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

جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه « soil respiration » در نشریات گروه « کشاورزی »

  • نازنین خاکی پور*

    تغییر کاربری اراضی یکی از مهم ترین معضلات کنونی کشور ما به ویژه در اراضی جنگل های هیرکانی شمال کشور است. در این مطالعه سعی شده است تاثیرات این تغییرات در درازمدت (50 ساله) بر برخی شاخص های فیزیکی، شیمیایی و زیستی خاک مورد ارزیابی قرار گیرد. بدین منظور سه کاربری جنگل طبیعی، چایکاری و شالیکاری تعیین و در هر کاربری 10 نقطه با شرایط یکسان از نظر شیب، درصد پوشش گیاهی و مدیریت انتخاب شدند و تجزیه های مختلف روی نمونه ها صورت گرفت . نتایج آماری در این مطالعه نشان داد، بر اثر تغییر کاربری اراضی از جنگل به چایکاری و شالیکاری میزان کربن آلی کاهش و در مقابل میزان pH و کربنات کلسیم افزایش یافته است. بر اثر تغییر کاربری اراضی جنگلی به دوکاربری دیگر به طور معنی داری شاخص های پایداری خاکدانه ها (MWD، GMD و WSA) کاهش یافته است و به تبع آن جرم مخصوص ظاهری خاک افزایش یافته است. این افزایش یک رخداد مخرب است، زیرا حاکی از تخریب ساختمان خاک است. میزان MWD در جنگل معادل 95/1 میلی متر، در اراضی چایکاری 2/1 میلی متر و در اراضی شالیکاری معادل 45/0 میلی متر متغیر بود. میزان کربن آلی ذره ای به عنوان یکی از شاخص های کیفیت خاک در اراضی جنگلی در حداکثر مقدار مشاهده شد. این تغییر علاوه بر کاهش مواد آلی ناشی از تردد بیش از حد ماشین آلات در اراضی شالیزاری نیز می باشد. نتایج نشان داد که میانگین تنفس میکروبی به عنوان شاخص زیستی خاک در جنگل طبیعی معادل 300 میلی گرم در روز در هر گرم خاک بوده و در دو کاربری چایکاری و شالیکاری به ترتیب معادل 200 و 120 میلی گرم بر گرم خاک در روز محاسبه شد که در هر سه کاربری اختلاف معنی داری (P<0.05) نشان داد. در مجموع نتایج نشان داد که تغییر کاربری اراضی در منطقه مورد مطالعه باعث تخریب اراضی و کاهش تقلیل کیفیت خاک شده است.

    کلید واژگان: تغییرکاربری اراضی, کیفیت خاک, شاخص های کیفیت, تخریب اراضی, تنفس میکروبی}
    Nazanin Khakipour *
    Introduction

    Soil is a dynamic natural system and interface between land, air, water, and life, which performs vital services for human sustenance. The increasing population growth has led to the excessive use of this natural resource to provide food, clothing and other human needs. This has led farmers in different parts of the world to improper exploitation of inferior and marginal lands such as pastures and forests located on sloping lands. However, on the one hand, these lands have low potential and on the other hand, they have a high potential for erosion. Soil quality is usually introduced as the ability of the soil to interact with the ecosystem maintain the productivity of the quality of different parts of the environment and thus improve the health of plants, animals and humans. The quality of soil and its importance for the development of sustainable agriculture are more important nowadays. Land use change is one of the most important current problems of our country, especially in the Hyrcanian forest lands in the north of the Iran. The objectives of this study were to evaluate the effects of land use change on some soil quality indicators in north of Iran.

    Methods and Materials

    A part area in the south of Lahijan was selected including 3 land uses: Natural Forest (NF), Tea plantation (TP) and paddy rice (PR) cultivation. In each land use 10 soil samples were collected at 0-20 cm depth and transferred to the laboratory. Undisturbed soils samples by core was taken for measurement of bulk density. A part of sample passed through the 4 mm sieve for measurement of aggregate stability and three indices comprised mean weight diameter: MWD, geometric mean diameter: GMD and water stable aggregates: WSA were calculated. Other soil properties such as pH, Calcium carbonate equivalent (CCE), soil organic matter (SOM), particulate organic carbon (POC), and soil respiration also measured.

    Results and Discussion

    The statistical results in this study showed that due to the change of land use from forest to tea and rice cultivation, the amount of organic carbon decreased, while the amount of pH and calcium carbonate increased. As a result of changing the use of forest land to other two land uses, the indicators of stability of soil aggregates (MWD, GMD and WSA) have significantly decreased, and as a result, the bulk density of the soil has increased. The amount of MWD was 1.95 mm in the forest, 1.2 mm in the tea plantation, and 0.45 mm in the rice cultivation. The amount of particulate organic carbon as one of the indicators of soil quality in forest lands was observed in the maximum amount. In addition to the reduction of particulate organic matter, this change is also caused by the excessive traffic of machines. Soil microbial respiration was analyzed as a soil biological indicator. The results showed that the average microbial respiration in the natural forest was equal to 300 mg C/ day.g soil, and in the two other land uses of tea and rice cultivation, it was calculated as 200 and 120 mg C/ day.g soil, respectively. Positive and significant relationship between SOM and MWD confirmed that soil organic matter had high contribution for soil aggregate formation and its stability.

    Conclusion

    This research was conducted to investigate the impacts of land use changes in the north of Iran in Gilan province on some soil quality indicators. The results of this research showed that the soil’s chemical, physical, and biological characteristics have shown significant differences due to land use change. In forest soils, the highest amount of organic carbon, and the lowest amount of pH was observed, which is due to the high accumulation of organic matter and high leaching of cations. Due to the degradation of organic carbon in the other two uses, the bulk density and aggregate stability indicators have decreased. The intense cultivation operations in the other two uses, especially in the paddy fields, have destroyed the soil structure. Also, more organic carbon in forest soils has led to more microbial respiration. In total, all soil quality indicators have decreased with the change in land use in the study area. Therefore, land conversion and especially deforestation in the studied region should be avoided. In total, the results showed that land use change in the study area has caused land degradation and reduced the soil quality and soil health indicators, and it is necessary to consider it in land use planning, land improvement, and sustainable land management.

    Keywords: Land use change, Soil quality, Soil quality indicators, Land degradation, Soil respiration}
  • یگانه کریمی، امید اسماعیل زاده*، اعظم السادات نورائی

    در پژوهش حاضر، تاثیر برگ خواری لاروهای آفت شب پره شمشاد (Cydalima perspectalis Walker) بر تغییرات عناصر غذایی لاشبرگ و خاک در ذخیره گاه شمشاد چشمه بلبل مورد ارزیابی قرارگرفت. بدین منظور، نمونه برداری از لاشبرگ تجزیه نشده (با استفاد از قاب 400 سانتی متر مربعی) و خاک (با استفاده استوانه فلزی به قطر هشت و عمق ده سانتی متر) به تعداد 32 نمونه در توده های سالم و آلوده به آفت شب پره شمشاد با استفاده از روش تصادفی انجام شد. نتایج نشان داد اگرچه از بین متغیرهای فیزیکی خاک، فقط تغییرات درصد رطوبت خاک در دو توده سالم و آلوده شمشاد معنی دار ارزیابی شد ولی توده های مزبور از نظر کلیه متغیرهای مورد بررسی شیمی خاک، تفاوت معنی داری را نشان دادند. نتایج بررسی مشخصه های میکروبی خاک نشان داد که تنفس پایه (0/12، 0/14)، ضریب متابولیکی، نسبت میکروبی و شاخص دسترسی به کربن در توده آلوده به طور معنی داری بیشتر از توده سالم و تنفس برانگیخته (0/39، 0/3)، در توده سالم بیشتر از توده آلوده ارزیابی شد. این درحالی است که اختلاف معنی داری بین توده های سالم و آلوده شمشاد از نظر شاخص تنفس میکروبی کربن مشاهده نشد. نتایج تجزیه و تحلیل مولفه های اصلی نشان داد که توده های سالم و آلوده شمشاد براساس توزیع مکانی مشخصه های خاک در امتداد محور اول از یکدیگر متمایز بوده و متغیرهای نیتروژن، ضریب متابولیکی، رطوبت، نیترات، آمونیوم و تنفس برانگیخته همبستگی مثبتی با محور اول (تمرکز ابرنقاط توده سالم) و بالعکس متغیرهای نسبت کربن به نیتروژن، پتاسیم، منیزیم، کلسیم و زی توده میکروبی کربن همبستگی منفی (تمرکز ابر نقاط توده سالم) با این محور نشان دادند. به طورکلی، نتایج این پژوهش نشان داد که بخش مهمی از سلامت و عملکرد بوم سازگان جنگلی و چرخه عناصر غذایی به شدت تحت تاثیر فرآیند برگ خو اری ناشی از طغیان آفات قرار می گیرد.

    کلید واژگان: اختلال طبیعی, برگ خواری, تنفس خاک, عناصر غذایی, مدیریت پایدار جنگل}
    Yeganeh Karimi, Omid Esmailzadeh *, Azam Sadat Nouraei

    In this study, the impact of boxwood moth pest defoliation on the dynamics of leaf litter and soil nutrients in the Cheshmebolbel boxwood (Buxus hyrcana) reserve was evaluated. A random sampling technique was employed to collect litter layer samples (using a 400 cm2 frame) and soil samples (using a metal cylinder with an 8 cm diameter and a 10 cm depth) from 32 sites in unpolluted and polluted boxwood stands. The results revealed that only soil moisture percentage differed significantly among the soil physical variables, whereas all chemical soil variables showed significant differences between the two polluted and unpolluted boxwood sites. Furthermore, basal respiration (0.14, 0.12), metabolic rate, microbial ratio, and carbon availability index were significantly higher in the polluted sites compared to the unpolluted site, while no significant difference was observed based on the microbial-carbon respiration index. The principal component analysis (PCA) results demonstrated a distinct separation of the two sites, both polluted and unpolluted, along the first axis, based on both litter and soil variables. In this context, nitrogen, metabolic rate, moisture, nitrate, ammonium, and stimulated respiration (0.30, 0.39) exhibited a positive correlation with the first axis, representing the concentration of the unpolluted stand. On the other hand, C/N ratio, potassium, magnesium, calcium, and microbial biomass carbon displayed a negative correlation with the first axis, representing the concentration of unpolluted sites. In general, the findings of this research underscore the substantial influence of defoliation induced by pest outbreaks on an important aspect of forest ecosystem health, performance, and nutrient cycling.

