پاسخ توليد و دوام اوره آز و پتاسيم توده زنده ميكروبي به وقوع چرخه هاي انجماد-ذوب و خشك-مرطوب شدن در خاك هاي مرتعي

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

علوم و مهندسي خاك

كارشناسي ارشد

مراتع از جمله اكوسيستم هاي مهم كره زمين هستند كه مساحت بزرگي از كره زمين را شامل مي شوند. امروزه تغييرات اقليمي و آب و هوايي در سرتاسر كره زمين مشهود است و مراتع نيز از تاثير اين پديده ي جهاني مستثني نيستند. گرمايش كره ي زمين، پديده اي است كه موجب وقوع بيش تر چرخه هاي انجماد-ذوب و خشك-مرطوب شدن در اكوسيستم هاي خاكي و مراتع شده است. وقوع اين چرخه ها در مناطق با آب و هواي معتدله بيش تر اتفاق مي افتد. در اين تحقيق كه شامل دو پژوهش است، با اعمال 1، 3 و 5 چرخه انجماد-ذوب در پژوهش اول و 1، 3 و 5 چرخه خشك-مرطوب شدن در پژوهش دوم، در دو خاك مرتعي واقع در شهرستان چلگرد كه از دو شيب رو به شمال و جنوب برداشته شده اند، برخي خصوصيات زيستي مهم، انواع اشكال شيميايي پتاسيم و پتاسيم توده زنده ميكروبي اندازه گيري شده اند. همچنين فعاليت خالص آنزيم اوره آز به منظور تعيين شاخص هاي توليد و دوام آنزيم اوره آز در خاك شيب رو به شمال مرتعي در شهرستان چلگرد، پس از 5 بار اعمال چرخه انجماد-ذوب و خشك-مرطوب شدن در خاك اندازه گيري شد. در پژوهش اول، تنفس ميكروبي پايه 2/1 برابر، كربن توده زنده ميكروبي 7/1 برابر، كسر متابوليك 03/1 برابر و سرعت آمونيفيكاسيون ال-آرجينين 1/1 برابر، افزايش معني داري از لحاظ آماري نسبت به وضعيت هاي 1 و 3 بار اعمال چرخه انجماد-ذوب نشان دادند. تغييرات فعاليت آنزيم اوره آز نسبت به وقوع 1، 3 و 5 چرخه انجماد-ذوب در خاك ها ، تفاوت معني داري از لحاظ آماري نداشت و تنها تفاوت معني دار اين صفت، مربوط به جنبه ي شيب بود؛ به اين ترتيب كه در خاك شيب رو به شمال، فعاليت آنزيم اوره آز 3/1 برابر خاك شيب رو به جنوب بود كه از لحاظ آماري نيز معني دار بود. بررسي انواع اشكال پتاسيم در پژوهش اول نشان داد وقوع چرخه باعث افزايش 2/1 و 013/1 برابر به ترتيب در ميزان پتاسيم محلول و تبادلي شد در حالي كه عدم وقوع چرخه بر پتاسيم غير تبادلي افزايشي معادل 1/1 برابر داشت كه هر سه از لحاظ آماري معني دار بودند. وقوع 1 چرخه انجماد-ذوب، افزايش 01/2 برابر پتاسيم محلول نسبت به دو وضعيت 3 و 5 چرخه را نشان داد كه از لحاظ آماري معني دار بود. همچنين پتاسيم محلول در خاك شيب شمالي، 4/1 برابر شيب جنوبي بود، در حالي كه پتاسيم تبادلي و غير تبادلي به ترتيب در خاك شيب جنوبي 02/1 و 5/1 برابر خاك شيب رو به شمالي بود كه همه از لحاظ آماري معني دار بودند. پتاسيم توده زنده ميكروبي پس از وقوع 5 چرخه انجماد-ذوب، 1/1 برابر 3 چرخه و 032/1 برابر 1 چرخه از لحاظ آماري بود. همچنين پتاسيم توده زنده ميكروبي در خاك شيب شمالي نسبت به خاك شيب جنوبي، افزايش معني دار 027/1 برابري را از لحاظ آماري نشان داد. در پژوهش دوم، دو صفت تنفس ميكروبي القا شده و كربن توده زنده ميكروبي پس از وقوع اولين چرخه خشك-مرطوب شدن، افزايش معني داري از لحاظ آماري معادل 3/1 برابر و 026/2 برابر به ترتيب نسبت به دو وضعيت 3 و 5 چرخه مشاهده شد؛ همچنين كم ترين مقدار تنفس ميكروبي القا شده و كربن توده زنده ميكروبي، در وضعيت 5 چرخه خشك-مرطوب شدن مشاهده شد كه از لحاظ آماري نيز معني دار بودند. اندازه گيري فعاليت خالص آنزيم اوره آز در هر دو پژوهش اول و دوم، فعاليت خالص آنزيم اوره آز پس از 5 بار اعمال چرخه انجماد-ذوب و خشك-مرطوب شدن در خاك شيب رو به شمال در روزهاي 0، 1، 2، 3، 4، 5، 7، 9، 11، 13، 15 و 20 انكوباسيون انجام شد تا به اين وسيله بتوان شاخص توليد و دوام آنزيم را در آن ها اندازه گيري كرد. در پژوهش اول، با توجه به روند فعاليت خالص آنزيم اوره آز، شاخص توليد، معادل 79/33 و شاخص دوام معادل 39/7 به دست آمد. شاخص توليد نسبت به نمونه شاهد كه 5 چرخه انجماد-ذوب را دريافت نكرده بود، بيش تر و شاخص دوام نسبت به نمونه شاهد، كم تر بود كه نشان دهنده اثر منفي چرخه انجماد-ذوب بر فعاليت خالص آنزيم اوره آز است. در پژوهش دوم نيز، فعاليت خالص آنزيم اوره آز با شرايطي مشابه پژوهش اول انجام شد با اين تفاوت كه به جاي چرخه انجماد-ذوب، چرخه خشك-مرطوب شدن اعمال شد. اما در اين پژوهش، روند فعاليت خالص آنزيم اوره آز امكان محاسبه شاخص توليد و دوام آنزيم اوره آز را فراهم نكرد و بنابراين اين دو شاخص براي پژوهش دوم محاسبه نشد.

223384

بيولوژي و بيوتكنولوژي خاك

مهندسي كشاورزي

دانشگاه صنعتي اصفهان