1/40 OC +13/0Am=
در این معادله OC کربن آلی بر حسب g kg-1 و Am آمونیفیکاسیون بر حسب mg NH4+ kg-1 میباشد.
کربن آلی منبع اصلی کربن در خاک است که منبع غذایی و انرژی موجودات زنده خاک میباشد. افزایش در توده زنده میکروبی و فعالیت موجودات زنده خاک در اثر افزایش کربن آلی خاک گزارش شده است [15].
نیتروژن کل نیز همانند کربن آلی با آرجینین آمونیفیکاسیون (**99/0r=) و آمونیفیکاسیون (**92/0r=) همبستگی معنیدار داشت و با نیتریفیکاسیون و معدنی شدن نیتروژن همبستگی معنیدار نشان نداد. نیتروژن کل نمونه خاکهای مورد مطالعه در محدوده g kg-1 9/4 تا 3/1 قرار دارد. معادله به دست آمده بین نیتروژن کل و فرایند آرجینین آمونیفیکاسیون بهصورت زیر است:
(3-4) 78/6 NT +4/17AA =
در این معادله NT نیتروژن کل بر حسب g kg-1 و AA سرعت فرایند آرجینین آمونیفیکاسیون بر حسب mg NH4+ kg-1 hr-1 میباشد. رابطه بهدست آمده بین کربن آلی و آمونیفیکاسیون بهصورت زیر است:
(3-5) 6/37 NT +49/3Am=
در این معادله NT نیتروژن کل بر حسب g kg-1 و Am آمونیفیکاسیون بر حسب mg NH4+ kg-1 میباشد. فرایند آمونیفیکاسیون تبدیل نیتروژن از شکل آلی به معدنی، توسط آمونیفیکاتورهای خاک میباشد. منبع غذایی و انرژی موجودات زنده خاک بهخصوص آمونیفیکاتورها نیتروژن میباشد و تا حدودی قابل پیش بینی بود که آرجینین آمونیفیکاسیون و آمونیفیکاسیون با مقدار نیتروژن کل خاک همبستگی قوی نشان دهد.
بین نسبت کربن به نیتروژن خاک با آرجینین آمونیفیکاسیون (*89/0r=) و آمونیفیکاسیون (*90/0r=) همبستگی معنیدار مشاهده شد و بین نسبت کربن به نیتروژن خاک با نیتریفیکاسیون و معدنی شدن نیتروژن همبستگی معنیدار مشاهده نشد. اصولاً با افزایش نسبت کربن به نیتروژن مقدار معدنی شدن نیتروژن کاهش یابد. در حالیکه در این تحقیق همبستگی مثبت بین آمونیفیکاسیون و آمونیفیکاسیون آرجینین با نسبت کربن به نیتروژن مشاهده شد. بهنظر میرسد عدم محدودیت مقدار نیتروژن در خاکهای مورد مطالعه برای موجودات زنده، فرایندهای مذکور را وابسته به مقدار کربن کرده است و با افزایش مقدار کربن و در نتیجه افزایش نسبت کربن به نیتروژن این فرایندها همبستگی مثبت قوی با نسبت کربن به نیتروژن نشان دادهاند.
کربنات کلسیم معادل با آرجینین آمونیفیکاسیون (**92/0r= -) و معدنی شدن نیتروژن (*89/0r= -) همبستگی منفی نشان داد و با آمونیفیکاسیون و نیتریفیکاسیون همبستگی معنیدار نداشت. رابطه بهدست آمده بین آرجینین آمونیفیکاسیون و کربنات کلسیم معادل بهصورت زیر است:
(3-6) 166 CCE +32/0-AA=
در این معادله CCE کربنات کلسیم معادل بر حسب g kg-1 و AA سرعت فرایند آرجینین آمونیفیکاسیون بر حسب mg NH4+ kg-1 hr-1 میباشد. با توجه به وجود همبستگی منفی بین مقدار کربنات کلسیم معادل خاک و فرایندهای آرجینین آمونیفیکاسیون و معدنی شدن نیتروژن اثر بازدارندگی آهک بر فرایندهای مذکور مشاهده میشود. تاثیر منفی آهک بر این فرایندها را میتوان اینگونه توجیه کرد که با افزایش آهک بخشی از خاک اشغال میشود. آهک اساساً توان برهمکنش با ذخایر بیولوژیک خاک را ندارد و کاهش فعالیتهای میکروبی را باعث میشود. پیش از این تاثیر منفی مقدار آهک بر فرایند آمونیفیکاسیون گزارش شده است [74].
بین اجزا معدنی تشکیل دهنده خاک و فرایندهای اندازهگیری شده همبستگی معنیدار مشاهده نشد. نیتروژن عمدتاً تحت کنترل بخش آلی خاک میباشد و توزیع اندازه ذرات خاک نقش مستقیم در تعیین ذخایر آن ندارند. لذا عدم وجود ارتباط معنیدار بین اجزاء ذرات معدنی خاک و ذخایر نیتروژن آلی خاک تا حدودی قابل پیشبینی بود.
ظرفیت نگهداشت آب خاک با آرجینین آمونیفیکاسیون (**97/0r=) و آمونیفیکاسیون (*90/0r=) همبستگی معنیدار نشان داد، در حالیکه با فرایندهای نیتریفیکاسیون و معدنی شدن نیتروژن همبستگی معنیدار نداشت. رابطه بهدست آمده بین آرجینین آمونیفیکاسیون و ظرفیت نگهداشت آب خاک بهصورت زیر است:
(3-7) 8/45 WHC -29/2AA =
در این معادله WHC ظرفیت نگهداشت آب خاک بر حسب درصد و AA سرعت فرایند آرجینین آمونیفیکاسیون بر حسب mg NH4+ kg-1 hr-1 میباشد.
جدول3-15- ضرایب همبستگی فرایندهای اندازهگیری شده با برخی خصوصیات خاکها
OC
NT
C:N
CCE
شن
سیلت
رس
WHC
آرجینین آمونیفیکاسیون
**99/0
**99/0
*89/0
**92/0-
70/0
45/0-
25/0-
**97/0
آمونیفیکاسیون
**93/0
**92/0
*90/0
73/0-
57/0
26/0-
46/0-
*90/0
نیتریفیکاسیون
41/0
45/0
05/0
73/0-
19/0
25/0-
24/0
40/0
معدنی شدن نیتروژن
65/0
69/0
32/0
*89/0-
34/0
3/0-
08/0
66/0
*و** بهترتیب سطوح معنیداری در 5درصد و 1درصد میباشد.
3-4- رگرسیون چند متغیره
با توجه به نتایج همبستگی ساده مشخص شد که فرایندهای مربوط به معدنی شدن نیتروژن با برخی از پارامترهای اندازهگیری شده خاک همبستگی دارد. لذا جهت پیشبینی بهترین مدل برای تخمین فرایندهای اندازهگیری شده، رگرسیون چند متغیره گام به گام انجام شد، تا سهم هر یک از پارامترها در توجیه تغییرات مدل مشخص شود.
3-4-1- رگرسیون چند متغیره بین آرجینین آمونیفیکاسیون و پارامترهای اندازهگیری شده
نتایج رگرسیون چند متغیره به روش گزینش گام به گام برای فرایند آرجینین آمونیفیکاسیون در جدول 3-16 نشان داده شده است. همانطور که ملاحظه میشود، تنها کربن آلی وارد مدل شده است. با ورود این پارامتر به مدل، ضریب تبیین ***78/0 شده است. بنابراین کربن آلی 78 درصد تغییرات مدل را به خود اختصاص داده است و قسمت اعظم تغییرات این مدل با کربن آلی توجیه میشود. به نظر میرسد کربن آلی با ضریب مثبت، تاثیر معنیدار مثبت بر فرایند آرجینین آمونیفیکاسیون میگذارد. زیاد بودن مقدار کربن آلی در خاک بهعنوان منبع اصلی ماده و انرژی برای موجودات زنده خاک، سبب افزایش جمعیت آنها میشود و با در اختیار قرار دادن یک منبع سهل الوصول انرژی (آمینواسید آرجینین) فعالیت آمونیفیکاتورها افزایش یافته و در نتیجه محصول نهایی این فرایند که آمونیوم میباشد، افزایش مییابد. مدل بهدست آمده بهصورت زیر میباشد:
***78/0 = 2 R , 1/0، 09/0، 07/0، 05/0، 03/0 P= OC 66/0+ 20/6 AA =
جدول3-16- نتایج رگرسیون چند متغیره بین آرجینین آمونیفیکاسیون و پارامترهای اندازهگیری شده
پارامتر
ضریب اجزاء معادله
ضریب تبیین
کربن آلی (OC)
66/0
***78/0
*** نشان دهنده معنی دار شدن در سطح 001/0 است.
3-4-2- رگرسیون چند متغیره بین آمونیفیکاسیون و پارامترهای اندازهگیری شده
با انجام گزینش گام به گام برای فرایند آمونیفیکاسیون، هیچ یک از پارامترهای اندازهگیری شده وارد مدل نشدند و هیچ گونه معنیداری مشاهده نشد.
3-4-3- رگرسیون چند متغیره بین نیتریفیکاسیون و پارامترهای اندازهگیری شده
از بین پارامترهای اندازهگیری شده، کربنات کلسیم معادل و نسبت کربن به نیتروژن وارد مدل شدند ولی پس از ورود هر یک از این پارامترها به مدل، ضریب تبیین معنی دار نشده و مدلی برای گزارش مشاهده نشد.
3-4-4- رگرسیون چند متغیره بین معدنی شدن خالص نیتروژن و پارامترهای اندازهگیری شده
با انجام گزینش گام به گام برای فرایند معدنی شدن خالص نیتروژن، هیچ یک از پارامترهای اندازهگیری شده وارد مدل نشده و هیچ گونه معنی داری مشاهده نشد و در نتیجه مدلی بین معدنی شدن خالص نیتروژن و پارامترهای اندازهگیری شده ارائه نشد.
فصل چهارم
نتیجهگیری کلی و پیشنهادها
4-1- نتیجهگیری کلی
4-1-1-آزمایش اول
تغییر کاربری از جنگل بلوط طبیعی به جنگل بلوط تخریب شده و کشاورزی دیم، بر فرایندهای بیولوژیک مربوط به معدنی شدن نیتروژن مانند آرجینین آمونیفیکاسیون، آمونیفیکاسیون، نیتریفیکاسیون و معدنی شدن خالص نیتروژن تأثیر داشت. این اثرگذاری بر فرایندهای آمونیفیکاسیون، نیتریفیکاسیون و معدنی شدن خالص نیتروژن شدید بود و بر فرایند آرجینین آمونیفیکاسیون تأثیر کمتری داشت. چرخههای خشک و مرطوب شدن خاک نسبت به تیمارهای رطوبت ثابت، اثر متفاوتی بر فرایندهای بیولوژیک معدنی شدن نیتروژن داشتند و فرایندها با چرخههای خشک و مرطوب شدن 5/0-1/0 ظرفیت نگهداشت آب خاک افزایش نشان دادند، در حالی که چرخههای خشک و مرطوب شدن 3/0-1/0 ظرفیت نگهداشت آب خاک باعث تنش برای انجام این فرایندها شدند.
4-1-2-آزمایش دوم
توزیع لاشبرگ در جنگل بلوط (در این تحقیق توزیع بر اساس فاصله از تنه درخت) بر فرایندهای بیولوژیک معدنی شدن نیتروژن اثرگذار بود و در خاک نزدیکترین موقعیت به تنه درخت که بیشترین مقدار لاشبرگ را در بر داشت، این فرایندها بیشترین مقدار را نشان دادند و کاهش لاشبرگ، کاهش در این فرایندها را در پی داشت. در خاکهای جنگل بلوط، چرخههای خشک و مرطوب شدن خاک نسبت به تیمارهای رطوبت ثابت، اثر متفاوتی بر فرایندهای بیولوژیک معدنی شدن نیتروژن داشتند. چرخههای خشک و مرطوب شدن 5/0-1/0 ظرفیت نگهداشت آب خاک باعث افزایش فرایندهای بیولوژیک معدنی شدن نیتروژن شدند در حالیکه چرخههای خشک و مرطوب شدن 3/0-1/0 ظرفیت نگهداشت آب خاک کاهش این فرایندها را باعث شدند و به عنوان یک استرس رطوبتی عمل کردند.
4-2- پیشنهادها
باتوجه به یافتههای این تحقیق پیشنهاد میگردد:
1- با توجه به اینکه در این تحقیق اثر رطوبت بر تبدیل نیتروژن آلی به نیتروژن معدنی (معدنی شدن نیتروژن) که شکل غالب نیتروژن قابل جذب گیاه است، مورد بررسی قرار گرفته است، از یافتههای این تحقیق میتوان در مدلسازی تاثیر رطوبت بر رشد گیاه استفاده کرد.
2- اثر تیمارهایی چون نوسان 5/0-1/0 ظرفیت نگهداشت آب خاک که تاثیر شدیدی بر فرایندهای میکروبی چرخه نیتروژن داشتهاند، بر سایر فرایندهای مهم بیولوژیک خاک بررسی گردد.
3- اثر تیمارهای رطوبتی فوق بر فعالیتهای آنزیمی چرخه نیتروژن و سایر چرخههای عناصر غذایی بررسی گردد.
4- الگوی جمعیت میکروبی خاک با استفاده از تکنیکهای مولکولی مانند PLFA یا روشهای بر پایه بررسی DNA واکاوی شده و ارتباط فرایندهای تاثیرپذیر با جانداران تاثیرپذیر مشخص گردد.
منابع
[1] Adamu, G. K. and A. K. Aliyu. 2012. Determination of the influence of texture and organic matter on soil water holding capacity in and around Tomas Irrigation Scheme, Dambatta Local Government Kano State. Res. J. Environ. Earth Sci. 4: 1038-1044.
[2] Agarwal, A. S., B. R. Singh and Y. Kanehiro. 1971. Soil nitrogen and carbon mineralization as affected by drying-rewetting cycles. Soil Sci. Soc. Am. J. 35: 96-100.
[3] Alef, K. and D. Kleiner. 1986. Arginine ammonification, a simple method to estimate microbial activity potentials in soil. Soil Biol. Biochem. 18: 233-235.

مطلب مرتبط :   پایان نامه درموردجامعه آماری، انعطاف پذیری، روش نمونهگیری
دسته‌ها: No category

دیدگاهتان را بنویسید