>
Fa   |   Ar   |   En
   مقایسه‌ کاربرد زغال‌زیستی اصلاح‌نشده و اصلاح‌شده و ریزموجودات بر برخی شاخص‌های میکروبی و اکوفیزیولوژیک خاک آلوده به نفت خام  
   
نویسنده بی ریا میلاد ,نادیان قمشه حبیب اله ,معتمدی حسین ,خلیلی مقدم بیژن ,رنگزن نفیسه
منبع مدل سازي و مديريت آب و خاك - 1403 - دوره : 4 - شماره : 4 - صفحه:33 -56
چکیده    این مطالعه با هدف مقایسه‌ تغییر خصوصیات زغال‌زیستی حاصل از باگاس نیشکر و نخل خرما از طریق فعال‌سازی شیمیایی سطحی با پراکسیدهیدروژن (زغال‌زیستی اصلاح ‌شده) و زغال‌زیستی اصلاح‌‌نشده بر فعالیت‌‌های متابولیکی، آنزیمی و میزان زیست‌توده‌ میکروبی در یک خاک آهکی شور آلوده به نفت خام به مرحله‌ اجرا درآمد. در این پژوهش آزمایشی در قالب طرح اندازه‌گیری‌های مکرر در زمان انجام شد. در اواسط و انتهای دوره‌ آزمایش (روز 60 و 120)، تاثیر سطوح مختلف زغال‌زیستی اصلاح‌‌نشده و اصلاح ‌شده‌ باگاس نیشکر و نخل خرمای اصلاح‌‌نشده (یک و دو درصد) به‌همراه ریزموجودات (با زغال‌زیستی و بدون زغال‌زیستی و در مجموع 57 نمونه‌ آزمایشی در دو زمان) بر برخی ویژگی‌های زیستی و شاخص‌های اکو‌فیزیولوژیک خاک شامل تنفس پایه‌ میکروبی، تنفس ناشی از سوبسترا، کربن زی‌توده‌ میکروبی، آنزیم دهیدروژناز، سهم میکروبی و سهم متاوبولیک بررسی شد. نتایج به‌دست ‌آمده نشان داد که در اثرات برون گروهی، تمام تیمارها دارای تفاوت معنا‌داری با یک‌دیگر در سطح یک درصد دارند. در اثرات درون‌گروهی، زمان در تمامی تیمارهای مورد بررسی وضعیت مشابهی داشت. برهم‌کنش زمان و تیمارها نیز جز در کربن زی‌توده‌ میکروبی و تنفس ناشی از سوبسترا در باقی تیمارها تفاوت معنا‌داری را نشان دادند. بهترین نتایج در آنزیم دهیدروژناز، کربن زی‌توده‌ میکروبی، تنفس پایه و ناشی از سوبسترا متعلق به تیمار مخلوط چهار (مخلوط باگاس اصلاح ‌شده‌ دو درصد و کنسرسیوم باکتری دو درصد) با زمان 60 روزه بود. لذا، میزان این متغیرها را نسبت به تیمار شاهد به‌ترتیب 98/70، 96/8، 97/53 و 54/53 درصد افزایش داده است. بالاترین میزان سهم میکروبی متعلق به تیمار شاهد 120 روزه و بالاترین مقدار سهم متابولیک نیز متعلق به تیمار مخلوط سه (مخلوط باگاس اصلاح‌نشده یک درصد و کنسرسیوم باکتری دو درصد) با زمان 120 روز بود که این متغیر را نسبت به تیمار شاهد 120 روز 70/76 درصد افزایش داده است. بنابراین، اصلاح زغال‌زیستی با استفاده از پراکسیدهیدروژن، به‌عنوان یک عامل اصلاح‌کننده‌ نسبتاً ارزان ‌قیمت و دوستدار محیط ‌زیست، سبب افزایش تاثیر زغال‌زیستی بر خصوصیات زیستی و اکوفیزیولوژیکی مورد مطالعه داشت. زغال‌زیستی باگاس نیشکر نسبت به ضایعات نخل خرما و حضور ریزموجودات باعث بهبود شاخص‌های زیستی خاک شد.
کلیدواژه آنزیم دهیدروژناز، باگاس نیشکر، تنفس میکروبی، سهم متابولیک، سهم میکروبی، نخل خرما
آدرس دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان, دانشکده کشاورزی, گروه علوم و مهندسی خاک, ایران, دانشگاه کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان, دانشکده کشاورزی, گروه علوم و مهندسی خاک, ایران, مرکز تحقیقات پالایشگاه زیستی دانشگاه شهید چمران اهواز, دانشکده علوم, گروه زیست‌شناسی, ایران, دانشگاه کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان, دانشکده کشاورزی, گروه علوم و مهندسی خاک, ایران, دانشگاه کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان, دانشکده کشاورزی, گروه علوم و مهندسی خاک, ایران
پست الکترونیکی rangzan@asnrukh.ac.ir
 
   comparison of the application of unmodified and modified biochar and microorganisms on some microbial and ecophysiological indicators of soil contaminated with crude oil  
   
Authors biria milad ,nadian qomsheh habibalah ,motamedi hossein ,khalilimoghadam bijan ,rangzan nafsieh
Abstract    introductiondue to the presence of refineries and oil-rich areas in our country, the need for cost-effective and environmentally friendly methods is strongly felt. biochar is a soil conditioner produced from the pyrolysis of organic residues. in addition to improving the quality of contaminated soils, it also improves the biological conditions of microorganisms involved in bioremediation. using biochar in biological processes is both economical and affordable. another point is that this material, compared to other similar products, is more economical and generally creates more tolerance in microorganisms against toxic compounds based on this, a study was implemented to compare the changes in the properties of biochar obtained from sugarcane bagasse and date palm through surface chemical activation with hydrogen peroxide (modified biochar) and unmodified biochar focusing on metabolic, enzymatic activities and the amount of microbial biomass in a saline calcareous soil. contaminated with crude oil was implemented. materials and methodsin this research, an experiment was carried out in the form of repeated measurements in time intervals. in the middle and at the end of the experimental period (60 and 120 days), the effect of different levels of unmodified and modified biochar of sugarcane and unmodified palm bagasse (one and two percent) along with microorganisms (with biochar and without biochar and a total of 57 test samples at two times) some biological characteristics and eco-physiological indicators of soil including basic microbial respiration, substrate-induced respiration, microbial carbon dioxide, dehydrogenase enzyme, microbial contribution and metabolic contribution were investigated. the biochar used was prepared from sugarcane bagasse and date palm waste. the wastes were prepared, dried, and pounded. then they were heat treated at 400 °c for four hours. then kept for a while to cool. then they were modified with 10% hydrogen peroxide and kept at room temperature for 24 to 48 hrs. after that, they were placed in the oven at a temperature of 80 °c for 24 hrs and then they were ready to use. to measure basic microbial respiration using the method of anderson et al. (2011) substrate-induced respiration using the method of alef and nannipieri (1995) microbial carbon dioxide using the fumigation method, dehydrogenase enzyme activity using the method of cassida et al. (1964) and the microbial contribution was obtained by dividing the microbial biomass carbon by the organic carbon, and the metabolic contribution was obtained by dividing the basal respiration by the microbial biomass carbon. results and discussionthe analysis of the variance table of repeated measurement of the effect of unmodified and modified biochar and microorganisms on the examined traits in the soil showed that in the outgroup effects, all treatments have significant differences with each other at the one percent level. in the intragroup effects, time had a similar status in all the investigated treatments. the interaction of time and treatments also showed a significant difference except in microbial biomass carbon and substrate-induced respiration in the rest of the treatments. the best results in dehydrogenase enzyme, microbial carbon dioxide, basal, and substrate-induced respiration were observed in the treatment of mixture four (a mixture of modified bagasse two percent and bacterial consortium two percent) for 60 days, showing an increase in these traits by 70.98, 8.96, 53.97, and 53.54 %, respectively compared to the control treatment. the highest amount of microbial contribution was found in the control treatment of 120 days and the highest amount of metabolic contribution also was found in the treatment of a mixture three (mixture of unmodified bagasse one percent and bacterial consortium one percent) for 120 days, which has increase of this trait by 76.70% compared to the control treatment of 120 days. conclusion in this research, all the microbial indicators measured in the soil showed a significant difference compared to the control treatment. also, the results of this research showed that the addition of organic matter in soils contaminated with crude oil, such as unmodified and modified biochar, either alone or in interaction with microorganisms, can partially reduce the destructive effect of the stress caused by the pollutant (crude oil) and the microbial community. biochar modification using hydrogen peroxide, as a relatively cheap and environmentally friendly modifying agent, increased the effect of biochar on the studied biological and ecophysiological properties, with the best results observed in the modified treatments. sugarcane bagasse biochar had better results than date palm waste. this improvement was even greater when combined with microorganisms. it should be noted that biochar is not only effective in remediation but also stabilizes and neutralizes toxins. by using the results of this research, we can propose suitable solutions for their biological restoration according to the type of soil. sugarcane bagasse biochar compared to date palm waste and the presence of microorganisms improved soil biological indicators. therefore, biochar modification using hydrogen peroxide, as a relatively cheap and environmentally friendly modification agent, increased the effect of biochar on the studied biological and ecophysiological characteristics.
Keywords date palm ,dehydrogenase enzyme ,metabolic contribution ,microbial contribution ,respiration microbial ,sugarcane bagasse
 
 

Copyright 2023
Islamic World Science Citation Center
All Rights Reserved