پژوهش های خاک
سال:1395 | دوره:30 | شماره:3 الف |تعداد مقالات:12

کوددهی یکی از فاکتورهای اصلی مؤثر بر عملکرد و کیفیت میوه ی درخت کیوی است. اطلاعات کمی در مورد اثر روش های کوددهی بر ویژگی های کمی و کیفی میوه کیوی وجود دارد. بنابراین تحقیق حاضر با هدف مقایسه روش های مختلف کوددهی شامل پخش سطحی (شاهد)، چالکود و کودآبیاری به تنهایی یا در ترکیب با محلول پاشی بر عملکرد، برخی ویژگی های کیفی و غلظت عناصر غذایی در میوه ی کیوی در باغ کیوی از موسسه تحقیقات مرکبات کشور-رامسر اجرا شد. نتایج نشان داد اثر روش کوددهی بر عملکرد و وزن تک میوه معنادار بوده و بیشترین مقدار این ویژگی ها در روش کوددهی کودآبیاری+محلول پاشی مشاهده گردید. علاوه براین، با کاربرد محلول پاشی در همه تیمارهای مورد مطالعه مقدار عملکرد هر درخت به طور متوسط افزایش 157 درصدی نشان داد. مقدار سفتی و مواد جامد محلول با کابرد محلول پاشی در همه تیمارهای کوددهی با استثنا پخش سطحی به ترتیب کاهش و افزایش نشان دادند. نتایج بررسی غلظت عناصر معدنی در بافت میوه کیوی نشان داد که اثر روش کوددهی و نیز اثر محلول پاشی بر غلظت پتاسیم، کلسیم و نیتروژن در میوه کیوی معنادار بود. علاوه براین، صرف نظر از روش کوددهی، غلظت عناصر غذایی در میوه کیوی به ترتیب پتاسیم > نیتروژن > کلسیم کاهش یافت. هم چنین، نتایج همبستگی نشان داد که مقدار سفتی میوه کیوی در زمان برداشت همبستگی معناداری با کلسیم و همبستگی منفی معناداری با نسبت های پتاسیم به کلسیم، نیتروژن به کلسیم و (پتاسیم+نیتروژن) به کلسیم داشت. مازادبراین، مقدار مواد جامد محلول در میوه ی کیوی همبستگی معناداری با نیتروژن و پتاسیم داشت. به-طورکلی با توجه به مجهز بودن تمام باغ های کیوی شمال کشور به سیستم آبیاری تحت فشار، روش کوددهی کودآبیاری+محلول پاشی می تواند در زمان و هزینه ها صرفه جویی کرده و نیز منجر به افزایش عملکرد و بهبود ویژگی های کیفی میوه در زمان برداشت گردد.

آزمون خاک نقش مهمی در مدیریت صحیح مصرف عناصر غذایی در مزرعه دارد. این در حالی است که آزمون ها می بایست منطقه ای باشد تا بتواند مبنای توصیه کودی قرار گیرد. لوبیا، با سطح زیر کشت وسیع در استان مرکزی تولید می شود. در راستای واسنجی منطقه ای و شناسایی دقیق وضعیت خاک های استان و با توجه به کمبود اطلاعات در زمینه حد بحرانی روی قابل استفاده در خاک های زیر کشت لوبیا، این مطالعه به منظور تعیین حد بحرانی عنصر روی انجام شد. 20 نمونه خاک با دامنه وسیع از نظر غلظت روی قابل استفاده و همچنین خصوصیات فیزیکی و شیمیایی از میان خاک های مزارع استان انتخاب و پس از آماده سازی در گلخانه، لوبیا چیتی (Phaseolus Vulgaris L. ) در آنها کشت گردید. آزمایش گلخانه ای در قالب طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار به اجرا در آمد. برای بررسی پاسخ گیاه لوبیا نسبت به مصرف کود روی از دو سطح 0 و 10 میلی گرم روی در کیلوگرم خاک استفاده گردید. نتایج نشان داد اثر نوع خاک، مصرف روی و برهمکنش آنها بر پاسخ های گیاه معنی دار بود. نتایج مقایسه میانگین مصرف کود، تفاوت معنی داری از لحاظ تولید ماده خشک، غلظت و جذب کل عنصر روی نشان داد. با روش تصویری کیت و نلسون حد بحرانی روی (با روش عصاره گیری، دی تی پی ا) 8/0 میلی گرم بر کیلوگرم خاک بدست آمد. معادله رگرسیون چند متغییره نشان داد که تغییرات روی قابل استفاده خاک با کربن آلی و کربنات کلسیم معادل خاک ها ارتباط معنی دار دارد. همچنین رشد نسبی گیاه با استفاده از مقدار روی قابل استفاده خاک بطور معنی داری قابل ارزیابی بود. ضریب c در معادله میچرلیخ-بری برای عنصر روی در خاک های مورد مطالعه 87/00 تعیین شد و حد بحرانی برای دستیابی به رشد نسبی 80%، 85% و 90 درصد به ترتیب 8/0، 95/0 و 14/11 میلی گرم در کیلو گرم خاک بدست آمد.

