به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت

فهرست مطالب safoora nahidan

  • صفورا ناهیدان*، سولماز سپهوند
    سابقه و هدف
    فسفر به دلیل تحرک و قایلیت دسترسی کمی که در خاک دارد، عاملی محدودکننده برای رشد گیاهان محسوب می-شود. یکی از راه کارهای افزایش قابلیت دسترسی فسفر در خاک، بکاربردن مواد آلی از جمله بیوچار است. بیوچار یک محصول غنی از کربن است که در اثر پیرولیز بقایای آلی در شرایط بدون اکسیژن یا کم اکسیژن حاصل می شود. بیوچار علاوه بر افزایش مستقیم غلظت فسفر، می تواند با بهبود شرایط فیزیکوشیمیایی، زیستی و آنزیمی خاک بر قابلیت دسترسی فسفر خاک موثر باشد. یکی از مشکلات زیست محیطی چند دهه گذشته، آلودگی خاک به فلزات سنگین از جمله کادمیم می باشد. کادمیم، فعالیت و تنوع جامعه میکروبی خاک را دگرگون ساخته و با کاهش فعالیت آنزیم های موثر در چرخه عناصر، عملکرد خاک را کاهش می دهد. مواد آلی از جمله بیوچار در خاک آلوده می توانند قابلیت دسترسی فلزات سنگین را در خاک کاهش داده و ویژگی های زیستی خاک را بهبود بخشند. چنین فرض می شود که با کاربرد بیوچار در یک خاک آلوده به فلز سنگین، فراهمی فسفر در خاک نه تنها به صورت مستقیم بلکه به صورت غیر مستقیم از طریق بهبود فعالیت زیستی و آنزیمی خاک متاثر می شود و این موضوع به نوع بیوچار و خاک بستگی دارد. بنابراین پژوهش حاضر با هدف بررسی برهمکنش بیوچار (کود گاوی و کاه گندم) و کادمیم بر تنفس میکروبی، فعالیت آنزیم های فسفاتاز اسیدی و قلیایی و فسفر قابل دسترس در دو خاک با ویژگی های فیزیکوشیمیایی متفاوت انجام گرفت.
    مواد و روش ها
    آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی در 3 تکرار انجام شد. فاکتورهای آزمایشی شامل 4 سطح آلودگی کادمیم (0، 5، 10 و20 میلی گرم بر کیلوگرم)، 3 سطح بیوچار (شاهد، بیوچار کاه گندم و بیوچار کودگاوی) و 2 نوع خاک بودند. بدین منظور، دو نمونه خاک با ویژگی های فیزیکوشیمیایی متفاوت (کرک سفلا و مرکز تحقیقات) با مقادیر مختلف کادمیم از منبع کلرید کادمیم آلوده و سپس با مقدار 5/2 درصد از دو نوع بیوچار تیمار و در دو زمان 14 و 90 روز در دمای آزمایشگاه و رطوبت 70 درصد ظرفیت زراعی انکوباسیون شدند. در انتهای هر دوره انکوباسیون، کادمیم و فسفر قابل دسترس، تنفس میکروبی و فعالیت فسفاتاز اسیدی و قلیایی در نمونه های خاک اندازه گیری شدند.
    یافته ها
    کاربرد بیوچار کود گاوی و کاه گندم در خاک، کادمیوم قابل دسترس را به ترتیب به میزان 73-7/83 و 78-64 درصد نسبت به خاک شاهد بدون بیوچار کاهش دادند. در همه سطوح آلودگی کادمیم، مقدار کادمیوم قابل دسترس در خاک مرکز تحقیقات با بافت لوم شنی بیشتر از خاک کرک سفلا با بافت رسی بود. هچنین کادمیم در غلظت های بالاتر باعث کاهش بیشتر تنفس میکروبی و فعالیت آنزیم ها در خاک مرکز تحقیقات (64-31 درصد) نسبت به خاک کرک سفلا (5/35-5/21 درصد) شد. کاهش تنفس میکروبی و فعالیت آنزیم ها در اثر آلودگی کادمیوم در خاک بدون بیوچار (5/41-10 درصد) بیشتر از خاک دارای بیوچار کاه گندم (8/39-5 درصد) و کود گاوی (9/37-8/0 درصد) بود. نتایج همچنین نشان داد که فسفر قابل دسترس با افزودن بیوچار به خاک افزایش و با افزایش غلظت کادمیوم کاهش یافت؛ به طوری که بیشترین مقدار فسفر قابل دسترس در خاک بدون آلودگی کادمیم و دارای بیوچار کود گاوی مشاهده شد. همبستگی مثبت و معنی داری بین فسفر قابل دسترس با تنفس میکروبی (658/0-385/0 =r)، فعالیت فسفاتاز قلیایی (879/0-764/0 =r) و اسیدی (883/0-761/0 =r) بدست آمد که حاکی از آن بود که فعالیت میکروبی و آنزیم های موثر بر چرخه فسفر نقش بسزایی در قابلیت دسترسی فسفر خاک داشته اند.
    نتیجه گیری
    نتایج نشان داد که کاربرد بیوچار در خاک های آلوده به کادمیم می تواند با کاهش قابلیت دسترسی کادمیوم و افزایش فعالیت زیستی و فسفاتازهای قلیایی و اسیدی، زیست فراهمی فسفر را در خاک افزایش دهد. نوع بیوچار و خاک در این موضوع تاثیر گذار می باشد.
    کلید واژگان: فعالیت زیستی, عناصر مغذی, زغال زیستی, فلز سنگین}
    Safoora Nahidan *, Solmaz Sepahvand
    Background and objectives
    Phosphorus (P) is one of the most important components and a limiting factor for the growth of plants due to its low mobility and availability in soil. Application of organic materials such as biochar is one of the main choices to increase the availability of P in soil. Biochar is a carbon-rich material derived from pyrolysis of organic feedstocks under limited or no oxygen conditions. Biochar can influence the availability of P by improving the physicochemical, biological, and enzymatic conditions of soil, in addition to directly increasing the concentration of nutritional elements, particularly P. Soil pollution by heavy metals such as Cadmium (Cd) has been one of the environmental concerns in the last several decades. Cadmium alters the activity and diversity of soil microbial communities, and it also lessens soil function by decreasing the activity of enzymes related to nutrient cycling. Application of organic materials such as biochar in contaminated soil can reduce the availability of heavy metals in the soil, and as a result, increase the biological properties. It is hypothesized that application of biochar in heavy metal-contaminated soil influences the availability of P not only directly but also indirectly by improving microbial and enzymatic activity. This issue depends on the type of biochar and soil. Therefore, this study was conducted to investigate the interaction effect of biochar (cow manure and wheat straw) and Cd on microbial respiration, acid and alkaline phosphatase activity and available P in two soils with different physicochemical characteristics.
    Materials and methods
    A factorial experiment was conducted using a completely randomized design with three replicates. The experimental factors included 4 levels of Cd contamination (0, 5, 10 and 20 mg kg-1), 3 levels of biochar (control, wheat straw and cattle manure biochar) and 2 types of soil (corck sofla and research center). Two types of soil contaminated with different amounts of Cd from CdCl2, were amended with 2.5% of the biochar, then were incubated for 14 and 90 days at laboratory temperature and 70% field capacity. At the end of each incubation time, available Cd and P, basal respiration and acid and alkaline phosphatase activity were measured.
