علوم آب و خاک

---

از آن‌جا که بازیابی ظاهری روی در خاک‌های معدنی (غرقابی و غیر غرقابی) ناچیز می‌باشد، بررسی دقیق فرایندهایی که باعث ابقای روی در خاک می‌شود اهمیت ویژه‌ای دارد. لذا در یک مطالعه آزمایشگاهی، ویژگی‌های جذب سطحی روی در هشت خاک آهکی زیر کشت برنج، با خصوصیات فیزیکی و شیمیایی متفاوت مورد بررسی قرار گرفت و برازش داده‌های جذب توسط هم دماهای فروندلیچ و لانگ مویر ارزیابی شد. در این آزمایش دو گرم خاک برای 24 ساعت با 40 میلی‌لیتر محلول 01/0 مولار کلسیم کلرید محتوی 5-500 میلی‌گرم روی در لیتر، به حالت تعادل رسانده شد. تفاوت میان غلظت‌های اولیه و نهایی روی در محلول تعادل، به عنوان روی جذب شده منظور گردید. جذب سطحی روی با شکل خطی معادله فروندلیچ قابل توجیه بود. علاوه بر آن، از برازش داده‌های جذب این عنصر با هم دماهای لانگ مویر، دو قسمت خطی متقاطع به دست آمد، که احتمالاً بیانگر دو محل جذبی با میل ترکیبی متفاوت برای روی می‌باشد. ضریب متناسب با انرژی پیوندی بخش اول (K₁)، یعنی در غلظت‌های کم محلول تعادل، بیشتر و حداکثر جذب (b₁) کمتر از بخش دوم (غلظت‌های زیاد محلول تعادل) بود. بنابراین، به نظر می‌رسد که در بخش اول، محل‌های جذبی به علت انرژی پیوندی بیشتر و در بخش دوم، به واسطه ظرفیت جذبی زیادتر، از اهمیت ویژه‌ای برخوردار باشد. حداکثر ظرفیت جذب سطحی روی در بخش دوم حاصل از هم دماهای لانگ‌مویر (b₂)، با مقدار رس، کربنات کلسیم معادل و غلظت فسفر بومی قابل استفاده هم‌بستگی مثبت و با ظرفیت تبادل کاتیونی هم‌بستگی منفی نشان داد.

---

فسفر و آهن از عناصر غذایی ضروری گیاهانند. در خاک‌های آهکی ایران، به دلیل فراوانی کربنات کلسیم، و نیز پ-هاش بالا، قابلیت استفاده آهن کم می‌باشد. هم‌چنین، مصرف بیش از نیاز کودهای فسفردار ممکن است قابلیت استفاده آهن را کاهش دهد. هدف از این بررسی ارزیابی گلخانه‌ای تأثیر فسفر و آهن بر رشد و ترکیب شیمیایی ذرت (Zea mays L) بود. تیمارها شامل پنج سطح فسفر(صفر، 40، 80، 120 و 160 میلی‌گرم در کیلوگرم از منبع پتاسیم دی‌هیدروژن فسفات) و چهار سطح آهن (صفر، 5/2، 5 و 10 میلی‌گرم در کیلوگرم از مبنع سکسترین آهن) به صورت فاکتوریل، در چارچوب طرح کاملاً تصادفی با چهار تکرار بود. گیاهان به مدت هشت هفته در یک خاک لومی سری چیتگر با نام علمی Typic Calcixerepts ، thermic ، carbonatic ، fine-loamy رشد کردند. نتایج نشان داد که کاربرد فسفر تا سطح 80 میلی‌گرم در کیلوگرم سبب افزایش وزن خشک قسمت هوایی گردید. غلظت و جذب کل فسفر با مصرف فسفر افزایش، ولی با کاربرد آهن کاهش یافت. کاربرد آهن تا سطح پنج میلی‌گرم در کیلوگرم، وزن خشک را افزایش، ولی در سطوح بالاتر آن را کاهش داد. غلظت و جذب کل آهن با کاربرد آهن افزایش، ولی با کاربرد فسفر کاهش یافت. با مصرف فسفر، غلظت روی و مس در گیاه به طور معنی‌داری کاهش پیدا کرد. غلظت منگنز در سطح 40 میلی‌گرم فسفر در کیلوگرم افزایش، ولی در سطوح بالاتر کاهش یافت. کاربرد آهن، غلظت روی و منگنز را در قسمت هوایی ذرت کاهش داد، ولی تأثیری بر غلظت مس نداشت.

---

قابلیت استفاده آهن در خاک‌های آهکی ایران به دلیل فراوانی کلسیم کربنات و پ‌-هاش زیاد، کم است. هم‌چنین، مصرف بیش از نیاز کودهای فسفردار ممکن است قابلیت استفاده آهن را کاهش دهد. هدف از این پژوهش ارزیابی گلخانه‌ای تأثیر فسفر، آهن و برهمکنش آنها بر وزن خشک اندام هوایی، غلظت، و جذب کل برخی از عناصر غذایی گیاه سویا [Glycine max (L.) Merrill] بود. تیمارها شامل پنج سطح فسفر (صفر، 40، 80، 120 و 160 میلی‌گرم در کیلوگرم از منبع پتاسیم دی‌هیدروژن فسفات) و چهار سطح آهن (صفر، 5/2، 5 و 10 میلی‌گرم در کیلوگرم از منبع سکسترین آهن) به صورت فاکتوریل در چارچوب طرح کاملاً تصادفی با چهار تکرار بود. گیاهان به مدت هشت هفته در یک خاک لومی سری چیتگر با نام علمی Fine-loamy, carbonatic, thermic, Typic, Calcixerepts رشد کردند. نتایج نشان داد که کاربرد فسفر تا سطح 80 و آهن در سطح 5/2 میلی‌گرم در کیلوگرم سبب افزایش معنی‌دار (P<0.05) وزن خشک قسمت هوایی سویا گردید. میانگین غلظت، جذب کل فسفر و نسبت فسفر به آهن در گیاه با مصرف فسفر افزایش، ولی با کاربرد آهن کاهش یافت. غلظت و جذب کل آهن با کاربرد آهن افزایش، ولی با مصرف فسفر کاهش یافت. برهمکنش آهن و فسفر تأثیری بر وزن خشک قسمت هوایی سویا نداشت. غلظت روی و مس در گیاه با مصرف فسفر به طور معنی‌داری کاهش یافت. غلظت منگنز تا سطح 40 میلی‌گرم فسفر در کیلوگرم افزایش، ولی در سطوح بالاتر کاهش یافت. کاربرد آهن تأثیری بر غلظت روی و مس در سویا نداشت، ولی در تمام سطوح غلظت منگنز را کاهش داد. قبل از هر گونه توصیه کودی لازم است تأثیر فسفر، آهن و برهمکنش آنها بر سویا در شرایط مزرعه با خاک‌ها و واریته‌های متفاوت سویا بررسی گردد.

---

در این آزمایش هفت قطعه مرغ مادر گوشتی در سن60 هفتگی، سوند گردنی را از طریق جراحی دریافت کردند. از تزریق وریدی بیکربنات نشان دار به مدت دو دوره 30 ساعتی جداگانه (مطالعه اول و دوم) برای تعیین ابقای کربن نشان دار استفاده شد. دو ساعت پس از شروع تزریق وریدی بیکربنات، دفع دی اکسید کربن نشان دار تنفسی پرندگان به حالت ثابت رسید. در این حالت، میزان بازیافت و ابقای دی اکسید کربن نشان دار در مطالعه اول به ترتیب 09/91 و 91/8 درصد و در مطالعه دوم به ترتیب 55/87 و 45/12 درصد بود. به طور کلی میانگین بازیافت دی اکسید کربن نشان دار تنفسی در این آزمایش، 32/89 درصد و ابقای آن 68/10 درصد تعیین گردید. تخم‌گذاری و یا عدم تخم‌گذاری و دوره نوری آزمایش اثر معنی‌داری (P<0.05) بر ابقای دی اکسید کربن نشان دار نداشت. پرندگان پس از تغذیه در مقایسه با زمان عدم تغذیه، به طور معنی‌داری دی اکسید کربن نشان دار تنفسی کمتری دفع کردند. با توجه به نتایج این آزمایش، در صورت استفاده از اطلاعات تصحیح نشده برای کربن نشان دار باقی مانده در بدن در آزمایش‌های مربوط به تعیین احتیاجات اسیدهای آمینه با روش اکسیداسیون اسید آمینه شاخص، تخمین احتیاجات در مرغ‌های مادر گوشتی با 68/10 کاهش همراه خواهد بود.

---

به منظور بررسی تأثیر ماده آلی و شوری روی محلول خاک یک آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با 3 سطح شوری و 2 سطح ماده آلی و 2 سطح روی از نمک سولفات روی در 4 خاک در 3 تکرار انجام شد. نمونه‌ها به مدت 6 ماه در دمای آزمایشگاه نگه‌داری شدند. مقادیر pH و EC و نیز غلظت یون‌های ^- SO4^-2, HCO^3-,Cl^-, Zn⁺², Mg⁺², Ca⁺², Na⁺, K⁺, PO4^-3, NO3و کربن آلی محلول (DOC) در عصاره اشباع خاک در پایان 2 و 6 ماه اندازه‌گیری شد. سپس با استفاده از نرم افزار MINTEQA2 گونه‌های شیمیایی موجود در عصاره اشباع خاک بر آورد گردید. افزایش قابلیت هدایت الکتریکی عصاره اشباع خاک باعث افزایش معنی‌دار (در سطح 5 درصد) غلظت کل روی عصاره اشباع تمام خاک‌های مورد مطالعه شد. با افزایش شوری در تمام خاک‌های مورد مطالعه غلظت کاتیون دو ظرفیتی روی افزایش و مقدار کربن آلی محلول کاهش یافت. در تمام خاک‌های مورد مطالعه اضافه کردن ماده آلی باعث افزایش معنی‌داری (در سطح 5 درصد) غلظت روی کل محلول شد. با توجه به نتایج به‌دست آمده به نظر می‌رسد شوری، کاربرد کود سولفات روی و ماده آلی سبب افزایش غلظت روی محلول شود.

---

  مدیریت صحیح عملیات کشاورزی و حفظ مواد آلی خاک، از جمله عوامل مهم در کشاورزی پایدار می‌باشند. مقدار ماده آلی خاک یکی از شاخص‌های مهم کیفیت خاک محسوب می‌شود. ذخایر لبایل مواد آلی به عنوان شاخص خوبی از کیفیت خاک که بیشتر به تغییرات عملیات مدیریتی حساس می‌باشد، می‌تواند مورد بررسی قرار گیرد. تحقیق حاضر با هدف بررسی برخی از ذخایر لبایل کربن آلی خاک به عنوان شاخص ارزیابی تأثیر مدیریت‌های متفاوت زراعی در دو خاک آهکی صورت گرفت. این مطالعه دردو محل 1- کرت‌های تحت کوددهی با چهار سطح0،25، 50 و 100 مگاگرم کود گاوی در هکتار با تناوب زراعی ذرت- گندم ( C1, C2, C3, C4 ) و در کرت‌های زیر سیستم‌های کاشت ( C5, C6, C7 ) با سابقه تناوب مشخص در مزرعه تحقیقاتی لورک و2- در سیستم‌های کاشت با تاریخچه کشت مشخص ( C8, C9, C10 ) در مزرعه ایستگاه تحقیقاتی فزوه اجرا گردید. نمونه برداری خاک از دو عمق 5- 0 و 15- 5 سانتی‌متر از وسط کرت‌ها انجام شد. در نمونه‌های خاک مقادیر کربن آلی، کربوهیدرات قابل عصاره‌گیری با آب داغ، ذرات مواد آلی ( POM )، کربن آلی و مقدار کربوهیدرات قابل عصاره‌گیری با آب داغ در بخش POM ومیانگین وزنی قطر خاکدانه‌های پایدار در آب اندازه‌گیری شد. اجزای اندازه‌گیری شده مواد آلی و پایداری خاکدانه‌ها، تحت تأثیر مدیریت‌های گوناگون، تفاوت معنی داری نشان دادند. بیشترین مقدار کربوهیدرات و پایداری خاکدانه در منطقه لورک در پلات­های 100 مگاگرم کود گاوی در هکتار و در منطقه فزوه درزمین زیر کشت یونجه به دست آمد. هم‌چنین نتایج نشان داد که میانگین وزنی قطر خاکدانه‌های پایدار در آب هم‌بستگی بیشتری با مقدار کربوهیدرات‌های قابل عصاره‌گیری با آب داغ نسبت به سایر اجزای کربن آلی داشتند. بخش کربوهیدرات قابل عصاره­گیری با آب داغ به تغییرات مدیریتی در کوتاه مدت حساسیت بیشتری نشان داده و به عنوان شاخص خوبی از کیفیت خاک به ویژه در ارتباط با تشکیل خاکدانه می‌تواند در ارزیابی کیفیت خاک مورد توجه باشد.

---

ویژگی‌های خاک نقش مهمی در جذب فسفر دارد. اطلاعات درباره جذب فسفر در خاک‌های همدان محدود است. هدف از این پژوهش بررسی سرعت جذب فسفر در تعدادی از خاک‌های همدان به وسیله دو نوع عصارهگیر بیکربنات سدیم 5/0 نرمال (روش اولسن) و بیکربنات آمونیوم-دیتیپیای در مدت 2520 ساعت و انتخاب بهترین معادله سینتیکی جهت توصیف جذب فسفر و بررسی هم‌بستگی خصوصیات جذب فسفر با ویژگی‌‌های خاک بود. به این منظور 200 میلی گرم فسفر در کیلوگرم خاک به صورتKH₂PO₄ به نمونه‌های خاک اضافه شد. خاک‌های کود داده شده با رطوبت ثابت 20 درصد وزنی به مدت 2520 ساعت در انکوباتور در دمای 1±25درجه سانتی‌گراد نگه‌داری و در زمان‌های 1، 2 ، 4، 8 ، 24، 48، 72، 96، 120، 144، 168، 240 ، 336 ،504 ،672،840، 1008، 1176 ، 1344، 1512، 1680، 1848، 2016، 2186، 2352 و 2520 ساعت پس از اضافه کردن کود فسفره به خاک‌ها، عمل نمونهبرداری و عصاره‌گیری فسفر توسط عصارهگیر اولسن و بیکربنات آمونیوم-دیتیپیای انجام و معادله‌های سینتیکی مرتبه صفر، مرتبه اول، پخشیدگی پارابولیکی، تابع نمایی و الوویچ ساده شده بر داده‌ها برازش داده شد. نتایج این پژوهش نشان داد که سرعت جذب فسفر در ابتدا سریع بوده، سپس کاهش یافت و به مقدار ثابتی رسید. مقدار فسفری که پس از 2520 ساعت خوابانیدن جذب شد در روش اولسن و بیکربنات آمونیوم-دیتیپیای به ترتیب در دامنه 8/253-6/162 و 1/253-3/193 میلیگرم در کیلوگرم بود. با توجه به بالا بودن ضرایب تشخیص و کم بودن خطای استاندارد برآورد معادله‌های سینتیکی، دو معادله الوویچ ساده شده و تابع نمایی بهتر از معادله‌های دیگر جذب فسفر را تشریح نمودند. دامنه تغییرات ضرایب سرعت در معادله الوویچ ساده شده و تابع نمایی توسط عصاره‌گیر اولسن به ترتیب 49/0-036/0 و 304/0-157/0 میلی‌گرم در کیلوگرم در ساعت و در روش بی کربنات آمونیوم-دیتیپیای به ترتیب 76/0-074/0 و 382/0-184/0 میلی‌گرم در کیلوگرم در ساعت بود. نمودار معادله‌ها در 336 ساعت دارای شکستگی بود. بنابراین دو معادله بر دادهها برازش شد(صفر تا 336 و 336 تا 2520ساعت) . در بخش اول نیز با توجه به بالا بودن ضرایب تشخیص و کم بودن خطای استاندارد برآورد معادله‌های سینتیکی الوویچ، تابع نمایی و پخشیدگی پارابولیکی بهتر از معادله‌های دیگر جذب فسفر را تشریح نمودند. ضرایب سرعت تعیین شده در این معادله‌ها در خاک‌ها تغییرات زیادی داشت. در بخش دوم معادله‌های سینتیکی قادر به توصیف جذب فسفر نبودند. نتایج این مطالعه نشان داد که سرعت جذب فسفر در خاک‌ها متفاوت بود و تحت تأثیر مقدار کربنات کلسیم، آهن و آلومینیوم بلوری و بی‌شکل می‌باشد.

---

کانی گچ موجود در خاک بر بسیاری از خصوصیات فیزیکی، شیمیایی و مینرالوژیکی خاک و در نتیجه جنبه های مدیریتی، طبقه بندی و ارزیابی اراضی تأثیر می گذارد. بنابراین دانستن مقدار دقیق آن برای اهداف مدیریتی، مهندسی، اصلاح اراضی و طبقه بندی خاک‌ها ضرروی می باشد. در اغلب آزمایشگاه های خاک‌شناسی ایران، روش استون علی رغم محدودیت های زیاد به عنوان روش استاندارد اندازه گیری گچ به‌کار می رود. هدف از این تحقیق مقایسه روش های مختلف اندازه گیری گچ و انتخاب مناسب‌ترین روش می باشد. مناطق مورد مطالعه، شامل جعفرآباد برخوار و سپاهان شهر می‌باشند. نمونه گیری از اعماق مختلف شش پروفیل خاک انجام و از بین نمونه ها، تعدادی با دامنه وسیعی از مقدار گچ کم تا زیاد انتخاب شدند. مقدار گچ خاک ها توسط هشت روش استون، کربنات سدیم، رزین، تفاضل کلسیم و منیزیم، سولفات عصاره رقیق شده، کربنات آمونیوم، سیترات سدیم و اسید کلریدریک اندازه‌گیری شد. به منظور محاسبه درصد همپوشانی روش ها، پس از اضافه شدن مقدار معین گچ با درصد خلوص مشخص به خاک ها، مجدداً مقدار گچ آنها توسط هشت روش مذکور اندازه گیری گردید. برای مقایسه دقت روش ها از دو شاخص ضریب تغییرات و درصد بازیابی و هم‌چنین نزدیک بودن خطوط رگرسیونی به خط 1:1 استفاده شد. نتایج به‌دست آمده نشان دادند، از بین هشت روش مورد بررسی روش کربنات سدیم، دقیق ترین روش اندازه گیری گچ می‌باشد. پس از آن روش رزین می تواند به عنوان روش دقیق اندازه گیری میزان گچ در خاک‌های غیر شور استفاده گردد. روش های سیترات سدیم و اسیدکلریدریک برای مقادیر مختلف گچ و روش کربنات آمونیوم برای خاک هایی تا حدود 30% گچ، از نظر دقت در اولویت سوم قرار دارند. روش های استون، تفاضل کلسیم و منیزیم و روش سولفات عصاره رقیق شده از دقت کافی برخوردار نبوده، زیرا عصاره‌گیر آب که در این روش ها مورد استفاده قرار می گیرد، قادر به استخراج کامل گچ نمی‌باشد. نتایج حاصل مؤید این مطلب است که عامل اصلی تفاوت در دقت روش ها، نوع عصاره گیر گچ بوده و از بین عصاره گیر های مورد بررسی، کربنات سدیم کارایی بالاتری دارد.

---

وجود هیدروکربن‌های نفتی در خاک، می‌تواند سبب بروز سمیت برای انسان‌ها و سایر موجودات زنده شده و موجبات آلودگی آب‌های زیرزمینی را نیز فراهم آورد. در روش گیاه‌پالایی جهت دست‌یابی به حداکثر کاهش غلظت این آلاینده‌ها در خاک، انجام مطالعات اولیه به منظور انتخاب گیاه مناسب الزامی است. در این پژوهش، قابلیت جوانه‌زنی و رشد هفت گونه گیاهی مختلف در دو خاک آلوده به هیدروکربن‌های نفتی ناشی از رهاسازی پسماندها و ضایعات نفتی پالایشگاه تهران (به ترتیب تیمار C₁ و C₂) در مقایسه با خاک غیر آلوده (تیمار C_o)، جهت شناسایی گیاهان با درصد جوانه‌زنی بالا، رشد و عملکرد مناسب‌تر، مورد بررسی قرار گرفت. برای این منظور درصد و سرعت جوانه‌زنی بذر هر گیاه طی یک دوره 14 روزه، چگونگی رشد با ثبت تغییرات ارتفاعی هر یک از گیاهان طی دوره 8 هفته و نهایتاً عملکرد ماده خشک گیاهی در انتهای این دوره تعیین گردید. تجزیه آماری داده‌ها با استفاده از طرح آماری کرت‌های خرد شده در قالب طرح پایه‌ای کاملاً تصادفی انجام شد. نتایج نشان داد که وجود هیدروکربن‌های نفتی در خاک بر جوانه‌زنی بذر گیاهان آفتابگردان، گلرنگ، اگروپایرون و شبدر بی‌اثر بود اما موجب تأخیر2 و3 روزه به ترتیب در تیمارهای C₁ و C₂ نسبت به تیمار C_o در شروع جوانه‌زنی بذر گیاه کلزا و هم‌چنین تأخیر 4 روزه و کاهش 52 درصدی جوانه‌زنی بذر گیاه فسکیو و کاهش 32 و 56 درصدی جوانه‌زنی بذر گیاه پوکسنلیا به ترتیب برای تیمارهای C₁ و C₂ نسبت به تیمار C_o گردید. گیاهان شبدر و کلزا، نسبت به وجود این آلاینده‌ها در خاک پایداری کمتری داشته، خشک گردیده و در نتیجه فاقد عملکرد ماده خشک گیاهی در انتهای دوره آزمایشی بودند. میزان کاهش رشد و عملکرد ماده خشک گیاهی برای گیاهان گلرنگ و آفتابگردان در تیمار C₂ بیشتر از تیمار C₁ بود ولی این کاهش رشد برای فسکیو و اگروپایرون، فقط در تیمار C₂ نسبت به تیمار C_o مشاهده شد و برای تیمار C₁ نسبتاً ناچیز بود. برای گیاه پوکسنلیا نیز اختلاف معنی‌داری مبنی بر کاهش رشد و عملکرد ماده خشک گیاهی در هیچ یک از سطوح آلودگی C₁ و C₂ دیده نشد. بنابراین به‌نظر می‌رسد که اگرچه وجود هیدروکربن‌های نفتی در خاک نتوانسته بر جوانه‌زنی بذر گیاهان آفتابگردان، گلرنگ، شبدر و کلزا اثر گذار باشد ولی این گیاهان فاقد رشد و عملکرد مناسب بوده و لذا جهت استفاده در مطالعات بعدی گیاه‌پالایی خاک‌های آلوده به نفت منطقه مورد مطالعه قابل توجه نیستند. این درحالی‌است که گیاهان فسکیو، اگروپایرون و پوکسنلیا به‌سبب دوام و عملکرد ماده خشک گیاهی نسبتاً مناسب، جهت مطالعات بعدی گیاه‌پالایی خاک‌های آلوده منطقه پیشنهاد می‌گردند.

---

انتقال و پالایش باکتری‌های بیماری‌زا در محیط‌های متخلخل و آب‌های زیر‌زمینی از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. در سال های اخیر بررسی عوامل مؤثر بر پالایش و انتقال باکتری‌ها مورد توجه قرار گرفته است. در این پژوهش اثر مقادیر مختلف سولفات کلسیم و کربنات کلسیم بر جذب و پارامترهای پالایش باکتری سودوموناس فلورسنس در ستون‌های شنی تحت شرایط رطوبتی اشباع بررسی شد. چهار سطح صفر، 5 ،10 و 20 درصد کربنات کلسیم و سه سطح صفر، 5 و 10 درصد سولفات کلسیم در مخلوط با شن (25/0-15/0 میلی‌متر) به‌عنوان تیمارهای اصلی (به‌صورت فاکتوریل) و در قالب طرح کاملاً تصادفی در سه تکرار اعمال گردید. مخلوط‌های مذکور در سیلندرهای پیرکس به طول 20 و قطر 7 سانتی متر ریخته و شرایط جریان اشباع ماندگار با شدت جریان یکسان در آنها ایجاد شد. سوسپانسیون با غلظت 10⁶ باکتری سودوموناس فلورسنس در سانتی‌متر مکعب (C₀) به‌صورت تزریق پله‌ای روی ستون‌ها اعمال شد. آزمایش تا خروج زه‌آب از زیر ستون برابر پنج حجم آب منفذی (PV) ادامه یافت. هنگام آبشویی، غلظت باکتری (C) در زه‌آب با فواصل 0/25PVاندازه گیری شد. پس از پایان آبشویی، فراوانی باکتری در لایه های 5-0، 10-5، 15-10 و 20-15 سانتی‌متر از ستون‌ها نیز اندازه‌گیری شد. نتایج نشان داد که اثر مقادیر کربنات کلسیم بر نگه‌داری و پالایش باکتری در لایه‌های 10-5 و 15-10 سانتی متری در سطح آماری 1 درصد و در لایه20-15 در سطح آماری 5 درصد معنی‌دار شد. هم‌چنین اثر مقادیر سولفات کلسیم در لایه های 15-10 و 20-15 سانتی‌متری در سطح آماری 5 درصد معنی‌دار شد. اثر متقابل سولفات کلسیم X کربنات کلسیم بر پالایش باکتری در لایه‌‌های 10-5 ، 15-10 و 20-15 سانتی متری در سطح آماری 1 درصد معنی‌دار گردید. نیمرخ غلظت باقی مانده و ضریب پالایش به خوبی نشان‌دهنده کاهش میزان پالایش باکتری با افزایش عمق در تیمارها بود. بنابراین می توان گفت معنی دار بودن اثر تیمارهای به‌کار رفته در لایه های سطحی نشان دهنده پالایش فیزیکی بیشتر در این لایه ها می باشد. بنابراین ظرفیت پالایش بالای کانی های کربناته و سولفاته می تواند از انتقال باکتری در محیط‌های متخلخل اشباع و به‌دنبال آن آلودگی آب های زیرزمینی بکاهد.

---

ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی خاک و شرایط آزمایش بر پایداری ساختمان خاک مؤثرند. در این پژوهش اثر شرایط آزمایش در کنار ویژگی‌های ذاتی بر پایداری خاکدانه‌های شماری از خاک‌های استان همدان به کمک روش الک تر و اندازه‌گیری مقاومت کششی خاکدانه‌ها بررسی شد. از دو شاخص میانگین وزنی قطر (MWD) و مقاومت کششی (Y) خاکدانه‌ها برای بیان پایداری ساختمان خاک استفاده شد. در روش الک تر و با استفاده از پیش-تیمار مرطوب کردن آهسته، سه زمان متفاوت (5، 10 و 15 دقیقه) الک‌کردن خاکدانه‌ها در آب به منظور اعمال تنش‌های مکانیکی- آبی در نظر گرفته شد. مقاومت کششی خاکدانه‌ها نیز در دو شرایط رطوبتی هوا-خشک و مکش ماتریک  500kPa به روش غیرمستقیم برزیلی اندازه‌گیری شد. با توجه به پایداری ساختمانی نسبتاً ضعیف خاک‌های همدان که از ویژگی‌های مناطق خشک و نیمه‌خشک است، زمان‌های کوتاه الک کردن خاکدانه‌ها برای تشخیص تغییرات پایداری ساختمان ناشی از ویژگی‌های ذاتی مناسب‌تر بود. در بین ویژگی‌های مؤثر بر MWD، بیشترین نقش مربوط به ماده ‌آلی بود. از سه ویژگی ذاتی ماده آلی، رس و کربنات کلسیم که اثر آنها بر Y خاکدانه‌ها بررسی شد، تأثیر ماده آلی به مراتب بیشتر از دو ویژگی دیگر بود. بالاترین ضریب تبیین (R²) برای رابطه Y خاکدانه‌ها با ویژگی‌های ذاتی خاک‌های مورد بررسی در مکش ماتریک 500kPa حاصل شد. نقش ماده آلی در این خاک‌ها در ایجاد خاکدانه های پایدار نسبت به سایر ویژگی‌های خاک بیشتر قابل توجه است. نتایج این پژوهش، زمان‌های کوتاه الک کردن (5 دقیقه در الک تر) و مکش ماتریک 500kPa  را برای اندازه‌گیری مقاومت کششی برای ارزیابی پایداری ساختمان خاک‌های استان همدان توصیه می‌کند.

---

خشکی، تابش ماورای بنفش و افزایش غلظت دی‌اکسیدکربن، سه تنش عمده محیطی هستند که آینده غذایی بشر را تحت تأثیر قرار خواهند داد. این پژوهش در گلخانه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه تربیت مدرس تهران در سال‌ 1385، به‌منظور بررسی صفات کیفی برگ پرچم گندم دوروم تحت تأثیر سطوح مختلف دی‌اکسیدکربن (400 و 900 میکرو مول بر مول هوا)، اشعه ماورای بنفش (UV-A, B, C) و کمبود آب آبیاری (به میزان 60٪ ظرفیت مزرعه) اجرا گردید. نتایج نشان داد که با افزایش شدت اشعه ماورای بنفش میزان رنگدانه‌های آنتوسیانین، فلاونوئیدها و کاروتنوئیدهای برگ گندم دوروم افزایش ‌یافت. اما با افزایش غلظت گاز دی‌اکسیدکربن و کمبود آب میزان آنها به‌طور معنی‌داری کاهش یافت. در این مطالعه اثر متقابل دی‌اکسیدکربن و مقدار آب آبیاری بر میزان آنتوسیانین و کربوهیدرات‌ها معنی‌دار نبود. هم‌چنین اثر متقابل بین سه عامل مورد آزمایش بر مقادیر آنتوسیانین، کاروتنوئیدها و کلروفیل a و a+b معنی‌دار نشد. میزان پروتئین‌های برگ با تنش کم آبی کاهش یافت. هم‌چنین با افزایش شدت تشعشع ماورای بنفش و غلظت دی‌اکسیدکربن در شرایط تنش آبی میزان پروتئین‌های محلول برگ گندم دوروم کاهش نشان داد. با توجه به نتایج فوق می‌توان گفت که رویداد سه تنش عمده محیطی در آینده با کاهش تولید رنگیزه‌های برگ و کاهش حفاظت گیاه در برابر اثرات منفی این تنش‌ها همراه با کاهش پروتئین‌های محلول برگ منجر به کاهش عملکرد کمّی و کیفی رقم گندم مورد بررسی خواهد شد.

---

همانند گیاهان، شور شدن خاک از راه های گوناگون موجب کاهش رشد، تکثیر و فعالیت موجودات خاکزی به ویژه میکروفلور خاک می‌شود. هدف از انجام این پژوهش، تعیین اثر سطوح مختلف شوری بر برخی شاخص های میکروبی خاک در حضور و عدم حضور ریشه زنده دو گیاه گندم و شبدر بود. در این تحقیق، پنج سطح شوری به صورت مخلوطی از نمک های کلرید سدیم، کلرید کلسیم، کلرید منیزیم و کلرید پتاسیم و سه محیط خاک (بدون کشت، تحت کشت گندم و تحت کشت شبدر) با سه تکرار در چارچوب طرح کاملاً تصادفی و به گونه فاکتوریل استفاده شد. یافته های این پژوهش نشان می-دهند که افزایش شوری در هر سه محیط بدون کشت، خاک تحت کشت گندم و خاک تحت کشت شبدر موجب کاهش معنی دار تنفس میکروبی تجمعی، کربن زیتوده میکروبی، تنفس برانگیخته با سوبسترا و شاخص قابلیت دسترسی به کربن شد. هم‌چنین، شوری موجب افزایش معنی دارqCO2 در هر سه محیط گردید. در سطوح بالای شوری، شاخص‌های میکروبی در خاک تحت کشت گندم و شبدر به میزان آنها در خاک بدون کشت نزدیک شد و تفاوت کمتری در فعالیت میکروبی بین سه محیط دیده شد، که نشان می دهد در سطوح بالای شوری، نقش محرک گیاه بر فعالیت میکروبی کم رنگ تر می گردد. نتایج به دست آمده از شاخص قابلیت دسترسی به کربن نیز نشان می دهد که در سطوح پایین شوری، محدودیت کربن در خاک تحت کشت گندم و شبدر وجود ندارد، اما با افزایش شوری، این شاخص به صفر نزدیک گردید که بیانگر محدودیت کربن برای تنفس میکروبی در این محیط هاست. هم‌چنین پایین تر بودن نسبت qCO2 در خاک تحت کشت گندم و شبدر در مقایسه با خاک بدون کشت، نشان‌دهنده نقش حمایت کنندگی ریشه بر فعالیت میکروبی در محیط های شور است. بنابراین، وجود گیاه در محیط های شور ممکن است از راه افزودن پی درپی ترشحات ریشه و بازگشت ریشـه های جوان، به کـاهش آثار مضر شـوری های کم تا متوسط بر فعالیت های میکروبی خاک کمک نماید.

---

افزایش آزادشدن گازهای گلخانه‌ای مانند دی‌اکسید کربن (CO2)، متان (CH4)، و نیتروس اکسید (N2O) از خاک‌ها به اتمسفر یکی از نگرانی‌های جهان در چند دهه گذشته می‌باشد. دی‌اکسید کربن به عنوان یک عامل مهم مؤثر در گرمایش جهانی و تغییر آب وهوا که مسئول ٦۰ درصد گرم شدن جهان یا اثر گلخانه‌ای می‌باشد، شناخته شده است. در این پژوهش چگونگی آزاد شدن دی‌اکسید کربن به کمک روش اتاقک بسته و کروماتوگرافی گازی از سطح خاک چهار زمین با کاربری گوناگون که شامل مزارع گندم و کلزا، باغ مرکبات و زمین آیش بود، بررسی شد. میزان کل هدر رفت کربن از خاک به صورت گازهای گلخانه‌ای کربنه از کشتزارهای گندم، کلزا، باغ مرکبات و زمین آیش به ترتیب 47/4، 72/3، 38/3 و 89/1 تن کربن در هر هکتار در سال بود. کل کربن آلی ورودی به خاک توسط بیوماس در مزارع گندم و کلزا به ترتیب 1/4 و 6/4 تن کربن در هکتار در سال بود. بنابراین بیلان کربن خاک (ورودی کربن- خروجی کربن) در کشتزارهای گندم و کلزا به ترتیب 37/0- و 88/0+ بود و در کشتزارهای گندم هدررفت کربن و در کشتزارهای کلزا افزایش کربن خاک رخ داد. تغییر کربن آلی خاک در سال‌های گذشته در باغ مرکبات نشان می‌دهد که در این باغ‌ها نیز کربن آلی خاک افزایش داشته است.

---

افزودن سوبستراهای‌ آلی و غیرآلی به خاک‌ آهکی فقیر از ماده آلی و نیتروژن، فعالیت و بیومس میکروبی را تغییر می‌دهد. به منظور مطالعه تأثیر کود مرغی و اوره بر تولید 2CO و کربن بیومس میکروبی، آزمایشی در شرایط مزرعه‌ای، تحت کشت ذرت به صورت طرح کرت‌های خرد شده در قالب بلوک‌های کامل تصادفی با 7 تیمار شامل: 8/3، 6/7 و 5/11 تن بر هکتار کود مرغی و 100، 200 و 300 کیلوگرم نیتروژن از منبع کود اوره و شاهد در چهار تکرار انجام شد. نتایج نشان داد تیمار کودی و زمان، اثر معنی‌دار (05/0< P) بر جریان 2CO از خاک داشت. میانگین تولید 2CO از 8/21 گرم بر متر مربع در تیمار شاهد به 1/24 در سطح دوم کود مرغی افزایش یافت. هم‌چنین تأثیر کود مرغی بر تولید 2CO بیش از کود اوره بود. مشابه تولید 2CO ، کربن بیومس میکروبی نیز به طور معنی‌داری (05/0< P) تحت تأثیر تیمار کودی قرار گرفت. کربن بیومس میکروبی در تیمار کود مرغی 28% بیش از خاک‌های تیمار شده با کود اوره بود. در حالی‌که ضریب متابولیک (2CO q) در حضور کود اوره 10% بیشتر از کود مرغی بود. به‌طور کلی کود مرغی و اوره باعث بهبود خواص بیولوژیک خاک شدند، اما تأثیر کود مرغی و به ویژه سطح سوم آن بیش از کود اوره بود.

---

زمین‌های شور در قسمت‌های خشک مرکزی ایران با ویژگی‌هایی مانند رطوبت و حاصل‌خیزی کم، شوری، تبخیر و تعرق زیاد شناخته می‌شوند. زیر کشت‌بردن این زمین‌ها ممکن است بر برخی از شاخص‌های کیفیت خاک تأثیر داشته باشد. هدف از این پژوهش تعیین میزان تغییرات شاخص‌های کیفیت خاک در طی احیا و زیر کشت‌بردن زمین‌های شور دشت ابرکوه واقع در مرکز ایران بوده است. شاخص‌های کیفی خاک در سه کاربری شامل زمین‌های شور، زمین‌های زیر کشت گندم‌ و یونجه اندازه‌گیری شده‌اند. نمونه‌های ترکیبی خاک از چهار لایه‌ 10-0، 20-10، 30-20 و 40-30 سانتی‌متری برداشته شده و کربن آلی، نیتروژن کل، کربوهیدرات قابل عصاره‌گیری با اسید رقیق، کربن آلی ذره‌ای موجود در خاک‌دانه‌های درشت (POCmac) و ریز (POCmic)، معدنی‌شدن کربن آلی و پایداری خاک‌دانه‌ها در آنها تعیین شد. زیر کشت‌بردن زمین‌های شور باعث کاهش معنی‌دار شوری خاک در تمام لایه‌ها گردیده ولی مقادیر کربن آلی، نیتروژن کل، کربوهیدرات، POCmac ،POCmic و معدنی‌شدن کربن آلی خاک در زمین‌های کشاورزی افزایش یافته است. در تمام لایه‌ها نسبت POCmac/POCmic در زمین‌های زیر کشت یونجه بیشتر از زمین‌های زیر کشت گندم بوده است. هم‌چنین زیر کشت‌بردن زمین‌های شور موجب افزایش معنی‌دار شاخص پایداری خاک‌دانه‌ها (MWD) شده است. در بیشتر لایه‌ها، میزان مواد آلی و پایداری ساختمان خاک در زمین‌های زیر کشت یونجه بیشتر از زمین‌های زیر کشت گندم بوده که این نشان‌دهنده بهتر‌بودن کیفیت خاک و زیادتر‌بودن پتانسیل ترسیب کربن در زمین‌های زیر کشت یونجه نسبت به زمین‌های زیر کشت گندم 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

---

خاک‌های آهکی و گچی، عواملی محدودکننده برای جذب برخی عناصر غذایی توسط گیاه و تولید محصول هستند. اغلب خاک‌ در ایران آهکی و گچی می‌باشند. بنابراین هدف از این پژوهش، بررسی تأثیر کربنات کلسیم و گچ بر قابلیت جذب برخی عناصر غذایی و رشد گیاه ذرت بود. این مطالعه در گلخانه تحقیقاتی دانشگاه ولی عصر (عج) رفسنجان انجام شد. تیمارها به‌صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با 3 تکرار اعمال شدند. تیمارها شامل کربنات کلسیم در سه سطح (صفر، 20 و 40 گرم در صد گرم خاک)، گچ در سه سطح (صفر، 15 و 30 گرم در صد گرم خاک) و بافت خاک در دو سطح (شن و لوم رسی سیلتی) بود. نتایج نشان داد که افزایش مقدار کربنات کلسیم به هر دو نوع بافت خاک در بالاترین سطح موجب کاهش معنی‌دار سطح برگ (80 و 15 درصد کاهش به‌ترتیب برای بافت شنی و لوم رسی سیلتی)، وزن خشک (70 و 14 درصد کاهش به‌ترتیب برای بافت شنی و لوم رسی سیلتی)، ارتفاع گیاه (شیب 7/0- برای خاک شنی و 15/0- برای خاک ریزبافت)، جذب آهن (شیب 67/9- برای خاک شنی و 3/11- برای خاک ریزبافت) و روی (شیب 24/0- برای خاک شنی و 1- برای خاک ریزبافت) اندام هوایی شد، ولی تأثیر معنی‌داری بر جذب مس اندام هوایی نداشت. افزایش مقدار گچ به خاک شنی، باعث کاهش معنی‌دار سطح برگ (80 درصد کاهش)، وزن خشک (62 درصد کاهش) و جذب مس اندام هوایی (شیب 93/1-) شد، ولی اثر معنی‌داری بر ارتفاع و جذب روی اندام هوایی نداشت. کاربرد گچ، جذب آهن اندام هوایی در خاک ریز‌بافت را به‌طور معنی‌داری کاهش داد (شیب 86/24-)، در صورتی که بر جذب آن در خاک درشت بافت اثر معنی‌داری نداشت.

---

به منظور ارزیابی تنش خشکی و مقادیر مختلف پتاسیم بر تجمع اسمولیت‌ها و کلروفیل دو گونه کلزا و خردل هندی آزمایشی به صورت فاکتوریل بر پایه طرح بلوک‌های کامل تصادفی در سه تکرار با استفاده از سه رژیم آبیاری (آبیاری پس از50 (شاهد)، 70 و 90 درصد تخلیه رطوبتی خاک)، سه میزان پتاسیم مصرفی(صفر، 150 و 250 کیلوگرم سولفات پتاسیم در هکتار) و دو گونه کلزا (هیبرید هایولا 401) و خردل(توده بومی) در ایستگاه تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی زهک، استان سیستان و بلوچستان در سال زراعی 88-87 اجرا شد. تنش خشکی سبب افزایش محتوای پرولین و هیدرات‌های کربن محلول در برگ در هر دو گونه کلزا و خردل هندی شد. محتوای پرولین در تیمار شاهد در مراحل مختلف رشد کمتر از گیاهان دچار تنش بود. پس از انجام هر آبیاری نیز میزان پرولین به مقدار زیادی کاهش یافت. توده بومی خردل توانایی بالاتری در تجمع مواد اسمولیتی به ویژه هیدرات‌های کربن محلول نسبت به هیبرید هایولا 401 کلزا نشان داد. تنش کم آبی موجب کاهش مقدار کلروفیل a، b و کلروفیل کل برگ شد، ولی با کاربرد پتاسیم میزان رنگیزه‌های فتوسنتزی افزایش یافت. بالاترین محتوای رنگیزه‌های کلروفیلی در مرحله گل‌دهی مشاهده شد. مصرف پتاسیم در شرایط تنش رطوبتی منجر به کاهش در تولید پرولین و افزایش محتوای هیدرات‌های کربن محلول در برگ شد. عملکرد دانه با محتوی پرولین و هیدرات‌های کربن محلول در برگ هم‌بستگی منفی و با کلروفیل a و b هم‌بستگی مثبت داشت. از نتایج این پژوهش می‌توان نتیجه‌گیری کرد، که تنظیم اسمزی یک مکانیسم مهم در گونه‌های جنس براسیکا تحت تنش خشکی است و این که ترکیبات آلی و معدنی مانند پرولین، هیدرات‌های کربن محلول و پتاسیم برگ نقش‌های کلیدی از این جهت بازی می‌کنند.

---

ریشه‌کن شدن درختان و ایجاد میکروتوپوگرافی‌های پیت و ماند باعث ایجاد شرایط ناهمگن و غیریکنواخت در اکوسیستم خاکی می‌شوند. با توجه به این‌که اکوسیستم جنگلی هیرکانی ایران، اکوسیسستمی کوهستانی محسوب شده و دارای درختانی مسن با قطرهای بالا است بنابراین تصور بر آن‌ است که درختان ریشه‌کن شده در چنین اکوسیستمی به تعداد زیاد قابل ملاحظه باشد. لذا هدف از انجام تحقیق حاضر، مطالعه و بررسی میزان تغییرپذیری برخی مشخصه‌های فیزیکی و شیمیایی خاک در محل درختان ریشه‌کن شده و موقعیت میکروسایت‌های پیت و ماند است. به همین منظور، مساحت 20 هکتار از جنگل آموزشی- پژوهشی دانشگاه تربیت مدرس واقع در استان مازندران پیمایش شده و تعداد 34 درخت ریشه‌کن شده از گونه‌های درختی مختلف شناسایی شد. نمونه‌های خاک از پنج میکروسایت بالای ماند، دیواره ماند، دیواره پیت، ته پیت و زیر تاج پوشش بسته (سطح جنگل) به کمک استوانه‌ای مدور با سطح مقطع 81 سانتی‌متر‌مربع و از سه عمق 15 - 0، 30 - 15 و 45 - 30 سانتی‌متری گرفته شد. رطوبت، اسیدیته، ماده آلی، نیتروژن و نسبت کربن به نیتروژن خاک در محیط آزمایشگاه اندازه‌گیری گردید. نتایج آماری صورت گرفته نشان داد که بیشترین مقادیر رطوبت، ماده آلی و نیتروژن به ته پیت، اسیدیته به دیواره و بالای ماند، نسبت کربن به نیتروژن به دیواره ماند اختصاص داشته است. اسیدیته خاک تفاوت آماری معنی‌داری را در بین عمق‌های مختلف خاک نشان نداده است. نتایج این بررسی می‌تواند در ارزیابی خاک‌های جنگلی و مدیریت جنگل به‌کار گرفته شود.