R O C Z N I K I G L E B O Z N A W C Z E T. X X X V , N R 2, W A R S Z A W A 1984
A N N A S T R Z E L E C
W P Ł Y W H E R B IC Y D Ó W N A P R Z E M I A N Y B IO C H E M IC Z N E Z A C H O D Z Ą C E W G L E B A C H
Zakład Mikrobiologii Instytutu Uprawy, Nawożenia i Gleboznawstwa w Puławach
Reakcja roślin uprawnych na herbicydy stosowane do ich odchwaszczania jest niekiedy trudna do wytłumaczenia jedynie bezpośrednim wpływem tych prepara tó w na rośliny. N ależy więc przypuszczać, że herbicydy m ogą wpływać na rozw ój i wzrost roślin również przez modyfikację środowiska glebowego.
W iad om o powszechnie, że herbicydy m ogą hamować lub stymulować rozw ój i aktywność m ikroflory glebowej, a tym samym m ogą oddziaływać na kierunek i intensywność prowadzonych przez nią procesów [1, 3, 4, 5, 7, 9]. O d dynamiki tych procesów zależą z kolei rozw ój i plonowanie roślin.
Jednym z najważniejszych procesów zachodzących w glebie jest mineralizacja substancji organicznej, w wyniku której następuje stały dopływ składników po karm ow ych dla roślin. A m on iak uwalniający się z substancji organicznej w pro cesie je j rozkładu ulega pod wpływem nitryfikatorów przemianie w form ę azotanową. P on iew a ż dla roślin podstawowym źródłem azotu jest N znajdujący się w roztworze gleb ow y m w form ie jo n ó w N H ^ i N O j , dlatego dynamika przemian tych form azotu może mieć duże znaczenie dla rozw oju i planowania roślin. Z drugiej strony, jo n y am onowe w nadmiernym stężeniu m ogą wyw oływ ać zaburzenia w m etabo lizm ie roślin, dające niekiedy objaw y silnego ich zatrucia [2,11].
Poznanie wpływu herbicydów na przebieg tych procesów oraz na procesy humi- fikacji, w wyniku których tw orzy się próchnica, jest więc zagadnieniem bardzo w a żn ym z punktu widzenia praktyki rolniczej.
Celem badań było poznanie wpływu aktualnie stosowanych herbicydów na ozw ój m ikroflory glebowej i przemiany biochemiczne zachodzące w dwu glebach r r óżniących się właściwościami fizycznymi, chemicznymi i aktywnością biologiczną.
M A T E R I A Ł I M E T O D Y B A D A Ń J
Badania prow adzono w warunkach laboratoryjnych. D o doświadczeń użyto g l e b y bruratnej (p H 7,0, 0,098% N , 1,020% C ) w ytw orzonej z piasku słabo gli n ia s te g o (85% frakcji piasku, 9 % frakcji pylasiych, 6 % frakcji spławialnych) oraz
108 A. Strzelec
mady (p H 7,8, 0,185% N , 1,879% С ) w ytw orzonej z pyłów (7 % frakcji piasku, 47% frakcji pylastych, 46% frakcji spławialnych).
G leby te inkubowano przez 6 miesięcy w temperaturze ± 2 0 °C z dodatkiem 50 ppm substancji aktywnej afalonu, aretitu, atrazyny, gramoksonu, igranu, teno rami lub tribunilu (tab. 1). K o n trole stanowiły gleby nie traktowane herbicydami.
T a b e l a 1 H e r b ic y d y u ż y te do bada/. - h e r b i c i d e s uncd in s tu d y N a z w a - N a n e I jubütar.c.'jr- a k ty и л - A c t i v e su b sta n ce A f a l o n lin u r o n - 3 / 3, 4 - i С : • 1 o r 0 p! ie г. у 1 / - 1 -ir ч u :. ox y - 1 -:?л t у 1 -u re a A r e t i t DNrJP - 2 /l-^ie t h y l - r . - p r o p y l / - '! , b - d i n i t r o - p h e n y l асе t ä t e A t r a z in e .-•trr-.zir.e - 2 - с . . io r o - - ;- / e t h y l ~jn in o/ -6 -/ .i:-op rop y l a r . in o / - s - t ria zy .n e G r a m o x o n e p a ra q u a t - 1 - l / : ! i n e t : : y l - 4 , 4 - b i p y r i d y ] i u r a io n
I g r a ń t e r h u t r y n e - 2-~ c t h y l t h i o - 4 - e t h y l c in in o - b - r t e r t - b u t y lo a n ir . o - s - t r ia z y n e T e n o r a n c h lo r o .cur on - 3 - 1 4 - / p - c h lo r o p h e r .o x y / - p h e n y l]- 1 ,1 d i a e t h y l - u r e a T r i b u n i l ne t a b e r .z tia * - 1, 3 - ć in e t h y l- 3 - / 2 - b e r :z c t h i a z o l y l / - u r e a
z u r o n
W czasie inkubacji wilgotność próbek glebowych utrzymywano na poziom ie 50% ich całkowitej pojemności wodnej. K a żd a z serii doświadczalnych założona by/a w 5 powtórzeniach.
