علوم آب و خاک

---

برای بررسی اثر جایگزینی منابع پروتئین گیاهی به جای پودر ماهی بر عملکرد ماهی قزل آلای رنگین کمان، 3 منبع پروتئین گیاهی شامل کنجاله‌های سویا، آفتابگردان و پنبه دانه در 4 سطح جایگزینی 10، 20، 30 و 40 درصد به جای پودر ماهی، در قالب طرح کاملاً تصادفی به روش فاکتوریل 4 × 3 به علاوه یک شاهد در سه تکرار مورد استفاده قرار گرفت. کلیه جیره‌ها هم‌انرژی و هم‌پروتئین بود. تعداد 780 قطعه ماهی قزل آلای رنگین کمان انتخاب و در 39 قفس (هر قفس 20 قطعه ماهی) جای گرفتند و پس از 2 هفته سازگاری، به مدت 46 روز با 13 جیره آزمایشی تغذیه شدند. این جایگزینی سبب تفاوت معنی‌داری در معیارهای مورد ارزشیابی در مقایسه با جیره شاهد نشد. ماهیان تغذیه شده با جیره‌های حاوی 30 و 40 درصد کنجاله پنبه دانه، وزن بیشتر، عملکرد رشد بهتر و ضریب تبدیل کمتری نسبت به ماهیان تغذیه شده با سایر جیره‌ها داشتند، ولی این تفاوت معنی‌دار نبود. بدون در نظر گرفتن سطح جایگزینی، مقایسه ماهیان تغذیه شده با 3 منبع پروتئین گیاهی مختلف نشان داد که ماهیان تغذیه شده با جیره محتوی کنجاله آفتابگردان به طور معنی‌داری (01/0 > p) میانگین وزن و نسبت بازده پروتئین کمتر، عملکرد رشد پایین‌تر و ضریب تبدیل بالاتری نسبت به ماهیان تغذیه شده با جیره‌های محتوی کنجاله‌های سویا و پنبه دانه داشتند. وزن نسبی کبد ماهیان تغذیه شده با جیره سویا به طور معنی‌داری (01/0 > p) بیش از ماهیان تغذیه شده با جیره‌های پنبه دانه بود. جایگزینی جزیی کنجاله پنبه دانه، سبب دسترسی به انرژی بیشتر و بهبود عملکرد ماهی قزل آلای رنگین کمان گردید. به هر حال جیره‌های محتوی کنجاله سویا تأثیر چندانی بر عملکرد قزل آلای رنگین کمان نداشت. این نتایج نشان می‌دهد که کنجاله‌های پنبه دانه و سویا می‌توانند به عنوان منبع جایگزین مناسبی برای پودر ماهی در جیره‌های قزل آلای رنگین کمان توصیه شوند.

---

با توجه به اهمیت و نقش تغذیه در پرورش آبزیان بر ویژگی‌هایی نظیر میزان رشد و ضریب تبدیل خوراک، تاثیر غلاتی چون ذرت، و ارزن بر برخی از صفات کمی در ماهی کپور معمولی مورد آزمایش قرار گرفت. بر این اساس، 540 قطعه بچه ماهی کپور معمولی با میانگین وزنی 9±70 گرم انتخاب و در 27 قفس (هر قفس 20 قطعه ماهی) به طور تصادفی رها شدند، و پس از دو هفته سازگاری، به مدت هشت هفته مورد آزمایش قرار گرفتند.

 جیره‌های آزمایشی شامل جیره شاهد (حاوی ذرت) و جیره‌های حاوی جو و ارزن که درسطوح 25، 50، 70 و 100 درصد جای‌گزین ذرت در جیره شاهد شدند (جمعاً 9 جیره)، در قالب طرح بلوک‌های کاملاً تصادفی با سه تکرار مورد بررسی قرار گرفتند. تجزیه و تحلیل اطلاعات به دست آمده نشان داد که استفاده از جو و ارزن در جیره، نسبت به ذرت افزایش وزن بیشتری ایجاد کرد. بیشترین اقزایش وزن را جو با سطح جای‌گزینی 50 درصد، و کمترین افزایش وزن را ارزن با سطح 100 درصد جای‌گزینی به جای ذرت در جیره شاهد به خود اختصاص داد. لیکن تفاوت آنها با جیره شاهد (ذرت) معنی‌دار نبود (05/0 < P). بیشترین میزان رشد ویژه را جیره‌های حاوی جو باسطح جای‌گزینی 50 و 100 درصد به جای ذرت نشان دادند. از لحاظ ضریب تبدیل خوراک، جیره‌های مختلف جو و ارزن بازده بهتری نسبت به جیره شاهد نشان دادند. جیره حاوی جو با 100 درصد جای‌گزینی به جای ذرت در جیره شاهد بهترین بازده تبدیل خوراک را داشت. ولی این ختلاف معنی‌دار نبود. به طور کلی، نتایج نشان داد که عملکرد جو بهتر از ذرت و ارزن، و عملکرد ارزن بهتر از ذرت است. این نتایج نشان می‌دهد که جو و ارزن می‌توانند به عنوان منبع جای‌گزین‌شونده مناسب برای ذرت وارداتی در جیره‌های ماهی کپور توصیه شوند.

---

به منظور تعیین اثر دفعات تخم‌کشی و تراکم نگهداری تخم بر میزان ماندگاری‌ تخم و لارو، از پنج گروه مولد قزل‌آلای رنگین کمان به دفعات متفاوت تخم‌کشی گردید. درصد ماندگاری و میزان رشد در مراحل مختلف، از باروری تا چشم‌زدگی، تخم‌گشایی و شنای آزاد لاروی برای هر گروه از مولدین به طور جداگانه بررسی شد. هم‌چنین، اثر تراکم‌های مختلف نگهداری تخم (چهار، هفت و ده هزار به ازای هر سینی) بر مراحل تکامل تخم تا تولید لارو با شنای آزاد در هر دسته از مولدین آزمایش گردید. پژوهش انجام شده به صورت فاکتوریل (3×3×5) در چارچوب طرح بلوک‌های کامل تصادفی در سه تکرار انجام گرفت. نتایج نشان می‌دهد که میزان ماندگاری و رشد تخم و لارو با دفعات تخم‌کشی ارتباط بسیار تنگاتنگ دارد (P<0.05)، به گونه‌ای که میزان ماندگاری و رشد لاروی، از باروری تا شنای آزاد لاروی برای مولدین با سه و چهار بار تخم‌کشی، نسبت به مولدین با یک بار، دو بار و پنج بار و بیش از آن، اختلاف معنی‌داری نشان می‌دهد (P<0.05). اگرچه میزان رشد لارو در تراکم‌های مختلف تفاوت معنی‌دار نداشت، ولی میزان ماندگاری از باروری تا شنای آزاد در مولدین مختلف، که تراکم چهار هزار تخم در هر سینی داشتند، نسبت به تراکم‌های هفت هزار و ده هزار تخم به طور معنی‌دار کمتر بود (P<0.05). بر پایه این یافته‌ها، چنین به نظر می‌رسد که مولدین با سه و چهار بار تخم‌کشی عملکرد بهتری نسبت به مولدین جوان و مسن‌تر دارند. هم‌چنین، نگهداری تخم در تراکم‌های کم می‌تواند عملکرد تخم بارور را در مراحل مختلف انکوباسیون کاهش دهد.

---

با توجه به اهمیت و نقش اجزای تشکیل دهنده جیره بر ویژگی‌های کمّی و کیفی ماهی، تأثیر مقادیر مختلف چربی جیره بر عملکرد ماهی قزل‌آلای رنگین کمان بررسی گردید. پنج جیره آزمایشی حاوی (35 درصد پروتئین ثابت) صفر، 5، 10، 15 و 20 درصد چربی (روغن ماهی کیلکا) تهیه و در چارچوب طرح کاملاً تصادفی با چهار تکرار، پس از 10 روز سازگاری، به مدت هشت هفته به کار رفت. تعداد 200 قطعه ماهی قزل‌آلای رنگین کمان با میانگین وزنی 11±200 گرم، در 20 قفس به طور تصادفی و به تعداد مساوی رهاسازی شد. در پایان آزمایش، افزایش وزن، میزان رشد ویژه، ضریب تبدیل خوراک و شاخص وضعیت محاسبه گردید. هم‌چنین، ترکیب شیمیایی بدن (چربی، پروتئین و خاکستر) و میزان چربی در کبد اندازه‌گیری شد. نتایج آزمایش نشان داد که جیره حاوی 15 درصد چربی به طور معنی‌داری (P<0.05) موجب افزایش وزن و ضریب تبدیل خوراک بهتری نسبت به دیگر جیره‌ها شده است، ولی از نظر رشد ویژه و شاخص وضعیت تفاوت معنی‌داری با جیره‌های دیگر نشان نداد. بیشترین میزان چربی گوشت به جیره‌های حاوی 15 و 20 درصد چربی تعلق داشت، که با سطوح دیگر چربی اختلاف معنی‌داری نشان دادند (P<0.05). هم‌چنین، جیره‌های حاوی 5 تا 20 درصد چربی با جیره صفر درصد چربی مورد آزمایش (روغن کیلکا)، از نظر تأثیر بر چربی ذخیره شده در کبد، تفاوت معنی‌دار داشتند (P<0.05). از نظر میزان خاکستر گوشت تفاوت معنی‌داری بین جیره‌ها دیده نشد (05/P>0). در مجموع، نتایج به دست آمده سطح 15 درصد چربی را در جیره ماهی قزل‌آلای رنگین کمان توصیه می‌نماید.

---

به منظور بررسی اثر مکمل فیتاز و مس بر رشد و ترکیب لاشه کپور معمولی، جیره‌های آزمایشی شامل 3 سطح فیتاز، صفر، 500 و 1000 واحد در کیلوگرم جیره و 2 سطح مس، صفر و 15 میلی‌گرم در کیلوگرم جیره در قالب طرح کاملاً تصادفی به روش فاکتوریل 3×2 در 3 تکرار مورد استفاده قرار گرفتند. مقدار فسفر کل جیره‌ها 72/0 درصد بود. برای این منظور 144 قطعه ماهی کپور معمولی با میانگین وزنی 7/23 ± 207 گرم انتخاب و در 18 قفس (در هر قفس 8 عدد ماهی) جای داده شدند. مدت آزمایش 10 هفته شامل 2 هفته برای سازگاری در نظر گرفته شد. مکمل فیتاز و مس باعث تفاوت معنی‌دار افزایش وزن، ضریب تبدیل غذا، وزن نسبی لاشه، نسبت بازده پروتئین و ترکیب کبد، لاشه و خون نشد ولی قابلیت هضم فسفر را به طور معنی‌داری (04/P<0) افزایش داد. هم‌چنین مکمل مس سبب تفاوت معنی‌دار افزایش وزن، ضریب تبدیل غذا، وزن نسبی لاشه، نسبت بازده پروتئین، قابلیت هضم فسفر، مس کبد و ترکیب شیمیایی لاشه، کلسترول، تری گلیسرید و فسفر خون نشد ولی به طور معنی‌داری چربی کبد را کاهش (004/P<0) و HDL خون را افزایش (02/P<0) داد. آثار متقابل فیتاز و مس بر افزایش وزن (01/P<0) ، ضریب تبدیل غذا (04/P<0)، نسبت بازده پروتئین (03/P<0) ، مس کبد (02/P<0) و تری گلیسرید خون (P<0.001 ) معنی‌دار بود. این آزمایش نشان داد که آثار آنتاگونیستی بین آنزیم فیتاز و مکمل مس وجود دارد. بدون مکمل مس، آنزیم فیتاز سبب بهبود برخی معیارهای رشد و ترکیب لاشه کپور معمولی و افزودن مکمل مس به همراه آنزیم فیتاز مانع بهبود عملکرد کپور معمولی شد.

---

افزایش فرسایش و تراکم خاک به واسطه کشت مداوم محصولات ردیفی و خاک‌ورزی فشرده از دلایلی است که سبب نگرانی و توجه بیشتر به روش‌های ‌خاک‌ورزی حفاظتی شده است. هدف از این تحقیق، ‌بررسی آثار کوتاه‌مدت (یک‌ساله) مدیریت‌های متفاوت بر ویژگی‌های فیزیکی یک خاک لوم شنی تحت کشت ذرت بود. تیمارها شامل سه سیستم خاک‌ورزی (بی‌خاک‌ورزی، NT؛ خاک‌ورزی با گاو آهن قلمی،CP و خاک‌ورزی با گاوآهن برگردان‌دار، MP) و سه سطح کود گاوی کاملاً پوسیده (صفر،30 و60 تن در هکتار) بودند. آزمایش در قالب طرح کرت‌های خرد شده انجام گرفت. سه تکرار از تیمارها به صورت بلوک‌های کامل تصادفی به کار رفت. هنگامی که 100 درصد پرچم‌های ذرت ظاهر شدند، ضریب آبگذری اشباع (K_s)، تخلخل کل (TP)، تخلخل درشت (Macro–P)، تخلخل ریز (Micro–P) خاک و میانگین وزنی قطر خاکدانه‌ها (MWD) در لایه‌های مختلف خاک تا عمق 5/22 سانتی‌متر اندازه‌‌گیری شد. خاک‌ورزی و کود دامی دارای اثرات معنی دار بر Log[K_s]، TP، Macro-P و Micro-P بودند. سست و مخلوط شدن کامل خاک سطحی در روش MP، حجم و پیوستگی منافذ را افزایش داد و در نتیجه سبب افزایش K_s، TP، Macro-P و Micro-P نسبت به روش NT شد. افزایش Macro–P در سیستم CP احتمالاً سبب افزایش K_s نسبت به MP گردید. سیستم‌های کم‌خاک‌ورزی MWD را افزایش داده و افزایش کود آلی باعث افزایش MWD در تمامی تیمارهای خاک‌ورزی گردید. نتایج این تحقیق نشان دهنده اثرات مثبت کاربرد کود آلی (در دوره کوتاه‌مدت) بر ویژگی‌های منافذ و پایداری ساختمان خاک تحت خاک‌ورزی با گاوآهن برگردن‌دار و گاو‌آهن قلمی در این منطقه بود.

---

  خاک‌ورزی از جمله عوامل مدیریتی مهمی است که می‌تواند موجب تخریب یا بهبود ساختمان خاک شود. نوع ادوات خاک­ورزی و شکل چرخ ‌ها ی ماشین‌های کشاورزی موجب تغییر ساختمان خاک می‌ شود، لذا یک آزمایش مزرعه‌ای درمرکز تحقیقات کشاورزی همدان روی یک خاک Coarse Loamy Mixed Mesic Calcixerolic Xerocrepts جهت اندازه‌ گیری و بررسی اثرات خاک‌ورزی و تراکم ناشی از تردد چرخ ‌ها بر برخی از خصوصیات فیزیکی خاک انجام شد. تیمارها شامل دو روش خاک‌ورزی با گاوآهن برگردان‌دار و خاک‌ورزی حفاظتی (CP, MP) بود که با استفاده از سه تراکتور رایج در ایران [John Deer (J), Romany (R) and Massey Ferguson(MF)] اجرا شدند. محل تردد و بدون تردد از دیگر تیمارهای مورد بررسی در این تحقیق بودند. آزمایش به‌صورت کرت ‌ها ی خرد شده در قالب طرح بلوک ‌ها ی کامل تصادفی با سه تکرار اجرا گردید. نمونه ‌ها ی خاک در آخر فصل رشد گندم از محل تردد چرخ و محل بدون تردد از چهار لایه برداشت شد و از نظر چگالی ظاهری (BD) ، شاخص مخروطی (CI) و میانگین وزنی قطر خاکدانه‌ها (MWD) مقایسه شدند. اثر هر دو روش خاک‌ورزی در روی BD در هیچ‌کدام از لایه‌ها معنی‌دار نبود، در حالی‌که، با افزایش عمق BD افزایش پیدا کرد. تردد چرخ‌ها موجب افزایش معنی‌دار BD نگردید، ولی با افزایش عمق اثر تراکم کاهش پیدا کرد. خاک‌ورزی حفاظتی به‌طور معمول، پایداری خاکدانه‌ها را افزایش داد که توسط MWD مورد ارزیابی قرار گرفت. شاخص مخروطی روندی مشابه BD داشت، با این تفاوت که به دلیل حساسیت بیشتر CI در محل تردد در تیمار CP بیشتر از MP بود. ولی چنین تفاوتی در محل بدون تردد مشاهده نگردید. هم‌چنین CI در محل تردد نسبت به بدون تردد به‌طور معنی‌داری افزایش یافت. تراکتور جان دیر در دو لایه اول و دوم موجب افزایش معنی‌دار CI نسبت به MF گردید، ولی بین تراکتور R و J تفاوتی مشاهده نگردید. شخم با گاوآهن قلمی MWD را در محل بدون تردد افزایش داد که در لایه چهارم معنی‌دار شد. تردد چرخ ‌ها موجب افزایش معنی‌ دار MWD در لایه دوم گردید و در دیگر لایه‌ها تفاوت معنی‌داری مشاهده نشد. در لایه سوم تراکتور رومانی موجب بهبود ساختمان خاک گردیده و MWD را به‌طور معنی‌داری افزایش داد. به‌طور کلی تراکتور رومانی موجب تخریب کمتر ساختمان خاک شده و روش‌های خاک‌ورزی بعضی از ویژگی‌های فیزیکی خاک را تغییر دادند.

---

انتقال و پالایش باکتری‌های بیماری‌زا در محیط‌های متخلخل و آب‌های زیر‌زمینی از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. در سال های اخیر بررسی عوامل مؤثر بر پالایش و انتقال باکتری‌ها مورد توجه قرار گرفته است. در این پژوهش اثر مقادیر مختلف سولفات کلسیم و کربنات کلسیم بر جذب و پارامترهای پالایش باکتری سودوموناس فلورسنس در ستون‌های شنی تحت شرایط رطوبتی اشباع بررسی شد. چهار سطح صفر، 5 ،10 و 20 درصد کربنات کلسیم و سه سطح صفر، 5 و 10 درصد سولفات کلسیم در مخلوط با شن (25/0-15/0 میلی‌متر) به‌عنوان تیمارهای اصلی (به‌صورت فاکتوریل) و در قالب طرح کاملاً تصادفی در سه تکرار اعمال گردید. مخلوط‌های مذکور در سیلندرهای پیرکس به طول 20 و قطر 7 سانتی متر ریخته و شرایط جریان اشباع ماندگار با شدت جریان یکسان در آنها ایجاد شد. سوسپانسیون با غلظت 10⁶ باکتری سودوموناس فلورسنس در سانتی‌متر مکعب (C₀) به‌صورت تزریق پله‌ای روی ستون‌ها اعمال شد. آزمایش تا خروج زه‌آب از زیر ستون برابر پنج حجم آب منفذی (PV) ادامه یافت. هنگام آبشویی، غلظت باکتری (C) در زه‌آب با فواصل 0/25PVاندازه گیری شد. پس از پایان آبشویی، فراوانی باکتری در لایه های 5-0، 10-5، 15-10 و 20-15 سانتی‌متر از ستون‌ها نیز اندازه‌گیری شد. نتایج نشان داد که اثر مقادیر کربنات کلسیم بر نگه‌داری و پالایش باکتری در لایه‌های 10-5 و 15-10 سانتی متری در سطح آماری 1 درصد و در لایه20-15 در سطح آماری 5 درصد معنی‌دار شد. هم‌چنین اثر مقادیر سولفات کلسیم در لایه های 15-10 و 20-15 سانتی‌متری در سطح آماری 5 درصد معنی‌دار شد. اثر متقابل سولفات کلسیم X کربنات کلسیم بر پالایش باکتری در لایه‌‌های 10-5 ، 15-10 و 20-15 سانتی متری در سطح آماری 1 درصد معنی‌دار گردید. نیمرخ غلظت باقی مانده و ضریب پالایش به خوبی نشان‌دهنده کاهش میزان پالایش باکتری با افزایش عمق در تیمارها بود. بنابراین می توان گفت معنی دار بودن اثر تیمارهای به‌کار رفته در لایه های سطحی نشان دهنده پالایش فیزیکی بیشتر در این لایه ها می باشد. بنابراین ظرفیت پالایش بالای کانی های کربناته و سولفاته می تواند از انتقال باکتری در محیط‌های متخلخل اشباع و به‌دنبال آن آلودگی آب های زیرزمینی بکاهد.

---

ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی خاک و شرایط آزمایش بر پایداری ساختمان خاک مؤثرند. در این پژوهش اثر شرایط آزمایش در کنار ویژگی‌های ذاتی بر پایداری خاکدانه‌های شماری از خاک‌های استان همدان به کمک روش الک تر و اندازه‌گیری مقاومت کششی خاکدانه‌ها بررسی شد. از دو شاخص میانگین وزنی قطر (MWD) و مقاومت کششی (Y) خاکدانه‌ها برای بیان پایداری ساختمان خاک استفاده شد. در روش الک تر و با استفاده از پیش-تیمار مرطوب کردن آهسته، سه زمان متفاوت (5، 10 و 15 دقیقه) الک‌کردن خاکدانه‌ها در آب به منظور اعمال تنش‌های مکانیکی- آبی در نظر گرفته شد. مقاومت کششی خاکدانه‌ها نیز در دو شرایط رطوبتی هوا-خشک و مکش ماتریک  500kPa به روش غیرمستقیم برزیلی اندازه‌گیری شد. با توجه به پایداری ساختمانی نسبتاً ضعیف خاک‌های همدان که از ویژگی‌های مناطق خشک و نیمه‌خشک است، زمان‌های کوتاه الک کردن خاکدانه‌ها برای تشخیص تغییرات پایداری ساختمان ناشی از ویژگی‌های ذاتی مناسب‌تر بود. در بین ویژگی‌های مؤثر بر MWD، بیشترین نقش مربوط به ماده ‌آلی بود. از سه ویژگی ذاتی ماده آلی، رس و کربنات کلسیم که اثر آنها بر Y خاکدانه‌ها بررسی شد، تأثیر ماده آلی به مراتب بیشتر از دو ویژگی دیگر بود. بالاترین ضریب تبیین (R²) برای رابطه Y خاکدانه‌ها با ویژگی‌های ذاتی خاک‌های مورد بررسی در مکش ماتریک 500kPa حاصل شد. نقش ماده آلی در این خاک‌ها در ایجاد خاکدانه های پایدار نسبت به سایر ویژگی‌های خاک بیشتر قابل توجه است. نتایج این پژوهش، زمان‌های کوتاه الک کردن (5 دقیقه در الک تر) و مکش ماتریک 500kPa  را برای اندازه‌گیری مقاومت کششی برای ارزیابی پایداری ساختمان خاک‌های استان همدان توصیه می‌کند.

---

کودهای آلی منبع ریزجانداران بیماری‌زا می‌باشند که می‌توانند سلامتی انسان را به خطر اندازند. در این پژوهش، اثر نوع خاک و کود بر سرنوشت باکتری‌های آزاده شده از کود‌های آلی در حین آبشویی ستون‌های خاک-کود بررسی شد. کود‌های گاوی و مرغی و لجن ‌فاضلاب به مقدار 10 تن در هکتار به سطح ستون‌های دست‌نخورده دو خاک با بافت لوم‌ رسی‌ شنی و شن‌ لومی اضافه شد. آبشویی ستون‌های خاک-تیمار شده با کود با شدت جریان غیراشباع و ماندگار 8/4 سانتی‌متر در ساعت تا چهار برابر حجم آب منفذی (PV) انجام شد. غلظت باکتری‌های گرم - منفی آب ورودی و زه‌آب ستون‌های خاک در کسرهای مختلف PV اندازه‌گیری شد. غلظت متوسط ورودی، غلظت متوسط خروجی، درصد پالایش نسبی باکتری، درصد باکتری انتقال یافته در طول زمان آبشویی محاسبه شد. در سطح آماری 5 درصد اختلاف معنی‌داری بین کود مرغی و دو تیمار کودی دیگر از نظر میانگین غلظت باکتری آزاد شده از تیمارهای کودی وجود داشت. ساختمان پایدار و مسیرهای ترجیحی باعث هدایت بیشتر باکتری در ستون‌های خاک‌ لوم رسی شنی شد. به دلیل ساختمان ضعیف و پیوستگی کم منافذ در خاک شن لومی میزان پالایش باکتری 45/1 برابر خاک لوم‌ رسی شنی بود. کود مرغی آلودگی نسبی بیشتری در زه‌آب ایجاد کرد. قدرت یونی کم سوسپانسیون لجن‌ فاضلاب سبب پالایش کمتر باکتری آزاد شده از این کود شد. بالا بودن کربن آلی محلول در کود گاوی باعث شد تا انتقال باکتری در ستون‌های خاک تیمار شده با آن 12/1 برابر کود مرغی شود. به طور کلی در استفاده از کودهای دامی، به ویژه کود مرغی خانگی که منبع مهمی از باکتری‌های آلوده ‌کننده محیط زیست هستند، مدیریت کود اهمیت ویژه‌ای دارد. هم‌چنین بافت و ساختمان خاک بر سرنوشت باکتری‌های آزاد شده از کودهای آلی مؤثرند.

---

حرکت باکتری اشریشیا کولی مقاوم به نالیدیکسیک اسید (E. coli NAR) تحت شرایط جریان اشباع و غیراشباع در دو دمای ºC 5 و ºC 20 در دو خاک لوم‌رسی و لوم‌شنی مورد بررسی قرار گرفت. آزمایش‌های آبشویی در ستون‌های بزرگ بازسازی‌شده با هوادیدگی فیزیکی انجام شد. از دستگاه نفوذسنج مکشی برای برقراری شرایط جریان اشباع و غیراشباع ماندگار استفاده گردید. نمونه‌برداری از زه‌آب خروجی از سه عمق 10، 30 و 45 سانتی‌متر در زمان‌های مشخص انجام شد. شرایط رطوبتی اشباع، دمای ºC 20 و خاک لوم-رسی سبب افزایش غلظت باکتری در زه‌آب خروجی شدند. ضریب پالایش و شاخص نسبی جذب در خاک لوم‌شنی (میانگین شرایط جریان، دما و عمق خاک) به ترتیب 32% و 23% بیشتر از خاک لوم‌رسی به دست آمد، که بیانگر توانایی بیشتر خاک لوم‌شنی در پالایش باکتری به دلیل ساختمان ضعیف‌تر و منافذ ریزتر است. به عبارت دیگر باکتری‌ها در منافذ ریز خاک لوم‌شنی به صورت فیزیکی حبس شده و گیر می‌افتند. با افزایش عمق خاک غلظت آلاینده نیز کمتر شد که نشان‌دهنده اثر خاک در پالایش آلاینده‌های میکروبی به عنوان یک فیلتر طبیعی است. کاهش دمای محیط شستشو سبب کاهش شدت جریان و در نتیجه افزایش پالایش باکتری (میانگین شرایط جریان، دما و عمق خاک) به میزان 100% در خاک لوم‌رسی و 68% در خاک لوم‌شنی شد

---

اثر ویژگی‌های ذاتی خاک بر پایداری ساختمان خاک مورد ارزیابی قرار گرفت. نمونه‌های خاک (33 سری) از استان همدان به گونه‌ای انتخاب شد که دامنه گسترده‌ای از ویژگی‌های ذاتی و پایداری ساختمان خاک را دربرگیرند. دو شاخص پایداری ساختمان خاک شامل میانگین وزنی قطر خاکدانه‌ها (MWD) با استفاده از روش یودر و شاخص دبوت- دلینهیر (DDI) مورد استفاده قرار گرفت. پیش از آزمایش الک تر خاکدانه‌ها دو پیش- تیمار رطوبتی به صورت (مرطوب شدن سریع تا اشباع و مرطوب شدن آهسته تا مکش ماتریک kPa 30) اعمال گردید. روابط رگرسیون خطی و چندگانه بین MWD و DDI با ویژگی‌های ذاتی خاک (مقدار ماده آلی، رس، رس ریز، سیلت، شن، کربنات کلسیم، رسانایی الکتریکی و واکنش خاک) تعیین گردید. نتایج نشان داد که مقدار ماده آلی خاک بیشترین تأثیر را بر شاخص‌های ذکر شده داشت. پس از ماده آلی، رس، رس ریز و کربنات کلسیم به ترتیب تأثیرگذار بودند. مرطوب کردن سریع باعث خرد شدن بیشتر خاکدانه‌ها به علت انرژی تخریبی آن، محبوس شدن هوا و آماس غیریکنواخت خاک شد. در حالی که مرطوب شدن آهسته تفاوت خاک‌های با پایداری ساختمان کم را بهتر نشان داد. این پژوهش نشان داد پس از تأثیر ماده آلی، رس ریز عامل مؤثرتری نسبت به کل رس بر شاخص‌های پایداری ساختمان خاک است و هم‌چنین ضریب تبیین بالایی (75%< 2R) بین MWD و DDI وجود دارد و این دو شاخص برای ارزیابی پایداری خاکدانه‌ها در استان همدان پیشنهاد می‌شود.

---

در کشاورزی برای بهبود حاصل‌خیزی خاک از کودهای گاوی بهره‌گیری می‌شود. اشرشیا کولی معمول‌ترین کلیفرم روده‌ای کود گاوی است، که به عنوان شاخص آلودگی آب‌های زیرزمینی مورد بررسی قرار می‌گیرد. هدف این پژوهش بررسی چگونگی حرکت باکتری اشرشیا کولی آزادشده از کود گاوی در شرایط جریان غیراشباع خاک، در مزرعه است. لایسیمترهایی (به قطر درونی 5/20 و ارتفاع cm‌50) در مزرعه‌ای با بافت خاک لوم رسی کار گذاشته شدند. کنترل جریان غیراشباع در پتانسیل ماتریک cm 5- با دستگاه نفوذسنج مکشی انجام گرفت. پس از برقراری جریان ماندگار، کود گاوی تازه هوا-خشک به میزان Mg ha-1 10 (براساس وزن خشک) روی لایسیمترها ریخته شد. نمونه‌گیری با نمونه‌گیرهای پلاستیکی کارگذاشته شده در عمق‌های 20 و cm 40 لایسیمتر و در زمان‌های 1، 2، 4، 6، 12 و 24 ساعت پس از آغاز آبشویی کود انجام گرفت. فراوانی اشرشیا کولی در واحد حجم محلول خروجی از نمونه‌گیرها (C) و آب ورودی (C0) به روش زنده (شمارش پلیت) شمارش گردید. اثر عمق خاک، زمان نمونه‌برداری و اثر متقابل آنها بر C و C0/ Cمعنی‌دار شد (در سطح آماری 1%). در همه زمان‌ها شاخص نسبی جذب باکتری (SR) در مجموع دو لایه کمتر بود و با افزایش عمق خاک میزان پالایش هم بیشتر شد. با تصحیح غلظت ورودی برای لایه دوم دیده شد که SR در این لایه (cm 40-20) قابل توجه بوده و در زمان‌های 4 و 6 ساعت بیشتر از لایه اول به دست آمد. نقش لایه رویین خاک در پالایش باکتری برجسته بود ولی وجود جریان‌های ترجیحی به ویژه در زمان‌های آغازین باعث انتقال باکتری‌ها تا لایه دوم شد. کاهش دما در کاهش آزادشدن باکتری از کود و افزایش گران‌روی آب تأثیرگذار بوده و سبب کاهش شدید غلظت باکتری محلول خاک در زمان h 24 شد. در کل نتایج این پژوهش نشان داد که افزون بر لایه رویین، لایه زیرین خاک با توجه به درصد بیشتر رس و آهک می‌تواند در پالایش باکتری‌ها کارایی ویژه‌ای داشته باشد.

---

در این پژوهش تأثیر شوری و سدیمی‌بودن آب بر توزیع اندازه منافذ و مقدار آب قابل استفاده برای گیاه در دو خاک آهکی رسی و لوم رسی شنی بررسی شد. خاک‌ها با تیمار‌های ترکیبی شامل 16 آب با کیفیت متفاوت (مقادیر EC برابر 5/0، 2، 4 و 1-dS m 8 و مقادیر SAR برابر 1، 5، 13 و 18) اشباع شده و پنج بار تر و خشک شدند. سپس مقدار رطوبت در مکش‌های ماتریک 0 (θs)، 10 (10θ)، 100 و cm 300 (θFC) و cm 15000 (θPWP) اندازه‌گیری شد. تفاوت‌های 100θ یا 300θ با 15000θ برابر آب قابل استفاده، θs با 10θ برابر تخلخل درشت، 10θ با 100θ برابر تخلخل میانه، و 100θ برابر تخلخل ریز در نظر گرفته شد. تخلخل اولیه دو خاک یکسان بود ولی مقدار بیشتر شاخص‌های توزیع اندازه منافذ و θFC، θPWP و AWC را خاک رسی به علت ایجاد تخلخل بیش‌تر ناشی از آماس به خود اختصاص داد. با افزایش EC، منافذ میانه کاهش یافته و به منافذ درشت و ریز تبدیل شدند. هم‌چنین EC به دلیل کاهش ضخامت لایه پخشیده دوگانه و هم‌آوری ذرات خاک، باعث تبدیل منافذ میانه به منافذ درشت و در نتیجه کاهش θFC و از طرفی باعث ایجاد منافذ ریز جدیدی شد که θPWP را افزایش داد، و در کل منجر به کاهش AWC گردید. افزایش SAR منجر به تخریب و کاهش حجم منافذ میانه و تبدیل آنها به منافذ ریز شد ولی اثر معنی‌داری بر منافذ درشت نداشت. با افزایش SAR، θFC و θPWP به علت تخریب منافذ ساختمانی، آماس و پراکندگی رس‌ها و افزایش سطوح برای جذب آب، افزایش یافت که این افزایش برای θPWP شدیدتر و مشخص‌تر بود و در نتیجه AWC کاهش یافت. بنابراین گذشته از اثر ویژه (سمیت) یون سدیم برای گیاه، با افزایش SAR، آب خاک در دسترس گیاه هم کاهش یافت. با افزایش شوری آب آبیاری، اثر تخریبی SAR کاهش یافت و اثر کیفیت آب بر نگهداشت آب خاک رسی بیشتر بود.

---

پدیده سخت‌شوندگی یکی از نشانه‌های کیفیت فیزیکی ضعیف خاک است. خاک‌های سخت‌شونده، خاک‌هایی هستند که تغییر مقاومت مکانیکی آنها با خشک‌شدن شدید بوده، در هنگام خشک‌شدن، سخت و متراکم شده و خاک‌ورزی آنها دشوار است. خاک‌های سخت‌شونده دارای دشواری‌هایی مانند تهویه ضعیف در شرایط مرطوب، مقاومت مکانیکی زیاد در دامنه رطوبتی خشک، نفوذپذیری اندک و رواناب و فرسایش زیاد می‌باشند. با توجه به این‌که اکثر خاک‌های ایران از نظر ماده آلی فقیرند، انتظار می‌رود که پدیده سخت‌شوندگی در برخی از آنها رخ دهد. این پژوهش بر روی 9 سری خاک از استان همدان با هدف بررسی پدیده سخت‌شوندگی از راه اندازه‌گیری سه نوع مقاومت کششی (ITS)، فشاری غیرمحصور (UCS) و فروروی (PR) در نمونه‌های باز‌ساخته‌شده خاک انجام شد. آزمون‌های ITS، UCS و PR بر روی نمونه‌های ساخته‌شده با چگالی ظاهری (BD) که ضریبی از BD بحرانی برای رشد گیاه (BDcritical9/0) بود، انجام شدند. هم‌چنین ویژگی‌های ذاتی مؤثر بر این پدیده بررسی شد. براساس تعریف پیشنهادی در سمپوزیوم جهانی خاک‌های سخت‌شونده و سله‌دار به اتحادیه بین‌المللی خاک‌شناسی، که مقاومت کششی خاک سخت‌شونده در حالت هوا-خشک باید بزرگ‌تر یا برابر kPa 90 باشد، می‌توان گفت که در BDcritical9/0، تنها یکی از خاک‌های مورد بررسی (با بافت متوسط) سخت‌شونده شد. بنابراین می‌توان نتیجه گرفت که خاک‌های با بافت متوسط بیش‌تر مستعد سخت‌شوندگی هستند. در تمامی خاک‌های مورد بررسی، با افزایش درصد رس، مقدار ITS افزایش یافت. هم‌چنین اثر افزایشی مقدار رس بر UCS و اثر افزایشی مقدار کربنات کلسیم بر PR دیده شد. کربنات کلسیم مانند سیمانی بین ذرات خاک قرار گرفته و باعث گردیده خاک بیش‌تر مستعد سخت‌شوندگی شود. هم‌چنین در تمامی خاک‌های مورد بررسی، روند کاهشی مقادیر مقاومت مکانیکی با افزایش مقدار رطوبت خاک مشاهده گردید. شیب مدل نمایی (b) برازش‌یافته بر منحنی مشخصه مقاومت مکانیکی به‌عنوان شاخص سخت‌شوندگی خاک، رابطه‌ای مثبت با مقدار شن و رابطه‌ای منفی با مقدار سیلت برقرار کرد. درکل می‌توان گفت بافت و مقدار کربنات کلسیم از عوامل مهم و مؤثر بر پدیده سخت‌شوندگی در خاک‌های همدان می‌باشند.

---

این پ‍ژوهش با هدف بررسی اثر دراز‌مدت بافت خاک و مدیریت کشت بر حرکت لیتیم و برمید تحت شرایط جریان غیراشباع ماندگار انجام شد. تیمارها شامل دو خاک با بافت لوم رسی و لوم شنی بودند که هر دو به‌مدت چهار سال زیر کشت گندم و یونجه قرار داشتند. ستون‌های دست‌نخورده خاک درشرایط جریان ماندگار با استفاده از آب شهری برقرار شد و سپس پالسی از محلول برمید لیتیم ( M005/0) به‌عنوان غلظت ورودی (C0) بر سطح ستون‌های خاک اعمال گردید. آب‌شویی برای هر ستون تا PV4 (چهار برابر حجم آب منفذی) ادامه یافت. غلظت برمید و لیتیم موجود در زه‌آب خروجی با فواصل PV2/0، به‌ترتیب توسط الکترود انتخاب‌گر برمید و دستگاه فلیم فتومتر اندازه‌گیری شد. غلظت نسبی (C/C0) برمید و لیتیم در برابر حجم آب منفذی رسم شد. نتایج نشان داد که نوع کشت و بافت خاک (در مجموع ساختمان خاک) اثر معنی‌داری بر غلظت‌های خروجی داشتند. منحنی‌های رخنه نشان‌دهنده خروج زودهنگام برمید به‌دلیل دفع آنیونی و دیرآیی لیتیم به‌دلیل جذب سطحی در ستون‌های خاک بود. با گذشت زمان غلظت برمید و لیتیم کاهش یافت و در زمان‌های طولانی به هم رسیدند که این نشان‌گر از بین‌رفتن اثر منافذ درشت بر انتقال مواد در نتیجه ادامه آب‌شویی و انتقال عمده آنها از راه جریان در پیکره خاک بود. غلظت برمید و لیتیم خروجی از خاک لوم رسی زیر کشت یونجه به‌دلیل پایداری بیشتر‏ ساختمان خاک نسبت به خاک لوم شنی تحت همان کشت بیشتر‏ بود. هم‌چنین نتایج این پژوهش نشان داد غلظت برمید و لیتیم خروجی در خاک‌های زیر کشت یونجه (هر دو بافت) بیشتر‏ از خاک‌های زیر کشت گندم بود. این امر بیان‌کننده اثر قابل توجه نوع کشت نسبت به بافت خاک، بر حرکت آلاینده‌ها در خاک می‌باشد. روند تغییرات منحنی رخنه لیتیم نیز مانند برمید بود؛ با این تفاوت که به‌علت جذب بر روی سطوح فعال؛ غلظت آن در زه‌آب خروجی کمتر از برمید بود.

---

اندوخته‌های کربن آلی خاک و ناپایداری کربن مستقیماً بر مشخصه‌های فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی خاک‌ها تأثیر دارند، به‌علاوه ظرفیت خود‌‌ بازسازی خاک‌ها ارتباط مستقیمی با ذخیره­های کربن خاک دارد. بررسی تغییرات بخش­های کربن آلی می­تواند به‌عنوان شاخصی در تعیین کیفیت خاک استفاده شود. هدف این پژوهش بررسی اثر تغییر کاربری اراضی بر بخش­های اندازه­ایی کربن آلی و شاخص­ ذخیره کربن خاک می­باشد. نمونه‌برداری خاک در حاشیه دریاچه زریبار در اواخر تابستان 1389 انجام گردید. نمونه‌برداری به تفکیک در 3 کاربری باتلاق، زمین­های زیر کشت گندم و یونجه، که قبلاً به‌صورت زمین مرطوب و باتلاق بوده­اند، در سه عمق صفر تا 30، 60-30 و 90-60 سانتی‌متر انجام شد. بخش­بندی اندازه­ای کربن آلی پس از استفاده از التراسونیک انجام شده و خاک­ها به دو بخش کربن هم اندازه شن و هم اندازه سیلت + رس تقسیم گردید. مواد آلی هم­اندازه شن (بزرگ­تر از 50 میکرون) نسبت به بخش هم­اندازه رس + سیلت بیش­تر ناپایدار بوده و جهت محاسبه شاخص ذخیره کربن استفاده گردید. نتایج به‌دست آمده از بخش‌بندی اندازه‌ایی نشان داد که در عمق صفر تا 30 سانتی­متر بیشترین مقدار کربن آلی در ذرات هم‌اندازه شن در کاربری باتلاق بوده (01/67 گرم کربن بر کیلوگرم خاک) و کمترین مقدار در کاربری گندم (57/24 گرم کربن بر کیلوگرم خاک) به‌دست آمده است. تبدیل باتلاق به یونجه و گندم به‌ترتیب باعث کاهش 39/48 و 14/45 تن در هکتار کربن آلی پیوندی با ذرات سیلت+رس در عمق صفر تا 30 سانتی‌متر شده است.کربن ذخیره­شده در ذرات هم‌اندازه سیلت+رس در عمق 60-30 سانتی­متر دو کاربری زراعی بیش­تر از کربن بخش هم‌اندازه شن می‌باشد. شاخص اندوخته کربن در یونجه و گندم نسبت به باتلاق به‌ترتیب 50 و 60 درصد کاهش نشان داده است، هم‌چنین شاخص مدیریت کربن در یونجه 90/44 و در گندم 70/66 درصد کاهش یافته است.

---

در این پژوهش اثر ساختمان خاک در انتقال بروماید غیر‌فعال تحت شرایط جریان اشباع و غیراشباع بررسی گردید. تیمارهای ساختمان خاک شامل ستون‌های خاک دست‌نخورده (ساختمان منشوری و دانه‌ای) و خاک دست‌خورده (ساختمان تک‌دانه) بودند. غلظت ثابتی از برومید (M 005/0) بر سطح ستون‌ها تحت شرایط جریان ماندگار اعمال شد. برای شرایط اشباع، شدت جریانی برابر با بیشترین هدایت هیدرولیکی اشباع (Ks) خاک‌ها و برای ایجاد شرایط غیراشباع، شدت جریانی برابر نصف کمترین Ks روی ستون‌ها اعمال گردید. آبشویی ستون‌ها تا حجم آب خروجی 5 حجم آب منفذی ( PV) ادامه یافت. غلظت برومید خروجی با فواصل PV2/0 توسط الکترود انتخابگر برومید اندازه‌گیری شد. منحنی رخنه برومید برای ساختمان تک‌دانه S شکل و نزدیک به الگوی جریان‌های پیستونی و مویینه‌ای بود. در دو ساختمان منشوری و دانه‌ای، منحنی رخنه در ابتدا دارای شیب تند و سپس شیب ملایم‌تر و کشیده بود. مسیرهای ترجیحی موجب خروج زود هنگام برومید از ستون‌های خاک در این دو ساختمان شد. کشیدگی منحنی رخنه بیان‌گر نقش مهم پخشیدگی و پراکنش در انتقال برومید در این خاک‌ها می‌باشد. در شرایط اشباع، جبهه برومید نسبت به شرایط غیراشباع به علت غالبیت جریان توده‌ای و جریان سریع‌تر در منافذ درشت زودتر به انتهای ستون رسید. نتایج این پژوهش اهمیت ساختمان خاک، مسیرهای ترجیحی و شرایط جریان را در انتقال املاح نشان می‌دهد.