فهرست مطالب

مدیریت خاک و تولید پایدار - سال چهارم شماره 4 (پیاپی 10، زمستان 1393)

نشریه مدیریت خاک و تولید پایدار
سال چهارم شماره 4 (پیاپی 10، زمستان 1393)

  • تاریخ انتشار: 1394/02/20
  • تعداد عناوین: 18
|
  • روح الله تقی زاده، فریدون سرمدیان، محمد جواد روستا، محمدحسن رحیمیان، محمود امید، نورایر تومانیان صفحات 1-29
    اولین گام در استفاده از داده های نقطه ای در چارچوب کاری اسکورپن، تبدیل آن ها به داده های پیوسته می باشد. برای انجام این کار، روش های مختلف زمین آماری وجود دارد، که در مطالعه حاضر از روش رگرسیون کریجینگ با واریوگرام محلی استفاده گردید. جهت پهنه بندی رقومی هدایت الکتریکی ظاهری در منطقه ای به وسعت 72000 هکتار واقع در اردکان، تعداد 700 قرائت در حالت افق و عمودی توسط دستگاه القاگر الکترومغناطیس انجام گرفت. متغیرهای محیطی یا نمایندگان فاکتورهای خاک سازی که در این مطالعه استفاده شدند عبارت است از اجزاء سرزمین (استخراج شده از مدل رقومی ارتفاع)، داده های تصویر +ETM ماهواره لندست و نقشه سطوح ژئومورفولوژی. در ابتدا، رابطه بین متغیرهای مستقل (داده های کمکی) و متغیر وابسته (هدایت الکتریکی ظاهری) بوسیله رگرسیون درختی محاسبه شد. سپس مقادیر باقی مانده حاصل از این معادله توسط مدل کریجینگ با واریوگرام محلی به نقشه تبدیل گردید. در نهایت با تجمیع نقشه های باقیمانه ها و هدایت الکتریکی ظاهری مستخرج از رگرسیون درختی، نقشه پیوسته پارامترهای مورد نظر بدست آمد. نتایج نشان داد که در پیش بینی هدایت الکتریکی ظاهری، پارامترهای کمکی از جمله شاخص خیسی، سطوح ژئومورفولوژی و مولفه اول تصویر ماهواره ای، دارای اهمیت بیشتری می باشند. همچنین نتایج، کارائی بالای مدل رگرسیون کریجینگ با واریوگرام محلی را تایید می نماید به طوری که برای هدایت الکتریکی ظاهری در حالت عمودی مقدار ضریب تبیین 49/0، ریشه مربعات 74/37 و میانگین خطا 07/1- بدست آمد، که این نتایج در مطالعات نقشه برداری رقومی خاک قابل قبول می باشد. لذا پیشنهاد می شود که جهت تهیه نقشه رقومی خصوصیات خاک از مدل های رگرسیون کریجینگ با واریوگرام محلی در مطالعات آینده استفاده شود.
    کلیدواژگان: دستگاه القاگر الکترومغناطیس، نقشه برداری رقومی خاک، رگرسیون درختی
  • زهرا جمشیدی اردکانی، احمد گلچین، عبدالحسین پری زنگنه، عباسعلی زمانی صفحات 31-56
    کرم های خاکی بخشی از چرخه ی تجزیه و زنجیره ی غذایی در خاک هستند و چنانچه فلزهای سنگین وارد بدن آن ها شوند، این فلزها از راه زنجیره ی غذایی به بدن جانداران دیگر وارد شده و پیامدهای ناخواسته بر سلامتی آن ها به جا می گذارند. با توجه به پیامدهای سودمندی که کرم های خاکی در حاصلخیزی خاک دارند، انجام پژوهش هایی درباره ی پیامد آلودگی های زیست محیطی بر فراوانی، زیست توده و کارکرد کرم های خاکی نیاز می باشد. برای بررسی پیامد ماده ی آلی خاک بر چگونگی رشد کرم های خاکی در خاک های آلوده به کروم، یک آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار انجام شد. سطوح گوناگون آلودگی خاک به کروم که از صفر، 5، 10، 20، 40، 80،160 و 320 میلی گرم کروم در کیلوگرم خاک بوده و سطوح ماده ی آلی که به گونه ی کود دامی به نمونه های خاک آلوده افزوده گردید، معادل صفر، 5 و 10 درصد وزنی بودند. کرم ها در چهار بازه ی زمانی 15، 30، 45 و 60 روز در برابر آلودگی خاک گذاشته شدند و زنده مانی، وزن و ساخت کوکون آن ها بررسی شد. در پایان آزمایش نیز انباشتگی کروم در بدن کرم ها اندازه گیری شد. تجزیه ی واریانس داده ها نشان داد که با افزایش سطح غلظت آلودگی خاک به کروم، زنده مانی، وزن و ساخت کوکون کرم ها به گونه ی معنی داری کاهش و انباشتگی کروم در بدن آن ها افزایش یافت. اثر گذشت زمان و سطوح گوناگون ماده ی آلی نیز بر این ویژگی ها معنی دار بودند و به ترتیب آن ها را کاهش و افزایش دادند.
    کلیدواژگان: آلودگی خاک، شناسه ی زیستی، فلزات سنگین، آلودگی محیط زیست
  • مریم فلاحی مطلق، عبدالامیر بستانی، حشمت امیدی صفحات 57-80
    به منظور بررسی تاثیر کاربرد کمپوست زباله شهری تهران (MSWC) بر غلظت روی و مس در خاک تحت کشت ذرت علوفه ای ((Zea mays L. رقم سینگل گراس (704)، آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح پایه بلوک کامل تصادفی (RCBD) با دو عامل مقادیر مختلف کمپوست زباله شهری (صفر، 30،15 و 60 تن بر هکتار) و زمان (اعمال یک مرتبه یا دو مرتبه کمپوست) در سه تکرار اجرا شد. نتایج نشان داد کمپوست زباله شهری تاثیر معنی داری بر کاهش pH و افزایش ظرفیت تبادل کاتیونی و کربن آلی خاک داشت. کمپوست زباله شهری باعث افزایش معنی دار روی و مس کل خاک و قابل عصاره-گیری با DTPA گردید(p≤0.01). بیش ترین مقدار روی و مس قابل جذب به ترتیب برابر با 82/10 و 29/9 میلی گرم در کیلوگرم، مربوط به تیمار 60 تن درهکتار سال دوم بدست آمد به گونه ای که در مقایسه با تیمار شاهد برای روی 94/97 و برای مس 02/110 درصد افزایش نشان داد. نتایج نشان داد کمپوست زباله شهری اثر معنی داری بر افزایش غلظت روی و مس در ریشه و اندام هوایی داشت(p≤0.01). بیشترین مقدار جذب روی و مس در تیمار سال دوم 60 تن بر هکتار مشاهده شد که در مقایسه با شاهد برای عنصر روی در ریشه و اندام هوایی به ترتیب 36/92 و 26/70 درصد و برای عنصر مس در ریشه و اندام هوایی به ترتیب 87/73 و 62/118 درصد افزایش یافت. کمپوست زباله شهری برای هر دو عنصر روی و مس سبب افزایش فاکتور دسترسی زیستی شد البته این مسئله برای مس مشهودتر بود.
