cercetare Enzimologică în Germania
Schröder și colab. (1985) au studiat, de la cele fizice, chimice, microbiologice, enzymological, și micromorphological puncte de vedere, șapte profile de soluri tehnogene formate în timpul agricole recultivare de prada (loess; pH-ul în CaCl2 0,01 M a fost de 7.1-7.9) care a rezultat din benzi miniere de cărbune brun în regiunea Rinului. Solurile studiate au fost situate în apropiere de Grefrath și Berrenrath., Recultivare a început acum 20 de ani anterior prin redeposition stocate loess, fie ca material uscat, urmată de nivelare (cinci soluri), sau ca materialul umed (de pompare a apei-loess amestecul în depresiuni, respectiv suspensie poldering), urmată de evaporarea parțială a apei (două soluri). Recultivarea a dus la acumularea de humus și K și la pierderea de Na și Mg, dar din cauza lucrărilor, stratul de sol de 30-50 cm a devenit compactat și impermeabil. În solurile formate prin redepunerea loessului uscat, stratul de 50-120 cm, de asemenea, a devenit frecvent compactat.,activitatea dehidrogenazei a fost detectabilă, în general, numai din stratul de 0-30 cm, dar chiar și în acest strat, activitatea a atins doar aproximativ 10% din cea a solurilor native. Respirația (evoluția CO2) a fost mai intensă în straturile superioare decât în cele mai profunde, cele mai mici valori fiind înregistrate în straturile compactate. În fiecare strat al solurilor native, rata de respirație a fost mai mare în comparație cu straturile corespunzătoare ale celor șapte soluri tehnogene. Rezultate similare au fost obținute și în ceea ce privește descompunerea celulozei., Pentru îmbunătățirea solurilor compactate, s-au recomandat slăbirea profundă și drenajul.
În aceeași mină de cărbune regiune, dar într-o altă localitate (Gustorf lângă Grevenbroich), Lessmann și Krämer (1985) a determinat, în 1983, unele enzymological și parametrii microbiologici într-un nivelat strica (loess) recultivated cu lucernă pentru 2 ani. Pentru comparație, au folosit un sol nativ, vegetal, argilos. Acest sit de studiu a fost localizat la Kirchhoven (la aproximativ 33 km de Gustorf)., Terenul Gustorf nu a fost niciodată fertilizat, iar terenul Kirchhoven nu a fost tratat cu îngrășăminte minerale în ultimii 2 ani. Ambele loturi servesc ca controale pentru un experiment privind fertilizarea organică. Studiile vor continua timp de mulți ani, iar loturile fertilizate organic vor fi, de asemenea, analizate.loturile nefertilizate diferă una de cealaltă în parametrii enzimologici și microbiologici ai stratului lor de 10-20 cm., În acest strat, lotul loess a avut activități de dehidrogenază și urează mai mici, conținea mai puține bacterii, a respirat mai puțin puternic (a produs mai puțin CO2) și a degradat celuloza mai lent decât terenul solului nativ. În stratul de 35-45 cm, nu au existat diferențe semnificative între cele două parcele. Diferențierea profilului, așa cum este indicată de datele enzimologice și microbiologice, a fost redusă în lotul loess.,
de-a Face cu problemele de sol evaluare în recultivated maro mină de cărbune din zona situată în „Niederrheinische Bucht”, Schröder (1986), comparativ cu un nativ sol, caracteristice pentru această zonă, cu două reprezentative soluri tehnogene pe loess, agricole recultivare de care a început în 1970. Recultivarea unuia dintre aceste două soluri a fost considerată bună și cea a celuilalt rău. Astfel, în fiecare orizont, densitatea în vrac a fost mai mică de 1,65 g cm− 3 în solul recultivat bun și a avut o valoare mai mare în solul recultivat rău., În 0-40 cm strat, dehidrogenaza activitate, cum ar fi producția de CO2 și celuloză de descompunere a arătat următoarea ordine: pământul natal > bine recultivated solului > rea recultivated solului.
Haubold și colab. (1987) a efectuat o comparație similară folosind 15 soluri recultivate bune și 15 rele pe loess, de asemenea din zona cărbunelui brun din regiunea Rinului. Ei au descoperit că activitatea dehidrogenazei, biomasa microbiană și descompunerea celulozei în stratul de 0-40 cm au fost, în general, cu aproximativ 50-100% mai mici în solurile recultivate decât în solurile native., În același timp, valorile medii ale acestor parametri microbieni și cele ale parametrilor chimici analizați (conținutul de C, N, Na, K, Mg, Ca și capacitatea de schimb cationic) nu au indicat diferențe remarcabile între solurile recultivate bune și cele rele. Considerăm că această constatare, deși valabilă pentru activitatea dehidrogenazei (o activitate în funcție de proliferarea momentană a microorganismelor), nu poate fi aplicată acelor enzime care sunt capabile să se acumuleze în sol și să fie, în starea acumulată, independente de proliferarea microbiană momentană., Activitatea acestor enzime nu a fost analizată de acești anchetatori.în alte studii efectuate în aceeași zonă de exploatare a benzilor de cărbune, Schröder și colab. (1987a) și Schroder (1988a, b) au determinat, printre altele, activitatea dehidrogenazei în 0-40 cm strat de 13 tehnogene argiloase-prăfoase loessoide și soluri formate după suspensie poldering de prada lor urmată de recultivare agricolă pentru 6-25 de ani, și au constatat că activitatea a fost semnificativ mai mare în vârstă soluri decât la cei mai tineri., De asemenea, conținutul de C, N, K și Ca, capacitatea de schimb cationic și biomasa microbiană au crescut semnificativ în timp, în timp ce scăderea dependentă de timp a conținutului de carbonat, Na și Mg și creșterea descompunerii celulozei au fost nesemnificative. Corelațiile semnificative între vârstă și parametrii microbieni și chimici ai solurilor tehnogene au avut următorii coeficienți. 0,82 (activitate dehidrogenază), 0,72 (biomasă microbiană). 0,95 (conținut C), 0,59 (conținut N), 0,87 (conținut K), 0,74 (conținut Ca) și 0,70 (capacitate de schimb cationic).,
Generalizând rezultatele obținute într-un studiu comparativ de 29 soluri tehnogene formate după redeposition de loess ca material uscat (16 soluri) sau ca materialul umed (13 soluri) și adiacente nativ soluri în cadrul programului compact de plante, toate fiind situate în cărbune brun zona din regiunea Rinului, Schröder (1988b) au ajuns la concluzia că activitatea dehidrogenazei, biomasa microbiană și celuloză de descompunere în stratului arat al solurilor tehnogene, inclusiv pe cele vechi, a ajuns la doar aproximativ 30-50% de valorile înregistrate în corespunzătoare strat de nativ soluri.,
Müller și colab. (1988) a studiat, în 1987, proprietățile biologice, pe lângă cele chimice și fizice, ale 12 soluri tehnogene situate în zona Köln-Bergheim (în zona cărbunelui brun din regiunea Rinului). Aceste soluri au fost recultivate după redepoziția loessului ca material uscat cu 20 de ani înainte. Din acel moment, patru dintre ele au fost folosite ca păduri de arțar și carpen, patru ca pășuni și patru ca terenuri arabile.,activitatea dehidrogenazei și biomasa microbiană au fost cele mai ridicate în stratul de 0-10 cm al solurilor de pășune, intermediare în același strat al solurilor forestiere și cele mai scăzute în stratul arat (0-30 cm) al solurilor arabile. Acumularea de humus și N a fost, de asemenea, mai evidentă în stratul de 0-10 cm al solurilor forestiere și pășunilor decât în stratul de 0-30 cm al solurilor arabile. Activitatea dehidrogenazei și biomasa microbiană au fost, de asemenea, determinate în stratul de 10-30 cm al solurilor de pășune și pădure, iar valorile obținute au fost mai mici decât cele înregistrate în stratul de 0-10 cm., Conținutul de Humus și N a scăzut cu adâncimea de eșantionare în toate solurile. Trebuie adăugat că numeroase vizuini de râme au fost observate în solurile de pădure și pășune, dar doar câteva au apărut în solurile arabile.
Deși biologice și chimice proprietăți de 0-10 cm strat au fost mai bune în pășune soluri decât în solurile arabile, proprietățile fizice ale pășune soluri au fost nesatisfăcătoare, pentru că lor 30-40 cm strat a fost compactat sub pista de pășunat animale ca ierburi de acoperire nu a fost încă rezistente mecanice perturbare., În concluzie, în primele decenii, solurile recultivate nu sunt recomandate pentru utilizare ca pășuni.în continuarea acestor investigații, Schumacher și colab. (1993) incluși în eșantion, de la începutul lunii Martie 1992, doi tineri (< 12 ani) și patru vechi (> 25 de ani) recultivated strica (loess) parcele. Una dintre parcelele tinere conținea sol arabil, iar cealaltă era sub vegetație forestieră. Cele patru parcele vechi au fost folosite ca terenuri arabile neremunerate și de fermă, păduri și pășuni, respectiv. Un sol loess arabil nativ a fost controlul., Adâncimile de eșantionare au fost 0-15 și 15-30 cm (soluri arabile), orizontul Ah (mai ales adâncimea de 5-10 cm) și orizontul Y1 (până la adâncimea de 30 cm) (soluri forestiere și pășuni). Activitățile dehidrogenază și invertază și respirația indusă de substrat (evoluția CO2 din probele modificate de glucoză) au fost întotdeauna cele mai ridicate în solul vechi al pășunilor și cele mai scăzute în solul arabil tânăr. Atât solurile forestiere tinere, cât și cele vechi au fost mai active decât solurile arabile vechi. În mod surprinzător, farmyardmanuring-ul vechiului sol arabil nu a avut ca rezultat creșterea activităților și respirația*., În concordanță cu aceste constatări, C-organic conținut a fost scăzută în solurile arabile și a arătat importante acumulări în ordinea: pădure veche de sol > vechiul sol de pășune > tânără pădure de sol.într-un studiu similar, Schneider și colab. (1995) a comparat parcelele de pradă de recultivare (loess) de 10 și 25 de ani folosite ca terenuri arabile sau păduri. Probele au fost făcute în lunile de primăvară din perioada 1988-1993. Activitatea dehidrogenazei și respirația indusă de substrat sunt determinate în ambele agregate de sol întregi (> 1.,5 cm) și în părțile lor exterioare, medii și interioare din straturile de 5-10 cm ale parcelelor arabile vechi de 10 și 25 de ani nu au prezentat diferențe semnificative în funcție de vârsta parcelei și de părțile agregate ale solului. Contrar, activitatea dehidrogenazei și respirația în 5-10 cm straturi de pădure soluri au fost semnificativ mai mari în 25 – decât în 10 ani de parcele și a crescut, în agregate de sol, de la părțile exterioare spre cele interioare, în parcele de ambele vârstele., La straturile de 20-25 cm ale acelorași soluri, activitatea și respirația au dat valori scăzute, nu au fost dependente de vârstă și nu au prezentat diferențe evidente în cele trei părți ale agregatelor de sol. Conținutul Organic de C a fost găsit din nou să se acumuleze în solurile forestiere. Abundența diferitelor nevertebrate, inclusiv râme, a fost, de asemenea, mai mare în pădure decât în solurile arabile., În concluzie, s-a recomandat ca recultivarea Agricolă a prăzilor de cărbune brun în regiunea studiată să înceapă cu recultivarea pădurilor; în aceste condiții, solurile arabile vor ajunge mai rapid la „stadiul de maturitate”.unele dintre rezultatele investigațiilor complexe ale solului, inclusiv cele enzimologice, efectuate în zona cărbunelui brun Rin și revizuite mai sus, au fost reiterate de Schröder and Schneider (1992) și Schneider and Schröder (1995).,
În Halle-Leipzig zona, Machulla și Hickisch (1988) au analizat, enzymologically și din punct de vedere microbiologic, prada grămezi (predominant maro argilos sau marnos overburdens) care a rezultat din benzi miniere de cărbune brun la Espenhain. În 1987, au fost prelevate probe din stratul de 0-20 cm de grămezi de 1 -, 9 -, 18-și 27 de ani. Heap-ul de 1 an nu a fost semănat cu plante de cultură. Unul dintre mormanele de 9 ani a fost cultivat cu lucernă, în timp ce un alt morman de 9 ani și grămezile de 18 și 27 de ani au fost fertilizate cu bălegar lichid diluat și tăiate la cereale., O zonă necultivată la marginea sitului minier și un teren lăsat necultivat într-un câmp de cereale au fost controalele.au fost determinate activitățile catalazei și dehidrogenazei și numărul de bacterii, actinomicete, microfungi, microorganisme celulolitice și care mobilizează fosfați și celule Pseudomonas fluorescente. De asemenea, au fost studiate prezența microorganismelor proteolitice, abundența Azotobacter chroococcum și intensitatea descompunerii celulozei.,rezultatele au arătat că activitățile enzimatice au crescut, iar microflora sa îmbogățit atât cantitativ, cât și calitativ, în paralel cu vârsta grămezilor de pradă. După 18-27 de ani de recultivare, activitatea catalazei și microflora în grămezi au devenit similare cu cele ale solurilor martor. Dimpotrivă, activitatea dehidrogenazei a rămas mult mai scăzută chiar și în heap-ul de 27 de ani în comparație cu activitatea măsurată în solurile de control.,în regiunea minieră Wetterau brown coal strip, la nord de Frankfurt am Main, au fost efectuate investigații complexe ale solului de către Schröder and Schneider (1992) și Schneider and Schroder (1995). Pentru recultivarea prăzii (loess; pH 7,4-7,7) s-a aplicat metoda de depunere uscată. Au fost studiate parcele tinere (8-11 ani) și vechi (20-25 ani) și parcele de sol neperturbate în uz agricol.acumularea de C organic și N total de-a lungul anilor a fost foarte lentă în stratul de 0-30 cm și chiar mult mai lentă în straturile mai profunde ale parcelelor de pradă., Dar activitatea dehidrogenazei a fost semnificativ mai mare în parcelele vechi de pradă decât în cele tinere. Cu toate acestea, nivelul de activitate al solurilor netulburate nu a fost atins.
