faez raiesi
-
سابقه و هدف
خاک به عنوان محیط رشد گیاه و زیست گاه موجودات زنده گوناگون با انواع تنش های زیستی روبه رو است. ریزجانداران خاک نقش مهمی در عملکرد و حفظ کیفیت خاک دارند، زیرا آن ها مسیول تجزیه مواد آلی، گردش چرخه عناصر غذایی و تخریب آلاینده-های خطرناک هستند. سمیت فلزی و شوری از مهم ترین تنش های موثر بر فعالیت میکروبی و آنزیمی خاک در بسیاری از مناطق جهان به ویژه مناطق خشک می باشند. شوری ممکن است تاثیرات منفی آلودگی بر فعالیت میکروبی خاک را برانگیزد. در سوی دیگر، کاربرد مواد آلی در خاک های شور یا خاک های آلوده به فلز سمی ممکن است پیامدهای منفی این دو تنش را بر جمعیت و فعالیت میکروبی و آنزیمی خاک کاهش دهد. هدف اصلی این پژوهش بررسی اثرهای شوری و بقایای گیاهی (یونجه) به عنوان یک سوبسترای آلی بر غلظت عناصر محلول، فعالیت آنزیم های فسفاتاز اسیدی، ساکاراز و تنفس ناشی از سوبسرا (SIR) در یک خاک آهکی آلوده به کادمیوم بود.
مواد و روش هااین پژوهش در شرایط آزمایشگاهی کنترل شده در دانشگاه شهرکرد انجام شد. آزمایش به صورت طرح کاملا تصادفی با آرایش فاکتوریل و در چهار تکرار انجام شد. فاکتورها شامل دو سطح کادمیوم (0 و 30 میلی گرم بر کیلوگرم)، سه سطح شوری (35/1، 5/7 و 15 دسی زیمنس بر متر) و دو سطح بقایای گیاهی (با و بدون مانده یونجه) انجام شد. خاک ابتدا با استفاده از نمک کلرید کادمیوم آلوده و سپس با بقایای یونجه (1% وزنی- وزنی) مخلوط گردید. پس از اختلاط کامل خاک و بقایای گیاهان، تیمارهای شوری (کلرید سدیم) استفاده شدند. برای فعال سازی دوباره ی جمعیت میکروبی، رطوبت خاک در پیرامون 70 درصد از گنجایش مزرعه تنظیم و ظروف به مدت 4 هفته در دمای اتاق نگهداری شدند. پس از آن نمونه ها به مدت 90 روز در دمای 1±25 درجه سلسیوس انکوبه شدند. سپس فعالیت آنزیم های فسفومنواستراز اسیدی و ساکاراز در سه دوره به صورت ماهانه و تنفس ناشی از سوبسترا و غلظت عناصر محلول (کلسیم، منیزیم، سدیم و پتاسیم) یک بار در طول دوره انکوباسیون اندازه گیری شدند.
یافته هانتایج نشان داد افزایش سطح شوری در خاک کاهش فعالیت آنزیمی، تنفس ناشی از سوبسترا و غلظت عناصر محلول کلسیم، منیزیم و پتاسیم را به همراه داشت. اثر منفی شوری بر ویژگی های میکروبی در خاک آلوده به کادمیوم بسیار محسوس تر از خاک غیرآلوده بود. کاربرد مانده های یونجه آثار منفی شوری بر تنفس و فعالیت آنزیمی خاک را کاهش داد و افزایش غلظت عناصر کلسیم، منیزیم، پتاسیم و سدیم در محلول خاک را در پی داشت. این یافته ها نشان می دهد در خاک های شور و آلوده که محدودیت کربن دارند، کاربرد مواد آلی غلظت کادمیوم قابل دسترس را کاهش، فراهمی سوبسترای موجود در خاک را افزایش و در نتیجه فعالیت آنزیمی و میکروبی خاک را بهبود می بخشد.
نتیجه گیرینتایج این پژوهش نشان می دهد در خاک های آلوده شور با محدودیت فراوان کربن، مصرف مواد آلی اصلاحی به منظور تقویت ماده آلی خاک غلظت کادمیوم قابل دسترس و اثرات شوری را کاهش و در نتیجه تنفس و فعالیت آنزیمی خاک (ساکاراز، فسفومنواستراز اسیدی) را افزایش می دهد. همچنین افزدون مانده گیاهی یونجه به خاک افزایش غلظت عناصر محلول در خاک (کلسیم، پتاسیم، منیزیم و سدیم) را به همراه داشت. به طور خلاصه، این پژوهش نشان داد که اثر مشترک نمک NaCl و کادمیوم بر فعالیت آنزیمی و غلظت عناصر محلول خاک در غیاب بقایای گیاهی اغلب هم کرداری ولی در حضور بقایای گیاهی پادکرداری است.
کلید واژگان: تنش غیرزنده, شوری, فعالیت آنزیم, کادمیوم قابل جذب, کودهای آلیBackground and ObjectivesSoil, as an important component of terrestrial ecosystems, plant growth media, and a habitat of diverse living organisms commonly encounters a variety of abiotic stresses. Soil microorganisms play an important role in maintaining soil quality and functioning, since they are responsible for the decomposition of dead organic material, nutrient cycling and degradation of hazardous organic pollutants. Metal toxicity and salinity are the major abiotic stresses affecting soil microbial activity and community structure in many areas of the world, in particular arid regions. Salinity may prompt the negative influences of soil pollution on soil microbial activity. On the other hands, application of organic amendments to saline soils or toxic metal-polluted soils may alleviate the negative consequences of these two abiotic stresses on soil microbial activity and population.
Materials and MethodsThis study was conducted under controlled laboratory conditions at Shahrekord University. The main aim of this study was to investigate the effects of salinity and plant residue as an organic amendment on concentrations of soluble elements, enzyme activity and substrate-induced respirations (SIR) in a calcareous soil polluted with cadmium (Cd) over a three-month incubation experiment. A factorial experiment with two levels of cadmium (0 and 30 mg kg-1), three levels of salinity (1.35, 7.5 and 15 dS m-1) and plant residue treatments (with and without alfalfa residue) was conducted using a completely randomized design with four replications. Using cadmium chloride salt, the soil was contaminated, and subsequently amended with alfalfa residue (1%, w/w). After thorough mixing of soil and plant residue, salinity treatments were applied using NaCl salt. To reactivate the microbial population and for the aging effect, soil moisture was set at 70% of field capacity, and containers were pre-incubated at room temperature for 4 weeks. The samples were then incubated at 25±1 oC for 98 days.
ResultsIncreasing salinity levels resulted in an increase in soluble Na concentration, a reduction in soil enzyme activity and SIR, and a decline in the concentrations of soluble Ca, Mg and K. The harmful impact of soil salinity on microbial properties was much greater in Cd-polluted soils than unpolluted soils.
ConclusionResults indicated that addition of plant residue reduced the negative impacts of salinity and Cd pollution stresses on soil microbial and enzyme activity, and that resulted in increases in the concentrations of water soluble elements.The findings of the current study confirmed that application of adequate organic amendments can decrease Cd toxicity, enhance substrate availability and maintain soil microbial and enzyme activity in saline and polluted soils with substrate limitation.
Keywords: enzyme activity, Cadmium availability, Salinity, Abiotic stress, Organic amendments -
پارامترهای نفوذ آب به خاک از مهم ترین شاخص های ارزیابی کیفیت خاک می باشند. نفوذ آب به خاک یکی از ویژگی های کلیدی در طراحی سامانه های آبیاری، پژوهش های هیدرولوژی، مدیریت منابع آب و حفاظت خاک، طراحی و اجرای پروژه های زهکشی و کنترل فرسایش خاک در حوضه های آبخیز است. هدف از این پژوهش، بررسی اثر رهاسازی اراضی بر پارامترهای نفوذ آب به خاک در مراتع نیمه استپی کرسنک واقع در استان چهارمحال و بختیاری بود. برای این منظور، در پنج کاربری شامل مرتع، کشاورزی، رهاسازی 5-3 سال، رهاسازی 15-10 سال و رهاسازی بالای 25 سال نفوذ آب به خاک در شش تکرار به روش نفوذ سنج مکشی اندازه گیری شد. نتایج پژوهش نشان داد که رهاسازی اراضی کشاورزی از طریق افزایش ماده آلی خاک، افزایش پایداری ساختمان خاک، بازآرایی ذرات خاک در راستای پایدارتر شدن منافذ طبیعی موجود در خاک و در نتیجه افزایش پیوستگی منافذ خاک بر پارامترهای نفوذ آب به خاک تاثیری معنی دار و مثبت دارند. میانگین هدایت آبی اشباع مزرعه ای در مرتع (4/7 میلی متر در ساعت) بیشتر از زمین کشاورزی (4/4 میلی متر در ساعت) بود. همچنین ضریب جذب نیز کاهش 30 درصدی را در زمین کشاورزی نسبت به مرتع داشت. لیکن در نتیجه رهاسازی اراضی کشاورزی و استقرار مجدد پوشش گیاهی، تشکیل و بازیافت خاکدانه های درشت و افزایش پایداری خاکدانه ها، بهبود نفوذ آب به خاک در منطقه را به دنبال داشته است. بر این اساس هدایت آبی اشباع پس از 25 سال رهاسازی، از 38/4 به 09/6 میلی متر در ساعت رسیده است.
کلید واژگان: تغییر کاربری اراضی, ضریب جذب, نفوذپذیری, هدایت هیدرولیکیInfiltration parameters are the most important indicators of soil quality. Soil water infiltration is one of the key properties for designing irrigation systems، hydrological studies، water resources management، drainage projects and soil conservation practices in watershed scale. The objective of this study was to investigate the effect of land abandonment on infiltration parameters in semi-stepped rangelands located in Karsanak، Chahar Mahal va Bakhtiari province، Iran. For this purpose، five types of land uses including pasture، agriculture، 3-5، 10-15 and 25 years-long abandonment were selected and the infiltrated water was measured in six replicates by tension infiltrometer apparatus. The results indicated that land use changing led to reduce soil organic matters، soil aggregate stability، soil pores connectivity and to disarranging soil natural pores. Consequently، the negative and significant effect of land use changing on parameters of water infiltration was deduced. Average saturated hydraulic conductivity in pastures (7. 4 mm/h) was almost twice of that for agricultural land use (4. 4 mm/h). In addition، the sorptivity experienced 30 percent reductions in agricultural lands compared to pastures. However، because of the land abandonment i. e. restoration of vegetation and macro aggregate formation and increasing aggregates stability، the infiltration process was improved such that saturated hydraulic conductivity of the 25 years-long abandonment improved from 4. 38 to 6. 09 mm/h.Keywords: hydraulic conductivity, infiltration, soil moisture pattern, wetting front -
امروزه به دلیل مشکلات کمبود آب در مناطق خشک و نیمه خشک استفاده از پسابهای صنعتی برای آبیاری اراضی کشاورزی رو به افزایش است. مصرف پساب در اراضی کشاورزی می تواند به حفظ حاصلخیزی خاک از طریق بهبود نسبی ویژگی های فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی خاک کمک کند. از سوی دیگر، حضور برخی عناصر سمی در پساب ممکن است فعالیت و جمعیت میکربی و آنزیمی خاک را مختل سازد. در این تحقیق به بررسی اثر انواع پسابهای صنعتی شامل کارخانه های ذوب آهن، فولاد مبارکه و پلی اکریل اصفهان به صورت خام و تصفیه شده بر فعالیت آنزیمی یک خاک رس سیلتی پرداخته شد. نمونه های خاک توسط پساب تا 70 درصد ظرفیت مزرعه مرطوب و به مدت سه ماه در دمای 25 درجه سلسیوس در داخل انکوباتور نگهداری شدند. سپس در فواصل 30 روز، نمونه های خاک به منظور سنجش فعالیت آنزیمی شامل ساکاراز، اوره آز، آریل سولفاتاز و فسفاتاز قلیایی تجزیه شدند. نتایج نشان داد فعالیت آنزیمی اغلب خاکهای تیمار شده با پساب در طی دو ماه اول انکوباسیون بر اثر مصرف پسابها افزایش و سپس در ماه سوم کاهش یافت. به طور کلی مصرف پسابهای صنعتی سبب کاهش 30 درصد متوسط فعالیت آنزیم آریل سولفاتاز شد در حالی که متوسط فعالیت آنزیم های فسفاتاز قلیایی، اوره آز و ساکاراز را به ترتیب 5/7، 60 و 5/26 درصد نسبت به خاک شاهد افزایش داد. صرف نظر از مدت زمان انکوباسیون، افزودن پساب به خاک سبب افزایش فعالیت آنزیمی در اغلب نمونه ها گردید و این حاکی از وجود کربن، انرژی و عناصر غذایی مورد نیاز برای رشد میکربی در پساب بود که منجر به افزایش فعالیت و جمعیت میکربی و در نتیجه افزایش سنتز آنزیم توسط آنها می گردد.
کلید واژگان: پسابهای صنعتی, خاک رس سیلتی, فعالیت آنزیمی, فعالیت میکربی, آلودگی خاکThe use of industrial wastewater for irrigating farmlands is currently increasing, especially in arid and semi-arid areas because of water shortage for agriculture. The use of industrial wastewater in farmlands could help the sustainable soil fertility through improving the physical, chemical and biological soil characteristics. On the other hand, wastewater may contain toxic elements that are detrimental to soil microorganism and biochemical reactions. The aim of this study was to determine the effects of industrial wastewater either treated or untreated on soil enzyme activities. The wastewater samples were taken from Zobahan and Isfahan Foolad Mobarakeh steel plants and Polyacril plant. Soil samples were moistened at 70% field capacity using wastewaters and then placed at 25 oC for 3months in an incubator. Soil samples were analyzed to examine enzyme activities at monthly intervals. Results showed that during the first two months of incubation enzyme activities increased in wastewater-treated soils whereas a reverse trend was seen in the third month. In general, industrial wastewaters caused a 30% decrease in the average activity of arylsulfatase, however, it increased the average activity of alkaline phosphatase, urease and saccharase by 7.5%, 60% and 26.5%, respectively. Overall, regardless of the incubation period and sampling time, adding wastewater to the soil increased enzyme activities. The presence of carbon and nutrients in wastewater could lead to an increase in microbial activities and populations, resulted in increasing synthesis and production of enzymes involved.
- در این صفحه نام مورد نظر در اسامی نویسندگان مقالات جستجو می‌شود. ممکن است نتایج شامل مطالب نویسندگان هم نام و حتی در رشته‌های مختلف باشد.
- همه مقالات ترجمه فارسی یا انگلیسی ندارند پس ممکن است مقالاتی باشند که نام نویسنده مورد نظر شما به صورت معادل فارسی یا انگلیسی آن درج شده باشد. در صفحه جستجوی پیشرفته می‌توانید همزمان نام فارسی و انگلیسی نویسنده را درج نمایید.
- در صورتی که می‌خواهید جستجو را با شرایط متفاوت تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مطالب نشریات مراجعه کنید.
©2000-2025 magiran.com All Rights Reserved.