MIKROORGANIZMI BIOINDIKATORI ZDRAVLJA/KVALITETA ZEMLJI[TA

Transcription

1 Pregledni rad Re view pa per MIKROORGANIZMI BIOINDIKATORI ZDRAVLJA/KVALITETA ZEMLJI[TA Nada Milo{evi} Institut za ratarstvo i povrtarstvo, Novi Sad Izvod: Termin kvalitet se odnosi na fizi~ka, hemijska i biolo{ka svojstva zemlji{ta, a zdravljem su obuhva}ene bioti~ke komponente zemlji{ta. Kao najbrojnija grupa organizama mikro orga nizmi su bioindikatori zdravlja/kva - liteta zemlji{ta. Oni poma`u u snabdevanju biljke osnovnim biogenim ele - men tima, produkuju bioaktivne materije koje uti~u povoljno na rast i razvi}e biljke, zatim razgra uju pes ti cide i indikatori su fizi~ko hemijskih svojstava, primene agrotehni~kih mera, visokog sadr`aja te{kih metala i pesticida, zbije - nosti i prevla`ivanja zemlji{ta. Zastupljenost kolifornmih bakterija u zemlji - {tima ba{ta ili/i nakon primene stajnjaka, komposta i otpadnih voda je indikacija sanitarnog svojstva zemlji{ta, koje je va`no s aspekata zdrav stve - no-bezbedne proizvodnje hrane za humanu populaciju. Primena efektivnih, korisnih mikroorganizama kao biofertilizatora zna~ajno uti~e ne samo na biljnu vrstu ve} i na pove}anu biolo{ku aktivnost zemlji{ta. Klju~ne re~i: mikroorganizmi, indikatori, zdravlje, kvalitet, zemlji{te Uvod Zemlji{te je najva`niji strate{ki resurs svake dr`ave zbog ishrane ljudske populacije. Neophodno je odr`avati kvalitet/zdravlje odnosno plodnost zemlji{ta i za{titi ga od zaga ivanja i degradacije. U mnogim dr`avama su odre ene nacionalne strategije za ~uvanje prirode i biodiverziteta (Wilhjelm com mit tee, 2001, Danska, cit. po Niel sen i Wind ing, 2002). Smernice za za{titu zemlji{ta kao ekosistema u Evropi date su u izve{taju The Sixth En vi ron men tal Ac tion Programme En vi ron ment 2010: Our fu ture, our Choice (Huber et al., 2001), koji obuhvata neprekidnu brigu o `ivotnoj sredini. Termin kvalitet zemlji{ta za mnoge autore je sinonim za zemlji{no zdravlje (Niel sen i Wind ing, 2002; An der son, 2003). Me utim, po Doran i Safley (1997) kvalitet se odnosi na fizi~ka, hemijska i biolo{ka svojstva zemlji{ta, a terminom zdravlje fokusiraju se bioti~ke komponente zemlji{ta. Mikroorganizmi kao naj - broj nija grupa organizama u celokupnoj metaboliti~koj aktivnosti zemlji{ta u~estvuju od 60 do 90 % (Lee, I994). Oni poma`u snabdevanju osnovnim bioge - nim elementima (N, P, K) i produkuju bioaktivne materije tipa vitamina, giberelina i auksina (Milo{evi} et al., 1999; Milo{evi} i Jarak, 2005), zatim raz - gra uju pes ti cide (Milosevic, Govedarica, 2002; Milo{evic et al., 2006) i indika - tori su fizi~ko hemijskih svojstava, primene agrotehni~kih mera (Milo{e vi} et al., 1997; 1997a), visokog sadr`aja te{kih metala (Govedarica et al., 1997), i pesticida (Govedarica et al., 2002; Milo{evi}, et al., 2002a), zbijenosti i prevla - `ivanja zemlji{ta (Govedarica et al., 2002, 2002a; Milo{evi} et al., 1996). 205

2 206 Institut za ratarstvo i povrtarstvo, Novi Sad Zastupljenost koliformnih bakterija ukazuje na sanitarna svojstva zemlji{ta, zna~ajna za zemlji{ta ba{ta, parkova, zatim posle primene stajnjaka, komposta i otpadnih voda (Milo{evi} et al., 2004; 2007). Monitoring mikrobiolo{kog svojstva zemlji{ta: poljoprivredna i nepoljoprivredna Odr`iva poljoprivreda zavisi od prognoza ali i preventivnih mera koje se preduzimaju prilikom intezivne obrade i unosa hemikalija u zemlji{te. Brojnost, aktivnost i bioraznovrsnost mikroorganizama u zemlji{tu ~inioci su koji odre - uju nivo biogenosti, odnosno njegovu plodnost (Stenberg, 199; Milo{evi} i sar., 1999, 2005). Veliki deo istra`ivanja u proteklom periodu odnosi se na mon i tor - ing mikrobiolo{ke aktivnosti kao indikatora zdravlja/ kvaliteta poljopriv rednog i nepoljoprivrednog zemlji{ta (Milo{evi} i sar., 2005; Tintor i sar., 2006). Mikro - organizmi kao deo biolo{ke komponente dobri su indikatori zdravlja zemlji{ta, jer brzo reaguju na promene u zemlji{nom ekosistemu i imaju intiman odnos sa okru`enjem zbog njihove velike povr{ine u odnosu na zapre minu zemlji{ta koja ih okru`uje. Poljoprivredna zemlji{ta. Mon i tor ing zastupljenosti pojedinih grupa mikro organizama i enzimatska aktivnost kao indikatora primene mineralnih ub riva, obrade, pesticida, zatim prisustva visokih sadr`aja te{kih metala, pore - me}aja usled sabijanja i prevla`ivanja u poljoprivrednim zemlji{ta ukazuju na neophodnost mikrobiolo{kih istra`ivanja za karakterizaciju zdravlja/kvaliteta zemlji{ta (Milo{evi} i sar., 2006a). Brojnost i biodiverzitet mikrobiolo{ke populacije ili aktivnosti mo`e otkriti promene u fizi~ko-hemijskim svojstvima zemlji{ta. Dominantnost pojedinih grupa mikroorganizama usmerava procese sinteze, razgradnje i odre uje kvalitet zemlji{ta za proizvodnju zdravstveno ispravne hrane (Higa i Parr, 1994; Milo{evi} et al., 2003, 2003a), s obzirom na to da njihova aktivnost u zemlji{tu mo`e biti korisna ili {tetna. Naime, niske vrednosti brojnosti i enzimatske aktivnosti korisnih mikroorganizama, kao i smanjenje biodiverziteta ukazuju na poreme}aj, tj. degradaciju ili toksi~nost zemlji{ta. Ovakvi poreme}aji omogu - }avaju dominaciju patogenih mikroorganizama. Mikroorganizmi reaguju na promene u zemlji{tu, ali se i veoma brzo adap - tiraju na uslove `ivotne sredine. Fizi~ko-hemijske karakteristike zemlji{ta su najva`nije svojstvo koje uti~e na aktivnost mikroorganizama (Milo{evi} et al., l997a, 2003, 2003a). Vi{egodi{nja istra`ivanja na lokalitetima Vojvodine poka - zuju da su mikrobiolo{ka svojstva zna~ajna za karakterizaciju zemlji{ta (Gove - dar ca i sar., 1993; Milo{evi} et al., 2005b; Tintor i sar., 2006, 2007). U orani - ~nom sloju poljoprivrednih zemlji{ta pokazatelji op{te biolo{ke aktivnosti uku - pan broj mikroorganizama, Azotobacter-a i dehidrogenazna aktivnost su visoki, naro~ito do 30 cm dubine profila (Milo{evi} i sar., 2003, 2003a; Tintor i sar., 2007). Brojnost mikroorganizama se smanjuje sa dubinom profila (Sl. 1) jer se zna~ajno menjaju fizi~ko-hemijska svojstva, ali i vazdu{no-vodni i toplotni re`im zemlji{ta (Govedarica i sar., 1993; Milo{evi} i sar., 2000, 2003; Kastori i sar., 2006).

3 Zbornik radova, Sveska 45, Sl. 1. Zastupljenost mikoorganizama po dubini profila u ~ernozemu Fig. 1. The occurance of mi cro or gan isms de pend ent (Milo{evi} i sar., 2000) Primena ni`ih doza mineralnih NPK ubriva u kombinaciji sa zaoravanjem `etvenih ostataka ili stajnjakom uti~u pozitivno, a visoke doze mineralnih ubri - va (N 130 P 120 K 80 ) inhibi{u mikrobiolo{ku aktivnost u zemlji{tu (Milo{evi} i sar., 2003). Brojnost i aktivnost mikroorganizama je zna~ajno smanjena u zemlji{tu pod monokulturom sa tendencijom rasta u plodoredima (Jarak i sar., 1999). Dugogodi{nje duboko oranje uti~e negativno na mikrobiolo{ka svojstva zemlji - {ta (Milo{evi} et al., 1996), a upotreba mehanizacije u savremenoj poljoprivredi pravi veliki broj prohoda i ga`enja zemlji{ta, {to se odra`ava nepovoljno na strukturu zemlji{ta i biolo{ku aktivnost (Milo{evi} et al., 1996; Govedarica i sar., 2002a). Meliorativne mere (drena`a i podrivanje), zatim popravka fizi~ko-hemijskih svojstava solonjeca (Milosevic et al., 1992) i uno{enje CaCO 3 radi popravke kiselih zemlji{ta uglavnom povoljno uti~u na mikrobiolo{ku aktivnost u sloju zemlji{ta do 30 cm (Milo{evi} et al., 1994; Kastori i sar., 2006). Sl. 2. Uticaj herbicida na Azotobacter sp. (Govedarica and Milosevic, 2002) Fig. 2. Ef fect of her bi cides to Azotobacter sp. (Govedarica and Milosevic, 2002) U savremenoj poljoprivrednoj proizvodnji primena pesticida je redovna agrotehni~ka mera. Mikroorganizmi zemlji{ta su zna~ajna karika u sistemu zemlji{te biljka jer u~estvuju u degradaciji pesticida, te su bioindikatori prome -

4 208 Institut za ratarstvo i povrtarstvo, Novi Sad na biolo{ke aktivnosti zemlji{ta posle primene ovih hemijskih jedinjenja. Polu - vreme raspada pojedinih pesticida se meri decenijskom razgradnjom, te bi u zemlji {tu bez mikroorganizama primena ovih jedinjenja imala nesagledive posledice na celokupni `ivi svet. Mikroorganizmi koriste her bi cide i njihove me - tab o lite kao izvore biogenih elemenata (Cook and Hutter, 1981; Milosevic et al, 2006). Na{a dugogodi{nja istra`ivanja pokazuju da su herbicidi stimulisali rast i razvi}e Actinomycetes, smanjile zastupljenost Azotobacter-a (Sl. 2) i aktivnost dehidrogenazne u zavisnosti od aktivne materije i koncentracije Po Govedarica i Milosevic (2002) i Milosevic et al. (2004a) mikrobiolo{ka aktivnost zemlji{ta je uglavnom na nivou kontrole 60. dana posle primene herbicida. Nepoljoprivredna zemlji{ta. Fizi~ko-hemijska svojstva, zatim biljni pok - ri va~ i mikro-reljef uti~u na brojnost mikroorganizama u zemlji{tima za{ti}enih prirodnih dobara, zemlji{ta pored bara i jezera, pustare, pe{~are, ritovi i dr. Ispitivana nepoljoprivredna zemlji{ta Vojvodine (Kastori i sar., 2006) sadr`e hu - mus u rasponu od 0,74 (siroma{na zemlji{ta) do 6,41 % (dobro obezbe ena zemlji{ta) i uglavnom su sa smanjenim sadr`ajem fosfora i kalijuma, {to se odrazilo i na mikrobiolo{ku aktivnost. Uop{teno, rezultati pokazuju da u zem - lji{tu pojedinih lokaliteta nije utvr eno prisustvo Azotobacter-a, jednog od najva`nijih indikatora biolo{ke aktivnosti zemlji{ta. Naime, niske ph vrednosti i mali sadr`aj humusa nepovoljna su svojstva za rast i razvi}e ove grupe azotofiksatora. Ve}a zastupljenost aktinomiceta uo~ava se na svim lokalitetima (sem u izrazito kiselim zemlji{tima) u odnosu na zastupljenost gljiva. Bakterije su veoma heterogena grupa mikroba i uglavnom su brojnija u stani{tima neutralne reakcije, dok su gljive dominantne u kiselim sredinama (pojedini lokaliteti Fru{ke Gore, Kara or evo). Mikrobi: indikacija prisustva zaga iva~a Zaga iva~i u zemlji{tu mogu biti neorganskog (hraniva- ubriva, kiseline, baze, te{ki metali, metaloidi i radionukledi) i organskog porekla (ugljovodonici tipa nafte i njenih derivata, zatim halogene organske komponente, pesticidi i dr). Tako e, zemlji{te mogu da zaga uju i materije neprirodnog porekla kse - no biotici, koji se skoro ne uklju~uju u kru`enje ugljenika, azota, sumpora i fosfora jer su mikrobiolo{ki nerazgradive, te predstavljaju veliku opasnost za zdravlje, odnosno kvalitet zemlji{ta. Ekotoksikolo{ki efekti organskih i neorgan - skih zaga iva~a poja~avaju se me usobnom interakcijom kada se na u zajedno, te izazivaju genetske promene organizama u zemlji{tu. Mikrobi imaju najzna~ajniju ulogu u biolo{koj degradaciji hemijskih zaga iva~a. Enzimatskim sistemima mikroorganizama u procesima mineralizacije organske komponente prelaze u neorganske. Herbicidi. Mikroorganizmi zemlji{ta a) u~estvuju u degradaciji pesticida, b) indikatori su promena biolo{ke aktivnosti zemlji{ta posle primene ovih hemij - skih jedinjenja, c) pojedine vrste mikroba mogu se primeniti kao biopesticidi i d) biosenzori toksi~nosti (Milosevic and Govedarica, 2002; Milo{evi} et al., 2007a). Primarna populacija mikroorganizama razgra uje her bi cide ve} posle nekoliko dana od dospevanja u zemlji{te, dok sekundarna populacija produkuje

5 Zbornik radova, Sveska 45, indukovane enzime i razgra uje ova hemijska jedinjenja posle perioda adap - tacije. Pojedine grupe mikroba su indiferentne na primenjene her bi cide. Na{a dugogodi{nja istra`ivanja (Milosevic et al., 2006) pokazuju da su Actino myce - tes, Azotobacter sp. i aktivnost dehidrogenaze pouzdani indikatori uticaja herbicida na biogenost zemlji{ta. Te{ki metali. Uticaj te{kih metala na aktivnost mikroorganizama zavisi od elementa, koncentracije, vrste mikroba i fizi~ko-hemijskih svojstava zemlji{ta (Ehrlich, 1997; Govedarica et al., 1997). Te{ki metali toksi~ni su za mikroorga - nizme ovim redom: Hg > Ag >Al > Cu > Cd > Zn > Pb> Cr> Ni > Co, ali u ma - lim koncentracijama pojedini elementi su biogeni Fe, Mn, Cu, Co, Ni i Zn (Govedarica et al., 1997). Gvo` e, bakar i kobalt su uklju~eni u metabolizam mikroorganizama, a cink, mangan i nikal su katalizatori enzimatskih reakcija. Niske koncentracije nekih te{kih metala stim uli{u mikrobiolo{ke procese u zem - lji{tu. Me utim, visoke koncentracije te{kih metala uti~u negativno na mikro bio - lo{ku aktivnost zemlji{ta, a stepen inhibicije zavisi od grupe ili vrste mikroorga - nizama (Milosevic et al., 2002b; Milo{evi} i sar., 2007a; Milo{evi} i Jarak, 2005). Deponije. Prilikom proizvodnje sirove nafte, osim akcidentnih situacija izlivanja nafte prilikom njenog crpljenja i transporta, veliki prob lem je i depono - vanje ispla~nog mulja-isplake iz naftno-gasnih bu{otina. Na{a istra`ivanja