علوم آب و خاک

---

مدیریت عملیات آماده‌سازی زمین برای کشت محصولات مختلف در مناطق گوناگون نیازمند دسترسی به شاخص‌ها و اطلاعاتی در مورد شرایط، چگونگی، مزایا و معایب انجام روش‌های گوناگون خاک‌ورزی است. این تحقیق در تابستان سال1382 در یک خاک رسی حاوی بقایای گندم در ایستگاه تحقیقات کشاورزی شاوور واقع در شمال اهواز اجرا شد. آزمایش‌ها به‌صورت بلوک‌های کامل تصادفی در سه تکرار و با شش تیمار انجام شد. تیمارها شامل روش‌های خاک‌ورزی مرسوم به‌صورت شخم برگردان به عمق cm20 + دوبار دیسک + ماله(T1)، دوبار دیسک سبک به عمق cm10-8 + ماله (T2)، دوبار دیسک سنگین به عمقcm15-12 + ماله (T3)، کولتیواتور به عمق cm10+ ماله (T4)، کولتیواتور به عمق cm15 + ماله (T5) و گاوآهن دوار به عمق cm5 (T6) بود. نتایج نشان داد که میزان مصرف سوخت در روش‌های T2 تا T6 به ترتیب به‌میزان 57، 51، 67، 54 و 69 درصد نسبت به‌روش مرسوم، با 49 لیتر در هکتار، کاهش یافت. کل زمان مورد نیاز در سیستم‌های خاک‌ورزی T2 تا T6 به‌ترتیب به‌میزان 42، 46، 42، 54 و 44 درصد نسبت به‌روش مرسوم، با 41/4 ساعت بر هکتار، کاهش یافت. ظرفیت مزرعه‌ای در روش‌های T2 تا T6 نسبت به‌روش مرسوم، با 227/0 هکتار بر ساعت، به‌ترتیب به‌میزان 4/2، 2/2، 4/2، 8/1 و 3/2 برابر افزایش یافت. قطر متوسط وزنی کلوخه‌ها(MWD) در T2 تا T5 نسبت به‌روش مرسوم با میانگین 92/1 سانتی‌متر، به‌ترتیب به‌میزان 29، 21، 10 و 5 درصد بیشتر و در T6به میزان 6 درصد کمتر شد. هزینه خاک‌ورزی T2 تا T6 نسبت به‌روش مرسوم با هزینه 500000 ریال بر هکتار، به‌ترتیب به‌میزان 40، 32، 54، 50 و60 درصد کاهش نشان داد.

---

در مطالعه حاضر، برنامه ریزی فاز ی خاکستر ی بر ای تعیین الگو ی کشت در بخش مرکز ی شهرستان قوچان استفاده شد . داده های مورد نیاز از مرکز تحقیقات آلماجق بر ای سال زراعی ٨٦ جمع آوری گردید. نتایج نشان داد که سطح ز یر کشت فعلی گندم آ بی، جو آبی و یونجه بیشتر از حد بالا ی بازه سطح ز یرکشت آنها و جو د یم، کمتر از حد پایین بازه سطح زیرکشت آن است. سطح زیر کشت فعلی گندم دیم و چغندر قند در بازه در نظرگرفته شده قرار داشت . افزون بر آن، درجه خاکستر ی بودن مجموعه جواب حاصل از برنامه ریزی خاکستر ی با استفاده از راه کار برنامه ریزی فاز ی خاکستری به میزان ٤٨ درصد کاهش یافت. با توجه به یافته ها، کاهش سطح زیر کشت گند م آبی، جوآبی و یونجه و افزایش سطح زیرکشت جو دیم توصیه می شود.

---

 زادآوری برای جنگل مهم است و آینده آن را تضمین می کند. خاک یکی از سرمای ههای اصلی جنگل به حساب میآید. به حداقل رساندن صدمات به خاک و زادآوری در جنگل در طی عملیات بهره برداری یک اصل است . آگاهی از میزان صدمات بهره برداری بر توده های سرپای جنگل کمک زیادی به مدیریت جنگل دارد . برای این  منظور جنگل های راش اسالم واقع در شمال ایران مورد بررسی قرار گرفت . این جنگل ها به شیوه تک گزینی اداره می شوند و سیستم کشش زمینی با استفاده از ماشین های چوبکشی چرخ لاستیکی برای خارج کردن بینه ها استفاده می گردد. در این تحقیق برای جمع آوری داده های مربوط به وضعیت زادآوری از روش نمونه برداری تصادفی سیستماتیک و برای بررسی وضعیت خاک از طرح کاملاً تصادفی استفاده شده است . تجزیه و تحلیل داده های جمع آوری شده با استفاده از تکنیک های آماری ۲۰m3/ha آنالیز واریانس و توزیع دو جمله ای و آزمون حداقل اختلاف معنی دار انجام گرفت . نتایج این تحقیق نشان داد که با برداشت ۱۴ درصد از زادآوری منطقه تحت تأثیر صدمات مکانیکی ناشی از عملیات بهره برداری قرار گرفته اند که از این میان /۵ ± ۰/ حدود ۹۹ ۵ درصد آن زخمی شده اند. این صدمات از طریق قطع، جمع آوری، کشیدن و دپو کردن حاصل /۳ ± ۰/ ۹ درصد آن نابود و ۶۳ /۱۲ ± ۰/۸۳ ۱۵ درصد و در مسیرهای / شده اند. وزن مخصوص ظاهری خاک جنگل در عمق ۱۰ سانتی متر سطحی در مناطق بهره برداری شده ۷۴ ۳۵ درصد نسبت به مناطق شاهد افزایش نشان داده است . سازماندهی مناسب عملیات خروج چوب از جنگل، طراحی و / چوبکشی ۶۱ ساخت دقیق و استاند ارد مسیرهای چوبکشی قبل از برداشت درختان بر اساس نقشه های بهره برداری تهیه شده می تواند در کاهش صدمات بهره برداری بر توده جنگل و کاهش فشردگی خاک مؤثر واقع گردد.

---

استفاده بهینه از نزولات جوی، منجر به توسعه سطح زیر کشت و امکان تخصیص منابع آب موجود به مصارف دیگر می‌گردد که در نهایت منجر به توسعه اقتصادی خواهد شد. یکی از روش‌های مؤثر در این زمینه، استفاده از مدل‌های شبیه‌سازی مدیریت آب خاک و زمان‌بندی آبیاری می‌باشد. در این پژوهش مدل رایانه‌ای برای مدیریت و برنامه‌ریزی آبیاری مزارع بر اساس بیلان آب خاک و بارش، که قبلاً تهیه شده بود، تکمیل گردید و برای مزرعه گندم در منطقه باجگاه به کار برده شد. هم‌چنین تأثیر مقدار ذخیره رطوبت در حداکثر عمق خاک ناحیه ریشه در مقدار آب آبیاری بررسی شد. مدل مورد نظر در محیط برنامه‌نویسی Visual Basic .Net نوشته شده است. مدل تهیه شده برای 13 سال آمار هواشناسی منطقه باجگاه که کامل‌تر بودند، به کار برده شد. مدل در دو حالت که باران مؤثر کمبود رطوبتی خاک (نسبت به حالت ظرفیت زراعی) تا حداکثر عمق ریشه را جبران می‌نماید (حالت دوم) نسبت به حالتی که باران مؤثر تنها کمبود رطوبتی خاک تا عمق ریشه روزانه را جبران می‌کند(حالت اول) اجرا شد. در حالت دوم، مقدار آب آبیاری و تعداد دفعات آبیاری نسبت به حالت اول کاهش یافته است. چنانکه میانگین مقدار آبیاری فصلی از 8/706 به 2/569 میلی‌متر و میانگین تعداد دفعات آبیاری فصلی از 8 بار به 6 بار کاهش یافته‌اند. هم‌چنین میانگین نسبت باران مؤثر به کل مقدار باران از 31/46 درصد به 6/73 درصد افزایش یافته است. با احتمال 80%، در حالت اول با احتساب 9/108 میلی‌متر بارش مؤثر نیاز به 9 بار آبیاری و 7/757 میلی‌متر آب آبیاری نیاز است و در حالت دوم با احتساب 7/236 میلی‌متر بارش مؤثر به 7 بار آبیاری و 9/636 میلی‌متر آب آبیاری نیاز است. با احتمال 50% ، در حالت اول با احتساب 6/165 میلی‌متر بارش مؤثر به 8 بار آبیاری و 6/712 میلی‌متر آب آبیاری نیاز است و در حالت دوم با احتساب 1/292 میلی‌متر بارش مؤثر به 6 بار آبیاری و 1/545 میلی‌متر آب آبیاری نیاز است. در نهایت نشان داده شد که با استفاده از اصول ساده مدیریتی می‌توان از مصرف بیش از اندازه آب آبیاری جلوگیری نمود.

---

ارزیابی مناسب عامل فرسایش‌پذیری خاک (K) برای پیش بینی قابل اطمینان فرسایش آبی حائز اهمیت است. در این پژوهش، عامل فرسایش‌پذیری خاک در 900 کیلومتر مربع از خاک‌های شهرستان هشترود واقع در ناحیه نیمه خشک شمال غربی ایران مورد بررسی قرار گرفت. نتایج اندازه‌گیری مقدار هدررفت خاک در 36 زمین مختلف در کرت-های استاندارد تحت باران های طبیعی از سال 1384 تا 1386 نشان داد که مقدار عامل فرسایش‌پذیری اندازه‌گیری شده 77/8 برابر کمتر از مقدار برآوردی با نموگراف USLE است. برای دست‌یابی به نموگراف جدید، هم‌بستگی بین عامل فرسایش‌پذیری اندازه‌گیری شده و ویژگی‌های خاک‌ها بررسی شد. نتایج نشان داد که شن درشت، رس، ماده آلی، آهک، پایداری خاکدانه و نفوذپذیری خاک، هم‌بستگی منفی معنی دار و شن بسیار ریز و سیلت، هم‌بستگی مثبت معنی دار با عامل فرسایش‌پذیری خاک دارند. نتایج تجزیه مولفه های اصلی و رگرسیون چند متغیره نشان داد که نفوذپذیری خاک، پایداری خاکدانه، آهک و شن درشت رابطه ای معنی-دار (92/0=2R) با فرسایش‌پذیری دارند. برای برآورد آسان عامل فرسایش‌پذیری، نموگرافی بر اساس عوامل مذکور با ضریب تبیین 92 درصد تهیه شد. از این نموگراف در مناطقی که دارای ویژگی خاک و باران مشابه با منطقه مورد بررسی باشند، برای برآورد مطمئن عامل فرسایش‌پذیری خاک می توان بهره گرفت.

---

منظور نمودن شاخص‌های حاصل‌خیزی خاک از جمله ظرفیت تبادل کاتیونی(CEC) می‌تواند در ارتقا و افزایش کیفیت نقشه‌های خاک مفید باشد. برای اندازه‌گیری CEC که زمان‌بر و پرهزینه است می‌توان از برآورد آن از طریق توابع انتقالی استفاده کرد. در این تحقیق، ابتدا چند محدوده (Delineation)‌ از دو واحد نقشه همگون (Consociation)، شامل دو فامیل خاک واقع در دشت شهرکرد، یک واحد نقشه شامل سری شهرک و دیگری شامل سری چهارمحال، مشخص شد. سپس، از اعماق صفر تا20 و30 تا50 سانتی‌متری محدوده‌ها نمونه‌گیری و چند ویژگی فیزیکی- شیمیایی هر نمونه در آزمایشگاه اندازه‌گیری شد. سه ویژگی درصد رس، درصد ماده آلی و رطوبت در پتانسیل 1500- کیلو پاسکال بیشترین هم‌بستگی را با CEC نشان دادند. توابع انتقالی با استفاده از رگرسیون خطی و شبکه عصبی استخراج شد. در این مطالعه، برای تمام مدل‌های شبکه عصبی یک لایه میانی به همراه یک گره کافی به نظر رسید. در هر دو روش، مدلی که شامل پارامتر‌های زود یافت ماده آلی و رس بود به وسیله روش رگرسیون با 81/0=R2 و 2/7= RMSE و از طریق شبکه عصبی با ضریب یادگیری 3/0 و تعدادتکرار(Epoch) 40 و 88/0=R2 و34/0= RMSE بهترین و دقیق‌ترین تخمین را در بین مدل‌ها جهت تخمین CEC نشان داد. تفکیک داده برحسب لایه و فامیل باعث افزایش دقت و صحت توابع گردید. تکنیک شبکه عصبی در مقایسه با رگرسیون، مدل‌هایی باR2 بیشتر و RMSE کمتر تولید کرد.

---

آتش به صورت گسترده برای تمیز کردن مزارع در ایران استفاده می‏شود در حالی که اطلاعات کمی از اثر آن بر خصوصیات خاک به ویژه خصوصیات مینرالوژیکی خاک در دسترس می‏باشد. تحقیق حاضر به منظور ١) مقایسه برخی از ویژگی‌های فیزیکوشیمیایی خاک سوخته و نسوخته و ٢) بررسی امکان تحول کانی‌های موجود در لایه سطحی خاک بر اثر افزایش دما صورت گرفت. نمونه‏ها از عمق 5- 0 و 15- 5 سانتی‏متری قسمت سوخته و نسوخته یک خاک زراعی در منطقه تخت‏ جمشید و خاک جنگل بمو که در آنها آتش‏سوزی رخ داده بود با 4 تکرار برداشته شدند. تجزیه‌های فیزیکوشیمیایی روی نمونه‌های نسوخته و سوخته صورت گرفت. هم‌چنین کانی‏های موجود در جزء رس خاک‌ها در عمق 5-0 سانتی‌متری خاک نسوخته و سوخته و نمونه‌های خاک تیمار شده در دماهای 300 و 600 درجه سانتی‌گراد به مدت 2، 4، 8 و 12 ساعت در آزمایشگاه، توسط دستگاه پراش پرتو ایکس مطالعه گردید. در ناحیه جنگلی پ‏هاش و شن در عمق 5- 0 سانتی‏متری خاک سوخته افزایش یافت در صورتی که مقدار فسفر و پتاسیم قابل جذب در هر دو عمق نمونه‏برداری خاک جنگلی افزایش نشان داد. در خاک زراعی تغییرات خواص فیزیکی و شیمیایی در اثر آتش‏سوزی از نظر آماری معنی‏دار نبود. نتایج حاصل از پراش پرتو ایکس کاهش شدت پیک‏های کلریت و ایلیت در نمونه ‏خاک‌های زراعی و جنگلی سوخته را نشان داد. در تیمار دمایی ٣٠٠ درجه سانتی‌گراد اعمال شده در مدت زمان‌های متفاوت کلریت و ایلیت با مقدار نسبی کمتر نسبت به خاک نسوخته در هر دو منطقه نمونه‌برداری شده مشاهده شد در حالی که در تیمار دمایی ٦٠٠ درجه سانتی‌گراد با زمان‌های ٨ و ١٢ ساعت، پیک‌های مربوط به کلریت و ایلیت بر خلاف زمان‌های ٢ و ٤ ساعت مشاهده نشد. پیک کوارتز در خاک جنگلی و زراعی سوخته و تیمارهای دمایی ٣٠٠ و ٦٠٠ درجه سانتی‌گراد بدون تغییر مشاهده شد.

---

ژئوپدولوژی، یک روش سیستماتیک تجزیه و تحلیل سطوح ژئومرفیک برای نقشه‌برداری خاک است که عملیات صحرایی را عمدتاً بر مبنای کار در منطقه نمونه پایه ریزی می کند. هدف از تحقیق حاضر، بررسی موقعیت منطقه نمونه و تأثیر نظر کارشناس در راستای تعیین میزان اعتبار تعمیم‌پذیری نتایج حاصل از روش ژئوپدولوژی برای اشکال اراضی مشابه، در جنوب غربی بروجن است. پس از تهیه نقشه تفسیری اولیه روی عکس های هوایی با مقیاس "1:20000"، با توجه به موقعیت‌های مختلف واحد Pi111 که بیشترین مساحت از محدوده مطالعاتی را در برمی گرفت، منطقه نمونه در سه موقعیت مختلف طراحی شد و نقشه مزبور، در قالب مطالعات خاک شناسی رده دوم نهایی گردید. هم چنین، نظر دو کارشناس مختلف در رابطه با تعیین نقاط آزمون در خارج از منطقه نمونه به منظور بررسی میزان اعتبار نتایج تعمیم پذیری روش ژئوپدولوژی برای واحد مذکور، مد نظر قرار گرفت. نتایج نشان داد که تغییر موقعیت منطقه نمونه، تفاوت‌های تاکسونومیکی را در سطوح مختلف (رده، تحت گروه و یا فامیل) و نوع واحد نقشه (کمپلکس و همگون) برای واحد Pi111 در بر داشته است. هم چنین، علی رغم مشابهت نتایج رده بندی پروفیل های تعیین شده توسط کارشناسان با یکدیگر، میزان هم خوانی این خاک ها با پروفیل‌های شاهد منطقه نمونه (تا سطح فامیل) در هر کدام از موقعیت های سه گانه ، متفاوت بود. بنابراین، استفاده از فازهای شکل اراضی برای افزایش دقت نتایج روش ژئوپدولوژی توصیه می شود.

---

اگر چه ماده آلی بخش کمی از وزن خاک را تشکیل می‌دهد ولی تأثیر زیادی بر ویژگی‌های فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی خاک دارد و از شاخص‌های مهم کیفیت و توان تولید خاک به‌شمار می‌رود. تعیین مقدار ماده آلی خاک در مطالعات حاصل‌خیزی خاک‌‌ و آلودگی محیط خاک، ضروری است. روش اکسایش تر واکلی- بلک یکی از روش‌های متداول تعیین ماده‌ آلی است. این روش علی‌رغم دقت و تبعیت از استانداردها، پرهزینه و با مصرف ترکیب کرومیوم‌دار انجام می‌شود. سوزاندن در کوره (Loss On Ignition, LOI) روش دیگری است که به دلیل عدم تمایل به استفاده از اسید کرومیک، هزینه کم و آسانی بیشتر مورد توجه قرارگرفته است. اهداف این پژوهش، تعیین روابط بین روش‌‌های اکسایش ‌تر و LOI در خاک‌های چهار دشت‌ مهم استان چهار محال و بختیاری و تعیین مناسب‌ترین دمای سوزاندن در کوره برای برآورد ماده آلی خاک است. بدین منظور، نمونه‌برداری خاک از لایه سطحی صفر تا 25 سانتی‌متری چهار دشت‌ شهرکرد، فارسان، کوهرنگ و لردگان به طور تصادفی ‌انجام گردید و در مجموع 205 نمونه خاک برداشت شد. ماده آلی خاک به روش‌های اکسایش تر و LOI در پنج دمای 300، 360، 400، 500 و 550 درجه سیلسیوس به مدت دو ساعت تعیین گردید. به منظور تعیین بهترین دمای سوزاندن خاک، 40 نمونه‌‌ خاک، انتخاب و ماده‌ آلی و کربنات کلسیم معادل آنها، قبل و بعد از سوزاندن در دماهای مذکور اندازه‌گیری گردید. نتایج نشان داد در هر دشت بین روش‌های اکسایش تر و LOI در دما‌های مختلف یک رابطه خطی، مثبت و معنی‌دار وجود دارد. تفاوت در دشت‌ها موجب گردید معادله‌ به دست آمده برای هر دشت از معادله‌ کلی متفاوت باشد و تفکیک داده‌ها بر اساس دشت، موجب افزایش R2 معادلات شد. با افزایش دمای سوزاندن، R2 و شیب معادلات کاهش و مجذور میانگین مربعات خطای باقی‌مانده (RMSE) افزایش یافت. در مقادیر بالاتر کربنات کلسیم معادل، کاهش شیب خطوط رگرسیون با افزایش دما قابل توجه بود که می‌تواند ناشی از تخریب بیشتر کربنات‌ها در دمای بالاتر باشد. در این پژوهش، دمایی حدود 360 درجه سیلسیوس بهترین دمای سوزاندن خاک در کوره تشخیص داده شد زیرا در این دما تمام کربن آلی سوزانده شده، حداقل تخریب کربن معدنی و از دست دادن آب ساختمانی از کانی‌های رسی صورت گرفته و هزینه انرژی مصرفی کمتر است.

---

سورگوم مهم‌ترین گیاه علوفه‌ای در منطقه بیرجند است لذا فسفر قابل جذب این گیاه مورد بررسی قرار گرفت. هشتاد نمونه خاک از نقاط مختلف منطقه تجزیه و از بین آنها 24 نمونه با خصوصیات فیزیکوشیمیایی متفاوت انتخاب شدند. پنج عصاره‌گیر شامل 1) بیکربنات سدیم 5/0 نرمال (5/8 pH=) و مدت هم زدن 30 دقیقه (روش اولسن)، 2) بیکربنات سدیم 5/0 نرمال (5/8 pH=) و مدت هم زدن 16 ساعت (روش کالول)، 3) Na2-EDTA 0025/0 نرمال (7pH= ) (روش EDTA)، 4) بیکربنات آمونیم یک مولار و DTPA 005/0 مولار (6/7 pH=) (روش سلطان‌پور و شواب) و 5) آب مقطر (روش پاو) برای اندازه‌گیری فسفر قابل جذب استفاده شدند. آزمایش گلخانه‌ای با دو تیمار صفر و 90 میلی‌گرم فسفر بر کیلوگرم خاک با سه تکرار اجرا گردید. نتایج نشان داد که کلیه عصاره‌گیرهای فوق برای اندازه‌گیری فسفر قابل جذب سورگوم قابل استفاده‌اند ولی از میان آنها روش‌های اولسن و پاو مناسب‌ترند. حد بحرانی فسفر قابل جذب گیاه سورگوم برای پنج عصاره‌گیر فوق به ترتیب برابر 17، 24، 14، 7 و 5/2 میلی‌گرم بر کیلوگرم خاک است. آزمون رگرسیون گام به گام نشان داد که واکنش خاک، میزان کربن آلی و درصد رس بر میزان فسفر قابل جذب خاک مؤثرند.

---

عوامل زمین شناختی و خاک شناختی نقش بسیار مهمی بر رفتار عناصر در خاک های بکر دارند. به منظور تعیین نقش این عوامل بر غلظت و توزیع برخی عناصر اصلی و کمیاب در خاک، شش ماده مادری مختلف، شامل فیلیت، تونالیت، پریدوتیت، دولریت، شیل و سنگ آهک در منطقه فومن- ماسوله شناسایی و نحوه تشکیل و تکامل خاک های درجا در این مواد مادری مطالعه گردید. غلظت کل Si، Al، Ca، Mg، Fe، Ti، Mn، Ni، Co، Cr، Cu، Pb، V و Zn در کلیه افق های پدوژنیک و ژئوژنیک مورد مقایسه قرار گرفت و نقش ترکیب ژئوشیمیایی مواد مادری بر غلظت کل عناصر مذکور در خاک بررسی شد. به‌علاوه، الگوهای غنی‌شدن- تهی‌شدن عناصر کمیاب با استفاده از عنصر مرجع Ti بررسی شد. به طور کلی، عناصر Cr، Ni، Co و V در خاک-های پریدوتیتی (به ترتیب 984، 285، 53 و 204 میلی گرم در کیلوگرم) و دولریتی (به ترتیب 1023، 176، 39 و 185 میلی گرم در کیلوگرم) حداکثر هستند. هم‌چنین روند تغییرات Si و Al تا حد زیادی تحت تأثیر نوع ماده مادری است به طوری که کمترین مقادیر این عناصر در خاک های پریدوتیتی، دولریتی و آهکی ملاحظه شد. حداکثر مقادیر Pb و Zn (به ترتیب 27 و 106 میلی گرم در کیلوگرم) در خاک های شیلی دیده شد. عناصر مختلف الگوهای غنی‌شدن- تهی‌شدن متفاوتی در یک خاک مشخص نشان دادند؛ به‌علاوه، یک عنصر مشخص نیز الگوهای متفاوتی را در خاک های با مواد مادری مختلف، و حتی در برخی موارد، در نیمرخ‌های مختلف با یک نوع ماده مادری خاص، نشان داد. سرب، Zn، Cu و Mn عموماً و در اکثر خاک‌رخ‌ها، به استثنای خاک‌های اسیدی و شدیداً آبشویی‌شده، غنی شده‌اند. در مقابل، Co، Cr، Fe، Ni و V، به ویژه در خاک‌های دیستریودپتز و یوتریودپتز، روند تهی‌شدن نشان می‌دهند. با این حال، عناصر مذکور در خاک‌های هپل‌یودآلفز و آرجی‌یوداولز، به موازات تشکیل افق‌های ایلوویال، روند غنی‌شدن نشان می‌دهند.

---

کپک خاکستری، ناشی از قارچ Botrytis cinerea ، یکی از بیماری‌های مهم گل بریده رز در گلخانه های ایران است. به منظور بررسی تأثیر غلظت‌های مختلف پتاسیم و کلسیم در محلول غذایی بر حساسیت گل بریده رز به این بیماری، آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با دو عامل غلظت پتاسیم و کلسیم در محلول غذایی در چهار تکرار در گلخانه آب‏کشت مرکز تحقیقات کشاورزی صفی آباد از سال 1386 به مدت یک سال انجام شد. سطوح پتاسیم شامل 0/1، 0/5 و 0/10 میلی‏مولار و سطوح کلسیم شامل 6/1 و 8/4 میلی‏مولار بود. در طول دو دوره گل‌دهی متوالی مایه زنی گل‌های رز برداشت شده با سوسپانسیون 104 اسپور در میلی لیتر جدایه B. cinerea انجام شد و پس از آن اندازه‏گیری حساسیت گل‌ها به کپک خاکستری صورت گرفت. نتایج نشان داد کاربرد پتاسیم در محلول غذایی به مقدار 0/10 میلی مولار منجر به افزایش معنی دار (01/0 P <) شدت بیماری کپک خاکستری گل رز (4/30 درصد/ روز) در مقایسه با سطوح 0/1 میلی مولار (8/24 درصد/ روز) و 0/5 میلی مولار (2/26 درصد/ روز) آن شد که این مسأله به دلیل کاهش غلظت کلسیم گلبرگ‌ها بود. هم‌بستگی مثبتی بین نسبت پتاسیم به مجموع کاتیون‌های موجود در محلول غذایی و میزان بیماری (*94/0r =) دیده شد. هم‌چنین با افزایش میزان کلسیم در محلول غذایی از 6/1 به 8/4 میلی مولار، شدت بیماری از 6/29 به 6/24 درصد/ روز کاهش یافت (01/0 P <). بنابراین کاربرد متعادل پتاسیم و کلسیم در محلول‌های غذایی (به ترتیب 0/5 و 8/4 میلی مولار) برای تولید گل رز در شرایط آب‏کشت برای جلوگیری از اثرات ناهمسازی بین آنها و کاهش خسارت بیماری کپک خاکستری گل رز توصیه می‌شود.

---

برای مطالعه کربوهیدرات‌های خاک ابتدا می‌بایست آنها را استخراج کرد که بدین منظور روش‌های مختلفی پیشنهاد شده است. سه روش و پنج محلول عصار‌ه‌گیر جهت استخراج کربوهیدرات‌ها از سه نوع خاک جنگلی، رسی و شور مورد استفاده قرار گرفت. روش‌های عصاره‌گیری شامل تکان ‌دادن نمونه‌ها به مدت 16 ساعت، حرارت‌ دادن نمونه‌ها در حمام‌ بخار به مدت 5/2 ساعت و حرارات دادن نمونه‌ها در آون به مدت 24 ساعت و محلول‌های عصاره‌گیر شامل اسید‌کلریدریک 5/0 مولار، اسید‌سولفوریک 25/0 مولار، اسید‌سولفوریک 5/0 مولار، سولفات‌پتاسیم 5/0 مولار و آب مقطر بود. غلظت کربوهیدرات‌ها‌ با روش فنل- اسید‌سولفوریک تعیین گردید. نتایج نشان داد که در اثر اضافه‌کردن فنل به عصاره استخراج‌شده با اسید‌کلریدریک، رسوب شیری‌رنگی تشکیل شد، به همین علت در روش فنل- اسید‌سولفوریک نمی‌توان از این عصاره‌گیر جهت استخراج کربوهیدرات‌های خاک استفاده نمود. در همه خاک‌ها روش تکان ‌دادن مقادیر کمتری کربوهیدرات نسبت به روش‌های آون و حمام بخار عصاره‌گیری‌ کرد و در خاک‌های جنگلی و شور تفاوتی در میزان کربوهیدرات عصاره‌گیری شده با روش‌های آون و حمام‌ بخار دیده نشد. در خاک رسی، روش آون مقدار کربوهیدرات بیشتری نسبت به روش حمام بخار عصار‌ه‌گیری کرد. در تمام خاک‌ها، اسید‌سولفوریک 5/0 مولار بیشترین مقدار کربوهیدرات را عصاره‌گیری نمود و در خاک‌های جنگلی و شور آب مقطر کمترین مقدار کربوهیدرات را عصاره‌گیری کرد. در مجموع استفاده از روش حمام بخار (در خاک‌های جنگلی و شور) و روش آون (در خاک رسی) با محلول اسید‌سولفوریک 5/0 مولار بیشترین مقدار کربوهیدرات را عصاره‌گیری نمود.

---

سیستم های خاک ورزی و کودهای آلی بر ویژگی های فیزیکی و مکانیکی خاک مؤثر هستند. این پژوهش به منظور بررسی اثر دو سیستم خاک ورزی مرسوم با گاوآهن برگردان دار (عمق خاک ورزی 30 سانتی متر) و کم خاک ورزی با دیسک (عمق خاک ورزی 15 سانتی متر) و سه سطح کود گاوی (0، 30 و 60 تن در هکتار) تحت کشت ذرت بر مقاومت فروروی خاک در قالب طرح بلوک‌های خردشده با سه تکرار انجام گردید. با افزایش عمق خاک ورزی، شاخص مخروطی (CI) کاهش یافت. دلیل این امر، به هم خوردن و نرم-شدن بیشتر خاک در عمق، تحت سیستم خاک ورزی مرسوم نسبت به کم خاک ورزی بود. البته این تأثیر تنها در مراحل اول (پس از کاربرد تیمارها و پیش از کشت) و دوم اندازه‌گیری (زمان حداکثر سرعت رشد رویشی گیاه) مشاهده گردید. در مرحله سوم اندازه گیری (پس از برداشت محصول)‌، تفاوت معنی‌داری بین مقادیر CI در دو سیستم خاک‌ورزی و عمق‌ها‌ی مختلف خاک دیده نشد. علت آن برگشت خاک به حالت اولیه (پیش از خاک‌ورزی) و از بین رفتن تأثیر خاک‌ورزی در خاک پس از حدود 7 ماه از انجام عملیات خاک‌ورزی است. در واقع با گذشت زمان، مقاومت مکانیکی خاک افزایش یافت که نشان دهنده تراکم مجدد خاک در طول فصل رشد است. افزودن کود دامی در لایه رویین پشته (0 تا 10 سانتی‌متر) موجب کاهش معنی‌دار مقاومت خاک در مقایسه با شاهد گردید. کاهش CI در تیمار 30 تن در هکتار تا مرحله حداکثر سرعت رشد گیاه دیده شد و پس از برداشت محصول این تیمار تأثیری بر CI نداشت. ولی اثر تیمار 60 تن در هکتار در کاهش CI پس از برداشت محصول نیز در خاک دیده شد. تأثیر کود دامی در عمق‌ها‌ی پایین‌تر از 10 سانتی‌متر از سطح پشته و در تمامی عمق‌ها‌ از کف جوی معنی‌دار نبود. در کف جوی به علت تأثیر کم کود‌، کاهش معنی‌داری در مقاومت خاک دیده نشد.

---

اطلاع از چگونگی فرآیند فرسایش و میزان توانایی حمل رسوب بر اساس مطالعات انجام شده در کرت های اندازه گیری برای بررسی فرآیندهای موجود در تحقیقات فرسایش مورد استفاده قرار می گیرد. لیکن، انجام بررسی در خصوص امکان تعمیم نتایج حاصل از کرت‌های آزمایشی به حوزه های آبخیز کمتر مورد توجه قرار گرفته است. از این رو، در تحقیق حاضر سعی شد تا دقت کرت های مختلف فرسایش خاک در برآورد روان آب و رسوب حوزه های آبخیز کوچک مورد بررسی قرار گیرد. به منظور انجام تحقیق، تعداد 12 کرت آزمایشی با طول های 2، 5، 10، 15، 20 و 25 متر و عرض ثابت 2 متر در دو دامنه شمالی و جنوبی یکی از حوزه های آبخیز پایگاه تحقیقاتی حفاظت خاک سنگانه واقع در شمال شرقی استان خراسان رضوی مستقر گردید. به منظور بررسی دقت کرت های مورد بررسی، مقادیر روان آب و رسوب خروجی از کرت ها و حوزه آبخیز محاط بر آن به مساحت حدود 1 هکتار با استفاده از مخازن، جمع آوری، اندازه‌گیری و برای مقایسه مورد استفاده قرار گرفت. در طول مدت تحقیق از اواخر آبان 1385 تا خرداد 1386 به عنوان دوره بارندگی منطقه، 12 رگبار منجر به روان آب به وقوع پیوست که کلیه داده های حاصل در خروجی کرت ها شامل روان آب، رسوب و غلظت جمع‌آوری و نهایتاً مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. نتایج حاصل دلالت بر افزایش دقت کرت های مورد مطالعه در برآورد روان آب و رسوب حوزه های آبخیز کوچک با افزایش طول آنها داشته و طول مناسب آنها برای تخمین صحیح هر یک از متغیرهای روان آب و رسوب به میزان طول متوسط شیب حوزه آبخیز و بیش از 20 متر بوده است.

---

گیاه پالایی از روش های آلودگی زدایی نوین، درجا و مستقیم است که طی آن از گیاهان برای آلودگی زدایی خاک ها استفاده میشود. این روش در مقایسه با دیگر روش های پالایش، روشی پایدار، طبیعی، کم هزینه و قابل کاربرد در سطوح وسیع است. مدل سازی گیاه پالایی می تواند اطلاعاتی کمی از این فناوری و فرایندهای حاکم بر آن را در اختیار مدیران قرار دهد. بنابراین هدف از این پژوهش، مدل سازی گیاه پالایی خاک های آلوده به آلاینده های نیکل و کادمیم بود. بدین منظور، با استفاده از توابع کاهش تعرق نسبی و غلظت نسبی نیکل و کادمیم در گیاه به عنوان تابعی از غلظت این آلاینده ها در خاک، مدلی برای تعیین نرخ گیاه پالایی این آلاینده ها از خاک ارائه شد. به منظور آزمون مدل های پیشنهادی، خاک با سطوح مختلفی از آلاینده های نیکل و کادمیم آلوده شد. سپس با پر کردن گلدان ها با خاک های آلوده، بذر شاهی (Lepidum sativum) و کلم زینتی (Brassica oleracea var. Viridis) در آنها کشت شد. گیاهان به ترتیب در سه و چهار بازه زمانی برداشت شدند. در هر مرحله از ابتدا تا انتهای دوره رشد، گیاهان تا رسیدن به رطوبت ظرفیت زراعی با آب غیر آلوده آبیاری شدند. در هر مرحله از برداشت، مقادیر تعرق نسبی و غلظت نیکل و کادمیم در نمونه های خاک و گیاه اندازه گیری شد. سپس، کارایی مدل های پیشنهادی با استفاده از داده های آزمایشگاهی آزمون شد. نتایج حاصل از مقایسه آماره های کارایی مدل، ریشه میانگین مربعات خطا، خطای بیشینه، ضریب تبیین و ضریب جرم باقی‌مانده نشان داد مدل غیر خطی و بدون آستانه کاهش در برآورد تعرق نسبی کلم زینتی و شاهی در سطوح مختلف آلودگی نیکل و کادمیم در خاک کارایی بالایی دارد. هم‌چنین، مدل حاصل از ترکیب تابع غیر خطی بدون آستانه و غلظت نسبی نیکل و کادمیم گیاه، نتایجی کارآمد در برآورد نرخ گیاه پالایی نیکل و کادمیم توسط شاهی (83/0<2R) و نیکل توسط کلم زینتی (78/0=2R) ارائه کرد.

---

باکتری‌های خاک زی با کارکردهای مهم و متنوع، بسترساز واکنش‌های اساسی خاک بوده و نقش مهمی در تنوع زیستی بی‌مهرگان خاک‌زی دارند. به منظور تعیین تنوع و فراوانی باکتری‌های خاک‌زی در مناطق خشک و هم‌چنین شناخت اثر فعالیت‌های کشاورزی بوم نظام زراعی اصلی استان‌های خراسان رضوی و شمالی بر این میکروارگانیسم‌ها، مطالعه‌ای در سه منطقه متفاوت از نظر میانگین درجه حرارت و بارندگی سالیانه در شهرستان‌های شیروان، مشهد و گناباد انجام شد. سیستم‌های کشاورزی کم نهاده و پرنهاده گندم و سیستم طبیعی در هر منطقه به عنوان اکوسیستم‌های مورد مطالعه انتخاب شدند. در هر منطقه مورد مطالعه از خاک مزارع گندم کم نهاده و پرنهاده و سیستم طبیعی نمونه‌گیری انجام شده و درصد مواد آلی خاک و باکتری‌های خاک‌زی مورد سنجش و ارزیابی قرار گرفت. در مجموع 19 گونه باکتری از 4 جنس در مناطق و سیستم‌های مورد مطالعه جداسازی و شناسایی گردید. میانگین غنای گونه‌ای باکتری‌ها تحت تأثیر منطقه مورد مطالعه قرار گرفت و در گناباد حداقل بود. در مقایسه سیستم‌ها، سیستم طبیعی گناباد حداقل غنای گونه‌ای باکتری‌ها را نشان داد و سایر سیستم‌ها تفاوت معنی‌داری با یکدیگر نداشتند. فراوانی باکتری‌های خاک‌زی تحت تأثیر درصد مواد آلی خاک در هر منطقه بوده و در هر گرم خاک خشک در منطقه گناباد حداکثر و در منطقه شیروان حداقل بود. سیستم‌های مورد مطالعه نیز از نظر فراوانی باکتری‌ها تفاوت داشتند و سیستم کم نهاده گناباد، کم نهاده مشهد و پرنهاده گناباد حداکثر فراوانی باکتری‌ها را نشان دادند. نتایج نشان می‌دهد که فعالیت‌های کشاورزی در مناطق مورد مطالعه نه تنها باعث کاهش غنای گونه‌ای و فراوانی باکتری‌ها نشده‌اند، بلکه در مشهد و گناباد باعث بهبود غنای گونه‌ای و فراوانی باکتری‌ها نیز گردیده‌اند. هم‌چنین یافته‌های این پژوهش حاکی از آن است که با افزایش تنش‌ها، توزیع فراوانی باکتری‌ها نامتعادل شده و گونه‌هایی با کارکردهای متفاوت ظهور کمتری داشته و در شرایط حداکثر تنش، کارکرد باکتری‌ها به تجزیه مواد آلی محدود شده است. با توجه به حضور گونه‌های مفید باکتری در خاک سیستم‌های مورد مطالعه، مدیریت این سیستم‌ها از نظر حفظ و حمایت از تنوع و فراوانی باکتری‌های خاک‌زی جهت بهره‌برداری از کارکردهای سودمند آنها حساسیت ویژه‌ای می‌یابد و در این زمینه افزایش درصد مواد آلی خاک اهمیت قابل توجهی دارد.

---

استفاده از لجن فاضلاب به عنوان کود در زمین‌های کشاورزی رواج زیادی یافته است. لجن سرشار از مواد مغذی مورد نیاز گیاهان است. اما از طرف دیگر غلظت بالای فلزات سنگین موجود در لجن مثل جیوه (Hg) می‌تواند منجر به آلودگی خاک، گیاه و زنجیره غذایی انسان شود. به منظور ارزیابی خطر جذب جیوه از خاک تیمار شده با لجن فاضلاب، در مرکز ایران طی پنج سال، آزمایشی با سه سطح لجن فاضلاب (25، 50 و100 مگاگرم در هکتار 1-ha Mg) و تیمار شاهد (بدون لجن) در قالب طرح پلات‌های خرد شده و در سه تکرار اجرا شد. در سال اول به کل پلات، سال دوم به 5/4، سال سوم به 5/3، سال چهارم به 5/2 و سال پنجم به 5/1 هر پلات لجن اضافه گردید. بعد از پنج سال، از دو عمق cm20-0 و 40-20 خاک، ریشه، ساقه و دانه گیاه ذرت بخش‌های مختلف پلات‌ها نمونه‌برداری و مقدار جیوه آن آنالیز شد. به طور کلی استفاده از لجن باعث افزایش معنی‌دار غلظت جیوه خاک هر دو عمق و بخش‌های مختلف گیاه گردید. غلظت جیوه اندازه‌گیری شده نمونه‌های خاک در دامنه 1-kg µg 22 (در نمونه‌های شاهد) تا 1- µg kg1200 (در پلات‌هایی که 5 سال متوالی لجن با حجم 1-ha Mg100 دریافت کرده بودند) متغیر بود. میانگین غلظت Hg ریشه، ساقه و دانه به ترتیب 1- µg kg 91، 9 و 8 اندازه‌گیری شد. کابرد لجن فاضلاب هم‌چنین باعث افزایش معنی‌دار عملکرد گیاه شد.

---

دمای خاک یکی از متغیرهای مهم در مطالعات هیدرولوژی، هواشناسی کشاورزی و اقلیم شناسی می باشد. با توجه به این که دمای خاک فقط در ایستگاه های سینوپتیک کشور اندازه گیری می گردد، کمبود آن در نقاط فاقد ایستگاه یکی از چالش های بزرگ در بسیاری از مطالعات مرتبط با علوم کشاورزی است. در این تحقیق، با استفاده از داده های یک دوره 10 ساله (2005-1996) دمای هوا، تابش خورشیدی، بارندگی، رطوبت نسبی هوا، فشار بخار آب، سرعت باد و فشار هوا در هشت ایستگاه منتخب هواشناسی (ساری، رشت، تبریز، ارومیه، اصفهان، شیراز، زاهدان و یزد)، روابطی تجربی جهت تخمین دمای روزانه خاک در اعماق 5، 10، 20، 30، 50 و 100 سانتی‌متری برای چهار اقلیم متفاوت، پیشنهاد شده است. روابط تجربی با استفاده از رگرسیون های چند متغیره بین دمای خاک به عنوان متغیر وابسته و بقیه متغیرهای روزانه هواشناسی ( به عنوان متغیرهای مستقل) استخراج و بر حسب معیارهای آماری دسته بندی شدند. نتایج تحقیق نشان داد که روابط پیشنهادی در سطح معنی داری جهت تحمین دمای خاک در عمق ها و اقلیم های مورد نظر قابل اعتماد می باشند (برای لایه‌های سطحی خاک با 94/0 < 2R و برای لایه های عمیق با 69/0 < 2R). هم‌چنین نشان داده شد که اهمیت تأثیر متغیرهای هواشناسی بر دمای خاک در اقلیم‌های مختلف، یکسان نمی باشد. از بین متغیرهای مورد مطالعه، میانگین روزانه دمای هوا در هر چهار اقلیم، بیشترین هم‌بستگی معنی دار را با دمای خاک نشان داد (به طور متوسط با 91/0 < 2R برای اقلیم گرم نیمه خشک، الی 85/0 < 2R برای اقلیم مرطوب). نتایج هم‌چنین نشان داد که با افزایش عمق خاک، ضرایب تعیین به طور قابل ملاحظه (تا حد 36 درصد) کاهش می یابند. در این تحقیق رفتار آماره‌های اعتبار سنجی روابط پیشنهادی در عمق های مختلف و در هر یک از اقلیم-های مورد مطالعه نیز بحث می گردد.

---

تثبیت پتاسیم به وسیله کانی‌های رسی فرآیند مهمی است که قابلیت دسترسی پتاسیم توسط گیاهان را تحت تأثیر قرار می‌دهد. اطلاعات درباره تثبیت پتاسیم در خاک‌های همدان محدود است. هدف این پژوهش تعیین ظرفیت تثبیت پتاسیم و شاخص تثبیت پتاسیم در 10 نمونه از خاک‌های سطحی استان همدان و ارتباط آنها با ویژگی‌های بار بود. بار صفحات چهار وجهی خاک‌ها پس از اشباع کردن خاک‌ها با کلرید لیتیم و حرارت دادن در دمای 300 درجه سلسیوس برای کاهش بار صفحه هشت وجهی به نزدیک صفر تعیین شد. ظرفیت تثبیت پتاسیم با افزودن 6 غلظت مختلف پتاسیم با استفاده از نمک کلرید پتاسیم و سه چرخه متناوب خشک و مرطوب شدن تعیین شد. نتایج نشان داد که دامنه گنجایش تبادل کاتیونی صفحات چهار وجهی و هشت وجهی به ترتیب 0/16-6/4 و 9/4-8/0 سانتی‌مول بار در کیلوگرم بود. دامنه تغییرات گنجایش تبادل کاتیونی بخش معدنی و آلی به ترتیب 9/20-1/6 و 7/9-97/0 سانتی مول بار در کیلوگرم بود. گنجایش تثبیت پتاسیم با افزایش کاربرد پتاسیم افزایش یافت. میانگین ظرفیت تثبیت پتاسیم خاک‌ها در دامنه 3/175-2/58 میلی‌گرم در کیلوگرم خاک بود. شاخص تثبیت پتاسیم در دامنه 67/0-23/0 بود. شاخص تثبیت پتاسیم با گنجایش تبادل کاتیونی صفحه هشت وجهی، گنجایش تبادل کاتیونی کل، گنجایش تبادل کاتیونی بخش معدنی، گنجایش تبادل کاتیونی بخش آلی، پتاسیم تبادلی و پتاسیم غیر تبادلی هم‌بستگی معنی‌داری داشت. نتایج این پژوهش نشان داد که شاخص تثبیت پتاسیم در خاک‌های مطالعه شده تغییرات زیادی داشت. بنابراین این ویژگی بایددر آزمون خاک پتاسیم در نظر گرفته شود.