مقایسه تأثیر بقایای باگاس نیشکر و کلش برنج بر برخی خصوصیات کیفی خاک ورتی‌سول سدیمی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری گروه علوم خاک دانشکده کشاورزی دانشگاه زنجان

2 دانشیار گروه علوم خاک دانشکده کشاورزی دانشگاه زنجان

3 مرکز ترسیب و مدیریت کربن، دانشگاه دولتی اوهایو ایالات متحده آمریکا

4 دانشکده علوم و مهندسی مواد، دانشگاه نیوسالت ولز،سیدنی، استرالیا

5 دانشکده مدیریت زمین، دانشگاه علمی کاربردی درسدن ، آلمان

10.22059/ijswr.2022.346462.669330

چکیده

پژوهش حاضر به بررسی و مقایسه تأثیر دو نوع بقایای گیاهی باگاس نیشکر (BG) و کلش برنج (RH) بر برخی ویژگی‌های شیمیایی و فعالیت‌های آنزیمی مرتبط با چرخه کربن و فسفر در یک خاک ورتی‌سول (شاهد، C) پرداخته است. آزمایش در چهار تکراردر قالب طرح فاکتوریل بر پایه طرح کاملاً تصادفی به‌صورت گلدانی در سال 1396 در گلخانه دانشگاه زنجان انجام شد. عوامل این آزمایش شامل نوع اصلاح‌کننده (BG و RH)، مقدار کاربرد (سه سطح با مقادیر وزنی %25/1=L1، %5/2=L2 و %5=L3) و زمان (چهار سطح دو (M2)، چهار (M4)، هشت (M8) و دوازده (M12) ماه) بودند. برخی ویژگی‌های شیمیایی و زیست‌شناختی پس از اعمال تیمارها اندازه‌گیری شد. نتایج نشان داد، مقادیر کربن آلی خاک، نسبت کربن به نیتروژن و فسفر قابل‌دسترس به‌صورت معنی‌دار (001/0>p) تحت تأثیر نوع اصلاح‌کننده، میزان کاربرد آن و مدت‌زمان خوابانیدن قرار گرفت. بیشترین و کمترین مقدار کربن آلی خاک در تیمارهای BGL3M2 و RHL1M12 اندازه‌گیری شد. کربن آلی و نیتروژن کل با افزایش سطح مصرف اصلاح‌کننده‌ها و گذشت زمان خوابانیدن مشابه یکدیگر به ‌ترتیب افزایشی و کاهشی بود. نیتروژن کل در تیمار RHL3M12 نسبت به تیمارهای RHL1M12 و RHL3M2 به‌ترتیب دارای 6/51 درصد افزایش و 5/8 درصد کاهش بودند (01/0 p<). فسفر قابل‌دسترس در تیمار BGL3M12 نسبت به تیمار BGL2M12 دارای افزایش معنی‌دار 5/21 درصدی بود. بیشترین مقدار فعالیت آنزیم فسفاتاز قلیایی و اسیدی مربوط به تیمارهای RHL3M12 (µg PNP g-1h-1 6/18) و BGL3M12 (µg PNP g-1h-1 1/7) بود. کمترین میزان فعالیت آنزیم‌های قلیایی و اسیدی نسبت به تیمار شاهد به‌ترتیب دارای افزایش معنی‌دار 9/87 و 2/42 درصدی بودند (01/0 p<). تیمارهای RHL3M12 (µg PNF g-1h-1 88/0) و BGL1M2 (µg PNF g-1h-1 37/0)، بیشترین و کمترین فعالیت آنزیم بتاگلوکوزیداز را نشان دادند. بیشترین و کمترین میزان کربن زیست‌توده میکروبی مربوط به تیمارهای (mg kg-1 5/71) RHL3M2 و (mg kg-1 28) BGL1M12 بود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Comparison of the effect of sugarcane bagasse and rice straw residues on some qualitative characteristics of a sodic vertisols

نویسندگان [English]

  • Firouzeh Nourmandipour 1
  • Mohammad Amir Delavar 2
  • Rattan Lal 3
  • Stephen Joseph 4
  • Christian Siewert 5
1 Ph.D. Student Department of Soil science, Faculty of Agriculture, University of Zanjan, Iran
2 Associate Professor Department of Soil science, Faculty of Agriculture, University of Zanjan
3 Carbon Management and Sequestration Center, The Ohio State University, USA
4 School of Material Science and Engineering, University of NSW, Sydney, Australia,
5 Faculty of Landscape Management, University of Applied Sciences Dresden, Germany
چکیده [English]

The present study investigated and compared the effects of two types of crop residues, sugarcane bagasse (BG) and rice straw (RH), on some soil chemical properties and enzymatic activities related to the carbon and phosphorus cycle in sodic vertisols (control, C). The pot experiment was conducted in four replications using the factorial investigation in complete randomized design in the greenhouse of Zanjan University in 2016. The factors of this experiment included the type of organic amendment (BG and RH), amount of application (three levels with weight values of L1=1.25%, L2=2.5% and L3=5%) and incubation time (four levels two (M2), four (M4), eight (M8) and twelve (M12) months). Some of the most important chemical and biological properties were measured after the treatments. The results showed that values of soil organic carbon (SOC), carbon to nitrogen ratio (C: N), and available phosphorus (AP) were significantly (p< 0.001) affected by the type of organic amendments, their application rate, and incubation time. The highest and lowest SOC values were measured in the BGL3M2 and RHL1M12 treatments, respectively. Changes in SOC and total nitrogen (TN) were similar, increasing the quantity levels of organic amendments and decreasing with incubation time. Total nitrogen in the RHL3M12 treatment compared to the RHL1M12 and RHL3M2 treatments increased by 51.6% and decreased by 8.5% (p<0.01). AP in BGL3M12 treatment compared to BGL2M12 treatment had a significant increase of 21.5%. The highest alkaline and acid phosphatase activity was related to RHL3M12 (18.6 µg PNP g-1h-1) and BGL3M12 (7.1 µg PNP g-1h-1) treatments, respectively. RHL3M12 and BGL1M2 treatments showed the highest and lowest beta-glucosidase activity, respectively, and showed a significant difference of 87.5% and 70.3% with the control treatment. The highest and lowest levels of microbial biomass carbon (MBC) were related to RHL3M2 (71.5 mg kg-1) and BGL1M12 (28 mg kg-1) treatments.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Sugarcane bagasse, &beta
  • -glucosidase, Phosphatase, Microbial biomass carbon, Rice husk