بخشی از مقاله
چکیده
امروزه بکارگیری روشهای زیستی به عنوان طبیعیترین و مطلوبترین راه حل برای زنده و فعال نگه داشتن سیستم حیاتی خاک در اراضی کشاورزی مطرح میباشد. تحقیق حاضر با هدف امکان تغییر در مقادیرفسفر قابل دسترس و روی و آهن قابل جذب در ورمیکمپوست و تعیین برخی از ویژگیهای کیفی ورمیکمپوست انجام گرفته است. به منظور انجام این هدف پس از تولید ورمیکمپوست، زادمایههایی از باکتری تیوباسیلوس نئاپولیتانوس - Thiobacillus neapopolitanus - تهیه شد و بعد از تلقیح باکتری به بستر ورمیکمپوست به مدت 60 روز در دمای 28 درجه سلسیوس نگهداری و در روزهای 0 ،20، 40 و 60 فاکتورهای شیمیایی و بیولوژیکی ورمیکمپوست اندازه گیری شد.
نتایج نشان داد با افزایش طول زمان انکوباسیون مقادیر فسفر قابل جذب، آهن و روی قابل جذب، جمعیت باکتری، EC افزایش و مقدار pH کاهش یافت ولی مقدار ازت در طول زمان انکوباسیون از نظر آماری تاثیر معنیداری نداشت. طبق نتایج به دست آمده از این تحقیق انکوباسیون به مدت 40 الی 60 روز میتواند نتایج بسیار مثبتی بر روی خصوصیات شیمیایی و بیولوژیکی ورمیکمپوست داشته باشد. به طور کلی استفاده از باکتری تیوباسیلوس نئاپولیتانوس - Thiobacillus neapopolitanus - به همراه گوگرد، بهترین تیمارهای آزمایشی جهت افزایش غنیسازی ورمیکمپوست بود.
مقدمه
چرخهی بقایای آلی دارای یک ارزش جهانی برای کشاورزی پایدار و همچنین کاهش آلاینده ها در محیط زیست میباشد. امروزه بکارگیری روشهای زیستی به عنوان طبیعیترین و مطلوبترین راه حل برای زنده و فعال نگه داشتن سیستم حیاتی خاک در اراضی کشاورزی مطرح میباشد.[1] ورمیکمپوست به دلیل کاهش سطح آلایندهها و داشتن سطح بالای جمعیت میکروبی و عناصر غذایی، در حال حاضر به عنوان یکی از بهترین کودهای زیستی مطرح میباشد.[2] ورمیکمپوستینگ مجموعه واکنش های فیزیکی، شیمیایی و زیستی میباشد که تغییراتی را در مواد - پسماندهای - آلی ایجاد میکند.
ورمیکمپوست شدن، فرایند غیرترموفیلی بوده که تغذیه و جذب عناصر غذایی از پسماندهای آلی را برای گیاه تسهیل کرده و وضعیت خاک را از نظر فیزیکی و بیوشیمیایی بهبود میبخشد.[3] به دلیل سرعت کند اکسایش گوگرد شرط بهرهگیری از حداکثر توان گوگرد، حضور باکتریهای اکسیدکننده گوگرد است و باکتری تیوباسیلوس با کاهش pH یک روش موثر برای افزایش دسترسی عناصر کم مصرف در خاکهای با pH بالا میتواند سودمند واقع شود .[4] در برخی از تحقیقات اخیرا تغییر جمعیت ریزسازوارهها در ورمیکمپوست و بهبود کیفیت کودهای آلی آزمون شده است.[5]
غنی سازی کودهای آلی توسط ترکیبات معدنی از قبیل سرباره و لجن کنورتور کارخانجات ذوب آهن میتواند باعث افزایش حلالیت آهن در اثر واکنش با مواد آلی شود .[6] در تحقیقی که در غنیسازی ورمیکمپوست با باکتری تثبیت کننده نیتروژن و باکتری حل کننده فسفر سودوموناس استریاتا بر فراهمی عناصر ورمیکمپوست انجام دادند به این نتیجه رسیدند که تلقیح باکتریها مقدار فسفر و نیتروژن را افزایش داد .[7] تحقیق حاضر به منظور بررسی تغییرات مقادیر آهن قابل جذب، جمعیت باکتری، pH و EC در ورمیکمپوست غنیسازی شده با پودر آهن آلات و پودر گوگرد معدنی و باکتری تیوباسیلوس نئاپولیتانوس - Thiobacillus neapolitanus - صورت پذیرفت
مواد و روشها
تولید ورمیکمپوست: ورمیکمپوست از ماده اولیه کود گاوی و بقایای گیاهی با نسبت 1:3 - وزنی/ وزنی - در حضور کرم کمپوستساز Eisenia fetidaبه مدت 85 روز تولید شد.
