سرنوشت باكتري‌هاي گرم - منفي آزاد شده از كودهاي آلي مختلف در دو خاك استان همدان

Fate of Gram-Negative Bacteria Released from Different Organic Fertilizers in two Hamadan Soils

كودهاي آلي منبع ريزجانداران بيماري‌زا مي‌باشند كه مي‌توانند سلامتي انسان را به خطر اندازند. در اين پژوهش، اثر نوع خاك و كود بر سرنوشت باكتري‌هاي آزاده شده از كود‌هاي آلي در حين آبشويي ستون‌هاي خاك-كود بررسي شد. كود‌هاي گاوي و مرغي و لجن ‌فاضلاب به مقدار 10 تن در هكتار به سطح ستون‌هاي دست‌نخورده دو خاك با بافت لوم‌ رسي‌ شني و شن‌ لومي اضافه شد. آبشويي ستون‌هاي خاك-تيمار شده با كود با شدت جريان غيراشباع و ماندگار 4/8 سانتي‌متر در ساعت تا چهار برابر حجم آب منفذي (PV) انجام شد. غلظت باكتري‌هاي گرم - منفي آب ورودي و زه‌آب ستون‌هاي خاك در كسرهاي مختلف PV اندازه‌گيري شد. غلظت متوسط ورودي، غلظت متوسط خروجي، درصد پالايش نسبي باكتري، درصد باكتري انتقال يافته در طول زمان آبشويي محاسبه شد. در سطح آماري 5 درصد اختلاف معني‌داري بين كود مرغي و دو تيمار كودي ديگر از نظر ميانگين غلظت باكتري آزاد شده از تيمارهاي كودي وجود داشت. ساختمان پايدار و مسيرهاي ترجيحي باعث هدايت بيشتر باكتري در ستون‌هاي خاك‌ لوم رسي شني شد. به دليل ساختمان ضعيف و پيوستگي كم منافذ در خاك شن لومي ميزان پالايش باكتري 1/45 برابر خاك لوم‌ رسي شني بود. كود مرغي آلودگي نسبي بيشتري در زه‌آب ايجاد كرد. قدرت يوني كم سوسپانسيون لجن‌ فاضلاب سبب پالايش كمتر باكتري آزاد شده از اين كود شد. بالا بودن كربن آلي محلول در كود گاوي باعث شد تا انتقال باكتري در ستون‌هاي خاك تيمار شده با آن 1/12 برابر كود مرغي شود. به طور كلي در استفاده از كودهاي دامي، به ويژه كود مرغي خانگي كه منبع مهمي از باكتري‌هاي آلوده ‌كننده محيط زيست هستند، مديريت كود اهميت ويژه‌اي دارد. هم‌چنين بافت و ساختمان خاك بر سرنوشت باكتري‌هاي آزاد شده از كودهاي آلي مؤثرند.

Organic fertilizers are the sources of many human-pathogenic microorganisms which potentially threaten the human health. This study was carried out to explore the possible effects of soil and manure types on filtration, transport and fate of manure-borne bacteria through undisturbed soil columns. The manure treatments consisted of cow manure, poultry manure and sewage sludge which were distributed at the rate of 10 Mg ha-1 on the surfaces of intact columns of two sandy clay loam and loamy sand soils. The manure-treated soil columns were leached by tap water with similar unsaturated flux of 4.8 cm h-1 up to four pore volumes (PV). The influent and leachate were sampled at different PVs. Gram-negative bacteria concentrations were determined for the influent and the columns’ leachate. Average influent concentration, average effluent concentration, relative filtration, and transported bacteria fraction during the leaching events were determined. Significant differences (P<0.05) were observed between the poultry manure and the other two manures in terms of average influent (i.e. manure-released) bacteria concentration. Stable structure and preferential pathways facilitated the bacteria movement in the sandy clay loam soil columns. The loamy sand soil strained 1.45 times more bacteria than the sandy clay loam soil due to its weak structure and blocked-dead pores. Relative contamination of the effluent was higher for poultry manure when compared with the other fertilizers. The low ionic strength of sewage sludge suspension caused the lower filtration of bacteria through the soil columns. The high concentration of soluble organics in cow manure resulted in a relative transport of the bacteria 1.12 times greater than the poultry manure. In general, management of organic fertilizers especially household poultry manure, as a considerable source of pathogenic bacteria, is important to control the environmental risks of pathogenic pollutions. Moreover, the soil texture and structure significantly affected the fate of manure-borne bacteria.