تاثير لجن فاضلاب شهري بر ويژگيهاي شيميايي، تنفس و زيست توده ميكروبي يك خاك آهكي لوم سيلتي رسي

The Effect of Urban Sewage Sludge on Chemical Properties, Soil Basal Respiration and Microbial Biomass Carbon in a Calcareous Silty Clay Loam Soil

استفاده از مواد آلي همچون لجن فاضلاب مي تواند در بهبود كيفيت خاك موثر باشد. در اين مطالعه تاثير لجن فاضلاب بر ويژگي هاي شيميايي، تنفس و كربن زيست توده ميكروبي خاك مورد ارزيابي قرار گرفت. بدين منظور يك نمونه خاك آهكي با بافت لوم سيلتي رسي از اراضي دانشگاه شهر كرد تهيه و به واسطه افزودن لجن فاضلاب شهري با نسبت هاي صفر به صد، پنجاه به پنجاه و هشتاد به بيست (گرم لجن فاضلاب به گرم خاك) تيمارها به ترتيب با سه درجه بدون آبگريزي (S0)، آبگريزي كم (S50) و آبگريزي قوي (S80) انتخاب و تهيه شدند. آبگريزي خاك به روش مدت زمان نفوذ قطره آب به خاك اندازه گيري شد. ويژگي هاي شيميايي خاك از جمله pH قابليت هدايت الكتريكي، درصد كربن آلي كل، كربنات كلسيم معادل ، ميزان سديم و پتاسيم محلول خاك تعيين گرديد. تنفس پايه و كربن زيست توده ميكروبي خاك پس از يك دوره كوتاه پيش انكوباسيون به مدت يك ماه به فاصله هر 10 روز يك بار اندازه گيري شد. نتايج نشان داد، اثر مصرف لجن فاضلاب بر آبگريزي و ويژگي هاي شيميايي خاك معني دار (0/0001>P) بود. لجن فاضلاب شهري در سطح و شرايط بكار رفته شده منجر به افزايش معني دار تنفس (27-16 برابر) و زيست توده ميكروبي (16/5-15/2 برابر ) در تيمارهاي آبگريز (S50 و S80) نسبت به تيمار شاهد گرديد. اين افزايش طي 10 روز اول بيشتر، ولي طي 10 روز دوم و سوم با سرعت كمتري افزايش يافت. اين مي تواند به علت كربن آلي و عناصر غذايي قابل استفاده در لجن فاضلاب شهري و كاهش ميزان تركيبات آلي قابل تجزيه موجود در لجن با گذشت زمان باشد.

The use of organic matter such as urban sewage sludge may help sustainable soil fertility via improving the physical, chemical and biological soil characteristics. The main purpose of this study was to determine the effect of urban sewage sludge on chemical properties, soil basal respiration and microbial biomass carbon in a calcareous soil with silty clay loam texture. Therefore, three levels of water repellency (zero, weak and strong) were artificially created in a silty clay loam soil by adding urban sewage sludge (S0=0:100; S50=50:50 and S80=80:20 sludge weight: soil ratio). Water repellency was determined by water drop penetration time (WDPT) method. Also some chemical properties such as soil acidity (pH) and Electrical Conductivity (EC), Soil Organic Carbon (OC), soluble sodium (Na+) and soluble potassium (K+) were measured. The samples were incubated at 23-25 ºC for 30 days and their moisture was maintained at 70-80 % under field capacity and soil basal respiration and microbial biomass carbon of incubation period were evaluated. The results showed that the effect of urban sewage sludge on chemical properties was significant (P ≤0.0001). The application of urban sewage sludge led to significant increase in basal respiration (16 and 27 times) and microbial biomass carbon (15.2 and 26.5 times) in the water repellency soils (S50 and S80) compared to control soil. The observed positive effect of sewage sludge might be due to a high content of organic carbon and nutrients in urban sewage sludge and decrease in the labile organic matter and nutrients during incubation period.