بهبودپذيري نفوذ آب در يك خاك حساس به فرسايش در شرايط آزمايشگاهي از طريق افزايش مصنوعي جمعيّت ريزموجودات خاك زي

Improvability of Water Infiltration in an ErosionProne Soils under Laboratorial Conditions through Artificial Increasing of Soil Microorganisms Population

ويژگي‌هاي توليد رواناب يكي از مهم‌ترين مؤلفه‌هاي هيدرولوژيكي و ، نمايان‌گر وضعيت سلامت آبخيزها مي‌باشد. هم‌چنين نفوذ آب در خاك يكي از مؤلفه‌هاي خاكي مهم تعيين‌كننده توليد رواناب بوده كه راه‌كارهاي متعددي براي بهبود آن مورد استفاده و بررسي آزمايش قرار گرفته، ولي  است. حال آن‌كه نقش افزايش جمعيت ريزموجودات خاك‌زي با هدف بهبود مقدار نفوذ آب در خاك كمتر مورد توجه قرار گرفته است. لذا در پژوهش حاضر سعي شد تأثير افزايش مصنوعي جمعيت باكتري‌هاي خاك به‌عنوان راه‌كاري كاملاً زيستي و نوين در بهبود ويژگي‌هاي نفوذپذيري خاك مورد ارزيابي قرار گيرد. بر همين اساس، ضمن نمونه­برداري از يك خاك حساس به فرسايش از منطقه مرزن‌آبادكندلوس، باكتري‌هاي مفيد خاك شامل گروه Bacillus subtilisوAzotobacter sp. جداسازي و به‌همراه ماده‌ي غذايي محرّك B4 به‌صورت جداگانه و تركيبي روي فلوم‌هاي كوچك فرسايشي تلقيح شدند. با گذشت 60 روز از تلقيح، مقدار نفوذ آب در خاك پس از شبيه‌سازي باران در شرايط آزمايشگاهي اندازه‌گيري شده و تجزيه و تحليل‌هاي آماري صورت گرفت. نتايج نشان داد كه تمام تيمارهاي تلقيحي جداگانه باكتري‌هاي گروه Bacillus subtilis و Azotobacter sp.، ماده‌ي غذايي محرّك B4 و تركيبي باكتري‌ها با ماده‌ي غذايي محرّك B4 در سطح اطمينان 99 درصد باعث افزايش نفوذ آب در خاك و طبعاً كاهش حجم و ضريب رواناب نسبت به تيمار شاهد شدند. تيمارهاي تلقيح جداگانه باكتري‌‌هاي گروه Bacillus subtilis و Azotobacter sp.، ماده غذايي B4 و تركيبي آن‌ها به‌ترتيب منجر به افزايش 18، 10 و 21 درصدي نفوذ آب در خاك شدند. نتايج پژوهش فعلي ضمن تأييد نقش غني‌سازي جمعيت باكتريايي سطح خاك از طريق تلقيح و تحريك باكتري‌ها در افزايش نفوذ، نشان داد كه تلقيح تركيبي باكتري با ماده حمايتي محرّك و غذايي بهترين عملكرد در افزايش نفوذ آب در خاك مورد مطالعه را داشت.

Runoff production process is a key hydrological component illustrating watersheds health. Water infiltration in soil is also one of the determinant factors on runoff generation for which many techniques were used to improve it. However, the role of microorganisms for the improvement of water infiltration in soil has been less considered. The present study therefore tried to investigate the effect of artificial soil bacteria population proliferation as a completely biologically and modern technique to improve soil surface properties and increase soil infiltration. To this end, the beneficial bacteria include Bacillus subtilis strain and Azotobacter sp. were isolated and inoculated individually and combined with B4 stimulant nutrient matter to small erosion plots filled by an erosionprone soil of MarzanabadKandelus road neighboring region and left for 60 days. The water infiltration in soil was then measured after rainfall simulation in experimental condition and then the statistical analyses were conducted. The results showed that the inoculation treatments (individually inoculation of Bacillus subtilis strain and Azotobacter sp., individually injection of B4 stimulant nutrient matter and combined inoculation of bacteria and B4 stimulant nutrient matter) improved the water infiltration in soil and reduced volume and consequently coefficient of runoff in 99% of confidence level compared to control. The water infiltration in soil in Bacillus subtilis strain and Azotobacter sp. bacteria inoculation, B4 stimulant nutrient matter and their combined treatments increased about 18, 10 and 21%, respectively. In conclusion, enrichment of soil crust bacteria population through inoculation and simulation techniques was approved in reducing runoff yield. The combined inoculation of Bacillus subtilis strain and Azotobacter sp. bacteria with B4 stimulant nutrient matter had the best performance in increasing water infiltration in study soil.