Skip to main content
SUPERVISOR
Farshid Noorbakhsh,Amir Abdolmaleki
فرشید نوربخش (استاد راهنما) امیر عبد الملکی (استاد مشاور)
 
STUDENT
Seide rahele Aletaha maki koohbanani
سیده راحله الطه مکی کوه بنانی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده کشاورزی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1389

TITLE

Aggregate Distribution of Soil Amidohydrolases in Different Ecosystem
The location of extracellular enzymes with the soil architecture and their association with the various soil components affects their catalytic potential. Soil enzyme activities are thought to be central in nutrient cycling in the natural and agroecosystems. Amidohydrolases including L- glutaminase, L- asparaginase, Urease, Amidase and L-aspartase play important roles in mineralization of nitrogen. This study was conducted to: investigate a) aggregate distribution of L- glutaminase, L- asparaginase and Urease in different ecosystems including Gisum forst, Delvara forest and Hanna rangeland. b) the effect of the location on their respective kinetics. A wet sieving procedure was used to separate soil aggregate into classes of 2, 2- 1, 1- 0.5, 0.5- 0.25and 0.25- 0.1; Soil amidohydrolases which are thought to be of different origins were measured either in bulk soil or in the separated aggregates as well as soil organic C (SOC). Results indicated that in the Gisum forest, pine standing has resulted in increasing SOC content. Moreover, small macro and micro aggregates were more abundant in the maple compared to the pine standing. The activity of L- glutaminas and Urease were similar in the both standings, but the activity of L- asparaginase was greater in the maple standing compared to the pine standing. The enzyme activities enhanced as the aggregate size increased in both pine and maple standings. In the Delvara oak forest and Hanna rangeland, the enzyme activities showed to be highly sensitive to management practices, while L- glutaminase, L- asparaginase and Urease 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. Changing the land use could not influence the predominance of the L-glutaminase. Enzyme kinetics parameters (v max and k m ) were estimated for L-glutaminase in Delvara forest. The results showed that not all aggregates were equally enzymatically active. The Michaelis constant (k m ) varied among aggregates, indicating that the association of enzyme with different aggregation affected its substrate affinity. The response of the enzyme kinetics 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 modifies the distribution of the enzyme molecules in the soil aggregates. Our study showed that soil management practices, including tillage would enhance the mass fraction of either small macroaggregate or microaggregates and therefore would increase their aggregate- derived activity, also significantly affect soil biological and biochemical properties, which may lead to changes in nitrogen cycling, including N mineralization in soil aggregates.
مطالعه انجام شده جهت بررسی توزیع خاکدانه ای آنزیم های اوره آز، ال- گلوتامیناز و ال- آسپاراژیناز در سه اکوسیستم جنگل گیسوم، جنگل بلوط دلورا و مرتع حنا هر کدام با دو مدیریت و کاربری اراضی متفاوت صورت گرفته است. به همین جهت خاکدانه ها به روش الک تر در گروه های 2 ، 2- 1، 1- 5/0، 5/0- 25/0، 25/0- 1/0 میلی متر جداسازی شدند. در هر کلاس خاکدانه ای فعالیت سه آنزیم مورد نظر و کربن آلی اندازه گیری شد. همچنین کسر جرمی خاکدانه ها در هر کاربری محاسبه شد، سپس اعداد به دست آمده از اندازه گیری هر پارامتر پس از اعمال کسر جرمی محاسبه شد. نتایج نشان داد در جنگل گیسوم هر دو پوشش کاج وافرا از شرایط خاکدانه سازی یکسانی در درشت خاکدانه ها، برخوردارند و فعالیت دو آنزیم ال- گلوتامیناز و اوره آز در دو کاربری تفاوت معنی داری نشان نمی دهد، اما فعالیت آنزیم ال- آسپاراژیناز در کاربری افرا بیش تر از کاج است در عوض جنگل کاج نسبت به جنگل افرا دارای مقدار کربن آلی بیش تری است. در مرتع حنا، در هر دو مرحله جداسازی خاکدانه، مرتع قرق دارای بیش ترین فعالیت آنزیمی و کربن آلی است. پس از جداسازی خاکدانه، با افزایش اندازه خاکدانه فعالیت دو آنزیم اوره آز و ال- آسپاراژیناز افزایش می یابد و فعالیت ال- گلوتامیناز کاهش می یابد. پس از اعمال کسر جرمی ، فعالیت هر سه آنزیم و کربن آلی در خاکدانه 5/0- 25/0 میلی متر بیش تر از دیگر گروه ها است. در جنگل بلوط طبیعی فعالیت هر سه آنزیم و کربن آلی بیش تر از جنگل تخریب شده است. پس از جداسازی خاکدانه فعالیت آنزیم ها و کربن آلی در خاکدانه های 25/0- 1 بیش از دیگر گروه ها است. پس از اعمال کسر جرمی، با افزایش اندازه خاکدانه، فعالیت آنزیم ها و کربن آلی افزایش نشان می دهد. محاسبه پارامتر های سینتیکی در جنگل دلورا نشان داد که k m و v max با کربن آلی به شدت همبستگی دارند. مقدار k m بعد از جداسازی خاکدانه در دو کاربری تفاوتی نشان نمی دهد، اما پس از اعمال کسر جرمی در جنگل بلوط طبیعی بیش تر کاربری تخریب شده است. پس از جداسازی خاکدانه مقدار k m در خاکدانه های 1- 2 و 25/0- 1/0 میلی متر بیش از دیگر گروه ها است. مقدار v max نیز در هر دو مرحله جداسازی در کاربری جنگل طبیعی بیش تر است. پس از جداسازی خاکدانه بیش ترین مقدار v max در خاکدانه 1-2 میلی متر دیده شد. اما پس از اعمال کسر جرمی هر دو پارامتر سینتیکی با افزایش اندازه خاکدانه، افزایش می یابند.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی