علوم آب و خاک

---

تعداد ۲۲ نمونه خاک (از عمق ۰ تا ۲۰ سانتیمتری) استان فارس با روشهای  ۰/۰۵M Na_۲ EDTA ،۰/۱ NH_۳PO_۴ ، ۱/۵M NH_۴H_۲PO_۴ ، DTPA و %۱Na_۲EDTAعصاره‌گیری شده و در یک آزمایش گلخانه‌ای هفت هفته‌ای به کار رفت. طرح آزمایشی فاکتوریل ۳ × ۲۲ با ۲۲ خاک (رس ۱۶ تا ۶۳ درصد، پ‌هاش ۸/۷ تا ۲/۸، قابلیت هدایت الکتریکی ۳۲/۰ تا ۷۸/۱ دسی زیمنس بر متر، کلسیم کربنات معادل ۲۸ تا ۶۳ درصد، ماده آلی ۱/۱ تا ۹/۴ درصد، ظرفیت تبادل کاتیونی ۹ تا ۲۷ سانتی‌مول در کیلوگرم و منگنز عصاره‌گیری‌شده با   ۴ DTPAتا ۲۴ میلیگرم در کیلوگرم)، ۳ سطح منگنز مصرفی (۰، ۱۰ و ۲۰ 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 ۴ تا ۱۰۴% (میانگین ۱۲% 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 (۰۵/۰%) 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 ۱۳ میلیگرم در کیلوگرم خاک) یا همراه با برخی خصوصیات خاک،‌ تنها شکل منگنزی بود که پیش‌بینی قابل قبولی از پاسخهای گیاهی به دست داد.

---

به منظور شناخت اثر مصرف نیتروژن و منگنز بر قابلیت استفاده برخی از عناصر غذایی در سه کشت گندم (Triticum aestivum L)، ذرت (Zea mays L) و اسفناج (Spinacia oleracea L)، آزمایشی در شرایط گلخانه‌ای به صورت فاکتوریل در چارچوب طرح کاملاً تصادفی انجام شد. تیمارها شامل پنج سطح نیتروژن (صفر، ۵۰، ۱۰۰، ۲۰۰ و ۴۰۰ میلی‌گرم در کیلوگرم خاک به صورت آمونیوم نیترات) و سه سطح منگنز (صفر، ۱۵ و ۳۰ میلی‌گرم در کیلوگرم خاک به صورت منگنز سولفات) و در چهار تکرار بود. این آزمایش در سه گیاه عمده زراعی و باغی، یعنی ذرت از رقم سینگل کراس ۷۰۴، گندم از رقم فلات و اسفناج از رقم .Spinacea s انجام پذیرفت. پس از هشت هفته، میزان ازت کل خاک و مقدار منگنز، آهن، روی و مس قابل عصاره‌گیری خاک با عصاره‌گیر DTPA اندازه‌گیری شد.

نتایج نشان داد که کاربرد نیتروژن و منگنز به طرز معنی‌داری غلظت منگنز عصاره‌گیری شده خاک را در هر سه کشت افزایش داد، ولی در مقدار ازت کل خاک تأثیر چندانی نداشت. مصرف ازت باعث افزایش مقدار آهن قابل استفاده خاک در کشت ذرت شد. هم‌چنین، کاربرد منگنز غلظت روی و مس قابل عصاره‌گیری خاک با DTPA را در کشت گندم و مس خاک را در کشت ذرت کاهش داد.

---

آلودگی خاک و تجمع فلزات سنگین در محصولات کشاورزی در مناطق صنعتی یکی از مهم‌ترین مسایل زیست محیطی است که زندگی گیاهان، حیوانات و انسان را تهدیـد می‌نماید. هدف از این پژوهش بررسی پراکنش نیکل، منگنز و کادمیوم در خاک و محصولات کشاورزی در منطقه اطراف مجتمع فولاد مبارکه بوده است. در این بررسی بر اساس نقشه‌های رده‌بندی و قابلیت خاک و با در نظر گرفتن جهت باد غالب در منطقه (جنوب غربی- شمال شرقی)، ۵۰ منطقه مجزا گردید. در هر منطقه از ۴ عمق( ۵-۰ ، ۱۰- ۵ ، ۲۰- ۱۰ و ۴۰- ۲۰ سانتی‌متری) نمونه‌برداری گردید و در مجموع تعداد ۲۰۰ نمـونـه خاک تهیه شد. ‌غلظت نیکل، منگنز و کادمیوم قابل استخراج با DTPA در نمونه‌های خاک، اندازه‌گیری شد. هم‌چنین غلظت کل نیکل، منگنز و کادمیوم در اندام‌های هوایی۳۶ نمونه از هجده نوع محصول کشاورزی عمده در این مناطق اندازه‌گیری شد. نتایج نشان داد که، حداکثر غلظت نیکل و منگنز قابل استخراج با DTPA در شمال شرق منطقه و در لایه ۵-۰ سانتی‌متری خاک بوده است ( به ترتیب ۲/۴ و ۳۱۲ میلی گرم در کیلوگرم خاک). غلظت این دو عنصر در لایه‌های ۱۰- ۵‏‏‏، ۲۰-۱۰ و ۴۰-۲۰ سانتی‌متری خاک کاهش یافته است ( به ترتیب ۷/۲ ، ۷/۲ ،۱/۲ و ۲۰۰ ،۲۱۲ ،۱۴۶ میلی‌گرم در کیلوگرم خاک). غلظت نیکل و کادمیوم در اندام‌های هوایی محصولات کشاورزی منطقه در حد تشخیص دستگاه جذب اتمی نبود ولی غلظت منگنز در اندام هوایی برنج ۶/۷۱۶ میلی‌گرم در کیلوگرم ماده خشک گیاهی بود که در مقایسه با استاندارد آژانس حفاظت محیط زیست آمریکا (حدود ۱۰۰- ۱۵ میلی‌گرم در کیلوگرم ماده خشک گیاهی) بالا بوده است(۲۴).

---

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 ۵/۰ نرمال (روش اولسن) و بیکربنات آمونیوم-دیتیپیای در مدت ۲۵۲۰ ساعت و انتخاب بهترین معادله سینتیکی جهت توصیف جذب فسفر و بررسی هم‌بستگی خصوصیات جذب فسفر با ویژگی‌‌های خاک بود. به این منظور ۲۰۰ میلی گرم فسفر در کیلوگرم خاک به صورتKH_۲PO_۴ به نمونه‌های خاک اضافه شد. خاک‌های کود داده شده با رطوبت ثابت ۲۰ درصد وزنی به مدت ۲۵۲۰ ساعت در انکوباتور در دمای ۱±۲۵درجه سانتی‌گراد نگه‌داری و در زمان‌های ۱، ۲ ، ۴، ۸ ، ۲۴، ۴۸، ۷۲، ۹۶، ۱۲۰، ۱۴۴، ۱۶۸، ۲۴۰ ، ۳۳۶ ،۵۰۴ ،۶۷۲،۸۴۰، ۱۰۰۸، ۱۱۷۶ ، ۱۳۴۴، ۱۵۱۲، ۱۶۸۰، ۱۸۴۸، ۲۰۱۶، ۲۱۸۶، ۲۳۵۲ و ۲۵۲۰ 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 ۲۵۲۰ ساعت خوابانیدن جذب شد در روش اولسن و بیکربنات آمونیوم-دیتیپیای به ترتیب در دامنه ۸/۲۵۳-۶/۱۶۲ و ۱/۲۵۳-۳/۱۹۳ 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 ۴۹/۰-۰۳۶/۰ و ۳۰۴/۰-۱۵۷/۰ میلی‌گرم در کیلوگرم در ساعت و در روش بی کربنات آمونیوم-دیتیپیای به ترتیب ۷۶/۰-۰۷۴/۰ و ۳۸۲/۰-۱۸۴/۰ میلی‌گرم در کیلوگرم در ساعت بود. نمودار معادله‌ها در ۳۳۶ ساعت دارای شکستگی بود. بنابراین دو معادله بر دادهها برازش شد(صفر تا ۳۳۶ و ۳۳۶ تا ۲۵۲۰ساعت) . 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.

---

استفاده از سرباره ولجن کنورتور، از محصولات فرعی صنایع فولاد، جهت افزایش کیفیت دو نوع کود آلی و اثر آنها بر تغذیه گیاه ذرت بررسی شد. این آزمایش به صورت انکوباسیون دو کود آلی، کود گاوی و ورمی کمپوست کود گاوی در نمونه‌های ۳ کیلوگرمی در رطوبت ظرفیت مزرعه و دمای اتاق به مدت سه ماه انجام شد. تیمارهای غنی‌سازی شامل سطوح مختلف ۰، ۵ و ۱۰ درصد آهن خالص از سرباره و لجن کنورتور کارخانه ذوب آهن و سولفات آهن تجاری بودند که در ابتدای انکوباسیون به کودهای فوق الذکر اضافه شدند. سپس نمونه‌برداری از تیمارها در زمان‌های۰، ۱۰، ۲۵، ۴۵، ۶۵ و ۹۰ روز پس از شروع آزمایش صورت گرفت. سپس کودهای غنی شده به میزان ۱۷ گرم بر کیلوگرم (۵۰ تن در هکتار) در گلدان‌های۳ کیلوگرمی با خاک مزرعه چاه اناری دانشگاه صنعتی اصفهان مخلوط گردید. در هر گلدان دو گیاه ذرت رقم سینگل کراس ۷۰۴ کشت گردید و پس از ۷۰ روز عملکرد و غلظت آهن، منگنز، روی و مس اندام هوایی گیاه تعیین گردید. نتایج نشان داد که استفاده از سولفات آهن تجاری باعث افزایش آهن و منگنز قابل استخراج کود با DTPA شد. در غنی‌سازی به وسیله لجن کنورتور بهترین نتیجه در تیمار ۱۰ درصد آهن مخلوط با ورمی کمپوست کود گاوی و در زمان حدود ۶۰ روز به‌دست آمد. تیمار ۵ درصد آهن خالص سرباره در کود گاوی باعث افزایش آهن و منگنز قابل استخراج باDTPA با گذشت زمان شد، ولی تیمار ۱۰ درصد تأثیر چندانی در افزایش آهن و منگنز قابل استخراج با DTPA نداشت. بیشترین مقدار کل آهن گیاه در تیمار های غنی شده با سولفات آهن وجود داشت. بعد از تیمار سولفات آهن مقدار آهن کل گیاه در تیمار ۱۰ درصد لجن کنورتور نسبت به سایر تیمارها بیشتر بود. از طرف دیگر بیشترین میزان کل منگنز گیاه مربوط به تیمار ۵ درصد لجن کنورتور مخلوط با ورمی کمپوست کود گاوی بود. در مجموع با توجه به تأثیر تیمار لجن کنورتور در افزایش جذب عناصر غذایی کم مصرف؛ آهن، منگنز، روی و مس گیاه؛ به نظر می‌رسد تیمار ۱۰ درصد آهن خالص از لجن کنورتور مطلوب‌ترین نتیجه را در غنی‌سازی کود دامی داشته است.

---

در این تحقیق آهن قابل جذب خاک در ۲۱ نمونه خاک آهکی سطحی (۰-۳۰ سانتی‌متر) از استان آذربایجان شرقی با پنج روش مختلف شامل DTPA، AB-DTPA، AC-EDTA، هیدروکسیل آمین، اگزالات آمونیوم مرجع و اگزالات آمونیوم سریع اندازه‌گیری شد. شکل‌های شیمیایی آهن نیز با روش اصلاح شده سینگ و همکاران تعیین شد. بر طبق نتایج حاصله بیشترین مقدار آهن استخراج شده با روش اگزالات آمونیوم سریع (mg kg^-۱ ۰۳/۸۵۶) و کمترین آن با روش AC-EDTA (mg kg^-۱۴۶/۴) حاصل گردید. روش عصاره‎گیری با اگزالات آمونیوم سریع علاوه بر اکسیدهای آهن بی‌شکل (Fe-AFeox) دیگر شکل‌های آهن مانند شکل‌های تبادلی (Fe-Ex)، آلی (Fe-Om)، پیوسته به اکسیدهای بلورین (Fe-CFeox) و باقیمانده (Fe-Res) را نیز عصاره‌گیری کرد. عصاره‌گیر هیدروکسیل آمین در مقایسه با سایر عصاره‌گیرها آهن را بیشتر از منبع اکسیدهای بی‌شکل استخراج کرد. نتایج تحلیل رگرسیونی نشان داد که شکل‌های Fe-Ex، Fe-AFeox و Fe-Res بیشترین و شکل‌های کربناتی (Fe-Car) و پیوسته به اکسیدهای منگنز (Fe-Mnox) کمترین سهم را در آهن عصاره گیری شده با عصاره‌گیرهای AB-DTPA و DTPA در خاک‌های مورد مطالعه داشتند. با توجه به روابط آماری احتمالا شکل کربناتی آهن، منبع بالقوه‌ای برای آهن قابل‌جذب در خاک‌های آهکی نیست. ظاهراً محتوای کربن آلی و ظرفیت تبادل کاتیونی مؤثرترین ویژگی‌های خاک هستند که فراهمی آهن قابل‌جذب گیاه در خاک‌های مطالعه شده را پیش‌بینی می‌کنند.
 

---