بررسی آمونیفیکاسیون ال- گلوتامین، ال-آسپاراجین، ال- هیستیدین، ال- آرجینین و گلیسین در خاک های آهکی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانش آموخته کارشناسی ارشد، دانشگاه صنعتی اصفهان

2 استاد گروه خاکشناسی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه صنعتی اصفهان

چکیده

آمینواسیدها منابع تأمین کننده نیتروژن برای میکروارگانیسم­های خاک به شمار می­آیند. با اندازه‌گیری آمونیوم آزاد شده طی تجزیه آمینواسید‌ها در خاک می‌توان سرعت و میزان آمونیفیکاسیون آن‌ها را در خاک‌ها بررسی کرد. این پژوهش با هدف مقایسه روند تجزیه آمینواسید‌‌ها در خاک از طریق اندازه‌گیری نیتروژن معدنی آزاد شده در خاک‌‌های تیمار شده با آمینواسید صورت گرفت. بدین منظور الگوی زمانی آمونیفیکاسیون و تأثیر غلظت آمینواسید در خاک­های تیمار شده با آمینواسید‌های الگلوتامین، الآسپاراجین، الهیستیدین، الآرجینین و گلیسین بررسی شد. نتایج نشان داد که افزودن آمینواسید­ها در هر دو خاک باعث افزایش معدنی شدن نیتروژن در خاک­ها می­گردد. بیشترین معدنی شدن نیتروژن برای تمام تیمار­ها در مدت زمان 24 ساعت رخ داد که بیشترین و کمترین آن برای خاک لورک به ترتیب به میزان ۴۱/۳۴۰ و ۸۱/۲۵۲ و برای خاک شرودان به ترتیب ۱۵/۳۳۴ و ۲۳/۱۲۶ میلی گرم برکیلو گرم بود. افزایش غلظت آمینواسید، معدنی شدن نیتروژن را فزونی بخشید به طوری که این روند بجز در مورد الهیستیدین تا غلظت ۱۰۰ میلی مولار افزایشی بود. حداکثر آمونیفیکاسیون الهیستیدین در هر دو خاک در غلظت ۶۰ میلی مولار رخ داد و پس از آن تغییر قابل توجهی رخ نداد. در بین آمینواسیدهای مورد بررسی، بیشترین سرعت آمونیفیکاسیون برای الآرجینین مشاهده گردید، ولی نزدیک­ترین رفتار به الآرجینین مربوط به الهیستیدین بود. این تشابه ها به­وسیله پاره ای تشابهات مولکولی و بیوشیمیایی توصیف گردید.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Ammonification of L-glutamine, L-asparagine, L-histidine, L-arginin and glycine in calcareous soils

نویسندگان [English]

  • N. Salari Bardsiri 1
  • F. Nourbakhsh 2
  1. Anderson, J.P.E. and Domsch, K.H. 1975. Measurement of bacterial and fungal contributions to respiration of selected agricultural and forest soils. Canadian Journal of Microbiology, 21: 314-332.
  2. Barrett, J.E. and Burke, I.C. 2000. Potential nitrogen immobilization in grassland soils across a soil organic matter gradient. Soil Biology and Biochemistry, 32: 1707-1716.
  3. Baruah, T.C. and Barthakur, H.P. 1998. A Textbook of Soil Analysis. Vikas publishing House, PVTLTD., New Delhi.
  4. Bohn, H.L., Mcneal, B.L., and Oconnor, G.A. 2001. Soil Chemistry, 3th ed., John Wiley and Sons, INC., USA.
  5. Burkovski, A. and Kramer, R. 2004. Bacterial amino acid transport proteins occurrence functions and significance for biotechnological Applications. Applied Microbiology and Biotechnology, 58: 265–274.
  6. Gee, G.W. and Bauder, J.W. 1986. Particle-size Analysis. PP. 383-411. In: A. Klute (Ed.), Methods of Soil Analysis, Part 1. American Society of Agronomy Madison. Wisconsin., USA.
  7. Jan, M.T., Roberts, P., Tonheim, S.K., and Jones, D.L. 2009. Protein breakdown represents a major bottleneck in nitrogen cycling in grassland soils. Soil Biology and Biochemistry, 41: 2272-2282.
  8. Jones, D.L. and Hodge, A. 1999. Biodegradation kinetics and sorption reactions of three differently charged amino acids in soil and their effects on plant organic nitrogen availability. Soil Biology and Biochemistry, 31: 1331-1342.
  9. Jones, D.L., Kemmitt, S.J., Wright, D., Cuttle, S.P., Bol, R., and Edwards, A.C. 2005. Rapid intrinsic rates of amino acid biodegradation in soils are unaffected by agricultural management strategy. Soil Biology and Biochemistry, 37: 1267-1275.
  10. Jones, D.L., Owen, A.G., and Farrar, J.F. 2002. Simple method to enable the high resolution determination of total free amino acids in soil solutions and soil extracts. Soil Biology and Biochemistry, 34: 1893-1902.
  11. Jones, D.L. and Shannon, D. 1999. Mineralization of amino acids applied to soils: impact of soil sieving, storage, and inorganic nitrogen additions. Soil Science Society of America Journal, 63: 1199-1206.
  12. Keeney, D.R. and Nelson, D.W. 1982. Nitrogen-inorganic forms. PP. 634-698. In: A. L. Page, R. H. Miller and D. R. Keeney (eds.), Method of Soil Analysis. Part II. American Society of Agronomy Madison. Wisconsin., USA.
  13. Khalil, A.A., Osman, E.A. M., and Zahran, F.A.F. 2008. Effect of amino acids and micronutrients foliar application on growth, yield and its components and chemical characteristics. Mansoura University Journal of Agricultural, 33: 3143-3150.
  14. Lin, Q. and Brooks, P.C. 1999. Arginine ammonification as a method to estimate soil microbial biomass and microbial community structure. Soil Biology and Biochemistry, 31: 1985-1997.
  15.  Owen, A.G. and Jones, D.L. 2001. Competition for amino acids between wheat roots and rhizosphere microorganisms and the role of amino acids in plant N acquisition. Soil Biology and Biochemistry, 33: 651–657.
  16. Reeve, J.R., Smith, J.L., Carpenter-Boggs, L., and Reganold, J.P. 2008. Soil-based cycling and differential uptake of amino acids by three species of strawberry (Fragaria spp.) plants. Soil Biology and Biochemistry, 40: 2547-2552.
  17. Rhoads, J.D. 1982. Soluble Salts. PP. 167-169. In: A. L. Page et al (Eds.), Methods of Soil Analysis, Part2. American Society of Agronomy. Madison. Wisconsin.,USA
  18. Roberts, P. and Jones, D.L. 2008. Critical evaluation of methods for determining total protein in soil solution. Soil Biology and Biochemistry, 40: 1485-1495.
  19. Roberts, P., Stockdale, R., Khalid, M., Iqbal, Z., and Jones, D.L. 2009. Carbon-to-nitrogen ratio is a poor predictor of low molecular weight organic nitrogen mineralization in soil. Soil Biology and Biochemistry, 41: 1750-1752.
  20. Rovira, P., Kurz-Besson, C., Hernandez, P., Couteaux, M.M., and Vallejo, V.R. 2008. Searching for an indicator of N evolution during organic matter decomposition based on amino acids behaviour: a study on litter layers of pine forests. Plant and Soil, 307: 149-166.
  21. Senwo, Z.N. and Tabatabai, M.A. 1998. Amino acid composition of soil arganic matter. Biology and Fertility of Soils, 26: 235- 242.
  22. Siyal, A.A.A.G. and Abro, Z.A. 2002. Salt affected soils their identification and reclamation. Pakistan Journal of Applied Sciences, 2: 537-540.
  23. Tate, R.L. 2000. Soil Microbiology. John Wiley and Sons, New York, USA.
  24. Wright, D.E. 1962. Amino acid uptake by plant roots. Archives of biochemistry and biophysics, 97: 174-180.
  25. Yu, Z., Zhang, Q., Kraus, T.E.C., Dahlgren, R.A., Anastasio, C., and  Zasoski, R.J. 2002. Contribution of amino compounds to dissolved organic nitrogen in forest soils. Biogeochemistry, 61: 173–198.