علوم آب و خاک

---

روش نوارهای کاغذی پوشیده شده با اکسید آهن می‌تواند به صورت ممتد فسفر را از محلول خاک جذب کند. در این روش مکانیزم عصاره‌گیری‌‌‌‌‌ فسفر احتمالا" شبیه مکانیزم جذب فسفر به وسیله گیاه است. هدف این پژوهش ارزیابی روش نوارهای کاغذی پوشیده شده با اکسید آهن در برآورد فسفر قابل جذب خاک در گیاه ذرت رشد کرده در گلخانه، در تعدادی از ‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌خاک‌های‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ همدان بود. مقدار فسفر در 16 نمونه از ‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌خاک‌های‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ استان همدان با ‌‌‌‌‌ویژگی‌های‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ فیزیکی و شیمیایی متفاوت توسط عصاره‌گیرهای اولسن ، کال‌ول ، مهلیخ 1 ، کلرید کلسیم 01/0 مولار ، بی کربنات آمونیوم دی تی پی ای، اسید کلریدریک 1/0 مولار و دو روش نوارهای کاغذی تعیین شد. دوازده نمونه از این ‌‌‌‌‌خاک‌ها در یک آزمایش گلخانه‌ای با گیاه ذرت شامل دو سطح فسفر ( صفر و 250 میلی گرم فسفر در کیلوگرم خاک ) به کار رفت . نتایج این پژوهش نشان داد که فسفر عصاره‌گیری‌‌‌‌‌ شده توسط روش‌های فوق به ترتیب زیرکاهش یافت: اسید کلریدریک 1/0 مولار > مهلیخ 1> کالول > اولسن > روش اول نوارهای کاغذی > بی کربنات آمونیوم دی تی پی ای> روش دوم نوارهای کاغذی > کلرید کلسیم 01/0 مولار. فسفر استخراجی به روش اول نوارهای کاغذی ‌‌‌‌‌هم‌بستگی‌‌‌‌‌‌‌‌‌ معنی داری با عصاره‌گیرهای شیمیایی داشت، در حالی که بین فسفر استخراجی به روش دوم نوارهای کاغذی و فسفر استخراجی با عصاره‌گیرهای شیمیایی ‌‌‌‌‌هم‌بستگی‌‌‌‌‌‌‌‌‌ معنی داری وجود نداشت. بین فسفر استخراج شده به ‌‌‌‌‌روش‌های‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ شیمیایی ‌‌‌‌‌هم‌بستگی‌‌‌‌‌‌‌‌‌ معنی داری وجود داشت. نتایج کشت گلدانی نشان داد که فسفر عصاره‌گیری شده به روش اول نوارهای کاغذی هم بستگی معنی داری با شاخص‌های جذب فسفر و عملکرد نسبی داشت. فسفر عصاره‌گیری شده به ‌‌‌‌‌روش‌های‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ شیمیایی ( به جز کلرید کلسیم 01/0 مولار) ‌‌‌‌‌هم‌بستگی‌‌‌‌‌‌‌‌‌ معنی داری با عملکرد نسبی و پاسخ گیاه داشتند، ولی با ‌‌‌‌‌شاخص‌های‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ جذب و غلظت فسفر ‌‌‌‌‌هم‌بستگی‌‌‌‌‌‌‌‌‌ معنی داری نداشتند. هم‌چنین نتایج این پژوهش نشان داد که روش اول نوارهای کاغذی می‌تواند‌ به ‌عنوان ‌‌‌‌‌‌عصاره‌گیر‌ ‌‌‌‌فسفر قابل جذب استفاده شود.

