تأثیر گونه اسپرس همدانی (Hedysarum criniferum Boiss.)به‌عنوان گیاه همزیست با تثبیت‌کننده‌های نیتروژن بر برخی از خصوصیات شیمیایی خاک

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناس ارشد مرتع‌داری، دانشکده منابع طبیعی دانشگاه صنعتی اصفهان، ایران

2 استادیار گروه مرتع و آبخیزداری، دانشکده منابع طبیعی دانشگاه صنعتی اصفهان، ایران

3 دانشجوی دکتری علوم مرتع، دانشکده منابع طبیعی دانشگاه صنعتی اصفهان، ایران

چکیده

گیاهان تأثیر عمیقی بر توزیع منابع خاک و فرآیندهای زیست‌شیمی آن داشته و مواد آلی خاک به‌طور طبیعی در زیر تاج پوشش گیاهان بیشتر از مناطق خارج از تاج پوشش آن‌ها است. پوشش گیاهی به‌عنوان یکی از فاکتورهای خاک‌‌سازی همیشه متغیر مستقل نیست، بلکه خاک و پوشش گیاهی می‌توانند اثر متقابل داشته باشند. مطالعه حاضر با هدف بررسی اثر حضور Hedysarum criniferum بر برخی از خصوصیات شیمیایی خاک انجام شد. به این منظور نمونه‌برداری از خاک تحت تسلط تاج پوشش Hedysarum criniferum و گونه ‌Bromus tomentellus به‌عنوان گیاه شاهد (گیاه غیر‌لگوم) و همچنین خاک شاهد (فاقد گیاه) در دو عمق‌30-0 و 60-30 سانتی‌متر در قالب طرح کاملاً تصادفی انجام شد. خصوصیات شیمیایی خاک از جمله درصد کربنات کلسیم معادل،EC، pH، درصد کربن آلی، نیتروژن معدنی و نیتروژن کل خاک اندازه‌گیری شد. همچنین تحلیل گیاه محک به‌منظور بررسی اثر گیاه موردمطالعه بر میزان نیتروژن کل و تولید گیاهان زیر اشکوب در مقیاس آزمایشگاهی موردمطالعه قرار گرفت. نتایج نشان داد که مقادیر نیتروژن معدنی، درصد نیتروژن کل، درصد کربن آلی خاک و نیز درصد نیتروژن کل و تولید گیاه محک در عمق 30-0 سانتی‌متری خاک تحت تاج پوشش Hedysarum criniferum تفاوت معنی‌داری با خاک شاهد و Bromus tomentellus دارد (p<0/05) و با افزایش عمق از مقدار این پارامترها کاسته می‌شود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Effects of Hedysarum criniferum Boiss. as a Plant Symbiotic With Nitrogen Fixers on Some Chemical Properties of the Soil

نویسندگان [English]

  • F Mohammadghasemi 1
  • SH Matinkhah 2
  • A Shahbazi 3
چکیده [English]

Plants have noticeable effects on soil resources distribution and its biochemical processes, and organic materials are naturally much more in the understory soil as compared to open areas. Vegetation as one of the soil formation factors is not always an independent variable, so that the soil and vegetation can have interaction. The present study was conducted to investigate the effects of Hedysarum criniferum on some chemical properties of the soil. For this purpose, sampling of soil under the canopy of Hedysarum criniferum and Bromus tomentellus (non-legume plants as control) as well as the control soil (no plant) at 0-30 and 30-60 cm depths was conducted in a completely randomized design. The chemical properties of the soils, including CaCO3, EC, pH, organic carbon, inorganic nitrogen and total nitrogen percent in soil were measured. Furthermore, the criterion plant analysis was studied at laboratory scale to test the effect of the plants on the amount of total nitrogen, protein and plant production. Results showed that the amounts of inorganic nitrogen, total nitrogen content and organic carbon as well as the criterion plant’s total nitrogen content and plant production at 0-30 cm soil depth were significantly different from the control soil and Bromus tomentellus (p<0/05) and were decreased with increasing depth.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Bromus tomentellus
  • Hedysarum criniferum
  • mineral nitrogen
  • organic carbon percent
  • total nitrogen percent
منابع مورداستفاده
آذرنیوند ح، ترکش م، سعیدفر م و زارع م‌ع، 1389.  تعین فنولوژی گونه Bromus tomentellus با استفاده از روش درجه- روز رشد. مجله پژوهش و سازندگی، شماره 89، صفحه‌های 1 تا 6.
بایبوردی م و کوهستانی ا، .1363 خاک: تشکیل و طبقه بندی (چاپ چهارم). انتشارات دانشگاه تهران، تهران.
جنیدی ح، زارع چاهوکی م، آذرنیوند ح و صادقی‌پور ا، 1390. اثر تاغ کاری و پسته کاری بر تغییرات ذخایر کربن و ازت درمنه زارهای استان سمنان . فصلنامه علمی‌– پژوهشی خشک بوم. جلد1، شماره 4، صفحه‌های  1 تا 11.
خدری غریب وند ح، دیانتی تیلکی ق، طهماسبی پ، مصداقی م و سرداری م، 1392. تاثیر گونه Camphorosma monspeliaca بر متغیرهای خاکی در استان چهارمحال بختیاری. مجله علوم و فنون کشاورزی و منابع طبیعی، شماره 64، صفحه‌های 55 تا 67.
درخشان م، 1386. کود سبز و اثرات آن بر مواد غذایی خاک. پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه بین المللی امام خمینی.
زرین کفش م، 1372. خاکشناسی کاربردی. انتشارات دانشگاه تهران، تهران.
سالار دینی، ع، 1371. حاصلخیزی خاک. انتشارات دانشگاه تهران، تهران.
شامخی ت، 1385. بیشه زراعی (آگروفارستری) (چاپ اول). انتشارات دانشگاه تهران، تهران.
صالح راستین ن، 1371. بررسی پتانسیل ازت، انتشارات دانشکده کشاورزی دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان.
عبدی س و تاج بخش م، 1390.  تأثیر بقایای گیاهی به عنوان کود سبز بر معدنی شدن نیتروژن خاک در شرایط تنش خشکی. علوم و فنون کشاورزی و منابع طبیعی، شماره64. صفحه‌های 1 تا 17.
غازان شاهی ج، 1385. آنالیز خاک و گیاه. انتشارات آییژ، تهران.
کافی م، زند  ا، کامکار ب، شریفی ح و گلدانی م، 1384. فیزیولوژی گیاهی، انتشارات جهاد دانشگاهی مشهد، مشهد.
کوچکی ع، نخ فروش ع و ظریف کتابی ح، 1376. کشاورزی ارگانیک ، انتشارات دانشگاه فردوسی مشهد، ،مشهد.
کوچکی ع و سرمدنیا غ، 1384. فیزیولوژیگیاهان زراعی، انتشارات جهاد دانشگاهی مشهد، مشهد.
متقیان ح،حسین پور ع، رئیسی ف و محمدی ج، ١٣٩١. اثر ریزوسفر گندم (Triticum aestivumL.) بر قابلیت استفاده و شکل های روی در تعدادی از خا ک‌های آهکی. مجله علوم آب و خاک(علوم و فنون کشاورزی و منابع طبیعی)، شماره 67، صفحه‌های 128 تا 139.
محمودی ش و حکیمیان م، 1382. مبانی خاکشناسی (ترجمه – چاپ پنجم). انتشارات دانشگاه تهران، تهران.
ملکوتی م، 1375. کشاورزی پایدار و افزایش عملکرد با بهینه سازی مصرف کود در ایران، اتنشارت آموزش کشاورزی.
منافیان م، 1390. بررسی وضعیت ت‍ح‍مل‌ چ‍رایی‌ و رش‍د م‍جدد در چ‍هار گ‍ونه‌‌ی‌ ع‍ل‍وفه‌ای ‌Hedysarum cirinigrum،Astragalus effuses،Astragalus cyclophyllon  و Bromus tomentellus در یک‌ چ‍رای‌ ‍شبیه‌‌س‍ازی‌ ش‍ده. پایان‌نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه شهرکرد.
Atri A, Javanshir Moghadam A and Shakiba MR, 2000. Stady of competition in maize and bean intercropping by reciprocal yield model.Journal of Agricultural Science9: 97-100.
Baatout H, 1996. Comparison of phenotypic variation in self-fertilizing and outcrosssing subspecies of Hedysarum spinosissimum a Mediterranean herb, plant. Plant Genetic Resources Newsletter 105: 23-28.
Belachew T and Abera Y, 2011. Effect of green manuring in combination with nitrogen on soil fertility and yield of bread wheat (Triticum aestivum) under double cropping system of Sinana-dinsho, Southeast Ethiopia, Journal of Biodiversity and Environmental Sciences1(1) : 1-11.
Bhojvaid P. and Timmer V, 1996. Reclaiming sodic soils for wheat production by Prosopis juliflora (Swartz) DC afforestation in India. Agroforestry System 34(2): 139-150.
Byoung T. H, 2002. Anatomy of nodal region and leaves in Hedysarum and related genera. Journal of Japanese Botany 74: 236-250.
Cline GR and Silvernail AF, 2002. Effects of cover crops, nitrogen, and tillage on sweet corn. Horticulture Technology 12:118–125.
Collins H, Rasmussen P and Douglas C, 1992. Crop rotation and residue management effects on soil carbon and microbial dynamics. Soil Science Society of America Journal 56(3): 783-788.
Crowley D and Rengel Z, 1999. Biology and Chemistry of Nutrient Availability in the Rhizosphere, Food Products Press, USA.
Hamlin R and Barker, 2006. Influence of ammonium and nitrate nutrition on plant growth and zinc accumulation by Indian mustard. Journal of Plant Nutrition 29(8): 1523-1541.
Haynes R, 1990. Active ion uptake and maintenance of cation-anion balance: A critical examination of their role in regulating rhizosphere pH. Plant and Soil 126(2): 247-264.
Herrera-Arreola G, Herrera Y, Reyes-Reyes B and Dendooven L, 2007. Mesquite (Prosopis juliflora (Sw.) DC.), huisache (Acacia farnesiana (L.) Willd.) and catclaw (Mimosa biuncifera Benth.) and their effect on dynamics of carbon and nitrogen in soils of the semi-arid highlands of Durango Mexico. Journal of Arid Environments 69(4): 583-598.
Hinsinger P, Plassard C, Tang C and Jaillard B, 2003. Origins of root-mediated pH changes in the rhizosphere and their responses to environmental constraints: a review. Plant and Soil 248(1-2): 43-59.
Jaillard, B., Plassard, C. and Hinsinger, P., 2003. Measurements of H+ Fluxes and Concentrations in the Rhizosphere. Dekker, New York.
Jones Jr, J. B, 2004. Hydroponics: a Practical Guide for the Soilless Grower. CRC Press, Amazon.
Luxhøi J, Debosz K, Elsgard L and Jensen L, 2004. Mineralization of nitrogen in Danish soils, as affected by short-, medium- and long-term annual inputs of animal slurries. Biology and Fertility of Soils 39(5): 352-359.
Maiksteniene S and Arlauskiene A, 2004. Effect of preceding crops and green manure on the fertility of clay loam soil. Agronomy Research 2(1): 87-97.
Marschner H, 1995. Functions of mineral nutrients: macronutrients. Mineral Nutrition of Higher Plants 2(1): 379-396.
Matos E, Mendonça E, Lima P, Coelho M, Mateus R and Cardoso I, 2008. Green manure in coffee systems in the region of Zona da Mata, Minas Gerais: characteristics and kinetics of carbon and nitrogen mineralization. Revista Brasileira de Ciência do Solo 32(5): 2027-2035.
Mainard SD and Jeuffroy MH, 2001. Partitioning of dry matter and nitrogen to the spike throughout the spike growth period in wheat crops subjected to nitrogen deficiency. Field Crops Research 70: 153-16.
Najafi N and Towfighi H,  2008. Changes in pH, EC and concentration of phosphorus in soil solution during submergence and rice growth period in some paddy soils of north of Iran. International Meeting on Soil Fertility. Land Management. and Agroclimatology. 29 Oct.-1 Nov, Kusadasi, Turkey.
Nunez-Delgado A, López-Periago E and Dı́az-Fierros Viqueira F, 2002. Chloride, sodium, potassium and faecal bacteria levels in surface runoff and subsurface percolates from grassland plots amended with cattle slurry. Bioresource Technology 82(3): 261-271.
Nye P, 1981. Changes of pH across the rhizosphere induced by roots. Plant and Soil 61(1-2): 7-26.
Page A L, Miller R H and Keeney D R, 1982. Carbonates. Pp. 1379- 1396. Methods of Soil Analysis. American Society of Agronomy.
Pandey C, Singh A and Sharma D, 2000. Soil properties under Acacia nilotica trees in a traditional agroforestry system in central India. Agroforestry Systems 49(1): 53-61.
Pasiecznik NM, Harris P and Smith SJ, 2004. Identifying Tropical Prosopis juliflora (Sw.) D C Species, A Field Guide, HDRA Publishing, UK 30P.
Ribaski J, 1988. Agroforestry system combining Prosopis juliflora and buffel grass in the Brazilian semi-arid region. Pp. 471- 477. International Conference on Prosopis. 25- 29 February, Rome.
Romheld V, 1990. The soil-root interface in relation to mineral nutrition. Symbiosis 9: 19-27.
Romheld V, 2004. The rhizosphere: Definition and perspectives. Rhizosphere International Congress, 12-17 Sept, Munich, Germany.
Shah Z, Shah S, Peoples M, Schwenke G and Herridge D, 2003. Crop residue and fertiliser N effects on nitrogen fixation and yields of legume–cereal rotations and soil organic fertility. Field Crops Research 83(1): 1-11.
Sharma A and Mittra B, 1988. Effect of green manuring and mineral fertilizer on growth and yield of crops in rice-based cropping on acid lateritic soil. Journal of Agricultural Science 110(3): 605-608.
Silber A, Ganmore-Neumann R and Ben-Jaacov J, 1998. Effects of nutrient addition on growth and rhizosphere pH of Leucadendron ‘Safari Sunset’. Plant and Soil 199(2): 205-211.
Simmons M, Archer S, Teague W. and Ansley R, 2008. Tree (Prosopis glandulosa) effects on grass growth: an experimental assessment of above-and belowground interactions in a temperate savanna. Journal of Arid Environments 72(4): 314-325.
Talgre L, Lauringson E, Roostalu H and Astover A, 2009. The effects of green manures on yields and yield quality of spring wheat. Agronomy Research 7(1): 125-132.
Van Beusichem M L, Kirkby E A and Baas R, 1988. Influence of nitrate and ammonium nutrition on the uptake, assimilation, and distribution of nutrients in Ricinus communis. Plant Physiology 86(3): 914-921.
Virginia R A and Jarrel WM, 1983. Soil properties in a Mesquite dominant Sonoran desert ecosystem. Soil Science Society of America Journal 47: 138-144.