فهرست مطالب

نشریه تحقیقات کاربردی خاک
سال یازدهم شماره 1 (بهار 1402)

  • تاریخ انتشار: 1402/03/01
  • تعداد عناوین: 10
|
  • سمانه بخشنده، حسین کاظمی*، افشین سلطانی، بهنام کامکار صفحات 1-15
    این تحقیق با هدف تاثیر نوع گیاه زراعی بر میزان کربن خاک در زمین های زراعی تحت تناوب سویا (Glycin max L.) و گندم (Triticum aestivum L.) به ترتیب در سال های زراعی 96-1395 در 150مزرعه و 97-1396 در 89 مزرعه در شهرستان گرگان انجام شد. برای تعیین میزان کربن آلی و تغییرات آن، نمونه های خاک در دو عمق 15-0 و 30-15 سانتی متری تهیه شدند و سپس کربن آلی خاک با روش والکی - بلک اندازه گیری شد. توزیع مکانی کربن آلی خاک و تغییرات آن در عمق های مختلف و در زمان های قبل از کاشت و پس از برداشت با استفاده از انواع روش های مختلف درون یابی در محیط ArcGIS انجام شد. نتایج روش های درون یابی نشان داد که روش کریجینگ بهترین مدل برای درون یابی کربن آلی و میزان انباشت کربن خاک می باشد. میانگین کربن آلی خاک در مزرعه سویا در شرایط قبل از کاشت در عمق 15- 0 سانتی متری (عمق اول) به میزان 84/14 تن در هکتار و در عمق 30-15سانتی متری (عمق دوم) به میزان 41/13 تن در هکتار بدست آمد و در شرایط پس از برداشت سویا در عمق اول به میزان 85/16 تن در هکتار و در عمق دوم نیز به میزان 52/15 تن در هکتار برآورد شد. همچنین میزان کربن آلی خاک در مزارع گندم در عمق های اول و دوم خاک به ترتیب 78/16 و 25/15 تن در هکتار در مرحله قبل از کاشت و در شرایط پس از برداشت گندم نیز در عمق های اول و دوم خاک به ترتیب 68/13 و 30/12 تن در هکتار به دست آمد. نتایج نشان داد که بخش های شرقی، شمال، شمال شرقی، جنوب، جنوب شرقی و مرکزی شهرستان به علت دسترسی به سیستم های آبیاری مدرن، منابع آبی بیشتر، مدیریت های زراعی مناسب، برگرداندن مناسب بقایای گیاهی به خاک، توسعه روش های کم خاکورزی، به حداقل رساندن آتش زدن بقایا و استفاده از کود دامی دارای بیشترین میزان انباشت کربن بود.
    کلیدواژگان: کربن آلی، تناوب زراعی، سویا، گندم، کریجینگ
  • فاطمه هاشم نژاد، محسن برین*، مریم خضری، یوبرت قوستا صفحات 16-29

    روی یکی از عناصر کم مصرف است که در خاک های آهکی عمدتا به شکل های کم محلول وجود دارد. یکی از راه های فراهمی روی مورد نیاز گیاه در این شرایط، استفاده از میکروارگانیسم ها در قالب کود زیستی است. برای عرضه این کودها نیاز به حامل مناسب می باشد. لذا، این تحقیق به منظور جداسازی و شناسایی باکتری های حل کننده روی از خاک ها و بررسی زنده مانی سویه برتر در حامل های مختلف به مدت نه ماه در قالب طرح پایه کاملا تصادفی دو فاکتوره (حامل و زمان) با سه تکرار اجرا گردید. حامل های جامد، شامل پرلیت، پیت ماس، خاک اره، تفاله چغندرقند، کود دامی، ورمی کمپوست، آزولا، بیوچار (آزولا و سیب)، سبوس و تالک بودند. در این تحقیق، زادمایه های باکتری یایی تهیه شده با جمعیت اولیه یکسان پس از نگهداری در دمای اتاق از نظر توان زنده مانی باکتری مورد مقایسه قرار گرفتند. برای شمارش باکتری های زنده در حامل های میکروبی، در هر ماه از روش شمارش MPN استفاده شد. نتایج نشان داد که از 24 نمونه خاک، تعداد 15 جدایه باکتری حل کننده روی جداسازی و خالص سازی شد. پنج جدایه ی برتر از لحاظ انحلال ترکیب نامحلول روی، جهت شناسایی مولکولی مورد بررسی قرار گرفتند. بر اساس توالی ژن 16S rRNA، سه جدایه به جنس سودوموناس و دو جدایه به انتروباکتر تعلق داشتند. از بین باکتری های شناسایی شده باکتری سودوموناس فلورسنس (Ur 22) توان کمی (2/75 میلی گرم در لیتر) و توان کیفی (28/2) بالایی در انحلال ترکیب نامحلول فسفات روی داشت. همچنین نتایج نشان داد که بیشترین لگاریتم جمعیت شمارش شده بعد از گذشت نه ماه در حامل بیوچار سیب (log cfu g-107/5) و بیوجار آزولا (log cfu g-107/5) و کمترین جمعیت شمارش شده در حامل تالک (log cfu g-111/2) به دست آمد. بطور کلی می توان بیان داشت که از بین حامل های مورد آزمایش، بیوچار بعلت ویژگی های خوب و مقرون به صرفه بودن از نظر اقتصادی توصیه می شود.

    کلیدواژگان: حامل جامد، زنده مانی، کود زیستی، Pseudomonas fluorescens
  • مهدی تفویضی*، محمد بابا اکبری، محمدامیر دلاور صفحات 30-42

    میکروپلاستیک ها به عنوان یکی از انواع آلاینده های نوظهور گزارش شده است و اطلاعات کمی درباره تاثیر و رفتار آنها بر خصوصیات خاک وجود داد. هدف این تحقیق بررسی تغییرات غلظت قابل تبادل (عصاره گیری شده با استات آمونیوم 1 مولار) و محلول در آب (نسبت 1 به 5/2 خاک به آب) عناصر سدیم، پتاسیم، کلسیم و منیزیم تحت تاثیر ذرات میکروپلاستیک پلی اتیلن سبک در خاک بود. آزمایش به صورت فاکتوریل بر پایه طرح کاملا تصادفی در سه تکرار اجرا شد. عوامل آزمایش شامل مقدار ذرات میکروپلاستیک (صفر، 1، 2 و 4 درصد وزنی-وزنی) و دوره انکوباسیون (3، 17، 31، 45، 90 و 180 روز) بود. نتایج نشان داد که ذرات میکروپلاستیک غلظت قابل تبادل و محلول در آب عناصر را تحت تاثیر قرار داد. ذرات میکروپلاستیک غلظت قابل تبادل سدیم، پتاسیم و کلسیم را کاهش داد. بیشترین کاهش مربوط به سطح 4 درصد میکروپلاستیک بود. به طور خلاصه، غلظت سدیم، پتاسیم و کلسیم قابل تبادل در مقایسه با خاک شاهد به ترتیب 2/7، 7/5 و 6/2 درصد کاهش یافت. از سوی دیگر، تحت تاثیر ذرات میکروپلاستیک (سطح 4 درصد) غلظت پتاسیم و کلسیم محلول در آب به ترتیب 97/6 و 4/8 درصد در مقایسه با خاک شاهد کاهش یافت. ذرات میکروپلاستیک سدیم محلول در آب را در دوره های اول (3روز) تا چهارم (45 روز) انکوباسیون کاهش داد. همچنین، ذرات میکروپلاستیک غلظت منیزیم قابل تبادل و محلول در آب را نیز کاهش داد، اما معنی دار نبود. به طور خلاصه حضور ذرات میکروپلاستیک در خاک به ویژه با مقادیر بالاتر (مانند 4 درصد)، می تواند قابلیت دسترسی عناصر کاتیونی مانند سدیم، پتاسیم، کلسیم و منیزیم را تحت تاثیر قرار دهد.

    کلیدواژگان: آلاینده های نوظهور، آلودگی خاک، میکروپلاستیک، عناصر غذایی، خاک آهکی
  • سهیلا افرا، ناصر برومند، محمدهادی فرپور، صالح سنجری* صفحات 43-57
    جهت مدیریت بهتر خاک های گچی، آگاهی از پراکنش و ویژگی های مختلف آن ها ضروری می باشد. پژوهش حاضر به منظور مطالعه نحوه تشکیل، طبقه بندی، میکرومورفولوژی و کانی شناسی خاک های گچی در مناطق جیرفت و عنبرآباد، جنوب استان کرمان انجام گرفت. برای این منظور هفت خاکرخ، جانمایی، تشریح و نمونه برداری شدند. نمونه های خاک تحت آزمایش های مرسوم فیزیکوشیمیایی، میکرومورفولوژی و کانی شناسی رس قرار گرفتند و در نهایت خاک های منطقه بر اساس دو سیستم رده بندی آمریکایی (2014) و طبقه بندی جهانی (2015) نام گذاری و مقایسه شدند. سازندهای مارن گچی در ارتفاعات، منشا گچ در خاک های منطقه مورد مطالعه می باشد. خاک های منطقه بر اساس سیستم رده بندی آمریکایی در دو زیر رده جیپسیدز و سالیدز و بر اساس سیستم طبقه بندی جهانی در سه گروه مرجع جیپسی سولز، سولونچاک و سلونتز قرار گرفتند. بررسی مقاطع نازک نشان دهنده وجود پوشش و بلورهای عدسی شکل گچ و پوشش رس می باشد. بلورهای عدسی شکل گچ در خاک هایی با بافت ریز مشاهده شدند. پوشش های رس مشاهده شده در دو افق ناتریک و آرجیلیک، به ترتیب به دلیل نقش پراکندگی سدیم و اقلیم مرطوب تر گذشته می باشد. مطالعه کانی شناسی رس نشان دهنده وجود کانی های ایلیت، کلریت، اسمکتیت، کایولینیت، سپیولیت و پالیگورسکیت در خاک های منطقه می باشد. وجود گچ در خاک و نیز سازندهای تبخیری موجود در منطقه باعث تشکیل کانی های پالیگورسکیت و سپیولیت در خاک شده بود. بین میزان پالیگورسکیت و سپیولیت با میزان اسمکتیت ارتباط معکوسی مشاهده شد، به طوری که به دلیل هوادیدگی بیشتر طی اقلیم مرطوب تر گذشته و با کاهش میزان گچ، بر میزان اسمکتیت افزوده شده و از میزان کانی های پالیگورسکیت و سپیولیت کاسته شده است.
    کلیدواژگان: سپیولیت، میکرومورفولوژی، اقلیم گذشته، تکامل خاک، طبقه بندی خاک
  • ماهرخ شریف مند*، ابراهیم سپهر، میرحسن رسولی صدقیانی، سیامک عصری رضایی صفحات 58-72
    آنتی بیوتیک ها در سراسر جهان نقش مهمی در کنترل بیماری های عفونی در انسان و حیوان ایفا می کنند. آن ها به دلیل ناقص بودن متابولیسم شان در طول درمان وارد آب و خاک شده و به عنوان آلاینده آلی پایدار در محیط زیست محسوب می شوند. آنتی بیوتیک ها براساس پایداری ذاتی در برابر تجزیه دارای محدوده وسیعی از نیمه عمر (از کمتر از یک روز تا ده سال) هستند و میزان تجزیه آنتی بیوتیک ها به خصوصیات فیزیکوشیمیایی آن ها، نوع خاک و عوامل اقلیمی (دما، رطوبت و...) بستگی دارد. بخش باقیمانده این ترکیبات می تواند به عنوان عوامل ضد میکروبی بر جوامع میکروبی خاک و به نوبه خود بر سلامت خاک پیامدهای منفی بگذارند. در نهایت آنتی بیوتیک ها از طریق جذبشان توسط محصولات زراعی، وارد زنجیره غذایی انسان شده و مقاومت آنتی بیوتیکی در انسان ایجاد می کنند. با این حال بسیاری از نتایج مبهم بوده که این نشان می دهد تعیین دقیق سرنوشت آنتی بیوتیک ها و برآورد خطر ناشی از مقاومت آنتی بیوتیکی یک چالش بزرگ است. در این مقاله سرنوشت آنتی بیوتیک ها در خاک (جذب و تجزیه)، تاثیرشان بر عملکرد جامعه میکروبی خاک، جذب توسط گیاه و تاثیر بر امنیت غذایی انسان مرور می شود.
    کلیدواژگان: سرنوشت آنتی بیوتیک ها، عملکرد جامعه میکروبی، مقاومت آنتی بیوتیکی
  • عیسی ابراهیمی*، رضا صورتی زنجانی، حسن حسنی، محمدحسین رضادوست، اسماعیل کامران، یوسف خیر خواه رحیم آباد، شهلا نعمت الهیان صفحات 73-86

    میکروپلاستیک ها به عنوان یکی از انواع آلاینده های نوظهور گزارش شده است و اطلاعات کمی درباره تاثیر و رفتار آنها بر خصوصیات خاک وجود داد. هدف این تحقیق بررسی تغییرات غلظت قابل تبادل (عصاره گیری شده با استات آمونیوم 1 مولار) و محلول در آب (نسبت 1 به 5/2 خاک به آب) عناصر سدیم، پتاسیم، کلسیم و منیزیم تحت تاثیر ذرات میکروپلاستیک پلی اتیلن سبک در خاک بود. آزمایش به صورت فاکتوریل بر پایه طرح کاملا تصادفی در سه تکرار اجرا شد. عوامل آزمایش شامل مقدار ذرات میکروپلاستیک (صفر، 1، 2 و 4 درصد وزنی-وزنی) و دوره انکوباسیون (3، 17، 31، 45، 90 و 180 روز) بود. نتایج نشان داد که ذرات میکروپلاستیک غلظت قابل تبادل و محلول در آب عناصر را تحت تاثیر قرار داد. ذرات میکروپلاستیک غلظت قابل تبادل سدیم، پتاسیم و کلسیم را کاهش داد. بیشترین کاهش مربوط به سطح 4 درصد میکروپلاستیک بود. به طور خلاصه، غلظت سدیم، پتاسیم و کلسیم قابل تبادل در مقایسه با خاک شاهد به ترتیب 2/7، 7/5 و 6/2 درصد کاهش یافت. از سوی دیگر، تحت تاثیر ذرات میکروپلاستیک (سطح 4 درصد) غلظت پتاسیم و کلسیم محلول در آب به ترتیب 97/6 و 4/8 درصد در مقایسه با خاک شاهد کاهش یافت. ذرات میکروپلاستیک سدیم محلول در آب را در دوره های اول (3روز) تا چهارم (45 روز) انکوباسیون کاهش داد. همچنین، ذرات میکروپلاستیک غلظت منیزیم قابل تبادل و محلول در آب را نیز کاهش داد، اما معنی دار نبود. به طور خلاصه حضور ذرات میکروپلاستیک در خاک به ویژه با مقادیر بالاتر (مانند 4 درصد)، می تواند قابلیت دسترسی عناصر کاتیونی مانند سدیم، پتاسیم، کلسیم و منیزیم را تحت تاثیر قرار دهد.

    کلیدواژگان: تغذیه، سودوموناس، مواد آلی، پلی فنل اکسیداز، سوپراکسید دیسموتاز
  • سعید موسوی مغانجوقی، شهرزاد خرم نژادیان*، ابراهیم فتایی صفحات 87-99
    توت یک درخت تک پایه بوده و می تواند در شرایط آب و هوایی مختلف رشد کند. برگ درخت توت به عنوان غذای اصلی کرم ابریشم، و نقش اساسی در صنعت ابریشم دارد. مصرف کودهای شیمیایی در چند دهه اخیر سبب بروز مشکلات زیست محیطی فراوانی شده است، از این رو در چند سال اخیر مصرف کودهای آلی و مایه تلقیح باکتریایی افزایش چشمگیری داشته است. هدف از انجام این پژوهش بررسی اثر باکتری های محرک رشد گیاه و پسماند زباله شهری بر تغییرات آنزیمی برگ توت و فعالیت آنزیم فسفاتاز خاک می باشد. برای انجام این پژوهش تعداد 27 نهال توت از موسسه تحقیقات کرم ابریشم کشور تهیه شد. این پژوهش به صورت طرح کاملا تصادفی با سه تکرار در گلخانه تحقیقاتی دانشگاه گیلان به اجرا در آمد. تیمارهای مورد استفاده شامل دو سطح از پسماند زباله شهری (دو و چهار درصد)، دو سطح باکتری سودوموناس (106 و 106×5 سلول در گرم خاک) و شاهد است. آنزیم های کاتالاز، پلی فنل اکسیداز و سوپراکسید دیسموتاز، کلروفیل a و b در برگ توت و آنزیم فسفاتاز در خاک اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که استفاده مایه تلقیح باکتریایی میزان آنزیم فسفاتاز را در خاک افزایش داده است. همچنین نتایج حاکی از آن است که مقدار آنزیم سوپراکسید دیسموتاز از 2/77 در تیمار شاهد به 276 میکرومول بر گرم بافت تازه برگ در تیمار سطح دوم کمپوست و باکتری رسیده است. بیشترین مقدار این آنزیم در سطح دوم مایه تلقیح باکتریایی (106×5) به همراه سطح دوم کود آلی (چهار درصد) معادل 16/0 (میکرومول بر دقیقه برگرم وزن تر) به دست آمده است. به طور کلی، نتایج به دست آمده نشان داد که می توان از ترکیب کودهای آلی و مایه تلقیح باکتریایی جهت تامین عناصر مورد نیاز گیاه توت استفاده کرد.
    کلیدواژگان: زئولیت، آرسنیک، کارایی حذف، مدل سازی، طرح مرکب مرکزی
  • محمد فیضیان*، مریم موسی پور، زهره بوالحسنی صفحات 100-111
    خشکی یک از رایج ترین تنش های غیر زنده می باشد. با کاربرد کودهای آلی از جمله ورمی کمپوست، اثرات منفی تنش های آبی کاهش می یابد. به همین علت آزمایشی با هدف بررسی اثر ورمی کمپوست و  تنش رطوبتی بر میزان عناصر غذایی کم مصرف گیاه و خاک پس از برداشت ریحان، به صورت فاکتوریل بر پایه طرح کاملا تصادفی با دو عامل و 3 تکرار در دانشکده کشاورزی لرستان انجام گرفت. عامل اول شامل چهار سطح ورمی کمپوست (0، 10، 20 و 30 گرم در کیلوگرم خاک) و عامل دوم شامل سه سطح رطوبتی (ظرفیت مزرعه ، 75 و 55 درصد ظرفیت مزرعه) بود. نتایج نشان داد بیشترین وزن خشک اندام هوایی در سطح بدون تنش رطوبتی و کاربرد 30 گرم ورمی کمپوست در کیلوگرم خاک (9/5 گرم در گلدان) مشاهده شد. بیشترین غلظت آهن اندام هوایی (29/65 میلی گرم در کیلو گرم) در بالاترین سطح تنش (55 درصد رطوبت مزرعه) و 30 گرم ورمی کمپوست و بیشترین غلظت مس اندام هوایی (23/8 میلی گرم در کیلو گرم) در سطح تنش رطوبتی 75 درصد ظرفیت مزرعه و کاربرد 20 گرم ورمی کمپوست وجود داشت. با افزایش تنش رطوبتی، غلظت روی و منگنز اندام هوایی گیاه نسبت به تیمار شاهد کاهش معنی داری داشت. در سطح تنش رطوبتی 55 درصد ظرفیت مزرعه و کاربرد 30 گرم ورمی کمپوست، بیشترین غلظت آهن (55/3 میلی گرم در کیلو گرم) و روی (70/2 میلی گرم در کیلو گرم) در خاک پس از برداشت مشاهده شد. همچنین با افزایش تنش رطوبتی میزان غلظت عناصر مس و منگنز در خاک پس از برداشت افزایش معنی داری یافت. با توجه به اثر مثبت کاربرد ورمی کمپوست در کاهش اثر سوء تنش آبی بر وزن خشک و غلظت عناصر غذایی ریحان، می تواند کود مناسبی جهت افزایش عملکرد گیاه ریحان در شرایط تنش رطوبتی باشد.
    کلیدواژگان: تنش رطوبتی، عناصر کم مصرف، ریحان، کود آلی
  • صفورا ناهیدان*، نساء احدی، سمیرا بدالرحیمی صفحات 112-124
    استفاده از ریزجانداران کارآمد می تواند درتامین عناصر ضروری فسفر، پتاسیم و آهن برای گیاهان سودمند باشد. در پژوهش حاضر، توانایی آزادسازی این عناصر از کانی های نامحلول توسط چندین گونه ی قارچی شامل Trichoderma asperellum، T. atroviride، T. brevicompactum، T. citrinoviride، T. harzianum، T. koningii، T. viridescens و Alternaria sp. و Aspergillus niger ارزیابی شد. بدین منظور، قارچ های نامبرده در سه تکرار به محیط کشت مایع الکساندروف دارای تری کلسیم فسفات (منبع فسفر) و موسکویت یا فلوگوپیت (منبع پتاسیم و آهن) افزوده و به مدت 10 روز در شرایط بهینه نگهداری شدند. نتایج نشان داد که گونه های قارچی در مقایسه با شاهد قادر به آزادسازی پتاسیم بیشتر به میزان 103 تا 389 درصد از کانی فلوگوپیت و 5/21 تا 178 درصد از کانی موسکویت بودند. در بین گونه های قارچی، بیشترین آزادسازی پتاسیم توسط Aspergillus niger و T. koningii از فلوگوپیت و کمترین آن توسط T. atroviride از موسکویت دیده شد. بیشترین مقدار آهن محلول در حضور قارچ T. citrinoviride و Aspergillus niger در محیط کشت دارای فلوگوپیت اندازه گیری شد. بیشترین افزایش فسفر محلول توسط گونه های Aspergillus niger (در حضور دو کانی)، Alternaria sp.، T. citrinoviride، T. coningii و T. viridescens در حضور فلوگوپیت در مقایسه با شاهد مشاهده شد. گونه های قارچی، هدایت الکتریکی را افزایش دادند که نشان دهنده آزادسازی عناصر از منابع نامحلول توسط قارچ ها است. همچنین بین مقدار فسفر، پتاسیم و آهن با pH رابطه منفی و معنی داری مشاهده شد که نشان دهنده آن است که احتمالا گونه های قارچی با تولید اسیدهای آلی و معدنی توانسته اند منجر به آزادسازی عناصر از منابع نامحلول آن ها شوند. در مجموع، نتایج نشان داد که گونه های قارچی، توانایی انحلال تری کلسیم فسفات و آزادسازی پتاسیم و آهن بیشتری را از فلوگوپیت در مقایسه با موسکویت در شرایط درون شیشه ای دارند. بنابراین، استفاده از این ریزجانداران درتامین عناصر ضروری گیاه می تواند امیدوارکننده باشد.
    کلیدواژگان: فلوگوپیت، موسکویت، تری کلسیم فسفات، قارچ
  • مرتضی پوزش شیرازی*، سید علی ابطحی، مجید باقرنژاد، سید علی اکبر موسوی، میرناصر نویدی صفحات 125-141

