotny wpływ gatunku drzewa na aktywność enzymatyczną gleby uwidocznił się wyraźniej na obiektach, na których zastosowano nawożenie (tab. 2). Największą aktywnością badanych enzymów cechowała się gleba w młodnikach sosny na

Długołetna emisja azotowa a aktywność enzymatyczna gleb leśnych 35 TABELA 2. Aktywność enzymatyczna gleb (dehydrogenazy w cm3 H2 x k jf1 x d_l, fosfataza kwaśna i fosfataza zasadowa w mmol PNP x kg'1 * h_1, ureaza w mg N-NH4+ x kg-1 x h_l, proteaza w mg tyrozyny x kg^1x h_i; wartości w kolumnie z tą samą literą nie są istotnie różne przy p < 0,05, test /; + - poletka nawożone; 0 - poletka nienawożone) TABLE 2. Enzymatic activity of soils (dehydrogenases in cm3 H2 x kgr1 * d"1, acid phosphatase and alkaline phosphatases in mmol PNP x kg-1 x h_1, urease in mg N-NH4+ x kg-1 x h"1, protease in mg tyrosine x kg-1 x h"1; values in the column followed by the same letter are not significantly different at p < 0.05, Mest; + - fields fertilized; 0 - fields which were not fertilized) Rośliny doświadczalne i zastosowane nawożenie Experimental plants and fertilization used Sosna - Scots pine Dąb - English oak Brzoza - Silver birch bez roślin - no plants + 0 + 0 + 0 + 0 Dehydrogenazy - Dehydrogenases 0,77d 0,53c 1 0,35b 0,22a 0,52c 0,46b 0,40b 0,26a Fosfataza kwaśna - Acid phosphatase 43,62e 20,83d 14,37b 12,64a 23,60d 18,59c 14,93b 13,47a Fosfataza zasadowa - Alkaline phosphatase 30,42e 7,57b 6,16b i Ureaza - Urease 6,03e i 3,62d 11,65b 1 Proteaza - Protease 3,25a 13,78d 6,82b 9,65c 6,21b 1,02a 4,08d 3,18c 3,19c 2,09b 16,58e 13,32c 12,45b 10,59a 14,63d 11,93b 12,64b 11,44a powierzchni z nawożeniem, a najmniejszą gleba nienawożona w uprawie regeneracyjnej dębu. Aktywność enzymatyczna gleby w uprawie regeneracyjnej brzozy była istotnie mniejsza niż w uprawie sosny. Wielkość obserwowanych różnic zależała od rodzaju enzymu. W uprawie brzozy aktywność dehydrogenaz i ureazy w glebie poletek z nawożeniem była mniejsza około 1,5-krotnie, a fosfataz (kwaśnej i zasadowej) około dwukrotnie niż w uprawie regeneracyjnej sosny. W przypadku proteazy - niezależnie od zastosowanego nawożenia, a także na poletkach bez nawożenia, różnice te wynosiły około 10%. Zwraca uwagę fakt, że w uprawie regeneracyjnej dębu aktywność badanych enzymów była niższa niż na poletkach bez roślin doświadczalnych, aczkolwiek statystycznie istotne różnice wykazano wyłącznie w przypadku fosfatazy zasadowej i ureazy.

