پژوهش های خاک
سال:1380 | دوره:15 | شماره:1 |تعداد مقالات:13

روی، یکی از عناصر کم مصرف مورد نیاز گیاه است که کمبود آن در مراحل اولیه رشد ظاهر می شود. بروز کمبود روی در خاکهای با خصوصیات متفاوت گزارش شده است. آزمون خاک از رایج ترین روش های ارزیابی وضعیت عناصر غذایی از جمله روی قابل جذب در خاک به منظور مدیریت صحیح مصرف کود می باشد. تفسیر نتایج آزمون خاک با دخالت دادن خصوصیات فیزیکی یا شیمیایی خاک بهبود می یابد. در این بررسی، 21 نمونه خاک سطحی (صفر تا 20 سانتی متر) از استان مازندران انتخاب گردید. خاک ها دارای 22 تا 57 درصد رس،pH  گل اشباع 7 تا 9/7، کربنات کلسیم معادل 2 تا 29 درصد، کربن آلی 1/1 تا 35/2 درصد، ظرفیت تبادل کاتیونی 14 تا 24 سانتی مول در کیلوگرم بودند. میزان روی قابل جذب استخراج شده با دو عصاره گیر EDTA - (NH4)2CO3 , BTPA به ترتیب از 38/0 تا 64/1 و 73/0 تا 23/2 میلی گرم در کیلوگرم متغیر بود. به منظور بررسی همبستگی بین روی عصاره گیری شده و پاسخ های گیاهی و نقش عوامل خاکی یک آزمایش فاکتوریل گلخانه ای به مدت شش هفته در قالب طرح بلوکهای کامل تصادفی با 21 سری خاک و دو سطح روی (صفر و 20 میلیگرم بر کیلوگرم روی) در سه تکرار اجرا و گیاه ذرت (Zea mays L.) کشت گردید. روی عصاره گیری شده با EDTA - (NH4)2CO3, BTPA CO3 با پاسخ های گیاهی در سن سه و شش هفتگی همبستگی معنی داری داشت. تاثیر خصوصیات خاک بر روی عصاره گیری شده در معادلات رگرسیونی چند متغیره بررسی شد و نتایج نشان داد که با وارد نمودن pH و کربن آلی، همبستگی بین روی قابل عصاره گیری و پاسخ های گیاه ذرت بهبود یافت غلظت بحرانی روی قابل جذب با روش گرافیکی کیت نلسون برای دو عصاره گیر EDTA - (NH4)2CO3, BTPA به ترتیب برابر 8/0 تا 2/1 میلی گرم در کیلوگرم بدست آمد و بر اساس غلظت بحرانی به دست آمده حدود 50 درصد خاک های مورد مطالعه دچار کمبود روی بودند بنابراین لازم است نسبت به مصرف کود سولفات روی به ویژه برای گیاهان حساس مثل ذرت اقدام نمود.

در خاک های مناطق خشک و نیمه خشک که قسمت عمده کشور ما را تشکیل می دهند، به علت فقر شدید مواد آلی، استفاده از هر ترکیب حاوی مواد آلی، از جمله شیرابه تولید شده در فرآیندهای مختلف تبدیل زباله های شهری به کود کمپوست، برای تقویت خاک مفید خواهد بود. به این منظور آزمایشی طی سال زراعی 77-1376، برای بررسی تاثیر شیرابه زباله بر رشد و عملکرد برنج (واریته زاینده رود)، در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی متشکل از پنج تیمار و در سه تکرار انجام گرفت. تیمارهای طرح عبارت بودند از: شاهد و مقادیر 150، 300 و 600 تن در هکتار شیرابه زباله و نیز یک تیمار کودی شامل کودهای ازت، فسفر، پتاسیم و روی بمیزانی که این عناصر در تیمار 600 تن در هکتار شیرابه وجود داشتند. برای اجرای طرح، کرت هایی به ابعاد 4×4 متر ایجاد شدند. اوایل تابستان نشاءهای برنج در شرایط غرقاب داخل کرتها کاشته شدند. شیرابه زباله در مراحل پنجه زنی و خوشه دهی بوته های برنج، به خاک اضافه شد. بعد از رسیدن محصول، عملکرد کاه و شلتوک برنج و نیز مقادیر جذب و غلظت برخی از عناصر غذایی (اصلی و کم نیاز) و نیز عناصر سنگین، در کاه و دانه برنج اندازه گیری شد ند. تیمار 600 تن در هکتار شیرابه بعلت ایجاد سمیت باعث کاهش عملکرد شلتوک برنج در مقایسه با شاهد گردید با این حال تیمارهای 150 و 300 تن شیرابه در هکتار، عملکرد کاه و شلتوک برنج را بطور معنی داری افزایش دادند. شیرابه زباله با افزایش مقادیر قابل جذب عناصر غذایی اصلی و کم نیاز در خاک و ارتقاء سطح باروری خاک موجب افزایش عملکرد کاه و دانه برنج شد. در تیمار 300 تن در هکتار شیرابه، عملکرد کاه و شلتوک برنج و در نتیجه مقدار جذب عناصر غذایی اصلی بوسیله کاه و دانه بیشتر از سایر تیمارها بود. اگر چه شیرابه اضافه شده به خاک سبب افزایش مقادیر قابل جذب عناصر سنگین در خاک و در نتیجه افزایش غلظت این عناصر در گیاه گردید با این وجود، غلظت این عناصر در گیاه کمتر از محدوده سمیت آنها بود.

به منظور بررسی تاثیر سطوح مختلف فسفر و روی بر میزان کادمیوم در دو رقم سیب زمینی آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب بلوکهای کامل تصادفی در شهرستان سراب آذربایجان شرقی در بهار 1379 پیاده گردید. در این آزمایش فاکتور اول عنصر فسفر با چهار سطح (0، 50، 100 و 150 کیلوگرم در هکتار فسفر خالص)، فاکتور دوم عنصر روی با چهار سطح (0، 5، 10، 15 کیلوگرم در هکتار روی خالص) و فاکتور سوم شامل دو رقم سیب زمینی اگریا و مارفونا بود. روی از منبع سولفات روی مصرف گردید. نتایج حاصل از تجزیه واریانس نشان داد که تاثیر سطوح مختلف روی بر عملکرد محصول در سطح احتمال یک درصد معنی دار بود. ولی بین سطوح مختلف روی (Zn15, Zn10) اختلاف معنی داری از نظر تاثیر بر عملکرد مشاهده نشد همچنین اختلاف معنی داری از نظر عملکرد بین سطوح کودی (P150, P0) بدست آمد. ولی بین سطوح کودی P50, P100 وP0 اختلاف معنی داری از نظر عملکرد مشاهده نشد. همچنین تاثیر سطوح مختلف روی و فسفر از نظر تأثیر بر غلظت کادمیوم در سطح احتمال یک درصد معنی دار شد. بیشترین میزان کادمیوم در صورت کاربرد 150 کیلوگرم در هکتار فسفر خالص اندازه گیری شد. همچنین با افزایش عرضه روی به خاک از غلظت کادمیوم در غده سیب زمینی کاسته شد.اثر متقابل سطوح مختلف فسفر با ارقام سیب زمینی در سطح احتمال پنج درصد معنی دار گردید. بیشترین میزان کادمیوم در غده سیب زمینی در صورت کاربرد 150 کیلوگرم در هکتار فسفر خالص در رقم مارفونا اندازه گیری شد. همچنین اثرات متقابل سطوح مختلف فسفر و روی بر میزان کادمیوم غده سیب زمینی در سطح احتمال 5 درصد معنی دار بدست آمد. بیشترین میزان کادمیوم اندازه گیری شده در غده در صورت کاربرد 150 کیلوگرم در هکتار فسفر خالص بدون استفاده از عنصر روی بدست آمد. همچنین تاثیر سطوح مختلف فسفر و روی بر غلظت فسفر در غده سیب زمینی در سطح احتمال پنج درصد معنی دار شد. بیشترین میزان فسفر در غده سیب زمینی در تیمار 150 کیلوگرم در هکتار فسفر خالص و بدون مصرف عنصر روی اندازه گیری شد.

رشد و توسعه ریشه برای جذب نیتروژن و دیگر عناصر غذایی موثر است. خطر آلودگی منابع آب زیرزمینی و افزایش روز افزون آلودگی آب های شرب، انجام تحقیقات برای یافتن واریته هایی از گیاهان مانند ذرت را که بتوانند با توسعه ریشه خود از خروج نیتروژن از منطقه ریشه جلوگیری کنند، ضروری کرده است. این آزمایش در سال 1377 در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه تربیت مدرس با چهار تکرار به اجرا در آمد. طرح آزمایش اسپلیت پلات در قالب بلوکهای کامل تصادفی بود که در آن سه مرحله برداشت گیاه (شامل: مرحله 9-8 برگی، مرحله تولید ابریشم، و مرحله تولید لایه سیاه در دانه) بعنوان کرت اصلی و کرت فرعی کود شش سطح اوره در (0، 46، 92، 138، 184 و 230 کیلوگرم نیتروژن در هکتار) در نظر گرفته شد. برای عملکرد دانه از طرح بلوکهای کامل تصادفی استفاده گردید. وزن تر و خشک ریشه و ساقه، طول ریشه، نسبت ماده خشک ریشه به ساقه و تراکم ریشه در واحد حجم خاک در سه مرحله رشد تعیین شد. میزان عملکرد دانه در مرحله ایجاد لایه سیاه در دانه اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که سطوح مختلف کود نیتروژنه و مراحل برداشت گیاه و اثرات متقابل آنها بر روی کلیه صفات اندازه گیری شده در سطح 1% معنی دار می باشد. از سه مرحله برداشت گیاه و شش تیمار کودی، بترتیب تیمارهای مرحله تولید ابریشم و کاربرد 138 کیلوگرم نیتروژن در هکتار بیشترین وزن تر و خشک ریشه را داشت . میانگین طول و تراکم ریشه در مرحله تولید ابریشم نسبت به مراحل دیگر بیشتر بود. صفات اخیر بعد از کشت به سرعت افزایش یافت ولی در مرحله تولید لایه سیاه کم شد. با افزایش مصرف کود نیتروژن، طول و تراکم ریشه زیاد شد ولی این افزایش خطی نبود. وزن تر ساقه در مرحله تولید لایه سیاه از دو مرحله دیگر بیشتر بود، در صورتیکه وزن خشک ساقه و نسبت وزن خشک ریشه به ساقه در مرحله تولید ابریشم بیشترین مقادیر را دارا بودند. تیمار 138 کیلوگرم نیتروژن بیشترین وزن تر و خشک ساقه را تولید نمود و افزایش یا کاهش کاربرد نیتروژن از مقدار مذکور سبب کاهش در وزن ساقه گردید. بنابراین دادن کودهای نیتروژنه به ذرت باعث عمیق شدن و گسترش ریشه شده و سبب فراوان تر شدن ریشه ها در ابتدای فصل می گردند. اگر کود نیتروژنه به مقدار بهینه بکار رود رشد ریشه تحریک خواهد شد و هر چه از مقدار بهینه زیادتر باشد رشد ریشه کاهش می یابد.

به منظور بررسی تاثیر مواد آلی برخصوصیات فیزیکی خاک، مطالعه ای در سال 1376در مزرعه تحقیقاتی شرکت کشت و صنعت نیشکر دانیال واقع در استان خوزستان انجام شد. این آزمایش در قالب طرح بلوکهای کامل تصادفی در سه تیمار و سه تکرار بود. تیمارها شامل شاهد، 20 و 40 تن در هکتار ماده آلی بود. ماده آلی باگاس نیشکر بود که تا عمق 30 سانتیمتری با خاک به خوبی مخلوط گردید. جهت تعیین خواص فیزیکی خاک، نمونه های دست نخورده تا عمق  30سانتیمتر خارج گردید. خواص فیزیکی خاک نظیر بافت خاک، جرم مخصوص ظاهری، نفوذپذیری، هدایت هیدرولیکی اشباع و درصد رطوبت وزنی در فشارهای معین تعیین گردید. نتایج نشان داد که جرم مخصوص ظاهری در تیمارهای 20 و 40 تن در هکتار ماده آلی نسبت به شاهد بترتیب 7 و 11درصد کاهش و هدایت هیدرولیکی اشباع 66 و 80 درصد افزایش یافت. نفوذ تجمعی و شدت نفوذ سه ساعته در تیمارهای 20 و 40 تن در هکتار نسبت به شاهد 356 و 1404 درصد زیاد شد. درصد رطوبت وزنی در فشارهای معین اختلاف معنی داری را نشان نداد.

طرحهای پخش سیلاب با اهداف متفاوتی اجرا می شوند که یکی از آنها افزایش میزان رطوبت خاک است. زمانی که حوضچه های پخش سیلاب آب می گیرند، بخشی از آب پخش شده روی سطح عرصه تبخیر گردیده و بخش دیگر آن به داخل خاک نفوذ می کند. از آب نفوذ یافته، بستگی به رطوبت قبلی نیمرخ خاک، مقداری بر اثر برایند نیروهای موجود به سطح آب زیر زمینی رسیده، و بقیه آن در نیمرخ خاک باقی می ماند تا اینکه بسته به شرایط حاکم به تدریج به صورت تبخیر و تعرق از نیمرخ خاک خارج شود. از آنجا که خاک یک ماده پیچیده و پویاست حرکت آب در خاک نیز پیچیده است. بنابراین بررسی تغییرات رطوبت خاک بر اثر پخش سیلاب چندان کار آسانی نیست، و علاوه بر نیاز به آمار و اطلاعات و صرف هزینه های قابل توجه، به تخصص نیز نیاز دارد. در دشت گربایگان از توابع شهرستان فسا در استان فارس، طرح پخش سیلاب در یک سطح 1365 هکتاری انجام گرفت، که در 25 هکتار آن 6 سال پیش درختان اوکالیپتوس (Eucalyptus Camaldulensis Dehnh) کاشته شده بود. در این قطعه سه چاهک به عمق 1.80 متری حفر و با لوله های آلومینیومی تجهیز گردید. اندازه رطوبت خاک تا عمق 1.80 متری با فواصل 30 سانتیمتری در هر یک از سه محل چاهک برای مدت 210 روز در سال های 1369 تا 1370 به صورت هفتگی سنجیده شد. با توجه به رطوبت اندازه گیری شده در نیمرخ خاک یک مطالعه موردی انجام گرفته است. برای بررسی تغییرات رطوبت در نیمرخ از شبیه سازی به وسیله شبیه (Soil water balance model) SWATRE استفاده شده است. نتایج این بررسی نشان می دهد که از مدل SWATRE می توان برای بررسی تغییرات رطوبت خاک استفاده کرد. هم چنین مشخص گردید، برای اینکه جریانی از عمق 2 متری به سمت آب زیر زمینی بوجود بیاید حداقل 15 سانتی متر سیل (آب) در حوضچه هایی که زیر پوشش جنگل (درختان آوکالیپتوس دست کاشت) و 10 سانتی متر در دیگر حوضچه ها لازم است.

با توجه به اینکه اغلب آبهای آبیاری در استان قم از چاه های عمیق برداشت می گردد که اکثرا دارای شوری بالا هستند بنابراین برای کشت های اولیه در اراضی بایر دقت کافی بر میزان مصرف و زمان کاربرد آب آبیاری از نظر صرفه جویی در مصرف آب و جلوگیری از شکست در زراعت انجام شده مد نظر می باشد. لذا آزمایشی تحت عنوان اصلاح اراضی شور بایر با شستشو و کشت جو در قالب طرح بلوکهای کامل تصادفی متشکل از پنج تیمار L0 (آبیاری طبق روال زارع) و L1 (دوبار آبیاری اضافی قبل از کشت) و L2 (یک آبیاری اضافی قبل از کشت) L3 (یک آبیاری اضافی بعد از اولین آبیاری) L4 (دو آبیاری اضافی بعد از اولین آبیاری) با سـه تکرار در بخش قمرود اجرا گردید و برای آزمایش قبل از کشت نمونه برداری از اعماق 25-0 و 50-25 سانتیمتری خاک انجام  و تجزیه های لازم نظیر هدایت الکتریکی عصاره اشباع انجام گرفت. حدود 4-3 روز بعد از هر آبشویی یا آبیاری نمونه مرکب خاک از دو عمق 25-0 و 50-25 سانتیمتری از هر  کرت تهیه شده  و هدایت الکتریکی عصاره اشباع خاک اندازه گیری شد. مشاهدات مزرعه ای  در طی فصل رشد صورت گرفت و بعد از برداشت محصول عملکرد دانه و نیز عملکـرد کل (کاه و دانه) انـدازه گیری شد.  نتایج آزمایش نشان داد که انجام دو بار آبشویی قبل از کشت (تیمار L1 ) باعث کاهش قابل قبول در شوری خاک منطقه ریشه شد (از 1/67 دسی زیمنس بر متر در خاک سطحی به 4/7) به طوری که جوانه زنی بذور و رشد بوته های جو بهتر از سایر تیمارها بود. شوری کم خاک سطحی و زیر سطحی در این تیمار به خصوص در مراحل اولیه رشد سبب شد تا عملکرد جو به طور معنی داری بالاتر از سایر تیمارها باشد (بیشترین عملکرد دانه مربوط به تیمار L1 برابر با 2675 کیلوگرم در هکتار و کمترین عملکرد دانه برابر با 121 کیلوگرم در هکتار مربوط به تیمار L0 بود). اختلاف عملکرد بین سایر تیمارها معنی دار نبود. بکارگیری مقدار مناسب آب آبشویی جهت جابجایی املاح در زمان مناسب باعث کنترل موفقیت آمیز شوری در تیمار L1 شده است.

این آزمایش به منظور بررسی تحمل به شوری ارقام یونجه در محیط گلخانه انجام گرفت. آزمایش بصورت فاکتوریل با دو فاکتور رقم در 6 سطح (رنجر، رهنا نی، همدانی، مائوپا، بمی و یزدی) و شوری در 6 سطح (شاهد، 3/0-، 6/0-، 9/0 -، 1/1- و 3/1- مگا پاسکال) در قالب طرح کاملا تصادفی در چهار تکرار انجام گرفت. در این آزمایش از محیط شن و آبیاری بوسیله محلول غذایی جانسون استفاده گردید. شن لازم برای آزمایش ابتدا از غربال 2 میلی متری گذرانده شد و سپس بوسیله فشار آب کاملا شسته شد. مجددا شنها با آب مقطر دوباره شسته شدند. دمای گلخانه در مدت آزمایش حدود 25±5 درجه سانتی گراد و رطوبت نسبی در محدوده 80 تا 70% نوسان داشت. در پتانسیل 1/1- و 3/1- مگا پاسکال بوته ها در اثر غلظت بالای نمک در محیط ریشه از بین رفتند. در این آزمایش سطح برگ تحت تاثیر رقم و پتانسیل آب محیط قرار گرفت به طوری که اثر رقم و پتانسیل آب در کلیه نمونه برداریها بر سطح برگ کاملا معنی دار بود . ماده خشک بخش هوایی یونجه در کلیه نمونه برداریها تحت تاثیر رقم بوده اما اثر پتانسیل آب در سه نمونه برداری آخر در تولید ماده خشک معنی دار بود. ارتفاع بوته ها نیز تحت تاثیر رقم و پتانسیل آب قرار گرفت. با کاهش پتانسیل آب محیط ، ارتفاع بوته ها کاهش یافت به طوری که این کاهش در پتانسیلهای 3/.- ، 6/.- و 9/.- مگا پاسکال نسبت به شاهد برابر 17.9، 36.8، 54.7 درصد بوده است. اثر رقم و پتانسیل بر تغییرات پتانسیل آب گیاه کاملا معنی دار بود. از مجموع نتایج بدست آمده می توان نتیجه گرفت که ارقام رنجر و رهنانی در کلیه صفات تحت بررسی در شرایط شور برتری خود را نسبت به سایر ارقام نشان داده و رقم مائوپا حساسیت نسبت به شوری را بروز داده و در صفات تحت بررسی نسبت به سایر ارقام از سطح پایین تری برخوردار بوده است.

ژئواستاتیستیک شاخه ای از علم آمار کاربردی است که با استفاده از اطلاعات حاصله از نقاط نمونه برداری شده، قادر به ارائه مجموعه وسیعی از تخمینگرهای آماری بمنظور برآورد خصوصیت مورد نظر در نقاطی که نمونه برداری نشده اند می باشد. یکی از ابزار مطالعات ژئواستاتیستیکی تابعی آماری بنام واریوگرام است که امکان تجزیه و تحلیل ساختار، مقیاس و شدت تغییرات مکانی متغیرهای ناحیه ای را فراهم می آورد. چنانچه واریوگرام بدرستی تعیین گردد از آن نه تنها جهت تخمین آماری بلکه بمنظور طراحی و اصلاح شبکه نمونه برداری نیز می توان استفاده کرد. بطور کلی کریجینگ را می توان یک تخمینگر ممتاز بحساب آورد زیرا نه تنها منجر به تخمین نااریب می شود بلکه برآوردی از حداقل خطای تخمین نیز ارائه می دهد. وجود انواع مختلف تکنیک های کریجینگ (مانند کریجینگ معمولی، کوکریجینگ، کریجینگ گسسته و ...) باعث انعطاف پذیری و دامنه وسیع کاربری ژئواستاتیستیک در تجزیه و تحلیل بسیاری از مسائل موجود در علوم محیطی شده است.

کانیهای رسی خاک به علت دارا بودن سطح ویژه بالا و بار منفی نقش تعیین کننده ای در جذب عناصر غذایی مورد نیاز گیاه دارند. شناسایی کمی و کیفی و ترکیب ساختمانی آنها اطلاعات ارزشمندی از وضعیت جذب ، تثبیت و رها سازی کاتیون ها در اختیار ما قرار می دهد. در این تحقیق کانی های رسی پنج خاک اراضی شالیکاری شهرستان لنگرود، در مناطق کوهستانی ، جلگه ای ، مردابی و ساحلی قدیم وجدید مورد مطالعه قرار گرفت . پس از حذف مواد آلی ، آهک و سزکویی اکسیدها اجزا مختلف رس، سیلت و شن بوسیله سانتریفیوژ جدا گردید. برای مطالعه نیمه کمی کانی های رسی ، پس از اشباع نمونه های رس با پتاسیم و منیزیم   7میلی گرم رس از هر نمونه روی لام رسوب داده و توسط XRD مورد مطالعه و شناسایی قرار گرفت . همچنین تک ذره هایی از رس ریز به وسیله میکروسکوپ الکترونی SEM و اسپکترومتری اشعه ایکس EDXRA پس از مشاهده ، تجزیه گردید. در همه مناطق مورد مطالعه در بخش رس ریز و رس درشت کانی های اسمکتیت ، کائولینیت ، ایلیت ، ورمیکولیت وکوارتز مشاهده گردید. در خاکهای ساحلی جدید به علت جوان بودن و در خاک های مردابی به علت وجود شرایط احیای دائمی و عدم تکامل خاک ، کلریت شناسایی شد اما در خاک های مناطق کوهستانی ، جلگه ای و ساحلی قدیم به علت تکامل بیشتر خاک این کانی مشاهده نشد. نتایج نشان می دهد که شرایط آکوییک و آنترآکوییک بر نوع کانیهای بخش رس تاثیر مشخصی نداشته و مینرالوژی خاکها بیشتر متاثر از مواد مادری می باشد. اما شواهدی مبنی بر تاثیر شرایط آکوییک و آنترآکوییک بر کمیت و میزان نسبی کانی های فوق الذکر وجود دارد، به طوری که در خاک های با شرایط زهکشی ضعیف مقدار اسمکتیت بیشتر است . ترکیب ساختمانی کانیهای رس ریز عمدتا حاکی از وجود جایگزینی هم شکل در اکتاو تتراهیدرال است . نتایج حاصل از XRD بخش رس خاک ها، دلالت بر حضور اسمکتیت های با بار لایه ای زیاد است که می توانند رفتاری مشابه کانی ورمیکولیت در تثبیت برخی کاتیونها از قبیل پتاسیم از خود نشان دهند.