Bezpośrednio po założeniu doświadczeń oraz w czasie ich trwania przeprow a dzano analizy m ikrobiologiczne, biochemiczne i chemiczne poszczególnych próbek glebowych.
A n alizy m ikrobiologiczne obejm owały oznaczenia:
— ogólnej liczebności bakterii i prom ieniow ców na pożyw ce agarowej z w y ciągiem glebow ym i K 2HP<94,
— ogólnej liczebności grzybów na pożyw ce Martina,
— ogólnej liczebności m ikroflory celulolitycznej na mineralnej pożyw ce agaro wej z krążeniem bibuły, metodą W inogradskiego,
— ogólnej liczebności azotobaktera na pożyw ce bezazotow ej według Fenglerowej, — miano nitryfikatorów metodą Pochona i Tardieuxa.
W badaniach biochemicznych uwzględniono oznaczenia: — aktywności dehydrogenaz metodą Casida, K lein a i Santoro,
— aktywności nitrogenaz m etodą acetylenową, przy użyciu chrom atografii gazowej.
A n alizy chemiczne dotyczyły oznaczeń: — p H w H 20 m etodą potencjometryczną, — N ogółem metodą Kjeldahla,
— form azotu mineralnego w wyciągu 5-procentowego K 2S 0 4, kolorym etrycz nie, N w N H 4 metodą podchlorynow ą, N w N 0 2 stosując kwas sulfanilowy, N w N 0 3 przy użyciu kwasu dwusulfonowego,
W pływ herbicydów na biochemię gleby 109
— С ogółem m etodą Tiurina,
— С kwasów huminowych i fulwokwasów w wyciągu 0,1 N N a O H , metodą Tiurina
W Y N I K I B A D A Ń I D Y S K U S J A
U żyte do badań gleby różniły się znacznie składem mechanicznym, chemicz nym i aktywnością biologiczną (tab. 2, 3).
ï a b e l a Z
N i e k t ó r e w ł a ś c i w o ś c i c h e m i c z n e i b i o l o g i c z n e g l e b y b r u n a t n e j w y t w o r z o n e j z p i a s k u s ł a b o g l i n i a s t e g o
S o m e c h e m i c a l a n d b i o l o g i c a l p r o p e r t i e s o f b r o w n s o i l d e v e l o p e d f r o m s l i g h t l y l o a m y s a n d
Rodzaj a n a l i z y Czas i n k u b a c j i \ч t y g od n ia c h - -Time o f i n c u b a t i o n i n weeks
Kind o f a n a l y s i s . 0 1 2 4 Ю . 14 24 pH w н2о 7,0 6, 9 7,1 6,9 6 , 7 6,8 6 ,7 N ogółem, mg/100 g N t o t a l , ag/100 g 99,7 - - - - -95,2 N-NH 4 2 , 3 1,7 0 , 5 0,6 1 ,2 0,8 0 , 7 _ N-:ro3 0,6 1,0 2 ,1 2,0 2 ,2 2 ,1 4 , 7 n - n o2 0,015 0,022 0,007 0,014 0,000 0,015 0,017 C ogółem, mg/100 g С t o t a l , mg/100 g 1026 - - - - - 1021 С kwasów huminowych i fulwowych С o f hiunic and f u l v i c a c i d s .343,5 - - - - - 375,1 С kwasów huminowych С o f numic a c i d s 170,9 - - - - - 1 1 2 ,2 . С fulwokwHSÓw С o f f u l v i c a c i d s 166,6 - - - - - 262,9 B a k t e r i e i promier.iowce, mln/g B a c t e r i a and actir.ornyc^tcs m i l l . / g 12, 3 31,1 17,9 20, 3 14,6 19,4 10, 3 Grzyby^ t y s/ g - I-ungi, t n o u s . / g 42,7 53,7 37,0 46,0 43,0 39,9 31,2 M i k r o f l o r a c e l u l o l i t y c z n a , t y s/ g J^Sluloiirtic m i c r o o r g a n i s m « , thoun, /c G.52 3,35 12,94 11,43 9,87 6,34 26,62 A z o t o b a k t e r - l i c z b a / g A z o t o b a c t e r - number/g 35 97 130 31 31 26 37 A ktyw ność d e h y d r o g e n a z , jj.1 H2/100 g A c t i v i t y o f d e h y d r o g e n a z з , д1 H2/1Ö0 g ö 4 5 734 733 452 23 3 362 353
M ada w ytw orzona z pyłów była glebą znacznie zwięźlejszą i zasobniejszą w sub stancję organiczną niż gleba brunatna w ytw orzona z piasku słabo gliniastego. Całkowita pojemność wodna mady wynosiła 49 %, gdy tymczasem gleby piaszczystej jedynie 30%.
