علوم آب و خاک

---

به منظور طبقه‌بندی و تعیین اجتماعات گیاهی مستقر در دامنه‌های ارتفاعات کرکس واقع در منطقه مرکزی ایران، آمار کمی 46 ویژگی محیطی شامل: اقلیم (12 عامل)، خاک (26 عامل)، زمین شناسی و فیزیوگرافی (8 عامل) مورد بررسی قرار گرفت. نمونه‌برداری پوشش گیاهی به روش تصادفی- سیستماتیک انجام و شاخص پوشش تاجی اندازه‌گیری شد. جهت بررسی تشابه و تفاوت‌ موجود در اجتماعات گیاهی با استفاده از نرم‌افزار PC-ORD و بر اساس شاخص فاصله اقلیدوسی نسبی به روش واریانس حداقل تجزیه خوشه‌ای انجام گرفت و نتایج به صورت دندروگرام ترسیم شد. پس از آن با استفاده از تجزیه واریانس یک طرفه (ANOVA) با روش دانکن و بر مبنای طرح کاملاً تصادفی نا متعادل، مهم‌ترین عامل‌های محیطی که نقش مؤثری در ایجاد تفاوت داشتند، شناسایی شد. نتایج حاصل از تجزیه خوشه‌ای مکان‌های مورد مطالعه،3 رویشگاه متفاوت را در سطح تشابه 68 درصد نشان داد. از میان این 46 عامل، 24 عامل (8 عامل اقلیم و 16 عامل خاک) تأثیر معنی‌داری (در سطح اعتماد 95%) در ساخت گروه‌های سه گانه دندروگرام داشتند. در طبقه‌بندی دیگری که صورت گرفت، شاخص درصد ترکیب پوشش 17 گونه گیاهی به عنوان عامل مؤثر در جداسازی رویشگاه‌ها و تعیین اجتماعات گیاهی بررسی شد. نتایج طبقه‌بندی خوشه‌ای نیز نشان داد که رویشگاه‌های مطالعه شده در سطح تشابه 94 درصد در قالب سه رویشگاه عمده طبقه‌بندی می‌شوند.

---

هدف از این تحقیق مقایسه خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک‌های دارای پوشش گیاهی با سطوح مجاور عاری از پوشش در منطقه دق سرخ اردستان است. جهت انجام این پژوهش، ابتدا به روش فیزیونومی، تیپ‌بندی پوشش گیاهی انجام گرفت و در هر تیپ رویشی، منطقه معرف جهت نمونه‌برداری پوشش گیاهی و خاک مشخص شد. نمونه‌برداری پوشش گیاهی به روش تصادفی- سیستماتیک انجام گرفت و شاخص پوشش تاجی اندازه‌گیری شد. در مجموع 22 عامل فیزیکی و شیمیایی خاک نیز در هر یک از تیپ‌های رویشی و منطقه بدون پوشش بررسی شد. سپس با استفاده از نرم افزار PC-ORD، جهت بررسی تشابه و تفاوت‌ موجود در خاک عرصه‌های بیابانی، تجزیه خوشه‌ای انجام گرفت و نتایج به صورت دندروگرام ترسیم شد. پس از آن با استفاده از تجزیه واریانس یک طرفه (ANOVA) با روش دانکن و بر مبنای طرح کاملاً تصادفی نا متعادل، مهم‌ترین عامل‌های خاک که نقش مؤثری در ایجاد تفاوت در خاک‌های منطقه داشتند، شناسایی شد. نتایج نشان داد که خاک عرصه‌های دارای پوشش و بدون پوشش از نظر خصوصیات فیزیکی تفاوت زیادی داشته، به طوری که در مناطق عاری از پوشش گیاهی، بافت خاک سنگین‌تر و درصد سنگریزه کمتر می‌شود. از لحاظ خصوصیات شیمیایی نیز فراوانی یون‌های سدیم، کلسیم، منیزیم، کلر و هم‌چنین بالا بودن مقدار هدایت الکتریکی در منطقه عاری از پوشش سبب تفاوت قابل ملاحظه‌ای شده بود. وضعیت توپوگرافی و شیب منطقه عاری از پوشش به گونه‌ای است که کلیه رواناب‌ها به این منطقه هدایت شده و املاح را با خود در این منطقه انباشت می‌کند. هم‌چنین بالا بودن سطح آب زیرزمینی و صعود مویینه املاح به بالا از مهم‌ترین دلائل شوری این منطقه است. این عوامل محدودیتی برای استقرار پوشش گیاهی در عرصه‌های بیابانی منطقه اردستان محسوب می‌شود.

---

حضور ترکیبات نفتی در خاک می تواند سبب بروز سمیت برای انسان و سایر موجودات زنده و نیز آلودگی آب های زیرزمینی شود، بنابراین حذف این ترکیبات از محیط زیست، امری الزامی است. در این پژوهش ابتدا امکان پالایش دو خاک آلوده به ترکیبات نفتی مناطق اطراف پالایشگاه تهران (لندفیل پالایشگاه و اراضی کشاورزی) به روش زمین پالایی طی یک دوره 4 ماهه بررسی شد. سپس میزان کاهش غلظت کل هیدروکربن های نفتی (TPHs) در خاک هایی که پیش از آن تحت فرآیند زمین پالایی قرار گرفته بودند در ریزوسفر دو گیاه آگروپایرون و فسکیو بررسی شد (مطالعه گیاه پالایی). نتایج نشان داد که اعمال تیمار زمین پالایی موجب افزایش فعالیت و تنفس ریزجانداران هر دو خاک شد. فعالیت آنزیم اوره آز در تیمار زمین پالایی در خاک کشاورزی به ترتیب در انتهای ماه های اول تا چهارم حدود 21، 45، 26 و 23 درصد بیشتر از تیمار شاهد بود و برای خاک لندفیل نیز تنها در ماه چهارم تفاوت معنی داری بین تیمار زمین پالایی و تیمار شاهد دیده نشد. هم‌چنین حدود 50 و 57 درصد کاهش در غلظت TPHs در انتهای دوره پژوهش به ترتیب در دو خاک لندفیل و کشاورزی در تیمار زمین پالایی نسبت به تیمار شاهد حاصل شد. در مطالعه گیاه پالایی، حضور آلاینده‌های نفتی در هر دو تیمار زمین پالایی و شاهد موجب کاهش رشد و عملکرد ماده خشک گیاهان مورد مطالعه شد. تنفس میکروبی در ریزوسفر آگروپایرون و فسکیو در خاک لندفیل در هر دو تیمار زمین پالایی و شاهد بیشتر از خاک آلوده بدون گیاه بود. هم‌چنین فعالیت آنزیم اوره آز در ریزوسفر فسکیو و آگروپایرون، بیشتر از خاک آلوده بدون گیاه بود. در تیمار زمین پالایی در خاک لندفیل و در حضور فسکیو و آگروپایرون به ترتیب بیش از حدود 20 و 40 درصد از غلظت کل هیدروکربن های نفتی نسبت به خاک بدون گیاه کاسته شد و در خاک کشاورزی نیز آگروپایرون نسبت به فسکیو نقش مؤثرتری بر کاهش غلظت TPHs در این تیمار داشت.

---

عناصر سنگین از جمله کادمیم که در نتیجه فعالیت‌های عمده شهری و صنعتی و کشاورزی تولید می‌شوند و باعث آلودگی منابع آب‌ می‌شوند. از طرفی با توجه به نیاز روزافزون جنگل‌کاری در ایران، لازم است که تحقیقی جامع بر روی گونه‌های سریع الرشد و همیشه سبز اکالیپتوس و نقش این گیاهان در جذب فلزات سنگین از جمله کادمیم انجام شود. به این منظور پس از تهیه نهال‌های گونه Eucalyptus occidentalis در گلدان‌های حاوی سیلیس و آبیاری نهال‌ها با محلول غذایی حاوی غلظت‌های (5، 10 و 15) میلی‌مولار کلرید کادمیم به مدت 10 ماه آبیاری و در پایان این مدت نمونه‌های ریشه و برگ برداشت شده و مقدار عنصر کادمیم در اندام‌های ساقه، برگ و ریشه و برخی پارامترهای فیزیولوژیکی و مورفولوژیکی از جمله قندهای محلول، پرولین، رنگیزه‌های گیاهی، پارامترهای رشد، صفات روزنه‌، نسبت وزن برگی، شاخص تنش تحمیل شده و صفات جوانه‌زنی اندازه‌گیری شد. مطالعات نشان داد که غلظت کادمیم در تیمار 15 میلی‌مولار به ترتیب در ریشه، برگ و ساقه 585، 142 و 87 میلی‌گرم بر کیلوگرم ماده خشک است. با افزایش غلظت تیمارهای کادمیم میزان پرولین افزایش و از مقدار رنگیزه‌های گیاهی کاسته شد. نتایج این تحقیق بیانگر این است که اکالیپتوس توان انباشته‌سازی عنصر آلاینده کادمیم را دارد بدون آن که اختلال جدی در رشد آن به وجود آید. بنابراین می‌توان از این گیاه جهت کاهش آلودگی‌های محیط زیست استفاده نمود.

---

آب و هوا یکی از مباحث مهم اکولوژی گیاهی است و مسلماً یکی از مهم‌ترین عواملی است که موجودات زنده و به ویژه گیاهان را تحت تأثیر قرار می‌دهد و موجب انتشار کلی آنها می‌شود. آب و هوا، اقالیم متفاوت و حوزه‌های متنوع رستنی‌ها را روی زمین ایجاد می‌نماید، فرم بیولوژیک گیاهان را به وجود می‌آورد و در نتیجه تغییرات زیادی در گیاهان و ترکیب آنها در نقاط مختلف کره زمین ظاهر ساخته، جوامع مختلف گیاهی را مشخص می‌نماید و سبب تمایز آنها از یکدیگر می‌گردد. اکثر طبقه‌بندی‌های اقلیمی که در ارتباط با اقلیم‌های رویشی انجام گرفته است متکی بر چند متغیر محدود مانند دما، بارش و یا تلفیق آنهاست. حال آن‌که آب و هوا یک پدیده مرکب بوده و صرف استفاده از چند متغیر محدود نمی‌تواند گویای اقلیم یک ناحیه باشد، لذا در طبقه‌بندی اقلیم یک منطقه باید اکثر عوامل آب و هوایی در نظر گرفته شود. در این صورت بررسی اقلیم با استفاده از متغیرهای زیاد می‌تواند عوامل مؤثر بر گسترش اجتماعات گیاهی را به نحو دقیق‌تری روشن کند. در این پژوهش به منظور تعیین پهنه‌های زیست اقلیم گیاهی استان چهارمحال و بختیاری با استفاده از روش‌های آماری چند متغیره، 71 متغیر اقلیمی که از نظر رستنی‌های طبیعی استان از اهمیت بیشتری برخوردارند، انتخاب و با روش تحلیل عاملی مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج تحلیل عاملی نشان داد سه عامل اول که 8/91 درصد از واریانس متغیرهای اولیه را بازگو می‌کنند دما، بارش و تابش هستند. سپس، بر اساس نتایج حاصل و با استفاده از روش تحلیل خوشه‌ای سلسله مراتبی به روش وارد، اقدام به پهنه‌بندی اقالیم رویشی استان چهارمحال و بختیاری گردید و پنج پهنه اقلیم رویشی در این استان شناسایی و نام‌گذاری گردید. هم‌چنین به منظور مقایسه نتایج این تحقیق با روش‌های دیگر طبقه‌بندی اقلیمی، استان چهارمحال و بختیاری با 4روش متداول تقسیم‌بندی اقلیمی (کوپن، گوسن، آمبرژه و دومارتن)، طبقه‌بندی شد و نتایج آن با نتایج حاصل از پهنه‌بندی اقلیمی به روش آماری چند متغیره مورد مقایسه قرار گرفت. نتایج تحقیق نشان داد که روش آماری چندمتغیره پهنه‌بندی و تفکیک بهتری را نسبت به سایر روش‌ها انجام می‌دهد. در نهایت گونه‌های غالب هر ناحیه اقلیمی مشخص شد.

---

در این پژوهش، آثار افزودن کی‌لیت طبیعی اسید ‌سیتریک و کی‌لیت‌های مصنوعی HEDTA و EGTA در محلول کردن کادمیوم در خاک‌هایی که به طور مصنوعی آلوده شده‌اند و نیز توانایی آنها در افزایش پالایش گیاهی کادمیوم توسط گیاه تربچه (Raphanus sativus L.) از خانواده (Brassicaceae) با یکدیگر مقایسه و بررسی شد. این آزمایش با استفاده از یک طرح فاکتوریل در قالب بلوک‌های کامل تصادفی در سه تکرار انجام شد. تیمارهای غلظت برای کادمیوم با استفاده از نمک کلرید کادمیوم دارای غلظت‌ 0، 5، 20، 60 و 100 میلی‌گرم در کیلوگرم خاک بودند. در پایان فصل رشد، کی‌لیت‌ها با غلظت‌های 6، 20 و 20 (1-mMkg) به ترتیب برایHEDTA، EGTA و اسید ‌سیتریک به هر گلدان اضافه شدند. برای به دست آوردن شدت جذب آلاینده‌ها، ده روز پس از افزودن کی‌لیت‌ها از گیاهان و خاک گلدان‌ها نمونه‌برداری و غلظت کادمیوم در آنها اندازه‌گیری شد. در تمام تیمارها، کادمیوم محلول خاک در مقایسه با تیمار شاهد، بیشتر بوده است. مقادیر به دست آمده نشان داد که کی‌لیت‌های مصنوعی نسبت به اسید سیتریک که یک کی‌لیت طبیعی است حلالیت را بیشتر افزایش می‌دهد. در این میان HEDTA تأثیر بسیار مشهودتری بر افزایش حلالیت کادمیوم داشته است به طوری که غلظت کادمیوم محلول در خاک بعد از اضافه کردن HEDTA در غلظت‌های 0، 5، 20، 60، 100 (1-mgkg) به ترتیب 05/0، 48/3، 22/13، 8/33، 82/37 ( soil1-mgkg) بوده است. برای تمام تیمارها با افزایش میزان کادمیوم خاک، غلظت کادمیوم در ریشه و اندام هوایی افزایش یافته است. میزان کادمیوم در اندام‌ هوایی تربچه در مقایسه با ریشه بیشتر بوده که می‎تواند به دلیل زیست فراهمی بیشتر فلز و هم چنین حلالیت زیاد آن باشد. در تمام تیمارهایی که HEDTA به آنها اضافه شده میزان تجمع کادمیوم در ساقه و ریشه‌های تربچه بیشتر از سایر کی‌لیت‌هاست.

---

فسفر اغلب محدود کننده‌ترین عنصر غذایی برای تولید محصول در خاک‌هاست. اجزای معدنی و آلی فسفر به وسیله آزمون‌های معمول خاک تعیین نمی‌شود و روش تفکیک اجزا با استفاده از عصاره‌گیرهای مختلف برای کمی کردن شکل‌های شیمیایی مختلف فسفر پیشنهاد شده است. اهداف این پژوهش 1. بررسی تأثیر شکل‌های مختلف فسفر بر فسفر قابل جذب (فسفر عصاره‌گیری شده به روش اولسن)، 2. ارزیابی نسبت بین اجزای فسفر معدنی با شاخص‌های گیاه سیر بود. در این پژوهش فسفر معدنی در 30 نمونه خاک سطحی ( 30 -0 سانتی‌متر) از نواحی مختلف استان همدان جمع‌آوری و به صورت عصاره‌گیری متوالی به شش شکل شامل: دی کلسیم فسفات (Ca2-P)، اکتا کلسیم فسفات (Ca8-P)، آپاتیت (Ca10-P)، فسفر پیوند شده با آلومینیوم (Al-P)، فسفر پیوند شده با آهن (Fe-P)، و فسفر حبس شده درون اکسیدهای آهن (O-P)، تفکیک شد. فسفر آلی و فسفر کل نیز تعیین گردید. به منظور ارزیابی قابلیت فراهمی شکل‌های مختلف فسفر برای گیاه سیر آزمایش گلدانی با نه نمونه از 30 نمونه خاک در یک آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با دو تیمار صفر و 150 میلی‌گرم فسفر در کیلوگرم خاک با سه تکرار انجام شد. نتایج نشان داد میانگین فسفر کل در این خاک‌ها 1500 میلی‌گرم بر کیلوگرم بود و فسفر آلی 19 درصد از آن را تشکیل داد. اجزای معدنی فسفر شامل دی کلسیم فسفات، اکتا کلسیم فسفات، فسفر پیوند شده با آلومینیوم، فسفر پیوند شده با آهن، فسفر حبس شده درون اکسیدهای آهن، آپاتیت و فسفر باقی‌مانده هر کدام به ترتیب 7/4، 20، 7/8، 0/3، 8/2، 24 و 18 درصد از فسفر کل را به خود اختصاص دادند. بیشترین مقدار فسفر معدنی به شکل فسفات کلسیم بود که 49 درصد از فسفر کل را تشکیل داد. نتایج مطالعات هم‌بستگی بین اجزای مختلف فسفر نشان داد که دی کلسیم فسفات، اکتا کلسیم فسفات، آپاتیت و فسفر پیوند شده با آلومینیوم هم‌بستگی معنی‌داری با فسفر عصاره‌گیری شده به روش اولسن داشتند. این نتیجه احتمالاً نشان‌دهنده آزاد شدن فسفر از این شکل‌ها در مدت عصاره‌گیری فسفر قابل دسترس است. نتایج آزمایش گلدانی نشان داد شاخص‌های گیاهی شامل عملکرد نسبی و بازده زراعی هم‌بستگی معنی‌داری با دی کلسیم فسفات، اکتا کلسیم فسفات و فسفر قابل جذب به روش اولسن داشتند و قابلیت جذب فسفر در این خاک‌ها بیشتر تحت تأثیر دی کلسیم فسفات و اکتا کلسیم فسفات است که می‌توانند در دراز مدت نیاز فسفر گیاه را برآورده کنند

---

در یک آزمایش گلخانه‌ای نقش سه گونه از قارچ‌های میکوریز آربوسکولار بومی منشا گرفته از یک خاک آلوده در گیاه‌پالایی خاک‌های آلوده به روی با استفاده از گیاه میزبان ذرت، بررسی شد. این تحقیق به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با فاکتورهای قارچ شامل 4 سطح (شاهد، گلوموس موسه‌ای ، گلوموس اینترارادیسز و گلوموس ورسیفورم) و روی در 5 سطح (0، 10، 50، 100 و 500 میلی‌گرم روی در کیلوگرم) در یک خاک غیر استریل با بافت لوم شنی و در سه تکرار انجام شد. گیاهان ذرت مایه‌زنی شده با قارچ‌های میکوریز آربوسکولار، در مقایسه با گیاهان شاهد مایه‌زنی نشده، جذب روی و فسفر و نیز عملکرد بیولوژیک بیشتری داشته و علائم سمیت روی در آنها دیده نشده است. کارایی جذب، انتقال و استخراج گیاهی در گیاهان مایه‌زنی شده با گلوموس اینترارادیسز تا سطح 100 میلی‌گرم روی در کیلوگرم از سایر تیمارها بیشتر ولی در سطح 500 میلی‌گرم روی در کیلوگرم، این مقادیر در گیاهان مایه‌زنی شده با گلوموس موسه‌ای بالاتر بوده است. بالاترین کارایی هر سه گونه قارچی در افزایش جذب روی اندام هوایی و ریشه گیاه در پایین‌ترین سطح روی دیده شد و در بالاترین سطح روی گونه گلوموس اینترارادیسز و گلوموس موسه‌ای به ترتیب کارایی قابل توجهی در افزایش جذب روی ریشه و اندام هوایی گیاه داشته‌اند. گونه گلوموس ورسیفورم در اکثر موارد نسبت به دو گونه قارچی دیگر حالت بینابینی داشته است

---

تعیین دمای هوا در محاسبات بیلان انرژی، مطالعات هیدرولوژیکی و هواشناسی از اهمیت چشمگیری برخوردار است. در این میان تعداد محدود ایستگاه‌های هواشناسی جهت تعیین دمای هوا در مقیاس‌های بزرگ مکانی از جمله مشکلات پیشرو است. استفاده از فناوری سنجش از دور به دلیل دید وسیع و یکپارچه و به روز بودن تصاویر ماهواره‌ای، گزینه مناسبی در برآورد این پارامتر به نظر می‌رسد. در این تحقیق از هم‌بستگی منفی بین داده‌های دمای سطح زمین و شاخص پوشش گیاهی (NDVI) در قالب روش TVX برای تعیین دمای هوا استفاده شده است که فرضیه روش، تقریب دمای هوا با دمای پوشش گیاهی انبوه و متراکم می‌باشد. به منظور بررسی عملکرد روش TVX در برآورد دمای هوا از تصاویر ماهواره‌ای سنجنده MODIS حوضه آبریز سفیدرود در سال‌های 1381-1382-1384 استفاده شده است. الگوریتم پنجره مجزا توسعه داده شده توسط پرایس در محاسبه دمای سطح زمین به کار گرفته شده است. متوسط اختلاف بین دمای سطح زمین واقعی و حاصل از الگوریتم پرایس در حدود 2/6 درجه سانتی‌گراد است، بالطبع این میزان خطا می‌تواند در مقادیر دمای هوا تأثیر داشته باشد. به علت استفاده از شاخص NDVI در روش TVX، روش نسبت به تراکم پوشش گیاهی دارای حساسیت است به طوری که در مناطق با تراکم کم پوشش گیاهی، میزان خطا افزایش پیدا می‌کند. تغییرات حدود 4 درصد دمای هوا نسبت به افزایش ماکزیمم NDVI به میزان 05/0، مبین عملکرد بالای فیزیک روش TVX در برآورد دمای هوا در مناطق وسیع است.

---

کم آبیاری از استراتژی‌های به کار رفته در سال‌های اخیر برای کسب محصول با درآمد و سود ماکزیمم است. در این راستا، تحقیق در زمینه تعیین سطوح مناسب کم آبیاری ضروری است. از آنجایی‌که تعیین سطوح متفاوت عملکرد از طریق آزمایش‌های مزرعه‌ای مشکل می‌باشد، استفاده از مدل‌های شبیه‌سازی راه‌کاری است که از طریق آن می‌توان بیلان آبی را مورد بررسی قرار داده، فرآیند رشد را شبیه‌سازی کرده و به مطالعه سناریوهای مختلف مدیریتی پرداخت. هدف این مطالعه، اعتباریابی و ارزیابی مدل رشد گیاهی CropSyst جهت تعیین الگوی کشت مناسب در شرایط کم آبیاری است. با اعمال سه سناریوی کم آبیاری با مقادیر 10%، 20% و 30% روی شش محصول باقلا، لوبیا، گندم، سیب زمینی، آفتابگردان و برنج در مدل، نتیجه‌گیری شد که اعمال کم آبیاری10% در باقلا، سیب زمینی و لوبیا؛ 20% در آفتابگردان و 30% در گندم مناسب بوده و بهتر است که در مورد برنج شرایط کم آبیاری اعمال نشود. هم‌چنین از آنجایی‌که میزان بهره‌وری آب یکی از معیارهای اساسی در گزینش نهایی هر یک از محصولات فوق می‌باشد با تعیین شاخص سود خالص بهره‌وری به ازای متر مکعب (NBPD) مشخص گردید که بیشترین میزان NBPD مربوط به محصول باقلا با مقدار6853 ریال در متر مکعب و کمترین میزان مربوط به آفتابگردان با ارزشی معادل 2809ریال در متر مکعب می‌باشد.

---

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

---

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.

---

در سال‌های اخیر شبیه‌سازی عملکرد گیاهان، مورد توجه بسیاری از محققین قرار گرفته شده است. چرا که ضمن کاهش هزینه‌های اجرایی، امکان شبیه‌سازی در شرایط مختلف را به آسانی فراهم می‌آورد. در این تحقیق ضمن اضافه نمودن زیر برنامه گیاه کلزا به مدل گیاهی CRPSM، اثر تیمارهای مختلف آبی روی کلزا مورد آزمون قرار گرفت. در این بررسی گیاه کلزا واریته طلایه تحت 5 تیمار آبی مختلف (تیمار آبیاری کامل (شاهد)، تنش آبی در مرحله رشد رویشی مجدد در بهار، در مرحله گلدهی و تشکیل غلاف، مرحله رسیدن دانه و تیمار دیم با آبیاری تکمیلی در اول رشد) در چهار تکرار در قالب بلوک‌های کامل تصادفی، در سال زراعی 1386 در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه شیراز (باجگاه)، کشت گردید و سپس مدل اصلاح شده براساس اطلاعات موجود (خاک-محل-گیاه-آب) واسنجی شد. بررسی آماری مقادیر اندازه‌گیری و شبیه‌سازی شده حاکی از دقت بالای مدل در تخمین میزان محصول (98/0=2R) و آب خاک بود. هم‌چنین نتایج اعتبارسنجی مدل با سری داده‌های مستقل نیز نشان داد که نتایج به دست آمده از واحد آب خاک مدل به استثنای تیمار دیم مطلوب می‌باشد و هم‌بستگی مناسبی مابین مقدار عملکرد محصول شبیه‌سازی شده با مقادیر اندازه‌گیری شده (98/0=2R) دیده شد.

---

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.

---

کسب آگاهی و دانش در رابطه با الگوی کشت و سطح زیر کشت نقش مهمی را در مدیریت اراضی کشاورزی و برآورد میزان تولید خالص ایفا می‌کند. ترکیب نتایج حاصل از مشاهدات و اندازه‌گیری‌های زمینی با داده‌های سنجش از دور می‌تواند نقشه‌های به ‌هنگام از سطح زیر کشت محصولات ارائه نماید این امر برای تعریف واحدهای مدیریت و نیل به کشاورزی دقیق ارزشمند است. استفاده از شاخص‌های پوشش گیاهی که امروزه در سطح وسیعی از آنها استفاده می‌شود نیز می‌تواند برای کمی کردن تولید خالص سالانه در مقیاس‌های متفاوت و جهانی و تفکیک پوشش گیاهی در مقیاس‌های قاره‌ای، جهانی و ناحیه‌ای به ‌کار گرفته شود. تحقیق حاضر با انگیزه یافتن روشی سریع همراه با دقتی قابل قبول برای شناسایی و طبقه‌بندی سطح زیر کشت اراضی کشاورزی، اعمال آنالیز جبر بولین و طبقه‌بندی نظارت نشده بر روی شاخص‌های مختلف گیاهی حاصل از سه سری زمانی تصاویر ماهواره IRS P6 از سنجنده AWiFS را مورد استفاده قرار داده است. درمنطقه مورد مطالعه استان همدان براساس تفاوت اقلیمی و تفاوت در کاشت و برداشت، 3 سری زمانی 15 فروردین، 8 اردیبهشت و 28 مرداد بهترین سری‌های زمانی تشخیص داده شدند. نتایج ارزیابی صحت نقشه‌های الگوی کشت به-دست آمده از اعمال آنالیز جبر بولین و طبقه‌بندی نظارت نشده بر روی ترکیب باندی شاخص‌های گیاهی حاصل از سه سری زمانی تصاویر نشان داد که دقت و صحت نقشه‌های الگوی کشت حاصل از اعمال آنالیز جبر بولین بر روی شاخص‌های گیاهی حاصل از دو سری زمانی تصاویر ماهواره‌ای بیشتر از نتایج حاصل از طبقه‌بندی نظارت نشده ترکیب شاخص‌های گیاهی حاصل از سه سری زمانی تصاویر ماهواره‌ای بود. اما روش دوم نسبت به روش اول به دلیل صرف زمان کمتر برای تعیین حد آستانه و تفکیک پوشش سبز و غیرسبز و هم‌چنین پیچیدگی کار با جبر بولین، ساده‌تر می‌باشد.

---

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.

---

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.

---

با وجود اهمیت مدیریت بقایای گیاهی در سیستم‌های زراعی اطلاعات کمی در مورد اثر این بقایا بر قابلیت جذب روی در خاک و غلظت این عنصر در دانه گندم وجود دارد. در یک پژوهش گلخانه‌ای در دانشگاه صنعتی اصفهان در سال 87-1386، بقایای پنج گیاه زراعی کشت شده در تناوب با گندم شامل بقایای سورگوم (Sorghum bicolor L.)، آفتابگردان (Helianhtus annuus L.)، گلرنگ (Carthamus tinctorius L.)، لوبیای چیتی (Phaseolus vulgaris L.)و شبدر (Trifolium pretense L.) با یک خاک آهکی دچار کمبود روی (5/0 میلی‌گرم در کیلوگرم) مخلوط شد. هم‌چنین یک تیمار بدون بقایای گیاهی نیز به عنوان شاهد در نظر گرفته شد. بعد از مخلوط کردن بقایای گیاهی با خاک داخل گلدان‌ها، بذور دو رقم گندم بک‌کراس‌روشن (به عنوان رقم روی-کارا) و کویر (به عنوان رقم روی- ناکارا) کشت شدند. نتایج نشان داد که کاربرد بقایای گیاهی باعث افزایش معنی‌دار درصد ماده‌آلی و غلظت روی و فسفر قابل جذب خاک شد. هم‌چنین کاربرد بقایای گیاهی سبب افزایش معنی‌دار غلظت روی دانه هر دو رقم گندم مورد مطالعه شد. بیشترین افزایش غلظت روی دانه در هر دو رقم گندم مورد مطالعه، در تیمار کاربرد بقایای سورگوم دیده شد. کاربرد بقایای گیاهی باعث کاهش نسبت مولی اسید فیتیک به روی به عنوان شاخص قابلیت جذب روی برای مصرف کننده در همه تیمارهای مورد مطالعه شد، با این وجود این نسبت در همه تیمارها بیشتر از 15 (حد بحرانی برای کیفیت دانه) بوده است. براساس نتایج این پژوهش، کاربرد بقایای گیاهی اگرچه باعث افزایش غلظت کل روی دانه شد، اما تأثیری بر قابلیت جذب روی برای مصرف کننده نداشت.

---

اصلاح خاک‌های شور با وسعت جهانی 831 میلیون هکتار، اقدامی مؤثر در افزایش تولیدات کشاورزی است. کشت گونه‌هایی از گیاهان مقاوم به شوری می‌تواند سبب افزایش حلالیت کلسیت و آزاد شدن کلسیم در محلول خاک و در نتیجه اصلاح خاک گردد. این تحقیق در قالب طرح کاملاَ تصادفی با آرایش کرت‌های خرد شده در ستون‌هایی پر شده از یک خاک شور- سدیمی ( 8/23 SAR= ،7/7=pHs، dS m-188/12=(ECe انجام شد. تیمار‌های آزمایشی شامل تیمار‌های تحت کشت روناس(Rubia tinctorum)، سسبانیا (Sesbania acuelata) و مرغ (Cynodon dactylon) و تیمار‌های شیمیایی گچ در دو سطح 50 و 100 درصد نیاز گچی و اسید سولفوریک به میزان اکی‌والانی برابر با نیاز گچی و یک شاهد، هر یک در سه تکرار اعمال شد. تمامی تیمارها با 41 لیتر آب شهری به‌طور یکسان و به‌مدت 30 روز در 8 مرحله آبشویی شدند. پس از آبشویی، ویژگی‌هایی شامل نسبت جذبی سدیم (SAR) و هدایت الکتریکی (EC) خاک، مقدار سدیم موجود در زهاب و مقدار سدیم جذب شده توسط گیاهان اندازه‌گیری شدند. نتایج نشان داد گیاهان و بهسازهای شیمیایی به‌طور میانگین به‌ترتیب سبب 59 و 65 درصد کاهش SAR خاک نسبت به شاهد شدند. هم‌چنین، تیمارهای گیاهی به استثناء گیاه سسبانیا، سبب بیشترین مقدار آبشویی سدیم از خاک گردیدند که نشان‌دهنده نقش مؤثر این گیاهان در انحلال و آبشویی سدیم نامحلول یا تبادلی خاک است. با توجه به نتایج این تحقیق و نیز مزیت کشت گیاه جهت حفاظت خاک، گیاه‌پالایی را می‌توان به‌عنوان جایگزینی مناسب و سودمند برای اصلاح خاک‌های شور- سدیمی مورد توجه قرار داد.