    در طی سه دهه اخیر، تمایل عمومی به تغییر روش در تحقیقات پیرامون مدیریت منابع خاک و تهیه نقشه های اراضی از روش های مرسوم و عمدتا کیفی به روش های کمی بر اساس مدل های همبستگی مکانی بوجود آمده است که به این روش ها اصطلاحا تهیه نقشه های رقومی خاک گفته می شود. بافت خاک به عنوان یکی از خصوصیات مهم در تعیین نوع و تراکم فعالیت های کشاورزی و انواع کاربری اراضی محسوب می شود. پژوهش حاضر در دشت شبانکاره استان بوشهر به مساحت 15000 هکتار با واحدهای فیزیوگرافی مختلف که دارای کاربری عمدتا زراعی است انجام شد. تعداد 172 محل هدف برای نمونه برداری خاک در عمق های 30-0 و 60-30 سانتی متر بر اساس تصاویر ماهواره ای و همچنین تفاوت های ظاهری مشاهده شده در منطقه مطالعاتی در نظر گرفته شده و نمونه برداری صورت گرفت. نقشه رقومی بافت خاک برای دو روش مثلث قدیمی بافت خاک شامل ذرات شن، سیلت و رس و روش مثلث جدید خاک شامل میانگین هندسی قطر ذرات و انحراف معیار هندسی قطر ذرات خاک، ترسیم گردید.از دو برنامه زمین آماری GS+ و ArcGIS و روش های مختلف تخمین گرها برای پهنه بندی ذرات خاک استفاده شد. نتایج نشان داد قوی ترین کلاس ساختار مکانی مربوط به انحراف معیار هندسی قطر ذرات خاک (48/0) و ضعیف ترین آن در سیلت (73/0) به دست آمد. بیشترین و کمترین شعاع تاثیر در بین پارامترهای بافت خاک به ترتیب مربوط به رس و انحراف معیار هندسی قطر ذرات خاک به مقدار 684 و336 متر بود. تعداد خاکرخ های حفر شده بر اساس پیش بینی نقشه رقومی یکنواختی خاک، برابر با 11 خاکرخ تعیین گردید. نقشه های رقومی تولید شده می توانند اطلاعات مکانی از ویژگی های مهم خاک مانند وضعیت نفوذپذیری و زهکشی، ظرفیت نگهداری آب، حاصلخیزی، میزان فرسایش و شوری خاک را نشان دهند که سبب افزایش دقت در مدیریت بهینه اراضی کشاورزی نسبت به روش های معمول می شود.

    کلیدواژگان: روش های زمین آماری، مثلث های جدید و قدیمی بافت خاک، نقشه رقومی ذرات خاک، واحدهای فیزیوگرافی
|
  • Samane Bakhshande, H. KAZEMI *, A. Soltani, B Kamkar Pages 1-15
    The aim of this study was to investigate the effect of crop type on soil carbon accumulation in soybean (Glycin max L.) and wheat (Triticum aestivum L.) rotation, in 150 fields of soybean and 89 wheat fields in Gorgan county, in the cropping years of 2016-2017 and 2017-2018, respectively. In order to determine the amount of organic carbon and its changes, soil samples from two depths of 0-15 cm (first depth) and 15-30 cm (second depth) were prepared and then soil carbon was measured by Walkley-Black method. Spatial distributions of soil organic carbon and carbon accumulation potential at different depths and also, in the pre-sowing and post-harvest stages were performance using different types of interpolation methods in ArcGIS enviroment. The results of interpolation methods showed that Kriging was the best model for interpolation of organic carbon distribution and carbon accumulation in agricultural fields of Gorgan. Average amounts of soil organic carbon in the first depth of soybean fields were as 14.84 mg ha-1and 13.41 mg ha-1for the second depth in the pre-sowing stage. Also, it was estimated as 16.85 mg ha-1 in the first depth and 15.52 mg ha-1 for second depth, in the post-harvest stage. The amounts of soil organic carbon in the wheat fields were determined about 16.78 and 15.25 mg ha-1for first and second depths in the pre-sowing stage, respectively. Those were 13.68 and 12.30 mg ha-1for of first and second depths in the post-harvest stage sampling, respectively. The results showed that the eastern, northern, northeastern, southern, southeastern and central parts of the county had the highest carbon accumulation due to access to modern irrigation systems, more water resources, better crop management, suitable return of crop residue to the soil, develop of minimum tillage, minimizing the burning of residue and using manure. Results showed that the western and southwestern parts of the county had the lowest carbon accumulation.
    Keywords: Crop rotation, Kriging method, Organic carbon, Soybean, Wheat
  • Fatemeh Hashemnejad, Mohsen Barin *, Maryam Khezri, Youbert Ghoosta Pages 16-29

