تحقیقات آب و خاک ایران
سال:1394 | دوره:46 | شماره:4 |تعداد مقالات:20

در مقاله حاضر، اثر توام نوسانات فصلی دمای سطح آب خلیج فارس و دریای مدیترانه بر پیش بینی آبدهی ماهانه رودخانه کرخه بررسی شده است. در این راستا، روش داده کاوی تجزیه به مقادیر منفرد (SVD) برای تشخیص گره های اثرگذار دریاها بر اقلیم منطقه و ایجاد سری های زمانی هم بسته از دمای سطح آب و جریان رودخانه استفاده شده است. همچنین، مدل شبکه عصبی رگرسیون تعمیم یافته (GRNN) بر مبنای صحت سنجی متقاطع برای تشخیص بهترین پیش بینی کننده های جریان از میان ترکیب های مختلف پیش بینی کننده ها برای هر ماه به کار رفته است. نتایج پیش بینی آبدهی در محل ورودی به سد گرشا نشان می دهد که دمای پاییزه سطح آب مدیترانه بر آبدهی بهمن تا فروردین و دمای تابستانه و پاییزه خلیج فارس بر آبدهی فروردین و اردیبهشت اثرگذار است، به طوری که به کارگیری این دو متغیر در پیش بینی آبدهی فروردین و اردیبهشت به طور متوسط سبب افزایش 118 و 282 درصدی شاخص نش در مراحل واسنجی و صحت سنجی می شود.

به منظور بررسی آثار زمانی خشکسالی اقلیمی بر خشکسالی آب شناختی در منابع آب زیرزمینی، تحقیق حاضر در دشت هشتگرد انجام شد. در این تحقیق، ابتدا SPI به عنوان نمایه خشکسالی اقلیمی استاندارد شده و GRI به عنوان شاخص منابع آب زیرزمینی محاسبه شد. از آزمون من کندال برای بررسی وجود روند در داده ها استفاده شد. همبستگی پیرسون بین SPI و GRI از طریق همبستگی متقابل محاسبه شد. برای بررسی دقیق همبستگی، از پایه های زمانی 0 تا 200 ماهه SPI و هم تاخیر زمانی صفر تا 150 ماهه با GRI استفاده شد. در نهایت، مشخص شد که در ارتباط زمانی بین SPI و GRI علاوه بر وابستگی به پایه زمانی شاخص خشکسالی و تاخیر زمانی بین این دو شاخص، به ارتباط درونی بین تاخیر و پایه زمانی نیز وابسته است و الگوی رفتاری هر پیزومتر منجر به گروه بندی پیزومترها در سه گروه متفاوت شد.

با اندازه گیری حلقه های رویشی سالیانه درختان و ساخت گاه شناسی از آن ها، امکان مطالعه و بازسازی جریان رودخانه ها در محدوده رویشگاه ها فراهم می شود. هدف از انجام این پژوهش، بازسازی جریان رودخانه با استفاده از گاه شناسی درختی، و مدلسازی و طبقه بندی خشکسالی هیدرولوژیکی در حوضه کرخه است. در این تحقیق از شاخص گاه شناسی درختی منطقه ای زاگرس مرکزی دو گونه درختی بلوط ایرانی (Quercus brantii) و بلوط مازو (Quercus infectoria) طی دوره 1840-2010 برای بازسازی جریان رودخانه در حوضه کرخه استفاده شده است. سه ایستگاه آب سنجی در حوضه رودخانه کرخه انتخاب و دوره پرآبی آن ها تعیین شد. با توجه به همبستگی مثبت و معنادار جریان رودخانه در دوره پرآبی سه ایستگاه آب سنجی در این حوضه با شاخص گاه شناسی درختی منطقه ای، میانگین جریان رودخانه در دوره پرآبی برای این سه ایستگاه طی سال های 1840 تا 2010 بازسازی شد. مقادیر مشاهداتی جریان رودخانه و مقادیر بازسازی شده آن در دوره آماری مشترک به خوبی با هم مطابقت دارد. در ادامه، وضعیت هیدرولوژیکی در طول دوره گاه شناسی و بر اساس آن خشکسالی هیدرولوژیکی در حوضه کرخه برای سال های 1840 تا 2010 بررسی شد. شدت و تداوم خشکسالی ها، همچنین دهه های پرآب و کم آب تعیین شد. همچنین، نتایج این تحقیق با سایر محققان نیز مقایسه شد. پس از بازسازی جریان رودخانه، از مدل شبکه عصبی احتمالاتی برای طبقه بندی دوره های بسیار کم آب، کم آب، پرآب و بسیار پرآب استفاده شد. نتایج نشان داد که مدل ارائه شده با دقت زیاد قادر به تشخیص دوره های نامبرده در منطقه مورد نظر است.

