View More View Less
  • 1 MTA ATK Talajtani és Agrokémiai Intézet
Restricted access

Purchase article

USD  $25.00

1 year subscription (Individual Only)

USD  $184.00

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. 307343. ASA, Madison, WI.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • 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. 6871.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • 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) 97101.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • Barnard, J. L., 1975. Nutrient removal in biological system. Journal Inst. Water Pollution Control. 74. (2) 143154.

  • Bidstrup, S. M. & Grady, C. P. L., 1988. SSSP-Simulation of single sludge processes. Journal of the Water Pollution Control Federation. 60. 351361.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • 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.) 6784. Earthscan, London.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • Chandra, P., 1962. Note on the effect of shifting temperatures on nitrification in a loam soil. Canadian Journal of Soil Science. 42. 314315.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • 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. 697703.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • 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.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • 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.) 211242. Nova Science Publishers Inc. New York

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • 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. 114.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • Clough, T. J., Condron, L. M., Kammann, C. & Müller, M., 2013. A review of biochar and soil nitrogen dynamics. Agronomy. 3. (2) 275293.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • Conrad, R., 1996. Soil microorganisms as controllers of atmospheric trace gases (H2, CO, CH4, OCS, N2O, and NO). Microbial Reviews. 60. (4) 609640.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • 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. 6769.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • 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. 712717.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • 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. 15101519.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • 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. 20072014.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • Focht, D. D. & Chang, A. C., 1975. Nitrification and denitrification processes related to wastewater treatment. Advances in Applied Microbiology. 19. 153186.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • Focht, D. D. & Verstraete W., 1977. Biochemical ecology of nitrification and denitrification. Advences in Microbial Ecology. 1. 135214.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • Frederick, L. R., 1956. The formation of nitrate from ammonium nitrogen in soils: I. Effect of temperature. Soil Science Society of America, Proceedings. 20. 496500.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • 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. 889892.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • 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. 958962.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • 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. 115.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • 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. 69826993.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • 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. 391402.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • 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. 742754.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • Huang, S. & Pant, H. K., 2009. Nitrogen transformation in wetlands and marshes. Journal of Food Agricultural Environment. 7. 946954.

  • Hultman, B., 1971. Kinetics of biological nitrogen removal. Institute Vattenforsorjmingsoh Avloppsteknik samt Vattenkemi, KTH, 71. 5, Stockholm

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • 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) 2130.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • 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) 459468.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • 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. 153196. SSSA, Madison, WI.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • Kocsis, T. & Biró, B., 2015. Bioszén hatása a talaj-növény-mikróba rendszerre: elonyök és aggályok. Agrokémia & Talajtan. 64. (1) 257272.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • 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. 545551.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • Lehmann, J., 2007. Bio-energy in the black. Frontiers in Ecology and the Environment. 5. 381387.

  • Lehmann, J. & Joseph, S., 2009. Biochar for environmental management: An Introduction. In: Biochar for environmental management: Science and technology. (Eds. Lehmann, J. & Joseph, S.) 112. Earthscan, London.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • 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. 6062.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • 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) 402407.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • 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. 757760.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • 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. 399408.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • Norton, J. M. & Stark, J. M., 2011. Regulation and measurement of nitrification in terrestrial systems. In: Methods in Enzymology. 486. (Ed. Klotz, M. G.) 343368. Academic Press. Burlington.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • 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. 105112.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • 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) 8698.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • Painter, H. A., 1970. A review of literature on inorganic nitrogen metabolism in microorganisms. Water Research. 4. 393450.

  • 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. 238242.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • Persson, T. & Wiren, A., 1995. Nitrogen mineralization and potential nitrification at different depths in acid forest soil. Plant and Soil. 168-169. 5565.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • Rékási, M. & Uzinger, N., 2015. A bioszén felhasználásának lehetoségei a talaj tápanyag-utánpótlásában. Agrokémia & Talajtan. 64. (1) 239256.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • Robertson, G., 1982. Factors regulating nitrification in primary and secondary succession. Ecology. 63. 15611573.

  • Saby, B. R., 1969. Influence of moisture tension on nitrate accumulation in soils. Soil Science Society of America, Proceedings. 33. 263266.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • Sahrawat, K. L., 1982. Nitrification in some tropical soils. Plant and Soil. 65. 281286.

  • Sierra, J., 1997. Temperature and soil moisture dependence of N mineralization in intact soil cores. Soil Biology and Biochemistry. 29. (9–10) 15571563.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • Schmidt, E. L., 1982. Nitrification in soil. In: Nitrogen in agricultural soils (Ed. Stevenson, F. J.) Agronomy 22. 253288. ASA, CSSA, and SSSA, Madison, WI

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • 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. 234238.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • 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

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • Skinner, F. A. & Walker, N., 1961. Growth of Nitrosomonas in batch and continuous culture. Archives of Microbiology. 38. 339349.

  • Strauss, E. A. & Dodds, W. K., 1997. Influence of protozoa and nutrient availability on nitrification rates in subsurface sediments. Microbial Ecology. 34. 155165.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • Sujetoviene, G., 2010. Nitrification potential of soils under pollution of a fertilizer plant. Environmental Research, Engineering and Management. 3. 1316.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • Tlustos, P. & Blackmer, A. M., 1992. Release of nitrogen from ureaform fractions as influenced by soil pH. Soil Science Society of America Journal. 56. 18071810.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • 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) 96104.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • Várallyay, G., 1985. Magyarország talajainak vízháztartási és anyagforgalmi típusai. Agrokémia & Talajtan. 34. (3–4) 267299.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
All Time Past Year Past 30 Days
Abstract Views 11 11 1
Full Text Views 10 5 0
PDF Downloads 6 3 0