فهرست مطالب

نشریه علوم آب و خاک (علوم و فنون کشاورزی و منابع طبیعی)
سال هفدهم شماره 3 (پیاپی 65، پاییز 1392)

  • تاریخ انتشار: 1392/09/15
  • تعداد عناوین: 20
|
  • حدیثه رحمانی*، امیر لکزیان، علیرضا کریمی کارویه، اکرم حلاج نیا صفحات 1-12
    اوره آز یکی از مهمترین آنزیم های چرخه نیتروژن است. رس ها با داشتن سطوح جذبی برای آنزیم ها، نقش بسزایی در پایداری این ترکیب های پروتئینی در برابر عوامل محیطی گوناگون دارند. برای بررسی برهم کنش اوره آز و رس های سپیولیت و ورمیکولیت سه آزمایش جداگانه در قالب طرح کاملا تصادفی در شرایط آزمایشگاهی انجام شد. دو آزمایش به ترتیب شامل شش سطح زمان (0، 1، 2، 5، 10 و 20 روز) و پنج سطح دمایی(10 تا 50 درجه سانتیگراد) و آزمایش سوم با آرایش فاکتوریل شامل اسیدیته در سه سطح (5، 7 و 9) و غلظت در شش سطح (05/0، 25/0، 1، 5، 15 و 30 واحد آنزیمی) با دو تکرار اجرا گردید. آزمایش ها نشان دادند که با گذشت زمان، فعالیت آنزیم جذب شده بر سطح رس ها بیشتر از آنزیم آزاد بود. دمای بهینه فعالیت آنزیم آزاد و جذب شده به ترتیب 30 و 50 درجه سانتیگراد به دست آمد. بنابراین جذب آنزیم بر سطح رس، پایداری آن را در برابر دشواری های محیطی افزایش می دهد. همچنین بیشترین میزان جذب اوره آز بر سطح سپیولیت و ورمیکولیت به ترتیب در اسیدیته های 9 و7 رخ داد. بررسی همدماهای جذب این آنزیم نشان داد که ورمیکولیت با شدت و توانایی بالاتری نسبت به سپیولیت، اوره آز را جذب می نماید.
    کلیدواژگان: اوره، اوره آز، کمپلکس آنزیم، رس، سپیولیت، رمیکولیت
  • سینا بشارت*، وحید رضاوردنژاد، حجت احمدی، هیراد عبقری صفحات 13-24
    مدل های مختلفی برای جذب آب به وسیله ریشه ارائه شده است. در این تحقیق با استفاده از داده های تبخیر و تعرق و درصد رطوبت خاک به دست آمده از لایسیمتر و داده های توزیع ریشه در خاک درخت زیتون، دقت مدل جذب ریشه در تخمین تغییرات درصد رطوبت خاک مورد ارزیابی قرار گرفت. عمق لایسیمتر 120 سانتی متر و از نوع وزنی بود که از خاک لوم- رسی پر شد. در دوره آزمایش مقادیر ورود و خروج آب در لایسیمتر ثبت گردید و مقادیر دقیق تبخیر و تعرق ستون خاک محاسبه شد. تغییرات رطوبت خاک عمقی توسط دستگاه رطوبت سنج (TDR) نصب شده در لایسیمتر در دوره آزمایش به صورت کامل ثبت گردید. برای تعیین نقش توزیع ریشه در خاک، مدل فدس با استفاده از تراکم طولی ریشه استفاده گردید. معادلات حرکت جریان به صورت عددی حل شد که در حل این معادلات داده های تبخیر و تعرق به صورت داده های ورودی استفاده شد و تغییرات رطوبت خاک شبیه سازی شده با تغییرات رطوبت خاک اندازه گیری شده جهت تایید مدل جذب آب توسط ریشه مورد مقایسه قرار گرفت. مقایسات نشان داد که متوسط خطای نسبی مدل فدس 10 درصد بود. براساس نتایج حاصل از این تحقیق، حدود 90 درصد جذب ریشه درخت زیتون در عمق صفر تا 40 سانتی-متری صورت می گیرد.
    کلیدواژگان: تبخیر و تعرق، رطوبت خاک، زیتون، مدل جذب آب توسط ریشه
  • رضا لاله زاری، سید حسن طباطبایی* صفحات 25-38
    آبخوان شهرکرد با بیش از 800 چاه عمیق و نیمه عمیق تخیله می گردد که عمده چاه ها برای کشاورزی و تعدادی جهت تامین آب شرب استفاده می شوند. سطح آب زیرزمینی در بخش هایی از جنوب دشت به دلیل برداشت زیاد با افت شدید مواجه شده و ورود فاضلاب خانگی نیز در همین محدوده کیفیت آب را تنزل داده است. احداث سد زیرزمینی و تاثیر آن بر افزایش ارتفاع سطح ایستابی در محل مصرف، کاهش هزینه های انتقال و جلوگیری از حرکت آلاینده ها اهدافی است که در این مطالعه به آن پرداخته شده است. بدین منظور مدل هیدرولیکی آبخوان شهرکرد با واسنجی ضرایب هیدرودینامیک توسط نرم افزار PMWIN 5.3 تهیه شد. بخش خروجی جنوب دشت (پایین دست روستای بهرام آباد) جهت انجام مطالعات احداث سد زیرزمینی انتخاب و لایه ای با میانگین آبگذری 5/0 متر در روز در مسیر جریان شبیه سازی گردید. ارتفاع سطح ایستابی و کیفیت آب قبل و بعد از احداث سد توسط نرم افزار ArcGIS 9.2 ترسیم و تحلیل شد. نتایج نشان می دهد احداث سد تا فاصله چهار کیلومتر سطح آب زیرزمینی بالادست را تحت تاثیر قرار داده است. در نتیجه حجم آب قابل دسترس به میزان000/500/1 مترمکعب افزایش یافته و استحصال آب را آسان تر نموده است. توزیع نیترات در منطقه نسبت به حالت اولیه تغییر زیادی نداشت. اما با انباشته شدن آب در محدوده مخزن و به دلیل واقع شدن در نزدیکی تصفیه خانه شهرکرد و چاه-های فاضلاب خانگی امکان بالا رفتن غلظت سایر آلاینده های شیمیایی وجود خواهد داشت.
    کلیدواژگان: سد زیرزمینی، شهرکرد، مدلسازی، نیترات
  • حمیدرضا اولیایی*، مهدی نجفی قیری صفحات 39-50
    شالیزارها تامین کننده نیاز تغذیه ای حدود نیمی از جمعیت جهان می باشند. تشکیل این خاک های تحت دخالت انسان مرتبط با عملیات شله کاری (پادلینگ)، رژیم های غرقاب و زه کشی، تشکیل کفه شخم و فرایندهای اکسایشی-کاهشی خاص می باشد. این مطالعه به منظور بررسی اثر کشت طولانی مدت برنج بر ویژگی های فیزیکوشیمیایی و کانی شناسی رس در سه مزرعه برنج در منطقه یاسوج و مقایسه با اراضی بکر مجاور صورت گرفت. نتایج نشان داد که کشت طولانی مدت برنج موجب افزایش در میزان رس، کربن آلی، رطوبت اشباع، ظرفیت تبادل کاتیونی، کلاس فعالیت تبادل کاتیونی، هدایت الکتریکی و کاهش میزان کربنات کلسیم معادل خاک شده است. هم چنین این کاربری منجر به افزایش میزان آهن عصاره گیری شده با اگزالات) (Feo، آهن کل) (Fet و کاهش میزان آهن عصاره گیری شده با دی-تیونات) (Fed شده است. نوع کانی های رسی در دو کاربری تفاوت چندان زیادی را نشان ندادند. اما از نظر مقدار، در خاک های شالیزاری افزایش نسبتا زیاد اسمکتیت به ویژه در افق های سطحی دیده شد. اسمکتیت تشخیص داده شده در خاک های شالیزاری دارای بار لایه ای کمتر و درجه تبلور بالاتر در مقایسه با خاک های غیر شالیزاری بوده است. تغییر شکل ایلیت و کلریت به کانی های انبساط پذیر دلیل احتمالی برای کاهش این کانی ها در خاک های شالیزاری است.
    کلیدواژگان: اکسید آهن، تغییر کاربری، خاک شالیزار، کانی رسی
  • احسان صاحب جلال*، فرهاد دهقانی، منیرالسادات طباطبایی زاده صفحات 51-61
    آب های زیرزمینی مهم ترین منبع تامین آب مورد نیاز کشاورزی در مناطق خشک و نیمه خشک می باشند. در بسیاری از مناطق، استفاده بیش از حد از منابع آب با کیفیت خوب باعث کاهش منابع آب قابل دسترس و روی آوردن به استفاده از منابع آب با کیفیت نامطلوب شده است. بنابراین جهت مدیریت صحیح منابع آب و برقراری تناسب بین کیفیت آب و نحوه استفاده از آنها، اطلاع از چگونگی تغییرات زمانی و مکانی کیفیت آب های زیرزمینی امری ضروری محسوب می شود. بدین منظور، در این تحقیق، ابتدا در سال 1385 در بخشی از دشت بهادران مهریز از 76 حلقه چاه، نمونه آب گرفته شد و آنالیزهای شیمیایی روی آنها صورت گرفت. از آنجاکه ژئواستاتیستیک با فراهم کردن تخمینگرهای آماری مختلف نظیر کریجینگ، ما را قادر می سازد تا با استفاده از اطلاعات حاصله از نقاط نمونه برداری شده، به برآورد خصوصیت مورد نظر در نقاطی که نمونه برداری نشده اند بپردازیم بنابراین به منظور پهنه بندی خصوصیات کیفی آب که شامل Cl، SAR، ECو B می باشد از روش درونیابی کریجینگ استفاده شد و در نهایت پس از همپوشانی نقشه های حاصله و با استفاده از معیارهای طبقه بندی کیفیت آب به روش فائو، نقشه های مجزای کیفیت آب از نظر محدودیتی که ایجاد می کنند ترسیم گردید. نتایج به دست آمده از بررسی نقشه شوری نشان می دهد که آب های زیرزمینی در 48% از منطقه مورد مطالعه در کلاس محدودیت شدید و 52% آن نیز در کلاس با محدودیت کم تا متوسط قرار دارند. هم چنین آب های زیرزمینی از نظر سرعت نفوذ در خاک در 66% از منطقه بدون محدودیت،11% با محدودیت کم تا متوسط و 23% دارای محدودیت شدید می باشند. در مرحله بعد، به منظور بررسی تغییرات زمانی شوری آب زیرزمینی در یک دوره 5 ساله(90-1385) از تعداد 38 حلقه چاه منطقه نمونه برداری گردید و نقشه شوری آب زیرزمینی در سال 1390 نیز ترسیم شد. در نهایت با تفریق نقشه شوری سال های مذکور، نقشه تغییرات شوری ترسیم گردید. بررسی نقشه مذکور نشان داد که شوری آب های زیرزمینی در 1/31% منطقه کاهش و در 5/26% منطقه افزایش یافته، در حالی که 4/42% درصد منطقه بدون تغییر مانده است. هم چنین از آنجا که منطقه مورد مطالعه زیرکشت پسته می باشد و شوری آستانه کاهش عملکرد این محصول 8 دسی زیمنس بر متر است. بنابراین حدود 8 درصد به اراضی دارای محدودیت اضافه شده که در مورد مدیریت آبیاری و برنامه توسعه کاشت در قسمت های شرق و جنوب شرقی منطقه باید تجدید نظر نمود.
    کلیدواژگان: پهنه بندی، کیفیت آب آبیاری، روش کریجینگ، پراکنش مکانی
  • الهام فتحی هفشجانی، حبیب الله بیگی هرچگانی* صفحات 63-75
    روند آلودگی نیتراتی و فسفاتی آب زیرزمینی می تواند حاکی از نحوه مدیریت آب این منابع باشد. هدف از این پژوهش بررسی تغییرات در غلظت نیترات و فسفات و الگوهای مکانی توزیع نیترات و فسفات آبخوان شهرکرد در طی یک دوره پنج ساله است. به این منظور از 100 حلقه چاه کشاورزی در طی سال های 1385، 1389 و 1390 نمونه برداری و غلظت نیترات و فسفات اندازه گیری شد. از سال 1385 تا 1390 میانگین غلظت نیترات آبخوان از 18 به 27 میلی گرم بر لیتر و غلظت فسفات از 05/0 به 15/0میلی گرم بر لیتر افزایش پیدا کرده است. از بین مدل های مختلف واریوگرام گوسی، نمایی، کروی و خطی، مدل کروی تغییرات مکانی نیترات و فسفات در طی دوره مورد مطالعه را بهترتوجیه کرد. بررسی نقشه ها نشان داد که غلظت نیترات و فسفات در بخش های جنوبی دشت حداکثر و در بخش های شمالی حداقل است. به نظر می رسد دلیل اصلی بالا بودن غلظت نیترات و فسفات در بخش جنوبی وجود تصفیه خانه شهرکرد، دامداری های فشرده، کم عمق بودن سطح ایستابی و جهت گرادیان هیدرولیکی به این سمت از دشت باشد. مقایسه نقشه ها نشان داد که از سال 1385 تا 1390 از مساحت کلاس های با آلودگی کمتر کاسته شده و به مساحت کلاس های با غلظت بیشتر نیترات و فسفات افزوده شده است.
    کلیدواژگان: آب زیرزمینی، کریجینگ، آلودگی، واریوگرام
  • فرشته مقامی مقیم*، علیرضا کریمی، غلامحسین حق نیا، آرش دوراندیش صفحات 77-88
    تغییرات کربن آلی خاک یکی از مهم ترین شاخص های تعیین تاثیر تغییرات کاربری اراضی بر کیفیت خاک است. با توجه به سابقه طولانی مدت تبدیل اراضی مرتعی به دیم در منطقه روئین واقع در استان خراسان شمالی، اهداف این پژوهش بررسی تاثیر تغییرات درازمدت کاربری اراضی بر مقدار کربن آلی خاک در جهات مختلف شیب و امکان استفاده از کربن آلی خاک به عنوان معیاری برای تصمیم سازی برای استفاده از اراضی در این منطقه بود. 140 نمونه خاک از عمق 15-0 سانتی متری بخش شیب پشتی شیب های شمالی، جنوبی، شرقی، غربی و بدون جهت در کاربری های مرتع، دیم، یونجه دیم، باغ و کشت آبی و از هر کاربری در 7 نقطه و 14 نمونه از کشت آبی، در تیرماه برداشت شد. نتایج نشان داد که کاربری باغ با میانگین 03/2 و کشت آبی با 78/0 درصد، بیشترین و کمترین مقدار کربن آلی را دارند. میانگین کربن آلی خاک در مرتع 40/1 درصد می باشد که تغییر کاربری باعث کاهش آن تا 27/1 و 04/1 درصد به ترتیب در یونجه دیم و دیم شده است. در تمام کاربری ها بین تمام شیب ها با شیب جنوبی اختلاف معنی داری مشاهده شد و شیب های شرقی بیشترین مقدار کربن آلی خاک را داشتند. به نظر می رسد پس از تغییر درازمدت کاربری، کربن آلی خاک با شرایط محیطی و کاربری به تعادل رسیده و میانگین کربن آلی خاک در جهات مختلف شیب به غیر از شیب جنوبی از 4/1 درصد در کاربری مرتع به 12/1 درصد در کاربری دیم و 32/1 درصد در کاربری یونجه دیم درصد رسیده است که برای مناطق نیمه خشک در حد مناسبی قرار دارد. براساس نتایج به دست آمده، با هدف جلوگیری از تخریب اراضی از یک سو و از سوی دیگر با در نظر گرفتن این واقعیت که دیم کاری یکی از منابع اصلی درآمد ساکنان منطقه است، پیشنهاد می شود که کشت دیم در شیب های جنوبی متوقف شده و در جهات دیگر شیب با رعایت اصول حفاظتی انجام شود.
    کلیدواژگان: کربن آلی خاک، تصمیم سازی، تغییر کاربری، کربن آلی خاک، جهت های شیب، روئین
  • گلایه یوسفی*، آزاده صفادوست، محمدرضا مصدقی، علی اکبر محبوبی صفحات 89-99
    این پ‍ژوهش با هدف بررسی اثر دراز مدت بافت خاک و مدیریت کشت بر حرکت لیتیم و برمید تحت شرایط جریان غیراشباع ماندگار انجام شد. تیمارها شامل دو خاک با بافت لوم رسی و لوم شنی بودند که هر دو به مدت چهار سال زیر کشت گندم و یونجه قرار داشتند. ستون های دست نخورده خاک درشرایط جریان ماندگار با استفاده از آب شهری برقرار شد و سپس پالسی از محلول برمید لیتیم (M005/0) به عنوان غلظت ورودی (C0) بر سطح ستون های خاک اعمال گردید. آب شویی برای هر ستون تا PV4 (چهار برابر حجم آب منفذی) ادامه یافت. غلظت برمید و لیتیم موجود در زه آب خروجی با فواصل PV2/0، به ترتیب توسط الکترود انتخاب گر برمید و دستگاه فلیم فتومتر اندازه گیری شد. غلظت نسبی (C/C0) برمید و لیتیم در برابر حجم آب منفذی رسم شد. نتایج نشان داد که نوع کشت و بافت خاک (در مجموع ساختمان خاک) اثر معنی داری بر غلظت های خروجی داشتند. منحنی های رخنه نشان دهنده خروج زودهنگام برمید به دلیل دفع آنیونی و دیرآیی لیتیم به دلیل جذب سطحی در ستون های خاک بود. با گذشت زمان غلظت برمید و لیتیم کاهش یافت و در زمان های طولانی به هم رسیدند که این نشان گر از بین رفتن اثر منافذ درشت بر انتقال مواد در نتیجه ادامه آب شویی و انتقال عمده آنها از راه جریان در پیکره خاک بود. غلظت برمید و لیتیم خروجی از خاک لوم رسی زیر کشت یونجه به دلیل پایداری بیشتر ساختمان خاک نسبت به خاک لوم شنی تحت همان کشت بیشتر بود. هم چنین نتایج این پژوهش نشان داد غلظت برمید و لیتیم خروجی در خاک های زیر کشت یونجه (هر دو بافت) بیشتر از خاک های زیر کشت گندم بود. این امر بیان کننده اثر قابل توجه نوع کشت نسبت به بافت خاک، بر حرکت آلاینده ها در خاک می باشد. روند تغییرات منحنی رخنه لیتیم نیز مانند برمید بود؛ با این تفاوت که به علت جذب بر روی سطوح فعال؛ غلظت آن در زه آب خروجی کمتر از برمید بود.
    کلیدواژگان: آب شویی، شرایط غیراشباع، برمید، لیتیم، ردیاب، گندم، یونجه
  • یاسر صفری*، عیسی اسفندیارپور بروجنی صفحات 101-111
    به منظور بررسی دقت روش ارزیابی تناسب کیفی اراضی در واحد های همگون نقشه خاک دشت شهرکرد برای محصولات آبی عمده منطقه (سیب زمینی، چغندر قند، گندم و یونجه)، نقشه تناسب کیفی اراضی براساس نتایج مته شاهد برای هر یک از محصولات مزبور به روش محدودیت ساده تهیه شد. سپس، تعداد 100 مته در قالب شبکه نمونه برداری منظم با فاصله 375 متر در کل منطقه حفر گردید و پس از نمونه برداری و انجام آزمایش های لازم، درجه تناسب کیفی واحد های نقشه خاک منطقه برای محصولات مذکور با در نظر گرفتن تمامی مته ها تعیین شد. در پایان، میزان هم خوانی نتایج کل مته ها با مته شاهد هر واحد بررسی گردید. نتایج نشان داد که متوسط میزان هم خوانی نتایج مته شاهد هر واحد نقشه با دیگر مته های آن واحد، در سطوح کلاس و زیر کلاس تناسب، به ترتیب 60 و 38 درصد است. بنا بر این، استفاده از واحد های نقشه خاک به عنوان واحد های تناسب اراضی به دلیل تعمیم نتایج مته شاهد به کل واحد می تواند تا حد زیادی گمراه کننده باشد. در نتیجه، استفاده از این کار در مدیریت پایدار اراضی و کشاورزی دقیق توصیه نمی شود. در هر حال، با استفاده از فنون جدیدی چون علم زمین آمار می توان در زمینه بهبود روش های نقشه برداری سنتی خاک گام برداشت.
    کلیدواژگان: تناسب کیفی اراضی، تغییرپذیری مکانی خاک، دشت شهرکرد، نقشه برداری خاک
  • مریم نصری فرد*، غلامعباس صیاد، علیرضا جعفرنژادی، مجید افیونی صفحات 113-123
    آلودگی محیط زیست به عناصر سنگین مانند سرب مشکلی جدی و روزافزون است. با توجه به نقش مهم گندم در تغذیه انسان، این پژوهش به منظور بررسی غلظت سرب در خاک و بذر گندم مزارع استان خوزستان انجام گرفت. بر این اساس، در سال زراعی 87-1386 از تعداد 100 مزرعه به روش وزنی، نمونه های خاک و بذر گندم جمع آوری شدند. برخی از ویژگی های خاک شامل بافت خاک، درصد کربنات کلسیم معادل، ظرفیت تبادل کاتیونی، کربن آلی، پ- هاش و هدایت الکتریکی خاک و هم چنین غلظت سرب کل خاک، سرب قابل جذب و سرب موجود در بذر گندم در نمونه ها اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که در هیچ یک از مناطق مطالعاتی، غلظت سرب خاک و بذر گندم، بالاتر از حد مجاز آلودگی (به ترتیب 50 و 300-30 میلی گرم بر کیلوگرم) نبود. منطقه ایذه با میانگین 01/0 میکرو گرم بر کیلوگرم، کمترین غلظت سرب و باغ ملک با میانگین 190 میکرو گرم بر کیلوگرم، دارای بیشترین غلظت سرب در بذر گندم بودند. میانگین غلظت سرب قابل جذب در کل منطقه مطالعاتی، 6/0 میلی گرم بر کیلوگرم بود. غلظت سرب قابل جذب در خاک ارتباط منفی و معنی داری (*2/0- =r) با قابلیت هدایت الکتریکی خاک نشان داد. هم چنین غلظت سرب در بذر گندم با درصد کربنات کلسیم معادل ارتباط مثبت و معنی داری (**3/0=r) نشان داد. غلظت بالاتر سرب در بذر گندم نان نشان داد که گندم نان پتانسیل بالاتری در انباشت سرب نسبت به گندم دوروم دارد.
    کلیدواژگان: استان خوزستان، عناصر سنگین، سرب، گندم
  • لاله دیوبند، سعید برومندنسب، مجید بهزاد، جهانگیر عابدی کوپایی* صفحات 125-137
    وجود فلزات سنگین در منابع آب از مشکلات زیست محیطی بسیاری از جوامع است. تاکنون روش های مختلفی برای حذف این فلزات مورد توجه قرار گرفته است که استفاده از جاذب های ارزان قیمت از جمله این روش ها به شمار می رود. در این تحقیق، مقایسه ای بین دو جاذب جدید برگ سدر و خاکستر آن برای جذب فلز کادمیم از محیط آبی صورت گرفت و برای تعیین فاکتورهای موثردر جذب از سیستم ناپیوسته استفاده شد. سپس تاثیر پارامتر های pH، زمان تماس و مقدار جاذب بر راندمان جذب تعیین و بهترین مدل سینتیک و ایزوترم جذب مشخص گردید. نتایج آزمایش ها نشان داد که pH بهینه جذب برای جاذب برگ سدر و خاکستر برگ سدر به ترتیب 5 و 6 می باشد. زمان تعادل جذب برای برگ سدر 45 دقیقه و برای خاکستر برگ سدر 30 دقیقه به دست آمد و راندمان جذب با افزایش مقدار جاذب افزایش یافت. مقایسه پارامتر های مدل های ایزوترم جذب نشان داد که ظرفیت جاذب خاکستر برگ سدر در جذب کادمیم (27/4 میلی گرم برگرم) بیشتر از ظرفیت جاذب برگ سدر (91/3 میلی گرم بر گرم) می باشد.
    کلیدواژگان: کادمیم، برگ سدر، خاکستر، راندمان جذب
  • شامحمد یوسفوند*، محمود حبیب نژاد، کریم سلیمانی، مریم رضایی پاشا صفحات 139-151
    چکیده فرسایش پذیری خاک و شکل گیری و گسترش فرسایش آبکند، تحت تاثیر عوامل مختلفی از جمله مقدار املاح محلول خاک و سازندهای زمین شناسی می باشد. در این مطالعه تلاش شده است تا تاثیر عوامل خاکی و سازندها بر روی فرسایش آبکندی در حوزه آبخیز سیف آباد در استان لرستان مورد بررسی قرار گیرد. بدین منظور گسترش حجمی و سطحی 17آبکند در 12 سال اخیر (1388-1376)، با استفاده از عکس های هوایی و مطالعات صحرایی مورد بررسی قرار گرفت. نمونه های خاک نیز در فاصله 50 درصدی طول هر آبکند از دو افق سطحی (cm30-0) و عمقی (بیشتر از cm30) برداشته شدند. فاکتورهایEC، PH، درصد سیلت، درصد رس، درصد شن، درصد آهک مورد اندازه گیری قرار گرفتند. تجزیه و تحلیل داده ها در نرم افزار SPSS14 و با اسنفاده از آزمون های ناپارامتری کروسکال والیس و من ویتنی انجام شد. جهت بررسی ارتبا ط بین حجم رسوب آبکندها و عوامل خاکی از ضریب همبستگی Spearman استفاده گردید. نتایج نشان داد که در خاک سطحی تنها عامل PH رابطه مثبت معنی داری(سطح 1%) با رسوب زایی آبکندها دارد. درخاک عمقی نیز فاکتورهای درصد سیلت رابطه مثبت معنی دار(سطح 1 %) و درصد شن نیز رابطه منفی معنی دار (سطح 5 %) با حجم رسوب آبکندها دارند. هیچ رابطه معنی داری بین سازندهای زمین شناسی و تولید رسوب آبکندها یافت نشد.