اضافه نمودن گوگرد و تلقیح با باکتری
نمونههای ورمیکمپوست قبل از غنیسازی با الک دو میلیمتری سرند شد و پودر گوگرد تهیه شده از معدن سرخس را با توجه به تیمارها به کود ورمیکمپوست تولید شده اضافه شد و سپس تلقیح باکتری صورت گرفت. تلقیح باکتری به ورمیکمپوست: بعد از تجدید کشت باکتری، جمعیت زادمایه کشت تازه هر جدایه باکتری براساس فاکتور رقت در حدود 1/4×107 cfu.ml-1 تنظیم گردید و سپس به ازای هر نیم کیلوگرم ورمیکمپوست مقدار 12/5 میلیلیتر از هر زادمایه برای تلقیح استفاده شد.
همه تیمارها تا 60 درصد ظرفیت نگهداری با آب مقطر مرطوب نگهداشته شدند و در نهایت نمونهها به مدت 60 روز در انکوباتور در دمای 28 درجه سانتیگراد نگهداری شدند. از تمامی تیمارها در روزهای صفر و 20 و 40 و 60 نمونه برداری شد و سپس برخی خصوصیات شیمیایی و بیولوژیکی آنها اندازه گیری شد و این آزمایش طرح کاملا تصادفی با 3 تیمار در 3 تکرار و در 4 زمان انکوباسیون انجام شد. تیمارها شامل: تیمار اول : - T1 - ورمیکمپوست، تیمار دوم : - T2 - ورمیکمپوست + باکتری تیوباسیلوس نئاپولیتانوس و تیمار سوم : - T3 - ورمیکمپوست 5 + درصد پودر گوگرد معدنی + باکتری تیوباسیلوس نئاپولیتانوس بودند. نتایج به دست آمده با نرم افزار SPSS مورد تجزیه قرار گرفت.
خصوصیات اندازهگیری شده
pH و EC نمونهها در سوسپانسیون 1:5 آب مقطر: تیمارها با استفاده از دستگاه pH متر و EC متر اندازهگیری شد [8]، فسفر به روش کالریمتری و آهن و روی قابل جذب با قرار دادن یک گرم از هر نمونه در کوره با دمای 480 درجه سانتیگراد به مدت 8 ساعت و بعد قرائت با دستگاه جذب اتمی و ازت با کجلدال [9]، اندازهگیری شد و شاخص بیولوژیکی در این تحقیق جمعیت میکروبی بود که با تکنیک رقیقسازی سریالی [8] در طی انکوباسیون اندازهگیری شد.
جدول 2 نشان میدهد که مقدار pH در طول زمان انکوباسیون در تیمارهای 2 و 3 که تلقیح باکتری صورت گرفت، با افزایش زمان انکوباسیون کاهش یافت و بیشترین کاهش pH مربوط به تیمار 3 بود که از 7/11 به 5/13 رسید. استمفورد و همکاران، 2007 نیز گزارش دادند که pH خاک به طور معنیداری در کود زیستی گوگردی تلقیح شده با اسیدوتیوباسیلوس کاهش یافت که اثر واضحی از تولید اسیدسولفوریک به وسیله واکنش میکروبیولوژیکی باکتری اسیدوتیوباسیلوس را نشان داد [10] و همچنین مقدار EC در طول زمان انکوباسیون افزایش پیدا کرد و بیشترین مقدار EC مربوط به تیمار 3 بود.
یانگ و همکاران، 2010 گزارش کردند استفاده از گوگرد عنصری به خاک دارای باکتری تیوباسیلوس باعث افزایش EC شد و بیشترین افزایش EC در طول چهار هفته اول انکوباسیون مشاهده شد که با توجه به نرخ اکسیداسیون گوگرد که H+ و SO2-4 تولید میکند، باعث افزایش مقدار نمک در خاک میشود که این امر منجر به افزایش EC میشود. [11 ]
جدول 2 همچنین نشان میدهد که مقدار فسفر قابل جذب در طول زمان در تیمار شاهد تغییرات چندانی نداشت ولی در تیمارهای 2 و 3 که با باکتری تیوباسیلوس نئاپولیتانوس تلقیح شده بودند، مقدار فسفر افزایش یافت و بیشترین افزایش مقدار فسفر قابل جذب مربوط به تیمار 3 بود که حاوی گوگرد بود که از 12/11 به 18/13 گرم بر کیلوگرم رسید و علت آن افزایش جمعیت باکتری و اکسیداسیون بیشتر گوگرد در این تیمار به دلیل فراهمی گوگود برای رشد و تکثیر باکتری بود.