    Keywords: defoliation, Natural disturbance, nutrients, Soil respiration, Sustainable forest management}
  • József Tibor Aranyos *, Liyana Zulkipli, Marianna Makádi
    Purpose
    Recent trends in land use and the effects of climate change resulted in the decline of organic matter content of the soils. Since crop management systems play an important role in soil carbon sequestration, therefore our aim was to determine the long-term effects of different organic fertilizers on soil respiration and its driving factors.
    Method
    The research work was carried out in two long-term experiments on sandy soil. The field and laboratory measurements of soil respiration were done in fallow, farmyard manure, farmyard manure + fertilizer, green manure and in sewage sludge compost (18 and 27 t ha-1) treatments. In addition, soil physical-chemical parameters were measured for complex evaluation.
    Results
    The results of laboratory and field soil respiration measurements were usually consistent with each other. The most intensive soil respiration was measured in sewage sludge compost treatments and in farmyard manure with NPK. In these treatments, the organic matter input and the positive changes in the physical and chemical properties of sandy soil stimulated the soil life, which resulted in more intensive soil respiration and enzyme activities. According to the results of correlation analysis the soil respiration was significantly influenced by the organic matter content, pH and moisture content of the soil.
    Conclusion
    This study indicated the importance of replenishing the soil with organic matter, which can contribute to the maintenance of soil quality. In addition, the application of sewage sludge compost can be well utilized in agriculture for nutrient supply and improving carbon sequestration of sandy soil.
    Keywords: Long-term crop rotation, Organic Fertilizer, Sewage sludge compost, soil respiration, Enzyme activity}
  • مازیار حیدری*، مریم تیموری، مهدی پورهاشمی، طاهره علی زاده
    مقدمه و هدف

    تنفس میکربی و زی توده میکروبی کربن خاک دو شاخص مهم زیستی برای ارزیابی کیفیت رویشگاه هستند که می توان به کمک آن ها سلامت اکوسیستم را تعیین کرد. هدف از این پژوهش بررسی تغییر فعالیت های میکروبی خاک در توده های جنگلی با ساختار متفاوت در استان کردستان است.

    مواد و روش ها: 

    چهار قطعه نمونه یک هکتاری مربعی شکل با ابعاد 100×100 متر در شهرستان های بانه (دو قطعه نمونه)، مریوان و سروآباد انتخاب شدند و پارامترهای کمی و ساختاری جنگل در این توده ها برداشت شد. برای بررسی تغییرات فعالیت های میکروبی خاک در هر قطعه نمونه، در مردادماه سال 1398، 7 نمونه خاک از عمق 10-0 سانتی متری برداشت شد (درمجموع، 28 نمونه). در این پژوهش فعالیت های میکروبی شامل تنفس پایه، تنفس برانگیخته، پتانسیل نیتریفیکاسیون و زی توده میکروبی کربن در چهار قطعه نمونه مورد پژوهش مقایسه شدند. از آزمون تجزیه واریانس یک طرفه و دانکن برای بررسی معنی دار بودن اختلاف مشخصه های میکروبی خاک بین چهار منطقه مورد مطالعه استفاده شد.

    یافته ها:

      نتایج نشان داد که بین پارامترهای تنفس پایه، تنفس برانگیخته و زی توده میکروبی کربن خاک بین چهار توده مورد مطالعه اختلاف معنی دار وجود داشت، اما از نظر پتانسیل نیتریفیکاسیون اختلاف معنی داری مشاهده نشد. همچنین، برای پارامترهای تنفس پایه، تنفس برانگیخته، پتانسیل نیتریفیکاسیون و زی توده میکروبی کربن به ترتیب رویشگله های بلوه با 2/45 (میلی گرم دی اکسید کربن در هر گرم وزن خشک خاک)، رویشگاه بلوه با 48/21(میلی گرم دی اکسید کربن در 100 گرم وزن خشک خاک)،  رویشگاه دوله ناو با 280/9 (میکروگرم نیتروژن در هر گرم وزن خشک خاک) و رویشگاه سارکی با 5/35 (میلی گرم کربن  در 100 گرم خاک) دارای بیشترین میانگین بودند. بنابراین از نظر پارامتر پتانسیل نیتریفیکاسیون رویشگاه دوله ناو (با ساختار شاخه زاد همسال کم قطر)  دارای برتری بود و بیشترین مقادیر تنفس پایه و برانگیخته در رویشگاه بلوه (با ساختار شاخه زاد ناهمسال نامنظم دواشکوبه) مشاهده شد. 

    نتیجه گیری: 

    نتایج کلی نشان داد که ساختار جنگل بر مشخصه های میکروبی خاک (تنفس پایه، تنفس برانگیخته و زی توده میکروبی کربن) تاثیر دارد. برای مدیریت پایدار جنگل پیشنهاد می شود که در پایش های دوره ای جنگل اقدام به بررسی فعالیت های میکروبی خاک شود و با توجه به تاثیر مثبت زی توده میکروبی کربن بر جنگل، در رویشگاه های سارکی و بلوه (که دارای کمترین میانگین دو پارامتر مذکور هستند) اقدام به احیاء و توسعه جنگل با گونه های بومی شود.

    کلید واژگان: تنفس برانگیخته, تنفس پایه, زی توده میکروبی کربن, شاخه زاد جوان, شاخص های زیستی}
    Maziar Haidari*, Maryam Teimouri, Mehdi Pourhashemi, Tahereh Alizadeh
    Introduction and Objectives

     Microbial respiration and microbial carbon biomass are two important biological indicators for assessing ecosystem quality that can be used to determine ecosystem health. The aim of this study was to investigate the change in soil microbial activities in forest different structure in Kurdistan province.

    Material and Methods

      Four one-hectare sample plots (100×100 meters) were selected in Baneh (two sample plots), Marivan and Sarvabad counties and structural characteristics of stands were measured. In order to investigate the changes in soil microbial activities in each sample plot, seven soil samples were taken from a depth of 0-10 cm in each site (a total of 28 soil samples) in August 2019 (28 samples in total). In this study, microbial activities including soil respiration, induced soil respiration, nitrification potential and microbial carbon biomass were compared in four stands (site). One-Way ANOVA and Duncan's test were used to evaluate the significance of differences in soil microbial characteristics between the four sites.

    Results

      The results showed that there was a significant difference between the parameters of soil respiration, induced soil respiration and microbial carbon biomass of soil between the four studied stands, but no significant difference was observed in terms of nitrification potential. Also, for soil respiration, induced soil respiration and microbial carbon biomass of soil parameters in Belveh site with 2.45 (mg CO2.g -1  dm. 24 -1 ), Belveh site with 48.21 (mg CO2.100g -1  dm. 24 -1), Dolah-Naw site with 280.9 (µg N.g-1 dm.5h-1) and Saraki site with 5.35 (mg carbon biomass /100 gr) had the highest average. Therefore, for nitrification potential of Doleh Naw (with young aged coppice forest) site was the highest values ​​and highest value of soil respiration, induced soil respiration observed in  Belveh site (unaged coppice forest with to two story layer).

    Conclusion

     Therefore, forest structure area effects on soil microbial characteristics (soil respiration, induced soil respiration and microbial carbon biomass). For sustainable forest management, it is recommended to study soil microbial activities in periodic monitoring and positive effect microbial carbon biomass on forest, in Sareki and Belveh site (area lowest average of microbial carbon biomass), afforestation with native species be done.

    Keywords: Induced soil respiration, Microbial carbon biomass, Microbial properties, Soil respiration, Young coppice forest}
  • Roma Kalhor Monfared *, MohammadReza Ardakani, Farzad Paknejad

    The application of organic inputs can be a suitable alternative to chemical fertilizers due to their many properties and reduction of environmental effects. Therefore, in order to evaluate the effects of organic fertilizers, research was conducted as a factorial base on a completely randomized block design in three replications on roselle (Hibiscus sabdariffa L.) in 2019 in Nazarabad, Karaj, Iran. The treatments included cow manure levels (0, 5 and 10 ton ha-1), vermicompost levels (0 and 15 ton ha-1) and biochar levels (0 and 10 ton ha-1). The results of this study showed that the application of cow manure, biochar and vermicompost promoted yield and yield compounds of roselle compared to control. In addition, the integrated application of cow manure, biochar and vermicompost effects on traits better than the main effects. The highest dry matter weight (1116.82 g m-2), fruit dry weight (456.82 g m-2), and soil respiration (0.37 µmol m-2 s-1), were related to the integrated application of cow manure, biochar and vermicompost. Thus, to promote roselle yield and yield compounds, the usage of organic fertilizers and soil amendments (cow manure, biochar and vermicompost) is a suitable alternative to chemical fertilizers.

    Keywords: biochar, Cow manure, Soil respiration, Vermicompost}
  • مهرداد زرافشار*، یعقوب ایران منش، مهدی پورهاشمی، سید کاظم بردبار، محمدرضا نگهدار صابر، محمدجواد روستا، کوکب عنایتی، علیرضا عباسی

    خاک اکوسیستم های جنگلی منبع عظیمی برای ذخیره کربن اتمسفر بوده که در صورت مدیریت صحیح سهم آن در مقابله با گرمایش زمین فزونی خواهد گرفت. در این پژوهش، سهم اندوخته کربن در خاک و لاش ریزه در دو توده قرق شده 50 ساله (کمتر دخالت شده) و قرق نشده (دخالت شده) گلابی وحشی مقایسه شد. همچنین، ویژگی های خاک شامل درصد رطوبت، چگالی ظاهری، کربن آلی، نیتروژن کل، فسفر و درنهایت تنفس میکروبی خاک نیز بررسی شد. در هر توده، نمونه های خاک در 5 و نمونه های لاش ریزه در 10 تکرار برداشت و خصوصیات آن ها با استفاده از آزمون T غیرجفتی تجزیه و تحلیل شدند. نتایج به طور واضح نشان داد که ذخیره کربن خاک و کربن آلی لاش ریزه چوبی در توده کمتر دخالت شده به دلیل تراکم بیشتر پوشش درختی بیش از دو برابر توده دخالت شده بود. با این وجود، کربن آلی لاش ریزه بین دو توده یکسان بود. مقدار فسفر و نیتروژن خاک در توده کمتر دخالت شده به ترتیب 6 و 2 برابر بیشتر از توده دخالت شده بود. نه تنها درصد رطوبت خاک در توده کمتر دخالت شده (36 درصد) بیشتر از توده دخالت شده (21 درصد) بود، بلکه مقدار تنفس میکروبی خاک در توده کمتر دخالت شده حدود 31 درصد بیشتر از توده دخالت شده بود. در نهایت می توان گفت اعمال مدیریت قرق در توده های جنگلی گلابی وحشی نه تنها سبب افزایش اندوخته کربن خاک تا بیش از دو برابر شده، بلکه حاصل خیزی آن را بهبود داده که این یافته اهمیت مدیریت قرق توده های جنگلی زاگرس در راستای حفظ عملکردهای خاک را گوشزد می کند.

    کلید واژگان: تنفس میکروبی, ذخیره کربن, عملکرد جنگل, قرق}
    Mehrdad Zarafshar *, Yaghoub Iranmanesh, Mehdi Pourhashemi, Sayed Kazem Bordbar, Mohammadreza Negahdarsaber, MohammadJavad Rousta, Kokab Enayati, Alireza Abbasi

    Soil in forest ecosystems is a giant source for storage of atmospheric carbon that would increase its contribution against climate warming under proper management. In the current research, soil and litter contribution in carbon sequestration were compared between a 50 years old enclosure (less degraded) and un- enclosure (degraded) wild pear stands. Besides, some soil characteristics including soil moisture, bulk density, organic carbon, total nitrogen, phosphorus, and soil microbial respiration were studied. In each stand, 5 soil samples and 10 litter samples were collected from each plot and the characteristics were compared with T-student independent analysis. The results clearly indicated that soil carbon storage and carbon storage in coarse litter due to greater tree covers in enclosure field were two times higher than un- enclos6ure. Meanwhile, carbon storage in fine litter was same in the both stands. Phousphurus content and total nitrogen in soil of enclosure field were 6 and 2 times higher than un- inclosure, respectively. Moisture content Not only was higher in less degraded field (36%) in comparison with degraded one (21%) but also soil microbial respiration in less degraded field was higher around 31% when compared with degraded field. Finally, it can be proposed that enclosure management not only can improve soil carbon storage more than two times but also can increase soil fertility. This finding highlights the importance of enclosure management in Zagros region for maintaining of soil functions.

    Keywords: enclosure, Carbon storage, Soil respiration, Forest function}
  • اعظم سادات نورایی، حمید جلیلوند*، سید محمد حجتی، سید جلیل علوی

    ویژگی های کیفی خاک های جنگلی می تواند تحت تاثیر فعل و انفعالات پیچیده آب و هوایی، نوع خاک (سنگ بستر)، نحوه مدیریت و نوع گونه درختی دچار تغییر شود. هدف از این مطالعه بررسی تغییرپذیری ویژگی های کیفی خاک در دو توده جنگل کاری بلند مازو (Quercus castaneifolia C. A. Mey) و کاج رادیاتا (Pinus radiate D. Don) در جنگل های چوب و کاغذ استان مازندران بود. به منظور بررسی ویژگی های فیزیکی، شیمیایی و زیستی خاک در چهار فصل (پاییز، زمستان، بهار و تابستان) در مجموع 36 نمونه در هر توده انتخاب و مورد تجزیه قرار گرفت. ویژگی های فیزیکی (رس، سیلت، شن، رطوبت، چگالی ظاهری و آهک)، ویژگی های شیمیایی (pH، EC، نیتروژن، فسفر، کربن خاک، پتاسیمو نسبت کربن به نیتروژن) و ویژگی های زیستی خاک (تنفس خاک، زی توده  میکروبی کربن، زی توده  ریزریشه، ضریب سوخت وساز و فعالیت آنزیم اوره آز) اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که غلظت نیتروژن، فسفر و فعالیت آنزیم اوره آز در توده بلندمازو به طور معنی داری بیشتر از کاج رایاتا بود (01/0>p)؛ ولی میزان پتاسیم در توده کاج رادیاتا بیشتر بود (01/0>p). نتایج مقایسه میانگین ها در ارتباط با تنفس خاک نشان داد که در تمام فصول میزان تنفس خاک در توده کاج رادیاتا بیشتر از بلندمازو است ولی این اختلاف تنها در تابستان از لحاظ آماری معنی داری بود (01/0>p). ویژگی هایی مانند کربن خاک، زی توده  میکروبیکربن و ریزریشه، نسبت کربن به نیتروژن و ضریب سوخت و ساز در تمام فصول در توده کاج رادیاتا به طور معنی داری  بیشتر از توده بلندمازو بود (01/0>p). نتایج این مطالعه نشان می دهد که در بخش ویژگی های نیتروژن خاک، توده بلندمازو، ولی در رابطه با ویژگی های کربن خاک توده کاج رادیاتا مقادیر بیشتری را به خود اختصاص داده اند. در مجموع نتیجه کاربردی این تحقیق نشان داد که برای احیای خاک های فقیرعرصه های جنگلی تخریب یافته ، کاشت گونه های درختی با توانایی بالای تقویت خاک، مورد نیاز است.بنا بر این، به منظور بهبود خاک در عرصه های آسیب دیده، کاشت گونه بلندمازو در جنگل های شمال ایران مرجح به نظر می رسد.

    کلید واژگان: چرخه کربن, زی توده میکروبی, آنزیم اوره آز, تنفس خاک, جنگل کاری}
    Azam Sadat Nouraei, Seyyed Mohammad Hojjati, Seyyed Jalil Alavi

    The qualitative characteristics of forest soils can change under the influence of complex climatic interactions, soil type, management type, and tree species type. The aim of this study was to investigate the variability of soil quality characteristics in two forest plantations of Quercus castaneifolia C. A. Mey and Pinus radiate D. Don in Wood and PaperForests of Mazandaran Province. In both stands, 36 samples were randomly selected for determination of soil physical characteristics, in one season (autumn), and chemical and biological characteristics, in four seasons (autumn, winter, spring and summer). Physical characteristics (clay, silt, sand, moisture, bulk density and lime), chemical characteristics (pH, EC, nitrogen, phosphorus, potassium, carbon to nitrogenratio) and soil biology (soil respiration, microbial biomass carbon, fine root biomass, metabolic rate, and urease enzyme activity) were measured. The results of this study showed that the concentration of nitrogen, phosphorus and enzyme urease activity in oak stands was significantly higher than pine stand (p < /span><0.01), but potassium concentrations were significantly (p < /span><0.01) higher in the pine stand. In all seasons, the rate of soil respiration in the pine stand was higher than in the oak, but this difference was only significant in summer (p <0.05). Characteristics such as carbon to nitrogen ratio, soil carbon, microbial biomass carbon, fine root biomass, and metabolic coefficient were significantly higher in pine stand than in oak in all seasons (p <0.01). The results of this study showed that, in the nitrogen cycle, the oak stand, but in relation to the carbon cycle and global warming, the pine stand had more effects on the soil characteristics. Overall, the practical results of this study suggest that, to improve soil conditions in the degraded forestlands in northern parts of Iran, plantation of oak species is preferred.

    Keywords: Carbon Cycle, Microbial Biomass Carbon, urease enzyme, Soil respiration, Forestation}
  • حسن شاهرضایی، مرزبان فرامرزی، مهدی حیدری*، مرتضی پوررضا

    خشکیدگی درختان همواره به عنوان یکی از مشکلات اساسی در مناطق خشک و نیمه خشک مطرح بوده است. آگاهی از نوع و میزان ارتباط عوامل محیطی از جمله خصوصیات خاک به عنوان بستر رشد گونه های گیاهی با  اختلال ه ای طبیعی می تواند راه گشای مدیریت پایدار عرصه های جنگلی و ابزاری مفید در پایش آنها باشد. این مطالعه با هدف مقایسه برخی خصوصیات فیزیکی- شیمیایی و میکروبی خاک در ارتباط با زوال بلوط در بخشی از جنگل های زاگرس جنوبی در شهرستان ملکشاهی استان ایلام انجام شد. نتایج تجزیه واریانس دو طرفه نشان داد که اثر ارتفاع از سطح دریا و همچنین اثر متقابل سلامت درخت و ارتفاع از سطح دریا بر شوری، کربن آلی، نیتروژن، پتاسیم و آهک خاک معنی دار بود. در بین خصوصیات شیمیایی کربن آلی، نیتروژن، پتاسیم و شوری خاک زیراشکوب الگوی تغییر مشابهی در رابطه با خشکیدگی و ارتفاع از سطح دریا داشتند. به طوری که بیشترین میزان این متغیرها در بالابند و زیر درختان سالم دیده شد و با افزایش میزان خشکیدگی در این طبقه ارتفاعی روند نزولی نشان دادند. اثر سلامت درخت و ارتفاع از سطح دریا و اثر متقابل آنها بر شن، رس و وزن مخصوص ظاهری معنی دار بود. نتایج نشان داد که رطوبت اشباع خاک زیر درختان خشک در میان بند (9/33 درصد) و نیمه خشک پایین بند (28/32 درصد) به طور معنی داری کمتر از سایر درختان در سایر موقعیت ها بود. درصد شن در میا ن بند و پایی ن بند در زیر درختان خشک بیشتر از درختان نیمه خشک و سالم بود. وزن مخصوص ظاهری در هر سه طبقه ارتفاعی در زیر درختان نیمه خشک کمترین مقدار را نشان داد. اثر متقابل ارتفاع از سطح دریا و سلامت درخت بر تنفس پایه و برانگیخته خاک زیر تاج معنی دار بود. بیشترین مقدار تنفس پایه و برانگیخته در زیر درختان سالم بالابند (22/71 و 32/97 mgCO2-C kg -1day-1) مشاهده شد و با افزایش خشکی درختان میزان آنها کاهش یافت. همچنین نیتروژن، کربن آلی و پتاسیم خاک در زیر پایه های بلوط سالم بالابند بیشترین مقدار را داشتند. بر اساس نتایج، با توجه به عدم اختلاف معنی دار میانگین خصوصیات فیزیکی خاک بین بیشتر موقعیت های مورد مطالعه می توان بیان کرد که خصوصیات شیمیایی و بیولوژیک خاک نسبت به خصوصیات فیزیکی تغییرات خشکیدگی را در طول گرادیان ارتفاعی به صورت مشخص تری منعکس می کنند.

    کلید واژگان: تنفس خاک, خصوصیات خاک, خشکیدگی بلوط, زاگرس جنوبی}
    Hasan Shahrezei, Marzban Faramarzi, Mehdi Heydari*, Morteza Poorreza

    The decline of trees has been raised as one of the main problems in arid and semi-arid regions. Understanding the type and extent of the relationships among different environmental factors – e.g. soil characteristics as the basis for growth and development of plant species - and natural disturbances can be facilitated the ways of sustainable forest management and a useful tool for monitoring them. This study aimed to compare some soil physical, chemical and microbial properties in relation to the oak decline in the southern Zagros forest in Malekshahi county in Ilam province. The two-way analysis of variance showed that the effect of elevation, as well as the interaction between oak vitality classes and elevation on soil salinity, organic carbon, nitrogen, potassium and lime were significant. Among soil chemical properties, the factors of organic carbon (OC), nitrogen (N), Potassium (K) and electrical conductivity (EC) of the understory of trees were significantly affected by elevation, oak vitality classes and the elevation by vitality interaction. Higher values of these characteristics observed under the healthy oak trees in highland, which indicated a decreasing trend with increasing rates of drought in this elevation class. The effect of elevation and oak vitality and their interaction on sand, clay and bulk density was significant. The results showed that the soil saturated moisture content was significantly lower under dead trees (33.9%) in middle land and semi-dried trees (32.28%) in lowland than other trees. The percentage of sand was higher under dead trees than semi-dried and healthy trees in lowland and midland. A minimum amount of soil bulk density was found at all three classes of elevation under the semi-dried trees showed. The interaction between elevation and vitality was significant on basal respiration (BR) and substrate-induced respiration (SIR). The highest values of BR and SIR observed under healthy trees in highland (71.22 and 97.32 mgCO2-C kg-1 day-1) which a decreasing trend has been found with the increasing intensity of tree dieback in the study area. The amount of N, OC, and K showed the highest value under healthy oak trees in highland. According to the obtained results, it can be concluded that the soil chemical and biological properties can be able to predict the decline of trees along the elevation gradient.

    Keywords: Soil respiration, Soil properties, Oak decline, South Zagros}
  • دلنیا باپیری، حبیب خداوردیلو، محسن برین*، یوبرت قوستا

    ارزیابی های گوناگون نشان داده اند که عملیات کشاورزی می تواند پیامدهای زیانبار بر کیفیت خاک ها داشته باشد. بنابراین، آگاهی از کیفیت خاک در عرصه های کشاورزی و منابع طبیعی، برای مدیریت بهینه زمین ها و رسیدن به بیشینه بهره وری اقتصادی، امری ضروری است. در این پژوهش، تاثیر دراز مدت مدیریت های مرسوم کشاورزی در سه منطقه در استان آذربایجان غربی شامل زیوه، نازلو و سیرداغی با خصوصیات و ویژگی های رطوبتی مختلف بودند. از هر منطقه، چهار نمونه خاک (شامل دو نمونه خاک تحت کشت و دو نمونه خاک غیرزراعی همجوار آن ها به عنوان شاهد) برداشت و بر برخی ویژگی های زیستی و شیمیایی خاک بررسی گردید. مقادیر تنفس پایه، تنفس ناشی از سوبسترا، زیست توده میکروبی، جمعیت میکروبی و جمعیت نماتدها مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که کشت و کار در مناطق مورد بررسی، پارامترهای تنفس پایه، تنفس ناشی از سوبسترا، جمعیت میکروبی و جمعیت نماتدها را کاهش داد. همچنین، در کاربری غیر زراعی، مقادیر تنفس پایه (25/1، 1/1 و 75/1) و تنفس ناشی از سوبسترا (8/1، 2/2 و 4/1) به تفکیک مناطق مورد مطالعه (به ترتیب سیرداغی، نازلو و زیوه) نسبت به مناطق زراعی افزایش نشان داد. بطوری که در خاک با کاربری غیر زراعی در منطقه سیرداغی، مقادیر تنفس پایه، تنفس ناشی از سوبسترا، شاخص قابلیت دسترسی به کربن و جمعیت نماتدها به ترتیب 25/1، 8/1، 6/1 و 28/3 برابر بیشتر از کاربری زراعی بود. بطور کلی می توان نتیجه گرفت که عملیات کشت و کار غیرعلمی و عدم افزایش مواد آلی، سبب افت ویژگی های زیستی، و در دراز مدت، کاهش کیفیت خاک را به دنبال خواهد داشت.

    کلید واژگان: تنفس خاک, کیفیت خاک, تخریب خاک, زمین های بایر, زمین های تحت کشت}
    Delniya Bapiri, Habib Khodaverdiloo, Mohsen Barin *, Youbert Ghoosta

    Various evaluations have shown that agricultural operations can have a dramatic impact on the quality of soils. Therefore, knowledge of soil quality in agricultural and natural resources is essential for optimal land management and achieving maximum economic efficiency. In this research, the long-term effects of conventional agricultural management in three areas of Ziveh, Nazlo, and Sirdagh with different moisture properties. Four soil samples (including two cultivated soil samples and two adjacent un-cultivated soil samples as control) were collected from each region in West Azerbaijan province. Some soil biological and chemical properties were investigated. Basal respiration rates, respiration due to substrate, microbial biomass, microbial population and nematode populations were investigated. The results showed that cultivation reduced basal respiration, substrate induced respiration, microbial population and nematode population in the studied areas. Also in uncultivated land use basal respiration rates (1.25, 1.1 and 1.75) and substrate respiration (1.8, 2.2 and 1.4) increase related to cultivated in the studied areas Sirdaghi, Naslow and ziveh, respectively. Basal respiration, substrate-induced respiration, carbon availability index and population of nematodes were 1.25, 1.8, 1.6 and 3.28 times higher in uncultivated related to cultivated in Sirdaghi, respectively. In general, it can be concluded that unscientific cultivation operations and lack of increasing organic matter will result in a loss of biological properties, and in the long- time result a decrease in soil quality.

    Keywords: Cultivated, Soil degradation, soil quality, Soil respiration, Uncultivated}
  • سید محمد حجتی*، سید احمد هاشمی، سید محمد حسینی نصر، مریم اسدیان، محیا تفضلی

    هدف از مطالعه حاضر بررسی تنفس در توده های دست کاشت افرا پلت، بلوط بلندمازو، ون و کاج بروسیا و مقایسه آن با توده طبیعی واقع در جنگل آموزشی پژوهشی داربکلا بود. برای اندازه گیری خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک در هر توده، تعداد 10 نقطه به صورت تصادفی منظم انتخاب و از عمق 10-0 سانتی متری با روش استوانه فلزی نمونه تهیه شد. درصد رطوبت، چگالی ظاهری، واکنش خاک، هدایت الکتریکی، کربن آلی، نیتروژن کل در آزمایشگاه اندازه گیری شد. به منظور اندازه گیری تنفس خاک، در اوایل شهریور در هریک از توده های مورد بررسی تعداد 6 لوله (قطر و ارتفاع= 10 سانتی متر) در عمق 10-0 سانتی متری نصب و با استفاده از دستگاه CO2-Port (ساخت آلمان) اندازه گیری شد. بیش ترین مقدار مشخصه های واکنش خاک (07/0±33/7)، پتاسیم (4/57±940) و فسفر (52/1±62/88) قابل جذب خاک در جنگل کاری افرا پلت و کم ترین میزان درصد رطوبت (86/0±21/35)، واکنش خاک (07/0±83/6) و هدایت الکتریکی (02/0±26/0) در جنگل کاری بروسیا مشاهده شد. بیشترین میزان تنفس خاک به ترتیب در توده های افرا پلت و بلندمازو و کمترین میزان آن در توده های کاج بروسیا و ون ثبت شد. همچنین تنفس تنها در توده های کاج بروسیا و ون به طور معنی داری کمتر از توده شاهد بود. به طور کلی نتایج نشان داد که توده های افرا پلت آثار مثبتی بر خصوصیات خاک داشتند

    کلید واژگان: توده دست کاشت, تنفس خاک, خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک}
    Seyed Mohammad Hojjati*, Seyed Ahmad Hashemi, Seyed Mohammad Hosseyni, Maryam Asadiyan, Mahya Tafazoli

    The aim of this study was to investigate soil respiration in the plantation stands of Acer velutinum, Quercus castaneifolia, Fraxinus excelsior and Pinus brutia and to compare them with the natural stands in Sari educational-research forest of Darabkola. In order to measure physical and chemical properties of soil in each stand, 10 points were selected systematic randomly and samples were taken at a depth of 0-10 cm with coring method. Percentage of moisture, bulk density, pH, EC, organic carbon and total nitrogen were measured in the laboratory. Six 6 tubes (diameter and height = 10 cm) were installed at a depth of 0 - 10 cm in each stands in early September and soil respiration was measured using CO2-Port device (Germany). The highest soil pH (7.33 ± 0.07), potassium (940.4 ± 4) and phosphorus (88.6 ± 1.52) were observed in Acer velutinum plantation and the lowest soil moisture content (35.21 ± 0.86), pH (6.83 ± 0.77) and EC (0.26 ± 0.02) were obtained in Pinus brutia plantation. The highest soil respiration was observed in Acer velutinum and Quercus castaneifolia plantation stands and the lowest was found in Pinus brutia and Fraxinus excelsior plantation stands, which was significantly lower than the control stand. In general, results showed that Acer velutinum plantation had positive effects on soil properties.

    Keywords: Plantation Stand, Soil respiration, Physical, chemical Soil Properties}
  • محبوبه صفری سنجانی*، علی اکبر صفری سنجانی، سید محمد بنی جمالی، مهرداد هادی پور، پژمان آزادی

    پایش و نگهداری تالآب ها در سرزمین های خشک بسیار مهم است. هدف پژوهش کنونی ارزیابی پیامد آب های رها شده در تالاب میقان اراک بر ویژگی های زیستی خاک بود. برای این کار از دو لایه (0-30 و 30-60 سانتیمتر) خاک تالاب در چهار جایگاه رهاسازی پساب شهری اراک، رودخانه شهراب، رودخانه فراهان و پساب کارخانه فرآوری سولفات سدیم به تالاب میقان در اردیبهشت و آبان سال 1393 نمونه برداری شد. فراوانی ریزجانداران کشت شدنی در خاک و همچنین تنفس پایه و برانگیخته و شناسه های بوم شناختی بهره متابولیک و ضریب میکروبی خاک اندازه گیری شد. فراوانی باکتری، باکتری روده ای و اکتینومیست در خاک جایگاه رهایی پساب شهری و فراوانی قارچ در خاک جایگاه رهایی رودخانه فراهان به ویژه در لایه رویین و در بهار بیشترین بود و لگاریتم فراوانی آنها به ترتیب به 6، 51/5، 92/3 و 85/4 در هرگرم رسید. پساب کارخانه فرآوری سولفات به اندازه ای پیامد بدی داشته است که فراوانی قارچ و اکتینومیست در خاک این جایگاه ناچیز بود (لگاریتم آن ها به ترتیب کمتر از 85/1 و 94/2 در هر گرم خاک بود). از ویژگی های زیستی بررسی شده، تنفس برانگیخته بیشترین دگرگونی را داشته و پاسخدهنده ترین بود. تنفس پایه و برانگیخته و ضریب میکروبی خاک تالاب در جایگاه رهاسازی پساب شهری در آن به اندازه چشم گیری بیشتر بود و به ترتیب 102/0، 688/3 (mg CO2 g-1 soil day-1) و 196/0 (mg Cmic mg-1 Corg) می رسید. در برابر آن بهره متابولیک در خاک جایگاه رهاسازی رودخانه شهراب و پساب کارخانه بالاترین بود (به ترتیب 60/2 و 52/2 (mg C-CO2 g-1 Cmic h-1)) که نشان از تنش بالای ریزجانداران در این خاک های شور دارد. پیامد رهاسازی پساب کارخانه فرآوری سولفات بر ویژگی های زیستی خاک تالاب کویری میقان زیان بار و پیامد رهاسازی پساب شهری سودمند بود. رهاسازی پساب شهری می تواند مایه دگرگونی گوناگونی زیستی جانداران این تالاب شور و کویری شوند که نیاز به بررسی دارد.

    کلید واژگان: بهره متابولیک, تنفس خاک, ریزجانداران کشت شدنی, ضریب میکروبی}
    Mahboobeh Safari Sinegani *, AliAkbar Safari, Sinegan, Seyed Mohammad Banijamali, Mehrdad Hadipour, Pejman Azadi

    Healthy lifestyle on dry land depends on monitoring and maintenance of the ponds. The aim of this study was to assess the effects of surface water-inflows on biological characteristics of wetland soils around Arak Meyghan-Lake. Two soil layers (0-30 and 30-60 cm) in the 4 sites of surface water-inflows were sampled in May and November 2014. The sites were the release sites of treated-municipal-wastewater, Shahrab-River, Farah-River and sodium sulfate-processing plant wastewater. The number of culturable microorganisms in the samples was counted on solid media and the soil basal-respiration (BR), substrate-induced-respiration (SIR), metabolic-quotient (MQ) and microbial-coefficient (MC) were measured. The number of soil fungi in the site Farahan-River site and the numbers of soil bacteria, enteric bacteria and actinomycetes in the release site of municipal wastewater especially in topsoil and in spring were significantly higher compared to those in the 3 other sites (respectively 4.85, 6, 5.51 and 3.92 log numbers). The numbers of the studied microorganisms in soil in the release site of sulfate-plant wastewater were significantly low and the numbers of fungi and actinomycetes were negligible in the most samples. Soil SIR was the most susceptible and responsive index among the studied biological properties. The release of municipal-wastewater in the playa improved the soil biological indices like BR (0.102 mg CO2 g-1 soil day-1), SIR (3.688 mg CO2 g-1 soil day-1), and MC (0.196 mg Cmic mg-1 Corg) significantly. In contrast, the MQ was significantly high in the release site of Shahrab-River and sulfate-plant wastewater (2.60 and 2.52 (mg C-CO2 g-1 Cmic h-1) respectively), showing the negative effects and the higher salt tension in these sites. Although the release of municipal-wastewater in Meyghan-Lake had positive effects on soil biological characteristics, it may have negative effects on biodiversity of these salty soils.

    Keywords: Culturable microorganisms, Metabolic Quotient, Microbial coefficient, Soil respiration}
  • مهربان شاهپوری ارانی، احمد فرخیان فیروزی*، نعیمه عنایتی ضمیر، افراسیاب راهنما
    تراکم خاک یکی از مشکلات زیست محیطی جهانی است. تاکنون عمده پژوهش ها بر تاثیر تراکم خاک بر ویژگی های فیزیکی خاک و رشد گیاه تمرکز داشته اند، درحالیکه تعیین اثر تراکم خاک بر فعالیت ریزجانداران و فرآیندهای بیولوژیکی خاک بسیار ضروری است. هدف از انجام این پژوهش تعیین تاثیر تراکم خاک و افزودن مواد آلی بر برخی ویژگی های زیستی شامل تنفس، کربن زیست توده میکروبی خاک، فعالیت آنزیم اوره آز و شدت نیتریفیکاسیون در خاک بود. بدین منظور آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی در سه تکرار در شرایط گلخانه ای انجام شد. فاکتورهای مورد بررسی شامل تراکم خاک (صفر، 10 و 20 درصد) و افزودن ماده آلی (صفر و 2 درصد کمپوست باگاس نیشکر) بودند. نتایج نشان داد که اثر جداگانه تراکم خاک و ماده آلی بر تنفس، کربن زیست توده میکروبی خاک، فعالیت آنزیم اوره آز و شدت نیتریفیکاسیون معنی دار بود. همچنین، اثر متقابل تراکم خاک و افزودن ماده آلی به خاک بر ویژگی های اندازه گیری شده در سطح یک درصد معنی دار بود. با افزایش تراکم خاک، تمام ویژگی های بیولوژیکی مورد بررسی کاهش یافت، اما افزودن مواد آلی به خاک موجب بهبود فعالیت میکروبی و افزایش میزان تنفس و کربن زیست توده میکروبی، فعالیت آنزیم اوره آز و شدت نیتریفیکاسیون شد. بنابراین افزایش مواد آلی یا بقایای گیاهی یک شیوه مدیریتی مهم است که می تواند باعث بهبود ویژگی ها و عملکرد خاک شود.
    کلید واژگان: اوره آز, تنفس خاک, کربن زیست توده میکروبی, نیتریفیکاسیون}
    Mehraban Shahpouri Arani, A. Farrokhian Firouzi *, N. Enayatizamir, Afrasyab Rahnama
    Soil compaction is a worldwide environmental problem. Investigations on soil compaction have focused mainly on its effects on soil physical parameters and plant growth. There is an essential need to identify the effect of soil compaction on soil organisms and biological process, especially in arid and semiarid regions such as Iran. The main objective of this research was to investigate the effect of soil compaction and organic matter on soil respiration and microbial biomass carbon, urease activity, and soil nitrification. Therefore, a factorial experiment was conducted based on completely randomized design with three replications in greenhouse conditions. Treatments included different compaction levels (0, 10, and 20 %) and organic matter addition (0 and 2 %W/W from the bagasse compost). The results indicated that the effects of soil compaction and organic matter on soil respiration, microbial biomass carbon, urease activity, and soil nitrification rate were significant. Also, the interaction effect of soil compaction and organic matter on the measured biological properties were significant (p<0.01). Furthermore, the results showed that the value of all measured biological properties decreased with increasing soil compaction, whereas, increasing soil organic matter improved those properties and the amount of microbial respiration, microbial biomass carbon, urease activity and soil nitrification significantly increased. Therefore, increasing organic matter or plant residues is an important management approach that can improve soil characteristics and performance.
    Keywords: Microbial Biomass Carbon, Soil respiration, Urease activity, biomass carbon, Nitrification}
  • حمیدرضا اولیایی*، فاطمه مهماندوست، ابراهیم ادهمی، رضا نقی ها

    تغییر کاربری اراضی از قبیل تغییر جنگل به اراضی زیر کشت به طور معمول اثرات مخربی بر شاخص های کیفی خاک دارد. این مطالعه به منظور بررسی اثرات تغییر کاربری بر ویژگی های زیستی، شیمیایی و حاصلخیزی خاک در منطقه مختار شهر یاسوج صورت گرفت. پنج نمونه خاک (30-0 سانتی متر)، از سه کاربری جنگل متراکم، جنگل تخریب شده و زراعت دیم برداشت و ویژگی های بالا در قالب طرح کاملا تصادفی اندازه گیری شدند. نتایج نشان داد که در پی تغییر کاربری اراضی جنگلی به دیم، مقادیر هدایت الکتریکی (56 درصد)، ماده آلی (67 درصد)، نیتروژن کل (71 درصد)، فسفر (20 درصد)، پتاسیم قابل دسترس (48 درصد)، تنفس پایه (42 درصد)، تنفس برانگیخته (63 درصد)، جمعیت قارچ (23 درصد)، آنزیم های اسید فسفاتاز (59 درصد) و آلکالین فسفاتاز (79 درصد) کاهش یافتند. در حالی که جمعیت باکتری (20 درصد) و pH (5 درصد) در کاربری زراعی نسبت به جنگل متراکم افزایش یافت و مقدار فسفر قابل جذب تفاوت معنی داری را نشان نداد. نتایج نشان داد که در پی تغییر کاربری ماده آلی خاک و ویژگی های مرتبط با آن به میزان بیشتری تحت تاثیر قرار گرفتند. بنابراین به منظور نگهداشت کیفیت خاک، عملیات مدیریتی مناسب از جمله اجتناب از قطع درختان در اراضی شیبدار، چرای بی رویه در مراتع و افزودن مواد آلی به خاک در کاربری دیم توصیه می شود.

    کلید واژگان: آنزیم های خاک, تنفس خاک, عناصر خاک, کیفیت خاک}
    H. Owliaie*, F. Mehmandoost, E. Adhami, R. Naghiha

    The conversion of forests to agricultural lands generally has damaging effects on soil qualitative indices. This study was conducted to investigate the effects of land use change on the physico- chemical and biological characteristics of the soils of Mokhtar Plain, Yasouj Region. Five soil samples (0- 30 cm) were taken from three land uses of dense forest, degraded forest, and dry farming. The physical, chemical and biological analyses were carried out in a completely randomized design. The results showed that by following the change in the forest land use to dry farming, the EC (56%), organic matter (67%), total nitrogen (71%), exchangeable potassium (48%), Basal respiration (42%), exhaled respiration (63%), fungi community (23%), acid phosphatase (59%), and alkaline phosphatase (79%) were decreased in the dry farming land use. However, the bacterial community (20%) and pH (5%) were increased in the dry farming land use and the amount of available phosphorus did not show any significant difference, as compared to the dense forest. In general, it can be concluded that by following forest degradation and change in land use, soil organic matter and its related indices, especially biological ones, are more affected. So, in order to maintain soil quality, appropriate management practices such as managed land use change, avoidance of tree cutting, especially on steep slopes, preventing of overgrazing, and addition of organic matter should be carried out in dry farming land use.

    Keywords: Soil enzymes, Soil respiration, Soil quality, Soil nutrients}
  • مسعود حمیدی، مسعود بازگیر*

    در قرن بیستم، کاهش کیفیت و سلامت خاک به دلیل استفاده از منابع آبی بی کیفیت و آلوده به یک چالش اساسی تبدیل شده است. بر این اساس، غلظت های مختلف کلرید کبالت و کلرید کادمیوم آب آبیاری (صفر (شاهد)، 100، 200 و 400 میلی مولار) در دو آزمایش جداگانه به صورت طرح کاملا تصادفی با سه تکرار در سال 1393 در گلخانه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه ایلام طی رشد رویشی گیاه دارویی مرزه (Satureja hortensis L.) در گلدان های پنج کیلوگرمی به ابعاد قطر دهانه 30 و ارتفاع 26 سانتی متر بر برخی شاخص های میکروبی خاکدر طی دو ماه بررسی گردید. نتایج نشان داد بیشترین میزان تنفس پایه و تنفس برانگیخته در نمونه شاهد و کمترین میزان این دو شاخص نیز در غلظت 400 میلی مولار کلرید  کادمیوم و کلرید کبالت برآورد گردید. از لحاظ کربن زیست توده میکروبی خاک، بیشترین (308 میلی گرم در کیلوگرم خاک) و کمترین (190 میلی گرم در کیلوگرم خاک) به ترتیب مربوط به شاهد و غلظت 400 میلی مولار از نمک کلرید کادمیوم بود. بیشترین (27/0میلی گرم در کیلوگرم خاک) و کمترین (14/0میلی گرم در کیلوگرم خاک) نیتروژن زیست توده میکروبی خاک به ترتیب در خاک شاهد و غلظت 400 میلی مولار کلرید  کادمیوم مشاهده شد. هم چنین کمترین نیتروژن زیست توده میکروبی (19/0میلی گرم در کیلوگرم خاک) در غلظت 400 میلی مولار نمک کلرید کبالت به دست آمد. شاخص های بهره میکروبی، ضریب متابولیکی و زیست توده میکروبی فعال در نمونه شاهد بیشترین مقدار بودند. در اثر آبیاری با غلظت های مختلف کلرید کبالت نسبت کربن به نیتروژن زیست توده میکروبی افزایش یافت. افزایش غلظت های کلرید  کادمیوم و کلرید کبالت تاثیر منفی بر کیفیت میکروبی خاک را نشان داد که این امر توجه بیشتر به کیفیت آب آبیاری را برای سلامت و کیفیت جامعه میکروبی خاک و به تبع آن کیفیت و سلامت جامعه گیاهی و در نهایت سلامت و امنیت غذایی را نمایان می سازد.

    کلید واژگان: تنفس خاک, کربن و نیتروژن زیست توده میکروبی, کیفیت خاک, عناصر سنگین}
    Masoud Hammidi, Masoud Bazgir *

    In the twentieth century, soil quality and health declining has become a major challenge due to application of poor and polluted water sources. Accordingly, the effect of different concentrations of cobalt chloride and cadmium chloride in irrigation water (0 (control), 100, 200 and 400 mM) on some soil microbial indices during vegetative growth of the medicinal Savory plant (Satureja hortensis L.), in two separate experiments was carried out in a completely randomized design with three replications in the research greenhouse of Agricultural Faculty in Ilam. The experiments were done in 5 kg-pots with 26 cm in height and 30 cm in diameter and longed for two months in 2014. The results showed the highest values of basal respiration rate and substrateinduced respiration in the control and the lowest values of these two indices in 400 mM concentrations of cadmium chloride and cobalt chloride. In terms of soil microbial biomass carbon, the highest value (308 mg.kg-1 soil) and the lowest value (190 mg.kg-1 soil) were found in the control and 400 mM concentration of cadmium chloride salt solution, respectively. The highest (27 mg.kg-1 soil) and the lowest (14 mg.kg-1 soil) values of soil microbial biomass nitrogen were found in control and 400 mM concentration of cadmium chloride, respectively. As well as, the lowest (19 mg.kg-1 soil) amount of soil microbial biomass nitrogen was obtained in 400 mM concentration of cobalt chloride salt solution. The highest amount of microbial quotient, metabolic coefficient and microbial biomass were observed in the control treatment. The microbial biomass carbon and microbial biomass nitrogen ratio increased by irrigation water with different concentrations of cobalt chloride. Increasing the concentrations of cadmium chloride and cobalt chloride showed a negative effect on the microbial quality of the soil, which will pay more attention to the quality of irrigation water for health and quality of the soil microbial community, and hence the quality and overall health of the plant, and ultimately represent health and food safety.

    Keywords: Soil respiration, Microbial biomass carbon, nitrogen, Soil quality, Heavy metals}
  • بهارک عبدالله زاده کارگر *، سید محمد حجتی، خسرو ثاقب طالبی، یحیی کوچ
    این پژوهش برای بررسی تاثیر دو گونه کاج تهران و اقاقیا بر روی مشخصه های خاک و انتشار دی اکسید کربنخاک در پارک جنگلی خرگوش دره تهران انجام شد. از هر توده، چهار قطعه نمونه به ابعاد 20×20 متر به صورت تصادفی انتخاب شد. نمونه برداری خاک از مرکز هر قطعه نمونه تا عمق 10 سانتی متری خاک انجام شد. همچنین در هر توده، مقدار انتشار گاز دی اکسید کربن در 35 نقطه اندازه گیری شد. برای بررسی اثر تغییر فصل در انتشار گاز دی اکسید کربن، اندازه گیری در دو فصل بهار و پاییز انجام گرفت. نتایج نشان داد که گونه اقاقیا نسبت به گونه کاج تهران، سبب افزایش پتاسیم، نیتروژن، فسفر، هدایت الکتریکی، کربن آلی و ترسیب نیتروژن در خاک شد، ولی بین مشخصه های اسیدیته، مقدار ماده آلی، کربنات کلسیم، جرم مخصوص ظاهری، رطوبت، بافت خاک و ترسیب کربن اختلاف معنی داری بین دو گونه وجود نداشت.
    کلید واژگان: پارک جنگلی خرگوش دره, ترسیب کربن, تنفس خاک, خصوصیات خاک}
    Baharak Abdollahzadeh *, Seyed Mohammad Hojjati, Khosro Sagheb Talebi, Yahya Kooch
    The present study was carried out to investigate the effect of two species of Pinus eldarica and Robinia pseudoacacia on soil properties and carbon dioxide emission in the Khargoosh dareh forest park in Tehran. For this purpose, four plots of 20 × 20 meters sample were selected randomly and soil sampling was carried out from the center of each sample plot at a depth of 10 cm. Also the carbon dioxide emissions were measured at 35 points per stand. In order to investigate the effect of seasonal variation on Co2 emissions, measurements were done in both spring and autumn. The results showed that Robinia pseudoacacia increased potassium, nitrogen, phosphorus, electrical conductivity, organic carbon and nitrogen sequestration in soil compared to Pinus eldarica, but the acidity, organic matter, calcium carbonate, bulk density, moisture content, soil texture and carbon sequestration did not show any significant difference between two species.
    Keywords: Khargoosh dareh forest park, carbon sequestration, Soil respiration, soil properties}
  • محسن برین، احسان احسان ملاحت، فرخ اسدزاده
    یکی از ویژگی های مهم در ارزیابی جمعیت فعال میکروبی خاک تنفس ناشی از بستره (SIR) می باشد. این مطالعه با هدف بررسی تاثیر منبع کربن (گلوکز) ، دما و دوره خواباندن در تنفس ناشی از بستره در دو خاک جنگلی و کشاورزی با استفاده از روش سطح پاسخ و بر مبنای طرح مرکب مرکزی انجام شد. بدین منظور دامنه های متفاوتی از این سه متغیر شامل مقدار گلوکز (10-5/0 میلی گرم در گرم) ، زمان خواباندن (10-1 ساعت) و دما (30-15 درجه سلسیوس) در نظر گرفته شده و طرح مرکب مرکزی با 40 آزمایش برای دو خاک و بر اساس مقادیر کدبندی شده متغیرهای مستقل طراحی شد. نتایج نشان داد که میانگین مقدار SIR خاک جنگلی به دلیل دارا بودن ماده آلی بیشتر و جمعیت فعال میکروبی بالاتر تقریبا دو برابر خاک کشاورزی است. نتایج بیانگر کارآمدی مدل طراحی شده برای پیش بینی مقدار تنفس ناشی از بستره در دو خاک کشاورزی (919/0 =R2) و جنگلی (823/0 =R2) بود. از بین سه متغیر مورد بررسی در مدل طرح مرکب مرکزی، تاثیر خطی دما بر تنفس ناشی از بستره در هر دو خاک معنی دار بود. با این حال در خاک جنگلی مقدار بستره (گلوکز) تاثیر بسیار معنی دار و به مراتب بیشتری در مقایسه با خاک زراعی داشت که می تواند به دلیل بیشتر بودن مواد آلی قابل تجزیه در این خاک باشد.
    کلید واژگان: تنفس خاک, جمعیت میکروبی, سطح پاسخ, کیفیت خاک}
    Mohsen Barin, Ehsan Ehsan, Malahat, Farrokh Asadzadeh
    Introduction
    Soil is a complex and dynamic biological system, and it still is difficult to determine the composition of microbial communities in soil. Most soil microorganisms are dormant, so their rate of respiration is low. However, their respiration can be stimulated by adding an easily decomposable substrate. Also, by adding a simple organic matter, respiration may rapidly increase to a maximum and remains at a constant rate for more than 4 h. Glucose is commonly used as a substrate because most soil microorganisms can readily utilize it as a carbon source. The substrate-induced respiration (SIR) method was modified and adapted to measure fungal, bacterial and total microbial contributions to glucose-induced respiration and the potentially active microbial biomass on decaying plant residues of different composition. Decomposing residues from natural and agricultural ecosystems were chopped and sieved to include the >1 mm fraction for routine SIR analyses on a continuous flow-through respiration system. Substrate induced respiration is a main factor for the assessment of the soil microbial activity. This technique is already used widely in soil microbial studies. Different factors such as the source of carbon, temperature and incubation may play a significant role in the amount of SIR. Therefore, optimizing the test conditions is one of the important criteria for SIR determination. For this purpose, statistical methods such as central composite design (CCD) and response surface method can be used as a useful tool for determining optimal conditions. This study was carried out to model and compare the effect of carbon source (glucose), temperature and incubation time on the SIR of forest and agricultural soils.
    Materials and Methods
    In this research, 40 experiments were conducted for two soil types including agricultural soil (with relatively low organic matter content) and forest soil (with relatively high organic matter content). Soil samples were collected from the topsoil (0-20 cm) layer. In the laboratory, all visible roots were removed and the soil samples were divided into two parts. One part was kept in plastic bottles at 4°C for SIR analysis. And the rest was air dried in the shade at laboratory temperature for chemical and physical analysis. Electrical conductivity (EC) and pH were determined in saturated soil extract and organic carbon persent (%OC) was determined by di-chromate oxidation. Soil texture was determined using a Bouyoucos hydrometer in a soil suspension. Response surface methodology based on the central composite design was applied in modeling procedure. Different ranges of the independent variables including glucose (0.5-10 mg g-1), incubation time (1-10 hr), and temperature (15-30˚C) were used in central composite design experiments. Totally, 40 experiments based on the coded values of the independent variables were conducted for two soils.
    Results and Discussion
    Experimental results indicated that the SIR in forest soil is two times greater than the agricultural soil, which may be related to the higher organic matter content and more microbial activity in this soil. Results also revealed the efficiency of the central composite design in predicting the SIR of forest (R2= 0.823) and agricultural (R2=0.919) soils. Among the three independent variables, the linear effect of temperature on the SIR were significant for both soils. However, the substrate (glucose) content has more significant effect in forest soil in comparison with agricultural soil which may be associated with the higher decomposable organic matter content of the forest soil. Glucose enhancement didn’t have significant effect on SIR alteration rate which can be attributed to low organic matter content in agricultural soil. Totally, with increasing time and temperature, the amount of SIR was significantly increased, however with increasing glucose, SIR amount was not significantly increased especially in the agricultural soil. In the forest soil, the process of SIR changes is clearly distinct in response to independent variables compared to agricultural soil. Maximum levels of the SIR in forest soil is clearly associated to the highest time and glucose levels. This indicates that increasing glucose and sufficient time in the forest soil, which contains high amounts of digestible organic matter, can stimulate microorganisms to decompose more organic matter and it outcome is increasing SIR.
    Conclusion
    This study indicated the high efficiency of response surface methodology in SIR modeling for both forest and agricultural soils. However, the quantitative amounts of SIR were very different in two soils. The amounts of SIR in the forest soil were almost twice relative to agricultural soil. In the forest soil, the amounts of glucose and temperature were as the main variables in increasing SIR, while the temperature and time variables were more determinant in agricultural soil on it.
    Keywords: Microbial community, Response surface, Soil quality, Soil respiration}
  • اسماعیل اسفندیاری اخلاص، محسن نائل *، جواد حمزه ئی، علی اکبر صفری سنجانی، محسن شکل آبادی
    ارزیابی و مقایسه پایداری اکولوژیک سیستم های مختلف کشت، یک ضرورت اجتناب ناپذیر برای رسیدن به کشاورزی پایدار است. این ارزیابی از طریق مطالعه کیفیت خاک میسر است. از این رو، به منظور بررسی اثرات میان مدت نظام های مختلف خاک ورزی حفاظتی (بدون خاک ورزی و خاک ورزی کمینه) و گیاه پوششی بر شناسه های زیستی کیفیت خاک، آزمایشی فاکتوریل بر پایه طرح بلوک های کامل تصادفی در منطقه دستجرد (همدان) اجرا شد. خاک ورزی در سه سطح (NT: بدون خاک ورزی، MT: خاک ورزی کمینه و CT: خاک ورزی مرسوم) و گیاه پوششی در دو سطح (C1: خلر و C2: بدون گیاه پوششی) در چهار سال زراعی به صورت پی در پی، اعمال شد. نمونه برداری خاک در چهارمین سال زراعی (93-1392) و در دو گام (1- قبل از کشت گیاه پوششی و 2- پس از برداشت گیاه اصلی) و با سه تکرار انجام شد. نتایج نشان داد بیشتر شناسه های بررسی شده در این مطالعه (کربن آلی کل، کربن فعال، تنفس پایه و فعالیت آنزیم فسفاتاز)، به طور معنی داری تحت تاثیر گیاه پوششی، خاک ورزی و زمان نمونه برداری قرار گرفتند. بیشترین مقدار این ویژگی ها در تیمار NT-C1، در زمان دوم نمونه برداری و کمترین مقدار در تیمار CT-C2، در زمان اول نمونه برداری مشاهده شد. برای مثال، پس از گذشت چهار سال از کاربرد تیمارها، میانگین اندازه کربن فعال خاک از 927 میلی گرم بر کیلوگرم در تیمار خاک ورزی مرسوم + بدون گیاه پوششی به 1350 میلی گرم بر کیلوگرم در خاک ورزی حفاظتی + گیاه پوششی خلر رسیده است. از این رو، بهترین مدیریت جهت حفظ و بهبود کیفیت خاک، خاک ورزی های حفاظتی همراه با گیاه پوششی خلر شناسایی شد.
    کلید واژگان: کربن آلی, تنفس خاک, آنزیم فسفاتاز قلیایی, خلر, لوبیا سبز}
    E. Esfandiary Ekhlas, M. Nael *, J. Hamzei, A. A. Safari Sinegani, M. Sheklabadi
    Evaluation of the ecological sustainability of different cropping systems is crucial to achieve sustainable agriculture. This evaluation is accessible via soil quality assessment. Therefore, to study the mid-term effects of different conservation tillage systems (no tillage and minimum tillage) and cover cropping on the biological indicators of soil quality, a factorial experiment in a completely randomized block design was conducted in Dastjerd region (Hamedan). Three levels of tillage (NT: no tillage, MT: minimum tillage and CT: conventional tillage) and two levels of cover cropping (C1: Lathyrus sativus and C2: no cover crop) were applied for four consecutive years. Soil sampling was performed in the fourth year of experiment in two steps (1- before cover crop plantation, and 2- after harvesting main crop) with three replications. Most indices (total organic carbon, active carbon, basal respiration, phosphatase activity) were significantly affected by cover crop, tillage systems and sampling time, as the highest values were obtained in NT-C1 in time 2 and the lowest ones in CT-C2 in time 1. For instance, after four years application of treatments, the mean active carbon content was increased from 927 mg/kg in the conventional tillage no cover crop to 1350 mg/kg in the conservation tillage systems cover crop. Therefore, conservation tillage practices combined with Lathyrus sativus cover crop were shown to be the most appropriate management for soil quality maintenance and improvement.
    Keywords: Total organic carbon, Active carbon, Soil respiration, Phosphatase activity}
  • مصطفی صادقی فر، علی بهشتی آل آقا*، مرتضی پوررضا

