55 نتیجه برای کربن
شجاع قربانی دشتکی، نسرین کریمیان، فایز رئیسی،
جلد 21، شماره 1 - ( 3-1396 )
چکیده
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.
زینب بیگدلی، احمد گلچین، طاهره منصوری،
جلد 21، شماره 4 - ( 11-1396 )
چکیده
به‌منظور بررسی تأثیر آلودگی خاک به سرب بر معدنی شدن کربن و نیتروژن آلی بقایای گیاهی گندم یک آزمایش به‌روش کیسه کلش و به‌صورت گلدانی و با آرایش فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار انجام شد. فاکتورهای مورد بررسی شامل سطوح آلودگی خاک به سرب (صفر، 25، 50، 100 و 200 میلی‌گرم سرب در کیلوگرم خاک) و مدت زمان خوابانیدن (30، 60، 90 و 120 روز) بودند که تأثیر آنها بر معدنی شدن کربن و نیتروژن آلی بقایای گیاهی گندم مورد بررسی قرار گرفت. در پایان هر یک از زمان‌های خوابانیدن، کیسه‌های کلش از گلدان‌ها خارج و وزن بقایای گیاهی باقیمانده در کیسه‌ها و همچنین مقدار کربن آلی و نیتروژن آنها اندازه‌گیری شد. نتایج نشان داد که میزان هدررفت کربن از بقایای گندم و ثابت سرعت تجزیه کربن به‌ترتیب با افزایش غلظت سرب به بیش از 25 و 50 میلی‌گرم در کیلوگرم خاک، به‌طور معنی‌داری کاهش یافت. مقدار هدررفت نیتروژن آلی نسبت به کربن آلی بیشتر تحت تأثیر غلظت سرب خاک قرار گرفت و به مراتب افزایش غلظت سرب، مقدار هدررفت نیتروژن آلی کاهش یافت ولی ثابت سرعت تجزیه نیتروژن آلی با افزایش غلظت سرب به بیش از از 25 میلی‌گرم در کیلوگرم خاک کاهش یافت. مقدار هدررفت کربن و نیتروژن آلی در تیمار 200 میلی‌گرم سرب بر کیلوگرم خاک، به‌ترتیب 2/3 و 7/11 درصد کمتر از تیمار بدون سرب بود. نتایج این پژوهش نشان داد که آلودگی خاک به سرب مدت اقامت کربن و نیتروژن آلی را در خاک افزایش داده و باعث کند شدن چرخه این عناصر می‌شود.
سیروس شاکری،
جلد 22، شماره 1 - ( 3-1397 )
چکیده
تثبیت پتاسیم از جمله مهم‌ترین فرایندهایی است که بر قابلیت دسترسی این عنصر برای گیاهان تأثیر دارد. این پژوهش به‌منظور بررسی ارتباط تثبیت پتاسیم با برخی از خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک‌ها و کانی‌های رسی و همچنین اثر تری و خشکی متناوب بر میزان تثبیت پتاسیم در اراضی دشت کاکان استان کهگیلویه و بویراحمد انجام شد. برای اندازه‌گیری مقدار تثبیت پتاسیم، چهار سطح پتاسیم به نمونه‌ها اضافه شد و این نمونه‌ها به‌صورت متوالی 24 ساعت تکان و پس از آن، به‌مدت 24 ساعت در دمای 50 درجه سلسیوس خشک شدند. این عمل سه بار تکرار شد. دسته دیگری از نمونه‌ها نیز به همین روش مورد تیمار قرار گرفتند اما به‌جای قرار گرفتن در آون و خشک شدن، در دمای اتاق به حالت تعادل قرار گرفتند. نتایج نشان داد که با افزایش سطح پتاسیم افزوده شده به خاک، مقدار تثبیت افزایش ولی درصد تثبیت پتاسیم کاهش می‌یابد. همچنین تثبیت پتاسیم در حالت عادی و تری و خشکی با ظرفیت تبادل کاتیونی و مقدار رس همبستگی مثبت و با کربن آلی در هر دو حالت همبستگی منفی نشان داد. این نتایج همچنین نشان داد که با افزایش مقدار اسمکتایت، میزان تثبیت پتاسیم در هر دو حالت عادی و تری و خشکی افزایش می‌یابد. همچنین افق‌های سطحی به‌دلیل داشتن ماده آلی بیشتر و اسمکتایت کمتر، مقدار کمتری پتاسیم تثبیت کردند.
فائزه السادات طریقت، یحیی کوچ،
جلد 22، شماره 2 - ( 6-1397 )
چکیده
با هدف بررسی اثر درختان جنگلی پهن‌برگ (توسکا قشلاقی، اوجا، سفیدپلت و انجیلی) و موقعیت تاج آنها بر ذخیره‌سازی و معدنی شدن کربن و نیتروژن خاک، پژوهش حاضر در عرصه جنگلی جلگه‌ای شهرستان نور صورت گرفت. نمونه‌برداری خاک از دو موقعیت کنار تنه اصلی و زیر تاج درخت در میکرو قطعه نمونه (سطح 30 × 30 و عمق 15 سانتی‌متری) صورت گرفت. مشخصه‌های لاشبرگ (کربن و نیتروژن)، فیزیکی (وزن مخصوص ظاهری، بافت و محتوی رطوبت خاک)، شیمیایی (اسیدیته، هدایت الکتریکی، کربن آلی، ازت کل و کلسیم قابل جذب)، بیوشیمی و بیولوژی (نرخ خالص معدنی شدن نیتروژن و تنفس میکروبی) خاک در محیط آزمایشگاه مورد سنجش قرار گرفت. سرعت معدنی شدن کربن (CMR) با استفاده از رابطه (مدت زمان انکوباسیون (ساعت) × حجم خاک (گرم) / مقدار دی‌اکسید کربن (مول کربن) = CMR) و میزان ذخیره کربن و نیتروژن خاک (تن در هکتار) با استفاده از درصد کربن آلی و نیتروژن، وزن مخصوص ظاهری و عمق نمونه‌برداری خاک محاسبه شد. نتایج حاکی از آن است که میزان ذخیره کربن خاک در بخش تحتانی گونه‌های درختی مورد مطالعه، تفاوت آماری معنی‌داری را نشان نداد، در‌حالی که مقدار ذخیره نیتروژن خاک به‌طور معنی‌دار در بخش تحتانی گونه توسکا قشلاقی (79/0 تن در هکتار) بیشتر از گونه‌های سفیدپلت، اوجا و انجیلی (به‌ترتیب 69/0، 45/0 و 21/0 تن در هکتار) بوده است. معدنی شدن کربن (001/0 مول کربن در کیلوگرم خاک در روز) و نیتروژن خاک (3/0 میلی‌گرم نیتروژن در کیلوگرم خاک) در بخش تحتانی توسکا قشلاقی، به‌طور معنی‌دار بیشتر از سایر گونه‌های درختی بوده است. موقعیت نمونه‌برداری اثر معنی‌داری بر فرایند ذخیره‌سازی و معدنی شدن کربن و نیتروژن خاک نداشته است. مطابق با نتایج، ذخایر و معدنی شدن کربن و نیتروژن بیشتر تحت تأثیر کیفیت لاشبرگ و مشخصه‌های شیمی خاک قرار دارند.
اسماعیل اسفندیاری اخلاص، محسن نائل، جواد حمزه ئی، علی اکبر صفری سنجانی، محسن شکل آبادی،
جلد 22، شماره 2 - ( 6-1397 )
چکیده
ارزیابی و مقایسه پایداری اکولوژیک سیستم‌های مختلف کشت، یک ضرورت اجتناب‌ناپذیر برای رسیدن به کشاورزی پایدار است. این ارزیابی از طریق مطالعه کیفیت خاک میسر است. از این‌رو، به‌منظور بررسی اثرات میان‌مدت نظام‌های مختلف خاکورزی حفاظتی (بدون خاکورزی و خاکورزی کمینه) و گیاه پوششی بر شناسه‌های زیستی کیفیت خاک، آزمایشی فاکتوریل بر پایه طرح بلوک‌های کامل تصادفی در منطقه دستجرد (همدان) اجرا شد. خاکورزی در سه سطح (NT: بدون خاکورزی، MT: خاکورزی کمینه و CT: خاکورزی مرسوم) و گیاه پوششی در دو سطح (C1: خلر و C2: بدون گیاه پوششی) در چهار سال زراعی به‌صورت پی‌در‌پی، اعمال شد. نمونه‌برداری خاک در چهارمین سال زراعی (93-1392) و در دو گام (1- قبل از کشت گیاه پوششی و 2- پس از برداشت گیاه اصلی) و با سه تکرار انجام شد. نتایج نشان داد بیشتر شناسه‌های بررسی شده در این مطالعه (کربن آلی کل، کربن فعال، تنفس پایه و فعالیت آنزیم فسفاتاز)، به‌طور معنی‌داری تحت تأثیر گیاه پوششی، خاکورزی و زمان نمونه‌برداری قرار گرفتند. بیشترین مقدار این ویژگی‌ها در تیمار NT-C1، در زمان دوم نمونه‌برداری و کمترین مقدار در تیمار CT-C2، در زمان اول نمونه‌برداری مشاهده شد. برای مثال، پس از گذشت چهار سال از کاربرد تیمارها، میانگین اندازه کربن فعال خاک از 927 میلی‌گرم بر کیلوگرم در تیمار خاکورزی مرسوم + بدون گیاه پوششی به 1350 میلی‌گرم بر کیلوگرم در خاکورزی حفاظتی + گیاه پوششی خلر رسیده است. از این رو، بهترین مدیریت جهت حفظ و بهبود کیفیت خاک، خاک‌ورزی‌های حفاظتی همراه با گیاه پوششی خلر شناسایی شد.
سیروس شاکری، سید علی ابطحی،
جلد 22، شماره 4 - ( 12-1397 )
چکیده
هدف از انجام این پژوهش، بررسی منشأ، ویژگی‌های کانی‌های رسی و ارتباط آنها با شکل‌های مختلف پتاسیم در خاک‌های آهکی دشت کاکان استان کهگیلویه و بویراحمد، با شرایط اقلیمی مرطوب بود. برای انجام این مطالعه، ابتدا بر اساس اطلاعات به‌دست آمده از عکس‌های هوایی و نقشه‌های توپوگرافی، اقدام به تفکیک واحدهای فیزیوگرافی شد و در هر واحد، یک خاکرخ حفر و از افق‌های مختلف نمونه‌برداری شد. نتایج نشان داد که کانی اسمکتایت مهم‌ترین و فراوان‌ترین کانی موجود در خاک‌های منطقه است. در خاکرخ‌های بخش‌های با زهکشی مناسب، تبدیل پالیگورسکیت به اسمکتایت و همچنین تبدیل میکا به اسمکتایت از دلایل اصلی فراوانی کانی اسمکتایت است. بررسی شکل‌های مختلف پتاسیم نشان داد که پتاسیم تبادلی در افق‌های سطحی بیشتر از افق‌های زیرین است. دلیل بیشتر بودن پتاسیم تبادلی در سطح نسبت به عمق، بیشتر بودن اسمکتایت و مواد آلی در سطح خاک است. برخلاف شکل‌های تبادلی و غیرتبادلی، به‌دلیل شرایط رطوبتی و حرارتی سطح خاک، مقدار نسبی پتاسیم ساختمانی در سطح خاک کمتر از لایه‌های پایینی بود. همچنین به‌دلیل اثر رقت، با افزایش مقدار کربنات کلسیم خاک‌ها، مقدار پتاسیم تبادلی، غیرتبادلی و ساختمانی خاک‌ها کاهش یافت.
