مدیریت خاک و تولید پایدار
سال:1392 | دوره:3 | شماره:1 |تعداد مقالات:15

تامین فسفر مورد نیاز گیاهان از دو طریق استفاده از کودهای شیمیایی و بیولوژیک امکان پذیر است. مقدار زیادی از فسفر موجود در کودهای شیمیایی بعد از ورود به خاک نامحلول شده و از دسترس گیاهان خارج می شود. ریزجاندارانی به نام اکسیدکننده های گوگرد با کاهش pH خاک شکل نامحلول فسفر خاک را به شکل محلول تبدیل می کنند. به منظور بررسی تاثیر گوگرد و مایه تلقیح باکتری تیوباسیلوس بر کاهشpH  و افزایش قابلیت جذب فسفر خاک، آزمایش گل خانه ای کشت کلزا رقم اکاپی به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی شامل 5 سطح گوگرد پودری (200، 400، 600، 800 و 1000 کیلوگرم در هکتار) و 3 سطح تیوباسیلوس (بدون مایه تلقیح، 5 و 10 گرم مایه تلقیح در 6 کیلوگرم خاک گلدان، با جمعیت 107 باکتری در گرم مایه تلقیح) با 3 تکرار در سال 89-1388 به اجرا درآمد. نتایج تجزیه واریانس نشان داد که اثر همه منابع تغییرات بر قابلیت جذب فسفر و کاهش pH در سطح 1 درصد معنی دار بود. متوسط فسفر قابل جذب خاک در تیمارهای بدون تلقیح 21 و در تیمارهای تلقیح شده 28 میلی گرم بر کیلوگرم بود و 33.33 درصد افزایش نشان داد و اثر متقابل گوگرد و باکتری مقدار فسفر قابل جذب را 165 درصد افزایش داد و pH خاک در مقایسه با خاک اولیه 1.05 واحد کاهش یافت و تیمار دارای کمترین کود نسبت به تیمار با بیش ترین کود 0.55 واحد تفاوت pH داشت. افزایش جذب فسفر توسط گیاه معنی دار بود ولی افزایش وزن خشک گیاه از نظر آماری معنی دار نبود و این افزایش منوط به خطای آزمایش بوده است.

برای تعیین رواناب و فرسایش برای انجام کارهای حفاظتی، به یک مدل دینامیکی نیاز می باشد. هدف از انجام این پژوهش ارزیابی مدل  EuroSEMبرای اندازه گیری میزان رواناب، فرسایش و رسوب در بخشی از زیر حوضه آب خیز کارون شمالی در شرایط متفاوت پوشش گیاهی می باشد. مدل مورد استفاده در این پژوهش، یک مدل تک رخ داد فراگیر بوده و بر اساس فرآیند فرسایش و رسوب شبیه سازی شده است. برای ارزیابی توانایی مدل جمع آوری داده های واقعی دبی رواناب و رسوب از سرریز مستطیلی شکل آهنی که در انتهای خروجی زیرحوضه مورد مطالعه نصب گردیده بود، استفاده شد. برای شبیه سازی مدل پارامترسنجی، واسنجی و اعتبارسنجی انجام شد و با استفاده از شاخص های ضریب تبیین و کارایی مدل مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج واسنجی (رخ دادهای 5 و 25 آذر) نشان داد که بهترین واسنجی هیدروگراف ها با کاهش حرکت مویینگی خالص موثر و افزایش رطوبت قبل از بارندگی و بهترین واسنجی نمودار رسوب ها با افزایش چسبندگی ذرات خاک، ضریب زبری مانینگ شیار و بین شیار و کاهش فرسایش پذیری خاک صورت گرفت. نتایج اعتبارسنجی (رخ دادهای 16 اسفند، 8 فروردین و 1 اردیبهشت) مدل نشان داد که مدل EuroSEM، میزان کل رواناب و شدت اوج رواناب را به خوبی شبیه سازی می کند. شاخص های ارزیابی نشان می دهند که برآورد رواناب و رسوب مدل به نسبت خوب می باشد که شاخص های مختلف نتایج متفاوتی ارایه می نمایند. هیدروگراف ها و نمودار رسوب های شبیه سازی مدل نسبت به آن چه مشاهده شده، از شدت بارندگی بیشتر پیروی می کنند. مقدار کل رواناب بین 1.22-6.37 میلی متر در 1 هکتار و مقدار کل رسوب خروجی بین 2.32-18 تن در هکتار در رخدادهای مورد مطالعه مشاهده گردید. نتایج شبیه سازی مدل نشان داد که در هر سناریو با افزایش پوشش گیاهی در هر واحد از 5 آذر به 8 فروردین فرسایش خاک کاهش یافت. فرسایش شیاری در طول دوره زمانی رشد از 0.16-0.54 تن در هکتار افزایش و برعکس فرسایش بین شیاری از 3.45-4.28 کاهش یافت.

فسفر بعد از نیتروژن یکی از مهمترین عناصر غذایی مورد نیاز برای رشد گیاهان به شمار می آید. یکی از روش های تامین فسفر مورد نیاز گیاهان بهره گیری از توان زیستی خاک و استفاده از ریزسازواره های حل کننده فسفات می باشد. به این منظور آزمایش گلخانه ای با گیاه گندم بهاره (رقم روشن) و با 3 گونه باکتری حل کننده فسفات شامل: Pseudomonas putida P13 (P13)، Pantoea agglomerans P5 (P5) و Pseudomonas fluorescence CHAO (CHAO) در یک خاک استریل انجام شد. آزمایش در قالب طرح کاملا تصادفی با 5 تیمار (P13، P5، CHAO، P13+P5 و تیمار شاهد بدون استفاده از باکتری) در 3 تکرار به اجرا در آمد. وزن تر و خشک بخش هوایی (در میان دوره و انتهای دوره رشد)، تعداد سنبله و دانه در هر گلدان، وزن دانه، غلظت و مقدار فسفر در بخش هوایی و در دانه اندازه گیری شدند. پارامترهای اندازه گیری شده در میان دوره رشد (وزن تر و خشک بخش هوایی، همچنین غلظت و مقدار فسفر موجود در آن) در هیچ یک از تیمارهای اعمال شده تفاوتی با هم نشان ندادند. نتایج نشان داد که تیمارهای باکتریایی بر وزن خشک بخش هوایی تاثیری نداشتند هر چند که وزن هزاردانه در تیمار P13+P5 افزایش معنی دار نسبت به تیمار شاهد و سایر تیمارهای باکتری به جز تیمار P13 نشان داد. بیش ترین تعداد دانه و سنبله در تیمار P5 و CHAO مشاهده شد. بررسی غلظت و مقدار فسفر بخش هوایی نیز افزایش معنی دار تیمارهای باکتریایی را به همراه داشت و بیشترین افزایش غلظت و مقدار فسفر بخش هوایی (به ترتیب 1.8 و 1.14 برابر نسبت به شاهد) از ترکیب تیماری P13+P5 به دست آمد. بر اساس نتایج این آزمایش باید انتظار داشت که اثر تلقیح باکتری های حل کننده فسفات را در پایان دوره رشد گیاه مشاهده نمود و در اوسط رشد گیاه شاید نتایج معنی داری از حضور آنها در کنار گیاه به دست نیاید.

خصوصیات بیولوژیکی، فیزیکی و شیمیایی محیط ریزوسفر از جمله اشکال شیمیایی عناصر در آن با توده خاک متفاوت است. این آزمایش به منظور مقایسه تفاوت اشکال شیمیایی عنصر سرب و فراهمی آنها در ریزوسفر و توده خاک در حضور دو گیاه ذرت و کلزا در دو زمان 3 و 6 هفته پس از کشت با استفاده از جعبه های کشت جداسازی شده به 3 بخش S1 (منطقه موسوم به ریزوسفر)، S2 (منطقه متاثر از ریزوسفر) و S3 (توده خاک) در شرایط گل خانه ای انجام شد. برای بررسی تغییرات اجزای فلزات و زیست فراهمی آنها از روش های مختلف عصاره گیری (آب مقطر، Ca(NO3)2، DTPA، HNO3) و از روش های تعریف شده استفاده شد. نتایج نشان دادند که اشکال محلول در آب سرب، 3 هفته پس از کشت در خاک تحت کشت ذرت و کلزا بیشتر از شاهد بود. اثرات ریزوسفری تاثیر معنی داری بر مقادیر سرب قابل استخراج با نیترات کلسیم در خاک نداشتند. مقادیر سرب قابل استخراج با DTPA در ریزوسفر ذرت و کلزا 3 هفته پس از کشت بیشتر از توده خاک بود. و در خاک تحت کشت کلزا بر خلاف ذرت در هر دو زمان مقادیر سرب قابل جذب در ریزوسفر بیشتر از منطقه میانی بود. سرب قابل استخراج با اسید نیتریک در ریزوسفر ذرت، 6 هفته پس از کشت بیشتر از 2 منطقه دیگر و در همین زمان در خاک تحت کشت کلزا کمتر از توده خاک بود. میزان جذب سرب در گیاه ذرت به طور معنی داری در ریشه بیشتر از اندام هوایی است. تغییر در اشکال سرب در ریزوسفر می تواند به دلیل تفاوت در خصوصیات خاک و گونه های گیاهی باشد. تحرک سرب در ریزوسفر نشان دهنده افزایش بخش تبادلی فلز به دلیل تفاوت در تحریک حلالیت این عنصر در ریزوسفر در مقایسه با توده خاک بوده است.

اندازه گیری ظرفیت تبادل کاتیونی خاک در سطوح وسیع، معمولا بسیار پرهزینه و وقت گیر است. تخمین این کمیت به وسیله ویژگی های زودیافت خاک، از طریق توسعه توابع غیرپارامتریک می تواند رویکرد مناسبی باشد. در این پژوهش روش غیرپارامتریکی با عنوان K- نزدیک ترین همسایگی در تخمین CEC خاک استفاده شد و نتایج آن با یکی از پرکاربردترین روش های مرسوم مبتنی بر مدل های شبکه عصبی مصنوعی (ANN) مورد مقایسه قرار گرفت. 683 نمونه خاک از مناطق مرکزی ایران انتخاب شدند که 120 عدد از آنها به عنوان داده های مورد آزمون (هدف) و 563 عدد به عنوان بانک داده مرجع (آموزش) قرار گرفتند. مقادیر پارامترهای رس، سیلت، شن و کربن آلی خاک به عنوان متغیر مستقل ورودی (زودیافت) و CEC به عنوان متغیر وابسته خروجی بودند. نتایج نشان داد که بیشترین خطای برآورد (MaxE) در روش K-NN برابر4.81 cmol+/kg  و این مقدار در روش ANN برابر 5.26 cmol+/kg بود. ریشه میانگین مربعات خطا در روش K-NN، 1.51 و در روش ANN، 1.53 بود، که نشان می دهد هر دو روش قادرند با دقت بالا و یکسانی CEC خاک های هدف را پیش بینی نمایند. مقادیر مثبت آماره میانگین خطا (ME) برای این دو روش نیز نشان داد که هر دوی آن ها متمایل به برآورد کم تر مقدار CEC می باشند. همچنین نتایج بررسی کارایی مدل ها نشان داد که هر دو روش از کارایی بالایی (EF=0.88) در برآورد ظرفیت تبادل کاتیونی خاک برخوردار هستند.

تخریب سرزمین و به ویژه مراتع نه تنها تهدیدی برای سلامت اکولوژیک مراتع است، بلکه می تواند کاهش کمیت یا کیفیت خاک این اکوسیستم و پوشش گیاهی در دسترس دام را نیز در پی داشته باشد. عموما شاخص های تخریب زمین برای هدف مدیریت اراضی تعیین، انتخاب و ارزشیابی شده و به وسیله پژوهشگران به کار برده می شوند. از طرفی جوامع شبانی معمولا اطلاعات جامعی از محیط مرتعی خود دارند اما تنها تعداد انگشت شماری از مطالعات، شبانکاره ها را در ارزیابی های حقیقی و تفسیر تغییر چشم انداز دخالت داده است. در این پژوهش در دو محدوده شرق و جنوب پارک ملی گلستان (داخل و خارج پارک)، انتخاب و ارزیابی شاخص های پدیده تخریب به دو روش بررسی شد؛ یکی با استفاده از روش دانشگاهی یا بیوفیزیکی و دیگری با کمک دانش بومی. به منظور مقایسه مقادیر و نمرات شاخص ها در داخل و خارج از پارک و تعیین شاخص های حساس به پدیده تخریب مرتع از آزمون t-test استفاده شد. نتایج به دست آمده از مقایسه اندازه گیری های متخصصان و دانش بومی نشان داد که در مرتع نیمه استپی دشت سه شاخص تولید سالانه، پوشش لاش برگی و خاک لخت از هر دو دیدگاه متخصصان مرتع و دانش بومی اختلاف معنی داری در مقایسه داخل و خارج پارک داشتند و در مرتع استپی میرزابایلو کل پوشش گیاهی، پوشش لاش برگی، گیاهان مهاجم و سمی و همچنین خاک لخت شاخص های منتخب مشترک روش دانشگاهی و دانش بومی بود که در داخل و خارج پارک به طور معنی داری اختلاف داشتند و از نظر هر دو روش ارزیابی تخریب مرتع شاخص های حساسی بودند.

مطالعات سینتیک رهاسازی پتاسیم می تواند در درک بهتر وضعیت پتاسیم قابل استفاده گیاه به ویژه در خاک های شامل کانی های پتاسیم مورد استفاده قرار گیرد. هدف از این مطالعه بررسی سرعت رهاسازی پتاسیم غیرتبادلی در خاک، بخش رس و سیلت 4 نمونه از خاک های لسی و شبه لسی استان گلستان با استفاده از کلرید کلسیم 0.01 مولار در مدت 1800 ساعت و مطالعه ارتباط آن با نوع کانی های موجود در خاک است. سرعت آزاد شدن پتاسیم غیرتبادلی با استفاده از معادله های سینتیکی ارزیابی شد. رهاسازی پتاسیم در تمام خاک ها در مراحل اولیه سریع بود و در مراحل بعدی با سرعت کمتری تا پایان آزمایش ادامه یافت. بر اساس ضرایب تشخیص و خطای استاندارد برآورد، سرعت آزاد شدن پتاسیم غیرتبادلی به وسیله معادله های الوویچ و تابع توانی و پخشیدگی توصیف شد. کانی های موجود در بخش رس خاک ها شامل ایلیت، اسمکتیت، کلریت، کائولینیت، ورمی کولیت و کانی های مختلط و کانی های موجود در بخش سیلت خاک ها شامل کوارتز، فلدسپار، ایلیت و کلریت بود. در بین اندازه های مختلف ذرات خاک، بخش رس بیش ترین مقدار و سرعت آزادسازی پتاسیم را نشان داد و خاک سری قره سو با کانی غالب اسمکتیت بالاترین آزادسازی پتاسیم را نشان داد.

رطوبت خاک تابعی از خصوصیات فیزیکی و شیمیایی آن است، ولی کشت با تغییر این خصوصیات می تواند رطوبت قابل دسترس خاک را دست خوش تغییرات کند. برای بررسی این تغییرات منحنی رطوبتی خاک های 3 منطقه با بافت های مختلف شامل لوم رسی، لوم و لوم شنی رسی در نواحی تحت کشت و جفت مجاور آن ها که کشت در آنها صورت نگرفته بود با استفاده از دستگاه صفحات فشاری در مکش های صفر، 33، 50، 100، 500، 1000 و 1500 کیلوپاسکال اندازه گیری شد. درصد خلل و فرج خاک با استفاده از منحنی رطوبتی خاک محاسبه و خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک شامل توزیع اندازه ذرات، کربن آلی، کربنات کلسیم معادل، جرم مخصوص ظاهری، ظرفیت تبادل کاتیونی و واکنش خاک اندازه گیری شدند. نتایج نشان داد که کشت در هر سه نوع بافت خاک سبب کاهش میزان رطوبت قابل دسترس شده اما این کاهش رطوبت در خاک های با بافت سبک کمترین مقدار بوده است. چون کشت و کار کمترین تاثیر را در تغییر خصوصیات خاک های شنی از جمله بافت و ساختمان آن نسبت به خاک های با بافت دیگر داشته است.

توزیع مواد مغذی مورد نیاز گیاه به شیوه های صحیح، گام مهمی برای رسیدن به کشاورزی پایدار محسوب می شود. این پژوهش به مطالعه حرکت پتاسیم در خاک با به کارگیری سیستم کود آبیاری، آبیاری قطره ای و آبیاری فارو با کاشت گیاه ترب در یک خاک لومی شنی می پردازد. برای انجام پژوهش سیستم های آبیاری بالا در یک مزرعه تحقیقاتی در شاهرود پیاده گردید. مقدار پتاسیم به کار رفته 100 کیلوگرم در هکتار بود. توزیع کود در سیستم کود آبیاری به صورت تزریق محلول و در آبیاری قطره ای و فارو دستی انجام گرفت. نتایج به دست آمده نشان داد که در سیستم کود آبیاری، پتاسیم به طور عمده در لایه های بالایی خاک (عمق 25-0 سانتی متری) باقی مانده و از ناحیه ریشه گیاه خارج نشده است و کمترین مقدار تراکم این عنصر غذایی که برابر مقدار اولیه آن در خاک می باشد، در لایه های پایینی خاک (عمق 40-25 سانتی متری) یافت گردید. نتایج دیگر پژوهش نشان داد که در سیستم آبیاری قطره ای پتاسیم به طور عمده در لایه میانی خاک (عمق 30-20 سانتی متری) تمرکز یافته است. همچنین در آبیاری فارو قسمت اعظم پتاسیم اضافه شده به خاک به لایه های پایین تر حرکت کرده و پتانسیل آب شویی را تقویت نمود. نتایج نهایی پژوهش نشان داد در سیستم کود آبیاری که توزیع کود در 3 مقطع زمانی مناسب (7، 19 و 31 روز پس از کاشت) انجام گرفت، عملکرد محصول 15200 کیلوگرم در هکتار بود که در مقایسه با روش های دیگر حداقل 26 درصد افزایش داشته است. همچنین این سیستم نشان دهنده بالا بودن بازده مصرف آب (7.4 کیلوگرم بر مترمعکب) و بازده جذب پتاسیم (64 درصد) در مقایسه با تیمارهای دیگر بود.

از جمله اقداماتی که در مناطق خشک و نیمه خشک می توان به وسیله آن به حفظ و ذخیره رطوبت در خاک کمک کرد، بهره گیری از اصلاح کننده های خاک می باشد. یکی از راه کارهای افزایش بازده آبیاری در این مناطق استفاده از هیدروژل ها است. پلیمرهای سوپرجاذب گروهی از اصلاح کننده ها می باشند که می توانند آب به دست آمده از آبیاری یا بارندگی را جذب کرده و از فرونشت عمقی آن جلوگیری کنند. به منظور ارزیابی تاثیر هیدروژل استاکوزورب(Stockosorb)  و دور آبیاری بر رشد و نمو نهال تاغ، پژوهشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی در 3 تکرار در حسین آباد غیناب (بیرجند، ایران) انجام شد. تیمارهای آزمایشی شامل مقادیر مختلف هیدروژل استاکوزرب (0، 0.1، 0.2، 0.3 و 0.4 درصد وزنی) و دور آبیاری (روزانه، هر 3 روز یک بار و هر 5 روز یک بار) بودند. نتایج نشان داد که کاربرد هیدروژل تاثیر مثبت و معنی داری بر شاخص های رشدی نهال ها شامل ارتفاع نهال، وزن تر و خشک اندام هوایی، وزن تر و خشک ریشه و طول ریشه داشت. در تمام شاخص ها بیش ترین مقدار مربوط به تیمار 0.4 درصد پلیمر بود ولی بیشتر شاخص های رشدی نهال در این تیمار با تیمار 0.3 درصد تفاوت معنی داری نداشتند. همچنین بیشترین مقادیر شاخص های رشدی نهال تاغ با آبیاری 3 روز یک بار به دست آمد. علاوه بر این استفاده از هیدروژل استاکوزورب باعث بهبود برخی از خصوصیات خاک گردید، به طوری که در نتیجه استفاده از آن، به طور معنی داری رطوبت قابل استفاده گیاه افزایش، ولی هدایت الکتریکی و جرم مخصوص ظاهری کاهش یافت (P<0.05). با توجه به نتایج این پژوهش، افزودن هیدروژل به خاک باعث موفقیت در استقرار نهال های تاغ و تقویت رشد آنها در مناطق خشک و نیمه خشک می شود. از این رو برای کاهش مشکل کمبود آب در شرایط مشابه این پژوهش استفاده از 0.4 درصد وزنی هیدروژل همراه با دور آبیاری 3 روز یک بار می تواند به عنوان یک روش موفقیت آمیز برای حفظ رطوبت و افزایش رشد و نمو گیاه تاغ توصیه شود. با این وجود مقادیر بیش تر ماده سوپرجاذب و دورهای آبیاری متفاوت باید در شرایط صحرایی نیز بررسی شود.

تعیین شکل های شیمیایی مس، یکی از روش های بررسی دقیق تر وضعیت این عنصر در خاک است. مطالعه روابط بین شکل های شیمیایی و ویژگی های خاک به توصیف هر چه بهتر تغییرات شیمیایی مس در خاک کمک می کند. در این پژوهش، تعداد 10 نمونه خاک از عمق 30-0 سانتی متری نقاط مختلف استان فارس با دامنه وسیعی از خصوصیات فیزیکی و شیمیایی برگزیده شد و پس از آماده سازی خاک ها، شکل های مختلف شیمیایی مس در خاک به روش عصاره گیری دنباله ای اندازه گیری گردید. فراوانی شکل های شیمیایی مس در این خاک ها به ترتیب زیر بودند: 48 درصد = شکل تتمه > 28 درصد = اکسیدهای آهن کریستالی > 13 درصد = مس متصل به مواد آلی > 6 درصد = اکسیدهای آهن بی شکل > 5 درصد = مس کربناتی > ناچیز = اکسیدهای منگنز = تبادلی. قسمت هوایی گیاه سویا بعد از 8 هفته برداشت گردید. با اندازه گیری غلظت (CuC) و جذب کل مس (CuU) در اندام هوایی سویا، مشاهده شد که از شکل های بالا، شکل های آلی (CuOM) و کربناتی (CuCa)، بیش ترین همبستگی را با مس در اندام هوایی سویا داشتند (سطح احتمالی 1 درصد) و این شکل ها با غلظت های مس استخراج شده به وسیله دو عصاره گیر DTPA و EDTA همبستگی مثبت معنی دار (سطح احتمالی 1 درصد) نشان دادند. مقایسه بین شکل های مختلف شیمیایی مس، نشان داد که شکل آلی با شکل کربناتی همبستگی مثبت معنی دار داشت. به علاوه، شکل متصل به اکسیدهای آهن بی شکل (CuAFe) با تمام شکل ها به جز شکل های آلی و کربناتی همبستگی مثبت معنی دار نشان دادند. بیشترین همبستگی بین شکل های مختلف، نیز بین شکل متصل به اکسید آهن بی شکل و شکل متصل به اکسید آهن کریستالی به دست آمد.

برای بررسی اثرات باقی مانده کاربرد چند سال متوالی کمپوست زباله شهری بر میزان سرب و کادمیوم (کل و قابل جذب) خاک و گیاه برنج، پژوهشی با طرح پایه بلوک های کامل تصادفی به صورت اسپلیت پلات در 3 تکرار در سال 1389 اجرا گردید. فاکتور اصلی کاربرد کمپوست در 3 سطح (0، 20 و 40 تن در هکتار) و فاکتور فرعی، اثرات 4، 3 و 2 سال متوالی کاربرد نداشتن کمپوست به ترتیب بعد از کاربرد در سال های 1385، 1385 و 1386، 87-1385 بود. نتایج نشان داد که بیشترین غلظت سرب قابل جذب (2.58 میلی گرم بر کیلوگرم) و کادمیوم قابل جذب خاک (0.1 میلی گرم بر کیلوگرم) به تیمار 40 تن کمپوست در هکتار اختصاص داشت. همچنین، با افزایش سطوح کاربرد کمپوست و سال های مصرف 1 به 3 سال متوالی، غلظت سرب و کادمیوم (کل) خاک نسبت به تیمار شاهد به ترتیب 40.85 و 24.58 درصد افزایش یافت. در حالی که اثرات متقابل بین سطوح کاربرد کمپوست و سال های کاربرد نداشتن کمپوست تاثیر معنی داری بر میزان سرب قابل جذب خاک، اندام هوایی و دانه نداشته است. در ضمن، با کاربرد 3 سال متوالی 40 تن کمپوست در هکتار که 2 سال از آخرین کوددهی آن در خاک می گذرد، بیش ترین غلظت کادمیوم ریشه، اندام هوایی و دانه نیز به ترتیب با حدود 3.61، 2.96 و 3 برابر افزایش نسبت به تیمار شاهد به دست آمد.

پتاسیم یکی از عناصری است که نقش مهمی در افزایش عملکرد کمی و کیفی توتون دارد. هدف از این پژوهش بررسی وضعیت پتاسیم و تعیین حد بحرانی آن در خاک های مناطق توتون کاری استان های مازندران و گلستان می باشد. به این منظور تعداد 48 نمونه خاک از عمق 30-0 سانتی متری تهیه و بر اساس مقادیر رس، کربن آلی و پتاسیم استخراجی با استات آمونیوم، تعداد 20 نمونه برای مطالعات بعدی انتخاب شد. آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی در 3 تکرار در گلدان های پلاستیکی 20 کیلوگرمی انجام شد. عامل اول شامل 20 خاک تحت کشت توتون و عامل دوم، شامل 2 سطح صفر و 150 کیلوگرم اکسید پتاسیم از منبع کود سولفات پتاسیم بود. نشاهای سالم و یکنواخت توتون رقم K326 به تعداد یک عدد در هر گلدان نشاکاری شد. در طول دوره رشد، برگ های رسیده در 6 چین برداشت و سپس وزن سبز و خشک آنها اندازه گیری شد. خصوصیات مورفولوژیکی مثل طول و عرض برگ، قطر ساقه و کلروفیل برگ و خصوصیات شیمیایی برگ مثل مقادیر پتاسیم، قند و نیکوتین اندازه گیری شد. برگ های سبز پس از عمل آوری مورد ارزیابی قرار گرفت و در نهایت درآمد ناخالص نیز محاسبه شد. نتایج نشان داد که اثر پتاسیم بر طول برگ، کلروفیل برگ، وزن ماده سبز و خشک، مقادیر نیکوتین و پتاسیم برگ در سطح 1 درصد و بر قطر ساقه و درآمد ناخالص در سطح 5 درصد معنی دار بود. سطح بحرانی پتاسیم به روش کیت و نلسون تصویری بر اساس عملکرد نسبی وزن سبز و غلظت نسبی پتاسیم با نسبت 1 به 20 خاک به عصاره گیر استات آمونیوم نرمال، 240 میلی گرم در کیلوگرم خاک به دست آمد.

تکنیک های هسته ای برای تعیین مجاورت، اندازه گیری میزان انتقال و تبادل عناصر بین گیاه و قارچ های میکوریزا و انتخاب سویه موثر میکوریزا در گیاهان استفاده می شود. به این منظور، دو آزمایش گلدانی جداگانه در قالب طرح کاملا تصادفی برای تعیین بهترین سویه میکوریزای هم زیست با یونجه و جو از میان 4 سویه شامل Glomus mosseae، G. etanicatum، G. intraradices و ترکیبی از سویه های مختلف (G. mosseae، G. fasciculatum و Gigaspora hartiga) با استفاده از تکنیک رادیوایزوتوپی در پژوهشکده کشاورزی، پزشکی و صنعتی سازمان انرژی اتمی ایران واقع در کرج انجام شد. اعمال 32P در مرحله حداکثر رشد رویشی صورت گرفت. با استفاده از دستگاه شمارش گر بتا میزان واپاشی ارزیابی شد. در جو سویه G. mosseae قابلیت و توانایی جذب 32P بیشتری نسبت به سویه های دیگر داشت. گیاهان هم زیست با این سویه دارای اکتیویته برگ، ساقه و سنبله بیشتری بودند. همچنین این گیاهان کارایی بیشتری در تجمع ماده خشک اندام هوایی داشتند. یونجه هم زیست با سویه G. mosseae بیشترین میزان وزن خشک اندام هوایی، اکتیویته 32P در برگ و ساقه و اکتیویته ویژه را داشت. در کل سویه ها در ایجاد هم زیستی با یونجه و جو تفاوت داشتند. ولی کارایی سویه G. mosseae در جذب 32P سبب افزایش رشد و تولید ماده خشک بیشتر به وسیله جو و یونجه شد که می توان آن را به عنوان سویه برتر معرفی نمود.

استفاده از کودهای شیمیایی، آفت کش ها و ضایعات صنعتی و رهاسازی ضایعات در مزارع باعث آلودگی زمین های کشاورزی گردیده است. به منظور بررسی میزان تجمع عناصر سنگین در خاک های زراعی منطقه مغان، تعداد 131 نمونه از خاک های مناطق مختلف زراعی (9 منطقه)، غیرزراعی و آب آبیاری تهیه گردید. پس از عصاره گیری از نمونه ها میزان عناصر سرب، کادمیم و نیکل با استفاده از روش لیندسی و نورول مورد اندازه گیری قرار گرفتند. تجزیه آماری داده های به دست آمده از اندازه گیری عناصر در خاک های زراعی و غیرزراعی از نظر این عناصر نشان داد، اختلاف آماری معنی داری در سطح احتمال 1 درصد بین خاک های زراعی و غیرزراعی در همه مناطق وجود دارد. به طوری که در خاک های زراعی میزان تجمع سرب 3 برابر، کادمیم 20 برابر و نیکل 5 برابر نسبت به خاک های غیرزراعی بود که علت آن ممکن است مصرف بی رویه سم و کود در زمین های زراعی و استفاده از آب آبیاری آلوده باشد.