فهرست مطالب

نشریه پژوهشهای خاک (علوم خاک و آب)
سال بیست و هفتم شماره 4 (زمستان 1392)

  • تاریخ انتشار: 1392/11/10
  • تعداد عناوین: 18
|
  • سید علیرضا سید جلالی، فریدون سرمدیان، مهدی شرفاء صفحات 427-439
    منطقه مورد مطالعه در جنوب غرب ایران، دشت عقیلی شهرستان گتوند از استان خوزستان قرار دارد. با توجه به آمار ایستگاه سینوپتیک شوشتر این منطقه جزء اقلیم نیمه بیابانی خفیف می باشد. حداکثر دمای روزانه در تیر ماه 6/46 درجه سانتی گراد و حداقل دمای روزانه 1/8 درجه سانتی گراد در دی ماه می باشد. مقدار متوسط بارندگی سالیانه در منطقه مورد مطالعه 324 میلی متر است. هدف از این تحقیق ارائه مدلی است که پتانسیل تولید گندم آبی را با در نظر گرفتن شرایط محیطی منطقه تخمین بزند. بدین منظور در مرحله اول پتانسیل تولید گندم آبی به روش مدل رشد فائو در شرایط مطلوب محاسبه گردید. و در مرحله دوم پتانسیل تواید اراضی برای محصول گندم آبی با توجه به محدودیت های خاک با استفاده از روش پارامتری (فرمول استوری و ریشه دوم) و تاثیر مدیریت برای 110 نقطه محاسبه گردید. نتایج بدست آمده نشان داد که در مرحله اول پتانسیل تولید آبی به روش مدل رشد فائو 8041 کیلوگرم در هکتار است و پتانسیل تولید اراضی برای گندم آبی با توجه به پتانسیل تولید به روش مدل رشد فائو و تاثیر عوامل محدود کننده در خاک به روش پارامتری برای گندم آبی در سطوح مختلف مدیریتی از 2454 تا 6687 کیلوگرم در هکتار برای روش ریشه دوم و 2296 تا 6756 کیلوگرم در هکتار برای روش استوری است. کاهش عملکرد به علت عوامل محدود کننده از قبیل محدودیت های آهک، زهکشی، شوری و قلیائیت و عدم مدیریت صحیح است. برای ارزیابی مدل، عملکرد گندم آبی کشاورز با عملکرد پیش بینی شده توسط مدل فائو با استفاده از سه روش رگرسیون چندگانه استاندارد، رگرسیون گام به گام و رگرسیون منحنی تخمین مقایسه گردید. بر اساس نتایج بدست آمده ضریب تشخیص (r2) برای عملکرد پیش بینی شده به روش استوری، ریشه دوم و خصوصیات اراضی به ترتیب برابر 83/0، 80/0 و 33/0 می باشد. که نشان می دهد مدل می تواند عملکرد کشاورز را به ترتیب ذکر شده تا 83 درصد برای روش پارامتری با استفاده از فرمول استوری، 80 درصد برای فرمول ریشه دوم و 33 درصد برای خصوصیات اراضی پیش بینی کند. در ضمن مقدار RMSE که مقدار خطا را نشان می دهد نیز به ترتیب برای روش های ذکر شده 598، 648 و 1258 کیلوگرم در هکتار بود. با توجه به نتایج فوق می توان نتیجه گیری کرد که مدل ارائه شده به روش استوری با توجه به ضریب تشخیص بالاتر و خطای پایین تر نسبت به سایر روش ها عملکرد کشاورز را بهتر پیش بینی می کند.
    کلیدواژگان: پتانسیل تولید، رگرسیون، گندم، ارزیابی اراضی
  • ندا یزدانی مطلق، عادل ریحانی تبار، نصرت الله نجفی صفحات 441-461
    در این تحقیق تاثیر رقم، رژیم رطوبتی، مقدار نیتروژن و فسفر بر غلظت، مقدار و فاکتور انتقال آهن، روی و منگنز در شرایط گلخانه ای و در یک خاک آهکی بررسی گردید. این آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی و با سه تکرار انجام شد. فاکتورها شامل دو رقم برنج (هاشمی و علی کاظمی)، دو سطح رطوبت (غرقاب دائم و متناوب)، سه سطح نیتروژن از منبع اوره (0،75 و150 میلی گرم نیتروژن بر کیلوگرم خاک) و سه سطح فسفر از منبع منوکلسیم فسفات (0، 25 و50 میلی گرم فسفر بر کیلوگرم خاک) بودند. بعد از 90 روز گیاهان برداشت، غلظت و مقدار آهن، روی و منگنز ریشه و بخش هوایی اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که با مصرف نیتروژن غلظت و مقدار آهن، روی و منگنز بخش هوایی افزایش یافت اما غلظت روی و منگنز بخش هوایی کاهش یافت.mouseover=«function onmouseover() {msoCommentShow(''_anchor_1''،''_com_1'')}» onmouseout=«function onmouseout() {msoCommentHide(''_com_1'')}» href=«#_msocom_1»>[H1] بامصرف فسفر غلظت آهن و روی بخش هوایی کاهش یافت ولی تغییر معنی داری در غلظت منگنز بخش هوایی حاصل نشد. غلظت روی در ریشه و آهن در بخش هوایی رقم هاشمی بیشتر از رقم علی کاظمی بود. غلظت آهن، منگنز و روی بخش هوایی و ریشه در رژیم رطوبتی غرقاب دائم بیشتر از اشباع متناوب بود. در شرایط این آزمایش بین دو رقم مورد آزمایش در مقدار آهن بخش هوایی و ریشه اختلاف معنی دار مشاهده نشد اما مقدار آهن بخش هوایی و ریشه در رژیم رطوبتی غرقاب بیشتر از اشباع متناوب بود. در مورد عنصر روی هم بین رقم ها در بخش هوایی و ریشه اختلاف معنی دار مشاهده نشد. مقدار روی بخش هوایی در رژیم رطوبتی غرقاب دائم بیشتر از اشباع متناوب بود. اثر متقابل نیتروژن× فسفر بر غلظت روی، آهن و منگنز بخش هوایی و ریشه معنی دار بود. فاکتور انتقال روی در رقم هاشمی بیشتر از رقم علی کاظمی بود ولی در مورد آهن و منگنز بین دو رقم از لحاظ فاکتور انتقال اختلاف معنی دار مشاهده نشد.
    کلیدواژگان: اشباع متناوب، آهن، منگنز، روی
  • مرجان قائمی، علیرضا آستارایی، سید حسین ثنایی نژاد، مهدی نصیری محلاتی، حجت امامی صفحات 465-473
    ارزیابی جامع از کیفیت اراضی کشاورزی به دستیابی به کشاورزی پایدار کمک می نماید. لذا ارائه روش های مناسب ارزیابی کیفیت خاک برای بهبود راهکارهای مدیریتی و عملیات کشاورزی امری ضروری است. در این راستا مدل های مختلف کیفیت خاک و روش های انتخاب ویژگی های موثر برای ارزیابی کیفیت شیمیایی-بیولوژیکی خاک مورد مقایسه قرار گرفتند. دوازده پارامتر شیمیایی- بیولوژیکی را به عنوان مجموعه کل ویژگی های موثر برکیفیت خاک (TDS) در نظر گرفته و با استفاده از روش تجزیه مولفه های اصلی (PCA) مجموعه حداقل ویژگی های موثر انتخاب گردید. چهار ترکیب حاصل از روش ها و مدل های کیفیت محاسبه و مناسبترین شاخص و ویژگی های موثر جهت ارزیابی کیفیت خاک انتخاب شدند. ضریب تبیین بین شاخص های IQITDS و IQIMDS معادل 883/0 R2=و بین NQITDS و NQIMDS معادل 818/0 R2= نشان داد که شاخص کیفیت تجمعی (IQI) کارایی بهتری برای ارزیابی کیفیت خاک منطقه مورد مطالعه دارد. شاخص IQITDS ارزیابی دقیق تر و جامع تری از کیفیت خاک را در اختیار قرار می دهد. با این وجود استفاده از مجموعه حداقل ویژگی های موثر بر کیفیت خاک (MDS) کاهش حجم کار و هزینه را همراه با دقت مناسب موجب می شود.
    کلیدواژگان: شاخص کیفیت تجمعی، شاخص کیفیت نمورو، کاربری کشاورزی، مجموعه حداقل ویژگی های موثر
  • جعفر احمدی، جلال محمدی، نیراعظم خوش خلق سیما صفحات 475-484
    یکی از راه های مقابله با شوری استفاده از ارقام متحمل به شوری است. لذا به منظور بررسی جنبه های فیزیولوژیک تحمل به شوری، آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح پایه کاملا تصادفی با سه تکرار در سال 1389 در پژوهشکده بیوتکنولوژی کشاورزی ایران انجام گرفت. در این آزمایش پنج گونه گیاه علوفه ای جمع آوری شده از مناطق مرتعی و شور ایران در شش سطح مختلف تنش شوری (صفر، 50، 100، 150، 200 و 250 میلی مولار کلرید سدیم) مورد ارزیابی قرار گرفتند. گیاهان به صورت کشت در شن و به وسیله محلول دهی روزانه هوگلند تغذیه شدند. تیمارهای شوری در انتهای مرحله رشد رویشی به مدت 21 روز اعمال گردید و پس اعمال تنش نمونه برداری از اندام های هوایی صورت پذیرفت. نتایج آزمایش نشان داد گونه فستوکا (Festuca ovina) دارای بیشترین درصد کاهش وزن تر و خشک نسبت به تیمار شاهد خود (صفر شوری) بود. با افزایش سطوح شوری، چهار گونه جو زراعی (Hordeum vulgare)، علف بره (Festuca arundinacea)، بروموس (Bromus confines) و علف گندمی بلند (Agropyron elongatum) شاخص محتوای رطوبت نسبی گیاه (RWC) را به طور معنی داری حفظ نمودند، در حالی که حداکثر کاهش 40 درصد RWC در گونه F. ovina در سطح 250 میلی مولار مشاهده شد. بیشترین مقدار جذب سدیم در گونه H. vulgare و پس از آن به ترتیب F. arundinacea،A. elongatum، B. confines و F. ovina قرار گرفتند. همچنین F. ovina مقدار پایینی از پتاسیم را نسبت به گونه های دیگر دارا بود. در نهایت بر اساس سه شاخص وزن تر، وزن خشک و میزان تنظیم اسمزی، گونهH. vulgare از لحاظ تحمل شوری در مکان نخست، سپس F. arundinacea، A. elongatum وB. confines و در رتبه آخر F. ovina قرار گرفت.
    کلیدواژگان: فستوکا، بروموس، علف گندمی بلند، علف بره، جو زراعی
  • فاطمه اسدی، زهرا خادمی صفحات 485-498
    تعیین تغییرات غلظت عناصر غذایی در مراحل مختلف رشد گیاه، زمان صحیح و مدیریت بهینه مصرف کود را مشخص نموده و از آلوده شدن محیط زیست و منابع آبی جلوگیری می نماید. این آزمایش با هدف تعیین تغییرات غلظت عناصر غذایی نیتروژن، فسفر و پتاسیم در اندام های مختلف گیاه ذرت (Zea Mays L.) و مدیریت بهینه مصرف کود طی مراحل مختلف رشد در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در 3 تکرار در ایستگاه تحقیقات خاک و آب کرج به اجرا در آمد. کودهای فسفر و پتاسیم بر اساس آزمون خاک در هنگام کشت و نیتروژن در سه نوبت هنگام کشت و مراحل 4 برگی و 7 برگی مصرف گردید. نمونه برداری از اندام های مختلف گیاه (برگ، ساقه، گل، بلال و دانه) در مراحل مختلف رشد (3، 5، 7 و 10 برگی شدن، گل دهی، به کاکل رفتن و رسیدن) جهت تعیین درصد ماده خشک و میزان تجمع نیتروژن، فسفر و پتاسیم در هر یک از اندام ها و سپس در کل بوته انجام گردید. بررسی روند تجمع ماده خشک بیانگر افزایش معنی دار بیوماس کل گیاه طی مراحل رشد بود. نتایج نشان داد که بخش عمده جذب نیتروژن، فسفر و پتاسیم در مراحل اولیه رشد صورت می گیرد. قسمت عمده نیتروژن هماهنگ با روند رشد از برگ به ساقه و سپس در بلال و دانه ذخیره شده است. در زمان رسیدن، میزان نیتروژن و فسفر برگ و ساقه به طور معنی داری کاهش یافته و عمده ذخیره این عناصر در دانه بوده است (به ترتیب 180 و 32 کیلوگرم در هکتار). برخلاف نیتروژن و فسفر، پتاسیم بیشتر در ساقه گیاه ذخیره شده است. بالاترین میزان جذب پتاسیم در مرحله به کاکل رفتن اتفاق افتاد. در این مرحله میزان پتاسیم کل گیاه 369 کیلوگرم در هکتار و میزان پتاسیم تجمع یافته در ساقه 255 کیلوگرم در هکتار بود.
    کلیدواژگان: اندام های هوایی، توزیع عناصر غذایی نیتروژن (N)، فسفر ((P، پتاسیم (K)
  • فرهاد آذرمی، محمدجعفر ملکوتی، کاظم خاوازی صفحات 499-507
    فسفر (P) یکی از مهمترین عناصر مورد نیاز در تولید محصول به شمار می آید. بخش اعظم کودهای فسفاتی که برای تامین فسفر گیاه به خاک افزوده می شوند در مدت زمان کوتاهی تثبیت شده و در خاک های زراعی آهکی عمدتا به صورت فسفات های کلسیم ترسیب می شوند. به منظور استفاده اقتصادی از ذخایر فسفاتی انباشته شده در خاک های آهکی ایران و افزایش کارایی کودهای فسفاتی، مطالعه گلخانه ای در سال زراعی90-1389به صورت طرح کاملا تصادفی با 8 تیمار و 4 تکرار انجام گرفت. تیمارهای آزمایشی شامل: T1= شاهد (C)، T2= ریزجانداران حل کننده فسفات (PSM)، T3= سوپرفسفات تریپل (TSP)، T4= TSP+PSM،T5 = بیوفسفات طلایی (GBP)،T6 = GBP+PSM، T7= خاک فسفات (RP) و T8= RP+PSM بود. نتایج نشان داد تلقیح با ریزجانداران حل کننده فسفات جذب فسفر توسط کلزا را 44/80 درصد نسبت به تیمار شاهد بدون تلقیح افزایش داد که این مقدار در سطح 5 درصد معنی دار شد. بیشترین مقدار جذب فسفر از تیمار T4 برابر با 36/84 میلی گرم در گلدان حاصل شد. همچنین بیشترین مقدار بازده نسبی زراعی و درصد بازیافت کود به ترتیب برابر 29/109 و 91/71 درصد بود که از تیمار TSP+PSM بدست آمد. تلقیح با ریزجانداران حل کننده فسفات در همه تیمارها باعث افزایش وزن خشک اندام هوایی، تعداد غلاف، غلظت فسفر، جذب فسفر، بازده نسبی زراعی و درصد بازیافت کود نسبت به تیمار شاهد و تیمارهای بدون تلقیح شد. با توجه به نتایج حاصله، گرانی کودهای فسفاتی در جهان و رعایت مسایل زیست محیطی، انجام تحقیقات میدانی در این رابطه مورد پیشنهاد است.
    کلیدواژگان: بازده نسبی زراعی، سوپرفسفات تریپل، کودهای فسفاتی
  • مهدی حسینی، سید علیرضا موحدی نایینی، حسینعلی شمس آبادی صفحات 509-519
    به منظور بررسی اثر روش های مختلف خاک ورزی بر جرم مخصوص ظاهری خاک در طول دوره رشد گندم، رشد ریشه، جذب عناصر غذایی توسط گیاه و عملکرد گندم دیم، آزمایشی در قالب بلوک های کاملا تصادفی با 5 تیمار و 4 تکرار در خاکی با بافت لومی رسی سیلتی، طی سال زراعی 89-88 در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان واقع در 15 کیلومتری غرب گرگان اجرا گردید. پنج تیمار خاک ورزی شامل: شخم با گاوآهن برگرداندار سوار شونده سه خیش به عمق 25-20 سانتیمتر به همراه یک بار دیسک (MP)، رتیواتور به عمق 17-12 سانتیمتر (RP)، دیسک (هرس بشقابی) به عمق 10-8 سانتیمتر (DH)، گاوآهن چیزل به عمق 30-25 سانتیمتر (CP) و بدون خاک ورزی (NT)، بود. نتایج نشان داد که درطول دوره رشد گندم، کمترین و بیشترین جرم مخصوص ظاهری خاک در عمق 8-0 سانتیمتری خاک خاک به ترتیب مربوط به تیمارهای MP و NT بود. اما در عمق 16-8 سانتیمتر به جز در مراحل قبل از پنجه زنی و برداشت نهایی، کمترین مقدار جرم مخصوص ظاهری خاک در تیمار MP مشاهده شد. مقدار جرم مخصوص ظاهری خاک در هر دو عمق 8-0 و 16-8 سانتیمتر در طول دوره رشد گندم و در تمام روش های مختلف خاک ورزی افزایش یافت. اما این افزایش در تیمار NT نسبت به سایر تیمارهای خاک ورزی کمتر بود. بیشترین و کمترین مقدار وزن ریشه در دو مرحله قبل از خوشه دهی و برداشت نهایی به ترتیب در تیمارهای MP و NT ظاهر شد. بیشترین جذب عناصر غذایی گیاه در تیمار خاک ورزی با MP بوده که منجر به افزایش عملکرد شد. میزان افزایش عملکرد دانه و کاه در تیمار MP نسبت به تیمار NT به ترتیب 9/65 و 61/58 درصد بود. بنابراین به منظور استفاده بهینه از منابع تولید (زمین زراعی، رطوبت و عناصر غذایی موجود در خاک)، روش خاک ورزی MP به عنوان مناسب ترین روش پیشنهاد شد.
    کلیدواژگان: جذب عناصر غذایی، گاوآهن برگرداندار، وزن ریشه
  • مرضیه سادات مهدیان، بیژن قهرمان صفحات 521-529
    توضیح کمی منحنی رطوبتی خاک برای مطالعه حرکت آب در بخش غیر اشباع خاک ضروری است. اندازه گیری مستقیم رطوبت و پتانسیل ماتریک خاک، مستلزم صرف هزینه و زمان زیاد می باشد. افزون بر این به علت پدیده پسماند، اندازه گیری رطوبتی در شاخه خشک شدن را نمی توان برای رسم منحنی در شاخه مرطوب شدن به کار برد. بنابراین استفاده از روشی غیر مستقیم برای پیدا کردن رابطه بین دو شاخه منحنی رطوبتی مورد احتیاج می باشد. یکی از این روش های غیر مستقیم، ایجاد و استفاده از توابع انتقالی خاک می باشد. هدف از این پژوهش ارائه توابعی برای برآورد پارامترهای مدل ون گنوختن در شاخه مرطوب شدن منحنی با استفاده از اطلاعات شاخه خشک منحنی رطوبتی می باشد. اطلاعات مورد نیاز در این پژوهش از بانک اطلاعاتی خاک Unsoda جمع آوری شده است. این اطلاعات شامل داده های منحنی رطوبتی در حالت خشک و تر شدن و همچنین وزن مخصوص ظاهری 21 نمونه خاک در سه کلاس بافتی شنی (10نمونه)، لوم و لوم رسی (7نمونه) و لوم رس سیلتی (4نمونه) می باشد. برای ایجاد توابع، کل نمونه های خاک به کار گرفته شد و در مرحله ارزیابی به دلیل کم بودن تعداد نمونه ها از ارزیابی متقاطع استفاده شد. نتایج نشان داد که پارامتر nw در مدل ون گنوختن با اطلاعات موجود با دقت خوبی برآورد شده و تابع معرفی شده برای پارامتر αw از عملکرد پایین تری برخوردار بود. مدل ارائه شده برای برآورد پارامترهای مدل ون گنوختن در شاخه مرطوب شدن منحنی رطوبتی، مقدار رطوبت را در پتانسیل های کم بهتر برآورد می کند. در پتانسیل های بالاتر مدل مذکور مقدار رطوبت را کم تر از مقدار واقعی برآورد کرد. نتایج مقایسه تابع انتقالی با مدل پسماند پارلانژ، عملکرد بهتر توابع انتقالی را در برآورد منحنی رطوبتی در شاخه مرطوب شدن نشان داد.
    کلیدواژگان: پسماند، توابع انتقالی خاک، مدل پارلانژ
  • حسین بیات*، گلناز ابراهیم زاده، ناصر دواتگر، علی اکبر صفری سنجانی، حمید زارع ابیانه صفحات 531-544

    ویژگی های هیدرولیکی خاک برای مدلسازی حرکت آب و مواد در خاک مورد نیاز می باشد. به دلیل تغییرپذیری بالا و پیچیدگی خاک، به دست آوردن آنها به گونه مستقیم دشوار، زمان بر و هزینه بر است. توابع انتقالی برای برآورد منحنی نگهداری آب خاک (SWRC) با روش های گوناگونی از جمله روش های رگرسیونی (regression) ساخته شده اند. در این پژوهش توابع انتقالی برای برآورد پارامترهای SWRC مدل گرانولت و گرنت بکار رفتند. برای این کار 69 نمونه از خاک های استان گیلان گردآوری گردید. توزیع اندازه دانه های خاک و خاکدانه های ریز، SWRC و ویژگی های پایه خاک در آزمایشگاه اندازه گیری گردید. مدل های فراکتالی و غیر فراکتالی بر داده های توزیع اندازه دانه های خاک و خاکدانه های ریز برازش شده و پارامتر های آنها برآورد شدند. برای پیش بینی پارامترهای مدل گرانولت و گرنت روش رگرسیون خطی (linear regression) بکار گرفته شد. برای برآورد هر کدام از پارامتر های مدل گرانولت و گرنت چهار تابع انتقالی طراحی شد، به گونه ای که از پارامتر های مدل های توزیع اندازه دانه ها و خاکدانه های ریز همانند برآورد گر بهره گیری گردید. سپس SWRC با استفاده از پارامتر های برآورد شده محاسبه و با SWRC اندازه گیری شده مقایسه گردید. در مقایسه با دیگر برآورد گرها، بهره گیری از پارامتر های فراکتالی توزیع اندازه دانه های خاک برآورد بهتری از SWRC را بدست داد. مدل فردلاند با پارامتر های بیشتری که دارد نتوانست دقتی بیشتر و یا معادل با پارامترهای فراکتالی با تعداد کمتر در برآورد SWRC بدست دهد. شاید این یافته برتری تئوری فراکتالی در مدلسازی توزیع اندازه دانه ها و SWRC را نشان دهد.

    کلیدواژگان: پارامتر های فراکتالی، توزیع اندازه دانه های خاک، توزیع اندازه خاکدانه های ریز، مدل فردلاند
  • طیبه ساعدی، مهدی شرفاء *، بیژن خلیل مقدم، منوچهر گرجی صفحات 545-554

    فرسایش پاشمانی، مرحله ی اولیه ی فرسایش آبی است که با برخورد قطرات باران به سطح خاک سبب جداشدن ذرات خاک می گردد. هدف از این پژوهش بررسی اثر متقابل نوع کاربری اراضی، شیب و شدت بارندگی بر اجزاء فرسایش پاشمانی (بالادست شیب، پایین دست شیب، کل پاشمان و انتقال پاشمان) از نمونه های خاک جمع آوری شده از زیرحوضه ی آبخیز لردگان در شرایط آزمایشگاهی بود. این پژوهش به صورت آزمایش فاکتوریل سه عاملی در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار با استفاده از دستگاه جام پاشمانی چندمتغیره که به این منظور طراحی و ساخته شده است، اجرا شد. عامل اول شامل کاربری اراضی در سه سطح (مرتع، دیم و کشت آبی)، عامل دوم شدت بارندگی در دو سطح (5/2 و 5/3 میلی متر بر دقیقه) و عامل سوم شیب در دو سطح (5 و 15 درصد) بود. نتایج نشان داد که نمونه های خاک مرتعی، میزان ماده آلی و میانگین وزنی قطر خاکدانه بیشتر، ولی میزان آهک کمتری نسبت به نمونه های خاک کشت دیم و آبی داشتند. به طور کلی اثر تغییر کاربری اراضی بر نرخ فرسایش پاشمانی بالادست، پایین دست، کل فرسایش پاشمانی و انتقال پاشمان معنی دار نشد، اما افزایش معنی داری در فرسایش پاشمانی پایین دست، کل فرسایش پاشمانی و انتقال پاشمان با افزایش شیب و شدت بارندگی حاصل گردید. همچنین برای فرسایش پاشمانی بالادست، پایین دست، کل فرسایش پاشمانی اثر متقابل کاربری و شدت بارندگی معنی دار شد. به طوری که افزایش نرخ فرسایش پاشمانی با افزایش شدت بارندگی (از 5/2 به 5/3 میلی متر بر دقیقه) در کاربری کشت آبی نسبت به کاربری مرتع و دیم به ترتیب 58/1 و 16/1 برابر بود.

    کلیدواژگان: لردگان، فرسایش پاشمانی، کاربری اراضی، دستگاه پاشمانی چند متغییره
  • جواد کشاورز زرجانی، ناصر علی اصغر زاد، شاهین اوستان، سید مصطفی عمادی صفحات 555-564
    فسفر، پتاسیم و آهن در زمره عناصر غذائی ضروری گیاهان هستند که نقش مهمی در رشد و توسعه گیاهان ایفا می کنند. هدف از این تحقیق بررسی کارائی هفت سویه از باکتری ها در آزادسازی پتاسیم، آهن و فسفر از کانی های نامحلول در شرایط آزمایشگاهی بود. آزمایش در قالب طرح کاملا تصادفی با چهار تکرار در شرایط آزمایشگاهی انجام شد. تیمارها شامل هفت سویه از باکتری ها و شاهد (بدون تلقیح با سویه باکتری ها) بودند. باکتری های مورد آزمایش شامل پنج سویه (JK3، JK4، JK5، JK6 و JK7) Bacillus megaterium و دو سویه Lysinibacillus fusiformis و Arthrobacter sp (JK1 و JK2) بودند. محیط کشت الکساندروو حاوی کانی بیوتیت و محیط کشت پیکووسکیا حاوی تری کلسیم فسفات در غلظت های به ترتیب 2/0 و 5/0 درصد برای بررسی توانائی آزاد سازی عناصر توسط سویه ها مورد استفاده قرار گرفتند. pH نهائی و آزادسازی پتاسیم، آهن و فسفر در محیط های کشت مورد بررسی قرار گرفتند. pH نهائی و مقدار فسفر محلول در محیط های کشت پیکووسکیا رابطه معکوس با هم داشته، در حالی که بعد از پنج روز انکوباسیون تفاوت معنی داری در کاهش pH محیط کشت مایع حاوی بیوتیت مشاهده نشد. توانائی باکتری های مورد آزمایش در آزادسازی فسفر بیشتر از پتاسیم و آهن بود. در مقایسه با تیمار بدون باکتری، همه سویه های مورد آزمایش از هر دو محیط کشت به طور معنی داری پتاسیم، آهن و فسفر آزاد کرده بودند (01/0< p). بیشترین مقدار پتاسیم آزاد شده مربوط به سویه JK7 (1/3 میلی گرم در گرم) بود اما تفاوت معنی داری با سویه هایJK6 و JK3 نداشت. همچنین سویه JK7 دارای بیشترین مقدار آهن (29/0 میلی گرم در گرم) آزاد شده از محیط کشت اصلاح شده الکساندروو حاوی بیوتیت داشت و با بقیه سویه ها تفاوت معنی داری داشتند. سویه JK7 دارای بیشترین مقدار فسفر (26/61 میلی گرم در گرم) آزاد شده از محیط کشت پیکووسکیا حاوی تری کلسیم فسفات بود و با بقیه سویه ها دارای تفاوت معنی دار بود. بنابراین می توان نتیجه گرفت که در بین سویه های مورد آزمایش، سویهJK7 کارآمدترین باکتری در آزادسازی پتاسیم، آهن و فسفر در شرایط آزمایشگاهی می باشد هر چند که بقیه سویه ها نیز در آزادسازی این سه عنصر موثر واقع شدند.
    کلیدواژگان: باکتری های حل کننده کانی ها، محیط های کشت پیکووسکیا
  • محمدرضا جوادی، مهدی باقری، مهدی وفاخواه، شعبانعلی غلامی صفحات 565-572
    هدف از اجرای این تحقیق بررسی اثرات پخش سیلاب بر برخی از خصوصیات شیمیایی خاک در منطقه مورد نظر مورد بود. بدین منظورعرصه های شبکه پخش سیلاب انتخاب و هر یک ازعرصه ها به سه قسمت مساوی تقسیم گردید. سپس نمونه های منفردی از وسط هر سه قسمت از عمق های0- 25 و 25-50 سانتیمتری و با 4 تکرار برداشت شد. در نهایت نمونه های فوق با هم ترکیب شده و یک نمونه ترکیبی بدست آمد. در خارج از عرصه های پخش، قطعاتی از منطقه که درآنها سیلاب پخش نشده بود به عنوان شاهد در نظر گرفته شد. از مناطق شاهد نیز مانند عرصه های پخش، نمونه خاک برداشت گردید و همراه سایر نمونه ها جهت انجام آزمایشات به آزمایشگاه خاکشناسی ارسال شد. نتایج حاکی از کاهش اسیدیته و آهک به ترتیب درسطح یک درصد و سطح 5 درصد و افزایش کربن آلی، ماده آلی و هدایت الکتریکی در سطح یک درصد در لایه سطحی خاک در مناطق شاهد در مقایسه با عرصه پخش سیلاب بود. همچنین می توان اثر پخش سیلاب را برکاهش میزان هدایت الکتریکی در سطح یک درصد و میزان اسیدیته درسطح 5 درصد در لایه زیرسطحی خاک معنی دار دانست اما در مقدار آهک تغییر معنی داری مشاهده نگردید.
    کلیدواژگان: اسیدیته خاک، آهک خاک
  • نگار نورمهناد، سید حسن طباطبایی، محمدرضا نوری امامزاده ای، شجاع قربانی دشتکی، عبدالرحیم هوشمند صفحات 573-582
    از آنجا که حرارت روی خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک تاثیر می گذارد و گاهی سبب آب گریزی خاک می شود، بنابراین منحنی رطوبتی خاک نیز تحت تاثیر این تغییرات قرار می گیرد. در این پژوهش به منظور تعیین اثر حرارت بر منحنی رطوبتی خاک، یک نوع خاک آلی با آب گریزی اندک به مدت 30 دقیقه در دماهای 100 (T100)، 200 (T200)، 300 (T300)، 400 (T400) و 500 (T500) درجه سانتی گراد در کوره حرارت داده شد به این ترتیب خاک حاصل تحت تاثیر 5 تیمار حرارتی در 3 تکرار در قالب طرح آزمایشی کاملا تصادفی قرار گرفت. سپس آب گریزی خاک ها به روش زمان نفوذ قطره آب و محلول آب - الکل و منحنی رطوبتی نمونه های تیمار شده با استفاده از دستگاه صفحات فشاری و جعبه شنی اندازه گیری شد. پارامترهای معادله ون گنوختن به روش حداقل سازی مجموع مربعات و با استفاده از برنامه RETC تعیین گردید. سپس با استفاده از نرم افزار SAS8 و آزمون LSD اثر حرارت بر پارامترهای این معادله مشخص شد. مشخصات منحنی رطوبتی نیز در خاک های حرارت دیده و خاک بدون حرارت (تیمار شاهد) تعیین شد. نتایج نشان داد خاک مورد نظر که در ابتدا دارای آب گریزی اندک بود با حرارت دادن در 300 درجه آب گریزی قوی در آن ایجاد شد و با بالاتر رفتن دما، ناگهان آب گریزی آن از بین رفت. همچنین، پارامترهای معادله ون گنوختن تحت تاثیر افزایش دما و آب گریزی خاک قرار گرفتند. تیمارهای خاک آب گریز رطوبت اشباع کمتری نسبت به سایر تیمارهای با بافت مشابه داشتند. تیمار T500 دارای کمترین مقدار رطوبت اشباع بود که احتمالا علت آن افزایش ذرات با اندازه شن و نیز از بین رفتن مواد آلی و تشکیل خاکستر در این تیمار است. مقدار پارامتر α در تیمارهای خاک آب گریز (T300 و تیمار شاهد) نسبت به سایر تیمارها با بافت مشابه کمتر بود. پارامتر n نیز در تیمارهای خاک آب گریز نسبت به تیمارهای T100 و T200 بیشتر بود. از آنجا که این پارامتر در خاک های سنگین مقدار کمتری نسبت به خاک های سبک دارد به همین دلیل در تیمارهای T400 وT500 که دارای بافت لوم شنی بودند نسبت به سایر تیمارها که دارای بافت لومی بودند، مقدار آن بیشتر بود. رطوبت در ظرفیت زراعی و نقطه پژمردگی نیز با افزایش دمای تیمارها کاهش یافت.
    کلیدواژگان: آب گریزی، حرارت، صفحات فشاری، معادله ون گنوختن
  • پناه محمدی، محمدرضا نیشابوری، عباس احمدی، ناصر بالنده صفحات 583-591
    پخشیدگی یک گاز در خاک نسبت به پخشیدگی آن در اتمسفر (DP/D0) و نیز گذرپذیری هوا درخاک (Ka) تابع خصوصیات فیزیکی خاک مانند اندازه و پیوستگی منافذ و همچنین تخلخل تهویه ای است. پخشیدگی گاز در خاک نیز بر اساس خصوصیات شکل، اندازه و پیچ خوردگی منافذ و مقدار رطوبت خاک متفاوت می باشد. در این تحقیق تعداد 30 نمونه خاک از کلاس های بافتی مختلف بصورت دست نخورده با استفاده از استوانه فولادی تهیه گردید. در رطوبت های متعدد مقادیر DP/D0 با روش حالت غیرماندگار پخشیدگی گاز اکسیژن و Ka با روش بار افتان اندازه گیری شد. در نهایت تغییرات DP/D0و Ka در رطوبت های متعدد و رابطه بین آنها به صورت معادله رگرسیونی بدست آمد. نتایج نشان داد که با افزایش میزان رطوبت خاک DP/D0 و Ka بصورت تابع لگاریتمی کاهش یافت به نحوی که حداکثر مقادیر این دو خصوصیت در رطوبت های پائین و حداقل آن در رطوبت های نزدیک اشباع بدست آمد. R2 بدست آمده برای برآورد DP/D0 و Ka (به ترتیب برابر 75/0 و 58/0) نشان داد با فرض ثابت بودن سایر خصوصیات فیزیکی خاک، با اطمینان قابل توجهی می توان از این روابط به منظور برآورد DP/D0 از روی مقدار رطوبت خاک استفاده کرد و نیازی به اندازه گیری مستقیم این دو خصوصیت نمی باشد.
    کلیدواژگان: اکسیژن متر، پخشیدگی گاز، خصوصیات فیزیکی خاک، اندازه منافذ
  • محمدحسن صادقی روش صفحات 593-603
    فرسایش بادی به دلیل تداوم و وسعت عمل فرسایندگی در زمان و مکان به ویژه در مناطق خشک دارای پتانسیل تخریب بالایی است. از این رو، خسارات وارد شده به منابع اقتصادی به ویژه خاک و پوشش گیاهی چشمگیر است. لذا، شناخت جامع شکل گیری، عملکرد، مناطق تحت تاثیر و اثرات آن ضروری است. در این راستا، این پژوهش با هدف ارائه مدلی مناسب به منظور برآورد کمی و تهیه نقشه پهنه بندی پتانسیل خطر فرسایش بادی به انجام رسید. در ایجاد فرسایش ناشی از باد، عوامل متعددی به صورت برهم کنش تاثیر می گذارند، بنابراین با توجه به وضعیت منطقه مطالعاتی، به بررسی نقش شش عامل موثر تغییرات ارتفاع، ژئومرفولوژی، حساسیت سنگ به فرسایش بادی، تیپ های خاک، پوشش گیاهی و کاربری اراضی پرداخته شد. به این منظور، از مدل تاکسنومی عددی توسعه یافته که از مهمترین مدل های درجه بندی رتبه ای است، استفاده شد. در چارچوب این مدل، ابتدا اقدام به تفکیک واحدهای کاری از روش ژئومرفولوژی شد. سپس، از روش تاکسنومی شدت فرسایش و شاخص های موثر در هر واحد تعیین و در نهایت در محیط Arc View نقشه پهنه بندی ارائه شد. نتایج حاصله نشان داد که واحدهای تپه های ماسه ای با پوشش گیاهی (SDPC)، اراضی رسی لخت (BCG) و با پوشش گیاهی (CGPC)، به ترتیب با بیشترین ارزش کمی76/0، 76/0 و 77/0 در معرض فرسایش بادی خیلی شدید قرار دارند. درعین حال، ارزش کمی خطر فرسایش بادی برای کل منطقه 52/0 برآورد شد که نشان از پتانسیل شدید منطقه در وقوع فرسایش بادی دارد. به طور کلی، بر اساس لایه نهایی، 15 درصد از مساحت حوضه خضرآباد در معرض خطر زیاد (خیلی شدید) فرسایش بادی قرار دارد و با مجموع طبقه شدید فرسایش بادی نزدیک به 70 درصد منطقه را تهدید می کند.
    کلیدواژگان: ژئومرفولوژی، شاخص های ارزیابی، ماتریس داده ها، مناطق خشک
  • محمد نادریان فر، بیژن قهرمان، سید عبدالکریم سجادی، احد فعالیان، جهانگرد محمدی صفحات 605-618
    نفوذ آب به خاک یکی از مهم ترین پارامترها در آبیاری و کشاورزی است. یکی از اطلاعات اساسی مورد نیاز برای طراحی یک سیستم آبیاری کارآمد، آگاهی از مشخصات نفوذ آب به خاک است. تعیین تغییرپذیری مکانی فرایند نفوذ در خاک علی رغم دشواری زیاد، یکی از مهم ترین پیش نیازهای نیل به کشاورزی دقیق است. هدف از پژوهش حاضر تحلیل تغییرات مکانی و ویژگی های نفوذ در حوضه آبریز شهرکرد می باشد. برای مقیاس سازی منحنی نفوذ از داده های 111 حلقه ی مضاعف با بار ثابت در حوضه مورد مطالعه استفاده شد. داده ها با چهار مدل نظری، گرین-آمپ، کوستیاکوف، کوستیاکوف-لوئیس و فیلیپ، برازش داده شدتد. بر اساس ضریب همبستگی پیرسون (R) و معیار دقت مدل (MAE)، مدل فیلیپ بهترین برازش را دارا بود. فراسنج های مدل فیلیپ (عامل انتقال و ضریب جذب) نشان دهنده تغییرات مختلفی در منطقه بودند. عامل مقیاس برای ضریب انتقال () و ضریب جذب () محاسبه شدند و پس از آن داده های نفوذ مشاهده شده مقیاس (Scale) شدند. همچنین بررسی نشان داد که خطای مدل نیم تغییرنمای داده های اندازه گیری شده با اثر قطعه ای 0001/0 و دامنه تاثیر 793/0 کیلومتر برابر 073/0 درصد می باشد که نشان دهنده وجود همبستگی مکانی در منطقه است. مقادیر ضریب همبستگی پیرسون و انحراف مدل بین نفوذ واقعی و نفوذ از مقیاس خارج شده (de-Scale) بر اساس، به ترتیب 944/0 و 426/0 بدست آمد.
    کلیدواژگان: معادلات نفوذآب به خاک، همبستگی مکانی، عامل مقیاس، عامل انتقال
  • مرضیه مختاری، حسین بشارتی صفحات 619-628
    در کشاورزی پایدار توجه ویژه ای به پتانسیل بیولوژیک خاک، از جمله میکروارگانیسم های مفید و کارآمد خاک می شود. باکتری های مفید غیر همزیست موجود در ناحیه ریزوسفر گیاهان، که به باکتری های محرک رشد گیاه (PGPR) موسومند، به طور مستقیم و غیر مستقیم با مکانیسم های مختلف در بهبود رشد و نمو گیاه و افزایش کمی و کیفی عملکرد موثر می باشند. یکی از مراحل مهم استفاده از باکتری های PGPR انتخاب سویه موثر و کارآمد می باشد. در تحقیق حاضر به منظور بررسی کارایی مایه تلقیح باکتری های محرک رشد و حل کننده فسفات بر عملکرد و ترکیب شیمیایی ذرت، آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در سال زراعی 1389-90 در مزرعه ای در منطقه دشتی اصفهان اجرا گردید. تیمارها شامل تلقیح باکتری (یک گونه سودوموناس محرک رشد، دو جدایه حل کننده فسفات و شاهد بدون تلقیح)، کود شیمیایی فسفره (0، 25، 50، 75، 100% توصیه براساس آزمون خاک) بودند. در مرحله شیری شدن دانه ها، بوته های ذرت به طور تصادفی از هر کرت انتخاب و عملکرد دانه و نیز مقدار غلظت عناصر غذایی آهن، روی، فسفر و نیتروژن در گیاه اندازه گیری شدند. نتایج نشان داد اثر کاربرد باکتری ها در مقایسه با شاهد بدون تلقیح بر شاخص های اندازه گیری شده در سطح 5% معنی دار بود. در تمام سطوح مصرفی کود فسفری، تلقیح ذرت با باکتری ها توانست در مقایسه با شاهد بدون باکتری بطور معنی دار عملکرد ذرت را افزایش دهد. بیشترین عملکرد دانه با کاربرد سطوح بالای فسفر و تلقیح باکتری ها بدست آمد. دو تیمار کود زیستی در سطوح مختلف کود شیمیایی از لحاظ عملکرد دانه، وزن صد دانه و تعداد دانه در بلال تفاوت معنی داری با هم نداشتند در حالیکه از لحاظ شاخص های غلظت نیتروژن، فسفر، آهن و روی با یکدیگر تفاوت معنی دار نشان دادند.
    کلیدواژگان: ریزوباکتر های محرک رشد گیاه، ذرت، کود بیولوژیک، کود شیمیایی
  • احمد زارع فیض آبادی، مجتبی نوری حسینی صفحات 629-643
    به منظور بررسی تغییرات میزان کربن آلی، نیتروژن، فسفر، پتاسیم، روی، آهن، مس و منگنز باقیمانده در خاک، تحت شرایط تناوب های زراعی مختلف، آزمایشی در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در سه تکرار از سال 1386 به مدت پنج سال متوالی در ایستگاه تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی جلگه رخ اجرا گردید. تیمارها شامل هشت تناوب زراعی: 1- کشت مداوم گندم 2-گندم- گندم- گندم- کلزا- گندم 3-گندم- چغندرقند- گندم- چغندرقند- گندم 4- گندم- سیب زمینی- گندم- سیب زمینی- گندم 5- گندم- سیب زمینی- گندم- کلزا- گندم 6- گندم- چغندرقند- گندم- سیب زمینی- گندم 7- گندم- ذرت- گندم- سیب زمینی- گندم 8- گندم- ذرت- گندم- چغندرقند- گندم بودند. نتایج نشان داد که تغییرات معنی داری در روند میزان کربن آلی خاک و باقیمانده عناصر غذایی در خاک وجود داشت به طوری که، میزان کربن آلی خاک بعد از دو سال افزایش، کاهش یافت و میزان نیتروژن باقیمانده در خاک افزایش نشان داد. میزان فسفر باقیمانده درخاک در شروع و پایان سال های آزمایش تابت باقی ماند، ولی پتاسیم باقیمانده درخاک در سال های پایانی کاهش یافت. تناوب های مختلف زراعی بر میزان کربن آلی خاک و باقیمانده فسفر، پتاسیم و روی خاک تاثیر معنی داری داشتند، اما بر باقیمانده نیتروژن، آهن، منگنز و مس موجود در خاک تاثیر معنی داری مشاهده نشد. در تناوب های تحت کشت مداوم گندم و گندم-کلزا، میزان کربن آلی و نیتروژن باقیمانده در خاک، در سطح بالاتری نسبت به تناوب های دیگر قرار داشت و کمترین میزان کربن آلی خاک و نیتروژن باقیمانده در خاک به تناوب های زراعی گندم همراه با ذرت و سیب زمینی اختصاص داشت. این در حالی است که در تناوب تحت کشت مداوم گندم و گندم-کلزا میزان فسفر باقیمانده خاک کمترین مقدار را نشان داد. بیشترین مقدار پتاسیم باقیمانده در خاک در تناوب تحت کشت گندم، سیب زمینی و کلزا مشاهده شد. در تناوب هایی که گندم و کلزا شرکت داشتند میزان کربن آلی، نیتروژن، پتاسیم و مس باقیمانده در خاک افزایش یافت و زمانی که سیب زمینی هم به تناوب فوق افزوده شد میزان منگنز باقیمانده در خاک افزایش یافت. بنابر این به نظر می رسد که این سه محصول از نظر افزایش عناصر غذایی در خاک منطقه و در شرایط اگرواکولوژی آن قابل توصیه می باشد.
    کلیدواژگان: باقیمانده عناصر، عناصر پر مصرف، عناصر کم مصرف، مواد آلی، نظام زراعی
|
  • S. A. Seyed Jalali, F. Sarmadian, M. Shorafa Pages 427-439
    The study area is located in south west of Iran، Agili plain، Gotvand، Khuzestan province. Based on Shoushtar synoptic station، the climatic type of the area is semi-desertic. The maximum daily air temperature is 46. 6 °C in June and the minimum daily air temperature is 8. 1 °C in December. The annual rainfall is about 324 mm. The aim of this research was to elaborate an approach for the prediction of the land production potential for irrigated winter wheat، taking into account the environmental condition in the study area. The results showed that irrigated potential yield based on crop growth model method was 8041 kg/ha in the study area and land production potential for irrigated wheat، taking into account the effect of soil limitations، ranged between 2454 to 6687 kg/ha with Square Root method، and between 2296 to 6756 kg/ha for Storie method. The reduction in yield was due to high calcium carbonate، poor drainage، salinity and alkalinity، and management method. For evaluation of the model، three different regression methods، namely، standard multiple regression، stepwise regression، and curve estimation were used for comparison of the yield predicted by the model with the yield harvested by the farmers. Based on the results، coefficient of determination (r2) for predicted yield with Storie، square root، and characteristics methods were 0. 83، 0. 80، and 0. 33. These results show that the predicted yield can estimate the observed yield with 83 percent accuracy for Storie method، 80 percent for Square Root method، and 33 percent for Land Characteristics. Meanwhile، the Root Mean Square Error was، respectively، 598، 648، and 1258 kg/ha. Based on the results، it can be concluded that Storie method can predict yield better that the other methods because of higher coefficient of determination and lower RMSE.
    Keywords: Production potential model, Regression, Land evaluation
  • N. Yazdani Motlag, A. Reyhanitabar, N. A. Najafi Pages 441-461
    In this research، the effects of variety، water regimes، nitrogen and phosphorus on the concentration، content، and translocation factor of iron، zinc، and manganese in rice was studied in greenhouse conditions in a calcareous soil. This factorial experiment was done in a randomized complete blocks design with three replicates. The factors included two varieties of rice (Hashemi and Ali Kazemi)، water regimes at two levels (continuous submergence and intermittent saturation)، N at three levels (0، 75، 150 mg kg-1) as urea، and P at three levels (0، 25، 50 mg kg-1) as mono calcium phosphate. Having completed 90 days، plants were harvested and total content and concentrations of Fe، Mn and Zn in shoot and root were measured. According to the results، N application caused an increase in Fe concentration of shoot (the above-ground parts)، but caused a decrease in Zn and Mn concentration. However، N application caused an increase in Fe، Zn، and Mn content of shoot. P application caused a decrease in Fe and Zn concentration of shoot، but caused no significant change in Mn concentration of shoot. Also، P application caused a decrease in Fe، Zn، and Mn content of shoot. The result showed that Zn concentration in root and Fe concentration in shoot of Hashemi variety was greater than in Ali Kazemi variety. Fe، Mn، and Zn concentrations in shoot and root in flooded conditions were greater than in periodic saturation. In this research conditions، the content of Fe in shoot and root of both cultivars were not significantly different، but the content of Fe in the shoot and roots of the continuous flooded conditions were greater than the intermittent saturation. In the case of Zn content in shoot and root، there were no significant difference between the two varieties، but the Zn content of shoot was greater under the continuous submergence than in intermittent saturation. Interactions between nitrogen and phosphorus had significant effect on Zn، Fe، and Mn concentrations of shoot and root. Translocation factor of Zn in Hashemi variety was greater than Ali Kazemi variety، but، in the case of Fe and Mn، difference in the translocation factor between the two varieties was not significant. In this experimental condition، translocation factor of Mn was greater than that of Zn and Fe.
    Keywords: Flooded, Periodic saturation, Iron, Manganese, Zinc
  • M. Ghaemi, A. R. Astaraei, H. Sanaeinejad, M. Nassiri Mahalati, H. Emami Pages 465-473
    Comprehensive evaluation of cultivated soil quality helps to achieve sustainable agriculture. Providing suitable methods for soil quality assessment is essential for management strategies to improve agricultural practices. In this regard، various models of soil quality and feature selection methods were compared to assess the soil chemical and biological quality. Twelve chemical and biological variables were considered as Total Data Set (TDS) and Minimum Data Set (MDS) were chosen by using the principal component analysis (PCA). Four combinations of methods and models for calculating quality and also the most effective indicators for assessment of soil quality and features were chosen. The linear relationships between IQITDS and IQIMDS (R2=0. 883) and between NQITDS and NQIMDS (R2=0. 818) indicated that IQI had better performance for soil quality assessment in the study area. IQITDS index provides more comprehensive and more accurate assessment of soil quality than other indices. However، the use of Minimum Data Set (MDS) reduces workload and costs associated with the care that is appropriate.
    Keywords: Agricultural land use, Integrated Quality Index, Minimum data set, Nemoro Quality Index
  • J. Ahmadi, J. Mohammadi, N. A. Khoshkholgh Sima Pages 475-484
    Use of salt-tolerant cultivars is one of the ways to deal with salinity. Therefore، in order to investigate the physiological aspects of salt tolerance، a factorial experiment based on completely randomized design with three replications was conducted at the Agricultural Biotechnology Research Institute of Iran in 2010. In this experiment، five fodder plant species collected from saline pasture areas in Iran were evaluated at six different salinity levels (0، 50، 100، 150، 200، and 250 mM). Plants were cultivated in sand culture and were supplied daily by Hoagland solution. Salinity treatments were applied for 21 days at the end of vegetative stage and the shoots were sampled. The results showed that the species Festuca ovina had the highest percentage of fresh and dry weights compared to their control (zero salinity). About RWC، with increasing salinity، four species Hordeum vulgare، Festuca arundinacea، Bromus confines and Agropyron elongatum were able to largely maintain their relative water content (RWC)، while the reduction of RWC in the species F. ovina was maximum (40%) at the salinity level of 250 mM. The results showed that the maximum absorption of sodium was for H. vulgare and then F. arundinacea، A. elongatum، B. confines and F. ovina، respectively. Also، F. ovina had much lower potassium than the other species. Finally، based on fresh and dry weights and osmotic regulation، results showed that H. vulgare was in the first place for salinity tolerance، followed by F. arundinacea، A. elongatum، B. confines، and F. ovina at lower ranks.
    Keywords: Agropyron elongatum, Bromus confines, Festuca arundinacea, Festuca ovina, Hordeum vulgare, Salinity
  • F. Asadi, Z. Khademi Pages 485-498
    In order to increase crop production and its profits per unit area and to control bio-environment and water resources pollutions، producers and farmers need to have information about nutrients accumulation in various plant parts at different growth stages. Proper fertilizer application time is one of the effective factors in increasing fertilizer use efficiency. Meanwhile، determination of mineral nutrients distribution at various growth stages is very useful for proper management and timing of fertilizer application. Therefore، to evaluate nutrient (N، P، K) distribution in various plant parts and determine proper application time and the best management of fertilizer in corn (Zea Mays L.)، this study was conducted in a randomized complete block design with 3 replications. Phosphorus and potassium fertilizers were applied at planting time according to soil test (180 kg ha-1 triple super phosphate and 160 kg ha-1 potassium sulfate). Nitrogen fertilizer (400 kg ha-1 urea) was applied at planting time and as split at two other growth stages (V4 and V7). Plant sampling was performed randomly at different growth stages (3-، 5-، 7-، and 10-leaves stages، tasselling، silking، and maturity stages: V3، V5، V7، V10، VT، R1، and R6). Fresh weight، dry matter، and N، P، K accumulation rate of plant parts (leaves، stems، flowers، ear، and seeds) were determined. According to the results of the experiment، as the growing seasons progressed، plant dry weight significantly increased. Maximum amount of N، P، and K uptake occurred at early growth stages and mostly at 10-leaves stage. At maturity stage، the accumulation of N and P in shoots and leaves decreased while K accumulation in the shoots increased. The main parts of N and P accumulated in seeds، while K accumulated in shoots.
    Keywords: Nitrogen, Nutrients distribution, Phosphorus, Plant Parts, Potassium
  • F. Azarmi, M. J. Malakouti, K. Khavazi Pages 499-507
    Phosphorus (P) is one of the most important nutrients in crop production. Large amounts of P applied as fertilizer enters into the immobile pools through precipitation reaction with Ca2+ in calcareous soils. In order to economically use the phosphate depositions accumulated in the calcareous agricultural soils and increase the efficiency of P-fertilizers in Iran، an experiment was carried out in the greenhouse of Agricultural College، Tarbiat Modares University، in 2011. The study had a Randomized Complete Block Design with 8 treatments and 4 replications. The experimental treatments were: T1) control، T2) Phosphate Solubilizing Microorganisms (PSM)، T3) Triple Super Phosphate (TSP)، T4) TSP+PSM، T5) Golden Bio Phosphate (GBP)، T6) GBP+PSM، T7) Rock Phosphate (RP) and T8) RP+PSM. The results revealed that P uptake by canola inoculated with phosphate solubilizing microorganisms increased by 80. 44 percent compared to the control treatment. There was a significant difference (p=5%) between inoculated treatments and the control. The highest P uptake was obtained in T4 (TSP+PSM) treatment، which was 84. 57 mg pot-1. Also، the highest amount of relative agronomic efficiency and recovery percent of fertilizer was obtained in T4 treatment، which was 109. 29% and 71. 91%، respectively. Inoculation with phosphate solubilizing microorganisms (PSM) significantly increased dry weight، pod numbers، P concentrations، P uptake، relative agronomic efficiency، and recovery percent of fertilizer in all treatments compared with the control pots. The overall results demonstrated that due to the higher price worldwide of P fertilizers and considering environmental issues، it is recommended that the experiment be further tested in the field.
    Keywords: Agronomic efficiency, P, Fertilizers, Fertilizers efficiency, Triple super phosphate
  • M. Hosseini, S. A. Movahedi Naeini, H. Shamsabadi Pages 509-519
    Effects of different tillage systems on soil bulk density، yield، root growth and nutrient uptake by wheat grain and straw was investigated using an experiment with a completely randomized block design. The experiment had 5 tillage treatments in 4 replications and was carried out in the Research Farm of Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources، during the growing season of 2008-09. Tillage treatments were: Moldboard plough at 20-25 cm depth followed by one disc harrowing (MP); Rotary cultivator at 12-17 cm depth (RP); Disc harrowing at 8-10 cm depth (DH); Chisel plow at 25-30 cm depth (CP); and No-tillage (NT). Results showed that، throughout the growing season، the lowest and the highest soil bulk densities at 0-8 cm depth occurred with MP and NT treatments، respectively. At 8-16 cm depth، however، the lowest soil bulk density was observed with MP treatment، except for the stages before tillering and at harvesting stage. Soil bulk densities at 0-8 and 8-16 cm depths gradually increased during growing season in all tillage methods. This increase was less in no-tillage than the other tillage methods. The highest and the lowest values of root weights were obtained with MP and NT treatments، respectively، in stages before tillering and at harvesting stage. The highest nutrient uptake by gain and straw was found in MP treatment with maximum yield. MP raised grain and straw yield by 65. 9% and 58. 61%، respectively، relative to NT. Therefore، MP is suggested as the most appropriate tillage method for optimizing production resources (land، moisture، and soil nutrients).
    Keywords: Moldboard plough, Nutrient uptake, Root weight
  • M. S. Mahdian Pages 521-529
    Quantification of soil water retention curve (WRC) is essential to study soil water movement in unsaturated soils. Direct measurement of soil moisture and matrix potential is too costly and time consuming. Moreover، due to the phenomenon of hysteresis، moisture in the drying branch cannot be used on wetting branch. Therefore، using the indirect method to find the relationship between the two branches of the WRC is needed. Development and use of the pedotransfer function (PTF) is one of the indirect methods. The purpose of this study was to provide a function for the parameters of van Genuchten model estimation in wetting branch using drying branch data. Required information in this research was collected from soil data base (Unsuda). These data include moisture retention curve data of drying and wetting and soil bulk density of 21 soil samples classified in sandy (10 samples)، clay loam and loam (7samples)، and silty clay loam (4samples) texture. To provide the functions، all samples were used. Results showed that nw in van Genuchten model was estimated with good accuracy، while the introduced function for the parameter αw had lower performance. The model obtained for estimation of the parameters of van Genuchten model in the wetting branch of WRC had a higher accuracy in low potentials. Results show that PTF are more powerful than Parlange hysteresis model for estimation of WRC in the wetting branch.
    Keywords: Hysteresis, Pedotransfer function, Parlange model
  • H. Bayat, G. Ebrahim Zadeh, N. Davatgar, A. A. Safari Sinejani, H. Zare Abyaneh Pages 531-544

    Data on soil hydraulic properties are required to model water movement in soils. Their direct measurements are difficult، time consuming، and expensive، because of high variability and complexity of soil systems. Pedotransfer functions are developed to estimate soil water retention curve (SWRC) using different techniques. In this study، pedotransfer functions were developed to estimate SWRC using the model of Groenevelt and Grant. Sixty nine soil samples were collected from Guilan Province. Soil particles and micro aggregate size distributions، SWRC، and basic soil properties were measured in the laboratory. Fractal and non-fractal models were fitted to the particles and micro aggregate size distributions and their parameters were calculated. Linear regression technique was used to predict the parameters of Groenevelt and Grant’s model. In order to estimate every parameter of the model of Groenevelt and Grant، four pedotransfer functions were developed using each technique and fractal parameters of particles and micro aggregates were used as predictors. Then، estimated parameters were used to simulate SWRC and were compared with the measured SWRC. Fractal parameters of the particle size distribution rendered better predictions of SWRC compared with the other predictors. In spite of the large number of the parameters، using Fredlund’s model did not result in more accurate predictions for SWRC in comparison with using fractal parameters. Probably، these results showed the priority of fractal theory in the particle size distribution and SWRC modeling.

    Keywords: Fractal parameters, Fredlund's model, Micro aggregate size distribution, Particle size distribution
  • T. Saedi Marghmaleki, M. Shorafa, B. Khalilmoghadam, M. Gorji Pages 545-554

    Splash detachment and transport of soil particles by raindrops impacting a soil surface are the initiating mechanisms of water erosion. The aim of this research was to study the interaction effects of land use، slope، and rainfall intensity on splash erosion rate and its components (upslope، downslope transport، and total splash) in Lordegan sub-catchment. A factorial experiment with three variables was conducted in a completely randomized design with three replications using a Multiple Splash Set (MSS) which was designed and manufactured for this experiment. The treatments included three types of land uses (rangeland، dry farming and rain-fed farming)، two levels of rainfall intensity (2. 5 and 3. 5 mm. min-1) and two slopes of 5% and 15%. The rangeland soils showed higher organic matter and mean weight diameter of aggregates (MWD) and lower calcium carbonates than the dry farming and rain-fed farming soils. There was no significant effect of land use on splash erosion rate and its components، but there was a significant effect of slope and rainfall intensity values on the upslope، downslope، and total splash. Also، the interaction effects of rainfall intensity and land use type showed a significant increasing in splash erosion rate and its components. Therefore، increase in splash erosion rate due to rainfall intensity (from 2. 5 to 3. 5 mm. min-1) in irrigated farming land use was 1. 58 and 1. 16 times that of rangeland and dry farming land uses، respectively.

    Keywords: Multiple splash set, Rangelands, Dry farming
  • J. Keshavarz Zarjani, N. Aliasgharzad, S. Oustan, M. Emadi Pages 555-564
    Phosphorus، potassium، and iron are among the essential nutrients that play an important role in plant growth and development. This study was conducted to investigate the proficiency of 7 different strains of bacteria in solubilizing K، Fe، and P from insoluble minerals in laboratory. An experiment based on completely randomized design with four replications was conducted under in-vitro conditions. Treatments consisted of seven bacterial strains and control (non-bacterial). Five strains (JK3، JK4، JK5، JK6 and JK7) were the Bacillus megaterium، while strains JK1 and JK2 were the Lysinibacillus fusiformis and Arthrobacter sp، respectively. Aleksandrov''s medium (MA) supplemented with biotite and Pikovskaya medium (PVK) containing tri-calcium phosphate at concentration of 0. 2% and 0. 5%، respectively، were used to investigate solubilizing ability of the studied strains. Release of K، Fe، P and the final pH were investigated in their culture media. The inverse relationships between the final pH and the amount of soluble P in their Pikovskaya medium was observed، while، after 5 days incubation، there were no significant differences in the decrease in the pH of the liquid medium in biotite treatment. Solubilizing ability of the bacteria was higher in the case of phosphorus than potassium and iron. Compared with the non-bacterial treatment، all strains solubilized significantly (P< 0. 01) higher K and Fe from Aleksandrov''s medium; however، the highest P was observed in Pikovskaya medium. Strain JK7 revealed maximum value of solubilized potassium (3. 1 mg g-1)، but had no significant difference with isolates JK3 and JK6. Also، among the inoculated bacteria، strain JK7 recorded the maximum release of iron from biotite mica (0. 29 mg g-1) in Aleksandrov''s medium and showed a significant difference with other isolates. Strain JK7 recorded maximum release of phosphorus from Pikovskaya medium (61. 26 mg g-1) and showed a significant difference with other strains. Therefore، it can be concluded that the strain JK7 is the most efficient P-، Fe-، and K-solubilizing bacteria under in-vitro condition.
    Keywords: Bacillus megaterium, Mineral dissolving bacteria, Pikovskaya medium
  • M. R. Javadi, M. Baghery, M. Vafakhah Pages 565-572
    In this study، we tried to study the effect of water spreading on some soil chemical properties in the study region. For this purpose، seven sections of water spreading area were selected and each section was divided into three parts. Soil samples were taken in four replicates from the middle of the three parts at 0-25 and 25-50 cm depths. Then، the samples were mixed. The parts of the study area that did not receive flood water were cosidered as the control. Soil sampling method in the control area was similar to other treatment areas. All samples were analyzed in the laboratory. The results showed that there was significant decrease in pH and lime content at 1% and 5% level، respectively. Also، there was significant (at 1% level) increase in organic carbon، organic matter، and electrical conductivity of saturated extract in the top soil (0-25 cm) in the control area compared to the plots receiving flood water. Thus، the results showed significant (at 1% level) reduction in EC and significant (at 5% level) decrease in pH in areas with flood water distribution، but there was no significant difference in lime content of sub surface soil.
    Keywords: Soil pH, Lime content
  • N. Nourmahnad, S. H. Tabatabaei, M. R. Nouri Emamzade, S. Ghorbani Dashtaki, A. R. Hoshmand Pages 573-582
    Heating affects soil physical and chemical properties and sometimes causes soil water repellency. In order to investigate heating effect on water retention curve، an organic soil was heated in a muffle furnace preheated at 100 (T100)، 200 (T200)، 300 (T300)، 400 (T400) and 500 °C (T500). Hence، the soil was exposed to five heating treatments in three replications، in a completely randomized design. Water repellency was determined by using water drop penetration time method and aqueous ethanol method. Water retention curve of the treatments was determined by means of sand box and pressure plate. The van Genuchten equation''s parameters were obtained by minimizing mean square procedure and using RETC software. Then، heating effects were determined using SAS8 and LSD model. Some properties of water retention curve in heated and unheated soils were measured. The results showed that the original soil had low water repellency، while، at 300 °C، strong water repellency appeared، but disappeared by increasing the temperature. Van Genuchten equation''s parameters changed by increasing temperature and water repellency. The hydrophobic soils had low saturation water content compared to the other treatments with similar texture. T500 had the least saturation water content، probably because higher temperature decreased organic matter and increased sand and ash content. The value of α in hydrophobic soil was lower than other treatments with the same texture، but the “n” parameter in hydrophobic soils was higher than that in T100 and T200 treatments. Since this parameter is lower in heavy soils than light soils، it was low in T400 and T500 with sandy loam texture compared with the other treatments with loam texture. Water content at field capacity and wilting point diminished by increasing temperature.
    Keywords: Heating, Pressure plate, van Genuchten equation, Water repellency
  • P. Mohammadi, M. R. Neyshabouri, A. Ahmadi, N. Balandeh Pages 583-591
    Gas diffusion ratio in the soil compared to its diffusion in the atmosphere (DP/D0) and air permeability in the soil (Ka) is a function of soil physical characteristic، including pore size، pore continuity، and air porosity. Also، gas diffusion in soil is different based on the shape، moisture content، size، and pore tortuosity. In this study، 30 soil samples from different textural classes were prepared as undisturbed soil using a steel cylinder. At different moisture contents، DP/D0 values were measured with oxygen diffusion unsteady method and Ka was measured using falling head method. Finally، DP/D0 and Ka changes at various soil moisture levels and regression equations showing their relation were obtained. The results indicated that with increasing soil moisture، DP/D0 and Ka decreased as logarithmic function such that the maximum values of these two properties were achieved at low soil moisture and their minimum values at near saturation moisture. The obtained R2 values for DP/D0 and Ka (0. 75 and 0. 58، respectively) showed that، assuming other soil physical properties remain constant، we could use these relationships to estimate DP/D0 from the amount of soil moisture with relatively good accuracy and considerable reliability، thus، by this method، the direct measurement of these two properties is not required.
    Keywords: Oxygen meter, Gas diffusion, Pore size, Soil physical properties
  • Pages 593-603
    Due to its continuation and extension in time and space، wind erosion has high destructive potential، especially in arid regions، and its damage to economic resources، especially soil and vegetation، is significant. Therefore، a comprehensive understanding of wind erosion formation، performance، affected areas، and overall effects is essential. The objective of the present study was to present a suitable method for providing wind erosion hazard zoning maps. At first، the role of six effective factors on wind erosion including height changes، geomorphology، stone sensitivity to erosion، soil types، diversity and density of vegetation cover and land use were studied according to the status of the study area. For this purpose، Numerical Taxonomy Method، a rating scale method، was used. In the context of this method، facies units were selected by geomorphological method. Then، erosion intensity and effective index were determined in every unit using Taxonomy Method. Finally، the zoning map was presented in GIS based on Arc View3. 2a. The results showed that sand dune units with plant coverage (SDPC)، bare clay grounds (BCG)، and clay grounds with plant coverage (CGPC)، with the greatest quantitative values of، respectively، 0. 76، 0. 76 and 0. 77 were prone to very intense wind erosion. In the meantime، the quantitative value of wind erosion risk for the entire region was estimated at 0. 52، which indicated high potential of the region for occurrence of wind erosion. Generally، based on the final layer، 15% of the area of Khezrabad basin is prone to high risk of very intense wind erosion and threatens70% of the region with intense wind erosion.
    Keywords: Geomorphology, Evaluation Indices, Data matrix, Arid regions
  • M. Naderian Far, B. Ghahraman, S. A. K. Sajjadi, A. Faalian, J. Mohammadi Pages 605-618
    Infiltration is one of the most important parameters in irrigation and agriculture. Knowledge of soil infiltrability is needed for designing an efficient irrigation system. However، determination of soil infiltration variability، though it is a difficult task، is a prerequisite for any precision agriculture setup. In this study، spatial variability of infiltration at the regional scale (Shahrekord watershed) is investigated. A total of 111 infiltration curves، obtained by double ring method with constant water head، were used to scale the infiltration. Four theoretical models، namely، Green- Ampt، Kostiakov، Kostiakov-Lewis، and Philip’s were fitted to the data. Philip model was the best، based on Pearson correlation and MAE statistics. Transfer factor (A) and sorptivity (S) were spatially distributed in the watershed and were scaled by two different scaling factors of and، respectively. Afterwards، all 111 infiltration curves were scaled. Nugget effect and range of was 0. 0001 and 0. 793 km، which implies a high spatial correlation structure. Therefore، scaling by was superior to scaling by. Pearson correlation of 0. 944 and an error of 0. 426 between the measured and de-scaled data were determined.
    Keywords: Infiltration curves, Scaling factor, Spatial correlation, Transfer factor
  • M. Mokhtari, H. Besharati Pages 619-628
    In sustainable agricultural systems، soil biological potentials، such as useful and efficient soil microorganisms، have received especial attention. Non-symbiotic helpful bacteria in the plant rhizosphere، the so called plant growth promoting rhizobateria (PGPR)، directly and indirectly promote plant growth as well as quality and quantity of yield. One of the important stages in application of PGPRs is selection of efficient isolates. In the current study، in order to evaluate the efficiency of PGPR and Phosphate Solubilizing Bacteria inoculates on yield and chemical composition of corn، an experiment was conducted as factorial completely randomized block design in a field at Dashti region of Isfahan province. Treatments were: inoculation (one PGPR pseudomonas، two Phosphate Solubilizing Bacteria، and one un-inoculated control) and phosphorus fertilizer (0، 25%، 75%، and 100% of the recommended rate based on soil testing). At grains milk stage، maize plants from each plot were randomly selected and harvested، then، the grain yield as well as N، P، Zn، and Fe contents in plants were measured. The results indicated that the effect of inoculation on measured indices was significant (5% level) compared with the control. At all levels of applied fertilizer، inoculation increased corn yield compared with un-inoculated control. The highest grain yield was obtained by application of high levels of phosphorus fertilizer and PGPR inoculation. The two inoculated bio-fertilizer treatments had no significant differences in grain yield، seed weight، and number of grain in corn at different levels of the applied chemical fertilizer. But، there were significant differences in concentration of P، N، Fe، and Zn in corn plants.
    Keywords: Plant growth promoting rhizobacteria, Biological fertilizer, Maize (Zea mays L.), Biofertilizer, Chemical fertilizer
  • A. Zare Feizabadi Pages 629-643
    In order to study variations of organic carbon، nitrogen، phosphorous، potassium، iron، zinc، copper، and manganese available in soil in response to different wheat based rotations، an experiment was conducted for 5 years with completely randomized block design، with 8 treatments and 3 replications. Treatments were: T1- continuous wheat culture، T2- wheat، wheat، wheat، canola، wheat، T3- wheat، sugar beet، wheat، sugar beet، wheat،T4- wheat، potato، wheat، potato، wheat، T5- wheat، potato، wheat، canola، wheat، T6- wheat، sugar beet، wheat، potato، wheat، T7- wheat، corn، wheat، potato، wheat، T8- wheat، corn، wheat، sugar beet، wheat. Results showed that the amount of macronutrients in surface soil layer varied with rotation and number of years. The %OC and the residual macronutrients and micronutrients were affected significantly in 5 years: %OC was reduced، the residual N increased، the residual P remained constant، and the residual K decreased in 5 years. Also، the residual Fe and Zn increased while the amount of residual Mn decreased، but the residual Cu remained unchanged in 5 years. The amount of %OC and the residual macronutrients and micronutrients were affected significantly by different rotations. T1 rotation had the highest levels of %OC and the amount of residual N، Fe، and Zn and the lowest level of residual K. T2 rotation، too، had the highest %OC and residual N، but the lowest level of residual P، Zn، and Fe and the highest level of residual Mn and Cu. T3 rotation had the highest level of residual P. T4 rotation resulted in the lowest level of %OC and residual N. T5 rotation had the highest level of %OC and the residual N and K. T7 rotation resulted in the lowest level of %OC and residual N. T8 rotation had the highest level of residual P.
    Keywords: Residual nutrients, Macro nutrients Organic matter, Crop systems