علی فیوجی شهرضایی، محمدعلی حاج عباسی،
جلد 23، شماره 3 - ( 9-1398 )
چکیده
محیط زیست سالم بر بهبود کیفیت زندگی و رفاه جامعه بشری تأثیر بسزایی دارد. در دهه‌های اخیر استفاده از سوخت‌های فسیلی به قدری افزایش یافته که آلودگی‌های زیست‌محیطی و خاک را باعث شده است. خاک‌های آلوده به ترکیبات نفتی، برای کاربردهای کشاورزی، مسکونی و تفریحی مناسب نبوده و باعث خسارت‌های اقتصادی، اکولوژیکی و کشاورزی می‌شود. برای مقابله با این چالش، استفاده از افزودنی‌هایی مانند نانولوله‌های کربنی به خاک گسترش یافته ولی کاربرد این عناصر نگرانی‌هایی را درباره خطرشان بر فرایندها و سیستم‌های زیستی مانند اثرگذاری بر فیزیولوژی و رشد‌و‌نمو گیاهان به همراه دارد که مطالعات چندانی روی این موضوع نشده است. به‌منظور بررسی اثر متقابل آلودگی نفتی خاک و نانولوله‌های کربنی بر برخی ویژگی‌های گیاه نظیر جرم مرطوب، جرم خشک و طول گیاه، در ابتدا بذر و نشا ذرت به‌طور جداگانه با سطوح 0، 10، 20 و 40 میلی‌گرم بر لیتر نانولوله‌های کربنی تیمار و درون گلدان‌های حاوی خاک با سه سطح آلودگی نفتی 2/43، 2/76 و 4/16 درصد با سه تکرار کشت شدند و از طرح آماری کاملاً تصادفی در قالب آزمایش‌های فاکتوریل استفاده شد. جرم مرطوب، جرم خشک و طول اندام هوایی و ریشه گیاهان مشخص شد. نتایج نشان داد که آلودگی نفتی بر ویژگی‌های رشدی مذکور تأثیر منفی گذاشته است، همچنین مشاهده شد که اعمال تیمار نانولوله‌های کربنی به گیاه ذرت (چه به بذر و چه به نشا) بسته به غلظت این مواد، می‌تواند بر پارامترهای رشد گیاه اثرات متفاوتی داشته باشد.
نعیمه عنایتی ضمیر، مجتبی نوروزی مصیر، اکبر قدم خانی،
جلد 23، شماره 4 - ( 12-1398 )
چکیده
بخش آلی خاک با تأثیر‌گذاری بر ویژگی‌های فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی نقش مهمی در افزایش تولید محصولات و چرخه عناصر غذایی مختلف در خاک دارد. مطالعه پیش رو با هدف بررسی تأثیر باکتری‌های محرک رشد بر تنفس پایه، بهره میکروبی، کربن آلی، کربن زیست‌توده میکروبی، کربن قابل اکسید با پرمنگنات، کربن محلول در آب سرد و گرم زیر کشت گندم رقم چمران در قالب طرح کاملاً تصادفی در شش تکرار صورت گرفت. تیمارهای آزمایش شامل چهار سطح باکتری (شاهد بدون مایه‌زنی، مایه‌زنی با انتروباکتر کلوآسه R33، مایه‌زنی با انتروباکتر کلوآسه R1 و مخلوط دو باکتری) بودند. طی دوره آزمایش ویژگی‌هایی مانند ارتفاع گیاه و شاخص کلروفیل اندازه‌گیری شد. در پایان دوره کشت، وزن خشک ریشه، اندام هوایی و عملکرد دانه محاسبه شد. همچنین ویژگی‌های بیولوژیکی و شکل‌های مختلف کربن در خاک پس از پایان کشت اندازه‌گیری شد. نتایج نشان‌دهنده تأثیر باکتری‌های محرک رشد بر افزایش شاخص کلروفیل، ارتفاع، وزن خشک ریشه و اندام هوایی و عملکرد دانه در مقایسه با شاهد بود. کمترین مقدار pH و بیشترین مقدار شکل‌های کربن در حضور سویه‌های مختلف باکتری نسبت به شاهد مشاهده شد. بیشترین مقدار کربن آلی خاک با مخلوط دو باکتری با مقدار 22/7 درصد افزایش نسبت به شاهد مشاهده شد. بیشترین مقدار کربن زیتوده میکروبی به‌ترتیب با مخلوط دو باکتری، انتروباکترکلوآسه R1، انتروباکترکلوآسه R33 با مقادیر 87/67، 42 و 26/5 درصد افزایش نسبت به شاهد مشاهده شد. همبستگی بین شکل‌های کربن خاک نشان داد کربن قابل استخراج با آب سرد و گرم، کربن آلی محلول و کربن قابل اکسید با پرمنگنات همبستگی مثبت معنی‌داری با تنفس و کربن زیتوده میکروبی و همبستگی منفی با مقدار pH خاک دارند. استفاده از مایه تلقیح میکروبی موجب افزایش اجزای کربن در خاک شد که می‌تواند در بهبود ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی خاک و عملکرد گیاه نقش مثبت داشته باشد.
مهدی ملکی کاکلر، محسن یاوری،
جلد 24، شماره 1 - ( 3-1399 )
چکیده
در سال‌های اخیر، بهسازی زیستی خاک بر پایه رسوب میکروبی کربنات کلسیم (MICP) به‌عنوان یک شاخه جدید در مهندسی ژئوتکنیک مطرح شده و هدف آن نیز بهبود خواص مکانیکی خاک است. امکان استفاده از MICP در حل مسائل ژئوتکنیکی از قبیل روانگرایی و فرسایش باعث شده این روش سازگار با محیط زیست، کم‌هزینه و مناسب به‌عنوان جایگزینی برای روش‌های متداول بهسازی خاک مطرح شود. با این‌حال، با وجود استفاده گسترده از این فناوری در مقیاس آزمایشگاهی، تعداد کمی از کاربردهای میدانی برای ارزیابی کارایی آن در مقیاس بزرگ اجرا شده است. از این‌رو، این مقاله بررسی جامعی در مورد این روش زیستی، نقش فرایندهای بیولوژیک در مهندسی ژئوتکنیک و عوامل تأثیرگذار فرایند به‌ویژه در کاربرد مقیاس بزرگ آن ارائه می‌کند. هدف اصلی این بررسی، ارزیابی پارامترهای اصلی محدود کننده اجرای روش در مقیاس میدانی است. در نهایت پیشرفت لازم برای استفاده صنعتی از این فناوری و چالش‌های اصلی پیش رو برای تحقیقات آینده قبل از کاربرد عملی آن به‌طور خلاصه مورد بحث قرار می‌گیرد.
محمد جواد روستا، صادق افضلی نیا، علی داد کرمی،
جلد 24، شماره 1 - ( 3-1399 )
چکیده
با توجه به مزایای مختلف کاربرد روش‌های خاکورزی حفاظتی در اراضی کشاورزی از جمله کاهش اثرات تغییر اقلیم از طریق کاهش انتشار گاز دی‌اکسید کربن به جو، ناشی از ترسیب کربن در خاک، این پژوهش با دو تناوب گندم- پنبه و گندم- کنجد در ایستگاه تحقیقات کشاورزی بختاجرد شهرستان داراب (جنوب شرقی استان فارس) با دارای اقلیم گرم‌و‌خشک، در یک خاک لوم به‌مدت چهار سال با هدف بررسی و مقایسه میزان ترسیب کربن در روش‌های مختلف خاکورزی حفاظتی با روش مرسوم، انجام شد. نتایج نشان داد در تناوب گندم- پنبه، بیشترین و کمترین مقدار کل ترسیب کربن در عمق 20-0 سانتی‌متری خاک با میانگین 17/160 و 13/810 تن در هکتار به‌ترتیب با کاربرد روش بدون خاکورزی و خاکورزی مرسوم به‌دست آمد. بنابراین، کشت مستقیم گندم و پنبه باعث شد مقدار کل ترسیب کربن نسبت به روش خاکورزی مرسوم 24/26 درصد افزایش یابد که ارزش زیست‌محیطی مقدار افزایش ترسیب کربن در این عمق نسبت به روش کشت مرسوم معادل 103/274 میلیون ریال است. در تناوب گندم- کنجد، بیشترین و کمترین مقدار کل ترسیب کربن با میانگین 25/850 و 12/505 تن در هکتار به‌ترتیب در روش بدون خاکورزی و خاکورزی مرسوم حاصل شد. بنابراین، کشت مستقیم گندم و کنجد مقدار کل ترسیب کربن در عمق 20-0 سانتی‌متری خاک را نسبت به روش خاکورزی مرسوم بیش از 100 درصد (1/07 برابر) افزایش داد که ارزش زیست‌محیطی آن نسبت به روش کشت مرسوم معادل 412 میلیون ریال محاسبه شد. در تناوب گندم- پنبه و گندم- کنجد در شرایط مشابه، روش بدون خاکورزی می‌تواند جایگزین روش خاکورزی مرسوم شود.
علی عبدالهی، مجتبی نوروزی مصیر، مهدی تقوی، عبدالامیر معزی،
جلد 24، شماره 2 - ( 5-1399 )
چکیده
امروزه یکی از راه‌های مقابله با کمبود عناصر غذایی کم‌مصرف کاربرد مواد نانو به‌منظور افزایش قابلیت دسترسی عناصری مانند روی برای گیاهان است. بنابراین، این مطالعه برای بررسی تأثیر نانوذرات اکسید آهن عامل‌دار و کود شیمیایی سولفات روی بر شکل‌های شیمیایی روی در فاز محلول خاک و همبستگی آن با غلظت و جذب روی در گندم صورت گرفت. این مطالعه در قالب طرح کامل تصادفی و با سه تکرار انجام شد. تیمارهای آزمایش شامل نانوذرات اکسید آهن عامل‌دارِ هیدروکسیل (OH)، کربوکسیل (COOH) و آمین (NH2) هر کدام در سه مقدار (100، 200 و 300 میلی‌گرم بر کیلوگرم)، سولفات روی (ZnSO4) (به مقدار 40 کیلوگرم در هکتار) و تیمار شاهد (بدون استفاده از نانوذرات اکسید آهن) بود. پس از اتمام دوره کشت ویژگی‌های شیمیایی خاک از جمله پ.هاش، روی قابل دسترس و کربن آلی محلول و مقدار غلظت و جذب روی در گیاه اندازه‌گیری شد. نتایج نشان داد که پ.هاش، روی قابل دسترس و مقدار کربن آلی محلول خاک به‌شکل معنی‌داری تحت تأثیر تیمارهای آزمایش قرار گرفت. نتایج حاصل از مدل ژئوشیمیایی Visual MINTEQ نشان داد که بیشترین مقدار گونه آزاد روی در تیمار نانوذرات اکسید آهن کربوکسیل‌دار به مقدار 300 میلی‌گرم در کیلوگرم خاک به‌دست آمد. همچنین تیمارهای آزمایش به‌شکل معنی‌داری غلظت گونه روی ترکیب شده با ترکیبات آلی (Zn-DOM) را تحت تأثیر قرار داد. وجود ضرایب همبستگی به‌نسبت بالا و مثبت و معنی‌دار بین غلظت و جذب روی در گندم با گونه‌های روی آزاد و کمپلکس شده با ترکیبات آلی در محلول بیانگر این است که می‌توان این گونه‌ها را به‌عنوان گونه‌های قابل دسترس روی در محلول خاک درنظر گرفت. نتایج این پژوهش نشان داد که کاربرد نانوذرات اکسید آهن عامل‌دار به بهبود شرایط خاک به افزایش قابلیت دسترسی روی کمک می‌کند.
حمید رضا متین فر، زیبا مقصودی، روح الله موسوی، محبوبه جلالی،
جلد 24، شماره 4 - ( 12-1399 )
چکیده
شناخت توزیع مکانی کربن آلی خاک یکی از ابزارهای کاربردی در تعیین استراتژی‌های مدیریت پایدار اراضی است. طی دو دهه اخیر استفاده از رویکردهای داده‌کاوی در مدل‌سازی مکانی کربن آلی خاک با استفاده از تکنیک‌های یادگیری ماشین به‌طور گستردهای مورد توجه قرار گرفته است. یکی از گام‌های اساسی در کاربرد این روش‌ها، تعیین متغیرهای بهینه پیش‌بینی کننده کربن آلی خاک است. این مطالعه به‌منظور مدل‌سازی و نقشه‌برداری رقومی کربن آلی خاک سطحی با استفاده از روش‌های یادگیری ماشین و ویژگی‌های خاک شامل درصد سیلت، رس، شن، کربنات کلسیم معادل، میانگین وزنی قطر خاکدانه و اسیدیته انجام پذیرفت. بدین منظور دقت عملکرد مدل‌های جنگل تصادفی، کوبیست، رگرسیون حداقل مربعات جزئی، رگرسیون خطی چندمتغیره و کریجینگ معمولی برای برآورد میزان کربن آلی خاک سطحی، در 141 نمونه از عمق 30-0 سانتی‌متر در بخشی از اراضی کشاورزی دشت خرم آباد با مساحت 680 هکتار مورد ارزیابی قرار گرفتند. نتایج آنالیز حساسیت متغیرهای پیش‌ران در مدل‌سازی کربن آلی نشان داد که به‌ترتیب سه ویژگی درصد سیلت، آهک و میانگین وزنی قطر خاکدانه بیشترین تأثیر را روی تغییرپذیری مکانی کربن آلی خاک داشتند. همچنین مقایسه رویکردهای مختلف تخمین کربن آلی نشان داد که مدل جنگل تصادفی به‌ترتیب با مقادیر ضریب تبیین (R2) و مجذور میانگین مربعات خطا (RMSE) 0/75 و 0/25 درصد بهترین کارایی را نسبت به سایر رویکردهای مورد استفاده در منطقه مطالعاتی ارائه کرد. در مجموع مدل‌های با رویکرد غیرخطی صحت بالاتری نسبت به مدل‌های خطی در مدل‌سازی تغییرات مکانی کربن آلی خاک نشان دادند.
سعید عبدی اردستانی، بنفشه خلیلی، محمد مهدی مجیدی،
جلد 25، شماره 1 - ( 3-1400 )
چکیده
خشکی بلندمدت یکی از فاکتورهای اصلی تغییرات جهانی اقلیم است که می‌تواند اثرات منفی قابل توجهی بر چرخه بیوژئوشیمیایی کربن و نیتروژن خاک و کارایی اکوسیستم خاک در شرایط تنش برجای گذارد. در این تحقیق فرض شده است: 1) خاک ریزوسفری سه گونه بروموس اینرمیس، داکتیلس گلومراتا و فستوکا آروندیناسه در پاسخ به تنش خشکی متفاوت خواهد بود و 2) گونه گیاهی در شرایط خشکی می‌تواند تأثیرات تعدیل کننده‌ای بر خصوصیات بیولوژیکی خاک داشته باشد. این فرضیه‌ها با اندازه‌گیری کربن و نیتروژن زیست‌توده میکروبی و فعالیت آنزیم بتاگلوکزآمینیداز خاک ریزوسفری گونه‌های گراس‌های بروموس، داکتیلیس و فستوکا در طرح تحقیقاتی بلندمدت خشکی در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه صنعتی اصفهان انجام شد. پاسخ زیست‌توده میکروبی خاک به تنش خشکی بسته به نوع گونه گیاهی متفاوت بود، به‌طوری که زیست‌توده میکروبی خاک ریزوسفری گونه بروموس بیشترین و گونه داکتیلیس کمترین مقدار را داشت و نشان‌دهنده حساسیت بیشتر گونه داکتیلس به تنش خشکی بود. پاسخ فعالیت آنزیم بتاگلوکزآمینیداز به تنش خشکی متأثر از نوع ژنوتیپ گیاهی (حساس و مقاوم به خشکی) سه گونه بروموس، داکتیلیس و فستوکا بود، اگر چه به تیمار تنش خشکی و نوع گونه گیاهی حساسیت نشان نداد. بنابراین در شرایط تنش خشکی تأثیرات مثبت ژنوتیپ گیاهی می‌تواند تأثیرات منفی خشکی بر زیست‌توده میکروبی و خصوصیات بیولوژیکی خاک را تعدیل کند.
سیروس جعفری، مریم کریم زاده، عباس عبدشاهی،
جلد 25، شماره 2 - ( 6-1400 )
چکیده
خصوصیات اکثر خاک‌های مناطق خشک و نیمه‌خشک متأثر از کربنات‌ها است. با هدف تعیین توزیع کربنات‌ها در اجزای اندازه‌ای برخی از خاک‌های استان خوزستان این مطالعه انجام شد. خاک‌های سرآب تا پایاب رودخانه‌های کارون، کرخه و جراحی در اعماق 50-0، 100-50 و 100-150 سانتی‌متری مطالعه شد. نتایج نشان داد که میانگین مقادیر کربنات‌ها در خاک‌های حوضه رودخانه جراحی (37%) اختلاف معنی‌داری با میزان آن در خاک‌های دو رودخانه دیگر داشت (33%). کربنات‌ها در همه اجزای اندازه‌ای خاک ملاحظه شد ولی به بیشترین میزان در جزء رس وجود داشتند. بیشترین رابطه رگرسیونی بین ذرات خاک در جزء رس بود (0/375). بیشترین درصد کاهش ذرات پس از حذف کربنات‌ها، به ذرات سلیت درشت مربوط بود (0/75). بنابراین بافت خاک در جراحی از رسی، در کارون از رسی و رسی سیلتی و در کرخه از رسی سیلتی در اثر حذف کربنات‌ها به لوم شنی تغییر یافت. توزیع میزان کربنات‌ها در اعماق مختلف برای خاک‌های رودخانه‌ها و کل خاک‌های مورد مطالعه تفاوت معنی‌داری نداشت. توزیع به‌نسبت یکسان اندازه کربنات‌ها در چهار جزء مورد بررسی در این خاک‌ها از سطح تا عمق، نشان داد که کربنات‌ها از مواد مادری یعنی رسوبات آبرفتی سیلابی این رودخانه‌ها نشأت گرفته‌اند.
فاطمه صادق دوست، نوید قنواتی، احد نظرپور،
جلد 25، شماره 4 - ( 12-1400 )
چکیده
به‌طور عمده گرد و غبار خیابانی تحت تأثیر آلودگی هیدروکربن¬های آروماتیک چندحلقه‌ای (PAHs) قرار دارند. PAHs گروهی از آلاینده‌های آلی هستند که از دو یا چند حلقه بنزنی تشکیل شده و عمدتاً طی احتراق ناقص تولید شده¬اند. PAHs به دلیل خواص سرطان¬زایی و جهش-زایی بالا در انسان توجه گستردهای را به خود جلب کرده¬اند. بنابراین، هدف از انجام این مطالعه، بررسی منشأ و میزان تأثیر این ترکیبات بر سلامت انسان و محیط زیست بود. تعداد 30 عدد نمونه گرد و غبار از پیاده¬رو خیابان¬های اصلی شهر دزفول برداشت و غلظت PAHs به روش
کروماتوگرافی گازی- طیف سنجی جرمی (GC-MS) تعیین شد. مقدار کل غلظت ترکیبات PAHs در گرد و غبار خیابانی شهر دزفول از 562/85 تا 51447/10 میکروگرم بر کیلوگرم متغیر بود. نسبت ترکیبات سرطان¬زا به کل PAHs در محدوده بین 0/73 تا 0/91 بود. PAHs با وزن مولکولی پایین و وزن مولکولی بالا به‌ترتیب 12% و 88% از کل PAHs را شامل شد. احتراق سوخت¬های فسیلی و محصولات نفتی و انتشار از وسایل نقلیه و ترافیک مهم‌ترین منشأ PAHs در شهر دزفول است. میزان خطر ابتلا به سرطان درطول عمر (ILCR) در مسیر بلع برای کودکان بیشتر از بزرگسالان بوده است اما میزان ILCR در مسیر جذب پوستی و تنفس در بزرگسالان بیشتر از کودکان است. مجموع ریسک سرطانی (CR) برای کودکان (10-3×5/77) بیشتر از بزرگسالان (10-3×5/56) است که این امر پتانسیل بالای خطر سرطان¬زایی را در منطقه مورد مطالعه نشان می‌دهد.
امیررضا مدرس نیا، دکتر مسعود میرمحمدصادقی، احمد جلالیان،
جلد 25، شماره 4 - ( 12-1400 )
چکیده
بیابان¬زایی در سال¬های اخیر به یکی از اصلی¬ترین معضلات جوامع ساکن در مجاورت مناطق بیابانی تبدیل شده است. یکی از روش¬هایی که در سال¬های اخیر برای بهسازی خاک این مناطق مورد توجه قرار گرفته و به سرعت در حال گسترش در زمینه علوم مکانیک خاک می‌باشد، روش بهسازی میکروبی کربنات کلسیم (MICP) است. به کمک این فرآیند می توان با استفاده از میکروارگانیسم‌های موجود در خاک و استفاده از اوره و کلرید کلسیم، خاک را تثبیت نموده و پارامترهای مهندسی آن را ارتقا داد. بر این اساس به تازگی تلاش¬هایی برای استفاده از این روش صورت گرفته که در آن با ایجاد یک لایه سطحی مقاوم بر روی ماسه از بلندشدن دانه های گرد و غبار ممانعت می نماید. در مطالعه حاضر سعی شده با بررسی این روش، تأثیر شرایط محیطی موجود در بیابان¬ها از قبیل درجه دما و طوفان¬های ماسه‌ای بر روی خاک تثبیت¬شده به روش میکروبی بررسی شود. از این¬رو نمونه¬های بهسازی¬شده تحت دماهای متوسط و بیشینه منطقه قرار گرفته که بر این اساس با افزایش دما میزان مقاومت لایه سطحی بیشتر گردید. این افزایش مقاومت تا دما 24 درجه با شیب زیاد ادامه داشته ولی از دمای 24 درجه به بعد این شیب کاهش می یابد. همچنین، شرایط طوفان ماسه¬ای منطقه با استفاده از بارش ماسه¬ای سه سایز مختلف دانه (ریز، متوسط و درشت) در داخل تونل باد شبیه¬سازی شد. نتایج این آزمایش¬ها نشان داد که در سرعت¬های باد 7 و 11 متربرثانیه خاک تثبیت شده امکان تحمل شرایط محیطی را به خوبی داشته ولی با افزایش سرعت باد به 14 متربرثانیه و همچنین افزایش سایز دانه¬ها به درشت¬دانه، لایه مقاوم سطحی دچار سایش و خرابی شده که افزایش فرسایش بادی خاک را نیز به دنبال دارد.
نعمت دالوند، سهیل سبحان اردکانی، مریم کیانی صدر، مهرداد چراغی، بهاره لرستانی،
جلد 26، شماره 3 - ( 9-1401 )
چکیده
از آنجا که افراد زمان زیادی را در فضاهای سربسته و به‌ویژه داخل خانه سپری می‌کنند، بنابراین، احتمال مواجهه آنها با هیدروکربن‌های آروماتیک چندحلقه‌ای (PAHs) به‌عنوان آلاینده‌های محیط داخلی با قابلیت ناهنجاری‌زایی، جهش‌زایی و سرطان‌زایی بسیار زیاد است. بنابراین، این مطالعه با هدف شناسایی و تعیین محتوی ترکیبات PAH در نمونه‌های گردوغبار محیط داخلی برخی منازل مسکونی شهر خرم‌آباد در سال 1398 انجام شد. بدین منظور، در مجموع 50 نمونه گردوغبار از 10 مکان نمونه‌برداری منتخب جمع‌آوری شد و پس از استخراج آنالیت‌ها، نسبت به شناسایی و تعیین مقادیر ایزومرهای PAH با استفاده از روش کروماتوگرافی گازی- طیف‌سنجی جرمی
(GC-MS) اقدام شد. پردازش آماری داده‌ها نیز با استفاده از نرم‌افزار SPSS انجام شد. یافته‌ها بیانگر شناسایی 16 ایزومر PAH دارای اولویت در نمونه‌ها با کمینه، بیشینه و میانگین مقادیر مجموع به‌ترتیب برابر با 14/0، 23/3 و 19/2 میکروگرم در کیلوگرم بود. از طرفی، نتایج نشان داد که میانگین مقادیر هر 16 ترکیب PAH شناسایی شده در نمونه‌های گردوغبار با بیشینه رواداری وزارت بهداشت، رفاه و ورزش آلمان و همچنین سازمان حفاظت محیط‌زیست ایران اختلاف معنی‌دار آماری (0/050 > p) داشته و برای همه ایزومرها از حد مجاز کوچک‌تر بوده است. با توجه به مخاطرات ناشی از مواجهه با ترکیبات PAH، نسبت به شناسایی، تعیین محتوی، منشأ‌یابی و پایش دوره‌ای این آلاینده‌ها در نمونه‌های محیط زیستی همچون خاک، رسوب، گردوغبار، ذرات معلق، آب، هوا و بافت‌های بدن و تلاش برای کنترل منابع تولید و کاهش انتشار آنها با هدف حفظ سلامت محیط و شهروندان توصیه می‌شود.
ثریا بندک، سید علیرضا موحدی نائینی، چوقی بایرام کمکی، محمد کاکوئی، جوکم ورلست،
جلد 27، شماره 3 - ( 9-1402 )
چکیده
کربن آلی خاک (SOC) که یکی از حیاتی‌ترین خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک است، نقش مهمی در تولید پایدار کشاورزی دارد و از تخریب و فرسایش خاک جلوگیری می‌کند. داده‌کاوی و مدل‌سازی مکانی همراه با تکنیک‌های یادگیری ماشینی به‌منظور بررسی میزان کربن آلی خاک مبتنی بر داده‌های سنجش از دور به‌صورت گسترده مورد توجه قرار گرفته است. هدف از این مطالعه بررسی تغییرات مقدار SOC با استفاده از تکنیک سنجش از دور در مقایسه با روش‌های نمونه‌برداری مزرعه‌ای در مناطقی از گنبد کاووس و جنگل نیلی آزادشهر است. نمونه‌های خاک به‌منظور اندازه‌گیری مقدار SOC در آزمایشگاه جمع‌آوری شد. داده‌ها به دو دسته 70 درصد برای واسنجی (آموزشی) و 30 درصد اعتبارسنجی (آزمون) دسته‌بندی شدند و از الگوریتم‌های یادگیری ماشین شامل جنگل تصادفی، ماشین بردار پشتیبان، درخت تصمیم پیشرفته، و افزایش گرادیان اکسترمم برای برآورد و تهیه نقشه کربن آلی خاک استفاده شد. متغیرهای کمکی پیش‌بینی کربن آلی خاک شامل باندها، شاخص‌های منتج از ماهواره لندست 8 و سنتینل 2، اقلیم و توپوگرافی است. نتایج نشان داد که استخراج مؤلفه‌های مربوط به باندها همراه با محاسبه شاخص‌هایی مانند تفاوت پوشش گیاهی نرمال شده، شاخص خیسی، شاخص همواری دره به‌عنوان متغیرهای کمکی نقش مهمی در برآورد صحیح‌تر مقدار ماده آلی خاک دارند. همچنین مقایسه رگرسیون‌های مختلف تخمین نشان داد، مدل جنگل تصادفی در ماهواره سنتینل 2 و مدل درخت تصمیم پیشرفته در لندست 8 به‌ترتیب با مقادیر ضریب تبیین، خطای جذر میانگین مربعات و میانگین خطای مطلق 0/64، 0/05 و 0/17 بهترین کارایی را نسبت به سایر رویکردهای استفاده شده در برآورد کربن آلی خاک سطحی در منطقه مطالعاتی ارائه کردند. نتایج این مطالعه بر قابلیت دادهای سنجش از دور و مدل یادگیری در تخمین مکانی کربن آلی خاک دلالت دارد و می‌تواند به‌عنوان روشی جایگزین برای روش‌های آزمایشگاهی در تعیین برخی ویژگی‌های خاک از جمله کربن آلی خاک مورد توجه قرار گیرد.
سید محسن کاشی، سعدالله علیزاده اجیرلو، نصرت اله نجفی،
جلد 28، شماره 1 - ( 3-1403 )
چکیده
کاهش منابع آب باتوجه‌به مسئله تغییر اقلیم جهانی و رشد جمعیت یکی از بحرانی‌ترین مسائل پیش روی طراحان و برنامه‌ریزان توسعه فضاهای سبز در شهرها است. در برابر این چالش‌ها، نیاز فوری به بهبود کارایی مصرف آب و استفاده زنجیره‌ای از منابع آب با گزینه‌های مناسب وجود دارد. در این راستا باتوجه‌به حجم قابل‌توجه پساب‌های شهری، استفاده مجدد از آن در آبیاری فضای سبز، از دیدگاه مدیریت منابع آب از نظر زیست‌محیطی و اقتصادی اهمیت دارد. به همین منظور در این پژوهش تأثیر پساب فاضلاب تصفیه‌خانه شهر پرند بر خصوصیات شیمیایی خاک تحت کشت سه نوع گیاه پوششی (فرانکینیا (FR)، فستوکا آبی (FE)، دایکوندرا (DI)) در بستری با خاک لومی شنی بررسی می‌شوند. این مطالعه به‌صورت یک آزمایش فاکتوریل بر پایه طرح کاملاً تصادفی با استفاده از اختلاط آب و پساب در 4 سطح با تیمارهای آبیاری صفر (شاهد)، 50، 75 و 100 درصد نسبت به آب شیرین و 3 تکرار مورد بررسی قرار گرفت و سپس خصوصیات شیمیایی خاک مانند pH، EC، OC، Na، Cl، Ca، Mg مورد ارزیابی قرار گرفتند. نتایج به‌دست‌آمده از پارامترهای آنالیز شیمیایی خاک نشان داد که مقدار pH در تمامی تیمارهای دارای پساب نسبت به شاهد کاهش یافت که این مقدار کاهش در هیچ تیماری معنی‌دار نشد. مقـادیر EC و Cl در تمامی گیاهان دارای افزایش بوده که این مقادیر در تیمارهای FR100 به ترتیب با افزایش حدود 195 و 561 درصدی نسبت به شاهد و در تیمار FE100 به ترتیب با افزایش حدود 54 و 162 درصدی در سطح احتمال 5 درصد معنی‌دار شد. مقدار OC در تیمار FR100 با افزایش حدود 41 درصدی نسبت به تیمار شاهد معنی‌دار شد؛ اما در سایر گیاهان این نسبت در هیچ تیماری معنی‌دار نشد. بیشترین مقدار Mg در تیمار FR50 به مقدار 30/27 بوده که دارای اثر معنی‌دار نسبت به سایر تیمارها است. مقدار Na و Ca در تیمار FR100 به ترتیب با افزایش حدود 343 درصدی و 130 درصدی نسبت به تیمار شاهد معنی‌دار شد، در‌حالی که در گیاهان FE و DI این نسبت در هیچ تیماری معنی‌دار نشد.
بهناز عطائیان، فاطمه تیموری نیاکان، بختیار فتاحی، وحید زندیه،
جلد 28، شماره 3 - ( 8-1403 )
چکیده
هدف از این پژوهش بررسی اثر آتش‌سوزی مراتع منطقه گنبد همدان بر ذخیره کربن آلی خاک در دو منطقه شاهد و دچار آتش‌سوزی، پس از گذشت سه سال از آتش‌سوزی، و امکانسنجی کاربرد سنجش‌ازدور در برآورد غیرمستقیم کربن خاک است؛ ازاین‌رو پس از گذشت 3 سال از زمان وقوع آتش‌سوزی، 20 نمونه خاک سطحی (عمق 10-0 سانتی‌متری) از منطقه آتش‌سوزی‌شده و 20 نمونه از منطقه شاهد (در مجموع 40 نمونه) به‌صورت سیستماتیک - تصادفی برداشت شد. تغییرات میزان کربن آلی، نیتروژن کل، اسیدیته و شوری خاک سطحی بین مناطق شاهد و آتش‌سوزی با استفاده از آزمون t مستقل مورد بررسی قرار گرفته‌است. سپس به‌منظور بررسی رابطه خطی ذخیره کربن آلی خاک با سایر پارامترها از آزمون همبستگی پیرسون در نرم‌افزار SPSS v.26 استفاده شد. نتایج آزمون t مستقل تفاوت معنی‌داری در EC، اسیدیته و کربن آلی خاک دو منطقه شاهد و آتش‌سوزی نشان نداد و تنها میزان نیتروژن کل خاک تفاوت معنی‌داری بین دو منطقه داشته‌است. نتایج در منطقه آتش‌سوزی نشان داد، بین کربن آلی خاک و نیتروژن کل ارتباط مثبت معنی‌داری به میزان 0/830 (0/01>p) و با شاخص لختی خاک ارتباط منفی به میزان 0/727- دیده شده‌است (0/05>p). در منطقه شاهد نیز بین کربن آلی و نیتروژن کل ارتباط مثبت معنی‌داری به میزان 0/627 دیده شد (0/05>p). نتایج پردازش تصاویر لندست 8 (سنجنده OLI-TIRS) در منطقه آتش‌سوزی نشان داد، بین کربن آلی خاک با شاخص روشنایی و شاخص خیسی حاصل از تسلدکپ ارتباط آماری معنی‌داری به‌ترتیب به میزان 0/726- و 0/674 و مؤلفه PC1 حاصل از تجزیه مؤلفه‌های اصلی و 0/724- دیده شد (0/05>p). این نتایج نشان می‌دهد امکان استفاده از تصاویر تسلدکپ برای پیش‌بینی کربن آلی خاک در مناطق آتش‌سوزی وجود دارد.
