Vliv zimního chemického ošetření silnic na mikrobiální společenstvo okolních půd

Bc. Eva Trávníčková

Master's thesis

Effects of winter road maintenance on soil microbial communities

Abstract:

Práce se zabývá vlivem zimního chemického ošetření silnic na mikrobiální společenstva okolních půd. V teoretické části je shrnuta problematika posypových materiálů, jejich srovnání co do účinnosti, ceny, zasazením do legislativního rámce a efektů na nejrůznější složky životního prostředí (voda, půda, biota). Zvláštní pozornost byla věnována vlivu na půdní mikroorganismy. V experimentální části jsou popsány dvě kampaně, kde se měřily dvě různé lokality (dva různé ekosystémy) ve dvou různých časech (podzim, jaro). Měřily se chemické (obsahy prvků, iontové výměnné kapacity, pH, vodivost atd.) i mikrobiologické parametry (mineralizace uhlíku a dusíku). Cílem práce bylo objasnit, zda zimní solení způsobuje negativní efekty. Chemické parametry efekt prokázaly, mikrobiologické parametry už méně jednoznačně. Proto byla zařazena část věnovaná molekulární biologii jako možném jiném přístupu – nikoliv hodnocením fyziologického stavu společenstva, ale hodnocením diverzity. V této části je popsán jeden z možných obecných postupů hodnocení bakteriální diverzity. Pro tyto účely byla vybrána skupina nitrifikačních bakterií z důvodu citlivosti procesu nitrifikace ke stresovým vlivům. Obecný postup doplňuje konkrétní návod laboratorního postupu a hodnocení diverzity nitrifikačních bakterií (a archeí) v půdě pomocí genu amoA.

Abstract:

The thesis examines the influence of winter chemical road treatment on soil microbial communities, In theoretical part are summarized issues of deicing materials, their comparison in terms of efficiency, cost, fitting in the legislative frame and their effect on various components of environment (water, soil, biota). Particular attention was paid to the impact on soil microorganisms. Experimental part describes two campains, where two different locations (two different ecosystems respectively) were measured in two different times (autumn, spring). Chemical parameters (concentration of elements, iont exchange capacity, pH, conductivity etc.) and microbiological parameters (carbon and nitrogen mineralization) were measured. The aim was to clarify whether the winter maintenance causes negative effects. Negative effects were prooved by chemical parameters, however the proof of negative effects by microbiological parameters was less clear. Therefore, it was included the part about molecular biology as a different appoach – not evaluation of physiological state of microbial community, but evaluation of diversity. This part describes one possible general practice of assessing bacterial diversity. For this purpose, a group of nitrifyig bacteria was selected due to sensitivity of nitrifying process to stress. General procedure is followed by particular laboratory protocol and assessment of diversity of nitrifying bacteria (and archaea) in soil using amoA gene.

Keywords

zasolení půd, posypové soli, půdní mikroorganismy, diverzita salinization, road deicing salts, soil microorganism, diversity

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 27. 5. 2011

Thesis defence

• Date of defence: 3. 6. 2011
• Supervisor: doc. RNDr. Jakub Hofman, Ph.D.

Masaryk University

Faculty of Science

Master programme / field:
Biology / General Biology