A vizsgálat célja különböző bioszeneknek a talaj nitrifikációs folyamataira gyakorolt hatásának tanulmányozása volt. Kísérleteink során eltérő mennyiségű és típusú bioszénnel kevert talajt különböző hőmérsékleten vizsgáltunk. Az eredményeink alapján a legnagyobb különbségeket a nitrifikációs potenciálban a hőmérséklet eredményezte. Az alacsony hőmérséklet gátolta vagy nagymértékben lelassította a nitrifikációs folyamatokat. 20 °C valamint 30 °C hőmérsékleten a nitrát képződés hasonlóan alakult, kiemelve a nyári időszakban történő minimális bioszén hatást a nitrifikáló mikroorganizmusokra. így elmondható, hogy tavaszi időszakban a bioszén hatása a nitrifikáló baktériumokra a legkiemelkedőbb, 10 és 20 °C között. Magas hőmérséklet (30 °C) esetében a nettó nitrifikációs potenciál akár háromszorosára is megnőtt a 20 °C-os hőmérséklethez képest. Ugyanakkor elmondható, hogy a magas hőmérséklet negatívan befolyásolta a talajban lévő mikrobiális közösséget, kiemelkedően a CT bioszén esetében. A különbségeket a nitrifikációs értékekben a különböző bioszén típusoknál és mennyiségeknél egyaránt megfigyeltük. 2% bioszén talajhoz adásával szignifikáns különbségeket találtunk a kontroll kezeléshez képest, viszont a nagyobb mennyiségű bioszén hozzáadás hatása már nem volt szignifikáns egymáshoz viszonyítva. A bioszén típusok közül a PY típusú bioszén eltérő mennyiségei mutatták a legkisebb változást a nitrát képződésben.
Munkánkat az OTKA PD-116157 kutatási projekt támogatta a Bolyai János Kutatási Ösztöndíj mellett. Külön köszönet Mózes Mariann, Bányász Ágnes és Dencső Márton részére az anyag előkészítésében és laboratóriumi vizsgálatokban nyújtott segítségükért.
Alexander, M. , 1965. Nitrification. In: Soil nitrogen (Eds. Bartholomew, W. V. & Clark, F. E.). Agronomy Monograph. 10. 307–343. ASA, Madison, WI.
Anderson, O. E., Boswell, F. C. & Harrison, R. M., 1971. Variations in low temperature adaptability of nitrifiers in acid soils. Soil Science Society of America, Proceedings. 35. 68–71.
Antoniou, P., Hamilton, J., Koopman, B., Jain, R., Holloway, B., Lyberatos, G. & Svoronos, S. A., 1990. Effect of temperature and pH on the effective maximum specific growth rate of nitrifying bacteria. Water Research. 24. (1) 97–101.
Barnard, J. L. , 1975. Nutrient removal in biological system. Journal Inst. Water Pollution Control. 74. (2) 143–154.
Bidstrup, S. M. & Grady, C. P. L., 1988. SSSP-Simulation of single sludge processes. Journal of the Water Pollution Control Federation. 60. 351–361.
Chan, K. Y. & Xu, Z., 2009. Biochar: Nutrient properties and their enrichment. In: Biochar for environmental management: Science and technology. (Eds. Lehmann, J. & Joseph, S.) 67–84. Earthscan, London.
Chandra, P. , 1962. Note on the effect of shifting temperatures on nitrification in a loam soil. Canadian Journal of Soil Science. 42. 314–315.
Cho, K. H., Kim, J., Kang, S., Park, H., Kim, S. & Kim, Y., 2014. Achieving enhanced nitrification in communities of nitrifying bacteria in full-scale wastewater treatment plants via optimal temperature and pH. Separation and Purification Technology. 20. 697–703.
Centeri, Cs. , Pataki, R. & Barczi, A., 2001. Soil erosion, soil loss tolerance and sustainability in Hungary. 3rd International Conference on Land Degradation and Meeting of the IUSS Subcomission C –Soil and water Conservation. September 17-21, Rio de Janeiro, Brazil.
Centeri, Cs. , Akác, A. & Jakab, G., 2012. Land use change and soil degradation in a nature protected area of East-Central Europe. In: Land Use: Planning, Regulations, and Environment. (Eds. Aubrecht, C., Freire, S. & Steinnocher, K.) 211–242. Nova Science Publishers Inc. New York
Clough, T. J., Cameron, K. C., Sherlock, R. R., Metherell, A. K., Clark, H. & Rys, G., 2007. Accounting for the utilization of a N2O mitigation tool in the IPCC inventory methodology for agricultural soils Nutrient Cycling and Agroecosystems. 78. 1–14.
Clough, T. J., Condron, L. M., Kammann, C. & Müller, M., 2013. A review of biochar and soil nitrogen dynamics. Agronomy. 3. (2) 275–293.
Conrad, R. , 1996. Soil microorganisms as controllers of atmospheric trace gases (H2, CO, CH4, OCS, N2O, and NO). Microbial Reviews. 60. (4) 609–640.
Dancer, W. S., Peterson L. A. & Chesters, G., 1973. Ammonification and nitrification of N as influenced by soil pH and previous N treatments. Soil Science Society of America, Proceedings. 37. 67–69.
Dövényi Z. (Szerk.), 2010. Magyarország kistájainak katasztere. MTA Földrajztudományi Kutatóintézet. Budapest.
Eagle, D. J. , 1961. Determination of the nitrogen status of soils in the West Midlands. The Journal of the Science of Food and Agriculture. 12. 712–717.
Farkas, Cs. , Gelybó, Gy., Bakacsi, Zs., Horel, A., Hagyó, A., Dobor, L., Kása, I. & Tóth, E., 2014. Impact of expected climate change on soil water regime under different vegetation conditions. Biologia. 69. 1510–1519.
Fenn, M. E. & Poth, M. A., 2004. Monitoring nitrogen deposition in throughfall using ion exchange resin columns: a field test in the San Bernardino Mountains. Journal of Environmental Quality. 33. 2007–2014.
Focht, D. D. & Chang, A. C., 1975. Nitrification and denitrification processes related to wastewater treatment. Advances in Applied Microbiology. 19. 153–186.
Focht, D. D. & Verstraete W., 1977. Biochemical ecology of nitrification and denitrification. Advences in Microbial Ecology. 1. 135–214.
Frederick, L. R. , 1956. The formation of nitrate from ammonium nitrogen in soils: I. Effect of temperature. Soil Science Society of America, Proceedings. 20. 496–500.
Galloway, J. N., Townsend, A. R., Erisman, J. W., Bekunda, M., Cai, Z., Freney, J. R., Martinelli, L. A., Seitzinger, S. P. & Sutton, M. A., 2008. Transformation of the nitrogen cycle: Recent trends, questions, and potential solutions. Science. 320. 889–892.
Gilliam, F. S., Galloway, J. E. & Sarmiento, J. S., 2015. Variation with slope aspect in effects of temperature on nitrogen mineralization and nitrification in mineral soil of mixed hardwood forests. Canadian Journal of Forest Research. 45. 958–962.
Hu, H., Madonald, C. A., Trivedi, P., Anderson, I. C., Zeng, Y., Holmes, B., Bodrossz, L., Wane, J., He, J. & Singh, B. K., 2016. Effects of climate warming and elevated CO2 on autotrophic nitrification and nitrifiers in dryland ecosystems. Soil Biology and Biochemistry. 92. 1–15.
Horel, A., Bernard, R. & Mortazavi, B., 2014. Impact of crude oil exposure on nitrogen cycling in a previously impacted Juncus roemerianus salt marsh in the northern Gulf of Mexico. Environmental Science and Pollution Research. 21. 6982–6993.
Horel, A., Lichner, L., Kodesova, R. & Stekauerova, V., 2015a. Effects of land use and irrigation intensity on the transport of iodide in structured clay loam soil. Agrokémia & Talajtan. 64. 391–402.
Horel, A., Tóth, E., Gelybó, Gy., Kása, I., Bakacsi, Zs. & Farkas, Cs., 2015b. Effects of land use and management on soil hydraulic properties. Open Geosciences. 1. 742–754.
Huang, S. & Pant, H. K., 2009. Nitrogen transformation in wetlands and marshes. Journal of Food Agricultural Environment. 7. 946–954.
Hultman, B. , 1971. Kinetics of biological nitrogen removal. Institute Vattenforsorjmingsoh Avloppsteknik samt Vattenkemi, KTH, 71. 5, Stockholm
Isnansetyo, A., Getsu, S., Seguchi, M. & Korizama, M., 2014. Independent effects of temperature, salinity, ammonium concentration and pH on nitrification rate of the Ariake Seawater above mud sediment. Hayati Journal of Biosciences. 21. (1) 21–30.
Kim, D., Lee, D. & Keller, J., 2006. Effect of temperature and free ammonia on nitrification and nitrite accumulation in landfill leachate and analysis of its nitrifying bacterial community by FISH. Bioresource Technology. 97. (3) 459–468.
Kissel, D. E., Sander, D. H. & Ellis, R. Jr., 1985. Fertilizer-plant interactions in alkaline soils. In: Fertilizer technology and use. (Ed. Engelstad, O. P.) 3rd ed. 153–196. SSSA, Madison, WI.
Kocsis, T. & Biró, B., 2015. Bioszén hatása a talaj-növény-mikróba rendszerre: elonyök és aggályok. Agrokémia & Talajtan. 64. (1) 257–272.
Kyveryga, P. M., Blackmer, A. M., Ellsworth, J. W. & Isla, R., 2004. Soil pH effects on nitrification of fall-applied anhydrous ammonia. Soil Science Society of America Journal. 68. 545–551.
Lehmann, J. , 2007. Bio-energy in the black. Frontiers in Ecology and the Environment. 5. 381–387.
Lehmann, J. & Joseph, S., 2009. Biochar for environmental management: An Introduction. In: Biochar for environmental management: Science and technology. (Eds. Lehmann, J. & Joseph, S.) 1–12. Earthscan, London.
Mahendrappa, M. K., Smith, R. L. & Christiansen, A. T., 1966. Nitrifying organisms affected by climatic region in western United States. Soil Science Society of America, Proceedings. 30. 60–62.
Molnár, E., Szili-Kovács, T., Villányi, I., Knáb, M., Bálint, Á., Kristóf, K. & Heltai, Gy., 2016. CO2 efflux and microbial activities in undisturbed soil columns in different nitrogen management. Plant, Soil and Environment. 62. (9) 402–407.
Morrill, L. G. & Dawson, J. E., 1967. Patterns observed for the oxidation of ammonium to nitrate by soil organisms. Soil Science Society of America, Proceedings. 31. 757–760.
MSZ-08-0205:1978, A talaj fizikai és vízgazdálkodási tulajdonságainak vizsgálata
MSZ-08-0206-2:1978, A talaj egyes kémiai tulajdonságainak vizsgálata. Laboratóriumi vizsgálatok. (pH-érték, szódában kifejezett fenolftalein lúgosság, vízben oldható összes só, hidrolitos (yˇ1^-érték) és kicserélodési aciditás (yˇ2^-érték))
MSZ-08-0210:1977, A talaj szerves szén tartalmának meghatározása
MSZ 20135:1999, A talaj oldható tápelemtartalmának meghatározása
Németh, T. & Buzás, I., 1991. Nitrogéntrágyázási tartamkisérlet humuszos homok-és mészlepedékes csernozjom talajon. Agrokémia & Talajtan. 40. 399–408.
Norton, J. M. & Stark, J. M., 2011. Regulation and measurement of nitrification in terrestrial systems. In: Methods in Enzymology. 486. (Ed. Klotz, M. G.) 343–368. Academic Press. Burlington.
Novak, J. M., Busscher, W. J., Laird, D. L., Ahmedna, M., Watts, D. W. & Niandou, M. A. S., 2009. Impact of biochar amendment on fertility of a southeastern coastal plain soil. Soil Science. 174. 105–112.
Odell, L. H., Kirmeyer, G. J., Wilczak, A., Jacangelo, J. G., Marcinko, J. & Wolfe, R. L., 1996. Controlling nitrification in chloraminated systems. Journal AWWA. 88. (7) 86–98.
Painter, H. A. , 1970. A review of literature on inorganic nitrogen metabolism in microorganisms. Water Research. 4. 393–450.
Parker, D. T. & Larson, W. E., 1962. Nitrification as affected by temperature and moisture content of mulched soils. Soil Science Society of America, Proceedings. 26. 238–242.
Persson, T. & Wiren, A., 1995. Nitrogen mineralization and potential nitrification at different depths in acid forest soil. Plant and Soil. 168-169. 55–65.
Rékási, M. & Uzinger, N., 2015. A bioszén felhasználásának lehetoségei a talaj tápanyag-utánpótlásában. Agrokémia & Talajtan. 64. (1) 239–256.
Robertson, G. , 1982. Factors regulating nitrification in primary and secondary succession. Ecology. 63. 1561–1573.
Saby, B. R. , 1969. Influence of moisture tension on nitrate accumulation in soils. Soil Science Society of America, Proceedings. 33. 263–266.
Sahrawat, K. L. , 1982. Nitrification in some tropical soils. Plant and Soil. 65. 281–286.
Sierra, J. , 1997. Temperature and soil moisture dependence of N mineralization in intact soil cores. Soil Biology and Biochemistry. 29. (9–10) 1557–1563.
Schmidt, E. L. , 1982. Nitrification in soil. In: Nitrogen in agricultural soils (Ed. Stevenson, F. J.) Agronomy 22. 253–288. ASA, CSSA, and SSSA, Madison, WI
Seifert, J. , 1962. The influence of the soil structure and moisture content on the number of bacteria and the degree of nitrification. Folia Microbiologia. 7. 234–238.
Skadsen, J. & Sanford, L., 1996. The effectiveness of high pH for control of nitrification and the impact of ozone on nitrification control. In Proc. 1996 AWWA Water Quality Technology Conference, Boston
Skinner, F. A. & Walker, N., 1961. Growth of Nitrosomonas in batch and continuous culture. Archives of Microbiology. 38. 339–349.
Strauss, E. A. & Dodds, W. K., 1997. Influence of protozoa and nutrient availability on nitrification rates in subsurface sediments. Microbial Ecology. 34. 155–165.
Sujetoviene, G. , 2010. Nitrification potential of soils under pollution of a fertilizer plant. Environmental Research, Engineering and Management. 3. 13–16.
Tlustos, P. & Blackmer, A. M., 1992. Release of nitrogen from ureaform fractions as influenced by soil pH. Soil Science Society of America Journal. 56. 1807–1810.
Ulyett, J., Sakrabani, R., Kibblewhite, M. & Hann, M., 2014. Impact of biochar addition on water retention, nitrification and carbon dioxide evolution from two sandy loam soils. European Journal of Soil Science. 66. (1) 96–104.
Várallyay, G. , 1985. Magyarország talajainak vízháztartási és anyagforgalmi típusai. Agrokémia & Talajtan. 34. (3–4) 267–299.