فهرست مطالب

نشریه علوم آب و خاک (علوم و فنون کشاورزی و منابع طبیعی)
سال چهاردهم شماره 2 (پیاپی 52، تابستان 1389)

  • تاریخ انتشار: 1389/06/01
  • تعداد عناوین: 13
|
  • مهدی سرایی تبریزی، حسین بابازاده، مسعود پارسی نژاد، سید علی محمد مدرس ثانوی صفحه 1
    کم آبیاری (Deficit Irrigation) از روش های مدیریتی آبیاری است که به منظور افزایش کارایی مصرف آب مورد استفاده قرار می گیرد. در سال های اخیر با توجه به خاصیت سازگاری درونی گیاه با شرایط کم آبی روشی به عنوان آبیاری بخشی (Partial Root Drying) معرفی شده است. در این تحقیق میدانی (مزرعه ای) راه کارهای بهبود کارایی مصرف آب در کشت سویا بررسی شد. این آزمایش در چهار تیمار آبیاری شیاری شامل آبیاری کامل (درحد 100 درصد جبران نقصان رطوبتی خاک)، کم آبیاری سنتی درحد 75 و 50 درصد جبران نقصان رطوبتی خاک و آبیاری بخشی درحد50 درصد جبران نقصان رطوبتی خاک در سه تکرار در مزرعه پژوهشی دانشکده کشاورزی دانشگاه تهران واقع در کرج در سال 1387 انجام شد. مقادیر آبیاری درست درحد جبران نقصان رطوبتی خاک (تلفات ناچیز) اعمال شد. نتایج نشان داد که کارایی مصرف آب بین تیمار آبیاری بخشی (PRD) و تیمار کم آبیاری سنتی درحد 50% جبران نقصان رطوبتی خاک بر اساس آزمون چند دامنه دانکن در سطح 5% دارای اختلاف معنی داری است. کارایی مصرف آب در تیمار آبیاری بخشی (PRD) نسبت به تیمار کم آبیاری سنتی درحد 50 و 75 درصد جبران نقصان رطوبتی خاک و تیمار آبیاری کامل به ترتیب 3/48، 9/61 و 1/70 درصد افزایش یافت.
    کلیدواژگان: آبیاری بخشی، کم آبیاری سنتی، کارایی مصرف آب، سویا
  • عباس جلالی، محمد گلوی، احمد قنبری، محمود رمرودی، مصطفی یوسف الهی صفحه 15
    یکی از مزایای استفاده از پساب تصفیه شده شهری در کشاورزی افزایش عملکرد و از موانع آن، تجمع عناصر سنگین در گیاه است. این پژوهش به منظور بررسی میزان عملکرد و اجزای عملکرد علوفه و نیز تجمع عناصر سنگین در برگ و ساقه سورگوم تحت تاثیر شیوه های مختلف آبیاری با پساب تصفیه شده انجام شد. آزمایش در سال زراعی87-1386 در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با 4 تکرار در پژوهشکده کشاورزی دانشگاه زابل اجرا گردید. تیمارها شامل: 1- آبیاری با آب معمولی (شاهد)، 2- آبیاری با آب معمولی و کاربرد کودهای NPK، 3- آبیاری با پساب در نیمه اول دوره رشد، 4- آبیاری با پساب در نیمه دوم دوره رشد، 5- آبیاری با پساب و آب معمولی به صورت یک در میان در طول دوره رشد و 6- آبیاری با پساب در کل دوره رشد بودند. نتایج نشان داد که بیشترین عملکرد و اجزای عملکرد علوفه از تیمار آبیاری با پساب و آب معمولی به صورت یک در میان و آبیاری با پساب در کل دوره رشد به دست آمد، آبیاری با پساب در کل دوره رشد و پس از آن در تیمار یک در میان باعث تجمع بیشترین میزان عناصر سنگین در اندام های گیاه گردید. میزان تجمع عناصر مس، سرب و آهن در برگ بیش از ساقه و تجمع روی و نیکل در ساقه بیش از برگ بود. تفاوت میزان تجمع مولیبدن و کروم در این اندام ها معنی دار نبود. عملکرد علوفه تحت تاثیر آبیاری با پساب در کل دوره رشد و آبیاری با آب معمولی به صورت یک در میان در مقایسه با آبیاری با آب معمولی و کاربرد کودهای NPK به ترتیب 96/38 و 95/51 درصد افزایش یافت. در تمام شیوه های آبیاری با پساب، غلظت عناصر سنگین در برگ و ساقه پایین تر از حد آستانه سمیت بود. براساس نتایج حاصل، به منظور استفاده از پساب تولیدی در زراعت سورگوم، شیوه آبیاری با پساب به صورت یک در میان با آب معمولی قابل توصیه می باشد.
    کلیدواژگان: سورگوم، فاضلاب تصفیه شده، عناصر سنگین، عملکرد
  • محبوبه معتمدنیا، سید حمیدرضا صادقی، حمیدرضا مرادی، هانیه اسدی صفحه 27
    تهیه و اجرای طرح های آب و خاک نیازمند مجموعه ای از اطلاعات مربوط به بارندگی و روان آب است. از طرفی آب نگارهای واحد، مبنای مناسبی برای تهیه آب نگارهای سیلاب و تامین اطلاعات جامع برای برنامه ریزان و مدیران محسوب می شوند. حال آن که تهیه آن برای تمامی حوزه های آبخیز به سادگی امکان پذیر نمی باشد. از این رو مدل-سازی مناسب برای شبیه سازی آب نگار واحد با استفاده از داده های قابل دست رس باران و به شیوه های آماری قابل اعتماد از ضروریات است. حال آن که اعتمادسنجی لازم برای روش های مختلف مدل سازی آماری در هیدرولوژی و هم چنین تهیه آب نگار واحد به ندرت صورت گرفته است. در همین راستا، تحقیق موجود درصدد مقایسه کارایی روش های مختلف مدل سازی تهیه ارتباط آب نگار واحد معرف 2 ساعته حوزه آبخیز کسیلیان با زمان تمرکز حدود 10 ساعت با استفاده از داده های بارندگی می باشد. برای انجام تحقیق موجود، تحلیل روابط بین 36 ویژگی باران نگار و آب نگار واحد برای 23 رگبار طی چهار فصل در یک دوره زمانی 33 ساله به شکل های مختلف رگرسیون دو و چند متغیره مد نظر قرار گرفت. بر اساس نتایج به دست آمده میانه خطای تایید مقادیر حاصل برای کلیه متغیرهای وابسته آب نگار واحد 2 ساعته بین 37 تا 88 درصد برآورد شد. نتایج نشان داد که در رگرسیون دو متغیره، مدل های درجه سوم و خطی و در رگرسیون چند متغیره، مدل های لگاریتمی بیشترین توانایی در تعیین ارتباط هیدروگراف واحد و مؤلفه های مختلف بارندگی در حوزه آبخیز مذکور را داشته اند. هم چنین دقت مدل های حاصل از تجزیه و تحلیل عاملی در رگرسیون چند متغیره کاهش پیدا کرد. با توجه به آماره های ارزیابی مورد استفاده در این تحقیق از بین دو روش پس رو و پیش رو در اکثر مواقع روش پس رو و در شاخص های زمانی رابط بین آب نگار واحد و باران نگار روش پیش رو از نتایج بهتری برخوردار بوده است.
    کلیدواژگان: تجزیه و تحلیل عاملی، شبیه سازی آب نگار واحد، حوزه آبخیز کسیلیان، مدل سازی رگرسیونی
  • مهدی بشری سه قلعه، سید حمیدرضا صادقی، عبدالصالح رنگ آور صفحه 39
    اطلاع از چگونگی فرآیند فرسایش و میزان توانایی حمل رسوب بر اساس مطالعات انجام شده در کرت های اندازه گیری برای بررسی فرآیندهای موجود در تحقیقات فرسایش مورد استفاده قرار می گیرد. لیکن، انجام بررسی در خصوص امکان تعمیم نتایج حاصل از کرت های آزمایشی به حوزه های آبخیز کمتر مورد توجه قرار گرفته است. از این رو، در تحقیق حاضر سعی شد تا دقت کرت های مختلف فرسایش خاک در برآورد روان آب و رسوب حوزه های آبخیز کوچک مورد بررسی قرار گیرد. به منظور انجام تحقیق، تعداد 12 کرت آزمایشی با طول های 2، 5، 10، 15، 20 و 25 متر و عرض ثابت 2 متر در دو دامنه شمالی و جنوبی یکی از حوزه های آبخیز پایگاه تحقیقاتی حفاظت خاک سنگانه واقع در شمال شرقی استان خراسان رضوی مستقر گردید. به منظور بررسی دقت کرت های مورد بررسی، مقادیر روان آب و رسوب خروجی از کرت ها و حوزه آبخیز محاط بر آن به مساحت حدود 1 هکتار با استفاده از مخازن، جمع آوری، اندازه گیری و برای مقایسه مورد استفاده قرار گرفت. در طول مدت تحقیق از اواخر آبان 1385 تا خرداد 1386 به عنوان دوره بارندگی منطقه، 12 رگبار منجر به روان آب به وقوع پیوست که کلیه داده های حاصل در خروجی کرت ها شامل روان آب، رسوب و غلظت جمع آوری و نهایتا مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. نتایج حاصل دلالت بر افزایش دقت کرت های مورد مطالعه در برآورد روان آب و رسوب حوزه های آبخیز کوچک با افزایش طول آنها داشته و طول مناسب آنها برای تخمین صحیح هر یک از متغیرهای روان آب و رسوب به میزان طول متوسط شیب حوزه آبخیز و بیش از 20 متر بوده است.
    کلیدواژگان: تولید رسوب، تولید روان آب، حوزه آبخیز سنگانه، خراسان رضوی، فرسایش خاک، کرت آزمایشی
  • رباب محسن پور، منصور زیبایی صفحه 49
    خشک سالی از جمله پرهزینه ترین حوادث هواشناسی می باشد و ایران در برابر اثرات اقتصادی، اجتماعی و زیست محیطی خشک سالی بسیار آسیب پذیر است. در این مطالعه مدل حداکثرسازی سود انتظاری و برنامه ریزی مطلوبیت کارا جهت تعیین الگوی کشت بهینه، سود ناخالص انتظاری و آب مصرفی با و بدون خشک سالی در سطح مزارع نماینده گروه های همگن به کار برده شد. این مطالعه بر اساس دو سری داده انجام شد. یک نمونه 180 بهره برداری برای مصاحبه و جمع آوری داده های لازم در سطح مزرعه در سال 1386 انتخاب گردید. مزارع نمونه با استفاده از روش نمونه گیری تصادفی طبقه بندی شده دو مرحله ای به دست آمد. نتایج نشان داد که بیشترین کاهش در سود انتظاری متوجه کشاورزانی است که از آب سطحی رودخانه و یا کانال استفاده می کنند. این گروه از کشاورزان کاهش شدیدی را در درآمد انتظاری (64%-53%) به عنوان پیامد خشک سالی، عمدتا به دلیل این که دسترسی آنها به آب به میزان قابل توجهی کاهش می یابد، متحمل می شوند. کمترین میزان خسارت متوجه گروه همگن زارعینی است که از آب زیرزمینی یا منابع آب تلفیقی زیرزمینی و سطحی استفاده می کنند. کاهش در درآمد انتظاری این گروه به ترتیب 7 و 32 درصد سود انتظاری در سال نرمال است. در نهایت نتایج نشان داد که الگوی رهاسازی آب از دریچه سد درودزن در سال زراعی 80-1379 و 1385-1384 بر اساس قیمت های سایه ای محاسبه شده برای هر متر مکعب آب در دهه های مختلف سال، بهینه نبوده است.
    کلیدواژگان: پیامدهای خشک سالی، مدل برنامه ریزی مطلوبیت کارا، گروه های همگن زارعین
  • علیرضا حسین پور، محمدرضا پناهی صفحه 65
    تثبیت پتاسیم به وسیله کانی های رسی فرآیند مهمی است که قابلیت دسترسی پتاسیم توسط گیاهان را تحت تاثیر قرار می دهد. اطلاعات درباره تثبیت پتاسیم در خاک های همدان محدود است. هدف این پژوهش تعیین ظرفیت تثبیت پتاسیم و شاخص تثبیت پتاسیم در 10 نمونه از خاک های سطحی استان همدان و ارتباط آنها با ویژگی های بار بود. بار صفحات چهار وجهی خاک ها پس از اشباع کردن خاک ها با کلرید لیتیم و حرارت دادن در دمای 300 درجه سلسیوس برای کاهش بار صفحه هشت وجهی به نزدیک صفر تعیین شد. ظرفیت تثبیت پتاسیم با افزودن 6 غلظت مختلف پتاسیم با استفاده از نمک کلرید پتاسیم و سه چرخه متناوب خشک و مرطوب شدن تعیین شد. نتایج نشان داد که دامنه گنجایش تبادل کاتیونی صفحات چهار وجهی و هشت وجهی به ترتیب 0/16-6/4 و 9/4-8/0 سانتی مول بار در کیلوگرم بود. دامنه تغییرات گنجایش تبادل کاتیونی بخش معدنی و آلی به ترتیب 9/20-1/6 و 7/9-97/0 سانتی مول بار در کیلوگرم بود. گنجایش تثبیت پتاسیم با افزایش کاربرد پتاسیم افزایش یافت. میانگین ظرفیت تثبیت پتاسیم خاک ها در دامنه 3/175-2/58 میلی گرم در کیلوگرم خاک بود. شاخص تثبیت پتاسیم در دامنه 67/0-23/0 بود. شاخص تثبیت پتاسیم با گنجایش تبادل کاتیونی صفحه هشت وجهی، گنجایش تبادل کاتیونی کل، گنجایش تبادل کاتیونی بخش معدنی، گنجایش تبادل کاتیونی بخش آلی، پتاسیم تبادلی و پتاسیم غیر تبادلی هم بستگی معنی داری داشت. نتایج این پژوهش نشان داد که شاخص تثبیت پتاسیم در خاک های مطالعه شده تغییرات زیادی داشت. بنابراین این ویژگی بایددر آزمون خاک پتاسیم در نظر گرفته شود.
    کلیدواژگان: پتاسیم، تثبیت، ویژگی های بار، خاک های آهکی
  • مسعود داوری، مهدی همایی، حبیب خداوردی لو صفحه 75
    گیاه پالایی از روش های آلودگی زدایی نوین، درجا و مستقیم است که طی آن از گیاهان برای آلودگی زدایی خاک ها استفاده میشود. این روش در مقایسه با دیگر روش های پالایش، روشی پایدار، طبیعی، کم هزینه و قابل کاربرد در سطوح وسیع است. مدل سازی گیاه پالایی می تواند اطلاعاتی کمی از این فناوری و فرایندهای حاکم بر آن را در اختیار مدیران قرار دهد. بنابراین هدف از این پژوهش، مدل سازی گیاه پالایی خاک های آلوده به آلاینده های نیکل و کادمیم بود. بدین منظور، با استفاده از توابع کاهش تعرق نسبی و غلظت نسبی نیکل و کادمیم در گیاه به عنوان تابعی از غلظت این آلاینده ها در خاک، مدلی برای تعیین نرخ گیاه پالایی این آلاینده ها از خاک ارائه شد. به منظور آزمون مدل های پیشنهادی، خاک با سطوح مختلفی از آلاینده های نیکل و کادمیم آلوده شد. سپس با پر کردن گلدان ها با خاک های آلوده، بذر شاهی (Lepidum sativum) و کلم زینتی (Brassica oleracea var. Viridis) در آنها کشت شد. گیاهان به ترتیب در سه و چهار بازه زمانی برداشت شدند. در هر مرحله از ابتدا تا انتهای دوره رشد، گیاهان تا رسیدن به رطوبت ظرفیت زراعی با آب غیر آلوده آبیاری شدند. در هر مرحله از برداشت، مقادیر تعرق نسبی و غلظت نیکل و کادمیم در نمونه های خاک و گیاه اندازه گیری شد. سپس، کارایی مدل های پیشنهادی با استفاده از داده های آزمایشگاهی آزمون شد. نتایج حاصل از مقایسه آماره های کارایی مدل، ریشه میانگین مربعات خطا، خطای بیشینه، ضریب تبیین و ضریب جرم باقی مانده نشان داد مدل غیر خطی و بدون آستانه کاهش در برآورد تعرق نسبی کلم زینتی و شاهی در سطوح مختلف آلودگی نیکل و کادمیم در خاک کارایی بالایی دارد. هم چنین، مدل حاصل از ترکیب تابع غیر خطی بدون آستانه و غلظت نسبی نیکل و کادمیم گیاه، نتایجی کارآمد در برآورد نرخ گیاه پالایی نیکل و کادمیم توسط شاهی (83/0<2R) و نیکل توسط کلم زینتی (78/0=2R) ارائه کرد.
    کلیدواژگان: آلودگی خاک، گیاه پالایی، نیکل، کادمیم، مدل سازی
  • مختار زلفی باوریانی، مهرداد نوروزی صفحه 87
    قسمت اعظم فسفر مصرفی در خاک های آهکی تثبیت می شود. بخشی از فسفر باقی مانده توسط گیاهان کشت های بعدی قابل بازیافت است. ماده آلی یکی از مهم ترین عوامل مؤثر در بازیابی فسفر باقی مانده گزارش شده است. این پژوهش نیز به منظور بررسی میزان تاثیر ماده آلی بر بازیابی فسفر باقی مانده در ایستگاه تحقیقات کشاورزی برازجان در خاکی با نام علمیCoarse Loamy، Carbonatic، Hyperthermic، Ustic Torriorthents و در کرت های ثابت به مرحله اجرا در آمد. آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی و با سه تکرار به مدت چهار سال اجرا شد. فسفر در سه سطح: صفر، 90 و 180 کیلوگرم در هکتار P2O5 از منبع سوپر فسفات تریپل و ماده آلی نیز در سه سطح: صفر، 15 و 30 تن در هکتار کود گوسفندی نیمه پوسیده به عنوان فاکتورهای آزمایش بودند. فسفر فقط در سال اول اما کود دامی در تمامی سال های اجرای طرح مصرف شد. در چهار سال اجرای طرح به ترتیب گیاهان پیاز، کلزا، باقلا و اسفناج کشت گردید. نتایج نشان داد که تیمارهای مصرف توام کود دامی و فسفر(باقی مانده) در تمامی سال های اجرای طرح سبب حداکثر افزایش در قابلیت استفاده فسفر در خاک، غلظت فسفر در گیاه و عملکرد محصول نسبت به تیمار شاهد شد. این افزایش در سال اول اجرای طرح عمدتا ناشی از اثر مستقیم فسفر مصرفی بود. اما از سال دوم به بعد فسفر بازیابی شده توسط کود دامی بیشترین تاثیر را داشت. به طوری که در سال چهارم اجرای طرح در تیمار فسفر باقی مانده از سطح 180 کیلوگرم در هکتار و 30 تن در هکتار کود دامی، بیش از 53 درصد از افزایش در فراهمی فسفر در خاک و 21 درصد از افزایش در عملکرد محصول ناشی از فسفر بازیابی شده توسط کود دامی بود.
    کلیدواژگان: فسفر باقی مانده، بازیابی فسفر، ماده آلی، کود دامی
  • علیرضا خداشناس، علیرضا کوچکی، پرویز رضوانی مقدم، امیر لکزیان، مهدی نصیری محلاتی صفحه 99
    باکتری های خاک زی با کارکردهای مهم و متنوع، بسترساز واکنش های اساسی خاک بوده و نقش مهمی در تنوع زیستی بی مهرگان خاک زی دارند. به منظور تعیین تنوع و فراوانی باکتری های خاک زی در مناطق خشک و هم چنین شناخت اثر فعالیت های کشاورزی بوم نظام زراعی اصلی استان های خراسان رضوی و شمالی بر این میکروارگانیسم ها، مطالعه ای در سه منطقه متفاوت از نظر میانگین درجه حرارت و بارندگی سالیانه در شهرستان های شیروان، مشهد و گناباد انجام شد. سیستم های کشاورزی کم نهاده و پرنهاده گندم و سیستم طبیعی در هر منطقه به عنوان اکوسیستم های مورد مطالعه انتخاب شدند. در هر منطقه مورد مطالعه از خاک مزارع گندم کم نهاده و پرنهاده و سیستم طبیعی نمونه گیری انجام شده و درصد مواد آلی خاک و باکتری های خاک زی مورد سنجش و ارزیابی قرار گرفت. در مجموع 19 گونه باکتری از 4 جنس در مناطق و سیستم های مورد مطالعه جداسازی و شناسایی گردید. میانگین غنای گونه ای باکتری ها تحت تاثیر منطقه مورد مطالعه قرار گرفت و در گناباد حداقل بود. در مقایسه سیستم ها، سیستم طبیعی گناباد حداقل غنای گونه ای باکتری ها را نشان داد و سایر سیستم ها تفاوت معنی داری با یکدیگر نداشتند. فراوانی باکتری های خاک زی تحت تاثیر درصد مواد آلی خاک در هر منطقه بوده و در هر گرم خاک خشک در منطقه گناباد حداکثر و در منطقه شیروان حداقل بود. سیستم های مورد مطالعه نیز از نظر فراوانی باکتری ها تفاوت داشتند و سیستم کم نهاده گناباد، کم نهاده مشهد و پرنهاده گناباد حداکثر فراوانی باکتری ها را نشان دادند. نتایج نشان می دهد که فعالیت های کشاورزی در مناطق مورد مطالعه نه تنها باعث کاهش غنای گونه ای و فراوانی باکتری ها نشده اند، بلکه در مشهد و گناباد باعث بهبود غنای گونه ای و فراوانی باکتری ها نیز گردیده اند. هم چنین یافته های این پژوهش حاکی از آن است که با افزایش تنش ها، توزیع فراوانی باکتری ها نامتعادل شده و گونه هایی با کارکردهای متفاوت ظهور کمتری داشته و در شرایط حداکثر تنش، کارکرد باکتری ها به تجزیه مواد آلی محدود شده است. با توجه به حضور گونه های مفید باکتری در خاک سیستم های مورد مطالعه، مدیریت این سیستم ها از نظر حفظ و حمایت از تنوع و فراوانی باکتری های خاک زی جهت بهره برداری از کارکردهای سودمند آنها حساسیت ویژه ای می یابد و در این زمینه افزایش درصد مواد آلی خاک اهمیت قابل توجهی دارد.
    کلیدواژگان: تنوع باکتری های خاک زی، فراوانی باکتری های خاک زی، سیستم های کشاورزی، سیستم های طبیعی، گندم
  • مریم کریم پور، مجید افیونی، عباس اسماعیلی ساری صفحه 115
    استفاده از لجن فاضلاب به عنوان کود در زمین های کشاورزی رواج زیادی یافته است. لجن سرشار از مواد مغذی مورد نیاز گیاهان است. اما از طرف دیگر غلظت بالای فلزات سنگین موجود در لجن مثل جیوه (Hg) می تواند منجر به آلودگی خاک، گیاه و زنجیره غذایی انسان شود. به منظور ارزیابی خطر جذب جیوه از خاک تیمار شده با لجن فاضلاب، در مرکز ایران طی پنج سال، آزمایشی با سه سطح لجن فاضلاب (25، 50 و100 مگاگرم در هکتار 1-ha Mg) و تیمار شاهد (بدون لجن) در قالب طرح پلات های خرد شده و در سه تکرار اجرا شد. در سال اول به کل پلات، سال دوم به 5/4، سال سوم به 5/3، سال چهارم به 5/2 و سال پنجم به 5/1 هر پلات لجن اضافه گردید. بعد از پنج سال، از دو عمق cm20-0 و 40-20 خاک، ریشه، ساقه و دانه گیاه ذرت بخش های مختلف پلات ها نمونه برداری و مقدار جیوه آن آنالیز شد. به طور کلی استفاده از لجن باعث افزایش معنی دار غلظت جیوه خاک هر دو عمق و بخش های مختلف گیاه گردید. غلظت جیوه اندازه گیری شده نمونه های خاک در دامنه 1-kg μg 22 (در نمونه های شاهد) تا 1- μg kg1200 (در پلات هایی که 5 سال متوالی لجن با حجم 1-ha Mg100 دریافت کرده بودند) متغیر بود. میانگین غلظت Hg ریشه، ساقه و دانه به ترتیب 1- μg kg 91، 9 و 8 اندازه گیری شد. کابرد لجن فاضلاب هم چنین باعث افزایش معنی دار عملکرد گیاه شد.
