
تعداد نشریات | 13 |
تعداد شمارهها | 623 |
تعداد مقالات | 6,502 |
تعداد مشاهده مقاله | 8,645,941 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 8,245,910 |
اثر کاربرد نیتروژن و فسفر بر برخی فعالیتهای آنزیمی در خاک حاوی بقایای گندم | ||
مجله پژوهشهای حفاظت آب و خاک | ||
دوره 27، شماره 3، مرداد و شهریور 1399، صفحه 197-211 اصل مقاله (898.26 K) | ||
نوع مقاله: مقاله کامل علمی پژوهشی | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22069/jwsc.2020.17601.3313 | ||
نویسندگان | ||
لیلا محمدزاده1؛ احمد گلچین2؛ زهرا وارسته خانلری* 3 | ||
1دانش آموخته کارشناسی ارشد، گروه علوم خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه زنجان، زنجان، ایران | ||
2گروه علوم خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه زنجان، زنجان، ایران. | ||
3هیات علمی گروه علوم خاک دانشگاه ملایر | ||
چکیده | ||
سابقه و هدف: خاک یکی از عوامل مؤثر در تعادل اکوسیستم است و فرایندهای زیستی و بیوشیمیایی بیشماری در آن جریان دارد. در تمامی این فرایندها، آنزیمها نقش کاتالیزور را ایفا میکنند. حضور آنها در چرخههای مختلف عناصر غذایی خاک سبب آزاد شدن و در دسترس قرارگرفتن عناصر موردنیاز گیاهان میشود. از این رو سنجش برخی از این آنزیمها میتواند شاخص و معیار مهمی برای ارزیابی توان زیستی خاک و بهتبع آن سنجش اکوسیستم باشد. لذا بهمنظور بررسی میزان و نحوه اثرگذاری نیتروژن معدنی (نیترات آمونیوم) و فسفر معدنی (سوپرفسفات تریپل) در خاکهایی که بقایای گیاه گندم به آنها اضافه شده بر فعالیتهای آنزیمی اورهآز، اینورتاز، سلولاز، فسفاتاز قلیایی و اسیدی یک آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار در آزمایشگاه به اجرا درآمد. هدف از مطالعه حاضر بررسی تاثیر سطوح مختلف نیتروژن و فسفر معدنی و اثر متقابل آنها بر برخی فعالیتهای آنزیمی خاک حاوی بقایای گیاهی گندم بود. مواد و روشها: بهمنظور انجام این پژوهش سطوح مختلف نیتروژن معدنی شامل: صفر، 10، 25، 50 و 75 میلیگرم نیتروژن در کیلوگرم خاک (N75, N50, N25, N10, N) و سطوح مختلف فسفر شامل: صفر، 15، 30 و 45 میلیگرم در کیلوگرم خاک (P45, P30, P15, P) به یک خاک فقیر از لحاظ فسفر و نیتروژن اضافه شد به این خاک به میزان 5 درصد وزنی بقایای گندم کوبیده شده اضافه گردید، و به رطوبت FC رسانده و در دمای آزمایشگاه (نسبتاً ثابت) به مدت 6 ماه خوابانیده شدند. در پایان دوره خوابانیدن فعالیت آنزیمهای اورهآز، اینورتاز، سلولاز و فسفاتاز قلیایی و فسفاتاز اسیدی اندازهگیری شدند. یافتهها: تأثیر متقابل سطوح مختلف فسفر و نیتروژن معدنی بر برخی فعالیتهای آنزیمی نشان داد که آنزیم اورهآز در تیمارهای P30N25، P30N50 و P15N25، P30N10، P30N75 و P45N10 بالاترین و در تیمار شاهد دارای کمترین فعالیت بودند. فعالیت آنزیم اورهآز در این تیمارها تقریباً 3/2 برابر تیمار شاهد بود. بیشترین میزان فعالیت آنزیم اینورتاز در تیمار P15N10، P15N25، P15N50 و کمترین میزان فعالیت آن در تیمار P30N75 مشاهده شد. فعالیت این آنزیم در تیمار حاوی فسفر 15 و نیتروژن 10 (میلیگرم در کیلوگرم خاک) حدود 21 درصد بیشتر از تیمار حاوی فسفر 30 و نیتروژن 75 (میلیگرم در کیلوگرم خاک) بود. بیشترین فعالیت آنزیم سلولاز در تیمار P15N10 و P15N25 و کمترین فعالیت در تیمار P45N25 مشاهده گردید. آنزیم فسفاتاز قلیایی در تیمار P30N10، P15N10 و P30N25، P15N25 و P30N50 دارای بیشترین و در تیمار حاوی فسفر 45 و نیتروژن معدنی 75 (میلیگرم در کیلوگرم خاک) دارای کمترین فعالیت بود. فعالیت آنزیم در این تیمارها حدود 2/1 برابر تیمار P45N75 بود. فعالیت آنزیم فسفاتاز اسیدی در تیمار P15N50 و P15N25 بیشترین میزان و در تیمار حاوی فسفر 45 و نیتروژن معدنی 10 (میلیگرم در کیلوگرم خاک) و تیمار حاوی فسفر 45 و نیتروژن معدنی 75 (میلیگرم در کیلوگرم خاک) دارای کمترین میزان بود. نتیجهگیری: بهطور کلی اعمال کودهای معدنی تا نسبتی به خاک حاوی بقایای گندم سبب افزایش برخی فعالیتهای آنزیمی گردید طبق نتایج حاصل از آزمایش برای حفظ باروری خاک و همچنین تعادل در میزان تجزیه و خروج گازهای گلخانهای و فعالیت آنزیمها که کاتالیزگر واکنش هستند، کودهای معدنی در غلظتهای پایین توصیه میشود بهطوریکه تیمار P15N25 به عنوان تیمار برتر در این تحقیق معرفی گردید. بنابراین به کشاورزان توصیه میشود پساماندهای گیاهی را پس از پایان فصل کشت از اراضی حذف نکنند بلکه میتوانند با افزودن سطوح مناسبی از کود های معدنی سرعت تجزیه بقایا را تعادل ببخشند تا ضمن تجزیه تدریجی سبب بهبود تغذیه گیاه شده و ویژگیهای فیزیکی خاک را نیز بهبود ببخشند. | ||
کلیدواژهها | ||
واژههای کلیدی: بقایای گندم؛ خوابانیدن؛ اورهآز؛ فسفاتاز اسیدی و قلیایی؛ آنزیمهای خاک | ||
مراجع | ||
1.Alef, A., and Nannipieri, P. 1995. Methods in Applied Soil Microbiology and Biochemistry. Academics Press. UK. 567p.
2.Baligar, V.C., Staley, T.E., and Wright, R.J. 1991. Enzyme activitiesin Appalachian soils: 2. Urease. Communications in soil science and plant analysis. 22: 3-4. 315-322.
3.Beheshti Al Agha, A., Raisi, F., and Golchin, A. 2011. Effects of forest disturbance conversion to agriculture on some biological indicators of soil quality in forest ecosystems of northern Iran. J. Water Soil. 25: 3. 562-548. (In Persian)
4.Cai, Z.C., and Qin, S.W. 2006. Dynamics of crop yields and soil organic carbon in a long-term fertilization experiment in the Huang-Huai-Hai plain of China. Geoderma. 136: 3-4. 708-715.
5.Dehghan Monshadi, H., Bahmanyar, M.A., Laxian, A., and Salek Gilani, S.A. 2012. Effect of application of sewage sludge and fertilizer sludge enriched with chemical fertilizer on soil organic carbon content, respiration and enzymatic activity under basil plant cultivation. J. Water Soil. 26: 3. 562-554. (In Persian)
6.Ebrahimzad, S. A. 2011. Impact ofLand Use Change on Soil Quality and Health Indices in Selduz Plain (Naghadeh - West Azerbaijan). Master thesis. Tabriz University. 104p. (In Persian)
7.Ghoularata, M., Raeisi, F., and Nadian, H.E. 2008. Salinity and Phosphorus interaction on grow, yield and nutrient uptake by berseem clover (Trifolium Alexanderinuml). Iran. J. Field Crop Res. 6: 1. 117-126.
8.Jafari Haghighi, M. 2003. Methods of sampling and analysis of important physical and chemical soil analysis. Mashhad: the voice of Zoha. 240p.(In Persian)
9.Janzen, H.H., Campbell, C.A., Gregorich, E.G., and Ellert, B.H. 2018. Soil carbon dynamics in Canadian agroecosystems.In Soil processes and the carbon cycle. CRC Press. Pp: 57-80.
10.Khademi, H., Mohammadi, J., and Nael, M. 2006. Comparison of some soil quality indices in different types of land management in Borujen area of Chaharmahal va Bakhtiari province. 29: 3. 124-111. 11.Kiese, K., Papen, H., Zumbusch, E., and Butterbach-Bahl, L. 2002. Nitrification activity in tropical rainforest soils ofthe coastal lowlands and Atherton Tablelands, Queensland. Plant Nutr. Austr. J. 165: 682-685.
12.Liang, Y., Si, J., Nikolic, M., Peng, Y., Chen, W., and Jiang, Y. 2005. Organic manure stimulates biological activity and barley growth in soil subject to secondary salinization. Soil Biology and Biochemistry. 37: 6. 1185-1195.
13.Liang, Q., Chen, H., Gong, Y., Yang, H., Fan, M., and Kuzyakov, Y. 2014. Effects of 15 years of manure and mineral fertilizers on enzyme activities in particle-size fractions in a North China Plain soil. Europ. J. Soil Biol.60: 112-119.
14.Li, Z., Li, D., Ma, L., Yu, Y., Zhao, B., and Zhang, J. 2019. Effects of straw management and nitrogen application rate on soil organic matter fractions and microbial properties in North China Plain. J. Soil Sed. 19: 2. 618-628.
15.Liu, E., Yan, C., Mei, X., He, W., Bing, S.H., Ding, L., Liu, Q., Liu, S., andFan, T. 2010. Long-term effect of chemical fertilizer, straw, and manure on soil chemical and biological properties in Northwest China. Geoderma. 158: 3-4. 173–180.
16.Liu, Z., Rong, Q., Zhou, W., and Liang, G. 2017. Effects of inorganic and organic amendment on soil chemical properties, enzyme activities, microbial community and soil quality in yellow clayey soil. PloS one. 12: 3. e0172767.
17.Marchner, P., Grierson, P., and Rengel, Z. 2005. Microbial community composition and functioning in the rhizosphere on three Banksia species in native woodland in Western Australia. Applied Soil Ecology. 28: 3. 191-201.
18.Mohammadi, Kh., and Sohrabi, Y. 2014. Effect of combined fertilization methods on nitrogen concentration, phosphorus and soil biological properties and rapeseed traits. Soil Res. J. 28: 38-27.
19.Molla, M.A.Z., Chowdhury, A.A., Islam, A., and Hoque, S. 1984. Microbial mineralization of organic phosphate in soil. Plant and soil.78: 3. 393-399.
20.Olsen, S.R., and Sommmers, L.E. 1982. Phosphorus. In: Miller, A.L., Methods of soil analysis, part 2. Chemical and mineralogical properties (2nd Ed). Agronomy series NO.9. Soil Science Society of America, Madison, Wisconsin, USA. Pp: 403-430.
21.Philip, A.H., and Sparks, D.L. 1996. Lithium, Sodium, Potassium, Rubidium and Cesium. In: D.L. Sparks (Ed), Methods of soil analysis. Part 3, chemical methods, Madison, Wisconsin, USA. Pp: 551-574.
22.Rezaei, Sh., Khawari, K., Nezami, M.I., and Saadat, Q. 2013. The effect of sulfur, phosphorus and plant role on biomass and activity of soil phosphatases J. Soil Res. (Soil and Water Sciences). 27: 2. 226-217.
23.Ros, M., Pascual, J.A., Garcia, C., Hernandez, M.T., and Insam, H. 2006. Hydrolase activities, microbial biomass and bacterial community in a soil after long-term amendment with different composts. Soil Biology and Biochemistry. 38: 12. 3443-3452.
24.Safari Sanjani, A.S.A., and Zahid, Sh. 2006. The effect of some soil properties on cellulase enzyme activity in a number of Hamadan soils. Iran. J. Agric. Sci.37: 4. 652-645. (In Persian)
25.Saha, S., Prakash, V., Kundu, S., Kumar, N., and Mina, B.L. 2008.Soil enzymatic activity as affected by long term application of farm yard manure and mineral fertilizer under a rainfed soybean–wheat system inNW Himalaya. Europ. J. Soil Biol.44: 3. 309-315.
26.Sanchez-Rodriguez, A.R., Hill, P.W., Chadwick, D.R., and Jones, D.L. 2017. Crop residues exacerbate the negative effects of extreme flooding on soil quality. Biology and Fertility of Soils. 53: 7. 751-765.
27.Schinner, F., and Von Mersi, W. 1990. Xylanase-, CM-cellulase-and invertase activity in soil: an improvedmethod. Soil Biology and Biochemistry. 22: 4. 511-515.
28.Tabatabai, M.A., and Bremner, J.M. 1972. Assay of urease activity insoil. Soil Biology and Biochemistry.4: 44. 479-487.
29.Van Der Heijden, M.G., Bardgett, R.D., and Van Straalen, N.M. 2008. The unseen majority: soil microbes as drivers of plant diversity and productivity in terrestrial ecosystems. Ecology letters. 11: 3. 296-310.
30.Wang, B., and Lan, C.Q. 2011. Biomass production and nitrogen and phosphorus removal by the green alga Neochloris oleoabundans in simulated wastewater and secondary municipal wastewater effluent. Bioresource Technology.102: 10. 5639-5644.
31.Zhao, B.Z., Zhang, J.B., Yu, Y.Y., Karlen, D.L., and Hao, X.Y. 2016. Crop residue management and fertilization effects on soil organic matter and associated biological properties. Environmental Science and Pollution Research. 25: 3. 2805-2813.
32.Zhang, S., Qin, Y., Zhu, J., and Hou, J. 2018. Over 14% efficiency in polymer solar cells enabled by a chlorinated polymer donor. Advanced materials.30: 20. 1-7.
33.Zhu, T., Zhang, J., Yang, W., and Cai, Z. 2013 Effects of organic material amendment and water content on NO, N2O, and N2 emissions in a nitrate rich vegetable soil. Biology and Fertility Soils. 49: 153-163. | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 407 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 340 |