علوم آب و خاک

---

اثر باقی‌مانده شیرابه زباله بر گندم (Triticum aestivum)، پس از کشت برنج، در یک طرح بلوک‌های کامل تصادفی با پنج تیمار و سه تکرار بررسی گردید. تیمارها عبارت بودند از باقی‌مانده مقادیر صفر، 150، 300 و 600 تن در هکتار شیرابه زباله، و نیز یک تیمار کودی شامل اثر باقی‌مانده کودهای اوره، سوپرفسفات تریپل، سولفات پتاسیم و سولفات روی. برای اجرای طرح کرت‌هایی به ابعاد 4×4 متر با فواصل سه متر ایجاد، و اواخر خردادماه 1376، نشاهای برنج داخل کرت‌ها کاشته شد. کلیه مقادیر شیرابه و کودهای شیمیایی در کشت برنج به کرت‌ها افزوده، و اواخر مهرماه همان سال، پس از برداشت برنج، داخل همان کرت‌ها بذر گندم رقم روشن کاشته شد. در پایان دوره رشد گندم، عملکرد کاه و دانه و غلظت عناصر غذایی (پرمصرف و کم‌مصرف)، و نیز عناصر سنگین در کاه و دانه اندازه‌گیری گردید. باقی‌مانده شیرابه زباله، با افزایش مقادیر قابل جذب عناصر غذایی پرمصرف و کم‌مصرف در خاک، موجب افزایش معنی‌دار غلظت این عناصر در گیاه، و نیز افزایش عملکرد کاه و دانه گندم در مقایسه با شاهد گردید، به طوری که عملکرد دانه گندم از 67/1 تن در هکتار در تیمار شاهد به 93/3 تن در هکتار در تیمار 600 تن در هکتار شیرابه افزایش یافت. اثر باقی‌مانده شیرابه زباله در خاک متناسب با میزان شیرابه مصرفی بود. ولی برای شناخت کامل آثار عناصر سنگین بر خاک، گیاه و محیط، پژوهش‌های بیشتری توصیه می‌گردد.

---

این پژوهش با هدف بررسی وضعیت تغذیه‌ای و برخی جنبه‌های کیفی خیار گلخانه‌ای در استان قم انجام شد. بعد از انتخاب 20 واحد گلخانه در استان، غلظت عناصر غذایی کم مصرف و پر مصرف به همراه سرب و کادمیم در خاک و گیاه اندازه‌گیری شد. هم‌چنین برخی شاخص‌های کیفیت میوه تعیین شد. غلظت فسفر و پتاسیم در خاک گلخانه‌ها بسیار بالاتر از حد بحرانی آنها بود. میانگین غلظت آهن، مس و منگنز قابل عصاره‌گیری با DTPA خاک به ترتیب برابر با 0/12، 98/1 و 50/14 میلی‌گرم در کیلوگرم بود. میانگین غلظت کلسیم در برگ خیار بیشتر و در میوه کمتر از آستانه کفایت بود. بیشتر نمونه‌های میوه دچار کمبود پتاسیم، آهن، روی، مس و منگنز بودند. میانگین غلظت نیترات (336 میلی‌گرم در کیلوگرم وزن تر) و سرب بخش خوراکی خیار (34/0 میلی‌گرم در کیلوگرم وزن تر) بالاتر از حد مجاز بود. غلظت اسید آسکوربیک میوه با غلظت آهن ارتباط مثبت و معنی‌داری داشت. هم‌چنین بین غلظت منیزیم میوه با میزان کل مواد جامد محلول هم‌بستگی مثبت و با درصد رطوبت میوه‌ها هم‌بستگی منفی دیده شد. نتایج نشان داد که مدیریت تغذیه‌ای نامطلوب در گلخانه‌های خیار علاوه بر کمبود عناصر غذایی کم مصرف، افزایش غلظت نیترات و سرب را در پی داشته که از جهت سلامت مصرف کنندگان دارای اهمیت است.

