پژوهش های خاک
سال:1396 | دوره:31 | شماره:2 الف |تعداد مقالات:15

در یک مطالعه 2 ساله مزرعه ای، رطوبت و هدایت الکتریکی عصاره اشباع (ECe) خاک در سه عمق در طول فصل رشد و همچنین عملکرد بیولوژیک و دانه و بهره وری آب گیاه جو رقم نصرت تحت تاثیر دو سطح شوری آب آبیاری به میزان 2 و 12 دسی زیمنس بر متر پایش شد. نتایج نشان داد که عملکرد بیولوژیک و دانه و بهره وری آب در اثر تنش شوری به ترتیب با کاهش %36.0، %52.1 و 23.0 درصدی در سال اول %48.4، %69.1 و 31.7 درصدی در سال دوم همراه بود، که این افت بیشتر در سال دوم ناشی از مقدار کمتر بارش بود. میانگین دو ساله بهره وری آب بر حسب عملکرد دانه، در مورد آب با شوری 2 دسی زیمنس برمتر 0.87 کیلوگرم بر مترمکعب و با آب شور  12دسی زیمنس بر متر برابر 0.64 کیلوگرم بر مترمکعب به دست آمد. در تمام روزهای پس از اعمال تیمار شوری، رطوبت خاک در هر سه عمق در کرت های شاهد به طور معنی داری کمتر از کرت های شور بود. این تفاوت در عمق اول روند مشخص تری داشت و تا آخر فصل رشد ادامه داشت. به طور میانگین، درصد رطوبت در کرت های شور نسبت به کرت های شاهد در سال های اول و دوم به ترتیب به میزان %16.8 و 22.4 درصد بیشتر بود. در هر دو سال هدایت الکتریکی خاک نیز، بلافاصله پس از اعمال شوری تحت تاثیر قرار گرفت و با گذشت زمان، این تاثیر بیشتر شد. تیمارهای شوری 2 و 12 دسی زیمنس بر متر به ترتیب باعث کاهش و افزایش هدایت الکتریکی عصاره اشباع خاک گردیدند. بیشینه هدایت الکتریکی خاک در هر سه عمق در 160 روز پس از کاشت به دست آمد. به طور کلی، آبیاری با آب شور باعث افزایش تقریبا دو برابری هدایت الکتریکی خاک در پایان فصل نسبت به شروع آزمایش و همچنین افزایش 20 درصدی شوری خاک نسبت به شوری آب آبیاری گردید. مقدار بیشتر رطوبت در شرایط شور به دلیل سهل الوصول نبودن و کیفیت پایین آن برای گیاهان زراعی کاربردی ندارد، ولی گیاهان شورزیست مانند ارزن پادزهری، کوشیا، و سالیکورنیا در تناوب با جو احتمالا می تواند از رطوبت باقیمانده در خاک استفاده کرده و با مصرف آب کمتر، محصول قابل قبولی داشته باشد.

به دلیل اهمیت کشت کنجد به عنوان گیاهی روغنی و با هدف بررسی تاثیر مقادیر و زمان های مختلف مصرف نیتروژن بر عملکرد کمی و کیفی این محصول، آزمایشی به صورت فاکتوریل، در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار و در دو سال زراعی از تیر ماه 1388 در منطقه جیرفت بر روی رقم JL-13 اجرا گردید. فاکتور اول شامل پنج سطح نیتروژن (صفر، 25، 50، 75 و 100 کیلوگرم نیتروژن خالص در هکتار) از منبع اوره و فاکتور دوم زمان مصرف نیتروژن (دو تقسیط پیش از کشت + قبل گلدهی و سه تقسیط: پیش از کشت + قبل از گلدهی + قبل از کپسول دهی) در مقادیر مساوی تقسیط بود. هر کرت شامل چهار خط کشت به طول 5 متر بود. از هر کرت دو خط وسط برداشت شد و اجزاء عملکرد، عملکرد دانه، درصد روغن، وزن هزار دانه و درصد نیتروژن در دانه اندازه گیری شد. میزان جذب و کارایی زراعی نیتروژن محاسبه گردید. نتایج نشان داد تاثیر تقسیط نیتروژن بر عملکرد و اجزاء آن معنی دار نبود. کاربرد نیتروژن سبب افزایش معنی دار عملکرد دانه، اجزاء آن و کارایی زراعی نیتروژن شد. با مصرف 75 کیلوگرم در هکتار نیتروژن، بیشترین عملکرد دانه (1137 کیلوگرم در هکتار) و روغن (602 کیلوگرم در هکتار) بدست آمد. بنابراین تحت شرایط این آزمایش تقسیط دو مرحله ای 75 کیلوگرم در هکتار نیتروژن قابل توصیه است.

در این پژوهش واکنش تغذیه ای نارنگی انشو با پایه سوینگل سیتروملو به خاک های آهکی شرق مازندران بررسی شد. آزمایش گلدانی به مدت دو سال در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با هفت خاک دارای مقادیر متفاوت کربنات کلسیم معادل از 2% تا 45 درصد در 4 تکرار جمعا با 28 گلدان انجام شد. نتایج نشان داد که بیشترین میانگین وزن خشک اندام هوایی از خاک جنوب ساری با مقدار آهک کل 14 درصد، آهک فعال 5 درصد حاصل شد و در خاک های با آهک بیشتر، میانگین وزن خشک اندام هوایی به شدت کاهش یافت. بیشترین درجه زردی برگ از خاک های غرب نکا و شرق ساری با آهک فعال 14 و 16 درصد و آهک کل 30 و 45 درصد به دست آمد و کمترین درجه زردی از خاک های بدون آهک فعال و آهک فعال 3 درصد و آهک کل 2 و 9 درصد حاصل شد. در خاک های با آهک 2 درصد (جنوب بابل) و 9 درصد (غرب قائم شهر)، بیشترین غلظت آهن کل در ریشه و کمترین علائم زردی برگ وجود داشت. میانگین غلظت آهن کل در ریشه ها حدود 7.5 برابر میانگین غلظت آن در برگ ها بود که تجمع و رسوب آهن در ریشه ها را نشان می دهد. با توجه به این که مقدار منگنز قابل استفاده برای درختان مرکبات در بیشتر خاک ها بیش از حد مطلوب (2.5 mgkg-1) بود اما میانگین غلظت منگنز برگ در بیشتر خاک ها کمتر از حد کفایت (>25mgkg-1) بود به طور کلی میانگین غلظت منگنز در ریشه حدود 3.2 برابر میانگین غلظت آن در برگ بود. در مقابل، با توجه به این که مقدار روی قابل استفاده برخی خاک ها کمتر از حد مطلوب بود اما در بیشتر آن ها، غلظت روی برگ ها در حد کفایت نشان می داد. همچنین از بین عناصر کم مصرف مورد بررسی، با توجه به شدت کمبود منگنز و راندمان پایین انتقال آن از ریشه به برگ، محدود کننده ترین عنصر برای این پایه و پیوندک بود. به طور کلی با توجه به نتایج این پژوهش، توصیه می شود در خاک های با آهک کل بیشتر از 14 و آهک فعال بیشتر از 5 درصد از پایه سوینگل سیتروملو استفاده نشود. همچنین توصیه می شود از مصرف خاکی کودهای آهن و منگنز برای رفع کمبود این عناصر در این پایه و پیوندک اجتناب شود.

خاک نقش مهمی را در چرخه بیوژئوشیمیایی به عنوان یک منبع مهم ذخیره عناصر ایفا می کند. از عوامل مهمی که در کشاورزی حائز اهمیت است نوع ویژگی های خاک، پراکنش و میزان تغییرات آن می باشد. در این مطالعه 600 نمونه خاک با فواصل تقریبی 100 متر در 100 متر از عمق 30-0 سانتی متری در 800 هکتار از اراضی شرکت کشت و صنعت شریف آباد قزوین جمع آوری شد. آنالیز آمار توصیفی و زمین آماری داده های جمع آوری شده، انجام شد. نتایج نشان داد دامنه تغییرات نیتروژن کل خاک در محدوده 0.82- 0.02% با میانگین 0.26 درصد، فسفر قابل استخراج با اولسن در محدوده9.58-93.07 mg/kg  با میانگین 36.21 میلی گرم بر کیلوگرم، پتاسیم قابل استخراج با استات آمونیوم در محدوده 1740-180 با میانگین 552.87 میلی گرم بر کیلوگرم و ظرفیت تبادل کاتیونی در محدوده 50.16-11.44 با میانگین 28.20 میلی اکی والان در 100 گرم خاک بود. بهترین مدل نیم تغییرنما برای تمام ویژگی های مورد مطالعه مدل نمائی بود. دامنه موثر برای نیتروژن، فسفر، پتاسیم و ظرفیت تبادل کاتیونی به ترتیب 510، 798، 567، 1476 متر بدست آمد. به منظور تهیه نقشه پهنه بندی صفات مورد مطالعه از تخمین گر کریجینگ استفاده شد. نتایج نشان داد وسعت نسبی مناطق برای عنصر نیتروژن کل در محدوده کمتر از %0.1 (صفر درصد مساحت)، برای %3.5) N=%0.1-0.2 مساحت)، (%74.3) N=%0.2-0.3 و بیشتر از 0.3 درصد (%22.2) بود. در مورد عنصر فسفر بر حسب میلی گرم در کیلو گرم در محدوده کمتر از 12 (صفر درصد مساحت)، برای 24-12(%7.8 مساحت)، 36-24(%48.4 مساحت) و بیشتر از 36 میلی گرم در کیلوگرم (%43.8 مساحت) به دست آمد. عنصر پتاسیم در محدوده کمتر از 250 (صفر درصد مساحت)، 400-(%4.6) 250، 72%) 600-400) و بیشتر از 600 میلی گرم بر کیلوگرم (%23.4). در مورد ظرفیت تبادل کاتیونی کمتر از 10 (صفر درصد)، 20-10(%13.1)، 20-30(%44.6) و بیشتر از 30 میلی اکی والان در 100 گرم (%42.3) بود.

بررسی فراهمی فسفر در طول زمان و نقش مواد آلی در فراهمی آن در خاک، برای مدیریت مصرف کودهای شیمیایی و آلی حاوی فسفر مهم می باشد. این مطالعه با هدف بررسی تاثیر دو نوع ورمی کمپوست (ورمی کمپوست دامی (SMV) و ورمی کمپوست زباله شهری ((MWV) بر فراهمی فسفر، جزءبندی و گونه های معدنی آن در یک خاک لوم شنی آهکی تیمار شده با مقادیر 0 و 20 کیلوگرم فسفر بر هکتار، از سه منبع کودشیمیایی (خاک فسفات (RP)، دی آمونیوم فسفات (DAP) و سوپرفسفات تریپل ((TSP) در طول 90 روز انکوباسیون انجام شد. به منظور مطالعه سرعت کاهش فراهمی فسفر در طی زمان، داده های فسفر آزاد شده از خاک ها بر معادله توانی برازش داده شدند. شاخص اشباع و گونه های فسفر معدنی محلول در روز اول و نودم از انکوباسیون، به کمک برنامه گونه بندی ژئوشیمیایی MINTEQ به دست آمد. در روز نودم بین مقدار فسفر فراهم آزاد شده از خاک حاوی سوپرفسفات تریپل تیمار شده با ورمی کمپوست زباله شهری و در خاک حاوی دی آمونیوم فسفات تیمارشده با هر دو نوع ورمی کمپوست، تفاوت معناداری (p£0.05) با مقدار فسفر فراهم آزاد شده در خاک شاهد مشاهده شد. در بقیه تیمارها تفاوت معناداری مشاهده نشد، که نشان دهنده پتانسیل بالای تثبیت فسفر در خاک مورد مطالعه می باشد. سرعت تغییر شکل فسفر (ضریب b در معادله توانی)، در دامنه -0.059 میلی گرم بر کیلوگرم در روز (خاک تیمارشده با ورمی کمپوست دامی) تا -0.140 میلی گرم بر کیلوگرم در روز (خاک دارای کود سوپرفسفات تریپل) به دست آمد. بالاترین مقدار پارامتر a معادله توانی، در خاک های حاوی دی آمونیوم فسفات و سوپرفسفات تریپل تیمارشده با ورمی کمپوست زباله شهری مشاهده شد. نتایج این تحقیق نشان داد، کاربرد هر دو نوع ورمی کمپوست همراه با هر سه نوع کود شیمیایی فسفره، در مقایسه با کاربرد کودهای شیمیایی به تنهایی، باعث کندتر شدن سرعت کاهش فراهمی فسفر در خاک می شود. فراهمی فسفر در خاک های تیمارشده با ورمی کمپوست زباله شهری نسبت به خاک های تیمارشده با ورمی کمپوست دامی بیشتر بود. نتایج جزءبندی نشان داد که جزء پیوندی با کربنات کلسیم و جزء باقیمانده به ترتیب در روز اول و نودم انکوباسیون، جزءهای غالب فسفر می باشند و انحلال کانی آپاتیت رهاسازی فسفر را کنترل می کند. یون HPO42- گونه معدنی غالب فسفر در خاک های مورد مطالعه در طول دوره انکوباسیون به دست آمد.

فسفر از عناصر اصلی مورد نیاز گیاه می باشد که به شکل های مختلف شیمیایی و بیوشیمیایی در خاک دیده می شود، به همین دلیل فسفر مستعد اثرپذیری از فرآیندها و شرایط خاکسازی می باشد. در این پژوهش با هدف بررسی اثر فرآیندهای خاکسازی بر توزیع شکل های فسفر و قابلیت فراهمی آن 8 نیمرخ خاک در اراضی تحت پوشش جنگلی منطقه کلاردشت حفر و مطالعه گردید. فسفر فراهم (Pav)، فسفر کل (TP)، فسفر آلی (OP)، فسفر معدنی (MP) به اضافه 8 شکل مختلف فسفر معدنی در افق های ژنتیکی خاک اندازه گیری شد و همبستگی این شکل ها با یکدیگر و نیز پارامترهای فیزیکوشیمیایی در نیمرخ های خاک بررسی گردید. نتایج نشان داد فرآیندهای خاکسازی اثرات قابل توجهی بر توزیع شکل های مختلف فسفر دارند. فسفات های آهن (Fe-P) و آلومینیوم (Al-P) همبستگی مثبت و معنی داری با فسفر قابل استخراج با اگزالات آمونیوم (Pox) داشتند که ممکن است نمایانگر استخراج فسفر هم رسوبی شده با اکسیدهای آهن و آلومینیوم دارای تبلور ضعیف (از طریق انحلال) و یا فسفر جذب شده توسط این اکسیدها (از طریق تبادل لیگاند و آنیونی) باشد. این شکل های با تبلور پایین و همچنین اکتا کلسیم فسفات (Ca8-P) و فسفر محبوس (Oc-P)، همبستگی مثبت و معنی داری را با درصد رس نشان دادند که اتصال این ترکیبات به ذرات رس در طی واکنش های شیمیایی مختلف و انتقال همزمان (co-migration) این ترکیبات و ذرات رس در طی فرآیند انتقال مکانیکی ذرات ریز(lessivage)  و شستشو و رسوب مجدد (illuvation-eluviation) را محتمل می سازد. فسفر معدنی لبایل (LPi) و نسبتا لبایل (MLPi) همبستگی معنی داری با فسفر قابل دسترس نداشتند اما فرم آپاتیت همبستگی معنی داری با فسفر قابل دسترس داشت که می تواند در اثر تخلیه فسفر توسط گیاهان، میکروارگانیسم ها از افق های سطحی خاک و علاوه بر آن انتقال عناصر به قسمت های پایین تر نیمرخ خاک باشد که درنتیجه آن از منابع مقاومی مثل آپاتیت برای تامین فسفر استفاده می شود. این در حالی است که بیشترین همبستگی بین فسفر قابل دسترس، فسفر آلی و کربن آلی مشاهده شد که به همین دلیل فرآیند اضافه شدن بقایای گیاهی و چرخه جذب- بازگشت فسفر توسط گیاه (littering) و هوموسی شدن و فرآیندهای جانبی آن مهم ترین فرآیند موثر بر فسفر قابل جذب (Pav) تلقی گردید.

فراهمی فسفر در خاک ها تحت تاثیر ویژگی های جذب فسفر می باشد. هدف از این تحقیق، بررسی پارامترهای هم دمای جذب سطحی، نیاز استاندارد (SPR)، ظرفیت بافری (PBC)، واجذب و شاخص پسماند فسفر (PHI) در خاک های سطحی و زیرسطحی بود. مطالعات هم دمای جذب و واجذب فسفر، در 10 خاک سطحی (30-0 سانتی متر) و زیرسطحی (60-30 سانتی متر) از تاکستان های شهرستان ملایر انجام شد. مطالعات هم دمای جذب سطحی، با سری های غلظت فسفر از صفر تا 200 میلی گرم در لیتر، در حضور کلرید کلسیم 0.01 مولار انجام شد. برای مطالعه واجذب فسفر، از محلول کلرید کلسیم 0.01 مولار استفاده شد. ویژگی های جذب فسفر در خاک ها به کمک معادلات هم دمای جذب تعیین شدند. میانگین غلظت فسفر اولسن در خاک های سطحی و زیرسطحی به ترتیب، 24.3 و 19.4 میلی گرم بر کیلو گرم به دست آمد. در خاک های سطحی و زیرسطحی، غلظت فسفر اولسن بالا تر از حد مطلوب فسفر، برای محصولات باغی (7 تا 10 میلی گرم بر کیلوگرم) به دست آمد. معادلات فروندلیچ، ون های و تمکین بخوبی توانستند جذب سطحی فسفر را توصیف نمایند. میانگین نیاز استاندارد فسفر محاسبه شده از معادله فروندلیچ در غلظت 0.3 میلی گرم بر لیتر، در خاک های سطحی و زیرسطحی به ترتیب 18.7 و 19.7 میلی گرم بر کیلوگرم و میانگین ظرفیت بافری فسفر حاصل از معادله ون های، به ترتیب 89.2 و 103.5 لیتر بر کیلوگرم به دست آمد. میانگین شاخص پس ماند فسفر در خاک های سطحی (1.7) بیشتر از خاک های زیرسطحی (1.6) بود. بین SPR با مقدار فسفر اولسن در خاک های سطحی (p£0.01) و زیرسطحی (p£0.05) همبستگی معنادار و منفی به دست آمد.PBCدر خاک های سطحی با مقدار رس (p£0.01) و درصد کربنات کلسیم (p£0.05) نیز همبستگی معنادار مثبت داشت. با توجه به بالا بودن غلظت فسفر محلول در هر دو عمق احتمال ایجاد اختلال در جذب سایر عناصر غذایی وجود دارد. مدیریت مصرف کودهای فسفری بر اساس پارامترهای به دست آمده از مطالعات هم دمای جذب در این خاک ها ضروری می باشد.

ساختمان خاک و پایداری خاکدانه ها از ویژگی های فیزیکی خاک هستند که به صورت مستقیم و غیرمستقیم بر سایر ویژگی های خاک و رشد گیاه موثر می باشند. این ویژگی ها تحت تاثیر عواملی مانند نوع و میزان ماده آلی و شرایط رطوبتی خاک قرار می گیرند. در یک پژوهش گل خانه ای به صورت آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار، اثر سطوح صفر، %0.05، %0.5 و 5 درصد اسیدهای آلی و تعداد 1، 4، 8 و 12 چرخه 10 روزه تر و خشکی بر پایداری و توزیع اندازه خاکدانه ها در یک خاک آهکی بررسی شد. میانگین وزنی قطر خاکدانه ها با اعمال چهار چرخه تر و خشک شدن در مقایسه با شاهد به طور معنی داری (22 درصد) افزایش یافت درحالی که میانگین هندسی قطر خاکدانه ها با اعمال 8 و 12 چرخه تر و خشکی به طور معنی داری به ترتیب به میزان 27 و 23 درصد کاهش یافت. میانگین هندسی قطر خاکدانه ها با کاربرد اسیدهای آلی به طور معنی داری به میزان 5 درصد افزایش یافت. اعمال 4، 8 و 12 چرخه تر و خشکی سبب کاهش معنی دار D10 و اعمال 8 و 12 چرخه تر و خشکی سبب کاهش D25، D30، D50،D60 وD75  منحنی توزیع اندازه خاکدانه ها شد. ضریب یکنواختی منحنی توزیع اندازه خاکدانه ها با اعمال 4، 8 و 12 چرخه تر و خشکی به طور معنی داری به ترتیب به میزان 13، 15 و 11 درصد افزایش یافت درحالی که ضریب انحنای منحنی توزیع اندازه خاکدانه ها با کاربرد 0.05 درصد اسیدهای آلی به طور معنی داری به میزان 6 درصد کاهش یافت. به طورکلی تر و خشک شدن سبب کاهش برخی شاخص های توزیع اندازه خاکدانه ها شد. درحالیکه اسیدهای آلی اثر مثبت معنی داری بر پایداری خاکدانه ها نداشته و نتوانستند از تاثیر منفی چرخه های تر و خشکی بکاهند. هرچند انتظار می رفت کاربرد آنها در مناطقی که خاک در معرض تر و خشکی متوالی است بتواند از اثرات مخرب آن بر ساختمان و پایداری خاکدانه ها و درنتیجه فرسایش های آبی و بادی و پیامدهای منفی ناشی از آنها بکاهد. بنابراین پیشنهاد می شود آزمایش در خاک های مختلف و با کاربرد مقادیر بیشتر از اسیدهای آلی مختلف انجام شود.

جنگل زدایی پیامدهای نامناسبی در منابع زیست محیطی مانند افزایش توان سیل خیزی، رخداد فرسایش و تخریب خاک دارد. به منظور شناخت اثر جنگل زدایی بر نحوه عملکرد خاک در اکوسیستم، شاخص های کیفیت خاک مورد ارزیابی قرار می گیرد تا امکان کنترل تخریب اراضی و ایجاد مدیریت پایدار را فراهم سازد. این پژوهش با هدف بررسی اثر جنگل تراشی در جهت ها و موقعیت های مختلف شیب بر تخریب خاک سطحی در بخشی از پارک جنگلی سراوان، واقع در جنوب شهرستان رشت که به علت نصب دکل های برق فشار قوی، پاک تراشی شده است، انجام گرفت. نمونه برداری از خاک از دو عمق 15-0 و 30-15 سانتی متر (در مجموع 144 نمونه) از مسیر جنگل تراشی شده و جنگل مجاور آن، از دو جهت و چهار موقعیت شیب انجام شد. برخی از شاخص های مهم فیزیکی و شیمیایی کیفیت خاک شامل جرم مخصوص ظاهری، میانگین وزنی قطر خاکدانه ها، توزیع اندازه ذرات، اسیدیته، ظرفیت تبادل کاتیونی، ماده آلی، کربنات کلسیم معادل، نیتروژن کل، فسفر و پتاسیم قابل دسترس اندازه گیری شدند. تجزیه و تحلیل داده ها نشان داد که جنگل تراشی، باعث کاهش معنی دار مقدار ماده آلی، پایداری خاکدانه ها، نیتروژن کل، ظرفیت تبادل کاتیونی، فسفر و پتاسیم قابل دسترس و افزایش معنی دار جرم مخصوص ظاهری، اسیدیته و کربنات کلسیم معادل در خاک سطحی شده است. شیب شمالی اراضی جنگلی، خاک های سطحی با کیفیت بالاتری از نظر ماده آلی، نیتروژن کل، فسفر قابل دسترس و جرم مخصوص ظاهری دارا هستند. خاک سطحی قسمت های پایین شیب اراضی جنگلی دارای بیش ترین مقدار ماده آلی، فسفر و پایداری خاکدانه و کم ترین مقدار کربنات کلسیم معادل و جرم مخصوص ظاهری می باشند. نتایج نشان داد که میانگین شاخص کیفیت خاک نمورو (NQI) در خاک سطحی اراضی جنگل تراشی شده نسبت به اراضی جنگلی 67.6 درصد کاهش یافته است. اختلاف شاخص های کیفیت خاک بین موقعیت های مختلف شیب در اراضی جنگل تراشی شده، مشهودتر از اراضی جنگلی است. این موضوع بیانگر این مطلب است که عامل اصلی کاهش کیفیت و تخریب لایه های سطحی خاک، تشدید فرسایش، انتقال و جابجایی مواد از موقعیت های بالای شیب می باشد و موقعیت های مختلف شیب در اراضی جنگلی به دلیل حفاظت نسبتا کامل خاک در برابر فرسایش از وضعیت تقریبا یکنواختی برخوردار هستند. با توجه به شدت تخریب لایه های سطحی خاک در مناطق جنگل تراشی شده و سطح قابل توجه آن در مسیر خطوط انتقال برق در منطقه مورد مطالعه، لازم است در زمان احداث این خطوط، با اقدامات حفاظتی از قبیل مالچ های گیاهی، بوته کاری، بانکت بندی و احداث آبراهه های انحرافی اثرات منفی بر ویژگی های فیزیکی و شیمیایی موثر در کیفیت خاک را کم کرد تا از فرسایش و تخریب بیش تر خاک جلوگیری شود.

استفاده از لجن فاضلاب به عنوان یک کود ارزان قیمت و غنی از عناصر غذایی در مناطقی از ایران رواج یافته است. اما کاربرد لجن فاضلاب در مقادیر زیاد می تواند انباشته شدن فلزات سنگین در گیاه را به دنبال داشته باشد. هدف از این تحقیق بررسی اثر لجن فاضلاب شهری بر غلظت فلزات سنگین و برخی ویژگی های مورفولوژیک گیاه کاهو بود. این پژوهش در گلخانه ی تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه لرستان با پنج سطح لجن فاضلاب شامل تیمار شاهد (بدون لجن)، 25، 50، 75 و 100 تن در هکتار، در چهار تکرار و در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی اجرا گردید. نتایج تجزیه گیاه نشان داد که کاربرد لجن باعث افزایش معنی دار غلظت فلزات آهن، مس، کادمیم و سرب در اندام هوایی، ریشه و مغز ساقه کاهو گردید. بیشترین غلظت آهن (به میزان 6.16 میلی گرم در کیلوگرم) در تیمار 100 تن در هکتار در اندام هوایی، بیشترین غلظت مس و سرب (به ترتیب به میزان 1.49 و 1.20 میلی گرم در کیلوگرم) در تیمار 100 تن در هکتار در ریشه کاهو و بیشترین غلظت کادمیم (به میزان 0.43 میلی گرم در کیلوگرم) در تیمار 100 تن در هکتار مغز ساقه کاهو مشاهده گردید. همچنین نتایج نشان داد که کاربرد لجن فاضلاب باعث افزایش معنی دار وزن خشک اندام هوایی و ریشه، ارتفاع گیاه، طول ریشه و شاخص سطح برگ کاهو گردید، اما بر شاخص کلروفیل برگ تاثیر معناداری نداشت. بیشترین مقدار برای صفات ذکر شده در تیمار 100 تن در هکتار لجن فاضلاب به دست آمد. در کاربرد لجن فاضلاب در کشاورزی توجه به غلظت فلزات سنگین سمی از جنبه ی مخاطرات آن شایان توجه است چرا که استفاده مکرر و درازمدت این مواد به ویژه در مقادیر زیاد می تواند آلودگی خاک و انتقال این عناصر به زنجیره ی غذایی انسان و حیوان را در پی داشته باشد. بنابراین با توجه به یافته های پژوهش حاضر در زمینه ی فلزات سنگین، توصیه می گردد که از لجن فاضلاب برای محصولات خوراکی استفاده نگردد. از طرف دیگر قبل از هرگونه توصیه ای جهت استفاده از لجن فاضلاب، حتما لازم است برای هر منطقه با توجه به ترکیب لجن فاضلاب، قبل از استفاده و توصیه برای کاربرد در اراضی کشاورزی، ابتدا بار میکروبی آن مورد بررسی قرار بگیرد و با توجه به شرایط منطقه، نوع گیاه و خصوصیات خاک منطقه، توصیه مناسب تدوین شود.

ورود فلزات سنگین به محیط درنتیجه فعالیت های انسان یکی از مهم ترین مسائل پیش روی جوامع امروزی است. مدیریت استفاده از پسماندهای آلی در اراضی کشاورزی ضمن کاهش خطرات زیست محیطی، افزایش بهره وری آنها را در پی دارد. بدین منظور، آزمایشی گلخانه ای به منظور بررسی اثر لجن فاضلاب شهری اراک بر میزان جذب کادمیوم در گیاه ذرت در یک خاک لومی به صورت یک آزمایش فاکتوریل در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی مورد بررسی قرار گرفت. تیمارها شامل کاربرد مقادیر صفر، 15 و 30 تن در هکتار لجن فاضلاب آلوده به مقادیر صفر، 5، 10 و 15 میلی گرم کادمیوم در کیلوگرم خاک و کلات DTPA در دو مقدار صفر و 1.5 میلی مول کلات DTPA در کیلوگرم خاک بود. بعد از گذشت 60 روز از کاشت ذرت، ویژگی های فیزیکوشیمیایی خاک و غلظت کادمیم در خاک و گیاه ذرت اندازه گیری شد. نتایج حاکی ازآن بود که افزایش کاربرد لجن فاضلاب از صفر به 30 تن در هکتار به ترتیب باعث افزایش و کاهش معنی دار گنجایش تبادل کاتیونی خاک (3.5 واحدی) و پی اچ خاک (0.3 واحدی ) تحت کشت ذرت شد. کاربرد 1.5 میلی مول کلات DTPA در خاک تیمارشده با 15 و 30 تن در هکتار لجن فاضلاب آلوده به 15 میلی گرم کادمیوم به ترتیب باعث افزایش %8.2 و 15 درصدی در میزان کادمیوم قابل دسترس گیاه شد. روند کاهش 4% و 14 درصدی در میزان فسفر قابل دسترس خاک همزمان با افزایش کادمیوم قابل دسترس خاک مشاهده شد. 79 درصد جذب کادمیوم را می توان بر اساس غلظت کادمیوم شاخساره گیاه پیش بینی کرد. نتایج کلی این تحقیق حاکی از آن است که کاربرد کلات DTPA توانسته است باعث افزایش جذب کادمیوم گیاه ذرت و افزایش راندمان گیاه پالایی آن شود.

ارتباط نزدیکی بین شکل های متفاوت پتاسیم در خاک و خصوصیات فیزیکوشیمیایی و کانی های رسی خاک وجود دارد. این تحقیق به منظور بررسی ارتباط بین شکل های مختلف پتاسیم با خصوصیات فیزیکوشیمیایی و کانی شناسی خاک های دشت قره باغ در استان فارس انجام گردید. برای این منظور 11 خاکرخ که دارای بیشترین تنوع بودند انتخاب و آزمایشات فیزیکوشیمیایی و شکل های مختلف پتاسیم برای همه افق ها و کانی شناسی رسی برای افق سطحی و زیرسطحی خاکرخ ها انجام گردید. شکل های پتاسیم شامل پتاسیم محلول، تبادلی، غیرتبادلی، ساختمانی و کل تعیین شدند. مشاهدات صحرایی و بررسی نتایج آزمایشگاهی نشان داد که خاک های مورد مطالعه در شش راسته انتی سولز، اینسپتی سولز، مالی سولز، آلفی سولز، هیستو سولز و اریدی سول قرار داشتند. کانی های عمده ی شناسایی شده شامل ایلیت، کائولینیت، ورمیکولیت، کلریت، اسمکتیت و پالیگورسکیت بودند. بطور کلی بجز پتاسیم محلول سایر شکل های پتاسیم با آهک و شن همبستگی منفی و با رس و ظرفیت تبادل کاتیونی همبستگی مثبت داشتند. بیشترین مقدار پتاسیم محلول در منطقه مطالعه (42.4 میلی گرم در کیلوگرم) در خاک های هیستوسول با درصد بالای کربن آلی (18.7 درصد) مشاهده گردید. کمترین مقدار تمام شکل های پتاسیم در منطقه مورد مطالعه مربوط به خاک های انتی سول با بافت سبک (لوم شنی)و آهک بالا (87.5 درصد) بود. در این مطالعه، بیشترین پتاسیم تبادلی (286.6 میلی گرم در کیلوگرم)، ساختمانی (6607.1 میلی گرم در کیلوگرم) و کل (7309.4 میلی گرم در کیلوگرم) در خاک های آلفی سول ثبت شد. همچنین، بیشینه پتاسیم غیرتبادلی (505.70 میلی گرم در کیلوگرم) در خاک های اینسپتی سول دارای خاصیت ورتیک با درصد بالای رس (40.6 درصد) و آهک نسبتا کم (37 درصد) مشاهده گردید. در خاک های مطالعه شده، کم بودن پتاسیم کل در هیستوسول ها باعث شد که درصد نسبت توزیع پتاسیم محلول، تبادلی و غیرتبادلی به پتاسیم کل بیشترین مقدار باشد.