به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت
فهرست مطالب نویسنده:

حسین میر سیدحسینی

  • بهرام ابوالفضلی بهروز، شاهین اوستان*، حسین میرسید حسینی، حسن اعتصامی

    آلودگی خاک های شالیزاری به کادمیم (Cd) در کشورهای تولید کننده برنج یک معضل جدی به شمار می رود. به علاوه، بیوچار یک اصلاح کننده مهم در خاک های شالیزاری آلوده به کادمیم می باشد. با این حال، ضروری است ظرفیت بیوچار برای جذب این فلز سنگین افزایش یابد. بیوچار اصلاح شده با کلرید منیزیم (MgCl2) به طور گسترده ای در حذف فلزهای سنگین از محلول های آبی استفاده شده است. با این حال، اطلاعات کمی درباره کارایی آن در خاک وجود دارد. در مطالعه حاضر تاثیر سطوح مختلف (0، 3 و 5 درصد وزنی) بیوچار پوسته برنج اصلاح شده و اصلاح نشده با MgCl2 (تهیه شده در دمای 600 درجه سلسیوس) بر سینتیک و همدمای جذب کادمیم در یک خاک شالیزاری با بافت رس شنی بررسی شد. نتایج نشان داد که اصلاح بیوچار با MgCl2 باعث افزایش نسبت O/C از 27/0 به 48/0 و افزایش مساحت سطح از 6/195 به m2/g 2/231 شد. خاک های تیمار شده با بیوچارها به مدت 45 روز در دمای 25 درجه سلسیوس انکوباتور نگهداری شدند. سپس، آزمایش سینتیک جذب در غلظت 375 میلی گرم کادمیم بر لیتر در زمان های 25/0، 5/0، 1، 2، 4، 8، 16، 24 و 48 ساعت و آزمایش همدمای جذب در غلظت های 50، 100، 150، 200، 300، 350، 400، 600 و 800 میلی گرم کادمیم بر لیتر انجام گرفت. داده های سینتیکی جذب کادمیم توسط مدل الوویچ با خطای معیار تخمین (SEE) کوچک تر توصیف شدند. همچنین، داده های همدماهای جذب کادمیم توسط مدل فروندلیچ با SEE کوچک تر توصیف شدند. کاربرد 3 و 5 درصد بیوچار اصلاح شده، پارامتر KF مدل فروندلیچ برای جذب کادمیم را به ترتیب 4/2 و 8/2 برابر نسبت به خاک تیمار نشده با بیوچار افزایش داد، در حالی که کاربرد بیوچار اصلاح نشده تاثیری قابل ملاحظه ای بر این پارامتر نداشت. بنابراین، می توان نتیجه گیری کرد که بیوچار پوسته برنج اصلاح شده با MgCl2  قادر به کاهش تحرک و فراهمی کادمیم حتی در یک خاک شالیزاری رس شنی با ظرفیت بالا برای جذب کادمیم بود، هرچند که نتیجه گیری قطعی در این مورد منوط به انجام مطالعات واجذب کادمیم است.

    کلید واژگان: خاک رسی، فراهمی کادمیم، مدل الوویچ، مدل فروندلیچ
    B. Abolfazli Behrooz, S. Oustan *, H. Mirseyed Hosseini, H. Etesami
    Introduction

    Cadmium (Cd) contamination has been a widespread concern in paddy soils because of its subsequent transfer to the food chain. Biochar amendment is proposed to stabilize Cd in the contaminated soils. However, the pristine biochar shows limited functionality towards Cd sorption in practice. Recently, Mg-modified biochars have attracted much attention for their low toxicity. These biochars are coated by MgO or Mg(OH)2 precipitates during the pyrolysis process. Magnesium chloride (MgCl2)-modified biochars have been used widely in the removal of heavy metals from the aqueous solutions. However, there is little literature about their performance in soils. The present study therefore was conducted to investigate the effects of application of unmodified and MgCl2-modified rice husk biochars on the kinetics and isotherms of Cd sorption in a calyey paddy soil.

    Materials and Methods

    The unmodified and MgCl2-modified biochars were produced from rice husk at 600°C. Some relevant characteristics of the produced biochars (including elemental composition, pzc, pH1:10, ash content and BET surface area) were determined. Moreover, the studied soil was taken from a paddy field (0-20 cm) in the Qaemshahr region of Mazandaran province. The biochars (< 0.5 mm) were added to the soil samples at three levels (0, 3, and 5% w/w) and the amended soils were incubated at 25°C for 45 days. Then, the kinetic experiments of Cd sorption at a concentration of 375 mg Cd/L at times of 0.25, 0.5, 1, 2, 4, 8, 16, 24 and 48 hours and the isothermal experiments of Cd sorption at concentrations of 50, 100, 150, 200, 300, 350, 400, 600 and 800 mg Cd/L were performed. In both kinetic and isotherm experiments, a 0.01 M KCl solution was used as the background electrolyte. Finally, the relevant kinetic and isotherm models were fitted to the sorption data and their parameters were calculated.

    Results and Discussion

    Biochar characterization indicated that modification with MgCl2 resulted in an increase of the O/C ratio (from 0.27 to 0.48) and pH (from 7.67 to 8.60). This modification also increased the H/C ratio (from 0.032 to 0.071) and the specific surface area (from 195.6 to 231.2 m2/g). As a result, the MgCl2-modified biochar was more hydrophilic and less carbonized than the unmodified one. Moreover, the characteristic peaks of the MgCl2-modified biochar (3700, 1428 and 500 cm-1) were present in its FTIR spectrum. The results revealed that about 74 to 89% of the Cd sorption by the soils occurred in times less than 2 hours. With MgCl2-modification, the sorption equilibration time was reduced from 48 hours to 24 hours. In contrast, the unmodified biochar had no considerable effect on the Cd sorption kinetics. Among the kinetic models, the Elovich model with lower SEE was the best to fit the Cd sorption kinetic data. The intra-particle diffusion model was not satisfactory for Cd sorption on the biochars. Freundlich model with lower SEE well described the Cd sorption isotherms. Application of 3% and 5% MgCl2-modified biochar increased the Freundlich KF parameter by 2.4 and 2.8 times as compared to the control. Moreover, the aforementioned treatments increased the heterogeneity parameter of the Freundlich model (n) from 3.48 to 6.08. The Temkin model could not reasonable fit the sorption data. In contrast, the unmodified biochar did not show any considerable effect on the Cd sorption capacity of the clayey soil used in this research. This finding means that the unmodified biochar could not improve the sorption performance of negatively charged soil clay particles.

    Conclusion

    According to the results obtained, it could be concluded that the Cd sorption behavior of the soil treated with unmodified rice husk biochar was similar to that of the untreated soil. Whereas, the MgCl2-modification improved both sorption rate and sorption capacity of the soil for Cd. Application of MgCl2-modified biochar improved the Cd sorption properties of a clayey soil with high intrinsic sorption ability. Thus, this may be a promising approach in remediation of Cd-contaminated paddy soils with the aim of reducing Cd mobility and availability. However, there is need to do more research to create awareness about the importance of biomass nature as well as pyrolysis temperature, the ratio of MgCl2 to biomass, the mechanism of Cd stabilization and the desorption of Cd from soils treated with MgCl2-modified biochars.

    Keywords: Cadmium Availability, Clayey Soil, Elovich Model, Freundlich Model
  • مرضیه سپهوند، حسین میر سیدحسینی*، فروغ قاسمی
    با توجه به ضرورت ارزیابی منظم و سریع نیترات، توسعه روش هایی با قابلیت تشخیص دقیق و ساده این ترکیب دارای اهمیت می باشد. امروزه روش های رنگ سنجی به دلیل قابلیت تشخیص ساده و بصری بسیار مورد توجه قرار گرفته اند. در این مطالعه که در سال 1401 با همکاری دانشگاه تهران و پژوهشگاه بیوتکنولوژی کشاورزی انجام شد، یک روش رنگ سنجی بر پایه خوردگی نانومیله های طلا برای تشخیص کیفی و کمی نیترات ارایه شد. اندازه گیری یون های نیترات (پس از کاهش نیترات به نیتریت توسط پودر روی) در دمای اتاق با تغییر اندازه نانوذرات پلاسمونی و متعاقبا تولید سیگنال های قابل اندازه گیری، از جمله تغییرات طیفی و رنگی امکان پذیر است. در شرایط بهینه، یک رابطه خطی خوب بین غلظت نیترات و پاسخ رنگ سنجی در محدوده 5/0 تا 0/3 میلی مولار (995/0R2=) با حد تشخیص 3/173 میکرومولار حاصل شد. همچنین، با توجه به اینکه سبزی ها به خصوص سبزی های برگی پتانسیل بالایی در جذب نیترات دارند، در این پژوهش از شاهی به عنوان گیاه شاخص جهت بررسی کارایی حسگر در تعیین نیترات گیاهان برگی استفاده شد. مقادیر بازیابی برای نمونه های محلول غذایی و بافت شاهی به ترتیب در محدوده 4/94 تا 9/101 و 4/93 تا 5/98 درصد و انحراف استاندارد نسبی برای همه نمونه ها زیر 1/2 درصد محاسبه شد. در نتیجه روش ارایه شده در این پژوهش امکان نظارت بر سطح واقعی نیترات در نمونه های گیاه شاهی را فراهم می کند.
    کلید واژگان: تشخیص رنگ سنجی، گیاه شاهی، نانومیله های طلا، نیترات
    Marzieh Sepahvand, Hossein Mirseyed Hosseini *, Forough Ghasemi
    Due to the necessity of regular and rapid evaluation of nitrate, the development of methods with the ability to detect this compound accuratly and simple is important. Nowadays, colorimetric methods have received much attention due to their ability to detect simple and visual. In this study, which was carried out in 2022 with cooperation of Tehran university and the Agricultural Biotechnology Research Institute, a colorimetric method based on etching of gold nanorods for qualitative and quantitative detection of nitrate was presented. the measurement of nitrate ions (after reduction of nitrate to nitrite by zinc powder) at room temperature is possible by changing the size of the plasmonic nanoparticles and subsequently generating measurable signals, including spectral and color changes. Under optimal conditions, a good linear relationship between nitrate concentration and colorimetric response in the range of 0.5 to 3.0 mM (R2=0.995) with a detection limit of 173.3 μM was found. Also, considering that vegetables, especially leafy vegetables, have a high potential in nitrate absorption, in this research cress plant was used as an indicator plant to investigate the efficiency of the sensor in determining the nitrate of leafy plants. Recovery values for nutrient solution and cress tissue samples was in the range of  94.4 to 101.9 and 93.4 to 98.5%, respectively, and relative standard deviation (RSD) for all samples was calculated below 2.1%. As a result, the presented method in this study provides the possibility of monitoring the actual level of nitrate in cress plant samples.
    Keywords: Colorimetric detection, Cress plant, Gold nanorods, Nitrate
  • طاهره مسلمی کلولنی، حسین میر سید حسینی*، روح انگیز نادری
    هدف از این مطالعه بررسی زمان بلوغ کمپوست پوسته برنج و تاثیر آن بر برخی از خصوصیات کیفی بستر و شاخص های رشد گل همیشه بهار، در شرایط گلخانه بود. در این بررسی زمان برای تولید کمپوست کامل، 90 روز در نظر گرفته شد و نمونه برداری در زمان های صفر، 30، 60 و 90 روز انجام شد. شاخص های جرم مخصوص ظاهری، C/N، EC، pH و مقادیر عناصر N، P و K جهت مقایسه کمی خصوصیات کمپوست اندازه گیری شدند. نتایج نشان داد در مقایسه با مقادیر استاندارد موجود، کمپوست پوسته برنج 90روزه (RHC90) از کمپوست پوسته برنج 60 روزه (RHC60) خصوصیات کیفی بهتری داشته و پایدارتر است. جهت بررسی بلوغ RHC60 و RHC90 با شاهد در کاشت گل همیشه بهار، آزمایشی در قالب طرح کاملا تصادفی با سه بستر متفاوت و شش تکرار انجام شد. بستر شامل خاک، ماسه و پرلیت و ماده آلی با نسبت های مساوی و شاهد بدون ماده آلی بود. بیشترین تاثیر بر روی خصوصیات گل همیشه بهار که شامل سطح برگ، تعداد برگ، طول ساقه، حجم ریشه و وزن خشک و تر گیاه است در بستر دارای RHC60 و صفات کلروفیل، میانگین قطر برگ و طبق گل در تیمار حاوی RHC90 مشاهده شد. تیمار RHC90 عملکرد بهتری را در گیاه نشان داد و در نتیجه قابل توصیه در بسترکشت همیشه بهار است. از طرفی با درنظرگرفتن کاهش زمان تولید و افزایش عملکرد و صرفه اقتصادی و توجه به شرایط ظاهری گل و نیاز فضای سبز، تیمار RHC60 قابل توصیه در فضای سبز می باشد.
    کلید واژگان: بلوغ، ثبات، کمپوست پوسته برنج، گل همیشه بهار
    Tahere Moslemi Kalvani, Hossein Mir Seyed Hosseini *, Rohangiz Naderi
    The aim of this study was to investigate the maturation time of rice husk compost and its effect on some substrate quality characteristics and growth indices of marigold flowers in greenhouse conditions. In this study, the time to produce complete compost was 90 days and sampling was done at 0, 30, 60 and 90 days. The bulk density indices, C/N, EC, pH and elements N, P and K were measured to quantitatively compare the compost properties. The results showed that compared to the available standard values, 90-day rice husk compost (RHC90) has better quality characteristics and is more stable than 60-day rice husk compost (RHC60). To evaluate the maturity of RHC60 and RHC90 with control in marigold planting, an experiment was conducted in a completely randomized design with 3 different substrates and 6 replications. The substrate consistsed of soil, sand and perlite and organic matter in equal proportions and control without organic matter. RHC60 substrate treatment showed the highest results on Marigold characteristics including leaf area, number of leaves, stem length, root volume and plant dry and wet weight,,while RHC9 0 treatment responded better for chlorophyll, mean leaf diameter and flower head diameter.  RHC90 treatment showed better yield in the plant and is therefore recommended as marigold substrate. RHC60 treatment is recommended in landscapes by considering its effects on reducing the production time and increasing yield and economic efficiency and also the appearance of flowers and the need for landscapes.
    Keywords: Marigold, maturity, rice husk compost, Stability
  • مهری سلیمی، الهه معتمدی، بابک متشرع زاده*، حسینعلی علیخانی، حسین میر سیدحسینی

    امروزه به منظور افزایش کارآیی مصرف کودها و کاهش آلودگی محیط زیست، تولید و مصرف کودهای آهسته رهش مورد توجه قرار دارد. هدف از انجام این پژوهش کاربرد سه روش روتاری درام (A)، سنتز هیدروژل همزمان (B) و دو مرحله ای (C) برای کاهش سرعت حلالیت کود اوره با استفاده از نشاسته به عنوان یک منبع ارزان قیمت و سازگار با محیط زیست و بررسی اثر مقایسه‎ای این کودها، بر رشد و پاسخ های تغذیه‎ای گیاه گوجه فرنگی بود. در ابتدا کودها به سه روش سنتز شدند. نتایج نشان داد که میزان رهاسازی اوره پس از 6 ساعت از کودهای A، B و C در مقایسه با اوره معمولی به ترتیب 22/29، 33/87 و 08/32 درصد کاهش یافت. مقایسه روش های پوشش دهی نشان داد که بیشترین مقدار وزن خشک (ریشه و اندام هوایی)، طول ساقه، میزان کلروفیل و تعداد برگ و شاخه های جانبی در تیمار کودی C مشاهده شد. کارآیی مصرف نیتروژن و بازیابی ظاهری نیتروژن در تیمار کودی C به ترتیب 54/36 و 04/27 درصد نسبت به اوره افزایش یافت. بنابراین استفاده از نشاسته به عنوان یک بیوپلیمر طبیعی در ساختار این کودها باعث کاهش اتلاف نیتروژن و آلودگی محیط زیست می شود.

    کلید واژگان: پوشش دهی، روتاری درام، کود آهسته رهش، گوجه فرنگی، نانوکامپوزیت
    Mehri Salimi, Elaheh Motamedi, Babak Motesharezadeh *, Hossein Ali Alikhani, Hossein Mirseyed Hosseini

    Today, in order to increase the efficiency of fertilizer use and reduce environmental pollution, the production and consumption of slow-release fertilizers is considered. The objective of the current study was to apply three methods of rotary drum (A), insitu hydrogel synthesis (B) and two-stage (C) to reduce the solubility rate of urea fertilizer using starch as a cheap and environmentally friendly source and evaluation the comparative efficiency of these samples on the growth and nutritional responses of tomatoes. At first, fertilizers were synthesized in three methods. Then, the effects of synthesized samples (A,B and C) were compared with un-coated urea granules on morphological characteristics of tomatoes. A factorial based on completely randomized blocks design were utilized with three replications in 2020 in greenhouse conditions, at 180 and 420 kg/ha of each fertilizer treatment. The results showed that urea release rate after 6 hours from synthesized (A, B and C) fertilizers was reduced 87.33, 32.08 and 29.22%, respectively compared to un-coated urea. Comparison of coating methods showed that the highest amount of dry weight (roots and shoots), stem length, chlorophyll content and number of leaves and lateral branches were observed in C fertilizer treatment. Nitrogen use efficiency and apparent nitrogen recovery in C fertilizer treatment increased 36.54 and 27.04% compared to urea, respectively. The use of starch as a natural biopolymer in the structure of these fertilizers reduces nitrogen loss and environmental pollution.

    Keywords: Coating, Nanocomposite, Slow release fertilizer, Rotary Drum, Tomato
  • لیلا رضاخانی*، بابک متشرع زاده، محمدمهدی طهرانی، حسن اعتصامی، حسین میرسید حسینی

    با توجه به اینکه اغلب خاک های آهکی ایران دچار کمبود یک یا چند عنصر کم مصرف می باشد، تغذیه بهینه عناصرغذایی، نظیر سیلیسیم، تحت تاثیر تیمارهای زیستی، می تواند اثربخشی بالایی در این شرایط داشته باشد. از این رو، به منظور بررسی اثرات اسید سیلیسیک و باکتری های حل کننده فسفات بر فراهمی عناصرغذایی کم مصرف توسط گندم، این تحقیق در قالب طرح کاملا تصادفی با دو فاکتور شامل چهار سطح سیلیسیم (صفر، 150، 300، 600) میلی گرم بر کیلوگرم سیلیسیم از منبع اسید سیلیسیک و سه سطح باکتری (عدم تلقیح باکتری، باسیلوس، و سودوموناس) در سه تکرار در گلخانه موسسه تحقیقات خاک و آب اجرا شد. نتایج بدست آمده از این تحقیق نشان داد که کاربرد توام اسید سیلیسیک و باکتری های حل کننده فسفات، موجب افزایش جذب منگنز و آهن نسبت به تیمار شاهد شد، اما اثر ناهمسازی یا غیرهم افزایی بین عناصرغذایی کم مصرف، موجب کاهش جذب روی در سطوح کاربرد بالاتر اسید سیلیسیک شد. اثر تلقیح باکتری باسیلوس و سودوموناس بر مقدار جذب روی، منگنز و آهن اندام هوایی گندم، نسبت به باکتری شاهد، برتری داشت. از طرفی کاربرد اسید سیلیسیک (600 میلی گرم سیلیسیم بر کیلوگرم خاک به همراه باکتری سودوموناس)، غلظت فسفر اندام هوایی گندم را تا سطح بهینه، به طور معنی داری افزایش داد. از آنجایی که در خاک آهکی مصرف بیش از حد کود فسفاتی در جذب عناصر کم مصرف مشکل ایجاد میکند، لذا کاربرد ترکیبی اسید سیلیسیک و باکتری های حل کننده فسفات می تواند به عنوان یک روش موثر در فراهمی عناصر کم مصرف در خاک مورد مطالعه در شرایط گلخانه ای توصیه شود.

    کلید واژگان: سیلیسیم، باکتری های محرک رشد، جذب عناصرغذایی، گندم، خاک آهکی
    Leila Rezakhani *, Babak Motesharezadeh, Mohammad Mehdi Tehrani, H. Etesami, Hossein Mirseyed Hosseini

    Considering that most of the calcareous soils of Iran are deficient in one or more micronutrients, optimal nutrition of nutrients such as silicon under the influence of biological treatments can be highly effective in these conditions. Therefore, this study was conducted to investigate the effects of silicon and phosphate-soluble bacteria on the availability of micronutrients for wheat. We used a completely randomized design in three replications and treatments included 0, 150, 300, 600 mg/kg silicon from a source of silicic acid and three levels of bacteria (non-inoculation of bacteria, Bacillus and Pseudomonas). The study was conducted in the greenhouse of Soil and Water Research Institute. The results showed that the combined use of silicon and phosphate-solubilizing bacteria increased the uptake of manganese and iron compared to the control treatment. However, the antagonistic effect between nutrients reduced zinc uptake at higher levels of functional silicon. The effect of inoculation with Bacillus and Pseudomonas on the amount of zinc, manganese and iron uptake by wheat was superior to the control bacterium. On the other hand, application of silicon (600 mg silicon/kg soil with Pseudomonas bacteria) significantly increased the concentration of phosphorus in wheat to the optimum level. Since excessive use of phosphate fertilizer in calcareous soil reduces absorption of micro nutrients, the combined use of silicic acid and phosphate-soluble bacteria can be recommended as an effective method for increasing availability of micro nutrients in greenhouse conditions.

    Keywords: Silicon, Growth-promoting bacteria, Uptake of nutrients, Wheat, calcareous soil
  • فاطمه پرویزنیا، بابک متشرع زاده*، حسین میر سیدحسینی، سید مجید موسوی
    عنصرکارایی از مهم ترین ویژگی های ارقام مختلف گیاهی برای مدیریت تغذیه و مصرف کود در گیاهان است. این پژوهش با هدف بررسی سیلیسیم کارایی ارقام مختلف ذرت در یک خاک آهکی تحت شرایط گلخانه‎ای طراحی و اجرا شد. تیمارها شامل پنج رقم ذرت (سینگل کراس های 400 (ksc400)، 410 (ksc410)، 704 (ksc704)، 705 (ksc705)، 706 (ksc706)) و دو سطح سیلیسیم (صفر و 100 میلی گرم سیلیسیم بر کیلوگرم خاک از منبع سیلیکات پتاسیم) بود، که به صورت آزمایش فاکتوریل بر پایه طرح کاملا تصادفی اجرا گردید. پس از گذشت هشت هفته از دوره رویشی، گیاهان برداشت و فاکتورهایی نظیر وزن خشک اندام هوایی و ریشه، سطح برگ، حجم و سطح ریشه و مقدار جذب سیلیسیم گیاه اندازه گیری شد. شاخص های عنصرکارایی شامل کارایی جذب و مصرف سیلیسیم ارقام مختلف محاسبه گردید. در بین ارقام تیمار ksc706 با عملکرد  g54/14 و وزن ریشه  g7/6 و سطح برگ mm2 173700 و سطح ریشه mm2 185185 از لحاظ خصوصیات مورفولوژیکی بهترین نتایج را داشت و رقم ksc410 نیز با عملکرد  g03/10 و وزن ریشه g 25/5 و سطح برگ mm2147900 و سطح ریشه mm2 136284 کمترین خصوصیات مطلوب را نسبت به تیمار شاهد نشان داد. افزایش عملکرد ارقام نسبت به تیمار شاهد به صورت: ksc400 (7/20%)، ksc706 (8/17%)، ksc410 (2/9%)، ksc704 (9/8%) و ksc705 (8/4%) بود. بیشترین کارایی جذب سیلیسیم در رقم ksc706 (7/85%) و کمترین آن در ksc704 (9/58%)، و بیشترین کارایی مصرف سیلیسیم در ksc705 (52/12%) و کمترین در  ksc400 (44/5%) بود. با توجه به افزایش سطح  سیستم ریشه ای در تیمار حاوی سیلیسیم نسبت به شاهد، و اثرات سیلیسیم بر جذب و انتقال بیشتر عناصر غذایی از خاک به اندام هوایی، افزایش عملکرد گیاه مشهود است. بر این اساس، توصیه می‎شود توسعه کاشت گیاهان عنصر کارا با هدف مدیریت مصرف نهاده ها، حاصل خیزی خاک و اهداف کشاورزی پایدار مورد توجه قرار گیرد.
    کلید واژگان: سیلیسیم، سیلیسیم کارآ، جذب، کارآیی جذب، ارقام ذرت
    Fatemeh Parviznia, Babak Motesharezadeh *, Hossein Mirseyed Hosseini, Seyed Majid Mousavi
    Element efficiency is one of the most important characteristics of different plant cultivars for managing nutrition and fertilizer application in plants. This study was carried out to investigate the efficiency of silicon in different maize cultivars in a calcareous soil under greenhouse conditions. Treatments included five maize cultivars (single crosses 400 (ksc400), 410 (ksc410), 704 (ksc704), 705 (ksc705), 706 (ksc706)) and two silicon levels (0 and 100 mg silicon in 1 kg soil from potassium silicate source), which was performed in a factorial arrangement based on a completely randomized design. After eight weeks of vegetative period, plants harvested and factors such as shoot and root dry weight, leaf area, root volume and surface area and plant silicon uptake were measured. Efficiency element indices including adsorption and consumption efficiency of silicon and silicon efficiency of different cultivars were calculated. Among cultivars, ksc706 with 14.54 g yield, root weight of 6.7 g, leaf area of 173700 mm2 and root area of 185185 mm2 had the best results in terms of morphological characteristics and ksc410 cultivar with yield of 10.03 g, root weight of 5.25 g, leaf area of ​​2147900 mm2 and root area of ​​136284 mm2 showed the lowest desirable characteristics, compared to the control treatment. Yield increase of cultivars compared to the control treatment were: ksc400 (20.7%), ksc706 (17.8%), ksc410 (9.2%), ksc704 (8.9%) and ksc705 (4.8%). The highest silicon uptake efficiency was in ksc706 cultivar (85.7%) and the lowest in ksc704 (58.9%), and the highest silicon consumption efficiency was in ksc705 (12.52%) and the lowest in ksc400 (5.44%). With regard of increasing the area of root system in the treatment containing silicon compared to the control, and the effects of silicon on the uptake and transfer of more nutrients from the soil to the shoots, an increase in plant yield is evident. Accordingly, it is suggested to consider the development of planting the effective element plants with the aim of managing input consumption, soil fertility and sustainable agricultural goals.
    Keywords: Silicon, Efficient silicon, absorption, Absorption Efficiency, Maize cultivars
  • مهری سلیمی، الهه معتمدی*، بابک متشرع زاده، داریوش داودی، حسینعلی علیخانی، حسین میرسیدحسینی

    بخش چشمگیری از نیتروژن موجود در کودهای نیتروژن دار به دلیل بالا بودن سرعت حل شوندگی در آب، به بخش های زیرین خاک نفوذ می کند و از دسترس گیاه خارج می شود. برای جلوگیری از این هدر رفت روش های گوناگونی مورد استفاده قرار گرفته که یکی از پرکاربردترین روش ها، استفاده از پوشش برای کاهش سرعت حل شوندگی در آب است. هدف از این پژوهش تولید کودهای کندرها نانوکامپوزیت پلیمری نشاسته (به لحاظ تطابق با محیط زیست و تجزیه پذیری آن) و بررسی اثر مقایسه‎ای این کودها، بر رشد و پاسخ های تغذیه‎ای گیاه گوجه فرنگی می باشد. در ابتدا دو فرمولاسیون کود اوره پوشش دهی شده با نانوکامپوزیت پلیمری نشاسته حاوی نانوذرات بیوچار (A) و نانوکامپوزیت پلیمری نشاسته بدون حضور نانوذرات (B) سنتز شدند. پس از مشخصه یابی کودهای سنتز شده، به منظور بررسی اثرات آنها بر خصوصیات رشدی گوجه فرنگی، کودهای A، B و اوره معمولی با دو غلظت 180 و 420 کیلوگرم در هکتار (60 و 140 میلی گرم در کیلوگرم) به صورت طرح فاکتوریل بر پایه بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در گلخانه تحقیقاتی پژوهشگاه بیوتکنولوژی کرج مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که افزودن نانوذرات، زمان رهاسازی کود را به دلیل تعامل مطلوب پلیمر و پرکننده افزایش می دهد، به طوری که میزان رهاسازی نیتروژن از کود A  بعد از 21 روز در pH، 2، 6 و 10 به ترتیب 46/49، 52/18 و 13/45 درصد نسبت به کود B کاهش یافت. افزایش غلظت کود مورد استفاده در اکثر صفات تفاوت معنی داری ایجاد نکرد؛ اما کودهای سنتزشده اثر معنی داری بر خصوصیات رشدی گیاه داشتند. کارآیی مصرف نیتروژن و بازیابی ظاهری نیتروژن با استفاده از این کودها افزایش یافت؛ علاوه بر این، درصد نیتروژن کل و میزان نیترات موجود در اندام هوایی در گیاهان تیمار شده با کود های کندرها در مقایسه با اوره به ترتیب افزایش و کاهش یافتند. میزان کارآیی مصرف نیتروژن در تیمارهای کودی A و B  با کاربرد 420 کیلوگرم در هکتار، به ترتیب 85/7 و 68/14 درصد نسبت به کود اوره افزایش نشان داد.

    کلید واژگان: زیست تخریب پذیر، کود کندرها، نانوبیوچار، نانوکامپوزیت، نشاسته
    Mehri Salimi, Elaheh Motamedi *, Babak Motesharezadeh, Daryoush Davoodi, HosseinAli Alikhani, Hossein MirSeyed Hosseini

    A significant part of the nitrogen fertilizers due to the high solubility in water, penetrates into the lower parts of the soil and become unavailable to the plant. To prevent nitrogen losses, various methods have been used, of which coatings is the most widely used methods to reduce the rate of dissolution in water. The objective of the current study was to produce novel slow release fertilizers (SRFs) using starch-based polymer nanocomposites (in terms of environmental compatibility and degradability) and to investigate the comparative efficiency of these samples on the growth and nutritional responses of tomatoes. Firstly, two formulations of urea fertilizer coated with starch-based polymer nanocomposite reinforced with biochar nanoparticles (A) and pristine polymer without nanoparticles (B) were synthesized. Then, the effects of two levels (180 and 420 kg/ha or 60 and 140 mg/kg) synthesized SRF samples (A and B) and un-coated urea granule fertilizer (as a control) on morphological characteristics of tomatoes were investigated. A factorial design based on the completely randomized blocks with three replications was performed at Agricultural Biotechnology Research Institute, Karaj. The results showed that the presence of nanoparticles increases the release time of urea from the coating layer, and it was prolonged with increasing the amount of NCNPs because of favorable interfacial polymer-filler interactions. So that, the nitrogen release rate from sample A, at pH= 2, 6 and 10, was respectively decreased 49.46, 18.52 and 45.13% as compared to sample B. Moreover, application of SRF samples increased nitrogen use efficiency, nitrogen agronomic efficiency and apparent nitrogen recovery. So that, the nitrogen use efficiency in fertilizer treatments A and B with usage of 420 kg/ha was respectively increased 7/85 and 14/68% compared to urea fertilizer.

    Keywords: biodegradable, Nanobiochar, Nanocomposite, Slow release fertilizer, starch
  • جمال شیخی، حسین میرسید حسینی*، حسن اعتصامی، عزیز مجیری
    سابقه و هدف

    کارایی پایین استفاده از کود های نیتروژن یک مشکل جهانی در تولید محصول است و کشاورزی ایران نیز از این قاعده مستثنی نیست. کودهای نیتروژنی به عنوان منبع نیتروژن، در آلودگی خاک، آب و هوای محیط زیست تاثیر گذار هستند. نیترات سازی یک فرایند کلیدی در اکوسیستم های کشاورزی است چرا که تبدیل آمونیوم به نیترات میتواند منجر به از دست دادن بخش قابل توجهی از نیتروژن خاک از طریق آبشویی و یا نیترات زدایی شود. استفاده از بازدارنده های نیترات سازی همراه کود نیتروژن به منظور کنترل این فرایند یکی از راهکارهای کاهش هدرروی نیتروژن است. بنابراین این پژوهش با هدف بررسی اثر بازدارنده 3 و 4 دی متیل پیرازول فسفات (DMPP) بر میزان نیترات سازی و درصد بازدارندگی آن در برخی خاکهای ایران صورت گرفت.

    مواد و روش ها

    یک آزمایش گرماگذاری به منظور بررسی اثر DMPP بر روند تغییر غلظت نیترات و آمونیوم در فواصل زمانی مختلف و فراوانی باکتری های اکسید کننده آمونیوم (AOB) و نیتریت (NOB) در پنج خاک مختلف انجام شد. فاکتورهای آزمایش شامل بازدارنده نیترات سازی (NI) در سه سطح (بدون کاربرد نیتروژن و NI، mg/kg 200 نیتروژن از منبع سولفات آمونیوم بدون NI، و mg/kg 200 نیتروژن از منبع سولفات آمونیوم حاوی 8/0 درصد NI)، پنج نوع خاک (لوم شنی 1 با 58/0 درصد کربن آلی، لوم شنی 2 با 3/0 درصد کربن آلی، لوم با 73/0 درصد کربن آلی، لوم رسی با 87/0 درصد کربن آلی، و رسی با 47/1 درصد کربن آلی) و پنج زمان نمونه برداری (0، 14، 28، 42، و 56 روز) بود.

    یافته ها

    نتایج نشان داد در همه خاک ها کاربرد نیتروژن همراه DMPP نسبت به نیتروژن بدون DMPP اثر معنی داری (P<0.001) بر کاهش میزان نیترات سازی داشت به طوریکه میزان آن را به طور میانگین 7/44 درصد کاهش داد. کارایی DMPP در کاهش نیترات سازی در خاک های مورد آزمایش با هم اختلاف معنی داری داشت . نیترات سازی در خاک های دارای رس و کربن آلی بیشتر نسبت به خاک های دارای شن بیشتر و ماده آلی کمتر سریع تر اتفاق افتاد. درصد بازدارندگی نیترات بعد از 56 روز گرماگذاری در خاک های لوم شنی 1 و 2 و لومی به ترتیب 57، 46 و 12 درصد بود ولی برای دو خاک دیگر نزدیک به صفر بود. همچنین یک همبستگی مثبت معنی دار بین تعداد باکتری های AOB و NOB با غلظت نیترات (6/0 = r)، مقدار کربن آلی (9/0 = r)، و نیتروژن کل خاک (9/0 = r) وجود داشت.

    نتیجه گیری

    می توان اظهار نمود که میزان نیترات سازی خاک تحت تاثیر عواملی مانند بافت و مقدار ماده آلی خاک متفاوت است و کارایی DMPP با برخی ویژگی ها مانند درصد رس، محتوای کربن آلی و جمعیت باکتری های نیترات ساز خاک رابطه عکس دارد. بعلاوه این خصوصیات در پیش بینی اثرات کوتاه مدت بازدارنده می تواند مورد استفاده قرار گیرد

    کلید واژگان: بازدارنده نیترات سازی، باکتری های نیترات ساز، کربن آلی خاک، راندمان کود
    Jamal Sheikhi, Hossein Mirseyed Hosseini *, Hassan Etessami, Aziz Majidi
    Background and Objectives

    Low nitrogen use efficiency (NUE) is a global problem in crop production, and agriculture of Iran is not exempt in this regard. Nitrogen (N) fertilizers as a source of nitrogen can be very effective in water, soil and air environmental pollution. Nitrification is a key process in agricultural ecosystems since it results in changes of ammonium to nitrate and eventually loss of considerable amounts of soil nitrogen through leaching and denitrification. The application of nitrification inhibitors (NI) together with nitrogen fertilizers is a strategy to reduce N losses. Thus, the objective of this study were to evaluate the effect of inhibitor 3,4-Dimethylpyrazole phosphate (DMPP) on nitrification rates and nitrification inhibition percentage in some soils of Iran containing representing differences in organic matter content and texture.

    Materials and Methods

    An incubation experiment was conducted to evaluate the effect of DMPP on nitrate and ammonium concentration changes in different times and abundance of ammonium (AOB) and nitrite (NOB) oxidizer bacteria in five soils with different texture and organic carbon (O.C). The treatments of experiment included NI at three levels (without N and NI, 200 mg/kg N as ammonium sulfate without NI, and 200 mg/kg N as ammonium sulfate containing 0.8 % NI), five soil types (sandy loam 1 with 0.58% O.C, sandy loam 2 with 0.3% O.C, loam with 0.73% O.C, clay loam with 0.87% O.C, clay with 1.47% O.C), and five sampling times (0, 14, 28, 42, and 56 day).

    Results

    The results showed that application of N containing DMPP compared to N without DMPP in all soils had significant effect (P<0.001) on reducing nitrification, which was reduced 44.7% on average. DMPP efficiency on nitrification inhibition in experimented soils had significant difference, indicating that nitrification occurs rapidly in soils containing more clay and O.C compared to soils with more sand and low O.C. Nitrification inhibition percentage after 56 day incubation in SL1, SL2, and L were 57%, 46%, and 12%, but in two other soils were about zero. Also there were a positive significant correlation between abundance of AOB and NOB with nitrate concentration (r = 0.6), O.C content (r = 0.9), and total soil N (r = 0.9).

    Conclusions

    soil nitrification rate are different under influence of factors like soil textural properties and soil O.C content, and DMPP efficiency had inverse relationship with some soil properties including clay%, O.C content, and nitrifier bacterial population. Further these properties can be used in predicting the short term effects of inhibitors.

    Keywords: nitrification inhibition, nitrifier bacterial, Soil organic carbon, fertilizer efficiency
  • سمیه صابریان رنجبر، بابک متشرع زاده*، فرهاد مشیری، حسین میر سیدحسینی، حسینعلی علیخانی
    با توجه به روند رو به رشد جمعیت کشور و نقش عمده گندم در تامین انرژی و پروتئین آحاد جامعه، ضرورت نگرش جدید در مدیریت مزرعه به وجود می آید که به وسیله آن تولیدکنندگان کشاورزی بتوانند تغییرات داخل مزرعه را شناسایی نموده و با مدیریت این تغییرات در جهت افزایش محصولات زراعی و افزایش بهره وری گام بردارند. پژوهش حاضر با هدف بررسی اثر سطوح و منابع مختلف کاربرد سیلیسیم بر ماده خشک تولیدی، غلظت و جذب عناصر غذایی هفت رقم گندم در گلخانه تحقیقاتی گروه علوم و مهندسی خاک دانشگاه تهران اجراء گردید. این پژوهش در قالب طرح کاملا تصادفی و به صورت فاکتوریل، با دو فاکتور شامل سیلیسیم در شش سطح (شاهد، 200، 400 و 1000 میلی گرم سیلیسیم از منبع سیلیکات پتاسیم بر کیلوگرم خاک و نانوذره سیلیسیم در سطوح 50 و 100 میلی گرم بر کیلوگرم خاک) و ارقام گندم (گنبد، شیرودی، شیراز، مهدوی، مرودشت، بهار و پارسی) در سه تکرار انجام شد. نتایج نشان داد که کاربرد سیلیسیم در سطوح و منابع مختلف، رقم گندم و اثر متقابل آن ها بر وزن خشک اندام هوایی و ریشه، غلظت سیلیسیم و پتاسیم در اندام هوایی و جذب کل سیلیسیم، فسفر و پتاسیم در اندام هوایی معنی دار (01/0p≤) بود. غلظت سیلیسیم و پتاسیم در اندام هوایی در ارقام گندم در سطوح مختلف سیلیسیم در زمان کاربرد نانوذرات سیلیسیم به ترتیب در دامنه ای از 14/0-32/0 و 16/0-76/0 درصد نسبت به سطوح مختلف سیلیکات پتاسیم در بالاترین مقدار قرار داشت. میانگین جذب کل سیلیسیم، فسفر و پتاسیم به ترتیب در دامنه ها یی از 12/0-08/5، 43/0-16/1 و 7/8-2/14میلی گرم در گلدان در اندام هوایی با افزایش سطح کاربرد سیلیکات پتاسیم، افزایش یافت. بنابراین با توجه به نقش سیلیسیم در جذب عناصرغذایی، استفاده از آن به همراه کاشت ارقام با توان جذب بالاتر می تواند به بهبود رشد گندم کمک کند.
    کلید واژگان: گندم، سیلیکات پتاسیم، نانوذره سیلیسیم، فسفر، پتاسیم
    Somayeh Saberiyan, Ranjbar, Babak Motesharezadeh *, Farhad Moshiri, Hossein Mirseyed Hosseini, Hossein Ali Alikhani
    Due to growing population and the major role of wheat in producing energy and protein for population, there is a need for new approach in farm management. This approach can help agricultural producers to identify changes in the farm and manage them in order to increase crop yield and productivity. The purpose of this study was to investigate the effect of different levels and sources of silicon application on the dry-matter production, concentration and nutrients uptake by seven wheat cultivars in the greenhouse research station of the Soil Sciences Department of the University of Tehran. This study was conducted in a completely randomized design with a factorial arrangement with two factors including silicon at six levels (control, potassium silicate with application levels of 200, 400 and 1000 Mg of silicon from the potassium silicate source per kilogram of soil, and silicon nanoparticles with application levels of 50 and 100 mg kg-1 soil) and wheat cultivars (Gonbad, Shirodi, Shiraz, Mahdavi, Marvdasht, Bahar and Parsi) with three replications. The results showed that the application of silicon in various levels and sources, wheat cultivars and their interaction on potassium concentration in shoot and the total amount of phosphorus and potassium in the shoot were significant (p≤0.01). Also, the concentration of silicon and potassium in the shoot of different wheat varieties were the highest in the case of application of silicon nanoparticles at different levels of potassium-silicate which ranged from 0.14-0.32 and 0.16-0.76%, respectively. The average total amounts of silicon, phosphorus and potassium uptake by the shoot also increased by increasing silica-potassium application which ranged from 0.12-5.08, 0.43-1.16 and 8.7-14.2 %, respectively. Therefore, considering the role of silicon in the nutrients uptake, its use, along with the planting of higher-uptake cultivars, could help to improve wheat growth.
    Keywords: Wheat, Yield, Potassium Silicate, Silicon Nanoparticles, Phosphorus
  • محبوبه میرزاخانی، بابک متشرع زاده *، حسین میر سیدحسینی، رضا مالمیر
    سیلیسیم یک عنصر غذایی ضروری برای برخی گیاهان علفی و عنصری سودمند برای بهبود رشد و رویارویی با تنش‎های زنده و غیرزنده به شمار می‎رود. این پژوهش روی خاک آلودۀ طبیعی به فلزهای سنگین از شهرک صنعتی روی در زنجان انجام گرفت و طی آن تاثیر کاربرد ذرات نانو سیلیس بر پاسخ‎های مورفو-فیزیولوژیکی و تغذیه‎ای چچم (Lolium perenne) بررسی شد. تیمار نانو سیلیس در شش سطح 100 (NS1) ، 200 (NS2) ، 500 (NS3) ، 1000 (NS4) ،2000 (NS5) و تیمار شاهد (NS0) برحسب میلی گرم نانو سیلیس بر کیلوگرم خاک گلدان در قالب طرح کامل تصادفی و پنج تکرار در گلخانه اجرا شد. به منظور اضافه کردن نانو سیلیسیم به خاک، دروایۀ (سوسپانسیون) آن تهیه و با مقدار مشخصی آب که بر پایۀ ظرفیت مزرعۀ تعیین شده بود، مخلوط و با استفاده از پیپت، قطره قطره به خاک اضافه شد. پس از گذشت دورۀ کاشت و داشت گیاه چچم، اندام های هوایی گیاه برداشت و غلظت عنصرهای سنگین (سرب، روی و کادمیوم) و عنصرهای غذایی (فسفر، پتاسیم و سیلیسیم) در اندام های هوایی اندازه گیری شد. نتایج به دست آمده نشان داد، کاربرد سیلیسیم بر جذب عنصرهای آلایندۀ کادمیوم و روی و عنصرهای غذایی پتاسیم، فسفر و سیلیسیم در سطح 5 درصد معنی دار بود. همچنین کاربرد سیلیسیم در خاک، جذب آلاینده های روی و کادمیوم را در گیاه افزایش داد. همچنین بیشترین میزان جذب سیلیسیم در اندام های هوایی چچم، در تیمار NS5 گزارش شد که نسبت به سطوح دیگر کاربرد نانو و شاهد، تفاوت معنی‎داری نشان داد. درمجموع کاربرد سیلیسیم، سبب بهبود وضعیت رشد گیاه، جذب عنصرهای غذایی و مقاومت به تنش شد.
    کلید واژگان: آلودگی فلزهای سنگین، پاسخ های تغذیه‎ای، تنش، چچم، سیلیسیم، عنصرهای غذایی
    Mahboubeh Mirzakhani, Babak Motesharezadeh *, Hossein Mirseyed Hosseini, Reza Malmir
    Silicon is an essential nutrient element for some herbaceous plants and a useful element for improving the growth and to encounter with biotic and abiotic stresses. This research was carried out on natural contaminated soil with heavy metals from Zanjan Industrial Town. The effect of nano-silicon particles application on morpho-physiological and nutritional responses of Lolium perenne was investigated. Nano-silicon treatments were selected in six levels of 100 (NS1), 200 (NS2), 500 (NS3), 1000 (NS4), 2000 (NS5), and control treatment (N0) (in mg/kg). Experiments were carried out in a completely randomized design in greenhouse conditions. Nano Silicon added to soil by usage of pipette method. After the planting and cropping stages of Lolium perenne, the aboveground parts, the concentration of heavy elements (lead, zinc and cadmium) and nutrient elements (phosphorus, potassium and silicon) were measured. Results showed that application of silicon on the adsorption of cadmium and zinc and nutrient elements of potassium, phosphorus, and silicon was significant at 5% level. Also, the application of silicon in soil increased the absorption of zinc and cadmium contaminants in the plant. The highest amount of silicon adsorption in Lolium perenne was observed in NS5 treatment, which showed a significant difference compared to other levels of nano and control treatment. In general, application of silicon improved plant growth and increased the uptake of nutrients in the contamination/stress of the heavy metals.
    Keywords: Heavy metals pollution stress, Lolium perenne, nutrient element, nutritional response, silicon
  • حسین میر سیدحسینی *، ارژنگ فتحی گردلیدانی، منصور کوهستانی، محمدرضا بی همتا
    افزایش غلظت دی اکسید کربن و بهبود شرایط تغذیه ای ناشی از مصرف کود نیتروژنی معمولا سبب افزایش فتوسنتز و رشد گیاهان می گردد. پژوهش حاضر باهدف بررسی اثر CO2 و نیتروژن بر ویژگی های رویشی و فیزیولوژیکی گندم رقم چمران به صورت آزمایش فاکتوریل بر پایه طرح کاملا تصادفی شامل فاکتور بافت خاک (لوم رسی شنی و لوم شنی) و فاکتور نیتروژن (صفر، 100 و 200 میلی گرم در کیلوگرم)، در چهار تکرار و در دو سطح CO2 (400 و 850 پی‏پی‏ام) انجام شد. نتایج نشان داد همه ویژگی های رویشی گیاه (به جز وزن خشک ریشه) در خاک لوم رسی شنی بیش تر از لوم شنی بود. افزایش مقدار نیتروژن خاک سبب افزایش ویژگی های رشدی و فیزیولوژیکی گندم شد. با افزایش غلظت CO2 شاخص های رویشی شامل ارتفاع، وزن تر و خشک بخش هوایی، وزن خشک ریشه و سطح برگ و همچنین محتوای نسبی آب برگ به طور معنی داری افزایش یافت. در شرایط مصرف نیتروژن در هر دو سطح با افزایش غلظت CO2 شاخص های رویشی گیاه به طور معنی دار افزایش یافت. به عبارت دیگر، افزایش مقدار نیتروژن خاک منجر به تشدید اثر افزایش غلظت CO2 گردید. بنابراین درصورتی که محدودیتی از نظر تامین عناصر غذایی ضروری گیاه به خصوص نیتروژن وجود نداشته باشد، در شرایط افزایش غلظت CO2 رشد و عملکرد گیاه گندم افزایش خواهد یافت.
    کلید واژگان: CO2، تغییر اقلیم، شاخص های رشد، بافت خاک، گندم
    Hosein Mirseyedhoseini *, Arzhang Fathi Gerdelidani, Mansoor Kohestani, Mohammad Reza Bihamta
    Increase of CO2 concentration and nutritional improvement resulting from the consumption of nitrogen fertilizer commonly increases the photosynthesis and growth of crops. This study aimed to investigate the effect of CO2 concentration and nitrogen supply on growth and physiological characteristics of wheat of Chamran variety. A factorial experiment (combined) based on completely randomized design with soil texture in two levels (sandy clay loam and sandy loam), nitrogen in three levels (0, 100 and 200 mg kg-1) in 4 replications were conducted which treatments were applied under two carbon dioxide levels (ambient 400 and elevated 850 ppm). The results revealed all the growth characteristics (except root dry weight) in the sandy clay loam soil were higher than sandy loam. Increase of the amount of soil nitrogen significantly increased growth characteristics and also increased physiological characteristics. With the increase of CO2 concentration growth parameters such as height, shoot fresh and dry weight, root dry weight and leaf area and also the RWC as well as plant physiological parameters were significantly increased. With increasing concentrations of CO2 associated with the consumption of nitrogen fertilizers vegetative indices significantly increased. In other words, increasing amount of soil nitrogen would intensify the effect of increasing concentrations of CO2. Therefore, if there is no limitation in the supply of essential nutrients, especially nitrogen, wheat growth will increase under elevated CO2 concentration.
    Keywords: CO2, Climate Change, growth indices, Soil texture, Wheat
  • حسین میرسید حسینی*، طاهره مسلمی کلوانی، ارژنگ فتحی گردلیدانی
    اصلاح خاک های شور و سدیمی معمولا از طریق آبشویی نمک اضافی و به روش های شیمیایی، فیزیکی و زیستی و همچنین با استفاده از به سازهای معدنی و آلی انجام می شود. آزمایش انکوباسیون با استفاده از ستون هایی از جنس پلی اتیلن جهت بررسی اثر کاربرد 4 به ساز آلی و معدنی در یک خاک شور و سدیمی (dS.m-1 7/18EC= و 33SAR=) انجام شد. تیمارها شامل؛ کود سبز، کود دامی، بقایای گیاهی، گچ و شاهد بودند. جهت آبیاری ستون ها از آب منطقه مورد مطالعه با dS.m-1 19/2EC= استفاده شد. تغییرات برخی از شاخص های شوری و سدیمی و غلظت عناصر در نمونه های خاک ستون ها در فواصل 40، 80، 120 و 160 روز در عمق های 10-0، 20-10 و 30-20 سانتی متر اندازه گیری و مقایسه گردید. نتایج نشان داد که تیمارهای آلی به ویژه کود سبز در مقایسه با شاهد در طی دوره ماند pH خاک را به طور معنی داری (P<0.01) کاهش دادند. کاربرد همه به سازها EC خاک را در مقایسه با شاهد به طور معنی داری (P<0.01) افزایش دادند. بیشترین مقدار EC در تیمار کود سبز و بعد از آن به ترتیب در گچ، بقایای گیاهی و کود دامی مشاهده شد. گچ و کود سبز در مقایسه با شاهد SAR خاک را به طور معنی داری (P<0.01) کاهش دادند که گچ موثرترین تیمار بود. کاربردکود دامی تغییری در SAR خاک نشان نداد ولی بقایای گیاهی نسبت به شاهد SAR را به طور معنی داری افزایش داد. در تیمار گچ و کود سبز، غلظت کلسیم و منیزیم در محلول خاک به طور معنی داری (P<0.01) افزایش مشاهده شد.
    کلید واژگان: آزمایش ستونی، کود دامی، اصلاح، کود سبز
    Hossein Mirseyed Hosseini *, Tahereh Moslemi Kalvani, Arzhang Fathi Gerdelidani
    Remediation of Saline and sodic soils is usually done using leaching of excess salt and physical, chemical and biological methods and by application of mineral and organic amendments. An incubation experiment using poly ethylene columns was conducted to study the effect of using four organic and mineral amendments in a saline sodic soil (SAR=33, EC= 18.7 dS.m-1). The treatments included: green manure,  animal manure, plant residue and gypsum along with control. The water from the area (Akhtar Abad) was used to irrigate the columns. Change in some salinity and sodicity indices and the concentration of some elements in soil solution were measured and compared in soil sub-samples at 40, 80, 120, 160 days of incubation and for 0-10, 10-20 and 20-30 cm depths. The results indicated that all organic amendments especially green manure decreased soil pH compared to control (P
    Keywords: Column experiment, Manure, remediation, green manure
  • علیرضا گلستانی فرد، حسین میر سیدحسینی *، آمال آرین، پیمان عباس زاده، مهدی تفویضی
    فعالیت ریشه ها و فرآیند های ریزوسفری بر حلالیت و زیست فراهمی فلزات سنگین در ریزوسفر اثر گذاشته و نقش تعیین کننده ای بر سرنوشت عناصر شیمیایی در اکوسیستم های خاکی دارند. به منظور بررسی تغییرات بیوژئوشیمیایی مس در یک خاک آلوده به مس (5/85 میلی گرم در کیلوگرم)، یک آزمایش کشت گلدانی به مدت 45 روز با 3 رقم ترب (سفید، قرمز، سیاه) و 2 رقم شلغم (N-135،N-180) به صورت طرح پایه کاملا تصادفی با چهار تکرار انجام شد. در خاتمه مقدار مس در شاخساره نمونه های گیاه اندازه گیری و همچنین شکل های شیمیایی مس در خاک های ریزوسفری و غیرریزوسفری پس از جداسازی و به روش های دنباله ای و تک مرحله ای با DTPA 005/0 مولار، NH4NO3 یک مولار و Ca(NO3)2 پنج میلی مولار اندازه گیری شد. غلظت مس در شاخساره ارقام مختلف بین 4/66 تا 4/78 میلی گرم در کیلوگرم متغیر بود. میزان مس تبادلی و محلول خاک ریزوسفری در ارقام مختلف دو گیاه افزایش معنی داری را نشان داد (p<0.05)، در حالی که بخش های کربناته و نیز مس همراه با مواد آلی کاهش معنی داری را داشت که نشان دهنده افزایش تحرک مس در ریزوسفر است. مقدار مس عصاره گیری شده با نیترات آمونیوم و نیترات کلسیم در ریزوسفر تمامی ارقام، افزایش معنی داری را در مقایسه با خاک غیرریزوسفری نشان داد (p<0.05). ارقام مختلف شلغم بر خلاف ارقام ترب افزایش معنی داری در pH خاک ریزوسفری ایجاد کردند (p<0.05) افزایش معنی دار در میزان کربن آلی محلول خاک ریزوسفری در مقایسه با خاک غیرریزوسفری در ارقام مختلف دو گیاه نیز مشاهده شد. علیرغم افزایش فراهمی مس در خاک ریزوسفری، مقدار جذب کل مس در کلیه ارقام ترب و شلغم کمتر از مقدار مس موجود در فاز تبادلی و محلول خاک غیرریزوسفری بود. نتایج بیانگر نقش احتمالی کربن آلی محلول در کاهش جذب مس می باشد.
    کلید واژگان: ریزوسفر، زیست فراهمی، عصاره گیری دنباله ای، فرایندهای بیوژئوشیمیایی و مس
    Hosein Mirseyedhoseini *, Amal Arian, Peyman Abbaszadeh, Mahdi Tafvizi
    The water crisis is one of the fundamental issues in arid and semi-arid regions like Iran. Therefore, the use of unconventional water resources, where good quality water is not available, is increasing. One of these resources is treated wastewater which in addition to the water supply can also provide some of plants nutritional requirements. The statistical design used for this study was a factorial design experiment based on a completely randomized factorial design having two types of irrigation water with four levels of plant water stress: absence of plant water stress (control), low stressed (80%), moderately stressed (60%), and severely stressed (40%) with three replications. Analysis of variance showed that irrigation with treated wastewater and normal water affects shoot wet and dry weights of crop, ear weight, root wet and dry weights and plant height and diameter. In other words, plant growth depends totally on the type of water for irrigation and possibly on presence of nutrients and organic matter in the wastewater. Results showed that irrigation with treated wastewater increased wet and dry weights of shoots and roots of corn. With exerting more water stress, wet and dry weights of shoot and root were reduced, however, this reduction in treated wastewater was lower when compared to normal water. Shoot wet and dry weights related to treated wastewater without stress (100%) had the highest values 874/3 and 306 respectively which show an increase of about 45.5 and 59.2%, respectively when compared to normal water under severely stressed condition (40%). Therefore, deficit irrigation with treated wastewater significantly increased the yield of corn rather than deficit irrigation with normal water.The use of treated sewage along with a permanent water quality monitoring network is recommended.
    Keywords: Bioavailability, Biogeochemical processes, Copper, Rhizosphere, Sequential extraction
  • فریدون نورقلی پور، حسین میرسید حسینی *، محمد مهدی طهرانی، بابک متشرع زاده، فرهاد مشیری
    فسفر به دلیل حلالیت و تحرک اندک در خاک های زراعی دنیا و نقش حیاتی ترکیبات آن در متابولیسم سلول گیاهی، به عنوان عنصر غذایی پرمصرف برای گیاه در نظر گرفته می شود. شناسایی رقم هایی از گیاهان که به صورت کارآمدی بتوانند فسفر را جذب و مصرف کنند، می تواند باعث کاهش هزینه مالی و زیست محیطی کاربرد کودهای فسفره گردد. کلزا به عنوان گیاه دانه روغنی در سطح وسیعی در جهان و نیز در ایران کشت می گردد. در این تحقیق گلخانه ای، کارایی جذب و مصرف فسفر هفت رقم کلزا با تیپ رشد زمستانه (Talaye، Okapi، L72، Gabriela، Karaj، Brutus، Elvis) در دو سطح فسفر صفر و 80 میلی گرم در کیلوگرم فسفر از منبع مونوپتاسیم فسفات در خاکی با مقدار فسفر قابل دسترس 6/4 میلی گرم در کیلوگرم خاک، در طرح کاملا تصادفی در قالب فاکتوریل مورد بررسی قرار گرفت. شاخص های وزن خشک اندام هوایی، سطح برگ، حجم و وزن خشک ریشه، جذب عناصر فسفر و کلسیم در ریشه و اندام هوایی اندازه گیری گردید. برای به دست آوردن خاک ریزوسفری و غیر ریزوسفری از تکنیک رایزوبگ استفاده شد. بر اساس نتایج، ارقام ازلحاظ تولید بیوماس، جذب فسفر و کلسیم، کارایی جذب و کارایی استفاده، تفاوت معنی داری با یکدیگر داشتند. فسفر کارایی از 615/0 در رقم Gabriela تا 248/0 در رقم Elvis متغیر بود و کارایی جذب فسفر ارقام کلزا نیز از 469/0 در رقم Gabriela تا 157/0 در رقم Elvis متغیر بود و روند عکس آن در مورد شاخص تنش فسفر وجود داشت. مقدار pH خاک درون و بیرون رایزوبگ در شرایط فراهمی فسفر، تفاوت معنی دار داشت. به نظر می رسد که فسفر کارایی و تولید ماده خشک در زمان کمبود فسفر این ارقام، بیشتر وابسته به کارایی آن ها در جذب فسفر و نیز وابسته به جذب بیشتر کلسیم آن ها از طریق افزایش حجم سیستم ریشه و افزایش توانایی تحرک و جذب فسفر خاک باشد.
    کلید واژگان: کارایی، ریشه، کلسیم، رایزوبگ، فسفر
    Fereydun Nourgholipour, Hossein Mirseyed Hosseini *, Mohammad Mehdi Tehrani, Babak Motesharezadeh, Farhad Moshiri
    Due to the vital role of phosphorus as an effective element in plant cell metabolism, it is considered as an important macro-nutrient for plants. Introducing new cultivars of plants that take up and use phosphorus efficiently can reduce financial and environmental cost of phosphate fertilizers. Rapeseed as an important oilseed crop is widely grown around the world, including Iran. This greenhouse experiment was conducted to determine relative use or acquisition efficiency of seven winter rapeseed cultivars (Talaye, Okapi, L72, Gabriela, Karaj, Brutus, Elvis) in deficiently (0 mg P kg-1 add to soil with 4.6 mg Olsen P kg-1 ) and adequately supplied P condition (80 mg P kg-1 add to soil). Shoot and root dry weight, leaf area, root volume, P and Ca uptake in root and shoot and P efficiency was measured and compared. The rhizobag technique was used for accessing rhizosphere soil. Based on the results, cultivars such as Gabriela with higher P uptake efficiency produced more biomass in phosphorus deficiency condition. There was significant variation in PE among the cultivars ranging from 0.25(Elvis) to 0.62 (Gabriela) and PACE ranged from 0.16 (Elvis) to 0.47 (Gabriela) and PUI (g2 SDW mg-1 P) ranged from 0.12 (Elvis) to 0.38 (Gabriela). Interaction effect of soil type (rhizosphere and non-rhizosphere) and P rate on soil pH was significant. It seems that P efficiency and biomass production in these cultivars was primarily due to their acquisition efficiency of P and Ca with larger root system and increase in P mobility and uptake from the soil and P use efficiency was in the next order of importance at P stress environment.
    Keywords: Calcium, Efficiency, phosphorus, rhizobag, root
  • حسین میر سیدحسینی *، منصور کوهستانی، ارژنگ فتحی گردلیدانی، محمدرضا بی همتا
    سابقه و هدف
    رشد جمعیت و افزایش فعالیت های صنعتی در دو قرن اخیر سبب افزایش قابل توجهی در غلظت CO2 اتمسفر شده است. بر اساس تحقیقات انجام شده افزایش غلظت CO2 اتمسفری از شروع انقلاب صنعتی در اواسط قرن هجدهم تا به امروز همچنان ادامه دارد، به نحوی که غلظت CO2 از حدود 270 میلی گرم در لیتر قبل از انقلاب صنعتی به حدود 394 میلی گرم در لیتر در سال 2013 میلادی افزایش یافته است. تاثیر غلظت افزایش یافته CO2 بر جذب عناصر غذایی مانند نیتروژن، آهن، منگنز و روی در مورد بسیاری از محصولات مطالعه شده است. بهبود شرایط تغذیه ای ناشی از مصرف کودهای نیتروژنی و افزایش غلظت CO2 اتمسفری به دلیل افزایش فتوسنتز و تولید ماده خشک موجب افزایش رشد و عملکرد گیاهان زراعی مختلف و همچنین سبب تغییر غلظت بسیاری از عناصر غذایی ضروری گیاه می شود. پژوهش حاضر باهدف بررسی اثر افزایش غلظت CO2 و فراهمی نیتروژن خاک بر جذب عناصر غذایی در گیاه گندم انجام گردید.
    مواد و روش ها
    کشت گلخانه ای گندم به صورت آزمایش فاکتوریل بر پایه طرح کاملا تصادفی شامل فاکتور خاک در دو سطح (لوم رسی شنی و لوم شنی) و فاکتور نیتروژن در سه سطح (صفر، 100 و 200 میلی گرم در کیلوگرم از منبع اوره) و در دو سطح CO2 (400 و 850 میلی گرم در لیتر) در چهار تکرار انجام شد که جمعا در هر آزمایش 24 و در کل آزمایش 48 گلدان استفاده گردید. 60 روز پس از کشت گیاهان برداشت شدند و وزن خشک و میزان جذب نیتروژن، فسفر، پتاسیم، منیزیم، آهن، منگنز و روی بخش هوایی آن ها اندازه گیری گردید.
    یافته ها
    نتایج نشان داد با افزایش غلظت CO2، در تیمار‏های مختلف کود نیتروژنی، وزن خشک بخش هوایی گندم به طور میانگین 67/10 درصد افزایش یافت. افزایش غلظت CO2 تاثیری بر جذب نیتروژن و منیزیم در بخش هوایی گندم نداشت ولی جذب فسفر، پتاسیم، آهن، منگنز و روی را به ترتیب 58/18، 72/20، 87/32، 66/24 و 36/22 درصد افزایش داد. با کاربرد کود نیتروژن جذب نیتروژن، فسفر، پتاسیم، منیزیم، آهن، منگنز و روی بخش هوایی گندم به ترتیب 337، 93، 96، 145، 135، 129 و 156 درصد افزایش یافت و این افزایش برای عناصر فسفر، پتاسیم، آهن، منگنز و روی در غلظت افزایش یافته CO2 شدیدتر بود.
    نتیجه گیری
    میزان مصرف کود‏های شیمیایی و به‏خصوص نیتروژن و برقراری تعادل تغذی های برای گیاه باید براساس شرایط اقلیمی تغییر یابد. با توجه به نتایج این آزمایش افزایش مقدار نیتروژن خاک منجر به تشدید اثرات مثبت افزایش غلظت دی اکسید کربن گردید. بنابراین درصورتی که محدودیتی از نظر تامین عناصر غذایی ضروری گیاه به خصوص نیتروژن وجود نداشته باشد، در شرایط افزایش غلظت CO2 اتمسفری، رشد گیاه گندم و جذب اکثر عناصر غذایی در بخش هوایی آن افزایش خواهد یافت.
    کلید واژگان: تغییر اقلیم، جذب عناصر غذایی، دی اکسید کربن، نیتروژن خاک
    Hossein Mirseyed Hosseini *, Mansour Kouhestani, Arzhang Fathi Gerdelidani, Mohammadreza Bihamta
    Background And Objectives
    Population growth and increased industrial activity in the last two centuries have led to a significant increase in atmospheric CO2 concentration. According to research, the atmospheric CO2 concentration has been increasing constantly since the industrial revolution up to recent years. The concentration has increased from 270 mg/l before industrial revolution in the mid eighteen century to about 394 mg/l in 2013. Effects of elevated CO2 concentration on uptake of plant nutrients such as nitrogen, iron, manganese, and zinc, on many agricultural crops have been studied. Improvement of nutritional conditions due to use of nitrogen fertilizers and increasing atmospheric CO2 concentration initiating increased photosynthesis and dry matter production results in promoting growth and yield increase of agronomic crops. At the same time this would change the concentration of necessary nutrients in the plants. This research is conducted with aim of studying effects of elevated CO2 concentration and nitrogen availability on plant nutrient uptake in wheat.
    Materials And Methods
    A greenhouse experiment in a factorial (combined) based on completely randomized design was conducted with soil texture in two levels (sandy clay loam and sandy loam), nitrogen in three levels (0, 100 and 200 mg/kg from urea source) in 4 replications of each treatment. Treatments were applied under two CO2 levels (ambient 400 and elevated 850 mg/l). A total of 24 pots in each CO2 level and 48 pots in total were used. Sixty days after planting, the aboveground parts were harvested and plant dry matter weight, nitrogen, phosphorus, potassium, iron, manganese and zinc in shoots were determined and compared.
    Results
    results showed that with increasing CO2 concentration, in different nitrogen treatments shoot dry weight of wheat increased on the average by 10.67 percent. Increase in CO2 concentration did not have significant on shoot nitrogen and magnesium uptake of wheat but increased phosphorus, potassium, iron, manganese and zinc uptake by 18.58, 20.72, 32.87, 24.66, and 22.36 percent, respectively. Application of nitrogen fertilizer increased shoot uptake of nitrogen, phosphorus, potassium, magnesium, iron, manganese and zinc by 337, 93, 96, 145, 135, 129 and 156 percent, respectively, and this increase was more intense for phosphorus, potassium, iron and manganese in elevated CO2 concentration.
    Conclusion
    The amount of chemical fertilizers, especially nitrogen, and nutrient balance should be changed according to the weather conditions. Based on the results of this experiment, increasing soil nitrogen concentration resulted in an exacerbation of the positive effects of increasing CO2concentration. Therefore, if there is no limitation in the supply of essential nutrients, especially nitrogen, wheat growth and shoot uptake of most nutrients will increase under increased atmospheric CO2 concentration.
    Keywords: Climate change, CO2, Nutrient uptake, Soil nitrogen
  • حسین میرسیدحسینی *، الهام علوی پور، مجتبی دلشاد

    سیستم های کشت بدون خاک برای رسیدن به عملکردبیشترباکیفیت بهتر، صرفه جویی در مصرف آب و زمین و حفاظت بهتر از محیطزیست به وجود آمده اند. ظرفیت نگهداری پایین آب بسترهای مورد استفاده در سیستمهای کشت بدون خاک باعث افزایش هدررفت آب و تنش در این کشت ها می شود .تنظیم دور آبیاری و مدیریت محلول رسانی می تواند سبب کاهش مشکلات احتمالی گردد. در این تحقیق تلاش شده است تا با استفاده از ضایعات کشاورزی و مواد آلی و مدیریت محلول دهی براساس ظرفیت نگهداری رطوبت بستر، بسترهای کشت مناسب جهت رشد نشاء گوجه فرنگی (Solanum Lycopersicon Mill) تهیه و عملکرد آنها بررسی گردد. جهت تهیه این بسترها باگاسنی شکر، پوست درخت بلوط و تراشه چوب صنوبر در نسبت های حجمی مختلف با ماسه و پرلیت مخلوط و در قالب یک طرح کاملاتصادفی با 15تیمار و 3 تکرار و 6 مشاهده در کشت نشاء مورد آزمایش قرار گرفت. محلول غذایی براساس فرمول تهیه و درفرکانس های زمانی مشخص در اختیارگیاه قرار گرفت، هر7 روز 90 نشاء برداشت و اثر بسترها مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد بیشترین طول و قطرنشای گوجه فرنگی مربوط به تیمار 8 (S30P10T30B0C30) بود و از نظر بخش معدنی ماسه نسبت به پرلیت در افزایش شاخص های رشد گیاه موثرتر بود. از نظر بخش آلینتایج نشان دهنده ی مطلوب بودن پوست درخت نسبت به تیمارهای دیگر بود و تیمارهای حاوی باگاس کمترین وزن تر و وزن خشک اندام هوایی و ریشه را به خود اختصاص دادند. تیمارهای با ظرفیت نگهداری رطوبت 90-100% بهترین واکنش را نسبت به رشد گیاهچه های گوجه فرنگی نشان دادند.

    کلید واژگان: کشت بدون خاک، ضایعات کشاورزی، ظرفیت نگهداریرطوبت، باگاس
    H. Mirseyedhosseini *, E. Alavipoor, M. Delshad

    Soilless cultivation systems are used to attain higher performance, improve crop quality, conserve water and land, and protect the environment better. This study has attempted to use some agricultural wastes and organic matter, and management practices to optimize water holding capacity of cultural media, which are suitable for the growth of tomato seedlings (Solanum lycopersicum.). Fifteen different substrate (growth media) mixtures with a mineral fraction (sand and perlite) and organic fractions (bagasse, oak tree bark, poplar wood chips) were prepared and compared. Sand (2-4mm) and perlite (4-6 mm) were mixed at 0, 10, 20, 30 and 40 percent volume ratios with organic fractions at 0, 30 and 60 percent. The experiment was arranged in a completely randomized design with 15 treatments and 3 replications with 6 observations per treatment. During the seedling growth period (45 days), every 7 days, 90 seedlings were harvested (data for three periods were used) to determine the effect of the growth media on different growth parameters(plant dry matter and leaf area) and indices (RGR, NAR, and SER). The growth rate of tomato seedlings generally increased over time the rate of which varied with treatments. Seedling height, stem diameter, plant fresh weight and dry matter indicated that the highest length (25.91 cm) and diameter (4.83 cm) of the tomato seedlings was in treatment eight (S30P10T30B0C30). It was also shown that the sand fraction as a mineral component had a better performance compared to perliter in growth parameters. For the organic component of the growth media, tree bark treatments were better than wood chips or bagasse. The bagasse treatment had the lowest fresh weight and dry weight of shoot and root. The treatments with water holding capacity of 90-100% showed the best response in the growth of tomato seedlings.

    Keywords: Soilless culture, Agricultural wastes, Seedling growth, water holding capacity, Wood chips, Bagasse
  • راضیه خلیلی راد، حسین میرسیدحسینی*
    سابقه و هدف
    با توجه به ویژگی های خاص فسفر به عنوان یک عنصر کم تحرک در خاک، شناسایی و استفاده از ارقامی از گیاهان که به عنوان فسفرکارا شناخته می شوند، گامی موثر در استفاده از فسفر خاک خواهد بود. از گزینه های اصلی مورد توجه در مدیریت فسفر استفاده از راهکارهایی برای به حداکثر رساندن کارآیی استفاده از آن توسط گیاهان است. اولین قدم برای بهبود تاثیر عملیات مدیریتی درک چگونگی تقابل سیستم ریشه ای گیاهان با خاک است. با توجه به محدود بودن تحقیقات در مورد نقش ریشه ها در جذب عناصر کم تحرک خاک، این تحقیق با هدف مطالعه تعدادی از خصوصیات مورفولوژیکی ریشه چند رقم فسفرکارا و فسفرناکارای گندم و ارتباط آنها با شاخص های فسفرکارآیی انجام گرفت.
    مواد و روش ها
    تعدادی از ویژگی های مورفولوژیکی ریشه چند رقم فسفرکارا و ناکارای گندم اندازه گیری و همبستگی آنها با شاخص های کارآیی بررسی گردید. همچنین تاثیر ریزوسفرهر رقم بر pH خاک و تغییرات اجزای فسفر خاک در سطح کودی صفر مورد بررسی قرار گرفت. آزمایشی گلخانه ای روی گیاه گندم (Triticum aestivum L.) به مدت شش هفته به صورت فاکتوریل و در قالب طرح پایه کاملا تصادفی در 8 تیمار و 3 تکرار انجام شد. فاکتورها شامل ارقام مختلف در 4 سطح (2 رقم فسفرکارا (آزادی (Azadi) و یاواروس (Yavarus)) و 2 رقم فسفر ناکارا (کرج 1 (Karaj1) و مرودشت (Marvdasht)) و فسفر خاک در 2 سطح (سطح طبیعی فسفر خاک و سطح 20 میلی گرم فسفر بر کیلوگرم خاک) بودند. تعدادی از خصوصیات مورفولوژیکی ریشه شامل وزن تر و خشک ریشه و حجم ریشه اندازه گیری گردید و سپس طول و سطح ریشه ها محاسبه شد. وزن تر و خشک شاخساره و نسبت شاخساره به ریشه نیز در ارقام مختلف اندازه گیری و محاسبه شد. در نهایت جذب کل فسفر، کارآیی جذب و مصرف فسفر و فسفر کارآیی محاسبه گردید و همبستگی ویژگی های ریشه ای با شاخص های کارآیی بررسی شد.
    یافته ها
    تفاوت معنا داری (05/0p) بین ارقام از نظر ویژگی های مورفولوژیک ریشه مشاهده گردید و ارقام با کارآیی بالاتر، سیستم های ریشه ای گسترده تری تولید نمودند. ارقام گندم آزادی و مرودشت به ترتیب بیشترین و کمترین مقدار خصوصیات کمی ریشه ای (وزن تر (به ترتیب 27/2 و 28/1 گرم) و وزن خشک ریشه (به ترتیب 31/0 و 20/0 گرم)، کل طول ریشه (به ترتیب 4/278 و 04/179 سانتیمتر)، سطح ریشه (به ترتیب 2/90 و 06/56 سانتیمتر مربع در گلدان) و حجم ریشه (به ترتیب 3/2 و 4/1 میلی لیتر در گلدان) را داشتند. همچنین ارقام مختلف تفاوت معنا داری (05/0p) را از نظر وزن خشک شاخساره، نسبت شاخساره به ریشه، غلظت و جذب کل فسفر شاخساره و نیز کارآیی جذب و مصرف فسفر نشان دادند. با مصرف کود فسفری، ماده خشک تمامی ارقام به طور معنا داری (05/0p) افزایش یافت. همبستگی مثبت و معنا داری بین ویژگی های ریشه ای این ارقام با شاخص های فسفرکارآیی (غلظت و جذب کل فسفر شاخساره) وجود داشت ولی همبستگی این ویژگی ها با شاخص کارآیی مصرف فسفر منفی بود. مقادیر pH در ریزوسفر همه ارقام گندم به طور معنا داری (05/0p) نسبت به خاک غیرریزوسفری کاهش یافت. کاهش pH در ریزوسفر ارقام مورد مطالعه بین 38/0-12/0 بود. ارقام آزادی و مرودشت به ترتیب بیشترین و کمترین مقدار کاهش pH را نشان دادند. همه ارقام گندم اجزای فسفر خاک (دی کلسیم فسفات، اکتا کلسیم فسفات، فسفر پیوند شده با آهن و فسفر آپاتیتی) را به طور معنا داری (05/0p) نسبت به خاک شاهد کاهش دادند. این کاهش در مورد تمام ارقام و اجزا یکسان نبود.
    نتیجه گیری
    اختلافات موجود بین ارقام به تفاوت های ژنتیکی، اندازه و مورفولوژی ریشه و تغییرات شیمیایی ریزوسفر نسبت داده می شود. شناسایی استراتژی های گیاهان برای سازگاری با شرایط کمبود عناصر و انتخاب درست ارقام گیاهی می تواند افزایش جذب فسفر از خاک های دارای محدودیت فسفر و افزایش تولید محصول را به دنبال داشته باشد.
    کلید واژگان: ریشه، فسفرکارآیی، کارآیی جذب فسفر، کارآیی مصرف فسفر، اجزای فسفر خاک
    Razieh Khalili Rad, Hossein Mirseyed Hosseini *
    Background And Objectives
    Regarding to phosphorus as a low mobility element in soil, identification and application of traits of cultivars that are recognized as phosphorus efficient, will be very important for crop improvement and optimum usage of soil. Maximizing the phosphorus use efficiency of crops in the system is one of the most important approaches considered in phosphorus management. The first step in improving effectiveness of nutrient management practices is having information about how plant root systems interact with the soil. Because of limited researches on function of roots at the uptake of low mobile elements, this investigation was conducted to study some root morphological properties of several phosphorus efficient and phosphorus inefficient cultivars of wheat and their relations with phosphorus efficiency indexes.
    Materials And Methods
    In this study, some root morphological properties of several phosphorus-efficient and phosphorus-inefficient cultivars of wheat (Triticum aestivum L.) were compared and their correlations with efficiency indexes were studied. Furthermore, the rhizosphere effect of each cultivar on soil pH and soil phosphorus fractions was investigated. A greenhouse experiment on wheat cultivars as a factorial in completely randomized design was conducted with 8 treatments and 3 replications for six weeks. Experimental factors were different cultivars (2 phosphorus efficient i.e. Azadi and Yavarus and 2 phosphorus inefficient i.e. Karaj 1 and Marvdasht) and soil P levels (natural level of soil P and 20 mg P kg-1 soil). To understand root properties effecting phosphorus efficiency related to cultivar, some root morphological properties (root wet weight, root dry weight and root volume) were measured and then total root length and root surface area were calculated. Shoot wet and dry weight and shoot to root ratio in different cultivars was measured and calculated, too. Finally, total phosphorus uptake, phosphorus acquisition efficiency, phosphorus utilization efficiency and phosphorus efficiency were calculated and correlation between root morphological properties and efficiency indexes was investigated.
    Results
    There was a significant (p
    Conclusion
    The differences are attributed to genetic differences among cultivars, root size, root morphology and changes in the rhizosphere. Identification of plants strategies for adoption to low nutrient condition and the right selection of the cultivars can improve the uptake of P in P-deficient soils and crop production.
    Keywords: Root, Phosphorus efficiency, Phosphorus acquisition efficiency, Phosphorus utilization efficiency, Soil phosphorus fractions
  • حسین میرسیدحسینی *، مزدا همت پور، سپیده باقری نویر، محمدرضا چایی چی، محسن محسنی ساروی
    سابقه و هدف
    در زیست بوم های مرتعی ارتباط تنگاتنگی در میان عامل های فعال دام ، گیاه و خاک وجود دارد که بر پایداری و قابلیت تولید موثر است. ویژگی های شیمیایی خاک از مهم ترین عامل های موثر در حاصل خیزی شیمیایی و درنتیجه آن تراکم و نوع پوشش گیاهی زیست بوم های مرتعی بهشمار میروند. تاثیر چرای دام بر برخی شاخص های کیفی خاک مانند ویژگی های فیزیکی، شیمیایی و زیستی (شامل مشخصه های تاثیرپذیرتر همچون فعالیت های میکروبی، درصد مواد آلی، جرم مخصوص ظاهری، غلظت عناصر غذایی و...) در زیست بوم های مرتعی در فاصله های زمانی مختلف گزارش شده است. هدف از این پژوهش، بررسی تغییرپذیری برخی ویژگی های شیمیایی (ECpH، غلظت فسفر و پتاسیم قابل جذب، کربنات کلسیم و درصد رطوبت و...) و پوشش گیاهی سه منطقه تحت تیمارهای چرای شدید (بحرانی)، متوسط (کلید) و قرق (مرجع) بود.
    مواد و روش ها
    این بررسی در منطقه مخمل کوه در شمال شهرستان خرم آباد و در نمونه های خاک دو عمق 0-15 و 15-30 سانتی متر در مناطق شاخص برای شدت های چرایی مختلف، چرای شدید (بحرانی)، چرای متعارف (کلیدی) و منطقه قرق شده (مرجع) انجام شد. نمونه برداری در 5 نوبت زمانی در دو سال در فاصله زمانی 4 ماهه از واحدهای یک هکتاری و در 5 تکرار و از شهریور ماه انجام شد. تغییرپذیری pH، هدایت الکتریکی در عصاره اشباع و میزان ماده آلی ، نیتروژن کل ، فسفر و پتاسیم قابل جذب خاک اندازه گیری و مقایسه شد. در هر منطقه با استفاده از روش پلات و در سه نوبت، با تعیین درصد تاج پوشش گیاهان به تفکیک شکل رویشی، درصد خاک لخت و درصد لاشبرگ در درون هر پلات انجام پذیرفت. آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی اجرا شد.
    نتایج و بحث: نتایج نشان داد که تاثیر منطقه (شدت چرا) و زمان نمونه برداری (تغییرپذیری فصلی ) در سطح (01/0p) بر مواد آلی، نیتروژن کل، فسفر قابل جذب و واکنش خاک معنی دار بود. بیشترین تاثیر چرای دام در کاهش ویژگی های pH(از 35/8 به 25/8)، ماده آلی (از 3% به 4/2%) و نیتروژن کل (از 18/0% به 15/0%) در شهریور ماه سال اول مشاهده شد. در بررسی پوشش گیاهی تیپ غالب در منطقه مرجع (Poa pratensis، Hordeum fragile)، در منطقه کلیدی (.bulbusa، Avena spPoa) و برای منطقه بحرانیPoa bulbusa) میباشد. در منطقه مرجع شکل رویشی بوته ای مشاهده نشد. درصد پوشش گیاهی مناطق بحرانی، کلید و قرق به ترتیب 40، 44 و 53% بود که در منطقه بحرانی 5/24% نسبت به قرق کاهش نشان داد..
    نتیجه گیری
    تفاوت در شدت چرای دام درصد پوشش گیاهی و شکل رویشی گیاهان یک مرتع را تحت تاثیر قرار می دهد. بیشترین درصد پوشش گیاهی در منطقه قرق و کمترین آن در منطقه بحرانی مشاهده شد. در منطقه قرق (مرجع) شکل رویشی بوته ای مشاهده نشد. همچنین سیر کاهشی (نزولی) تراکم پوشش گیاهی، کاهش درصد پوشش گندمیان و افزایش درصد پوشش گیاهان بوته ای همراه با افزایش فشار چرای دام مشاهده شد. کاهش محتوای مواد آلی و رطوبت خاک همراه با کاهش غلظت عناصر قابل دسترس فسفر و پتاسیم در خاک های مراتع مورد بررسی در اثر چرای دام مشاهده و در نتیجه موجب کاهش حاصل خیزی خاک گشت. تغییرپذیری ایجاد شده به علت نهشت مواد دفعی، افزودن لاشبرگ به خاک سطحی و همچنین تراکم بیشتر ریشه گیاهان در عمق 15-0 سانتی متری خاک مشهودتر به نظر می رسید. کاهش بیش از ده درصد پوشش گیاهی و درنتیجه آن ماده آلی ناشی از شدت چرا می تواند سبب تسریع در فرسایش ، هجوم گیاهان ناخواسته و مهاجم شود که نیاز به مدیریت مناسب در کنترل چرا و پوشش گیاهی را مورد تاکید قرار می دهد.
    کلید واژگان: ویژگی های شیمیایی خاک، چرای دام، منطقه بحرانی، منطقه کلید، منطقه قرق، مرتع
    Hossein Mirseyed Hosseini*, Mazda Hematpour, Sepideh Bagheri Navir, Mohammadreza Chaeichi, Mohsen Mohseni Saravi
    Introduction
    There is a very close relationship among the various active elements within rangelands, which affect their sustainability and productivity. The chemical characteristics of the soil are among the most important factors in fertility and, consequently, in the density and type of plant cover of rangelands. Livestock grazing impacts on some qualitative soil properties, such as its physical and chemical and biological characteristics and including more reactive parameters such as biological activity, organic matter, bulk density, concentration of nutrients, etc. These have been reported for different time periods in rangeland ecosystems. The objective of this research was to investigate changes in chemical characteristics (EC, pH, available form of phosphorus and potassium, calcium carbonate, moisture content, etc.) and plant cover in three areas under treatments of heavy grazing (critical area), normal grazing (key area) and excluded from grazing (reference area).
    Materials And Methods
    This study was conducted in Makhmalkoh region located in north of Khormabad City and using soil samples from 0-15 and 15-30 cm depth from the three selected areas (reference, key and critical) with different grazing intensities. Soil samples were collected five times over 2 years and at four-month intervals from five one-hectare paddocks in each area. Soil EC, pH in saturated extract and OM, total nitrogen and available P and K were all determined using standard methods and the changes over time were compared. Plant cover density in each area was investigated using the plate method, and at three times, by determining the percentage of plant crown covers for each growth form and the percentage of bare soil and litter in each plate. The experiment was conducted based on a factorial completely randomized design.
    Results And Discussion
    The results showed that the effects of area (grazing intensity) and time of sampling (seasonal variation) were significant for total N, OM, and available P and K P
    Conclusion
    Differences in grazing intensity affect the percentage of plant cover and plant species in a rangeland. The highest plant cover was observed in the key area and the least in the critical area. Inside the key area, shrubs were not observed. Also, a decrease in the plant cover percentage of grasses and an increase in shrubs were observed with an increase in grazing pressure. Decrease in soil OM and moisture content along with concentration of available P and K in soils of the studied area were observed due to grazing, which reduced soil fertility. Changes were more obvious for the 0-15 cm soil depth due to addition of animal manure, plant residue on the surface soil and more roots. A reduction of more than 10 percent in plant cover and an organic matter reduction due to intensive grazing can cause severe erosion and growth of unfavorable plants, which requires suitable management practices of livestock grazing and plant cover.
    Keywords: Soil chemical properties, Critical area, Key area, Reference area, Rangeland, Livestock grazing
  • ارژنگ فتحی گردلیدانی، حسین میرسید حسینی *، محسن فرحبخش
    مطالعه انکوباسیون به منظور بررسی اثر کمپوست قارچ مصرفی(SMC) و بیوچار باگاس نیشکر(B) بر فراهمی واجزاء مختلف فسفر معدنی در یک خاک آهکی انجام گرفت. تیمار ها شامل B1 و B2 (معادل15 و 30 تن در هکتار)، SMC1، SMC2 (معادل20 و 40 تن در هکتار) و شاهد(C) بودند. فسفر قابل جذب و محلول در آب، pH و شکل های فسفر معدنی شامل دی کلسیم فسفات(Ca2-P)، اکتا کلسیم فسفات(Ca8-P)، فسفات آلومینیم(Al-P)، فسفات آهن(Fe-P)، فسفر محبوس (OC-P) و آپاتیت (Ca10-P) در زمان های 14، 60 و 120 روز اندازه گیری و از لحاظ آماری مقایسه شدند. نتایج نشان داد که فسفر قابل جذب از 8/8 میلی گرم بر کیلوگرم در شاهد به 8/17، 8/28 و 4/12 به ترتیب در SMC1، SMC2 وB2 به طور معنی داری افزایش یافت(p<0.01) که با گذشت زمان در B2 روند افزایشی بود؛ ولی در SMC2 بیشترین مقدار در زمان 60 روز مشاهده شد. فسفر محلول در آب نیز از 1/2 میلی گرم بر کیلوگرم در شاهد به 8/2 و 7/2 به ترتیب در SMC2 و B2 افزایش معنی داری نشان داد و با گذشت زمان در SMC2 روند افزایشی بود. تیمار SMC2 به طور معنی داری pH خاک را از 2/7 در شاهد به 1/7 کاهش داد. با گذشت زمان pH در همه تیمارها افزایش نشان داد. با گذشت زمان، SMC1 و SMC2 شکل Ca2-P را در مقایسه با شاهد به طور معنی دار افزایش دادند. همچنین، شکل های Ca8-P و Al-P از 158 و 27 میلی گرم بر کیلوگرم در شاهد به ترتیب به 186 و 35 در SMC2 افزایش یافت(p<0.01). این نتایج بر اثر گذاری بیشتر SMC در تغییرات فسفر معدنی در مقایسه با بیوچار تاکید دارد؛ اگرچه مصرف بیوچار در سطوح بالا نیز مثبت بود.
    کلید واژگان: کمپوست قارچ مصرفی، بیوچار باگاس، فسفر قابل جذب، شکل های فسفر معدنی
    A. Fathi Gerdelidani, H. Mirseyed Hosseini *, M. Farahbakhsh
    Introduction
    Phosphorus deficiency is one of the major problems of calcareous soils in Iran and based on current statistics more than 70 % of all soils in Iran are under critical P levels of 15 mg kg-1 (51). Previous research results show that application of organic matter increases P availability (46) and changes the P distribution between various forms in calcareous soils.The aim of this study was to evaluate the effects of different levels of spent mushroom compost and sugar cane bagasse biochar as agricultural by products or crop residues on availability and phosphorus fractions in a calcareous soil from Karaj (Alborz provience, Iran).
    Materials And Methods
    The soil for the experiment was obtained from 0-30 cm depth of Agriculture Faculty farm of Tehran University at Karaj. Some physical and chemical properties were determined using standard methods (table 1). The spent mushroom compost (SMC) was from Malard mushroom factory and Sugarcane bagasse was from a farm in Khozestan. The Biochar (B) was prepared from the raw material heated to 500 degree celcius inside furnace for 3 hours. Some basic properties of SMC and biochar were also determined (table 2). The experiment was conducted in a completely Randomized design with 5 treatments, and 3 time periods with three replications of each treatment. Treatments included 2 biochar levels B1, B2 (15 and 30 Mg ha-1 respectively), 2 spent mushroom compost levels SMC1, SMC2 (20 and 40 Mg ha-1 respectively) and the control treatment (C). For each treatment, 300 grams of air dried soil was used in small pots and after application of materials and mixing they were moist to field capacity and kept inside an incubator at 28-29 ˚C for a period of 120 days. At 14, 60 and 120 days soils were sampled for analysis (by eliminating the pots). Soil properties such as pH, available P, water soluble P and various inorganic P fractions (23) were determined in soil samples. Statistical analysis of the data was done using SAS software and mean comparison using LSD method was also performed.
    Results And Discussion
    Results showed that the available P in the control increased significantly (p
    Conclusions
    Based on the results of this experiment application of organic materials of different nature such as spent mushroom compost and sugarcane bagasse biochar to calcareous soils can affect the availability and various forms of phosphorus to the extent that it should be considered as a measure to improve P availability conditions.
    Keywords: Spent mushroom compost (SMC)_Bagasse biochar_Available P_Inorganic P fractions
  • ارژنگ فتحی گردلیدانی، حسین میر سیدحسینی*، محسن فرحبخش
    کمبود فسفر یکی از مشکلات اصلی کشاورزی در خاک های آهکی است. به منظور بررسی اثر کمپوست قارچ مصرفی (SMC) و بیوچار باگاس نیشکر (B) بر فعالیت آنزیم فسفاتاز قلیایی و فراهمی فسفر در سه خاک لوم، لوم رسی و لوم شنی مطالعه انکوبه کردن انجام گرفت. تیمارها شامل سطوح بیوچار B1 و B2 (15و30 تن در هکتار)، سطوح کمپوست SMC1، SMC2 (20و40 تن در هکتار) و شاهد (C) بود. بعد از اعمال تیمارها در زمان های 14 (T1)، 60 (T2) و 120 (T3) روز فسفر قابل جذب و pH و در زمان T3 فعالیت فسفاتاز قلیایی اندازه گیری شد. نتایج نشان داد SMC در هرسه خاک سبب افزایش فعالیت فسفاتاز در خاک می شود، ولی بیوچار در خاک لوم شنی بی تاثیر بود. میانگین فعالیت فسفاتاز تیمار شاهد در سه بافت لوم شنی، لوم و لوم رسی به ترتیب 2090، 2931 و 2888 μg PNP.g-1Soil. h-1بود که برای تیمار SMC2 به ترتیب به 3034، 3709 و 3533 μg PNP.g-1Soil. h-1افزایش پیدا کرد. همچنین، هر دو سطح SMC سبب افزایش فراهمی فسفر شد، در حالی که مصرف بیوچار اثر کمتری داشت. SMC2 بهترین اثر را در افزایش فراهمی فسفر داشت، به طوری که میانگین فسفر قابل جذب در سه بافت لوم شنی، لوم و لوم رسی به ترتیب از 4/19، 8/8 و 9/3 mg.Kg-1در تیمار شاهد به 37، 28 و 22 mg.Kg-1در تیمار SMC2 افزایش یافت. کمپوست قارچ pH خاک ها را کاهش و بیوچار را افزایش داد. نتایج نشان داد که کاربرد SMC در خاک های آهکی مورد آزمایش، سبب افزایش فراهمی فسفر و بهبود سایر خصوصیات از جمله pH شده است.
    کلید واژگان: بیوچار، فراهمی فسفر، فسفاتاز قلیایی، کمپوست قارچ
    Arzhang Fathi Gerdelidani, Hossein Mirseyed Hosseini *, Mohsen Farahbakhsh
    Phosphorus deficiency is a common disorder for agriculture in calcareous soils. To study the effects of spent mushroom compost (SMC) and sugar cane bagasse biochar (B) on alkaline phosphatase activity and phosphorus availability in three soil types (that is) loam, clay loam, and sandy loam, an incubation experiment was conducted. The treatments included levels of biochar B1 and B2 (15 and 30 ton.ha-1), levels of spent mushroom compost SMC1 and SMC2 (20 and 40 ton.ha-1) and the control (C). After applying treatments in 14, 60, and 120 days, T1, T2, and T3 respectively, available phosphorus and pH were measured and alkaline phosphatase activity at T3 period was also measured. The results indicated that in all soil samples SMC increased phosphatase activity, But biochar was ineffective in sandy loam soil. Average phosphatase activity in control treatment was 2090, 2931 and 2888 µg PNP.g-1Soil. h-1 at sandy loam, loam and clay loam, respectively and was increased to 3034, 3709 and 3533 µg PNP.g-1Soil. h-1 in SMC2 treatment, respectively. Both levels of SMC also caused increase in phosphorus availability, while biochar was less effective on that. SMC2 treatment showed the best effectiveness on increasing phosphorus availability. So that available phosphorus average was increased from19.4, 8.8 and 3.9 mg.Kg-1 in control treatments to 37, 28 and 22 mg.Kg-1 in SMC2 treatment for sandy loam, loam and clay loam soils respectively. Application of SMC reduced soils pH while biochar increased that. Results indicated that SMC has a positive effect on phosphorus availability and improves other properties including pH in calcareous soils.
    Keywords: Mushroom compost, Biochar, Alkaline Phosphatase, Phosphorus Availability
  • حسین میر سیدحسینی، رسول کریمی، سپیده باقری، حسن طباطبایی
    همانطور که جمعیت جهان در حال رشد بوده و شهر نشینی و رفاه افزایش یافته، تولید زباله نیز به شدت در حال افزایش می باشد. استفاده مجدد ازفاضلاب به عنوان یک راهکار برای کاهش کمبود آب، بهبود تولید محصول و پایداری محیط زیست شناخته شده است. به جهت بررسی این مسئله، آزمایش ستون خاک براساس طرح بلوک تصادفی فاکتوریل 3×3 شامل سه تیمار جاذب (شیرابه بدون پیش تصفیه (L1)، شیرابه عبور نموده از پوسته برنج (L2)، شیرابه عبور نموده از کربن فعال (L3)) و سه سطح زئولیت (0، 5 و 10 % وزنی خاک) انجام پذیرفت. حجم آب زهکشی شده در طول آزمایش کاهش یافت. کاربرد سطح 5% زئولیت کارایی برداشت خاک را می تواند بهبود بخشد و اثر مثبتی بر کیفیت زه آب دارد. همچنان که به صورت تغییرات در EC, Na+, Ca2++Mg2+Cl-(تا 22%، 15%، 24%، %15 کاهش یافته) و فسفر کل (تا 12% افزایش یافته) در تیمار شیرابه نشان داده شده است. اما افزودن 10% زئولیت تفاوت معنی داری نداشت (05/0p<). جاذب های مورد استفاده در این آزمایش اثر معنی داری بر پارامتر هایی مانند N-NH4+, SAR، فسفر کل و مقدار سدیم داشتند. تغییرات در اغلب پارامترها در تیمار L3از نظر آماری به طور معنی دار (05/0p <) در مقایسه با دیگر شیرابه ها ((N-NH4+(40%) و فسفر کل (33%) بیشتر و Ca2++Mg2+(3/14%) و سدیم (14%) کمتر) متفاوت بود، که نشان دهنده افزایش کارایی جاذب ناشی از فعال سازی پوسته برنج می باشد. کاربرد زئولیت می تواند کارایی برداشت خاک را برای تیمار شیرابه بهبود بخشد، اما سطوح کاربرد بسته به خاک و نوع زئولیت متفاوت خواهد
    کلید واژگان: زه آب شیرابه تصفیه زمینی خاک جاذب
    H. Mir Seyed Hosseini*, R. Karimi, S. Bagheri Novair, S. H. Tabatabaei
    As the world's population has grown and become more urban and affluent, waste production has raised drastically. Wastewater reuse has been identified as a way to alleviate water scarcity and improve crop productivity and environmental sustainability. To address the issue, a soil column experiment was carried out in a 3 × 3 factorial randomized block design including three treatments of adsorbents (non-pretreated leachate (L1), rice husk filtered leachate (L2), activated carbon filtered leachate (L3)) and three levels of zeolite (0, 5 and 10% by soil weight).A decrease in drainage water volume through the experiment period was observed. Application of zeolite at 5% level could improve soil removal efficiency and had a positive impact on the quality of the wastewater, as indicated by changes in EC, Na+, Ca2++Mg2+, Cl- (decreased by 22%, 15%, 24%, 15% respectively) and total P (increased by 12%) for treatment of leachate. However, adding 10% zeolite did not make a significant difference (p<0.05). Adsorbents used in the experiment had a significant effect (p<0.05) on the parameters such as N-NH4+, SAR, total P and Na+ content. Changes in most parameters for the L3 treatment were statistically significant (p<0.05) compared to other leachates (less N-NH4+ (40%), total P (33%) and more Ca2++Mg2+ (14.3%), Na+ (14%)) indicating an increase in adsorbent efficiency due to rice husk activation. Therefore, it can be concluded that application of zeolite can improve soil removal efficiency for treatment of leachate, but the rates of application can be case sensitive depending on the soil and the type of zeolite.
    Keywords: Wastewater Leachate Land treatment Soil Adsorbent
  • گلاره خانبلوکی، حسین میرسیدحسینی*، بابک متشرع زاده
    یکی از عواقب رشد و توسعه صنعتی، افزایش غلظت دی اکسیدکربن در اتمسفر بوده است. این پژوهش با هدف بررسی تاثیر سطوح مختلف دی اکسیدکربن و کادمیوم در جذب کادمیوم و رشد گندم و سورگوم اجرا گردید. بدین ترتیب یک آزمایش گلخانه ای در قالب طرح اسپلیت فاکتوریل با استفاده از گلدان هایی حاوی 5/3 کیلوگرم خاک اجرا شد. تیمارها شامل 4 سطح کادمیوم (0، 10، 20 و 40 میلی گرم کادمیوم در کیلوگرم خاک) (از نمک نیترات کادمیوم) و 2 سطح دی اکسیدکربن (900 و 400 میکرولیتر در لیتر) بود. نتایج نشان داد در تیمارهای مختلف کادمیوم، با افزایش غلظت دی اکسیدکربن، وزن خشک اندام هوایی و ریشه گندم حداکثر 26 و17 درصد افزایش یافت. در مورد سورگوم این افزایش حداکثر 18 و 13 درصد بود. افزایش غلظت دی اکسیدکربن تاثیری بر جذب کادمیوم در گندم نداشت ولی در سورگوم موجب افزایش 37 تا 44 درصد جذب در اندام هوایی و 26 تا 37 درصد در ریشه شد. با توجه به اثر افزایش غلظت دی اکسیدکربن بر ماده خشک گیاهی و غلظت کادمیوم در گیاه، شاخص های گیاه پالایی محاسبه شد. اگرچه فاکتور غلظت زیستی، ضریب تجمع زیستی و ضریب انتقال کمتر از یک بودند اما با افزایش غلظت دی اکسیدکربن این شاخص ها و نسبت پالایش در سورگوم افزایش یافت. بنابراین، افزایش غلظت دی اکسیدکربن می تواند سبب کاهش اثرات نامطلوب کادمیوم در گندم شود، اما در سورگوم باید از نظر امنیت غذایی و سلامت دام و انسان مورد توجه قرار گیرد.
    کلید واژگان: آلودگی خاک، تغییر اقلیم، ماده خشک، شاخص گیاه پالایی
    Hosein Mirseyedhoseini*
    One of the outcomes of the industrial development has been the increase in CO2 levels in the atmosphere. This study was aimed to investigate the effects of different levels of CO2 and cadmium on growth and cadmium uptake by wheat and sorghum. A greenhouse experiment was carried out with pots contained 3.5 kg soils and in split factorial design. Treatments included four levels of cadmium (0,10, 20 and 40 mgCd kg-1soil) (from Cd(NO3)2) and two levels of CO2 (400 and 900 µL/L ). The results indicated that increasing CO2 levels, enhanced maximum shoot and root dry weight by 26% and 17% for wheat and 18% and 13% for sorghum, respectively. Increasing CO2 levels did not have any effect on Cd uptake by wheat but increased Cd uptake by 37-44% in shoot and 26-37% in root for sorghum. Phytoremediation indices were calculated based on the effect of increasing CO2 level on plant dry matter and Cd uptake. Although, Bio Concentration Factor, Biological Accumulation Coefficient and Tolerance Index were all less than unit, but with increase in CO2 levels these indexes and Remediation Ratio increased for sorghum. Therefore, increasing CO2 levels can decrease the undesirable effects of Cd on wheat, however it should be accounted for in terms of food safety for human and animals in the case of sorghum.
    Keywords: Soil pollution, Climate change, Dry matter, Phytoremediation indices
  • حسین میر سیدحسینی، ریحانه ایوانی، غلامرضا ثواقبی
    مواد آلی بر مبنای نسبت C/N و نوع تر یکبات می توانند تاثیر متفاوتی بر زیست فراهمی عناصر در خاک داشته باشند. این تحقیق به منظور بررسی تاثیر منابع مختلف کودهای آلی بر زیست فراهمی دو عنصر مس و روی در خاک انجام شد. خاکی با بافت رسی سیلتی و سه نوع کود آلی شامل کود دامی، لجن فاضلاب و کمپوست زباله شهری در 2 سطح 25 / 1%، 5/ 2% و شاهد در نظر گرفته شد. آزمایش در دو مرحله انکوباسیون و کاشت گل خانه ای ذرت ). Zea mays L ( به اجراء درآمد. هر دو آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با شش تیمار و چهار تکرار به همراه شاهد بودند. در آزمایش اول، خاک های تیمارشده با کودهای آلی به مدت هشت هفته در رطوبت ظرفیت مزرعه و دمای 25 درجه سانتی گراد تحت انکوباسیون قرارگرفتند؛ و نمونه های خاک در فواصل زمانی صفر، چهار و هشت هفته از داخل گل دانها برداشته شدند. نتایج نشان داد که بیشینه میزان روی ) Zn ( قابل عصاره گیری به روش DTPA به ترتیب با 41 / 148 و 156 / 7 mg kg-1 به دو سطح 1/ 25 و 2/ 5 درصد تیمار لجن فاضلاب شهری، و کمینه آن با 103 / 74 mg kg-1 به کود دامی تعلق داشت. بیش ترین میزان مس ) Cu ( قابل استخراج با DTPA به ترتیب با 10 / 28 ، 45 / 28 و 28 / mg kg-141 مربوط به دو سطح 1/ 25 و 2/ 5درصد تیمار کمپوست زباله شهری و سطح 2/ 5 درصد لجن فاضلاب شهری بود. بررسی تغ ییرات زمانی نشان داد که با گذشت زمان مقدار عنصر روی کاهش ولی عنصر مس تا زمان چهار هفته افزایش )و بعد از آن کاهش( یافت. نتایج کشت گل دانی نشان داد که تمامی تیمارها به جز تیمارهای لجن فاضلاب شهری باعث افزایش عمل کرد گیاه شدند. بیشینه میزان روی و مس جذب شده توسط گیاه )به ترتیب با 18 / 82 mg kg-1 و 1/ 15 ( مربوط به لجن فاضلاب شهری بود.
    کلید واژگان: ذرت، کود دامی، کمپوست زباله شهری، لجن فاضلاب شهری
    H. Mir Seied Hoseini, R. Ivani, Gh Savabeghi
    Organic matter based on their composition and the C/N ratio can have different effects on nutrient bioavailability in soil. This research was conducted to investigate the effects of various sources of organic fertilizers on bioavailability of Cu and Zn in soil. A silty clay soilsample and three organic fertilizers including animal manure, sewage sludge and municipal compost in two levels of 1.25 and 2.5% W/W bases were included for the experiment. The experiment was conducted in two stages of incubation and greenhouse cultivation of corn (Zea mays L.). Both experiments were in factorial complete randomized design with 6 treatments in 4 replications plus the control. In the first experiment treated soils were incubated at field capacity moisture and 25˚C temperature for 8 weeks during which subsamples were taken at 0, 4 and 8 weeks and were analyzed for available Zn and Cu. The results showed that the highest amount of DTPA extractable Zn were 148.4 and 156.7 mg kg-1for the sewdge sludge at the 1.25 and 2.5 percent treatments respectively, and the lowest was related to manure treatment with 103.7 mg kg-1. The highest amount of DTPA axtractable Cu was for the compost treatment with 28.1 and 28.4 mg kg-1in the levels used, and it was 28.4 mg kg-1in the swedge sludge treatment at 2.5% level. Comparison of the changes over time showed that available Zn content decreased but Cu content increased up to 4 week and then decreased. The results of the greenhouse experiment showed that all treatments except sewdge sludge increased some plant growth factors such as yield Zn content and the highest Zn and Cu uptake by plant were in the sewdge sludge treatment with 18.8 and 1.15 mg kg-1.
    Keywords: Corn, animal manure, sewage sludge, municipal compost
  • حسین میر سیدحسینی*، سپیده باقری نویر
    این پژوهش با هدف ارزیابی اثرات ریزوسفر سورگوم بر روی قابل استفاده با چهار عصاره گیر انفرادی در ریشه دان اجرا شد.دو نمونه خاک با خصوصیات فیزیکی و شیمیایی نسبتا مشابه و از دو منطقه، نمونه اول از منطقه بدون آلودگی و نمونه دوم ازمجاورت کارخانه کنسانتره روی و سرب تهیه شد.در هر نمونه خاک سه سطح غلظتی روی (mg kg-1250، 375 و 500) با توجه به مقدار روی اولیه موجود در خاک اعمال گردید. فضای داخلی ریشه دان با صفحات توری نایلونی (40 مش) به سه منطقه 1S (منطقه ریزوسفری)، 2S (مجاور به ریزوسفر) و 3S(فواصل دورتر از ریزوسفر) جداسازی شدند و گیاه سورگوم در منطقه 1S کاشته شد. اثر فعالیت ریشه گیاه بر اشکال زیست فراهم روی شامل قابل عصاره گیری با آب مقطر، نیترات کلسیم وDTPA معنی دار بود. مقدار روی به شکل های (قابل عصاره گیری با DTPA، نیترات کلسیم، آب مقطر) در ریزوسفر (1S) خاک غیر آلوده به ترتیب 6/8%، 100% و 130% بیش از توده خاک در سه هفته ابتدایی بود. اگرچه روی قابل استخراج با HNO3 در این ناحیه تفاوتی با توده خاک نداشت اما در زمان هفت هفته به طور معنی داری به میزان 10% کاهش یافت. این امر نشان دهنده اثرگذاری فعالیت ریشه سورگوم بر اشکال غیر زیست فراهم تر [S1] در فواصل زمانی بیشتر (هفت نسبت به سه هفته) می باشد. افزایش زیست فراهمی روی در زمان سه هفته در خاک غیرآلوده به طور معنی داری (01/0>p) موجب جذب بیشتر آن توسط گیاه تا 30% شده است. نتایج نشان داد که غلظت و جذب روی در سورگوم با روی عصاره گیری شده توسط اسید نیتریک در خاک ریزوسفری همبستگی معنی داری (01/0>p) داشت. بنابراین، روش عصاره گیری اسید نیتریک می تواند برآوردی مناسب از روی قابل استفاده سورگوم در شرایط افزایش سطوح غلظتیآن باشد.
    کلید واژگان: اشکال شیمیایی، ریشه دان، عصاره گیرهای انفرادی
    H. Mirseyed Hosseini*, S. Bagheri Novair
    This study was carried out in rhizobox، with the aim of evaluating the effects of sorghum rhizosphere on changes in available zinc using 4 single-extractants. Two soil samples with relatively similar physical and chemical properties were used from two areas، one from a non-polluted area and the other from the vicinity of the zinc and lead concentrate factory. In both soil samples، zinc contents were raised to three levels (250، 375، and 500 mg kg-1soil) according to their initial Zn content. Inside space of the rhizoboxes were sectioned into 3 separate compartments using nylon filters (40 mesh) including S1 (rhizosphere area)، S2 (the adjacent area influenced by plant roots)، and S3 (away from the rhizosphere) and sorghum seeds were planted in the S1 area. The effects of plant root activity on zinc bioavailable forms including distilled water extractable، calcium nitrate، and DTPA were significant. The amount of zinc in the forms of DTPA extractable، calcium nitrate and distilled water extractable in the rhizosphere (S1) of non-polluted soil was more than the bulk soil by 8. 6%، 100%، and 130%، respectively، at three weeks. Although HNO3 extractable zinc in this zone was not different than bulk soil، it decreased significantly about 10% in the seventh week. This shows the influence of sorghum root activity on less bioavailable [S1] form of zinc at longer time interval (seven vs. three weeks). Increase of the bioavailability (p<0. 01) in the third week resulted in significantly more absorption (30%) by the plant in non-polluted soil. The results showed that plant concentration and uptake of zinc by sorghum had significant correlation with nitric acid extractable zinc in rhizosphere soil)p<0. 01). Therefore، the nitric acid method can be used as an appropriate assessment method of bioavailable zinc for sorghum with regard to increasing levels in soil.
    Keywords: Chemical forms, Rhizobox, Single extractant
  • علیرضا گلستانی فرد، حسین میرسید حسینی، آمال آرین، پیمان عباس زاده دهجی، مهدی تفویضی، نجمه سالاری بردسیری
    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.
    کلید واژگان: روی، زیست فراهمی، عصاره گیری دنباله ای، کربن آلی محلول (DOC) و نیترات آمونیوم
    Alireza Golestani Fard, Hossein Mir Seyed Hosseini, Amal Aryan, Payman Abbaszadeh Dahaji, Mehdi Tafizi, Najmeh Salari Bardsiri
    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
نمایش عناوین بیشتر...
بدانید!
  • در این صفحه نام مورد نظر در اسامی نویسندگان مقالات جستجو می‌شود. ممکن است نتایج شامل مطالب نویسندگان هم نام و حتی در رشته‌های مختلف باشد.
  • همه مقالات ترجمه فارسی یا انگلیسی ندارند پس ممکن است مقالاتی باشند که نام نویسنده مورد نظر شما به صورت معادل فارسی یا انگلیسی آن درج شده باشد. در صفحه جستجوی پیشرفته می‌توانید همزمان نام فارسی و انگلیسی نویسنده را درج نمایید.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را با شرایط متفاوت تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مطالب نشریات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال