پديد آورنده :
غلامي، زهرا
عنوان :
پاسخ فرآيندهاي تنفس القاشده با سوبسترا و معدني شدن نيتروژن خاك به ايزومر ال و دي برخي آمينواسيدها
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
بيولوژي و بيوتكنولوژي خاك
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
صفحه شمار :
هشت، 100ص.: مصور، جدول، نمودار
توصيفگر ها :
ال-آمينواسيد , دي-آمينواسيد , ، تنفس ميكروبي القاشده , معدني شدن/ايموبيليزاسيون نيتروژن , تنش شوري , اصلاح خاك اسيدي
تاريخ ورود اطلاعات :
1403/07/17
رشته تحصيلي :
علوم و مهندسي خاك
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1403/07/17
چكيده فارسي :
آمينواسيدها در حالت مونومر يا پليمر(پلي پپتيد يا پروتئين) بيشترين ورودي نيتروژن آلي را در بيشتر خاك ها فراهم مي‌كنند. آمينواسيد ها داراي ايزومر هاي كايرال هستند كه صفات مولكولي مشابه ولي آرايش فضايي متفاوت دارند و با پيشوندهاي ال و دي نامگذاري مي‌شوند. اين پژوهش با اهداف زير انجام شد: الف) بررسي و مقايسه اثر سطوح مختلف تنش شوري در خاك‌هاي آهكي، بر ترجيح ايزومرهاي ال و دي آمينواسيدهاي آلانين، گلوتامين و تريپتوفان در تنفس ميكروبي القاشده و معدني شدن نيتروژن ب ) تأثيرافزودن كربنات كلسيم بر ترجيح نسبي ايزومرهاي ال و دي آمينواسيدهاي آلانين و گلوتامين در تنفس ميكروبي القا شده و معدني شدن نيتروژن در يك خاك اسيدي ج) بررسي پاسخ سينتيك معدني شدن كربن به ايزومرهاي نوري آلانين در حضور اويسل به عنوان منبع كربن. بدين منظور دو نمونه مركب سطحي(0 تا 15 سانتي متري) از گستره خاك‌هاي آهكي مناطق لورك و شرودان و يك نمونه از گستره خاك هاي اسيدي چاي كاري استان گيلان برداشت شد. خاك‌هاي آهكي با مقدار مناسبي از نمك كلريد سديم جهت افزايش هدايت الكتريكي به 23 دسي زيمنس بر متر مخلوط شدند. خاك اسيدي نيز با مقدار 16 ميلي گرم بر گرم كربنات كلسيم به منظور افزايش pH خاك مخلوط شد. به منظور بررسي اثر سطوح مختلف شوري بر ترجيح ايزومرهاي ال به دي، گلوكز و ايزومر ال و دي آمينواسيدهاي آلانين و گلوتامين و تريپتوفان به خاك هاي آهكي اضافه شد و تمامي تيمارها در دو سطح شوري طبيعي و شورشده به كار رفت. جهت بررسي اثر كربنات كلسيم بر ترجيح ايزومرهاي ال و دي سوبستراهاي گلوكز و ايزومر ال و دي آمينواسيدهاي آلانين و گلوتامين به خاك اضافه شد و تمامي تيمارها در دو سطح شرايط طبيعي و افزودن كربنات كلسيم به كار گرفته شد. تنفس ميكروبي خاك در مدت زمان 5 و 24 ساعت، نسبت تنفسي ايزومر ال به دي در مدت زمان 5 و 24 ساعت، كسر متابوليك، معدني شدن/ايموبيليزاسيون خالص نيتروژن در پايان 24 ساعت انكوباسيون و نسبت نيتروژن معدني ايزومر ال به دي در خاك هاي آهكي غيرشور، آهكي شورشده، اسيدي و اسيدي حاوي حاوي كربنات كلسيم اندازه گيري شد. به منظور بررسي پاسخ سينتيك معدني شدن كربن به ايزومرهاي نوري آلانين، كربن معادل 5 گرم بر كيلوگرم از منبع اويسل با خاك منطقه لورك مخلوط گرديد. سپس نيتروژن معادل 100 ميلي گرم بر كيلوگرم از منابع نيترات آمونيوم و ايزومر ال و دي آمينواسيد آلانين به خاك اضافه گرديد و همراه با تيمار اويسل و تيمار شاهد به مدت 30 روز در انكوباتور قرار داده شد. معدني شدن كربن در زمان هاي متعدد و ميزان معدني شدن/ايموبيليزاسيون نيتروژن در پايان 30 روز انكوباسيون اندازه گيري شد. نتايج اين پژوهش نشان داد كه تنش شوري منجر به كاهش تنفس ميكروبي در بازه زماني 5 و 24 ساعت در خاك هاي آهكي گرديد. همچنين تنش شوري منجر به كاهش تمايز بين ايزومرهاي آمينواسيدها در تنفس ميكروبي بازه زماني 24 ساعت در خاك منطقه لورك گرديد در حالي كه اين رفتار در بازه زماني 5 ساعت تنها در خاك منطقه شرودان مشاهده شد. مقادير كسر متابوليك در پي شور كردن خاك هاي آهكي افزايش يافت كه نشان دهنده وجود شرايط تنش بر ميكروارگانيسم هاي خاك است. ضمنا مقادير نسبت تنفسي ال به دي در بازه زماني 5 ساعت خاك شرودان نيز با وقوع شوري از مقادير 85/0 به 98/0 افزايش يافت. نزديك شدن اين نسبت به مقدار 0/1 دلالت بر كاهش تمايز بين ايزومرها در شرايط وقوع تنش دارد. با وقوع تنش شوري، تمايز بين دو ايزومر براي فرآيند معدني شدن نيتروژن در خاك منطقه لورك از بين رفت. در حالي كه در خاك منطقه شرودان علي رغم كاهش معني دار سرعت فرآيند معدني شدن در ايزومرهاي آمينواسيدها، همچنان تمايز بين ايزومرها ديده شد. اعمال كربنات كلسيم به خاك اسيدي منجر به افزايش تنفس ميكروبي در بازه زماني 5 و 24 ساعت شد در حالي كه مقادير معدني شدن نيتروژن كاهش يافت. بعلاوه مقادير كسر ال به دي بازه زماني 24 ساعت در اثر حضور كربنات كلسيم در خاك اسيدي كاهش يافت. نتايج بررسي پاسخ سينتيك معدني شدن كربن به ايزومرهاي نوري آلانين و نيترات آمونيوم در حضور منبع كربن اويسل نشان داد كه بيشترين ميزان كربن معدني مربوط به خاك‌هاي حاوي اويسل و تيمارشده با نيترات آمونيوم و دي-آلانين و كمترين مقدار آن مربوط به تيمار شاهد است.
