Enzimaktivitások és a fluoreszkáló pszeudomonasz csíraszámok változása a fehér lóhere (Trifolium repens L.) rizoszférájában sókezelés (NaCl) hatására

Hasonló dokumentumok
Szennyvíziszap-adagok hatása a növény (Triticum vulgare L.) talaj rendszer néhány mikrobiológiai és biokémiai tulajdonságára

Hibridspecifikus tápanyag-és vízhasznosítás kukoricánál csernozjom talajon

Szennyvíziszap-kezelés hatása egy étkezési szárazbabfajta (Phaseolus vulgaris L.) növekedésére és rizoszférájának mikrobiális változására

Mikrobiális biomassza és a humuszminőség alakulása trágyázási tartamkísérletben

A talaj fémszennyezésének hatása a parlagfű (Ambrosia elatior L.) fémtartalmára tenyészedényes kísérletben. Összefoglalás. Summary.

AGROTECHNIKAI TÉNYEZŐK HATÁSA A KULTÚRNÖVÉNYEKRE ÉS A GYOMOSODÁSRA

A KUTATÁS CÉLJA, A MUNKATERVBEN VÁLLALT KUTATÁSOK ISMERTETÉSE

A kukoricahibridek makro-, mezo- és mikroelemtartalmának változása a tápanyagellátás függvényében

A nehézfémek, a mikrobák és a magasabb rendű növények közötti kölcsönhatások értékelése és a Gödöllői Mikrobiológiai Műhely

Mikrobiológiai oltóanyagok hatása angolperje növekedésére és a talaj tápelem-tartalmára tenyészedényes kísérletben

Szennyvíziszap hatása egyes talajsajátságokra, a Lycopersicon esculentum L. növekedésére és rizoszféra tulajdonságaira modellkísérletben

A magbank szerepe szikes gyepek fajgazdagságának fenntartásában

Összefoglalás. Summary. Bevezetés

Egy gyökérzónás nádastavas szennyvíztisztító rendszer talajának és szennyvizének elemtartalma

A biogáz gyártás melléktermékének hatása a talaj néhány mikrobiológiai tulajdonságára. Összefoglalás. Summary

MŰTRÁGYÁK ÉS BIOKÉSZÍTMÉNYEK HATÁSA A TALAJ MIKROBIOLÓGIAI AKTIVITÁSÁRA ÉS TERMÉKENYSÉGÉRE

Biogázüzemi fermentlé és Phylazonit MC baktériumtrágya hatása a silókukorica zöldtömegére és a talaj biológiai aktivitására

Növekvı arzén adagokkal kezelt öntözıvíz hatása a paradicsom és a saláta növényi részenkénti arzén tartalmára és eloszlására

Néhány kukorica hibrid mikroorganizmussal történő vetőmagkezelésének hatása a termés hozamára és minőségére

Szalay Sándor a talaj-növény rendszerről Prof. Dr. Győri Zoltán intézetigazgató, az MTA doktora a DAB alelnöke

Tápanyag antagonizmusok, a relatív tápanyag hiány okai. Gödöllő,

1. melléklet A ciklodextrin hatásának jellemzése mikroorganizmusok szaporodására Murányi Attila

A TALAJTAKARÁS HATÁSA A TALAJ NEDVESSÉGTARTALMÁRA ASZÁLYOS IDŐJÁRÁSBAN GYÖNGYÖSÖN. VARGA ISTVÁN dr. - NAGY-KOVÁCS ERIKA - LEFLER PÉTER ÖSSZEFOGLALÁS

AZ MTA TALAJTANI ÉS AGROKÉMIAI KUTATÓINTÉZET RÖVID BESZÁMOLÓJA A MOKKA TÉMA KERETÉBEN VÉGZETT MUNKÁKRÓL FITOREMEDIÁCIÓ

Összefoglalás. Summary

Fiatal kutatói beszámoló

Egy mangánbánya iszapjának növényfiziológiai vizsgálata

A kukorica vízfelhasználása. Összefoglalás. Summary. Bevezetés

SZENT ISTVÁN EGYETEM NÉHÁNY SZIKI NÖVÉNY ÉS A RIZOSZFÉRA MIKROORGANIZMUSOK KÖZÖTTI INTERAKCIÓK. Doktori értekezés tézisei.

Agrárkönyvtári Hírvilág, XX. évfolyam 3. szám Ajánló bibliográfia. Árpa

Nagy László Nagy László Géza Tóth Brigitta Makleit Péter Veres Szilvia Biotrágyák hatása napraforgó (Helianthus annuus L.) fiziológiai paramétereire

Szennyvíziszappal kezelt Medicago sativa L. növekedésének és rizoszféra tulajdonságainak monitorozása modellkísérletben

Földi mandula (Cyperus esculentus L.)

PARABOLIKUS HATÁSFÜGGVÉNY ÉRTELMEZÉSE

A mangán toxicitás mérséklése baktérium tartalmú trágyákkal Reduction of Mn-toxicity effect with the use of bacteria containing fertilizer

Összefoglalás. Summary. Bevezetés

Effect of sowing technology on the yield and harvest grain moisture content of maize (Zea mays L.) hybrids with different genotypes

A magyar racka juh tejének beltartalmi változása a laktáció alatt

OTKA NN Szabó András és Balog Kitti

OTKA Nyilvántartási szám: T ZÁRÓJELENTÉS

1 LATKOVICS GYÖRGYNÉ, 2 FÜLEKY GYÖRGY és 2 TOLNER LÁSZLÓ,

Ipari melléktermékek vizsgálata a növények tápanyag-utánpótlásában

Rezisztens keményítők minősítése és termékekben (kenyér, száraztészta) való alkalmazhatóságának vizsgálata

Nitrogén- és szénvegyületek átalakulásának követése egy többlépcsős biológiai szennyvízkezelő rendszerben

Correlation & Linear Regression in SPSS

Hulladéklerakók talaj mikroorganizmus közösségeinek és enzim aktivitásának vizsgálata a Felső-Tisza árterein

Talajtakaró anyagok hatása a talajlégzésre homoktalajon

BIODÍZELGYÁRTÁS MELLÉKTERMÉK (GLICERIN) HATÁSA A TALAJ NITROGÉNFORMÁIRA ÉS AZ ANGOLPERJE KEZDETI FEJLŐDÉSÉRE

Egyetemi doktori (PhD) értekezés tézisei. Kukorica kultúrában alkalmazott herbicidek hatása a talaj mikrobiológiai aktivitására.


A SZULFÁTTRÁGYÁZÁS HATÁSA AZ ŐSZI BÚZA KÉMIAI ÖSSZETÉTELÉRE ÉS BELTARTALMI ÉRTÉKMÉRŐ TULAJDONSÁGAIRA. DOKTORI (PhD) ÉRTEKEZÉS TÉZISEI KALOCSAI RENÁTÓ

1. A kutatás célja, a munkatervben vállalt program A korábbi ( ) OTKA kutatás folytatásaként a természetvédelmi területbe beágyazódott,

A KUKORICA STRESSZREZISZTENCIA KUTATÁSOK EREDMÉNYEIBŐL

PhD thesis. Levente Kardos. Supervisor: Dr. Gyula Záray, professor, DSc

Komposztált vágóhídi melléktermékek hatása szántóföldi növények terméshozamára. Összefoglalás

A DOKTORI (Ph.D.) ÉRTEKEZÉS TÉZISEI. Sajben-Nagy Enikı Ilona

2. Fotometriás mérések II.

A rosszindulatú daganatos halálozás változása 1975 és 2001 között Magyarországon

Környezetben részlegesen lebomló műanyag fóliák degradációjának nyomon követése

ALACSONY TELJESÍTMÉNYŰ MIKROHULLÁM HATÁSA A MUST ERJEDÉSÉRE

Makroelem-eloszlás vizsgálata vizes élőhely ökotópjaiban

TEGZESEGYÜTTESEK (TRICHOPTERA) DIVERZITÁSA A KEMENCE-PATAK VÍZGYŰJTŐJÉNEK (BÖRZSÖNY) GÁZLÓ ÉS MEDENCE ÉLŐHELYTÍPUSAIBAN

Városi légszennyezettség vizsgálata térinformatikai és matematikai statisztikai módszerek alkalmazásával

Abstract. 1. Bevezetés

Talajaink klímaérzékenysége, talajföldrajzi vonatkozások. Összefoglaló. Summary. Bevezetés

Baranyáné Dr. Ganzler Katalin Osztályvezető

Animal welfare, etológia és tartástechnológia

A burgonya (Solanum tuberosum L.) sótűrő képességének és kalluszindukciójának vizsgálata in vitro módszerek alkalmazásával

Supporting Information

A Mikro-Vital baktériumtrágyák. Elméletek és eredmények

A búza (Triticum aestivum L.) glutamin szintetáz enzim viselkedése abiotikus stresszfolyamatok (a szárazság- és az alumíniumstressz) során

AZ ÖKOLÓGIAI ÉS KONVENCIONÁLIS MŰVELÉS ALÁ ESŐ NYÍRSÉGI TALAJOK MIKROBIOLÓGIAI ÉS TALAJKÉMIAI VIZSGÁLATAI. Bevezetés

(11) Lajstromszám: E (13) T2 EURÓPAI SZABADALOM SZÖVEGÉNEK FORDÍTÁSA

Bevezetés, irodalmi áttekintés

A MAGYARORSZÁGI TERMESZTÉSŰ DOHÁNYOK NITROGÉN TÁPANYAG IGÉNYE A HOZAM ÉS A MINŐSÉG TÜKRÉBEN. Gondola István

Talaj mikrobiális biomasszatartalom. meghatározásának néhány lehetősége és a módszerek komparatív áttekintése

A MINTAVÉTELI ERŐFESZÍTÉS HATÁSA A MINTAREPREZENTATIVITÁSRA EFFECT OF SAMPLING EFFORT ON THE SAMPLE REPRESENTATIVENESS

Hulladéklerakók mikrobiológiai szempontú jellemzése. Microbiological examination of dump sites

A bokaízület mozgásterjedelmének változása lábszárhosszabbítás során, állatkísérletes modellen *

A szennyvíztelepi biogáz termelő fermentációs folyamatok nyomon követése kémiai és biokémiai módszerekkel. Doktori értekezés tézisei.

Újabb eredmények a borok nyomelemtartalmáról Doktori (PhD) értekezés tézisei. Murányi Zoltán

Hasznos és kártevő rovarok monitorozása innovatív szenzorokkal (LIFE13 ENV/HU/001092)

Tárgyszavak: városökológia; növényvédelem; ózon.

FAMILY STRUCTURES THROUGH THE LIFE CYCLE

A BÜKKI KARSZTVÍZSZINT ÉSZLELŐ RENDSZER KERETÉBEN GYŰJTÖTT HIDROMETEOROLÓGIAI ADATOK ELEMZÉSE

Búzaszalma felhasználása a denitrifikációs veszteség csökkentésére

KUTATÁSI JELENTÉS. DrJuice termékek Ezüstkolloid Hydrogél és Kolloid oldat hatásvizsgálata

Mikrobiális fitáz enzim előállítása és jellemzése

AZ ÁRPA SZÁRAZSÁGTŰRÉSÉNEK VIZSGÁLATA: QTL- ÉS ASSZOCIÁCIÓS ANALÍZIS, MARKER ALAPÚ SZELEKCIÓ, TILLING

A TÓGAZDASÁGI HALTERMELÉS SZERKEZETÉNEK ELEMZÉSE. SZATHMÁRI LÁSZLÓ d r.- TENK ANTAL dr. ÖSSZEFOGLALÁS

Elymus elongatus cv. Szarvasi-1 energiafű talajfüggő biomassza produkciója és néhány rhizobiológiai tulajdonsága. Czakó-Vér Klára 1 Biró Borbála 2

GYEPTALAJOIC FIZIKAI, K MIAI ES M1KROBIOLOGIAI SELLEMZOINEK OSSZEHASONLiTASA

HALLGATÓI KÉRDŐÍV ÉS TESZT ÉRTÉKELÉSE

Miskolci Egyetem Gazdaságtudományi Kar Üzleti Információgazdálkodási és Módszertani Intézet. Correlation & Linear. Petra Petrovics.

A FULVOSAV ÉS A HUMINSAV BIOLÓGIAI HATÁSÁNAK VIZSGÁLATA PATKÁNYOKON

J E L E N T K E Z É S I L A P fokozatszerzésre

KOMMUNÁLIS SZENNYVÍZISZAP KOMPOSZTÁLÓ TELEP KÖRNYEZETI HATÁSAINAK ÉRTÉKELÉSE 15 ÉVES ADATSOROK ALAPJÁN

Perzisztens növényvédı szerek hatástartam és lebomlásvizsgálatai

A talajsavanyodás által előidézett egyéb talajdegradációs folyamatok és az ezekre vonatkozó indikátorok kidolgozása Bevezetés Anyag és módszer

Collembola elkerülési teszt. Készítette: Szilágyi Szabina

Átírás:

AGROKÉMIA ÉS TALAJTAN 53 (2004) 3 4 367 376 Enzimaktivitások és a fluoreszkáló pszeudomonasz csíraszámok változása a fehér lóhere (Trifolium repens L.) rizoszférájában sókezelés (NaCl) hatására 1 A. A. KHALIF, 1 H. ABDORHIM, 1 HOSSAM. E. A. F. BAYOUMI, 2 FÜZY ANNA és 1 KECSKÉS MIHÁLY 1 Szent István Egyetem, Környezettudományi Doktori Iskola, Gödöllő Budapest és 2 Rhizobiológiai Kutatórészleg, MTA Talajtani és Agrokémiai Kutatóintézet, Budapest A talajlakó mikroorganizmusok termelte intra- és extracelluláris enzimek katalizátorként befolyásolják a tápanyag-körforgalomban szerepet játszó folyamatokat, minőségüktől és mennyiségüktől függően alkalmasak lehetnek a teljes vagy specifikus mikrobiális aktivitások becslésére is (MIKANOVÁ et al., 2001). Az enzimek között a foszfatáznak a növények táplálásában betöltött szerepe a leginkább közismert. A proteineknek a proteázok általi hidrolízise a talajban lejátszódó szerves-n-körforgás egyik fontos lépése, amely eredményesen járul hozzá a talaj termékenységének megtartásához. Az állati, növényi és mikrobiális anyagok bomlása során az amidok hidrolízisét az ureáz és az amidáz végzi (DASH & PANDA, 2001). A β-glükozidázok fontos szerepet játszanak a cellulóz glükózzá történő teljes lebontásában. A dehidrogenáz és a kataláz enzimek a redoxfolyamatok általánosan elterjedt katalizátorai, mennyiségük szintén a talaj mikrobiális aktivitására utalhat. (TABATABAI, 1982; ANTAL & ANTON, 1986; ANTON et al., 1994). Az ozmolaritás a mikroorganizmusok élettani környezetét meghatározó egyik legfontosabb tényező, mely közvetlenül befolyásolja a talaj termőképességét is. BATRA és MANNA (1997) közönséges sós, alkalikus és sós alkalikus talajban fehér lóherével in vitro vizsgálta a sótartalomnak a rizoszférában élő fluoreszkáló pszeudomonasz populáció sűrűségére és az enzimaktivitásokra kifejtett hatását. Mások kimutatták, hogy növekvő sókoncentráció hatására a Gram-pozitív baktériumokban a prolin (BROWN, 1978), a Gram-negatív baktériumokban pedig a glutamát (HUA et al., 1982) halmozódik fel, és a rizoszféra mikrobiális összetétele a talajállapottal összefüggésbe hozható (BIRÓ et al., 2002). SAKAI és munkatársai (1995) szervetlen ionok hatását vizsgálták táptalajban a Pseudomonas putida és a P. fluorescens szaporodására, melyeket magas és alacsony sókoncentrációjú talajban termesztett spenótgyökerekből izolál- Postai cím: HOSAM E. H. T. BAYOUMI, Szent István Egyetem Környezettudományi Doktori Iskola, 1111 Budapest, Budafoki út 59. E-mail: kecskes@mpv.huninet.hu

368 KHALIF et al. tak. A vizsgált ionok (K +, Na +, Ca 2+, Mg 2+, Cl -, NO 3 -, és SO 4 2- ) közül a kalcium gátolta leginkább a kontrollizolátumok növekedését. A magasabb sókoncentrációjú talajból származó baktériumok ugyanakkor a fokozatos adaptálódás miatt nagyobb Ca 2+ -tűrőképességgel voltak jellemezhetők. Eredményeik arra engednek következtetni, hogy a fluoreszkáló pszeudomonasz baktériumoknak a már korábban is jelzett (BIRÓ et al., 1998) jó túlélő képessége és erős gyökérkolonizáló aktivitása eredményesen járulhat hozzá a káros környezeti stressztényezők elviseléséhez, és így közvetve kedvezően hat a magasabb rendű növények környezeti adaptációjára is Munkánk során azt vizsgáltuk, hogy a fehér lóhere talajához különböző mennyiségben adagolt NaCl hatására miként változik meg az egyes enzimek aktivitása és a fent jelzett fluorescens-putida típusú Pseudomonas baktériumok csíraszáma a rizoszférában. Anyag és módszer A fluoreszkáló pszeudomonaszok kimutatása A kísérletekben Gödöllő környékéről származó homokos, 1,2% humusztartalmú, barna erdőtalajt (ph KCl = 4,67) használtunk. A talaj sótartalmának növelésére 99,5%-os tisztaságú NaCl-ot alkalmaztunk 0, 0,1, 0,2, 0,4, és 0,8 tömeg % arányban száraz talajra vonatkoztatva. Edényenként 25 db fehér lóhere magot (Trifolium repens L.) vetettünk el, melyeket 2 cm vastag talajréteggel takartunk be. Két hét elteltével a magból kikelt csíranövényeket 15 szálra ritkítottuk, és a továbbiakban a cserepeket szükség szerint öntöztük steril, desztillált vízzel. A növényeket üvegházban, természetes fényen (14 órás fotóperiódusnál), 23 ± 2 C-on neveltük 50 napig, majd gyökerestől kivettük őket a talajból, és folyó csapvízzel tisztára mostuk a rátapadó talajrészecskék eltávolítása céljából. Ezt követően a gyökereket apróra vágtuk, majd steril, 0,85%-os sótartalmú fiziológiás vízben, dörzsmozsárban homogenizáltuk. A feltárt gyökérmintákból steril fiziológiás vízzel hígítási sort készítettünk. Mintánként 0,1 ml-t King-B (KING et al., 1954) és Pseudosel agar táptalajra szélesztettünk fluoreszkáló pszeudomonasz törzsek izolálása céljából. A táptalajokhoz cikloheximidet (100 μg ml -1 ) és benomilt (30 μg ml -1 ) adtunk a gombák elszaporodásának megakadályozása céljából. A táplemezeket 30 C-on inkubáltuk, majd két nap után megszámoltuk a kinőtt telepeket. Ezekből random módon izolálást végeztünk King-B agarra, hígítással és tápagarlemezen történő szélesztéssel megtisztítottuk, és +4 C-on tároltuk a későbbi vizsgálatokig. Az izolált fluoreszkáló pszeudomonaszok meghatározása a BBL Crystal identifikációs rendszerrel történt. A rizoszférában élő mikrobiótát NAUTIYAL és DION (1990) módszerével jellemeztük.

Enzimaktivitások és a fluoreszkáló pszeudomonasz csíraszámok változása 369 Az enzimaktivitások mérése A dehidrogenázaktivitás méréséhez 1 g talajmintát 0,2 ml 4%-os 2-P-iodofenil-3-P-nitrofenil-5-fenil-tetrazólium kloridba (INT) áztattuk 22 C-on, fénytől védve. A talajban keletkezett iodonitrotetrazólium formazánt (INTF) etilénklorid és aceton 1:1,5 arányú elegyével extraháltuk, koncentrációját spektrofotométeren mértük meg 490 nm-es hullámhosszon (GARCÍA et al., 1993). Az aktivitást INTF μg/g száraz talaj mértékegységben fejeztük ki. A katalázaktivitást a talajmintákban H 2 O 2 hozzáadását követően permanganometriás eljárással mértük meg (TABATABAI & BREMNER, 1970). Az aktivitást μmol O 2 /perc/g száraz talaj mértékegységben fejeztük ki. Az ureázaktivitás meghatározásához 2 ml foszfát-pufferoldatot (ph = 7) és 0,5 ml 6,4%-os karbamid-oldatot adtunk 0,5 g talajhoz, majd 30 C-on inkubáltuk 90 percig. Ezután az elegyet steril desztillált vízzel 10 ml-re hígítottuk, majd NH + 4 -szelektív elektróddal megmértük a 0,1 ml 10 M-os NaOH-dal felszabadított NH + 4 -koncentrációt. Minden talajmintával kontrollvizsgálatot is végeztünk, karbamid hozzáadása nélkül (NANNIPIERI et al., 1980). Az enzimaktivitást a felszabadult NH + 4 -N mennyiségével (μmol g talaj -1 h -1 ) jellemeztük. A proteázaktivitás mérése során 2 ml foszfát-pufferoldatot (ph = 7) és 0,5 ml 0,05 M N-α-benzoil-L-arginamid szubsztrátumot adtunk 0,5 g talajmintához, majd 37 C-on 90 percig inkubáltuk. Ezután az elegyet 10 ml-re hígítottuk steril + desztillált vízzel. A felszabadult NH 4 koncentrációját az ureáz meghatározására alkalmazott módon mértük (NANNIPIERI et al., 1980). Az aktivitást a felszabadult NH + 4 -N (μmol g száraz talaj -1 h -1 ) mennyiségével jellemeztük. A foszfatázaktivitást TABATABAI és BREMNER (1969) módszere szerint mértük meg, s a felszabadult p-nitrofenol mennyiségével (μmol PNP g száraz talaj - 1 h -1 ) jellemeztük. A β-glükozidáz-aktivitás mérése a MASCIANDARO és munkatársai (1994) által leírt módszerrel történt. Az eredményt a felszabadult p-nitrofenol mennyiségével (μmol PNP g száraz talaj -1 h -1 ) jellemeztük. Statisztikai analízis A kísérleteket teljes randomizált blokk elrendezésben, három ismétléssel végeztük. A kezelések közötti statisztikai különbségek meghatározásához varianciaanalízist (ANOVA) használtunk. A szignifikáns differenciát (SzD) P 0,05 szinten állapítottuk meg. Eredmények Kísérleteinkben a Gram negatív baktériumok domináltak a lóhere rizoszférájában (80%), s közöttük is két Pseudomonas faj uralkodott (1. táblázat). A teljes fluoreszkáló pszeudomonasz populáció 40,1%-át a P. fluorescens, míg 23,8%-át a P. putida tette ki.

