علوم آب و خاک

---

تعداد 22 نمونه خاک (از عمق 0 تا 20 سانتیمتری) استان فارس با روشهای  0/05M Na₂ EDTA ،0/1 NH₃PO₄ ، 1/5M NH₄H₂PO₄ ، DTPA و %1Na₂EDTAعصاره‌گیری شده و در یک آزمایش گلخانه‌ای هفت هفته‌ای به کار رفت. طرح آزمایشی فاکتوریل 3 × 22 با 22 خاک (رس 16 تا 63 درصد، پ‌هاش 8/7 تا 2/8، قابلیت هدایت الکتریکی 32/0 تا 78/1 دسی زیمنس بر متر، کلسیم کربنات معادل 28 تا 63 درصد، ماده آلی 1/1 تا 9/4 درصد، ظرفیت تبادل کاتیونی 9 تا 27 سانتی‌مول در کیلوگرم و منگنز عصاره‌گیری‌شده با   4 DTPAتا 24 میلیگرم در کیلوگرم)، 3 سطح منگنز مصرفی (0، 10 و 20 میلیگرم در کیلوگرم به صورت منگنز سولفات)،‌ سه تکرار و گیاه سویا [Glycine max (L.) Merr] رقم ویلیامز بود. مصرف منگنز وزن خشک گیاه را از 4 تا 104% (میانگین 12% نسبت به شاهد) افزایش داد، اما بر غلظت منگنز گیاه تأثیر معنی‌داری نداشت. جذب کل منگنز به وسیله گیاه به طور معنی‌داری افزایش یافت ولی بازیابی ظاهری منگنز بسیار ناچیز (05/0%) بود. پ‌هاش، کلسیم کربنات معادل و رس خاک از خصوصیات مؤثر در عصاره‌پذیری منگنز تشخیص داده شد. منگنز عصاره‌گیری‌شده با DTPA، به تنهائی با سطح بحرانی 13 میلیگرم در کیلوگرم خاک) یا همراه با برخی خصوصیات خاک،‌ تنها شکل منگنزی بود که پیش‌بینی قابل قبولی از پاسخهای گیاهی به دست داد.

---

در خاک‌های آهکی مناطق خشک و نیمه خشک حضور مقدار زیاد کاتیون کلسیم در سیستم تعادلی خاک (محلول و تبادلی)، همواره واکنش‌های شیمیایی فاز محلول و تبادلی خاک را تحت تأثیر قرار می‌دهد. پدیده تبادل از جمله این واکنش‌های شیمیایی است، که تأثیر کاتیون دو ظرفیتی کلسیم در آن بسیار مهم می‌باشد. یکی از تعادل‌هایی که در سیستم شیمیایی خاک‌های آهکی از اهمیت بیشتری برخوردار است، تعادل پتاسیم-کلسیم است، که می‌تواند پاسخ‌گوی بسیاری از مسائل در شیمی و حاصل‌خیری خاک و قابلیت استفاده این عناصر، به ویژه پتاسیم باشد. با توجه به اهمیت موضوع، در خاک‌های آهکی کشور در این زمینه پژوهش زیادی انجام نشده است. این بررسی در شماری از خاک‌های آهکی شمال خراسان انجام شد. در مرحله نخست، رابطه رگرسیونی بین KAR (نسبت جذب پتاسیم) و EKR (نسبت پتاسیم تبادلی) در 26 نمونه خاک تعیین گردید (R²=0.77 Y=0.02+2.48X). بدین ترتیب K_G (ضریب گزینش‌پذیری گاپون) خاک‌ها حدود 48/2 برآورد شد. در مرحله دوم، در 14 نمونه خاک اشباع با کلسیم، با افزودن غلظت‌های مختلف پتاسیم و برقراری تعادل، رابطه بین EKR و KAR با تقریب زیاد برای هر خاک تعیین شد. دامنه مقدار K_G در این خاک‌ها بین 21/1 تا 34/3 با ضریب تبیین (R²) بالای 91/0 به دست آمد. در محدوده خاک‌های مورد بررسی، K_G در دامنه پتاسیم مورد آزمایش ثابت، و تقریباً مشابه با K_G حاصل از رابطه بین EKR و KAR در مرحله اول است. معادله پیشنهاد شده در حقیقت گویای ارتباط میان پتاسیم محلول و پتاسیم تبادلی است، که بر اساس آن می‌توان در خاک‌های آهکی تأثیر تغییرات پتاسیم محلول را بر پتاسیم تبادلی، در حضور کلسیم و منیزیم بررسی نمود.

---

افزودن لجن فاضلاب به مقدار زیاد به خاک باعث انباشته شدن عناصر سمّی در خاک می‌شود. هدف این پژوهش گلخانه‌ای بررسی تأثیر لجن فاضلاب بر قابلیت جذب عناصر کم‌مصرف و فلزات سنگین در خاک‌های با pH متفاوت بود. این پژوهش به صورت آزمایش فاکتوریل در چارچوب طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار انجام شد. تیمارها شامل لجن فاضلاب در مقادیر صفر، 50، 100 و 200 تن در هکتار، و خاک، شامل خاک‌های رشت (8/6= pH) ، لنگرود (8/4= pH)، لاهیجان (7/5= pH) و اصفهان (9/7= pH) بود که زیر کشت گیاه ذرت (Zea mayz) قرار گرفتند. لجن فاضلاب باعث افزایش معنی‌دار مقدار قابل استخراج (به روش DTPA) آهن، روی، مس، سرب، کادمیم و نیکل در هر چهار خاک شد. این افزایش متناسب با افزایش مقدار لجن بود. مقدار عناصر فوق در خاک لنگرود به دلیل اسیدی بودن بیشترین، و در خاک اصفهان به دلیل قلیایی بودن کمترین بود. افزودن لجن فاضلاب به خاک باعث افزایش رشد گیاه و نیز افزایش مقدار جذب فلزات در اندام هوایی ذرت گردید، که متناسب با کاهش pH خاک بود. با توجه به این که استفاده از لجن فاضلاب به عنوان کود آلی در خاک، به ویژه خاک‌های اسیدی، ممکن است باعث افزایش قابلیت جذب فلزات سنگین حتی تا حد سمّیت ‌گردد، بنابراین مقدار افزودن لجن فاضلاب به خاک باید بر اساس مقدار افزایش میزان قابل جذب این فلزات در خاک ارزیابی گردد.

---

شناخت شکل‌های مختلف فسفر خاک در ارزیابی وضعیت فسفر خاک و نیز پیدایش و حاصل‌خیزی خاک مهم است. بدین منظور، مقدار و توزیع فسفر در شکل‌های مختلف معدنی و آلی در 39 نمونه خاک استان فارس بررسی شد. خاک‌ها به طور دنباله‌ای برای تعیین شکل‌های معدنی فسفر عصاره‌گیری شدند. میزان فسفر کل خاک‌ها بین 254 و 1176 میلی‌گرم در کیلوگرم خاک متغیر، و در خاک‌های با بافت سبک (با میانگین 482 میلی‌گرم در کیلوگرم) کمتر از خاک‌های با بافت سنگین (با میانگین 690 میلی‌گرم در کیلوگرم) بود. فسفر معدنی 73 درصد و فسفر آلی 27 درصد از فسفر کل را شامل می‌شد. فسفات‌های کلسیم با میانگین 424 میلی‌گرم در کیلوگرم (71 درصد فسفر معدنی)، شکل غالب فسفر خاک بود. تجزیه رگرسیونی ساده نشان داد روابط مثبت و معنی‌داری میان فسفر آلی، فسفات‌های کلسیم و فسفات‌های آهن-آلومینیم با درصد رس و گنجایش تبادل کاتیونی خاک برقرار است. تجزیه رگرسیونی چند متغیره نشان داد هنگامی که بعضی از ویژگی‌های خاک همچون درصد رس، گنجایش تبادل کاتیونی خاک و کربنات کلسیم معادل با هم وارد مدل شدند، ضریب هم‌بستگی مدل به طور معنی‌داری افزایش یافت. گرچه مدل رگرسیونی معنی‌دار (P<0.05) بود، سهم نسبی هر یک از ویژگی‌های خاک در تغییرات فسفات‌های آهن-آلومینیم چندان چشم‌گیر نبود.

---

شناخت شکل‌های مختلف روی در خاک، اطلاعات مفیدی برای ارزیابی وضعیت روی و نیز حاصلخیزی خاک و تغذیه گیاه در اختیار می‌گذارد. به منظور کسب چنین اطلاعاتی، روی کل و توزیع آن در شکل‌های مختلف در 20 نمونه خاک استان تهران به روش عصاره‌گیری دنباله‌ای تعیین و رابطه این شکل‌ها با یکدیگر و با ویژگی‌های خاک مطالعه شد. میزان روی کل 70 تا 9/169 میلی‌گرم بر کیلوگرم خاک به‌دست آمد. به طور متوسط روی متصل به مواد آلی کمتر از 1/0، محلول + تبادلی 1/0، متصل به اکسیدهای منگنز 9/0، متصل به کربنات‌ها 6/1، متصل به اکسیدهای آهن متبلور 8/3، متصل به اکسیدهای آهن بی شکل 2/4، و روی تتمه 3/89 درصد مجموع شکل‌های اندازه‌گیری شده را تشکیل می‌داد. ضریب هم‌بستگی pH با تمام شکل‌های روی (به استثنای شکل متصل به مواد آلی) منفی و معنی‌دار بود. درصد رس و سیلت با روی کل، تتمه، و متصل به اکسیدهای آهن متبلور هم‌بستگی مثبت معنی‌دار نشان داد. رابطه ظرفیت تبادل کاتیونی خاک فقط با روی کل معنی‌دار بود. هم‌بستگی درصد کربنات کلسیم معادل تنها با شکل‌های محلول+ تبادلی، متصل به اکسیدهای منگنز و اکسیدهای آهن بی شکل معنی‌دار به‌دست آمد. روی عصاره‌گیری شده با DTPA با شکل‌های محلول+ تبادلی، کربناتی و متصل به اکسیدهای آهن بی‌شکل و متبلور هم‌بستگی معنی‌دار نشان داد. شکل‌های مختلف روی بین خود دارای هم‌بستگی معنی‌داری بودند که احتمالاً بیانگر وجود یک رابطه پویا بین آنها در خاک می‌باشد.

---

مطالعه واکنش‌های فسفر در طول زمان و نقش مواد آلی در خاک‌های آهکی در رأستای مدیریت صحیح استفاده از کودهای فسفر و کودهای دامی سودمند خواهد بود. هدف از این پژوهش تعیین تأثیر مواد آلی بر فراهمی فسفر و اجزای آن در طول زمان بود. به این منظور 8 خاک از خاک‌های آهکی دشت مشهد جمع‌آوری شد. تیمارهای آزمایش شامل تیمار فسفر، با دو سطح صفر و 300 میلی‌گرم فسفر بر کیلوگرم خاک از KH₂PO₄ و تیمار ماده آلی با دو سطح صفر و یک درصد کود گاوی بود. آزمایش در قالب طرح کاملاً تصادفی به صورت فاکتوریل اجرا گردید. مقدار فسفر قابل دسترس (Olsen-P) در خاک‌ها، 2، 5، 10، 30، 60، 90 و 150 روز پس از تیمار شدن اندازه‌گیری شد. نتایج نشان داد که در پایان دوره آزمایش تنها 17 درصد فسفر افزوده شده در تیمار فسفر قابل دسترس بود در حالی که در این زمان در تیمار کود دامی این مقدار 34 درصد بود. استفاده از کود دامی به همراه فسفر معدنی، درصد بازیافت فسفر را افزایش داد. در بررسی توزیع اجزای معدنی فسفر در زمان‌های 5، 30 و 150 روز مشخص شد که کاربرد کود دامی به همراه فسفر موجب افزایش مقدار فسفر در جزء CBD (سیترات-‌ بی‌کربنات-‌ دی‌تیونات) گردیده است. این امر می‌تواند به دلیل تشکیل کمپلکس‌های آلی فسفر با اکسیدهای آهن باشد. استفاده از کود دامی در مقایسه با تیمارهای فسفر و فسفر به‌علاوه ماده آلی باعث افزایش بیشتر فسفر در جزء NaCl-NaOH گردید. می‌توان نتیجه گرفت که فسفر کود دامی در مقایسه با فسفر معدنی در طول زمان ممکن است برای گیاه بیشتر قابل استفاده باشد.

---

در یک آزمایش کشت گلخانه‌ای به منظور بررسی شکل‌های شیمیایی منگنز معدنی و ارتباط آنها با پاسخ‌های گیاهی تعداد 22 نمونه از خاک‌های آهکی استان فارس (عمق20- 0 سانتی‌متری) در گلدان‌های سه کیلویی ریخته شد و گیاه سویا از رقم ویلیامز در سه تکرا به مدت هفت هفته پرورانده شد. میزان شکل‌های شیمیایی منگنز در خاک گلدان‌‌ها پس از برداشت، به روش عصاره‌گیری دنباله‌ای واردن و ریزوناور اندازه‌گیری شد. در این روش منگنز به اشکال کاملاً محلول (عصاره‌گیری با Ca(N0₃)₂)، به طور ضعیف جذب شده (عصاره‌گیری با CaDTPA + Na₂B₄O₇) ، کربناتی (عصاره‌گیری با HNO₃) و اکسیدی (عصاره‌گیری با NH₂OH . HCl) جداسازی می‌شود. نتایج نشان داد بیشترین میزان منگنز به ترتیب در اشکال کربناتی، اکسیدی، به طور ضعیف جذب شده و محلول وجود داشت. روابط رگرسیون بین خواص فیزیکی و شیمیایی خاک‌ها و شکل‌های شیمیایی منگنز حاکی از هم‌بستگی کربنات کلسیم معادل خاک‌ها و منگنز کربناتی بود. هم‌چنین هم‌بستگی معنی‌دار بین جزء کربناتی و غلظت منگنز در اندام هوایی سویا حاکی از آن نقش فعال این جزء در تغذیه گیاه می‌باشد.

---

شناخت شکل‌های شیمیایی فسفر موجود در خاک و تعیین مقدار هر یک از آنها می‌تواند ضمن کمک به شناخت فرایند تکامل خاک و درک فرایندهای ژنتیکی آن در ارزیابی حاصل‌خیزی خاک نیز به کار رود. در این پژوهش20 نمونه خاک از اعماق صفر تا 30 سانتی‌متری و 30 تا 60 سانتی‌متری در موقعیت‌های بالا، میانه و پایین چهار ردیف ارضی نواحی خشک (جی و زیار اصفهان) و نیمه خشک (فرخشهر و شهرکرد) انتخاب شدند. بر روی هر ردیف ارضی موقعیت بالای شیب شامل خاک کم‌عمق روی مواد مادری، میانه شیب شامل خاک غیر زراعی با پوشش طبیعی منطقه و در پایین شیب اراضی کشاورزی قرار داشت. خاک‌ها به روش دنباله‌ای برای تعیین مقادیر شکل‌های مختلف فسفر معدنی عصاره‌گیری شدند. میزان فسفر کل در خاک‌های مورد آزمایش بین 302 تا 1135 و با میانگین 715 میلی‌گرم در کیلوگرم خاک قرار داشت. حدود 65 تا 89 درصد فسفر کل خاک‌های مورد مطالعه را فسفر معدنی و 11 تا 35 درصد فسفر کل آنها را فسفر آلی تشکیل می‌داد. مقدار فسفر معدنی بین 204 تا 897 با میانگین 571 میلی‌گرم در کیلوگرم خاک و و فسفر آلی بین 70 تا 238 و با میانگین 144 میلی‌گرم در کیلوگرم خاک متغیر بود. میزان فسفر کل، فسفر معدنی و فسفر آلی در تمامی ردیف‌های ارضی مورد مطالعه از اراضی غیرزراعی به اراضی زراعی افزایش و از خاک‌های سطحی (عمق صفر تا 30 سانتی‌متر) به خاک‌های عمقی (عمق 30 تا 60 سانتی‌متر)کاهش نشان داد. در خاک‌های مورد مطالعه آپاتایت (Ca₁₀-P)، فسفات‌های آلومینیوم (Al-P)، اکتاکلسیم فسفات (Ca₈-P)، فسفات‌های آهن(Fe-P)، فسفات‌های محبوس در اکسیدهای آهن (Oc-P) و دی‌کلسیم فسفات (Ca₂-P) به ترتیب بیشترین درصد از فسفات معدنی خاک‌ها را شامل می‌شدند.

---

تثبیت پتاسیم به وسیله کانی‌های رسی فرآیند مهمی است که قابلیت دسترسی پتاسیم توسط گیاهان را تحت تأثیر قرار می‌دهد. اطلاعات درباره تثبیت پتاسیم در خاک‌های همدان محدود است. هدف این پژوهش تعیین ظرفیت تثبیت پتاسیم و شاخص تثبیت پتاسیم در 10 نمونه از خاک‌های سطحی استان همدان و ارتباط آنها با ویژگی‌های بار بود. بار صفحات چهار وجهی خاک‌ها پس از اشباع کردن خاک‌ها با کلرید لیتیم و حرارت دادن در دمای 300 درجه سلسیوس برای کاهش بار صفحه هشت وجهی به نزدیک صفر تعیین شد. ظرفیت تثبیت پتاسیم با افزودن 6 غلظت مختلف پتاسیم با استفاده از نمک کلرید پتاسیم و سه چرخه متناوب خشک و مرطوب شدن تعیین شد. نتایج نشان داد که دامنه گنجایش تبادل کاتیونی صفحات چهار وجهی و هشت وجهی به ترتیب 0/16-6/4 و 9/4-8/0 سانتی‌مول بار در کیلوگرم بود. دامنه تغییرات گنجایش تبادل کاتیونی بخش معدنی و آلی به ترتیب 9/20-1/6 و 7/9-97/0 سانتی مول بار در کیلوگرم بود. گنجایش تثبیت پتاسیم با افزایش کاربرد پتاسیم افزایش یافت. میانگین ظرفیت تثبیت پتاسیم خاک‌ها در دامنه 3/175-2/58 میلی‌گرم در کیلوگرم خاک بود. شاخص تثبیت پتاسیم در دامنه 67/0-23/0 بود. شاخص تثبیت پتاسیم با گنجایش تبادل کاتیونی صفحه هشت وجهی، گنجایش تبادل کاتیونی کل، گنجایش تبادل کاتیونی بخش معدنی، گنجایش تبادل کاتیونی بخش آلی، پتاسیم تبادلی و پتاسیم غیر تبادلی هم‌بستگی معنی‌داری داشت. نتایج این پژوهش نشان داد که شاخص تثبیت پتاسیم در خاک‌های مطالعه شده تغییرات زیادی داشت. بنابراین این ویژگی بایددر آزمون خاک پتاسیم در نظر گرفته شود.

---

اگرچه نقش حیاتی کرم‌های خاکی بر اغلب خصوصیات فیزیکی خاک محرز می‌باشد، ولی مطالعات اندکی در باره آثار متقابل نوع مواد آلی و کرم‌ خاکی بر خصوصیات فیزیکی از جمله پایداری خاکدانه‌ها، به ویژه در مناطق خشک و نیمه خشک، انجام شده است. پایین بودن میزان ماده‌ آلی در خاک‌های این مناطق و در عین حال نقش مهم کرم‌های خاکی در بهبود شرایط فیزیکی خاک‌های این اقلیم ضرورت توجه خاص به آثار متقابل بقایای آلی و کرم‌های خاکی را نشان می‌دهد. بدین منظور آزمایشی به صورت فاکتوریل و در قالب طرح کاملاً تصادفی در چهار تکرار، تحت شرایط کنترل شده گلخانه‌ای برای مدت 150 روز در گلخانه تحقیقاتی دانشگاه شهرکرد اجرا شد. فاکتور اول شامل حضور یا عدم حضور کرم خاکی و فاکتور دوم شامل با و یا بدون بقایای آلی مختلف (بقایای یونجه، کود کمپوست و مخلوط بقایای یونجه + کود کمپوست و کود گاوی) بود. در این آزمایش از یک نوع کرم خاکی آنسیک (Lumbricus terrestris L.) استفاده شد. نتایج به دست آمده حاکی از این است که کاربرد مواد آلی و کرم خاکی هر یک به تنهایی سبب افزایش شاخص‌های پایداری خاکدانه‌ها مانند میانگین وزنی قطر ذرات (MWD)، توزیع اندازه ذرات خاکدانه‌ها نسبت خاکدانه سازی (AR)، میانگین هندسی قطر ذرات (GMD) و هم چنین میزان کلسیم و منیزیم خاک ‌گردید، ولی بهترین نتایج ناشی از کاربرد هم‌زمان کرم خاکی و مواد آلی به دست آمد، به طوری که تلقیح کرم‌های خاکی در حضور مواد آلی به طور متوسط شاخص‌های MWD، AR، GMD، Ca، Mg و درصد خاکدانه‌های 25/0< میلی‌متر را به ترتیب 39، 58، 2، 67، 43 و 74 درصد افزایش در حالی که درصد خاکدانه‌های کوچک‌تر از 25/0 میلی‌متر را 5/13 درصد کاهش داد. هم‌بستگی معنی‌دار (945/0=R2) بین کلسیم خاک و میانگین وزنی قطر ذرات مشاهده شد که نشان می‌دهد کرم‌های خاکی احتمالاً از طریق ترشح کلسیت از طریق پیوند کاتیونی با ذرات رسی و ماده آلی به پایداری خاکدانه‌ها و در نتیجه ساختمان خاک کمک می‌نمایند. به طور کوتاه، نتایج این تحقیق نشان می‌دهد که کاربرد هم‌زمان مواد آلی و کرم‌های خاکی نوع آنسیک کمک شایانی به بهبود ساختمان خاک‌های مناطق خشک و نیمه خشک می‌نماید.

---

آثار مفیـد و مثبت همزیستی میکوریزایـی بر رشد گیاهان مختلف در گذشته اثبات شده است. اغلب گیاهان زراعی قادر به برقراری همزیستــی با قـارچ‌های اندومیکـــوریزا هستند ولــی تاکنون مطالعه‌ای در مورد امکـــان برقراری ارتباط همزیستی این قارچ‌ها با گیاه بادام (Prunus amygdalus) و بررسی نقش آنها بر این گیاه، به ویژه در خاک‌های آهکی انجام نشده است. از این‌رو به منظور بررسی رابطه هم‌زیستی قارچ‌های میکوریزا و ژنوتیپ‌های تجاری و بومی بادام در استان چهارمحال و بختیاری، آزمایشی به صورت فاکتوریل، شامل تیمارهای ژنوتیپ بادام (مامایی، ربیع، تلخ و سفید)، فسفر (0 و 150 کیلوگرم در هکتار) و قارچ میکــوریزا (Glomus intraradices Glomus mosseae,) به همراه یک تیمار بدون تلقیح به عنوان شاهد در قالب طرح بلوک‌های کاملاً تصادفی با سه تکرار در شرایط گلخانه‌ای به مدت 4 ماه اجرا شد. بر اساس نتایج به دست آمده از این آزمایش شاخص‌های فیزیولوژیکی گیاه بادام شامل غلظت کلروفیل کل برگ، سرعت فتوسنتز خالص و بازده آب مصرفی در گیاهان هم‌زیست با قارچ‌های میکوریزا نسبت به گیاهان شاهد فاقد هم‌زیستی میکوریزی به ترتیب 20%، 300% و 300% افزایش پیدا کردند، ولی سرعت تبخیر و تعرق از سطح برگ گیاه کاهش (%10-8) یافت. هرچند میزان تغییر شاخص‌های یاد شده به نوع ژنوتیپ بادام و سطح فسفر خاک بستگی دارد، ولی گونه‌های قارچ مورد مطالعه دارای آثار یکسانی بودند. افزایش فسفر قابل جذب در خاک موجب افزایش رشد گیاهان تلقیح شده و شاهد و افزایش فتوسنتز تنها در گیاهان دارای هم‌زیستی میکوریزایی گردید.

---

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

---

مطالعه انتقال میکروب‌ها در خاک از جنبه‌های مختلفی مانند آلودگی آب‌های زیرزمینی و پالایش زیستی خاک و آب زیرزمینی اهمیت دارد. هدف از این پژوهش مطالعه کمی انتقال باکتری در ستون‌های خاک آهکی دست‌نخورده تحت شرایط رطوبتی اشباع بود. بدین منظور، منحنی رخنه باکتری سودوموناس فلورسنس و کلراید در شرایط اشباع پایدار اندازه‌گیری شد. پس از پایان آزمایش انتقال باکتری، تعداد باکتری در لایه‌های مختلف خاک شمارش شد. مدل جذب- واجذب سینتیک تک مکانی و دو مکانی برنامه HYDRUS-1D برای پیش‌بینی انتقال و جذب باکتری در ستون خاک استفاده شد. نتایج نشان داد مدل جذب- واجذب سینتیک دو مکانی در مقایسه با مدل تک مکانی برآوردی بهتر از انتقال و نگهداشت باکتری در نیمرخ خاک دارد. کارایی این مدل (E) در برآورد منحنی رخنه باکتری از 92/0 تا 95/0 و در برآورد نگهداشت باکتری در نیمرخ خاک از 86/0 تا 94/0 بود. جذب باکتری به مکان 1 نسبتاً سریع و واجذب آن کند بود. در‌حالی‌که جذب باکتری و واجذب آن از مکان 2 سریع بود. ویژگی جذب سریع و واجذب کند باکتری در مکان 1 به کربنات کلسیم خاک نسبت داده شد که مکانی مناسب برای جذب باکتری است. نرخ واجذب باکتری کمتر از 01/0 نرخ جذب آن بود که نشان‌دهنده جذب تقریباً غیرقابل برگشت باکتری به کربنات کلسیم است. بیشتر باکتری‌ها پالایش شده در لایه‌های سطحی خاک نگهداشته شدند و با کاهش عمق مقدار نگهداشت باکتری به‌صورت نمایی کاهش یافت. نرخ حذف باکتری در خاک از 4 تا 9/4 متغیر بود. نرخ بالای حذف باکتری به کربنات کلسیم خاک نسبت داده شد که دارای بار موافق برای جذب باکتری گرم منفی است

---

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.

---

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.

---

با توجه به گستردگی خاک‌های ماسه سیلتی در بخش‌های وسیعی از جهان و ایران و ضعیف بودن خواص ژئوتکنیکی آنها، تثبیت و بهبود خواص مهندسی این گونه خاک‌ها امری ضروری و اجتناب‌ناپذیر است. در این پژوهش تأثیر مقادیر مختلف افزودنی آهک و پوزولان طبیعی در مقاومت فشاری خاک ماسه سیلتی مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور با افزودن پنج سطح مختلف آهک شامل 0، 1، 3، 5 و 7 درصد و چهار سطح پوزلان شامل 0، 5، 10 و 15 درصد وزنی به یک خاک ماسه سیلتی 20 تیمار آزمایشی تهیه و سپس مقاومت فشاری آنها در سه سن مختلف 7، 14 و 28 روزه و در سه تکرار مورد بررسی قرار گرفت. براساس بررسی‌ها و تحلیل‌های آماری صورت گرفته، مشخص گردید گرچه افزایش آهک و پوزلان هر کدام به تنهائی به‌طور معنی‌داری موجب افزایش مقاومت فشاری خاک مورد بررسی می‌گردند ولی کاربرد توأم آنها باعث افزایش چشمگیر مقاومت فشاری حتی تا 16 برابر خاک طبیعی می‌شود. در مجموع براساس مجموعه بررسی‌های به‌عمل آمده و تحلیل آماری انجام شده مناسب‌ترین ترکیب شامل 3 درصد آهک و 15 درصد پوزولان برای تثبیت خاک ماسه سیلتی تعیین شد.

---

حرکت فلوراید به سمت آب‌های زیر‌زمینی و مصرف آب‌های زیر‌زمینی با مقادیر زیاد فلوراید، سلامت میلیون‌ها نفر از مردم در نقاط مختلف دنیا را به مخاطره انداخته است. لذا این مطالعه با هدف بررسی حرکت فلوراید و شبیه‌سازی آن با استفاده از مدل HYDRUS-1D در یک خاک آهکی در اصفهان انجام شد. این پژوهش در لایسیمترهایی در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه صنعتی اصفهان انجام شد. تیمارهای اعمال شده شامل دو غلظت 318 و mg kg- 635 فلوراید بود. برخی ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی و غلظت فلوراید محلول و کل خاک در طول دوره آزمایش، اندازه‌گیری شد. نتایج این پژوهش نشان‌دهنده حرکت فلوراید در نیم‌رخ خاک آهکی منطقه بود که علت آن را می‌توان به pH زیاد خاک و نیروی دافعه حاصل از بارهای منفی رس‌ها نسبت داد. حداکثر عمق انتقال فلوراید 40 سانتی‌متری بود ولی بیشترین غلظت آن، در 10 سانتی‌متر اول خاک مشاهده شد. مقادیر ضرایب همبستگی بین غلظت فلوراید محلول اندازه‌گیری و شبیه‌سازی شده در سطح یک درصد معنی‌دار بود و تفاوت میزان t-value در مقایسه با t جدول معنی‌دار نبود که نشان‌دهنده پیش‌بینی قابل قبول غلظت فلوراید محلول به‌وسیله مدل می‌باشد.

---

استفاده از مواد افزودنی مختلف برای اصلاح و بهبود خواص مهندسی خاک‌های ریزدانه همواره به‌عنوان یکی از روش‌های تبیت خاک مورد توجه بوده است. در این تحقیق تأثیر آهک هیدراتهبرروی مقاومت فشاری خاک رسی در دو حالت با رطوبت بهینه و رطوبت اشباع مورد بررسی قرار گرفته است. بدین‌منظور نمونه‌های آزمایشی متعددی با افزودن مقادیر مختلفی از آهک هیدراته شامل صفر، 1، 3 و 5 درصد به خاک رسی تهیه نموده و تحت آزمایش‌های تراکم استاندارد، تراکم هاروارد و پس از عمل‌آوری با یک طرح فاکتوریلی در سنین 7، 14، 28 و 90 روزه در سه تکرار مورد آزمایش مقاومت فشاری محصور نشده با رطویت بهینه و رطوبت اشباع قرار گرفتند. نتایج به‌دست آمده از این پژوهش نشان داد که با افزایش مقدار آهک هیدراته مخلوط در خاک، وزن واحد حجم خشک حداکثر کاهش یافته و رطوبت بهینه افزایش یافته است. همچنین افزایش آهک هیدراته به‌طور قابل ملاحظه‌ای موجب افزایش مقاومت فشاری خاک در دو حالت با رطوبت بهینه و رطوبتاشباع گردیده و این افزایش مقاومت به‌طور معنی‌دار متأثر از زمان عمل‌آوری و مقادیر آهک هیدراته می‌باشد.نتایج به‌دست آمده نشان داد که مقدار 5 درصد آهک هیدراته به‌عنوان مقاومت فشاری بیشینه می‌باشد اما با در نظر گرفتن ضریب نرم شوندگی مقدار 3 درصد آهک هیدراته به‌عنوان مقدار بهینه تعیین گردید.

---

این آزمایش به‌منظور بررسی اثرات کود مرغی و بیوچارهای حاصل از آن بر ویژگی‌های شیمیایی یک نمونه خاک آهکی اجرا شد. کود مرغی و بیوچارهای تهیه شده از آن در دماهای 200 (بیوچار 200)، 300 (بیوچار 300) و 400 (بیوچار 400) درجه سلسیوس به‌میزان 2% وزنی با 400 گرم خاک مخلوط و به‌مدت 150 روز خوابانده شد. برخی ویژگی‌های شیمیایی خاک و فراهمی زیستی عناصر غذایی فسفر، پتاسیم، آهن، روی، منگنز و مس در زمان‌های مختلف خواباندن اندازه‌گیری شد. تمامی منابع ماده آلی سبب افزایش فراهمی عناصر غذایی و مقادیر کربن آلی و افزایش قابلیت هدایت الکتریکی و ظرفیت تبادل کاتیونی خاک شد. بیوچار تهیه شده در دمای بالاتر در افزایش کربن آلی خاک و ماندگاری آن مؤثرتر بود. کود مرغی و بیوچار 200 سبب کاهش و بیوچار 400 سبب افزایش pH خاک شد. هرچند حداکثر قابلیت هدایت الکتریکی خاک در مراحل اولیه خواباندن در خاک‌های تیمار شده با بیوچارهای 300 و 400 مشاهده شد، اما سرعت افزایش آن در خاک‌های تیمار شده با کود مرغی و بیوچار 200 شدیدتر بود. به‌طور کلی بیوچار 300 بیشترین تأثیر را در بهبود قابلیت استفاده عناصر غذایی و ماندگاری آن در خاک داشت. 

---

وضعیت شکل‌های پتاسیم خاک و ارتباط آن با مقدار پتاسیم دانه گندم در زمان برداشت می‌تواند در مدیریت حاصلخیزی این عنصر مهم باشد. بدین‌منظور تعداد ۴۰ نمونه خاک سطحی (عمق 20-0 سانتی‌متر) و زیرسطحی (عمق ۴۰-۲۰ سانتی‌متر) و همچنین نمونه‌های دانه‌های گندم از مزارع شهرستان داراب که تحت کشت گندم بودند در خردادماه ۱۳۹۳ به‌صورت تصادفی برداشته شد. سپس ویژگی‌های مختلف فیزیکی و شیمیایی و شکل‌های مختلف پتاسیم شامل محلول، تبادلی و غیرتبادلی و همچنین مقدار پتاسیم دانه گندم اندازه‌گیری گردید. نتایج نشان داد که پتاسیم محلول، تبادلی و غیرتبادلی در خاک‌های مورد مطالعه به‌ترتیب در دامنه ۷۰-۱۵، ۴۴۳-۹۱ و ۱۱۸۲-۳۹۶ میلی‌گرم بر کیلوگرم بودند. ارتباط معنی‌داری بین شکل‌های پتاسیم خاک و مقدار رس، کربنات کلسیم و ظرفیت تبادل کاتیونی به‌دست آمد. اگرچه انتظار می‌رود که در مرحله پایانی رشد گندم مقدار پتاسیم به‌سهولت قابل‌استفاده خاک (پتاسیم محلول و تبادلی) کم باشد، اما اغلب خاک‌های مورد مطالعه دارای مقدار کافی پتاسیم بودند. همچنین ارتباط مثبت و معنی‌دار بین شکل‌های مختلف پتاسیم، نشان از به تعادل رسیدن مجدد شکل‌های پتاسیم در زمان برداشت گندم داشت. اگرچه ارتباط معنی‌داری بین مقدار پتاسیم دانه گندم و شکل‌های پتاسیم خاک به‌دست نیامد اما برای خاک‌های بافت ریز (رس>۳۰ درصد) نشان داده شد که مقدار پتاسیم دانه با پتاسیم تبادلی خاک و درصد رس همبستگی مثبت و معنی‌داری دارد. این بدان ‌معنی است که برای خاک‌های سنگین، استات آمونیم می‌تواند عصاره‌گیر مناسبی جهت تخمین وضعیت پتاسیم خاک و مقدار پتاسیم قابل‌استفاده گیاه در منطقه مورد مطالعه باشد.