تأثير تغيير كاربري اراضي از مرتع به زمين زراعي بر شاخص‌هاي ميكروبيولوژيكي و بيوشيميايي خاك

آب و خاک  

دوره 25 - شماره 3

نوع مقاله: Original Article
چكيده: در اين مطالعه تأثير تغيير كاربري اراضي از مرتع به زراعي بر برخي شاخص‌هاي ميكروبيولوژيكي و بيوشيميايي خاك در دو عمق ۲۰-۰ و ۴۰-۲۰ سانتيمتري در سه منطقه كنگاور، ده‌نو و سلطانيه مورد بررسي قرار گرفته است. بدين منظور از دو عمق خاك و در سه تكرار نمونه هاي مركب خاك از هر سه منطقه كه كاربري آن ها از مرتع به زراعي تغيـير كرده است، تهيه و ميزان تنفس ميكروبي، تنفس برانگيخته، ضريب متابوليكي، كربن و نيتروژن توده زنده ميكروبي و فعاليت آنزيم هاي اوره آز، فسفاتاز قليايي، ساكاراز و آريل سولفاتاز تعيين گرديد. نتايج نشان داد تغيير كاربري اراضي سبب كاهش تنفس ميكروبي در منطقه كنگاور (۶۴-۳۶ درصد)، ده نو (۶۰-۴۵ درصد) و سلطانيه (۳۴ درصد) گرديد. تنفس برانگيخته نيز بر اثر تغيير كاربري در مناطق مورد مطالعه بين ۱۳ الي ۳۷ درصد كاهش يافت. همچنين كربن (۶۰-۳۰ درصد) و نيتروژن (۵۶-۱۸ درصد) توده زنده ميكروبي و نسبت كربن به نيتروژن توده زنده ميكروبي (۱۷-۹ درصد) در هر سه منطقه و در هر دو عمق كاهش يافتند. در حالي كه شاخص‌هاي ضريب (كسر) متابوليكي (۹۵-۳۶ درصد)، درصد كربن (۶۰-۴ درصد) و نيتروژن (۷۶-۳ درصد) توده زنده ميكروبي و درصد معدني شدن كربن (۴۳-۹ درصد) در هر سه منطقه بر اثر تغيير كاربري افزايش پيدا كردند. بررسي فعاليت آنزيم‌ها نيز نشان داد فعاليت فسفاتاز قليايي در هر سه منطقه و هر دو عمق بر اثر تغيير كاربري تغيير معني‌دار نيافت. در منطقه سلطانيه تنها در عمق ۲۰-۰ سانتيمتري فعاليت اوره آز بر اثر تغيير كاربري به طور معني‌دار كاهش (۱۸ درصد) پيدا نمود و براي بقيه آنزيم‌ها تغييرات معني‌دار نبود. تغيير كاربري در منطقه كنگاور فعاليت اوره آز، ساكاراز و آريل سولفاتاز را به طور معني‌دار به ترتيب ۲۰، ۳۳ و ۱۱ درصد كاهش داد، ولي در عمق ۴۰-۲۰ سانتيمتري تأثير تغيير كاربري بر فعاليت اين سه آنزيم معني‌دار نشد و در منطقه ده نو فعاليت اوره آز و آريل سولفاتاز در هر دو عمق و ساكاراز تنها در عمق ۲۰-۰ سانتيمتري به طور معني‌دار بر اثر تبديل كاربري مرتع به زراعي كاهش يافت. به طور كلي مي‌توان نتيجه گرفت كه عمليات كشاورزي و به ويژه خاكورزي دراز مدت سبب افزايش دسترسي ريزجانداران خاك به اكسيژن شده و در نتيجه فعاليت هاي ميكروبي و از جمله تنفس خاك افزايش مي يابد كه نهايتاً منجر به تجزيه ذخيره مواد آلي و كاهش كيفيت خاك مي گردد.
The Effects of Land Use Conversion from Pasturelands to Croplands on Soil Microbiological and Biochemical Indicators
Article Type: Original Article
Abstract: In this study the effects of land use changes from pasturelands to croplands on soil microbiological and biochemical properties were studied in Kangaver, Dehno and Soltanye regions. Composite soil samples from 0- 20 and 20-40 cm depths of pasture and cultivated lands were taken from Kangaver, Dehno and Soltanye regions, and soil microbial respiration, microbial biomass C and N, and urease, alkaline phosphatase, saccharase and arylsulfatase activities were determined. Results showed that land use changes from pasture to arable lands resulted in a significant reduction of microbial respiration in Kangaver (36-64%), Dehno (45-60%) and Soltanye (34%) regions. Similarly, substrate-induced respiration (SIR) decreased between 13 to 37% due to land use changes in all the three regions studied. The microbial biomass C (30-60%), N (18-56%) and C/N ratios (9-17%) in the two soil depths of cultivated sites were lower than those of forest sites in the three regions while metabolic quotient (36-95%), the portion of carbon (4-60%) and nitrogen (3-76%) of microbial biomass in total soil and percentage mineralized C (36-95%) in all the three regions increased due to land use changes. The assay of enzyme activities showed that alkaline phosphatase in both soil depths did not change substantially for each region. In Soltanye region, urease activity decreased (18%) only in the 0-20 cm depth and land use effects were not significant for the other enzymes. Conversion of pastures to agricultural lands in Kangaver region resulted significant decreases in urease (20%), saccharase (33%) and arylsulfatase (11%) activities in the surface layer, but not in the 20-40 cm depth. In Dehno, increased urease and arylsulfatase activities in both soil depths due to land use changes from pastures to cultivated lands were significant, but increased saccharase activity was significant only in the 0-20 cm depth. Overall, it is concluded that a change in land use from pastures to croplands with widespread agricultural practices, specifically long-term intensive tillage activities, may lead to enhanced availability of oxygen and substrate to microorganisms, which could result in increased microbial activity including soil respiration.