РЕЗЮМЕ

Торът от добитъци, хранени със зърно или царевица от дестилатори, се прилага върху полета и полетата се подлагат на симулационни тестове за валежи. Оборският тор е добавен с три норми за парцели до и без обработка. Установени са корелации между микробния транспорт и характеристиките на оттока. Резултатите показват, че диетата влияе на фага, но не и на бактериалния транспорт от полетата, изменени с оборски тор.

животните

Докато вариациите във физическите, химичните и микробиологичните характеристики на оборския тор от животни, хранени с различни диети, са добре документирани, малко се знае за това как тези различия оказват влияние върху транспорта на пренасяни от тор микроорганизми, след като оборският тор бъде нанесен. Проведохме експерименти за измерване на бактериален и фагов транспорт в оттока от полета, изменени с оборски тор от животни, хранени с царевица или 40% мокри дестилационни зърнени дажби. Тъй като процесът на дестилация концентрира фосфор в страничния продукт, ние изследвахме полеви парцели, използвайки 1-, 2- и 4-годишни изисквания за прилагане на фосфор за царевица при условия на отглеждане до и без обработка.

Тридесет и шест парцела от 0,75 на 1,5 метра бяха установени върху глинеста глинеста почва Aksarben (фина, смектитова, мезисна типична аргиудол), съдържаща 11% пясък, 54% тиня, 35% глина и 18,5 g kg -1 органични С в горните 15 см от пробата на почвения профил. Парцелите бяха очертани с ламаринени плочи и оттичането се събираше в корито, разположено в дъното на всеки парцел. Полето беше обработено с ротация на зърнено сорго-соево-зимна пшеница под управление без обработка и беше засадено със сорго през предходната година. Експерименталните обработки включват три повторения, в отделни дни, за следните фактори: вид оборски тор, норма на внасяне на оборски тор и обработка на дискове с едно преминаване при рандомизиран пълен блок. Бяха установени и шест контролни парцела (три обработени почви и три парцела без обработка), върху които не е внасян тор. Характеристиките на оборския тор са измервани, за да се определят подходящите количества за внасяне. Тъй като оборският тор е бил прилаган, за да отговори на нуждите от царевичен фосфор, е добавен допълнителен неорганичен N тор с необходимите норми, за да се отговори на годишните нужди за растеж.

За прилагането на валежите върху сдвоени парцели, както е описано по-горе (6, 12), са използвани национални процедури за симулация на валежите на фосфор. Накратко, напоителната вода се използва за симулиране на дъжд с помощта на преносим симулатор за валежи (12). Валежите бяха приложени в продължение на 30 минути с интензитет 70 mm h −1. Оттокът от всеки участък се изпомпва в голям контейнер за съхранение. След завършване на всеки цикъл целият обем вода беше добре смесен и бяха взети подпроби за анализ. Всички микробни проби се поставят незабавно върху лед и се транспортират до лабораторията в рамките на 2 часа за незабавен анализ. Бяха проведени два допълнителни симулационни теста за валежи със същата продължителност и интензивност на приблизително 24-часови интервали. Анализите на хранителни вещества бяха извършени, както е описано по-рано (4) и включваха измервания на разтворен фосфор, общ фосфор, NO3-N и NH4-N, общ азот, pH и електрическа проводимост. Бактериологичните анализи включват изброяване на общи колиформи, бактерии E. coli и ентерококи, използвайки одобрената от EPA система Quanti-Tray (IDEXX Laboratories, Westbrook, ME), количествено определяне на соматични фаги (14) и изолиране на естествено срещащи се шига-токсигенни Е . coli O157, O111 и O26 щамове (3) от проби от оттичане и източника.

Статистическият анализ беше извършен с помощта на дисперсионния анализ (ANOVA) в софтуера на SAS (SAS Institute, 2003), а тестът за най-малко значима разлика (LSD) беше използван за идентифициране на значителни разлики между експерименталните лечения. Ниво на вероятност за бактерии E. coli и ентерококи) (Таблица 1). Коефициентите на корелация за микробните съставки и характеристиките на оттичането са представени в Таблица 2. Установено е, че и четирите измерени микробни параметъра са значително свързани с NH4-N. Общите колиформни и E. coli числа също са свързани с нивата на разтворени, частици и общ фосфор. Juhna и сътр. (9) съобщават, че концентрациите на фосфор влияят върху оцеляването на Е. coli в питейната вода, но е малко вероятно същият механизъм да е приложим в тази система.

Ефекти от диетата на животните, скоростта на внасяне на тор и обработката на почвата върху микробния транспорт

Коефициенти на корелация за микробни съставки и характеристики на оттока

Нашите базирани на полето резултати от обработените с оборски тор почви не показват значителни разлики в броя на общите колиформи, бактериите от E. coli и ентерококите в оттока от селскостопанските полета, изменени с оборски тор от животни, хранени с диетични зърнени или царевични диети (Таблица 1) . Средните концентрации на обща колиформа, Е. coli и ентерококи в оттока от всички обработки са съответно 9,47 × 10 6, 5,35 × 10 6 и 1,16 × 10 6 CFU хектар (ha) -1. Числата за общите колиформи в това разследване са подобни на резултатите, съобщени от Mishra et al. (10) за фекални колиформи в парцели, изменени с млечни и птичи тор, както и броят на E. coli и ентерококите са по-високи в проучването, проведено от Mishra et al. (10). Въпреки че трите събития с валежи са настъпили в три последователни дни след внасяне на оборски тор, по-голямата част от пренасяните от оборски бактерии остават на парцелите. E. coli O157: H7, O26: H11 и O111: H8 бактериите са изолирани в балотаж от 17, 4 и 0 от 36 участъка, съответно.

Въз основа на броя на бактериите в източника на тор по време на прилагането, има относително нисък процент на бактерии, транспортирани в оттока (Фиг. 1). По-рано беше показано, че физическите и микробните параметри на оборския тор могат да бъдат повлияни от диетата (2, 11, 13, 16, 17) и че бактериите от Е. coli от различни видове оборски тор могат да имат различни транспортни характеристики в лабораторията ( 1). Въпреки че разликите не бяха статистически значими в това проучване, беше интересно, че процентът на транспортиране на фекални колиформни, E. coli и ентерококови бактерии в оттока е по-висок за парцелите, които получават тор от животни, хранени с царевица, отколкото от тези, получаващи тор от дестилатори зърнени животни.

Транспортни проценти за фекални колиформни, Е. coli и ентерококови бактерии при оттичане, засегнати от диетата. Стойностите на микробния транспорт бяха осреднени за нормите на внасяне на оборски тор и условията на обработка. Вертикалните ленти представляват стандартни грешки.

Транспортни проценти за фаги в оттока, повлияни от диетата и обработката на почвата. Стойностите на микробния транспорт бяха осреднени за нормите за внасяне на оборски тор. Вертикалните ленти представляват стандартни грешки.

В заключение, диетата на животните значително е повлияла на транспорта на бактериофаги в оттока. Диетата обаче не повлия значително в транспорта на фекални индикаторни бактерии. Микробният транспорт се увеличи значително със скоростта на внасяне на оборски тор. Интересен скок в транспорта на фаги се наблюдава за парцелите без обработка, изменени с оборски тор от животни, хранени с царевица, но тези данни не са статистически значими. Условията за обработка на почвата не оказват значително влияние върху транспорта на фекални индикаторни бактерии.

ПРИЗНАВАНИЯ

Благодарим на Дженифър Фронер, Хайме ЛаБри, Виолета Балаян, Брет Фронер, Алиша Крафт и Ейми Манц за техническа и лабораторна помощ и Грег Бун, Джеймс Далтън, Шанс Таер и Къртис Тоен за помощ на място.

Тази работа е финансирана от Националната програма 206 на USDA ARS, използване на оборски тор и странични продукти.