    با افزایش فراوانی آتش سوزی ها در جنگل های زاگرس، بررسی کیفیت خاک در کوتاه و بلند مدت بسیار با اهمیت است. در این پژوهش تغییرات برخی ویژگی های فیزیکی-شیمیایی و ویژگی های میکروبی در کوتاه مدت، میان مدت و بلند مدت پس از آتش سوزی مورد مقایسه قرار گرفت. برای این منظور، در یک رویشگاه سه تیمار پساآتش سوزی با زمان های1، 3 و 10 سال پس از آتش سوزی انتخاب و به ترتیب با TSF=1، TSF=3 و TSF=10 نشان داده شد. در نزدیک ترین نقطه به هر تیمار، یک شاهد نیز برای هر یک از تیمارها در نظر گرفته و به ترتیب با C1، C3 و C10 نشان داده شد. نمونه برداری از عمق0 تا 20 سانتی متری انجام شد. در مجموع با در نظر گرفتن 3 تیمار پساآتش سوزی و 3 شاهد و هر کدام با 4 تکرار در مجموع تعداد 24 نمونه مرکب خاک برداشته شد. برخی ویژگی های فیزیکو شیمیایی و میکروبی خاک به منظور مقایسه تغییرات آنها در سال های پس از آتش سوزی اندازه گیری و تجزیه و تحلیل شد. نتایج نشان داد که تغییر معنی داری در بافت خاک مشاهده نشد. رطوبت خاک در تیمارTSF=1 کاهش معنی داری یافت اما در تیمارهای TSF=3 و TSF=10 به سطح قبل از آتش سوزی برگشت. جرم مخصوص ظاهری در تیمارهای TSF=1 و TSF=3 کاهش یافت اما تیمار TSF=10 با C1 اختلاف معنی داری نداشت.pH ، CEC،EC و P در تیمار TSF=1 افزایش معنی داری نسبت به C1 نشان داد. در تیمارهای TSF=3 و TSF=10، مقدارpH و CEC به سطح قبل از آتش سوزی برگشته اما EC و P خاک نسبت به شاهد کاهش معنی دار داشتند. کربن آلی و نیتروژن کل در همه زمان های پس از آتش سوزی کاهش معنی دار داشت. نسبت C:N خاک تغییر معنی داری نشان نداد. کربن زی توده میکروبی یک سال پس از آتش سوزی کاهش معنی داری نشان داد، اما در تیمار TSF=3 و TSF=10 اختلاف معنی داری با شاهد نداشت. تنفس برانگیخته در تیمار TSF=1 به طور معنی داری افزایش یافت اما در تیمارهای TSF=3 و TSF=10 کاهشی معنی دار داشت. تنفس پایه در تیمارهای TSF=1، TSF=3 و TSF=10 کاهش معنی داری نسبت به شاهدشان نشان دادند. کسر متابولیک در تیمارهای TSF=1 و TSF=3 افزایش معنی داری نسبت به شاهد نشان داد اما در تیمار TSF=10 به سطح قبل از آتش سوزی بهبود یافت. کسر میکروبی در تیمار TSF=1 نسبت به شاهد کاهش یافت اما در تیمار TSF=3 افزایش در تیمار TSF=10 به سطح قبل از آتش سوزی بهبود یافت. با توجه به نتایج آنالیز چند متغیره (تشخیصی) همه تیمارها از یکدیگر تفکیک شدند. گرچه جداسازی تیمارها بر اساس ویژگی های فیزیکوشیمیایی خاک نسبت به ویژگی های میکروبی خاک بهتر انجام شده بود. نتیجه گیری شد که در جداسازی تیمارها، مهم ترین متغیرهای فیزیکوشیمیایی شامل هدایت الکتریکی، نیتروژن، ظرفیت تبادل کاتیونی و فسفر و مهم ترین متغیرهای میکروبی شامل کربن زی توده میکروبی، تنفس پایه و برانگیخته و کسر میکروبی بودند.

    کلید واژگان: تنفس خاک, کربن زی تودهمیکروبی, کسر متابولیک}
    M. Sadeghifar, A. Beheshti Ale Agha *, M. Pourreza

    With increase in fire frequency in the Zagros forests, long term and short term evaluation of soil quality is very important. In this study, changes in some physico-chemical and microbial properties of soils were compared in short, medium and long-term after fire. For this purpose, three post-fire treatments were selected and labeled as TSF=1, TSF=3 and TSF=10 years after fire. In the nearest neighbor of each fire treatment a relevant unburned area was selected as the control and labeled as C1, C3 and C10, corresponding to the post-fire treatments. Soil sampling was performed from the depth of 0-20 cm in 4 replications. Overall, 24 composite soil samples were collected for post-fire treatments and their relevant controls. Some physicochemical and microbial properties were measured in soil samples. Results showed no changes in soil texture. Soil saturated moisture decreased for TSF=1, while it was recovered for TSF=3 and TSF=10. Soil bulk density decreased both in TSF=1 and TSF=3, while no changes were observed for TSF=10 compared to C10. There was a significant increase in soil pH, CEC, EC, and P for TSF=1 compared to C1. However, for TSF=3 and TSF=10, pH and CEC were recovered to the pre-fire level and soil P and EC were significantly lower than their controls. Soil organic carbon and N remained significantly lower than their control in all treatments. No significant change was observed in soil C:N ratio in any treatment. Microbial carbon biomass significantly decreased for TSF=1 compared to C1, while no significant changes were observed for TSF=3 and TSF=10 compared to C3 and C10, respectively. Soil induced respiration increased significantly for TSF=1, while it decreased significantly for TSF=3 and TSF=10 controls. Soil basal respiration significantly decreased in all post-fire treatments compared to their controls. Metabolic quotient significantly increased for TSF=1 and TSF=3, however, it recovered in TSF=10 to the pre-fire level. There was a significant decrease in microbial quotient for TSF=1, however, it increased significantly for TSF=3 and recovered to the pre-fire level for TSF=10. All the treatments were significantly discriminated using multivariate analysis (discriminant analysis). It was concluded that EC, N, CEC, and P were the most important physicochemical properties while microbial biomass carbon, basal and induced respiration, and microbial quotient were the most important microbial properties of soil for discriminating treatments.

    Keywords: Microbial carbon biomass, Metabolic quotient, Soil respiration}
  • ارمغان صالحیان، علی کسراییان*، محمود وصال
    آلودگی خاک با عناصر سنگین به ویژه کادمیم به دلیل پراکندگی آن در زمین های کشاورزی امروزه مورد توجه زیادی قرار دارد. در پژوهش کنونی، اثر تیمار های کادمیم (0، 2، 5 میلی گرم کادمیم بر کیلوگرم خاک) بر تنفس خاک و معدنی شدن کربن آلی به عنوان شاخص های عمومی زیستی خاک و فعالیت ویژه آنزیم اوره آز و میزان تجمع نیترات به عنوان دو شاخص ویژه زیستی پس از گذشت 3، 7، 31، 62 و 93 روز در یک خاک لومی رسی شنی غنی شده با 2% ورمی کمپوست بررسی شد. فاکتورهای آزمایشی (زمان و غلظت کادمیم) به شکل فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی در سه تکرار و در شرایط کنترل شده آزمایشگاهی انجام شد که پیش از آغاز آزمایش و آلودگی خاک ها، خاک ها برای دو هفته با ورمی کمپوست برای رسیدن به تعادل زیستی خوابانیده شدند. این پژوهش نشان داد که تیمارهای کادمیم تنها بر تنفس و کربن آلی خاک پیامد داشت اما فعالیت ویژه آنزیم اوره آز و میزان نیترات تحت تاثیر تیمارها قرار نگرفت. از سوی دیگر، زمان خوابانیدن پیامد چشم گیری بر فعالیت ویژه آنزیم اوره آز، تنفس خاک، درصد کربن آلی و ازت نیتراتی خاک در پایه آماری 1 % داشت. ضریب همبستگی میان کادمیم و پارامترهای اندازه گیری شده، گذشته از تنفس و معدنی شدن کربن به عنوان شاخص های عمومی، به بی اثر بودن تیمارهای این عنصر و احتمالا اثر ویژگی های خاک آزمایشی بر شاخص های نیترات و فعالیت اوره آز دلالت دارد.
    کلید واژگان: کادمیم, اوره آز, معدنی شدن کربن, تنفس خاک, نیترات}
    A. Salehian, A. Kasraian *, M. Vessal
    Todaysoil pollution with heavy metals, especially cadmium due to its abundance in agricultural land has gained much more attention.In the present research, the effects of 0, 2 and 5 mg Cd kgˉ¹ soil were studied on soil respiration, mineralization of organic matter, urease activity and nitrification in a sandy clay loamsoil containing 2% vermicompost. Cadmium concentrations were examined in a factorial layout with a completely randomized design (CRD) with three replications under laboratory conditions during 3, 7, 31, 62 and 93 days. Before starting the experiment, the soil incubated for two weeks with vermicompost to achieve consistency in biological conditions. The results showed that cadmium had significant effect on the soil respiration and soil organic matter content but it did not have any effect on the specific activity of urease and soil nitrate concentration. On the other hand, the results revealed that incubation time had a significant influence on all determined parameters including specific activity of urease, soil respiration, the organic matter content and the nitrate concentration (P 0.01). The correlation coefficient between cadmium and examined parameters showed that cadmium treatment had no effect on urease activity and nitrification process and probably other soil properties affect the nitrification and urease activity in soil sample. Our results demonstratedthat among investigated factors soil respiration and organic carbon percentage are the most sensitive ones in treated cadmium concentrations.
    Keywords: Cadmium, Urease, Carbon mineralization, Soil respiration, Nitrate}
  • یاسر علی زاده، علیرضا کوچکی *، مهدی نصیری محلاتی
    این مطالعه به منظور بررسی بیلان کربن و مطالعه اثر کودهای شیمیایی و دامی ‏بر تولید خالص اولیه، تنفس خاک و بیلان کربن در گندم پاییزه (L. Triticum aestivum) در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه فردوسی مشهد در دو سال زراعی 90-1389 و 91-1390 انجام شد. تیمارهای آزمایشی شامل؛ 150 کیلوگرم نیتروژن (F1)، 250 کیلوگرم نیتروژن (F2)، کود دامی (M)، مخلوط کود دامی ‏و 150 کیلوگرم در هکتار کود نیتروژن (F-M)، تیمار شاهد (C) و یک تیمار بدون گیاه و بدون استفاده از کود، برای جداسازی تنفس هتروتروفی از تنفس خاک در نظر گرفته شد. آزمایش در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار انجام شد. بیلان کربنی در هر دو سال با استفاده از تکنیک‏های اکولوژیک برآورد گردید. تولید خالص اولیه در تیمار F-M و F2 به ترتیب با 6294 و 6467 کیلوگرم در هکتار در سال اول و 6410 و 6260 کیلوگرم در هکتار در سال دوم به طور معنی داری بالاتر از تیمارهای دیگر بود و کمترین میزان تولید خالص اولیه در دو سال آزمایش در تیمار شاهد با 2965 و 2740 کیلوگرم در هکتار به دست آمد. بالاترین نسبت ساقه به ریشه (6) نیز در تیمار F2 مشاهده شد و کمترین میزان ساقه به ریشه در تیمار کنترل با 2/5 و 1/5 به ترتیب در سال اول و دوم به دست آمد. روند جریان دی-اکسید کربن 250، 220، 200، 170، 160 و 55 میلی گرم کربن در متر مربع در ساعت به ترتیب در تیمارهای F-M، M، F2، F1 و تیمار بدون گیاه به-دست آمد. بالاترین تنفس سالانه خاک و تنفس هتروتروفی خاک در تیمار M-F به ترتیب با 3257 و 1150 کیلوگرم کربن در هکتار در سال اول و 3310 و 1250 کیلوگرم کربن در هکتار در سال دوم مشاهده شد و کمترین میزان تنفس خاک و تنفس هتروتروفی نیز در تیمار شاهد به ترتیب با 1878 و 745 کیلوگرم کربن در هکتار در سال اول و 1753 و 740 کیلوگرم کربن در هکتار در سال دوم آزمایش مشاهده گردید. بیشترین میزان تولید خالص اکوسیستم (NEP) در سال اول و دوم 5000 کیلوگرم کربن در هکتار بود که در تیمار M-F حاصل شد و کمترین آن در هر دو سال مربوط به تیمار شاهد با 2065 و 1825 کیلوگرم کربن در هکتار در سال بود. تولید خالص بیوم (NBP) تنها در تیمارهایی که کاربرد کود دامی داشتند مثبت بود و در بقیه تیمارها بیلان کربنی منفی مشاهده شد، به طوری که، بیشترین کاهش کربن در سال اول با 300 کیلوگرم کربن در هکتار و در سال دوم با 400 کیلوگرم کربن در هکتار در تیمار شاهد مشاهده شد و تیمار M با 1400 و 1200 کیلوگرم در هکتار افزایش سالانه کربن بالاترین تولید خالص بیوم را داشت. نتایج به دست آمده از این آزمایش نشان داد که در صورت برداشت از اندام هوایی گندم به شکل رایج برای جلوگیری از کاهش کربن آلی خاک کاربرد کود دامی ‏ضروری می‏باشد.
    کلید واژگان: تنفس هتروتروفی, تنفس خاک, تولید خالص بیوم, تولید خالص اکوسیستم}
    Y. Alizade, A. Koocheki *, M. Nassiri Mahallati
    IntroductionThe imbalance between anthropogenic emissions of CO2 and the sequestration of CO2 from the atmosphere by ecosystems has led to an increase in the average concentration of this greenhouse gas (GHG) in the atmosphere. Enhancing carbon sequestration in soil is an important issue to reduce net flux of carbon dioxide to the atmosphere. Soil organic carbon content is obtained from the difference between carbon input resulting from plant biomass and carbon losses the soil through different ways including soil respiration. CO2 emission varies largely during the year and is considerably affected by management type. The goal of this investigation was to study the effects of application of manure and chemical fertilizer on CO2 flux and carbon balance in agricultural system.
    Materials and MethodsIn order to evaluate the carbon dynamics and effect of fertilizer and manure management on soil respiration and carbon budget for winter wheat, an experiment was conducted as a randomized complete block design with three replications in research field of Faculty of Agriculture of Ferdowsi University of Mashhad for two years of 2010-2011 and 2011-2012 . The experimental treatments were 150 and 250 kg chemical nitrogen (N1 and N2), manure (M), manure plus chemical nitrogen (F-M) and control (C). CO2 emission was measured six times during growth season and to minimize daily temperature variation error, the measurement was performed between 8 to 11 am. Chambers length and diameter were 50 cm and 30 cm respectively and their edges were held down 3 cm in soil in time of sampling so that no plant live mass was present in the chamber. Carbon budgets were estimated for two years using an ecological technique.
    Results and DiscussionThe net primary production (NPP) was significantly higher in the F2 and F-M treatments with 6467 and 6294kg ha-1 in the first year and 6260 and 6410 kg ha-1 in the second year, respectively. The highest shoot to root ratio was obtained in F2 and the lowest was observed in control plot with 5.1 and 5.2 for first and second years, respectively. The trend of CO2 flux as 250, 220, 200, 170, 160 and 155 mg C m-2 h-1 was gained in the F-M, M, F2, F1 and root-excluded plots, respectively. In general, manure treatments had the highest heterotrophic respiration. The highest of annual soil respiration and heterotrophic respiration were also in M-F treatment with 3257 and 1150 kgC ha-1 for the first year and 3310, 1250 kgC ha-1 in second year, respectively. The annual NPP was 5000 and 5000 kgC ha-1 year-1 for M-F, 5077 and 5100 kgC ha-1 year-1 in F1 and 2065 and 1865 kgC ha-1 year-1 for the control treatment in 2010 and 2011, respectively. The range of annual net biome production (NBP) in the fertilizer and control treatments ranged from -400 to -150 kg C ha-1 year-1, suggesting the loss of carbon in the field. On the other hand, NBP in the M was 1400 and 1200 kgC ha-1 year-1 in 2010 and 2011, respectively and the M-F was 1300 and 1100 kgC ha-1 year-1 in 2010 and 2011, respectively.
    ConclusionThe results of this experiment showed that in the wheat ecosystem, the carbon emission is higher than the carbon entry into the soil. The results also indicated that manure application in agro-ecosystems is a necessary approach to mitigate carbon losses in the winter wheat ecosystem and the results indicated a high correlation (> 0.9) between soil temperature and CO2 flux which was positive and exponential. Soil respiration increased under the influence of fertilizer treatments (both chemical fertilizer and manure) but, the main reason for the increased soil respiration under application of chemical fertilizers was autotrophic respiration. While both respiration of autotrophic and heterotrophic increased in manure treatment.
    Keywords: Heterotrophic respiration, Net biome production, Net ecosystem production, Net primary production, Soil respiration}
نکته
  • نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شده‌اند.
  • کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شده‌است. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال