علوم آب و خاک

---

استفاده از لجن فاضلاب به عنوان یک کود ارزان قیمت و غنی از عناصر غذایی در مناطقی از کشور رواج یافته است. کاربرد این کود به صورت منطقی می‌تواند سهم مهمی در تأمین نیازهای غذایی گیاه داشته باشد اما استفاده بی‌رویه از آن سبب انباشته شدن عناصر سنگین در خاک و به دنبال آن انتقال این عناصر به زنجیره غذایی شده و سلامتی انسان و حیوانات را با خطر مواجه می‌‌کند. هدف از این تحقیق بررسی آثار تجمعی و باقی‌مانده لجن فاضلاب شهری اصفهان بر غلظت روی و مس در خاک و گیاه گندم بود. این پژوهش در طی چهار سال با سه سطح لجن فاضلاب (25، 50 و 100 مگاگرم در هکتار) و تیمار شاهد (بدون کود) در سه تکرار و در قالب طرح کرت‌های خرد شده با طرح پایه بلوک‌های کامل تصادفی اجرا شد. سطوح مختلف لجن در سال اول‌ در تمام کرت و در سال‌‌های دوم، سوم و چهارم به ترتیب در سه چهارم، نصف و یک چهارم هر یک از کرت‌ها به کار رفت. اوایل پاییز هر سال، گندم رقم مهدوی در کرت‌ها کشت شد. بعد از برداشت گندم در پایان سال چهارم، نمونه‌های خاک از عمق 20-0 سانتی‌‌متری هر یک از کرت‌‌ها برداشت شده و برخی ویژگی‌‌های فیزیکی و شییمیائی آنها اندازه‌گیری شد. هم‌چنین غلظت عناصر روی و مس در ریشه، اندام هوایی و دانه گندم به طور جداگانه تعیین شد. کاربرد تجمعی لجن فاضلاب در کلیه سطوح مصرفی باعث افزایش معنی‌دار (05/0P≤) غلظت‌های کل و قابل عصاره‌گیری روی و مس خاک شد. اثر باقی‌مانده لجن در یکبار کوددهی، غلظت‌های قابل عصاره‌گیری روی و مس را نسبت به شاهد افزایش داد به طوری که حتی پس از گذشت چهار سال، غلظت‌‌ها برای روی در تیمارهایی که بیش از 50 مگاگرم در هکتار و برای مس در تیمارهایی که بیش از 25 مگاگرم در هکتار لجن دریافت کرده بودند، به طور معنی‌داری بیش از شاهد بود. لجن فاضلاب اثر معنی‌داری بر غلظت روی و مس اندام هوایی و دانه و جذب این عناصر توسط اندام هوایی داشت. نتایج این تحقیق نشان داد که لجن فاضلاب به صورت باقی‌مانده و تجمعی غلظت عناصر کم مصرف در خاک و گیاه را افزایش داده 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.

---

کودهای آلی می‌توانند بر جذب سطحی فسفر و قابلیت استفاده آن تأثیر داشته باشند. اطلاعات اندکی در باره اثر لجن فاضلاب بر ویژگی‌های جذب فسفر در خاک‌های آهکی استان همدان وجود دارد. هدف این پژوهش مطالعه تأثیر لجن فاضلاب بر ویژگی‌های جذب فسفر و فسفر قابل استفاده در ده خاک آهکی استان همدان بود. نمونه‌های خاک با 5/1 در صد و بدون لجن فاضلاب به مدت 5 ماه در رطوبت ظرفیت مزرعه در دمای oC1±25در انکوباتور قرار گرفتند. پس از انکوباسیون فسفر قابل استفاده با روش اولسن تعیین شد. برای ارزیابی ویژگی‌های جذب فسفر، غلظت‌های فسفر از صفر تا 30 میلی‌گرم در لیتر حاوی کلرید کلسیم 01/0 مولار به نمونه‌های شاهد و تیمار شده اضافه شدند. پس از رسیدن به تعادل، غلظت فسفر در محلول تعادلی تعیین شد. نتایج نشان داد فسفر قابل استفاده در اثر کاربرد لجن فاضلاب افزایش یافت. متوسط فسفر قابل استفاده خاک‌ها 6/37 درصد افزایش یافت. دامنه تغییرات فسفر قابل استفاده در خاک‌های تیمار نشده و خاک‌های تیمار شده به ترتیب 1/22-1/8 و 0/28-8/14 میلی‌گرم در کیلوگرم بود. نتایج نشان داد، داده‌های جذب فسفر در تمام نمونه‌ها به وسیله معادله‌های فروندلیچ و خطی توصیف شدند، ولی معادله لانگمویر قادر به توصیف جذب فسفر در برخی از نمونه‌های تیمار شده نبود. ثابت‌های هم‌دماهای جذب در خاک‌های تیمار شده با لجن کمتر از خاک‌های تیمار نشده بود. متوسط حداکثر جذب فسفر، ثابت متناسب با انرژی پیوند و ماکزیمم گنجایش بافری به ترتیب 85/38 ، 34/21 و 9/38 کاهش یافت. متوسط ضریب توزیع ، n معادله فروندلیچ و گنجایش بافری تعادلی در معادله خطی (شیب معادله خطی) در اثر تیمار با لجن فاضلاب به ترتیب 7/21 ، 0/16 و 1/6 درصد کاهش یافت. نتایج این مطالعه نشان داد که نیاز استاندارد فسفر خاک‌ها در اثر تیمار با لجن فاضلاب کاهش یافت. هم‌چنین نتایج ویژگی‌های جذب فسفر نشان داد که در اثر مصرف لجن فاضلاب خطر وارد شدن فسفر به آب‌های سطحی وجود دارد.

---

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.

---

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

---

مدیریت و استفاده از پسماندهای آلی صنعتی، کشاورزی و شهری در زمین‌های کشاورزی ضمن کاهش خطرات زیست محیطی، افزایش بهره‌وری آنها را در پی دارد. به‌همین منظور این پژوهش با هدف ارزیابی و مقایسه تأثیر لجن فاضلاب کارخانه پلی‌اکریل، کمپوست زباله شهری و کود گاوی بر ویژگی‌های خاک و رشد و عملکرد هیبرید سینگل کراس 704 ذرت دانه‌ای انجام شد. تیمارهای مورد استفاده، شامل لجن فاضلاب کارخانه پلی‌اکریل، کمپوست زباله شهری، کود گاوی هر کدام در دو سطح (15 و 45 تن در هکتار) و تیمار شاهد (بدون کاربرد پسماند آلی) بودند. آزمایش در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با سه تکرار انجام شد. این پژوهش در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه صنعتی اصفهان واقع در لورک نجف آباد اجرا شد. تیمارها قبل از کشت ذرت در سوم تیر ماه 1387 به خاک اضافه و نمونه‌برداری از خاک بعد از گذشت 132 روز و در زمان برداشت ذرت انجام شد. نتایج نشان داد که کاربرد این پسماندها سبب بهبود ویژگی‌های خاک از لحاظ مقدار ماده آلی، نیتروژن کل، جرم مخصوص ظاهری شد، اما لجن فاضلاب باعث کاهش هدایت هیدرولیکی اشباع خاک شد. هم‌چنین با کاربرد پسماندهای آلی، عملکرد ذرت و اجزای آن افزایش یافت، به طوری که شاخص سطح برگ، ارتفاع گیاه، عملکرد بیولوژیک، وزن هزار دانه و عملکرد دانه به طور معنی‌داری افزایش پیدا کردند.

---

لجن‌ تولید شده در پالایشگاه‌ها از جمله مهم‌ترین آلاینده‌های محیط زیست می‌باشد. دفن کردن و سوزاندن لجن‌ها آثار خطرناکی بر محیط زیست و سلامت انسان می‌گذارد. بنابراین باید از روش‌هایی که سبب کاهش آثار سمی لجن حاوی مواد هیدروکربنی می‌شوند، استفاده نمود. به همین منظور در این پژوهش با استفاده از گیاهان، پالایش ترکیبات آلی لجن در خاک جهت کاهش یا حذف هیدروکربن‌های نفتی مورد آزمون قرار گرفت. لجن آبگیری شده واحد بازیافت آب پالایشگاه اصفهان ابتدا در هوا خشک شد. سپس به نسبت‌های 0، 10، 20، 30 و 40 درصد وزنی با دو خاک آهکی محمودآباد با بافت رسی (Typic Haplocalcids) و باغ‌پرندگان با بافت لوم‌سیلتی (Anthropic Torrifluvents) مخلوط شدند. به منظور آزمایش گیاه‌پالایی 100 عدد بذر تال‌فسکیو(Festuca arundinacea) و اگروپایرون (Agropyron Smithii) هر یک جداگانه در گلدان‌های 3 کیلوگرمی حاوی تیمارهای مختلف خاک‌های آلوده به لجن در سه تکرار به مدت 5 ماه کشت شد. آبیاری به طور مرتب هر سه روز یک بار با اندازه‌گیری رطوبت به صورت وزنی، در حد ظرفیت مزرعه انجام شد. در پایان دوره کشت، عملکرد گیاهان و درصد کاهش کل هیدروکربن‌های نفتی ریزوسفر گیاهان تعیین شد. نتایج نشان داد که با افزایش درصد لجن تا سطح 40 درصد میزان هیدروکربن‌های نفتی در ریزوسفر گیاه تال‌فسکیو 65 درصد کاهش یافت. در حالی‌که در ریزوسفر گیاه اگروپایرون با افزایش درصد لجن و در سطح 30 درصد میزان ترکیبات نفتی 55 درصد کاهش یافت. در مجموع سطح 40 درصد لجن، عملکرد ریشه و اندام‌هوایی کمتری نسبت به سایر سطوح لجن در اگروپایرون و تال‌فسکیو داشت. تجزیه هیدروکربن‌های نفتی در ریزوسفر تال‌فسکیو و در سطح 40 درصد لجن مخلوط با خاک باغ‌ پرندگان بیشتر از سایر سطوح بود، اما عملکرد به دست آمده در این سطح بسیار پایین بوده و به دست آوردن سطح پوشش مناسبی از گیاه مشکل است. اما در کل عملکرد این گیاه در سطح 20 درصد لجن مخلوط با خاک محمودآباد کاهش بسیار زیادی نسبت به شاهد نداشت و تجزیه هیدروکربن‌های نفتی نیز در این سطح نسبتا قابل قبول بود. بنابراین گیاه‌پالایی به وسیله این گیاه و در خاک محمود آباد در سطح 20 درصد لجن و درخاک باغ‌پرندگان در سطح 30 درصد لجن توصیه می‌شود. بیشترین مقدار تجزیه هیدروکربن‌های نفتی در ریزوسفر اگروپایرون، در سطح 30 درصد لجن مخلوط با خاک باغ‌پرندگان مشاهده شد. اما بیشترین عملکرد گیاه در سطح 20 درصد لجن دیده شد. بنابراین گیاه‌پالایی به وسیله این گیاه در سطح 20 و 30 درصد لجن و ترجیحا مخلوط با خاک با بافت سبک‌تر توصیه می‌شود. این مطالعه نشان داد که ریزوسفر گیاه تال فسکیو در کاهش ترکیبات نفتی بیشترین اثر را داشته است و به نظر می‌رسد که گیاه‌پالایی در خاک‌های با بافت ریزتر می‌تواند با جذب و تثبیت ترکیبات سمی در سطوح بالاتری از ترکیبات آلاینده گیاه را در خود رشد و توسعه دهد

---

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.

---

امروزه سمیت نقره و سرنوشت زیست محیطی آن مورد بحث و چالش است. با این‌که مطالعات بسیاری در مورد مقدار کل نقره در خاک صورت گرفته، گونه‌‌بندی این فلز در خاک به ویژه در خاک آهکی مطالعه نشده است. بنابراین هدف این مطالعه بررسی رفتار شیمیایی این فلز سنگین در دو خاک آهکی و غیرآهکی تعریف شد. آزمایش به شکل فاکتوریل با طرح کاملاً تصادفی با تیمار‌‌های نقره (0 و 15 میلی‌‌گرم بر کیلوگرم)، لجن فاضلاب (0 و 20 تن در هکتار) و EDTA (صفر و 5/0 درصد‌‌) در دو زمان 30 و 60 روز با سه تکرار و عصاره‌‌گیری پی‌‌درپی با 8 مرحله (تبادلی، کربنات، فلز- ماده آلی، اکسید منگنز، آلی، اکسید‌‌های فلزی بی‌شکل، اکسید‌‌های آهن کریستالی و باقی‌مانده) انجام شد. نتایج نشان داد که افزودن نقره به خاک غیرآهکی باعث توزیع دوباره آن در اجزای تبادلی (34%)، آلی (33%) و باقی‌مانده (17%) شد. در خاک آهکی نقره تبادلی و باقی‌مانده پس از 30 روز و نقره آلی در پایان انکوباسیون افزایش یافت. افزودن نقره به خاک‌‌ها باعث افزایش تحرک این فلز شد ولی تیمار‌های لجن فاضلاب و زمان رفتاری متفاوت نشان دادند. نقره در خاک آهکی تیمار شده با EDTA نسبت به خاک غیرآهکی حلالیت بیشتری نشان داد. به نظر می‌رسد این مشاهده از لحاظ زیست محیطی برای خاک آهکی آلوده به فلز سنگین نقره قابل توجه و بررسی است.

