R O C Z N IK I G L E B O Z N A W C Z E , T. X V I, Z . 1 W A R S Z A W A 19G6
IR E N A M O LSK A
W PŁY W DROBNO USTROJÓW NA W ODOODPORNOŚĆ GRUZEŁKÓ W GLEBOW YCH 1
K ated ra M ik rob iologii R olnej SG G W . K iero w n ik — prof. A. D rozd ow icz
G ru zełk o w ata s tru k tu ra g leb y m a zasadnicze znaczenie dla p ra k ty k i rolniczej. W glebach orn y ch s tru k tu ra g ru zełk ow ata może być zm ienna. P o w ró t do s tr u k tu ry g ru zełk o w atej za pom ocą zw ykłych zabiegów u praw o w y ch jest d łu g o trw ały . D latego pow stał prob lem tw o rzenia s tr u k tu ry gruzełk o w atej, ale jego rozw iązanie nie jest sp raw ą prostą. S tw ierdzono bowiem , że proces tw o rzen ia się gruzełków glebow ych je st dość złożony i przebiega p rzy udziale ró żnych czynników . Je d n y m z nich są d ro b n o u stro je [4, 6, 14, 24, 25].
Z daniem w ielu badaczy, g rzy b y glebow e zw iększają trw ało ść g ru ze ł ków glebow ych. N iek tó rzy stw ierd zili zdolność grzybów (F u sa riu m , T r i-
choderm a, P énicilliu m ) o p latan ia i w iązania gruzełków n itk a m i grzy bn i
[17, 21, 24, 30], in n i zaobserw ow ali sk le ja n ie gruzełków przez su b stan cje śluzow e w ydzielane przez drożdże glebow e [29]; rów nież w yciągi e te ro w e różnych grzybów pow odow ały zlepianie się gleby w g ru zełk i [18]. W ielu badaczy uzyskało w y n ik i św iadczące o ty m , że prom ieniow ce i b a k te rie zw iększają w odoodporność s tr u k tu ry gleby [2, 7, 11, 19, 27, 28]. Szczególne d ziałan ie s tru k tu ro tw ó rc z e czy stab ilizu jące n iek tó ry ch d ro b n o u stro jó w w iąże się z ich zdolnością do w y tw a rz an ia su b sta n c ji ślu zowych, złożonych z polisacharydów , należących do w ielkocząsteczko w ych zw iązków lin earn y ch . Spośród nich n ależy w ym ienić poliu ro niany , d e k stra n , lew an, k w asy alginow e, su b sta n c je pektynow e. W w yn iku b a d ań n ad s tr u k tu rą koloidalną gleb stw ierdzono, że koloidy lin e a rn e należą do podstaw ow ych czynników stru k tu ro tw ó rc z y c h [5, 6, 8, 15].
W p ra k ty c e rolniczej zaczęto już stosow ać sy n tety czn e zw iązki o s tru k tu rz e lin e a rn e j (poliakrylany), podobne w d ziałan iu do zw iązków n a tu ra ln y c h , ale znacznie od nich trw alsze [1, 5, 12, 20, 23, 29, 32].
1 C zęść badań zrefero w a n y ch w tej p racy b y ła fin a n so w a n a przez K o m itet G leb o zn a w stw a i C h em ii R olnej P A N .
W dośw iadczeniach p rzeprow adzonych z ty m i su b stan cjam i (VAMA, Sopolim er, K rilium , N H ^-poliakrylan) otrzy m ano w Polsce pozy tyw ne w yniki, głów nie na glebach ciężkich. Na glebach lekkich w y n ik i b y ły na ogół n iezadow alające [1, 29].
N aw iasem m ów iąc o kreślenie znaczenia polisacharydów pochodzenia m ikrobiologicznego i w ogóle d ro b n o u stro jó w w k sz ta łto w an iu s tr u k tu ry gleby zw iązane jest z w ielom a tru d n o ściam i m etodycznym i [9, 10, 24].
Celem n in iejszej p rac y było zbadanie w pływ u su b sta n c ji śluzow ych pochodzenia m ikrobiologicznego n a k ształto w an ie się w odoodpornej s tr u k tu ry gleb lekkich. P o d jęto rów nież próbę zbadania w p ły w u w p ro w adzonych do gleb lekkich dużych ilości żyw ych dro b n o u stro jó w na s tru k tu rę gleby. Z agadnienie to w y d ało się nam istotne, gdyż gleby lekkie o n ietrw a łe j s tru k tu rz e stano w ią u nas d uży odsetek gleb o rnych [1], a sy n tety czn e su b stan cje w ty m w y p adk u nie działają. P ró b a zasto sow ania m etab olitó w glebow ych d ro b n o u stro jó w w y d aw ała nam się celo w a jeszcze z inn ych w zględów. W zw iązku z chem izacją ro ln ictw a należy liczyć się z zakłóceniem norm alnego przebiegu procesów biochem icznych w glebie w sk u tek w p ro w ad zan ia su b sta n c ji często nie obojętnych dla organizm ów żyw ych. Z astąp ien ie su b sta n c ji sy n tety czn y ch przez zw iązki w ytw orzone przez d ro b n o u stro je glebow e b yłoby w ięc zjaw iskiem po żądanym n aw et w w ypadkach, w k tó ry c h sztuczne zw iązki okazały się skuteczne.
M A TE R IA Ł Y I M ETODY
B adaniom poddano n astę p u jąc e gleby: czarną ziem ię z D uchnic, glebę bielicow ą z D uchnic, glebę bielicow ą z W olicy i piasek g lin iasty lekki z W olicy. C h a ra k te ry s ty k ę ty ch gleb z aw arto w tab. 1. G leby te w y b ran o w porozum ieniu z K a te d rą G leboznaw stw a oraz K a te d rą U p ra w y i N aw ożenia Roli. W w a ru n k a ch n a tu ra ln y c h gleby te odznaczały się n ie trw a łą s tru k tu rą .
P o b i e r a n i e i p r z y g o t o w y w a n i e p r ó b e k g l e b . P ró b ki pobierano z głębokości 0— 20 cm i po p rzeniesien iu do lab o rato riu m u trz y m y w a n o w sta n ie n a tu ra ln e j w ilgotności w torbach plastykow ych.
P rzed założeniem dośw iadczenia odpow iednią ilość gleby d o p ro w a dzano do sta n u po w ietrzn ej suchości w te m p e ra tu rz e pokojow ej. W tych próbkach oznaczano w odoodporność gruzełków . 0 2— 3 mm.
W celu po p raw y s tr u k tu ry ty ch gleb dodaw ano do nich śluz w y tw a rz a n y przez glebow e d ro b n o u stro je w w a ru n k a ch la b o ra to ry jn y c h lub w prow adzano zw iększoną ilość kom órek dro b n o u stro jó w glebow ych (b a k te rii i grzybów ), nie w y tw a rz ają cy c h śluzu na pożyw kach.
P r z y g o t o w a n i e ś l u z u . Jak o p ro d u cen tó w śluzu użyto szcze pów: A zo tob acter chroococcum, R h izo b iu m legum inosarum , R h izo b iu m
W p ływ d rob n ou strojów na trw a ło ść g ru zełk ó w gleb y 69
m elilo ti, B eijerin ckia in d icu m (szczep b razy lijsk i) i A o — szczep nie
zidenty fik ow any , p rzy p o m in ający w łaściw ościam i tzw . b a k te rie k rz e m ionkow e i w y tw a rz ają cy dużo śluzu na pożyw ce bezazotow ej. Dw a o sta tn ie szczepy, chociaż niety po w e d la naszych gleb, użyto ze w zględu n a ich zdolność w y tw a rz an ia śluzu w w a ru n k a ch la b o ra to ry jn y c h .
D ro b n o u stro je te hodow ano n a odpow iednich pożyw kach stały ch n a p ły tk a c h P e trie g o o 0 25 cm i po u zy sk an iu obfitego, śluzow atego w zro stu zg arniano z pożyw ki m asę śluzu w raz z kom órkam i, oznaczano w nich suchą m asę i dodaw ano do gleb p ow ietrznie suchych.
