آمار
| تعداد نشریات | 13 |
| تعداد شماره‌ها | 626 |
| تعداد مقالات | 6,517 |
| تعداد مشاهده مقاله | 8,746,546 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 8,317,338 |
سینتیک معدنی شدن کربن آلی و تغییرات آن در سه نوع خاک تیمار شده با بقایای گیاهی مختلف (مطالعه موردی: خاکهای اطراف دریاچه ارومیه) | ||
| مجله مدیریت خاک و تولید پایدار | ||
| مقاله 2، دوره 10، شماره 1، خرداد 1399، صفحه 27-46 اصل مقاله (1.82 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله کامل علمی پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22069/ejsms.2020.16467.1882 | ||
| نویسندگان | ||
| جواد عبدالهی قره کند* 1؛ ابراهیم سپهر2؛ ولی فیضی اصل3؛ میر حسن رسولی صدقیانی4؛ عباس صمدی4 | ||
| 1دانش‌آموخته دکتری ، گروه علوم خاک، دانشگاه ارومیه | ||
| 2دانشیار، گروه علوم خاک، دانشگاه ارومیه | ||
| 3استادیار مؤسسه تحقیقات کشاورزی دیم کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، مراغه، ایران | ||
| 4استاد، گروه علوم خاک، دانشگاه ارومیه | ||
| چکیده | ||
| چکیده سابقه و هدف: پویایی کربن خاک پس از برگرداندن بقایای گیاهی با ویژگی‌های کیفی متفاوت در خاکهای مختلف، به طور متفاوت تحت تاثیر قرار می‌گیرد. یکی از راه‌های صحیح و عملی برای بهبود ماده آلی خاک، مدیریت صحیح استفاده از بقایای گیاهی محصولات کشاورزی است، به گونه‌ای که با برگرداندن این بقایا به خاک، متوسط سالانه ورودی کربن به خاک افزایش یافته و بخشی از کربن خروجی حاصل از تجزیه میکروبی جبران می‌گردد. از اینرو، هدف از این تحقیق، بررسی تاثیر بقایای گیاهی مختلف بر سینتیک معدنی شدن کربن و میزان کربن آلی در خاکهای مختلف اطراف دریاچه ارومیه بود. مواد و روشها: این تحقیق به صورت آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با فاکتورهای نوع خاک (آهکی، سدیمی و شور-سدیمی) و بقایای گیاهی (گندم، ذرت، آفتابگردان، ماشک و شبدر) به میزان 2 درصد، به همراه تیمار شاهد (خاک بدون بقایا) در سه تکرار انجام شد. تیمارهای آزمایشی به مدت 10 هفته (70 روز) در دمای 1± 25 درجه سانتی‌گراد و با رطوبت 50 درصد ظرفیت زراعی انکوباسیون شدند. میزان خروج CO2 به صورت منظم هفته‌ای یکبار به مدت 10 هفته اندازه‌گیری شد و سپس پارامترهای معادله سینتیکی معدنی شدن کربن (شاخص C0 (ذخیره کل کربن قابل تجزیه) و kC0 (سرعت بالقوه اولیه معدنی شدن کربن)) محاسبه شد. در نهایت، درصد کربن آلی خاکها بلافاصله بعد از اتمام آزمایش در تمامی تیمارها اندازه‌گیری شد. یافته‌ها: نتایج تجزیه واریانس نشان داد، اثر نوع خاک و بقایای گیاهی بر معدنی شدن کربن در سطح احتمال 1 درصد معنی‌دار بود. یشترین خروج CO2 در هفته اول انکوباسیون اتفاق افتاد و سپس روند کاهشی را تا انتهای زمان انکوباسیون نشان داد. بیشترین مقادیر تجمعی کربن معدنی شده، مربوط به بقایای ماشک و شبدر در خاک آهکی بود. همچنین، همبستگی مثبت و معنی‌داری بین غلظت نیتروژن بقایا و کربن معدنی شده و همبستگی منفی بین کربن معدنی شده با نسبت C/N، lignin/N، cellulose/N، hemicellulose/N، cellulose+lignin/N و N/P مشاهده شد. شاخص C0K نسبت به C0، میزان معدنی شدن کربن را در خاکهای مورد بررسی بخوبی توجیه نمود. با افزودن بقایای گیاهی به خاک، مقدار کربن آلی در هر سه نوع خاک به صورت گندم> ذرت> آفتابگردان> ماشک> شبدر افزایش یافت. نتیجه‌گیری: نتایج این تحقیق نشان داد که، بالا بودن کربن معدنی تجمعی در خاک آهکی در بین سه نوع خاک مورد مطالعه، نشان از تجزیه بیشتر بقایا در این خاک آهکی می‌باشد. بنابراین باید سالیانه با بازگشت بیشتر بقایا به این نوع خاکها (خاکهای آهکی) بخشی از کربن خروجی حاصل از تجزیه میکروبی جبران گردد. با توجه به اینکه هدف اصلی از کاربرد مواد آلی در خاکها، افزایش ماده آلی خاک می‌یاشد، نتایج این تحقیق نشان داد که بیشترین تاثیر را در افزایش کربن آلی در هر سه خاک (آهکی، سدیمی و شور-سدیمی) بقایای گندم و سپس ذرت با نسبت C/N بالا و کمترین نقش را شبدر و ماشک با کمترین C/N داشتند. این موضوع نشان‌دهنده این مطلب است که افزایش مقدار کربن آلی خاک با افزودن بقایای گیاهی بیشتر به کیفیت بقایای گیاهی (C/N، lignin/N، cellulose/N، hemicellulose/N، cellulose+lignin/N و N/P) بستگی دارد. بنابراین برای ترسیب کربن در این خاکها استفاده از بقایای گیاهی با C/N بالا توصیه می‌شود. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| "معدنی شدن کربن"؛ "بقایای گیاهی"؛ "CO2"؛ "نسبت C/N"؛ "خاک شور-سدیمی" | ||
| مراجع | ||
|
1.Abera, G., Wolde-Meskel, E., and Bakken, L.R. 2012. Carbon and nitrogen mineralization dynamics in different soils of the tropics amended with legume residues and contrasting soil moisture contents. Biology and Fertility of Soils. 48: 51-66.
2.Ajwa, H.A., and Tabatabai, M.A. 1994. Decomposition of different organic materials in soils. Biology and Fertility of Soils. 18: 175-182.
3.Anderson, J.P.E. 1982. Soil respiration.P 831-871. In: A.L. Page and R.H Miller (eds), Methods of soil analysis. Part 2. Chemical and microbiological properties. American Society of Agronomy, Madison, WI.
4.Basharati, H., Golchin, A., and Atashnama, K. 2007. Effect of nitrogen addition and regulation of C/N ratio of different plant residues on the rate of decomposition of residues. The 10th Iranian Soil Science Congress. 4-6 September, Karaj, Iran. (Translated in Persian)
5.Boldock, J.A. 2007. Composition and cycling of organic soil carbon in soil. P 1-396, In: P. Marchner and Z. Rengel (Eds.), Nutrient Cycling in Terrestrial Ecosystems. Springer-Verlag, Berlin Heidelberg.
6.Bremner, J.M., and Mulvaney, M. 1982. Nitrogen total. P 595-624. In: A.L. Page, R.H. Miller and R.R. Keeney (eds.), Methods of Soil Analysis, Part 2. American Society of Agronomy, Madison, WI.
7.Chander, K., Goyal, S., and Kapoor, K.K. 1994. Effect of sodic water irrigation and farmyard manure application on soil microbial biomass and microbial activity. Applied Soil Ecology. 1: 139-144.
8.Dalal, R.C., and Allen, D.E. 2008. Greenhouse gas fluxes from natural ecosystems. Australian Journal of Botany. 56: 369-407.
9.Golchin, A., Kelych, S., and Ajudanzadeh, M. 2007. The role of organic materials in improving the physicochemical properties of soils in arid and semi-arid regions. The 10th Iranian Soil Science Congress. 4-6 September. Karaj. Iran. (Translated in Persian)
10.Hadas, A., Kautsky, L., Goek, M., and Kara, E.E. 2004. Rates of decomposition of plant residues and available nitrogen in soil, related to residue composition through simulation of carbon and nitrogen turnover. Soil Biology and Biochemistry. 36: 255-266.
11.Harper, S.H.T., and Lynch, J.M. 1981. The Chemical components and decomposition of wheat straw leaves, internodes and nodes. Journal of the Science of Food and Agriculture. 32: 1057-1062.
12.Hongmei, Z., Daniel, Q.T., Qianxin, L., Xianguo, L., and Guoping, W. 2012. Effects of fires on soil organic carbon pool and mineralization in a Northeastern China wetland. Geoderma. 189-190: 532-539.
13.Khalil, M.I., Hossain, M.B., and Schmidhalter, U. 2005. Carbon and nitrogen mineralization in different upland soils of the subtropics treated with organic materials. Soil Biology and Biochemistry. 37: 1507-1518.
14.Kitson, R.E., and Mellon, M.G. 1944. A spectrophotometric study of the molybdivanadophosphoric acid method for the determination of phosphorus. Industrial and Engineering Chemistry, Analytical Edition. 16: 379-383.
15.Liu, P.J., Huang, X.J., Han, O., Sun, O.J., and Zhou, Z.H. 2006. Differential responses of litter decomposition to increased soil nutrients and water between two contrasting grassland plant species of Inner Mongolia, China. Applied Soil Ecology. 34: 266-275.
16.Martens, D.A. 2000. Plant residue biochemistry regulates soil carbon cycling and carbon sequestration. Soil Biology and Biochemistry. 32: 361-369.
17.Nelson, D.W., and Sommers, L.P. 1982. Total carbon, organic carbon and organic matter. P 539-579. In: A.L. Page (Ed.), Methods of Soil Analysis. American Society of Agronomy, Madison, Wisconsin.
18.Nourbakhsh, F., and Sheikh-Hosseini, A.R. 2006. A kinetic approach to evaluate salinity effects on carbon mineralization in a plant residue amended soil. Journal of Zhejiang University Science B. 7: 10. 788-793.
19.Nourbakhsh, F. 2006. Fate of carbon and nitrogen from plant residue decomposition in a calcareous soil. Plant Soil and Environment. 52: 137-140.
20.Nourbakhsh, F. 2005. Study of kinetics of barley residue decomposition in soil under laboratory conditions. J. Res. Agric. Sci. 4: 1. 69-77.
21.Pascual, J.A., Hernandez, T., Garcia, C., and Ayuso, M. 1998. Carbon mineralization in an arid soil amended with organic wastes of varying degrees of stability. Communication in Soil Science and Plant Analysis. 29: 835-846.
22.Raiesi, F. 2006. Carbon and N mineralization as affected by soil cultivation and crop residue in a calcareous wetland ecosystem in Central Iran. Agriculture, Ecosystems and Environment. 112: 3-20.
23.Raiesi, F., and Aghababae, F. 2011. The Decomposability of Some Plant Residues and Their Subsequent Influence on Soil Microbial Respiration and Biomass and Enzyme Activity. Journal of Water and Soil. 25: 4. 873-863. (In Persian)
24.Rao, Y., and Xiang, B. 2009. Determination of total ash and acid-insoluble ash of Chinese herbal medicine Prunellae Spica by near infrared spectroscopy. Yakugaku zasshi J. Pharm. Soc. Japan. 129: 7. 881-886.
25.Rees, R.M., Bingham, I.J., Baddeley, J.A., and Watson, C.A. 2005. The role of plants and land management in sequestering soil carbon in temperate arable and grassland ecosystems. Geoderma. 128: 130-154.
26.Rietz, D.N., and Haynes, R.J. 2003. Effects of irrigation-induced salinity and sodicity on soil microbial activity. Soil Biology and Biochemistry. 35: 845-854.
27.Saviozzi, A., Vanni, G., and Cardelli, R. 2014. Carbon mineralization kinetics in soils under urban environment. Soil Ecology. 73: 64-69.
28.Setia, R., Marschner, P., Baldock, J., Chittleborough, D., and Verma, V. 2011. Relationships between carbon dioxide emission and soil properties in salt-affected landscapes. Soil Biology and Biochemistry. 43: 667-674.
29.Sparks, D.L., Page, A.L., Helmke, P.A., Loeppert, R.H., Soltanpour, P.N., Tabatabai, M.A., Johnston, C.T., and Sumner, M.E. 1996. Methods of soils analysis part-3 Chemical methods. Soil Science Society of America Book Ser. 5, Madison, Wisconsin, USA. 1390p.
30.Thomsen, I.K., Olesen, J.E., Schjønning, P., Jensen, B., and Christensen, B.T. 2001. Net mineralization of soil N and 15N-ryegrass residues in differently textured soils of similar mineralogical composition. Soil Biology and Biochemistry. 33: 277-285.
31.Tripathi, S., Kumari, S., Chakraborty, A., Gupta, A., Chakrabarti, K., and Bandyapadhyay, B.K. 2006. Microbial biomass and its activities in salt-affected coastal soils. Biology and Fertility of Soils. 42: 273-277.
32.Vahdat, E., Nourbakhsh, F., and Basiri, M. 2011. Lignin content of range plant residues controls N mineralization in soil. European Journal of Soil Biology. 47: 243-246.
33.Vaieretti, M.V., Pérez, H.N., and Gurvich, D.E. 2005. Decomposition dynamics and physicochemical leaf quality of abundant species in montane woodland in central Argentina. Plant and Soil. 21: 205-278.
34.Van Soest, P.J., Robertson, J.B., and Lewis, B.A. 1991. Methods for dietary fiber, neutral detergent fiber and non-starch polysaccharides in relation to animal nutrition. Journal of Dairy Science. 74: 3584-3597. | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 654 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 352 |
||
سامانه مدیریت نشریات علمی. طراحی و پیاده سازی از سیناوب