Oxidoreductive enzymes activity as secondary transformation index of peat-moorsh soils

Transformation of peat into moorsh in aerobic conditions after drainage causes changes in molecular structure and degradation of organic matter. Assessments of water retention and dewatering in peat indicate that agricultural activity has left a negative impact on peatland. Peat-moorsh samples were collected from three sites in the Wrzesnica River valley. Soil cores were subsequently divided into 0-25, 25-50, 50-75, 75-100 cm depth intervals. The following oxidoreductive enzymes activity was determined: phenol, xanthine and urate oxidase, peroxidase and nitrate reductase. In analyzed peat-moorsh samples have shown significant increase of phenol (1.3-2.3 times), xanthine (1.4-2.0 times) oxidase activity in all sites, and urate oxidase (1.4-2.5 times), peroxidase (1.6-3.8 times) activity in the first and the second sites within peat-moorsh profile. An opposite trend was recorded for nitrate reductase activity. The activity of this enzyme significant decreased with soil depth profile from 1.4 to 5.2 times. It was connected with degree of secondary transformation determined by the water holding capacity index (W1), porosity, moisture, the concentration of total phenolic, dissolved and total organic carbon. The investigations confirmed that enzymes activity is a good factor of the changes taking places in peat-moorsh soils. Oxidoreductive enzymes are important in catalyzing several pathways necessary for the stabilization of soil structure and organic matter formation.

Zabiegi melioracyjne oraz eksploatacja złóż torfowych powodują zmiany w strukturze molekularnej i degradację materii organicznej. Długotrwała działalność rolnicza na odwodnionych glebach torfowych prowadzi do ich degradacji. Próbki gleb torfowo-murszowych zostały pobrane z trzech stanowisk zlokalizowanych w dolinie rzeki Wrześnicy koło Czerniejewa z głębokości 0-25, 25-50, 50-75, 75-100 cm. W próbkach glebowych oznaczono aktywność enzymów oksydoredukcyjnych: oksydazy fenolowej, ksantynowej i moczanowej oraz peroksydazy i reduktazy azotanowej. Wykazano istotny wzrost aktywności oksydazy fenolowej (1,3-2,3 razy), ksantynowej (1,4-2,0 razy) przy wszystkich stanowiskach oraz oksydazy moczanowej (1,4-2,5 razy) i peroksydazy (1,6-3,8 razy) przy stanowisku pierwszym i trzecim wraz z głębokością profilu glebowego. Przeciwny trend odnotowano dla aktywności reduktazy azotanowej. Aktywność tego enzymu zmniejszała się istotnie wraz z głębokością profilu glebowego od 1,4 do 5,2 razy. Zmiany te były zgodne ze stopniem wtórnego przeobrażenia utworów torfowo-murszowych określanego wartościami wskaźnika chłonności wodnej (W1), porowatością, wilgotnością, koncentracją związków fenolowych, rozpuszczonego i ogólnego węgla organicznego. Badania potwierdziły, że aktywność enzymów oksydoredukcyjnych jest dobrym wskaźnikiem zmian zachodzących w glebach torfowo-murszowych. Enzymy te odgrywają kluczową rolę w katalizowaniu wielu szlaków metabolicznych niezbędnych do stabilizacji struktury gleby i tworzenia materii organicznej.