پایان نامه کارشناسی ارشد رشته کشاورزی بررسی سرعت رهاسازی فسفر و نیتروژن از بقایای آلی و ورمی کمپوست آن ها

اختصاصی از اینو دیدی پایان نامه کارشناسی ارشد رشته کشاورزی بررسی سرعت رهاسازی فسفر و نیتروژن از بقایای آلی و ورمی کمپوست آن ها دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

این فایل در قالب  ورد و قابل ویرایش در 146 صفحه می باشد.

پایان نامه کارشناسی ارشد علوم خاک

گروه مهندسی علوم خاک (گرایش شیمی و حاصلخیزی خاک)

این پایان نامه جهت ارائه در مقطع کارشناسی ارشد رشته مهندسی کشاورزی گرایش شیمی و حاصلخیزی خاک طراحی و تدوین گردیده است . و شامل کلیه مباحث مورد نیاز پایان نامه ارشد این رشته می باشد.نمونه های مشابه این عنوان با قیمت های بسیار بالایی در اینترنت به فروش می رسد.گروه تخصصی ما این پایان نامه را با قیمت ناچیزی جهت استفاده دانشجویان عزیز در رابطه با منبع اطلاعاتی در اختیار شما قرار می دهند. حق مالکیت معنوی این اثر مربوط به نگارنده است. و فقط جهت استفاده ازمنابع اطلاعاتی و بالابردن سطح علمی شما در این سایت ارائه گردیده است.

چکیده:

بکار بردن کود آلی در خاک در درجه اول روشی برای بهبود خواص فیزیکی و شیمیایی خاک و بهبود در دسترس بودن مواد مغذیمی­باشد. هدف از این مطالعه بررسی تفاوت در تجزیه و سرعت رهاسازی نیتروژن نیتراتی (NO3 -N)، فسفر (P)، پتاسیم (K) و سدیم (Na) از چهار نوعترکیبات آلی مختلف (کود دامی، ورمی­کمپوست دامی، کمپوست زباله شهری و ورمی­کمپوست آنها) می­باشد. خاک بکار برده شده با  2 درصد از ترکیبات آلی تیمار شده، سپس روند رهاسازی  نیتروژن نیتراتی،فسفر، پتاسیمو سدیم از  ترکیبات آلی در طول 12 هفته انکوباسیون (14/0، 1، 2، 3، 4، 6، 9 و 12 هفته) در درجه 3 ± 25 درجه سانتیگراد مورد مطالعه قرار گرفت. رهاسازی عناصر غذایی از ترکیبات آلی بهترین برازش را با تابع نمایی داشت. نتایج نشان داد، ترکیبات آلی بدون خاک بیشترین رهاسازی عناصر را در پایان دوره انکوباسیون نسبت به خاک­های تیمار شده با ترکیبات آلی دارند.ترکیبات آلی با نسبتC/Nبالاتر دارای سرعت رهاسازی نیتروژن نیتراتی  پایین­تر هستند. میانگین ​​درصدباقی ماندهنیتروژن نیتراتی، فسفر ، پتاسیم و سدیم ترکیبات آلی  پس از 12 هفته 77، 93، 30 و 57 درصد بدست آمد. کمترین درصد باقی مانده مربوط به پتاسیم بود. همچنین میانگین سرعت رهاسازی نیتروژن نیتراتی، فسفر، پتاسیم و سدیم در ترکیبات آلی استفاده شده به ترتیب 01/0، 023/0، 43/0 و 01/0 در هفته بدست آمد که رهاسازی پتاسیم از ترکیبات آلی از بقیه عناصر بیشتر بود. در خاک­های تیمار شده با کمپوست زباله شهری، بالاترین آزاد سازی نیترروژن نیتراتی و سدیممشاهده شد و بالاترین آزاد سازی فسفر و پتاسیم مربوط به خاک­های تیمار شده با کود دامی بود.نتایج نشان داد که سرعت رهاسازی عناصر غذایی از ترکیبات ورمی­کمپوست شده، آهسته­تر از ترکیبات ورمی­کمپوست نشده صورت می­گیرد.

واژگان کلیدی:ترکیبات آلی، ورمی­کمپوست، سرعت رهاسازی، عناصر غذایی

فصل اول: کلیات

کلیات............................................... 2  

فصل دوم: پیشینه تحقیق

2-1 نیاز گیاهان به عناصر غذایی...................... .5

2-2 کود­های شیمیایی.................................. 5

2-3 کود­های آلی...................................... 6

2-3-1 بقایای گیاهی.................................. 8

2-3-2 کود حیوانی.................................... 8

2-3-3 کمپوست........................................ 8

2-3-4  ورمی­کمپوست .................................. 10

2-4  معدنی شدن ترکیبات آلی و عوامل موثر بر آن....... 12

2-4 -1 نسبت C/N ترکیبات آلی.......................... 13

2-4 -2 پ­هاش......................................... 13

2-4 -3درصد رس خاک................................... 13

2-4 -4دمای خاک...................................... 14

2-4 -5نسبت C/P....................................... 14

2-4-6جمعیت میکربی خاک............................... 14

2-4-7رطوبت خاک...................................... 14

2-4-8دوره­های متناوب تر و خشک شدن.................... 15

2-4-9میزان لیگنین و پلی فنل......................... 15

2-5 روش­های مطالعه معدنی شدن ترکیبات آلی............. 15

2-5 -1 روش­انکوباسیونی .............................. 15

2-5 روش­ لیتربگ ..................................... 15

2-6 معادله مورد استفاده جهت بررسی سرعت معدنی شدن ترکیبات آلی   16

2-7 رهاسازی نیتروژن نیتراتی از ترکیبات آلی ......... 17

2-7-1  اهمیت نیتروژن برای گیاه ..................... 17

ا

2-7-2 عوامل موثر بر رهاسازی نیتروژن نیتراتی از ترکیبات آلی     18

2-7-2 -1 نسبت C/N ترکیبات آلی........................ 18

2-7-2 -2  مقدار کل نیتروژن موجود در ترکیبات آلی..... 19

2-8 رهاسازی فسفر از ترکیبات آلی..................... 20

2-8-1 اهمیت فسفر برای گیاه ......................... 20

2-8-2 عوامل موثر بر رهاسازی فسفر از ترکیبات آلی .... 22

2-8-2 -1 نسبت C/P ترکیبات آلی........................ 22

2-8-2 -2 نسبت C/N ترکیبات آلی........................ 22

2-8-2 -3 مقدار کل فسفر موجود در ترکیبات آلی......... 23

2-9 بررسی رهاسازی پتاسیم از ترکیبات آلی............. 24

2-9-1 اهمیت پتاسیم برای گیاه ....................... 24

2-9-2عوامل موثر بر راهسازی پتاسیم از ترکیبات آلی.... 25

2-9-2-1 ساختاری نبودن پتاسیم در ترکیبات آلی......... 25

2-9-2-2 نسبت C/N ترکیبات آلی......................... 26

2-9-2-3 نسبت C/K ترکیبات آلی......................... 26

2-9-2 -4 مقدار کل پتاسیم موجود در ترکیبات آلی....... 26

2-10 بررسی رهاسازی سدیم از ترکیبات آلی.............. 27

22-10-1 اهمیت سدیم برای گیاه ....................... 27

2-10-2عوامل موثر بر راهسازی سدیم از ترکیبات آلی..... 28

2-10-2-1نسبت C/N ترکیبات آلی......................... 28

فصل سوم: مواد و روش­ها

3-1 انتخاب و آماده سازی خاک مورد آزمایش ............ 30

3-2 انتخاب و آماده سازی  ترکیبات آلی مورد استفاده .. 30

3-3  تجزیه­های ازمایشگاهی نمونه­های خاک و ترکیبات آلی. 30

3-3-1 اندازه­گیری کربن آلی در خاک و ترکیبات آلی...... 30

ب

3-3-2 اندازه­گیری نیتروژن کل ........................ 31

3-3-3 اندازه­گیری آهک در خاک ( کربنات کلسیم معادل)... 31

3-3-4  اندازه­گیری پ­هاش............................. . 31

3-3-5 اندازه­گیری  قابلیت هدایت الکتریکی (EC)......... 31

3-3-6 اندازه­گیری فسفر، سدیم و پتاسیم کل ............ 31

3-4 مطالعات انکوباسیون ............................. 32

3-4-1 مطالعه رهاسازی عناصر از ترکیبات آلی........... .32

3-4-2مطالعه رهاسازی عناصر از خاک­های تیمار شده با ترکیبات آلی   .32

3-5عصاره گیری و اندازه­گیری عناصر غذایی رها شده در طی دوره انکوباسیون از ترکیبات آلی......................................... 33

3-5-1 عصاره گیری و اندازه­گیری نیتروژن نیتراتی رها شده در طی دوره انکوباسیون از ترکیبات آلی...................................... .33

3-5 -2 عصاره گیری و اندازه­گیری نیتروژن نیتراتی رها شده در طی دوره انکوباسیون از  خاکهای تیمار

شده با ترکیبات آلی ................................. .33

3-5-3 عصاره گیری و اندازه­گیری فسفر رها شده در طی دوره انکوباسیون از ترکیبات آلی................................................. .33

3-5 -4 عصاره گیری و اندازه­گیری فسفر رها شده در طی دوره انکوباسیون از  خاکهای تیمار

شده با ترکیبات آلی ................................. .34

3-5-5 عصاره گیری و اندازه­گیری پتاسیم و سدیم رها شده در طی دوره انکوباسیون از ترکیبات آلی...................................... .34

3-5 -6 عصاره گیری و اندازه­گیری پتاسیم و سدیم رها شده در طی دوره انکوباسیون از خاکهای تیمار

شده با ترکیبات آلی ................................. .34

3-5-7برازش معادله توانی بر داده­های حاصل ار درصد عناصر باقی­مانده در ترکیبات آلی................................................. 35

3-5-8 تجزیه آماری داده­ها............................ 35

فصل چهارم: نتایج و بحث

4-1ویژگی ­های فیزیکی و شیمیایی خاک................... 37

4-2 ویژگی ­های شیمیایی ترکیبات آلی................... 37

ج

4-3 تغییرات پ­هاش و هدایت الکتریکی در طول دوره انکوباسیون در ترکیبات آلی 40

4-4 تغییرات غلظت نیتروژن نیتراتی در طول دوره انکوباسیون درترکیبات آلی   42

4-5 تغییرات غلظت فسفر در طول دوره انکوباسیوندر ترکیبات آلی     53

4-6تغییرات غلظت پتاسیم در طول دوره انکوباسیوندر ترکیبات آلی    59

4-7 تغییرات غلظت سدیم در طول دوره انکوباسیون در ترکیبات آلی    64

4-8 تغییرات پ­هاش و قابلیت هدایت الکتریکی در طول دوره انکوباسیون درخاکهای تیمار شده باترکیبات

 آلی................................................ 68

4-9 تغییرات غلظت نیتروژن نیتراتیدر طول دوره انکوباسیون در خاک­های تیمار شده با ترکیبات آلی70

4-10 تغییرات غلظت فسفر در طول دوره انکوباسیون در خاک­های تیمار شده با ترکیبات آلی......................................... 73

4-11 تغییرات غلظت پتاسیمدر طول دوره انکوباسیون در خاک­های تیمار شده با ترکیبات آلی......................................... 75

4-12 تغییرات غلظت سدیم در طول دوره انکوباسیون در خاک­های تیمار شده با ترکیبات آلی......................................... 77

4-13 مقایسه رهاسازی عناصرنیتروژن نیتراتی، فسفر، پتاسیم و سدیم  از ترکیبات آلی و خا­ک­های

تیمار شده با ترکیبات آلی............................ 79

4-13-1 مقایسه رهاسازی نیتروژن نیتراتی از ترکیبات آلی و خا­ک­های تیمار شده با ترکیبات آلی......................................... 79

4-13-2 مقایسه رهاسازی فسفر از ترکیبات آلی و خا­ک­های تیمار شده با ترکیبات آلی.................................................... 80

4-13-3مقایسه رهاسازی پتاسیم و سدیم از ترکیبات آلی و خا­ک­های تیمار شده با ترکیبات آلی......................................... 80

فصل پنجم : نتیجه گیری نهایی و پیشنهادات

نتیجه گیری نهایی.................................... 84

پیشنهادها........................................... 85

د

منابع............................................... 86

جدول 4-1 ویژگی­های فیزیکی و شیمیایی خاک مورد مطالعه.. 38

جدول 4-2 ویژگی­های شیمیایی ترکیبات آلی............... 39

جدول 4-3 مقایسه میانگین با آزمون دانکن در سطح 5 درصد غلظت نیتروژن نیتراتی در روز اول و هفته

دوازدهم بین چهار نوع ترکیب آلی مختلف ............... 46

جدول 4-4 درصد عناصر باقی­مانده در هفته ششم و پایان دوره انکوباسیون در ترکیبات آلی ........................................ 51

جدول 4-5پارامتر­های حاصل از برازش معادله  Y= y0e-ktبر درصد باقی­مانده عناصر مختلف در طول

 دوره انکوباسیون ................................... 52

جدول 4-6  مقایسه میانگین با آزمون دانکن در سطح 5 درصد غلظت فسفر در روز اول و هفته دوازدهم

بین چهار نوع ترکیب آلی مختلف........................ 55

جدول 4-7  مقایسه میانگین با آزمون دانکن در سطح 5 درصد غلظت پتاسیم  در روز اول و هفته دوازدهم

بین چهار نوع ترکیب آلی مختلف........................ 61

جدول 4-8  مقایسه میانگین با آزمون دانکن در سطح 5 درصد غلظت سدیم در روز اول و هفته دوازدهم

بین چهار نوع ترکیب آلی مختلف........................ 66

جدول 4-9 مقایسه میانگین با آزمون دانکن در سطح 5 درصد غلظت نیتروژن نیتراتی در روز اول و هفته

دوازدهم بین خاک­های تیمار شده با ترکیبات آلی......... 73

جدول 4-10مقایسه میانگین با آزمون دانکن در سطح 5 درصد غلظت فسفر در روز اول و هفته دوازدهم

 بین خاک­های تیمار شده با ترکیبات آلی................ 75

جدول 4-11 مقایسه میانگین با آزمون دانکن در سطح 5 درصد غلظت پتاسیم در روز اول و هفته دوازدهم

بین خاک­های تیمار شده با ترکیبات آلی................. 77

جدول 4-12مقایسه میانگین با آزمون دانکن در سطح 5 درصد غلظت سدیم  در روز اول و هفته دوازدهم

بین خاک­های تیمار شده با ترکیبات آلی................. 79

جدول 4- 13 مقایسه رهاسازی عناصر از ترکیبات آلی و خاک­های تیمار شده با ترکیبات آلی در هفته

دوازدهم

ه

(پایان دوره انکوباسیون)................................................................................................82

شکل 2-1 نمونه ای از روش لیتر بگ..................... 16

شکل 4-1 تغییرات پ­هاش در طول دوره انکوباسیون در ترکیبات آلی     41

شکل 4-2 تغییرات قابلیت هدایت الکتریکیدر طول دوره انکوباسیون در ترکیبات آلی.................................................... 41

شکل 4-3 تغییرات غلظت نیتروژن نیتراتیدر طول دوره انکوباسیون در ترکیبات آلی.................................................... 45

شکل 4-4 درصد نیتروژن نیتراتی باقی­مانده در ترکیبات آلی.... 47

شکل 4-5 تغییرات غلظت فسفردر طول دوره انکوباسیون در ترکیبات آلی 54

شکل 4-6درصد فسفر باقی­مانده در ترکیبات آلی........... 57

شکل 4-7 تغییرات غلظت پتاسیم در طول دوره انکوباسیون در ترکیبات آلی  60

شکل 4-8 درصد پتاسیم باقی­مانده در ترکیبات آلی........ 62

شکل 4-9 تغییرات غلظت سدیمدر طول دوره انکوباسیون در ترکیبات آلی 65

شکل 4-10 درصد سدیم باقی­مانده در ترکیبات آلی......... 67

شکل 4-11 تغییرات پ­هاش در طول دوره انکوباسیون در خا­ک­های تیمار شده با ترکیبات آلی................................................. 69

شکل 4-12 تغییرات قابلیت هدایت الکتریکی در طول دوره انکوباسیون در خا­ک­های تیمار شده با ترکیبات

آلی................................................. 69

شکل 4-13 تغییرات غلظت نیتروژن نیتراتیدر طول دوره انکوباسیون در خا­ک­های تیمار شده با ترکیبات

 آلی................................................ 72

شکل 4-14 تغییرات غلظت فسفر در طول دوره انکوباسیون در خا­ک­های تیمار شده با ترکیبات آلی......................................... 74

شکل 4-15 تغییرات غلظت پتاسیمدر  طول  دوره  انکوباسیون در  خا­ک­های تیمار شده با ترکیبات

 آلی................................................ 76

و

شکل 4-16 تغییرات غلظت سدیم در طول دوره انکوباسیون در خا­ک­های تیمار شده با ترکیبات آلی......................................... 78

مقدمه

عامل اصلی تعیین کننده بهره­وری خاک، وضعیت عناصر غذایی آن می­باشد. تولید موفقیت آمیز گیاهان مستلزم خاک مناسب و وجود مقدار کافی از عناصر غذایی و قابل استفاده گیاه است. اهمیت عناصر غذایی در رشد گیاهان از دو قرن پیش به اثبات رسیده است، لیکن تغذیه معدنی گیاهان هنوز یکی از مهمترین عوامل تعیین کننده عملکرد نهایی گیاهان زراعی می­باشد. عناصر غذایی نه تنها باید به صورت ترکیباتی باشند که به سهولت مورد استفاده گیاهان قرار گیرند، بلکه تعادل بین مقدار آنها نیز حائز اهمیت است. عناصر نیتروژن، فسفر و پتاسیم پر مصرف­ترین عناصر غذایی گیاه می­باشند. از بین رفتن حاصلخیزی خاک، در بسیاری از کشورهای در حال توسعه به علت برداشت مداوم عناصر غذایی به وسیله محصولات، بدون جایگزین کردن کافی آن عناصر یک خطر جدی برای امنیت غذایی و محیطی به حساب می­آید.با توجه به اهمیت تامین عناصر ضروری خاک دو راه اساسی جهت تامین این عناصر وجود دارد. یکی استفاده از کود­های شیمیایی و دیگری استفاده از ترکیبات آلی می­باشد. کود  به هر نوع ماده معدنی یا آلی یا بیولوژیک که دارای عناصر غذایی باشد و باعث بالا بردن حاصلخیزی خاک و همچنین باعث افزایش عملکرد کیفی و کمی محصول شود اطلاق می­شود. مطالعات بلند مدت نشان می­دهند که استفاده مداوم از کودهای شیمیائی عملکرد گیاهان زراعی را به علت اسیدی شدن خاک کاهش می­دهد. درچند دهه اخیر مصرف نهاده­های شیمیایی در اراضی کشاورزی موجب افت کیفیت محصولات کشاورزی و کاهش حاصلخیزی خاک گردیده است وهمچنین استفاده بی رویه از کود­های شیمیایی در کشور و عدم توجه به اهمیت و اثرات مثبت مصرف مواد آلی در بهبود حاصلخیزی خاک­های زراعی و تأثیر بر عملکرد محصولات کشاورزی، باعث کاهش مواد آلی و کیفیت خاک­های زراعیشده است. همچنین استفاده بیش از حد از کود­های شیمیایی، علاوه بر هزینه زیاد برای زارعین، موجب بهم خوردن توازن عناصر غذایی در خاک گردیده است. هرچند استفاده از کودهای شیمیایی ظاهراً سریع­ترین و مطمئن­ترین راه برای تأمین حاصلخیزی خاک به شمار می­رود، لیکن هزینه های زیاد مصرف کود، آلودگی، تخریب محیط زیستو خاک نگران کننده است. بنابراین با توجه به مشکلات ناشی ازمصرف کودهای شیمیایی، می توان با افزودن ترکیبات آلی به ­خاک و  تامین مواد آلی خاک تا حدودی نسبت به افزایش حاصلخیزی خاک اقدام کرد.

لذا مطالعه چگونگی روند رهاسازی عناصر غذایی از ترکیبات آلی (کودهای آلی) در خاک و در عدم حضور خاک ضروری می­باشد. هدفاز اینتحقیق،مقایسه روندرهاسازیعناصرازترکیباتآلیورمینشدهوترکیبات آلیورمیشده که  به خاک افزوده می­شوند یا در سطح خاک وجود دارندمی­باشد.اطلاعات حاصل از این تحقیق می­تواند در مطالعه تاثیر افزودن ترکیبات آلی بر حاصلخیزی خاک و آبشویی عناصر غذایی در خاک مورد استفاده قرار گیرد.