Enzymological forskning i Tyskland
Schröder et al. (1985) har studert, fra fysiske, kjemiske, mikrobiologiske, enzymological, og micromorphological synspunkter, syv profiler av technogenic jord dannet under landbruks-recultivation av krigsbytte (løss; pH-verdien i trinn på 0,01 M CaCl2 ble 7.1-7.9) som resulterte fra the strip mining av brunt kull i Rhinen-regionen. Jordsmonnet studerte var lokalisert i nærheten Grefrath og Berrenrath., I recultivation startet for omtrent 20 år tidligere gjennom redeposition av lagret løss enten som tørt materiale, etterfulgt av utjevning (fem jord), eller så vått materiale (pumping av vann-løss blandingen inn i depresjoner, dvs. slurry poldering), etterfulgt av delvis fordamping av vann (to jord). Recultivation førte til humus og K akkumulering og Na og Mg tap, men på grunn av jordbearbeiding, den 30-50 cm lag av jord ble komprimert og ugjennomtrengelig. I jord dannet gjennom redeposition av tørr løss, den 50-120 cm lag også ofte ble komprimert.,
Dehydrogenase aktivitet var synlig, generelt, bare fra 0-30 cm lag, men selv i dette laget, aktiviteten nådde bare ca 10% av den opprinnelige jorda. Respirasjon (CO2 evolution) var mer intens i de øvre lag enn i de dypere seg, de laveste verdiene blir tatt opp i den komprimerte lag. I hvert lag av det opprinnelige jord, respirasjon pris var større sammenlignet med tilsvarende lag av syv technogenic jord. Lignende resultater ble også oppnådd i forhold til nedbrytning av cellulose., For å forbedre komprimert jord, dyp løsner og drenering ble anbefalt.
I samme kullgruve regionen, men i en annen lokalitet (Gustorf i nærheten Grevenbroich), Lessmann og Krämer (1985) er fast bestemt på, i 1983, noen enzymological og mikrobiologiske parametere i en flatet ødelegge (løss) recultivated med alfalfa for 2 år. Til sammenligning brukte de en innfødt, vegetasjon loamy riverside jord. Denne studien nettstedet ble plassert på Kirchhoven (på ca 33 km fra Gustorf)., Den Gustorf tomten var aldri befruktet og Kirchhoven tomten ble ikke behandlet med mineral gjødsel i de siste 2 årene. Begge tomtene er å tjene som styrer for et eksperiment på organisk gjødsling. Studiene vil fortsette i mange år, og organisk befruktet tomter vil også bli analysert.
unfertilised tomter skilte seg fra hverandre i enzymological og mikrobiologiske parametere av deres 10-20 cm lag., I dette laget, det løss tomten hadde lavere dehydrogenase og urease aktiviteter, inneholdt mindre bakterier, respired mindre sterkt (produsert mindre CO2), og degraderte cellulose saktere enn tomten av innfødte jord. I 35-45 cm lag, var det ingen signifikante forskjeller mellom de to grafene. Profilen differensiering som indikert av enzymological og mikrobiologiske data ble redusert i løss tomten.,
Håndtere problemene jord vurdering i recultivated brun kullgruve området ligger i «Niederrheinische Bucht», Schröder (1986) sammenlignet med en innfødt jord, som er karakteristisk for dette området, med to representative technogenic jord på løss, landbruket recultivation som begynte i 1970. Recultivation av en av disse to jord ble ansett som gode og andre som dårlige. Derfor, i hvert horisonten, bulk tettheten var lavere enn 1.65 g cm− 3 i god recultivated jord og hadde en høyere verdi i dårlig recultivated jord., I 0-40 cm lag, dehydrogenase aktivitet, for eksempel CO2-produksjon og nedbrytning av cellulose viste følgende rekkefølge: naturlig i jord > god recultivated jord > dårlig recultivated jord.
Haubold et al. (1987) gjennomførte en lignende sammenligning med 15 gode og 15 dårlig recultivated jord på løss, også fra den brune kull-området i Rhinen-regionen. De fant at dehydrogenase aktivitet, mikrobiell biomasse, og cellulose nedbrytning i 0-40 cm lag var, generelt, om 50-100% lavere i recultivated jordsmonn enn i den opprinnelige jorda., På samme tid, mener verdiene av disse mikrobiell parametere og de av kjemiske parametere analysert (C, N, Na, K, Mg, og Ca-innhold, og cation exchange capacity) indikerte ingen bemerkelsesverdige forskjeller mellom gode og dårlige recultivated jord. Vi tror at dette funnet, selv om gyldig for dehydrogenase aktivitet (en aktivitet som er avhengig av den forbigående spredning av mikroorganismer), kan ikke brukes til de enzymer som er i stand til å akkumulere i jord-og for å være, i den akkumulerte staten, uavhengig av den forbigående mikrobiell spredning., Aktiviteten av slike enzymer ble ikke analysert av disse etterforskerne.
I andre studier som er gjennomført i samme kull strip mining området, Schröder et al. (1987a) og Schroder (1988a, b) har bestemt, blant andre ting, dehydrogenase aktivitet i 0-40 cm lag av 13 technogenic loamy-silty løss jord dannet etter slurry poldering av krigsbytte etterfulgt av sin landbruket recultivation for 6-25 år, og har funnet ut at aktivitet var betydelig høyere i de eldre jordsmonn enn i de yngre., C -, N -, K-og Ca-innhold, cation exchange capacity, og mikrobiell biomasse også økt betydelig over tid, mens den tidsavhengige reduksjon av karbonat, Na, Mg og innhold og økning av cellulose nedbrytning var ubetydelig. Den signifikante korrelasjoner mellom alder og mikrobielle og kjemiske parametere av technogenic jord hadde følgende koeffisienter. 0.82 (dehydrogenase aktivitet), 0.72 (mikrobiell biomasse). 0.95 (C-innhold), 0.59 (N-innhold), 0.87 (K-innhold), 0.74 (Ca-innhold), og 0.70 (cation exchange capacity).,
Generalising resultatene som oppnås i en komparativ studie av 29 technogenic jord dannet etter redeposition av løss som tørt materiale (16 jord) eller som vått materiale (13 jord) og i tilstøtende native jord under kompakt plantedekket, alle som ligger i brown kull-området i Rhinen-regionen, Schröder (1988b) trakk den konklusjon at dehydrogenase aktivitet, mikrobiell biomasse, og cellulose nedbrytning i nypløyd laget av technogenic jord, inkludert den gamle, nådde bare om 30-50% av de verdier som er registrert i tilsvarende lag av den opprinnelige jorda.,
Müller et al. (1988) har studert, i 1987, den biologiske egenskaper, i tillegg til de kjemiske og fysiske de 12 technogenic jordsmonn ligger i Köln-Bergheim sone (i brunt kull-området i Rhinen-regionen). Disse jordsmonn var recultivated etter redeposition av løss som tørt materiale som 20 år tidligere. Siden den gang, fire av dem ble brukt som lønn og agnbøk skog, fire som beite, og fire som dyrkbar jord.,
Dehydrogenase aktivitet og mikrobiell biomasse var høyest i 0-10 cm lag av beite jord, mellommann i samme lag av skog jord, og lavest i nypløyd layer (0-30 cm) av dyrkbar jord. Akkumulering av humus og N var også mer tydelig i 0-10 cm lag av skog og beite jordsmonn enn i 0-30 cm lag av dyrkbar jord. Dehydrogenase aktivitet og mikrobiell biomasse ble også fastslått i 10-30 cm lag av beite og skog jord og de verdiene som ble oppnådd var lavere enn de som er registrert i 0-10 cm lag., Humus-og N-innhold redusert med prøvetaking dybde i alle jord. Det bør legges til at mange earthworm burrows ble observert i skog og beite jord, men bare et par skjedde i dyrkbar jord.
Selv om den biologiske og kjemiske egenskaper av det 0-10 cm lag var bedre i beite jordsmonn enn i dyrkbar jord, fysiske egenskaper av beite jord var tilfredsstillende, fordi deres 30-40 cm lag ble komprimert under sporet av beitende dyr som herbage dekke ennå ikke var motstandsdyktig mot mekaniske forstyrrelser., I konklusjonen, i løpet av de første tiår recultivated jord er ikke anbefalt for bruk som beite.
I forlengelse av disse undersøkelsene, Schumacher et al. (1993) samplet, i begynnelsen av Mars 1992, to unge (< 12 år) og fire gamle (> 25 år) recultivated ødelegge (løss) plott. En av de unge tomter som finnes dyrkbar jord og den andre var under skog vegetasjon. De fire gamle tomter ble brukt som ikke-manured og gårdstun-manured dyrkbar jord, skog og gressletter, henholdsvis. En innfødt dyrkbar løss jord var kontroll., Prøvetaking dypet var 0-15 og 15-30 cm (dyrket jord), Ah horisonten (for det meste 5-10 cm dybde), og Y1 horisonten (opp til 30 cm dybde) (skog og gressletter jord). Dehydrogenase og invertase aktiviteter, og underlaget-indusert åndedrett (CO2 utviklingen fra glukose-endret prøver) ble alltid høyest i den gamle gressletter jord, og lavest i den unge dyrkbar jord. Både ung og gammel skog jord var mer aktive enn de gamle dyrkbar jord. Overraskende, farmyardmanuring av den gamle dyrkbar jord ikke resultere i økt aktiviteter og respirasjon*., I samstemmighet med disse funnene, organisk C-innhold var lav i dyrkbar jord og viste viktig ansamlinger i rekkefølge: gammel skog jord > gamle gressletter jord > ung skog jord.
I en lignende studie, Schneider et al. (1995) sammenlignet ca 10 – og 25-åringen recultivation ødelegge (løss) plott brukes som dyrkbar jord eller skog. Samplings ble gjort i løpet av våren måneder av perioden 1988-1993. Dehydrogenase aktivitet og substrat-indusert åndedrett fastsatt i både hele jord aggregater (> 1.,5 cm) og i deres ytre, midtre og indre deler fra 5-10 cm lag av 10 – og 25-åringen dyrkbar ødelegge tomter viste ingen signifikante forskjeller avhengig av tomten alder og jord samlede deler. Frå, dehydrogenase aktivitet og åndedrett i 5-10 cm lag av skog jord var betydelig høyere i 25 – enn i 10-år-gamle tomter og økt, innenfor jord-grupper, fra de ytre deler mot den indre kjære, i plott av både aldre., På 20-25 cm lag av samme jord, aktivitet og åndedrett ga lave verdier, var ikke alder-avhengige og ikke viser tydelig forskjeller i de tre delene av jord gruppene. Organisk C-innhold ble funnet igjen samler seg i skog jord. Overflod av ulike virvelløse dyr, inkludert meitemark, var også større i skogen enn i dyrkbar jord., I konklusjonen ble det anbefalt at landbruket recultivation av brunt kull krigsbytte i det studerte området bør begynne med skog recultivation; under slike forhold, dyrkbar jord vil nå en «stadium av modenhet» mer raskt.
Noen av resultatene av den komplekse jord undersøkelser, inkludert enzymological seg, utført i Rhinen brunt kull området og gjennomgått ovenfor, ble gjentatt av Schröder og Schneider (1992) og Schneider og Schröder (1995).,
I Halle-Leipzig sone, Machulla og Hickisch (1988) ble analysert, enzymologically og mikrobiologisk, byttet hauger (hovedsakelig brun loamy eller marly overburdens) som resulterte fra the strip mining av brunt kull på Espenhain. I 1987 ble prøver tatt fra 0-20 cm lag av 1-, 9-, 18-, og 27-åringen hauger. Den 1-årige haugen ble ikke sådd med beskjære planter. En av de 9-årige hauger ble dyrket med alfalfa, mens ytterligere 9-år gamle haugen og 18 – og 27-åringen hauger ble befruktet med utvannet flytende møkk og beskjæres til korn., En brakk området på kanten av gruvedrift i området, og en tomt venstre brakk i en frokostblanding feltet var kontrollene.
Catalase og dehydrogenase aktiviteter og antall bakterier, actinomycetes, microfungi, cellulolytic og fosfat-mobilisering av mikroorganismer, og Pseudomonas fluorescens celler ble bestemt. Tilstedeværelsen av proteolytiske mikroorganismer, overflod av Azotobacter chroococcum, og intensiteten av cellulose nedbrytning ble også studert.,
resultatene viste at enzymet aktiviteter økt og mikrofloraen beriket både kvantitativt og kvalitativt i tråd med alder ødelegge hauger. Etter 18-27 år i recultivation, catalase aktivitet og mikroflora i hauger ble lik de av kontroll jord. Frå, dehydrogenase aktivitet vært mye lavere, selv i den 27-årige haugen i sammenligning med aktiviteten, målt i kontroll jord.,
I Wetterau brunt kull strip mining-regionen, nord for Frankfurt am Main, komplekse jord undersøkelser ble utført av Schröder og Schneider (1992) og Schneider og Schroder (1995). For recultivation av krigsbytte (løss; pH 7.4-7.7), tørr deponering metoden ble brukt. Unge (8-11 år) og gamle (20-25 år) skjemme tomter og uforstyrret jord tomter under landbruket ble studert.
Akkumulering av organisk C og total N i hele år var veldig treg i 0-30 cm lag og enda mye lavere i de dypere lag av skjemme tomter., Men dehydrogenase aktivitet var markert høyere i den gamle ødelegge tomter enn i de unge. Men aktivitetsnivået i uforstyrret jord ble ikke oppnådd.
For karakterisering av krigsbytte i Niederlausitz (Lavere Lusatia) brun kull strip mining området (Cottbus region), Katzur og Haubold-Rosar (1996) og Kolk og Hüttl (1996) har brukt enzymological metoder, også.
Disse pengene er veldig surt (pH 1.7-3.,5) på grunn av deres strykejern disulphide (pyrite, marcasite) innhold, som svovelsyre er generert gjennom kjemisk og bakterielle (Thiobacillus ferrooxydans) forvitring; deres dumper forbli barnløs av vegetasjon i flere tiår, om ikke dekket med en 100-cm tykk cultivable jord-lag eller ikke utsettes for amelioration. For amelioration, byttet dumper er behandlet med lime eller base-rik brun kull blits (for å heve pH 5,0 i 0-45-cm lag som er nødvendig for skogplanting) og med mineral gjødsel (på priser på 100-150 kg N, 25-50 kg P, og 100-200 kg K ha− 1)., Lime eller aske skulle bli innlemmet i rana til en dybde på 60 cm, bedre 100 cm. Gjødsel er bare innlemmet i den øvre ødelegge lag. Deretter, ameliorated ødelegge dumper er plantet med skog treslag.
Katzur og Haubold-Rosar (1996) fant at catalase aktivitet og substrat (glukose)- indusert åndedrett fastsatt i organisk overflate lag og topsoils på ameliorated og forestally recultivated ødelegge dumper var høyere i løvskog enn i barskog står., For eksempel, i ash-behandlet ødelegge dumper under ulike skogen står med ulik alder, verdier av catalase aktivitet og åndedrett økt i følgende rekkefølge: Pinus sylvestris (22 år) < P. sylvestris (27 år) < Quercus rubra-Tilia cordata (31 år) < Populus nigra (29 år). Akkumulering av C og N var også den høyeste under poppel stå og lavest under 22 år gammel furu stå.,
Kolk og Hüttl (1996) bestemmes alkalisk fosfatase aktivitet i 0-10 cm mineral lag av unge (< 5 år) skjemme dumper plantet med rask voksende poppel og willow kloner (på Welzow-Süd min). Ødelegge tomter som ikke er dekket med skog jord (på Reichwalde min) serveres til sammenligningen. Disse, kontroll tomter som finnes ingen kull eller bare små mengder av kull pulver.,
rekkefølgen av alkalisk fosfatase aktivitet i skjemmer samplet i April 1996 var følgende: kontroll tomten inneholder ingen kull < kontroll tomten som inneholder små mengder av kull pulver < poppel tomten ≈ willow tomten.
Det har også blitt funnet at alkalisk fosfatase aktivitet er en sammenlikning mer følsom parameter for karakterisering av krigsbytte enn mikrobiell biomasse, fordi mikrobiell biomasse i relativt høyt fosfatase-aktiv 0-10 cm mineral laget av poplar og willow tomter var ikke målbar, er veldig liten.