تجزيه پذيري سه نوع كود دامي و اثر آنها بر زيست توده ميكروبي در خاك هاي آهكي با بافت رسي و لوم شني

The decomposability of three types of animal manures and their influences on microbial biomass in calcareous soils with clay and sandy loam texture

تجزيه پذيري ماده آلي خاك و كودهاي دامي نقش بسيار مهم در فرآيندهاي مختلف اكوسيستم بازي مي كند. مطالعه حاضر به بررسي تجزيه پذيري سه نوع كود آلي شامل گاوي، مرغي و گوسفندي و نقش آنها بر كربن زيست توده ميكروبي و نسبت تنفس ميكروبي (ضريب متابوليك ميكروبي) در دو خاك آهكي با بافت رسي و لومشني مي پردازد. نمونه هاي خاك از مزرعه گندم با كودهاي آلي تيمار و سرعت تجزيه كربن آنها طي 60 روز خوابانيدن (انكوباسيون) و كربن زيست توده ميكروبي در پايان انكوباسيون اندازهگيري شد. ميزان كربن تجزيه شده در پايان انكوباسيون بين خاك شاهد و خاكهاي حاوي كودهاي آلي اختلاف معني دار نشان داد. افزايش كودهاي آلي به هر دو خاك سبب افزايش فعاليت ميكروبي و توليد CO2 گرديد كه در خاك لوم شني با كربن آلي كمتر چشمگيرتر از خاك رسي با كربن آلي بيشتر بود. در ابتدا دوره انكوباسيون، سرعت تجزيه كربن كود مرغي در هر دو نوع خاك بيشتر از كودهاي گاوي و گوسفندي بود در حالي كه در پايان آزمايش مقادير يكساني از كربن هر سه نوع كود آلي تجزيه گرديد. در خاك رسي سرعت تجزيه كود گاوي در مراحل اوليه انكوباسيون بيشتر ازكود گوسفندي بود اما در خاك لوم شني سرعت تجزيه هر دو يكسان بود و روند مشابهي را نشان دادند. اثر نوع خاك، نوع كود و اثرات متقابل بين خاك و كود بر ميزان كربن زيست توده ميكروبي معني دار (01/0 > P) بود. ميزان زيست توده ميكروبي در خاك لوم شني (4/10) تقريباً دو و نيم برابر ميزان زيست توده ميكروبي در خاك رسي (2/4) بود. نتايج نشان مي دهد كه افزودن كود آلي به خاك اثري بر اندازه زيست توده ميكروبي ندارد. در خاك لوم شني افزايش كودهاي گاوي و مرغي باعث توليد زيست توده يكسان ولي بيشتر از كود گوسفندي گرديد اگر چه در خاك رسي اختلاف معني دار بين كودهاي آلي مشاهده نشد. ضريب متابوليك ميكروبي (qCO2) بين دو نوع خاك تفاوت معني دار (53/0=P) نشان نداد اما تيمار كودي باعث افزايش معني دار (01/0 > P) اين شاخص گرديد. بيشترين ميزان ضريب متابوليكي در خاك لوم شني تيمار شده با كود گوسفندي و كمترين آن در همان خاك اما تيمار شده با كود گاوي مشاهد گرديد. به طور خلاصه، نتايج اين تحقيق نشان دادكه 1- تجزيه پذيري سه نوع كود دامي مورد مطالعه كاملاً متفاوت است و به نوع بافت خاك بستگي دارد، و 2- اين كه تغييرات كربن زيست توده ميكروبي و ضريب متابوليك ميكروبي خاك به نوع كود آلي و بافت خاك بستگي دارند.

The decomposability of soil organic matter and animal manure plays a vital role in ecosystem processes and functions. The current study explored the decomposability of three types of organic manures including poultry litter, cow and sheep dung and their impacts on microbial biomass and metabolic quotient in calcareous soils with clay and sandy loam texture. The two soils were collected from a winter wheat field and amended with organic manures. The C decomposition rates of the manures were evaluated over 60 days of laboratory incubation, and the amount of soil biomass C was assayed at the end of the incubation period. The total amount of C mineralized (i.e. CO2 production) at the end of soil incubation showed a significant difference between control soils and soils amended with animal manures. The added organic manures resulted in higher microbial activity and CO2 production, which was more sustainable in sandy loam soil with low organic C content than clay soil with higher organic C content. At the beginning of incubation period, the decomposition rate of poultry litter C in both soils was significantly greater than that of cow and sheep dung, whereas similar amounts of C was mineralized in animal manure-treated soils at the end of incubation time. The decomposition rate of cow dung in clay soil was higher than that of sheep dung at the initial stages, while the decomposition rate of the two manures in sandy loam soil was equal. The main effects of soil texture and manure type, and their interactions on microbial biomass C were statistically significant (P < 0.01). The microbial biomass C in sandy loam soil (10.4) was about 2.5 times higher than that in clay soil (4.2). Results indicate the addition of organic manure to both soils had no influence on microbial biomass C. In sandy loam soils, the addition of cow dung and poultry litter produced microbial biomass C equally but higher than sheep dung. However, there were not significant differences in soil microbial biomass C among the three manures with clay soils. The two soils did not show a significant difference (P=0.53) in the metabolic quotient (qCO2), but the addition of manures significantly increased this parameter. The highest values for the metabolic quotient were found in sandy loam soil amended with sheep dung, and the least values were observed in the same soil amended with cow dung. In summary, results of the current study illustrate that the decomposability of the three organic manures differs significantly and may depend on soil texture. The changes in the amount of soil microbial biomass C and metabolic quotient are better related to organic manure type and soil texture.