فهرست مطالب

پژوهشهای خاک (علوم خاک و آب) - سال بیست و ششم شماره 3 (پاییز 1391)

نشریه پژوهشهای خاک (علوم خاک و آب)
سال بیست و ششم شماره 3 (پاییز 1391)

  • تاریخ انتشار: 1391/08/23
  • تعداد عناوین: 9
|
  • کامبیز بازرگان، مهناز متین فر، حسنعلی حسین زاده، محمدحسین داودی، حامد رضایی، محمدنبی غیبی صفحه 219
    کود به عنوان یکی از نهاده مهم تولید کشاورزی و یکی از عوامل افزایش تولید شناخته می شود. هم اکنون با گذشت بیش از 50 سال از ورود کود به عرصه کشاورزی کشور و توسعه روز افزون مصرف آن، موضوعاتی مانند کیفیت، توزیع، توصیه علمی، روش های کاربرد، اثرات جنبی و زیست محیطی، باقیمانده کود در محصولات کشاورزی و اصطلاحات متعدد دیگری در ارتباط با مدیریت کود در کشور مورد استفاده قرار می گیرند. اگرچه در طول این مدت از دهه 40 تاکنون موضوع کود در قوانین، مقررات و مصوبات روند تکاملی داشته و از توجه صرف به تامین و تدارک در سال های دهه 40، در سال های اخیر حتی به تبعات زیست محیطی و لزوم مصرف بهینه کود نیز پرداخته است. لیکن قانون مشخص و فراگیری که بتواند به عنوان عامل اصلی هماهنگ کننده و ایجاد انسجام کامل بین اجزاء نظام کود در کشور عمل نماید تاکنون در کشور به تصویب نرسیده است. بررسی نظام کود شامل اجزاء تولید، توزیع، مصرف، واردات، صادرات و استانداردهای مرتبط با کود نشان می دهد در نظام مدیریت کود کشور «قانون جامع کود»، «ساختار تشکیلاتی متولی و پاسخگو در رابطه با کود» و «استانداردهای ملی کیفیت انواع کودها» حلقه های گم شده مدیریت امور کود در کشور هستند.
    کلیدواژگان: مصرف بهینه کود، توصیه کود اثرات زیست محیطی
  • حسین شهاب آرخازلو، حجت امامی، غلامحسین حق نیا صفحه 227
    یکی از مهمترین پبامدهای کاهش کیفیت خاک، کاهش پایداری فیزیکی و افزایش آسیب پذیری در برابر فرسایش خاک می باشد. در این مطالعه با هدف بررسی تاثیر کیفیت خاک بر پایداری آن، رابطه بین مدل های کیفیت خاک و دو شاخص پایداری آن شامل شاخص پایداری (SI) و رتبه تجمعی (CR)، در منطقه جنوب مشهد مورد ارزیابی قرار گرفت. مقادیر SI و CR همبستگی معنی داری با فاکتور فرسایش پذیری معادله جهانی فرسایش خاک (K) داشتند، لذا به عنوان شاخص-های بیانگر وضعیت فرسایش خاک منطقه، مورد استفاده قرار گرفتند. نتایج نشان داد که چهار مدل کیفیت خاک شامل IQITDS، IQIMDS، NQITDS، NQIMDS دارای همبستگی معنی داری با شاخص های پایداری خاک بودند که این همبستگی در مورد شاخص SI بیشتر از شاخص CR بود. بنابراین به نظر می رسد که تغییر کیفیت خاک می تواند تاثیر معنی داری بر وضعیت پایداری آن داشته باشد. از آنجا که شاخص SI همبستگی بالاتری با کیفیت خاک داشته و ویژگی های کمتری برای تعیین آن لازم بود، نتیجه گیری شد که برای تعیین تغییرات کیفیت خاک شاخص SI بهتر از CR است.
    کلیدواژگان: رتبه تجمعی، شاخص پایداری، فرسایش پذیری
  • الهام میرباقری، علی عباسپور، عباس روحانی، هادی قربانی صفحه 235
    در سال های اخیر به دلیل افزایش جمعیت و تقاضای بیشتر برای تولید محصولات کشاورزی مقدار کاربرد کودهای فسفره افزایش یافته است. این امر منجربه وارد شدن فسفر به آبهای سطحی، بر هم خوردن تعادل عناصر غذایی در خاک ها و گیاهان و نهایتا آلودگی محیط زیست شده است. لذا، با توجه به اهمیت و آثار مثبت و منفی فسفر در تغذیه گیاه و در نهایت تغذیه و سلامت انسان، این تحقیق با هدف بررسی میزان فسفر محلول و قابل استفاده، جهت بهبود و اصلاح مدیریت تغذیه و توصیه کودی صحیح و نیز کاهش خطرات زیست محیطی ناشی از مصرف بی رویه کودهای فسفره انجام شد. بدین منظور، از 30 مزرعه تحت کشت سیب زمینی منطقه مجن واقع در 35 کیلومتری شهرستان شاهرود، طی دو مرحله (مرحله اول قبل از کشت و مرحله دوم همزمان با برداشت محصول) و هر بار از دو عمق 25-0و50-25 سانتیمتری، نمونه برداری و موقعیت هر نقطه با دستگاه GPS ثبت و پس از آنالیزهای آزمایشگاهی، علاوه بر میزان فسفر محلول و قابل استفاده خاک، مقادیر pH، EC، موادآلی و آهک نیز تعیین شدند. همچنین مقدار فسفر در غده های سیب زمینی برداشت شده از مزارع مورد مطالعه، اندازه گیری گردید. نتایج نشان داد که کلیه اراضی نمونه برداری شده، فاقد محدودیت شوری بوده ولی دارای کمی قلیائیت و آهک بالا هستند. میزان کربن آلی نسبتا کم است و فسفر محلول خاک ها 4/11- 04/0 میلی گرم برکیلوگرم خاک و فسفر قابل استفاده خاک ها از 8/15 تا 4/48 میلی گرم بر کیلوگرم خاک متغیر بوده که این میزان بسیار بالاتر از حد بحرانی تعیین شده توسط موسسه تحقیقات خاک و آب می باشد. تجمع بیش از حد فسفر در غده های سیب زمینی نیز حاکی از مصرف بیش از حد کودهای فسفره در خاک می باشد. لذا توصیه می شود که از کاربرد کودهای فسفره در اراضی این شهرستان حداقل برای مدت 2-3 سال اجتناب گردد.
    کلیدواژگان: آلودگی محیط زیست، غنی شدگی، کودهای فسفره
  • حجت امامی صفحه 245
    در مطالعه کیفیت خاک، جنبه های فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی آن مورد توجه قرار می گیرد. کیفیت خاک در ارزیابی تخریب یا بهبود اراضی اهمیت زیادی دارد. در این تحقیق کیفیت خاک در 140 نمونه از خاک های کشاورزی دشت کرج با استفاده از دو روش رتبه تجمعی (CR) و شاخص پایداری (SI) ارزیابی شد. پارامترهای درصد کربن آلی (OC)، میانگین وزنی قطر خاکدانه ها (MWD)، شیب منحنی رطوبتی در نقطه عطف (شاخص Sgi)، رطوبت قابل استفاده گیاه (AWC)، تخلخل تهویه ای (Fa) اسیدیته (pH) هدایت الکتریکی (ECe) و نسبت جذب سدیم (SAR) در عصاره اشباع، بافت خاک، رطوبت ظرفیت مزرعه ای نسبی (RFC) و جرم مخصوص ظاهری (Bd) در تمامی 140 نمونه اندازه گیری شدند. شاخص پایداری با استفاده از پارامترهای شاخص Sgi، Fa، Bd، MWD، AWC و OC تعیین شد. در روش رتبه تجمعی فاکتور وزنی نسبی (RFC) برای همه ی ویژگی های فوق محاسبه شد و وضعیت پایداری براساس حاصل جمع مقادیر RFC مشخص گردید. نتایج شاخص پایداری نشان داد که 14/62 درصد از خاک های مورد مطالعه دارای کیفیت نامناسبی برای کشاورزی بودند. در روش رتبه تجمعی نیز فقط 14/2 درصد خاک های مورد مطالعه دارای وضعیت پایدار بودند، 86/37 درصد خاک های مورد مطالعه به شرطی برای کاربری کشاورزی پایدار خواهند ماند که از روش های مدیریت مناسب تری (مثل برگرداندن بقایای گیاهی به خاک، کاهش عملیات خاک ورزی و شیوه های نوین آبیاری) استفاده شود و 60 درصد نمونه ها نیز دارای وضعیت ناپایداری برای کشاورزی بودند. بنابراین عملیات مدیریت ویژه ای برای ناحیه مورد نظر که در مناطق خشک و نیمه خشک واقع شده است ضروری به نظر می رسد.
    کلیدواژگان: شاخص پایداری، رتبه تجمعی، کیفیت خاک، مدیریت خاک
  • آرزو صیامی، حسین بشارتی صفحه 255
    غلظت زیاد یون کلسیم و pH بالا در خاک های آهکی، باعث کاهش قابلیت جذب عناصر وابسته به pH می شود. استفاده از گوگرد به عنوان ماده اسیدزا جهت افزایش قابلیت جذب عناصر تثبیت شده همراه با ریزجانداران اکسیدکننده آن (بویژه باکتری های تیوباسیلوس) در بسیاری از مناطق دنیا متداول می باشد. در تحقیق حاضر اثر مایه تلقیح باکتری تیوباسیلوس بر روند اکسایش گوگرد و آزاد شدن آهن و روی، همچنین بهترین زمان آزادسازی این عناصر در خاک های آهکی مختلف مورد بررسی قرار گرفت. آزمایش حاضر به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی در سه تکرار با هشت سطح گوگرد (مقداری از گوگرد عنصری که بتواند با 0، 5/2، 5، 10، 20، 30، 40 و 50 درصد مواد خنثی شونده واکنش دهد) و دو سطح مایه تلقیحT0 (بدون تیوباسیلوس) و T1 (مقداری از مایه تلقیح که معادل 104 سلول باکتری در هر گرم خاک است) در دو خاک آهکی انجام شد. پس از اعمال تیمارها، 96 گلدان 5 کیلوگرمی با رطوبت FC در دمای 28 درجه سانتی گراد به مدت 3 ماه انکوباسیون شد و در فواصل زمانی 0، 15، 30، 60 و 90 روز غلظت سولفات، آهن و روی قابل جذب، pH وEC خاک اندازه گیری شد. نتایج نشان داد با گذشت زمان و با افزایش مقدار گوگرد مصرفی، غلظت سولفات و آهن روند صعودی نشان داد. غلظت آهن در هر دو خاک و غلظت روی در یکی از خاک ها به تدریج افزایش یافت و پس از 60 روز به حداکثر آهن (087/17 میلی گرم بر کیلوگرم) و روی (92/1 میلی گرم بر کیلوگرم) رسید. باکتری تیوباسیلوس به تنهایی اثر معنی داری بر میزان آهن قابل جذب نداشته است. همچنین pH خاک به موازات افزایش مقدار گوگرد پس از 60 روز کاهش (27/7) ولیEC خاک بعد از گذشت 15 روز افزایش یافت که علت آن اکسایش گوگرد در خاک و انحلال کربنات ها می باشد.
    کلیدواژگان: آهن، روی، گوگرد، مایه تلقیح، باکتری تیوباسیلوس
  • حیدر غفاری گوشه، محمد نکویی مهر، مجید فرزان صفحه 269
    رشد گیاه بطور مستقیم تحت تاثیر رطوبت خاک، تهویه و مقاومت مکانیکی خاک در برابر نفوذ ریشه قرار دارد. دامنه رطوبتی با کمترین محدودیت (LLWR) دامنه ای از رطوبت خاک است که در آن رشد گیاه در ارتباط با مکش ماتریک، تهویه و مقاومت مکانیکی خاک با کمترین محدودیت روبرو است. در این پژوهش اثر خاکورزی بر فاکتورهای فیزیکی کنترل کننده رشد گیاه در قالب شاخص LLWR بررسی گردید. با استفاده از استوانه های فلزی تعداد شصت نمونه خاک دست نخورده از دو قطعه زمین کشاورزی مجاور هم، یکی با سیستم خاکورزی مرسوم و دیگری با سیستم بدون خاکورزی (به مدت 2 سال) جمع آوری شده و منحنی رطوبتی، منحنی مقاومت و وزن مخصوص ظاهری نمونه های خاک اندازه گیری گردید. نتایج نشان داد که مقدار LLWR در سیستم خاکورزی مرسوم به طور معنی دار بیشتر بود (P<0.01). در سیستم بدون خاکورزی در 63% نمونه ها θSR (رطوبت معادل مقاومت فروروی 2 مگاپاسکال) به عنوان حد پایینی LLWR جایگزین θPWP (رطوبت در نقطه پژمردگی) گردید. در حالیکه این رقم در خاکورزی مرسوم 53% بود. مقدار شاخص LLWR در هر دو سیستم خاکورزی با افزایش وزن مخصوص ظاهری تا یک حد مشخص، ابتدا روند صعودی داشته و از آن به بعد کاهش یافته است.
    کلیدواژگان: مقاومت مکانیکی خاک، دامنه رطوبتی با کمترین محدودیت، خاکورزی، منحنی رطوبتی
  • محمود رضا رمضانپور، هادی اسدی رحمانی، کاظم خاوازی صفحه 277
    استفاده از باکتری های افزاینده رشد از طریق مکانیسم های مستقیم و غیر مستقیم می تواند باعث افزایش رشد و عملکرد در گیاهان زراعی شود. در این آزمایش تاثیر گونه هایی از باکتری سودوموناس با توان حل کنندگی فسفات بر عملکرد، پارامترهای رشد و جذب فسفر در سه رقم برنج مورد مطالعه قرار گرفت. اثر این گونه ها از طریق انجام یک آزمایش گلدانی به شکل فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی و در چهار تکرار بررسی شد. در این آزمایش ارقام برنج شامل: طارم، ندا و خزر و شش سویه از باکتری سودوموناس: GO11، GO12، GO15، GU10، MZ3، MZ16 همراه با یک تیمار بدون تلقیح، مورد ارزیابی قرار گرفت. در مرحله گلدهی وزن تر و خشک اندام هوایی گیاه و جذب فسفر در گیاه، و در مرحله برداشت محصول، عملکرد دانه، وزن هزار دانه، تعداد خوشه، تعداد سنبلچه، تعداد دانه در خوشه، ارتفاع بوته و جذب فسفر در دانه اندازه گیری شد. نتایج حاصل از اجرای این تحقیق نشان داد که بر اساس آزمون دانکن در سطح پنج درصد، در هر سه رقم مورد مطالعه، اختلاف معنی داری بین پارامترهای اندازه گیری شده وجود داشته و بیشترین عملکرد دانه از رقم ندا حاصل شد. همچنین تلقیح با سویه هایی از باکتری سودوموناس، همه پارامترهای رشد را افزایش داد و سویهPseudomonas fluorescens GO15، بیشترین تاثیر را بر عملکرد دانه برنج داشت که نسبت به تیمار بدون تلقیح (شاهد)، 5/24% افزایش نشان داد. نتایج حاصل از اثر متقابل ارقام مختلف برنج و سویه های باکتری نشان داد که بیشترین عملکرد دانه و پارامترهای رشد از تلقیح سویه GO15 Pseudomonas fluorescens و رقم ندا حاصل شد. جذب فسفر در گیاه و دانه با تلقیح سویهPseudomonas fluorescens GO12 و به ترتیب با رقم ندا و خزر حاصل شد. بر اساس نتایج حاصل از این آزمایش، سویه های باکتری سودوموناس بر عملکرد دانه برنج و جذب فسفر در گیاه و دانه موثر بود.
    کلیدواژگان: باکتری های افزاینده رشد، حل کنندگی فسفات، سودوموناس پوتیدا، سودوموناس فلورسنس و عملکرد دانه
  • اسماعیل معمار کوچه باغ، حسین بشارتی صفحه 289
    بسیاری از جنبه های اثرات فلزات سنگین از جمله کادمیم بر باکتری های ریزوبیوم و همزیستی ریزوبیوم-لگومینوز هنوز کاملا شناخته شده نیست. در این تحقیق اثرات سطوح مختلف کادمیم بر رشد، توان همزیستی جدایه های سینوریزوبیوم ملیلوتی بومی خاک های استان زنجان و میزان تثبیت نیتروژن در سطوح مختلف آلودگی بررسی گردید. برای دستیابی به جدایه های بومی خاک های آلوده، نمونه هایی از غده های ریشه یونجه از مزارع استان زنجان که آلوده به فلزات سنگین از جمله کادمیم بودند، تهیه و پس از جداسازی باکتری های ریزوبیوم در محیط کشت اختصاصی این باکتری ها، کشت خالص هر جدایه تهیه گردید. بررسی مقاومت جدایه ها به سمیت کادمیم در محیط کشت HEPES-MES حاوی مقادیر مختلف کادمیم (150،...،0،10،20 میلی گرم در لیتر) و بررسی وضعیت رشد کلنی ها در مقایسه با شاهد انجام شد. به منظور تعیین توان جدایه ها در تثبیت نیتروژن در شرایط آلودگی کادمیم، تعدادی از جدایه های بسیار موثر که مقاومت آنها به فلز سنگین متفاوت بود (نسبتا حساس و مقاوم)، انتخاب شدند. تیمارها در آزمون گلخانه ای شامل پنج تیمار تلقیح با جدایه-های سینوریزوبیوم ملیلوتی (S6، S12، S17، S41 و S51)، و تیمار شاهد و نیز پنج سطح کادمیم (0،2،10،20 میلی گرم در کیلوگرم)، بودند که در قالب طرح کاملا تصادفی با 3 تکرار مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج با نرم افزار آماری MSTATC مورد تجزیه و تحلیل قرارگرفت. براساس نتایج، جدایه های سینوریزوبیوم ملیلوتی از لحاظ کارایی تثبیت نیتروژن در چهار گروه بسیار موثر (8/17 درصد از جدایه ها)، موثر (8/37 درصد از جدایه ها)، نسبتا موثر (8/17 درصد از جدایه ها) و بدون تاثیر (6/26 درصد از جدایه ها) قرار گرفتند. نتایج بیانگر وجود اختلاف معنی دار (P<0.05) در بین سویه ها از نظر میزان تحمل به کادمیم بود و سویه ها به سه گروه حساس، نسبتا حساس و مقاوم تفکیک شدند. نتایج آزمون تاثیر کادمیم بر رشد یونجه و توان تثبیت نیتروژن توسط جدایه ها نشان داد کمترین مقدار عملکرد مربوط به تیمار شاهد و بیشترین مقدار آن مربوط به سویه های مقاوم به فلز سنگین بود. سویه S51 از نظر توان تثبیت نیتروژن به عنوان برترین سویه ها شناخته شدند، درحالیکه سایر سویه ها تقریبا تاثیری مشابه یکدیگر داشتند. سویه های S17 و S3 به ترتیب به عنوان مقاوم ترین و حساس ترین سویه ها به کادمیم بودند.
    کلیدواژگان: ریزوبیوم، توان گره زایی، سینوریزوبیوم ملیلوتی، مقاوم به کادمیم، استان زنجان
  • مجتبی زراعت پیشه، فرهاد خرمالی، فرشاد کیانی، محمد هادی پهلوانی صفحه 303
    این تحقیق به منظور بررسی نقش پارامترهای اقلیمی (دما و بارندگی) برروی خصوصیات خاک ها و مطالعه تغییر و تحول کانی های رس در استان گلستان انجام شد. منطقه مطالعاتی به گونه ای انتخاب گردید تا یک توالی اقلیمی بر روی مواد مادری لسی وجود داشته باشد. به همین منظور یک ردیف اقلیمی به طول 80 کیلومتر در محدوده جغرافیایی ′′56 ′16 °55 تا ′′46 ′55°54 طول شرقی و ′′28 ′03 °37 تا ′′26 ′30 °37 عرض شمالی انتخاب گردید. در منطقه مطالعاتی محدوده های دارای سه رژیم رطوبتی اریدیک، زریک و یودیک و دو رژیم حرارتی مزیک و ترمیک تعیین و در آن ها 7 نیمرخ خاک حفر گردید. از کلیه افق های ژنتیکی و مورفولوژیکی نمونه برداری شد و در نمونه های جمع آوری شده بافت خاک، واکنش عصاره اشباع خاک، مقدار هدایت الکتریکی عصاره اشباع خاک(ECe)، مقدار کربن آلی، مقدار کربنات-کلسیم معادل (آهک) و مقدار ظرفیت تبادل کاتیونی خاک (CEC) تعیین گردید. برای جداسازی ذرات رس خاک از روش های کیتریک و هوپ استفاده شد. نتایج نشان داد که با افزایش بارندگی و کاهش دما بر تکامل خاک ها افزوده شده است. در محدوده دارای رژیم رطوبتی اریدیک خاک های جوان انتی سولز و اریدی سولز، در محدوده دارای رژیم رطوبتی زریک خاک های اینسپتی سولز و مالی سولز با درجه تحول کم و در محدوده دارای رژیم رطوبتی یودیک خاک های تکامل یافته تر مالی سولز با افق زیر سطحی آرجیلیک و کلسیک تشکیل شده اند. بررسی منحنی پراش نگار اشعه ایکس ذرات رس خاک ها وجود کانی های ایلیت، کلریت، اسمکتیت، ورمی کولیت، کائولینیت و کانی های مخلوط را نشان داد. تفسیر منحنی های پراش نگار اشعه ایکس نشان داد که کانی های ایلیت، کلریت و کائولینیت کانی های غالب را در خاک-های این مناطق تشکیل می دهند. مقدار کانی های ایلیت و کلریت با شاخص اقلیمی رابطه معکوس نشان داد اما رابطه شاخص اقلیمی با کانی اسمکتیت مثبت بود. در منطقه دارای رژیم رطوبتی اریدیک بیشتر کانی های به ارث رسیده منشا مواد مادری داشته و در مناطق دارای رژیم های رطوبتی مرطوب تر زریک و یودیک بر مقدار کانی های رسی تشکیل شده متاثر از تحولات خاک سازی افزوده شده است. کانی ورمی کولیت فقط در نیمرخ شماره 1 (رژیم یودیک) وجود داشته است و در سایر نیمرخ ها به دلیل واکنش قلیایی خاک، وجود Si4+، Mg2+ و حلالیت کم Al3+ ناپایدار است.
    کلیدواژگان: کانی شناسی رس، تحول خاک، لس، اقلیم، رژیم رطوبتی و حرارتی، استان گلستان
|
  • K. Bazargan, M. Matinfar, H. Hoseinzadeh, M. H. Davoodi, H. Rezaei, M. N. Gheibi Page 219
    Fertilizer is known as an important factor in agricultural production since many years ago. Use of chemical fertilizers in Iran started more than 50 years ago and has grown during recent years. Nowadays, issues such as fertilizer quality, distribution, scientific recommendation, methods of application, environmental effects, and chemical residues in crops are very important concerns. Fortunately, attention to “fertilizer” as a subject in national laws and legislations has grown during recent years and, in contrast to earlier years when the focus was just on supply and distribution, nowadays, issues like quality controls and environmental effects are receiving attention as well. However, lack of a comprehensive national law and management system as a regulator of different fertilizer system parts is clear now. Assessment of fertilizer system including production, distribution, application, import and export, and related standards shows that “Comprehensive National Law”, “Institution Responsible for Fertilizer Management” and “National Quality Standards for Different Kinds of Fertilizers” are three important missing components in fertilizer management system.
    Keywords: Optimum fertilizer use, Fertilizer recommendation, Environmental impacts
  • H. Shahab Arkhazloo, H. Emami, G. H. Haghnia Page 227
    Reduction of soil physical stability and increasing soil susceptibility to erosion are among the most important consequences of soil quality degradation. In this study, in order to determine soil quality impact on soil physical stability, the relationships between soil quality models and two soil sustainability indices including sustainability index (SI) and cumulative rating (CR) in south Mashhad were evaluated. The SI and CR values had significant correlation with soil erodibility factor of the universal soil loss equation (K factor). Therefore, they were considered as indicators of erosion in the studied region. The results showed that four soil quality models including IQITDS, IQIMDS, NQITDS and NQIMDS had a significant correlation with soil sustainability indices, and the correlation coefficient of SI was higher than that of CR. Therefore, it seems that changes of soil quality could have a significant impact on soil sustainability situation. Since the SI index had high correlation with soil quality and it required less parameters than those required for determianation of CR, it was concluded that SI index can describe the soil quality changes better than CR.
    Keywords: Cumulative rating, Sustainability index, Erodibility
  • E. Mirbagheri, A. Abbaspour, A. Rohani, H. Ghorbani Page 235
    Because of population growth and, consequently, increasing demand for food and agricultural products, the usage of phosphorus fertilizers has recently increased. This has resulted in an increase in phosphorus content of surface and ground waters, nutrients imbalance in soils and plants, and also environment pollution. Therefore, due to the importance and positive and negative effects of phosphorus in plant and human nutrition and health, this research was done to study the quantity of available and soluble phosphorus in soils. It was also performed for improvement and amendment of nutritional management and proper fertilizer recommendation and reduction of environmental hazards that are caused by use of excessive phosphate fertilizers in agricultural lands. For this purpose, soil samples were collected from 30 fields cultivated to potato around Mojen region, located 35 km from Shahrood city. Sampling was carried out in two stages: before planting and during the crop harvest. From each site, soil samples were collected from two depths: 0–25 and 25–50 cm and GPS was used to determine the location of samples. The soil samples were analyzed to measure for soluble and available phosphorus and the pH, EC, OM, and CaCO3. The amount of P in potatoes harvested in the fields was also measured. The results showed that the soil samples had slightly high alkalinity, high calcium carbonate, low organic carbon, and high soluble P (0.04-11.4 ppm). The amount of available P (15.8-48.4 ppm) was much higher than that recommended by Soil and Water Research Institute. Therefore, based on this study, it is suggested to avoid application of phosphate fertilizers in potato fields around this city for at least 2 -3 Years.
    Keywords: Environmental pollution, Eutrophication, Phosphorus fertilizers
  • H. Emami Page 245
    Physical, chemical, and biological characteristics of soils are considered for studying soil quality, which has high importance for evaluating the degradation or improvement of lands. The soil quality of 140 samples in Karaj plain (Iran) was evaluated by using cumulative rating (CR) and Sustainability Index (SI) approaches. Some soil attributes such as, organic carbon percent (OC), mean weight diameter of aggregates (MWD), the slope of retention curve at inflection point (Sgi index), plant available water content (AWC), aeration porosity (Fa), acidity (pH), electrical conductivity (ECe), and sodium absorption ratio (SAR) of saturated paste extraction, soil texture, relatively field capacity (RFC), and bulk density (Bd) were measured for all 140 soil samples. SI for each sample was determined according to Sgi index, Fa, Bd, MWD, AWC, and OC. Relative weighing factor (RFC) was calculated for all attributes to determine CR. Then, sustainability situation of each sample was determined based on summation of RFC values. The results of SI approach showed that 62.14 % of the studied soils had unsustainable quality for use as agricultural land. In the studied soils, only 2.14 % had sustainable situation based on CR approach, 37.86 % will be sustained if more inputs or proper management are applied (such as returning the plant residues, reducing the tillage operatons, and modern irrigation methods) and 60 % were unsustainable for agricultural purposes. Thus, it seems that special management practices are necessary for the studied regions, which are located in arid and semi- arid area.
    Keywords: Sustainability Index, Cumulative rating, Soil quality, Soil management
  • A. Siami Page 255
    Due to the high levels of Ca++ in soil solutions and high pH values in calcareous and alkali soils that exist in large areas of Iran, the soil nutrients, whose absorptions depend on pH, will become less available. It has been a common practice in many regions of the world to use elemental sulfur as an acidifying source to lower pH and to improve the availability of some soil nutrients. A major requirement in utilizing elemental sulfur to lower soil pH is the presence and activity of sulfur oxidizing bacteria (especially the Thiobacilli) in the soils. This investigation involved the effects of sulfur rates, Thiobacillus inoculant on sulfur oxidation trend and the subsequent release of iron and zinc in calcareous soils. In this study, a completely randomized factorial experiment was conducted using three replications, eight levels of sulfur, two levels of Thiobacillus inoculant, in two different calcareous soils. During three months incubation period, care was taken to keep the soil moisture at F.C and temperature at 28-30oC. Soil samples were taken at time intervals 0, 15, 30, 60, and 90 days after incubation. Then, soil pH, EC and available sulfate, iron, and zinc were measured in the samples. The analysis of data by SAS software showed that during the experimental period the nutrients availability, such as sulfate and iron, increased in both calcareous soils but available zinc increased in one of the study and reached maximum content 60 days after incubation. Also, application of sulfur increased the concentrations of sulfate, iron, and EC, but decreased soil pH. Additionally, increasing sulfur application rates, increased nutrient concentrations and EC, but decreased soil pH as compared with the control.
    Keywords: Available iron, zinc, Nutrient availability, Thiobacillus, Inoculant
  • H. Ghafari, M. Nekoeimehr, M. Farzan Page 269
    Plant growth is directly affected by soil water, soil aeration, and soil resistance to root penetration. Least limiting water range (LLWR), a proposed soil structural quality index, is the range of soil water content at which plant growth is least limited by water potential, aeration, and soil mechanical resistance. In this study, the effect of tillage on the physical factors controlling plant growth in the LLWR index was investigated. Sixty undisturbed soil samples were collected from two contiguous fields cultivated by no-tillage and conventional tillage. Then, soil water retention curve, soil resistance curve, and bulk density were determined. The results showed that in conventional tillage system LLWR was significantly higher (P <0.01). In no-tillage system, θSR (soil moisture equivalent to 2 MPa penetration resistance) was the lower limit of LLWR in 63% of the samples and replaced θPWP (soil moisture at permanent wilting point), while this value was 53% in conventional tillage.
    Keywords: Soil resistance, Least limiting water range, Soil water curve
  • M. R. Ramezanpour, H. Asadi Rahmani, K. Khavazi Page 277
    Plant growth promoting rhizobacteria can enhance growth and yield of different crops through direct and indirect mechanisms. In this experiment, effect of phosphate solubilizing pseudomonads strains on yield, growth parameters and phosphorus uptake of three rice cultivars was studied. The experiment was carried out in a randomized complete design (RCD) in factorial experiment with four replications. Three cultivars of rice Tarom, Neda and Khazar, and six strains of Fluorescent pseudomonads GO11, GO12, GO15, GU10, MZ3 and MZ16 were used along with a control treatment. The collected data included weight of fresh shoot, weight of dry shoot and phosphorus uptake by plant at flowering stage, and yield of grain, 1000 seed weight, number of panicles, number of spikelets, number of grains per panicle, and phosphorus uptake in grain at maturity. Results of the experiment showed that all the parameters according to Duncan test (P ≤ 0.05) were significantly affected in different cultivars. Maximum grain yield was obtained from Neda cultivar. Inoculation with strains increased all plant biometrical parameters, growth indices and yield of rice. Maximum grain yield (30.61g per pot) was obtained with P. fluorescens GO15 strain and showed a significant increase in comparison with the control, (24.5%.). Maximum grain yield and growth indices were obtained from inoculation of seeds of Neda cultivar with P. fluorescens GO15. Maximum rates of P uptake in plant and grain of rice were obtained from interaction of P. fluorescens GO12 with Neda and Khazar cultivars, respectively. Based on the obtained results, fluorescent pseudomonads could affect yield of rice and P uptake in plant and grain.
    Keywords: Phosphate solubilizing, Growth promoting bacteria, Fluorescent pseudomonads, Rice grain yield
  • Page 289
    The effects of heavy metals, as soil pollutants, on Rhizobia and symbiotic system of Rhizobium-legume are not clearly known. The aims of this study were to determine the effects of Cd on nitrogen fixation of native isolates of Sinorhizobium meliloti in Zanjan province soils. To isolate and obtain pure cultures of sinorhizobium meliloti isolates, root nodules were collected from different alfalfa farms contaminated by heavy metals, especially Cd, in Zanjan province. Plant infection tests were carried out on different strains to identify Rhizobia, then, isolates capable of nodulating were determined. Based on effectiveness of symbiosis and shoots dry weight of alfalfa in greenhouse condition, nitrogen fixation efficiency of different isolates was examined and compared with each other. The results showed that different isolates had different nitrogen fixation efficiencies and the isolates were classified into four groups, namely, very effective, effective, partially effective, and not effective. In the second part of the experiment, resistance of different sinorhizobium meliloti isolates to Cd was examined using selective medium of HEPES-MES containing different amounts of Cd. The highest concentration of heavy metals supporting growth for each isolates was determined as the maximum resistance level (MRL) and, based on it, the isolates were classified into three groups, namely, sensitive, relatively sensitive, and tolerant. In the final experiment, the effective isolates (capable of nodulating) with low and high tolerance to heavy metals were selected and used for a pot experiment. In this experiment, the effects of five sinorhizobium meliloti isolates (S6, S12, S17, S41 and S51) as inoculants, and five concentrations of heavy metals were examined on growth of alfalfa plant in a mixture of perlite and sand as media. A control and a treatment receiving 70 mg/kg N were also included in this experiment. The highest and lowest biomass yields of alfalfa were obtained for control and those treatments inoculated with resistant isolates to Cd. The S51 isolates was tolerant to Cd and had higher nitrogen fixation ability than the other isolates. The S17 and S3 were the most tolerant and the most sensitive isolates to Cd, respectively.
    Keywords: Rhizobia, Nodulation, Sinorhizobium meliloti, Tolerance to Cadmium, Zanjan Province
  • M. Zeraat Pishe, F. Khormali, F. Kiani, M. H. Pahlavani Page 303
    This study was conducted in order to evaluate both temperature and rainfall (climatic factors) effects on soil properties and transformation of clay minerals. A climatic gradient was selected about 80 km in length, located between 55° 16 ′56 ′′to 54° 55′ 46′′ longitude and 37° 03′ 26′′ to 37° 30 ′26′′ latitude in Golestan Province, from mountainous area in the south to the coastal plain of Caspian Sea in the north. Soil moisture and temperature regime varies across this climatic gradient as, respectively, udic, xeric, aridic, mesic and thermic. Seven soil profiles were studied on loess parent materials. Soil horizons were sampled for laboratory analysis. Soil characteristics including texture, pH, EC, organic carbon, CaCO3 and CEC were measured in the collected samples. Clay minerals were separated using sedimentation method. Results showed that there was a good positive relationship between soil development stages and rainfall increase and reverse with temperature decrease. In the areas dominated by aridic soil moisture regime, Entisols and weakly developed Aridisols prevailed, while in the areas with udic soil moisture regime, highly developed Mollisols with an argillic and calcic subsurface horizons were formed. Mineral studies showed that Illite, Chlorite, and some Kaolinite were the dominant clay minerals in the soils. Mineralogical studies showed that mineral composition of the clay fraction in the soils were, respectively, Illite, Chlorite, Smectite, Vermiculite, Kaolinite, and Interstratified clay minerals. Good reverse relationship occurred between Illite and Chlorite content of the soils with climatic index (P/ET°), however, Smectite had a positive relation. In arid region, clay minerals were mostly inherited from parent material. Vermiculite was merely found in the soils distributed in the region with udic soil moisture regime (profile 1). It seems that Vermicullite is unstable in other soil moisture regime condition because of high soil reaction, presence of Si4+ and Mg2+ and low solubility of Al3+, and is not found.
    Keywords: Clay mineralogy, Soil evolution, Climate, Moisture, temperature regime