علوم آب و خاک

---

عصاره‌گیرهای متعددی جهت ارزیابی فسفر قابل استفاده گیاه در خاکهای مختلف پیشنهاد شده است. در حال حاضر در خاکهای آهکی ایران بیشتر از روش اولسن استفاده می‌شود. اما درباره مقایسه این روش با سایر روشها مطالعه زیادی صورت نگرفته است. این تحقیق به منظور به دست آوردن چنین اطلاعاتی انجام شد. غلظت فسفر در 39 نمونه از خاکهای آهکی استان فارس با ویژگیهای فیزیکی و شیمیایی متفاوت، توسط نه عصاره‌گیر اندازه‌گیری شد. 20 نمونه از این خاکها در یک آزمایش گلخانه‌ای با ذرت شامل سطح فسفر (صفر، 50، 100 و 200 میلیگرم فسفر در کیلوگرم خاک) نیز به کار رفت. نتایج به دست آمده نشان داد که فسفر عصاره گیری شده توسط روشهای نه‌گانه به ترتیب زیر کاهش می‌یابد: رزین >کول ول > مورگان > اولسن > بری 1:50 > سلطانپور و شواب > ای دی تی ا > بری 1:7 > آب. مقدار فسفر استخراجی با کلیه روشها، به جز بری، دارای همبستگی معنی داری می باشند، در حالی که روشهای رزین، کول ول، اولسن و آب دارای ضریب همبستگی بزرگ‌تری نسبت به بقیه روشها بودند. تجزیه رگرسیون نشان داد که فسفر اندازه‌گیری شده با کلیه روشها، به جز بری، تحت تاثیر ماده آلی و روی بومی خاک می‌باشد. فسفر استخراج شده با روش اخیر، با افزایش کربنات کلسیم معادل خاک کاهش می‌یابد. بین وزن خشک قسمت هوایی، رشد نسبی و جذب فسفر توسط ذرت با فسفر عصاره‌گیری شده به وسیله روشهای رزین، کول ول، اولسن و آب همبستگی معنی‌دار بالایی وجود داشت. این پاسخها با فسفر عصاره‌گیری شده توسط روشهای سلطانپور و شواب و مورگان همبستگی ضعیف و معنی‌داری نشان داد. غلظت فسفر در گیاه فقط با فسفر عصاره‌گیری شده توسط روشهای اولسن و کول ول همبستگی معنی‌داری داشت. به طور کلی، در این تحقیق به نظر می‌رسد که روشهای رزین، اولسن، کول ول و آب جهت استخراج فسفر قابل استفاده مناسب می‌باشند. معذالک جهت انتخاب عصاره‌گیرهای مناسب، مطالعه بیشتری ضروری است.

---

از آن‌جا که بازیابی ظاهری روی در خاک‌های معدنی (غرقابی و غیر غرقابی) ناچیز می‌باشد، بررسی دقیق فرایندهایی که باعث ابقای روی در خاک می‌شود اهمیت ویژه‌ای دارد. لذا در یک مطالعه آزمایشگاهی، ویژگی‌های جذب سطحی روی در هشت خاک آهکی زیر کشت برنج، با خصوصیات فیزیکی و شیمیایی متفاوت مورد بررسی قرار گرفت و برازش داده‌های جذب توسط هم دماهای فروندلیچ و لانگ مویر ارزیابی شد. در این آزمایش دو گرم خاک برای 24 ساعت با 40 میلی‌لیتر محلول 01/0 مولار کلسیم کلرید محتوی 5-500 میلی‌گرم روی در لیتر، به حالت تعادل رسانده شد. تفاوت میان غلظت‌های اولیه و نهایی روی در محلول تعادل، به عنوان روی جذب شده منظور گردید. جذب سطحی روی با شکل خطی معادله فروندلیچ قابل توجیه بود. علاوه بر آن، از برازش داده‌های جذب این عنصر با هم دماهای لانگ مویر، دو قسمت خطی متقاطع به دست آمد، که احتمالاً بیانگر دو محل جذبی با میل ترکیبی متفاوت برای روی می‌باشد. ضریب متناسب با انرژی پیوندی بخش اول (K₁)، یعنی در غلظت‌های کم محلول تعادل، بیشتر و حداکثر جذب (b₁) کمتر از بخش دوم (غلظت‌های زیاد محلول تعادل) بود. بنابراین، به نظر می‌رسد که در بخش اول، محل‌های جذبی به علت انرژی پیوندی بیشتر و در بخش دوم، به واسطه ظرفیت جذبی زیادتر، از اهمیت ویژه‌ای برخوردار باشد. حداکثر ظرفیت جذب سطحی روی در بخش دوم حاصل از هم دماهای لانگ‌مویر (b₂)، با مقدار رس، کربنات کلسیم معادل و غلظت فسفر بومی قابل استفاده هم‌بستگی مثبت و با ظرفیت تبادل کاتیونی هم‌بستگی منفی نشان داد.

---

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.

