اثرات چرای دام بر کربن، نیتروژن و زیست توده میکروبی خاک در برخی مراتع مرجع استان چهارمحال و بختیاری

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

دانشکده کشاورزی دانشگاه شهرکرد

چکیده

چرای مرتع توسط دام ممکن است به طور مستقیم و غیر مستقیم سبب ایجاد تغییراتی در ویژگی‌های خاک و در نتیجه رشد و فعالیت میکروب­های خاک، و زیست توده میکروبی آن گردد. این مطالعه با هدف بررسی نقش مدیریت مرتع (قرق و چرا) بر کربن و نیتروژن ، زیست توده میکروبی در مراتع طبیعی استان چهارمحال و بختیاری انجام شد. سه مدیریت مرتع شامل الف) قرق، ب) چرای تحت کنترل و ج) چرای آزاد (مفرط) در مجاورت یکدیگر در سه منطقه سبز کوه (18 سال قرق)، بروجن ( 23 سال قرق) و شیدا (2سال قرق) در استان چهارمحال و بختیاری انتخاب و از عمق 15-0 سانتی‌متری نمونه های خاک جمع آوری و میزان کربن آلی، نیتروژن کل خاک و کربن و نیتروژن زیست توده میکروبی در شرایط استاندارد اندازه‌گیری شد.مدیریت کنترل ورود دام و قرق در منطقه سبز کوه باعث افزایش نیتروژن خاک گردید. منطقه سبز کوه و شیدا به ترتیب بیشترین (mg g-1 6/14) و کمترین (mg g-1 80/4)  مقدار کربن آلی خاک را داشتند و میزان کربن آلی و نیتروژن به طور معنی­دار در منطقه سبز کوه با اقلیم مرطوب تر بیشتر از دو منطقه دیگر بود. زیست توده میکروبی خاک در مرتع قرق 366 درصد بیشتر از مراتع تحت چرای آزاد در منطقه سبزکوه گردید، در حالی که در منطقه شیدا چرای سبک و کنترل شده  بیشترین زیست توده میکروبی خاک را نشان داد. در منطقه بروجن اثر مدیریت مرتع بر زیست توده میکروبی معنی­دار نبود.در مجموع به نظر می‌رسد خاک اکوسیستم‌های مرتعی مناطق سبز کوه و بروجن با مدیریت مناسب و صحیح قابلیت احیا شدن دارند در حالی که در منطقه شیدا برای احیای خاک، ایجاد حالت پایا و بهبود کیفیت و باروری خاک زمان طولانی تری لازم است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Effects of Livestock Grazing on Soil Carbon, Nitrogen and Microbial Biomass in some Reference Pastures of haharmahal Va Bakhtiyari Province

نویسندگان [English]

  • M Riahi
  • F Raiesi
چکیده [English]

Livestock grazing may directly and indirectly make changes in plant cover and soil properties, with a consequence for alterations in soil microbial activity, growth and biomass. The primary objective of this study was to assess the effects of pasture management (grazing and ungrazing) on soil N and C contents, and the amounts of microbial biomass C and N in the natural pastures ofChaharmahal Va Bakhtiyari province. Three managerial regimes including: a) long-term ungrazed, b) controlled grazed and c) free (over) grazed in close vicinity were selected at three sites including SabzKouh (grazing- protected for 18 years), Boroujen (grazing-protected for 23 years) and Sheida (grazing-protected for 2 years). Soil samples were collected from 0-15 cm depth and organic C, total N and microbial biomass C and N were measured under standard conditions. Results showed that SabzKouh and Sheida sites had the highest (14.6 mg g-1) and the lowest (4.80 mg g-1) soil C stocks, respectively. Soil N and C contents at SabzKouh were significantly higher when compared to the other sites, probably due to more rainfall and humid climate. The amount of microbial biomass was significantly higher (366%) in ungrazed than grazed soils at SabzKouh, while at  Sheida the light grazing pasture had a greater soil microbial biomass, and no change was found at Boroujen site. In brief, degraded pastures at SabzKouh and Boroujen seem to recover rather quickly from the long-term overgrazing with a proper management, while pasture ecosystems at Sheida site with cropping history need a much longer period for steady-state conditions and for improvements in soil quality and fertility after long-term soil degradation and disturbance. 

کلیدواژه‌ها [English]

  • Carbon sequestration
  • Microbial biomass
  • Organic carbon
  • Overgrazing
  • Pasture management
  • Nitrogen
ریاحی م، 1388. اثرات چرا بر فعالیت میکروبی و آنزیمی خاک در برخی مراتع مرجع استان چهارمحال و بختیاری، پایان نامه کارشناسی ارشد خاک شناسی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهرکرد.
رﺋیسی ف، محمدی ج و اسدی ا، 1384. اثر چرای طولانی مدت بر پویایی کربن لاشبرگ در اکوسیستم مرتعی سبز کوه استان چهارمحال و بختیاری. مجله علوم و فنون کشاورزی و منابع طبیعی، شماره 3. صفحه­های 92-81.
شکل آبادی م، خادمی ح، کریمیان اقبال م و نوربخش ف،  1386. تأثیر اقلیم و قرق دراز مدت بر برخی از شاخص‌های بیولوژیکی کیفیت خاک در بخشی از مراتع زاگرس مرکزی. علوم و فنون کشاورزی و منابع طبیعی، شماره41. صفحه­های 116-103.
شیوندی د، نظریان ع ق. داودی م و ریاحی م، 1385. سیمای محیط زیست در استان چهارمحال و بختیاری.
وهابی م ر، بصیری م و خواجه الدین ج، 1376. بررسی تغییرات پوشش گیاهی، ترکیب گونه ایی و تولید علوفه در شرایط قرق و چرا در منطقه فریدن اصفهان. علوم و فنون کشاورزی و منابع طبیعی، شماره 1.  صفحه­های 71-60.
Aarons SR, O’Connor CR, Hosseini HM, and Gourley CJ, 2009. Dung pads increase pasture production, soil nutrients and microbial biomass carbon in grazed dairy systems. Nutrient Cycling in Agroecosystems 84:81-92.
Alef A and Nannipieri P, 1995. Methods in Applied Soil Microbiology and Biochemistry. Academic Press. UK.
Anderson TH, 2003. Microbial eco-physiological indicators to assess soil quality. Agriculture, Ecosystems and Environment 98: 285-293.
Bardgett RD and Leemans DK, 1995. The short-term effects of cessation of fertilizer applications, liming, and grazing on microbial biomass and activity in a reseeded upland grassland soil. Biology and Fertility of Soils 19:148-154.
Bremner JM and Mulvaney CS, 1982. Nitrogen total. Pp. 595-624, In: Page AL (ed). Methods of Soil Analysis. Part 2, Chemical and Microbiological Properties, 2nd ed. American Society of Agronomy and Soil Science Society of America, Madison, WI.
Conant RT, Six J and Paustian K, 2003. Land use effects on soil carbon fractions in the southeastern United States. Management-intensive versus extensive grazing. Biology and  Fertility of Soils 38: 386-392.
Holt JA, 1997. Grazing pressure and soil carbon, microbial biomass and enzyme activities in semi-arid northeastern Australia. Applied Soil Ecology 5:143-149.
Horwath WR and Paul EA, 1994. Microbial biomass. In: DR Buxton (ed.), Methods of Soil Analysis. Part 2:  Microbiological and Biochemical Properties. ASA and SSSA. Madison, WI.
Ingram LJ, Stah PD, Schuman GE, Buyer JS, Vance GF, Ganjegunte GK, Welker JM and Derner JD, 2008. Grazing impacts on soil carbon and microbial communities in a mixed-grass ecosystem. Soil Science Society of America Journal 72: 939-948.
Nelson DW and Sommers LE, 1982. Total carbon, organic carbon and organic matter. Pp. 539-579. In: Page AL (ed). Methods of Soil Analysis. Part 2. Chemical and Microbiological Properties. Second edition. America Society of Agronomy and Soil Science Society of America. Madison, WI.
 Raiesi F and Asadi E, 2006. Soil microbial activity and litter turnover in native grazed and ungrazed rangelands in a semiarid ecosystem. Biology and Fertility of Soils 43:76-82.
Wang Y, Guangsheng Z and Jia B, 2008. Modeling SOC and NPP responses of meadow steppe to different grazing intensities in northeast China. Ecological Modeling 217: 72-78.