تاثیر مقادیر مختلف ورمی کولیت و زئولیت و نوع کاتیون های تبادلی بر نگهداشت کربن آلی خاک

سابقه و هدف: رس ها تاثیر زیادی بر دینامیک ماده آلی در خاک دارند و با کاهش سرعت تجزیه مواد آلی باعث افزایش نگهداشت آن در خاک می شوند. رس ها، با تشکیل کمپلکس های پایدار با ماده آلی و غیرفعال کردن آنزیم های خارج یاخته ای، از مواد آلی در برابر تخریب میکروبی محافظت می کنند. به عنوان یک عامل غیر زیستی، مقدار رس بر سرعت تجزیه میکروبی و مقدار مواد آلی خاک تاثیر می گذارد. اثرات بافت خاک بر دینامیک مواد آلی خاک در پژوهش های بسیاری بررسی شده است. با این حال، تحقیقاتی که تاثیر نوع رس را نشان دهد کم است و اثرات کاتیون های تبادلی بر نگهداشت کربن آلی خاک ناشناخته است. این پژوهش با هدف درک بهتر تاثیر نوع و مقدار ورمی کولیت و زئولیت و نوع کاتیون تبادلی بر دینامیک کربن آلی انجام شد.مواد و روش ها: برای این منظور یک آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی و در سه تکرار اجرا گردید. فاکتورهای آزمایش شامل دو نوع رس (ورمی کولیت و زئولیت)، چهار سطح رس (صفر، ۱۵، ۳۰ و ۴۵ درصد) و سه نوع کاتیون تبادلی (سدیم، کلسیم و آلومینیوم) بود. برای انجام آزمایش ، از مخلوط های شن و رس (خاک مصنوعی) استفاده گردید. برای تهیه رس هایی با کاتیون تبادلی یکسان، ورمی کولیت و زئولیت با محلول های یک مولار از نمک های NaCl، CaCl۲ و AlCl۳ به طور جداگانه تیمار شدند. پیش از انکوباسیون نمونه ها و پس از افزودن بقایای یونجه استریل به خاک های مصنوعی استریل، نمونه ها با استفاده از عصاره استخراج شده از یک خاک طبیعی مایه زنی شدند. نمونه های ۵۰ گرمی با توجه به مقدار و نوع رس و نوع کاتیون تبادلی، به صورت جداگانه تهیه شدند. سپس به تمامی نمونه ها به میزان ۵ درصد وزنی بقایای گیاهی یونجه اضافه شد. پس از افزودن عصاره خاک و هوا خشک کردن نمونه ها، دوباره رطوبت نمونه ها با استفاده از آب مقطر به ۶۰ درصد ظرفیت مزرعه رسید و به مدت ۱۸۰ روز و در دمای ۲۵ درجه سلسیوس در تاریکی انکوباسیون شدند. در خاک های مصنوعی تهیه شده، معدنی شدن کربن آلی، مقدار زیست توده میکروبی و غلظت کربوهیدرات ها در خاک اندازه گیری شدند.یافته ها: نتایج آزمایش نشان دهنده تاثیر معنی دار (۰۱/۰ > p) نوع و مقدار رس خاک و نوع کاتیون تبادلی بر معدنی شدن کربن آلی، مقدار زیست توده میکروبی و غلظت کربوهیدرات ها در خاک بودند. معدنی شدن کربن آلی در شن خالص بیشتر از خاک های با ۱۵، ۳۰ و ۴۵ درصد رس بود. در خاک های با ورمی کولیت معدنی شدن کربن آلی بیشتر از خاک هایی با زئولیت بود. مقدار کربن زیست توده میکروبی نیز در خاک هایی با ورمی کولیت بیشتر از خاک هایی با زئولیت بود. بیشترین درصد کربن معدنی شده و مقدار کربن زیست توده میکروبی در خاک های با کاتیون تبادلی کلسیم و بیشترین غلظت کربوهیدرات ها در خاک های با کاتیون تبادلی آلومینیوم اندازه گیری شدند.نتیجه گیری: نتایج این پژوهش نشان داد که ماده آلی و زیست توده میکروبی از طریق برهمکنش با رس ها در خاک غیرقابل تجزیه شده و مقادیر کم رس، قادر به کاهش تجزیه ماده آلی و انتشار دی اکسید کربن از خاک ها می باشد. همچنین کاتیون های تبادلی با تاثیر بر زیست توده میکروبی و کنترل اندازه و فعالیت ریزجانداران و تغییر ویژگی های فیزیکوشیمیایی محیط رشد آن ها بر دینامیک کربن آلی تاثیرگذار هستند.

کلیدواژه ها:

آلومینیوم ، رس ، سدیم ، ماده آلی ، معدنی شدن