پژوهش های خاک
سال:1402 | دوره:37 | شماره:3 |تعداد مقالات:6

مقاله حاضر، بررسی مراحل دستیابی به چارچوب بومی–اجرایی مدیریت یکپارچه )تلفیقی) خاک و آب در مقیاس مزرعه است که از طریق طرح کلانی با 19 پروژه از سال 1392 تا 1399 با مشارکت محققین، کارشناسان و کشاورزان از سطح بین المللی، ملی، و محلی در زیر حوزه هنام استان لرستان انجام شد. برای این منظور، زمین­های کشاورزی براساس ویژگی­های فیزیکی، شیمیایی و زیستی خاک، دسته­­بندی شد تا با شناخت مسائل مدیریت خاک و آب برای کشاورزی در یک واحد همگن، تبدیل نقشه­های خاکشناسی به نقشه­های واحدهای مدیریت همگن امکان­پذیر باشد. در این پژوهش، روش طبقه بندی استعداد حاصلخیزی خاک (FCC)[1] به عنوان رویکردی یکپارچه که بافت خاک سطحی و عمقی و توصیف­­کننده­های خاک را در بر می­گیرد، استفاده شد. همچنین، تعریف چندین توصیف­کننده برای مناطق نیمه خشک تغییر کرده و توصیف­کننده­های جدیدی برای طبقه­بندی استعداد آبیاری ([2]ICC) معرفی شد. اطلاعات مورد نیاز با حفر 119 نیمرخ خاک و نمونه­برداری از 101 نقطه خاک سطحی در مقیاس مدیریت­پذیر جمع­آوری و ویژگی­های فیزیکی، شیمیایی و زیستی نمونه­ها، اندازه­گیری شد. سپس، لایه­های اطلاعاتی مختلف شامل نقشه­ نیمه تفصیلی دقیق خاک با استفاده از روش زمین­خاکشناسی (ژئوپدولوژی)، محدودیت، طبقه­بندی و تناسب اراضی، توان (پتانسیل) تولید محصولات عمده کشاورزی، تخریب خاک، محل­های برداشت آب، کاربری اراضی و حدنگار (کاداستر) کشاورزی 2395 مزرعه، تهیه شد. تیم چندرشته ای با بازدید محلی و مصاحبه با 84 کشاورز منتخب 24 روستا از طریق پرسشنامه در سال زراعی 1397-1398، مسائل و وضعیت فعلی خاک و آب آن­ها را بررسی نمود. بر پایه نتایج، تعداد 23 واحد همگن مدیریت خاک و آب در اراضی آبی و 30 واحد همگن در اراضی دیم تفکیک شد. این واحدهای همگن، 93% از اراضی آبی و 90% از اراضی دیم را می­پوشاند. بررسی­ها نشان داد که منطقه دارای مشکلاتی مانند سخت لایه شخم، کمبود عناصر غذایی فسفر و روی، برنامه­ریزی نامناسب آبیاری و سه دسته متفاوت بهره­بردار بود. سرانجام، برای هر واحد همگن مدیریت خاک و آب، بسته مدیریتی تهیه شد و اعتبارسنجی گردید که نتایج آن در قسمت دوم مقاله ارائه می­شود.

هدف این آزمایش ارزیابی تاثیر رطوبت خاک و نوع ادوات خاک ورزی و کاشت بر عملکرد و اجزای عملکرد گندم در اراضی شور بندر ماهشهر بود که به صورت کرتهای یکبار خرد شده در قالب طرح پایه بلوک­های کامل تصادفی با سه تکرار اجرا شد. متغیرهای مستقل شامل رطوبت خاک در هنگام خاک ورزی در سه سطح 10%، 15% و 20% به عنوان تیمار اصلی و نوع ادوات خاک ورزی و کاشت به عنوان تیمار فرعی در چهار سطح شامل 1) بدون کاربرد چیزل­پیلر و کاشت با خطی­کار، 2) بدون کاربرد چیزل­پیلر و کاشت با کف­کار، 3) یک بار کاربرد چیزل­پیلر به عمق 20 سانتی متر و کاشت با خطی­کار و 4) یک بار کاربرد چیزل­پیلر به عمق 20 سانتی متر و کاشت با کف­کار بود. در شروع خاک ورزی، آبیاری مطابق عرف منطقه به روش غرقابی برای کاهش مقاومت کششی خاک در برابر ماشینهای خاک ورزی در زمین شخم نخورده انجام شد و پس از مناسب شدن رطوبت خاک بر اساس تیمار اصلی، شخم با دیسک 24 پره به تعداد یک بار به عمق 15 سانتی متر زده شد. در این آزمایش بیش­ترین وزن کلوخه در شرایط عدم کاربرد چیزل­پیلر و رطوبت خاک 20 درصد خاک و کمترین مقدار در شرایط کاربرد چیزل پیلر و رطوبت 10% خاک در هنگام خاک ورزی حاصل شد. بیش ترین تعداد پنجه در بوته، تعداد سنبله در متر مربع، تعداد سنبلچه در سنبله، تعداد دانه در سنبله، تعداد دانه در سنبلچه، عملکرد بیولوژیک و عملکرد دانه به کاربرد چیزل پیلر و کاشت با کف­کار و کمترین مقدار در شرایط بدون چیزل پیلر و کاشت با خطی کار اختصاص داشت. بطور کلی نتایج نشان داد که کاربرد چیزل­پیلر و کاشت با کف کار در شرایط رطوبتی 20% بهترین نتیجه را از لحاظ دانه بندی و عملکرد در اراضی شور نشان می دهد و می تواند برای کاهش اثرات شوری پیشنهاد ­شود.

برای کاربرد لجن در کشاورزی، شناخت اثرات آن بر وضعیت و انتقال فلزات سنگین به گیاه ضروری است. بدین منظور آزمایشی گلخانه­ای به صورت طرح بلوک­های کامل تصادفی در سال 1400 در گلخانه موسسه تحقیقات خاک و آب در کرج برای بررسی تجمع فلزات سنگین در ذرت علوفه ای ‎(به عنوان گیاه شاخص) رشد یافته در خاک تیمار شده با سطوح مختلف لجن انجام شد. خاک انتخابی با چهار سطح مختلف لجن فاضلاب شهری به‎میزان 0%، 5/%، 2% و 4% و با سه تکرار تیمار شد. نتایج نشان داد کلیه تیمارهای مصرف لجن نسبت به تیمار شاهد باعث افزایش عملکرد تر و خشک گردید(P<0. 05). بیشترین عملکرد تر اندام هوایی با میانگین 214/9 گرم در گلدان (افزایش 300%) از 4% لجن نسبت به شاهد حاصل گردید که این تیمار در مقایسه با سایر سطوح مصرف لجن نیز اختلاف معنی­دار داشت (p<0. 05). مصرف سه سطح لجن در مقایسه با همدیگر تأثیر معنی­داری بر عملکرد خشک نداشت. مصرف لجن فاضلاب باعث افزایش معنادار غلظت عناصر سرب، نیکل و مس در اندام هوایی ذرت شد. مقدار فاکتور انتقال (TF) در همه تیمارها بدین صورت بود: Cd>Cu>Pb>Ni>As>Cr>Co که بیشترین میانگین مقدار فاکتور انتقال مربوط به عنصر کادمیم و پس از آن مس و سرب بود. مصرف لجن فاضلاب نسبت به تیمار شاهد باعث تغییرات معنی­داری در فاکتور انتقال عناصر کادمیم، نیکل، آرسنیک، مس و سرب گردید؛ اما این تغییرات برای فلزات کروم و کبالت معنی دار نبود (p<0. 