    Results
    The application of cattle manure and wheat straw biochar in soil reduced the available Cd by 70-86% and 61-85%, respectively. At all levels of Cd contamination, the amount of available Cd in the research center soil with sandy loam texture was higher than that of the Kark Sefala soil with clay texture. Higher concentrations of Cd also reduced the microbial respiration and the enzyme activities in the research center (31-46%) more than in the corck sofla (21.5-35.5%) soil. The decrease in microbial respiration and enzyme activities due to Cd contamination in the soil without biochar (10-41.5%) was more than the soil amended with wheat straw (5-39.8%) and cow manure (0.8-37.9%) biochar. The results also showed that available P increased with biochar addition and decreased with increasing Cd concentration in soil, so that the highest amount of available P was observed in the soil amended with cow manure biochar and without Cd contamination. Positive and significant correlation between available P with microbial respiration (r=0.385-0.604), alkaline (r=0.764-0.879) and acid (r=0.761-0.883) phosphatase activity was obtained, indicating that microbial activity and the enzymes involved in P cycling, play a significant role in the availability of P in the soil.
    Conclusion
    These findings indicated that the application of biochar in Cd-contaminated soils can increase the bioavailability of P in the soil by decreasing the availaility of Cd and increasing microbial activity and alkaline and acid phosphatase activity. This issue was affected by the biochar and soil type.
    Keywords: Microbial activity, Nutrient elements, Biochar, Heavy metal}
  • صفورا ناهیدان*، نساء احدی، سمیرا بدالرحیمی
    استفاده از ریزجانداران کارآمد می تواند درتامین عناصر ضروری فسفر، پتاسیم و آهن برای گیاهان سودمند باشد. در پژوهش حاضر، توانایی آزادسازی این عناصر از کانی های نامحلول توسط چندین گونه ی قارچی شامل Trichoderma asperellum، T. atroviride، T. brevicompactum، T. citrinoviride، T. harzianum، T. koningii، T. viridescens و Alternaria sp. و Aspergillus niger ارزیابی شد. بدین منظور، قارچ های نامبرده در سه تکرار به محیط کشت مایع الکساندروف دارای تری کلسیم فسفات (منبع فسفر) و موسکویت یا فلوگوپیت (منبع پتاسیم و آهن) افزوده و به مدت 10 روز در شرایط بهینه نگهداری شدند. نتایج نشان داد که گونه های قارچی در مقایسه با شاهد قادر به آزادسازی پتاسیم بیشتر به میزان 103 تا 389 درصد از کانی فلوگوپیت و 5/21 تا 178 درصد از کانی موسکویت بودند. در بین گونه های قارچی، بیشترین آزادسازی پتاسیم توسط Aspergillus niger و T. koningii از فلوگوپیت و کمترین آن توسط T. atroviride از موسکویت دیده شد. بیشترین مقدار آهن محلول در حضور قارچ T. citrinoviride و Aspergillus niger در محیط کشت دارای فلوگوپیت اندازه گیری شد. بیشترین افزایش فسفر محلول توسط گونه های Aspergillus niger (در حضور دو کانی)، Alternaria sp.، T. citrinoviride، T. coningii و T. viridescens در حضور فلوگوپیت در مقایسه با شاهد مشاهده شد. گونه های قارچی، هدایت الکتریکی را افزایش دادند که نشان دهنده آزادسازی عناصر از منابع نامحلول توسط قارچ ها است. همچنین بین مقدار فسفر، پتاسیم و آهن با pH رابطه منفی و معنی داری مشاهده شد که نشان دهنده آن است که احتمالا گونه های قارچی با تولید اسیدهای آلی و معدنی توانسته اند منجر به آزادسازی عناصر از منابع نامحلول آن ها شوند. در مجموع، نتایج نشان داد که گونه های قارچی، توانایی انحلال تری کلسیم فسفات و آزادسازی پتاسیم و آهن بیشتری را از فلوگوپیت در مقایسه با موسکویت در شرایط درون شیشه ای دارند. بنابراین، استفاده از این ریزجانداران درتامین عناصر ضروری گیاه می تواند امیدوارکننده باشد.
    کلید واژگان: فلوگوپیت, موسکویت, تری کلسیم فسفات, قارچ}
    Safoora Nahidan *, Nesa Ahadi, Samira Abduolrahimi
    Using efficient microorganisms can be beneficial for providing essential elements of phosphorus (P), potassium (K) and iron (Fe) to plants. In this study, the ability of some fungal species including Trichoderma asperellum, T. atroviride, T. brevicompactum, T. citrinoviride, T. harzianum, T. koningii, T. viridescens, Alternaria sp. and Aspergillus niger to release of these elements from insoluble minerals was evaluated. For this, the fungal species were added to Aleksandrov medium including tricalcium phosphate (P source) and muscovite or phlogopite (K and Fe source) and were incubated for 10-days under optimum conditions. The results showed that fungal species were able to release K from phlogopite by 103-389% and from muscovite by 21.5-178% compared to control. Among fungal species, the highest and lowest K release was observed by Aspergillus niger and T. koningii from phlogopite and by T. atroviride from muscovite, respectively. Also, the highest and lowest amount of soluble Fe was observed in medium with T. citrinoviride and Aspergillus niger in the presence of phlogopite and with T. atroviride in the presence of muscovite, respectively. The highest increase in soluble P was observed by Aspergillus niger (in the presence of both minerals), Alternaria sp., T. citrinoviride, T. coningii and T.viridescens in the presence of phlogopite compared to the control. Fungal species increased the electrical conductivity, indicating the release of elements from insoluble sources by the fungi species. There was also a significant negative relationship between P, K and Fe with pH, indicating that fungal species may have been able to release elements from the insoluble sources by producing organic and inorganic acids. In general, the fungal species have the ability to dissolve tricalcium phosphate and release more K and Fe from phlogopite than muscovite under in-vitro conditions. Thus, application of these microorganisms can be promising to provide the essential elements of plants.
    Keywords: Phlogopite, Muscovite, Tricalcium phosphate, Fungi}
  • صفورا ناهیدان*، معصومه فریادرس، وجیهه درستکار

