اثر چرخه تر و خشك شدن، دما و اندازه خاكدانه بر معدني شدن خالص نيتروژن و نيتروژن زيست توده ميكروبي در خاكدانه‌هاي خاك‌هاي جنگل بلوط با ماده آلي متفاوت

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

مهندسي علوم خاك

كارشناسي ارشد

جنگل‌ها از مهم¬ترين اكوسيستم‌هاي خشكي محسوب مي‌شوند. خاكدانه‌ها نقش بنياديني در چرخه نيتروژن خاك ايفا نموده، همانند راكتورهاي ببوشيميايي عمل كرده و فرآيندهاي‌تثبيت و نيتريفيكاسيون نيتروژن خاك را تنظيم مي‌كنند. تغييرات درازمدت در الگوهاي دما و بارندگي، به ‌همراه تفاوت در كيفيت و تركيب ماده آلي خاك و ويژگي‌هاي فيزيكي خاكدانه‌ها، تأثير قابل‌توجهي بر فرآيندهاي اكوسيستم خاكي ايفا مي¬كنند. فرضيه اين پژوهش تفاوت پاسخ چرخه نيتروژن خاك به تغييرات اقليمي شبيه‌سازي‌شده در اندازه‌هاي مختلف خاكدانه است. به منظور بررسي اين فرضيه، نمونه‌هاي مركب از دو نوع خاك جنگلي با مقادير متفاوتي از ماده آلي برداشت شد. سپس تغييرات معدني¬شدن خالص نيتروژن و نيتروژن زيست¬توده ميكروبي در خاك‌دانه‌هايي با اندازه‌هاي 8–4 ميلي‌متر، 4–2 ميلي‌متر و كم¬تر از 2 ميلي‌متر، تحت تيمارهاي چرخه‌هاي‌تر و خشك شدن در سه سطح دمايي شامل 7، 25 و 45 درجه سلسيوس به مدت 60 روز مورد بررسي قرار گرفت. تحليل داده‌ها با استفاده از آزمايش فاكتوريل با چهار فاكتور شامل دما (در سه سطح 7، 25 و 45 درجه سلسيوس)، اندازه خاك‌دانه (در سه سطح 8–4 ميلي‌متر، 4–2 ميلي‌متر و كم¬تر از 2 ميلي‌متر)، چرخه‌هاي تر و خشك شدن (در سه سطح 5،1و10) و در طي شش زمان اندازه گيري، بودند. نتايج نشان داد كه زمان، دما، اندازه خاكدانه و چرخه‌هاي تر و خشك شدن اثر معني‌داري در سطح احتمال يك درصد بر ميزان معدني شدن خالص نيتروژن و نيتروژن زيست¬توده ميكروبي در خاك¬هاي با ماده آلي زياد و كم داشتند. در خاك‌هاي جنگلي با ماده ‌آلي زياد، روند معدني شدن نيتروژن طي 60 روز با افزايش دما و تعداد چرخه‌هاي تر و خشك شدن به طور قابل توجهي افزايش يافت. بيشترين ميزان معدني شدن خالص نيتروژن در دماي 45 درجه سلسيوس و با اندازه خاكدانه‌هاي 2 تا 4 ميلي‌متر در پايان دوره مشاهده شد. همچنين، افزايش تعداد چرخه‌هاي تر و خشك شدن، به ويژه در چرخه دهم، باعث افزايش چشمگير معدني شدن خالص نيتروژن نسبت به چرخه اول شد. در خاك‌هايي كه ماده آلي كم داشتند، تأثير دما برجسته‌تر بود و بيشترين معدني شدن نيتروژن در دماي 45 درجه سلسيوس و خاكدانه‌هاي 4 تا 8 ميلي‌متر رخ داد. برهمكنش بين دما و اندازه خاكدانه نشان داد كه خاكدانه‌هاي كوچك‌تر (كمتر از 2 ميلي‌متر) در دماي پايين (7 درجه سلسيوس) معدني شدن كمتري نسبت به خاكدانه‌هاي درشت‌تر داشتند، اما در دماي بالا (45 درجه سلسيوس) فعاليت ميكروبي در اين خاكدانه‌ها افزايش يافت. به طور كلي، نتايج اين پژوهش نشان مي‌دهد كه معدني شدن خالص نيتروژن و نيتروژن زيست‌توده ميكروبي تحت تأثير پارامترهاي اقليمي شبيه‌سازي¬شده و اندازه خاكدانه‌ها است. بنابراين، بررسي چرخه نيتروژن در مقياس خاكدانه مي‌تواند دانسته¬هاي ارزشمندي براي درك بهتر ارتباط بين عوامل اقليمي و ويژگي‌هاي خاك در چرخه نيتروژن اكوسيستم‌هاي خشك فراهم كند. واژگان كليدي: چرخه‌هاي تر و خشك شدن، دما، اندازه خاكدانه، نيتروژن زيست‌توده ميكروبي، معدني شدن خالص نيتروژن

234580

بيولوژي و بيوتكنولوژي خاك

مهندسي كشاورزي

دانشگاه صنعتي اصفهان