فهرست مطالب

نشریه تحقیقات کاربردی خاک
سال ششم شماره 4 (زمستان 1397)

  • تاریخ انتشار: 1397/11/16
  • تعداد عناوین: 12
|
  • فریبا گل محمدی، کمال نبی اللهی* ، روح الله تقی زاده مهرجردی، مسعود داوری صفحات 1-15
    ننفوذ یکی از مهم ترین مشخصه های فیزیکی خاک است که اندازه گیری مستقیم آن دشوار، زمان بر و پرهزینه می باشد. هدف از این پژوهش تخمین سرعت نفوذپذیری پایه با استفاده مدل های نروفازی، شبکه مصنوعی و رگرسیون خطی چند متغیره است. بدین منظور، در 100 نقطه در منطقه دهگلان استان کردستان سرعت نفوذپذیری پایه با استفاده از استوانه مضاعف اندازه گیری شد. ویژگی های فیزیکی خاک (تخلخل، جرم ویژه ظاهری، شن، سیلت و رس) و توپوگرافی به عنوان ویژگی های زودیافت اندازه گیری شده و برای برآورد نفوذپذیری خاک استفاده شدند. داده ها به دو سری آموزشی (70 درصد داده ها) و آزمون (30 درصد داده ها) تقسیم شدند. مدل ها بر اساس نوع ورودی به نوع 1 (ویژگی های فیزیکی خاک) و 2 (ویژگی های فیزیکی خاک و توپوگرافی) طبقه بندی شدند. نتایج ارزیابی مدل ها بر اساس شاخص های ریشه میانگین انحراف خطا، مربعات خطا، میانگین خطا، خطای استاندارد نسبی و بهبود نسبی نشان داد که مدل نروفازی نوع 1 به ترتیب با آماره های 0.24، 1.3، 1.69، 0.25 و 65.41 و نوع 2 به ترتیب با آماره-های 0.1-، 0.95، 0.84، 0.18 و 71.52، دارای بالاترین دقت در تخمین سرعت نفوذپذیری پایه می باشد. همچنین مشاهده شد که استفاده از داده های توپوگرافی به عنوان ورودی همراه با ویژگی های فیزیکی خاک می تواند منجر به بهبود دقت تخمین سرعت نفوذپذیری پایه شود.
    کلیدواژگان: ویژگی های زودیافت، شیب، توابع انتقالی، دهگلان
  • رقیه واحدی، میرحسن رسولی صدقیانی* صفحات 16-30
    به منظور ارزیابیتاثیر کاربردبیوچار، کمپوستضایعاتهرسدرختانسیبوانگوروباکتری های ریزوسفری محرک رشد(PGPR)بر قابلیت جذب عناصر پرمصرف در خاک آهکی آزمایشی بصورت فاکتوریل با طرح کاملا تصادفی در شرایط گلخانه-ای در رایزوباکس اجرا گردید.فاکتورها شامل ماده آلی (بیوچار، کمپوست ضایعات هرس و شاهد)، تلقیحمیکروبی (باکتری-هایPGPR و عدم تلقیح)و خاک (خاک ریزوسفر و غیرریزوسفر) بودند.در پایان دوره رشد،pH، هدایتالکتریکی (EC)،کربنآلی (OC)و فراهمی عناصر پر مصرف در خاک های ریزوسفری و غیرریزوسفری و غلظت این عناصر در گیاه اندازه گیریشد. نتایج نشان داد که بیشترین میزان pHدر تیمار بیوچار بدون تلقیح میکروبی (88/7) بود. مقدار ECو فراهمی N، P و K در تیمار کمپوست همراه با تلقیح باکتری های PGPR بطور معنی داری بالاتر از سایر تیمار ها بود.بیشترین درصد کربن آلی در تیمار کمپوست عدم تلقیحبود که نسبت به تیمار تلقیح میکروبی 78/9 درصد افزایش داشت.همچنین کمپوست در مقایسه با بیوچار مقادیر بیشتری ازEC، OC،N، P و K را در ریزوسفر و غیر ریزوسفر فراهم کرد که نشان دهنده بالاتر بودنEC ، OC و محتوای عناصر غذایی کمپوست مصرفی بود. باکتری های PGPR فراهمی P وK را بترتیب 21/1 و 26/1 برابر در خاک غیرریزوسفر نسبت به ریزوسفر افزایش داد. در حالی که مقدارEC، OCوN درتیمار تلقیح باکتری هایPGPR در ریزوسفر بترتیب 22/1، 24/1و 19/1 برابر بیشتر از غیر ریزوسفر بود. جذب بیشتر N،P و K توسط گیاه در تلقیح باکتریایی بیوچار سبب افزایشبترتیب 60/48،55/32و 16/32 درصدی نسبت به شاهد شد. بنظر می رسد استفاده از باکتری هایPGPR و مقادیر مناسب بیوچار و کمپوست ضمن افزایش فراهمی عناصر پرمصرف در خاک جذباین عناصربرایگیاهان را بهبود بخشید.
    کلیدواژگان: ریزوسفر، مواد آلی، فراهمی عناصر غذایی، باکتری های PGPR
  • سجاد نعمت زاده، ابراهیم سپهر*، امیر رحیمی صفحات 31-44
    به منظور بررسی تاثیر سطوح متفاوت نیتروژن و نسبت های مختلف نیترات به آمونیوم در شرایط شور و غیرشور بر شاخص های رشد، درصد و عملکرد اسانس مرزنجوش بخارایی، آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با 36 تیمار و 3 تکرار انجام گرفت. نیتروژن مورد استفاده در 3 سطح (5، 10 و 15 میلی مولار)، نسبت های مختلف نیترات به آمونیوم در6 سطح (100 :0، 87/5: 12/5، 75: 25، 50 : 50، 25 : 75 و 0 : 100) و شوری در 2 سطح (صفر و 50 میلی مولار سدیم کلرید) به عنوان فاکتورهای آزمایش در نظر گرفته شد. نتایج نشان داد در شرایط عدم تنش شوری بیشترین مقدار وزن تر (2/42 گرم)، وزن خشک (8/16 گرم)، و عملکرد اسانس (9/158 میلی گرم در گلدان) در سطح نیتروژن 15 میلی مولار و نسبت 75 : 25 نیترات به آمونیوم به دست آمد؛ در صورت اعمال تنش شوری هر سه صفت فوق در تمام تیمارها کاهش یافت، به طوری که تحت این شرایط حداکثر وزن تر (34/33 گرم)، وزن خشک (56/4 گرم)، و عملکرد اسانس (35/94 میلی گرم در گلدان) در تیمار 15 میلی مولار نیتروژن و نسبت 50 : 50 نیترات به آمونیوم مشاهده گردید. اثرات اصلی هر سه تیمار تاثیر بسیار معنی داری بر درصد اسانس داشت؛ به طوری که از غلظت 15 میلی مولار نیتروژن، نسبت 75 : 25 نیترات به آمونیوم و در شوری 50 میلی مولار بیشترین درصد اسانس حاصل شد. می توان نتیجه گرفت غلظت 15 میلی مولار نیتروژن و نسبت های 75 : 25 و 50 : 50 نیترات به آمونیوم به ترتیب در محیط غیر شور و شور از نظر تغذیه نیتروژنی جهت افزایش بیوماس تولیدی مرزنجوش مناسب می باشد.
    کلیدواژگان: آمونیوم، شوری، مرزنجوش، نیترات، نیتروژن
  • زهره محمدی، مجتبی بارانی مطلق ، محمد اسماعیل اسدی*، سید علیرضا موحدی نایینی، سمیه سفیدگر شاهکلایی صفحات 45-57
    تغییر در عملیات مدیریتی نظیر روش های حفظ بقایای گیاهی و خاک ورزی مختلف، می تواند پویایی فسفر در خاک را تغییر داده و زیست فراهمی فسفر را بیافزاید. کشاورزی حفاظتی با حفظ بقایای گیاهی در سطح خاک و کاهش اختلاط خاک بر چرخه و لایه بندی فسفر در خاک تاثیر می نهد به گونه ای که بیشترین غلظت فسفر در لایه های فوقانی خاک خواهد بود. هدف از این پژوهش، بررسی اثر خاک ورزی های مختلف بر شکل ها و توزیع فسفر آلی خاک با استفاده از روش عصاره گیری دنباله ای بود. بدین منظور نمونه برداری از دو عمق 8-0 و 16-8 سانتی متری از چهار روش خاک ورزی مختلف (مرسوم، بستر برآمده، کم خاک ورزی و بی خاک ورزی) بر پایه طرح بلوک کامل تصادفی در 5 تکرار صورت گرفت. برای جزءبندی فسفر آلی از روش بوومن و کول (Bowman & Cole, 1978) تغییر یافته استفاده شد. نتایج نشان داد که تغییر خاک ورزی از مرسوم به خاک ورزی های حفاظتی (بستر برآمده، کم خاک ورزی و بی خاک ورزی) موجب افزایش معنی دار فسفر آلی در همه شکل ها (فسفر لبایل، فسفر نسبتا لبایل، فسفر غیرلبایل، فسفر باقی مانده) شد. همچنین میزان فسفر دانه گندم حدودا 35 درصد در کم خاک ورزی و بی خاک ورزی نسبت به خاک ورزی مرسوم افزایش نشان داد. بیشترین عملکرد دانه گندم (21%) در کم خاک ورزی نسبت به خاک ورزی مرسوم مشاهده شد. نتایج این پژوهش نشان داد که بهم خوردگی کم خاک در سیستم های بی خاک ورزی مقدار و توزیع شکل های فسفر در خاک را تغییر داد و منجر به ایجاد یک شیب غلظتی شد که با عمق خاک کاهش یافت. برعکس در سیستم های خاک ورزی سنتی و مرسوم، اختلاط بقایای گیاهی با لایه شخم خاک، سبب افزایش سرعت تجزیه مواد آلی و در نتیجه کاهش ذخیره شکل های لبایل و نسبتا لبایل آلی شد.
    کلیدواژگان: خاک ورزی حفاظتی، خاک ورزی مرسوم، شکل های فسفر، عصاره گیری دنباله ای، فسفر آلی
  • جلال صادقی، امیر لکزیان* ، علیرضا آستارایی، اکرم حلاج نیا صفحات 58-70
    کمبود فسفر در مناطق گرمسیری و مشکلات مصرف زیاد کودهای شیمیایی، اهمیت پرداختن به همزیستی گیاهان با ریزجانداران خاک را دوچندان می کند. به همین منظور آزمایش گلخانه ای با استفاده از دو گیاه ذرت و سویا در قالب طرح کاملا تصادفی با آرایش فاکتوریل در سه تکرار انجام شد. تیمارهای آزمایش شامل پنج سطح فسفر (صفر (P0)، (P1) 25، (P2) 50، (P3) 75 و (P4) 100 درصد توصیه کودی) و دو سطح حضور (M1) و عدم حضور (M0) قارچ فانلی فورمیس موسه بود. تجزیه آماری داده ها نشان داد که تاثیر سطوح مختلف فسفر و میکوریزا بر صفات اندازه گیری شده در سطح یک درصد معنی دار بودند. با افزایش مقدار فسفر، وابستگی و پاسخ میکوریزایی و کلونیزاسیون در دو گیاه کاهش یافت. اما سایر صفات مورد اندازه گیری با افزایش مقدار کود فسفر و حضور میکوریزا افزایش داشتند. وزن خشک اندام هوایی دو گیاه مورد مطالعه، وزن خشک ریشه (ذرت)، ارتفاع گیاه، غلظت و جذب فسفر در هر دو گیاه ذرت و سویا در تیمار P4M1بیشترین و در تیمار P0M0 کمترین مقدار را دارا بودند. در بیشتر صفات مورد اندازه گیری بیشترین تفاوت بین حضور و عدم حضور میکوریزا در سطح P0 مشاهده شد که بیانگر تاثیر بیشتر میکوریزا در زمان کمبود عنصر کم تحرک فسفر می باشد. با افزایش سطوح کود مصرفی، تفاوت بین تیمار حاوی میکوریزا نسبت به تیمار فاقد آن در هر سطح کودی، کاهش یافت.
    کلیدواژگان: ویژگی های رشدی، فسفر، فانلی فورمیس موسه، وابستگی میکوریزایی
  • نیکو حمزه پور *، پاتریک بوگارت صفحات 71-83
    پایش به هنگام شوری خاک براساس نمونه برداری های صحرایی، نیاز به زمان و هزینه زیادی دارند. بنابراین هرنوع روش مناسبی که بتواند منجر به کاهش هزینه ها شود، قدمی به سوی پایش پایدار شوری خاک در بلندمدت خواهد بود. هدف از انجام این تحقیق، استفاده از روش انتروپی حداکثر اریب و خطای حاصل از استفاده از داده های صحرایی در یک بازه زمانی، برای بهبود تخمین مکانی- زمانی شوری خاک در نقاطی بدون اندازه گیری های دقیق آزمایشگاهی بود. هدایت الکتریکی خاک در صحرا برای تمامی نمونه ها و در تمام دورهای نمونه برداری اندازه گیری گردید. اما اندازه گیری شوری خاک در آزمایشگاه تنها برای دورهای اول، دوم و پنجم انجام شد. بعداز کالیبراسیون داده های صحرایی با داده های آزمایشگاهی برای دو دور اول نمونه برداری، هیستوگرام باقی مانده ها محاسبه گردید و سپس واریانس باقی مانده ها به عنوان خطای مربوط به داده های نامطمئن، در تخمین مکانی- زمان شوری خاک در سایر بازه های زمانی استفاده گردید. نتایج حاصل از اعتبارسنجی مقادیر تخمینی شوری خاک نشان داد استفاده از مدل کالیبراسیون و خطای محاسبه شده برای دو دور اول نمونه برداری با مقادیر میانگین خطا و میانگین مربعات خطای برابر با 12/0- و 72/0، می تواند در تخمین مکانی شوری خاک در دور پنجم نمونه برداری نیز از اعتبار لازم برخوردار باشد. لذا، از مدل برازش شده در تخمین مکانی- زمانی شوری خاک در طی تمامی دورهای نمونه بردای استفاده گردید. نتایج نشان داد شوری خاک در طی بازه زمانی بین 1389-1395، افزایش قابل توجهی داشت و شوری ثانویه خاک در زمین های کشاورزی در حال اتفاق است. به طوری که میانگین شوری خاک در منطقه مطالعاتی از 56/4 در طی پائیز 1390 به 65/6 در طی پائیز 95 افزایش یافت. براساس نتایج حاصل از این تحقیق استفاده از داده های نامطمئن و روش انتروپی حداکثر اریب، با کاهش هزینه ها و زمان لازم برای آنالیزهای آزمایشگاهی امکان پایش پایدار مرز بین اراضی کشاورزی و شور را فراهم می آورد.
    کلیدواژگان: تخمین خطا، داده های صحرایی، واسنجی، هدایت الکتریکی
  • صدیقه محمدی* صفحات 84-96
    با توجه به مسائل و مشکلات زیست محیطی به وجود آمده از فعالیت کارخانه ذوب مس خاتون آباد شهر بابک استان کرمان و اثرات سوء آن روی خاک منطقه، این تحقیق با هدف تعیین نحوه توزیع و الگوی مکانی پراکنش عناصر سنگین مس، روی و آرسنیک در خاک محدوده این کارخانه انجام شد. نمونه برداری از خاک به صورت شبکه بندی منظم (با ابعاد 1000 متر در1000 متر) از عمق ( صفر تا پنج سانتی متری) و آنالیزهای آزمایشگاهی با استفاده از دستگاه ICP انجام شد. به طوری که میانگین غلظت مس، روی و آرسنیک در منطقه 13/731، 06/72 و 13/40 میلی گرم بر کیلوگرم بود. تحلیل توزیع مکانی آلاینده های مورد بررسی با استفاده روش های زمین آماری و در محیط نرم افزار GS+ و GIS انجام شد. نتایج نشان داد که با توجه به بالا بودن نسبت (C/C0+C)‏، به میزان 99/0، 83/0 و 99/0 به ترتیب برای عناصر مس، روی و آرسنیک، همبستگی مکانی قوی در همه عناصر مورد بررسی با مدل واریوگرام کروی وجود دارد. در این رابطه، شعاع تاثیر به ترتیب برای عناصر سنگین مس، روی و آرسنیک 2480، 10830، 2380 متر (بالا بودن میزان شعاع تاثیر تاثیردر مورد عنصر آرسنیک به علت سیالیت بالای آن در خاک می باشد) و مقدار آستانه نیز به ترتیب 94/0، 55/4 و 87/0 می باشد. نقشه توزیع مکانی این عناصر نیز حاکی از عدم آلودگی خاک اطراف کارخانه به عنصر روی و آلودگی شدید آن به عناصر مس و آرسنیک بود. به طوری که گستردگی مکانی آن ها در جهت جنوب غربی کارخانه می باشد.
    کلیدواژگان: زمین آمار، سیستم اطلاعات جغرافیایی، شعاع تاثیر، واریوگرام کروی
  • سعیده مرادی* ، احمد گلچین، ابراهیم سپهر، مصیب وفایی صفحات 97-108
    امروزه با افزایش جمعیت و نیاز بیشتر به مواد غذایی بهره برداری از زمین های شور که بخش زیادی از مناطق خشک و نیمه خشک را در برگرفته است، امری اجتناب ناپذیر است. خرفه گیاهی است هالوفیت، یکساله و علفی که به خوبی در خاک های شور رشد می کند. بور از عناصر ضروری در گیاهان است و به مقدار کم مورد نیاز گیاهان است. با توجه به وسعت زمین های شور در ایران، گیاه خرفه این پتانسیل را دارد که به عنوان یک گیاه دارویی، سبزی و حتی علوفه در منابع خاک و آب شور مورد کشت قرار گیرد به منظور بررسی تاثیر شوری ناشی از کلرید سدیم و میزان بور آب آبیاری بر جذب عناصر غذایی گیاه خرفه، آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با 35 تیمار و سه تکرار به صورت گلخانه ای اجرا گردید. سطوح شوری ناشی از کلرید سدیم آب آبیاری شامل 5/0(شاهد)، 5/2، 5، 10، 15،20 و 25 دسی زیمنس بر متر و سطوح بور شامل صفر (شاهد)، 5/0، 1، 2و 4 میلی گرم در لیتر بودند. نتایج نشان داد با افزایش میزان شوری ناشی از کلرید سدیم آب آبیاری تا 5/2 دسی زیمنس بر متر، وزن تر و خشک و همچنین غلظت عناصر کلسیم، منیزیم در بخش هوایی گیاه خرفه افزایش یافت ولی افزایش میزان شوری به بیش از این حد سبب کاهش این صفات شد. غلظت عناصر نیتروژن، فسفر، پتاسیم در بخش هوایی گیاه با افزایش شوری ناشی کلرید سدیم کاهش یافت. با افزایش سطوح بور وزن تر و خشک بخش هوایی و غلظت عناصر غذایی نیتروژن، پتاسیم، کلسیم و منیزیم در بخش هوایی گیاه خرفه کاهش ولی غلظت عنصر فسفر افزایش یافت. با توجه به نتایج این مطالعه کشت گیاه خرفه در مناطقی که شوری نسبتا بالا (5/2 دسی زیمنس بر متر) و بور آن کم باشد توصیه می شود.
    کلیدواژگان: بور، خرفه، کلرید سدیم، عناصر پرمصرف، عملکرد
  • ساناز غنی زاده، آزاده صفادوست* ، محسن نائل، گلایه یوسفی صفحات 109-120
    نوع پوشش گیاهی و شیب زمین دو عامل تعیین کننده در شدت فرسایش آب و خاک می باشند. اگر چه پژوهش های متعددی در رابطه با تاثیر شیب و یا پوشش گیاهی بر فرسایش خاک انجام شده است، ولی مطالعه ای در رابطه با مقایسه اثر آنها بر میزان رسوب در رواناب و زه آب گزارش نشده است. هدف از این مطالعه، مقایسه میزان رسوب در رواناب و زه آب تحت تاثیر نوع کشت (گندم و یونجه) و شیب (5% و 20%) در یک خاک لوم شنی بود. آزمایش ها با استفاده از جعبه های خاک، با ابعاد 100 سانتی متر طول، 30 سانتی متر عرض و 25 سانتی متر ارتفاع که دارای یک خروجی برای زه آب و یک خروجی برای رواناب بود، و از خاک پر شده بودند در دانشکده کشاورزی دانشگاه بوعلی سینا انجام شد. نتایج نشان داد که پوشش گیاهی متراکم تر (یونجه نسبت به گندم) به طور قابل توجهی میزان فرسایش خاک را کاهش می دهد. به طوری که در کشت یونجه، رسوب در زه آب و رواناب، کمتر از گندم مشاهده شد. همچنین نتایج حاصله نشان داد که تولید رسوب در رواناب و زه آب با شیب تغییر نشان می دهد؛ به طوری که تحت دو کشت گندم و یونجه، در رواناب رسوب بیش تری در شیب 20% مشاهده شد، در حالی که در زه آب، رسوب بیش تری در شیب 5% مشاهده گردید. وجود رسوب کمتر بعد از 60 دقیقه از شروع بارندگی در رواناب را می توان به تشکیل سله سطحی که سبب افزایش رواناب و کاهش رسوب می گردد، نسبت داد. اگر چه شیب و پوشش سطحی اثر معنی داری بر میانگین وزنی قطر خاکدانه نداشت، ولی مقدار آن تحت کشت یونجه بیش تر بود که می تواند به دلیل تاثیر کاهشی پوشش گیاهی بر فرسایش باشد.
  • سودابه تیرانداز، وحید رضاوردی نژاد* ، فرخ اسدزاده، حجت احمدی صفحات 121-132
    وجود املاح فراوان و سدیم از معضلات اصلی خاک های مناطق خشک و نیمه خشک می باشد. استفاده از بهسازهای آلی و معدنی به عنوان راهکار اساسی برای تسریع آبشویی و اصلاح این خاک ها به شمار می رود. این مطالعه به منظور بررسی قابلیت استفاده از مواد آلی (5 درصد جرمی) و گچ ( معادل نیاز گچی، gkg-1 12/6 ) برای اصلاح یک نمونه خاک شور - سدیمی در شرایط ستون آبشویی انجام شد. نمونه خاک از اراضی رها شده کشاورزی در حاشیه غربی دریاچه ارومیه انتخاب شد. آبشویی خاک با استفاده از آب معمولی به صورت اضافه نمودن پی در پی حجم آب منفذی انجام شد. غلظت کاتیون ها به همراه هدایت الکتریکی و نسبت جذب سدیم در زه آب مربوط به هر حجم آب منفذی، اندازه گیری شد. همچنین، مقادیر این پارامترها پس از اتمام آبشویی در طول ستون آبشویی شده تعیین شدند. مطابق نتایج در تیمار شاهد به دلیل وجود سدیم تبادلی زیاد و تخریب ساختمان خاک، امکان آبشویی برای بیش از 2 حجم آب منفذی فراهم نشد. نبست جذب سدیم در نمونه خاک پس از انجام آبشویی در تیمارهای گچ و گچ به همراه ماده آلی (22 حجم آب منفذی)، از (meql-1)0.5 5/62 به ترتیب به (meql-1)0.5 08/1 و (meql-1)0.5 51/1 کاهش یافت که نشان دهنده کارآمدی گچ و مواد آلی در اصلاح خاک سدیمی است. تیمار ماده آلی نیز کاهش 85 درصدی در مقدار نسبت جذب سدیم را نشان داد که می تواند مربوط به آزاد شدن نسبی کلسیم از آهک موجود در خاک و جایگزینی آن با سدیم تبادلی باشد. مقدار هدایت الکتریکی نمونه خاک پس از آبشویی صرف نظر از نوع تیمار، به زیر حد بحرانی dSm-1 4 رسید که نشان دهنده کارایی آبشویی برای حذف نمک های محلول از پروفیل خاک است. در مجموع استفاده از گچ به همراه ماده آلی برای اصلاح موثر خاکهای منطقه توصیه می شود.
    کلیدواژگان: آبشویی، دریاچه ارومیه، حجم آب منفذی، گچ، ماده آلی
  • نصرتاللهمنتجبی، محمد فیضیان *، محمدحسین داودی، اکبر سهرابی، سید مهدی شریعت صفحات 133-145
    تحقیق به صورت فاکتوریل شامل دو سطح رطوبتی (60 % در صد (M1) و 90 در صد ظرفیت زراعی (M2)) و چهار سطح گوگرد (0S0=، 500 S1=، 1000 S2= و 2000 S3= کیلوگرم در هکتار) در سه تکرار بود. خاک ها درون ویال های پلاستیکی ریخته شدند. در آزمایش اول خاکها در دمای °C 25 خوابانده شدند و در 6 نوبت (30T1=، 60T2= ، 90T3=، 120T4=، 180T5= و 270T6= روز) از خاکها نمونه گیری شد ولی در آزمایش دوم دمای خواباندن °C 36 بود و در 3 نوبت (14T7=، 28T8= و 42T9= روز) نمونه برداری شد. صفات pH، EC، P، Fe، Mn و Zn اندازه گیری شد. به استثنای اثر اصلی گوگرد و اثر متقابل رطوبت و گوگرد بر فسفر قابل جذب و نیز اثر متقابل رطوبت و مدت خواباندن بر منگنز قابل جذب، اثرات اصلی و متقابل متغیرهای رطوبت، گوگرد و مدت خواباندن بر دیگر صفات تفاوت معنی دار داشت. افزایش رطوبت موجب افزایش EC، P، Fe، Zn و کاهش pH و Mn شد. مصرف گوگرد pH را کاهش و EC، Fe، Zn و Mn را افزایش داد. بیشترین میزان آهن، منگنز و روی قابل جذب با مصرف 1000 کیلوگرم در هکتار گوگرد حاصل شد. اثر مدت خواباندن بر تمام صفات معنی دار بود. دوره خواباندن 90 روز بالاترین فسفر و روی را داشت و بیشترین غلظت آهن و منگنز پس از 60 روز حاصل شد. اثر متقابل رطوبت و گوگرد به غیر از فسفر بر بقیه صفات معنی دار بود. اثر متقابل رطوبت و مدت خواباندن به غیر از منگنز بر بقیه صفات معنی دار بود. اثرات متقابل گوگرد و مدت خواباندن بر تمام صفات معنی دار بود.
    کلیدواژگان: آهن، اکسایشگوگرد، pH، روی، فسفر
  • سحر دعایی، سینا سیاوش مقدم* ، تیمور رضوی پور، سیدعلی نورحسینی صفحات 146-160
    برای تعیین تاثیر کمپوست آزولا درکاهش تنش آب آبیاری بر رشد و عملکرد برنج، آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در سال 1390 در موسسه تحقیقات برنج کشور اجراء شد. آزمایش به صورت گلدانی با 8 نوع رژیم آبیاری (A1, A2, A3, A4, A5, A6, A7, A8) به عنوان فاکتور اول و 4 سطح کمپوست آزولا (B1= شاهد و بدون کمپوست، B2، B3 و B4 به ترتیب 5/2، 5 و 5/7 درصد وزنی خاک) به عنوان فاکتور دوم در سه تکرار اجراء شد. نتایج نشان داد که اثر تیمارهای مختلف آبیاری بر برخی صفات زراعی برنج مانند طول خوشه، ارتفاع بوته، تعداد پنجه و عملکرد شلتوک و همچنین بر روی درصد نیتروژن و فسفر جذب شده در کاه و پتاسیم جذب شده در شلتوک برنج معنی دار می باشد اما تفاوت معنی داری بر خصوصیات دیگر مورد بررسی نداشت. نتایج همچنین نشان داد که اثر تیمارهای کمپوست آزولا بر برخی صفات زراعی برنج مانند طول خوشه، وزن خوشه و عملکرد دانه و همچنین بر روی شوری، اسیدیته، ماده آلی، نیتروژن، فسفر و پتاسیم باقی مانده در خاک و بر پتاسیم جذب شده در شلتوک برنج معنی دار می باشد ولی تفاوت معنی داری بر خصوصیات دیگر مورد بررسی نداشت. نتایج کلی حاصل از اجرای پروژه نشان داد که تیمار A2B4 (آبیاری به اندازه اشباع خاک در طول دوره رشد و استفاده از 5/7 درصد کمپوست آزولا) یکی از مناسب ترین تیمارها می باشد. اعمال این مدیریت به ویژه در شرایط کمبود آب آبیاری دارای اهمیت زیادی بوده و کارایی مصرف آب آبیاری افزایش داده و به اندازه 37/19 درصد نسبت به آبیاری غرقاب در مصرف آب صرفه جویی می گردد. همچنین استفاده از کمپوست آزولا می تواند باعث افزایش میزان ماده آلی خاک شده و چون دارای برخی عناصر مورد نیاز گیاه می باشد، در طولانی مدت جایگزین کود های شیمیایی و در نتیجه ایجاد کشاورزی پایدار با حفظ محیط زیست خواهد شد.
    کلیدواژگان: برنج، کمبود آب آبیاری، کمپوست آزولا
|
  • Fariba Golmohamadi, Kamal Nabiollahi*, Rohollah Taghizade Mehrjardi, Masod Davari Pages 1-15
    Infiltration is the most important soil physical characteristic which its direct measurement is laborious, time consuming and expensive. The purpose of this study is to estimate steady infilterability rate, using Neuro-Fuzzy, Neural Network and Multivariate Linear Regression models. Consequently, steady infilterability rate, was measured using double rings in 100 points in Dehgolan region, Kurdistan Province, Iran. Soil physical (porosity, bulk density, sand, silt and clay) and topography characteristics were measured as readily available properties and used to estimate steady infilterability rate, The data were divided into two sets of terrain (70% of the data) and test (30% of the data). The models based on input type were categorized into type 1 (physical characteristics) and 2 (soil physical and topography characteristics). The results based on mean bias error (MBE), Root Mean Square Error (RMSE), Mean Error (ME), Relative Standard Error (RSE) and Relative Improvement (RI) showed that the Neuro-Fuzzy model (type 1 respectively with statistics 0.24, 2.01, 0.46, 4.04 and 46.65) (type 2 respectively with statistics -0.1, 1.24, 0.23, 1.54 and 58.62) has the most accuracy of steady infilterability rate, estimation. Also was observed using topography data as input together with soil physical characteristics can lead to improvement of the estimation accuracy of steady infilterability rate.
    Keywords: Readily available properties, Slope, Pedotransfer function, Dehgolan
  • Roghayeh Vahedi, MirHassan Rasouli, Sadaghiani* Pages 16-30
    In order toevaluate the effect of biochar, pruning waste compost of apple and grape trees and plant growth promoting rhizobacteria (PGPR) on macronutrient uptake in calcareous soil, an experiment carried out in a completely randomized desig nunder greenhouse condition in rhizobox. The factors including the organic matter (pruning waste biochar, pruning waste compost and control), microbial inoculation (PGPR and Control (without microbial inoculation)) and soil (rhizosphere and non-rhizosphere soil). At the end of the growth period, pH, electrical conductivity (EC), Organic carbon and availability of macronutrients in the rhizosphere and non-rhizosphere soils and concentration macronutrients in the plant were determined. The results showed that the highest pH was in biochar (7.88) without microbial inoculation.The amount of EC, N, P and K in compost treatment with PGPR inoculation were significantly higher than other treatments.The highest organic carbon was observed in the non-inoculated compost, which increased to 78.9% in comparison with microbial inoculation treatment. Compost provided more contents of EC, OC, N, P and K in the rhizosphere and non-rhizosphere in comparison with biochar, it indicating higher EC, OC and nutrients content in the compost that was used. PGPR inoculation increased the availability of P and K by 1.21 and 1.26 times in non-rhiozosphere soil, compared to rhizosphere. However, EC, OC and N contents in the rhizosphere soil of the PGPR treatment were 1.22, 1.24 and 1.19 times higher than non-rhizosphere soil, respectively.The higher uptake of N, P and k by plant in inoculum of PGPR biochar increased 48.60, 32.55 and 32.16 % compared to the control, respectively.In general, according to the results of this study, it seems that using PGPR inoculation and appropriate amounts of biochar and compost, can improve macronutrients availibity in the soil, as well as uptake of these elements by plants.
    Keywords: rhizospher, Organic matter, nutrient availiblity, PGPR
  • Sajad Nematzade, Ebrahim Sepehr*, Amir Rahimi Pages 31-44
    In order to evaluate effects of different levels of nitrogen and different ratios of nitrate: ammonium under saline and non-saline conditions on growth indices, essential oil content and yield of Origanum Vulgare ssp. Gracile, a factorial experiment was carried out in randomized complete block design (RCBD) with third factors including nitrogen levels (5, 10, and 15 mM), nitrate: ammonium ratios (100:0, 87.5:12.5, 75:25, 50:50, 25:75, 0:100), and salinity levels (0 and 50 mM NaCl) in three replications. The results showed that under non-saline condition, the highest fresh weight (33.34 g), dry weight (8.16 g), and essential oil yield (158.9 mg/pot) were obtained by 15 mM nitrogen and 75:25 nitrate: ammonium ratio. Under saline condition, all the three above-mentioned traits were reduced in all treatments however under this condition, the highest fresh weight (33.34 g), dry weight (4.56 g) and essential oil yield (94.35 mg/pot) were observed by 15 mM nitrogen and 50:50 nitrate: ammonium ratio. The main effects of all treatments on essential oil content were significant (p ≤ 0.01); so that the highest essential oil content obtained by 15 mM nitrogen, 75:25 nitrate: ammonium ratio, and 50 mM salinity. In conclusion, 15 mM nitrogen with 75:25 and 50:50 nitrate: ammonium are recommended for non-saline and saline conditions, respectively.
    Keywords: Ammonium, Nitrate, Nitrogen, Origanum, Salinity
  • Zohreh Mohammadi, Mojtaba BaraniMotlagh, Mohammad Esmaeil Asadi*, Seyed Alireza Movahedi Naeini, Somayeh Sefidgar Shahkolaie Pages 45-57
    Changes in management practices like different soil tillage and keeping crop residues can be alter phosphorus (P) dynamics and increased P bioavailability. Conservation agriculture (CA), which reduces soil disturbance and keeps crop residues on the soil surface, affects the cycle and stratification of soil P, resulting a high P concentration in the upper layers of the soil. The objective of this study was to determine the changes in organic P fractions in a soil under different tillage managements using a sequential extraction procedure. The experimental design was a completely randomized block design (CRBD) with 5 replications. Tillage treatments were: conventional tillage (CT), Raised Bed system (RB), Minimum Tillage (MT) and No-Tillage (NT) systems. Soil samples were taken from the 0–8 and 8-16 centimeters depths at all four tillage treatments. Organic P pools were fractionated at each depth using modified Bowman and Cole (1978) procedure. The results showed that the change in soil tillage from CT to CA (Raised Bed Tillage (RB), Minimum Tillage (MT) and No-Tillage (NT)) significantly increased the amount of all organic P forms (labile P, moderately labile P, and non-labile, residual P). Also, the P concentration of wheat grain in MT and NT showed increasement about 35% rather than the CT. In addition, the wheat grain yield was the highest in the MT and increased about 21% rather than to CT. The results of this research showed that low soil disturbance under NT has changed the concentration and distribution of P in the soil, leading to the establishment a P concentration gradient that decreases with soil depth. Conversely, under CT systems incorporation of plant residues within the soil plough layer increases the organic matter decomposition rate and reduces the storage of labile and moderately labile organic P fractions.
    Keywords: Conservation Agriculture_Conventional Tillage_Phosphorus Forms_sequential extraction_Organic P
  • Jalal Sadeghi, Amir Lakzian*, Alireza Astaraei, AkramHalajnia Pages 58-70
    Phosphorus deficiency in tropical and problems of high consumption of chemical fertilizers, the importance of addressing the coexistence of plants with soil microorganisms increases. For this purpose, an experiment in a completely randomized design with factorial arrangement and three replications was conducted. Experimental treatments included five levels of phosphorus (0 (P0), (P1) 25, (P2) 50, (P3) 75 and (P4) 100% of fertilizer) and two levels of presence (M1) and absence (M0) of Funneliformis mosseae. Statistical analysis showed that the effect of different levels of phosphorus and mycorrhiza on all measured traits were significant at the one percent level. By increasing the amount of phosphorus, mycorrhizal dependency and response and colonization in two plants was decreased but other traits measured by the amount of phosphorus and of mycorrhizae increased. Shoot dry weight (corn and soybean), root dry weight (corn), plant height, concentration and phosphorus uptake of both corn and soybeans in treatment P4M1 and P0M0 was highest and lowest, respectively. In most of the evaluated parameters, the biggest difference between absence and presence of mycorrhizae in P0 observed that a significant effect of mycorrhiza at the time of the low amount of elements, especially phosphorus. By increasing the amount of phosphorus, the difference between treatments with mycorrhiza than no treatment at all levels of fertilizer, fell. In each level of fertilizer, with increasing fertilization, the difference between treatments with mycorrhizal and non-mycorrhizal treatments was reduced.
    Keywords: Growth characteristics, Phosphorus, Funneliformis mosseae, mycorrhizal dependency
  • Nikou Hamzehpour*, Patrick Bogaert Pages 71-83
    Real-time monitoring of soil salinity changes is quite costly, so that sound methods which could improve the quality of the predictions would thus be a step towards an improved and sustainable salinity hazards monitoring system on the long run. The aim of this paper is to propose such a methodological framework, with an illustration based on the implication of the calculated error caused by field measurements in one time interval to improve spatiotemporal predictions of soil salinity where no laboratory measurements are available. Soil EC was measured in the field for all times series but only for the first, second and fifth data sets laboratory measurements were implemented. After calibrating field EC by laboratory measurements for the first two datasets, histograms of residuals were calculated and then variance of the residuals were taken into account as error and were used in soil salinity prediction using Bayesian Maximum Entropy method (BME) in other time series. Results from validation of the predicted values for soil salinity revealed that implementation of calibration line and the calculated error for one time interval in BME equations could successfully improve soil salinity prediction during other time intervals with validation results of ME and MSE equal to -0.12 and 0.72 for 5th dataset. Therefore, calibration line based on first two datasets was applied in spatiotemporal prediction of soil salinity in all-time series. Results showed that soil salinity has increased during time interval of 2010-2016 and secondary salinization has been occurring in agricultural lands. Mean soil salinity has increased from 4.56 dS/m in 2011 to 6.65 in 2016. The reduced need for constant calibration of field measured data and number of soil samples using soft data and BME method will make soil salinity monitoring possible where there is a great need for careful monitoring.
    Keywords: error prediction, field data, validation, electrical conductivity
  • Sedigheh Mohamadi* Pages 84-96
    According to harmful environmental effects of Khatoon-abad copper smelter industry activities on soil quality; this research was conducted to determine the spatial distribution pattern of Zn, Cu and As heavy metals of soil in the surrounding areas of this industry company. Soil sampling was designed in a systematic network plan from 0-5 cm horizon, and laboratory analysis was carried out by ICP. Mean of Zn, Cu and As metals concentrations was obtained 731.13, 72.06, and 40.13 (mg/kg), respectively. Statistical and geostatistical analysis was conducted by Gs+ and GIS softwares. The results showed that there exist strong spatial correlations with spherical variography model for all of heavy metals due to high amount of (C/C0+C) ratio that equal 0.99, 0.83, and 0.99, respectively for Cu, Zn, and As heavy metals. Regarding to mobility of studied heavy metals in soil, the effective ranges equal to 2480, 2380 and 1083 (meter) and the Sill content equal 0.94, 4.55 and 0.87 (%) were obtained for Cu, Zn, and As respectively. Furthermore, the zonation map of contaminants illustrated that the amount of Zn pollution problem is not remarkable and there is a sever contamination of Cu and As with the spatial extending direction of the southwest of Khatoon-abad industry.
    Keywords: Geostatistics, Geographic Information System, Effective range, Spherical variogram
  • Saeide Moradi*, Ahmad Golchin, Ebrahim Sepehr, Mosayeb Vafaee Pages 97-108
    With increasing the population of the world and demand for more food, utilization of saline soils, which include covers a large area of the arid and semiarid regions, is inevitable. Purslane is a halophyte and annual herbaceous plant that grows well in saline soils. Boron (B) is an essential element in plants. According to the extent of saline land in Iran, Purslane has the potential as a medicinal plant, vegetable and forage to be cultivated in saline soil and water resources. To evaluate the effects of sodium chloride (NaCl induced salinity and B levels of irrigation water on growth and nutrient absorption of purslane, a factorial experiment was based on a completely randomized design with 35 treatments and three replications and total of 105 units was conducted in the greenhouse. NaCl induced salinity and B levels of irrigation respectively water were 0.5 as control, 2.5, 5, 10, 15, 20 and 25 dS/m and 0, 0.5, 1, 2 and 4 mg/l, respectively. The results showed that with increasing NaCl induced salinity up to 2.5 dS/m, wet and dry weight and the concentrations of calcium (Ca) and magnesium (Mg) increased in aerial plant part but higher levels of salinity reduced these characteristics. The concentrations of nitrogen (N), phosphorus (P) and potassium (K) in aerial part decreased with increasing NaCl induced salinity. With increasing B levels of irrigation water, wet and dry weight and the concentration of N, P, Ca and Mg in aerial plant part reduced; whereas concentration of P increased in aerial part of pursalne. According to the results of this study, Purslane cultivation is recommended in areas with relatively high salinity (2.5 dS. m -1) and B is low.
    Keywords: Boron, Sodium Chlorid, Macronutrients, Purslane, Yield
  • Sanaz Ghanizadeh, Azadeh Safadoust*, Mohsen Nael, Golayeh Yousefi Pages 109-120
    Land cover type and slope are two dominant parameters in soil and water erosion intensity. Although many studies have been conducted to explore the effects of slope or vegetation cover on soil erosion, but the there wasn’t any report regarding comparison of their effects in sediment generation in run off or derange. The objective of this study was to comparison of sediment in surface runoff and drainage water under influence of cultivation type (Alfalfa and Wheat) and slope (5% and 20%) in a sandy loam soil. The laboratory experiments were conducted using a soil box with dimensions of 100 cm long, 30 cm wide, and 25 cm deep, with one soil drainage outlet and one surface flow outlet, packed with soil in Agricultural Faculty of Bu-Ali Sina University. The result showed that intensive vegetation cover (alfalfa than wheat) can considerably reduce the loss of soil erosion. As under alfalfa cultivation less sediment was observed than wheat cultivation in both runoff and drainage. The current results showed that sediment generation in runoff and drainage vary with slope; as under both alfalfa and wheat cultivations larger sediment was observed in 20% slope in runoff, whereas in drainage the higher amount was observed in 5% slope. The observation of slighter sediment after 60 minute of rainfall in runoff could attribute to the generation of a surface crust that encouraged runoff and reduced soil erosion. Although there were no significantly effects of land cover and slope on mean weight diameter, it was larger under alfalfa as a result of erosion-reducing effectiveness of plant covers.
    Keywords: Vegetation cover, Surface crust, Sediment, Mean weight diameter
  • Soodabeh Tirandaz, Vahid Rezaverdinejad *, farrokh asadzad, Hojjat Ahmadi Pages 121-132
    Soluble salts and sodium are the main problems of the soils in arid and semi-arid regions. Application of organic and mineral conditioners is a basic strategy to accelerate the leaching and reclamation of these soils. This study was conducted to evaluate the efficiency of organic matter and gypsum in the reclamation of a saline and sodic soil using leaching columns. Soil sample was selected from abandoned agricultural lands in the western edge of Urmia lake. Soil leaching was conducted continuously based on the pore volume. The cations, electrical conductivity and sodium adsorption ratio in each pore volume of drain water were measured. In addition, these parameters were determined after the completion of leaching throughout leaching columns. The results indicated that in the control treatment, leaching couldn’t be continued for more than two pore volumes which may be attributed to effect of the high exchangeable sodium on destruction of soil structure and blocking of the soil pores. The sodium adsorption ratio of soil sample after leaching in gypsum and gypsum with organic matter treatments, decreased from 62.5 (meql-1)0.5 to 1.08 and 1.51 (meql-1)0.5, respectively, which reflects the effectiveness of gypsum and organic materials in sodic soil reclamation. The organic matter treatment also decreased the sodium adsorption ratio by 85 percent which may be related to the release of calcium from the lime in the soil and replacing of the exchangeable sodium. After leaching, the electrical conductivity of the soil samples was below the critical level, 4 dSm-1, regardless of the applied treatment type which represents the leaching efficiency to remove soluble salts from the soil profile. In general, application of the gypsum, equal to gypsum requirement, and organic matter in the leaching process, is recommended for effective reclamation of soils in the study area.
    Keywords: Gypsum, Urmia lake, Leaching, Organic matter, Pore volume
  • Nosratolah Montajabi, Mohammad Feizian*, Mohammad Hosein Davoodi, Akbar Sohrabi, Mahdi Shariat Pages 133-145
    Research purpose was investigation of moisture, temperature and incubation periods effect on Sulfur oxidation, pH change and nutrient elements availability. This research was conducted with two experiments in randomized complete blocks designe with 3 replications. In the first experiment, treatments were the factorial combination of 2 moisture levels [%60FC(M1) and %90FC(M2)], 4 Sulfur levels (S0=0, S1=500, S2=1000 and S3=2000kg/ha) and 6 incubation periods (T1=30, T2=60, T3=90, T4=120, T5=180 and T6=270 days) and Soils were incubated at 25°C. In the second experiment, Soils were incubated for 3 periods (T7=14, T8=28, T9=42 days) at 36°C. PH, EC, available P, Fe, zn and Mn were measured. Variance Analysis indicated that Sulfur and its interaction with moisture effects was not significant on available P. Also moisture and incubation period interaction was not significant on available Mn. Main effects and interactions of variables were significant on all measured characteristics with except for mentioned characteristics. Moisture increasing caused increasing of EC, P, Fe, Zn and decreasing of pH and Mn. Sulfur application decreased pH and increased EC, Fe, Zn and Mn. The most concentration of Fe, Mn and Zn accrued with 1000kg/ha sulfur application. Effect of incubation periods was significant on all attributes. Incubation period of 90 days (T3) had the most P and Zn. The most concentration of Fe and Mn gained after 60 days incubation. Moisture and sulfur interaction was significant on all measured characteristics with except for Phosphorus. Moisture and incubation period interaction had significant difference on all measured attributes with the exception of Manganese. Interaction of Sulfur and incubation period was significant on all measured attributes. The tri- combined treatments had significant difference on the measured characteristics with the exception of available P. The best recommendable treatment is M2S2T3.
    Keywords: Fe, P, pH, Sulfur oxidation, Zn
  • Sahar Doaei, Sina Siavash Moghaddam*, Teimour Razavipourand Seyyed Ali Noorhosseini Pages 146-160
    A pot experiment was conducted to determine the effect of composted Azolla on reducing soil moisture stress in water deficit condition and on growth and yield of rice in Rice Research Institute of Iran (RRII) in 2011. The experiment was in a factorial experiment in a randomized complete block design (RCBD) whis 8 irrigation regimes (A1, A2… and A8) as the first factor and use of different values of composted Azolla as second factor in 4 levels (B1= control, without compost, B2 = 2.5 %, B3 = 5% and B4 = 7.5% by weight of soil in pot), which was conducted in three replicates. The results showed significant effect by different irrigation regimes on panicle length, plant height, number of tillers and grain yield and also on nitrogen and phosphorus and potassium uptake in paddy and rice straw, but had no significant effect on the other properties. The effect of composted Azolla had significant effect on panicle length, panicle weight and grain yield, and on salinity, pH, organic matter, nitrogen, phosphorus and potassium of the. The overall results of the project showed that treatment A2B4 (irrigation as soil saturation during the growing season with 2.5 % of Azolla compost) is one of the best treatment. Use of this management, especially in water deficit condition can increase water use efficiency by 19.37 percent and soil fertility too. Use of compost can be a good alternative instate of chemical fertilizers in Long-term rice cultivation, environmental health and sustainable agriculture.
    Keywords: Azolla, Compost, Rice, Water deficit