فهرست مطالب

مدیریت خاک و تولید پایدار - پیاپی 1 (بهار و تابستان 1390)

نشریه مدیریت خاک و تولید پایدار
پیاپی 1 (بهار و تابستان 1390)

  • تاریخ انتشار: 1390/10/25
  • تعداد عناوین: 7
|
  • نجمه یزدان پناه، مجید محمودآبادی صفحه 1
    یکی از چالش های جدی در ارتباط با مدیریت پایدار و تولید محصولات کشاورزی در مناطق خشک و نیمه خشک، شور و سدیمی شدن خاک می باشد. این پژوهش به بررسی روش های مختلف اصلاح خاک آهکی شور و سدیمی با تاکید بر تغییرات زمانی کیفیت زهاب می پردازد. آزمایش ها به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با 6 تیمار مواد اصلاحی معدنی و آلی شامل؛ شاهد، کود گاوی، تفاله پسته، گچ، ترکیب کود گاوی با گچ و ترکیب تفاله پسته با گچ، 2 تیمار آب شویی (با و بدون اسید سولفوریک) و 3 تکرار در شرایط آزمایشگاهی و با استفاده از ستون خاک اجرا گردید. 4 مرحله آب شویی متناوب با فواصل زمانی یک ماه هر کدام به میزان یک حجم تخلخل انجام شد. نتایج نشان داد که در خاک آهکی، مصرف گچ نه تنها باعث افزایش تخلیه سدیم از طریق آب شویی نمی شود، بلکه حتی نسبت به تیمار شاهد باعث کاهش کارایی آب شویی سدیم بین 3- تا 35- درصد می گردد. در مقابل، با مصرف توام اسید سولفوریک از طریق آب شویی، کاربرد گچ نسبت به شاهد در تخلیه سدیم بین 34-10 درصد افزایش یافت. همچنین کود دامی به دلیل تجزیه پذیری بیش تر نسبت به تفاله پسته باعث تخلیه بیش تر سدیم گردید. از بین 4 کاتیون محلول، پتاسیم کم ترین نوسانات زمانی درصد تغییر نسبت به شاهد (CP) را نشان داد. از این نظر، تفاله پسته نسبت به سایر تیمارها، پتاسیم بیش تری وارد فاز محلول نمود. همچنین با تکرار عملیات آب شویی، کارایی تیمارها در خارج نمودن کلسیم از خاک نسبت به تیمار شاهد کاهش نشان داد. یکی از دلایل این یافته، کاهش سرعت تجزیه مواد آلی و میزان اسیدهای آلی تولید شده و در نتیجه افزایش تدریجی واکنش (pH) همراه با اجرای مراحل مختلف آب شویی بود.
  • پریسا مختاری کرچگانی، شمس الله ایوبی، محمدرضا مصدقی، مائده ملکیان صفحه 23
    این مطالعه به منظور بررسی تاثیر درجه شیب و تغییر کاربری اراضی بر ذخیره کربن آلی در اجزا فیزیکی مختلف و همچنین برخی ویژگی های خاک در منطقه تپه ماهوری لردگان استان چهارمحال و بختیاری انجام گرفت. سه کاربری رایج در منطقه شامل جنگل طبیعی (NF)، جنگل تخریب شده (DF) و اراضی کشت شده (CL) و سه درجه شیب شامل شیب کم تر از 10 درصد (1S)، شیب بین 30-10 درصد (2S) و شیب 50-30 درصد (3S) به عنوان تیمارهای مطالعه انتخاب و در مجموع 108 نمونه از عمق 10-0 سانتی متر سطح خاک برداشت شدند. برخی ویژگی های فیزیکی و شیمیایی خاک و همچنین مواد آلی ذره ای (POM) و کربن آلی و ازت کل در ذرات هم اندازه سیلت و رس اندازه گیری شدند. نتایج این پژوهش نشان داد که مواد آلی ذره ای در اراضی جنگلی در همه شیب ها به طور معنی داری بیش تر از سایر کاربری ها بود. مواد آلی ذره ای در این منطقه به طور عمده در اندازه شن بودند. مقدار ازت کل در مواد آلی ذره ای در کاربری جنگل در شیب کم، بیش تر از مقادیر آن در سایر کاربری ها به ویژه در شیب های زیاد بود. نسبت C/N در بخش مواد آلی ذره ای 18-17 در اراضی جنگلی، و حدود 23 در اراضی کشاورزی بوده است. فاکتور غنی شدن (Ec) برای جز POM حداکثر بود. برای ذرات اولیه فاکتور غنی شدن برای هر دو جزء سیلت و رس روند زیر را برای کاربری ها و شیب های مورد مطالعه نشان داد: CL>DF>NF و 1S > 2S > 3S. درجه شیب در زمین نما به طور معنی داری بر مقدار کربن الی و ازت کل همراه ذرات سیلت و رس معنی دار بود، به طوری که بیش ترین کربن آلی و ازت کل در بخش های پایین شیب و کم ترین مقادیر در شیب های تند مشاهده گردید. نتایج کلی این پژوهش نشان داد که حفظ جنگل های طبیعی منجر به حفظ ذخیره کربن آلی خاک و کاهش هدررفت آن، کاهش فرسایش خاک به ویژه در اراضی کوهستانی با بارندگی زیاد در غرب ایران می گردد.
  • سیدمجید موسوی، محمدعلی بهمنیار، همت الله پیردشتی صفحه 43
    به منظور مطالعه تاثیر ورمی کمپوست بر مقدار نیکل و کروم خاک و گیاه برنج این آزمایش در سال 1387 به صورت کرت های خرد شده در قالب بلوک های کامل تصادفی در سه تکرار اجرا گردید. عامل اصلی (کود) در 6 سطح 20 و 40 تن در هکتار، 20 و 40 تن غنی شده با 50 درصد کود شیمیایی، کود شیمیایی (براساس آزمون خاک شامل 100 کیلوگرم اوره در هکتار، 150 کیلوگرم سوپر فسفات تریپل در هکتار و 100 کیلوگرم سولفات پتاسیم در هکتار) و شاهد به خاک اضافه گردید. عامل فرعی دوره های کوددهی در نظر گرفته شد که شامل 3 تیمار 1، 2 و 3 سال کوددهی بود. نتایج به دست آمده نشان داد که بیش ترین نیکل قابل جذب (20/2 میلی گرم در کیلوگرم) به تیمار 3 سال مصرف 40 تن ورمی کمپوست غنی شده اختصاص داشت. در تیمارهای 3 سال مصرف متوالی 20 و 40 تن غنی شده بالاترین کروم قابل جذب (109/0 میلی گرم در کیلوگرم) اندازه گیری شد. بیش ترین غلظت نیکل در ریشه مربوط به 3 سال کاربرد متوالی تیمار 40 تن +50 درصد کود شیمیایی بود که حدود 63 درصد بیش تر از مقدار اندازه گیری شده در تیمار بدون کود بود. با کاربرد تیمارهای 2 و 3 سال مصرف 40 تن ورمی کمپوست بیش ترین غلظت نیکل در دانه با حدود 2 برابر افزایش نسبت به شاهد اندازه گیری شد. بالاترین غلظت کروم در ریشه (43/8 میلی گرم در کیلوگرم) و دانه (25/4 میلی گرم در کیلوگرم) نیز به ترتیب به تیمارهای 3 سال کاربرد 40 تن و 20 تن ورمی کمپوست غنی شده اختصاص داشت.
