پژوهش های خاک
سال:1394 | دوره:29 | شماره:3 الف |تعداد مقالات:13

کودهای آلی با تغییر شرایط شیمیایی، فیزیکی و زیستی خاک به طور موثری بر توازن عناصر غذایی از جمله فسفر اثر می گذارند. در این مطالعه تاثیر دو سطح فسفر شامل 100 و 200 میلی گرم بر کیلوگرم از دو منبع کود مرغی و مونوفسفات پتاسیم بر شکل های فسفر معدنی در یک دوره زمانی 90 روزه (5، 15، 30، 45، 60 و 90 روز) مورد بررسی قرار گرفت. شکل های فسفر معدنی شامل فسفر قابل استخراج با آب (H2O-P)، فسفر قابل استخراج با بیکربنات سدیم 0.5 مولار (NaHCO3-P)، فسفر قابل استخراج با سود (فسفر متصل به آهن و آلومینیوم) و فسفر قابل استخراج با اسید (فسفات های کلسیم) از طریق عصاره گیری متوالی تفکیک و اندازه گیری شدند. نتایج نشان داد که در تیمار شاهد بخش عمده ای از فسفر معدنی خاک به صورت فسفر قابل استخراج با اسید (102-187.4 میلی گرم بر کیلوگرم) می باشد. کاربرد کود مرغی و مونوفسفات پتاسیم سبب افزایش معنی دار فسفر قابل استخراج با آب، سود و اسید در خاک شد. بعد از کاربرد هر دو منبع آلی و معدنی، شکل های لبایل و نسبتا لبایل (NaHCO3-P و NaOH-P) افزایش و در انتهای دوره خواباندن به پایدارترین شکل فسفر (Ca-P) تبدیل شد. میزان تبدیل فسفر لبایل به شکل غیر لبایل در خاک تیمار شده با کود مرغی کمتر بود که نشان از تاثیرات مثبت این کود در افزایش شکل های لبایل فسفر خاک (NaHCO3-P و NaOH-P) برای یک دوره طولانی تر دارد. همبستگی بالا و معنی دار (P<0.01) بین NaHCO3-P و فسفر قابل دسترس خاک (r=0.81-0.93) در تمامی زمان های خواباندن، نشان از نقش مهم این شکل از فسفر در تامین فسفر مورد نیاز گیاه دارد. بر اساس نتایج این تحقیق کاربرد تلفیقی کود مرغی و کود شیمیایی در خاک های آهکی به عنوان راهکار افزایش فسفر قابل دسترس گیاه پیشنهاد می شود.

به منظور بررسی تاثیر باکتری های محرک رشدگیاه و کمپوست مصرف شده قارچ بر رشد و عملکرد گیاه گوجه فرنگی رقم ارگون، یک آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با 4 تکرار در گلخانه آموزشی دانشگاه محقق اردبیلی در سال 1391 اجرا شد. تیمارهای آزمایشی شامل: تلقیح بذور گوجه فرنگی رقم ارگون با سوسپانسیون باکتری های جنس سودوموناس (گونه های فلورسنس، پوتیدا) و آزوسپیریلیوم (گونه های لیپوفروم و آزوسپیریلیوم sp) و افزودن کمپوست مصرف شده قارچ در نسبت های حجمی 0، 20، 40 و 60 درصد به صورت جایگزینی در بسترهای کاشت بود. نتایج حاصل از این پژوهش نشان داد که اثر تلقیح بذور گوجه فرنگی با باکتری های محرک رشد گیاه و افزودن کمپوست مصرف شده قارچ به بستر کاشت بر وزن خشک بوته و ریشه، ارتفاع بوته، تعداد، قطر و عملکرد میوهو تعداد روز تا گلدهی در سطح احتمال 1درصد معنی دار شد. بیشترین مقدار برای اکثر صفات ذکر شده در گیاهان تلقیح شده با باکتری سودوموناس فلورسنس 22 در بسترهای کاشت حاوی 20 درصد حجمی کمپوست مصرف شده قارچ حاصل گردید. نتایج این پژوهش نشان داد که مقادیر زیاد کمپوست مصرف شده قارچ اثرات منفی روی شاخص های رشدی و عملکرد گیاه گوجه فرنگی داشت.

شوری از مهمترین تنش های غیر زنده و محدودکننده تولید محصولات کشاورزی به شمار می رود. به منظور بررسی اثرات تغذیه ای عناصر غذایی پتاسیم و روی در کاهش اثرات سوء تنش شوری بر برخی پاسخ های گندم، آزمایشی در قالب فاکتوریل بر مبنای طرح پایه کاملا تصادفی در دو خاک شور و غیر شور با سه تکرار انجام شد تیمارهای مورد بررسی شامل سه سطح روی (صفر، 5 و 10 میلی گرم در کیلوگرم روی خالص از منبع سولفات روی) و سه سطح پتاسیم (صفر، 200 و 400 میلی گرم در کیلوگرم K2O از منبع سولفات پتاسیم) بود. نتایج آزمایش نشان داد تنش شوری، هر یک از صفات وزن خشک برگ، اندام هوایی و ریشه را به ترتیب به میزان 14.1، 18 و 20.9 درصد کاهش داد. کاربرد 10 میلی گرم در کیلوگرم روی در شرایط شور وزن خشک اندام هوایی را نسبت به تیمار شاهد 70 درصد افزایش داد. با افزایش شوری، جذب پتاسیم کاهش یافت (19.7%) و تیمار 400 میلی گرم پتاسیم و 10 میلی گرم روی سبب بهبود رشد به میزان 36.7 درصد گردید. همچنین شوری نسبت K+/Na+ را کاهش داد. در مجموع، مدیریت عناصر غذایی به ویژه پتاسیم و روی می تواند به عنوان یکی از روش های کاهش اثر تنش شوری در نظر گرفته شود.

به منظور بررسی اثر باکتری های حل کننده فسفات و کود شیمیایی فسفر بر عملکرد و اجزای عملکرد دو رقم برنج (علی کاظمی و هاشمی) آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در 3 تکرار در سال زراعی 1390 در شهرستان سیاهکل اجراء شد. فاکتورهای آزمایشی شامل ارقام (علی کاظمی و هاشمی)، کود شیمیایی سوپر فسفات تریپل در 3 سطح (شاهد، 25، 50 کیلوگرم) و باکتری حل کننده فسفات در 2 سطح (شاهد و باکتری Bacillus subtilis) بودند. نتایج آزمایش نشان داد که اثر سطوح مختلف باکتری و اثرات متقابل رقم وکود فسفره، رقم و باکتری، و کود شیمیایی فسفره و باکتری بر عملکرد شلتوک معنی دار شد. بیشترین عملکرد شلتوک در تیمار کاربرد باکتری Bacillus subtili s در رقم هاشمی بدست آمد. بالاترین شاخص برداشت در رقم هاشمی با مصرف 25 کیلوگرم کود فسفر و با کاربرد باکتری مشاهده شد. بیشترین تعداد پنجه در بوته با کاربرد 50 کیلوگرم کود شیمیایی فسفر در رقم هاشمی بدست آمد و شلتوک های رقم علی کاظمی که باکتری حل کننده فسفات دریافت کرده بودند بیشترین وزن هزار دانه را نشان داد.

در این پژوهش تحمل برخی پایه های مرکبات (نارنج، کاریزوسیترنج، ترویرسیترنج، سی-35، گوتو و اسموت فلت سویل) به آهک کل و فعال به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در خاک های منطقه شرق مازندران مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که بیشترین میانگین وزن خشک از سوینگل سیتروملو و کمترین وزن خشک از نارنج، پایه معمول منطقه حاصل شد. همچنین نتایج میانگین درجه کلروز در این خاک ها نشان داد که سوینگل سیتروملو بیشترین درجه کلروز داشت و پایه های سی-35، کاریزوسیترنج، گوتو، ترویرسیترنج، اسموت فلت سویل و نارنج به ترتیب بعد از سیتروملو قرار داشتند و با افزایش آهک کل و فعال خاک، میانگین غلظت آهن فعال برگ پایه های مختلف کاهش یافت. به طور میانگین از آهن کل برگ ها، درصدی که به شکل آهن فعال بود بسیار بیشتر از ریشه ها بود. در مقابل میانگین غلظت آهن کل ریشه ها بیش از چندین برابر برگ ها بود و با افزایش آهک خاک ها، درصدی از آهن کل برگ که به شکل فعال بود کاهش نشان داد، اما در ریشه ها بر خلاف برگ ها، این درصد آهن فعال افزایش یافت. همچنین افزایش آهک فعال خاک، تاثیر معنی داری بر غلظت آهن فعال برگ نارنج و اسموت فلت سویل نداشت. در مقابل، غلظت آهن فعال برگ سوینگل سیتروملو، کاریزوسیترنج، ترویرسیترنج، سی-35 و گوتو با افزایش آهک فعال کاهش یافت. لذا با توجه به شاخص درجه زردی برگ و شیب کاهش غلظت آهن فعال برگ به ازای هر واحد افزایش آهک فعال، نارنج و اسموت فلت سویل متحمل ترین و سوینگل سیتروملو حساس ترین پایه به آهک خاک بودند. پایه های گوتو، کاریزوسیترنج، ترویرسیترنج و سی-35 از نظر حساسیت به ترتیب پس از سوینگل قرار گرفتند.

تهیه زمین و آماده سازی بستر بذر به عنوان نخستین گام در کاشت هر محصول کشاورزی به حساب آمده و از اهمیت بسزایی برخورداراست. این تحقیق به منظور بررسی تاثیر سه روش مختلف خاکورزی (T1: گاوآهن برگردان دار T 2 : زیرشکن T 3 : زیرشکن به همراه دکمپکتور) در دو عمق بر برخی خصوصیات فیزیکی خاک با بافت رس سیلتیو رده خاک Fine Mixed Thermic Typic Haploxerepts، به صورت آزمایش فاکتوریل در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی و در سه تکرار در مزرعه زراعی دشت ناز ساری در سال زراعی 90-1389- انجام گرفت. نتایج نشان داد کمترین جرم مخصوص ظاهری در تیمار زیرشکن و بیشترین مقدار آن زمان استفاده از گاوآهن برگردان دار بود. اثر متقابل عمق و تیمار خاکورزی بر مقدار تخلخل خاک معنی دار بود. تیمار زیرشکن و دکمپکتور بیشترین میزان ظرفیت نگهداری رطوبت را به خود اختصاص داد. بیشترین اثر در میزان رطوبت ظرفیت مزرعه و نقطه پژمردگی دائم مربوط به زیرشکن و دکمپکتور بوده که تقریبا برابر با اثر شخم با گاوآهن برگردان دار بود. بعلاوه قطعه ای که در آن از زیرشکن و دکمپکتور استفاده شد بیشترین مقدار آب قابل دسترس گیاه را داشت. در مورد پایداری خاکدانه ها نیز تفاوت ها معنی دار بوده به طوری که در تیمار استفاده از گاوآهن برگردان بیشترین مقدار را داشت و کمترین آن مربوط به تیمار زیرشکن به همراه دکمپکتور بود. تیمارهای زیرشکن و زیرشکن به همراه دکمپکتور در مقایسه با استفاده از گاوآهن برگردان دار موجب کاهش شاخص مخروطی شدند. همچنین، استفاده از زیرشکن سرعت نفوذ آب به درون خاک را افزایش داد.

شناخت دامنه اثر فرآیندهای کنترل کننده فعالیت بور (B) در محلول خاک برای حفظ کیفیت آب و مدیریت حاصلخیزی خاک مهم است. از آن جا که این فرآیندها متاثر از ویژگی های فیزیکی و شیمیایی خاک هستند، دراین تحقیق، تاثیراین ویژگی ها بر واکنش های جذب و واجذب سطحی بور و درجه برگشت پذیری آن مطالعه شد. بدین منظور، همدماهای جذب سطحی و واجذب بور در 14 نمونه خاک آهکی اندازه گیری گردید. داده های جذب سطحی با معادله های تجربی و اثر ویژگی های خاک بر آن ها با رگرسیون چند متغیره بررسی شد. نتایج نشان دادکه جذب سطحی بور از معادله لانگمویر با حداکثر جذب سطحی در محدوده 3 تا 14 میلی مول برکیلوگرم پیروی می کند. محاسبات نشان دادکه ظرفیت تبادل کاتیونی وکربنات کلسیم فعال خاک، مهمترین عوامل ابقای بوردر خاک های آهکی هستند. کربن آلی، کربنات کلسیم فعال و اکسید آلومنیوم 94% تغییرات ضریب متوسط توزیع بور در خاک را توصیف کردند. ظرفیت تبادل کاتیونی و کربنات کلسیم فعال خاک رابطه مثبتی با درجه برگشت پذیری (پسماند) بور در خاک نشان دادند. توصیف داده ها با معادله لانگمویر دوسطحی نشان داد که ضرائب حداکثر جذب سطحی می توانند در پیش بینی قابلیت استفاده بور در خاک مفید باشند. بر عکس، ضرائب انرژی پیوندی در هر دو غلظت های بالا و پائین بور کاربرد عملی ضعیفی داشتند. مدل رگرسیونی (تابعی ازظرفیت تبادل کاتیونی و ضرائب معادله های جذب سطحی)، امکان استفاده عملی ازضرائب معادله های فروندلیچ و لانگمویر برای برآورد بور قابل استفاده را در خاک های آهکی تائید نمود.

ارزیابی دقت نمونه برداری پیش از انجام نمونه برداری از اهمیت زیادی برخوردار است. از آن جا که انتظار می رود بین متغیرهای محیطی کمکی و ویژگی های خاک روابطی وجود داشته باشد، نقاط نمونه برداری مناسب نقاطی است که توزیع تجمعی احتمال متغیرهای محیطی کمکی را به گونهای مطلوب شبیه سازی کند. از آن جا که در این پژوهش برای تعیین نقاط نمونه برداری از باندهای تصویر ماهواره لندست و مدل رقومی ارتفاع به عنوان ورودی ها استفاده شد، سه روش نمونه برداری تصادفی، شبکه منظم و فرامکعب لاتین در سه تراکم 100، 50 و 25 نقطه برای شبیه سازی توزیع احتمال تجمعی باندهای تصویر ماهواره لندست و مدل رقومی ارتفاع در محدوده ای به وسعت حدود 52 هزار هکتار استفاده شد. سپس، توزیع احتمال شبیه سازی شده با توزیع جامعه اصلی و شوری خاک مورد مقایسه قرار گرفت. نتایج نشان داد که در تراکم نمونه برداری 100 و 50 نقطه، تفاوت دقت روش های نمونه برداری چشمگیر نبوده و با کاهش تراکم نمونه برداری میانگین مربعات خطای باقیمانده افزایش می یابد. حال آن که در تراکم 25 نقطه نمونه برداری، مقدار میانگین مربعات خطای باقیمانده در روش های فرامکعب لاتین، شبکه منظم و کاملا تصادفی به ترتیب 4، 7.83 و 17.15 درصد بود. به این ترتیب نتایج نشان داد که روش فرامکعب لاتین در تراکم نمونه برداری کم قادر به شبیه سازی دقیق تر توزیع احتمال ورودی است. علت این تفاوت آن است که در روش های کاملا تصادفی و شبکه منظم احتمال نمونه برداری از نقاط با فراوانی کم، بسیار اندک است. مقدار ریشه میانگین مربعات خطا در برآورد شوری خاک جامعه اصلی در تراکم 100 و 25 نقطه به روش فرامکعب لاتین به ترتیب 4.22 و 8.66 دسی زیمنس بر متر بود. هرچند مقداری بیش از خطای متغیرهای اولیه یعنی باندهای تصویر و مدل رقومی ارتفاع است، لیکن با دقتی مناسب توزیع احتمال شوری خاک در جامعه اصلی را شبیه سازی کرده است. در نتیجه مناسب ترین روش و تراکم نمونه برداری در این پژوهش روش فرامکعب لاتین با تراکم 25 نقطه بود.

گرماکافت بقایای گیاهی و تبدیل آن به بیوچار و افزودن به خاک علاوه بر ترسیب کربن و کاهش آلودگی هوا می تواند سبب اصلاح برخی ویژگی های خاک های آهکی شود. هدف از این پژوهش، ارزیابی تاثیر بیوچار حاصل از گرماکافت پنج نوع بقایای گیاهی بر برخی ویژگی های خاک آهکی می باشد. بیوچارهای مورد استفاده از گرماکافت بقایای گندم، بقایای ذرت، چوب ذرت، بقایای پنبه و بقایای کنجد در دمای 500 درجه سلسیوس به مدت سه ساعت و در شرایط اکسیژن محدود به دست آمد. سپس تاثیر افزودن مقدار 2 درصد بیوچار به یک خاک آهکی به صورت آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار بررسی شد. نمونه ها به مدت 90 روز در دمای 2±22 درجه سلسیوس و 50 درصد رطوبت اشباع نگهداری شده و سپس ویژگی های خاک شامل پ هاش، قابلیت هدایت الکتریکی، ظرفیت تبادل کاتیونی و مقدار کربن آلی، شکل های پتاسیم، مقدار نیتروژن کل، فسفر، آهن، منگنز، روی و مس قابل استفاده خاک در آنها اندازه گیری گردید. نتایج نشان داد که بیوچار حاصل از بقایای پنبه و کنجد سبب افزایش معنی دار پ هاش خاک گردید. همه بیوچارها مقدار کربن آلی و قابلیت هدایت الکتریکی خاک را به طور معنی داری افزایش دادند. مقادیر پتاسیم محلول، تبادلی و غیرتبادلی تحت تاثیر افزودن بیوچار و نوع آن قرار گرفت. بیوچارها سبب افزایش 4.4 تا 7 برابری پتاسیم محلول شدند. مقدار افزایش پتاسیم تبادلی از 144 میلی گرم بر کیلوگرم با کاربرد بیوچار پنبه تا 209 میلی گرم بر کیلوگرم با کاربرد بیوچار کنجد متغیر بود. پتاسیم غیرتبادلی نیز با افزودن بیوچار از 290 تا 532 میلی گرم بر کیلوگرم افزایش یافت. قابلیت استفاده نیتروژن، فسفر، روی و مس تحت تاثیر کاربرد بیوچار قرار نگرفت، اما بیوچار بقایای پنبه و کنجد مقدار آهن قابل استفاده را افزایش دادند. همچنین منگنز نیز با کاربرد هر پنج نوع بیوچار افزایش معنی دار نشان داد. با توجه به افزایش قابل ملاحظه مقادیر شکل های مختلف پتاسیم و با توجه به کمبود پتاسیم در بعضی از خاک های آهکی استان فارس، می توان استفاده از بیوچار به عنوان منبع حاوی پتاسیم را در مدیریت حاصلخیزی این عنصر مد نظر قرار داد.

حضور ترکیبات نفتی در خاک می تواند سبب بروز سمیت برای انسان و سایر موجودات زنده و نیز آلودگی آب های زیر زمینی شود. هیدروکربن های نفتی به دلیل قابلیت زیست تخریبی شان یکی از شایع ترین گروه های آلوده کننده آلی در محیط زیست می باشند. بنابراین پالایش مکان های آلوده به ترکیبات نفتی امری ضروری و مهم می باشد. این مطالعه با هدف تعیین پراکنش و شدت آلودگی نفتی ناشی از پسماند های نفتی پالایشگاه اصفهان و تاثیر آن بر اندازه آب گریزی خاک با استفاه از روش زمین آماری در منطقه بختیاردشت اصفهان انجام شد. نمونه برداری از خاک در 100 مکان با الگوی شبکه ای به فاصله 100 متر انجام شد. متغیرهای هیدروکربن های نفتی کل، آب گریزی خاک و برخی خصوصیات خاک اندازه گیری شدند. بر اساس نتایج، متغیرها از مدل نیم تغییرنمای کروی پیروی کرده و دارای ساختار مکانی متوسط بودند. خاک منطقه در اغلب مکان ها دارای غلظت هیدروکربن های نفتی کل بیش از حد مجاز جهانی در خاک (0.1 درصد) بودند. تغییر پذیری و توزیع مکانی آب گریزی خاک عمدتا به وجود ترکیبات هیدروکربن های نفتی کل در منطقه وابسته شد. ترکیبات نفتی به علت قرار گرفتن به صورت پوشش های آب گریز در سطوح خاکدانه باعث افزایش آب گریزی شدند. بیش تر خاک های منطقه به علت غلظت متفاوت آلاینده های نفتی در خاک در گروه های نسبتا آب گریز (5 تا 60 ثانیه) تا بی نهایت آب گریز (بیش از 3600 ثانیه) قرار گرفتند و به نظر می رسد با کاهش نفوذ آب به خاک، کاهش رطوبت خاک و تشدید روان آب، سبب محدودیت در فراهمی آب در خاک برای رشد گیاه شود.

تبدیل خاک فسفات به کودهای فسفری پر هزینه است و مصرف آنها همواره خطر آلودگی خاک از طریق تجمع عناصری مثل کادمیم را نیز به دنبال دارد. در صورتی که بتوان قابلیت جذب و فراهمی فسفر خاک فسفات را افزایش داد، تحولی بزرگ در تغذیه فسفری گیاهان رخ خواهد داد. در این تحقیق پتانسیل استفاده از باکتری های حل کننده فسفات و تیوباسیلوس بومی باغات پسته برای افزایش کارایی خاک فسفات و بهبود شرایط تغذیه ای نهال پسته مورد مطالعه قرار گرفت. آزمایش گلخانه ای به صورت فاکتوریل، شامل 5 تیمار تلقیح و 3 سطح شوری بود که در قالب یک طرح کاملا تصادفی با 4 تکرار اجرا شد. تیمارهای تلقیح شامل شاهد بدون کود و تلقیح (T1)، خاک فسفات (T2) خاک فسفات همراه با دو جدایه حل کننده فسفات شامل Pantoea dispersa و P. thivervalensis (T3)، خاک فسفات همراه با گوگرد و سه جدایه تیوباسیلوس (T4) و خاک فسفات همراه با گوگرد، دو جدایه حل کننده فسفات و سه جدایه تیوباسیلوس (T5) و سطوح شوری شامل S0، S1 و S2، به ترتیب با مقادیر عددی 3، 8 و 16 دسی زیمنس بر متر بودند. با توجه به نتایج بدست آمده، افزایش شوری باعث کاهش معنی دار وزن تر و خشک اندام هوایی و ریشه، میانگین ارتفاع و تعداد برگ به ازاء نهال، مقدار جذب عناصر فسفر و آهن شد و بر غلظت فسفر و مقدار جذب روی تاثیر معنی داری نداشت. تیمارهای باکتری تاثیر معنی داری بر وزن تر و خشک اندام هوایی، میانگین ارتفاع و تعداد برگ، غلظت فسفر و آهن و میزان جذب عناصر فسفر، آهن و روی داشتند. استفاده از باکتری های حل کننده فسفات به همراه خاک فسفات بیشترین تاثیر مثبت را بر وزن تر و خشک اندام هوایی و میانگین ارتفاع و تعداد برگ به ازاء نهال داشت و صفات فوق را نسبت به تیمار شاهد به ترتیب 36.1، 37.8، 11.5 و 27.1 درصد افزایش داد. استفاده از باکتری های اکسیدکننده گوگرد به همراه خاک فسفات و گوگرد (T4)، و نیز مخلوط حل کننده های فسفات و اکسیدکننده های گوگرد به همراه خاک فسفات و گوگرد (T5) بیشترین تاثیر را از نظر غلظت و مقدار جذب فسفر ایجاد کرد. تیمار T4 از نظر غلظت و مقدار جذب فسفر و تیمار T5 از نظر مقدار فسفر در تمام سطوح شوری اختلاف معنی داری را با شاهد بدون تلقیح داشتند. اگر چه مصرف خاک فسفات به تنهایی نسبت به تیمار شاهد باعث افزایش غلظت و مقدار جذب فسفر شد، اما اثر این تیمار با اختلاف معنی داری کمتر از تیمارهای تلقیح با باکتری ها بود.