پژوهش های خاک
سال:1389 | دوره:24 | شماره:2 |تعداد مقالات:13

روش تلفیقی تشخیص و توصیه (DRIS) و شاخص انحراف از درصد بهینه (DOP) می تواند به عنوان روش های موثر در تفسیر نتایج تجزیه گیاه و نیازهای غذایی در محصولات زراعی و باغی مورد استفاده قرار گیرد. به منظور تعیین اعداد مرجع DRIS در انگور (Vitis vinifera L.) سفید بیدانه و مقایسه آنها با شاخص DOP، نمونه های برگ از 129 تاکستان در استان آذربایجان غربی جمع آوری و غلظت های عناصر غذایی N، P، K، Ca، Mg، Fe، Mn، Zn، Cu و B تعیین شدند. درصد قند (بریکس) انگور به عنوان معیاری از عملکرد اندازه گیری شد. با توجه به درصد قند انگور، تاکستان ها به دو گروه با عملکرد قند بالا و پایین تقسیم گردیدند. نرم های استاندارد DRIS برای نسبت های مختلف عناصر غذایی تعیین و شاخص های DRIS که در ارزیابی تعادل عناصر غذایی و اولویت بندی کمبود و بیشبود عناصر غذایی در گیاه مورد استفاده قرار می گیرند، محاسبه شدند. دامنه کفایت غلظت عناصر غذایی پرنیاز و کم نیاز در برگ انگور با استفاده از روش DRIS تعیین شدند. میانگین غلظت عناصر غذایی در جامعه گیاهی با عملکرد بالا (درصد قند بالا) به عنوان ارقام مرجع برای محاسبه شاخص های DOP استفاده شد. دامنه کفایت غلظت عناصر غذایی در برگ انگور برای عناصر غذاییN ، P، K، Ca و Mg به ترتیب: 2.0-2.8، 0.20-0.27، 1.2-1.7، 1.5-2.1، 0.29-0.56 درصد و برای عناصر Fe، Mn، Zn، Cu و B به ترتیب: 55-138، 40-127، 30-100، 10-20، 30-187 میلی گرم بر کیلوگرم برای عناصر غذایی شاخص های DRIS نشان داد که در بین عناصر پرنیاز در تمامی تاکستان ها با عملکرد پایین عنصر منیزیم منفی ترین شاخص و در بین عناصر کم نیاز عنصر روی (Zn) بیشترین کمبود را به خود اختصاص داد (معادل 43 درصد تاکستان ها). شاخص های تعادل تغذیه ای دریس (NBI) و انحراف از درصد بهینه (DOP) در کلیه تاکستان ها با عملکرد پایین (بریکس پایین) خیلی بزرگتر از صفر بود که حاکی از عدم وجود تعادل عناصر غذایی جذب شده در باغات انگور می باشد. مقایسه شاخص های DRIS عناصر پرنیاز و کم نیاز با شاخص های DOP نشان داد که در هر دو شاخص عنصر Mg و Zn منفی ترین شاخص بودند که حاکی از تشابه زیاد بین دو روش در تفسیر نتایج تجزیه گیاه می باشد. در صورتی می توان در خصوص تفسیر نتایج دو روش اظهار نظر نمود که از میزان کارآیی نرم های تعریف شده با انجام آزمایش های کودی اطمینان حاصل نمود.

