Progress in Plant Protection

Adjuvants as a factor modifying the effect of herbicide on microbial activity of soil polluted with copper and zinc
Adiuwanty jako czynnik modyfikujący wpływ herbicydu na aktywność mikrobiologiczną gleby zanieczyszczonej miedzią i cynkiem

Olga Zajączkowska, e-mail: o.kalitowska@iung.wroclaw.pl

Instytut Uprawy Nawożenia i Gleboznawstwa – Państwowy Instytut Badawczy w Puławach, Zakład Herbologii i Technik Uprawy Roli, Orzechowa 61, 50-540 Wrocław, Polska

Mariusz Kucharski, e-mail: m.kucharski@iung.wroclaw.pl

Instytut Uprawy Nawożenia i Gleboznawstwa – Państwowy Instytut Badawczy w Puławach, Zakład Herbologii i Technik Uprawy Roli, Orzechowa 61, 50-540 Wrocław, Polska
Streszczenie

The aim of the studies was to determine the influence of herbicide chlorotoluronu applied with oil adjuvants and surfactant on soil microbial activity under controlled conditions. Herbicide containing adjuwants and surfactant was applied to two different soils, which had similar textures, pH and organic carbon content but varied in content of copper and zinc. The soil samples were taken for analysis at given intervals. Soil microbiological activity was analyzed using colorimetric method. The amount of formazan (TF) in soil samples was considered as a microbial activity indicator. High concentration of heavy metals in soil decreased microbial activity. Use of surfactant reduced negative impact of chlorotoluron on soil microorganisms. Application of oil adjuvant with chlorotoluron promoted faster microbial regeneration in soil.

 

Celem pracy była ocena wpływu adiuwantów stosowanych łącznie z herbicydem na aktywność mikrobiologiczną gleby.

Badania prowadzono w warunkach kontrolowanych. Herbicyd zawierający chlorotoluron stosowany łącznie z adiuwantem olejowym i surfaktantem aplikowano na dwa warianty tej samej gleby – zanieczyszczoną kontrolowanymi dawkami soli Cu i Zn oraz niewykazującą takiego zanieczyszczenia. Próbki do analizy pobierano w przyjętych odstępach czasu. Aktywność mikrobiologiczną oznaczano metodą kolorymetryczną. Za wskaźnik aktywności mikrobiologicznej przyjęto ilość formazanu (TF) w próbkach glebowych. Obecność metali ciężkich powodowała spadek aktywności mikrobiologicznej. Połączenie herbicydu z surfaktantem redukowało negatywne oddziaływanie herbicydu na mikroflorę gleby. Dodatek adiuwanta olejowego sprzyjał szybszej regeneracji mikroorganizmów w badanej glebie.

Słowa kluczowe
heavy metals; adjuvants; soil microorganisms; soil microbial activity; chlorotoluron; dehydrogenase; metale ciężkie; adiuwanty; mikroorganizmy glebowe; aktywność mikrobiologiczna gleby; chlorotoluron; dehydrogenaza
Referencje

Abbas Z., Akmal M., Khan K.S., ul-Hassan F. 2014. Effect of buctril super (bromoxynil) herbicide on soil microbial biomass and bacterial population. Brazilian Archives of Biology and Technology 57 (1): 9–14. DOI: http://dx.doi.org/10.1590/S1516-89132014000100002.

 

Baćmaga M., Kucharski J., Wyszkowska J. 2007. Wpływ środków ochrony roślin na aktywność mikrobiologiczną gleby. Journal of Elementology 12 (3): 225–239.

 

Badawi N., Rønhede S., Olsson S., Kragelund B.B., Johnsen A.H., Jacobsen O.S., Aamand J. 2009. Metabolites of the phenylurea herbicides chlorotoluronu, diuron, isoproturon and linuron produced by the soil fungus Mortierella sp. Environmental Pollution 157 (10): 2806–2812. DOI: https://doi.org/10.1016/j.envpol.2009.04.019.

 

Badura L., Pacha J., Śliwak K. 1980. Wpływ cynku i miedzi na aktywność enzymatyczną gleb. Acta Biologica 36 (9): 128–141.

 

Jacobsen C.S., Hjelmsø M.H. 2014. Agricultural soils, pesticides and microbial diversity. Current Opinion in Biotechnology 27: 15–20. DOI: https://doi.org/10.1016/j.copbio.2013.09.003.

 

Kandeler F., Kampichler C., Horak O. 1996. Influence of heavy metals on the functional diversity of soil microbial communities. Biology and Fertility of Soils 23 (3): 229–306. DOI: https://doi.org/10.1007/BF00335958.

 

Karczewska A. 2008. Ochrona gleb i rekultywacja terenów zdegradowanych. Wydawnictwo Uniwersytetu Przyrodniczego we Wrocławiu, 414 ss.

 

Kızılkaya R., Aşkın T., Bayraklı B., Sağlam M. 2004. Microbiological characteristics of soils contaminated with heavy metals. European Journal of Soil Biology 40 (2): 95–102. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ejsobi.2004.10.002.

 

Klimek B., Niklińska M. 2007. Zinc and copper toxicity to soil bacteria and fungi from zinc polluted and unpolluted soils: a comparative study with different type of biolog plates. Bulletin of Environmental Contamination and Toxicology 78: 112–117. DOI: 10.1007/s00128-007-9045-6.

 

Lock K., Janssen C.R. 2005. Influence of soil zinc concentration on zinc sensitivity and functional diversity of microbial communities. Environmental Pollution 136 (2): 275–281. DOI: https://doi.org/10.1016/j.envpol.2004.12.038.

 

Maliszewska-Kordybach B., Smreczak B. 2003. Habitat function of agricultural soils as affected by heavy metals and polycyclic aromatic hydrocarbons contamination. Environment International 28 (8): 719–728. DOI: https://doi.org/10.1016/S0160-4120(02)00117-4.

 

Margesin R., Walder G., Schinner F. 2000. The impact of hydrocarbon remediation (diesel oil and polycyclic aromatic hydrocarbons) on enzyme activities and microbial properties of soil. Acta Biotechnologica 20 (3–4): 313–333. DOI: 10.1002/abio.370200312.

 

Mocek-Płóciniak A. 2010. Wykorzystanie aktywności enzymatycznej do oceny wpływu antropogenicznych zmian wywołanych przez metale ciężkie w środowisku glebowym. [Utilisation of enzymatic activity for the evaluation of the impact of anthropogenic changes caused by heavy metals in soil environment]. Nauka Przyroda Technologie 4 (6): #86.

 

Mocek-Płóciniak A. 2011. Wpływ metali ciężkich na mikroorganizmy oraz aktywność enzymatyczną gleby. [Impact of heavy metals on microorganisms and the soil enzymatic activity]. Artykuł przeglądowy. Roczniki Gleboznawcze 62 (4): 211–220.

 

Nowak J., Niedźwiedzki E., Dziel M. 1999. Wpływ metali ciężkich na zmiany aktywności enzymatycznej gleby. Roczniki Gleboznawcze 50 (1–2): 61–70.

 

Pampulha M.E., Oliveira A. 2006. Impact of an herbicide combination of bromoxynil and prosulfuron on soil microorganisms. Current Microbiology 53 (3): 238–243. DOI: https://doi.org/10.1007/s00284-006-0116-4.

 

Renella G., Landi L., Nannipieri P. 2004. Degradation of low molecular weight organic acids complexed with heavy metals in soil. Geoderma 122 (2–4): 311–315. DOI: https://doi.org/10.1016/j.geoderma.2004.01.018.

 

Rocznik Statystyczny Rolnictwa 2016. Główny Urząd Statystyczny. https://stat.gov.pl/obszary-tematyczne/roczniki-statystyczne/roczniki-statystyczne/rocznik-statystyczny-rolnictwa-2016,6,10.html [dostęp: 12.10.2017].

 

Shen G., Lu Y., Zhou Q., Hong J. 2005. Interaction of polycyclic aromatic hydrocarbons and heavy metals on soil enzyme. Chemosphere 61 (8): 1175–1182. DOI: https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2005.02.074.

 

Wang Y., Shi J., Wang H., Lin Q., Chen X., Chen Y. 2007. The influence of soil heavy metals pollution on soil microbial biomass, enzyme activity, and community composition near a copper smelter. Ecotoxicology and Environmental Safety 67 (1): 75–81. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ecoenv.2006.03.007.

 

Wolińska A. 2010. Aktywność dehydrogenazowa mikroorganizmów glebowych i dostępność tlenu w procesie reoksydacji wybranych mineralnych gleb Polski. Acta Agrophysica. Rozprawy i Monografie 3 (180), 88 ss.

 

Wyszkowska J., Kucharski J. 2003. Liczebność drobnoustrojów w glebie zanieczyszczonej metalami ciężkimi. Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych 492: 427–433.

 

Zajączkowska O., Kucharski M. 2017. Adjuvants as a factor limiting the metazachlor degradation in soils contaminated with heavy metals. Przemysł Chemiczny 96 (7): 1515–1517. DOI: 10.15199/62.2017.7.14.

Progress in Plant Protection (2018) : 0-0
Data pierwszej publikacji on-line: 2018-03-13 12:14:20
http://dx.doi.org/10.14199/ppp-2018-004
Pełny tekst (.PDF) BibTeX Mendeley Powrót do listy