    پژوهش اخیر با هدف بررسی تاثیر کرم خاکی، کاربرد کود گاوی و بیوچار آن و برهمکنش آن ها بر چگالی ظاهری، تخلخل، هدایت هیدرولیکی اشباع، پایداری خاکدانه و توزیع خاکدانه ای کربن انجام شد. بدین منظور، خاک با مقادیر 0، 1، 2 و 5 درصد کود گاوی و بیوچار آن در بودن و نبودن کرم خاکی در سه تکرار به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی ترکیب و به مدت30 و 90 روز انکوباسیون شد. نتایج نشان داد که اگرچه تاثیر کود گاوی بر کاهش چگالی ظاهری، افزایش تخلخل، هدایت هیدرولیکی و پایداری خاکدانه ها بیشتر از بیوچار آن بود ولی با گذشت زمان از شدت اثر کود گاوی بر ویژگی های فیزیکی خاک در برابر بیوچار آن کاسته شد. همچنین کربن خاکدانه های 4-2، 2-25/0 و 25/0-05/0 میلی متری به مقدار 8/42، 8/27 و 1/20 درصد در زمان 30 روز و به مقدار 2/27، 7/28 و 6/20 درصد در زمان 90 روز انکوباسیون در تیمارهای کود گاوی بیشتر از بیوچار آن بودند. کرم خاکی باعث افزایش بیشتری در کربن خاکدانه های کوچک شد و ویژگی های فیزیکی خاک را بهبود بخشید ولی چنین تاثیری بر چگالی ظاهری و تخلخل خاک در تیمار کود گاوی بیشتر از بیوچار آن بود. در مجموع، اگرچه تاثیر کود گاوی بر بهبود کربن خاکدانه ها و ویژگی های فیزیکی خاک بیشتر از بیوچار آن بود ولی به نظر می رسد که بیوچار باگذشت زمان تاثیر پایدارتری بر ویژگی های فیزیکی خاک دارد. همچنین کرم خاکی می تواند ذخیره کربن در خاک را افزایش و برخی ویژگی های فیزیکی خاک را در حضورکود گاوی بهتر از بیوچار بهبود بخشد

    کلید واژگان: ماده آلی, ساختمان خاک, جانوران خاک, پیرولیز}
    Safoora Nahidan *, Masoumeh Faryadras, Vajiheh Dorostkar
    Introduction 

    Traditional organic manure can be potentially beneficial for soil physical, chemical and biological properties by improving organic matter of soils. Recently, biochar, a carbon rich product of biomass produced by thermochemical conversion under oxygen-limited conditions, has been studied for its effects as a soil amendment. The use of a modified form of manure as manure biochar for soil improvement reduces some environmental, food safety and disposal problems of manures. However, biochar application has been shown to have a positive and negative effect on soil fauna such as earthworm depending on the type of feedstock for its production. Since earthworm function affects physical properties and amount of organic carbon of soils and because of the different effect of biochar and its feedstock on earthworm activity, this study hypothesizes that earthworm may differently alter soil physical properties and aggregates associated carbon in the biochar and its feedstock amended soils. The purpose of this study was to investigate the effect of cow manure and its biochar in the presence and absence of earthworm on bulk density, total porosity, saturated hydraulic conductivity, aggregate stability and content of organic carbon in soil aggregates during 30 and 90 days incubation.

    Materials and Methods 

    A completely randomized design with 2×4×2 factorial treatment combination was used in triplicates. Treatment variants examined in this study included the following: (i) 2 levels of amendment type (cow manure and its biochar), (ii) 4 levels of applied amendment rate (0, 1, 2 and 5%), (iii) 2 levels of earthworm (with and without earthworm). The biochar was produced from cow manure (passed through 2 mm mesh) by slow pyrolysis at 450 °C. For this experiment, the soil sample was passed through 4 mm mesh. Then, amended soil and the control were moistened up to 70% water holding capacity. Then 5 adult Eisenia fetida with fully-developed clitellum and similar weight were added to half of them. Treatments were then incubated at laboratory temperature and constant moisture for 30 and 90 days. Based on evaporation loss, the soil moisture was kept constant by regular weighing of each pot. At the end of each time (30 and 90 days), samples were taken from different treatments to determine bulk density, total porosity, saturated hydraulic conductivity. Also, soil aggregates were separated by wet sieving, then aggregate size distribution was determined and mean weight diameter (MWD) was calculated, also organic carbon content in each aggregate size fraction was determined.

    Results and Discussion

    The results showed that the application of both organic amendments was effective in decreasing soil bulk density, increasing total porosity, saturated hydraulic conductivity and aggregate stability, but the effects of organic amendments on these physical properties were more pronounced in cow manure- than biochar-amended soils. Further reduction in bulk density following manure application is attributed to a dilution effect, resulting from mixing of the lighter material of manure with denser mineral fractions of the soil. In addition, cow manure has more content of organic carbon than its biochar which can increase total porosity by promoting aggregation. The greater porosity and aggregation of soils as affected by the application of organic amendments are apparently responsible for the increased saturated hydraulic conductivity. The results showed that the effect of cow manure on the soil physical properties reduced with time more rapidly than its biochar. It might be attributed to lower stability of manure to degradation than biochar in soils because manure contains higher content of labile organic compounds compared to biochar. Our results also showed that application of organic amendments led to increase organic carbon in soil aggregates, especially in 4-2 mm aggregates, indicating that the large macro-aggregates can be considered as a susceptible indicator to organic carbon managements in soil. Also, the organic carbon content of 4-2, 2-0.25 and 0.25-0.05 mm aggregates was 42.8, 27.8 and 20.8% (in 30 days incubation) and 27.2, 28.6% and 20.6% (in 90 days of incubation) higher in cow manure- than biochar-amended soils. The results also showed that earthworm reduced soil bulk density, increased total porosity, saturated hydraulic conductivity and aggregate stability regardless of soil amendment but such effect on bulk density and total porosity was more pronounced in cow manure- than biochar-amended soils. It means that type of organic amendments can influence on earthworm activity, thereby altering some soil physical properties. Also, earthworm led to increase carbon content in soil aggregates, especially in smaller aggregates.

    Conclusion

    The results showed that although application of cow manure improved soil physical properties more than cow manure biochar at both incubation times, it seems that cow manure biochar has a more stable effect on the soil physical properties over time. Also, application of organic amendments can lead to increase soil organic carbon by further increasing C in larger aggregates. Other results indicated that the improving effect of earthworm on soil physical properties (except for bulk density and total porosity) did not depend on the type of applied organic amendment in soil. The effect of earthworm on bulk density and total porosity was more pronounced in soils amended with cow manure than its biochar. Also, it is thought that earthworm increases organic carbon in soil by physical stabilization of organic carbon in soil aggregates, especially in smaller aggregates.

    Keywords: Organic matter, Soil structure, Soil fauna, Pyrolysis}
  • صفورا ناهیدان*، شمسی هاشمی، دوست مراد ظفری

    کمبود عناصر غذایی پرمصرف از جمله فسفر و پتاسیم به دلیل نقش های مهم و حیاتی این عناصر بسیار مورد توجه می باشد. اگرچه مقدار کل فسفر و پتاسیم در خاک زیاد می باشد ولی ایجاد شکل های نامحلول فسفر و همچنین تثبیت شدن پتاسیم در سیلیکات ها، منجر به کمبود این عناصر ضروری شده است. استفاده از میکروارگانیسم های دارای توان انحلال شکل های فسفات نا محلول و پتاسیم تثبیت شده در سیلیکات ها می تواند در رفع کمبود این عناصر برای گیاه موثر باشند. در پژوهش اخیر، 7 گونه قارچ تریکودرما انتخاب و تاثیر آن ها بر آزادسازی فسفر و پتاسیم در سه محیط کشت پیکوفسکایا، پیکوفسکایای تغییر یافته و الکساندروف مورد ارزیابی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که در محیط کشت مایع پیکوفسکایا میزان آزادسازی فسفر از منبع فسفر معدنی نامحلول (تری کلسیم فسفات) توسط تریکودرما، هم سو با کاهش pH بود. گونه های Trichoderma koningii، T.harzianum،  T.citrinovirideو T.viridescens بیش ترین توان انحلال فسفات را داشتند و فسفر محلول را به ترتیب به میزان 244، 205، 191 و 190 درصد نسبت به شاهد افزایش دادند. دو محیط کشت الکساندروف و پیکوفسکایای تغییر یافته علاوه بر فسفات معدنی نامحلول، دارای پتاسیم از منبع بیوتیت نیز بودند. مشاهده شد که میزان آزادسازی فسفر در این دو محیط نسبت به محیط کشت پیکوفسکایا که دارای پتاسیم قابل دسترس می باشد، کمتر است. T.koningii در محیط الکساندروف و T.harzianumدر محیط پیکوفسکایای تغییر یافته نیز بیشترین توان آزادسازی پتاسیم از بیوتیت را داشتند. این گونه ها پتاسیم محلول را به میزان 123 و 20 درصد نسبت به شاهد افزایش دادند. به طور کلی نتایج نشان داد که گونه های قارچ تریکودرما دارای توانایی انحلال فسفات از تری کلسیم فسفات و آزادسازی پتاسیم از بیوتیت در شرایط درون شیشه ای می باشند.

    کلید واژگان: انحلال فسفات, آزادسازی پتاسیم, بیوتیت, تریکودرما}
    Safoora Nahidan *, Shamsi Hashemi, Dostmorad Zafari

    The deficiency of macro-nutrients such as phosphorus and potassium is very important due to vital roles of these elements. Although the total amount of phosphorus and potassium in the soil is high, the formation of insoluble forms of phosphorus, as well as the stabilization of potassium in silicates, has led to the shortage of these essential elements. The use of microorganisms, having the ability to dissolve insoluble phosphate forms and potassium fixed in silicates, can be effective in reducing the deficiency of these elements for the plant. In this research, 7 species of Trichoderma fungis were selected and their effects on the release of phosphorus and potassium were evaluated in Pikovskaya’s, Alexandrov’s and modified Pikovskaya’s media. The results showed that in Pikovskaya’s broth medium, phosphorus release rate by different species of fungi was consistent with decreasing pH. Trichoderma koningii, T.harzianum, T.citrinoviride and T.viridescens had the most phosphate solubilizing ability and increased soluble phosphorus by 244, 205, 191 and 190%, respectively. In both Aleksandrov’s and modified pikovskaya’s media, which contain both insoluble inorganic phosphate and potassium as biotite, it was observed that the dissolution rate of tri-calcium phosphate was lower than that of pikovskaya’s medium which has available potassium. T.koningii in Aleksandrov’s medium and T.harzianum in modified Pikovskaya’s medium had the highest ability to release potassium from biotite. These species increased potassium in solution by 123 and 20% compared to control, respectively. In general, the results showed that Trichoderma fungi has the ability to solubilize phosphate from tri-calcium phosphate and release potassium from biotite under in-vitro conditions.

