The effect of different potassium fertilization of forecrop on the enzymatic activity of soil in spring barley cultivation
 
More details
Hide details
1
Department of Soil Science and Agricultural Chemistry, Institute of Agronomy, Faculty of Science Siedlce University of Natural Sciences and Humanities, Prusa 14, 08-110 Siedlce, Poland
Publication date: 2018-06-04
 
Acta Agroph. 2018, 25(1), 85–94
 
KEYWORDS
ABSTRACT
The aim of the study was to determine changes of enzymatic activity of soil during spring barley vegetation. The field experiment was carried out in 2011 and 2013 with a completely randomised method, in four replicates, on the experimental plots of the Siedlce University of Natural Sciences and Humanities. The forecrop was pea (Pisum sativum L.), for which the following fertilisation was applied: NK0, NK1, NK2, NK3, NK4, NK5 (N-20; K1-41.5; K2-83; K3-124; K4-166; K5-207,5 kg ha–1). In spring barley (Hordeum vulgare L.) cultivation, six levels of fertilisation were applied: N1K0, N1K1, N1K1, N1K1, N1K1, N1K1 (N1-50, K1-41.5 kg ha–1). The activity of the enzymes was determined four times during vegetation, in soil samples taken from the Ap horizon (0-30 cm layer). The soil was characterised by very high urease act ivity (average 365.5 mg N-NH4 h–1 kg–1 dm of soil.) The highest activity of dehydrogenases was determined in the soil sampled in June from the N1K1 fertiliser treatment (NK3 forecrop). Alkaline phosphatase activity was twice as high as that of acid phosphatase. The highest activity of alkaline phosphatase (0.46-0.64 mmol PNP h–1 kg–1 dm of soil) and acidic (0.26-0.31 mmol PNP h–1 kg–1dm of soil) was characterized by soil taken from the fertiliser treatment N1K1 (spring barley) NK1 (forecrop-pea).
METADATA IN OTHER LANGUAGES:
Polish
Wpływ zróżnicowanego nawożenia przedplonu potasem na aktywność enzymatyczną gleby w uprawie jęczmienia jarego
nawożenie K, aktywność enzymatyczna, przedplon, jęczmień jary
Celem badań było określenie zmian aktywności enzymatycznej gleby w czasie wegetacji jęczmienia jarego pod wpływem zróżnicowanego nawożenia przedplonu potasem. Doświadczenie polowe przeprowadzono w latach 2011 i 2013 w układzie całkowicie losowym w czterech powtórzeniach na poletkach doświadczalnych Uniwersytetu Przyrodniczo-Humanistycznego w Siedlcach. Przedplonem był groch siewny (Pisum sativum L.), pod który stosowano nawożenie: NK0, NK1, NK2, NK3, NK4, NK5 (N-20; K1-41,5; K2-83; K3-124; K4-166; K5-207,5 kg.ha–1). W uprawie jęczmienia jarego (Hordeum vulgare L.) uwzględniono nawożenie: N1,K0 N1K1, N1K1, N1K1, N1K1, N1K1 (N1-50, K1-41,5 kg·ha–1). Aktywność enzymów glebowych oznaczano czterokrotnie w czasie wegetacji, w próbkach pobranych z poziomu Ap (0-30 cm). Analizowana gleba charakteryzowała się bardzo wysoką aktywnością ureazy (średnio 365,5 mg N-NH4 h–1·kg–1 gleby). Największą aktywność dehydrogenaz oznaczono w glebie pobranej w czerwcu z obiektu nawozowego N1K1 (NK3 przedplon). Aktywność fosfatazy alkalicznej była dwukrotnie większa w porównaniu z aktywnością fosfatazy kwaśnej. Istotnie największą aktywnością fosfatazy alkalicznej (0,46-0,64 mmola PNP·h–1·kg–1 gleby) i kwaśnej (0,26-0,31 mmola PNP·h–1·kg–1 gleby) charakteryzowała się gleba pobrana z obiektu nawozowego N1K1 (jęczmień jary) NK1 (przedplon-groch siewny).
 
REFERENCES (28)
1.
Adetunji A.T., Lewu F.B., Mulidzi R., Ncube B., 2017. The biological activities of β-glucosidase, phosphatase and urease as soil quality indicators: a review. J. Soil Sci. Plant Nutr., 17(3), 794-807, doi:10.4067/S0718-95162017000300018.
 
2.
Alef K., Nannipieri P., 1998. Methods in applied soil microbiology and biochemistry. Eds. Alef K., Nannipieri P. Academic Press, Harcourt Brace & Company. Publisher London.
 
3.
Bielińska E.J., 2005. Oznaczanie aktywności fosfataz. Acta Agroph. Rozprawy i monografie, 3, 63-74.
 
4.
Casida L.E.Jr., Klein D.D.A., Santoro T., 1964. Soil dehydrogenase activity. Soil Sci., 98(6), 371-376, doi:10.1097/00010694-196412000-00004.
 
5.
Cheng H., Zhiping C., 2007. Size and activity of the soil microbial biomass and soil enzyme activity in long-term field experiments. Word J. Agricult. Scie., 3(1), 63-70.
 
6.
Chu H.Y., Lin X.G., Takeshi F., Morimoto S., 2007. Soil microbial biomass, dehydrogenase activity, bacterial community structure in response to long-term fertilizer management. Soil Biol. Biochem., 39, 2971-2976, doi:10.1016/j.soilbio.2007.05.031.
 