---

نیتروژن معمولاً در زمین‌های زراعی و غیرزراعی ایران به‌علت نبود ماده آلی کافی در خاک کم است. از طرف دیگر سمیت بور عمدتاً در مناطق خشک و نیمه‌خشک این کشور جایی که خاک‌ها یا آب‌های آبیاری حاوی میزان نسبتاً بالایی از این عنصر هستند، شایع است. نتایج تحقیقات نشان می‌دهد که افزودن برخی عناصر مانند نیتروژن تأثیر سوء سطوح بالای بور را کاهش می‌دهد. جهت بررسی برهمکنش بور و نیتروژن بر رشد و ترکیب شیمیایی برنج آزمایش گلخانه‌ای به‌صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا" تصادفی با شش سطح بور ( صفر، 5/2، 5، 10، 20 و 40 میلی‌گرم در کیلوگرم خاک به‌صورت اسید بوریک) و چهار سطح نیتروژن ( صفر، 75، 150 و 300 میلی‌گرم در کیلوگرم خاک به‌صورت اوره) با سه تکرار در یک خاک آهکی انجام شد. کاربرد بور سبب کاهش وزن خشک قسمت هوایی گردید و با مصرف نیتروژن سمیت بور به‌ویژه در سطوح پایین آن کاهش یافت. به‌علاوه افزودن بور غلظت بور و نیتروژن را در قسمت هوایی برنج افزایش داد. مصرف نیتروژن غلظت نیتروژن را افزایش ولی غلظت بور در گیاه کاهش داد. غلظت نیتروژن و غلظت کلروفیل اندازه‌گیری شده به روش شیمیایی با افزایش قرائت کلروفیل‌متر سیر صعودی دارند. غلظت کلروفیل با افزایش سطح بور کاهش یافت. افزودن نیتروژن غلظت کلروفیل را افزایش و تأثیر سوء سطوح بالای بور بر این پارامتر را کاهش داد. نتایج این پژوهش نشان می‌دهد که در خاک‌های با بور بالا، کاربرد نیتروژن با کاهش اثرات سوء سمیت بور رشد برنج را افزایش می‌‌دهد

---

ماده آلی و نیتروژن کل در اکثر خاک‌های آهکی ایران کم است و مصرف مدام کودهای نیتروژن‌دار سبب آلودگی آب‌های سطحی و زیرزمینی و اثرات زیانبار محیطی دیگر می‌شود و لذا مصرف توأم نیتروژن و ماده آلی به منظور تأمین بخشی از نیاز نیتروژنی گیاه، بهبود خصوصیات فیزیکو شیمیایی خاک و حفاظت محیط زیست از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. تحقیق حاضر به منظور مطالعه تأثیر مصرف دو ماده آلی با یا بدون نیتروژن بر رشد و ترکیب شیمیایی برنج و خصوصیات شیمیایی خاک انجام شد. آزمایش در قالب طرح کامل تصادفی با سه تکرار در گلدان انجام گردید. تیمارها شامل دو منبع ماده آلی (کمپوست زباله شهری و کود دامی)، چهار سطح ماده آلی (0، 1، 2 و 4 درصد) و سه سطح نیتروژن (N) (0، 75 و150 میلی‌گرم در کیلوگرم)، در برنج بود. مصرف کمپوست و کود دامی سبب افزایش وزن خشک برنج گردید. بیشترین وزن خشک با مصرف 4 درصد کمپوست و 150 میلی‌گرم نیتروژن حاصل شد. رشد برنج با مصرف کود دامی تا سطح 2 درصد افزایش و با مصرف بیشترکود دامی، احتمالاً به دلیل افزایش املاح محلول خاک کاهش یافت. اثر افزایشی نیتروژن بر رشد برنج تنها در سطح یک درصد کود دامی مشاهده شد و در سطوح بالاتر، اثر نیتروژن در تشدید اثر شوری یا سمیت آمونیم سبب کاهش رشد برنج گردید. میانگین غلظت نیتروژن با افزایش کود دامی افزایش و با کمپوست کاهش یافت. افزودن نیتروژن، غلظت نیتروژن، آهن و منگنز برنج را افزایش داد. تجمع فسفر، پتاسیم، نیتروژن، آهن، منگنز، کلراید و سدیم در بوته‌های برنج غنی شده با هر یک از دو ماده آلی بیشتر از تیمار شاهد بود. نتایج نمونه‌های خاک پس از برداشت گیاه نشان می‌دهد که ترکیبات آلی همه ویژگی‌های شیمیایی خاک را بهبود بخشیده است. به علاوه خاک تیمار شده با کود دامی حاوی مقادیر بیشتری از املاح محلول، کلر، پتاسیم، کربن آلی، نیتروژن کل، فسفر، آهن و منگنز قابل استفاده و مقادیر کمتری از عناصر روی، مس ، سرب، کادمیم و نسبت جذبی سدیم بود.

---

با توجه به اهمیت روی و مس در خاک‌های آهکی و ضدیت این عناصر با یکدیگر،‌ بررسی تأثیر آنها بر رشد و ترکیب شیمیایی گیاه و ارتباط شکل‌های مختلف شیمیایی آنها با پاسخ‌های گیاهی از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. در این تحقیق با اعمال سطوح مختلف روی و مس، تأثیر آنها بر رشد و جذب این عناصر توسط برنج و شکل‌های مختلف شیمیایی آنها در خاک بررسی شد. نتایج حاصل از این آزمایش نشان داد که کاربرد روی با افزایش رشد گیاه و غلظت و جذب کل روی ولی کاهش غلظت مس در گیاه همراه بود. کاربرد مس نیز هرچند تأثیر معنی‌داری بر رشد گیاه نداشت ولی سبب افزایش غلظت و جذب کل مس و کاهش غلظت روی در گیاه شد. هم‌چنین نتایج به دست آمده نشان‌دهنده افزایش در شکل‌های کربناته، جذبی و تبادلی روی و نیز افزایش در شکل تبادلی مس در اثر کاربرد روی است. شکل کربناته روی حداکثر تأثیر را بر غلظت و جذب کل این عنصر در گیاه داشت. کاربرد مس نیز با افزایش شکل کربناته و آلی این عنصر در خاک همراه بود و حداکثر هم‌بستگی بین شکل آلی این عنصر و غلظت و جذب کل آن در گیاه دیده شد.