پژوهش های خاک
سال:1390 | دوره:25 | شماره:3 |تعداد مقالات:13

در کشاورزی دقیق تعیین تغییرپذیری ویژگی های خاک از اهمیت والایی برخوردار می باشد. به منظور دستیابی به عملکرد بیشتر با مدیریت بهتر، دانش کاملی از ویژگی های فیزیکوشیمیایی خاک و حد بحرانی عناصر غذایی در مزارع لازم می باشد. در همین راستا، زمین آمار یکی از روش هایی است که امروزه در جهت بررسی تغییرپذیری مکانی ویژگی های خاک بکار می رود. در این مطالعه 188 نمونه خاک سطحی از مزارع شرق استان مازندران در سال 1387 جمع آوری شد. مقادیر pH، کربن آلی، کربنات کلسیم معادل، فسفر قابل جذب، پتاسیم قابل جذب، عناصر ریزمغذی (آهن، منگنز، روی و مس) قابل عصاره گیری با DTPA و بافت خاک نمونه ها اندازه گیری گردید. همبستگی مکانی متغیر روی و بهترین مدل برازش داده شده (مدل گوسی) بوسیله واریوگرام مشخص و دامنه موثر برای این متغیر 40 کیلومتر بدست آمد. به منظور تعیین نقشه پراکنش این متغیر، روش های درون یابی کریجینگ، عکس فاصله وزنی و اسپلاین مورد استفاده قرار گرفتند. همچنین دقت این روش ها از طریق معیارهای آماری دقت (MAE)، انحراف (MBE) و ریشه میانگین مربعات خطا (RMSE) محاسبه گردید. جهت تعیین حد بحرانی روی در خاک برای گیاه سویا (Glycine max L.)، یک آزمایش گلدانی با نمونه های خاک جمع آوری شده از 29 مزرعه (از بین 188 مزرعه مورد مطالعه) که حاوی غلظت های متفاوتی از این عنصر بودند، اجرا شد. این آزمایش در مرکز تحقیقات کشاورزی استان مازندران به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در سه تکرار (174 گلدان 5 کیلوگرمی) انجام شد. فاکتور اول شامل 29 نوع خاک و فاکتور دوم شامل دو سطح روی (0 و 10  میلی گرم بر کیلوگرم خاک) بود. پس از برداشت و تعیین عملکرد نسبی، حد بحرانی روی در خاک برای دست یابی به 95 درصد حداکثر عملکرد نسبی با استفاده از روش تصویری کیت- نلسون برابر 1.40 میلی گرم بر کیلوگرم خاک بدست آمد. با تعیین حد بحرانی این عنصر در خاک های زراعی منطقه و استفاده از نقشه احتمال آن با روش کریجینگ شاخص مشخص شد که حدود 80 درصد از اراضی منطقه دچار کمبود روی هستند.

افزایش دی اکسید کربن اتمسفری در سالهای اخیر منجر به افزایش گرمایش جهانی و تغییرات اقلیمی شده است. دی اکسید کربن یکی از مهمترین گازهای گلخانه ای می باشد که اثرات سوء بسیار زیادی بر محیط زیست و حیات انسان بر روی کره زمین گذاشته است. این در حالی است که جنگلها و مناطق جنگل کاری شده در زمینهای بایر و مخروبه تاثیر چشمگیری بر ترسیب کربن دارند. این تحقیق در دو توده اقاقیا و زبان گنجشک به همراه مرتع اطراف به عنوان شاهد در پارک جنگلی چیتگر انجام گرفت و مقادیر کربن ترسیب شده در خاک اندازه گیری شد. رابطه بین برخی از فاکتورهای فیزیکی و شیمیایی خاک با کربن آلی خاک نیز مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد کل کربن ترسیب شده در واحد سطح توده های اقاقیا و زبان گنجشک به ترتیب 78.19 و 48 تن در هکتار و در مرتع شاهد 10.8 تن در هکتار بود. مقدار کربن آلی در دو توده مذکور در لایه اول (15-0 سانتی متری) خاک بیشتر از لایه دوم (30-15 سانتی متری) بود، ولی در قطعه شاهد عکس این نتیجه مشاهده شد. همچنین نتیجه رگرسیون گام به گام نشان داد که pH، شن و نیتروژن به ترتیب مهم ترین اجزا تاثیرگذار بر مقدار کربن آلی خاک بودند. نتایج تجزیه همبستگی نیز نشان داد که بین کربن آلی خاک با درصد سنگ و سنگریزه و شن رابطه مثبت معنی دار و با pH، درصد سیلت و رس رابطه منفی معنی دار وجود داشت. ارزش اقتصادی حاصل از ترسیب کربن خاک توسط توده های مذکور به ترتیب 111800000000 و 26875000000 ریال در کل سطح پارک جنگلی چیتگر تهران محاسبه گردید.

گزارش هایی مبنی بر کمبود مس و منگنز در خاک های آهکی ایران در دست است. این کمبودها می تواند به دلیل پ هاش بالا و یا عدم تعادل میان مس و منگنز با سایر عناصر غذایی مانند کلسیم، منیزیم، آهن و روی در خاک های آهکی باشد. به منظور آگاهی از اثر مس، منگنز و بر همکنش آنها بر رشد و عدم توازن بین عناصر غذایی در ذرت علوفه ای (Zea mays L.) آزمایشی به صورت فاکتوریل 4´4 در شرایط گلخانه ای در چارچوب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار در یک خاک آهکی با بافت لوم رسی (fine, mixed (calcareous,) mesic Typic Calcixerepts) انجام شد. تیمارها شامل چهار سطح مس (صفر، 2.5، 5، و 10 میلی گرم در کیلوگرم از منبع CuSO4.5H2O) و چهار سطح منگنز (صفر، 10، 20، و 40 میلی گرم در کیلوگرم از منبع MnSO4.4H2O) در سه تکرار بود. نتایج نشان داد که کاربرد منگنز سبب افزایش معنی دار وزن ماده خشک اندام هوایی ذرت شد. اما کاربرد مس در بالاترین سطح سبب کاهش معنی دار وزن ماده خشک گیاه شد و در سایر سطوح اختلاف معنی داری با گیاه شاهد نداشت. دلیل کاهش عملکرد ماده خشک ذرت می تواند اثر ضدیتی مس با آهن و همچنین نامناسب بودن نسبت های مس به منگنز، مس به آهن و مس به منگنز + آهن + روی باشد. کاربرد مس سبب افزایش معنی دار غلظت و جذب مس در گیاه شد، اما اثری بر غلظت و جذب منگنز نداشت. افزودن منگنز غلظت مس را کاهش ولی جذب آن را توسط گیاه افزایش داد. کاربرد منگنز سبب افزایش غلظت و جذب منگنز در ذرت شد. غلظت و جذب آهن با کاربرد مس در ذرت کاهش یافت. منگنز غلظت آهن را کاهش ولی جذب آن را به وسیله گیاه افزایش داد. افزودن مس و منگنز اثری بر غلظت روی در ذرت نداشت ولی کاربرد منگنز سبب افزایش جذب روی به وسیله گیاه شد. مصرف مس و منگنز اثری بر نسبت ریشه به اندام هوایی ذرت نداشت. حداکثر عملکرد ماده خشک با کاربرد 5 یا 10 میلی گرم مس در کیلوگرم و 20 و 40 میلی گرم منگنز در کیلوگرم خاک به دست آمد. گستره بسندگی برای مس در گستره 6 تا 7 میکروگرم و برای منگنز در گستره 50 تا 55 میکروگرم در گرم ماده خشک بود. قبل از هر توصیه کودی، نتایج این پژوهش بایستی در شرایط مزرعه نیز تایید شود.

برای ارزیابی چهار روش عصاره گیری فسفر قابل استفاده گیاه در خاک های گچی استان اصفهان، آزمایشی گلخانه ای بر روی گیاه گندم با تعداد 30 نمونه خاک که از نظر میزان فسفر قابل استفاده گیاه و سایر خصوصیات فیزیکی و شیمیایی در محدوده وسیعی قرار داشتند، صورت گرفت. روش های عصاره گیری فسفر شامل اولسن، سلطانپور، مهلیچ 3 و عصاره اشباع با آب مقطر بود. آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی به اجرا در آمد. نتایج نشان داد که ترتیب عصاره گیرهای مورد مطالعه بر اساس توانایی آنها در استخراج فسفر خاک به صورت مهلیچ-3> اولسن> سلطانپور> آب مقطر می باشد. علاوه بر این آب مقطر، عصاره گیر مناسبی جهت استخراج فسفر قابل استفاده گیاه نیست. در این میان روش اولسن با بیشترین همبستگی با فاکتورهای گیاهی مختلف از قبیل عملکرد وزن خشک، میزان فسفر موجود در اندام هوایی و میزان جذب فسفر، مناسبترین روش تشخیص داده شد. از سوی دیگر با توجه به نتایج آزمایش روش مهلیچ 3 روش مناسبی برای استخراج فسفر قابل استفاده گیاه در خاک های گچی بوده و با توجه به قابلیت عصاره گیری همزمان عناصر غذایی ماکرو و میکرو در خاک جایگزین مناسبی برای عصاره گیر اولسن در خاک های گچی می باشد.

به منظور ارزیابی کود فسفره آلی و کود بیولوژیک فسفاته بارور 2 به عنوان جایگزینی برای کودهای فسفره رایج در زراعت گندم، آزمایشی طی دو سال زراعی 85-84 و 86– 85 در مزرعه ای واقع در استان کرمان، شهرستان بردسیر با طرح پایه بلوک های کامل تصادفی با 3 تکرار و 12 تیمار بر روی گندم اجرا شد. تیمارهای آزمایش شامل 150 کیلوگرم در هکتار کود فسفره آلی + 100 گرم کود بیولوژیک فسفاته بارور (T1) 2، 100 کیلوگرم در هکتار کود فسفره آلی + 100 گرم کود فسفاته بارور (T2) 2، 50 کیلوگرم در هکتار کود فسفره آلی 100 + گرم کود فسفاته بارور (T3) 2، 50 کیلوگرم در هکتار کود فسفره آلی (T4)، 100 کیلوگرم در هکتار کود فسفره آلی (T5)، 150 کیلوگرم در هکتار کود فسفره آلی (T6)، 50 کیلوگرم در هکتار کود سوپرفسفات تریپل + 100 گرم کود فسفاته بارور (T7)، 100 کیلوگرم در هکتار کود سوپرفسفات تریپل + 100 گرم کود فسفاته بارور (T8) 2، 150 کیلوگرم در هکتار کود سوپرفسفات تریپل 100 + گرم کود فسفاته بارور (T9) 2، 50 کیلوگرم در هکتار سوپر فسفات تریپل (شاهد T10)، 100 کیلوگرم کود فسفاته تریپل (T11) و 150 کیلوگرم در هکتار کود سوپرفسفات تریپل (T12) بودند. صفات مورد اندازه گیری عبارتند از عملکرد دانه، تعداد خوشه در مترمربع، تعداد دانه در خوشه، وزن هزار دانه و میزان فسفر خاک بعد از برداشت محصول بر اساس نتایج بدست آمده بیشترین عملکرد دانه با مصرف کود بیولوژیک فسفاته بارور 2 به همراه کود آلی فسفره به میزان 150 کیلوگرم در هکتار (T1) به میزان 8477 کیلوگرم در هکتار به دست آمد که در مقایسه با تیمار شاهد شامل 50 کیلوگرم در هکتار کود سوپرفسفات تریپل T10 (عرف منطقه بر اساس نتیجه آزمون خاک) 58.4 درصد افزایش نشان داد. بیشترین اجزا عملکرد به میزان 43.3 گرم، 466 عدد، 47.67 دانه به ترتیب مربوط به وزن هزار دانه، خوشه در مترمربع و دانه در خوشه از تیمار T1 به دست آمد که در مقایسه با تیمار شاهد به ترتیب %28.3، %39.2، %32.9 افزایش نشان داد. بیشترین میزان فسفر تثبیت شده در خاک از تیمار 150 کیلوگرم در هکتار کود سوپرفسفات تریپل (T12) به میزان 9.78 میلی گرم برکیلوگرم به دست آمد که از نظر آماری با تیمار T11 تفاوت معنی داری نداشت.

کاشت کلزا در تناوب با محصولات تابستانه، موجب تاخیر در کاشت، کاهش عملکرد و کاهش درآمد اقتصادی زارعین می شود. بر اساس تحقیقات انجام شده مناسب ترین تاریخ کاشت کلزا، از حدود نیمه تا پایان آبان ماه در استان خوزستان توصیه شده است. با هدف بررسی تاثیر تاخیر در کاشت بر عملکرد کلزا و کارآیی نیتروژن، آزمایشی در دو سال زراعی 85-1383 در ایستگاه تحقیقات شاوور در قالب طرح آماری بلوکهای کامل تصادفی بر پایه کرتهای یک بار خرد شده با چهار تاریخ کاشت (اول) 8.20، (دوم) 8.30 (تاریخ کاشت های توصیه شده)، 9.10 و 9.20 (تاریخ کاشت های تاخیری) در کرت های اصلی و نیتروژن از منبع کوداوره در پنج سطح صفر، 50، 100، 150 و 200 کیلوگرم در هکتار در کرت های فرعی با سه تکرار اجرا شد. نتایج تجزیه واریانس نشان داد تاریخ کاشت و مقدار نیتروژن بر اجزا عملکرد اثر بسیار معنی دار داشتند. هم چنین تاریخ کاشت اثر بسیار معنی دار و مقدار نیتروژن اثر معنی دار بر کارآیی مصرف نیتروژن داشتند. مقایسه میانگین دو ساله تیمارهای مختلف تاریخ کاشت نشان داد که تاخیر در کاشت از 8.20 به 9.20 سبب کاهش تعداد خورجین در بوته به میزان 24.6 خورجین، دانه در خورجین 3.1 عدد، وزن هزار دانه 0.43 گرم، عملکرد دانه 1085 کیلوگرم، روغن دانه 5.6 درصد و کارآیی نیتروژن 6.9 درصد گردید. مطالعه تاثیر مصرف کود نیتروژن بر عملکرد دانه، تعداد خورجین در بوته، تعداد دانه در خورجین، وزن هزار دانه، درصد و عملکرد روغن نشان داد که با افزایش مقدار نیتروژن تفاوت معنی دار از نظر آماری بین این خصوصیات وجود داشت. اما مقدار کارآیی نیتروژن با افزایش مقدار نیتروژن از 150 به 200 کیلوگرم در هکتار به میزان 2.2 درصد کاهش یافت. با توجه به نتایج حاصل از این تحقیق، کاربرد 150 کیلوگرم نیتروژن در تاریخ کاشت های مناسب (آبان) توصیه شده و کاشت تاخیری کلزا (آذر) در شرایط استان خوزستان توصیه نمی شود.

به منظور ارزیابی کیفی استفاده از روشهای آماری در پژوهشهای خاکشناسی، تعداد 100 فقره گزارش نهایی طرح تحقیقاتی، پایان نامه و مقالات چاپ شده در مجله علمی - پژوهشی به روش نمونه گیری تصادفی ساده انتخاب و سپس هر یک از نمونه ها بر اساس چک لیست طراحی شده مورد بررسی و مطالعه قرار گرفتند. برای هر نمونه روش طراحی آزمایش، نحوه تصادفی کردن تیمارها، عامل بلوک بندی تعداد تیمارهای مورد بررسی، نحوه نمونه گیری، تعداد صفت اندازه گیری شده، روشها و آزمونهای آماری به کار گرفته شده در ارائه نتایج، روشهای مقایسه میانگین، توزیع فراوانی آزمونهای آماری، وجود کارشناس آماری در لیست همکاران یا نویسندگان، کیفیت منابع آماری مورد استفاده و کیفیت استفاده از جداول و نمودارها در تفسیر و ارائه نتایج ثبت و بررسی گردید. پس از جمع بندی و بررسی چک لیستها رایج ترین اشکالات و خطاهای موجود در نمونه ها به دو دسته عمده خطاهای مربوط به طراحی آزمایشات و خطاهای مربوط به تجزیه و تحلیل و ارائه نتایج دسته بندی شدند. ضمن بیان ضرورت اجرای صحیح هر یک از موارد پیامدهای ناشی از بی توجهی به آنها نیز ذکر گردید. بر اساس یافته های حاصل از این تحقیق، آموزش مناسب و کارآمد روشهای آماری در طراحی آزمایشات و نرم افزارهای مرتبط با آنها برای محققین و دانشجویان کشاورزی می تواند کارایی و قابلیت اعتماد نتایج پژوهش های کشاورزی را بیش از پیش تضمین نماید.

در این مطالعه، اثرات استفاده کوتاه مدت از فاضلاب خانگی بر تعدادی از خصوصیات فیزیکی مهم خاک ناشی از چهار عامل کیفیت آب آبیاری (آب معمولی، فاضلاب خام و فاضلاب تصفیه شده)، بافت خاک (دو نمونه خاک لومی)، روش آبیاری (سطحی و زیرسطحی) و حضور و عدم حضور گیاه، در قالب تحقیقات گلدانی و در محل تصفیه خانه فاضلاب شهرک اکباتان (تهران) در سال 1387 مورد بررسی قرار گرفت. طول دوره آزمایش چهار ماه و گیاه مورد مطالعه سورگوم بود. در انتهای دوره مطالعه، پارامترهای فیزیکی خاک شامل چگالی ظاهری و شدت نفوذ نهایی اندازه گیری شده و نتایج با استفاده از طرح آماری کاملا تصادفی با سه تکرار، و منحنی های خصوصیات رطوبتی خاک با نرم افزار RETC بررسی و مقایسه شدند. در خصوص اثرات کیفیت آب آبیاری بر منحنی خصوصیات رطوبتی خاک، به طور میانگین میزان آب قابل استفاده در خاک های تحت آبیاری با فاضلاب (تصفیه شده و خام) در مقایسه با آب معمولی در حدود 4 درصد حجمی و به طور نسبی به میزان 24 درصد افزایش نشان داد. میانگین ظرفیت نگهداری آب در خاک در نقطه 0.1 بار بین 9.5 تا 10 درصد حجمی، در نقطه 0.33 بار بین 4.5 تا 5 درصد حجمی و در نقطه یک بار بین 1.5 تا 2 درصد حجمی، در خاک های تحت آبیاری با فاضلاب خام و تصفیه شده، بیشتر از تیمارهای آبیاری شده با آب معمولی بود که نشان از بهبود نسبی ساختمان خاک داشت. به طور کلی شدت نفوذ نهایی خاک های تحت آبیاری با فاضلاب خام و تصفیه شده در مقایسه با تیمار آب معمولی افزایش نشان داد، اما اختلاف به دست آمده معنی دار نبود. در خصوص چگالی ظاهری خاک، به دلیل کوتاه بودن دوره کاربرد فاضلاب، تاثیر قابل توجهی مشاهده نشد. به طور کلی با توجه به اندازه گیری های انجام شده، شواهد نشان می دهد که آبیاری با فاضلاب به دلیل وجود ترکیبات مختلف شیمیایی و آلی (از جمله غلظت بالای منیزیم) به خصوص در شرایط تحت کشت و حضور گیاه، در راستای بهبود ساختمان خاک و افزایش ظرفیت نگهداری آب در خاک عمل نموده است.

امروزه هیدروکربن های نفتی از منابع آلاینده محیط زیست محسوب می شوند. یکی از راه کارهای موثر در پالایش خاک های آلوده استفاده از روش زمین پالایی بوده که از طریق ایجاد شرایط بهینه برای فعالیت ریزجانداران هوازی در خاک، سبب پاکسازی خاک می شود. استفاده از مواد نفتی در حفاری چاه های نفت سبب افزایش آلودگی خاک در استان خوزستان گردیده است. بنابراین در این پژوهش با اعمال روش هایی سعی بر کاهش آلودگی نفتی خاک گردید. بر این اساس، این پژوهش در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تیمار شاهد (خاک آلوده به گل پایه روغنی حفاری)، هم زدن روزانه یکبار (O1) و هم زدن چهار روز یکبار (O2) در سه تکرار برای بررسی روند تغییرات شاخص های مورد مطالعه در بازه های زمانی 2، 5 و 10 هفته پس از اعمال تیمارها اجرا شد. نتایج نشان داد که اثر تیمارهای زمین پالایی (O2 و O1) سبب افزایش معنی دار میزان تنفس میکروبی نسبت به تیمار شاهد گردید (p<0.05). به طوری که میزان غلظت کربن تولید شده (دی اکسید کربن) طی فرآیند تنفس میکروبی در روش های O2 و O1 به ترتیب 20 و 16 درصد بیشتر از نمونه شاهد بود. همچنین، غلظت کل هیدروکربن های نفتی (TPHs) در تیمار بهم زدن روزانه (O1) و بهم زدن چهار روز یکبار (O2) به ترتیب به میزان 7.7 و 11.7 درصد نسبت به شاهد کاهش یافتند هرچند که اختلاف آماری بین تیمارها وجود نداشت. بیشترین میزان کاهش هیدروکربن های نفتی اشباع در ترکیبات 22-18 کربنی در تیمار بهم زدن چهار روز یکبار بدست آمد که اختلاف معنی داری با سایر تیمارها داشت (p<0.05). لذا، اعمال روش زمین پالایی جهت بهینه سازی فعالیت ریزجانداران خاک نقش موثری در افزایش فعالیت آنها و کاهش غلظت آلاینده های نفتی در خاک داشته است. بنابراین، زمین پالایی با توجه به قابل اجرا بودن و عدم نیاز به امکانات خاص می تواند به عنوان روشی موثر و باصرفه اقتصادی جهت پالایش آلاینده های نفتی مورد توجه قرار گیرد.