علوم آب و خاک

---

محدودیت مصرف رنگ‌های قرمز مصنوعی در مواد غذایی، سبب توجه بیشتر به تولید رنگ‌های طبیعی به عنوان افزودنی‌های مجاز گردیده است. یکی از منابع مهم تولید این گونه رنگ‌ها چغندر قرمز (.Beta vulgaris L) است، که رنگ حاصل از آن به صورت پودر یا کنسانتره در فراورده‌های غذایی مورد استفاده قرار می‌گیرد. در این تحقیق نمونه‌های چغندر قرمز پس از عملیات آماده‌سازی، آنزیم‌بری شد، عصاره آن پس از صاف کردن و تنظیم pH از ستون رزین آمبرلیت 7-XAD عبور داده شد و محلول رنگ به کمک الکل اسیدی استخراج گردید. پس از تبخیر حلال توسط دستگاه خشک‌کن تصعیدی، رنگ جامد به صورت پودر تولید شد. سپس ویژگی‌های رنگ تولیدی شامل خاکستر، قند، طول موج حداکثر جذب، میزان خلوص و پایداری رنگ تحت شرایط مختلف هم‌چون pH، دما و نور تعیین گردید. در مرحله بعد کاربرد رنگ تولیدی درمحصولات سرد مثل بستنی و شربت یخ‌زده مورد بررسی قرارگرفت. به منظور مقایسه کیفیت این رنگ با رنگ‌های مجاز مصنوعی، محصولاتی با استفاده از رنگ طبیعی حاصل، و رنگ مصنوعی کارموییزین ساخته شده در سطح آزمایشگاه، تولید شد و آزمایش‌های حسی بر روی آنها انجام گرفت.

نتایج نشان داد که رنگ تولیدی بتاسیانین خالص بوده و در دمای چهار درجه سانتی‌گراد، در تاریکی و pH برابر پنج بیشترین پایداری را دارد. هم‌چنین، محصولات تولیدی با رنگ طبیعی از مطلوبیت بیشتری برخوردار بودند. از هر کیلوگرم چغندر قرمز 7/2 گرم پودر رنگ تولید شد. سهم هزینه رنگ در مواد مصرفی تولید فراورده‌های یاد شده بسیار اندک، و هزینه رنگ در تولید بستنی کمتر از یک درصد کل هزینه‌های مواد مصرفی بود.

---

به منظور مطالعه تنوع ژنتیکی ویژگی‌های مورفولوژیک در 121 ژنوتیپ لوبیا سفید، قرمز و چیتی، بررسی روابط میان صفات برای استفاده در برنامه‌های به نژادی و شناخت عوامل پنهانی مؤثر بر روابط داخلی میان صفات از راه تجزیه و تحلیل‌های چند متغیره، آزمایشی در سال 1376 در مزرعه پژوهشی دانشکده کشاورزی دانشگاه صنعتی اصفهان، در چارچوب طرح لاتیس ساده اجرا گردید.

 برای کلیه صفات مورد بررسی تنوع زیادی میان ژنوتیپ‌ها مشاهده شد. ضرایب تنوع فنوتیپی برای کلیه صفات از ضرایب تنوع ژنتیکی بزرگ‌تر بودند. در میان ویژگی‌های بررسی شده، عملکرد بوته، شمار غلاف در ساقه‌های فرعی و اصلی، طول ساقه‌های فرعی و اصلی، شمار گره در ساقه‌های فرعی و ساقه اصلی، وزن صد دانه و شمار ساقه فرعی به ترتیب دارای ضریب تنوع ژنتیکی و فنوتیپی بزرگی بودند. شمار روز تا رسیدگی کمترین تنوع را داشت. صفات مربوط به ساقه‌های فرعی تنوع بیشتری را نسبت به صفات مشابه در ساقه اصلی نشان دادند تجزیه عامل‌ها برای کلیه ژنوتیپ‌ها، و به طور جداگانه برای لوبیاهای قرمز، سفید و چیتی، رشد محدود و رشد نامحدود چهار عامل را مشخص نمود، که بیش از 4/78 درصد از تنوع را توجیه کردند. نتایج تجزیه و تحلیل روی همه ژنوتیپ‌ها نشان داد که عامل اول به طور عمده وابسته به شمار روز تا رسیدگی، طول ساقه‌های اصلی و فرعی و شمار گره در ساقه‌های اصلی و فرعی بود، و عامل رشد رویشی نامیده شد. عوامل دوم و سوم بیشترین وابستگی‌ها را به صفات شمار غلاف در ساقه‌های اصلی و فرعی، شمار دانه در غلاف ساقه‌های اصلی و فرعی و وزن صد دانه داشتند، و عامل‌های اجزای عملکرد نام نهاده شدند. عامل چهارم بیشترین هم‌بستگی را با شمار ساقه فرعی داشت، که به همین نام شناخته شد. عوامل اول و چهارم مرتبط با ویژگی‌های رشد رویشی و مبدأهای فیزیولوژیک بودند. عوامل دوم و سوم با مقصدهای فیزیولوژیک ارتباط داشتند. بر مبنای نتایج رگرسیون مرحله‌ای، شمار غلاف در ساقه‌های فرعی مهم‌ترین جزء عملکرد بود، و شمار غلاف در ساقه اصلی، وزن صد دانه و شمار دانه در غلاف در رتبه‌های بعدی قرار داشتند. شمار غلاف در ساقه‌های فرعی و اصلی بیشترین ارتباط را با عملکرد داشتند.

---

کانی‌های رسی اثر چشم‌گیری بر ویژگی‌های فیزیکو شیمیایی خاک‌ها دارند. این پژوهش برای شناسایی کانی‌های رسی به روش‌های مختلف، و نحوه تشکیل آنها در منطقه فرخ شهر استان چهارمحال و بختیاری انجام شده است. منطقه مورد بررسی دارای مساحت تقریبی 1300 هکتار بوده و رژیم رطوبتی و حرارتی آن به ترتیب زریک و مزیک است. لندفرم‌های این منطقه را مسیل، دشت‌سر، تپه و دشت دامنه‌ای تشکیل می‌دهند. پس از آزمایش‌های صحرایی و آزمایشگاهی، واحدهای نقشه‌برداری تعیین شد، و در نهایت پنج پروفیل شاهد انتخاب، و از افق‌های آنها نمونه‌برداری گردید. نمونه‌های رس از دو نمونه سنگ مادر کرتاسه و کلیه افق‌های خاک جداسازی و تحت بررسی‌های پراش پرتو ایکس(XRD)، میکروسکوپ الکترونی (TEM و SEM) و پرتو مادون قرمز(IR) قرار گرفتند. هم‌چنین، سطح ویژه و ظرفیت تبادل کاتیونی رس‌های خاک تعیین شد. نتایج گویای این است که کانی‌های ایلیت، اسمکتیت، کلریت، پالیگورسکیت و کائولینیت در تمامی خاک‌ها وجود دارند. با توجه به انباشته شدن پالیگورسکیت در عمق همراه با کربنات کلسیم ثانویه، اشکال کشیده آن در میکروسکوپ الکترونی، و نبود آن در مواد مادری، تنها منشأ پدوژنیک برای این کانی پیشنهاد می‌شود. ولی در مورد اسمکتیت دو منشأ مواد مادری و تشکیل از پالیگورسکیت را می‌توان در نظر گرفت. به احتمال زیاد کانی‌های ایلیت، کلریت و کائولینیت در خاک تنها از سنگ مادر به ارث رسیده‌اند. نتایج پرتو مادون قرمز نیز نتایج پراش پرتو ایکس و میکروسکوپ الکترونی را تأیید می‌کند.

---

تغییرات قندهای اصلی به اسیدهای آلی دو رقم سیب درختی زرد لبنانی و قرمز لبنانی پس از برداشت از باغهای سمیرم اصفهان با روش دقیق کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا (HPLC) در سه نوع بسته بندی چوبی، کارتونی و پلی اتیلن سوراخ دار و در حین نگهداری به مدت 8 ماه در دمای 0.5+ تا 0.5- درجه سانتیگراد و رطوبت نسبی 90 تا 95 درصد براورد شد. قندهای اصلی ساکارز، گلوکز، فروکتوز و اسیدهای آلی سیتریک و ال مالیک در هر دو رقم شناسایی و اندازه گیری شدند. اعداد به دست آمده با آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی و مقایسه میانگین آزمون چند دامنه ای دانکن تجزیه و تحلیل شدند. ارزیابی قندهای اصلی ساکارز، گلوکز و فروکتوز با دستگاه HPLC نشان داد که قند غالب در هر دو رقم فروکتوز بود و سیب زرد لبنانی ساکارز بیشتر و گلوکز کمتری نسبت به قرمز لبنانی داشت و میزان این سه قند در هر سه نوع بسته بندی و در هر دو نوع رقم با پیشرفت دوره انبارمانی کاهش یافت. ارزیابی اسیدهای آلی سیتریک و ال مالیک نشان داد که اسید آلی غالب در هر دو رقم ال مالیک است. میزان اسید سیتریک در سیب زرد لبنانی در ماه دوم و در سیب قرمز لبنانی در ماه اول در هر سه بسته بندی به حداکثر خود رسید و سپس تا ماه هشتم در هر سه بسته بندی و هر دو رقم حداقل بود. در مجموع بسته بندی پلاستیکی به دلیل تغییرات فیزیکوشیمیایی کمتر، نسبت به دو بسته بندی دیگر در ارجحیت بود و هر دو رقم تا ماه هشتم انبارمانی از لحاظ کیفیت شیمیایی و فیزیکی خوب باقی ماندند.

---

به منظور بررسی واکنش عملکرد و اجزای عملکرد دانه ارقام لوبیا قرمز(.Phaseolus vulgaris L) به تأخیر در کاشت، آزمایشی به‌صورت فاکتوریل در قالب طرح پایه بلوک‌های کامل تصادفی در 3 تکرار در مزرعه تحقیقی ترویجی جهاد کشاورزی شهرستان میانه در سال زراعی 85-1384 به اجرا درآمد. فاکتور اول شامل 3 رقم لوبیا قرمز (ناز، گلی و صیاد) و فاکتور دوم شامل سه تاریخ کاشت (15 و30 اردیبهشت و 15 خرداد) بودند. نتایج حاصل از تجزیه واریانس صفات اندازه‌گیری شده نشان داد که تأثیر رقم و تاریخ کاشت روی تمامی صفات اندازه‌گیری شده معنی‌دار می‌باشد. اثر متقابل رقم و تاریخ کاشت برای صفات ارتفاع بوته، تعداد غلاف در بوته، وزن 100 دانه، عملکرد بیولوژیک و عملکرد دانه در سطح احتمال 1% و برای تعداد دانه در غلاف اختلاف معنی‌داری در سطح احتمال 5% مشاهده گردید. مقایسه میانگین صفات نشان داد که رقم صیاد در تاریخ کاشت اول با 3/4033 کیلوگرم در هکتار بیشترین و رقم گلی در تاریخ کاشت سوم با 2/1500 کیلوگرم در هکتار کمترین عملکرد دانه را به خود اختصاص دادند و با تأخیر در کاشت تمامی صفات اندازه‌گیری شده کاهش پیدا کردند. مطالعه ضریب هم‌بستگی صفات نشان داد که عملکرد دانه با تمامی صفات مورد بررسی به غیر از ارتفاع بوته، وزن صد دانه و درصد پروتئین، هم‌بستگی مثبت و معنی‌داری داشت.

---

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.

---

با توجه به مشکل وجود مرغ خوشه‌قرمز (Eleusine indica) در چمن فتان بلند (Festuca arundinacea) و با درنظرگرفتن این‌که تاکنون بررسی جامعی درباره کنترل شیمیایی علف های‌هرز مشکل‌ساز چمن از جمله این علف هرز در ایران انجام نشده، آزمایشی در تهران در فضای سبز منطقه 2 ناحیه 3 واقع در بزرگراه شیخ فضل ا...، زیر پل جلال آل احمد در چمنی با قدمت 15 ساله اجرا شد. آزمایش در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با 11 تیمار و 4 تکرار در کرت‌های 1 * 1 مترمربعی انجام گرفت. تیمارهای آزمایشی عبارت بودند از علف‌کش های دیکلوفوپ متیل 5/2 و 3 لیتر در هکتار، فنوکساپروپ پی اتیل 8/0 و 1 لیتر در هکتار، کلودینافوپ‌پروپارژیل 6/0 و 8/0 لیتر در هکتار، ترالکوکسیدیم 1 و 2/1 لیتر در هکتار، سولفوسولفورون 27 و 35 گرم در هکتار و شاهد بدون کنترل. تیمارهای علف کش سه بار تکرار شدند. نتایج به‌دست آمده نشان داد که پس از آخرین سمپاشی، دیکلوفوپ‌متیل 5/2 و 3 لیتر در هکتار، فنوکساپروپ پی اتیل 8/0 و 1 لیتر در هکتار و کلودینافوپ-پروپارژیل 6/0 و 8/0 لیتر در هکتار بدون تفاوت معنی‌دار با یک‌دیگر به‌ترتیب باعث 81، 64/83، 26/81، 58/78، 27/80 و 26/81 درصد کاهش زیست‌توده و 5/82، 13/83، 38/79، 38/79، 75/78 و 63/80 درصد کاهش تراکم مرغ خوشه قرمز شدند. تیمارهای ذکر شده پس از 2 بار سمپاشی مرغ خوشه قرمز را بیش از 80 درصد کنترل کردند. تیمارهای ترالکوکسیدیم پس از آخرین سمپاشی باعث حدود 70 درصد و سولفوسولفورون باعث حدود 60 درصد کاهش زیست توده و تراکم مرغ خوشه قرمز شدند. یک هفته پس از آخرین سمپاشی، تیمارهای دیکلوفوپ متیل، فنوکساپروپ پی-اتیل و کلودینافوپ پروپارژیل با شاهد تفاوت معنی‌داری نداشتند و از زیست‌توده چمن فتان بلند نکاستند و خسارتی به آن وارد نکردند. ترالکوکسیدیم 1 و 2/1 لیتر در هکتار و سولفوسولفورون 27 و 35 گرم در هکتار باعث به‌ترتیب 54/37، 79/36، 48/40 و 55/48 درصد کاهش زیست توده چمن و 38/49، 75/48، 75/48 و 63/50 درصد خسارت ظاهری به چمن شدند. در مجموع، به‌علت عدم تفاوت معنی‌دار بین مقادیر مصرف هر علف کش، مسائل زیست‌محیطی و صرفه های اقتصادی که باعث تمایل به سمت کاهش مصرف علف‌کش می‌شود، دیکلوفوپ متیل 5/2 لیتر در هکتار، فنوکساپروپ پی-اتیل 8/0 لیتر در هکتار و کلودینافوپ پروپارژیل 6/0 لیتر در هکتار به‌دلیل عدم خسارت این علف کش ها به چمن فتان بلند برای کنترل مرغ خوشه قرمز قابل توصیه به‌نظر می‌رسند.

---

طیف‌سنجی مرئی- مادون قرمز نزدیک یک روش غیرمخرب، سریع، ارزان، دارای حداقل آماده‌سازی نمونه و بدون ضرر و تخریب برای محیط زیست می‌باشد. تاکنون مطالعه‌ای در مورد استفاده از این روش در برآورد ویژگی‌های خاک‌های کشورمان انجام نشده است. این پژوهش با هدف بررسی توانایی این روش در برآورد مقدار ماده آلی، کربنات‌ها و درصد گچ خاک‌های سطحی استان اصفهان انجام شد. تعداد 248 نمونه مرکب خاک سطحی از کل استان اصفهان جمع‌آوری شد. مقدار ماده آلی، درصد گچ و آهک خاک با روش‌های استاندارد اندازه‌گیری شد. آنالیز طیفی خاک‌های مورد نظر با استفاده از دستگاه طیف‌سنج زمینی با دامنه طول موج 2500-350 نانومتر انجام شد. پس از ثبت طیف‌ها انواع روش‌های پیش‌پردازش مورد ارزیابی قرار گرفت. سپس از رگرسیون حداقل مربعات جزئی برای پیش‌بینی پارامترهای مورد نظر استفاده شد. نتایج نشان داد که مقادیر ضرایب تبیین برای ماده آلی، کربنات‌ها و گچ به‌ترتیب 61/0، 45/0 و 8/0 می‌باشد. با توجه به مقادیر(Ratio of Prediction to Deviation) RPD ، پیش‌بینی مدل برای درصد گچ کاملاً مناسب بود و برای ماده آلی نیز قابل قبول است این در‌حالی است که پیش‌بینی مدل برای درصد کربنات‌های خاک ضعیف می‌باشد. بنابراین، روش طیف‌سنجی مرئی- مادون قرمز نزدیک قابلیت اندازه‌گیری همزمان چند ویژگی خاک را دارا می‌باشد و دقت مدل‌سازی نیز تا حد زیادی قابل قبول است.

---