Mikrobna biomasa in splošna mikrobna združba bakterij, gliv in arhej

Na mikrobno biomaso, ki smo jo ocenili z določitvijo skupne talne DNA, sta značilno vplivli obdelava in globina, pa tudi voda in temperatura tal (Pregl. 12). Pri povprečni vsebnosti vode in povprečni temperaturi je MT na globini 0–10 cm povečala povprečno koncentracijo DNA (34,9 µg g^-1 tal) v primerjavi s CT (17,9 µg g^-1 tal) (Pregl. 13).

Značilen vpliv globine na mikrobno biomaso smo zaznali pri MT z večjo koncentracijo DNA v zgornjih 10 cm (34,9 µg g^-1 tal) v primerjavi s spodnjo 10–20 cm globino (24,0 µg g^-1 tal), medtem ko v CT tleh razlik nismo zaznali. Logaritmirane vrednosti DNA koncentracije so se linearno zmanjševale z zmanjševanjem vode in povečanjem temperature tal (Sl. 19).

Povprečje Sp IZ 95% Zg IZ 95% Povprečje Sp IZ 95% Zg IZ 95% Povprečje Sp IZ 95% Zg IZ 95%

CT 0-10 cm 0,15 0,14 0,16 0,020 0,018 0,021 0,43x10^-2 0,37 x10^-2 0,49 x10^-2 CT 10-20 cm 0,16 0,15 0,17 0,021 0,020 0,023 0,50 x10^-2 0,43 x10^-2 0,58 x10^-2 MT 0-10 cm 0,20 0,19 0,22 0,027 0,025 0,030 0,53 x10^-2 0,45 x10^-2 0,61 x10^-2 MT 10-20 cm 0,19 0,17 0,21 0,023 0,021 0,025 0,48 x10^-2 0,41 x10^-2 0,56 x10^-2

Voda -0,02 -0,02 -0,01 -0,01 -0,02 -0,01 0,0005 -0,0048 0,0058

Temperatura -0,14 -0,16 -0,12 -0,11 -0,13 -0,09 -0,006 -0,030 0,020

Obravnavanje

DOC (g kg^-1) DON (g kg^-¹) NH4N (g kg^-¹)

Nak lon

Slika 19: Vsebnost skupne talne DNA (µg DNA g^-1 tal) v Moškanjcih glede na način obdelave (ohranitvena obdelava – MT in konvencionalna obdelava – CT) za 5 vzorčenj: 10. 7. (optimalni pogoji), 25. 7. (2 tedna brez padavin), 7. 8. (4 tedni brez padavin), 12. 8. (po prvem dežju) in 3. 9. 2013 (po 3 tednih normalnih padavin). Na sliki so prikazane povprečne vrednosti in standardne napake

Figure 19: Total soil DNA content (g gˉ¹ soil) under conventional tillage (CT) and minimum tillage (MT) at site Moškanjci in 2013: 10th July (normal conditions), 25th July (two weeks without rain), 7th August (four weeks without rain), 12th August (after the first rain) and 3rd September (after three weeks of usual rainfall events). Averages with standard errors are shown

Na velikost splošne mikrobne združbe, ki smo jo spremljali preko kvantifikacije splošnih bakterijskih in krenarhejskih 16S rRNA genov ter glivne ITS regije, je značilno vplivala tako obdelava in globina kot tudi vode in temperature tal (Pregl. 12). V splošnem smo v vseh pogojih zaznali številčno prevlado bakterij (7,1x10⁹ – 1,4x10¹⁰ kopij g^-1 tal), ki so jim sledile arheje (1,7x10⁸ – 5,9x10⁸ kopij g^-1 tal) in glive (2,4x10⁷ – 5,9x10⁷ kopij g^-1 tal) (Pregl. 13). Pri povprečni vsebnosti vode in povprečni temperaturi je MT na globini 0–10 cm povečala povprečno številčnost bakterijskih 16S rRNA (1,4x10¹⁰ kopij g^-1 tal), krenarhejskih 16S rRNA (4,2x10⁸ kopij g^-1 tal) in glivnih ITS genov (5,9x10⁷ kopij g^-1 tal) v primerjavi s CT (7,1x10⁹, 1,4x10⁸ in 2,4x10⁷ kopij g^-1 tal), medtem ko so bile na spodnji globini razlike med obdelavama značilne samo pri arhejah z večjo številčnostjo pri MT (5,9x10⁸ kopij g^-1 tal) v primerjavi s CT (1,7x10⁸ kopij g^-1 tal). Značilen vpliv globine na število kopij bakterijskega 16S rRNA in glivnega ITS gena smo zaznali pri MT z večjo številčnostjo v zgornji globini tal.

Logaritmirane vrednosti splošnih bakterijskih, glivnih in arhejskih genov so se linearno zmanjševale z zmanjševanjem vsebnosti vode in povečanjem temperature tal. Vpliv vode

0.00 10.00 20.00 30.00 40.00 50.00 60.00 70.00 80.00 90.00

Koncentracija DNA (µg / g tal)

MT 0-10 MT 10-20 CT 0-10 CT 10-20

in temperature je bil na število bakterijskih in glivnih genov pri vseh štirih obravnavanjih enak, medtem ko so se arheje v različnih obravnavanjih različno odzvale. Pri MT obravnavanju smo na globini 10–20 cm opazili značilno manjši vpliv vode in temperature na številčnost arhej kot v zgornjih 10 cm (p<0,01). Poleg tega smo na globini 10–20 cm rahlo manjši vpliv vode in temperature na številčnost arhej zaznali pri MT v primerjavi s CT, vendar so bile razlike mejno značilne (p=0,052).

Rezultati kažejo, da je suša sicer zmanjšala številčnost splošne mikrobne združbe bakterij, gliv in arhej, vendar je ta po normalnih tritedenskih padavinah ponovno dosegla začetno velikost (Priloga D).

Preglednica 12: Linearni mešani modeli s prikazom p-vrednosti in analiza kontrastov za številčnost bakterijskih in arhejskih 16S rRNA in glivnih ITS genov ter bakterijski in arhejski amoA, nirK, nirS, nosZI in nosZII. p-vrednosti so navedene le v primeru, da je bil vir variacije vključen v linearni mešani model in da je bil kontrast testiran v skladu s tabelo ANOVA. Statistično značilne razlike predstavljajo vrednosti s p<0,05 (krepki tisk)

Table 12: p-values from ANOVA table for linear mixed models (upper part) and results of the contrast analysis for them (lower part): p-values are written if source of variation was included in the linear mixed model and if contrast was tested according to ANOVA table. Statistically significant differences represent values with p<0.05 (marked in bold)

Vir variacijeTalna DNAAOB amoAAOA amoA nirKnirSnosZI nosZII Obdelava<0,00010,00020,001<0,00010,0235<0,00010,0226<0,00010,010280,0001 Globina0,04500,00040,64630,03450,00860,04390,39200,01990,25180,0001 Voda<0,0001<0,0001<0,0001<0,00010,00010,0006<0,0001<0,0001<0,0001<0,0001 Temperatura<0,0001<0,0001<0,00010,0390<0,0001<0,0001<0,0001<0,0001<0,0001<0,0001 Obdelava:Globina0,0003<0,00010,00330,4154<0,00010,19320,08240,00020,0506<0,0001 Obdelava:Temperatura0,01270,04290,0003 Globina:Temperatura0,77830,62950,4519 Obdelava:Globina:Temperatura0,06260,10070,2907 Globina:Voda0,0506 Globina:Voda0,4623 Obdelava:Globina:Voda0,0111 Obdelava:Globina:Voda:Temperatura0,0019 Kontrasti CT 10-20 - CT 0-10+0,5290+0,4450+0,1161+0,9576+0,4864+0,0844+0,3120+0,8837+0,06707+0,9040 MT 10-20 - MT 0-10-<0,0010-<0,0010-0,0205+0,3598-<0,0010+0,9935-0,9846-<0,0010-0,89059-<0,0010 MT 0-10 - CT 0-10+<0,0010+<0,0010+<0,0010+<0,0010+<0,0010+<0,0010+0,0148+<0,0010+0,0015+<0,0010 MT 10-20 - CT 10-20+0,1510+0,5210+0,9716+<0,0010-0,3083+<0,0010+0,9979+0,9945+0,9271-0,9170 (MT 0-10 - CT 0-10): Temperatura+0,9997 (MT 10-20 - CT 10-20): Temperatura+0,0435 (MT 0-10 - CT 0-10):Voda-0,9996 (MT 10-20 - CT 10-20):Voda-0,0525 (MT 10-20 - MT 0-10):Temperatura:Voda+<0,0100 (MT 10-20 - CT 10-20:)Temperatura:Voda+0,0519 Glivni ITSBakterijski 16S rRNAArhejski 16S rRNA

Preglednica 13: Linearni mešani model z oceno povprečne vrednosti za skupno DNA tal, bakterijski in arhejski 16S rRNA, glivni ITS, bakterijski in arhejski amoA, nirK, nirS, nosZI in nosZII pri povprečni vsebnosti vode v tleh in povprečni temperaturi tal s 95% intervali zaupanja za štiri obravnavanja, ki predstavljajo obdelavo in globino tal. Prikazane so tudi ocene naklona za vsebnost vode v tleh in temperature tal s 95% intervali zaupanja

Table 13: Linear mixed model estimates of average values of analysed variables at average water content and average soil temperature with 95% confidence intervals for four treatments defined with tillage and soil depth. The slope estimates with 95% confidence intervals are also shown

PovprečjeSp IZ 95%Zg IZ 95%PovprečjeSp IZ 95%Zg IZ 95%PovprečjeSp IZ 95%Zg IZ 95%PovprečjeSp IZ 95%Zg IZ 95% CT 0-10 cm17,9315,1821,187,07 109 5,63 109 8,88 109 1,44 108 1,08 108 1,93 108 2,38 107 2,86 107 3,04 107 CT 10-20 cm20,0917,0123,729,18 109 7,12 109 11,53 109 1,67 108 1,24 108 2,25 108 2,86 107 2,24 107 3,66 107 MT 0-10 cm34,9429,5741,2813,60 109 10,83 109 17,08 109 4,21 108 3,03 108 5,87 108 5,86 107 4,58 107 7,49 107 MT 10-20 cm24,0420,3628,399,65 109 7,69 109 12,12 109 5,86 108 4,20 108 8,16 108 2,41 107 1,89 107 3,09 107 Voda0,01830,01150,02520,020,010,030,0360,0170,0550,02250,01240,0326 Temperatura-0,1019-0,135-0,0689-0,104-0,138-0,07-0,068-0,15930,023-0,1162-0,165-0,0674 PovprečjeSp IZ 95%Zg IZ 95%PovprečjeSp IZ 95%Zg IZ 95% CT 0-10 cm1,24 107 1,01 107 1,52 107 4,39 107 3,09 107 6,25 107 CT 10-20 cm1,48 107 1,20 107 1,81 107 6,93 107 4,87 107 9,85 107 MT 0-10 cm2,15 107 1,75 107 2,64 107 17,05 107 11,98 107 24,27 107 MT 10-20 cm1,20 107 0,98 107 1,48 107 18,97 107 13,33 107 26,98 107 Voda0,0270,0180,0350,0360,0230,05 Temperatura-0,11-0,16-0,06-0,178-0,259-0,095 PovprečjeSp IZ 95%Zg IZ 95%PovprečjeSp IZ 95%Zg IZ 95%PovprečjeSp IZ 95%Zg IZ 95%PovprečjeSp IZ 95%Zg IZ 95% CT 0-10 cm2,54 108 1,63 108 3,96 108 4,28 107 3,54 1075,171072,61 108 1,91 108 3,56 108 2,37 108 1,86 108 3,01 108 CT 10-20 cm3,96 108 5,54 108 6,17 108 4,74 107 3,93 107 5,73 107 3,87 108 2,84 108 5,28 108 2,57 108 2,02 108 3,27 108 MT 0-10 cm5,17 108 3,32 108 8,05 108 7,71 107 6,38 107 9,32 107 4,76 108 3,49 108 6,49 108 5,38 108 4,23 108 6,84 108 MT 10-20 cm4,42 108 2,81 108 6,88 108 5,01 107 4,15 107 6,05 107 4,26 108 3,12 108 5,81 108 2,38 108 1,87 108 3,02 108 Voda0,02880,01770,03980,03310,02310,04310,02220,01440,03020,02580,01590,0357 Temperatura-0,0964-0,137-0,055-0,0799-0,1166-0,0433-0,0924-0,1298-0,0542-0,1336-0,1813-0,0859

Naklon

Denitrifikatorji nirK kopij g-1 talnirS kopij g-1 talnosZI kopij g-1 talnosZII kopij g-1 tal

Skupna mikrobna biomasa in število kopij generalna združbe bakterij, gliv in arhej ObravnavanjeSkupna DNA g-1 soilBakterijski 16S rRNA kopij g-1 talArhejski 16S rRNA kopij g-1 talGlivni ITS kopij g-1 tal Naklon Oksidatorji amonijaka Bakterijski amoA kopij g-1 talArhejski amoA kopij g-1 tal Naklon