RESEARCH PAPER
Dehydrogenase activity of soil microorganisms and oxygen availability during reoxidation process of selected mineral soils from Poland
More details
Hide details
1
Katolicki Uniwersytet Lubelski Jana Pawła II, Instytut Biotechnologii, Katedra Biochemii i Chemii Środowiska Al. Kraśnicka 102, 20-71 Lublin, Poland
Publication date: 2022-04-11
Acta Agroph. 2010, 3(180), 1-88
KEYWORDS
ABSTRACT
In Poland, as a result of the soil-forming processes and on the base of the parent materials the following soil types were formed, corresponding to a country prevalence area: 82% is represented by Eutric Cambisols and Orthic Podzols, 9% - by Eutric Histosols, 5% - by Eutric Fluvisols and last 2% - by Mollic Gleysols, Haplic Phaeozems and Rendzina Leptosols. The soil materials used in the presented study included each of the above-mentioned soil types, which enabled the verification of the hypothesis, representative for Poland, i.e., whether dehydrogenase activity (DHA) could be employed as an indicator of both oxygen deficiency and of the good oxygenation status (normoxia). Having taken into consideration the observed soil changes in response to a broad humidity spectrum, i.e. from full water capacity conditions (pF 0) to pF 3.2, corresponding to the range of available water for plant roots, the reoxidation phenomenon was successfully recognised. The relationships between the microorganism abundance of the soils and the varying aeration parameters (pF, ODR, Eh) during reoxidation were investigated. The conducted experiments showed that DHA is significantly (p<0.05) negatively correlated with water (pF), oxygen availability (ODR) and redox potential (Eh7). The above-mentioned environmental factors can affect the presence and metabolic activity of bacteria microflorae which are crucial for soil biological life. It was also proven that microorganisms abundance is significantly (p<0.05) affected by water availability and redox potential (negative correlations), as well as by oxygen availability (positive relationships). The hypothesis suggesting that DHA could be an indicator of soil oxygenation status was confirmed.
METADATA IN OTHER LANGUAGES:
Polish
Aktywność dehydrogenazowa mikroorganizmów glebowych i dostępność tlenu w procesie reoksydacji wybranych mineralnych gleb polski
gleba, aktywność dehydrogenazowa, dostępność tlenu, potencjał wodny gleb
W Polsce, w procesach glebotwórczych i na bazie rodzimej skały macierzystej ukształtowały się gleby, których procentowy udział w skali kraju jest następujący: 82% stanowią gleby brunatne i bielicowe, 9% gleby bagienne hydrogeniczne, 5% mady, po 2% czarne ziemie, czarnoziemy oraz rędziny. W przedstawionej pracy wykorzystano materiał glebowy, reprezentujący wszystkie wspomniane powyżej typy gleb, co dało możliwość reprezentatywnego dla Polski zweryfikowania postawionej w rozprawie hipotezy, iż: aktywność dehydrogenazowa (DHA) mikroorganizmów glebowych może być wykorzystana jako indykator zarówno niedoboru tlenu w glebie, jak również powrotu do stanu korzystnego natlenienia (normoksja). Poprzez obserwacje zmian zachodzących w glebie w szerokim zakresie jej uwilgotnienia - od pełnej pojemności wodnej (pF 0), do punktu będącego miarą wody dostępnej dla korzeni roślin - pF 3,2, dokonano rozpoznania naukowego w obrębie zjawiska reoksydacji. Określono również współzależności między liczebnością mikroorganizmów glebowych a zmiennymi parametrami aeracyjnymi (pF, ODR, Eh), podczas postępującego procesu osuszania gleb. Przeprowadzone badania pozwoliły na stwierdzenie, iż DHA determinowana jest w sposób istotny (p<0,05) przez dostępność wody (pF), tlenu (ODR) i potencjał oksydoredukcyjny (Eh7), wykazując ujemne korelacje. Wymienione parametry stanowią istotne zmienne środowiskowe, warunkujące występowanie i aktywność metaboliczną mikroflory bakteryjnej, decydującej o życiu biologicznym w glebie. Stwierdzono również, iż liczebność mikroorganizmów glebowych w sposób istotny (p<0,05) warunkowana jest przez dostępność wody i potencjał oksydoredukcyjny (współzależności ujemne) oraz przez dostępność tlenu (korelacje dodatnie). Potwierdzono hipotezę, iż DHA może pełnić rolę indykatora stanu natlenienia w środowisku glebowym.