P r z y g o t o w a n i e m a s y k o m ó r e k d r o b n o u s t r o j ó w .
W dośw iadczeniu ty m użyto szczepów dro b noustrojów , k tó re uprzedn io w yizolow ano z gleby: jeden szczep Sarcina sp., jeden — M icrococcus sp., jed en szczep B a cteriu m sp., jed en — Bacillus subtilis, jed en — B acillus
m yco id es, jed en — B acillus m e g a te riu m , dw a — drożdży (nie z id e n ty
fikow ane) i jed en — Rhizopus.
W celu nagro m ad zenia m asy kom órek ty ch d ro b n oustrojów hodow ano je na pożyw kach stały ch n a p ły tk a c h P etriego , a po u zy skaniu m ak sy m alnego w zro stu zgarn iano z pożyw ki m asę kom órek i przygotow yw ano gęstą zaw iesinę w odną. Je d y n ie R hizopus hodow ano na bulionie i po uzy sk an iu obfitego w zrostu zbierano plon z pożyw ki, przem yw ano k il k a k ro tn ie wodą desty lo w an ą w celu w y p łu k a n ia pożyw ki, grzybn ię cięto na dro bn e fra g m e n ty i dodaw ano do b ad an y ch gleb.
Z a ł o ż e n i e d o ś w i a d c z e ń . W pierw szym z dośw iadczeń, m a ją cych na celu określen ie w p ły w u w ilg o tn y ch śluzów n a trw ałość s tr u k tu r y gleby, daw kow ano śluz w ten sposób, aby jego sucha m asa sta n o w iła 1%, 0,1% i 0,05% m asy p o w ietrzn ie suchej gleby, u ż y te j do do św iadczenia. In n y m i słow y, w p ro w ad zan a do gleby ilości śluzu odpow ia d ające m niej w ięcej daw kom sztucznych su b sta n c ji stru k tu ro tw ó rc zy c h (0,1 i 0,5%) oraz ilości dziesięciokrotnie w iększe (1%), Do jedn ok ilo gram ow ej p o rcji b ad any ch gleb dodaw ano określoną ilość śluzu i do k ład n ie m ieszano, a n astę p n ie doprow adzano w ilgotność próbek do 60% k a p ila rn e j pojem ności w odnej i w k ład ano do m ałych w azonów w eg eta cy jn y ch po 2 rów noległe p rób k i dla każdej daw ki śluzu. K o n tro lę s ta now iły p ró b ki gleb o tej sam ej w ilgotności, nie zaw ierające śluzu.
G leba m ieszana ze śluzem in k u b ow an a by ła w ciągu 90 dn i w te m p e ra tu rz e pokojow ej 16— 18 °C p rz y u trz y m y w a n iu w ilgotności na pozio m ie w yjściow ym . P ró b k i do oznaczania w odoodporności pobierano po 3, 6, 15, 30, 60 i 90 dniach ink u bacji.
W te n sposób badano czarną ziem ię i glebę bielicow ą z D uchnic. D ośw iadczenie d ru g ie założono z czarn ą ziem ią z D uchnic, glebą b ie licow ą z W olicy i p iaskiem g lin iasty m lekkim z W olicy w oparciu o w y n ik i u zy skane w dośw iadczeniu pierw szym . Do gleb dodaw ano ty lko 1%
śluzu A. chroococcum i R h . legum inosarum . W ym ieniona d aw k a śluzu ty ch d ro b n o u stro jó w okazała się n a jb a rd zie j skuteczna, a ponadto m ożna było z łatw ością nagrom adzić duże ilości śluzu. P ró b k i gleb inkubow ane b y ły w h a li w e g etacy jn ej p rz y zm iennej te m p e ra tu rz e w ciągu 90 dni w okresie lipiec-w rzesień. W ilgotność ustalono jak w dośw iadczeniu pierw szym . P ró b k i do oznaczania w ilgotności pobierano po 3, 6, 20, 40, 60 i 90 dniach.
T rzecie dośw iadczenie, którego celem było określen ie w p ły w u zw ię kszonej ilości kom órek dro b n o u stro jó w na trw ałość s tr u k tu ry gleby, za łożono w trz e ch kom binacjach. W pierw szej kom binacji do p róbek b a d a nych gleb dodaw ano m ieszaninę Sarcina sp., M icrococcus sp., B a cterium sp., oraz dwóch szczepów drożdży; w d ru g ie j k om bin acji dodaw ano m ieszaninę Bacillus su b tilis , B. m ycoides i B. m e g a te riu m ; w trzeciej szczepiono glebę grzy b em R hizopus.
Ilości kom órek (z w y ją tk ie m R h izo p u s), jak ie w prow adzono do b a danych gleb, b y ły w p rzy bliżen iu 10 i 100-krotnie w iększe niż ogólna ilość d ro b n o u stro jó w w b ad an y ch glebach, określona m etodą p ły tk o w ą (b ak terie liczono w kom orze Thom a). R hizo pu s dodaw ano w ilości 100 g w ilgotnej g rzy b n i na 1 kg gleby. P ró b k i gleby przygotow yw ano jak w dośw iadczeniu pierw szym i pozostaw iano w te m p e ra tu rz e pokojow ej 16— 18 °C w ciągu 90 dni. D odatkow e p ró b k i ty ch gleb, szczepione R h izo
pus, p rzetrzy m y w an o tak że w h ali w eg etacy jn ej p rz y zm iennej tem p e
ra tu rz e w okresie lipiec-w rzesień. W ilgotność p róbek w czasie trw a n ia dośw iadczenia u trzy m y w an o na poziom ie ok. 60% k a p ila rn e j pojem ności w odnej. P ró b k i do oznaczania w odoodporności pobierano po 3, 7, 20, 30, 60 i 90 dniach inku b acji.
D ośw iadczenie to przeprow adzono na 3 glebach: czarnej ziemi, glebie bielicow ej z W olicy i piasku z W olicy.
W czasie p ob ierania p róbek do oznaczania w odoodporności określano we w szystkich dośw iadczeniach ogólną ilość dro b n o u stro jó w m etodą pły tkow ą. O ddzielnie określano w ystęp o w anie tych gatu n k ó w dro b n o ustrojów , k tó ry c h u ży tp w dośw iadczeniach.
Na m arg in esie ty ch dośw iadczeń podjęto próbę określenia e w e n tu a l nych różnic m iędzy trw ało ścią s tr u k tu ry w glebie n a tu ra ln e j oraz w gle bie pozbaw ionej żyw ych dru b n o u stro jó w . W ty m celu jednokilogram ow e porcje gleb um ieszczano w d w u litro w y c h kolbach E rle n m ay e ra i po do prow adzeniu w ilgotności do 60% k a p ila rn e j pojem ności w odnej s te ry li zowano 4 -k ro tn ie w odstępach 24 godz. w autok law ie, p rzy 1 atm . R ów noległe pró b k i gleb pozostaw iano bez stery lizacji. W szystkie próbk i p rz e trzy m y w an o n a stę p n ie w ciągu 30 d n i w te m p e ra tu rz e pokojow ej (16— 18 °C) p rz y stałej w ilgotności. W odoodporność oznaczano po 3, 6; 15 i 30 dniach.
W p ły w drob n ou strojów na trw a ło ść g ru zełk ó w gleb y 71
W odoodporność s tr u k tu ry b ad an y ch gleb określano m eto dą M i- c z y ń s k i e g o [2 2], w k tó re j an a lizu je się g ru zełk i o 0 2— 3 mm. W celu p o ró w n an ia w ykonano tak że an alizy n a zaw artość w odoodpor n ych gruzełków o 0 0,25 m m przesiew ając je n a m okro w edług T i u - l i n a [26]. Z aw artości kam yczków n a poszczególnych sitach nie o k reśla no. M etodą T iu lin a określano ty lko p rób k i w dośw iadczeniach p rz e prow adzonych w h a li w eg etacy jn ej.