36 E. J. Bielińska W warunkach prowadzonego doświadczenia szczególnie szeroki zakres aktywności uzyskano w przypadku fosfatazy zasadowej. W glebach badanych obiektów aktywność tego enzymu kształtowała się w granicach 3,25-30,42 mmol PNP x kg-1 x h 1. Zastosowane nawożenie wapnem dolomitowym wpłynęło korzystnie na odczyn badanych gleb (tab. 3). W okresie prowadzonych badań (2004 г.), a więc po 9 latach od wapnowania gleba poletek na powierzchni nawożonej cechowała się wyższymi wartościami ph w KC1 niż gleba nienawożona. Największym zakwaszeniem cechowała się gleba w uprawie regeneracyjnej dębu (3,28-3,74 ph w KC1), a najmniejszym w uprawie brzozy (3,86-5,26 ph w KC1), a także sosny (3,73-5,13 ph wkcl). Zawartość węgla organicznego w glebie badanych obiektów była istotnie zróżnicowana w zależności od zastosowanego nawożenia i gatunku drzewa (tab. 3). Ilości tego składnika w glebach powierzchni nawożonej były mniejsze niż w glebie nienawożonej. Mogło to być związane z mineralizacją substancji organicznej pod wpływem wapnowania. Największą akumulację Corg stwierdzono w glebie na poletkach z uprawą sosny, a najmniejszą w uprawie regeneracyjnej dębu i na poletkach bez zalesienia. W okresie prowadzonych badań zawartości N-NH4+ i N-N03_ w glebie badanych obiektów były niskie i wynosiły, odpowiednio: od 15,69 do 31,82 mg x kg-1 i od 11,72 do 36,35 mg x kg-1 (tab. 3). W uprawie regeneracyjnej sosny i brzozy zawartość amonowej formy azotu na poletkach z nawożeniem była statystycznie istotnie większa o około 20% niż w glebie bez nawożenia. Przeciwne tendencje zanotowano w przypadku poletek z uprawą dębu i poletek bez roślin doświadczalnych, gdzie zawartość tego składnika w glebach była największa. W obrębie upraw regeneracyjnych w glebach z poletek z nawożeniem zanotowano około 2-krotne mniejszą zawartość azotanów (V) niż w glebie na powierzchni nienawożonej. W glebie poletek bez zalesienia zastosowane nawożenie nie miało istotnego wpływu na zawartość tej szczególnie ruchliwej formy azotu (tab. 3). Istotnego wpływu gatunku drzewa na zawartość mineralnych form azotu (N-NH4+ i N-N 03") w glebach nie stwierdzono. TABELA 3. Zawartość węgla organicznego, azotu amonowego i azotanowego i ph (wartości w kolumnie z tą samą literą nie są istotnie różne przy p < 0,05, test /; + - poletka nawożone; 0 - poletka nienawożone) TABLE 3. Content o f carbon, ammonia and nitrate nitrogen and ph (values in the column followed by the same letter are not significantly different at p < 0.05, /-test; + - fields fertilized; 0 - fields which were not fertilized) Rośliny doświadczalne i zastosowane nawożenie Experimental plants and fertilization used Sosna - Dąb - Brzoza - bez roślin - Scots pine English oak Silver birch no plants + 0 + 0 + 0 + 0 P^KCl 5,13 3,73 3,74 3,28 5,26 3,86 4,11 3,55 С [%] 4,32d 4,38e 2,74a 2,98b 3,78c 4,29d 2,79a 2,96b N -N H 4+ [mgxkg-1] 15,69a 19,81b 28,63c 31,82d 20,56b 27,18c 25,72c 31,34d N -N O 3- [mgxkg"1] 22,35b 11,72a 22,35b 12,98a 36,35c 21,26b 34,85c 35,37c

