تاثیر پخش سیلاب بر فعالیت آنزیم ها و حاصل خیزی خاک در عرصه های مرتعی دشت گربایگان فسا

مقدمه و هدفدر بوم‌نظام‌‌ های مرتعی مناطق خشک و نیمه‌خشک، به‌دلیل شرایط محیطی خاص، خاک به‌عنوان پل ارتباطی بخش زنده و غیر زنده‌ی بوم‌نظام ها، در پراکنش و تراکم پوشش گیاهی این مناطق بیشترین نقش را دارد. آنزیم‌های خاک در تمام مرحله‌های تجزیه‌ی مواد آلی در ساختار خاک نقش‌ زیست‌شیمیایی مهمی را بر عهده ‌دارند. این آنزیم‌ها در پایداری ساختمان خاک، تجزیه و تشکیل ماده‌ی آلی، چرخه‌ی عناصر و فعالیت ریزجانداران خاک نقش بسیار برجسته ای را ایفا می‌کنند. تنش‌های محیطی مانند خشک‌سالی بر رشد گیاهان و فعالیت ریزجانداران خاک تاثیرات منفی دارند. از این رو ارزیابی تاثیر پخش سیلاب بر شاخص‌های کیفی خاک می‌تواند گامی مفید در ارتقا دانش در این زمینه باشد؛ بنابراین این پژوهش با هدف بررسی تاثیر پخش سیلاب، نوع گیاه و ویژگی‌های خاک بر برخی شاخص‌های زیستی در عرصه‌های پخش سیلاب کوثر در گربایگان فسا در بازه‌ی زمانی 1399 و 1400 انجام شد.مواد و روش هادر فصل‌های بهار و پاییز نمونه برداری خاک پیرامون ریشه‌ی گیاهان درمنه‌ی دشتی (artemisia seiberi besser)، سیاه گینه (dendrostellera lessertii (wikstr) van tiegh.) و گل آفتابی (heliantemum lippii (l) persدر دو وضعیت پخش سیلاب و بدون پخش ‌سیلاب (منطقه‌ی شاهد) از ژرفای 20-0 سانتی متر در سه تکرار انجام شد. پس از اطمینان از بهنجار بودن و همگنی پراکندگی (واریانس) داده‌ها به‌وسیله‌ی آزمون‌های شاپیرو و لون، تجزیه‌ی داده‌‌ها با روش پراکندگی دوطرفه و مقایسه‌ی میانگین ها با آزمون دانکن در سطح یک و پنج درصد و با استفاده از نرم افزار r انجام شد.نتایج و بحثنتایج ویژگی های حاصل‌خیزی خاک ‌نشان داد که میان سه گونه‌ی مرتعی مطالعه‌شده‌ اندازه‌ی فسفر و پتاسیم قابل‌ استفاده در شرایط پخش ‌سیلاب و منطقه‌ی شاهد تفاوت معنی‌داری نداشت، اما در تمام گونه‌های بررسی‌شده در منطقه‌ی‌ پخش سیلاب اندازه‌ی کربن و نیتروژن (ماده‌ی آلی برای منطقه‌ی پخش سیلاب 0/3% و برای منطقه‌ی شاهد 0/15%) به‌طور معنی‌داری بیشتر از منطقه شاهد بود. نتایج این پژوهش نشان داد که در وضعیت پخش سیلاب، در فصل بهار بیشترین فعالیت آنزیم فسفاتاز اسیدی در خاک زیرپوشش گونه‌ی سیاه گینه بود و کمترین فعالیت آن در خاک زیر پوشش گونه‌‌ی گل‌آفتابی مشاهده شد. فعالیت آنزیم فسفاتاز قلیایی در تمام گونه‌ها در فصل بهار به‌طور معنی داری بیشتر از فصل پاییز بود. در منطقه‌ی پخش ‌سیلاب در فصل بهار بیشترین فعالیت این آنزیم در گونه های گیاهی درمنه‌ی دشتی (با میانگین 186 میکروگرم پارانیتروفنل در هر گرم خاک خشک در ساعت) مشاهده شد و در منطقه‌ی شاهد در فصل پاییز کمترین اندازه‌ی این آنزیم در گونه‌ی گل آفتابی (با میانگین 57 میکروگرم پارانیتروفنل در هر گرم خاک خشک در ساعت) بود. به‌طور کلی، در منطقه پخش سیلاب در فصل بهار اندازه‌ی فعالیت آنزیم فسفاتاز در گونه‌ی درمنه‌ی دشتی 89 % بیشتر از منطقه‌ی شاهد بود. فعالیت آنزیم دهیدروژناز در فصل بهار بیشتر از فصل پاییز بود. همچنین در فصل بهار در منطقه‌ی شاهد بیشترین فعالیت این آنزیم در گونه‌ی سیاه گینه (با میانگین 8/5 میکروگرم تری‌فنل‌فرمازان بر گرم خاک خشک در 24 ساعت) بود. در منطقه‌ی پخش سیلاب در فصل پاییز کمترین اندازه‌ی این آنزیم در گونه‌ی درمنه‌ی دشتی (با میانگین یک میکروگرم تری‌فنل‌فرمازان بر گرم خاک خشک در 24 ساعت) بود. به طور کلی، در دو منطقه‌ی شاهد و پخش سیلاب در فصل بهار اندازه‌ی فعالیت آنزیم دهیدروژناز 66 % بیشتر از فصل پاییز بود. نتایج این پژوهش نشان داد که در شرایط پخش سیلاب در هر دو فصل بهار و پاییز فعالیت آنزیم اوره آز به‌ترتیب با میانگین 300 و 270 میکروگرم نیتروژن در هر گرم خاک خشک در دو ساعت بیشتر از منطقه شاهد با میانگین 250 و 173 میکروگرم نیتروژن در هر گرم خاک خشک در دو ساعت بود. همچنین در هر سه گونه‌ی مطالعه‌شده در دو منطقه‌ی شاهد و پخش سیلاب، شاخص های کیفیت خاک با هم اختلاف معنی دار داشتند و پخش سیلاب باعث افزایش اندازه‌ی این شاخص در گونه ی گل آفتابی و درمنه‌ی دشتی شد، در حالی که شاخص های کیفیت خاک در گونه‌ی سیاه گینه با پخش ‌سیلاب کاهش یافت.نتیجه‌گیری و پیشنهادهانتایج این پژوهش نشان داد که سامانه‌ی پخش سیلاب یک روش مطلوب برای بهبود کربن آلی خاک است و با کاشت گیاهان کارایی آن بیشتر می شود. افزایش رطوبت و اندازه‌ی ماده‌ی آلی در منطقه‌ی پخش سیلاب می تواند دلیلی برای افزایش فعالیت آنزیم‌ها در منطقه‌ی پخش سیلاب باشد. در این پژوهش در هر دو فصل بهار و پاییز فعالیت آنزیم های خاک بیشتر از منطقه شاهد شد. با توجه به نقش مهم مواد آلی در بهبود شاخص های زیستی، کیفیت و سلامت خاک، احیای مراتع سیلابی با گونه‌های بومی می تواند در فراهم آوردن این شرایط نقش مهمی ایفا کند. همچنین پیشنهاد می‌شود این آزمایش‌ها با تعداد نمونه‌های بیشتر و در مناطق متفاوت تکرار شود و چرخه‌های نیتروژن، کربن، گوگرد و فسفر و ارتباط آن‌ها با فعالیت دیگر آنزیم‌های خاک بررسی شود.

effect of flood spreading on enzymes activity and soil fertility in the pastures of the fasa, gareh-bygone plain

introduction and goalthe rangeland ecosystems of arid and semi-arid regions play the most important role in the distribution and density of vegetation in these areas due to the specific environmental conditions governing the soil, which is the bridge between living and non-living parts of ecosystems. soil enzymes play important biochemical roles in the decomposition of organic matter at all stages in the soil system. these enzymes play an important role in the stability of the soil structure, the decomposition and formation of organic matter, the cycle of elements and the activity of soil microorganisms. environmental stresses, such as drought, have negative impact on plant growth and soil microorganism’s activity. therefore, evaluating the effect of flood spreading on soil quality indicators can be a useful step in improving knowledge in this field. therefore, this research was conducted during 2018 and 2019 to investigate the effect of flood spreading, plant types and characteristics on biological soil in the kowsar floodplains located in gareh-bygone, fasa.materials and methodssampling of the soil around the roots of artemisia sieberi besser, dendrostellera lessertii (wikstr) van tiegh. and heliantemum lippii (l) pers, in two situations: with flood spreading and without flood spreading (control area) in spring and autumn from a depth of 0-20 cm and in three repetitions. after ensuring the normality and homogeneity of the variance of the data by the shapiro–wilk and levene tests, the data were analyzed using the two-way variance method and mean comparison were made using duncan’s test at the 1% and 5% level and using the r software.results and discussionthe results of soil fertility characteristics showed that there was no significant difference in the amount of phosphorus and potassium in the three pasture species studied under flood spreading and the control areas. however, the amount of carbon and nitrogen in all studied species was significantly higher in the flood spreading area (containing 0.3% organic matter) than the control area (with 0.15% organic matter). in addition, the results of this research indicated that the highest activity of acid phosphatase enzyme was observed in the rhizosphere of d. lessertii species and in the spring season, and on the contrary the lowest activity was observed in the rhizosphere of h. lippii species under the flood spreading condition. alkaline phosphatase activity in all species was significantly higher in spring than in autumn season.