OM ÓW IENIE W Y NIK Ó W
W p ł y w ś l u z ó w n a w o d o o d p o r n o ś ć s t r u k t u r y g l e b y . Z w yników u zy sk any ch w I dośw iadczeniu la b o ra to ry jn y m p rzed staw iono na ry s. 1 i 2 ty lk o dane dla śluzów A zo to ba cter chroococcum,
R h izo b iu m leg um in osarum i R h . m elilo ti, dodanych w ilości 1 i 0,l°/o
w sto su n k u do p o w ietrznie suchej gleby. Z arów no rys. 1 d la czarn ej zie mi, ja k i rys. 2 dla gleby bielicow ej z D uchnic w skazują, że w odoodpor ność gruzełków o 0 2— 3 m m , oznaczona m etodą M iczyńskiego, zw iększyła się w sposób trw a ły jed y n ie pod w p ły w em najw yższej daw ki śluzu. D aw ki śluzów, odpow iadające m niej w ięcej stężeniom sy n tety czn y ch su b sta n c ji stru k tu ro tw ó rc zy c h , z k tó ry c h n a w y k resach 1 i 2 podano
i I to
80 Dm - Days
R ys. 1. W p ływ ślu zó w b a k tery jn y ch na oznaczoną m eto d ą M iczy ń sk ieg o w o d o odporność g ru zełk ó w o 0 2— 3 m m w czarnej ziem i. In k u b acja w la b o
ratoriu m 1 — g le b a k o n tr o ln a , 2 — g le b a z d a w k ą 1% ś lu z u A z o t o b a c t e r c h r o o c o c c u m , 3 — g l e b a z d a w k ą 1% ś lu z u R h i z o b i u m l e g u m i n o s a r u m , 4 — g le b a z d a w k ą 1°/» ś lu z u R h . m e l i l o t i , 5 — g le b a z d a w k ą 0,l°/e ś lu z u R h . l e g u m i n o s a r u m , 6 — g le b a z d a w k ą 0,1% ś lu z u R h . m e l i l o t i , 7 — g le b a z d a w k ą 0,1% ś lu z u A . c h r o o c o c c u m
E ffect o f b a cteria l slim e on w a te r s t a b ility of 2— 3 m m diam . so il ag g reg a te in b lack earth, d eterm in ed w ith M i- cz y ń sk i’s m eth od . In cu b ation in la b o
ratory 1 — c o n t r o l s o il, 2 — s o il d o s e d w it h 1% A z o t o b a c t e r c h r o o c o c c u m s lim e , 3 — s o il d o s e d w it h 1% R h i z o b i u m l e g u m i n o s a r u m s lim e , 4 — s o il d o s e d w i t h 1% R h . m e l i l o t i s lim e , 5 — s o i l d o s e d w i t h 0,1% R h . l e g u m i n o s a r u m s lim e , 6 — s o i l d o s e d w i t h 0,1% R h . m e l i l o t i s lim e , 7 — s o il d o s e d w it h 0,1% A . c h r o o c o c c u m s lim e
dan e ty lk o dla daw ki 0,1% śluzu, nie w p ły n ę ły dodatnio na w odoodpor
ność tej fra k c ji gruzełków . D aw ki 0,1% śluzu R h izo b iu m leg um in osa
r u m i Rh. m e lilo ti spow odow ały nieznaczny w zrost w odoodporności
iad-^ b
Rys. 2. W p ływ ślu zó w b a k tery jn y ch ^ ^ na oznaczoną m etodą M iczyńsk iego | ^ w odoodporność g ru zełk ó w o 0 2— 3 m m ^
w g leb ie b ielico w ej
o b j a ś n i e n ie — ja k na r y s. 1.
E ffect of b a cteria l slim e on w a ter sta - ^ b ility o f 2— 3 m m diam . so il a g g reg a tes g ^ in podzol, d eterm in ed w ith M icz y ń sk i’s *
^ 2 7
20 40 60 80
m ethod
le g e n d as in f ig . 1
Dni-Days
czenia; śluz A. chroococcum w stężen iu 0,1% nie m iał żadnego w p ły w u na w odoodporność tej fra k c ji gruzełków .
Na ry su n k a c h nie podano w yników u zy sk an ych z ko m b in acji zaw iera jącej 0,05% śluzów w ym ienionych drobno u stro jów , nie zaobserw ow ano bow iem zw iększenia się w skaźników w odoodporności w tych próbkach w p oró w nan iu z p rób k am i k o n tro ln y m i. Nie uw zględniono rów nież na w y k resach w yników uzyskanych w próbkach z dodatkiem śluzów B e ije
rinckia in d icu m i A o (szczepu nie zidentyfikow anego). Są one bow iem
analogiczne do w yników o trzy m an y ch w próbkach, do k tó ry c h dodano śluz A. chroococcum. N ajw yższe daw ki A. chroococcum , Rh. legu m ino-
sarum , B. in d icum i A o spow odow ały trw a ły w zrost w odoodporności
gru zełk ó w o 0 2— 3 m m . P o 90 bow iem dniach trw a n ia dośw iadczenia stw ierdzono, podobnie jak na początku dośw iadczeń, duże różnice w ska źników u zy sk an ych m etodą M iczyńskiego w p róbkach b ad an ych i k o n trolny ch.
W p rzy p a d k u śluzu Rh. m e lilo ti zw iększoną w odoodporność zaobser w ow ano w ciągu 40 d n i trw a n ia dośw iadczenia. Po 60 dniach jednak w sk aźn iki w odoodporności w obu bad an y ch glebach b y ły tak ie same, jak w p róbkach k o n tro ln y ch .
N ajlepsze w łaściw ości p lasty czne po dodaniu najw yższych daw ek śluzów n ad aw ał glebom śluz A. chroococcum. G ruzełk i b y ły n iezby t
drobne, o 0 2 - 5 m m, p u lch n e i nielepkie, p rzy m ieszaniu nie sk le ja ły
się w b ry ły . Śluz R h izo b iu m i szczepu Ao pow odow ał pow staw anie, szczególnie w czarnej ziemi, dużych, lepkich grudek, sk lejający ch się
W p ływ d rob n ou strojów na trw a ło ść g ru zełk ó w gleb y 73
p rz y m ieszaniu w duże b ry ły . Śluz B. in d icum po zm ieszaniu z glebam i n a d aw ał im d robn o gru zełk o w atą s tru k tu rę ; g ru zełki b y ły k ru ch e i sy p kie.
M niejsze daw ki śluzu nie spow odow ały zm iany w łaściw ości p lasty cz nych b ad any ch gleb.
C elem dośw iadczeń p rzeprow adzonych w h a li w eg etacy jn ej było spraw d zen ie w yników dośw iadczeń la b o ra to ry jn y c h w w aru n k ach , ja
kie zapew nia się hodow anym roślinom . W yniki p rze d staw ia ją rys. 3—8.
O gólnie biorąc dośw iadczenia w h a li w e g e tac y jn ej po tw ierd ziły w y n ik i u zyskane w w a ru n k a ch lab o ra to ry jn y c h . We w szystkich glebach
u ży ty ch w ty ch dośw iadczeniach n ajsiln iejsze działan ie 1% d aw ki śluzu
A. chroococcum i Rh. legum in osarum obserw ow ano w ciągu 40 d n i trw a
nia dośw iadczenia. W ty m okresie stw ierdzono, szczególnie w czarnej ziem i, n a jisto tn ie jsze różnice m iędzy w sk aźn ik am i w odoodporności s tr u k tu r y gleb k o n tro ln y c h i zaw ierający ch śluz. Św iadczą o ty m w y nik i
analiz w yk onan y ch zarów no m etodą M iczyńskiego (rys. 3, 4, 5), jak
i m etodą T iu lin a (rys. 6, 7, 8). Po dłuższym okresie trw a n ia dośw iad
czenia różnice te stopniow o zm n iejszały się w sk u te k w zro stu w skaźnika w odoodporności s tr u k tu ry w szystkich próbek k o n tro ln y c h i spad ku tego w skaźn ik a w p róbkach z dodatk iem śluzów .
's I I ^
it
I I ö'* 4Î
If
■§ 5 I I § f Dm - DaysR ys. 3. W p ły w ślu zó w b a k tery jn y ch na w od ood p orn ość g ru zełk ó w o 0 2— 3 m m oznaczoną w czarnej ziem i m etod ą M i czyń sk iego. In k u b acja w h a li w e g e ta
cyjn ej
1 — g le b a k o n tr o ln a , 2 — g le b a z d a w k ą 1% ś lu z u A . c h r o o c o c c u m , 3 — g le b a z d a w
k ą l°/o ś lu z u R h . l e g u m i n o s a r u m E ffect of b a cteria l slim e an w a te r s t a b ility of 2— 3 m m diam . so il ag g reg a tes in b lack earth d eterm in ed w ith M i- cz y ń sk i’s m eth od . In cu b ation in green h all
1 — c o n t r o l s o il, 2 — s o il w i t h 1%> d o s e o f
A . c h r o o c o c c u m s lim e , 3 — s o il w it h 1% d o s e
o f R h . l e g u m i n o s a r u m s lim e
A naliza m ikrobiologiczna w y k o n an a m etodą p ły tk o w ą n a ty c h m ia st po w pro w adzen iu śluzów do g leby w ykazała, że ilość A . chroococcum i Rh. leg u m in o sa ru m p rz y najw yższej daw ce śluzów w yn osiła odpo w iednio 200 i 400 m ilionów kom órek w 1 g s.m. gleby; po 30 dniach stw ierdzono już ty lk o k ilk a m ilionów , a w dalszym ciągu dośw iad czenia — poniżej jednego m iliona. W p ró b k ach k o n tro ln y c h n a początku
R ys. 4. W p ły w ślu zó w b a k tery jn y ch na w od ood p orn ość g ru zełk ó w o 0 2— 3 m m , oznaczoną w g leb ie b ie lic o w e j m etodą
E ffect o f b a cteria l slim e on w a te r s t a b ility o f 2— 3 m m diam . so il ag g reg a tes in podzol, d eterm in ed w ith M iczyńskFs
o b j a ś n i e n ia — j a k n a r y s. 3 M ieczyń sk iego J I___ I L_ 20 40 m eth od le g e n d as in f ig . 3 60 80 Dm - Doy$
dośw iadczenia stw ierdzono w czarnej ziem i i glebie bielicow ej ok. 1
m iliona kom órek R h izo b iu m i poniżej jednego m iliona kom órek azoto-
b a k te ra w 1 g s.m. gleby; w d alszym ciągu dośw iadczenia zaobserw ow ano
zm niejszenie się ilości ty ch d ro b n o u stro jó w do w arto ści poniżej 0,5 m i liona. G leba piaszczysta b yła jeszcze uboższa w te dro b n o u stro je.
w od ood p orn ość g ru zełk ó w о 0 2— 3 m m , ^ oznaczoną w p iask u g lin ia sty m lek k im ą
-m etod ą M iczy ń sk ieg o ^ ^
o b j a ś n i e n ia — j a k n a r y s. 3 ^ ^
E ffect o f b a cteria l slim e on w a ter sta - ^ ^ 2 - b ility of 2— 3 m m diam . so il aggreg a tes ^ in lig h t lo a m y sand, d eterm in ed w ith g
Ogólna ilość d rob n oustrojó w , określona m etodą płytkow ą, w ynosiła
w k o n tro ln y c h p róbkach gleb n a początku dośw iadczenia poniżej 1 0
m ilionów w 1 g s.m. gleby, a pod koniec dośw iadczeń spadła do 1— 3
m ilionów . N ato m iast w próbkach, do k tó ry c h dodano śluz, stw ierdzono zw iększenie się ogólnej ilości d ro b n o u stro jó w do ok. 1 m ilia rd a kom órek
R ys. 5. W p ły w ślu zó w b a k tery jn y ch
M iec zy ń sk i’s m eth od
W p ływ d rob n ou strojów na trw a ło ść g ru zełk ó w gleb y 75
20 ¥0 60 80
Dni - Days
R ys. 6. W p ły w ślu zó w b a k tery jn y ch na za w a rto ść w od ood p orn ych gru zełk ó w p ow yżej 0,25 m m 0 , oznaczoną w czar
nej ziem i m etod ą T iu lin a
o b j a ś n i e n ia — j a k n a r y s. 3
E ffect o f b a cteria l slim e on w a te r s t a b ility o f so il agg reg a tes w ith diam > 0,25 m m in b la ck earth , d eterm in ed
w ith T iu lin ’s m eth od
le g e n d a s in f ig . 3
w i g s.m. gleby. P od koniec dośw iadczeń w kom binacjach ty c h s tw ie r dzono rów nież dużo w iększe ilości d ro b n o u stro jó w niż w p ró b k ach k o n
tro ln y c h (30— 50 m ilionów kom órek w 1 g s.m. gleby).
A nalogiczne dan e o trzy m an o zarów no d la dośw iadczeń la b o ra to ry j nych, ja k i w h a li w eg etacy jn ej.
Dni -D ays
R ys. 7. W p ły w ślu zó w b a k tery jn y ch na za w artość w od ood p orn ych g ru zełk ó w p o w yżej 0,25 m m 0 , oznaczoną w g leb ie
b ie lic o w e j m etod ą T iu lin a
o b j a ś n i e n ia — ja k n a r y s. 3
E ffect o f b a cteria l slim e on w a te r s t a b ility o f so il agg reg a tes w ith diam . > 0.25 m m in podzol, d eterm in ed w ith
T iu lin ’s m ethod
l e g e n d a s in f ig . 3
W p ł y w s z c z e p i e n i a g l e b y d r o b n o u s t r o j a m i g l e b o w y m i . W y nik i dośw iadczeń, w k tó ry c h w prow adzano do b a d a nych gleb ilości d ro b n o u stro jó w glebow ych 1 0- i 1 0 0-k ro tn ie w iększe niż ogólna ilość d ro b n o u stro jó w w b ad any ch glebach w stan ie n a tu ra ln y m , nie zo stały u ję te w w y k resy . Nie stw ierdzono bow iem za pom ocą m etody
Rys. 8. W p ływ ślu zó w b a k tery jn y ch na za w artość w o d ood p orn ych g ru zełk ó w p o w yżej 0,25 m m 0 , oznaczoną w p iask u
g lin ia sty m lek k im m etod ą T iu lin a
o b j a ś n i e n ia — j a k n a r y s. 3
E ffe c t o f b a cteria l slim e on w a te r sta b ility of so il a g g reg a tes w ith diam . > 0.25 m m in lig h t lo a m y sand, d e te r
m in ed w ith T iu lin ’s m ethod
le g e n d a s in f ig . 3 Dni - Days
M iczyńskiego dodatniego ich działan ia na w odoodporność gruzełków
o 0 2— 3 m m . W próbkach gleb szczepionych m ieszaniną M icrococcus sp.,
Saracina sp. i drożdży glebow ych stw ierdzono, że w czarnej ziem i po
dodaniu w yższej d aw ki ty ch d ro b n o ustrojó w w skaźniki wodoodporności oznaczone m etodą M iczyńskiego b y ły nieznacznie w yższe niż w kon tro li. S ta n ten u trz y m y w a ł się w ciągu 40 d n i trw a n ia dośw iadczenia; w d al szym ciągu dośw iadczenia n astąp iło w yró w n an ie w skaźników . W glebie
C h a ra k tery sty k a badanych g le b C h a r a c t e r i s t i c s o f th e t e s t e d s o i l s
Xyp g le b y
Procentowa zawartość f r a k c ji Per cent content of fr a c tio n s
S u b st. o r g . у p r o c e n t. Per cent organic m atter % c pH P o j . wodna k a p ila r n a capacity per ceni of weight S o i l ty p e 0,002 0,02 1 C M r-ł О о о 1-0,1 H2 0 Czarna z ie m ia pyiow a z Duchnic
Very fin e sandy -oiao* e a rtu (отег 40> 0 .1 - 0 02 mm aiam.^ rom Ducnnłce
12 39 40 21 3,68 2 , 0 6 7,20 39,0
GieT>a p stu d o b ie * i.co « e orna z D uchnic A rable pseudo-poazoa. ir o n D uchnice 10 29 53 18 1,68 0,94 6,10 37,3 G leba p e tu d o b ie iic o w a orna z W olicy A rab le p seu d o -p o d zo l from W olice n ie oznaczono non determined 1,32 - 6,7 27,3 P ia se k g l i n i a s t y l e k * i z W olicy * L ig h t lo a a y sand from W olle« 1 12 30,6 57,4 1,032 0,6 5,05 30,0
W p ły w drob n ou strojów na trw a ło ść g ru zełk ó w gleb y 77
bielicow ej i piaszczystej nie zaobserw ow ano w yraźnego działan ia do d anych d ro b n o u stro jó w n a w odoodporność s tr u k tu ry gleby.
P o w prow adzen iu do b ad an y ch gleb m ieszaniny Bacillus subtilis,
B. m yco ides i B. m e g a te riu m stw ierdzono n a w e t znacznie niższe niż
w k o n tro li w sk aźn iki w odoodporności, szczególnie w czarnej ziem i. Rów nież szczepienie g rzybem R hizopus n ie m iało bezpośredniego w p ły w u n a w odoodporność gru zełkó w o 0 2— 3 m m zarów no w p ró bk ach in k u bow a- nych w w a ru n k a ch la b o ra to ry jn y c h , jak i w h ali w eg etacy jn ej. W skaźni k i w odoodporności, oznaczone m etodą M iczyńskiego, w prób kach szcze pionych b y ły w ciągu 90 d n i tak ie sam e jak w prób kach ko n tro ln y ch . W d o datkow ym dośw iadczeniu, któreg o celem było określenie w o doodporności g ruzełków o 0 2— 3 m m w glebie w yjałow ionej term icznie w au tok law ie w p o ró w naniu z glebą n a tu ra ln ą , stw ierdzono nieznacznie w yższe w skaźniki w odoodporności ty ch gruzełków w próbkach ste ry liz o w anych niż w p róbkach pozostaw ionych w sta n ie n a tu ra ln y m . S ta n ten u trz y m y w a ł się w ciągu całego okresu, tj. w czasie 30 d n i trw a n ia do św iadczenia.
D Y S K U S JA
W dośw iadczeniach la b o ra to ry jn y c h d o d atn i w pływ śluzów na trw a łość s tr u k tu ry gleby stw ierdziło w ielu badaczy.
R e n n i e i w spółpracow nicy [28] w prow ad zili do g lin iastej gleby śluz b a k te ry jn y , nagrom adzony w w a ru n k a ch lab o ra to ry jn y c h , su b sta n cje śluzow e w yizolow ane z gleby oraz k riliu m . Oznaczali zaw artość g ru zełków o 0 m niejszej od 1 m m i stw ierdzili, że spośród różnych daw ek n ajlepsze działanie stru k tu ro tw ó rc z e spow odow ała d aw ka 0,5% śluzu b a k te ry jn e g o w sto su n k u do gleby.
С 1 a p p i w spółpracow nicy [2] uzy sk ali rów nież w zrost w odoodpor ności gruzełków glebow ych (sztucznie utw orzonych) w ielkości ok. 6 m m po dod an iu ró żnych polisacharydów u zy sk anych z szesn astu różnych szczepów R h izo b iu m w ilości 0,5% w sto su n ku do ciężaru gleby. W odo odporność określali m etodą w odno-alkoholow ą. W dośw iadczeniach ty ch a u to ró w skuteczność stabilizu jąceg o d ziałania różnych polisacharydów b yła różna i zależna od zaw artości w ty ch zw iązkach g ru p k arb o k sy lo w ych. Obecność w iększej ilości ty ch g ru p w pływ ała, zdaniem badaczy, u jem n ie na stab ilizu jące w łaściw ości śluzów.
G a p o n e n k o w i S z a c m a n [7] w b ad aniach sw ych u ży li A s p e r
gillus niger, A zoto b acter chroococcum , B acillus p o lo m y x a i В. subtilis.
Szczepy te w prow adzono do 15 g m ieszan in y g lin y z piaskiem , pozbaw io nej su b sta n c ji org anicznej i s tru k tu ry , w ilości 3 m l gęstej zaw iesiny w odnej. W odoodporność określano m etodą T iulina.
Badacze ci stw ierd zili k o relację m iędzy zaw artością kw asów u ro n o - w ych w hodow lach la b o ra to ry jn y c h ty ch d ro b n o u stro jó w i zdolnością do tw o rzenia w odoodpornych gruzełków . Bacillus p o lom yxa, k tó ry za w ie ra ł najw iększą ilość ty ch zw iązków (15,6%), spow odow ał pow stanie 69% w odoodpornych gruzełków ; Bacillus su b tilis, k tó ry zaw ierał tylko 9,55% w y tw a rz ał 4 % gruzełków .
W y nik i naszych badań p o tw ierd zają pogląd o stru k tu ro tw ó rc zy m d ziałan iu dużej m asy śluzu drobno u stro jów . Nie przeprow adzono je d n a k że analizy porów naw czej u ży ty ch śluzów na zaw artość w nich kw asów uronow ych. U zyskane w y n ik i nie zachęcały do podjęcia tego ty p u b a dań. N iem niej i z naszych b ad ań w ynika, że śluzy różnych d ro b n o u stro jów (a w ięc o różnym składzie chem icznym ) d ziałają n a s tru k tu rę gleby inaczej.
D łu g o trw ały w zrost w odoodporności gruzełków w próbkach z n a j w yższym i d aw k am i śluzu spow odow any jest praw dopodobnie m echanicz ny m sk lejeniem gruzełków przez dużą m asę śluzu. Szczególnie trw a łe b y ły g ru zełk i w sta n ie p o w ietrzn ej suchości, do któ ry ch doprow adzono glebę przed w ykonaniem oznaczeń m etodą M iczyńskiego czy T iulina. W czasie w yk on yw ania analiz g ru zełki poddane b y ły d ziałaniu wody w ciągu krótkiego czasu, a śluz, jako su b sta n c ja koloidalna powoli chło nąca wodę, uniem ożliw iał naw ilżanie gruzełków . O pow olnym naw ilżan iu się gruzełków św iadczy fakt, że w czasie zalew ania w odą w iele ich p ły w ało na pow ierzchni. W w iększości próbek to sk lejające działanie śluzu uw idoczniło się przez pow stan ie dużych g ru d ek o 0 > 4 mm. Z aobser wow ano to w czasie w yk o n y w an ia analiz m etodą T iulina. gdyż n a sicie o 0 oczek 4 m m pozostało ponad 50% gruzełków , szczególnie w próbkach pob ran y ch n a początku dośw iadczenia. T rw ałość gruzełków u trz y m y w ała się tak długo, jak długo w glebie pozostaw ała duża m asa śluzu nie rozłożonego przez glebow e d ro b n o u stro je (śluz Rh. legum inosarum okazał się trw alsz y niż Rh. m eliloti).
J a k w yn ik a z bad ań H a r r i s a i w spółpracow ników [13], trw ało ść śluzów R h izo b iu m zależy od szeregu czynników , a przede w szystkim od ro d zaju g leb y i obecności łatw o p rzy sw aja ln y c h źródeł azotu, k tó ry przyspiesza rozkład śluzów . Rów nież skład chem iczny śluzów d ecy du je o szybkości ich rozkładu. D otyczy to rów nież polisacharydów w yizolo w anych z różnych b a k te rii. M a r t i n i R i c h a r d [19] stw ierd zili, że spośród różnych p olisacharydów b a k te ry jn y c h n ajo d p o rn iejszy m na ro z k ład m ikrobiologiczny okazał się zw iązek o trz y m an y z C hrom obacte-
riu m violaceum i n a jd łu ż ej u trz y m y w a ł w glebie s tr u k tu rę gruzełkow atą.
P o 60 d niach stw ierdzono 78% trw ały c h gruzełków po do daniu 0,5% polisacharydów do b ad an ej gleby. Skuteczność d ziałania tego zw iązku b yła znacznie w iększa niż po lisacharydów w yizolow anych z in ny ch b a k
W p ły w drob n ou strojów na trw a ło ść g ru zełk ó w gleb y 79
te rii (B. subtilis, A zotoba cter in d icu m = B eijerin ckia in d ic u m , L e u -
conostoc d extra n icu m ) i b y ła zbliżona do p re p a ra tu sy n tetyczn ego
VAMA.
W dośw iadczeniach la b o ra to ry jn y c h przeprow adzonych przez różnych badaczy stw ierdzono w zrost w odoodporności s tr u k tu ry po w prow ad zeniu do b ad an ych gleb różnych szczepów d ro b n o u stro jó w i su b sta n c ji o rga nicznej.
S w a b y [30] np. stw ierd ził w zrost w odoodporności w glebach cięż kich (gliniastych, iłach) i lekkich (bielica) po zaszczepieniu ich różnym i grzybam i i dod aniu su b s tra tu organicznego (słoma, glukoza, pepton, suszona krew ). B ak teriom p rzy p isa ł S w a b y m niejszą rolę w tw o rze niu s tru k tu ry .
Mc C a l l a i w spółpracow nicy [21] podobne w y n ik i u zy sk ali w gle bach ubogich w su b stan cję organiczną, k tó re szczepili różny m i d ro b n o u stro ja m i (grzyby i prom ieniow ce) i w zbogacali w zw iązki organiczne (słom a, sacharoza). Zdolność s tru k tu ro tw ó rc z a różnych grzybów by ła różna, najlepsze okazały się szczepy Fusarium .
N ato m iast R a n g a s w a m i i R a m a l i n g a m [27] otrzy m ali
zupełnie in n e w yniki. W sw ych dośw iadczeniach z glebą ilastą najw ięk szą zaw artość w odoodpornych gruzełków uzy sk ali w próbkach, k tó re zaszcze pili B acillus m yco ides (21%), n astęp n ie S tre p to m y c e s sp. (17%), a n a j m n iejszą — w p róbkach z A sp erg illu s n ig er (14%).
N asze dośw iadczenia n ad określeniem w pływ u szczepienia gleb d ro b n o u stro jam i (b ak teriam i i grzybam i) nie w y k azały bezpośredniego ko rzystneg o ich działania na trw ało ść gruzełków o 0 2— 3 m m . Je d y n ie w czarnej ziem i m ieszanina k ilk u szczepów b a k te rii i grzybów glebo w ych spow odow ała niew ielk i wzi‘ost w odoodporności. W pozostałych prób kach zw iększenie ilości kom órek d ro b n o u stro jó w nie m iało d o d a t niego w pły w u na w odoodporność gruzełków . W prow adzenie d ro b n o u stro jów, pow odujących w y b itn ą zdolność ro zk ład an ia su b sta n c ji o rgan i cznej, jak B acillus subtilis, B. m yco id es i B. m y g a te riu m , spow odow ało n a w e t zm niejszenie w odoodporności w po rów n aniu z p ró b k am i k o n tro ln y m i.
J a k w sk azu ją w y n ik i cy tow anych autorów , nie m ożna zaprzeczyć udziału różnych d ro b n o u stro jó w w k ształto w an iu trw a łe j s tr u k tu ry gleby. Rozbieżność tych dan y ch z w y n ik am i uzy sk an y m i w nin iejszej p ra c y św iadczy o kom pleksow ym d ziałan iu w ielu czynników , jak ro dzaj gleby, dro bn oustro je, w a ru n k i dośw iadczeń (m.in. w prow adzanie su b sta n c ji organicznej). P ró b y k ształto w an ia s tr u k tu ry w w a ru n k a ch n a tu ra ln y c h , bard ziej złożonych, m uszą n ap o tykać na jeszcze w iększe tru dno ści. W dośw iadczeniach la b o ra to ry jn y c h nad w p ływ em d robno u stro jó w na s tr u k tu rę gleby badano w p ły w w szy stkich ty ch zabiegów
na rozw ój ro ślin u p raw n y ch . O trzy m an e w y n ik i nie w sk azyw ały na to, aby było w a rto prow adzić tak ie badania.
Dośw iadczenia z glebam i jało w io ny m i i nie jałow ionym i w ykazały, że w p róbkach poddanych d ziałan iu te m p e ra tu ry ok. 120 °C w odood porność gruzełków o 0 2— 3 m m zw iększyła się nieco w po rów n an iu z k o n tro ln y m i. Podw yższona te m p e ra tu ra spow odow ała praw dopodobnie koagulację koloidów glebow ych. Po 30 d n iach in k u b acji stw ierdzono rów nież w yższe w skaźniki w pró bk ach w yjałow ionych, gdyż w ty m okresie nie n a stą p iły zm iany w w odoodporności s tr u k tu r y p róbek po zostaw ionych w sta n ie n a tu ra ln y m .
N iem ałą tru d n o ść w o trzy m y w an iu p o w tarzaln y ch i w iaryg od ny ch w yników stanow i duża różnorodność m etod służących do o kreślan ia trw ało ści s tr u k tu ry gleby p rzy jednoczesnej pow szechnej opinii, że b ra k w łaściw ej o b iek tyw n ej m etod y [3, 16].
W n in iejszej p rac y za podstaw ow ą m etodę p rzy ję to oznaczanie w o doodporności fra k c ji gruzełków o 0 2— 3 mm, uzyskanych w w yn ik u p rze siew ania gleby przez sito. Zaobserw ow ano, że m etoda ta d a je nied o kład ne w y n ik i i nie pozw ala na uzyskanie in fo rm acji o ogólnej stru k tu ra ln o śc i gleby. Jak o p rzy k ład służyć może fakt, że najw yższe w sk aźnik i w o doodporności w próbkach przed rozpoczęciem dośw iadczeń uzyskano w p iasku (rys. 3, 4 i 5). R ów nież w glebie bielicow ej z W olicy uzyskano w yższy w skaźnik w odoodporności niż w czarnej ziem i. Na podstaw ie ty ch w yników m ożna było sądzić, że dążenie do p o p raw y s tr u k tu ry gleb nie jest uzasadnione. Jed n ak że w stan ie n a tu ra ln y m m ają one złą s tru k tu rę . G ru zełki 2— 3 m m stan o w iły w ty ch glebach m in im a ln y odse tek. W celu u zy sk an ia p o trzeb n ej ilości g ruzełków trz e b a było przesiać znacznie w iększe ilości p iasku niż czarnej ziem i.
W yd aje się, że zastosow ana m etoda T iu lin a dała w y n ik i b ardziej od pow iadające n a tu ra ln e m u stanow i. T rzeba jed n a k zwrócić uw agę na obecność kam yczków , k tó re p ozostają na sitach i m ask u ją isto tn y sta n gruzełków .
Zalecone w m etodzie T iu lin a określan ie ilości kam yczków na poszcze gólnych sitach rów nież nie ro zw iązu je trudności, p ew na bow iem ich część stano w i ele m en ty gruzełków . J a k w skazu ją dane, zestaw ione w tab. 1, ud ział fra k c ji m echanicznej pow yżej 0,1 m m je st n ajw iększy w piask u i praw dopodobnie przy czy nia się do podw yższenia w yników .
P o nadto n ależy stw ierdzić, że w ybór m etod w ym agający ch susze nia gleby przed w y k onan iem analiz nie jest tra fn y w dośw iadczeniach z dodaw aniem su b sta n c ji k oloidalnych do gleby. W iększość jed n a k m etod stosow anych w celu określenia w odoodporności s tr u k tu ry opiera się na oznaczeniach próbek p o w ietrzn ie suchych.
W p ływ d rob n ou strojów na trw a ło ść g ru zełk ó w gleb y 81
przydatn ość m etod, istn ieją su b ie k ty w n e czynniki, dla k tó ry c h o trz y m ane w y n ik i należy oceniać z dużą ostrożnością (różna siła u d erzeń w celu rozbicia gruzełków , różna szybkość p rzep ły w u wody). Te czyn niki u tru d n ia ją o trzy m y w an ie p o w tarzaln y ch w yników i p ow odują b rak zaufan ia do w yników .
L IT E R A T U R A
[1] B i r e c k i M. , Z i m n i a k Z.: D zia ła n ie n iek tó ry ch su b sta n cji stru k tu ro - tw ó rczy ch na d w óch rod zajach gleb . R oczn. G lebozn., dod atek do t. 13, 1963, 281-287.
[2] C l a p p C. E., D a v i s R. J., W a n g a m a n S. H.: T he e ffe c t of rh izob ial p o ly sa cch a rid es on aggregate sta b ility . S o il Sei. Soc. A m er. Proc., 25, 5, 1962, 466-469.
[3] С о n a w a y A. W., S t r i c k l i n g E.: A com p arison o f selected m eth od s for e x p r e ss in g so il aggreg a te sta b ility . S o il Sei. Soc. A m er. Proc., 26,5, 1962, 426-430. [4] D i G l e r i a J., K l i m e s - S z m i k A. , D v o r a h e k M.: B o d en p h y sik und
B o d en k o llo id ik . V eb G u staw F isch er V erlag, 1963, 430-433.
[5] F i e d l e r H. J.: D ie B e d eu tu n g sy n th e tisc h e r organ isch er L in ea rk o llo id e als M od elsu b stan zen n atü rlich er, an der A g g reg a tb ild u n g und -S ta b ilisie r u n g b e te ilig te r V erb in d u n gen . T a g u n g sb erich te, nr 13, 1958, 245-259.
[6] F l a i g W.: Zur C h em ie der a n organ isch er und organ isch er K o m p o n en ten der K rü m elb ild u n g . T a gu n gsb erich te, nr 13, 1958, 225-244.
[7] G a p o n e n k o w T. W. , S z a c m a n I. S.: O ch em iczesk om so s ta w ie i aggre- giru ju szczej sp o so b n o sti m ikrobnoj m assy. M ik rob iołogija, 30, 2, 1961, 271-274. [8] G ä t k e R. CI.: U n tersu ch u n g en über den E in flu ss des u n b eleb ten B o d e n m a teria ls und d ie S ta b ilitä t v o n B o d en k rü m eln geg en ü b er W asser. A. T hear A rch iv , 4, 8, 1960, 583-596.
[9] G r e e n l a n d D. J., L i n d s t r o m G. R., Q u i r k J. P.: R ole o f p o ly sacch arid es in sta b iliza tio n o f n atu ral so il a ggregates. N atu re, 191, 1961, 1283-84. [10] G r e e n l a n d D. J., L i n d s t r o m G. R., Q u i r k J. P.: O rganic m a teria ls
w h ich sta b ilize n a tu ra l so il a ggregates. S o il Sei. Soc. A m er. Proc., 26,4, 1962, 366-371.
[11] G u p t a K. G., A b h i s w a r S.: A g g reg a tio n of so il to grow th of R h izobium sp. from som e cu ltiv a ted leg u m es. S o il Sei., 94, 5, 1962, 345-349.
[12] G u s s a k В. W.: O pyt p rim ien ien ija g u m in o w y ch i p o lim iern y ch w ie sz c z e stw na seroziem ach w celach u łu czszen ija ich stru k tu ry i borb y s erozjej. P o c z w o w ied ien ., 8, 1961, 42-53.
[13] H a r r i s R. F., A l l e n O. N., C h e s t e r s G., A t t o e О.: E v a lu a tio n of m icrob ial a c tiv ity in so il aggreg a te sta b iliza tio n and d egrad ation b y th e u se of a rtific ia l a ggregates. S o il S ei. Soc. A m er. Proc., 27,5, 1963, 542-545.
[14] K a c z i n s k i j N. A.: D ie N atu r der m ech a n isch en S ta b ilitä t und W a ssersta b ilitä t der B od en stru k tu r. T agu n sgb erich te, nr 13, 1958, 139-149.
[15] K l i m e s - S z m i k A.: D ie B ed eu tu n g von n a tü rlich en und k ü n stlich en o r gan isch en S u b sta n zen fü r d ie E n tsteh u n g der k rü m elig en B od en stru k tu r. T a g u n gsb erich te, nr 13, 1958 270-278.
[16] K u l l m a n A., K l i m e s - S z m i k A.: Issle d o w a n ije d in a m ik i w o d o p ro - czn osti p o czw ien n y ch a ggregatow . P o czw o w ied ien . 3, 1961, 23-39.
[17] L a s t i n g V.: О sw ia z iw a n ji p o czw ien n y ch czastic m ik roorgan izm am i. R ef. Żurn. (bioł.) 21В, 1962, 377.
[18] M a r t i n J. P., E r v i n J. O., S t e p h e r d R. A.: D ecom p osition and a g g re gatin g e ffe c t of fu n g u s c e ll m a teria l in soil. R ef. Żurn. (bioł.), 15, 70195, I960. [19] M a r t i n J. P., R i c h a r d S. J.: D ecom p osition and b in d in g action of a p o
ly sa cch a rid e from C h ro m o b cicteriu m v io la c e u m in soil.
[20] M a s l e n k o w a Ł. G.: О m iech a n izm ie issk u stw ien n o g o stru k tu ro o b ra zo w a n i- ja. P o czw o w ied ien ., 11, 1961, 31-36.
[21] Me C a l l a Т. M. , H a s k i n s F. A., F r o l i k E. F.: In flu en ce of v a rio u s factors on aggregation of peorian le ss b y m icroorgan ism . S o il Sei., 84, 2, 1957, 155-162.
[22] M i c z y ń s k i J.: P ro ste m eto d y ok reśla n ia w o d o trw a ło ści agregatorów g le bow ych . A n n a les UM CS, sec. E, A gricu lt., 12, 1957.
[23] M o d i n a C. A.: O pyt issp o lzo w a n ija is sk u stw ie n n y c h k le je w dla o stru k - tu r o w a n ija poczw . P c c z w o w ie d ie n ., 3, 1962, 62-72.
[24] M ü l l e r G.: B ezieh u n g en zw isch en B io lo g ie und S tru k tu r des B odens. T agu n gsb erich te, nr 13, 1958, 166-192.
[25] M u s i e r o w i c z A.: G leb o zn a w stw o ogólne. PW RiL, W arszaw a 1956. [26] M u s i e r o w i c z A.: Ü ber den E in flu ss des A n teils w a sse r r e siste n te n B o
d en aggregate au f ein ig e p h y sik a lisch e E ig en sch a ften des B odens. T a g u n g s berich te, nr 13, 1958, 151-154.
[27] R a n g a s w a m i G., R a m a l i n g a m M.: The in flu e n c e of m icroorgan izm s on so il aggregation . J. Indian. Soc. S o il Sei., 9, 1961.
[28] R e n n i e D. A., T r o u g E., A l l e n O. N.: S o il a ggregation as in flu en ced by m icrob ial gum s, le v e l of te r tility and kind of crops. S o il Sei. Soc. A m er.
Froc., 18, 1954, 399-404.
[29] S t a r z y ń s k i K., К a ź m i e г с z a к J.: W p ływ sy n tety czn y ch su b sta n cji stru k tu ro tw ó rczy ch na w ła śc iw o ś c i fizy czn e gleb i plon roślin . Z eszy ty N a u k ow e SG G W W arszaw a.
