سنجش پتانسیل معدنی شدن و شاخص قابلیت جذب نیتروژن توسط برخی ویژگی های بیولوژیک خاک

نیتروژن بیش تر در قالب مولکول های آلی قرار دارد و بر اثر فعالیت آمیدوهیدرولازها به فرم معدنی در آمده تا برای گیاهان قابل جذب شود. شناخت بهتر مکانیسم ها و شاخص های معدنی شدن نیتروژن برای استفاده بهتر از کودها و جلوگیری از آلودگی آب های سطحی و زیرزمینی ضروری است. به منظور تأثیر پارامترهای بیولوژیک بر فرایند معدنی شدن نیتروژن و جذب آن توسط گیاه، 22 نمونه خاک از نقاط مختلف ایران با رژیم های آب و هوایی متفاوت برداشت شد. بافت خاک، مقدار ph، هدایت الکتریکی، آهک و کربن آلی خاک ها تعیین گردید. خاک های مورد مطالعه بافت های متفاوتی از لوم شنی تا رسی را داشتند. کلیه خاک ها آهکی بوده و تعدادی از این خاک ها در محدوده خاک های شور قرار گرفتند. ذخایر نیتروژن شامل : نیتروژن معدنی اولیه (آمونیوم و نیترات)، نیتروژن آلی محلول، آمونیوم قابل عصاره گیری با کلرید پتاسیم داغ، پتانسیل معدنی شدن نیتروژن در شرایط هوازی و بی هوازی و معدنی شدن نیتروژن القاء شده با استفاده از انرژی ریزموج اندازه گیری شدند. فعالیت آنزیم های ال-آسپارجیناز، ال-گلوتامیناز و اوره آز، تنفس پایه میکروبی، آمونیفیکاسیون آرجینین، نیتروژن زیست توده میکروبی و شدت جذب اشعه ماوراءبنفش به عنوان شاخص های بیولوژیک مورد مطالعه قرار گرفتند. به منظور بررسی جذب نیتروژن از نمونه خاک های مورد مطالعه و تأثیر هر یک از پارامترهای اندازه گیری شده بر روی گیاه محک، کشت گلخانه ای گیاه شاهی از خانواده چلیپائیان (lepidium sativum ) به مدت 2 ماه در قالب طرح کاملاً تصادفی انجام گرفت. رگرسیون ساده خطی بین صفات فیزیکی، شیمیایی خاک ها، ذخایر نیتروژن، شاخص های بیولوژیک و شاخص های گیاهی انجام گرفت و معادلات رگرسیونی لازم نیز به دست آمد. نتایج رگرسیون های خطی نشان داد که، افزایش ماده آلی از یک سو نیتروژن بیش تری را برای معدنی شدن فراهم می نماید و از سوی دیگر امکان استقرار و تثبیت آنزیم های موثر در فرایند معدنی شدن نیتروژن بر سطوح کلوئیدهای آلی را فراهم نموده و در نتیجه باعث افزایش غلظت و جذب نیتروژن گیاه می شود. نتایج تجزیه و تحلیل خوشه ای مشخص کرد که، نمونه خاک های مورد مطالعه در 3 گروه عمده قرار می گیرند. یکی از خاک ها در گروهی مجزا نسبت بقیه قرار گرفت. با حذف این خاک از آنالیزهای آماری همبستگی های قوی تری به دست آمد. نتایج تجزیه به مولفه های اصلی نشان داد که، بردارهای مربوط به متغیرهای معدنی شدن نیتروژن در شرایط بی هوازی، پتانسیل معدنی شدن نیتروژن در شرایط هوازی، فعالیت آنزیم اوره آز، آمونیفیکاسیون آرجینین و کربن آلی دارای راستا و جهت یکسانی بوده که نشان دهنده ارتباط قوی بین این متغیرها می باشد. وجود زاویه نزدیک به قائمه بین بردارهای هر یک از متغیرهای درصد ذرات شن، سیلت و رس با فعالیت آنزیم ها بیانگر این موضوع است که، فعالیت این آنزیم ها با درصد ذرات خاک ارتباطی ندارد. استفاده از روش تجزیه به مولفه های اصلی تا حد زیادی تأیید کننده تفسیرهایی بود که از روش های رگرسیونی به دست آمد. برای پیش بینی بهترین مدل برای تخمین پتانسیل معدنی شدن نیتروژن در شرایط هوازی و بی هوازی و غلظت و جذب نیتروژن در گیاه محک? رگرسیون چند متغیره گام به گام انجام شد، تا سهم هر یک از این پارامترها در توجیه تغییرات مدل مشخص شود. در مدل های رگرسیونی چند متغیره برای معدنی شدن نیتروژن در شرایط هوازی و بی هوازی کربن آلی و جذب تابش اشعه ماوراءبنفش مهم ترین پارامترهای ورودی به مدل بودند. از آنجایی که اندازه گیری جذب تابش اشعه ماوراء بنفش یک روش آزمایشگاهی روزمره در آزمایشگا های خاکشناسی نیست لذا، با حذف این پارامتر از آنالیزهای آماری نیترات و نیتروژن معدنی اولیه به ترتیب وارد مدل های معدنی شدن نیتروژن در شرایط هوازی و بی هوازی شدند. فعالیت آنزیم ال-گلوتامیناز بیش ترین سهم تغییرات را در مدل های رگرسیونی چند متغیره برای غلظت نیتروژن گیاه و جذب نیتروژن توسط گیاه محک به همراه داشت.