---

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

---

استفاده از لجن فاضلاب به عنوان کود آلی در خاک‌های مناطق خشک و نیمه خشک ایران مورد توجه قرار گرفته است. هدف از این تحقیق بررسی آثار تجمعی و باقی‌مانده لجن فاضلاب شهری بر شکل‌های معدنی فسفر در خاک و ارتباط آنها با قابلیت دسترسی فسفر و عملکرد گندم در مقایسه با تیمار شاهد بود. بدین منظور سطوح 50 و 100 مگاگرم بر هکتار لجن فاضلاب ( به عنوان سطوح کوددهی) و تعداد یک، 3 و 5 مرتبه کوددهی (به عنوان دفعات کوددهی) در یک خاک آهکی به همراه تیمار شاهد در نظر گرفته شد. آزمایش در قالب طرح کرت‌های خرد شده با طرح پایه بلوک کامل تصادفی در سه تکرار اجرا شد. نمونه‌های مرکب خاک در پایان سال پنجمین کوددهی از عمق 0-30 سانتی‌متری برداشت شد. نتایج نشان داد که با افزایش سطح و دفعات کوددهی مقدار دی‌کلسیم فسفات(Ca2-P)، اکتاکلسیم فسفات (Ca8-P)، آپاتایت (Ca10-P)، فسفات آلومینیوم (Al-P)، فسفات آهن (Fe-P) و فسفر قابل جذب خاک افزایش ولی مقدار فسفر محبوس شده(OC-P) کاهش یافت. آثار باقی‌مانده لجن در یک بار کوددهی سبب افزایش مقدار شکل‌های مختلف فسفر در مقایسه با تیمار شاهد گردید. به غیر ازOC-P، بین شکل‌های معدنی فسفر و فسفرعصاره‌گیری شده به روش اولسن، عملکرد گندم و جذب فسفر هم‌بستگی مثبت و معنی‌داری دیده شد. نتایج این تحقیق نشان داد کاربرد لجن فاضلاب در خاک سبب افزایش شکل‌های فسفر معدنی و قابلیت دسترسی فسفر شده است.

---

خصوصیات نامطلوب لجن فاضلاب از قبیل بوی نامطلوب، غلظت بالای عناصر سنگین و وجود عوامل بیماری‌زا استفاده از لجن را در کشاورزی محدود کرده است. کمپوست کردن و استفاده از کرم‌های خاکی در این فرآیند یکی از روش‌های مناسب برای پایدار کردن لجن فاضلاب و حذف خصوصیات نامطلوب آن می‌باشد. به منظور بررسی تأثیر نوع و درصد اختلاط مواد حجم‌دهنده و مرحله تجزیه لجن بر خصوصیات کیفی ورمی‌کمپوست، آزمایشی در در قالب طرح اسپلیت فاکتوریل در سه تکرار انجام شد که در آن زمان تجزیه لجن (لجن خام، لجن هضم شده در هاضم، لجن آبگیری شده در لاگن‌ها و لجن خشک نهایی)، فاکتور اصلی و نوع مواد حجم‌دهنده (تراشه چوب، برگ درختان و کاه گندم) و درصد اختلاط 0، 15، 30 و 45 درصد مواد حجم‌دهنده و لجن فاضلاب) فاکتور‌های فرعی بودند. بعد از پنج ماه خواباندن گلدان‌ها در شرایط کنترل شده رطوبتی و حرارتی در حضور کرم‌های خاکی، محتویات گلدان‌ها برداشت و غلظت عناصر غذایی و سنگین در ورمی‌کمپوست‌های تولید شده اندازه‌گیری شد. نتایج نشان داد که ورمی‌کمپوست‌های تولید شده دارای pH اسیدی بوده از شوری نسبتاَ کمی برخوردار بوده و غلظت عناصر غذایی مانند نیتروژن، فسفر، آهن و روی در آنها بسیار بالا بود که نشان‌دهنده خصوصیات مناسب این نوع ورمی‌کمپوست از نظر اصلاح خصوصیات خاک و ارزش بالای کودی آن می‌باشد. غلظت عناصر سنگین نیز به استثنای روی در ورمی‌کمپوست‌ها کمتر از استاندارد توصیه شده توسط EPA بود. با وجود عدم تفاوت معنی‌دار بین انواع مواد حجم‌دهنده، افزودن این مواد به لجن فاضلاب باعث کاهش pH، نیتروژن و سرب در نمونه‌های ورمی‌کمپوست گردید. نسبت مناسب اختلاط مواد حجم‌دهنده و لجن فاضلاب 30 درصد حجمی/حجمی توصیه می‌شود.

---

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.