    Keywords: Phosphate solubilization, potassium release, biotite, Trichoderma spp}
  • صفورا ناهیدان*، علی اکبر صفری

    یافته های اندکی در ارتباط با پیامد زغال زیستی بر کرم خاکی و برهم کنش آن ها بر ویژگی های زیستی خاک در دست است. هدف از پژوهش کنونی، بررسی پیامد کرم خاکی، کود گاوی و زغال زیستی آن بر برخی از ویژگی های زیستی خاک می باشد. بدین منظور، خاک با مقادیر 0، 1، 2 و 5 درصد کود گاوی و زغال زیستی آن با حضور و بدون کرم خاکی و برای 30 و 90 روز انکوباسیون شدند. نتایج نشان داد که در 30 روز انکوباسیون، زغال زیستی، فراوانی کرم خاکی را کاهش می دهد. در 90 روز انکوباسیون، مقدار 1، 2 و 5 درصد کود گاوی موجب افزایش فراوانی کرم خاکی به میزان 26، 91 و 104 درصد نسبت به شاهد شد. مقدار 1 درصد زغال زیستی پیامد معنی داری بر فراوانی کرم نداشت ولی مقادیر 2 و 5 درصد زغال زیستی، فراوانی کرم خاکی را به میزان 43 و 48 درصد نسبت به شاهد کاهش داد. نتایج نشان داد که کرم خاکی، افزایش بیشتری در تنفس میکروبی پایه و برانگیخته و زیست توده میکروبی در خاک های تیمار شده با کود گاوی در برابر زغال زیستی ایجاد می کند. همچنین ویژگی های زیستی خاک با کاربرد کود گاوی و زغال زیستی آن در برابر شاهد افزایش یافتند. از طرفی کرم خاکی موجب افزایش و کاهش کسر متابولیکی به ترتیب در 30 و 90 روز انکوباسیون شد. افزودن کود گاوی و زغال زیستی آن در 90 روز انکوباسیون موجب کاهش کسر متابولیکی در برابر شاهد شد. تیمار 5 درصد کود گاوی دارای کرم خاکی (در 90 روز) کمترین مقدار کسر متابولیکی را دارا بود. در مجموع، کود گاوی کیفیت زیستی خاک را بیشتر از زغال زیستی حاصل از آن بهبود بخشید. با وجود این، مقدار 1 درصد زغال زیستی کود گاوی با نداشتن پیامد منفی بر کرم خاکی، می تواند در بهبود کیفیت زیستی خاک نیز مفید باشد.

    کلید واژگان: زغال زیستی, کرم خاکی, ویژگی های زیستی خاک}
    Safoora Nahidan *, Ali Akbar Safari

    Little is known about the effects of biochar on earthworms and their interactions on soil biological properties. The purpose of this study was to investigate the effects of earthworm and cow manure biochar (compared to cow manure) on some biological properties of soil. For this purpose, the soil was treated with cow manure or its biochar in 4 levels (0, 1, 2 and 5%) in the absence and presence of earthworm and incubated for 30 and 90 days. The results showed that the number of earthworm decreased in soil treated with cow manure biochar in 30 days of incubation. After 90 days of incubation, application of 1, 2 and 5% cow manure increased the number of earthworm by 26, 91 and 104%, respectively. Application of 1% biochar resulted no significant effect on the number of earthworm, but the 2 and 5% biochar decreased the number of earthworms by 43 and 48%, respectively. The results showed that the earthworm led to considerable increase on the basal respiration, substrate induced respiration and microbial biomass carbon in soils treated with cow manure compared to cow manure biochar. Also, application of both amendment improved the soil biological properties compared to the control. On the other hand, earthworm increased and decreased the metabolic quotient in 30 and 90 days incubation, respectively. The addition of cow manure and its biochar reduced the metabolic quotient in 90 days of incubation. In addition, the soil treated with 5% cow manure and earthworm (in 90 days) had the lowest metabolic quotient. Overall, cow manure improved soil biological quality better than cow manure biochar. However, application of 1% cow manure biochar in the soil which has no negative effect on earthworm, can be also beneficial to improve soil biological quality.

