علوم آب و خاک

---

 مطالعه حاضر به جهت بررسی تاثیر رطوبت خاک و کود دامی بر تراکم‌پذیری خاک به صورت نوارهای خرد شده، در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با چهار تکرار در مزرعه آموزشی – پژوهشی دانشگاه صنعتی اصفهان (لورک) اجرا شد. خاک مورد مطالعه از نظر رده‌بندی تیپیک هاپل آرجید می‌باشد. کود دامی یک سال مانده، شامل سه سطح صفر، 50 و 100 تن در هکتار تا عمق شخم (20 سانتیمتر) توسط دیسک سنگین با خاک مخلوط شد. پس از گذشت 5 ماه (تیر تا آبان ماه) در رطوبتهای حد خمیری 80 ،(PL) درصد حد خمیری (0/8PL) و 60 درصد حد خمیری (0/6PL) توسط یک تراکتور دوچرخ متحرک مدل اونیورسال 650-U، با یک عبور (₁ P) و دو عبور (₂ P) تحت تیمار تراکم قرار گرفت و جرم مخصوص ظاهری (BD)، شاخص مخروطی (CI) تا عمق 40 سانتیمتر و نشست خاک به عنوان شاخصهای تراکم‌پذیری و ترددپذیری اندازه‌گیری شد.

  افزودن کود سبب کاهش قابل توجه تاثیر بارگذاری و رطوبت در زمان بارگذاری بر BD و CI شد. تفاوت معنی‌دار بین تاثیر دو سطح 50 و 100 تن در هکتار بر BD دیده شد، ولی در مورد CI این تفاوت معنی‌دار نبود. مواد آلی در رطوبتهای زیاد سبب کاهش و در رطوبتهای پایین سبب افزایش نشست خاک شد. همچنین کود دامی سبب کاهش BD و CI خاک تحت‌الارضی گردید. در رطوبت  (0/6PL) افزایش معنی‌دار در درجه تراکم خاک ایجاد نشد. بنابراین در تیمار بدون کود، رطوبت  (0/6PL) مناسب ترددپذیری شناخته شد. در حالی که در تیمارهای کودی این حد به 0/8PL رسید. عبور مجدد ( ₂ P ) سبب افزایش معنی‌دار درجه تراکم خاک شد. مطالعه حاضر نشان داد اضافه نمودن کود دامی در مقادیر حدود 50 تن در هکتار سبب کاهش قابل توجه تراکم‌پذیری و افزایش دامنه رطوبتی ترددپذیری این خاک می‌گردد.

---

با توجه به تولید روزافزون مواد آلی، به ویژه لجن فاضلاب و کمپوست، از نظر زیست محیطی احتمالاً مطمئن‌ترین راه پیش‌گیری از انباشته شدن این مواد، افزودن آنها به زمین‌های کشاورزی است. معذالک خطرات احتمالی ناشی از اضافه کردن مواد آلی به زمین‌های کشاورزی، باید قبل از ارزش کودی و اقتصادی آن مورد بررسی قرار گیرد. هدف از انجام این تحقیق بررسی اثر مواد آلی بر خواص شیمایی خاک، جذب عناصر غذایی و فلزات سنگین به وسیله ذرت و عملکرد آن می‌باشد. این آزمایش به صورت طرح بلوک‌های کامل تصادفی با سه تکرار و چهار تیمار کودی، شامل کود گاوی، لجن فاضلاب، کمپوست زباله شهری و کود شیمیایی انجام گرفت. کودهای آلی به مقدار 50 تن در هکتار و کود شیمیایی به مقدار 250 کیلوگرم فسفات دی آمونیوم و 250 کیلوگرم اوره (به صورت سرک) در هکتار به کرت‌ها اضافه شد.

 کودهای آلی باعث افزایش معنی‌دار ماده آلی، مقدار قابل استخراج روی، مس، سرب و آهن به وسیله EDTA، فسفر و پتاسیم قابل جذب، و درصد کل ازت در خاک گردید. غلظت و جذب عناصر غذایی در اندام هوایی و دانه ذرت تیمارهای مختلف دارای تفاوت معنی‌دار بود، در صورتی که غلظت سرب و کادمیوم در این اندام‌ها تفاوت معنی‌داری را نشان نداد. عملکرد علوفه و دانه ذرت در بین تیمارها دارای تفاوت معنی‌داری بود، به طوری که کود گاوی و لجن فاضلاب دارای بیشترین، و کمپوست دارای کمترین تاثیر بر عملکرد بودند. بنابراین، می‌توان نتیجه‌گیری کرد که کود گاوی و لجن فاضلاب از پتانسیل زیادی برخوردار می‌باشند، و می‌توان از آنها برای باروری خاک استفاده کرد. غلظت فلزات سنگین در ذرت، و انباشت آنها در خاک، به مراتب کمتر از استانداردهای تعیین شده بود.

---

اثرمقادیرمختلف نیتروژن (0، 120، 150 و180 کیلوگرم نیتروژن خالص) و 10 تن کود مرغی خشک در هکتار روی رشد و عملکرد خیار پاییزه رقم سوپردامینوس در منطقه دره شهر استان ایلام مورد بررسی قرار گرفت. برای اجرای این آزمایش از طرح ‌بلوک‌های‌‌ کامل تصادفی در سه تکرار استفاده شد. اثر تیمارها بر عملکرد کل، وزن محصول درجه یک، طول بوته، تعداد گره در بوته و وزن تر بوته‌ها درسطح آماری1% معنی دار بود و حداکثر عملکرد به میزان3/41 تن در هکتار در تیمار کود مرغی ‌‌به‌دست‌‌ آمد. در بین تیمارهای نیتروژن، تیمار 180 کیلوگرم نیتروژن خالص در هکتار با عملکرد بیشتر بعد از تیمار کود مرغی قرار گرفت. اثر تیمارهای کودی روی طول و قطر میوه و نیز روی درصد ماده خشک میوه در مراحل مختلف اندازه‌گیری متفاوت بود. هم‌چنین ‌‌هم‌بستگی‌‌‌ مثبت و معنی داری بین عملکرد در بوته و صفات طول بوته، تعداد گره در بوته و وزن تر بوته ‌‌به‌دست‌‌ آمد.

---

هدف از این پژوهش بررسی اثر ماده آلی (کود گاوی) بر برخی از ویژگی‌های فیزیکی، خصوصیات و ضرایب هیدرولیکی و انتقال ردیاب برماید در خاک بوده است. برای این منظور خاک سطحی (30-0 سانتی‌متری) از یک مزرعه لوم شنی انتخاب و 3 سطح کود دامی 0 (صفر)، 30 و 60 تن در هکتار به آن اضافه و در تمام پلات‌ها ذرت کاشته شد. این آزمایش در قالب بلوک‌های کامل تصادفی با 3 تکرار اجرا گردید. سه ماه بعد از اضافه کردن کود آلی بقایای ذرت حذف و محلول KBr به صورت یک‌نواخت روی سطح کرت‌ها پاشیده شد. جرم مخصوص ظاهری، تخلخل، مقدار ماده آلی و رطوبت خاک در 18 مقدار پتانسیل ماتریک در آزمایشگاه اندازه‌گیری شد. پس از اضافه کردن ردیاب، سه مرحله آبیاری به مقدار 100، 200 و 400 میلی‌متر انجام ‌گردید. بعد از هر مرحله آبیاری نمونه‌های خاک از هفت عمق، با ضخامت‌های مساوی 15 سانتی‌متری تا 105 سانتی‌متر برداشته شد و غلظت باقی‌مانده Br در نمونه‌ها تعیین گردید. برای هر زمان نمونه‌برداری مرکز جرم توزیع غلظت ردیاب در اعماق ذکر شده در تمام تیمارها نیز محاسبه شد. نتایج نشان داد که افزودن کود دامی باعث کاهش جرم مخصوص ظاهری، افزایش تخلخل، مقدار ماده آلی و رطوبت خاک در بیشتر پتانسیل‌های ماتریک شده است. هم چنین افزودن کود دامی باعث تغییر ضرایب هیدرولیکی خاک گردید. مقدار Br در نیم‌رخ پلات‌هایی که کود دامی دریافت کرده بودند، کمتر انتقال پیدا کرد. مشابه همین نتایج از بررسی مرکز جرم ردیاب در زمان‌های نمونه‌برداری به دست آمد.

---

در راستای توسعه کشاورزی پایدار و کاهش مصرف کودهای شیمیایی، لازم است از کودهای آلی استفاده گردد. بدین لحاظ، به منظور بررسی تأثیر روش اختلاط کود و تلفیق کود مرغی با کود شیمیایی بر عملکرد و اجزاء عملکرد ذرت دانه‌ای (سینگل کراس 704)، آزمایشی به‌صورت کرت‌های خرد شده در قالب بلوک‌های کامل تصادفی با چهار تکرار در مزرعه تحقیقات کشاورزی اداره هواشناسی لرستان واقع در 30 کیلومتری شمال شرقی خرم‌آباد، در سال 1383 به اجرا درآمد. کرت‌های اصلی شامل اختلاط کود با خاک توسط فاروئر یا دیسک بود و کرت‌های فرعی شامل T0: شاهد (عدم مصرف کود شیمیایی و کود مرغی)، T1: دویست، صد و صد کیلوگرم در هکتار به ترتیب نیتروژن، فسفر و پتاسیم؛ T2: هشتاد درصد T1 + 4 تن کود مرغی در هکتار؛ T3: شصت درصد T1 + 8 تن کود مرغی در هکتار؛ T4: چهل درصد T1 + 12 تن کود مرغی در هکتار؛ T5: بیست درصد T1 + 16تن کود مرغی در هکتار؛ T6: بیست تن کود مرغی در هکتار بودند. نتایج به دست آمده نشان داد که اختلاط کود با خاک توسط فاروئر در مقایسه با دیسک منجر به افزایش معنی‌دار ارتفاع گیاه، وزن هزار دانه، عملکرد دانه و عملکرد بیولوژیک گردید، ولی تعداد دانه در بلال و شاخص برداشت در دو روش اختلاط اختلاف معنی‌داری نشان ندادند. تیمارهای کودی نیز باعث افزایش معنی‌دار ارتفاع گیاه، تعداد دانه در بلال، عملکرد بیولوژیک، وزن هزار دانه و عملکرد دانه شدند، ولی بر شاخص برداشت تأثیر معنی‌داری نداشتند. اثرات متقابل تیمارها برای هیچ یک از صفات معنی‌دار نبود. بیشترین مقدار عملکرد دانه در تیمار T5 به دست آمد که اختلاف آن با تیمارهای T0، T1، T3 و T6 معنی دار بود. هم‌چنین اختلاف بین تیمار T1 (سیستم تغذیه شیمیایی) و T6 (سیستم تغذیه ارگانیک) از لحاظ آماری معنی‌دار نبود. اثربخشی تلفیق کود شیمیایی با کود مرغی بر اجزای عملکرد ذرت در مقایسه با مصرف جداگانه هر کدام از آنها بیشتر بود. بر اساس نتایج تحقیق حاضر به نظر می‌رسد که اختلاط 16 تن کود مرغی در هکتار + 40، 20 و 20 کیلوگرم ازت، فسفر و پتاسیم در هکتار ممکن است برای تولید ذرت در شرایطی مشابه با تحقیق حاضر مناسب باشد.

---

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.

---

  در سال‌های اخیر، استفاده از پسماندهای آلی و فراورده‌های جانبی کار خانه‌ها به عنوان کود آلی و اصلاح کننده‌های خاک برای تولید محصولات کشاورزی مورد توجه قرار گرفته است. در کشور ما به‌دلیل فقر مواد آلی خاک‌های کشور از یک‌سو و تولید تجاری کود‌های آلی از سوی دیگر، تمایل به استفاده از این کودهاافزایش یافته است. هدف از انجام این مطالعه بررسی و تفکیک اثر نوع کود، سطوح مختلف کودی و تعداد سال کوددهی بر پتانسیل معدنی‌شدن نیتروژن در یک خاک آهکی (فاین، ‌لومی، میکسد، ترمیک، تیپیک هاپل آرجید) در منطقه اصفهان بود. آزمایش در قالب طرح کرت‌های خرد شده و در سه تکرار انجام گردید. هر کرت اصلی به سه کرت خرد شده تقسیم گردید و اعمال تیمارها در سه سال متوالی به گونه‌ای بود که بخشی از کرت تنها در سال اول، بخشی دیگر در دو سال پیاپی و بخش سوم در سه سال متوالی تیمار کودی (کود گاوی یا لجن فاضلاب) مشابه (25،0 و 100 مگاگرم بر هکتار) دریافت کردند. نمونه‌برداری مرکب از خاک، ‌6‌ ماه پس از کوددهی سوم از عمق 0 تا 15 سانتی‌متری انجام ‌شد. پتانسیل معدنی‌شدن نیتروژن با استفاده از روش انکوباسیون بلند مدت-‌ آبشویی اندازه‌گیری شد. در پایان فصل کشت نیز بخش هوایی ذرت برداشت گردید. نتایج نشان داد پتانسیل معدنی‌شدن نیتروژن در تیمارهایی که کود گاوی و لجن فاضلاب دریافت کرده بودند، تفاوت معنی‌داری نداشتند ولی هر دو این تیمارها نسبت به شاهد اختلاف معنی‌داری را نشان دادند. اضافه کردن 100 مگاگرم بر هکتار کود گاوی و لجن فاضلاب به خاک، پتانسیل معدنی‌شدن نیتروژن را نسبت به تیمار شاهد 4 برابر و نسبت به تیمار 25 مگاگرم در هکتار 7/1 برابر افزایش داد. هم‌چنین پتانسیل معدنی‌‌شدن نیتروژن در تیماری که سه سال پیاپی کود آلی دریافت کرده بود نسبت به تیمارهای دو سال کود دریافت کرده، یک سال کود دریافت کرده و شاهد، به ترتیب 1/2، 5/2 و 5 برابر افزایش را نشان داد. بین پتانسیل معدنی‌شدن نیتروژن با پاسخ‌های گیاه ذرت مانند عملکرد ( ^** 531/0= r )وجذب نیتروژن ( ^*** 568/0= r ) روابط معنی‌داری مشاهده شد. حاصل‌ضرب پتانسیل معدنی شدن نیتروژن در ثابت سرعت معدنی شدن نیز با پاسخ‌های گیاه، مانند عملکرد ( ^*** 710/0= r ) و جذب نیتروژن ذرت ( ^*** 734/0= r ) روابط معنی‌داری را نشان داد. نتایج بیانگر آن است که الگوی تأثیرپذیری نیتروژن کل در تیمار‌های مورد مطالعه، متفاوت از الگوی تغییرات پتانسیل معدنی‌ شدن نیتروژن است.

---

  آگاهی بر سرعت معدنی شدن نیتروژن از منابع مختلف آلی یک عامل کلیدی برای تعیین نیاز کودی نیتروژن گیاه با حداقل آثار منفی زیست محیطی است. به منظور بررسی سرعت معدنی شدن نیتروژن کمپوست، ورمی‌کمپوست و کود دامی یک آزمایش انکوباسیون گلخانه‌ای به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک کامل تصادفی در سه تکرار، چهار تیمار (کمپوست، ورمی‌کمپوست، کود دامی و شاهد) در دو سطح دمایی (8 و 25 درجه سانتی‌گراد) و دو سطح رطوبتی (50 و 85 درصد ظرفیت مزرعه‌ای) به مدت 90 روز انجام گردید. آمونیم و نیترات حاصل از فرایند معدنی شدن به روش اسپکتروفتومتری اندازه‌گیری شدند. مدل‌های مختلف سینتیکی با داده‌های معدنی شدن نیتروژن برازش داده شد. نتایج نشان داد که مدل سینتیکی ترکیب مرتبه صفر- مرتبه اول بهترین مدل سینتیکی برازش یافته با داده‌هاست. بیشترین مقدار نیتروژن معدنی شده ( N_min ) از کود دامی ( 78/87 mgN/kg معادل 54/14 درصد نیتروژن کل) در دمای 25 درجه سانتی‌گراد و کمترین مقدار ( 62/22 mgN/kg  معادل 62/4 درصد نیتروژن کل) از تیمار کمپوست در دمای 8 درجه سانتی‌گراد حاصل شد که این محاسبه، فرضیه کمتر بودن تجزیه‌پذیری کود کمپوست را تقویت می‌کند. شاخص قابلیت دسترسی نیتروژن ( N₀k ) برای تیمارهای کودی به ترتیب کود دامی> ورمی‌کمپوست> کمپوست بود. با افزایش دما و افزایش رطوبت خاک، معدنی شدن نیتروژن افزایش یافت و تأثیر دما بیشتر از تأثیر رطوبت خاک بود. مقدار نیتروژن معدنی شده ( N_min ) با نیتروژن قابل معدنی شدن بالقوه (^* N₀ ) (r =^�0/583  ) و شاخص قابلیت دسترسی نیتروژن (^* N₀k ) (r=^�0/834  ) هم‌بستگی نشان داد.

---

استفاده از سرباره ولجن کنورتور، از محصولات فرعی صنایع فولاد، جهت افزایش کیفیت دو نوع کود آلی و اثر آنها بر تغذیه گیاه ذرت بررسی شد. این آزمایش به صورت انکوباسیون دو کود آلی، کود گاوی و ورمی کمپوست کود گاوی در نمونه‌های 3 کیلوگرمی در رطوبت ظرفیت مزرعه و دمای اتاق به مدت سه ماه انجام شد. تیمارهای غنی‌سازی شامل سطوح مختلف 0، 5 و 10 درصد آهن خالص از سرباره و لجن کنورتور کارخانه ذوب آهن و سولفات آهن تجاری بودند که در ابتدای انکوباسیون به کودهای فوق الذکر اضافه شدند. سپس نمونه‌برداری از تیمارها در زمان‌های0، 10، 25، 45، 65 و 90 روز پس از شروع آزمایش صورت گرفت. سپس کودهای غنی شده به میزان 17 گرم بر کیلوگرم (50 تن در هکتار) در گلدان‌های3 کیلوگرمی با خاک مزرعه چاه اناری دانشگاه صنعتی اصفهان مخلوط گردید. در هر گلدان دو گیاه ذرت رقم سینگل کراس 704 کشت گردید و پس از 70 روز عملکرد و غلظت آهن، منگنز، روی و مس اندام هوایی گیاه تعیین گردید. نتایج نشان داد که استفاده از سولفات آهن تجاری باعث افزایش آهن و منگنز قابل استخراج کود با DTPA شد. در غنی‌سازی به وسیله لجن کنورتور بهترین نتیجه در تیمار 10 درصد آهن مخلوط با ورمی کمپوست کود گاوی و در زمان حدود 60 روز به‌دست آمد. تیمار 5 درصد آهن خالص سرباره در کود گاوی باعث افزایش آهن و منگنز قابل استخراج باDTPA با گذشت زمان شد، ولی تیمار 10 درصد تأثیر چندانی در افزایش آهن و منگنز قابل استخراج با DTPA نداشت. بیشترین مقدار کل آهن گیاه در تیمار های غنی شده با سولفات آهن وجود داشت. بعد از تیمار سولفات آهن مقدار آهن کل گیاه در تیمار 10 درصد لجن کنورتور نسبت به سایر تیمارها بیشتر بود. از طرف دیگر بیشترین میزان کل منگنز گیاه مربوط به تیمار 5 درصد لجن کنورتور مخلوط با ورمی کمپوست کود گاوی بود. در مجموع با توجه به تأثیر تیمار لجن کنورتور در افزایش جذب عناصر غذایی کم مصرف؛ آهن، منگنز، روی و مس گیاه؛ به نظر می‌رسد تیمار 10 درصد آهن خالص از لجن کنورتور مطلوب‌ترین نتیجه را در غنی‌سازی کود دامی داشته است.

---

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.

---

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 تولید روزافزون مواد آلی، به‌ویژه لجن فاضلاب و کمپوست زباله شهری، به‌کارگیری آنها در عرصه‌ کشاورزی به عنوان کود آلی، نقش به‌سزایی بر مقدار عناصر در خاک و قابلیت دسترسی آنها برای گیاه و در نهایت افزایش عملکرد محصولات کشاورزی دارد. این تحقیق به‌منظور بررسی اثر باقی‌مانده و تجمعی کودهای آلی بر غلظت نیتروژن، فسفر و پتاسیم در خاک و گیاه گندم و مقایسه عملکرد آن با کود شیمیایی اجرا شد. این آزمایش به صورت طرح بلوک کامل تصادفی با سه تکرار و چهار تیمار کودی شامل کود گاوی، لجن فاضلاب، کمپوست زباله شهری و کود شیمیایی انجام گرفت. کود‌های آلی به مقدار 25، 50 و 100 تن در هکتار و کود شیمیایی به مقدار 250 کیلوگرم آمونیوم فسفات روی شخم و250 کیلوگرم در هکتار اوره به صورت سرک به کرت‌ها افزوده شد. در سال اول اجرای طرح تمام کرت و در سال دوم، چهار پنجم هر کرت (برای بار دوم) کوددهی گردید. اثر باقی‌مانده (یک بار کاربرد کود) کودهای آلی بر غلظت نیتروژن کل در خاک و مقدار آن در کاه و کلش معنی‌دار نبود، اما غلظت فسفر و پتاسیم قابل دسترس خاک و غلظت آنها در گیاه نسبت به شاهد تفاوت معنی‌داری نشان داد. اثر تجمعی (دو بار کاربرد کود) کودها بر نیتروژن کل خاک در تیمارهای 50 و 100 تن کود گاوی و 100 تن کمپوست، فسفر در همه تیمارهای کود آلی و پتاسیم در تیمارهای کمپوست و کود گاوی منجر به افزایش معنی‌دار نسبت به شاهد گردید. اثر تجمعی کودها بر غلظت عناصر در کاه و کلش معنی‌دار بود. نیتروژن کل کاه و کلش در تیمار 100 تن لجن فاضلاب، فسفر در 100 تن کمپوست و پتاسیم در همه تیمارهای کود آلی به جز 25 تن در هکتار کمپوست نسبت به شاهد تفاوت معنی‌‌دار داشت.

---

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.

---

یکی از فراسنجه‌های مکانیکی مهم در تعیین تنش مجاز برای جلوگیری از تراکم خاک، تنش پیش‌تراکمی (pc) یا تنش در آستانه تراکم است. اگر تنش وارد شده به خاک در اثر تردد ماشین‌های کشاورزی کمتر از pc باشد، احتمال تغییر شکل ماندگار در خاک کم است. در این پژوهش، برای تعیین pc نمونه‌های بازسازی شده از خاک لایه رویین در یک طرح کودی درازـ مدت، از آزمایش‌های نشست صفحه‌ای (PST) و فشردگی محصور (CCT) استفاده شد. در طرح کودی، کودهای آلی (لجن فاضلاب، کمپوست و کود گاوی) در سه سطح (25، 50 و100 تن در هکتار) و یک ترکیب کودشیمیایی (250 کیلوگرم فسفات آمونیوم در هکتار و 250 کیلوگرم اوره در هکتار) به مدت 7 سال متوالی در تناوب گندم- ذرت به یک خاک لوم رسی سیلتی اضافه شده بود. تأثیر تیمارهای کودی و رطوبت (1/17 و 9/20 درصد وزنی) بر تنش پیش‌تراکمی خاک با دو طرح فاکتوریل و مقایسه اورتوگونال در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی در سه تکرار بررسی گردید. تنش پیش‌تراکمی با سه روش کاساگراند، نقطه بیشینه انحنا و تقاطع خط فشردگی بکر با محور xها در کرنش صفر از منحنی‌های فشردگی خاک تعیین گردید. مقادیر pc برآورد شده برای تیمارهایی که با کودها آلی تیمار شده بودند بیش تخمینی داشتند و این بیش تخمینی در هر دو آزمایش با افزایش مقدار کودآلی افزایش یافت، ولی این بیش تخمینی در آزمایش CCT بیشتر از آزمایش PST بود. بنابراین، می‌توان بیان نمود که نتایج به دست آمده از آزمایشPST برای برآورد تنش پیش‌تراکمی خاک مطمئن‌تر است. مقادیر pc تخمین زده شده با هر یک از سه روش بستگی به تیمار کودی و رطوبت اولیه نمونه خاک داشت. برای تعیین تنش در آستانه تراکم خاک‌های تیمار نشده با کودهای آلی (شاهد و تیمار کود شیمیایی) و یا تیمار شده با مقدار کم کودهای آلی (25 تن در هکتار)، استفاده از آزمایشPST و به کارگیری روش کاساگراند را می‌توان توصیه نمود. در صورتی که برای خاک‌های تیمار شده با مقادیر زیاد کودهای آلی (50 و100 تن در هکتار)، استفاده از آزمایشPST و به کارگیری روش‌ نقطه بیشینه انحنا را می‌توان پیشنهاد کرد

---

با توجه به تأثیر ساختمان خاک و پایداری خاکدانه‌ها بر فرسایش پذیری خاک و لزوم افزایش پایداری و مقاومت خاکدانه‌ها در برابر عوامل فرساینده‌ای مانند باد و آب، این تحقیق روی نمونه خاک سطحی (عمق20-0 سانتی‌متر) جمع‌آوری شده از اراضی زراعی حساس به فرسایش واقع در دشت چاهو (شهرستان مهر) در جنوب استان فارس انجام شد. آزمایش در قالب طرح کاملاً تصادفی با 10 تیمار در 3 تکرار اجرا شد و تیمارها عبارت بودند از شاهد (بدون افزودن ماده اصلاح‌کننده)، گچ خالص، کاه‌ و کلش خرد شده گندم، کود دامی، کاه و کلش همراه با گچ، کود دامی همراه با گچ هر کدام به میزان 1 درصد وزنی، سیمان در سطوح 3/0، 6/0 و 9/0 درصد وزنی و گچ همراه با سیمان 9/0 درصد وزنی. یک، چهار و هفت ماه پس از اعمال تیمارها با برداشت نمونه‌های 50 گرمی از هر تیمار، میزان خاکدانه‌های با اندازه‌های 53 تا 4000 میکرو‌متر به روش الک‌تر اندازه‌گیری شد و میانگین وزنی- قطر (MWD) آنها محاسبه گردید. نتایج نشان داد که کاربرد تیمارهای کود دامی و کاه و کلش به تنهایی یا همراه با گچ، متناسب با کاهش مقدار خاکدانه‌‌های با اندازه µm>106 باعث افزایش خاکدانه‌های با اندازه µm< 106 شده‌اند. هم‌چنین، تأثیر این تیمارها در افزایش میزان MWD ناشی از افزایش بیشتر خاکدانه‌های با اندازه µm<1000 بوده است. با توجه به نتایج به دست آمده از این تحقیق، می‌توان کاربرد این تیمارها را برای افزایش مقاومت خاک‌های سیلت لوم حساس در شرایط مشابه پیشنهاد نمود.

---

تأثیر غرقاب، لجن فاضلاب و کود دامی بر جذب و غلظت Fe، Zn، Mn، Cu، Pb و Cd در ریشه و بخش هوایی آفتابگردان ((Helianthus annuus L. در شرایط گلخانه‌ای بررسی شد. آزمایش به‌صورت فاکتوریل و در قالب طرح پایه کاملاً تصادفی با سه تکرار شامل مدت غرقاب در پنج سطح (0، 2، 4، 8، 22 روز) و منبع و مقدار کود آلی در پنج سطح (شاهد، 15 گرم کود دامی، 30 گرم کود دامی، 15 گرم لجن فاضلاب و 30 گرم لجن فاضلاب بر هر کیلوگرم خاک) انجام شد. نتایج نشان داد که با افزایش مدت غرقاب غلظت و جذب Mn در بخش هوایی و غلظت Mn ریشه افزایش یافت ولی جذب Mn در ریشه تغییر معنی‌داری نکرد. پس از غرقاب شدن خاک غلظت و جذب Fe در بخش هوایی و غلظت و جذب Cd در بخش هوایی و ریشه ابتدا افزایش یافته و دوباره کاهش یافت در‌حالی‌که غلظت Zn و Cu ریشه پس از یک کاهش اولیه دوباره افزایش یافت. اثر غرقاب شدن خاک بر غلظت Pb، Zn و Cu بخش هوایی معنی‌دار نبود. با کاربرد لجن فاضلاب و کود دامی جذب و غلظت Fe، Mn و Zn در بخش هوایی و جذب Cuدر بخش هوایی افزایش یافت ولی جذب و غلظت سرب در بخش هوایی فقط با کاربرد لجن فاضلاب افزایش یافت. تأثیر منبع و مقدار کود آلی بر غلظت و جذب Cd در بخش هوایی، غلظت Cd در ریشه و غلظت مس در بخش هوایی معنی‌دار نبود. غلظت Fe، Mn، Cu و Zn ریشه با کاربرد لجن فاضلاب افزایش یافت ولی غلظت Pb و Cd ریشه تغییر معنی‌داری نکرد. تأثیر غرقاب شدن خاک بر جذب و غلظت فلزات سنگین در ریشه و بخش هوایی به منبع و مقدار کود آلی مصرفی بستگی داشت. بیشترین جذب فلزات سنگین مورد مطالعه در بخش هوایی با کاربرد 30 گرم لجن فاضلاب بر کیلوگرم خاک به‌دست آمد. گیاه آفتابگردان Fe،Cu ، Zn، Mn و Pbرا در ریشه انباشته کرد در‌حالی‌که غلظت Cd در ریشه تفاوت معنی‌داری با بخش هوایی نداشت.

---

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.

---

کاربرد بقایای آلی از جمله لجن فاضلاب وکودگاوی سبب افزودن برخی فلزات سنگین به خاک می‌شود. این بقایا حاوی ترکیبات آلی و معدنی بوده که می‌توانند فلزات سنگین از جمله سرب را تثبیت کرده و قابلیت جذب آنها را تحت تأثیر قرار دهند. این پژوهش با هدف مقایسه اثر بخش معدنی و آلی کود گاوی و لجن فاضلاب بر توزیع شکل‌های سرب در خاک در قالب طرح کاملاً تصادفی انجام شد. تیمارها شامل کاربرد 10 درصد وزنی لجن فاضلاب و کود گاوی غنی شده (6 گرم سرب در کیلوگرم کود آلی) بود. هم‌چنین در تیمار دیگری غلظت سرب خاک با استفاده از نمک نیترات سرب به 600 میلی‌گرم در کیلوگرم افزایش یافت. به منظور مطالعه بخش معدنی و آلی کود گاوی و لجن فاضلاب، کربن آلی، اکسید آهن و آهن و منگنز قابل کاهش از نمونه‌ها حذف و پس از غنی شدن به میزان 10 درصد وزنی، به خاک اضافه شد. نمونه‌ها به مدت 111 روز در دمای 25-23 درجه سلسیوس و رطوبت 80 درصد ظرفیت مزرعه خوابانیده شد. در تیمار نمک نیترات سرب بیش از 50 درصد سرب کل، در بخش تبادلی بود، در حالی که در تیمار کود گاوی و لجن فاضلاب بیش از 40 درصد سرب کل در بخش اکسید دیده شد. اضافه کردن کود گاوی و لجن فاضلاب به خاک به ترتیب باعث افزایش 8/14 و 5/17درصدی سرب در بخش اکسید گردید. حذف کربن آلی از تیمار کودگاوی و لجن فاضلاب به ترتیب باعث افزایش 12و 14 درصدی سرب در بخش باقی-مانده شد. حذف آهن اکسید از تیمارهای لجن فاضلاب و کود گاوی میزان سرب در بخش اکسید را به ترتیب 8 و 13 درصد کاهش داد. حذف آهن و منگنز قابل کاهش نیز به ترتیب مقدار سرب در بخش اکسید را 16 و 14 درصد کاهش داد. نتایج نشان داد، با وجود درصد نسبت بالای کربن آلی در تیمارهای لجن و کود گاوی، بخش معدنی این ترکیبات تأثیر بیشتری بر قابلیت دسترسی سرب در خاک دارد

---

تولید کمپوست و ورمی‌کمپوست از جمله روش‌های کارآمد برای بازیافت ضایعات آلی به‌شمار می‌روند. به منظور بررسی تغییرات ساختمانی مواد آلی در طول فرآیندهای تولید کمپوست و ورمی‌کمپوست،کود گاوی و فیلترکیک نیشکر در دو حالت حضور و عدم حضور کرم‌های خاکی به‌مدت 16 هفته و در دما و رطوبت کنترل شده خوابانده شدند. نمونه‌های مرکب در زمان‌های 0، 8 و 16 هفته تهیه شد. درصد کربن و نیتروژن و نسبت C:N با دستگاه CN آنالیزر تعیین گردید. نمونه‌های جامد برای تجزیه با دستگاه‌های FTIR وC NMR 13 استفاده شدند. با پیشرفت مراحل تجزیه نسبت C:N کاهش یافت. در زمان 16 هفته، نسبت C:N در فرآیند تولید ورمی‌کمپوست اندکی افزایش یافت. تجزیه ساختار مواد آلی با هر دو روش طیف سنجی کاهش نسبت گروه‌هایO – آلکیل و افزایش گروه‌های آروماتیک و کربوکسیل را در هر دو فرآیند نشان داد. به‌طوری‌که نتایج تجزیه نمونه‌ها با C NMR 13 نشان داد درصد ترکیبات O – آلکیل از 41 درصد در نمونه اولیه فیلترکیک بعد از 16 هفته به حدود 1/33 درصد کاهش یافت. در نمونه‌های کود دامی میزان این ترکیبات از 7/56 درصد به 6/43 درصد کاهش یافت. میزان ترکیبات آروماتیک در نمونه اولیه فیلترکیک و کود دامی به‌ترتیب از 5/12 و 5/13 درصد به 4/16 و 7/18 درصد افزایش یافت. درصد ترکیبات کربوکسیلی نیز به‌ترتیب از 5/8 و 6/5 درصد به 7/9 و 2/7 درصد در نمونه فیلترکیک و کود دامی افزایش یافت. ورمی‌کمپوست دارای درصد بیشتری از گروه‌های آروماتیک نسبت به کمپوست بود (در نمونه کود دامی 7/18 به جای 1/17 درصد). در زمان 16 هفته در نمونه‌های ورمی‌کمپوست کاهش اندکی در درصد ترکیبات آروماتیک و کربوکسیلی مشاهده شد. تجزیه با روش طیف‌سنجی برای نمونه‌های کمپوست و ورمی‌کمپوست، وجود سیگنال‌های یکسان با درصد فراوانی متفاوت را نشان داد. بین دو روش طیف‌سنجی، هم‌بستگی (**897/0r=) بسیار خوبی مشاهده شد و داده های به‌دست آمده از دو روش، مکمل همدیگر بودند.

---

برگرداندن بقایای گیاهی به خاک به‌ویژه در مناطق خشک و نیمه خشک از ارکان مهم پایداری اکوسیستم‌های کشاورزی است. تحقیق حاضر در سال‌های 1388 و 1389 در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه ارومیه به‌صورت طرح بلوک‌های کامل تصادفی در چهار تکرار به اجرا گذاشته شد. در این آزمایش گیاهان شبدر سفید، اسپرس، ارزن مرواریدی، سورگوم علوفه‌ای و منداب به‌عنوان کود سبز در نظر گرفته شد و فرآیند تغییرات کربن آلی خاک، نیتروژن و معدنی شدن آن طی دوره‌های بعد از افزودن گیاهان به خاک بررسی گردید. واحدهای آزمایشی در 50 درصد آب ظرفیت زراعی آبیاری شدند. در هر دو سال اجرای تحقیق، نیتروژن کل و آمونیومی خاک تحت تاثیر نوع کود سبز قرار گرفتند. هم‌چنین لیگنین و سلولز بقایا، عوامل اصلی کنترل‌کننده معدنی شدن نیتروژن و میزان تجزیه بقایا بودند. در هر دو سال اجرای تحقیق بیشترین مقدار کربن آلی خاک در اثر تجزیه بقایای ارزن مرواریدی حاصل شد. نسبت C/N خاک در ماه‌های اول، سوم و پنجم بعد از اختلاط بقایای گیاهان اسپرس و شبدر سفید با خاک، کاهش معنی‌داری از خود نشان داد. نیتروژن نیتراتی نیز بیشترین مقدار را بعد از افزودن بقایای اسپرس و شبدر سفید داشت. با توجه به نتایج حاصل از این تحقیق گیاهان شبدر سفید و اسپرس به‌دلیل افزایش نیتروژن کل و معدنی قابل استفاده برای گیاه بعدی، می‌تواند به‌عنوان بهترین کود سبز در بین گیاهان مورد مطالعه معرفی گردد.