Długoletna emisja azotowa a aktywność enzymatyczna gleb leśnych 37 DYSKUSJA Uzyskane wyniki wykazały, że aktywność badanych enzymów w glebie poletek na powierzchni nawożonej (po upływie 9 lat od zastosowanych zabiegów: wapnowanie i nawożenie mineralne P i K) była istotnie wyższa niż na powierzchni kontrolnej (bez nawożenia mineralnego). Mogło to mieć związek z korzystną zmianą odczynu gleb w efekcie zastosowania wapna dolomitowego. Badania wielu autorów [Frankenberger, Johanson 1982; Januszek 1999] wykazały, że wzrost koncentracji jonów wodorowych w glebie wpływa negatywnie na jej aktywność enzymatyczną. Odczyn gleby ma istotne znaczenie dla syntezy biomasy mikrobiologicznej i udziału węgla biomasy mikrobiologicznej (Cmic) w ogólnej zawartości glebowego węgla organicznego [Kurek 2002]. Stosunek Cmic do С jest wskaźnikiem względnej dostępności substratów dla reakcji enzymatycznych. Zakwaszenie gleb może wpływać także na aktywność enzymów poprzez wymywanie kationów zasadowych (Ca, Mg, K, Na) oraz uruchamianie się Al i metali ciężkich [Kurek 2002]. Zmiana odczynu gleb po wapnowaniu jest faktem powszechnie znanym i nie wymaga komentarza. Jednak dane dotyczące wpływu wapnowania na aktywność enzymatyczną gleby są często sprzeczne. Kandeler [1988] wykazał stymulujący wpływ wapnowania i nawożenia mineralnego na aktywność enzymatyczną gleby w czterech różnych doświadczeniach polowych. Również Kozanecka i in. [1996] stwierdzili, że stosowanie wapnowania w sadzie jabłoniowym zwiększa aktywność biologiczną gleby, niezależnie od systemu uprawy. Niektórzy autorzy donoszą o szkodliwym wpływie tego zabiegu wyrażającym się spadkiem zawartości materii organicznej w glebie i aktywności enzymatycznej gleby [Antibus, Linkis 1992]. Wydaje się, że jest to związane głównie ze zróżnicowanymi warunkami ekologicznymi badanych gleb. Każdy typ gleby, zależnie od jej pochodzenia oraz warunków rozwojowych cechuje się odmiennym składem organicznych i mineralnych składników, które buforując wpływ czynników zewnętrznych kształtują aktywność enzymatyczną [Januszek 1999]. Obserwowana stymulacja aktywności badanych enzymów mogła być również związana z zastosowanym mineralnym nawożeniem P i K. Katai i in. [1986] stwierdzili, że średnie dawki nawozów mineralnych pobudzają aktywność enzymatyczną gleby. Wieloletnie badania Bendera i Gilewskiej [2000] dowiodły, że rekultywacja nieużytków poprzemysłowych powinna być realizowana poprzez odpowiednio dobrane i w odpowiednich proporcjach stosowane nawożenie mineralne. Wykazany w niniejszych badaniach istotny wpływ gatunku drzewa na aktywność analizowanych enzymów jest potwierdzeniem obserwacji dokonanych także przez innych autorów [Dahm 1984; Burns 1985; Kieliszewska-Rokicka 2001]. Burns [1985] podkreśla, że oddziaływanie roślin wyższych na enzymy glebowe zależy od składu chemicznego rośliny, który nawet w wypadku samych wydzielin korzeniowych może u różnych rodzajów, gatunków, a nawet odmian być różny. Według Dahm [1984] indywidualny wpływ poszczególnych gatunków drzew na aktywność enzymatyczną gleby jest związany z różnym składem gatunkowym bakterii zasiedlających korzenie drzew. Januszek [1999] nie stwierdził wpływu gatunku drzewa na aktywność dehydrogenaz i ureazy w glebie, natomiast wykazał wpływ gatunku na aktywność fosfataz.