H erbicydy dodane do badanych gleb nie pow odow ały istotnych zmian w ich odczynie zarów no bezpośrednio po wprowadzeniu, jak i w czasie inkubacji z glebami W pływ ały natomiast na bytującą w tych glebach m ikroflorę i dynamikę prow a dzonych przez nią procesów.
11 0 A. Strzelec
T a b e l e 3 " i - : o i c : . - ï : n i c r . n e i b i o l o g i c z n e m a d y p y l a s t e j
Jo rn ." c i . o r n i c i l --.г Л i i i o j c - i î p r o p o r t i o n o f t h e a l l u v i a l s o i l d e v e l o p e d f r o m s i l t s
:;.Odr. i.i .-ir-ilizy z:-.s i nk ub .i Cj i .v tygodniach - Time o f i n c u b a t i o n i n vreeks ł.irri o f ar.ül y:’i s
0 2 4 3 12 16 24 7,3 7,7 7,6 7,8 7, 3 7,7 7 ,4 :: о г / ?•»!.•>., 100Г. j~l ". by tot.-.l, :.:•;/1.Х o f s o i l 133,0 - - - " - 18 2,1 3 ■V-- 0,6 1 ,3 1.0 0 ,9 1,4 :i- :b •:, •) - S.D 6, 3 3,9 6,7 6, 9 с, г 1 о, о 5 0, c 7 0,09 0,06 0,03 0,04 о ::i, пг/ 100 £ С Юг n;:/ICO C 1 № - - - - - 1638
>■ kxuüSv: ;.u:::inowynh i fuV.ïO.vych w o f i:w:nic and l ' u iv ic -icids 2
;vt - 230,5 245,5 - 252,4 230 ,4
:v;Ktori--î 1 promi -rio.vcc; n ln /ß i;n c t o r i ;r.û a c t i n o n v c - t e s , mi 1 1. / г
14,0 4 ■ , 9 25 Я 5C,3 23,8 34,5 30,5
Grzyby ty..;/«: - r'.îr.bi. t ho u: ; ./ f . : '...i <: roi l or i en ] u l o l i t y c z r.4
3,0 3 : , 7 85, 9 92,2 67,4 77,0 69,0
tyr-/c
С oll u 1 oüf t : с гг. i с г о о г ■-in i с л п,
th04S./£ v , c - 1 3 , : 2 3 , 9 3 9,24 11,6 1 8 , 4 3 .Azotobakter - l i c z b a / c Azotob-ictor - п и л Ь е г / ß A K t v.vnoi-.c dehydrogenaz ■ j u l H2/10 0 g ' A c t i v i t y o f Qehydro£'.*T.T.~.:5 J i l H 2 / 1 0 0 g ' Z O i J Г'ЭО ; 1306 31Ô5 2204 2039 2439 599 441 255 369 255 301 9 3 T a b e l a 4 ■ V p iy .v ! . e r b i c y d ô ' . v r .r . . \ ) : t y . v r . O K c r.5 t r o c e n n z /у.'.-', c t y l u / 1 c J 1 g o d z / I n f l u e n c e o f h e r b i c i d e s : o r . t h e r . j . t r o g e - a . - e a c t i v i t y / p i . : e t h y l / l g / l h / I r i e r b i c y d i n e r b i c i d e P i a s e k s ł a b o r l i n i a s t y S l i g h t l y l o a m y s r . n d r.:< id n p y l a s t a A l l u v i a l s i l t y s o i l 1 ---; K o n t r o l a C o n t r o l 39 27 : A f ' - i l o n 32 22 ! A r e t i t 2 7 1 A t r a z i n o 59 17 I G г м п o x o n e 6 15 1 I g r a n 75 24 T e n o r a n 74 25 T r i b u n i l 56 24
Efekt oddziaływania herbicydów na m ikroflorę glebow ą zależał od rodzaju gleby, rodzaju herbicydu i czasu jeg o działania oraz od rodzaju drobnoustrojów (ryc. 1A, B, C, D , 2A , B, C, D ).
