تاثیر پخش سیلاب بر فعالیت آنزیم ها و حاصل خیزی خاک در عرصه های مرتعی دشت گربایگان فسا

در بوم نظام های مرتعی مناطق خشک و نیمه خشک، به دلیل شرایط محیطی خاص، خاک به عنوان پل ارتباطی بخش زنده و غیر زنده ی بوم نظام ها، در پراکنش و تراکم پوشش گیاهی این مناطق بیشترین نقش را دارد. آنزیم های خاک در تمام مرحله های تجزیه ی مواد آلی در ساختار خاک نقش زیست شیمیایی مهمی را بر عهده دارند. این آنزیم ها در پایداری ساختمان خاک، تجزیه و تشکیل ماده ی آلی، چرخه ی عناصر و فعالیت ریزجانداران خاک نقش بسیار برجسته ای را ایفا می کنند. تنش های محیطی مانند خشک سالی بر رشد گیاهان و فعالیت ریزجانداران خاک تاثیرات منفی دارند. از این رو ارزیابی تاثیر پخش سیلاب بر شاخص های کیفی خاک می تواند گامی مفید در ارتقا دانش در این زمینه باشد؛ بنابراین این پژوهش با هدف بررسی تاثیر پخش سیلاب، نوع گیاه و ویژگی های خاک بر برخی شاخص های زیستی در عرصه های پخش سیلاب کوثر در گربایگان فسا در بازه ی زمانی 1399 و 1400 انجام شد.

در فصل های بهار و پاییز نمونه برداری خاک پیرامون ریشه ی گیاهان درمنه ی دشتی (Artemisia seiberi Besser)، سیاه گینه (Dendrostellera lessertii (Wikstr) Van Tiegh.) و گل آفتابی (Heliantemum lippii (L) Persدر دو وضعیت پخش سیلاب و بدون پخش سیلاب (منطقه ی شاهد) از ژرفای 20-0 سانتی متر در سه تکرار انجام شد. پس از اطمینان از بهنجار بودن و همگنی پراکندگی (واریانس) داده ها به وسیله ی آزمون های شاپیرو و لون، تجزیه ی داده ها با روش پراکندگی دوطرفه و مقایسه ی میانگین ها با آزمون دانکن در سطح یک و پنج درصد و با استفاده از نرم افزار R انجام شد.

نتایج ویژگی های حاصل خیزی خاک نشان داد که میان سه گونه ی مرتعی مطالعه شده اندازه ی فسفر و پتاسیم قابل استفاده در شرایط پخش سیلاب و منطقه ی شاهد تفاوت معنی داری نداشت، اما در تمام گونه های بررسی شده در منطقه ی پخش سیلاب اندازه ی کربن و نیتروژن (ماده ی آلی برای منطقه ی پخش سیلاب 0/3% و برای منطقه ی شاهد 0/15%) به طور معنی داری بیشتر از منطقه شاهد بود. نتایج این پژوهش نشان داد که در وضعیت پخش سیلاب، در فصل بهار بیشترین فعالیت آنزیم فسفاتاز اسیدی در خاک زیرپوشش گونه ی سیاه گینه بود و کمترین فعالیت آن در خاک زیر پوشش گونه ی گل آفتابی مشاهده شد. فعالیت آنزیم فسفاتاز قلیایی در تمام گونه ها در فصل بهار به طور معنی داری بیشتر از فصل پاییز بود. در منطقه ی پخش سیلاب در فصل بهار بیشترین فعالیت این آنزیم در گونه های گیاهی درمنه ی دشتی (با میانگین 186 میکروگرم پارانیتروفنل در هر گرم خاک خشک در ساعت) مشاهده شد و در منطقه ی شاهد در فصل پاییز کمترین اندازه ی این آنزیم در گونه ی گل آفتابی (با میانگین 57 میکروگرم پارانیتروفنل در هر گرم خاک خشک در ساعت) بود. به طور کلی، در منطقه پخش سیلاب در فصل بهار اندازه ی فعالیت آنزیم فسفاتاز در گونه ی درمنه ی دشتی 89 % بیشتر از منطقه ی شاهد بود. فعالیت آنزیم دهیدروژناز در فصل بهار بیشتر از فصل پاییز بود. همچنین در فصل بهار در منطقه ی شاهد بیشترین فعالیت این آنزیم در گونه ی سیاه گینه (با میانگین 8/5 میکروگرم تری فنل فرمازان بر گرم خاک خشک در 24 ساعت) بود. در منطقه ی پخش سیلاب در فصل پاییز کمترین اندازه ی این آنزیم در گونه ی درمنه ی دشتی (با میانگین یک میکروگرم تری فنل فرمازان بر گرم خاک خشک در 24 ساعت) بود. به طور کلی، در دو منطقه ی شاهد و پخش سیلاب در فصل بهار اندازه ی فعالیت آنزیم دهیدروژناز 66 % بیشتر از فصل پاییز بود. نتایج این پژوهش نشان داد که در شرایط پخش سیلاب در هر دو فصل بهار و پاییز فعالیت آنزیم اوره آز به ترتیب با میانگین 300 و 270 میکروگرم نیتروژن در هر گرم خاک خشک در دو ساعت بیشتر از منطقه شاهد با میانگین 250 و 173 میکروگرم نیتروژن در هر گرم خاک خشک در دو ساعت بود. همچنین در هر سه گونه ی مطالعه شده در دو منطقه ی شاهد و پخش سیلاب، شاخص های کیفیت خاک با هم اختلاف معنی دار داشتند و پخش سیلاب باعث افزایش اندازه ی این شاخص در گونه ی گل آفتابی و درمنه ی دشتی شد، در حالی که شاخص های کیفیت خاک در گونه ی سیاه گینه با پخش سیلاب کاهش یافت.

نتیجه گیری و پیشنهادها:

نتایج این پژوهش نشان داد که سامانه ی پخش سیلاب یک روش مطلوب برای بهبود کربن آلی خاک است و با کاشت گیاهان کارایی آن بیشتر می شود. افزایش رطوبت و اندازه ی ماده ی آلی در منطقه ی پخش سیلاب می تواند دلیلی برای افزایش فعالیت آنزیم ها در منطقه ی پخش سیلاب باشد. در این پژوهش در هر دو فصل بهار و پاییز فعالیت آنزیم های خاک بیشتر از منطقه شاهد شد. با توجه به نقش مهم مواد آلی در بهبود شاخص های زیستی، کیفیت و سلامت خاک، احیای مراتع سیلابی با گونه های بومی می تواند در فراهم آوردن این شرایط نقش مهمی ایفا کند. همچنین پیشنهاد می شود این آزمایش ها با تعداد نمونه های بیشتر و در مناطق متفاوت تکرار شود و چرخه های نیتروژن، کربن، گوگرد و فسفر و ارتباط آن ها با فعالیت دیگر آنزیم های خاک بررسی شود.