Biofumigation effect of Brassica napus on soil microbial communities | Potgieter | Suid-Afrikaanse Tydskrif vir Natuurwetenskap en Tegnologie
Home ▶ Vol 33, No 1 (2014) ▶	Potgieter
Assessering van die bioberokingseffek van Canola (Brassica napus) op grondmikrobiese gemeenskapfunksie en struktuur
Authors: C. Potgieter1, S. Claassens1, M. de Beer1
Affiliations: 1Department of Environmental Sciences and Management, North-West University, Potchefstroom Campus, South Africa
Correspondence to: C. Potgieter
How to cite this abstract: Potgieter, C., Claassens, S. & De Beer, M., 2014, ‘Assessering van die bioberokingseffek van Canola (Brassica napus) op grondmikrobiese gemeenskapfunksie en struktuur’, Suid-Afrikaanse Tydskrif vir Natuurwetenskap en Tegnologie 33(1), Art. #1228, 1 page. http://dx.doi.org/10.4102/satnt.v33i1.1228
Biofumigation effect of Brassica napus on soil microbial communities. Due to their biofumigation potential, Brassica plant species incorporated into the soil can be applied as alternatives for chemical pesticides. However, little is known about the effect of such biofumigants on the natural soil microbial communities required to maintain soil functions.
Die verbouing van sonneblom in Suid-Afrika word tot ’n groot mate bedreig deur die fungus, Sclerotinia sclerotiorum, wat kopvrot en gewasverliese van tot 100% veroorsaak. Dit hou groot probleme in vir kommersiële boere, aangesien dit lei tot ’n laer inkomste, siende dat die gebruik van chemiese gifstowwe insetkostes verhoog en kan lei tot verskeie omgewingsprobleme. Daarom is ’n alternatiewe middel nodig wat gewassiektes kan beheer, sonder om gesondheids- en omgewingsrisiko’s tot gevolg te hê. Weens hul bioberokingspotensiaal, kan Brassica plantspesies as groenvoer in die grond ingewerk word en as alternatief vir chemiese plaagdoders dien. Hierdie plante produseer glukosinolate, wat deur die ensiem mirosinase na aktiewe produkte soos byvoorbeeld isotiosianate gehidroliseer word. Aangesien isotiosianate hoogs toksies is, kan dit in plaas van konvensionele plaagdoders vir die inhibering van grondgedraagde patogene gebruik word. Daar is egter min inligting oor die effek van sulke bioberokers op die natuurlike grondmikrobiese gemeenskappe betrokke by die handhawing van grondprosesse.
’n Glashuis-eksperiment is uitgevoer om die invloed van canola-groenvoer (Brassica napus) op die grondmikrobiese gemeenskapsfunksie, biomassa en struktuur te bepaal. Die studie het bestaan uit 32 plastiekpotte, wat vier behandelings met agt herhalings elk, insluit. Die behandelings sluit in:
•	slegs sonneblom in grond (kontrole),
•	sonneblom in grond behandel met canola groenvoer,
•	sonneblom in grond behandel met canola groenvoer en geïnokuleer met S. Sclerotiorum,
•	sonneblom in grond geïnokuleer met S. sclerotiorum.
Die eksperiment het 120 dae geduur. Dit is duidelik uit die fisies-chemiese resultate, geanaliseer voor die behandelings toegepas is en na die eksperiment voltooi is, dat die aanvanklike stimulerende effek van canola-groenvoer op die koolstof, totale stikstof en organiese koolstofinhoud van die grond, van korte duur was. Oor die algemeen is gevind dat die mikrobiese aktiwiteit (bepaal deur middel van dehidrogenase analises) gevarieer het volgens plantgroeisiklusse weens die verskil in wortelsekresies. Onderskeid is getref tussen die verskillende behandelings op grond van hul substraatverbruikpatrone, soos verkry vanaf Biolog® Ecoplate-analises. Hierdie patrone het aangedui dat ongeag daarvan dat verskillende groepe mikroörganismes aktief is in die verskeie behandelings, soortgelyke tendense waargeneem is. Al vier behandelings het na 120 dae soortgelyke diversiteitsprofiele getoon. Fosfolipiedvetsuur-analises het ’n statisties betekenisvolle toename in mikrobiese biomassa getoon, vir al vier behandelings oor tyd. Die mikrobiese gemeenskapstruktuur het nie groot verskille tussen die verskeie behandelings gehad nie, maar het wel verander in elke individuele behandeling. Gemeenskapsfunksie het verander volgens die struktuur. Soos aangedui deur die lae fosfolipiedvetsuur-stresverhoudings, stimuleer die bygevoegde organiese materiaal mikrobiese groei. Veranderinge is waargeneem, met behulp van chlorofilfluoressensie-metings, in die fotosintese-doeltreffendheid van die sonneblomme in die verskillende behandelings. S. sclerotiorum het ’n onderdrukkende effek op fotosisteem II funksionaliteit getoon, wat dus lei tot verswakte elektronoordrag en laer ATP-produksie. Die byvoeging van canola-groenvoer het ’n effense negatiewe invloed op sonneblomlewenskragtigheid gehad. Uit hierdie studie word waargeneem dat die inwerk van canola-groenvoer in die grond, ’n variërende effek op die grondmikrobiese gemeenskapsfunksie en -struktuur het. Nietemin, hierdie bioberokingseffek is van korte duur en mikrobiese gemeenskappe keer terug na hul oorspronklike samestellings na die versteuring. Die metodes gebruik tydens hierdie studie het ’n moontlike onderdrukkingseffek van die groenvoer op S. sclerotiorum aangedui.