W pływ herbicydów na rozw ój badanych drobnoustrojów był na ogół znacznie większy w glebie piaszczystej niż w glebie zwięzłej, jaką w warunkach naszych badań była mada. Podobne zależności między właściwościami gleb a wpływem herbicydów
W pływ herbicydów na biochemię gleby 111
na rozw ój w nich m ikroflory stwierdzili rów nież inni autorzy [5, 7, 9, 14]. W ynikało to niewątpliwie z różnic w adsorpcji herbicydu przez te gleby.
Herbicydy wprowadzone do gleby piaszczystej w większości przypadków sty m ulowały ogólną liczebność bakterii i prom ieniow ców (rye. 1A ), natomiast ham o wały rozw ój m ikroflory celulolitycznej (rye. I D ) oraz azotobaktera (rye. 1C). T e ostatnie bakterie okazały się najwrażliwsze na obecność w glebie herbicydów. R ów n ież w badaniach innych autorów [3, 5, 7, 9, 14] obserwowano pod wpływem herbicydów stymulację liczebności jednych drobnoustrojów, gdy inne były ha mowane.
W naszych badaniach herbicydem najsilniej działającym na m ikroflorę gleby piaszczystej okazał się arelit. Działanie tego herbicydu zwiększało się wraz z czasem inkubacji z nim gleby. Herbicyd ten najsilniej ham ował rozw ój azotobaktera. W glebie traktowanej tym herbicydem począwszy od dziesiątego tygodnia inkubacji nie znaleziono ani jednej kom órki tej bakterii. Jeszcze silniej niż aretit w pływał na wzrost azotobaktera gramokson. Potw ierdziło to wyniki uzyskane przez S z e g i i wsp. [12], którzy wykazali, że spośród bakterii glebow ych azotobakter okazał się najwrażliwszy na obecność w glebie gramoksonu. H erbicyd ten, ja k wykazały nasze badania, był rów nież silnym inhibitorem rozw oju nitryfikatorów.
W madzie wpływ badanych herbicydów na rozw ój drobnoustrojów był znacznie słabszy niż w glebie piaszczystej. Stosunkowo najsłabiej reagow ały na obecność herbicydów w tej glebie bakterie i prom ieniowce (ryc. 2). Herbicydem najsilniej działającym na rozw ój m ikroflory okazał się, podobnie ja k na glebie piaszczystej, aretit.
H erbicydy wpływały również na aktywność wytwarzanych przez drobnoustroje enzymów, przy czym wpływ ten był znacznie większy w glebie lekkiej niż w madzie.
W obu glebach obserwowano zmniejszenie pod w pływ em herbicydów aktyw ności dehydrogenaz (ryc. 3). W yjątek stanowiła mada traktowana gramoksonem, w której stwierdzono większą aktywność tych enzym ów niż w glebie kontrolnej. Spośród badanych herbicydów aktywność dehydrogenaz najsilniej ham ował aretit, herbicyd będący zarazem najsilniejszym inhibitorem drobnoustrojów.
A ktyw ność nitrogenaz i w pływ na te enzymy herbicydów badano jedynie po zakończeniu inkubacji próbek. W yniki tych analiz w ykazały, że enzymy te były znacznie aktywniejsze w glebie piaszczystej niż w madzie. H erbicydy silnie hamujące rozw ój azotobaktera, takie ja k aretit i gramokson, ham owały niemal całkowicie aktywność nitrogenaz (tab. 4). Potw ierdziło to wyniki uzyskane przez S z e g i i wsp. [12].
A n ali2ując przemiany ogólnej zawartości С i N w badanych glebach stwierdzono,
że w czasie półrocznej inkubacji zachodził w nich pow olny rozkład substancji orga nicznej, połączony z nieznacznymi stratami tych piei wiastków (tab. 5 ,6 ). Proces ten cechowała mała dynamiczność i w związku z tym wpływ herbicydów na jego przebieg był mało w idoczny.
Badania С ogółem wskazują na nieznaczne tendencje zmniejszania się pod wpływem herbicydów ilości tego pierwiastka w glebach (tab. 5).
1 1 2 A. Strzelec
T a b e l a 5
W p ł y w h e r b i c y d ó w n a s t r a t y / w % / С o g ó ł e m w g l e b a c h I n f l u e n c e o f h e r b i c i d e s o n l o s s e s / i n % / o f t o t a l С c o n t e n t i n s o i l *
H e r b ic y d - H e r b i c i d e Flasek aiabo g lin ia s t y S lig h tly loamy 3and
Mada p y l a s t a A l l u v i a l s i l t y s o i l K o n t r o l a - C o n t r o l 0 ,5 12, У A f a l o n ,5 13,6 A r e t i t 2,0 11,4 A t r a s y n a 2,9
16,2
Graaokson 5,2 9,1 I g r a ń 6,8 12, 3 Ter.oran 6,0 7»7 T r i b u n i l 6 ,5 6 , 3 T a b c l a * 6 Vi pływ herbicydów m strnüv /v: £/ 1Г O£oł°n w GlebachInfluence or herbicides on looses / in ?S/ o f t o t n l contrent in s o ils
H e r bi cy d - H e r b i c i d e к зЪ.:>о ini?.” ty .‘Л i f j i t l y lcv.:ny o.md îô.d-'. p y l ■ t ч A l l u v i a l silt.,- . - o i l K o n t r o l a - C o n t r o l A i 0 , 5 A f a l o n Г’,0 ? , 3 Are-it i t 4,0 1 , 7 At ra zy na 3 ,4 1,Г> Graciokson 5 , 3 6, G I gran r,:ï 3,1 Tenoran 3, 4 , 4 T r i b u n i l 5 ,7 4 , 1
A naliza С kwasów próchnicowych wykazała stosunkowo duże różnice w za wartości tej ruchomej frakcji węgla w badanych glebach (tab. 2, 3)! W ęgiel kwasów próchnicowych stanowił w glebie piaszczystej około 37 % С ogółem, gdy tymczasem w madzie jedynie 15%. Przyczyną tych różnic była niewątpliwie sorpcja kwasów huminowych przez kompleks sorpcyjny mady. Przypuszczenie to potwierdzk fakt niewytrącania się tych kwasów z wyciągu służącego do oznaczania kwasów próch nicowych związanych z ruchomymi tlenkami R 20 3. W glebach inkubowanych przez 6 miesięcy z herbicydami stwierdzono tendencje do nieznacznego zmniejszania się tej ruchomej frakcji węgla (rys. 7).
Herbicydy wpływały również na stosunek kwasów huminowych do fulwokwa- sów, zwiększając na ogół udział kwasów huminowych (rys. 8). M o g ło to być w yni kiem âdsorpcji przez kwasy huminowe cząsteczek herbicydów zawierających pewne ilości С organicznego. Badania bowiem wykazały, że adsorpcja herbicydów przez substancję organiczną polega głównie na tworzeniu kom pleksów cząsteczek
her-Ryc. 1. W pływ herbicydów na rozwój mikroflory w piasku słabo gliniastym czas inkubacji w tygodniach: 1 — 0, 2 — 1, 3 — 2, 4 — 4, 5 — 10, 6 — 16, 7 — 24
Influence o f herbicides on the microflora development in slightly loamy sand time o f incubation in weeks: 1 — 0, 2 — 1, 3 — 2, 4 — 4, 5 — 10, 6 — 14, 7 — 24
film o w a n ie S ty m u la cj a H a m o w a n ie S ty m ul ac ja H a m o w a n ie St ymulacja H a m o w a n ie S tu m u l. J n h ib iti o n Sty mu la tio n J n h ib it io n S ty rp .u la ti o n J n h io it io n S ty m u la ti o n J n h ib iti o n S ty m u l.
A Ogólna liczebność b a k te rii i p ro m ie n io w c ó w - Total numbers o f bacteria and actinom ycetes
B Ogólna liczebność g rz y b ó w - Total num bers o f fu n g i
Hon fro la ControI
C A z o to b a c te r
Kontrola C ontrol
0 D robnoustroje celulolityczne — C ellu lo litic m ic ro o rg a n is m s
Kontrola Control
Rye. 2. Wpływ herbicydów na rozwój mikroflory w madzie
czas inkubacji w tygodniach: 1 — 0, 2 — 1, 3 — 2,4 — 4, 5 —18, 6— 16, 7 — 25
Influence of herbicides on the microflora development in alluvial soils
A Piasek stabo gliniasty-S liq h tu loamu sand
Ryc. 3. W pływ herbicydów na aktywność dehydrogenaz A — objacnienia jak na ryc. 1, В — objaśnienia jak na ryc. 2
Influence o f herbicides on the dehydrogenase activity A — explanations as in Fig. 1, В — explanations as in Fig. 2
W p ły w h e rb ic yd ów na bio che mi ę g le b y 1 1 3
A Piasek słabo glin iasty-Slightly loamy sand
Rye. 4. Wpływ herbicydów na przemiany amoniaku A — objaśnienia jak na rye. 1, В — objaśnienia jak na ryc. 2A —
Influence of herbicides on the ammonia transformations A — explanation as in Fig. I, В — explanations as in Fig. 2
11 4 A . S tr z e le c
A Piasek stabo gliniasty-Slightly loamy sand
Rye. 5. Wpływ herbicydów na przemiany azotanów A — objaśnienia jak rye. 1. В — objaśnienia jak na ryś. 2
Influence o f herbicides on nitrates transformations A — explanations as in Fig. 1, В — explanations as in Fig. 2
W pły w h er b ic y d ó w na bioch emi ę gl eb y 1 1 5
116 A . Strzelec P i a s e k s ł a b o g l i n i a s t y p o 2 4 t y g . i n k u b a c j i S l i g h t l y l o a m y s a n d a f t e r 2 4 w e e k s o f i n c u b a t i o n M a d a p o 8 t y g . i n k u b a c j i A l l u v i a l s o i l a f t e r 8 w e e k s o f i n c u b a t i o n M a d a p o 2 5 t y g . i n k u b a c j i A l l u v i a l s o i l ■ a f t e r 2 5 w e e k s o f i n c u b a t i o n
Ryc. 6. W pływ herbicydów na mineralizację azotu ( N H 4- r N 0 2 + N 0 3, w % ) Influence o f herbicides on the nitrogen mineralization ( N H 44 -N 0 2+ N 0 3, in % )
bicydów z kwasami huminowymi [6, 8]. Stwierdzono na przykład, że s-triazyny łączą się z kwasami hum inowym i przez wiązania w odorow e lub jonow e. W wiąza niach tych udział biorą grupy -C O O H i - O H wolnych łańcuchów alifatycznych oraz grupy - O H fenoli [10, 13].
A naliza ogólnej ilości N wykazała, że podczas 6-miesięczne^ inkubacji zawartość tego pierwiastka w glebach kontrolnych miała tendencje malejące, przy czym straty tego pierwiastka były większe w glebie piaszczystej niż w madzie (tab. 6). Herbicydy wprowadzone do tych gleb na o gó ł nieznacznie zwiększały te straty. Było to nie wątpliwie wynikiem stymulacji przez herbicydy procesu mineralizacji organicznych zw iązków azotowych (ryc. 6). Najw iększy wpływ na przebieg tego procesu miał aretit.
H erbicydy pow odow ały na o gó ł wzrost zawartości w glebach amoniaku (ryc. 4). M o g ło to być wynikiem stymulacji przez te preparaty procesu amonifikacji, ja k też osłabienia zdolności m ikroflory glebow ej do zbiałczania tego amoniaku [5].
Pow odem grom adzenia się amoniaku m ogło być również hamowanie pod w pły wem herbicydów procesu nitryfikacji. W edług niektórych badaczy [5] proces ten jest, w przeciwieństwie do procesu amonifikacji, bardzo wrażliwy na działanie herbicydów. P od wpływem niektórych herbicydów autorka obserwowała zmniej szanie się liczebności nitryfikatorów i ilości powstających azotanów, gdy tymczasem inne herbicydy hamowały rozw ój nitryfikatorów, stymulując gromadzenie się azo tanów. M o g ło to być wynikiem „biern ego” gromadzenia się azotanów, w wyniku
A Piaseh słabo g lm ia s ty -S lig h tly loam y sa n d
Ryc. 7. W pływ herbicydów na zawartość w glebach kwasów próchnicznych A — objaśnienia jak na rys. 1, В — objaśnienia jak na rys. 2
Influence o f herbicides on the content o f humic acids in soils A— explanations as in Fig. 1, В — explanations as in Fig. 2.
W p ły w h e rb ic yd ów na bioc hem ię g le b y 1 1 7
Rye. 8. W pływ herbicydów na procentowy unział kwasów huminowych i fulwokwasów we frakcj kwasów próchnicowych z piasku słabo gliniastego
czas inkubacji: 1 — 0, 2 — 14 tygodnij 3 — 24 tygodni
Influence o f herbicides on percentage o f humic and fulvic acids in the fraction o f humic acids in slightly loamy sand
time o f incubation: 1 — 0, 2 — 14 weeks, 3 — 24 weeks
okresowego zahamowania denitryfikacji oraz zbiałczania azotu saletrzanego wsku tek trującego działania herbicydów na liczne drobnoustroje korzystające z tej form y azotu [5].
Rów nież w badaniach własnych obserwowano gromadzenie się pod w pływ em herbicydów dość znacznych ilości azotanów. W yjątek stanowiły jedynie gleby traktowane gramoksonem, w których ilość azotanów była na o gó ł mniejsza niż w glebach kontrolnych (ryc. 5). P od wpływem gramoksonu stwierdzono rów nież bardzo wyraźne zahamowanie rozw oju nitryfikatorów, gdy tymczasem pozostałe herbicydy w pływ ały na ro zw ój tych bakterii w stosunkowo niewielkim stopniu.
W yn iki badań zarów n o własnych, jak i innych autorów [1, 3, 4, 5, 7, 9, 12, 14] wykazały, że herbicydy m ogą wpływać na rozw ój m ikroflory glebow ej, a tym samym na dynamikę procesów biochemicznych, bardzo istotnych dla żyzności i urodzaj ności gleby.
Zagadnienia te wym agają jednak dalszych badań, szczególnie w obec zwiększonej dynamiki tych procesów w wyniku nawożenia organicznego i mineralnego gleb.
W N IO S K I
1. Badane herbicydy wprowadzone do gleby lekkiej wpływały w znauzme więk
szym stopniu na ro zw ó j m ikroflory i aktywność wytwarzanych przez nią enzym ów niż herbicydy w prow adzone do gleby zwięzłej i bogatszej w substancję organiczną.
W pływ herbicydów na biochemią gleby 119
2. Aktyw ność dehydrogenaz — enzymu użytego jako wskaźnika ogólnej aktyw ności drobnoustrojów w glebie, wyraźnie malała w obecności herbicydów. N a j większe zahamowanie aktywności tych enzym ów notowano w glebach traktowanych aretitem. H erbicyd ten był rów nież największym inhibitorem rozw oju badanych drobnoustrojów.
3. Spośród badanych drobnoustrojów najwrażliwszy na obecność w podłożu herbicydów okazał się azotobakter. R o zw ó j tych bakterii najsilniej ham owały aretit i gramokson, będące zarazem niemal całkowitym inhibitorem nitrogenaz.
4. H erbicydy wpływały na przemiany azotu w badanych glebach przez stymulację procesu jego mineralizacji.
5. W glebach traktowanych herbicydami stwierdzono znacznie więcej amoniaku i azotanów niż w glebach kontrolnych.
6. P o d wpływem herbicydów obserwowano tendencje do zmniejszania się w glebach ilości С frakcji kwasów próchnicowych. Zm ieniał się rów nież stosunek kwasów huminowych do fulwokwasów.
L IT E R A T U R A
mmonium nutrition. Soil Sei. 103, 1967, [1] A u dus L. J. : The action o f herbicides and pesticic es on the microflora. Colloque Intern.
Gand, Pochon J., Voets J. P., 1970, 465-492.
[2] B o r k e r A . V., M a y n a r d D. N ., L a c h m a n W. I|[.: Introduction o f tomato stem and leaf lesion, and potassium deficiency by excessive ai
319-327.
[3] G r e a v e s M . P., M a lk o m e s H. P.: Effects on soil microflora. In: Interactions between herbicides and the soil. Ed. Hance R . J., London 1980, 223-253.
[8] G r o s b a r d E., M a r s h J. A . P.: The effect o f sevei^ substituted urea herbicides on the soil microflore. Pestic. Sei. 5, 1974, 609-623.
[5] H a u k e - P a c e w ic z o w a T .: W pływ herbicydów na puł. 46, 1971, 5-46.
[6] K h le b n ik o w a M .W ., K o n c z is t W. A .: Adsorp1 X Międzynar. Symp. SEW, Puszkinowo, 2, 1975, [7] K o b u s J., S t r z e le c A ., C z a b a n J.: Influence o f
zine and linuron. Intern. Symp.: The interaction o f tions, Puławy, 1, 1977, 217-226.
[8] M ü l l e r - W a g n e r U .: On the binding o f s-triazu ^ to humic acid. Weed Abstr. 27, 1978, 9, 3154.
[9] S t r z e le c A .: Effect o f simazine on growth o f mi' preparation in various types o f soil. Acta Microbk [10] S u lliv a n J. D ., F e lb e c k G. T .: A study o f the
humic acids from tree di fferent soils. Soil Sei. 106, 1968, 1, 42-52.
[11] S u zu k i M ., M a c L e o d L. B.: Effect o f N sucrose, and rate o f N , P and К on the ammo nium, amino and amide nitrogen levels in vegetative tissue o f barley grown in hydroponic culture. Canad. J. Plant Sei. 50, 1970, 4, 445-450.
