بخش‌بندی فیزیکی کربن آلی در خاک های شنی و رسی تیمار شده با کود جانوری و زئولیت

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استاد گروه خاکشناسی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه بوعلی سینا، همدان، ایران

2 دانشجوی کارشناسی ارشد پیشین گروه خاکشناسی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه بوعلی سینا، همدان، ایران

چکیده

نگهداشت کربن در خاک از راه افزودن  کودهای جانوری به خاک و کاربرد زئولیت می تواند افزون بر بهبود ویژگی‌های خاک، به کاهش گازهای گلخانه ای کمک کند. هدف از این پژوهش، بررسی پیامد کاربرد زئولیت و کودهای جانوری بر ریخت‌های کربن آلی خاک بود. دو نمونه خاک‌ شنی و رسی از لایه 30 سانتی‌متری رویین دو  زمین کشاورزی در همدان برداشت شد. این خاک ها در لوله‌های پی‌وی‌سی با قطر 20 سانتی‌متر که به دو بخش جداگانه برش داده شده بود، ریخته و ذرت کشت شد. هنگامی که گیاه ذرت به گام گلدهی از رشد خود رسید، از دو جایگاه ریزوسفر و ناریزوسفری خاک ها نمونه‌برداری گردید و بخش‌های فیزیکی کربن آلی خاک اندازه‌گیری شد.  این پژوهش نشان داد که کاربرد زئولیت در خاک شنی پیامد چشم گیری بر همه کربن آلی، ماده آلی بخش سبک و کربن آلی بخش هم‌اندازه شن نداشت؛ ولی کربن آلی بخش هم اندازه سیلت و رس را به اندازه چشم‌گیری افزایش داد. کربن آلی بخش سنگین با افزودن زئولیت افزایش یافت؛ ولی این افزایش از دیدگاه آماری چشم‌گیر نبود.  در خاک رسی، همه کربن آلی خاک، بخش هم اندازه شن، کربن آلی بخش هم اندازه سیلت و رس  و کربن آلی بخش سنگین با افزودن زئولیت کاهش چشم‌گیری یافت؛ ولی کربن آلی بخش سبک دگرگونی چشم‌گیری نداشت. افزودن کودهای جانوری و به ویژه کود گاوی مایه افزایش ماده آلی بخش های گوناکون به ویژه بخش سبک در هر دو خاک شنی و رسی شد. کربن آلی خاک بویژه بخش سنگین و بخش هم اندازه سیلت و رس در خاک های ریزوسفری بیش از ناریزوسفری بود.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Physical fractionation of organic carbon in clay and sandy soils treated with zeolite and manure

نویسندگان [English]