    Keywords: Biochar, earthworm, soil biological parameter}
  • صفورا ناهیدان*، علی اکبر صفری سنجانی
    در سال های اخیر، کاربرد زغال زیستی در خاک های سرزمین های خشک و نیمه خشک به منظور افزایش کربن آلی خاک مورد توجه قرار گرفته است. با وجود این، گزارش های اندکی در ارتباط با پیامد زغال زیستی بر بازچرخ نیتروژن در خاک های چنین سرزمین هایی در دست است. هدف از پژوهش اخیر بررسی پیامد کاربرد کود گاوی و زغال زیستی آن بر برخی از فرآیندها و ویژگی های زیستی کارا در چرخه نیتروژن در یک خاک آهکی می باشد. بدین منظور مقادیر 0، 1، 2 و 5 درصد از کود گاوی و زغال زیستی آن به یک خاک آهکی افزوده شد و سپس برای 30 و 90 روز انکوباسیون گردید. یافته ها نشان داد که نیتروژن زیست توده میکروبی و فعالیت آنزیم اوره آز در خاک های تیمار شده به کود گاوی با شدت بیشتری در برابر خاک های تیمارشده به زغال زیستی افزایش می یابند. کاربرد زغال زیستی به میزان 2 و 5 درصد، کانی شدن نیتروژن را به میزان 5/20 و 3/32 درصد در زمان 30 روز و به میزان 103 و 106 درصد در زمان 90 روز انکوباسیون افزایش داد. افزودن 1 تا 5 درصد کود گاوی به خاک، افزایش کانی شدن نیتروژن را به میزان 38-235 درصد در زمان 30 روز و 105-214 درصد در زمان 90 روز انکوباسیون به همراه داشت. در 30 روز انکوباسیون، تنها کاربرد 5 درصد زغال زیستی، نیتریفیکاسیون را افزایش داد. در 90 روز انکوباسیون، کاربرد 1، 2 و 5 درصد زغال زیستی، افزایش نیتریفیکاسیون را به میزان10-50 درصد در برابر شاهد به همراه داشت. در برابر آن، افزودن کود گاوی به خاک باعث افزایش نیتریفیکاسیون به میزان 300-1500 و 39-95 درصد در برابر شاهد پس از 30 و 90 روز انکوباسیون شد. به طور کلی، یافته ها نشان داد که کاربرد زغال زیستی کود گاوی در برابر کود گاوی می تواند کانی شدن نیتروژن و نیتریفیکاسیون را کاهش داده و از آبشویی سریع نیترات جلوگیری نماید.
    کلید واژگان: زغال زیستی کود گاوی, کانی شدن نیتروژن, آمونیفیکاسیون, نیتریفیکاسیون}
    Safoora Nahidan *, Ali Akbar Safari Sinejani
    In recent year, application of biochar in soils of dry and semi-arid regions has been considered for increasing soil organic carbon. However,  few reports are available about the effect of biochar on nitrogen cycling in such soils. The purpose of this study is to investigate the effects of cow manure and its biochar on some N cycling processes and related biological properties in a calcareous soil. For this purpose, 0, 1, 2 and 5% of cow manure and its biochar were added to a calcareous soil and then the treated soils incubated for 30 and 90 days. The results showed that the microbial biomass nitrogen and urease activity in the soils treated with cow manure increased more intensively against the soils treated with biochar. The application of 2 and 5% of biochar increased the nitrogen mineralization by 20.5 and 32.3% at 30-days incubation, and by 103 and 106% at 90-days incubation. Addition of cow manure to soil led to a significant increase in nitrogen mineralization by 38-233% at 30-day incubation and 21- 105% at 90-day incubation. At 30-days of incubation, nitrification increased in soils treated by 5% of biochar. The addition of biochar to the soil increased nitrification by 10-50% compared to the control at 90-days of incubation. The addition of cow manure to soil increased nitrification by 1500-300% and 39-95% in comparison to the control after 30 and 90 days of incubation. In general, our findings showed that the use of cow manure biochar compared with cow manure could reduce nitrogen mineralization and nitrification and prevent rapid nitrate leaching.
    Keywords: Cow manure biochar, nitrogen mineralization, ammonification, nitrification}
  • وجیهه درستکار*، زهرا گنجی نوروزی، صفورا ناهیدان
    چرخه های تر و خشک شدن در خاک دارای اثرهای مثبت و منفی بر پایداری ساختمان خاک می باشد. مواد آلی می تواند پیامدهای این چرخه ها را در خاک تحت تاثیر قرار دهد. این پژوهش با هدف بررسی اثر هم زمان چرخه های تر و خشک شدن و مواد آلی بر شاخص های پایداری ساختمان خاک در روش ارزیابی منحنی مشخصه رطوبتی پر انرژی انجام گرفت. برای این منظور بقایای گلرنگ در سه سطح صفر، 1 و 2 درصد در شش تیمار چرخه های تر و خشک شدن شامل صفر، 1، 2، 4، 8 و 10 چرخه در سه تکرار به صورت آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج نشان داد که افزایش تعداد چرخه های تر و خشک شدن از صفر تا 4 چرخه با افزایش حجم منافذ قابل زهکشی و کاهش مکش در نقطه عطف منحنی رطوبتی سبب افزایش شاخص پایداری و نسبت پایداری ساختمان خاک شد. افزایش بیش تر تعداد چرخه ها پایداری ساختمان و شاخص ها مربوطه را کاهش داد. افزایش ماده آلی نیز سبب بهبود ساختمان خاک به ویژه در تیمار 2 درصد بقایا شد و اثر مخرب اعمال 10 چرخه تر و خشک شدن را کاهش داد. شاخص S در تیمار اعمال 4 چرخه حداکثر بود و با افزایش بیش تر تعداد چرخه ها کاهش یافت. در مجموع می توان نتیجه گرفت که وقوع تعداد اندک چرخه های تر و خشک شدن باعث بهبود وضعیت ساختمانی خاک و کیفیت فیزیکی خاک می شود، اما اعمال چرخه های پی در پی می تواند آثار مخرب به دنبال داشته باشد.
    کلید واژگان: توزیع منافذ خاک, چرخه های تر و خشک, شاخص کیفیت S, منحنی مشخصه رطوبتی پر انرژی}
    Vajiheh Dorostkar *, Zahra Ganji Norouzi, Safoora Nahidan
    Introduction Conservation and improvement the soil structural stability play a key role in soil management in agro ecosystems especially in arid and semiarid region with high erosion potential. Soil structure is an important soil physical property and has many effects on other soil physical, chemical and biological behaviors such as retention and movement of water, nutrients and pollutions, soil hydraulic and mechanical properties, soil aeration and erosivity. Wetting and drying cycles are one of important environmental factor affecting soil structural stability. Previous studies showed inconsistent results about the positive or negative effects of wetting and drying cycles on soil stability. This study was conducted to investigate the effect of wetting and drying cycles on the soil structural stability in the presence of safflower residues. Materials and Methods The agricultural soil was collected from the soil surface layer (0–20 cm) of Shahrood in Semnan province and passed through a 4 mm sieve. An experiment was conducted including two treatments i.e. number of wetting and drying cycles (0, 1, 2, 