Effect of humic-rich peat extract on plant growth and microbial activity in contaminated soil / Ar humusvielām bagāta kūdras ekstrakta ietekme uz augu augšanu un mikroorganismu aktivitāti piesārņotā augsnē

Abstract

Abstract The aim of this work was to compare the effect of 1 % and 5 % humic substances (HS) on the growth of bean, wheat, rape and cress, as well as microbial activity (respiration, enzyme activity) in sandy loam soil spiked with a complex contamination, derived from municipal waste. The results of 23 days pot vegetation experiment demonstrated the stimulating effect of HS on the plant growth and soil microbial activity. Humusvielu kūdras ekstrakts (HKE), kas satur augu un dzīvnieku valsts sadalīšanās produktus, raisa lielu zinātnisko interesi augsnes auglības un revitalizācijas jomā. Darbā izmantojamais HKE tika iegūts kūdras ekstrakcijas rezultātā saskaņā ar standarta metodi. Kūdras humīnskābes satur C 52 %; H 5 %, N 1.6 %, S 0.5 %, О - 32-43 %, pelnus 2 %. Iegūtie rezultāti pēc Van-Klevelena metodes liecināja, ka analizējamais materiāls ir organisko vielu sadalīšanās sākotnējā stadijā. Eksperiments tika veikts laboratorijas apstākļos 23 dienas kultivējot kviešus, pupas, rapsi un kressalātus. Eksperimentiem izmantota smilšmāla augsne, kas iegūta municipālo atkritumu glabātuves apkārtnē. Katrā izmēģinājuma traukā bija 32 g (50 ml) augsnes, 0,5 ml (1 tilp. %) vai 2.5 ml (5 tilp. %) HKE, kā arī 20 ml toksiska infiltrāta, kas iegūts atkritumu glabāšanas vietā. Visu testējamo augu virszemes daļas biomasas pieaugums bija lielāks variantos ar nepiesārņoto augsni. HEK pievienošana stimulēja pupiņu un kressalātu sakņu sistēmas attīstību nepiesārņotā augsnē, bet kviešiem un rapsim - piesārņotā augsnē. HEK stimulējošā ietekme uz augsnes mikroorganismiem tika novērota variantos ar kviešiem, pupiņām un rapsi. Statistiski ticami iegūti ureāzes aktivitātes palielināšanās rezultāti piesārņotā augsnē ar HEK piedevu kviešiem (p = 0.005) un rapsim (p = 0.027). Variantā ar kressalātiem HEK nomāc mikroorganismu ureāzes un fluoresceīna diacetāta aktivitāti. Variantos ar rapsi HEK pievienošana piesārņotai augsnei ievērojami stimulēja augsnes mikrofloras substrāta inducēto elpošanu. Tādejādi HEK ietekmi uz testējamo augu augšanu un augsnes mikroorganismu aktivitāti var novērtēt kā sugasspecifisku. Iegūtie rezultāti liecina, ka HEK efekts ir atkarīgs no augsnes piesārņojuma un humātu iedarbības izraisītā mehānisma komplicēto fizikāli-ķīmisko un bioloģisko procesu kopumā. Optimālai HEK izmantošanai biotehnoloģiskajos procesos augsnes kvalitātes uzlabošanā ir nepieciešami tālāki pētījumi.