---

اسـتان هـمدان از عـمده ترین مناطق تولـید سیر(Allium sativum) در ایران است، ولی با این وجـود بررسی‌های اندکـی در مورد وضعیت پتاسیم در مزارع سیر صورت گرفته است و تاکنون عصاره‌گیر مناسبی برای استخراج پتاسیم قابل استفاده سیر، معرفی نگردیده است. این پژوهش با هدف تعیین عصاره‌گیر یا عصاره‌گیرهای مناسب برای تعیین پتاسیم قابل استفاده خاک و سطح بحرانی پتاسیم در 10 نمونه از خاک‌های استان همدان انجام شد.این آزمایش در قالب طرح کاملا ًتصادفی و به صورت فاکتوریل با دو سطح صفر و 200 میلی گرم پتاسیم در کیلوگرم خاک در سه تکرار و عصاره‌گیری پتاسیم قابل استفاده به وسیله 14 عصاره‌گیر انجام شد. نتایج این پژوهش نشان داد که کاربرد کود پتاسیم باعث افزایش عملکرد، غلظت و جذب پتاسیم به وسیله سیر شد. بر اساس مقدار پتاسیم استخراج شده عصاره‌گیرها در چهار گروه قرار گرفتند به نحوی که هم‌بستگی عصاره‌گیرها در هر گروه بسیار بالا بود. بررسی روابط هم‌بستگی نشان داد که عصاره‌گیرهای استات آمونیوم، دی تی پی ای و اسید نیتریک مولار جوشان نمی‌توانند به عنوان عصاره‌گیر پتاسیم قابل استفاده، استفاده شوند. به دلیل هم‌بستگی بالا بین سایر عصاره‌گیرها با شاخص‌های عملکرد نسبی و پاسخ گیاه بقیه عصاره‌گیرها را می‌توان به عنوان عصاره‌گیری مناسب دانست. سطح بحرانی پتاسیم به روش نموداری کیت ـ نلسون تعیین شد. سطح بحرانی پتاسیم برای 90 در صد عملکرد نسبی با روش مهلیخ 1، کلرید استرانسیم 002/0 مولار،کلرید کلسیم 0/01 مولار،کلرید باریم 1/0 مولار، کلرید استرانسیم + اسید سیتریک، استات سدیم، اسید کلریدریک 1/0 مولار، اسید کلریدریک05/0 مولار، اسید سولفوریک 025/0 مولار و آب مقطر به ترتیب 131 ، 50 ، 46 ، 186 ،163 ، 203 ،202،41 ،50 و 31 میلی گرم در کیلوگرم بود.

---

اطلاعات درباره سرعت آزاد شدن پتاسیم غیر تبادلی در خاک‌های همدان محدود است. هدف این پژوهش کاربرد معادلات سینتیکی در بررسی سرعت آزاد شدن پتاسیم غیر تبادلی در تعدادی از خاک‌های استان همدان به وسیله عصاره‌گیری مرحله‌ای با استفاده از اسید سیتریک رقیق در مدت 2500 ساعت و هم بستگی ثابت‌های سرعت آزاد شدن معادلات با خصوصیات خاک بود. نتایج این پژوهش نشان داد که آزاد شدن پتاسیم غیر تبادلی در ابتدا سریع و سپس کند بود. پتاسیم غیر تبادلی آزاد شده در دامنه 89/2-87/0 سانتی مول در کیلوگرم بود. پتاسیم غیر تبادلی آزاد شده به روش اسید سیتریک پس از 2500 ساعت با گنجایش تبادل کاتیونی، پتاسیم غیر تبادلی و در صد اجزای خاک هم بستگی معنی‌داری داشت. با توجه به بالا بودن ضرایب تشخیص و کم بودن خطای استاندارد برآورد، سرعت آزاد شدن پتاسیم غیر تبادلی به وسیله معادلات مرتبه اول، انتشار هذلولوی و تابع نمایی تشریح شد. دامنه تغییرهای ضرایب سرعت در معادلـه مـرتبه اول، انتشار هذلـولوی و تابع نمایی به ترتیـب ^4-10×3-^4-10×1 ، ^3-10×7/10-^3-10×0/4 و ^1-10×86/4-^1-10×75/2 بود. نتایج این پژوهش نشان داد که ضرایب سرعت در معادلات مرتبه اول، انتشار هذلولوی و تابع نمایی با تعدادی از خصوصیات شیمیایی خاک و در صد اجزای خاک هم بستگی معنی‌داری داشت. نتایج این تحقیق هم‌چنین نشان داد که اسید سیتریک رقیق می‌تواند در بررسی سرعت آزاد شدن پتاسیم غیر تبادلی استفاده شود.

