
تعداد نشریات | 13 |
تعداد شمارهها | 622 |
تعداد مقالات | 6,489 |
تعداد مشاهده مقاله | 8,610,107 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 8,200,580 |
نقش کربن آلی در معدنی شدن نیتروژن، کربن و غلظت برخی عناصر غذایی در یک خاک شور | ||
مجله مدیریت خاک و تولید پایدار | ||
مقاله 8، دوره 9، شماره 3، آذر 1398، صفحه 153-169 اصل مقاله (467.84 K) | ||
نوع مقاله: مقاله کامل علمی پژوهشی | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22069/ejsms.2020.16174.1865 | ||
نویسندگان | ||
صلاح الدین مرادی* 1؛ میرحسن رسولی صدقیانی2؛ ابراهیم سپهر3؛ حبیب خداوردیلو3؛ محسن برین4 | ||
1دانشجوی دکتری گروه علوم خاک، دانشگاه ارومیه و مربی گروه کشاورزی، دانشگاه پیام نور، | ||
2استاد گروه علوم خاک، دانشگاه ارومیه، | ||
3دانشیار گروه علوم خاک، دانشگاه ارومیه، | ||
4استادیار گروه علوم خاک، دانشگاه ارومیه | ||
چکیده | ||
سابقه و هدف: خاکهای تحت تأثیر نمک، توزیع گستردهای در نواحی خشک و نیمه نیمهخشک از جمله ایران دارند. در خاکهای تحت تأثیر نمک، تغییرات فیزیکی، شیمیائیشیمیایی و بیولوژیکی و نیز پائین بودن مقدار مواد آلی در نتیجه رشد ضعیف گیاه، سبب کمبود عناصر غذائیغذایی مثل مانند نیتروژن و سمیت یونی (سدیم و کلر) میشود. ناچیز بودن پوشش گیاهی در نواحی خشک و شور سبب میشود که بقایای گیاهی کمتری وارد خاک شده و با کاهش مقدار مواد آلی خاک، کم بوده و این امر به کمبود نیتروژن و دیگر عناصر منجر میشودغذایی رخ دهد. یکی از راههای تأمین و افزایش کارائی عناصر برای گیاه در شرایط شور، استفاده از ترکیبات با منشأا آلی است. هدف از انجام این پژوهش بررسی اثر سطوح کربن آلی و شوری بر معدنی شدن نیتروژن، کربن و غلظت عناصر غذائیغذایی در خاک بود. مواد و روشها: آزمایشی برای بررسی اثر سطوح کربن آلی از منبع کود گاوی بر معدنی شدن کربن و نیتروژن و غلظت عناصر غذائیغذایی در شرایط شوری خاک در قالب طرح کاملاً تصادفی (CRD) به صورت فاکتوریل با سه تکرار انجام گرفت. فاکتور کود دامی جهت ایجاد سطوح کربن آلی شامل (سطح بدون کربن آلی، سطح 5/1 و سطح 3 درصد کربن آلی) و فاکتور شوری شامل (شوری 5/1، 5/4 و 9 دسیزیمنس بر متر) بود. جهت ایجاد سطوح شوری ﺗﺮﻛﻴﺒﻲ از ﻧﻤﻚ ﻫﺎی MgSO4.7H2O،NaCl ، Na2SO4 و CaCl2 ﺑﻪ ﺗﺮﺗﻴﺐ ﺑﻪ ﻧﺴﺒﺖهای 82/41، 91/0، 36/20، 91/36 مورد استفاده قرار گرفت. مخلوط حاصل برای هر تیمار جداگانه به ظروف پلی پلیاتیلنی انتقال یافته و در یک دوره 70 روزه، تحت دمای 25 درجه سانتیگراد سلسیوس و رطوبت 70 درصد ظرفیت مزرعه به صورت انکوباسیون قرار داده شدگردید. در طول زمان انکوباسیون در زمانهای 0، 2، 4، 6، 8، و 10 هفته بعد پس از شروع انکوباسیون (به منظور پی بردن به میزان نیتراتسازی با زمان) از هر کدام از تیمارهای آزمایشی نمونهبرداری شده و مقدار آمونیوم و نیترات نمونهها اندازهگیری شد. برای بررسی معدنی شدن کربن، از شروع آزمایش هر هفته مقدار تنفس پایه برآورد گردید. در پایان آزمایش مقدار عناصر پر مصرف و کم کممصرف اندازهگیری شد. یافتهها: نتایج نشان داد که اثر شوری بر غلظت پتاسیم، سدیم و کلر محلول، غلظت کلسیم، منیزیم و آهن (قابل جذب)، نیترات، آمونیوم و تنفس پایه (p <0.001) معنیدار بود. اثر کربن آلی بر غلظت کربن آلی و نیتروژن کل خاک، غلظت پتاسیم، سدیم و کلر محلول، آهن قابل جذب، نیترات، آمونیوم و تنفس پایه (p <0.001) معنیدار بود. اعمال شوری 9 دسی زیمنس بر متر تنفس پایه، تولید آمونیم و نیترات را به ترتیب 47، 27 و 76 درصد کاهش داد. اما افزودن 3 درصد کربن آلی به خاک پارامترهای فوق را به ترتیب 24، 10 و 37 درصد افزایش داد. اثرات متقابل کربن آلی و شوری بر غلظت سدیم و کلر محلول و آهن قابل جذب (p <0.05)، غلظت پتاسیم محلول و تنفس پایه (p <0.01) و غلظت نیترات و آمونیوم (p <0.001) معنیدار بود. نتیجهگیری: شوری اثر پیامدی منفی بر فرایند معدنی شدن کربن و نیتروژن داشت. کاربرد ترکیبات آلی توانست با ایجاد تعادل در وضعیت عناصر غذائیغذایی شرایط مناسبتری را برای فرایندهای معدنی شدن کربن و نیتروژن ایجاد کند. ترکیبات آلی ممکن است یک منبع آسان کربن داشته باشند که در صورت قرارگیری در خاک، باعث سبب تحریک و افزایش فعالیت میکروبی شده و تا حدودی معدنی شدن کربن و نیتروژن را افزایش می دهند. | ||
کلیدواژهها | ||
شوری؛ عناصر غذائی؛ کربن؛ نیتروژن | ||
مراجع | ||
1.Ahmad, Z., Honna, T., Yamamoto, S., Faridullah, Irshad, M., and El‐Hassan, W.H.A. 2009. Effect of Chloride and Sulfate Salinity on Micronutrients Release and Uptake from Different Composts Applied on Total Phosphorus Basis. Communications in Soil Science and Plant Analysis. 40: 9-10. 1566-1589.
2.Akhtar, M., Hussain, F., Ashraf, M.Y., Qureshi, T.M., Akhter, J., and Awan, A.R. 2012. Influence of Salinity on Nitrogen Transformations in Soil. Communications in Soil Science and Plant Analysis. 43: 1674-1683.
3.Alef, K., and Nannipieri, P. 1995. Methods in applied soil microbiology and biochemistry. Academic Press. 576p.
4.Amini, S., Ghadiri, H., Chen, C., and Marschner, P. 2016. Salt-affected soils, reclamation, carbon dynamics and biochar: a review. J. Soil Sed. 16: 3. 939-953.
5.Anderson, C.R., Condron, L.M., Clough, T.J., Fiers, M., Stewart, A., Hill, R.A., and Sherlock, R.R. 2011. Biochar induced soil microbial community change: implications for biogeochemical cycling of carbon, nitrogen and phosphorus. Pedobiologia. 54: 309-320.
6.Barin, M., Aliasgharzadeh, N., and Samadi, A. 2007. Influence of mycorrhization fungi on mineral nutrition and yield of tomato under sodium chloride and salts mixture induced salinity levels. Soil Water Sci. J.20: 1. 94-105. (In Persian)
7.Bastida, F., Pe´ırez-de-Mora, A., Babic, K., Hai, B., Herna´ındez, T., Garcı´ıa, C., and Schloter, M. 2009. Role of amendments on N cycling in Mediterranean abandoned semiarid soils. Applied Soil Ecology. 41: 195-205.
8.Begum, N., Guppy, C., Herridge, D., and Schwenke, G. 2014. Influence of source and quality of plant residues on emissions of N2O and CO2 from a fertile, acidic Black Vertisol. Biology and Fertility of Soils. 50: 499-506.
9.Bhaduri, D., Saha, A., Desai, D., and Meena, H.N. 2016. Restoration of carbon and microbial activity in salt-induced soil by application of peanut shell biochar during short-term incubation study. Chemosphere. 148: 86-98.
10.Bremner, J.M. 1996. Nitrogen-total.P 1085-1121. In: D.L. Sparks (ed). Methods of soil analysis. Part 3. Chemical Methods. Soil Science Society of America and American Society of Agronomy, Madison, WI.
11.Crawford, D.M., and Chalk, P.M. 1992. Mineralization and immobilization of soil and fertilizer nitrogen with nitrification inhibitors and solvents. Soil Biology and Biochemistry. 24: 559-568.
12.Drake, P.L., McCormick, C.A., and Smith, M.J. 2014. Controls of soil respiration in a salinity-affected ephemeral wetland. Geoderma. 221-222: 96-102.
13.El-Naggar, A.H., Usman, A.R.A.,Al-Omran, A., Ok, Y.S., Ahmad, M., and Al-Wabel, M.I. 2015. Carbon mineralization and nutrient availability in calcareous sandy soils amended with woody waste biochar. Chemosphere. 138: 67-73.
14.ICARDA. 2002. International cooperation Highlands regional program. Available on: URL: http// www.icarda.cgiar.Org.
15.Gee, G.W., and Bauder, J.W. 1986. Particle-size analysis. P 383-410. In: A. Klute (ed.). Methods of Soil Analysis. Part 1. Physical and mineralogical methods, Soil Science Society of America and American Society of Agronomy, Madison, WI.
16.Irshad, M., Honna, T., Yamamoto, S., Eneji, A.E., and Yamasaki, N. 2005. Nitrogen Mineralization under Saline Conditions. Communications in Soil Science and Plant Analysis. 36: 11-12.
17.Keeling, A.A., McCallum, K.R., and Beckwith, C.P. 2003. Mature green waste compost enhances growth and nitrogen uptake in wheat (Triticum aestivum L.) and oilseed rape (Brassica napus L.) through the action of water-extractable factors. Bioresource Technology. 90: 127-132.
18.Keeney, D.R., and Nelson, D.W. 1982. Nitrogen-inorganic forms. P 831-871. In: A.L. Page and R.H. Miller (eds.) Methods of soil analysis. Part 2, American Society of Agronomy. Madison, WI.
19.Lindsay, W.I., and Norvell, W.A. 1978. Development of a DTPA soil test for zinc, iron, manganese and copper. Soil Sci. Soc. Amer. J. 42: 421-448.
20.Ling-ling, L.I., and Shu-tian, L.I. 2014. Nitrogen Mineralization from Animal Manures and Its Relation to Organic N Fractions. J. Integ. Agric. 13: 9. 2040-2048.
21.Matijevic, L., Romic, N., Maurovic, N., and Romic, M. 2012. Saline irrigation water affects element uptake by bean plant (Vicia faba L.). European Chemical Bulletin. 1: 12. 498-502.
22.Meng, S., Su, L., Li, Y., Wang, Y., Zhang, C., and Zhao, Z. 2016. Nitrate and Ammonium Contribute to the Distinct Nitrogen Metabolism of Populus simonii during Moderate Salt Stress. PLoS ONE. 11: 3. 1-16.
23.Miller, M.N., Zebarth, B.J., Dandie, C.E., Burton, D.L., Goyera, C., and Trevors, J.T. 2008. Crop residue influence on denitrification, N2O emissions and denitrifier community abundance in soil. Soil Biology and Biochemistry. 40: 2553-2562.
24.Moradi, A., Tahmourespour, A., Hoodaji, M., and Khors, F. 2011. Effect of salinity on free living diazotroph and total bacterial populations of two saline soils. Afric. J. Microbiol. Res. 5: 144-148.
25.Najafi, N., Sarhanghzadeh, E., and Oustan, S. 2013. Effects of NaCl Salinity and Soil Waterlogging on the Concentrations of Some Micronutrients in Corn, Single Cross 704. Water and Soil Science. 23: 2. 205-225. (In Persian)
26.Nelson, D.R., and Mele, P.M. 2007. Subtle changes in rhizosphere microbial community structure in response to increased boron and sodium chloride concentrations. Soil Biology and Biochemistry. 39: 340-351.
27.Nelson, D.W., and Sommers, L.E. 1996. Total carbon, organic carbon, and organic matter. P 961-1010. In: D.L. Sparks (ed). Methods of soil analysis. Part 3. Chemical Methods. Soil Science Society of America and American Society of Agronomy, Madison, WI.
28.Ofek, M., Ruppel, S., and Waisel, Y. 2006. Effects of salinity on rhizosphere bacterial communities associated with different root types of Vicia faba L. P 1-13. In: M. Öztürk, Y. Waisel, M.A. Khan G. Görk (eds.), Biosaline Agriculture and Salinity Tolerance in Plants, Birkhäuser Basel, Verlag GmbH. 29.Opokua, A., Chavesb, B., and De Neve, S. 2014. Neem seed oil: a potent nitrification inhibitor to control nitrate leaching after incorporation of crop residues. Biological Agriculture and Horticulture. 30: 3. 145-152.
30.Qadir, M., Ghafoor, A., and Murtaza, G. 2001. Use of saline-sodic waters through phytoremediation of calcareous saline-sodic soils. Agricultural Water Management. 50: 197-210.
31.Rezapour, S. 2014. Effect of sulfur and composted manure on SO4-S, P and micronutrient availability in a calcareous saline-sodic soil. Chemistry and Ecology. 30: 2. 147-155.
32.Rhoades, J.D. 1996. Salinity: electrical conductivity and total dissolved solids,P 417-435. In: D.L. Sparks (ed.). Methods of soil analysis. Part 3. Chemical Methods. Soil Science Society of America and American Society of Agronomy, Madison, WI.
33.Saifullah, Dahlawi, S. Naeemc, A., Rengeld, Z., and Naidue, R. 2018. Biochar application for the remediation of salt-affected soils: Challenges and opportunities. Science of the Total Environment. 625: 320-335.
34.Saleh, J., Najafi, N., Oustan, S., Aliasgharzad, N., and Ghassemi-Golezani, K. 2013. Changes in Extractable Si, Fe, and Mn as Affected by Silicon, Salinity, and Waterlogging in a Sandy Loam Soil. Communications in Soil Science and Plant Analysis.44: 10. 1588-1598.
35.Schnetger, B., and Lehners, C. 2014. Determination of nitrate plus nitrite in small volume marine water samples using vanadium (III) chloride as a reduction agent. Marine Chemistry.160: 91-98.
36.Setia, R., Marschner, P., Baldock, J.,and Chittleborough, D. 2010. Is CO2 evolution in saline soils affected by an osmotic effect and calcium carbonate? Biology and Fertility of Soils.46: 781-792.
37.Setia, R., Marschner, P., Baldock, J., Chittleborough, D., Smith, P., and Smith, J. 2011. Salinity effects on carbon mineralization in soils of varying texture. Soil Biology and Biochemistry. 43: 1908-1916.
38.Sharma, V., Mir, S.H., and Sharma, A. 2016. Nitrogen Mineralization as Influenced by Different Organic Manures in an Inceptisol in the Foothill Himalayas. Communications in Soil Science and Plant Analysis. 47: 194-202.
39.Smith, D.C., Beharee, V., and Hughes, J.C. 2001. The effects of composts produced by a simple composting procedure on the yields of Swiss chard (Beta vulgaris L var. flavescens) and common bean (Phaseolus vulgaris L. var. nanus). Scientia Horticulturae.91: 393-406.40.Tabarant, P., Villenave, C., Risede, J.M., Estraded, J.R., Thuries, L., and Dorela, M. 2011. Effects of four organic amendments on banana parasitic nematodes and soil nematode communities. Applied Soil Ecology. 49: 59-67. 41.Thomas, G.W. 1996. Soil pH and soil acidity. P 475-490. In: D.L. Sparks (ed.). Methods of soil analysis. Part 3. Chemical Methods. Soil Science Society of America and American Society of Agronomy, Madison, WI.
42.Timothy, A.D., and William, R.H.2003. Spectrophotometric Determination of Nitrate with a Single Reagent. Analytical Letters. 36: 12. 2713-2722.
43.Usman, A.R., Almaroai, Y.A., Ahmad, M., Vithanage, M., and Ok, Y.S. 2013. Toxicity of synthetic chelators and metal availability in poultry manure amended Cd, Pb and As contaminated agricultural soil. J. Hazard. Mater. 262: 1022-1030.
44.Usman, A.R.A., Kuzyakov, Y., and Stahr, K. 2004. Dynamics of organic C mineralization and the mobile fraction of heavy metals in calcareous soil incubated with organic wastes. Water, Air and Soil Pollution. 158: 401-418.
45.Walker D.J., and Bernal, M.P. 2005. Plant Mineral Nutrition and Growth in a Saline Mediterranean Soil Amended with Organic Wastes. Communications in Soil Science and Plant Analysis.35: 17-18. 2495-2514.
46.Walker, D.J., Clemente, R., and Bernal, M.P. 2004. Contrasting effects of manure and compost on soil pH, heavy metal availability and growth of Chenopodium album L. in a soil contaminated by pyritic mine waste. Chemosphere. 57: 215-
47.Walpola, B.C., and Arunakumara, K.K.I.U. 2010. Effect of salt stress on decomposition of organic matter and nitrogen mineralization in animal manure amended soils. J. Agric. Sci.5: 9-18.
48.Watanabe, F.S., and Olsen, S.R. 1965. Test of an Ascorbic Acid Method for Determining Phosphorus in Water and NaHCO3 Extracts from the Soil. Soil Sci. Soc. Amer. J. 29: 677-678.
49.Wong, V.N.L., Dalal, R.C., and Greene, R.S.B. 2009. Carbon dynamics of sodic and saline soils following gypsum and organic material additions: a laboratory incubation. Applied Soil Ecology.41: 29-40.
50.Zhang, T., Wang, T., Liu, K.S., Wang, L., Wang, K., and Zhou, Y. 2015. Effects of different amendments for the reclamation of coastal saline soil on soil nutrient dynamics and electrical conductivity responses. Agricultural Water Management.
51.Zhao, X., Wang, S., and Xing, G. 2014. Nitrification, acidification, and nitrogen leaching from subtropical cropland soils as affected by rice straw-based biochar: laboratory incubation and column leaching studies. J. Soil Sed.14: 3. 471- | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 1,650 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 347 |