مدیریت خاک و تولید پایدار
سال:1390 | دوره:1 | شماره:1 |تعداد مقالات:7

یکی از چالش های جدی در ارتباط با مدیریت پایدار و تولید محصولات کشاورزی در مناطق خشک و نیمه خشک، شور و سدیمی شدن خاک می باشد. این پژوهش به بررسی روش های مختلف اصلاح خاک آهکی شور و سدیمی با تاکید بر تغییرات زمانی کیفیت زهاب می پردازد. آزمایش ها به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با 6 تیمار مواد اصلاحی معدنی و آلی شامل؛ شاهد، کود گاوی، تفاله پسته، گچ، ترکیب کود گاوی با گچ و ترکیب تفاله پسته با گچ، 2 تیمار آب شویی (با و بدون اسید سولفوریک) و 3 تکرار در شرایط آزمایشگاهی و با استفاده از ستون خاک اجرا گردید. 4 مرحله آب شویی متناوب با فواصل زمانی یک ماه هر کدام به میزان یک حجم تخلخل انجام شد. نتایج نشان داد که در خاک آهکی، مصرف گچ نه تنها باعث افزایش تخلیه سدیم از طریق آب شویی نمی شود، بلکه حتی نسبت به تیمار شاهد باعث کاهش کارایی آب شویی سدیم بین 3- تا 35- درصد می گردد. در مقابل، با مصرف توام اسید سولفوریک از طریق آب شویی، کاربرد گچ نسبت به شاهد در تخلیه سدیم بین 34-10 درصد افزایش یافت. همچنین کود دامی به دلیل تجزیه پذیری بیش تر نسبت به تفاله پسته باعث تخلیه بیش تر سدیم گردید. از بین 4 کاتیون محلول، پتاسیم کم ترین نوسانات زمانی درصد تغییر نسبت به شاهد (CP) را نشان داد. از این نظر، تفاله پسته نسبت به سایر تیمارها، پتاسیم بیش تری وارد فاز محلول نمود. همچنین با تکرار عملیات آب شویی، کارایی تیمارها در خارج نمودن کلسیم از خاک نسبت به تیمار شاهد کاهش نشان داد. یکی از دلایل این یافته، کاهش سرعت تجزیه مواد آلی و میزان اسیدهای آلی تولید شده و در نتیجه افزایش تدریجی واکنش (pH) همراه با اجرای مراحل مختلف آب شویی بود. تغییرات زمانی CP مربوط به منیزیم زهاب برای تیمارهای مورد مطالعه تا حد زیادی مشابه کلسیم بود. در بین تیمارهای مورد مطالعه و بدون مصرف اسید سولفوریک، بیش ترین درصد تغییر EC و SAR مربوط به تیمارهای کود دامی+گچ و کود دامی بود به طوری که در مرحله چهارم آب شویی، درصد CP مربوط به این دو تیمار به ترتیب 305 و 162 درصد به دست آمد. یافته های این پژوهش نشان از ناکارایی مصرف گچ به تنهایی در اصلاح خاک های شور و سدیمی آهکی دارد.

این مطالعه به منظور بررسی تاثیر درجه شیب و تغییر کاربری اراضی بر ذخیره کربن آلی در اجزا فیزیکی مختلف و همچنین برخی ویژگی های خاک در منطقه تپه ماهوری لردگان استان چهارمحال و بختیاری انجام گرفت. سه کاربری رایج در منطقه شامل جنگل طبیعی (NF)، جنگل تخریب شده (DF) و اراضی کشت شده (CL) و سه درجه شیب شامل شیب کم تر از 10 درصد (S1)، شیب بین 30-10 درصد (S2) و شیب 50-30 درصد (S3) به عنوان تیمارهای مطالعه انتخاب و در مجموع 108 نمونه از عمق 10-0 سانتی متر سطح خاک برداشت شدند. برخی ویژگی های فیزیکی و شیمیایی خاک و همچنین مواد آلی ذره ای (POM) و کربن آلی و ازت کل در ذرات هم اندازه سیلت و رس اندازه گیری شدند. نتایج این پژوهش نشان داد که مواد آلی ذره ای در اراضی جنگلی در همه شیب ها به طور معنی داری بیش تر از سایر کاربری ها بود. مواد آلی ذره ای در این منطقه به طور عمده در اندازه شن بودند. مقدار ازت کل در مواد آلی ذره ای در کاربری جنگل در شیب کم، بیش تر از مقادیر آن در سایر کاربری ها به ویژه در شیب های زیاد بود. نسبت C/N در بخش مواد آلی ذره ای 18-17 در اراضی جنگلی، و حدود 23 در اراضی کشاورزی بوده است. فاکتور غنی شدن (Ec) برای جز POM حداکثر بود. برای ذرات اولیه فاکتور غنی شدن برای هر دو جزء سیلت و رس روند زیر را برای کاربری ها و شیب های مورد مطالعه نشان داد: CL>DF>NF و S3>S2>S1. درجه شیب در زمین نما به طور معنی داری بر مقدار کربن الی و ازت کل همراه ذرات سیلت و رس معنی دار بود، به طوری که بیش ترین کربن آلی و ازت کل در بخش های پایین شیب و کم ترین مقادیر در شیب های تند مشاهده گردید. نتایج کلی این پژوهش نشان داد که حفظ جنگل های طبیعی منجر به حفظ ذخیره کربن آلی خاک و کاهش هدررفت آن، کاهش فرسایش خاک به ویژه در اراضی کوهستانی با بارندگی زیاد در غرب ایران می گردد.

به منظور مطالعه تاثیر ورمی کمپوست بر مقدار نیکل و کروم خاک و گیاه برنج این آزمایش در سال 1387 به صورت کرت های خرد شده در قالب بلوک های کامل تصادفی در سه تکرار اجرا گردید. عامل اصلی (کود) در 6 سطح 20 و 40 تن در هکتار، 20 و 40 تن غنی شده با 50 درصد کود شیمیایی، کود شیمیایی (بر اساس آزمون خاک شامل 100 کیلوگرم اوره در هکتار، 150 کیلوگرم سوپر فسفات تریپل در هکتار و 100 کیلوگرم سولفات پتاسیم در هکتار) و شاهد به خاک اضافه گردید. عامل فرعی دوره های کوددهی در نظر گرفته شد که شامل 3 تیمار 1، 2 و 3 سال کوددهی بود. نتایج به دست آمده نشان داد که بیش ترین نیکل قابل جذب (2.20 میلی گرم در کیلوگرم) به تیمار 3 سال مصرف 40 تن ورمی کمپوست غنی شده اختصاص داشت. در تیمارهای 3 سال مصرف متوالی 20 و 40 تن غنی شده بالاترین کروم قابل جذب (0.109 میلی گرم در کیلوگرم) اندازه گیری شد. بیش ترین غلظت نیکل در ریشه مربوط به 3 سال کاربرد متوالی تیمار 40 تن+50 درصد کود شیمیایی بود که حدود 63 درصد بیش تر از مقدار اندازه گیری شده در تیمار بدون کود بود. با کاربرد تیمارهای 2 و 3 سال مصرف 40 تن ورمی کمپوست بیش ترین غلظت نیکل در دانه با حدود 2 برابر افزایش نسبت به شاهد اندازه گیری شد. بالاترین غلظت کروم در ریشه (8.43 میلی گرم در کیلوگرم) و دانه (4.25 میلی گرم در کیلوگرم) نیز به ترتیب به تیمارهای 3 سال کاربرد 40 تن و 20 تن ورمی کمپوست غنی شده اختصاص داشت.

در این پژوهش، احتمال آلودگی برخی ترکیبات آروماتیک با سمیت زیاد در محدوده کارخانه آنتی‏بیوتیک‏ ایران واقع در شهر ساری بررسی شد. به این منظور، آزمایش های pH، کربن و ماده آلی فرار و غیرفرار و بافت بر 26 نمونه خاک انجام و نوع آلودگی تعیین گردید. نمونه برداری آب زیرزمینی در سه مرحله متوالی شامل مرحله اول پمپاژ از 9 چاه آب پیرامون کارخانه و آنالیز با کروماتوگراف گازی، مرحله دوم پمپاژ از 14 چاه و کروماتوگراف گازی-طیف‏سنج جرمی و مرحله سوم به وسیله نیسکین با امکان ترسیم نیم رخ آلودگی انجام‏ شد. مواد جامد معلق و معلق فرار به دلیل کدورت آب چاه ها اندازه گیری گردید و نتایج نشانگر نبود آلاینده های غیرفرار در خاک بود. به دلیل نبود برازش نمودارهای حلال های کارخانه و نمونه های خاک، احتمال وجود آلایندگی حلال های اصلی کارخانه رد شد ولی هم پوشانی مناسب با ترکیبات سنگین تر مثل سموم شیمیایی و کودهای کشاورزی موجود بود. نتایج آلودگی آب زیرزمینی، وجود هیچ ترکیب آلاینده ای جز گاز متان را نشان نداد. افزونی مواد جامد معلق و معلق فرار در همه چاه ها، نشانگر شرایط مطلوب برای تجزیه مواد آلی توسط ریزاندام ها و تخریب زیستی در منطقه بود. به این ترتیب، با وجود نشت آلودگی، به دلیل سطح بالای آب زیرزمینی، انتقال به سمت دریا و نشر با پدیده ‏های همرفت، تبخیر و مهم تر از همه تخریب زیستی، غلظت آلاینده ها طی 5 سال (فاصله زمانی بین شکستگی لوله فاضلاب تا زمان آزمایش) به حد قابل چشم پوشی رسیده است.

فرسایش بادی یکی از پدیده هایی است که باعث تخریب اراضی در مناطق خشک و نیمه خشک شده و چالشی جدی در برابر تولید پایدار و مدیریت اراضی کشاورزی محسوب می شود. شدت فرسایش به سرعت باد و ویژگی های خاک سطحی بستگی دارد. یکی از مهم ترین عوامل موثر بر شدت فرسایش بادی، زبری تصادفی است که به توزیع اندازه ذرات سطحی وابسته است. این پژوهش با توجه به محدودیت های اندازه گیری فرسایش در شرایط صحرایی، به بررسی نقش توزیع اندازه ذرات بر شدت فرسایش با استفاده از تونل باد می پردازد. به این منظور، با استفاده از دو خاک زراعی و ماسه ای، چهار توزیع اندازه ذرات مختلف ایجاد گردید. اندازه بزرگ ترین ذرات موجود در سطح خاک زراعی 2، 5 و 15 میلی متر و برای خاک ماسه ای 2 میلی متر بود که در معرض سرعت های مختلف باد شامل: 2، 9، 15 و 18 متر بر ثانیه در ارتفاع 20 سانتی متری و در 3 تکرار قرار گرفت. نتایج نشان داد که با افزایش سرعت باد، شدت فرسایش افزایش یافته که میزان افزایش بستگی به توزیع اندازه ذرات دارد. همچنین، نتایج بیانگر آن بود که اندازه بزرگ ترین خاک دانه های موجود در سطح، نقش مهمی در کنترل فرسایش داشته، به طوری که با افزایش اندازه ذرات، شدت فرسایش بادی به طور معنی داری کاهش می یابد. درصد خاک دانه های درشت (بزرگ تر از 0.25 میلی متر) در خاک زراعی 4.4 برابر خاک ماسه ای بود و به همین دلیل، شدت فرسایش آن به مراتب کم تر از خاک ماسه ای بوده است.همچنین، با افزایش اندازه بزرگ ترین خاک دانه ها از 5-2 میلی متر (2.5 برابر افزایش اندازه بزرگ ترین ذرات) برای باد با سرعت 15 متر بر ثانیه در خاک زراعی، شدت فرسایش 3.5 برابر کاهش یافت. یافته های این پژوهش، اهمیت پرداختن به توزیع اندازه ذرات خاک دانه را در بررسی فرسایش بادی، بیش از پیش روشن می سازد.

در برنامه های مدیریتی و حفاظتی آبخیزها، شکل دامنه، طول و تندی شیب از عوامل مهم در شدت فرسایش هستند. در رابطه جهانی فرسایش خاک اثر طول و تندی شیب، به صورت عامل توپوگرافی (LS) معرفی شده است. با توجه به این که محاسبه عامل LS در مقایسه با سایر عوامل به نسبت دشوار می باشد، در این پژوهش ابتدا به تشریح و طبقه بندی تعدادی از رابطه های محاسبه عامل توپوگرافی پرداخته شد که بر این اساس این رابطه ها در دو روش دامنه معرف و رستری طبقه بندی شدند. در مرحله بعد عامل LS به دو روش یاد شده با استفاده از 4 رابطه و به 6 حالت در حوضه سد کمال صالح استان مرکزی محاسبه گردید. سپس با استفاده از شاخص صحت (نسبت مقدار محاسباتی به مقدار مشاهده ای، کارایی هر یک از رابطه ها ارزیابی شد. طبق نتایج در روش دامنه معرف، میانگین عدد شاخص صحت از 30 دامنه در نمودار USDA و معادله میشرا و همکاران به ترتیب معادل 0.883 و 0.860 است که این نشان دهنده برآورد پایین تر این رابطه ها نسبت به رابطه ویشمایر و اشمیت است. در روش دامنه رستری که از رابطه مور و ویلسون در سه حالت با قدرت تفکیک 30، 50 و 100 متر استفاده شده است، شاخص صحت به ترتیب برابر 1.031، 1.326 و 1.837 است که دلالت بر برآورد بالاتر عامل LS نسبت به معادله ویشمایر و اشمیت دارند. طبق نتایج، مقدار شاخص صحت از رابطه مور و ویلسون با اندازه سلول 30 متر، کم ترین اختلاف را با معادله ویشمایر و اشمیت دارد که می تواند به عنوان رابطه بهینه در حوضه مطالعاتی معرفی گردد.

هدف از این مطالعه بررسی تاثیر تناوب های زراعی مختلف اراضی جنوب گرگان رود بر ویژگی های میکرومورفولوژیک خاک بود. به این منظور، سه زمین زراعی شامل تناوب پنبه-گندم، کلزا-گندم و برنج-گندم در مجاورت هم با مدیریت یکسان انتخاب و در هر یک از تناوب ها پروفیل شاخص حفر شد. نمونه برداری در زمان محصول اول انجام، و از تمام افق ها نمونه های دست نخورده برای تهیه مقاطع نازک برداشته شد. هر کدام از اراضی حداقل به مدت 15 سال در تناوب موردنظر بودند. مشاهده های میکرومورفولوژیکی خاک نشان داد که تناوب پنبه-گندم به دلیل حفظ ماده آلی قابل توجه، حضور جانوران خاک زی بیش تر و فضولات ناشی از آن که حفره هایی از نوع کانال و واگ های درشت با میکروساختمان مطلوب خرده اسفنجی ایجاد کرده، کیفیت مطلوب تری داشته است. همچنین ندول های تیپیک و بزرگ آهک و آهک سیتومورفیک در این تناوب دیده شد. در تناوب برنج-گندم تعداد کانال ها کم تر و به دلیل غرقابی شدن زمین و از بین رفتن ساختار خاک، بیش تر حفره ها از نوع واگ های ریز و صفحه ای همراه با میکروساختمان مکعبی بدون زاویه با تمایز ضعیف و توده ای بود. در حالی که در تناوب کلزا-گندم میکروساختمان مکعبی بدون زاویه با تمایز متوسط تا خوب غالب بوده که از نظر کیفیت خاک حالت بینابین دو تناوب دیگر بود.