---

مدیریت و استفاده از پسماندهای آلی صنعتی، کشاورزی و شهری در زمین‌های کشاورزی ضمن کاهش خطرات زیست محیطی، افزایش بهره‌وری آنها را در پی دارد. به‌همین منظور این پژوهش با هدف ارزیابی و مقایسه تأثیر لجن فاضلاب کارخانه پلی‌اکریل، کمپوست زباله شهری و کود گاوی بر ویژگی‌های خاک و رشد و عملکرد هیبرید سینگل کراس 704 ذرت دانه‌ای انجام شد. تیمارهای مورد استفاده، شامل لجن فاضلاب کارخانه پلی‌اکریل، کمپوست زباله شهری، کود گاوی هر کدام در دو سطح (15 و 45 تن در هکتار) و تیمار شاهد (بدون کاربرد پسماند آلی) بودند. آزمایش در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با سه تکرار انجام شد. این پژوهش در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه صنعتی اصفهان واقع در لورک نجف آباد اجرا شد. تیمارها قبل از کشت ذرت در سوم تیر ماه 1387 به خاک اضافه و نمونه‌برداری از خاک بعد از گذشت 132 روز و در زمان برداشت ذرت انجام شد. نتایج نشان داد که کاربرد این پسماندها سبب بهبود ویژگی‌های خاک از لحاظ مقدار ماده آلی، نیتروژن کل، جرم مخصوص ظاهری شد، اما لجن فاضلاب باعث کاهش هدایت هیدرولیکی اشباع خاک شد. هم‌چنین با کاربرد پسماندهای آلی، عملکرد ذرت و اجزای آن افزایش یافت، به طوری که شاخص سطح برگ، ارتفاع گیاه، عملکرد بیولوژیک، وزن هزار دانه و عملکرد دانه به طور معنی‌داری افزایش پیدا کردند.

---

ویژگی‌های فلورسانس کلروفیل برگ و رشد چهار دورگه ذرت شامل دو دورگه ذرت شیرین (Zea mays L. cv. Saccharata) سینگل کراس کرج 403 و 404 و دو دورگه ذرت دانه‌ای (Zea mays L.) سینگل کراس 500 و 700 در دو سطح آهن شامل 5 و 50 میکرو-مولار از منبع FeEDTA و دو سطح روی شامل صفر و 2 میکرومولار از منبع سولفات روی در محلول غذایی بررسی شد. این مطالعه به صورت آزمایش فاکتوریل در قالب طرح بلوک کامل تصادفی در سه تکرار در پاییز سال 1385 در گلخانه تحقیقاتی مرکز پژوهشی کشت بدون خاک دانشگاه صنعتی اصفهان در محیط هیدروپونیک انجام شد. نتایج نشان داد که افزایش غلظت آهن محلول غذایی از 5 به 50 میکرومولار، مقادیر فلورسانس کمینه (F0)، فلورسانس بیشینه (Fm) و کارایی کوانتومی فتوسیستم II (Fv/Fm) را به ترتیب حدود 48٪، 96٪ و 123٪ افزایش داد. این مقادیر هم‌چنین تحت تأثیر نوع نژادگان مورد مطالعه بود به گونه‌ای که بین آنها از نظر F0 و Fv/Fm در سطح احتمال 1٪ و از نظر Fm در سطح احتمال 5٪ تفاوت معنی‌دار دیده شد. کمبود آهن به شکل معنی‌داری (05/0P<) وزن خشک ریشه دورگه‌های مورد مطالعه را کاهش داد. هم‌چنین کمبود روی منجر به کاهش معنی‌دار وزن خشک ریشه دورگه‌های 500 و 403 شد در حالی که تفاوت معنی‌داری در مورد دورگه‌های 700 و 404 مشاهده نگردید. نتایج این مطالعه نشان داد که تحمل به کمبود آهن و روی در دورگه‌های مورد مطالعه تفاوت چشمگیری داشت. بر اساس نتایج به دست آمده از ویژگی‌های رشد و فلورسانس کلروفیل برگ دورگه‌های مورد مطالعه، دو دورگه ذرت دانه‌ای به کمبود آهن و روی در محلول غذایی متحمل‌تر از دو دورگه ذرت شیرین بودند. به نظر می‌رسد که ویژگی‌های فلورسانس کلروفیل بتواند به عنوان یک شاخص مناسب در غربال دورگه‌های متحمل به کمبود روی و به ویژه کمبود آهن مورد استفاده قرار گیرد

---

لاستیک‌های فرسوده خودروها یکی از آلوده‌کننده‌های محیط ‌زیست محسوب می‌شوند. تولید روز‌افزون این ضایعات سبب شده است تا راه‌های کاهش مضرات ناشی از تجمع آنها در محیط ‌زیست نیز به طور جدی‌تر مورد توجه قرار بگیرد. به همین منظور در این تحقیق آثار اختلاط ذرات خرد شده لاستیک‌های فرسوده در دو اندازه 2-1 و 5-3 میلی‌متر و به مقدار 5، 10 و 20 تن در هکتار تا عمق 30 سانتی‌متری روی برخی از ویژگی‌های شیمیایی خاک، در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه صنعتی اصفهان (لورک) بررسی شد. در این تحقیق هفت تیمار به همراه شاهد در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی در سال 1387 مورد سنجش قرار گرفت. نمونه‌گیری خاک برای تجزیه‌های آزمایشگاهی هشت ماه پس از اختلاط انجام شد. نتایج جداول تجزیه واریانس تیمارها نشان داد که pH، قابلیت هدایت الکتریکی، درصد نیتروژن کل، غلظت کادمیم، سرب، مس و آهن قابل عصاره‌گیری با DTPA خاک تحت تأثیر کاربرد ذرات لاستیک قرار نگرفت. درصد کربن آلی و نسبت کربن به نیتروژن به طور معنی‌داری با کاربرد ذرات لاستیک افزایش یافت. افزایش مقدار روی قابل عصاره‌گیری با DTPA خاک در تیمارهای 10 و 20 تن در هکتار قطعات ریز و درشت لاستیک نسبت به تیمار شاهد در سطح احتمال یک درصد معنی‌دار بود. مقدار روی قابل عصاره‌گیری با DTPA در خاک تیمار شده با 10 و 20 تن در هکتار قطعات 5-3 میلی‌متری لاستیک فرسوده به‌ترتیب حدود 2 و 3 برابر بیش از تیمار شاهد شد. به طور کلی نتایج این پژوهش نشان داد که در کوتاه مدت، اختلاط ذرات خرد شده لاستیک‌های فرسوده تأثیر معنی‌داری بر بیشتر ویژگی‌های شیمیایی خاک نداشت ولی روی قابل جذب خاک را به طور معنی‌داری افزایش داد. در این راستا، انجام مطالعات بیشتر در مورد معدنی شدن مواد آلی و امکان ایجاد سمیت گیاه در دراز مدت و هم‌چنین تأثیر لاستیک خرد شده بر ویژگی‌های فیزیکی خاک پیشنهاد می‌شود.

---

این پژوهش به‌منظور بررسی غلظت روی و کادمیم در خاک‌های شالیزاری و دانه برنج تولید شده در مرکز و جنوب غربی ایران در ارتباط با ویژگی‌های خاک و گیاه انجام شد و مقدار روی و کادمیم وارد شده از طریق مصرف این برنج به سبد غذایی افراد نیز محاسبه گردید. تعداد 136 نمونه گیاه و خاک سطحی زیر کشت (صفر تا 30 سانتی‌متر) از مزارع برنج در استان‌های اصفهان، فارس و خوزستان برداشت شد. نتایج نشان داد که با وجود بالا بودن مقدار کل روی خاک، در بیشتر از 50 درصد خاک‌های شالیزاری، غلظت روی قابل عصاره‌گیری با DTPA کمتر از حد کفایت (2 میلی‌گرم بر کیلو‌گرم) است. در 54 درصد از دانه‌های برنج نیز غلظت روی کمتر از حد بحرانی آن در دانه برنج (20 میلی‌گرم بر کیلو‌گرم) بود. اندازه-گیری غلظت کادمیم در خاک‌های شالیزاری و بخش خوراکی برنج نیز نشان داد که در 12 درصد از نمونه‌های استان اصفهان، غلظت کادمیم بیشتر از حد توصیه شده توسط سازمان بهداشت جهانی بود. با در نظر گرفتن مصرف روزانه 110 گرم برنج برای هر ایرانی، حدود 10 درصد نیاز مردم به روی با مصرف برنج تولید شده در این استان‌ها تأمین می‌شود. هم‌چنین محاسبه جذب روزانه کادمیم به بدن افراد، هیچ گونه خطرپذیری ناشی از مصرف برنج را زمانی که میانگین غلظت کادمیم 04/0 میلی‌گرم بر کیلو‌گرم بود نشان نداد اما جذب روزانه کادمیم از طریق مصرف برنج‌های آلوده، بالاتر از حد مجاز بود.

---

کاربرد بقایای آلی از جمله لجن فاضلاب وکودگاوی سبب افزودن برخی فلزات سنگین به خاک می‌شود. این بقایا حاوی ترکیبات آلی و معدنی بوده که می‌توانند فلزات سنگین از جمله سرب را تثبیت کرده و قابلیت جذب آنها را تحت تأثیر قرار دهند. این پژوهش با هدف مقایسه اثر بخش معدنی و آلی کود گاوی و لجن فاضلاب بر توزیع شکل‌های سرب در خاک در قالب طرح کاملاً تصادفی انجام شد. تیمارها شامل کاربرد 10 درصد وزنی لجن فاضلاب و کود گاوی غنی شده (6 گرم سرب در کیلوگرم کود آلی) بود. هم‌چنین در تیمار دیگری غلظت سرب خاک با استفاده از نمک نیترات سرب به 600 میلی‌گرم در کیلوگرم افزایش یافت. به منظور مطالعه بخش معدنی و آلی کود گاوی و لجن فاضلاب، کربن آلی، اکسید آهن و آهن و منگنز قابل کاهش از نمونه‌ها حذف و پس از غنی شدن به میزان 10 درصد وزنی، به خاک اضافه شد. نمونه‌ها به مدت 111 روز در دمای 25-23 درجه سلسیوس و رطوبت 80 درصد ظرفیت مزرعه خوابانیده شد. در تیمار نمک نیترات سرب بیش از 50 درصد سرب کل، در بخش تبادلی بود، در حالی که در تیمار کود گاوی و لجن فاضلاب بیش از 40 درصد سرب کل در بخش اکسید دیده شد. اضافه کردن کود گاوی و لجن فاضلاب به خاک به ترتیب باعث افزایش 8/14 و 5/17درصدی سرب در بخش اکسید گردید. حذف کربن آلی از تیمار کودگاوی و لجن فاضلاب به ترتیب باعث افزایش 12و 14 درصدی سرب در بخش باقی-مانده شد. حذف آهن اکسید از تیمارهای لجن فاضلاب و کود گاوی میزان سرب در بخش اکسید را به ترتیب 8 و 13 درصد کاهش داد. حذف آهن و منگنز قابل کاهش نیز به ترتیب مقدار سرب در بخش اکسید را 16 و 14 درصد کاهش داد. نتایج نشان داد، با وجود درصد نسبت بالای کربن آلی در تیمارهای لجن و کود گاوی، بخش معدنی این ترکیبات تأثیر بیشتری بر قابلیت دسترسی سرب در خاک دارد

---

هدف اصلی در کشاورزی پایدار، افزایش کمی و کیفی تولید محصولات غذایی به شرط عدم افزایش میزان آلودگی در اکوسیستم زراعی از حدود مجاز می‌‌باشد. مقدار ورود و خروج عناصر به زمین‌های کشاورزی یکی از شاخص‌های پایداری به شمار می‌رود. این پژوهش به منظور مدل‌سازی روند انباشت روی در خاک‌های کشاورزی سه استان منطقه خشک و نیمه‌خشک ایران (فارس، اصفهان و قم) به کمک مقایسه توازن جرمی ورودی‌ها و خروجی‌ها و بررسی عدم قطعیت (Uncertainty) آن انجام گرفت. مدل‌سازی روند انباشت روی در خاک‌های زراعی با استفاده از مدل (MFA) Mass Flux Assessment و با روش تصادفی مبتنی بر توازن جرمی و از ترکیب روش لاتین هایپرکیوب و شبیه‌سازی مونت کارلو انجام گرفت. به این منظور از اطلاعات زراعی شامل نوع محصول، سطح زیر کشت، عملکرد، نوع و تعداد دام‌ها، میزان مصرف کودهای شیمیایی، کمپوست و لجن فاضلاب و هم‌چنین اطلاعات مرتبط با غلظت روی در گیاهان و انواع کودها استفاده شد. نتایج بیانگر انباشت مقادیری چشمگیر از روی در زمین‌های کشاورزی شهرستان‌های مورد مطالعه و به‌ویژه نجف‌آباد (g ha-1yr-1 3009) بود. کودهای حیوانی و شیمیایی مهم‌ترین مسیرهای ورود روی به زمین‌های کشاورزی، و کود‌های حیوانی مهم‌ترین مسیر مؤثر بر عدم قطعیت نرخ انباشت روی در این مطالعه شناخته شدند.

---

با توجه به کمبود روی در خاک و گیاه و تأثیر آن در کاهش عملکرد و کیفیت محصولات کشاورزی، در سال‌های اخیر، مصرف کودهای حاوی این عنصر گسترش یافته است. برای دستیابی به مدیریت درست کوددهی، آگاهی از عوامل مؤثر بر فراهمی روی در خاک و جذب آن توسط گیاه ضروری است. بنابراین، به منظور بررسی تأثیر برخی ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی خاک بر قابلیت استفاده روی و جذب آن توسط ذرت، این پژوهش به‌صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی در سه تکرار در زمستان 1388 در گلخانه پژوهشی دانشگاه صنعتی اصفهان انجام شد. این آزمایش گلخانه‌ای با 11 سری خاک در دو سطح روی (صفر و 15 میلی‌گرم بر کیلوگرم روی از منبع سولفات روی) انجام شد. نتایج نشان داد که کاربرد روی موجب افزایش معنی‌دار وزن ماده خشک و غلظت روی اندام هوایی و ریشه ذرت شد اگرچه مقدار افزایش بسته به سری خاک متفاوت بود. همبستگی بین روی استخراج شده با DTPA و روی جذب شده توسط ذرت معنی‌دار نبود. بین مقدارکربنات کلسیم معادل و فسفر قابل جذب خاک با روی عصاره‌گیری شده با DTPA همبستگی منفی و معنی‌داری (در سطح 5 درصد) وجود داشت. بین قدرت بافری روی خاک با مقدار رس خاک، رابطه خطی معنی‌داری (31/0 R2=) به‌دست آمد اما با استفاده از رگرسیون مرحله‌ای رابطه معنی‌داری بین مقدار روی قابل عصاره‌گیری با DTPA و قدرت بافری روی با ویژگی‌های خاک دیده نشد.