---

مدیریت کود‌دهی به مثبت و یا منفی ‌شدن کیفیت خاک منجر می‌شود و در نهایت بر عملکرد گیاه و تغذیه انسان اثرگذار است. هدف از این ‌پژوهش محاسبه شاخص کیفیت خاک تحت تأثیر تیمارهای مختلف کودی روی بود. پژوهش در مزرعه تحقیقات کشاورزی رودشت انجام ‌شد. تیمارها شامل لجن فاضلاب و کود گاوی (در دو سطح 5 و 10 تن در هکتار)، خاکستر لاستیک (200 کیلوگرم در هکتار)، پودر لاستیک (1 تن در هکتار)، کود شیمیایی سولفات روی (40 کیلوگرم در هکتار) و شاهد بود. پس از اندازه‌گیری ویژگی‌های خاک با تعیین حدود بحرانی، کلاس‌بندی و امتیازدهی برای هر‌کدام از ویژگی‌های خاک، شاخص کیفیت محاسبه‌ شد. با ‌افزودن سه ‌ویژگی غلظت روی قابل دسترس، آب قابل دسترس و تنفس میکروبی، این‌ شاخص به‎صورت گسترش ‌یافته محاسبه‌ شد. نتایج نشان‌ داد که افزودن 10 تن در هکتار لجن فاضلاب و خاکستر لاستیک به‌خاک نسبت به‌سایر تیمارها باعث‌شد تا مقدار روی قابل جذب نسبت به‌شاهد به‌ترتیب 800 و 661 درصد افزایش یابد. کاربرد مقدار مناسب (10 تن در هکتار) کودهای آلی باعث بهبود کیفیت خاک شد. محاسبه مقدار شاخص کیفیت خاک گسترش‌یافته بهتر توانست به شناخت اثر تیمارها بر خاک کمک کند. همچنین، رابطه مثبت و معنی‌دار در سطح یک درصد بین شاخص کیفیت خاک و عملکرد و میزان روی دانه گندم وجود داشت. نتایج حاصل از پژوهش نشان‌ داد که می‌توان در خاک منطقه رودشت از تیمار لجن فاضلاب 10 تن در هکتار به‌دلیل افزایش ماده آلی و روی در خاک، آن را به‌عنوان یک کود مناسب توصیه‌ نمود.

---

با‌توجه به وجود نگرانی‌های بهداشتی و محیط‌زیستی ناشی‌از لجن ‌آبگیری ‌شده فاضلاب و افزایش پسماند سبز باغی توجه مهندسان محیط زیست به‌سوی یافتن یک‌روش ساده، ارزان‌قیمت و مؤثر در‌جهت دفع بهداشتی، بهینه و سازگار با محیط زیست این‌مواد جلب شده ‌است. کمپوست هم‌زمان لجن و پسماند سبز (ضایعات باغی) یک فرآیند جدیدی ‌است که می‌تواند ما را در نیل به ‌این اهداف کمک نماید. هدف ‌از این‌ تحقیق یافتن مؤثرترین نسبت لجن به فاضلاب ‌آبگیری ‌شده به‌منظور انجام فرآیند کمپوست هم‌زمان لجن خروجی واحد‌های آبگیری لجن تصفیه‌خانه غرب اهواز (چنیبیه) با پسماند سبز باغی در شهر اهواز می‌باشد. بدین‌منظور لجن فاضلاب آبگیری ‌شده با پسماند‌های باغبانی به‌عنوان عامل حجیم‌ کننده،با نسبت‌های ١:١ ، ١:٢ و ١:٣ (پسماند باغبانی: لجن فاضلاب آبگیری‌ شده، با نسبت وزنیW:W)مخلوط ‌شده و در ظروف پایلوت استوانه‌ای 1M،2M و 3M ریخته ‌شدند. در این‌ مطالعه درصد کربن آلی، ازت، فسفر، C/N، رطوبت و pH در طی فواصل معین تعیین و کنترل ‌شده و در‌نهایت پس ‌از گذشت ٢٣ روز با مقادیر استاندارد مقایسه‌ گردید. نتیحه به‌دست ‌آمده نشان‌ دهنده این ‌است که پایلوت‌های 1M، 2Mو 3M به ‌غیر ‌از درصد فسفر کل از نظر پارامتر‌های pH، نسبت کربن به ازت، درصد ازت کل و درصد کربن آلی در سطح رده اول استانداردهای ایران و از لحاظ کیفیت میکروبی در سطحA استانداردهای EPA آمریکا و ایران است و با ‌اطمینان می‌توان آن‌ را در زمین‌های کشاورزی و فضای سبز مورد استفاده قرار‌داد.

---

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.
 

---

---