علوم آب و خاک

---

پخش سیلاب نقش مؤثری در بهبود و حاصل‌خیزی خاک، تغذیه آب‌های زیرزمینی، احیا و تقویت پوشش گیاهی و کنترل بیابان‌زایی دارد. از آنجایی که سیلاب زمینه انتقال ذرات خاک را فراهم می‌آورد، در صورت مناسب بودن مواد معلق موجود در سیلاب، پخش آن سبب افزایش حاصل‌خیزی خاک می‌شود. در نتیجه لازم است تا میزان این تغییرات و روند آن در طول زمان بررسی و روش مناسب در راستای افزایش بهره‌وری این طرح‌ها ارائه شود. به همین منظور با نمونه‌برداری از نقاط مختلف عرصه پخش سیلاب و تجزیه فیزیکی و شیمیایی این نمونه‌ها، این روند در طول 5 سال دوره رسوب‌گذاری بررسی شد. در این رابطه، نمونه‌برداری به روش سیستماتیک - تصادفی و با شبکه‌بندی نوارها از سه نوار اول سیلگیری شده مربوط به 13 ایستگاه منتخب پخش سیلاب در سراسر کشور انجام و شاخص‌های نیتروژن کل، فسفر قابل جذب، پتاسیم قابل جذب و کربن آلی خاک اندازه‌گیری شد. برای مقایسه میانگین‌ها، به دلیل عدم تطابق داده‌ها با توزیع نرمال، از آزمون ناپارامتری استفاده گردید. هم‌چنین، به منظور دست‌یابی به اهداف مورد نظر و تحلیل صحیح داده‌های جمع‌آوری شده، مبادرت به گروه‌بندی ایستگاه‌‌ها شد. بدین منظور، با استفاده از تجزیه خوشه‌ای، میانگین ویژگی‌‌های فیزیکی و شیمیایی خاک، ایستگاه‌های منتخب در سه دسته قرار گرفت. نتایج نشان ‌داد که تغییرات شاخص‌های حاصل‌خیزی در نوارهای پخش در سال‌‌های مختلف، دارای تغییرات نامنظم و هم‌چنین بین گروه‌‌های سه‌گانه ایستگاه‌‌ها نیز تا حدی متفاوت بوده است. به نظر می‌رسد این موضوع می‌تواند متأثر از عوامل مختلفی از جمله متفاوت بودن کمیّت و کیفیت سیلاب منحرف شده، متفاوت بودن بستر عرصه‌‌های پخش سیلاب و عدم توزیع یک‌نواخت سیلاب روی عرصه‌ها باشد. اگرچه بستر اولیه عرصه‌های پخش سیلاب از نظر مواد آلی و حاصل‌خیزی خاک فقیر است، ولی در مجموع پخش سیلاب باعث بهبود شاخص‌های حاصل‌خیزی در خاک سطحی عرصه‌های پخش سیلاب شده است، البته برای رسیدن به شرایط اید‌آل نیاز به گذشت زمان بیشتری می‌باشد.

---

ازتوباکتر کروکوکوم با داشتن توان تثبیت نیتروژن و برخی خصوصیات محرک رشد گیاه می‌تواند تغذیه معدنی گیاهان را بهبود بخشد. چهارده سویه ازتوباکتر کروکوکوم از ریزوسفرگندم در مزارع مختلف اطراف تبریز جداسازی شدند.در یک آزمایش گلدانی با گیاه گندم بهاره رقم فلات در قالب طرح کاملاً تصادفی با 16 تیمار شامل تلقیح با 14 سویه باکتریائی، شاهد مثبت (دریافت نیتروژن کودی و بدون باکتری) و شاهد منفی (بدون کود نیتروژنه و بدون باکتری) با چهار تکرار مورد مطالعه قرارگرفتند. شاخص‌های رشد گیاه و غلظت نیتروژن و فسفر ریشه و بخش هوایی گیاه در زمان برداشت اندازه‌گیری شدند. نتایج نشان داد که تلقیح با سویه‌های ازتوباکتر وزن خشک محصول (سنبله گندم)، وزن خشک کل بخش هوایی(محصول به‌علاوه بخش هوایی) و وزن خشک ریشه‌ها را به‌طور معنی‌دار افزایش داد. در مقایسه با شاهدهای مثبت و منفی، تلقیح باکتری اثر معنی‌داری بر افزایش غلظت و مقدار N و P بخش هوایی، غلظت و مقدار N ریشه‌ها، مقدار P ریشه‌ها و انتقال آنها از ریشه به بخش هوایی گندم گذاشت. در‌حالی‌که اثر تلقیح بر غلظت فسفر ریشه‌ها معنی‌دار نشد. هم‌چنین سویه‌های 1 و 48 که در شرایط درون شیشه‌ای از توان حل‌کنندگی فسفات و فعالیت فسفاتاز قلیایی بالایی نسبت به سایر سویه‌ها برخوردار بودند بیشترین اثر بر افزایش غلظت و مقدار P بخش هوایی و انتقال آن از ریشه به بخش هوایی را داشتند

---

برآورد هیدروگراف سیل، اولین و مهم‌ترین قدم در طراحی و اجرای طرح‌های هیدرولوژیکی و هیدرولیکی از جمله در طرح‌های مهار سیلاب به شمار می‌آید. در حوضه‌های فاقد ایستگاه‌ هیدرومتری برآورد هیدروگراف واحد بر مبنای خصوصیات ژئومورفولوژیکی حوضه‌ها صورت می‌گیرد. هدف از پژوهش حاضر برآورد هیدروگراف واحد مصنوعی با استفاده از تحلیل منطقه‌ای سیلاب و پارامترهای ژئومورفولوژیکی در دو حوضه آبخیز کانی‌سواران و مارنج در جنوب شرقی شهرستان سنندج، می‌باشد. هیدروگراف 1 و 2 ساعته با استفاده از داده‌های دبی حداکثر سیل در ایستگاه هیدرومتری بر مبنای تحلیل منطقه‌ای سیلاب تهیه گردیدند. داده‌های زمانی دبی سیلاب برآوردی و مشاهده‌ای بر‌اساس ضریب ناش- ساتکلیف و ابعاد هیدروگراف واحد مصنوعی براساس خطاهای مطلق و بایاس مورد ارزیابی و صحت‌سنجی قرار گرفتند. نتایج نشان دادند که مدل‌های رگرسیونی چند جمله‌ای دارای بیشترین ضریب تبیین برای محاسبه پارامترهای هیدروگراف واحد مصنوعی بوده‌اند. آزمون‌های صحت‌سنجی نشان دادند که داده‌های برآوردی دبی‌های سیلاب با ضریب ناش- ساتکلیف؛ 988/0 برای هیدروگراف 1 ساعته و 933/0 برای هیدروگراف 2 ساعته از دقت بسیار بالایی برخوردارند. هم‌چنین، مقدار خطای مطلق 1294/0 برای هیدروگراف واحد 1 ساعته و 197/1 برای هیدروگراف واحد 2 ساعته و مقدار خطای با‌یاس نزدیک به صفر در هر دو هیدروگراف واحد، نشان داد که این مدل‌ها کارایی خوبی در تهیه هیدروگراف‌های 1 و 2 ساعته دارند. بنابراین می‌توان از چنین روشی برای حوضه‌های آبخیز با شرایط ژئوهیدرولوژیکی مشابه با حوضه‌های مورد مطالعه که فاقد ایستگاه‌های هیدرومتری باشند، استفاده نمود.

---

به منظور بررسی اثر کاربرد ورمی کمپوست بر برخی خواص فیزیکی و شیمیایی خاک شامل جرم مخصوص حقیقی (ρs)، جرم مخصوص ظاهری (ρb)، تخلخل (f)، ظرفیت نگهداشت آب خاک (S)، رطوبت در نقاط ظرفیت زراعی (FC) و پژمردگی دائم (PWP)، میزان آب قابل دسترس (AWC)، pH، هدایت الکتریکی (EC) و کربن آلی (OC)، آزمایشی در قالب طرح کرت‌های خرد شده با پایه بلوک‌های کامل تصادفی در سه تکرار انجام شد. تیمارهای کودی در کرت‌های اصلی و سال‌های اعمال این تیمارها در کرت‌های فرعی قرار گرفتند. تیمارهای کودی به عنوان فاکتور اصلی در شش سطح (T1 = شاهد، T2 = کود شیمیایی، T3 = 20 تن ورمی کمپوست در هکتار،T4 = ‌20 تن ورمی کمپوست در هکتار + 2/1 تیمار T2، T5 = 40 تن ورمی کمپوست در هکتار+ 2/1 تیمار T2 و T6 = 40 تن ورمی کمپوست در هکتار ) و سال‌های اعمال این تیمارها به عنوان فاکتور فرعی در سه سطح به صورت A = یکسال، B = دو سال متوالی و C = سه سال متوالی کود دهی بود. نتایج به‌دست آمده از این آزمایش نشان داد که کاربرد ورمی کمپوست به‌صورت معنی‌داری سبب بهبود تمامی خصوصیات فیزیکی و شیمیایی شد. نتایج بیانگر آن است که خصوصیاتی مانند FC، PWP، AWC، pH، OC و EC در تیمارهای سال‌های مصرف کود دارای اختلاف معنی‌دار با شاهد بودند و آثار متقابل تیمارهای کودی و سال‌های مصرف آنها نیز در مورد ρs ، FC، EC و OC تأثیر معنی‌دار داشت و در سایر موارد فاقد اختلاف معنی‌دار بود.

