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Jin‐Hyeob Kwak
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Soil enzyme activity of rice paddy as affected by fertilization regimes under ambient and elevated temperature

Nuri Baek et al.May 31, 2024
Soil enzymes play critical roles in the decomposition of organic matter and nutrient cycling.In agricultural soils, enzyme activity is mainly affected by fertilization management such as chemical and organic fertilizers as well as temperature.In this study, the effects of fertilization regimes (i.e., organic vs. conventional) on soil enzyme activity for rice paddy under different temperature (ambient vs. elevated) were investigated through pot experiments using temperature gradient chambers.Rice plants were grown under different fertilization and temperatures for 121 days, and soil samples were collected in the middle-season drainage and the harvest seasons and analyzed for β-1,4-glucosidase (BG), β-1,4-N-acetylglucosaminidase (NAG), and acid phosphatase (AP), which involve carbon (C), nitrogen (N), and phosphorus (P) cycling, respectively.Unexpectedly, enzyme activity was rarely affected by fertilization treatments and decreased by elevated temperature, which is not in agreement with the theoretical relationship between temperature and enzyme activity.The decreased enzyme activity by elevated temperature was consistent with decreased soil water content of the soils caused by increased evapotranspiration, suggesting decreased substrate diffusion might restrict microbial and thus enzyme activity.The higher enzyme activity in the harvest than that in the middle growing season could be also attributed to the higher soil water content in the harvest season compared with the middle growing season.In addition, increased rice biomass in the later season should have provided more substrate to microbes through diffusion under high soil water conditions.Our results suggest that soil moisture may be a key factor affecting soil enzyme activity by affecting substrate diffusion.
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Soil fungal necromass in deciduous‐dominated boreal forest after 13 years of inorganic nitrogen addition

Stefan Hupperts et al.Jan 5, 2025
Abstract Ectomycorrhizal (ECM) fungi comprise a large proportion of the living and dead microbial‐derived soil carbon (C) pool in boreal forests. Because soil nitrogen (N) and C cycles are closely interlinked, shifts in N availability and subsequent effects on dead fungal mass (“necromass”) may influence C storage in soils. Several mechanisms could underlie the balance of fungal necromass production and stabilization, including fungal morphological traits and physiological traits and biochemical interactions between roots and ECM fungi. We applied inorganic N (30 kg ha −1 year −1 ) for 13 years in a boreal forest dominated by Populus tremuloides Michx. and measured total fungal necromass concentrations and total C concentrations in organic and mineral soil. We also measured total fungal biomass concentrations in soil (representing changes in inputs), condensed tannin and chitin concentrations of mycorrhizal roots (representing changes in necromass stabilization), and the potential genetic capacity of the ECM fungal community to produce chitinases (indicating chitin degradation potential) and class II peroxidases (indicating polyphenol degradation potential). We detected little effect of long‐term N addition on soil fungal necromass concentration. Long‐term N addition did not have a detectable effect on soil C concentration, standing fungal biomass, fine root tannin or chitin concentrations. Despite downward trends, there was also no detectable effect of N addition on the potential genetic capacity of the ECM fungal community to produce chitinases or class II peroxidases. Our study indicates that 13 years of inorganic N addition in a deciduous broadleaf‐dominated boreal forest has little detectable effect on soil fungal necromass concentrations or potential underlying mechanisms. However, morphological and physiological traits of the ECM community appear decoupled in response to inorganic N addition, representing key functional responses that warrant further investigation. Read the free Plain Language Summary for this article on the Journal blog.