به منظور بررسی اثر کودهای نیتروژنه کندرها و مقایسه آن با اوره، طی دو سال، آزمایش هایی در استان خراسان اجرا گردید. در سال اول هشت تیمار کودی شامل مصرف 140 و 200 کیلوگرم در هکتار نیتروژن خالص (به ترتیب معادل 70 و 100 درصد مقدار نیتروژن توصیه شده) از منبع اوره در دو نوبت، مصرف 140 و 200 کیلوگرم در هکتار نیتروژن خالص از منبع اوره فرم قبل از کاشت، مصرف 140 و 200 کیلوگرم در هکتار نیتروژن خالص از منبع متیلن اوره قبل از کاشت، مصرف توام 100 کیلوگرم در هکتار ازت خالص از منبع اوره فرم قبل از کاشت و 40 کیلوگرم در هکتار ازت خالص از منبع اوره به صورت سرک و مصرف توام 100 کیلوگرم در هکتار ازت خالص از منبع متیلن اوره قبل از کاشت و 40 کیلوگرم در هکتار ازت خالص از منبع اوره به صورت سرک در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در سه تکرار با هم مقایسه شدند. در سال دوم نیز اثر هفت تیمار کودی شامل 150، 200 و 250 کیلوگرم در هکتار نیتروژن خالص (به ترتیب معادل 75، 100 و 125 درصد نیتروژن توصیه شده) از دو منبع اوره (در سه نوبت) و اوره فرم (در یک نوبت) همراه با یک تیمار شاهد (بدون مصرف کود نیتروژنه) در دو خاک با دو بافت متفاوت (لوم و لوم شنی) در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در سه تکرار با هم مقایسه شدند. نتایج سال اول نشان داد که کاربرد کودهای نیتروژنه تاثیر معنی داری (a=%1) بر عملکرد و غلظت نیتروژن در برگ داشت. بیشترین عملکرد غده به میزان 54.66 تن در هکتار از کاربرد 200 کیلوگرم در هکتار نیتروژن از منبع متیلن اوره بدست آمد که تفاوت بسیار جزیی با کاربرد همین مقدار نیتروژن از منبع اوره فرمالدئید داشت. برآورد اقتصادی تیمارهای مختلف در سال اول نشان داد که علی رغم بالاتر بودن سود خالص ناشی از کاربرد 200 کیلوگرم در هکتار نیتروژن خالص از دو منبع اوره فرم آلدئید و متیلن اوره، بالاترین بازده اقتصادی از مصرف 140 کیلوگرم در هکتار نیتروژن خالص از منبع متیلن اوره (معادل %70 تیمار شاهد) بدست آمد. نتایج سال دوم نیز نشان داد که در هر دو بافت، حداکثر عملکرد غده از کاربرد 250 کیلوگرم در هکتار نیتروژن خالص از منبع اوره فرم بدست آمد. آنالیز برگ و خاک تیمارهای مختلف نیز نشان داد که تفاوتی از لحاظ غلظت نیتروژن در برگ و در خاک تیمارهای مختلف در زمان های متفاوت وجود نداشت. این موضوع قدرت اوره فرم را در آزاد نمودن تدریجی نیتروژن از خود نشان می دهد زیرا در تمام زمان های مورد مطالعه، غلظت نیتروژن در برگ و خاک تیمارهای مربوط به اوره فرم حتی بیش از غلظت نیتروژن در برگ و خاک های تیمارهای اوره بود. در مجموع با توجه به نتایج بدست آمده از این آزمایش می توان نتیجه گیری نمود که در شرایط مشابه استفاده از کودهای نیتروژنه کندرها (اوره فرم و متیلن اوره) در زراعت سیب زمینی توجیه اقتصادی دارد و این کودها کارایی مصرف نیتروژن را در این زراعت بالا می برند.

بور (B) یکی از عناصر ضروری برای رشد گیاهان است. بور موجود در محلول خاک و بور جذب سطحی شده منابع کوتاه و درازمدت تامین بور برای گیاهان هستند. بور جذب سطحی شده در خاک عاملی است که غلظت تعادلی و در نتیجه سمیت و یا کمبود بور در خاک را کنترل می کند. با توجه به اهمیت فرآیندهای جذب سطحی و رهاسازی در رفتار بور در خاک، همدماهای جذب سطحی آن در پنج نمونه خاک با مقادیر متفاوت کربنات کلسیم معادل (0 تا 85 درصد) اندازه گیری گردید. داده های آزمایشی با معادله های خطی و غیرخطی لانگمویر، فروندلیچ، توث و لانگمویر - فروندلیچ توصیف گردید. تفسیر نتایج نشان داد که معادله لانگمویر بهترین معادله برای توصیف داده ها است. داده های آزمایشی و پیش بینی معادله لانگمویر نشان داد که جذب سطحی بور در خاک در مقایسه با سایر اکسی آنیون ها به طور نسبی ضعیف است. حداکثر جذب سطحی (Gmax) بور در نمونه های خاک 1 تا 3 میکرومول بر گرم خاک محاسبه گردید. بررسی رابطه بین حداکثر جذب سطحی بور با خصوصیات خاک نشان داد که میزان جذب تابع ساده ای از خصوصیات خاک نیست، بلکه میزان آن برایندی از اثر خصوصیات مختلف خاک نظیر pH، بافت، میزان کربنات ها و اکسیدها است. در بین خصوصیات خاک، میزان آهک فعال رابطه مستقیمی با میزان جذب بور نشان داد. حذف کربنات کلسیم از یکی از نمونه های خاک (با 18 درصد کربنات کلسیم معادل و pH 7.4) و اندازه گیری مجدد همدمای جذب سطحی بور در آن نشان داد که با حذف آهک خاک، حداکثر جذب سطحی بور 35 درصد کاهش می یابد. همچنین بررسی اثر سه سطح قدرت یونی 0.01، 0.1، و 0.5 مولار کلرید سدیم بر جذب سطحی بور در یکی از نمونه های خاک نشان داد که حداکثر جذب سطحی بور با افزایش قدرت یونی از 0.01 به 0.1 و 0.5 مولار به ترتیب حدود %24 و %71 افزایش می یابد. اثر قدرت یونی بر فرآیند جذب سطحی بور احتمالا ناشی از افزایش بارهای سطحی وابسته به pH کانی ها و کاهش ضخامت لایه دوگانه الکتریکی می باشد.

به منظور بررسی اثر آبیاری و نیتروژن بر عملکرد، اجزای عملکرد و خصوصیات زراعی کلزا این آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح پایه بلوک های کامل تصادفی در سه تکرار بر روی رقم آپشن 500، در سال های زراعی 82-81 و 83-82 در ایستگاه تحقیقات کشاورزی گنبد اجرا گردید. عوامل آزمایش شامل: آبیاری در سه سطح (1- بدون آبیاری، 2- آبیاری در مرحله گلدهی و 3- آبیاری در مراحل (گلدهی + پرشدن دانه)) و نیتروژن در سه سطح (1- بدون مصرف کود نیتروژنه، 2- دادن کود نیتروژنه به خاک بدون محلول پاشی و 3- دادن کود نیتروژنه به خاک همراه با محلول پاشی) بودند. محلول پاشی کود اوره در دو نوبت شروع ساقه دهی و شروع گلدهی با غلظت 2.5 درصد انجام شد. نتایج سال اول اجرای طرح نشان داد اثر آبیاری و نیتروژن بر عملکرد دانه معنی دار بود. در سال دوم اجرای آزمایش به علت بارندگی های زیاد اثر آبیاری بر عملکرد دانه معنی دار نبود. نتایج تجزیه مرکب دو سال نشانگر این است که اثر سال بر عملکرد دانه، تعداد شاخه های فرعی و وزن هزار دانه معنی دار بود، که نشانگر شرایط متفاوت جوی در دو سال اجرای طرح می باشد. بیشترین عملکرد مربوط به تیمار آبیاری در مراحل (گلدهی + پرشدن دانه) و نیتروژن به خاک همراه با محلول پاشی با 3426 کیلوگرم در هکتار بود. بنابراین پیشنهاد می شود در سال هایی که در مراحل حساس رشد کلزا مثل مرحله گلدهی و پرشدن دانه، نزولات کافی نبوده و رطوبت خاک مناسب نیست، کلزا آبیاری شود. میزان آب مصرفی در دو مرحله 850 مترمکعب در هکتار بود.

