فهرست مطالب

تحقیقات کاربردی خاک - سال ششم شماره 3 (پاییز 1397)

نشریه تحقیقات کاربردی خاک
سال ششم شماره 3 (پاییز 1397)

  • تاریخ انتشار: 1397/09/16
  • تعداد عناوین: 11
|
  • ندا قربان زاده، حسن پوربابایی* ، علی صالحی، علی اشرف سلطانی طولارود، سید جلیل علوی صفحات 1-12
    این پژوهش با هدف بررسی تاثیر جنگل کاری های مختلف بر فعالیت جانداران خاکزی، شاخص های تنوع زیستی و رابطه آن ها با برخی ویژگی های فیزیکی و شیمیایی خاک انجام شد. نمونه برداری خاک و جانداران خاکزی و سنجش شاخص های میکروبی به صورت روش منظم– تصادفی در توده های صنوبر دلتوئیدس (Populus deltoides) ، کاج تدا ((Pinus taeda و جنگل طبیعی انجام شد. در هر یک از توده های جنگلی بررسی شده 40 نقطه انتخاب و نمونه برداری خاک از عمق 20-0 سانتی متری انجام شد. نتایج نشان داد بیشترین مقدار تنفس میکروبی، کربن زیست توده میکروبی، نیتروژن زیست توده میکروبی و جمعیت باکتری در توده صنوبر و سپس جنگل طبیعی دیده شد. دو شاخص سهم متابولیک و سهم میکروبی نیز تفاوت معنی دار و معکوس در میان توده ها نشان دادند. نتایج همبستگی پیرسون میان شاخص های میکروبی بررسی شده با ویژگی های مختلف خاک بیانگر آن است که میان این شاخص ها و کربن آلی و نیتروژن کل همبستگی مثبت و معنی داری وجود دارد. بر پایه نتایج این پژوهش می توان بیان کرد که تغییرات ویژگی های کیفیت خاک و شاخص های تنوع، با ویژگی های خاک و حاصلخیزی رویشگاه جنگلی متناسب است. جمعیت ماکروفون، نمایانگر توانایی تولید رویشگاه و در آینده معیار مناسبی برای ارزیابی عملکرد مدیریت جنگل از نظر حفاظت و پایداری اکوسیستم خواهد بود. همچنین می توان عنوان کرد توده صنوبر شرایط مناسب تری را برای تولید مواد آلی، تنفس میکروبی و فعالیت بی مهرگان خاکزی در توده های جنگلی فراهم کرده است.
    کلیدواژگان: زیست شناسی خاک، شاخص های تنوع، تنفس میکروبی، شاخص های زیستی، جنگلکاری
  • مهدیه حقیقت افشار، عادل ریحانی تبار *، امید کمانگر، الهام ملکی صفحات 13-23
    شناخت شکل های شیمیایی مس در خاک و تعیین مقدار هر کدام از آن ها، اطلاعات مفیدی برای ارزیابی وضعیت مس، حاصلخیزی خاک و تغذیه گیاه و شیمی مس در خاک در اختیار می گذارد. به منظور کسب چنین اطلاعاتی، در این پژوهش مس قابل جذب خاک در 21 نمونه خاک آهکی سطحی (0-30 سانتی متر) از استان آذربایجان شرقی با شش روش مختلف شامل DTPA، AB-DTPA، AC-EDTA، هیدروکسیل آمین هیدروکلراید، اکسالات آمونیوم مرجع و اکسالات آمونیوم سریع اندازه گیری شد. شکل های شیمیایی مس نیز با روش اصلاح شده سینگ و همکاران تعیین شدند. بر طبق نتایج حاصله بیشترین مقدار مس استخراج شده با روش اکسالات آمونیوم سریع (mg kg-1 69/25) و کمترین آن با روش DTPA-TEA (mg kg-157/1) حاصل گردید. همچنین شکل های باقی مانده (Cu-Residual) و پیوسته به اکسیدهای بلورین (Cu-CFeox) بیشترین مقدار مس خاک را به خود اختصاص دادند. با توجه به ضرایب همبستگی چنین نتیجه گیری شد که روش عصاره‎گیری AC-EDTA علاوه بر شکل های تبادلی (Cu-Ex) و (Cu-CFeox) از مس باقی مانده خاک (Cu-Res) نیز عصاره گیری کرد. عصاره گیر هیدروکسیل آمین در مقایسه با سایر عصاره گیرها مس را بیشتر از منبع اکسیدهای منگنز استخراج کرد. نتایج تحلیل رگرسیونی نشان داد که شکل Cu-CFeox بیشترین سهم را در مس عصاره گیری شده با عصاره گیرهای AB-DTPA ، AC-EDTA و DTPA در خاک های مورد مطالعه داشت. با توجه به روابط آماری احتمالا مس پیوسته به اکسیدهای آهن بلوری، منبع بالقوه ای برای مس قابل جذب در خاک های آهکی مورد مطالعه بوده و از ویژگی های شیمیایی خاک نیز محتوای کربنات کلسیم معادل موثرترین ویژگی است که فراهمی مس قابل جذب گیاه در خاک های مورد مطالعه را پیش بینی می کند.
    کلیدواژگان: مس قابل جذب، شکل های مس، عصاره گیری دنباله ای، AC-EDTA، DTPA
  • مریم طالبی *، محسن علمایی، رضا قربانی نصر آبادی، سید علیرضا موحدی نایینی صفحات 24-36
    گسترش شوری چالش بزرگی در بیشتر خاک های زراعی مناطق خشک و نیمه خشک می باشد. اخیرا استفاده از روش های زیستی همانند استفاده از ریزجانداران خاکزی به منظور کاهش اثرات زیان بار شوری بر گیاهان، اهمیت زیادی پیدا کرده است. در این مطالعه سعی شده است باکتری های متحمل به نمک از خاک های شور جداسازی گردند و خصوصیات محرک رشدی آنها همانند توانایی تولید اکسین، سیدروفور، سیانیدهیدروژن، مقاومت به خشکی و آزادسازی فسفر و پتاسیم از منبع نامحلول معدنی، بررسی شود. از بین 20 جدایه متحمل به نمک مولد پلیمر، بر اساس آزمون خاصیت محرک رشد گیاه، در نهایت دو جدایه شماره 17 و 5 به عنوان جدایه برتر انتخاب شدند. نتایج نشان داد که میانگین مقدار پلیمر از 8/0 تا 2/4 گرم بر لیتر متغیر بود و بیشترین آن در جدایه 17 به دست آمد. اکثر جدایه ها قادر به تولید هاله نارنجی در محیط CAS-Agar بودند که بیشترین مقدار سیدروفور در جدایه 5 با نسبت قطر هاله به کلنی برابر با دو مشاهده شد. بیشترین میزان تولید اکسین در جدایه شماره 17 با مقدار 14/8 میلی گرم بر لیتر مشاهده شد. همچنین این جدایه بالاترین توانایی آزادسازی پتاسیم معدنی با مقدار 2/12 و 62/18 میلی گرم بر لیتر به ترتیب در حضور و عدم حضور نمک داشت. اغلب جدایه ها مقاومت به خشکی در سطح 2 و 5 بار از خود نشان دادند. بیشترین مقاومت به خشکی در سطح 15بار در جدایه شماره 17 و 5 به ترتیب با 6/55 و 2/53 درصد کاهش رشد نسبت به محیط بدون تنش مشاهده شد. آزمایش های تعیین ترادف ژنی SrRNA16 نشان داد که جدایه 17 به میزان 4/99 درصد با سویهDSM13 Bacillus licheniformis و جدایه 5 به میزان57/99 درصد با سویه Bacillus megaterium NBRC 15308 قرابت فیلوژنی دارند.
    کلیدواژگان: اکسین، پلی ساکارید، مقاومت به خشکی
  • مرضیه مکرم*، سعید نگهبان صفحات 37-48
    حاصلخیزی خاک توصیف کننده توانایی و قابلیت خاک به منظور ایجاد شرایط رشد پایا، بهینه و مطلوب گیاه است. عناصر موجود در خاک اثرات سازنده ای بر روی ساختمان، بافت ، میزان نگهداشت آب و نفوذ آب در خاک دارند. از طرفی با توجه به درصد عناصر موجود در خاک، میزان کود مورد استفاده برای گیاهان مختلف متفاوت می باشد. این پژوهش سعی دارد که به بررسی حاصلخیزی خاک در حوضه دشت تربر داریان استان فارس (غرب ایزدخواست) را مورد بررسی قرار دهد. در این مطالعه پارامترهایی مانند پتاسیم، فسفر، مواد آلی، مس، منگنز، روی و آهن مورد بررسی و مطالعه قرار گرفت. برای این منظور از داده های 38 نمونه خاک منطقه استفاده و از روش میانگین عکس فاصله (IDW) به منظور تهیه نقشه پهنه بندی هر یک از عناصر در محیط GIS استفاده شد. همچنین به منظور همگن ساختن هر یک از داده ها به منظور تهیه نقشه نهایی حاصلخیزی خاک از روش فازی استفاده شد. توابع عضویت فازی با استفاده از استاندارد های حاصلخیزی خاک تهیه شدند. در نهایت به منظور تهیه نقشه نهایی حاصلخیزی خاک با سطح اطمینان های مختلف از روش میانگین وزنی مرتب شده (OWA) استفاده شد. نتایج نهایی حاصل از حاصلخیزی خاک منطقه مورد مطالعه با استفاده از روش OWA نشان داد که با کاهش ریسک پذیری (بدون trade-off) اکثر قسمت های منطقه مشکلی از نظر حاصلخیزی خاک ندارد به طوریکه کلاس 4 و 5 با ویژگی حاصلخیزی خاک متوسط و خوب، دارای مساحت بیشتری نسبت به بقیه کلاس ها می باشند. با افزایش سطح اطمینان و کاهش ریسک پذیری، مناطق نامناسب از نظر حاصلخیزی خاک بیشتر شد. به طوریکه بیشتر منطقه مورد مطالعه در کلاس یک که دارای حاصلخیزی خاک نامناسبی است، قرار گرفتند.
    کلیدواژگان: حاصلخیزی خاک، فازی، میانگین وزنی مرتب شده (OWA)
  • جعفر شهابی فر* ، ابراهیم پناهپور، فرهاد مشیری، علی غلامی، مهرزاد مستشاری صفحات 49-63
    آگاهی از شکل های معدنی فسفر در خاک از نظر حاصلخیزی خاک و تغذیه گیاه مهم است. این پژوهش به منظور تعیین اشکال معدنی فسفر با مصرف سوپرفسفات تریپل و کشت گندم در شرایط خاک های آهکی در دو مرحله انکوباسیون و گلخانه به مرحله اجرا درآمد. آزمایش انکوباسیون روی سه خاک دیزان، قزوین 1 و قزوین 2 با مقادیر متفاوت فسفر قابل جذب در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در سه تکرار انجام پذیرفت. در هر خاک 50 میلی گرم فسفر برکیلوگرم خاک از منبع سوپرفسفات تریپل به کار برده شد. در زمان های صفر، 45 و90 روز، شکل های معدنی فسفر خاک شامل: Ca2P، Ca8P، OP، FePو Ca10P اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که تثبیت شکل های فسفر تحت تاثیر نوع خاک مورد مطالعه بود. در خاک دیزان، غلظت Ca2P به ترتیب 5/67 و 8/73 درصد، Ca8P 5/74 و 7/59 درصد،AlP 9/31 و 3/50 درصد، FeP 9/47 و 7/63 درصد، OP7/50 و 60 درصد و Ca10P 8/62 و 69 درصد بیشتر از خاک های قزوین 1 و قزوین 2 بود. کاربرد فسفر تاثیر زیادی در افزایش غلظت شکل های Ca2P و Ca8P در هر سه خاک، و با شدت بیشتر در دیزان داشت. بیشترین غلظت اندازه گیری شده شکل های Ca2P، Ca8P، AlP، FeP و OP در زمان T45 و Ca10P در زمان T90 حاصل شد. آزمایش گلخانه بر روی سه خاک مذکور و با کاربرد 50 میلی گرم فسفر برکیلوگرم خاک از منبع سوپرفسفات تریپل با کشت گندم در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در سه تکرار انجام شد. غلظت شکل های فسفر در شرایط گلخانه در خاک دیزان نسبت به سایر خاک ها بالاتر بود. در شرایط انکوباسیون، کاربرد 50 میلی گرم برکیلوگرم فسفر، اشکال فسفر نسبت به شرایط کشت گندم با کاهش 63/30، 1/12، 17/7، 33/3 میلی گرم بر کیلوگرم برای Ca2P، Ca8P، AlPو FeP همراه بود. مقادیر تثبیت Ca2P با کشت گیاه کاهش محسوسی داشت.
    کلیدواژگان: شکل معدنی فسفر، آهک، انکوباسیون، گندم، سری خاک
  • فریدون سلیمانی *، عطاالله کاویان، فرود شریفی، کریم سلیمانی، کاکا شاهدی صفحات 64-76
    تخمین مقدار جریان آب از درون خاک های دست نخورده، نهشته‏های رسوبی و یا خاک های متراکم شده، از جمله مسائل مهم در عملیات صحرایی است. چرا که در اثر پدیده تحکیم و انحلال مواد موجود در خاک، میزان نفوذپذیری و روان آب سطحی با گذشت زمان تغییر می کنند. هدف از این پژوهش، بررسی تغییرات روان آب و رسوب در خاک گچ دار با استفاده از دستگاه شبیه ساز باران در دشت ارایض استان خوزستان بود. تیمارهای پژوهش شامل خاک طبیعی (شاهد) ، پلی اکریل آمید در دو سطح سه و شش گرم در مترمربع (P3 و P6) و مالچ پلیمری پارسیان (Pc) است که در بافت خاک لوم شنی گچ دار، با دو شدت بارندگی 32 و 50 میلی‏متر بر ساعت، دو شیب 5/7 و 5/12 درصد با سه تکرار اعمال گردیدند. برای مقایسه آماری تولید روان آب و رسوب، از طرح کرت های دو بار خرد شده استفاده شد. با بررسی تغییرات مقدار رسوب برای تیمارهای مختلف، مشخص شد که در هیچ یک از حالت های مالچ پاشی، رسوبی تولید نشده و تنها در حالتی که سطح خاک طبیعی بود (تیمار شاهد) ، رسوب تولید شده است. با بررسی تغییرات روان آب برای تیمارهای مختلف، مشخص شد که استفاده از مالچ های P3، P6 و Pc در بیشتر موارد موجب افزایش تولید روان آب نسبت به تیمار شاهد گردیده است. مقایسه آماری میانگین مقدار کل روان-آب تولیدی نشان داد که تیمارهای شاهد، مالچ P3، P6 و Pc با همدیگر اختلاف معنی داری دارند. همچنین نتایج آشکار کرد که مقدار رسوب تولیدی در تیمار شاهد اختلاف معنی دار با مالچ P3، P6 و Pc دارد و تیمارهای P3، P6 و Pc تولیدی رسوبی نداشته و در یک گروه قرار می گیرند.
    کلیدواژگان: شبیه ساز باران، طرح کرت های دو بار خرد شده، دشت ارایض
  • ابراهیم سپهر *، جواد بیاض زاده، حمیدرضا ممتاز، بهنام دولتی صفحات 77-91
    ففسفر یکی از عناصر غذایی ضروری برای تغذیه گیاه است که میزان جذب آن توسط گیاه به وسیله واکنش های انحلال، رسوب و جذب و واجذب کنترل می شود. به منظور بررسی رفتار جذب فسفر در خاک های منطقه خوی، آزمایشات جذب به صورت بچ (Batch) با 60 نمونه خاک زراعی و 9 غلظت اولیه فسفر بین mg L-1 0-30 در قدرت یونی 01/0 مولار CaCl2 انجام گرفت. پس از تعادل، مقدار فسفر باقیمانده در محلول اندازه گیری و داده های آزمایشی با مدل های لانگ مویر، فروندلیچ و تمکین برازش یافتند. بر اساس ضریب تبیین (R2) و خطای استاندارد برآورد (SE) ، مدل لانگ مویر در مقایسه با مدل های فروندلیچ و تمکین برازش نسبتا خوبی با داده های آزمایشی نشان داد. میزان حداکثر جذب تک لایه ای لانگ مویر (qmax) بین 135 تا 486 mg kg-1 و پارامتر انرژی جذب لانگ مویر (KL) بین 09/0 تا 52/0 L mg-1 متغیر بود. همچنین پارامترهای ظرفیت (KF) و شدت جذب (n) فروندلیچ نیز متفاوت بود و بین 4/123-0/16 mg kg-1 و 4/2-1/1 و پارامتر های A و KT تمکین نیز به ترتیب بین 3/196-3/10 mg kg-1 و 7/88-3/17 L kg-1 قرار گرفتند. بیشترین مقدار qmax، KF و A در خاک هایی با درصد رس و کربنات کلسیم زیاد مشاهده شد و بین پارامترهای جذب معادلات با میزان رس (r=0. 70**) و کربنات کلسیم (r=0. 65**) همبستگی معنی داری بدست آمد. نتایج نشان داد که مقدار غلظت تعادلی فسفر (EPC) در دامنه ی 89/0-01/0 mg L-1 با مقدار متوسط 35/0 mg L-1 قرار داشت. همچنین بین EPC و فسفر قابل استخراج با بی کربنات سدیم بیشترین همبستگی معنی دار وجود داشت (r=0. 90**). مقدار ظرفیت بافری فسفر (PBC) نیز در دامنه ی 2/3 تا4/122 mg kg-1 با متوسط مقدار 5/33 قرار داشت. تجزیه ی آماری نشان داد که PBC با میزان رس (r=0. 80**) و کلسیم کربنات (r=0. 43**) ارتباط مثبت و معنی دار دارد.
    کلیدواژگان: ویژگی های جذبی فسفر، مدل های جذب، پارامترهای جذب فسفر
  • حمیدرضا بوستانی *، مهدی نجفی قیری، حسین امین، عباس میرسلیمانی صفحات 92-105
    کمبود آهن در خاک یک عامل محدودکننده برای رشد اکثر گیاهان است. فراهمی آهن در خاک بستگی به توزیع شکل های شیمیایی آن در بین اجزای تشکیل دهنده خاک دارد، که خود تحت تاثیر برخی ویژگی های فیزیکوشیمیایی خاک است. هدف از پژوهش حاضر بررسی توزیع شکل های شیمیایی آهن در تعدای از خاک های آهکی باغ های پرتقال در منطقه داراب فارس و رابطه این شکل ها با برخی از خصوصیات فیزیکوشیمیایی خاک و غلظت آهن در برگ درختان پرتقال بود. برای جداسازی شکل های شیمیایی آهن در خاک از روش عصاره گیری دنباله ای استفاده شد. نتایج نشان داد که توزیع شکل های شیمیایی آهن در خاک های مورد مطالعه به صورت اکسیدهای آهن بلوری < آهن باقی مانده < اکسیدهای آهن بی شکل < آهن محلول و تبادلی < آهن آلی ≤ آهن کربناتی < آهن متصل به اکسید های منگنز بود. حدود 2/98 درصد از کل آهن خاک در شکل-های اکسیدهای آهن بلوری و آهن باقی مانده وجود داشت که نشان دهنده حضور عمده آهن خاک در شکل های غیر قابل استفاده گیاهی است. در میان شکل های شیمیایی آهن، تنها اکسیدهای آهن بی شکل با آهن قابل استفاده خاک (عصاره گیری شده توسط DTPA) و غلظت آهن برگ همبستگی مثبت و معنی داری نشان داد. همچنین، در بین ویژگی های خاک، ماده آلی، کربنات کلسیم معادل و ظرفیت تبادل کاتیونی از ویژگی های موثر در تعیین میزان قابلیت استفاده آهن و مقدار اکسید آهن بی شکل در خاک بودند. بین برخی از شکل های شیمیایی آهن در خاک همبستگی مثبت و معنی داری مشاهده شد که نشانگر رابطه ای پویا بین این شکل ها در خاک است. با توجه به نتایج به نظر می رسد که میزان ماده آلی خاک می تواند نقش موثری بر فراهمی آهن در خاک باغات پرتقال داشته باشد.
    کلیدواژگان: اکسیدهای آهن بی شکل، آهن قابل استخراج با DTPA، ظرفیت تبادل کاتیونی، کربنات کلسیم معادل، ماده آلی
  • مسلم ثروتی *، علی باریکلو، پریسا علمداری، کامران مروج صفحات 106-117
    افزایش تقاضای محصولات کشاورزی و کمبود منابع آب و خاک مناسب همراه با مشکلات تحقیقات میدانی، ضرورت استفاده از مدل های مناسب برای پیش بینی عملکرد محصولات کشاورزی را آشکار می سازد. این تحقیق به بررسی کارایی مدل های فراکاوشی شبکه های عصبی مصنوعی، شبکه تطبیقی عصبی فازی و روش ترکیبی شبکه های عصبی- فازی تطبیقی و الگوریتم بهینه سازی ازدحام ذرات دربرآورد عملکرد گندم به کمک ویژگی های خاک و اراضی پرداخته است. منطقه مورد مطالعه در شهرستان هریس (استان آذربایجان شرقی) قرار داشته و رژیم حرارتی و رطوبتی به ترتیب مزیک و اریدیک هم مرز با زریک می باشد. جهت نیل به اهداف در تحقیق حاضر 80 خاکرخ در مزارع گندم منطقه حفر گردید. از هر افق ژنتیکی یک نمونه خاک برداشت و به آزمایشگاه منتقل و تجزیه های فیزیکی و شیمیایی بر روی آن ها انجام شد. نتایج آنالیز حساسیت مدل نشان داد که نیتروژن کل، فسفر قابل جذب، درصد شیب، درصد سنگریزه، واکنش خاک و ماده آلی به عنوان ویژگی های تاثیرگذار اراضی در عملکرد گندم هستند. کارایی مدل های مذکور با موفقیت برای تشریح رابطه بین عملکرد گندم و ویژگی-های زودیافت بررسی شد. مدل ترکیبی نروفازی-ازدحام ذرات که یک روش ترکیبی عصبی، فازی و ازدحام ذرات بوده از نظر آماره های ضریب تبیین (89/0) و جذر میانگین مربعات خطا (5/213) عملکرد بهتری نسبت به دو مدل شبکه های عصبی مصنوعی و نروفازی دارد. همچنین، روش نروفازی دارای ضریب تبیین (84/0) و جذر میانگین انحراف مربعات خطا (2/243) و شبکه های عصبی مصنوعی دارای ضریب تبیین (81/0) و جذر میانگین نحراف مربعات (5/274) بود. معیار میانگین هندسی نسبت خطا (GMER) نیز نشان دهنده بیش برآوردی مدل شبکه عصبی مصنوعی (24/0) و نروفازی (53/0) و کم-برآوردی مدل نرفازی-ازدحام (13/1) می باشد. نتایج نشان می دهد که مدل ترکیبی نروفازی–ازدحام ذرات به عنوان مدل کارا می تواند به عنوان یک ابزار قدرتمند در تخمین عملکرد گندم باشد.
    کلیدواژگان: شبکه عصبی مصنوعی، نروفازی، بهینه سازی ازدهام ذرات
  • عزیز مجیدی *، حسین تابیه زاد صفحات 118-129
    مدیریت مصرف نیتروژن (N) یکی از عوامل مهم در افزایش عملکرد و بهبود کیفیت محصول چغندرقند است. هدف از انجام این تحقیق، ارزیابی پاسخ گیاه چغندرقند به سه سطح کودی نیتروژن شامل مقدار مصرف بر مبنای آزمون خاک (125 کیلوگرم در هکتار) ، 25 درصد کمتر و 25 درصد بیشتر از آن و چهار منبع کودی شامل اوره، نیترات آمونیوم و نیتروژن کندرها شامل اوره آغشته به گوگرد (تولید داخل) و اوره با پوشش گوگردی بودند. آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در سه تکرار، در ایستگاه تحقیقات کشاورزی میاندوآب استان آذربایجان غربی به مدت دو سال زراعی (87-1385) اجرا شد. نتایج نشان داد که سطوح کودی نیتروژن به طور معنی داری عملکرد ریشه، درصد قند و عملکرد شکر را تحت تاثیر قرار داده و بیش ترین مقدار این صفات با مصرف نیتروژن بر مبنای آزمون خاک بدست آمد. همچنین، غلظت نیتروژن برگ ها با افزایش سطوح کودی افزایش یافت. هیچکدام از عوامل مذکور تحت تاثیر منابع کودی نیتروژن قرار نگرفتند. منابع کود نیتروژن بر نیتروژن معدنی (نیتروژن-نیتراتی و نیتروژن-آمونیومی) خاک تاثیر معنی داری داشتند. غلظت نیتروژن معدنی با افزایش سطوح کودی افزایش یافت. بیش ترین مقدار نیتروژن معدنی در تیمار مصرف نیتروژن بر مبنای آزمون خاک از منبع نیترات آمونیوم بدست آمد. از نتایج این تحقیق چنین استنباط می شود که برای تامین نیازهای چغندرقند به نیتروژن، می توان از مصرف یکباره نیتروژن توصیه شده قبل از کشت از منابع کودی نیتروژن کندرها یا مصرف تقسیطی آن از منابع اوره یا نیترات آمونیوم استفاده نمود.
    کلیدواژگان: اوره، اوره با پوشش گوگردی، چغندرقند، مصرف تقسیط نیتروژن
  • عیسی ابراهیمی* ، قاسم رحیمی، صلاح الدین مرادی، محسن یاری، لیلا جهانبان صفحات 130-145
    مواد آلی یکی از مهم ترین عوامل در باروری خاک هستند. منابع مختلفی در تامین مواد آلی خاک نقش دارند. از جمله می توان به کمپوست زباله شهری، کودهای مرغی و گاوی اشاره کرد. این کودها در بسیاری از موارد حاوی مواد سمی و عناصر سنگینی هستند که برای سلامت انسان و حیوانات بسیار مضر می باشند. خطر و سمیت عناصر سنگین در خاک به شکل و مقدار آنها بستگی دارد. این پژوهش در قالب طرح کامل تصادفی با سه تکرار در استان همدان اجرا شده است. در این پژوهش ابتدا اثر کود آلی کمپوست زباله شهری در سه بافت مختلف رسی، لومی و لوم شنی تحقیق گردید. سپس تاثیر دو کود آلی گاوی و مرغی نیز در یک بافت لوم شنی مطالعه شد. تیمارهای اعمال شده 0، 20، 40، 80 و 120 تن در هکتار کودهای آلی بودند. غلظت قابل استفاده و کل عناصر روی، مس، نیکل، کادمیم، سرب و منگنز در هر تیمار اندازه گیری شد. نتایج نشان دادند که با افزایش مقدار کودهای آلی ظرفیت تبادل کاتیونی خاک و مقدار کل و قابل استفاده عناصر سنگین نیز افزایش خواهند یافت. میزان قابل استفاده عناصر سنگین نسبت به میزان کل عناصر در سطح بسیار پایین تری قرار دارد. به طور کلی مشاهده شد که افزایش عناصر سنگین ناشی از کودهای آلی در خاک رسی بیشتر از دو بافت دیگر است. چرا که بافت رسی ظرفیت بالائی برای جذب عناصر سنگین دارد. در بین سه کود آلی کمپوست زباله شهری بیشترین تاثیر را در افزایش غلظت عناصر سنگین در خاک داشته است و بعد از آن کود مرغی تاثیر بالائی در افزایش غلظت عناصر سنگین به خاک را دارا بوده است.
    کلیدواژگان: آلودگی خاک، روی، منگنز، مواد آلی، نیکل
|
  • Neda Ghorbanzadeh, Hassan Pourbabaei*, Ali Salehi, Ali Ashraf Soltani Tolarood, Seyed Jalil Alavi Pages 1-12
    This study was carried out to investigate the effect of different plantations on the activity of soil organisms, biodiversity indices and their relationships with the measured soil physical and chemical characteristics. Sampling of soil, soil organisms and microbial indicates were done in plantation of Populus deltoides, Pinus taeda and natural forest stand by random systematic method. In each mentioned tree stands, 40 places were selected and soil samples were taken from a depth of 0-20 cm.
    The results showed that the highest microbial respiration, microbial biomass carbon, microbial biomass nitrogen and bacteria were observed in Populus deltoides and natural forests. Two indicators of metabolic and microbial also showed significant differences among the stands. The result of Pearson correlation between microbial indicators and different soil properties showed that there is a positive and significant correlation between these indicators and organic carbon and total nitrogen.
    On the base of this study, it is declared that the variations of soil qualities properties and the diversity indices are proportional to the properties and the forest site productivity. Population of macrofauna, as an indicator of the site productivity, will be suitable indicators for evaluation of the forest management roles related to ecosystem conservation and permanency. Based on the results, Populus deltoides compared to the other forest stands showed favorable conditions to produce more organic matter and microbial respiration.
    Keywords: Soil biology, Biodiversity indices, Microbial respiration, Biological indices
  • Mahdieh Haghighat Afshar, Adel Reyhanitabar * Pages 13-23
    Information about chemical forms of copper (Cu) is important for the evaluation of its status in soil and also understanding of soil fertility, plant nutrition and soil chemistry. To obtain such information, in this research available Cu was determined in 21 calcareous surface soil samples (0-30 cm) by six methods including DTPA, AB-DTPA, AC-EDTA, hydroxylamine, reference ammonium oxalate and rapid ammonium oxalate. Cu fractions were also determined by the modified sequential extraction procedures introduced by Singh et al. According to the results, rapid ammonium oxalate and DTPA-TEA methods extracted the maximum (25.69 mg kg-1) and minimum (1.57 mg kg-1) amounts of Cu, respectively. Also, Cu-residual and Cu-CFeox forms the greatest amount of Cu in studied soils respectively. AC-EDTA extraction method, in addition to Cu-Residual, extracted other fractions of copper such as Cu-Exchangeable, and Cu-CFeoxide. Hydroxylamine method extracted Cu mostly from the manganese oxides source compared to other methods. Regression analysis indicates that Cu-CFeox forms the maximum copper extracted by extractants AB-DTPA, AC-EDTA and DTPA in soils was studied. According to the statistical relationships presumably Cu-CFeox, does seem a potential source of available Cu in studied soils. Among chemical properties of soil, CCE content of the soils appear the most influential properties that predict available Cu in the studied soils.
    Keywords: AC-EDTA, available Cu, DTPA, copper fractions, sequential extraction
  • Maryam Talebi Atouei*, Mohsen Olamaee, Reza Ghorbani Nasrabadi, Seyed Alireza Movahedi Naeini Pages 24-36
    Salinity is the most important challenge in arid and semi arid regions. Recently, biological methods are considered as a way for decreasing harmful effects of salinity on plant. In this study halotolerant bacteria were isolated from saline soils. The characteristics of plant growth promotion (PGP) such as production of exopolymer, siderophore, HCN, auxin, ability of potassium and phousphate solubilization and tolerance to drought stress were investigated. Among the 20 isolates selected, two isolates (5, 17) selected as super isolates based on PGP test. Results shown that mean produced exopolymer was in range of 0.8 to 4.2 g l-1 and maximum value was observed by the isolate17. All of the isolates can produce halo in CAS-Agar and bacteria isolate No. 5 produced maximum siderophore with the halo to colony ratio two. Maximum auxin production (8.14 mg l-1) was observed by the isolate17. Also, this isolate had highest ability of potassium solubilization in presence (12.20) and absence (18.62) of salt. Most of the isolates showed drought tolerance at 2 and 5 bar levels. At 15 bar, Isolates 17 and 5 has the highest tolerance to drought stress in comparison to control with 55.6 and 53.2 percentage reuction in growth rate, respectively. With 16S rRNA sequencing, the more closley studied of halotolerant superior isolates were identified as Bacillus. Isolate No. 17 had 99.4% similarity to Bacillus licheniformis DSM13, while isolate No.5 showed 99.57% sequence homology to Bacillus megaterium NBRC 15308.
    Keywords: Auxin, Exopolysaccharide, Tolerance to drought
  • Marziyeh Mokarram*, Saeed Negahban Pages 37-48
    Soil fertility describes the ability of soil to create the conditions for sustainable growth, optimum plant. The elements in the soil productive effects on soil structure, soil texture, water retention in the soil, water infiltration in the soil. On the other hand, with respect to the elements in the soil, the manure is used for different plants. One of the major goals of modern agriculture, efficient use of fertilizers. The use of chemical fertilizers, regardless of the elements in the soil, causing the balance of nutrients, loss of energy and environmental problems. So to determine the fertility of the soil due to fertilizer and plant species to determine the next Managing agricultural land is important. The parameters such as potassium, phosphorus, organic matter, copper, manganese, zinc and iron were studied. For this purpose, the data of 38 soil samples were used. Average Inverse Distance method (IDW) for mapping each element was used in GIS. In order to homogenize the data to produce a map of soil fertility phase method was used. Fuzzy membership functions were prepared using standard soil fertility. Finally, in order to ensure a different level of soil fertility maps sorted by weighted average (OWA) was used. The final results of soil fertility study area using OWA showed that risk appetite (no trade-off) is most problematic area in terms of soil fertility. So that the results showed that the class 4 and 5 areas with fertile soil and good average in the study area show a greater area than the rest of their class. However, with increasing levels of reliability and reduce the risk areas was more difficult in terms of soil fertility. So that more area in the classroom is one that has a poor soil fertility.
    Keywords: Soil fertility, Fuzzy, weighted average method arranged
  • jafar shahabifar *, Ebrahim Panahpour, Farhad Moshiri, Mehrzad Mostashari Pages 49-63
    Knowledge of soil phosphorus mineral forms is important in soil fertility and plant nutrition. This study was conducted to evaluate of mineral P fractions with addition of triple superphosphate fertilizer and wheat cultivation in incubation and greenhouse conditions. Incubation test was performed in three soil types: Dizan, Qaznin1 and Qaznin2 with various amounts of available P which in each soil 50 mg kg-1 P used from triple super phosphate. Soil's P fractions including: Ca2P, Ca8P, AlP, FeP, OP and Ca10P were measured at 0, 45 and 90 days of incubation based on a complete randomized block design with three replications. Results showed that soil type effect on fixation of mineral P under incubation conditions and Dizan soil ranked in the first place. In this soil, Ca2P: 67.5 and 73.8%, Ca8P: 74.5 and 59.7%, AlP: 31.9 and 50.3 %, FeP: 47.9 and 63.7%, OP: 50.7 and 60% and Ca10P: 62.8 and 69% were more than Qaznin1 and Qaznin2, respectively. By addition of 50 mg kg-1 P from TSP, concentrations of Ca2P and Ca8P increased in all soils and more in Dizan. The highest concentrations of Ca2P, Ca8P, AlP, FeP and OP achieved by T45 and Ca10P by T90 times. Greenhouse trial was conducted on three soils mentioned with 50 mg kg-1 P used from triple super phosphate and cultivated with wheat based on a complete randomized block design with three replications. The concentration of mineral P was higher than other soils under wheat cultivation in Dizan. Comparison of mineral P fractions under incubation and greenhouse conditions proved a reduction in P concentrations for Ca2P: 30.63, Ca8P: 12.1, AlP: 7.17 and FeP: 3.33 mg kg-1. The amount of P fixation forms (Ca2P) had an obvious decrease in association with wheat planting in the greenhouse.
    Keywords: mineral phosphorus fractions, calcareous, incubation, Wheat, soil series
  • Freidoon Soleimani*, Ataollah Kavian, Foroud Sharifi, Karim Soleimani, Kaka Shahedi Pages 64-76
    The estimation of the amount of water flow through intact soils, sedimentary deposits or compacted soils is one of the most important issues in field operations. Because, the consolidation and dissolution of substances in soil, infiltration rate and surface runoff vary through the time. The aim of this study was to investigate the changes of runoff and sediment production in gypsiferous soils using rainfall simulator in the Arayez plain, Khuzestan province. The treatments consisted of natural soil (Control), polyacrylamide at two levels 3 and 6 grams per square meter (P3 and P6, respectively) and Parsian mulch (Pc) that were conducted in sandy loam soil with three replications. The rainfall intensities were set up with 32 and 50 mm per hour in slopes 7.5 and 12.5 percent. For statistical comparisons, split split plot design was used. Results highlighted that sediment produced only in control treatment. The investigation of runoff changes in different treatments indicated that the use of mulch P3, P6 and Pc, in most cases, increased runoff volume compared to control treatment. Statistical comparison of the total amount of runoff indicated that control, mulch P3, P6 and Pc treatments had significant differences with each other. Moreover, results revealed that amount of sediment in Control, P3, P6 and Pc treatments had a significant differences and P3, P6 and Pc treatments had not produced any sediment and belonged to one group.
    Keywords: Rainfall simulator, Split Split Plot Design, Arayez Plain
  • Ebrahin Sepehr*, Javad Bayazzade, Hamidreza Momtaz, Behnam Dovlati Pages 77-91
    Phosphorus (P) is an essential nutrient that its bioavailability controlled by sorption and desorption process. To study the behavior of phosphorus (P) sorption in agricultural soils of Khoy region, bath experiments were carried out with 60 cultivated soil samples and 9 initial P concentrations from 0 to 30 mg L-1 in 0.01M CaCl2 as a background solution. After equilibrium, remaining amount of P in solution was measured and the experimental sorption data were fitted to Langmuir, Freundlich and Temkin models. Based on coefficient of determination (R2) and standard error of estimate (SE), Langmuir isotherm models, is relatively better fitted to experimental data compared with Freundlich and Temkin models. The maximum mono layer sorption of Langmuir (qmax) varied from 135 to 486 mg kg-1 and energy parameter of Langmuir (KL) varied from 0.09 to 0.52 L mg-1. Also, Freundlich sorption capacity (KF) and intensity (n) parameters was varied from 16.0 to 123.4 mg kg-1 and 1.1 to 2.4 respectively, and Temkin equation constants, A and KT varied from 10.3 to 196.3 mg kg-1 and 17.3 to 88.7 L mg-1, respectively. The soils with high clay and CaCO3 showed maximum qmax, KF and A, and mentioned sorption parameters significantly correlated with clay and CaCO3. The result showed that the amount of equilibrium P concentration (EPC) values varied from 0.01 to 0.89 mg l-1, 0.35 mg l-1 on average for the cultivated soils. Also, there was a highest significant correlated between EPC and extractable phosphorus with sodium bicarbonate (r = 0.90**). The Potential buffering capacity (PBC) values was from 3.2 to 122.4 and 33.5 mg kg-1 on average. PBC significantly correlated with soil clay content (r= 0.80**) and amount of calcium carbonate (r=0.43**).
    Keywords: Phosphorus adsorption characteristics, Adsorption models, P adsorption parameters
  • hamidreza boostani * Pages 92-105
    Iron (Fe) deficiency in soil is a limiting factor for the growth of most plants. Fe availability in soil depends on distribution of Fe chemical forms among soil components which it is affected by physicochemical characteristics of soil. The aim of the present study was to investigate the distribution of Fe chemical fractions in some calcareous soils of orange orchards in Drab region (Fars province) and their relationships with some soil physicochemical properties and Fe concentration in leaves of orange trees. A sequential extraction procedure was used to fractionate Fe chemical forms in the studied soils. The results showed that the distribution of Fe chemical fractions in the studied soils were in the order: CFeOx > Fe-Res > AFeOx > Fe-WsEx > Fe-OM > Fe-Car > Fe-MnOx. There was about 98.2 percent of total soil-Fe in both CFeOx and Fe-Res fractions which it indicates the presence of Fe in unavailable forms for plant in the studied soils. Among the Fe chemical forms, AFeOx fraction only showed a significant and positive correlation with DTPA extractable Fe in soil and Fe concentration in leaves of orange trees. Also, among the soil properties, organic matter, calcium carbonate equivalent and cation exchange capacity were the effective characteristics of soil in determining the bioavailability of Fe and content of AFeOx form in soil. There were significant and positive correlations among some Fe chemical forms in soil that it represents a dynamic relationship between Fe chemical forms in soil. According to the results, it seems that the amount of soil organic matter can have an effective role on the availability of Fe in calcareous soils of orange orchards.
    Keywords: Amorphous Fe oxides, Calcium carbonate equivalent, Cation exchange capacity, DTPA-extractable Fe, Organic matter
  • Moslem Servati *, Ali Barikloo, Parisa Alamdari, Kamran Moravej Pages 106-117
    Increasing demand for agricultural products and lack of appropriate soil and water resources with problems of field research reveals the application of efficient models to predict crop yield. This research aimed to examines the efficiency of artificial neural networks, comparative fuzzy neural network, adaptive nero fuzzy inference system and particle swarm optimization algorithm models for estimating the wheat yield through soil and land properties. For this purpose, 80 soil profiles were drilled in wheat fields’area in East Azerbaijan province with temperature and moisture regimes of mesic and aridic border to xeric, respectively. Soil samples were collected from each genetic horizon. The results of sensitivity analysis showed that total nitrogen, absorbable phosphorus, slope, gravel, soil reaction and organic matter are effective soil properties in wheat yields. The hybrid model of PSO-ANFIS was the best model from the viewpoint of statistical indices including R2 (0.89) and RMSE (213.5). Also, neuro-fuzzy method has a R2 (0.84) and RMSD (243.2) and artificial neural networks have a R2 (0.81) and RMSD (274.5), respectively. The GMER index also indicated overestimation of artificial neural network (0.24) and nero fuzzy (0.53) and underestimation of PSO-ANFIS model (1.13). The results indicated that the hybrid neuro-fuzzy-swarm particles model performed better than other models that can be used a powerful tool for estimating wheat yield.
    Keywords: Artificial Neural Networke, Adaptive Nero fuzzy inference system, Particle Swarm Optimization
  • Aziz Majidi *, Hosien Tabiehzad Pages 118-129
    Nitrogen management (N) is one of the important factors in improving root yield and quality of sugar beet (Beta Vulgaris, L). Suitable source and rate of N fertilizer application are crucial to produce a high–yielding, high-quality sugar beet crop. The aim of this study was to evaluate the response of sugar beet to three levels of nitrogen fertilizer including N application based on soil test (125 kg ha-1), 25% less and 25% more than that one and four N sources including Urea (U), ammonium-nitrate (AN) and two delayed-release N sources e.g. Urea soaked with sulfur (domestic production) and sulfur coated urea (SCU). A field experiment was carried out during 2006/2007 and 2007/2008 growing seasons at the Agricultural Experimental Station of Miandoab in West Azerbaijan, Iran. Plots were arranged in a factorial randomized complete block design with three replications. The results revealed that, N rates influenced significantly root and sugar yields and the superiority was to adding 125 kg ha-1 pertinent to soil-based-test rate treatment. N rates did not influence sugar beet response to N sources. The value of mentioned parameters was not affected by N sources. N sources had consistent effects on mineral N (N-NO3 and N-NH4) concentration in the soil. Mineral N content increased with increasing N rates. The highest amount of mineral N contents were measured in N rate applied based on soil test in the form of AN source. The obtained results are recommended by application of N entirely in pre-plant in the form of delayed-release sources or split application in the form of, Urea or AN.
    Keywords: Sugar beet, sulfur coated urea, Urea, Nitrogen split application
  • Eisa Ebrahimi *, ghasem rahimi, Salahedin Moradi, mohsen yari Pages 130-145
    Organic matter is one of the most important factors in soil fertility. Different sources are involved in the supply of organic matter, including municipal solid waste compost, poultry and cow manure. These fertilizers often contain toxic substances and heavy metals which are extremely harmful for human and animal health. Toxicity and hazard of heavy metals in the soil is dependent on the form and amount of heavy metal. This research was conducted in a based on design completely randomized with three replications in Hamedan province. In this study, three types of soil texture (sandy loam, clay and loam) along with three types of organic fertilizers such as municipal solid waste compost, poultry and cow manure have been used in 5 levels (0, 20, 40, 80 and 120 Ton/ha). Availability and total concentrations of Zn, Cu, Ni, Pb and Mn were measured in each treatment. The results showed that soil cation exchange capacity (CEC) as well as availability and total amount of heavy metals were increased by enhancing the amount of organic fertilizers. The availability of heavy metals was much less than the total amount of elements. Overall, it was observed that increment of heavy metals caused by organic fertilizers was more in the clay soil compared to other soils because of the fact that clay texture showed high capacity for the uptake of heavy metals. Solid waste compost revealed the greatest effect on increasing the concentrations of heavy metals in the soil among other fertilizers while poultry manure was in the second place.
    Keywords: Soil pollution, zinc, Manganese, Organic matter, Nickel