اندازه گیری ماده آلی خاک
« مقدمه »
کربن توده زنده میکربی در خاک ها یکی از منابع قابل دسترس برای عناصرغذایی گیاهان و عاملی برای انتقال و چرخه ماده آلی و عناصر غذایی می باشد. علاوه بر این کربن توده زنده میکربی به علت پاسخ دادن به مدیریت های مختلف اراضی می تواند شاخص حساسی نسبت به سطوح مختلف مادهآلی باشد(گرکوریج و همکاران،1994). ماده آلی خاک نیز با اصلاح پایداری خاکدانه ها و کاهش فرسایش پذیری خاک در افزایش کیفیت و تکامل خاک نقش دارد و با تغییرکاربری و مدیریت اراضی از جنگل به کشاورزی و با افزایش شخم و آماده کردن زمین کاهش می یابد. بنابراین اندازهگیری کربن توده زنده میکربی شاخص دینامیکی از کیفیت خاک می باشد که بوسیله استانداردسازی دقیق می تواند بهعنوان وسیلهای برای اندازهگیری میزان تخریب خاک ها مورد استفاده قرار گیرد. لذا با اندازه گیری کربن توده زنده میکربی خاک می توان به کیفیت و سلامت خاک در رویشگاه پی برد (پاتاک و همکاران،2002).
دلال و همکاران (1998) طی بررسیهایی بیان کردند کربن توده زنده میکربی در هنگام شخم و آماده کردن خاک کاهش مییابد. آنها همچنین بیان کردند که کربن توده زنده میکربی بهطور قوی تحت تاثیر عوامل مدیریتی و اختلال در سیستمها قرار دارد.
شارما و همکاران(2003) طی تحقیقاتی ضریب همبستگی بسیار بالایی را بین ماده آلی و کربن توده زنده میکربی خاک بدست آوردند. جیا و همکاران(2005) در اندازهگیری های مختلف در طی زمان به همبستگی مثبت معناداری میان تنفس میکربی خاک و کربن زی توده میکربی اشاره کردند و نشان دادند با افزایش میزان کربن توده زنده میکربی خاک میزان تنفس خاک و به تبع آن تجزیه مواد آلی خاک افزایش می یابد. شالیکار(1386) با مطالعه ای بر تغییرپذیری مکانی برخی از شاخص های کیفیت خاک در تناوب های مختلف کشت برنج بیان کرد که بین کربن زی توده میکربی خاک و ماده آلی همبستگی مثبت بالایی وجود دارد. عجمی و همکاران(2006) طی مطالعاتی بیان داشتند رابطه خطی مثبتی میان تنفس میکربی خاک و کربن زی توده میکربی و ماده آلی خاک وجود دارد.
سرچشمه مواد آلي خاك، بقاياي حيواني وبازمانده هاي گياهي است. اين مواد از ابتداي ورود به خاك تحت تاثير مستقيم موجوداتزنده و گروههاي ميكروبي آن قرار مي گيرند و تغييرات زيادي مي يابند. دو پديده عمدهدر اين تغيير ماهيت مواد شناخته شده اند. پديده اول معدني شدن(Mineralization) وپديده دوم هوموسي شدن(Humiification) است. با توجه به اينكه خاكهاي ايران از نظرمواد آلي فقير مي باشند افزايش ماده آلي خاكها براي حفظ حاصلخيزي و تداوم فعاليتموجودات زنده خاكزي امري ضروري است. در اهميت ماده آلي همين بس كه آن را به عنوانقلب كشاورزي پايدار نام نهاده اند و همچنين نقش آن را در خاك همانند نقش خون دربدن دانسته اند.
فوايد مواد آلي در خاك به اندازه اي متنوع و زياد است كه انسان رابه ياد فوايد نوشته شده بر روي برچسب داروهاي قديمي مي اندازد ولي خوشبختانه اينفوايد در مورد مواد آلي كاملا واقعيت دارد .
« اهمیت حاصلخیزی خاک »
حاصلخیزی خاک توصیف کننده توانایی و قابلیت خاک برای تامین شرایط رشد پایا، بهینه و مطلوب گیاه است. در گذشته حاصلخیزی خاک، صرفاً تامین نیاز عنصری NPK بوده است. پس از آن اهمیت ماده آلی مورد توجه قرار گرفت و سرانجام بحث ریزمغذیها مطرح شد. سپس سیستم دینامیکی زیستی (Biodynamic System) مورد بررسی قرار گرفت که توسط دانشمندی آلمانی به نام RoudolphSteuner ارائه شد و کشاورزی به عنوان یک سیستم پایدار درون اکوسیستم معرفی گردید و نام آن از واژه یونانی «بیو» که به معنی «انرژیزیستی» است، گرفته شده است. در این سیستم جانوران به عنوان یک قسمت از اکوسیستم کشاورزی در نظر گرفته شده اند. استانداردهای بیودینامیک محدودتر از کشاورزی آلی بود و در کشاورزی بیودینامیک متدهایی شبیه به هومیوپاتی کنونی رایج بوده است و سرانجام بحث کشاورزی آلی مطرح شد (Smith ، 2002).
هرچند استفاده از کودهای معدنی ظاهراً سریعترین و مطمئنترین راه برای تامین حاصلخیزی خاک به شمار میرود، لیکن هزینه های زیاد مصرف کود، آلودگی و تخریب محیط زیست و خاک، نگران کننده است. بنابراین، استفاده کامل از منابع گیاهی غذایی قابل تجدید موجود (آلی و بیولوژیکی) به همراه کاربرد بهینه ای از مواد معدنی،
نقش مهمی در جهت حفظ باروری، ساختمان و فعالیت حیاتی خاک ایفا میکند. در ایران با اقلیم غالب خشک و نیمه خشک نه تنها خاکها عموماً از نظر مواد آلی فقیر بوده (کمتر از یک درصد) بلکه به جهت بالا بودن دما، ثابت نگهداشتن و حفظ مقدار ماده آلی خاک بسیار دشوار میباشد.
« ده فا ئده از مواد آلی »
1-مواد آلي منبع تامين 95-90 درصدازت مورد نياز گياه در خاكهاي كود نخورده است.
2- مواد آلي مي تواند منبع مهمتامين فسفر و گوگرد قابل استفاده گياه باشد مشروط به اينكه مقدار هوموس خاك به دودرصد يا بيشتر برسد.
3- مواد آلي بطو مستقيم يا غير مستقيم با افزايش فعاليتميكروبي باعث توليد مقدار زيادي مواد تشكيل دهنده خاكدانه ها از جمله پلي ساكاريدهامي شود.
4- مواد آلي غالبا 70-30 درصد از كل ظرفيت تبادل كاتيوني(CEC) خاك راتشكيل مي دهند. سطوح زياد قابل دسترس در هوموس، محل هاي تبادل كاتيوني زيادي داردكه عناصر غذايي را براي استفاده بعدي گياه نگه مي دارد. علاوه براين، فلزات سنگينآلوده كننده مانند سرب، كادميم و فلزات مشابه كه معمولا به علت استفاده از فاضلابهاوارد خاك مي شوند را جذب سطحي مي كند و از اين طريق به پاكسازي محيط كمك ميكند.
-5مواد آلي عموما مقدار آب موجود در خاك در حالت ظرفيت مزرعه و همچنينمقدار آب قابل استفاده در خاكهاي شني را افزايش داده و تهويه خاكهاي رسي را باافزايش خاكدانه سازي و در نتيجه ايجاد خلل و فرج بزرگتر، زيادتر مي كند.
6- موادآلي به عنوان يك كلات عمل مي كند و در نتيجه قابليت استفاده و تحرك عناصر كم مصرفرا افزايش مي دهد.
7- مواد آلي كربن مورد نياز بسياري از ميكروارگانيسم هاي مفيدخاك از جمله بعضي از باكتريهاي تثبيت كننده ازت (مانند ازتوباكترها) را فراهم ميكند.
8- وقتي كه ماده آلي به عنوان پوشش دهنده ( مالچ) به سطح خاك اضافه مي شود،فرسايش خاك را كاهش مي دهد.
9- مواد آلي با جلوگيري از تابش مستقيم آفتاب مانعاز دست رفتن رطوبت خاك مي شود و در زمستان و تابستان دماي خاك را متعادل نگه ميدارد.
10- هوموس ناشي از ماده آلي، مقاومت خاك را در برابر تغييرات سريعاسيديته، قلياييت و شوري و همچنين صدمه آفت كشها و فلزات سمي سنگين افزايش ميدهد
« روش کار »
توزین 1 گرم خاک و افزودن cc10 بی کرومات پتاسیم 1 نرمال و cc 20 اسید سولفوریک غلیظ به نمونه خاک .
پس از 10دقیقه استراحت به محلول تهییه کرده ، cc 150 آب مقطر می افزاییم و در آخر cc 1 معرف ردوکس به آنها می افزاییم و سپس محلول حاصل را با فرو سولفات تیتر می کنیم .
فرو سولفات مصرفی برای نمونه شاهد : cc 0.5
فروسولفات مصرفی برای نمونه مجهول : cc 0.4
% OM = [ ( 1 – ( S ÷ B ) ] × [ 1.724 ANC × 100 ) ÷ ( 0.88 × m × 1000 ) ]
= فروسولفات مصرفی برای نمونه S
= فروسولفات مصرفی برای شاهد B
= میلی لیتر بی کرومات پتاسیم A
= نرمالیته بی کرومات پتاسیم N
%OM = [ (1 – (0.4 ÷ 0.5) ] × [ ( 1.724 × 10 ml × 1N × 3 eq × 100 ) ] ÷ ( 0.88 × 1gr × 1000 )
« منابع »
1-صالحی، ع.، زرین کفش، م.، زاهدی، ق و مروی مهاجر، م. ر. 1384. بررسی تغییرات خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک در ارتباط با گرو های اکولوژیک درختی در سری نم خانه جنگل خیرودکنار، مجله منابع طبیعی ایران، 58 (3) : 578-567.
2-شالیکار، ا. 1386. بررسی تغییرپذیری مکانی برخی از شاخص های کیفیت خاک در تناوب های مختلف کشت برنج در منطقه سردشت امل. پایان نامه کارشناسی ارشد. دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان. 148 صفحه.
3- شتایی جویباری، ش.1382. بررسی امکان تهیه نقشه تیپ های جنگل با استفاده از داده های ماهواره ای (مطالعه موردی : جنگل آموزشی و پژوهشی خیرود کنار نوشهر). رساله دکتری گروه جنگلداری دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه تهران. 155 ص.
4-کیانی، م. 1384. بررسی تغییرپذیری کیفیت خاک سطحی در اکوسیستمهای انتخابی در منطقه زاگرس مرکزی، مجله. علوم و فنون کشاورزی و منابع طبیعی. 9 (3) : 105-119
5-مروی مهاجر، م. 1384. جنگلشناسی و پرورش جنگل، انتشارات دانشگاه تهران. شماره 2709، 387 صفحه.
6- Anderson, J. P. E., 1982. Soil respiration, In: Page, A. L. Miller, R. H. and Keeney, D. R,. (eds), Methods of Soil Analysis, Part 2, pp: 831-872.
7-Ajami, M., Khormali, F., Ayoubi, Sh., Amoozadeh Omrani, R. 2006. Changes in Soil quality attrib utes by conversion of land use on a loess hillslope in Golestan Province, Iran. Inth international soil meeting(ISM) on soil sustaining life on earth, Managing Soil and Technology, sanhur Fa, Turkey. pp: 501-504.
8-Bahramnia. H. 1995. Forestry Plan, education Forests of Gorgan University of Agricaltural Sciences and Natural Resource. 252 pp.
9-CorneLssen, J. H. C. 1996. An experimental Comparison of Leaf Decomposition Rates in a Wide Range OF Temperate Plant Species and Types, Journal of Ecology. (40): 573-582.
10-Dalal, R.C., Meyer, R.J. 1998. Long-term trends in fertility of soils under continuous cultivation and cereal cropping in Southern Queensland. VII. Dynamics of nitrogen mineralization potentials.
11- Daneshvar, A., Rahmani, R., and Habashi, H. 2007b. The heterogeneity of Structure in mixed beech Forest( Case Study: Shast Kollate Forest). J. Agric. Sci. Natur. Resour., 14(4) : 20-31 .
12- Edwards, C. A., Reichk, D. E & Crossley. 1970. The Role of Soil Invertebrates in Turnover of Organic Matter and Nutrients, Springer – Verlog. New York: 147-172.
13-Gresorich, E. G., Carter, M. R., Angers. D. A., Monreal. C. M and Ellert,B. H. 1994. Towards a minimum data set to assess soil organic matter. quality in agricultural soils Can. J. Soil Sci. 74 : 367– 385.
14-Jia, B. R., Zhou, G. S., Wang, Y. H., Yang, W. P., Zhou, L., 2005. Partitioning root and microbial contributions to soil respiration in Leymus chinensis population. Soil Biology & Biochemistry 38:653-660.
15-Karlen, D. L., Maushback. M. J., Cline, R. G., Hariis, R. F & Schuman. G. E. 1997. Soil quality : A Concept, definition and framework for evalution, Soil Sci. Soc. 61:4-10 .
16-Nelson, D.W., Sommers, L.E. 1982. Total carbon, organic carbon and organic matter. In: Page, A. L.,Miller, R. H., Keeney, D. R. (Eds.), Methods of Soil Analysis. American Society of Agronomy, Madison, WI, USA, pp. 539-579.
17-Parkin, T. B. Doran, J. W & Franco – Vizcaino, E. 1996. ‘’Field and laboratory tests of soil respiration ‘’ , In : Doran, J. W. and Jones, A. J. (eds), Methods for Assessing soil Quality, PP : 231- 245 , Soil Sci. Soc. Am. Special publication, No, 49, Madison, Wisconsin, USA.
18-Vance, E. D., Brookes, P. C & Jenkinson, D. S. 1987. An Extraction Method For Measuring Soil Microbial Biomass C. 19(6): 703-707.
علاقه مندی ها (Bookmarks)