[30] S w a b y R. J.: T he rela tio n sh ip b e tw e e n m icroorgan ism s and so il aggregation. J. Gen. M icrobiol. 3, 1949, 236-254.
[31] V e r o n a O.: F ło k k u la cija g lin isty c h m a tieria ło w p oczw y pod w lija n ije m s liz e - o b razu ju szczych drożżej. R ef. Żurn. (bioł.) 10, 43816, 1958.
[32] W i e r s z y n i n P. W.: Ob is sk u stw ie n n y c h p o czw ien n y ch stru k tu roob razow a- tiela ch . P o czw o w ied ien ., 10, 1958, 28-37.
И. МОЛЬСКА ВЛИЯНИЕ МИКРООРГАНИЗМОВ НА ВОДОПРОЧНОСТЬ ПОЧВЕННЫХ АГРЕГАТОВ Кафедра Микробиологии Варшавской Сельскохозяйственной Академии Р е з ю м е Чтобы определить влияние микроорганизмов на водопрочность почвенных агрегатов проведены были опыты, в которых к легким почвам (темноцветная почва, подзолистая почва и глинистый песок) добавлялась слизь выделяемая почвенными микроорганизмами или заражались эти почвы повышенным количеством клеток микроорганизмов. В качестве производителей слизи употреблялись следующие штаммы почвенных бакте рий: Azoîobacter chroococum, Rhizobium leguminosarum, Rh. meliloti, Beijerinckia indicum и Ao — неидентифицированный штамм, напоминающий по своим свойствам т. наз. силикатные
W p ły w d rob n ou strojów na trw a ło ść g ru zełk ó w g leb y 83 бактерии. Слизь накапливалась во время культивирования микроорганизмов на синтетичес кой питательной среде и вносилась в воздушно сухую почву в количестве 1%, 0,1% и 0,05% по пересчету на сухую массу слизи. Влажнссть почвенных образцов установилась на 60% от максимальной капиллярной влагоёмкости и выдерживались образцы в течение90дней в тем пературе 16— 18°. Другие образцы этих почв с добавкой 1% слизи A. chroococum и Rh. legu minosarum помещались на 90 дней в вегетационном домике. После 3, 6, 15, 30, 60 и 90-дневной инкубации отбирались образцы для определения водопрочности агрегатов 0 2—3 мм по водо-ацетановому методу Мечинского. Для сравнения в некоторых образцах проводили определения также по методу Тюлина. В другом опыте в исследуемые почвы вносились повышенные количества клеток микро организмов предварительно выделенных из почв. Опыт проводился в трех вариантах. В пер вом из них к исследуемым почвам прибавлялась смссь клеток Sar ста sp., Bacterium sp., M i-
crococcus sp. и 2 штамма почвенных дрожжей; во втором — вводилась смесь Bacillus sub- tilis, В. mycoicłes и В. megatherium, в третьем — почва заражалась грибом Rhizopus.
Образцы почв увлажненные до 60% максимальней капиллярной влагоёмкости инку бировались в лабораторных условиях в температуре 16— 18° в течение 90 дней. Водопроч- ность почвенных агрегатов 0 2—3 мм определялась после 3, 7, 20, 30, 60 и 90 дней. Результаты показали, что продолжительное повышение водопрочнссти агрегатов 0 2—3 мм происходило в исследованных почвах только под влиянием самой высокой дозы слизи. Дозы слизы 0,1% показывали положительное действие только в течение нескольких дней, а слизь в количестве 0,05% практически не имела никакого влияния на устойчивость этой фракции агрегатов. Повышенное количество клеток микроорганизмов в большинстве случаев не оказывало влияния на водопрочность почвенных агрегатов. Только в темноцветной почве смесь бакте рий и дрожжей добавленная в 1 0 0-кратно высшем количестве, по сравнении с общим коли чеством микроорганизмов в этой почве, вызвала небольшое повышение водопрочности агрегатов 0 2—3 мм в течение 40 дней. I. M O L S K A
IN FLU E N C E OF M IC R O O R G A N ISM S ON W ATER S T A B IL IT Y OF SO IL A G G R E G A TE S
D e p a r tm e n t o f A g r ic u lt u r a l M ic r o b io lo g y , W a r sa w A g r ic u ltu r a l U n iv e r s it y
S u m m a r y
To d eterm in e th e in flu e n c e o f m icroorgan ism s on w a ter sta b ility of so il a g g reg a tes w ere m ade e x p e r im e n ts in w h ich cith er slim e produced by m icroorga n ism s w a s added to th e lig h t so ils (black earth, podzol, m ed iu m sand), or th e n u m b er of m icro b ia l cells in th e soil w as in creased by in o cu la tio n .
A s slim e prod u cers w ere used A z c to h a c te r ch ro o co cu m , R h izo b iu m le g u m in o
sa ru m , R h. m e lilo ti, B e ije r in c k ia in d ic u m and A o , and u n id en tified strain w ith
ch a ra cteristics r esem b lin g th e so called silica b a cteria . The slim e a ccu m u lated in in cu b a tio n o f th e b acteria on sy n th e tic m ed ia w as added to air dry so ils in doses eq u a l to 1, 0.1 and 0.05°/o o f dry m a tter of slim e. M oisture of th e so il sa m p les w a s esta b lish ed at 60% o f m a x im u m ca p illa ry w a ter cap acity and th e sa m p les w ere stored d u rin g 90 d ays at 16— 18ÜC. O ther sam p les o f th o se soils, to w hich
o n ly l°/o of slim e o f A. ch ro o co ccu m and Rh. le g u m in o sa ru m w a s added, w ere k ep t fo r 90 days in a green h ou se. A fter 3, 6, 15, 30, 60 and 90 d ays of in cu b ation th e sa m p les w e r e tak en for te s tin g th e w a ter sta b ility o f 0 2— 3 m m aggregates w ith th e w a te r -a c e to n e m eth od after M iczyńsk i. S om e of th e sa m p les w ere also an alyzed fo r com parison w ith T iu lin ’s m ethod.
In an oth er ex p e r im e n t th e in creased n u m b ers o f m icroorgan ism s w ere in tro duced in to th e ex a m in ed so ils. T hree v a ria n ts w e r e used. In th e fir st one to th e ex a m in ed so ils a m ix tu r e of c ells of S arcin a sp., B a c te riu m sp., M icrococcu s sp. and of 2 stra in s of so il y e a sts w a s g iv en in th e second va ria n t a m ix tu r e of
B a cillu s s u b tilis , B. m y c o id e s and B. m e g a th e r iu m w a s in trod u ced ; in th e third
v a ria n t th e so il w a s in o cu la ted w ith th e fu n g u s R h izo p u s.
The so il sa m p les w ere m o isten ed to 60% m a x im u m c a p illa ry w a ter cap acity and in cu b ated under lab oratory con d ition s during 90 days at 16— 18°C. T he w a ter sta b ility o f th e 2— 3 m m diam . ag g reg a tes w a s d eterm in ed a fter 3, 7, 20, 30, 60 and 90 days.
T he resu lt sh ow th at a p erm an en t in crea se o f w a ter sta b ility o f th e 2— 3 m m agg reg a tes w a s ob tain ed o n ly b y a p p lication o f th e h ig h est slim e dose. S lim e d o ses o f 0.1% had a p o sitiv e e ffe c t for a fe w days only, w h ile th e 0.05% d o ses had p ra ctica lly no e ffe c t on th e sta b ility of th is a ggregate fraction .
T he in crea se of th e am ou n t o f m icro b ia l c e lls in th e ex a m in ed so ils in th e m a jo rity o f cases did not a ffe c t th e w a te r sta b ility of th e aggregates. A n ex c e p tio n m ad e o n ly th e black earth w h ere th e in tro d u ctio n of a large dose of b a cteria and y ea sts m ix tu r e e x c e e d in g a h u ndred fo ld s th e to ta l am ount of m icroorgan ism s in th is so il produced th e in creased w a te r sta b ility of th e 2— 3 m m diam . so il a ggregates for a period od 40 days.
