تاثیر ذرات نانوآهن و نقره بر فعالیت برخی شاخص‌های زیستی در خاک

زمینه و هدف: در دهه‌های اخیر استفاده از نانوتکنولوژی در زمینه‌های مختلف کشاورزی افزایش یافته است و خاک به عنوان یکی از اجزای مهم محیط زیست دریافت‌کننده انواع نانوذرات می‌باشد ولی به اثر این ذرات بر بخش زنده خاک توجه کم‌تری شده است. هدف این پژوهش بررسی اثرات نانو ذرات آهن و نقره روی برخی از شاخص‌‌های زیستی خاک بود.روش بررسی: آزمایشی فاکتوریل با پنج سطح نانوذره آهن و نقره (0،20، 50، 100 و 200 mgkg1) در سه تکرار انجام شد. خاک‌های آغشته به نانوذرات، با حفظ رطوبت و دما نگهداری و 10، 17 و 30 روز پس از انکوباسیون، فعالیت فسفاتاز اسیدی و قلیایی و تنفس خاک اندازه‌گیری شد.یافته‌ها: اثر سطوح مختلف نانوآهن، نانونقره و زمان انکوباسیون بر روی تنفس میکروبی خاک، در سطح آماری یک درصد معنی‌دار گردید. اثرات متقابل فاکتورها به استثناء اثر سه‌گانه نانوذره آهن و نقره و زمان، تاثیر معنی‌داری بر تفس میکروبی خاک داشت. در اثرات متقابل نانوذرات آهن و نقره، بیش‌ترین تنفس میکروبی به میزان 47.33 gcg1d)µ( در غلظت 200 (mgkg1) نانوذره آهن و نقره بدست آمد. در اثر متقابل نانوآهن و زمان، بیش‌ترین تنفس میکروبی به میزان 51.37 gcg1d)µ( در غلظت 100 (mgkg1) نانوذره آهن پس از 17 روز انکوباسیون بدست آمد و در اثرات متقابل نانو نقره و زمان، بیش‌ترین تنفس میکروبی (49.02 gcg1d1µ( در غلظت 50 (mgkg1) نانو نقره پس از 17روز انکوباسیون مشاهده شد. بیش‌ترین فعالیت آنزیم فسفاتاز قلیایی به میزان 288.20 (gpnpg1h1µ)در غلظت 200 (mgkg1) نانوذره آهن پس از10روز انکوباسیون بدست آمد. بحث و نتیجه‌گیری:نتایج این تحقیق، تاثیر معنی‌دار نانوذرات بر روی تنفس خاک را نشان داد. تاثیر به غلظت و نوع نانوذرات بستگی داشت. اثر نانوذرات روی فعالیت آنزیم‌های خاک بسته به نوع نانوذرات و آنزیم متفاوت بود، فعالیت آنزیم فسفاتاز قلیایی تحت تاثیر نانوذره آهن قرار گرفت در صورتی‌کهنانوذرات روی فعالیت فسفاتاز اسیدی اثر معنی‌دار نداشتند.

Nano Iron and Silver Application on Some Biological Indicators Activity in Soil

Background and Objective: Even though the various application of the nanotechnology in agricultural practices in the last decade their environmental implications have not been addressed enough. Soil biological activities are among the critical soil quality indices due to the rapid reaction with any changes in the soil condition. Therefor the aim of this study was to evaluate the effect of nanoscaled iron and silver particles on some of biological indices in soil.Method: The study was designed as a completely randomized factorial with three replicates, nanoscaled iron and silver in five levels (0, 20, 50, 100 and 200 mgkg1). Treated soils were incubated in 50% field capacity moisture regime at 25 ˚C. After 10, 17 and 30 days of incubation subsamples were taken acidic and alkaline phosphatase activity as well as microbial respiration were measured. Findings: The results revealed that nanoscaled iron, nanoscale silver and incubation time significantly (p < 0.01) affected the microbial respiration. The highest microbial respiration was measured (47.33 mgC g1soil) at 200 mgkg1 nanoscaled particles after 10 days of incubation. Although the alkaline phosphatase changed during the incubation time, nanoscaled particles and time have no effects on acidic phosphatase during the incubation time. The highest alkaline phosphatase activity (282.2 µg pNitrophenol g1soil h1) was detected after 10 days in 200 mgkg1 nanoscaled particles.Discussion and Conclusion: The present study demonstrated a significant effect of the nanoscaled particles and time on soil respiration. This effect depended on the concentration and type of the nanoparticles. Soil respiration increased by incubation time. The effect of nanoscaled particles on the enzyme activities depends to the kind of enzyme and nanoscaled particles. Alkaline phosphatase activity affected by nanoFe although nanoscaled particles and incubation time had no effect on the acid phosphatase activity.