علوم آب و خاک

---

آزاد شدن پتاسیم غیرتبادلی از جنبه قدرت تأمین پتاسیم برای گیاهان در خاک‌های مختلف از اهمیت بالایی برخوردار است. مطالعات کمی بر روی آزاد شدن پتاسیم غیرتبادلی از خاک و به ویژه اجزای انجام شده است. هدف از این تحقیق بررسی سرعت آزاد شدن پتاسیم غیرتبادلی از خاک و بخش‌های رس و سیلت چهار سری خاک غالب استان گلستان به وسیله عصاره‌گیری متوالی با اسید اگزالیک 01/0 مولار در مدت 1844 ساعت بود. مقدار پتاسیم غیرتبادلی آزاد شده پس از 1844 ساعت از کل خاک، بخش رس و سیلت خاک-های مورد مطالعه به ترتیب 242 تا 450، 380 تا 550 و 105 تا 199 میلی‌گرم در کیلوگرم بود. مقدار پتاسیم غیرتبادلی آزاد شده در زمان‌های مختلف با استفاده از معادلات الوویچ ساده شده، پخشیدگی و تابع نمایی بخوبی توصیف شدند. در تمام خاک‌ها و بخش رس و سیلت خاک‌ها، سرعت رهاسازی پتاسیم در ابتدا زیاد بود و سپس تدریجاً کاهش یافت. مقدار پتاسیم آزاد شده با سرعت زیاد در مراحل اولیه درصد کمی از پتاسیم غیرتبادلی کل را تشکیل داد، ولی این شکل از پتاسیم، به رغم مقدار کم، نقش مهمی در پویایی پتاسیم و حاصل‌خیزی خاک بازی می‌کند

---

پادلینگ (گل‌آب) متداول‌ترین روش تهیه بستر نشا برای کاشت برنج است. هدف از این پژوهش، بررسی اثر شدت‌های مختلف پادلینگ بر نفوذ آب به خاک، نگهداشت آب توسط خاک و تعیین میزان آب مصرفی برای انجام پادلینگ در سه بافت خاک غالب در اراضی شالیزاری استان گیلان بود. از سه بافت خاک رس سیلتی، لوم رسی و لوم، نمونه‌های دست نخورده در سه تکرار تهیه شد. نمونه‌ها توسط دستگاه همزن تحت تأثیر شدت‌های مختلف پادلینگ قرار گرفتند. براساس نتایج به‌دست آمده تیمار پادل با شدت کم سبب شد سرعت نفوذ آب به خاک به اندازه 3/29، 4/32 و 0/36 درصد در بافت‌های رس سیلتی، لوم رسی و لوم کاهش یابد. افزایش شدت پادلینگ از سطح کم به متوسط، سرعت نفوذ آب به خاک را به طور معنی‌داری کاهش داد، ولی تیمار پادل با شدت زیاد سبب کاهش معنی‌دار این پارامتر نشد. منحنی رطوبتی هر سه بافت خاک در تمامی سطوح پادلینگ نشان داد که عملیات پادلینگ قابلیت نگهداشت آب خاک را افزایش می‌دهد. با افزایش شدت پادلینگ، نگهداشت آب خاک در بافت رس سیلتی بیشتر از دو بافت دیگر بود. افزایش شدت پادلینگ از سطح کم به زیاد سبب افزایش میزان آب مصرفی به طور معنی‌دار شد. با افزایش شدت پادلینگ از سطح متوسط به زیاد میانگین آب به کار برده شده به‌ترتیب 4/15، 1/14 و 3/16 درصد در بافت‌های رس سیلتی، لوم رسی و لوم افزایش یافت. به طور کلی، در هر سه بافت خاک، تهیه بستر نشا با استفاده از عملیات پادلینگ با شدت زیاد در مقایسه با شدت متوسط به میزان آب مصرفی بیشتری نیاز دارد، در حالی‌که بر کاهش سرعت نفوذ آب به خاک و افزایش قابلیت نگهداشت آب خاک تأثیر معنی‌داری ندارد

---

این پژوهش به‌منظور بررسی غلظت روی و کادمیم در خاک‌های شالیزاری و دانه برنج تولید شده در مرکز و جنوب غربی ایران در ارتباط با ویژگی‌های خاک و گیاه انجام شد و مقدار روی و کادمیم وارد شده از طریق مصرف این برنج به سبد غذایی افراد نیز محاسبه گردید. تعداد 136 نمونه گیاه و خاک سطحی زیر کشت (صفر تا 30 سانتی‌متر) از مزارع برنج در استان‌های اصفهان، فارس و خوزستان برداشت شد. نتایج نشان داد که با وجود بالا بودن مقدار کل روی خاک، در بیشتر از 50 درصد خاک‌های شالیزاری، غلظت روی قابل عصاره‌گیری با DTPA کمتر از حد کفایت (2 میلی‌گرم بر کیلو‌گرم) است. در 54 درصد از دانه‌های برنج نیز غلظت روی کمتر از حد بحرانی آن در دانه برنج (20 میلی‌گرم بر کیلو‌گرم) بود. اندازه-گیری غلظت کادمیم در خاک‌های شالیزاری و بخش خوراکی برنج نیز نشان داد که در 12 درصد از نمونه‌های استان اصفهان، غلظت کادمیم بیشتر از حد توصیه شده توسط سازمان بهداشت جهانی بود. با در نظر گرفتن مصرف روزانه 110 گرم برنج برای هر ایرانی، حدود 10 درصد نیاز مردم به روی با مصرف برنج تولید شده در این استان‌ها تأمین می‌شود. هم‌چنین محاسبه جذب روزانه کادمیم به بدن افراد، هیچ گونه خطرپذیری ناشی از مصرف برنج را زمانی که میانگین غلظت کادمیم 04/0 میلی‌گرم بر کیلو‌گرم بود نشان نداد اما جذب روزانه کادمیم از طریق مصرف برنج‌های آلوده، بالاتر از حد مجاز بود.

---

اندازه‌گیری مستقیم ویژگی‌های هیدرولیکی خاک وقت‌گیر و پر‌هزینه بوده و تا حدی به علت غیرهمگن بودن خاک و خطاهای آزمایشگاهی غیرقابل اعتماد است. در عوض ویژگی‌های هیدرولیکی خاک می‌تواند از جایگزینی داده‌های زودیافتی مانند بافت خاک و چگالی ظاهری با استفاده از توابع انتقالی به دست آید. شبکه‌های عصبی و رگرسیون آماری از جمله روش‌هایی هستند که برای تخمین توابع انتقالی خاک (PTFs) استفاده می‌شوند. در این پژوهش از شبکه عصبی نوع پرسپترون چند‌لایه (MLP) و مدل-های رگرسیونی حذف تدریجی متغیرها و گام به گام ورود متغیرها برای بسط این توابع برای تخمین هدایت هیدرولیکی اشباع خاک با استفاده از چگالی ظاهری، تخلخل کل و درصد توزیع اندازه ذرات خاک استفاده شد. داده‌ها از 125پروفیل خاک مربوط به مطالعات خاک‌شناسی و اصلاح اراضی موجود در سازمان آب و برق خوزستان تهیه شد. نتایج نشان داد که شبکه MLP با الگوریتم آموزشی بیزین با ضریب تعیین (65/0=2R) و خطای ( 04/0RMSE=) نسبت به مدل‌های رگرسیونی کارایی بهتری در تخمین هدایت هیدرولیکی اشباع خاک داشت.

---

این پژوهش به منظور بررسی و مقایسه آثار روش‌های مختلف خاک‌ورزی بر ویژگی‌های فیزیکی خاک و عملکرد محصول گندم در تناوب آیش- گندم در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با 5 تیمار در 4 تکرار در ایستگاه تحقیقات کشاورزی دیم- مراغه، به مدت 3 سال زراعی اجرا شد. براساس نتایج تجزیه مرکب، میانگین عملکرد گندم دیم در تیمارها دارای اختلاف معنی‌داری بود. به‌طوری‌که بیشترین عملکرد دانه (452/1 تن در هکتار) مربوط به تیمار مخلوط کردن کاه وکلش با خاک و شخم با گاوآهن قلمی در پاییز + پنجه‌غــازی در بهار و کاشت با خطی‌کار بوده و کمترین عملکرد مربوط به تیمار حذف کاه و کلش در پاییز + شخم با گاوآهن بدون صفحه برگـردان در بهار + دستپاشی کود و بذر و مخلوط کردن با هرس بشقابی با 077/1 تن در هکتار بود. نتایج بررسی‌ها بر اجزای عملکرد نشان داد که تعداد پنجه در بوته و طول سنبله به عنوان یک عامل اصلی در افزایش عملکرد نسبت به سایر اجزا می‌باشد. از نظر میزان رطوبت و چگالی ظاهری خاک، اختلاف بین میانگین تیمارها معنی‌دار و در مرحله گل‌دهی گندم، درصد رطوبت خاک در تیمار خردکردن کاه و کلش با خاک همزن و شخم با گاوآهن قلمی در پاییز، پنجه‌غــازی در بهار،کاشت با خطی‌کار بیش از سایر تیمارهای مورد آزمون بود.

---

هدایت ‌آبی‌اشباع و طول‌‌درشت ‌مویینگی از ویژگی‌های هیدرولیکی خاک هستند که تعیین آنها برای مدل‌سازی جریان آب و انتقال املاح در خاک بسیار مهم است. با توجه به اهمیت فراوانی که این پارامترها در تعیین نفوذ آب به خاک دارند، اندازه‌گیری آنها در بررسی فرآیند نفوذ آب به خاک ضروری است. از سوی دیگر اندازه‌گیری نفوذ آب به خاک دشوار، وقت‌گیر و پرهزینه است. یکی از راه‌های چیرگی بر این مشکل، استفاده از روش‌های غیرمستقیم از جمله توابع‌انتقالی خاک در تعیین این پارامترها می‌باشد. هدف از این پژوهش، پی‌ریزی توابع‌انتقالی برای برآورد هدایت‌آبی‌اشباع و عکس طول ‌درشت ‌مویینگی خاک بود. بدین منظور هدایت‌آبی‌اشباع و عکس طول‌درشت‌ مویینگی و هم‌چنین برخی ویژگی‌های زودیافت دو لایه پدوژنیکی سطحی و زیرسطحی خاک در 60 نقطه از دشت آزدگان واقع در شهرستان شهرکرد با استفاده از تک‌استوانه و به روش بار‌ثابت‌ چندگانه اندازه‌گیری شد. با استفاده از ویژگی‌های زودیافت اندازه‌گیری شده، به روش رگرسیون گام به گام توابعی برای برآورد هدایت‌آبی‌اشباع و عکس طول ‌درشت ‌مویینگی ایجاد شد. اعتبار‌ توابع اشتقاق یافته در تعیین هدایت‌آبی‌اشباع و عکس طول ‌درشت ‌مویینگی با استفاده از جذر میانگین مربعات خطا (RMSE)، میانگین خطا (ME)، خطای نسبی (RE) و ضریب همبستگی پیرسون ارزیابی شد. نتایج نشان داد که هدایت‌آبی‌اشباع و عکس طول ‌درشت ‌مویینگی به ترتیب با ضرایب همبستگی 92/0 و 72/0 بیشترین همبستگی را با جرم وی‍ژه ظاهری خاک داشتند. همبستگی معنی‌داری (05/0‌P<) بین توزیع اندازه‌ای ذرات خاک و هدایت‌آبی‌اشباع و عکس طول ‌درشت ‌مویینگی وجود نداشت. این امر را می‌توان در شباهت زیاد خاک‌های انتخابی از نظر کلاس بافتی و هم‌چنین متأثر بودن این دو پارامتر از منافذ درشت خاک دانست. کارآمدترین توابع در برآورد هدایت‌آبی‌اشباع و عکس طول ‌درشت ‌مویینگی به‌ ترتیب قادر به بیان 85 و 66 درصد از تغییرات این دو پارامتر بودند. تمامی توابع اشتقاق یافته، هدایت‌آبی‌اشباع و عکس طول ‌درشت ‌مویینگی را کمتر از مقدار واقعی برآورد کردند

---

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.

---

شاخص‌های بیولوژیکی به‌علت وابستگی به موجودات زنده خاک از ارکان کیفیت خاک محسوب می‌شوند. به منظور بررسی آثار کاربرد کودهای کمپوست و ورمی‌کمپوست غنی شده با کود شیمیایی و کود شیمیایی بر تغییرات کربن آلی، تنفس میکروبی، بیوماس میکروبی و فعالیت آنزیم اوره‌آز خاک، در ریزوسفر گیاه دارویی ریحان، تحقیقی به‌صورت اسپلیت پلات با بلوک‌های کامل تصادفی و در 3 تکرار در سال 1385 آغاز گردید. فاکتور اصلی در شش سطح کودی، 20 و 40 تن کمپوست غنی شده ، 20 و 40 تن ورمی‌کمپوست غنی شده در هکتار، کود شیمیایی و تیمار شاهد (بدون مصرف کود آلی و شیمیایی) و فاکتور فرعی نیز سال‌های کوددهی (دو (1385و1388)، سه (1385، 1386 و 1388) و چهار سال (1385، 1386، 1387، 1388) در نظر گرفته شد. نتایج نشان داد که کاربرد کمپوست و ورمی‌کمپوست در کلیه سطوح، باعث افزایش میزان کربن آلی خاک، تنفس میکروبی، بیوماس میکروبی و فعالیت آنزیم اوره‌آز نسبت به تیمار شاهد شد (05/0(P<، اما روند افزایش در بین تیمارها مشابه نبود. بیشترین میزان کربن آلی، تنفس میکروبی، بیوماس میکروبی و فعالیت آنزیم اوره‌آز در تیمار 40 تن ورمی‌کمپوست غنی شده با چهار سال مصرف پیاپی مشاهده شد. در سطوح بالای مصرف کمپوست، روند کاهشی در فعالیت آنزیم اوره آز دیده شد.

---

به منظور بررسی تغییرپذیری مکانی خصوصیات خاک در با ارزش‌ترین توده‌های جنگلی شمال کشور به کمک تکنیک زمین‌آمار، 20 هکتار از جنگل آموزشی- پژوهشی دانشگاه تربیت مدرس واقع در استان مازندران مورد پیمایش قرار گرفت. نمونه‌های خاک از لایه‌های سطحی (15 - 0 سانتی‌متری) و عمقی (30 - 15 و 45 - 30 سانتی‌متری) محل‌های پیت، ماند، حفره تاج پوشش، موقعیت تک درختان جنگلی و سطوح زیر تاج پوشش بسته برداشت گردید. متغیرهای اسیدیته و ماده آلی در محیط آزمایشگاه اندازه‌گیری و مقادیر نسبت کربن به نیتروژن و میزان ترسیب کربن خاک نیز محاسبه گردید. نتایج حاکی از آن است که اکثر مشخصه‌های مورد بررسی در لایه‌های سطحی و عمقی خاک دارای مدل‌های خطی می‌باشند و تنها اسیدیته خاک در سه لایه مورد بررسی و میزان ترسیب کربن در لایه سوم دارای مدل‌های نمایی می‌باشد. نتایج ساختار مکانی مشخصه‌های مورد بررسی نیز بر این امر دلالت دارد که مشخصه اسیدیته خاک در هر سه لایه مورد بررسی دارای ساختار مکانی متوسط، ماده آلی و نسبت کربن به نیتروژن خاک فاقد ساختار مکانی (اثر قطعه‌ای خالص)، ترسیب کربن در دو لایه بالایی دارای ساختار مکانی ضعیف و در لایه سوم دارای ساختار مکانی متوسط می-باشد.

---

فرسایش داخلی دومین عامل اصلی تخریب سدهای خاکی پس از سرریز شدن آب از روی تاج سد است. از عوامل مؤثر بر فرسایش داخلی در سدهای خاکی، نوع کانی خاک رس مورد استفاده در ساخت سدها و هم‌چنین تأثیر میزان تلاش تراکمی وارده بر خاک در مرحله ساخت می‌باشد. در تحقیق حاضرضمن بررسی پدیده فرسایش داخلی، به تحقیق بر روی تأثیر تلاش تراکمی بر فرسایش‌پذیری مصالح و نیز تأثیر نوع کانی‌های خاک رس بر فرسایش داخلی پرداخته شده است. بدین منظور نخست از خاک رسی کائولینیتی و مونتموریلونیت سدیمی (بنتونیت) به‌صورت مجزا و سپس با درصدهای مختلف اختلاط، جهت بررسی تأثیر درصدهای مختلف بنتونیت بر روند فرسایش پذیری خاک‌ها و دو چکش تراکم استاندارد و اصلاح شده به منظور تحقیق بر روی تأثیر تلاش تراکمی متفاوت بر فرسایش داخلی، استفاده شده است. نتایج نشان داد که با افزایش تلاش تراکمی در درصد رطوبت ثابت، فرسایش‌پذیری مصالح نیز در حدود 3% افزایش می‌یابد و فرسایش‌پذیری رس کائولینیتی بیش از رس بنتونیتی است که میزان آن به 65% می‌رسد، هم‌چنین با افزایش 12% بنتونیت در خاک رس کائولینیتی فرسایش‌پذیری مصالح به شدت کاهش می‌یابد.

---

کاربرد مدل‌های تغییرپذیری ناپیوسته در روش‌های سنتی (مرسوم) شناسایی خاک، محدودیت‏هایی را برای مرزبندی واحدهای نقشه به‌‌همراه دارد. راه‌کارهای نوین ارایه‌شده برای غلبه بر این محدودیت‌ها (که به‌طور کلی، "نقشه‌برداری رقومی خاک" نامیده می‌شوند)، با بررسی تغییرات پیوسته خاک، تلاش می‌کنند براساس متغیرهای محیطی که به‏سادگی قابل دست‌یابی یا محاسبه هستند، کلاس‏های خاک یا ویژگی‏های آن را پیش‏بینی کنند. پژوهش حاضر می‌کوشد تا با هدف تهیه نقشه خاک منطقه بروجن- استان چهارمحال و بختیاری- توسط مدل SoLIM و به‌کارگیری مدل رقومی ارتفاع و ویژگی‌های آن، گامی جدید در راستای تهیه نقشه‌های خاک بردارد. برای این منظور، 18 ویژگی مختلف از مدل رقومی ارتفاع استخراج گردیدند و پس ‌از پردازش اولیه، هفت ویژگی مهم‌تر انتخاب شدند. این ویژگی‌ها به‌همراه سه زیرگروه و هفت فامیل خاک غالب موجود در منطقه مطالعاتی (شامل 41 خاک‌رخ از 125 خاک‌رخ حفرشده در کل منطقه)، ماتریس داده‌های ورودی به مدل SoLIM را تشکیل دادند. نقشه‌های خاک فازیِ به‌دست آمده از SoLIM در سامانه اطلاعات جغرافیایی (نرم‌افزار آرک- جی‌آی‌اس) به نقشه چندگوشه‌ای پراکنش خاک‌ها تبدیل شدند. نتایج نشان داد که ترکیبات گوناگون ویژگی‌های مدل رقومی ارتفاع در برآورد نوع خاک‌ها دقت متفاوتی دارند، و به‌طورکلی، دقت درون‌یابی‌ها حدود دو برابر دقت برون‌یابی‌ها هستند. هم‌چنین، مدل SoLIM در برآورد نوع واحدهای نقشه و خاک‌های موجود در آن، دقت قابل قبولی داشت؛ لیکن در برآورد مکان دقیق کلاس‌های خاک، از دقت چندانی برخوردار نبود. لزوم استفاده از اطلاعات بیشتر مانند نقشه‌های زمین‌شناسی و غیره، برای افزایش دقت این روش، پیشنهاد می‌شود.

---

کادمیم در گیاه، انسان و دام یک آلاینده محسوب می‌شود. به هدف بررسی مصرف کادمیم و روی بر عملکرد و جذب عناصر ریزمغذی در گندم، آزمایشی گلخانه‌ای در دانشگاه کشاورزی و منابع طبیعی رامین انجام شد. این آزمایش فاکتوریل و در قالب بلوک‌های کامل تصادفی، سه سطح کادمیم (0، 50، 100 میلی‌گرم در کیلوگرم) و سه سطح روی (0، 50 ،100 میلی‌گرم در کیلوگرم) به‌صورت فاکتوریل در نه تیمار در گلدان با بذر گندم رقم چمران اجرا شد. نتایج تجزیه واریانس داده‌ها نشان داد که مصرف کادمیم به طور معنی‌داری (01/0 P) عملکرد دانه، عملکرد کاه و عملکرد کل را کاهش داد ولی مصرف روی به‌طور معنی‌دار (01/0 P) عملکرد آنها را افزایش می‌دهد. مصرف کادمیم به تنهایی موجب 47/61 درصد کاهش در عملکرد دانه شد درحالی‌که مصرف روی به تنهایی میزان عملکرد دانه را به میزان 0/37 درصد افزایش داد. افزایش کادمیم، غلظت و جذب کادمیم توسط دانه و کاه را افزایش ولی مصرف روی جذب کادمیم را کاهش داد. غلظت کادمیم در کاه بیشتر از دانه، ولی غلظت روی روند معکوسی را نشان داد. غلظت روی در دانه بیشتر از کاه بود. مصرف روی، جذب کل کادمیم را از 9/42 میلی‌گرم در گلدان در تیمار روی صفر به 8/7 میلی‌گرم در گلدان با سطح روی 100 کاهش داد. بنابراین برای کاهش غلظت کادمیم در دانه گندم در اراضی آلوده، مصرف کود روی توصیه می‌شود. هم‌چنین لازم است که در مصرف کود فسفر آزمون سنجش میزان کادمیم آن ضروری گردد. حتی آهکی زیاد خاک نیز سبب ممانعت از جذب کادمیم توسط گیاه در خاک آلوده شده نگردید.

---

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.

---

افزایش جرم مخصوص ظاهری و کاهش خلل و فرج و میزان نفوذپذیری آب در خاک مهم‌ترین تغییراتی است که حین عملیات چوبکشی زمینی توسط ماشین آلات بهره‌برداری ایجاد می‌شوند. مطالعه حاضر به بررسی تغییردر خصوصیات فیزیکی شامل جرم مخصوص ظاهری، رطوبت، تخلخل وخصوصیات هیدرولوژیکی شامل نفوذپذیری خاک در مسیرهای چوبکشی زمینی در یک بازه زمانی 20 ساله پرداخته است. بدین منظور 4 مسیر چوبکشی رها شده با خصوصیات مشابه از نظر شرایط خاکی، فیزیوگرافی، اقلیمی با سنین مختلف در جنگل‌های حوزه نکاء-ظالمرود در شرق مازندران انتخاب گردید. نتایج نشان داد که با گذشت بیست سال از چوبکشی زمینی آثار تردد ماشین آلات در ترافیک شدید هنوز پابرجاست. در تردد شدید جرم مخصوص ظاهری 42 درصد بیشتر و تخلخل و نسبت پوکی خاک به‌ترتیب به اندازه 25 و 47 درصد کمتر از ناحیه شاهد بوده است. کمترین میزان نفوذپذیری خاک در ترافیک شدید در مسیر با سن 1-5 سال پس از چوبکشی زمینی ثبت گردید، به‌طوری‌که در این تیمار 18 دقیقه پس از شروع آزمایش میزان نفوذ آب به داخل خاک قابل اندازه‌گیری نبوده است. نتایج حاصله در هر مسیر اثبات کرد که با افزایش سن رها شدن خصوصیات فیزیکی و هیدرولوژیکی خاک تخریب شده به مرور زمان در مقایسه با ناحیه شاهد به‌ویژه در تردد کم تمایل به بازیابی دارند.

---

سیلاب و آتش‌سوزی از جمله رخدادهایی است که به‌طور متناوب بخش‌هایی از جنگل‌های شمال ایران را تحت تأثیر قرار می‌دهد. این رخدادها می‌تواند اثرات نامطلوبی بر ویژگی‌ها و کیفیت خاک بگذارد. این پژوهش به منظور بررسی اثرات سیلاب و آتش‌سوزی بر برخی از ویژگی‌های خاک جنگل لاکان در استان گیلان انجام شد. نمونه‌های خاک از سه عمق 3-0، 6-3 و 9-6 سانتی‌متری سطح خاک با سه تکرار از مناطق تحت تأثیر سیلاب، سوخته و شاهد جمع‌آوری شد. نتایج نشان داد که در خاک سیلابی، مقدار رس، سیلت، pH، سدیم و پتاسیم (در همه عمق‌ها)، مقدار کربن‌آلی و نیتروژن (در عمق دوم و سوم) به‌طور معنی‌داری افزایش یافت ولی مقدار شن به‌طور معنی‌داری در مقایسه با خاک شاهد کاهش یافت. در خاک‌های سوخته، مقدار pH (در عمق‌های اول و دوم)، مقادیر پتاسیم و فسفر (در عمق اول) به‌طور معنی‌داری افزایش و مقادیر رس، کربن‌آلی و نیتروژن (در عمق اول) به‌طور معنی‌داری در مقایسه با خاک شاهد کاهش یافت. مقایسه ظرفیت نگهداری رطوبت خاک نیز نشان داد که خاک‌های سیلابی و سوخته به‌ترتیب بیشترین و کمترین مقدار رطوبت خاک را در مکش‌های مختلف داشتند که می‌تواند در ارتباط با تغییرات رس و ماده‌آلی باشد. نتایج آزمون WDPT نیز وجود پدیده آبگریزی را تنها در عمق اول خاک سوخته نشان داد. به‌طور کلی، دو پدیده سیلاب و آتش‌سوزی باعث تغییرات فیزیکی و شیمیایی قابل ملاحظه‌ای در خاک شد.

---

اسیدهای آلی می‌توانند بر فراهمی جذب فسفر توسط خاک‌ها تأثیر داشته باشند. به منظور بررسی تأثیر اسید سیتریک و اسید اگزالیک بر ویژگی‌های جذب فسفر پنج نمونه خاک با خواص مختلف از خاک‌های آهکی استان آذربایجان غربی تهیه شد. به 5/2 گرم از خاک‌ها غلظت‌های فسفر از صفر تا 20 میلی‌گرم بر لیتر (از منبع KH2PO4) و 5 میلی‌مول بر لیتر از اسیدهای آلی اضافه و هم دماهای جذب فسفر ایجاد شد. داده‌های جذب فسفر به مدل‌های فروندلیچ، لانگمویر و خطی برازش داده شدند. نتایج نشان داد داده‌های جذب فسفر با معادله‌های فروندلیچ (97/0r2=، 01/0P <) و خطی (95/0r2=، 01/0P <) برازش خوبی نشان دادند. متوسط ضریب توزیع، n معادله فروندلیچ و گنجایش بافری تعادلی در معادله خطی در اثر تیمار با اسید سیتریک به‌ترتیب 30، 12 و17 درصد و در اثر تیمار با اسید اگزالیک به‌ترتیب 43، 27 و14 درصد کاهش یافت. به‌طورکلی اسید اگزالیک نسبت به اسید سیتریک به‌طور چشمگیری حداکثر جذب و ثابت انرژی پیوند (k) در خاک‌ها را کاهش داد و نیاز استاندارد فسفر (SPR) در اثر افزودن اسیدهای آلی به‌طور متوسط 57 درصد نسبت به شاهد کاهش یافت. می‌توان نتیجه‌گیری کرد که اسیدهای آلی سبب کاهش جذب فسفر توسط خاک‌ها می‌شوند.

---

در این پژوهش روابط رگرسیونی خطی و درجه دوم بین پارامترهای هواشناسی (دمای هوا، رطوبت نسبی و ساعات آفتابی) و دما در اعماق خاک (5، 10، 20، 30، 50 و 100 سانتی‌متری) در ایستگاه هواشناسی همدان (دوره سال‌های میلادی 1992-2005) بررسی گردید. داده‌های دمای خاک در هر روز در ساعت 3 صبح، 9 صبح و 3 بعدظهر اندازه‌گیری و به‌کار گرفته شد و نرم‌افزار Excel جهت بررسی هم‌بستگی بین پارامترهای هواشناسی و دمای خاک استفاده گردید. نتایج نشان داد که بیشترین ضریب تبیین خطی بین دمای هوا و دمای خاک مربوط به ساعت 3 بعدظهر و عمق 20 سانتی‌متری (%15/98 R2=) و بیشترین ضریب تبیین غیرخطی (معادله درجه دوم) بین دمای هوا و دمای خاک مربوط به ساعت 3 بعدظهر و عمق 10 سانتی‌متری (%45/98 R2=) است. بیشترین ضریب تبیین خطی بین پارامترهای هواشناسی (ساعات آفتابی و درصد رطوبت نسبی) و دمای خاک در ساعت 3 بعدظهر و عمق 10 سانتی‌متری دیده شد. هم‌چنین نتایج نشان داد که کمترین ضریب تبیین بین پارامترهای هواشناسی و دمای خاک در عمق 100 سانتی‌متری مشاهده گردید. دمای هوا هم‌بستگی بیشتری با دمای خاک در مقایسه با دو پارامتر دیگر نشان داد. هم‌چنین ضرایب تبیین رگرسیون غیرخطی بیشتر از رگرسیون خطی بود.

---

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.

---

این مطالعه در شبکه زه‌کشی زیرزمینی در حال بهره برداری در منطقه بهشهر انجام شد. برای شبیه‌‌سازی سیستم زه‌کشی با مدل DRAINMOD از داده‌های اندازه‌گیری شده در سال 1385 استفاده شد. ارزیابی مدل در تخمین هدایت هیدرولیکی با مقایسه مقادیر شبیه‌سازی شده عمق سطح ایستابی و شدت تخلیه زه‌کش‌ها، با مقادیر اندازه‌گیری شده آنها به‌ازای مقادیر مختلف ضریب هدایت هیدرولیکی انجام گردید. نتایج این روش با نتایج روش زه‌آب خروجی (به‌عنوان روش مبنا) مقایسه شد. نتایج نشان داد که استفاده از نتایج شبیه‌سازی عمق سطح ایستابی مدل در تخمین هدایت هیدرولیکی خطای قابل توجهی دارد. در حالی که شبیه‌سازی شدت تخلیه با دقت خوبی می‌تواند در تخمین آن مورد استفاده قرار گیرد. مقدار هدایت هیدرولیکی از روش زه‌‌آب خروجی (3/2 سانتی‌متر در ساعت) با مقدار تخمینی آن با استفاده از مقادیر شبیه‌سازی شده شدت تخلیه (5/2 سانتی‌متر در ساعت) اختلاف کمی داشت. بنابراین در تخمین هدایت هیدرولیکی به روش حل معکوس با مدل DRAINMOD ، مقایسه مقادیر شبیه‌سازی و اندازه‌گیری شده شدت تخلیه زه‌کش‌ها می‌تواند ملاک خوبی برای تصمیم‌‌گیری باشد.

---

تغییرات شرایط آب و هوایی در طول سال باعث تغییر در برخی از خصوصیات خاک شده و حساسیت آن را به فرسایش تغییر می‌دهد. بررسی این تغییرات و چگونگی تأثیر آن روی فرسایش می‌تواند از اهمیت ویژه‌ای برخوردار باشد. این تحقیق با هدف بررسی تغییرات رسوب‌زایی و عوامل خاکی مؤثر بر این تغییرات در مراتع تیرگان واقع در شهرستان درگز استان خراسان رضوی انجام گرفت. در این تحقیق از موقعیت‌های بالادست و پایین‌دست جهت‌های شرقی و غربی نمونه‌برداری با باران‌ساز انجام گرفت. ویژگی‌های مشخص‌کننده رسوب‌زایی شامل آستانه و حجم روان‌آب، رسوب و گل‌آلودگی اندازه‌گیری شد. در کنار هر نمونه باران‌ساز یک نمونه خاک برداشت و خصوصیاتی شامل وزن مخصوص ظاهری و رطوبت اولیه، هدایت الکتریکی، اسیدیته و ماده آلی اندازه‌گیری شد. نمونه‌برداری باران‌ساز با شدت و مدت یکسان و در محل‌های ثابت در چهار فصل تکرار شد. به منظور به‌دست آوردن اثر هر یک از پارامترهای جهت و موقعیت روی داده‌های به‌دست آمده در فصول مختلف از آزمون تجزیه واریانس مرکب استفاده شد. اختلاف بین آنها با استفاده از آزمون توکی مورد بررسی قرار گرفت و نمودارهای آن ترسیم گردید. نتایج نشان داد که همه پارامترهای مشخص‌کننده رسوب‌زایی درطول سال دارای تغییرات معنی‌داری‌اند. میزان رسوب تولیدی در فصل پاییز حداکثر و به‌تدریج کاهش می‌یابد. علت کاهش آن در دو فصل زمستان و بهار را می‌توان به‌نوع پوشش گیاهی منطقه نسبت داد.