تأثير نانوذرات نقره بر تجزيه مواد آلي و شاخص¬هاي قابليت جذب عناصر غذايي در خاك¬هاي آهكي

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

علوم و مهندسي خاك

كارشناسي ارشد

نانوذرات در سالهاي اخير به طور گستردهاي در محصولات مختلف صنعتي، بهداشتي، آرايشي و كشاورزي مورد استفاده قرار گرفتهاند. دامنه وسيع استفاده از اين نانوذرات باعث شده آنها به منابع آب و خاك وارد شوند. نانوذرات نقره يكي از پرمصرفترين اين مواد در جهان بوده و به همين دليل انتشار آنها در خاك بسيار محتمل است. اين ذرات پس از ورود به خاك آثار منفي بر جوامع ميكروبي و فرايندهاي بيوشيميايي خاك خواهند داشت. يكي از فرايندهاي مهم در چرخه كربن و تجزيه مواد آلي و معدني شدن كربن بوده كه توسط ميكروارگانيسمهاي مختلف خاك انجام ميشود. حضور آلايندهها از جمله نانوذرات در خاك ممكن است بر اين فرايند و در نتيجه چرخه عناصر غذايي در خاك تأثير منفي گذاشته و سبب ناپايداري اكوسيستمها شود. تحقيق حاضر با هدف بررسي اثر نانوذرات نقره بر سينتيك تجزيه بقاياي گياهان گندم و يونجه و غلظت قابل استفاده عناصر غذايي نيتروژن، فسفر و پتاسيم در دو خاك سامان و ميمه انجام گرفت. بدين منظور، به نمونههاي خاك در سه تكرار 10 گرم بر كيلوگرم كربن با استفاده از بقاياي گندم و يونجه اضافه و سپس نانوذرات نقره با غلظتهاي 0 ، 10 ، 100 و 400 ميليگرم بر كيلوگرم به نمونهها اضافه گرديد. رطوبت نمونههاي خاك به 60 درصد گنجايش نگهداشت آب رسانده شده و به مدت 60 روز در دماي 25 درجه سانتيگراد در انكوباتور قرار داده شدند. در طول اين مدت دياكسيدكربن حاصل از تنفس ميكروبي در روزهاي 1 ، 2 ، 3 ، 5 ، 6 ، 8 ، 10 ، 12 ، 14 ، 16 ، 20 ، 24 ، 28 ، 32 ، 36 ، 40 ، 44 ، 48 ، 50 و 60 اندازهگيري شد. سپس مقدار كربن معدني شده تجمعي در برابر زمان ترسيم و مدلهاي سينتيكي مرتبه اول، مرتبه اول دوگانه، مرتبه اول - E و ويژه در دادهها برازش داده شد. در آزمايشهاي انكوباسيون، كربن زيستتوده ميكروبي، شاخص تنفس ميكروبي، كسر متابوليكي و همچنين غلظت نيتروژن معدني و فسفر و پتاسيم قابل استفاده براي گياه در نمونههاي خاك تيمار شده با بقايا و نانوذرات نقره پس از 28 و 58 روز انكوباسيون مورد بررسي قرار گرفت. نتايج نشان داد مدلهاي مرتبه اول دوگانه و مرتبه اول بهترين مدلها براي برازش دادههاي سينتيك معدني شدن كربن بقاياي گياهي به ترتيب در خاكهاي سامان و ميمه هستند. با افزايش غلظت نانوذرات نقره معدني شدن كربن روند كاهشي نشان داد و همچنين با گذشت زمان سرعت اين فرايند كاهش بيشتري داشت. همچنين شاخص تنفس ميكروبي و كربن زيستتوده ميكروبي با افزايش غلظت نانوذرات نقره كاهش و كسرمتابوليكي خاك افزايش يافت. با افزايش غلظت نانوذرات نقره و افزايش مدت زمان تماس نانوذرات نقره با خاك، از غلظت نيتروژن معدني و فسفر و پتاسيم قابل جذب براي گياه كاسته شد. بهطوركلي، نتايج اين پژوهش حاكي از آن است كه نانوذرات نقره در غلظتهاي زياد ميتوانند تأثير منفي بر جمعيت ميكروبي خاك و درنتيجه بر فرايند معدني شدن كربن و آزاد عناصر غذايي به خاك داشته باشند.

230989

تأثير نانوذرات نقره بر تجزيه مواد آلي و شاخص¬هاي قابليت جذب عناصر غذايي در خاك¬هاي آهكي

مهندسي كشاورزي

دانشگاه صنعتي اصفهان