    Zinc (Zn) is one of the micronutrient that is in calcareous soils in low solubility forms. One of the ways of supplying Zn of the plant in these conditions is the use of microorganisms as biofertilizer. A suitable carrier is needed to supply these fertilizers. Therefore, this study was performed to isolation and identification of Zn solubilizing bacteria from soil and to evaluate the survival of the superior strain in various carriers during nine months in a completely randomized two-factor design (carrier and Time) was performed with three replications. Solid carriers included perlite, peat moss, sawdust, sugar beet waste, manure, vermicompost, azolla, biochar (azolla and apple), bran and talc. In this study, bacterial inoculants prepared with the same initial population after storage at room temperature were compared for the survival of the bacteria. For counting the bacteria in microbial carriers, MPN counting method was used in each month. The results showed that out of 24 samples of the rhizosphere soil, 15 strains of Zn-solubilizing bacteria were isolated and purified. Five isolates found to be the most efficient in solubilizing insoluble Zn compounds were examined for molecular identification. Based on gene 16S rRNA sequencing, three of the isolates belonged to the genus of Pseudomonas, and two to Enterobacter. The highest solubility index (2.28) was related to Pseudomonas fluorescens strains which were used for inoculation of microbial carriers by Ur 22 strain. The results of bacterial count in carriers showed that among the tested carriers, the highest population counted after nine months in carrier of apple biochar (5.07 log cfu g-1) and azolla biochar (5.07 log cfu g-1), and the lowest population was obtained in talc carrier (2.11 log cfu g-1). In general, it can be said that among the tested carriers, Biochar is recommended due to its good properties and cost-effectiveness.

    Keywords: Biofertilizer, Pseudomonas fluorescens, Solid carrier, Survival
  • Mehdi Tafvizi *, Mohammad Babaakbari, Mohammad Amir Delavar Pages 30-42

    Microplastics (MPs) have been reported as emerging contaminants. There was little information about their effect and behavior on soil properties. This study aimed to investigate the changes in exchangeable concentrations (extracted with 1 M ammonium acetate) and water-soluble (ratio of 1 to 2.5 soil to water) of sodium (Na), potassium (K), calcium (Ca), and magnesium (Mg) elements under the presence of Low-Density Polyethylene MPs particles in the soil. The experiment was performed as a factorial experiment based on a completely randomized design with three replications. Experimental factors included the amount of MPs particles (zero, 1, 2, and 4% w/w) and incubation time (3, 17, 31, 45, 90, and 180 days). The results showed that MPs particles affected exchangeable and water-soluble elements. MPs particles reduced the exchangeable amounts of Na, K, and Ca. The largest decrease was related to the level of 4% MPs. Briefly. In the level of 4%, the amount of exchangeable Na, K, and Ca decreased by 7.2, 5.7 and 2.6 %, respectively, in comparison with control soil (without MPs). On the other hand, water-soluble K and Ca under the influence of MPs particles (4% MPs level) decreased by 6.97 and 8.4 % respectively, as compared with control. MPs particles reduced water-soluble Na in the first (3 days) to fourth (45 days) incubation periods. Also, MPs particles reduced the amount of exchangeable and water-soluble Mg, but it was not significant. In summary, the presence of MPs particles in the soil, especially in higher amounts (ex: 4%), can affect the availability of cationic elements such as Na, K, Ca, and Mg.

    Keywords: Calcareous soil, Emerging pollutants, nutrients, Microplastics, soil contamination
  • Soheyla Afra, Naser Boroomand, Mohammad Hady Farpoor, Saleh Sanjari * Pages 43-57
    For better management of gypsiferous soils, it is essential to have knowledge about distribution and its various characteristics. The objectives of the present research included soil genesis studies, classification, micromorphology and clay mineralogy of gypsiferous soils in Jiroft and Anbarabad regions, located in the south of Kerman Province. For this purpose, seven representative pedons were selected, described and sampled. Routine physicochemical, micromorphological and clay mineralogy analysis were performed on the soil samples. Finally, the soils were classified according to two systems: Soil Taxonomy (2014) and WRB (2015). The origin of gypsum in the soils of the studied area was gypsum marl formations at altitudes. Soils of the region were classified using Soil Taxonomy system in two suborders of gypsids and salids, and classified according to the WRB in three soil reference groups of Gypsisol, Solonchak and Slonetz. Coating and lenticular gypsum crystals and clay coating were observed in the thin sections of the studied soils. Lenticular gypsum crystals were observed in fine-textured soils. The clay coatings observed in the natric and argillic horizons were due to the role of sodium dispersion and paleoclimate, respectively. Illite, chlorite, smectite, kaolinite, sepiolite and palygorskite clay minerals were found in the soils of the regions. The presence of gypsum in the soil and evaporitic formations in the area caused the formation of palygorskite and sepiolite minerals in the soil. An inverse relationship was found between the amount of palygorskite and sepiolite with the amount of smectite, so that due to more weathering in the more humid paleoclimate and with reducing the amount of gypsum, the amount of smectite increased and that of palygorskite and sepiolite minerals decreased.
    Keywords: Sepiolite, Micromorphology, Paleoclimate, Soil evolution, Soil classification
  • Mahrokh Sharifmand *, Ebrahim Sepehr, Mirhassan Rasouli-Sadaghiani, Siamak Asri-Rezaei Pages 58-72
    Antibiotics play a key role in the management of infectious diseases in humans and animals all over the world. Because the majority of antibiotics are not completely metabolized in the bodies of humans and animals, a high percentage of administered drugs is discharged into water and soil, thus it is known as environmentally stable organic pollutants. Based on inherent stability to degradation, antibiotics have the large range of half-lives in soil, between <1 day and 10 years. The physiochemical properties of antibiotics, soil type and climatic factors (temperature, humidity, etc.) affect the degradation of antibiotics. The remainder of these compounds, as antimicrobial agents have negative effects on soil microbial communities and, in turn, on soil health. Finally, antibiotics can be entered to the food chain through their uptake by crops and lead to antibiotic resistance in humans. However, many ambiguous results indicate that precise assessment of the fate of antibiotics and the estimation of risk of human health due to antibiotic resistance is a great challenge. In this paper, the fate of antibiotics in soil (sorption and degradation), their impact on soil microbial community function, uptake by plants and the impact on human food security are reviewed.
    Keywords: Fate of antibiotics, Microbial community function, Antibiotic resistance
  • Eisa Ebrahimi *, Reza Sourati Zanjani, Hassan Hassani Kumleh, MohammadHossien Rezadoost, Esmaeil Kamran, Uosef Khirkhah Rahim Abadi, Shahla Nematollahian Pages 73-86

    Microplastics (MPs) have been reported as emerging contaminants. There was little information about their effect and behavior on soil properties. This study aimed to investigate the changes in exchangeable concentrations (extracted with 1 M ammonium acetate) and water-soluble (ratio of 1 to 2.5 soil to water) of sodium (Na), potassium (K), calcium (Ca), and magnesium (Mg) elements under the presence of Low-Density Polyethylene MPs particles in the soil. The experiment was performed as a factorial experiment based on a completely randomized design with three replications. Experimental factors included the amount of MPs particles (zero, 1, 2, and 4% w/w) and incubation time (3, 17, 31, 45, 90, and 180 days). The results showed that MPs particles affected exchangeable and water-soluble elements. MPs particles reduced the exchangeable amounts of Na, K, and Ca. The largest decrease was related to the level of 4% MPs. Briefly. In the level of 4%, the amount of exchangeable Na, K, and Ca decreased by 7.2, 5.7 and 2.6 %, respectively, in comparison with control soil (without MPs). On the other hand, water-soluble K and Ca under the influence of MPs particles (4% MPs level) decreased by 6.97 and 8.4 % respectively, as compared with control. MPs particles reduced water-soluble Na in the first (3 days) to fourth (45 days) incubation periods. Also, MPs particles reduced the amount of exchangeable and water-soluble Mg, but it was not significant. In summary, the presence of MPs particles in the soil, especially in higher amounts (ex: 4%), can affect the availability of cationic elements such as Na, K, Ca, and Mg.

    Keywords: nutrition, Pseudomonas, Organic matter, Polyphenol oxidase, Superoxide dismutase
  • Saeed Mousavi Moghanjooghi, Shahrzad Khoramnezhadian *, Ebrahim Fataei Pages 87-99
    Mulberry is a single-stemmed tree, growing in a variety of climates. Mulberry leaves are the main source of food for silkworm, which plays a key role in silk industry. In recent decades, since the use of chemical fertilizers has caused many environmental problems, the application of organic and bio-fertilizers has increased significantly. The current study aimed to investigate the impact of growth promoting bacteria and municipal waste on enzyme changes in mulberry leaves as well as soil phosphatase enzyme. For this research, 27 mulberry seedlings were collected from Iran Silk Research Centre. This research was conducted as a completely randomized design with three replications in the research greenhouse of Guilan University. In this study, the treatments used included two levels of municipal waste (two and four percent), two levels of Pseudomonas sp. inocula (106 and 5×106 cells per liter) and control sample. Catalase, polyphenol oxidase and superoxide dismutase, chlorophyll a and b in mulberry leaves were measured and also soil phosphatase was determined. The results indicated that the application of bacteria inocula led to the increment in the amount of soil phosphatase enzyme. The results also showed that the amount of superoxide dismutase enzyme were increased from 77.2 in the control treatment to 276 μmol/g of fresh leaf tissue in the higher level of compost and bacteria treatment (second level). Furthermore, the highest amount of this enzyme was equal to 0.16 (μmol · min−1 · g−1 wet weight), which was observed in the higher level of Pseudomonas sp. inoculum (5×106) along with the higher level of organic fertilizer (4%). In general, the results demonstrated that a combination of organic fertilizer and beneficial bacteria inocula can be used instead of chemical fertilizers to provide the elements required by the mulberry plant.
    Keywords: zeolite, Arsenic, Removal efficiency, modeling, Central composite design
  • Mohamas Feizian *, Maryam Mosapour, Zohre Bolhasani Pages 100-111
    Drought is one of the most frequent abiotic stresses. Organic fertilizers application such as vermicompost, reduced negative effects of water stresses. Therefore, an experiment was conducted to investigate the effect of vermicompost and moisture stress on the nutrients amount in plants and soil after harvesting, factorial based on a completely randomized design with two factors and 3 replications in Agricultural faculty of Lorestan. The first factor includes four vermicompost levels (0, 10, 20 and 30 g kg-1 soil) and the second factor includes three moisture levels (100, 75 and 55% of field capacity). The results showed that the highest shoot dry weight was observed in the surface without moisture stress and application of 30 g of vermicompost per kg of soil (5.9 g pot-1). The highest concentration of shoot Fe (65.29 mg kg-1) at the highest stress level (55% of field moisture) and 30 g of vermicompost and the highest concentration of shoot Cu (8.23 mg kg-1) At the level of water stress, there was 75% of the field capacity and application of 20 g of vermicompost. With increasing water stress, the concentration of Zn and Mn in the shoots of the plant was significantly reduced compared to the control treatment. At the level of water stress 55% of field capacity and application of 30 g of vermicompost, the highest concentration of Fe (3.55 mg kg-1) and Zn (2.70 mg kg-1) in soil after harvest was observed. Also, with increasing water stress, the concentration of Cu and Cu in the soil after harvest increased significantly. Considering the positive effect of vermicompost application in reducing the adverse effect of water stress on yield and nutrient concentration of basil, it can be a suitable fertilizer to increase the dry mater of basil plant in conditions of moisture stress.
    Keywords: Moisture stress, micro elements, Basil, Organic fertilizer
  • Safoora Nahidan *, Nesa Ahadi, Samira Abduolrahimi Pages 112-124
    Using efficient microorganisms can be beneficial for providing essential elements of phosphorus (P), potassium (K) and iron (Fe) to plants. In this study, the ability of some fungal species including Trichoderma asperellum, T. atroviride, T. brevicompactum, T. citrinoviride, T. harzianum, T. koningii, T. viridescens, Alternaria sp. and Aspergillus niger to release of these elements from insoluble minerals was evaluated. For this, the fungal species were added to Aleksandrov medium including tricalcium phosphate (P source) and muscovite or phlogopite (K and Fe source) and were incubated for 10-days under optimum conditions. The results showed that fungal species were able to release K from phlogopite by 103-389% and from muscovite by 21.5-178% compared to control. Among fungal species, the highest and lowest K release was observed by Aspergillus niger and T. koningii from phlogopite and by T. atroviride from muscovite, respectively. Also, the highest and lowest amount of soluble Fe was observed in medium with T. citrinoviride and Aspergillus niger in the presence of phlogopite and with T. atroviride in the presence of muscovite, respectively. The highest increase in soluble P was observed by Aspergillus niger (in the presence of both minerals), Alternaria sp., T. citrinoviride, T. coningii and T.viridescens in the presence of phlogopite compared to the control. Fungal species increased the electrical conductivity, indicating the release of elements from insoluble sources by the fungi species. There was also a significant negative relationship between P, K and Fe with pH, indicating that fungal species may have been able to release elements from the insoluble sources by producing organic and inorganic acids. In general, the fungal species have the ability to dissolve tricalcium phosphate and release more K and Fe from phlogopite than muscovite under in-vitro conditions. Thus, application of these microorganisms can be promising to provide the essential elements of plants.
    Keywords: Phlogopite, Muscovite, Tricalcium phosphate, Fungi
  • Morteza Pouzesh Shirazi *, Seyed Ali Abtahi, Majid Bagher Nejad, Seyed Ali Akbar Mousavi, Mir Naser Navidi Pages 125-141

    Over the last three decades, there has been a general tendency to change methods in research on soil resource management from conventional and mainly qualitative methods to Quantitative ones based on spatial correlation models which are called digital soil mapping (DSM). The present study was carried out in Shabankareh plain with an area of ​​15,000 hectares with different physiographic units that are mainly used as agricultural farms in Bushehr province, Southern Iran. Target sites (172 points) were selected for soil sampling at depths of 0-30 and 30-60 based on hypothetical networking on satellite images and visual differences observed in the study area. Digital soil texture maps were drawn for both old soil texture triangle (include sand, silt and clay particles) and the new one (include Geometric mean particle diameter and geometric standard deviation of soil particle diameter). Soil texture is considered as one of the most important characteristics in determining the type and density of agricultural activities and types of land use. Two geostatistical programs include GS+ and ArcGIS and various methods of data estimators such as inverse distance weighting and ordinary Kriging method were used in this project. The results showed the strongest spatial structure class was observed in geometric standard deviation of the soil particle diameter (0.48) and the weakest in silt (0.73). The highest and lowest effective range among soil texture parameters were related to soil clay particles and geometric standard deviation of soil particle diameter with 684 and 336 meters, respectively. Number of drilled profiles (11 ones) was based on digital uniformity map. The generated digital maps can provide spatial information of important soil properties such as permeability and drainage, water holding capacity, fertility, soil erosion and salinity which increases the accuracy in the optimal management of agricultural lands.

    Keywords: Geostatistical methods, Old, new soil texture triangles, Physiographic units, Soil particles digital mapping