Skip to main content
SUPERVISOR
Mohammad Reza Mosaddeghi,Farshid Noorbakhsh
محمدرضا مصدقی (استاد مشاور) فرشید نوربخش (استاد راهنما)
 
STUDENT
Marzieh Shamsaee
مرضیه شمسائی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده کشاورزی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1388
Soil enzyme activities are thought to be central in nutrient cycling in the natural and agroecosystems. Hydrolases including phosphatase and arylsulfatase play important roles in mineralization of P and S, respectively. This study was conducted to investigate aggregate distribution of alkaline and acid phosphatase in natural ecosystems including Gisum forest, Delvara forest and Hanna rangeland. A wet sieving procedure was used to separate soil aggregate into classes of 2; 2-1; 1-0.5; 0.5-0.25; 0.25-0.1. Soil alkaline phosphatase and soil acid phosphatase which are thought to be of different origins (microbial and plant root exudates, respectively) were measured either in bulk soil or in the separated aggregates as well as soil organic C (SOC). In spite of their different optimum pH and probable difference in their origin, they both catalyze the hydrolysis of phosphate esters to inorganic orthophosphates. Soil arylsulfatase was also measured as a hydrolase which is responsible to catalyze the hydrolysis of sulfate esters to inorganic sulfate. Non-aggregate sand particles and also total sand content of all aggregate classes were determined and therefore the activity of the enzymes were calculated according to the mass fractions of each aggregate classes with or without considering sand contents. Results indicated that in the Gisum forest, pine standing has resulted in increasing SOC content. Moreover, large macroaggregates were more abundant in the pine compared to the maple standing. The activity of acid phosphatase, alkaline phosphatase and arylsulfatase were also greater in the pine than that of maple standing. The acid phosphatase was consistently greater than that of alkaline phosphatase due to the natural acidity of the soil either in pine or maple stands. The enzyme activities enhanced as the aggregate size increased in both pine and maple standings. In the Delvara oak forest and Hana rangeland, the enzyme activiuties showed to be highly sensitive to management practices, while alkaline phosphatase, acid phosphatase and arylsulfatase decreased significantly as cultivation practiced in the ecosystems. The activity of the enzymes was distributed unequally in the aggregate size fractions. The greater fractions showed higher enzyme activity. Multiplying the mass fraction of each aggregate class to the enzyme activities bring about the aggregate-derived enzyme activity which is affected by both the initial activity of the enzymes and the aggregate mass fraction. Exceptionally, due to high prevalence of small aggregates in the Hanna rangeland aggregate-derived enzyme activity was decreased as the aggregate size increased. In other word, the greatest fraction of total soil enzyme activity is concentrated in the small macro- and microaggregates. The activity of alkaline phosphatase was predictably greater in both ecosystems of Delvara oak forest and Hanna rangeland. Changing the land use could not influence the predominance of the alkaline phosphatase. The response of the enzyme activities to the management practices caused unequal distribution of the aggregate-derived activity in the two counterparts of the ecosystems. This clearly indicates that land use change not only influences the total soil enzyme activity, but also impact the distribution of the enzyme molecules in the soil aggregates. Our study showed that cultivation would enhance the mass fraction of either small macroaggregate or microaggregates and therefore would increase their aggregate-derived activity.
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 تردر 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 قلیاییبودن 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. واژه های کلیدی: آلکالین فسفاتاز، اسید فسفاتاز، مدیریت و کاربری اراضی، خاکدانه، توزیع خاکدانه ای آنزیم ها

ارتقاء امنیت وب با وف بومی