370 KHALIF et al. 1. táblázat A rhizobaktérium populáció összetétele a fehér lóhere (Trifolium repens) rizoszférájában gödöllői barna erdőtalajon, 50 napi üvegházi termesztés után (1) A rhizobaktérium populáció összetétele a) Gram negatív b) Pálcika alakú c) Fluoreszkáló pszeudomonaszok Pseudomonas fluorescens Pseudomonas putida (2) Részarány (%) 79,9 69,8 46,3 18,5 11,0 d) Gram pozitív 20,1 A talaj NaCl-kezelése jelentős változásokat eredményezett a fluoreszkáló pszeudomonasz populációban (2. táblázat). A NaCl-koncentráció növelésével számuk jelentősen növekedett a gyökérfelszínen egészen a 0,4%-os NaClkoncentrációig. A legmagasabb értéket 0,2%-os koncentráció mellett mértük (3,9 10 4 CFU g -1 talaj), de a vizsgált koncentrációk közül a 0,8%-os sem gátolta a baktériumok szaporodását. 2. táblázat A fluoreszkáló pszeudomonaszok számában bekövetkező változás a fehér lóhere (Trifolium repens) rizoszférájában megnövekedett sókoncentrációk hatására (1) NaCl-kezelés (%) 0 0,1 0,2 0,4 0,8 (2) Fluoreszkáló pszeudomonaszok mennyisége (CFU 10 4 ) 1,9 2,8 3,9 3,6 2,1 a) SzD (P 0,05) 0,25 A rizoszférában mért enzimaktivitásokra vonatkozó adatokat a 3. táblázat foglalja össze. A dehidrogenáz a rizoszférában található mikroorganizmusok metabolikus tevékenységét jelzi, a kataláz pedig a talajban élő aerob mikroorganizmusok számára utal. A kezelt talajban a megemelkedett sótartalom nem befolyásolta hátrányosan a mikroorganizmusok metabolikus tevékenységét. Így magasabb NaCl-koncentráció értékeknél (0,2 0,4%) fokozott enzimaktivitásokat figyeltünk meg, a legnagyobb aktivitást pedig a 0,2%-os NaCl-értéknél mértük. A dehidrogenáz- és a katalázaktivitás fokozódott még 0,4%-os NaClkoncentráció mellett is. Mindkét enzim aktivitása csökkent azonban a kontrollhoz viszonyítva 0,8%-os NaCl-koncentráció mellett. Az eredmények szerint az

Enzimaktivitások és a fluoreszkáló pszeudomonasz csíraszámok változása 371 oxidoreduktázokra a talaj növekvő sótartalma különbözőképpen hat, jelezvén, hogy a mikroorganizmusoknak a sókoncentráció növekedésére adott fiziológiai válaszreakciói különböznek. A nitrogénkörforgásban szerepet játszó hidrolitikus enzimek, a proteáz és az ureáz aktivitásának maximális értékét egyaránt 0,2%-os koncentráció mellett mértük. Ezen enzimek aktivitása még 0,4%-os érték mellett is magasabb volt, mint a kontrollnövények rizoszférájában, 0,8%-os értéknél azonban kismértékben csökkent. 3. táblázat A talaj NaCl-kezelésének a különböző enzimek aktivitására kifejtett hatása a fehér lóhere (Trifolium repens) rizoszférájában (1) Enzimek és mértékegységeik (g -1 talaj) (2) Enzimaktivitás különböző NaCl-koncentrációknál (három ismétlés átlaga) 0% 0,1% 0,2% 0,4% 0,8% SzD a) Dehidrogenáz μg INTF 147 159 183 167 121 14,6 b) Kataláz μmol O 2 min -1 1,9 2,3 2,7 2,6 1,8 0,25 c) Proteáz μmol NH 3 h -1 2,3 2,7 3,1 2,4 2,1 0,25 d) Ureáz μmol NH 3 h -1 2,1 2,5 3,3 2,9 1,8 0,38 e) Foszfatáz μmol PNP h -1 144 113 97 84 61 19,5 f) β-glükozidáz μmol PNP h -1 219 192 181 173 151 15,7 Megjegyzés: A -gal jelölt érték szignifikáns eltérést mutat a kontrollnövényeknél mért értékekhez viszonyítva (P 0,05). A szignifikáns differencia értéket P 0,05 szinten állapítottuk meg A foszfatáz és a β-glükozidáz rizoszférában mért aktivitásának változása a sókezelés hatására eltért az előző négy enzimétől: a sókoncentráció növekedésével ugyanis fokozatosan csökkent. A foszfatáz aktivitása a talajhoz adott NaCl-adagok emelésével nagyobb mértékben csökkent, mint a β-glukozidázé. Ez az aktivitáscsökkenés szignifikáns volt (P 0,05) bármely sókoncentráció alkalmazásakor. Az eredmények megvitatása A fehér here gyökérkörnyezetében a sókezelés hatására szignifikánsan megváltozott a fluoreszkáló pszeudomonasz baktériumok csíraszáma, A logtranszformált adatok a sókoncentrációval párhuzamosan egy átmeneti emelkedést mutattak, majd a legnagyobb NaCl-dózis hatására a kontrollnak megfelelő szintre csökkentek. Ez a tendencia a szikes talajok eltérő sótartalmánál tapasztalt mikrobaszám-értékekkel megfelelő egyezést mutat természetes körülmények között is (FÜZY et al., 2003). A kezeletlen kontrollban is a pszeudo-