    کلیدواژگان: کمپوست زباله شهری تهران، روی، مس، ذرت
  • عادل ریحانی تبار، محمدرضا مقصودی، نصرت الله نجفی صفحات 81-104
    در این تحقیق، سطح بحرانی فسفر قابل جذب گیاه ذرت (Zea mays L.) در 25 نمونه خاک آهکی که از مناطق مختلف استان آذربایجان شرقی جمع آوری شده بود، با استفاده از ظرفیت بافری فسفر (PBC) تعیین شد. برای محاسبه ظرفیت بافری فسفر از روش های رایج آزمون فسفر خاک شامل روش های اولسن، کالول، سلطان پور و شواب، مورگان، کلونا2 و نوارهای کاغذی آغشته به اکسید آهن به عنوان فاکتور کمیت (Q) و از روش های شاخص اندازه گیری فسفر محلول شامل عصاره گیرهای آب مقطر، کلرید کلسیم 01/0 مولار و روش پاو به عنوان فاکتور شدت (I) استفاده شد. نتایج نشان داد که PBC محاسبه شده با استفاده از نسبت اولسن-P به پاو-P در مقایسه با سایر روش های محاسبه PBC بهتر می تواند مقدار فسفر جذب شده توسط گیاه ذرت را پیش بینی نماید. همبستگی بالای این روش با مقدار فسفر جذب شده توسط بخش هوایی موید این مطلب بود. همبستگی خطی نسبت اولسن-P به پاو-P با مقدار فسفر بخش هوایی به دو قسمت مثبت و منفی قابل تفکیک بود و مقدار این همبستگی در رابطه مثبت برابر **91/0 و در رابطه منفی **89/0- بود. سطح بحرانی فسفر قابل جذب محاسبه شده از نسبت اولسن-P به پاو-P برای دستیابی به 90 درصد حداکثر ماده خشک نسبی ذرت با استفاده از روش های تصویری کیت-نلسون، آماری کیت-نلسون و میچرلیخ-بری، به ترتیب 2/2، 44/2 و 19/1 تعیین گردید. میانگین ضرایب C1 و C معادله میچرلیخ-بری نیز به ترتیب 8411/0 و 0122/0 بدست آمد.
    کلیدواژگان: فسفر، ظرفیت بافری، ذرت، سطح بحرانی
  • حمیدرضا اولیایی، محمد کشاورزی، ابراهیم ادهمی صفحات 105-126
    برنج مهمترین منبع غذایی برای بیش از 50 درصد از جمعیت جهان است. شالیزارها وسیع ترین اراضی غرقاب در سطح جهان می باشند که تحت تاثیر فعالیت های انسان قرار می گیرند. عملیات کشت برنج و به ویژه شرایط غرقاب بر ویژگی های خاک در دراز مدت اثر دارد. این مطالعه به منظور بررسی این اثرات بر ویژگی های فیزیکوشیمیایی و کانی شناسی رس در دو منطقه از شهرستان ممسنی در استان فارس و مقایسه با اراضی بکر مجاور صورت گرفت. نتایج نشان داد که کشت طولانی مدت برنج موجب افزایش معنی دار میزان کربن آلی، آهن و منگنز عصاره گیری شده با اگزالات (Feo و Mno) و کاهش معنی دار میزان pH و آهن و منگنز عصاره گیری شده با دی تیونات (Fed و Mnd) شده است. تغییر معنی داری در میزان کل این دو عنصر مشاهده نشد. نتایج کانی شناسی رس نشان داد که کشت برنج به ویژه منجر به کاهش زیاد در میزان کانی پالیگورسکیت و افزایش اسمکتیت شده است. تصاویر میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) نیز بیانگر کاهش طول کریستال های پالیگورسکیت از 2 تا 3 میکرومتر در کاربری بکر به حدود 5/0 میکرومتر در کاربری شالیزاری احتمالا در نتیجه تخریب فیزیکی و یا تغییر شکل به اسمکتیت بود.
    کلیدواژگان: خاک، شالیزار، کانی رسی، کاربری اراضی
  • مارال خدادادی، منوچهر گرجی، محمد قنادی مراغه، علی سامانی بهرامی، میر حسین میر سیدحسینی، قوام الدین زاهدی امیری، معین مفتاحی صفحات 127-148
    در دهه های اخیر، رادیوایزوتوپ های سزیم-137، سرب-210 اضافی و بریلیوم-7 در برآورد فرسایش و رسوب بطور فزاینده ای مورد استفاده قرار گرفته اند. هرچند تاکنون مطالعات فرسایش و رسوب، با استفاده از سزیم-137 و تا حدودی سرب-210 صورت گرفته است لیکن نیاز به تحقیق بیشتر در ارتباط با امکان استفاده از بریلیوم-7 بویژه در مناطق خشک و نیمه خشک، می باشد. مزیت اصلی روش نوین بریلیوم-7 نسبت به دو رادیونوکلونید دیگر، ارزیابی توزیع مجدد خاک در ارتباط با هر واقعه، یا یک دوره کوتاه با بارندگی شدید است. مطالعه حاضر اولین آزمون بررسی قابلیت استفاده از روش بریلیوم-7 برای مطالعه فرسایش و رسوب در ایران می باشد. یک دامنه شیب با کاربری دیم در جنوب غربی شهر کرمانشاه با میانگین بارندگی سالیانه 480 میلی متر انتخاب گردید. نمونه برداری پس از ریزش 150 میلیمتر بارندگی در 40 روز در اردیبهشت، 1390 صورت گرفت. با استفاده از مدل توزیع پروفیل، مقدار فرسایش خالص 8/6 تن در هکتار برآورد شد. با توجه به دوره زمانی کوتاه، این مقدار زیاد ناشی از مدیریت نادرست مزرعه، شیب تند، شخم در جهت شیب و بارندگی شدید در اواخر زمستان و اوایل بهار زمانی که خاک فاقد پوشش است می باشد. نسبت تحویل رسوب 80% برآورد گردید که بیانگر انتقال بخش زیادی از ذرات متحرک شده توسط فرسایش به خارج از دامنه شیب است. نتایج امکان استفاده از روش بریلیوم-7 برای تعیین مقدار توزیع مجدد خاک در دوره زمانی کوتاه مدت در منطقه نیمه خشک را نشان داد.
    کلیدواژگان: بریلیوم، 7، فرسایش خاک، رادیونوکلوئیدهای ریزشی، مدل توزیع پروفیل، کرمانشاه
  • امیر بهزاد بذرگر، افشین سلطانی، علیرضا کوچکی، ابراهیم زینلی، علیرضا قائمی، امیر حجارپور صفحات 149-169
    نیتروژن یکی از نهاده های کلیدی در کشاورزی است که بخش قابل توجهی از آن تلف شده و باعث آلودگی محیط زیست می شود. در این تحقیق با کمک مدل SUNDIAL به کمی سازی چرخه نیتروژن و تلفات آن در سیستم های مختلف تولید چغندرقند در شرق ایران پرداخته شد. به این منظور داده های مربوط به تولید چغندرقند در سه سیستم تولید سنتی، نیمه مکانیزه و مکانیزه در 26 منطقه از 10 ناحیه جغرافیایی در خراسان (استان های خراسان شمالی، رضوی و جنوبی) جمع آوری و اطلاعات مورد نیاز در مدل وارد شدند. نتایج نشان داد کل تلفات نیتروژن از پروفیل خاک در سیستم های سنتی، نیمه مکانیزه و مکانیزه تفاوت معنی داری با هم نداشته و به ترتیب برابر 50، 41 و 45 کیلوگرم نیتروژن خالص در هکتار بود. از کل تلفات در هر سه سیستم تولیدی به طور میانگین 59 درصد به صورت گازی و 41 درصد به صورت آبشویی بود. بیشترین بخش تلفات گازی در سیستم تولید سنتی را دنیتریفیکاسیون با 63 درصد و در دو سیستم مکانیزه و نیمه مکانیزه، فرار گاز آمونیاک به ترتیب با 75 و82 درصد از کل تلفات گازی تشکیل دادند. یافته ی کلیدی این است که اگرچه سیستم های مختلف تولید چغندرقند به لحاظ میزان تلفات نیتروژن در واحد سطح مزرعه دارای تفاوت معنی داری نبودند اما میزان تلفات به ازای تولید یک تن محصول، دارای تفاوتی معنی دار بوده و میانگین تلفات در سیستم های سنتی به طور معنی داری بیش از دو سیستم دیگر بود. بنابراین، برخلاف تصورات، اثرات نامطلوب زیست محیطی ناشی از نیتروژن در سیستم های فشرده ی مکانیزه و نیمه مکانیزه از سیستم تولید سنتی کمتر است.
    کلیدواژگان: آبشویی نیتروژن، اثرات زیست محیطی، دنیتریفیکاسیون، فرار آمونیاک، مدل SUNDIAL
  • مهدی حسینی، قربانعلی روشنی، سید علیرضا موحدی نایینی صفحات 171-191
    به منظور بررسی اثر روش های مختلف خاک ورزی بر نسبت پراکندگی، وضعیت و درجه دانه بندی خاکدانه، میانگین وزنی قطر خاکدانه و میانگین هندسی قطر خاکدانه، عملکرد و اجزای عملکرد گندم دیم، پژوهشی در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با 5 تیمار و 4 تکرار، طی سال زراعی 89- 88 در اراضی زراعی دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان واقع در سید میران اجرا گردید. پنج روش مختلف خاک ورزی شامل شخم با گاو آهن بر گردان دار سوار به عمق (25-20 سانتیمتر) به همراه یک شخم با دیسک، روتیواتور (17-12 سانتیمتر)، دیسک (10-8 سانتیمتر)، چیزل(30-25 سانتیمتر) و نظام بدون خاک ورزی در نظر گرفته شدند. نتایج نشان داد که در مرحله قبل از خوشه دهی بیشترین و کمترین مقدار نسبت پراکندگی در چیزل و گاوآهن برگرداندار دیده شد. نتایج بیان کننده این مطلب است که در خاک های با سطح ویژه بالا تفاوت عمده ای بین روش های خاک ورزی از نظر تاثیر بر پایداری ساختمان خاک نبوده و بنابراین بدون نگرانی از پراکندگی خاک می توان شدت خاک ورزی را برای حصول عملکرد بیشتر افزایش داد در هر دو مرحله قبل از خوشه دهی و برداشت بیشترین مقدار درجه و وضعیت دانه بندی در خاک ورزی با گاوآهن برگرداندار دیده شد که منجر به افزایش جذب پتاسیم توسط ریشه و عملکرد گندم شد.
    کلیدواژگان: خاکورزی نسبت پراکندگی، درجه و وضعیت دانه بندی، پتاسیم، عملکرد گندم
  • علیرضا گلستانی فرد، حسین میرسید حسینی، آمال آرین، پیمان عباس زاده دهجی، مهدی تفویضی، نجمه سالاری بردسیری صفحات 193-214
    تغییرات شکل های شیمیایی روی در ریزوسفر برخی از ارقام ترب و شلغم چکیده:به منظور بررسی تغییرات شکل های شیمیایی روی در ریزوسفر دو گیاه غده ای زراعی و ارتباط آن با مقدار جذب توسط گیاه در یک خاک آلوده از روش عصاره گیری دنباله ای (تسییر و همکاران (1979)) و تک مرحله ای استفاده شد. در این تحقیق 3 رقم ترب (Raphanus sativus) و دو رقم شلغم (Brassica rapa) در یک طرح آماری کاملا تصادفی با 4 تکرار و مجموعا 20 گلدان کشت داده شد و 4 گلدان بدون کشت به عنوان شاهد نیز در نظر گرفته شد. بیشترین شکل های روی به ترتیب مربوط به پیوند یافته با اکسیدهای آهن و منگنز، کربناته و باقیمانده بود و شکل محلول و تبادلی در خاک ریزوسفری تمامی گیاهان کمتر از یک درصد کل روی را به خود اختصاص داد. نتایج نشان داد که غلظت روی در اندام هوایی ارقام مختلف دو گیاه تفاوت معنی داری نداشت و در تمامی گیاهان فاکتور تجمع و شاخص انتقال روی کمتر از یک بود. عصاره گیری دنباله ای و تک مرحله ای، افزایش معنی دار روی در ریزوسفر ارقام مختلف دو گیاه را در مقایسه با توده خاک نشان دادند. ارقام مختلف دو گیاه توانستند به طور معنی داری باعث افزایش DOC تا 9 میلی گرم در لیتر درریزوسفر شوند.
    کلیدواژگان: روی، زیست فراهمی، عصاره گیری دنباله ای، کربن آلی محلول (DOC) و نیترات آمونیوم
  • نوش آفرین حسینی عربلو، حبیب خداوردیلو*، شجاع قربانی دشتکی، حمیدرضا ممتاز صفحات 215-234

    گنجایش تبادل کاتیونی (CEC) از مهمترین ویژگی های خاک در پایش و مدیریت کیفیت خاک در راستای نیل به تولید پایدار است. گرچه CEC را می توان به روش مستقیم اندازه گیری نمود، این اندازه گیری بویژه در خاک های اریدی سول، دشوار، زمان بر و پرهزینه است. یکی از روش های جایگزین، استفاده از توابع انتقالی خاک (PTF) است که در آن CECخاک با استفاده از اطلاعات موجود خاک برآورد می گردد. هدف از این پژوهش، ایجاد -PTFهایی سلسله مراتبی برای برآورد CECو تاثیر گروه بندی خاک ها بر اساس مقدار رس و کربن آلی بر کارآیی این توابع بود. مجموعه ای با 1141 داده برای ایجاد و ارزیابی دقت توابع استفاده شد. مجموعه داده مستقل دیگری با 232 داده نیز برای ارزیابی اعتبار توابع ایجاد شده بکار رفت. گروه بندی خاک ها بر اساس مقدار رس و کربن آلی عموما موجب کاهش ضریب تغییرات مقادیر رس، کربن آلی و CEC گردید. بطور کلی با گروه بندی خاک ها، همبستگی رس و کربن آلی با CEC کاهش یافت. در خاکهایی با کربن آلی کمتر از 5/0 درصد تنها با استفاده از درصد رس، CEC با دقت قابل قبولی برآورد گردید. بطور کلی، گروه بندی خاک ها موجب افزایش دقت توابع انتقالی گردید ولی در بیشتر موارد از اعتبار توابع کاست. با این حال گروه بندی بر اساس مقدار رس بجز در خاک هایی با مقدار رس ≥ 35%، تاثیر بیشتری در بهبود دقت و اعتبار توابع داشت. رس (بجز در خاک هایی با مقدار رس ≥ 35%) تاثیرگذارترین عامل در برآورد CEC خاک های مورد مطالعه بود بطوریکه با وارد نمودن متغیرهای دیگر بهبود چشمگیری در دقت و اعتبار توابع بدست نیامد.

    کلیدواژگان: توابع انتقالی خاک، گنجایش تبادل کاتیونی، ویژگی های زودیافت خاک
  • علی انصوری، حسن شهقلی، حسن مکاریان، علیرضا فلاح نصرت آباد صفحات 235-253
    باکتری های محرک رشد گیاه به عنوان کودهای زیستی نقش مهمی در افزایش حاصلخیزی و بهبود رشد گیاهان در شرایط تنش دارند. به منظور بررسی کارایی باکتری های محرک رشد بر جوانه زنی و رشد گیاه ذرت در شرایط تنش شوری، آزمایشی در دانشکده کشاورزی دانشگاه صنعتی شاهرود به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک کامل تصادفی در 3 تکرار به اجرا در آمد. تیمارها شامل پنج سطح شوری (صفر (شاهد)، 2، 4، 6 و 8 دسی زیمنس بر متر) و چهار سطح باکتری (عدم تلقیح، تلقیح با یک جدایه ازتوباکتر کروکوکوم، یک جدایه سودوموناس فلورسنس و یک جدایه سودوموناس پوتیدا) بودند. تنش شوری تاثیر معنی داری بر حداکثر سرعت جوانه زنی، یکنواختی جوانه زنی، زمان تا در درصد جوانه زنی و زمان تا 90 درصد جوانه زنی داشتند. همچنین نتایج نشان داد با افزایش تنش شوری مقدار Gmax و GU کاهش و D10 و D90 افزایش یافت. اثر متقابل سطوح تنش شوری و باکتری محرک رشد تاثیر معنی داری بر حداکثر جوانه زنی گیاه ذرت داشت. تلقیح باکتری های محرک رشد در همه سطوح شوری، درصد جوانه زنی بیشتری نسبت به عدم تلقیح باکتری نشان داد. اثر متقابل تنش شوری و باکتری محرک رشد تاثیر معنی داری بر زیست توده و ارتفاع بوته ذرت داشت. با افزایش سطوح تنش شوری و عدم تلقیح باکتری، زیست توده و ارتفاع بوته ذرت کاهش شدیدی یافت. بر اساس نتایج این پژوهش، باکتری های محرک رشد از طریق بهبود رشد گیاه سبب کاهش اثرات منفی تنش شوری بر گیاه ذرت شدند.
    کلیدواژگان: تنش شوری، ذرت، رشد رویشی، سرعت جوانه زنی، کودهای زیستی
  • فهیمه خرمی زاده، ناصر دواتگر، محمد مهدی طهرانی، وحیدرضا قاسمی دهکردی، ابراهیم اسعدی اسکویی صفحات 255-274
    آهن از عناصر غذایی کم مصرف مهم در گیاه برنج است. تشخیص صحیح وضعیت این عنصر در خاک های شالیزاری بسیار اهمیت دارد. از راهکارهای موثر برای ارتقای مدیریت حاصلخیزی، پهنه بندی صحیح، آگاهی از تغییرات مکانی و الگوهای توزیع عناصر غذایی کم مصرف برای مدیریت خاک و کاربرد صحیح کودهاست. این مطالعه به هدف ارزیابی وضعیت آهن قابل دسترس، تعیین عوامل خاکی موثر بر آن و انتخاب مناسب ترین روش درون یابی برای تعیین توزیع مکانی آهن قابل دسترس گیاه در 162 نمونه خاک از اراضی شالیزاری گیلان مرکزی انجام شد. برآورد و درون یابی متغیرها با دو روش کریجینگ و وزن دهی عکس فاصله (با پارامتر نمایی یک تا چهار) انجام و بهترین تخمین گر با استفاده از آماره های ارزیابی میانگین خطا و ریشه میانگین مربعات خطای نرمال شده، انتخاب گردید. کربن آلی، رس و pH خاک دارای بیشترین اثر بر آهن قابل دسترس بودند که با کنترل شرایط احیایی خاک نقش مهمی در رفتار این شکل از آهن داشتند. تغییرات مکانی آهن قابل دسترس در منطقه تصادفی و دارای وابستگی مکانی ضعیف بود. روش وزن دهی عکس فاصله در بازنمایی توزیع مکانی آهن قابل دسترس موفق تر از روش کریجینگ بود. توزیع مکانی آهن قابل استفاده نشان داد بیشترین غلظت آن منطبق با خاک های با pH اسیدی و غلظت های کم آن در خاک های با بافت سبک و pH به نسبت خنثی تا بازی مشاهده گردید. نتایج نشان داد که برای حفظ وضعیت آهن قابل استفاده در خاک های شالیزاری مطالعه شده لازم است بر پایه مدیریت تغذیه خاص مکان نسبت به مصرف کود های دارای آهن اقدام کرد.
    کلیدواژگان: خاک های شالیزاری، درون یابی، روش های زمین آماری، سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS)
  • رضا حسن پور، محمدرضا نیشابوری، داود زارع حقی صفحات 275-293
    تحقیق حاضر به منظور بررسی اثر توام شوری و تراکم خاک بر برخی خصوصیات فیزیولوژیکی گیاه ذرت انجام پذیرفت. برای این منظور آزمایش گلدانی به صورت فاکتوریل در قالب بلوک های کامل تصادفی و با سه تکرار انجام شد. تیمارها شامل سه سطح شوری خاک (هدایت الکتریکی عصاره اشباع 1.5، 2.5 و 4.5 دسی زیمنس بر متر) و سه سطح تراکم خاک (جرم مخصوص ظاهری 1.3، 1.55 و 1.75 گرم بر سانتی متر مکعب) بود. برای ایجاد شوری، مقادیر مختلف NaCl در حجم آب مقطر لازم برای رساندن رطوبت جرمی به 16 درصد، حل و سپس به خاک اضافه گردید. برای ایجاد تراکم خاک، از وزنه 4.5 کیلوگرمی که از ارتفاع 45 سانتی متری بر سطح خاک درون گلدان ها رها می شد، استفاده گردید. شوری خاک مقاومت روزنه ای، غلظت پرولین برگ و غلظت سدیم بخش هوایی ذرت را به طور معنی داری افزایش داد. تراکم خاک باعث کاهش معنی دار پتانسیل آب برگ و افزایش معنی دار مقاومت روزنه ای برگ ذرت شد. در سطوح شوری و تراکم به کار رفته به طور متوسط شوری خاک بیش از تراکم بر خصوصیات فیزیولوژیکی ذرت تاثیر گذاشت. با اینکه اثر توام شوری و تراکم خاک از نظر آماری فقط بر مقاومت روزنه ای معنی دار شد اما غلظت پرولین و غلظت سدیم افزایش و پتانسیل و مقدار نسبی آب برگ، غلظت پتاسیم و نسبت پتاسیم به سدیم کاهش یافتند. شوری و تراکم خاک به صورت توام بیشتر از هر یک از آنها بر خصوصیات مذکور تاثیر گذاشت. بنابراین یکی از راه های غیرمستقیم تعدیل اثرات سوء شوری، پایین نگهداشتن یا اجتناب از تراکم خاک می تواند باشد.
    کلیدواژگان: تراکم خاک، ذرت، خصوصیات فیزیولوژیکی، شوری خاک
  • علی اصغر بسالت پور، شمس الله ایوبی، محمد علی حاج عباسی، احمد جلالیان صفحات 295-312
    فرسایش خاک یک تهدید زیست محیطی جدی برای توسعه پایدار و کشاورزی است که می تواند منجر به کاهش حاصل خیزی خاک، هدررفت عناصر غذایی و کاهش عملکرد گیاهی در زمین های کشاورزی شود. در این پژوهش قابلیت استفاده از مدل SWAT برای شبیه سازی رواناب و رسوب روزانه در حوزه آبخیز بازفت (از زیرحوزه های اصلی حوزه آبخیز کارون شمالی) بررسی شد. برای این منظور ابتدا امکان استفاده از سه مجموعه داده اقلیمی مختلف شامل داده های اقلیمی بازفت، داده های اقلیمی جهانی (CRU) و داده های اقلیمی ترکیبی بازفت - CRU برای شبیه سازی رواناب روزانه، بررسی شد. پس از تعیین بهترین مجموعه داده اقلیمی، قابلیت استفاده از الگوریتم PSO برای واسنجی و اعتبارسنجی مدل ارزیابی گردید. مدل SWAT طراحی شده با داده های اقلیمی ترکیبی بازفت - CRU، شبیه سازی بهتری از رواناب روزانه در منطقه مورد مطالعه داشت به شکلی که مقدار ضریب نش- ساتکلیف به دست آمده برای مدل با داده های اقلیمی بازفت - CRU برابر 38/0 بود درحالی که مقدار آن برای مدل با داده های اقلیمی بازفت و مدل با داده های اقلیمی CRU به ترتیب 31/0 و 21/0 بود. مقادیر r-factor و p-factor به دست آمده در مرحله واسنجی مدل با الگوریتم PSO برای شبیه سازی رواناب روزانه به ترتیب برابر 25/1 و 81/0 و ضرایب تبیین و نش- ساتکلیف به دست آمده برای مرحله اعتبارسنجی نیز به ترتیب 64/0 و 60/0 بود. در شبیه سازی رسوب نیز، مقادیر r-factor و p-factor به دست آمده برای مرحله واسنجی به ترتیب برابر 69/0 و 85/0 و برای مرحله اعتبارسنجی برابر 63/0 و 80/0 بودند.
    کلیدواژگان: مدل SWAT، رواناب و رسوب روزانه، SWAT، Cup، الگوریتم PSO
  • اسماعیل دردی پور، زهرا نقی زاده اصل صفحات 313-330
    قابلیت جذب فسفر به شکل های فسفر معدنی بستگی دارد و آگاهی از تغییرات شکل های فسفر برای درک رفتار فسفر در خاک ها ضروری است. هدف از این تحقیق بررسی اثر کشت گندم بر شکل های مختلف فسفر معدنی خاک بود. آزمایش گلخانه ای به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی و با سه تکرار شامل 20 نوع خاک و کشت گندم در دو سطح (با و بدون کشت) انجام شد. پس از گذشت دو ماه برداشت اندام های هوایی گیاه انجام شد. شکل های مختلف فسفر در خاک های مورد مطالعه به روش عصاره گیری متوالی جیانگ و گو اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که کشت گندم بر تمامی شکل های فسفر خاک به جز فسفر محبوس در اکسیدهای آهن، اثر معنی داری داشت. مقایسه میانگین ها با آزمون دانکن در سطح احتمال 5 درصد نشان داد که مقدار دی کلسیم فسفات (Ca2-P) بعد از کشت گندم در تمام خاک های آهکی لسی مورد مطالعه کمتر از خاک کشت نشده بود و در 30 درصد از خاک ها در سطح احتمال پنج درصد معنی دار بود. به طور مشابه کشت گندم مقدار اکتا کلسیم فسفات (Ca8-P) و فسفات های آلومینیوم (Al-P) را نیز کاهش داد ولی این کاهش تنها در سه نمونه خاک معنی دار بود. کاهش فسفات های آهن (Fe-P) و آپاتایت (Ca10-P) پس از برداشت گندم فقط در یکی از خاک های مورد مطالعه معنی دار گردید.
    کلیدواژگان: فسفر معدنی، شکل ها، جزء بندی، خاکهای لسی، گندم
  • سیداسماعیل رضوی، بهنام کامکار، حمیدرضا صادقی پور صفحات 331-346
    بقایای گیاهی افزایش خردسازوارگان، فراوان شدن کربن آلی، بالا رفتن نیتروژن کل در خاک به همراه دارد. در این بررسی بقایای گیاه کلزا و گندم، پنبه، برنج و سویا از کشتزارها گرد آوری شدند. بقایای گیاهی با Pleurotus ostreatus، Phanerochaete chrysoporium، Aspergillus niger و Trichoderma viride مایه زنی گردیدند و همی سلولز، سلولز، لیگنین، نیتروژن و کربن آلی آنها اندازه گیری شدند. رشد و استقرار بر بستر قارچ ها P. ostreatus، A. niger، T. viride و P. chrysoporium به ترتیب از بیشتر به کمتر قرار می-گیرند. هم چنین تندی استقرار پس از 5 روز به ترتیب در سویا، پنبه، کلزا، گندم و برنج دیده شد. تجزیه همی سلولزی در همه بقایای گیاهی بیشتر از سلولز و لیگنین بود. اختلاف در میزان تجزیه بقایای گیاهی دیده شد، به-گونه ای که قارچ P. ostreatus بیشترین مواد همی سلولزی را و پس از آن قارچ های T. viride، A. nigerو P. chrysoporium قرار گرفتند. تجزیه مواد سلولزی نشان داد که قارچ P. ostreatus و T. virideبر روی بقایای گیاهان به جز برنج بیشترین تخریب را انجام دادند. قارچ های (P. ostreatus و P. chrysoporium) بیشترین تاثیر را بر روی مواد لیگنینی بقایای گیاهی داشتند و قارچ های (T. viride و A. niger) اثر کمتری داشتند. نتایج به دست آمده مشخص نمود که بیشترین نیتروژن بقایای سویا و برنج با قارچ A. niger و کمترین نیتروژن بقایای سویا با قارچ های P. ostreatus، P. chrysoporium و T. viride آزاد شد.
    کلیدواژگان: بقایای گیاهی، نسبت کربن به نیتروژن، قارچهای تجزیه کننده
  • اصغر مصلح آرانی، فهیمه الفتی، حمیدرضا عظیم زاده صفحات 347-354
    تحقیق حاضر به منظور بررسی تغییرات خصوصیات شیمیایی خاک در منطقه جنگلی باغ شادی هرات در استان یزد در واکنش به آتش سوزی انجام شد. جهت انجام آزمایشات خاک تعداد 18 پروفیل در منطقه شاهد و 7 پروفیل در هر یک از مناطق سوخته شده حفر شد و نمونه های خاک در دو عمق 15-0 و 30-15 سانتی متر (در مجموع 64 نمونه) برداشت شد. نتایج نشان داد که اثر منطقه بر درصد کربن، ماده آلی و ازت معنی دار بود. اثر عمق و اثر متقابل منطقه × عمق نیز بر درصد کربن، ماده آلی، فسفر و ازت معنی دار بود. مقایسه میانگین های صفات اندازه گیری شده نشان داد که درصد کربن، ماده آلی و ازت در مناطق سوخته شده به طور معنی داری بیشتر از منطقه شاهد بود بدین لحاظ مقدار این مواد در منطقه شاهد به ترتیب برابر با 76/0، 31/1 و 82/0 و در منطقه سوخته شده برابر با 35/1، 4/2 و 03/1 اندازه گیری شد و در سایر صفات اندازه گیری شده تفاوت معنی داری بدست نیامد. تفاوت معنی داری بین درصد کربن، ماده آلی، فسفر و ازت بین دو عمق 15 – 0 و 30 – 15 سانتی متر بدست آمد و مقدار این مواد در عمق 15-0 بیشتر از عمق 30-15 سانتی متر بود. بنابراین نتیجه گیری شد، آتش سوزی در این مناطق باعث افزایش درصد کربن، ماده آلی و ازت شد و پیشنهاد شد، همزمان مطالعات تکمیلی اثر آتش سوزی بر فون و فلور خاک، امکان بروز فرسایش، تغییرات اکولوژیکی و جنگل شناسی مورد بررسی قرار گیرد.
    کلیدواژگان: آتش سوزی، ازت، جنگل، خاک
  • الهام بلور، حمیدرضا عسگری، فرشاد کیانی صفحات 355-360
    چالش امروز دانشمندان و دست اندرکاران کشاورزی، افزایش بهره وری با حفظ و یا بهبود کیفیت محیط (شامل آب، خاک و هوا) می باشد. افزایش سریع و روزافزون جمعیت کشور وتقاضا برای تغذیه، محققان را جهت تحقیق مستمر برای یافتن ارقام پرمحصول به خصوص مدیریت های مناسب زراعی جهت گریز از تنش های محیطی در شرایط دیم و ارائه راهکارهای مناسب و دستورالعمل های فنی کاشت، داشت وبرداشت برای افزایش تولید محصول ملزم می دارد. هدف از خاک ورزی حفاظتی کاهش شدت عملیات خاک ورزی و مدیریت بقایای گیاهی موجود در سطح خاک می باشد. به منظور بررسی روش های مختلف خاک ورزی بر میزان ازت، فسفر و پتاسیم خاک، آزمایشی در قالب طرح کاملا تصادفی در سال 89-88 در برخی اراضی کشاورزی شهرستان کلاله با سه تیمار خاک ورزی مرسوم، کم خاک ورزی و بی خاک ورزی و با سه تکرار به اجرا درآمد. بیشترین میزان ازت و پتاسیم در سیستم خاک ورزی مرسوم مشاهده گردید در حالی که بالاترین میزان فسفر در خاک بر اثر اجرای سیستم کم خاک ورزی و بی خاک ورزی حاصل گردید.
    کلیدواژگان: خاک ورزی، ازت، فسفر، پتاسیم، عناصر مغذی خاک
|
  • R. Taghizadeh, Mehrjardi, F. Sarmadian, M.J. Rousta, M.H. Rahimian, M. Omid, N. Toomanian Pages 1-29
    Converting point data to continuous one is the first step in order to use them in scorpan flowchart. For this purpose, different geostatistic methods are available which at present research regression kriging with local variogram was applied. For mapping apparent electrical conductivity at the area covering 72000ha located in Ardakan region, 700 readings in horizontal and vertical modes carried out by electromagnetic induction. Auxiliary data used in this study to represent predictive soil forming factors were terrain attributes, Landsat 7 ETM+ data and a geomorphologic surfaces map. At first, the relationship between independent variables (i.e. auxiliary data) and dependent variable (i.e. apparent electrical conductivity) was calculated by regression tree. Then, the residuals, derived from regression tree, were mapped by using kriging with local variogram. Finally, the residual and ECa maps were aggregated in order to produce the final maps. Results showed some auxiliary variables had more influence on predictive apparent electrical conductivity model which included: wetness index, geomorphology map and the first principal component analysis. Results also confirmed that regression kriging with local variogram had high performance; however, determination of coefficient, root mean square error and mean error calculated for model in vertical mode were 0.49, 37.74 and -1/07, respectively. These results are acceptable in digital soil mapping studies and hence, it is suggested using of regression kriging with local variogram for spatial prediction of soil properties in future studies.
    Keywords: Electromagnetic Induction, Digital soil mapping, Regression tree
  • Z. Jamshidi Ardakani, A. Golchin, A.H. Parizanganeh, A.A. Zamani Pages 31-56
    Earthworms are an important part of food chain in soil ecosystem. In polluted soils, heavy metals are consumed by earthworms and transferred to other organisms through food chain, resulting in many adverse health impacts. Due to the benefits of earthworms for soil fertility, it is important to assess the effects of soil pollution on population, biomass and functions of earthworms. To determine the effects of organic matter on earthworms´ growth, in a soil with different levels of chromium, a factorial experiment with completely randomized design and three replications was performed. The levels of soil chromium were 0, 5, 10, 20, 40, 80, 160 and 320 mg kg-1 and the rates of organic matter (cow manure) added were 0, 5 and 10 % w/w. The earthworms were exposed to soil pollution for different time periods (0, 15, 30, 45 and 60 days) and after that the number of living earthworms, their weights, the number of produced cocoons and the chromium concentrations of earthworm tissues were determined. The results of analysis of variance of data showed that the number of living earthworms, their weights and the number of produced cocoons decreased as the exposure time and the level of soil pollution by chromium increased. The chromium concentrations of earthworm tissues increased as the exposure time and the levels of soil chromium increased. The number of living earthworms, their weights and the number of produced cocoons increased as the level of soil organic matter increased.
    Keywords: Soil contamination, Heavy metals, Bioindicator, Environmental pollution
  • Mryam Fallahi Motlagh, A.A. Bostani, H. Omidi Pages 57-80
    To evaluate the impact of the application of Thehran municipal solid waste compost (MSWC) on zinc and copper concentrations in the soil under maize (Zea Mays. L.) cultivation, a factorial experiment in base randomized complete block design (RCBD) with two different amounts of municipal solid waste compost (zero, 30.15 and 60 t ha-1) and time (compost applied once or twice) was performed with three replications. The Results showed that MSWC has a significant effect on reducing of pH and increasing of cation exchange capacity and organic carbon (p≤0.01). MSWC significantly increased soil total and DTPA extractable Zn and Cu. (p≤0.01). The highest amount of DTPA extractable zinc and copper respectively observed 10.82 and 9.29 mg kg-1, in the 60 T ha-1 second year of treatment, As compared with control for Zn 97.94 and copper 110.02 percent was increased. Results showed that MSWC has a significant effect on increasing Zn and Cu concentration in roots and shoots (p≤0.01). The highest amount of zinc and copper uptake was observed in the 60 T ha-1 second year of treatment, As compared with control respectively 92.36 and 70.26 percent for zinc and 73.87 and 118.62 percent for copper in root and shoot increased. MSWC for both zinc and copper caused an increase in bioavailable factor, although this was more pronounced for copper. There were significant positive correlation between total and DTPA-extractable Zn and Cu and concentrations of these elements in root and shoot.
    Keywords: Thehran municipal solid waste compost, Zinc, copper, Corn
  • Adel Reyhanitabar, Mohammad Reza Maghsoodi, Nosratollah Najafi Pages 81-104
    In this study, P critical level for corn plant (Zea mays L.) was determined using PBC in 25 combined soils samples from different fields of East Azerbaijan province. To calculate the PBC, current soil P test methods such Olsen,Colwel, Soltanpur and Schowab, Kelna2 and iron impregnated strips as a quantity factor (Q) and the methods of soluble P measurements such as distilled water, calcium chloride and Paauw method as a intensity factor(I) was used. According of the results, the method of PBC (Olsen-P/ Paauw-P) compared to other methods for calculating PBC, was the best method to predict of P uptake by corn plant. The high correlation of PBC (Olsen-P/ Paauw-P) data with the shoot content of phosphorus was confirmed. PBC linear correlation with shoot P content was separated in two positive and negative parts and the positive value of the correlation was 0.91** and negative value was -0.89**. Critical level of soil P for corn with PBC method based on 90 % relative dry matter was determined 2.2, 2.44 and 1.19 by using graphical Cate–Nelson, Cate–Nelson analysis of variance and Mitscherlich-Bray methods, respectively. Mitscherlich-Bray equation coefficient C1 and C, for PBC, were 0.08411 and 0.0122 respectively.
    Keywords: Buffering capacity, Corn, Critical level, Phosphorus
  • H.R. Owliaie, M. Keshavarzi, E. Adhami Pages 105-126
    Rice is one of the most important staple foods for more than half of the world's population. Paddy soils are among the widest wet lands being affected by human activities. Long term rice cultivation and especially flooding conditions have great influence on soil characteristics. This study was conducted in Noorabad County, Fars Province. The aim of this study was to evaluate the effects of long-term rice cultivation on physico-chemical properties and clay mineralogy of the soils of two regions and comparison with the adjacent virgin lands. According to the results, paddy soils showed significant increase in soil organic carbon and oxalate extractable Fe and Mn (Feo, Mno) and significant decrease in soil pH and dithionite extractable Fe and Mn (Fed, Mnd). No significant change was observed between total amounts of these two elements in both land uses. Clay mineralogy investigation showed that rice cultivation has drastically decreased palygorskite and increased smectite contents. Transmission electron microscope (TEM) images showed longer palygorskite fibers (2-3 μm in length) in virgin soils compared to the paddy soils with shorter fibers (0.5 μm), suggested the effect of the physical destruction or transformation of palygorskite to smectite in paddy soils.
    Keywords: Soil, Paddy soil, Clay mineral, Land use
  • Maral Khodadadi, Manouchehr Gorji, Mohammad Ghanadi Maragheh, Ali Samani Bahrami, Mir Hossein Mir Seyed Hosseini, Ghavamedin Zahedi Amiri, Moeen Meftahi Pages 127-148
    Over the past decades, the fallout radionuclides 137Cs, 210Pbex and 7Be are increasingly being used to quantify soil erosion and sedimentation rates. Although studies using 137Cs and to some extent 210Pbex are now well-documented, there is a need for further work aimed at exploring the use of 7Be, particularly in arid and semi-arid areas. Investigating soil erosion processes occurring over shorter timescales, particularly individual storm events or short periods of heavy rainfall is the major advantages of recently developed 7Be method over the assessments of longer-term erosion rates provided by 137Cs or 210Pbex. The present investigation is the first investigation of using 7Be techniques in Iran. A hillslope with dry farming land use, in south west of Kermanshah, with a mean annual rainfall of about 480 mm, was selected. Soil sampling performed in April 2011, after occurring 150 mm rainfall in 40 days. The net erosion rate was estimated to be 6.8t ha-1 yr-1 by using Profile Distribution model. According to the short period, the high net soil erosion rate is most likely the result of the mismanagement of the field, cultivation operation along the main slope direction, the heavy rainfall occurring during the late winter and early spring seasons without major vegetative cover and the steep topography. The sediment delivery ratio was about 80% indicating that significant part of the mobilized soil was removed from field. The results confirm the potential of using 7Be measurements to document soil redistribution associated with short periods in semi-arid area.
    Keywords: 7Be, Soil Erosion, Fallout Radionuclides, Profile distribution model, Kermanshah Province
  • A. Soltani, A.B. Bazrgar, A.R. Koochaki, E. Zeinali, A.R. Ghaemi, A. Hajarpoor Pages 149-169
    Nitrogen is one of the most important nutrients in crop production, but it's losses to the environment is harmful. The SUNDIAL model (simulation model of N dynamics in the soil) was used to quantify the cycle of N and it's losses in different production systems of sugar beet (Beta Vulgaris L.) in former Khorasan province, east of Iran. The data were collected from traditional, semi-mechanized and mechanized production systems in 26 regions of 10 geographic areas of Khorasan (Northern, Razavi and Southern Khorasan provinces) to be used in the model as inputs. Results showed that the total N loss from the soil profile in traditional, semi-mechanized and mechanized systems did not differ significantly and were 50, 41 and 45 kg N ha-1, respectively. In average, 59% of total N loss occurs as gaseous losses and 41% as leaching. The most part of the gaseous losses in traditional system occurs via denitrification (63%), but in semi-mechanized (75%) and mechanized (82%) systems volatilization was dominant. The key finding is that while various systems of sugar beet production are similar with respect to N loss per hectare, they are different with respect to N loss per ton of crop yield. The average of N loss in traditional system was significantly more than other systems in terms of kg N ton-1. This implies the possibility of reducing N losses and its environmental effects thorough improving crop management.
    Keywords: Denitrification, Environment effects, Leaching, SUNDIAL model, Volatilization
  • M. Hosseini, Gh.A. Roshani, S.A.R. Movahedi Naeini Pages 171-191
    Effects of different tillage systems on dispersion ratio, status of aggregation, degree of aggregation, mean weight diameter, geometric diameter, the rain-fed wheat yield and the yield components were investigated by a field trial using a completely randomized block design with five treatments in four replicates during 2009-2010 growing season at Gorgan University of Agricultural Science and Natural Resources Research Farm located at seyedMiran, Gorgan. Tillage treatments used moldboard plough (20-25 cm) with disc, roto-tiller (12-17 cm), double disc (8-10 cm), Chisel plough (25-30 cm) and No-tillage. Results showed that the maximum and minimum dispersion ratios occured with chisel and moldboard plough respectively which indicate various tillage methods hardly influence aggregate stability in soils with high specific surface. With no concerns for loss in aggregate stability, tillage intensities may be intensified for greater yield goals. Maximum status and degree of aggregation occurred with moldboard ploughing with the consequent increases of potassium root uptake and the yield of wheat at before heading and harvest stages both.
    Keywords: tillage dispersion ratio, status of aggregation, degree of aggregation, potassium uptake, wheat yield
  • Alireza Golestani Fard, Hossein Mir Seyed Hosseini, Amal Aryan, Payman Abbaszadeh Dahaji, Mehdi Tafizi, Najmeh Salari Bardsiri Pages 193-214
    In order to study the changes in chemical forms of zinc in the rhizosphere of two tuber plants and their relationship to plant uptake in a polluted soil, sequential (Tessier et al., 1979) and single step extraction methods were used. In this research, three radish cultivars (Raphanus sativus) and two turnip (Brassica rapa) cultivars were planted in a complete randomized design pot experiment with four replications (20 pots) and 4 pots with no cultivation as blank. Results indicated that the largest forms of zinc include Fe and Al oxide bounded carbonates, and the residual forms respectively. The exchangeable and soluble forms comprise only less than one percent of total zinc in the rhizospheric soils of all plants. The zinc concentration of shoots for different cultivars of each plant did not show significant difference and in all plants the zinc accumulation factor and the translocation factor were less than unit. Sequential and single step extractions showed significant increase of Zn in the rhizosphere of both plants compared to bulk soil. Different cultivars of both plants could significantly increase the rhizosphere DOC up to 9 mg.L-, which consequently increased soluble and exchangeable Zn in this zone for both plants compared to bulk soil.
    Keywords: Zinc, Metal bioavailability, Sequential extraction, Dissolved Organc Carbon, Ammonium nitrate
  • N. Hosseini Arabloo, H. Khodaverdiloo, Sh. Ghorbani Dashtaki, H.R. Momtaz Pages 215-234

    Cation exchange capacity (CEC) is one of the main factors in monitoring and management of soil quality in order to achieve sustainable production. Although CEC can be measured directly, these measurements are difficult, time-consuming and costly, especially for aridisols. One alternative method is the use of pedotransfer functions (PTF), in which CEC of soils is estimated through available soil information. A dataset including 1141 data points was used for development and accuracy test of functions and another independent data set with 232 data points was used for validation of the PTFs. The results showed that, grouping the soils based on clay and organic carbon contents are generally reduced the coefficient of variation of clay, organic carbon and CEC. In general, the grouping of soils declined the correlation of clay and organic carbon with CEC. In soils with organic carbon contents of less than 0.5%, CEC was predicted with reasonable accuracy using only the clay. Generally, grouping the soils enhanced the accuracy of the PTFs, while in most cases decreased their reliability. However grouping the soils based on their clay content, except for soils with clay content ≥ 35%, was more effective in improving the accuracy and reliability of the functions. Clay (except for soil with clay content of ≥ 35%) was the most influential factor in predicting the CEC of the soils, so that including the other variables were not significantly improve the accuracy and reliability of the functions.

    Keywords: pedotransfer functions, cation exchange capacity, stepwise regression, readily available soil properties
  • A. Ansori, H. Shahgholi, H. Makarian, A.R. Fallah Nosratabad Pages 235-253
    The plant promoting bacteria as biological fertilizers play an important role in increasing productivity and improving plant growth in stress condition. In order to evaluate the ability of plant promoting bacteria rhizobacteria on germination and growth of corn under salinity conditions, a pot experiment was conducted in factorial based on randomized complete block design with three replications. The treatments consisted of salinity stress at five levels [zero (control), 2, 4, 6 and 8 dSm-1 of sodium chloride] and four levels of bacterial [non-inoculation (control), Azotobacter chroococum, Pseudomonas fluorescens and Pseudomonas putida]. The Results showed a significant effect (p <0.01) on maximum germination, germination uniformity, time to 10% and 90% germination due to salinity stress. The most Gmax and D10 values were obtained in Azotobacter chroococum bacteria treatment. The interaction effects of salinity stress and bacterial inoculation significantly affected the Gmax values. Bacterial inoculation increased Gmax values significantly compared to non-inoculation plants in all of salinity levels. Also salinity stress effect was significant (P<0.01) for biomass, root weight, leaf number and height of corn. The most biomass yield and plant height were obtained from the inoculation with Azotobacter chroococum. Results showed that biomass yield and plant height decreased with increasing salinity stress in non-inoculated treatments. Inoculation with bacteria increased the biomass and height of plant significantly compared to non-inoculated plants in all of salinity levels. Based on our results, PGPRs can alleviate the negative-effects of salinity stress in corn through increasing of plant growth.
    Keywords: Salt stress, Corn, Vegetative growth, Germination rate, Biofertilizer
  • Fahimeh Khoramizadeh, Naser Davatgar, Mohammad Mehdi Tehrani, Vahid Reza Ghasemi Dehkodi, Ebrahim Asaadi Oskuie Pages 255-274
    Iron is an essential nutrients in rice. Accurate assessment of this element in paddy soils is very important. Improving fertility management, accurate interpolation, being aware of spatial variability and patterns of distribution of micronutrients are the most important factors in soil management and accurate consumption of fertilizers. this study was done for Investigating of available iron, determining the impressive soil factors and choosing the best interpolation method for determining spatial variability of plant available iron in 162 soil samples of the paddy fields in central Guilan. Estimating and interpolation of variables were investigated with kriging and inverse distance weighting (IDW) methods in power one to four and the best interpolation method was chose using evaluating statistics such as ME and NRMSE. Organic carbon, clay and soil pH by controlling soil reduction conditions had the most effect on available Iron. Variability of available iron had a random shape in the study area and spatial dependency of these variables was weak. Therefor inverse distance method was prosperous than kriging for interpolation of available iron. Spatial variability of available iron in the study area showed that high concentration of available iron was in soils with acidic pH and low concentration observed in soils with light texture and approximately neutral pH. So, in order to retain the amount of available iron in the study area, usage of iron fertilizers based on site specific management is necessary.
    Keywords: Paddy soils, Interpolation, Geostatistic methods, Geographic Information Systems (GIS)
  • Reza Hassanpour, Mohammadreza Neyshabouri, Davood Zarehaggi Pages 275-293
    This research was performed to investigate the combined effect of soil salinity and compaction on some physiological characteristics of corn. For this purpose a factorial pot experiment on the basis of completely randomized design with three replications was performed. The experimental factors were three levels of soil salinity (saturated paste extract electrical conductivity 1.5, 2.5 and 4.5 dS/m) and three levels of soil compaction (bulk density 1.3, 1.55 and 1.75 g/cm3. For creating salinity, different amounts of NaCl was dissolved in the required volume of distilled water to raise the mass water content to 16% and then added to soil. For creating soil compaction a cylinder mass with 4.5 kg weight that it was allowed to fall freely to the soil surface in the pots from 45 cm elevation. Soil salinity led to significant increase in stomatal resistance, proline concentration and Na concentration. Soil compaction significantly decreased leaf water potential and increased stomatal resistance At the applied range of soil salinity and compaction, soil salinity caused more adverse effect than soil compaction on physiological characteristics of corn. Despite that combined effect of soil salinity and compaction became statistically significant only on stomatal resistance, combination of soil salinity and compaction led to increase in proline and Na concentration and to decline in leaf water potential, RWC, K concentration and K/Na. Combined effect of salinity and compaction led to more drastic effects than their individual. Therefore, one of the approaches of soil salinity alleviation may be to avoid or reduce soil compaction.
    Keywords: Corn, physiological characteristics, soil compaction, Soil salinity
  • A.A. Besalatpour, Sh. Ayoubi, M.A. Hajabbasi, A. Jalalian Pages 295-312
    Soil erosion is a major environmental threat to sustainability and agricultural productivity leading to reduction of soil fertility, loss of nutrients, and declines of crop yields in arable lands. In this study, the suitability of SWAT model for simulating the daily runoff and sediment in the Bazoft watershed (one of the main sub-basins of the Karun river basin in central Iran) was investigated. For this purpose, three different climate data sets including climate data obtained from the Bazoft watershed (Bazoft watershed data), the climate research unit data (CRU data), and a combination of the CRU and Bazoft watershed data (Bazoft-CRU data) were first investigated. Then, the potential use of PSO algorithm for calibrating and validating of the model was evaluated. The constructed SWAT model using a combination of the CRU data and the Bazoft climate data had a better runoff simulation performance in the study area. The obtained Nash-Sutcliff (NS) coefficient for the constructed SWAT model using the Bazoft-CRU data was 0.38 while it was 0.31 and 0.21 for the proposed SWAT model using the Bazoft watershed data and the CRU data, respectively. The obtained r-factor and p-factor values in the model calibration period using the PSO algorithm were 1.25 and 0.81, respectively. The R2 and NS coefficients for the validation period were also 0.64 and 0.60, respectively. Furthermore, in the sediment simulation step, the r-factor and p-factor values for the calibration period were 0.69 and 0.85, respectively, and they were 0.63 and 0.80 for the validation period, respectively.
    Keywords: SWAT model, daily runoff, sediment, SWAT, Cup, PSO algorithm
  • Esmael Dordipour, Zahra Naghizadeh Asl Pages 313-330
    Knowledge of the phosphorus (P) forms is essential for understanding the behavior of phosphorus. The aim of this study was to investigate the effect of wheat cultivation on different inorganic P forms of soil. A greenhouse factorial experiment in a completely randomized design was carried out with three replications in 20 soil types and plantation at two levels (with and without plantation). The aerial parts were harvested after two months and different forms of phosphorus were determined by Jiang and Gu's inorganic-P fractionation method. The results showed that wheat cultivation had a significant effect on all forms of phosphorus in soil except occluded P in Fe oxides. Duncan's means comparisons test at P. value ≤ 0.05 also showed that the amount of phosphate dicalcium (Ca2-P) in all of calcareous loess derived soils after wheat cultivation was less than uncultivated soils and it was significant in 30% of soils at P. value ≤ 5%. Similarly, wheat planting also reduced the amount of octacalcium phosphate (Ca8-P) and aluminum phosphates (Al-P), but the reduction was significant only in three soil samples. Decrease of iron phosphates (Fe-P) and apatite (Ca10-P) after the wheat harvest was significant only in one of the soils studied.
    Keywords: Inorganic phosphorus, forms, Fractionation, Loess soils, Wheat
  • S. Esmaeel Razavi, Behnam Kamkar, Hamidreza Sadeghipour Pages 331-346
    Investigating the decomposition of crop residues using woodborn and soilborn saprophytic fungi This experiment was conduceted to evaluate the effect of some fungi on decomposition of crop residues. Crop residues from rice, wheat, cotton, canola and soybean were inoculated with Pleurotus ostreatus, Phanerochaete chrysoporium, Aspergillus niger and Trichoderma viride in vitro. After 30 days, hemicellulose, cellulose, lignin, nitrogen and inorganic carbon were measured in both treated and control samples. The greatest growth rate and establishment occurred for P. ostreatus and these parameters declined for T. viride, A. niger and P. chrysoporium in the written sequence. The rate of fungi establishment after 5 days on different substrata was greatest for soybean and it decreased on cotton, canola, wheat and rice residues. In all residues, hemicellulose was decomposed more than cellulose and lignin. Fungi were also different with respect to their decomposition potentials; maximum hemicellulose decomposition was observed in P. ostreatus with a continuous decline in T. viride, A. niger and P. chrysoporium. Maximum cellulose decomposition occurred by P. ostreatus and T. viride on all substrata except rice. P. ostreatus and P. chrysoporium (Basidiomycota) had the maximum effect on the residue lignin content, while T. viride and A. niger (Ascomycota) had less effect under the same environmental conditions. Results revealed maximum nitrogen mobilization on soybean and rice by A. niger while the minimum one observed on soybean by T. viride, P. ostreatus and P. chrysoporium. Key Word: Plant residuce, C/N, Fungi decomposition.
    Keywords: Plant residuce, C, N, Fungi decomposition
  • Asghar Mosleh Arany, Fahime Olfati, Hamid Reza Azimzadeh Pages 347-354
    The effect of fire was investigated on some soil chemical properties of forest area of Baghe Shadi Herat- Yazd Province. To perform the experiment, 18 profiles of soil in control area and 7 profiles from each of burned areas were dug and samples of two depth (0-15 and 15-30) in total of 64 samples were collected. Results showed effect of the area was significant in organic matter and carbon percentage, P and N. The average amount of carbon, organic matter and N in burned areas were significantly more than control. The average amount of carbon, organic matter and N in control were equal to 0,76, 1.31 and 0.82 and in burned area were equal to 1.35, 2.4 and 1.03 respectively. There are significant differences in organic matter and carbon percentage, P and N between two depths of 0-15 and 15-30 and the measured characters were high in 0-15 compared to 15-30. It is concluded that fire can positively affect in increasing some element such as the average amount of carbon, organic matter and N and therefor proposed that other studies such as fauna and flora of soil, erosion possibility and ecological and forestry changes would be done at the same time.
    Keywords: Fire, Nitrogen, Forest, Soil
  • E. Boloor, H.R. Asgari, F. Kiani Pages 355-360
    the challenge for today's researchers and practitioners agriculture, increase productivity while maintaining or improving environmental quality (including water, soil and air) to be ¬ Rapid population growth and increasing demand for food, researchers are continuing to study the management of high yielding varieties suitable for growing To escape environmental stresses in dry conditions and provide appropriate solutions and technical manuals, planting Vbrdasht will be required to increase crop production. The purpose of soil conservation tillage is reducing soil tillage operations and crop residue management on soil.to different tillage methods on soil for nitrogen, phosphorus and potassium in soil. This study was conducted with three tillage treatments including: conventional, reduced and no tillage and three replications in a completely randomized design (CRD) in some agricultural fields with silt loam texture.. Results of the study have shown that Conventional tillage caused highest N and K contents in comparison with other tillage treatments; while highest P content was observed by implementation of no-till and reduced tillage systems, respectively.
    Keywords: Tillage, Nitrogen, Phosphorus, Potassium, Soil nutrients