علوم آب و خاک

---

معمولاً کمبود نیتروژن بیش از دیگر عناصر غذایی عامل محدودکننده رشد گیاهان زراعی است. کمبود منگنز نیز در برخی از خاک‌های آهکی ایران گزارش شده است. هدف از انجام این پژوهش بررسی اثر نیتروژن، منگنز و برهم‌کنش آنها بر رشد و ترکیب شیمیایی اسفناج (.Spinacia oleracea L) در شرایط گلخانه‌ای بود. آزمایش در یک خاک از سری چیتگر با نام تاکسونومی carbonatic، Fine-loamy، Typic Calcixerept، thermic، به صورت فاکتوریل در چارچوب طرح کاملاً تصادفی، شامل پنج سطح نیتروژن (صفر، 50، 100، 200 و 400 میلی‌گرم در کیلوگرم خاک به صورت آمونیوم نیترات) و سه سطح منگنز (صفر، 15 و 30 میلی‌گرم در کیلوگرم خاک به صورت منگنز سولفات)، در چهار تکرار انجام شد. مدت رشد گیاهان در گلخانه 60 روز بود، و در هنگام برداشت از یک کلروفیل‌متر دستی مدل SPAD-502 برای ارزیابی وضعیت کلروفیل برگ استفاده گردید.

 کاربرد نیتروژن و منگنز وزن خشک اندام هوایی، غلظت و جذب کل نیتروژن، غلظت و جذب کل منگنز، نسبت Mn:Fe و اعداد خوانده شده توسط کلروفیل‌متر دستی روی برگ را در گیاه اسفناج به طور معنی‌داری افزایش داد. کاربرد نیتروژن، غلظت و جذب کل روی، مس و جذب کل آهن را در گیاه به طور معنی‌داری افزایش، ولی غلظت آهن را کاهش داد. مصرف منگنز باعث کاهش غلظت آهن و روی، ولی افزایش معنی‌دار جذب کل آهن و مس در اسفناج گردید. هنگامی که حداکثر وزن ماده خشک به دست آمد، عدد خوانده شده توسط کلروفیل‌متر در حدود 40 بود. چنانچه نتایج حاصل از این پژوهش در شرایط مزرعه نیز تأیید گردد، می‌توان توصیه کودی مناسبی برای مصرف نیتروژن و منگنز در کشت اسفناج ارائه نمود.

---

فسفر و آهن از عناصر غذایی ضروری گیاهانند. در خاک‌های آهکی ایران، به دلیل فراوانی کربنات کلسیم، و نیز پ-هاش بالا، قابلیت استفاده آهن کم می‌باشد. هم‌چنین، مصرف بیش از نیاز کودهای فسفردار ممکن است قابلیت استفاده آهن را کاهش دهد. هدف از این بررسی ارزیابی گلخانه‌ای تأثیر فسفر و آهن بر رشد و ترکیب شیمیایی ذرت (Zea mays L) بود. تیمارها شامل پنج سطح فسفر(صفر، 40، 80، 120 و 160 میلی‌گرم در کیلوگرم از منبع پتاسیم دی‌هیدروژن فسفات) و چهار سطح آهن (صفر، 5/2، 5 و 10 میلی‌گرم در کیلوگرم از مبنع سکسترین آهن) به صورت فاکتوریل، در چارچوب طرح کاملاً تصادفی با چهار تکرار بود. گیاهان به مدت هشت هفته در یک خاک لومی سری چیتگر با نام علمی Typic Calcixerepts ، thermic ، carbonatic ، fine-loamy رشد کردند. نتایج نشان داد که کاربرد فسفر تا سطح 80 میلی‌گرم در کیلوگرم سبب افزایش وزن خشک قسمت هوایی گردید. غلظت و جذب کل فسفر با مصرف فسفر افزایش، ولی با کاربرد آهن کاهش یافت. کاربرد آهن تا سطح پنج میلی‌گرم در کیلوگرم، وزن خشک را افزایش، ولی در سطوح بالاتر آن را کاهش داد. غلظت و جذب کل آهن با کاربرد آهن افزایش، ولی با کاربرد فسفر کاهش یافت. با مصرف فسفر، غلظت روی و مس در گیاه به طور معنی‌داری کاهش پیدا کرد. غلظت منگنز در سطح 40 میلی‌گرم فسفر در کیلوگرم افزایش، ولی در سطوح بالاتر کاهش یافت. کاربرد آهن، غلظت روی و منگنز را در قسمت هوایی ذرت کاهش داد، ولی تأثیری بر غلظت مس نداشت.

---

قابلیت استفاده آهن در خاک‌های آهکی ایران به دلیل فراوانی کلسیم کربنات و پ‌-هاش زیاد، کم است. هم‌چنین، مصرف بیش از نیاز کودهای فسفردار ممکن است قابلیت استفاده آهن را کاهش دهد. هدف از این پژوهش ارزیابی گلخانه‌ای تأثیر فسفر، آهن و برهمکنش آنها بر وزن خشک اندام هوایی، غلظت، و جذب کل برخی از عناصر غذایی گیاه سویا [Glycine max (L.) Merrill] بود. تیمارها شامل پنج سطح فسفر (صفر، 40، 80، 120 و 160 میلی‌گرم در کیلوگرم از منبع پتاسیم دی‌هیدروژن فسفات) و چهار سطح آهن (صفر، 5/2، 5 و 10 میلی‌گرم در کیلوگرم از منبع سکسترین آهن) به صورت فاکتوریل در چارچوب طرح کاملاً تصادفی با چهار تکرار بود. گیاهان به مدت هشت هفته در یک خاک لومی سری چیتگر با نام علمی Fine-loamy, carbonatic, thermic, Typic, Calcixerepts رشد کردند. نتایج نشان داد که کاربرد فسفر تا سطح 80 و آهن در سطح 5/2 میلی‌گرم در کیلوگرم سبب افزایش معنی‌دار (P<0.05) وزن خشک قسمت هوایی سویا گردید. میانگین غلظت، جذب کل فسفر و نسبت فسفر به آهن در گیاه با مصرف فسفر افزایش، ولی با کاربرد آهن کاهش یافت. غلظت و جذب کل آهن با کاربرد آهن افزایش، ولی با مصرف فسفر کاهش یافت. برهمکنش آهن و فسفر تأثیری بر وزن خشک قسمت هوایی سویا نداشت. غلظت روی و مس در گیاه با مصرف فسفر به طور معنی‌داری کاهش یافت. غلظت منگنز تا سطح 40 میلی‌گرم فسفر در کیلوگرم افزایش، ولی در سطوح بالاتر کاهش یافت. کاربرد آهن تأثیری بر غلظت روی و مس در سویا نداشت، ولی در تمام سطوح غلظت منگنز را کاهش داد. قبل از هر گونه توصیه کودی لازم است تأثیر فسفر، آهن و برهمکنش آنها بر سویا در شرایط مزرعه با خاک‌ها و واریته‌های متفاوت سویا بررسی گردد.

---

به‌منظور اطلاع از چگونگی توزیع شکل‌های معدنی نیتروژن، تعیین هم‌بستگی بین این شکل‌ها با ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی خاک، و به‌دست آوردن معادله‌هایی برای پیش‌بینی شکل‌ها با بهره‌گیری از ویژگی‌های خاک در خاک‌های آهکی استان فارس، 25 نمونه خاک سطحی از مناطق عمده کشاورزی استان فارس انتخاب و شکل‌های نیتروژن زیر در آنها اندازه‌گیری شد: نیتروژن کل، نیتروژن نیتراته به روش فنل دی سولفونیک اسید؛ نیتروژن نیتراته استخراجی به‌وسیله پتاسیم کلرید 2 مولار، آمونیوم استخراجی به‌وسیله محلول‌های پتاسیم کلرید 2 مولار، سولفوریک اسید یک نرمال؛ سدیم هیدروکسید 25/0 نرمال، نیتروژن قابل اکسایش به‌وسیله محلول‌های پرمنگنات اسیدی و قلیایی و نیتروژن آمونیومی استخراجی به‌وسیله پتاسیم کلرید 2 مولار در دمای 100 درجه سانتی‌گراد. بر اساس نتایج به دست آمده، بیشترین مقدار نسبی شکل‌ها ( نسبت به نیتروژن کل خاک) مربوط به شـکل آزاد شده با پرمنگنات قلـیایی (47/4 درصد) و کمترین آن مربوط به شکل‏ تبادلی ( 6/0 درصد ) بود. شکل‌های محلول در آب و تبادلی روی‌هم‌رفته کمتر از 2 درصد نیتروژن را تشکیل می‌داد. بین نیتروژن کل خاک و شکل‌های آزاد شده با پرمنگنات اسیدی و پرمنگنات قلیایی، هم‌بستگی بالایی به ترتیب با ضریب‌های هم‌بستگی 931/0 و 850/0 به دست آمد. هم چنین بین ماده آلی خاک و هر یک از شکل‌های نیتروژن کل خاک، آزاد شده با پرمنگنات اسیدی و آزاد شده با پرمنگنات قلیایی، معادله‌های خوبی به دست آمد که ارتباط تنگاتنگ این شکل‌ها را با ماده آلی نشان می‌دهد.