---

همزیستی‌های ریشه گیاهان و ریزجانداران خاک بویژه قارچ ریشه‌های آربسکولار‌(AM) و باکتری‌های افزاینده رشد گیاه (PGPR) بخشی اساسی و کارآمد از سامانه ریشه گیاهان است. این همزیستی‌ها نقش اساسی در کارآیی ریشه در جذب و بهبود رشد گیاه در مکان‌های شدیداً تخریب شده مانند مکان‌های آلوده به فلزهای سنگین دارند. هدف از این پژوهش، بررسی تأثیر مایه‌زنی خاک با میکروب‌های بردبار به فلزهای سنگین بر زیست‌فراهمی سرب و کادمیم در خاک، رشد گیاه و جذب فلز به‌وسیله گیاهان ارزن (Pennisetum glaucum)، بیدگیاه (Triticum repens) و یونجه وحشی (Medicago sativa) بود. یک نمونه خاک با غلظت‌های مختلف کادمیم یا سرب آلوده شد (خاک 1). هم‌چنین، برای تهیه مایه مایه‌زنی دارای سویه‌های بومی مناطق آلوده، از خاک کشتزارهای یونجه پیرامون معادن سرب و روی زنجان نمونه‌برداری (خاک 2) و با نسبت وزنی یک به پنج به خاک 1 افزوده شد. گیاهان ارزن، بیدگیاه و یونجه‌ وحشی در گلدان‌ و در شرایط گلخانه کشت شدند. در پایان فصل رشد، کارکرد ماده خشک بخش هوایی و غلظت سرب و کادمیوم در گیاه و خاک اندازه‌‌گیری شد. یافته‌ها نشان داد که عملکرد نسبی گیاهان و غلظت سرب در گیاهان در شرایط عدم مایه‌زنی میکروبی، بیشتر از تیمارهای مشابه در شرایط مایه‌زنی میکروبی بود. با این حال، غلظت کادمیم در گیاهان در شرایط مایه‌زنی میکروبی، بیشتر بود. بیدگیاه بالاترین اندوزش کادمیم و سرب را در میان گیاهان بررسی شده داشت.

---

خاک‎های قدیمی اطلاعات با ارزشی را در ارتباط با شرایط اقلیمی گذشته منطقه در اختیار قرار می‌دهند. این خاک‎ها در ایران مرکزی گسترش قابل توجهی دارند. بررسی‎های میکرومرفولوژی و کانی‎شناسی رسی از جمله روش‌های مفید در شناسایی و تفسیر این خاک‎ها در راستای اقلیم‎شناسی گذشته می‎باشد. پژوهش حاضر به منظور مقایسه میکرومرفولوژی و کانی‎شناسی رسی خاک‎های قدیمی و عهد حاضر در منطقه جیرفت انجام گرفت. پس از مطالعات صحرایی تعداد چهار خاکرخ (که روی سطوح مختلف ژئومرفیک شامل سطح پایدار پدیمنت پوشیده، سطح پایدار و ناپایدار حد واسط پدیمنت و دشت آبرفتی، و سطح پایدار دشت آبرفتی قرار گرفته بودند)، نمونه‎برداری شده و آزمایش‎های فیزیکی و شیمیایی، میکرومرفولوژی و کانی‎شناسی رسی روی آنها انجام گرفت. نتایج میکرومرفولوژیکی حاکی از وجود پوشش‎های رس در افق‌های آرجیلیک خاک‎های قدیمی بودند. از سوی دیگر، پوشش‌های رس موجود در خاک‎های عهد حاضر، تنها در افق‌های ناتریک مشاهده گردید که به وجود مقادیر بالای سدیم در این خاک‎ها نسبت داده شد. به‌علاوه، کانی‎های رسی اسمکتیت، پالیگورسکیت، ایلیت، کلریت و کائولینیت در خاک‎های قدیمی تشخیص داده شدند؛ حال آن‌که در خاک‎های عهد حاضر، کانی‎ کلریت مشاهده نگردید. وجود کانی پالیگورسکیت در خاک‌های مورد مطالعه به پایداری سطح ژئومرفیک بستگی داشت. نتایج تحقیق حاضر، وجود اقلیمی با رطوبت بیش‌تر از زمان کنونی را در زمان تشکیل خاک‎های قدیمی منطقه جیرفت به اثبات رساند.

---

آلوده شدن خاک‌های کشاورزی به فلزات سنگین یک خطر جدی می‌باشد که از هر دو دیدگاه کشاورزی و زیست محیطی حائز اهمیت است. از بین عناصر سنگین، کادمیم به دلیل تحرک و زیست فراهمی زیاد آن در خاک و سمیت آن برای انسان و گیاهان، حتی در غلظت‌های پایین، اهمیت زیادی دارد. برخلاف کادمیم، فسفر عنصری ضروری برای رشد گیاه است. به منظور بررسی اثر کاربرد کادمیم، فسفر و برهمکنش آنها بر رشد و ترکیب شیمیایی اسفناج در یک خاک آهکی آزمایشی در شرایط گلخانه در یک طرح کاملاً تصادفی انجام شد. تیمارها شامل چهار سطح کادمیم (5، 10، 20 و 40 میلی‌گرم کادمیم در کیلوگرم خاک به صورت سولفات کادمیم) و چهار سطح فسفر (0، 20، 40 و80 میلی‌گرم فسفر در کیلوگرم خاک به صورت منو کلسیم فسفات) در سه تکرار بود. نتایج نشان داد که مصرف 40 میلی‌گرم کادمیم به طور معنی‌داری وزن خشک اندام هوایی اسفناج را 47 درصد کاهش داد ولی مصرف فسفر اثر سوء کادمیم بر وزن خشک را به‌طور معنی‌داری تعدیل نمود. هم‌چنین مصرف فسفر، غلظت کادمیم را به طور معنی‌داری(78 درصد) در اندام هوایی گیاه کاهش داد. با افزایش سطوح کاربردی کادمیم غلظت این عنصر در اندام هوایی اسفناج افزایش یافت. مصرف 40 میلی‌گرم کادمیم، غلظت فسفر اندام هوایی را 5/21 درصد کاهش داد. غلظت روی، منگنز، کلسیم و نیتروژن در اندام هوایی اسفناج تحت تأثیر کاربرد فسفر به طور معنی‌داری کاهش یافت ولی غلظت سدیم افزایش یافت. کاربرد کادمیم، کاهش غلظت روی اما افزایش غلظت کلسیم، سدیم و نیتروژن را در اندام هوایی گیاه، به دنبال داشت. نتایج اولیه نشان داد که برای کاهش غلظت و اثر سوء کادمیم بر رشد گیاه اسفناج، کاربرد فسفر در خاک‌های با کمبود این عنصر، احتمالاً می‌تواند مؤثر باشد که مؤید برهمکنش منفی بین این دو عنصر است. قبل از هر گونه توصیه کودی نتایج این پژوهش بایستی در شرایط مزرعه نیز تأیید گردد.

---

لاستیک‌های فرسوده خودروها یکی از آلوده‌کننده‌های محیط ‌زیست محسوب می‌شوند. تولید روز‌افزون این ضایعات سبب شده است تا راه‌های کاهش مضرات ناشی از تجمع آنها در محیط ‌زیست نیز به طور جدی‌تر مورد توجه قرار بگیرد. به همین منظور در این تحقیق آثار اختلاط ذرات خرد شده لاستیک‌های فرسوده در دو اندازه 2-1 و 5-3 میلی‌متر و به مقدار 5، 10 و 20 تن در هکتار تا عمق 30 سانتی‌متری روی برخی از ویژگی‌های شیمیایی خاک، در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه صنعتی اصفهان (لورک) بررسی شد. در این تحقیق هفت تیمار به همراه شاهد در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی در سال 1387 مورد سنجش قرار گرفت. نمونه‌گیری خاک برای تجزیه‌های آزمایشگاهی هشت ماه پس از اختلاط انجام شد. نتایج جداول تجزیه واریانس تیمارها نشان داد که pH، قابلیت هدایت الکتریکی، درصد نیتروژن کل، غلظت کادمیم، سرب، مس و آهن قابل عصاره‌گیری با DTPA خاک تحت تأثیر کاربرد ذرات لاستیک قرار نگرفت. درصد کربن آلی و نسبت کربن به نیتروژن به طور معنی‌داری با کاربرد ذرات لاستیک افزایش یافت. افزایش مقدار روی قابل عصاره‌گیری با DTPA خاک در تیمارهای 10 و 20 تن در هکتار قطعات ریز و درشت لاستیک نسبت به تیمار شاهد در سطح احتمال یک درصد معنی‌دار بود. مقدار روی قابل عصاره‌گیری با DTPA در خاک تیمار شده با 10 و 20 تن در هکتار قطعات 5-3 میلی‌متری لاستیک فرسوده به‌ترتیب حدود 2 و 3 برابر بیش از تیمار شاهد شد. به طور کلی نتایج این پژوهش نشان داد که در کوتاه مدت، اختلاط ذرات خرد شده لاستیک‌های فرسوده تأثیر معنی‌داری بر بیشتر ویژگی‌های شیمیایی خاک نداشت ولی روی قابل جذب خاک را به طور معنی‌داری افزایش داد. در این راستا، انجام مطالعات بیشتر در مورد معدنی شدن مواد آلی و امکان ایجاد سمیت گیاه در دراز مدت و هم‌چنین تأثیر لاستیک خرد شده بر ویژگی‌های فیزیکی خاک پیشنهاد می‌شود.

---

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.

---

آزمایشی در سال زراعی 88–1387 در مزرعه تحقیقاتی پردیس ابوریحان دانشگاه تهران، به منظور ارزیابی آزادسازی تدریجی نیتروژن از کود پلت شده دامی و اوره بر کارایی مصرف نیتروژن و خصوصیات مرفولوژیک و عملکرد دانه ذرت انجام شد. آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با سه تکرار اجرا شد. عوامل مورد مطالعه شامل نحوه مصرف کود: به صورت پخش در سطح زمین و مصرف کود به صورت پلت و عامل دوم تلفیق چهار سطح کود نیتروژن و دامی به ترتیب، (46+ 600 و 92+600 و 138+600 و 184+600 ) کیلوگرم در هکتار بود. کرت شاهد بدون مصرف کود نیتروژن به منظور محاسبه کارایی مصرف نیتروژن در نظر گرفته شد که در محاسبات آماری وارد نگردید. در این تحقیق یک ماشین پلت کننده از نوع اکسترودر به منظور تهیه پلت‌ها طراحی و ساخته شد. افزایش مقدار نیتروژن باعث کاهش معنی‌دار (1%>P) کارایی مصرف نیتروژن و کارایی زراعی و افزایش معنی‌دار (1%>P) کارایی فیزیولوژیک شد. بیشترین کارایی مصرف نیتروژن، کارایی زراعی و کارایی فیزیولوژیک به تیمار توزیع کود به صورت پلت اختصاص داشت. هم‌چنین بیشترین ارتفاع بوته و قطر ساقه و قطر بلال متعلق به تیمار پلت بود ولی تعداد برگ در هر بوته تحت تأثیر روش توزیع کود قرار نگرفت. بیشترین عملکرد دانه به تیمار پلت اختصاص داشت. به طوری که بیشترین میزان عملکرد دانه و درصد پروتئین دانه از کاربرد 184 کیلوگرم کود نیتروژن به صورت پلت به دست آمد.

---

پوشش گیاهی مهم‌ترین عامل تأثیرگذار بر پایداری و تعادل اکوسیستم‌های طبیعی است. روابط بین پوشش گیاهی و عامل‌های محیطی به شناخت عوامل مؤثر بر رشد و استقرار گونه‌های گیاهی و هم‌چنین شناسایی رویشگاه‌ها کمک می‌کند. هدف از این بررسی، شناخت این روابط در مراتع منطقه فریدونشهر (حوزه آبخیز سرداب - سیبک) استان اصفهان است. برای این منظور بعد از تیپ‌بندی پوشش گیاهی به روش فیزیونومیک- فلوریستیک، نمونه‌برداری از تیپ‌های گیاهی به روش تصادفی- سیستماتیک و با استفاده از پلات‌های دو مترمربعی انجام شد و شاخص‌های درصد پوشش تاجی و درصد ترکیب گونه‌های گیاهی تعیین‌گردید. در هر تیپ، یک پروفیل خاک‌شناسی حفر شد و مهم‌ترین خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک شامل اجزاء بافت خاک، سنگریزه سطحی، رطوبت اشباع (S.P)، هدایت الکتریکی(EC)، اسیدیته (pH)، کربنات کلسیم (CaCO3) و کربن آلی (O.C) اندازه‌گیری شد. برای بررسی ارتباط پوشش گیاهی با عوامل محیطی از فن رج‌بندی و روش RDA استفاده شد. نتایج نشان داد که عوامل محیطی، هشت تیپ گیاهی مراتع منطقه مورد مطالعه را به سه رویشگاه عمده شامل کما (Ferula ovina)، گون گزی(Astragalus adscendens) و گون کتیرایی(Astragalus brachycalyx) گروه‌بندی کردند. درصد رس، کربن آلی، عمق خاک، درصد آهک، درصد سنگریزه سطحی و درصد خاک لخت مهم‌ترین عوامل مؤثر در جداسازی رویشگاه‌های مرتعی سه گانه بودند.

---

آلودگی خاک با فلزات سنگین از جمله کادمیم و سرب از نگرانی‌های جدی به شمار می‌رود. هدف از این مطالعه، ارزیابی کارآیی سه گیاه آتریپلکس (Atriplex verucifera)، سالیکورنیا (Salicornia europaea) و سلمه‌تره (Chenopodium album) در کاهش سدیم تبادلی و آلودگی کادمیم و سرب خاک در دو خاک با ویژگی‌های متفاوت بود. دو نمونه خاک، یکی شور- سدیمی-آهکی (1S) و دیگری آهکی (2S) انتخاب گردید. سپس غلظت‌های مختلف سرب و کادمیم به خاک افزوده شد. خاک‌ها پس از آلوده شدن، نزدیک هفت ماه تحت تیمار تر و خشک شدن قرار گرفتند. سپس بذرهای گیاهان ذکر شده در گلدان‌های حاوی خاک‌های آلوده در تیمارهای فوق و هم‌چنین تیمارهای شاهد (بدون آلودگی سرب یا کادمیم) کشت شدند. پس از طی دوره رشد، عملکرد گیاهان و غلظت سرب، کادمیم و سدیم خاک و گیاه در تیمارهای مختلف اندازه‌گیری شد. نتایج نشان داد که سالیکورنیا بالاترین انباشت کادمیم و سالیکورنیا و آتریپلکس بالاترین انباشت سرب را تحت شرایط نامطلوب خاک‌های شور- سدیمی داشتند. درحالی‌که سلمه‌تره و آتریپلکس بردباری بالایی به کادمیم در خاک معمولی داشتند. هم‌چنین کاشت این گیاهان موجب کاهش چشمگیرESP خاک 1S شد. سالیکورنیا با کمترین کاهش عملکرد نسبی، بردبارترین گیاه نسبت به شوری و آلودگی سرب و کادمیم در بین گیاهان مورد مطالعه شناخته شد. شناسایی عوامل پیچیده گیاهی و خاکی (شوری- سدیمی و غلظت فلز در خاک) تأثیرگذار بر کنترل غلظت فلز در این گیاهان، به طراحی فناوری گیاه‌پالایی در مناطق خشک و متأثر از نمک کمک خواهد کرد.

---

مطالعات صورت گرفته در برخی خاک‌های غرب استان گلستان نشان دادند که علی‌رغم افزایش بارندگی و حضور کانی‌های با ظرفیت تبادلی کاتیونی بالا، مقدار پتاسیم قابل عصاره‌گیری با استات آمونیوم افزایش نیافت. برای دست‌یابی به عوامل مؤثر در کاهش این مقدار، به بررسی دقیق کانی‌شناسی و میکرومورفولوژی حفرات خاک‌های مورد مطالعه پرداخته شد. از هر افق خاک این مناطق، 20 نمونه دست‌خورده و دست‌نخورده، جهت بررسی ویژگی‌های فیزیکوشیمیائی، کانی‌شناسی و مطالعات میکرومورفولوژی جمع‌آوری شد. 4 خاکرخ منتخب به‌ترتیب عبارت بودند از Gypsic Aquisalids، Haploxerepts Typic، Typic Calcixerolls و Typic Hapludalfs. بررسی‌ها نشان دادند علاوه بر مقدار و نوع کانی رسی، حفرات از لحاظ تأثیرشان بر توسعه ریشه و انتقال آب و یون‌های محلول، می‌توانند بر میزان در دسترس قرار دادن پتاسیم قابل جذب گیاهان موثر باشند. مقدار مناسب رس و غالب بودن کانی اسمکتیت در خاک مالی‌سولز و نیز فراوانی حفرات بیشتر و غالب بودن حفرات نوع کانال، سبب افزایش مقدار پتاسیم قابل استفاده در این خاک شده ‌است. حال آن‌که مقدار رس کمتر، وجود کانی هیدروکسی بین لایه‌ای اسمکتیت، زه‌کشی ضعیف خاک و احیای آهن (III) کانی اسمکتیت در خاک اینسپتی‌سولز و هم‌چنین فراوانی نسبتاً کمتر حفرات، سبب شده کمترین میزان پتاسیم قابل استفاده در این خاک دیده شود.

---

به منظور بررسی تخریب اراضی از دیدگاه ژنز خاک و میکرومورفولوژی ده خاکرخ در دو کاربری جنگل و زراعی (جنگل‌تراشی شده) در موقعیت‌های پنج‌گانه شیب حفر و تشریح گردید. از کلیه افق‌ها برای تجزیه‌های فیزیکی و شیمیایی و نیز مطالعات میکرومورفولوژیکی نمونه‌برداری شد. خاک‌های جنگلی اغلب افق‌های آرجیلیک و کلسیک تکامل یافته‌ای داشته و نیز اپی پدون مالیک در خاکرخ آنها قابل شناسایی بود. این خاک‌ها در دو رده آلفی سول و مالی سول طبقه‌بندی می‌شوند. شستشوی آهک به عمق خاک، مهاجرت و انتقال رس به افق‌های زیرین و تشکیل خاک‌های تکامل یافته را می‌توان بیش از هر عامل دیگری به پایداری اراضی و آبشویی در این ناحیه که به واسطه پوشش متراکم جنگلی حاصل شده نسبت داد. در نواحی جنگل‌تراشی شده رده غالب خاک اینسپتی سول و سپس مالی سول می‌باشد و به‌جز در ناحیه پای شیب، اثری از افق آرجیلیک مشاهده نمی‌شود. این عدم حضور افق آرجیلیک یا به عبارتی حذف آن پس از جنگل‌تراشی یکی از مهم‌ترین و بارزترین شواهد پدوژنیک تخریب اراضی پس از تغییر کاربری به حساب می‌آید. برون‌زد لایه‌های سرشار از آهک (افق کلسیک) به سطح زمین، ناپدید شدن اپی پدون مالیک و تشکیل اپی پدون اکریک، ظهور شواهد اکسیداسیون و احیا، به دلیل تجمع رواناب در مناطق پست، کاهش ضخامت سولوم و تغییر رنگ خاک از دیگر نشانه‌های پدوژنیک تخریب اراضی در منطقه جنگل‌تراشی شده می‌باشد. مشاهدات میکروسکوپی حاکی از تبدیل ریزساختمان‌های دانه‌ای و اسفنجی بسیار متخلخل به انواعی از ریزساختمان‌های توده‌ای و متراکم با درصد تخلخل پایین در نواحی جنگل‌تراشی شده است. از بین رفتن پوشش‌های رسی در این خاک‌ها همگام با عدم مشاهده پدوفیچرهای جانوری از دیگر مهم‌ترین شواهد میکرومورفولوژیکی فرسایش و تخریب اراضی منطقه به‌حساب می‌آید.

---

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.

---

شاخص نوسان جنوبی (Southern Oscillation Index, SOI) و الگوهای دمای سطح آب اقیانوس (Sea Surface Temperature, SST) بر بارش بسیاری از مناطق جهان تأثیرگذار است. در این پژوهش، روابط میان بارش ماهانه و فصلی ایران با SOI و SST اقیانوس‌های آرام و هند بررسی شد. برای این منظور، از داده‌های ماهانه بارش 50 ایستگاه سینوپتیک در ایران استفاده شد. به کمک نرم‌افزار Rainman سری فصلی و ماهانه بارش هر ایستگاه با چهار روش‌ (میانگین SOI، فازهای SOI، فازهای SST اقیانوس آرام و فازهای SST اقیانوس هند) با در نظر گرفتن زمان‌پیشی (Lead-time) صفر الی سه ماه، به گروه‌های مختلف تقسیم گردید و اختلافات میان گروه‌های بارش به کمک آزمون‌های آماری ناپارامتری کروسکال- والیس و کلموگروف- اسمیرنف تحلیل شد. صحت استفاده از روابط معنی‌دار در پیش‌بینی احتمالی بارش ایران به کمک آزمون LEPS (Linear Error in Probability Space) برآورد شد. نتایج نشان داد که شاخص SOI در فصل تابستان (ژوئیه - سپتامبر) به‌طور غیرهمزمان با بارش‌های ماه اکتبر (مهر) و پائیزه (اکتبر- دسامبر) در نواحی غرب و شمال‌غرب ایران و سواحل غربی دریای خزر رابطه معنی‌دار و پایداری دارد. به‌طوری‌که فازهای النینو (منفی) و لانینا (مثبت) اغلب به‌ترتیب با افزایش و کاهش بارش در این نواحی همراه هستند. استفاده از میانگین SOI جهت پیش‌بینی بارش نواحی ذکر شده مناسب است، اما الگوهای SST اقیانوس‌های آرام و هند به‌دلیل رابطه ضعیف با بارش ایران و یا ناپایداری روابط، جهت پیش‌بینی بارش‌های ایران مناسب به نظر نمی‌رسند. بنابراین به دلیل این‌که بارش‌های ایران در تمامی فصول تنها در ارتباط با شاخص SOI و SST اقیانوس‌های آرام و هند نمی‌باشند، نرم‌افزار Rainman به عنوان ابزاری جامع برای مدیریت منابع آب ایران در کلیه فصول سال به شمار نمی‌آید. پیشنهاد می‌شود تأثیر دور سایر نوسانات اقیانوسی- اتمسفری با بارش ایران بررسی شود و براساس شاخص‌های نوسانات مؤثر بر بارش ایران، مدلی شبیه Rainman برای پیش‌بینی بارش ایران تهیه شود.

---

با توجه به کمبود روی در خاک و گیاه و تأثیر آن در کاهش عملکرد و کیفیت محصولات کشاورزی، در سال‌های اخیر، مصرف کودهای حاوی این عنصر گسترش یافته است. برای دستیابی به مدیریت درست کوددهی، آگاهی از عوامل مؤثر بر فراهمی روی در خاک و جذب آن توسط گیاه ضروری است. بنابراین، به منظور بررسی تأثیر برخی ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی خاک بر قابلیت استفاده روی و جذب آن توسط ذرت، این پژوهش به‌صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی در سه تکرار در زمستان 1388 در گلخانه پژوهشی دانشگاه صنعتی اصفهان انجام شد. این آزمایش گلخانه‌ای با 11 سری خاک در دو سطح روی (صفر و 15 میلی‌گرم بر کیلوگرم روی از منبع سولفات روی) انجام شد. نتایج نشان داد که کاربرد روی موجب افزایش معنی‌دار وزن ماده خشک و غلظت روی اندام هوایی و ریشه ذرت شد اگرچه مقدار افزایش بسته به سری خاک متفاوت بود. همبستگی بین روی استخراج شده با DTPA و روی جذب شده توسط ذرت معنی‌دار نبود. بین مقدارکربنات کلسیم معادل و فسفر قابل جذب خاک با روی عصاره‌گیری شده با DTPA همبستگی منفی و معنی‌داری (در سطح 5 درصد) وجود داشت. بین قدرت بافری روی خاک با مقدار رس خاک، رابطه خطی معنی‌داری (31/0 R2=) به‌دست آمد اما با استفاده از رگرسیون مرحله‌ای رابطه معنی‌داری بین مقدار روی قابل عصاره‌گیری با DTPA و قدرت بافری روی با ویژگی‌های خاک دیده نشد.

---

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.

---

اکسیدها و هیدروکسیدهای آهن و منگنز از ترکیبات بسیار فعال در خاک هستند. این ترکیبات نسبت به تغییر شرایط محیطی خاک حساس بوده و اغلب در طول خاکرخ حرکت می‌نمایند. از این‌رو مقدار شکل‌های مختلف شیمیایی این ترکیبات و نسبت میان آنها به‌عنوان شاخصی در مطالعات تکامل خاک به‌کار می‌رود. این مطالعه به منظور بررسی آثار پستی و بلندی و شرایط زه‌کشی بر شکل‌های شیمیایی آهن و منگنز در طول یک کاتنا در منطقه دشت روم در استان کهگیلویه صورت گرفت. نتایج نشان داد که حداکثر مقدار آهن و منگنز پدوژنیک (Fed و Mnd) در سطوح پایدارتر ژئومورفیک بوده و میزان آن با افزایش عمق عمدتاً کاهش می‌یابد. هم‌چنین خاکرخ‌های دارای شرایط اکوییک دارای مقادیر بیشتر آهن با تبلور ضعیف (Mno و Feo) و مقادیر کمتر Fed و Mnd هستند. روابط مثبت و معنی‌داری میان Feo، Mno، Fet، Mnt و میزان رس در خاک‌ها دیده شد. نتایج نشان داد که شرایط اکوییک موجب افزایش نسبت‌های Feo/Fed ، Mno/Mnd و Mnd/Fed به‌ترتیب به میزان 1/3، 3/4 و 9/1 برابر و کاهش 6/2 برابری در شاخص تبلور آهن گردید. بالاتر بودن مقدار میانگین Mnd/Fed در خاک اکوییک نسبت به خاک غیر اکوییک احتمالاً نشان‌دهنده افزایش بیشتر میزان منگنز پدوژنیک نسبت به آهن پدوژنیک در شرایط اکوییک بوده است.

---

به منظور بررسی اثرات کمپوست زباله شهری غنی شده با کود معدنی بر برخی خواص فیزیکی خاک و تجمع سرب و کروم در اندام‌های گیاهی اسفناج، تحقیقی در قالب طرح اسپلیت پلات با طرح پایه بلوک کامل تصادفی با سه تکرار در سال 1387، اجرا گردید. فاکتور اصلی در چهار سطح کودی شامل تیمار شاهد (C) (بدون مصرف کود)، کودشیمیایی (F)، کمپوست 20 +50 درصد کود شیمیایی (MSW20+ ½ F) و 40 تن +50 درصد کود شیمیایی (MSW40+ ½ F) در هکتار و فاکتور فرعی سال‌های کوددهی، نیز در سه تیمار زمانی یک، دو و سه سال لحاظ گردید. نتایج نشان داد که کاربرد کمپوست زباله شهری غنی شده منجر به افزایش ظرفیت زراعی، تخلخل و ظرفیت نگهداشت رطوبت خاک می‌شود اما میزان جرم مخصوص حقیقی و ظاهری خاک نسبت به شاهد کاهش می‌یابد. میزان پارامترهای فیزیکی مذکور در دو سطح کمپوست زباله غنی شده بیشتر از تیمار کود شیمیایی بوده است. از طرف دیگر، کاربرد سه ساله کمپوست زباله شهری غنی شده در کلیه سطوح کودی باعث افزایش معنی‌دار (05/0 (P غلظت سرب و کروم در اندام‌های گیاهی اسفناج گردید. میزان سرب و کروم تجمع یافته در ریشه و اندام هوایی اسفناج با مصرف 40 تن کمپوست زباله شهری در هکتار همراه با 50 درصد کود شیمیایی برای مدت 3 سال افزایش قابل توجهی یافت و در هر 3 سطح کود مصرفی میزان هر دو عنصر در ریشه بیشتر از اندام هوایی بوده است.