  • A.A. Safari Sinegani 1
  • S. Taheri Ghahrizjani 2
1 Professor, Department of Soil Science, Faculty of Agriculture, Bu-Ali Sina University, Hamadan, Iran
2 Former M.Sc. Student, Department of Soil Science, Faculty of Agriculture, Bu-Ali Sina University, Hamadan, Iran.
  1. Allmaras, R.R., Schomberg, H.H., Douglas Jr., C.L., Dao, T.H., 2000. Soil organic carbon sequestration potential of adopting conservation tillage in US croplands. Soil Water Conservation Society Journal, 55: 365–373.
  2. Amundson, R., 2001. The carbon budget in soil. Annual Review of Earth and Plantry Science, 29: 535-562.
  3. Andry, H., Yamamoto, T., Inoue, M., 2009. Influence of artificial zeolite and hydrated lime amendments on erodibility of a sodic soil. Communications in Soil Science and Plant Analysis, 40: 1053-1072.
  4. Angers, D.A., N'dayegamiye, A., Cote, D., 1993. Tillage-induced difference in organic matter of particle-size fractions and microbial biomass. Soil Science Society American Journal, 57: 512–516.
  5. Barzegar, A. R. 2001. The Basic of Soil Physic. Shahid Cham-ran University Press, Ahwaz, Iran. P. 252. (In Persian).  
  6. Benkova, M., Filcheva, E., Raytchev, T., Sokolowska, Z., M., H., 2005. Impact of different ameliorants on humus state in acid soil polluted with heavy metals. In: T. Raytchev, G. Józefaciuk., Z. Sokołowska, H. M. (Eds.), Physicochemical management of acid soils polluted with heavy metals. ALF-GRAF, Lublin. Poland, pp. 46-58.
  7. Campbell, C.A., McConkey, B.G., Zentner, R.P., Selles, F., Curtin, D., 1996. Tillage and crop rotation effects on soil organic C and N in a coarse-textured typic Haploboroll in southwestern Saskatchewan. Soil and Tillage Research, 37: 3–14.
  8. Dao, T.H., Stiegler, J.H., Banks, J.C., Boggle-Boerngen, L., Adams, B., 2002. Effects of post-contract and uses on soil carbon and nitrogen of Conservation Reserve grasslands. Agronomy Journal, 94: 146–152.
  9. Dyer A., 1985. An Introduction to Zeolites Molecular Sieves. John Willey & Son, Heidberg,, New York, USA.
  10. Ekaterina, F., Chakalov, K., 2002. Soil fertility management with zeolite amendments- Effect of zeolite on carbon sequestration: A Review. In: J.M. Kimble, R. Lal, R.F. Follett (Eds.), Agriculture practices and policies for carbon sequestration in soil. LEWIS PUBLISHERS, New York Washington, D.C., pp. 232-237.
  11. Eswaran, H., Vanden, B.E., Reich, P., 1993. Organic carbon in soils of the world. Soil Science Society American Journal, 57: 192–194.
  12. Farrokhnia, M. 2010. The effect of some animal manures on soil organic matter fractions. MSc Thesis. Agriculture Faculty, Bu-Ali Sina University. 171 p. (In Persian).
  13. Ferguson, G.A., Pepper, I.L., 1987. Ammonium retention in sand amended with clinoptilolite. Soil Science Society American Journal, 51: 231-234.
  14. Garau, G., Castaldi, P., Santona, L., Deiana., P., Melis, P., 2007. Influence of red mud, zeolite and lime on heavy metal immobilization, culturable heterotrophic microbial populations and enzyme activities in a contaminated soil. Geoderma, 142: 47–57.
  15. Haas, H.J., Evans, C.E., Miles, E.F., 1957. Nitrogen and carbon changes in Great Plains soils as influenced by cropping and soil treatments. USDA Tech. Bull., 1164. U.S. Gov. Printing Office, Washington, DC.
  16. Havlin, J.L., Kissel, D.E., Maddux, L.D., Classen, M.K., Long, J.H., 1990. Crop rotation and  tillage effects on soil organic carbon and nitrogen. Soil Science Society American Journal, 54: 448–454.
  17. Hendrix, P.F., Franzluebbers, A.J., McCracken, D.V., 1998. Management effects on C accumulation and loss in soil of the southern Appalachian Piedmont of Georgia. Soil and Tillage Research, 47: 245–251.
  18. Janzen, H.H., 2004. Carbon cycling in earth systems  a soil science perspective. Agriculture Ecosystem, and Environment, 104: 399–417.
  19. Kavoosi, M. 2007. Effects of zeolite application on rice yield, nitrogen recovery, and nitrogen use efficiency. Communications in Soil Science and Plant Analysis, 38: 69–76.
  20. Lal, R., 2004. Soil carbon sequestration impacts on global climate change and food security. Science, 304: 1623–1627.
  21. Larson, W.E., Pierce, F.J., 1991. Conservation and enhancement of soil quality. In: J.W. Dorn (Ed.), Evaluation for Sustainable Land Management in the Developing World IBSRAM Proc, 12th, , Bankok, Thailand. , pp. 175-203.
  22. Lingan, N., Jinmin, H., Li, T., Peng, M., Shuanhuai, L., Pengfei, S., 2005. Spatio-temporal variability of soil nutrients in salt-affected soil under amelioration. Acta Pedological Sienceia, 42: 84–90.
  23. Noori, M., Zendehdel., M., Ahmadi A. 2006. Using natural zeolite for the improvement of soil salinity and crop yield. Toxicological and Environmental Chemistry, 88(1): 77-84.
  24. Polat, E., Karaca, M., Demir, H., A., N.O., 2004. Use of natural zeolite (clinoptilolite) in agriculture. Journal of  Fruit Ornamental Plant Research, 12: 183-188.
  25. Post, W.M., Emanuel, W.R., Zinke, P.J., Stangenberger, A.G., 1982. Soil carbon pools and   world life zones. Nature, 298: 156–159.
  26. Puget, p., Chenu, C., Balesdent, J., 1995. Total and young organic matter distribution in aggregate of silty cultivated soils. Eurpian Journal of Soil Science, 46: 449-459.
  27. Ranjbar Choobe, M., Esfahani, M., Kavoosi, M. and Yazdani, M. R. 2004. Effects of irrigation and natural zeolite on growth and quality of tobacco (Nicotiana tabaccum var. Coker 347). Journal of Agricultural Sciences, 2: 71-84. (In Persian).
  28. Rashidi, T. 2010. Effect of cultivation of some agronomic plants on phosphorus fractions in rhizospheric soil. MSc Thesis. Agriculture Faculty, Bu-Ali Sina University. 173 p. (In Persian).
  29. Reeder, J.D., Schuman, G.E., Bowman, R.A., 1998. Soil carbon and nitrogen changes in CRP lands in the Central Great Plains. Soil and Tillage Research, 47: 339–349.
  30. Safari Sinegani, A.A.  2013. Soil Biology and Biochemistry. Bu-Ali Sina University Publication center, Hamadan, Iran. (In Persian). 
  31. Safari Sinegani, A.A., 2015. Soil Organic Matter. Bu-Ali Sina University Publication Center, Hamadan, Iran. (In Persian).
  32. Safari Sinegani, A.A., Taheri Ghahrizjani, S. 2014. Effects of zeolite and manures applications on biological properties of light and heavy soils in greenhouse maize culture. Journal of Water and Soil Science, 24(4): 197-213. (In Persian).
  33. Safari Sinegani A.A. and Taheri Ghahrizjani S. 2015. The effects of application of zeolite, cow and poultry manures on chemical properties of sandy and clay soils in greenhouse maize culture. Journal of Soil Management, 3(1): 53-68. (In Persian).
  34. Safari Sinegani, A.A., Afzalpour, M. 2014. Effect of application of plant residues on chemical and biological fractions of organic carbon in soil. Journal of Soil Management and Sustainable Production, 4(3), 33-60. (In Persian).
  35. Safari Sinegani, A.A., Rashidi, T., 2011. Changes in phosphorus fractions in the rhizosphere of some crop species under glasshouse conditions. Journal of Plant Nutrition and Soil Science, 174(6): 899-907.
  36. Stricland, T.C., Sollins, P., 1987. Improved method for separating light and heavy fraction organic material from soil. Soil Science Society American Journal, 51: 1390-1393.
  37. Tiessen, H., Stewart, J.W.B., 1983. Particle-size fractions and their use in studies of organic matter composition in size. Soil Science Society American Journal, 47: 509–514.
  38. Walkley, A., Black, I.A., 1934. An examination of the Degtareff method for determining soil organic matter, and a proposed modification of the chromic acid titration method. Soil Science, 37: 29–38.
  39. Wang, X., Li., Y.C., Murioz-Carpena, R., Nkedi-kizza, P., Olczy, T., 2004. Effect of Zeolite soil amendment on phosphorus leaching in sweet corn field. Soil Crop Science Society Florida, Proc. 64: 55-59.
  40. Xiubin, H., Zhanbin, H., 2001. Zeolite application for enhancing water infiltration and retention in loess soil. Resources, Conservation and Recycling journal, 34: 45–52.