فهرست مطالب

پژوهشهای خاک (علوم خاک و آب) - سال سی و سوم شماره 3 (پاییز 1398)
  • سال سی و سوم شماره 3 (پاییز 1398)
  • تاریخ انتشار: 1398/09/01
  • تعداد عناوین: 11
|
  • مهرزاد مستشاری محصص*، اعظم خسروی نژاد، مجید بصیرت صفحات 285-295

    زیتون یکی از مهم ترین محصولات کشاورزی استان قزوین است و این استان در تولید این محصول رتبه دوم کشور را دارد. با این وجود مصرف نامتعادل کودها عامل اصلی به همخوردن تعادل عناصر غذایی و کمبودن عملکرد در باغ های زیتون این منطقه می باشد. افزایش عملکرد در صورتی امکان پذیر است که تعادل بین عناصر غذایی در گیاه وجود داشته باشد. استفاده از شاخص های تغذیه ای به منظور بهینه کردن مصرف کودها و تشخیص اختلالات تغذیه ای ضروری به نظر می رسد. این پژوهش در  80 باغ زیتون در شهرستان طارم استان قزوین به مدت سه سال اجرا شد. نمونه برداری خاک و برگ به روش استاندارد انجام و نمونه ها تجزیه شد.در مهرماه برداشت محصول انجام وعملکرد اندازه گیری شد سپس شاخص های عناصرغذایی با روش انحراف از درصد بهینه وروش تشخیص چندگانه عناصر غذایی در باغ ها تعیین گردید. براساس میانگین عملکردهای محاسبه شده در هر دو روش، باغ های مطالعه شده به دو گروه باغ های با عملکرد زیاد و کم دسته بندی گردید. میانگین غلظت مطلوب عناصر غذایی (اعدادمرجع) برای عناصر نیتروژن، فسفر،پتاسیم، کلسیم و منیزیم، منگنز،روی،مس و بور به هر دو روش به دست آمد و نتایج هریک از شاخص های DOP و CND با هم مقایسه شد. شاخص DOP و CND در اکثر باغ های مورد مطالعه کمبود عنصر منیزیوم، نیتروژن و کلسیم را نشان داد. همچنین، با توجه به شاخص های مورد مطالعه تمامی باغ های با عملکرد کم،در وضعیت نامتعادل یا زنظر عناصر غذایی قرار داشتند.

    کلیدواژگان: تعادل عناصر، روش انحراف از درصد بهینه، تشخیص چندگانه عناصر غذایی، شهرستان طارم
  • شبنم خالقی، آزاده صفادوست*، زهرا کلاه چی صفحات 287-300
    در این پژوهش وضعیت آلودگی و توزیع فلزات سنگین نیکل (Ni)، کادمیم (Cd)، سرب (Pb) و روی (Zn) در خاک حاشیه بزرگراه اراک-قم تحت کشت یونجه بررسی شد. نمونه های خاک با فواصل 0، 50، 100، 150، 200، 250 و 300 متر از کنار جاده از دو لایه صفر تا 10 و 10 تا 20 سانتی متر برداشت شدند. غلظت کل و قابل جذب فلزات سنگین در خاک به عنوان تابعی از فاصله از جاده و عمق خاک مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد با افزایش فاصله از جاده غلظت کل و قابل جذب فلزات سنگین کاهش معنی داری داشت که نشان می دهد غلظت فلزات سنگین در خاک سطحی شدیدا تحت تاثیر حجم ترافیک می باشد. همچنین مقدار ماده آلی و پ-اچ (pH) خاک با فاصله از جاده کاهش یافت که می تواند به سبب حضور گیاهان در سطح و تجمع مواد آلی شامل کاغذ، پلاستیک و هیدروکربن ها (زباله های دورریخته شده از خودروها) در مسیر جاده باشد. غلظت فلزات سنگین اندازه گیری شده فراتر از مقدار استاندارد آن ها (FAO/WHO) در خاک ها بوده و در عمق صفر تا 10 سانتی متر بیشتر از عمق 10 تا 20 سانتی متر مشاهده گردید.  مقدار متوسط غلظت کل فلزات Ni (60/109)، Cd (11/47)، Pb (41/553) و Zn (95/241) بر حسب میلی گرم بر کیلوگرم به ترتیب Pb> Zn> Ni> Cd تغییر یافت. همچنین خاک منطقه مورد مطالعه از نظر شاخص های زمین انباشت و ضریب آلودگی برای عناصر Ni، Cd و Pb دارای آلودگی شدید بود، به طوری که شاخص زمین انباشت برای Ni، Cd و Pb به ترتیب برابر با 75/6، 71/6 و 21/4 و شاخص ضریب آلودگی آن ها به ترتیب برابر با 18/161، 02/157 و 67/27 بود، که نشان می دهد باید دقت زیادی بر میزان فلزات سنگین در خاک های کنار جاده انجام شود، چرا که این خاک ها اغلب تحت کشت گیاهان خوراکی هستند. در یونجه، تجمع بالای فلزات سنگین مشاهده شد و همچنین جذب و ذخیره آن ها در اندام هوایی بیشتر از ریشه بود. مقادیر میانگین Ni، Cd، Pb و Zn به ترتیب برابر با 44/29، 64/15، 79/5 و 50/10 میلی گرم بر کیلوگرم در ریشه و 98/47، 77/19، 14/7 و 53/13 میلی گرم بر کیلوگرم در اندام های هوایی بود. نتایج حاصل از پژوهش نشان داد که لازم است مطالعات پیوسته و بیشتری در زمینه تجمع فلزات سنگین و ارزیابی خطرات اکولوژیکی برای حفاظت و مدیریت بهتر مناطق شهری و دیگر اقدامات محیط زیستی انجام گردد.
    کلیدواژگان: آلودگی ترافیک، شاخص زمین انباشت، ضریب آلودگی، یونجه
  • مینا رشیدی، سید کیوان مرعشی*، تیمور بابایی نژاد صفحات 297-306
    با توجه به اهمیت گندم در تغذیه انسان و همچنین وجود غلظت های بالای فلزات سنگین و سمی در اراضی آلوده، بررسی اثر زئولیت و کود گاوی کمپوست شده و نقش آنها در تعدیل آلودگی و تغذیه گندم حائز اهمیت می باشد. بدین منظور آزمایشی به صورت فاکتوریل بر پایه طرح کاملا تصادفی در سه تکرار اجرا گردید. تیمارهای مورد مطالعه شامل مقادیر مختلف زئولیت و کمپوست هر کدام بصورت صفر، 5/0%، 1% و 5/1 درصد براساس درصد وزنی خاک بود. نتایج نشان داد که تاثیر زئولیت، کمپوست و اثر متقابل زئولیت و کمپوست بر مقدار کادمیم، نیتروژن، فسفر و پتاسیم موجود در ریشه، ساقه و دانه در سطح یک درصد معنی دار بود. بیشترین مقدار کادمیم در بخش های مختلف اندام گیاه در شرایط عدم مصرف زئولیت و کمپوست و کمترین آن در شرایط مصرف 5/1 درصد زئولیت به همراه 5/1 درصد کمپوست مشاهده شد و تفاوت بین آنها معنی دار بود. بیشترین مقدار نیتروژن، فسفر و پتاسیم در ریشه، ساقه و دانه در شرایط مصرف 5/1 درصد زئولیت به همراه 5/1 درصد کمپوست و کمترین مقدار عناصر فوق در شرایط عدم مصرف زئولیت و کمپوست مشاهده شد و تفاوت آنها نیز از لحاظ آماری معنی دار بود. نتایج کلی آزمایش نشان داد که کاربرد زئولیت و کمپوست در اراضی آلوده به کادمیم از طریق کاهش آلودگی و آسیب های ناشی از آن و نیز در جهت افزایش جذب عناصر ضروری موثر واقع شود.
    کلیدواژگان: کمپوست، عناصر غذایی پر مصرف، آلودگی
  • شهرزاد کرمی، جعفر یثربی، صدیقه صفرزاده شیرازی*، عبدالمجید رونقی، رضا قاسمی فسایی صفحات 301-314

    امروزه، کاربرد مجدد پسمانده های آلی تولید شده به وسیله کارخانه های مواد غذایی و دارویی، در بخش کشاورزی و به عنوان کود آلی مورد توجه قرار گرفته است. مطالعه حاضر به منظور مقایسه اثر افزودن پسمانده های آلی چهار کارخانه در استان های فارس و خوزستان و بیوچار این پسمانده ها بر برخی ویژگی های شیمیایی یک خاک آهکی انجام شد. آزمایشی به مدت دو ماه و به صورت طرح کاملا تصادفی در قالب آزمون فاکتوریل 4×9 شامل 9 نوع پسمانده آلی (فیلترکیک، باگاس نیشکر، بیوچار باگاس نیشکر، چغندرقند، بیوچار چغندرقند، ریشه شیرین بیان، بیوچار ریشه شیرین بیان، کنجاله سویا، بیوچار کنجاله سویا) در چهار سطح صفر (شاهد)، یک، دو و سه درصد وزنی و با سه تکرار طراحی و اجرا شد. نتایج نشان داد که برهمکنش اثر نوع و سطح پسمانده های آلی بر فسفر قابل دسترس، غلظت آهن، مس و منگنز قابل عصاره گیری باDTPA و قابلیت هدایت الکتریکی خاک معنی دار بود. خاک تیمار شده با کنجاله سویا بیشترین مقدار نیتروژن کل و مس را دارا بود. فیلترکیک منبع مناسبی برای تامین فسفر، روی و آهن و تفاله چغندرقند، منبع مناسبی جهت تامین منگنز در خاک بودند. تفاوت معنی داری بین مقدار عناصر قابل دسترس در خاک های تیمار شده با پسمانده های خام با بیوچار آن ها مشاهده نشد. اگرچه افزایش سطح کاربرد این پسمانده ها به میزان دو تا سه درصد وزنی سبب افزایش قابلیت دسترسی عناصر مذکور گردید اما کاربرد سطوح بالاتر این پسمانده ها، با افزایش 33 تا 166 درصدی قابلیت هدایت الکتریکی خاک همراه بود؛ لذا استفاده وسیع از این پسمانده ها باید با احتیاط بیشتری صورت پذیرد.

    کلیدواژگان: باگاس، چغندرقند، ریشه شیرین بیان، فیلترکیک، کنجاله سویا
  • علی اسدی کنگرشاهی* صفحات 307-319
    به منظور بررسی وضعیت منگنز در مرکبات منطقه و تاثیرکاربرد سولفات منگنز بر عملکرد و کیفیت میوه درختان تامسون ناول دو آزمایش مجزا انجام شد. آزمایش اول درباغ های مرکبات منطقه و آزمایش دوم در یک باغ بارده تامسون با پایه نارنج در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با هفت تیمار و چهار تکرار اجرا شد. تیمارها شامل: 1- شاهد اول (بدون مصرف سولفات منگنز)، 2- شاهد دوم (بدون مصرف سولفات منگنز و با محلول پاشی اوره)، 3- مصرف خاکی سولفات منگنز به مقدار 300 گرم به ازای هر درخت قبل از توسعه برگ ها، 4-مصرف سولفات منگنز به مقدار 300 گرم به ازای هر درخت به صورت کودآبیاری در مرحله اول رشد میوه، 5- مصرف سولفات منگنز به مقدار 300 گرم به ازای هر درخت در مرحله اول و دوم رشد میوه، 6- محلول پاشی سولفات منگنز با غلظت دو در هزار در مرحله اول رشد میوه، 7- محلول پاشی سولفات منگنز با غلظت دو در هزار در مرحله اول و دوم رشد میوه بودند. نتایج آزمایش اول نشان داد که باغ های ساری و نکا بیشترین علائم کمبود را داشتند. نتایج آزمایش دوم نشان داد که مصرف خاکی سولفات منگنز تاثیری در عملکرد، کیفیت میوه، غلظت منگنز در برگ، میوه و ریشه نداشت اما مصرف آن به شکل کودآبیاری و محلول پاشی موجب افزایش عملکرد، قطر و وزن میوه، غلظت منگنز در برگ و میوه شد. بیشترین غظت منگنز برگ از تیمار محلول پاشی سولفات منگنز در مرحله اول و دوم رشد میوه حاصل شد. تیمار کودآبیاری موجب افزایش معنی داری در غلظت منگنز ریشه نسبت به شاهد شد. به طور کلی با توجه به نتایج این آزمایش، برای باغ هایی که سابقه علائم خفیف کمبود منگنز دارند یا احتمال کمبود منگنز در آنها وجود دارد مصرف سولفات منگنز به صورت کودآبیاری یا محلول پاشی پس از ریزش گلبرگ ها توصیه می شود. اما برای باغ هایی که علائم شدید کلروز منگنز دارند دو بار کودآبیاری یا محلول پاشی سولفات منگنز، بار اول پس از ریزش گلبرگ ها و بار دوم قبل از شروع رشد فلش های پاییزی توصیه می شود.
    کلیدواژگان: تامسون ناول، سولفات منگنز، کودآبیاری، فنولوژی، محلول پاشی، مصرف خاکی
  • مراد سپهوند*، فرهاد خرمالی، فرشاد کیانی، کامران افتخاری صفحات 315-323
    تشخیص افق سطحی خاک و اندازه گیری ضخامت و تغییرات آن با حفر نیم رخ خاک امکان پذیر است. این کار مستلزم هزینه، وقت و نیروی انسانی ماهر است. رهیافت مدل سازی روابط خاک - زمین نما این امکان را می دهد تا با توجه به ویژگی های پستی و بلندی زمین نما بتوان مدل پیش بینی ضخامت افق سطحی خاک را از طریق روش آماری مناسب تهیه نمود. در این تحقیق ویژگی های اولیه و ثانویه پستی و بلندی زیرحوضه ریمله واقع در استان لرستان (منطقه زاگرس میانی) از مدل رقومی ارتفاع (DEM) استخراج شد. سپس، در 191 نقطه انتخاب شده به روش تصادفی سیستماتیک در سطح زیرحوضه، ضخامت افق سطحی اندازه گیری شد. داده های مربوط به ضخامت افق سطحی و ویژگی های پستی و بلندی زمین نما به روش آماری رگرسیون خطی گام به گام با استفاده از نرم افزار اس پی اس اس نسخه 19 تجزیه و تحلیل شد. نتایج نشان داد که پیش بینی ضخامت افق سطحی خاک با مدل با دو ویژگی ارتفاع از سطح دریا (E) و درصد شیب (S) رابطه منفی و با جهت شیب (AS) رابطه مثبت داشت. مدل برازش داده شده به داده ها عبارت بود از AS 008/0 + S 152/0- E 012/0 -596/39 = Athick. ضریب تبیین مدل برابر با 54/0 به دست آمد. نمودار ضخامت افق سطحی پیش بینی شده در مقابل ضخامت مشاهده شده افق سطحی خاک نیز رابطه خطی با همین ضریب تبیین 54/0 را نشان داد که بیان گر توانایی مدل در پیش بینی ضخامت افق سطحی است. سایر ویژگی های پستی و بلندی زمین نما نیز بر ضخامت افق سطحی خاک موثر بود، اما تاثیر آن ها در سطح 5 درصد معنادار نبود و بنابراین، در مدل پیش بینی ضخامت افق سطحی خاک دخالت داده نشدند.
    کلیدواژگان: مدل پیش بینی ضخامت افق سطحی خاک، زاگرس میانی، مدل رقومی ارتفاع
  • علی اسدی کنگرشاهی* صفحات 321-334
    یکی از مسائل مورد بحث در باره درختان نارنگی انشو، مشکل تناوب باردهی و پایین بودن میانگین عملکرد است. به منظور بررسی و امکان کاهش تناوب باردهی و افزایش عملکرد این درختان، آزمایشی با طرح بلوک های کامل تصادفی با چهار تیمار و چهار تکرار و هر تکرار شامل دو درخت انجام شد. آزمایش به مدت هفت سال (از سال 1387) جمعا با 32 اصله درخت نارنگی انشوی میاگاوا که از نظر سن (حدود 20 سال) و اندازه تقریبا یکسان بودند انجام شد. تیمارهای آزمایشی مدیریت مصرف نیتروژن شامل T1- شاهد، عرف منطقه که شامل سه تقسیط بود تقسیط اول در اواخر اسفندماه (شروع توسعه برگ ها)، تقسیط دوم در اواخر اردیبهشت ماه (تشکیل میوه) و تقسیط سوم یک ماه پس از تقسیط دوم(ریزش تابستانه)؛ T2- مصرف تابستانی (15 درصد قبل از گلدهی، 30 درصد پس از تشکیل میوه، 20 درصد در زمان ریزش تابستانه و 35 درصد پس از شروع توسعه میوه)؛ T3- مصرف پاییزی (15 درصد قبل از گلدهی، 30 درصد پس از تشکیل میوه، 30 درصد در زمان ریزش تابستانه و 25 درصد پس از برداشت میوه)؛ T4- مصرف تابستانی و پاییزی (15 درصد قبل از گلدهی، 30 درصد پس از تشکیل میوه، 20 درصد در زمان ریزش تابستانه،20 درصد پس از شروع توسعه و 15 درصد پس از برداشت میوه) بودند. نتایج تیمارهای مختلف مدیریت مصرف نیتروژن نشان داد که عملکرد میوه در سالهای اول و دوم آزمایش از بیشترین اختلاف برخوردار بود سپس اختلاف عملکرد به تدریج کاهش یافت. کمترین عملکرد تجمعی از تیمار شاهد (379 کیلوگرم به ازای هر درخت) و بیشترین عملکرد تجمعی از تیمار مصرف تابستانی و پاییزی (446 کیلوگرم به ازای هر درخت) حاصل شد. نتایج تاثیر تیمارهای مختلف بر شاخص تناوب باردهی درختان نشان داد که تیمار شاهد بیشترین شاخص تناوب باردهی (40/0) را داشت و در مقابل، کمترین شاخص تناوب باردهی از تیمار مصرف پاییزی نیتروژن حاصل شد که حدود 18/0 بود. همچنین تاثیر سال بر وزن متوسط میوه ها معنیدار بود و بیشترین وزن متوسط میوه در سال پنجم آزمایش حاصل شد و در همه تیمارهای مصرف نیتروژن، وزن متوسط میوه بیشتر از تیمار شاهد بود و این اختلاف از نظر آماری در سطح 5 درصد معنیدار بود. براساس نتایج این پژوهش، برنامه زمانی مصرف کودهای نیتروژنی برای حداقل تناوب باردهی نارنگی انشو میاگاوا در چهار مرحله، 15 درصد قبل از گلدهی؛ 30 درصد بین تشکیل میوه چه ها و شروع ریزش تابستانی میوه چه ها؛ 30 درصد در شروع ریزش تابستانی تا اوایل فاز دوم رشد میوه ها و 25 درصد پس از برداشت میوه توصیه می شود.
    کلیدواژگان: شاخص تناوب باردهی، ریزش تابستانه، مصرف پاییزی نیتروژن
  • زهره بوالحسنی*، عبدالمجید رونقی، رضا قاسمی، مهدی زارعی صفحات 335-348
    به منظور بررسی اثرات کاربرد شوری، منابع ماده آلی و باکتری محرک رشد بر وزن تر و خشک اندام هوایی و غلظت برخی عناصر اندام هوایی اسفناج، پژوهشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی در سه تکرار انجام شد. تیمارهای آزمایش شامل سه سطح کلرید سدیم (شاهد 0(S0)، 2(S2) و 4(S4) گرم نمک در کیلوگرم خاک به ترتیب معادل 7/0، 8 و 8/16 دسی زیمنس بر متر)، پنج سطح مواد آلی (شاهد 0%(OM0)، 5/0% (RS0.5) و 1% (RS1) درصد وزنی پوسته برنج  و 5/0% (Bi0.5) و 1% (Bi1) درصد وزنی بیوچار پوسته برنج) و دو سطح باکتری (بدون (P0) و با باکتری (P1)) بود. نتایج نشان داد با افزایش کلرید سدیم (شوری)، وزن خشک اندام هوایی به طور معنی داری افزایش یافت. اما غلظت نیتروژن، فسفر، کلسیم و منیزیم اندام هوایی گیاه به طور معنی داری کاهش یافت وبر عکس، غلظت سدیم به طور معنی داری زیاد شد. با کاربرد منابع مواد آلی، وزن تر و خشک اندام هوایی و غلظت عناصر نیتروژن، فسفر، پتاسیم، کلسیم، سدیم و منیزیم اندام هوایی افزایش معنی داری پیدا کرد. افزودن باکتری سودوموناس فلورسنس نیز سبب افزایش معنی دار وزن تر و خشک و غلظت عناصر اندام هوایی اسفناج گردید. با توجه به نتایج به دست آمده در این تحقیق می توان نتیجه گرفت که استفاده از مواد آلی به عنوان یک ماده اصلاح کننده خاک و منبع غنی از عناصر غذایی، می تواند تا حد زیادی سبب افزایش فراهمی عناصر غدایی در گیاه اسفناج شود و همچنین کاربرد باکتری سودوموناس فلورسنس به عنوان کود زیستی می تواند در شرایط تنش شوری سبب بهبود رشد و افزایش غلظت برخی عناصر غذایی در اندام هوایی اسفناج شود.کاربرد ماده آلی و باکتری)در  تیمار غیر شور) نیز غلظت عناصر غذایی و عملکرد گیاه را  افزایش داد.  قبل از هر گونه توصیه ایی  نتایج آزمایش حاضر بایستی در شرایط مزرعه نیز تایید گردد.
    کلیدواژگان: مواد آلی، پتانسیل اسمزی، عناصر غذایی، سودوموناس فلورسنس
  • مهرداد رضایی فرد*، حسین شریعتمداری، نورایر تومانیان، جواد عسکری مارنانی، علی اکبر زارع صفحات 349-361
    این پژوهش در سطح 50 هزار هکتار از اراضی منطقه لنجانات استان اصفهان به منظور بررسی روش های تعیین نقشه پراکنش مکانی کربن آلی و نیتروژن خاک انجام شد. توزیع مکانی عناصر با روش های درون یابی کریجینگ معمولی، وزن دهی عکس فاصله و اسپلاین کششی بررسی شد. نتایج حاصله بیانگر وجود ساختار مکانی متوسط متغیرها بود. تغییرنماهای تجربی نشان داد روند ناهمسانگردی خاصی در مورد متغیرها وجود ندارد. به منظور تعیین دقت و صحت تخمین روش های درون یابی از داده های معیار (برای هر متغیر 150 داده) و معیارهای آماری شامل میانگین خطای تخمین (MEE)، میانگین مربعات خطای تخمین (MSEE)، مجذور میانگین مربعات خطای تخمین (RMSE)، خطای نسبی (Er) و ضریب همبستگی پیرسون (r) استفاده شد. علی رغم تغییرپذیری مکانی زیاد متغیرها، نتایج حاکی از دقت خوب مقادیر تخمین زده شده به کمک روش های درون یابی است. برای کربن آلی خاک در منطقه مطالعاتی روش های درون یابی کریجینگ معمولی و اسپیلاین کششی با خطای پایین تر (007/0MEE=، 09/0MSEE=، 3/0RMSE=، 32/0 Er= و 73/0r=)، از دقت تخمین مناسب تری در مقایسه با روش درون یابی وزن دهی عکس فاصله (009/0MEE=، 096/0MSEE=، 31/0RMSE=، 34/0 Er= و 71/0r=) برخوردار بودند. همچنین، برای نیتروژن خاک در منطقه، روش های درون یابی کریجینگ معمولی و وزن دهی عکس فاصله با خطای کمتر (003/0MEE=، 0006/0MSEE=، 025/0RMSE=، 296/0 Er= و 8/0r=) نسبت به روش درون یابی اسپیلاین کششی (0017/0MEE=، 0007/0MSEE=، 026/0RMSE=، 301/0 Er= و 78/0r=) دقت تخمین بیشتری داشتند.
    کلیدواژگان: پهنه بندی، تغییرپذیری مکانی، حاصلخیزی خاک، زمین آمار
  • سمیه سفیدگر شاهکلایی، مجتبی بارانی مطلق*، فرهاد خرمالی، اسماعیل دردی پور صفحات 363-373
    آلودگی خاک به  فلزهای سنگین به دلیل اثرهای مخرب آن بر محیط زیست مانند تهدید سلامتی انسان ها، مسمومیت گیاهان و اثرهای طولانی مدتی که بر حاصلخیزی خاک می گذارند، تبدیل به یک نگرانی جهانی شده است. این پژوهش برای تعیین اثرهای اصلاح کننده های آلی (بیوچار تولید شده در دو دمای 640 و 420 درجه سلسیوس) و معدنی (پومیس، لیکا، زئولیت و بنتونیت) و زمان انکوباسیون بر توزیع گونه های سرب در بخش های مختلف یک خاک آهکی آلوده انجام شد. برای این کار، آزمایشی به صورت فاکتوریل و در قالب طرح کاملا تصادفی با سه سطح اصلاح کننده (0، 1 و 5 درصد وزنی) و دو زمان (90 و 180 روز) انجام گرفت. در پایان زمان انکوباسیون توزیع شکل های سرب در بخش های تبادلی، کربناتی، اکسیدهای آهن و منگنز، آلی و باقی مانده با روش عصاره گیری دنباله ای تسیر تعیین شدند. نتایج نشان داد که گذشت زمان باعث افزایش بخش سرب تبادلی (52/16 درصد)، کربناتی (02/1 درصد)، اکسید آهن و منگنز (53/9 درصد) و باقی مانده (1/2 درصد) و کاهش سرب در بخش آلی (26/15 درصد) گردید. همچنین، افزودن اصلاح کننده ها به خاک موجب کاهش معنادار غلظت سرب در بخش تبادلی (F1) گردید. بیشترین کاهش غلظت سرب در بخش تبادلی (F1) در سطح 5 درصد بیوچار 640 مشاهده گردید. یافته های این پژوهش نشان داد که با گذشت زمان، بیوچار 640 موثرترین تیمار در کاهش غلظت سرب در بخش تبادلی بود.
    کلیدواژگان: انکوباسیون، پالایش، عصاره گیری دنباله ای، بیوچار
  • مرضیه خرمی، بیژن قهرمان*، کامران داوری صفحات 375-386
    مدل سازی نفوذ آب در خاک غیر اشباع معمولا بر اساس حل عددی معادله ریچاردز انجام می گیرد. پیچیدگی های موجود در حل عددی، در نظر نگرفتن عدم قطعیت پارامترها، و دشواری های کاربرد این شیوه در مدل سازی حرکت آب در خاک در مقیاس بزرگ (مزرعه ای و ناحیه ای) توجه پژوهشگران را به سایر روش ها جلب کرده است. در این پژوهش مدل فازی مبتنی بر قانون برای بررسی نفوذ آب در خاک غیر اشباع بدون کشت گیاهی ارائه شده است. قوانین مدل فازی با استفاده از مجموعه های آموزشی بزرگ به دست آمده از حل معادله ریچاردز با استفاده از مدل عددی Hydrus استخراج شد. تعداد 49 قانون فازی با توجه به 7 کلاس رطوبتی تعیین شده برای خاک، در مدل فازی عمل می کنند. مدل فازی مبتنی بر قانون تولید شده قادر به شبیه سازی شار (شدت جریان) در هر گام زمانی است و با استفاده از معادله پیوستگی مقدار رطوبت در کل خاکرخ در گام زمانی بعدی محاسبه می شود. نتایج آماری نشان از دقت بالای مدل در تخمین میزان شار در ستون خاک و مقدار رطوبت پیش بینی شده برای سه بافت خاک لوم، شن و سیلت در گام های مختلف زمانی دارد (میانگین NRMSE 84/3 درصد). این مدل فازی در جبهه پیشروی در خاکرخ از کمترین دقت برخوردار است و در ناحیه اشباع تطابق حداکثری را با نتایج حل عددی دارد. به دلیل تکراری بودن فرایند محاسبه رطوبت در هر گام زمانی (t) و جایگزین کردن آن به عنوان رطوبت اولیه در گام زمانی t+∆t انجام موازنه جرمی باعث کنترل خطای تجمعی در مدل در گام های زمانی بزرگتر شد.
    کلیدواژگان: خاک غیراشباع، معادله ریچاردز، مدل هایدروس
|
  • Mehrzad Mostashari *, Azam Khosravinejad, Majid Basirat Pages 285-295

    Olive is one of the most important agricultural products in Qazvin Province, which has the second highest production in Iran. However, unbalanced fertilization is the main reason for disruption and disturbance in the nutritional balance and low yield in olive orchards. Increasing the yield is possible if there is a balance between the nutrients in the plant. In order to optimize the use of fertilizers and to diagnose nutritional disorders, the use of nutritional indices seems to be necessary. This study was conducted in 80 olive orchards in Tarom city in Qazvin province (Iran) for three years. Soil and leaf samples were taken and analyzed as the standard method. In September, harvesting was performed and yield was measured. Then, the nutrient indices for the orchards were determined by Compositional Nutrient Diagnosis (CND) and Deviation from Optimum Percentage (DOP) diagnosis methods. Based on the average calculated yields by both methods, the studied orchards were classified into two groups of high and low yields. The average optimum concentration of nutrients (reference numbers) for nitrogen, phosphorus, potassium, calcium, magnesium, manganese, zinc, copper, and boron was obtained by both methods and the results of the DOP and CND indices were compared. The DOP and CND indices showed a deficiency of Mg, N, and Ca in most of the studied orchards. Generally, according to the studied indices, all orchards with low relative yield were in unbalanced conditions in terms of nutritional elements.

    Keywords: Elemental Balance, Deviation from Optimum Percentage, Compositional Nutrient Diagnosis, Tarom County
  • Shabnam Khaleghi, A. Safadoust *, Zahra Kolahchi Pages 287-300
    In this study, the pollution status and horizontal distribution of heavy metals of Ni, Cd, Pb and Zn was investigated along the Arak-Qom highway in an agricultural field under alfalfa. Soil samples from depths of 0-10 and 10-20 cm were collected perpendicular to the road at the distances of 0, 50, 100, 150, 200, 250 and 300 m. The content of the total and available levels of these heavy metals was investigated as a function of distance from the road and soil depth. Results showed that the total and available concentration of heavy metals decreased by increasing distance from the road, indicating that accumulation of heavy metals in top soils was greatly influenced by traffic. Also, organic matter content and pH decreased with distance from the roadway, probably due to the presence of vegetation on the surface and accumulation of organic matter including debris such as paper, plastic and hydrocarbons (garbage out of vehicles). The concentration of measured heavy metals were higher than standard (FAO/WHO) and in layer of 0-10 cm were higher than 10-20 cm. The mean total concentration of heavy metals of Ni (109.60), Cd (47.11), Pb (553.41) and Zn (241.95) all in mg kg-1 followed the order of Pb> Zn> Ni> Cd. In terms of geo-accumulation index and contamination factor for Ni, Cd and Pb, the soil showed high levels of contamination, as the geo-accumulation index for Ni, Cd and Pb were 6.75, 6.71 and 4.21, and the contamination factors were 161.18, 157.02 and 27.67, respectively,which suggests care must be taken to control the level of heavy metals concentration on roadside soils as these soils are often cultivated to produce food crops.High accumulations of heavy metals were usually found on alfalfa and accumulation of the heavy metals was higher in shoot than root. Median values of Ni, Cd, Pb and Zn were 29.44, 15.64, 5.79 and 10.50 mg kg-1 for root and 47.98, 19.77, 7.14 and 13.53 mg kg-1 for shoot, respectively. Results show that it is necessary to have continuous studies on the accumulation of heavy metals and the potential ecological risk assessment to ensure effective protection and management of urban soil and other environmental media.
    Keywords: Traffic pollution, Geo-accumulation index, Contamination factor, Alfalfa
  • Mina Rashidi, Seyed Keyvan Marashi *, Teimour Babaeinejad Pages 297-306
    Considering the importance of wheat in human nutrition and the presence of high concentrations of heavy and toxic metals in contaminated lands, it is important to study the effect of zeolite and composted cow manure and their role in reducing soil contamination and wheat nutritious properties. For this purpose, a factorial experiment was conducted based on a completely randomized design with three replications. The treatments included different amounts of zeolite and compost, each with zero, 0.5%, 1%, and 1.5% based on the weight percentage of soil. The results showed that the effect of zeolite, composted manure, and their interaction on cadmium, nitrogen, phosphorus and potassium in root, stem, and seed were significant at 1% level. The maximum cadmium in different parts of plant was obtained in non-application of zeolite and compost, and the minimum was obtained in 1.5% zeolite and 1.5% compost, with significant differences. The maximum concentrations of nitrogen, phosphorus and potassium in root, stem, and seed were obtained in 1.5% of zeolite plus 1.5% compost, and their minimum concentrations were in non-application of zeolite and compost, with significant differences. In general, the results of the experiment showed that application of zeolite and compost to cadmium-contaminated lands could reduce absorption of cadmium, and the damage caused by it, and could increase absorption of essential elements.
    Keywords: Compost, Macronutrients, Contamination
  • Sh. Karami, Jafar Yasrebi, Sedigheh Safarzadeh Shirazi *, A. Ronaghi, Reza Ghasemi Fasaei Pages 301-314

    Nowadays, recycling of organic wastes produced in food and medicinal factories by applying them to agricultural lands as organic fertilizers is the focus of attention. The present study was carried out to compare the effect of applying organic wastes of four factories in Fars and Khuzestan provinces and their biochars on some of the chemical properties of a calcareous soil. An experiment was conducted for two months in a completely randomized design based on a factorial arrangement (9 × 4), including 9 organic waste types (filter cake, bagasse, bagasse-biochar, sugar beet, sugar beet-biochar, licorice, licorice-biochar, soybean meal and soybean meal-biochar) at 4 rates of application (0, 1%, 2% and 3% by weight) with three replications. The results showed that interaction effects of organic waste types and rates, on the soil available phosphorus (P), soil DTPA-extractable iron (Fe), copper (Cu) and manganese (Mn) concentrations and electrical conductivity (EC) were significant. The soil amended with soybean meal had the highest nitrogen (N) and Cu content. Filter cake was a good source for P, zinc (Zn) and Fe and sugar beet pulp was a good source for Mn. There was no significant difference in the amounts of available nutrients between raw organic materials and their biochars. Although the increase in the level of application of these wastes by two to three percent by weight increased the accessibility of these elements, the application of higher levels of these wastes was accompanied by 33% to 166% increase in soil electrical conductivity; so, widespread use of these wastes should be done more cautiously.

    Keywords: Bagasse, Filter cake, licorice root, SOYBEAN MEAL, sugar beet
  • Ali Asadi Kangarshahi * Pages 307-319
    To study manganese (Mn) status and its effect on fruit yield and quality of Thomson navel oranges, two separate experiments were carried out in East of Mazandaran Province, Iran. The first experiment was conducted in citrus orchards of the region, and the second was conducted in an orchard of Thomson navel on sour orange rootstock, using a randomized complete block design with seven treatments and four replications. Treatments included: 1) First control (without manganese); 2) Second control (without manganese and with urea spray), 3) 300 g manganese sulfate per tree as soil application, before leaf development, 4) 300 g manganese sulfate per tree as fertigation, in the first stage of fruit growth, 5) 300 g manganese sulfate per tree as fertigation, in the first and second stages of fruit growth, 6) Manganese sulfate spraying in the first stage of fruit growth, and 7) Manganese sulfate spraying in the first and second stages of growth. The results showed that the orchards of Sari and Neka had the most deficiency symptoms. The results of the second experiment showed that soil application before leaf development had no effect on yield, fruit quality, Mn concentration in leaf, fruit and root, but its application as fertigation and spraying increased fruit yield, diameter, and weight, leaf and fruit manganese concentration. The highest leaf Mn concentration was obtained from the first and second stage of fruit growth treatment. Fertigation treatment significantly increased the root Mn concentration compared to the control. In general, according to the results of this experiment, for orchards with a history of mild manganese deficiency or probable manganese deficiency, application of manganese sulfate as fertigation or spray after the fall of petals in the first stage of fruit growth is recommended. However, for orchards that have severe symptoms of manganese chlorosis, two foliar applications or fertigations with manganese sulfate, after petal fall and second stage of the fruit growth, before the growth of the fall flash, is recommended.
    Keywords: Fertigation, Foliar application, Manganese sulfate, phenology, Soil application, Thomson navel
  • Morad Sepahvand *, F. Khormali, F. Kiani, K. Eftekhari Pages 315-323
    Distinguishing soil surface horizon and its thickness is possible through soil survey and drilling. This requires budget, time, and skilled persons; therefore, using predicting methods as a solution for simple determination of soil characteristics has gained much importance in recent years. This work considers employing stepwise multiple linear regression statistical approach in order to propose a suitable model to predicate soil surface horizon thickness (SSHT) from topographic attributes according to establishment of soil and landscape characteristics relationships. To fulfill the goals of this study, data of primary and secondary topographic features of the Rimeleh sub-catchment located in Lorestan Province of Iran were derived from a Digital Elevation Model (DEM) and, the SSHT data yielded from soil surveys at 191 sampling points distributed in the study area in a systematically randomized manner. The SPSS 19 package was used to clarify statistical characteristics of gathered SSHT topographic data and test the fitted model considerations. The fitted model for the gathered data was Athick = 39.596 – 0.012E – 0.152S + 0.008AS.  The determination coefficient of the model was computed as 0.54. It is clear that the model fitted to the data has highly significant negative correlation with slope percent (S) and elevation (E) (P≤0.01) and a significant positive correlation with aspect (AS) (P≤0.05). Our investigation demonstrated that the fitted model to the scatter plot of observed data values versus predicted values has a determination coefficient of 0.54, which indicates the explanatory power of the model. Other topographic attributes affected the SSHT but their effects were not significant statistically. Therefore, they were not included in the model.
    Keywords: Soil surface horizon model, Middle Zagros, Digital Elevation Model
  • Ali Asadi Kangarshahi * Pages 321-334
    An important issue in some citrus varieties including Satsuma mandarin is alternate bearing. Therefore, to reduce alternate bearing in Satsuma mandarin trees, an experiment was conducted as randomized complete block design with 4 treatments and 4 replications. The experiment was done during 7 years with 32 Satsuma mandarin trees which were almost the same age and size. The experimental treatments of nitrogen use management included T1= Control (three splits, the first split late in March, the second late in April after fruit formation, and the third one month after the second split); T2= Summer application (15% before flowering, 30% after fruit formation, 20% at the time of physiological drop, and 35% after the beginning of fruit development); T3= Autumn application (15% before flowering, 30% after fruit formation, 30% at the time of physiological drop and 25% after fruit harvest); T4= Summer and autumn application (15% before flowering, 30% after fruit formation, 20% at the time of physiological drop, 20% after starting development, and 15% after fruit harvest). Results showed that fruit yield had the greatest difference in the first and second years of experiment and then the yield difference gradually decreased. The lowest cumulative yield (379  kg/tree) was obtained from the control and the highest cumulative yield (446 kg/tree) was obtained from summer and autumn N treatment. Results showed that the control had the highest alternate bearing index (0.40) and autumn N application treatment had the lowest treatment index (0.18). Also, year had a significant effect on fruit average weight as the highest fruit average weight was obtained in the fifth year. In all N application treatments, fruit average weight was significantly more (at 5% level) than the control. Based on the results of this study, to minimize alternate bearing, the time and amount of nitrogen fertilizers are recommended in the following four stages: 15% at the beginning of flowering, 30% between fruit set and the beginning of June drop; 30% at the beginning of June drop to early phase of the second growth of fruits; and 25% after fruit harvest.
    Keywords: Alternate bearing index, June drop, Fruit average weight, Autumn N application
  • Zohre Bolhassani *, A. M. Ronaghi, R Ghasemi, Mehdi Zarei Pages 335-348
    In order to investigate the effects of application of sodium chloride, organic matter, and growth promoting bacteria on fresh and dry shoot weights and also concentration of some nutrients in aerial parts of spinach, a factorial experiment was conducted in a completely randomized design with three replications.  The treatments consisted of three levels of sodium chloride (control (S0), 2 (S2) and 4 (S4) g Na Cl kg-1 soil equivalent to 0.7, 8 and 16.8 dS/m, respectively), five levels of organic matter (control 0%(OM0), 0.5% (RS0.5) and 1% (RS1) % rice husk and 0.5% (Bi0.5) and 1% (Bi1) % rice husk biochar, w/w)  and two bacterial levels i.e. without (P0) and with bacteria (P1). Results showed that increasing salinity levels significantly increased spinach dry weight, but significantly decreased concentrations of N, P, Ca and Mg in aerial part, while concentration of Na increased. With the use of organic matter sources, fresh and dry weights of spinach shoot and con fluorescence [H1] centration of all nutrients increased significantly. Also, addition of Pseudomonas fluorescence significantly increased fresh and dry weights and concentration of nutrients of spinach aerial part .According to the results obtained in this study, it can be concluded that the use of organic matter as a soil amendment and rich source of nutrients can greatly increase concentration of nutrients in spinach. Also, addition of Pseudomonas fluorescence as a biofertilizer can improve spinach growth and increase concentration of some nutrients in spinach aerial part under salinity conditions. Application of organic matter and bacteria in salinity-free conditions increased concentration of nutrient and yield of plant. In general, further investigations under field conditions are necessary to verify the results of the present study.  [H1]?
    Keywords: Organic Matter, osmotic potential, Food elements, Pseudomonas fluorescence
  • Mehrdad Rezaeifard *, Hossein Shariatmadari, NORAIR TOOMANIAN, J. Askari Marnani, A. A. Zare Pages 349-361
    This research was carried out to compare the methods of determining the spatial distribution of soil organic carbon and nitrogen on 50,000 hectares of Lenjanat area in Isfahan province, central Iran. The spatial distribution of elements was determined by Ordinary Kriging, Inverse Distance Weighting, and Spline Tension interpolation methods. The results indicated that there was an average spatial structure in the variables. Empirical variograms showed that there was no specific anisotropy process for variables. In order to determine the accuracy of the estimation of interpolation methods, the standard data (150 data for each variable) and statistical criteria including Mean Estimation Error (MEE), Mean Square Estimation Error (MSEE), Root Mean Square Error (RMSE), relative Error (Er) and Pearson correlation coefficient (r) were used. Despite the high spatial variability of the parameters, the results indicate the accuracy of the estimated values by means of interpolation methods. For soil organic carbon in the study area, Ordinary Kriging and Spline Tension interpolation methods with lower error (MEE= 0.007, MSEE= 0.09, RMSE= 0.3, Er= 0.32 and r= 0.73) were more accurate compared with the Inverse Distance Weighting interpolation method (MEE= 0.009, MSEE= 0.096, RMSE= 0.31, Er= 0.31 and r= 0.71). Also, Ordinary Kriging and Inverse Distance Weighting interpolation methods with a lower error (MEE= 0.003, MSEE= 0.0006, RMSE= 0.025, Er= 0.296 and r= 0.8), compared with Spline Tension interpolation method (MEE= 0.0017, MSEE= 0.0007, RMSE= 0.026, Er= 0.301 and r= 0.78) had more accurate estimation of soil nitrogen in the region.
    Keywords: Geostatistics, Soil fertility, Spatial Variability, zoning
  • Somayeh Sefidgar Shahkolaee, M. Baranimotlagh *, F. Khormali, E. Dordipour Pages 363-373
    Soil pollution with heavy metals has become a global concern because of its damaging effects on the environment, including threats to human health, toxicity in plants, and long-term effects on soil fertility. This study was conducted to investigate the effect of organic amendments (biochar 640°C, and biochar 420°C) and inorganic amendments (Pumice, Leca, Zeolite and Bentonite) andincubation time on the chemical forms of Pb in a contaminated calcareoussoil. Treatments consisted of two incubation times (90 and 180 days) and three amendment levels (0, 1, and 5 wt%). The experiment was conducted in a factorial arrangement with completely randomized design, with three replications.  At the end of the incubation times, the chemical fractions of Pb were determined by Tessier sequential extraction method. The experimental resultsindicated that application of amendments effectively decreased the Pb concentrations in the exchangeable fraction (F1) of contaminated soils. The 5% biochar 640 showed the highest decrease in the F1 fraction of Pb. The results showed that Pb concentration increased the exchangeable (16.52%), carbonated (1.02%), oxide (9.53%), and residual (2.1%) fractions and decreased the organic fraction (15.26%) during the time. With the passing of time, treatment with Biochar 640°C and bentonite (5%) was the most effective in decreasing Pb concentration in exchangeable fraction.
    Keywords: biochar, Incubation, Remediation, Sequential extraction
  • Marziye Khorami, Bijan Ghahraman *, Kamran Davary Pages 375-386
    Infiltration modeling in unsaturated zone is usually based on the numerical solution of Richards equation. Complexity in numerical solution, disregard of parameter’s uncertainties, and difficulty in application of this model at large scale attracted the attention of researchers to other approaches. In this research, a rule-based fuzzy model for infiltration in the soil matrix is presented. The rules were derived from a large generated training sets obtained by numerical solution of Richards equation by using Hydrus model. Forty-nine fuzzy rules based on 7 moisture classes were applied in fuzzy model. Fuzzy rule based model could simulate flux in any time step, and by using continuity equation could calculate moisture in any depth in soil profile. Results showed good accuracy for both flux and moisture predictions for loam, sand, and silt soil textures in any time steps (average NRMSE =3.84). Model performance had the best result in saturated zone and a poor result for wetting front. Because of duplicate process of calculating moisture in any time step and replacing it as an initial moisture for t+∆t time step, mass balance could prevent cumulative error for the large time steps.
    Keywords: Unsaturated soil, Richards equation, Hydrus Model