تحقیقات کاربردی خاک
سال:1398 | دوره:7 | شماره:3 |تعداد مقالات:15

فرسایش بادی و انتقال رسوب حمل شده تهدیدی جدی برای اراضی کشاورزی، محیط زیست، آلودگی هوا و سلامت انسان یکی از مشکلات اساسی در ایران و بخصوص استان خوزستان است. هدف از این مطالعه بررسی کارایی باکتری اسپوروسارسینا پاستوری (Sporosarcina pasteurii) در کنترل فرسایش بادی در محیط کشت Tryptic Soy Broth (TSB) و ملاس نیشکر بود. بدین منظور، محیط کشت باکتری و اثر گذشت زمان در پیشبرد آزمایش در نمونه خاک شنی از منطقه حمیدیه در دشت آزادگان استان خوزستان بررسی شد. تیمارهای آزمایشی شامل ملاس نیشکر (10 درصد) و TSB به عنوان محیط کشت باکتری و محلول اوره (2 درصد) و کلرید کلسیم به عنوان مایه تلقیح بود. آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی و در 3 تکرار انجام شد. پس از گذشت زمان 7، 15 و 30 روز، غلظت کربنات کلسیم، مقاومت به فروروی و فرسایش-پذیری نمونه ها به کمک تونل باد بررسی شد. نتایج نشان داد از میان تیمارهای مختلف بیشترین غلظت کربنات کلسیم در تیمار ملاس همراه با باکتری مشاهده شد به طوری که درصد کربنات کلسیم نمونه شن را 52 درصد افزایش داد. بیشترین مقاومت به فروروی مربوط به تیمار کاربرد ملاس بود که سبب افزایش 1000 برابری مقاومت به فروروی شد. با گذشت زمان، مقاومت به فروروی و درصد کربنات کلسیم تجمع یافته در خاک، افزایش معنی دار در سطح 5 درصد بر اساس آزمون LSD نشان داد. بررسی فرسایش پذیری نمونه های منتخب در تونل باد با میانگین سرعت باد 16 متر بر ثانیه نشان داد که مقدار فرسایش در خاک شنی شاهد از 52 درصد به صفر کاهش یافت و باعث کاهش 100 درصدی فرسایش شد. نتایج به دست آمده از این پژوهش نشان دهنده ی نقش قابل توجه ملاس در کاهش فرسایش پذیری خاک شنی و افزایش مقاومت فروروی بود. بنابراین، استفاده از این ماده برای تثبیت شن های روان پیشنهاد می شود.

همگام با رشد صنعت و فناوری، ورود آلاینده های زیست محیطی و در صدر آن فلزات سنگین به خاک، موجب افزایش نگرانی جامعه جهانی در رابطه با امنیت غذایی شده است. هدف از این مطالعه ارزیابی میزان خطر زیست محیطی عناصر سنگین با استفاده از شاخص های آلودگی در شهرستان ورامین می باشد. برای این منظور، 35 نمونه مرکب خاک سطحی کشاورزی از هفت منطقه تهیه شد. مقدار کل و قابل جذب عناصرسنگین با تیزاب سلطانی و DTPA استخراج و با دستگاه جذب اتمی اندازه گیری شد. شاخص های زمین انباشتگی، فاکتور غنی سازی، فاکتور آلودگی، پتانسیل خطر پذیری زیستی و نسبت قابل جذب محاسبه شد. میانگین غلظت کل کادمیوم، سرب، روی، نیکل، کبالت، مس و کروم به ترتیب برابر 090/0، 3/52، 146، 0/25، 95/4، 1/42 و 2/73 و مقادیر قابل جذب این عناصر 035/0، 07/5، 10/7، 047/0، 041/0، 01/3، 030/0 میلی گرم بر کیلوگرم اندازه گیری شدند. بیشترین مقدار شاخص زمین انباشتگی، فاکتور غنی شدگی، شاخص آلودگی، پتانسیل خطر زیست محیطی و شاخص نسبت های قابل جذب به ترتیب مربوط به مس (69/1)، کروم (70/8)، مس (21/5)، کروم (52/43) و سرب (87/10) بود. شاخص جامع آلودگی که از میانگین شاخص آلودگی کلیه فلزات محاسبه شد، برابر با 08/4 بود و در کلاس آلودگی بالا قرار گرفت اما شاخص پتانسیل خطر زیست محیطی کل (109) در محدوده مجاز خطر زیست محیطی قرار گرفت. تفسیر نتایج شاخص زمین انباشتگی و پتانسیل خطر زیست محیطی نشان داد سرب، مس و روی، تحت تاثیر فعالیت های انسانی هستند، درحال که کادمیوم و کبالت صرفا منشاء زمین شناسی دارند. نهاده های کشاورزی و فاضلاب شهری عامل اصلی افزایش غلظت قابل جذب سرب، مس و روی به نظر می رسد. نظارت مستمر بر غلظت آلاینده ها در خاک های کشاورزی و همچنین محصولات کشاورزی برای حفظ منابع تولید و دستیابی به امنیت غذایی ضروری است.

استفاده از ریزجانداران در خاک های متأثر از تنش می تواند این امر را در گیاهان کاهش دهد. به منظور بررسی تأثیر ریزجانداران حل کننده فسفات ((PSB: Pseudomonas fluorescens, PSF: Aspergillus niger، قارچ های میکوریز (M: Funneliformis mosseae (G. mosseae)، (G. intraradices) Rhizophagus irregularis، Rhizophagus fasciculatus (G. fasciculatum))، و اثرات متقابل آن ها بر بهبود جذب عناصر غذایی تحت شرایط شوری، آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در شرایط گلخانه ای به مدت 70 روز اجرا گردید. در پایان دوره رشد، برخی شاخص های رشد گیاه و غلظت عناصر غذایی در اندام هوایی گیاه اندازه گیری شد. نتایج حاکی از تأثیر معنا دار سطوح شوری بر جذب فسفر و پتاسیم، سدیم، کلر و ارتفاع اندام هوایی بود. تجمع پرولین در برگ (96/0 میکرو مول بر گرم برگ) نیز از دیگر تأثیرات شوری بود. در بین تیمار های میکروبی، تیمار میکوریزی بالاترین مقادیر پارامترهای اندازه گیری شده را به خود اختصاص داد. به طوری که بیشترین مقادیر شاخص های رشد اندازه گیری شده از جمله ارتفاع اندام هوایی (89/78 سانتی متر)، وزن خشک بخش هوایی (77/15 گرم در گلدان) و وزن خشک ریشه (47/8 گرم در گلدان) در تیمار میکوریزی مشاهده گردید. مقادیر نیتروژن و پتاسیم برگ ها در شرایط تلقیح میکروبی افزایش یافت لیکن سدیم و کلر اندام هوایی در این شرایط کاهش معنا-داری داشتند. تیمارهای تلقیح قارچی و میکوریزی، مقدار پرولین برگ را به ترتیب 46/15 و 85/15 درصد در مقایسه با تیمار شاهد افزایش دادند. چنین استنباط می شود که تلقیح میکوریزی در کاهش اثرات تنش شوری در گیاه ذرت نقش بارزتری نسبت به سایر ریزجانداران دارد.

قارچ های همزیست ریشه از جمله قارچ های میکوریزی قادر به تعدیل تنش های زنده و غیرزنده برای گیاه میزبان هستند و رشد، تغذیه و مقاومت گیاه به تنش شوری را تحت تأثیر قرار می دهند. شیرین بیان (Glycyrrhiza glabra) در آسیا برای بهره-برداری از ریشه آن برای مقاصد دارویی کشت و نیز به عنوان یک منبع علوفه برای دام استفاده می شود. به منظور بررسی تأثیر همزیستی با قارچ های اندوفیت بر برخی ویژگی های رشدی و فیزیولوژیکی این گیاه تحت سطوح مختلف شوری خاک، آزمایشی به صورت فاکتوریل با عوامل شوری خاک (بدون شوری، dS. m-14، dS. m-1 8، dS. m-112 و dS. m-116) و همزیست قارچی (تلقیح نشده، تلقیح شده با Piriformospora indica و یا تلقیح شده با Rhizophagus intraradices) در سه تکرار اجرا گردید. نتایج نشان داد تنش شوری موجب کاهش درصد کلونیزاسیون قارچی، وزن خشک و طول بخش هوایی و ریشه، مقدار پتاسیم و فسفر در بخش هوایی شد و کارایی مصرف فسفر و پتاسیم با افزایش شوری کاهش یافت. همچنین شوری منجر به افزایش نشت الکترولیت و افزایش نسبت Na+/K+ گیاه گردید. تلقیح گیاه با قارچ R. intraradices بطور چشمگیری منجر به افزایش شاخص تحمل تحت تنش شوری شد و نسبت سدیم به پتاسیم را کاهش داد. این گیاهان در تمام سطوح شوری علاوه بر زیتوده بالاتر، مقدار فسفر و پتاسیم بیشتری نسبت به شاهد تلقیح نشده و تلقیح شده با قارچ P. indica نشان دادند. درحالیکه تلقیح با قارچ P. indica فقط در سطح بدون شوری منجر به افزایش وزن خشک بخش هوایی و ریشه گردید، بر سایر صفات مطالعه شده تأثیر معنی داری نداشت. نتایج این تحقیق نشان دهنده آثار مفید رابطه همزیستی میکوریز آربوسکولار در گیاه شیرین بیان تحت تنش شوری و قابلیت استفاده از آن در راستای گیاه پالایی خاک های متأثر از املاح می-باشد.

