Transcript Szubsztrát indukált talajlégzés módszere

Készítette: Simon Andrea
 Anderson
& Domsch, 1978
A
mikrobiális biomassza mérésére
használatos közelítő módszerek egyike.
 Alkalmazható
savanyú
és
nagy
mennyiségű szerves anyagot tartalmazó
talajok esetében is.




Jenkinson & Powlson, 1976 - kloroform
fumigációs inkubációs (CFI) módszer
Anderson & Domsch, 1978 – az előző módszer
alapján közvetlenül becsülhető a mikrobiális
biomassza C-mennyisége
Van De Werf & Verstrade (1987) - a glükózra adott
reakció csak a mikrobiális biomassza aktív részét
érinti
West & Sparling (1986) változtatásokat javasoltak
a SIR módszerben (pl. glükóz-oldat használata)
A szubsztrát indukált respiráció (SIR): a telítési koncentrációban
jelenlevő könnyen hasznosítható szubsztrát (pl. glükóz) hatására a
mikroorganizmusok által adott respirációs válasz.



A respirációs válasz arányos az aktuálisan jelenlevő mikrobiális
biomassza nagyságával, így megfelelő kalibráció esetén a talaj
mikrobiális biomassza becslésére használható.
A módszer az összes mikrobiális biomasszán belül az aktív és
ugyanakkor „glükóz-reagáló” (glucose responsive) populációt
méri.
A mikrobiális biomassza nagyságának ismerete lényeges, mert az
a növényi tápelemek (N, P, S) fontos átmeneti raktára, valamint
több megfigyelés szerint a talajban történő változások
indikátoraként figyelmeztethet a kedvezőtlen folyamatokra.
A szubsztrát (pl. glükóz) talajhoz történő
hozzáadása után mért respirációs választ az
O2 fogyasztás vagy a CO2 képződés alapján
lehet mérni.
Bár az O2-fogyasztás mérése felel meg
egyértelműen az aerob respirációnak, a
képződött CO2 mérésével a kisebb
háttérkoncentráció miatt nagyobb
pontossággal lehet kimutatni a változásokat.
1. Előkészítés:
A talajokat előzőleg szitáljuk.
Meghatározzuk a minták talajnedvességét.
Írjuk rá a minta azonosító kódokat az inkubációs
edényekre.
 Minden mintából legalább 3 ismétlést készítünk az
inkubációs edényekbe. Az edény térfogata legalább
15-szöröse legyen a bemért minta térfogatának.
(Korábban 150 ml szérumpalackot használtak 20 g
talajhoz, újabban 25 ml edényeket 2 g talajhoz)
 Állítsuk be a talajnedvességet a víztartó képesség
kb. 40-50%-ára.



2. Elő-inkubáció:


Az edények tetejét takarjuk le parafilmmel.
Az edényeket helyezzük be 25oC termosztátba 3
napra.
3. Az alkalmazandó glükóz mennyiség
meghatározása:

Vegyük fel a 1, 2, 4, 6, 8 mg glükóz g-1 talaj
sorozatra adott respirációs választ, és válasszuk
azt a glükóz koncentrációt, ami felett már a
respiráció biztosan nem növekszik tovább.
4. Glükóz kezelés:

A
talajmintát
tartalmazó
edényeket
jól
szellőztessük ki, majd az előző pontban
meghatározott glükóz mennyiséget adjuk a
talajhoz.
5. Inkubáció:

A glükóz hozzáadás után várjunk néhány percet,
majd zárjuk le az edényeket szeptummal, és
inkubáljuk 22 oC-on meghatározott ideig (2-4
óra)
6. Mérés:
 Az
edényből
gáztömör
(pl.
Hamilton)
fecskendővel vegyünk gázmintát, és mérjük meg
annak CO2 tartalmát gázkromatográffal.
A
rövid inkubációs idő (2-4 óra) alatti
szaporodás, vagyis új biomassza szintézis
jelentéktelen mértékű.
A
szubsztrátot olyan mennyiségben kell
alkalmazni, hogy ne legyen limitáló.
Ha elfogadjuk, hogy a SIR a metabolikusan aktív
glükóz
hasznosító
mikrobiális
biomassza
kvantitatív indikátora, akkor feltételezhető, hogy
a szezonálisan változó ökológiai tényezők
befolyásolhatják azt.
Elsősorban három tényezőnek lehet kitüntetett
szerepe:
– talajnedvesség - WARDLE és PARKINSON (1990)
– talajhőmérséklet - KAISER és HEINEMEYER
(1993)
– hasznosítható szubsztrát mennyisége - PATRA
(1990)
1990-ben
az
ISO
TC
190-es,
talajminőséggel foglalkozó nemzetközi
bizottsága szabványként elfogadta a
szubsztrát indukált respirációt:
 ISO
14240-1: Talajminőség. A talaj
mikrobiális biomasszájának
meghatározása. 1. rész: Szubsztrát
indukált respirációs módszer



SZILI-KOVÁCS T., 2004. Szubsztrát indukált respiráció
a talajban. Agrokémia és Talajtan. 53. 195–214
KAISER, E. A. et al., 1992. Evaluation of methods to
estimate the soil microbial biomass and the
relationship with soil texture and organic matter. Soil
Biol. Biochem. 24. 675–683.
http://www.taki.iif.hu/talajbio/biomass.html#SIR_m
Alef K. and Nannipieri P. (Editors): Methods in Applied
Soil Microbiology and Biochemistry, Academic Press
Limited, London, 1995