mikrobiolo{ke aktivnosti u okviru projekta rekultivacije deponija isplake na vi{e lokaliteta u Vojvodini pokazuje da su brojnost mikroorganizama i dehidro gena - zna aktivnost pouzdani indikatori sa aspekta davanja ocene o kvalitetu/zdravlju zemlji{ta (Milo{evi} et al., 2006b; Milo{evi} i sar., 2007a). Na{a istra`ivanja na lokali tetu Mokrin (Milo{evi} i sar., 2007a) pokazuju da hemijska svojstva zemlji - {ta (na dubini do 50 cm) deponija uti~u na smanjenje ukupnog broja mikroorga - nizama, ali na zna~ajno pove}anje aktinomiceta, gljiva i dehidrogenazne aktivnosti (Tab. 1). Tab. 1. Zastupljenost mikroorganizama i aktivnost dehidrogenaze u ritskoj crnici i deposlu (Milo{evi} i sar., 2006c) Tab. 1. The num ber of mi cro or gan isms and dehyrogenaseactivity in humogley and deposole (Milo{evi} i sar., 2006c) Tip zemlji{ta Soil type Ukupan broj To tal num ber (x 10 7 g -1 ) Actinomycetes (x10 4 g -1 ) Gljive Fungi (x 10 4 g -1 ) DHA (ug TPFg -1 zemlji{ta-soil) R. crnica Humogley 66,54 4,00 4,78 42 Deposol Deposole (1) 39,16 11,50 9, Deposol Deposole (2) 3,56 8,65 16, Ispitivanja zemlji{ta velikh zaga iva~a neposredno u blizini fabrika na lokalitetu Sombor (Black horse) i u Beo~inu (BFC Lafar`) pokazuju da su olovo i nikal neujedna~eno uticali na zastupljenost azotobaktera (Milo{evi} i sar., 2006c). Izuzetno visoke vrednosti prisutnog olova u zemlji{tu su uglavnom negativno uticale na ovu grupu mikroorganizama (0,00-17,56 x 10 1 na g zem - lji{ta). Aktivnost oksido-redukcionog enzima dehidrogenaze je visoka na svim ispitivanim lokalitetima, {to pokazuje da su procesi pod uticajem enzimat ske aktivnosti mikroorganizama u zemlji{tu veoma burni.

6 210 Institut za ratarstvo i povrtarstvo, Novi Sad Sanitarni aspekt kvaliteta zemlji{ta: mikrobiolo{ka indikacija Poslednjih godina istra`ivanja u nas su obuhvatila pored pokazatelja biolo - {ke aktivnosti (biogenosti) odnosno plodnosti/kvaliteta zemlji{ta i zastupljenost koliformnih bakterija. Naime, prisustvo bakterija iz grupe koliforma ukazuje na sanitarni aspekt kvaliteta zemlji{ta, odnosno na mogu}nost infekcije sa Esheri - chia coli i Klebsiella spp. indikatora sve`eg zaga enja iz fecesa humanog ili `ivotinjskog porekla. Prisustvo koliformnih bakterija, naro~ito E. coli u povr{in - skom sloju zna~ajna su za urbanu sredinu, odnosno za zemlji{ta ba{ta, parkova (Milosevic et al., 2007) i igrali{ta u pred{kolsim ustanovama (Tab. 2). Gradska i prigradska poljoprivreda je fokusirana uglavnom na proizvodnju povr}a u ba{tama (~esto u blizini septi~kih jama) ili plastenicima (mogu}nost kori{}enja komposta za rasad) (Milo{evi} i sar., 2004). Pored problema sa visokim sadr`a - jem te{kih metala u zemlji{tu susre}emo se i sa velikim brojem koliformnih bakterija kao mogu}im zaga iva~ima rizi~nim po zdravlje hu mane populacije. Humanu populaciju ne ugro`avaju sve vrste koliformnih bakterija, ali su idikacija prisutnosti rizika po zdravlje. Tab. 2. Zastupljenost koliformnih bakterija u urbanim zemlji{tima Tab. 2. Num ber of coliform bac te ria in ur ban soil Zemlji{te/Lokalitet Soil/Site Ba{te Gardens (Novi Kne{evac) Ba{te Gardens (Rumenka, u blizini septi~ke jame) Parkovi Parks (Novi Sad) Obdani{te, pesak Playground, Sand Ukupan broj koliformnih bakterija Total coliform bacteria g -1 aps. suvog zemlji{ta g -1 aps. dry soil E. coli Klebsiella spp ,33-3, ,00 7 0,00 2 0,00 0,00 0,00 0,00 Kompost Kompost 5 x 109 >105 <105 *Izvor podataka: Milo{evi} et al., 2004; i neobjavljeni rezultati *Data Source: Milo{evi} et al., 2004; 2007 and unpublished results Nije testirano Not tested Na{a istra`ivanja pokazuju (Tab. 2) da blizina septi~kih jama, odnosno neadekvatno usmeravanje otpadnih voda uti~e na visoko zdravstveno rizi~nu proizvodnju povr}a u ba{tama (Rumenka). Tako e, potrebno je testirati kom - post na prisustvo koliforma pre upotrebe, jer postoji veliki rizik po zdravlje korisnika, naro~ito u cve}arstvu i povrtarstvu. Velika zastupljenost koliforma u kompostu treba da uka`e proizvo a~u na obaveznu sterilizaciju pre upotrebe. Testiranja zemlji{ta parkova Novog Sada i peska u bazenu za igru dece pokazala su nizak nivo koliformnih bakterija u periodu ispitivanja.

7 Zbornik radova, Sveska 45, Primena korisnih mikroba: kvalitetnije i zdravije zemlji{te Sve zna~ajniju primenu imaju novi prilazi poljoprivrednoj proizvodnji bilj - nih vrsta kao alternativna, odr `i va poljoprivreda, zatim pove}anje zdravlja/kvali - te ta zemlji{ta i kori{}enje koris nih i efektivnih mikroorganizama kao biofer - tilizatora, stimulatora ili bio kon trolora fitopatogena. Bio ubriva sa bakterijama, gljivama i algama mogu biti alternativa i/ili dopuna mineralnim ubrivima u proizvodnji poljoprivrednih biljnih vrsta (Milo - {e vi} i Govedarica, 2001). Mikrobni inokulanati-biofertilizatori smanjuju upotre - bu skupih azotnih ubriva i omogu}avaju biljci lak{e usvajanje fosfora. Poslednjih decenija sve vi{e se koriste biopreparati sa simbiotskim (Rhizobi - um/brad hyrhizobium) i asimbiotskih azotofiksatorima (bakteriije Azotobacter, Azospirillum, Beijerinckia, Klebsiella planticola i plavo-zelene alge) kao i nji - hove sme{e sa Ba cil lus spp. Procenjuje se da u zavisnosti od vrste legumi noza, fiksacija azota u zavisnosti klimatskih regiona je u rasponu od 140 kg. ha -1 (u na{im zemlji{tima) do 800 kg.ha -1 (tropski predeli) godi{nje (Wani et al., 1994). Inokulacija sa azotobakterom kao nesimbioznim azotofiksatorom u na{im klimatskim uslovima mo`e da zameni i do 60 kg mineralnog azotnog ubriva. (Milo{evi} i Govedarica, 2001, Milo{evi} i Jarak, 2005). Inokulacija biljaka sa simbiotskim i asimbiotskim diazotrofima (Tab. 3), zna~ajno uti~e na pove}anje prinosa kvaliteta zrna, biomase, pobolj{anje strukture zemlji{ta i u{tede mineralnog azotnog hraniva od 20 do 70% (Govedarca et al., 1997a; Milosevic i Govedarica, 2001; Milo{evi} i Jarak, 2005). Tab. 3. Uticaj diazotrofa na prinos kukuruza, p{enice, {e}erne repe i suncokreta (%) Tab. 3. Ef fects of diazotrophs on maize, wheat, sugar beet and sun flower yield (%) Bakterija Bac te ria Kukuruz - Maize Prinos zrna Grains yield (%) P{enica - Wheat Masa 1000 zrna 1000 grains mass (%) [e}erna Repa Sugarbeet Prinos korena Root yield (%) Suncokret Sunflower Prinos zrna Grain yield (%) Kontrola Control Azotobacter chrocoocccum Azospirillum lipoferum Beijerinckia spp , ,5-101 Klebsiella planticola *Izvor podataka: Govedarca et al., 1997a; Milosevic i Govedarica, 2001; Milo{evi} i Jarak, 2005 *Data Source: Govedarca et al., 1997a; Milosevic i Govedarica, 2001; Milo{evi} i Jarak, 2005 Efekat inokulanata zavisi od vrste i soja bakterija i koncentracije bakte rij - skih }elija u preparatu, oblika (forme) preparata, biljne vrste, primenjenih agro - me lio rativnih mera, fizi~ko-hemijskih svojstava zemlji{ta (Bashon and Levano - ny, 1990; Milosevic i Govedarica, 2001; Milo{evi} i Jarak, 2005). S obzirom na cilj rada, naglasi}emo va`nost primene inokulanata sa azotofiksatorima kao korisno-efektivnim mikroorganizma, s aspekta strategije kontrole biolo{ke aktivnosti zemlji{ta.

8 212 Institut za ratarstvo i povrtarstvo, Novi Sad Sl. 3. Uticaj inokulacije na biolo{ku aktivnost zemlji{ta Fig. 3. Ef fect of in oc u la tion on bi o log i cal soil ac tiv ity Pove}anje korisnih mikroorganizama zna~ajno uti~e na zdravlje/kvalitet zemlji{ta. Inokulanti uti~u na kvalitativan i kvantitativan sastav mikrobiolo{ke populaciju i usmeravaju biohemijske procese pove}avaju}i biogenost {to se reflektuje na kvalitet, odnosno zdravlje zemlji{ta (Sl. 3). Naime, primena efek tiv - nih, korisnih mikroorganizama i njihova ve}a zastupljenost deluje inhibitorno na razvoj fitopatogena i usmeravaju prelazak iz bolesno-indukovanih u zimogena i sintezna zemlji{ta. Zaklju~ak Kori{}enje mikroorganizama kao indikatora zdravlja/kvaliteta zemlji{ta i neposredno uno{enje efektivnih, korisnih mikroba uklapa se u koncept kontrole zemlji{ta za op ti mum biljne proizvodnje. Zdravo/ kvalitetno zemlji{te uslovljava i zdravstveno bezbednu ishranu ljudske populacije. Literatura Anderson,T.H. (2003): Biotic Indicators for Biodiversity and Sustainable Agriculture. Agri - culture, Ecosystems and Environment, Vol. 98,1-2, Bashan, Y., Levanony, H. (1990): Cur rent sta tus of Azospirillum inoculation technolgy: Azospirillum as a chal lenge for ag ri cul ture. Can.J.Microbiol., 36, Cook, A.M. and Hutter, R. (1981): s-tri azines as ni tro gen sources for bac te ria. Jour nal of Agricultural and Food Chemistry, 29, Doran, J.W. and Safley, M. (1997): Defening and as sess ing soil health and sus tain able pro - duc tiv ity. In: Pankhurst, C. E. et al. (Eds.), Bi o log i cal In di ca tors of Soil Health, CAB In - ter na tional, New York, Ehrlich, H. L. (1997): Mi crobes and met als, Appl. Microbiol. Biotechnol., 48, Govedarica, M., Jarak, Mirjana, Milo{evi}, Nada (1993): Mikrobiolo{ke karakteristike zemlji - {ta Vojvodine. U Te{ki metali i pesticidi u zemlji{tima Vojvodine, Poljoprivredni fakultet, Institut za ratarstvo i povrtarstvo, Novi Sad, Govedarica, M., Milo{evi}, Nada, Jarak, Mirjana (1997): Te{ki metali i mikroorganizmi zemlji{ta, U: Kastori, R. (ed.), Te{ki metali u `ivotnoj sredini, Nau~ni institut za ratarstvo i povrtarstvo, Novi Sad,

9 Zbornik radova, Sveska 45, Govedarica, M., Milo{evi}, Nada, Jarak, Mirjana, Jeli~i}, Zora, Proti}, R., 1997a: Diazotrophs and their Ac tiv ity in Maize and Wheat. Bi o log i cal Ni tro gen Fix a tion for the 21 st Cen - tury, U: Elmerich et al (eds.), Cur rent Plant Sci ence and Bio tech nol ogy in Ag ri cul ture, Kluwer Ac a demic Pub lish, Dordrecht, Boston, Lon don, Vol. 31, Govedarica, M. Milo{evi}, N. (2002): Ef fect of dimethenamid and metolachlor on mi cro bial ac tiv ity in sugarbeet rhizosphere soil. In: Albanis T. (ed.), Pro ceed ing of the 2nd Eu ro - pean Con fer ences on Pes ti cides and Re lated Or ganic Micropollutants in the En vi ron - ment, Uni ver sity of Ioannina, Corfu, Greece, Govedarica, M., Milo{evi}, Nada, Jarak, Mirjana (2002a): Uticaj sabijanja zemlji{ta na mikroorganizme i njihove aktivnosti. U: Nikoli}, R. i sar. (eds.) Istra`ivanje uzroka, posledica i mera za smanjenje i kontrolu sabijanja zemlji{ta, Univerzitetska nau~na knjiga, Novi Sad, IX poglavlje, Govedarica, M. and Milo{evi}, Nada, 2002: Ef fect of dimethenamid and metolachlor on mi - cro bial ac tiv ity in sugarbeet rhizosphere soil. In: Albanis T. (ed.), Pro ceed ing of the 2nd Eu ro pean Con fer ences on Pes ti cides and Re lated Or ganic Micropollutants in the En vi ron ment, Uni ver sity of Ioannina, Corfu, Greece, Jarak, Mirjana., Govedarica, M., Milo{evi}, Nada, 1999: Mikroorganizmi i plodored. U Plodoredi u ratarstvu, monografija (I. Molnar, ur.), Nau~ni institut za ratarstvo i povrtar stvo, N. Sad, Higa, T., Parr, J. F., 1994: Ben e fi cial and ef fec tive mi cro or gan isms for a sus tain able ag ri cul - ture and environment. International Nature Farming Research Center, Atami, Japan, Huber, S., Syed, B., Freudenschuss, A., Ernstsen, V., Loveland, P., 2001: Propsal for a Eu ro - pean soil monitoring and assessment framework. Technical report, No 61, European Environment Agency, Copenhagen, Denmark. Kastori, R., Kadar, I., Sekuli}, P., Bogdanovi}, Darinka, Milo{evi}, Nada, Pucarevi}, Mira, 2006: Uzorkovanje zemlji{ta i biljaka nezaga enih i zaga enih stani{ta. Nau~ni institut za ratarstvo i povrtarstvo, Novi Sad, pp.224. Lee, K.E. (1994): The func tional sig nif i cance of biodiversity in soils, 15th Con gress of Soil Sci ence, Ac a pulco, Mex ico, Vol 4a, Milo{evi}, Nada, Govedarica, M., Jarak, Mirjana, ostaci va`an faktor sni`avanja negativnog uticaja visokih doza NPK ubriva na biogenost zemlji{ta. II simpozijum: Hemija i za{tita `ivotne sredine. Zbornik radova, Vrnja~ka Banja Milo{evi}, Nada, Govedarica, M., Jarak, Mirjana, Had`i}, V., Sekuli}, R., 1994: Cor re la tion be tween en zyme ac tiv i ties and me lio ra tive prac tices ap plied to solonetz soil. Soil and Plant, Vol. 43, No 1, Milo{evi}, Nada, Govedarica, M., Jarak, Mirjana, Ha `i}, V., Beli}, M., 1996:Ef fect of Com - paction on Soil Structure, Microbial Populations and Enzyme Activities, Biologia, Cluj,XII,1-2, Milo{evi}, Nada, Govedarica, M., Jarak, Mirjana, 1997: Mikrobi zemlji{ta: zna~aj i mogu}nosti, U: Dragovi} S. (ed), Ure enje, kori{}enje i o~uvanje zemlji{ta, JDPZ, Milo{evi}, Nada, Govedarica M., Jarak, Mirjana, 1997a: Mikrobiolo{ka aktivnost-va`no svojstvo u odre ivanju plodnosti zemlji{ta, Zbornik radova, Nau~ni institut za ratarstvo i povrtarstvo, Novi Sad, 29: Milo{evi}, Nada, Govedarica, M., Jarak, Mirjana, 1999: Soil mi cro or gan isms an im por tant fac tor of agroecological sys tems. Zemlji{te i biljka, Vol. 48, No. 2, Milo{evi}, Nada, Govedarica, M., Jarak, Mirjana, 2000: Mikrobiolo{ka svojstva zemlji{ta oglednog pol ja Rimski [an~evi. Zbornik Radova, Nau~ni institut za ratarstvo i povrtarstvo, N. Sad, sv. 33, Milo{evi}, Nada, Govedarica, M., 2001: Mikrobni inokulanti biofertilizatori kao zamena i/ili dopuna mineralnim ubrivima?1st In ter na tional Simposium, Food in the 21st cen - tury, Book of Pro ceed ings, Subotica,

10 214 Institut za ratarstvo i povrtarstvo, Novi Sad Milo{evi}, Nada, Govedarica, M. (2002): Ef fect of herbicids on mi cro bi o log i cal prop er ties of soil, Zbornik Matice Srpske za prirodne nauke, Novi Sad, No 102, Milo{evi}, Nada, Govedarica, M., Jarak, Mirjana (2002a): Ef fect of prometryn on mi cro bial ac tiv ity of soil un der soy bean and sun flower. In: Albanis T., (ed.), Pro ceed ing of the 2nd Eu ro pean Con fer ences on Pes ti cides and Re lated Or ganic Micropollutants in the En vi ron ment, Uni ver sity of Ioannina, Corfu, Greece, Milo{evi}, Nada, Govedarica M., Kastori R. and Petrovo} N. (2002b): Ef fect of nickel on wheat plants, soil mi cro or gan isms and en zymes. Biologia, XLVII, 1, Cluj. Milo{evi}, Nada, Govedarica, M., Ubavi}, M., Ha `i}, V., Ne{i}, Ljiljana (2003): Mikrobi o - lo{ke karakteristike zemlji{ta: osnova za kontrolu plodnosti. Zbornik radova, Nau~ni institut za ratarstvo i povrtarstvo, Novi Sad, 39: Milo{evi}, Nada, Govedarica, M., Sekuli}, P. (2003a): Mikrobiolo{ka svojstva zemlji{ta pod povr}em na lokalitetu Ba~ko Gradi{te. Zbornik radova, Nau~ni institut za ratarstvo i povrtarstvo, Novi Sad, 39: Milo{evi}, Nada, Dozet D., Bogdanovi}, Darinka, Vasin, J. (2004): Korisni i {tetni mikro - orga nizmi-indikatori zdravog zemlji{ta, III me unarodna EKO- konferencija, Zdravstveno bezbedna hrana, Tematski zbornik I, Novi Sad, Milo{evi}, Nada, Govedarica, M., Cvijanovi}, Gorica (2004a): Mi cro or gan isms as in di ca tors of herbicide effect on biological activity of soil. Acta herbologica, 13, (1), Milo{evi}, Nada, Jarak Mirjana (2005): Zna~aj azotofiksacije u snabdevanju biljaka azotom. U: R. Kastori (ed.) Azot agrohemijski, agrotehni~ki, fiziolo{ki i ekolo{ki aspekti, Nau~ni institut za ratarstvo i povrtarstvo, Novi Sad, Milo{evi}, Nada, Sekuli}, P., Kuzevski, Janja, Jeli~i}, Zora, Krstanovi}, S. (2005a): Mikro - orga nizmi kao indikatori plodnosti i zdravlja zemlji{ta pod povr}em. Zbornik nau~nih radova, PKB INI Agroekonomik, 10, (1), Milo{evi} Nada, Cvijanovi} Gorica, Tintor Branislava (2006): Her bi cides ef fects on mi cro bial ac tiv ity in ag ri cul tural soil. Herbologia, An In ter na tional Jour nal on Weed re search and Con trol, Vol. 7, No. 2, Milo{evi}, Nada, Jarak, Mirjana, Mili}, Vera, Mrkova~ki, Nastasija (2006a): Mikrobiolo{ka istra`ivanja od teoriskih osnova do preparata ( ). Zornik. radova, Nau~ni institut za ratarsvo i povrtarstvo, Novi Sad, sv. 42, Milo{evi}, Nada, Tintor, Branislava, Ralev, Jordana, Cvijanovi}, Gorica, 2006b: Mikrobiolo - {ka svojstva ritske crnice i deposola na lokalitetu Mokrin. Zbornik radova EcoIst 06 (Ur. M. Trumi}), Ekolo{ka istina, Sokobanja, Milo{evi}, Nada, Tintor, Branislava, Sekuli}, P., Jokanovi}, Svetlana (2006c): Mikroorgani - zmi-indi katori kvaliteta / zdravlja zemlji{ta. Zbornik radova: Druga regionalna sredina ka Evropi, CD, , Beograd Milosevic Nada, Tintor, Branislava, Sekulic, P. (2007): Mi cro bi o log i cal prop er ties of soil in Novi Sad parks. XI International Eko Conference Environmental Protection of urban and suburban settlements, Proceeding I, Milo{evi}, Nada, Cvijanovi}, Gorica, Tintor, Branislava (2007a): Mikroorganizmi kao indika - tori ekotoksi~nosti zemlji{ta. Zbornik radova EcoIst 06 (Ur. M. Trumi}), Ekolo{ka istina, Sokobanja. Niel sen, M.N., Wind ing, A. (2002): Mi cro or gan isms as in di ca tors of soil health. Na tional En - vironmental Research Institute. Denmark, Technical report, 388, Stenberg, B. (1999): Monitoring soil quality of arable land: microbiological indicators. Acta Agriculture Scandinavia, 49, Tintor, Branislava, Milo{evi}, Nada, Sekuli} P., Vasin, J. (2006): Zastupljenost mikroorga - niza ma i dehidrogenazna aktivnost poljoprivrednih zemlji{ta Vojvodine. EKO-konfe - rencija 2006, Zdravstveno bezbedna hrana, Tematski zbornik I, Tintor, Branislava, Milo{evi}, Nada, Sekuli}, P., Marinkovi}, Jelena, Cvijanovi}, Gorica (2007): Mikrobiolo{ka svojstva ~ernozema na lokalitetima u okolini Novog Sada. Zbornik radova, Nau~ni institut za ratarsvo i povrtarstvo. Novi Sad, Sv. 43,

11 Zbornik radova, Sveska 45, Tintor, Branislava, Milo{evi}, Nada, Ne{i}, Ljiljana, Jarak, Mirjana, Jokanovi}, Svetlana (2007a): Zastupljenost azotobaktera u zemlji{tima Srema. U M. Trumi} (Ed.) Zbornik radova EcoIst 06, Ekolo{ka istina, Sokobanja, Wani, S.P., Rupela, O.P., Lee, K.K. (1994): BNF Tech nol ogy for Sus tain able Ag ri cul ture in the Semi-Arid Trop ics. 15 th World Con gress of Soil Sci ence, Ac a pulco, V.4a, MICROORGANISMS BIOINDICATORS OF SOIL HEALTH/ QUALITY Nada Milo{evi} In sti tute of Field and Veg e ta ble Crops, Novi Sad Sum mary: The soil is an eco sys tem and the hab i tat of nu mer ous di verse mi cro or - gan isms, whose en zymes play the cen tral role in soil met a bolic ac tiv ity. The term healthy soil im plies an eco log i cal ap proach to study ing the en vi ron ment with the aim of ob tain ing high, top-qual ity crop yields while main tain ing a bi o log i cal bal ance in na ture. Mi cro or gan - isms ac count for 60-90% of all soil met a bolic ac tiv ity. They help sup ply plants with the ba - sic biogenic el e ments (N, P, K), pro duce bioactive sub stances, de grade pes ti cides and are in di ca tors of high lev els of heavy met als as well as of soil com pac tion and waterlogging. Dom i nance of cer tain mi cro bial groups slows down the pro cesses of syn the sis and deg ra - da tion and de ter mines the qual ity of a soil for safe food pro duc tion. Mi cro bial abun dance, en zy matic ac tiv ity and biodiversity are in di ca tors of soil health/ qual ity. The ob jec tive of our study was to mon i tor mi cro bial ac tiv ity in dif fer ent soil types and in di ca tions of min - eral fer til izer use, till age, pes ti cides, high heavy metal pres ence, dis tur bances oc cur ring due to soil com pac tion, etc. Pres ence of coliform bac te ria is an in di ca tor of soil san i tary quality or a gen eral in di ca tor of san i tary con di tions in the en vi ron ment. Key words: mi cro or gan isms, in di ca tors, health, qual ity, soil