فهرست مطالب

  • سال هفتم شماره 4 (زمستان 1398)
  • تاریخ انتشار: 1398/12/01
  • تعداد عناوین: 15
|
  • یاسر عظیم زاده*، نصرت الله نجفی، الناز عبدالملکی، بهناز امیرلو صفحات 1-17

    بیوچار و هیدروچار مواد جامد کربنی هستند که از کربونیزه شدن زیست توده های آلی تولید شده و باعث ترسیب کربن و بهبود حاصلخیزی خاک می شوند. هدف از این پژوهش، تبدیل زیست توده های مختلف شامل لجن فاضلاب، کود مرغی، تفاله چغندر قند، کاه و کلش گندم و ضایعات چوب سیب به بیوچار و هیدروچار و بررسی ویژگی های شیمیایی آن ها بود. همچنین، با استفاده از یک آزمایش گلخانه ای به صورت فاکتوریل در قالب ‏طرح پایه کاملا تصادفی با 3 تکرار، ‏اثر بیوچار و هیدروچار چوب سیب در حضور و عدم حضور کود ‏مونوکلسیم فسفات بر pH، EC و غلظت فسفر، پتاسیم و سدیم فراهم خاک بررسی ‏شد. برای تولید بیوچار از فرایند گرماکافت آهسته با دمای 500 درجه سلسیوس و مدت یک ساعت و برای تولید هیدروچار از فرایند کربونیزه شدن گرمآبی در دمای 180 درجه سلسیوس، فشار 11 بار و مدت 12 ساعت استفاده شد. بعد از تبدیل زیست توده ها به بیوچار و هیدروچار، درصد عملکرد بیوچارها و هیدروچارها و pH، EC، درصد خاکستر و غلظت عناصر نیتروژن، فسفر، پتاسیم، کلسیم، منیزیم، سدیم، آهن، منگنز، مس و روی در زیست توده، بیوچار و هیدروچارهای تولید شده بررسی شد. نتایج نشان داد که درصد خاکستر و غلظت عناصر در زیست توده، بیوچار و هیدروچار کود مرغی و لجن فاضلاب بیشتر از تفاله چغندر قند، کاه و کلش گندم و ضایعات چوب سیب بود. pH همه بیوچارها بیشتر از 7 و pH همه هیدروچارها (به جز هیدروچار کود مرغی) کمتر از 7 بود. با مصرف بیوچار چوب در خاک، pH خاک افزایش و با مصرف توام هیدروچار چوب و کود فسفر در خاک، pH خاک کاهش یافت. در هر دو حالت با و بدون مصرف کود فسفر در خاک، pH و EC خاک در حضور هیدروچار کمتر از بیوچار بود. بین کود فسفر و بیوچار و هیدروچار در افزایش فسفر فراهم خاک یک برهم کنش هم افزایی مشاهده شد. اثر مصرف بیوچار، هیدروچار و کود فسفر بر پتاسیم و سدیم فراهم خاک معنادار نشد. باتوجه به pH اسیدی هیدروچارهای مورد مطالعه و افزایش غلظت برخی عناصر غذایی در بیوچارها و هیدروچارهای مورد مطالعه، مصرف بیوچار و هیدروچار همراه با کود فسفر در خاک های آهکی می تواند توصیه شود.

    کلیدواژگان: عناصر غذایی، فسفر، کربونیزه شدن گرمآبی، گرماکافت، ماده آلی
  • نیکو حمزه پور*، سارا ملاعلی عباسیان صفحات 18-34

    ماده آلی خاک یکی از مهمترین فاکتورهای کیفیت خاک می باشد و آگاهی از وضعیت آن در خاک، از مهمترین اقدامات در جهت مدیریت منابع اراضی است. با توجه به هزینه و زمان زیادی که در جهت پایش ماده آلی خاک نیاز است، هر روشی که بتواند با حداقل نمونه استفاده از هر نوع داده های خاکی، بهترین نقشه های ماده آلی را تولید کند، قدمی در راستای کشاورزی پایدار خواهد بود. هدف از انجام این تحقیق، تخمین مکانی ماده آلی خاک با استفاده از اندازه گیری های با دقت پایین ماده آلی، داده های کمکی خاکی و روش آنتروپی حداکثر اریب (BME) بود. نمونه برداری از 122 نقطه و از عمق 20-0 سانتی متری از دشت بناب و میاندوآب صورت گرفت. سپس، ماده آلی خاک به روش والکلی و بلاک و نیز به شکل تسهیل شده آن، تعیین گردید. همچنین، برخی از پارامترهای خاکی از جمله بافت، پایداری خاکدانه ها و آهک نیز در نمونه ها اندازه گیری شدند. تخمین مکانی ماده آلی با داده های نامطمین، مدل خطی توسعه یافته با استفاده از داده های کمکی خاکی و روش BME انجام شد. براساس نتایج، بالاترین R، کمترین RMSE و nRMSE با مقادیر به ترتیب 97/0،  07/0 درصد و 06/0 متعلق به تخمین مکانی ماده آلی با داده های نامطمین ماده آلی با درنظر گرفتن خطا بود. همچنین استفاده از مدل خطی توسعه یافته با داده های کمکی خاکی و وارد کردن خطای این داده ها در معادلات تخمین، منجر به بهبود تخمین نسبت به زمانی گردید که از خطا استفاده نشده بود (R، RMSE و nRMSE به ترتیب از 65/0، 58/0 و 55/0 به 85/0، 31/0 و 29/0 بهبود یافت). با توجه به نتایج حاصل از این تحقیق، روش BME امکان استفاده از طیف وسیعی از اطلاعات خاکی را در تخمین فراهم می آورد و با  ادغام خطای ناشی از استفاده از داده های نامطمین در تخمین، منجر به بهبود تخمین مکانی ماده آلی گردید.

    کلیدواژگان: بافت خاک، روش والکلی و بلاک تسهیل شده، داده های کمکی، خطا
  • علی عبدالهی، مجتبی نوروزی مصیر*، مهدی تقوی، عبدالامیر معزی صفحات 35-46
    استفاده از نانو ذرات متفاوت در صنایع مختلف از جمله کشاورزی در حال افزایش است. از این رو ارزیابی ارتباط بین نانو ذرات فلزی و گونه های شیمیایی غالب عناصر فلزی در خاک نیازمند تحقیقات گسترده ای است. به این منظور پژوهشی جهت بررسی تاثیر نانو ذرات اکسید روی و کود شیمیایی سولفات روی بر گونه بندی روی (Zn) در فاز محلول خاک و همبستگی آن با غلظت و جذب روی در گیاه گندم، انجام گرفت. این پژوهش در شرایط گلخانه ای و در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار انجام شد. فاکتورهای آزمایش شامل نانو ذرات اکسید روی (ZnO NPs) به مقدار 100، 200 و 300 میلی گرم بر کیلوگرم، کود شیمیایی سولفات روی (ZnSO4) به مقدار 40 کیلوگرم در هکتار و تیمار شاهد بودند. در انتهای دوره کشت برخی ویژگی های شیمیایی خاک، غلظت و جذب روی در گیاه اندازه گیری شد. به منظور پیش بینی گونه های شیمیایی غالب روی در فاز محلول خاک، بعد از استخراج عناصر محلول خاک، از برنامه گونه بندی ژئوشیمیایی visual MINTEQ استفاده شد. نتایج نشان داد که pH محلول خاک، روی قابل دسترس خاک و کربن آلی محلول خاک تحت تاثیر تیمارهای آزمایش قرار گرفتند. نانو ذرات اکسید روی به طور معنی داری pH خاک را کاهش دادند. همچنین، این نانو ذرات موجب افزایش کربن آلی محلول و روی قابل دسترس خاک شدند. بیشترین مقدار گونه آزاد روی (Zn2+) در تیمار نانو ذرات اکسید روی به مقدار 300 میلی گرم در کیلوگرم خاک بدست آمد. نانو ذرات اکسید روی و کود شیمیایی سولفات روی، غلظت گونه روی پیوند یافته با ماده آلی محلول (Zn-DM) را به طور معنی داری در مقایسه با تیمار شاهد افزایش دادند. همچنین نتایج نشان داد که همبستگی مثبت و معنی داری بین گونه های Zn2+ و Zn-DOM با غلظت و جذب روی در بخش های مختلف گندم وجود دارد.
    کلیدواژگان: نانوذرات، کود شیمیایی، گونه بندی، گندم
  • وحید مظفری*، فاطمه یزدان پناه صفحات 47-61
    برای بررسی تاثیر اسید سالیسیلیک و کلسیم بر مقاومت به سرمازدگی دانهال های پسته، یک آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار در گلخانه انجام شد. تیمارها شامل اسید سالیسیلیک (صفر، 75/0 و 5/1 میلی‏مولار)، کلسیم (صفر، 3 و 6 در هزار) و دما (صفر، 2- و 4- درجه سلسیوس) بودند. نتایج نشان داد که با کاهش دما به 4- درجه سلسیوس، درصد نشت یونی برگ افزایش یافت، لیکن با مصرف توامان اسید سالیسیلیک (5/1 میلی مولار) و کلسیم (6 در هزار) این شاخص مهم سرمازدگی، با کاهش 47 درصدی نسبت به شاهد در همین دما، مواجه گردید. همچنین با کاهش دما (از صفر به 4- درجه سلسیوس)، ترکیبات فنلی و قندهای محلول به ترتیب 44 و 31 درصد و غلظت پرولین بیش از دو برابر نسبت به دانهال های شاهد افزایش یافت، اما با مصرف توامان بالاترین غلظت های اسید سالیسیلیک و کلسیم این پارامترهای القاء مقاومت به ترتیب با افزایش 44، 31 و 100 درصدی مواجه گردیدند. نتایج این آزمایش همچنین نشان داد که با کاهش دما، شاخص کلروفیل فلورسانس، کلروفیل کل، کاروتنوئیدها، محتوای پروتئین های محلول و نشاسته کاهش یافت، ولی با مصرف توامان 5/1 میلی مولار اسید سالیسیلیک و تیمار 6 در هزار کلسیم، مقدار این پارامترها نسبت به شاهد افزایش یافت. به طوری که مقدار کلروفیل کل، کاروتنوئیدها، پروتئین و نشاسته به ترتیب 87، 49، 25 و 99 درصد نسبت به شاهد در دمای 4- درجه سلسیوس افزایش و دانهال های پسته را در مقابل تنش سرمایی محافظت نمود. براساس نتایج به دست آمده از این پژوهش، در شرایط تنش سرمایی، مصرف توامان اسید سالیسیلیک و کلسیم، از طریق بهبود پارامترهای فتوسنتزی و افزایش تنظیم کننده های اسمزی، اثرات مخرب سرمازدگی دانهال‏های پسته را کاهش دادند.
    کلیدواژگان: ترکیبات فنلی، اسید سالیسیلیک، سرمازدگی، قندهای محلول، کلسیم
  • فریده سادات ابراهیمی، اردوان کمالی* صفحات 62-74

    در مقیاس طول عمر انسان، خاک یکی از منابع طبیعی اصلی تجدید ناپذیر در جهان است. تخریب خاک یک تهدید جدی در جهان به شمار می رود، زیرا در درازمدت باعث کاهش توان تولید زیستی، اقتصادی خاک و ناپایداری محیط زیست می شود. در نتیجه ارزیابی عوامل موثر در تخریب خاک و تعیین مناطق مبتلا به این معضل، در حفاظت خاک اهمیت بسزایی دارد. یکی از مناسب ترین روش ها جهت ارزیابی تخریب خاک، روش فائو - یونپ می باشد که در آن فاکتورهای متعدد فیزیکی و شیمیایی خاک مورد بررسی قرار می گیرد. هدف از انجام این پژوهش ارزیابی تخریب خاک به روش کمی فائو و یونپ در اراضی دشت جوپار می باشد. به همین منظور، ابتدا محل 46 نقطه نمونه برداری (شامل 16 مته و 30 خاکرخ) با روش شبکه ای منظم، بر روی نقشه توپوگرافی منطقه با مساحت 90 کیلومتر مربع و مقیاس 1:25000 تعیین شدند. درنهایت پس از تعیین ویژگی های شیمیایی و فیزیکی 184 نمونه خاک به روش های استانداردآزمایشگاهی، در هر یک از اجزای واحد اراضی، ویژگی های یک خاکرخ شاهد، مورد طبقه بندی نهایی و ارزیابی قرارگرفت. در این پژوهش تاثیر ویژگی های شیمیایی (شوری، سدیمی بودن و آلودگی آب های زیرزمینی) و ویژگی های فیزیکی (تراکم خاک و عمق آب زیرزمینی) بر روی تخریب خاک با استفاده از رابطه ها و ضرایب وزنی ارائه شده در روش فائو - یونپ ارزیابی شد و خطر تخریب خاک منطقه به دست آمد. نتایج ارزیابی مشخص کرد که 2/39 درصد از کل منطقه مورد مطالعه که اراضی قابل کشت را تشکیل می دهند، در معرض خطر تخریب اراضی قرارگرفته اند؛ به طوری که 2/28 درصد کل منطقه به دلیل خطرات تخریب شیمیایی در کلاس تخریب خیلی زیاد و 11 درصد اراضی از این نظر در کلاس تخریب متوسط ارزیابی می گردند. نتایج موید این مطلب است که در ایجاد خطر تخریب شیمیایی عامل شوری ایجادشده ناشی از سازند زمین شناسی شور که با اقلیم خشک منطقه تاثیر آن دوچندان شده، موثر است. در بروز تخریب فیزیکی اراضی منطقه نیز عامل تراکم در اثر چرای بی رویه دام ها موثرترین عامل بر اساس مدل فائو-یونپ معرفی می گردد که در کلاس تخریب با خطر کم طبقه بندی شدند.

    کلیدواژگان: خطر شوری و سدیمی خاک، تراکم خاک، حفاظت خاک، جوپار، مدیریت پایدار اراضی
  • عبدالله حسینی، محمدجعفر ملکوتی*، علی اصغر شهابی صفحات 75-85

    محصولات خوراکی رشد کرده در خاک های آلوده به کادمیم منبع اولیه ورود مقدار زیاد کادمیم به بدن مصرف کننده هستند. به منظور بررسی تاثیر پتاسیم و روی بر عملکرد سیب زمینی و غلظت کادمیم آن، آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با نه تیمار و در چهار تکرار در یکی از مزرعه های آلوده به کادمیوم درسالهای 1393 و 1394 در فریدان ، استان اصفهان انجام شد. در این مطالعه سولفات پتاسیم در سه سطح (صفر، 150 و 300 کیلوگرم بر هکتار) و سولفات روی نیز در سه سطح (صفر، 20 و 40 کیلوگرم بر هکتار) استفاده شدند. نتایج نشان داد که بیش ترین عملکرد هکتاری غده و درصد ماده خشک (38505 کیلوگرم بر هکتار و 14/23 درصد) در تیمار 150 کیلوگرم سولفات پتاسیم به همراه 20 کیلوگرم سولفات روی و کم ترین آن در شاهد (24000 کیلوگرم بر هکتار و 88/19 درصد) به دست آمد. بیش ترین غلظت پتاسیم در غده مربوط به تیمار 300 کیلوگرم سولفات پتاسیمبه همراه 40 کیلوگرم سولفات روی با 378 میلی گرم بر کیلوگرم و کم ترین آن برابر 210 میلی گرم بر کیلوگرم در شاهد بود. بیش ترین غلظت روی غده مربوط به تیمار 150 کیلوگرم سولفات پتاسیم به همراه 20 کیلوگرم سولفات روی با 40 میلی گرم بر کیلوگرم و کم ترین آن 20 میلی گرم بر کیلوگرم در شاهد به دست آمد. کم ترین غلظت کادمیم در غده مربوط به تیمار 150 و 300 کیلوگرم سولفات پتاسیمبه همراه 20 کیلوگرم سولفات روی با 23/0 میلی گرم بر کیلوگرم و بیش ترین آن 77/0 میلی گرم بر کیلوگرم بود که در شاهد مشاهده شد. یافته های پژوهش حاضر نشان داد که افزایش سطوح سولفات پتاسیم و سولفات روی در کاشت سیب زمینی موجب کاهش معنی دار جذب کادمیم در گیاه و در نتیجه کاهش معنی دار غلظت کادمیم در غده سیب زمینی شد. از این رو، استفاده از کودهای سولفات پتاسیم و سولفات روی در مزارع آلوده به آلاینده کادمیم، برای افزایش عملکرد هکتاری و تولید محصول سالم توصیه می شود.

    کلیدواژگان: پتاسیم، روی، سیب زمینی (Solanum tuberosum L.)، عملکرد غده، کادمیم
  • مجید فرومدی*، علیرضا واعظی، زهرا بیات، علی شاهبایی کوتنایی صفحات 86-96
    فرسایش خاک به وسیله آب یکی از مهم ترین پدیده های تخریب خاک در سطح زمین می باشد. جهت و درجه شیب از عوامل کنترل کننده حرکت آب و ذرات بر روی دامنه ها می باشند و سهم ویژه ای در ویژگی های مختلف خاک دارند. در حالت توسعه یافته رابطه عمومی میزان تولید فرسایش سطحی و هدررفت خاک به صورت پیوسته وابسته به درجه و طول شیب است. با افزایش درجه و طول شیب، تخلیه و شدت جریان افزایش می یابد و به همین میزان سرعت جداسازی و انتقال ذرات افزایش می یابد. این مطالعه به منظور بررسی اثر درجه و جهت شیب بر ویژگی های خاک در دامنه هایی با شیب کوتاه با پوشش گیاهی ضعیف در منطقه نیمه خشک غرب زنجان انجام شد. دامنه شمالی و جنوبی پنج فلات با درصد شیب متفاوت (10-9، 16-13، 22-17، 29-31 و 37-33 درصد) مورد بررسی قرار گرفتند. نمونه های خاک در شیب ها از دو عمق (صفر تا 5 و 5 تا 15 سانتی متر) در چهار موقعیت با فاصله دو متری در طول شیب در دو تکرار تهیه شدند. در کل 160 نمونه خاک برای انجام آزمایش های توزیع اندازه ذرات، ماده آلی و آهک برداشته شد. نتایج نشان داد، فرسایش سطحی به شدت تحت تاثیر درجه و جهت شیب زمین قرار دارد. در موقعیت دو متری از راس شیب، بیش ترین مقدار فرسایش ذرات ریز وجود داشت اما در موقعیت انتهایی شیب، فراوانی نسبی ذرات ریز افزایش یافت. مقدار فرسایش سطحی در دامنه های جنوبی به طور متوسط حدود 23 درصد بیش تر از دامنه های شمالی بود. نتایج نشان داد که افزایش درصد شیب اثر افزایشی بر مقدار شن و اثر کاهشی معنی دار بر مقدار رس (05/0P< و 43/0=R2) داشت
    کلیدواژگان: جریان سطحی، درصد شیب، فرسایش سطحی، فلات
  • سیدمحسن نیازخانی، بابک عبدالهی مندولکانی*، مراد جعفری، میرحسن رسولی صدقیانی صفحات 99-100

    عنصر روی (Zn) یکی از حیاتی ترین عناصر غذایی محدود کننده رشد گیاهان می باشد. به منظور بررسی اثر کمبود روی بر برخی خصوصیات فیزیولوژیک و مورفولوژیک گندم نان (Triticum aestivum L.)، آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار در گلخانه اجرا شد. ارقام روی-کارا (بیات و نیک نژاد) و روی-ناکارا (هیرمند و کرج 1) در دو شرایط روی کافی (پنج میلی گرم درکیلوگرم خاک) و کمبود روی (صفر میلی گرم درکیلوگرم خاک) کشت و صفات وزن هزار دانه، تعداد دانه در سنبله، میزان کلروفیل، غلظت روی دانه، ریشه و برگ و برخی صفات مورفولوژیک اندازه گیری شدند. بر اساس نتایج تجزیه واریانس، اثرات اصلی سطح روی و ارقام بر تمامی صفات مورد مطالعه معنی دار (P≤0.01) بود، درحالیکه اثر متقابل سطح روی در ارقام فقط برای صفات غلظت روی ریشه، روی شاخساره و روی دانه، معنی دار (P≤0.01) بود. نتایج مقایسه میانگین تیمارها نشان داد که در شرایط کمبود روی، غلظت روی در ریشه ارقام روی-کارا (نیک نژاد و بیات به ترتیب 59 و 75/44 میلی گرم درکیلوگرم) به طور معنی داری (P≤0.01) بیشتر از ارقام روی-ناکارا (هیرمند و کرج1 به ترتیب 58/30 و 98/32 میلی گرم درکیلوگرم) بود. همچنین غلظت روی دانه در رقم روی- کارای بیات (82/28 میلی گرم درکیلوگرم) به طور معنی داری (P≤0.01) از ارقام روی- ناکارا (هیرمند و کرج1 به ترتیب 95/24 و 85/22 میلی گرم درکیلوگرم) بیشتر بود. محاسبه درصد کاهش صفات در شرایط کمبود روی نشان داد که میزان کاهش در عملکرد ماده خشک شاخساره، غلظت روی ریشه، غلظت روی دانه و میزان کلروفیل برگ در در ارقام روی-ناکارا بیشتر از ارقام روی-کارا بود. بطورکلی نتایج این تحقیق نشان داد که ارقام روی-کارا نسبت به ارقام روی-ناکارا در شرایط کمبود روی خاک، از توانایی بیشتری در رشد و تولید ماده خشک برخوردار بوده و قادرند میزان روی بیشتری در دانه ذخیره نمایند.

    کلیدواژگان: تعداد دانه در سنبله، کارایی جذب روی، گندم نان، غلظت روی دانه، وزن هزار دانه
  • علی اشرف سلطانی طولارود*، منیژه عیوضی نی، اکبر قویدل، پیمان عباس زاده دهجی، اسماعیل گلی کلانپا صفحات 111-123

    موفقیت تکنیک گیاه پالایی نه تنها به گیاه، بلکه تا حد زیادی به اثرات متقابل ریشه های گیاه با ریزجانداران ریزوسفری وابسته است. این ریزجانداران به ویژه باکتری های دارای صفات محرک رشد گیاهی می توانند با افزایش میزان جذب فلزات سنگین و کمک به استقرار بهتر گیاه، افزایش رشد سیستم ریشه ای و در نتیجه افزایش رشد گیاه باعث بهبود کارایی گیاهپالایی شوند. با توجه به نقش مهم جامعه میکروبی خاک در افزایش راندمان پایش خاک های آلوده با استفاده از گیاهان، این پژوهش با هدف جداسازی، غربالگری، بررسی صفات محرک رشد گیاهی ریزجانداران مقاوم به کادمیوم و سرب و معرفی جدایه های برتر انجام شد. بدین منظور، نمونه های خاک آلوده به کادمیوم و سرب از نقاط مختلف پالایشگاه نفت شهید تندگویان (واقع در پانزده کیلومتری جنوب شهر تهران) تهیه و پس از اندازه گیری برخی از ویژگی های فیزیکی و شیمیایی، ریزجانداران مقاوم به کادمیوم و سرب از آنها جداسازی گردید. در جدایه های جداسازی شده، میزان مقاومت به کادمیوم و سرب تعیین و سپس توانایی جدایه های برتر در تولید فیتوهورمون اکسین، ترشح متابولیت های محدود کننده ی رشد عوامل بیمارگر و همچنین حل کنندگی تری کلسیم فسفات مورد ارزیابی قرار گرفت. در این پژوهش، 30 ریزجاندار از خاک های آلوده جداسازی و پس از بررسی شکل ظاهری کلنی، رنگ و حاشیه آن و همچنین سرعت رشد، در نهایت 20 جدایه متفاوت انتخاب گردید. 70 درصد جدایه های مورد مطالعه تا غلظت 8 میلی مولار سرب و کادمیوم رشد خیلی خوبی را در محیط کشت نشان دادند. نتایج حاصل از ارزیابی صفات محرک رشد گیاهی در 10 جدایه برتر از نظر مقاومت به سرب و کادمیوم نشان داد که کلیه این جدایه ها توانایی تولید اکسین و حل کنندگی فسفات های معدنی نامحلول را داشتند. بیشترین  (20/10 میلی گرم در لیتر) و کمترین (64/0 میلی گرم در لیتر) مقدار تولید اکسین به ترتیب مربوط به جدایه های C4 و C2 بود. متوسط حل کنندگی تری کلسیم فسفات توسط جدایه ها 91/106 میلی گرم در لیتر بود. 80 درصد جدایه ها توانایی یکسانی در تولید سیدروفور داشتند. بیشترین میزان تولید این متابولیت در جدایه C1 با نسبت هاله به کلنی 23/3 مشاهده گردید. از 10 جدایه ی مورد مطالعه، سه جدایه ی K2، K5 و C8 توانایی بالایی در تولید سیانید هیدروژن، آنزیم پروتئاز و سلولاز داشتند.

    کلیدواژگان: فلز سنگین، آلودگی خاک، میکروارگانیسم، گیاه پالایی
  • حامد امیرعابدی*، شکرالله اصغری، ترحم مصری گندشمین، ناصر بالنده، ابراهیم جوهری صفحات 124-136

    هدایت هیدرولیکی اشباع به عنوان یک ویژگی دیریافت می تواند از ویژ گی های زودیافت خاک شامل جرم ویژه ظاهری، بافت خاک، کربن آلی، کربنات کلسیم معادل با استفاده از توابع انتقالی رگرسیونی و شبکه های عصبی مصنوعی برآورد شود. هدایت هیدرولیکی اشباع خاک به روش بار افتان در 100 نمونه خاک جمع آوری شده از دشت اردبیل تعیین شد. بعد از انجام تجزیه های شیمیایی و فیزیکی روی نمونه های خاک، داده ها به دو سری داده های آموزشی (80 نمونه) و داده های اعتبارسنجی (20 نمونه) تقسیم شدند. مدل های رگرسیونی توسط نرم افزار SPSS و به روش گام به گام و مدل های شبکه عصبی توسط نرم افزار Neurosolution  شکل گرفتند. برای انجام تجزیه های آماری از ضریب تبیین (R2)، جذر میانگین مربعات خطا (RMSE) و ضریب آکائیک (AIC) استفاده شد. بهترین مدل رگرسیونی دارای متغیرهای شن، سیلت و جرم مخصوص ظاهری بود و بهترین مدل شبکه عصبی از متغیرهای ورودی میانگین هندسی قطر ذرات خاک، انحراف معیار هندسی قطر ذرات خاک و جرم مخصوص ظاهری به دست آمد. مقادیر R2، (cm min-1)RMSE در فاز آموزش و اعتبارسنجی برای بهترین مدل رگرسیونی به ترتیب برابر (53/0، 074/0 و 51/0، 052/0) و برای بهترین مدل شبکه عصبی به ترتیب برابر (84/0، 04/0 و 73/0، 06/0) بود. در این پژوهش به صورت جداگانه از تمامی پارامترهای مستقل شامل جرم مخصوص ظاهری، جرم مخصوص حقیقی، درصد آهک، میانگین هندسی قطر و انحراف معیار هندسی قطر ذرات خاک به عنوان ورودی در تکنیک شبکه عصبی استفاده شد. مقادیر R2 و (cm min-1) RMSE در مرحله آموزش و آزمون به ترتیب برابر (87/0، 036/0 و 58/0، 076/0) بود. نتایج تحقیق در این مورد نشان داد شبکه های عصبی با داده های ورودی یکسان هدایت هیدرولیکی اشباع خاک را با دقت بیشتری (84/0=R2) نسبت به مدل های رگرسیونی (53/0=R2) برآورد می کنند. همچنین مشاهده شد زمانی که تعداد داده های ورودی در روش شبکه عصبی افزایش می یابد دقت برآورد در داده های آموزشی بیشتر می شود.

    کلیدواژگان: توابع انتقالی، هدایت هیدرولیکی، شبکه عصبی مصنوعی
  • زهرا دیانت مهارلویی، صدیقه صفرزاده شیرازی*، علی اکبر موسوی صفحات 137-147

    به منظور مطالعه اثر دو نوع ماده اصلاح کننده بر برخی ویژگی های فیزیکی سه خاک با بافت مختلف، آزمایشی گلخانه ای به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی و در سه تکرار انجام شد. تیمارهای آزمایش شامل دو نوع ماده آلی (کمپوست کود آلی و ضایعات میوه رسیده انجیر)، چهار سطح مواد آلی (صفر، یک، دو و چهار درصد وزنی) و سه نوع بافت خاک از مناطق مهارلو، زرقان و شیراز در استان فارس (شن لومی، لوم، لوم رسی سیلتی) بود. چهار ماه پس از مخلوط کردن مواد آلی و خاک، برخی ویژگی های فیزیکی خاک مانند میانگین وزنی قطر خاکدانه ها، سرعت نفوذ نهایی آب در خاک، ظرفیت زراعی و تبخیر آب از سطح خاک اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که کاربرد چهار درصد وزنی ضایعات میوه رسیده انجیر به ترتیب سبب افزایش معنی دار 4/32، 5/8 و 02/9 درصدی و کاربرد چهار درصد وزنی کمپوست به ترتیب سبب افزایش معنی دار 3/69، 4/5 و 7/7 درصدی میانگین وزنی قطر خاکدانه ها، سرعت نفوذ نهایی آب در خاک و رطوبت ظرفیت زراعی در مقایسه با تیمار شاهد شد. هم چنین، کاربرد چهار درصد وزنی ضایعات میوه رسیده انجیر و کمپوست به ترتیب سبب کاهش معنی دار 9/10 و 3/22 درصدی میانگین تبخیر آب از سطح خاک در مقایسه با تیمار شاهد شد. با توجه به نتایج به دست آمده، ضایعات آلی می توانند به عنوان یک اصلاح کننده در خاک های با بافت مختلف برای بهبود شرایط فیزیکی خاک استفاده شوند. همچنین نتایج نشان داد که اثر کمپوست در بهبود برخی ویژگی های فیزیکی خاک بیشتر از ضایعات انجیر بود.

    کلیدواژگان: ضایعات میوه رسیده انجیر، کمپوست، بافت خاک، تبخیر آب از سطح خاک، میانگین وزنی قطر خاکدانه
  • صدیقه ملکی*، فرهاد خرمالی، محسن باقری بداغ آبادی، جهانگیر محمدی صفحات 148-163

    روش های نقشه برداری رقومی خاک نیازمند داده های کمی برای تخمین هستند که به کارگیری آن ها در مناطق با تعداد داده خاک کم، و عدم دسترسی مناسب بسیار سخت می باشد. انجام عملیات میدانی به ویژه در سطح وسیع کاری زمان بر و همراه با هزینه زیاد است که عملیات نقشه برداری را مشکل ساز می نماید. از دیگر سو، باور در نقشه برداری رقومی بر این است که وجود یک خاک منحصر به فرد در منطقه وابستگی زیادی به متغیرهای محیطی آن منطقه و شناسایی دقیق آن ها دارد. در این مطالعه از الگوریتم جنگل تصادفی (RF) به همراه اطلاعات طبقه بندی 64 خاکرخ و 19 متغیر محیطی، شامل خصوصیات توپوگرافی، واحدهای ژئومورفولوژی، کاربری اراضی و شاخص پوشش گیاهی، برای تهیه نقشه کلاس خاک در بخشی از فلات لسی استان گلستان استفاده گردید. ژئومورفولوژی، ارتفاع، جهت شیب و کاربری اراضی تقریبا در همه سطوح رده بندی دارای بیش ترین اهمیت در تخمین کلاس های خاک بودند. نتایج ارزیابی دقت الگوریتم RF با متغیرهای ورودی مختلف نشان داد شاخص های صحت مدل از جمله صحت کلی و کاپا به ترتیب از 91/0 و 83/0 برای گروه بزرگ، به 78/0 و 56/0 برای زیرگروه، و 50/0 و 32/0 برای فامیل کاهش می یابد. کم ترین و بیش ترین مقدار خطای تخمین نمونه های اعتبارسنجی در مدل سازی 69/32 و 38/65 درصد به ترتیب برای سطح گروه بزرگ و فامیل خاک دست آمد و کلاس های دارای تعداد نمونه بیش تر، خطای کم تری داشتند. مطالعه حاضر نشان داد که در مناطق با محدودیت داده از ایران، نقشه برداری رقومی خاک، استفاده از متغیرهای محیطی با دقت بالا همراه با تعداد نمونه خاک کم می تواند نتایج مطلوبی را در سطوح بالای رده بندی ارائه دهد.

    کلیدواژگان: جنگل تصادفی، دقت نقشه، متغیرهای محیطی، محدودیت نمونه خاک
  • حدیثه شعبانی، محمدامیر دلاور*، یاسر صفری، پریسا علمداری صفحات 164-178

    تخمین روند تغییرپذیری مکانی ویژگی های مختلف خاک، راهکاری سودمند برای دست یابی به مدیریت خاص مکانی کارا و هدفمند این جزء حیاتی اکوسیستم است. در این پژوهش، به منظور بررسی تغییرات مکانی ویژگی های خاک، 48 نمونه خاک از عمق صفر تا 25 سانتی متری به روش شبکه بندی منظم با فواصل 250 متری در اراضی دانشگاه زنجان جمع آوری شد. ویژگی های مختلف خاک نظیر وزن مخصوص ظاهری، مقدار آب قابل دسترسقابل دسترس، هدایت هیدرولیکی اشباع، میانگین وزنی قطر خاکدانه ها، درصد رس، درصد شن، کربن آلی و کربنات کلسیم معادل اندازه گیری شد. پس از تشریح ساختار مکانی متغیرهای مختلف، مقادیر آن ها با استفاده از تخمین گر کریجینگ معمولی برآورد شد و نقشه های پیوسته مکانی فراهم گردید. نتایج پژوهش گویای آن بود که بیش ترین ضریب تغییرات به ویژگی هدایت هیدرولیکی اشباع (28/43 درصد) و کم ترین آن به جرم مخصوص ظاهری (53/5 درصد) تعلق داشت. برای متغیرهای درصد کربن آلی و کربنات کلسیم معادل، مدل کروی و برای سایر متغیرها، مدل نمایی مناسب ترین برازش را بر الگوی تغییرات مکانی داشتند. کلاس هم بستگی مکانی برای ویژگی هدایت هیدرولیکی اشباع خاک، متوسط و برای سایر ویژگی های مورد مطالعه، قوی بود. بررسی نقشه‎های پهنه بندی حاکی از آن بود که با افزایش درصد رس از جنوب به شمال منطقه، مقادیر هدایت هیدرولیکی اشباع خاک کاهش و مقادیر آب قابل دسترس در خاک افزایش می یابند. این نتیجه گویای آن است که با توجه به جوان بودن خاک ها و عدم تکامل ساختمان در آن ها، اغلب ویژگی های فیزیکی خاک تحت تاثیر بافت خاک هستند. هم چنین مشاهده شد که اختصاص یافتن اراضی واقع در بخش های جنوبی منطقه به کشت گیاهان زراعی و بخش های شمالی به باغ سیب، موجب افزایش درصد کربن آلی به بیش تر از یک درصد شده است که به نوبه خود، باعث افزایش قابل ملاحظه میانگین وزنی قطر خاکدانه ها در این مناطق شده است.

    کلیدواژگان: تغییرپذیری مکانی، کریجینگ، زمین آمار، تغییرنما
  • رحیم ناصری*، مهرشاد براری، محمدجواد زارع، کاظم خاوازی، زهرا طهماسبی صفحات 179-195

    به منظور بررسی اثر باکتری سودوموناس پوتیداو قارچ گلوموس موسهبر میزان تجمع باقیمانده عناصر غذایی در ریشه، کاه و کلش و خاک گندم در شرایط دیم، آزمایشی مزرعه ای به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در دو مکان در مزرعه دانشکده کشاورزی، دانشگاه ایلام و ایستگاه تحقیقات کشاورزی سرابله در سال زراعی 93-1392 اجرا شد. تیمار های آزمایشی شامل عامل رقم گندم دیم در دو سطح (کراس سبلان و ساجی) و تیمار منابع کودی در هشت سطح شامل: 1- تیمار شاهد (عدم مصرف هیچ منبع کودی، (Control، 2-50 کیلوگرم در هکتار کود شیمیایی فسفر (50 kg ha-1 P)، 3- باکتری سودوموناس پوتیدا (PSB)، 4- قارچ گلوموس موسه(GM)، 5- باکتری سودوموناس پوتیدا+ قارچ گلوموس موسه(PSB+GM)، 6- باکتری سودوموناس پوتیدا+ قارچ گلوموس موسه+25 کیلوگرم در هکتار کود شیمیایی فسفر (PSB+GM+25 kg ha-1 P)، 7- باکتری سودوموناس پوتیدا+25 کیلوگرم در هکتار کود شیمیایی فسفر (PSB+25 kg ha-1 P) و 8- قارچ گلوموس موسه+25 کیلوگرم در هکتار کود شیمیایی فسفر (GM+25 kg ha-1 P) بودند. نتایج تجزیه مرکب این پژوهش نشان داد که اثر برهم کنش رقم×منابع کودی بر تجمع باقیمانده عناصر غذایی موجود در ریشه، کاه و کلش و خاک در سطح احتمال یک درصد معنی دار بود. کاربرد باکتری های حل کننده فسفات و قارچ میکوریزا موجب افزایش غلظت نیتروژن، پتاسیم، اهن و مس موجود در خاک گردید و دارای کم ترین غلظت نیتروژن، فسفر، پتاسیم، روی، منگنز، اهن، مس و منیزیم در ریشه و کاه و کلش بودند. بیش ترین غلظت نیتروژن، پتاسیم، آهن و مس موجود در خاک پس از برداشت در رقم ساجی درGM + 25 kg ha-1 P  بدست آمد. ریشه و کاه و کلش گندم دارای بیش ترین غلظت نیتروژن، فسفر، پتاسیم، روی، منگنز، آهن، مس و منیزیم در رقم کراس سبلان در تیمار شاهد (Control) بودند.

    کلیدواژگان: ریشه، کاه و کلش، منابع کودی، فسفر
  • سحر مکرم کشتیبان، سیدمحسن حسینی*، مسعود طبری کوچکسرایی، حبیب الله یونسی صفحات 196-211

    زغال زیستی یک افزودنی پرکاربرد در بهبود کارایی گیاه پالایی از طریق افزایش رشد گیاه بوده که اثرگذاری آن به صورت جداگانه و یا در ترکیب با باکتری های ریزوسفری در کاهش قابلیت دسترسی زیستی فلزات سنگین خاک یک مزیت مهم به شمار می آید. پژوهش حاضر با هدف بررسی کاربرد جداگانه و ترکیبی زغال زیستی (تولید شده از ضایعات چوب جنگلی ممرز، در سه سطح صفر، 5/2 و 5 درصد وزن خاک) و باکتریPseudomonas fluorescens  روی ویژگی های رویشی نهال گلدانی بید سفید (Salix alba L.) کاشته شده در خاک آلوده به فلزات سنگین (سرب، مس و کادمیوم)، و هم چنین شاخص های قابلیت دسترسی زیستی، کارایی حذف فلزات، فاکتور انباشت (تغلیظ) زیستی و فاکتور انتقال فلزات در شرایط گلخانه و بازه زمانی 160 روزه برنامه ریزی شد. نتایج نشان داد که بیش تر مولفه های رویشی نهال تحت تاثیر کاربرد جداگانه و نیز ترکیب باکتری-زغال زیستی معنی دار بود. تیمار ترکیبی باکتری-زغال زیستی (سطح پنج درصد) موجب افزایش 59، 36، 142 و 85 درصدی به ترتیب، در وزن خشک برگ، ساقه، ریشه و کل نهال ها نسبت به شاهد (بدون باکتری-بدون زغال زیستی) شد. در تیمارهای زغال زیستی، شاخص های قابلیت دسترسی زیستی، کارایی حذف فلزات (به جزء سرب)، فاکتور انباشت زیستی و فاکتور انتقال (فقط در سطح مصرف 5/2 درصد زغال زیستی) سرب، مس و کادمیوم به ترتیب 13 تا 57، چهار تا 47، 29 تا 60 و 16 تا 33 درصد کم تر از شاهد اندازه گیری شد. تیمار ترکیبی باکتری-زغال زیستی نسبت به تیمار جداگانه زغال زیستی منجر به بهبود 191، 79، 84 و 13 درصدی به ترتیب در شاخص های مذکور شد. در کل، بر اساس یافته های پژوهش، ترکیب باکتری -زغال زیستی، منجر به دسترس پذیر کردن فلزات سنگین و بهبود کارایی نهال ها در حذف فلزات سنگین شد. از این رو، کاربرد ترکیبی باکتری-زغال زیستی به عنوان دو اصلاح کننده خاک، ضمن بهبود مولفه های رویشی نهال بید سفید، می تواند دسترس پذیری فلزات سنگین توسط گیاه را تا حدودی فراهم کرده و فرآیند گیاه پالایی را بهبود بخشد.

    کلیدواژگان: آلودگی خاک، انباشت زیستی فلزات، باکتری های محرک رشد گیاهی، بید سفید، زیست پالایی
|
  • Yaser Azimzadeh *, Nosratollah Najafi, Elnaz Abdolmaleki, Behnaz Amirloo Pages 1-17

    Biochar and hydrochar are carbonacious solid materials that produced through carbonization of biomasses, resulting in carbon sequestration and soil fertility improvement. The aim of this study was converting different biomasses including sewage sludge, poultry manure, sugar beet tailing, wheat straw, and apple wood wastes to biochar and hydrochar and investigating their chemical properties. Also, using a factorial experiment on the basis of completely randomized design with three replications, ‎the effects of the apple wood biochar and hydrochar were studied in the presence and absence of monocalcium phosphate fertilizer‎ on soil pH and EC and available P, K, and Na. A slow pyrolysis process with a temperature of 500 ºC for 1 h was employed to produce the biochar and a hydrothermal carbonization process with a temperature of 180 ºC and pressure of 11 bar for 12 h was applied to produce the hydrochar. After conversion of biomasses to biochar and hydrochar, yield percentage of the biochars and hydrochars and pH, EC, ash percentage, and concentrations of N, P, K, Ca, Mg, Na, Fe, Mn, Cu, and Zn in initial biomasses, biochars, and hydrochars were measured. The results showed that the ash percentage and elements concentrations in biomasses, biochars, and hydrochars of poultry manure and sewage sludge were greater than those of sugar beet tailing, wheat straw, and apple wood. The pH of all biochars was more than 7, and the pH of all hydrochars (except for the poultry manure-derived hydrochar) was less than 7. Application of wood biochar increased soil pH and the integration of P-fertilizer with hydrochar decreased soil pH. The soil pH and EC in presence of hydrochar were lower than those of biochar with and without P-fertilizer. The P-fertilizer had synergistic interactions with biochar and hydrochar‎ in terms of soil available-P. The effects of biochar, hydrochar, and P-fertilizer application on soil available- potassium and sodium were not significant. Regarding the acidic pH of the studied hydrochars and increased concentrations of some nutrients in the investigated biochars and hydrochars, the applications of biochar and hydrochar accompany with P-fertilizer could be recommended in calcareous soils.

    Keywords: Hydrothermal carbonization, nutrients, Organic matter, Phosphorus, Pyrolysis‎
  • Nikou Hamzehpour *, Sara MolaAli Abasiyan Pages 18-34

    Soil organic matter (SOM) is one of the important soil quality factors and knowledge of its condition in soil, is one of the most important steps in the management of land resources and controlling soil losses. As SOM monitoring is an expensive and time-consuming task, any method which can produce high quality maps of SOM with available axillary soil data and less samples, would be a step forward in reaching the goals of sustainable agriculture. The aim of this research is to predict SOM using soft data, auxiliary data and Bayesian maximum entropy method (BME). Soil samples were gathered from the Bonab-Miandoab plain, and almost 122 samples were collected from 0-20 cm depth of surface soil. SOM and some other soil properties including soil texture, aggregate stability, and calcium carbonate equivalent were measured. Later spatial prediction of SOM was done using SOM soft data, auxiliary data and generalized linear model (GLM) using BME method. Results showed that the highest R, lowest RMSE and nRMSE with values of 0.97, 0.07 and 0.12 respectively, belonged to spatial prediction of SOM with soft data and error. Results also revealed that the developed GLM model with calculated error, resulted in better R, RMSE and nRMSE in comparison to predictions with GLM model without error (R, RMSE and nRMSE improved from 0.65, 0.58 and 0.55 to 0.85, 0.31 and 0.29 respectively). As a conclusion, BME method has provided the possibility of merging error resulted from the use of soft data, in spatial prediction equations and through that, has helped to improve spatial prediction of SOM.

    Keywords: Auxiliary data, error, modified Walkley, Black method, Soil texture
  • Ali Abdollahi, Mojtaba Norouzi Masir *, Mehdi Taghavi, Abdolamir Moezzi Pages 35-46
    Application of various nanoparticles is increasing in different industries, including agriculture. Hence, extensive researches requires is needed to assessment of the relationship between metallic nanoparticles and dominant chemical species of the metals elements in the soil. For this purpose, a research was carried out to investigation investigate of the effects of zinc oxide nanoparticles and zinc sulfate fertilizer on zinc chemical species in the soil solution and also its correlation with concentration and uptake of zinc in wheat plant. This study was conducted in greenhouse conditions as a completely randomized design with three replications. The experiment treatments include ZnO Nanoparticles nanoparticles at three levels (100, 200 and 300 mg.kg-1), ZnSO4 fertilizer (40 kg ha-1) and Control. Some chemical properties of the soil, concentration and uptake of zinc were measured at the end of the cultivation season. Geo-Cchemical model of visual MINTEQ was used after the extraction of soil solution elements, in order to estimation of the dominant chemical species of zinc in the soil solution. The results indicated that soil solution pH, soil available zinc and DOC were influenced by the treatments. The ZnO nanoparticles significantly were decreased the soil pH. Also, these nanoparticles significantly were increased the DOC and soil available zinc. The highest amount of zinc free species (Zn2+) was obtained in treatment of zinc oxide nanoparticles at level of 300 mg.kg-1. ZnO nanoparticles and ZnSO4 fertilizer significantly were increased the Zn-DOM specie compared to control. The results also showed that a positive correlation between Zn2+ and Zn-DOM species with concentration and uptake of zinc in various parts of wheat.
    Keywords: Nanoparticles, Chemical fertilizer, Speciation, Wheat
  • Vahid Mozafari *, Fateme Yazdanpanah Pages 47-61
    In order to investigate the effects of salicylic acid and calcium on resistance chilling of pistachio seedlings, cv. Kale-Quchi, a factorial greenhouse experiment was carried out in a completely randomized design with three replications. Treatments consisted ofwere salicylic acid (0, 0.75 and 1.5 mM), calcium (0, 3 and 6 per thousand) and temperature (0, -2 and -4 °C). The results showed that, leaf electrolyte leakage percentage increased with decreasing temperature to -4 °C, but combined application of salicylic acid (1.5 mM) and calcium (6 per thousand) decreased this important indicator of chilling by 47 percent compared to control in this temperature. Also, with decreasing temperature (from 0 to -4 °C), the phenolic compounds, and soluble sugars and proline concentration incresed 44 and, 31 and 100 percent respectively and proline concentration more than two folds increaded compared to control seedlings. Also, the results of this experiment showed that the chlorophyll fluorescence index, total chlorophyll, carotenoids, soluble proteins and starch content decreased with decreasing temperature, but with combined application of 1.5 mM salicylic acid and treatment ofcalcium (6 per thousand) calcium, the amount of these parameters increased these parameters compared to control. So that the content of total chlorophyll, carotenoids, protein and starch increased compared to control at 4 °C by 87, 49, 25 and 99 percent, respectively compared to control and protected pistachio seedlings against chilling. Based on the results of this study, in chilling conditions, the combined application of salicylic acid and calcium, by improving the photosynthetic parameters and increasing osmotic regulators, decreased detrimental effects of chilling of pistachio seedlings. in chilling conditions.
    Keywords: Calcium, Chilling, Phenolic compounds, Soluble sugars
  • Ardavan Kamali * Pages 62-74

     Soil is the main nonrenewable natural source in the world. Soil degradation is the main threat across the globe and cause to decrease the soil ability in economical and biological production as well as environmental Instability. Therefore, the consideration of affective factors of soil degradation and determination of regional solutions has an important role in using and protecting soils. One of the suitable methods in studying the soil degradation is FAO/ UNEP method that studies different soil physical and chemical factors. The purpose of this research, therefore, was to study the soil degradation in Joupar plain by quantitative FAO/ UNEP method approach.  To do this research, the 46-point sampling (auger and profile) on topographic map with a scale of 1: 25,000 with regular network, was determined. Finally, in each land unit components, a control profiles, the sampling was done and the final classification. The chemical and physical properties of soil were determined by conventional methods. The effect of chemical properties (salinity and alkalinity) and physical properties (density, soil and water table depth) on soil degradation using the formula and weighting coefficients presented in FAO - UNEP assessment and destruction of soil was obtained. The results of this study showed that the total of 39.2 percent of the studied lands were prone to the chemical soil degradation in which 28.2 percent of the area were classified as very high and 1l percent classified as low risk in this regard. The total physical degrading risk of the studied lands were determined about 39.2 percent in which 28.2 percent of the lands classified as low risk while 11 percent were considered at medium level of degradation risk. It was also found physical properties density had the greatest impact on the destruction area.

    Keywords: Soil salinity, sodicity risk, Soil compaction, Soil conservation, Joupar, Sustainable soil management
  • Abdollah Hosseini, MohammadJafar Malakouti *, Aliasghar Shahabi Pages 75-85

     Edible crops grown in cadmium polluted soils are the primary source of large amounts of cadmium entering the consumer body. To investigate the effect of potassium (K) and zinc (Zn) on tuber yield and uptake and accumulation of cadmium (Cd) in potato tubers, a factorial experiment in a randomized complete block design with 9 treatments and 4 replications has been carried out in 2014-15 in one of the polluted farm in the Faridan, Isfahan province. In this study, potassium sulfate (SOP) was applied at three levels (0, 150 and 300 kg ha-1) and zinc sulfate at three levels (0, 20 and 40 kg ha-1) were used. The results showed that the highest tuber yield and percentage of dry matter were 38505 kg ha-1 and 23.14 that obtained from treatment 150 kg ha-1 SOP + 20 kg ha-1 ZnSO4 and the lowest was 24000 kg ha-1 and 19.88 that obtained from control. The highest concentration of K in tubers was equal to 378 mg kg-1 that obtained from 300 kg ha-1 SOP + 40 kg ha-1 ZnSO4, and the lowest was equal to 210 mg kg-1 that obtained from control. The highest concentration of Zn in tubers was equal to 40 mg kg-1 that obtained from 150 kg ha-1 SOP + 20 kg ha-1 ZnSO4, and the lowest was equal to 20 mg kg-1 that obtained from control. While Cd concentration in the control was 0.77 mg kg-1, it decreased significantly in all other treatments, and the lowest was 0.23 mg kg-1 in both 150 kg ha-1 SOP + 20 kg ha-1 ZnSO4 and 300 kg ha-1 SOP + 20 kg ha-1 ZnSO4 treatments. According to the obtained results it can be concluded that application of K2SO4 and ZnSO4 fertilizers in the polluted farm is necessary for obtaining higher yield and is necessary for healthy crop.

    Keywords: Cd, Potato (Solanum tuberosum L.), Tuber yield, Zn
  • Majid Foroumadi *, Alireza Vaezi, Zahra Bayat, Ali Shahbaee Kutenaee Pages 86-96
    Soil erosion by water is one of the most important destructive factors on the earth's surface. The slope and aspect are the factors controlling the movement of water and sediments on the surface of the slopes and have a special contribution in different soil characteristics. In general, the public relations of surface erosion and soil loss are continuous, depending on the degree and length of the slope. As the degree and length of the slope increases, the discharge and flow rate increases, and the rate of separation and transfer of particles increases as well. This study was conducted to investigate the effects of slope and aspect on soil characteristics in slopes with weak vegetation cover in Western Zanjan semi-arid region, northwest Iran. Five plateaus were surveyed on both the northern and the southern slopes with different slope percentages (9-10, 13-17, 16-22, 29-31 and 33-37 percent). Soil samples were taken from two depths (0 to 5 and 5 to 15 cm) at four positions with a distance of two meters along the slope during two replications. Finally, 160 soil samples were considered for determination of particle size distribution, organic matter and lime size distribution. The results of this study showed that the surface erosion of the studied area was strongly affected by slope and aspect of the land. In the two-meter position from the top of the slope, there was the highest degree of fine particle erosion but at the bottom of the slope, the relative frequency of fine particles was increased. The surface erosion rate in the southern slopes was on average 23% higher than that of the northern slopes. Also, the results showed that increasing the slope had an incremental effect on the amount of sand and a significant reduction effect on clay content (P < 0.05, R2 = 0.43).
    Keywords: Surface flow, Slope gradient, Surface erosion, Plateau
  • SeyyedMohsen Niazkhani, Babak Abdollahi Mandoulakani *, Morad Jafari, Mirhassan Rasouli Sadaghiani Pages 99-100

    Zinc is one of the most critical nutrient elements limiting the plant growth. To investigate the effects of soil Zn deficiency on some physiological and morphological traits in bread wheat (Triticum aestivum L.), a factorial experiment was conducted based on completely randomized design (CRD) with three replications in greenhouse. Zn-efficient (Bayat and Nik-nejhad) and inefficient (Hirmand and Karaj-1) cultivars were grown in Zn-deficit (0 mg kg-1 soil) and -adequate (5 mg kg-1 soil) soils. The studied traits were 1000 grain weight, number of grains per spike, chlorophyll content, grain, root and leaf Zn concentrations and some morphological traits. The results of variance analysis showed that all traits are significantly (P≤0.01) affected by Zn levels and cultivars, while the interaction effects of Zn level × cultivars were only significant (P≤0.01) for root, shoot and grain Zn concentrations. Mean comparisons of the interaction effects revealed that under soil Zn deficiency, the concentration of root Zn in Zn-efficient cultivars (Nik-nejhad: 59 mg kg-1, Bayat: 44.75 mg kg-1) is significantly (P≤0.01) more than those of Zn-inefficient cultivars (Hirmand: 30.58 mg kg-1, Karaj-1: 32.98 mg kg-1). The grain Zn concentration of Bayat (28.82 mg kg-1) cultivar was also significantly (P≤0.01) more than those of Zn-inefficient cultivars (Hirmand: 24.95 mg kg-1 and karaj-1: 22.85 mg kg-1). The estimation of trait decline percentage under soil Zn deficiency revealed more decrease for shoot dry weight, root and grain Zn concentrations and chlorophyll content in Zn-inefficient cultivars, compared to Zn-efficient ones. In conclusion, the results of the current study demonstrated that Zn-efficient bread wheat cultivars are able to produce more dry matter and accumulate more Zn in grains under soil Zn deficiency conditions.

    Keywords: Bread Wheat, Number of seeds, spike, 1000 seed weight, Seed Zn concentration, Zinc uptake efficiency
  • Manizhe Eivazi Nei, Akbar Ghavidel, Payman Abbaszadeh Dahaji, Esmaeil Goli Kalanpa Pages 111-123

    Success of the phytoremediation technique depends not only on plant species, but also largely on the interactions of plant roots with the rhizosphere microorganisms. These microorganisms, especially bacteria with plant growth promoting traits, can improve efficiency of phytoremediation by helping to proper plant establishment, increasing root system growth and, consequently, increasing plant growth and enhancing heavy metal uptake. Considering the important role of soil microbial community in increasing the remediation of polluted soil with plants, this research was conducted with the aim of isolating, screening, investigating the traits of cadmium and lead-resistant bacteria and introducing superior isolates. Soil samples were taken from Cd and Pb contaminated soils of the Shahid Tondguyan oil refinery and after measuring some physical and chemical properties, heavy metals resistant microorganisms were isolated from them. Resistance to cadmium and lead was determined in the isolates, and then the ability of the superior isolates to produce phytohormones of auxin, secretion of growth inhibitor metabolites and solubilization of insoluble inorganic phosphate were evaluated. In this study, thirty microorganisms were isolated from contaminated soils. After examining the appearance of the colony, its color and margin, as well as the growth rate, at the end, 20 different isolates were selected. 70% of the studied isolates showed a very good growth in culture medium up to a concentration of 8 mM l-1 of lead and cadmium. The results of evaluation of plant growth promoting traits in the top 10 isolates in terms of resistance to heavy metals of lead and cadmium showed that all of these isolates had the ability to produce auxins and dissolve insoluble inorganic phosphates. The highest (10.20 mg l-1) and the lowest (0.64 mg l-1) auxin production were observed for C4 and C2 isolates, respectively. The average solubility of tricalcium phosphate by isolates was 106.91 mg l-1. 80% of isolates had the same ability to produce siderophore. The highest rate of production of this metabolite was observed in the isolate C1 with a halo to colony ratio of 23.3. Among 10 studied isolates, three isolates, K2, K5 and C8, were able to produce hydrogen cyanide, protease and cellulase enzymes.

    Keywords: Heavy metals, soil contamination, microorganisms, phytoremediation
  • Hamed Amirabedi *, Shorollahi Asghari, Tarahom Mesri, Naser Balandeh, Ebrahim Johari Pages 124-136

    Soil saturated hydraulic conductivity (Ks) can be estimated from surrogate data such as soil texture, bulk density and organic carbon and CaCO3 contents using regression (Reg-PTFs) and artificial neural networks (ANN-PTFs) pedotransfer function (PTF). Saturated hydraulic conductivity was measured by falling head method in 100 soil samples that obtained from Ardabil plain, Iran. After performing physicals and chemicals analysis on soil samples, the data were divided into two sets of training (80 samples) and validation data (20 samples). Regression models were created by SPSS software, stepwise method and neural networks models were created by Neurosolution software. Statistics criteria such as coefficient of determination (R2), root mean square deviation (RMSE) and Akaike information Criterion (AIC) were determined. Input variables in the best regression models were sand, silt and bulk density. The best neural network models were obtained from the input variables that include bulk density, geometric mean and standard deviation of soil particle size distribution. The values for R2 and RMSE in training and testing data set for the Reg-PTF were 0.53, 0.074 and 0.51, 0.052 and for the ANN-PTF they were 0.84, 0.04 and 0.73, 0.06, respectively. In this research all independent variables such as bulk density, particle density, CaCO3, geometric mean and standard deviation of the particle size distribution included as inputs for development of Reg-PTFs and ANN-PTFs. The amount of R2 and RMSE for training and testing data set equal 0.87, 0.036 and 0.58, 0.076, respectively. Results showed that the ANN-PTF (R2= 0.84) performs better than the Reg-PTF (R2= 0.53) in this case. It was also found that when all independent variables were used as inputs in the neural ANN-PTF the values of R2 and RMSE (0.87 and 0.036) have been improved in the training data set.

    Keywords: Hydraulic conductivity, neural networks, Pedotransfer function
  • Zahra Dianat Maharluei, Sedigheh Safarzadeh *, AliAkbar Moosavi Pages 137-147

    In order to study the effect of two organic amendments on some physical properties of three soils with different textural class, a greenhouse experiment was conducted as a factorial arrangement in completely randomized design with three replications. Treatments consisted of two types of organic materials (compost and ripe fig fruit waste), four organic material levels (zero, one, two and four % by weight) and three types of soil textural class (Loamy Sand, Loam, and Silty Clay Loam) from Maharloo, Zarghan and Shiraz areas in Fars Province, Iran. Four months after mixing the organic material with soil, some physical properties of the soil including the mean weight diameter (MWD), the final infiltration rate of water in the soil, field capacity (FC), and water evaporation from the soil surface were measured. Results showed that application of 4% ripe fig fruit waste significantly increased the average MWD, infiltration rate, FC moisture by about 32.4, 8.5, and 9.02% respectively, and application of 4% compost significantly increased the average MWD, infiltration rate, and FC by about 69.3, 5.4, and 7.7% respectively as compared to that of control. Moreover, application of 4% ripe fig fruit waste and compost significantly decreased the average of water evaporation from the soil surface by about 10.9 and 22.3 %, respectively as compared to that of control. According to the results, organic waste can be used as an amendment in soils with different textural class to improve soil physical condition. Moreover, results showed that the effect of compost in improving the physical properties of the soil was more than that of ripe fig waste.

    Keywords: Ripe fig fruit waste, Compost, Soil texture, water evaporation, Mean weight diameter
  • Sedigheh Maleki *, Farhad Khormali, Mohsen Bagheri Bodaghabadi, Jahangir Mohammadi Pages 148-163

     Digital soil mapping approaches that require quantitative data for prediction are difficult to implement in countries with limited data on soil and auxiliary variables. Extensive field sampling is very labor intensive and costly that is problematic for mapping missions. On the other side, it is believed in digital soil mapping approaches that unique soil conditions (soil types or soil properties) can be associated with unique combination and configuration of environmental variables. In this study we used a Random Forest (RF) algorithm combined with classification information of 64 soil profiles and 19 environmental variables (including terrain attribute, geomorphology units, land use and vegetation cover index) to map soil classes in the part of loess plateau, Golestan Province Iran. Geomorphology, elevation, slope aspect and land use were the most important parameters in prediction of soil map in different taxonomic level. The results of accuracy assessment of RF with different entrance variables revealed that accuracy of model including overall accuracy and kappa index respectively decreased of 0.91 and 0.83 for great group, 0.78 and 0.56 for subgroup, 0.50 and 0.32 for family. The minimum and maximum Out of bag (OOB) estimate error rate in modeling were 32.69% and 65.38% for great group and soil family, respectively and the soil classes with higher frequency had the lower OOB error. The present study showed that in regions of Iran with limited data, digital soil mapping and high resolution ancillary data with smaller sample size can be led to an effective result in higher taxonomic levels.

    Keywords: Environmental variables, Limited data, Map accuracy, Random Forest
  • Hadiseh Shabani, MohammadAmir Delavar *, Yaser Safari, Parisa Alamdari Pages 164-178

     Assessing the spatial variability trend of various soil properties is a helpful procedure to access to the efficient site-specific management of this ecosystem vital component. Aimed to investigate the spatial soil variability in lands of Zanjan University, 48 topsoil (0-25) samples were collected based on a regular grid of 250 meter. Soil samples were analyzed for some physical properties, including bulk density, available water capacity, saturated hydraulic conductivity, mean weight diameter and clay, sand, organic carbon and equivalent calcium carbonate percentage. Identifying the spatial structure of selected properties, ordinary kriging was used to estimate the values of soil properties in un-sampled locations and continuous maps were prepared. The results showed that saturated hydraulic conductivity (43.28%) and bulk density (5.53%) had the maximum and minimum coefficients of variations, respectively. The spherical model was performed well to describe the spatial structure of organic carbon and carbonate calcium equivalent; whereas exponential model showed the best fit to the remained soil properties. Saturated hydraulic conductivity showed a strong correlation class; whereas spatial structure of other studied properties was moderately correlated. Interpolated maps revealed that increasing clay percentage from the south to the north of study area led to the decreased contents of saturated hydraulic conductivity and increased values of available water capacity. This observation indicated that considering soil youthfulness and less-developed soil structure, most of the soil physical properties are mainly influenced by soil texture. It is also observed that cultivated crops in the south of studied area and apple trees in the north, resulted in the soil organic carbon to be increased to more than 1%, in turn, led to the significant increase in mean weight diameter of soil aggregates in these areas.

    Keywords: Spatial variability, Kriging, Geostatistics, Variogram
  • Rahim Naseri *, Mehrshad Baray, MohammadJavad Zarea, Kazem Khavazi, Zahra Tahmasebi Pages 179-195

    In order to study the effect of Pseudomonas putida and Glomus mosseae on accumulation of nutrient elements residual on root, straw and soil in wheat under dryland conditions, an experiment was carried out in a factorial arrangement using randomized complete block design with three replications at Agricultural Research Station of Ilam University and Sarableh Agricultural and Research, Recources Center during 2013-2014 cropping season. Experiment factors consisted of two dry land wheat cultivars (Keras Sablan and Saji) and fertilizer sources treatment including of 1- without application of phosphorus chemical fertilizer, 2- 50 kg ha-1 P, 3- Pseudomonas putida (PSB), 4- Glomus mosseae (GM), 5-PSB+GM, 6-PSB+GM+25 kg ha-1 P, 7- PSB+ 25 kg ha-1 P and 8- GM+25 kg ha-1 P. Results indicated that interaction effect between cultivar× fertilizer sources had significant effect on accumulation of nutrients elements residual in root, straw and soil in dryland wheat at 1% probablity level. Application of PSB and GM caused increased in N, K, Fe and Cu in soil and the lowest N, P, K, Zn, Fe, Cu and Mg were obtaind in root and straw. The highest N, K, Fe and Cu in soil belonged to Saji cultivar× GM+25 kg ha-1 P. Root and straw had the highest N, P, K, Zn, Fe, Cu and Mg in root and straw in Keras Sabalan×check treatment (without feriilizer sources).

    Keywords: Fertilizer sources, Phosphorus, Root, Straw
  • Sahar Mokaram Kashtiban, SeyedMohsen Hosseini *, Masoud Tabari Kouchaksaraie, Habibollah Younesi Pages 196-211

     Biochar is known as a widely-use amendment in improving phytoremediation efficiency through the increase of plant growth; whereas its influence (either individually or in combination with bacteria) on the reduction of heavy metals (HMs) bioavailability of soil is an important advantage. This study was planned to assess the effects of separately and combined of biochar produced by forest wood wastes of hornbeam at three levels of 0, 2.5 and 5% of soil dry weight and Pseudomonas fluorescens bacteria on growth properties of potted white willow (Salix alba L.) seedling in a HM contaminated soil (Pb, Cu, and Cd). The variation of bioavailability (BA) and removal efficiency (RE) indexes, and bioaccumulation (BCF) and translocation (TF) factors also were analyzed in the treatments. The experiment was conducted under greenhouse condition for a 160 days’ period. The results showed that the variation in most growth components of seedlings was significant in the separate and combined treatments. The combined treatment of bacteria-biochar (at 5% level) increased the dry weight of leaf, shoot, root and total plant about 59, 36, 142, and 85% in comparison to the control (without the biochar and bacteria). In the biochar treatments, the BA, RE (except Pb), BCF, and TF (only in 2.5% of biochar) for Pb, Cu, and Cd were 13-57, 4-47, 29-60, and 16-33% lower than those in control, respectively. These indexes were improved by up to 191, 79, 84, and 13% in the bacteria-biochar treatment in compared to the individual application of biochar. In overall, according to our findings, the combination of biochar-bacteria led to the HMs bioavailability and improving the white willow function to eliminate soil HMs. So that, co-application of biochar and bacteria as soil amendments can increase growth parameters in white willow seedling and improve HMs bioavailability of plant in phytoremediation process.

    Keywords: Bioremediation, Metal bioaccumulation, Plant growth-promoting bacteria, Salix alba, soil contamination