فهرست مطالب

نشریه مدیریت خاک و تولید پایدار
سال سیزدهم شماره 3 (پیاپی 45، پاییز 1402)

  • تاریخ انتشار: 1402/11/28
  • تعداد عناوین: 6
|
  • اسماعیل قلی نژاد*، بختیار لله گانی، شهریار کاظمی صفحات 1-24
    سابقه و هدف
    شوری خاک به ویژه در مناطق خشک و نیمه خشک یکی از عواملی است که رشد گیاهان را محدود می کند. تجمع بیش از حد یون های سدیم و کلرید منجر به کاهش رشد و عدم تعادل مواد مغذی می شود. استفاده از پلی آمین های اگزوژن، از جمله پوترسین، اسپرمیدین و اسپرمین به عنوان یک روش موثر نه تنها در تعیین نقش آنها در پاسخ به شوری، بلکه به عنوان راهی برای افزایش مقاومت گیاه به شوری در نظر گرفته می شود. کاملینا یک محصول دانه روغنی از خانواده براسیکا است که حاوی سایر ترکیبات زیست فعال مانند فلاونوییدها و محصولات فنلی و به عنوان منبع جدیدی از اسیدهای چرب ضروری، به ویژه اسیدهای چرب امگا 3 است. این مطالعه با هدف ارزیابی اثر سطوح مختلف کلرید سدیم و برگ پاشی اسپرمین، اسپرمیدین و پوترسین بر عملکرد دانه و غلظت عناصر غذایی برگ و ریشه در گیاه کاملینا انجام گرفت.
    مواد و روش ها
    آزمایش در اسفندماه سال 1400 به صورت فاکتوریل بر پایه طرح کاملا تصادفی به صورت کشت گلدانی با 12 تیمار و 3 تکرار اجرا گردید. تیمار تنش شوری با آب دریاچه ارومیه در سه سطح (صفر، 15، 30 دسی زیمنس بر متر) بود. تیمار محلول پاشی در 4 سطح 1- محلول پاشی با اسپرمین (2 میلی مولار)، 2- محلول پاشی با اسپرمیدین (2 میلی مولار)، 3- محلول پاشی با پوترسین (2 میلی مولار) و شاهد (عدم محلول پاشی) بود که زمان اعمال محلول پاشی بعد از استقرار سه گیاهچه در گلدان و رسیدن به مرحله چهار برگی هر 3 روز یکبار (در مجموع در 6 مرحله) انجام گرفت. در انتهای فصل رشد گیاه کاملینا برای محاسبه عملکرد دانه، بذرهای موجود در کپسول های سه بوته هر گلدان جدا و وزن گردید. تجزیه و تحلیل آماری داده ها با استفاده از نرم افزار SAS (نسخه 1/9) و MATATC انجام و مقایسه میانگین ها نیز توسط آزمون توکی در سطح پنج درصد انجام شد. همچنین برای ترسیم نمودارها از برنامه Excel استفاده شد.
    یافته ها
    نتایج این تحقیق نشان داد تنش شوری 30 و 15 دسی زیمنس بر متر در مقایسه با تیمار بدون شوری به ترتیب پتاسیم برگ (52 و 17 درصد)، پتاسیم ریشه (44 و 37 درصد)، منیزیم برگ (50 و 28 درصد)، منیزیم ریشه (56 و 24 درصد)، روی برگ (58 و 47 درصد)، روی ریشه (39 و 29 درصد)، آهن برگ (10 و 2 درصد)، آهن ریشه (57 و 23 درصد) و عملکرد دانه را (52 و 10 درصد) کاهش داد ولی مقدار سدیم برگ (89 و 82 درصد)، سدیم ریشه (39 و 11 درصد)، کلسیم برگ (14 و 6 درصد) و کلسیم ریشه را (76 و 28 درصد) افزایش داد. همچنین تنش شوری به دلیل افزایش مقدار سدیم و کاهش پتاسیم باعث کاهش نسبت جذب پتاسیم به سدیم شد ولی نسبت کلسیم به مجموع سدیم و پتاسیم ریشه و برگ را افزایش داد. در تمام سطوح شوری محلول پاشی با پلی آمین ها با کاهش مقدار سدیم برگ و ریشه باعث افزایش مقدار پتاسیم برگ و ریشه، منیزیم برگ و ریشه، روی برگ و ریشه، آهن برگ و ریشه شد. همچنین محلول پاشی با اسپرمین، اسپرمیدین و پوترسین، در مقایسه با بدون محلول پاشی، به ترتیب عملکرد دانه را به میزان 32، 8 و 21 درصد افزایش داد.
    نتیجه گیری
    نتایج این تحقیق نشان داد محلول پاشی با اسپرمین، اسپرمیدین و پوترسین با بهبود جذب عناصر پرمصرف و کم مصرف ریشه و برگ، افزایش نسبت پتاسیم به سدیم و نسبت کلسیم به مجموع سدیم و پتاسیم ریشه و برگ توانست اثرات تنش شوری را تعدیل داده و باعث بهبود عملکرد دانه کاملینا در شرایط تنش شوری شد و از کاهش بیش از حد عملکرد دانه جلوگیری کرد بنابراین محلول پاشی با پلی آمین ها به عنوان راهکاری موثر در کاهش خسارت ناشی از تنش شوری در گیاه کاملینا معرفی می گردد.
    کلیدواژگان: پلی آمین، تنش شوری، عملکرد دانه، عناصر، کاملینا
  • سیمین خسروی، ساره نظامی*، اکرم فاطمی صفحات 25-43
    سابقه و هدف
    بررسی ها نشان می دهد در بیش از 60 درصد از اراضی زیر کشت کشور، میزان کربن آلی کمتر از 1 درصد بوده و به دلیل آهکی بودن اغلب خاک ها، عناصر غذایی به شکل نا محلول و غیر قابل جذب برای گیاه هستند. یکی از راهکارهای موثر در این شرایط استفاده از اسید هیومیک است که به دلیل آن که بخش فعال منابع آلی محسوب می شود، کارایی استفاده بالاتری نسبت به سایر کود های آلی دارد. این ترکیب از منابع طبیعی بسیار متنوعی نظیر خاک، کمپوست، لیوناردایت (لیگنایت اکسید شده)، رسوبات دریاچه ها و رودخانه ها، پیت و انواع زغال سنگ ها استخراج می شود.
    مواد و روش ها
    در مطالعه حاضر ابتدا اسید هیومیک از پنج منبع آلی (کمپوست کود گاوی، کمپوست زباله شهری، ورمی کمپوست، کود گوسفندی و کود مرغی) استخراج شد. سپس، اثر سطوح غلظتی 0، 25/0، 5/0 و 1 گرم اسید هیومیک در کیلو گرم خاک بر اشکال نیتروژن، فسفر و پتاسیم قابل دسترس در یک خاک آهکی در شرایط انکوباسیون (دمای 25 درجه سانتیگراد و رطوبت ظرفیت زراعی) به مدت 70 روز مورد بررسی قرار گرفت.
    یافته ها
    بیشترین و کمترین مقدار نیتروژن، فسفر و پتاسیم به ترتیب مربوط به منابع آلی کود مرغی و ورمی کمپوست بود. اثر نوع و غلظت های مختلف اسید هیومیک استخراج شده از منابع آلی بر نیترات و آمونیوم، فسفر و پتاسیم قابل دسترس خاک در سطح احتمال یک درصد معنی دار شد (01/0 > P). بالا ترین مقدار نیترات در سطح 1 گرم در کیلوگرم اسید هیومیک کود مرغی (53/234 میلی گرم در کیلوگرم) حدود 10 برابر مقدار آن در نمونه شاهد (97/23 میلی گرم در کیلوگرم) و بالاترین مقدار آمونیوم در سطح 1 اسید هیومیک استخراج شده از کود مرغی (48/144 میلی گرم در کیلوگرم) تقریبا 5 برابر مقدار آن در شاهد (92/30 میلی گرم در کیلوگرم) بود. بیشترین مقدار فسفر قابل دسترس در اسید هیومیک 1 گرم در کیلوگرم کود مرغی (40/25 میلی گرم در کیلوگرم) حاصل شد که حدود 8/1 برابر مقدار شاهد (91/13 میلی گرم در کیلوگرم) بود. بیشترین مقدار پتاسیم قابل دسترس در سطح 5/0 اسید هیومیک کود گوسفندی (19/472 میلی گرم در کیلوگرم) حدودا 2/1 برابر مقدار شاهد (69/394 میلی گرم در کیلوگرم) بود.
    نتیجه گیری
    به طور کلی نتایج نشان داد با افزایش غلظت اسید های هیومیک قابلیت دسترسی عناصر در خاک افزایش یافت. بیشترین اثر بر قابلیت دسترسی عناصر در خاک در اسید هیومیک کود مرغی و در سطح 1 گرم در کیلوگرم خاک مشاهده شد. به منظور تحلیل بهتر و شناخت تاثیر واقعی اسید هیومیک بهتر است در مطالعات آتی محتوای نیتروژن، فسفر و پتاسیم و همینطور سایر خصوصیات اسید هومیک ها هم اندازه گیری شوند.
    کلیدواژگان: محرک رشد، عناصر پرمصرف، خاک آهکی
  • علی سودمند، سهیلا ابراهیمی*، فرشاد کیانی صفحات 45-62
    سابقه و هدف
    محل های دفن زباله یکی از منابع انتشار آلودگی فلزات سنگین در سراسر جهان هستند. گسترش فزاینده زندگی شهرنشینی و افزایش بی رویه جمعیت شهری، موجب افزایش تولید انواع فضولات و مواد زاید شده است. یکی از معظلات رشد سریع جمعیت و صنعتی شدن در کشورهای جهان سوم به خصوص ایران، دفن نامناسب زباله و ایجاد آلودگی ناشی از آن می باشد. از مسایلی که باید به آن توجه ویژه داشت، دفن این فضولات و مواد زاید جامد شهری، شیرآبه ها و گازهای تولید شده از تجزیه زباله های دارای ترکیبات آلی می باشد. مطالعه حاضر با هدف بررسی تاثیر لندفیل دفن زباله شهری گرگان با سابقه دفن بیش از 37 سال، در منطقه هزار پیچ بر توزیع مکانی فلزات سنگین شامل روی، کادمیوم، سرب و مس در خاک منطقه بود. بررسی میزان آلودگی حاصله با استفاده از شاخص های زیست محیطی توزیع مکانی فلزات سنگین، فاکتور آلودگی، زمین انباشتگی و بار آلودگی انجام شد.
    مواد و روش ها
    با انجام مطالعات اولیه و در نظر گرفتن نقشه های پایه ای موجود، تعداد 110 نمونه از عمق صفر تا 30 سانتیمتری با فواصل منظم تهیه و در نهایت مقادیر فلزات سنگین با استفاده از دستگاه جذب اتمی اندازه گیری شد.
    یافته ها
    نتایج بدست آمده نشان داد که غلظت فلزات سنگین در نمونه های جمع آوری شده به ترتیب در روی، سرب، مس و کادمیوم بیشترین مقدار را داشتند. میانگین غلظت فلزات سنگین کادمیوم، سرب، مس و روی به ترتیب افزایش 25/2 و 01/1 و 99/0 و 63/0 درصدی نسبت به پس زمینه داشتتند که این امر نشان دهنده وجود منبع آلودگی نقطه ای در منطقه مطالعاتی است. توزیع مکانی پراکنش با توجه به نقشه های استخراج شده، نشان داد سطح بالای غلظت فلزات سنگین در بخش های مرکزی و شمال غربی منطقه مورد مطالعه قرار داشته که به دلیل مکان محل دفن زباله بوده است. اقلیم مرطوب و وجود توپوگرافی حاکم بر منطقه سبب انتشار شیرابه زباله توسط رواناب شده است، لیکن با افزایش فاصله از محل دفن زباله روند نزولی غلظت آلاینده ها نمایان می باشد. فاکتور آلودگی در منطقه مورد نظر بیان گر آلودگی متوسط برای فلزات سنگین سرب، مس و روی و آلودگی شدید خاک برای فلز کادمیوم بود. نتایج مربوط به شاخص زمین انباشتگی نیز نشان داد که مقدار میانگین این شاخص در کادمیوم، در کلاس آلودگی "کمی آلوده" قرار دارد و در مس، روی و سرب در کلاس آلودگی " غیرآلوده تا کمی آلوده" قرار دارد. همچنین با توجه به مقدار میانگین شاخص بار آلودگی، خاک سطحی از بار آلودگی متوسط برخوردار می باشد و نتایج بار آلودگی، آلودگی خاک به فلزات سنگین را تایید می کند. بیشترین غلظت فلزات سنگین در مجاورت محل دفن زباله قابل مشاهده است و با افزایش فاصله بر اساس شیب و توپوگرافی موجود، روند کاهشی وجود داشت.
    نتیجه گیری
    به نظر می رسد منبع آلودگی فلزات سنگین، محل دفن زباله بوده است و عامل اصلی نشر و پخش آن شیرابه های حاصل از آن بوده که باعث انتشار آلودگی به مناطق اطراف بر اساس سیمای منطقه و در راستای جهت شیب شده است.
    کلیدواژگان: توزیع فلزات سنگین، شاخص آلودگی، لندفیل، شاخص زمین انباشتگی
  • مهسا میری، علی بهشتی آل آقا*، سهیلا آقا بیگی امین صفحات 63-80
    سابقه و هدف

    فرسایش خاک از طریق کاهش کربن آلی، تخریب ساختمان و کاهش باروری خاک، کشاورزی پایدار را تهدید می کند. اصلاح کننده های آلی با تاثیری که بر ویژگی های فیزیکی، شیمیایی و زیستی خاک دارند، به عنوان یک راهکار مناسب در حفاظت خاک و کاهش مصرف کودهای شیمیایی هستند. این پژوهش با هدف بررسی تاثیر اصلاح کننده های آلی بر ویژگی های فیزیکی ، شیمیایی و زیستی خاک در کاربری کشاورزی انجام گرفت.

    مواد و روش‎ها:

     در حوزه رودخانه مرک تعداد 9 کرت (3 تکرار برای هر 3 قطعه) با ابعاد 1 در 2 مترمربع در کاربری کشاورزی ایجاد شد. اصلاح کننده های آلی (شاهد (بدون اصلاح کننده)، کود گوسفندی و کمپوست زباله شهری) هرکدام به مقدار 5/1 کیلوگرم به کرت ها اضافه گردید. کرت ها در تناوب زراعی گندم- آیش- جو قرار داشتند. اصلاح کننده ها در اول خردادماه اضافه شدند و نمونه برداری خاک 3 ماه بعد از اضافه شدن اصلاح کننده ها، از کرت ها صورت گرفت. در طول این 3 ماه، هر 15 روز یک بار کرت های حاوی اصلاح کننده، جهت تاثیر بهتر اصلاح کننده افزوده شده، به میزان یکسان مرطوب (60 درصد ظرفیت مزرعه) گردیدند. طرح آزمایشی از نوع بلوک کاملا تصادفی بود. ویژگی های فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی خاک از جمله جرم مخصوص ظاهری، قابلیت هدایت الکتریکی، pH، کربن آلی خاک، فسفر و پتاسیم قابل دسترس، کربن زیست توده میکروبی، تنفس پایه و تنفس برانگیخته، سهم متابولیکی (qCO2) و فعالیت آنزیم های اوره آز، اینورتاز و فسفاتاز قلیایی، پس از اعمال تیمارهای آزمایشی اندازه گیری شدند.