38 E. J. Bielińska Przyczyną osłabienia aktywności enzymatycznej gleby w uprawie regeneracyjnej dębu było z pewnością silne jej zakwaszenie i relatywnie niska zawartość С organicznego w glebie, kształtująca się na poziomie ilości tego składnika w glebie niezasiedlonej przez rośliny (tab. 3). Poziom aktywności enzymów glebowych jest determinowany głównie zawartością węgla organicznego [Kieliszewska-Rokicka 2001]. Obserwowana inhibicja aktywności badanych enzymów mogła być również związana z niekorzystnymi zmianami stanu zdrowotnego drzewostanów. Najbardziej dynamiczne właściwości gleb leśnych, do których należy m.in. aktywność enzymatyczna, są silnie związane z funkcjonowaniem biocenozy leśnej [Burns 1985]. Z badań Kowalkowskiego i in. [1999] wynika, że pomimo takich samych warunków edaficznych, każdy z rodzajów drzew w omawianym doświadczeniu swoiście zareagował na zastosowane zabiegi nawożenia. Stwierdzono niewielkie zróżnicowanie w składzie chemicznym liści słabo reagującego na wapnowanie dębu pomiędzy powierzchnią nawożoną i nienawożoną [Kowalkowski in. 1999]. Inaktywacja aktywności enzymatycznej gleby w uprawie dębu mogła być efektem wydzielania fitoncydów (allelosubstancji) przez rośliny. Tkanki wielu drzew zawierająallelosubstancje, które wpływająna zmiany aktywności enzymów glebowych [Poulton 1990]. Do substancj i, które stale znaj duj ą się w tkankach dębu, a rozkładaj ąc się zmieniają się w związki toksyczne dla mikroorganizmów, należą glukozydy polifenolowe (tanoidy i galotaniny). Ich zawartość znacznie wzrasta w przypadku pogorszenia stanu sanitarnego drzewostanów, ponieważ stanowią mechanizm obronny rośliny [Sadowska 1995]. Stwierdzona w niniejszych badaniach bardzo niska aktywność dehydrogenaz w glebach świadczy o obniżonej Ogólnej Aktywności Mikrobiologicznej (OAM) środowiska. Relatywnie niska aktywność ureazy wskazuje, że zastosowane zabiegi rekultywacyjne korzystnie wpływały na zmniejszenie zanieczyszczenia gleby mocznikiem, ponieważ jedynym czynnikiem limitującym aktywność tego enzymu jest dostępność substrata (mocznika). Ureaza jest syntetyzowana jedynie w jego obecności. Enzym ten doskonale adaptuje się w każdym środowisku, niezależnie od jego temperatury, wilgotności czy odczynu [Carbrera i in. 1994]. Wykazana w innych badaniach [Bielińska i in. 2001] wysoka aktywność ureazy w glebach na obszarach poleśnych położonych w sąsiedztwie Zakładów Azotowych wiązała się z podwyższoną zawartością mocznika w glebie. Emisja pyłów nawozowych zawierających mocznik, w stosunku do 1985 roku została wprawdzie obniżona o 85%, lecz w dalszym ciągu wynosi ponad 600 ton rocznie [Kowalkowski i in. 1999]. WNIOSKI 1. Zastosowane nawożenie wpływało korzystnie na aktywność badanych enzy-mów w warunkach znacznie zmniejszonej, jednak nadal trwającej emisji azotowej. 2. Poziom aktywności enzymatycznej w badanych uprawach regeneracyjnych był zależny od gatunku drzewa oraz od rodzaju enzymu. 3. Wykazana inhibicja aktywności dehydrogenaz w badanych glebach wskazuje, że wielkość zanieczyszczenia środowiska pozostaje na poziomie, który zagraża organizmom żywym.

Długoletna emisja azotowa a aktywność enzymatyczna gleb leśnych 39 4. Stwierdzono przydatność fosfatazy zasadowej i ureazy do oceny zmian w środowisku glebowym w warunkach długoletniej emisji azotowej. 5. Uzyskane wyniki mogą być pomocne w doborze wskaźników wykorzystywanych do monitorowania i oceny zabiegów regeneracyjnych ekosystemów leśnych w rejonach zagrożonych skażeniem antropogenicznym. UTERATURA ANTIBUS R.K., LINKIS A.E. 1992: Effect of liming a red pine forest floor on mycorrhizal number and mycorrhizal and soil acid phosphatase activities. Soil Biol. Biochem. 24, 5: 479-487. BENDER J., GILEWSKA M. 2000: Rekultywacja w konfrontacji z aktami prawnymi, badaniami naukowymi i praktyką gospodarczą. Rocz. AR w Poznaniu 317, Roln. 56: 343-356. BIELIŃSKA E.J., DOMŻAŁ H., ŚWICA M. 2001: Charakterystyka ekotoksykologiczna środowiska glebowego w obszarze oddziaływania Zakładów Azotowych Puławy S.A. Zesz. Probl. Post. Nauk Roln. 476: 49-59. BURNS R.G. 1985: The rhizosphere: microbial and enzymatic gradients and prospects for manipulation. Pedologie 35, 3: 283-295. CARBRERA M.L., KISSEL D.L., BOCK B.R. 1994: Urea hydrolysis in soil. Effect o f urea concentration and soil ph. Soil Biol. Biochem. 23: 1121-1124. DAHM H. 1984: Generic composition and physiological and cultural properties o f heterotrophic bacteria isolated from soil, rhizosphere and mycorhizosphere o f pine (Pinus silvestris L.). Acta Microbiol. Pol. 33, 2: 147-156. FRANKENBERGER W.T. JR, JOHANSON J.B. 1982: Effect of ph on enzyme stability in soils. Soil Biol. Biochem. 14: 433-437. JANUSZEK К. 1999: Aktywność enzymatyczna wybranych gleb leśnych Polski południowej w świetle badań polowych i laboratoryjnych. Zesz. Nauk AR w Krakowie, Rozprawy, 250: ss. 132. KANDELER E. 1988: Kinetische Eigenschaften von Proteasen und Phosphatasen in unterschiedlich bewirtschafteten Boden. Bodenkultur 39, 3: 201-206. KATAI J., HELMECZI B., BEKECS S. 1986: Changes in phosphatase activity as a result of fertilizer and herbicide application. Debreczini Agrartudomanyi Egyetem Tudomanyos Kozlemenyei26: 137-152. KIELISZEWSKA-ROKICKA B. 2001: Enzymy glebowe i ich znaczenie w badaniach aktywności mikrobiologicznej gleby. W: Drobnoustroje środowiska glebowego. H. Dahm, A. Pokojska- Burdziej (red.), UMK Toruń: 37-47. KOWALKOWSKI A., KOPRON H., LEWANDOWSKA J., JEDLICZKO S., PŁECHA R. 1999: Możliwości przywracania funkcji leśnych w długotrwale niezrównoważonym ekosystemie leśnym Nadleśnictwa Puławy. W: Funkcjonowanie gleb leśnych na terenach zagrożonych i trendy jego zmian. Kom. Nauk Leśnych PAN, Puławy 1999: 49-63. KOZANECKA T., REKOSZ-BURLAGA H., RUSSEL S. 1996: Aktywność mikrobiologiczna gleby w sadzie jabłoniowym w zależności od sposobu jej utrzymania, nawożenia azotem i wapnowania. Rocz. Glebozn. 47: 85-74. KUREK E. 2002: Związki przyczynowo-skutkowe aktywności mikrobiologicznej i zakwaszenia gleb. Zesz. Probl. Post. Nauk Roln. 482: 307-316. LADD N., BUTLER J.H.A. 1972: Short-term assays of soil proteolytic enzyme activities using proteins and dipeptide derivatives as substrates. Soil B iol Biochem. 4: 19-30. POULTON J.E. 1990: Cyanogenesis in plants. Plant Physiol. 94: 401-405. SADOWSKA A. 1995: Rośliny i roślinne substancje rakotwórcze. Wydaw. Fundacji Rozwój SGGW, Warszawa 1995: 206 ss.

40 E. J. Bielińska TABATABAI M.A., BREMNER J.M. 1969: Use of p-nitrophenyl phosphate for assay o f soil phosphatase activity. Soil B iol Biochem. 1: 301-307. THALMANN A. 1968: Zur Methodik der Bestimmung der Dehydrogenase Aktivität in Boden mittels Triphenyltetrazoliumchlorid (TTC). Landwirtsch. Forsch. 21: 249-258. ZANTUA M.I., BREMNER J.M. 1975: Comparison of methods of assaying urease activity in soils. Soil Biol Biochem. 7: 291-295. D r hab. Elżbieta Jolanta Bielińska, prof. nadzw. AR Instytut Gleboznawstwa i Kształtowania Środowiska AR, 20-069 Lublin, u l Leszczyńskiego 7 e-m ail:elzbieta. bielinska@ ar. lublin.pl