رفتن به محتوای اصلی
x
پاسخ ثابت های سینتیكی فسفومونواسترازها به فرآیند تولید ورمی كمپوست و تكامل لاشبرگ های جنگلی
تاریخ دفاع
مقطع تحصیلی
كارشناسی ارشد
گروه آموزشی
علوم و مهندسی خاك
استاد

فرشید نوربخش

فرایند معدنی شدن فسفر در زیستگاه لاشبرگ های جنگلی و در توده های کودهای آلی نسبت به محیط خاک اهمیت بیشتری دارد، زیرا در این محیط ها، فسفر آلی تقریبا تنها منبع تامین بلند مدت فسفر است. معدنی شدن فسفر آلی خاک عمدتا توسط گروه فسفاتازها صورت می گیرد. نظر به این که تفسیر پاسخ فعالیت آنزیم ها، موکول به درک مکانیسم تاثیر پذیری آنها از پیشرفت مراحل تجزیه است، این پژوهش با هدف بررسی پارامتر های سینتیکی و ترمودینامیکی فسفومونواسترازها در لاشبرگ هایی با درجات متفاوت تجزیه و نیز در توده ورمی کمپوست در مقایسه با کمپوست معمولی و کود گاوی اولیه، انجام گردید. دو محیط آلی شامل لاشبرگ های جنگلی و کود ورمی کمپوست به صورت مستقل مورد آزمایش قرار گرفت. نمونه¬های لاشبرگ بلوط شامل برگ¬های تازه ، لاشبرگ¬هایی با تجزیه اندک، لاشبرگ¬هایی با تجزیه متوسط و لاشبرگ¬هایی با تجزیه زیاد از جنگل بلوط دلورا برداشت گردید. همچنین، کود گاوی اولیه ، از مزرعه لورک برداشت گردید سپس کمپوست و ورمی کمپوست کود گاوی در محیط آزمایشگاه در شرایط بهینه تهیه شد. کربن آلی، فسفر محلول در آب، و فعالیت آنزیم¬های اسید و آلکالین فسفاتاز در این مواد اندازه گیری شد. همچنین مواد فوق الذکر به خاک لورک افزوده شد و میزان فسفر قابل عصاره گیری خاک پس از انکوباسیون یک ماهه تعیین گردید. در تلاش برای تفسیر یافته های فوق، شاخص های سینتیکی همچون سرعت حداکثر (Vmax) و ثابت مایکلیس (Km) اندازه گیری شد و ثابت های ترمودینامیکی همچون انرژی فعال سازی آنزیم (Ea) و ضریب دمایی (Q10) نیز تعیین گردید. نتایج نشان داد که با پیشرفت مراحل تجزیه در لاشبرگ های جنگلی، مقدار کربن آلی و فعالیت آنزیم¬ها کاهش یافت، اما مقدار فسفر محلول در آب افزایش داشت. در انواع کود نیز وقوع کمپوست شدن از میزان کربن آلی کاست، به گونه ای که این کاستن در ورمی کمپوست افزون تر بود. کمپوست شدن بر مقدار فسفر محلول در آب، و فعالیت فسفومونواسترازها افزود. نتیجه اختلاط مواد آلی فوق به خاک لورک آن بود که فسفر قابل عصاره گیری خاک در پایان انکوباسیون در مقایسه با خاک شاهد بیشتر شده بود، به گونه ای که میزان افزایش فسفر قابل عصاره گیری خاک، با محتوای فسفر محلول در آب متناسب بود. مقدار Vmax اسید فسفاتاز و آلکالین فسفاتازدر لاشبرگ¬ها با پیشرفت مراحل تجزیه، به طور معنی دار و باروندی منظم کاهش یافت. بیشترین و کمترین مقدار Vmax در انواع کود نیز برای هر دو آنزیم به ترتیب در کود ورمی کمپوست و کود گاوی اولیه مشاهده شد. مقادیر Km دو آنزیم در لاشبرگ ها وکودها از روند منظم فوق تبعیت نکرد اما بین سطوح هریک از مواد اختلاف معنی دار مشاهده شد. با افزایش دما، فعالیت فسفومونواسترازها درانواع لاشبرگ ها و انواع کودهای گاوی افزایش یافت. مقدار Ea این آنزیم ها با پیشرفت مراحل تجزیه در لاشبرگ¬ها به شکل پلکانی و معنی دار افزایش یافت. بررسی شاخص Ea در انواع کود نیز نشان داد کمپوست شدن با و یا بدون حضور کرم ها به طور معنی دار از انرژی فعال سازی هر دو آنزیم کاسته است. ضریب Q10 نیز در بین انواع لاشبرگ و یا انواع کود اختلاف معنی دار داشت، لیکن دامنه تغییرات آن در مقایسه با Ea چندان زیاد نبود. نتیجه آن که در لاشبرگ های جنگلی، پیشرفت مراحل تجزیه در طی دهها سال، منجر به انباشت فسفرمحلول، کاهش فعالیت دو آنزیم گردید. کاهش فعالیت این دو آنزیم را طی پیشرفت مراحل تجزیه، می توان به استناد کاهش Vmax ، به کاستی محتوای آنزیمی آنها و به استناد انباشتگی ارتوفسفات محلول، به وقوع اثر بازدارندگی فسفر محلول نسبت داد. لیکن تفکیک سهم این دو عامل از یکدیگر با اطلاعات این پژوهش میسر نیست. از آن سو، افزایش فعالیت این دو آنزیم را در طی فرایند کمپوست شدن، می توان به استناد فزونی Vmax به افزایش محتوای دو آنزیم و نیز به کاهش انرژی فعال سازی آنها نسبت داد. واژگان کلیدی: فسفر، اسید فسفاتاز، آلکالین فسفاتاز، Vmax، Km ، Ea و Q10

  

تحت نظارت وف ایرانی