تاثیر پسماند جامد کشاورزی-صنعتی و باکتری‌های باسیلوس و سودوموناس بر شاخص‌های اکوفیزیولوژیک در یک خاک لوم

Abstract

سابقه و هدف: پسماند جامد صنایع تصفیه روغن زیتون دارای مواد آلی و معدنی با ارزشی است که می‌تواند برای فعالیت جامعه میکروبی خاک و کیفیت آن سودمند باشد. اما این پسماندها دارای مواد سخت‌تجزیه شونده و اسیدهای چرب هستند که نیاز به ریزجاندارن ویژه برای تجزیه کامل آن‌ها در محیط خاک را الزام می‌کند. هدف این پژوهش بررسی شاخص‌های زیستی و اکوفیزیولوژیک خاک (به عنوان سنجه‌های کیفیت خاک) پس از افزودن پسماند جامد کارخانه تصفیه روغن و مایه‌زنی باکتری‌های باسیلوس و سودوموناس به خاک بود.مواد و روش: آزمایش در قالب طرح کاملاً تصادفی با آرایش فاکتوریل و در سه تکرار انجام شد. فاکتورها شامل سه سطح پسماند (0، 2 و 4%) پنج سطح باکتری (مایه‌زنی نشده، مایه‌زنی شده با باسیلوس بومی، باسیلوس پرسیکوس، سودوموناس بومی، سودوموناس فلورسنس) و هفت زمان نمونه‌برداری (0، 1، 2، 3، 4، 5، 6 ماه) بودند. خاک بدون پسماند و مایه‌زنی نشده هم در آزمایش گنجانده شد. مخلوط‌های خاک-پسماند به مدت 6 ماه در شرایط رطوبتی FC 7/0 و دمای آزمایشگاه (حدود ºC 25) انکوباسیون شدند. در زمان‌های صفر و پایان هر ماه از مخلوط‌ها نمونه‌برداری شده و کربن آلی (OC)، تنفس پایه (BR)، تنفس برانگیخته شده با سوبسترا (SIR) و کربن زیست‌توده میکروبی (MBC) در آن‌ها اندازه‌گیری گردید و شاخص‌های اکوفیزیولوژیک شامل سهم متابولیک (qCO2)، سهم کربن میکروبی (Cmic) و قابلیت دسترسی به کربن (CAI) محاسبه شد. آنالیز داده‌ها با نرم‌افزار SAS 9.4 و مقایسه میانگین آن‌ها با آزمون توکی (05/0>p) انجام گرفت. یافته‌ها: نتایج آنالیز واریانس نشان داد که پیامد فاکتورها و برهم‌کنش آن‌ها بر بیشتر پارامترها به جز qCO2 معنی‌دار بود (05/0>p). بالاترین اندازه BR و SIR در تیمار پسماند چهار درصد مایه‌زنی شده با باکتری‌های سودوموناس به دست آمد. افزودن پسماند به خاک و مایه‌زنی آن با سودوموناس‌ها نقش مهمی در زیاد شدن این فراسنجه‌ها داشت. به هر روی، با وجود تاثیر مثبت، پسماند مایه‌زنی با باکتری‌ها سبب افزایش MBC نشد. به گونه‌ای که بالاترین اندازه آن در تیمار چهار درصد پسماند مایه‌زنی نشده با باکتری‌ها به دست آمد. کمترین اندازه هر سه فراسنجه هم در تیمار بدون پسماند مایه‌زنی شده با باسیلوس پرسیکوس به دست آمد. افزودن پسماند به خاک سبب افزایش qCO2 شد و بیشترین اندازه آن در تیمارهای دارای سودوموناس بومی دیده شد. افزودن پسماند به خاک و مایه‌زنی آن‌ها با باکتری‌ها سبب کاهش Cmic شد. بالاترین اندازه Cmic در خاک بدون پسماند مایه‌زنی شده با باکتری سودوموناس فلورسنس و کمترین مقدار آن در خاک دارای چهار درصد پسماند مایه‌زنی شده با باسیلوس پرسیکوس به دست آمد. میانگین Cmic در سطوح پسماند صفر، 2 و 4 درصد به ترتیب 3/10، 06/5 و 76/4 mg Cmic gCorg-1 بود. روند تغییرات Cmic با زمان نیز نشان داد که این شاخص در خاک‌های مایه‌زنی شده با باسیلوس‌ها (بومی و پرسیکوس) و همچنین خاک‌های مایه‌زنی نشده با باکتری‌ها روند افزایشی داشت. افزودن پسماند به خاک و مایه‌زنی با سودوموناس‌ها (بومی و فلورسنس) سبب افزایش CAI شد. بیشترین و کمترین مقدار CAI به ترتیب در تیمار 4 درصد پسماند مایه‌زنی شده با سودوموناس فلورسنس و تیمار بدون پسماند مایه‌زنی شده با باسیلوس بومی دیده شد. روند تغییرات CAI با زمان نوسان زیادی داشت و تنها در خاک‌های مایه‌زنی شده با باسیلوس‌ها (بومی و پرسیکوس) روند آن با زمان مثبت بود.نتیجه‌گیری: در کل، افزودن پسماند جامد کارخانه تصفیه روغن به خاک و مایه‌زنی آن با سودوموناس‌ها اگرچه سهم کربن میکروبی را کاهش داد اما سبب افزایش تنفس پایه میکروبی و کربن قابل دسترس در خاک شد. بنابراین به نظر می‌رسد در صورت اضافه کردن این پسماند به خاک مایه‌زنی آن با با کتری‌های سودوموناس بتواند تجزیه پسماند را در کوتاه مدت تسریع کرده و عناصر غذایی آن را آزاد کند.

Keywords

• پسماند جامد
• تنفس پایه
• ضریب متابولیک
• کربن زیست توده میکروبی
• ماده آلی