علوم آب و خاک

---

  آگاهی بر سرعت معدنی شدن نیتروژن از منابع مختلف آلی یک عامل کلیدی برای تعیین نیاز کودی نیتروژن گیاه با حداقل آثار منفی زیست محیطی است. به منظور بررسی سرعت معدنی شدن نیتروژن کمپوست، ورمی‌کمپوست و کود دامی یک آزمایش انکوباسیون گلخانه‌ای به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک کامل تصادفی در سه تکرار، چهار تیمار (کمپوست، ورمی‌کمپوست، کود دامی و شاهد) در دو سطح دمایی (8 و 25 درجه سانتی‌گراد) و دو سطح رطوبتی (50 و 85 درصد ظرفیت مزرعه‌ای) به مدت 90 روز انجام گردید. آمونیم و نیترات حاصل از فرایند معدنی شدن به روش اسپکتروفتومتری اندازه‌گیری شدند. مدل‌های مختلف سینتیکی با داده‌های معدنی شدن نیتروژن برازش داده شد. نتایج نشان داد که مدل سینتیکی ترکیب مرتبه صفر- مرتبه اول بهترین مدل سینتیکی برازش یافته با داده‌هاست. بیشترین مقدار نیتروژن معدنی شده ( N_min ) از کود دامی ( 78/87 mgN/kg معادل 54/14 درصد نیتروژن کل) در دمای 25 درجه سانتی‌گراد و کمترین مقدار ( 62/22 mgN/kg  معادل 62/4 درصد نیتروژن کل) از تیمار کمپوست در دمای 8 درجه سانتی‌گراد حاصل شد که این محاسبه، فرضیه کمتر بودن تجزیه‌پذیری کود کمپوست را تقویت می‌کند. شاخص قابلیت دسترسی نیتروژن ( N₀k ) برای تیمارهای کودی به ترتیب کود دامی> ورمی‌کمپوست> کمپوست بود. با افزایش دما و افزایش رطوبت خاک، معدنی شدن نیتروژن افزایش یافت و تأثیر دما بیشتر از تأثیر رطوبت خاک بود. مقدار نیتروژن معدنی شده ( N_min ) با نیتروژن قابل معدنی شدن بالقوه (^* N₀ ) (r =^�0/583  ) و شاخص قابلیت دسترسی نیتروژن (^* N₀k ) (r=^�0/834  ) هم‌بستگی نشان داد.

---

کشت مستمر گیاهان زراعی به خصوص گیاهان پرتوقع نسبت به پتاسیم از جمله آفتابگردان سبب می‌شود که به مرور زمان مقدار قابل توجهی از پتاسیم قابل جذب خاک توسط گیاهان برداشت شود. این تحقیق به منظور بررسی وضعیت شکل‌های مختلف پتاسیم و ارتباط آنها با پارامترهای کمیت به شدت (Q/I) پتاسیم در خاک‌های تحت کشت آفتابگردان در منطقه خوی انجام شد. بدین منظور20 نمونه مرکب از خاک‌های زراعی مربوط به سری‌های مختلف جمع‌آوری گردید. برخی از خصوصیات فیزیکی، شیمیایی و شکل‌های مختلف پتاسیم (محلول، Kso: پتاسیم قابل استفاده، Kav: تبادلی، Kexو غیر تبادلی،Knex) در این خاک‌ها تعیین شدند. نتایج نشان داد که مقادیر Kso خاک‌های تحت کشت آفتابگردان از061/0 تا 54/0 به طور متوسط 28/0 میلی‌مول بر لیتر متغیر است. دامنه مقادیر Kav خاک‌های زراعی 55 تا 699 به طور متوسط 265 میلی‌گرم برکیلوگرم است. هم‌چنین دامنه مقادیر Kex این خاک‌ها 54 تا 694 به طور متوسط 261 میلی‌گرم برکیلوگرم می‌باشد. دامنه مقادیر Knex نیز 160 تا 612 به طور متوسط 318 میلی‌گرم برکیلوگرم است. در بیش از 50% از خاک‌ها، مقدار Kav کمتر از 250 (mg kg-1) بود که احتمالاً بیانگر تخلیه پتاسیم از خاک‌های تحت کشت آفتابگردان می‌باشد. مطالعات روابط Q/I نشان داد که نمودارها عمدتاً در ناحیه جذب قرار گرفته‌اند. نمودارهای فوق خطی بوده و فاقد انحنای مربوط به پر یا خالی شدن مکان‌های اختصاصی می‌باشند. دامنه مقادیر ظرفیت بافری پتانسیل (PBCK) خاک‌های زراعی 11 تا 108 با مقدار متوسط 38 (cmolc kg-1/(mol L-1) 0.5) است. بین پارامترهای PBCK و CEC رابطه خطی معنی‌داری (***82/0= r) به‌دست آمد. دامنه مقادیر نسبت فعالیت پتاسیم در نقطه تعادل (AReK) 00014/0 تا 027/0 با مقدار متوسط 0076/0 (0.5(mol L-1)) می‌باشد. نتایج نشان داد که AReK هم‌بستگی معنی‌داری با Kso (**68/0=r) دارد. دامنه تغیرات مقادیر پتاسیم به سهولت قابل تبادل (Ko)0050/0 تا 49/0 و به طور متوسط 21/0 (cmolc kg-1) است.Ko هم‌بستگی معنی‌داری با ARoK (نسبت فعالیت پتاسیم در تیمار شاهد) (***95/0=r) دارد.

---

کودهای آلی می‌توانند بر جذب سطحی فسفر و قابلیت استفاده آن تأثیر داشته باشند. اطلاعات اندکی در باره اثر لجن فاضلاب بر ویژگی‌های جذب فسفر در خاک‌های آهکی استان همدان وجود دارد. هدف این پژوهش مطالعه تأثیر لجن فاضلاب بر ویژگی‌های جذب فسفر و فسفر قابل استفاده در ده خاک آهکی استان همدان بود. نمونه‌های خاک با 5/1 در صد و بدون لجن فاضلاب به مدت 5 ماه در رطوبت ظرفیت مزرعه در دمای oC1±25در انکوباتور قرار گرفتند. پس از انکوباسیون فسفر قابل استفاده با روش اولسن تعیین شد. برای ارزیابی ویژگی‌های جذب فسفر، غلظت‌های فسفر از صفر تا 30 میلی‌گرم در لیتر حاوی کلرید کلسیم 01/0 مولار به نمونه‌های شاهد و تیمار شده اضافه شدند. پس از رسیدن به تعادل، غلظت فسفر در محلول تعادلی تعیین شد. نتایج نشان داد فسفر قابل استفاده در اثر کاربرد لجن فاضلاب افزایش یافت. متوسط فسفر قابل استفاده خاک‌ها 6/37 درصد افزایش یافت. دامنه تغییرات فسفر قابل استفاده در خاک‌های تیمار نشده و خاک‌های تیمار شده به ترتیب 1/22-1/8 و 0/28-8/14 میلی‌گرم در کیلوگرم بود. نتایج نشان داد، داده‌های جذب فسفر در تمام نمونه‌ها به وسیله معادله‌های فروندلیچ و خطی توصیف شدند، ولی معادله لانگمویر قادر به توصیف جذب فسفر در برخی از نمونه‌های تیمار شده نبود. ثابت‌های هم‌دماهای جذب در خاک‌های تیمار شده با لجن کمتر از خاک‌های تیمار نشده بود. متوسط حداکثر جذب فسفر، ثابت متناسب با انرژی پیوند و ماکزیمم گنجایش بافری به ترتیب 85/38 ، 34/21 و 9/38 کاهش یافت. متوسط ضریب توزیع ، n معادله فروندلیچ و گنجایش بافری تعادلی در معادله خطی (شیب معادله خطی) در اثر تیمار با لجن فاضلاب به ترتیب 7/21 ، 0/16 و 1/6 درصد کاهش یافت. نتایج این مطالعه نشان داد که نیاز استاندارد فسفر خاک‌ها در اثر تیمار با لجن فاضلاب کاهش یافت. هم‌چنین نتایج ویژگی‌های جذب فسفر نشان داد که در اثر مصرف لجن فاضلاب خطر وارد شدن فسفر به آب‌های سطحی وجود دارد.

---

آنزیم‌ها به عنوان کاتالیزور نقش اساسی در فرایندهای متابولیکی مهم مثل تخریب و تجزیه ترکیبات آلی وارد شده به خاک و رفع سمیت آنها دارند. هدف از این پژوهش، بررسی فعالیت آنزیم‌های دهیدروژناز، اوره‌از، لیپاز و فسفاتاز و هم‌چنین فراوانی باکتری‌های هتروتروف و تجزیه‌گر، اندازه‌گیری تنفس خاک و عملکرد گیاه در طی فرآیند زیست بهسازی خاک‌های آلوده بود. برای این منظور دو خاک آلوده با سطح آلودگی 1 و 2 درصد آماده گردید و چهار تیمار کشت گیاه شبدر (1T )،کشت گیاه شبدر همراه با مایه‌زنی قارچ میکوریز(2T)، کشت گیاه شبدر همراه با مایه‌زنی باکتری‌های تجزیه‌گر(3T)، کشت گیاه همراه با مایه‌زنی قارچ میکوریز و باکتری‌های تجزیه‌گر نفت(4T) برای فرایند زیست بهسازی خاک آلوده به کار گرفته شد. سپس پارامترهای فوق در پنج مرحله در طول دوره زیست بهسازی و نهایتاً عملکرد گیاه در انتهای این دوره تعیین شد. نتایج این مطالعات نشان داد که فعالیت آنزیم‌های اوره‌از و دهیدروژناز همراه با افزیش و کاهش آلاینده‌ها به ترتیب افزایش و کاهش یافت. در حالی‌که فعالیت آنزیم لیپاز رفتار عکس فعالیت این آنزیم‌ها را نشان داد به طوری که در سطوح بالای آلودگی با کاهش فعالیت همراه بوده و با افزایش تجزیه ترکیبات آلاینده و کاهش میزان آنها میزان فعالیت آنها افزایش می‌یابد، بنابراین می‌تواند گزینه مناسبی برای بررسی روند زیست بهسازی خاک‌های آلوده باشد. در مورد نتایج فراوانی باکتری‌های تجزیه‌گر و هتروتروف میزان آنها با افزایش سطح آلودگی افزایش یافته و میزان باکتری‌های تجزیه‌گر و هتروترف با کاهش میزان آلاینده‌ها بخصوص در تیمارهای با مایه‌زنی میکوریزا کاهش می‌یابد. عملکرد گیاه و میزان تجزیه ترکیبات نفتی نیز در تیمارهای با مایه‌زنی میکوریزا و باکتری‌های تجزیه‌گر بیشترین میزان بود

---

ازتوباکتر کروکوکوم با داشتن توان تثبیت نیتروژن و برخی خصوصیات محرک رشد گیاه می‌تواند تغذیه معدنی گیاهان را بهبود بخشد. چهارده سویه ازتوباکتر کروکوکوم از ریزوسفرگندم در مزارع مختلف اطراف تبریز جداسازی شدند.در یک آزمایش گلدانی با گیاه گندم بهاره رقم فلات در قالب طرح کاملاً تصادفی با 16 تیمار شامل تلقیح با 14 سویه باکتریائی، شاهد مثبت (دریافت نیتروژن کودی و بدون باکتری) و شاهد منفی (بدون کود نیتروژنه و بدون باکتری) با چهار تکرار مورد مطالعه قرارگرفتند. شاخص‌های رشد گیاه و غلظت نیتروژن و فسفر ریشه و بخش هوایی گیاه در زمان برداشت اندازه‌گیری شدند. نتایج نشان داد که تلقیح با سویه‌های ازتوباکتر وزن خشک محصول (سنبله گندم)، وزن خشک کل بخش هوایی(محصول به‌علاوه بخش هوایی) و وزن خشک ریشه‌ها را به‌طور معنی‌دار افزایش داد. در مقایسه با شاهدهای مثبت و منفی، تلقیح باکتری اثر معنی‌داری بر افزایش غلظت و مقدار N و P بخش هوایی، غلظت و مقدار N ریشه‌ها، مقدار P ریشه‌ها و انتقال آنها از ریشه به بخش هوایی گندم گذاشت. در‌حالی‌که اثر تلقیح بر غلظت فسفر ریشه‌ها معنی‌دار نشد. هم‌چنین سویه‌های 1 و 48 که در شرایط درون شیشه‌ای از توان حل‌کنندگی فسفات و فعالیت فسفاتاز قلیایی بالایی نسبت به سایر سویه‌ها برخوردار بودند بیشترین اثر بر افزایش غلظت و مقدار P بخش هوایی و انتقال آن از ریشه به بخش هوایی را داشتند

---

تأثیر غرقاب، لجن فاضلاب و کود دامی بر جذب و غلظت Fe، Zn، Mn، Cu، Pb و Cd در ریشه و بخش هوایی آفتابگردان ((Helianthus annuus L. در شرایط گلخانه‌ای بررسی شد. آزمایش به‌صورت فاکتوریل و در قالب طرح پایه کاملاً تصادفی با سه تکرار شامل مدت غرقاب در پنج سطح (0، 2، 4، 8، 22 روز) و منبع و مقدار کود آلی در پنج سطح (شاهد، 15 گرم کود دامی، 30 گرم کود دامی، 15 گرم لجن فاضلاب و 30 گرم لجن فاضلاب بر هر کیلوگرم خاک) انجام شد. نتایج نشان داد که با افزایش مدت غرقاب غلظت و جذب Mn در بخش هوایی و غلظت Mn ریشه افزایش یافت ولی جذب Mn در ریشه تغییر معنی‌داری نکرد. پس از غرقاب شدن خاک غلظت و جذب Fe در بخش هوایی و غلظت و جذب Cd در بخش هوایی و ریشه ابتدا افزایش یافته و دوباره کاهش یافت در‌حالی‌که غلظت Zn و Cu ریشه پس از یک کاهش اولیه دوباره افزایش یافت. اثر غرقاب شدن خاک بر غلظت Pb، Zn و Cu بخش هوایی معنی‌دار نبود. با کاربرد لجن فاضلاب و کود دامی جذب و غلظت Fe، Mn و Zn در بخش هوایی و جذب Cuدر بخش هوایی افزایش یافت ولی جذب و غلظت سرب در بخش هوایی فقط با کاربرد لجن فاضلاب افزایش یافت. تأثیر منبع و مقدار کود آلی بر غلظت و جذب Cd در بخش هوایی، غلظت Cd در ریشه و غلظت مس در بخش هوایی معنی‌دار نبود. غلظت Fe، Mn، Cu و Zn ریشه با کاربرد لجن فاضلاب افزایش یافت ولی غلظت Pb و Cd ریشه تغییر معنی‌داری نکرد. تأثیر غرقاب شدن خاک بر جذب و غلظت فلزات سنگین در ریشه و بخش هوایی به منبع و مقدار کود آلی مصرفی بستگی داشت. بیشترین جذب فلزات سنگین مورد مطالعه در بخش هوایی با کاربرد 30 گرم لجن فاضلاب بر کیلوگرم خاک به‌دست آمد. گیاه آفتابگردان Fe،Cu ، Zn، Mn و Pbرا در ریشه انباشته کرد در‌حالی‌که غلظت Cd در ریشه تفاوت معنی‌داری با بخش هوایی نداشت.

---

پیامدهای انباشت فلزات سنگین در خاک خطرناک و نگران کننده است. یکی از روش‌های آلودگی‌زدایی این فلزات از خاک استفاده از کی‌لیت کننده‌ها و به‌ویژه EDTA است. در این تحقیق حذف Zn، Pb و Cd از سه خاک سطحی (با میزان کل این فلزات به‌ترتیب 5/10، 8/55 و 6/80 میلی مول بر کیلوگرم خاک) جمع‌آوری شده از اطراف کارخانه سرب و روی زنجان به روش استخراج ستونی (شامل پیوسته و پالسی)، با استفاده از استخراج‌کننده EDTA 2 H 2 Na (100 میلی مول بر کیلوگرم خاک خشک) و با شدت جریان KS 5/0 مورد بررسی قرار گرفت. در آزمایش‌های مقدماتی، جریان محلول به‌دلیل کاهش هدایت هیدرولیکی خاک متوقف گردید. لذا، آزمایش‌های روش ستونی پیوسته در حضور محلول زمینه نیترات کلسیم و آزمایش‌های روش ستونی پالسی در حضور این محلول زمینه و تنظیم pH در 8 انجام گرفت. نتایج نشان داد که متوسط درصد استخراج Cd و Pb در روش‌های پیوسته و پالسی تقریباً یکسان بود. در‌حالی‌که، میزان استخراج Zn در روش پیوسته به‌طور متوسط حدود 13 درصد بیشتر از روش پالسی بود. وجود محدودیت غلظت EDTA برای کمپلکس کردن فلزات سنگین سبب تبعیت کارایی استخراج از ثابت پایداری کمپلکس‌های EDTA با این فلزات به‌صورت Pb>Zn>Cd گردید. همچنین بر خلاف Cd و Zn، درصد استخراج Pb رابطه خطی مستقیمی با مقدار کل این فلز در خاک داشت. در‌حالی‌که غلظت Pb به‌طور متوسط فقط حدود یک بیستم غلظت Znبود. منحنی های رخنه در هر دو روش ستونی پیوسته و ستونی پالسی ترتیب تحرک Cd>Zn>Pb را نشان دادند. به‌طور‌کلی، به‌نظر می‌رسد الگوی استخراج فلزات سنگین خاک‌ها نه تنها به نوع خاک بلکه به روش استخراج بستگی دارد.

---

پژوهش حاضر با هدف بررسی اثر سیلیسیوم و شوری بر رشد، ترکیب شیمیایی و ویژگی‌های فیزیولوژیکی برنج رقم هاشمی، در گلخانه دانشکده کشاورزی دانشگاه تبریز در سال 1390 انجام شد. این پژوهش در قالب طرح کاملاً تصادفی و به‌صورت فاکتوریل، با سه فاکتور شامل سیلیسیوم در چهار سطح (شاهد، 100، 200 و 300 میلی‌گرم برکیلوگرم خاک)، شوری در چهار سطح (شاهد، 2، 4 و 8 دسی‌زیمنس ‌برمتر) و منبع شوری در دو سطح (کلرید سدیم و ترکیب نمک‌های مختلف) در سه تکرار اجرا گردید. نتایج نشان داد که افزایش شوری خاک باعث کاهش وزن خشک بخش هوایی، افت فعالیت کاتالاز و کم شدن غلظت فسفر، پتاسیم و قندهای احیاءکننده در گیاه شد، در حالی‌که مقدار گلیسین بتائین را افزایش داد. با مقایسه دو منبع مختلف شوری نیز مشخص شد گیاهانی که تحت تنش ناشی از ترکیب نمک‌های مختلف قرار گرفتند، کاهش کمتری در وزن خشک و غلظت پتاسیم و قندهای احیاءکننده نشان دادند، ضمن اینکه میزان افزایش گلیسین بتائین نیز در این گیاهان کمتر بود. از این‌رو می‌توان نتیجه گرفت که شوری حاصل از ترکیب نمک‌ها نسبت به شوری کلرید سدیم آسیب کمتری به گیاه وارد کرده است. از سوی دیگر، کاربرد سیلیسیوم باعث افزایش وزن خشک، فعالیت کاتالاز و غلظت فسفر، پتاسیم، گلیسین بتائین و قندهای احیاءکننده شد. بنابراین، تغذیه سیلیسیومی موجب تعدیل عوارض سوء ناشی از حضور نمک‌ها در خاک و به عبارت دیگر افزایش تحمل برنج به شوری شده است.

---

---