372 KHALIF et al. monaszok uralták a fehér here rizoszféráját, ami összhangban volt MARILLEY és ARAGNO (1999) vizsgálati eredményével, akik PCR-technikát alkalmaztak a fehér here és az angol perje rizoszférájában a mikrobiális változások nyomon követésére. A sókezelés hatására a pszeudomonaszok számának növekedését ily módon a nem kitenyészthető community analízis is jelezte. Ez a változás többféleképpen magyarázható. A talaj megnövekedett sótartalma a negatív kemotaxis révén a pszeudomonaszokat a kiegyenlítettebb környezetet jelentő rizoszférába irányítja, így azok ott nagyobb számban jelenhetnek meg. Ehhez kapcsolódóan ellentmondó adatokat közöl MATSUGUCHI és SAKAI (1995), akik tenyészedény-kísérletben a gyökérmentes talaj Gram-negatív baktérium-csíraszámában a sókezelés hatására nem találtak eltérést, a fluoreszkáló pszeudomonaszok populációja ugyanakkor gyökérhatás nélkül is nőtt. Korábbi adataink alapján is (BIRÓ et al., 2002; FÜZY et al., 2003) feltételezzük tehát, hogy a sóhatás a különféle baktériumcsoportok számának alakulásánál nem azonos mértékben jelentkezik. Az egyes sóérzékeny baktériumcsoportok háttérbe szorulása által a sótoleráns fajok a szabadon maradt ökológiai tér benépesítése révén is felszaporodhatnak. Ehhez hasonló mechanizmus útján is megnőhetett ily módon a fluoreszkáló pszeudomonaszok csíraszáma az általunk vizsgált fehér here rizoszférájában is a sókezelés hatására. MATSUGUCHI és SAKAI (1995) spenótnövények rizoszférájában a Gram-negatív populáció gyarapodását tapasztalta, de a fluorescens-putida típusú pszeudomonaszok számában változást nem érzékeltek. Ezt a tényt a különböző növényfajok rizoszférájának az eltérő volta (ISMAIL, 2003), illetve mikrobiális összetétele magyarázhatja, ami a kezdeti különbségek után térben és időben, illetve az egyéb kezelési vagy klimatikus viszonyoktól is erősen befolyásolt módon (SZABÓ, 1992) dinamikusan változik. A talaj sótartalmának megváltozása miatt módosuló mikrobióta összetételének változása azért is figyelmet érdemel, mert az más, a sóra kevésbé érzékeny mikrobák számának és aktivitásának változását okozhatja (GARCIA & HERNANDEZ, 1996). A Gram-negatív baktériumok köztük főként a Pseudomonas nemzetség tagjai pl. jelentősen gátolhatják a Trichoderma gombák talajban való megtelepedését (NAÁR et al., 1997, 1999). E gombák közismert antagonistaként képesek meggátolni a talajlakó kórokozó gombák elszaporodását (NAÁR & KECSKÉS, 1998), így a sótartalom növekedése akár a pszeudomonaszokkal szemben toleráns fitopatogén gombák elszaporodását is eredményezheti. A talaj sókezelésének hatására szignifikánsan megváltozott mind a hat vizsgált enzim aktivitása, ennek mértéke ugyanakkor nem azonos módon nyilvánult meg. A dehidrogenáz, a kataláz, a proteáz és az ureáz enzimek aktivitása a fluoreszkáló pszeudomonaszok csíraszámának változásához hasonló tendenciát mutatott, míg a foszfatáz- és a β-glükozidáz-aktivitás már a legkisebb NaCldózis hatására is statisztikailag jelentős mértékben csökkent. Ez arra utal, hogy az első négy enzim aktivitásának növekedésében fontos szerepet játszhatott a