آهن (Fe) از عناصر ضروری برای رشد گیاهان، حیوانات و انسان است. شیمی آهن در سیستم های طبیعی نظیر خاک ها، و به ویژه در محیط های بی هوازی نظیر خاک های غرقابی و شالیزارها، تاثیر زیادی در قابلیت استفاده و تغییر شکل تعداد زیادی از دیگر عناصر و در نتیجه نقش مهمی در چرخه های طبیعی بیوشیمیایی و ژئوشیمیایی دارد. تحرک و قابلیت استفاده آهن در محیط های طبیعی، بوسیله واکنش های جذب سطحی - رهاسازی و انحلال - رسوب کنترل می شود. میزان تغییر در این واکنش ها تابعی از شرایط محیطی، به ویژه سطح فعالیت پروتون (pH) و الکترون (pe) است. با توجه به اهمیت فرآیند جذب سطحی در کنترل غلظت آهن در فاز محلول، در این تحقیق فرآیند جذب سطحی آهن (II) روی هیدروکسید آهن گئوتایت در دامنه ای از pH و قدرت یونی بررسی گردید. رفتار باری گئوتایت، از تحلیل داده های تیتراسیون اسید و باز در قدرت های یونی مختلف تعیین شد. داده های آزمایشی نقطه صفر بار الکتریکی کانی را در 9.1 pH نشان داد. هم دماهای جذب سطحی آهن (II) بوسیله مدل مکانیستیکی CD-MUSIC آنالیز گردیدند. این داده ها با در نظر گرفتن دو کمپلکس درون کره ای سطحی ºFeOHFeOH+ و ºFeOHFeOH02 به درستی توصیف گردیدند. محاسبه ضرایب توزیع بار (CD) نشان داد که در اثر جذب گونه های سطحی آهن (II) در حدود 0.64 واحد بار به سطح کانی منتقل می شود. در اثر این فرآیند 0.36 واحد بار نیز به لایه اشترن افزوده می شود. مقدار کل جذب سطحی آهن (II) با افزایش pH و در نتیجه کاهش پتانسیل الکتریکی سطح کانی افزایش یافت. محاسبه جزء مولی گونه های جذب سطحی شده آهن (II) نشان داد که کمپلکس ºFeOHFeOH02 گونه اصلی آهن (II) جذب سطحی شده در دامنه pH آزمایشی می باشد. علاوه بر این، داده های آزمایشی و پیش بینی مدل نشان داد که قدرت یونی اثر قابل توجهی بر جذب سطحی آهن (II) ندارد که احتمالا ناشی از نوع مکانیسم جذب سطحی آهن است. استخراج تقریبا کامل آهن (II) جذب سطحی شده عدم رسوب آن در طی آزمایش را نشان داد. ضرایب ترمودینامیکی حاصل را می توان در مدل سازی برهم کنش یون ها در خاک های شالیزاری که در آنها کاهش پتانسیل رداکس موجب افزایش فعالیت آهن (II) می گردد را استفاده کرد.

برای مطالعه اثرات تغییر تناوب های زراعی متداول به کشت ممتد گندم بر فاکتور فرسایش پذیری خاک (K) در اراضی دیم کشاورزی، سه سری خاک سهند (فلونتیک هاپلوزربتس)، رجل آباد (تیپیک کلسیزرپتس) و داراب (کلسیک هاپلوزرپتس) در دیمزارهای منطقه مراغه - هشترود انتخاب گردید. سه تیمار تناوب زراعی شامل: کشت ممتد گندم (T1) گندم - نخود (T2) و گندم - آیش (T3) به مدت پنج سال زراعی از پاییز سال 1382 تا تابستان 1387 در مکان های مورد نظر اعمال شدند. خرداد سال 1387 نمونه های دست خورده و دست نخورده از مزارع تهیه شد. در نمونه های تهیه شده، یکسری از خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک مانند کربن آلی (OC)، آهک (CCE)، جرم مخصوص ظاهری(Db) ، پایداری خاکدانه ها (WAS)، سرعت نفوذپذیری (IR) و بافت اندازه گیری شد. فاکتور فرسایش پذیری خاک با استفاده از رابطه رگرسیونی ارایه شده و پارامترهای اندازه گیری شده، برآورد گردید. شاخص WAS در T3 (%71.54) به طور معنی داری (P<0.05) بیشتر از T1 (%58.89) و T2 (%59.24) و مقدار IR درT1  (2.01 cm hr-1) به طور معنی داری (P<0.05) کمتر از T2 (4.89 cm hr-1) و T3 (5.27 cm hr-1) بود. فاکتور فرسایش پذیری خاک به صورت معنی داری (P<0.05) در T1 (0.00681 t h MJ-1 mm-1) نسبت به T2 (0.00299 t h MJ-1 mm-1) و T3 (0.00223 t h MJ-1 mm-1) افزایش یافت. تیمارهای تناوب زراعی تاثیر معنی داری بر مقادیر OC، CCE و Db نداشتند. بر اساس نتایج بدست آمده، تغییر تناوب های زراعی گندم - آیش و گندم - نخود به کشت ممتد گندم در مزارع مورد مطالعه، سرانجام به افزایش روانآب و فرسایش خاک منجر شده و بنابراین اقدام درستی به نظر نمی رسد.

به منظور بررسی تاثیر مایه تلقیح سویا و ازتوباکتر کروکوکوم بر ویژگی های گیاهان سویای حاصل از بذرهای تولید شده در شرایط تنش خشکی، پژوهشی در دو بخش آزمایشگاه و گلخانه انجام شد. آزمایش گلخانه ای به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی و آزمایش مزرعه ای به صورت اسپلیت فاکتوریل در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در 3 تکرار اجرا گردید. تیمارها شامل رقم (منوکین، ویلیامز و لاین اس.آر.اف´  تی3 )، بذرهای تولید شده در شرایط تنش خشکی (آبیاری گیاهان مادری پس از مقادیر 50 (آبیاری مطلوب)، 100 (تنش متوسط)، 150 (تنش شدید) میلی متر تبخیر از تشت تبخیر کلاس آ) و تلقیح بذر (عدم تلقیح، مایه تلقیح سویا، تلقیح توام مایه تلقیح سویا و ازتوباکتر کروکوکوم) بود. در آزمایش گلخانه ای آبیاری گیاهان با محلول غذایی بدون نیتروژن انجام شد. نتایج آزمایش گلخانه ای مشخص کرد که گیاهان حاصل از بذرهای شرایط تنش متوسط در تمام ارقام به ترتیب 16، 23 و 18 درصد از وزن خشک بخش هوایی، ریشه و گیاه بیشتری نسبت به گیاهان حاصل از بذرهای شرایط آبیاری مطلوب داشتند. همچنین گیاهان حاصل از بذرهای شرایط تنش خشکی از تعداد و وزن خشک گره ریشه بیشتری برخوردار بودند و افزودن ازتوباکتر کروکوکوم به مایه تلقیح سویا تعداد و وزن تر گره ریشه را نسبت به تلقیح با مایه تلقیح سویا افزایش داد. نتایج آزمایش مزرعه ای نشان داد که گیاهچه حاصل از بذرهای شرایط مختلف رطوبتی در تلقیح با باکتری وزن خشک گیاهچه و ارتفاع بیشتری نسبت به شاهد داشت. گیاه حاصل از بذر شرایط تنش متوسط رقم ویلیامز تلقیح شده با مایه تلقیح سویا 46 درصد وزن خشک گیاه بیشتری نسبت به عدم تلقیح داشت.

فن آوری سنجش از دور به عنوان یک ابزار مناسب به منظور پایش زمانی و مکانی برخی از پدیده های طبیعی به شمار می رود. شوری ثانویه از مهمترین عوامل کاهش حاصلخیزی خاک در مناطقی است که مدیریت کارآمد و مطلوب بر منابع آب و خاک وجود نداشته است. این تحقیق برای یافتن بهترین روش های بهره گیری از سنجش از دور در طبقه بندی اراضی شور و ارزیابی روند تغییرات شوری در دشت قهاوند صورت گرفت. وسعت منطقه 95000 هکتار واقع در شرق استان همدان و همجوار با استان مرکزی است. شیوه کار بر پایه تفکیک سطوح مختلف خاک های شور به وسیله دو سری اطلاعات داده های رقومی ماهواره لندست 5 و 7 همراه با مطالعات زمینی به کمک بررسی باندهای مختلف سنجنده های TM و ETM و بررسی شاخص های مختلف PCA57، PCA123، NDVI، GRI، BRI برای خاک و پوشش گیاهی انجام شد. طبقه بندی تصاویر با استفاده از روش طبقه بندی نظارت شده همراه با مطالعات صحرایی و برداشت نمونه خاک سطحی و تجزیه شیمیایی نمونه ها صورت گرفت. تصاویر پس از تصحیح طبقه بندی در سامانه اطلاعات جغرافیایی به صورت نقشه ها و جداول در دو مقطع زمانی ارایه گردید؛ صحت کلی طبقه بندی در تصاویر لندست 5 و 7 مورد بررسی قرار گرفت که برای پارامتر شوری این مقادیر به ترتیب 71 و 75 درصد می باشد. نتایج نشان دهنده افزایش وسعت خاک های شور به میزان قابل توجهی در طی 11 سال است به طوری که وسعت اراضی شور 31.9 درصد افزایش داشته که این گسترش در کلاس شوری کم تا متوسط (S1) 7.9 درصد و در کلاس شوری متوسط تا شدید (S2) 31.2 درصد است. وسعت اراضی لخت و بایر و کفه های نمکی نیز از 3005 هکتار به 8446 هکتار رسیده که در حدود 181 درصد بر وسعت آنها افزوده شده است.

مدیریت صحیح بهره برداری از منابع آب و خاک سدیمی نقش تعیین کننده ای در افزایش محصولات کشاورزی ایفا می نماید. در این راستا استفاده از مدل های یارانه ای برای بررسی اثرات مصرف آبهای سدیمی و مواد اصلاح کننده بر خاک و گیاه می توانند بسیار سودمند واقع شود. در این تحقیق تاثیر استفاده از گچ در اصلاح خاک های سدیمی در دشت درودزن - مرودشت در استان فارس مورد بررسی قرار گرفت. همچنین از مدل watsuit برای پیش بینی ترکیب شیمیایی محلول خاک ناشی از استفاده از آب سدیمی (SAR=17.1 و ECe=2.17). و ماده اصلاح کننده گچ استفاده گردید. تیمارها شامل 4 سطح گچ معدنی (0، 3، 6 و 24 میلی اکی والان در لیتر) در سه تکرار در کرت های 20 مترمربعی بود. داده های پیش بینی شده نشان داد که با افزایش میزان گچ یون های کلسیم و سولفات افزایش و قلیائیت خاک کاهش یافته است. در کرت های آزمایشی غلظت هر یک از عناصر، شوری و نسبت جذبی سدیم مقدار بیشتری نسبت به میزان پیش بینی شده توسط مدل نشان داد. دلیل آن احتمالا مربوط به راندمان پایین آبشویی املاح در شرایط مزرعه می باشد. در رابطه با اصلاح خاک های سدیمی، شوری آستانه پایداری خاک، نسبت منیزیم به کلسیم و حذف عوامل قلیاییت (کربنات و بی کربنات ها) تا سطحی که برای گیاه زیان آور نباشد، در نظر گرفته می شود. پیش بینی مدل برای ارزیابی هر یک از این موارد از اعتبار کافی برخوردار است. با مصرف 3 میلی اکی والان گچ در لیتر نسبت متعادلی از شوری و نسبت جذبی سدیم جهت پایداری ساختمان خاک فراهم گردید. در حالیکه پیش بینی مدل حاکی از لزوم مصرف بیشتر گچ برای حصول به آستانه پایداری است. علت آن را می توان به درجه خلوص گچ معدنی مصرف شده در کرت های آزمایشی نسبت داد. هم پیش بینی مدل و هم مقادیر اندازه گیری شده نشان می دهد که حتی با مصرف مقادیر زیاد گچ غلظت کربنات به محدوده بی ضرر برای مصرف آب آبیاری تنزل نیافته است. به طور کلی همانطور که مدل Watsuit پیش بینی می نماید، سطح 24 میلی اکی والان در لیتر به عنوان مناسب ترین میزان گچ برای اصلاح خاک در شرایط آزمایش توصیه می شود.