بخشی از مقاله
مقدمه
لجن فاضلاب با دارا بودن مواد آلی به عنوان منبعی کلان از عناصر میکرو و ماکرو به شمار میرود که بر خصوصیات فیزیکی - ظرفیت نگهداشت آب، نفوذپذیری خاک، تهویه و... - و شیمیایی - ماده آلی، pHخاک، هدایت الکتریکی، ظرفیت تبادل کاتیونی، افزایش غلظت عناصر سنگین و... - خاک و در نتیجه بر خصوصیات بیولوژیکی آن اثرگذار است. اظهار داشتند که استفاده از پساب و لجن های صنعتی و شهری به دلیل دارا بودن کربن و نیتروژن میتوانند اثرات مفیدی بر ویژگیهای فیزیکوشیمیایی و بیولوژیکی خاک داشته باشند.
بیان کردند که به منظور اطمینان از موثر بودن و بی خطر بودن فاضلابها به عنوان یک اصلاح کننده در خاک، کنترل و بررسی کیفیت شیمیای این مواد ضروری است و به همین منظور اثر این مواد را بر شاخصهای بیولوژیکی اندازهگیری میکنند. امروزه شاخصهای کیفی حساس خاک که اثر اینگونه مواد کاربردی در خاک را بازتاب میکنند، رو به گسترش است. سانگ و لی با ارزیابی جنبه های اقتصادی و زیست محیطی مصرف لجن فاضلاب بر خاک و گیاه گزارش نمودند، لجن فاضلاب باعث بهبود خصوصیات خاک مانند رطوبت، ماده آلی، تنفس، تخلخل و وزن مخصوص ظاهری می گردد، که از این رو بر خصو صیات بیولوژیکی خاک نیز اثرگذار است.
مواد و روشها
نمونه ی خاک از مزرعه دانشکده کشاورزی دانشگاه شهید چمران اهواز نمونهبرداری و پس از هوا خشک شدن از الک 2 میلیمتری گذرانده شد و برخی خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک شامل: بافت خاک به روش هیدورمتری - اسپارک، pHدر گل اشباع - اسپارک، EC در عصاره گل اشباع - اسپارک، نیتروژن کل به روش کجلدال - اسپارک، ماده آلی به روش اکسایش تر - اسپارک، فسفر قابل جذب به روش اولسن - اسپارک،کلسیم و منیزیم به روش تیتراسیون با ورسین اندازهگیری گردید. نمونه لجن فاضلاب نیز از تصفیه خانه غرب اهواز جمعآوری و پس از هوا خشک شدن و عبور دادن از الک میلیمتری برخی خصوصیات فیزیکی و شیمیایی آن اندازهگیری شد.
به منظور اعمال تیمار لجن فاضلاب خاک با دو سطح صفر و 50 تن در هکتار لجن فاضلاب مخلوط گردید. بدین ترتیب که پس از کوبیدن و عبور دادن لجن فاضلاب از الک 2 میلیمتری 6 هفته قبل از کشت ذرت به خاکها اضافه شد. سپس گلدانها در شرایط مناسب رطوبتی برای تجزیه اولیه فاضلاب و افزایش تأثیر آن در خاک قرار داده شدند. بعد از 6 هفته کود NPK به مقدار لازم به گلدان ها اضافه و بذر ذرت رقم سینگل کراس 704 به تعداد سه بذر در هر گلدان کاشته شد و پس از استقرار بوته به یک بوته تنک شد.
رطوبت خاک نیز در حد 70 درصد ظرفیت زراعی حفظ شد. 78 روز پس از کاشت، گیاهان برداشت شدند و خاک تازه گلدانها جهت انجام آزمایشات استفاده شد. تنفس میکروبی خاک به روش قبل از کاشت و بعد از برداشت، کربن توده زنده میکروبی به روش تدخین- استخراج و جمعیت میکروبی از روش تهیه سری رقت و شمارش تعداد کلونیهای قابل مشاهده اندازه گیری شدند. نتایج این پژوهش در قالب طرح کاملا تصادفی مورد ارزیابی قرار گرفت. تجزیه و تحلیل آماری دادهها شامل تجزیه واریانس و مقایسه میانگین به روش دانکن با استفاده از نرمافزار SPSS نسخه 17 انجام شد.
نتایج و بحث
اثر لجن فاضلاب و کشت ذرت بر تنفس میکروبی در شکل 1 نشان داده شده است. تنفس خاک بهترین شاخص برای سنجش فعالیت ریزجانداران تجزیه کننده مواد آلی میباشد. اثر لجن فاضلاب بر تنفس میکروبی خاک در سطح 0/001 معنیدار شد همچنین کشت ذرت نیز بر تنفس میکروبی خاک اثر معنی داری - p<0.001 - داشت. اما بین مقدار تنفس میکروبی خاک بدون لجن فاضلاب، قبل از کاشت و بعداز برداشت ذرت اختلاف معنیداری مشاهده نشد.نشان دادند که استفاده از لجن فاضلاب باعث افزایش میزان تنفس خاک میشود.
در بررسی تغییرات تنفس میکروبی در برابر افزایش عناصر سنگین در لجن، به این نتیجه رسیدند که غلظت پایین و در حد متعارف عناصر سنگین تأثیر منفی بر تنفس خاک نخواهد داشت و سبب افزایش تنفس میکروبی خاک میگردد. تفاوت میان دادهها که در نتایج مطالعات وجود دارد کاملا بستگی به خصوصیات خاک از جمله - مواد آلی، نسبت C/N، مقدار مواد غذایی و... - و خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک دارد. دمای خاک، مقدار رطوبت و مواد آلی خصوصیاتی هستند که بیشترین تأثیر را بر فعالیت، تراکم جمعیت و اکولوژی جانداران ریز خاک دارد.
به طور قابل توجه بافت خاک نیز میتواند به طور موثری بر تنفس خاک تأثیرگذار باشد. مثلا در بافتهای شنی یا رسی کاهش تنفس مشاهده شده است. اگرچه میکروبهای خاک در تنفس کل خاک سهم عمدهای دارند اما مطالعات اندکی در ارتباط بین تنفس خاک و فعالیت میکروبی وجود دارد. اثر لجن فاضلاب و کشت ذرت بر کربن توده زنده میکروبی در شکل 2 نشان داده شده است. اثر لجن فاضلاب بر کربن توده زنده میکروبی خاک در سطح 0/001 معنی دار شد و کشت ذرت نیز بر کربن توده زنده میکروبی خاک اثر معنی دار داشت اما بین مقدار کربن توده زنده میکروبی در تیمار بدون لجن قبل از کاشت و بعد از برداشت ذرت اختلاف معنی داری مشاهده نگردید.
زیست توده میکروبی برای تعیین سطح پاسخ میکروبی خاک نسبت به مدیریت، تغییرات زیست محیطی، بهم خوردگی محل و جمعیت خاک اندازهگیری میشود.نشان دادند افزایش لجن فاضلاب سبب افزایش معنی دار بیومس میکروبی و عملکرد گیاه ذرت نسبت به شاهد میگردد. ، نشان دادند که تنفس پایه، توده زنده میکروبی و فعالیت آنزیمی خاک ارتباط مثبتی با مقدار لجن داشتند و با افزایش مقدار لجن، این پارامترها در خاک افزایش یافتند.
اثر لجن فاضلاب و کشت ذرت بر کربن زیتوده خاک
اثر لجن فاضلاب و کشت ذرت بر جمعیت میکروبی در شکل 3 نشان داده شده است. اثر لجن فاضلاب بر جمعیت میکروبی خاک در سطح 0/001 معنیدار شد همچنین کشت ذرت نیز بر جمعیت میکروبی خاک اثر معنی داری - p<0.001 - داشت. اما بین مقدار جمعیت میکروبی خاک بدون لجن فاضلاب، قبل از کاشت و بعداز برداشت ذرت اختلاف معنیداری مشاهده نشد. کاربرد سطوح مختلف لجن را بر شاخص بیومس میکروبی خاک بررسی کردند و به این نتیجه رسیدند که افزایش سطح لجن باعث افزایش این شاخص شده است و دلیل آن را افزایش سطح کربن آلی دانستند.
