مرکز منطقه ای اطلاع رساني علوم و فناوري - ارزيابي رس‌هاي اصلاح‌شده با نانوذرات مگنتيت و اگزوپلي ساكاريد باكتريايي و تاثير آن‌ها بر فعاليت آنزيم‌هاي اوره‌آز، فسفاتاز و دهيدروژناز خاك

چكيده فارسي :

آنزيم‌هاي خاك در فرايندهايي نظير تجزيه مواد آلي، چرخه عناصر غذايي و تجزيه آلاينده‌ها نقش مهمي دارند. بنابراين حفظ فعاليت و پايداري آنزيم‌ها در خاك از اهميت ويژه‌اي برخوردار است. اين پژوهش در سال 1397 در آزمايشگاه تحقيقاتي دانشكده كشاورزي دانشگاه فردوسي مشهد انجام شد. در اين مطالعه دو نوع رس مونتموريلونيت تغيير يافته با نانوذرات مگنتيت و اگزوپلي ساكاريد تهيه شدند. خصوصيات رس‌هاي تهيه شده با كمك دستگاه‌هاي پراش اشعه ايكس و ميكروسكوپ الكتروني روبشي مورد بررسي قرار گرفت. سپس تاثير افزودن رس‌هاي مونتموريلونيت تغيير يافته بر فعاليت آنزيم‌هاي اوره‌آز، فسفاتاز و دهيدروژناز بررسي شد. آزمايش‌‌هاي فوق در قالب طرح پايه كاملا تصادفي با آرايش فاكتوريل شامل چهار نوع رس (مونتموريلونيت، مونتموريلونيت تغيير يافته با نانوذرات مگنتيت، مونتموريلونيت آلي شده با اگزوپلي‌ساكاريد و نانوذرات مگنتيت و شاهد) در پنج زمان (1، 3، 7، 14 و 21 روز) با سه تكرار انجام شد. در تصاوير ميكروسكوپ الكتروني روبشي بهترين تغييرات مورفولوژي مربوط به رس تغيير يافته با مجموع سورفكتانت اگزوپلي‌ساكاريد و نانوذرات مگنتيت بود، سورفكتانت اگزو‌پلي‌ساكاريد لايه‌هاي رس را بطور كامل از هم باز و تخلخل‌هاي فراواني در آن ايجاد و از تجمع نانوذرات نيز جلوگيري كرد. بر اساس نتايج حاصل از آناليز آماري ميزان فعاليت آنزيم اوره‌آز با افزودن رس مونتموريلونيت به خاك 1.4 برابر، رس تغيير يافته با نانوذرات مگنتيت 1.5 برابر، رس تغيير يافته با اگزوپلي‌ساكاريد و نانوذرات مگنتيت 3 برابر افزايش يافت. همچنين ميزان فعاليت آنزيم فسفاتاز با افزودن رس مونتموريلونيت به خاك 1.1 برابر، رس تغيير يافته با نانوذرات مگنتيت 1.3 برابر، رس تغيير يافته با اگزوپلي‌ساكاريد و نانوذرات مگنتيت 1.5 برابر افزايش نشان داد و ميزان فعاليت آنزيم دهيدروژناز با اضافه كردن رس مونتموريلونيت به خاك 1.1 برابر، رس تغيير يافته با نانوذرات مگنتيت 1.2 برابر، رس تغيير يافته با اگزوپلي‌ساكاريد و نانوذرات مگنتيت 1.3 برابر افزايش نشان داد. بنابراين با توجه به نتايج مشاهده شد كه ايجاد تغييرات در محيط اطراف آنزيم‌ها با سورفكتانت اگزوپلي ساكاريد و نانوذرات مگنتيت باعث افزايش پايداري و فعاليت آنزيم‌ها در محيط خاك در مدت زمان 21 روز انكوباسيون شد.