ارزیابی میزان فعالیت آنزیم‌های اوره‌آز و فسفاتاز قلیایی و تغییر بعضی خصوصیات شیمیایی در خاک تیمار شده با کمپوست و ورمی‌کمپوست تحت کشت ذرت

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری

2 دانشیار دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری

3 مربی دانشگاه علوم کشاورزی ومنابع طبیعی ساری

4 استادیار دانشگاه گیلان

چکیده

به منظور بررسی وضعیت برخی خصوصیات شیمیایی خاک و میزان فعالیت دو آنزیم اوره­آز و فسفاتاز قلیایی در اثر کاربرد کودهای آلی تحقیقی در سال 1387 به صورت اسپلیت پلات در قالب طرح بلوکهای کامل تصادفی در سه تکرار انجام شد. فاکتور اصلی تیمار کودی (T1= شاهد، T2= کود شیمیایی (سولفات پتاسیم، سوپر فسفات تریپل و اوره به ترتیب 100، 120، و 225 کیلوگرم در هکتار)، T3= کمپوست 20 تن در هکتار، T4= ورمی­کمپوست 20 تن در هکتار ، T5= کمپوست 40 تن در هکتار، T6= ورمی­کمپوست 40 تن در هکتار) و فاکتور فرعی سال کوددهی: یکسال کوددهی (سال 85)، دو سال کوددهی (سال 85 و 86)، سه سال کوددهی (سال 85 ، 86 و 87) بود. کود آلی و شیمیایی در زمان کاشت مصرف شدند و دو ماه پس از کاشت ذرت از عمق 20-0 سانتیمتری از سطح خاک نمونه­برداری صورت پذیرفت. پس از آماده­سازی نمونه­ها، میزان ماده آلی، نیتروژن کل، فسفر قابل جذب و فعالیت آنزیم­های اوره­آز و فسفاتاز قلیایی در خاک اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که با به کارگیری کمپوست زباله شهری و ورمی­کمپوست میزان فعالیت آنزیم اوره­آز و فسفاتاز قلیایی افزایش یافت و با افزایش مقدار مصرف، فعالیت آنزیم­ها تشدید یافت. بیشترین میزان فعالیت آنزیم فسفاتاز قلیایی و اوره­آز به ترتیب  در تیمار ورمی­کمپوست 40 تن در هکتار (2hr-1 -g-1. soil+mgN-NH300/114) و (mgPNP. g-1soil hr-167/3366) و کمترین میزان فعالیت در تیمار شاهد (2hr-1 -g-1. soil+mgN-NH379/35) و (mgPNP. g-1soil hr-1 90/1144) مشاهده گردید. با افزایش سطوح و دفعات مصرف کودهای آلی بر میزان ماده آلی، نیتروژن کل و فسفر قابل جذب افزوده شده، و بیشترین میزان آنها در تیمار 40 تن ورمی­کمپوست در هکتار که سه سال متوالی کود استفاده شده بود، مشاهده گردید. همچنین تفاوت معنی­داری بین سالهای کوددهی از نظر فعالیت آنزیمی و خصوصیات شیمیایی اندازه­گیری شده، مشاهده گردید، بیشترین فعالیت آنزیم ­ها و خصوصیات شیمیایی اندازه­گیری شده در تیمارهای کودی که سه سال مستمر کود بکاررفته شد، مشاهده گردید.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Evaluation of the Activities of Urease and Phosphatase Enzymes and Changes in Some Chemical Characteristics of Soil Amended with Compost and Vermicompost under Corn Cultivation

نویسندگان [English]

  • S. R. Ahmadpoor 1
  • M. A. Bahmanyar 2
  • Soroosh Salek-Gilani 3
  • A. Forghani 4
1 Former Graduate Student, Sari Agriculture Sciences and Natural Resources University Soil Science Department
2 Assaeiate Professor, Sari Agriculture Sciences and Natural Resources University Soil Science Department
3 Instruetor, Sari Agriculture Sciences and Natural Resources University Soil Science Department
4 Assistant. Professor, Gilan University Soil Science Department
چکیده [English]

To investigate the changes in some chemical characteristics of soil and the activities of urease and alkaline phosphatase, a randomized complete block design experiment  with three replications was conducted in 2008. The main factor was fertilizer treatments (T1= no fertilizer, T2= chemical fertilizer (potassium sulfate, triple super phosphate and urea at the rate of 100, 120, 225 kg.ha-1, respectively), T3 and T5 20 Mg.ha-1 compost and vermicompost, respectively, T4 and T6 , 40 Mg.ha-1 compost and vermicompost, respectively). The secondary factor was the number of years of fertilizer application i.e 2006, 2006+2007, and 2006-2008. Soil samples were taken from 0-20 cm depth at the end of 60th day of application. Organic and inorganic fertilizers were applied at seedling stage. After preparation of the soil samples, the amounts of organic matter, total nitrogen, available phosphorous, urease and alkaline phosphatase activities were determined. Results indicated that with the application of compost and vermicompost, the activities of urease and alkaline phosphatase increased and, with further increase in the amounts of organic fertilizers, the activities of the enzymes intensified. The maximum activities of urease and alkaline phosphatase enzymes was observed at, respectively, 40 Mg.ha-1 vermicompost treatment (114.00  mgN-NH3. g-1soil 2hr-1) and (33616.67 µgPNP. g-1 soil hr-1). The minimum activities of those two enzymes were recorded for the control treatment and equaled (35.79  mgN-NH3. g-1soil 2hr-1) and (1144.90 µgPNP. g-1 soil hr-1), respectively. Increasing the rate and the number of times of organic fertilizers application enhanced the amount of soil organic matter, total nitrogen, and available phosphorus, whose maxima were measured for the 40 Mg.ha-1 vermicompost treatment. Furthermore, there were signification differences among the number of years of fertilizer application in regard to enzyme activities and changes in chemical characteristics. The maximum enzyme activity and changes in soil chemical characteristics were observed in the treatment consisting of three continuous years of application.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Compost
  • Vermicompost
  • Urease
  • Alkaline phosphatase
  • Phosphorus
  • Total nitrogen

