شماره مدرك :
19854
شماره راهنما :
17148
پديد آورنده :
يزدآبادي، مهتاب
عنوان :

تأثير نانوذرات نقره بر تجزيه مواد آلي و شاخص¬هاي قابليت جذب عناصر غذايي در خاك¬هاي آهكي

مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
تأثير نانوذرات نقره بر تجزيه مواد آلي و شاخص¬هاي قابليت جذب عناصر غذايي در خاك¬هاي آهكي
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
سال دفاع :
1403
صفحه شمار :
دوازده، 69ص. : مصور، جد.ول، نمودار
توصيفگر ها :
نانومواد , معدني شدن كربن , مواد آلي خاك , فراهمي عناصر غذايي گياه , نيتروژن , فسفر , پتاسيم
تاريخ ورود اطلاعات :
1403/08/01
كتابنامه :
كتابنامه
رشته تحصيلي :
علوم و مهندسي خاك
دانشكده :
مهندسي كشاورزي
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1403/08/02
كد ايرانداك :
23075348
چكيده فارسي :
نانوذرات در سالهاي اخير به طور گستردهاي در محصولات مختلف صنعتي، بهداشتي، آرايشي و كشاورزي مورد استفاده قرار گرفتهاند. دامنه وسيع استفاده از اين نانوذرات باعث شده آنها به منابع آب و خاك وارد شوند. نانوذرات نقره يكي از پرمصرفترين اين مواد در جهان بوده و به همين دليل انتشار آنها در خاك بسيار محتمل است. اين ذرات پس از ورود به خاك آثار منفي بر جوامع ميكروبي و فرايندهاي بيوشيميايي خاك خواهند داشت. يكي از فرايندهاي مهم در چرخه كربن و تجزيه مواد آلي و معدني شدن كربن بوده كه توسط ميكروارگانيسمهاي مختلف خاك انجام ميشود. حضور آلايندهها از جمله نانوذرات در خاك ممكن است بر اين فرايند و در نتيجه چرخه عناصر غذايي در خاك تأثير منفي گذاشته و سبب ناپايداري اكوسيستمها شود. تحقيق حاضر با هدف بررسي اثر نانوذرات نقره بر سينتيك تجزيه بقاياي گياهان گندم و يونجه و غلظت قابل استفاده عناصر غذايي نيتروژن، فسفر و پتاسيم در دو خاك سامان و ميمه انجام گرفت. بدين منظور، به نمونههاي خاك در سه تكرار 10 گرم بر كيلوگرم كربن با استفاده از بقاياي گندم و يونجه اضافه و سپس نانوذرات نقره با غلظتهاي 0 ، 10 ، 100 و 400 ميليگرم بر كيلوگرم به نمونهها اضافه گرديد. رطوبت نمونههاي خاك به 60 درصد گنجايش نگهداشت آب رسانده شده و به مدت 60 روز در دماي 25 درجه سانتيگراد در انكوباتور قرار داده شدند. در طول اين مدت دياكسيدكربن حاصل از تنفس ميكروبي در روزهاي 1 ، 2 ، 3 ، 5 ، 6 ، 8 ، 10 ، 12 ، 14 ، 16 ، 20 ، 24 ، 28 ، 32 ، 36 ، 40 ، 44 ، 48 ، 50 و 60 اندازهگيري شد. سپس مقدار كربن معدني شده تجمعي در برابر زمان ترسيم و مدلهاي سينتيكي مرتبه اول، مرتبه اول دوگانه، مرتبه اول - E و ويژه در دادهها برازش داده شد. در آزمايشهاي انكوباسيون، كربن زيستتوده ميكروبي، شاخص تنفس ميكروبي، كسر متابوليكي و همچنين غلظت نيتروژن معدني و فسفر و پتاسيم قابل استفاده براي گياه در نمونههاي خاك تيمار شده با بقايا و نانوذرات نقره پس از 28 و 58 روز انكوباسيون مورد بررسي قرار گرفت. نتايج نشان داد مدلهاي مرتبه اول دوگانه و مرتبه اول بهترين مدلها براي برازش دادههاي سينتيك معدني شدن كربن بقاياي گياهي به ترتيب در خاكهاي سامان و ميمه هستند. با افزايش غلظت نانوذرات نقره معدني شدن كربن روند كاهشي نشان داد و همچنين با گذشت زمان سرعت اين فرايند كاهش بيشتري داشت. همچنين شاخص تنفس ميكروبي و كربن زيستتوده ميكروبي با افزايش غلظت نانوذرات نقره كاهش و كسرمتابوليكي خاك افزايش يافت. با افزايش غلظت نانوذرات نقره و افزايش مدت زمان تماس نانوذرات نقره با خاك، از غلظت نيتروژن معدني و فسفر و پتاسيم قابل جذب براي گياه كاسته شد. بهطوركلي، نتايج اين پژوهش حاكي از آن است كه نانوذرات نقره در غلظتهاي زياد ميتوانند تأثير منفي بر جمعيت ميكروبي خاك و درنتيجه بر فرايند معدني شدن كربن و آزاد عناصر غذايي به خاك داشته باشند.
چكيده انگليسي :
In recent years, nanoparticles have been widely used in various industrial, health, cosmetic, and agricultural products. The extensive use of these nanoparticles has caused them to enter water and soil resources. Silver nanoparticles (Ag-NPs) are one of the most widely used nanomaterials in the world, and therefore their release into the soil is highly probable. After entering the soil, these particles will have negative effects on microbial communities and soil biochemical processes. One of the important processes in the carbon cycle is the decomposition of organic matter and carbon mineralization, which is carried out by various soil microorganisms. The presence of pollutants, including nanoparticles, in the soil may negatively affect this process and consequently the nutrient cycle in the soil, leading to ecosystem instability. The present study aimed to investigate the effect of Ag-NPs on the decomposition kinetics of wheat and alfalfa plant residues and the available concentration of nitrogen, phosphorus, and potassium nutrients in two soils from Saman and Meymeh. For this purpose, 10 g/kg of carbon was added to soil samples in three replicates using wheat and alfalfa residues, and then silver nanoparticles were added to the samples at concentrations of 0, 10, 100, and 400 mg/kg. The soil samples' moisture was brought to 60% of water holding capacity and incubated at 25°C for 60 days. During this period, carbon dioxide resulting from microbial respiration was measured on days 1, 2, 3, 5, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 20, 24, 28, 32, 36, 40, 44, 48, 50, and 60. Subsequently, the cumulative mineralized carbon was plotted against time, and kinetic models including first-order, double first-order, first-order-E, and specific models were fitted to the data. In an incubation experiment, microbial biomass carbon, microbial respiration index, metabolic quotient, as well as mineral nitrogen concentration and plant-available phosphorus and potassium in soil samples treated with residues and Ag-NPs were measured after 28 and 58 days of incubation. The results showed that the double first-order and first-order models are the best models for fitting carbon mineralization kinetics data of plant residues in Saman and Meymeh soils, respectively. With increasing Ag-NPs concentration, carbon mineralization showed a decreasing trend, and the rate of this process decreased further over time. Also, the microbial respiration index and microbial biomass carbon decreased with increasing Ag-NPs concentration, while the soil metabolic quotient increased. With increasing Ag-NPs concentration and contact time with soil, the concentration of mineral nitrogen and plant-available phosphorus and potassium decreased. Overall, the results of this study indicate that Ag-NPs at high concentrations can have a negative impact on soil microbial populations and consequently on the process of carbon mineralization and release of nutrients to the soil.
استاد راهنما :
مهران شيرواني جوزداني
استاد مشاور :
مهدي بازرگاني پور
استاد داور :
محمدعلي حاج عباسي جورتاني , پرويز احسان زاده
لينک به اين مدرک :

بازگشت