نوع مقاله : مقالات پژوهشی
نویسندگان
1 دانشگاه شهرکرد
2 دانشکده کشاورزی دانشگاه شهرکرد
چکیده
چکیده
کادمیم یکی از فلزات سنگین است که به خاطر اثرات سمی بالقوه آن بر فعالیت و ترکیب موجودات زنده خاک در چند دهه گذشته بسیار مورد توجه قرار گرفته است. گر چه اثرات بازدارندگی این فلز بر فعالیت میکروبی کاملا محرز و مشخص است، اما شدت این اثرات به شرایط و وضعیت خاک، به ویژه میزان ماده آلی، بستگی دارد. از این رو، هدف مطالعه حاضر بررسی اثر کادمیم بر فعالیت های میکروبی خاک و نقش ماده آلی بر کاهش اثرات آن بود. این آزمایش به صورت فاکتوریل 5 × 2 شامل دو فاکتور کادمیم در پنج سطح (صفر، 50، 100، 150 و 200 میلی گرم در کیلوگرم خاک) و کمپوست در دوسطح (صفر و 5/2 تن در هکتار کمپوست در عمق 30 سانتی متر) در قالب طرح کاملاً تصادفی در سه تکرار در شرایط آزمایشگاهی اجرا گردید. عکس العمل شاخص های میکروبیولوژیک خاک شامل تنفس و کربن بیوماس میکروبی، فعالیت آنزیم های فسفاتاز اسیدی و قلیائی به تیمار های کادمیم و ماده آلی طی 10 هفته انکوباسیون مورد ارزیابی قرار گرفت. بر اساس نتایج حاصل از این آزمایش کادمیم بر تمامی شاخص های میکروبیولوژیکی اثر منفی و معنی دار داشت. مقدار کربن تجمعی معدنی شده طی 72 روز با افزایش سطح کادمیم کاهش یافت در حالی که افزودن کمپوست باعث کاهش اثرات کادمیم شد. تقریبا برای تمامی شاخص های مورد بررسی، افزودن مواد آلی به خاک سبب شد تا از اثرات منفی و بازدارندگی کادمیم بر جمعیت میکروبی کاسته شود. نتایج نشان دادند که کل مقدار کادمیم اضافه شده در ابتدای آزمایش در پایان قابل استخراج نبود هر چند ضریب همبستگی بین این دو بسیار بالا بود (96/0=r). اندازه‌گیری کادمیم قابل جذب خاک به وسیله DTPA مبین این حقیقت بود که جزء قابل جذب کادمیم همبستگی منفی و قوی‌تری با اغلب شاخص های میکروبیولوژیکی اندازه گیری شده داشت (84/0>r>41/0). به طور خلاصه، نتایج مطالعه حاضر نشان داد که کادمیم با غلظت حتی 50 میلی گرم نقش سمی و بازدارنده بر رشد و فعالیت های میکروبی خاک دارد و افزودن مواد آلی می تواند کادمیم را برای ریزجانداران خاک به صورت غیر قابل جذب درآورد و از اثرات بازدارندگی آن تا حدی بکاهد.
واژه های کلیدی: کادمیم، فعالیت های میکروبی، پویائی کربن خاک، کمپوست، آنزیم های خاک
عنوان مقاله [English]
The Role of Compost in Alleviating Cadmium Effects on Microbial Respiration and Biomass, and Phosphatase Activity in Soil
نویسندگان [English]
- L. Dayani 1
- F. Raiesi 2
1 Department of Soil Science, Faculty of Agriculture, Shahrekord University
2 Department of Soil Science, Faculty of Agriculture, Shahrekord University
چکیده [English]
Abstract
Cadmium is one of the heavy metals with a considerable importance for its potential toxic effects on soil microbial activities and composition. Although, the toxic effect of cadmium on soil microbial activities is somewhat well-known, but the extent to which Cd affects soil biota depends largely on soil properties and conditions, particularly soil organic matter contents. Thus, the aim of this research was to study the effect of increasing cadmium levels on soil microbial biomass and activities, and to examine the role of compost materials in the alleviation of Cd effects. A 2×5 factorial experiment consisting of two levels of compost (0 and 2.5 t ha-1) and five levels of cadmium (0, 50, 100, 150 and 200 mg Cd kg-1) arranged in a completely randomized design with three replicates was carried out under laboratory conditions. The responses of soil microbiological properties consisting of C mineralization, microbial biomass C; and acid and alkaline phosphatase activities to cadmium and compost additions were evaluated during 10 weeks of laboratory soil incubation. Results show that cadmium additions had a significant, negative effect on all the measured microbiological properties. The accumulated C mineralization reduced with increasing cadmium concentrations. Nonetheless, compost addition lowered the detrimental and inhibiting effect of cadmium on soil microbial activities. Results demonstrate that in spite of a significant correlation (r=0.96) between the two Cd fractions, the added Cd at the beginning of soil incubation was not reflected totally in the total Cd concentrations determined at the end of soil incubation. Data also indicated that the fraction of available Cd had a stronger negative (cor)relation with soil microbial activities than the other fractions had. In summary, the results of the current study illustrate that even a lower concentration of Cd (50 mg kg-1) may inhibit soil microbial activities due to it toxicity in the studied soil, and that the addition of organic materials could be effective in reducing the toxicity of cadmium via lessening its bioavailability to soil biota.
Keywords: Cadmium, Soil microbial activity, Soil C dynamics, Compost, Soil enzymes
)
ارسال نظر در مورد این مقاله