---

فسفر اغلب محدود کننده‌ترین عنصر غذایی برای تولید محصول در خاک‌هاست. اجزای معدنی و آلی فسفر به وسیله آزمون‌های معمول خاک تعیین نمی‌شود و روش تفکیک اجزا با استفاده از عصاره‌گیرهای مختلف برای کمی کردن شکل‌های شیمیایی مختلف فسفر پیشنهاد شده است. اهداف این پژوهش 1. بررسی تأثیر شکل‌های مختلف فسفر بر فسفر قابل جذب (فسفر عصاره‌گیری شده به روش اولسن)، 2. ارزیابی نسبت بین اجزای فسفر معدنی با شاخص‌های گیاه سیر بود. در این پژوهش فسفر معدنی در 30 نمونه خاک سطحی ( 30 -0 سانتی‌متر) از نواحی مختلف استان همدان جمع‌آوری و به صورت عصاره‌گیری متوالی به شش شکل شامل: دی کلسیم فسفات (Ca2-P)، اکتا کلسیم فسفات (Ca8-P)، آپاتیت (Ca10-P)، فسفر پیوند شده با آلومینیوم (Al-P)، فسفر پیوند شده با آهن (Fe-P)، و فسفر حبس شده درون اکسیدهای آهن (O-P)، تفکیک شد. فسفر آلی و فسفر کل نیز تعیین گردید. به منظور ارزیابی قابلیت فراهمی شکل‌های مختلف فسفر برای گیاه سیر آزمایش گلدانی با نه نمونه از 30 نمونه خاک در یک آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با دو تیمار صفر و 150 میلی‌گرم فسفر در کیلوگرم خاک با سه تکرار انجام شد. نتایج نشان داد میانگین فسفر کل در این خاک‌ها 1500 میلی‌گرم بر کیلوگرم بود و فسفر آلی 19 درصد از آن را تشکیل داد. اجزای معدنی فسفر شامل دی کلسیم فسفات، اکتا کلسیم فسفات، فسفر پیوند شده با آلومینیوم، فسفر پیوند شده با آهن، فسفر حبس شده درون اکسیدهای آهن، آپاتیت و فسفر باقی‌مانده هر کدام به ترتیب 7/4، 20، 7/8، 0/3، 8/2، 24 و 18 درصد از فسفر کل را به خود اختصاص دادند. بیشترین مقدار فسفر معدنی به شکل فسفات کلسیم بود که 49 درصد از فسفر کل را تشکیل داد. نتایج مطالعات هم‌بستگی بین اجزای مختلف فسفر نشان داد که دی کلسیم فسفات، اکتا کلسیم فسفات، آپاتیت و فسفر پیوند شده با آلومینیوم هم‌بستگی معنی‌داری با فسفر عصاره‌گیری شده به روش اولسن داشتند. این نتیجه احتمالاً نشان‌دهنده آزاد شدن فسفر از این شکل‌ها در مدت عصاره‌گیری فسفر قابل دسترس است. نتایج آزمایش گلدانی نشان داد شاخص‌های گیاهی شامل عملکرد نسبی و بازده زراعی هم‌بستگی معنی‌داری با دی کلسیم فسفات، اکتا کلسیم فسفات و فسفر قابل جذب به روش اولسن داشتند و قابلیت جذب فسفر در این خاک‌ها بیشتر تحت تأثیر دی کلسیم فسفات و اکتا کلسیم فسفات است که می‌توانند در دراز مدت نیاز فسفر گیاه را برآورده کنند

---

خصوصیات خاک تحت تأثیر اقلیم قرار دارند. پتاسیم قابل استفاده یکی از شاخص‌های حاصل‌خیزی خاک به شمار می‌رود. تحقیق حاضر برای مقایسه پارامترهای کمیت به شدت پتاسیم در خاک‌های ورتی‌سولز استان‌های اصفهان و چهارمحال‌وبختیاری با رژیم‌های رطوبتی اریدیک و زریک انجام شد. نتایج کانی‌شناسی نشان داد که اسمکتیت کانی غالب در خاک‌های ورتی‌سول چهارمحال‌وبختیاری است. نتایج نشان داد که در افق‌های سطحی نسبت فعالیت پتاسیم در حال تعادل (ARek) در خاک‌های اصفهان و چهارمحال‌وبختیاری به ترتیب در دامنه 02/0 تا 11/0 و 0037/0 تا 0078/0 5/0(1-mmolL) است. پتاسیم لبایل یا پتاسیم آسان قابل استفاده (∆K0) در افق‌های سطحی خاک‌های اصفهان و چهارمحال‌وبختیاری به ترتیب در دامنه 23/0 تا 8/3 و 72/0 تا 6/1 میلی‌مول بر کیلوگرم می‌باشد. پتاسیم نگه‌داری شده در مکان‌های اختصاصی یا پتاسیم سخت قابل استفاده (KX) در افق‌های سطحی خاک‌های اصفهان و چهارمحال‌وبختیاری به ترتیب در دامنه 8/2 تا 1/7 و 6/2 تا 7/3 میلی‌مول بر کیلوگرم است. گنجایش بافری پتاسیم (PBCK) در افق‌های سطحی خاک‌های اصفهان و چهارمحال‌وبختیاری به ترتیب در دامنه 12 تا 36 و 191 تا 210 (5/0(1-mmolL)/ 1-mmolkg) می‌باشد. میانگین این پارامتر دارای تفاوت معنی‌دار در افق‌های سطحی دو منطقه است. هم‌چنین پارامترهای Q/I با عمق خاک نیز تغییر می‌کردند. PBCK در خاک‌های دو منطقه مورد مطالعه با افزایش عمق خاک افزایش ‌یافت و تغییرات دیگر پارامترها متفاوت بود

---

ریزوسفر ناحیه‌ای کوچک با خصوصیات شیمیایی، بیولوژیکی و فیزیکی متفاوت از توده خاک است. در این تحقیق به بررسی روی قابل استفاده و شکل‌های آن در خاک ریزوسفر گندم و توده خاک با استفاده از ریزوباکس در شرایط گلخانه‌ای پرداخته شد. کربن آلی، کربن آلی محلول، کربن بیوماس میکروبی، روی قابل استفاده (با استفاده از 7 روش عصاره‌گیری شیمیایی) و شکل‌های روی در خاک‌های ریزوسفری و توده تعیین شد. نتایج نشان داد که کربن آلی، کربن آلی محلول و کربن بیوماس میکروبی در خاک‌های ریزوسفری افزایش معنی‌داری (01/0P <) داشتند. مقدار روی عصاره‌گیری شده با استفاده از عصاره‌گیرهای شیمیایی (به جز کلرید کلسیم 01/0 مولار) در خاک‌های ریزوسفری بیشتر از خاک‌های توده بود. هم‌چنین شکل‌های روی (به جز روی پیوندشده با کربنات‌ها) در خاک‌های ریزوسفری با خاک‌های توده تفاوت معنی‌داری (01/0P <) داشتند. نتایج نشان داد که هم‌بستگی بین شاخص جذب و روی عصاره‌گیری شده با روش‌های DTPA-TEA و مهلیچ 3 معنی‌دار (05/0P <) بود. هم‌چنین شاخص جذب با روی تبادلی و روی پیوند شده با اکسیدهای آهن و منگنز در خاک‌های ریزوسفری و توده هم‌بستگی معنی‌داری (05/0P <) داشت. نتایج این تحقیق نشان داد که قابلیت استفاده و شکل‌های روی در خاک‌های ریزوسفری متفاوت از خاک‌های توده است. بنابراین در بررسی این خصوصیات پس از رشد گیاه استفاده از خاک ریزوسفری توصیه می‌شود.

---

توانایی آزمون‌های خاک در پیش‌بینی قابلیت استفاده فسفر برای گیاه در خاک‌های تیمار‌شده با لجن فاضلاب شهری حائز اهمیت است. هدف از این‌پژوهش ارزیابی چند عصاره‌گیر شیمیایی در برآورد فسفر قابل استفاده لوبیا در 10 خاک آهکی تیمار‌شده با لجن فاضلاب از استان چهارمحال و بختیاری در گلخانه بود. بدین‌منظور نمونه‌های خاک یک‌ماه با لجن فاضلاب شهری در نرخی معادل با 39 تن در هکتار خوابانیده شدند. سپس فسفر قابل استفاده این خاک‌ها توسط عصاره‌گیرهای اولسن، کالول، بی‏کربنات آمونیوم-دی‏تی‏پی‏ای، کلرید کلسیم 01/0 مولار، بری І، ІІ و مهلیچ І و ІІ تعیین شدند. به‌منظور بررسی شاخص‌های گیاه لوبیا یک کشت گلدانی در قالب طرح کاملاً تصادفی به‌مدت 8 هفته اجرا شد. نتایج این آزمایش نشان‌داد که مقدار فسفر استخراجی توسط روش‌های عصاره‌گیری ذکر‌شده به‌صورت زیر کاهش یافت کالول> بری ІІ> مهلیچІІ> اولسن> بی‏کربنات آمونیوم-دی‏تی‏پی‏ای> مهلیچ І> بری І> کلریدکلسیم 01/0 مولار. همچنین، فسفر عصاره‌گیری‌شده با روش‌های کلرید‌کلسیم رقیق، مهلیچІІ، І، اولسن و کالول همبستگی معنی‌داری با غلظت فسفر در بخش هوایی و مقدار فسفر جذب‌شده توسط بخش هوایی لوبیا داشته و می‌توانند برای برآورد فسفر قابل استفاده لوبیا در خاک‌های تیمار‌شده با لجن فاضلاب استفاده شوند.

---

روی یکی از عناصر غذایی کم‌نیاز گیاه محسوب می‌شود و اغلب کمبود آن در خاک‌های آهکی گزارش می‌شود. با این حال، عصاره‌گیر مناسب روی در خاک‌های آهکی تیمار شده با لجن فاضلاب معرفی نشده است. هدف این پژوهش ارزیابی چند روش شیمیایی (7 روش) در برآورد روی قابل استفاده در خاک‌های آهکی تیمار شده (1٪ وزنی- وزنی) و تیمار نشده با لجن فاضلاب بود. نتایج نشان دادند که در خاک‌های تیمار شده و تیمار نشده با لجن فاضلاب، بیشترین مقدار روی با استفاده از روش مهلیچ 3 و کمترین مقدار آن با استفاده از روش مهلیچ 1 عصاره‌گیری شد. بر اثر افزودن لجن فاضلاب به خاک، شاخص‌های گیاه گندم (عملکرد، غلظت روی و میزان جذب) افزایش یافت. همچنین نتایج نشان دادند که در خاک‌های تیمارنشده روی عصاره‌گیری شده با عصاره‌گیرهای DTPA‌-AB، DTPA-TEA و مهلیچ 3 با شاخص‌های گیاه همبستگی معنی‌داری (**91/0 -* 65/0r=) داشت. درحالی‌که در خاک‌های تیمار شده با لجن فاضلاب، فقط بین روی عصاره‌گیری شده با روش مهلیچ 2 و غلظت همبستگی معنی‌دار (**83/0r=) وجود داشت. نتایج این پژوهش نشان داد که عصاره‌گیر مناسب روی قابل استفاده در خاک‌های تیمارشده با لجن فاضلاب با خاک‌های تیمارنشده تفاوت دارد.

---

تثبیت پتاسیم در خاک فرآیند مهمی است که قابلیت دسترسی پتاسیم توسط گیاهان را تحت تأثیر قرار می‌دهد. اطلاعات درباره تثبیت پتاسیم در خاک‌های استان چهارمحال و بختیاری محدود است. این پژوهش با هدف تعیین گنجایش تثبیت پتاسیم و ارتباط آن با ویژگی‌های خاک در ۱۰ نمونه از خاک‌های سطحی استان چهارمحال و بختیاری انجام شد. گنجایش تثبیت پتاسیم با افزودن شش غلظت مختلف پتاسیم با استفاده از نمک کلرید پتاسیم و اندازه‌گیری گنجایش تبادل کاتیونی بخش معدنی، آلی و رس خاک‌ها تعیین شد. نتایج نشان داد که دامنه تغییرات گنجایش تبادل کاتیونی بخش معدنی، آلی و رس خاک‌ها به‌ترتیب ۲/۱۶ تا ۳۸/۱۹ و ۷۱/۱ تا ۲۷/۳ و ۳/۲۹ تا ۸/۳۹ سانتی‌متر بار بر کیلوگرم بود. دامنه تغییرات شاخص قابلیت استفاده پتاسیم در خاک‌ها ۳۶/۰ تا ۷۰/۰ و شاخص تثبیت پتاسیم ۲۹/۰ تا ۶۳/۰ بود. نتایج نشان داد که شاخص تثبیت و شاخص قابلیت استفاده پتاسیم با گنجایش تبادل کاتیونی کل خاک و بخش معدنی، درصد رس، pH و درصد کربنات کلسیم معادل همبستگی معنی‌داری داشتند. نتایج پژوهش نشان داد که تثبیت کود پتاسیمی در خاک‌های مطالعه شده نقش مهمی در دینامیک پتاسیم خاک و قابلیت استفاده پتاسیم برای گیاهان دارد.

---

تنش­های غیرزیستی مانند شوری و آلودگی به‌صورت انفرادی تأثیر منفی بر فعالیت ­های آنزیمی خاک دارند درحالی که مصرف مواد آلی باعث تعدیل اثرات این تنش ­ها بر فعالیت آنزیمی خاک خواهد شد. با این وجود، اثر همزمان و مشترک این گونه تنش ­ها بر شرایط بیوشیمیایی خاک و نقش مواد آلی بر این برهم‌کنش­ ها مشخص نیست. هدف این پژوهش مطالعه اثر متقابل تنش­ های شوری NaCl و آلودگی کادمیم بر فعالیت آنزیم­ های کاتالاز، فسفاتاز قلیایی، آریل سولفاتاز و هیدرولیز فلورسین دی­استات در یک خاک آهکی آلوده تیمار شده با بقایای گیاهی طی سه ماه انکوباسیون بود. آزمایش به‌صورت فاکتوریل با دو سطح کادمیم، سه سطح شوری و دو تیمار بقایای گیاهی در قالب طرح کاملاً تصادفی در چهار تکرار و در شرایط آزمایشگاهی اجرا شد. نتایج نشان داد افزایش سطح شوری در خاک­های آلوده و غیرآلوده افزایش کادمیم قابل جذب و کاهش فعالیت آنزیمی را به‌همراه داشت. با این وجود، افزودن ماده آلی آثار مخرب شوری و آلودگی بر فعالیت آنزیمی خاک را کاهش داد. این مطالعه نشان می­دهد در خاک ­های آلوده شور با محدودیت فراوان کربن، مصرف مواد آلی اصلاحی به‌منظور تقویت ماده آلی خاک غلظت کادمیم قابل دسترس و اثرات شوری را کاهش و در نتیجه فعالیت آنزیمی خاک را افزایش می ­دهد. به‌طور خلاصه، این پژوهش نشان داد که اثر مشترک نمک NaCl و کادمیم بر فعالیت آنزیمی خاک در غیاب بقایای گیاهی اغلب سینرژیسمی ولی در حضور بقایای گیاهی آنتاگونیسمی است.

---

---