Pentru caracterizarea strică în Niederlausitz (Inferior Lusatia) cărbune brun benzi zonă minieră (Cottbus regiune), Katzur și Haubold-Rosar (1996) și Kolk și Hüttl (1996) au aplicat enzymological metode, de asemenea.aceste prăzi sunt foarte acide (pH 1,7-3.,5) din cauza lor sulfură de fier (pirită, marcasite) conținutul, din care acidul sulfuric este generat printr-chimice și bacteriene (Thiobacillus ferrooxydans) intemperii; lor, gropile rămân sterpe de vegetație de zeci de ani, dacă nu sunt acoperite cu un 100-cm grosime stratul de sol arabil sau nu supuse ameliorării. Pentru Ameliorare, haldele sunt tratate cu var sau cenușă de cărbune brun bogat în bază (pentru a ridica pH-ul la 5,0 în stratul de 0-45 cm care este necesar pentru reîmpădurire) și cu îngrășăminte minerale (la rate de 100-150 kg de N, 25-50 kg de P și 100-200 kg de K ha− 1)., Varul sau cenușa trebuie încorporate în pradă la o adâncime de 60 cm, mai bine 100 cm. Îngrășămintele sunt pur și simplu încorporate în stratul superior. Apoi, haldele de pradă ameliorate sunt plantate cu specii de arbori de pădure.
Katzur și Haubold-Rosar (1996) a constatat că activitatea catalazei și substrat (glucoză)- induse de respirație determinate în organic straturile de suprafață și solului pe ameliorate și forestally recultivated strica gropile au fost mai mari la foioase decât în pădure de conifere standuri., De exemplu, în frasin tratat strica haldele sub diferite arboretelor de vârstă diferite, valorile activității catalazei și respirația crescut în următoarea ordine: Pinus sylvestris (22 de ani) < P. sylvestris (27 de ani) < Quercus rubra-Tilia cordata (31 de ani) < Populus nigra (29 de ani). Acumularea de C și N a fost, de asemenea, cea mai mare sub standul de plop și cea mai mică sub standul de pin de 22 de ani.,
Kolk și Hüttl (1996) determină activitatea fosfatazei alcaline în 0-10 cm strat mineral de tineri (< 5 ani) strica gropile de plantat cu rapid-creștere de plop și salcie clone (la Welzow-Süd-al meu). Parcelele stricate care nu sunt acoperite cu sol forestier (la mina Reichwalde) au servit pentru comparație. Aceste parcele de control nu conțineau cărbune sau doar cantități mici de pulbere de cărbune.,
comanda de activitatea fosfatazei alcaline în prada incluși în eșantion în aprilie 1996 a fost următoarea: controlul complot care nu conțin cărbune < control complot care conțin cantități mici de pulbere de cărbune < plop complot ≈ salcie complot.de asemenea, s-a constatat că activitatea fosfatazei alcaline este un parametru incomparabil mai sensibil pentru caracterizarea prăzii decât biomasa microbiană, deoarece biomasa microbiană din stratul mineral de 0-10 cm relativ înalt activ al fosfatazei din parcelele de plop și salcie nu a fost măsurabilă, fiind foarte mică.