4, 8 and 10 cycle) and amount of safflower residues (0, 1 and 2 g 100 g-1 soil ). Plant residues were collected from safflower fields and after drying, milled and passed through a 1 mm sieve. Then crop residues were mixed into soil. The wet and dry cycles were applied during 2 month. In wetting periods the soil was kept in filed capacity and in dry periods the soil was kept in electrical oven in 40°C. The soil organic carbon and soil diluted acid carbohydrate concentration were measured at the end of the experiment. The soil structural stability was measured using high energy moisture curve. The soil drainable pores, soil suction at inflection point, stability index, stability ratio and Dexter's S index were calculated. Results and Discussion The greatest soil organic carbon was observed in control treatment (0 wet and dry cycle) and then it was decreased by increment of cycles in all crop residues levels. These cycles improve the microbial activity during the rewetting process and increase decomposition of crop residues. The soil organic carbon and diluted acid carbohydrate were highest in treatments including 2 g residues 100g-1 in all studied wet and dry cycles. The greatest soil drainable pore volume and the lowest soil suction at inflection point were found in treatment including 4 wet and dry cycles. The results showed that 2 and 4 cycles increased the soil drainable pore volume by 58 and 106 % compared to the control treatment (no applied cycle). More increment of wet and dry cycles decreased the soil drainable pore volume and this factor was declined by 40 % in 10 cycles treatment compared to 4 cycles. It means that wet and dry cycles can improved the soil structure because of rearrangement of soil particles and improvement of soil particle contact points. However, the high number of wet and dry cycles destructed the aggregate and decreased their stability. In addition, the physical protection of soil aggregates from soil organic matters declined through aggregate breakdown. This phenomenon provided fresh organic matter for decomposers and consequently the aggregate stability decreased. Appling only one wet and dry cycle could not significantly improve the stability ratio. This ratio improved considerably when 2 and 4 cycles were used. Following the aggregate breakdown in treatments including more than 4 cycles, the stability ratio decreased in all crop residue levels. Our results showed that the greatest and the lowest volume of coarse and medium pore were observed in 4 and 10 wet and dry cycles treatments but the greatest and the lowest volume of fine pores were observed in 10 and 4 wet and dry cycles treatments. It means that the structural stability improvement during 0-4 cycle changed the pore distribution and made larger pores but the aggregate breakdown with more than 4 cycles changed the pore volume again and increased the portion of finer pores. Conclusion Our results showed that the low number of these cycles can improve the soil aggregation and aggregate stability but the high number of these cycles has negative effect on aggregate stability. However, the presence of organic matter in soil can decreased the negative effect of wet and dry cycles. These results confirmed the importance of incorporating crop residues in to the soils after crop harvest.
    Keywords: HEMC method, Soil pore distribution, S quality index, Wet, dry cycles}
  • صفورا ناهیدان *
    سابقه و هدف
    ارتباط تنگاتنگی بین فعالیت های میکروبی و محیط فیزیکی خاک وجود دارد. موقعیت هر آنزیم در خاک، به موقعیت سوبسترا، خصوصیات آنزیمی و یا جانداران تولید کننده آن ها نسبت داده شده است. توپوگرافی (موقعیت شیب) به عنوان یکی از عوامل مهم خاک سازی، نقش بسزایی در تحول، تکامل و تغییرپذیری خاک ها ایفا می کند. تغییرات مکانی فعالیت آنزیم ها در مقیاس زمین نما در حقیقت به وسیله فرآیندهای پدولوژیکی و هیدرولوژیکی کنترل می شوند. اثر توپوگرافی (موقعیت شیب) بر توزیع اندازه خاکدانه و فعالیت آنزیم ها در مطالعات پیشین مورد بررسی قرار گرفته است. موقعیت شیب ممکن است بر الگوی توزیع فسفومونواسترازهای اسیدی و قلیایی در خاکدانه ها اثر متفاوتی بگذارد. بنابراین هدف از پژوهش اخیر بررسی الگوی توزیع خاکدانه ای فعالیت فسفاتاز اسیدی و قلیایی در موقعیت های مختلف شیب می باشد.
    مواد و روش ها
    نمونه برداری از سه موقعیت قله شیب، شیب پشتی و انتهای شیب یک اکوسیستم مرتعی انجام گرفت. از عرض هر موقعیت شیب، سه نقطه به عنوان سه تکرار با فاصله 10 متر از یکدیگر در نظر گرفته شد. در هر موقعیت شیب، در یک دایره به شعاع 2 متری، 10 نمونه خاک از عمق 0-10 سانتی متری جمع آوری و با یکدیگر مخلوط شدند. پس از اندازه گیری ویژگی های عمومی خاک ها، خاکدانه ها به روش الک تر جدا شده و توزین گردیدند. کربن آلی، فسفر قابل استفاده، فسفاتاز اسیدی و فسفاتاز قلیایی درون شش گروه اندازه خاکدانه (4-2، 2-1، 1-5/0، 5/0-25/0 ، 25/0-05/0 و05/0> میلی متر) اندازه گیری شدند.
    یافته ها
    نتایج نشان داد که توزیع اندازه خاکدانه تحت تاثیر موقعیت شیب قرار گرفت. کمترین و بیشترین درصد جرمی ریزخاکدانه ها (05/0-25/0 میلی متر و کوچکتر از 05/0 میلی متر) به ترتیب در قله شیب و شیب پشتی مشاهده شد. تشکیل خاکدانه های درشت با مقدار کربن آلی خاک در طول شیب در ارتباط بود. خاکدانه های درشت 4-2 میلی متری در شیب پشتی به میزان 85 درصد نسبت به قله شیب کاهش یافتند. دیگر نتایج پژوهش نشان داد که کربن آلی و فسفر قابل استفاده در درشت خاکدانه ها به ترتیب به میزان 38 و12 درصد بیشتر از ریزخاکدانه ها می باشند. هر دو آنزیم فسفاتاز اسیدی و قلیایی در درشت خاکدانه ها بیشتر از ریزخاکدانه ها بودند و فعالیتشان با کاهش اندازه خاکدانه به میزان 42 درصد کاهش یافتند. اثر موقعیت شیب بر الگوی توزیع فسفومونواسترازها متفاوت بود. انتهای شیب و شیب پشتی به ترتیب دارای کمترین فعالیت فسفاتاز اسیدی و قلیایی بودند. اگرچه نسبت فعالیت فسفاتاز اسیدی به کربن آلی و فسفر قابل استفاده در تمام خاکدانه های موقعیت شیب پشتی دارای بیشترین مقدار بود، الگوی توزیع فعالیت نسبت فسفاتاز قلیایی به کربن آلی و فسفر قابل استفاده در موقعیت های مختلف شیب به اندازه خاکدانه ها بستگی داشت. تنها فسفاتاز قلیایی با فسفر قابل استفاده در طول شیب تپه مورد مطالعه همبستگی معنی داری (001/0 P = 72/0=r) نشان داد.
    نتیجه گیری
    به طور کلی نتایج حاکی از آن است که هر دو آنزیم فسفاتاز اسیدی و قلیایی الگوی توزیع مشابهی را در خاکدانه ها داشتند ولی تحت تاثیر موقعیت شیب دارای الگوی توزیع متفاوتی بودند که ممکن است ناشی از منشا متفاوت آن ها باشد. همچنین از آن جایی که درشت خاکدانه ها دارای فعالیت آنزیمی، کربن آلی و فسفر بیشتری بودند، حفاظت از ساختمان خاک و درشت خاکدانه به ویژه در موقعیت های شیب حساس به فرسایش می تواند با حفظ ذخایر فسفومونواسترازی بر چرخه بیوشیمیایی فسفر تاثیر بگذارد.
    کلید واژگان: موقعیت شیب, خاکدانه, فسفاتاز اسیدی, فسفاتاز قلیایی}
    Safoora Nahidan *
    Background And Objectives
    There is a close relationship between microbial activities and soil physical environment. The specific location of each enzyme within the soil matrix has been attributed to the location of their substrates, enzyme characteristics or the organisms responsible for their production. Topography (slope position), one of the important soil forming factors, plays a significant role in development, evolution and variability of soils. Landscape-scale variations in soil enzyme activities are controlled by pedological and hydrological processes. The effect of topography (slope position) on aggregate size distribution and the enzyme activities has been evaluated in previous studies. Slope position may influence the aggregate distribution of acid and alkaline phosphomonoesterase differently. Therefore, the objective of this research is to evaluate the aggregate distribution of acid phosphatase and alkaline phosphatase activities in different slope positions.
    Materials And Methods
    Soil samples were collected from three slope positions of a grassland ecosystem. At each landscape position, three equally spaced points were selected, at a distance of 10 m. In each point, ten soil cores of 0–10 cm depth were taken within a 2 m radius and then composited. After measuring general properties in soil, aggregates were separated by wet sieving method. The aggregates remained on each sieve were collected and weighted. Organic C, available phosphorous, acid phosphatase and alkaline phosphatase were measured in the six size ranges (4–2, 2–1, 1–0.5, 0.5–0.25 and 0.25–0.05,
    Results
    Results showed that aggregate size distribution was influenced by slope position. Microaggregates were lowest and greatest in summit and backslope positions, respectively. Macroaggregate contents were related by organic C along slope position. Macroaggreagtes decreased in backslope positon by 85%. The results also showed that organic C and available P were greater in macroaggregates than microaggregates by 38 and 12% respectively. Both acid phosphatase and alkaline phosphatase activities were greater in macroaggregates than microaggaregates and their activities decreased with decreasing aggregate size by 42%. The effect of slope positon on the distribution pattern of phosphomonoesterase was different. Acid phosphatase and alkaline phosphatase activities were lowest in toeslope and backslope, respectively. Although, acid phosphatase to organic C and available P was higher in all aggregates of backslope position, the distribution pattern of alkaline phosphatase to organic C and available P in different slope positions was dependent to aggregate size. Alkaline phosphatase was only related to available P (r=0.72 P=0.001).
    Conclusion
    In overall, acid and alkaline phosphatase activities had similar distribution in soil aggregates but both enzymes were distributed differently in different slope positions. Since macroaggregates contain higher organic C, available P and phosphomonoesterase activities, soil structure protection of sensitive slope positions to erosion can influence on P cycling in soil.
    Keywords: slope position, aggregate, acid phosphatase, alkaline phosphatase}
  • صفورا ناهیدان، فرشید نوربخش، محمدرضا مصدقی
    موقعیت مکانی آنزیم های برون سلولی در خاکدانه ها، ممکن است تحت تاثیر عوامل خاک سازی نظیر توپوگرافی قرار گیرد. هدف از پژوهش اخیر بررسی توزیع کربن آلی و فعالیت آنزیم ال-گلوتامیناز در خاکدانه ها و تاثیر پذیری آن از موقعیت شیب می باشد. نمونه برداری خاک از موقعیت های شانه شیب، شیب پشتی، پایه شیب و انتهای شیب دو شیب تپه مرتعی (فریدون شهر و چلگرد) انجام شد. خاکدانه ها به روش الک تر جدا و سپس شاخص میانگین وزنی قطر (MWD) خاکدانه ها محاسبه گردید. کربن آلی و فعالیت آنزیم ال-گلوتامیناز درون خاکدانه ها اندازه گیری شدند. نتایج نشان داد که موقعیت شیب از طریق تاثیر بر خصوصیات فیزیکوشیمیایی خاک (ماده آلی، رس و سیلت)، توزیع اندازه و پایداری خاکدانه ها را تحت تاثیر قرار می دهد. همچنین کربن آلی و فعالیت آنزیم ال-گلوتامیناز تحت تاثیر موقعیت شیب قرار گرفت. الگوی تغییرات مشاهده شده در فعالیت ال-گلوتامیناز با الگوی تغییرات کربن آلی در طول شیب مشابهت داشت (فریدون شهر: 001/0 P
    کلید واژگان: موقعیت شیب, کربن آلی, فعالیت ال, گلوتامیناز, میانگین وزنی قطرخاکدانه}
    Safoora Nahidan, Farshid Noorbakhsh, Mohamadreza Mosadeghi
    The location of extracellular enzyme activities in soil aggregates can be influenced by slope position. This study aims to determine the effect of slope position on aggregate distribution of organic C and L-glutaminase activity. The soils were collected from different slope positions (shoulder, backslope, footslope and toeslope) at two pasture ecosystems (Fereydoonshahr and Chelgerd, central Iran). A wet sieving procedure was used to separate soil aggregates and then mean weight diameter (MWD) was calculated. Soil organic C (SOC) and L-glutaminase activity (LGL) were measured in the separated aggregates. Results indicated that slope position influenced aggregates distribution and stability through its effect on soil physico-chemical properties. The LGL activity significantly influenced by slope position which was consistent with the pattern of SOC content (Fereydoonsahr: r=0.7, P
    Keywords: slope position, soil organic C, L, glutaminase activity, mean weight diameter}
بدانید!
  • 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.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال