فهرست مطالب

پژوهشهای خاک (علوم خاک و آب) - سال سی و دوم شماره 1 (بهار 1397)
  • سال سی و دوم شماره 1 (بهار 1397)
  • تاریخ انتشار: 1397/03/28
  • تعداد عناوین: 12
|
  • مقاله پژوهشی
  • الناز عزیززاده *، سید علیرضا موحدی نائینی، ابراهیم زینلی، قربان علی روشنی صفحات 1-11
    این آزمایش به منظور بررسی اثر کاربرد کودهای شیمیایی و محلول‏پاشی کودهای شیمیایی و اسیدهای آلی (مخلوط اسیدهای هیومیک و فولویک) بر روی عملکرد، اجزای عملکرد و جذب عناصر مختلف در گیاه گندم انجام شد. آزمایش در سال زراعی 93-1392 در دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان اجرا شد. آزمایش بر پایه بلوک های کامل تصادفی و به صورت کرت های یکبار خرد شده (اسپلیت پلات) با چهار تکرار به اجرا درآمد. تیمارها شامل پتاسیم و بدون پتاسیم در کرت های اصلی و محلول پاشی نیتروژن، پتاسیم، دو منبع لیوناردیت با عنوان مگاهومات و هیومیک پاور به همراه عدم محلول‏پاشی در کرت های فرعی بودند. بیشترین میزان طول ریشه در زمان قبل از خوشه دهی در تیمار هیومیک پاور همراه با مصرف پتاسیم 6/11 سانتی متر و در زمان برداشت در تیمار مگاهومات همراه با مصرف پتاسیم 4/16 سانتی متر بود. همچنین بیشترین جرم ریشه با کاربرد تیمارهای مگاهومات و هیومیک پاور همراه با مصرف پتاسیم حاصل شد. این ممکن است بدلیل اثرات شبه هورمونی اسید هیومیک باشد. بیشترین جذب فسفر کاه و دانه با تیمارهای مگاهومات و هیومیک پاور همراه با مصرف پتاسیم حاصل شد که بترتیب میزان جذب فسفر کاه در تیمارهای مگاهومات و هیومیک پاور 42/3 و 34/3 کیلوگرم در هکتار و جذب فسفر دانه بترتیب 2/19 و 5/18 کیلوگرم در هکتار بود. نتایج تجزیه واریانس داده‏ها نشان داد اثر متقابل کاربرد مصرف خاکی با محلول‏پاشی بر برخی صفات اجزای عملکرد نظیر طول ساقه و عملکرد کاه معنی‏دار شد. کاربرد توام آنها موجب افزایش ارتفاع ساقه و عملکرد کاه شد. بیشترین میزان عملکرد و اجزای عملکرد دانه با کاربرد اسیدهای آلی مگاهومات و هیومیک پاور حاصل شد. جذب نیتروژن و پتاسیم بترتیب با تیمارهای برگ پاشی نیتروژن و پتاسیم افزایش یافت. در کل نتایج این تحقیق نشان داد کاربرد لیوناردیت از دو منبع مگاهومات و هیومیک پاور (با مصرف پتاسیم خاکی و بدون آن) نسبت به تیمارهای محلول پاشی پتاسیم و نیتروژن اثر بیشتری بر عملکرد گندم داشت و همچنین با کاربرد آنها میزان جذب عناصری از قبیل فسفر، نیتروژن و پتاسیم نسبت به شاهد افزایش یافت. مصرف خاکی پتاسیم اثرات تیمارهای محلول پاشی بر عملکرد و جذب عناصر را تقویت کرد.
    کلیدواژگان: عملکرد گندم، اسید هیومیک، اسید فولویک، مگاهومات
  • ناهید رضایی، فاطمه رزاقی *، علیرضا سپاسخواه، سیدعلی اکبر موسوی صفحات 13-24
    امروزه با توجه به محدود بودن منابع آب و حاصلخیزی کم خاک ها، به ویژه در مناطق خشک و نیمه خشک، نیاز به استفاده از آب با کیفیت نا مطلوب (مانند آب شور) و استفاده از اصلاح کننده های خاک مانند بیوچار ضروری به نظر می رسد. بیوچار نوعی زغال تهیه شده از زیست توده های گیاهی و حیوانی است که به دلیل ساختار متخلخلی که دارد سبب بهبود شرایط فیزیکی و شیمیایی خاک می شود. لذا تحقیق حاضر به منظور بررسی اثر سطوح مختلف شوری آب آبیاری و بیوچار بر برخی ویژگی های شیمیایی خاک تحت کشت باقلا انجام شد. تیمارهای شوری آب آبیاری شامل چهار سطح 5/0، 5/2، 5 و 5/7 دسی زیمنس بر متر و بیوچار شامل چهار سطح صفر، 25/1، 5/2 و 75/3 درصد وزنی در قالب طرح کاملا تصادفی و در سه تکرار اعمال گردید. ویژگی های شیمیایی خاک شامل غلظت عناصر پتاسیم، کلسیم، سدیم، نسبت جذبی سدیم و قابلیت هدایت الکتریکی عصاره اشباع خاک در دو لایه صفر تا 10 و 10 تا 20 سانتی متری اندازه گیری شدند. نتایج نشان داد که افزایش شوری و همچنین کاربرد بیوچار سبب افزایش غلظت عناصر سدیم، پتاسیم و کلسیم و همچنین قابلیت هدایت الکتریکی عصاره اشباع خاک شد. علاوه بر این، به دلیل تیخیر سطحی و صعود آب و املاح به لایه سطحی،غلظت کلیه عناصر، نسبت جذبی سدیم و قابلیت هدایت الکتریکی در لایه صفر تا 10 سانتی متر بیشتر از لایه 10 تا 20 سانتی متر بود. با توجه به نتایج به دست آمده در این تحقیق می توان نتیجه گرفت که استفاده از بیوچار به عنوان یک منبع غنی از عناصر غذایی، می تواند تا حد زیادی سبب افزایش فراهمی عناصر غذایی مفید مانند کلسیم و پتاسیم در خاک شود، اما بایستی اثرات منفی ناشی از کاربرد بیوچار بر ویژگی هایی مانند افزایش شوری را نیز در نظر گرفت.
    کلیدواژگان: سدیم، پتاسیم، کلسیم، قابلیت هدایت الکتریکی، نسبت جذبی سدیم
  • مهدی نجفی قیری*، حمیدرضا بوستانی، علیرضا محمودی صفحات 25-36
    افزودن بقایای گیاهان به خاک علاوه بر ترسیب کربن می تواند مقدار زیادی پتاسیم به خاک اضافه کند. در پژوهش حاضر، سه گونه گیاهی شامل کنار (Ziziphus spina Christi L.)، نی (Phragmites australis) و آتریپلکس (Atriplex halimus L.) از اراضی دشت داراب انتخاب و بقایای آنها جمع آوری شد. تبدیل بقایا به بیوچار در دمای 500 درجه سلسیوس و مدت زمان 3 ساعت در شرایط اکسیژن محدود صورت گرفت. خاک مورد استفاده در آزمایش از مزارع شهرستان داراب و از عمق 30-0 سانتی متری جمع آوری شد. آزمایش در قالب طرح کاملا تصادفی با 7 تیمار (بقایای گیاهی، بیوچار آنها و شاهد) و سه تکرار انجام گرفت. مقدار سه درصد از بقایای گیاهی و یا بیوچار آنها به خاک اضافه گردید و نمونه ها به مدت دو ماه در شرایط رطوبت ظرفیت مزرعه و دمای 22 درجه سلسیوس نگهداری شدند. سپس پ هاش، قابلیت هدایت الکتریکی، ظرفیت تبادل کاتیونی و پتاسیم محلول، تبادلی و غیرتبادلی در نمونه های خاک اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که افزودن بیوچار برگ کنار، برگ آتریپلکس و بیوچار برگ آتریپلکس سبب افزایش معنی دار پ هاش خاک شدند. همه بقایای گیاهی و بیوچار آنها قابلیت هدایت الکتریکی خاک را از 43/0 (بیوچار برگ کنار) تا 57/3 دسی زیمنس بر متر (بیوچار برگ آتریپلکس) افزایش دادند. تبدیل بقایای گیاهی به بیوچار سبب افزایش بیشتر شوری خاک شد. بیوچارها تاثیری بر ظرفیت تبادل کاتیونی نداشتند اما برگ کنار و بقایای نی سبب افزایش آن شدند. افزودن بقایای گیاهی و بیوچار آنها مقدار پتاسیم محلول (937-144 میلی گرم بر کیلوگرم)، تبادلی (1430-354 میلی گرم بر کیلوگرم)، غیرتبادلی (607-379 میلی گرم بر کیلوگرم) و قابل استخراج با اسید نیتریک (2918-1030 میلی گرم بر کیلوگرم) را به طور معنی داری افزایش داد و تاثیر بیوچارها بیشتر از بقایای گیاهی بود. به طورکلی، تاثیر برگ آتریپلکس در تغییر ویژگی های خاک و مقدار شکل های پتاسیم بیشتر از برگ کنار و بقایای نی بود. افزودن بقایای گیاهی و بیوچار آنها سبب تمرکز بیشتر پتاسیم در بخش تبادلی (49-34 درصد) خاک شد. با توجه به تاثیرات منفی کاربرد بقایای گیاهی و بیوچار آنها به ویژه برگ آتریپلکس بر افزایش شوری و پ هاش خاک، در صورت استفاده از آنها باید جانب احتیاط را نگه داشت.
    کلیدواژگان: پتاسیم محلول، پتاسیم تبادلی، پتاسیم غیرتبادلی، تثبیت پتاسیم، پ هاش، شوری خاک
  • جواد سرحدی *، محمد فیضیان صفحات 38-44
    ایران یکی از کشورهای مهم تولید کننده هندوانه بوده و از نظر سطح زیر کاشت این محصول در رتبه دوم جهانی قرار دارد. استان کرمان در جنوب شرقی ایران، از نظر تولید هندوانه دارای رتبه اول در کشور است ولی در یک دهه اخیر عواملی نظیر خشکسالی، خواص فیزیکی و شیمیایی خاک، کیفیت نامطلوب آب آبیاری، عدم مصرف بهینه و متعادل عناصر غذایی موجب کاهش کمی و کیفی محصول و بخصوص افزایش عارضه پوسیدگی گلگاه در این گیاه شده است. با توجه به شرایط مذکور سه فاکتور ماده آلی، پتاسیم و کلسیم بصورت توام در یک آزمایش بر روی عملکرد، ترکیب شیمیایی و عارضه پوسیدگی گلگاه هندوانه انتخاب شدند. این مطالعه شامل تیمارهای ماده آلی با دو سطح (0 و 20 تن در هکتار کود حیوانی)،کود سولفات پتاسیم با سه سطح (0، 250 و 350 کیلوگرم در هکتار) و محلولپاشی کلات کلسیم با دو سطح (0 و 4 گرم کلات کلسیم در لیتر) بصورت آزمایش فاکتوریل در قالب بلوکهای کامل تصادفی در شهرستان فاریاب واقع در جنوب شرقی ایران انجام شد. شوری آب آبیاری در این آزمایش 2100 میکروزیمنس بر سانتیمتر بود. نتایج بررسی نشان داد که مصرف ماده آلی و تغذیه برگی کلات کلسیم موجب افزایش عملکرد، غلظت کلسیم، آهن و روی در گیاه و کاهش عارضه پوسیدگی گلگاه میوه هندوانه شد. همچنین مصرف سولفات پتاسیم موجب افزایش عملکرد شد اما مصرف این کود بیش از 250 کیلوگرم در هکتار سبب کاهش غلظت کلسیم، روی و آهن در گیاه و افزایش عارضه پوسیدگی گلگاه شد.
    کلیدواژگان: رقم کریمسون سوئیت، محلولپاشی، سولفات پتاسیم، کلات کلسیم
  • صبا کاویان، سیدعلی اکبر موسوی*، زهره بوالحسنی، صدیقه شراره صفحات 46-56
    تاکنون اثر اصلاح کننده ی زئولیت که برای بهبود ویژگی های فیزیکو-شیمیایی خاک و افزایش راندمان مصرف نیتروژن و کاهش تلفات آن استفاده می شود برآبشویی نیتروژن حاصل از منابع مختلف نیتروژن بررسی نشده است. بنابراین در پژوهش حاضر،تاثیر کاربرد 4 سطح زئولیت کلینیپتولیت (0، 15،30 ، 45 گرم در کیلوگرم خاک) بر آبشویی نیتروژن حاصل از تیمارهای کودی مختلف (بدون کود (شاهد) و مقادیر 150 میلی گرم نیتروژن در کیلوگرم خاک از سه منبع اوره، سولفات آمونیوم و کلات نیتروژن) در یک خاک آهکی تحت کشت گیاه ریحان ((Ocimum basilicum سبز اردستانی در شرایط گلخانه انجام شد. در چهار مرحله زه آب گلدان ها جمع آوری شد و غلظت نیترات زه آب و مقدار آمونیوم، نیترات و نیتروژن کل خاک پس از برداشت گیاه اندازه گیری شد. کاربرد سطوح 15، 30 و 45 گرم زئولیت سبب افزایش میانگین غلظت آمونیوم خاک به ترتیب به میزان 16%، 13% و 22 درصد و میانگین غلظت نیترات به ترتیب به میزان 50%، 130% و 170 درصد در مقایسه با شاهد شد. کاربرد سطوح 30 و 45 گرم زئولیت نیز سبب افزایش میانگین غلظت نیتروژن کل خاک به ترتیب به میزان 42% و 28 درصد در مقایسه با شاهد شد (هرچند افزایش 28 درصدی از نظرآماری معنی دار نبود). تنها کاربرد 45 گرم زئولیت نیترات زه آب در مراحل مختلف را به طور معنی داری کاهش داد. میزان آمونیوم، نیترات و نیتروژن کل در خاک های تیمار شده با کلات نیتروژن بیش از سایر منابع کودی مورد استفاده بود. همچنین نیترات زه آب خروجی در همه مراحل در خاک های تیمار شده با کلات نیتروژن به طور معنی داری کمتر از سایر کود ها بود. به طور کلی زئولیت سبب نگهداشت بیشتر و آبشویی کمتر نیتروژن شد. از میان تیمارها، کاربرد 45 گرم زئولیت و کلات نیتروژن اثر بیشتری بر نگهداشت نیتروژن در خاک و کاهش آبشویی آن داشتند. بنابراین توصیه می شود پس از انجام آزمایش های تکمیلی در مزرعه، درصورت تایید نتایج این آزمایش گلخانه ای، تیمارهای مناسب برای کاربرد در مزرعه استفاده شوند.
    کلیدواژگان: آمونیوم، اوره، سولفات آمونیوم، کلینویتیلولیت، کلات نیتروژن، نیترات
  • علی اسدی کنگرشاهی*، نگین اخلاقی امیری صفحات 57-71
    هدف از این پژوهش تعیین غلظت کلسیم در پوست میوه مرکبات و اندام های مختلف رشد، روند تغییرات کلسیم در پوست میوه در طول فصل رشد و نقش مصرف آن در مراحل کلیدی فنولوژی رشد میوه پرتقال تامسون ناول در افزایش نسبی عملکرد و کیفیت میوه بود. غلظت کلسیم در پوست میوه های داخل و خارج تاج، و نیز در برگ ها، سرشاخه ها و ریشه های درختان تعیین شد. همچنین تاثیر محلول پاشی نیترات کلسیم پس از تشکیل میوه، قبل از ریزش فیزیولوژیک و در اواخر فاز دوم رشد میوه در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با چهار تیمار و چهار تکرار مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که میانگین قطر میوه های داخل تاج بیشتر از میانگین قطر میوه های خارج تاج است اما غلظت کلسیم در پوست میوه های درون تاج (با میانگین 43/0 درصد) کمتر از کلسیم پوست میوه های بیرون تاج (با میانگین 52/0درصد) بود. روند تغییرات غلظت کلسیم پوست میوه های داخل تاج در طول دوره رشد از نوسان بیشتری برخوردار بود. بیشترین عملکرد، قطر میوه، وزن میوه و غلظت کلسیم در پوست میوه از محلول پاشی کلسیم پس از تشکیل میوه و قبل از ریزش فیزیولوژیک میوه حاصل شد. با توجه به نتایج مزبور، مناسب ترین زمان محلول پاشی کلسیم برای افزایش غلظت کلسیم در میوه پرتقال تامسون ناول، از پس از تشکیل میوه تا شروع ریزش فیزیولوژیک ( فاز اول رشد میوه) است. بنابراین محلول پاشی نیترات کلسیم پس از تشکیل میوه و قبل از ریزش فیزیولوژیک تابستانه قویا توصیه می شود.
    کلیدواژگان: محلول پاشی کلسیم، مراحل فنولوژی، مرکبات
  • صدیقه صفرزاده شیرازی*، شهرزاد کرمی، لیلا زارع صفحات 73-84
    این پژوهش به منظور بررسی زی توده غیرزنده سیانوباکتری اسپیرولینا (Arthrospira platensis) به عنوان یک ماده آلی و زمان خواباندن بر شکل های شیمیایی سرب در یک خاک آهکی به صورت فاکتوریل و در قالب طرح کاملا تصادفی در سه تکرار انجام شد. تیمارها به ترتیب شامل دو زمان خواباندن (یک و دو ماه در دمای 25 درجه سلسیوس)، سه سطح سرب از منبع نیترات سرب (شاهد، 200، و 400 میلی گرم در کیلوگرم خاک)، سه سطح سیانوباکتری اسپیرولینا (0، 500 و 1000 میلی گرم در کیلوگرم خاک) بود. نتایج نشان داد با افزایش سطوح سرب، غلظت سرب در تمامی شکل های شیمیایی (تبادلی، کربناتی، آلی، متصل به اکسیدهای آهن بی شکل، متصل به اکسیدهای منگنز و باقیمانده) افزایش معنی داری یافت. کاربرد سطوح مختلف سیانوباکتری می تواند اثرات متفاوتی بر شکل های شیمیایی سرب در طول زمان از خود بجای گذارد اما به طور کلی کاربرد سیانوباکتری سبب افزایش 31% و 43% در شکل های محلول تر ( به ترتیب کربناتی و تبادلی) نسبت به شاهد شد و فراهمی سرب در خاک را افزایش داد، لذا انتخاب این سیانوباکتری به عنوان اصلاح کننده بایستی با احتیاط بیشتری صورت گیرد و آزمایش های بیشتری در خاک های مختلف و در زمان های متفاوت خواباندن انجام شود.
    کلیدواژگان: زی توده غیرزنده سیانوباکتری اسپیرولینا، عصاره گیری دنباله ای (متوالی)، فراهمی سرب
  • الناز کامل، آزاده صفادوست*، محمدرضا مصدقی صفحات 85-96
    آب گریزی یکی از مشکلات اصلی آلودگی نفتی خاک ها می باشد، که می تواندتوزیعآبرا از طریقکاهشنفوذ، افزایش رواناب سطحی، فرسایشخاکو جریانترجیحی تحت تاثیر قرار دهد. هدف از این مطالعه بررسی اثرات نفت خام بر آب گریزی و مقدار آب خاک می باشد. نمونه های دست نخورده خاک از دو بافت لوم شنی و لوم رسی برداشته شد و سه سطح صفر، 5/0% و 1% (w/w) نفت خام به آنها اضافه شد. برای اندازه گیری آب گریزی خاک ها از آزمایش زمان نفوذ قطره آب استفاده شد. منحنی مشخصه رطوبتی خاک ها با استفاده از دستگاه های جعبه شن و صفحات فشاری اندازه گیری شد، مدل ونگنوختن–معلم بر داده های منحنی مشخصه رطوبتی برازش و شاخص کیفیت فیزیکی خاک دکستر (S) محاسبه شد. افزایش نفت خام آب گریزی را افزایش داد و خاک لوم شنی به دلیل داشتن سطح ویژه کمتر، بیش تر در معرض آب گریزی قرار گرفت. آلودگی نفتی همچنین سبب تغییر توزیع اندازه منافذ شد، به این صورت که ظرفیت مزرعه و میزان آب قابل دسترس گیاه با توجه به گسترش منافذ ریز افزایش یافت. اگرچه آب گریزی میزان آب قابل دسترس گیاه را افزایش داد، با این حال، کاهش منافذ درشت می تواند شرایط نا مطلوبی را برای رشد گیاه به دنبال داشته باشد. آلودگی نفتی همچنین بر شکل و شیب منحنی مشخصه رطوبتی تاثیر گذار بود. نگه داشت آب در خاک های آلوده به نفت خام درهر دو بافت لوم شنی و لوم رسی به دلیل کاهش منافذ درشت، در مکش های پایین ، کمتر و در خاک لوم رسی به دلیل افزایش منافذ ریز، در مکش های بالا، بیشتر بود. نفت خام شاخص S را به طور قابل توجهی در هر دو بافت کاهش داد اما این امر در بافت لوم شنی با شدت بیش تری مشاهده شد. بر اساس طبقه بندی دکستر و نتایج حاصل، آب گریزی ناشی از مواد نفتی با کاهش منافذ درشت و شاخص S (در دامنه بین 02/0 تا 035/0) سبب کاهش کیفیت خاک گردید که پیامد های نامطلوبی را برای رشد گیاه به دنبال دارد. همچنین، خاک های با بافت درشت به آسانی می توانند سبب توسعه آب گریزی خاک شوند.
    کلیدواژگان: توزیع اندازه منافذ خاک، شاخص دکستر، شاخص کیفیت فیزیکی خاک
  • مصطفی صادقی فر، علی بهشتی آل آقا*، مرتضی پوررضا صفحات 97-114
    با افزایش فراوانی آتش سوزی ها در جنگل های زاگرس، بررسی کیفیت خاک در کوتاه و بلند مدت بسیار با اهمیت است. در این پژوهش تغییرات برخی ویژگی های فیزیکی-شیمیایی و ویژگی های میکروبی در کوتاه مدت، میان مدت و بلند مدت پس از آتش سوزی مورد مقایسه قرار گرفت. برای این منظور، در یک رویشگاه سه تیمار پساآتش سوزی با زمان های1، 3 و 10 سال پس از آتش سوزی انتخاب و به ترتیب با TSF=1، TSF=3 و TSF=10 نشان داده شد. در نزدیک ترین نقطه به هر تیمار، یک شاهد نیز برای هر یک از تیمارها در نظر گرفته و به ترتیب با C1، C3 و C10 نشان داده شد. نمونه برداری از عمق0 تا 20 سانتی متری انجام شد. در مجموع با در نظر گرفتن 3 تیمار پساآتش سوزی و 3 شاهد و هر کدام با 4 تکرار در مجموع تعداد 24 نمونه مرکب خاک برداشته شد. برخی ویژگی های فیزیکو شیمیایی و میکروبی خاک به منظور مقایسه تغییرات آنها در سال های پس از آتش سوزی اندازه گیری و تجزیه و تحلیل شد. نتایج نشان داد که تغییر معنی داری در بافت خاک مشاهده نشد. رطوبت خاک در تیمارTSF=1 کاهش معنی داری یافت اما در تیمارهای TSF=3 و TSF=10 به سطح قبل از آتش سوزی برگشت. جرم مخصوص ظاهری در تیمارهای TSF=1 و TSF=3 کاهش یافت اما تیمار TSF=10 با C1 اختلاف معنی داری نداشت.pH ، CEC،EC و P در تیمار TSF=1 افزایش معنی داری نسبت به C1 نشان داد. در تیمارهای TSF=3 و TSF=10، مقدارpH و CEC به سطح قبل از آتش سوزی برگشته اما EC و P خاک نسبت به شاهد کاهش معنی دار داشتند. کربن آلی و نیتروژن کل در همه زمان های پس از آتش سوزی کاهش معنی دار داشت. نسبت C:N خاک تغییر معنی داری نشان نداد. کربن زی توده میکروبی یک سال پس از آتش سوزی کاهش معنی داری نشان داد، اما در تیمار TSF=3 و TSF=10 اختلاف معنی داری با شاهد نداشت. تنفس برانگیخته در تیمار TSF=1 به طور معنی داری افزایش یافت اما در تیمارهای TSF=3 و TSF=10 کاهشی معنی دار داشت. تنفس پایه در تیمارهای TSF=1، TSF=3 و TSF=10 کاهش معنی داری نسبت به شاهدشان نشان دادند. کسر متابولیک در تیمارهای TSF=1 و TSF=3 افزایش معنی داری نسبت به شاهد نشان داد اما در تیمار TSF=10 به سطح قبل از آتش سوزی بهبود یافت. کسر میکروبی در تیمار TSF=1 نسبت به شاهد کاهش یافت اما در تیمار TSF=3 افزایش در تیمار TSF=10 به سطح قبل از آتش سوزی بهبود یافت. با توجه به نتایج آنالیز چند متغیره (تشخیصی) همه تیمارها از یکدیگر تفکیک شدند. گرچه جداسازی تیمارها بر اساس ویژگی های فیزیکوشیمیایی خاک نسبت به ویژگی های میکروبی خاک بهتر انجام شده بود. نتیجه گیری شد که در جداسازی تیمارها، مهم ترین متغیرهای فیزیکوشیمیایی شامل هدایت الکتریکی، نیتروژن، ظرفیت تبادل کاتیونی و فسفر و مهم ترین متغیرهای میکروبی شامل کربن زی توده میکروبی، تنفس پایه و برانگیخته و کسر میکروبی بودند.
    کلیدواژگان: تنفس خاک، کربن زی تودهمیکروبی، کسر متابولیک
  • بهاره دلسوز خاکی، ناصر هنرجو، ناصر دواتگر *، احمد جلالیان، حسین ترابی گل سفیدی صفحات 115-127
    روش های بسیاری از زمان ارائه چارچوب FAO برای ارزیابی تناسب اراضی توسعه یافته اند و برخی از آن ها هنوز به صورت گسترده استفاده می شوند. هدف از این مطالعه تعیین تناسب اراضی (با استفاده از روش فائو) و کیفیت حاصلخیزی ذاتی خاک (با استفاده از توابع عضویت فازی) برای گیاه برنج در اراضی شالیزاری شهرستان های فومن و شفت در شمال ایران بوده است.بر طبق نتایج بدست آمده از روش فائو، پس از اقلیم (به علت محدودیت نسبت تعداد ساعات آفتابی به طول روز و میانگین دما در طول سیکلرشد) که محدودکننده ترین عامل برای کشت برنج آبی در منطقه مورد مطالعه است؛ عمده ترین عامل خاکی محدودکننده وضعیت زهکشی بود. بر پایه کیفیت حاصلخیزی ذاتی خاک، ضخامت لایه شخم با تاثیر بر نفوذ ریشه و حجم خاک قابل دسترس برای عناصر غذایی مهم ترین عامل محدودکننده بود. بر طبق شاخص اصلاح نشده اراضی (SQRI) بهروش فائو، اراضی مورد مطالعه در دو کلاس تناسب بحرانی (4/92%) و تناسب متوسط (6/7%) و بر پایه شاخص اصلاح شده اراضی (CLI) به این روش، کلیه اراضی مورد مطالعه در کلاس تناسب متوسط قرر گرفتند. از منظر کیفیت حاصلخیزی ذاتی بیشتر اراضی در دو کلاس مناسب (38%) و خیلی مناسب (27%) واقع شدند. همبستگی شاخص های محاسبه شده به روش فائو(SQRI و CLI) و شاخص کیفیت خاک محاسبه شده با ضریب همبستگی خطی پیرسون نشان داد که شاخص هایاین دو روش به طور معنی داری با یکدیگر همبستگی داشته اند (0.7 r= و0.05 p< ). ضریب تبیین هر یک از شاخص های محاسبه شده به روش های مذکور (فائو و کیفیت حاصلخیزی ذاتی) با تولید واقعی برنج، به ترتیب برابر 73/0 و 61/0 بود(0.05 p< ). نتایج این مطالعه نشان داد که استفاده از شاخص کیفیت حاصلخیزی ذاتی خاک در کنار ارزیابی تناسب اراضی در تعیین نواحی مستعد برای کشت برنج و مدیریت نهاده های کودی موثر می باشد.
    کلیدواژگان: شاخص اراضی، شاخص اقلیم، شاخص خاک، فازی
  • توانمندی و محدودیت های روش طیف سنجی مرئی-مادون قرمز نزدیک در پیش بینی مقدار کانی های رسی غالب در خاک های سطحی استان اصفهان
    فاطمه خیامیم *، حسین خادمی، شمس ایوبی صفحات 129-139
    کانی های رسی جزء اصلی و بنیادی خاک هستند و تعیین مقدار آنها در مدیریت خاک ها از اهمیت ویژه ای برخوردار است. لذا، این مطالعه با اهداف بررسی توانایی روش طیف سنجی مرئی-مادون قرمز نزدیک در تعیین مقدار کانی های رسی غالب خاک های استان اصفهان و بررسی محدودیت های احتمالی در تعیین مقدار کانی های رسی اجرا شد. آنالیزهای کانی شناسیبر روی 100 نمونه خاک سطحی جمع آوری شده از کل استان اصفهان، با استفاده از دستگاه XRD و بصورت نیمه کمی انجام شد. آنالیز طیفی نمونه های خاک با استفاده از دستگاه طیف سنج زمینی با دامنه طول موج 350 تا 2500 نانومتر انجام شد. بعلاوه، رگرسیون حداقل مربعات جزئی و طیف های حذف پیوستار برای مدلسازی به کار رفت. نتایج کاربرد روش حذف پیوستار در پیش بینی مقادیر سه کانی ایلیت، اسمکیتت و پالیگورسکیت از عدم توانایی این روش حکایت داشت. مقایسه دو روش رگرسیون حداقل مربعات جزئی و حذف پیوستار در پیش بینی کانی های خاک نشان داد که قابلیت روش رگرسیون حداقل مربعات جزئی بسیار بیشتر از حذف پیوستار است. بررسی علل عدم موفقیت روش طیف سنجی در برآورد کانی های رسی خاک نشان داد که اختلاط هر یک از کانی ها (پالیگورسکیت، اسمکتیت و ایلیت) با یکدیگر تاثیر چشمگیری بر موقعیت جذبی سایر کانی ها گذاشته و پیش بینی مقدار کانی را مشکل می سازد. در مناطق خشک و نیمه خشک، با تنوع کانی شناسی فراوان و حضور گچ و کربنات ها، سیستم خاک پیچیده تر شده و امکان کسب اطلاع از طیف ها مشکل می شود و بنابراین، پیش بینی مقادیر کانی ها با دقت کمی همراه است.
    کلیدواژگان: پالیگورسکیت، ایلیت، اسمکتیت، رگرسیون حداقل مربعات جزئی، طیف حذف پیوستار
  • کاربرد هندسه فرکتال و مدل لوله های موئین در برآورد تابع هدایت هیدرولیکی خاک
    سمیرا امیدی، بیژن قهرمان * صفحات 141-152
    در این تحقیق بر مبنای هندسه فرکتال و مدل لوله های موئین خاک، تابع هدایت هیدرولیکی خاک مدل سازی شد. مدل پیشنهادی تابعی از قطر منافذ، طول ظاهری مسیر جریان، بعد فرکتالی منفذ و بعد فرکتالی لوله های موئین معوج می باشد. در این تحقیق روابط مربوط به محاسبه بعد فرکتالی منفذ و بعد فرکتالی لوله موئین معوج برای جریان غیراشباع به عنوان تابعی از میزان رطوبت خاک ارائه شده است. از مزایای این مدل نداشتن ثابت تجربی است. برای محاسبه قطر منافذ خاک از مدل منحنی مشخصه رطوبتی ون گنوختن استفاده شد. به منظور ارزیابی مدل ارائه شده از اطلاعات مربوط به 40 نمونه خاک با 11 بافت مختلف در محدوده ی شن، لوم و رس از بانک خاک UNSODA استفاده شد. نتایج ارزیابی (RMSE بین 9-E3/1 تا 5-E2/6، GMER بین 006/0 تا 13/3 و GSDER بین 998/0 تا 48/8) [A1] بیانگر انطباق خوب تابع هدایت هیدرولیکی خاک مدل شده براساس فرکتال با مقادیر گزارش شده هدایت هیدرولیکی خاک بود.
    کلیدواژگان: بانک خاک UNSODA، بعد فرکتالی لوله موئین معوج، بعد فرکتالی منفذ
|
  • E. Azizzadeh *, S. A. R. Movahedi Naeini, E. Zeinali, G. A. Roshani Pages 1-11
    This study was carried out to evaluate the effects of soil and foliar applied chemical fertilizers and foliar organic acids (as leonardite; a mixture of humic and fulvic acids) on yield and yield components and nutrient uptake by wheat. The experiment was laid out in Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources Farm during 2013- 2014, using a split-plot design with four replications. Treatments included potassium application and without potassium in the main plots and foliar applications of nitrogen, potassium, and leonardite from two different sources (Humic Power, mega humat) and a control without foliar application in subplots. Maximum root length before heading was obtained by Humic Power (11.6 cm) and, at harvest, by megahumat (16.4 cm), both in potassium treated sub plots. Root weights also followed the same trend. This may be due to growth stimulating effects of humic acids. Greatest phosphorous uptakes were 19.2 and 48.75 kg.ha-1 by straw and grain, respectively, by foliar application of megahumat in soil potassium applied plots. Foliar applications of nitrogen and potassium also enhanced nitrogen and potassium uptake, respectively. The interactions between foliar and soil applied treatments on stem length and straw yield were significant by analysis of variance. Their combined application significantly improved plant height and straw yield. This research showed that yield by foliar application of leonardite (from both sources) was greater than yield by foliar use of nitrogen and potassium irrespective of soil potassium applications. Soil potassium applications enhanced yield and nutrient uptakes by foliar treatments.
    Keywords: Wheat grain yield, Humic Power, Megahumat, Humic acid, Fulvic acid
  • N. Rezaie, F. Razzaghi *, A. R. Sepaskhah, S. A. A. Moosavi Pages 13-24
    Nowadays, due to limited water resources and low soil fertility, especially in arid and semi-arid regions, the use of water with low quality (such as saline water) and soil amendments such as biochar is essential. Biochar is a kind of charcoal produced from plant residue and animal manure, which improves soil physical and chemical properties due to its porous structure. Therefore, the current research was conducted to investigate the effect of different levels of saline irrigation water and biochar on soil chemical properties under faba bean cultivation. Four saline irrigation water treatments having EC values of 0.5, 2.5, 5 and 7.5 dS m-1 and four levels of biochar including 0, 1.25, 2.5 and 3.75 % w/w were applied based on completely randomized design with three replications. Chemical properties such as potassium, calcium, and sodium ions concentration, sodium adsorption ratio, and electrical conductivity of saturated extract were measured in two depths of 0-10 and 10-20 cm. The results showed that increase in salinity and biochar levels increased the amount of sodium, potassium, and calcium ions and also soil electrical conductivity. Further, all ions concentration, sodium adsorption ratio, and electrical conductivity in the depth of 0-10 cm were higher than 10-20 cm depth, due to soil evaporation and water and solute movement towards upper layer. According to the results obtained in this study, it can be concluded that the use of biochar as a rich source of plant nutrients can greatly increase availability of nutrients such as calcium and potassium in soil, but, the negative effects of biochar application, such as increasing salinity, should be considered.
    Keywords: Sodium, Potassium, Calcium, Electrical conductivity, Sodium adsorption ratio
  • M. Najafi-Ghiri *, H. R. Boostani, A. R. Mahmoodi Pages 25-36
    Addition of plant species residues to soils can add high amounts of potassium (K) as well as carbon sequestration. In the current investigation, residues of three plant species including Ziziphus spina Christi L., Phragmites australis and Atriplex halimus L. were collected from Darab plain and converted to biochars at 500 °C for 3 h under oxygen-limited condition. The soil used in the study was collected from a field in Darab at depth of 0-30 cm. Experiment was done using a completely randomized design with 7 treatments (plant residues, their biochars and control) and 3 replicates. Three percent of plant residues or biochars was added to the soil. Soil samples were incubated for 2 months at FC moisture and 22 °C temperature condition. Then, pH, EC, CEC and the contents of soluble, exchangeable, and non-exchangeable K of soil samples were determined. Results indicated that application of Ziziphus spina Christi biochar, Atriplex halimus leaves and Atriplex halimus biochar significantly increased soil pH. All residues and biochars increased EC from 0.43 (Ziziphus spina Christi biochar) to 3.57 dS m-1 (Atriplex halimus biochar). Biochars had more effect on soil EC than residues. Biochars had no effect on CEC, but Ziziphus spina Christi L. and Phragmites australis increased it significantly. Application of residues and biochars significantly increased soluble (144-937 mg kg-1), exchangeable (354-1430 mg kg-1), non-exchangeable (379-607 mg kg-1) and HNO3-extractable K (1030-2918 mg kg-1) and biochars had more effect than residues. Generally, Atriplex halimus leaves were more effective than Ziziphus spina Christi and Phragmites australis residues on soil properties and K forms contents. Residues and biochars application concentrated K in the exchangeable form (34-49 %). For application of these compounds, especially in the case of Atriplex halimus L., their effects on soil salinity and pH should be considered.
    Keywords: Soluble K, Exchangeable K, Non-exchangeable K, K fixation, pH, Soil salinity
  • J. Sarhadi *, M. Feizian Pages 38-44
    Iran is one of the most important watermelon producing countries and globally ranks the second in terms of watermelon cultivated area. Kerman Province is in the southeast of Iran and ranks the first watermelon producing province in the country. However, in the last decade, drought, physical and chemical properties of soil, poor quality irrigation water, lack of proper and balanced nutrients have caused outbreak of blossom-end rot, leading to quantitative and qualitative losses in watermelon. Therefore, effects of simultaneous application of organic matter, potassium, and calcium on yield, chemical composition, and blossom-end rot of watermelon were investigated. The studied variables included organic matter (0 and 20 ton/ha of animal manure), potassium sulfate (0, 250. and 350 kg/ha) and calcium chelate foliar application (0 and 4 g/L). The project was conducted in Randomized Complete Block Design in Faryab in southeast of Iran. The irrigation water salinity was 2100 µs/cm. Results revealed that organic matter application and foliar calcium chelate caused increase in yield, calcium, iron and zinc concentration in the plant, and decrease in blossom-end rot of watermelon fruit significantly. Moreover, potassium sulfate led to yield increase, but its application more than 250 kg/ha caused concentration reduction in calcium, iron, and zinc in plant and increase in blossom-end rot.
    Keywords: Crimson sweet variety, Foliar spray, Potassium sulfate, Calcium chelate
  • S. Kavyan, A. A. Moosavi *, Z. Bolhasani, S. Sharareh Pages 46-56
    The effect of zeolite as a soil conditioner that is used for improving physico-chemical soil properties, improving nitrogen use efficiency, and decreasing nitrogen losses has not been studied on leaching of nitrogen from different sources. Therefore, this study was conducted as a factorial greenhouse experiment using a completely randomized design with 3 replications. The objective was to evaluate the effect of 4 levels of zeolite (0, 15, 30 and 45 g zeolite kg-1 soil) on leaching of nitrogen from different nitrogen fertilizers (control and application of 150 mg N kg-1 soil from urea, ammonium sulfate and nano- N- fertilizer) in a calcareous soil under Ocimum basilicum (var. Green Ardestani) planting. At 4 stages, the leachate of experimental pots was collected and nitrate concentration was determined. After harvesting, ammonium, nitrate, and total nitrogen concentrations of postharvest soils were also determined. Application of 15, 30 and 45 g zeolite kg-1 soil increased ammonium concentration of soil by 16%, 13%, and 22 %, and nitrate concentration by 50%, 130%, and 170 % as compared to control, respectively. Application of 30 and 45 g zeolite kg-1 soil increased total nitrogen concentration by 42% and 28 %, respectively. Among the applied levels of zeolite, only application of 45 g zeolite kg-1 soil significantly decreased nitrate concentration in leachates at different stages. The amount of ammonium, nitrate, and total nitrogen were the highest for soils that received nano-N- fertilizer. Furthermore, nitrate concentration in leachate at different stages was the least when soils received nano-N- fertilizer. In general, zeolite increased nitrogen retention from the studied fertilizers and resulted in lower nitrate leaching through soils. Among the studied treatments, application of 45 g zeolite kg-1 soil and using nano- N- fertilizer were the most effective in nitrogen retention and decreasing nitrogen in leachate. Therefore, it is recommended that these treatments be used in field conditions if complementary field trials confirm the results of this greenhouse experiment.
    Keywords: Basil, Nitrogen from leachate, Ammounium sulfate, Urea, Clinoptilolite, Nano-nitrogen fertilizer, Nitrate
  • A. Asadi Kangarshahi *, N. Akhlaghi Amiri Pages 57-71
    The aim of this research was to determine the Ca concentration in citrus fruit peel and different vegetative organs, trend of Ca changes in fruit peel during growing season and the effect of its application in phonological key stages of Thomson Navel orange in increasing relative yield and fruit quality. Ca concentration was determined in leaves, shoots, roots and the fruits of internal and external parts of canopy. Furthermore, the effects of Ca(NO3)2 foliar application after fruit set, before physiological drop and at the end of the second phase of fruit growth was evaluated using a RCBD with 4 treatments replicated four times. The results showed that fruit diameter in internal canopy was more than that in external canopy, whereas the Ca concentration in fruit peel of internal canopy (about 0.43%) was lower than that in external canopy (about 0.52%). The trend of Ca concentration changes in fruit peel of internal canopy showed more fluctuation during the growth period. The highest yield, fruit diameter, fruit weight and Ca concentration in fruit peel was obtained with Ca foliar application after fruit set and before the fruit physiological drop. According to these results, the most suitable time for Ca foliar application to enhance Ca content of citrus fruits is the first stages of fruit growth. Therefore, Ca(NO3)2 foliar application after fruit set and before the summer physiological drop is highly recommended.
    Trend of Calcium Concentration Changes in Fruit Peel and Effect of Calcium Nitrate Spray on Yield and Quality of Thomson Navel Orange
    Keywords: Ca foliar application, Citrus, Phonological stages
  • S. Safarzadeh Shirazi *, S. Karami, L. Zare Pages 73-84
    This study was conducted to investigate the effect of non-living Spirulina cyanobacterium (Arthrospira platensis) biomass as an organic matter and incubation time on the chemical forms of lead (Pb) in a calcareous soil. The experiment was conducted in a factorial with completely randomized design in three replications. Treatments consisted of two incubation time (one and two months at 25 oC), three Pb levels as Pb(NO3)2 (control (10), 200, and 400 mg kg-1 of soil) and three Spirulina cyanobacterium levels (0, 500 and 1000 mg kg-1 soil). Results showed that with increasing Pb levels, Pb concentration in all chemical forms (Ex, Car, Om, Fe-ox, Mn-ox and Res-Pb) significantly increased. Different levels of Spirulina cyanobacterium had different effects on Pb chemical forms over time but, in general, application of Spirulina increased Ex and Car-Pb fraction by 31% and 43%, respectively as compared to those of control, and increased Pb availability in the soil. Therefore, application of this cyanobacterium as an amendment should be done with caution; and more investigation at different incubation time and different soils are recommended.
    Keywords: Non-living Spirulina cyanobacterium biomass, Sequential extraction, Pb availability
  • E. Kamel, A. Safadoust *, M. R. Mosaddeghi Pages 85-96
    Water repellency is one of the major problems of oil-contaminated soils and influences water redistribution via reduced infiltration, enhanced surface runoff and soil erosion, and preferential flow. The objectives of this study were to examine the effects of petroleum on water repellency and soil water content. Undisturbed samples were collected from sandy loam and clay loam textured soils and three levels of petroleum including 0, 0.5% and 1% (w/w) were added to the samples. The water drop penetration time (WDPT) test was used to measure the water repellency of soils. The soil water characteristic curve (SWCC) of the soil cores was measured using sandbox and pressure plate apparatus. The van Genuchten-Mualem model was fitted to the SWCC data and soil physical quality index (S) as defined by Dexter. Increment of petroleum increased the soil water repellency and sandy soils were most susceptible to water repellency due to low specific surface area. Petroleum contamination also changed soil pore size distribution, as the soil field capacity and available water content (AW) was increased due to development of soil microporosity. Although greater water repellency increased AW in the polluted samples, reduction in soil macroporosity could result in unfavorable condition for plant growth. Petroleum contamination affected the shape and slope of SWCC. Water retention in petroleum-contaminated soil of the two textures of sandy loam and clay loam was lower at low suction values due to decrease in macroporosity, while in clay loam soil it was higher at high suction values due to increase in microporosity. Petroleum significantly decreased the S index of both soil textures;but it was more severe in sandy loam texture. According to Dexter classification and results, water repellency due to petroleum decreased soil quality by reducing macro pores and S index (ranged between 0.02 to 0.035), which have unfavorable result for plant growth. Also, coarse textured soils could develop water repellency more readily.
    Keywords: Pore size distribution, Dexter's index, Oil contamination, Soil quality index
  • M. Sadeghifar, A. Beheshti Ale Agha *, M. Pourreza Pages 97-114
    With increase in fire frequency in the Zagros forests, long term and short term evaluation of soil quality is very important. In this study, changes in some physico-chemical and microbial properties of soils were compared in short, medium and long-term after fire. For this purpose, three post-fire treatments were selected and labeled as TSF=1, TSF=3 and TSF=10 years after fire. In the nearest neighbor of each fire treatment a relevant unburned area was selected as the control and labeled as C1, C3 and C10, corresponding to the post-fire treatments. Soil sampling was performed from the depth of 0-20 cm in 4 replications. Overall, 24 composite soil samples were collected for post-fire treatments and their relevant controls. Some physicochemical and microbial properties were measured in soil samples. Results showed no changes in soil texture. Soil saturated moisture decreased for TSF=1, while it was recovered for TSF=3 and TSF=10. Soil bulk density decreased both in TSF=1 and TSF=3, while no changes were observed for TSF=10 compared to C10. There was a significant increase in soil pH, CEC, EC, and P for TSF=1 compared to C1. However, for TSF=3 and TSF=10, pH and CEC were recovered to the pre-fire level and soil P and EC were significantly lower than their controls. Soil organic carbon and N remained significantly lower than their control in all treatments. No significant change was observed in soil C:N ratio in any treatment. Microbial carbon biomass significantly decreased for TSF=1 compared to C1, while no significant changes were observed for TSF=3 and TSF=10 compared to C3 and C10, respectively. Soil induced respiration increased significantly for TSF=1, while it decreased significantly for TSF=3 and TSF=10 controls. Soil basal respiration significantly decreased in all post-fire treatments compared to their controls. Metabolic quotient significantly increased for TSF=1 and TSF=3, however, it recovered in TSF=10 to the pre-fire level. There was a significant decrease in microbial quotient for TSF=1, however, it increased significantly for TSF=3 and recovered to the pre-fire level for TSF=10. All the treatments were significantly discriminated using multivariate analysis (discriminant analysis). It was concluded that EC, N, CEC, and P were the most important physicochemical properties while microbial biomass carbon, basal and induced respiration, and microbial quotient were the most important microbial properties of soil for discriminating treatments.
    Keywords: Microbial carbon biomass, Metabolic quotient, Soil respiration
  • B. Delsouz Delsouz Khaki, N. Honarjoo, N. Davatgar *, A. Jalalian, H. Torabi Gol Sefidi Pages 115-127
    Many methods have been developed since the formulation of the FAO framework for land evaluation and several of them still remain in widespread use. The objective of this research was to determine land suitability (using FAO method) and inherent soil fertility quality (using fuzzy membership function) for rice crop in paddy fields of Fouman and Shaft counties in northern Iran. Based on results obtained from FAO method, after climate factor (the limitation of the ratio of sunshine hours to day length i.e. n/N, and mean temperature in the growing cycle[b1] ) which was the major limiting factor for irrigated rice cultivation in the study area, drainage was the most soil-limiting factor. Based on inherent soil fertility quality, thickness of the plow layer, which affected root penetration and available soil volume for nutrients, was the most important limiting factor. Based on FAO method SQRI, 92.4% of the study area were marginal and 7.6% were in moderate suitability class, however, according to CLI, all of studied lands were in moderate suitability class. Also, based on inherent soil fertility quality, most of the study area were in suitable (38%) and highly suitable (27%) classes. Correlation of the FAO (SQRI and CLI) and soil fertility quality calculated indexes showed that the indexes were significantly correlated with each other (r=0.7, p
    Keywords: Land Index, Climate Index, Soil Index, Fuzzy membership function
  • Capability and Limitations of Clay Minerals Estimation in Surface Soils of the Isfahan Province by Vis-NIR Spectroscopy
    F. Khayamim *, H. Khademi, S. Ayoubi Pages 129-139
    Clay minerals constitute a fundamental fraction of soils and their quantitative information is important in soil management. Therefore, the objectives of this research were to evaluate the ability of vis-NIR spectroscopy to quantify the dominant clay minerals of soils and to determine the limitations of this approach. One hundred surface soil samples were collected from the Isfahan province. Semi-quantitative mineralogical analyses were performed by XRD. Soil spectral analyses were carried out by a field spectrometer using 350-2500 nm wavelength range. Partial least squares regression and continuum-removed spectra were used for modeling. Modeling by continuum-removed spectra could not precisely predict dominant clay minerals. Clay minerals estimation by partial least square regression was more accurate than continuum-removed spectra. It appears that mixing the clay fraction with each mineral (palygorskite, smectite and illite) significantly influences the special absorption features of mineral and makes it difficult to estimate clay minerals accurately. In arid and semi-arid regions, mineralogical diversity is high and the presence of gypsum and carbonates increases the complexity of the soil system. Therefore, information from spectra is difficult to obtain and clay minerals could not be accurately estimated.
    Keywords: Palygorskite, Illite, Smectite, Partial least square regression, Continuum removed spectrum
  • Estimation of Soil Hydraulic Conductivity Function Based on Fractal Geometry and the Capillary Tube Models
    S. Omidi, B. Ghahraman* Pages 141-152
    In this study, soil hydraulic conductivity function was modeled based on fractal geometry and capillary tube models. The proposed model is expressed as a function of the pore diameter, apparent flow path length, pore fractal dimension and tortuosity fractal dimension. In this study, the relationships concerning calculation of the pore fractal dimension and tortuosity fractal dimension for unsaturated flow was presented as a function of the soil water content. The advantage of this model is lack of empirical constants. Van Genuchten soil water retention curve was used to calculate the pore diameters. In this research, the model was evaluated by using 40 soil samples with 11 different soil textures covering sandy, loam, and clay from the UNSODA database. Results of comparison of unsaturated hydraulic conductivity estimated with fractal model presented in this study and the reported amounts of Van Genuchten model showed that the root mean square error (RMSE) of van Genuchten model was less than the fractal model, while the ratio of geometric mean error (GME) and standard deviation error of fractal geometry model was less than the van Genuchten model. Van Genuchten model had the highest coefficients of variation, with the exception of RMSE parameters. In terms of GMER and GSDER, fractal model was more reliable than the van Genuchten model.
    Keywords: Soil database UNSODA, Pore fractal dimension, Tortuosity fractal dimension