Enzimaktivitások és a fluoreszkáló pszeudomonasz csíraszámok változása 373 pszeudomonaszok számának emelkedése, míg a foszfatáz- és a β-glükozidázaktivitás csökkenését a sóérzékeny baktériumok háttérbe szorulása okozhatta. FRANKENBERGER és BINGHAM (1982) ugyan kimutatta a sótartalom növekedésének különböző enzimek tevékenységére kifejtett gátló hatását, azonban a vizsgálatunkban alkalmazott sókoncentráció alacsonyabb volt, így feltételezhető, hogy a talaj NaCl-kezelése nem közvetlenül az enzimfehérjék aktivitására volt hatással, hanem az azokat termelő mikrobióta összetételének megváltozása révén, közvetve befolyásolta azt. Jelen munkánkkal is igazoltuk ily módon, hogy a növényi rizoszféra kitenyészthető mikrobiális és összesített vagy specifikus enzimaktivitása a környezeti változások érzékeny indikátora. Összefoglalás Üvegházi körülmények között savanyú barna erdőtalajban nevelt fehér here (Trifolium repens L.) növények rizoszférájának sókezelés hatására bekövetkező változását ellenőriztük. Megvizsgáltuk a különböző sókoncentrációknak (0, 0,2, 0,4, 0,6 és 0,8 tömeg %) a baktériumnépesség összetételére és a különböző talajenzimek aktivitására gyakorolt hatását. Megállapítottuk, hogy a talaj sótartalma közvetlenül befolyásolta a rizoszférában található fluoreszkáló pszeudomonaszok csíraszámát. A legsűrűbb populáció a 0,2% NaCl-ot tartalmazó talajban volt mérhető, ahol a fluoreszkáló pszeudomonaszok között a Pseudomonas putida és a P. fluorescens fordultak elő a legnagyobb számban. A pszeudomonaszok ily módon jól tolerálják a talaj magas NaCl-tartalmát, és gyökérkolonizáló tevékenységet képesek kifejteni a magas NaCl-tartalmú talajban is. A sókoncentráció növelésével kezdetben (a 0,2 0,4%-os tartományban) jelentősen növekedett a dehidrogenáz, kataláz, és ureáz enzimek aktivitása. A proteáz enzimek aktivitásmaximuma a 0,1 0,2% NaCl-koncentráció tartományba esett. A 0,4%-nál magasabb koncentrációkban a kontrollhoz hasonló mértékűre csökkent mind a négy enzim aktivitása, és a baktériumok száma is. A foszfatáz- és a β-glükozidáz-tevékenység viszont a NaCl-dózis növelése következtében a koncentrációval arányosan, jelentősen csökkent a kontrollhoz viszonyítva. Feltételezésünk szerint az enzimaktivitások változását is a sókezelés hatására bekövetkező mikrobióta összetételének megváltozása okozta. Kulcsszavak: fluoreszkáló pszeudomonasz populáció, NaCl-dózisok, rizoszféra, talajenzimek aktivitása

374 KHALIF et al. Irodalom ANTAL, M. & ANTON, A., 1986. Comparative studies on saccharase activity of different Hungarian soils. Zbl. Mikrobiol. 141. 495 501. ANTON, A. et al., 1994. Effect of environmental factors and Mn, Zn, Cu trace elements on the soil phospho-monoesterase and amidase activities. Application of DISITOBI model. Acta Biol. Hung. 45. 39 50. BATRA, L. & MANNA, M. C., 1997. Dehydrogenase activity and microbial biomass carbon in salt-affected soils of semiarid and arid regions. Arid Soil Res. Rehabilit. 11. 295 303. BIRÓ, B., VILLÁNYI, I. & KÖVES-PÉCHY, K., 2002. Abundance and adaptation level of some soil-microbes in salt-affected soils. Agrokémia és Talajtan. 50. 99 106. BIRÓ, B. et al., 1998. Specific replant disease reduced by PGPR rhizobacterium on apple seedlings. Acta Horticult. 477. 75 81. BROWN, E. J., 1978. Compatible solutes and extreme water stress in eucaryotic microorganisms. Adv. Microb. Physiol. 17. 181 242. DASH, M. & PANDA, S. K., 2001. Salt stress induced changes in growth and enzyme activities in germinating Phaseolus mungo seeds. Biol. Plantar. 44. 587 589. FRANKENBERGER, W. T. & BINGHAM, F. T., 1982. Influence of salinity on soil enzyme activities. Soil Sci. Soc. Am. J. 46. 1173 1177. FÜZY A., BIRÓ B. & TÓTH T., 2003. Növény mikroba kölcsönhatások és néhány talajtulajdonság közötti összefüggés hazai szikeseken. Természetvédelmi közlemények. 10. 64 69. GARCÍA, C. & HERNÁNDEZ, T., 1996. Influence of salinity on the biological and biochemical activity of a Calciorthid soil. Plant and Soil. 178. 255 263. GARCÍA, C. et al., 1993. The dehydrogenase activity of soil as an ecological marker in processes of perturbed system regeneration. In: Proc. XI. International Symposium of Environmental Biogeochemistry, Salamanca, Spain. (ED.: GALLARDO, G. F.) 89 100. HUA, S. T. et al., 1982. Accumulation of amino acids in Rhizobium spp. strains WR1001 in response to sodium chloride salinity. Appl. Environ. Microbiol. 44. 135 140. ISMAIL, A. M., 2003. Effect of salinity on the physiological responses of selected lines/variety of wheat. Acta Agron. Hung. 51. 1 9. KING, E. O., WARD, M. K. & RANEY, P. E., 1954. Two simple media for the demonstration of fycocianin and fluorescin. J. Lab. Clin. Med. 44. 301 306. MARILLEY, L. & ARAGNO, M., 1999. Phylogenetic diversity of bacterial communities differing in degree of proximity of Lolium perenne and Trifolium repens roots. Appl. Soil Ecol. 13. 127 136. MASCIANDARO, G., CECCANTI, B. & GARACIA, C., 1994. Anaerobic digestion of straw and piggery waste waters. II. Optimalization of the process. Agrochimica. 38. 195 203. MATSUGUCHI, T. & SAKAI, M., 1995. Influence of soil salinity on the populations and composition of fluorescent pseudomonads in plant rhizosphere. Soil Sci. Plant Nutr. 41. 497 504. MIKANOVÁ, O. et al., 2001. Influence of heavy metal pollution on some biological parameters in the alluvium of the Litavka river. Rostlinná Výroba. 47. 117 122. NAÁR, Z. & KECSKÉS, M., 1998. Factors influencing the competitive saprophytic ability of Trichoderma spp. Microbiological Research. 153. 1 11.

Enzimaktivitások és a fluoreszkáló pszeudomonasz csíraszámok változása 375 NAÁR, Z., NEMES, M. & KECSKÉS, M., 1999. The role of soil microbiota during colonization of different soil types by Trichoderma fungi. Acta Microbiol. Immunol. Hung. 46. 212 213. NAÁR, Z. et al., 1997. Colonization of Trichoderma strains in different soil types affected by microbicides. In: Proc. International Regional Seminar Transcarp. Reg.. Envir. Prot., May 13 16, 1997., Uzhgorod, Ukraine. 22 27. NANNIPIERI, P. et al., 1980. Extraction of phosphatase, urease, protease, organic carbon and nitrogen from soil. Soil Sci. Soc. Am. J. 44. 1011 1016. NAUTIYAL, C. S. & DION, P., 1990. Characterization of opine-utilizing microflora associated with samples of soil and plants. Appl. Environ. Microbiol. 6. 2576 2579. SAKAI, M. et al., 1995. Effect of cations on the growth of fluorescent pseudomonad isolates from spinach roots grown in soils with different salinity levels. Soil Sci. Plant Nutr. 41. 605 611. SZABÓ I. M., 1992. Az általános talajtan biológiai alapjai. Mezőgazdasági Kiadó. Budapest. TABATABAI, M. A., 1982. Soil enzymes. In: Methods of Soil Analysis. Part 2. (Eds.: PAGE, A. L., MILLER, R. H. & KEENEY, D. R.) 903 947. American Society of Agronomy Soil Science Society of America. Madison, WI. TABATABAI, M. A. & BREMNER, J. M., 1969. Use of P-nitrophenol phosphate in assay of soil phosphatase activity. Soil. Biol. Biochem. 1. 301 307. TABATABAI, M. A. & BREMNER, J. M., 1970. Factors affecting soil anyl-sulphate activity. Soil Sci. Soc. Amer. Proc. 34. 427 429. Érkezett: 2004. március 10.

376 KHALIF et al. Enzymatic Activities and Abundance of Fluorescent Pseudomonads in the Rhizosphere of White Clover (Trifolium repens L.) Grown in Salt (NaCl)-Treated Soil 1 A. A. KHALIF, 1 H. ABDORHIM, 1 HOSAM E. A. F. BAYOUMI, 2 A. FÜZY and 1 M. KECSKÉS 1 PhD School of Environmental Sciences, Szent István University, Gödöllő, and 2 Rhizobiology Research Group, Research Institute for Soil Science and Agricultural Chemistry of the Hungarian Academy of Sciences, Budapest Summary Trifolium repens was sown in an acidic brown forest soil treated with NaCl in a greenhouse pot experiment. After 50 days of growth the countable population of fluorescent-putida type pseudomonads and the activity of some soil enzymes were determined at salt concentrations of 0, 0.2, 0.4 and 0.6 % (v/v). The results indicated that the population density of fluorescent rhizobacteria in the rhizosphere of clover was directly affected by the salt level in the soil. The highest Pseudomonas count was detected in the 0.2% NaCl treatment, while in the 0.8% treatment this value decreased to the control level. Representatives of the Pseudomonas putida and P. fluorescens species were the dominant fluorescent pseudomonads at the 0.2% concentration. It can thus be seen that pseudomonads tolerate high NaCl soil contents well, being able to continue root colonizing activity in the rhizosphere even in soil with a high salt level. At salt concentrations of 0.2 0.4% there was a considerable increase in the activities of the dehydrogenase, catalase and urease enzymes, while protease had maximum activity in the 0.1 0.2% NaCl range. At concentrations in excess of 0.4% the activity of all four enzymes dropped to the control level, as did the bacterium count. Even the lowest NaCl concentration reduced the phosphatase and β-glucosidase levels in the clover rhizosphere compared with the control, the reduction being proportional to the salt concentration. These changes indicate that the salinity-driven alteration in the microbial composition of the rhizosphere resulted in a concomitant change in the specific enzyme activities, as a function of the soil plant environmental conditions. Table 1. Composition of the rhizobacterium population in the rhizosphere of white clover (Trifolium repens) grown in brown forest soil for 50 days in a greenhouse experiment. (1) Composition of the rhizobacterium population. a) Gram-negative; b) rodshaped; c) fluorescent pseudomonads; d) Gram-positive. (2) Ratio, %. Table 2. Change in the number of fluorescent pseudomonads in the rhizosphere of white clover (Trifolium repens) at increasing NaCl concentrations. (1) NaCl treatment (%). a) LSD (P 0.05). (2) Count of fluorescent pseudomonads (CFU 10 4 ). Table 3. Effect of soil treatment with NaCl on enzyme activities in the rhizosphere of white clover (Trifolium repens). (1) Enzymes and units: a) Dehydrogenase, b) Catalase, c) Protease, d) Urease, e) Phosphatase, f) β-glucosidase. (2) Enzyme activity at different NaCl concentrations (Values are means of three replicates).