بررسی الگوی توزیع خاکدانه ای فسفر قابل استفاده و فعالیت فسفاتازهای اسیدی و قلیایی در موقعیت‌های مختلف شیب

سابقه و هدف: ارتباط تنگاتنگی بین فعالیت‌های میکروبی و محیط فیزیکی خاک وجود دارد. موقعیت هر آنزیم در خاک، به موقعیت سوبسترا، خصوصیات آنزیمی و یا جانداران تولید‌کننده آن‌ها نسبت داده شده است. توپوگرافی (موقعیت شیب) به عنوان یکی از عوامل مهم خاک‌سازی، نقش بسزایی در تحول، تکامل و تغییرپذیری خاک‌ها ایفا می‌کند. تغییرات مکانی فعالیت آنزیم‌ها در مقیاس زمین‌نما در حقیقت به وسیله فرآیندهای پدولوژیکی و هیدرولوژیکی کنترل می‌شوند. اثر توپوگرافی (موقعیت شیب) بر توزیع اندازه خاکدانه و فعالیت آنزیم‌ها در مطالعات پیشین مورد بررسی قرار گرفته است. موقعیت شیب ممکن است بر الگوی توزیع فسفومونواسترازهای اسیدی و قلیایی در خاکدانه‌ها اثر متفاوتی بگذارد. بنابراین هدف از پژوهش اخیر بررسی الگوی توزیع خاکدانه ای فعالیت فسفاتاز اسیدی و قلیایی در موقعیت‌های مختلف شیب می‌باشد. مواد و روش‌ها: نمونه برداری از سه موقعیت قله شیب، شیب پشتی و انتهای شیب یک اکوسیستم مرتعی انجام گرفت. از عرض هر موقعیت شیب، سه نقطه به عنوان سه تکرار با فاصله 10 متر از یکدیگر در نظر گرفته شد. در هر موقعیت شیب، در یک دایره به شعاع 2 متری، 10 نمونه خاک از عمق 0-10 سانتی‌متری جمع‌آوری و با یکدیگر مخلوط شدند. پس از اندازه گیری ویژگی‌های عمومی خاک‌ها، خاکدانه ها به روش الک تر جدا شده و توزین گردیدند. کربن آلی، فسفر قابل استفاده، فسفاتاز اسیدی و فسفاتاز قلیایی درون شش گروه اندازه خاکدانه (4-2، 2-1، 1-0.5، 0.5-0.25 ، 0.25-0.05 و>0/05 میلی متر) اندازه گیری شدند. یافته‌ها: نتایج نشان داد که توزیع اندازه خاکدانه تحت تاثیر موقعیت شیب قرار گرفت. کمترین و بیشترین درصد جرمی ریزخاکدانه‌ها (0/25-0/05 میلی‌متر و کوچکتر از 0.05 میلی متر) به ترتیب در قله شیب و شیب پشتی مشاهده شد. تشکیل خاکدانه‌های درشت با مقدار کربن آلی خاک در طول شیب در ارتباط بود. خاکدانه‌های درشت 42 میلی متری در شیب پشتی به میزان 85 درصد نسبت به قله شیب کاهش یافتند. دیگر نتایج پژوهش نشان داد که کربن آلی و فسفر قابل استفاده در درشت خاکدانه‌ها به ترتیب به میزان 38 و12 درصد بیشتر از ریزخاکدانه ها می‌باشند. هر دو آنزیم فسفاتاز اسیدی و قلیایی در درشت خاکدانه ها بیشتر از ریزخاکدانه ها بودند و فعالیتشان با کاهش اندازه خاکدانه به میزان 42 درصد کاهش یافتند. اثر موقعیت شیب بر الگوی توزیع فسفومونواسترازها متفاوت بود. انتهای شیب و شیب پشتی به ترتیب دارای کمترین فعالیت فسفاتاز اسیدی و قلیایی بودند. اگرچه نسبت فعالیت فسفاتاز اسیدی به کربن آلی و فسفر قابل استفاده در تمام خاکدانه‌های موقعیت شیب پشتی دارای بیشترین مقدار بود، الگوی توزیع فعالیت نسبت فسفاتاز قلیایی به کربن آلی و فسفر قابل استفاده در موقعیت های مختلف شیب به اندازه خاکدانه‌ها بستگی داشت. تنها فسفاتاز قلیایی با فسفر قابل استفاده در طول شیب تپه مورد مطالعه همبستگی معنی داری (p = 0.001،0.72=r) نشان داد. نتیجه گیری: به طور کلی نتایج حاکی از آن است که هر دو آنزیم فسفاتاز اسیدی و قلیایی الگوی توزیع مشابهی را در خاکدانه‌ها داشتند ولی تحت تاثیر موقعیت شیب دارای الگوی توزیع متفاوتی بودند که ممکن است ناشی از منشا متفاوت آن ها باشد. همچنین از آن جایی که درشت خاکدانه ها دارای فعالیت آنزیمی، کربن آلی و فسفر بیشتری بودند، حفاظت از ساختمان خاک و درشت خاکدانه به ویژه در موقعیت های شیب حساس به فرسایش می تواند با حفظ ذخایر فسفومونواسترازی بر چرخه بیوشیمیایی فسفر تاثیر بگذارد.