توصيفگر ها :
اسيدهاي آلي , سيتريك اسيد , ماليك اسيد , اگزاليك اسيد , فعاليت فسفومونواسترازهاي خاك , فسفر در دسترس , تحرك فسفر
چكيده فارسي :
قابليت جذب كم فسفر در خاك، بهره وري اكوسيستم هاي طبيعي واگرواكوسيستم ها راتا حد زيادي محدود مي كند. بحران فسفر توجه پژوهشگران بي شماري را به اين عنصر معطوف نموده است. خاك مكاني است كه از طريق آن فسفر وارد زنجيره ي غذايي مي شود، لذا وضعيت فسفر در كل زنجيره غذايي به وضعيت اين عنصر در خاك وابسته است. اسيدهاي آلي تركيباتي با وزن مو لكولي كم هستند كه داراي گروه هاي كربوكسيليك بوده و بسته به تعداد اين گروه هاي عامل، بارهاي الكتريكي متفاوتي داشته و در نتيجه امكان كمپلكس شدن كاتيون ها و تاثير بر آنيون ها را در محلول خاك فراهم مي كنند. به همين دليل اين اسيدها در بسياري از فرايندهاي خاك از جمله تحرك وجذب عناصر غذايي (مانند فسفر) توسط گياهان وميكروارگانيسم ها شركت مي كنند. همچنين كمبود فسفر به عنوان محركي براي آزاد شدن اسيدهاي آلي توسط گياهان و ميكروارگانيسم ها شناخته شده است. اين پژوهش با هدف بررسي تاثير افزودن سيتريك، ماليك و اگزاليك اسيد بر فعاليت هاي فسفومونواستراز هاي خاك انجام گرديد. بدين منظور يك نمونه خاك اسيدي و يك نمونه خاك آهكي انتخاب و ابتدا خصوصيات شيميايي و فيزيكي اوليه خاك ها اندازه گيري شدند. pH اوليه ي خاك ماسال 6/8، شوري 6/0 دسي زيمنس بر متر، كربنات كلسيم معادل 5 گرم بر كيلوگرم وميزان كربن آلي 20/2 گرم بر كيلوگرم بود. سپس سطوح مختلف غلظت 0، 2، 5 و 10 ميلي مول بر كيلوگرم خاك، از سه نوع اسيد آلي سيتريك، ماليك و اگزاليك اسيد اعمال شدند و پارامترهاي شيمايي و زيستي همچون تنفس ميكروبي، pH، فسفر قابل عصاره گيري و فعاليت فسفومونواسترازها اندازه گيري شدند. در خاك ماسال، افزودن اسيدهاي آلي افزايش تنفس ميكروبي به همراه داشت كه متناسب با غلظت ورودي بود. بيشترين تنفس در تيمارهاي سيتريك اسيد مشاهده شد. سرعت تنفس و كربن باقي مانده از منبع اسيدهاي آلي نيز از همين روند برخوردار بودند. تنفس ميكروبي در خاك ماسال در تيمارسيتريك اسيد1/1 برابر بيشتر از تنفس تيمار ماليك اسيد و1/3 برابر بيشتر از تنفس تيمار اگزاليك اسيد بود. در اين خاك با افزودن اسيدهاي آلي pHكاسته شد ولي با گذر زمان بر مقدار آن افزوده شد. ضمن آن كه فسفر قابل عصاره گيري تحت تاثير افزودن اسيدهاي آلي واقع نشد؛ زيرا اسيدهاي آلي از ميزان اسيد فسفاتاز كاسته و بر ميزان آلكالين فسفاتاز افزوده بودند.pH اوليه خاك لورك7/8 ،شوري 3/6 دسي زيمنس بر متر، كربنات كلسيم معادل 428/3 گرم بر كيلوگرم، وكربن آلي اين خاك 3/5 گرم بر كيلوگرم بود. پس از اعمال سطوح مختلف غلظت اسيدهاي آلي در خاك لورك، با افزايش غلظت، تنفس ميكروبي از لحاظ آماري افزايش معني داري با تيمار شاهد نشان داد و روند تنفس ميكروبي، سرعت تنفس ميكروبي و كربن باقي مانده در خاك لورك، مشابه با خاك ماسال بود. تنفس ميكروبي در خاك لورك در تيمارسيتريك اسيد1/1 برابر بيشتر از تنفس تيمار ماليك اسيد و1/3 برابر بيشتر از تنفس تيمار اگزاليك اسيد بود. در خاك آهكي لورك نيز با افزودن اسيدهاي آلي pH كاسته شد اما اين كاستن با گذر زمان تشديد شد. حضور اسيد هاي آلي فسفر قابل عصاره گيري در اين خاك را افزايش داد ليكن اين افزايش در تيمارهاي ماليك و اگزاليك اسيد 1/1 برابر بيشتر از سيتريك اسيد بود، ضمن آن كه فسفر قابل عصاره گيري در اين خاك آهكي با گذر زمان متناسب با كاهش pH ، افزايش يافت. افزودن اسيدهاي آلي به اين خاك آهكي، عليرغم كاهش pH ، هم بر فعاليت اسيد فسفاتاز و هم بر فعاليت آلكالين فسفاتاز افزود و تشريك مساعي هر دو آنزيم جهت تامين ارتوفسفات را به همراه داشت.
چكيده انگليسي :
The low absorption capacity of phosphorus in the soil greatly limits the productivity of natural ecosystems and agro-ecosystems. Phosphorus crisis has drawn the attention of researchers to this element. Soil is the place through which phosphorus enters the food chain, so the state of phosphorus in the food chain depends on the state of this element in the soil. Organic acids are compounds with low molecular weight that have carboxylic groups and depending on the number of these groups, organic acids have different electrical charges and they provide the possibility of complexing cations and affecting anions in the soil solution. For this reason, these acids participate in many soil processes, including the mobility and uptake of nutrients (such as phosphorus) by plants and microorganisms. Phosphorus deficiency is also known as an incentive for the release of organic acids by plants and microorganisms. This research was conducted with the aim of investigating the effect of adding citric, malic and oxalic acid on the activities of soil phosphomonoesterases. For this purpose, an acidic soil sample (Masal) and a calcareous soil sample (Lavark) were selected and first the basic chemical and physical properties of the soils were measured. The initial pH of Masal soil was 6.8, salinity was 0.6 dS m-1, calcium carbonate was 5 g kg -1, and the amount of organic carbon was 20.2 g kg -1. Then, different concentration levels of 0, 2, 5, and 10 mmol kg-1 soil, of the three types of organic acids, citric, malic, and oxalic acid, were applied, and chemical and biological parameters such as microbial respiration, pH, extractable phosphorus, and phosphomonoesterase activity were measured. In Masal soil, the addition of organic acids resulted in an increase in microbial respiration, which was proportional to the input concentration. The highest respiration rate was observed in citric acid treatments. The rate of respiration and the remaining carbon from the source of organic acids also had the same trend. Microbial respiration in Masal soil in citric acid treatment was 1.1 times higher than respiration in malic acid treatment and 1.3 times higher than respiration in oxalic acid treatment. In Masal soil, the pH decreased with the addition of organic acids, but pH increased over time. Also, the extractable phosphorus was not affected by the addition of organic acids; because organic acids reduced the amount of acid phosphatase and increased the amount of alkaline phosphatase. The initial pH of the Lavark soil was 7.8, the salinity was 3.6 dS m-1, calcium carbonate was 428.3 g kg -1, and the organic carbon of this soil was 3.5 g kg -1. After applying different levels of organic acids concentration in Lavark soil, with increasing concentration, microbial respiration showed a significant increase with the control treatment, and the process of microbial respiration, microbial respiration rate and residual carbon in Lavark soil were similar to Masal soil. Microbial respiration
in Lavark soil in citric acid treatment was 1.1 times higher than respiration in malic acid treatment and 1.3 times higher than respiration in oxalic acid treatment (similar to the trend of Masal soil). In Lavark soil, the pH decreased with the addition of organic acids, and this pH decrease intensified over time. The presence of organic acids increased the extractable phosphorus in Lavark soil, but this increase was 1.1 times higher in the malic and oxalic acid treatments than citric acid, while the extractable phosphorus in Lavark soil over time was increased proportional to the decrease pH. Adding organic acids to this calcareous soil (Lavark soil), despite the decrease in pH, increased both the activity of acid phosphatase and alkaline phosphatase participated in providing more orthophosphate.