  • سهیلا ابراهیمی، جلال شایگان، محمدجعفر ملکوتی، علی اکبری صفحه 63
    در این پژوهش، احتمال آلودگی برخی ترکیبات آروماتیک با سمیت زیاد در محدوده کارخانه آنتی بیوتیک ایران واقع در شهر ساری بررسی شد. به این منظور، آزمایش های pH، کربن و ماده آلی فرار و غیرفرار و بافت بر 26 نمونه خاک انجام و نوع آلودگی تعیین گردید. نمونه برداری آب زیرزمینی در سه مرحله متوالی شامل مرحله اول پمپاژ از 9 چاه آب پیرامون کارخانه و آنالیز با کروماتوگراف گازی، مرحله دوم پمپاژ از 14 چاه و کروماتوگراف گازی- طیف سنج جرمی و مرحله سوم به وسیله نیسکین با امکان ترسیم نیم رخ آلودگی انجام شد. مواد جامد معلق و معلق فرار به دلیل کدورت آب چاه ها اندازه گیری گردید و نتایج نشانگر نبود آلاینده های غیرفرار در خاک بود. به دلیل نبود برازش نمودارهای حلال های کارخانه و نمونه های خاک، احتمال وجود آلایندگی حلال های اصلی کارخانه رد شد ولی هم پوشانی مناسب با ترکیبات سنگین تر مثل سموم شیمیایی و کودهای کشاورزی موجود بود. نتایج آلودگی آب زیرزمینی، وجود هیچ ترکیب آلاینده ای جز گاز متان را نشان نداد. افزونی مواد جامد معلق و معلق فرار در همه چاه ها، نشانگر شرایط مطلوب برای تجزیه مواد آلی توسط ریزاندام ها و تخریب زیستی در منطقه بود. به این ترتیب، با وجود نشت آلودگی، به دلیل سطح بالای آب زیرزمینی، انتقال به سمت دریا و نشر با پدیده های همرفت، تبخیر و مهم تر از همه تخریب زیستی، غلظت آلاینده ها طی 5 سال (فاصله زمانی بین شکستگی لوله فاضلاب تا زمان آزمایش) به حد قابل چشم پوشی رسیده است.
  • مجید محمودآبادی، فاطمه دهقانی، حمیدرضا عظیم زاده صفحه 81
    فرسایش بادی یکی از پدیده هایی است که باعث تخریب اراضی در مناطق خشک و نیمه خشک شده و چالشی جدی در برابر تولید پایدار و مدیریت اراضی کشاورزی محسوب می شود. شدت فرسایش به سرعت باد و ویژگی های خاک سطحی بستگی دارد. یکی از مهم ترین عوامل موثر بر شدت فرسایش بادی، زبری تصادفی است که به توزیع اندازه ذرات سطحی وابسته است. این پژوهش با توجه به محدودیت های اندازه گیری فرسایش در شرایط صحرایی، به بررسی نقش توزیع اندازه ذرات بر شدت فرسایش با استفاده از تونل باد می پردازد. به این منظور، با استفاده از دو خاک زراعی و ماسه ای، چهار توزیع اندازه ذرات مختلف ایجاد گردید. اندازه بزرگ ترین ذرات موجود در سطح خاک زراعی 2، 5 و 15 میلی متر و برای خاک ماسه ای 2 میلی متر بود که در معرض سرعت های مختلف باد شامل: 2، 9، 15 و 18 متر بر ثانیه در ارتفاع 20 سانتی متری و در 3 تکرار قرار گرفت. نتایج نشان داد که با افزایش سرعت باد، شدت فرسایش افزایش یافته که میزان افزایش بستگی به توزیع اندازه ذرات دارد. همچنین، نتایج بیانگر آن بود که اندازه بزرگ ترین خاک دانه های موجود در سطح، نقش مهمی در کنترل فرسایش داشته، به طوری که با افزایش اندازه ذرات، شدت فرسایش بادی به طور معنی داری کاهش می یابد. درصد خاک دانه های درشت (بزرگ تر از 25/0 میلی متر) در خاک زراعی 4/4 برابر خاک ماسه ای بود و به همین دلیل، شدت فرسایش آن به مراتب کم تر از خاک ماسه ای بوده است.
  • علی نجفی نژاد، مهدی مردیان، جواد وروانی، واحدبردی شیخ صفحه 99
    در برنامه های مدیریتی و حفاظتی آبخیزها، شکل دامنه، طول و تندی شیب از عوامل مهم در شدت فرسایش هستند. در رابطه جهانی فرسایش خاک اثر طول و تندی شیب، به صورت عامل توپوگرافی (LS) معرفی شده است. با توجه به این که محاسبه عامل LS در مقایسه با سایر عوامل به نسبت دشوار می باشد، در این پژوهش ابتدا به تشریح و طبقه بندی تعدادی از رابطه های محاسبه عامل توپوگرافی پرداخته شد که بر این اساس این رابطه ها در دو روش دامنه معرف و رستری طبقه بندی شدند. در مرحله بعد عامل LS به دو روش یاد شده با استفاده از 4 رابطه و به 6 حالت در حوضه سد کمال صالح استان مرکزی محاسبه گردید. سپس با استفاده از شاخص صحت (نسبت مقدار محاسباتی به مقدار مشاهده ای، کارایی هر یک از رابطه ها ارزیابی شد. طبق نتایج در روش دامنه معرف، میانگین عدد شاخص صحت از 30 دامنه در نمودار USDA و معادله میشرا و همکاران به ترتیب معادل 883/0 و 860/0 است که این نشان دهنده برآورد پایین تر این رابطه ها نسبت به رابطه ویشمایر و اشمیت است. در روش دامنه رستری که از رابطه مور و ویلسون در سه حالت با قدرت تفکیک 30، 50 و 100 متر استفاده شده است، شاخص صحت به ترتیب برابر 031/1، 326/1 و 837/1 است که دلالت بر برآورد بالاتر عامل LS نسبت به معادله ویشمایر و اشمیت دارند. طبق نتایج، مقدار شاخص صحت از رابطه مور و ویلسون با اندازه سلول 30 متر، کم ترین اختلاف را با معادله ویشمایر و اشمیت دارد که می تواند به عنوان رابطه بهینه در حوضه مطالعاتی معرفی گردد.
  • مهسا میرکریمی، فرهاد خرمالی صفحه 115
    هدف از این مطالعه بررسی تاثیر تناوب های زراعی مختلف اراضی جنوب گرگان رود بر ویژگی های میکرومورفولوژیک خاک بود. به این منظور، سه زمین زراعی شامل تناوب پنبه- گندم، کلزا- گندم و برنج- گندم در مجاورت هم با مدیریت یکسان انتخاب و در هر یک از تناوب ها پروفیل شاخص حفر شد. نمونه برداری در زمان محصول اول انجام، و از تمام افق ها نمونه های دست نخورده برای تهیه مقاطع نازک برداشته شد. هر کدام از اراضی حداقل به مدت 15 سال در تناوب موردنظر بودند. مشاهده های میکرومورفولوژیکی خاک نشان داد که تناوب پنبه- گندم به دلیل حفظ ماده آلی قابل توجه، حضور جانوران خاک زی بیش تر و فضولات ناشی از آن که حفره هایی از نوع کانال و واگ های درشت با میکروساختمان مطلوب خرده اسفنجی ایجاد کرده، کیفیت مطلوب تری داشته است. همچنین ندول های تیپیک و بزرگ آهک و آهک سیتومورفیک در این تناوب دیده شد. در تناوب برنج- گندم تعداد کانال ها کم تر و به دلیل غرقابی شدن زمین و از بین رفتن ساختار خاک، بیش تر حفره ها از نوع واگ های ریز و صفحه ای همراه با میکروساختمان مکعبی بدون زاویه با تمایز ضعیف و توده ای بود. در حالی که در تناوب کلزا- گندم میکروساختمان مکعبی بدون زاویه با تمایز متوسط تا خوب غالب بوده که از نظر کیفیت خاک حالت بینابین دو تناوب دیگر بود.
|
  • N. Yazdanpanah, M. Mahmoodabadi Page 1
    Soil salinity and sodicity are serious challenges related to soil management and sustainable production in arid and semi-arid regions. This study investigates different methods of calcareous saline-sodic soil amelioration which emphasized on time variability of leachate quality. The experiment was factorial based on CRD using 6 soil treatments consist of control, cattle manure, pistachio residue, gypsum, and their combination; 2 leaching treatments (with and without sulfuric acid) and 3 replicates, which was conducted in laboratory conditions using soil column. Four intermittent leaching steps with one month interval and one pore volume were applied. The results showed that in the calcareous soil, application of gypsum led to -3 to -35 percent reductions in sodium leaching, while in presence of sulfuric acid, this gypsum efficiency raised to 10-34 percent. Because of higher decomposition rate of cattle manure than pistachio residue, more sodium removed out of soil column. Among four studied cations, potassium showed the lowest variations of change (CP) with time. In this regard, pistachio residue released higher potassium amounts into soil solution. Moreover, the efficiency of amendments in removing calcium out of soil profile was reduced for the subsequent leaching steps. This finding was attributed to some reduction in organic matter decomposition and resultant organic acids, which caused an increase of pH. Time variations of CP for potassium were similar to that of the calcium. Without application of sulfuric acid, the highest CP values of EC and SAR were observed for cattle manure+gypsum and cattle manure treatments with amounts of 305 and 163 percent, respectively. The findings of this research reveal that gypsum alone can not be applied for ameliorating calcareous saline-sodic soils.
  • P. Mokhtari Karchegani, Sh. Ayoubi, M.R. Mosaddeghi, M. Malekian Page 23
    This study was conducted to investigate the effects of slope gradient and land use changes on soil organic pools in particle-size fractions under natural forest in hilly regions in western Iran. Three common land uses in the selected site including natural forest (NF), disturbed forest (DF) and cultivated land (CL) and three slope gradients (0-10%, S1, 10-30%, S2, and 30-50%, S3) were selected as a basis for soil sampling. A total of 108 soil samples were taken from the 0-10 cm surface layer in the whole studied region. Some physical and chemical properties as well as particulate organic matter (POM), particulate total nitrogen (PTN) and organic carbon (OC) and total nitrogen (TN) associated with different primary particle size fractions were measured. The results showed that the POM in the forest land use was considerably higher than the deforested and cultivated lands in all slope gradients. POM was mainly concentrated in the sand-size fraction. The values of PTN were significantly higher in the forest land use and in the down lower slopes than in the deforested and cultivated counterparts and steep slopes except for the CL land use. The C:N ratios in POM fraction were around 17-18 in the forest land and around 23 in the cultivated land. In forest land, the silt-associated OC had highest values among the primary particles. The enrichment factor of SOC, EC, was the highest for POM. For the primary particles, EC of both silt and clay primary fractions for selected land uses and slope gradients tend to be in the following orders: CL>DF>NF and S3>S2>S1. Slope gradient significantly affected the OC and TN contents associated with the silt and clay particles, whereas higher OC and TN contents were observed in lower positions and the lowest value was measured in the steep slopes. Overall, the results showed that native forest land improves soil organic carbon storage and can reduce the carbon emission and soil erosion especially in the mountain regions with high rainfall in western Iran.
  • S.M. Mousavi, M.A. Bahmanyar, H. Pirdashti Page 43
    In order to investigate the influence of vermicompost (VC) on the concentration of nickel (Ni) and chromium (Cr) in soil and rice this research was conducted as a split plot based on randomized complete block design with three replications in 2008. Main factor (fertilizer) was added to soil in 6 levels, 20 and 40 ton ha-1 VC, 20 and 40 ton ha-1 VC enriched with 50% chemical fertilizer (CF), CF (based on soil testing comprise 100 kg. ha-1 urea, 150 kg. ha-1 triple super phosphate and 100 kg. ha-1 potassium sulphate) and control. Sub plot, were considered application periods that comprise 1, 2 and 3 years application. Results showed that the maximum available Ni (2.20 mg kg-1) belonged to 3 years application of 40 ton enriched VC. In 3 continuous years application of enriched 20 and 40 ton ha-1 measured the highest available Cr (0.109 mg kg-1). The highest concentration of Ni in root belong to 3 continuous years application of 40 ton VC +50% chemical fertilizer that was about 63% more than control treatment. With application of 40 ton VC per hectare during 2 and 3 years, measured the maximum Ni concentration in grain with about 2 times of control treatment. Also, the most content of Cr in root (8.43 mg kg-1) and grain (4.25 mg kg-1) belonged to 3 years application of enriched 40 and 20 ton ha-1, respectively.
  • S. Ebrahimi, J. Shayegan, M.J. Malakouti, A. Akbari Page 63
    In this study, the possibility of contamination of some aromatic compounds with high toxicity in surrounding area around antibiotic's factory of Iran was evaluated. pH, organic matter, organic carbon, soil texture and non-volatile organic compounds of 26 samples were tested and the type of pollution was determined. Groundwater sampling, including three consecutive steps includes Pumping of groundwater from nine wells around the factory and analyzing with gas chromatography, the second stage of pumping from 14 wells and analyzing by Gc-Mass, and the third stage of sampling was done by serving Niskin instrument by possibility of drawing of contamination's profile of wells. Suspended solids and volatiles due to water turbidity was measured in wells and the results indicated absence of non-volatile contaminants in the soil. Factory solvent's and soil sample's charts did not fit. Therefore, the possibility of main solvent's factory in soil samples tested was rejected. Some peaks in the graphs Gas Chromatography, showed good overlap with the heavier compounds such as pesticides, fertilizers and agricultural chemicals. Underground water pollution results in all three stage of sampling of water wells, did not show any pollutants except methane peaks. Increasing suspended solids and volatile suspended in all wells, indicated favorable conditions for decomposition of organic matter by microorganisms and biological degradation in this region. Thus, despite the emission of contamination, due to the high level of underground water, distribution and transport phenomena of convection with the water flow to the sea (the slope of the ground layer), evaporation and biological degradation, concentration of pollutants reached to negligible levels over five years (the time interval between the pipe fracture till test time).
  • A. Najafinejad, M. Mardian, J. Varvani, V.B. Sheikh Page 99
    In watershed management and conservation programs, hill slope form (slope length and gradient) is the most important indicator of erosion intensity. In the Universal Soil Loss Equation (USLE), combined effects of slope length and gradient has been introduced as the topography factor (LS). Computation of this factor is difficult and ambiguous one among other factor of the USLE. Considering the importance of the LS factor, in the present study some of the equations for LS computation including representative hill slope and raster based hill slope methods has first been explained. Then LS factor was computed using four equations, six conditions of these methods in the Kamal Saleh dam watershed in the Markazi Province. Then performance of values using precision index has been evaluated. The results showed that precision index value in representative hill slope method for USDA diagram is 0.883 and for Mishra equation is 0.860. These results were under-estimation for two equations. In raster hill slope method with resolutions of 30, 50 and 100 meters; precision index values were 1.031, 1.326 and 1.837 respectively. These results showed over-estimation for theses three conditions. According to the results, LS factor value of Moore and Wilson equation with resolutions of 30 m showed the highest precision. Therefore this model can be introduced as optimal model in Kamal Saleh watershed.
  • M. Mirkarimi, F. Khormali Page 115
    The aim of this study was to investigate the effect of different crop rotations on soil micromorphological properties in southern Gorgan River plain. Therefore three cultivated lands including cotton-wheat, canola-wheat and rice-wheat were selected adjacent to each other with same management and typical profiles were dug in each of rotations. Sampling were carried out in the first harvesting season and undisturbed samples from all of the horizons were collected for the preparation of thin sections. Each of the rotations had been practiced at least for 15 years. The soil micromorphological observations indicated that the cotton-wheat rotation was in first place with regard to the soil quality because of maintaining considerable organic matter, presence of higher terrestrial animals and excrement that has created voids of channel and large vugh type with favorite crumb microstructure. Moreover typic and large nodules of calcite and cytomorphic calcite were also observed. In the rice-wheat rotation, the channels were lower and voids were mainly of fine vughs and planar type. The microstructure was weakly separated subangular blocky and massive because of being flooded and also loosening of soil structure. While in the canola-wheat rotation, microstructure was of subangular blocky with moderately separated to well separated type and had an intermediate place between two other rotations with regard to soil quality.