چكيده انگليسي :
Amino acids either as monomers or polypeptides are the most common soil organic N input in soils. L and D enantiomers which sometimes called chiral isomers, are similar molecules with different spatial arrangement. L and D amino acids can be considered as natural substrates of soil microorganisms. However, they are expected to bring about dissimilar microbial respiration responses. It has been hypothesized that stress condition can influence the degree of microbial recognition between L and D enantiomers. The objectives of this study were to investigate i) the salinity effects on the preference of the L and D isomers of alanine, glutamine and tryptophan as detected by substrate induced respiration and N mineralization in calcareous soils. ii) calcium carbonate effects on the preference of the L and D isomers of alanine, glutamine as detected by substrate induced respiration and N mineralization in an acid soil. iii) the response of kinetic parameters of C mineralization to L and D enantiomers in the presence of avicel. Composited soil samples were collected from Lavark, Shervedan (calcareous soils) and Vajargah (acid soil). Salinization of the calcareous were performed with the application of NaCl to approach EC=23 dS m-1. The acid soil was amended with 16 mg g-1 calcium carbonate to increase the pH to neutral value. The preference level of L to D enantiomers were studied under salinized and non-saline condition in the calcareous soils. Similarly, the study was performed in the acid soil under natural and calcium carbonate-amended conditions. A control (without amino acid) and a glucose amended treatments were also run. Soil microbial respiration at 5 and 24 hours as well as mineralized N were measured. In another study, soil microbial respiration were measured in a 30 days in various occasions and a first-order kinetic model was run to calculate the kinetic parameters in the calcareous soil amended with L and D alanine. At the end of the incubation, N mineralized was also measured and N mineralization was calculated. Results indicated that salinization of the calcareous soils has decreased the soil microbial respiration either at 5 or 24 h. Salinization has decreased the preference of L enantiomers to D, when incubation time was 24 h. For 5 hour of incubation, the preference change was only observed in one of the calcareous soils. Salinization were consistently increased the metabolic quotient indicating that respiration has been encountered to stress condition. The L/D fraction increased from 0.85 to 0.98 during the 5-h incubation time. Approaching the value to 1.0 indicate that the salinity stress condition has led to decrease the degree of preference between the enantiomers. This was also observed for N mineralization. Application of calcium carbonate enhanced the rate of respiration at both 5-h and 24-h incubation times however, the N mineralized was decreased. The L/D fraction of respiration was also decreased indicating that the preference has been enhanced. Avicel along with ammonium nitrate brought about greater respiration and kinetic parameters, compared to L and D enantiomers as N sources. The greatest and the least values of C0 (C mineralization potential) was observed in the avicel+ammonium nitrate and the control treatments, respectively. Instead, the response of kC0 (initial potential rates of C mineralization) to the source of N was different, so that the amino acid treated soils showed more kC0 values compared to those received ammonium nitrate. N mineralization/immobilization was also studied at the end of the incubation time and it was shown that, avicel has caused a predominant N immobilization, so that application of either mineral or organic N sources could not compensate for the shortage of N.
استاد راهنما :
فرشيد نوربخش
استاد داور :
اميرحسين خوش گفتارمنش , مريم فنائي كهراني
