Skip to main content
SUPERVISOR
Farshid Noorbakhsh
فرشید نوربخش (استاد راهنما)
 
STUDENT
Shadman Nemati
شادمان نعمتی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده کشاورزی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1391

TITLE

The Effect of Organic Fertilizer Type on Kinetic Indexes of Decomposition and Estimation of Net N Mineralization from CO2 Emission
Soil organic matter content is thought to be a soil quality index. The promoting effects of soil organic matter on soil physical, chemical and biological properties and eventually soil fertility has been widely accepted. The shortage of soil organic matter in arid to semi-arid regions of the world has lead us to enhance soil organic matter content by applying organic amendments. The applications of organic amendments improve soil structural stability, water holding capacity, permeability. This may also supply part of the plant nutrient requirements. The objective of this study was to assess the effects of different sources of the solid organic amendments on the kinetics of carbon dioxide evolution and N mineralization under standard laboratory condition. For this purpose, two calcareous soil samples were collected from Shervedan Research Station and Chamalishah located on the lower terraces of Zayanderoud river, Isfahan Province. An equivalent of 10 g kg -1 C of dairy cow manure, ship manure, poultry manure, gazelle dung, sewage sludge and municipal solid waste compost were separately added to the soils. A control treatment was also considered without application of the organic amendments. The treated soils were incubated in 50%water holding capacity and 25 °C for 31 days. The released carbon dioxide was measured periodically and the cumulative carbon dioxide emission was calculated. In a parallel experiment, another aerobic incubation was run for 90 days and mineralized N was measured by subtraction of the initial from the final inorganic N concentration. Results indicated that the trend of cumulative carbon dioxide emission versus time was conformed well to a first-order kinetic model. The cumulative amounts of C mineralized during the 30 days of incubation (Cm) ranged between 3908 to 7602 in Shervedan; and 3122 to 7256 in Chamalishah soil. The lowest and the greatest values of Cm were consistently observed in cow and poultry manure, respectively. The potentially mineralizeable C (C0) ranged between 4473 to 7544 in Shervedan; and 3655 to 7047 in Chamalishah soil. The lowest and the greatest values of C0 were observed in municipal solid waste and poultry manure, respectively. The initial potential rates of C mineralization (kC 0 ) ranged between 238 to 1056 in Shervedan; and 197 to 1057 in Chamalishah soil. The lowest and the greatest values of kC 0 were consistently observed in cow and poultry manure, respectively. Drawing the natural logarithm of C remained against time resulted in a two-phase degradation. The rate constant of the second phase (the lowest rate) were used to calculate the values of half life. The greatest and the lowest values of half life were observed for the cow and poultry manure, respectively. The cow manure half life was 56 and 81 days for Shervedan and Chamasalishah soil, respectively. The poultry manure half life was 25 and 28 days for Shervedan and Chamalishah, respectively. The greatest C mineralization rate was observed in the first week where the greatest and lowest rates belonged similarly to the poultry and cow manure. The cumulative amounts of C mineralized (C m ) were correlated with initial potential rates of C mineralization (KC 0 ). The correlation was time-dependent, such that it was increased during early 3 days and then decreased to the end of the incubation. The amounts of N mineralized during the 90 days of incubation were significantly correlated with cumulative C mineralized. The correlation coefficient increased during early 3 days and reached to somehow constant level and decreased after 11 days of incubation. We conclude that the optimum incubation time to obtain a precise estimation of N mineralization is 3 days following incubation. Key words : organic manure, carbon mineralization, nitrogen mineralization, first-order kinetics
مقدار ماده آلی یکی از شاخص های مهم کیفیت خاک محسوب می شود. مواد آلی به دلیل اثر سازنده ای که بر ویژگی های فیزیکی، شیمیایی، زیستی و در نتیجه حاصلخیزی خاک دارند به عنوان یکی از ارکان باروری خاک شناخته‌شده‌اند. با توجه به کمبود ماده آلی در خاک های مناطق خشک و نیمه‌خشک، استفاده از هر ترکیب حاوی مواد آلی برای تقویت خاک ضروری بوده و سبب بهبود ساختمان خاک، ظرفیت نگهداری آب، افزایش نفوذپذیری و پایداری خاکدانه ها می شود. بنابراین، استفاده از پسماندهای آلی می تواند علاوه بر کاهش زیان های ناشی از کمبود مواد آلی، کاهش مصرف کودهای شیمیایی را نیز به دنبال داشته باشد. تحقیق حاضر باهدف مطالعه سنجش تأثیر نوع کود آلی بر تخمین سرعت معدنی شدن نیتروژن از روی سینتیک تولید دی اکسید کربن در دو نوع خاک آهکی با بافت متفاوت انجام شد. بدین منظور از خاک سطحی( 15-0) سانتی متر از خاک مزرعه تحقیقاتی دانشگاه صنعتی اصفهان واقع در روستای شرودان و منطقه چم علیشاه در استان اصفهان که بر تراس های پایینی زاینده‌رود قرارگرفته دو نمونه مرکب برداشت شد. معادل یک درصد کربن آلی از کودهای آلی مختلف شامل کود گاوی، کود گوسفندی، کود مرغی، فضولات آهو، لجن فاضلاب و کمپوست زباله به خاک های هوا خشک اضافه شد و با آن ها مخلوط گردید و پس از مرطوب شدن مجدد، تیمار های کودی با تیمار های شاهد به مدت 30 روز برای مطالعه معدنی شدن کربن و 3 ماه به منظور بررسی معدنی شدن نیتروژن در دمای 25 درجه سانتی گراد و رطوبت 50 درصد ظرفیت نگهداری رطوبت، انکوباسیون شدند. تیمار های کودی به لحاظ درصد کربن آلی، درصد نیتروژن کل و C/N متفاوت بودند. معدنی شدن کربن با زمان دارای توزیع نمایی بوده و روند آن از سنتیک رده اول تبعیت نمود. کربن تجمعی معدنی شده (C m ) در دامنه بین 3908 و 7602 در خاک شرودان و بین 3122 و 7256 در خاک چم علیشاه بود که بیشترین مقدار آن در کود مرغی و کمترین آن در کود گاوی مشاهده شد. پتانسیل معدنی شدن کربن (C 0 ) در دامنه بین 4473 و 7544 در خاک شرودان و بین 3655 و 7047 در خاک چم علیشاه بوده و بیشترین مقدار آن در کود مرغی و کمترین آن در کمپوست زباله دیده شد. شاخص حاصلضربی معدنی شدن کربن (kC 0 ) در دامنه بین 238 و 1056 در خاک شرودان و بین 197 و 1057 در خاک چم علیشاه بوده و بیشترین مقدار آن مربوط به کود مرغی و کمترین آن مربوط به کود گاوی بود. بیشترین نیمه عمر مربوط به تیمار کود گاوی (56 و 81 روز، به ترتیب در نمونه خاک شرودان و چم علیشاه) و کمترین آن نیز مربوط به کود مرغی (25 و 28 روز، به ترتیب در نمونه خاک شرودان و چم علیشاه) بود. بررسی رابطه بین معدنی شدن کربن (C m ) با شاخص حاصلضربی معدنی شدن کربن (kC 0 ) در هر دو نمونه خاک نشان داد که رابطه قوی و مثبت بین این دو پارامتر برقراراست. بنابراین شاخص kC 0 می تواند معیار مناسبی برای سنجش کربن تجمعی معدنی شده (C m ) هر دو نمونه خاک در روز سوم باشد. مقادیر کربن و نیتروژن معدنی شده همبستگی قوی با مقادیر نیتروژن موجود در تیمار های کودی و C/N، نشان دادند. همبستگی نیتروژن معدنی شده با کربن معدنی شده به زمان انکوباسیون بستگی داشت. به طوری که بیش‌ترین همبستگی 3 روز پس از آغاز انکوباسیون مشاهده گردید. تأثیر خصوصیات بیوشیمیایی تیمارهای کودی بر نیمه عمر تجزیه آن ها معنی‌دار بود.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی