پديد آورندگان :
شيخي، جمال دانشگاه تهران - گروه علوم و مهندسي خاك , مير سيد حسيني، حسين دانشگاه تهران - گروه علوم و مهندسي خاك , اعتصامي، حسن دانشگاه تهران - گروه علوم و مهندسي خاك , مجيدي، عزيز مركز تحقيقات و آموزش كشاورزي و منابع طبيعي آذربايجان غربي - بخش خاك و آب
كليدواژه :
بازدارنده نيترات سازي , باكتري هاي نيترات ساز , راندمان كود , كربن آلي خاك
چكيده فارسي :
سابقه و هدف: كارايي پايين استفاده از كودهاي نيتروژن يك مشكل جهاني در توليد محصول است و كشاورزي ايران نيز از اين قاعده مستثني نيست. كودهاي نيتروژني به عنوان منبع نيتروژن، در آلودگي خاك، آب و هواي محيط زيست تاثير گذار هستند. نيترات سازي يك فرايند كليدي در اكوسيستم هاي كشاورزي است چرا كه تبديل آمونيوم به نيترات ميتواند منجر به از دست دادن بخش قابل توجهي از نيتروژن خاك از طريق آبشويي و يا نيترات زدايي شود. استفاده از بازدارنده‌هاي نيترات‌سازي همراه كود نيتروژن به منظور كنترل اين فرايند يكي از راهكارهاي كاهش هدرروي نيتروژن است. بنابراين اين پژوهش با هدف بررسي اثر بازدارنده 3 و 4 دي‌متيل پيرازول فسفات (DMPP) بر ميزان نيترات سازي و درصد بازدارندگي آن در برخي خاك هاي ايران صورت گرفت.
مواد و روش ها: يك آزمايش گرماگذاري به منظور بررسي اثر DMPP بر روند تغيير غلظت نيترات و آمونيوم در فواصل زماني مختلف و فراواني باكتري‌هاي اكسيد كننده آمونيوم (AOB) و نيتريت (NOB) در پنج خاك مختلف انجام شد. فاكتورهاي آزمايش شامل بازدارنده نيترات سازي (NI) در سه سطح (بدون كاربرد نيتروژن و NI، mg/kg 200 نيتروژن از منبع سولفات آمونيوم بدون NI، و mg/kg 200 نيتروژن از منبع سولفات آمونيوم حاوي 0/8 درصد NI)، پنج نوع خاك (لوم شني 1 با 0/58 درصد كربن آلي، لوم شني 2 با 0/3 درصد كربن آلي، لوم با 0/73 درصد كربن آلي، لوم رسي با 0/87 درصد كربن آلي، و رسي با 47/1 درصد كربن آلي) و پنج زمان نمونه برداري (0، 14، 28، 42، و 56 روز) بود.
يافته ها: نتايج نشان داد در همه خاك‌ها كاربرد نيتروژن همراه DMPP نسبت به نيتروژن بدون DMPP اثر معني‌داري (P<0.001) بر كاهش ميزان نيترات سازي داشت به طوريكه ميزان آن را به طور ميانگين 44/7 درصد كاهش داد. كارايي DMPP در كاهش نيترات سازي در خاك هاي مورد آزمايش با هم اختلاف معني داري داشت . نيترات سازي در خاك‌هاي داراي رس و كربن آلي بيشتر نسبت به خاك‌هاي داراي شن بيشتر و ماده آلي كمتر سريع تر اتفاق افتاد. درصد بازدارندگي نيترات بعد از 56 روز گرماگذاري در خاك‌هاي لوم شني 1 و 2 و لومي به ترتيب 57، 46 و 12 درصد بود ولي براي دو خاك ديگر نزديك به صفر بود. همچنين يك همبستگي مثبت معني دار بين تعداد باكتري هاي AOB و NOB با غلظت نيترات (0/6 = r)، مقدار كربن آلي (0/9 = r)، و نيتروژن كل خاك (0/9 = r) وجود داشت.
نتيجه گيري: مي توان اظهار نمود كه ميزان نيترات سازي خاك تحت تأثير عواملي مانند بافت و مقدار ماده آلي خاك متفاوت است و كارايي DMPP با برخي ويژگي ها مانند درصد رس، محتواي كربن آلي و جمعيت باكتري هاي نيترات ساز خاك رابطه عكس دارد. بعلاوه اين خصوصيات در پيش بيني اثرات كوتاه مدت بازدارنده مي تواند مورد استفاده قرار گيرد.
چكيده لاتين :
Background and Objectives: Low nitrogen use efficiency (NUE) is a global problem in crop production, and agriculture of Iran is not exempt in this regard. Nitrogen (N) fertilizers as a source of nitrogen can be very effective in water, soil and air environmental pollution. Nitrification is a key process in agricultural ecosystems since it results in changes of ammonium to nitrate and eventually loss of considerable amounts of soil nitrogen through leaching and denitrification. The application of nitrification inhibitors (NI) together with nitrogen fertilizers is a strategy to reduce N losses. Thus, the objective of this study were to evaluate the effect of inhibitor 3,4-Dimethylpyrazole phosphate (DMPP) on nitrification rates and nitrification inhibition percentage in some soils of Iran containing representing differences in organic matter content and texture.
Materials and Methods: An incubation experiment was conducted to evaluate the effect of DMPP on nitrate and ammonium concentration changes in different times and abundance of ammonium (AOB) and nitrite (NOB) oxidizer bacteria in five soils with different texture and organic carbon (O.C). The treatments of experiment included NI at three levels (without N and NI, 200 mg/kg N as ammonium sulfate without NI, and 200 mg/kg N as ammonium sulfate containing 0.8 % NI), five soil types (sandy loam 1 with 0.58% O.C, sandy loam 2 with 0.3% O.C, loam with 0.73% O.C, clay loam with 0.87% O.C, clay with 1.47% O.C), and five sampling times (0, 14, 28, 42, and 56 day).
Results: The results showed that application of N containing DMPP compared to N without DMPP in all soils had significant effect (P<0.001) on reducing nitrification, which was reduced 44.7% on average. DMPP efficiency on nitrification inhibition in experimented soils had significant difference, indicating that nitrification occurs rapidly in soils containing more clay and O.C compared to soils with more sand and low O.C. Nitrification inhibition percentage after 56 day incubation in SL1, SL2, and L were 57%, 46%, and 12%, but in two other soils were about zero. Also there were a positive significant correlation between abundance of AOB and NOB with nitrate concentration (r = 0.6), O.C content (r = 0.9), and total soil N (r = 0.9).
Conclusions: soil nitrification rate are different under influence of factors like soil textural properties and soil O.C content, and DMPP efficiency had inverse relationship with some soil properties including clay%, O.C content, and nitrifier bacterial population. Further these properties can be used in predicting the short term effects of inhibitors.
