علوم آب و خاک

---

آگاهی از ساختار وابستگی مکانی ویژ‌گی‌های مختلف خاک که نسبت به سیستم‌های چرا دارای حساسیت‌اند، از نقطه‌نظر تعیین میزان و نوع تغییرات حادث شده در روابط خاک- گیاه و جلوگیری از وقوع تغییرات ناخواسته و مضر در اکوسیستم، حائز اهمیت است. در بررسی حاضر از مجموعه روش‌های آماری ژئواستاتیستیک و نظریه فراکتال به‌منظور بررسی آثار قرق طولانی مدت بر تغییرات مکانی شماری از خصوصیات شیمیایی خاک شامل مواد آلی، ازت کل، فسفر و پتاسیم قابل دسترس در دو ناحیه تحت قرق و غیرقرق واقع در منطقه سبزکوه استان چهارمحال و بختیاری استفاده شده است. بررسی ساختار تغییرات مکانی متغیرهای موردنظر از طریق محاسبه تابع آماری واریوگرام انجام شد. نتایج نشان داد که الگوی تغییرات مکانی متغیرهای خاک به تاریخچه مدیریت مرتع کاملاً وابسته است. واریوگرام مواد آلی در منطقه چرا دارای ساختاری خطی و بدون دسترسی به واریانس آستانه با توجه به مقیاس مطالعاتی بوده است. در حالی‌که الگوی تغییرات مکانی این متغیر در نواحی قرق از ساختاری قوی و دارای واریانس آستانه مشخص تبعیت می‌کند. علاوه بر آن فسفر قابل دسترس در منطقه چرا فاقد هرگونه ساختار مکانی بود. واریوگرام‌های ازت کل و پتاسیم قابل دسترس در هر دو ناحیه قرق و چرای مفرط تابع ساختار کروی است، بنابراین دامنه تغییرات در نواحی قرق تقریباً دو برابر ناحیه تحت چرا بوده است. نتایج حاصل از به‌کارگیری نظریه فراکتال نشان می‌دهد که ویژگی‌های خاک دارای خصیصه‌های فراکتالی بوده، بدین‌ترتیب که آزمون تغییرات مکانی آنها با افزایش مقیاس مطالعاتی اطلاعات با جزئیات بیشتری را آشکار می‌سازد. هم‌چنین نتایج حاصل از محاسبه بعد فراکتالی نشان می‌دهد که مقدار عددی بعد فراکتالی برای تمامی متغیرهای مورد بررسی بزرگ و به عدد 2 نزدیک است. در عین‌حال بعد فراکتالی برای فسفر و پتاسیم قابل دسترس در ناحیه چرا بزرگ‌تر از ابعاد فراکتالی آنها در نواحی قرق است. هم‌چنین بعد فراکتالی، که با استفاده از واریوگرام محاسبه شد، می‌تواند به‌عنوان شاخصی مناسب به‌منظور توصیف الگوی تغییرات مکانی یک متغیر و پیچیدگی‌های موجود در آن، به‌کار گرفته شود.

---

در اکوسیستم‌های مرتعی، چرای مفرط باعث تغییراتی در پویایی کربن بقایای گیاهی و ماده آلی خاک می‌شود. هدف این پژوهش بررسی کیفیت شیمیایی بقایای سه گونه غالب مرتعی و ارتباط آن با پویایی کربن لاشبرگ تحت مدیریت‌های مختلف چرا و قرق در مراتع سبزکوه می‌باشد. این بررسی در مراتع مشجر منطقه سبزکوه (استان چهار محال و بختیاری) صورت گرفت. نمونه برداری از گیاهان مرتعی غالب شامل اگروپایرون (Agropyron intermedium)، جو پیازدار (Hordeum bulbosum) و جگن (Juncus stenophylla) از یک منطقه تحت قرق 15 ساله برداشت و مقدار نیتروژن، فسفر و پتاسیم در نمونه‌ها اندازه‌گیری شد. علاوه بر این، سرعت تجزیه لاشبرگ گونه‌ها پس از یک سال خواباندن تحت شرایط طبیعی تعیین گردید. مقدار متوسط نیتروژن در لاشبرگ آگرو پایرون، جگن و جو پیازدار به ترتیب 37/1، 36/1 و 98/0 در صد بود. بنابراین با در نظر گرفتن 50% کربن در ماده خشک، نسبت کربن به نیتروژن (C/N) برای گونه‌های آگروپایرون، جگن و جو پیازدار به ترتیب 2/37،3/37 و 1/51 خواهد بود. لاشبرگ‌های آگروپایرون، جگن و جو پیازدار به ترتیب حاوی 13/0، 12/0 و 21/0 درصد فسفر و 04/1 ،01/1 و 72/1 در صد پتاسیم بودند. نتایج پویایی کربن نشان می‌دهد که اختلاف بین سرعت تجزیه لاشبرگ در منطقه چرا و منطقه قرق معنی دار نیست (05/0< p)، ولی این اختلاف بین گونه‌های مطالعه شده از نظر آماری بسیار معنی‌دار است (01/0 >p). نتایج نشان می‌دهند که ظاهراً روند تجزیه این بقایای گیاهی در ابتدا با نسبت C/N هم‌بستگی دارد ولی در خلال فرآیند تجزیه سایر خصوصیات کیفی لاشبرگ و شرایط محیطی خاک تأثیر گذار خواهند بود. بنابراین می‌توان چنین نتیجه‌گیری کرد که اثر نوع لاشبرگ گیاهی و کیفیت آن به روی تجزیه پذیری به مراتب ملموس‌تر از اثر چرا (قرق) است.

---

کودهای شیمیایی در کشور عمدتاً به روش پخش سطحی مصرف می‌گردند. مصرف کودهای شیمیایی مطابق این روش، زمان کافی را برای انجام واکنش‌های هدررفت فراهم نموده و سرانجام از قابلیت جذب آنها توسط ریشه گیاه می‌کاهد. به این دلیل در بیشتر موارد افزایش عملکرد همگام با افزایش کود مصرفی نیست. کود- آبیاری نقشی مهّم در افزایش کارایی مصرف آب و کود دارد. هدف از این پژوهش، بررسی اثر کود- آبیاری بر کارایی مصرف کود در آفتابگردان با استفاده از سیستم آبیاری قطره‌ای- نواری بود. این آزمایش در خاکی با بافت سطحی رسی سیلتی و در قالب طرح کاملاً تصادفی با دو فاکتور مقدار آب آبیاری در چهار سطح (60، 80، 100 و 120 درصد نیاز آبی محاسبه شده بر اساس تخلیه رطوبتی خاک ) و مقدار کود شیمیایی در پنج سطح (شاهد، 60، 80، 100 و 120 درصد توصیه کودی بر اساس آزمون خاک ) در سه تکرار به اجرا درآمد. ترکیب کودی توصیه شده به صورت 400 کیلوگرم اوره، 50 کیلوگرم کلرور پتاسیم، 50 کیلوگرم فسفات دی آمونیم، 30 کیلوگرم سولفات آهن، 30 کیلوگرم سولفات منگنز، 50 کیلوگرم سولفات روی، 30 کیلوگرم سولفات مس، و 30 کیلوگرم اسید بوریک در هکتار بود. در تمامی تیمارها به جز تیمارهای شاهد، کل کودهای موجود در ترکیب توصیه کودی، بر اساس سطح کودی، مورد مصرف قرار گرفتند. کودهای ازت و پتاسیم در 5 نوبت و با فواصل 14 روز و کودهای دارای عناصر کم مصرف در 4 نوبت با فواصل 14 روز در طی فصل رشد مصرف گردید. نتایج نشان داد که کارایی مصرف کود تحت تأثیر میزان آب آبیاری، مقدار کود مصرفی و اثر متقابل هر دو عامل قرار می‌گیرد. تیمارهای آبیاری اثر معنی‌داری در سطح 1% بر کارایی مصرف کودها در تولید دانه و ماده خشک کل دارند. به طور کلی نتایج نشان داد که با افزایش مقدار آب مصرفی کارایی مصرف ازت، فسفر و پتاسیم در تولید ماده خشک کل افزایش می‌یابد. در حالی که در تولید دانه با افزایش مقدار آب مصرفی کارایی مصرف ازت افزایش و کارایی مصرف فسفر و پتاسیم کاهش می‌یابد. نتایج کارایی مصرف ازت، فسفر و پتاسیم به صورت اثر تجمعی آنها نیز نشان داد که بین تیمارهای آبیاری، کارایی مصرف تجمعی آنها تفاوت معنی‌دار در سطح آماری 1% وجود دارد. هم‌چنین نتایج نشان داد که تیمارهای کودی اثر معنی‌داری در سطح 1% بر کارایی مصرف کودها در تولید دانه و ماده خشک کل دارند. از طرف دیگر مشخص گردید که با افزایش میزان مصرف کود کارایی مصرف کودها کاهش می‌یابد. در بین تیمارهای کودی، کارایی مصرف تجمعی آنها تفاوت معنی‌دار در سطح آماری 1% نشان داد. نتایج کارایی مصرف ازت، فسفر و پتاسیم به صورت اثر تجمعی آنها نیز نشان داد که با افزایش مقدار کود مصرفی، کارایی مصرف کودها به صورت تجمعی در تولید دانه و ماده خشک کاهش می‌یابد. مقایسه کارایی مصرف ازت، فسفر و پتاسیم نشان می‌دهد که کارایی مصرف K>N>P است.

---

این تحقیق به منظور بررسی اثر برخی از پتانسیل‌های محرک رشد شناخته شده در تعدادی از سویه‌های برتر Azotobacter chroococcum روی رشد، عملکرد و جذب عناصر غذایی در گندم (.Triticum aestivum L) در شرایط گلخانه‌ای به اجرا در آمد. تعدادی از سویه‌های ازتوباکتر کروکوکوم برتر از نظر تولید IAA، سیدوفور، هیدروژن سیانید و تثبیت کننده نیتروژن ملکولی انتخاب و بذر گندم رقم پیشتاز در قالب یک طرح کاملاً تصادفی توسط این سویه‌ها تلقیح و برخی از شاخص‌های رشد، عملکرد و جذب عناصر غذایی اندازه‌گیری شد که اثر تلقیح باکتری بر روی شاخص‌های عملکرد بیولوژیک، درصد پروتئین دانه، وزن هزار دانه، شاخص سطح برگ و به ویژه جذب عناصر N، P، Fe و Zn مثبت و معنی‌دار گردید. بیشترین آثار معنی‌دار در افزایش شاخص‌های مذکور در تیمارهای سویه‌های ازتوباکتر کروکوکوم تولید کننده فیتوهورمون (IAA) و سویه‌های تثبیت کننده نیتروژن ملکولی مشاهده گردید. به طور کلی بر اساس نتایج این مطالعه می‌توان گفت بعضی سویه‌های ازتوباکترکروکوکوم بومی استان چهار محال و بختیاری که در زمره ریزوباکتری‌های محرک رشد گیاه (PGPR) قرار گرفته بودند تأثیر مثبتی روی رشد و عملکرد گندم شامل عملکرد بیولوژیک و کیفیت دانه (درصد پروتئین دانه) تحت شرایط گلخانه‌ای داشته‌اند. هم‌چنین از این سویه‌ها می‌توان در جهت بهبود تغذیه گندم از نظر عناصر غذایی کم مصرف مانند آهن و روی استفاده نمود.

---

همانند گیاهان، شور شدن خاک از راه های گوناگون موجب کاهش رشد، تکثیر و فعالیت موجودات خاکزی به ویژه میکروفلور خاک می‌شود. هدف از انجام این پژوهش، تعیین اثر سطوح مختلف شوری بر برخی شاخص های میکروبی خاک در حضور و عدم حضور ریشه زنده دو گیاه گندم و شبدر بود. در این تحقیق، پنج سطح شوری به صورت مخلوطی از نمک های کلرید سدیم، کلرید کلسیم، کلرید منیزیم و کلرید پتاسیم و سه محیط خاک (بدون کشت، تحت کشت گندم و تحت کشت شبدر) با سه تکرار در چارچوب طرح کاملاً تصادفی و به گونه فاکتوریل استفاده شد. یافته های این پژوهش نشان می-دهند که افزایش شوری در هر سه محیط بدون کشت، خاک تحت کشت گندم و خاک تحت کشت شبدر موجب کاهش معنی دار تنفس میکروبی تجمعی، کربن زیتوده میکروبی، تنفس برانگیخته با سوبسترا و شاخص قابلیت دسترسی به کربن شد. هم‌چنین، شوری موجب افزایش معنی دارqCO2 در هر سه محیط گردید. در سطوح بالای شوری، شاخص‌های میکروبی در خاک تحت کشت گندم و شبدر به میزان آنها در خاک بدون کشت نزدیک شد و تفاوت کمتری در فعالیت میکروبی بین سه محیط دیده شد، که نشان می دهد در سطوح بالای شوری، نقش محرک گیاه بر فعالیت میکروبی کم رنگ تر می گردد. نتایج به دست آمده از شاخص قابلیت دسترسی به کربن نیز نشان می دهد که در سطوح پایین شوری، محدودیت کربن در خاک تحت کشت گندم و شبدر وجود ندارد، اما با افزایش شوری، این شاخص به صفر نزدیک گردید که بیانگر محدودیت کربن برای تنفس میکروبی در این محیط هاست. هم‌چنین پایین تر بودن نسبت qCO2 در خاک تحت کشت گندم و شبدر در مقایسه با خاک بدون کشت، نشان‌دهنده نقش حمایت کنندگی ریشه بر فعالیت میکروبی در محیط های شور است. بنابراین، وجود گیاه در محیط های شور ممکن است از راه افزودن پی درپی ترشحات ریشه و بازگشت ریشـه های جوان، به کـاهش آثار مضر شـوری های کم تا متوسط بر فعالیت های میکروبی خاک کمک نماید.

---

اگرچه نقش حیاتی کرم‌های خاکی بر اغلب خصوصیات فیزیکی خاک محرز می‌باشد، ولی مطالعات اندکی در باره آثار متقابل نوع مواد آلی و کرم‌ خاکی بر خصوصیات فیزیکی از جمله پایداری خاکدانه‌ها، به ویژه در مناطق خشک و نیمه خشک، انجام شده است. پایین بودن میزان ماده‌ آلی در خاک‌های این مناطق و در عین حال نقش مهم کرم‌های خاکی در بهبود شرایط فیزیکی خاک‌های این اقلیم ضرورت توجه خاص به آثار متقابل بقایای آلی و کرم‌های خاکی را نشان می‌دهد. بدین منظور آزمایشی به صورت فاکتوریل و در قالب طرح کاملاً تصادفی در چهار تکرار، تحت شرایط کنترل شده گلخانه‌ای برای مدت 150 روز در گلخانه تحقیقاتی دانشگاه شهرکرد اجرا شد. فاکتور اول شامل حضور یا عدم حضور کرم خاکی و فاکتور دوم شامل با و یا بدون بقایای آلی مختلف (بقایای یونجه، کود کمپوست و مخلوط بقایای یونجه + کود کمپوست و کود گاوی) بود. در این آزمایش از یک نوع کرم خاکی آنسیک (Lumbricus terrestris L.) استفاده شد. نتایج به دست آمده حاکی از این است که کاربرد مواد آلی و کرم خاکی هر یک به تنهایی سبب افزایش شاخص‌های پایداری خاکدانه‌ها مانند میانگین وزنی قطر ذرات (MWD)، توزیع اندازه ذرات خاکدانه‌ها نسبت خاکدانه سازی (AR)، میانگین هندسی قطر ذرات (GMD) و هم چنین میزان کلسیم و منیزیم خاک ‌گردید، ولی بهترین نتایج ناشی از کاربرد هم‌زمان کرم خاکی و مواد آلی به دست آمد، به طوری که تلقیح کرم‌های خاکی در حضور مواد آلی به طور متوسط شاخص‌های MWD، AR، GMD، Ca، Mg و درصد خاکدانه‌های 25/0< میلی‌متر را به ترتیب 39، 58، 2، 67، 43 و 74 درصد افزایش در حالی که درصد خاکدانه‌های کوچک‌تر از 25/0 میلی‌متر را 5/13 درصد کاهش داد. هم‌بستگی معنی‌دار (945/0=R2) بین کلسیم خاک و میانگین وزنی قطر ذرات مشاهده شد که نشان می‌دهد کرم‌های خاکی احتمالاً از طریق ترشح کلسیت از طریق پیوند کاتیونی با ذرات رسی و ماده آلی به پایداری خاکدانه‌ها و در نتیجه ساختمان خاک کمک می‌نمایند. به طور کوتاه، نتایج این تحقیق نشان می‌دهد که کاربرد هم‌زمان مواد آلی و کرم‌های خاکی نوع آنسیک کمک شایانی به بهبود ساختمان خاک‌های مناطق خشک و نیمه خشک می‌نماید.

---

افزودن سوبستراهای‌ آلی و غیرآلی به خاک‌ آهکی فقیر از ماده آلی و نیتروژن، فعالیت و بیومس میکروبی را تغییر می‌دهد. به منظور مطالعه تأثیر کود مرغی و اوره بر تولید 2CO و کربن بیومس میکروبی، آزمایشی در شرایط مزرعه‌ای، تحت کشت ذرت به صورت طرح کرت‌های خرد شده در قالب بلوک‌های کامل تصادفی با 7 تیمار شامل: 8/3، 6/7 و 5/11 تن بر هکتار کود مرغی و 100، 200 و 300 کیلوگرم نیتروژن از منبع کود اوره و شاهد در چهار تکرار انجام شد. نتایج نشان داد تیمار کودی و زمان، اثر معنی‌دار (05/0< P) بر جریان 2CO از خاک داشت. میانگین تولید 2CO از 8/21 گرم بر متر مربع در تیمار شاهد به 1/24 در سطح دوم کود مرغی افزایش یافت. هم‌چنین تأثیر کود مرغی بر تولید 2CO بیش از کود اوره بود. مشابه تولید 2CO ، کربن بیومس میکروبی نیز به طور معنی‌داری (05/0< P) تحت تأثیر تیمار کودی قرار گرفت. کربن بیومس میکروبی در تیمار کود مرغی 28% بیش از خاک‌های تیمار شده با کود اوره بود. در حالی‌که ضریب متابولیک (2CO q) در حضور کود اوره 10% بیشتر از کود مرغی بود. به‌طور کلی کود مرغی و اوره باعث بهبود خواص بیولوژیک خاک شدند، اما تأثیر کود مرغی و به ویژه سطح سوم آن بیش از کود اوره بود.

---

آثار مفیـد و مثبت همزیستی میکوریزایـی بر رشد گیاهان مختلف در گذشته اثبات شده است. اغلب گیاهان زراعی قادر به برقراری همزیستــی با قـارچ‌های اندومیکـــوریزا هستند ولــی تاکنون مطالعه‌ای در مورد امکـــان برقراری ارتباط همزیستی این قارچ‌ها با گیاه بادام (Prunus amygdalus) و بررسی نقش آنها بر این گیاه، به ویژه در خاک‌های آهکی انجام نشده است. از این‌رو به منظور بررسی رابطه هم‌زیستی قارچ‌های میکوریزا و ژنوتیپ‌های تجاری و بومی بادام در استان چهارمحال و بختیاری، آزمایشی به صورت فاکتوریل، شامل تیمارهای ژنوتیپ بادام (مامایی، ربیع، تلخ و سفید)، فسفر (0 و 150 کیلوگرم در هکتار) و قارچ میکــوریزا (Glomus intraradices Glomus mosseae,) به همراه یک تیمار بدون تلقیح به عنوان شاهد در قالب طرح بلوک‌های کاملاً تصادفی با سه تکرار در شرایط گلخانه‌ای به مدت 4 ماه اجرا شد. بر اساس نتایج به دست آمده از این آزمایش شاخص‌های فیزیولوژیکی گیاه بادام شامل غلظت کلروفیل کل برگ، سرعت فتوسنتز خالص و بازده آب مصرفی در گیاهان هم‌زیست با قارچ‌های میکوریزا نسبت به گیاهان شاهد فاقد هم‌زیستی میکوریزی به ترتیب 20%، 300% و 300% افزایش پیدا کردند، ولی سرعت تبخیر و تعرق از سطح برگ گیاه کاهش (%10-8) یافت. هرچند میزان تغییر شاخص‌های یاد شده به نوع ژنوتیپ بادام و سطح فسفر خاک بستگی دارد، ولی گونه‌های قارچ مورد مطالعه دارای آثار یکسانی بودند. افزایش فسفر قابل جذب در خاک موجب افزایش رشد گیاهان تلقیح شده و شاهد و افزایش فتوسنتز تنها در گیاهان دارای هم‌زیستی میکوریزایی گردید.

---

مصرف علف‌کش‌ها می‌تواند جمعیت و فعالیت ریزجانداران خاکزی را تغییر دهد، از این رو بر واکنش‌های بیـوشیمیایی خاک نیز تأثیرگذار هستند و معمولاً حاصل‌خیزی خاک و رشد گیاه به تبع آن تغییر می‌یابد. هدف این تحقیق ارزیابی تأثیر سطوح مختلف علف‌کش ارادیکان بر کربن و نیتروژن توده زنده میکروبی و نسبت آنها و نیز بررسی روند فعالیت آنزیم‌های اوره‌آز و آریل‌سولفاتاز تحت شرایط مزرعه‌ای بود. در این آزمایش، سطوح 6 و 9 لیتر در هکتار ارادیکان در خاک‌های تحت کشت ذرت و بدون کشت به صورت کرت‌های خرد شده و در قالب طرح پایه بلوک‌های کاملاً تصادفی با سه تکرار به یک خاک آهکی اضافه شد. کربن و نیتروژن توده زنده میکروبی طی دو مرحله (روزهای 30 و90 پس از کشت) و فعالیت آنزیم‌های اوره‌آز و آریل‌سولفاتاز در روزهای 30، 60 و 90 پس از شروع آزمایش اندازه‌گیری شد. نتایج نشان داد در محیط کشت ذرت با افزایش سطح ارادیکان کربن توده زنده میکروبی در تیمارهای 6 و 9 لیتر در هکتار (بین 12 تا 116 درصد)، نیتروژن توده زنده میکروبی (به طور متوسط حدود 50 درصد) و نسبت کربن به نیتروژن توده زنده میکروبی (بین 26 تا 115 درصد) در مقایسه با شاهد افزایش پیدا کرد. فعالیت اوره‌آز در مرحله اول نمونه‌برداری در هر دو محیط در سطح 6 لیتر در هکتار حدود 50 درصد کاهش و در سطح 9 لیتر در هکتار به ترتیب 3 و 137 درصد نسبت به شاهد در محیط کشت شده و کشت نشده افزایش پیدا نمود. با این وجود، در مرحله دوم تفاوت چندانی در فعالیت این آنزیم بین تیمارهای مختلف دیده نشد و در مرحله سوم فعالیت آن در بین تیمارهای مختلف در نوسان بود. این در حالی است که فعالیت آنزیم آریل‌سولفاتاز نیز در خاک تحت کشت ذرت در هر سه مرحله با افزایش سطح سم کاهش (در دامنه 30-50 درصد در سطح 9 لیتر در هکتار) پیدا کرد و در خاک بدون کشت ذرت از روند خاصی پیروی نکرد. به طور خلاصه، نتایج این تحقیق نشان داد مصرف علف‌کش ارادیکان می‌تواند باعث هم کاهش و هم افزایش توده زنده و فعالیت‌های آنزیمی در خاک‌های آهکی تیمار شده با این علف‌کش شود ولی این تغییرات به سطح مصرف ارادیکان، زمان سپری شده پس از مصرف آن و حضور یا عدم حضور گیاه بستگی دارد.

---

مناطق کوهستانی زاگرس به دلیل چرای مفرط و پیوسته به شدت در حال تخریب هستند. یکی از مکانیسم‌های اثر چرا بر تولید مرتع ایجاد پسخور منفی از طریق تغییرات ملموس برخی خصوصیات خاک است. معدنی شدن نیتروژن یکی از فرآیندهای زیستی در خاک است که می‌تواند تحت تأثیر عوامل زنده و غیرزنده از جمله مدیریت چرای مرتع قرار ‌گیرد. این مطالعه با هدف بررسی نقش مدیریت مرتع (قرق و چرا) بر معدنی شدن نیتروژن خاک در مراتع طبیعی استان چهارمحال و بختیاری انجام شد. سه مدیریت مرتع شامل الف) قرق، ب) چرای تحت کنترل و ج) چرای آزاد (مفرط) در مجاورت یکدیگر در سه منطقه سبز کوه (18 سال قرق)، بروجن ( 23 سال قرق) و شیدا (2سال قرق) در استان چهارمحال و بختیاری انتخاب و از عمق 15-0 سانتی‌متری نمونه‌های خاک جمع‌آوری و برخی ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی خاک و روند معدنی شدن نیتروژن در شرایط استاندارد اندازه‌گیری گردید. اثر مدیریت مرتع بر معدنی شدن تجمعی نیتروژن و درصد معدنی شدن نیتروژن (معدنی شدن نسبی نیتروژن) در منطقه سبز کوه معنی‌دار (05/0>P) بود و باعث افزایش 89 و 96 درصد معدنی شدن نسبی نیتروژن در مرتع قرق شده به ترتیب در مقایسه با مرتع تحت کنترل و چرای آزاد گردید. هم‌چنین مدیریت مرتع در منطقه بروجن باعث افزایش معنی‌دار (05/0>P) معدنی شدن نیتروژن در مرتع تحت قرق (بین 3/3 تا 5/3 برابر) در مقایسه با مرتع تحت چرای مفرط شد. در حالی که در منطقه شیدا به دلیل سابقه کوتاه قرق و کشت وکار تفاوت معنی‌دار و محسوس بین مدیریت قرق، کنترل ورود دام و چرای فصلی در معدنی شدن نیتروژن مشاهده نگردید. در مجموع به نظر می‌رسد خاک اکوسیستم‌های مرتعی مناطق سبز کوه و بروجن با مدیریت مناسب و صحیح چرا ظرفیت عرضه نیتروژن معدنی بیشتر و در نتیجه قابلیت احیا شدن دارند در حالی که در منطقه شیدا برای احیای خاک، ایجاد حالت پایا و بهبود کیفیت و باروری آن زمان طولانی‌تری لازم است.

---

خاک‌های متورم‌شونده، خاک‌هایی هستند که با تغییر رطوبت، حجم آنها تغییر می‌کند. تغییر حجم این خاک‌ها باعث ایجاد خسارت به سازه‌های بنا‌شده روی آنها می‌شود. از آنجایی که تورم و انقباض در این خاک‌ها از هم جدایی ناپذیرند، بنابراین بررسی تورم بدون انقباض منطقی به نظر نمی رسد. در این پژوهش میزان تورم-پذیری یک خاک متورم‌شونده تحت سربار 10 کیلوپاسکال با سه نوع کیفیت آب در چرخه‌های متوالی تر و خشک‌شدن، بررسی شد. به این منظور، یک نمونه از خاک متورم‌شونده که به روش استاتیکی متراکم شد، در دستگاه تحکیم اصلاح‌شده تحت سربار ثابت 10 کیلو پاسکال با سه کیفیت مختلف آب در معرض چرخه‌های تر و خشک‌شدن قرار گرفت. نتیجه حاکی از یکسان‌شدن تورم و انقباض پس از طی حدود 6 چرخه بود. هم‌چنین تغییرات پتانسیل تورمی خاک در چرخه‌های متوالی تر و خشک متأثر از کیفیت آب بود به گونه‌ای که آب شور سبب کاهش پتانسیل تورم پس از چند چرخه، نسبت به آب خالص شد. منحنی‌های تغییرات نسبت پوکی در برابر رطوبت در حالت تعادل نیز نشان‌گر حذف پدیده پس‌ماند پس از اعمال چرخه‌های تر و خشک‌شدن بود.

---

چرای بی‌رویه و کنترل نشده مراتع توسط دام می‌تواند با کاهش پوشش گیاهی، تخلیه ماده آلی و فشرده کردن خاک، پایداری خاکدانه‌ها را کاهش داده و خاک سطحی را مستعد فرسایش نماید. هدف از این پژوهش بررسی اثر سه مدیریت چرای کنترل شده فصلی، قرق و چرای آزاد مرتع بر توزیع اندازه و پایداری خاکدانه‌ها در برخی مراتع حفاظت شده استان چهارمحال و بختیاری بود. مناطق مورد بررسی شامل 1) مراتع طبیعی منطقه سبزکوه تحت قرق 20 ساله و 2) برخی مراتع نیمه‌طبیعی بروجن با مدیریت قرق 25 ساله بود. نمونه‌برداری از خاک در اواسط فصل چرا در سال 1387 از عمق صفر تا 15 سانتی‌متر انجام گرفت. توزیع اندازه خاکدانه‌ها و پایداری خاکدانه‌ها در نمونه‌های برداشت شده (کوچک‌تر از 2 میلی‌متر) به دو روش الک خشک و تر اندازه‌گیری شد. نتایج هر دو روش نشان داد، مدیریت مرتع می‌تواند توزیع اندازه خاکدانه‌ها و شاخص‌های گوناگون خاکدانه‌سازی را در هر دو منطقه به‌طور معنی‌دار تحت تأثیر قرار دهد. هم‌چنین، در هر دو منطقه فراوانی نسبی خاکدانه‌های درشت در دو مدیریت قرق و چرای کنترل شده بیشتر از مراتع تحت مدیریت چرای آزاد بود. با این حال، فراوانی خاکدانه‌های ریز در مدیریت چرای آزاد بیشتر از دو مدیریت قرق و چرای کنترل شده بود. هم‌چنین، خاکدانه‌ها در مراتع قرق شده نسبت به دو مدیریت دیگر دارای پایداری بیشتری بودند. این امر بیانگر اثر شدید پاکوبی دام و تراکم خاک بر اثر شکستن خاکدانه‌های درشت و احتمالاً از بین رفتن پوشش گیاهی سطح خاک توسط دام در مراتع چرا شده می‌باشد. نتایج این پژوهش نشان داد میزان و شدت تأثیر چرا بر خاکدانه‌سازی خاک عمدتاً به شدت و مدت چرا و نوع منطقه مورد مطالعه بستگی دارد.

---

اطلاعات درباره سرعت آزادشدن پتاسیم در خاک‌های استان چهارمحال و بختیاری محدود است. در این تحقیق سرعت آزادشدن پتاسیم در 15 خاک آهکی مطالعه شد. نمونه‌های خاک به روش عصاره‌گیری متوالی و با استفاده از کلرید کلسیم و اسید سیتریک 01/0 مولار در دمای 1± 25 درجه سانتی‌گراد به‌مدت 2 تا 2017 ساعت عصاره‌گیری شدند. هم‌چنین پتاسیم خاک‌ها با استفاده از 6 روش شیمیایی تعیین شد. نتایج نشان دادند که مقدار پتاسیم آزادشده پس از 2017 ساعت در دامنه 111 تا 411 میلی‌گرم در کیلوگرم در عصاره‌گیر کلرید کلسیم و در دامنه 177 تا 1199 میلی‌گرم در کیلوگرم در عصاره‌گیر اسید سیتریک بود. هم‌چنین مقدار پتاسیم عصاره‌گیری شده با هر عصاره‌گیر شیمیایی در خاک‌ها تفاوت داشت. نتایج مطالعه سینتیکی و عصاره‌گیرها نشان‌دهنده تفاوت خاک‌ها در تأمین پتاسیم است. شیب نمودارهای مقدار تجمعی پتاسیم آزادشده در زمان 168 ساعت متفاوت بود. بنابراین بر مقدار تجمعی پتاسیم آزادشده در زمان‌های 2 تا 168 ساعت و 168 تا 2017 ساعت معادله‌های سینتیکی برازش داده شد. نتایج نشان داد که سینتیک آزادشدن پتاسیم در هر دو بخش و هر دو عصاره‌گیر با معادله‌های انتشار پارابولیکی، تابع توانی و الوویچ ساده توصیف می‌شود. نتایج نشان داد که پتاسیم آزادشده با عصاره‌گیرهای کلرید کلسیم و اسید سیتریک 01/0 مولار با پتاسیم عصاره‌گیری‌شده با روش‌های شیمیایی هم‌بستگی معنی‌داری دارد. نتایج این پژوهش نشان داد که مطالعات سینتیکی و آزمون خاک می‌توانند در ارزیابی وضعیت حاصلخیزی خاک‌های مطالعه شده استفاده شوند.

---

مطالعه اجزاء روی در خاک امکان تعیین جزء یا شکل‌های قابل استفاده این عنصر را می‌دهد. در این تحقیق 10 نمونه خاک آهکی انتخاب و سپس خاک‌های تیمارنشده (شاهد) و تیمارشده با لجن فاضلاب (1٪ وزنی- وزنی) به‌مدت 1 ماه در رطوبت ظرفیت مزرعه خوابانده شدند. قبل از کشت، اجزاء روی در خاک‌های شاهد و تیمارشده تعیین، سه بذر در هر گلدان کشت و پس از 8 هفته بخش هوایی گیاهان برداشت شد. نتایج نشان داد که کاربرد لجن فاضلاب سبب افزایش تمام اجزاء روی شد. در خاک‌های شاهد، بین غلظت روی در گندم و روی تبادلی (**92/0 r=) و پیوندشده با اکسیدهای آهن و منگنز (*76/0 r=) همبستگی معنی‌داری وجود داشت. به‌علاوه روی پیوندشده با اکسیدهای آهن و منگنز با جذب روی همبستگی معنی‌داری (**86/0 r=) داشت. هم‌چنین در خاک‌های تیمارشده، پاسخ‌های گندم با روی تبادلی همبستگی معنی‌داری (**84/0-*71/0r=) داشتند. ماده خشک با روی پیوندشده با کربنات‌ها و پیوندشده با اکسیدهای آهن و منگنز همبستگی معنی‌داری (به‌ترتیب 69/0 و 75/0) داشت. جذب روی با مقدار روی پیوندشده با کربنات‌ها همبستگی معنی‌داری (*64/0r=) داشت. بنابراین در خاک‌های شاهد جزءهای تبادلی و پیوند‌شده با اکسیدهای آهن و منگنز و در خاک‌های تیمارشده جزءهای تبادلی، پیوندشده با کربنات‌ها و پیوند‌شده با اکسیدهای آهن و منگنز می‌توانند به‌عنوان اجزاء دارای قابلیت استفاده گندم به‌‌کار روند.

---

ریزوسفر ناحیه‌ای کوچک با خصوصیات شیمیایی، بیولوژیکی و فیزیکی متفاوت از توده خاک است. در این تحقیق به بررسی روی قابل استفاده و شکل‌های آن در خاک ریزوسفر گندم و توده خاک با استفاده از ریزوباکس در شرایط گلخانه‌ای پرداخته شد. کربن آلی، کربن آلی محلول، کربن بیوماس میکروبی، روی قابل استفاده (با استفاده از 7 روش عصاره‌گیری شیمیایی) و شکل‌های روی در خاک‌های ریزوسفری و توده تعیین شد. نتایج نشان داد که کربن آلی، کربن آلی محلول و کربن بیوماس میکروبی در خاک‌های ریزوسفری افزایش معنی‌داری (01/0P <) داشتند. مقدار روی عصاره‌گیری شده با استفاده از عصاره‌گیرهای شیمیایی (به جز کلرید کلسیم 01/0 مولار) در خاک‌های ریزوسفری بیشتر از خاک‌های توده بود. هم‌چنین شکل‌های روی (به جز روی پیوندشده با کربنات‌ها) در خاک‌های ریزوسفری با خاک‌های توده تفاوت معنی‌داری (01/0P <) داشتند. نتایج نشان داد که هم‌بستگی بین شاخص جذب و روی عصاره‌گیری شده با روش‌های DTPA-TEA و مهلیچ 3 معنی‌دار (05/0P <) بود. هم‌چنین شاخص جذب با روی تبادلی و روی پیوند شده با اکسیدهای آهن و منگنز در خاک‌های ریزوسفری و توده هم‌بستگی معنی‌داری (05/0P <) داشت. نتایج این تحقیق نشان داد که قابلیت استفاده و شکل‌های روی در خاک‌های ریزوسفری متفاوت از خاک‌های توده است. بنابراین در بررسی این خصوصیات پس از رشد گیاه استفاده از خاک ریزوسفری توصیه می‌شود.

---

استفاده ناآگاهانه و غیرعلمی از اراضی مرتعی باعث تخریب آنها می‌گردد. بنابراین، تبدیل این مراتع تخریب‌شده به زمین‌های کشاورزی و سایر کاربری‌ها ممکن است کیفیت خاک را بهبود بخشد. هدف این مطالعه، ارزیابی تأثیر کشت و کار در مراتع تخریب ‌شده بر برخی از ویژگی‌های خاک در منطقه صفاشهر استان فارس بود. بدین منظور، چهار کاربری شامل مرتع تخریب‎شده، مرتعی که به‎مدت 17 سال به زمین کشاورزی تبدیل شده بود، زمین کشاورزی که به‎مدت چهار سال به باغ سیب تبدیل شده بود و نیز باغ سیب قدیمی با قدمت 40 سال انتخاب شد. نمونه‌برداری به‎صورت کاملاً تصادفی، از هر کاربری و از دو عمق (20-0 و 50-20 سانتی‌متر) و در پنج تکرار انجام شد. نتایج نشان داد که تغییر کاربری اراضی مرتعی به سایر کاربری‌ها باعث افزایش ماده آلی و میانگین وزنی قطر خاکدانه‌ها (MWD) در هر دو عمق خاک شده بود. جرم مخصوص ظاهری و رس قابل پراکنش در آب در کاربری‌های کشاورزی و باغ جدید نسبت به مرتع، افزایش و در باغ قدیمی، کاهش یافته بود. بنابراین، توصیه می‌گردد که از روش‌های نوین کشاورزی مانند کشت بدون شخم یا شخم حداقل به‌جای روش‌های سنتی کشاورزی استفاده شود و نیز از چرای بیش از حد دام در مراتع جلوگیری به‌عمل آید.

---

توانایی آزمون‌های خاک در پیش‌بینی قابلیت استفاده فسفر برای گیاه در خاک‌های تیمار‌شده با لجن فاضلاب شهری حائز اهمیت است. هدف از این‌پژوهش ارزیابی چند عصاره‌گیر شیمیایی در برآورد فسفر قابل استفاده لوبیا در 10 خاک آهکی تیمار‌شده با لجن فاضلاب از استان چهارمحال و بختیاری در گلخانه بود. بدین‌منظور نمونه‌های خاک یک‌ماه با لجن فاضلاب شهری در نرخی معادل با 39 تن در هکتار خوابانیده شدند. سپس فسفر قابل استفاده این خاک‌ها توسط عصاره‌گیرهای اولسن، کالول، بی‏کربنات آمونیوم-دی‏تی‏پی‏ای، کلرید کلسیم 01/0 مولار، بری І، ІІ و مهلیچ І و ІІ تعیین شدند. به‌منظور بررسی شاخص‌های گیاه لوبیا یک کشت گلدانی در قالب طرح کاملاً تصادفی به‌مدت 8 هفته اجرا شد. نتایج این آزمایش نشان‌داد که مقدار فسفر استخراجی توسط روش‌های عصاره‌گیری ذکر‌شده به‌صورت زیر کاهش یافت کالول> بری ІІ> مهلیچІІ> اولسن> بی‏کربنات آمونیوم-دی‏تی‏پی‏ای> مهلیچ І> بری І> کلریدکلسیم 01/0 مولار. همچنین، فسفر عصاره‌گیری‌شده با روش‌های کلرید‌کلسیم رقیق، مهلیچІІ، І، اولسن و کالول همبستگی معنی‌داری با غلظت فسفر در بخش هوایی و مقدار فسفر جذب‌شده توسط بخش هوایی لوبیا داشته و می‌توانند برای برآورد فسفر قابل استفاده لوبیا در خاک‌های تیمار‌شده با لجن فاضلاب استفاده شوند.

---

روی یکی از عناصر غذایی کم‌نیاز گیاه محسوب می‌شود و اغلب کمبود آن در خاک‌های آهکی گزارش می‌شود. با این حال، عصاره‌گیر مناسب روی در خاک‌های آهکی تیمار شده با لجن فاضلاب معرفی نشده است. هدف این پژوهش ارزیابی چند روش شیمیایی (7 روش) در برآورد روی قابل استفاده در خاک‌های آهکی تیمار شده (1٪ وزنی- وزنی) و تیمار نشده با لجن فاضلاب بود. نتایج نشان دادند که در خاک‌های تیمار شده و تیمار نشده با لجن فاضلاب، بیشترین مقدار روی با استفاده از روش مهلیچ 3 و کمترین مقدار آن با استفاده از روش مهلیچ 1 عصاره‌گیری شد. بر اثر افزودن لجن فاضلاب به خاک، شاخص‌های گیاه گندم (عملکرد، غلظت روی و میزان جذب) افزایش یافت. همچنین نتایج نشان دادند که در خاک‌های تیمارنشده روی عصاره‌گیری شده با عصاره‌گیرهای DTPA‌-AB، DTPA-TEA و مهلیچ 3 با شاخص‌های گیاه همبستگی معنی‌داری (**91/0 -* 65/0r=) داشت. درحالی‌که در خاک‌های تیمار شده با لجن فاضلاب، فقط بین روی عصاره‌گیری شده با روش مهلیچ 2 و غلظت همبستگی معنی‌دار (**83/0r=) وجود داشت. نتایج این پژوهش نشان داد که عصاره‌گیر مناسب روی قابل استفاده در خاک‌های تیمارشده با لجن فاضلاب با خاک‌های تیمارنشده تفاوت دارد.

---

استفاده از مواد آلی همچون لجن فاضلاب می‏تواند در بهبود کیفیت خاک موثر باشد. در این مطالعه تاثیر لجن فاضلاب بر ویژگی‏ های شیمیایی، تنفس و کربن زیست توده میکروبی خاک مورد ارزیابی قرار گرفت. بدین منظور یک نمونه خاک آهکی با بافت‏ لوم سیلتی رسی از اراضی دانشگاه شهرکرد تهیه و به‌واسطه افزودن لجن فاضلاب شهری با نسبت‏های  صفر به صد، پنجاه به پنجاه و هشتاد به بیست (گرم لجن فاضلاب به گرم خاک) تیمار‏ها به ترتیب با سه درجه بدون آبگریزی (S0)، آبگریزی کم (S50) و آبگریزی قوی (S80) انتخاب و تهیه شدند. آبگریزی خاک به‌روش مدت زمان نفوذ قطره آب به خاک اندازه‏گیری شد. ویژگی‏های شیمیایی خاک از جملهpH ، قابلیت هدایت الکتریکی، درصد کربن آلی کل، کربنات کلسیم معادل ، میزان سدیم و پتاسیم محلول خاک تعیین گردید. تنفس پایه و کربن زیست توده میکروبی خاک پس از یک دوره کوتاه پیش انکوباسیون به مدت یک ماه به فاصله هر 10 روز یک بار اندازه‏گیری شد. نتایج نشان داد، اثر مصرف لجن فاضلاب بر آبگریزی و ویژگی‏های شیمیایی خاک معنی‏دار (0001/0 (P≤ بود. لجن فاضلاب شهری در سطح و شرایط بکار رفته شده منجر به افزایش معنی‏دار تنفس (27-16 برابر) و زیست توده میکروبی (5/16-2/15 برابر ) در تیمارهای آبگریز (S50 و S80) نسبت به تیمار شاهد گردید. این افزایش طی 10 روز اول بیشتر، ولی طی 10 روز دوم و سوم با سرعت کمتری افزایش یافت. این می‏تواند به‌علت کربن آلی و عناصر غذایی قابل استفاده در لجن فاضلاب شهری و کاهش میزان ترکیبات آلی قابل تجزیه موجود در لجن با گذشت زمان باشد.
 

---