7.
Garbuz S.A., Yaroslavtseva N.V., Kholodov V.A., 2016. Enzymatic activity inside and outside of water-stable aggregates in soil under different land use. Eurasian Soil Sci., 49(3), 367-375, doi:10.1134/S1064229316030030.
 
8.
Iovieno P., Morra L., Leone A., Pagano L., Alfani A., 2009. Effect of organic and mineral fertilizers on soil respiration and enzyme activities of two Mediterranean horticultural soils. Biol. Fer. Soils, 45(5), 555-561, doi: 10.1007/s00374-009-0365-z.
 
9.
Kalembasa S., Symanowicz B., 2012. Enzymatic activity of soil after applying various waste organic materials, ash, and mineral fertilizers. Pol. J. Environ. Stud., 21(6), 1635-1641.
 
10.
Koper J., Lemanowicz J., 2008. Effect of varied mineral nitrogen fertilization on changes in the content of phosphorus in soil and in plant and the activity of soil phosphatases. Ecol. Chem. Eng., 15(5), 465-471.
 
11.
Koper J., Piotrowska A., Siwik-Ziomek A., 2008. Activity of dehydrogenases, invertase and rhodanase in forest rusty soil in the vicinity of “Anwil” nitrogen plant in Włocławek. Ecol. Chem. Eng., A, 15(3), 237-243.
 
12.
Lemanowicz J., 2013. Mineral fertilization as a factor determining selected sorption properties of soil against the activity of phosphatases. Plant Soil Environ., 59, 439-445, doi:10.17221/767/2012-PSE.
 
13.
Lemanowicz J., Koper J., Igras J., 2009. Zależność między nawożeniem obornikiem i azotem mineralnym a aktywnością wybranych enzymów oksydoredukcyjnych w ryzosferze pszenicy ozimej. Zesz. Prob. Post. Nauk Roln., 537, 235-241.
 
14.
Page A.L., 1982. Methods of soil analysis. Part 2. Chemical and microbiological properties. Madison, WL,USA: American Society of Agronomy, Inc. Soil Science Society of America. Inc Publiher. Burns R.G. Soil enzymes. Academic Press New York.
 
15.
Piotrowska-Długosz A., Wilczewski E., 2014. Soil phosphatase activity and phosphorus content as influenced by catch crops cultivated as green manure. Pol. J. Environ. Stud., 23(1), 157-165.
 
16.
Qin Y., Niu D., Kang J., Zhou Y., Li X., 2015. Effects of livestock exclusion on soil physical and biochemical properties of a desert rangeland. Pol. J. Environ. Stud., 24(6), 2587-2595, doi:10.15244/pjoes/43499.
 
17.
Radulov I., Berbecea A., Sala F., Crista F., Lato A., 2011. Mineral fertilization influence on soil pH, cationic exchange capacity and nutrient content. Res. J. Agric. Sci., 43, 160-165.
 
18.
Siczek A., Frąc M., 2012. Soil microbial activity as influenced by compaction and straw mulching. Int. Agrophys., 26, 65-69, doi: 10.2478/v10247-012-0010-1 https://doi.org/10.2478/v10247....
 
19.
Singh D.K., Kumar S., 2008. Nitrate reductase, arginine deaminase, urease and dehydrogenase activities in natural soil (ridges with forest) and in cotton soil after acetamiprid treatments. Chemosphere, 71, 412-418, doi:10.1016/j.chemosphere.2007.11.005.
 
20.
Sołek-Podwika K., Ciarkowska K., 2008. Aktywność ureazy w glebach antropogenicznych wzbogaconych w związki siarki. Rocz. Glebozn., 59(3/4), 297-301.
 
21.
Swędrzyńska D., Małecka I., Blecharczyk A., Swędrzyński A., Starzyk J., 2013. Effects of various long-term tillage systems on some chemical and biological properties of soil. Pol. J. Environ. Stud., 22(6), 1835-1844.
 
22.
Swędrzyńska D., Grześ S., 2015. Microbiological parameters of soil under sugar beet as a response to the long-term application of different tillage systems. Pol. J. Environ. Stud., 24(1), 285-294, doi:10.15244/pjoes/25102.
 
23.
Symanowicz B., Kalembasa S., Skorupka W., Niedbała M., 2014. The changes of enzymatic activity of soil under eastern galega (Galega orientalis Lam.) after NPKCa Fertilization. Plant Soil Environ., 60(3), 123-128, doi:10.17221/905/2013-PSE.
 
24.
Symanowicz B., Kalembasa S., Niedbała M., 2018. Fertilisation of pea (Pisum sativum L.) with nitrogen and potassium and its effect on soil enzymatic activity. J. Elem., 23(1), 57-67, doi: 10.5610/jelem.2017.22.1.1395.
 
25.
Tabatabai M.A., 1994. Soil enzymes. American Socie. Agron., 14, 77-83.
 
26.
Wolińska A., Zapasek M., Stępniewska Z., 2016. The optimal TTC dose and its chemical reduction level during soil dehydrogenase activity assay. Acta Agroph., 23(2), 303-314.
 
27.
Yang L., Li T., Li F., Lemcoff J. H., Cohen S., 2008. Fertilization regulates soil enzymatic activity and fertility dynamics in cucumber field. Scientia Horticult., 116(1), 21-26, doi: 10.1016/j.scienta.2007.11.001.
 
28.
Zhao Y., Wang P., Li J., Chen Y., Ying X., Liu S., 2009. The effect of two organic manures on soil properties and crop yields on a temperate calcareous soil under a wheat-maize cropping system. European J. Agron., 31(1), 36-42, doi: 10.1016/j.eja.2009.03.002.
 
eISSN:2300-6730
ISSN:1234-4125