خلاصه ای از تاثیر جانوران بر تغییرات شیمیایی خاک را شرح دهید ؟

Question

خلاصه ای از تاثیر جانوران بر تغییرات شیمیایی  خاک را شرح دهید ؟
تاثیر جانوران بر تغییرات شیمیای خاک را چگونه کنترل کنیم

حسین برخورداری · Answer

خلاصه ای از تاثیر جانوران بر تغییرات شیمیایی  خاک را شرح دهید ؟

١- مقدمه
خاكهاي كشاورزي گروههاي زيادي از جانوران را در خود جاي دادهاند. در اين خاكها از پروتوزئرهاي ٣٦ كوچك تك سلولي تا جانوران بزرگتر متعلق به ردههاي مختلف رشد و زندگي
، ميكنند. اجتماعات اين چنيني، صرف نظر از نوع عمليات مديريتي يا موقعيت زيست جغرافيايي ٣٧ در خاك وجود دارند. جانورشناسان خاك با چالش درک اين نكته مواجه هستند كه چگونه اين اجتماع پيچيده ميتواند بر فرآيندهاي توليد پايدار كشاورزي تأثير گذار باشد . مدارك و شواهد زيادي وجود دارد كه نشاندهندة تأثير جانوران بر تغييرات شيميايي خاك مي باشد . همچنين
اطلاعات فراواني دربارة تأثير عمليات مديريتي بر ساختار اجتماع جانوران خاك موجود ميباشد . اين اطلاعات به ما اجازه ميدهد تا پيشبيني مستدلي از عكسالعمل جانوران خاك به تغييرات
مديريتي داشته باشيم. با اين وجود اطلاعات مربوط به تأثير جانوران بر تغييرات شيميايي خاك با اطلاعات مربوط به تأثير عمليات مديريتي بر جانوران خاك منطبق نمي باشند . در نتيجه ارائه توصيههاي دقيق به مديران اراضي در خصوص چگونگي بهرهبرداري از منابع براي توسعه پايداري خاك از منظر حاصلخيزي شيميايي خاك مقدور نميباشد. اين فصل با استفاده از يك چهارچوب اكولوژيكي مشتمل بر گروههاي عملكردي ٣٨ ، فراواني ٣٩ ، فراواني نسبي ٤٠ و غناي گونهاي ٤١ جانوران خاك، تأثير اين جانوران بر تغييرات شيميايي خاك را بررسي مي نمايد . گروههاي عملكردي به عنوان گروههاي وسيعي از جانوران خاك (مانند نماتدهاي باكتريخوار)، فراواني نسبي به عنوان سهم نسبي هر گونه يا هر گروه از ساير گونهها يا گروهها و غناي گونهاي به عنوان تعداد گونه هاي داخل هر گروه عملكردي در نظر گرفته شدهاند. اين چهارچوب براي پايهگذاري اصولي استفادهشده است تا به كمك آن بتوان به دنبال هرگونه تغيير در عمليات مديريتي، تغ ييرات رخ داده در تعيين اينكه چگونه اختلافات Beare ( اجتماعات جانوران خاك را تفسير نمود. به اعتقاد ( ١٩٩٧ موجود در ساختار زنجيره غذايي خاك ٤٢ ميتواند در پيشبيني پايداري عمليات كشاورزي استفاده گردد بسيار مهم است. چهارچوب پذيرفته شده در اين بخش نيز در حقيقت تلاشي براي فهم و (C) درك اين موضوع است. اين فصل به مطالعه تأثير جانوران خاك بر معدني شدن ٤٣ كربن ميپردازد زيرا اين دو عنصر از مهمترين عناصر غذايي در كشاورزي ميباشند كه (N) نيتروژن ٤٤ در مبحث مربوط به مطالعات جانوران خاك نيز بيشترين توجه را به خود اختصاص دادهاند . اين دو عنصر به نحوي با يكديگر ارتباط دارند همچنان كه سرعت معدني شدن كربن داراي همبستگي و همكاران، ١٩٩٩ ). همچنين (Recous) و رابطه مثبتي با آلي شدن ناخالص نيتروژن مي باشدماده آلي بستگي داشته باشد؛ اگرچه C/N سرعت معدني شدن نيتروژن ميتواند به نسبتهاي .( و همكاران، ١٩٩٧ Heal) عوامل ديگري مانند مقدار پليفنل و ليگنين نيز داراي اهميت هستند بديهي است عناصر ديگري نيز براي توليدات كشاورزي مهم هستند و مشخص شده است كه
(١٩٨٤ ،Seastedt) جانوران خاك بر چگونگي چرخة اين عناصر در خاك نيز تأثيرگذار ميباشند ولي اين فرآيندها در اين فصل بررسي نخواهند شد. در نتيجه اين فصل با استفاده از چهارچوب مشابه فصل اول سعي در ترسيم اصولي دارد تا به بررسي تأثير عمليات مديريتي بر جانوران خاك بپردازد. در پايان اين فصل چگونگي امكان استفاده از جانوران خاك براي افزايش حاصلخيزي شيميايي خاك و شناخت توان بالقوه احتمالي براي تحقيقات آتي نيز مورد بحث قرار ميگيرد.

٢- نقش جانوران خاك در معدني شدن كربن و نيتروژن
1-2 تأثير گروههاي عملكردي بر تغييرات شيميايي

در مدلهاي زنجيره غذايي، پروتوزئرها (مخصوصاً آميبها ٤٥ ) و نماتدها (انواع باكتري خوار و شكارگر) به عنوان بزرگترين گروه جانوري دخيل در عرضه نيتروژن خاك معرفي شدهاند
(و همكاران، ١٩٩٣ ). تخمين زده ميشود كه بيش از ٤٠ درصد معدني شدن خالص (deRuiter) گروههاي (deRuiter) نيتروژن ٤٦ در خاك توسط اين گروهها انجام ميشود
ديگري مانند كنهها ٤٧ و پادمان ٤٨ كمتر از ٢ درصد معدني شدن خالص نيتروژن را بر عهده دارند .
٣٠ درصد معدني شدن خالص نيتروژن را بر عهده دارند ولي در - به طور كلي جانوران خاك ٤٠ برخي شرايط مخصوصاً در مناطقي كه محدوديت عناصر غذايي وجود دارد، اين نقش مي تواند.( و همكاران، ١٩٩٦ Brussaard) بيشتر نيز باشد.
٤٩ ، به بررسي تأثير گروههاي عملكردي Microcosm در بسياري از مطالعات انجام شده به وسيله معين يا افزايش تعداد گروههاي عملكردي بر تجزيه مواد آلي و متعاقباً عرضه نيتروژن خاك پرداخته شده هايي كه Microcosm است. اين مطالعات نشان دادهاند كه اضافه نمودن گروههاي عملكردي نسبت به ساير و توليد نيتروژن معدني CO فقط حاوي باكتريها و قارچها بودهاند؛ عموماً با افزايش فعاليت تنفسي، تصاعد 2 بيشتري همراه بوده است. اين تأثيرات به وضوح در مورد كوچكترين تا بزرگترين جانوران خاك ديده شده و همكاران، Setala : به عنوان مثال: پروتوزئرها، نماتدها، انكي تيرائيدها ٥٠ (كرمهاي گلداني )، پادمان » است
١٩٩٠ ؛ پروتوزئرها و ،Roelofsman وTeuben :( ١٩٩١ ؛ پادمان و آيزوپودا ٥١ جورپايان يا كرم هاي خاكي)
٢٠٠١ ؛ كرمهاي خاكي و ميلي پدها ، Ji و Brune : و همكاران، ١٩٩١ ؛ كنهها Couteaox : آيزوپودا
.«٢٠٠٠ ،Kautz و Tropp : و همكاران، ١٩٩٥ ؛ آيزوپودا Tian : (هزارپايان)

تأثير هر گروه عملكردي معين، پيچيده بوده و بستگي زيادي به كيفيت منابع (ماده آلي)، رطوبت خاك، نوع خاك و گونههاي آزمايش شده دارد. هنگامي كه كيفيت ماده آلي پائين باشد (نسبت
بالا باشد)، تأثير گروههاي عملكردي بر تجزيه ماده آلي (افت جرم ماده آلي)، هدر رفت كربن و C/N و همكاران، Tian ؛ و همكاران، ١٩٩١ Couteaux ؛١٩٨٤ ،Seastedt آبشويي نيتروژن محسوستر است١٩٩٥ . دليل اين امر بدرستي روشن نيست ولي ممكن است به واسطه تحريك اجتماعات ميكروبي خاك
(و همكاران، ١٩٩٧ ). به همين ترتيب تأثير بندپايان كوچك ٥٣ بر توليد( Tian) توسط جانوران خاك باشد.( و همكاران، ١٩٩٦ Sulkava آمونياك ممكن است با مقدار رطوبت خاك تغيير نمايد ١٠ درصد افزايش دهند - و عرضه عناصر در خاك را ٢٠ CO آيزوپودا ميتوانند توليد ٢٠٠٠ ). به هر ،(Topp و Kautz) ولي تأثير آنها در خاكهاي شني بيشتر از خاكهاي سيلتي است ديده شده است كه تأثيرات مذكور ممكن microcosm حال در مطالعات انجام شده به وسيله
است بسته به نوع گونه متفاوت باشد. براي مثال، نتايج يك تحقيق انجام شده براي معرفي گونههاي كرم خاكي مناسب براي خاكهاي زراعي استراليا نشان داد كه تنها تعداد كمي از گونهها
.(١٩٩٧ ،Blakemore) ميتوانند سبب افزايش رشد گياه در مزرعه شوند مدلهاي تجزيه ماده آلي كه در برگيرنده نقش جانوران خاك هستند، پيشبيني ميكنند كه جانوران خاك تنها در مناطقي مانند جنگهاي باراني حاره اي ٥٤ و گرمدشت هاي حاره اي ٥٥ كه و (Swift عوامل غير زنده محدود كننده نيستند ميتوانند سرعت تجزيه را تحت تأثير قرار دهند
و همكاران، ١٩٩٣ ). بنابراين براساس اين مدلها جانوران خاك در Lavelle ؛ همكاران، ١٩٧٩ بسياري از مناطق كشاورزي از نقش اندكي در تجزيه مواد آلي برخوردارند. با اين و جود برخي مطالعات استثنايي هم نشان دادهاند بند پايان كوچك خاك ميتوانند در مناطقي كه رطوبت خاك،(Crossley و Douce ١٩٨١ )، يا دما ،Whitford و Santos ؛ و همكاران، ١٩٧٩ Vossbrinck عامل محدود كننده ميباشد سبب تأثيرات زيادي در تجزيه ماده آلي شوند. به همين ترتيب ممكن است يك گونه مهم در تجزيه ماده آلي محسوب گردد Tydeid در يك محيط بياباني، به طور متوسط، حضور بندپايان كوچك در اقاليم مختلف ميتواند سرعت (،Whitford)
(١٩٨٤ . تنها يك مطالعه توانسته است بطور سيستماتيك ،Seastedt) تجزيه را تا ٢٣ % افزايش دهد
در طول يك دوره Heneghan  اين مدل تعميم يافته تجزيه را ارائه دهد آزمايشي يك ساله كه با يك نوع ماده آلي يكسان و در دو نقطه از مناطق حاره، و يك نقطه از مناطق معتدل انجام شد بندپايان كوچك تأثير بيشتري در تجزيه بقاياي آلي مورد بررسي داشتند . در اين آزمايش و در ناحيه معتدل، بند پايان در ٣٠٠ روز ابتداي آزمايش تأثيري در تجزيه نداشتند
در صورتيكه در نواحي حاره تأثير آنها در يك ماه اول كاملاً مشهود بود . در هر حال، سرعت تجزيه بقايا در منطقه معتدل بين تيمار شاهد و تيمار حاوي بندپايان متفاوت بود؛ به نحوي كه ٣٠٠ روز پس از جايگذاري بقايا (شروع آزمايش) اين سرعت در تيمار داراي بندپايان بيشتر بود . درواقع فعاليت بندپايان در منطقه معتدل، هنگامي داراي تأثير قابل ملاحظهاي خواهد بود كه حدود ٧٠ درصد از جرم بقايا هنوز باقي مانده است. افت جرم بقايا در يكي از اين دو منطقه حارهاي در ٥٠ روز اول آزمايش متفاوت بود و در تيمار شاهد اين افت جرم بقايا حدود ٨٠ درصد بود.
( همكاران، ١٩٩٩ اين تأخير در ظهور اثرات بندپايان در تجزيه بقايا در مناطق Heneghan و Brussaard ؛ و همكاران، ١٩٩٢ Blair معتدل، در مطالعات ديگري هم گزارش شده است١٩٩٦ ). بنابراين در اكوسيستمهاي معتدل، اين احتمال وجود دارد كه تأثيرات ،Vreeken-Buijs جانوران خاك در تجزيه بقايا پس از يك دورة نسبتاً طولاني قابل مشاهده باشد يعني زماني كه بقايا به مرحلة خاصي از تجزيه رسيده باشند. در واقع اين اعتقاد وجود دارد كه بند پايان كوچك.(١٩٩٥ ،Taked) خاك در حين مرحلة آبشويي در شروع فرآيند تجزيه، تأثيري در سرعت تجزيه ندارند.
٢- فراواني جانوران خاك و تأثير آنها در تغييرات شيميايي خاك و Hunt اصولاً و براساس فرمولهاي مورد استفاده در مدلهاي زنجيره غذايي (مثال
همكاران، ١٩٨٧ ) هرگاه فراواني يك گروه افزايش يابد، سهم آنها در معدني شدن نيتروژن نيز افزايش خواهد يافت. معهذا اين اثرات متقابل گروههاي مختلف در يك زنجيره غذايي است كه
تعيين كننده اصلي محدودة كلي معدني شدن نيتروژن ميباشد. براي مثال افزايش فراواني كرمهاي (Subler خاكي ساكن در درون خاك ميتواند سبب كاهش تعداد انواع ساكن در سطح خاك گردد  همكاران، ١٩٩٧ ). نقش واكنشهاي متقابل در اين فرآيندها در فصل نهم بحث خواهد شد.
نشان CO افزايش فراواني تعداد پادمان، آيزوپوداها و ميليپدها رابطه غيرخطي با تنفس (١٩٧٩ و ١٩٨٠ . براي مثال، با افزايش تعداد پادمان گونة ،Anderson و Hanlon) داده است.
افزايش يافت. با افزايش CO تصاعد 2 ،microcosm از ٥ به ١٠ عدد در هر Folsomia candida اين تعداد از ١٠ به ١٥ عدد، اين مقدار بدون تغيير ماند و در تيمار ٢٠ عدد از پادمان در هر
(Hanlon در مقايسه با تيمار شاهد (بدون پادمان) كاهش يافت CO مقدار تصاعد 2 ،microcosm١٩٧٩ ). همچنين مشخص شده است كه فراواني ميليپدها، رابطه غير خطي با ،Anderson و
(NH+ نيتروژن آمونياكي.( و همكاران، ١٩٨٣ Anderson) دارد microcosm 4- آبشوئي شده از N)
برخلاف (اين مطالعات، در تحقيق ديگري مشخص شده است كه تعداد كم پادمان بيشترين تأثير را دارد  ١٩٩٨ ). به هرحال، اين تأثير به تغذيه بيش از حد (،mebes و Filser) بر آلي شدن نيتروژن دارد پادمان در مراحل اوليه آزمايش نسبت داده شده است، بنابراين فراواني پادمان در مرحلة نهايي
ديگر محققين بسته به نوع ماده استفاده شده و ،(Mebes و Filser شمارش كم بوده استScholz طول زمان آزمايش تأثيرات متفاوتي را در اثر افزايش تعداد كنهها و پادمان پيدا كردند
و همكاران، ١٩٩٨ ). اينكه چگونه فراواني جانوران خاك در مزرعه بر Kaneko ؛١٩٩٤ ،scheu وتغييرات شيميايي خاك تأثير ميگذارد بدرستي روشن نيست. وجود رابطه مستقيم بين فراواني بندپايان كوچك و تجزيه لاشبرگها ٥٦ غير محتمل است چون تأثير آنها روي اين فرآيندها به  صورت غير مستقيم ميباشد(،parmelee و Hendrix در مورد تأثير فراواني بيشتر بندپايان كوچك بر سرعت تجزيه وجود دارد و همكاران، ١٩٨٧ ). مشخص شده است كه كاهش فراواني نماتدها و بندپايان كوچك House ؛١٩٨٥
در اثر كاربرد زيستكشها ٥٧ در اكوسيستمهاي طبيعي منجر به افزايش نيتروژن نيتراتي(NH+ نيتروژن آمونياكي3- و N)
و Ingham) 4- خاك تا بيشتر از يكسال پس از اعمال اين مواد شده است N همكاران، ١٩٨٩ ). اين نتايج تقريباً در تمامي اكوسيستمهاي مورد مطالعه ديده شده ولي بسته به نوع
اكوسيستم و سرعت تغييرات در نيتروژن معدني خاك متفاوت بوده است. تأثير فراواني بيشتر كرمهاي خاكي در خاكهاي كشاورزي ممكن است به منابع نيتروژن و همكاران، ١٩٩٧ در مزارعي كه سه منبع نيتروژن (معدني، كود دامي Blair . بستگي داشته باشد يا افزايش پوشش گياهي) دريافت كرده بودند به مطالعه تأثير تغيير فراواني كرمهاي خاكي بر
عرضه نيتروژن معدني خاك پرداختند. در تيمارهاي كود دامي و پوشش گياهي، هيچ تأثير ي از ان مشاهده نشد. در تيمار نيتروژن معدني (Lumbricus terrestris) افزايش فراواني كرمهاي خاكي تعداد بيشتر كرمهاي خاكي با افزايش نيتروژن نيتراتي خاك در اعماق بين ١٥ تا ٤٥ سانتيمتر مرتبط بود. اين امر ميتواند به دليل تأثير كرمهاي خاكي بر تخلخل خاك ٥٨ باشد. محققين نتيجه گيري كرده اند كه در مزارع تيمار شده با كود نيتروژني، افزايش فراواني كرمهاي خاكي ممكن است منجر به افزايش آبشويي نيتروژن نيتراتي به اعماق خاك شود
ممكن است منجر به هدر Lumbricus terrestris ١٩٩٧ همچنين دريافتند افزايش فراواني كرم خاكي رفت نيتروژن خاك شود، اگرچه در مطالعه آنان، افزايش فراواني كرمهاي خاكي حجم نيتروژن آلي(٥٩  را نسبت به نيتروژن نيتراتي در محلول زهكشي شده بيشتر تحت تأثير قرار داد. DON).
٢- فراواني نسبي جانوران خاك و تأثير آنها بر تغييرات شيميايي
مطالعات كمي به بررسي چگونگي تغييرات فراواني نسبي گونههاي مربوط به گروههاي عملكردي و(١٩٩٦ ) يك  Heneghan و Bolger تأثير آنها بر تغييرات شيميايي خاك پرداختهاند. در اين خصوص مطالعة استثنا است. آنها نشان دادند كه تغيير ساختار اجتماع بندپايان كوچك كه ناشي از قرار گرفتن آنها در معرض و آبشويي عناصر غذايي شد. تنوع كنهها (كه با استفاده از CO سموم ٦٠ مختلف بود، سبب تغيير در توليد 2 اندازهگيري شده بود) عليرغم اين حقيقت كه از اين گروهها انتظار تأثير زيادي در سرعت Shannon شاخص معدني شدن خالص نيتروژن نميرود با سرعت معدني شدن ناخالص نيتروژن در خاكهاي كشاورزي همبستگي زيادي داشت(جدول ١). برعكس، فراواني و غناي گونهاي اجتماعات كنهها با جريانات ناخالص نيتروژن ٦١ همبستگي نداشت، اگرچه غناي گونهاي به طور كامل در نقاط مورد مطالعه تعيين نشد (جدول ١). اين امر فقط نشاندهنده يك همبستگي است و نشاندهنده عامل يا سبب اين موضوع نيست ولي مؤيد اين مطلب است كه گروههاي جانوران خاك ميتوانند تا حد زيادي منعكسكننده تغييرات شيميايي خاك (كه نتيجه روابط متقابل درون زنجيره غذايي خاك است) باشند.

2-4غناي گونهاي جانوران خاك و تأثير آن در تغييرات شيميايي 
اگرچه در اكوسيستمهاي خاكي مطالعات نسبتاً اندكي در خصوص غناي گونه اي انجام شده است؛ ولي امروزه نقش غناي گونهاي در فرآيندهاي اكوسيستم يكي از عناوين مورد بحث در
Andern .( و همكاران، ١٩٩٨ Swift ؛ و همكاران، ١٩٩٧ Giller) ، اكولوژي است . هيچگونه رابطهاي بين افت جرم مواد آلي و ساختار اجتماع گروههاي جانوري خاك (كه با
استفاده از شاخصهاي تنوع زيستي اندازهگيري شده بود) پيدا نكردند، و نتيجهگيري كردند كه اين امر دلالت بر غناي گونهاي در اين اجتماعات دارد. به اعتقاد اين محققين جانوران ممكن است
تأثير متوالي ٦٢ روي تجزيه و بنابراين نقشي در تنوع گونهاي حين فرآيندهاي تجزيه داشته باشند . تنها يك مطالعه، الگوي متوالي ٦٣ از عملكرد بندپايان كوچك در حين تجزيه لاشبرگها را تشخيص(١٩٨١ ). با اين وجود برخي از مطالعات نيز الگوي مشابهي از ،Whitford و Santos) داده است.( و همكاران، ٢٠٠٠ Osler ؛١٩٩٦ ،Brussaard و Vreeken-Buijs) تغييرات را نشان داده اند.
عكس العمل » مطالعاتي كه موضوع غناي گونهاي را با علاقمندي دنبال ميكنند عموماً فرضيه(١٩٩٩ . بدين ،Setala و Laakso ؛١٩٩٨ ،Setala و Mikola) را تائيد ميكنند
(NH+ و ازت آمونياكي CO مفهوم كه سطوح مختلف غناي گونهاي، توليد 24 را تغيير ميدهند ولي -N)
تعيين جهت تغييرات غير قابل پيشبيني بوده و نيازمند داشتن آگاهي در مورد خصوصيات و روابط متقابل را افزايش CO بين گونههاست. با اين وجود سطوح غناي گونهاي ميتواند به طور قابل ملاحظهاي توليد (NH+ ١٩٩٨ ) منجر به توليد نيتروژن آمونياكي ،Setala و Mikola) داده.
بسيار متفاوتي گردد (بيشتر % از ٥٠ داشته باشند مقادير نيتروژن معدني خاك بسيار متفاوت است.
١٩٩٨ دريافتند كه در تيمارهاي حاوي پنج گونه از پادمان، معدني ،Filser و Medes شدن خالص نيتروژن و در تيمارهاي داراي يك گونه از پادمان، آلي شدن خالص نيتروژن اتفاق
افتاد و اين تأثير براي تمامي گونههاي مورد استفاده در اين آزمايش صادق بود. تفاوت اجتماعات تك گونه اي و چند گونهاي در خصوص تأثيرات آنها بر نيتروژن خاك، مربوط به استفاده بيرويه (١٩٩٨ ،Filser و Mebes) از يك منبع غذايي در تيمارهاي تك گونهاي است.

5-2- خلاصهاي از تأثيرات جانوران بر تغييرات شيميايي خاك

بحثهاي قبلي انجام شده نشان داد كه طيف گستردهاي از جانوران خاك، تأثيرات قابل توجهي بر فرآيندهاي خاك و تغييرات شيميايي آن دارند . افت جرم ماده آلي، توليد CO2 و نيتروژن آمونياكي و آبشويي نيتروژن نيتراتي ميتوانند تحت تأثير گروههاي عملكردي مختلف،فراواني يك گونه معين و فراواني نسبي جانوران خاك قرار گيرند . امروزه اطلاعات زيادي در
خصوص برخي جنبه هاي تأثيرات جانوران خاك بر تغييرات شيميايي خاك وجود دارد . در اينميان نقش گروههاي عملكردي جانوران خاك در تغييرات شيميايي به خوبي بررسي شده است؛ در
حاليكه در خصوص نقش فراواني، فراواني نسبي و غناي گونهاي كمتر مطالعه شده است.مطالعاتي كه در اينجا مورد بحث قرار ميگيرند دلالت براين دارند كه تأثير جانوران برتغييرات مواد آلي خاك بر اثر عواملي مانند كيفيت ماده آلي، رطوبت خاك و طول مدت آزمايش تغيير خواهد نمود. مطالعات اندكي كه با تفاوتهاي موجود در اين فاكتورها به مقايسه اثرات جانوران پرداختهاند، دلالت بر اين امر دارند كه در صورت پائين بودن كيفيت ماده آلي، جانوران خاكزي بيشترين تأثير را دارند. ولي دليل اين موضوع هنوز مشخص نيست.

3_ تاثیر مدیریت بر جانوران خاک

1-3- تاثیرات مدیریت بر غنای عملکردی

تعداد محدودي از مطالعات ثابت كردهاند كه با يك تغيير در عمليات كشاورزي غناي عملكردي جانوران خاك افزايش مييابد. Wadle ، 1995 یک تجزیه متا ( Meta- analysis) از تأثيرات خاكورزي بر بخش زنده خاك انجام داد و گزارش نمود كه تأثير خاكورزي به فراواني و
شدت رژيم خاكورزي ٦٥ بستگي دارد. با اين ديدگاه، گروههاي عملكردي جديد مي توانند وارد سيستمهاي كم خاكورزي ٦٦ شوند. براي مثال Didden و همکاران ١٩٩٤ دريافتند هنگامي كه در تيمار سيستم خاكورزي متداول ٦٧ ، كرم خاكي وجود نداشت در تيمار سيستم بدون خاكورزي كرمهاي خاكي يافت ميشدند. اين محققين در مدل زنجيره غذايي خود در اين دو سيستم خاكورزي تخمين زدهاند كه ميزان تأثير جانوران خاك بر معدني شدن خالص نيتروژن در سيستمهاي خاكورزي متداول و بدون خاكورزي به ترتيب معادل 4/3 و 4/39% بود .

این تفاوت فاحش به طور عمده به دليل وجود كرمهاي خاكي در سيستم بدون خاك ورزي بود (Didden و همکاران 1996) ). عليرغم تفاوت بين دو سيستم از نظر پويايي نيتروژن در طول زمان و عمق
خاك، تغيير در نقش جانوران خاك در دو سيستم منجر به افزايش معدني شدن نيترو ژن در تيمار بدون خاك ورزي نشد (Ruiter de وهمکاران 1996) سایر مطالعات (مانند Franchini و Rockett، 1996 که به حضور کنه گیاهخوار Oribatid اشاره کرده اند) دریافتند که پس از تغييرات مربوط به سيستمهاي خاكورزي تعداد گروههاي عملكردي افزايش يافت.

2-3- تاثیرات مدیریت بر فراوانی جانوران خاک

برخلاف آنچه در مورد غناي عملكردي ديديم، بسياري از عمليات مديريتي تأثير زيادي بر فراواني گروههاي مختلف جانوران خاك دارند. گونههاي گياهي نيز تأثيرات متفاوتي بر فراواني گونه هاي معين و يا اجتماع جانوران خاك دارند. براي مثال فراواني موريانهها و كرمهاي خاكي به طور مشخص تحت تأثير عمليات مالچ پاشي قرار ميگيرند ولي فراواني ميلي پدها با همان تيمارهاي قبلي بدون تغيير باقي ميماند.(tian و همکاران ،1993) yeates وهمکاران ، 1999 دريافتند استفاده از خاك اره كاج به عنوان مالچ، سبب كاهش جمعيت نماتدها شد ولي همين تيمار، تعداد بندپايان كوچك (سوسكها ٦٩ و عنكبوتها ٧٠ ) را افزايش داد.

بنابراين تأثير تيمار مالچ بيشتر از تأثير كشت بود در اجتماع نماند ها فراواني انواع باكتريخوار ٧١ تحت تأثير كيفيت لاشبرگها قرار ميگيرد، در حاليكه كميت لاشبرگها ميتواند براي انواع نماتدهاي قارچخوار ٧٢ اهميت بيشتري داشته باشد.(Mikola و همکاران 2001). انتخاب مناسبترين گونه هاي گياهي براي افزايش فراواني بندپايان كوچك در خاك بستگي به تعامل پيچيده بين كيفيت بقايا و مدت زمان ماندگاري ماده آلي در خاك دارد.

در خصوص تأثير خاكورزي بر تغيير فراواني جانوران خاك Wardle ،1995 با استفاده از تجزيه متا نشان داد كه به طور كلي خاكورزي بيشترين تأثير را بر فراواني جانوران بزرگتر مانند سوسكها و كرمهاي خاكي دارد (شكل ١). هرچند فراواني گروههاي عملكردي كوچكتر جانوران خاك نيز ميتوانند تحت تأثير قابل ملاحظه خاكورزي قرار گيرند. در آزمايشات انجام شده درHorseshoe در آمريكا مشخص شد كه در سيستم بدون خاك ورزي فراواني نماتدهاي باكتريخوار كاهش ولي فراواني انواع قارچخوار افزايش يافت (Parmelee و Alston ،1986 ) دراين آزمايش فراواني تعدادي از گروههاي عملكردي با تغيير در عمليات خاكورزي تغيير يافت(سوسكها، كرمهاي خاكي، عنكبوتها، كنهها و پادمان؛Hendrix و همكاران، ١٩٨٦ ) ولي افزايش قابل ملاحظهاي در غناي عملكردي ديده نشد. بسياري از محققين به اين نكته اشاره كردهاند كه در سيستمهاي بدون خاكورزي بدليل ظرفيت نگهداري آب بيشتر توسط اين خاكها، در شرايط خشك فراواني جانوران خاك ميتواند در حد بالايي باقي بماند. ؛ ( Perue و Crossley ، 1989؛ Elliot و همکاران ، 1989) در صورتيكه در خاكهاي كشت شده با سيستم خاكورزي متداول كه داراي منابع ماده آلي محدودي هستند، علفهاي هرز ميتوانند منبع مهم غذايي براي جانوران خاك باشند.

شكل ١- تأثیر خاكورزي بر فراواني گروههاي مختلف جانوري كه از تجزیه متا توسط حاصل شده است. محور Y نشاندهنده كاهش فراواني گروهها در اثر خا كورزي است و براي اینكه مقایسه بین مطالعات علمي باشد براساس مقیاس نسبي بیان شده است. هر چه این مقدار منفيتر باشد
نشاندهنده كاهش بیشتر در فراواني یك گروه است. این شكل با كسب مجوز آورده شده است.چراي دام ميتواند سبب افزايش فراواني گروههاي مختلف جانوران شود، ولي اگر چراي دام اثر زيادي روي حجم حفرات خاك بگذارد، ميتواند منجر به كاهش فراواني آنها شود همچنين كودهاي شيميايي نيز مي توانند سبب افزايش فراواني گروههايي مانند نماتدها، رتيفرها ٧٣ و تارديگريدها ٧٤ شوند با اين حال اگر مصرف كود سبب كاهش عمدة pH خاك شود ميتواند اثرات منفي بر فراواني جانوران خاك بگذارد.

3-3-تأثيرات مديريت بر فراواني نسبي

گونههاي گياهي ميتوانند سبب تغيير فراواني نسبي گروههاي مختلف جانوري شوند، ولي به نظر نميرسد تأثيري بر غناي عملكردي و گونهاي داشته باشند.اين تغييرات در ساختار جانوران خاك ممكن است به تغيير سرعت تجزيه در خاك منتهي شود(١٩٩٩ ،Hansen); تغيير عمليات خاكورزي ميتواند به صورت قابل توجهي فراواني نسبي جامعه جانوران خاكزي را تغيير دهد. اين تغيير ميتواند سريع بوده و در طول يكسال انجام شود بندپايان كوچك Longstaff و همکاران 1999؛ كرمهاي خاكي :Buckerfield و Wiseman ١٩٩٧. كم خاكورزي ممكن است اجتماعات جانوران خاكزي وابسته به باكتريها را به سمت وابستگي به قارچها سوق دهد بنابراين فراواني گونههاي جانوري تغذيهكننده از قارچها افزايش و فراواني گونههاي تغذيه كننده از باكتريها كاهش مييابد .تأثير خاكورزي بر كرمهاي خاكي در گونههاي مختلف متفاوت است . به عنوان مثال فراواني انواع anecic با خاكورزي به طور معكوس رابطه دارد ولي فراواني گونه هاي endogeic ميتواند افزايش يابد Alvarez و همكاران، ٢٠٠١ به مطالعه ساختار جمعيتي پادمان در رژيمهاي مديريت خاكورزي متداول، تلفيقي ٧٥ و آلي در سه منطقة بريتانيا پرداختند. آنها به اختلاف در فراواني نسبي پادمان در اين رژيمهاي مديريتي پي بردند ولي اختلاف ديگري در اين اجتماعات ديده نشد.

4-3- تاثیرات مديريت بر غناي گونهاي

تغيير كاربري اراضي از پوشش طبيعي به كشاورزي، سبب كاهش چشمگير غناي گونهاي جانوران ميشود (به عنوان مثال نماتدها : 4١٩٩ Bird و Yeates Siepel : بندپايان كوچك ؛ Van de Bund 1988، جانوران بزرگ Pashanasi و Lavelle 1989؛ .١٩٩٠ ،Dangerfield) تغيير كاربري اراضي اغلب مطلوب گروه خاصي از جانوران است، براي مثال فراواني كنه هاي Prostigmatid ميتواند در اراضي تحت كشت، نسبت به اراضي با پوشش طبيعي افزايش يابد در حالي كه فراواني انواع oribatid ممكن است كاهش يابد اينكه پس از تغيير عمليات مديريتي، گونههاي جانوري بومي پوششهاي طبيعي به اراضي كشاورزي مهاجرت كنند بستگي زيادي به نحوه پراكنش آنها و ماتريس چشم انداز ٧٦ منطقه داراي پوشش است.

منبع :

وزارت جهاد کشاورزی سازمان تحقیقات ، آموزش و ترویج کشاورزی مرکز اطلاعات و مدارک علمی

جهت خرید انواع خاک مناسب برای بستر های کشاورزی و نیز خاک های مناسب گیاهان زینتی به صورت بسته بندی به بستر عرضه خاک و مشتقات وارد شوید . بستر خاک و مشتقات

جهت تماشای ویدئوی آموزشی رایگان وارد بستر مرکز آموزش شوید . بستر مرکز آموزش ویدئویی