تأثير پذيري برخي ويژگي هاي زيستي خاك و اجزاي درون سلولي و برون سلولي آنزيم اوره آز از موقعيت شيب در يك اكوسيستم مرتعي نيمه خشك

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

مهندسي كشاورزي

كارشناسي ارشد

چكيده توپو سكوئنس (رديف پستي و بلندي) رديفي منظم از خاك¬هايي را نشان مي¬دهد كه معمولا از تاج تا پنجه شيب را شامل مي¬شود و به دليل توپوگرافي به عنوان عامل تشكيل خاك، نسبت به يكديگر متفاوت بوده و در واقع مي¬توان بيان كرد كه توپو سكوئنس باعث تمايز در خواص خاك (فيزيكي، شيميايي، زيستي و مورفولوژيكي) ‌به¬ طور مستقيم يا غيرمستقيم در طول شيب مي‌شود. فرآيند¬هاي ميكروبي و زيست توده ميكروبي بر عملكرد¬هاي اكوسيستم مانند چرخه عناصر غذايي، حاصل¬خيزي خاك، تغيير مقدار كل كربن و گردش مواد آلي خاك تاثير مي¬گذارند. به دليل اهميت نقش آنزيم¬ها در فعاليت¬هاي مختلف بيولوژيك، سهولت اندازه¬گيري و پاسخ سريع آن¬ها به كاربرد مواد شيميايي و تغييرات مديريتي خاك، اندازه¬گيري فعاليت¬هاي آنزيمي روش با ارزشي براي ارزيابي وضعيت بيولوژيك خاك فراهم آورده است. از آن جايي كه درك تغييرات ويژگي هاي فيزيكي، شيميايي و زيستي، براي شناخت مكانيسم هاي پنهان تشكيل خاك در طول يك شيب ضروري است، توپو سكوئنس يك منطقه ويژه براي انجام تحليل عوامل فيزيكي، شيميايي و زيستي خاك است. هدف از اين پژوهش، بررسي تغييرات ويژگي¬هاي زيستي و همچنين بررسي تغييرات سهم درون و برون سلولي آنزيم اوره¬آز در طول توپو سكوئنس است. اين تحقيق شامل دو پژوهش مي¬باشد كه در پژوهش نخست تغييرات كربن، نيتروژن و پتاسيم زيست توده ميكروبي، كسرمتابوليك، درصد كربن ميكروبي و فعاليت آنزيم‌ اوره¬آز كل، درون سلولي و برون سلولي در يك توپو سكوئنس مرتعي نيمه خشك بررسي گرديد. آنگاه در پژوهش دوم، آثار ورود يك ماده غني از انرژي، كربن و نيتروژن بر تغييرات بخش كل، درون و برون سلولي آنزيم اوره¬آز در طول شيب مورد تحقيق قرار گرفت. نمونه برداري از يك توپو سكوئنس در منطقه كوهرنگ واقع در استان چهارمحال بختياري از عمق 15-0 سانتي¬متري خاك به روش مركب انجام شد. بدين منظور، نمونه¬برداري از هر موقعيت شيب صورت گرفت. پس از هوا خشك كردن و كوبيدن نمونه¬هاي خاك، نمونه¬ها از الك 2 ميلي¬متر عبور داده شدند. نتايج پژوهش اول نشان داد كه ويژگي¬هاي زيستي مورد بررسي در طول شيب اختلاف معني¬دار داشتند.كسر متابوليك (21/0 ميلي گرم كربن دي اكسيد بر ميلي گرم كربن زيست توده ميكروبي در يك روز) و درصد كربن ميكروبي (2/3 درصد) بيش¬ترين وكربن آلي (02/7 گرم بر كيلوگرم خاك)، كربن (74/224 ميلي¬گرم كربن زيست توده ميكروبي بر كيلوگرم خاك) و نيتروژن زيست توده ميكروبي به روش تدخين-انكوباسيون (96/12 ميلي¬گرم نيتروژن زيست توده ميكروبي بر كيلوگرم خاك)، نيتروژن زيست توده ميكروبي به روش مايكروويو-اسخراج (23/45 ميلي¬گرم نيتروژن زيست توده ميكروبي بر كيلوگرم خاك) فعاليت اوره¬از درون سلولي (81/12 ميلي¬گرم آمونيوم بر كيلوگرم خاك در يك ساعت) و كسر فعاليت اوره¬آز (06/0 ميلي¬گرم آمونيوم بر ميلي گرم كربن زيست توده ميكروبي در يك ساعت) كم¬ترين ميزان را در موقعيت پنجه شيب داشتند. كسر متابوليك با هدايت الكتريكي خاك همبستگي منفي و معني¬دار (**75/0- r=) دارد. همچنين نيتروژن زيست توده ميكروبي كه به دو روش تدخين-انكوباسيون و مايكروويو-استخراج اندازه¬گيري شده بود، داراي الگوي تغييرات مشابه، همبستگي آن¬ها معني¬دار (***78/0=r)، رگرسيون ساده خطي بين اين دو پارامتر مثبت و معني¬دار بود. لذا مي¬توان اين دو روش را جايگزين يكديگر نمود با اين تفاوت كه روش تدخين-انكوباسيون، يك روش اندازه¬گيري كند و خطرناك است و روش مايكروويو-استخراج روشي سريع و بي خطر است. در پژوهش دوم با افزودن كازئينات سديم به عنوان ماده¬ي سرشار از انرژي، كربن و نيتروژن مشاهده شد كه اختلاف موقعيت¬هاي مختلف شيب از نظر ميزان فعاليت كل و درون سلولي آنزيم اوره¬آز كاهش قابل توجهي نمود. در نتيجه، ميزان ضريب تغييرات آن¬ها به ترتيب 89% و 71% كاهش يافت. اين يافته نشان داد موقعيت¬هاي مختلف شيب اثر خود را بر آنزيم اوره¬آز از طريق اختلاف در منابع انرژي، كربن و نيتروژن بر جاي مي¬گذارند.

213877

خاكشناسي (بيولوژي خاك)

مهندسي كشاورزي

دانشگاه صنعتي اصفهان

شمس الله ايوبي

حسين خادمي، آقا فخر ميرلوحي

فرشيد نوربخش