Sledování rychlosti rozkladu celulózy

Půdní mikroorganismy (bakterie, houby, bezobratlí organismy) rozkládají zbytky rostlin/plodin za tvorby výsledné stabilní organické hmoty – humusu- a uvolnění živin do koloběhu rostlina-půda rostlina. V půdních pokryvech vystavených např. kyselým dešťům nebo znečištění toxickými látkami dochází k poškození populací půdních rozkladačů celulózy, což má za následek ke zpomalení rozkladu organických zbytků a jejich hromadění v půdě bez tvorby humusu. Podobně např. na výsypkách, rudních odvalech, skládek materiálů stavební sutě atp. probíhá kolonizace takových substrátů rozkladači celulózy a tvorba úrodné půdy velmi pomalu. K posouzení „zdraví půd“ (úrodnosti) se používá např. test rychlosti rozkladu celulózy, v němž se sleduje úbytek vzorku celulózy (rostlinná biomasa, celulóza ve formě filtračního papíru, buničiny nebo bavlny) exponovanému v daném substrátu v pravidelných časových intervalech. V pokusu byly klony topolu a vrby pěstovány v kontejnerech s různým pěstebním substrátem (zemina výsypky, ornice, jíl, toxický substrát) a ošetřeny různými přípravky (hydrolyzát peří, ryb, potemníka, roztok minerálního hnojiva atp.), u kterých se sledoval potenciální příznivý vliv na růst rostlin a kondici pěstebního substrátu. Po ukončení pěstebního pokusu byl sledován vliv aplikovaných přípravků na rychlost rozkladu celulózy. Z pěstebních kontejnerů byly odebrány vzorky zemin z oblasti kořenového systému rostlin do sterilních Petriho misek. Celkem byla sledována rychlost rozkladu celulózy u 89 vzorků zemin ošetřených různými přípravky. Přídavkem sterilní deionizované vody byla ve všech miskách upravena jednotná vlhkost a na povrch zeminy přitlačeny vzorky sterilního filtračního papíru (Obrázek 1). Při stálé laboratorní teplotě byl sledován plošný procentní úbytek vzorků celulózy v 7 denních intervalech s přesností na 2–5 %. Výsledky ukázaly ve většině případů příznivý vliv použitých přípravků na rychlost rozkladu celulózy. Na Obrázku 2 je uvedena zjištěná rychlost rozkladu celulózy v jílu po ošetření různými hydrolyzáty a v jílu žádným přípravkem neošetřeném (kontrola). Pro ilustraci je uvedena i zjištěná rychlost rozkladu celulózy v toxickém substrátu s vysokým obsahem těžkých kovů. V jílu po aplikaci nejúčinnějších přípravků probíhala rychlost rozkladu celulózy zhruba 1,1–1,5× rychleji než v jílu nijak neošetřením a zhruba 1,4–2× rychleji než v toxickém substrátu.

Obrázek 1: Petriho misky se vzorky filtračního papíru

Obrázek 2: Rychlost rozkladu celulózy (úbytek celulózy %) v jílu ošetřeném různými hydrolyzáty (H) neošetřené kontrole (kontr) a v toxickém substrátu (toxic)