ورمی کمپوست به عنوان کود آلی منبع غنی از عناصر غذایی مورد نیاز گیاهان می باشد. به منظور مطالعه اثر کاربرد کود ورمی کمپوست بر خصوصیات رشد گیاه ریحان (Ocimum basilicum L. )، آزمایشی به صورت فاکتوریل بر پایه طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار در شرایط گلخانه انجام شد. تیمارهای آزمایش شامل دو اکوتیپ ریحان سبز و بنفش و 5 سطح ورمی کمپوست (0، 20%، 40%، 60% و 80 درصد حجمی ورمی کمپوست) بود. نتایج نشان داد که اثر ساده ورمی کمپوست در تمام صفات اندازه گیری شده معنی دار بود. با افزایش مقدار ورمی کمپوست تا 80 درصد عدد اسپد نسبت به شاهد 34 درصد افزایش یافت و سطح برگ 7 برابر تیمار شاهد افزایش نشان داد. اثر اکوتیپ نیز در صفاتی مثل وزن تر و خشک کل، فتوسنتز و تعداد برگ در سطح احتمال 1% معنی دار شد. همچنین اثر متقابل ورمی کمپوست و اکوتیپ در صفاتی مانند طول گل آذین، طول شاخه جانبی، فتوسنتز و هدایت روزنه ای اختلاف معنی داری نشان داد. به این ترتیب بیشترین طول گل آذین و طول شاخه جانبی در ریحان سبز و در تیمار 80 درصد ورمی کمپوست به ترتیب 7/8 و 78/31 سانتی متر به دست آمد. به طور کلی نتایج نشان داد که پاسخ ویژگی های رشدی و عملکردی گیاه ریحان به طور چشمگیری تحت تأثیر مصرف ورمی کمپوست قرار گرفت. به طوری که با افزایش میزان ورمی کمپوست شاخص های رشدی و عملکرد نیز افزایش نشان داد. لذا توصیه می شود مقدار مصرف کود ورمی کمپوست با در نظر گرفتن وضعیت خاک، کیفیت آب و نتایج آنالیز خاک، نوع محصول کشت شده و تغذیه گیاهی حدود 4 تا 8 کیلوگرم در مترمربع هر 2 تا 33 سال یکبار استفاده شود.

عملیات خاک ورزی مناسب و رعایت تناوب صحیح زراعی دو عامل مهم مدیریتی اند که می توانند ذخایر کربن آلی خاک ها را تحت تأثیر قرار دهند. تحقیق حاضر به منظور بررسی اثرات بلند مدت روش های مختلف خاک ورزی و تناوب زراعی بر میزان ذخیره کربن آلی خاک در ایستگاه تحقیقاتی ماهیدشت انجام شد. این آزمایش بصورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با دو فاکتور که شامل فاکتور خاک ورزی با سه روش( بی خاک ورزی، چیزل و گاوآهن برگردان دار) و فاکتور تناوب زراعی در سه سطح(گندم-ذرت، گندم-کلزا و گندم-گلرنگ)، با سه تکرار به مدت 5 سال اجرا گردید. هر ساله در پایان فصل رشد نمونه برداری از خاک از اعماق 15-0 و30-15 سانتی متری انجام شد که در آنها جرم مخصوص ظاهری و کربن آلی خاک اندازه گیری گردید. نتایج نشان داد که در سال های اول اجرای آزمایش اثر فاکتور خاک ورزی از نظر آماری معنی دار نگردید اما در سال های پایانی و نیز در مجموع پنج سال فاکتور خاک ورزی از نظر آماری معنی دار شد بطوری که استفاده از روش بی خاک ورزی در اولویت قرار گرفت. همچنین نتایج نشان داد بیشترین ارتقاء ذخیره کربن آلی خاک در پایان پنج سال آزمایش از کاربرد بی خاک ورزی با تناوب گندم-گلرنگ به میزان 1/55 تن در هکتار به دست آمد. ضمن آنکه کاربرد چیزل در نظام خاک ورزی در بیشتر موارد منجر به تقلیل ذخیره کربنی خاک به میزان حدود 5/1 تن در هکتار شده بود. بنابراین استفاده از بی خاک ورزی با تناوب گندم-گلرنگ و حتی با تناوب گندم-کلزا در طولانی مدت بر روش-های دیگر برتری دارد و قابل توصیه برای منطقه می باشد.

ماده آلی خاک به عنوان شاخصی کلیدی از درجه تخریب خاک ها و قابلیت ترسیب کربن در آن ها بوده و تعیین الگوی پراکنش مکانی آن در یک منطقه از اقدامات اساسی برای تدوین استراتژی های مؤثر مدیریت خاک و اکوسیستم محسوب می شود. در این خصوص، روش های زمین آماری مانند کریجینگ به طورگسترده ای به منظور تعیین الگوی پراکنش مکانی کربن آلی و سایر ویژگی های خاک به کار برده شده است. ویژگی های آماری داده های اولیه تأثیر بسیار زیادی بر کیفیت نقشه های تولیدشده داشته و از این رو تشخیص و حذف داده های پرت کلی و مکانی به عنوان یک گام اساسی اولیه در تهیه نقشه های دقیق تر از ماده آلی محسوب می شود که در پژوهش های پیشین کمتر مورد توجه قرار گرفته است. بنابراین، این پژوهش باهدف ارزیابی اثر داده های پرت مکانی بر چگونگی توزیع ماده آلی خاک در حوزه آبخیز روضه چای واقع در شهرستان ارومیه، استان آذربایجان غربی، صورت گرفت. برای این منظور 89 نمونه خاک سطحی (10-0 سانتی متری) بر اساس روش نمونه برداری تصادفی نظارت شده از حوزه تهیه شد. داده های پرت کلی مربوط به ماده آلی با استفاده از نمودار جعبه ای و پس از نرمال کردن توزیع مقادیر حذف شد. به منظور حذف داده های پرت مکانی از شاخص های موران کلی و محلی استفاده شد. کورلوگرام شاخص موران کلی در فاصله900 متری حداکثر همبستگی مکانی را نشان داد که این فاصله به عنوان مبنای تعیین نقاط پرت مکانی با استفاده از شاخص موران محلی در نظر گرفته شد. نقشه خوشه بندی به دست آمده از شاخص موران محلی، چهار داده پرت مکانی را در منطقه نشان داد که با حذف آن ها مقادیر ضرایب کارایی نقشه کریجینگ شامل MAEو RMSE به ترتیب از 97/0 و 31/1 به 85/0 و 12/11 کاهش یافته و در نتیجه دقت نقشه در مقایسه با شرایط عدم حذف این داده ها 5/133 درصد افزایش یافت. نتایج کلی، مؤید کارایی استفاده از شاخص موران برای تشخیص داده های پرت مکانی و اثر مثبت حذف این داده ها در افزایش دقت نقشه کریجینگ ماده آلی در منطقه بود.

آهن به عنوان یکی از عناصر غذایی ضروری کم مصرف، نقش بسزایی در فعالیت آنزیم های مهم آنتی اکسیدان بر عهده داشته و از این طریق تحمل گیاه در برابر تنش های محیطی را تحت تأثیر قرار می دهد. از سوی دیگر، تنش های محیطی از جمله آلودگی هوا با تغییر در فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدان، وضعیت تغذیه ای آهن گیاه را تغییر می دهند. بنابراین هدف از پژوهش حاضر، بررسی تغییرات غلظت آهن و فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدان مرتبط با آهن در گیاه بارهنگ با فاصله از منابع آلاینده هوا بود. گازهای حاصل از فعالیت پالایشگاه شیراز و ترافیک شهری میدان امام حسین به عنوان منبع آلاینده هوا انتخاب شده و در فواصل مختلف از این دو مبداء از گیاه بارهنگ نمونه برداری انجام گردید. غلظت آهن، روی، کلروفیل a و b، کاروتنوئیدها و فعالیت آنزیم های کاتالاز و پراکسیداز برگ اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که با دورتر شدن از پالایشگاه، غلظت آهن در گیاه افزایش یافت بطوری که در شهرک رکن آباد (12 کیلومتری پالایشگاه)، 86/34 درصد و در باغ ملی (20 کیلومتری پالایشگاه)، 73/444 درصد افزایش غلظت آهن در مقایسه با گیاهان اطراف پالایشگاه مشاهده شد. همچنین با افزایش فاصله از پالایشگاه، غلظت کلروفیل گیاه نیز با یک روند صعودی همراه بود. فعالیت آنزیم های کاتالاز و پراکسیداز در گیاه با فاصله از پالایشگاه افزایش یافت. در ارتباط با مسیر دوم، ترافیک شهری میدان امام حسین به استثناء غلظت آهن، تغییرات مشخصی در غلظت کلروفیل و نیز فعالیت آنزیم های کاتالاز و پراکسیداز گیاه با فاصله از مبدا آلودگی مشاهده نگردید که علت آن تغییرات نامنظم غلظت آلاینده های هوا بدلیل تردد وسایل نقلیه در تمام طول این مسیر عنوان می شود. هرچند عوامل مختلفی از جمله برخی ویژگی های خاک ممکن است در این زمینه تأثیر گذار باشند اما با توجه به عدم وجود تفاوت بین خصوصیات خاک ها بنابراین می توان نتیجه گرفت که ارتباط نزدیکی بین وضعیت تغذیه ای آهن گیاهان بارهنگ و درجه آلودگی هوا وجود دارد.

تعیین و پیش بینی میزان هدایت هیدرولیکی خاک در شرایط اشباع اهمیت ویژه ای در مسایل و طراحی های مرتبط با فیزیک خاک دارد. در این میان برآورد و تخمین آن با استفاده از داده های موجود آسان توسعه زیادی پیدا کرده که از آن جمله استفاده از سیستم های خبره پیش از پیش کاربرد داشته است. شاید مدل ROSETTA قدیمی ترین مدل مذکور باشد در این میان سیستم استنتاج فازی نیز بدلیل پیچیدگی ها و صرف هزینه و وقت کمتر کاربرد زیادی پیدا کرده است اما وضعیت قطعیت نتایج آن مسئله ای چالشی می-باشد که تاکنون کمتر بدان پرداخته شده است. در این تحقیق تعداد 151 نمونه از خاکهای زراعی شهرستان بجنورد در خراسان شمالی انتخاب و متغیرهای مؤثر جرم مخصوص ظاهری و واقعی خاک با کمک رگرسیون مرحله ای جهت برآورد هدایت هیدرولیکی اشباع به کار گرفته شد. نتایج تحلیل عدم قطعیت مونت کارلو بر مبنای 1000 نمونه گیری بدون جایگذاری، بر اساس سه معیار ارزیابی نیز نشان داد که علیرغم محدودیت در تعداد داده های موجود، مدل سیستم استنتاج فازی از پهنای باند اطمینان مطلوبی برخوردار است. در نتیجه الگو های عمومی و کلی تغییرات هدایت هیدرولیکی به خوبی پیش بینی شده و به طور خاص نیز تابع عضویت Gaussmf، دارای قطعیت بیشتری در برآورد هدایت هیدرولیکی اشباع خاک می باشد.

به منظور تحلیل جریان آب در خاک در حالت غیرماندگار می توان از روش ژانگ بهره برد. هدف از این تحقیق تعیین روشی مناسب جهت تخمین مقادیر هدایت هیدرولیکی اشباع و غیراشباع در کاربری های مرتع، باغ و کشاورزی و اثرات تغییر کاربری اراضی بر آن می باشد. کاربری های باغ و کشاورزی از تغییر کاربری مرتع به وجود آمده اند. آزمایشات صحرایی نفوذ با استفاده از نفوذسنج دیسک مکشی در مکش های 0، 3، 6، 10 و 18 سانتیمتر آب با سه تکرار در هر کاربری انجام شد. سپس مقادیر هدایت هیدرولیکی در کاربری های مختلف به روش ژانگ تعیین گردید. برای تخمین پارامترهای هیدرولیکی مدل هدایت هیدرولیکی ون گنوختن مورد نیاز در روش ژانگ از داده های اطلاعاتی راولز و همکاران، کارسل و پریش، نتایج نرم افزار ROSETTA و مدل HYDRUS-2D استفاده شد. جهت تعیین مقادیر خطای روش های تخمین هدایت هیدرولیکی نسبت به مقادیر داده های اندازه گیری شده از دو شاخص ارزیابی آماری خطای نسبی(RE) و متوسط مجذور مربعات خطا (RMSE) استفاده گردید. نتایج حاصل از محک های آماری نشان داد در هر سه کاربری مدل ژانگ براساس داده های اطلاعاتی کارسل و پریش با کمترین مقدار RE و RMSE بالاترین صحت را در برآورد مقادیر هدایت هیدرولیکی دارا می باشد. به غیر از روش کارسل و پریش سایر روش ها در همه کاربری ها در برآورد مقادیر هدایت هیدرولیکی در رطوبت های نزدیک اشباع دارای صحت پایین می باشند اما در مکش های بالاتر عملکرد آن ها بهبود یافته است. همچنین طی تغییر کاربری از مرتع به باغ و کشاورزی مقادیر هدایت هیدرولیکی اشباع افزایش یافته که دلیل آن می تواند افزایش ماده آلی خاک و خاکدانه سازی در کاربری های باغ و کشاورزی باشد که در کاربری مرتع کمتر از دو کاربری دیگر است.

استفاده از کمپوست زباله شهری برای افزایش کیفیت خاک، روش مناسبی به شمار می رود البته این کودها حاوی فلزهای سنگین هستند. برای انجام این پژوهش، از سه کلاس بافتی خاک شامل رسی، لومی و لوم شنی استفاده شد این خاک ها را با پنج سطح تیمار کمپوست: 0، 20، 40، 80 و 120 تن در هکتار مخلوط شدند و آزمایش در قالب طرح آزمایشی کاملاً تصادفی در سه تکرار اجرا گردید. بعد از انجام آزمایش های پایه محتوای فلزهای سنگین (روی، مس، نیکل، کادمیوم، سرب و منگنز) در بخش های مختلف مورد بررسی قرار گرفت، نتایج نشان داد که افزایش مقدار مصرف کمپوست سبب افزایش غلظت غالب فلزهای سنگین در تمام بخش های محلول، آلی، کربناتی و باقیمانده شد. همچنین مصرف کمپوست در خاک باعث افزایش pH، EC خاک شد. افزایش غلظت عناصر در بافت رسی نسبت به دو بافت دیگر بیشتر بود و بخش های باقیمانده، کربناتی، آلی و محلول به ترتیب دارای بیشترین اندازه عناصر بودند. بیشترین میزان فلز سنگین در بخش محلول مربوط به عنصر منگنز بود و کمترین میزان مربوط به عنصر روی در بافت لوم شنی گزارش شد. با توجه به نتایج بدست آمده توصیه می شود در مصرف کودهای کمپوست، ضمن اندازه گیری محتوای فلزات سنگین، طی برنامه های منظم، پایش لازم در این زمینه به عمل آید.

کمبود ماده آلی در خاک های مناطق خشک و نیمه خشک سبب کاهش کیفیت فیزیکی و افزایش رواناب و فرسایش خاک می شود. کاربرد ترکیبات آلی (لجن فاضلاب) در این مناطق می تواند سبب بهبود ویژگی های فیزیکی و شیمیایی خاک شود. در این تحقیق اثر کاربرد سطوح مختلف (صفر، 30 و 60 تن در هکتار) لجن فاضلاب در سه زمان 30, 60 و120 روز پس از خوابانیدن بر کربن آلی، پایداری خاکدانه ها (میانگین وزنی و هندسی قطر خاکدانه ها) و حدود خمیرایی (رطوبت حد بالا و پایین خمیرایی و شاخص خمیرایی) خاک بررسی شد. کربن آلی خاک با افزایش سطوح کاربردی لجن فاضلاب افزایش یافت، اما با گذشت زمان در مقایسه با شاهد به طور معنی داری کاهش یافت. پایداری خاکدانه ها با کاربرد لجن فاضلاب به طور معنی-داری افزایش یافت ولی با گذشت 60 روز پس ازخوابانیدن به طور معنی داری نسبت به 30 روز کاهش یافت این درحالی است که پس از 120 روز تفاوت معنی داری با خوابانیدن به مدت 30 روز نداشت. رطوبت حد بالای خمیرایی خاک با کاربرد سطوح مختلف لجن فاضلاب افزایش یافت و با گذشت زمان، ابتدا افزایش و سپس کاهش یافت. در حالی که رطوبت حد پایین خمیرایی با افزایش سطوح کاربرد لجن فاضلاب افزایش یافت و با گذشت زمان به طور معنی داری تغییر نیافت. شاخص خمیرایی خاک به طور معنی داری تحت تأثیر سطوح کاربرد لجن فاضلاب قرار نگرفت. اما در طول زمان ابتدا افزایش و سپس کاهش یافت. به طور کلی نتایج نشان داد افزودن لجن فاضلاب علاوه بر اینکه توانست سبب افزایش ماده آلی خاک و ظرفیت نگهداری آب خاک شود امکان شخم و عملیات خاک ورزی را در رطوبت های بیشتر و بدون فشردگی خاک فراهم آورد. البته بایستی در کاربرد لجن فاضلاب علاوه بر در نظر گرفتن اثرات مثبت لجن بر بهبود ویژگی های فیزیکی خاک، مسائل اقتصادی و اثرات نامطلوب حاصل از کاربرد مقادیر زیاد لجن و خطرات زیست محیطی نیز مورد توجه قرار گیرد.

جنگل کاری نه تنها پوشش گیاهی را تغییر می دهد، بلکه باعث تغییرات مهم در ویژگی های فیزیکی-شیمیایی خاک می شود. جنگلداران همیشه به دانش حاصل از بررسی ویژگی های فیزیکی-شیمیایی خاک برای حمایت ازجنگل های تولیدی وابسته هستند. تحقیق حاضر به منظور بررسی برخی ویژگی های خاک در یک منطقه جنگل کاری انجام گرفت. برای انجام این تحقیق منطقه جنگل کاری شده 20 ساله ریمله خرم آباد (لرستان) با دو توده سوزنی برگ کاج بروسیا ( Pinus brutia Tenn. ) و سرو نقره ای(Cupressus arizonica Green. ) ویک توده پهن برگ بادام کوهی ( Amygdalus scoparia Spach. ) انتخاب شدند. در هر توده 10 قطعه نمونه 100 مترمربعی و در مجموع 300 قطعه نمونه به صورت تصادفی پیاده شدند و سپس در مرکز و چهار گوشه آنها قطعه نمونه 5/2×5/22 مترمربعی مستقر گردید و نمونه برداری از عمق 30-0 سانتی متری خاک به کمک روش نمونه های ترکیبی انجام شد(150 n=). نتایج نشان داد که از بین پارامترهای مورد مطالعه خاک منطقه از نظر مقدارکربن آلی و پتاسیم قابل جذب در توده های مورد نظر اختلاف معنی دار وجود دارد (01/0 p=) و همچنین از نظر مقدار نیتروژ‍ ن کل نیز اختلاف معنی دار مشاهده شد( 05/0 p=). در این سه توده از نظر سایر پارامترهای خاک (pH، فسفر و وزن مخصوص ظاهری) اختلاف معنی داری وجود نداشت. توده بادام کوهی از نظر کربن آلی و پتاسیم قابل جذب بیشترین مقدار را داشته و بیشترین مقدار نیتروژن کل مربوط به توده سرو نقره ای می باشد.