Skip to main content
SUPERVISOR
Farshid Noorbakhsh
فرشید نوربخش (استاد راهنما)
 
STUDENT
Najmeh Salari bardsiri
نجمه سالاری بردسیری

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده کشاورزی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1387

TITLE

A Kinetic Approach to Evaluate Amino Acid Decomposition by C and N Mineralization Assays
Nitrogen is the essential element of proteins, peptids, aminoacids, nucleic acids, chitin and peptidoglycans. It is also a macronutrient for plants which its uptake is relatively greater than other essential elements. Soil aminoacids contain both C and N and therefore, can be considered as a source of the elements for soil microbial population and a link between C and N cycles in soils. The aminoacid decomposition can be studied either by C or N mineralization. Carbon and nitrogen mineralization is functionally related and both are derived by soil microbial activities. More than 95% of total soil N is in organic form and aminoacids comprise between 20 to 40 % of soil organic N. These compounds are relatively easily decomposable and are subjected to rapid depletion from soils when the environmental conditions are favorable. A comparative study was conducted to investigate the C and N mineralization in soils received aminoacids as sources of C and N. For this purpose, different concentrations (0, 10, 20, 40, 60 and 100 mM) of L-glutamine, L-asparagine, L-histidine, L-arginine and glysine were applied to two Lavark and Shervedan soils with three replications. The mineralized C and N were measured during 6 and 24 h, respectively. To study the C mineralization kinetic, the carbon dioxide respired was measured at the concentration corresponds to the greatest C mineralization. N mineralization was also measured in aminoacid-treated soils as the soils werec applied with a 50 mM aminoacid concentration. Results indicated that both C and N mineralization was enhanced by aminoacid application, regardless of the aminoacid type. The optimum concentration was different in two soils. In Lavark soil, the greatest C mineralization rate for glucose was 100 mM whereas, the concentration for L-glutamine, L-histidine, glysine and L-arginine was 20 mM. The C mineralization rate in L-asparagine-applied soil was equal in 20 and 40 mM. The concentration for L-histidine In Shervedan soil, the optimum concentration for glucose, L-glutamine, L-histidine was 60 mM, while the concentration for glysine and L-arginine was 20 mM. The concentration for L-asparagine was eqally evaluated at 20 and 40 mM. A first order kinetic model was observed for C mineralization. The greatest C mineralization rate was observed at 15 to 60 min after aminoacid application, then it was increased decreasingly. In both soils, different aminoacids induced various kinetic constants. The greatest N mineralization rate was observed at 24 h following aminoacid application, followed by an either constant or decreasing rates. Moreover, the greatest N mineralization rate was observed at 100 mM. Overall, L-arginine induced greater amounts of N mineralization and no significant relationship was observed between C and N mineralized following application of the aminoacids.
نیتروژن جزء مهم ساختار مولکولی پروتئین‌‌ها، پپتید‌‌ها، اسید‌های نوکلئیک، کیتین، پپتیدوگلیکان و آمینواسید‌‌ها است و مهم‌ترین عنصر غذایی برای رشد گیاهان محسوب می‌‌شود. آمینو‌اسید‌‌ها به دلیل داشتن زنجیره کربنی و گروه آمین یکی از منابع تأمین کننده کربن و نیتروژن برای میکروارگانیسم های خاک به شمار ی آیند. بنابراین آمینواسید‌ها در واقع پل ارتباطی چرخه کربن و نیتروژن خاک می‌‌باشند و با اندازه‌گیری 2 CO و + 4 NHآزاد شده طی تجزیه آمینواسید‌ها می‌توان سرعت و میزان تجزیه آن‌ها را در خاک‌ها بررسی کرد. بیش از 95% از نیتروژن آلی خاک به صورت ترکیب با مواد آلی است و بین 20 تا40% از این مقدار نیتروژن را، آمینواسید‌ها تشکیل می‌دهند. این پژوهش با هدف مقایسه سینتیک تجزیه آمینواسید‌‌ها در خاک از طریق اندازه‌گیری 2 COو نیتروژن معدنی آزاد شده و بررسی تطبیقی سینتیک معدنی ‌شدن و C در خاک‌‌های تیمار شده با آمینواسید صورت گرفت. به این منظور از خاک سطحی (0 تا 15 سانتیمتری) دو منطقه لورک و شرودان نمونه برداری مرکب صورت گرفت. به منظور بررسی اثر غلظت بر معدنی شدن کربن و نیتروژن، 50 گرم از هریک از خاک ها در معرض 5 میلی لیتر از محلول هایی با غلظت (0، 10، 20 ،40، 60 و 100 میلی‌مولار) از گلوکز و آمینواسید‌های L-گلوتامین، L–آسپاراژین، L–هیستیدین، L–آرجینین، گلیسین، قرار گرفت. سپس میزان معدنی شدن کربن و نیتروژن به ترتیب در مدت زمان 6 و 24 ساعت انکوباسیون اندازه‌گیری شد. جهت اندازه گیری میزان معدنی شدن کربن در زمان های مختلف، 50 گرم از هریک از خاک های مورد مطالعه در معرض 5 میلی لیتر از محلول غلظتی که بیشترین میزان معدنی شدن کربن را داشته، قرار گرفتند. همچنین، برای محاسبه میزان معدنی شدن نیتروژن خاک ها در زمان های مختلف از محلول دارای غلظت 50 میلی مولار استفاده شد. نتایج حاصل از این پژوهش نشان داد که افزودن سوبسترا (گلوکز و آمینواسید ها) به خاک باعث افزایش معدنی شدن کربن و نیتروژن آلی در خاک ها می گردد. غلظت بهینه سوبستراهای به کار رفته که بیشترین معدنی شدن کربن در آن غلظت رخ داده، برای سوبسترا های مختلف در هر دو خاک متفاوت بود. معدنی شدن کربن با زمان در اثر اضافه کردن گلوکز و آمینواسید به خاک، دارای توزیع نمایی بوده و روند آن از سینتیک رده اول پیروی می کند. بیشترین سرعت معدنی شدن کربن در تمام تیمار ها مربوط به دقیقه های ابتدایی (15 تا 60 دقیقه) انکوباسیون می باشد و پس از آن، آزاد شدن کربن از خاک های تیمار شده با گلوکز و آمینواسید ها با سرعت کاهنده افزایش یافت. نتایج تجزیه واریانس داده های مربوط به پارامتر های سینتیک معدنی شدن کربن نشان داد که بین گلوکز با آمینواسید ها و همچنین بین آمینواسید ها با هم در هر دو خاک لورک و شرودان تفاوت معنی داری وجود دارد. نتایج همبستگی بین پارامتر های سینتیک معدنی شدن کربن نشان داد که بین پارامتر های سینتیک معدنی شدن کربن در هر دو خاک همبستگی معنی دار وجود دارد. بیشترین معدنی شدن نیتروژن برای تمام تیمار ها در مدت زمان 24 ساعت اتفاق افتاده است و با افزایش زمان ، معدنی شدن نیتروژن کاهش و یا ثابت شده است.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی