علوم آب و خاک

---

به منظور بررسی تأثیر سطوح و زمانهای مختلف مصرف کود ازته بر روی رشد و نمو و عملکرد دانه گندم بهاره رقم قدس، آزمایشی در سال زراعی 74-1373 در مزارع تحقیقاتی دانشکده کشاورزی تبریز واقع در اراضی کرکج، به صورت کرتهای خرد شده در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی در سه تکرار اجرا گردید.

کرتهای اصلی به پنج سطح کود ازته (صفر، 40، 80، 120 و 160 کیلوگرم ازت خالص در هکتار) و کرتهای فرعی به پنج زمان مصرف کود ازته (تماماً در زمان کاشت،  2/1در زمان کاشت + 2/1در مرحله پنجه‌زنی، 2/1در زمان کاشت + 2/1در مرحله سنبله رفتن، 3/1در زمان کاشت + 3/1در مرحله پنجه‌زنی + 3/1در مرحله سنبله رفتن و در زمان کاشت +  1/4مرحله پنجه‌زنی + 4/1در مرحله ساقه رفتن +4/1 در مرحله سنبله رفتن) اختصاص یافت.

 ارزیابی نتایج نشان داد که اثر سطوح کود ازته بر روی عملکرد دانه و عملکرد بیولوژیک معنی‌دار، ولی اثر تقسیط کود ازته و نیز اثرات متقابل سطوح و زمانهای مختلف مصرف کود ازته بر روی این صفات معنی‌دار نبود. مراحل نمو گندم تحت تأثیر سطوح مختلف کود ازته و زمانهای متفاوت مصرف آن قرار نگرفت. میزان تجمع ماده خشک، شاخص سطح برگ و سرعت رشد محصول نسبت به درجه – روزهای رشد در طول فصل رشد با افزایش میزان ازت مصرفی در مقایسه با سطوح پایین آن بالاتر بود. شاخص سطح برگ و سرعت رشد محصول با گذشت زمان و تا مرحله گرده‌افشانی افزایش و سپس کاهش یافت. سرعت رشد محصول در مرحله خمیری نرم به صفر رسیده و پس از آن منفی گردید. تغییرات میزان رشد نسبی و میزان جذب خالص نسبت به درجه روزهای رشد در سطوح مختلف کود ازته روند کاهشی داشت، به طوری که در ابتدای فصل رشد حداکثر بوده و با گذشت زمان تا صفر کاهش یافته و سپس منفی گردید. زمانهای مختلف مصرف کود ازته و اثرات متقابل میزان و زمان مصرف ازت در طول فصل رشد تأثیر چندانی بر روی روند تغییرات شاخصهای مورد مطالعه نداشت.

---

روشهای خاک‌ورزی از طریق تغییر در خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک بر استقرار، رشد و عملکرد گیاه تأثیر می‌گذارند. این اثرات در کشت مضاعف گندم – ماش در اصفهان مورد مطالعه قرار نگرفته است. بدین لحاظ اثرات روشهای مختلف خاک‌ورزی بر خصوصیات فیزیک و شیمیایی خاک و استقرار ماش (لاین آزمایشی 16-61-1)، در سال 1375 در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه صنعتی اصفهان مورد بررسی قرار گرفت. دو تیمار حفظ و سوزاندن بقایا با چهار روش خاک‌ورزی شامل خاک‌ورزی با گاوآهن برگرداندار، دیسک، خیش‌چی و عدم خاک‌ورزی با استفاده از طرح بلوک‌های خرد شده در قالب بلوک‌های کامل تصادفی در چهار تکرار ارزیابی شد. جرم مخصوص ظاهری و فروپذیری اعماق مختلف خاک در مرحله سبز شدن تحت تأثیر بقایای گیاهی واقع نشد. اما حفظ بقایا سبب کاهش جرم مخصوص ظاهری خاک در عمق 15-0 سانتیمتر و افزایش فروپذیری خاک در عمق 15-3 سانتیمتر در مرحله گلدهی گردید. با سوزاندن بقایای گیاهی، مقدار ازت، فسفر و پتاسیم خاک در عمق 15-0 سانتیمتر در مرحله سبز شدن افزایش یافت، اما معدنی شدن عناصر غذایی آلی موجود در بقایای گیاهی سبب شد تا مقدار ازت، فسفر و پتاسیم خاک در عمق 15-0 سانتیمتر در مرحله گلدهی، در تیمار حفظ بقایا بیشتر گردد. سرعت و ضریب سبز شدن بذرها، در تیمار حفظ بقایا به طور معنی‌داری پایین‌تر بود. تیمار گاوآهن برگرداندار، در مراحل سبز شدن و گلدهی حداقل جرم مخصوص ظاهری خاک در عمق 30-0 سانتیمتر و حداکثر فروپذیری خاک در عمق 21-3 سانتیمتر را داشت. همچنین کمترین مقدار ازت، فسفر و پتاسیم خاک در عمق 15-0 سانتیمتر در مراحل سبز شدن و گلدهی، در تیمار اخیر به دست آمد. سرعت و ضریب سبز شدن گیاهچه‌ها در تیمار عدم خاک‌ورزی به شدت کاهش نشان داد. بر اساس نتایج حاصله و با توجه به تأمین اهداف کشاورزی پایدار، استفاده از دیسک تحت شرایط حفظ بقایا، ممکن است مطلوب‌تر از بقیه روشهای خاک‌ورزی تحت شرایط مشابه با آزمایش حاضر باشد.

---

مصرف کودهای شیمیایی ازته در کشت ذرت (.Zea mays L) بر پایه اندازه‌گیری ازت قابل جذب خاک، می‌تواند باعث کاهش میزان مصرف کودهای ازته و آلودگی محیط زیست، به ویژه آب‌های زیرزمینی و آشامیدنی شود. هدف‌های این پژوهش عبارت بود از: 1) تعیین غلظت بحرانی ازت نیتراتی خاک در مرحله 4-6 برگی، 2) بررسی چگونگی توزیع ازت نیتراتی در خاک، 3) تعیین میزان ازت مورد نیاز ذرت دانه‌ای، 4) تعیین میزان ازت نیتراتی باقی مانده در خاک پس از برداشت محصول و 5) استفاده از کلروفیل‌متر دستی در ارزیابی وضعیت ازت گیاه. آزمایش در شرایط مزرعه و به صورت کرت‌های خرد شده در چارچوب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با چهار تکرار، در دو ایستگاه پژوهشی باجگاه و کوشکک (استان فارس)، در سال 1376 اجرا گردید. کرت‌های اصلی شامل شاهد و سه سطح 60، 120 و 180 کیلوگرم ازت در هکتار از منبع کودی اوره بود. در مرحله 4-6 برگی، هر کرت اصلی به دو کرت فرعی تقسیم شد، و در یکی از دو کرت فرعی کود ازته به میزان 60 کیلوگرم در هکتار به عنوان سرک به خاک اضافه، و از کرت فرعی دیگر به عنوان شاهد استفاده گردید.

نتایج نشان داد که در مرحله 4-6 برگی، غلظت بحرانی ازت نیتراتی در عمق صفر تا 30 سانتی‌متری برای عملکرد نسبی حدود 90 درصد، در خاک باجگاه 12-14 و در خاک کوشکک 8-10 میلی‌گرم در کیلوگرم خاک بود. بیشترین ضریب تعیین میان عملکرد دانه ذرت با ازت نیتراتی در عمق صفر تا 30 سانتی‌متری، در خاک باجگاه در نمونه خاک کف، و در خاک کوشکک مربوط به نمونه مرکب خاک کف و شانه بود. در دو منطقه بیشترین محصول دانه ذرت حدود 14 تن در هکتار با 5/15 درصد رطوبت بود، که با کاربرد 120 کیلوگرم ازت به صورت پیش کشت و 60 کیلوگرم ازت سرک به دست آمد، که حدود نصف مصرف کشاورزان منطقه می‌باشد. بیشترین غلظت ازت نیتراتی باقی‌مانده در خاک پس از برداشت محصول، در خاک باجگاه و کوشکک به ترتیب 24 و 18، و کمترین آن 6/2 و 3 میلی‌گرم در کیلوگرم خاک بود. بیشترین محصول دانه ذرت هنگامی به دست آمد که عدد خوانده شده توسط کلروفیل متر در قسمت میان برگ و در مرحله خمیری شدن دانه، در دو منطقه مورد مطالعه برابر با 49 بود. به طور کلی، به نظر می‌رسد میزان ازت مصرفی به وسیله کشاورزان منطقه بیش از حد مورد نیاز ذرت است.

---

اطلاعات نسبتاً کاملی در مورد نقش ازتوباکتر کروکوکوم - یک تثبیت کننده آزاد ازت - در خاک‌های کشاورزی وجود دارد, با این‌حال آگاهی ما درمورد اهمیت اکولوژیک این باکتری‌ها در مناطق مرتعی به‌ویژه در ایران ناچیز است. این بررسی به منظور بررسی ارتباط بین عوامل اکولوژیک و عوامل مربوط به خاک با جمعیت باکتری‌ها انجام گرفته است. نمونه‌های خاک از دو منطقه مرتعی میشوداغ و خواجه که از نظر اکولوژیکی, نوع خاک و پوشش گیاهی از یکدیگرکاملاً متفاوت بودند، انتخاب شدند. نتایج به‌دست آمده نشان داد که جمعیت ازتوباکتر با مقدار کربن آلی و pH خاک به‌ترتیب هم‌بستگی معنی‌دار مثبت و منفی دارد. پوشش گیاهی نیز روی جمعیت باکتری‌ها به‌شدت موثر بوده و علاوه بر کاهش جمعیت در خاک‌های فاقد پوشش, ریزوسفر گیاهان تیره گندم بیشترین جمعیت و ریزوسفر گیاهان تیره نخود کمترین جمعیت ازتوباکترها را داشت. هم‌چنین اثر تلقیح باکتری‌های جدا شده از خاک‌های مورد مطالعه, روی رشد و تغذیه معدنی در گندم به عنوان گیاه مدل مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که رشد اندام هوایی و ریشه به ترتیب از تیمار کود ازتی (N+) به سمت تیمار تلقیح با ازتوباکتر (A+) و تیمار توأم (A+N+) نسبت به شاهد (A-N-) افزایش یافت. تیمارهای سه‌گانه فوق هم‌چنین باعث افزایش جذب و انتقال پتاسیم به اندام هوایی شدند, با این‌حال تأثیر تیمار A+ بر روی این پارامترها بیش از تأثیر تیمارهای A+N+ و N+ بوده است. این موضوع در مورد جذب ازت نیز صادق بود. بالاتر بودن مقدار جذب و خصوصا انتقال پتاسیم در تیمار تلقیح با ازتوباکتر به اثر احتمالی ترکیبات آلی تولید شده در ریشه که پتاسیم را با خود به اندام هوایی انتقال می‌دهند نسبت داده شد. نتایج نشان داد که ازتوباکترها نه تنها روی افزایش رشد و مقدار کلروفیل در گندم موثرند, بلکه به‌طور اختصاصی روی جذب و خصوصاً انتقال عناصر نیز تأثیر مثبتی دارند. به نظر می‌رسد این اثر اختصاصی نبوده و می‌تواند برای عناصر کم مصرف نیز از اهمیت برخوردار باشد.

---

در قالب طرح کاملاً تصادفی، اثر شش ماده افزودنی مختلف به بستر شامل آهک، اسید کلریدریک، زئولیت، زاج‌سفید، پادآمونیاک و اسیدهای چرب بر میزان ازت، pH ، درجه حرارت رطوبت و بار میکروبی بستر جوجه‌های گوشتی مورد بررسی قرار گرفت. هر یک از مواد مذکور به میزان یک کیلوگرم در متر مربع به کار برده شد. تعداد 616 قطعه جوجه‌گوشتی (نر و ماده) به 28 گروه 22 قطعه‌ای تقسیم شدند و هر چهار گروه به یکی از هفت تیمارهای آزمایشی از یک‌روزگی تا 56 روزگی اختصاص یافتند. همه تیمارها با جیره یکسان تغذیه و در طول دوره آزمایش معیارهای فوق‌الذکر اندازه‌گیری شدند. رطوبت بستر تحت تأثیر معنی‌دار تیمارها واقع نشد. pH بستر تحت تأثیر معنی‌دار تیمارهای آزمایشی قرار گرفت (05/p<0) به طوری که در سن 21 روزگی کمترین pH مربوط به زاج‌سفید و بیشترین مربوط به آهک بود. روند تغییر pH در پایان دوره به نحوی بود که pH همه تیمارها تقریباً یکسان بود و اختلاف معنی‌داری بین آنها مشاهده نشد. درجه حرارت بستر تحت تأثیر معنی‌دار تیمارها قرار نگرفت. اختلاف بین تیمارها از لحاظ ازت بستر و بار میکروبی معنی‌دار بود. هم‌بستگی هم‌بستگی بین pH و ازت بستر معنی‌دار و منفی بود (95/0-= r). اثر تیمارها بر فسفر محلول معنی دار بود و بستر‌های حاوی زاج سفید و پاد آمونیاک به طور معنی داری فسفر محلول کمتری داشتند. هم‌بستگی بین فسفر محلول و pH مثبت و برابر 48/0=r بود. نتایج نشان داد که استفاده از برخی مواد افزودنی بستر می‌توانند در کاهش pH ، فسفر محلول و افزایش ازت بستر مؤثر باشند و این تأثیر با افزایش زمان احتمالاً به دلیل مصرف‌شدن مواد موثره این گونه افزودنی‌ها کاهش می‌یابد.

---

به منظور دست‌یابی به مدیریت پایدار اراضی و بهبود کیفیت آنها، ارزیابی کمّی عوامل و شاخص‌های مؤثر در پایداری اراضی ضروری است. در بررسی حاضر آثار عوامل مختلف مانند نواحی جغرافیایی، کاربری و مدیریت اراضی بر تغییر پذیری برخی شاخص‌های کیفیت خاک در زاگرس مرکزی ایران مورد مطالعه قرار گرفت. بدین منظور 12 منطقه مطالعاتی در مناطق واقع در استان‌های چهارمحال و بختیاری (سبزکوه و بروجن)، اصفهان (سمیرم) و کهکیلویه و بویراحمد (میمند یاسوج) انتخاب و در هر منطقه با توجه به کاربری و مدیریت های مختلف اراضی شامل مرتع (قرق، چرای کنترلی، چرای بی رویه)، کشاورزی (گندم دیم، گندم آبی، یونجه) و جنگل (قرق و تخریب شده) اقدام به نمونه برداری منظم و به تعداد 50 نمونه در هر منطقه شد. نتایج به دست آمده از تجریه و تحلیل‌های آماری تک متغیره و چند متغیره نشان داد که کلیه عوامل نواحی جغرافیایی، نوع کاربری و مدیریت اراضی به طور معنی داری بر تغییر پذیری مکانی شاخص‌های مورد مطالعه کیفیت خاک شامل فعالیت آنزیم فسفاتاز، تنفس میکروبی، مواد آلی و ازت کل خاک در عرصه های مختلف کشاورزی، مراتع و جنگل تأثیر گذاشته‌اند. از سوی دیگر، نتایج حاصل از روش تجزیه به توابع تفکیک کارایی شاخص‌های مورد مطالعه کیفیت خاک در شناسایی اکوسیستم‌های پایـدار و مدیریت‌های بهینه به ویژه در مناطق کشاورزی و جنگل را نشان می‌دهد.

---

این تحقیق به منظور بررسی اثر برخی از پتانسیل‌های محرک رشد شناخته شده در تعدادی از سویه‌های برتر Azotobacter chroococcum روی رشد، عملکرد و جذب عناصر غذایی در گندم (.Triticum aestivum L) در شرایط گلخانه‌ای به اجرا در آمد. تعدادی از سویه‌های ازتوباکتر کروکوکوم برتر از نظر تولید IAA، سیدوفور، هیدروژن سیانید و تثبیت کننده نیتروژن ملکولی انتخاب و بذر گندم رقم پیشتاز در قالب یک طرح کاملاً تصادفی توسط این سویه‌ها تلقیح و برخی از شاخص‌های رشد، عملکرد و جذب عناصر غذایی اندازه‌گیری شد که اثر تلقیح باکتری بر روی شاخص‌های عملکرد بیولوژیک، درصد پروتئین دانه، وزن هزار دانه، شاخص سطح برگ و به ویژه جذب عناصر N، P، Fe و Zn مثبت و معنی‌دار گردید. بیشترین آثار معنی‌دار در افزایش شاخص‌های مذکور در تیمارهای سویه‌های ازتوباکتر کروکوکوم تولید کننده فیتوهورمون (IAA) و سویه‌های تثبیت کننده نیتروژن ملکولی مشاهده گردید. به طور کلی بر اساس نتایج این مطالعه می‌توان گفت بعضی سویه‌های ازتوباکترکروکوکوم بومی استان چهار محال و بختیاری که در زمره ریزوباکتری‌های محرک رشد گیاه (PGPR) قرار گرفته بودند تأثیر مثبتی روی رشد و عملکرد گندم شامل عملکرد بیولوژیک و کیفیت دانه (درصد پروتئین دانه) تحت شرایط گلخانه‌ای داشته‌اند. هم‌چنین از این سویه‌ها می‌توان در جهت بهبود تغذیه گندم از نظر عناصر غذایی کم مصرف مانند آهن و روی استفاده نمود.

---

علم سنجش از دور و داده‌های ماهواره‌ای یکی از روش‌های جدید و مؤثر در زمینه تحقیقات کشاورزی می‌باشد. سنجنده‌های موجود روی ماهواره‌های مختلف طیف‌های بازتابی پوشش گیاهان را ثبت می‌نمایند. از این داده‌ها می‌توان برای شناسایی نوع گیاه، وضع سلامت گیاهان و برآورد عملکرد آنها استفاده کرد. ماهواره TERRA با داشتن پنج سنجنده فرصت مناسبی را برای بررسی زمین، اقیانوس و اتمسفر فراهم آورده است. MODIS یکی از این پنج سنجنده می‌باشد. این سنجنده دارای 36 باند طیفی با قدرت تفکیک مکانی 500،250 و 1000 متر است. از شاخص‌های گیاهی سنجنده مودیس در پایش تابش‌های فعال فتوسنتزی، تغییرات پوشش گیاهی، وضعیت سلامت و مساحت زیر کشت گیاهان مختلف استفاده می‌شود. در این مقاله تصاویر باند قرمز(620-670 نانومتر) و باند مادون قرمز نزدیک (841- 876 نانومتر) سنجنده مودیس با دوره زمانی شانزده روزه مورد تجزیه و تحلیل آماری قرار می‌گیرند. از این تصاویر مزارع کشت گندم زمستانه واقع در دشت مشهد در فصل زراعی 84-1383 استخراج شده است. با استفاده از روش‌های پردازش تصویر، مقادیر رقومی (DN) پیکسل‌های موجود روی تصاویر استخراج گردیده و در این تحلیل استفاده شدند. نتایج نشان داد که هم در اوایل و هم در اواخر فصل رشد گندم بین دو باند قرمز و مادون قرمز نزدیک، هم‌بستگی مثبتی (با ضریب هم‌بستگی 70/0 و 69/0) وجود داشته و مقدار شاخصNDVI کاهش (24/0 در خرداد و 18/0 در اوایل آبان) می‌یابد. این ارتباط در اوایل فصل رشد وجود نداشته و از طرفی افزایش چشم‌گیری(5/0) در شاخص NDVI مشاهده می‌شود. هم‌چنین علی‌رغم وجود پوشش گندم، در اواخر فصل رشد، کاهش چشم‌گیری در میزان بازتاب باند مادون قرمز نزدیک دیده می‌شود. بنابراین می‌توان از رابطه بین باند قرمز و مادون قرمز نزدیک همراه با شاخص NDVI در مدیریت کشاورزی دقیق مانند پیش‌بینی مراحل فنولوژیک گندم، برآورد عملکرد گندم و پایش وضعیت سلامت گندم استفاده کرد.

---

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

---

مطالعه و ارزیابی تغییرات شاخص‌های کیفیت خاک در انواع کاربری اراضی می‌تواند در برنامه ریزی مدیریت پایدار و پیشگیری از روند نزولی کیفیت خاک مؤثر باشد. در همین رابطه مطالعه‌ای در سال 1389 در منطقه فریدن در استان اصفهان با هدف بررسی برخی از شاخص‌های شیمیایی و بیولوژیک خاک در سه کاربری اراضی(مرتع، دیم‌زار رها شده و دیم)، در دو فصل رویش (اردیبهشت و شهریور) و در سه شیب (10-0، 20-10 و 30-20 درصد) انجام شد. شاخص‌های مورد ارزیابی شامل ازت، فسفر، پتاس، مواد آلی، ظرفیت تبادل کاتیونی و تنفس میکروبی بود. نتایج نشان داد که با افزایش شدت شیب تمامی صفات به‌جز میزان پتاس روند نزولی داشت. از سوی دیگر تأثیر نوع کاربری بر تمامی پارامترهای مورد بررسی به‌جز ازت معنی‌دار بود به‌نحوی که بیشترین مقادیر شامل mg/kg 4/28 فسفر، 62/0% مواد آلی، cmol/kg 38 /20 ظرفیت تبادل کاتیونی و mgC/day 2/33 تنفس میکروبی، همگی در کاربری مرتع دیده شد و در مورد پتاس به مقدار mg/kg 8/406 در دیم مشاهده شد. تأثیر فصل برروی تمامی پارامترهای اندازه‏گیری شده به‌جز ازت معنی‌دار بود به‌گونه‌ای که بیشترین مقادیر شامل mg/kg7/28 فسفر، mg/kg 3/377 پتاس،cmol/kg 6/19 ظرفیت تبادل کاتیونی، mgC/day 9/25 تنفس میکروبی همگی در اردیبهشت و تنها مواد آلی با بیشترین مقدار (68/0%) در شهریورماه دیده شد. نتایج به‌دست آمده از این پژوهش نشان داد افزایش شدت شیب وتغییرکاربری غیراصولی اراضی همزمان با نزدیک شدن به آخر فصل رویش همگی سبب کاهش شاخص‌های کیفی و توانایی بهره‌دهی خاک می‌گردد.