    کلیدواژگان: جیوه، لجن فاضلاب، خاک، گیاه ذرت
  • علی اکبر سبزی پرور، حسین طبری، علی آیینی صفحه 125
    دمای خاک یکی از متغیرهای مهم در مطالعات هیدرولوژی، هواشناسی کشاورزی و اقلیم شناسی می باشد. با توجه به این که دمای خاک فقط در ایستگاه های سینوپتیک کشور اندازه گیری می گردد، کمبود آن در نقاط فاقد ایستگاه یکی از چالش های بزرگ در بسیاری از مطالعات مرتبط با علوم کشاورزی است. در این تحقیق، با استفاده از داده های یک دوره 10 ساله (2005-1996) دمای هوا، تابش خورشیدی، بارندگی، رطوبت نسبی هوا، فشار بخار آب، سرعت باد و فشار هوا در هشت ایستگاه منتخب هواشناسی (ساری، رشت، تبریز، ارومیه، اصفهان، شیراز، زاهدان و یزد)، روابطی تجربی جهت تخمین دمای روزانه خاک در اعماق 5، 10، 20، 30، 50 و 100 سانتی متری برای چهار اقلیم متفاوت، پیشنهاد شده است. روابط تجربی با استفاده از رگرسیون های چند متغیره بین دمای خاک به عنوان متغیر وابسته و بقیه متغیرهای روزانه هواشناسی (به عنوان متغیرهای مستقل) استخراج و بر حسب معیارهای آماری دسته بندی شدند. نتایج تحقیق نشان داد که روابط پیشنهادی در سطح معنی داری جهت تحمین دمای خاک در عمق ها و اقلیم های مورد نظر قابل اعتماد می باشند (برای لایه های سطحی خاک با 94/0 < 2R و برای لایه های عمیق با 69/0 < 2R). هم چنین نشان داده شد که اهمیت تاثیر متغیرهای هواشناسی بر دمای خاک در اقلیم های مختلف، یکسان نمی باشد. از بین متغیرهای مورد مطالعه، میانگین روزانه دمای هوا در هر چهار اقلیم، بیشترین هم بستگی معنی دار را با دمای خاک نشان داد (به طور متوسط با 91/0 < 2R برای اقلیم گرم نیمه خشک، الی 85/0 < 2R برای اقلیم مرطوب). نتایج هم چنین نشان داد که با افزایش عمق خاک، ضرایب تعیین به طور قابل ملاحظه (تا حد 36 درصد) کاهش می یابند. در این تحقیق رفتار آماره های اعتبار سنجی روابط پیشنهادی در عمق های مختلف و در هر یک از اقلیم-های مورد مطالعه نیز بحث می گردد.
    کلیدواژگان: دمای خاک، متغیرهای هواشناسی، هم بستگی های خطی چند متغیره
  • لاله مهدی پور، احمد لندی صفحه 139
    افزایش آزادشدن گازهای گلخانه ای مانند دی اکسید کربن (CO2)، متان (CH4)، و نیتروس اکسید (N2O) از خاک ها به اتمسفر یکی از نگرانی های جهان در چند دهه گذشته می باشد. دی اکسید کربن به عنوان یک عامل مهم مؤثر در گرمایش جهانی و تغییر آب وهوا که مسئول 60 درصد گرم شدن جهان یا اثر گلخانه ای می باشد، شناخته شده است. در این پژوهش چگونگی آزاد شدن دی اکسید کربن به کمک روش اتاقک بسته و کروماتوگرافی گازی از سطح خاک چهار زمین با کاربری گوناگون که شامل مزارع گندم و کلزا، باغ مرکبات و زمین آیش بود، بررسی شد. میزان کل هدر رفت کربن از خاک به صورت گازهای گلخانه ای کربنه از کشتزارهای گندم، کلزا، باغ مرکبات و زمین آیش به ترتیب 47/4، 72/3، 38/3 و 89/1 تن کربن در هر هکتار در سال بود. کل کربن آلی ورودی به خاک توسط بیوماس در مزارع گندم و کلزا به ترتیب 1/4 و 6/4 تن کربن در هکتار در سال بود. بنابراین بیلان کربن خاک (ورودی کربن- خروجی کربن) در کشتزارهای گندم و کلزا به ترتیب 37/0- و 88/0+ بود و در کشتزارهای گندم هدررفت کربن و در کشتزارهای کلزا افزایش کربن خاک رخ داد. تغییر کربن آلی خاک در سال های گذشته در باغ مرکبات نشان می دهد که در این باغ ها نیز کربن آلی خاک افزایش داشته است.
    کلیدواژگان: کاربری زمین، مواد آلی، آزاد شدن دی اکسید کربن، گازهای گلخانه ای
  • لیلا امیدی، وحید مظفری، احمد تاج آبادی پور، حسین دشتی صفحه 149
    این تحقیق با هدف بررسی مصرف متعادل کودهای سولفات روی و مس و روش‎های محلول‎پاشی و جای‎گذاری موضعی (چالکود) و اثر زمان‎های متفاوت محلول‎پاشی بر خصوصیات کمی و کیفی پسته، در یکی از باغ‎های رفسنجان در قالب طرح بلوک‎های کامل تصادفی با 12 تیمار و سه تکرار در دو سال متوالی به اجرا در آمد. تیمارها شامل مصرف متوسط خاکی روی و مس خالص به ترتیب به میزان 2/54 و 1/11 کیلوگرم در هکتار و هم‎چنین مصرف زیاد خاکی روی و مس خالص به ترتیب به میزان 3/81 و 7/16 کیلوگرم در هکتار و محلول‎پاشی مس خالص به میزان 15/0 کیلوگرم بر هکتار از منبع سولفات مس و محلول‎پاشی روی خالص به میزان 8/1 کیلوگرم در هکتار از منبع سولفات روی 34% (محلول در 1000 لیتر آب) در 3 زمان اسفند (اواخر دوره خواب)، فروردین (بعد از گل‎دهی) و پاییز (بعد از برداشت) به‎کار برده شدند. نتایج سال اول نشان داد، بیشترین میزان عملکرد مربوط به تیمار محلول‎پاشی مس در اسفند بود. هم‎چنین خصوصیات کیفی از جمله نسبت پسته های خندان به دهن‎بسته با کاربرد این تیمار به طور معنی‎داری افزایش یافت. درصد پروتئین نیز تحت تاثیر تیمارهای محلول‎پاشی مس در اسفند و روی در فروردین به ترتیب 22 و 5/16 درصد نسبت به شاهد افزایش یافت، اندازه‎گیری عناصر غذایی در برگ نشان داد محلول‎پاشی توام روی و مس در اسفندماه غلظت روی را 119 درصد نسبت به شاهد افزایش داد. در سال دوم، بیشترین میزان عملکرد مربوط به تیمار محلول‎پاشی روی در اسفند بود. هم‎چنین برخی از خصوصیات کیفی مانند تعداد دانه در هر اونس با کاربرد تیمار محلول‎پاشی مس در مهرماه به طور معنی‎دار افزایش یافت. بیشترین و کمترین نسبت‎ خندانی به دهن‎بسته بودن در تیمارهای چالکود متوسط و چالکود زیاد به‎دست آمد. با کاربرد چالکود زیاد درصد پروتئین نسبت به شاهد به‎طور معنی‎داری کاهش یافت. غلظت عنصر روی برگ در تیمار محلول‎پاشی روی اسفندماه افزایش یافت و غلظت مس برگ تحت تاثیر کاربرد محلول‎پاشی ‎های مس و توام روی و مس مهرماه قرار گرفت. اثر تیمارهای اعمال شده بر درصد چربی و غلظت عناصر اندازه‎گیری شده در ساقه در هر دو سال معنی‎دار نبود. به‎دلیل شور و آهکی بودن خاک‎های تحت کشت پسته، مصرف خاکی عناصر کم مصرف (روی و مس) عملکرد را به‎ ‎طور معنی‎‎داری تحت تاثیر قرار نداد.
    کلیدواژگان: محلول‎پاشی، چالکود، روی، مس، پسته
|
  • M. Sarai Tabrizi *, H. Babazadeh, M. Parsinejad, S.A.M. Modares Sanavi Page 1
    Deficit irrigation is one of the irrigation management methods that is used to increase Water Use Efficiency. Considering the internal plant adaptability characteristic to water shortage, Partial Root Drying method has been introduced in recent years. In this field research improvement of Water Use Efficiency for Soybean was determined. This experiment which was conducted at four furrow irrigation treatments at the Research Field of Tehran University in Karaj in 2008, consists of full irrigation (100% soil moisture deficit compensation), conventional deficit irrigation at 50 and 75 percent soil moisture deficit compensation and Partial Root Drying at 50 percent soil moisture deficit compensation with three replications. The amounts of irrigation used were exactly compensation level (negligible loss). Results indicated that Water Use Efficiency according to Duncan's Multiple Range Test at the five percent level of probability there was a significant difference between partial root drying treatment (PRD50%) and conventional deficit irrigation treatment at fifty percent soil moisture deficit compensation (DI50%),. Water Use Efficiency in PRD50% compared with DI50%, DI75% and full irrigation increased by 48.3%, 61.9% and 70.1% respectively.
  • A. Jalali, M. Galavi *, A. Ghanbari, M. Ramroudi, M. Yousef Elahi Page 15
    Using treated wastewater led to increasing crop yield, but it may causes heavy metals accumulations and also their toxicity in soil and plant. In order to investigate the effects of wastewater on yield, forage yield components, and heavy metals concentrations in stem and leaf of sorghum, an experiment was conducted in the agricultural Research Institute of Zabol University in 2006-2007, using a randomized complete block design with four replication. The irrigation treatments were: 1) well water for whole growing season as control (T1), 2) well water for all growing season along with NPK application (T2), 3) wastewater during the first half of growing season (T3), 4) wastewater during the second half of growing season (T4), 5) wastewater and tapwater alternately (T5) and 6) wastewater for whole growing season (T6). The results showed that irrigations with wastewater and well water alternately and wastewater for whole growing season produced the maximum forage yield and the maximum heavy metal accumulation in plant organs observed by irrigation with wastewater for hole growing season, and wastewater and well water alternately. There was significant increase between T5 and T6 relative to control and other treatments. The elements concentration such as Cu, Pb and Fe in leaf was more than stem, but Zn and Ni concentration in stem were more than leaves. There were no significant differences for Mo and Cr concentration between stem and leaf. Forage yield in T6 and T5 relative to T2 were increased 38.96 and 51.95 percent respectively. In all irrigation treatments the amount of elements and heavy metals in sorghum were lower than standard limits. Based on the results, alternative irrigation method (T5) is recommended for forage sorghum production.
  • M. Motamednia, S.H.R. Sadeghi *, H. Moradi, H. Asadi Page 27
    An extensive data collection on precipitation and runoff is required for development and implementation of soil and water projects. The unit hydrograph (UH) is an appropriate base for deriving flood hydrographs and therefore provides comprehensive information for planners and managers. However, UH derivation is not easy job for whole watersheds. The development of UH by using easily accessible rainfall data is then necessary. Besides that, the validity evaluation of different statistical modeling methods in hydrology and UH development has been rarely taken into account. Towards the attempt, the present study was planned to compare the efficiency of different modeling procedures in hydrograph and 2-h representative UH relationship in Kasilian watershed with concentration time of some 10h. The study took place by using 23 storm events occurred during four seasons within 33 years and applying two and multivariable regression models and 36 variables. According to the results, the median of estimated errors in estimation of 2-h UH dependent variables for verification stage varied from 37 to 88%. The results verified the better performance of cubic and linear bivariate models and logarithm-transformed data in multivariable model as well. The efficiency of multivariable models decreased when they were subjected to principle component analysis. The performance of backward method was frequently proved for estimation of dependent variables based on evaluation criteria, whereas the forward was found to be more efficient for time-dependent factors estimation.
  • M. Bashiri Seghale, S.H.R. Sadeghi *, A.S. Rangavar Page 39
    Erosion plots are basically used for studying erosion processes and many related problems. However, the possibility to extend the results of experimental plots to surrounding watersheds is rarely taken into account. In the present study, an attempt was made to study on the accuracy of soil erosion plots in estimation of runoff and sediment yield from small watersheds. Towards this attempt, 12 experimental plots with length of 2, 5, 10, 15, 20 and 25 meter were installed on two north and south facing slopes in Sanganeh watershed, northeastern Razavi Khorasan Province with an area of ca. 1 ha. The performance of the plots in estimation of runoff and sediment was controlled by data collected at the main outlet associated with 12 storm events occurred during November 2006 to June 2007. The results showed that the accuracy of plot estimates on sediment and runoff improved while the plot length increased. The optimal length for estimation of sediment and runoff parameters was found to be equal to average slope length and more than 20m.
  • R. Mohsen Pour, M. Zibaei * Page 49
    Drought is among the most costly weather-related events and Iran is highly vulnerable to the economic, social and environmental impacts of drought In this study expected profit maximization model and utility efficient programming were applied to determine optimal crop pattern, expected gross margin and water use with and without, drought condition at representative farms of homogenous groups. This study was based on two databases. A sample of 180 farmers was selected for interview and collected necessary farm level data in 2007. The sample farms were drawn using two-stage stratified random sampling method. Results indicated that the largest reduction in expected profit is directed toward farmers who use surface water from river or canal. These groups of farms ultimately suffered a severe reduction in expected income (53%-64%) as a consequence of the drought, largely because their access to water was cut substantially. The least quantity of damage is directed toward homogenous groups of farms that use groundwater or conjunctive use of groundwater and surface water. Reduction in expected income of these groups is equal to 7 and 32 percent of expected income in the normal year, respectively. Finally, the results showed that the pattern of release water from gate of Drodzan have not been optimal in the planting years 2001-2002 and 2006-2007 based on the calculated shadow price of each cubic meter water in different deciles of year.
  • A.R. Hosseinpur *, M.R. Panahi Page 65
    Potassium (K) fixation by phyllosilicates clay minerals is a very important process influencing the availability of K for plants. Information about K fixation is limited in Hamadan soils. The objectives of this research were to determine potassium fixation capacity (PFC) and potassium fixation index (PFI) of 10 surface soils of Hamadan province and the correlation of these parameters with soil charge characteristics. Potassium fixation capacity was obtained using six different levels of added K as KCl and three wetting and drying cycles. Also charge characteristics of soils were determined. Tetrahedral CEC of soils was determined after saturation of samples with LiCl and heating at 300 oC to reduce octahedral charge near zero. The results showed that tetrahedral and octahedral CEC ranged from 4.6 to 16.0 and 0.8 to 4.9 cmolckg-1 respectively. Mineral and organic portion CEC ranged from 6.1 to 20.9 and 0.97 to 9.7 cmolckg-1 respectively. The amount of PFC increased with increasing added K. Mean amount of PFC ranged from 58.2 to 175.03 mgkg-1. Potassium fixation index ranged from 0.23 to 0.67. The results of correlation studies indicated that PFI were significantly correlated with octahedral CEC, mineral and organic portion CEC, total CEC, exchangeable and nonexchangeable K. The results of this research showed that PFI very different in soils. So that this parameter should be consider in K soil testing.
  • M. Davari, M. Homaee *, H. Khodaverdiloo Page 75
    Phytoremediation is a new, in-situ and emerging remediation technology for contaminated soils. This technology, compared to other methods, is a sustainable, natural, relatively cheap and applicable to large scale area. Modeling phytoremediation provides quantitative insight for the governing process as well as for managers to assess the remediated sites. The objective of this study was to introduce a macroscopic phytoremediation model for Ni and Cd- polluted soils. The proposed model assumes that relative transpiration reduction function can resemble total soilNi and Cd concentrations. Combining the related functions of soil and plant responses to soil Ni and Cd concentrations, the phytoremediation rate of Ni and Cd was predicted. In order to test the proposed model, large quantities of soil were thoroughly polluted with Ni and Cd. Upland Cress (Lepidum sativum) and Ornamental Kale (Brassica olerace var. Viridis) seeds were then germinated in the contaminated soils. The experimental pots were irrigated with fresh water to reach field capacity. Upland Cress and Ornamental Kale were harvested three and four times, respectively. At each harvest, relative transpiration, Ni and Cd contents of soil samples and plants were measured. Comparison of the maximum error, root mean square error, coefficient of determination, modeling efficiency and coefficient of residual mass indicated that the non-threshold non-linear model provide high efficiency to predict relative transpiration for Upland Cress and Ornamental Kale, respectively. The results also indicated that the proposed macroscopic model can well predict the phytoemediation rate of the Ni and Cd by Upland Cress (R2>0.83) and Ni by Ornamental Kale (R2=0.78).
  • Zolfi Bavariani *, Nouruzi Page 87
    Most part of the applied phosphorus is fixed in the calcareous soil. Some part of residual phosphorus can be recovered by the plants of the following years. It is reported that organic matter is one of most important factors in phsphorus recovering. This expriment was designed in permanent plot to evaluate the effect of organic matter on residual phosphorus recovering in a calcareous soil. The expriment was conducted on randomized complete block design in a factorial manner with three replications in four years. Treatments were consisted of farm yard manure(FYM) in three levels (0, 15, and 30 ton ha-1) and three levels of phosphrus (0, 90 and 180 kg ha-1 as P2O5 from triple super phosphate (TSP). Phosphorus fertilizer was applied only in the first year of expriment, but FYM was used in all of the years. Onion, canola, bean and spinage were planted in the four years of experiment, respectively. Results showed that maximum yield, P concentratin in plant and soil phosphorus availability were followed by application of FYM and P(residual) together in all of the years. This increase was mainly by direct effect of P in the first year of expriment, but recovered phosphrus by FYM had maximum role in the later years. More than 53% of increase in phosphrus availability in soil and 21% of increase in yield resulted from recovered phosphprus by FYM in the treatment of 30 ton.ha-1 FYM and 180 kg.ha-1 P2O5 together in the last year.
  • A. Khodashenas *, A. Koocheki, P. Rezvani Moghadam, A. Lakzian, M. Nassiri Mahallati Page 99
    Among the biodiversity of soil microorganisms, bacteria have the basic role in soil functions. In order to determine the diversity and abundance of soil bacteria in arid regions, and also to study the effect of agricultural practices on them, a study was conducted in winter wheat fields on Shirvan, Mashhad and Gonabad. In each region, high and low input fields of winter wheat and a natural system for comparison were selected. Use of agricultural inputs was criteria for selection of low and high input fields in each region. Soil sampling was done on fields and natural systems and organic matter content, abundance and diversity of soil bacteria were measured in soil samples. Species richness and abundance of soil bacteria was affected by region and so that natural system of Gonabad has the minimum of species richness among the studied systems and the differences of other systems was not significant. Abundance of soil bacteria in 1 g dry soil was maximum in Gonabad and minimum in Shirvan. Abundance of soil bacteria was affected by organic matter and in low and high input systems of Gonabad and low input system of Mashhad was greater than other systems. Overall, 19 species of bacteria that belonged to 4 genus were detected. Results showed that species richness and abundance of soil bacteria in studied systems were relatively low and agricultural practices have not significant impact on these organisms, so that species richness and abundance of soil bacteria were improved in agricultural systems of Mashhad and Gonabad. Pattern of bacterial diversity showed that regional and agricultural stresses were affected on bacterial function so that in high level of stresses, species richness decreased and function of soil bacteria was restricted to decomposition of organic matter. Therefore, organic matter of soil must be increased and agricultural stresses must be decreased to improve of soil bacterial functions.
  • M. Karimpour, M. Afyuni *, A. Esmaili Sari Page 115
    Sewage sludge application on farmland as fertilizer is commonly practiced in many countries. However, high concentration of heavy metals like mercury (Hg) in sludge can cause pollution of soil, plant and the human food chain. In order to examine the risk of Hg transfer into plants a five year field experiment was conducted in which we investigated uptake of Hg from a sludge-amended soil by corn. Sludge application rates were 0, 25, 50 and 100 Mg ha-1. To study cumulative and residual effects of the sewage sludge, applications were repeated on 4/5 of each plot in second year, on 3/5 of plots in third year, on 2/5 of plots in fourth year and in 1/5 of plots in fifth year. After the fifth year, soil samples from the 0-20 and 20-40 cm depths were taken and analyzed for total Hg. Corn plants were harvested and roots, stems and grains were separately analyzed for Hg concentrations. Sludge application significantly increased total Hg concentration in soil. Total Hg concentration in soil ranged from 20 µg kg-1 (in control plots) to 1200 µg kg-1 (in plots with 500 Mg ha-1 sludge application). Sludge application significantly increased uptake of Hg in different plant parts. At the end of the fifth year the average Hg concentrations in root, stem, and grain were 91, 9, and 8 µg kg-1, respectively. Corn yield increased significantly with sludge application and this fertilizer effect was visible five years after a single sludge application.
  • A.A. Sabziparvar *, H. Tabari, A. Aeini Page 125
    Soil temperature is one of the important variables in hydrology, agriculture, meteorology and climatology studies. Owing to the fact that soil temperature is only measured at synoptic stations, reconstruction of this variable in other places is of great importance for many relevant agricultural surveys. Using 10-year (1996-2005) daily meteorological observations, including: air temperature, global solar radiation, precipitation, relative humidity, vapor pressure, wind speed and air pressure data, different empirical relationships are suggested. At statistically significant level (P<0.05), the suggested regressions are reliable for estimating soil temperature in various depths (5, 10, 20, 30, 50 and 100 cm) and different climate types. Using soil temperature as the dependent variable and the other meteorological parameters as the independent variables, the multivariable relationships are classified accordingly. The results indicate that the impact of meteorological parameters on soil temperature is not the same. At statistically significant level (P<0.05), the mean daily air temperature presented the highest correlation coefficients with soil temperature for all climate types (on average, from R2>0.91 for warm semi-arid, to R2>0.85 for humid climates). Other results highlighted that the correlation coefficients decreased as the soil depth increased. The behavior of statistical validation criteria of the suggested relations are also discussed for all the mentioned climates.
  • Mahdipuor *, Landi Page 139
    An increase in the emission of greenhouse gases such as carbon dioxide (CO2), methane (CH4) and nitrous oxide (N2O) from the soil surface to the atmosphere has been of worldwide concern over the last several decades. Carbon dioxide is recognized as a significant contributor to global warming and climatic change, accounting for 60% of total greenhouse effect. The aim of this research was to determinate the emission of greenhouse gases from different land under agricultural uses. Four types of agricultural land farm, including wheat field, canola field, citrus garden and fallow land were selected to investigate the fate of CO2 in these fields. Gas chromatography technique and close chamber method were used to analyze soil gas samples. Total carbon losses from soil in form of greenhouse gases was 4.47, 3.72, 3.38 and 1.89 Mg C ha-1 yr-1 for wheat field, canola field, citrus garden and fallow land, respectively. Total additional carbon to soil from biomass for wheat field and canola field was 4.1 and 4.6 Mg C ha-1 yr-1, respectively. ECB (ecosystem carbon budget) = ∑ C input - ∑ C output. For wheat field and canola field ECB was -0.37 and +0.88, respectively. This indicated that in wheat field carbon was lost and in canola field carbon was sequestrated. Under citrus garden due to changes in soil organic carbon form previous year has showed that carbon was sequestrated.
  • L. Omidi, V. Mozaffari *, A. Tajabadipour, H. Dashti Page 149
    This study was carried out to evaluate the application of zinc and copper sulfate by different methods such as foliar application and deep-placement and time of application on the some quantitative and qualitative properties of pistachio trees. For this purpose, a complete randomized block design experiment with 12 fertilizer treatments and 3 replications at 2 consecutive years was conducted in the experimental garden of Rafsanjan. Treatments included deep-placement of medium amounts (54.2 and 11.1 kg/ha of elemental Zn and of Cu respectively) and high amounts (81.3 and 16.7 kg/ha of Zn and of Cu respectively), foliar application of 0.15 kg/ha elemental Cu in the form of Cu sulfate and 1.8 kg/ha of the elemental Zn in the form of Zn sulfate (34%) at the rate of 1000 liter water on Esfand (late dormant), Farvardin (after flowering) and Mehr (post harvest). Results indicated that in first year, the maximum yield was obtained with foliar application of Cu on Esfand. Also, qualitative properties such as Split/non split ratio significantly increased by above treatment. The protein content increased with foliar application of Cu on Esfand and Zn on Farvardin by 22 and 16.5%, respectively compared to the control. The analysis of leaf samples, demonstrated that the foliar spray of Cu+Zn on Esfand increased Zn leaf by 119% as compared with control. In second year, yield increased by the foliar application of Zn on Esfand. Also, qualitative properties such as the number of seeds per ounce significantly increased by foliar application of Cu on Mehr. The highest and the lowest rate of split/non-split ratios were observed in treatments of high and low localized placement. The protein content decreased in the treatment of high deep placement as compared to the control. Foliar spray of Zn on Esfand caused the highest increase of leaf Zn concentration and foliar spray of Cu and Zn+Cu in Mehr increased significantly Cu leaf. The results indicated that the effects of treatments on oil content and stem nutrients concentration were not significant on two years. Due to saline and lime effects in the soil in pistachio orchards, soil application of micronutrients had no significant on the the yield.