    کلیدواژگان: عوامل خاکی، زمین شناسی، فرسایش آبکندی، استان لرستان، عکس های هوایی
  • ایرج ویسکرمی*، کیانفر پیامنی، عزیزاله شاه کرمی، علیرضا سپهوند صفحات 153-160
    یکی از اهداف مهم طرح های پخش سیلاب، تغذیه سفره های آب زیرزمینی است. هدف از این پژوهش، بررسی تاثیر پخش سیلاب بر منابع آب زیرزمینی کوهدشت بود. آمار و اطلاعات موجود شامل بارندگی، سطح سفره آب زیرزمینی و میزان بهره برداری یک دوره آماری ده ساله (پیش و پس از اجرای عملیات پخش سیلاب) گرد آوری و ارزیابی شدند. برای مقایسه این سه متغیر نخست آزمون نرمال بودن داده ها صورت گرفت و بعد از آن تمامی داده های موجود استاندارد شدند. نتایج به دست آمده نشان داد که پیش از پخش سیلاب (تا سال 76-75) تغییرات سطح سفره آب زیرزمینی تابع میزان بهره برداری بوده و روندی کاهشی داشته است، با اجرای طرح پخش سیلاب، این روند کاهشی متوقف شده و سطح آب زیرزمینی افزایش یافته است. با این حال، در سال 79-77 به علت دو خشکسالی پیایی، سطح سفره آب زیرزمینی به شدت کاهش یافته به طوری که مقدار شاخص استاندارد که از 3/0 در سال 72-71، به 5/1- رسیده است.
    کلیدواژگان: بهره برداری، پخش سیلاب، دشت کوهدشت، منابع آب زیرزمینی
  • کاظم هاشمی مجد، شهزاد جماعتی ثمرین* صفحات 163-171
    خصوصیات نامطلوب لجن فاضلاب از قبیل بوی نامطلوب، غلظت بالای عناصر سنگین و وجود عوامل بیماری زا استفاده از لجن را در کشاورزی محدود کرده است. کمپوست کردن و استفاده از کرم های خاکی در این فرآیند یکی از روش های مناسب برای پایدار کردن لجن فاضلاب و حذف خصوصیات نامطلوب آن می باشد. به منظور بررسی تاثیر نوع و درصد اختلاط مواد حجم دهنده و مرحله تجزیه لجن بر خصوصیات کیفی ورمی کمپوست، آزمایشی در در قالب طرح اسپلیت فاکتوریل در سه تکرار انجام شد که در آن زمان تجزیه لجن (لجن خام، لجن هضم شده در هاضم، لجن آبگیری شده در لاگن ها و لجن خشک نهایی)، فاکتور اصلی و نوع مواد حجم دهنده (تراشه چوب، برگ درختان و کاه گندم) و درصد اختلاط 0، 15، 30 و 45 درصد مواد حجم دهنده و لجن فاضلاب) فاکتور های فرعی بودند. بعد از پنج ماه خواباندن گلدان ها در شرایط کنترل شده رطوبتی و حرارتی در حضور کرم های خاکی، محتویات گلدان ها برداشت و غلظت عناصر غذایی و سنگین در ورمی کمپوست های تولید شده اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که ورمی کمپوست های تولید شده دارای pH اسیدی بوده از شوری نسبتا کمی برخوردار بوده و غلظت عناصر غذایی مانند نیتروژن، فسفر، آهن و روی در آنها بسیار بالا بود که نشان دهنده خصوصیات مناسب این نوع ورمی کمپوست از نظر اصلاح خصوصیات خاک و ارزش بالای کودی آن می باشد. غلظت عناصر سنگین نیز به استثنای روی در ورمی کمپوست ها کمتر از استاندارد توصیه شده توسط EPA بود. با وجود عدم تفاوت معنی دار بین انواع مواد حجم دهنده، افزودن این مواد به لجن فاضلاب باعث کاهش pH، نیتروژن و سرب در نمونه های ورمی کمپوست گردید. نسبت مناسب اختلاط مواد حجم دهنده و لجن فاضلاب 30 درصد حجمی/حجمی توصیه می شود.
    کلیدواژگان: ورمی کمپوست، لجن فاضلاب، مواد حجم دهنده، عناصر سنگین، Eisenia foetida
  • عباس صمدی*، ابراهیم سپهر صفحات 173-184
    به منظور تعیین غلظت بهینه فسفر محلول تعادلی با استفاده از هم دماهای جذب فسفر و یافتن مدل یا مدل هایی که بتواند با تلفیق غلظت فسفر محلول خاک، خصوصیات فیزیکوشیمیای خاک و آزمون خاک (فسفر قابل استفاده) مقدار فسفر لازم برای رسیدن به حداکثر عملکرد (حد کفایت) را پیش بینی و برآورد کند، مطالعات آزمایشگاهی بر روی 36 نمونه خاک متعلق به 15سری خاک و گلخانه ای بر روی 14 نمونه خاک انجام گرفت. نتایج نشان داد مقدار فسفر جذب شده در سری های مختلف خاک تفاوت معنی داری داشت. غلظت فسفر محلول تعادلی خاک ها (EPC) در مقایسه با غلظت 2/0 میلی گرم فسفر بر لیتر که به عنوان حد کفایت برای اکثر گیاهان در نظرگرفته می شود، کمتر بود. مقدار فسفر جذب شده توسط خاک ها در EPC 2/0 میلی گرم در لیتر از 5 تا 114 میلی گرم در کیلوگرم خاک متغیر بود. داده های جذب فسفر به خوبی با معادلات جذب فرندلیچ (96/0 R2 =) و لانگمیر (88/0 R2 =) قابل توصیف بودند. حداکثر جذب فسفر (Xm) بین 127 تا 238 و ضریب تجربی aF فروندلیچ (مقدار جذب سطحی) بین 43 تا 211 میلی گرم در کیلوگرم خاک متغیر بود. غلظت مناسب فسفر محلول (EPC) برای نیل به حداکثر عملکرد ماده خشک گیاهی گندم، 4/0 میلی گرم بر لیتر به دست آمد. علی رغم بالا بودن فسفر قابل استفاده (Olsen-P) در برخی از خاک های مورد مطالعه، گیاه گندم به مصرف فسفر که از روش هم دماهای جذب برآورد شده بود، پاسخ نشان داد. مقدار رس خاک رابطه معنی داری با شاخص های جذب فسفر از قبیل P0.4 (فسفر جذب شده در غلظت تعادلی 4/0 میلی گرم در لیتر، 01/0P<، 40/0r =)، PBC (ظرفیت بافری فسفر، 001/0P<، 54/0 r =)، Xm (001/0P<، 40/0 r =) و ضریب تجربی aF فرندلیچ (01/0P<، 48/0r =) نشان داد. CaCO3 کل و CaCO3 فعال تاثیری کمتری در جذب فسفر داشتند. با استفاده از تجزیه رگرسیونی چند متغیره گام به گام، مدل رگرسیونی مفیدی از ترکیب Olsen-P و مقدار رس برای پیش بینی نیاز کودی فسفر (P0.4) به دست آمد.
    کلیدواژگان: نیاز کودی فسفر، هم دماهای جذب، گندم، معادله فروندلیچ، معادله لانگمیر
  • حمیدرضا متقیان*، علیرضا حسین پور، فایز رئیسی، جهانگرد محمدی صفحات 185-198
    مطالعه اجزاء روی در خاک امکان تعیین جزء یا شکل های قابل استفاده این عنصر را می دهد. در این تحقیق 10 نمونه خاک آهکی انتخاب و سپس خاک های تیمارنشده (شاهد) و تیمارشده با لجن فاضلاب (1٪ وزنی- وزنی) به مدت 1 ماه در رطوبت ظرفیت مزرعه خوابانده شدند. قبل از کشت، اجزاء روی در خاک های شاهد و تیمارشده تعیین، سه بذر در هر گلدان کشت و پس از 8 هفته بخش هوایی گیاهان برداشت شد. نتایج نشان داد که کاربرد لجن فاضلاب سبب افزایش تمام اجزاء روی شد. در خاک های شاهد، بین غلظت روی در گندم و روی تبادلی (**92/0 r=) و پیوندشده با اکسیدهای آهن و منگنز (*76/0 r=) همبستگی معنی داری وجود داشت. به علاوه روی پیوندشده با اکسیدهای آهن و منگنز با جذب روی همبستگی معنی داری (**86/0 r=) داشت. هم چنین در خاک های تیمارشده، پاسخ های گندم با روی تبادلی همبستگی معنی داری (**84/0-*71/0r=) داشتند. ماده خشک با روی پیوندشده با کربنات ها و پیوندشده با اکسیدهای آهن و منگنز همبستگی معنی داری (به ترتیب 69/0 و 75/0) داشت. جذب روی با مقدار روی پیوندشده با کربنات ها همبستگی معنی داری (*64/0r=) داشت. بنابراین در خاک های شاهد جزءهای تبادلی و پیوند شده با اکسیدهای آهن و منگنز و در خاک های تیمارشده جزءهای تبادلی، پیوندشده با کربنات ها و پیوند شده با اکسیدهای آهن و منگنز می توانند به عنوان اجزاء دارای قابلیت استفاده گندم به کار روند.
    کلیدواژگان: روی، جزء بندی، لجن فاضلاب، گندم
  • بهاره دانش بخش*، امیر حسین خوشگفتارمنش، حسین شریعتمداری صفحات 199-209
    این پژوهش با هدف بررسی تاثیر تغذیه روی بر مقدار ترشح فیتوسیدروفور ریشه در سه رقم گندم نان (روشن، کویر و بک کراس-روشن بهاره) با روی- کارایی متفاوت به صورت آبکشت انجام شد. بذرهای گندم در ماسه سترون کاشته شده و حدود دو هفته پس از کاشت گیاهان به محلول غذایی حاوی تیمارهای روی منتقل شدند. ده روز بعد از اعمال تیمار روی، فیتوسیدروفور ترشح شده از ریشه گیاه جمع آوری و به روش آزادسازی مس از رزین اندازه گیری گردید. حدود یک ماه پس از اعمال تیمارهای روی گیاهان برداشت شد و غلظت آهن و روی در ریشه و شاخسار اندازه گیری شده و مقدار کل (جذب) آهن و روی شاخسار محاسبه شد. در رقم روشن، کاربرد روی غلظت و مقدار کل روی شاخسار را افزایش داد در حالی که اثر معنی داری بر غلظت و مقدار کل روی شاخسار در رقم-های کویر و بک کراس روشن بهاره نداشت. افزودن روی به محلول غذایی، غلظت و مقدار کل آهن شاخسار را در تمامی ارقام گندم کاهش داد اگرچه این کاهش معنی دار نبود. تغذیه روی غلظت آهن ریشه را در رقم های کویر و بک کراس روشن بهاره کاهش داد ولی اثر معنی داری بر غلظت آهن ریشه رقم گندم روشن نداشت. از طرف دیگر تغذیه روی غلظت روی ریشه در رقم های روشن و کویر را افزایش داد ولی باعث کاهش معنی دار غلظت روی ریشه در رقم بک کراس روشن بهاره شد. اثر تغذیه روی بر مقدار ترشح فیتوسیدروفور ریشه در ارقام گندم، متفاوت بود. تغذیه روی باعث افزایش ترشح فیتوسیدروفور در رقم گندم روشن شد ولی در سایر رقم ها اثر معنی داری نداشت.
    کلیدواژگان: ترشحات ریشه، روی، کارآیی، گندم، عناصر کم مصرف
  • احسان توکلی*، بیژن قهرمان، کامران داوری، حسین انصاری صفحات 211-221
    ارزیابی کمی تبخیر- تعرق در سطح منطقه ای، به منظور مدیریت منابع آب، تولید محصول و ارزیابی های زیست محیطی در مناطق فاریاب، ضروری است. در این مطالعه، برای تخمین ETo در استان خراسان شمالی با اقلیم خشک و نیمه خشک، به دلیل کمبود تعداد ایستگاه های سینوپتیک و نیز داده های ثبت شده هواشناسی، از 7 ایستگاه در استان های مجاور استفاده شد. تبخیر- تعرق گیاه مرجع با استفاده از 6 روش با نیاز به داده های کم شامل: تشت تبخیر کلاس A، هارگریوز- سامانی، پریستلی- تیلور، تورک، مکینک و روش پیشنهادی نشریه فائو 56 برای محاسبه تبخیر- تعرق در شرایط کمبود داده، به همراه روش استاندارد فائو- پنمن- مانتیث برای ارزیابی روش های بیان شده (به دلیل عدم وجود داده های لایسیمتری) محاسبه شد. به دلیل عدم توافق در مورد روش مناسب محاسبه ETo در ایستگاه های مورد بررسی، با استفاده از آزمون معنی داری خطوط رگرسیونی و در هر ماه از سال، یک معادله رگرسیونی خطی برای تبدیل بهترین روش محاسبه تبخیر- تعرق به روش استاندارد به دست آمد. ارزیابی این معادلات نشان دهنده دقت قابل قبول آنها در مقایسه با مطالعات انجام شده به ویژه در ماه های سرد سال (مقادیر MAE بین 3/0 تا 4/1 میلی متر در روز) است.
    کلیدواژگان: اقلیم خشک و نیمه خشک، رگرسیون، فائو، پنمن، مانتیث، هارگریوز، سامانی
  • علی محمدی*، مصطفی چرم، نادر حسینی زارع، هادی عامری خواه، امیر رمضان پور اصفهانی صفحات 223-231
    این مطالعه به بررسی معادلات جذب سطحی لانگ مویر و فرندلیچ در رسوبات سه ایستگاه (پل پنجم اهواز، دارخوین و خرمشهر) در دو فصل کم آبی و پرآبی رودخانه کارون پرداخته است. برازش دادهای حاصل از آزمایش های جذب سطحی کادمیوم روی رسوبات با معادله لانگ مویر و فرندلیچ سازگار هستند. براساس آزمایشات انجام شده بین ضریب b معادله لانگ مویر با درصد مواد آلی و درصد رس در دو فصل کم آبی و پر آبی اختلافی معنی داری در سطح 01/0 وجود دارد. ولی در مورد ضریب K این معادله در دو فصل کم-آبی و پر آبی اختلاف معنی داری با درصد مواد آلی یا درصد رس وجود ندارد. هم چنین بین ضریب Kf معادله فروندلیچ با درصد ماده آلی در سطح 05/0 و برای رس در سطح 01/0 رابطه معنی دار برقرار است. آزمون مقایسه میانگین ها برای مقایسه دو فصل کم آبی و پر-آبی نشان می دهد که رابطه معنی داری بین ضرایب معادله لانگ مویر در دو فصل کم آبی و پرآبی به دست نیامده است اما در معادله فروندلیج، بین ضرایب (kf) در دو فصل کم آبی و پر آبی اختلاف معنی داری در سطح 01/0 وجود دارد. در مجموع سه ایستگاه، مقدار جذب سطحی کادمیوم به وسیله رسوبات در فصل کم آبی بیش از فصل پرآبی می باشد و رسوبات مربوط به پل پنجم اهواز به دلیل بافت شنی دارای شدت جذب پایین و ظرفیت کم بوده و توانایی خیلی کمتری نسبت به رسوبات دارخوین و خرمشهر در جذب و نگهداری عناصر سنگین کادمیوم دارا می باشند.
    کلیدواژگان: کادمیوم، جذب سطحی، لانگ مویر، فروندلیچ
  • فرشید حیدری، علی رسول زاده*، علیرضا سپاس خواه، علی اصغری، اکبر قویدل صفحات 233-248
    هدف از این پژوهش، بررسی تاثیر سوزاندن و برگرداندن بقایای گیاهی به خاک بر ویژگی های فیزیکی، هیدرولیکی و بیولوژیکی خاک و هم چنین اثر آنها بر اجزای عملکرد جو و ذرت علوفه ای و جمعیت ریزجانداران خاک در منطقه اردبیل بود. نتایج نشان داد که برگرداندن بقایای جو باعث افزایش مقدار ماده آلی (% 2/22)، هدایت هیدرولیکی اشباع خاک (% 9/51) و تخلخل کل (% 7/3)، میانگین وزنی قطر خاکدانه (% 4/5)، افزایش ظرفیت زراعی (% 8/5) و هم چنین کاهش چگالی ظاهری خاک (% 7/3) گردید. در حالی که سوزاندن بقایا باعث کاهش مقدار ماده آلی خاک (% 8/31)، هدایت هیدرولیکی اشباع (% 6/36)، میانگین وزنی قطر خاکدانه (% 1/5)، ظرفیت زراعی (% 1/4) و افزایش چگالی ظاهری (% 1) در خاک شد. اثر تیمارهای برگرداندن و سوزاندن بقایا بر منحنی مشخصه آب خاک در مکش های کمتر محرزتر از مکش های بیشتر بود. نتایج هم چنین نشان داد که سوزاندن بقایا در مقایسه با برگرداندن آنها باعث کاهش معنی دار جمعیت ریزجانداران خاک شده است. لذا با توجه به نتایج به دست آمده از این پژوهش، سوزاندن بقایای گیاهی در منطقه اردبیل توصیه نمی شود.
    کلیدواژگان: برگرداندن بقایا، سوزاندن بقایا، ویژگی های فیزیکی، ویژگی های هیدرولیکی خاک، ریز جانداران، تنفس پایه
|
  • H. Rahmani *, A. Lakzian, A. R. Karimi Karouyeh, A. Halajnia Pages 1-12
    Urease is one of the most important enzymes in nitrogen cycle. The clay particles (with high surface area) play an important role in the stability of these protein compounds (enzymes) against various environmental factors. In order to examine the interactions between urease with sepiolite and vermiculite, three in vitro experiments were conducted separately in a completely randomized design. Two experiments were carried out with two replications. Treatments included six incubation times (0, 1, 2, 5, 10 and 20 days) and five levels of temperature (10, 20, 30, 40 and 50 ˚C). The third experiment was carried out in a factorial arrangement with two replications. Factors included three levels of pH (5, 7 and 9), and six-levels of enzyme concentrations (0.05, 0.25, 1, 5, 15 and 30 units). The results showed that the activity of adsorbed enzyme was more than free enzyme during the incubation time. The optimum temperatures for activity of free and adsorbed enzymes were 30 and 50 ˚C, respectively. It was concluded that enzyme adsorption on clay surfaces increases enzyme stability against environmental changes. Also, the results showed that the highest levels of urease adsorption on sepiolite and vermiculite occurred at pH 9 and 7, respectively. Adsorption isotherms of Enzyme showed that Vermiculite adsorbed urease with higher affinity compared to Sepiolite.
    Keywords: urea, urease, enzyme, clay complex, Sepiolite, Vermiculite
  • S. Besharat *, V. Rezaverdinejad, H. Ahmadi, H. Abghari Pages 13-24
    Different root water uptake models have recently been used. In this article, we use evapotranspiration data and soil water content data obtained from lysimeter measurements and root distribution in soil data obtained from olive tree to evaluate the accuracy of root water uptake models in predicting the soil water content profiles. Depth of lysimeter was 120 cm which was filled with clay-loam. Lysimeter recorded values of input and output of water and accurate value of evapotranspiration was also calculated. Soil water content distribution was measured using a TDR probe in lysimeter during the experiment. Feddes model with the root length density was used to account for the role of root distribution in soil. The flow equations were solved numerically with the measured evapotranspiration data as input, and the predicted soil water content profiles were compared with the measured profiles to evaluate the validity of the root water uptake models. The comparison showed that the average of relative error index for Feddes model was 10 %. Based on the results, about 90% of root uptake in olive tree happened at the depth of 40 centimeter.
    Keywords: Evapotranspiration, Olive, Root water uptake models, Soil water.
  • R. Lalehzari, S. H. Tabatabaei Pages 25-38
    Shahrekord aquifer is depleted by almost 800 deep and semi-deep wells, the majority of which are agricultural wells and some have urban usage. In southern parts of the plain, the water table has fallen strongly because of immoderate discharge and decreased the quality of water by urban wastewater. The main objective of this study is investigation of subsurface dam construction and its effects on water table in consumption locations, reduction of deliveries costs and interception of contaminant transport. Therefore, the Shahrekord aquifer model was simulated with hydrodynamic coefficients calibration by PMWIN5.3 Software. The southern outlet of plain (near Bahram-Abad village) was selected to study subsurface dam construction, then a horizontal-flow barrier in this place was set with mean hydraulic conductivity equal to 0.5 m/day. Water table situation and nitrate concentration were analyzed using ArcGIS9.2 software before and after dam construction. The results showed that the subsurface dam rises groundwater level in 4 kilometers distance of upstream areas. Also, the available volume of water increased about 1.5 Mm3. Nitrate concentration didnt show to be considerably different from the initial state. But, it is likely that contamination in the storage resource will rise because it is located near Shahrekord water treatment plant and also due to the discharge of wastewater wells.
    Keywords: Subsurface dam, Shahrekord, Modeling, Nitrate.
  • H. R. Owliaie *, M.Najai Ghiri Pages 39-50
    Paddy soils provide the staple diet for nearly half of the world's population. The formation of the Anthrosols is induced by tilling the wet soil (puddling), flooding and drainage regimes associated with the development of a plow pan and specific redoximorphic features. The aim of this study was to evaluate the effects of long-term rice cultivation on physico-chemical properties and clay mineralogy of soils of three rice farms and compare the results with adjacent virgin lands in Yasouj region. Paddy soils exhibited larger contents of clay, organic carbon, saturation percentage, cation exchangeable capacity, cation exchange activity classes, electrical conductivity and lower content of calcium carbonate equivalent compared to non-paddy soils. This land use showed higher proportions of Feo, Fet and lower content of Fed. No such differences were noticed with the type of clay minerals in both land uses. Paddy soils contained greater amount of smectite, particularly in the surface horizons. Smectite in paddy soils exhibited lower layer charge and higher degree of crystallinity compared to non-paddy soils. Transformation of illite and chlorite to expandable minerals is a possible mechanism for lower amounts of these minerals in paddy soils.
    Keywords: Fe, oxide, Land use change, Paddy soil, Clay minerals
  • E. Sahebjalal *, F. Dehghany Tabatabaeezade Pages 51-61
    Groundwater is the most important source of water supply for agricultural purposes in arid and semi-arid areas. In many areas, excessive use of high quality water resources leads to reducing the available water resources and turning to the use of low quality water resources. Thus, knowing the temporal and spatial variation of groundwater quality is a necessary factor for implementation of sound water resource management and establishment of the suitability between water quality and its usage. In order to investigate water quality changes, this study was divided into two phases. In the first phase, for evaluation of the quality of groundwater for irrigation 76 wells were sampled in Bahadoran plain, in the year 2006. The SAR, EC, ions B3+ and Cl- were analyzed as the evaluation indexes. Then, using geostatistical methods the maps of each parameter were prepared. Finally, considering FAO criteria, these maps were overlaid and separate water quality maps were derived. The EC map indicated that in 48 and 52 percent of the groundwater lies in severe and slight to moderate restriction class for irrigation purposes. Moreover, the thematic map of infiltration restrictions indicates that the groundwater has no restriction in 66 percent of the area while 11% of groundwater causes low to moderate and 23 percent causes severe limitation. In the next phase, to examine changes in groundwater salinity during a 5-year period, 38 wells were sampled and the groundwater salinity map for the year 2011 was prepared. Finally, using subtraction of the salinity maps of given years, the salinity changes map was derived. The results of thematic map showed that groundwater salinity increased in 26.47 percent of the study area. In contrast, there was a decrease of about 31.14 percent in groundwater salinity over the 5-year period while 42.39 percent of the region’s groundwater remained unchanged. Since the study area is under cultivation of pistachios and salt threshold of this tree is 8 ds/m so the area of about 8 percent of the area was added to the previous limited areas. Therefore, irrigation management and planting development plan in Eastern and Southeastern areas should be revised.
    Keywords: zoning, groundwater quality, geostatistics, spatial distribution.
  • E. Fathi Hafshejani, H. Beigi Harchegani * Pages 63-75
    Trends in groundwater pollution with nitrate and phosphate may be an indication of water resources management. The aims of this research were to determine changes in nitrate and phosphate concentration and changes in spatial variability patterns of nitrate and phosphate and distribution over a 5-year period. To do this, 100 agricultural wells were sampled in the years 2006, 2010 and 2011, and analyzed for nitrate and phosphate concentrations. From 2006 to 2011, the mean nitrate concentration increased from 18 to 27 mg/L and the mean phosphate concentration from 0.05 to 0.15 mg/L. Spatial patterns did not change, and spherical model described the patterns throughout this period. Maps showed that the nitrate and phosphate concentrations are higher in the south, and lower in the north of the aquifer. It seems that the presence of the municipality treatment plant, intensive cattle farming, shallower water-table and inward flow gradient may be the reasons for the higher concentration in the southern part of the aquifer. From the comparison of the maps, it was clear that the areas of less polluted classes had shrunk while the areas of more polluted classes had grown from 2006 to 2011.
    Keywords: Aquifer, Kriging, Mapping, Variogram.
  • F. Maghami Moghim *, A. Karimi, Gh. Haghnia, A. Dourandish Pages 77-88
    The quantity and variability of soil organic carbon (SOC) is one of the most important indices to determine the effect of land use changes on the soil quality. Regarding long-term changes from rangeland to dry farming in the Roin area of North Khorasan, the objectives of this study were to investigate the effect of long-term land use changes on the SOC in different slope faces and use SOC as an index to make a proper decision about the future of land use in this area. 140 soil samples were taken from 0-15 cm soil depth of back slope position of north-, south-, west- and east-facing slopes of rangeland, dry farming, alfalfa dry farming and garden in 7 points. 14 soil samples were taken from irrigated farming, too. The results showed that garden and irrigation farming with averages of 2.03 and 0.78% have the maximum and minimum SOC content. The average of SOC content in rangeland was 1.40% that decreased by land use change to 1.04 and 1.27% in dry farming and alfalfa dry farming, respectively. SOC content in southern slope aspects showed a significant difference compared to other slope aspects. The most SOC content occurred in east aspects. It seems that after long-term land use changes, the SOC content have equilibrated to environmental and land use conditions. The average SOC content in different slope aspects except south one changed from 1.4% in rangeland to 1.11% in dry farming and 1.32% in alfalfa dry farming, which are a suitable value for semiarid regions. In conclusion, to protect land from degradation and considering this fact that dry farming is the main income of the people in the study area, it is recommended to stop dry farming on south aspects and continue on east, north and west aspects with conservation practices.
    Keywords: Soil organic carbon, Decision making, Land use change, Slope aspects, Roin
  • G. Yousefi *, A. Safadoust, M. Mosaddeghi, A. Mahboubi Pages 89-99
    This study was conducted to assess the long-term effects of soil texture and crop management on transport of lithium (Li+) and bromide (Br-) under unsaturated flow conditions. Treatments were two different soil textures of clay loam and sandy loam to be cropped with either wheat or alfalfa for 4 years. Undisturbed soil columns were taken for the steady-state flow condition using tap water prior to applying a pulse of 0.005 M (C0) LiBr solution as the influent. Four pore volumes (4PV) leaching for each column was obtained. Bromide and lithium concentrations of the effluent (C) were measured in 0.2PV intervals using bromide selective electrode and flame photometer, respectively. Relative concentrations (C/C0) of Br- and Li+ in the effluent were drawn vs. pore volumes. The results showed that the effluent concentrations were significantly affected by crop type and soil texture (in combination by soil structure). The breakthrough curves illustrated the early appearance of Br- in the effluent due to anion repulsion and retarded movement of Li+ because of surface adsorption through the soil columns. Both Br- and Li+ concentrations decreased with time and converged at low levels justifying the minor effect of macropores on continuation of leaching and final transport via soil matrix. The Br- and Li+ concentrations were higher in the effluent of clay loam soil under alfalfa due to higher structural stability compared with sandy loam soil under the same crop. It was also shown that in both soil textures the concentrations of Br- and Li+ appeared to be higher under alfalfa than under wheat, indicating the importance of crop management in contaminant transport compared with soil texture. The trends of breakthrough curves of Li+ were similar to Br- with lower concentration in effluent as a result of its adsorbtion on active surfaces.
    Keywords: Leaching, Unsaturated condition, Bromide, Lithium, Tracer, Wheat, Alfalfa.
  • Y. Safari *, I. Esfandiarpour Boroujeni Pages 101-111
    In order to study the precision of qualitative land suitability classification method for main irrigated crops (i.e. potato, sugar beet, wheat and alfalfa) in the Shahrekord plain, qualitative land suitability maps were obtained for all the studied crops according to representative pedon analysis using simple limitation method. In the next step, a regular grid sampling consisting of 100 sample points with a distance of 375 m was designed. Then all required analyses were done to recognize the suitability class of these sites for each land use. Finally, land suitability results for all the observation points in each map unit were compared with the results of its representative pedon. The results showed the average of measured compatibility between representative pedon and other observation points in each map unit in class and subclass levels was about 60 % and 38 %, respectively. Due to the generalization of representative pedon analyses to all unit area, the use of soil map units as land suitability units may lead to unsatisfactory results. Therefore, the use of representative pedon is not recommended in sustainable land management and precision agriculture. However, new techniques like geostatistics can be used to improve the conventional soil mapping methods.
    Keywords: Qualitative land suitability, Spatial soil variability, Shahrekord plain, Soil mapping
  • M. Nasrifard *, G.H. Sayyad, A.Z. Jafarnejadi, M. Afyuni Pages 113-123
    Environmental pollution caused by heavy metals such as lead is a serious and growing problem. Due to the importance of wheat in the human nutrition, this research was conducted to study concentration of lead in the soil and also seeds of wheat farms in Khuzestan Province. Therefore, in the agricultural year of 2007-2008, the soil and wheat seed samples were collected from 100 farms whose locations were specified using weighing sampling method. The lead concentrations in soil (total and available), and wheat seeds samples were measured. The result revealed that lead concentrations in soil and seeds in none of the studied regions exceeded the respective critical levels (50 and 30-300 mg/kg, respectively). Ezeh with an average of 0.01 µg/kg had the lowest amount of lead in the wheat seeds, while Bagh‌Malek with an average of 190 µg/kg had the highest amount. The mean concentration of available lead in the soils of study region was 0.6 mg/kg. The concentration of available lead had a negative and significant correlation (r=-0.2*) with the ECe. Also, lead concentration in wheat seeds had a positive and significant correlation (r=0.3**) with the amount of calcium carbonate equivalent. More lead concentration in seeds of bread wheat cultivars showed its higher potential for accumulation of lead than durum wheat.
    Keywords: Khuzestan Province, Heavy metals, Lead, Wheat.
  • L. Divband, S. Boroomand Nasab, M. Behzad, J. Abedi Koupai * Pages 125-137
    Heavy metals in water resources are one of the most important environmental problems in most of countries. Up to now, various methods for removing these metals including using low price materials have been used. In this study, two new absorbents (zizyphus spinachristi leaf and its fly ash) were studied for adsorption of cadmium from aqueous solutions using batch experiments. The effect of contact time, pH, and amount of adsorbent on adsorption efficiency was evaluated and the best kinetic and isotherm model was determined. Results showed that optimal absorption of pH was 5 and 6 for zizyphus spinachristi leaf and its fly ash, respectively. The equilibrium time was 45 min for zizyphus spinachristi leaf and 30 min for ash. Adsorption efficiency was increased by increasing the adsorbent dose. By comparing the parameters of isotherm models, it was observed that the cadmium adsorption capacity of fly ash (4.27 mg/gr) was higher than that of zizyphus spinachristi (3.91 mg/gr).
    Keywords: Cadmium, Zizyphus spinachristi, Fly ash, Adsorption efficiency.
  • Sh. Yousofvand *, M. Habibnejad, K. Soleimani, M. Rezaie Pasha Pages 139-151
    Soil erodibility and gully erosion and their expansion occur under geological formation and soil characteristics. This study aims to find the rate of soil and formation effects on gully erosion in Seifabad watershed. To that end, aerial and field work were used together to determine the rate & expansion of 17 gullies in 12 year's period from 1997 to 2009. The soils were sampled for each gully in 50% interval distance with 0-30 cm horizontal surfaces and >30 cm depth. Some factors were estimated from the soil such as EC, PH, Silt, Clay, Sand & limeston percentages. Statistical analysis was done using SPSS 14 through non-parametric tests such as Kruskal-Wallis & Mann-Whitney. Spearman coefficient was used to investigate the relation between volume of gully & litological factors. The results showed a positive correlation at 1% level for the PH with the gully erodibility in surface soil, but for the depth of soil this relation belonged to the silt percentage, and sand showed a negative relation at 5%level with the volume of the gully sediments. Finally, there was no statistical relationship between geological formation and the sediment yield in gullies.
    Keywords: soil factors, geology, gully, erosion, Lorestan, Aerial photo
  • I. Vayskarami *, K. Payamani, A. Shahkarami, A. Sepahvand Pages 153-160
    The main aim of flood water spreading in Iran is to recharge groundwater. Understanding the effect and efficiency of such projects is one of the most important activities in managing and implementing water spreading. The purpose of this study was to investigate the effects of water spreading on groundwater resources in Kohdasht plain. Data and information required including precipitation rate, groundwater level and groundwater exploitation were collected and analyzed for a ten year period. First of all, in order to assess the three variables test of normality was performed and then all the data was normalized. The results showed that before implementing the water spreading project, fluctuations of groundwater were proportional to utilization of groundwater resources, showing a declining rate. After implementing the project, a turning point on groundwater level was observed. Also, another turning point was recognizable in hydrological year 1377-1378. In addition to overexploitation, drought affected the aquifer so dramatically that standard index in hydrological year 1371-1372 decreased from 0.3 to -1.5 in hydrological year 1377-1378.
    Keywords: Utilization, Water spreading, Kohdasht plain, Groundwater resources.
  • K. Hashemimajd, Sh. Jamaatie., Somarin * Pages 163-171
    Improper properties of sewage sludge include odors, trace elements concentration, and presence of pathogens limit its use in agriculture. Composting and using of earthworms in this process is one of the most suitable methods for stabilization and removal of unsuitable properties of sewage sludge. To investigate the effects of kind and mixing proportion of bulking material and sewage sludge decomposition stage on vermicompost quality, an experiment was carried out in a split plot design with three replications. In this experiment, the stage of sewage decomposition (raw sewage, digested sludge in digester, dewatered sludge in lagoons, and final dried sludge in lagoons) was main factor and kind of bulking materials (woodchips, three leaves, and wheat straw) and mixing proportion of bulking materials to swage sludge (0, 15, 30, and 45 %, V/V) were as subordinate factors. Chemical properties of sewage in different decomposition stages and bulking materials were determined. After 5 months of incubation in the controlled moisture and temperature condition, and in the presence of earthworms, the pot's contents were harvested, and nutrients and heavy metal concentration of vermicomposts were measured. Vermicomposts had relatively low pH and EC. Their nutrients content especially N, P, Fe, and Zn were high. These properties showed vermicompost suitability for use as a soil amendment and organic fertilizer. Heavy metals concentrations of vermicomposts, except for Zn, were lower than recommended values by EPA. Despite no significant difference between the kinds of bulking materials, mixing of these materials with sewage sludge decreased pH, N, and Pb content of produced vermicompost. According to the results, 30% (v/v) mixing of bulking material and sewage sludge is recommended.
    Keywords: Vermicompost, Sewage sludge, Bulking materials, Heavy metals, Eisenia foetids.
  • A. Samadi *, E. Sepehr Pages 173-184
    In order to determine optimum equilibrium solution phosphorus (P) concentration using P adsorption isotherm and obtain model(s) by integrating soil solution P concentration, physicochemical properties, and soil P test (available P) which predict standard P requirements to achieve maximum yield, laboratory and glasshouse experiments were conducted on 36 soil samples belonging to 15 soil series and 14 soil samples, respectively. Using wheat as a test crop, the glasshouse experiment was laid out with five P levels in a completely randomized design with three replications. Concentrations of P in solution established by adding P in the pots estimated from the sorption curve ranged from 0.2 to 1.2 mg P/L including check treatment (no P). The results showed that equilibrium solution P concentration (EPC) was almost low in comparison with the requirement for most crops (<0.2 mg/L). The amount of P adsorbed by the soils at 0.2 mg/L EPC ranged from 5 to 114 mg/kg soil. The phosphate adsorption was well described by Freundlich (R2 = 0.96) and Langmuir (R2 = 0.88) isotherms. Langmuir maximum adsorption (Xm) and Freundlich coefficient (aF) estimated from Langmuir and Freundlich equations ranged from 127 to 238 mg P /kg soil and from 43 to 211 mg P/kg, respectively. Yield of wheat in all soils approached maximum as adjusted P levels were increased to 0.4 mg P/L. The results showed that some soils studied were adequate in available P by the NaHCO3 test, but required an amount of P fertilizer by the isotherm P requirement test to obtain maximum biomass production. Soil clay content was significantly related to the soil P sorption indices, P0.4 (P sorbed at 0.4 mg P/L EPC) (R = 0.40, P<0.01), PBC (P buffering capacity) (R = 0.54, P<0.001), aF (R = 0.48, P<0.01), and Xm (R = 0.40, P<0.01). Total CaCO3 and Active CaCO3 were found to be less important factors affecting P adsorption. Using stepwise regression analysis resulted in a useful regression model including the combination of Olsen P and clay content for the prediction of standard P requirement (P0.4).
    Keywords: Fertilizer phosphate requirement, Adsorption isotherms, Soil test, Freundlich equation, Langmuir equation.
  • H. Motaghian *, A. Hosseinpur, F. Raiesi, J. Mohammadi Pages 185-198
    Studying the distribution of Zn in the soils allows investigating their mobility and bioavailability. In this research, 10 calcareous soil samples were selected, and sewage sludge-amended (1% w/w) and -unamended (control) soils were incubated for 1 month. Before planting, fractions of Zn were determined, three seeds of wheat were planted in each pot and after 8 weeks, they were harvested. Results showed that all Zn fractions were increased by sewage sludge addition. Results of pot experiment indicated a significant correlation between Zn concentration in wheat with exchangeable (r=0.92**) and Zn associated with Fe and Mn oxides (r=0.76*) in control soils. In addition, significant correlation coefficient was found between Zn associated with Fe and Mn oxides and Zn uptake index (r=0.86**). Moreover, wheat responses were significantly correlated with Zn exchangeable (r=0.71*- 0.84**) in amended soils. Yield was correlated with Zn associated with carbonates and Zn associated with Fe and Mn 0.69 and 0.75, respectively. Zn uptake index was correlated with Zn associated carbonates (r=0.64*). Therefore, the exchangeable and Zn associated with Fe and Mn oxides in control soils and the exchangeable and Zn associated carbonates and Zn associated with Fe and Mn oxides in amended soils could be used as available fractions of wheat.
    Keywords: Zinc, Fractionation, Sewage sludge, Wheat
  • B. Daneshbakhsh *, A. H. Khoshgoftarmanesh, H. Shariatmadari Pages 199-209
    This research was carried out in a hydroponic culture to investigate the effect of Zn nutrition on phytosiderophore release by roots of three bread wheat genotypes (Triticum aestivum L. cvs. Rushan, Kavir, and Cross) differing in Zn-efficiency. The wheat seeds were germinated in sterile sand and two weeks later the plants were transferred to nutrient solution containing different Zn levels. Phytosiderophore released by plant roots was collected ten days after applying Zn treatments and measured using resin-Cu-mobilization test. A month after their transfer to nutrient solution, the plants were harvested and Fe and Zn concentrations in root and shoot were measured, and total amounts (uptake) of these nutrients were determined. Zinc addition increased concentration and total amount of Fe and Zn in shoot in Rushan genotype, while it had no significant effect on concentration and total amount of Zn in shoot and root of Kavir and Spring Back-Cross-Rushan genotypes. Addition of Zn to the nutrient solution decreased concentration and total amount of Fe in shoot of all wheat genotypes. On the other hand, Zn nutrition increased root Zn concentration in Rushan and Kavir genotypes, while it resulted in significant decrease of root Zn concentration in Back-Cross-Rushan genotype. Effect of Zn nutrition on the amount of phytosiderophore release by roots of wheat genotypes was different. Zinc nutrition resulted in an increase of phytosiderophore release by roots of Rushan, while it had no significant effect on phytosiderophore release in other wheat genotypes.
    Keywords: Root exudates, Zinc, efficiency, Wheat, Micronutrient.
  • E. Tavakoli *, B. Ghahraman, K. Davari, H. Ansari Pages 211-221
    Quantitative evaluation of evapotranspiration on a regional scale is necessary for water resources management, crop production and environmental assessments in irrigated lands. In this study, in order to estimate ETo and because of few synoptic stations and also little recorded meteorological data in North Khorasan Province, Iran, with arid and semi-arid climate, 7 stations from neighboring provinces were used. Reference evapotranspiration was calculated using 6 different methods which required a small amount of input data, including Class A pan, Hargreaves-Samani, Priestly-Tailor, Turc, Makkink and the method proposed by Allen et al (1998) to estimate ETo with missing climate data. Besides, the standard FAO-Penman-Monteith was used (because there was no Lysimetric data in the region) to evaluate the applied formulas. Since there was no agreement over the appropriate method to calculate ETo in the selected stations, by using significance test of regression lines, a linear regression equation was computed for each month, in order to convert the best calculating method to FAO-Penman-Monteith formula. Evaluations of these equations showed their acceptable accuracy, in comparison with the previous researches, specifically for cold months (MAE values ranged from 0.3 to 1.4 mm/day).
    Keywords: Arid, Semi, Arid Climate, FAO, Penman, Monteith, Hargreaves, Samani, Regression.
  • A. Mohammadi *, M. Chorom, N.Hosseini Zare, H. Amerikhah, A. Ramazan Poor Pages 223-231
    The purpose of this study was to investigate cadmium adsorption through Freundlich and Langmuir equations in sediments of Karun River in three hydrometric stations (5th Ahvaz Bridge, Darkhovin and Khorramshahr) in the low-water and high-water seasons. Fitting of data from experiments on cadmium absorption to Freundlich and Langmuir equation showed they are compatible. According to the conducted experiments, there was a significant difference at 0.01 levels between b coefficient of Langmuir equation with the organic matter percentage and the clay content in both Low and high water seasons, while there was no significant difference between k coefficient of Langmuir equation with the organic matter percentage and the clay content for the two seasons. The results also suggested that there is a significant relationship between Kf of Freundlich equation with the organic matter percentage and clay content, at significant levels of 0.05 and 0.01 for the organic matter percentage and the clay content, respectively. Comparison of the means of low and high water seasons revealed that there is no significant relationship between Langmuir coefficients, whereas in Freundlich equation, a significant difference at 0.01 level was observed between kf coefficients. Generally, the obtained results indicated that cadmium adsorption by sediments in low-water season is higher than high-water season. Also, cadmium adsorption by the 5th Ahvaz Bridge sediments due to the sandy texture was less than those adsorbed by both Darkhovin and Khorramshahr sediments.
    Keywords: Cadmium, Adsorption, Langmuir, Freundlich.
  • F. Heydari, A. Rasoulzadeh *, A. R. Sepaskhah, A. Asghari, A. Ghavidel Pages 233-248
    The objective of this study was to evaluate the effects of crop residues management on soil physical and biological properties. The impacts of residue management on yield of forage corn and barley and soil micro-organisms population were also studied. The results showed that application of crop residues increased soil organic matter (22.2 %), saturated hydraulic conductivity (51.9 %), porosity (3.7 %), mean weight diameter (MWD) of the aggregates (5.4 %), and field capacity (5.8 %) and decreased bulk density (3.7 %) Whereas crop residues burring decreased soil organic matter (31.8 %), saturated hydraulic conductivity (36.6 %), porosity (0.5 %), mean weight diameter (MWD) of the aggregates (5.1 %), and field capacity (4.1 %) and increased soil bulk density (1 %). Soil water characteristic curves showed that the observed differences in soil water retention of application and burning residues treatments were higher at low matric suctions than those at high water matric suction. The results demonstrated that micro-organisms population significantly (P<0.05) decreased in residues burning treatment compared with the residues application treatment. Therefore, based on the results of this study residue's burning is not recommended in Ardabil.
    Keywords: Residues application, Residues burring, Soil physical properties, Soil hydraulic properties, Micro, organisms, Basal respiration.