Stanovení množství dusíku a uhlíku v půdní mikrobiální biomase fumigačně extrakční metodou

Michaela BARTUŇKOVÁ

Bachelor's thesis

Quantification of Nitrogen and Carbon in Soil Microbial Biomass Using Fumigation Extraction Method

Abstract:

Základní charakteristikou mikroorganismů tvořících půdní biomasu je obsah uhlíku a dusíku a změny poměru C:N v půdě odrážejí také změny v mikrobiální biomase. Stanovení celkové biomasy mikroorganismů v půdě většinou spočívá ve vyčíslení komponenty mikrobiální biomasy, nejčastěji uhlíku; nicméně je možné stanovit i další, např. dusík, síru nebo fosfor. Tyto komponenty musí být přítomny ve všech živých buňkách a po jejich odumření musí být buď rychle degradovány, nebo by se měly alespoň stát lehce extrahovatelné. Ke stanovení celkového organického uhlíku (TOC) a celkového dusíku (TN) půdní biomasy, ve třech vzorcích zemědělských půd i ve směsném vzorku (zemina+kompost), byla využita fumigačně extrakční metoda. Fumigací chloroformem byly buňky mikroorganismů lýzovány a byla uvolněna čerstvá organická hmota. Stanovovaný dusík (TN) a uhlík (TOC) byly následně extrahovány síranem draselným z fumigovaných i nefumigovaných vzorků a rozdíl mezi nimi byl pak připisován dané komponentě mikrobiální biomasy. Získané výsledky ukazují, že TOC v biomase testovaných půd se pohyboval v rozmezí 4,7-12,1 mg.25 g-1 sušiny; TN pak v rozmezí cca 0,6-3 mg.25 g-1 sušiny. Poměr C:N biomasy se pohyboval okolo 4-8:1. U směsi zeminy s kompostem, kde byla inhibována respirace půdních mikroorganismů Anoxomerem, bylo prokázáno, že množství TOC a TN korelovalo se stavem půdní biomasy a může tedy signalizovat nepříznivé změny půdní organické hmoty.

Abstract:

The content of carbon and nitrogen is the basic characteristic of the soil microorganisms forming the biomass. The C:N ratio reflects with changes of soil microbial biomass. The determination of the total soil biomass includes analysis of carbon. Nitrogen, sulfur or phosphorus could be also determined. These components should be present in all living cells. These are rapidly degraded, or lightly extracted after cell death. Fumigation extraction method was used for determination of the total organic car-bon (TOC) and total nitrogen (TN) in soil biomass. It was used three samples of agricultural soil and mixture of soil plus compost as well. The microorganism's cells were lysed by chloroform. Organic matter was released. The fumigated and non-fumigated samples were extracted by potassium sulphate. The TN and TOC were determined. It was found that TOC was 4.7-12.1 mg.25 g-1 dry weight and TN was 0.6 3 mg.25 g-1 dry weight. The ratio of C:N in soil microbial biomass was about 4-8:1. It was showed that amount of TOC and TN correlated with content of the soil bio-mass in the mixture of soil and compost incubated with Anoxomer. Soil microbial biomass could indicate a negative change of soil organic matter.

Keywords

fumigačně extrakční metoda, půdní mikrobiální biomasa, uhlík, dusík

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 24. 5. 2013

Accessible from:: 24. 5. 2013

Thesis defence

• Supervisor: Mgr. Petra Jančová, Ph.D.

Tomas Bata University in Zlín

Faculty of Technology

Bachelor programme / field:
Chemistry and Materials Technology / Enviromental Protection Engineering