فهرست مطالب

تحقیقات کاربردی خاک - سال هشتم شماره 1 (بهار 1399)

نشریه تحقیقات کاربردی خاک
سال هشتم شماره 1 (بهار 1399)

  • تاریخ انتشار: 1399/05/09
  • تعداد عناوین: 15
|
  • اکبر کریمی*، عبدالامیر معزی، مصطفی چرم، نعیمه عنایتی ضمیر صفحات 1-17
    کاربرد بیوچار در خاک می تواند فراهمی عناصر غذایی و ویژگی های زیستی خاک را تحت تاثیر قرار دهد. هدف از این پژوهش بررسی تاثیر بیوچار تهیه شده از باگاس نیشکر در دماهای مختلف بر تغییرات فراهمی عناصر غذایی و ویژگی های میکروبی یک خاک آهکی بود. به این منظور بیوچارهای تهیه شده در دماهای 200 (B200)، 350 (B350) و 500 (B500) درجه سلسیوس در سطوح 1 و 2 درصد با نمونه خاک ترکیب شدند. نمونه ها به مدت سه ماه در شرایط انکوباسیون و در دمای ثابت (2 ± 25 درجه سلسیوس) نگهداری شدند. در پایان آزمایش برخی ویژگی های شیمیایی و زیستی خاک و غلظت قابل استفاده عناصر غذایی در خاک اندازه گیری شدند. این پژوهش به صورت آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با دو فاکتور نوع و سطح کاربرد بیوچار و در سه تکرار انجام شد. نتایج نشان داد کاربرد هر سه نوع بیوچار سبب افزایش ظرفیت تبادل کاتیونی  (%9/12-9/1)، کربن آلی (%192-54)، غلظت قابل استفاده فسفر (%76-0/2)، پتاسیم (%1/18-2/5) و منگنز (%5/17-6/12)، شد. کاربرد بیوچار B500 غلظت قابل استفاده آهن، روی و مس در خاک را کاهش داد، اما کاربرد بیوچار B200 سبب افزایش معنی دار غلظت قابل استفاده این عناصر غذایی در خاک شد. کاربرد بیوچار همچنین تنفس میکروبی (%108-0/20)، تنفس برانگیخته با سوبسترا (%142-5/16)، کربن زیست توده میکروبی (MBC) (%124-2/8) و فعالیت آنزیم های دهیدروژناز (%129-3/19) و کاتالاز (%178-4/34) در خاک را افزایش داد. تاثیر سطح کاربرد بیوچار در سطح 2 درصد در تغییرات ویژگی های خاک بیش تر از سطح 1 درصد بود. به طور کلی نتایج نشان داد بیوچار تهیه شده از باگاس نیشکر در دماهای گرماکافت پایین (200 و 350 درجه سلسیوس)، بویژه 200 درجه سلسیوس می تواند اصلاح کننده آلی مناسبی برای بهبود ماده آلی خاک، فراهمی عناصر غذایی و ویژگی های زیستی خاک های آهکی مناطق خشک و نیمه خشک باشد.
    کلیدواژگان: اصلاح کننده های آلی، دمای گرماکافت، عناصر غذایی، فعالیت میکروبی
  • رحمت الله رنجبر*، ابراهیم سپهر، عباس صمدی، میرحسن رسولی صدقیانی، بهنام دولتی، محسن برین صفحات 18-30

    پتاسیم نقش مهمی در افزایش عملکرد و ویژگی های کیفی توتون از جمله به سوزی برگ آن دارد. به منظور ارزیابی تعدادی از عصاره گیرهای معمول در استخراج پتاسیم قابل جذب گیاه توتون در خاک های شمال غرب ایران، آزمایش گلخانه ای در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در 26 نمونه خاک منطقه توتون کاری شمال غرب ایران با سه تکرار انجام گرفت. در پژوهش حاضر، 14 عصاره گیر مورد ارزیابی شامل استات آمونیم یک مولار، استات سدیم  یک مولار، کلرید سدیم یک مولار، مهلیچ یک و سه، کلرید باریم 1/0 مولار، کلرید کلسیم 01/0 مولار، اسید نیتریک 1/0 مولار، اسید نیتریک 01/0 مولار، تترا فنیل بوران سدیم با زمان پنج دقیقه و چهار ساعت، بی کربنات آمونیوم-دی تی پی ای و آب مقطر برای استخراج پتاسیم قابل جذب خاک بود. رابطه پتاسیم عصاره گیری شده بین عصاره گیرها مثبت و در سطح یک درصد معنی دار بود. طبق نتایج، بیش ترین ضرایب همبستگی عملکرد وزن خشک برگ با عصاره گیر استات آمونیوم یک مولار و اسیدنیتریک 1/0 مولار و تترافنیل بوران سدیم زمان چهار ساعت به ترتیب با مقدار 88/0، 87/0 و 85/0 به دست آمد و در خاک های با نسبت پتاسیم (استخراج با استات آمونیوم یک مولار) به درصد رس کم تر از نه، ضرایب همبستگی بین صفات کمی توتون و انواع عصاره گیرها به ویژه عصاره گیرهای مبتنی بر استخراج پتاسیم تبادلی کاهش یافت. با توجه به بالا بودن ضرایب همبستگی عصاره گیرهای استات آمونیوم یک مولار و اسیدنیتریک 1/0 مولار با عملکرد برگ (به ترتیب با ضریب همبستگی 88/0 و 87/0)، غلظت پتاسیم برگ (به ترتیب با ضریب همبستگی 94/0 و 93/0) و مقدار جذب پتاسیم در برگ (به ترتیب با ضریب همبستگی 96/0 و 94/0) و هم چنین سادگی و اقتصادی بودن آن ها، این دو عصاره گیر به عنوان مناسب ترین عصاره گیرها تشخیص داده شدند.

    کلیدواژگان: پتاسیم قابل استفاده، عصاره گیر شیمیایی، توتون
  • حسین خیرفام*، فرخ اسدزاده صفحات 31-43

    اخیرا ایجاد پوسته های زیستی خاک با تلقیح سطحی ریزموجودات برای تثبیت ماسه های روان، مورد توجه قرار گرفته است. از طرفی تثبیت بسترهای ماسه های دریاچه های خشک شده با هدف تقلیل اثرات سوء محیط زیستی ضروری است. هدف از این پژوهش امکان سنجی تثبیت ماسه های روان بسترهای خشک شده دریاچه ی ارومیه از طریق تلقیح و تحریک سیانوباکترهای خاک زی در شرایط آزمایشگاهی بود. بدین منظور، نمونه های حجمی از بستر منطقه جبل کندی ارومیه به عنوان کانون ماسه های روان تهیه گردیدند و پس از انتقال به داخل سینی های فرسایش، آماده سازی شدند. سپس سیانوباکترهای موثر در تثبیت خاک، استخراج، شناسایی، خالص سازی و تکثیر شدند. هم چنین ماده محرک غذایی سیانوباکتریایی با نام تجاری CHU10 از طریق انحلال عناصر غذایی مختلف در آب استریل شده آماده شد. در نهایت با افزودن یک لیتر در مترمربع از محلول سیانوباکتریایی، CHU10 و آب استریل شده به ترتیب سه تیمار تلقیح سیانوباکترها، تحریک سیانوباکترها و شاهد با سه تکرار برنامه ریزی شد. پس از 120 روز، اقدام به شبیه سازی باد با سرعت 70 کیلومتر بر ساعت به مدت 30 دقیقه روی سینی ها شد. شدت انتقال ماسه ها از روی سینی ها توسط باد در تیمارهای شاهد، تحریک سیانوباکترها و تلقیح سیانوباکترها به ترتیب 58/1، 35/1 و 05/0 کیلوگرم بر مترمربع بر دقیقه بود. تحلیل یافته ها نشان داد که هر دو راه کار تحریک و تلقیح سیانوباکترها منجر به کاهش معنی دار (01/0>p) و به ترتیب 14 و 96 درصدی انتقال ماسه ها نسبت به تیمار شاهد شدند. با این حال، اثرگذاری تلقیح سیانوباکترها نسبت به تیمار تحریک سیانوباکترها بسیار بیش تر بود. بررسی تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی از سطح خاک نیز قابلیت سیانوباکترها در ایجاد اتصال قوی بین ذرات خاک را تایید کرد. علاوه بر این، تلقیح سیانوباکترها منجر به بهبود محتوای ماده آلی (162 درصد) و پایداری خاک دانه ها (106 درصد) به عنوان شاخص های مهم پایداری خاک شد. در نهایت به منظور دستیابی به راه کار موثر برای تثبیت بسترهای خشک شده دریاچه ارومیه انجام پژوهش های تکمیلی در شرایط طبیعی ضروری است.

    کلیدواژگان: افزودنی های خاک، پوسته ی زیستی خاک، تثبیت خاک، تلقیح میکروبی، فرسایش بادی
  • عیسی اسفندیارپور*، ندا فکور، علیرضا کریمی، زهره مصلح صفحات 44-58

    هدف اصلی پژوهش حاضر، بررسی روابط بین ویژگی های فیزیکوشیمیایی خاک با پذیرفتاری مغناطیسی و پایداری خاکدانه ها در منطقه داوران رفسنجان بود. برای این منظور، پس از برداشت 50 نمونه خاک سطحی (صفر تا 10 سانتی متر) از واحد دشت ریگی و 43 نمونه از واحد پهنه رسی پوشیده با رسوبات بادرفتی، پذیرفتاری مغناطیسی، میانگین وزنی قطر خاکدانه ها و برخی از مهمترین ویژگی های فیزیکی و شیمیایی آن ها اندازه گیری شدند. نتایج نشان داد که میانگین مقدار پذیرفتاری مغناطیسی در دشت ریگی، 53/842 و در پهنه رسی، 13/632 (×10-8 m3 kg-1) است که این مقادیر نسبت به نتایج گزارش شده برای پذیرفتاری مغناطیسی نقاط مختلف ایران، خیلی زیاد است و عامل اصلی آن را باید در مواد مادری منطقه جست وجو نمود. پایین بودن میانگین پذیرفتاری مغناطیسی وابسته به فرکانس در هر دو واحد مطالعاتی نیز بر این موضوع صحه می گذارد. یافته های پژوهش حاضر نشان داد که رابطه همبستگی مستقیمی بین شکل های آهن (دیتیوناتی و اگزالاتی) با پایداری خاکدانه ها در هر دو ژیوفرم مطالعاتی وجود دارد؛ لیکن میزان این همبستگی برای آهن دیتیوناتی، بسیار بالا و معنادار بود. هم چنین، یک رابطه همبستگی منفی بین پذیرفتاری مغناطیسی با قابلیت هدایت الکتریکی، ماده ی آلی و کربنات کلسیم معادل در هر دو واحد ژیومورفیک مطالعاتی وجود دارد. رابطه همبستگی مثبت و معناداری بین مقدار سیلت، شن و اجزای شن با پذیرفتاری مغناطیسی در هر دو واحد ژیومورفیک مطالعاتی مشاهده شد. بین میانگین وزنی قطر خاکدانه ها و پذیرفتاری مغناطیسی، همبستگی منفی وجود داشت که دلیل آن، احتمالا وجود شن زیاد حاصل از بادرفت و اثر سوء آن بر پایداری خاکدانه می باشد. از سوی دیگر، نتایج حاصل از مدل رگرسیون گویای آن بود که دو متغیر آهن دیتیوناتی و شن، تاثیر معناداری بر پذیرفتاری مغناطیسی و سه متغیر شن، رس و قابلیت هدایت الکتریکی، تاثیر معناداری بر پایداری خاکدانه ها دارند.

    کلیدواژگان: رسوبات بادی، شکل های آهن، ایران مرکزی
  • سارا ملا علی عباسیان*، مرضیه کریم پور، حسین پیرخراطی، فرخ اسدزاده صفحات 59-67
    در این پژوهش، اثر قدرت یونی در جذب کادمیم توسط رسوبات معلق رودخانه روضه چای واقع در بخش غربی دریاچه ارومیه بررسی شد. جذب کادمیم توسط رسوبات معلق در سیستم تعادلی یا پیمانه ایی انجام شد. مطالعه جذب کادمیم توسط رسوبات مورد مطالعه (غلظت رسوبات g l-1 40) در دامنه غلظتی 0  تا 350 میکرومولار کادمیم در pH معین (pH ذاتی هر یک از رسوبات) در قدرت یونی 6، 12 و 25 میلی مولار نیترات کلسیم انجام گردید. در این تحقیق، برای توصیف داده های جذب کادمیم، از معادله های فرندلیچ، لنگمویر و ون-های استفاده شد. نتایج نشان داد با افزایش قدرت یونی جذب کادمیم در همه نمونه های مطالعه شده کاهش می یابد. نتایج بیانگر آن است که معادله های فرندلیچ و لنگموییر در همه نمونه ها به خوبی بر داده ها برازش داده شد. متوسط ماکزیمم جذب کادمیم توسط رسوبات مورد مطالعه (6 نمونه) در دامنه غلظت های اولیه 0 تا 350 میکرومولار برابر 3/15 میکرومول بر گرم بدست آمد لذا، رسوبات معلق رودخانه روضه چای ارومیه پتانسیل بسیار پایین در جذب و انتقال کادمیم دارا می باشند. یعنی حتی در صورت حضور کادمیم در بستر رودخانه، این رسوبات معلق توانایی جذب کادمیم به طور قابل توجه نداشته و نمی توانند بعنوان عامل انتقال دهنده کادمیم در محیط زیست تلقی شوند.
    کلیدواژگان: قدرت یونی، لنگموئیر، فرندلیچ، ون-های
  • آمنه جهاندیده، مجتبی بارانی*، رضا قربانی نصرآبادی، اسماعیل دردی پور، طالب نظری صفحات 68-78

    اسید هیومیک دارای فعالیت شبه هورمونی است که رشد گیاه و جذب عناصر غذایی را افزایش می دهد. در این پژوهش، تاثیر کاربرد هم زمان اسید هیومیک و کود فسفر بر برخی شاخص های رشد رویشی (ارتفاع گیاه، وزن تر و خشک ساقه و برگ، تعداد گل، تعداد برگ و شاخه های فرعی) و فراهمی فسفر در گیاه کلزا (Brassica napus L.) رقم هایولا 50 بررسی شد. برای این کار، آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با 3 تکرار به صورت گلدانی اجرا شد. تیمارها شامل فسفر در سه سطح 0، 50 و 100 میلی گرم بر کیلوگرم خاک و اسید هیومیک در سه سطح 0، 5/0 و 1 گرم بر کیلوگرم خاک و روش مصرف اسید هیومیک و فسفر بود. بر پایه نتایج به دست آمده، اثر غلظت های مختلف فسفر، اسید هیومیک و روش مصرف آن و اثر متقابل آن ها در تمام صفات مورد مطالعه بجز تعداد شاخه های فرعی در سطح احتمال یک درصد معنادار بودند. نتایج اثر متقابل سطوح اسید هیومیک و روش های کاربرد آن در حضور تیمارهای فسفر نشان داد که بیشترین مقادیر در صفات وزن تر و خشک برگ و ساقه از تیمار کودی 100 میلی گرم فسفر بر کیلوگرم و سطح 1 گرم اسید هیومیک بر کیلوگرم مصرف همراه با آب آبیاری به دست آمد. بیشترین غلظت فسفر برگ و ساقه با غلظت 3/0 درصد در تیمار مصرف 1 گرم اسید هیومیک بر کیلوگرم همراه با آب آبیاری سطح 100 میلی گرم فسفر بر کیلو گرم مشاهده شد. همچنین غلظت های مختلف فسفر، اسید هیومیک و روش مصرف آن و اثر متقابل آن ها طول دوره گل دهی را از 144 روز  به 93 روز کاهش داد. مصرف ترکیبی 100 میلی گرم فسفر بر کیلوگرم و 1 گرم اسید هیومیک بر کیلوگرم همراه آب آبیاری بیشترین افزایش را در شاخص های رشد رویشی و غلظت فسفر در بخش هوایی کلزا داشت.

    کلیدواژگان: شاخص های رشد رویشی، فسفر، کلزا، هیومیک اسید
  • علیرضا واعظی*، مجید باقری، علیرضا خانجانی صفحات 79-91

    تعیین فاصله ردیف کشت مناسب برای هر یک از جهت های کشت برای جلوگیری از هدررفت آب و خاک در کشتزارهای دیم حایز اهمیت است. بنابراین این مطالعه با هدف بررسی اثر هم زمان جهت و فاصله ردیف کشت در کشتزار دیم گندم در منطقه نیمه خشک انجام گرفت. برای این منظور 12 کرت به ابعاد 5 × 5 مترمربع برای بررسی اثر دو جهت خاکورزی (موازی شیب و روی خطوط تراز) و دو فاصله ردیف (20 و 25 سانتی متر) در اوایل پاییز 1394 احداث شد. هدررفت آب و خاک پس از باران طبیعی منجر به رواناب طی دوره رشد گندم (از مهر 1394 تا تیر 1395) اندازه گیری شد. پس از پایان هر رگبار، حجم مخلوط رواناب و رسوب در مخزن انتهای کرت اندازه گیری و غلظت رسوب تعیین شد. تحلیل داده ها نشان داد که جهت و فاصله ردیف کشت هر دو اثری معنی دار بر هدررفت آب و خاک داشتند (001/0>p). هدررفت آب و خاک در کشت روی خطوط تراز به ترتیب 9/5 و 5/3 برابر کم تر از کشت موازی شیب و در فاصله ردیف کشت 25 سانتی متری به ترتیب 47 و 34 درصد کم تر از فاصله ردیف کشت 20 سانتی متری بود. در کشت روی خطوط تراز با فاصله ردیف کشت 25 سانتی متری در مقایسه با کشت موازی شیب با فاصله ردیف کشت 20 سانتی متری، هدررفت آب و خاک به ترتیب 6/2 برابر و 3/90 درصد کاهش یافت. نقش خاکورزی روی خطوط تراز با فاصله ردیف کشت 25 سانتی متر در کاهش هدررفت آب و خاک در اوایل دوره کشت (آبان) بیش تر از دوره های دیگر بود. در این دوره پوشش گیاهی کافی روی سطح خاک تشکیل نشده و نقش پشته های خاک در حفظ آب بیشتر بود. این پژوهش نشان داد که کشت روی خطوط تراز و با فاصله ردیف 25 سانتی متر راهکاری موثر در مهار هدررفت آب و خاک در کشتزارهای دیم است.

    کلیدواژگان: باران طبیعی، دوره رشد گندم، کشت موازی شیب، کشت روی خطوط تراز، منطقه نیمه خشک
  • جعفر شهابی فر* صفحات 92-107
    توزیع فراوانی اجزای مختلف فسفر در خاک های آهکی به ارزیابی هر چه بهتر وضعیت فسفر خاک کمک می کند. کودهای آلی با اضافه نمودن مواد آلی و فسفر سبب افزایش پویایی فسفر خاک می گردند. این پژوهش به منظور تاثیر منابع کودی بر شکل های شیمیایی فسفر و با کاربرد 50 میلی گرم فسفر بر کیلوگرم خاک از منابع کودهای گوسفندی، کمپوست زباله شهری و سوپر فسفات تریپل به همراه تیمار شاهد (بدون مصرف کود) در پایه بلوک های کاملا تصادفی در سه تکرار در یک خاک آهکی و در شرایط گلخانه انجام شد. در زمان انتهای رشد فیزیولوژیکی گیاه، ویژگی های وزن خشک شاخسار، غلظت فسفر در برگ گندم، شکل های آلی و معدنی فسفر خاک اندازه گیری شدند. با کاربرد 50 میلی گرم فسفر بر کیلوگرم خاک از منبع کود گوسفندی، بیشترین میزان جذب فسفر توسط شاخسار گیاهی از تیمار سوپر فسفات تریپل حاصل شد. کلیه شکل های آلی فسفر به جز فسفر آلی با پایداری بالا با کاربرد تیمارهای کودی افزایش معنی داری (P<0.05) نسبت به شاهد داشتند. بیشترین سهم نسبی فسفر آلی، مربوط به فسفر آلی با پایداری متوسط و کمترین آن مربوط به فسفر آلی ناپایدار بود. بیشترین سهم نسبی شکل های معدنی فسفر مربوط به آپاتیت بود. با کاربرد 50 میلی گرم فسفر بر کیلوگرم خاک از منابع کود گوسفندی و سوپرفسفات تریپل، شکل معدنی کلسیم دی فسفات به ترتیب 2/4 و 9/3 برابر نسبت به شاهد افزایش یافت. شکل آلومینیوم فسفات با اعمال تیمارهای کودی گوسفندی، کمپوست زباله شهری و سوپر فسفات تریپل به ترتیب 0/31، 0/44 و 0/46 درصد نسبت به شاهد افزایش یافت. با استناد به داده های پژوهش، با کاربرد 50 میلی گرم فسفر بر کیلوگرم خاک از منبع کود گوسفندی شکل های آلی فسفر و کاربرد 50 میلی گرم فسفر بر کیلوگرم خاک از منبع سوپرفسفات تریپل جذب فسفر و شکل های معدنی آن در شرایط کشت گندم افزایش یافت.
    کلیدواژگان: سوپر فسفات تریپل، فسفر ناپایدار، کلسیم فسفات، کمپوست، کود گوسفندی
  • محبوبه صفری سنجانی*، علی اکبر صفری سنجانی، سید محمد بنی جمالی، مهرداد هادی پور، پژمان آزادی صفحات 108-120

    پایش و نگهداری تالآب ها در سرزمین های خشک بسیار مهم است. هدف پژوهش کنونی ارزیابی پیامد آب های رها شده در تالاب میقان اراک بر ویژگی های زیستی خاک بود. برای این کار از دو لایه (0-30 و 30-60 سانتیمتر) خاک تالاب در چهار جایگاه رهاسازی پساب شهری اراک، رودخانه شهراب، رودخانه فراهان و پساب کارخانه فرآوری سولفات سدیم به تالاب میقان در اردیبهشت و آبان سال 1393 نمونه برداری شد. فراوانی ریزجانداران کشت شدنی در خاک و همچنین تنفس پایه و برانگیخته و شناسه های بوم شناختی بهره متابولیک و ضریب میکروبی خاک اندازه گیری شد. فراوانی باکتری، باکتری روده ای و اکتینومیست در خاک جایگاه رهایی پساب شهری و فراوانی قارچ در خاک جایگاه رهایی رودخانه فراهان به ویژه در لایه رویین و در بهار بیشترین بود و لگاریتم فراوانی آنها به ترتیب به 6، 51/5، 92/3 و 85/4 در هرگرم رسید. پساب کارخانه فرآوری سولفات به اندازه ای پیامد بدی داشته است که فراوانی قارچ و اکتینومیست در خاک این جایگاه ناچیز بود (لگاریتم آن ها به ترتیب کمتر از 85/1 و 94/2 در هر گرم خاک بود). از ویژگی های زیستی بررسی شده، تنفس برانگیخته بیشترین دگرگونی را داشته و پاسخدهنده ترین بود. تنفس پایه و برانگیخته و ضریب میکروبی خاک تالاب در جایگاه رهاسازی پساب شهری در آن به اندازه چشم گیری بیشتر بود و به ترتیب 102/0، 688/3 (mg CO2 g-1 soil day-1) و 196/0 (mg Cmic mg-1 Corg) می رسید. در برابر آن بهره متابولیک در خاک جایگاه رهاسازی رودخانه شهراب و پساب کارخانه بالاترین بود (به ترتیب 60/2 و 52/2 (mg C-CO2 g-1 Cmic h-1)) که نشان از تنش بالای ریزجانداران در این خاک های شور دارد. پیامد رهاسازی پساب کارخانه فرآوری سولفات بر ویژگی های زیستی خاک تالاب کویری میقان زیان بار و پیامد رهاسازی پساب شهری سودمند بود. رهاسازی پساب شهری می تواند مایه دگرگونی گوناگونی زیستی جانداران این تالاب شور و کویری شوند که نیاز به بررسی دارد.

    کلیدواژگان: بهره متابولیک، تنفس خاک، ریزجانداران کشت شدنی، ضریب میکروبی
  • جواد خنیفر، عطااله خادم الرسول*، هادی عامری خواه صفحات 121-135

    از مهم ترین عوامل تاثیرگذار در تحلیل خاک-زمین نما، تفکیک مکانی مدل رقومی ارتفاع (DEM) است. در این مطالعه، تاثیر تفکیک مکانی بر پارامترهای زمینی و مدل سازی ویژگی های خاک بررسی شد. برای انجام این پژوهش، شش پارامتر زمینی (ارتفاع، گرادیان شیب، جهت شیب، انحناء حداقل، منطقه ی بالادست و شاخص انتقال رسوب) از پنج تفکیک مکانی متفاوت (10، 30 (مبنا)، 60، 90 و 120 متر) استخراج شدند و برای مدل سازی ویژگی های خاک (بافت خاک، پتاسیم، فسفر، pH، EC و عمق خاک) مورداستفاده قرار گرفتند. بررسی معنی داری اختلاف بین میانگین های هرکدام از پارامترهای زمینی در بین تفکیک های مکانی مختلف، با استفاده از آزمون کروسکال- والیس صورت پذیرفت. مدل سازی به روش رگرسیون خطی چندگانه و انتخاب بهترین مدل در هر تفکیک مکانی بر اساس شاخص AICC انجام گردید. نتایج نشان می دهند که با درشت تر شدن تفکیک مکانی نسبت به DEM مبنا، مقادیر میانگین گرادیان شیب (G)، شاخص انتقال رسوب (STI) و محدوده ی مقادیر انحناء حداقل (Cmin) کاهش یافته ولیکن مقادیر میانگین و حداقل منطقه ی بالادست (UP) افزایش یافتند. شاخص های آماری پارامتر ارتفاع، حساسیت کمی را نسبت به تغییرات تفکیک مکانی نشان دادند. تغییرات میانگین و حداکثر جهت شیب در طول تفکیک های مکانی مختلف فاقد روند مشخصی است. میانگین تمامی پارامترهای زمینی به غیر از انحناء حداقل (Cmin) و منطقه ی بالادست (UP) در بین هیچ کدام از تفکیک های مکانی دارای اختلاف معنی داری نمی باشند. با تغییر در تفکیک مکانی DEM، بهترین ترکیب پارامتری زمینی برای مدل سازی ویژگی های خاک و مقادیر دو معیار AICC و R2adj این ترکیبات تغییر می کنند. نتایج این پژوهش نشان می دهد که برای یک منطقه که دارای تنوع بالا در شرایط ژیومورفولوژی است، این امکان وجود ندارد که در آن یک تفکیک مکانی مشخص را برای مدل سازی تمامی ویژگی های خاک، مناسب دانست.

    کلیدواژگان: شاخص انتقال رسوب، ژئومورفومتری، مدل رقومی ارتفاع، معیار اطلاعات آکائیک تصحیح شده (AICC)، وضوح مکانی بهینه
  • حجت جباری*، مجید منتصری صفحات 136-148
    تالاب کانی برازان مهاباد از جمله تالاب های مهم جنوب دریاچه ارومیه می باشد و به‏دلیل تنوع زیستی به عنوان پناهگاه حیات وحش و سایت رامسر ارتقا یافته است. در این تحقیق 15 ایستگاه در تالاب کانی برازان مهاباد برای نمونه برداری پارامترهای کیفی آب در فصول چهارگانه سال 1394 انتخاب و با یک زمان بندی منظم، عملیات نمونه برداری انجام گرفت. همچنین از 6 ایستگاه داخل تالاب در طول فصل تابستان نمونه برداری رسوب برای تعیین فسفر زیست فراهم انجام شد. پارامترهای کیفی آب در این مطالعه شامل: نیتروژن، فسفر، شفافیت، کلروفیل a، (اکسیژن خواهی بیولوژیکی) BOD، (اکسیژن خواهی شیمیایی) COD و بار باکتریایی در تالاب بوده که براساس روش‏های آزمایشگاهی استاندارد تعیین شدند. نتایج حاصل برای BOD و COD نشان داد که در تمام فصول سال مقدار این پارامترها بیشتر از استاندارهای تعیین شده بود. همچنین نتایج بیانگر بالا بودن TSI (TN) در فصول اول و دوم سال و افزایش مقادیر TSI (TP) و TSI (SD) در فصول پاییز و زمستان نسبت به فصول قبلی سال بود. میانگین فسفر زیست فراهم در نمونه های رسوب برابر با mgkg-1 4/29 بود که نشان دهنده ی خطر آزاد شدن فسفر از رسوبات بستر و تشدید فرایند غنی شدن در طول فصل تابستان است. به علاوه ارتباط معنی دار (01/0 > P ، 79/0=r) بین مقدار فسفر کاول و تراکم جلبک تک سلولی به روشنی موید این واقعیت بود که روش کاول می تواند به عنوان شاخص جلبک زیست فراهم در این تالاب مورد استفاده قرار گیرد. در نهایت براساس شاخص تروفی مشاهده شد که شرایط تالاب در فصول بهار، تابستان، پاییز و زمستان به ترتیب در وضعیت مزوتروفیک خفیف، الیگوتروف، مزوتروفیک و مزوتروفیک حاد قرار دارد و می توان بیان کرد وضعیت تالاب در حال گذر به مرحله پرغذایی است که این امر به‏دلیل عدم تامین آب با کمیت و کیفیت مناسب بخصوص در فصل تابستان می باشد.
    کلیدواژگان: شکوفایی جلبکی، پرغذایی، تالاب کانی برازان، شاخص وضعیت تروفی
  • کلثوم عبداللهی*، سید علیرضا موحدی نائینی، مجتبی بارانی، پونه ابراهیمی، قربانعلی روشنی صفحات 149-161

    کاربرد مداوم و نادرست علف کش ها می تواند صدمات جبران ناپذیری بر محیط زیست و زندگی موجودات زنده ایجاد کند. به همین علت آگاهی از پایداری علف کش ها در خاک، به سبب اهمیت تعیین پتانسیل آن ها در آلوده کردن محیط و آسیب رسانی به گیاهان زراعی امری ضروری به نظر می رسد. این مطالعه با هدف بررسی تاثیر بیوچار و کود دامی بر پایداری علف کش متری بیوزین در شرایط اشباع و غیر اشباع خاک در قالب طرح کاملا تصادفی با آرایش فاکتوریل انجام شد. تیمارهای آزمایش شامل دو نوع ماده آلی اصلاح کننده (کود گاوی و بیوچار) و شرایط رطوبتی (اشباع و غیر اشباع) در 7 زمان نمونه برداری (صفر، 8، 16، 36، 64، 90و 110 روز) بودند. نتایج اندازه گیری غلظت علف کش در تیمارها از زمان مصرف تا 110 روز در هر دو حالت اشباع و غیر اشباع نشان داد که در تیمارهای دارای اصلاح کننده های آلی، میزان کاهش غلظت علف کش بیشتر از خاک شاهد بود. تجزیه علفکش در خاک مطابق تابع سینتیکی مرتبه اول بود. کمترین ضریب تجزیه (K) مربوط به تیمار شاهد و بیشترین ضریب تجزیه مربوط به تیمار اصلاح کننده بیوچار بود که بیانگر پایداری علف کش در تیمار شاهد و تاثیر مثبت اصلاح کننده آلی بر افزایش سرعت تجزیه علف کش است. نیمه عمر محاسبه شده تیمارهای آزمایش در محدوده 34 تا 38 روز بود، بیشترین نیمه عمر (38 روز) مربوط به تیمار خاک شاهد در شرایط غیر اشباع و کمترین نیمه عمر (34 روز) در تیمار اصلاح کننده بیوچار در شرایط اشباع بود. نتایج آزمایش نشان داد تجزیه علف کش در تیمارهای دارای اصلاح کننده های آلی در شرایط رطوبتی اشباع از غیراشباع بیشتر بود.

    کلیدواژگان: خاک اشباع، خاک غیر اشباع، نیمه عمر، تابع سینتیکی مرتبه اول، ضریب تجزیه
  • حسین شهاب*، شکرالله اصغری صفحات 162-173

    خندق های کوچک به دلیل تراکم زیاد در واحد سطح، یکی از مهمترین عوامل تلفات خاک و آب به ویژه در اراضی کشاورزی است. در این پژوهش با انتخاب 81 خندق کوچک در سه حوزه آبخیز از منطقه ارتاداغ، ملااحمد و سرچم در استان اردبیل، ابعاد خندق ها با فاصله یک سال تعیین و تغییر طول، عرض متوسط، عمق و حجم آن ها ثبت گردید. همچنین ابعاد خندق ها با استفاده از مدل REGEM با فاصله زمانی یک سال برآورد شد و همبستگی بین مقادیر مشاهده شده و برآورد شده بررسی گردید. به منظور اصلاح و بهینه سازی مدل برای مناطق مورد مطالعه، با استفاده از مدل های رگرسیونی، روابط مدل اصلاح شد و مجددا برای برآورد ابعاد خندق ها و تغییرات آن در طول یک سال مورد ارزیابی قرار گرفت. برای اصلاح مدل از پارامترهای تنش برشی بحرانی و عامل فرسایش خاک مدل REGEM برای برآورد ابعاد خندق شامل طول، عرض متوسط و عمق متوسط استفاده شد. نتایج نشان داد مدل REGEM تنها در منطقه سرچم کارایی لازم را در برآورد فرسایش خندقی داشت و میزان ضریب همبستگی برآورد آن با تغییر حجم اندازه گیری شده خندق ها برابر با 66/0 به دست آمد. در حالی که برآورد ابعاد خندق ها با مدل REGEM اصلاح شده، در هر سه منطقه همبستگی معنی دار با مقادیر اندازه گیری شده داشت. همبستگی تغییر حجم خندق ها بین مقادیر اندازه گیری شده و برآورد شده با مدل اصلاح شده برای ارتاداغ، ملا احمد و سرچم به ترتیب 76/0، 67/0 و 78/0 تعیین گردید. بنابراین برای کاربرد مدل در مناطق دیگر نیاز به تصحیح مدل متناسب با شرایط منطقه می باشد.

    کلیدواژگان: آبکندهای کوچک، اصلاح مدل REGEM، برآورد فرسایش
  • علی باریکلو، پریسا علمداری*، جعفر نیکبخت صفحات 174-186

    ظرفیت تبادل کاتیونی خاک میزان بار مثبتی است که در واحد جرم خاک قابل تبادل است. مدل سازی و تخمین ظرفیت تبادل کاتیونی شاخصی مفید از حاصلخیزی خاک می باشد. ارزیابی و طراحی سناریو های مختلف مدیریتی احتیاج به داشتن اطلاعات دقیق بانک اطلاعات خاک دارد. بدین منظور برای برآورد ظرفیت تبادل کاتیونی خاک، 32 نیمرخ در دشت تبریز حفر گردید و جهت انجام آزمایش های فیزیکی و شیمیایی مانند توزیع اندازه ذرات، کربن آلی، pH و ظرفیت تبادل کاتیونی خاک، 131 نمونه خاک از عمق های مختلف جمع آوری گردید. سپس 7 مدل رگرسیونی که بر اساس مطالعات پیشین انتخاب شده بودند برای منطقه مورد مطالعه کالیبره شده و مورد ارزیابی قرار گرفتند. همچنین بر اساس ضرایب موجود در مدل های رگرسیونی، 7 معماری متفاوت شبکه های عصبی مصنوعی جهت پیش بینی ظرفیت تبادل کاتیونی خاک طراحی گردید و نتایج حاصل از شبکه های عصبی مصنوعی و مدل های رگرسیونی چند متغیره با استفاده از پارامترهای ضریب همبستگی (R2)، جذر میانگین مربعات خطا (RMSE) و شیب بهترین معادله خط برازش داده شده بین نقاط پیش بینی و اندازه گیری شده (a) مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که معماری طراحی شده با شبکه عصبی مصنوعی با ضریب تبیین 86/0، RMSE  برابر با 14/2 و شیب خط برابر با 87/0دارای کارایی بالاتری بود که احتمالا  به دلیل وجود روابط غیر خطی میان ویژگی های زودیافت خاک (متغیرهای مستقل) و ظرفیت تبادل کاتیونی (متغیر وابسته) بود.

    کلیدواژگان: ظرفیت تبادل کاتیونی، شبکه های عصبی مصنوعی، توابع انتقالی رگرسیونی، دشت تبریز
  • عبدالمحمد محنت کش*، حسن جهانبازی، مجید فرزان، یعقوب ایرانمنش صفحات 187-198

    شناخت وضعیت خاک ها، توجه به استعدادها و از طرفی محدودیت های اراضی عامل کلیدی در اختصاص اراضی به مناسب ترین کاربری و همچنین بهبود شرایط رشدی گیاهان کشت شده در آن اراضی می باشد. این تحقیق با هدف بررسی خاک ها و شناخت محدودیت های آن در جهت جلوگیری از زوال و خشکیدگی گونه سرو نقره ای در فضای سبز جنگلی مجتمع فولاد مبارکه انجام شد. در این تحقیق ابتدا قطعات نمونه در اراضی فضای سبز جنگلی تحت کشت این گونه انتخاب شد. سپس اقدام به حفر و تشریح خاک رخ در این قطعات گردید و از لایه های این خاک رخ ها نمونه برداری گردید. از برگ و خاک سایه انداز درختان سالم و غیرسالم نمونه برداری شد و بر روی نمونه های خاک و گیاه تجزیه های لازم انجام و تجزیه و تحلیل آماری نتایج انجام شد. نتایج نشان داد که اراضی این منطقه دارای انواع محدودیت های خاکی شامل سنگریزه زیاد (بیش از 50 درصد)، کمبود مواد آلی (کمتر از 5/0 درصد) و عناصر غذایی پرمصرف و کم مصرف، pH بالا (بیش از 9/7)، آهک زیاد (بیش از 50 درصد) و سختی و متراکم بودن خاک می باشد. میزان جذب آهن، منگنز، روی، مس، کلر و سدیم در سطح یک درصد بین درختان سالم و ناسالم سرو معنی دار شد. برای بهبود شرایط و جلوگیری از پیشرفت خشکیدگی و زوال درختان کشت شده در این اراضی، مدیریت بهینه حاصلخیزی خاک و تغذیه گیاهان کشت شده و تهیه فرمول کودی برای هر قطعه و مصرف کودهای آلی توصیه می گردد.

    کلیدواژگان: حاصلخیزی خاک، خاک رخ، خشکیدگی درختان، عناصر غذائی، محدودیت های اراضی
|
  • Akbar Karimi *, Abdolamir Moezzi, Mostafa Chorom, Naeimeh Enayatizamir Pages 1-17
    Biochar application can affect nutrient availability and biological properties of soil. The objective of this study was to evaluate the effect of biochar derived sugarcane bagasse at different pyrolysis temperature on nutrient availability and biological properties of a calcareous soil. Therefore, biochars were produced at 200, 350 and 500˚C and mixed at 1 and 2% (w/w) with the soil. The soil samples were incubated in ambient temperature (25 ± 2°C), for 90 days. At the end of experiment, nutrient availability and some of chemical and biological properties of soil were measured. The experiment was carried out as a factorial experiment based on a randomized complete design with two factors including biochar type and application rate in three replications. The results indicated application of biochars increased soil cation exchangeable capacity (1.9-12.9%), organic carbon (54-192%), available P (2.0-76.0%), K (5.2-18.1%) and Mn (12.6-17.5%). Application of B500 decreased the concentration of available Fe, Zn and Cu but application of B200 significantly increased of these nutrients. In addition, application of biochars significantly increased microbial respiration (20.0-108%), substrate-induced respiration (16.5-142%), microbial biomass carbon (8.2-124%) and activities of dehydrogenase (19.3-129%) and catalase (34.4-178%). The greatest increases in available concentration of micronutrients and microbial properties were observed in B200 treatment at 2% application rate. In general, the results indicated that sugarcane bagasse derived biochar produced at low temperature (200 and 350˚C) especially 200 ˚C can be suitable organic amendment for improving soil organic matter, nutrient availability and biological properties of calcareous soils in arid and semi-arid regions.
    Keywords: Organic amendments, Pyrolysis temperature, nutrient, Microbial activity
  • Rahmatollah Ranjbar *, Ebrahim Sepehr, Abas Samadi, Mirhassan Rasouli Sadaghiani, Behnam Dovlati, Mohsen Barin Pages 18-30

    Potassium (K) plays a vital role in increasing the tobacco yield and controlling important quality parameters such as leaf combustibility. In order to evaluate chemical extractants ability to extract available soil K, a greenhouse experiment was conducted in a complete randomized block design with 26 soil samples with 3 replicates in some tobacco-cultivated soils in northwest of Iran. Evaluated K extractants were 1M NH4OAc, 1M NaOAc, 1M NaCl, 0.1 BaCl2, 0.1M HNO3, 0.01 HNO3, 0.01M CaCl2, NaTPB (5min.), NaTPB (4hs), H2O, NH4HCO3-DTPA, Mehlich I, Mehlich III and Morgan- Wolf methods. There was positive and significant correlation among potassium extracted by all the extracting methods. Leaf yield and potassium concentration in tobacco leaves were highly correlated with potassium extracted with 1M NH4OAC (r= 0.88, r= 0.94, respectively), NaTPB 4h (r=85, r=0.91, respectively), and 0.1 M HNO3 (r= 0.87, r=0.93, respectively). In soils with Kave /clay ratio less than 9, correlation coefficients between tobacco quantitative components and Kext significantly decreased. It was conluded that 1M NH4OAC and 0.1M HNO3 is suitable as soil testing methods for determining available K for tobacco in the soils of tobacco fields in northwest of Iran. These extractants showed high correlation with leaf potassium concentration and tobacco leaf yield. In addition, these two methods are simple procedure and cost effective.

    Keywords: available potassium, Chemical extractants, Tobacco
  • Hossein Kheirfam *, Farrokh Asadzadeh Pages 31-43

    The stabilization of the dried-up lakebeds is necessary. Recently, biocrust formation/ restoration through the microbial inoculation has been considered to stabilize the moving sands. Accordingly, this study planned to evaluate the possibility of using cyanobacterial inoculation and stimulation in stabilization of the moving sands beds of Lake Urmia at the laboratory conditions. To this end, the bulk samples were taken from Jabal-Kandi region (from Urmia) as a hotspot region for the moving sands, and the samples poured into the erosion trays. The most suitable existing cyanobacteria for the soil stabilization were selected, purified and proliferated from the origin soil. The stimulant nutrient (CHU10) was also prepared by dissolving various nutrients in sterile water. Then, the three treatments of control, stimulation of cyanobacteria, and inoculation of cyanobacteria were prepared by adding 1 l m-2 of sterile water, CHU10, and cyanobacterial solution at three replications. After 120 days, the wind (72 km h-1 for 30 min) was simulated on the trays. The rate of the wind-induced sand transport from the control, stimulated, and inoculated treatments were 1.58, 1.35, and 0.05 kg m-2 min-1, respectively. We found that both stimulated and inoculated methods significantly reduced (P< 0.01) the wind-induced sand transport by 14 and 96%, respectively, as compared to control. However, the inoculation of cyanobacteria was more effective than the stimulation of cyanobacteria. Assessing the scanning electron microscopy images from the soil surface also confirmed the ability of cyanobacteria in increasing the strong bindings between soil particles. Furthermore, inoculation of cyanobacteria increased the soil organic matter content and aggregate stability of the study soil, as important indicators of soil stability, by 162 and 106%, respectively. However, the inoculation of cyanobacteria under natural conditions is necessary to achieve an effective way in stabilizing dried-up beds of Lake Urmia.

    Keywords: Biological soil crust, microbial inoculation, Soil amendments, Soil stabilization, Wind erosion
  • Isa Esfandiarpour Boroujeni *, Neda Fakour, Ali Reza Karimi, Zohreh Mosleh Pages 44-58

    The main purpose of this research was to study the effect of soil physicochemical properties on aggregate stability and magnetic susceptibility in two aeolian geomorphic units (desert pavement and aeolian clay flat) of Davarn plain in Rafsanjan. After taking 50 samples from the surface soil (0 to 10 cm) of desert pavement and 43 samples of aeolian clay flat, the magnetic susceptibility, mean weight diameter of aggregates and some of their most important physical and chemical characteristics were determined. Results showed that the mean magnetic susceptibility in desert pavement was 842.53 and in clay flat was 632.13 (*10-8 m3 kg-1) which is very high compared to those in soils of Iran and its main reason could be attributed to the parent material of the area. The low mean frequency-dependent magnetic susceptibility in the both study units also confirms this issue. The mean weight diameter of aggregates in the desert pavement varied from 1.20 to 1.93 mm and in the clay flats from 0.54 to 1.80 mm. The findings of this research showed a direct correlation between iron forms (Fed and Feo) with aggregate stability in the both of studied geoforms; however, the level of this correlation was high and significant for Fed. The results also indicated that there is a negative correlation between magnetic susceptibility with electrical conductivity (EC), organic matter (OM) and calcium carbonate equivalent (CCE) in the both of studied units. A positive and significant correlation was seen between total silt, total sand and its fractions with magnetic susceptibility in both geomorphic units. In addition, a negative correlation was seen between the mean weight diameter of aggregates and magnetic susceptibility, which its possible reason can be the presence of a large amounts of sand resulted from aeolian losses and its adverse effects on aggregate stability. The results of regression model indicated that dithionate iron and sand had a significant effect on the magnetic susceptibility; and sand, clay and electrical conductivity had a significant effect on aggregate stability.

