Enzymologický výzkum v Německu
Schröder et al. (1985) studoval, z fyzikální, chemické, mikrobiologické, enzymological, a micromorphological názory, sedm profilů technogenní půdách tvoří během zemědělské rekultivace kazí (spraše; pH 0,01 M CaCl2 byl 7.1-7.9), které vyplynuly z povrchového dolování hnědého uhlí v Porýní regionu. Studované půdy se nacházely poblíž Grefrathu a Berrenrathu., Na rekultivace začala o 20 let dříve přes redeposition uložené spraše buď jako suchý materiál, následuje vyrovnání (pět půdách), nebo jako vlhký materiál, (čerpání vody-spraše směs do prohlubně, tj. suspenze poldering), následuje částečné odpařování vody (dvě půdy). Rekultivace vedla k akumulaci humusu a K akumulaci K a ke ztrátě na A Mg, ale kvůli zpracování půdy se vrstva půdy 30-50 cm zhutnila a nepropustná. V půdách tvořených redepozicí suchého spraše se vrstva 50-120 cm také často zhutňovala.,
aktivita dehydrogenázy byla detekovatelná obecně pouze z vrstvy 0-30 cm, ale i v této vrstvě dosáhla aktivita pouze asi 10% aktivity původních půd. Dýchání (CO2 evolution) bylo intenzivnější v horních vrstvách než v hlubších, nejnižší hodnoty byly zaznamenány v zhutněných vrstvách. V každé vrstvě nativních půd byla rychlost dýchání vyšší ve srovnání s odpovídajícími vrstvami sedmi technogenních půd. Podobné výsledky byly také získány s ohledem na rozklad celulózy., Pro zlepšení zhutněných půd bylo doporučeno hluboké uvolnění a odvodnění.
Ve stejné uhelný důl regionu, ale v jiné lokalitě (Gustorf blízkosti Grevenbroich), Lessmann a Krämer (1985) stanovena, v roce 1983, některé enzymological a mikrobiologických parametrů v srovnal zkazit (spraše) recultivated s vojtěškou pro 2 let. Pro srovnání použili nativní, vegetovanou hlinitou říční půdu. Toto studijní místo se nacházelo v Kirchhovenu (přibližně 33 km od Gustorfu)., Gustorfův pozemek nebyl nikdy oplodněn a Kirchhovenův pozemek nebyl v posledních 2 letech ošetřen minerálními hnojivy. Oba parcely slouží jako kontrola experimentu s organickým hnojením. Studie budou pokračovat po mnoho let a budou také analyzovány organicky oplodněné pozemky.
nefertilizované plochy se od sebe lišily enzymatickými a mikrobiologickými parametry jejich vrstvy 10-20 cm., V této vrstvě spraše děj měl nižší dehydrogenázy a aktivity ureázy, obsahují méně bakterií, respired méně silně (produkoval méně emisí CO2), a degradované celulózy pomaleji než děj rodné půdě. Ve vrstvě 35-45 cm nebyly mezi oběma pozemky žádné významné rozdíly. Diferenciace profilu, jak je naznačeno enzymologickými a mikrobiologickými údaji, byla snížena na sprašovém pozemku.,
jak se Vypořádat s problémy půdy posouzení v recultivated hnědé uhlí důlní oblast se nachází v „Niederrheinische Bucht“, Schröder (1986) ve srovnání nativní půdy, charakteristické pro tuto oblast, s dva zástupce technogenní půdy na spraši, zemědělská rekultivace, která začala v roce 1970. Rekultivace jedné z těchto dvou půd byla považována za dobrou a druhou špatnou. V každém horizontu byla tedy objemová hustota nižší než 1,65 g cm-3 v dobré rekultivované půdě a měla vyšší hodnotu ve špatné rekultivované půdě., V 0-40 cm vrstvu, dehydrogenázy aktivity, jako produkce CO2 a rozkladu celulózy ukázaly následující pořadí: rodné půdě > dobrý recultivated půdy > špatné recultivated půdy.
Haubold et al. (1987) provedl podobné srovnání s použitím 15 dobrých a 15 špatných rekultivovaných půd na sprašech, také z oblasti hnědého uhlí v oblasti Rýna. Zjistili, že aktivita dehydrogenázy, mikrobiální biomasa a rozklad celulózy ve vrstvě 0-40 cm byly obecně o 50-100% nižší v rekultivovaných půdách než v původních půdách., Ve stejné době, průměrné hodnoty těchto mikrobiálních parametrů a chemické parametry analyzovány (C, N, Na, K, Mg, a Ca obsah, a kationtová výměnná kapacita) uvedlo, že žádné významné rozdíly mezi dobrou a špatnou recultivated půdách. Myslíme si, že tato zjištění, i když platné pro dehydrogenázy činnost (činnost v závislosti na momentální množení mikroorganismů), nemůže být aplikován na ty enzymy, které jsou schopny akumulovat v půdě a být, v nahromaděné stát, nezávislý na momentální mikrobiální proliferace., Aktivita těchto enzymů nebyla těmito vyšetřovateli testována.
v jiných studiích prováděných ve stejné oblasti těžby uhlí, Schröder et al. (1987a) a Schroder (1988a, b) určuje, mimo jiné, dehydrogenázy činnost v 0-40 cm vrstva 13 technogenní jílovité-prachovité sprašových půdách tvoří po kejdy poldering z kořisti následovaný jejich zemědělské rekultivace pro 6-25 let, a zjistili, že aktivita byla významně vyšší ve starších půdách než v mladší., C, N, K, Ca a obsah, kationtová výměnná kapacita, mikrobiální biomasy také výrazně zvýšil v průběhu času, zatímco časově závislý pokles karbonátové, Na a Mg obsah a zvýšení rozkladu celulózy byly nevýznamné. Významné korelace mezi věkem a mikrobiálními a chemickými parametry technogenních půd měly následující koeficienty. 0.82 (aktivita dehydrogenázy), 0.72 (mikrobiální biomasa). 0.95 (C obsah), 0.59 (N obsah), 0.87 (K obsahu), 0.74 (obsah Ca), a 0,70 (kationtová výměnná kapacita).,
Zobecněním získané výsledky srovnávací studie 29 technogenní půdách tvoří po redeposition spraše jako suchý materiál (16 půdách), nebo jako mokrý materiál (13 půdách) a přilehlých rodné půdy pod kompaktní zařízení kryt, vše se nachází v hnědouhelné oblasti Rýna regionu, Schröder (1988b) došli k závěru, že dehydrogenázy činnost, mikrobiální biomasy, a rozklad celulózy v zorané vrstvy půdy technogenní, včetně starší, dosáhl pouze asi 30-50% z hodnot zaznamenaných v příslušné vrstvy z rodné půdy.,
Müller et al. (1988) studoval v roce 1987 biologické vlastnosti, kromě chemických a fyzikálních, 12 technogenních půd umístěných v zóně Köln-Bergheim (v oblasti hnědého uhlí v oblasti Rýna). Tyto půdy byly rekultivovány po redepozici sprašů jako suchého materiálu před 20 lety. Od té doby, čtyři z nich byly použity jako javor a habr les, čtyři jako pastviny, a čtyři jako orné půdy.,
Dehydrogenázy činnosti a mikrobiální biomasa byla nejvyšší v 0-10 cm vrstva pastevních půdách, zprostředkovatel ve stejné vrstvě lesní půdy a nejnižší v zorané vrstvě (0-30 cm) orné půdy. Akumulace humusu a N byla také patrnější v 0-10 cm vrstvě lesních a pastvinových půd než v 0-30 cm vrstvě orných půd. Aktivita dehydrogenázy a mikrobiální biomasa byly také stanoveny ve vrstvě 10-30 cm pastvin a lesních půd a získané hodnoty byly nižší než hodnoty zaznamenané ve vrstvě 0-10 cm., Obsah humusu a N se snížil s hloubkou odběru vzorků ve všech půdách. Je třeba dodat, že v lesních a pastvinových půdách bylo pozorováno mnoho žížal, ale v orných půdách se vyskytlo jen několik.
i když biologické a chemické vlastnosti 0-10 cm vrstvy byly lepší pastviny půdách než v orné půdy, fyzikální vlastnosti pastviny půdách byly neuspokojivé, protože jejich 30-40-cm vrstva byla zhutněna pod pojem o pasoucí se zvířata, jako porost byl kryt ještě není odolné vůči mechanickému narušení., Závěrem lze říci, že během prvních desetiletí se rekultivované půdy nedoporučují používat jako pastviny.
v pokračování těchto vyšetřování Schumacher et al. (1993) ve vzorku, na začátku Března roku 1992, dva mladí (< 12 let) a čtyři staré (> 25 let) recultivated zkazit (spraše) pozemky. Jeden z mladých pozemků obsahoval ornou půdu a druhý byl pod lesní vegetací. Čtyři staré pozemky byly použity jako non-hnojení a chlévského hnojení orné půdy, lesních a travních porostů, resp. Nativní orná sprašová půda byla kontrolou., Hloubka odběru vzorků byla 0-15 a 15-30 cm (orné půdy), ah horizon (většinou hloubka 5-10 cm) a Y1 horizon (do hloubky 30 cm) (lesní a travní půdy). Dehydrogenázy a invertáza činnosti, a substrátem indukované respirace (CO2 evolution z glukózy-mění vzorků) byly vždy nejvyšší ve staré travní porosty, půdy a nejnižší v mladých orné půdy. Mladé i staré lesní půdy byly aktivnější než staré orné půdy. Překvapivě, farmyardmanurace staré orné půdy nevedla ke zvýšeným činnostem a dýchání*., Ve shodě s těmito nálezy, organický C, obsah byl nízký v orných půdách a ukázal významné akumulace v pořadí: staré lesní půdy > staré travní porosty, půdy > mladý lesní půdy.
v podobné studii Schneider et al. (1995) ve srovnání s asi 10 – a 25-letý rekultivace zkazit (spraše) pozemky používané jako orné půdy nebo lesy. Vzorky byly vyrobeny v jarních měsících období 1988-1993. Aktivita dehydrogenázy a substrátově indukované dýchání určené v obou celých půdních agregátech (> 1.,5 cm) a v jejich vnější, střední a vnitřní části z 5-10 cm vrstvy 10 – a 25-rok-starý orné zkazit pozemky nevykazovala žádné významné rozdíly v závislosti na pozemek věku a půdy souhrnné části. Naproti tomu aktivita dehydrogenázy a dýchání ve vrstvách 5-10 cm lesních půd byly výrazně vyšší u 25-než u 10letých pozemků a zvýšily se v půdních agregátech od vnějších částí k vnitřním, na pozemcích obou věkových skupin., U 20-25 cm vrstev stejných půd dala aktivita a dýchání nízké hodnoty, nebyly závislé na věku a nevykazovaly zjevné rozdíly ve třech částech půdních agregátů. Organický obsah C se opět nahromadil v lesních půdách. Množství různých Bezobratlých, včetně žížal, bylo také větší v lese než v orných půdách., Na závěr bylo doporučeno, aby zemědělské rekultivace hnědouhelných kořist ve zkoumané oblasti by měla začít s lesní rekultivací; za takových podmínek, orné půdy dosáhne „dospělosti“ rychleji.
Některé výsledky komplexu půdy vyšetřování, včetně enzymological ty, které jsou prováděny v Porýní hnědé uhlí oblasti a přezkoumána výše, zopakovala Schröder a Schneider (1992) a Schneider a Schröder (1995).,
V Halle-Lipsko zóny, Machulla a Hickisch (1988) analyzoval, enzymologically a mikrobiologicky, výsypkách (převážně hnědé hlinité nebo marly overburdens), které vyplynuly z povrchového dolování hnědého uhlí na Espenhain. V roce 1987 byly odebrány vzorky z vrstvy 0-20 cm 1 -, 9-, 18-a 27leté hromady. 1-rok-stará hromada nebyla oseta rostlinnými rostlinami. Jedna z 9letých hald byla pěstována s vojtěškou, zatímco další 9letá halda a 18letá a 27letá halda byly oplodněny zředěným kapalným hnojem a oříznuty na obiloviny., Daňčí oblasti na okraji těžební místo a pozemek ležící ladem v obilné pole ovládací prvky.
Kataláza a dehydrogenázy činnosti a počty bakterií, aktinomycet, microfungi, cellulolytic a fosfát-mobilizace mikroorganismy, a Pseudomonas fluorescens buňky byly stanoveny. Byla také studována přítomnost proteolytických mikroorganismů, množství Azotobacter chroococcum a intenzita rozkladu celulózy.,
výsledky ukázaly, že enzym činnosti zvýšenou a mikroflóry obohacený jak kvantitativně, tak kvalitativně paralelně s věkem výsypkách. Po 18-27 letech rekultivace se katalázová aktivita a mikroflóra v hromadách staly podobnými aktivitám kontrolních půd. Naproti tomu aktivita dehydrogenázy zůstala mnohem nižší i u 27leté haldy ve srovnání s aktivitou měřenou v kontrolních půdách.,
v oblasti těžby hnědého uhlí Wetterau severně od Frankfurtu nad Mohanem prováděli komplexní průzkum půdy Schröder a Schneider (1992) a Schneider a Schroder (1995). Pro rekultivaci kořisti (spraše; pH 7,4-7,7) byla použita metoda suché depozice. Byly studovány mladé (8-11 let) a staré (20-25 let) kazí pozemky a nerušené půdní pozemky v rámci zemědělského využití.
akumulace organických C a celkového N v průběhu let byla velmi pomalá ve vrstvě 0-30 cm a ještě mnohem pomalejší v hlubších vrstvách kazících parcel., Aktivita dehydrogenázy však byla ve starých kazech výrazně vyšší než u mladých. Úroveň aktivity nerušených půd však nebyla dosažena.
Pro charakterizaci kazí v Niederlausitz (Dolní Lužice) povrchového dolování hnědého uhlí prostoru (Cottbus regionu), Katzur, a Haubold-Rosar (1996) a Kolk a Hüttl (1996) použili enzymological metody.
tyto kořisti jsou velmi kyselé (pH 1,7-3.,5) vzhledem k jejich sirník železa (pyrit, markazit), obsah, od které kyseliny sírové je generován prostřednictvím chemické a bakteriální (Thiobacillus ferrooxydans) zvětrávání; jejich výpisy zůstávají neplodná vegetace po celá desetiletí, ne-li pokryta 100 cm orné vrstvě půdy, nebo nejsou předmětem zlepšení. Pro zlepšení se kazí skládky ošetřují vápnem nebo hnědým uhelným popelem bohatým na bázi (ke zvýšení pH na 5,0 ve vrstvě 0-45 cm, která je nutná pro zalesňování) a minerálními hnojivy (v množství 100-150 kg N, 25-50 kg P a 100-200 kg k ha-1)., Vápno nebo popel by měl být začleněn do kořisti do hloubky 60 cm, lépe 100 cm. Hnojiva jsou pouze začleněna do horní vrstvy kořisti. Poté jsou zesílené kazivé skládky vysazeny druhy lesních stromů.
Katzur, a Haubold-Rosar (1996) zjistili, že aktivity katalasy a substrátu (glukóza)- indukované respirace stanovena v organických povrchových vrstev a topsoils na zlepšil a forestally recultivated zkazit skládky byly vyšší v listnatých než v jehličnatých lesních porostů., Například, v popel-ošetřené kazit výpisy podle různých porostů různého věku, hodnoty aktivity katalasy a dýchání zvýšil v následujícím pořadí: Pinus sylvestris (22 let) < P. sylvestris (27 let) < Quercus rubra-Tilia cordata (31 let) < Populus nigra (29 let). Akumulace C A N byla také nejvyšší pod topolovým stojanem a nejnižší pod 22letým borovým stojanem.,
Kolk a Hüttl (1996) určuje aktivity alkalické fosfatázy v 0-10 cm minerální vrstva mladých (< 5 let) zkazit kopačky osázené rychle rostoucí topol a vrba klony (na Welzow-Süd moje). Pro srovnání sloužily pozemky, které nebyly pokryty lesní půdou (v dole Reichwalde). Tyto kontrolní pozemky neobsahovaly žádné uhlí nebo jen malé množství uhelného prášku.,
cílem aktivity alkalické fosfatázy v kazí vzorku, v dubnu 1996 byl následující: kontrolní pozemku obsahující uhlí < ovládací spiknutí, které obsahují malé množství uhlí prášek < topol pozemku ≈ willow plot.
také bylo zjištěno, že aktivity alkalické fosfatázy je nesrovnatelně citlivější parametr pro charakterizaci kazí, než mikrobiální biomasy, protože mikrobiální biomasa v relativně vysoce fosfatázy-aktivní 0-10 cm minerální vrstva topol a vrba pozemků není měřitelné, je velmi malé.