تأثیر علف‌کش‌های مختلف بر فعالیت آنزیم‌های اوره‌آز و دهیدروژناز خاک

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی سابق کارشناسی ارشد بیولوژی و بیوتکنولوژی خاک دانشگاه محقق اردبیلی

2 دانشیار گروه علوم و مهندسی خاک دانشگاه محقق اردبیلی

3 استادیار گروه منابع طبیعی دانشگاه محقق اردبیلی

چکیده

زمینه و هدف: هدف از این تحقیق بررسی تأثیر پنج علف‌کش (تری‌بنورون متیل، متریبوزین، تریفلورالین، هالوکسی‌فوپ ‌آرمتیل و توفوردی) بر فعالیت آنزیم‌های دهیدروژناز و اوره‌آز خاک بود. روش بررسی: آزمایش به صورت طرح کاملاً تصادفی با پنج تیمار علف‌کش‌ و خاک شاهد در سه تکرار و به مدت شش ماه انجام شد و فعالیت آنزیم‌ها در ابتدای آزمایش، سه و شش ماه پس از شروع آزمایش اندازه‌گیری شد. غلظت علف‌کش‌ها 27/0، 67/0، 67/0، 67/0 و 1/0میلی‌گرم در کیلوگرم خاک به ترتیب برای هالوکسی فوپ، متریبوزین، تریفلورالین، توفوردی و تریبنورون متیل بود.یافته‌ها: بین علف‌کش‌ها از لحاظ تأثیر بر فعالیت آنزیم‌ها تفاوت معنی‌داری (01/0p 14≤"> ) وجود داشت. اثر علف‌کش‌ها پس از سه ماه کاهش فعالیت آنزیم اوره‌آز نسبت به شاهد (9/34 14 μgN.g-1"> ) بود که بیشترین تغییرات معنی‌دار مربوط به تریفلورالین (8/24 14 μgN.g-1"> ) بود که نسبت به شاهد 9/28 درصد کاهش داشت. فعالیت آنزیم اوره‌آز پس از شش ماه نسبت به سه ماه افزایش داشت و در مورد علف‌کش‌های تریفلورالین (1/35 14 μgN.g-1"> ) این افزایش به میزان 5/41 درصد بود که نسبت به همین تیمار در مدت سه ماه تفاوت معنی‌داری داشت؛ در حالی که تغییرات در شاهد در شش ماه نسبت به سه ماه معنی‌دار نبود. در مورد آنزیم دهیدروژناز همه علف‌کش‌ها موجب کاهش معنی‌دار فعالیت این آنزیم پس از سه ماه نسبت به شاهد (6/0 14 μgTPF.g-1"> ) شدند به طوری که کمترین فعالیت آنزیم در تیمار هالوکسی فوپ با 01/0 14 μgTPF.g-1">  مشاهده شد که کاهش 98% نسبت به شاهد نشان داد. فعالیت این آنزیم در مورد همه تیمارها پس از شش ماه نسبت به سه ماه افزایش معنی‌داری داشت به طوری که بیشترین فعالیت آنزیم در تیمار توفوردی (44/1 14 μgTPF.g-1"> ) مشاهد شد که به طور معنی‌داری از شاهد بیشتر بود. نتیجه‌گیری: نتایج نشان می‌دهد که علف‌کش‌های مورد مطالعه در طول دورۀ سه ماه موجب کاهش معنی‌دار در فعالیت آنزیم‌ها نسبت به شاهد شده که این فعالیت آنزیمی پس از شش ماه مجدداً به سطح قبل از مصرف علف‌کش‌ها رسیده است. این موضوع احتمالاً به این دلیل بوده است که زمان ماندگاری علف‌کش‌ها در خاک کمتر از شش ماه بوده است. 

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Effect of Different Herbicides on the Activity of Dehydrogenase and Urease Enzymes in Soil

نویسندگان [English]

  • Akhtar Eghtesadi 1
  • Akbar Ghavidel 2
  • A. A. Soltani Toolarood 2
  • Meraj Sharari 3
1 Former M.A student Soil Biology and Biotechnology of University Mohaghegh Ardabili
2 Associate professor, Department of Science and Engineering Soil of University Mohaghegh Ardabili
3 Assistant professor, Department Natural Resources of University Mohaghegh Ardabili
چکیده [English]

Background and Objective: This study aimed to investigate the effect of five herbicides (Tribenuron-methyl, Metribuzin, Trifluoralin, Haloxyfop-methyl, and 2, 4-D (on the soil dehydrogenase and urease activities. Method: The experiment was conducted as a completely randomized design with five herbicides and a control with three replicates for six months and the enzyme activities were measured at beginning of the experiment, and after three and six months. The concentration of herbicides was 0.27, 0.67, 0.67, 0.67, and 0.1 mg/kg soil for Haloxyfop-methyl, Metribuzin, Trifluoralin, 2, 4-D, and Tribenuron-methyl, respectively. Findings: The results showed that the effect of herbicides on the enzyme activities was significantly different (p0.01). After 3 months, the herbicides decreased the urease activity in comparison to the control (34.9 µgN.g-1). The most reduction was related to Trifluoralin (24.8 µgN.g-1) which was 28.9% lower than the control. Urease activity increased after six months compared to three months, and this increase was 41.5% for Trifluoralin herbicides (35.1 µgN.g-1). Urease activity in control treatment in six months was not significant compared to the three months. All of the herbicides significantly reduced the dehydrogenase activity after three months compared to the control (0.6 µgTPF.g-1), so that the dehydrogenase activity was observed in Haloxyfop treatment with 0.01 µgTPF.g-1, which was 98% lower than the control. In all treatments, dehydrogenase activity after six months was significantly higher than that in the three months, so that the highest dehydrogenase activity was observed in 2,4-D treatment (1.44 µgTPF.g-1), which was significantly higher than the control. Conclusion: The results show that the herbicides significantly decreased the activity of the enzymes compared to the control during the three months. After six months the enzyme activities recovered to the level before herbicides application. Probably this was due to a short lifetime of herbicide in the soil which was less than six months. 

کلیدواژه‌ها [English]

  • Pesticides
  • Soil pollution
  • Soil quality index
  • Soil enzymatic activity

مراجع

  1. اسکندر، ز. موسوی، ک. حیدری، ا. 1387. علف‌کش‌ها و روش‌های کاربرد آنها (با رویکرد بهینه سازی و کاهش مصرف)، مشهد: جهاد دانشگاهی مشهد، 572 ص.
  2. زارعی، ط. کاظمینی، ع.ر. غدیری، ح. 1393. اثر کاربرد علف‌کش هالوکسی فوپ آر متیل استر و مویان بر کنترل علف‌های هرز باریک برگ و عملکرد و اجزای عملکرد دانۀ گلرنگ، دوره 16، شماره 4، سال 1393، صفحه‌های 956-945.
  3. عرفان منش، م. افیونی، م. ١٣٨١. آلودگی محیط زیست، آب، خاک و هوا (چاپ دوم) انتشارات ارکان، اصفهان.
  4. موسوی، م. ر. رستگار، م. ع. 1376. آفت‌کش‌ها در کشاورزی، انتشارات برهمند دانشگاه آزاد اسلامی واحد ورامین.
  5. منصور زاده، م. رئیسی، ف.1391 .اثر علف‌کش ارادیکان بر کربن و نیتروژن توده زنده میکروبی و فعالیت اوره‌آز و آریل سولفاتاز در یک خاک آهکی تحت شرایط مزرع‌های، دانشگاه شهرکرد، سال شانزدهم ، شماره پنجاه و نهم، صفحه‌های 167- 153 .
  6. Ashton, F. and Monaco, T. J. 1991. Weed knowledge: basics and methods. Translation of Ghadiri, H. 1386. Third print, Shiraz: Shiraz University publication.
  7. Baxter, J. and Cummings, S. 2006.The application of the herbicide bromoxynil to a model soil‐derived bacterial community: impact on degradation and community structure. Letters in Applied Microbiology 43)6(: 659-665.‏
  8. Bera,S. and Ghosh,R. 2013. Soil microflora and weed management as influenced by atrazine 50 % WP in sugarcane. Universal Journal of Agricultural Research. 1)2(: 41-4‏
  9. Baćmaga, M. Borowik, A. Kucharski, J. Tomkiel, M. and Wyszkowska, J. 2015. Microbial and enzymatic activity of soil contaminated with a mixture of diflufenican+ mesosulfuron-methyl+ iodosulfuron-methyl-sodium. Environmental Science and Pollution Research, 22(1):643-656.
  10. Bello, D. Trasar-Cepeda, C. Leirós, M. C. and Gil-Sotres, F.  2013. Modification of enzymatic activity in soils of contrasting pH contaminated with 2, 4-dichlorophenol and 2,4,5-trichlorophenol. Soil Biology Biochemistry, 56: 80–86.‏
  11. Briceno, G. Palma, G. and Durán, N. 2007. Influence of organic amendment of the biodegradation and movement of pesticides. Critical Reviews in Environmental Science and Technology, 37(3): 233-271.
  12. Cycon, M. Wojcik, M. and Piotrowska-Seget, Z. P. 2009. Biodegradation of the organophosphorus insecticide d
  13. منصور زاده، م. رئیسی، ف.1391 .اثر علف‌کش ارادیکان بر کربن و نیتروژن توده زنده میکروبی و فعالیت اوره‌آز و آریل سولفاتاز در یک خاک آهکی تحت شرایط مزرع‌های، دانشگاه شهرکرد، سال شانزدهم ، شماره پنجاه و نهم، صفحه‌های 167- 153 .
  14. iazinon by serratia sp. and psedomonas sp. and their use in bioremediation of contaminated soil. Chemosphere, 76(4): 494-501.
  15. Gupta, P. K. 2004. Soil, plant, water and fertilizer analysis. Agrobios. India.
  16. Goswami, M. R. Pati, U. K. Chowdhury. A. and Mukhopadhyay, A. 2013. Studies on the effect of cypermethrin on soil microbial biomass and its activity in an alluvial soil. International Journal of Agricultural and Food Science, 3(1): 1-9.‏
  17. Jones Jr, J. B. 2001. Laboratory guide for conducting soil tests plant and plant analysis. CRC Press.
  18. Muñoz -Leoz, B. Ruiz-Romera, E. Antigüedad, I. and Garbisu, C. 2011. Tebuconazole application   decreases soil microbial biomass and activity.Soil Biology and Biochemistry, 43(10): 2176-2183.‏
  19. Kujur, M. Gartia, S.K. and Patel, A. K. 2012. Quantifying the contribution of different soil properties on enzyme activities in dry tropical ecosystems. Journal of Agricultural and Biological Science, 7(9): 763-773.
  20. Kandeler, E. and Gerber, H. 1988. Short-term assay of soil urease activity using colorimetric determination of ammonium. Biology and Fertility of Soils, 6(1): 68-72.‏
  21. Nannipieri, P. Kandeler, E. and Ruggiero, P. 2002. Enzyme activities and microbiological and biochemical processes in soil.p. Enzymes in the Environment. Marcel Dekker, New York, 1-33.‏
  22. Nelson, D. W. and Sommers, L. 1982. Total carbon, organic carbon, and organic matter 1. Methods of soil analysis. Part 2. Chemical and Microbiological Properties, (methodsofsoilan2), 539-579.
  23. Quilchano, C. and Maranon, T.  2002. Dehydrogenase activity in mediterranean forest soils. Biology and    Fertility of Soils, 35(2): 102-107.‏
  24. Rahmansyah, M. Antonius, S. and Sulistinah, N. 2009. Phosphatase and urease instability caused by pesticides present in soil improved by grounded rice straw. Journal of Agricultural and Biological Science, 4(2): 56-62.
  25. Renella, G. Mench, M. Landi, L. and Nannipieri, P. 2005. Microbial activity and hydrolase synthesis in long-term Cd-contaminated soils. Soil Biology and Biochemistry, 37(1):133-139.
  26. Thalmann, A. 1968. Zur Methodik der bestimmung der dehydrogenaseaktivitat im boden mittels triphenyltetrazoliumchlorid (TTC). Landwirtsch Forsch, 21: 249-258.
  27. Wu, X. M. Long, Y.  H. Li, Y. R. Liu, R. X. and Liu, M. 2014. Effects of napropamide on microbiological characteristics of tobacco rhizosphere soil and its dissipation. Journal of Soil Science and Plant Nutrition, 14(1):151-159.‏
  28. Waldrop, M. P. and Firestone, M. K. 2004. Microbial community utilization of recalcitrant and simple carbon compounds: impact of oak-woodland plant communities. Oecologia, 138(2): 275-284.‏
  29. Xiong, D. Gao, Z. Fu, B. Sun, H. Tian, S. Xiao, Y. and Qin , Z. 2013. Effect of pyrimorph on soil enzymatic activities and respiration. European Journal of Soil Biology, 56:44–48.

 

زیست شناسی خاک
دوره 8، شماره 1
خرداد 1399
صفحه 105-113

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار