اثر اندازة ذرات کود گاوی بر توزیع آلایندة کلیفرم در ستون خاک تحت کشت چمن

نوع مقاله : پژوهشی

نویسندگان

1 دانش آموخته کارشناسی ارشد، گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران.

2 دانشیار، گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران.

3 دانش آموخته دکتری، گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران

چکیده

کاربرد کودهای دامی سبب بهبود ویژگی‌های فیزیکی خاک و عملکرد محصول می‌شود، ولی در کودهای دامی باکتری‌های بیماری‌زا وجود دارد. لذا نیاز است توزیع باکتری در پروفیل خاک با کاربرد کود ارزیابی شود. از این‌رو، انتقال‌ و نگهداشت باکتری سطح خاک در این شرایط اهمیت پیدا می‌کند. یکی از باکتری‌های شاخص برای میزان سنجش آلودگی باکتری ایشریشیاکولی است. هدف از این پژوهش بررسی اثر اندازة ذرات کود و کشت چمن بر انتقال و نگهداشت باکتری است. پژوهش در گلخانة پژوهشی دانشکدة کشاورزی دانشگاه شهرکرد انجام شد. تیمارهای کود گاوی با چهار قطر 25/0، 50/0، 0/1و 0/2 میلی‌متر انتخاب (به میزان 36 تن بر هکتار روی سطح خاک) و اثر اندازة ذرات کود در شرایط وجود و بدون کشت چمن بر انتقال باکتری بررسی شد. برای انجام آزمایش‌ها ستون‌های PVC به ارتفاع 350 و قطر 160 میلی‌متر انتخاب و با خاک با بافت لومی پر شدند. چمن با ارتفاع پنج سانتی‌متری روی سطح ستون‌های خاک قرار گرفت. ستون‌ها هر دو روز (هفت مرتبه) تا حد ظرفیت زراعی آبیاری شدند و پس از هفت آبیاری آب‌شویی ستون‌ها انجام شد و میزان باکتری به روش شمارش زنده در عمق‌های مختلف اندازه‌گیری شد. نتایج پژوهش نشان داد بیش‌ترین نگهداشت میزان باکتری صرف ‌نظر از شرایط کشت چمن، در عمق 10 سانتی‌متری سطح خاک است و رابطة معکوس بین افزایش عمق و نگهداشت باکتری در خاک وجود دارد. جریان‌های ترجیحی در شرایط کشت چمن سبب انتقال باکتری به اعماق پایین‌تر شد و نگهداشت باکتری در اعماق پایین‌تر نسبت به شرایط بدون کشت بیش‌تر شد. متوسط شاخص نگهداشت باکتری برای اندازة ذرات کود دو میلی‌متر در عمق 10 سانتی‌متر، 68 درصد و در تیمار با اندازة ذرات کود 25/0 میلی‌متر، 48 درصد شد. به ازای ذرات کوچک‌تر کود میزان نگهداشت باکتری در پروفیل خاک در عمق‌های پایین‌تر از 10 سانتی‌متر بیش‌تر شد. لذا، توصیه می‌شود در مناطقی که کشت چمن انجام می‌شود برای جلوگیری از آلودگی باکتریایی سطح خاک که در تماس با انسان است از کود گاوی با ذرات ریزتر مانند 5/0 و یک میلی‌متر استفاده شود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


Abbasi, F., Ghobadinia, M., Abbasi, F., Hallett, D.B., & Sepehrnia, N. (2023). Biochar and flow interruption control spatio-temporal dynamics of fecal coliform retention under subsurface drip irrigation. Journal of Contaminant Hydrology, 253, 1-13. doi:10.1016/j.jconhyd.2022.104128
Ahmadimoghadam, Z., Tabatabaei, S.H., & Ebrahimi, E. (2021). Simultaneous effects of deficit irrigation and preferential flow on escherichia coli retention in soil. Iranian Journal of Irrigation and Drainage, 6(14), 2203-2216. dor:20.1001.1.20087942.2021.14.6.8.9 [In Persian]
Akhavan, S., Ebrahimi, S., Mojtahedi, A., Navabian, M., Shabanpour, M., & Movahedi Naeini, A. (2019). Simulation of columnar transfer and retention of Escherichia coli bio-pollutant index in a saline saturated soil. International Journal of Engineering and Technology, 10(4), 1067-1075. doi:10.21817/ijet/2018/v10i4/181004217
Beretta, A.N., Silbermann, A.V., Paladino, L.,Torres, D., Kassahun, D., Musselli, R., & Lamohte, A. G. (2014). Soil texture analyses using a hydrometer: modification of the Bouyoucos method. Ciencia e Investigación Agrarian, 41(2), 263-271. doi:10.4067/S0718-16202014000200013
Bradford, S.A., Simunek, J., & Walker, S.L. (2006). Transport and straining of E. coli O157: H7 in saturated porous media. Water Resources Research, 42(12), 1-12. doi:10.1029/2005WR004805
Connie, R, Mahon Donald, C., & Lehman, GM. (2011) Textbook of diagnostic microbiology, Chapter 1, page 14.
Diacono, M., & Francesco, M. (2010). Long-term effects of organic amendments on soil fertility: A Review. Agronomy for Sustainable Development, 30(2), 401–22. doi:10.1051/agro/2009040
Desmarchelier, P., & Fegan, N. (2002). Escherichia Coli. Encyclopedia of Dairy Sciences. 948-954. doi:10.1016/B978-0-12-374407-4.00393-9
Ebrahimipak, N., Omidvari, Sh., & Abdi, S. (2023). Effect of organic fertilizer and nitrogen levels on plant growth characteristics in Wheat-Corn rotation. Water and Soil Management and Modeling, 3(3), 108-119. doi:10.22098/mmws.2022.11540.1139 [In Persian]
Ghanbari, S., MoradiTelavat, M.R., & Siadat, A .(2015). Effect of manure application on forage yield and quality of barley (Hordeum vulgare L.) and fenugreek (Trigonella foenum -graecum L.) in intercropping. Iranian Journal of Crop Sciences, 17(4), 315-328. dor:20.1001.1.15625540.1394.17.4.5.3. [In Persian]
Golbadaghi, N. (2018). The movement of Escherichia coli bacteria in the intact columns of soils with different texture and cultivation management, Master's Thesis, Boali Sina University, Hamedan, Iran. [In Persian]
Jahandideh, Y., Tabatabaei, S., Dehghanian, M. (2023). Analysis of the bacterial pollutation breakthrough curve in the conditions of grass cultivation in the soil column with different sizes of cattle manure. Water and Soil Management and Modelling, 4(2), 75-88. doi:10.22098/mmws.2023.12529.1247 [In Persian]
Jiang, S., Pang, L., Buchan, G.D., Simunek, J., Noonan, M.J., & Close, M.E. (2010). Modeling water flow and bacterial transport in undisturbed lysimeters under irrigations of dairy shed effluent and water using HYDRUS-1D. Water Research, 44(4), 1050-1061. doi:10.1016/j.watres.2009.08.039.
Khaled, S. )2017(. Modeling Fecal bacteria transport and retention in agricultural and urban soil under saturated and unsaturated flow conditions. Water Research, 110, 313-320. doi:10.1016/j.watres.2016.12.023
Klute, A., & Dirksen, C. (1986). Hydraulic conductivity and diffusivity: Laboratory methods. Methods of soil analysis: Part 1 physical and mineralogical methods, 5, 687-734.doi:10.2136/sssabookser5.1. 2ed.c28
Rhoades, J.D. (1996). Salinity electrical conductivity and total dissolved solid. In: Page, A.L., Sommer, C.E., Nelson, P.W. (Eds.), Methods of Soil Analysis. In Part 3. Chemical Methods. ASA/SSSA, Madison, Wisconsin, USA, pp. 417–436.
Sims, J.T. (1996). Lime requirement. In: Page, A.L., Sommer, C.E., Nelson, P.W. (Eds.), Methods of soil analysis. In Part 3. Chemical Methods. ASA/SSSA, Madison, Wisconsin, USA, p. 491. 491.
Tabatabaei, SH., Sepehrnia, N., Norouzi, H., Shirani, H., & Rezanezhad, F. (2022). Effects of solid manure particle fractionation on transport, retention, and release of Escherichia coli. Environmental Technology & Innovation, 25, 1-9. doi:10.1016/j.eti.2021.102086
Walkly, A., & Black, I.A. (1934). An examination of digestion method for determining soil organic matter and a proposed modification of the chromic acid titration. Soil Science, 37, 29-38.
 Wortman, E., Ashley A., Elizabeth, M., Kaelyn, K., & Cameron, M. (2017). First-season crop yield response to organic soil amendments .Agronomy Journal, 109(4), 1210–1217. doi:10.2134/agronj2016.10.0627
Warnemuende, E.A., & Kanwar, R.S. (2002). Effects of swine manure application on bacterial quality of leachate from intact soil columns. Transactions of the ASAE, 45(6), 1849-1857. doi:10.13031/2013.11436