---

اثر سطوح فسفر (0، 25، و 50 میلی‌گرم در کیلوگرم خاک به صورت Ca(H2PO4)2 ) و ماده آلی (0 و 2% وزنی به صورت کود گوسفندی) بر توزیع فسفر ولی روی در اندام‌ها و مراحل مختلف رشد گندم (Triticum aestivum L.) و ارتباط آن با فسفر و روی خاک در شرایط گلخانه بررسی شد. در تمام تیمارها، غلظت فسفر اندام هوایی با رشد گیاه کاهش یافت. غلظت فسفر شاخساره و برگ پرچم از مرحله هفتم تا نهم رشد کاهش و در سنبله افزایش یافت. با ادامه رشد، جذب کل فسفر سنبله، روی در شاخساره، کل اندام هوایی، برگ پرچم، و سنبله افزایش یافت. جذب کل فسفر اندام هوایی از مرحله سوم تا نهم رشد افزایش یافت درحالی که جذب کل فسفر شاخساره و برگ پرچم از مرحله هفتم تا نهم کاهش یافت. غلظت فسفر و روی خاک، با کاربرد فسفر و ماده آلی و با رشد گیاه افزایش یافت. روند تغییرات فسفر و روی در اندام هوایی، شاخساره، و برگ پرچم مشابه بود، لذا به نظر می‌رسد تجزیه برگ پرچم برای تعیین غلظت فسفر و روی برای پیش‌بینی وضعیت تغذیه این عناصر در گیاه در مواردی که چنین اطلاعاتی نیاز است استفاده شود.

---

کاربرد کمپوست و شیرابه کمپوست به عنوان کودهای آلی، می‌تواند سبب بهبود رشد گیاه، جذب عناصر غذایی و افزایش زیست‌فراهمی عناصر غذایی در خاک شود. یک آزمایش فاکتوریل (2×4×4) در چارچوب طرح کاملاً تصادفی برای ارزیابی اثر کمپوست و شیرابه کمپوست بر رشد و ترکیب شیمیایی جو بهاره و هم‌چنین زیست‌فراهمی برخی عناصر در خاک آهکی لوم رسی و شنی در شرایط گلخانه اجرا گردید. تیمارها شامل چهار سطح کمپوست (صفر، 15، 30 و 60 گرم در کیلوگرم)، چهار سطح شیرابه کمپوست (صفر، 10، 20 و 40 گرم در کیلوگرم) و دو محیط کشت (خاک لوم رسی و شنی) با سه تکرار بود. نتایج نشان داد که با افزایش کمپوست و شیرابه کمپوست در خاک لوم رسی و شنی وزن ماده خشک اندام هوایی، تعداد پنجه، تعداد سنبله و عملکرد دانه جو افزایش معنی‌داری یافت. بیشترین وزن ماده خشک اندام هوایی و تعداد پنجه در دو محیط کشت در بالاترین سطح کمپوست یا شیرابه کمپوست و بیشترین تعداد سنبله و عملکرد دانه جو در کمترین سطح کمپوست و شیرابه کمپوست به‌دست آمد. کاربرد کمپوست در خاک لوم رسی و شنی سبب افزایش معنی‌دار غلظت نیتروژن، فسفر، آهن، منگنز، روی و مس در اندام هوایی و ریشه جو شد. ولی افزودن شیرابه کمپوست تنها سبب افزایش معنی‌دار غلظت فسفر و آهن در اندام هوایی گیاه شد. با افزایش سطوح کمپوست، غلظت نیتروژن نیتراتی، فسفر، آهن، منگنز، روی، مس و هم‌چنین میزان قابلیت هدایت الکتریکی و ماده آلی در خاک لوم رسی و شنی پس از برداشت جو افزایش یافت. افزودن شیرابه سبب افزایش معنی‌دار غلظت آهن، روی، مس و میزان ماده آلی و قابلیت هدایت الکتریکی در دو محیط کشت شد. در تیمارهای کمپوست و شیرابه کمپوست در دو محیط کشت، پس از برداشت گیاه غلظت عناصر کم مصرف از حد بحرانی بالاتر بود. بنابراین نیاز به افزودن این عناصر برای کشت بعدی نمی‌باشد. به طور کلی از کمپوست و شیرابه کمپوست می‌توان به عنوان کود آلی مناسب در کشت جو استفاده نمود، هر چند به دلیل شوری بالای شیرابه کمپوست و عناصر سنگین موجود در کمپوست و شیرابه کمپوست در میزان و دفعات کاربرد آنها به ویژه در خاک‌های شنی باید دقت کافی نمود. قبل از هر توصیه کودی، نتایج این پژوهش بایستی در شرایط مزرعه نیز تأیید شود

---

آلوده شدن خاک‌های کشاورزی به فلزات سنگین یک خطر جدی می‌باشد که از هر دو دیدگاه کشاورزی و زیست محیطی حائز اهمیت است. از بین عناصر سنگین، کادمیم به دلیل تحرک و زیست فراهمی زیاد آن در خاک و سمیت آن برای انسان و گیاهان، حتی در غلظت‌های پایین، اهمیت زیادی دارد. برخلاف کادمیم، فسفر عنصری ضروری برای رشد گیاه است. به منظور بررسی اثر کاربرد کادمیم، فسفر و برهمکنش آنها بر رشد و ترکیب شیمیایی اسفناج در یک خاک آهکی آزمایشی در شرایط گلخانه در یک طرح کاملاً تصادفی انجام شد. تیمارها شامل چهار سطح کادمیم (5، 10، 20 و 40 میلی‌گرم کادمیم در کیلوگرم خاک به صورت سولفات کادمیم) و چهار سطح فسفر (0، 20، 40 و80 میلی‌گرم فسفر در کیلوگرم خاک به صورت منو کلسیم فسفات) در سه تکرار بود. نتایج نشان داد که مصرف 40 میلی‌گرم کادمیم به طور معنی‌داری وزن خشک اندام هوایی اسفناج را 47 درصد کاهش داد ولی مصرف فسفر اثر سوء کادمیم بر وزن خشک را به‌طور معنی‌داری تعدیل نمود. هم‌چنین مصرف فسفر، غلظت کادمیم را به طور معنی‌داری(78 درصد) در اندام هوایی گیاه کاهش داد. با افزایش سطوح کاربردی کادمیم غلظت این عنصر در اندام هوایی اسفناج افزایش یافت. مصرف 40 میلی‌گرم کادمیم، غلظت فسفر اندام هوایی را 5/21 درصد کاهش داد. غلظت روی، منگنز، کلسیم و نیتروژن در اندام هوایی اسفناج تحت تأثیر کاربرد فسفر به طور معنی‌داری کاهش یافت ولی غلظت سدیم افزایش یافت. کاربرد کادمیم، کاهش غلظت روی اما افزایش غلظت کلسیم، سدیم و نیتروژن را در اندام هوایی گیاه، به دنبال داشت. نتایج اولیه نشان داد که برای کاهش غلظت و اثر سوء کادمیم بر رشد گیاه اسفناج، کاربرد فسفر در خاک‌های با کمبود این عنصر، احتمالاً می‌تواند مؤثر باشد که مؤید برهمکنش منفی بین این دو عنصر است. قبل از هر گونه توصیه کودی نتایج این پژوهش بایستی در شرایط مزرعه نیز تأیید گردد.