بررسی اثرات بیوفیلم پریفایتون بر فرآیند دنیتریفیکاسیون در خاک شالیزار

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه علوم و مهندسی خاک، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهران

2 عضو هیئت علمی گروه علوم خاک دانشگاه تهران

10.30466/asr.2026.55745.1862

چکیده

عنصر نیتروژن از جمله مهم‌ترین عناصر غذایی مورد احتیاج گیاه برنج می‌باشد و تأمین اصولی آن موجب افزایش عملکرد نهایی محصول خواهد شد. در سال‌های اخیر، تلفات کودهای شیمیایی در کشاورزی از جمله کودهای نیتروژنی در شالیزارها به حداکثر رسیده است. بیوفیلم پریفایتون تشکیل‌شده بر سطح خاک‌های غرقاب اراضی شالیزاری به عنوان فاز سوم بین آب و خاک، مسئول اصلی چرخه عناصر غذایی در شالیزارها شناخته شده است. به همین منظور پژوهشی با هدف بررسی اثرات پریفایتون طبیعی و غنی‌شده با دنیتریفیکاتورهای کم‌توان و پرتوان به عنوان بازدارنده‌های زیستی با یا بدون بیوچار پوسته برنج و پودر هسته انگور به عنوان بازدارنده‌های آلی در کنترل فرآیند احیای نیترات در شالیزارها طراحی و با 18 تیمار در قالب طرح کاملاً تصادفی اجرا گردید. تحقیق به صورت کشت گلخانه‌ای گیاه برنج و به مدت 30 روز انجام پذیرفت. نتایج نشان داد که کاربرد پودر هسته انگور موجب افزایش مقادیر نیتروژن کل و آمونیوم خاک و همچنین مقادیر نیتروژن کل، ارتفاع اندام هوایی و وزن ماده خشک در گیاه گردید. نتایج مرتبط با کاربرد بیوچار نشان داد که این ماده در افزایش میزان فسفر و پتاسیم خاک و همچنین انباشت این دو عنصر در بافت گیاهی موفق‌تر از پودر هسته انگور عمل کرد. از طرفی کاربرد بیوچار پوسته برنج موجب کاهش میزان آمونیوم و افزایش میزان نیترات در خاک گردید و همچنین تأثیر بیشتری نسبت به پودر هسته انگور در کاهش میزان احیای نیترات داشت. طبق نتایج به دست آمده، استفاده از پریفایتون به همراه بازدارنده‌های آلی در شالیزارها می‌تواند به عنوان راه‌حلی نوین جهت بازدارندگی فرآیند احیای نیترات و همچنین فراهمی عناصرغذایی مورد استفاده قرار گیرد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Investigating the Effects of Periphyton Biofilm on the Denitrification Process in Paddy Soil

نویسندگان [English]

  • Mohaddeseh Shirinzadeh 1
  • Hossein Ali Alikhani 2
  • Hamid Reza Zare Guildehi 1
  • Zahra Karami 1
  • Mehran Gholami 1
1 Department of Soil Science, College of Agriculture & Natural Resources, University of Tehran
2 Department of Soil Science - University of Tehran
چکیده [English]

Nitrogen is one of the most important nutritional elements required by rice plants, and its adequate supply will increase the final yield of the product. In recent years, the loss of chemical fertilizers in agriculture, including nitrogen fertilizers in rice fields, has reached its maximum. The periphyton biofilm formed on the surface of waterlogged paddy fields is known as the third phase between water and soil, primarily responsible for the cycle of nutrients in paddy fields. A research study was designed and conducted with 18 treatments in a completely randomized design to investigate the effects of natural and enriched periphyton with low-power and high-power denitrifiers as biological inhibitors, with or without rice husk biochar and grape seed powder as organic inhibitors, in controlling the process of nitrate regeneration in paddy fields. The research was carried out in the form of greenhouse cultivation of rice plants for 30 days. The results showed that the application of grape seed powder increased the total nitrogen and ammonium in the soil, as well as the total nitrogen, height and dry weight in the plant. The results related to the application of biochar indicated that this material was more successful than grape seed powder in increasing phosphorus and potassium in the soil and the accumulation of these two elements in plant tissue. On the other hand, the use of rice husk biochar decreased the ammonium amount and increased the nitrate amount in the soil, having a greater effect than grape seed powder in reducing nitrate reduction. According to the obtained results, the use of periphyton along with organic inhibitors in paddy fields can be used as a new solution to inhibit the nitrate reduction process and provide nutrients.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Ammonium
  • Rice
  • Biochar
  • Denitrification
  • Nitrogen

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از تاریخ 24 خرداد 1405
  • تاریخ دریافت: 03 آذر 1403
  • تاریخ بازنگری: 24 شهریور 1404
  • تاریخ پذیرش: 24 خرداد 1405