Journal of Rangeland
مرتع
مرتع
Agriculture
http://rangelandsrm.ir
1
admin
2008-0891
2676-5039
fa
jalali
1402
2
1
gregorian
2023
5
1
17
1
online
1
fulltext
fa
تعیین بهترین غلظت سیانوباکتری جهت بهبود حاصلخیزی خاک در مرتع (مطالعه موردی : حوزه آبخیز جمع آبرود)
Determination of the best concentration of cyanobacteria to improve soil fertility in rangeland (Case study: Jamabroud catchment)
تخصصي
Special
كاربردي
Applicable
<span style="font-size:11pt"><span style="line-height:115%"><span style="direction:rtl"><span style="unicode-bidi:embed"><span calibri="" style="font-family:"><b><span b="" nazanin="" style="font-family:">سابقه و هدف: </span></b><span b="" nazanin="" style="font-family:">خاک بهعنوان یکی از اجزای مهم و اصلی اکوسیستم بهمنظور تولید و رشد در عرصه­های مرتعی از اهمیت به سزایی برخوردار است. یکی از میکرواورگانیسم­های زنده در خاک سیانوباکتری­ها هستند که به­عنوان نوعی پوسته­زیستی در مراتع، نقش مهمی در افزایش حاصلخیزی خاک ایفا می­کنند. آن­ها به دلیل تثبیت ازت و کربن تاثیر بهسزایی در بهبود باروری خاک دارند. در این تحقیق اثرگذاری غلظت­های مختلف سیانوباکتری به عنوان یکی از پوسته­های زیستی خاک و نهایتا تعیین بهترین غلظت در جهت بهینه شدن حاصلخیزی خاک در مرتع گلگنگک واقع در حوزه آبخیز جمع­آبرود بررسی شده است. در سال­های اخیر استفاده از سیانوباکتری­ها در مناطق خشک و بیابانی به منظور تثبیت ازت مورد توجه قرار گرفته است ولی در مورد استفاده از غلظت­های مختلف و تعیین بهترین غلظت در مراتع تحقیق خاصی انجام نشده است، لذا پژوهش حاضر با هدف ارزیابی اثر تلقیح مستقیم سیانوباکتری با روش اسپری کردن به خاک و بررسی تاثیر آن بر فاکتورهای حاصلخیزکننده خاک و نهایتا تعیین بهترین غلظت از سیانوباکتری جهت اقدامات اصلاحی در مرتع انجام شده است.</span></span></span></span></span></span><br>
<span style="font-size:11pt"><span style="line-height:115%"><span style="direction:rtl"><span style="unicode-bidi:embed"><span calibri="" style="font-family:"><b><span b="" nazanin="" style="font-family:">مواد و روش­ها:</span></b><span b="" nazanin="" style="font-family:"> مرتع مورد مطالعه با نام محلی گلگنگک است که در یکی از مراتع نیمه استپی در حوزه آبخیز جمع­آبرود قرار دارد، این حوزه یکی از زیرحوزه­ها در حوزه­آبخیز بزرگ حبله­رود می باشد. دراین تحقیق ابتدا با نمونه­برداری از افق سطحی خاک، واقع در عمق (</span><span dir="LTR" new="" roman="" style="font-family:" times="">cm</span><span b="" nazanin="" style="font-family:">20-0) سیانوباکتری­های منطقه جمع­آوری و در شرایط آزمایشگاه خالص­سازی شدند. این خالص­سازی تا حد جنس ادامه یافت و نهایتا 3 جنس غالب از سیانوباکتری منطقه شناسایی گردیدند که بهترتیب الویت عبارتند از</span><span lang="FA" style="font-size:9.0pt"><span style="line-height:115%"><span b="" nazanin="" style="font-family:">: </span></span></span><i><span dir="LTR" style="font-size:9.0pt"><span style="line-height:115%"><span new="" roman="" style="font-family:" times="">Osillatoria</span></span></span></i><i><span lang="FA" style="font-size:9.0pt"><span style="line-height:115%"><span new="" roman="" style="font-family:" times="">، </span></span></span></i><i><span dir="LTR" style="font-size:9.0pt"><span style="line-height:115%"><span new="" roman="" style="font-family:" times="">Phormidium</span></span></span></i><i><span lang="FA" style="font-size:9.0pt"><span style="line-height:115%"><span new="" roman="" style="font-family:" times="">، </span></span></span></i><i><span dir="LTR" style="font-size:9.0pt"><span style="line-height:115%"><span new="" roman="" style="font-family:" times="">Nostoc</span></span></span></i><i><span lang="FA" style="font-size:9.0pt"><span style="line-height:115%"><span new="" roman="" style="font-family:" times=""> . </span></span></span></i><span b="" nazanin="" style="font-family:">در مرحله بعد سه غلظت مختلف از سیانوباکتری شامل 10<sup>12</sup> ، 10<sup>10</sup> و 10<sup>8 </sup> عدد سلول سیانوباکتری در یک لیتر</span> <span b="" nazanin="" style="font-family:">سوسپانسیون </span><span dir="LTR" style="font-size:9.0pt"><span style="line-height:115%"><span new="" roman="" style="font-family:" times="">BBM</span></span></span><span b="" nazanin="" style="font-family:"> (</span><span dir="LTR" style="font-size:9.0pt"><span style="line-height:115%"><span new="" roman="" style="font-family:" times="">Bold Basal Medium</span></span></span><span b="" nazanin="" style="font-family:">) تهیه شده و بهطور مستقیم در عرصه در فصل بهار پاشش گردید. در فواصل زمانی 15، 30، 45 و 180 روز پس از پاشش مجددا از خاک نمونه­برداری گردید و فاکتورهای حاصلخیزی که شامل (نیتروژن، پتاسیم، کربن آلی و </span><span dir="LTR" style="font-size:9.0pt"><span style="line-height:115%"><span new="" roman="" style="font-family:" times="">pH</span></span></span><span b="" nazanin="" style="font-family:">) بررسی گردید. به این صورت که پس از تهیه عصاره خاک، </span> <span b="" nazanin="" style="font-family:">واکنش خاک با استفاده از دستگاه </span><span dir="LTR" style="font-size:9.0pt"><span style="line-height:115%"><span new="" roman="" style="font-family:" times="">pH</span></span></span><span lang="FA" style="font-size:9.0pt"><span style="line-height:115%"><span new="" roman="" style="font-family:" times="">­</span></span></span> <span b="" nazanin="" style="font-family:">متر، کربن آلی با روش تیتر کردن، نیتروژن با روش کلدال، پتاسیم با استفاده از استات آمونیوم و شیک کردن اندازه گیری گردید.</span></span></span></span></span></span><br>
<span style="font-size:11pt"><span style="line-height:115%"><span style="direction:rtl"><span style="unicode-bidi:embed"><span calibri="" style="font-family:"><b><span b="" nazanin="" style="font-family:">نتایج:</span></b><span b="" nazanin="" style="font-family:"> نتایج نشان داد ارتباط معنی­داری (05/0</span><span b="" nazanin="" style="font-family:">></span><span dir="LTR" new="" roman="" style="font-family:" times="">p</span><span b="" nazanin="" style="font-family:">)</span><span b="" nazanin="" style="font-family:"> بین کرت شاهد و کرت­های تلقیح وجود دارد. نیتروژن، پتاسیم و کربن آلی بهترتیب افزایشی حدود 3/21، 3/51 و 3/51 درصد را در انتهای دوره آزمایش نشان دادند و </span><span dir="LTR" style="font-size:9.0pt"><span style="line-height:115%"><span new="" roman="" style="font-family:" times="">pH</span></span></span><span b="" nazanin="" style="font-family:"> به میزان 4/0 کاهش را دارا بود. از آنجا که سیانوباکتری­ها باعث تثبیت نیتروژن در خاک می­شوند، بنابراین در حاصلخیزی خاک تاثیر بهسزایی دارند.<b> </b></span></span></span></span></span></span><br>
<span style="font-size:11pt"><span style="line-height:115%"><span style="direction:rtl"><span style="unicode-bidi:embed"><span calibri="" style="font-family:"><b><span b="" nazanin="" style="font-family:">نتیجه­گیری:</span></b><span b="" nazanin="" style="font-family:"> با بررسی غلظت­های مختلف سیانوباکتری در زمان­های مختلف مشخص شد که با پاشش سیانوباکتری در مرتع مزبور فاکتورهای حاصلخیزی خاک از جمله نیتروژن، پتاسیم و کربن آلی افزایش یافت و نهایتا غلظت 10<sup>8</sup> لیتر به عنوان بهترین غلظت جهت بهبود وضعیت خاک از لحاظ حاصلخیزی تعیین گردید. بهطور کلی نتایج این تحقیق می­تواند به عنوان اولین قدم در بررسی امکان استفاده از روش­های زیست محیطی موثر و سریع جهت کمک به بهبود وضعیت حاصلخیزی خاک در مراتع مختلف به ویژه مراتع تخریب یافته محسوب و مورد توجه قرار گیرد. البته نباید فراموش کرد که با توجه به نتایج این تحقیق هر چند پوسته­های زیستی اعم از خزه، سیانوباکتری، جلبک و گلسنگ می­توانند باعث بهبود حاصلخیزی خاک ­شود، ولی تعیین غلظت بهینه در هر مرتع جهت اقدامات اصلاحی بسیار مهم بوده و بایستی نسبت دوزهای مورد استفاده در هر شرایط به صورت کاملا علمی و دقیق تعیین و مورد توجه قرار گیرد.</span></span></span></span></span></span><br>
<span style="font-size:11pt"><span style="unicode-bidi:embed"><span style="line-height:115%"><span style="font-family:"Calibri",sans-serif"><b><span style="font-size:12.0pt"><span style="line-height:115%"><span style="font-family:"Times New Roman",serif">Background and objectives: </span></span></span></b><span style="font-size:12.0pt"><span style="line-height:115%"><span style="font-family:"Times New Roman",serif">Soil is a crucial component of ecosystem function and productivity in rangeland areas. Cyanobacteria, as one of the living microorganisms in soil, play an essential role in increasing soil fertility by fixing nitrogen and carbon. In this study, we aimed to investigate the effect of different concentrations of cyanobacteria on soil fertility in Golgangak rangelands in Jamabroud watershed and determine the optimal concentration of cyanobacteria to improve soil fertility.</span></span></span></span></span></span></span><br>
<span style="font-size:11pt"><span style="unicode-bidi:embed"><span style="line-height:115%"><span style="font-family:"Calibri",sans-serif"><b><span style="font-size:12.0pt"><span style="line-height:115%"><span style="font-family:"Times New Roman",serif">Methodology: </span></span></span></b><span style="font-size:12.0pt"><span style="line-height:115%"><span style="font-family:"Times New Roman",serif">We collected cyanobacteria from the soil surface horizon (0-2cm deep) and identified three dominant genera of cyanobacteria, including Nostoc, Phormidium, and Osillatoria. We prepared three different concentrations of cyanobacteria, including 1012, 1010, and 108 cyanobacterial cells per liter of BBM suspension and sprayed them directly into the field. We evaluated soil fertility factors, including nitrogen, potassium, organic carbon, and pH, by resampling soil samples at 15, 30, 45, and 180 days after inoculation.</span></span></span></span></span></span></span><br>
<span style="font-size:11pt"><span style="unicode-bidi:embed"><span style="line-height:115%"><span style="font-family:"Calibri",sans-serif"><b><span style="font-size:12.0pt"><span style="line-height:115%"><span style="font-family:"Times New Roman",serif">Results: </span></span></span></b><span style="font-size:12.0pt"><span style="line-height:115%"><span style="font-family:"Times New Roman",serif">The results showed a significant relationship (p <0.05) between control and inoculation plots. Nitrogen, potassium, and organic carbon showed an increase of about 21.3%, 51.3%, and 51.3%, respectively, at the end of the experiment, while pH decreased by 0.4. The concentration of 108 liters was determined to be the optimal concentration to improve soil fertility in terms of nitrogen, potassium, and organic carbon.</span></span></span><span lang="EN" style="font-size:12.0pt"><span style="line-height:115%"><span style="font-family:"Times New Roman",serif"></span></span></span></span></span></span></span><br>
<span style="font-size:11pt"><span style="unicode-bidi:embed"><span style="line-height:115%"><span style="font-family:"Calibri",sans-serif"><b><span style="font-size:12.0pt"><span style="line-height:115%"><span style="font-family:"Times New Roman",serif">Conclusion:</span></span></span></b> <span style="font-size:12.0pt"><span style="line-height:115%"><span style="font-family:"Times New Roman",serif">Our findings suggest that spraying cyanobacteria in Golgangak rangelands can increase soil fertility factors. The concentration of 108 liters was determined to be the optimal concentration to improve soil fertility in terms of nitrogen, potassium, and organic carbon. This research can be considered as the first step in investigating the possibility of using effective and fast environmental methods to improve soil fertility in different ranges, especially degraded ranges. However, it is crucial to determine the optimal concentration of cyanobacteria for each range to ensure the effectiveness of corrective measures.</span></span></span></span></span></span></span><br>
پوسته های زیستی خاک, منطقه نیمه استپی, غلظت بهینه
Biological soil crust, Semi-arid region, Optimal concentration
32
44
http://rangelandsrm.ir/browse.php?a_code=A-10-455-1&slc_lang=fa&sid=1
Mahbobeh
Mirzahoseini
محبوبه
میرزاحسینی
m.mirzahosseini@ut.ac.ir
100319475328460015605
100319475328460015605
Yes
Department of Arid and Mountains Regions Reclamation, Faculty of Natural Resources, University of Tehran, Karaj
گروه احیا مناطق خشک و کوهستانی، دانشکدگان کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج
Mohammad
Jafari
محمد
جعفری
mjafary@ut.ac.ir
100319475328460015606
100319475328460015606
No
Department of Arid and Mountains Regions Reclamation, Faculty of Natural Resources, University of Tehran, Karaj
گروه احیا مناطق خشک و کوهستانی، دانشکدگان کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج
Hossein
Azarnivand
حسین
آذرنیوند
. hazar@ut.ac.ir
100319475328460015607
100319475328460015607
No
Department of Arid and Mountains Regions Reclamation, Faculty of Natural Resources, University of Tehran, Karaj
گروه احیا مناطق خشک و کوهستانی، دانشکدگان کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج
Ali
Tavili
علی
طویلی
. atavili@ut.ac.ir
100319475328460015608
100319475328460015608
No
Department of Arid and Mountains Regions Reclamation, Faculty of Natural Resources, University of Tehran, Karaj
گروه احیا مناطق خشک و کوهستانی، دانشکدگان کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج
Behrooz
Zarei Darki
بهروز
زارعی دارکی
zareidarki@modares.ac.ir
100319475328460015609
100319475328460015609
No
Department of Marine Biology, Faculty of Marine Sciences, University of Tarbiat Modares, Nour
گروه زیست دریا، دانشکده علوم دریایی، دانشگاه تربیت مدرس، نور
Yolanda
Canton Castilla
یولاندا
کانتون
ycanton@ual.es
100319475328460015610
100319475328460015610
No
Department of Agronomy (soil science and Agricultural chemistry), University of Almeria, Spain
گروه خاک شناسی، دانشگاه آلمریا