مراجع

  1. حجتی، س.، ف. نوربخش و ک. خاوازی. 1385. تأثیر لجن فاضلاب بر شاخص بیومس میکروبی خاک، فعالیت آنزیمی و عملکرد گیاه ذرت. مجله علوم خاک و آب. جلد 20، شماره 1.ص 93-84.
  2. ریگی، م. 1382. ارزیابی گلخانه­ای تأثیر سه نوع ورمی­کمپوست و نیتروژن بر رشد و ترکیب شیمیایی ذرت و برنج. پایان­نامه کارشناسی ارشد رشته خاکشناسی. دانشکده کشاورزی دانشگاه شیراز. 159 صفحه.
  3. زرین کفش، م. 1371. حاصلخیزی خاک و تولید. مؤسسه انتشارات دانشگاه تهران.
  4. طالب، ن. 1372. شناخت و بررسی فرآیندهای کمپوست. دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه تربیت مدرس. تهران.
  5. طالب، ن. 1372. بهینه سازی فرآیند تخمیر در کمپوست. پایان­نامه کارشناسی ارشد رشته مهندسی عمران مهندسی محیط زیست. دانشکده فنی و مهندسی دانشگاه تربیت مدرس تهران. 130 صفحه.
  6. علیخانی، ح. ع.، ثوابقی.، غ. ر. 1385. تولید ورمی­کمپوست برای کشاورزی پایدار. سازمان انتشارات جهاد دانشگاهی. 267 صفحه.
  7. عمرانی، ق.، 1363. دفن بهداشتی زباله. مؤسسه انتشارات دانشگاه تهران.
  8. فرقانی، الف. 1382. مطالعه تغییرات بیوشیمیایی و خصوصیات هومیک و فولویک اسید خاکهای مختلف تیمار شده با مواد آلی مختلف. هشتمین کنگره علوم خاک ایران، ص 15. رشت 12-9 شهریور.
  9. نوربخش، ف.، ش. حاج رسولیها و گ. امتیازی. 1380. تأثیر برخی از ویژگیهای خاک بر فعالیت آنزیم اوره­آز در شماری از خاکهای استان اصفهان. علوم و فنون کشاورزی و منابع طبیعی. 5 (3): 95-106.
  10. Atiyeh, R. M., Arancon, N., Edwards, C. A., Metzger, J. D. 2000. Influence of earthworm-processed organic wastes on plant growth. Bioresource Technology. J. 84: 7-14.
  11. Baldoni, g., 1996. The influence of compost and sewage sludge on agriculture crops In: De Bertoldi et al. (Edits). The Science of Composting. Blackie Press, London. Pp: 430-438.
  12. Dominguez, J., Edvards C. A. and Suber, S. 1997. Effects of sewage sludge application method on corn production. Commun. Soil Scince. Plant Anal. J. 23: 1705-1715.
  13. Eghball, B., 2002. Soil properties as influenced by phosphorus and nitrogen-based manure and compost application: Corn production and soil phosphorus. Soil Science. J. 63 : 895-901.
  14. Frankenberger, Jr., W. T. and Dick, W. A . 1993. Relationships between enzyme activities and microbial growth and activity indices in soil. Soil Science Society of America J. 47: 945-951.
  15. Gigliotti, G., D. Businelli, P. L. Giusquiani. 1996. Trace metals uptake and distribution in corn plants grown on a 6-year urban waste compost amended soil. Agriculture, Ecosystems and Environment. J. 58 : 199-206.
  16. Halemejko, G. Z., and Chrost, J. 1984. The roles of phosphatases  in phosphorus mineralization during decomposition of lake phytoplankton blooms. Hydrobiology. J. 101: 489-502.
  17. Harrison, A. F. 1987. Soil Organic Phosphorus. C.A.B. International United Kingdom. 257.
  18. Hoitiink, H. A. J., Rose, M and Zondag R. L. 1994. Properties of material available for formulation of high-quality container media. The Ohio State University, Extension Research Bulletin, Ornamental Plants, SC 154. Columbus, OH.
  19. Julius, B., Cohen, T. 1910. Practical organic chemistry, Kjeldal method to measure nitrogen. 315-318.
  20. Kale, R. D., Malesh, B. C., Bano, K and Bagyarai, D. J. 1992. Influence of vermicompost application on the available macronutrients and selected microbial populations in a paddy field. Soil Biological & Biochemistry. J. 24(12): 1317-1320.
  21. Leifeld, J., Siebert, S., Kogel-Knabner, 2002. Changes in the chemical composition of soil organic matter after application of compost. European journal of Soil Science. J. 53 (2): 299-311.
  22. Liang, Y., Yang, Y., Yang, , Shen, Q., Zhou, J., and Yang, L. 2003. Soil enzymatic activity and growth rice and barley as influenced by organic manure in an anthropogenic soil. Geoderma. J. 115: 149-160.
  23. Mamo, M., Rosen, C. G and Halbach, T. R. 1999. Nitrogen availability and leaching form soil amended with municipal solid wast compost. Journal of Environment. J. 28(4): 1074-1082.
  24. Mathan, K. K. 2000. Impact of biological wastes on soil physical properties and yield of maize and finger millet. Madras Agriculture Journal. J. 87(10-12): 618-620.
  25. Masciandro, G. 1997. Soil agro-ecological management: fertilizing and vermicompost treatments. Bioresource Technology. J. 59 (2/3): 199-206.
  26. Nannipieri, P., Segui, , and Fusi, P. 1996. Humus and enzyme activity. P 293-327, In: Piccolo, A. (ed.), Humic substances in terrestrial ecosystems. Elsevier, Amesterdam.
  27. Nelson, D. W., and Sommers, L. P. 1982. Total carbon, organic carbon. American Society Agronomy, Madison, WI, 539-579.
  28. Olsen, S. R., Cole, C. V., Watenabe, F. S., and Dean, L. A1954. Estimation of available phosphorus in soil by extraction with sodium bicarbonate. S. Department of Agriculture Cirs. 939. USA.
  29. Robin, A., Szmidt, R. A. K and Dickson, W. Use of compost in agriculture, Frequently Asked Questions (FAQs). Remade Scotland. PP: 324-336.
  30. Ros, M., Hernandez, M. T and Garcia, C. 2003. Soil microbial activity after restoration of a semiarid soil by organic amendments. Soil Biology & Biochemistry. J. 35: 463-469.
  31. Saha, S., Mina, B. L., Gopinath, K. A., Kundu, S and Gupta, H. S. 2008. Relative changes in phosphatase activities as influenced by source and application rate of organic composts in field crops. Bioresource Technology. J. 99: 1750-1757. 
  32. Senesi, N., Brunetti, G and Plaza, C. 2005. Quality of organic amendment and effects on Soil organic matter, with special emphasis on humic substances: a review of general aspects and most recent findings of the Bari In: Yang, J. E., Sa, T. M., Kim, J. J. (Eds.), Application of the Emerging Soil Researches to the Conservation of Agricultural Ecosystems. Korean Society of Soil Science and Fertilizer, Korean Society of Agriculture and Environment, Rural Development Administration Seoul, Korea. Pp: 95-129.
  33. Subler, S., Edward, C. A and Metzger, J. D. 1998. Comparing vermicompost and compost. Biocycle. J. 39: 63-68.
  34. Tabatabai, M. A. 1982. Soil enzymes. PP. 539-579. IN: A. C. page (Ed.). Methods of soil analysis.Part 2. Am. Soc. Agron., Madison, WI, USA.
  35. Tabatabai, M. A. 2003. Enzymes: past, present and future. Second international conference on enzyme in the environment: Activity, Ecology and Application. Prague, Czech Republic. 14-17.
  36. Tabatabai, M. A., and Bremner, J. M. 1969. Use of p-nitrophenylphosphate for assay of soil phosphatase activity. Soil Biology and Biochemistry. J. 1: 301-307.
  37. Tejada, M., Gonzales, J. L., Garcia-martinez, A. M and Parrado, J. 2007. Application of a green manure and composted with bett vinasse on soil restoration: Effects on soil properties. Bioresource Technology. J. 3: 212-220.
پژوهش های خاک
دوره 25، شماره 2
شهریور 1390
صفحه 113-123

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار