کشاورزی پایدار نوعی کشاورزی است که در جهت منافع انسان بوده، کارایی بیشتری در استفاده از منابع دارد و با محیط در توازن است. سیستم های مدیریت کشاورزی فقط زمانی پایدار هستند که کیفیت خاک حفظ شود و یا افزایش یابد. از آنجا که اندازه گیری های آنزیمی ساده بوده و هزینه آزمایشگاهی کمی دارند دارای پتانسیل استفاده به منظور ارزیابی کیفیت خاک هستند. تغییر صفات شیمیایی خاک سطحی مانند افزایش شوری می تواند به مقدار زیادی بر فعالیت میکروبی خاک اثر بگذارد. در این تحقیق اثر شوری خاک بر شاخص های تولید و دوام آنزیم اوره آز و همچنین اثر شوری بر سرعت معدنی شدن / ایموبیلیزاسیون نیتروژن مورد بررسی قرار گرفت. به این منظور از خاک سطحی دو منطقه چم آسمان و شرودان به صورت مرکب نمونه برداری شد. ابتدا نمونه های خاک با نمک کلریدسدیم خالص برای رسیدن به هدایت الکتریکی 13 (s1)، 18 (s2)، 23 (s3) و 28 (s4) دسی زیمنس برمتر شور شدند و نمونه ای از خاک با شوری طبیعی (s0) نیز استفاده شد. سپس این خاک های شور شده به مدت سه هفته در دما و رطوبت مناسب نگهداری شدند تا فعالیت میکروبی پایدار شود. به منظور تحریک جمعیت میکروبی و افزایش فعالیت آنزیم اوره آز نمونه-های خاک با محلول های آبی حاوی مقادیر مشخص کربن و نیتروژن به خوبی مخلوط شدند. پس از افزودن کربن و نیتروژن نمونه ها در انکوباتور قرار داده شده و فعالیت آنزیم اوره آز در زمان های 0، 1، 2، 3، 4، 5، 6، 7، 9، 11، 13، 16، 20، 30، 40 و 50 روز پس از انکوباسیون، در آنها اندازه گیری شد. مقادیر عددی شاخص های تولید و دوام آنزیم از فعالیت های اندازه گیری شده محاسبه گردید. نتایج نشان داد که در هر دو خاک شوری باعث کاهش فعالیت آنزیم اوره آز می گردد. روند بدست آمده از اندازه گیری فعالیت آنزیم در طول دوره انکوباسیون به شکلی بود که از روی این روند شاخص های تولید و دوام آنزیم قابل محاسبه بودند. شاخص تولید آنزیم در خاک چم آسمان تا سطح شوری 18 دسی زیمنس برمتر کاهش یافت. در خاک شرودان شاخص تولید آنزیم با افزایش شوری از 4 تا 28 دسی زیمنس برمتر کاهش یافت. شاخص دوام آنزیم در هر دو خاک با افزایش شوری کاهش یافت. در خاک چم آسمان شاخص دوام آنزیم در سطح شوری 18 دسی زیمنس برمتر به مقدار صفر رسید ولی در خاک شرودان در سطح 28 دسی زیمنس برمتر به مقدار صفر رسید. به منظور بررسی اثر شوری بر سرعت معدنی شدن/ ایموبیلیزاسیون نیتروژن، میزان نیتروژن معدنی خاک در زمان های نمونه برداری، 20 روز پس از انکوباسیون و 70 روز پس از انکوباسیون در خاک اندازه گیری شد. با تفاضل مقادیر نیتروژن معدنی در زمان های 20 و 70 روز انکوباسیون از مقادیر نیتروژن معدنی در زمان نمونه-برداری، میزان معدنی شدن/ ایموبیلیزاسیون خالص نیتروژن بدست آمد. نتایج نشان داد که در خاک چم آسمان گذشت زمان از 20 روز به 70 روز باعث تغییر فرآیند ایموبیلیزاسیون به معدنی شدن نیتروژن می گردد. اثر شوری بر سرعت معدنی شدن/ ایموبیلیزاسیون نیتروژن در خاک چم آسمان معنی دار شد. در سطوح شوری 4 و 13 دسی-زیمنس برمتر در خاک چم آسمان ایموبیلیزاسیون نیتروژن رخ داد در حالی که در سطوح شوری 18، 23 و 28 دسی زیمنس برمتر فرآیند معدنی شدن نیتروژن اتفاق افتاد. در خاک شرودان اثر شوری بر سرعت معدنی شدن/ ایموبیلیزاسیون نیتروژن معنی دار نشد. انکوباسیون خاک شرودان باعث وقوع فرآیند ایموبیلیزاسیون نیتروژن گردید که حاکی از وجود بقایای گیاهی با c/n زیاد است. به طور کلی چنین استنباط می شود که افزایش شوری باعث کاهش فعالیت میکروارگانیسم های تولیدکننده آنزیم می گردد و این کاهش فعالیت باعث کاهش شاخص تولید آنزیم می شود و شاخص دوام آنزیم نیز با افزایش شوری کاهش یافت.

نیتروژن جزء مهم ساختار مولکولی پروتئین ها، پپتید ها، اسید های نوکلئیک، کیتین، پپتیدوگلیکان و آمینواسید ها است و مهم ترین عنصر غذایی برای رشد گیاهان محسوب می شود. آمینو اسید ها به دلیل داشتن زنجیره کربنی و گروه آمین یکی از منابع تأمین کننده کربن و نیتروژن برای میکروارگانیسم های خاک به شمار ی آیند. بنابراین آمینواسید ها در واقع پل ارتباطی چرخه کربن و نیتروژن خاک می باشند و با اندازه گیری 2co و +4 nhآزاد شده طی تجزیه آمینواسید ها می توان سرعت و میزان تجزیه آن ها را در خاک ها بررسی کرد. بیش از 95% از نیتروژن آلی خاک به صورت ترکیب با مواد آلی است و بین 20 تا40% از این مقدار نیتروژن را، آمینواسید ها تشکیل می دهند. این پژوهش با هدف مقایسه سینتیک تجزیه آمینواسید ها در خاک از طریق اندازه گیری 2 coو نیتروژن معدنی آزاد شده و بررسی تطبیقی سینتیک معدنی شدن nو c در خاک های تیمار شده با آمینواسید صورت گرفت. به این منظور از خاک سطحی (0 تا 15 سانتیمتری) دو منطقه لورک و شرودان نمونه برداری مرکب صورت گرفت. به منظور بررسی اثر غلظت بر معدنی شدن کربن و نیتروژن، 50 گرم از هریک از خاک ها در معرض 5 میلی لیتر از محلول هایی با غلظت (0، 10، 20،40، 60 و 100 میلی مولار) از گلوکز و آمینواسید های l-گلوتامین، l–آسپاراژین، l–هیستیدین، l–آرجینین، گلیسین، قرار گرفت. سپس میزان معدنی شدن کربن و نیتروژن به ترتیب در مدت زمان 6 و 24 ساعت انکوباسیون اندازه گیری شد. جهت اندازه گیری میزان معدنی شدن کربن در زمان های مختلف، 50 گرم از هریک از خاک های مورد مطالعه در معرض 5 میلی لیتر از محلول غلظتی که بیشترین میزان معدنی شدن کربن را داشته، قرار گرفتند. همچنین، برای محاسبه میزان معدنی شدن نیتروژن خاک ها در زمان های مختلف از محلول دارای غلظت 50 میلی مولار استفاده شد. نتایج حاصل از این پژوهش نشان داد که افزودن سوبسترا (گلوکز و آمینواسید ها) به خاک باعث افزایش معدنی شدن کربن و نیتروژن آلی در خاک ها می گردد. غلظت بهینه سوبستراهای به کار رفته که بیشترین معدنی شدن کربن در آن غلظت رخ داده، برای سوبسترا های مختلف در هر دو خاک متفاوت بود. معدنی شدن کربن با زمان در اثر اضافه کردن گلوکز و آمینواسید به خاک، دارای توزیع نمایی بوده و روند آن از سینتیک رده اول پیروی می کند. بیشترین سرعت معدنی شدن کربن در تمام تیمار ها مربوط به دقیقه های ابتدایی (15 تا 60 دقیقه) انکوباسیون می باشد و پس از آن، آزاد شدن کربن از خاک های تیمار شده با گلوکز و آمینواسید ها با سرعت کاهنده افزایش یافت. نتایج تجزیه واریانس داده های مربوط به پارامتر های سینتیک معدنی شدن کربن نشان داد که بین گلوکز با آمینواسید ها و همچنین بین آمینواسید ها با هم در هر دو خاک لورک و شرودان تفاوت معنی داری وجود دارد. نتایج همبستگی بین پارامتر های سینتیک معدنی شدن کربن نشان داد که بین پارامتر های سینتیک معدنی شدن کربن در هر دو خاک همبستگی معنی دار وجود دارد. بیشترین معدنی شدن نیتروژن برای تمام تیمار ها در مدت زمان 24 ساعت اتفاق افتاده است و با افزایش زمان ، معدنی شدن نیتروژن کاهش و یا ثابت شده است. همچنین بررسی اثر غلظت بر معدنی شدن نیتروژن نشان داد که در همه تیمار ها، بیشترین مقدار معدنی شدن نیتروژن در غلظت 100 میلی مولار رخ داده است. نتایج حاصل از بررسی اثر زمان و غلظت بر میزان معدنی شدن نیتروژن نشان داد که بیشترین مقدار این پارامتر در اثر اضافه کردن آمینواسید l–آرجینین حاصل شد. نتایج به دست آمده بیانگر عدم همبستگی بین معدنی شدن نیتروژن در مدت زمان 24 ساعت با پارامتر های سینتیک معدنی شدن کربن در مدت زمان 6 ساعت است. کلمات کلیدی: پروتئین، آمینواسید، معدنی شدن کربن و نیتروژن

تخریب اراضی و تغییر کاربری، به ویژه جنگل تراشی پدیده ایست که بسیاری از خصوصیات خاک و ازجمله محتوا و توازن عناصر غذایی خاک را دستخوش تحول می نماید. نیتروژن از جمله عناصر غذایی مهمی است که در این رابطه تحت تأثیر قرار می گیرد. گرچه در فرایندهای مرکزی چرخه نیتروژن( معدنی شدن و آلی شدن) هم نیتروژن معدنی و هم نیتروژن آلی شرکت دارند، تنها نیتروژن معدنی مورد توجه قرار گرفته است. این درحالی است که قسمت عمده نیتروژن در خاک به شکل آلی بوده و در این بخش همواره نیتروژن آلی به شکل محلول وجود دارد. تحقیق حاضر به بررسی اهمیت کمّی نیتروژن آلی محلول در مقایسه با نیتروژن معدنی، اثر تغییر کاربری( جنگل طبیعی و جنگل تخریب یافته)، عمق خاک و نوع پوشش گیاهی( پوشش افرا و کاج) بر ذخایر نیتروژن معدنی، نیتروژن آلی محلول و مجموع آمینواسیدها و نیز همبستگی بین این پارامترها در سه اکوسیستم جنگلی با شرایط متفاوت اقلیمی پرداخته است( اکوسیستم رودبارک، اکوسیستم گیسوم و اکوسیستم دلورا). جهت بررسی روند تغییرات نیتروژن معدنی، نیتروژن آلی محلول و غلظت کل آمینواسیدها با زمان آزمایش های انکوباتوری به مدت 22 هفته انجام گرفت و هرکدام از این سه پارامتر در زمان های 0، 2، 4، 6، 8، 10، 13، 16، 19 و 22 هفته مورد اندازه گیری قرار گرفتند. آزمایش در قالب طرح فاکتوریل بر پایه کاملاًً تصادفی انجام پذیرفت( اثر کاربری یا پوشش گیاهی، اثر عمق و اثر متقابل کاربری یا پوشش گیاهی با عمق). آنالیزهای تفکیک جوامع جهت امکان بررسی جداگانه اعماق خاک صورت پذیرفت. نتایج نشان داد عمق سطحی خاک( 0- 20 سانتی متری) از دو عمق دیگر نمونه برداری( 20- 40 و 40- 60 سانتی متری ) جدایی نشان داده و بایستی به صورت یک جامعه آماری مجزا مورد بررسی قرار گیرد. این درحالی است که عمق دوم و سوم نزدیکی قوی با یکدیگر داشته و هر دو با یکدیگر تشکیل یک جامعه آماری جداگانه را می دهند. در بخش هایی از این تحقیق به بررسی اهمیت کمّی نیتروژن آلی محلول در مقایسه با نیتروژن معدنی پرداخته شد. غلظت نیتروژن معدنی در جنگل رودبارک 28 تا 180 میلی گرم بر کیلوگرم، در جنگل گیسوم 21 تا 178 میلی گرم بر کیلوگرم و 30 تا 181 میلی گرم بر کیلوگرم مشاهده شد. غلظت نیتروژن آلی محلول در خاک جنگل رودبارک 23 تا 380 میلی گرم بر کیلوگرم، در جنگل گیسوم 21 تا 444 میلی گرم بر کیلوگرم و در جنگل دلورا 21 تا 441 میلی گرم بر کیلوگرم بوده است. غلظت آمینواسیدها نیز 090/0 تا 7/2 میلی مول بر کیلوگرم، 043/0 تا 7/4 میلی مول بر کیلوگرم و 017/0 تا 3/1 میلی مول بر کیلوگرم به ترتیب در جنگل رودبارک، گیسوم و دلورا مشاهده گردید. مقدار کمّی نیتروژن آلی محلول بیش از نیتروژن معدنی و نسبت نیتروژن آلی محلول به نیتروژن معدنی بین 94/1 تا 58/4 بوده است. ضمن این که در اعماق زیرین خاک نسبت نیتروژن آلی محلول به نیتروژن معدنی بیش از عمق سطحی بوده است. افزایش عمق به طور معنی داری موجب کاهش نیتروژن معدنی، نیتروژن آلی محلول و غلظت کل آمینواسیدها گردید. ضمن این که بیشترین اثر عمق از عمق 0- 20 سانتی متری به عمق 20- 40 سانتی متری مشاهده گردید و بین دو عمق 20- 40 و 40- 60 سانتی متری تفاوت چندانی از نظر میزان این سه پارامتر وجود نداشت. تغییر کاربری در اکوسیستم رودبارک سبب افزایش نیتروژن معدنی و کاهش نیتروژن آلی محلول و مجموع آمینواسیدها شده است. در اکوسیستم گیسوم میزان نیتروژن معدنی در پوشش افرا بیش از پوشش کاج بوده ولی میزان نیتروژن آلی محلول و آمینواسیدها در پوشش افرا کمتر از پوشش کاج مشاهده گردید. در اکوسیستم دلورا با تغییر کاربری و تخریب جنگل از میزان هر سه پارامتر مورد اندازه گیری به طور معنی داری کاسته شد. تفاوت بین دو نوع کاربری و دو نوع پوشش گیاهی متفاوت بیشتر در عمق سطحی خاک نمودار گردید. اثر متقابل عمق و نوع کاربری یا پوشش گیاهی نیز در اکثر زمان ها معنی دار بوده است. بررسی همبستگی بین نیتروژن معدنی، نیتروژن آلی محلول و آمینواسیدها نشان داد بین نیتروژن معدنی و غلظت کل آمینواسیدها همبستگی مثبت معنی دار (*43/0= r تا ***65/0=r ) و بین نیتروژن معدنی و نیتروژن آلی محلول همبستگی منفی معنی دار(***46/0- = r) وجود دارد. نتایج حاصل از تحقیق کنونی نشان داد نیتروژن آلی محلول سهم قابل توجهی از ذخایر نیتروژن را به خود اختصاص داده است و تغییر کاربری و نوع پوشش گیاهی می تواند بر ذخایر son، نیتروژن معدنی و غلظت آمینواسیدها تأثیر بگذارد. جهت تحقیقات آتی پیشنهاد می شود ماهیت شیمیایی و دینامیک نیتروژن آلی محلول مورد بررسی قرار گرفته و تجزیه پذیری این ترکیب مورد تحلیل و بررسی قرار گیرد.

میکروارگانیسم های خاک و فرآیندهایی که آنها تحت کنترل دارند، برای حمایت دراز مدت از سیستم های کشاورزی بسیار اساسی هستند. بنابراین اثرات آفت کش ها بر توده زنده میکروبی خاک و فعالیت آنها اهمیت دارد. همچنین به کارگیری گسترده سموم شیمیایی در کشاورزی با وجود افزایش میزان محصول منجر به آلودگی خاک، فرآورده های زراعی و باغی و آب های سطحی و زیر زمینی می شود که تهدیدی برای سلامت انسان می باشد. به همین دلیل ضروری است که مراحل تجزیه، تبدیل و همچنین اثرات جانبی آنها در خاک های کشاورزی مورد بررسی و کنترل قرار گیرد. یکی از آفت کش هایی که به طور گسترده در ایران و جهان مورد استفاده قرار می گیرد، آترازین می باشد. به منظور بررسی سرنوشت آترازین در خاک و اثراتی که بر توده زنده میکروبی در خاک می گذارد، در این پژوهش پاسخ برخی از فرآیندهای چرخه نیتروژن خاک به این علف کش مورد ارزیابی قرار گرفت. به این منظور از عمق 0 تا 15 سانتی متری خاک دو منطقه شرودان و جوزدان در استان اصفهان نمونه برداری مرکب انجام گرفت و آزمایش ها در دو مرحله صورت گرفت. در مرحله نخست آترازین در غلظت های 0، 2/0، 4/0، 6/0، 1، 10، 50، 100، 250، 500 و 1000 میلی گرم آترازین بر کیلوگرم خاک به خاک ها افزوده شد و نمونه های خاک در دو دوره زمانی 3 و 60 روز در 3 تکرار انکوباسیون شدند. در پایان انکوباسیون معدنی شدن نیتروژن در شرایط هوازی، آرجینین آمونیفیکاسیون و همچنین فعالیت آنزیم های اوره آز، ال-گلوتامیناز و ال-آسپاراجیناز اندازه گیری گردید. در هر دو خاک شرودان و جوزدان معدنی شدن نیتروژن در شرایط هوازی و فعالیت آنزیم های اوره آز و ال- گلوتامیناز با گذشت زمان از 3 روز به 60 روز و همچنین با افزایش غلظت آترازین و در غلظت های زیاد این ماده، نسبت به خاک شاهد افزایش معنی داری نشان داد. آرجینین آمونیفیکاسیون با گذشت زمان کاهش یافت و فعالیت آنزیم ال آسپاراجیناز در هیچ یک از غلظت های اعمال شده و حتی با گذشت زمان تفاوت معنی داری نشان نداد. در مرحله دوم آزمایش، به منظور بررسی روند زمانی معدنی شدن نیتروژن نمونه های خاک با دو غلظت 0 و 1000 mg kg-1 تیمار و در یک دوره زمانی 60 روزه انکوباسیون شدند. معدنی شدن نیتروژن در هر دو خاک شرودان و جوزدان دارای توزیع نمایی شده و بر سینتیک رده اول منطبق گردید. یافته ها حاکی از آن بود که تجزیه آترازین در هر دو خاک با یک فاز تاخیر زمانی آغاز شده و با گذشت زمان تشدید یافته است. مدت زمان تاخیر زمانی 4 تا 10 روز بود، که مدت کوتاهی می باشد. در این پژوهش همچنین تنفس میکروبی، کربن توده زنده میکروبی و کسر متابولیکی اندازه گیری شد که نتایج به دست آمده نشان داد، کسر متابولیکی از افزودن آترازین به شدت تاثیر پذیرفته و افزایش یافته است واین امر بیان گر نوعی تنش در جمعیت های تجزیه کننده خاک بود.

چکیده درختان در مناطق خشک و نیمه خشک تاثیر عمیقی بر توزیع منابع خاک و فرایند های زیست شیمی داشته و مواد آلی خاک به طور طبیعی تحت تاج پوشش درختان بسیار زیادتر نسبت به خارج از تاج پوشش آنها هستند. گونه های کرت و کهور پاکستانی درختانی هستند که اساساً در مناطق خشک و نیمه خشک گرمسیری یا حار هایی و نیمه حار هایی رشد می کنند. تثبیت نیتروژن، مقاومت به خشکسالی و خشکی و چند منظوره بودن (علوفه، چوب، سوخت و غذا) درختان کهور و آکاسیا برای احیای مناطق تخریب شده در مناطق خشک و نیمه خشک گرمسیری مناسب بوده اند. گونه های کرت و کهور پاکستانی از جمله گونه های تثبیت کننده نیتروژن در جنوب کشور به شمار می روند. این مطالعه با هدف بررسی و مقایسه تاثیر درختان کهور پاکستانی و کرت بر خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک صورت گرفت. این درختان بصورت پوشش طبیعی در روستای شلحه امام حسن عسگری از توابع شهرستان آبادان قرار گرفته است. برای انجام این مطالعه خاک تحت تسلط تاج پوشش درختان کهور پاکستانی و کرت و نمونه شاهد (فضای باز بدون درخت در فاصله حدود 1 کیلومتر از درختان) در سه عمق 0-20، 20-40 و 40-60 سانتی متری خاک در غالب طرح آزمایشی بلوک های کاملا تصادفی با 3 بار تکرار انجام شد. در این مطالعه پارامتر های از قبیل: نیتروژن معدنی، نیتروژن آلی محلول، پتانسیل معدنی شدن نیتروژن، نیتروژن کل، درصدکربن آلی، آهک، ec، ph، بافت خاک، همچنین آنالیز گیاه محک به لحاظ بررسی اثر بخشی درختان کهور پاکستانی و کرت در مقدار جذب نیتروژن و هچنین میزان تولید در گیاه محک مورد مطالعه قرار گرفت. این مطالعه بیان داشت در خاک تحت تسلط تاج پوشش درخت کرت بیشترین مقدار نیتروژن معدنی، پتانسیل معدنی شدن نیتروژن، میزان تولید گیاه محک و مقدار آهک مشاهده شده است. در حالی که در خاک تحت تسلط تاج پوشش درخت کهور پاکستانی بیشترین مقدار کربن آلی و نیتروژن کل در گیاه محک وجود داشته است. به طور ویژه اثر نوع پوشش گیاهی در تقریباً تمامی پارامتر های مورد مطالعه بر خصوصیات خاک معنی دار بوده است. در تمامی پارامتر های مورد مطالعه اختلاف قابل توجه های میان تیمار های کرت و کهور پاکستانی نسبت به تیمار شاهد وجود داشته است که نشانگر توانایی بسیار بالا و تاثیر مثبت درختان تثبیت کننده نیتروژن بر خصوصیات خاک نسبت به عرصه فاقد این گونه درختان بوده است. دیگر مطالعات نیز افزایش کربن و نیتروژن و سایر مواد مغذی را در خاک، تحت تاثیر این گونه ها طی فرآیند احیای بیولوژیک گزارش کرده اند. همچنین بیشترین مقادیر نیتروژن معدنی، پتانسیل معدنی شدن نیتروژن، نیتروژن کل خاک و کربن آلی در عمق 20-0 سانتی متری مشاهده شده است که با افزایش عمق مقدار آن کاهش یافته، در حقیقت شرکت لاشبرگ ها نقش بسیار مهمی در بهبود وضیعت مواد مغذی و کیفیت فیزیکی خاک بازی می کنند در نتیجه فعالیت بیشتر چرخه مواد آلی، ریزش لاشبرگ، تجزیه لاشبرگ و انباشته شدن ریشه ها بر روی خواص خاک تاثیر گذار بوده است. کلمات کلیدی: کهور پاکستانی، کرت، درختان تثبیت کننده نیتروژن، اثر تاج پوشش درخت، گیاهان زیر اشکوب،آبادان.

قسمت عمده کشور ما در اقلیم خشک و نیمه خشک قرار گرفته و نبود پوشش گیاهی کافی سبب بازگشت مقدار اندک بقایای گیاهی به خاک و در نتیجه کمبود مواد آلی خاک و کاهش نیتروژن آن گردیده است. کمبود نیتروژن مهمترین عامل محدودکننده تولید است. لگومها میتوانند نقش اساسی در به دام انداختن عناصر غذایی از جمله نیتروژن، بازچرخ آن به خاک و در نتیجه نقش قابل توجهی در حاصلخیزی خاک داشته باشند. در کودهای آلی از جمله بقایای گیاهی بخش عمده نیتروژن در قالب مولکولهای آلی قرار گرفته است که با افزودن آنها به خاک در اثر تجزیه میکروبی، ترکیبات نیتروژن دارآنها آزاد شده و وارد فاز محلول میشوند و به شکل نیتروژن آلی یا معدنی محلول درمی آیند، لذا هدف از این مطالعه بررسی روند تغییرات نیتروژن آلی و معدنی محلول و تاثیر پذیری روند معدنی شدن و تولید نیتروژن آلی محلول از نوع بقایای گیاهی میباشد. به این منظور از خاک سطحی دو منطقه شرودان و چلوان در استان اصفهان نمونه برداری صورت گرفت. از بقایای لگومهای اسپرس، شبدر و یونجه نیز نمونه برداری صورت گرفت. خاکها با یک درصد وزنی کربن آلی بقایای گیاهی لگومهای نامبرده تیمار شدند. نیتروژن معدنی و آلی محلول با استفاده از روش انکوباسیون-آبشویی (استنفورد و اسمیت) اندازه گیری شدند. نتایج نشان داد که بقایای گیاهی لگوم باعث افزایش نیتروژن آلی خاک و پتانسیل معدنی شدن نیتروژن میشوند. روند معدنی شدن نیتروژن آلی با زمان در تیمارهای دارای بقایای گیاهی از توزیع نمایی و معادله سینتیکی رده اول تبعیت نمود. در هر دو خاک مقدار نیتروژن معدنی شده در تمامی زمانها در تیمار دارای بقایای یونجه بطور معنی داری از تیمارهای دارای بقایای اسپرس و شبدر و تیمار شاهد بیشتر بود و نیتروژن معدنی شده در پایان انکوباسیون(nm) در خاک شرودان 15/1 برابر بقایای اسپرس، 33/1 برابر بقایای شبدر و 44/1 برابر تیمار شاهد بوده در خاک چلوان11/1 برابر بقایای اسپرس، 25/1 برابر بقایای شبدر و 45/1 برابر تیمار شاهد بوده است. در هر دو خاک مورد مطالعه کمترین مقدار نیتروژن معدنی شده مربوط به تیمار شبدر و بیشترین آن مربوط به تیمار حاوی یونجه میباشد. درصد نیتروژن معدنی شده در خاک شرودان از 79/3 در تیمار دارای شبدر تا 38/11 در تیمار دارای یونجه و در خاک چلوان از 51/5 در تیمار دارای شبدر تا 89/8 در تیمار دارای یونجه متغیر است. در هر دو خاک پتانسیل معدنی شدن نیتروژن (n0) در تیمار شاهد بطور معنی داری کمتر از تیمارهای دارای بقایای گیاهی است. نیتروژن معدنی شده در پایان انکوباسیون همبستگی معنی داری با پتانسیل معدنی شدن نیتروژن (***6/0 = r) و شاخص حاصل ضربی معدنی شدن(kn0) آن (***9/0 = r) نشان داد. روند تغییر تولید نیتروژن آلی محلول با زمان برخلاف نیتروژن معدنی از الگوی سینتیک رده ی اول (نمایی) تبعیت نکرد و روند زمانی افزایش آن کاهنده نبود. در خاک شرودان اختلاف معنی داری بین تیمارها از لحاظ نیتروژن آلی محلول تولید شده در پایان انکوباسیون وجود نداشت ولی در خاک چلوان در تیمار حاوی بقایای یونجه بطور معنی داری کمتر از سایر بقایا بوده و بین سایر تیمارها اختلاف معنی داری وجود نداشت.

تعادل در چرخه عناصر غذایی کلیدی شاخص مهمی است که نشان دهنده بهبود یا تنزل سیستم خاک می باشد. نیتروژن یکی از مهمترین عناصر تأثیر گذار بر رشد محصول و از مهمترین عناصر کودی است و کمبود آن مهمترین عامل محدود کننده تولید می باشد. فعالیت آنزیم های خاک معیار مفیدی از پتانسیل بیولوژیک خاک می باشند. آنزیم ها شاخص هایی از حاصلخیزی و کیفیت خاک هستند و به عنوان مرکز فعالیت های میکروبی و تغییر شکل نیتروژن در خاک در نظر گرفته می-شوند. این پژوهش با هدف پیش بینی و تخمین فعالیت آنزیمی و اشکال مختلف نیتروژن توسط رگرسیون چند متغیره خطی و شبکه های عصبی مصنوعی، و بررسی پراکنش مکانی آنها در مراتع انجام گرفت. منطقه مورد مطالعه با مساحت 24 کیلومتر مربع در اراضی تپه ماهوری ضرغام آباد، جنوب سمیرم واقع در استان اصفهان با کاربری مرتع انتخاب و نمونه برداری از 125 نقطه از عمق 10-0 سانتی متری انجام شد. مدل رقومی ارتفاع منطقه در پیکسل هایی به ابعاد 3×3 متر در محیط نرم افزار ilwis تهیه شدو با استفاده از آن ویژگی های اولیه و ثانویه محاسبه شد. پس از آماده سازی نمونه ها فعالیت آنزیم-های اوره آز، ال-گلوتامیناز و ال-آسپاراژیناز، پتانسیل معدنی شدن نیتروژن و نیتروژن آلی محلول و برخی از خصوصیات خاک شامل توزیع اندازه ذرات، کربن آلی، نیتروژن کل، کربنات کلسیم معادل، phو ec اندازه گیری شد. مدل های رگرسیون چند متغیره خطی و شبکه عصبی مصنوعی برای پیش بینی و مدل سازی فعالیت آنزیمی، پتانسیل معدنی شدن نیتروژن و نیتروژن آلی محلول، با استفاده از پارامترهای توپوگرافی و خصوصیات خاک انجام گردید. همچنین نقشه پراکنش مکانی فعالیت آنزیمی، پتانسیل معدنی شدن نیتروژن و نیتروژن آلی محلول توسط کریجینگ ترسیم گردید. نتایج این تحقیق نشان دادند که همبستگی معنی داری بین پارامترهای توپوگرافی با فعالیت آنزیمی و اشکال مختلف نیتروژن وجود دارد. همچنین نتایج نشان دادند که رگرسیون تنها 62، 53 و 20 درصد از تغییرات فعالیت آنزیمی، پتانسیل معدنی شدن نیتروژن و نیتروژن آلی محلول را به ترتیب توجیه می کنند. در حالیکه شبکه عصبی مصنوعی 96 تا 98 درصد تغییرات فعالیت آنزیمی و پتانسیل معدنی شدن نیتروژن و 94 درصد تغییرات نیتروژن آلی محلول خاک را توجیه می کند. نتایج آنالیز حساسیت بر اساس مدل های شبکه عصبی توسعه یافته نشان داد که جهت شیب و سایه اندازی از جمله مهمترین پارامترهای توپوگرافی، کربنات کلسم معادل و بافت خاک از جمله خصوصیات خاکی موثر بر متغیرهای مورد مطالعه هستند. نتایج بررسی توزیع مکانی نشان داد که، فعالیت آنزیمی، پتانسیل معدنی شدن نیتروژن و نیتروژن آلی محلول وابستگی مکانی متوسط دارند .همچنین وابستگی مکانی بین فعالیت آنزیمی با کربن آلی، نیتروژن کل و پتانسیل معدنی شدن نیتروژن، مثبت بوده در حالیکه وابستگی مکانی پتانسیل معدنی شدن نیتروژن با کربن آلی مثبت و با نیتروژن کل منفی بوده است. همچنین پتانسیل معدنی شدن نیتروژن دارای وابستگی مکانی مثبت با فعالیت آنزیم های مورد مطالعه است.

نیتروژن بیش تر در قالب مولکول های آلی قرار دارد و بر اثر فعالیت آمیدوهیدرولازها به فرم معدنی در آمده تا برای گیاهان قابل جذب شود. شناخت بهتر مکانیسم ها و شاخص های معدنی شدن نیتروژن برای استفاده بهتر از کودها و جلوگیری از آلودگی آب های سطحی و زیرزمینی ضروری است. به منظور تأثیر پارامترهای بیولوژیک بر فرایند معدنی شدن نیتروژن و جذب آن توسط گیاه، 22 نمونه خاک از نقاط مختلف ایران با رژیم های آب و هوایی متفاوت برداشت شد. بافت خاک، مقدار ph، هدایت الکتریکی، آهک و کربن آلی خاک ها تعیین گردید. خاک های مورد مطالعه بافت های متفاوتی از لوم شنی تا رسی را داشتند. کلیه خاک ها آهکی بوده و تعدادی از این خاک ها در محدوده خاک های شور قرار گرفتند. ذخایر نیتروژن شامل : نیتروژن معدنی اولیه (آمونیوم و نیترات)، نیتروژن آلی محلول، آمونیوم قابل عصاره گیری با کلرید پتاسیم داغ، پتانسیل معدنی شدن نیتروژن در شرایط هوازی و بی هوازی و معدنی شدن نیتروژن القاء شده با استفاده از انرژی ریزموج اندازه گیری شدند. فعالیت آنزیم های ال-آسپارجیناز، ال-گلوتامیناز و اوره آز، تنفس پایه میکروبی، آمونیفیکاسیون آرجینین، نیتروژن زیست توده میکروبی و شدت جذب اشعه ماوراءبنفش به عنوان شاخص های بیولوژیک مورد مطالعه قرار گرفتند. به منظور بررسی جذب نیتروژن از نمونه خاک های مورد مطالعه و تأثیر هر یک از پارامترهای اندازه گیری شده بر روی گیاه محک، کشت گلخانه ای گیاه شاهی از خانواده چلیپائیان (lepidium sativum ) به مدت 2 ماه در قالب طرح کاملاً تصادفی انجام گرفت. رگرسیون ساده خطی بین صفات فیزیکی، شیمیایی خاک ها، ذخایر نیتروژن، شاخص های بیولوژیک و شاخص های گیاهی انجام گرفت و معادلات رگرسیونی لازم نیز به دست آمد. نتایج رگرسیون های خطی نشان داد که، افزایش ماده آلی از یک سو نیتروژن بیش تری را برای معدنی شدن فراهم می نماید و از سوی دیگر امکان استقرار و تثبیت آنزیم های موثر در فرایند معدنی شدن نیتروژن بر سطوح کلوئیدهای آلی را فراهم نموده و در نتیجه باعث افزایش غلظت و جذب نیتروژن گیاه می شود. نتایج تجزیه و تحلیل خوشه ای مشخص کرد که، نمونه خاک های مورد مطالعه در 3 گروه عمده قرار می گیرند. یکی از خاک ها در گروهی مجزا نسبت بقیه قرار گرفت. با حذف این خاک از آنالیزهای آماری همبستگی های قوی تری به دست آمد. نتایج تجزیه به مولفه های اصلی نشان داد که، بردارهای مربوط به متغیرهای معدنی شدن نیتروژن در شرایط بی هوازی، پتانسیل معدنی شدن نیتروژن در شرایط هوازی، فعالیت آنزیم اوره آز، آمونیفیکاسیون آرجینین و کربن آلی دارای راستا و جهت یکسانی بوده که نشان دهنده ارتباط قوی بین این متغیرها می باشد. وجود زاویه نزدیک به قائمه بین بردارهای هر یک از متغیرهای درصد ذرات شن، سیلت و رس با فعالیت آنزیم ها بیانگر این موضوع است که، فعالیت این آنزیم ها با درصد ذرات خاک ارتباطی ندارد. استفاده از روش تجزیه به مولفه های اصلی تا حد زیادی تأیید کننده تفسیرهایی بود که از روش های رگرسیونی به دست آمد. برای پیش بینی بهترین مدل برای تخمین پتانسیل معدنی شدن نیتروژن در شرایط هوازی و بی هوازی و غلظت و جذب نیتروژن در گیاه محک? رگرسیون چند متغیره گام به گام انجام شد، تا سهم هر یک از این پارامترها در توجیه تغییرات مدل مشخص شود. در مدل های رگرسیونی چند متغیره برای معدنی شدن نیتروژن در شرایط هوازی و بی هوازی کربن آلی و جذب تابش اشعه ماوراءبنفش مهم ترین پارامترهای ورودی به مدل بودند. از آنجایی که اندازه گیری جذب تابش اشعه ماوراء بنفش یک روش آزمایشگاهی روزمره در آزمایشگا های خاکشناسی نیست لذا، با حذف این پارامتر از آنالیزهای آماری نیترات و نیتروژن معدنی اولیه به ترتیب وارد مدل های معدنی شدن نیتروژن در شرایط هوازی و بی هوازی شدند. فعالیت آنزیم ال-گلوتامیناز بیش ترین سهم تغییرات را در مدل های رگرسیونی چند متغیره برای غلظت نیتروژن گیاه و جذب نیتروژن توسط گیاه محک به همراه داشت.

مطالعه پیش رو جهت بررسی توزیع خاکدانه ای آنزیم های آلکالین فسفاتاز، اسید فسفاتاز و آریل سولفاتاز در اکوسیستم-های طبیعی جنگل گیسوم، جنگل بلوط دلورا و مرتع حنا با مدیریت و کاربری اراضی متفاوت، صورت گرفته است. به همین جهت خاکدانه ها به روش الک تر در گروه های 2 <، 2-1، 1-5/0، 5/0-25/0، 25/0-1/0 میلی متر جدا شدند و در هر یک از خاکدانه ها آنزیم های آلکالین و اسید فسفاتاز که گمان می رود منشأ متفاوت (میکروبی و ریشه گیاه) داشته باشد، آریل سولفاتاز و کربن آلی اندازه گیری شد. هم چنین ذرات شن غیرخاکدانه ای و کل ذرات شن از تمامی گروه های خاکدانه جدا شده و پارامترهای اندازه گیری-شده در چهار مرحله جداسازی خاکدانه (پس از جداسازی خاکدانه، با لحاظ کسر جرمی خاکدانه، پس از حذف شن غیرخاکدانه-ای و پس از حذف کل شن) محاسبه و مقایسه شدند. نتایج نشان داد در جنگل گیسوم وجود درختان کاج و افزایش اندازه خاکدانه ها، کربن آلی خاک را افزایش داده و در نتیجه فعالیت هر سه آنزیم اندازه گیری شده را افزایش می دهد، در هر دو کاربری جنگل گیسوم به دلیل اسیدی بودن خاک، فعالیت اسید فسفاتاز بیش تر از آلکالین فسفاتاز می باشد. در جنگل بلوط و مرتع نیز پس از جداسازی خاکدانه و قبل از محاسبه کسر جرمی خاکدانه، با افزایش اندازه خاکدانه، تمام پارامترها افزایش یافته و با تخریب جنگل و مرتع و تبدیل آن ها به زمین کشاورزی، کربن آلی و فعالیت آنزیم ها در خاک کاهش می یابد. با محاسبه کسر جرمی خاکدانه، به دلیل بیش تر بودن درصد ریزخاکدانه های اکوسیستم مرتع، نتایج برعکس شده و با افزایش اندازه خاکدانه، پارامترها کاهش می یابد و بیش ترین کربن آلی و فعالیت آنزیم ها در خاکدانه های 25/0 تا 5/0 میلی متر مشاهده می شود. در هر دو کاربری اکوسیستم جنگل بلوط و مرتع به دلیل کمی قلیایی بودن خاک، فعالیت آلکالین فسفاتاز بیش تر از اسید فسفاتاز می باشد. با تغییر مدیریت و وقوع تخریب در درشت خاکدانه ها، توزیع فعالیت آنزیم های آلکالین و اسید فسفاتاز در خاک دچار تغییر می-شود و افزایش فعالیت آلکالین فسفاتاز در درشت خاکدانه ها نسبت به ریزخاکدانه ها بیش تر از افزایش اسید فسفاتاز می باشد که علت آن می تواند وجود کربن آلی ذره ای در درشت خاکدانه ها و تاثیر آن بر میکروارگانیسم های خاک و در نتیجه افزایش تولید آلکالین فسفاتاز در خاک باشد.

تغییر اقلیم و افزایش گرمای جهانی یکی از چالش ها در توسعه پایدار محسوب می شود که ناشی از افزایش غلظت گازهای گلخانه ای در اتمسفر می باشد. دی اکسیدکربن عمده ترین جزء گازهای گلخانه ای محسوب می شود. به منظور کاهش دی اکسیدکربن اتمسفری و ایجاد تعادل در محتوای گازهای گلخانه ای، کربن اتمسفر می بایست جذب و در فرم های آلی نگهداری شود. مراتع حدود نیمی از خشکی های جهان را تشکیل می دهند و حاوی بیش از یک سوم ذخایر کربن زیست کره خاکی می باشند. در نتیجه، این اراضی دارای قابلیت زیادی جهت نگهداری کربن می باشند. مناطق کوهستانی زاگرس مرکزی، به طور به صورت مرتع استفاده گردیده و به دلیل چرای مفرط و تبدیل اراضی به شدت تخریب شده اند. در ارتباط با اثر مدیریت بر نگهداری کربن بررسی های دقیقی در این مناطق انجام نشده است. این مطالعه با هدف بررسی نگهداری کربن در سطوح مختلف تخریب مراتع در زاگرس مرکزی انجام شد. به منظور برآورد نگهداری کربن در مراتع فریدن اصفهان، سه سطح تخریب مرتع شامل مرتع متوسط تا خوب، مرتع تخریب یافته و دیمزار رها شده هر کدام با 4 تکرار انتخاب شدند. نمونه برداری از پوشش گیاهی به روش تصادفی و سیستماتیک در هرسطح تخریب در قالب 40 پلات 1×1 متر مربعی و در طول 12 ترانسکت انجام شد. در هرپلات درصد پوشش تاجی ثبت گردید. سپس با استفاده از روش قطع و توزین و به صورت تصادفی اقدام به کف بر کردن اندام های هوایی تمام پایه های گیاهی موجود در داخل پلات در ابعاد 50 ×50 سانتی متر مربع شد و لاشبرگ نیز از سطح هرپلات جمع آوری شد. در برداشت ریشه نیز برای هر 4 تکرار در هر سطح تخریب به صورت تصادفی در ابعاد25×5/12 سانتی متر مربع و تا عمق 30 سانتی متر در سطوحی که زی توده بالای آن جمع آوری شد اقدام به برداشت خاک شد. سپس برای بدست آوردن ریشه های موجود در خاک، خاک ها ابتدا توسط الک با مش 2 شستشو داده شد و برای اینکه ریشه های کوچکتر از 2 میلی متر نیز قابل برداشت باشند از الک با مش 5/0 هم استفاده شد. برای نمونه برداری جهت تعیین میزان کربن ذخیره شده در خاک، لاشبرگ سطحی کنار زده شد و در هر پلات اقدام به حفر پروفیل تاعمق 30 سانتی متری گردید و نمونه خاک های 15-0 و 30-15 سانتی متر برداشت شدند. به این منظور144پروفیل(48 پروفیل در هرسطح تخریب)حفر گردید. سپس نمونه های گیاهی و خاک به آزمایشگاه منتقل و کربن آلی گیاه به روش احتراق و کربن آلی خاک به روش والکلی-بلاک محاسبه شد. در بررسی آماری داده ها، پس از نرمال نمودن داده های دارای چولگی پراکنش، از آنالیز dca، تجزیه واریانس، آزمون همبستگی و رگرسیون چندگانه استفاده شد. نتایج حاصل از تحقیق نشان داد که میزان کربن خاک در عمق 30-0 سانتی متر و میزان کل کربن گیاه در مرتع متوسط تا خوب به ترتیب(25/69و9/6تن در هکتار) با مرتع تخریب یافته به ترتیب(62/62و4/6 تن در هکتار )تفاوت معنی داری نداشتند ولی میزان کربن ذخیره شده در هر دو مرتع با دیمزار رها شده با (3/50و2/2 تن در هکتار)تفاوت معنی داری داشتند. همچنین نتایج نشان داد که تبدیل اراضی مرتعی به دیمزار های رها شده نقش بیشتری در کاهش نگهداری کربن در مقایسه با شدت چرا داشت و تغییر ترکیب پوشش گیاهی در سطوح مختلف تخریب عامل اصلی تفاوت در میزان کربن نگهداری شده در سطوح مختلف تخریب بود. در این تحقیق به طور کلی در مراتع مورد مطالعه، خاک بیشترین سهم(بطور متوسط 92درصد) از کل کربن نگهداری شده در اکوسیستم را به خود اختصاص داده است و سهم زی توده و لاشبرگ از این مقدار به ترتیب2/6 و 7/1 درصد است که سهم زی توده اندام زیرزمینی(9/3 درصد) از کربن کل زی توده بیشتر از سهم اندام هوایی(2/2 درصد) می باشد.

بقایای گیاهی منبع مهمی از عناصر کم نیاز می باشند که بازگرداندن آن ها به خاک، نقش مهمی در چرخه عناصر ایفا می-کند. علاوه بر آن، تجزیه مواد آلی از طریق تغییر پ-هاش خاک و آزاد سازی ترکیبات کلاته کننده باعث تغییر گونه بندی عناصر در محلول خاک می گردد. با توجه به اینکه گونه بندی عناصر در خاک نقش بسیار مهمی در قابلیت جذب آنها توسط گیاه دارد، این پژوهش با هدف بررسی تأثیر نوع و مدیریت بقایای گیاهی بر غلظت های کربن آلی محلول و آمینواسیدهای ریزوسفر دو رقم گندم، گونه بندی روی محلول خاک و غلظت روی دانه گندم در شرایط مزرعه صورت گرفت. این آزمایش در دو سال پی در پی در ایستگاه تحقیقات کشاورزی رودشت انجام شد. تیمارهای پیش-کشت شامل چهار گیاه آفتابگردان (l. heliantus annus)، سورگوم (sorghum bicolor l.)، شبدر (trifolium pretense l.) و گلرنگ (l. carthamus tinctorius) و تیمار بدون گیاه (آیش) بودند. بعد از گذشت 70 روز از کشت، گیاهان پیش-کشت برداشت شدند و بعد از هوا خشک شدن، بقایای آنها خرد شده و به مقدار 7 تن در هکتار به نیمی از کرت های آزمایش اضافه شد. پس از گذشت دو هفته از اعمال تیمار مدیریت بقایا، دو رقم گندم بک کراس روشن بهاره (روی- کارا) و کویر (روی- ناکارا) کشت شدند. گندم در مرحله رسیدگی کامل دانه برداشت شد و غلظت روی دانه تعیین گردید. به منظور بررسی تأثیر مدیریت بقایا بر گونه بندی روی محلول، نمونه برداری خاک در سه مرحله شامل 1) پس از برداشت گیاهان پیش - کشت و قبل از افزودن بقایای آن ها به خاک، 2) پنجه زنی و 3) برداشت گندم انجام گردیده و غلظت کربن آلی محلول اندازه گیری شد. گونه بندی روی محلول خاک با استفاده از نرم افزارminteq visual تعیین گردید. غلظت کل آمینواسیدهای ریزوسفر نیز در مرحله برداشت گندم اندازه گیری شد. نتایج نشان داد، در هر دو سال کشت کاربرد بقایای گیاهی در مقایسه با تیمارهای بدون بقایا، موجب افزایش کربن آلی محلول خاک و غلظت کل آمینواسیدهای ریزوسفر شد. به طور کلی بقایای شبدر و آفتابگردان به دلیل تجزیه پذیری بیشتر، تأثیر چشمگیری بر افزایش کربن آلی محلول خاک داشتند. بقایای سورگوم و شبدر نیز به ترتیب بیشترین و کمترین تأثیر را بر افزایش غلظت کل آمینواسیدهای خاک داشتند. بر اساس نتایج این مطالعه، گونه های غالب روی در محلول خاک شامل zn2+، zn-doc، zncl+ و znco3(aq) بودند. کاربرد بقایای گیاهان پیش- کشت در مقایسه با تیمار بدون بقایا، موجب کاهش معنی دار درصد گونه های zn2+ و zncl+ و افزایش درصد گونه های zn-doc و znco3(aq) گردید. در واقع تجزیه بقایای گیاهی در خاک با تولید ترکیبات کلاته کننده باعث تشکیل کمپلکس های آلی روی و کاهش درصد گونه zn2+ و zncl+ شده است. غلظت های کربن آلی محلول و آمینواسیدها در خاک زیر کشت رقم بک کراس بیشتر از رقم کویر بود اما تأثیر رقم گندم بر درصد گونه های غالب روی در محلول خاک بسته به سال کشت، نوع بقایا و مرحله نمونه برداری متفاوت بود. نتایج این مطالعه نشان داد بیشترین و کمترین تأثیر کاربرد بقایا بر افزایش غلظت روی دانه به ترتیب مربوط به بقایای سورگوم و آفتابگردان بود و از این نظر اختلاف معنی داری بین کاربرد بقایای شبدر و گلرنگ مشاهده نشد.

درختان تثبیت کننده نیتروژن یا درختانی که توانایی ترسیب نیتروژن هوا را در خاک دارند، موجب افزایش میزان مواد آلی در خاک تحت اشکوب یا تحت تسلط تاج پوشش آنها می شوند. دو گونه از داغداغان با نام علمی celtis australis و celtis caucasica و با نام فارسی به ترتیب "ته دانه دار" و "تادار" در مناطق شمال کشور به وفور رویش پیدا می کنند و "تادار" را می توان در رویشگاهی در اردسته دهاقان در استان اصفهان نیز مشاهده کرد. چندمنظوره بودن یا توانایی تولید علوفه، چوب، سوخت، غذا، دارو و همچنین ویژگیهای سرعت رشد بالا، مقاومت به آلودگی هوا، شوری، سرما، باد و طوفان و خاصیت تثبیت نیتروژن ، این دو گونه را برای احیای مراتع و جنگلهای مخروبه، بالابردن ظرفیت تولیدی مزارع و افزایش حاصلخیزی زمینهای زیر کشت محصولات، مناسب ساخته است. این گونه ها دارای خاصیت تثبیت کنندگی نیتروژن بوده و در مناطقی که به صورت طبیعی و یا دست کاشت حضور دارند، موجب بهبود وضعیت میکروکلیمای منطقه می شوند. مطالعه حاضر، با هدف بررسی تاثیر درختان "تادار" و "ته دانه دار" بر خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک تحت اشکوب آنها صورت گرفته است. درخت "تادار" در ذخیره گاه جنگلی اردسته که در 10 کیلومتری شهرستان دهاقان در استان اصفهان واقع شده است، به صورت خودرو و طبیعی مشاهده می شود و شرایط اقلیمی و رویشگاهی منطقه را برای رویش خود مناسب دیده است. درخت "ته دانه دار" به دلیل تقدسی که در بین ساکنان مناطق شمالی کشور دارد، در امامزاده های استان مازندران با قدمت چند ده ساله کاشته شده و گونه مورد مطالعه در امامزاده مظفر در محدوده ی امامزاده عبدالله شهر آمل شناسایی شده است. برای انجام این مطالعه، نمونه برداری خاک تحت تسلط تاج پوشش درختان "تادار" و "ته دانه-دار" و نمونه شاهد، در سه عمق 0-20، 20-40 و 40-60 سانتی متری با طرح فاکتوریل در قالب بلوک کامل تصادفی در هر دو منطقه انجام گرفته است. از آنجا که درختان تثبیت کننده نیتروژن ، دارای توانایی تثبیت نیتروژن و تبدیل آن به نیتروژن معدنی و قابل استفاده توسط گیاه می باشند، در درختان مورد مطالعه نیز تفاوتی از لحاظ مقدار نیتروژن در محدوده تحت تسلط این درختان و نمونه شاهد مشاهده شده است. به جهت بررسی میزان اثربخشی درختان "تادار" و "ته دانه دار" بر روی گیاهان همراه، گیاه شاهی با نام علمی “lepidium sativum” به عنوان گیاه محک در آزمایش به دلیل رشد سریع و دوره رشد کوتاه، انتخاب و با کشت این گیاه بر روی خاک تحت تسلط درختان مورد مطالعه و خاک شاهد، میزان نیتروژن و تولید آن محاسبه گردید. در این مطالعه، پارامترهایی از قبیل: آهک، ph ، ec، کربن آلی، نیتروژن کل در خاک تحت اشکوب، نیتروژن معدنی، همچنین آنالیز گیاه محک به لحاظ بررسی اثر درختان مورد مطالعه بر میزان نیتروژن کل و تولید گیاه محک، مورد مطالعه قرار گرفت. مقادیر آهک، نیتروژن معدنی، نیتروژن کل در خاک و کربن آلی در عمق 0-20 سانتی متری خاک تحت اشکوب این دو گونه داغداغان، بیشترین مقدار را داشته و با افزایش عمق، از میزان آن کاسته شده است. در چنین شرایطی می توان تاثیر فوق العاده برگهای درخت را به افزایش میزان این پارامترها در افق سطحی مربوط دانست. به طور کلی اثر پوشش گیاهی بر تمامی پارامترهای مورد مطالعه معنی دار بوده و اختلاف قابل توجهی بین تیمار خاک تحت اشکوب دو گونه “c. australis” و c. caucasica” “و تیمار خاک شاهد وجود داشته است که نشان دهنده ی تاثیر چشمگیر این دو درخت تثبیت کننده نیتروژن ، بر خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک نسبت به مناطقی که از حضور آنها بی بهره اند، می باشد. کلمات کلیدی: تادار، ته دانه دار، درختان تثبیت کننده نیتروژن ، تاج پوشش، تحت اشکوب، گیاه محک

فسفومونواسترازها گروهی از آنزیم ها هستند که در خاک فعالیت زیادی دارند. فسفومونواسترازها از جمله آنزیم های مهم در فرایند معدنی شدن فسفر آلی خاک بوده و در تأمین فسفر مورد نیاز گیاهان نقش مهمی ایفا می کنند. این آنزیم ها به تغییرات ph ناشی از افزودن کربنات کلسیم حساس هستند. همچنین تغییر کاربری و مدیریت متفاوت خاک تاثیر به سزایی بر فعالیت این آنزیم ها در خاک دارد. با این وجود دانسته هایی در زمینه مکانیسم اثر کربنات کلسیم بر فعالیت آنزیم فسفومونواسترازها و تاثیر تاریخچه مدیریت خاک بر پاسخ فسفاتازها به کربنات کلسیم در دست نیست. مطالعه اخیر با هدف بررسی مکانیسم اثر کربنات کلسیم و تأثیر تاریخچه مدیریتی خاک بر فعالیت آنزیم اسید و آلکالین فسفاتاز، نسبت فعالیت آنزیم اسید فسفاتاز به آلکالین فسفاتاز و مجموع فعالیت فسفومونواسترازها در سه اکوسیستم ( لاهیجان، لنگرود و جنگل گیسوم ) که هر یک دارای دو کاربری متفاوت هستند انجام شده، همچنین اثر گذشت زمان پس از افزودن کربنات کلسیم بر فعالیت این آنزیم ها در دو زمان انکوباسیون کوتاه مدت ( 7 روز ) و بلند مدت ( 73 روز ) مورد مطالعه قرار گرفت. افزودن کربنات کلسیم، ph خاک های هر سه اکوسیستم را افزایش داد. با افزایش مدت انکوباسیون، ph به میزان 5/0 – 2/0 واحد کاهش یافت. فعالیت آنزیم اسید فسفاتاز و آلکالین فسفاتاز به تغییرات ph ناشی افزودن کربنات کلسیم حساس -بوده به طوری که اسید فسفاتاز با ph، همبستگی معنی دار منفی و آلکالین فسفاتاز همبستگی معنی دار مثبت نشان داده اند. پاسخ آنزیم اسید فسفاتاز به تغییرات ph در مقایسه با آلکالین فسفاتاز بیشتر بوده و در انکوباسیون بلند مدت شدت پاسخ ها شدیدتر می باشد. برای بررسی مکانیسم اثر کربنات کلسیم بر فعالیت آنزیم اسید و آلکالین فسفاتاز از روش آنالیز مسیر استفاده شد. کربنات کلسیم دارای دو اثر مستقیم (تولید یون کلسیم و بی کربنات) و اثر غیر مستقیم (تولید یون هیدروکسید) می باشد. آنالیز مسیر میزان اثر گذاری کربنات کلسیم از طریق مستقیم و غیر مستقیم را بر فعالیت آنزیم اسید و آلکالین فسفاتاز تفکیک می کند. اثر غیر مستقیم کربنات کلسیم که تولید یون هیدروکسید می باشد، با افزایش ph بر فعالیت آنزیم اسید و آلکالین فسفاتاز تأثیر گذارتر است. آنزیم اسید و آلکالین فسفاتاز به افزایش ph ناشی از تغییر غلظت یون های هیدروژن و هیدروکسید پاسخ می دهند. برای بیان اثر بازدارندگی یون های oh- و h+ بر فعالیت آنزیم اسید و آلکالین فسفاتاز از شاخص ed50 استفاده شد. این شاخص غلظتی از ماده سمی است که یک فرآیند فیزیولوژیک حاصل از عملکرد میکروب ها را به میزان 50 درصد کاهش می دهد. برای محاسبه ed50 از دو مدل سینتیکی 1 و 2 استفاده شد. مدل 1 و 2 به ترتیب بازدارندگی کامل و جزئی فعالیت آنزیم های اسید و آلکالین فسفاتاز توسط یون های oh- و h+ را توضیح می دهد. میزان فعالیت آنزیم اسید فسفاتاز و آلکالین فسفاتاز با مدل 2 در مقایسه با مدل 1 سازگاری بهتری نشان دادند. برازش مدل های 1 و 2 نشان می دهد که افزایش غلظت یون های هیدروژن و هیدروکسید می توانند عاملی بازدارنده بر فعالیت آنزیم اسید و آلکالین فسفاتاز باشند. نتایج دیگر این تحقیق نشان داد کاربری متفاوت در انکوباسیون کوتاه و بلند مدت، باعث تغییر در فعالیت آنزیم اسید و آلکالین فسفاتاز، نسبت فعالیت اسید فسفاتاز به آلکالین فسفاتاز و مجموع فعالیت فسفومونواسترازها می شود. اثر متقابل تغییر کاربری و افزودن کربنات کلسیم بر فعالیت آنزیم اسید و آلکالین فسفاتاز، نسبت فعالیت آنزیمی و مجموع فعالیت فسفومونواسترازها در دو زمان انکوباسیون کوتاه و بلند مدت در دو منطقه لاهیجان و لنگرود معنی دار بوده است. در جنگل گیسوم، اثر متقابل کربنات کلسیم و تغییر کاربری تنها در نسبت فعالیت آنزیمی معنی دار شد. با این وجود در انکوباسیون بلند مدت، این اثر متقابل بر تمام پارامترهای مورد بررسی به جزء فعالیت آلکالین فسفاتاز معنی دار شد. نتایج حاصل از مطالعه اخیر نشان داد که، کربنات کلسیم از طریق افزایش ph بر فعالیت آنزیمی تأثیر گذار است، همچنین پاسخ فعالیت آنزیم های اسید و آلکالین فسفاتاز به افزودن کربنات کلسیم، به تاریخچه مدیریتی خاک بستگی خواهد داشت. علاوه بر فعالیت آنزیم اسید و آلکالین فسفاتاز، نسبت فعالیت اسید فسفاتاز به آلکالین فسفاتاز نیز، می تواند به عنوان شاخص حساس به تغییرات مدیریت خاک، مورد استفاده قرار گیرد.

مطالعه انجام شده جهت بررسی توزیع خاکدانه ای آنزیم های اوره آز، ال- گلوتامیناز و ال- آسپاراژیناز در سه اکوسیستم جنگل گیسوم، جنگل بلوط دلورا و مرتع حنا هر کدام با دو مدیریت و کاربری اراضی متفاوت صورت گرفته است. به همین جهت خاکدانه ها به روش الک تر در گروه های 2<، 2- 1، 1- 5/0، 5/0- 25/0، 25/0- 1/0 میلی متر جداسازی شدند. در هر کلاس خاکدانه ای فعالیت سه آنزیم مورد نظر و کربن آلی اندازه گیری شد. همچنین کسر جرمی خاکدانه ها در هر کاربری محاسبه شد، سپس اعداد به دست آمده از اندازه گیری هر پارامتر پس از اعمال کسر جرمی محاسبه شد. نتایج نشان داد در جنگل گیسوم هر دو پوشش کاج وافرا از شرایط خاکدانه سازی یکسانی برخوردارند و فعالیت دو آنزیم ال- گلوتامیناز و اوره آز در دو کاربری تفاوت معنی داری نشان نمی دهد، اما فعالیت آنزیم ال- آسپاراژیناز در کاربری افرا بیش تر از کاج است در عوض جنگل کاج نسبت به جنگل افرا دارای مقدار کربن آلی بیش تری است. در مرتع حنا، در هر دو مرحله جداسازی خاکدانه، مرتع قرق دارای بیش ترین فعالیت آنزیمی و کربن آلی است. پس از جداسازی خاکدانه، با افزایش اندازه خاکدانه فعالیت دو آنزیم اوره آز و ال- آسپاراژیناز افزایش می یابد و فعالیت ال- گلوتامیناز کاهش می یابد. پس از اعمال کسر جرمی ، فعالیت هر سه آنزیم و کربن آلی در خاکدانه 5/0- 25/0 میلی متر بیش تر از دیگر گروه ها است. در جنگل بلوط طبیعی فعالیت هر سه آنزیم و کربن آلی بیش تر از جنگل تخریب شده است. پس از جداسازی خاکدانه فعالیت آنزیم ها و کربن آلی در خاکدانه های 25/0- 1 بیش از دیگر گروه ها است. پس از اعمال کسر جرمی، با افزایش اندازه خاکدانه، فعالیت آنزیم ها و کربن آلی افزایش نشان می دهد. محاسبه پارامتر های سینتیکی در جنگل دلورا نشان داد که km و vmax با کربن آلی به شدت همبستگی دارند. مقدار km بعد از جداسازی خاکدانه در دو کاربری تفاوتی نشان نمی دهد، اما پس از اعمال کسر جرمی در جنگل بلوط طبیعی بیش تر کاربری تخریب شده است. پس از جداسازی خاکدانه مقدار km در خاکدانه های 1- 2 و 25/0- 1/0 میلی متر بیش از دیگر گروه ها است. مقدار vmax نیز در هر دو مرحله جداسازی در کاربری جنگل طبیعی بیش تر است. پس از جداسازی خاکدانه بیش ترین مقدار vmax در خاکدانه 1-2 میلی متر دیده شد. اما پس از اعمال کسر جرمی هر دو پارامتر سینتیکی با افزایش اندازه خاکدانه، افزایش می یابند.

چکیده ال-هیستیدین یکی از بیست آمینواسید ضروری است که در تشکیل پروتئین ها بکار می رود. وجود تعداد زیادی گروه آمینی بر روی آن این فرضیه را تقویت می کند که در فرایند معدنی شدن نیتروژن در خاک ممکن است سهم قابل توجهی داشته باشد. از سوی دیگر تشابه جرم مولکولی و رفتاری این آمینو اسید با ال- آرجینین نیز دلالت بر احتمال تشابه فرایندهای آنزیمی مربوط به معدنی شدن آنها دارد. آمونیفیکاسیون ال- آرجینین به طور گسترده جهت تخمین سرعت فعالیت های بیولوژیک خاک استفاده گردیده است. باتوجه به این که ساختار شیمیایی و عملکرد ال- آرجینین و ال- هیستیدین تشابه قابل توجهی دارد، ممکن است ال- هیستیدین نیز آنچنان در فرایندهای درون سلولی واجد نقش باشد که بتوان به طور مشابه به عنوان شاخصی از فرایندهای میکروبی و یا توده زنده خاک تلقی گردد. برای بررسی این فرضیه ابتدا نیاز به وجود روشی استاندارد است به گونه ای که نتایجی دقیق و تکرار پذیر به همراه داشته باشد. بررسی منابع علمی نشان می دهد که روش تعیین فرایند آمونیفیکاسیون ال- هیستیدین پیش از این منتشر نگردیده و ضرورت دارد ابتدا یک روش استاندارد تدوین گردد. این پژوهش با هدف تدوین یک روش استاندارد جهت تعیین آمونیفیکاسیون ال- هیستیدین صورت گرفت. به این منظور از خاک سطحی (0 تا 15 سانتی متری) مناطق لورک، رودشت، شرودان، چم آسمان و جوزدان نمونه برداری مرکب صورت گرفت. مقدار پ-هاش، هدایت الکتریکی، کربن آلی، آهک و بافت خاک تعیین گردید. نیتروژن توده زنده میکروبی به روش تدخین با کلروفرم-عصاره گیری اندازه گیری شد. جهت تدوین روش آمونیفیکاسیون ال- هیستیدین چهار عامل زمان انکوباسیون، غلظت سوبسترا، دمای انکوباسیون و تکان دادن حین انکوباسیون بر نمونه ها مورد بررسی قرار گرفت. در بررسی اثر غلظت سوبسترا بر آمونیفیکاسیون ال- هیستیدین، خاک ها در معرض غلظت های 25/0، 5/0، 1، 5/1، 2، 5/2، 5، 5/7 و 10 میلی گرم بر گرم خاک از ال- هیستیدین قرار گرفتند. هنگام بررسی تأثیر زمان انکوباسیون، سه زمان 3، 6 و 10 ساعت مورد ارزیابی قرار گرفت. همچنین سرعت آمونیفیکاسیون ال- هیستیدین در دماهای 10، 20، 30 و 40 درجه سانتی گراد اندازه گیری شد. ضمنا این فرایند در دو وضعیت ثابت و تکان دادن (150 دور در دقیقه) مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که کلیه عوامل مورد بررسی بر سرعت این فرایند تاثیر معنی دار داشته اند. به ترتیب غلظت 5/0 میلی گرم ال- هیستیدین برگرم خاک، 10 ساعت انکوباسیون، دمای 30 درجه سانتی گراد و حالت تکان ندادن درحین انکوباسیون به عنوان شرایط بهینه اندازه گیری فرایند آمونیفیکاسیون ال- هیستیدین تعیین گردید. به منظور واسنجی اعتبار روش فوق در شرایط وجود مواد آلی در حال تجزیه، تأثیر غلظت سوبسترا، دمای انکوباسیون و تکان دادن در حین انکوباسیون مجددا مورد آزمون قرار گرفت و به ترتیب غلظت 2 میلی گرم ال- هیستیدین بر گرم خاک، دمای 30 درجه سانتی گراد و وضعیت تکان ندادن در حین انکوباسیون به عنوان وضعیت بهینه انتخاب شد. در خاک های تیمار نشده با بقایای گیاهی، مقادیر ضریب دمایی (q10) بین 51/3 تا 90/7 و مقادیر انرژی فعال سازی (ea) بین 79/34 تا 34/136 کیلو ژول بر مول محاسبه گردید. در خاک های تیمار شده با بقایای گیاهی، مقادیر q10 بین 14/2 تا10/3 در تیمارهای گندم و بین 83/1 تا 02/3 در تیمارهای یونجه محاسبه گردید. مقادیر ea بین 111 تا 240 کیلوژول بر مول در خاک های تیمار شده با بقایای گیاهی گندم و بین 538 تا 611 کیلوژول بر مول در خاک های تیمار شده با بقایای یونجه ملاحظه گردید. وجود ارتباط مثبت معنی دار بین آمونیفیکاسیون ال- هیستیدین با تنفس میکروبی پایه (001/0> p, 86/0 r=) وتنفس میکروبی القا شده (001/0> p, 86/0 r=) مشاهده شد که این همبستگی فرضیه شرکت ال- هیستیدین در فرایند های اساسی سلول های میکروبی را تقویت می نماید. لذا اینک با وجود این روش استاندارد امکان سنجش فعالیت یا توده زنده میکروبی خاک به کمک تعیین سرعت فرایند آمونیفیکاسیون ال- هیستیدین ، می تواند مورد ارزیابی قرار گیرد. واژه های کلیدی : آمونیفیکاسیون ال- آرجینین ، آمونیفیکاسیون ال-هیستیدین، ال- آرجینین، ال- هیستیدین، فعالیت بیولوژیک خاک

سرنوشت فلزات سنگین وارد شده به خاک اصولاً به وسیله واکنش های سطحی بین فلز و کانی کنترل می شود. خاک یک سیستم طبیعی پیچیده است و شامل کانی های مختلف و ترکیبات آلی می باشد که هرکدام می توانند واکنش های متفاوتی با فلزات سنگین انجام دهند. بنابراین بررسی برهم کنش هر یک از اجزای سازنده خاک با فلزات سنگین در سیستم های مدل یک روش معمول برای درک بهتر نقش هریک از اجزای خاک در تحرک و سرنوشت فلزات سنگین در محیط زیست است. آمینواسیدهای آزاد از جمله ترکیبات آلی محلول با وزن مولکولی کم هستند. آمینواسیدها از منابع مختلفی مانند فرونشست تر وخشک، ترشحات ریشه، تجزیه بقایای آلی و ترشحات حیوانی و میکروبی وارد خاک می شوند. این ترکیبات آلی بر تحرک و جذب فلزات سنگین در خاک تأثیر می گذارند. در این تحقیق تأثیر هیستیدین و سیستئین بر جذب سرب به-وسیله پالیگورسکیت و سپیولیت به عنوان کانی های مهم مناطق خشک و نیمه خشک در شرایط آزمایشگاهی بررسی شد. داده های جذب تعادلی در محلول زمینه 01/0 میلی مولار کلرید کلسیم و غلظت سرب 5/0 تا 2 میلی مولار در حضور یک میلی مول بر لیتر سیستئین و هیستیدین به دست آمد. داده ها با استفاده از مدل های فرندلیخ، لانگمویر، کوبله کوریگان و تمکین برازش شدند. مدل های فرندلیخ و کوبله کوریگان برازش خوبی را برای کلیه داده ها نشان دادند. جذب سرب به-وسیله سپیولیت و پالیگورسکیت در حضور سیستئین کاهش یافت. دلیل این کاهش می تواند تشکیل کمپلکس های محلول پایدار و خنثی سیستئین- سرب باشد. تأثیر هیستیدین بر جذب سرب به وسیله دو کانی متفاوت بود. هیستیدین جذب سرب به-وسیله پالیگورسکیت را افزایش اما جذب سرب به وسیله سپیولیت را کاهش داد. سیستم پالیگورسکیت- هیستیدین دارای 6-5 = ph و سیستم سپیولیت- هیستیدین 7-6 = ph بود. در سیستم سپیولیت- هیستیدین، کمپلکس های هیستیدین- سرب بیشتر به صورت ml2h+ تشکیل شدند. تشکیل این کمپلکس ها مقدار سرب جذب شده به وسیله سپیولیت را کاهش داد. در سیستم پالیگورسکیت- هیستیدین- سرب، کمپلکس های هیستیدین، بیشتر به صورت ml2h2+2 وml2h3+3 تشکیل شدند که تمایل بیشتری به جذب الکتروستاتیک به وسیله سطح رس داشتند. همچنین امکان تشکیل کمپلکس سطحی سه گانه بین هیستیدین و سرب در سطح پالیگورسکیت وجود دارد. سپیولیت با وجود ظرفیت تبادلی کمتر در شرایط شیمیایی مشابه مقادیر بیشتری از سرب را نسبت به پالیگورسکیت جذب نمود. سینتیک جذب سرب به وسیله هر دوکانی در حضور و غیاب هیستیدین و سیستئین با مدل تابع توانی بهترین برازش را نشان داد. در سیستم سپیولیت سرعت جذب سرب در حضور هیستیدین و سیستئین کاهش پیدا کرد اما در سیستم پالیگورسکیت سرعت جذب سرب در حضور هیستیدین افزایش یافت.

ریزجانداران خاک علاوه بر افزایش دسترسی و جذب عناصر غذایی مورد نیاز گیاه، توانایی گیاه در مقابله با تنش های زیستی و غیرزیستی را افزایش داده و از این طریق عملکرد گیاه را در شرایط نامساعد محیطی افزایش می دهند. رفتار و عملکرد هر یک از ریزجانداران ریزوسفر می تواند تحت تأثیر عملکرد سایر ریزجانداران تغییر کند. روابط بین ریزجانداران بطور غیر مستقیم باعث تغییر در رشد و عملکرد گیاه می شود. این پژوهش به منظور بررسی تأثیر تلقیح توأم قارچ piriformospora indica و چهار باکتری محرک رشد گیاه در شرایط غیر شور و تنش شوری بر گیاه ذرت در گلخانه پژوهشی مرکز پژوهشی کشت بدون خاک دانشگاه صنعتی اصفهان انجام گرفت. این آزمایش در قالب طرح کاملاً تصادفی با آرایش فاکتوریل انجام شد. تیمارهای آزمایشی شامل 2 سطح قارچ (دارای قارچ و بدون قارچ)، 5 سطح باکتری (azotobacter chroococcum، azospirillum lipoferom، herbaspirillum seropedicae، pseudomonas putida و شاهد بدون باکتری) و 2 سطح شوری (صفر و 150 میلی-مولارکلرید سدیم) بود. تلقیح توأم قارچ p. indica و باکتری ازتوباکتر در شرایط غیر شور، غلظت پتاسیم اندام هوایی و فعالیت آنزیم های کاتالاز و پراکسیداز گیاه را افزایش داد. در شرایط تنش شوری، در حضور این دو ریزجاندار، وزن خشک و غلظت فسفر اندام هوایی و ریشه و غلظت پتاسیم اندام هوایی گیاه را افزایش، و فعالیت آنزیم های کاتالاز و پراکسیداز، نسبت سدیم به پتاسیم اندام هوایی و غلظت سدیم اندام هوایی را در مقایسه با تیمار شاهدکاهش داد. تلقیح هم زمان قارچ و باکتری آزوسپیریلیوم در شرایط غیرشور باعث افزایش فعالیت آنزیم کاتالاز و غلظت پتاسیم و سدیم اندام هوایی گیاه شد. اما در شرایط تنش شوری این رابطه موجب افزایش وزن خشک اندام هوایی و ریشه، غلظت فسفر ریشه و پتاسیم اندام هوایی و کاهش غلظت سدیم و نسبت سدیم به پتاسیم ریشه و فعالیت آنزیم های کاتالاز و پراکسیداز در اندام هوایی گیاه شد. در تلقیح توأم قارچ p. indica و باکتری هرباسپیریلیوم در شرایط غیرشور وزن خشک ریشه و سدیم و فسفر اندام هوایی افزایش یافت؛ اما در شرایط تنش شوری پتاسیم اندام هوایی و فسفر ریشه افزایش یافت؛ درحالی که غلظت سدیم ریشه و نسبت سدیم به پتاسیم اندام هوایی کاهش نشان داد. تلقیح هم زمان قارچ و باکتری سودوموناس در شرایط غیر شور غلظت فسفر اندام هوایی را افزایش و فعالیت آنزیم های کاتالاز و پراکسیداز و وزن خشک اندام هوایی را کاهش داد. اما در شرایط تنش شوری وزن خشک و غلظت فسفر اندام هوایی و ریشه تحت تأثیر این رابطه افزایش و غلظت سدیم اندام هوایی و ریشه و نسبت سدیم به پتاسیم اندام هوایی گیاه کاهش یافت.

حفظ باروری خاک ها و در عین حال آلوده نکردن آن ها امری ضروری در جهت تولید دراز مدت و کشاورزی پایدار می باشد. فلزات سنگین نظیر کادمیوم اثرات منفی بر ترکیب و فعالیت میکروبی خاک دارند. فعالیت های آنزیمی یکی از مهم ترین معیارهای ارزیابی اثرات فلزات سنگین بر کیفیت بیولوژیکی خاک می باشند. فسفاتازها از جمله آلکالین فسفاتاز در معدنی کردن فسفر آلی و تغذیه گیاه نقش دارند. فعالیت آنزیم ها در خاک های شور کاهش می یابد. به منظور تعیین تأثیرات آلوده کننده ها بر فرآیندهای حاصل از عملکرد میکروب ها در خاک، مفهوم شاخص اکولوژیکی ed50 توصیه شده است. این شاخص غلظتی از ماده سمی است که یک فرآیند فیزیولوژیکی حاصل از عملکرد میکروب ها را به میزان 50 درصد باز می دارد. ed50با استفاده از مدل های ریاضی سینتیکی و سیگموییدی محاسبه می شود. این مطالعه با هدف بررسی اثرات افزاینده شوری بر سمیت کادمیوم و بازتاب آن در شاخص ed50 انجام شد. به این منظور از یک خاک آهکی (شرودان) و یک خاک اسیدی (لنگرود) استفاده شد. نمونه های خاک پس از خشک شدن در هوا و عبور از الک 2 میلی متری با استفاده از نمک کلرید سدیم برای رسیدن به قابلیت هدایت الکتریکی 13، 18 و 28 دسی زیمنس بر متر شور شدند. سپس غلظت های 0، 3، 10، 50، 100، 300، 700، 1000 و 5000 mg cd kg-1 به خاک های با شوری طبیعی و خاک های شور شده افزوده شد. نمونه های خاک به مدت 3 و 60 روز در دمای 20 درجه سانتی گراد و رطوبت معادل 50 درصد ظرفیت نگهداشت آب در خاک در سه تکرار نگهداری شدند. فعالیت آنزیم آلکالین فسفاتاز بر مبنای سنجش پارانیتروفنل اندازه گیری شد. برای محاسبه ed50 از دو مدل سینتیکی (مدل های 1 و 2) و یک مدل سیگموییدی (مدل 3) استفاده شد. مدل 1 و 2 به ترتیب بازداشته شدن کامل و جزیی فعالیت آنزیم به وسیله غلظت کادمیوم را توضیح می دهند. غلظت کادمیوم عصاره گیری شده با نیترات آمونیوم در خاک لنگرود بیش از خاک شرودان بود و افزایش شوری تا سطوح 13، 18 و 28 دسی زیمنس بر متر سبب افزایش غلظت کادمیوم قابل عصاره گیری با نیترات آمونیوم شد. طولانی شدن مدت نگهداری موجب افزایش غلظت کادمیوم عصاره گیری شده با نیترات آمونیوم و کاهش فعالیت آنزیم آلکالین فسفاتاز شد. اضافه کردن کادمیوم به خاک نیز سبب افزایش کادمیوم قابل عصاره گیری با نیترات آمونیوم و کاهش فعالیت آنزیم آلکالین فسفاتاز شد. کاهش فعالیت آنزیم زمانی که خاک ها شور بودند، بسیار بیشتر بود. مقدار فعالیت آنزیم آلکالین فسفاتاز در خاک شرودان بیش از خاک لنگرود بود. افزایش شوری تا سطح 18 دسی زیمنس بر متر تاثیری بر فعالیت آنزیم آلکالین فسفاتاز نداشت. در خاک شرودان مدل 1 و 2 به ترتیب در 60 و 3 روز پس از نگهداری موفق تر عمل کردند. در خاک شرودان مقادیر ed50 محاسبه شده به وسیله مدل های 2 و 3 در 3 روز نگهداری با افزایش شوری کاهش یافت اما مقادیر ed50 محاسبه شده به وسیله مدل 1 با افزایش شوری روند منظمی را دنبال نکرد. کاهش مقادیر ed50 به وسیله شوری تاییدی بر فرضیه اولیه پژوهش مبنی بر اثر افزاینده شوری بر سمیت کادمیوم است که در شاخص ed50 منعکس گردیده است. در خاک لنگرود میزان فعالیت آنزیم آلکالین فسفاتاز در هر دو زمان نگهداری با هیچ یک از مدل های 1، 2 و 3 سازگاری نداشت. مقدار شاخص درصد بازدارندگی در خاک شرودان بیش از خاک لنگرود بود. افزایش شوری موجب افزایش معنی داری در مقدار شاخص درصد بازدارندگی شد. از مجموع بررسی های تاثیر شوری بر فعالیت آنزیم آلکالین فسفاتاز و نیز تاثیرپذیری شاخص ed50 و شاخص درصد بازدارندگی از سطوح افزاینده شوری فرضیه نخستین پژوهش که بیان گر افزایش سمیت کادمیوم در اثر شوری است برای نخستین بار آزمون و تایید گردید.

درخت چنار از جمله مهمترین درختان مورد استفاده در فضای سبز شهری ایران می باشد. درختان چنار در اغلب نقاط شهرها دچار مسائل مختلف تغذیه ای از جمله کمبود و سمیت عناصر غذایی معدنی می شوند. از جمله این مشکلات می توان به مسئله ی زرد برگی اشاره نمود. از طرفی یکی از عوامل محدود کننده ی گسترش فضاهای سبز شهری، تأمین آب برای گیاهان می باشد. کم آبیاری یک راهکار بهینه برای صرفه جویی در مصرف آب در شرایط کم آبی و در نهایت کاهش هزینه مورد نیاز جهت تأمین آب برای گیاهان فضای سبز است. همچنین ممکن است تلقیح ریشه گیاهان با قارچ میکوریزا بتواند به عنوان راهکاری جهت کاهش نیاز آبی گیاهان به کار گرفته شود. این بررسی به منظور ارزیابی تأثیر تلقیح درختان چنار با قارچ میکوریزا به صورت دو آزمایش مجزا اجرا گردید. آزمایش اول به منظور تعیین تأثیر تلقیح قارچ میکوریزا بر واکنش نهال های چنار به سطوح مختلف آب کاربردی (تأمین 50 و 100 درصد نیاز آبی) انجام شد. در آزمایش دوم تأثیر تلقیح میکوریزایی بر روی جذب عناصر و میزان کلروز برگ در درختان بالغ چنار مورد بررسی قرار گرفت. آزمایش اول در قالب طرح کاملاً تصادفی با شش تکرار و آزمایش دوم در دو سال 91 و 92 و در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در شش تکرار صورت پذیرفت. نتایج آزمایش اول نشان داد که صرف نظر از سطح آبیاری تلقیح گیاهان توسط میکوریزا باعث افزایش معنی داری در اکثر شاخص های رشدی از قبیل سطح برگ، کلروفیل و وزن تر و خشک در نهال های چنار گردیده است. همچنین محتوای آب نسبی با کاربرد قارچ میکوریزا افزایش یافت. از طرفی غلظت پرولین در برگ نهال های چنار در شرایط کم آبیاری افزایش یافت. همچنین غلظت عنصر فسفر در گیاهان تلقیح شده نسبت به گیاهان تلقیح نشده به طور معنی داری افزایش یافت. در آزمایش دوم تلقیح درختان چنار با قارچ میکوریزا باعث افزایش معنی دار اکثر شاخص های رشدی و فیزیولوژیک از قبیل رشد شاخه های سال جاری، قند محلول، کلروفیل، شاخص های فتوسنتزی و رفتار روزنه ای ازقبیل قطر و تعداد روزنه باز و همچنین افزایش جذب برخی از عناصر از قبیل نیتروژن و روی نسبت به شاهد گردید. در حالی که کلروز برگ در گیاهان تلقیح شده با قارچ میکوریزا نسبت به گیاهان شاهد به طور معنی داری کاهش یافت. هر چند که تلقیح میکوریزایی در اکثر موارد تفاوت معنی داری با سایر تیمارها نداشت. در مجموع نتایج حاصل از این تحقیق نشان می دهد که تلقیح با قارچ های میکوریزا، رشد گیاهان تحت تنش را به واسطه اثر مثبت بر جذب عناصر غذایی، افزایش میزان کلروفیل و در نهایت افزایش فتوسنتز بهبود می بخشد. پیشنهاد می شود که در مناطق خشک و کم آب از روش مدیریتی کم آبیاری با کاربرد قارچ میکوریزا برای ذخیره آب مصرفی استفاده گردد.

نیکل یک جزء سازنده آنزیم اوره آز می باشد و برای متابولیسم نیتروژن در گیاهان عالی نیاز است. کمبود نیکل، فعالیت اوره آز و احتمالاً دیگر آنزیم های مسوول احیای نیترات را کاهش می دهد. اطلاعات کمی درباره پاسخ رشدی و فیزیولوژیکی گیاه پیاز به تغذیه نیکل وجود دارد. بنابراین، این پژوهش با هدف بررسی تاثیر تغذیه نیکل بر متابولیسم نیتروژن و کیفیت تغذیه ای دو رقم پیاز (allium cepa l., cvs. dorrcheh and cebolla valenciana) تغذیه شده با اوره یا نیترات آمونیوم انجام شد. سه سطح نیکل (0، 25 و 50 میکرومولار) از دو منبع کمپلکس نیکل- هیستیدین و کلرید نیکل بکار گرفته شد. نتایج بدست آمده از این مطالعه نشان داد که در گیاهان تغذیه شده با اوره به عنوان تنها منبع نیتروژن، کاربرد نیکل از هر دو منبع کمپلکس [ni(his)2] و کلریدنیکل باعث افزایش فعالیت آنزیم اوره آز و کاهش غلظت اوره غده پیاز شد. همچنین افزودن نیکل به محلول غذایی صرف نظر از منبع آن، از طریق تسریع هیدرولیز اوره و تولید آمونیوم و در نتیجه افزایش غلظت کل آمینواسیدها و نیتروژن کل غده پیاز گردید. کارایی کمپلکس [ni(his)2] در بهبود جذب نیکل و افزایش فعالیت آنزیم های اوره آز و گلوتامین سنتتاز، دو آنزیم درگیر در متابولیسم نیتروژن، بیشتر از کلریدنیکل بود. نتایج همچنین نشان دادند که تغذیه نیکل منجر به افزایش عملکرد غده پیاز شد، احتمالاً به علت اثر مثبت نیکل بر بهبود متابولیسم نیتروژن در گیاهان رشد یافته با محلول غذایی حاوی اوره باشد. برای گیاهان رشدیافته با نیترات آمونیوم به عنوان منبع نیتروژن، افزودن نیکل در محلول غذایی اثر مثبتی بر متابولیسم نیترات داشت و انباشت نیترات در غده پیاز کاهش یافت. افزودن نیکل به محلول غذایی صرف نظر از منبع آن، عملکرد غده را با تحریک فرآیند احیای نیترات و افزایش غلظت آمونیوم و نیتروژن کل بهبود بخشید. در محلول غذایی حاوی نیترات آمونیوم، کارایی کمپلکس نیکل -هیستیدین در بهبود جذب نیکل، افزایش فعالیت نیترات-ریداکتاز و گلوتامین سنتتاز، افزایش غلظت نیتروژن کل و کاهش غلظت نیترات در مقایسه با کلرید نیکل بیشتر بود. بر اساس نتایج بدست آمده از این مطالعه، تغذیه نیکل به ویژه با استفاده از کمپلکس [ni(his)2] به عنوان یک منبع جدید کود نیکل در محلول غذایی، می تواند باعث کاهش غلظت اوره و نیترات غده پیاز و افزایش عملکرد و کیفیت سلامت این گیاه شود.

از جمله آنزیم های موثر در چرخه فسفر خاک، آلکالین فسفاتاز است که در تولید فسفر معدنی و شکستن استر های فسفری نقش دارد. فعالیت های آنزیمی خاک، به دلیل ارتباط آن ها با فرایند های بیولوژیک، اندازه گیری آسان و پاسخ سریع به مدیریت خاک، پتانسیل این را دارند که به عنوان یک ارزیابی بیولوژیکی منحصر به فرد از خاک ها، مطرح باشند. طی چند دهه اخیر، علاقه برای اندازه گیری فعالیت آنزیم های خاک، با استفاده از روش های ساده، دقیق، حساس و سریع، افزایش پیدا کرده است. با این وجود دانسته هایی در خصوص ساده سازی ارزیابی فعالیت آنزیم آلکالین فسفاتاز از طریق حذف ماده خطرناک تولوئن و افزودن مرحله تکان دادن حین انکوباسیون، در دست نیست. مطالعه اخیر با هدف ساده سازی اندازه گیری فعالیت آنزیم آلکالین فسفاتاز در خاک های هوا خشک انجام شد، همچنین مقایسه پایداری حرارتی فعالیت آلکالین فسفاتاز به کمک دو روش استاندارد و روش ساده شده به عنوان کاربردی برای روش تدوین شده جدید، مورد مطالعه قرار گرفت. به طور متوسط، در بررسی اثر متقابل تکان دادن حین انکوباسیون و تولوئن در 22 نمونه خاک مورد مطالعه، بین حضور و عدم حضور تولوئن در انکوباسیون ثابت، تفاوت معنی داری وجود داشت. به طوری که حذف تولوئن در انکوباسیون ثابت، فعالیت آنزیم آلکالین فسفاتاز را افزایش داد. با تکان دادن مخلوط واکنش حین انکوباسیون، بین حضور و عدم حضور تولوئن تفاوت معنی داری وجود نداشت. حذف تولوئن در مقایسه با حضور تولوئن، میانگین فعالیت آنزیم آلکالین فسفاتاز را در خاک های مورد مطالعه افزایش داده است، در حالی که درصد ضریب تغییرات، با حذف تولوئن از مراحل آزمایش کاهش داشت. همچنین تکان دادن حین انکوباسیون، با وجود افزایش میانگین فعالیت آلکالین فسفاتاز در خاک های مورد بررسی، درصد ضریب تغییرات کمتری را نسبت به انکوباسیون ثابت نشان داد. روش معمول اندازه گیری فعالیت آنزیم آلکالین فسفاتاز (روش طباطبایی و برمنر(1969) ) با روش پیشنهادی اندازه گیری فعالیت این آنزیم ( روش معمول با حذف تولوئن و افزودن مرحله تکان دادن حین انکوباسیون)، همبستگی مثبت و معنی داری (***76/0 = r) داشت. نتایج بررسی پایداری حرارتی آنزیم آلکالین فسفاتاز اندازه گیری شده به هر دو روش معمول و پیشنهادی، کاهش فعالیت آنزیم آلکالین فسفاتاز را با افزایش دما نشان داد. در هر سه خاک مورد مطالعه ( خاک شماره 1، شماره 10 و شماره12)، تنها بخشی از فعالیت آنزیم آلکالین فسفاتاز با افزایش دما از دست رفت. در هر دو روش اندازه گیری فعالیت آنزیم آلکالین فسفاتاز، این آنزیم حتی در دمای 120 درجه سانتی گراد هم فعالیت داشت که نشان دهنده پایداری حرارتی فعالیت این آنزیم بود. بنابراین تغییر روش تأثیری بر نتایج سنجش پایداری حرارتی فعالیت آلکالین فسفاتاز نداشت. نتایج حاصل از مطالعه اخیر نشان داد که می توان در خاک های مورد مطالعه، فعالیت آنزیم آلکالین فسفاتاز را بدون حضور ماده سمی و خطرناک تولوئن به شرط افزودن مرحله تکان دادن حین انکوباسیون، اندازه گیری کرد.

جذب و واجذبی فلزات سنگین بوسیله ذرات خاک از مهمترین فرایندهای تاثیر گذار بر فراهمی سمیت و تحرک این عناصر در محیط خاک به شمار می روند. با توجه به حضور اجزای کانی و آلی متلف در خاکها، بررسی واکنش های فلزات سنگین با کانیهای خالص در سیستمهای مدل میتواند به درک بهتر رفتار این فلزات در خاک کمک نماید. در این تحقیق برهم کنش عنصر کادمیم به عنوان یکی از فراگیرترین فلزات سنگین با کانیهای ویژه مناطق خشک و نیمه خشک شامل پالیگورسکیت، سپیولیت و کلسیت مورد مطالعه قرار گرفت. همچنین اثر این فلز سنگین بر آنزیم آلکالین فسفاتاز به عنوان یکی از مهمترین هیدرولازهای موجود در خاک، تثبیت شده بوسیله کانیهای sep , pal بررسی شد.

از آنجا که ارزش اقتصادی یک گیاه ه ارزش صفات مختلف آن بستگی دارد بنابراین متخصصان اصلاح نباتات انتخاب همزمان چند صفت را برای بهبود آن مدنظر قرار داده اند موثرترین روش برای انتخاب صحیح ژنوتیپ ها برای صفتی مانند عملکرد که چند ژنی و تحت تاثیر از متقابل ژنوتیپ و محیط است انتخاب همزمان بر مبنای شاخص انتخاب برای چند خصوصیت به همراه در نظرگرفتن ارزشها و اقتصادی و قابلیت توارث آنها و همچنین همبستگی های ژنتیکی و فنوتیپی بین صفات است این مطالعه در سال زراعی 1383 با هدف مقایسه شاخص های انتخاب برای بهبود عملکرد جو در شرایط تنش و بدون تنش نیتروژن با استفاده از 49 لان اینبرد نوترکیب f13 از تلاقی دو والد azumamugi (az) و kanto nakate gold (kng) به همراه والدین انجام شد آزمایش به صورت طرح کرت های خرد شده در قالب بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه صنعتی اصفهان پیاده شد در شرایط بدون تنش در هر یک از مراحل شروع رشد زایشی به ساقه رفتن و پر شدن دانه معادل 100 کیلوگرم نیتروژن خالص در هکتار فقط در مرحله شروع رشد رویشی مصرف شد نتایج نشان داد که در تمام صفات اندازه گیری شده در شرایط تنش تنوع ژنتیکی کاف وجود دارد در اثر اعمال تنش نیتروژن تمام صفات به جز شاخص برداشت نیتروژن کاهش یافتند کاهش صفات پروتیین کاه عملکرد دانه عملکد بیولوژیک و سرعت رشد در اثر تنش نیتروژن قابل ملاحظه بود بنابراین توجه به این صفات در بررسی ارقام متحمل به تنش نیتروژن ضروری به نظر می رسد بین لاین ها از نظر تمامی شاخص های تحمل و حساسیت به تنش برای صفات نیتروژن کاه و شاخص برداشت نیتروژن تفاوت معنی داری وجود داشت اما برای نیتروژن دانه تفاوت بین لاین ها تنها از نظر میانگین هندسی تولید متوسط بهره وری و شاخص تحمل ه تنش معنی دار بود این سه شاخص بیشترین همبستگی را با هر سه صفت نشان دادند در بررسی شاخص های تحمل به تنش براساس هر سه صفت می توان لاین های 23، 30، 65، 66 را متحمل به تنش و لاین 93 را حساس به تنش نیتروژن معرفی کرد همچنین از نظر شاخص های کارایی مصرف نیتروژن نیز لاین 30 ژنتیپ کارایی شناخته شد نتایج پاسخ مستقیم و همبسته به انتخاب نشان داد که انتخاب لاین های با شاخص برداشت و شاخص برداشت نیتروژن بالاتر در هر دو شرایط بدون تنش و تنش نیتروژن باعث غربال لاین های پر محصول تر می شود بررسی شاخص های اسمیت-هیزل و پسک-بیکر بر اساس شاخص واجد 5 صفت روز تا سنبله دهی نیتروژن دانه نیتروژن کاه شاخص برداشت و سرعت رشد و شاخص متشکل از 4 صفت روز از سنبله دهی شاخص برداشت سرعت رشد و شاخص برداشت نیتروژن لاین 92 را در هر دو شرایط بدون تنش و تنش نیتروژن به عنوان لاین برتر معرفی کرد این لاین همچنین از نظر شاخص های تحمل و حساسیت به تنش نیز جزو لاین های متحمل شناخته شد در شاخص واجد 5 صفت در هر دو شرایط و برای هر دو شاخص اسمیت-هیزل و پسک-بیکر صفاتت روز تا سنبله دهی نیتروژن دانه شاخص برداشت و سرعت رشد کمتر را غربال می کند در شاخص متشکل از 4 صفت ضیب سرعت رشد منفی بود بنابراین انتخاب بر اساس آن لاین های با سرعت رشد کمتر را متمایز می سازد در این بررسی در هر دو نوع شاخص های واحد واجد 4 و 5 صفت شاخص اسمیت-هیزل بازده بالاتری نسبت به شاخص پسک-بیکر داشت.

حفظ حاصلخیزی خاک، کلیدی برای کشاورزی پایدار است. مدیریت پسماندهای گیاهان و برگرداندن آن ها به خاک از عوامل ضروری حفظ حاصلخیزی برای کشاورزی پایدار می باشد. تجزیه ی مواد آلی در خاک، عامل بسیار مهمی در بازچرخ عناصر غذایی ضروری است. یکی از منابع تأمین نیتروژن به عنوان محدودکننده ترین عنصر در رشد گیاه، تجزیه ی مواد آلی است. پس از آن که آریل آمیداز و پروتئازها اسیدآمینه را از سایر بخش های مواد آلی جدا کرد گروهی از آنزیم ها به نام آمیدوهیدرولاز، اسیدآمینه ی حاصل را به نیتروژن معدنی تبدیل می کنند. یکی از مهم ترین آمیدوهیدرولازها، ال-گلوتامیناز است. ال-گلوتامیناز، ال-گلوتامین را به ال-گلوتامیک اسید و آمونیاک هیدرولیز می کند. از آن جا که علاوه بر میکروارگانیسم ها گیاهان نیز ال-گلوتامیناز تولید می کنند، تدوین روشی مناسب برای سنجش فعالیت ال-گلوتامیناز در بسترهای آلی ضروری به نظر می رسد. مواد آلی مورد آزمایش شامل سه گروه بقایای گیاهی، لاشبرگ های جنگلی و کودهای آلی بود. از بین بقایای گیاهی ذرت و یونجه، لاشبرگ های جنگلی افرا و لیلکی و کودهای آلی کود گاوی و لجن فاضلاب انتخاب شدند. عوامل موثر بر فعالیت آنزیم مانند زمان انکوباسیون، مقدار نمونه،ph بافر، دمای انکوباسیون و غلظت سوبسترا مورد بررسی قرار گرفتند. هم چنین برای بررسی اثر انجماد و هواخشک شدن، فعالیت آنزیم ال-گلوتامیناز تحت شرایط تازه، منجمدشده و هواخشک شده در بقایای گیاهی اندازه گیری شد. سپس پارامترهای سینتیکی و ترمودینامیکی (km، vmax، ea و ?ha) آنزیم ال-گلوتامیناز با معادلات لاین ویور-برک، ایدی-هافستی، هانس-ولف، آرنیوس و ایرنیگ محاسبه شد. برای سنجش فعالیت ال-گلوتامیناز در بقایای گیاهی، لاشبرگ های جنگلی و کودهای آلی بهترین زمان 2 ساعت، مناسب ترین مقدار نمونه 1/0 گرم، بهترین دمای انکوباسیون 37 درجه ی سانتی گراد و غلظت سوبسترای کافی 50 میلی مولار بود. هم چنین منجمدشدن و هواخشک شدن باعث کاهش فعالیت آنزیم ال-گلوتامیناز شد و این کاهش بر اثر هواخشک شدن به مراتب بیش تر از منجمدشدن بود. بیش ترین تمایل آنزیم به سوبسترا در لاشبرگ های جنگلی و کم ترین مقدار آن در گروه بقایای گیاهی مشاهده شد. کم ترین سرعت فعالیت آنزیم ال-گلوتامیناز در کود گاوی و بیش ترین مقدار آن در یونجه ی تازه مشاهده شد. مقادیر انرژی فعال سازی از 28 در کودگاوی تا68 کیلوژول بر مول در یونجه ی هواخشک شده متغیر بود. کم-ترین و بیش ترین آنتالپی فعال سازی نیز به ترتیب به کود گاوی و یونجه ی هواخشک شده اختصاص یافت. با افزایش دما، تفاوت ضرایب دمایی در مواد آلی متفاوت کاهش یافت، به طوری که پاسخ دمایی آنزیم ال-گلوتامیناز در دماهای کم تر شدیدتر بود. نتایج این پژوهش نشان داد که با اندکی تغییر در روش سنجش ال-گلوتامیناز در خاک، می توان از آن برای اندازه گیری فعالیت این آنزیم در بسترهای آلی استفاده کرد. هم چنین آنزیم های موجود در مواد آلی مشابه ، پاسخ شبیه به هم دارند.

فسفر به اشکال مختلف در حیات همه موجودات، با اهمیت است. این عنصر بعد از نیتروژن، یکی از مهم ترین عناصر غذایی پرنیاز برای گیاهان است . اگرچه نیاز آن در مقایسه با سایرعناصرکم است، ولی با این حال این عنصر جز عناصر پرنیاز گیاه می باشد. فسفر به دو صورت آلی و معدنی درخاک یافت می شود. برای این که فسفر بتواند قابل دسترس گیاه باشد، باید توسط آنزیم ها به شکل فسفر معدنی درآید. از جمله آنزیم هایی که معدنی کردن فسفر را به عهده دارند، فسفاتازها می باشند. یک گروه مهم از فسفاتازها فسفومنواسترازها هستند که آلکالین و اسیدفسفاتاز، دو دسته از آنزیم های مهم این گروه می باشند. در این تحقیق، 22 نمونه خاک از مناطق مختلفی در استان های اصفهان، تهران، چهارمحال بختیاری، قزوین و گیلان جمع آوری شد. برخی از خصوصیات فیزیکوشیمایی از جمله بافت خاک، کربن آلی، آهک، ph و ec و خصوصیات بیوشیمیایی از جمله فعالیت آنزیم های آلکالین فسفاتاز، اسیدفسفاتاز، اوره آز، ال-آسپاراژیناز، ال-گلوتامیناز، آرجینین آمونیفیکاسیون، تنفس پایه میکروبی، همچنین نیتروژن معدنی اولیه، نیتروژن آلی محلول، پتانسیل معدنی شدن نیتروژن در شرایط هوازی و معدنی شدن نیتروژن در شرایط بی هوازی در این نمونه خاک ها اندازه گیری شد.هدف اصلی از انجام این آزمایش، تعیین فعالیت آلکالین و اسید فسفاتاز از روی شاخص های بیولوژیک و فیزیکوشیمیایی و همچنین تعیین نقش زیست توده میکروبی در فرآیندهای آنزیمی چرخه فسفر بود. رگرسیون ساده خطی، رگرسیون چند متغیره گام به گام، تجزیه به مولفه های اصلی و آنالیز خوشه ای بین آنزیم های آلکالین و اسیدفسفاتاز با پارامترهای فیزیکوشیمیایی و بیوشیمیایی ذکر شده انجام گرفت. نتایج نشان داد همبستگی کربن آلی با آلکالین فسفاتاز(***93/0r=) و اسید فسفاتاز (***68/0r=)، معنی دار بود. در همه موارد آلکالین فسفاتاز نسبت به اسید فسفاتاز با پارامترهای بیولوژیک همبستگی بالاتری داشت. همبستگی بین آلکالین فسفاتاز با سایر آنزیم های خاک بیش از اسید فسفاتاز بود. همچنین همین مشاهده در مورد شاخص های مرتبط با توده زنده میکروبی رخ داد. تفاوت رخ داده بین این دو آنزیم و سایر ویژگی های خاک می تواند گواهی بر متفاوت بودن منابع این دو آنزیم در خاک باشد.

تاریخچه کوددهی با کود گاوی بر فرایند معدنی نیتروژن در خاک اثر دارد. این امر به خصوص در زمانهای طولانی شرایط مساعد نگهداری بارزتر میباشد. به طوری که سطح کود گاوی سبب ایجاد تمایز در وقوع معدنی شدن نیتروژن خاک شد. بقایای گیاهی ذرت بر نیتروژن معدنی خاک به خصوص در طی هفته های نخست تجزیه بقایا اثر کاهنده دارد. تاثیر اندام هوایی و ریشه ذرت بر دینامیک نیتروژن خاک مشابه بود.اوره به عنوان منبعی از نیتروژن اولیه برای جمعیت میکروبی خاک، افزایش در معدنی دشن نیتروژن خاک را به دنبال داشت.

خاک های مرتعی از دید اکولوژیکی دارای اهمیت فوق العاده ای می باشند. مراتع حدود نیمی از اراضی دنیا را پوشانده و وجود ارتفاعات زاگرس در استان چهار محال و بختیاری پوشش متنوعی از مراتع را به وجود آورده است که به دلیل ویژگی و موقعیت خاص جغرافیایی، شرایط آب و هوایی و همچنین تشکیلات زمین شناسی از اهمیتی حیاتی برخوردار می باشند. ماده ی مادری و پستی بلندی جزو فاکتورهای ذاتی کیفیت خاک محسوب می شوند ولی هنوز مطالعه ی دقیقی در رابطه با نقش این دو فاکتور بر کیفیت خاک به وی‍ژه در ایران انجام نشده است. در این تحقیق سعی شده است که اثر نوع ماده ی مادری و جهت شیب بر برخی پارامترهای کیفیت خاک و ماده آلی بررسی شود. مراتع مورد مطالعه در سه ناحیه نزدیک به هم در 39 کیلومتری جنوب بروجن در دو جهت شمالی و جنوبی روی مواد مادری سنگ آهک دولومیتی، مارن و کنگلومرا انتخاب شدند. از هر یک از 6 ناحیه تعداد 20 نمونه ی خاک از عمق 0 تا 10 سانتی متری جمع آوری و فاکتورهای کربن آلی کل، ph، تنفس میکروبی (mr)، فعالیت آنزیم بتاگلوکوزیداز، مقدار آهک، بافت، رس قابل پراکنش در آب (wdc)، کربن قابل اکسید شدن با پرمنگنات پتاسیم در زمان های 2 (lc2) و 60 (lc60) دقیقه (کربن فعال)، کربوهیدرات محلول در آب سرد (chcw)، محلول در آب داغ (chhw) و قابل هیدرولیز با اسید رقیق (chda) اندازه گیری و شاخص های رس خاکدانه ای (ca)، نسبت پراکنش رس (cdr)، نسبت پراکنش (dr) و فعالیت ویژه آنزیم بتاگلوکوزیداز (sea) محاسبه شد. جهت شیب و نوع ماده ی مادری بر شاخص های کیفیت خاک تأثیر دارند. حرارت پایین تر خاک و حد اقل تبخیر رطوبت روی شیب های شمالی منجر به حد اقل تجزیه مواد آلی و در نتیجه کربن آلی بیشتر در خاک می شود. به دنبال آن مخزن عناصر تغذی ای و حاصلخیزی عمومی روی شیب شمالی بزرگ تر از شیب جنوبی است و mr، lc2،lc60 ،chda ، chhw و ca در خاک های حاصل از جهت شمالی بیشتر و cdr کمتر از جهت جنوبی می باشد. به علت تخریب و فرسایش در خاک های حاصل از جهت جنوبی، این خاک ها نسبت به خاک های تشکیل شده در جهت شمالی رس کمتر و شن بیشتری دارند. در خاک های مطالعه شده مقدار آهک و ph توسط نوع ماده ی مادری کنترل می شوند و جهت شیب نقش تعیین کننده ای ندارد. بیشترین و کمترین میزان آهک و ph به ترتیب در خاک های حاصل از مارن و سنگ آهک دولومیتی می باشد. خاک های حاصل از سنگ آهک دولومیتی به علت شرایط پایدارتر نسبت به خاک های تشکیل شده از مارن و کنگلومرا پوشش گیاهی و توده ی ریزوسفری بیشتری دارند و از این رو حاوی مقادیر بالاتری از کربن آلی کل، تنفس میکروبی و کربوهیدرات ها هستند. در خاک های مطالعه شده، با افزایش ورودی مواد آلی و نسبت رس و سیلت به کربن آلی کل، مقدار کربن فعال نیز زیاد می شود. از این رو مقدار کربن فعال به ترتیب از خاک های حاصل از سنگ آهک دولومیتی به کنگلومرا و نهایتاً مارن کاهش می یابد. تجمع مواد آلی در خاک های حاصل از سنگ آهک دولومیتی باعث کاهش sea می شود در حالی که خاک های حاصل از مارن و کنگلومرا پتانسیل معدنی شدن و sea بالاتری دارند. خاک های حاصل از مارن و کنگلومرا مقادیر مشابهی از تنفس میکروبی، کربن آلی کل، chda و chcw دارند. خاک های حاصل از سنگ آهک دولومیتی، کنگلومرا و مارن به ترتیب کمترین تا بیشترین فرسایش پذیری را نشان می دهند. در خاک های حاصل از مارن و کنگلومرا در جهت شمالی نسبت به جهت جنوبی کیفیت خاک افزایش می یابد ولی اختلاف معنی داری در خاک های حاصل از سنگ آهک دولومیتی مشاهده نمی شود. ضروری است که اثرات جهت شیب و نوع ماده ی مادری بر خصوصیات خاک در ارزیابی کیفیت خاک، عملیات های حفاظتی و تصمیم گیری های مدیریتی در نظر گرفته شود.

رشد سریع جمعیت، کشاورزی متراکم و صنعتی شدن سبب تولید مقادیر زیادی ضایعات آلی از جمله کودهای دامی و زباله های شهری و صنعتی می شود که اغلب سوزانده یا دفن می گردند. این امر موجب آلودگی آب های سطحی و زیرزمینی گشته و خطری جدی برای سلامتی جامعه محسوب می شود. معمول ترین روش های تبدیل مواد زاید آلی به کودهای آلی، تهیه کمپوست و ورمی کمپوست می باشد. این مواد به عنوان کود آلی از جایگاه خاصی در مدیریت پایدار برخوردار می باشند. بیش از 97 درصد نیتروژن پسماندهای آلی در قالب ملکول های آلی می باشد که باید به شکل معدنی و قابل استفاده گیاه تبدیل شوند. لذا آگاهی از تأثیر ورمی کمپوست بر فرایند معدنی شدن نیتروژن آلی خاک و آنزیم های موثر بر این فرایند به منظور ارزیابی بهتر نیاز کودی محصولات لازم است. هدف از این مطالعه بررسی تأثیر ورمی کمپوست حاصل از کود گاوی و فیلترکیک نیشکر در مقایسه با کود اوره، بر سرعت معدنی شدن خالص نیتروژن، نیتریفیکاسیون خالص، فعالیت آنزیمی خاک و سنجش پاسخ گیاه گندم به تیمارهای کودی فوق در مقایسه با شاهد می باشد. این تحقیق در قالب طرح کاملاً تصادفی و به صورت آزمایش فاکتوریل در سه تکرار انجام شد. تیمارها شامل عامل خاک در سه سطح (شرودان، لنگرود و زاینده رود) و عامل کود در پنج سطح (کود گاوی، فیلترکیک نیشکر، ورمی کمپوست های کودگاوی و فیلترکیک نیشکر، اوره و شاهد) می باشند. نمونه برداری خاک به صورت مرکب انجام شد. نمونه های خاک پس از انتقال به آزمایشگاه هواخشک شده و از الک 2 میلی متری عبور داده شد. نمونه های کود آلی نیز پس از هواخشک شدن از الک 4 میلی متری عبور داده شد. به هریک از خاک ها به طور جداگانه سطوح معین (معادل 100 کیلوگرم در هکتار نیتروژن) از پنج منبع کودی مورد اشاره اضافه گشت. تیمار شاهد، بدون کودآلی در نظر گرفته شد. سپس معدنی شدن کربن آلی خاک، معدنی شدن بی هوازی و هوازی نیتروژن، نیتریفیکاسیون، فعالیت آنزیم های اوره آز و ال گلوتامیناز، عملکرد وزن خشک و جذب نیتروژن گندم در آن ها اندازه گیری گردید. تأثیر کود آلی، خاک و اثر متقابل آن ها بر ویژگی های مورد بررسی معنی دار شد. معدنی شدن کربن و نیتروژن آلی، شاخص بی هوازی نیتروژن قابل استفاده (nava)، نیتریفیکاسیون، فعالیت آنزیم های اوره آز و ال گلوتامیناز، عملکرد وزن خشک و جذب نیتروژن اندام هوایی با افزودن اوره به هرسه تیمار خاک نسبت به شاهد افزایش یافت. معدنی شدن کربن آلی (به جز تیمار ورمی کمپوست فیلترکیک نیشکر در خاک شرودان و لنگرود)، nava، معدنی شدن نیتروژن (به جز تیمارهای ورمی کمپوست در خاک لنگرود)، نیتریفیکاسیون، فعالیت اوره آز (به جز تیمارهای ورمی کمپوست در خاک لنگرود)، وزن خشک اندام هوایی و ریشه در برداشت دوم و جذب نیتروژن اندام هوایی و ریشه در هردو برداشت در تیمارهای ورمی کمپوست شده نسبت به ماده اولیه افزایش یافت. معدنی شدن نیتروژن با معدنی شدن کربن آلی (**42/0r=)، nava(**83/0r=)، نیتریفیکاسیون (**66/0r=)، وزن خشک اندام هوایی (**58/0r= در برداشت اول و **5/0r= در برداشت دوم) و جذب نیتروژن اندام هوایی (*32/0r= در برداشت اول و **54/0r= در برداشت دوم) همبستگی مثبت و معنی داری نشان داد. ارتباط قوی و معنی داری (**88/0r=) بین فعالیت آنزیم اوره آز و ال گلوتامیناز مشاهده گردید. همبستگی مثبت و معنی داری بین عملکرد وزن خشک اندام هوایی گندم با جذب نیتروژن توسط آن (**85/0r= در برداشت اول) و (**53/0r= در برداشت دوم) مشاهده گردید. نتایج این تحقیق نشان می دهد که می توان از ویژگی معدنی شدن یک روزه کربن به عنوان شاخصی جهت تخمین معدنی شدن نیتروژن در خاک های تیمارشده با کودهای آلی استفاده کرد. با افزایش معدنی شدن نیتروژن، جذب نیتروژن توسط گندم و در نتیجه عملکرد این گیاه افزایش یافته است. وزن خشک اندام هوایی گندم در هر دو برداشت، با افزایش فعالیت آنزیمی خاک بیشتر شده است.

پایداری و باروری اکوسیستم های خاک وابستگی زیادی به میکروارگانیسم های خاک و فعالیت آنها دارد. جامعه میکروبی خاک و آنزیم های ساخته شده توسط آنها نقش بسیار مهمی در فرآیندهای تجزیه مواد آلی و سایر واکنش های بیوشیمیایی خاک و در نتیجه بازچرخ عناصر غذایی ایفا می کنند و لذا سیستم های مدیریت کشاورزی تنها زمانی پایدار خواهند بود که کیفیت و تنوع زیستی خاک حفظ گردد. استفاده از سموم شیمیایی جهت دفع آفات محصولات کشاورزی می تواند باعث برهم زدن تعادل فعالیت های زیستی خاک شود. علف کش ها از جمله این سموم هستند که امروزه به طور گسترده ای برای حذف علف های هرز مورد استفاده قرار می گیرند. آنزیم اوره آز آنزیمی است که با هیدرولیز اوره به دی اکسید کربن و آمونیاک، بخشی از آمونیوم مورد استفاده برای میکروارگانیسم های خاک و همچنین گیاهان را تامین می کند. در این تحقیق ابتدا اثر گروهی از علف کش ها شامل اکسی فلورفن، بوتاکلر، تریفلورالین، گلایفوزیت، متری بوزین، نیکوسولفورون و هالوکسی فوپ آرمتیل بر فعالیت آنزیم اوره آز خاک بررسی شد. بدین منظور نمونه های 5 گرمی خاک سطحی (cm 15-0) که از منطقه شرودان به صورت مرکب نمونه برداری شد، با غلظت های 0، 10، 20، 30، 40 و 50 میلی گرم ماده موثر بر کیلوگرم هر کدام از این علف کش ها به مدت 30 دقیقه تیمار شد. نتایج نشان داد که غلظت 10 میلی گرم بر کیلوگرم علف کش ها اثر منفی بر فعالیت اوره آز نداشت اما غلظت های بیشتر باعث کاهش فعالیت این آنزیم شدند و در بین علف کش ها، اکسی فلورفن و تریلفورالین بیشترین درصد بازدارندگی را بر فعالیت اوره آز داشتند. در ادامه از میان این 7 علف کش، تاثیر اکسی فلورفن و تریفلورالین بر شاخص های تولید و دوام آنزیم اوره آز و همچنین تنفس میکروبی و پتانسیل معدنی شدن کربن مورد بررسی قرار گرفت. برای ارزیابی تولید و دوام اوره آز تحت تاثیر این دو علف کش، نمونه هایی به صورت مرکب از خاک سطحی (cm 15-0) دو منطقه شرودان (اصفهان) و چم آسمان (اصفهان) جمع آوری شد. نمونه های 50 گرمی از این خاک ها به طور مجزا با غلظت های 0، 0.5، 10، 50، 250 و 500 میلی گرم ماده موثر بر کیلوگرم اکسی فلورفن و تریفلورالین و همچنین مقادیر مشخصی از کربن و نیتروژن (جهت تحریک رشد میکروبی و تولید آنزیم) تیمار شده و در انکوباتور قرار گرفتند. سپس فعالیت اوره آز در این تیمارها در زمان های 0، 1، 2، 3، 4، 5، 7، 9، 12، 15، 20، 25 و 30 روز پس از انکوباسیون اندازه گیری شد. روند بدست آمده از اندازه گیری فعالیت آنزیم در طول دوره انکوباسیون به گونه ای بود که مقادیر عددی شاخص های تولید و دوام اوره آز، از فعالیت های اندازه گیری شده محاسبه گردید. جهت مطالعه تاثیر اکسی فلورفن و تریفلورالین بر تنفس میکروبی خاک، نمونه خاک های شرودان و چم آسمان با غلظت های 0، 0.5، 10 و 50 میلی گرم بر کیلوگرم علف کش به همراه مقادیر معینی از کربن و نیتروژن تیمار گردیده و در انکوباتور قرار داده شدند. سپس co2 آزاد شده ناشی از تنفس میکروبی در زمان های 1، 2، 3، 4، 7، 14، 21 و 28 روز پس از انکوباسیون اندازه گیری شد. پس از اندازه گیری تنفس میکروبی در زمان های مقرر، مقادیر تجمعی کربن معدنی در این زمان ها محاسبه گردید. معدنی شدن کربن با زمان دارای توزیع نمایی بوده و روند آن از سینتیک رده اول تبعیت نمود و شاخص های سینتیکی معدنی شدن کربن شامل پتانسیل معدنی شدن کربن آلی (c0) و شاخص معدنی شدن کربن (kc0) در هر کدام از این تیمارها تعیین شدند. نتایج حاصل از بررسی تولید و دوام آنزیم اوره آز نشان داد که در خاک شرودان غلظت 0.5 میلی گرم بر کیلوگرم اکسی فلورفن و تریفلورالین اثر منفی بر شاخص تولید آنزیم نداشت. در خاک چم آسمان غلظت 0.5 میلی گرم بر کیلوگرم تریفلورالین تاثیری بر تولید اوره آز نداشت اما اکسی فلورفن در این غلظت باعث کاهش تولید آنزیم شد. در غلظت های بیشتر هر دو علف کش، تولید اوره آز در هر دو خاک کاهش یافت. شاخص دوام آنزیم اوره آز در خاک شرودان در تمامی غلظت های به کار گرفته شده تریفلورالین و غلظت های 0.5، 10، 250 و 500 میلی گرم بر کیلوگرم اکسی فلورفن کاهش پیدا کرد. در خاک چم آسمان به استثنای غلظت 10 میلی گرم بر کیلوگرم اکسی فلورفن، افزودن سایر تیمارها به خاک، کاهش شاخص دوام آنزیم را به دنبال داشت و این کاهش در غلظت 0.5 میلی گرم بر کیلوگرم نیز برای هر دو علف کش مشاهده شد. نتایج تنفس میکروبی نشان داد که در هر دو خاک اضافه کردن علف کش ها از شدت تفس می کاهد و در غلظت های بیشتر اکسی فلورفن و تریفلورالین نه تنها از مقدار بیشینه تنفس در طول انکوباسیون کاسته می گردد بلکه بیشینه تنفس با یک تاخیر زمانی اتفاق می افتد. شاخص های معدنی شدن کربن آلی نیز تحت تاثیر علف کش ها تغییر کردند. در خاک شرودان به استثنای تیمار 0.5 میلی گرم بر کیلوگرم اکسی-فلورفن، بقیه تیمارها باعث کاهش c0 و kc0 شدند. در خاک چم آسمان نیز همانند خاک شرودان فقط غلظت 0.5 میلی-گرم بر کیلوگرم اکسی فلورفن تاثیری بر c0 و kc0 نداشت، در سایر تیمارها از مقدار این شاخص ها کاسته شد.

باکتری ها از فراوان ترین ریز جانداران ساکن در خاک به شمار می آیند. باکتری های خاک زی با کارکردهای مهم و متنوع، بسترساز واکنش های اساسی خاک هستند. حاصلخیزی خاک، شرکت در چرخه عناصر و تشکیل و پایداری ساختمان خاک از جمله نقش-های این ریز جانداران است. سودوموناس پوتیدا ریزجاندار منحصر به فرد خاک است که می تواند در برابر بسیاری از حلال های آلی مقاومت کند. 90-80% باکتری ها به صورت جذب شده روی سطوح جامدند. کلوئیدهای معدنی، با داشتن سطح ویژه و چگالی بار زیاد، واکنش پذیرترین بخش از اجزاء معدنی خاک هستند و زیستگاهی ترجیحی برای باکتری ها به شمار می آیند. اثرات متقابل بین باکتری ها و کانی ها بر ویژگی های فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی خاک ها همچون هوازدگی کانی ها، تشکیل خاکدانه ها، معدنی شدن عناصر غذایی، توزیع اکولوژیکی و زنده مانی باکتری ها، انتقال و سرنوشت نهایی آلاینده ها و انتقال پاتوژن ها در خاک تاثیر دارد. در سیستم خاک علاوه بر دو جزء کلوئیدهای رسی و باکتری ها فلزات سنگین نیز وجود دارند. آلودگی فلزات سنگین یکی از معضلاتی است که با صنعتی شدن و تحول جوامع شدت بیشتری یافته است. فلزات سنگین از آلاینده های پایدار غیر قابل تجزیه بیولوژیکی هستند که به وسیله فرآیندهای طبیعی و یا فعالیت های انسانی در محیط زیست رها شده، به طور خودبه خود و طبیعی تخریب پذیر نیستند. سرب یکی ازخطرناک ترین فلزات سنگین محسوب می شود که اگر غلظت آن از حد مجاز تجاوز کند می-تواند سلامتی انسان را به خطر اندازد. این پژوهش با هدف بررسی برهم کنش باکتری سودوموناس پوتیدا با پالیگورسکیت و سپیولیت به عنوان کانی های ویژه مناطق خشک و نیمه خشک و همچنین بررسی میزان جذب بیولوژیکی سرب توسط باکتری و کمپوزیت های باکتری-کانی انجام گرفت. در این پژوهش سینتیک جذب باکتری سودوموناس پوتیدا به وسیله پالیگورسکیت و سپیولیت بررسی و روابط جذب وابسته به زمان به وسیله مدل های مختلف سینتیکی توصیف شد. در بین مدل های سینتیکی، مدل تابع توانی به عنوان بهترین مدل سینتیکی برازش یافته بر داده های جذب باکتری به وسیله پالیگورسکیت و به ویژه سپیولیت انتخاب گردید. داده های سینتیک جذب سودوموناس پوتیدا توسط رس ها نشان داد که بیشترین میزان جذب در 30-20 دقیقه اولیه صورت گرفته و پس از آن افزایش معنی داری در جذب باکتری دیده نشد. برای حصول اطمینان، زمان 1 ساعت به عنوان زمان تعادل در آزمایش-های جذب تعادلی در نظر گرفته شد. همچنین تاثیر غلظت تعادلی نیز بر جذب سودوموناس پوتیدا توسط پالیگورسکیت و سپیولیت (هم دماهای جذب) مورد بررسی قرار گرفت. داده های جذب با استفاده از مدل های فروندلیچ و به ویژه لانگمویر برازش خوبی را نشان دادند. مقایسه پارامترهای مدل های هم دماهای جذب نشان داد که باکتری سودوموناس پوتیدا تمایل بیشتری برای جذب به سطوح سپیولیت نسبت به پالیگورسکیت دارد. ارتباط مستقیمی بین سطح ویژه کانی ها و میزان جذب باکتری دیده نشد. با توجه به اینکه سطوح سلول های باکتری و کانی ها دارای بار الکتریکی منفی هستند، به نظر می رسد پیوندهای واندروالس، آبگریزی و شاید پل کاتیونی در فرآیند جذب باکتری تاثر گذار هستند. به دلیل اهمیت موضوع آلودگی، در این پژوهش توانایی باکتری سودوموناس پوتیدا و همچنین کمپوزیت کانی های پالیگورسکیت و سپیولیت-باکتری در حذف فلز سنگین سرب مورد بررسی قرار گرفت. باکتری سودوموناس پوتیدا ظرفیت قابل توجهی در جذب سرب داشت. حداکثر جذب سرب به وسیله این باکتری 4/582 میلی گرم بر گرم محاسبه شد. مدل لانگمویر در توصیف فرآیند جذب سرب توسط سودوموناس پوتیدا موفق تر از مدل فروندلیچ بود. با افزایش نسبت باکتری در کمپوزیت باکتری-رس میزان جذب سرب کاهش یافت که این امر ممکن است به دلیل پوشیده شدن گروههای عامل و اشغال مکان های جذبی موجود در سطوح رس ها توسط باکتری ها باشد. کمپوزیت های باکتری–سپیولیت در نسبت های متناظر موثرتر از سطوح باکتری -پالیگورسکیت در جذب سرب عمل کردند.

چکیده ماده آلی خاک یکی از شاخص های مهم کیفیت و سلامت خاک محسوب شده و به شدت تحت تاثیر مدیریت اعمال شده بر خاک قرار می گیرد. مدیریت های غیر اصولی خاک مانند کشت متراکم بدون تناوب زراعی، جنگل زدایی، سوزاندن بقایای گیاهی و تغییرات کاربری اراضی باعث کاهش ماده آلی خاک شده و اثرات نامطلوبی بر خصوصیات بیولوژیکی خاک و از جمله آنزیم ها بر جای می گذارد. بنابراین تحقیق حاضر با هدف بررسی تاریخچه مدیریت کربن آلی، بر حساسیت ذخایر مختلف آنزیم بتاگلوکوزیداز به فلزات سنگین و همچنین بررسی سینتیک این آنزیم در خاک های آلوده به سرب در مقایسه با خاک های غیرآلوده صورت گرفت. نمونه برداری از عمق 0- 15 سانتی متری خاک جنگلی بلوط و تحت کشت منطقه لردگان و همچنین از دو کشت یونجه و فستوکا در ایستگاه تحقیقاتی فزوه انجام شد. جهت دستیابی به اهداف این تحقیق ابتدا خصوصیات بیولوژیکی خاک شامل معدنی شدن خالص نیتروژن، ال- آرجینین آمونیفیکاسیون، کربن توده زنده میکروبی، کسر متابولیکی، کسر میکروبی، فعالیت آنزیم بتاگلوکوزیداز و نسبت فعالیت این آنزیم به کربن آلی خاک تعیین شد. نتایج نشان داد که در منطقه لردگان با تغییر کاربری از جنگل به تحت کشت، ال- آرجینین آمونیفیکاسیون، کربن توده زنده میکروبی، کسر متابولیکی و فعالیت آنزیم بتاگلوکوزیداز کاهش ولی معدنی شدن خالص نیتروژن، کسر میکروبی و نسبت فعالیت آنزیم بتاگلوکوزیداز به کربن آلی خاک افزایش یافت. همچنین در ایستگاه تحقیقاتی شهید فزوه، بیشترین مقدار این خصوصیات به غیر از کسر متابولیکی، به مدیریت کشت یونجه اختصاص یافت. جهت مطالعه اثرات مدیریت بر کیفیت کربن آلی خاک از سینتیک معدنی شدن کربن استفاده شد. پتانسیل کربن قابل معدنی شدن در خاک جنگلی منطقه لردگان بیشتر از تحت کشت و در کشت یونجه ایستگاه تحقیقاتی فزوه بیشتر از فستوکا بود. برای بررسی تاثیر سابقه مدیریتی بر پاسخ ذخایر مختلف آنزیم بتاگلوکوزیداز به فلزات سنگین کادمیوم، سرب و نیکل ابتدا فعالیت کل و سپس بخش تثبیت شده آنزیم بتاگلوکوزیداز، در حضور و غیاب فلزات سنگین اندازه گیری شد. به منظور دستیابی به بخش تثبیت شده آنزیم بتاگلوکوزیداز، از انرژی ریزموج و برای بررسی اثر فلزات سنگین از شاخص درصد بازدارندگی استفاده گردید. نتایج نشان داد که پس از اعمال انرژی ریزموج، فعالیت آنزیم بتاگلوکوزیداز کاهش یافت که شدت این کاهش در مدیریت جنگل منطقه لردگان و در مدیریت کشت یونجه ایستگاه تحقیقاتی شهید فزوه بیشتر بود. بیشترین فعالیت آنزیم بتاگلوکوزیداز (کل و تثبیت شده) در منطقه لردگان به مدیریت جنگل و در ایستگاه شهید فزوه به مدیریت کشت یونجه اختصاص یافت. افزودن کادمیوم، سرب و نیکل به خاک سبب کاهش فعالیت آنزیم بتاگلوکوزیداز شد. بخش تثبیت شده آنزیم بتاگلوکوزیداز در مقایسه با کل آنزیم، حساسیت کمتری به فلزات سنگین کادمیوم و نیکل نشان داد. در حالی که حساسیت این بخش از آنزیم، به سرب بیشتر بود. کمترین میزان درصد بازدارندگی در منطقه لردگان و ایستگاه تحقیقاتی شهید فزوه به ترتیب به مدیریت جنگل و کشت یونجه اختصاص یافت. به منظور بررسی تاثیر سرب بر سینتیک آنزیم بتاگلوکوزیداز در شرایط مدیریتی مختلف، ثابت های سینتیکی این آنزیم تعیین شدند. نتایج نشان داد که پس از تیمار سرب، vmaxو km آنزیم بتاگلوکوزیداز کاهش یافت. بنابراین بازدارندگی نارقابتی در مورد اثر سرب بر فعالیت این آنزیم پیشنهاد شد. همچنین vmaxو km آنزیم بتاگلوکوزیداز در مدیریت جنگل منطقه لردگان بیشتر از تحت کشت بود و در ایستگاه تحقیقاتی شهید فزوه نیز مدیریت کشت یونجه، vmax بیشتر و km کمتری را در مقایسه با کشت فستوکا به خود اختصاص داد. به طور کلی چنین استنباط می شود که مدیریت های مختلف از طریق تغییر کمیت و کیفیت کربن آلی می-توانند بر حساسیت ذخایر مختلف آنزیم ها به فلزات سنگین موثر باشند همچنین میزان بازداشته شدن فعالیت ذخایر مختلف آنزیمی خاک از فلزات سنگین، با یکدیگر برابر نیستند و سرب نیز بر آنزیم بتاگلوکوزیداز دارای بازدارندگی نارقابتی می باشد.

چکیده امروزه آلودگی محیط زیست توسط ترکیبات آلی موجود در پساب کارخانجات و صنایع مختلف، یکی از معضلات بزرگ در رابطه با سلامت خاک است. وجود آلاینده های آلی در خاک می تواند سبب بروز سمیت برای انسان و سایر موجودات زنده شده و لطمه جبران ناپذیری به محیط زیست وارد سازد. یکی از آلاینده های آلی که توسط صنایع مختلف مانند صنایع غذایی و نساجی وارد خاک می شود 3و3- دی آمینوبنزیدین (dab) است. به منظور شناخت رفتار و سرنوشت dab در خاک و همچنین تاثیری که بر موجودات زنده ساکن خاک می گذارد در این تحقیق، پاسخ برخی فرآیندهای چرخه نیتروژن خاک به این ماده آلاینده مورد بررسی قرار گرفت. برای این منظور از خاک سطحی (صفر تا 15 سانتی متر) دو منطقه شرودان و جوزدان نمونه برداری مرکب انجام شد. در گام نخست، غلظت های 0، 10، 25، 50 و 100 میلی گرم dab بر کیلوگرم به خاک ها افزوده شد. سپس نمونه های خاک به مدت 30 روز در دمای 25 درجه سانتی گراد و رطوبت معادل 50 درصد ظرفیت نگهداری آب در سه تکرار انکوباسیون شدند. در پایان دوره انکوباسیون، فعالیت آنزیم های اوره آز، ال-آسپاراژیناز، ال-گلوتامیناز، فعالیت آرجینین آمونیفیکاسیون و معدنی شدن نیتروژن در شرایط هوازی و بی هوازی اندازه گیری گردید. نتایج نشان داد که در هر دو خاک جوزدان و شرودان، dab فعالیت های آنزیمی خاک و سرعت آرجینین آمونیفیکاسیون را به صورت معنی داری در مقایسه با تیمار شاهد کاهش می دهد. مقدار شاخص حساسیت در غلظت های مختلف dab متفاوت بود به طوریکه در هر سه آنزیم، با افزایش غلظت از 10 به 100 میلی گرم dab برکیلوگرم خاک، شاخص حساسیت کاهش پیدا کرد. با توجه به شاخص حساسیت، در میان آنزیم های مورد مطالعه ال-گلوتامیناز حساس ترین آنزیم به تمام غلظت هایdab بود. در هردو خاک جوزدان و شرودان، معدنی شدن نیتروژن تحت شرایط هوازی و بی هوازی با افزایش غلظت از 10 به 100 میلی گرم dab بر کیلوگرم خاک افزایش معنی داری را نشان داد در حالی که میزان نیتروژن معدنی شده در تمام غلظت ها کمتر از تیمار شاهد بود. در گام دوم، نمونه های خاک با دو غلظت 0 و 100 میلی گرم dab بر کیلوگرم خاک تیمار شدند. به منظور بررسی روند زمانی معدنی شدن نیتروژن، تیمارها در دمای 25 درجه سانتی گراد و رطوبت 50 درصد ظرفیت نگهداری آب در یک دوره 60 روزه انکوباسیون شدند. معدنی شدن نیتروژن با زمان در هر دو خاک جوزدان و شرودان، دارای توزیع نمایی بوده و روند آن از سینتیک رده اول تبعیت نمود. اثر dab بر روند معدنی شدن نیتروژن مثبت و به صورت یک فرآیند تدریجی بود که با گذشت زمان تاثیر افزاینده آن مشخص تر گردید. معدنی شدن نیتروژن در تیمار شاهد و غلظت 100 میلی گرم dab بر کیلوگرم خاک در طی هفت روز نخست انکوباسیون کاهش و به دنبال آن با گذشت زمان روند افزایشی رو به رشدی را دنبال کرد. در هفت روز نخست، میزان معدنی شدن نیتروژن در تیمار شاهد، افزایش جزیی را نسبت به تیمار dab نشان داد لیکن با گذشت زمان (پس از هفت روز) میزان معدنی شدن نیتروژن در تیمار dab به طور معنی داری بیشتر از تیمار شاهد شد. افزودن dab به خاک سبب افزایش معنی داری در پتانسیل معدنی شدن نیتروژن خاک (n0) نسبت به تیمار شاهد گردید. به طور کلی چنین استنباط می شود که dab در خاک تجزیه پذیر بوده، لیکن در روزهای نخست ورود به خاک می تواند باعث کندی فرآیند معدنی شدن نیتروژن شده و حتی پس از یک ماه همچنان اثرات سمی آن بر آمیدوهیدرولازهای خاک باقی می ماند.

طول چند دهه گذشته اندازه گیری توده زنده میکروبی به منظور اطلاع از درک عملکرد اکوسیستم خاک بسیار مورد توجه قرارگرفته است. هر کدام ازروش های ارائه شده به منظور اندازه گیری توده زنده میکروبی به نوبه خود دارای محدودیت هایی هستند و نیازمند کنترل های خاصی هستند. روش مورد استفاده باید دقیق و تکرار پذیر بوده و بتواند توده زنده میکروبی را را در گروه بزرگی از خاک ها با موفقیت اندازه گیری نماید. تاکنون عناصری از قبیل، نیتروژن، کربن، فسفر، گوگرد و پتاسیم موجود در توده زنده میکروبی با استفاده از روش تدخین با کلروفرم - عصاره گیری (cfe )اندازه گیری شده است. روش cfeروشی مستقیم برای اندازه گیری توده زنده میکروبی است که محدودیت کمتری نسبت به سایر روش ها دارد. این مطالعه با هدف تعیین ضریب تصحیح برای اندازه گیری روی در توده زنده میکروبی با استفاده از روش تدخین با کلروفرم- عصاره گیری انجام شد. به علاوه مقایسه اثر نوع عصاره گیر روی در هنگام تعیین روی توده زنده میکروبی ( dtpa در مقابل سولفات پتاسیم) نیز مورد توجه قرار گرفت. هم چنین پتاسیم توده زنده میکروبی نیز در خاک های مورد مطالعه، اندازه گیری شد. ارتباط روی و پتاسیم توده زنده میکروبی خاک های آهکی با یکدیگر و نیز با سایر اجزای این عناصر در خاک نیز بررسی گردید. بدین منظور 10 نمونه خاک از استان های اصفهان و چهارمحال و بختیاری تهیه شدند. مقدار ph، هدایت الکتریکی، کربن آلی، آهک و بافت خاک تعیین گردید. تکثیر و تهیه قارچ ها و باکتری ها به ترتیب در دو محیط کشت pdb و nb انجام شد. سوسپانسیون قارچ ها و باکتری های رشد یافته درمحیط های کشت هضم و مقدار روی آن اندازه گیری شد. اندازه گیری روی در توده زنده کشت-های میکروبی انجام شد و مقدار ضریب تصحیح روی برای باکتری ها (kb) و قارچ ها (kf) به ترتیب 0/36 و 0/32 تعیین شد. بنابراین، مقدار نهایی این ضریب برای روی موجود در کل توده زنده میکروبی با احتساب فراوانی نسبی قارچ ها و باکتری های خاک 0/33 تعیین شد. با استفاده از روش تدخین با کلروفرم - عصاره گیری، روی موجود در توده زنده میکروبی با استفاده از دو عصاره گیر dtpa و سولفات پتاسیم و با اعمال ضریب تصحیح تعیین شده، در نمونه های خاک اندازه گیری شد. پتاسیم توده زنده میکروبی با استفاده از ضریب تصحیح 0/21= kekاندازه گیری شد. مقدار روی توده زنده میکروبی 48 درصد روی قابل عصاره گیری با dtpa و 0/6 درصد(کمتر از یک درصد) از روی کل موجود در خاک بود. مقدار روی موجود در توده زنده میکروبی در زمان استفاده ازعصاره گیر k2so4 کمتر از عصاره گیر dtpa بود. پتاسیم تبادلی2/6 برابر و پتاسیم غیر تبادلی و کل به ترتیب 5/1 و 7/7 برابر بزرگتر از پتاسیم میکروبی گزارش شدند. هم بستگی معنی داری (0/11 =r) بین روی توده زنده میکروبی بدست آمده با استفاده از این دو عصاره گیر مشاهده نشد. نسبت پتاسیم به روی موجود در توده زنده میکروبی 201 بود و این دو عنصر هم بستگی معنی داری را نشان دادند( r=0/65 , p<0/05 ). با استفاده از نتایج این تحقیق، امکان اندازه گیری دقیق روی در توده زنده میکروبی با استفاده از روش تدخین – عصاره گیری محقق گردید

بخش وسیعی از کشور ما را اقلیم خشک و نیمه خشک تشکیل می دهد. مواد آلی در بیش از 60 درصد از اراضی کشاورزی کشور کمتر از یک درصد می?باشد. اندک بودن مقدار مواد آلی خاک در مناطق خشک و نیمه?خشک و اهمیت آن در مدیریت پایدار اکوسیستم?های کشاورزی مناطق خشک باعث توجه محققان و کشاورزان این مناطق به کودهای آلی شده است. افزودن مواد زاید آلی مانند کمپوست زباله شهری، ورمی کمپوست، کود دامی و بقایای گیاهی به خاک یک شیوه متداول در کشاورزی بسیاری از مناطق دنیا برای حفظ مواد آلی خاک، حاصلخیزی خاک و فراهمی عناصر غذایی می?باشد. از میان روش های متعدد که برای تبدیل مواد زاید آلی به کودهای آلی وجود دارد، روش های تهیه کمپوست و ورمی کمپوست معمول ترین آن?ها می باشند. ورمی کمپوست شدن فرآیندی است که ضایعات آلی توسط کرم های خاکی به ویژه کرم های خاکی (تغذیه کنندگان سطحی) خانواده لومبرسیده، گونه آیزنیا فوتیدا، مصرف شده و مواد دفع شده توسط آن ها به صورت ماده ای سیاه رنگ و غنی از مواد غذایی مورد نیاز گیاهان که ورمی کمپوست نام دارد، تولید می شود، لذا آگاهی از ویژگی های این مواد ضروری می باشد. به همین منظور پژوهش حاضر با هدف بررسی روند تغییرات فعالیت های آنزیمی، نیتروژن آلی محلول و تجزیه پذیر بقایای کاه گندم و کود گاوی در طول فرآیند تولید ورمی کمپوست انجام شد. این پژوهش در دو مرحله و در قالب طرح کاملا تصادفی و به صورت آزمایش فاکتوریل در سه تکرار انجام شد. تیمارها شامل عامل زمان در 7 سطح (60 t تا 0t) به فاصله 10 روز، و عامل کود در دو سطح شامل (کود گاوی و بقایای گیاه گندم) بود. در آزمایش نخست این پژوهش، تغییرات نیتروژن آلی محلول و فعالیت آنزیم های اوره آز، ال- آسپاراجیناز و ال -گلوتامیناز به فاصله زمانی 10 روز طی فرآیند تولید ورمی-کمپوست از کود گاوی و کاه گندم اندازه گیری شدند. در آزمایش دوم، جهت بررسی تجزیه پذیری ورمی کمپوست کود گاوی و کاه گندم تولید شده با درجات مختلف تکوین، به میزانی که کربن آلی خاک ها را به اندازه یک درصد وزنی افزایش دهد مخلوط شد، و در طی 45 روز انکوباسیون تصاعد دی اکسید کربن از خاک های تیمار شده (اسیدی و آهکی) با این بقایا مورد مطالعه قرار گرفت. در آزمایش اول، در طول فرآیند تولید ورمی کمپوست از بقایای کاه گندم و کود گاوی فعالیت آنزیم اوره آز روند کاهش معنی داری داشت. فعالیت این آنزیم در کود گاوی با مقدار لیگنین (**88/0-=r) و ph همبستگی منفی (**92/0=r) و با نسبت کربن به نیتروژن همبستگی مثبت (**90/0=r) داشت. فعالیت آنزیم ال--گلوتامیناز و ال- آسپاراجیناز در طی فرآیند تولید ورمی کمپوست از کود گاوی تا 40t روند تقریبا افزایشی معنی داری داشته و در انتهای فرآیند تولید روند تقریبا ثابتی را طی کرد. فعالیت این دو آنزیم در ورمی کمپوست کاه گندم تا 30t افزایش معنی داری به خصوص در کود گاوی داشته و در ادامه با یک کاهش ناگهانی روند تقریبا ثابتی را نشان داده است. فعالیت این دو آنزیم در هر دو کود آلی همبستگی معنی داری را با یکدیگرنشان داده است (**91/0-=r). نیتروژن آلی محلول با پیشرفت فرآیند تولید ورمی کمپوست از کود گاوی روند کاهشی داشته است. با بررسی روابط ساده خطی بین نیتروژن آلی محلول (son) و نیتروژن معدنی (tmn) در طول فرآیند تولید ورمی کمپوست از کود گاوی مشخص می-شود که نیتروژن آلی محلول با نیتروژن معدنی کل رابطه معنی داری (88/0-=r) دارد. با بررسی تجزیه پذیری ورمی کمپوست کود گاوی و کاه گندم در دو نوع خاک اسیدی وآهکی مشخص شد معدنی شدن کربن آلی با زمان، دارای توزیع نمایی بوده و روند آن از سینتیک رده اول پیروی می کند، بیشترین شدت معدنی شدن کربن آلی مربوط به هفت روز نخست انکوباسیون می باشد و پس از آن، آزاد شدن کربن معدنی از خاک های تیمار شده با کود گاوی و کاه گندم، با سرعت کاهنده افزایش می یابد. کاه گندم پتانسیل بیشتری برای معدنی شدن کربن آلی دارد، همچنین با بررسی روابط بین ضرایب تجزیه و مقدار تجمعی کربن معدنی شده (cm)، ضریب c0 نمی تواند در همه موارد پیش بینی بهتری از معدنی شدن کربن آلی داشته باشد بلکه گاهی ضریب kc0 موفق تر از آن عمل می کند. کلمات کلیدی: ورمی کمپوست، آیزنیا فوتیدا، کود گاوی، کاه گندم، فعالیت آنزیمی، نیتروژن آلی محلول، تجزیه پذیری

در سال¬های اخیر، تعیین ویژگی¬های بیولوژیک خاک به شدت مورد توجه محققین علوم خاک قرار گرفته است. اگر چه روش¬های ارائه شده، در اندازه¬گیری کمیت¬های بیولوژیک خاک،بسیار خوب عمل می¬کنند، اما هرکدام به نوبه خود دارای مشکلات و دشواری¬هایی بوده و نیازمند کنترل¬های خاص می¬باشند. بدین لحاظ تلاش برای توسعه روش¬ها و یافتن روش¬های جدید ادامه داشته است. روش¬هایی که ابداع می¬شوند باید ساده و بی¬خطر بوده و نتایج قابل مقایسه¬ای با نتایج روش¬های استاندارد، ارائه دهند. اخیراً جایگزینی انرژی¬هایی نظیر انرژی ریزموج به جای دیگر انرژی¬ها مورد بررسی قرار گرفته است. استفاده از انرژی ریزموج به عنوان یک روش غیر سمی می¬تواند در سهولت بخشیدن بسیاری از اندازه-گیری¬های بیولوژیک خاک مورد استفاده قرار گیرد. این مطالعه به منظور بررسی جایگزینی انرژی ریزموج در برخی از سنجش¬های بیولوژیک خاک انجام شد. این سنجش ها عبارتند از1) استفاده از انرژی ریزموج(mwe) به جای روش استاندارد تدخین با کلروفرم(cfe) در تعیین نیتروژن توده زنده میکروبی، 2) استفاده از انرژی ریزموج به جای اتوکلاو در اندازه¬گیری نیتروژن آلی محلول در روش هضم با پروکسی دی¬سولفات قلیایی و 3) استفاده از انرژی ریزموج در تعیین نیتروژن قابل جذب خاک به جای انکوباسیون بی هوازی(1994) از اهداف این مطالعه می¬باشند. بدین منظور 29 نمونه خاک از مناطق مختلف ایران با رژیم¬های آب و هوایی متفاوت برداشت شد. مقدار ph، هدایت الکتریکی، کربن آلی، آهک و بافت خاک تعیین گردید. نیتروژن توده زنده میکروبی به روش تدخین با کلروفرم- عصاره¬گیری اندازه¬گیری شد.پس از بهینه سازی شرایط استفاده از ریزموج، میزان نیتروژن توده زنده میکروبی با استفاده از انرژی ریزموج نیز تعیین گردید. امکان جایگزینی ریزموج به جای اتوکلاو جهت تعیین نیتروژن آلی محلول با تغییر مداوم شرایط هضم مورد بررسی قرار گرفت. نیتروژن قابل جذب خاک نیز به روش انکوباسیون بی هوازی 7 روزه و سپس به روش ریزموج با رعایت نسبت-های مواد به کار برده شده در روش انکوباسیون بی هوازی اندازه¬گیری گردید. پس از انجام آزمایش¬های بهینه سازی، انرژی 1200 ژول بر گرم و رطوبت وزنی 50 درصد، جهت تعیین نیتروژن توده زنده میکروبی به روش ریزموج، مطلوب شناخته شدند. همبستگی نیتروژن توده زنده میکروبی به دو روش ریزموج و تدخین- عصاره¬گیری، معنی¬دار شد(***72/0= r ). در تعیین نیتروژن آلی محلول با در نظر گرفتن نسبت محلول اکسید کننده پرسولفات قلیایی به نمونه برابر با دو و تابش انرژی 800 ژول بر گرم به نمونه¬ها، همبستگی دو روش هضم با اتوکلاو و هضم با ریزموج بسیار بالا به دست آمد(***9/0= r ). لازم به ذکر است که انرژی مورد نظر در دو مرحله 400 ژول بر گرم به نمونه¬ها تابانده شد و در پایان هر مرحله، میزان آب از دست رفته نمونه¬ها تأمین گردید. دو روش ریزموج و روش انکوباسیون بی هوازی 7 روزه در تعیین نیتروژن قابل جذب خاک همبستگی نشان ندادند(11ns/0= r ). با توجه به همبستگی معنی¬دار دو روش cfe و mwe، در مواقعی که هدف، مقایسه خاک¬ها و تخمین تقریبی نیتروژن توده زنده میکروبی است انرژی ریزموج(mwe) می¬تواند جایگزین روش cfe، شود. همچنین می¬توان با اطمینان کامل، ازانرژی ریزموج به جای هضم در اتوکلاو، جهت اندازه گیری نیتروژن آلی محلول در روش هضم با پروکسی دی¬سولفات قلیایی استفاده نمود. به دلیل عدم همبستگی نتایج به دست آمده دو روش ریزموج و انکوباسیون بی هوازی 7 روزه، روش انکوباسیون بی هوازی همچنان در تعیین نیتروژن قابل جذب خاک توصیه می¬گردد و استفاده از انرژی ریزموج در این مورد جایز نمی¬باشد.

کربن، نیتروژن، بقایای گیاهی، معدنی شدن، خصوصیات شیمیایی و بیوشیمیایی، پارامترهای سینتیکی.لیگنین، نسبت کربن به نیتروژن

مقدار ماده آلی یکی از شاخص های مهم کیفیت خاک محسوب می شود. مواد آلی به دلیل اثر سازنده ای که بر ویژگی های فیزیکی، شیمیایی، زیستی و در نتیجه حاصلخیزی خاک دارند به عنوان یکی از ارکان باروری خاک شناخته شده اند. با توجه به کمبود ماده آلی در خاک های مناطق خشک و نیمه خشک، استفاده از هر ترکیب حاوی مواد آلی برای تقویت خاک ضروری بوده و سبب بهبود ساختمان خاک، ظرفیت نگهداری آب، افزایش نفوذپذیری و پایداری خاکدانه ها می شود. بنابراین، استفاده از پسماندهای آلی می تواند علاوه بر کاهش زیان های ناشی از کمبود مواد آلی، کاهش مصرف کودهای شیمیایی را نیز به دنبال داشته باشد. تحقیق حاضر باهدف مطالعه سنجش تأثیر نوع کود آلی بر تخمین سرعت معدنی شدن نیتروژن از روی سینتیک تولید دی اکسید کربن در دو نوع خاک آهکی با بافت متفاوت انجام شد. بدین منظور از خاک سطحی( 15-0) سانتی متر از خاک مزرعه تحقیقاتی دانشگاه صنعتی اصفهان واقع در روستای شرودان و منطقه چم علیشاه در استان اصفهان که بر تراس های پایینی زاینده رود قرارگرفته دو نمونه مرکب برداشت شد. معادل یک درصد کربن آلی از کودهای آلی مختلف شامل کود گاوی، کود گوسفندی، کود مرغی، فضولات آهو، لجن فاضلاب و کمپوست زباله به خاک های هوا خشک اضافه شد و با آن ها مخلوط گردید و پس از مرطوب شدن مجدد، تیمار های کودی با تیمار های شاهد به مدت 30 روز برای مطالعه معدنی شدن کربن و 3 ماه به منظور بررسی معدنی شدن نیتروژن در دمای 25 درجه سانتی گراد و رطوبت 50 درصد ظرفیت نگهداری رطوبت، انکوباسیون شدند. تیمار های کودی به لحاظ درصد کربن آلی، درصد نیتروژن کل و c/n متفاوت بودند. معدنی شدن کربن با زمان دارای توزیع نمایی بوده و روند آن از سنتیک رده اول تبعیت نمود. کربن تجمعی معدنی شده (cm) در دامنه بین 3908 و 7602 در خاک شرودان و بین 3122 و 7256 در خاک چم علیشاه بود که بیشترین مقدار آن در کود مرغی و کمترین آن در کود گاوی مشاهده شد. پتانسیل معدنی شدن کربن (c0) در دامنه بین 4473 و 7544 در خاک شرودان و بین 3655 و 7047 در خاک چم علیشاه بوده و بیشترین مقدار آن در کود مرغی و کمترین آن در کمپوست زباله دیده شد. شاخص حاصلضربی معدنی شدن کربن (kc0) در دامنه بین 238 و 1056 در خاک شرودان و بین 197 و 1057 در خاک چم علیشاه بوده و بیشترین مقدار آن مربوط به کود مرغی و کمترین آن مربوط به کود گاوی بود. بیشترین نیمه عمر مربوط به تیمار کود گاوی (56 و 81 روز، به ترتیب در نمونه خاک شرودان و چم علیشاه) و کمترین آن نیز مربوط به کود مرغی (25 و 28 روز، به ترتیب در نمونه خاک شرودان و چم علیشاه) بود. بررسی رابطه بین معدنی شدن کربن (cm) با شاخص حاصلضربی معدنی شدن کربن (kc0) در هر دو نمونه خاک نشان داد که رابطه قوی و مثبت بین این دو پارامتر برقراراست. بنابراین شاخص kc0 می-تواند معیار مناسبی برای سنجش کربن تجمعی معدنی شده (cm) هر دو نمونه خاک در روز سوم باشد. مقادیر کربن و نیتروژن معدنی شده همبستگی قوی با مقادیر نیتروژن موجود در تیمار های کودی و c/n، نشان دادند. همبستگی نیتروژن معدنی شده با کربن معدنی شده به زمان انکوباسیون بستگی داشت. به طوری که بیش ترین همبستگی 3 روز پس از آغاز انکوباسیون مشاهده گردید. تأثیر خصوصیات بیوشیمیایی تیمارهای کودی بر نیمه عمر تجزیه آن ها معنی دار بود.

بهترین نماینده بندپایان در خاک، کنه ها هستند، چون کنه ها بیشترین تنوع را از نظر نیچ اکولوژیکی و رفتار دارا هستند. اولین گام در بررسی تنوع زیستی، بررسی فونستیک و شناسایی گونه های موجود در منطقه می باشد. در این تحقیق، نمونه برداری هایی به منظور تعیین فون کنه های خاکزی میان استیگمایان در دو شهرستان شهرکرد و سامان انجام شد و از راسته میان استیگمایان 12 خانواده، 17 جنس و 24 گونه شناسایی گردید. گونه multidentorhodacarus denticulates برای دومین بار از ایران گزارش می گردد. فراوانی و تنوع زیستی کنه های راسته میان استیگمایان خاکزی در باغات و زمین های زراعی در هشت ایستگاه در شهرستان های سامان و شهرکرد به مدت شش ماه مورد ارزیابی قرار گرفت. در هر ایستگاه مقایسه بین باغ و زمین زراعی انجام شده است. تنوع زیستی کنه های میان استیگمایان خاکزی در مناطق مورد مطالعه با استفاده از شاخص های تنوع زیستی محاسبه و با آزمون تجزیه واریانس مورد مقایسه قرار گرفتند. مقادیر شاخص های تنوع زیستی در ماه های مختلف حاکی از آن است که در ماه های گرم سال تنوع کنه های خاکزی میان استیگما نسبت به فصول سرد سال بیشتر است. در اغلب موارد مقادیر شاخص ها برای باغات بیشتر از مزارع بود. در مزارع متناسب با فصل برداشت، مقادیر شاخص ها کاهش یافته که احتمالا تخریب بافت خاک توسط ادوات کشاورزی از دلایل آن بشمار می رود. شاخص تنوع شانون- وینر کنه های میان استیگمای خاکزی بین مزارع و باغات در ایستگاه های مورد مطالعه از تفاوت معنی داری برخوردار بود. بیشترین مقدار این شاخص در شهرستان سامان مربوط به کد بادام/جو، محصول بادام (40/1) و کمترین مربوط به شهرستان سامان کد بادام/جو و محصول جو (16/0) بوده است. شاخص غنای گونه ای مارگالف برای باغ بادام کد بادام/جو در شهرستان سامان با مقدار 78/1 بیشتر از سایر مناطق بود. بیشترین مقدار شاخص سیمپسون در شهرستان سامان مربوط به تاکستان مو (35/6) و کمترین مربوط به مزرعه گندم کد گردو/گندم (97/1) بوده است. در این بررسی مقدار مواد آلی خاک نیز محاسبه شد که بیشترین میزان میانگین مواد آلی خاک مربوط به تاکستان مو در شهرستان سامان (%12/2) وکمترین مقدار آن مربوط به مزرعه گندم کد نارون/گندم (41/0) واقع در شهرستان شهرکرد می باشد. شواهد مبنی بر آن است که در مناطقی که میزان مواد آلی خاک بیشتر است، تعداد کنه های خاکزی میان استیگما نیز بیشتر است. در این بررسی معادله خط رگرسیون و ضریب تبیین میان میزان مواد آلی خاک و شاخص های تنوع زیستی کنه های میان استیگمای خاکزی محاسبه شد. میزان ضریب تبیین (898/0=2r) میان مقدار مواد آلی خاک و شاخص غنای گونه ای مارگالف بیشتر از سایر شاخص ها بود که بیان کننده همبستگی بالا میان این دو متغیر می باشد. مقادیر ضریب تبیین برای شاخص شانون- وینر (882/0=2r) و فراوانی کنه های میان استیگمای خاکزی (63/0=2r) محاسبه شد. بین میزان مواد آلی خاک و شاخص سیمپسون رابطه همبستگی ضعیفی مشاهده شد.

پارک ملی کلاه قاضی یکی از بهترین زیستگاه های حیات وحش در ایران است که در جنوب شرقی اصفهان واقع شده است. یکی از گونه های فعال علف خوار در این منطقه آهوی ایرانی(gazelle subguturosa) می باشد. مورچه جمع کننده بذر از گونه messor. sp نیز یکی دیگر از گونه های فعال این منطقه است. فعالیت این دوگونه (لانه سازی مورچه ها و تجمع سرگین آهوان) به دلیل وقوع برهم کنش بین آن ها می تواند باعث تغیرات موضعی در خصوصیات فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیک خاک در طول زمان شود. از آنجایی که شاخص های بیولوژیک نسبت به تغییرات خاکی به سرعت عکس العمل نشان می دهند، اندازه گیری این شاخص ها کمک زیادی به شناخت تغییراتی که تحت تأثیر فعالیت آهوان و مورچه ها در خاک این منطقه بوجود آمده است، می کند. به همین منظور در منطقه کلاه قاضی 4 سایت مشخص شد که در هر سایت 5 حوزه فعالیت وجود داشت [حوزه شاهد (غیاب آهو- غیاب مورچه)c ، حوزه لانه مورچه (حضور مورچه- غیاب آهو)a ، حوزه تجمع سرگین آهوان (حضور آهو- غیاب مورچه) g، حوزه تجمع سرگین آهو در کنار لانه مورچه و نمونه برداری از لانه های مورچه a/a+g، حوزه تجمع سرگین آهو در کنار لانه مورچه و نمونه برداری از تجمع سرگین های آهوg/a+g ]. سپس از هر کدام از حوزه ها نمونه گیری شد، به طوری کلی 20 نمونه خاک تهیه گردید. بافت خاک، ph، هدایت الکتریکی، آهک، کربن آلی و نیتروژن کل خاک ها تعیین گردید. بافت کلیه خاک ها لومی شنی بوده و جزو خاک های آهکی قرار گرفتند. نیتروژن آلی محلول، نیتروژن معدنی اولیه، معدنی شدن نیتروژن در شرایط هوازی و بی هوازی، نیتروژن توده زنده میکروبی، فعالیت آنزیم های ال- آسپاراجیناز، ال گلوتامیناز و اوره آز به عنوان شاخص های بیولوژیک اندازه-گیری شدند. نتایج تجزیه واریانس نشان داد که فعالیت آهوان و مورچه ها باعث تغییرات معنی داری بر خصوصیات مورد مطالعه شد. کمترین میزان ecخاک، کربن آلی، نیتروژن کل، نیتروژن آلی محلول، شاخص بی هوازی معدنی شدن نیتروژن، فعالیت آنزیم اوره آز، فعالیت آنزیم ال -آسپاراژیناز و فعالیت آنزیم ال –گلوتامیناز در تمام سایت ها درحوزه شاهد مشاهده شد. در حوزه g/a+gیکی از سایت ها به جای معدنی شدن نیتروژن در شرایط هوازی، ایموبیلیزاسیون مشاهده شد. با توجه به همبستگی های ساده مشخص شد که معدنی شدن نیتروژن در شرایط هوازی و بی هوازی با تعدادی پارامترهای بیوشیمیایی و آنزیمی خاک همبستگی نشان دادند، لذا برای ارائه بهترین مدل برای تخمین پتانسیل معدنی شدن نیتروژن در شرایط هوازی و بی هوازی در خاک های مورد مطالعه در منطقه کلاه قاضی، رگرسیون چند متغیره گام به گام انجام شد، تا سهم هر یک از این پارامترها در توجیه تغییرات مدل مشخص شود. نتایج رگرسیون گام به گام بین معدنی شدن نیتروژن در شرایط بی هوازی و پارامترهای بیولوژیک نشان داد که مهم ترین پارامترهای ورودی به مدل نیتروژن آلی محلول و نسبت نیتروژن معدنی اولیه به نیتروژن کل بودند. نتایج رگرسیون گام به گام برای معدنی شدن نیتروژن در شرایط هوازی نشان دادکه ازبین ویژگی های بیولوژیک ارائه شده به مدل فعالیت آنزیم ال -گلوتامیناز، نیتروژن معدنی اولیه، نیتروژن توده زنده میکروبی، فعالیت آنزیم ال -آسپاراژینازو نسبت کربن به نیتروژن به ترتیب وارد مدل شدند. به منظور تفکیک اثر ویژگی های اندازه گیری شده بر معدنی شدن نیتروژن در شرایط هوازی و بی هوازی با استفاده از نرم افزار path2آنالیز مسیر صورت گرفت. نتایج نشان داد که همبستگی بین شاخص بی هوازی معدنی شدن نیتروژن و نیتروژن آلی محلول بیشتر به خاطر اثر مستقیم sonبر این فرایند است و در درجه بعدی کربن آلی و بعد از آن نیتروژن کل خاک در این همبستگی سهیم بوده اند. هم چنین همبستگی بین معدنی شدن نیتروژن در شرایط هوازی با نیتروژن کل، نیتروژن توده زنده میکروبی، نیتروژن معدنی و آنزیم ال -گلوتامیناز بیشتر به صورت مستقیم و همبستگی بین معدنی شدن نیتروژن در شرایط هوازی با آنزیم های اوره آز و ال-آسپاراجیناز به صورت غیر مستقیم و از طریق اثر نیتروژن معدنی بود. تجزیه های تبعیضی نشان داد که حوزه های مختلف در ارتباط با صفات مورد بررسی تأثیرات یکسانی برجای نگذاشته اند. به عبارت دیگر فعالیت دو گونه آهو و مورچه در حوزه ها به خوبی توانسته اند تمایز قابل توجهی در ویژگی های اندازه گیری شده بوجود آورند، چرا که محدوده پراکنش حوزه ها همپوشانی با یکدیگر نداشتند. نتایج تجزیه به مولفه های اصلی نشان داد که بردارهای مربوط به متغیرهای کربن آلی، نیتروژن کل، فعالیت آمیدوهیدرولازها دارای راستا و جهت یکسانی بوده که نشان دهنده ارتباط قوی بین این متغیرهاست. بین کربنات کلسیم خاک و دیگر متغیرها ارتباط بسیار کم و از نوع منفی وجود داشت. همبستگی معنی دار منفی بین نیتروژن توده زنده میکروبی با هدایت الکتریکی خاک و ph خاک مشاهده شد. به طورکلی نتیجه گیری می شود که مجموع فعالیت آهوان و مورچه های جمع کننده بذر در این مناطق بر سرعت بازچرخ نیتروژن در خاک از طریق عوامل مستقیم یا غیر مستقیم موثر بوده و حداقل بخشی از رشد سریعتر گیاهان و تنوع زیستی غنی گیاهان در این مناطق موضعی را باید به نیتروژن قابل جذب بیشتری که از طریق فرآیند معدنی شدن نیتروژن بوسیله واکنش های آنزیمی حاصل می شود، معطوف نمود.

آلودگی خاک به کادمیم از عوامل محدود کننده رشد و عملکرد گیاهان زراعی در سراسر جهان است. گیاه پالایی، روشی کم هزینه و دوستدار محیط زیست برای پالایش خاک های آلوده به فلزات سنگین محسوب می شود. کارایی این روش به نوع گیاه، اثر متقابل ریشه گیاه با میکروارگانیسم های ریزوسفری و غلظت فلزات سنگین در خاک بستگی دارد. برخی از میکروارگانیسم های خاک از جمله باکتری ها و قارچ های محرک رشد گیاه دارای خاصیت شدید تحریک کنندگی رشد و افزایش مقاومت گیاه به تنش های محیطی می باشند. این پژوهش به بررسی تأثیر تلقیح انفرادی و توأم میکروارگانیسم های محرک رشد گیاه شامل قارچ اندوفایت piriformospora indica، قارچ میکوریز intraradices glomus و باکتری sinorhizobium meliloti بر برخی از پارامتر های رشدی گیاه یونجه ( medicago sative) و فعالیت برخی آنزیم های خاک در شرایط تنش آلودگی خاک به کادمیم می پردازد. بدین منظور، آزمایش گلخانه ای در قالب طرح کاملاً تصادفی شامل فاکتورهای کادمیم (0 و 50 و 100 میلی گرم در کیلوگرم خاک)، قارچ p.indica (تلقیح و عدم تلقیح)، قارچ g.intraradices (تلقیح و عدم تلقیح) و باکتری sinorhizobium meliloti (تلقیح و عدم تلقیح) با سه تکرار در گلدان های حاوی خاک غیر استریل در گلخانه پژوهشی دانشکده کشاورزی دانشگاه صنعتی اصفهان انجام گرفت. نتایج نشان داد که با افزایش تنش کادمیم از 50 به 100 میلی گرم در کیلوگرم خاک، ارتفاع شاخساره، وزن تر و خشک ریشه و شاخساره، شاخص سبزینگی برگ، فعالیت آنزیم های ال گلوتامیناز و اوره آز و غلظت نیتروژن شاخساره گیاهان شاهد (عدم تلقیح میکروبی) کاهش، اما غلظت فسفر شاخساره و غلظت کادمیم ریشه و شاخساره در این گیاهان افزایش یافت. بیشترین تأثیر را تیمار تلقیح انفرادی در افزایش وزن خشک ریشه قارچ میکوریز در شرایط تنش کادمیم داشت. این تیمار وزن خشک ریشه را در سطوح 50 و 100 کادمیم به ترتیب به میزان 25 و 13% نسبت به تیمار شاهد افزایش داد. تلقیح انفرادی تمامی ریز جانداران مورد مطالعه، موجب افزایش وزن خشک اندام هوایی گیاهان تلقیح یافته نسبت به گیاهان شاهد در تمام سطوح کادمیم شد. تلقیح توأم میکوریز و باکتری در تنش شدید کادمیم ((100 mg/kg cd بیشترین تأثیر را در بین تیمار های تلقیح توأم میکروبی بر وزن خشک شاخساره داشت. همچنین در شرایط مذکور تیمار باکتری سینوریزوبیوم ملیلوتی به عنوان موثرترین تیمار در افزایش ارتفاع و وزن تر شاخساره معرفی گردید به طوری که ارتفاع و وزن تر شاخساره گیاه هان تلقیح یافته با باکتری به ترتیب به میزان 45 و 22 % بیشتر از گیاهان شاهد گزارش شد. تیمار تلقیح انفرادی باکتری سینوریزوبیوم ملیلوتی، شاخص سبزینگی را در سطوح 0، 50 و 100 کادمیم به ترتیب به میزان 13، 8 و 12 % نسبت به تیمار شاهد افزایش داد. تلقیح انفرادی هر سه ریزجاندار در تمامی سطوح کادمیم موجب افزایش غلظت نیتروژن و فسفر شاخساره نسبت به تیمار شاهد گردید. بیشترین فعالیت آنزیم ال گلوتامیناز در گیاهان تلقیح یافته با قارچ g.intraradices در شرایط عدم آلودگی خاک به کادمیم بدست آمد. میزان افزایش فعالیت آنزیم ال گلوتامیناز خاک ریزوسفری گیاهان تلقیح یافته با قارچ میکوریزا در سطح تنش 0، 50 و 100 میلی گرم بر کیلوگرم نسبت به گیاه شاهد به ترتیب 20، 24 و 18% گزارش گردید. موثرترین تیمار میکروبی در افزایش فعالیت آنزیم اوره آز در سطوح صفر و 50 میلی گرم کادمیم در بین تیمار های تلقیح انفرادی ریزجانداران تیمار انفرادی قارچ میکوریز بود و در سطح 100 میلی گرم کادمیم، تیمار باکتری به عنوان موثرترین تیمار معرفی شد. تلقیح انفرادی تمامی ریز جانداران موجب کاهش غلظت کادمیم شاخساره نسبت به تیمار شاهد گردید. بیشترین غلظت کادمیم ریشه، بیشترین انتقال کادمیم از خاک به ریشه و کمترین انتقال کادمیم از ریشه به شاخساره در سطوح 50 و 100 میلی گرم بر کیلوگرم کادمیم به ترتیب متعلق به تلقیح انفرادی قارچ piriformospora indica و باکتری sinorhizobium meliloti بود در حالی که بیشترین انتقال کادمیم از ریشه به شاخساره در تیمار شاهد مشاهده شد.

مدیریت نامناسب در اکوسیستم های کشاورزی باعث تسریع تجزیه ی موادآلی خاک شده و بنابراین علی رغم افزایش ذخیره اتمسفری کربن، مقدار کربن آلی در این اکوسیستم ها کاهش یافته است. تصاعد کربن و نیتروژن به صورت گازهای گلخانه-ای در سال های اخیر تبدیل به یکی از کانون های توجه متخصصان علوم خاک و محیط زیست شده است. فرضیه ی دما-کیفیت راهکار تحلیل پاسخ متفاوت فرآیند تجزیه ی موادآلی به تغییرات دما را فراهم آورده است، بر این مبنا این مطالعه با هدف سنجش حساسیت فرآیندهای معدنی شدن نیتروژن، آمونیفیکاسیون و نیتریفیکاسیون به افزایش دما تحت تأثیر کیفیت متفاوت بقایای گیاهی انجام گردید. بدین منظور دو نمونه خاک سطحی با بافت متفاوت از مناطق شرودان و چم علیشاه در استان اصفهان انتخاب شد. معادل یک درصد کربن آلی از بقایای گیاهی مختلف شامل اندام هوایی ذرت، گندم و یونجه به خاک های مورد بررسی اضافه گردید. نمونه های تیمارشده به مدت 90 روز همراه با تیمار شاهد در دمای 8، 25 و 35 درجه ی سانتی گراد انکوباسیون گردیدند. بقایای گیاهی از نظر درصد کربن آلی، درصد نیتروژن کل و نسبت c/n متفاوت بودند. تأثیر بقایای گیاهی مختلف و دما بر صفات مورد بررسی معنی دار بود. با افزایش دما از 8 به 35 درجه ی سانتی گراد، مقدار معدنی شدن خالص و نیتریفیکاسیون خالص در بقایای ذرت، گندم و تیمار شاهد افزایش یافت. پاسخ بقایای گیاهی یونجه به افزایش دما متفاوت بود به طوری که با افزایش دما از 8 به 25 درجه ی سانتی گراد میزان فرآیندهای مذکور افزایش یافت اما از 25 به 35 درجه ی سانتی گراد مقدار این فرآیندها کاهش یافتند. در تیماربقایای یونجه در خاک شرودان با افزایش دما از 8 به 25 درجه مقدار آمونیفیکاسیون کاهش یافت و سپس از 25 به 35 درجه ی سانتی گراد افزایش معنی داری یافت. این روند در آمونیفیکاسیون یونجه و گندم در خاک چم علیشاه نیز مشاهده شد. تفاوت در مقادیرانرژی فعال سازی و q10 تیمارهای حاوی بقایای گیاهی مختلف در این بررسی مطابق با فرضیه ی دما-کیفیت بود، با افزایش دما مقدار این شاخص ها در بقایای کم تجزیه پذیر با کیفیت ضعیف (ذرت و گندم) نسبت به بقایای تجزیه پذیر با کیفیت مناسب(یونجه) افزایش یافتند. نتایج این تحقیق نشان داد که حداقل یکی از دلایل پاسخ متفاوت بقایای گیاهی مختلف به افزایش دما بر اساس نظریه دما-کیفیت به انرژی فعال سازی مربوط می شود.

این رساله به منظور بررسی اثر موقعیت شیب بر توزیع آمیدوهیدرولازها، سینتیک و ترمودینامیک آنزیم ال-گلوتامیناز و فراوانی باکتری-ها و آرکیای اکسیدکننده آمونیوم در خاکدانه ها انجام گردید. همچنین اثر موقعیت و جهت شیب بر توده زنده میکروبی و تنوع کاتالیتیک خاک در مقیاس کل خاک انجام شد. در مطالعه اول، دو شیب تپه مرتعی واقع در فریدون شهر و چلگرد انتخاب شدند. نمونه-برداری از عمق 0-10 سانتی متری 5 موقعیت قله شیب، شانه شیب، شیب پشتی، پایه شیب و انتهای شیب منطقه فریدون شهر انجام شد. در منطقه چلگرد، قله شیب به دلیل فقدان شرایط لازم برای این موقعیت شیب، از نمونه برداری حذف گردید. خاکدانه ها به روش الک تر در گروه های 2-4، 1-2، 0/5-1، 0/25-0/5 و 0/50-0/25 میلی متر جداسازی و کربن آلی و فعالیت اوره آز، ال-گلوتامیناز و ال-آسپاراجیناز اندازه گیری شدند. کربن آلی و فعالیت آنزیم ها در خاکدانه های 2-4 میلی متری بیشترین بودند و با کاهش اندازه خاکدانه کاهش یافتند. با وجود این، سهم این خاکدانه ها در کل کربن آلی و فعالیت آنزیمی کمتر از سایر خاکدانه ها بودند. موقعیت شیب بر فعالیت مطلق آمیدوهیدرولازها درون خاکدانه ها موثر بود ولی الگوی موقعیت مکانی آن ها را در خاکدانه ها چندان متاثر نساخت. در مطالعه دوم، پارامترهای سینتیکی (vmax و km) و ترمودینامیکی (ea و q10) ال-گلوتامیناز در خاکدانه های (1-4، 0/25-1 و 0/50-0/25 میلی متر) سه موقعیت شانه شیب، شیب پشتی و انتهای شیب منطقه چلگرد بررسی گردید. مقادیر vmax و km از موقعیت شانه شیب به سمت انتهای شیب کاهش در حالی که مقادیر ea و q10 افزایش یافتند. کربن آلی، نیتروژن کل و رس خاکدانه ها در طول شیب با پارامترهای سینتیکی و ترمودینامیکی ال-گلوتامیناز مرتبط بودند. تنها q10 ال-گلوتامیناز تحت تاثیر اندازه خاکدانه قرار نگرفت ولی مقاومت این آنزیم به غیرفعال شدن در برابر افزایش دما با کاهش اندازه خاکدانه کاهش یافت. در مطالعه سوم، فراوانی ژن amoaباکتری ها (aob) و آرکیای (aoa) اکسیدکننده آمونیوم به روش real-time pcr و پتانسیل نیتریفیکاسیون در خاکدانه های (1-4، 0/25-1 و 0/50-0/25 میلی متر) سه موقعیت شانه شیب، شیب پشتی و انتهای شیب در دو منطقه فریدون شهر و چلگرد اندازه-گیری شدند. هر دو جمعیت aob و aoa، موقعیت مکانی یکسانی را در خاکدانه های موقعیت های مختلف شیب اشغال کردند. با وجود این، نسبت aob/aoa متفاوت در خاکدانه های با اندازه های مختلف در طول شیب نشان دهنده عملکرد نابرابر این جمعیت ها در خاکدانه های موقعیت های مختلف شیب بود. فراوانی نسبی aoa و مقدار نسبی پتانسیل نیتریفیکاسیون عموماً با مقادیر نسبی کربن آلی و نیتروژن کل در طول شیب همبستگی مثبت نشان دادند. وجود همبستگی مثبت بین فراوانی نسبی aoa و پتانسیل نیتریفیکاسیون حاکی از آن است که aoa نقش مهم تری در فرایند نیتریفیکاسیون در طول شیب این مناطق ایفا کرده است. در مطالعه چهارم، توده زنده میکروبی و فعالیت اسید و آلکالین فسفاتاز، آریل سولفاتاز، اوره آز، ال-گلوتامیناز و ال-آسپاراجیناز در 3 موقعیت قله شیب، شیب پشتی و پایه شیب واقع در دو جهت شمالی و جنوبی مکانی در چلگرد اندازه گیری شدند. توده زنده میکروبی و فعالیت آنزیم ها روی شیب شمالی بیشتر از شیب جنوبی بودند. کسر میکروبی روی شیب جنوبی بیشتر از شمالی بود. اسید و آلکالین فسفاتاز و آریل سولفاتاز از قله به سمت انتهای شیب کاهش یافتند. الگوی پراکنش اوره آز، ال-گلوتامیناز و ال-آسپاراجیناز در طول شیب به جهت شیب بستگی داشت. نتیجه آن که آنزیم های چرخه نیتروژن نسبت به سایر هیدرولازها به توپوگرافی (جهت و موقعیت شیب) وابستگی بیشتری نشان دادند.

افزایش غلظت فلزات سنگین ، به ویژه کادمیوم در خاک نه تنها رشد گیاه، بلکه فعالیت های میکروبی و آنزیمی خاک را نیز متأثر می نماید. فعالیت آنزیمی به عنوان یک شاخص بیولوژیک حساس به حضور عناصر سنگین در خاک به شمار می رود. فسفومونواستراز ها کاتالیز فرایند معدنی شدن فسفر آلی خاک و تامین فسفر مورد نیاز گیاه را انجام می دهند. این مطالعه با هدف بررسی برهمکنش کربنات کلسیم و کادمیوم بر فعالیت فسفومونواستراز ها در خاکهای اسیدی انجام شد. این پژوهش در سه آزمایش مقدماتی، انکوباسیون کوتاه مدت و انکوباسیون بلند مدت انجام پذیرفت. از منطقه لنگرود دونوع خاک از بالا و پایین شیب انتخاب و مقدار ph، هدایت الکتریکی، کربن آلی، بافت و آهک هر دو خاک تعیین گردید. در آزمایش مقدماتی، خاک ها با 6 سطح کربنات کلسیم 0، 2، 8، 16، 32 و 64 گرم برکیلو گرم تیمار شدند و پس از افزوده شدن کربنات کلسیم به خاک ph اندازه گیری گردید تا سطح بهینه آهک دهی تعیین شود. در آزمایش کوتاه مدت به منظور بررسی اثر سمیت کوتاه مدت کادمیوم (ip) به یک گرم از نمونه های خاک تیمار شده با غلظت های 0، 2، 8 و 16 گرم کربنات کلسیم بر کیلو گرم، یک میلی لیتر محلول با غلظت 5 میکرومول بر گرم خاک کادمیوم به خاک اضافه شد. بعد ازگذشت زمان 30 دقیقه فعالیت آنزیم بر مبنای سنجش پارانیتروفنیل اندازه گیری شد. در آزمایش بلند مدت به منظور تعیین اثرات بلند مدت آلوده کننده ها بر فرآیند های حاصل از عملکرد میکروب ها در خاک، از مفهوم شاخص اکولوژیکی (ed50) استفاده شد. ed50 با استفاده از مدل های ریاضی سینتیکی محاسبه گردید. کربنات کلسیم در چهار سطح 0، 2، 8 و 16 گرم بر کیلو گرم به خاک اضافه شده و در ادامه نیز 6 سطح کادمیوم 0، 4، 20، 100، 500 و 1000 میلی گرم بر کیلو گرم به خاک ها افزوده گردید. در این آزمایش نمونه ها به مدت 65 روز در دمای 25 درجه سانتی گراد و رطوبت 50 درصد ظرفیت نگهداشت آب در خاک نگهداری شدند. فعالیت آنزیم اسید فسفاتاز و آلکالین فسفاتاز مشابه آزمایش کوتاه مدت اندازه گیری و برای محاسبه ed50 از دو مدل سینتیکی 1 و 2 استفاده شد. نتایج به دست آمده در آزمایش مقدماتی و کوتاه مدت نشان داد که افزوده شدن کربنات کلسیم به خاک باعث افزایش ph خاک و تغییر فعالیت فسفومونواستراز ها شد؛ به طوری که فعالیت آنزیم اسید فسفاتاز کاهش و فعالیت آلکالین فسفاتاز افزایش یافت. همچنین افزودن کربنات کلسیم به خاک باعث کاهش سمیت کادمیوم یا همان کاهش شاخص درصد بازدارندگی آنزیم اسید فسفاتاز در خاک با بافت لوم شنی از %8/17 به %5/6 و در خاک با بافت لوم رسی سیلتی از %4/29 به %8/7 و کاهش این شاخص برای آنزیم آلکالین فسفاتاز در خاک با بافت لوم شنی از 21% به%4/6 و در خاک با بافت لوم رسی سیلتی از %6/21 به %2/6 شد. در خاک با بافت لوم شنی با تیمار فاقد کربنات کلسیم، افزودن کادمیوم به خاک سبب افزایش غلظت کادمیوم قابل عصاره گیر با dtpa از 2/0 به 566 میلی گرم بر کیلو گرم شد که این افزایش در تمامی سطوح کربنات کلسیم این خاک و نیز خاک با بافت لوم رسی سیلتی مشاهده گردید. همچنین افزودن کادمیوم به خاک با بافت لوم شنی، سبب کاهش فعالیت اسید فسفاتاز از 5/286 به 9/140 و کاهش فعالیت آنزیم آلکالین فسفاتاز از 57 به 3/36 و در خاک با بافت لوم رسی سیلتی سبب کاهش فعالیت اسید فسفاتاز از 1016 به 673 و کاهش فعالیت آلکالین فسفاتاز از 3/215 به 5/103 میکرو گرم پارانیتروفنل بر ساعت بر گرم خاک شد. در پایان آزمایش میزان ed50 در این خاک برای بررسی مقدار فلز سنگین توسط دو مدل محاسبه شد. با توجه به ماهیت مدل ?، این مدل برازش موفقیت آمیز تری جهت تعیین مقادیر ed50 از خود نشان داد . برهمین اساس در بخشی از دامنه آهکدهی با افزایش سطح آهک مقادیر رو به افزایش نهاد که نشان از کاهش سمیت کادمیوم در حضور آهک است. این یافته با مقادیر کاهش یافته درصد بازدارندگی حاصل از مطالعه کوتاه مدت مطابقت داشت. به طور کلی چنین نتیجه گیری می شود که آهکدهی سمیت کادمیوم را بر فعالیت آنزیم های اسید و آلکالین فسفومونو استراز لگام می کند معهذا وقوع این پدیده در دوره کوتاه زمانی مشهودتر از دوره بلند مدت است. کلمات کلیدی: فسفومونواستراز ها، کربنات کلسیم، کادمیوم، ip و ed50

فرایندهای معدنی شدن نیتروژن که ناشی از فعالیت های میکروبی و آنزیم های موجود در خاک است، به تنش های محیطی پاسخ می دهد و به عنوان شاخص و نشان گر برای کیفیت خاک و تنش های محیطی به خاک مورد استفاده قرار می گیرد. چرخه های خشک و مرطوب شدن یکی از مهم ترین رخدادهای رطوبتی خاک است که در اقلیم های خشک و نیمه خشک رایج می باشد. این چرخه ها بر فرایندهای مربوط به معدنی شدن نیتروژن اثر می گذارند. ریزش نامنظم برگ در زیر تاج پوشش درختان جنگل منجر به توزیع نامنظم مواد آلی در فواصل متفاوت از تنه درخت در خاک جنگل می شود و از این طریق بر معدنی شدن نیتروژن تاثیر می گذارد. هم چنین تخریب جنگل و تبدیل آن به اراضی دیم می تواند بر فرایند معدنی شدن نیتروژن تاثیر داشته باشد.

دانش بهتر ازمقدار نیتروژن قابل دسترس کودهای آلی برای گیاه برای بکارگیری درست و بهینه این کودها ضروری می-باشد. در مطالعه حاضر، شاخص قابل دسترس بودن نیتروژن در چهار کود آلی مرغی با استفاده از روش های مختلف با جذب نیتروژن توسط گیاه از کودهای آلی و نیترات آمونیوم به عنوان کود شیمیایی مقایسه شد.

رابطه همزیستی بین قارچ های اندوفایت با گیاهان فسکیوی بلند در نیمه دوم قرن بیستم مورد توجه قرار گرفت. اندوفایت های نیوتیفودیوم بدون ایجاد هیچ گونه علایم ظاهری بر روی گیاه میزبان، در اندام های هوایی این گیاهان رشد کرده و خصوصیات مهمی همچون بهبود عملکرد و مقاومت به انواع تنش های زیستی و غیر زیستی را به گیاه میزبان خود اعطا می کنند. بخشی از مزیت های این رابطه همزیستی مربوط به تولید آلکالویید های سمی توسط این قارچ است. بنابراین در حضور اندوفایت، از یک طرف به علت افزایش تولیدات گیاهی، کربن بیشتری به خاک افزوده می شود و از طرف دیگر به علت وجود آلکالویید در این بقایا، کیفیت سوبسترای آلی تغییر می کند. از آنجایی که ترکیب شیمیایی و بیوشیمیایی بقایای گیاهی نقش اساسی در تجزیه آنها دارد، این پژوهش با هدف مطالعه تأثیر همزیستی اندوفایت بر تجزیه پذیری بقایای فسکیوی بلند و برخی فعالیت های آنزیمی در خاک انجام شد. به این منظور از خاک سطحی (صفر تا 15 سانتیمتری) دو منطقه چم-آسمان و شرودان نمونه برداری مرکب صورت گرفت. نمونه های گیاهی نیز از دو ژنوتیپ گیاه فسکیوی بلند (b و c) که هر کدام در دو وضعیت حاوی و عاری از اندوفایت (e+ و e-) بودند، از مزرعه تحقیقاتی دانشگاه صنعتی اصفهان تهیه شد. در مرحله نخست، خاک های مورد مطالعه با یک درصد کربن آلی بقایای گیاهی فسکیوی بلند شامل be+، be-، ce+ و ce- تیمار شدند. سپس نمونه های خاک به مدت 2 ماه برای مطالعه معدنی شدن کربن و 3 ماه به منظور بررسی معدنی شدن خالص نیتروژن، تغییرات خالص غلظت آمینواسیدها، برخی فعالیت های آنزیمی خاک و فعالیت آرجینین آمونیفیکاسیون، در دمای 25 درجه سانتی گراد و رطوبت معادل 50 درصد ظرفیت نگهداری آب، در سه تکرار انکوباسیون گردیدند. نتایج نشان داد، بقایای گیاهی فسکیوی بلند از نظر نیتروژن کل فقیر بوده و دارای مقادیر قابل توجهی ترکیبات مقاوم به تجزیه مانند سلولز، همی سلولز و بخصوص لیگنین می باشند، لذا این بقایا به علت داشتن c/n زیاد (بیشتر از 175) از کیفیت پایین تجزیه پذیری برخوردار هستند. مقدار کل سلولز، همی سلولز و لیگنین به عنوان منابع کربن در ژنوتیپ c فسکیوی بلند بیشتر از ژنوتیپ b آن است و بالعکس از لحاظ نیتروژن کل فقیر می باشند. حضور اندوفایت نیز باعث افزایش مقادیر کربن، همی سلولز و لیگنین در بقایای فسکیوی بلند شده، اما نیتروژن کل بقایای حاوی اندوفایت کمتر از بقایای عاری از اندوفایت است. در تمام تیمارها معدنی شدن کربن با زمان دارای توزیع نمایی بوده و روند آن از سینتیک رده اول تبعیت نمود. در خاک چم-آسمان تأثیر اندوفایت بر روند معدنی شدن کربن منفی و در ژنوتیپ c با گذشت زمان تأثیر کاهنده آن بارزتر گردید. در خاک شرودان نوع ژنوتیپ و حضور اندوفایت نتوانست بر روند معدنی شدن کربن اثر قابل توجهی داشته باشد. حضور اندوفایت در بقایای گیاهی فسکیوی بلند باعث کاهش معدنی شدن خالص نیتروژن، تغییرات خالص غلظت آمینواسیدها، فعالیت آرجینین آمونیفیکاسیون و برخی فعالیت های آنزیمی در خاک های مورد مطالعه گردید. در مرحله دوم به منظور بررسی روند زمانی معدنی شدن نیتروژن و تغییرات خالص غلظت آمینواسیدها در خاک شرودان، معادل یک درصد کربن آلی بقایای be+ وbe- به خاک اضافه و به مدت 22 هفته در دمای 25 درجه سانتی گراد و رطوبت معادل 50 درصد ظرفیت نگهداری آب انکوباسیون گردیدند. خاک های تیمار شده با بقایای گیاهی فسکیوی بلند در هفته اول انکوباسیون، ایموبیلیزاسیون شدید نیتروژن نشان دادند که تا هفته چهارم با شدت کمتر ادامه داشته و سپس روند رو به افزایشی را دنبال می-کند. همچنین بیشترین مقدار کاهش غلظت آمینواسیدها طی هفته اول انکوباسیون مشاهده شد. تغییرات خالص غلظت آمینواسیدها و به دنبال آن سرعت معدنی شدن نیتروژن در خاک های تیمار شده با بقایای حاوی اندوفایت کندتر از خاک های تیمار شده با بقایای عاری از اندوفایت است و این اختلاف با گذشت زمان بیشتر می شود. نتایج همبستگی های ساده خطی نشان داد در خاک چم آسمان معدنی شدن یا ایموبیلیزاسیون خالص نیتروژن (nm/i) همبستگی معنی داری با نیتروژن کل (***89/0r= )، نسبت کربن به نیتروژن (***84/0r= -)، همی سلولز به نیتروژن (***89/0r= -) و لیگنین به نیتروژن (***83/0r= -) دارند. در خاک شرودان نیز همبستگی معنی داری بین nm/i با نیتروژن کل (***92/0r= )، نسبت کربن به نیتروژن (***93/0r= -)، همی سلولز به نیتروژن (***9/0r= -) و لیگنین به نیتروژن (***86/0r= -) مشاهده شد.

سوزاندن بقایای محصولات زراعی به عنوان یک روش رایج در مدیریت زمین های کشاورزی به طور وسیعی مورد استفاده قرار می گیرد. استفاده بیش از حد این نوع مدیریت زراعی می تواند منجر به تخریب ساختمان خاک، هدررفت مواد آلی و تغییر عناصر غذایی موجود در خاک و همچنین آلودگی هوا شود. سوزاندن بقایای گیاهی ممکن است از طریق تغییر کربن ورودی به خاک بر فراوانی سوبسترای میکروب های خاک موثر واقع شده و بر فرایندهای میکروبی و بیوشیمیایی و فراوانی بیومس میکروبی تأثیر داشته و همچنین با ایجاد دمای زیاد در لایه سطحی خاک بر تنوع عملکرد بیولوژیک خاک می تواند تأثیر گذار باشد. جهت دستیابی به اهداف این تحقیق در مرحله نخست نمونه های خاک به مدت 2 ماه برای مطالعه در دمای در شرایط مساعد انکوباسیون شدند. نتایج نشان داد که مقدار کربن آلی و نیتروژن کل در تیمار سوزاندن بقایا به دلیل برگرداندن خاکستر حاصل از بقایای سوخته شده که دارای مقداری کربن و نیتروژن بوده نسبت به سایر تیمارها تغییر معنی داری نداشته است. معدنی شدن نیتروژن در شرایط هوازی تحت تأثیر سوزاندن بقایای جو قرار گرفت. به طوری که پس از هشت سال عمل سوزاندن بقایای جو معدنی شدن نیتروژن کاهش معنی داری نسبت به سایر تیمارها داشت. همچنین با برگرداندن خاکستر حاصل از بقایای سوزانده شده به خاک تنفس پایه خاک در تیمار سوزاندن بقایا نسبت به تیمار شاهد افزایش داشته است اما بیومس میکروبی در اثر گرمای حاصل از آتش سوزی دچار کاهش شدیدی شد. مطالعه کسر متابولیکی نیز نشان داد که آتش به عنوان یک عامل تنش زا با ایجاد شرایط نامساعد در محیط توانسته است کسر متابولیکی را به طور چشمگیری نسبت به سایر تیمارها افزایش دهد. همچنین سوزاندن بقایا از طریق تغییر فراوانی سوبستراهای موجود در خاک و گرمای حاصل از آتش توانسته است فعالیت آنزیم های اوره آز، ال-گلوتامیناز و ال-آسپاراژیناز را در مقایسه با سایر تیمارها کاهش دهد در مرحله دوم جهت مقایسه تجزیه پذیری بقایای جو در خاک هایی با تاریخچه مدیریت بقایای گیاهی مختلف، به هر یک از نمونه های خاک بقایای جو به میزانی که کربن آلی خاک را به اندازه یک درصد وزنی افزایش دهد افزوده شد. نتایج نشان داد که افزودن بقایای جو تأثیر معنی داری بر ویژگی های بیولوژیک خاک داشته است. به طوری که در تمام خصوصیات به جز معدنی شدن نیتروژن افزودن بقایای جو با تحریک فعالیت های میکروبی باعث افزایش معنی دار تنفس میکروبی، فعالیت آرجینین آمونیفیکاسیون و فعالیت های آنزیمی خاک شد. سرعت تجزیه بقایای جو با سوزاندن بقایا و کاهش فعالیت میکروبی خاک در عمق 15-5 سانتیمتری خاک کاهش معنی داری یافت. وجود بقایای جو باعث افزایش فعالیت میکروبی خاک شد. بنابراین اثر متقابل افزودن بقایای جو و تیمارهای مزرعه ای بر شاخص های معدنی شدن نیتروژن و تنفس میکروبی و فعالیت آنزیم ال-گلوتامیناز در عمق 15-5 سانتیمتری خاک معنی دار شد.

برآورد ذخیره کربن خاک در مقیاس منطقه ای، ملی و جهانی اهمیت زیادی در ارزیابی تغییرات چرخه کربن دارد. اکوسیستم های مرتعی بیشتر از 43 درصد خشکی های زمین را در بر می گیرند و این نسبت به علت پدیده بیابانی شدن در حال کاهش است. تجزیه بقایای گیاهی در خاک فرآیندی حیاتی است زیرا باعث بازچرخ عناصر غذایی در خاک شده و امکان دسترسی مجدد آن را برای موجودات زنده فراهم می نماید. کربن فراوان ترین عنصر مواد آلی است که در صورت فقدان عمل تجزیه، معدنی نشده و عملاً چرخه ی کربن در خاک متوقف می گردد. از سوی دیگر فزونی بیش از حد سرعت تجزیه باعث افزایش تولید دی اکسیدکربن و افزایش دمای کره زمین شده است. تحقیق حاضر با هدف مطالعه تأثیر خصوصیات بیوشیمیایی بقایای گیاهان مرتعی بر ویژگی های معدنی شدن کربن و نیتروژن و اثرات کفایت نیتروژن خاک بر سینتیک معدنی شدن کربن صورت گرفت. بدین منظور از خاک سطحی(عمق15-0 سانتیمتری) ذخیره گاه چهارطاق شهرستان اردل واقع در 120 کیلومتری شهرکرد مرکز استان چهارمحال و بختیاری یک نمونه مرکب تهیه شد. همچنین تعداد 8 نمونه گیاه مرتعی(4 گونه لگوم و 4 گونه گرامینه) شامل شبدر شیرین گل زرد، گون گزی، گون سفید، یونجه معمولی، جو پیازدار، علف پشمکی، چمن مرتعی و علف گندمی از منطقه مورد مطالعه برداشت گردید. به منظور بررسی سینتیک معدنی شدن کربن و تعیین میزان نیتروژن معدنی شده، معادل یک درصد کربن آلی از بقایای گیاهان برداشت شده به خاک خشک رویشگاه افزوده و پس از تأمین رطوبت خاک به میزان 50 درصد ظرفیت نگهداشت رطوبتی خاک، به ترتیب به مدت 45 و 90 روز همراه با تیمارهای شاهد در دمای 25 درجه سانتیگراد انکوباسیون شدند. لازم به ذکر است که جهت بررسی اثر کفایت نیتروژن بر سینتیک معدنی شدن کربن که در دوره انکوباسیون 45 روزه انجام پذیرفت، این آزمایش مجدداً با افزودن مقدار 100 میلی گرم نیتروژن در کیلوگرم خاک به آب مقطر مورد استفاده جهت تأمین رطوبت خاک تکرار گردید. نتایج حاصل از این پژوهش نشان داد که بقایای گیاهی از لحاظ خصوصیات بیوشیمیایی متفاوت بودند به طوری که بقایای گیاهی لگوم ها نسبت به سایر گونه های گیاهی دارای درصد نیتروژن بیشتر، نسبت کربن به نیتروژن و نسبت لیگنین به نیتروژن کمتر بودند. روند معدنی شدن کربن آلی در کلیه تیمارها از معادله سینتیکی رده اول پیروی کرد. از میان تیمارهای گیاهی مورد مطالعه، بیشترین و کمترین مقدار تجمعی کربن معدنی شده طی دوره 45 روزه به ترتیب در تیمار یونجه معمولی(3057/5 میلی گرم کربن در کیلوگرم خاک) و جو پیازدار(2166/8 میلی گرم کربن در کیلوگرم خاک) مشاهده شد. مقادیر تجمعی کربن معدنی شده با نسبت کربن به نیتروژن بقایای گیاهی بیشترین همبستگی(0/001>p، 8 = n، 0/958-= r) را نشان داد. معدنی شدن خالص نیتروژن در همه تیمارها به وقوع پیوست که بیشترین و کمترین مقدار آن به ترتیب متعلق به تیمار یونجه معمولی(342/4 میلی گرم نیتروژن در کیلوگرم خاک) و تیمار جو پیازدار(3/5 میلی گرم نیتروژن در کیلوگرم خاک) بود. نیتروژن معدنی شده بیشترین همبستگی(0/001>p، 8 = n، 0/993-= r) را با نسبت کربن به نیتروژن بقایا داشت و حد بحرانی نسبت کربن به نیتروژن به منظور معدنی شدن نیتروژن حداکثر تقریباً برابر با 42/8 بود. با وجود معنی دار بودن اثر تیمارهای بقایای گیاهی و سطوح نیتروژن بر همه پارامترهای معادله سینتیکی تجزیه کربن، اثر متقابل این دو عامل تنها بر ثابت سینتیکی شدت تجزیه معنی دار بود. نتایج نشان داد که افزایش نیتروژن سبب افزایش میزان تجزیه پذیری بخش سلولزی بقایای گیاهی می گردد. مدت زمان انکوباسیون بر میزان همبستگی معدنی شدن کربن و نیتروژن تأثیر قابل توجهی داشت به طوری که در شرایط طبیعی کمترین همبستگی در روز اول انکوباسیون و بیشترین مقدار آن در روز ششم انکوباسیون مشاهده شد، اما در شرایط کفایت نیتروژن بیشترین و کمترین مقدار همبستگی مذکور به ترتیب متعلق به روز دوم و روز چهل و پنجم بود.

فرآیند hydrogenation یکی از فرایندهای پالایش است که در این فرایند برای جداسازی مواد ناخالص و اشباع کردن هیدروکربنها سیر نشده از کاتالیزورهایی خاص و انتخابی و گاز هیدروژن استفاده می شود. مواد ناخالصی همچون سولفور ارگانیکی، اکسیژن و نیتروژن ارگانیکی و ... و همچنین اشباع سازی هیدورکربنهای اشباع نشده تا حد لازم. بنزین پیرولیز عموما مخلوطی از دی الفین ها، آلکیل آرماتیک ها، الفین ها، آرماتیک ها، پارفین ها و نفتن ها می باشد. بر حسب شدت شکست حرارتی در کوره های الفین معمولا این مخلوط دارای پارامتر astm distillation در حدود 40 تا 210 درجه سانتی گراد می باشد. محصول عرضه شده به بازار مصرف از دو جهت بررسی می شود، یکی عدد اکتان مخلوط و دیگری پایداری مخلوط است که در این واحد بایست این دو مشخصه تصحیح شود تا بتوان محصولی قابل عرضه به بازار داشت . جهت پایداری محصول لازم است که موادی همچون دی الفین ها و آلکیل آروماتیک ها را که در دمای محیط تولید gum می نمایند، حذف شوند و همچنین بایست جهت جلوگیری از کاهش عدد اکتان شرایط دما و فشار و نوع کاتالیزور را بگونه ای تعیین کنیم که از تبدیل مواد آروماتیکی و الفین ها جلوگیری شود. براساس خوراک ورودی و مشخصه محصولات خروجی از واحد، طراحی فرایندی انجام شده دارای بخشهای اصلی ذیل می باشد. الف) قسمت راکتور و جداسازی (reactor section) ب) depentanizer ج) dehexanizer د) rerun column در این پروژه با استفاده از مدل های سیستتیکی longmuir و نتایج تجربی، برنامه ای توسط زبان fortran جهت شبیه سازی رآکتور بنزین پیرولیز برای هیدروژناسیون برش c4 تدوین شده و با استفاده از نرم افزار hysis بقیه فرآیند شبیه سازی گردیده است .

بسیاری از فعل و انفعالات داخل خاک بوسیله آنزیمها صورت می گیرد.اوره آز یکی از آنزیمهای موجود در خاک است که باعث هیدرولیز کود اوره شده و آن را به آمونیوم و دی اکسید کربن تبدیل می نماید. استفاده از سنجشهای آنزیمی به منظور بررسی کیفیت بیوشیمیایی خاک توجه زیادی را در سالهای اخیر به خود جلب نموده است. آمیدوهیدرولازها از جمله اوره آز و ال-آسپاراژیناز بدین منظور مورد استفاده قرار گرفته اند. در مطالعه حاضر ابتدا عوامل موثر بر فعالیت آنزیم اوره آز مورد بررسی قرار گرفته و نتایج نشان داد که این آنزیم با درصد کربن آلی ، نیتروژن کل، شاخص بیولوژیک قابلیت جذب نیتروژن همبستگی معنی دار داشته و با شوری خاک بطور معکوس ارتباط دارد. بین فعالیت این آنزیم ، تعداد کل باکتریها و تعداد کل قارچهای خاک های مختلف ارتباط معنی داری ملاحظه نشد. تنها بین فعالیت اوره آز و جمعیت باکتریهایی که اوره را به عنوان منبع کربن و نیتروژن مصرف می نماید یک ارتباط ضعیف معنی دار مشاهده گردید. در گام دوم حساسیت آنزیم اوره آز نسبت به فلزات سنگین کروم، کادمیوم و سرب مورد بررسی قرار گرفت و نتایج نشان داد که این آنزیم نسبه به فلزات فوق حساس بوده و فعالیت آن کاهش می یابد. در گام سوم تاثیر سطوح مختلف نمک در حضور و عدم حضور پودر یونجه بررسی گردید و نتایج نشان داد که فعالیت اوره آز در حضور پودر یونجه کمتر تحت تاثیر بازدارندگی شوری واقع می شود. در گام چهارم ، تاثیر بیست سال کشت و کار یونجه بر پارامترهای سینتیکی آنزیم اوره آز بررسی گردید و با خاک کشت نشده مشابه مقایسه گردید. نتایج نشان داد که در هر یک از شرایط مدیریتی با افزایش عمق به دلیل کاهش مواد آلی سرعت حداکثر آنزیم اوره آز کاهش یافت و کاهش ‏‎km‎‏ نسبت به عمق نیز حاکی از افزایش تمایل آنزیم -سوبسترا نسبت به عمق بود.