بخشی از مقاله
مقدمه
خاک یکی از منابع طبیعی است که برای تامین آینده بشر، مدیریت و بهرهبرداری از آن باید بهصورت پایدار انجام گیرد. ساختمان خاک، در مدیریت پایدار آن نقش اساسی دارد و میتواند با اصطلاحات اندازه، شکل و پایداری تعریف شود. اندازه، پایداری خاکدانهها و خلل و فرج بین آنها، حرکت و نگهداشت آب، تهویه، فرسایش، فعالیت زیستی و رشد گیاهان را تحت تاثیر قرار میدهد. یکی از روشهای غیرمستقیم ارزیابی ساختمان خاک که از پر کاربردترین روشهای معمول نیز به حساب میآید، تعیین توزیع اندازه خاکدانهها و شاخص پایداری آنها است.
عوامل زیستی شامل ریشه گیاهان، میکروبهای خاک و فون خاک بر تشکیل و پایداری خاکدانه موثرند. بقایای گندم یکی از مواد آلی است که به خاک افزوده میشود. کلش عمدتا توسط قارچهای پودهدوست تجزیه میشود و پس از کاربرد آن، مکانهایی با فعالیت زیستی زیاد در خاک ایجاد میگردد باکتریها، هیفها، قارچهای مایکوریز آربوسکولاری و قارچهای saprophytic ، به صورت زنده یا مرده، میکروبهای اصلی در خاکدانهسازی به شمار میروند - تیسدال و اودز،. - 1982 امروزه علاقه به کاربرد ریزجانداران تولیدکننده پلیساکارید و تجزیهکننده مواد آلی جهت بهبود ساختمان خاک در کشاورزی افزایش یافته است، اما مطالعات بسیار محدودی در زمینه کاربرد همزمان مواد آلی و ریزجانداران تجزیهکننده و بررسی اثر آنها بر خصوصیات فیزیکی خاک صورت گرفته است.
با توجه به اهمیت تجزیه مواد آلی توسط ریزجانداران در کوتاه مدت و نقش این فرآیند در بهبود ساختمان خاک، مطالعه حاضر اثر کاربرد همزمان میکروبهای تجزیهکننده - یک قارچ و یک باکتری - و کلش خرد شده به عنوان ماده آلی، در دو سطح 0/5 و 1 درصد، را بر خصوصیات فیزیکی خاک، در دورههای کوتاهمدت یک ماهه و دو ماهه مورد بررسی قرار داده است. هدف این تحقیق مطالعه اثرات اصلی و متقابل تلقیح همزمان باکتری bacillus و قارچ Trichoderma بر تجزیه کلش و توزیع اندازه خاکدانهها و بررسی نحوه اثرگذاری طول دوره کوتاه مدت خوابانیدن، بر تغییرات توزیع اندازه خاکدانه هاست.
مواد و روشها
خاک مورد نیاز به صورت نمونه مرکب از لایه سطحی - عمق 0-20 سانتیمتر - اراضی مزرعهی پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران، دراوایل آبانماه 1389 پس از برداشت محصول تهیه شد. نمونه خاک پس از هوا خشک شدن، به منظور آزمایش خوابانیدن گلدانی از الک 4 میلیمتری عبور داده شد. کلش پس از انتقال به آزمایشگاه و هوا خشکشدن، توسط دستگاه خردکن در اندازه 2-4 سانتیمتر خرد شدند و دو سطح 0/5 و 1 درصد - معادل 15 و 30 تن بقایا در هکتار - در تیمارها استفاده شد.
به دلیل تواناییهای قارچ Trichoderma در تجزیه بقایای آلی و رشد سریع، ترکیبی از دو سویه Trichoderma harzianum و Trichoderma reesei ، و با توجه به نتایج آزمایشهای توانایی تجزیه کلش، یک جدایه bacillus ناشناخته به عنوان سویه برتر انتخاب گردید. جهت تهیه زادمایه تلقیح باکتریایی از محیط کشت نوترینت براث استفاده شد. جمعیت باکتری پس از 12 ساعت، به روش کدورتسنجی اندازهگیری و به غلظت 2/11 × 108 کلنی در هر میلیلیتر زادمایه - تیوب 7 مکفارلند - رسانیده شد. جهت تهیه زادمایه تلقیح قارچی، سوسپانسیون اسپوری از دو سویه Trichoderma harzianum و reesei تهیه و تعداد اسپورها نیز به 2/11 × 108 رسانیده شد؛ مقدار یک درصد از سوسپانسیون به محیط پوتیتو دکستروز افزوده شد و به مدت 24 ساعت گرماگذاری شدند تا دانههای سفید رنگ قارچی در محیط پدیدار شود.
برای این تحقیق از گلدانهای 1/5 کیلوگرمی استفاده شد. در هر مرحله مایه تلقیحهای آماده شده در اولین فرصت به مقدار 20 درصد به طور مستقیم به مواد آلی، و در مورد تیمارهای بدون مواد آلی با خاک، تلقیح شدند. به منظور یکسان نمودن نسبت کربن به نیتروژن مواد آلی و رساندن آن به حدود 30، از نیترات آمونیوم استفاده شد. گلدانها طی دوره خوابانیدن، در گلخانه در دمای 25-35 درجه سانتیگراد نگهداری، و میزان رطوبت آنها طی دوره آزمایش، بین 50-70 درصد ظرفیت زراعی نگه داشته شد.
توزیع اندازه خاکدانهها، با استفاده از الک خشک - روش کول، - 1939 صورت گرفت. بدین منظور بخشی از نمونه های هوا خشک از الک 8 میلی متری عبور داده شد. کلیه محتویات زیر این الک به سری الکهای 4، 2، 1 ،0/5، و 0/25 میلیمتر منتقل و سپس بر روی دستگاه الک خشک1 قرار داده شدند. خاکها با دوره نوسان 5، به مدت 30 ثانیه در دستگاه الک خشک مدل OCTAGON 200 الک شدند. خاکدانههای باقیمانده روی هر یک از الک ها به دقت جمعآوری و توزین شدند. درصد توزیع اندازه خاکدانهها با فرمول زیر محاسبه گردید. در این فرمول درصد: ASD درصد توزیع اندازه خاکدانهها، : Wi وزن خاکدانهها در اندازهی i - گرم - ، و :WT وزن کل خاک مورد استفاده - گرم - در الک است.
نتایج و بحث
با توجه به جدول تجزیه واریانس توزیع اندازه خاکدانهها - جدول - 1، مشاهده میشود که اثر اصلی زمان بر خاکدانههای بزرگتر از 4 و 1-2 میلیمتر، اثر اصلی میکروب بر خاکدانههای 2-4 و کوچکتر از 0/25 میلیمتر، و اثر ماده آلی بر خاکدانههای بزرگتر از 4 و 0/5-1 میلیمتر غیرمعنیدار هستند. در میان اثرات دو طرفه، اثر زمان×میکروب تنها بر خاکدانههای 1-2 و کوچکتر از 0/25 میلیمتر معنادار است؛ در حالیکه اثرات زمان×ماده آلی، ماده آلی×میکروب، و اثر سهطرفه عوامل، تنها بر خاکدانههای 1-2 میلیمتر غیرمعنادار بوده است و بر درصد فراوانی خاکدانههای دیگر، تفاوتهای معنیداری نشان دادهاند. عدم معنیداری ماده آلی و زمان بر فراوانی خاکدانه های بزرگتر از 4 میلیمتر میتواند بیانکننده این مطلب باشد که تشکیل خاکدانههای بزرگ بیشتر به نیروهای فیزیکی و فعالیت های میکروبی مربوط است.
