علوم آب و خاک

---

فلزات سنگین به دلیل آثار بازدارنده‎ای که بر رشد و فعالیت باکتری‌های ریزوبیوم و گیاهان لگوم میزبان آنها دارند، گره‎بندی و تثبیت نیتروژن سیستم‌های همزیستی را تحت تأثیر قرار می‎دهند. این تحقیق با هدف ارزیابی تأثیر تحمل سویه‎های ریزوبیوم به کادمـیوم در کاهش آثار سوء این فلز بر همزیسـتی سینوریزوبیوم ملیلوتی یونجه انجام شده است. بدین منظور، آزمایش گلخانه‌ای در قالب طرح بلوک‎های کامل تصادفی برنامه‎ریزی شد. تیمارهای این آزمون شامل 5 سطح کادمیوم (0، 2، 5، 10 و 20 میلی‎گرم در کیلوگرم خاک ) و شش تیمار مایه‎زنی با سویه‎های مختلف ریزوبیومی (حساس، نسبتاً متحمل و متحمل به کادمیوم) همراه با یک تیمار شاهد تلقیح نشده با باکتری بودند. در سطوح مختلف کادمیوم، آثار تلقیح گیاه یونجه با سویه‌های انتخابی بر تعداد گره‌های ریشه‎ای و مقدار کل نیتروژن اندام هوایی مورد مقایسه قرارگرفت. نتایج این پژوهش نشان داد که آلودگی خاک به کادمیوم حتٰی در سطح 2 میلی‎گرم بر کیلوگرم تأثیر قابل توجهی بر شاخص‌های همزیستی باکتری‌های سینوریزوبیوم ملیلوتی داشت و میزان این تأثیر بسته به میزان تحمل به کادمیوم سویه‎های مختلف، متفاوت بود. تأثیر کاهنده غلظت کادمیوم بر تعداد گره‎های ریشه‎ای و غلظت نیتروژن اندام هوایی گیاهان تلقیح شده با سویه‎های حساس به کادمیوم در مقایسه با سویه‎های مقاوم به ترتیب به حدود 41 و 29 درصد رسید. در این آزمون سویه R_95m از نظر توان گره‎زایی و جذب نیتروژن در سطوح مختلف کادمیوم به عنوان برترین سویه شناخته شد.

---

این تحقیق در سال 1382 روی 364 کلنی زنبور عسل منطقه مرکزی ایران انجام شد. اهداف این طرح تعیین میزان هموزیگوتی آلل‌های جنسی و تعداد آنها در نسل سوم این توده و نحوه تأثیر آن بر بعضی صفات تولیدی بود. اندازه‌گیری هموزیگوتی آلل‌های جنسی بر اساس روش "روتنر"(1988) و"تارپی و پیج"(2002) انجام گردید. جهت تعیین میزان جمعیت نوزادان کارگر، جمعیت نوزادان نر و میزان ذخیره گرده، به ترتیب سطح ناحیه نسلی کارگر، سطح ناحیه نسلی نر و سطح گرده ذخیره شده روی شان‌ها اندازه‌گیری شد. میزان جمعیت بالغین بر حسب قاب و میزان عسل تولیدی نیز، با محاسبه مجموع عسل استخراجی و عسل باقی‌مانده هر کلنی ارزیابی شد. متوسط هموزیگوتی آلل‌های جنسی و تعداد آنها در توده مورد آزمایش، به ترتیب 83/18 درصد و 32/5 آلل براورد شد. نتایج نشان می‌دهد که رابطه مستقیم و معنی‌داری بین هموزیگوتی آلل‌های جنسی و سطح ذخیره گرده وجود ندارد (P>0.05). هم‌چنین افزایش هموزیگوتی آلل‌های جنسی تأثیر منفی و معنی‌داری روی میزان جمعیت و تولید عسل می‌گذارد (P<0.01). لذا به منظور جلوگیری از کاهش تعداد آلل‌های جنسی لازم است کلنی‌های جدیدی از منطقه برای تلاقی‌ها وارد شود که بتوان از کاهش عملکرد کلنی‌ها نیز جلوگیری کرد.

---

به منظور بررسی اثر کم آبیاری در مرحله زایشی بر کارآیی مصرف آب و تحمل خشکی ارقام آفتابگردان، آزمایشی به صورت کرت های خرد شده در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در مزرعه پژوهشی دانشگاه بوعلی سینای همدان در سال 1386 انجام گرفت. آبیاری در 6 سطح شامل: آبیاری کامل (شاهد)، کم آبیاری با قطع آبیاری در مرحله غنچه دهی، قطع آبیاری در مرحله گل‌دهی، قطع آبیاری در مرحله دانه بندی، قطع آبیاری در مراحل غنچه دهی و دانه بندی و قطع آبیاری در مراحل گل‌دهی و دانه بندی بود. از 4 هیبرید آفتابگردان شامل آذرگل، آلستار، آلیسون و یوروفلور استفاده شد. عملکرد بیولوژیک، عملکرد اقتصادی، شاخص برداشت، مقدار آب مصرفی، کارآیی مصرف آب و شاخص های مقاومت به خشکی اندازه گیری و محاسبه شد. نتایج نشان داد بیشترین عملکرد بیولوژیک (7/11681 کیلوگرم در هکتار)، عملکرد اقتصادی (0/4854 کیلوگرم در هکتار) و شاخص برداشت (42 درصد) با آبیاری کامل و پس از آن با کم آبیاری در مرحله دانه بندی به دست آمد. در بین ارقام، رقم یوروفلور با عملکرد بیولوژیک معادل 1/10127 کیلوگرم در هکتار، عملکرد اقتصادی معادل 5/4081 کیلوگرم در هکتار و شاخص برداشت 40 درصد بیشترین مقادیر را به خود اختصاص داد. بیشترین کارآیی مصرف آب با دوبار قطع آبیاری در مراحل گل‌دهی و دانه بندی و سپس قطع آبیاری در مرحله دانه بندی (به ترتیب با 09/1 و 96/0 کیلوگرم در مترمکعب) به‌دست آمد. هم‌چنین رقم آلستار و پس از آن یوروفلور به ترتیب با 01/1 و 94/0 کیلوگرم در مترمکعب دارای بالاترین کارآیی مصرف آب در بین ارقام بودند. رقم یوروفلور به عنوان متحمل‌ترین رقم شناسایی و کارآیی شاخص تحمل به تنش و شاخص متوسط بهره‌وری در شناسایی ارقام متحمل به خشکی که هم در شرایط تنش و هم بدون تنش کمبود آب دارای عملکرد بالایی باشند، مورد تأیید قرار گرفت. در مجموع، کم آبیاری در مرحله دانه بندی کمترین اثر منفی را بر عملکرد و شاخص برداشت داشته و از نظر کارآیی مصرف آب نیز مناسب بود. هم‌چنین رقم یوروفلور ضمن دارا بودن بالاترین عملکرد، تحمل خشکی و شاخص برداشت از کارآیی مصرف آب مناسبی برخوردار بود.

---

اسیدهای آلی می‌توانند بر فراهمی جذب فسفر توسط خاک‌ها تأثیر داشته باشند. به منظور بررسی تأثیر اسید سیتریک و اسید اگزالیک بر ویژگی‌های جذب فسفر پنج نمونه خاک با خواص مختلف از خاک‌های آهکی استان آذربایجان غربی تهیه شد. به 5/2 گرم از خاک‌ها غلظت‌های فسفر از صفر تا 20 میلی‌گرم بر لیتر (از منبع KH2PO4) و 5 میلی‌مول بر لیتر از اسیدهای آلی اضافه و هم دماهای جذب فسفر ایجاد شد. داده‌های جذب فسفر به مدل‌های فروندلیچ، لانگمویر و خطی برازش داده شدند. نتایج نشان داد داده‌های جذب فسفر با معادله‌های فروندلیچ (97/0r2=، 01/0P <) و خطی (95/0r2=، 01/0P <) برازش خوبی نشان دادند. متوسط ضریب توزیع، n معادله فروندلیچ و گنجایش بافری تعادلی در معادله خطی در اثر تیمار با اسید سیتریک به‌ترتیب 30، 12 و17 درصد و در اثر تیمار با اسید اگزالیک به‌ترتیب 43، 27 و14 درصد کاهش یافت. به‌طورکلی اسید اگزالیک نسبت به اسید سیتریک به‌طور چشمگیری حداکثر جذب و ثابت انرژی پیوند (k) در خاک‌ها را کاهش داد و نیاز استاندارد فسفر (SPR) در اثر افزودن اسیدهای آلی به‌طور متوسط 57 درصد نسبت به شاهد کاهش یافت. می‌توان نتیجه‌گیری کرد که اسیدهای آلی سبب کاهش جذب فسفر توسط خاک‌ها می‌شوند.

---

به منظور تعیین غلظت بهینه فسفر محلول تعادلی با استفاده از هم دماهای جذب فسفر و یافتن مدل یا مدل‌هایی 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 پیش‌بینی و برآورد کند، مطالعات آزمایشگاهی بر روی 36 نمونه خاک متعلق به 15سری خاک و گلخانه‌ای بر روی 14 نمونه خاک انجام گرفت. نتایج نشان داد مقدار فسفر جذب شده در سری‌های مختلف خاک تفاوت معنی‌داری داشت. غلظت فسفر محلول تعادلی خاک‌ها (EPC) در مقایسه با غلظت 2/0 میلی‌گرم فسفر بر لیتر که به‌عنوان حد کفایت برای اکثر گیاهان در نظرگرفته می‌شود، کمتر بود. مقدار فسفر جذب شده توسط خاک‌ها در EPC 2/0 میلی‌گرم در لیتر از 5 تا 114 میلی‌گرم در کیلوگرم خاک متغیر بود. داده‌های جذب فسفر به‌خوبی 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 میلی‌گرم در کیلوگرم خاک متغیر بود. غلظت مناسب فسفر محلول (EPC) برای نیل به حداکثر عملکرد ماده خشک گیاهی گندم، 4/0 میلی‌گرم بر لیتر به‌دست آمد. علی‌رغم بالا بودن فسفر قابل استفاده (Olsen-P) در برخی از خاک‌های مورد مطالعه، گیاه گندم به مصرف فسفر که از روش هم دماهای جذب برآورد شده بود، پاسخ نشان داد. مقدار رس خاک رابطه معنی‌داری با شاخص‌های جذب فسفر از قبیل P0.4 (فسفر جذب شده در غلظت تعادلی 4/0 میلی‌گرم 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 تأثیری 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 پیش‌بینی نیاز کودی فسفر (P0.4) به‌دست آمد.

---

کمبود عنصر روی یکی از مهم‌ترین تنش‌های عناصر غذایی است که به‌طور گسترده‌ای بر تولید غلات و به‌ویژه گندم تأثیر می‌گذارد. این تحقیق با هدف بررسی تأثیر دو گروه از ریزموجودات مفید و محرک رشد گیاه شامل: دو سطح قارچ اندوفایت indica Piriformospora (E: عدم تلقیح و E: تلقیح‌یافته) و دو سطح باکتری Pseudomonas putida (B: عدم تلقیح و B: تلقیح‌یافته) در بهبود رشد و وضعیت تغذیه‌ای گیاه گندم رقم نیک‌نژاد در شرایط بدون مصرف روی (Zn) و مصرف دو میکرومولار روی (Zn) از منبع سولفات روی صورت گرفت. آزمایش به‌صورت فاکتوریل در پایه طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار در شرایط گلخانه و با استفاده از بستر کشت مخلوط شن و پرلیت (v/v 2:1) در سال 1391 اجرا شد. نتایج نشان داد که تلقیح گیاهان با P. putida، موجب افزایش وزن خشک شاخساره در هر دو سطح روی و وزن خشک ریشه در شرایط عدم کاربرد این عنصر شد. تلقیح باکتری P. putida با گیاهان در هر دو سطح عنصر روی نسبت به تیمار عدم تلقیح، غلظت آهن را کاهش داد ولی تلقیح قارچ اندوفایت P. indica با گیاهان در شرایط کاربرد روی، غلظت آهن را افزایش داد و در شرایط عدم کاربرد روی فاقد تأثیر معنی‌داری بر آن بود. گیاهان دارای تلقیح انفرادی P. indica، در هر دو سطح عنصر روی از بیشترین میزان غلظت فسفر و روی و کلروفیل a و b برخوردار بودند. این در حالی بود که تلقیح انفرادی P. putida، موجب کاهش غلظت فسفر در هر دو سطح عنصر روی و کاهش غلظت روی و میزان کلروفیل a و b در شرایط کاربرد این عنصر شد. نتایج این تحقیق نشان داد که با وجود اثر منفی باکتری P. putida بر جذب عناصر، تلقیح باکتری P. putida و قارچ اندوفایت P. indica نقش مؤثری در تحریک رشد گیاه گندم در شرایط کمبود عنصر روی ایفا می‌نمایند.

---

قارچ‌های اندوفایت به‌عنوان یکی از مهم‌ترین گروه میکروارگانیسم‌های خاک با ایجاد تغییرات ژنتیک، فیزیولوژیک و اکولوژیک در گیاهان میزبان خود نقش مؤثری در تحریک رشد گیاه و نیز افزایش توان تحمل گیاه نسبت به تنش‌های زیستی وغیر‌زیستی ایفا می‌نمایند. این‌تحقیق با‌ هدف ارزیابی تأثیر قارچ Priformospora indicaبر افزایش توان تحمل گیاه جو (Hordeum vulgare L.) به فلز سرب انجام شده ‌است. بدین‌منظور آزمایش گلخانه‌ای در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی به‌صورت فاکتوریل با دو سطح قارچ (تلقیح‌ شده و تلقیح ‌نشده) و 5 سطحفلز سرب ( mg/kg 500، 100، 50، 25، 0) در سه تکرار انجام ‌شد. اندازه‌گیری وزن خشک زیست توده اندام هوایی و ریشه نشان‌ داد که عملکرد گیاهان تیمار‌ شده با قارچ در تمامی سطوح اعمال‌ شده سرب به میزان معنی‌داری (05/0P &le;) بالاتر از گیاهان فاقد قارچ بود. همچنین غلظت کلروفیل در گیاهان تلقیح‌ شده با قارچ P. indica بیشتر از گیاهان شاهد (تلقیح ‌نشده) بود. بررسی غلظت سرب در اندام هوایی و ریشه گیاهان بیان‌گر افزایش تجمع سرب در ریشه گیاهان تلقیح ‌شده و کاهش غلظت این عنصر در اندام هوایی گیاهان مذکور می‌باشد.

---

مواد هومیکی مهم‌ترین بخش آلی خاک را تشکیل می‌دهند و دارای توانایی جذب فلزات می‌باشند. به‌منظور بررسی تأثیر اسید‌هومیک بر رفتار جذب و واجذب روی، آزمایشی به‌صورت پیمانه‌ای B‏atch))برروی دو نوع خاک با درصدهای رس و آهک مختلف با سه سطح اسید‌هومیک (صفر، 200، 500 میلی‌گرم بر لیتر) و 12 سری غلظتی روی (0 تا450 میلی‌گرم بر لیتر) در قدرت یونی ثابت 05/0 مولار NaCl انجام شد. برای تعیین واجذب روی از DTPA 005/0 مولار استفاده شد. داده‌های جذب برروی معادلات لانگ‌مویر، فروندلیچ و تمکین برازش داده شدند و به‌طور نسبی معادله فروندلیچ برازش بهتری با داده‌های جذب نشان داد (98/0-86/0=2R).‌ نتایج نشان داد کاربرد اسید‌هومیک باعث افزایش میزان جذب و واجذب روی در هر دو نمونه خاک می‌گردد. به‌طوری‌که کاربرد اسید‌هومیک (500 میلی‌گرم بر لیتر) حداکثر جذب تک‌لایه‌ای لانگ‌مویر (qmax) را 8 الی 21 درصد و ظرفیت جذب فروندلیچ (Kf) را 73 الی 95 درصد افزایش داد. همچنین همه پارامترهای جذب شامل انرژی جذب لانگ‌مویر (KL) و فاکتور شدت جذب فروندلیچ (n) و ضرایب تمکین (A، KT) با کاربرد اسید‌هومیک افزایش یافتند. مقادیر پارامترهای جذب در خاک 1S (با مقادیر رس و کربنات کلسیم پایین) کمتراز خاک 2S (با مقادیر رس و کربنات کلسیم بالا) به‌دست آمد. با افزودن اسید‌هومیک (‌500 میلی‌گرم بر لیتر) میزان واجذب روی (Zn-DTPA) در خاک 1S از 513 به 711 میلی‌گرم بر‌ کیلوگرم و در خاک 2S از 499 به 609 میلی‌گرم بر‌کیلوگرم افزایش یافت.

---

پتاسیم فراوان‌ترین عنصر غذایی موجود در بخش سطحی خاک بوده که بخش اعظم آن غیرقابل‌ دسترس برای گیاه می‌باشد. مطالعه حاضر با هدف جداسازی باکتری‌های حل‌ کننده پتاسیم از خاک ریزوسفری و ارزیابی توانایی کمی پتاسیم آزاد شده توسط سویه‌ها از منابع مختلف سیلیکاته انجام شد. بدین‌منظور بررسی‌های آزمایشگاهی و نیز گلخانه‌ای با گیاه ذرت (Zea mays L.) رقم سینگل کراس ۶۴۰ به‌صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی در سه تکرار اجرا شد. عامل‌های آزمایشگاهی شامل منبع پتاسیم (چهار سطح)، زمان انکوباسیون (هفت سطح) و تلقیح میکروبی (شش سویه) و فاکتورهای گلخانه‌ای شامل منبع پتاسیمی (۵ سطح) و تلقیح میکروبی (چهار سطح) بودند. نتایج نشان داد که از بین سویه‌ها، سویه _۱۳KSB دارای بیشترین قطر هاله انحلال (۲۵ میلی‌متر) و شاخص حلالیت (سه) بود. بالاترین مقدار پتاسیم آزاد شده (۳۲/۳ میکروگرم بر میلی‌لیتر) از منبع بیوتت بوده که توسط سویه _۱ KSB پس از ۱۰ روز انکوباسیون به‌دست آمد. تلقیح میکروبی، وزن خشک ریشه و ارتفاع گیاه را به‌ترتیب ۳۰ و ۲۵ درصد نسبت به شاهد افزایش داد. همچنین میانگین مقدار پتاسیم و وزن خشک بخش هوایی گیاهان در تیمار میکروبی در کانی‌های سیلیکاته به‌ترتیب ۷۵/۳ و ۵۷/۱ برابر بیش از تیمار شاهد به‌‌دست آمد. می‌توان نتیجه‌گیری کرد که تلقیح باکتریایی سبب آزادسازی پتاسیم از کانی‌های سیلیکاتی و بهبود رشد گیاه می‌شود.

---

---

آب‌گریزی بر بسیاری از ویژگی‌های خاک از جمله پایداری خاکدانه‌ها مؤثر است. بافت خاک و ماده آلی حاصل از بقایای گیاهی و ترشحات ریشه گیاهان و ریزجانداران از منابع اصلی ایجاد پوشش‌های آب‌گریز در خاک می‌باشند. از مهم‌ترین علف‌های دائمی و سرمادوست گیاه فسکیوی بلند (Festuca arundinacea Schreb.) است که رابطه همزیستی با قارچ اندوفیت Epichloë coenophaila برقرار می‌کند و این همزیستی سبب افزایش مقاومت گیاه به تنش‌های زیستی و غیرزیستی و تغییر سرعت تجزیه بقایا و ویژگی‌های مختلف خاک می‌شود. در این پژوهش اثر بقایای گیاه فسکیوی بلند حاوی اندوفیت (E+) و عاری از اندوفیت (E−) در سه سطح صفر، یک و دو درصد بر کربن آلی، تنفس میکربی پایه، رس قابل پراکنش و شاخص آب‌گریزی (به روش جذب‌پذیری ذاتی) در چهار خاک با بافت مختلف بررسی شد. بقایای گیاهان E+ و E− با نمونه‌های خاک مرطوب مخلوط و تحت 10 چرخه تر و خشک شدن قرار گرفته و در گرم‌خانه (دمای ^°C 25) به مدت 2 ماه نگهداری شده و در پایان ویژگی‌های ذکرشده اندازه‌گیری شد. نتایج نشان داد که با ریزشدن بافت، کربن آلی و رس قابل پراکنش افزایش و تنفس میکربی پایه  و شاخص آب‌گریزی خاک کاهش یافت. افزایش مقدار بقایا سبب افزایش کربن آلی و تنفس میکربی پایه و کاهش رس قابل پراکنش گردید. آب‌گریزی خاک با افزایش مقدار ترکیبات آب‌گریز (در سطح 1 درصد) و با افزایش تخلخل خاک (در سطح 2 درصد) به‌ترتیب افزایش و کاهش یافت. نوع بقایا (اندوفیت) اثر معنی‌داری بر جذب‌پذیری آبی و اتانول و همچنین شاخص آب‌گریزی خاک نداشت اما بقایای گیاهان E+ سبب افزایش معنی‌دار کربن آلی و کاهش معنی‌دار رس قابل پراکنش خاک شد. با توجه به نتایج این پژوهش می‌توان دریافت که بقایای گیاه فسکیوی بلند به ویژه در حضور اندوفیت با افزایش ذخیره کربن آلی، شاخص آب‌گریزی و کاهش رس قابل پراکنش (شاخص ناپایداری ساختمان) سبب بهبود کیفیت فیزیکی خاک می‌شود. این گیاهان و بقایای حاصل از آنها دارای پتانسیل زیادی برای کاربرد در طرح‌های حفاظت خاک در مراتع و زمین‌های کشاورزی می‌باشند.
 

---

---

---