پژوهش های خاک
سال:1391 | دوره:26 | شماره:1 الف |تعداد مقالات:12

جذب فسفر در خاک ها یکی از فرآیندهای کلیدی در تعیین قابلیت جذب آن برای گیاهان می باشد. تحقیقات گسترده نشان داده است که فسفر توصیه شده را می توان بر اساس ویژگی های جذب خاک بهبود بخشید. در این مطالعه هم دماهای جذب فسفر برای خاک های مختلف که تحت کشت گندم بودند رسم گردید. از منحنی های جذب برای اضافه کردن کود فسفر به خاک گلدان ها بطوریکه غلظت تعادلی فسفر در محلول خاک از 0.075 تا 1.2 میلی گرم در لیتر تغییر کند، استفاده شد. گیاه گندم به مدت شش هفته رشد داده شد. رفتار جذب فسفر به خوبی بوسیله معادله های فروندلیچ و ون های توضیح داده شدند (R2=0.927-0.997 و R2=0.949-0.999 به ترتیب برای معادله های فروندلیچ و ون های). در اکثر خاک ها هنگامیکه فسفر در محلول خاک در 0.3 میلی گرم در لیتر تنظیم شد، عملکرد به بیش از 85 درصد ماکزیمم رسید. نیاز استاندارد فسفر (SPR) برای خاک ها مورد مطالعه، که به صورت مقدار فسفر جذب شده در غلظت تعادلی 0.3 میلی گرم در لیتر تعریف شد، دامنه ای بین 157-19 میلی گرم در کیلوگرم به دست آمد. همبستگی خطی بین فسفر اضافه شده و فسفر استخراج شده با روش اولسن در تمام خاک ها بدست آمد که R2 آن بین 0.96 تا 0.99 با میانگین 0.98 بود و شیب خط برازش شده به داده های فسفر استخراج شده در مقابل فسفر اضافه شده از 0.23 تا 0.47 تغییر کرد که متوسط آن 0.38 بود. بازیافت فسفر از 12 تا 50 درصد تغییر کرد و میانگین آن 37 درصد بود. این بدان معناست که حدودا 63 درصد فسفر اضافه شده بصورت غیر قابل استفاده در آمده است. تفاوت معنی داری بین میانگین بازیافت در تیمارهای مختلف وجود نداشت. سطح بحرانی فسفر برای عصاره گیر بی کربنات سدیم (روش اولسن) به روش ترسیمی و آماری کیت - نلسن برابر با 13 میلی گرم بر کیلوگرم خاک تعیین گردید.

به منظور تعیین تاثیر تناوب کاشت ذرت و گندم بر شکل های معدنی و قابل جذب فسفر طرحی به صورت آزمایش فاکتوریل در قالب بلوک های کامل تصادفی با فاکتورهای دو نوع خاک و سه سطح مصرف کود فسفره در شرایط با تناوب کشت ذرت و گندم و بدون کشت گیاه در سه تکرار اجرا گردید. سپس در یک دوره 5 ماهه روند تغییرات فسفر قابل جذب و شکل های معدنی فسفر خاک تحت شرایط یاد شده تعیین گردید. نتایج نشان داد سطوح کود فسفره، نوع خاک، کشت گیاه ذرت و گندم و تناوب آنها بر فسفر قابل جذب خاک و شکل های معدنی فسفر خاک شامل فسفات های کلسیم، فسفات های آهن و آلومینیوم و فسفات محبوس شده در اکسیدهای آهن و آلومینیوم تاثیر معنی داری داشت به طوری که با مصرف سطوح بالای کود فسفره شکل های معدنی فسفر افزایش یافت ولی در شرایط مصرف متعادل کود تغییر شکل کود مصرفی به شکل های معدنی فسفر کاهش داشت و در شرایط تناوب کشت ذرت و گندم با مصرف کود فسفره در زمان کاشت ذرت نیاز کودی کشت گندم نیز بر طرف گردید.

هدف از اجرای این تحقیق مقایسه اثرات دو روش کود آبیاری و مصرف خاکی نیتروژن، آهن، منگنز و روی بر تولید گندم و پارامترهای رشد آن بود. این آزمایش با استفاده از پنج خط لوله به صورت آبیاری بارانی سه شاخه ای در قالب طرح آماری نواری اجرا شد. تیمارها عبارت بودند از T1= کود آبیاری در فاصله 3 متری از خط تزریق کود، T2= کود آبیاری در فاصله 6 متری از خط تزریق، T3= کود آبیاری در فاصله 9 متری از خط تزریق وT4 = مصرف خاکی عناصر در فاصله 3 متری از خط لوله آبیاری، T5= مصرف خاکی عناصر در فاصله 6 متری از خط لوله آبیاری وT6 = مصرف خاکی عناصر در فاصله 9 متری از خط لوله آبیاری. در روش کود آبیاری، نیتروژن از منبع نیترات آمونیوم و آهن، منگنز و روی از منبع کلاتی به وسیله یک دستگاه ونتوری به خط لوله میانی سیستم تزریق شدند. در روش مصرف خاکی به ترتیب 425، 110، 100 و 20 کیلوگرم در هکتار اوره، سوپر فسفات تریپل، سولفات پتاسیم و سولفات روی در خاک مصرف شدند و با سیستم بارانی آبیاری شدند. مصرف کودها بر اساس آزمون خاک بود. نتایج نشان داد که با افزایش غلظت نیترات آمونیوم عملکرد کل، عملکرد دانه و وزن هزار دانه افزایش یافت. با مصرف 170 کیلوگرم در هکتار نیترات آمونیوم، بیشترین عملکرد دانه (7623 کیلوگرم در هکتار)، بیشترین وزن هزار دانه (36.3 گرم) و بالاترین میزان پروتئین دانه (15.4 درصد) از تیمار کود آبیاری در فاصله 3 متری از خط تزریق کود به دست آمد. نتایج همچنین نشان داد بین میزان نیترات مصرفی در کود آبیاری و وزن هزار دانه، عملکرد دانه و عملکرد کل همبستگی بالایی وجود داشت. برگپاشی روی و منگنز در مقایسه با مصرف خاکی آنها اثر بخش تر بود. بررسی های دقیق تری به خصوص از دیدگاه اقتصادی لازم به نظر می رسد.

میزان و توزیع آهن و منگنز و تجمعات آنها منعکس کننده بسیاری از فرآیندها و شرایط پیداشی خاک است. تجمعات آهن و منگنز ویژگی های متفاوتی نسبت به متن خاک داشته و در شرایط محیطی متفاوتی تشکیل می شوند و از دو دیدگاه پیدایش و رده بندی خاک و زیست محیطی اهمیت دارند. به منظور بررسی فراوانی و پراکنش شکل های مختلف آهن و منگنز، عوامل موثر بر آنها و مقایسه خصوصیات تجمعات آهن و منگنز با متن خاک هفت نیمرخ متاثر از شرایط اکسایش و کاهش و پنج افق حاوی تجمعات مطالعه شدند. چهار فرم آهن شامل آهن کل (Fet)، اکسیدهای آهن آزاد (Fed)، آهن غیربلورین (Feo) و قابل استخراج با DTPA و دو فرم منگنز شامل منگنز کل (Mnt) و قابل استخراج با DTPA اندازه گیری شدند. همچنین مطالعات کانی شناسی تجمعات و بررسی تجزیه عنصری به روش EDS توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) انجام شد. نتایج نشان داد که میزان مواد آلی و درصد رس مهمترین عوامل موثر بر فراوانی و اشکال مختلف آهن و منگنز در نیمرخ های مورد مطالعه هستند. شرایط متفاوت تجمعات با محیط پیرامون خود موجب افزایش مقادیر Mnt، Fet، Feo،Fed  و نسبت Feo/Fed در تجمعات نسبت به متن خاک شده است.

شبیه سازی دما و رطوبت اعماق خاک با توجه به کمبود اندازه گیری های مستقیم در مزرعه، جهت مدیریت و برنامه ریزی آبیاری و برآورد تبخیر - تعرق در پوشش های گیاهی مختلف حائز اهمیت می باشد. در این پژوهش، کارایی مدل COUP در شبیه سازی پویایی دما و رطوبت خاک، در دو کرت با پوشش گیاه ذرت و بدون پوشش گیاهی در منطقه کرج مورد ارزیابی قرار گرفته است. جهت اجرای مدل، متغیر های هواشناسی شامل دمای بیشینه و کمینه، رطوبت جوی، ساعات آفتابی، سرعت باد و بارندگی در مقیاس روزانه اندازه گیری شد. خصوصیات فیزیکی خاک (بافت، درصد مواد آلی، pH، وزن مخصوص ظاهری) با نمونه برداری از اعماق مختلف تعیین شد. جهت برآورد شاخص سطح برگ از رابطه تجربی بین این شاخص و بیشینه عرض برگ در دوره تحقیق استفاده شد. همچنین عمق گسترش ریشه ها و ارتفاع بوته در فواصل منظم ثبت شد. نیمرخ خاک به 4 لایه تقسیم و دمای خاک با استفاده از دماسنج های جیوه ای استاندارد و رطوبت خاک توسط دستگاه تتاپروب در چهار عمق 10، 30، 50 و 70 سانتی متری اندازه گیری شد. پس از اجرای مدل، مقادیر شبیه سازی شده دما و رطوبت خاک در مقایسه با داده های مشاهده با استفاده از سنجه های آماری مورد ارزیابی قرار گرفت. یافته های این مطالعه، قابلیت کاربرد مدل را نشان داد، لیکن برای حصول به برآوردهای دقیق تر از رطوبت خاک واسنجی بیشتری مورد نیاز است.

توابع توانی به خصوص مدل های فرکتالی جرم - پایه، به وفور در توصیف و کمی کردن توزیع اندازه ذرات خاک مورد استفاده قرار گرفته اند. محققین بسیاری نشان داده اند که با فرض یکسان بودن جرم مخصوص ذرات در تمام بخش های اندازه ای، نسبت جرم تجمعی ذرات به قطر آنها با مقیاس ثابتی که آن را بعد فرکتالی (D) می نامند، تغییر می کند. اما برخی از گزارشات موجود نیز نشان می دهند که استفاده از این مدل ها در توصیف توزیع اندازه ذرات خاک دارای محدودیت هایی می باشد. مطالعه حاضر با هدف بررسی محدودیت ها و ارزیابی دامنه اندازه ای قابل کاربرد توابع توانی (دو مدل فرکتالی جرم - پایه) در توصیف توزیع اندازه ذرات خاک انجام شده است. توزیع اندازه ذرات اولیه خاک با روش هیدرومتری در 32 نمونه خاک در 8 کلاس مختلف بافتی تعیین گردید. نتایج برازش مدل ها بر داده های توزیع اندازه ذرات نشان داد که این مدل ها دارای توانایی مطلوبی در توصیف کمی تمام دامنه ذرات کوچکتر از 2000 میکرون نیستند (R2=0.7461)، و بهترین محدوده کاربردی آنها در دامنه ذرات کوچکتر از 54 میکرون می باشد (R2=0.9716). این شرایط می تواند کاربرد توابع توانی در توصیف منحنی توزیع اندازه ذرات خاک های شنی را محدود نماید. بررسی ها همچنین نشان دادند که کاربرد مدل های فرکتالی در خاک های رسی در محدوده ذرات کوچکتر از 24 میکرون از دقت قابل قبولی برخوردار می باشد. نتایج این پژوهش نشان داد که بیش از 70% تغییرات بعد فرکتالی ذرات به وسیله نسبت مقدار سیلت به رس نمونه ها، قابل توجیه است.

افزایش قیمت نهاده های کشاورزی و بویژه کودهای شیمیایی در سالهای اخیر، تولید محصولات کشاورزی را تحت تاثیر قرار داده است. با بروز این وضعیت استفاده بی رویه از کودهای شیمیایی برای تولید هر چه بیشتر فاقد توجیه اقتصادی و زیست محیطی است. بدیهی است مخاطرات زیست محیطی ناشی از مصرف این کودها، تخریب و تراکم خاکها و کاهش مقدار ماده آلی خاک نیز نقش مهمی در این رویکرد داشته است. ایده بازگشت به طبیعت و استفاده کمتر از کودها و سموم شیمیایی و تمایل فزاینده مردم به استفاده از محصولات ارگانیک سبب توجه بیش از پیش به استفاده از کودهای زیستی شده است. در ایران نیز به دنبال تغییرات جهانی اقتصاد کود و لزوم توجه به سلامت خاک، محصول و جامعه سبب توجه جدی تر به کودهای زیستی شده است. تولید و مصرف کودهای زیستی در ایران از حدود یک دهه پیش آغاز شده است و آنچه مسلم است در قیاس با گذشته جایگاه این کودها امروزه در کشور ارتقای فراوانی یافته است و در این مسیر فراز و نشیب های زیادی به خود دیده است. با این حال کماکان بحث و جدل های علمی و اجرایی در خصوص جنبه های مختلف این کودها وجود دارد. سیستم آموزش دانشگاهی در کشور فاقد سرفصل های لازم در زمینه کودهای زیستی است و بخش تحقیقات نیز راهبردهای مورد نیاز برای بسط و توسعه کاربرد این مواد را ندارد. از طرف دیگر عمده تولید کنندگان کودهای زیستی فاقد واحد تحقیق و توسعه هستند که این امر کیفیت فرآورده های تولیدی را به شدت تحت تاثیر قرار می دهد. عدم وجود نهادهای نظارت بر کیفیت سبب شده است تا مالکیت و حقوق معنوی تولید کنندگان تحت الشعاع جنبه های دیگر قرار گیرد. در طی سالهایی که یارانه های هنگفتی برای فراهم نمودن کودهای شیمیایی و عرضه آنها با قیمت اندک به کشاورزان صرف می شد، مجال و باور کافی برای شناساندن چهره واقعی کودهای زیستی در کشور بوجود نیامد. بسیاری از کودهای زیستی که در طی این سال ها معرفی شدند با وجود گذراندن تمامی مراحل تحقیق، توسعه و تجاری سازی سرانجامی جز شکست و فراموشی نداشتند. معضلات و تنگناهای مربوط به تدارک یارانه ها در سال جاری به یکباره نگاه ها را به سمت تنها گزینه پیش رو یعنی کودهای زیستی معطوف ساخته به طوری که در مصوبه شماره 90765/ت42963ن مورخ 24/4/1388 هیات محترم وزیران مقرر شده است که به منظور توسعه و حمایت از کودهای زیستی و آلی تا سقف 10 درصد از یارانه کودهای شیمیایی به این منظور اختصاص یابد. بدیهی است هر دو رویکرد یعنی به حاشیه راندن این کودها و یا توجه بیش از حد لازم به آنها که به بهای حذف اجباری کودهای شیمیایی تمام خواهد شد غیرکارشناسی بوده و نمی تواند متضمن تولید محصول کافی و سالم باشد. در این خصوص بنظر می رسد افزایش مصرف تدریجی کودهای زیستی که از کیفیت لازم برخوردارند در کنار مصرف معقولانه انواع شیمیایی می تواند راهگشا باشد. این مقاله به بررسی جامع وضعیت کودهای زیستی در ایران و چالش های پیش روی آن از جنبه های تحقیقی، آموزشی، تولید، کیفیت، مالکیت معنوی می پردازد.

این تحقیق با هدف بررسی توان سویه های دارای توانایی تولید اکسین و ACC دآمیناز، در افزایش رشد نهال های پسته انجام گرفت. بدین منظور از ریزوسفر نهال های پسته، تعداد 52 جدایه سودوموناس فلورسنت جداسازی و خالص سازی گردید. شناسایی گونه این جدایه ها بر اساس نتایج آزمون های میکروسکوپی، فیزیولوژی و بیوشیمیایی انجام شد و نتایج نشان داد که 49 جدایه متعلق به گونه Pseudomonas fluorescens بودند و سه تا از جدایه ها به صورت Pseudomonas sp. گزارش گردیدند. سپس جدایه ها از نظر توان تولید IAA و ACC دآمیناز مورد ارزیابی قرار گرفتند. بر اساس توانایی جدایه ها در تولید مقادیر مختلف IAA و ACC دآمیناز، تعداد 6 جدایه از میان 52 جدایه سودوموناس فلورسنت انتخاب و در یک آزمون گلخانه ای تاثیر سویه ها بر مورفولوژی ریشه و شاخص های رشد نهال های پسته مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که کاربرد اکثر سویه های مورد آزمایش به طور معنی داری باعث افزایش تعداد برگ، سطح برگ، وزن تر و وزن خشک اندام هوایی نهال های پسته گردید.

نیترات منبع اولیه نیتروژن است که برای ادامه حیات گیاهان ضروری می باشد. به همین دلیل کودهای شیمیایی نیتروژن دار برای بهبود رشد گیاهان مصرف می شوند. از طرفی افزایش استفاده از کودهای نیتروژنه باعث آبشویی و ورود آن به آب های سطحی و زیرزمینی و در نتیجه آلودگی آنها می شود. هدف از این پژوهش بررسی تاثیر زئولیت پتاسیمی در جذب و نگهداری یون های نیترات و آمونیوم در یک خاک لوم شنی اشباع و در شرایط آزمایشگاهی، با چهار تیمار شاهد و کاربرد 2، 4 و 8 گرم زئولیت در هر کیلوگرم خاک می باشد. آزمایش ها در قالب یک طرح بلوک های کامل تصادفی و در سه تکرار انجام شد. کود نیترات آمونیوم با غلظت 10 گرم بر لیتر به ستون های خاک اضافه گردید و سپس ستون های خاک آبشویی شدند. نتایج به دست آمده نشان داد، اضافه کردن زئولیت پتاسیمی به خاک باعث کاهش شستشوی نیترات و آمونیوم و افزایش نگهداشت آن در خاک می شود. برای تیمار شاهد و کاربرد 2، 4، و 8 گرم زئولیت در کیلوگرم خاک، مقدار نیترات خارج شده از ستون های خاک، به ترتیب 93.88، 73.91، 59.62 و 53.61 درصد مقدار اضافه شده به خاک به دست آمد. برای آمونیوم نیز این مقادیر به ترتیب برابر 4.74، 4.12، 3.37 و 3.24 درصد، اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که به ترتیب کاربرد 2، 4 و 8 گرم زئولیت در هر کیلوگرم خاک باعث کاهش میانگین سرعت حرکت آب در منافذ خاک، به میزان 43.79، 58.43 و60.52  درصد نسبت به تیمار شاهد گردید. همچنین با افزایش مقدار زئولیت در خاک مقدار ضریب انتشار هیدرودینامیکی یون نیترات به طور کلی روندی کاهشی داشت.

پتاسیم یکی از عناصر ضروری رشد گیاه است که عمدتا از طریق کانی های اولیه پتاسیم دار خاک تامین می شود. نقش این کانی های اولیه که معمولا کانی های میکائی هستند در تامین پتاسیم مورد نیاز گیاه بخوبی شناخته شده است لیکن اطلاعات ناچیزی در مورد میزان رهاسازی پتاسیم از کانی های میکائی با زمان وجود دارد. این مطالعه با هدف بررسی تغییرات زمانی غلظت و جذب پتاسیم از کانی فلوگوپیت توسط گیاه یونجه انجام شد. در این پژوهش از آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار استفاده شد. بستر کشت مخلوطی از شن کوارتزی (به عنوان ماده پرکننده) و کانی فلوگوپیت بوده و گیاهان بوسیله دو نوع محلول غذائی (پتاسیم دار یا بدون پتاسیم) در دوره 200 روزه کشت تغذیه شدند. در طول آزمایش در زمان های 40، 75، 110، 140، 165 و 200 روز، سه تکرار از گلدان ها برداشت و اندام هوائی و ریشه گیاه جدا شده و عصاره گیری به روش خاکسترگیری خشک انجام شد و مقدار پتاسیم در عصاره گیاه توسط دستگاه شعله سنج تعیین شد. نتایج نشان داد که غلظت پتاسیم با زمان به صورت معنی داری کم می شود. همچنین مشاهده شد که فلوگوپیت توانسته است تا بیش از 110 روز پتاسیم گیاه را در محدوده کفایت نگه دارد. پارامترهای سرعت رشد و سرعت جذب پتاسیم هم دارای تغییرات معنی داری با زمان بودند و تغییرات شان به گونه ای بود که در ابتدا به دلیل توان کم گیاه در جذب پتاسیم کم و در اواسط آزمایش با رشد ریشه ها توان جذب گیاه افزایش می یابد. در انتهای آزمایش به دلیل پیر شدن گیاه و همچنین کاهش منابع پتاسیم در تیمارهای تغذیه ای بدون پتاسیم، توان جذب پتاسیم ریشه کاهش می یابد و در نتیجه مقادیر سرعت رشد گیاه و سرعت جذب پتاسیم کم می شود.