ن را بررسی کردند [79]. مطالعات انجام شده در این زمینه پیرامون افزودن بقایای آلی به خاک در محیط آزمایشگاه بوده است و خلایی در بررسیها منوط به انجام یک آزمایش در محیط طبیعی و اثر مقدار ریزش لاشبرگ بر پاسخ فرایند معدنی شدن نیتروژن به چرخههای خشک و مرطوب شدن خاک مشاهده شد که منجر به انجام این تحقیق شد.
1-5- فرضیات تحقیق
چرخههای خشک و مرطوب شدن نسبت به ثبات رطوبتی احتمالاً تاثیرات متفاوتی بر فرایندهای بیولوژیک خاک خواهند داشت.
شدت تاثیر تنشهای رطوبتی بر فرایندهای بیولوژیک میتواند متاثر از تاریخچه مدیریتی اراضی و نحوه استفاده از اراضی باشد.
در جنگلهای بلوط که توزیع بازگشت بقایای گیاهی نسبت به تنه اصلی توزیع ناهمگنی دارد، کربن آلی خاک نسبت به تنه بهطور ناهمگن توزیع شده و این توزیع ناهمگن احتمالاً منجر به پاسخهای متفاوت صفات بیولوژیک نسبت به تنش خشکی میگردد.
1-6- اهداف تحقیق
بررسی اثر چرخههای خشک و مرطوب شدن بر فرایندهای آمونیفیکاسیون، نیتریفیکاسیون، معدنی شدن خالص نیتروژن و آرجنین آمونیفیکاسیون در خاکهای جنگل بلوط طبیعی و تخریب شده.
تاثیر فاصله از تنه درخت (توزیع لاشبرگ بلوط) بر فرایندهای آمونیفیکاسیون، نیتریفیکاسیون، معدنی شدن خالص نیتروژن و آرجنین آمونیفیکاسیون تحت شرایط مختلف رطوبتی.
فصل دوم
مواد و روشها
این تحقیق شامل دو آزمایش میباشد. در آزمایش اول، تاثیر چرخههای خشک و مرطوب شدن بر فرایند معدنی شدن نیتروژن در خاکهای دو کاربری جنگل بلوط طبیعی و جنگل بلوط تخریب شده که افزون بر سه دهه تحت کشاورزی دیم قرار گرفته است، بررسی گردید. در آزمایش دوم، تاثیر چرخههای خشک و مرطوب شدن بر فرایند معدنی شدن نیتروژن در چهار خاک جنگل بلوط با توزیع مکانی متفاوت از تنهی درخت مطالعه شد.
2-1- منطقهی مورد مطالعه
شکل2-1- منطقهی مورد مطالعه بر روی نقشه
روستای دالورا واقع در استان چهار محال و بختیاری، شهرستان لردگان، منطقهی فلارد، شهر مالخلیفه میباشد. این روستا در موقعیت جغرافیایی 31 درجهی شمالی و 51 درجهی شرقی و در بین کوههای زاگرس مرکزی واقع شده است. کوههای مشرف به این روستا پوشیده از جنگلهای بلوط میباشد که در قسمتهای نزدیک به روستا تخریب شده است و سالهاست مورد کشاورزی دیم قرار میگیرد.
شکل2-2- تصاویر منطقه
در این منطقه متوسط حرارت سالانه 4/13 درجه سانتیگراد است و میانگین دمای شبانه روز در ژوئیه (تیر ماه) بیشترین و در ژانویه (دیماه) کمترین مقدار میباشد. همچنین مقدار بارش سالانه 266 میلیمتر گزارش شده است و بیشترین بارندگیها مربوط به ژانویه (دیماه) و کمترین مربوط به سپتامبر (شهریور ماه) است (شکل2-3).
شکل2-3- نمودار وضعیت آب و هوایی منطقه.
2-2- نمونهبرداری خاک
نمونهبرداری خاکها در شهریور ماه 1392 و از عمق 20-0 سانتیمتری خاک انجام گرفت و درون پاکتهای پلاستیکی به آزمایشگاه منتقل شد. جهت انجام آزمایش اول نمونههای خاک از دامنهی غربی کوههای شرق روستا و از جنگل بلوط طبیعی و زمین زراعی دیم ناشی از تخریب جنگل بلوط با مختصات جغرافیایی “50 ´19 °31 شمالی و “42 ´10 °51 شرقی برداشته شد. نمونههای آزمایش دوم نیز از خاکهای جنگلی دامنهی شرقی کوههای غرب روستا با مختصات جغرافیایی “13 ´19 °31 شمالی و “54 ´10 °51 شرقی برداشته شد. برای این منظور در زیر درخت به سمت بیرون سایهانداز، چهار نمونهی خاک با فواصل یک، دو، سه و چهار متری از تنه درخت نمونهبرداری انجام شد. نزدیکترین خاک به تنه درخت موقعیت1 و دورترین خاک از تنه، موقعیت4 نامگذاری شد و موقعیتهای 2 و 3 بین این دو موقعیت قرار گرفت.
2-3- خصوصیات کلی خاکها
در این آزمایش بافت خاکها پس از اکسیداسیون مواد آلی، به روش هیدرومتر تعیین شد [21]. هدایت الکتریکی خاکها (EC) با استفاده از دستگاه هدایت سنج الکتریکی و در عصاره اشباع اندازهگیری شد [21]. همچنینpH خاکها در گل اشباع اندازهگیری شد [21]. کربن آلی خاکها به روش اکسیداسیون تر در مجاورت اسید سولفوریک غلیظ و بیکرومات، و سپس تیتر با فرو سولفات نیم نرمال در حضور معرف ارتوفنانترولین تعیین شد [21]. درصد آهک از طریق خنثی کردن مواد با اسید کلریدریک و تیتراسیون اسید اضافی با سود اندازهگیری شد [21]. درصد رطوبت اشباع12 خاک به روش وزنی اندازهگیری شد [21].
2-4- آزمایشهای انکوباسیونی
2-4-1- آمادهسازی خاکها
خاکها به مدت سه روز و دور از تابش مستقیم خورشید و وزش باد، هوا خشک شده و سپس از الک 4میلیمتر عبور داده شدند.
2-4-2- تیمارهای رطوبتی
چهار تیمار رطوبتی که در این تحقیق به خاکها اعمال شدند شامل موارد زیر میباشند:
1- تیمار رطوبت ثابت 3/0 ظرفیت نگهداشت آب خاک
2- تیمار رطوبت ثابت5/0 ظرفیت نگهداشت آب خاک
3- تیمار نوسان رطوبتی 3/0-1/0 ظرفیت نگهداشت آب خاک
4- تیمار نوسان رطوبتی 5/0-1/0 ظرفیت نگهداشت آب خاک
2-4-3- طراحی آزمایش اول
در آزمایش اول هدف بررسی اثر تیمارهای رطوبتی تعریف شده بر فرایند معدنی شدن خالص نیتروژن، آمونیفیکاسیون، نیتریفیکاسیون و آرجینین آمونیفیکاسیون در دو خاک جنگل بلوط و جنگل بلوط تخریب شده که مورد کشت دیم گندم قرار گرفته است، بود. بنابراین در این آزمایش تفاوت بین تیمارهای رطوبتی و نیز اثر تفاوت کاربری بر پاسخ تیمارهای رطوبتی مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور، نمونه 100 گرمی از خاک جنگل بلوط بر روی نایلونهای پلاستیکی پهن شد و با آب فشان حاوی آب مقطر و بهطور یکنواخت، به رطوبت 5/0 ظرفیت نگهداشت آب خاک و نیز به رطوبت 3/0 ظرفیت نگهداشت آب خاک که بهصورت وزنی معادلسازی شده بود، رسانده شد. خاکها درون لیوانهایی که در کف آنها پارچهی پلی استر و نیز تعدادی سوراخ جهت تهویهی مناسب تعبیه شده بود، ریخته شد. همین مراحل برای خاکهای جنگل بلوط تخریب شده نیز انجام شد. بنابراین در این آزمایش، دو خاک از دو کاربری و چهار تیمار رطوبتی در سه تکرار مورد بررسی قرار گرفت. پیش از شروع دوره انکوباسیون لیوانهای حاوی خاک مرطوب شده توزین شده و وزن اولیهی پیش از شروع انکوباسیون بر روی آنها درج شد.
2-4-4- طراحی آزمایش دوم
برای انجام آزمایش دوم نیز چهار خاکی که با فواصل متفاوت از تنهی درخت بلوط نمونهبرداری شده بود بر روی نایلونهای پلاستیکی پهن شد و هر خاک بهطور جداگانه به رطوبتهای اولیه 3/0 و 5/0 ظرفیت نگهداشت آب خود رسانده شد. مراحل آماده سازی واحدهای آزمایشی در آزمایش دوم، همانند آزمایش اول انجام شد و وزن اولیهی پیش از شروع انکوباسیون بر روی آنها درج شد. بنابراین در آزمایش دوم چهار خاک تحت چهار تیمار رطوبتی و در سه تکرار مورد بررسی قرار گرفت.
2-4-5- دورهی انکوباسیون
خاکها به مدت 90 روز درون انکوباتور با دمای 25 درجهی سانتیگراد قرار گرفتند و در این مدت بهطور روزانه توزین میشدند. خاکهایی که تحت تیمارهای رطوبتی ثابت بودند با آبفشان حاوی آب مقطر به وزن اولیهی خود در زمان شروع انکوباسیون رسانده میشدند تا در رطوبت ثابت 3/0 یا 5/0 ظرفیت نگهداشت خود باقی بمانند. همچنین خاکهایی که تحت تیمارهای رطوبتی همراه با نوسان بودند، زمانی که به لحاظ وزنی به رطوبت 1/0 ظرفیت نگهداشت آب خود میرسیدند با آب مقطر به وزن اولیهی خود در زمان شروع انکوباسیون رسانده میشدند و این روند تا پایان دوره انکوباسیون، باعث قرار گرفتن خاکها در معرض چندین چرخه خشک و مرطوب شدن شد.
جدول2-1- تعداد چرخههای رطوبتی اعمال شده به خاکها
3/0-1/0 درصد ظرفیت نگهداشت
5/0-1/0 درصد ظرفیت نگهداشت
آزمایش اول
جنگل بلوط
14
6
جنگل بلوط تخریب شده
12
6
آزمایش دوم
موقعیت 1
9
5
موقعیت 2
11
6
موقعیت 3
12
6
موقعیت 4
12
6
2-5- اندازهگیریهای پس از دوره انکوباسیون
2-5-1- آرجینین آمونیفیکاسیون13
در این تحقیق آرجینین آمونیفیکاسیون توسط روش آلف و کلینر (1986) اندازه گیری شد[3] که بر اساس این روش پس از افزودن محلول 3 درصد آرجینین، خاکها به مدت 12 ساعت در دمای 25 درجه سانتیگراد قرار گرفتند و آمونیوم تولید شده توسط کلرید پتاسیم 2 نرمال عصارهگیری و توسط دستگاه تقطیر بخار14 آب اندازهگیری شد.
2-5-2- معدنی شدن خالص نیتروژن، آمونیفیکاسیون15 و نیتریفیکاسیون16
معدنی شدن نیتروژن فرایندی است که طی آن جمعیت میکروبی خاک، نیتروژن آلی را به نیتروژن معدنی که غالباً آمونیوم (NH4+) و نیترات (NO3-) است، تبدیل میکنند. پس از پایان دورهی انکوباسیون، عصاره گیری از خاکها توسط پتاسیم کلرید 5/2 نرمال انجام گرفت و نیتروژن معدنی شدهی کل و آمونیوم حاصل از فرایند آمونیفیکاسیون، توسط روش تقطیر بخار آب اندازهگیری شدند [21]؛ نیترات حاصل از فرایند نیتریفیکاسیون نیز از تفاضل نیتروژن معدنی شده کل و آمونیوم حاصل از فرایند آمونیفیکاسیون محاسبه شد.
2-6- آنالیزهای آماری
طرح مورد استفاده در آزمایش اول، طرح کاملاً تصادفی دارای آزمایش فاکتوریل با دو فاکتور رطوبت (4 سطح) و کاربری (2 سطح) و در آزمایش دوم طرح کاملاً تصادفی با آزمایش فاکتوریل، با دو فاکتور رطوبت (4 سطح) و فاصله خاک از تنه درخت (4 سطح) در 3 تکرار میباشد. در این تحقیق نمودارهای درختی تفاوت بین تیمارها، نمودار آنالیز فاکتورها و نمودارهای تحلیل تبعیضی تیمارها توسط SYSTAT 10، جداول همبستگی و جداول تجزیه واریانس توسطSAS 9.1 رسم شد. مقایسات میانگین تیمارها با آزمون حداقل اختلاف معنیدار (LSD) با سطح احتمال 95 درصد توسط Statistix 8 انجام شد. همچنین نمودارهای اثر متقابل بین تیمارهای اعمال شده و نمودارهای همبستگی توسط Excel 2010 رسم شد.
فصل سوم
نتایج و بحث
در این تحقیق اثر چرخههای خشک و مرطوب شدن بر برخی فرایندهای بیولوژیکی خاک در دو آزمایش جداگانه طی 90 روز انکوباسیون، مورد بررسی قرار گرفته است. در آزمایش اول اثر تیمارهای رطوبتی بر سرعت فرایندهای آرجینین آمونیفیکاسیون و مقادیر آمونیفیکاسیون، نیتریفیکاسیون و معدنی شدن خالص نیتروژن دو کاربری جنگل بلوط طبیعی و جنگل بلوط تخریب شده بررسی گردید و در آزمایش دوم، در چهار خاک جنگل بلوط با توزیع مکانی متفاوت نسبت به تنه درخت با فواصل یک متری از یکدیگر، مورد بررسی قرار گرفت. برای این منظور چهار وضعیت رطوبتی شامل دو تیمار سطح ثابت رطوبتی 5/0 و 3/0 ظرفیت نگهداشت آب خاک و دو تیمار نوسان خشک و مرطوب شدن 5/0-1/0 و 3/0-1/0 ظرفیت نگهداشت آب خاک به خاکها اعمال شد و محصول نهایی فرایندهای آرجینین آمونیفیکاسیون، آمونیفیکاسیون، نیتریفیکاسیون و معدنی شدن نیتروژن اندازهگیری شد.
3-1-آزمایش اول: اثر تیمارهای رطوبتی بر برخی فرایندهای بیولوژیک خاک در دو کاربری جنگل بلوط طبیعی و تخریب شده
3-1-1-خصوصیات عمومی خاکها
خاکهای مورد آزمایش در هر دو کاربری دارای بافت لوم سیلتی بودند. از ویژگیهای قابل توجه این خاکها وجود مقادیر بسیار زیاد آهک میباشد که pH خاکها را تحت تاثیر قرار داده است و آنها را در گروه خاکهای آهکی قرار میدهد. خاک نمونهبرداری شده از جنگل بلوط طبیعی نسبت به خاک جنگل بلوط تخریب شده دارای مقادیر بیشتری از کربن آلی، نیتروژن کل و نسبت کربن به نیتروژن میباشد (جدول3-1).
جدول3-1- برخی خصوصیات شیمیایی و فیزیکی خاکهای جنگل بلوط طبیعی و جنگل بلوط تخریب شده
جنگل بلوط طبیعی
جنگل بلوط تخریب شده
pH
6/8
6/8
EC (dS m-1)
65/0
66/0
آهک (g

مطلب مرتبط :   پایان نامه دربارهورزشکاران، ورزشکار نخبه
دسته‌ها: No category

دیدگاهتان را بنویسید