مدیریت خاک و تولید پایدار
سال:1398 | دوره:9 | شماره:4 |تعداد مقالات:9

سابقه و هدف: کیفیت خاک نقش مهمی در ایجاد ارتباط بین تولید بالا و پایداری منابع اراضی دارد و می تواند بر کیفیت هوا، آب و محیط زیست تأثیر گذار باشد. ارزیابی تأثیر روش های مدیریتی تحت کاربری های کشاورزی بر کیفیت خاک از فرآیندهای لازم برای دست یابی به مدیریت پایدار خاک در اکوسیستم های کشاورزی است. این پژوهش با هدف بررسی تأثیر روش های مرسوم مدیریت کشاورزی بر کیفیت خاک در استان زنجان انجام شد. مواد و روش ها: 154 نمونه خاک از 77 مزرعه در سطح استان زنجان (27 سایت در کاربری آبی و 50 سایت در کاربری دیم) از عمق 0 تا 30 و 30 تا 60 سانتی متری جمع آوری گردید. با توجه به تهدیدات اصلی در ارتباط با خاک در استان زنجان 30 ویژگی فیزیکی، شیمیایی و زیستی خاک اندازه گیری و به عنوان شناسه های کیفیت خاک مورد ارزیابی قرار گرفتند. شاخص تجمعی کیفیت خاک با تلفیق ویژگی های مؤثر بر کیفیت خاک تعیین شد. مقایسه ی تأثیر روش های متداول مدیریتی در کاربری های دیم و آبی بر کیفیت خاک با استفاده از شاخص-های آماری انجام شد. یافته ها: در کاربری دیم و در عمق 30-0 سانتی متر پایداری خاکدانه ها و هدایت هیدرولیکی اشباع خاک به ترتیب 49/49 و 04/22 درصد نسبت به کاربری آبی کم تر بود. جرم مخصوص ظاهری خاک در کاربری آبی 68/3 درصد کم تر از کاربری دیم بود. کربن آلی، کربن زیست توده ی میکروبی، تنفس خاک و شاخص ذخیره ی کربن و نیتروژن خاک در کاربری آبی بیش تر از کاربری دیم بود. کربن آلی در کاربری دیم، در عمق 30-0 سانتی متر 87/33 درصد و در عمق 60-30 سانتی متر 43/31 درصد نسبت به کاربری آبی کم تر بود. هدایت الکتریکی در عمق 30-0 سانتی متر در کاربری دیم 46/50 درصد نسبت به کاربری آبی کم تر بود. هم چنین، روی قابل جذب در کاربری دیم و در دو عمق 30-0 و 60-30 سانتی متر به ترتیب 54/66 و 43/63 درصد نسبت به کاربری آبی کم تر بود. ضریب متابولیکی در کاربری دیم بیش تر از کاربری آبی بود و در این مطالعه به عنوان یکی از ویژگی های نشان دهنده ی تخریب خاک شناسایی شد. ضریب متابولیکی در عمق 30-0 و 60-30 سانتی متر در کاربری آبی به ترتیب 40 و 33/33 درصد نسبت به کاربری دیم کم تر بود. همبستگی مثبت معنی دار بین کربن آلی و ویژگی های فیزیکی خاک شامل پایداری خاکدانه و هدایت هیدرولیکی اشباع و ویژگی های زیستی خاک شامل کربن زیست توده ی میکروبی و تنفس خاک مشاهده شد. شاخص کیفیت خاک تجمعی در عمق 0 تا 30 سانتی متر در کاربری آبی (64/0) به طور معنی داری بیش تر از کاربری دیم (55/0) بود. نتیجه گیری: نتایج این پژوهش نشان داد که از نظر کیفیت خاک، مدیریت کشاورزی آبی شرایط بهتری نسبت به مدیریت کشاورزی دیم دارد. با این وجود، هدایت الکتریکی بالاتر خاک در کاربری آبی ضرورت مدیریت بهتر کودهای شیمیایی و بررسی کیفیت آب های مورد استفاده برای آبیاری اراضی استان زنجان را نشان می دهد. کربن آلی خاک به عنوان مهم ترین ویژگی مؤثر بر کیفیت خاک های مورد مطالعه شناسایی شد. استفاده از روش های مدیریتی کارآمد از جمله خاک ورزی حفاظتی، اجرای تناوب زراعی مناسب و استفاده ی متعادل از کودهای شیمیایی و آلی که منجر به افزایش ماده ی آلی خاک می شود در هر دو کاربری و به ویژه در کاربری دیم ضروری است.

سابقه و هدف: کارایی پایین استفاده از کود های نیتروژن یک مشکل جهانی در تولید محصول است و کشاورزی ایران نیز از این قاعده مستثنی نیست. کودهای نیتروژنی به عنوان منبع نیتروژن، در آلودگی خاک، آب و هوای محیط زیست تاثیر گذار هستند. نیترات سازی یک فرایند کلیدی در اکوسیستم های کشاورزی است چرا که تبدیل آمونیوم به نیترات میتواند منجر به از دست دادن بخش قابل توجهی از نیتروژن خاک از طریق آبشویی و یا نیترات زدایی شود. استفاده از بازدارنده های نیترات سازی همراه کود نیتروژن به منظور کنترل این فرایند یکی از راهکارهای کاهش هدرروی نیتروژن است. بنابراین این پژوهش با هدف بررسی اثر بازدارنده 3 و 4 دی متیل پیرازول فسفات (DMPP) بر میزان نیترات سازی و درصد بازدارندگی آن در برخی خاکهای ایران صورت گرفت. مواد و روشها: یک آزمایش گرماگذاری به منظور بررسی اثر DMPP بر روند تغییر غلظت نیترات و آمونیوم در فواصل زمانی مختلف و فراوانی باکتری های اکسید کننده آمونیوم (AOB) و نیتریت (NOB) در پنج خاک مختلف انجام شد. فاکتورهای آزمایش شامل بازدارنده نیترات سازی (NI) در سه سطح (بدون کاربرد نیتروژن و NI، mg/kg 200 نیتروژن از منبع سولفات آمونیوم بدون NI، و mg/kg 200 نیتروژن از منبع سولفات آمونیوم حاوی 8/0 درصد NI)، پنج نوع خاک (لوم شنی 1 با 58/0 درصد کربن آلی، لوم شنی 2 با 3/0 درصد کربن آلی، لوم با 73/0 درصد کربن آلی، لوم رسی با 87/0 درصد کربن آلی، و رسی با 47/1 درصد کربن آلی) و پنج زمان نمونه برداری (0، 14، 28، 42، و 56 روز) بود. یافته ها: نتایج نشان داد در همه خاک ها کاربرد نیتروژن همراه DMPP نسبت به نیتروژن بدون DMPP اثر معنی داری (P<0. 001) بر کاهش میزان نیترات سازی داشت به طوریکه میزان آن را به طور میانگین 7/44 درصد کاهش داد. کارایی DMPP در کاهش نیترات سازی در خاک های مورد آزمایش با هم اختلاف معنی داری داشت. نیترات سازی در خاک های دارای رس و کربن آلی بیشتر نسبت به خاک های دارای شن بیشتر و ماده آلی کمتر سریع تر اتفاق افتاد. درصد بازدارندگی نیترات بعد از 56 روز گرماگذاری در خاک های لوم شنی 1 و 2 و لومی به ترتیب 57، 46 و 12 درصد بود ولی برای دو خاک دیگر نزدیک به صفر بود. همچنین یک همبستگی مثبت معنی دار بین تعداد باکتری های AOB و NOB با غلظت نیترات (6/0 = r)، مقدار کربن آلی (9/0 = r)، و نیتروژن کل خاک (9/0 = r) وجود داشت. نتیجه گیری: می توان اظهار نمود که میزان نیترات سازی خاک تحت تأثیر عواملی مانند بافت و مقدار ماده آلی خاک متفاوت است و کارایی DMPP با برخی ویژگی ها مانند درصد رس، محتوای کربن آلی و جمعیت باکتری های نیترات ساز خاک رابطه عکس دارد. بعلاوه این خصوصیات در پیش بینی اثرات کوتاه مدت بازدارنده می تواند مورد استفاده قرار گیرد

سابقه و هدف: خاک نقش مهمی در مسائل محیط زیستی و برنامه های مدیریت و توسعه پایدار دارد. از این رو نیاز رو به افزایشی به تهیه نقشه های خاک با قابلیت اعتماد و صحت بالا ایجاد شده است. با توجه به محدودیت های منابع، داده های موجود موروثی خاک ها به عنوان تنها منبع عظیم و در دسترس خاک ها توجه زیادی کسب کرده اند. این داده ها که حامل اطلاعات مهم در مورد حالت و ویژگی های خاک در طول زمان و مکان هستند، می توانند یک چشم انداز در راستای مدیریت بهتر منابع ایجاد کنند. با توجه به وابستگی مدیریت بهتر خاک به این اطلاعات موروثی و همچنین اهمیت استفاده از آن ها در مدیریت محیط زیست، باید تلاش های جدی برای حفظ و استفاده مجدد از این داده های قدیمی خاک صورت بگیرد. بدیهی است که برای استفاده از آن ها پیش پردازش هایی نیاز می باشد که رهانیدن (Rescue) یا تلاش برای محافظت داده های موروثی و بازسازی (Renewal) که طی آن اطلاعات موجود از خطر نابودی حفظ شده و در یک ساختار جدی قرار گرفته و کاربردی می شوند، مهم ترین فرآیندهایی هستند که قبل از هرگونه استفاده از این داده ها باید روی آن ها اعمال شوند. علی رغم تلاش های جهانی در این رابطه، در ایران تاکنون تلاش زیادی در رابطه با احیا و بازسازی این اطلاعات صورت نگرفته است. این در حالی است که ایران به دلیل داشتن سابقه طولانی مطالعات خاک مملو از اطلاعات ارزشمند خاک به ارث رسیده از خاک شناسان پیشکسوت می باشد. بنابراین این مطالعه با هدف احیا مطالعات موروثی در دسترس و بازسازی و ارزیابی کیفیت آن ها به عنوان پیش نیازهای مورد نیاز برای استفاده از آن ها در نقشه برداری رقومی اجرا می شود. مواد و روش ها: منطقه مورد مطالعه با مساحت 10480 کیلومتر مربع در مرز بین استان های اصفهان و چهارمحال و بختیاری قرار دارد. این منطقه به دلیل وجود رودخانه و سد زاینده رود از قدیم مورد توجه خاک شناسان بوده است و خاک های آن طی مطالعات زیادی بررسی شده اند. اما به دلیل عدم دسترسی به تمام مطالعات، سه مطالعه آرشیوی خاک که کل منطقه مطالعاتی را پوشش می دهند انتخاب و بررسی شدند. پس از ثبت اطلاعات این مطالعات در کامپیوتر و زمین مرجع کردن نقشه ها و رقومی کردن مرز واحدهای خاک، کیفیت نقشه های موروثی طبق استانداردهای کنترل کیفیت کرنل مورد ارزیابی قرار گرفتند. در نهایت با استفاده از نقشه ها و اطلاعات کمکی در دسترس، میزان جابجایی احتمالی مرز واحدهای خاک بررسی و تصحیح شد. هم چنین شاخص وزن دار شده تائو و صحت کلی وزن دار شده برای ارزیابی کمی کیفیت نقشه ها محاسبه شدند. یافته ها: به منظور حفظ و نگه داری اطلاعات موروثی جمع آوری شده، نقشه های خاک و اطلاعات خاک رخ های آن ها در رایانه ثبت و با کیفیت خوبی زمین مرجع و رقومی شدند. نتایج ارزیابی کیفیت و کارایی واحدهای نقشه های خاک نشان داد مقیاس نقشه ها بزرگ تر از مقیاس ارائه شده در روی نقشه ها می باشند. همچنین راهنمای نقشه ها اطلاعات کافی مورد نیاز را در اختیار کاربران نقشه قرار می دهند. بررسی میزان جابجایی مرز واحدهای نقشه نشان داد نقشه ها از صحت مکانی خوبی برخوردار می باشند. نتایج ارزیابی آماری صحت واحدهای نقشه نشان داد در تمام مطالعات و همچنین مجموع آن ها، صحت کلی نقشه در تمام سطوح طبقه بندی بیشتر از 70% و تائو بیشتر از 50% می باشند که بیانگر دقت خوب نقشه ها می باشند. نتیجه گیری: نتایج این بررسی نشان داد، علی رغم تفکر عمومی که درباره کیفیت کم نقشه های موروثی خاک ها وجود دارد، نقشه های مورد بررسی در منطقه مطالعاتی از نظر ویژگی های کلی آن ها، از کیفیت خوبی برخوردار می باشند. نتایج این بررسی همچنین تأیید می کنند که اطلاعات و نقشه های مطالعات موروثی خاک می توانند با درجه اطمینان خوبی در فرآیند نقشه برداری رقومی مورد استفاده قرار بگیرند. بدین ترتیب با استفاده از این اطلاعات آرشیوی در دسترس می توان از صرف هزینه های مطالعات جدید خاک صرفه جویی کرد.

سابقه و هدف: بیشتر مطالعات یک ارتباط قوی بین فرسایش آبی و هدر روی کربن آلی خاک را گزارش کرده اند، به طوری که جابجایی و تغییر مکان کربن ناشی از فرسایش آبی یک فاکتور مهم تأثیر گذار بر غلظت CO2 در اتمسفر بیان شده است. بنابراین فهمیدن اثر فرآیند فرسایش آبی بر کربن آلی خاک اکوسیستم ضروری است. با توجه به اینکه ارزیابی اثرات فرسایش آبی بر ذخیره کربن آلی خاک در طولانی مدت بدون ابزار مدل سازی مشکل هست، مطالعه دینامیک کربن آلی خاک از طریق استفاده از مدل های شبیه سازی در ترکیب با داده های اندازه گیری شده توصیه شده است. با توجه به اینکه مراتع ایران مساحت بزرگی از کشور را فراگرفته، مدل سازی اثر فرسایش آبی بر دینامیک کربن آلی خاک در مراتع می تواند راهکارهای مدیریتی شایسته ای در اختیار سازمان های مرتبط قرار دهد. تاکنون در ایران مدل سازی کربن آلی خاک تحت تأثیر فرسایش آبی انجام نشده است و این بررسی می تواند زیربنای آینده مدل سازی کربن آلی خاک باشد. بنابراین تحقیق حاضر با هدف 1) بهبود اعتبارسنجی مدل Century به عنوان پرکاربردترین مدل در مطالعات کربن خاک با استفاده از خروجی سه مدل فرسایش آبی GLEAMS، WEPP و ANSWERS و 2) شبیه سازی دینامیک ذخیره کربن آلی خاک تحت تأثیر دو سناریو فرسایشی در مراتع نیمه خشک باجگاه انجام گرفت. مواد و روش ها: برای انجام این تحقیق تعداد 60 نمونه خاک به روش نمونه برداری تصادفی از عمق 20-0 سانتی متری از سطح مراتع نیمه خشک باجگاه برداشت شد. جهت تعیین وزن مخصوص ظاهری خاک دو نمونه سیلندر در کنار هر گودال خاک (به طورکلی 120 نمونه) برداشته شد. پس از تعیین حجم نمونه گیری پوشش گیاهی (تعداد پلات)؛ بیومس بالازمینی، لاشبرگ و بیومس زیرزمینی موجود در 17 پلات جمع آوری و به آزمایشگاه منتقل شدند. ببا استفاده از 43 سال داده های هواشناسی ایستگاه هواشناسی، داده های ویژه سایت و همچنین مقادیر پارامترهای فیزیولوژیکی و اکولوژیکی مرتع، پارامتریابی و کالیبره کردن مدل Century انجام شد. سپس میانگین میزان دراز مدت فرسایش آبی شبیه سازی شده توسط سه مدل فرسایشی WEPP، GLEAMS و ANSWERS به عنوان ورودی در مدل وارد گردیدند. در نهایت یک مدل فرسایش آبی که میزان فرسایش شبیه سازی شده توسط آن موجب بهبود نتایج اعتبارسنجی مدل Century شد، انتخاب گردید و سپس اثر دو سناریو فرسایش آبی بر تغییرات کربن آلی خاک برای دو دوره مدیریت چرای دام مورد بررسی قرار گرفت. یافته ها: نتایج شبیه سازی نشان داد که استفاده از خروجی مدل GLEAMS باعث شده که مدل Century، ذخیره کربن آلی خاک را به طور دقیق تری پیش بینی کند. بنابراین از خروجی مدل فرسایشی GLEAMS برای شبیه سازی تغییرات ذخیره کربن آلی خاک تحت تأثیر فرسایش آبی داستفاده شد. نتایج شبیه سازی های مدل Century نشان داد که ذخیره کربن آلی خاک در مراتع باجگاه طی دوره II با مدیریت چرای متوسط دام از 3496 تا 93/3260 (گرم بر سانتی مترمربع) و از 3496 تا 90/3243 به ترتیب در سناریوهای بدون فرسایش و فرسایش کاهش یافته است و تفاوت معنی داری (05/0 p<) بین آنها مشاهده نشد. همچنین طی دوره III با مدیریت بدون چرای دام، ذخیره کربن آلی خاک از 30/3245 تا 04/3356 (گرم بر سانتی مترمربع) و از 37/3227 تا 42/3350 به ترتیب در سناریوهای بدون فرسایش و فرسایش کاهش یافته بود. به طورکلی فرسایش آبی ذخیره کربن آلی خاک را در مراتع نیمه خشک باجگاه در مقایسه با سناریو بدون فرسایش به ترتیب به میزان 52/0 درصد و 16/0 درصد در پایان دوره های II و III کاهش داده بود. فرسایش موجب کاهش ناچیز ذخیره کربن آلی خاک در مراتع نیمه خشک باجگاه در مقایسه با سناریو بدون فرسایش شده بود. برمبنای نتایج این مطالعه می توان گفت نقش مدیریت چرای دام در مراتع نیمه خشک باجگاه بیشتر از فرسایش در هدرروی و تغییرات ذخیره کربن آلی خاک مشهود بوده است.

سابقه و هدف: امروزه استفاده از بیوچار در مدیریت پایدار حاصلخیزی خاک به عنوان یک تفکر راهبردی چند منظوره و سازگار با محیط زیست، توجه بسیاری از محققین را در سطح جهانی به خود معطوف کرده است. با توجه به اثرات بارز و در عین حال متفاوت مشاهده شده از بیوچارهای مختلف در افزایش کربن آلی خاک، غلظت قابل استفاده برخی عناصر غذایی و رشد گیاه، ضروری است قبل از استفاده گسترده از هر نوع بیوچاری، واکنش گیاه نسبت به آن، مورد بررسی قرار گیرد. در همین راستا در تحقیق حاضر تأثیر مصرف سه نوع بیوچار مختلف و مواد اولیه آن ها، بر فراهمی پتاسیم و رشد گیاه ذرت، مورد مطالعه قرار گرفت. مواد و روش ها: این تحقیق به صورت آزمایشگاهی و گلخانه ای در قالب دو طرح کاملا تصادفی انجام شد. تیمارهای آزمایش در هردو بخش گلخانه ای و آزمایشگاهی عبارت بودند از: شاهد(بدون مصرف ماده آلی)، کمپوست زباله شهری، لجن فاضلاب، کود گاوی و بیوچارهای آن ها. در بخش آزمایشگاهی، اثرتیمارها بر پتاسیم قابل استفاده خاک و پارامترهای کمیت – شدت پتاسیم بررسی شد. دربخش گلخانه ای، اثر تیمارها بر رشد گیاه، غلظت و جذب پتاسیم در گیاه مورد بررسی قرار گرفت. با استفاده از نتایج هر دو بخش، ارتباط بین پتاسیم قابل استفاده خاک با پارامترهای کمیت – شدت پتاسیم و روابط بین پارامترهای گیاهی با پتاسیم قابل استفاده خاک مورد بررسی قرار گرفت. یافته ها: کود گاوی و بیوچار آن با ایجاد افزایش بیشتری در پارامترهای کمیت-شدت پتاسیم، سبب افزایش پتاسیم قابل استفاده خاک نسبت به شاهد شدند. در حالی که لجن فاضلاب و بیوچار آن با ایجاد افزایش کمتری در پارامترهای کمیت-شدت پتاسیم، پتاسیم قابل استفاده خاک را به مقدار کمتری افزایش دادند. کمپوست زباله شهری و بیوچار آن از لحاظ تاثیر بر پارامترهای کمیت-شدت پتاسیم و ایجاد افزایش در پتاسیم قابل استفاده خاک در بین این دو، قرار داشتند. در مجموع، ترتیب کلی تیمارها از لحاظ افزایش فراهمی پتاسیم، به صورت زیر بود: 1-بیوچار کود گاوی 2-کود گاوی 3-بیوچار کمپوست زباله شهری 4-کمپوست زباله شهری 5-بیوچار لجن فاضلاب و لجن فاضلاب، 6-شاهد. با این حال با توجه به وابستگی رشد گیاه به عوامل متعددی فراتر از پتاسیم قابل استفاده خاک، ترتیب تیمارها در بهبود شرایط رشد گیاه با ترتیب تیمارها در افزایش فراهمی پتاسیم، مطابقت نداشت. ترتیب برتری تیمارها در بهبود شرایط رشد گیاه و افزایش وزن خشک گیاه به صورت زیر استنتاج شد: 1-کودگاوی 2-بیوچار لجن فاضلاب و لجن فاضلاب 3-بیوچار کمپوست زباله شهری 4-بیوچارکودگاوی 5-شاهد وکمپوست زباله شهری. نتیجه گیری: با توجه به برتری بیوچار کمپوست زباله شهری نسبت به کمپوست زباله شهری از هر دو جنبه تاثیر بر فراهمی پتاسیم و تاثیر بر وزن خشک گیاه، می توان در شرایط مشابه آزمایش، مصرف بیوچار کمپوست زباله شهری را بر مصرف کمپوست زباله شهری ترجیح داد. با توجه به کاهش رشد گیاه در بیوچار کود گاوی نسبت به کود گاوی و در عین حال برتری بیوچار کود گاوی از لحاظ تاثیر بر فراهمی پتاسیم، و با توجه به خصوصیات آن، به نظر می رسد که در مصرف بیوچار کود گاوی بایستی ملاحظاتی نظیر شوری و موازنه عناصر غذایی با دقت بیشتری مورد توجه قرار گرفته و مدیریت شود. علیرغم تشابه بیوچار لجن فاضلاب با لجن فاضلاب در افزایش رشد گیاه و مقدار پتاسیم قابل استفاده، با توجه به بالاتر بودن ظرفیت بافری بالقوه پتاسیم در این بیوچار و در نتیجه احتمال تداوم بیشتر تامین پتاسیم قابل استفاده توسط آن، می توان در شرایط مشابه آزمایش، مصرف این بیوچار را بر مصرف لجن فاضلاب ترجیح داد.

سابقه و هدف: کادمیوم یک فلز سنگین است که اثر مخرب زیادی بر کیفیت محصول دارد. افزون بر آن یک فلز بسیار متحرک در خاک و محیط زیست می باشد و گیاهان می توانند به آسانی کادمیوم را جذب و آن را به بخش های هوایی خود منتقل کنند. با توجه به افزایش مناطق آلوده در کشور و وجود زمین های کشاورزی زیر کشت گیاهان علوفه ای مختلف و مصرف این محصولات علوفه ای در بخش دام موجب شد تا این پژوهش با هدف بررسی تأثیر مایه زنی قارچ های مایکوریز و باکتری رایزوبیوم لگومینوزاروم تریفولی بر عملکرد و غلظت عناصر غذایی پرمصرف و کادمیوم در گیاه شبدر برسیم تحت تنش کادمیوم اجرا گردد. مواد و روش ها: به منظور بررسی تأثیر مایه زنی قارچ های مایکوریز و رایزوبیوم لگومینوزاروم تریفولی بر عملکرد و غلظت عناصر غذایی پرمصرف و کادمیوم در گیاه شبدر برسیم تحت تنش کادمیوم یک آزمایش با 40 تیمار و در 3 تکرار به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی اجرا شد. تیمارهای آزمایش شامل 5 سطح مختلف آلودگی خاک به کادمیوم (صفر، 10، 25، 50 و 100 میلی گرم بر کیلوگرم) و 8 سطح مایه زنی (مایه زنی جدا و مشترک با فانلی فورمیس موسه آ، ریزوفاگوس ایریگولاریس و رایزوبیوم لگومینوزاروم تریفولی) بودند. یافته ها: نتایج نشان داد که تأثیر کادمیوم بر وزن خشک، غلظت عناصر نیتروژن، فسفر، پتاسیم و کادمیوم بخش هوایی و ریشه گیاه معنی-دار (سطح احتمال 5 و 1 درصد) بود. با افزایش غلظت کادمیوم در خاک، وزن خشک بخش هوایی و ریشه و همچنین غلظت عناصر غذایی پرمصرف گیاه نسبت به تیمار شاهد (تیمار صفر کادمیوم) کاهش یافتند. بیشترین وزن خشک بخش هوایی و ریشه و غلظت عناصر غذایی نیتروژن، فسفر و پتاسیم در اثر مایه زنی مشترک با فانلی فورمیس موسه آ + رایزوبیوم لگومینوزاروم تریفولی (MT) و تیمار صفر کادمیوم (Cd0) به دست آمدند (جدول 3). همچنین کمترین وزن خشک بخش هوایی و ریشه و غلظت عناصر غذایی پرمصرف در تیمار Cd100 و بدون مایه زنی (WI) اندازه گیری شدند. آلودگی خاک به کادمیوم موجب کاهش 94/66 و 11/71 درصدی وزن خشک بخش هوایی و ریشه گردید. کمترین غلظت کادمیوم بخش هوایی و ریشه در اثر مایه زنی مشترک با فانلی فورمیس موسه آ + رایزوبیوم لگومینوزاروم تریفولی و تیمار صفر کادمیوم (Cd0) به ترتیب میزان 0012/0 و 0046/0 میلی گرم بر کیلوگرم به دست آمدند. همچنین بیشترین غلظت کادمیوم بخش هوایی و ریشه در تیمار Cd100 و بدون مایه زنی به ترتیب به میزان 25/11 و 80/17 میلی گرم بر کیلوگرم اندازه گیری شدند. نتایج مقایسه میانگین داده ها نشان داد که غلظت کادمیوم در ریشه بالاتر از بخش هوایی است و غلظت کادمیوم ریشه در تیمار Cd100 و بدون مایه زنی 80/36 درصد بیشتر از غلظت کادمیوم بخش هوایی بود. نتیجه گیری: بر اساس نتایج به دست آمده از این پژوهش مشاهده گردید که با افزایش سطح آلودگی در خاک از رشد گیاه کاسته شده و غلظت عناصر غذایی پرمصرف در بخش هوایی و ریشه نیز کاهش یافت. مایه زنی خاک با مخلوط قارچ ها و باکتری توانست اثر سوء آلودگی خاک به کادمیوم را بر رشد گیاه شبدر کاهش دهد. همچنین مایه زنی جداگانه قارچ های مایکوریز نیز نسبت به تیمار بدون مایه زنی باعث کاهش غلظت کادمیوم در بخش هوایی و ریشه شد ولی استفاده هم زمان از قارچ های مایکوریز و باکتری رایزوبیوم تأثیر بیشتری در کاهش غلظت کادمیوم بخش هوایی و ریشه گیاه داشت. با توجه به نتایج این مطالعه می توان در خاک های آلوده برای کاهش اثر سوء کادمیوم و افزایش عملکرد گیاه شبدر از مایه زنی مشترک فانلی فورمیس موسه آ + رایزوبیوم لگومینوزاروم تریفولی استفاده نمود.

پیشینه و هدف: انباشتگی فلزهای سنگین در سال های گذشته بسته به کارکرد مردم روبه افزایش است. ریزجانداران خپیشینه و هدف: انباشتگی فلزهای سنگین در سال های گذشته بسته به کارکرد مردم روبه افزایش است. ریزجانداران خاک از بخش های مهم خاک بوده که کارکرد آنها وابسته به زهری بودن فلزهای سنگین مانند کادمیوم است. فراسنجه های میکروبی می توانند برای ارزیابی کیفیت خاک های آلوده بکار روند. زغال زیستی همانند یک بهساز خاک می تواند با نشان بر زیست فراهمی فلزهای سنگین در خاک های آلوده، آسیب رسیدن آنها به زنجیره خوراکی مردم را کاهش دهد. هدف از این پژوهش بررسی نشان زغال زیستی و زغال زیستی بهسازی شده ذرت بر فراهمی کادمیوم و دگرش ویژگی های زیستی یک خاک آلوده به کادمیوم بود. مواد و روش ها: یک نمونه خاک رویین از لایه 20-0 سانتی متری نمونه برداری شد، سپس با غلظت های گوناگون کادمیوم (Cd(NO3)2) آلوده شد. خاک آلوده برای پنج ماه در تناوب های تر و خشک شدن گذاشته شد. زغال های زیستی مانده های ذرت (BC) و مانده های ذرت بهسازی شده با کلرید آهن (Fe-BC) در دمای 500 درجه سلسیوس آماده شدند و در اندازه 2 درصد وزنی با نمونه خاک آمیخته شدند. نمونه ها برای 90 روز در ظرف های پلاستیکی منفذدار، در انکوباتور و در دمای ثابت (2± 25)، نگه داری شدند. در پایان آزمایش برخی ویژگی های شیمیایی خاک، غلظت فراهم کادمیوم و برخی ویژگی های زیستی خاک مانند تنفس میکروبی، تنفس برانگیخته با سوبسترا و کربن زیست توده میکروبی اندازه گیری شدند و بهره متابولیک (qCO2) تعیین شد. این پژوهش به گونه آزمایش فاکتوریل، با دو فاکتور: آلودگی کادمیوم در سه اندازه صفر، 15 و 30 میلی گرم کادمیوم بر کیلوگرم خاک) و چگونگی زغال زیستی در سه تیمار بدون کاربرد زغال زیستی یا گواه آزمایش (CK)، زغال زیستی مانده های ذرت (BC) و زغال زیستی مانده های ذرت بهسازی شده با کلرید آهن (Fe-BC)، در چهارچوب طرح کاملاً تصادفی، در سه تکرار و در دمای آزمایشگاهی انجام شد. یافته ها: این پژوهش نشان داد که افزودن زغال زیستی و زغال زیستی بهسازی شده مایه افزایش pH خاک (به ترتیب 19/0 و 21/0 واحد)، گنجایش تبادل کاتیونی (7/6 و 9/10 درصد) و کربن آلی خاک (157 و 200 درصد) و کاهش غلظت فراهم کادمیوم در خاک (8/21 تا 5/41 درصد) شد. روی هم رفته، آلودگی کادمیوم در خاک مایه کاهش معنی دار (05/0p<) ویژگی های زیستی خاک شد. کاربرد زغال زیستی و زغال زیستی بهسازی شده تنفس میکروبی پایه (%7/58-7/24)، تنفس برانگیخته با سوبسترا (%5/42-8/16)، کربن زیست توده میکروبی (%6/58-5/24) و کارکرد آنزیم دهیدروژناز (%108-2/28) را به گونه معنی داری (05/0p<) افزایش داد. نشان تیمار Fe-BC بر دگرش فراهمی کادمیوم و ویژگی های زیستی خاک بیش تر از نشان تیمار BC بود. نتیجه گیری: روی هم رفته، یافته های این پژوهش نشان داد که زغال زیستی ذرت بهسازی شده با کلرید آهن می تواند بهساز آلی شایسته ای برای تثبیت کادمیوم در خاک و بهبود کارکرد میکروبی در خاک های آهکی آلوده به کادمیوم باشد.

سابقه و هدف: کیفیت فیزیکی خاک، نقشی اساسی در مطالعات کیفیت خاک دارد و بررسی آن برای تولید پایدار اقتصادی، حفظ محیط زیست و جلوگیری از تخریب خاک، ضروری به نظر می رسد. در تعیین شاخص های کیفیت فیزیکی خاک و محدوده ی بهینه آن ها می بایست شرایط خاص کاربری اراضی و نوع گیاه کشت شده نیز در نظر گرفته شود. در اراضی شالیزاری برخلاف دیگر کاربری ها، با اضافه کردن آب به خاک و گلخراب کردن بسیاری از ویژگی ها و رفتارهای فیزیکی، شیمیایی و بیولوژی خاک تغییر می کند، از این رو انتظار بر این است که محدودیت های آن نیز با دیگر خاک ها متفاوت باشد. لذا این پژوهش با هدف بازنگری تعریف شاخص آب قابل استفاده خاک در ارزیابی کیفیت فیزیکی خاک براساس شرایط خاص گیاه برنج و عملیات آماده سازی اراضی شالیزاری انجام شد. مواد و روش ها: 40 نمونه خاک سطحی از اراضی شالیزاری استان گیلان انتخاب و ویژگی های فیزیکی و شیمیایی خاک اندازه گیری شد. علاوه بر شاخص S دکستر، شاخص آب قابل استفاده گیاه (PAW) به سه روش مختلف 1) بافرض رطوبت ظرفیت مزرعه ای در مکش 100 سانتی متر به عنوان حد بالای قابلیت دسترسی آب خاک (PAW100) 2) با فرض رطوبت ظرفیت مزرعه ای در مکش 330 سانتی متر (PAW330) و 3) بازتعریف شاخص PAW با استفاده از رطوبت اشباع و رطوبت در مکش 2000 سانتی متر به ترتیب به عنوان حد بالا و پایین آب قابل استفاده گیاه برنج (PAWrice) محاسبه شد. یافته ها: نتایج نشان داد که با فرض رطوبت ظرفیت مزرعه ای در مکش 100 و 330 سانتی متر به ترتیب 65 و 55 درصد نمونه های خاک دارای کیفیت فیزیکی مناسبی بودند. در حالی که بازنگری شاخص PAW در اراضی شالیزاری ( محاسبه شاخص با استفاده از روش سوم، PAWrice) مؤید کیفیت فیزیکی خوب تا عالی در 5/57 درصد از نمونه های مورد مطالعه بود. در نمونه های مورد مطالعه، استفاده از PAW100 مقدار آب قابل استفاده خاک را در تمامی کلاس های بافت خاک بیش از مقدار واقعی برآورد نمود. درحالی که استفاده از مفهوم PAW330 موجب بیش برآورد آب قابل استفاده خاک در کلاس های بافت خاک متوسط (شامل بافت های لوم سیلتی و لوم رسی سیلتی) گردید. اما، با سنگین تر شدن بافت خاک، مقدار آب قابل استفاده خاک را کمتر از مقدار واقعی برآورد نمود. تغییرات میانگین شاخص S دکستر و PAWrice در کلاس های بافت خاک مورد مطالعه با روند مشابه و به صورت بافت خاک لوم سیلتی  بافت رس سیلتی  بافت لوم رسی سیلتی  بافت لوم رسی  بافت رسی مشاهده شد. بایستی به این نکته نیز توجه نمود علی رغم بازنگری در تعریف شاخص آب قابل استفاده خاک در اراضی شالیزاری مقدار شاخص S دکستر در محدوده مطلوب شاخص مذکور در خاک های مورد مطالعه بیش از 035/0 به دست آمد. نتیجه گیری: تفاوت در محدوده قابلیت دسترسی آب خاک در اراضی شالیزاری و اثر آن بر عملکرد گیاه برنج مؤید لزوم بازنگری در تعریف شاخص آب قابل استفاده خاک در اراضی شالیزاری بود. علاوه بر این، علی رغم بازنگری شاخص آب قابل استفاده خاک در اراضی شالیزاری، نتایج نشان داد که احتمالا حد آستانه 035/0 برای شاخص S دکستر برای ارزیابی کیفیت فیزیکی خوب خاک از لحاظ قابلیت دسترسی آب خاک برای گیاه در اراضی شالیزاری مناسب است.

سابقه و هدف: در دهه های اخیر، دریاچه ارومیه با کاهش قابل توجهی در سطح آب مواجه شده است. با ادامه این شرایط، دریاچه بطور کامل خشک و یک مسئله مهم زیست محیطی در منطقه خواهد شد. عوامل انسانی مانند تغییر کاربری اراضی، یکی از مهم ترین عوامل در شکل گیری و تشدید این بحران است. از طرفی، برای مدیریت بهینه آب و خاک و تولید پایدار در حوضه آبریز، شناخت دقیق از تغییرات کاربری و توسعه اراضی کشاورزی ضرورت دارد. هدف اصلی این تحقیق، بررسی تغییرات زمانی کاربری اراضی در یک بازه ی زمانی 26 ساله، در زیرحوضه نازلوچای یکی از زیرحوضه های مهم حوضه آبریز دریاچه ارومیه می باشد. برای این منظور، تصاویر ماهواره ای، ابزارهای GIS و داده های زمینی برای تشخیص و تحلیل تغییرات مورد استفاده قرار گرفت. مواد و روش ها: در این مطالعه، از تصاویر ماهواره ی لندست در سال های 1371، 1392 و 1397 استفاده شد. اولین سال، پیش از شروع دوره کاهش سطح آب دریاچه، سال 1371 انتخاب شد. با توجه به اینکه سال 1392، شروع جدی تر فعالیت ها برای احیاء دریاچه ارومیه و سیاست های ممنوعیت توسعه کشاورزی و تغییر کاربری اراضی در این حوضه می باشد، سال مذکور به عنوان دومین سال انتخاب گردید. سومین سال نیز سال 1397 (5 سال بعد از شروع جدی تر سیاست های بازدارنده توسعه) برای ارزیابی آخرین وضعیت کاربری اراضی انتخاب شد. با انجام پیش پردازش های لازم و طبقه بندی با روش حداکثر احتمال (نظارت شده)، نقشه های کاربری اراضی در نرم افزارEnvi نسخه 3/5 بدست آمدند. یافته ها: بررسی نقشه های کاربری اراضی نشان می دهد در طول21 سال (از 1371 تا 1392) دیمزار 18049 هکتار، باغات 3997 هکتار، زراعت آبی 1559 هکتار، سنگزار 11048 هکتار و شوره زار 639 هکتار افزایش یافته اند. درحالیکه، مراتع حدود 38001 هکتار کاهش پیدا کرده اند. همچنین، تغییرات کاربری در طول 5 سال اخیر (از 1392 تا 1397)، با بیشترین افزایش در باغات (حدود 7143 هکتار) و سپس در دیمزارها (حدود 5444 هکتار) روبه رو شده است. در مقابل، کاهش در مراتع (حدود 2725 هکتار)، سنگزار (حدود 4902 هکتار) و زراعت آبی (حدود 5417 هکتار) مشاهده می شود. نتیجه گیری: نتایج نشان داد که در طول 26 سال، تغییرات کاربری اراضی زیادی در زیرحوضه مورد مطالعه اتفاق افتاده است. در 5 سال اخیر نیز، علی رغم توجه بیشتر برای جلوگیری از توسعه اراضی کشاورزی، ضمن ادامه این روند افزایشی، تغییر اراضی زراعی به باغات، بیشترین تغییرات را در منطقه مورد مطالعه (در حدود 50 درصد) داشته است. این افزایش قابل تامل در توسعه باغات پس از سال 1392، بیانگر ضرورت تجدید نظر در مدیریت آب و خاک حوضه و توجه به عوامل موثری مانند مدیریت یکپارچه منابع آب و خاک حوضه-های آبریز و موضوعات اجتماعی و اقتصادی می باشد.