[12] S z e g i J., G u ly a s F., M a n n in g e r E., Z a m o r y - B a k o n d i E.: The influence o f gram oxone on nitrogen-fixing microorganisms. Translocation o f the 10 th Internat. Congress o f Soil Sei. Moscow, 3, 1977, 179-184.
działalność mikroflory w glebie. Pam.
ion o f atrazine by humic acids. Mater. 11-85.
soil properties on disappearance o f atra- soil microflora and environmental
pollu-roorganisms and decomposition o f this Pol. Ser. B, 7, 1975, 1, 3-13. interaction o f s-triazine herbicides with
A. Strzelec
[13] T u r s k i R., S t e in b r ic h A .: Studies on the possibilities o f binding herbicides o f triazine derivates by humic acids. Pol. J. Soil Sei. 4, 1971, 2, 119-124.
[14] U z ia k S., L e o n ia k - S t e r b r ic h K .: The influence o f herbicides on some biological and chemical properties on sandy and loess soils. Translocations o f the 10th Internat. Congress o f Soil Sei., Moscow, 3, 1974, 185-192.
А . С Т Щ Е Л Е Ц В Л И Я Н И Е Г Е Р Б И Ц И Д О В Н А П Р О И С Х О Д Я Щ И Е В П О Ч В А Х Б И О Х И М И Ч Е С К И Е П Р Е О Б Р А З О В А Н И Я Отдел сельскохозяйственной микробиологии Института растениеводства, удобрения и почвоведения в Пулавах Р е з ю м е В лабораторных опытах исследовали влияние афалона, аретита, атразина, грамоксона, играна, тенорана или трибунила (50 ppm) на развитие и активность почвенной микрофлоры и на биохимические преобразования происходящие в песке со слабой примесью глины (pH 7,0, 0,098% N , 1,020% С, 6% илистых частиц) и в аллювиальной почве образованной из пылеватых наносов (pH 7,8, 0,185% N , 1,879% С, 46% илистых частиц). К онтроль соста вляли образцы почв инкубируемых без гербицидов. Гербициды внесенные в песчаную почву оказывали более сильное влияние на развитие микрофлоры и активность производимых ею энзимов, чем гербициды внесенные в а л л ю виальную почву. Среди исследуемых микроорганизмов наиболее восприимчивым к нали чию гербицидов в субстрате оказался азотобактер. Его развитие в аллювиальной почве наи более сильно задерживалось аретитом, а в песке — грамоксоном и аретитом. Эти гербициды задерживали также почти полностью активность производимых в этих почах нитрогеназ. Исследования преобразований азота в почвах показали, что гербициды стимулировали минерализацию органических азотных соединений. Стимуляция указанного процесса в обра ботанных гербицидами почвах влияла в значительной степени на увеличение количеств N - N H 4 и N -N O 3 в сравнении с контрольными почвами. Гербициды оказывали также влияние на преобразования углерода в исследуемых по чвах. П од их влиянием наблюдалась снижающаяся тенденция количества гумусовых кислот. Изменялось также соотношение гуминовых кислот к фульвовым кислотам. A . S T R Z E L E C IN F L U E N C E O F H E R B IC ID E S O N B IO C H E M IC A L T R A N S F O R M A T IO N S O C C U R R IN G I N SOILS
Department o f Agromicrobiology, Institute o f Soil Science and Cultivation o f Plant at Puławy
S u m m a r y
The influence o f Afalon, Aretit, Atrazine, Gramoxone, Igrane, Tenorane and Tribulin (50 ppm) on development and activity o f the soil microflora and on biochemical transformations in slightly loam y sand (pH 7.0, 0.098% N , 1020% C, 6% o f clay particles) and in alluvial soil developed from silts (p H 7.8, 0.185% N , 1.879% C, 46% o f clay particles) was investigated in laboratory expe riments. The control were samples ot soils incubated without herbicides.
W pływ herbicydów na biochemię gleby 121
Herbicides introduced into sandy soil affected much stronger the microflora development and they activity o f enzymes produced by it than herbicides introduced into alluvial soil. Am ong the investigated microorganisms Azotobacter was the most sensitive to the presence o f herbicides in the substrate. Its development was inhibited most efficiently in alluvial soil by Aretit, and in sandy soil by Gramoxone and Aretit. These herbicides inhibited also almost totaly the activity o f nitro- genases in these soils.
The investigations on nitrogen transformations in soils have proved that the herbicides sti mulated mineralization o f organic nitrogen compounds. In soils treated with the herbicides in con sequence o f stimulation o f the above process ą considerable increase amounts o f N - N H 4 and N-NO3
as compared with control was observed.
Herbicides affected also carbon transformations in the soils investigated. The amount o f С o f humus acids showed under the effect a decreasing tendency. The ratio o f humic to fulfic acids changed as well.
D r A n n a S trzelec O sada Pałacowa — IU N G 24-100 — Puław y