05). میانگین مقدار فاکتور تغلیظ زیستی ریشه (BCFroot) در همه تیمارها دارای این روند بود: Cd>Cu>Pb>Ni>As>Co>Cr. این روند در مورد فاکتور تغلیظ زیستی اندام هوایی (BCFshoot) به این صورت بود: Cd>Pb>Cu>Ni>As>Cr>Co. فاکتور تغلیظ زیستی کادمیم برای ریشه و اندام هوایی و همچنین فاکتور انتقال آن نسبت به سایر فلزات سنگین بیشتر بود. درمجموع غلظت اندازه گیری شده برای کادمیم، سرب و آرسنیک در بالاترین مقادیر در اندام هوایی گیاه به ترتیب، 0/17، 1/94، 0/74میلی­گرم در کیلوگرم بودند، درحالی که مقادیر مجاز استاندارد بیشینه رواداری این فلزات سنگین در خوراک دام[1] برای مواد اولیه خوراک دام از منابع گیاهی به‎ترتیب 1، 30 و 2 میلی گرم در کیلوگرم است. بنابراین افزایش غلظت در اندام های هوایی در حدی نبود که سبب افزایش غلظت عناصر موردنظر بالاتر از حدود مجاز در استاندارد ملی ایران باشد؛ اما بایستی دقت نمود که نتایج این بررسی صرفاً مربوط به یکبار مصرف یک نمونه لجن بود، درحالی که کیفیت و محتویات لجن متنوع است. با توجه به کمبود مواد آلی و فسفر در خاکهای کشاورزی کشور، کاربرد لجن فاضلاب تصفیه شده با توجه به بالا بودن درصد کربن آلی و فسفر آن قابل توجه است؛ اما به‎دلیل تغییرات کیفیت لجن و استفاده متعدد آن در اراضی تحت کشت، پیشنهاد می گردد تا مطالعات تکمیلی انجام پذیرد تا بر اساس آن امکان توصیه زراعی فراهم گردد.

چای گیاهی دایمی و همیشه سبز است که به خوبی در خاک های اسیدی رشد می کند. این گیاه آلومینیم را به طور طبیعی جذب کرده و در قسمت های مختلف شاخساره انباشته می کند. اگرچه آلومینیم برای رشد گیاه چای ضروری است، اما برای سلامتی انسان مضر است. ارزیابی وضعیت آلومینیم در خاک و برگ سبز چای به درک رابطه بین این دو در جهت ارتقای کمیت و کیفیت محصول چای کمک می کند. به­این منظور، 38 نمونه خاک و برگ سبز سوم (برگ شاخص) به طور تصادفی از چای کاری های استان گیلان جمع آوری شدند. در نمونه های خاک، علاوه بر ویژگی های عمومی، مقادیر pHw و pHCaCl2، غلظت های آلومینیم، کلسیم و منیزیم تبادلی، نیتروژن کل و غلظت های فراهم فسفر و پتاسیم و در نمونه های گیاهی نیز غلظت های همین عناصر به همراه آهن و روی اندازه گیری شدند. نتایج نشان داد که میانگین مقادیر pHw، pHCaCl2، آلومینیم تبادلی خاک و نیز غلظت آلومینیم در گیاه چای به ترتیب 4/51، 4/04، kg/mg 256 و kg/mg 1362 به دست آمد. آلومینیم تبادلی خاک با pHw و pHCaCl2 یک رابطه معکوس و غیرخطی با ضرایب تعیین به ترتیب 66% و 84% داشت که حاکی از قابلیت اعتماد بیشتر به pHCaCl2 در مقایسه با pHw بود. غلظت آلومینیم در برگ سبز چای با pHخاک همبستگی معناداری نداشت، اما رابطه آن با آلومینیم تبادلی خاک معنادار بود (r=0. 69**). همچنین، مقدار پلی فنل کل با نسبت مجموع غلظت های آهن و روی به غلظت آلومینیم ( (Fe+Zn)/Al) در برگ سبز گیاه چای همبستگی معناداری (r=0. 64***) نشان داد. با توجه به حداقل pH بهینه باغ های چای (4/5-=pH)، حداکثر غلظت بهینه آلومینیم تبادلی خاک معادل kg/mg 153 به دست آمد. توصیه می شود که برای کنترل آلومینیم تبادلی خاک و تنظیم pH با توجه به ظرفیت بافری خاک از آهک یا دولومیت استفاده شود.

قارچ­های میکوریزی از جمله ریزجانداران مفید خاک هستند که در اثر همزیستی با ریشه گیاهان می­توانند با جذب و انتقال آب و مواد غذایی بیشتر به گیاه، سبب افزایش رشد گیاه میزبان شوند. به منظور بررسی تأثیر قارچ­های میکوریزی بر زی­توده و جذب عناصر غذایی نهال­های فندق، یک آزمایش فاکتوریل در قالب طرح بلوک­های کامل تصادفی در شرایط عرصه اجرا شد. فاکتورهای مورد بررسی شامل مبداء نهال در سه سطح ( فندقلو، مکش و مکیدی) و تلقیح قارچی در سه سطح (ترکیب 1: Rhizophagus irregularis، ترکیب 2: مایه تلقیح Myco root و شاهد) با سه تکرار 25 تایی با فاصله 3 × 3 متر، در سطح 6075 متر­مربع در اراضی زراعی حاشیه جنگل فندقلوی اردبیل کاشته شدند. نتایج پس از چهار سال نشان داد که در هر سه مبدأ، در مقایسه با نهال شاهد (مایه­زنی نشده)، همه مشخصه­های مورد بررسی نهال های مایه­زنی شده برتر بودند. بیشترین مقدار صفات مزبور به نهال­های مبدأ فندقلو با مایه­زنیR. irregularis اختصاص داشت. به گونه­ای­که در این نهال ها، کلنیزاسیون ریشه، زی تودۀ خشک ریشه، ساقه و برگ به ترتیب 51/9%، 54/4%، 45/1% و 40/7%، و عناصر غذایی نیتروژن، فسفر، پتاسیم، آهن و روی به ترتیب 38/8%، 45/4%، 62/9%، 35/5% و 42/6% در مقایسه با نهال­های شاهد افزایش داشت. می­توان نتیجه­گیری کرد که کاشت نهال­های فندق مایه­زنی شده با قارچ­های میکوریزی (به­ویژه قارچR. irregularis) رشد رویشی بیشتری خواهند داشت

کادمیم یکی از رایج ترین و خطرناک‎ترین عناصر سنگین در محیط زیست است، که پاک سازی آن از محیط های آبی و خاکی امری ضروری و مهم است. در پژوهش حاضر، در قالب طرح کاملاً تصادفی، اثر خاک اره و بیوچار تهیه شده از آن در دو دمای 300 و 600 درجه سلسیوس بر روند واجذب کادمیم در یک خاک لوم سیلتی، در دانشکده کشاورزی لرستان در بهار 1401 بررسی شد. به همین منظور خاک اره و بیوچارهای حاصل از آن در سه سطح صفر، 2%و 4% وزنی به یک خاک آهکی آلوده شده به 100 میلی گرم بر کیلوگرم کادمیم افزوده شد. نمونه برداری از خاک های تیمار شده، 90 روز بعد از آلوده شدن خاک ها با کادمیم و خوابانیدن تحت شرایط رطوبت مزرعه، انجام گرفت. به منظور بررسی روند واجذبی، در دوره های زمانی مختلف از 5 تا 2880 دقیقه، نمونه ها به وسیله عصاره گیرEDTA عصاره گیری و غلظت کادمیم موجود در نمونه ها تعیین شد. نتایج نشان داد که کمترین میزان واجذب کادمیم در تیمار 4% وزنی بیوچار خاک اره 600 درجه سلسیوس بود که نسبت به شاهد به میزان 80/5% کاهش داشت. مقادیرکادمیم واجذب شده در خاک های تیمار شده با خاک اره نسبت به شاهد تفاوت معنی داری نداشتند. واجذب کادمیم در تمامی تیمارها در زمان های اولیه بیشترین مقدار بود و با گذشت زمان کاهش یافت. به عبارت دیگر 50% واجذب کادمیم در 2 ساعت اولیه رخ داد. بر اساس ضریب تعیین (0/94) و خطای استاندارد (0/23)، معادله تابع توانی به عنوان بهترین معادله پیش بینی کننده روند واجذب کادمیم در خاک موردبررسی به دست آمد؛ بنابراین در این تحقیق تیمار 4%وزنی بیوچار خاک اره در دمای 600 درجه سانتی گراد به عنوان بهترین تیمار به منظور کاهش آلودگی ناشی از کادمیم معرفی می گردد