کمبود مواد آلی در مزارع نیشکر جنوب خوزستان، استفاده از کودهای آلی را اجتناب ناپذیر کرده است. فیلتر کیک یک ماده آلی و از تولیدات جانبی کارخانه های نیشکر بوده و اخیراً به عنوان یک کود آلی بالقوه مورد توجه است. به منظور بررسی تأثیر فیلترکیک بر برخی از شاخص های کیفیت خاک، مطالعه ای در سال 1393 در مزارع شرکت کشت و صنعت هفت تپه خوزستان، در قالب طرح بلوک کامل تصادفی در سه تیمار و سه تکرار انجام شد. تیمارها شامل زمین کشت نشده (بایر)، مزرعه نیشکر بدون فیلتر کیک و مزرعه نیشکر با فیلتر کیک (100 تن در هکتار، در دو سال پیاپی) می باشد. جرم مخصوص ظاهری، تخلخل، میانگین وزنی قطر خاکدانه ها و میانگین هندسی قطر خاکدانه ها در عمق 0 تا 30 سانتی متری و کربن آلی، کربن فعال، ازت کل، فسفر زیست فراهم، پتاسیم زیست فراهم، فعالیت آنزیم فسفاتاز قلیایی، تنفس پایه و تنفس برانگیخته در عمق های 0 تا 30 و 30 تا 60 سانتی متری در تیمارها مقایسه شدند. کاربرد فیلتر کیک باعث افزایش میزان کربن آلی (1/4 برابر)، فسفر زیست فراهم (4/7 برابر)، تنفس پایه (5/1 برابر) و تنفس برانگیخته (9/1 برابر)، آنزیم فسفاتاز (6/1 برابر)، میانگین وزنی قطر خاکدانه ها (8/2 برابر)، میانگین هندسی قطر خاکدانه ها (2/1 برابر) و کاهش وزن مخصوص ظاهری (84/0)، نسبت به تیمار بدون فیلتر کیک شد (001/0 > p). اثرات متقابل تیمارهای کودی و عمق نمونه برداری تنها بر روی کربن فعال و نیتروژن معنی دار بود و روی بقیه شاخص ها اختلاف معنی داری نشان نداد. بیشترین مقدار پتاسیم زیست فراهم را تیمار بایر (157میلی گرم بر کیلوگرم) داشت که با تیمار فیلتر کیک (135میلی گرم بر کیلوگرم) در یک گروه آماری قرار گرفتند. در مقابل، کاربرد فیلترکیک افزایش معنی داری در اندازه تخلخل کل خاک نسبت به تیمار بدون فیلتر کیک ایجاد نکرد. در کل، کاربرد کوتاه مدت فیلتر کیک در کشت نیشکر تأثیر مثبتی در بهبود کیفیت خاک داشت.

یکی از راهکارهای صحیح و عملی بهبود خصوصیات فیزیکی و شیمایی خاک های آهکی، شور و سدیمی مناطق خشک و نیمه خشک استفاده از بقایای گیاهی محصولات کشاورزی است. به منظور بررسی تأثیر بقایای گیاهی بر بهبود خصوصیات شیمیایی خاک های آهکی، سدیمی و شور-سدیمی، آزمایش انکوباسیون (گرماگذاری) به صورت فاکتوریل در پایه طرح کاملا تصادفی (CRD)، شامل فاکتور نوع خاک (آهکی، سدیمی و شور-سدیمی) و بقایای گیاهی (ذرت، آفتابگردان، گندم، شبدر و ماشک) به همراه تیمار شاهد (خاک بدون بقایای گیاهی) در سه تکرار انجام شد. بقایای گیاهی به میزان دو درصد به خاک ها اضافه و تیمارهای آماده شده به مدت 13 هفته در دمای 25 درجه سانتی گراد و با رطوبت 50 درصد ظرفیت زراعی گرماگذاری شدند. نتایج نشان داد که EC، نیتروژن کل، ظرفیت تبادل کاتیونی، پتاسیم قابل جذب، آهن، روی، مس و منگنز قابل استفاده در تیمارهای بقایای گیاهی نسبت به تیمارهای شاهد افزایش معنی داری (در سطح احتمال 1 درصد) داشت. همچنین افزودن بقایای گیاهی موجب کاهش معنی دار pH و درصد آهک خاک ها (در سطح احتمال 1 درصد) شد. فسفر قابل استفاده در خاک های تیمارشده با بقایای ماشک، شبدر و آفتابگردان به ترتیب 39، 35 و 18 درصد افزایش یافت، در حالی که در خاک های تیمارشده با بقایای ذرت و گندم به ترتیب به میزان 19 و 25 درصد کاهش یافت. کاربرد بقایای گیاهی، کربن آلی و فعالیت آنزیم اوره آز را نسبت به تیمارهای شاهد به ترتیب تا 27 و 134 درصد افزایش داد. با کاربرد بقایای گیاهی، درصد سدیم تبادلی خاک های مورد مطالعه تا 19 درصد کاهش یافت. در کل، کاربرد بقایای گیاهی باعث بهبود خصوصیات شیمیایی مطالعه شده در خاک های آهکی، سدیمی و شور-سدیمی و افزایش قابلیت دسترسی عناصر غذایی شد. همچنین شدت تاثیر بقایای گیاهی بر خصوصیات شیمیایی خاک های مورد مطالعه به کیفیت بیوشیمیایی و ترکیب شیمیایی بقایای گیاهی بستگی داشت.

استفاده از سنگریزه برای کنترل تبخیر در خاک های مناطق خشک و نیمه خشک رایج است. هدف از این پژوهش مزرعه ای بررسی اثرات متقابل مقادیر مختلف سنگریزه و کود مرغی بر برخی ویژگی های خیار و خاک بود. آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار در منطقه شبستر اجرا گردید. فاکتور اول سنگریزه در مقادیر صفر، 15، 30، 45 و kg m-260 و فاکتور دوم کود مرغی در مقادیر صفر، 250، 500، 750 و g m-21000 بود. سنگریزه به صورت مالچ سطحی و کود به صورت اختلاط با خاک در عمق cm 20 استفاده شد. برخی شاخص های رشد خیار در طول فصل رشد و نیز برخی ویژگی های گیاه و خاک در پایان فصل رشد تعیین گردید. کاربرد سنگریزه در بالاترین سطح موجب افزایش معنی دار عملکرد (%9/16) و کارآیی مصرف آب خیار (%17)، پایداری خاکدانه (%5/46) و رطوبت خاک مزرعه (%9/42) و کاهش معنی دار آهک (%1/15) و مقاومت فروروی خاک (%3/59) در مقایسه با شاهد گردید. استفاده از کود مرغی در بالاترین مقدار مصرفی باعث افزایش معنی دار شاخص کلروفیل (%3/50)، عملکرد (%9/96) و وزن خشک میوه (%3/60)، کارآیی مصرف آب (%98)، کربن آلی (%4/64)، پایداری خاکدانه (%150)، هدایت الکتریکی خاک (%5/287) و کاهش معنی دار آهک (%8/27) و اسیدیته خاک (%8/12) نسبت به شاهدگردید. کاربرد توأم سنگریزه و کود مرغی در بالاترین سطح مصرفی موجب افزایش معنی دار محتوای نسبی آب برگ به میزان 8/14 تا 4/24 درصد نسبت به سایر تیمارها گردید. نتایج نشان داد مالچ سنگریزه از طریق افزایش نگهداری آب در خاک باعث بهبود عملکرد خیار و کیفیت فیزیکی خاک می گردد. همچنین کود مرغی در مقادیر کم تا زیاد از طریق افزایش ماده آلی و کاهش اسیدیته و آهک می تواند باعث ارتقای کیفیت فیزیکی و شیمیایی خاک در منطقه نیمه خشک شود.

امروزه آلودگی عناصر سنگین ناشی از شیرابه زباله به علت پتانسیل آن ها برای تأثیرگذاری بر سلامت انسان از طریق زنجیره غذایی بسیار جدی شده است. در این مطالعه تأثیر شیرابه زباله بر تجمع بعضی شاخص های آلایندگی عناصر سنگین خاک (Zn، Cd، Ni، Pb، Cu، Mn ) مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که عناصر سنگین در خاک های تحت نفوذ شیرابه به طور معنی دار به صورت توالی Zn> Cd> Ni> Pb> Cu> Mn تجمع یافته اند. بااین وجود تنها مقدار کادمیوم بیشتر از مقدار استانداردهای ملی و بین المللی بود. بر اساس فاکتور آلودگی (CF) عناصر کادمیوم و روی در اکثر اراضی تحت نفوذ شیرابه در کلاس آلودگی شدید (3 ≤ CF< 6) و سایر عناصر در کلاس آلودگی متوسط (سرب، نیکل، مس، منگنز 1 ≤ CF

سیانوباکتری اسپیرولینا (Arthrospira platensis) دارای طیف وسیعی از مواد آلی و معدنی تغذیه ای می باشد و می تواند به عنوان ماده جدیدی برای کشت ارگانیک گیاهان استفاده شود. برای بررسی امکان مصرف پودر غیرزنده سیانوباکتری اسپیرولینا و مطالعه اثر آن بر عملکرد و جذب عناصر غذایی در اسفناج (Spinasia olerace L. ) و همچنین مقایسه آن با برخی کودهای شیمیایی و آلی، آزمایشی گلخانه ای بر پایه طرح کاملاً تصادفی و با سه تکرار انجام شد. تیمارهای آزمایش شامل شاهد، زیست توده غیرزنده سیانوباکتری اسپیرولینا (پودر خشک) در چهار سطح (500، 1000، 2500 و 5000 میلی گرم در کیلوگرم خاک)، ورمی کمپوست (10000 میلی گرم در کیلوگرم)، کود گاوی و کود گوسفندی (20000 میلی گرم در کیلوگرم)، کود شیمیایی (1) که شامل 80 میلی گرم نیتروژن در کیلوگرم خاک و 10 میلی گرم فسفر در کیلوگرم خاک و کود شیمیایی (2) که شامل 150 میلی گرم نیتروژن در کیلوگرم خاک و 20 میلی گرم فسفر در کیلوگرم خاک به ترتیب از منبع اوره و مونوکلسیم فسفات بود. نتایج نشان داد که بیشترین و کمترین وزن خشک اسفناج به ترتیب در تیمار 500 میلی گرم در کیلوگرم توده غیرزنده سیانوباکتری اسپیرولینا و کود گوسفندی به دست آمد. با کاربرد 500 میلی گرم در کیلوگرم توده غیرزنده سیانوباکتری اسپیرولینا، جذب نیتروژن، فسفر، پتاسیم، روی، آهن، منگنز و مس به وسیله اسفناج نسبت به شاهد افزایش معنی دار یافت. کاربرد سطوح بالاتر از 1000 میلی گرم پودر خشک سیانوباکتری اسپیرولینا در کیلوگرم خاک اثر معنی داری بر عملکرد و جذب برخی عناصر غذایی به وسیله اسفناج نداشت. نتایج نشان داد که اثر کودهای بکاربرده شده بر برخی ویژگی ها مانند وزن خشک، جذب نیتروژن، فسفر، پتاسیم و عناصر کم مصرف به صورت سیانوباکتری اسپیرولینا> کود گاوی> ورمی کمپوست > کود شیمیایی> شاهد=کود گوسفندی بود.

کمبود آب عامل عمده محدود کننده رشد و تولید پسته در خاک های مناطق خشک و نیمه خشک ایران می باشد. هدف از این پژوهش بررسی تاثیر کاربرد هیومیک اسید بر ویژگی های رویشی ریشه و اندام هوایی، رنگدانه های فتوسنتزی و جذب فسفر و پتاسیم توسط دانهال های پسته در شرایط تنش خشکی بود. این پژوهش در گلخانه به صورت آزمایش فاکتوریل با دو فاکتور تنش خشکی در 3 سطح (شاهد یا 80 درصد، 60 درصد و 40 درصد ظرفیت زراعی) و هیومیک اسید در 3 سطح (شاهد، 1 و 2 گرم هیومیک اسید در کیلوگرم خاک)، در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در سه تکرار انجام شد. نتایج نشان داد با افزایش تنش خشکی در خاک، سطح برگ، وزن خشک برگ و ساقه، وزن خشک کل ریشه و اندام هوایی، محتوای کلروفیل و غلظت و مقدار فسفر جذب شده در ریشه و اندام هوایی کاهش یافت، درحالی که مقدار کاروتنوئیدها و غلظت پتاسیم در ریشه و اندام هوایی افزایش یافت. کاربرد هیومیک اسید سبب افزایش معنی دار طول بخش هوایی (17 درصد)، سطح برگ (39 درصد)، وزن خشک ریشه (31 درصد)، وزن خشک برگ (16 درصد)، وزن خشک ساقه (28 درصد)، وزن خشک کل گیاه (19 درصد)، کلروفیل کل (37 درصد)، کاروتنوئیدها (19 درصد)، غلظت فسفر در ریشه (10 درصد) و اندام هوایی (23 درصد) و مقدار پتاسیم جذب شده در ریشه (11 درصد) و اندام هوایی (22 درصد) شد. بنابراین می توان نتیجه گیری کرد که کاربرد هیومیک اسید (به ویژه سطح 2 گرم هیومیک اسید در کیلوگرم خاک) می تواند با بهبود محتوای رنگدانه های فتوسنتزی، و افزایش جذب عناصر غذایی فسفر و پتاسیم در ریشه و اندام هوایی، سبب بهبود رشد دانهال های پسته و افزایش بردباری آن ها در شرایط تنش خشکی می شود.

کمبود فسفر و نیز کارایی جذب پایین این عنصر در خاک های آهکی یکی از مشکلات مهم در سامانه های زراعی مناطق خشک و نیمه خشک می باشد. به منظور بررسی میزان جذب فسفر و فعالیت آنزیم های فسفاتاز اسیدی و قلیایی در سه نوع خاک با مقادیر متفاوت فسفر قابل جذب (Qazvin1، Qazvin2 و (Dizanو با کاربرد 50 میلی گرم فسفر بر کیلوگرم خاک از منابع کودهای گوسفندی، کمپوست زباله شهری و سوپرفسفات تریپل در شرایط گلخانه و تحت کشت گندم، تحقیقی در سال 1394 به صورت آزمایش های فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی در سه تکرار به مرحله اجرا درآمد. نتایج نشان داد که میزان فعالیت آنزیم فسفاتاز قلیایی بالاتر از اسیدی و در خاک Dizan نسبت به سایر خاک های موردبررسی با افزایش معنی-داری همراه شد. میزان فعالیت آنزیم فسفاتاز قلیایی بیش از 7/2 برابر فسفاتاز اسیدی در خاک Dizanبود. میزان تأثیر کمپوست زباله شهری بر فعالیت آنزیم فسفاتاز اسیدی نسبت به گوسفندی و سوپرفسفات تریپل به ترتیب 3/82 و 1/62 و بر فعالیت آنزیم فسفاتاز قلیایی به ترتیب 6/52 و 6/87 میکروگرم پارانیتروفنل بر گرم خاک خشک بر ساعت بیشتر بود. در برهم کنش خاک و کود، بیشترین فعالیت آنزیم فسفاتاز اسیدی از خاک Dizan در تیمار با کمپوست زباله شهری و سوپرفسفات تریپل به دست آمد. در خاک Dizan با کاربرد سوپرفسفات تریپل، غلظت جذب فسفر توسط گیاه نسبت به کود گوسفندی، 3/34 درصد، کود کمپوست زباله شهری، 9/20 درصد و نسبت به شاهد، 7/65 درصد افزایش داشت. در این خاک میزان فسفر باقی مانده خاک پس از برداشت گیاه در تیمار با کود سوپرفسفات تریپل نسبت به تیمار با کود گوسفندی، 3/33 درصد، کود کمپوست زباله شهری، 7/61 درصد و شاهد 4/ 72 درصد افزایش نشان داد. با توجه به نتایج حاصل از این تحقیق در خاک های آهکی با کاربرد کمپوست زباله شهری حداکثر فعالیت آنزیمی فسفاتاز حاصل می شود.

بیوچار یک ماده جامد غنی از کربن است که حاصل حرارت دهی زیست توده های گیاهی و بقایای کشاورزی در شرایط اکسیژن محدود می باشد. اثرات بیوچار در خاک بستگی به دمای گرماکافت و نوع ماده اولیه مورد استفاده در تولید بیوچار دارد. به منظور بررسی تأثیر بیوچار حاصل از بقایای کشاورزی در دماهای متفاوت گرماکافت بر ویژگی های خاک، وضعیت کاتیون ها و آنیون های خاک و غلظت سدیم و پتاسیم در گیاه ذرت، آزمایشی گلخانه ای به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی در 4 تکرار به اجرا درآمد. تیمارها شامل نوع بیوچار (بیوچارهای بقایای برنج، بقایای پنبه و بقایای کلزا)، دمای گرماکافت (350 و 700 درجه سلسیوس) و مقدار بیوچار (0، 2 و 5 درصد وزنی/وزنی) بودند. نتایج نشان داد که همه بیوچارها سبب افزایش قابلیت هدایت الکتریکی خاک شدند. حداقل مقدار pH در خاک در تیمار بیوچار تهیه شده از بقایای برنج و بیشترین pH در خاک در تیمار بیوچار تولید شده از پنبه به دست آمد. افزایش دمای گرماکافت از 350 به 700 درجه سلسیوس سبب افزایش معنی دار pH در خاک شد. بیشترین مقادیر سدیم، کلسیم، منیزیم، کلر و بی کربنات در خاک در دمای 350 درجه سلسیوس به دست آمد. بیشترین مقدار سدیم در برگ و ساقه ذرت در تیمار بیوچار حاصل از بقایای برنج به دست آمد درحالی که در مورد پتاسیم برگ و ساقه، بیوچار تهیه شده از بقایای کلزا بیشترین افزایش را داشت. دمای تولید بیوچار تنها بر مقدار سدیم برگ اثر معنی داری در سطح 5% داشت. دمای گرماگافت و نوع ماده خام اولیه فاکتورهای مهمی هستند که ویژگی های شیمیایی بیوچار و متعاقب آن ویژگی های خاک را متأثر می سازد.

تغییر کاربری اراضی جنگل و مرتع به باغات گل محمدی می تواند بر بسیاری از ویژگی های خاک و حاصلخیزی آن اثر بگذارد. تعداد 36 نمونه خاک سطحی از کاربری های مختلف جنگل، مرتع و کشاورزی (باغ دیم گل محمدی) در منطقه مروارید (داراب، استان فارس) برداشت شد تا تأثیر تغییر کاربری بر ویژگی های خاک و حاصلخیزی آن بررسی شود. ویژگی های مختلف خاک، قابلیت استفاده عناصر پرمصرف و کم مصرف و غلظت شکل های مختلف پتاسیم اندازه گیری شدند. نتایج نشان داد که مقدار ماده آلی، پ هاش و ظرفیت تبادل کاتیونی در خاک های باغ به طور معنی داری کمتر از خاک جنگل و مرتع بود. غلظت نیتروژن در خاک باغ به طور معنی داری کمتر از کاربری های دیگر بود، اما غلظت فسفر در آن به طور معنی داری بیشتر از خاک جنگل و مرتع (39 در مقابل به ترتیب 22 و 24 میلی گرم بر کیلوگرم) بود. قابلیت استفاده منگنز، روی و مس در خاک باغ بیشتر از خاک جنگل و مرتع بود. پتاسیم تبادلی در خاک جنگل (749 میلی گرم بر کیلوگرم) و پتاسیم غیرتبادلی در خاک باغ (1344 میلی گرم بر کیلوگرم) به طور معنی داری بیشتر از سایر کاربری ها بود. به طور کلی، کشاورزان با افزودن کودهای شیمیایی، زیر و رو کردن محدود خاک و برداشت مقداری از بخش های هوایی گیاه سبب تغییر در ویژگی های خاک و حاصلخیزی آن می شوند. تغییرات در ویژگی های خاک و قابلیت استفاده عناصر غذایی باید در مدیریت اراضی کشاورزی منطقه مد نظر قرار گرفته و نتایج این تحقیق مانند کاهش غلظت برخی عناصر غذایی پرمصرف و ماده آلی در نتیجه تغییر کاربری اراضی جنگل و مرتع به باغ می تواند جهت پیش بینی پیامدهای حاصل از تغییر کاربری در منطقه مورد مطالعه و مناطق مشابه مفید باشد. توصیه می شود جهت حفظ توازن عناصر غذایی در باغات مصرف کودهای فسفر با دقت بیشتری انجام شده و کمبود مواد آلی و عناصر پرمصرف مانند نیتروژن و پتاسیم نیز با کاربرد مناسب کودهای آلی و شیمیایی جبران گردد.

کیفیت خاک تحت تاثیر نوع کاربری و مدیریت زمین است. ارزیابی وضعیت کیفی خاک، راهنمای مناسبی برای اتخاذ روش-های مدیریت پایدار و پیش گیری از تخریب این ماده حیاتی می باشد. هدف این پژوهش تبیین تغییرات ویژگی های خاک در کاربری های مختلف و تعیین مهم ترین شاخص های ارزیابی کیفیت خاک بود. بدین منظور در مجموع 50 نمونه خاک از چهار کاربری جنگل، مرتع، دیم زار و کشت آبی از حوضه آبخیز لردگان جمع آوری شد. سپس ویژگی های خاک شامل جرم مخصوص ظاهری، اجزای بافت، کربنات کلسیم معادل، ظرفیت تبادل کاتیونی، pH، هدایت الکتریکی، کربن آلی، نیتروژن کل، نسبت کربن به نیتروژن، تنفس پایه میکروبی و میانگین وزنی قطر خاکدانه ها اندازه گیری شدند. همچنین میانگین دمای ماهانه و بارش سالیانه و نیز ارتفاع و شیب نقاط نمونه برداری تعیین گردید. نتایج تجزیه به مولفه های اصلی نشان داد که شاخص های کربن آلی، درصد شن، بارندگی سالیانه و ارتفاع، مهم ترین عوامل ایجاد کننده تغییرات در خاک های منطقه بوده است. این تحلیل توانست با ایجاد 5 مولفه اصلی، 81 درصد از تغییرات ویژگی های خاک های منطقه را به خوبی تبیین نماید. همچنین تحلیل تشخیص به خوبی توانست انواع کاربری ها را با استفاده از مجموعه ای از ویژگی های منتخب، از یکدیگر متمایز نماید. مقدار طبقه بندی صحیح در این تحلیل 94 درصد بود. نتایج این پژوهش بر قابلیت کاربرد روش های آماری چندمتغیره در بررسی کیفیت خاک ها تاکید دارد. بررسی جداگانه هر یک از شاخص های منتخب، دلالت بر کیفیت خوب خاک های جنگلی نسبت به سایر کاربری ها داشت و دیم زارها، وضعیت کیفی نامناسبی داشتند. بنابراین مدیریت پایدار منطقه، مستلزم پیشگیری از تغییر کاربری اراضی و احیای اراضی تخریب شده به منظور ارتقای کیفیت خاک است.

پیش بینی دقیق تغییرات ویژگی های مختلف خاک طی تغییر کاربری اراضی، اطلاعات سودمندی را در اختیار طراحان برنامه های مدیریت اراضی قرار می دهد. در این پژوهش، اثر تغییر کاربری اراضی از جنگل متراکم (تخریب نشده) بلوط به جنگل نیمه متراکم (تخریب شده) و سپس دیم کاری بر برخی ویژگی های خاک، در منطقه مختار یاسوج مطالعه شده است. بدین منظور، 100 نمونه خاک سطحی (صفر تا 30 سانتی متر) به صورت تصادفی برداشت و مقادیر برخی ویژگی های فیزیکی و شیمیایی در آن ها اندازه گیری شد. پس از تجزیه آماری داده ها، نقشه های پیوسته توزیع مکانی برای هر ویژگی با کمک تخمین گرهای کریجینگ معمولی و وزن دهی معکوس فاصله در محیط نرم افزاری ArcGIS 10. 2 تهیه شد. بررسی میانگین داده های ویژگی های مورد مطالعه، نشان از آن داشت که تغییر کاربری اراضی از جنگل بلوط متراکم به جنگل تخریب شده و سپس دیم کاری، موجب شد تا مقادیر ویژگی های درصد ماده آلی و ظرفیت تبادل کاتیونی خاک در روندی کاهشی و جرم مخصوص ظاهری در روندی افزایشی تغییر یابند. هم چنین، مقادیر ویژگی های درصد رس، هدایت الکتریکی و درصد کربنات کلسیم معادل با کاهش جزیی و واکنش خاک و درصد شن با افزایش جزیی همراه بودند. در میان ویژگی های خاکی مورد بررسی، ویژگی درصد ماده آلی خاک، به عنوان یکی از مهم ترین شاخص های کیفیت خاک با تغییرات چشمگیری همراه بود و میانگین آن در سه کاربری مزبور به ترتیب، 74/6، 42/3 و 58/1 درصد انداز گیری شد. در تأیید این نتایج، بررسی نقشه پراکنش مکانی متغیرهای مورد مطالعه نیز گواه آن بود که مطلوب ترین مقادیر ویژگی های منطقه در بخش های جنوب غربی منطقه با کاربری جنگل بلوط متراکم یافت می شوند و با افزایش فاصله به سمت بخش های شمال شرقی با کاربری کشت دیم، از مطلوبیت آن ها کاسته می شود.