مقایسه سینتیک تجزیه آمینواسیدها در خاک به کمک سنجش معدنی شدن کربن و نیتروژن

نیتروژن جزء مهم ساختار مولکولی پروتئین ها، پپتید ها، اسید های نوکلئیک، کیتین، پپتیدوگلیکان و آمینواسید ها است و مهم ترین عنصر غذایی برای رشد گیاهان محسوب می شود. آمینو اسید ها 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 آمینواسید ها در واقع پل ارتباطی چرخه کربن و نیتروژن خاک می باشند و با اندازه گیری 2co و +4 nhآزاد شده طی تجزیه آمینواسید ها می توان سرعت و میزان تجزیه آن ها را در خاک ها 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، آمینواسید ها تشکیل می دهند. این پژوهش با هدف مقایسه سینتیک تجزیه آمینواسید ها در خاک از طریق اندازه گیری 2 coو نیتروژن معدنی آزاد شده و بررسی تطبیقی سینتیک معدنی شدن nو c در خاک های 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 میلی مولار) از گلوکز و آمینواسید های 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 اندازه گیری 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. همچنین بررسی اثر غلظت بر معدنی شدن نیتروژن نشان داد که در همه تیمار ها، بیشترین مقدار معدنی شدن نیتروژن در غلظت 100 میلی مولار رخ داده است. نتایج حاصل از بررسی اثر زمان و غلظت بر میزان معدنی شدن نیتروژن نشان داد که بیشترین مقدار این پارامتر در اثر اضافه کردن آمینواسید l–آرجینین حاصل شد. نتایج به دست آمده بیانگر عدم همبستگی بین معدنی شدن نیتروژن در مدت زمان 24 ساعت با پارامتر های سینتیک معدنی شدن کربن در مدت زمان 6 ساعت است. کلمات کلیدی: پروتئین، آمینواسید، معدنی شدن کربن و نیتروژن