    Keywords: Aeolian sediments, Iron forms, Central Iran
  • Marziyeh Karimpour, Hosein Pirkharati, Farrokh Asadzadeh Pages 59-67
    In this research, suspended sediments of the Roze-Chay River, which were located on west part of Urmia Lake, were used to investigate the influence of ionic strength on sorption of cadmium. Adsorption of cadmium on the suspended sediments was investigated using batch experiments. The studied sediments (40 g l-1) was equilibrated in 6, 12, and 25 mmol l-1 ionic strength at definite pH with different cadmium concentrations (0-350 µmol l-1). The results indicate the more ionic strength; the less cadmium sorption occurs in all the samples. This effect of ionic strength on sorption can be attributed to the increased competition between competitive ions (Ca2+) and Cd2+. Isotherm data were described by using Freundlich, Langmuir, and Van-Huay models and better fitting were introduced Freundlich and Langmuir models. The average maximum adsorption capacity (b) of cadmium onto the suspended sediments was obtained 15.3 µmol g-1. Therefore, the suspended sediments have a very low potential for the sorption and transfer of cadmium. That means, even if cadmium is present in the bed of the river, these suspended sediments have no significant ability to sorb cadmium ions and cannot be considered as a carrier of cadmium in the environment.
    Keywords: Ionic strength, Langmiur, Freundlich, Van-Huay
  • Ameneh Jahandideh, Reza Gorbani, Esmael Dordipour, Taleb Nazari Pages 68-78

    Humic acid has a pseudo hormonal activity that increases plant growth and nutrient uptake. In the present study, the effects of different levels of humic acid and phosphorus fertilizer on vegetative growth indices (Plant height, Fresh and dry weight of stem and leaf, number of flowers, number of leaves and branches) and phosphorus availability in canola (Brassica napus L.) cv. Hyola 50 were investigated. For this purpose, the pot experiment as factorial based on completely randomized design in three replications has been conducted. Treatments include phosphorous fertilizer as super phosphate in three levels 0, 50 and 100 mg/kg, humic acid in three levels 0, 0.5 and 1 g/kg and application methods of phosphorous and humic acid. Based on the results, the effect of different concentrations of phosphorus, humic acid and its method of application, and their interaction in all studied traits, except for the number of branches, were significant (p≤0.01). Results of the interaction effect of humic acid concentration and its application methods in the presence of phosphorous treatments showed that the highest amounts of fresh and dry weight of leaves and stem obtained in 100 mg/kg phosphorous and 1 g/kg humic acid applied with irrigation water. The highest phosphorous content in leaves and stem by 0.3 percent observed in 1 g/kg humic acid and 100 mg/kg phosphorous applied with irrigation water. Additionally, different concentrations of phosphorous and humic acid and their application methods and their interactions decreased canola flowering period from 144 days to 93 days. Combined application of 100 mg/kg phosphorous and 1 g/kg humic acid within irrigation water resulted in maximum increase in vegetative growth indices and phosphorous content in canola shoot.

    Keywords: Canola, Humic acid, Phosphorus, Vegetative growth parameters
  • AliReza Vaezi *, Majid Bagheri Pages 79-91

    Determination of the row spacing cultivation for each tillage direction is essential to prevent water and soil losses in rainfed lands. Therefore, this study aimed to investigate the simultaneous effects of cultivation direction and row spacing on wheat field for preventing soil and water losses in rainfed lands. To this end, twenty plots with dimensions of 5×5 m2 were planted to investigate the effect of two tillage direction (along slope and on contour lines) and two row spacing (20 and 25 cm) early autumn 2015. Soil and water loss were measured after each natural rainfall resulting runoff during the growing period of rainfed wheat (from October 2015 to July 2016). Data analysis showed that both the tillage direction and row spacing significantly affected on soil and water loss (P<0.001). Soil and water loss in tillage on contour line was 5.9 and 3.5 times less than that the tillage along slope, and for the 25-cm row spacing was 47 and 34% less than the 20-cm row, respectively. Soil and water loss in the contour lines tillage with 25-cm row spacing decreased about 2.6 times and 90.3% as compared with the along slope tillage with 20-cm row spacing, respectively. The role of tillage on contour lines and cultivation with 25-cm row spacing was very obvious early cultivation, when sufficient vegetation cover wasn’t formed on the soil surface. Wholly, this study revealed that tillage on contour lines and cultivation with 25-cm row spacing is an effective strategy to control runoff and soil loss in wheat rainfed lands especially early growth period.

    Keywords: Natural rain, Wheat growth period, Tillage along slope, Tillage on contour lines, Semi-arid region
  • Jafar Shahabifar * Pages 92-107
    The distribution of phosphorus (P) forms is very important to evaluate the soil P in calcareous soils. Organic fertilizers increase the soil P dynamics by adding organic matter. This experiment was conducted by using 50 mg P kg-1 soil from sheep manure (SM), municipal solid waste compost (MSWC) and triple superphosphate (TSP) treatments with control (without fertilizer) in a calcareous soil in greenhouse conditions. At the end of the plant's physiological growth, dry weight of shoots, phosphorus concentrations of wheat, organic and inorganic forms of soil P were measured. The results showed that by using of 50 mg P kg-1 soilfrom SM, the highest P uptake by wheat was obtained from TSP treatment. All organic P forms significantly increased (P<0.05) in comparison with the control, but Highly Resistant Organic Phosphorus (HROP) showed invers trend. Moderately Resistant Organic Phosphorus (MROP) had the highest of organic P fraction and the Labile Organic Phosphorus (LOP) was the least. The highest fraction of mineral phosphorus was the apatite form. By applying of 50 mg P kg-1 soil from SM and TSP, Ca2P form increased by 4.2 and 3.9 times compared to control respectively. The AlP form increased by applying SM. MSWC and TSP treatments at 31.0, 44.0 and 46% compared to control, respectively. According to the research data, with the application of 50 mg P kg-1 soil from the source SM, increased organic phosphorus forms and by 50 mg P kg-1 soil from the source TSP, increased phosphorus absorption and its mineral forms in wheat cultivation.
    Keywords: Calcium phosphate, Compost, Labile phosphorus, sheep manure, triple super phosphate
  • Mahboobeh Safari Sinegani *, AliAkbar Safari, Sinegan, Seyed Mohammad Banijamali, Mehrdad Hadipour, Pejman Azadi Pages 108-120

    Healthy lifestyle on dry land depends on monitoring and maintenance of the ponds. The aim of this study was to assess the effects of surface water-inflows on biological characteristics of wetland soils around Arak Meyghan-Lake. Two soil layers (0-30 and 30-60 cm) in the 4 sites of surface water-inflows were sampled in May and November 2014. The sites were the release sites of treated-municipal-wastewater, Shahrab-River, Farah-River and sodium sulfate-processing plant wastewater. The number of culturable microorganisms in the samples was counted on solid media and the soil basal-respiration (BR), substrate-induced-respiration (SIR), metabolic-quotient (MQ) and microbial-coefficient (MC) were measured. The number of soil fungi in the site Farahan-River site and the numbers of soil bacteria, enteric bacteria and actinomycetes in the release site of municipal wastewater especially in topsoil and in spring were significantly higher compared to those in the 3 other sites (respectively 4.85, 6, 5.51 and 3.92 log numbers). The numbers of the studied microorganisms in soil in the release site of sulfate-plant wastewater were significantly low and the numbers of fungi and actinomycetes were negligible in the most samples. Soil SIR was the most susceptible and responsive index among the studied biological properties. The release of municipal-wastewater in the playa improved the soil biological indices like BR (0.102 mg CO2 g-1 soil day-1), SIR (3.688 mg CO2 g-1 soil day-1), and MC (0.196 mg Cmic mg-1 Corg) significantly. In contrast, the MQ was significantly high in the release site of Shahrab-River and sulfate-plant wastewater (2.60 and 2.52 (mg C-CO2 g-1 Cmic h-1) respectively), showing the negative effects and the higher salt tension in these sites. Although the release of municipal-wastewater in Meyghan-Lake had positive effects on soil biological characteristics, it may have negative effects on biodiversity of these salty soils.

    Keywords: Culturable microorganisms, Metabolic Quotient, Microbial coefficient, Soil respiration
  • Javad Khanifar, Hadi Amerikhah Pages 121-135

    The most important factors which are effective for landscape analysis is spatial resolution of digital elevation model (DEM).In this study, the effect of spatial resolution on soil parameters and modeling of soil properties have studied. For this research 6 parameters including (height, slope gradient, slope aspect, minimal curvature, upland area and sediment transportation index) from 5 different spatial resolutions (10, 30 (base), 60,90 and 120) have originated and for modeling of soil properties (soil texture, K, P,EC,pH and soil depth) have used. The differences between mean of each parameter of spatial resolutions accomplished using Kruskal-Wallis test and multi linear regression, then the best model in each spatial resolution was selected based on AICC index. Our results depicted that with coarser DEM, the mean of slope gradient (G), sediment transportation index (STI) and the minimum curvature (Cmin) were decreased whereas the mean and minimum of upslope area (UP) was enhanced. Statistical indices of height showed the low sensivity to spatial resolution variations. Changes of mean and maximum slope aspect in different spatial resolutions have no regular trend. Only minimum curvature and upland area have significant difference relating to different spatial resolutions. With changes of DEM spatial resolution, the best combination of parameters for modeling of soil properties and AICc and R2adj will be change. Finally, our results illustrated that for an area with high variability of geomorphic conditions, there is no capability to use only one specific resolution for all soil properties.

    Keywords: Sediment transportation index, Geomorphometry, digital elevation model, AICC, optimized spatial resolution
  • Hojjat Jabbari *, Majid Montaseri Pages 136-148
    Kanibarazan wetland is one of the most important satellite wetlands in the South of Lake Urmia, which due to biodiversity; it has been promoted as a wildlife refuge and Ramsar site. In this research, 15 stations were selected in the Kanibrazan wetland of Mahabadfor sampling of water quality parameters in 4 seasons of 2015 and a systematic sampling was carried out. Additionally, 6 bed sediment samples were collected to determine the bioavailable phosphorous content of the wetland during the summer season. Water quality parameters in this study included: nitrogen, phosphorus, transparency, chlorophyll a, biological oxygen demand (BOD), chemical oxygen demand (COD) and bacterial load in the wetland determined by standard laboratory methods. The results for BOD and COD showed that in all seasons the values of these parameters were much higher than the standards. The results also showed that TSI (TNs) was high in the first and second seasons and the increase in TSI (TP) and TSI (SD) values in the autumn and winter seasons were compared to the previous seasons. The average bioavailable phosphorous content in sediment samples was 29.4 mgkg-1 which indicates high risk of the phosphorous release from the bottom sediments to the overlying water and accelerating of the eutrophication process. In addition, the significant (r = 79, P < 0.01) correlation between Colwell-P of sediments and single-cell algae indicated Colwell-P can be used as a bioavailable phosphorous indicator in Kanibrazan wetland. Finally, based on the trophy indices, it was observed that the conditions of the wetland in the spring, summer, autumn and winter seasons are located in the state of Mild Mesotrophic, Oligotrophic, Mesotrophic and Acute Mesotrophic, respectively, and it can be stated that the status of the wetland is passing to the nutritional stage, due to lack of water supply with quantity and quality, especially in summer.
    Keywords: Algal bloom, Eutrophication, Kanibarazan Wetland, Trophic state index (TSI)
  • Kolsoom Abdollahi *, Seyed Alireza Movahedi Naeini, Mojtaba Baranimotlagh, Pooneh Ebrahimi, Ghorbanali Roshani Pages 149-161

    The continuous and incorrect application of herbicides can cause irreparable damage to the environment and life of living beings. Knowledge about the persistence of pesticides in soil is necessary due to the importance of identifying their potential for contamination of the environment and damage to crops. This study was conducted to investigate the effect of manure and biochar on the stability of metribuzin under saturated and unsaturated conditions in a completely randomized design with factorial arrangement. The treatments were two organic amendments (manure and biochar) and moisture condition (saturated and unsaturated) in 7 sampling times (0, 8, 16, 36, 64, 90 and 110 days). The results of measured concentration of herbicide in the treatments from the time of consumption up to 110 days in both saturated and unsaturated states showed that in treatments with organic amendments, reduced concentration of herbicide was higher than control soil. Degradation of herbicide followed first-order kinetics in the soil. A minimum degradation coefficient (k) was observed in control soil and maximum degradation coefficient was observed in biochar treatment that indicates the herbicide stability in control treatment and the positive effect of organic modifiers on increasing the rate of degradation of herbicide. The half-life of treatments was in the range of 34 to 38 days, maximum half-life (38 days) was related to the control soil in unsaturated condition and minimum half-life (34 days) was observed in biochar treatment in saturated moisture. The results of the experiment showed that degradation of herbicide in treatments with organic amendments under saturated moisture was higher than unsaturated condition.

    Keywords: saturated soil, unsaturated soil, Half life, degradation rate, first-order kinetic
  • Shokrollah Asghari Pages 162-173

    Small gully due to high density per unit area is one of the most important causes of soil and water losses in watersheds that have gully erosion. In this research, with the selection of 81 small gullies in three watersheds from Ordadagh, Mulla Ahmad and Sarcham in Ardebil province, the size of gullies was determined with a one-year interval and the change in length, average width, depth and volume of them were recorded. Also, gullies size was estimated using the REGEM model with a one-year interval and the correlation between observed and estimated values was investigated. In order to modify and optimize the model for the studied areas, the model was corrected using regression models and again evaluated for estimating the gullies size and its variations over one year. To correct the model, the regressive shear stress parameters and soil erosion parameters of the REGEM model were used to estimate the dimensions of the gully including length, average width and moderate depth. The results show that the REGEM model only in Sarcham area had the useful efficiency in estimating gully erosion and its estimation correlation coefficient with measured gullies volume changes was 0.66. While estimating the size of the gullies with the modified model, in all three regions, showed a significant correlation with the measured values. The correlation between the measured and estimated values by modified model for gullies volume change was determined to be 0.76, 0.67, and 0.78, for Ordadagh, Mulla Ahmad and Sarcham respectively. Therefore, in order to apply the model in other regions, it is necessary to correct the model according the conditions of the region.

    Keywords: Small gullies, Modification of REGEM model, Estimation of erosion
  • Ali Barikloo, Jafar Nikbakht Pages 174-186

    Soil cation exchange capacity (CEC) is defined as the amount of positive charge that can be exchanged per mass of soil. Modeling and estimating of CEC is a useful index of soil fertility. Assessing and designing various management scenarios requires having accurate information regarding the soil data bank. In order to estimate the soil CEC, 32 profiles were dug in Tabriz plain, and 131 different samples were collected from different depths and physiochemical experiments such as particle size distribution, organic carbon, pH and CEC of soil samples were performed. Then using seven regression models that were selected based on previous studies, were calibrated and evaluated for the study area. Also seven different architectures of artificial neural networks were designed to predict the CEC of soil and the results of artificial neural networks and multivariate regression models were evaluated using correlation coefficient (R2), root mean square error (RMSE). Results revealed that artificial neural network with R2 = 0.86 and RMSE= 2.14 is better than regression based functions due to the existence of nonlinear relations between the easily available soil properties (independent variables) and the CEC (dependent variable).

    Keywords: artificial neural network, Cation exchange capacity, dasht-e- Tabriz, regressionpedotransfer functions
  • Abdolmohammad Mehnatkesh*, Hasan Jahanbazi, Majid Farzan, Yaghub Iranmanesh Pages 187-198

    Understanding the capability of soils and land use limitations is a key factor in allocating the lands to the most appropriate use and also improving the growth conditions of plants in those lands. This research aimed to study the soils and recognize their limitations in cypress forest of Mobarakeh Steel Complex in order to prevent deterioration and decline of the trees. In the first step, plots were selected in the forest and a soil profiles was drilled in each plot. Soil samples were collected from the profiles. Also, soil and leaf samples were collected from the canopy of the healthy and unhealthy trees, separately. The results indicated that the soils have variety of limitations, including high gravel content (more than 50%), lack of organic matter (less than 0.5%) and nutrients, high calcium carbonate and pH coupled with soil compaction. There was a significant difference in the uptake of iron, manganese, zinc, copper, chlorine and sodium from the soil between healthy and unhealthy cypress trees. To improve the soil conditions in order to prevent the decline of cultivated trees, soil fertility and plant nutrition management program should be considered in the study area. Also, the use of organic fertilizers is recommended.

    Keywords: Land limitations, Nutrient elements, Soil fertility, Soil profile, Trees decline