تأثير كلش برنج و بيوچار حاصل از آن بر فعاليت‌ برخي از آنزيم ها در يك خاك شني آهكي

Influence of Rice Husk Biomass and Its Biochar on Some Enzymatic Activities in a Calcareous Sandy Soil

پژوهش حاضر به بررسي تأثير بيوماس كلش برنج (RH) و بيوچار حاصل از آن (RHBC) بر برخي ويژگي‌هاي شيميايي و فعاليت­هاي آنزيمي دخيل در چرخه كربن و فسفر در يك خاك شني آهكي (U) بعد از دو (M2)، چهار (M4)، هشت (M8) و دوازده (M12) ماه انكوباسيون مي‌پردازد. براي اين منظور آزمايشي به‌صورت فاكتوريل در قالب طرح بلوك­هاي كامل تصادفي در چهار تكرار و دو تيمار (RH و RHBC) انجام شد. اصلاح‌كننده‌هاي آلي با مقادير وزني %25/1=L1، %5/2=L2 و %5=L3 به خاك افزوده شدند. نتايج نشان داد مقادير كربن آلي خاك (SOC) به‌صورت معني­دار (001/0> p) تحت تأثير نوع اصلاح‌كننده، ميزان كاربرد آن و مدت‌زمان انكوباسيون قرار گرفت. بيشترين و كمترين مقدار SOC به ترتيب در تيمارهاي RHBCL3M2 و RHL1M12 با 3/96 و 2/73 درصد افزايش نسبت به تيمار شاهد اندازه­گيري شد. تغييرات SOC و نيتروژن كل (TN) با گذشت زمان انكوباسيون مشابه يكديگر و كاهشي بود. بيشترين مقدار فعاليت آنزيم بتاگلوكوزيداز مربوط به تيمار RHL3M12 (μgPNP.gr-1h-1 6/1) و كمترين آن مربوط به تيمار RHBCL1M2 (μgPNP.gr-1h-1 6/0) بود. تيمارهاي RHBCL3M8 و RHL1M2 به ترتيب بيشترين (mgGlu.g-13h-1 6/590) و كمترين (mg Glu.g-13h-1 6/109) فعاليت آنزيم اينورتاز را نشان دادند؛ به‌طوري‌كه بيشترين فعاليت اين آنزيم در ماه هشتم انكوباسيون مشاهده شد. تيمار RHL3M12 داراي بيشترين فعاليت آنزيم فسفاتاز قليايي و اسيدي بود كه به ترتيب 1/78 و 7/81 درصد افزايش در مقايسه با تيمار شاهد داشت. به‌طوركلي، افزودن بيوچار با كيفيت مناسب به خاك به دليل كربن بسيار بالاي آن نسبت به بيوماس مي­تواند منبع بسيار مناسبي براي جبران كمبود كربن آلي خاك و در نتيجه بهبود خصوصيات شيميايي و بيوشيميايي باشد. بر اساس نتايج به‌ دست‌آمده، اثرات كلش برنج و بيوچار حاصل از آن در افزايش ميزان SOC و هم­چنين فعاليت­هاي آنزيمي خاك، اين اصلاح‌كننده‌هاي آلي براي بهبود كيفيت خاك­ هاي شني پيشنهاد مي­ شوند.

The present study was conducted to investigate the effects of rice husk biomass (RH) and its biochar (RHBC) on some chemical properties and enzymatic activities involved in carbon and phosphorus cycling of a calcareous sandy soil (control, U) after two (M2), four (M4), eight (M8), and twelve (M12) months incubation. For this purpose, a factorial experiment with a randomized complete block design and four replications and two treatments (RH and RHBC) was performed. Three levels of organic amendments (L1= 1.25%, L2= 2.5% and L3= 5%) were added to the soil. The results showed that the amount of soil organic carbon (SOC) was significantly (p < 0.001) affected by the types of organic amendments, their application rate and incubation time. The highest and the lowest values of SOC were observed in RHBCL3M2 and RHL1M12 treatments with 96.3% and 73.2% increase as compared to the control treatment, respectively. The trend of changes in SOC and TN was similar and decreased with incubation time. The highest and the lowest activity of β-glucosidase were corresponded to the treatments of RHL3M12 (1.6 μgPNP.gr-1h-1) and RHBCL1M2 (0.6 μgPNP.gr-1h-1), respectively. The RHBCL3M8 and RHL1M2 treatments exhibited the highest (590.6 mg Glu.g-13h-1) and the lowest (109.6 mg Glu.g-13h-1) invertase enzyme activity, respectively. So that, the highest enzyme activity was observed in 8th month of incubation. The highest activity of alkaline and acid phosphatases activities were found in RHL3M12 treatment which were 78.1% and 81.7% higher than that in control treatment, respectively. In general, the addition of good quality biochars to the soil could be a very good source for compensation of soil organic carbon deficiency and thereby improving chemical and biochemical properties and soil health, because of its higher carbon content than its biomass. Therefore, based on the effects of rice biomass and its biochar on the increasing of SOC content as well as enzymatic activities, these organic amendments are suggested to improve the quality of sandy soils.