    یافته ‏ها:

     نتایج بررسی نشان داد که کاربرد اصلاح کننده ها سبب کاهش جرم مخصوص ظاهری و افزایش کربن آلی، pH، قابلیت هدایت الکتریکی، مقدار فسفر و پتاسیم قابل دسترس خاک شدند. افزودن اصلاح کننده ها سبب افزایش کربن زیست توده میکروبی (8/2 برابری در کود گوسفندی و 7/2 برابری در کمپوست زباله) و تنفس پایه (7/73 درصد در کود گوسفندی و 7/56 درصد در کمپوست زباله) و کاهش سهم متابولیکی (40 درصد در کود گوسفندی و 2/42 درصد در کمپوست زباله) نسبت به شاهد شدند. افزودن اصلاح کننده های کود گوسفندی و کمپوست زباله شهری سبب افزایش فعالیت آنزیم های اینورتاز و فسفاتاز قلیایی نسبت به شاهد شدند ولی تاثیری بر فعالیت آنزیم اوره آز نداشتند.

    نتیجه ‏گیری:

     کاربرد اصلاح کننده های آلی در خاک های کشاورزی به دلیل بهبود ویژگی های خاک و افزایش ماده آلی و زیست توده میکروبی می تواند موجب افزایش بهره وری این اراضی و افزایش عملکرد محصولات کشاورزی گردد. نتایج مقایسه دو اصلاح کننده آلی حاکی از تاثیر بیشتر کود گوسفندی نسبت به کمپوست زباله شهری در بهبود ویژگی خاک است. باید آزمایش های دیگری مبنی بر تاثیر استفاده طولانی مدت از این اصلاح کننده در خاک و همچنین تاثیر کمپوست زباله شهری بر میزان غلظت فلزات سنگین و یا آلودگی های دیگر انجام شود تا بتوان به دقت یکی از اصلاح کننده ها را برای استفاده گسترده در خاک های کشاورزی پیشنهاد کرد.

    کلیدواژگان: کربن زیست توده میکروبی، کمپوست زباله، کود گوسفندی، معدنی شدن، وزن مخصوص ظاهری
  • بهروز اکبری، حسین خادمی* صفحات 81-98
    سابقه و هدف

    ذرات معلق در هوا که معمولا با نام آیروسل شناخته می شوند می توانند حامل ذرات و عناصر آلاینده و مضر باشند. گرد و غبار خیابانی به ذراتی در اندازه های کوچکتر از 70 میکرومتر که بر اثر تعلیق مجدد ذرات حاصل از فعالیت های انسانی یا طوفان های گرد و غباری وارد محیط های شهری می شوند، گفته می شود. این ذرات میزبان آلاینده های مختلف از جمله فلزات سنگین بوده که از منابع مختلف انسان زاد و طبیعی تولید می شوند. منابع و مقادیر این فلزات در فصل ها و شهرهای مختلف می تواند بسیار متفاوت باشد. اهداف این تحقیق شامل بررسی تغییرات فصلی غلظت و شدت آلودگی برخی از عناصر سنگین در نمونه های گرد و غبار خیابانی و خاک های اطراف شهرها در تعدادی از شهرهای استان اصفهان و همچنین مقایسه آن ها با تعدادی از شهرهای سایر نقاط ایران و جهان بوده است.

    مواد و روش ها

    نمونه های گرد و غبار خیابانی در نیمه اول از ماه دوم هر یک از چهار فصل در سال 1398 به تعداد 80 نمونه برای اصفهان و 40 نمونه برای هر یک از شهرهای فلاورجان، نجف آباد، شهرضا، خمینی شهر و نطنز بوسیله ابزارهای مناسب از سطوح معابر شهری به میزان متوسط 300 گرم برداشت و در ظروف پلاستیکی نگهداری شد. سپس از کلیه نمونه ها با روش هضم با اسید نیتریک 6 نرمال عصاره گیری شده و مقادیر غلظت کل عناصر سنگین مس، روی، سرب و کبالت در عصاره ها بوسیله دستگاه جذب اتمی اندازه گیری شد. در نهایت شاخص های زمین انباشتگی و آلودگی نمرو در نمونه ها محاسبه و تغییرات فصلی و مکانی غلظت و شدت آلودگی فلزات سنگین بررسی شد.

    یافته ها

    تغییرات مکانی و فصلی غلظت و شدت آلودگی عنصر مس و سرب نشان داد که بیشترین آلودگی این عنصر در شهر اصفهان و همچنین در فصل بهار اتفاق افتاده است. همین بررسی برای عنصر روی حاکی از آن بود که بیشترین آلودگی گرد و غبار خیابانی مربوط به شهر فلاورجان در فصل بهار بوده است. برای عنصر کبالت بیشترین آلودگی برای شهر شهرضا و در فصل زمستان بدست آمد. در تمامی عناصر کمترین مقدار غلظت و شدت آلودگی برای شهر نطنز در فصل تابستان بدست آمده و عنصر سرب در فصل پاییز کمترین غلظت را نشان داد. به غیر از عنصر کبالت، کمترین مقدار غلظت و شدت آلودگی عناصر سنگین این مطالعه در خاک های اطراف شهرها اندازه گیری شد. مقایسه نتایج بدست آمده با داده های گزارش شده برای سایر شهرهای جهان نمایانگر آلودگی بیشتر گرد و غبار خیابانی کلان شهر اصفهان نسبت به سایر شهرهای بزرگ دنیا می باشد. غلظت عناصر مورد مطالعه در گرد و غبار خیابانی شهر اصفهان برای عنصر مس تقریبا مشابه اهواز و هوانیان (چین) و برای عنصر روی کمتر از آویلیس (اسپانیا) و ژوژو (چین) بوده، برای عنصر سرب کمتر از ژوژو و هولودایو (چین) بوده و برای عنصر کبالت بالاتر از همه شهرهای مورد مطالعه به غیر از بزرگراه رباط-ساله (شمال غربی مراکش) و هوانیان ارزیابی شد.

    نتیجه گیری

    از نتایج حاصله و بررسی های انجام شده در این مطالعه و مقایسه با سایر مطالعات می توان بیان داشت که میانگین غلظت عناصر مس، روی و سرب در گرد و غبار خیابانی بیشترین مقدار را در همه شهرها در مقایسه با نطنز نشان می دهد. این امر وجود ترافیک بالاتر، جمعیت بیشتر و به طبع تراکم ماشین آلات، وجود ساخت و سازهای بیشتر و عظیم تر در شهرهای بزرگ، رفت و آمدهای ترانزیتی وسایل نقلیه، وجود طوفان های گرد و غباری اتمسفری شدیدتر در مناطق مرکزی استان اصفهان، خشکسالی و نبود باران کافی نسبت داده می شود. کم بودن مقادیر برخی عناصر سنگین در گرد و غبار خیابانی شهر نطنز احتمالا بدلیل تراکم جمعیت کمتر، جنس مواد مادری متفاوت نسبت به سایر شهرهای مورد مطالعه و فعالیت های صنعتی کمترمی باشد.

    کلیدواژگان: عناصر سنگین، محیط شهری، آلودگی انسان زاد، ذرات معلق، ترافیک
  • طاهره صفرزاده، محسن علمائی*، الهام ملک زاده، علیرضا موحدی، علی پاکدین پاریزی صفحات 100-115
    سابقه و هدف

    شوری یک مشکل جدی و یکی از عوامل اصلی کاهش تولید محصولات کشاورزی در سراسر جهان است. استفاده از ریزجانداران برای بهبود رشد گیاه در خاک بی کیفیت، یک راهکار بالقوه برای مقابله با این مشکل می باشد. جامعه میکروبی مقاوم به شوری، سلامت خاک تحت تاثیر شوری را بهبود بخشیده، عملکردهای اکولوژیکی را حفظ و رشد گیاهان را تقویت می کند. باکتری-های محرک رشد گیاه متحمل به شوری (ST-PGPR)، از طریق مکانیسم های متعددی قادر به تعدیل شرایط نامساعد تنش شوری برای گیاهان همزیست خود می باشند. هدف از پژوهش حاضر، جداسازی، شناسایی و بررسی ویژگی های باکتری های محرک رشد گیاه متحمل به شوری از ریزوسفر گیاهان شورزی می باشد.

    مواد و روش ها

    باکتری های محرک رشد گیاه متحمل به شوری از ریزوسفر گیاهان شورزی بومی شمال ایران جداسازی و مورد بررسی قرار گرفتند. جدایه های باکتری با توانایی رشد در محیط حداقل 2 مولار کلرید سدیم انتخاب و صفات تحرک، توانایی انحلال فسفات معدنی در محیط کشت PKV-آگار با استفاده از محاسبه شاخص انحلال فسفات، تولید سیدروفور در محیط کشت CAS-آگار و توان تولید آن با محاسبه شاخص توان تولید در آن ها ارزیابی شد. بر اساس نتایج بدست آمده، 10 جدایه برتر انتخاب شدند و توانایی تثبیت نیتروژن در محیط کشت Burk، انحلال پتاسیم در محیط Aleksandrov و توان انحلال آن توسط جدایه ها با استفاده از محاسبه شاخص انحلال پتاسیم و نیز تولید IAA-ذاتی و تولید IAA در حضور پیش ماده ال-تریپتوفان در آن ها مورد بررسی قرار گرفت و در نهایت شناسایی مولکولی جدایه های باکتری منتخب بر اساس توالی یابی ژن 16S rDNA انجام شد.

    یافته ها

    با بررسی توالی ژن 16S rDNA ، چهار جنس Bacillus، Klebsiella، Proteus و Halomonas شناسایی شدند. بیشترین جدایه ها به جنس Bacillus تعلق داشتند. گونه های متعلق به جنس های Klebsiella و Halomonas بیش ترین تحمل به نمک را داشتند. جنس Klebsiella توان انحلال فسفر و پتاسیم بیش تری نسبت به سایر جدایه ها نشان داد. بیش ترین میزان تولید سیدروفور در جدایه متعلق به جنس Proteus مشاهده شد. همه جدایه ها قادر به تثبیت نیتروژن بودند. در بین جدایه های مورد بررسی جدایه های Bacillus بیش ترین میزان تولید IAA-ذاتی را داشتند و در حضور پیش ماده ال-تریپتوفان میزان تولید IAA در جدایه B. licheniformis بیش از سایر جدایه ها بود.

    نتیجه گیری

    جداسازی طیف وسیعی از باکتری‎های متحمل به شوری با خصوصیات مطلوب از محیط ریزوسفر گیاهان شورزی نشان دهنده غنای میکروبی بالقوه این ناحیه می باشد که امکان یافتن ریزجانداران مفید محرک رشد گیاه به منظور کاستن اثرات نامطلوب تنش در گیاهان را فراهم می کند.

    کلیدواژگان: باکتری های محرک رشد گیاه، تنش شوری، گیاهان شورزی، ایندول استیک اسید
|
  • Esmaeil Gholinezhad *, Bakhtiar Lalehgani, Shahryar Kazemi Pages 1-24
    Background and Objectives
    Soil salinity, especially in arid and semi-arid regions, is one of the factors that limit the growth of plants. Excessive accumulation of sodium and chloride ions leads to reduced growth and imbalance of nutrients. The use of exogenous polyamines, including putrescine, spermidine and spermine, is considered as an effective method not only in determining their role in response to salinity, but also as a way to increase plant resistance to salinity. Camelina is an oilseed product of the Brassica family, which contains other bioactive compounds such as flavonoids and phenolic products and as a new source of essential fatty acids, especially omega-3 fatty acids. This study was conducted with the aim of evaluating the effect of different levels of sodium chloride and foliar spraying of spermine, spermidine and putrescine on seed yield and the concentration of leaf and root nutrients in Camelina plant.
    Materials and methods
    The experiment was carried out in March 2022 as factorial design based on a completely random design (CRD) in the form of pot culture with 12 treatments and 3 replications. The salinity stress treatment was with Urmia lake water at three levels (0, 15, 30 ds/m). Foliar treatment at 4 levels 1- Foliar spraying with spermine (2 mM), 2- Foliar spraying with spermidine (2 mM), 3- Foliar spraying with putrescine (2 mM) and control (no foliar spraying). The application time of foliar spraying was done every 3 days (totally in 6 stages) after establishing three seedlings in the pot and reaching the four-leaf stage. At the end of the Camelina plant growth season, to calculate the seed yield, the seeds in the capsules of three plants in each pot were separated and weighed. Statistical analysis of data was done using SAS software (version 9.1) and MATATC, and comparison of means was also done by Tukey's test at the five percent level. Excel program was also used to draw graphs.
    Results
    The results of this research showed that the salt stress was 30 and 15 ds/m compared to the treatment without salt decreased leaf potassium (52 and 17%), root potassium (44 and 37%), leaf magnesium (50 and 28%), root magnesium (56 and 24%), leaf zinc (58 and 47%), root zinc (39 and 29%), leaf iron (10 and 2%), root iron (57 and 23%) and seed yield (52 and 10%), but it increased the amount of leaf sodium (89 and 82%), root sodium (39 and 11%), leaf calcium (14 and 6%) and root calcium (76 and 28%), respectively. Also, salinity stress caused a decrease in the ratio of potassium to sodium absorption, but increased the ratio of calcium to the sum of sodium and potassium in the roots and leaves due to the increase in the amount of sodium and the decrease in potassium. At all salinity levels, foliar spraying with polyamines increased leaf and root potassium, leaf and root magnesium, leaf and root zinc, leaf and root iron, by reducing the amount of sodium in leaves and roots. Also, foliar spraying with spermine, spermidine and putrescine compared to no foliar spraying, increased the seed yield by 32, 8 and 21%, respectively.
    Conclusion
    The results of this research showed that foliar spraying with spermine, spermidine and putrescine by improving the absorption of macro and micro elements in roots and leaves, increasing the ratio of potassium to sodium and the ratio of calcium to total sodium and potassium in roots and leaves could moderate the effects of salinity stress and improve the seed yield of camellia under salinity stress conditions and it prevented excessive reduction in seed yield.
    Keywords: Camelina, Elements, polyamine, Salt stress, Seed yield
  • Simin Khosravi, Sareh Nezami *, Akram Fatemi Pages 25-43
    Background and Objectives
    More than 60% of the country's soils have less than 1% organic matter. Due to the calcareous nature of most soils, nutrients are insoluble and therefor not absorbed by the plants. One of the effective solutions in this situation is the use of humic acid, because it is the active part of the organic resources and has a higher utilization efficiency than other organic fertilizers. This compound is extracted from various natural sources such as soil, compost, Leonardite (oxidized lignite), sediments, peat and different types of coal.
    Materials and Methods
    In the present study, humic acid was first extracted from five organic sources (cow manure compost, urban waste compost, vermicompost, sheep manure and poultry manure). Then, added at 5 concentration levels (0, 0.25, 0.5 and 1 g of humic acid per kg of soil) to a calcareous soil under incubation condition (temperature of 25°C and field capacity moisture). After 70 days, forms of nitrogen, available phosphorus and potassium were determined.
    Results
    The highest and lowest amounts of nitrogen, phosphorus and potassium were observed in poultry manure and vermicompost, respectively. The effect of different types and concentrations of extracted humic acid on soil nitrate, ammonium, available phosphorus and potassium was significant at the probability level of 1% (P < 0.01). The highest value of nitrate was found at the level of 1 g kg-1 of humic acid of poultry manure (234.53 mg kg-1) which was about 10 times more than the control (23.97 mg kg-1). The highest value of ammonium at the level of 1 humic acid extracted from poultry manure (144.48 mg kg-1) was approximately 5 times more than the control (30.92 mg kg-1). The maximum value of available phosphorus in humic acid 1 g kg-1 of poultry manure (25.40 mg kg-1) was about 1.8 times more than the control (13.91 mg kg-1) and the highest value of available potassium at the level of 0.5 humic acid of sheep manure (472.47 mg kg-1) was approximately 1.2 times more than the control (394.69 mg kg-1).
    Conclusion
    In general, results showed that with increasing the concentration levels of humic acids, the available forms of nutrients increased in the soil. The greatest effect on the availability of nutrients in the soil was observed in humic acid extracted from poultry manure at the level of 1 g kg-1 soil. In order to better analyzing and understanding the real effect of humic acid, it is better to measure the contents of nitrogen, phosphorus and potassium and other characteristics of humic acids in future studies.
    Keywords: Growth stimulant, Macronutrients, Calcareous soil
  • Ali Soudmand, Soheila Ebrahimi *, Farshad Kiani Pages 45-62
    Background and objectives
    Landfills are one of the sources of heavy metal pollution worldwide. The increasing expansion of urban life and the excessive increase of the urban population have caused an increase in the production of all kinds of waste materials. One of the problems of rapid population growth and industrialization in third world countries, especially Iran, is the improper disposal of waste and and pollution caused by it. One of the issues that should be paid special attention to is the burial of these wastes and urban solid wastes, water and gases produced from the decomposition of wastes containing organic compounds. The purpose of this study was to investigate the impact of Gorgan urban waste disposal landfill with a burial history of more than 37 years, in the Hazara Pitch area, on the spatial distribution of heavy metals including nickel, cadmium, lead and copper in the soil of the area. The amount of pollution was investigated using the environmental indicators of spatial distribution of heavy metals, pollution factor, Geo-accumulation and Pollution Load.
    Materials and methods
    By conducting preliminary studies and taking into account the existing basic maps, 110 samples were prepared from zero to 30 cm depth with regular intervals and finally, the amounts of heavy metals were measured using an atomic absorption spectrophotometer.
    Results
    The obtained results showed that the concentration of heavy metals in the collected samples was the highest in zinc, lead, copper and cadmium, respectively. The average concentration of heavy metals cadmium, lead, copper and zinc respectively increased by 2.25%, 1.01%, 0.99% and 0.63% compared to the background, which indicates the presence of a source of point pollution in the study area.Spatial distribution according to the extracted maps showed that the high level of concentration of heavy metals in the central and northwestern parts of the studied area was indicated by the location of the landfill. The humid climate and the presence of topography in the area have caused the release of waste leachate by runoff, but with increasing distance from the landfill site, the downward trend of the concentration of pollutants is evident. The pollution factor in the target area indicated moderate contamination for lead, copper and zinc heavy metals and Severe contamination for cadmium metal. The results related to the Geo-accumulation index also showed that the average value of this index in cadmium is in the " slightly contaminated " Contamination class and in copper, zinc and lead it is in the " Uncontaminated to slightly contaminated " Contamination class. Also, according to the average value of the pollution load index, the surface soil has a Moderate contamination load, and the results of the pollution load confirm the contamination of the soil with heavy metals.The highest concentration of heavy metals can be seen in the vicinity of the landfill, and there was a decreasing trend as the distance increased based on the available slope and topography.
    Conclusion
    It seems that the source of heavy metal pollution was the landfill, and the main factor of spreading the resulting leachate was spreading the pollution to the surrounding areas based on the topography of the area and in the direction of the slope.
    Keywords: Distribution of heavy metals, Pollution Index, Landfill, geo-accumulation index
  • Mahsa Miri, Ali Beheshti Ale Agha *, Soheila Aghabeigi Amin Pages 63-80
    Background and Objectives

    Soil erosion threatens sustainable agriculture by reducing soil organic carbon, soil degradation, and reducing soil fertility. Organic amendments, with their effect on the physical, chemical, and biological properties of the soil, are a good way to protect the soil, improve soil properties and reduce the use of chemical fertilizers. The aim of this study was to investigate the effect of organic amendments on the physical, chemical, and biological properties of soil on agricultural land.

    Materials and Methods

    In this regard, plots with dimensions of 1×2 m2 were established in a completely randomized design with 3 repetitions in 3 agricultural lands. Organic modifiers (control (without a modifier), sheep manure, and municipal waste compost) were added to the plots in the amount of 1.5 kg for each plot. The plots were in wheat-fallow-barley crop rotation. The modifiers were added on the first of June, and soil sampling was done from the plots 3 months after adding the modifiers. During these 3 months, once every 15 days, the plots containing the modifier were moistened (60% of Field Capacity) for the better effect of the added modifier. The experimental was a Randomized Complete Block Design (RCBD). Physical, chemical and biological characteristics of soil including bulk density, electrical conductivity, pH, soil organic carbon, available phosphorus and potassium, microbial biomass carbon, basal respiration and substrate-induced respiration (SIR), microbial metabolic quotient (qCO2) and enzyme activity such as urease, invertase and alkaline phosphatase were measured after experimental treatments.

    Results

    The results showed that the application of amendments reduced the bulk density and increased soil organic carbon, soil pH, EC, phosphorus, and potassium. The addition of amendments increased carbon microbial biomass and basal respiration and decreased metabolic quotient. The addition of sheep manure and municipal waste compost amendments increased the activity of invertase and alkaline phosphatase enzymes compared to the control.

    Conclusion

    The use of organic amendments in agricultural soils can increase the productivity of these lands and increase the yield of agricultural products due to the improvement of soil characteristics and the increase of organic matter and microbial biomass. The results of the comparison of the two organic amendments indicate the greater effect of sheep manure than urban waste compost in improving soil characteristics. Other tests should be conducted on the effect of long-term use of this modifier in the soil, as well as the effect of urban waste compost on the concentration of heavy metals or other pollutants so that one of the modifiers can be accurately suggested for wide use in agricultural soils.

    Keywords: Bulk density, microbial biomass carbon, Mineralization, sheep manure, Waste Compost
  • Behrooz Akbary, Hossein Khademi * Pages 81-98
    Background and objectives

    Airborne particles, commonly known as aerosols, can carry polluting and harmful particles and elements. Street dust refers to particles smaller than 70 micrometers that enter urban environments due to the resuspension of particles from human activities or dust storms. These particles host various pollutants, including heavy metals, which are produced from various anthropogenic and natural sources. The sources and amounts of these metals can be seasonally and spatially highly variable. The objectives of this research were to investigate seasonal changes in the concentration and pollution level of selected heavy metals in street dust and soil samples around a few cities in Isfahan province, and also to compare them with selected cities in the world.

    Materials and Methods

    Street dust samples were taken in the first half of the second month of each of the four seasons in 2018 including 80 samples from Isfahan, and 40 samples for each of the cities of Flavarjan, Najafabad, Shahreza, Khomeinishahr and Natanz Each dust sample (about 300 g) was collected from the surface of pedestrian walkways and stored in plastic containers. All the samples were then extracted by digestion with 6N nitric acid, and the concentration of selected heavy elements including copper, zinc, lead, and cobalt was measured in the extracts by an atomic absorption spectrometer. Finally, the contamination indices including geoaccumulation index and Nemerrow pollution index were calculated in the samples and the seasonal and spatial changes in the concentration and rate of heavy metal pollution were investigated.

    Results

    Spatial and seasonal changes in the concentration and contamination level of copper and lead showed that the highest pollution rate of these elements happened in Isfahan in spring. They also indicated that the highest degree of street dust pollution with zinc was found for the city of Flavarjan in the spring season. As far as cobalt, the highest pollution level was found in Shahreza city in the winter season. For all the elements, the lowest concentration and level of pollution were obtained for Natanz city in the summer season, and lead showed the lowest concentration in fall. Besides, except for cobalt, soil samples taken from non-urban areas showed the least concentration and pollution level. The comparison of the obtained results with the data reported for other cities of the world showed a higher level of pollution of the street dust in the urban area of Isfahan compared to other big cities of the world. The concentration of copper in the street dust of Isfahan is almost similar to that in Ahvaz and Huainan (China), and that of zinc is lower than Avilés (Spain) and Zhuzhou (China). Furthermore, the concentration of lead is lower than that in Zhuzhou and Huludao (China). Also, cobalt concentration in the street dust of selected cities was higher than that in all the studied cities except for Rabat-Saleh highway (northwestern Morocco) and Huainan (China).

    Conclusion

    The results of this investigation and their comparison with those of other studies indicated that the mean concentration of copper, zinc, and lead elements in street dust was highest in all the cities, except for Natanz. This is mainly due of higher traffic, more population and the density of machinery, the presence of more and larger constructions in big cities, the transit of vehicles, and the presence of more intense atmospheric dust storms in the central areas of Isfahan province, drought and lack of sufficient rain. Lower concentration of selected heavy elements in the street dust of Natanz city is probably due to the lower population density, different types of parent materials as compared to other cities, and its low industrial activities.

    Keywords: Heavy metals, Urban Environment, anthropogenic pollution, Particulate Matter, Traffic
  • Tahereh Safarzadeh, Mohsen Olamaee *, Elham Malekzadeh, Seyed Alireza Movahedi Naini, Ali Pakdin-Parizi Pages 100-115
     Background and purpose

    Salinity is a serious problem and one of the main factors in reducing agricultural productivity worldwide. The use of microorganisms to improve plant growth in low quality soil is a potential solution to address this problem. The salinity resistant microbiome improves the health of the salinity affected soils, maintains ecological functions and enhances plant growth. Salt tolerant plant growth promoting rhizobacteria (ST-PGPR) are able to adjust the salinity stress adverse conditions for their symbiotic plants through several mechanisms. This study aimed to isolation, identification and investigation the characteristics of salt tolerant-plant growth promoting rhizobacteria from the rhizosphere of halophyte plants.

    Materials and methods

    Salinity tolerant plant growth promoting bacteria were isolated from the rhizosphere of native halophyte plants collected from the north of Iran. Bacterial isolates were selected according to their ability to growth in 2 M sodium chloride and traits of the motility, inorganic phosphate solubilization ability in PKV-Agar medium using phosphate solubilization index calculation, and siderophore production capacity in CAS-agar medium by calculating of its production index. Then, the top 10 isolates were selected and the ability of nitrogen fixation in Burk's medium, potassium dissolution in Aleksandrov's medium by using potassium solubilization index, as well as, the production of intrinsic IAA and the tryptophan-dependent IAA were investigated. Finally, molecular identification of selected bacterial isolates was performed based on 16S rDNA gene sequencing.

    Findings

    Four genera of Bacillus, Klebsiella, Proteus and Halomonas were identified after 16S rDNA gene sequencing. All isolates were motile. The most of isolates belonged to the genus Bacillus. Species belonging to Klebsiella and Halomonas genera had the highest salt tolerance. Klebsiella genus showed phosphorus and potassium solubilizing ability more than other isolates. The highest amount of siderophore production was observed in the isolate belonging to Proteus genus. All isolates were able to fix nitrogen. Among the studied isolates, Bacillus isolates had the highest rate of intrinsic IAA, and the tryptophan-dependent IAA production in B. licheniformis was higher than other isolates.

    Conclusion

    Isolation of wide range of salt-tolerant bacteria with favorable characteristics from the rhizosphere of halophyte plants indicates the microbial richness potential of this area, which provides the possibility of finding useful microorganisms that promote plant growth and reduce the adverse effects of stress in plants. Keywords: Plant growth promoting bacteria, Salinity stress, Halophyte plants, Indole acetic acid

    Keywords: Plant growth promoting bacteria, Salinity stress, Halophyte plants, Indole acetic acid