جدایش پاشمانی و انتقال ذرات خاک به وسیله اثر قطره های باران در خاک سطحی شروع روند فرسایش آبی محسوب می شود. این در حالی است که به تحلیل فرایندی و اثر عوامل مختلف روی آن کمتر توجه شده است. به همین منظور پژوهش حاضر با هدف تحلیل مقایسه ای اثر شیب و شدت باران بر مولفه های فرسایش ناشی از اثر قطره های باران (RIIE) در خاک لوم رسی شنی در مقیاس آزمایشگاهی برنامه ریزی شد. برای این کار، 81 آزمایش شبیه سازی بارش در پلات های 1´6 متر در شیب های 5، 15 و 25 درصد متناسب با شرایط فعلی منطقه و در شدت های 30، 60 و 90 میلی متر بر ساعت با استفاده از منحنی شدت، مدت و فراوانی منطقه و در سه تکرار با شبیه ساز باران و در بالادست و پایین دست فنجان پاشمان مورگان و در سه موقعیت بالادست، وسط و پایین دست پلات ها صورت گرفت. طبق نتایج پژوهش حاضر، تاثیرپذیری تمامی متغیرهای مورد بررسی شامل پاشمان بالادست و پایین دست و پاشمان کل و خالص ناشی از شدت بارش و تغییرات مکانی در سطح 99 درصد معنا دار بود. تنها تاثیر تغییرات مکانی بر پاشمان خالص معنا دار نبود (P³0.11) همچنین تحلیل نتایج، بر نبود اثر معنا دار شیب بر متغیرها (P³0.13). به جز پاشمان خالص (P³0.11) دلالت داشته است.

یکی از روش های بازسازی متغیرهای اقلیمی، به ویژه دما، استفاده از گاه شناسی درختی (عرض حلقه های درختان) است. تاکنون تحقیقی در زمینه بازسازی درازمدت دما در اکوسیستم خزری انجام نشده است. تحقیق حاضر با استفاده از گاه شناسی درختان راش ارتفاعات نوشهر به بازسازی دما پرداخته است. برای این منظور، همبستگی حلقه های سالانه درختان با متغیرهای هواشناسی ایستگاهی و جهانی بررسی شد. تحلیل همبستگی نشان داد که کاهش دمای حداکثر در دوره رشد عامل محدودکننده رشد درختان است. بنابراین، متوسط دمای حداکثر مارس- سپتامبر ایستگاه هواشناسی نوشهر بازسازی شد. نتایج بازسازی دما نشان داد که در دو قرن گذشته، در این منطقه سال های بسیار سرد بیش از سال های بسیار گرم بوده است. همچنین، دهه اول قرن بیستم و سال های 1950-1970 گرم ترین و دهه 1830 و سال های 1930-1950 سردترین دوره ها بوده اند. به علاوه، تاثیر معنادار فاز منفی NAO در ماه های ابتدایی رشد بر افزایش دما مشخص شد. دماهای بازسازی شده در این تحقیق مشابه تحقیقات انجام شده در شرق مدیترانه، روند جهانی افزایش دما در سال های اخیر را نشان نداد.

تاکنون سه رویکرد شامل آزمایش های ردیابی، انتگرال گیری از پروفیل سرعت و کاربرد رابطه های تجربی به عنوان روش های متداول به منظور برآورد ضریب پخش طولی در رودخانه ها و انهار به کار رفته است. در مقاله حاضر معادله جدید ضریب پخش طولی بر مبنای داده های برداشت شده از آزمایش های ردیابی با استفاده از ردیاب نمک و کاربرد دو گروه مختلف از روابط بنیادی تجربی این ضریب تعیین و ارزیابی شده است. برای این منظور طولی معادل 500 متر از کانال بتنی برای اجرای آزمایش های ردیابی، در سه طول اختلاط متفاوت برابر با 45، 75 و 100 متر، در بهمن ماه 1393 به کار برده شد. نتایج نشان می دهد که اختلاف بین میانگین، واریانس و غلظت ماکزیمم بین داده های اندازه گیری شده و برآوردشده با استفاده از بهترین رابطه تجربی موجود به ترتیب 79، 6 و 99 و در رابطه استخراجی از مقاله حاضر 66، 1- و 44 میلی گرم بر لیتر است.

سرریز جانبی یکی از سازه های کنترل جریان است که به طور گسترده در شبکه های آبیاری و زهکشی و شبکه های فاضلاب استفاده می شود. تحقیق حاضر با 162 آزمایش روی سرریز جانبی دایره ای لبه تیز انجام شده است. با توجه به متغیربودن ارتفاع لبه سرریز و گسترش عرض فوقانی در سرریز جانبی دایره ای، این سرریز توانایی کنترل بهتر سیلاب را نسبت به سرریز جانبی مستطیلی داراست. معادله دیفرانسیل حاکم بر سرریز جانبی دایره ای حل تحلیلی ندارد و با استفاده از روش های عددی حل می شود. از آنجا که روش های عددی هزینه محاسباتی دارد، در این تحقیق از معادله سرریزهای معمولی و خطی فرض کردن پروفیل سطح آب در طول سرریز جانبی استفاده شده است. در نهایت، با انجام سه آزمایش دیگر در شرایط متفاوت از شرایط آزمایش های انجام شده مشخص شد که روش خطی فرض کردن پروفیل سطح آب نسبت به سایر روش های مورد استفاده در این تحقیق دقت بیشتری دارد.

در این تحقیق، صفات تعداد شاخه در هر بوته، قطر سایه انداز، ارتفاع بوته، تعداد غنچه، وزن گلبرگ، وزن تر یک گل، درصد ماده خشک گل و وزن خشک کل گل محمدی تحت سه سطح آبیاری (100، 70، و 40 درصد مقدار تبخیر- تعرق پتانسیل) از طریق دو سامانه آبیاری قطره ای (سطحی و زیرسطحی) بررسی شد. بدین منظور، آزمایشی دوساله در قالب طرح کرت های خرد ده بر پایه بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی استان کرمان در ایستگاه تحقیقاتی جوپار در سال های 1391 و 1392 اجراشد. نتایج نشان داد صفات ارتفاع بوته، تعداد غنچه، وزن تر یک گل، وزن گلبرگ و درصد ماده خشک گل در دو نوع سامانه آبیاری تفاوت معناداری نداشت، اما تمامی صفات به غیر از درصد ماده خشک گل تحت رژیم های مختلف آبیاری تفاوت معناداری داشت. در مجموع، با توجه به محدودیت منابع آب در منطقه مورد مطالعه، تیمار 70 درصد تبخیر- تعرق پتانسیل مناسب تشخیص داده شد، زیرا با کاهش 30 درصدی آب آبیاری، تنها 5.8 و 15 درصد کاهش به ترتیب در تعداد غنچه و قطر سایه انداز حاصل شد که با ضریب همبستگی 0.99 موثرترین صفات بر عملکرد بود.

در سال های اخیر مدل های متعددی جهت روابط آب و خاک و گیاه ارائه شده است. یکی از آن ها مدل AquaCrop است که در تحقیق حاضر به منظور پیش بینی عملکرد نیشکر و شوری پروفیل خاک تحت تنش شوری در جنوب خوزستان استفاده شده است. به منظور دستیابی به برخی ضرایب ورودی مورد نیاز ابتدا کالیبره شدن انجام شد. مدل نسبت به پوشش کانوپی اولیه در زمان تکمیل 90 درصد سبزشدن (CC0)، حداکثر کانوپی گیاهی (CCx) و شاخص برداشت (HI) کالیبره شد. این ضرایب به ترتیب 7.2 سانتی مترمربع، 90 درصد و 40 درصد به دست آمد. سپس، مدل اجرا و مقادیر شبیه سازی و اندازه گیری شده با استفاده از شاخص های آماری مقایسه شد. ضریب تعیین بین مقادیر اندازه گیری و شبیه سازی شده عملکرد 0.97، میانگین مربعات خطای نرمال شده 8 درصد، معیار کارایی نش- ساتکلیف 0.83 و ضریب باقیمانده 0.09- برآورد شد. به طورکلی، می توان گفت مدلAquaCrop توانایی مناسبی در شبیه سازی میزان عملکرد تحت تنش شوری دارد. همچنین، مقادیر شبیه سازی شده توسط مدل بیش از مقدار واقعی برآورد شده است. ضریب تعیین مدل در شبیه سازی شوری پروفیل خاک بیش از 80 درصد به دست آمد و نحوه قرارگیری داده های اندازه گیری و شبیه سازی شده نسبت به خط 1:1 بیانگر برآورد بیشتر مدل AquaCrop است.

مساله اصلی روش های آبیاری سطحی بازده اندک آب آبیاری است که اغلب از ضعف مدیریت و طراحی نامناسب ناشی می شود. هدف از این مطالعه، بهبود عملکرد آبیاری نواری براساس چهار متغیر شامل دبی ورودی، زمان قطع جریان، طول و شیب نوار بود. برای این منظور هشت سری داده میدانی آبیاری نواری با سیستم انتهاباز در نظر گرفته شد. واسنجی پارامترهای نفوذ نوارها براساس روش بهینه سازی چندسطحی انجام شد. نتایج نشان داد که روش بهینه سازی چندسطحی در تخمین پارامترهای نفوذ آبیاری نواری روشی قابل قبول و با دقت مناسب است. مطابق روش بهینه سازی چندسطحی، متوسط خطای نسبی تخمین حجم رواناب 0.5 درصد و متوسط ریشه میانگین مربعات خطای تخمین زمان پیشروی و پسروی به ترتیب 3.1 و 3.2 دقیقه محاسبه شد. با استفاده از منحنی های هم راز بازده کاربرد و یکنواختی توزیع WinSRFR، عملکرد نوارها بهینه شد. براساس مدیریت متغیرهای جریان دبی ورودی و زمان قطع جریان، بازده کاربرد به طور متوسط 12 درصد (با فرض کفایت 100 درصد) برای هشت سری آزمایش نسبت به شرایط موجود افزایش پذیر است. نتایج نشان داد متغیرهای هندسی نوار (شیب و طول نوار) به همراه متغیرهای جریان، تاثیر کم بر عملکرد بهینه داشت و مطابق تمام متغیرهای جریان و هندسی نوار به عنوان متغیرهای تصمیم، بازده کاربرد به طور متوسط 13.35 درصد نسبت به شرایط موجود افزایش پذیر است.

این تحقیق به منظور دستیابی به بهترین فاصله زهکش های زیرزمینی و تداوم زهکشی در زهکشی میان فصل اراضی شالیزاری در سال 1393 در مزرعه آزمایشی موسسه تحقیقات برنج کشور در رشت با طول جغرافیایی 49.63 درجه شرقی و عرض جغرافیایی 37.16 درجه شمالی و ارتفاع 24.6 متر از سطح دریا در آرایش فاکتوریل در قالب طرح پایه بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در کرت هایی به ابعاد 4´3 متر با فاکتور فاصله زهکش در سه سطح 7.5، 10 و 15 متر و فاکتور تداوم زهکشی میان فصل در دو سطح 7 و 11روز با زهکش هایی در عمق 90 سانتی متری روی برنج رقم هاشمی انجام شد. صفاتی نظیر ارتفاع بوته، تعداد پنجه، طول خوشه، تعداد دانه پر، وزن هزاردانه، ماده خشک، شاخص برداشت، عملکرد، رطوبت خاک و دبی خروجی از زهکش ها اندازه گیری شد. بر اساس نتایج اثر تداوم زهکشی میان فصل بر عملکرد، بیشترین عملکرد در تداوم زهکشی هفت روز با مقدار 3987 کیلوگرم در هکتار به دست آمد. همچنین، از نظر اثر فاصله زهکش ها، فاصله 15 متر بیشترین عملکرد با مقدار 3446 کیلوگرم در هکتار را داشت. تحلیل آماری اثر متقابل تداوم زهکشی میان فصل و فاصله زهکش های زیرزمینی بر عملکرد بیانگر حصول بیشترین عملکرد (4384 کیلوگرم در هکتار) در تیمار تداوم هفت روز با فاصله زهکش 15 متر بود که برای اجرا در منطقه مورد مطالعه توصیه می شود.

گندم دیم منبع غذایی اصلی غالب کشورهای درحال توسعه است که عوامل مختلفی بر تولید آن موثر است. هدف از این پژوهش ارائه مدلی است که عملکرد دانه گندم دیم را بر اساس ویژگی های فیزیکی و شیمیایی خاک برآورد کند. بدین منظور، مقادیر عملکرد دانه گندم دیم و ویژگی های فیزیکی و شیمیایی در سه تکرار به طور جداگانه در یک سال زراعی ،1393، در 53 مزرعه گندم دیم، در سطح استان زنجان اندازه گیری شد. با به کارگیری روش رگرسیون حداقل مربعات جزئی، مدلی برای بیان رابطه عملکرد دانه گندم دیم و ویژگی های خاک ارائه شد (n=40 و R2=0.6). سیلت و کربنات کلسیم معادل، موثرترین عوامل بر عملکرد گندم دیم و ضرایب استانداردشده آن ها در مدل برآوردکننده به ترتیب 0.23 و 0.24- بود. نتایج پژوهش حاضر نشان داد که برخی ویژگی های فیزیکی و شیمیایی خاک شامل میزان سیلت، کربنات کلسیم معادل و پتاسیم به ترتیب اولویت تاثیر بیشتری بر عملکرد دانه گندم دیم دارد.

هدف از انجام این تحقیق مقایسه کارایی مدل های رگرسیون چند متغیره و شبکه عصبی مصنوعی (ANN) جهت پیش بینی مقدار فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدان سوپراکسید دیسموتاز (SOD)، کاتالاز (CAT)، آسکوربات پراکسیداز (APX) و پراکسیداز (POX) در شاخساره گندم (Triticumaestivum) رقم الوند در خاک آلوده به کادمیم بود. تیمارهای آزمایش شامل چهار سطح کادمیم (صفر (شاهد)، 25، 50 و 100 میلی گرم کادمیم در کیلوگرم خاک) بود. پس از گذشت 30 روز (هم زمان با مرحله به ساقه رفتن) اقدام به برداشت نمونه ها و اندازه گیری ده پارامتر مختلف شامل وزن تر و خشک، غلظت کلروفیل های a و b، غلظت عناصر کادمیم، مس، آهن، منگنز، روی و پتاسیم شد. همچنین، مقدار فعالیت آنزیم های SOD، CAT،APX و POX اندازه گیری شد. در مرحله بعد ضرایب همبستگی بین پارامترهای ده گانه و مقدار فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدان تعیین شد. نتایج حاصل از مدل های بهینه شده رگرسیون چند متغیره و شبکه عصبی مصنوعی نشان داد که کارایی مدل شبکه عصبی مصنوعی در پیش بینی مقدار فعالیت آنزیم های SOD و POX بیش از مدل رگرسیون چند متغیره بود. ضرایب همبستگی (r2) بین مقادیر اندازه گیری شده و پیش بینی شده فعالیت آنزیم SOD برای مدل های رگرسیون چند متغیره و شبکه عصبی مصنوعی به ترتیب 0.76 و 0.87 بود. ضرایب همبستگی آنزیم POX برای مدل های رگرسیون چند متغیره و شبکه عصبی مصنوعی به ترتیب 0.96 و 0.98 بود. ضرایب همبستگی بین مقادیر اندازه گیری شده و پیش بینی شده فعالیت آنزیم CAT برای مدل های رگرسیون چند متغیره و شبکه عصبی مصنوعی به ترتیب 0.97 و 0.98 بود. در رابطه با آنزیم APX این ضرایب برای مدل های رگرسیون چند متغیره و شبکه عصبی به ترتیب 0.97 و 0.99 بود. با توجه به نتایج این تحقیق می توان گفت کارایی مدل شبکه عصبی مصنوعی در پیش بینی مقدار فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدان در شاخساره رقم الوند تحت سمیت کادمیم به طور کلی بیش از مدل رگرسیون چند متغیره بود.

