بخشی از مقاله
چکیده
باتوجه به اهمیت کاربرد کود هاي آلی در بخش کشاورزي تحقیق زیر به منظور بررسی معدنی شدن نیتروژن در کودهاي آلی در قالب طرح کاملا تصادفی در سه تکرار با آزمایش فاکتوریل در چهار تیمار کودي آلی - لجن فاضلاب، مرغی، گاوي، کاه وکلش گندم - و نیز دو سطح رطوبتی خاك 40 - کم - و 75 - زیاد - درصد ظرفیت زراعی به مدت 2 ماه مطالعه شد. نیترات حاصل از معدنی شدن نیتروژن کود هاي آلی بعد از 60 روز با روش اسپکتروفتومتري قرائت گردید. نتایج نشان داد کود مرغی با میانگین 308/4 میلیگرم در کیلوگرم نیترات بالاترین و کود کاه و کلش گندم با میانگین 25/3 میلیگرم در کیلوگرم کمترین میزان نیترات آزاد شده را دارا بود. همچنین اثرات متقابل کودهاي آلی و رطوبت نشان داد که وجود رطوبت بیشتر، سبب آزاد سازي بیشتر و معنیدار نیترات از کودهاي آلی شده بود.
واژههاي کلیدي: نیتروژن، معدنی شدن، لجن فاضلاب، کشاورزي پایدار
-1 مقدمه
تامین نیازهاي غذایی افراد جامعه وامنیت غذایی با توجه به رشد روز افزون جمعیت و پدیده انفجار جمعیتی، یکی از دغدغههاي اساسی در هر کشور میباشد و در این راستا کشاورزي پایدار براي تامین نیازهاي غذایی حال و آینده بشر مورد توجه خاص تمامی متخصصان کشاورزي از جمله علوم خاك بوده و محور عمده تحقیقات و بررسیها، ایجاد زمینهها و بسترهایی است که منجر به تولید کشاورزي پایدار میگردد - پراس ساد و پوور، . - 1997 سرعت معدنی شدن نیتروژن از منابع مختلف آلی در اراضی زراعی براي حفظ حاصلخیزي خاك قابل اغماض نیست. آگاهی از کمیت نیتروژن فراهم شده در دوره رشد گیاه در نتیجه فرآیند معدنی شدن مواد آلی خاك در بهبود کارایی کودهاي نیتروژنی و کاهش خطرات آلودگی منابع آبی و اتمسفر اهمیت فراوانی دارد - رینگولت و بچمیر . - 2002
معدنی شدن نیتروژن، یکی از مهمترین فرآیندهاي پیچیده چرخه نیتروژن در خاك است که در آن انواع مختلفی از میکروارگانیسمها ترکیبات متنوعی از مواد بستري - بقایاي محصول، بافتهاي مرده و کودهاي آلی - را در شرایط محیطی مختلف خاك - دما، رطوبت و تهویه - تجزیه کرده و آمونیم تولید میکنند - جیوما و همکاران، - 1989، سپس آمونیم از طریق نیتریفیکاسیون و فرآیندهاي بیولوژیک دیگر به نیترات تبدیل میشود و نیترات میتواند جذب گیاه و یا آبشویی شود و یا توسط فرآیند دنیترفیکاسیون به اتمسفر برگردد - شوکلا وهمکاران، . - 2000 در مطالعه معدنی شدن نیتروژن، مقدار نیتروژن معدنی رها شده بر اثر تجزیه مواد آلی تعیین میشود، که اطلاعات مفیدي را در مورد مقدار نیتروژن در دسترس گیاه فراهم میکند - کومار و گوبتا . - 2002 باتوجه به اهمیت کود هاي آلی در حاصلخیزي خاك و تامین عناصر غذایی، این تحقیق به منظور بررسی معدنی شدن نیترات در کودهاي آلی در یک دوره زمانی 60 روزه صورت گرفت.
-2 مواد و روشها
نمونههاي خاك از عمق 0 تا 30 سانتیمتري از مزرعه دانشگاه فردوسی تهیه و خصوصیات فیزکی و شیمیایی آن اندازه-گیري شد. سپس کودهاي آلی - لجن فاضلاب، مرغی، گاوي، کاه و کلش گندم - به طور یکنواخت به میزان 50 تن در هکتار به خاك اضافه گردید. پس از اندازهگیري ظرفیت زراعی خاك دو سطح رطوبتی 40 - کم - و 75 - زیاد - درصد ظرفیت زراعی به همه تیمارهاي کودي اعمال گردید و سپس تیمار ها در دماي 25 درجه سانتیگراد به مدت 60 روز در انکوباتور نگهداري شدند. این تحقیق در قالب طرح کاملا تصادفی با آرایش فاکتوریل در سه تکرار انجام شد.به منظور فراهمی اکسیژن مورد نیاز ریزجاندران خاك، درب ظروف هر روز به مدت چند دقیقه باز و بسته شد و رطوبت خاك به صورت هفتگی از طریق وزنی کنترل گردید.
سپس مقدار نیترات آن به روش اسید سالسیلیک قرائت گردید که در این روش 5 گرم نمونه خاك با 50 میلیلیتر از محلول 10 K2SO4 درصد به مدت یک ساعت شیک شد و بعد از عبور از کاغذ صافی،50 میکرولیتر از عصاره در ظروف 50 میلیلیتري ریخته و به ان 1 میلیلیتر اسید سالسیلیک 5 درصد 5 - گرم اسید ساسلیک در 95 میلیلیتر اسید سولفوریک غلیظ - اضافه شد. پس از مدت نیم ساعت به آن 10 میلیلیتر سود 4 نرمال اضافه، بعد از تشکیل رنگ زد، محلول براي قرائت آماده گردید. غلظت نیترات با دستگاه اسپکتروفتومتر در طول موج 410 نانومتر تعیین گردید - الف و نانی پریل . - 1995 سپس دادهها با استفاده از نرم افزار SAS 9.1 و مقایسه میانگین با آزمون دانکن در سطح 5 درصد مقایسه گردید.
-3 نتایج و بحث
خاك مورد مطالعه داراي کلاس بافتی لوم - 43 سیلت، 19 رس و 38 درصد شن - و pH برابر با 7/6 و EC معادل با 2/8 دسی زیمنس بر متر بود رطوبت حجمی خاك در حد ظرفیت زراعی 25 درصد و مقدار نیتروژن کل آن نیز 0/05 درصد بود. نتایج نشان داد که پس از دو ماه مقدار نیترات آزاد شده از کودهاي آلی اختلاف معنیداري با یکدیگر داشتند، به طوري که کود مرغی با میانگین 308/4 میلیگرم در کیلوگرم نیترات بالاترین و کاه وگلش گندم با میانگین 25/3 میلیگرم در کیلوگرم کمترین میزان نیترات را آزاد نموده بود - شکل . - 1 علت این امر نسبت کم کربن به نیتروژن در کود مرغی نسبت به بقیه کودها - گاوي و لجن فاضلاب - و مخصوصا کاه و کلش است.
همچنین مقدار نیتروژن نیز در تیمار کاه و کلش کمتر است در نتیجه نیترات کمتري در مقایسه با سایر کودها از آن آزاد شده است. بنابراین انتظار میرود که در کاه و کلش گندم میزان رها سازي نیترات کمتر از بقیه کودها باشد با توجه به شکل 1 روند آزاد شده نیترات از تیمارهاي مورد بررسی به صورت کودمرغی < کود گاوي < لجن فاضلاب < کاه و کلش گندم بعد از 60 روز بود. صدقیانی و سپهر - 1389 - نیز نتایج مشابهی در خصوص نیتروژن معدنی شده از کودهاي آلی گزارش نمودهاند.مقایسه اثرات هم زمان رطوبت با کود هاي آلی نشان داد که در همه تیمارها اختلاف معنیداري بین تیمارها در میزان نتیرات آزاد شده وجود داشت.
با توجه به شکل2 در بین تیمارهاي مورد بررسی، کود مرغی در رطوبت زیاد داراي بالاترین میزان نیترات 322/2 - میلیگرم در کیلوگرم - آزاده شده و کاه و گلش گندم کمترین میزان نیترات 11/5 - میلیگرم در کیلوگرم - آزاده شده پس از 60 روز بودند.همچنین با توجه به شکل 2 در همه تیمارهاي آلی، با کاهش رطوبت از 70 به 40 درصد ظرفیت زراعی، کاهش معنی-داري در مقدار نیترات معدنی شده مشاهده شد ولی این تغییرات در کودهاي مرغی، لجن فاضلاب و کود کاه و گلش گندم در حدود 27 تا 28 میلیگرم در کیلوگرم ولی در کود گاوي این اختلاف حدود 21 میلیگرم در کیلوگرم بود.
ولی روند کاهشی بصورت درصدي از رطوبت بیشتر به کمتر به ترتیب، 70 در کاه کلش، 20 در لجن فاضلاب، 13 درکود گاوي و 8 درصد در کود مرغی بود بنابراین تاثیر رطوبت در کاه وکلش بیشترین مقدار و در کود مرغی کمترین تاثیر داشت. در همه تیمارهاي مورد بررسی روند نیترات معدنی شده با تغییرات رطوبت همخوانی داشت و در همه تیمارهاي آلی، رطوبت بیشتر باعث افزایش آزاد شدن نیترات شده بود. تحقیقاتی که سودایی مشایی و همکارن - - 1386 بر روي معدنی شدن نیتروژن در کود هاي آلی انجام دادند نیز نشان داد که رطوبت باعث افزایش معدنی شدن نیتروژن میشود.
