آب و خاک
سال:1396 | دوره:31 | شماره:4 |تعداد مقالات:22

به منظور بررسی اثر سطوح مختلف آبیاری و روش های کشت بر بهروری مصرف آب و عملکرد کمی و کیفی ذرت شیرین، آزمایشی به صورت کرت های خردشده در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با 3 تکرار در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه یاسوج در سال 1394 اجرا گردید. عامل اصلی آزمایش شامل آبیاری در 3 سطح، 100 (I1)، 75 (I2) و 50 درصد نیاز آبی گیاه (I3) و عامل فرعی شامل روش های کشت در 6 سطح، کشت بذر زیر خاکپوشه پلاستیک در 15 فروردین ماه (CT1)، کشت نشا زیر خاکپوشه پلاستیک در 15 فروردین ماه (CT2)، کشت بذر به روش متداول در 15 اردیبهشت ماه (CT3)، کشت بذر زیر خاکپوشه پلاستیک در 15 اردیبهشت ماه (CT4)، کشت نشا زیر خاکپوشه پلاستیک در 15 اردیبهشت ماه (CT5) و کشت نشا به روش متداول در 15 اردیبهشت ماه (CT6) بودند. نتایج نشان داد که برهمکنش آبیاری و روش های کشت بر صفات عملکرد بلال و بهروری مصرف آب معنی دار گردید. بیشترین عملکرد بلال در تیمارهای I2CT1، I1CT1، I2CT2 و I1CT2 به ترتیب معادل 14420، 14414.4، 13691.7 و 13513.5 کیلوگرم بر هکتارو میزان مصرف آب در تیمارهای مذکور به ترتیب معادل 2521، 3362، 2385 و 3180 متر مکعب بر هتار بود. عملکرد بلال در تیمارهای کشت نشا در مقایسه با تیمارهای کشت بذر و همچنین تیمارهای خاکپوشه در مقایسه با تیمارهای بدون خاکپوشه به ترتیب حدود 2.85 و 27.80 درصد افزایش یافت. بیشترین بهروری اقتصادی مصرف آب در تیمارهای I2CT2، I2CT1، I3CT2 و I3CT1 به ترتیب معادل 2.21، 2.18، 2.16 و 2.14 کیلوگرم بر مترمکعب بدست آمد. استفاده از نشا و خاکپوشه پلاستیک باعث تسریع رشد و نمو گیاه و تولید خارج از فصل شد.حفظ رطوبت زیر خاک پوشه پلاستیک، باعث افزایش میزان قند و درصد ساکارز دانه گردید. در مناطقی که محدودیت آب وجود دارد، جهت رسیدن به حداکثر عملکرد کمی و کیفی، استفاده از تیمار تامین 75 درصد نیاز آبی گیاه و کشت نشا زیر خاکپوشه امکان پذیر است.

یکی از مهم ترین پیامدهای تغییر اقلیم آینده، تاثیر آن بر مصرف آب در بخش کشاورزی است که می تواند مدیریت منابع آب را با چالش های جدی روبرو سازد. در این مطالعه به منظور پیش بینی اثرات تغییر اقلیم بر رشد و نمو گندم در شش شهرستان استان خوزستان شامل اهواز، بهبهان، دزفول، ایذه، رامهرمز و امیدیه از مدل گردش عمومی HadCM3 تحت سه سناریوی B1، A1B و A2 در دوره 65-2046 استفاده شد. برای ریزمقیاس کردن پارامترهای اقلیمی مولد آب و هوایی LARS-WG مورداستفاده قرار گرفت. پس از شبیه سازی اقلیم آینده و تولید پارامترهای موردنیاز، شبیه سازی رشد و نمو گندم با استفاده از مدل APSIM-Wheat انجام شد. نتایج ارزیابی مدل LARS-WG با استفاده از شاخص NRMSE حاکی از دقت بالای مدل در شبیه سازی تابش (از 0.63 درصد تا 1.67 درصد)، دمای کمینه (از 0.63 درصد تا 1.98 درصد) و بیشینه (از 0.63 درصد تا 1.05 درصد) بود درحالی که مقدار این شاخص برای بارندگی (از 42/11 درصد تا 47/25 درصد) در مقایسه با دیگر متغیرها بالاتر بود. نتایج شبیه سازی نشان داد که در استان خوزستان عملکرد دانه گندم در شرایط تغییر اقلیم نسبت به دوره پایه به طور میانگین 16 درصد افزایش می یابد. با افزایش عملکرد دانه و همچنین کاهش تبخیر-تعرق (کاهش 5 درصدی در مقایسه با دوره پایه) در شرایط تغییر اقلیم، کارایی مصرف آب 23 درصد افزایش می یابد. به طور کلی نتایج این تحقیق نشان داد که با توجه به افزایش دما (7 درصد)، افزایش غلظت CO 2 (از 334 پی پی ام به 526 پی پی ام در سال 2050)، کاهش طول فصل رشد (7.74 روز) و کاهش تبخیر-تعرق نیاز آبیاری گندم در شرایط تغییر اقلیم آینده 9 درصد کاهش می یابد.

تحلیل فراوانی جریان های کمینه به منظور برنامه ریزی جهت تامین نیازهای مختلف، مدیریت کمی و کیفی جریان رودخانه و بررسی خصوصیات و تاثیر خشکسالی ها بر اکوسیستم آبی منطقه از اهمیت ویژه ای برخوردار است. با وجود ماهیت پیچیده کم آبی ها اکثرا از روش های تک متغیره به منظور تحلیل فراوانی جریان های کمینه استفاده شده است. در این مطالعه جریان های کمینه حوضه آبریز دز در دوره آماری 1391- 1335 با استفاده از توابع مفصل در محل اتصال سرشاخه ها مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور ابتدا سری های هفت روزه جریان کمینه در ایستگاه های مورد مطالعه استخراج و سپس همگنی آنها با استفاده از آزمون من- کندال بررسی شد. نتایج نشان داد که سری های جریان کمینه هفت روزه حوضه آبریز دز همگن بود.در مرحله بعد، 11 تابع توزیع مختلف به داده های جریان کمینه برازش داده شد و در نهایت توزیع لجستیک به عنوان توزیع حاشیه ای مناسب ایستگاه های مورد مطالعه انتخاب گردید. پس از انتخاب توزیع حاشیه ای، از توابع مفصل خانواده های ارشمیدسی و حدی برای تحلیل فراوانی توام جریان کمینه هفت روزه استفاده شد. نتایج نشان داد که مفصل گامبل- هوگارد برای جفت داده های ایستگاه های سپید دشت سزار و سپید دشت زاز بیشترین تطابق را با تابع مفصل تجربی داشته است. برای بررسی دوره بازگشت وقایع در حالت توام، از دوره بازگشت توام در دو حالت «یا» و «و» و دوره بازگشت توام شرطی استفاده شد. بر اساس نتایج به دست امده از تحلیل توام جریان کمینه دو سرشاخه متصل به هم مشخص شد که دو رودخانه سپید دشت سزار و سپید دشت زاز به طور متوسط هر 200 سال یکبار به صورت هم زمان می تواند در معرض خشکسالی شدید قرار گیرد.

تبخیر تعرق (ET) تابع متغیرهای مختلف اقلیمی و ویژگی های توپوگرافی هر منطقه است. اولویت بندی و تعیین شدت تاثیر هر یک از این پارامترها بر روی تبخیر تعرق کمک شایانی به مدیریت منابع آب منطقه می نماید. در این مطالعه، تحلیل حساسیت مدل استاندارد پنمن- مونتیث-فائو در برآورد تبخیرتعرق مرجع (ETo) بر اساس متغیرهای اقلیمی میانگین دمای هوا (T)، تابش خالص (Rn)، سرعت باد (u2) و رطوبت نسبی (RH) انجام پذیرفته است. ایستگاه های هواشناسی منتخب شامل 31 ایستگاه سینوپتیک در گستره ایران با دوره زمانی مشترک 19 ساله (2015-1996) می باشد. طبقه بندی اقلیمی ایستگاه ها نشان داد که از این تعداد ایستگاه مورد بررسی، 3 ایستگاه در اقلیم فراخشک، 10 ایستگاه در اقلیم خشک، 13 ایستگاه در اقلیم نیمه خشک، 2 ایستگاه در اقلیم مدیترانه ای، 2 ایستگاه در اقلیم مرطوب و 1 ایستگاه در اقلیم بسیار مرطوب (الف) قرار دارند. ضرایب حساسیت برای هر یک از متغیرها در مقیاس زمانی روزانه با استفاده از روش مشتقات جزئی و تحلیل حساسیت محلی محاسبه گردید. سپس پهنه بندی ضرایب حساسیت با استفاده از روش عکس مجذور فاصله (IDW) تهیه شد. نتایج نشان داد که ETo محاسبه شده در تمامی اقالیم، به میانگین Rn و پس از آن به میانگین دما حساس بوده است. SRn در ماه های مارس، آوریل، اکتبر و نوامبر بیشترین مقدار را داشته بنابراین، در اکثر ماه های بهار و پاییز بزرگتر و طب ماه های زمستان کوچکتر بوده است. در حالی که کمترین مقدار Su2 با مقدار 0.07 در همه ماه ها به جزء ماه می (11 اردیبهشت تا 10 خرداد) و ژوئیه (10 تیر تا 10 مرداد) و بیشترین آن با مقدار 0.54 در ماه های ژانویه، ژوئیه، آگوست و سپتامبر بوده است. کمترین مقدار SRH در ماه های مارس، آوریل و اکتبر و بیشترین آن در ماه های ژانویه، فوریه، می و ژوئن به ترتیب با میانگین مقادیر 0.20 و 0.45 می باشد. ST طب ماه های تابستان بزرگتر و طی ماه های زمستان کوچکتر بوده است.

مشکلات اجرای آبیاری کوزه ای همچون هجوم ریشه گیاه به سمت کوزه و مشکل پرکردن دستی کوزه ها از آب، مانع از توسعه کاربرد این روش آبیاری شده است. لذا بررسی کارایی روش جایگزین آبیاری کوزه ای مانند آبیاری تراوا وقطره ای ثقلی، می تواند به عنوان راهکاری برای برون رفت از معضل توامان کمبود آب و انرژی مطرح شود.به این منظور تحقیقی آزمایشگاهی با هدف شناسایی خصوصیات هیدرولیکیاین سه روش آبیاری انجام شد. در این تحقیق در قالب طرح آزمایشی بلوک های کامل تصادفی، برخی از مشخصات هیدرولیکی سه تیمار روش آبیاری فوق الذکردر سه فشار آب 0.5 متر، 1.5 متر و 3 متر بررسی شد و با اندازه گیری حجم آب خارج شده تحت فشار ثابت آبیاریدر مدت یکساعت، دبی 10 نمونه از هر تیمار، در طی هفت تکرار محاسبه شد و نتایج حاصله با استفاده از نرم افزار آماری SPSS مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. بر اساس نتایج تجزیه واریانس، مشخص شد که بیشترین یکنواختی توزیع بین نمونه ها در آبیاری قطره ای ثقلی بوده و در آبیاری تراوا ضمن بالابودن ضریب تغییرات ساخت، کمترین یکنواختی توزیع بین نمونه ها مشاهده شده است.همچنین با مقایسه میانگین اثر سطوح فشار آبیاری در یکنواختی توزیع در سطح احتمال پنج درصد به روش دانکن، مشخص شد که با افزایش فشار، یکنواختی توزیع بیشتر خواهد شد. لذا به جهت حفظ یکنواختی توزیع بالاتر پیشنهاد می شود که بیشترین فشارثقلی جهت طراحی و اجرا انتخاب شود.در این تحقیق طی دو ماه کارکرد تیمارها، به طور متوسط دبی لوله تراوا کم شد و با افزایش ضریب تغییرات ساخت و کم شدن یکنواختی توزیع، عملکرد ضعیف این روشآبیاری در محدوده فشارهای ثقلی نتیجه گرفته شد. این در حالی است که تیمار قطره ای ثقلی در کلیه تکرارها از ثبات مشخصات هیدرولیکی برخوردار بوده و در تیمار کوزه ای نیز حتی با گذشت زمان، دبی نمونه ها به طور متوسط افزایش یافته است. لذا با منظورکردن پایین بودن ضریب تغییرات ساخت و بالابودن یکنواختی توزیع به عنوانمشخصه های برتری هیدرولیکی، از بین سه روش مذکور به ترتیب روش آبیاری قطره ای ثقلی، روشآبیاری کوزه ای و روش آبیاری تراوا و از بین فشارهای ثقلی مورد بررسی نیز، فشار 3 متر به عنوان فشار مناسب توصیه می شوند.

فرسایش بادی از عوامل اصلی تخریب محیط زیست، فقر خاک، آلودگی هوا و پراکندن گرد و غبار می باشد. فرسایش بادی باعث خسارات زیادی به محصولات کشاورزی، ساختمان ها، تاسیسات و وسایل نقلیه می شود. در این تحقیق پلی آکریل آمید به عنوان یک ترمیم کننده خاک در دو سطح 0.5 و 1 درصد به ماسه بادی منطقه دشتآزادگان افزوده شد. برخی ویژگی های فیزیکی خاک و مقاومت در برابر فروروی خاک در 3 فاصله زمانی 15، 30 و 45 روز پس از تیمار مورد بررسی قرار گرفت.اثر این پلیمر در کنترل میزان فرسایش بادی به صورت آزمایشگاهی و با تونل باد مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد بین خاک های تیمار شده با سطوح مختلف پلیمر، تفاوت معنی داری از نظر چگالی ظاهری وجود ندارد اما کاربرد پلیمر نسبت به تیمار شاهد باعث کاهش چگالی ظاهری نمونه ها شد. کاربرد پلیمر مقاومت فروروی را به صورت معنی داری افزایش داد.همچنین بین دو سطح پلیمر تفاوت معنی داری وجود داشت. با گذشت زمان مقدار مقاومت فروروی خاک ابتدا افزایش و سپس کاهش یافت. مقاومت فروروی در روز 45 ام به کمتر از مقاومت فروروی خاک در روز 15 ام رسید. نتایج حاصل از آزمایشات فرسایش در تونل باد در شرایط باد با سرعت 12 متر بر ثانیه، نشان داد که افزودن ماده پلیمری پس از 30 روز در سطح 1 درصد میزان فرسایش بادی را در نمونه های ماسه بادی به صفر درصد کاهش داد.

یکی از شاخص های مهم در ارتباط با صنعت، اقتصاد و محیط زیست دستیابی به بیشترین باز یابی با حداقل هزینه و کمترین میزان آلودگی است.امروزه استفاده از میکروارگانیزم های کمولیتوتروف مزوفیل در استخراج فلزاتی چون مس، اورانیوم، طلا، کبالت و مولیبدن معروف به پدیده استخراج بیولوژی در سنگهای کم عیار معمول شده است. هدف از انجام این تحقیق شمارش دو دسته مهم از باکتری های اکسید کننده آهن وگوگرد در مناطق مختلف معدن میدوک شهربابک در استان کرمان می باشد. برای دستیابی به این هدف از هفت نقطه مختلف معدن میدوک نمونه های خاک جمع آوری شد. تعداد باکتری های اتوتروف اکسید کننده آهن و گوگرد با تهیه سریال رقت از نمونه ها و کشت در محیط نه کی حاوی آهن و گوگرد عنصری بترتیب انجام شد. باکتری های هتروتروف نیز با کشت در محیط نوترینت براث شمارش شدند. تعداد حداکثر احتمالی باکتری های اتوتروف و هتروتروف نیز با کشت رقت های اعشاری از نمونه ها در محیط اختصاصی درون میکروپلیت های 24 خانه انجام شد. نتایج حاصل از این تحقیق نشان داد که بیشترین میزان باکتری های هتروتروف مربوط به YP نمونه خاک زرد رنگ نزدیک به تشتک PLS و کمترین تراکم باکتری های هتروتروف در نمونه OP پد اکسیدی بود. بالاترین تراکم اکسیدکننده های آهن مربوط به نمونه OP پد اکسیدی بود و کمترین تراکم نیز مرتبط به YP نمونه خاک زرد رنگ نزدیک به تشتک PLS بود. تنوع نسبتا پایینی در نمونه های معدن در خصوص اکسیدکننده های آهن وجود داشت. بالاترین تراکم اکسید کننده های گوگرد مربوط به YP خاکهای زرد رنگ اطراف تشتک PLS بود وکمترین تراکم باکتری های اکسید کننده گوگرد مربوط به OP پد اکسیدی معدن بود. تنوع مناسبی از انواع اکسیدکننده های گوگرد در معدن میدوک در مقایسه با اکسیدکننده های آهن وجود دارد. با بکارگیری نتایج حاصله از این تحقیق و باکتری های اتوتروف بدست آمده می توان جهت افزایش فرایندهای بیولیچینگ در معدن میدوک بهره برد.

به منظور بررسی تاثیر مدیریت تلفیقی محصول بر میزان کربن آلی، نیتروژن کل، نیتروژن نیتراتی و نیتروژن آمونیومی خاک بعد از برداشت گیاه ذرت سیلویی در دو عمق خاک، آزمایشی مزرعه ای به صورت کرت های خردشده بر پایه طرح بلوک های کامل تصادفی در چهار تکرار در سال زراعی 93-1392 در کرج اجرا شد. فاکتور اصلی شامل تیمارهای پیش کاشت در چهار سطح آیش، کود دامی، کود سبز پرکو (Perko PVH) و بوکو (Buko) از خانواده براسیکاسه، فاکتور فرعی کود نیتروژن در سه سطح 120، 240 و 360 کیلوگرم در هکتار از منبع اوره در نظر گرفته شد. نتایج تجزیه واریانس و مقایسه میانگین داده ها نشان داد برهمکنش تیمارهای پیش کاشت و سطوح نیتروژن اثر معنی دار بر میزان کربن آلی، نیتروژن کل، نیتروژن نیتراتی و آمونیومی خاک و محتوای نیتروژن ذرت داشت. بیشترین میزان کربن آلی (1.08 و 0.97 درصد)، نیتروژن کل (0.102 و 0.087 درصد)، نیتروژن نیتراتی (26.9 و 21.81 میلی گرم در کیلوگرم) و نیتروژن آمونیومی (2.05 و 1.95 میلی گرم در کیلوگرم) خاک پس از برداشت ذرت سیلویی در تیمار پیش کاشت پرکو و بوکو به همراه 360 کیلوگرم نیتروژن در هکتار مشاهده شد و کمترین میزان کربن آلی (0.58 درصد) و نیتروژن کل (0.047 درصد) خاک در تیمار پیش کاشت کود دامی به همراه 120 کیلوگرم نیتروژن در هکتار مشاهده شد. بیشترین عملکرد علوفه و محتوای نیتروژن ذرت با کاربرد کود سبز پرکو و بوکو به دست آمد. با توجه به نتایج به دست آمده از این پژوهش، گیاهان پرکو و بوکو به عنوان بهترین پیش کاشت در منطقه کرج می-باشند و می توانند تیمارهای امیدبخشی به منظور کاهش مصرف کود نیتروژن شیمیایی باشند.

از بین عناصر کم مصرف مورد نیاز گیاهان، آهن، محدودیت های زیادی را برای محصولات کشاورزی استان فارس به خود اختصاص داده است. در یک آزمایش گلخانه ای، اثر کود سکوسترین آهن 138 بر رشد و ترکیب شیمیایی رقم ویلیامز (Glycine max L.) سویا به صورت فاکتوریل و در قالب طرح کاملا تصادفی و با سه تکرار، مورد مطالعه قرار گرفت. تیمارها، شامل 3 سطح کودی از منبع سکوسترین آهن (شاهد، 5 و 10 میلی گرم برکیلوگرم خاک) و 10 نمونه خاک می باشند. کاربرد آهن، منجر به افزایش معنی دار وزن خشک، غلظت و جذب آهن و کاهش معنی دار غلظت و جذب روی، مس و منگنز در گیاه سویا گردید. سکوسترین آهن، اثر معنی داری بر شکل های قابل استخراج باعصاره گیرهای دی تی پی ا، ای دی تی ا، شکل های آلی و تبادلی آهن نشان داد. شکل آلی اهن، با مقدار آهن قابل استفاده گیاهی (عصاره گیری شده با دی تی پی ا)، همبستگی مثبت معنی دار داشت. همچنین، بسیاری از ویژگی های فیزیکی و شیمیایی خاک های آهکی مورد مطالعه، با برخی از شکل های شیمیایی و مقدار جذب آهن گیاهی، همبستگی معنی داری نشان دادند.

هوا دیدگی کانی های خاک، خاستگاه بسیاری از عناصر غذایی ضروری رشد گیاه مانند پتاسیم هستند. کانی های میکایی خاستگاه اصلی برآورد پتاسیم در خاک های کشورمان هستند. این پژوهش با هدف جداسازی باکتری های حل کننده پتاسیم از ریزوسفر گندم و بررسی توانایی این باکتریها در بهره گیری از پتاسیم ساختاری کانی های مسکوویت و ورمی کولیت انجام شد. این پژوهش در زیستگاه درون شیشه ای با آرایش فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی در 3 تکرار انجام شد. فاکتورهای آزمایش سه سطح باکتری (شاهد بدون مایه زنی، و مایه زنی با باکتری 1 و 2) و چهار گونه تیمار کانی پتاسیم (مسکویت، ورمیکولیت، مسکویت K2HPO4+، ورمیکولیت K2HPO4+) بود. در پایان دوره کشت، بخش هوایی گیاه برداشت و به روش خاکستر خشک پتاسیم آن به کمک فروغ سنج اندازه گیری شد. همچنین صفات وزن تر و خشک اندام هوایی و ریشه، بلندی گیاه و درازی ریشه اندازه-گیری شد. این بررسی نشان داد که پیامد مایه زنی دو باکتری برهمه ویژگی های اندازه گیری شده در سطح یک درصد معنی دار است. همه ویژگی های یاد شده در بودن Bacillus subtilis و کانی ورمی کولیت بالاترین اندازه ها را داشتند. اندازه پتاسیم جذب شده در گیاه به گونه معنی داری وابسته به بستر کشت گیاه بود. اندازه پتاسیم جذب شده در گیاه، در سطح یک درصد به گونه معنی داری وابسته به باکتری حل کننده پتاسیم بود. بیش ترین غلظت پتاسیم اندام هوایی (0.062 درصد) در تیمار بستر ورمی کولیت به همراه پتاسیم محلول در بودن Bacillus subtilis بود. بیشترین اندازه جذب پتاسیم در اندام هوایی گیاه (0.049 میلی گرم در گلدان) نیز در بستر ورمی کولیت به همراه پتاسیم محلول در بودن Bacillus subtilis و پس از آن در اندام هوایی گیاه (0.036 میلی گرم در گلدان) کشت شده در بستر مسکویت به همراه پتاسیم محلول در بودن Bacillus subtilis با اختلاف معنی دار در سطح 5 درصد اندازه گیری شد.

توزیع اندازه ذرات (PSD) خاک یکی از اساسی ترین مشخصه های فیزیکی خاک است که به طور گسترده در برآورد بسیاری از ویژگی های کلیدی خاک کاربرد دارد. بنابراین توصیف صحیح و پیوسته منحنی PSD خاک ها با استفاده از توابع ریاضی ضروری است. هدف از این مطالعه بررسی ساختار خطای تعدادی از مدل های برتر PSD در 24 نمونه خاک با کلاس های بافتی لوم شنی تا رس سیلتی از اراضی حاشیه غربی دریاچه ارومیه با سطوح مختلف شوری (از 0.8-85.4 دسی زیمنس بر متر) متاثر از شوری و سدیم بود. برای این منظور 6 مدل برتر PSD شامل لوجستیک (MLG)، فردلاند چهار و سه پارامتری (Fred-4p و Fred-3p)، اندرسون (AD)، (ONL) Offset-Nonrenormalized Lognormal و ویبول (Wei) انتخاب شده و جنبه های گوناگون کارآیی آن ها ارزیابی شد. نتایج نشان داد که بر اساس ضرایب کارآیی شامل R2 (ضریب تبیین)، RMSE (ریشه میانگین مربعات خطا) و Er (خطای نسبی) همه مدل های مورد بررسی دارای کارآیی بالایی بوده و کمترین مقدار میانگین R2 در مدل ها برابر با 0.992 و بیشترین مقدار RMSE و Er نیز به ترتیب برابر با 0.028 و 0.045 بود. با این حال، بین کارآیی مدل ها با درصد شن نمونه ها ارتباط معنی داری از نوع چندجمله ای درجه دو مشاهده شد که بر اساس آن مدل های مورد بررسی در خاک های حاوی 30 تا 45 درصد شن کمترین کارآیی را داشتند. ساختار خطای نقطه به نقطه مدل ها بیانگرکاهش خطای سیستماتیک در برآورد ذرات درشت خاک توسط مدل ها بود در حالی که اغلب مدل ها فراوانی ذرات ریز خاک را (کوچکتر از 100 میکرومتر) بیشتر از واقعیت برآورد کردند.افزون بر این، مقدار خطای نسبی نیز برای ذرات درشت خاک کم تر بود به گونه ای که مدل ویبول (برای نمونه) برای ذرات با قطر 100 تا 500 میکرومتر حداقل درصد خطای نسبی را داشت. همبستگی نسبتا بالا بین پارامتر های مدل Fred- 3 p، MLG و ONL بیانگرامکان کاهش تعداد پارامترهای این مدل ها است. باتوجه به نتایج بدست آمده، علی رغم کارآیی عمومی بالای مدل های مورد بررسی در برآورد کل منحنی PSD، کارآیی هر مدل وابسته به اندازه ذرات بود. بنابراین، یک مدل ممکن است برای برآوردکل PSD خاک دقت کافی داشته باشد ولی برای برآورد گستره ای خاص از PSD خاک مناسب نباشد. استفاده از چنین مدلی می تواند خطایی چشمگیر در برآورد گستره اندازه ای موردنظر ایجاد کند.

کشت لوبیا در استان مرکزی از اهمیت زیادی برخوردار است. آهن از عناصر ضروری کم مصرف جهت رشد لوبیا می باشد. مبنای توصیه کود آزمون خاک هست. برای اینکه آزمون خاک بتواند مبنای توصیه کودی قرار گیرد بایستی در شرایط خاک های منطقه مورد مطالعه واسنجی گردد. در این راستا، شناسایی دقیق وضعیت خاک های لوبیاکاری استان مرکزی، مطالعه تعیین حدود بحرانی آهن انجام شد. تعداد 18 نمونه خاک با دامنه وسیعی از غلظت آهن قابل استفاده انتخاب گردید. جهت بررسی تاثیر آهن بر گیاه لوبیا از دو سطح صفر و ده میلی گرم آهن از منبع سولفات آهن استفاده شد. آزمایش به صورت فاکتوریل در سه تکرار در قالب طرح کاملا تصادفی به اجرا درآمد. پس از اتمام مرحله رویشی، قسمت هوایی لوبیا برداشت و پارامترهای گیاهی شامل وزن ماده خشک لوبیا در هر گلدان، غلظت و جذب کل آهن در هر گلدان و عملکرد نسبی در هر خاک اندازه گیری شد. همچنین پاسخ لوبیا نسبت به مصرف آهن و ارتباط آن ها با ویژگی های فیزیکی و شیمیایی خاک ها مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. نتایج مقایسه میانگین نشان داد که تاثیر مصرف آهن بر پاسخ های گیاهی معنی دار بود. با استفاده از روش تصویری کیت– نلسون حد بحرانی آهن در خاک های مورد مطالعه 5 میلی گرم بر کیلوگرم خاک به دست آمد. پارامترهای گیاهی با استفاده از ویژگی های خاک نظیر رس، شن، سیلت، کربن آلی و غلظت آهن قابل استفاده خاک به طور معنی داری قابل تخمین است.

پتاسیم یکی از عناصر غذایی اصلی ضروری برای گیاهان است که نقش حیاتی در فرایند های گیاه دارد. این عنصر غالب ترین کاتیون جذبی به وسیله گیاهان می باشد و در رشد و توسعه و متابولیسم گیاه نقش اساسی دارد. پتاسیم در خاک به اشکال قابل استفاده، غیرتبادلی و در ساختار کانی ها وجود دارد. پتاسیمی که در ساختار کانی ها حضور دارد بیش از 90 تا 95 درصد پتاسیم خاک را به خود اختصاص می دهد. این شکل پتاسیم (پتاسیم موجود در کانیها) برای گیاهان به این سادگی قابل استفاده نمی باشد، بلکه گیاهان قادرند پتاسیم را تنها از فاز محلول خاک جذب و مورد استفاده قرار دهند. برخی از ریزجانداران خاک قادرند با سازوکارهایی، پتاسیم تثبیت شده و غیرتبادلی خاک را به فرم قابل استفاده تبدیل کنند و فراهمی پتاسیم را برای گیاه افزایش دهند. استفاده از باکتریهای محرک رشد به ویژه باکتریهای آزادکننده پتاسیم به عنوان کود زیستی یک شیوه امیدبخش در بهبود تغذیه پتاسیمی گیاهان و تولید آنها بوده و شیوه همسو با کشاورزی پایدار می باشد. بر این اساس آزمایش بر روی جداسازی و شناسایی این قبیل از باکتریها و بررسی کارایی آنها در تحقیقات اخیر مورد توجه قرار گرفته است. در این پژوهش توانایی پنج جدایه میکروبی Pseudomonas spp. از باکتری های آزادکننده پتاسیم شامل S 6-6، S 10-3، S 14-3، S 19-1 و S 21-1 بر بهبود رشد و افزایش جذب پتاسیم توسط گیاه گوجه فرنگی در دو خاک با پتاسیم قابل استفاده کمتر از mg/kg 200 و خاک با پتاسیم قابل استفاده بیشتر از mg/kg 400 در حضور ریزجانداران بومی خاک بررسی شد. در این تحقیق دو خاک مختلف با میزان پتاسیم قابل استفاده کمتر از 200 میلی گرم بر کیلوگرم (خاک خلعت پوشان) و بیش از 400 میلی گرم بر کیلوگرم (خاک کندوان) مورد استفاده قرار گرفت. همه جدایه های باکتریایی مورد استفاده در این پژوهش (S6-6، S10-3، S14-3، S19-1 و S21-1) متعلق به جنس سودوموناس بودند و توانایی آنها به عنوان باکتریهای آزادکننده پتاسیم مورد ارزیابی قرار گرفت. جهت استفاده باکتریها به عنوان زادمایه باکتریایی، ابتدا کشت تازه ای از آنها در محیط نوترینت براث تهیه شد و برای تلقیح کشت گیاه مورد استفاده قرار گرفت. برای تلقیح هر گلدان از 10 میلی لیتر زادمایه باکتریایی استفاده شد. آزمایش در قالب طرح کاملا تصادفی در دو خاک با مشخصات فوق با حضور 5 جدایه باکتری و یک تیمار شاهد (بدون تلقیح میکروبی) با در نظر گرفتن سه تکرار به انجام رسید. بذرهای گوجه فرنگی با زادمایه باکتریایی آغشته شد و کشت در خاک غیراستریل در حضور ریزجانداران بومی خاک انجام پذیرفت. آزمایش تا ابتدای فاز زایشی پیش رفت و پارامترهای رشدی و تغذیه ای گیاه (نظیر شاخص کلروفیل، وزن تر و خشک بخش هوایی و ریشه، مقادیر عناصر فسفر و پتاسیم) اندازه گیری شد. آنالیز داده ها با نرم افزار SPSS صورت پذیرفت و مقایسات میانگین به روش دانکن انجام شد. نتایج در خاک با پتاسیم قابل استفاده کمتر از mg/kg 200 نشان داد که شاخص کلروفیل، وزن خشک اندام هوایی و ریشه، جذب پتاسیم و فسفر در اندام هوایی و ریشه متاثر از جدایه های باکتریایی بوده است. مقایسه میانگین نشان داد جدایه S 21-1 بیشترین شاخص کلروفیل، وزن خشک اندام هوایی، جذب پتاسیم و فسفر اندام هوایی را داشت که به ترتیب باعث افزایش 23.7، 12، 22.20 و 41 درصد نسبت به شاهد شد. جدایه S 14-3 بیشترین وزن خشک ریشه، جذب پتاسیم و فسفر ریشه را داشت و به ترتیب باعث افزایش 36.6، 24.88 و 32.7 درصد نسبت به شاهد شد. اثرات باکتری بر ویژگی های اندازه گیری شده در خاک با پتاسیم قابل استفاده بیشتر از mg/kg 400 معنی دار نشد. اما مقایسه میانگین نشان داد بیشترین مقدار شاخص کلروفیل متعلق به جدایه S21-1 بود که نسبت به شاهد 14.11 درصد افزایش نشان داد و دو جدایه S14-3 و S21-1 بیشترین جذب پتاسیم و فسفر اندام هوایی را داشتند که به طور متوسط نسبت به شاهد 7 درصد افزایش نشان دادند، هر چند این اختلافات معنی دار نبود. در این آزمایشات، جدایه های S21-1 و S14-3 نسبت به سایر جدایه ها برتر شناخته شدند. این آزمایش مشخص ساخت که اثربخشی باکتریهای آزادکننده پتاسیم متاثر از پتاسیم قابل استفاده خاک می باشد و هر چه میزان پتاسیم قابل استفاده در خاک کمتر باشد می توان انتظار داشت که اثربخشی این باکتریها افزایش یابد. تحقیقات در زمینه جداسازی باکتریهای آزادکننده پتاسیم بایستی ادامه داشته باشد و بایستی جدایه های باکتری در شرایط مختلف محیطی و در خاک های متفاوت مورد آزمایش قرار گیرند، تا با آزمایشاتی از این دست بتوان سویه های کارآمد را برای استفاده در عرضه کشاورزی معرفی نمود.

ساختمان خاک و پایداری آن با بسیاری از فرآیندهای کشاورزی و زیست محیطی در ارتباط است. از این رو توصیف و کمی سازی ساختمان خاک از اهمیت ویژه ای برخوردار است. ولی ساختمان خاک بصورت کیفی (مکعبی، دانه ای و...) بیان می شود.هدف از این تحقیق تعیین پایداری خاکدانه ها و استفاده از هندسه فرکتالی و تعیین بعد فرکتالی ساختمان خاک در برخیازراسته هایخاکبود که نتیجه در مدل های کاربردی برای بیان فرآیندهای خاک و مدل سازی قابل استفاده خواهد بود. بنابراین از افق های مشخصه هفت راسته خاک شامل انتی سول، ورتی سول، اریدی سول، مالی سول، الفی سول، هیستو سول و اینسپتی سول در استان فارس نمونه برداری خاک (27 نمونه) انجام گردید. ویژگی های خاک شامل توزیع اندازه خاکدانه ها، بافت، درصد رطوبت اشباع، کربن آلی، EC، pH، گچ و آهک اندازه گیری و میانگین وزنی قطر خاکدانه ها (MWD) و میانگین هندسی قطر خاکدانه ها (GMD) و بعد فرکتالی خاکدانه ها محاسبه شد. نتایج نشان داد که همبستگی معنی داری بین بعد فرکتالی مدل های ریو و اسپوزیتو (DnR) و تیلر و ویت کرافت (DmT) با MWD و GMD با ویژگی های خاک وجود داشت. این همبستگی بین پارامترهای فرکتالی با ماده آلی، جرم مخصوص ظاهری، درصد رس و درصد شن، قوی تر از دیگر ویژگی های خاک بود. همبستگی منفی و معنی داری (در سطح یک درصد) بین DnR و DmT با MWD و GMD وجود داشت. به طوری که راسته های خاکی که عدد بعد فرکتالی کمتری داشتند، MWD و GMD بزرگتری داشتند. ضریب تبیین، میانگین خطاها، ریشه میانگین مربعات خطاها، مجذور مربعات باقی مانده ها، مجذور مربعات عدم برازش و آماره آکایک مطلوبیت بیشتر مدل تیلر و ویت کرافت را نشان داد. مدل ریو و اسپوزیتو نیز مدل مناسبی بود گرچه در مواردی بعد فرکتالی را زیاد محاسبه کرد که دلیل آن احتمالا حساسیت زیاد این مدل می باشد. به طور کلی بعد فرکتالی از اهمیت ویژه ای برای مطالعه و کمی سازی ساختمان خاک برخوردار است و مقدار آن به استثناء راسته هیستوسول در دیگر راسته ها در محدوده مناسب (3) بود.

هدف این تحقیق بررسی اثر کود گاوی غنی شده با لجن کنورتور بر مقدار جذب سرب توسط گیاه ذرت در یک خاک آلوده به سرب بود. تیمارهای آزمایشی شامل کاربرد مقادیر 0، 15 و 30 تن در هکتار کود گاوی غنی شده با لجن کنورتور (به میزان 0 و 5 درصد وزنی آهن خالص) و همچنین خاک تیمار شده با مقادیر 0، 200، 300 و 400 میلی گرم سرب در کیلوگرم خاک از منبع نیترات سرب می باشد. سپس کود گاوی غنی شده به خاک آلوده به سرب اضافه و بذر ذرت (سینگل کراس 704) کاشته شد. بعد از گذشت 60 روز از شروع آزمایش، ویژگی های فیزیکی، شیمیایی خاک و غلظت سرب در خاک و گیاه ذرت اندازه گیری شد. کاربرد کود گاوی غنی شده با لجن کنورتور تاثیر معنی داری بر کاهش غلظت سرب ریشه و شاخساره گیاه داشت، به صورتی که کاربرد 30 تن در هکتار کود گاوی غنی شده در خاک آلوده به 300 میلیگرم سرب به ترتیب باعث کاهش 2 و 1.5 برابری در غلظت سرب ریشه و شاخساره گیاه شد. نتایج کلی این تحقیق حاکی از آن است که کاربرد کود گاوی غنی شده با 5 درصد آهن خالص از ترکیب لجن کنورتور احتمالا توانسته است باعث کاهش قابلیت دسترسی سرب در خاک و گیاه شود که در این جا می توان به نقش بخش معدنی و آلی کود گاوی در کاهش قابلیت دسترسی به سرب اشاره کرد، هر چند که نقش اثر برهمکنش سرب و آهن در کاهش جذب سرب به وسیله گیاه نبایستی نادیده گرفته شود.

فسفر یک عنصر غذایی ضروری برای تمامی جانداران می باشد و در زیست بوم های آبی به شمشیر دولبه ای می ماند، که از سویی می تواند عامل محدودکننده رشد جاندارن و در شرایط دیگر، موجب آلودگی و ایجاد پدیده سرشارسازی در پیکره های آبی شود. گزارش های مکتوب و عینی از پدیده شکوفایی جلبکی در تالاب ها و رودخانه های غرب دریاچه ارومیه وجود دارد. با توجه به عدم وجود پژوهشی جامع در رابطه با وضعیت فسفر زیست-فراهم در رسوبات رودخانه ای در منطقه، این مطالعه با هدف ارزیابی مقدار فسفر زیست فراهم در 34 نمونه از رسوبات رودخانه ای و با استفاده از 7 روش عصاره گیری مختلف انجام و روش مناسب عصاره گیری با کاربردآزمون جلبکی تعیین شد. نتایج نشان داد که ویژگی های فیزیکی و شیمیایی رسوبات و به ویژه بافت آن ها دارای دامنه بسیار وسیعی است. میانگین مقادیر کمی فسفر استخراج شده با استفاده از روش های مختلف به ترتیب، بری 2 < دی تی پی ای < اولسن < هیدرواکسید سدیم < مهلیچ 3 < کالول بود. آزمون همبستگی موید رابطه معنی دار بین مقادیر فسفر استخراج شده در اغلب روش های عصاره گیری بود. علاوه بر همبستگی معنی داری (P<0.001، r=0.93) از نظر کمی مقدار فسفر استخراج شده به روش اولسن و مهلیچ 3 نیز مشابهت داشت. آزمون جلبکی نشان داد که در بین شاخص های مختلف فسفر زیست فراهم، مقدار فسفر عصاره گیری شده به روش کاول رابطه بسیار معنی داری (P<0.001، r2=0.67) با جمعیت جلبک (Senedesmusobliquus) در محیط کشت وجود داشت. در مجموع بر اساس یافته های این پژوهش می توان روش کاول را به عنوان مناسب ترین روش ارزیابی فسفر زیست فراهم جلبکی در رودخانه های غرب دریاچه ارومیه پیشنهاد نمود.

کیفیت خاک ابزاری کارآمد برای ارزیابی عملکردخاک و تغییرات ناشی از مدیریت بر خاک می باشد. برای ارزیابی کیفیت خاک و تغییرات آنها از شاخص هایی بیولوژیک استفاده می شود. این پروژه به منظورارزیابی برخی از ویژگی های بیولوژیک خاک در دشت پاسارگاد به وسعت حدود 1200 هکتار اجرا شد. بدین منظور پس از بررسی نقشه اولیه دشت پاسارگاد، نقاط نمونه برداری به صورت شبکه بندی منظم و با فاصله 500 متر تعیین گردید و تعداد 60 نمونه از عمق سطحی خاک (30-0 سانتی متر) جمع آوری شد.در بیشتر موارد ویژگی های مورد مطالعه دامنه تغییرات زیادی داشتند. بر پایه ضریب تغییرات، pH کمترین و تنفس ویژه بیشترین تغییرات را داشت. همبستگی خطی معنی داری بین ویژگی های خاک وجود داشت. همچنین، کریجینگ، بهترین میان یاب برای واکنش خاک، هدایت الکتریکی، کربن آلی، کربن توده زنده میکروبی، آنزیم اوره آز، تنفس ویژه و نسبت کربن توده میکروبی به کربن آلی بود. روش وزن دهی عکس فاصله برای آنزیم فسفاتاز قلیایی و کوکرجینگ برای تنفس پایه خاک به عنوان بهترین روش انتخاب گردید. مقدار واکنش خاک از شمال به جنوب افزوده شد اما مقدار هدایت الکتریکی و کربن آلی عکس مقدار واکنش خاک بود. بیشترین مقادیر تنفس میکروبی و آنزیم اوره آز به ترتیب در جنوب و شرق مشاهده گردیدند. مقدار آنزیم فسفاتاز قلیایی در دشت به صورت پراکنده بود و مساحت گسترده ای از دشت مقادیری بین 215-275 mgPNP/g.hr را داشت. بیشترین مقدار کربن توده زنده میکروبی و نسبت کربن توده زنده میکروبی به کربن آلی و کمترین مقدار تنفس ویژه در غرب مشاهده گردید. نتایج این تحقیق در بهبود برنامه ریزی های منطقه ای جهت مدیریت پایدار خاک کاربرد دارد.

تجزیه حرارتی ضایعات گیاهی و تبدیل آن به بیوچار و افزودن به خاک علاوه بر ترسیب کربن و کاهش آلودگی هوا می تواند سبب اصلاح برخی ویژگی های خاک های آهکی شود. به منظور بررسی تاثیر بیوچار بر برخی ویژگی های خاک آهکی، آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی اجرا گردید. فاکتورهای آزمایش شامل نوع بیوچار (ضایعات هرس سیب، هرس انگور و کاه و کلش گندم) و مقدار بیوچار (صفر (B0)، 1 (B1)، 2 (B2)، 4 (B4) و 8 (B8) درصد وزنی/وزنی) بودند. نمونه ها به مدت 60 روزدردمای 25 درجه سانتی گراد و 60 درصد رطوبت ظرفیت زراعی نگهداری شده و سپس ویژگی-های خاک شامل pH، قابلیت هدایت الکتریکی (EC)، مقدارکربن آلی، نیتروژن معدنی، پتاسیم، فسفر، آهن، منگنز، روی و مس قابل استفاده خاک در آن ها اندازه-گیری گردید. نتایج نشان داد، به طور کلی با افزایش مقدار بیوچار، کربن آلی خاک، و همچنین شکل های قابل استفاده پتاسیم، فسفر ومنگنز به طور معنی دار افزایش یافت.درصد کربن آلی خاک در تیمار B8 ضایعات هرس سیب، هرس انگور و کاه و کلش گندم در مقایسه با شاهد به ترتیب 3.78، 3.80 و 5.24 برابر افزایش نشان داد.همچنین شکل هاینیتروژن نیتراتی و آمونیومی در هر سه بیوچار با افزایش مقدار کاهش یافتند. بیوچارحاصل ازکاه و کلش گندم سبب کاهش معنی دار pH و آهن قابل استفاده خاک و افزایش قابلیت هدایت الکتریکی خاک گردید. به طور کلی بیوچار حاصل از کاه و کلش گندم بیشترین تاثیر را بر خصوصیات خاک و قابلیت استفاده عناصر غذایی داشت.

بررسی آب عبوری از خاک یکی از مسائل بنیادی در مکانیک خاک و مهندسی محیط زیست است. هدایت هیدرولیکی اثر مهمی بر مشکلات تراوش، تحکیم و پایداری دارد که جزء مهمی از طراحی و تحلیل مهندسی خاک و سنگ را شکل می دهد. به منظور انجام تحقیق حاضر، اقدام به طراحی و آزمایش دستگاهی برای اندازه گیری هدایت هیدرولیکی افقی و قائم درنمونه ذرات درشت دانه یکنواخت شده است. در تحقیق حاضر چهار نمونه خاک با قطر 0.85، 2، 6.35 و 9.5 میلی متر برای آزمایش انتخاب گردیده است. اثر تغییرات تخلخل و بار آبی بر میزان ناهمسانی هدایت هیدرولیکی بررسی شده است. نتایج حاصل از تحقیق نشان می دهد میزان ناهمسانی با افزایش تخلخل کاهش می یابد. همچنین با افزایش هدایت هیدرولیکی جریان از حالت لایه ای خارج می گردد. هدایت هیدرولیکی در جهت افقی اغلب بیشتر از هدایت هیدرولیکی در جهت قائم است. میزان ناهمسانی هدایت هیدرولیکی محدوده بین 0.85 تا 1.35 را دربر می گیرد.

خشکسالی ها رویدادهای کرانه ای هستند که بر اساس تداوم در زمان و تاثیرات مکانی آن مشخص می شوند. بطورکلی خشکسالی های منطقه ای متاثر از گردش عمومی جو (در مقیاس بزرگ) و عوامل طبیعی منطقه ای شامل شرایط توپوگرافی، دریاچه های طبیعی، موقعیت نسبت به مرکز و مسیر جریان های آب و هوایی در جو (در مقیاس ریز) بوده و اثرات کاملا همسانی در یک منطقه وسیع را نشان نمی دهند. لذا در این مطالعه توزیع احتمال توام بزرگی-مساحت تحت پوشش خشکسالی در حوضه آبریز دریاچه ارومیه با استفاده از تکنیک توابع مفصل انجام پذیرفته و منحنی بزرگی-مساحت-فراوانی/ احتمال خشکسالی (S-A-F) توسعه داده شده است. بدین منظور از سری داده های شاخص خشکسالی یکماهه SPI در 24 ایستگاه هواشناسی در محدوده مطالعاتی و 7 خانواده تابع مفصل شامل کلایتون، گامبل، فرانک، جو، گالامبوس، پلاکت و نرمال برای مدل سازی توزیع احتمال توام دو متغیر همبسته بزرگی و مساحت تحت پوشش خشکسالی استفاده شده است. عملکرد توابع مفصل هفتگانه مذکور بر اساس معیارهای آماری رایج مورد آزمون قرار گرفته و در نهایت بازای مناسب ترین تابع مفصل (مفصل فرانک)، دوره های بازگشت شرطی تعیین و منحنی S-A-F برای منطقه مطالعاتی استخراج شد. نتایج مطالعه نشان می دهد که رفتارهای کرانه ای اقلیمی (خشکسالی یا ترسالی) اکثریت محدوده مطالعاتی را تحت تاثیر قرار می دهند.درحالیکه رفتارهای نیمه یا شبه خشک دارای پوشش مساحت متفاوت با پراکندگی قابل توجه در محدوده مطالعاتی بوده و با افزایش بزرگی خشکسالی مساحت بیشتری از حوضه آبریز را در بر می گیرند. بطوریکه بعنوان مثال، بزرگی خشکسالی برای زمان برگشت 50 ساله با کمترین و بیشترین مقادیر در منطقه یعنی 0.42 و 1.0 بترتیب حدود 5 و 95 درصد مساحت محدوده مطالعاتی را پوشش می دهد.