در این بررسی آثار کربنات کلسیم و pH بر سینتیک تثبیت فسفر در چهار خاک غیرآهکی تیمار شده با سطوح متفاوت کربنات کلسیم خالص، همچنین، در شش خاک تنظیم شده با pH 5 تا 9 مطالعه شد. خاک ها قبل از آزمایش با K2HPO4 به میزان45 mgP/kg تیمار شد. سپس، در اینکوبیتور به مدت صد روز در دمای 25oC نگهداری شد. در زمان های مشخص از خاک ها نمونه گیری و غلظت فسفر در آن ها به روش Olsen اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که واکنش فسفر با خاک ها دو فازی و متشکل از دسته ای از واکنش های سریع و دسته ای از واکنش های کند است. سرعت کاهش فسفر قابل استفاده (Olsen-P) در طول روز اول خیلی سریع، سپس تا پنجاه روز به تدریج کاهش یافت. بعد از آن در بسیاری از خاک ها به سمت صفر میل کرد. به علاوه، با افزایش درصد کربنات کلسیم در خاک ها، میانگین بازیابی فسفر به طور معناداری (در سطح 5 درصد) افزایش یافت. اما این اثر در همه خاک ها یکسان نبود، به طوری که در یک خاک افزایش درصد کربنات کلسیم تا 35 درصد هیچ تاثیری بر بازیابی فسفر نداشت. اثر pH بر قابلیت استفاده فسفر از روند معینی پیروی نکرد. در بعضی خاک ها افزایش pH از 5.2 به 8.8 اثر معناداری بر قابلیت استفاده فسفر نداشت، در حالی که در خاک های دیگر میزان Olsen-P در pHهای بالا به طور معناداری کمتر یا به عکس، بیشر از pH پایین بود. این آثار متفاوت pH در خاک ها را می توان به این صورت توضیح داد که تغییر pH در خاک باعث تغییر هم زمان چند عامل مرتبط با قابلیت استفاده از فسفر شامل حلالیت کانی های فسفر، ویژگی های باری سطوح جامد خاک، گونه گونه شدن فسفر محلول و تغییر نسبت غلظت یا فعالیت این گونه های فسفر و سرعت معدنی شدن فسفر آلی در خاک می شود. اثر خالص این تغییرات با تغییر pH در خاک های مختلف متفاوت است.

استخراج و پالایش سوخت های فسیلی، سبب آلودگی منابع خاک و از دسترس خارج شدن قسمت عظیمی از اراضی شده است. این تحقیق با هدف بررسی تاثیر سطوح مختلف ماده آلی و باکتری های تجزیه کننده هیدروکربن ها بر میزان عناصر غذایی نهال سپستان صورت پذیرفت. تیمارها شامل نفت خام (0، 3 و 6 درصد وزنی)، کمپوست زباله شهری (0، 5 و 10 درصد حجمی) و باکتری (بدون باکتری و دارای باکتری psu141 وpsu27ps ) بود. نتایج نشان داد که بیشترین غلظت عناصر غذایی نیتروژن در شاخساره، فسفر، پتاسیم، منگنز، آهن و روی در شاخساره و ریشه به ترتیب 3.69، 0.22، 0.15، 1.82، 1.52 درصد و 94.91، 123.66، 110.15، 1068.01، 32.44 و 79.67 میلی گرم بر کیلوگرم، در سطح 10 درصد کمپوست و در حضور باکتری بود. بر اساس نتایج این پژوهش، حضور عوامل زیستی سبب افزایش جذب عناصر غذایی و بهبود وضعیت تغذیه ای گیاه سپستان در شرایط تنش آلودگی نفتی شد.

چرخه های تر و خشک شدن از فرایندهای مهم محیطی است که معمولا از سازوکارهای تغییر سیستم منافذ خاک به شمار می روند. همچنین، رس و ماده آلی از ویژگی های ذاتی خاک است که در خصوصیات ساختمان خاک اهمیت دارد. هدف از این پژوهش بررسی رابطه بین تعداد چرخه های تر و خشک شدن، میزان رس و مواد آلی خاک با پایداری ساختمان، توزیع اندازه ذرات و سیستم منافذ خاک بود. برخی ویژگی های فیزیکی نمونه های خاک پس از یک، سه و پنج چرخه تر و خشک شدن تعیین شد. سپس، با پایداری خاکدانه های خاک اولیه (خاک بدون تر و خشک شدن) مقایسه شد. نتایج نشان داد که بهبود و توسعه خاکدانه سازی و پایداری ساختمان خاک برای خاک های رسی به ویژه خاک رسی که ماده آلی بیشتری داشت، بیشتر بود. یک و سه چرخه تر و خشک شدن تنها در دو نمونه خاک رسی سبب افزایش بیشتر خاکدانه سازی نسبت به نمونه های خاک دارای رس کمتر شد؛ ولی با افزایش تعداد چرخه های تر و خشک شدن (پنج چرخه)، پایداری خاکدانه ها کاهش یافت. یافته های این پژوهش نشان داد که تشکیل خاکدانه های بزرگ غالبا به ویژگی های بافت خاک بستگی دارد تا به میزان ماده آلی خاک؛ و اثر مواد آلی خاک هنگامی که با میزان بالای رس خاک همراه باشد، موثر است. همچنین، تراکم ایجادشده در حین نمونه برداری طی چرخه های تر و خشک شدن تعدیل می شود و تناوب این چرخه ها سازوکار مهمی در بهبود ساختمان خاک است.

در تحقیق حاضر که در بخشی از اراضی دیم کاری در جنوب استان گیلان صورت گرفت، تاثیر فرسایش ناشی از شخم بر جابه جایی و توان تولید خاک بررسی شد. به این منظور هجده نقطه نمونه برداری در موقعیت های مختلف زمین بر مبنای همجواری با مرز زمینی ایجادشده در هفت قطعه زمین مجاور هم در نظر گرفته شد. ویژگی های حاصلخیزی خاک در عمق 0 تا 30 سانتی متری، همچنین اجزای عملکرد گندم در هر نقطه نمونه برداری تعیین شد. آنالیز داده ها با تجزیه خوشه ای به روش ward، خاک را با توجه به مقدار نیتروژن، فسفر، پتاسیم و کربن آلی و توان تولید را بر مبنای ویژگی های تعداد سنبله، وزن هزاردانه، تعداد دانه در سنبله و عملکرد دانه در سه گروه تقسیم کرد. بین مناطق گروه بندی شده از نظر حاصلخیزی با گروه های عملکرد ارتباط معناداری وجود نداشت که به نظر می رسد به دلیل تفاوت در مدیریت زراعی زمین های مجاور مورد بررسی باشد. نتایج نشان داد اختلاف ارتفاع ایجادشده بین قطعات در جهت شیب بین 1 تا 3.2 متر و در جهت جانبی بین 1 تا 1.3 متر است. همچنین، حجم خاک جابه جاشده در این دو جهت به ترتیب بین 8 تا 36 و 5 تا 22 تن در هکتار در سال برآورد شد.

روی یکی از عناصر ریزمغذی ضروری برای گیاهان، حیوانات و انسان هاست. قابلیت دسترسی روی برای ریشه گیاه، از طریق واکنش های جذب کنترل می شود. برای بررسی تاثیر اسید سیتریک بر رفتار جذب روی، آزمایشی به صورت بچ (Batch) روی دو نوع خاک ( S1وS2 ) با درصدهای رس و کربنات کلسیم مختلف با سه سطح اسید سیتریک (0، 0.5، 1 میلی مولار) و 12 سری غلظتی روی (0 تا 450 میلی گرم بر لیتر) در محلول زمینه 0.5 مولار NaCl انجام شد. داده های جذب با مدل های لانگمویر (R2=0.76-0.95)، فروندلیچ (R2=0.83-0.95)، تمکین (R2=0.62-0.92)، دوبینین- رادشکویچ (R2=0.44-0.92) و ایلوویچ (R2=0.54-0.90) برازش داده شد. نتایج نشان داد پارامترهای جذب شامل حداکثر جذب تک لایه ای لانگمویر (qmax)، انرژی جذب لانگمویر (KL) و فاکتورهای ظرفیت و شدت جذب فروندلیچ (Kf و n)، ضرایب تمکین (KT, A) و حداکثر ظرفیت جذب دوبینین- رادشکویچ (qm) با افزودن اسید سیتریک کاهش یافت. مقادیر پارامترهای جذب در خاک S1 (با مقادیر رس و کربنات کلسیم پایین) کمتر از خاک S2 (با مقادیر رس و کربنات کلسیم بالا) به دست آمد. متوسط انرژی جذب محاسبه شده از طریق معادله دوبینین- رادشکویچ و پارامتر انرژی آزاد گیبس (DGr) نشان دهنده سازوکار جذب فیزیکی و خودبه خودی روی است. می توان نتیجه گرفت اسید سیتریک احتمالا با تشکیل کمپلکس های محلول با روی موجب کاهش جذب توسط ذرات خاک و افزایش روی محلول خاک می شود. بنابراین، اصلاح گیاهان برای ترشح بیشتر اسید سیتریک در افزایش جذب روی در گیاهان موثر است.

روی و مس از عناصر غذایی ضروری کم مصرف گیاه و در غلظت های زیاد، عاملی تنش زا برای گیاهان و محدودکننده رشد و جذب سایر عناصر غذایی به شمار می روند. هدف این پژوهش، بررسی جذب عناصر کم مصرف (مس، روی، آهن و منگنز) و پرمصرف (فسفر و پتاسیم) در گیاه دارویی بالنگوی شهری در خاک دچار کمبود، کفایت و بیش بود عناصر مس و روی است. تیمارها شامل سه سطح مس (صفر، 5 و 25 میلی گرم مس در کیلوگرم از منبع سولفات مس) و سه سطح روی (صفر، 10 و 50 میلی گرم روی در کیلوگرم خاک از منبع سولفات روی) به همراه ترکیبی از تمام سطوح فوق (در مجموع 9 تیمار) بود. نتایج نشان داد که تمام تیمارهای اعمال شده موجب اثر مثبت بر جذب مس و روی ریشه شد؛ اما در اندام هوایی، مس و روی در غلظت های پایین (به ترتیب 5 و 10 میلی گرم بر کیلوگرم خاک) و بالا (به ترتیب 25 و 50 میلی گرم بر کیلوگرم خاک) به ترتیب اثر مثبت و منفی بر جذب همدیگر داشتند. اثر منفی سطوح بالای روی بر جذب مس اندام هوایی بیش از سطوح بالای مس بر جذب روی اندام هوایی بود. میزان جذب پتاسیم ریشه و اندام هوایی نیز به غیر از سطوح بالای مس و تیمارهای ترکیبی روی با سطوح بالای مس افزایش داشت. این نتایج هشداری سودمند در استفاده کنترل شده از مس و روی در کشت وکار گیاه دارویی بالنگوی شهری است.

کمبود فسفر یکی از مشکلات اصلی کشاورزی در خاک های آهکی است. به منظور بررسی اثر کمپوست قارچ مصرفی (SMC) و بیوچار باگاس نیشکر (B) بر فعالیت آنزیم فسفاتاز قلیایی و فراهمی فسفر در سه خاک لوم، لوم رسی و لوم شنی مطالعه انکوبه کردن انجام گرفت. تیمارها شامل سطوح بیوچار B1 و B2 (15 و 30 تن در هکتار)، سطوح کمپوست SMC1،SMC2 (20 و 40 تن در هکتار) و شاهد (C) بود. بعد از اعمال تیمارها در زمان های 14 (T1)، 60 (T2) و 120 (T3) روز فسفر قابل جذب و pH و در زمان T3 فعالیت فسفاتاز قلیایی اندازه گیری شد. نتایج نشان داد SMC در هرسه خاک سبب افزایش فعالیت فسفاتاز در خاک می شود، ولی بیوچار در خاک لوم شنی بی تاثیر بود. میانگین فعالیت فسفاتاز تیمار شاهد در سه بافت لوم شنی، لوم و لوم رسی به ترتیب 2090، 2931 و 2888 mg PNP.g-1Soil. h-1بود که برای تیمار SMC2 به ترتیب به 3034، 3709 و 3533 mg PNP.g-1Soil. h-1افزایش پیدا کرد. همچنین، هر دو سطح SMC سبب افزایش فراهمی فسفر شد، در حالی که مصرف بیوچار اثر کمتری داشت. SMC2 بهترین اثر را در افزایش فراهمی فسفر داشت، به طوری که میانگین فسفر قابل جذب در سه بافت لوم شنی، لوم و لوم رسی به ترتیب از 19.4، 8.8 و mg.Kg-13.9در تیمار شاهد به 37، 28 و 22 mg.Kg-1در تیمار SMC2 افزایش یافت. کمپوست قارچ pH خاک ها را کاهش و بیوچار را افزایش داد. نتایج نشان داد که کاربرد SMC در خاک های آهکی مورد آزمایش، سبب افزایش فراهمی فسفر و بهبود سایر خصوصیات از جمله pH شده است.