مدیریت خاک و تولید پایدار
سال:1399 | دوره:10 | شماره:4 |تعداد مقالات:9

کربن آلی خاک از مهم ترین شاخص های قضاوت کیفیت، سلامت و حاصلخیزی خاک محسوب می شود؛ بنابراین، اندازه گیری دقیق، سریع و کم هزینه آن برای تدوین روش های مدیریتی و حفاظتی که منجر به ترسیب و افزایش کربن یا حداقل حفظ آن در خاک شود، ضروری است. روش های اندازه گیری کربن خاک به طورکلی در دو دسته خارج از منطقه نمونه برداری و روش های نوین اندازه گیری در جا، طبقه بندی می شوند. دسته اول که شامل نمونه برداری سنتی از خاک و تخریب شیمیایی آزمایشگاهی ماده آلی خاک با استفاده از روش های احتراق تر و احتراق خشک هستند، اغلب پرهزینه، وقت گیر و مخرب محیط زیست می باشند و خطاهای رایج نمونه برداری و تجزیه های آزمایشگاهی در بسیاری موارد باعث کم شدن دقت این روش ها می شوند. روش های اندازه گیری در منطقه که شامل طیف سنجی بازتاب مادون قرمز، پراکندگی ناکشسان نوترونی، طیف سنجی فروشکست القایی لیزر و سنجش ازدور هستند، با افزایش دقت و سرعت اندازه گیری و کاهش فراوان هزینه های نمونه برداری و تجزیه های آزمایشگاهی، به ویژه در مطالعات کلان ملی، بسیار راهگشا می باشند. آمارهای پایش سرتاسری کیفیت خاک های کشاورزی ایران نشان داده است که در بیش از 60 درصد اراضی، میزان کربن آلی خاک کمتر از یک درصد است و بررسی های متوالی نیز مؤید روند کاهشی ذخایر کربن آلی خاک های اکثر مناطق کشور است. قرار گرفتن بیش از 80 درصد مساحت ایران در اقلیم خشک و نیمه خشک و محتوی کم کربن آلی این خاک ها از یک سو و شوری مساحت قابل توجه و آهکی بودن غالب خا ک های ایران از سوی دیگر، روش صحیح اندازه گیری کربن آلی این خاک ها را به موضوعی چالشی و بحث برانگیز تبدیل کرده است. اگرچه در بین روش های اندازه گیری کربن خاک، استفاده از سنجش گرهای خودکار کربن، به عنوان روش استاندارد و مرجع شناخته می شوند؛ اما در خاک هایی که حاوی مقادیر زیادی کربنات هستند، در اغلب موارد هنگام احتراق نمونه تبدیل کربنات ها به کربن دی اکسید ناقص انجام می شود؛ بنابراین، استفاده از روش های احتراق تر، به دلیل تأثیر نپذیرفتن آن از حضور کربنات ها و محاسبه مستقیم کربن آلی مطلوب تر است. تمامی راهکارهای سنجش مقدار کربن آلی خاک نقاط قوت و ضعفی دارند که انتخاب آن ابزار یا روش اندازه گیری را منوط به ویژگی های خاک موردبررسی، هدف پروژه و بودجه تخصیص یافته می کند. لذا با توجه به عدم وجود مطالعه ای جامع در این زمینه، این مطالعه با هدف کمک به ایجاد نگرشی بهتر نسبت به نتایج حاصل از روش والکلی بلک که اصلی ترین روش اندازه گیری کربن آلی خاک های کشور است و نیز کمک به تدوین پروتکلی استاندارد برای اندازه گیری کربن آلی خاک های شور و آهکی ایران، به ارزیابی مقایسه ای روش های اندازه گیری کربن خاک با تشریح نقاط قوت و ضعف آن ها پرداخته است. . .

سابقه و هدف: پسماند جامد صنایع تصفیه روغن زیتون دارای مواد آلی و معدنی با ارزشی است که می تواند برای فعالیت جامعه میکروبی خاک و کیفیت آن سودمند باشد. اما این پسماندها دارای مواد سخت تجزیه شونده و اسیدهای چرب هستند که نیاز به ریزجاندارن ویژه برای تجزیه کامل آن ها در محیط خاک را الزام می کند. هدف این پژوهش بررسی شاخص های زیستی و اکوفیزیولوژیک خاک (به عنوان سنجه های کیفیت خاک) پس از افزودن پسماند جامد کارخانه تصفیه روغن و مایه زنی باکتری های باسیلوس و سودوموناس به خاک بود. مواد و روش: آزمایش در قالب طرح کاملاً تصادفی با آرایش فاکتوریل و در سه تکرار انجام شد. فاکتورها شامل سه سطح پسماند (0، 2 و 4%) پنج سطح باکتری (مایه زنی نشده، مایه زنی شده با باسیلوس بومی، باسیلوس پرسیکوس، سودوموناس بومی، سودوموناس فلورسنس) و هفت زمان نمونه برداری (0، 1، 2، 3، 4، 5، 6 ماه) بودند. خاک بدون پسماند و مایه زنی نشده هم در آزمایش گنجانده شد. مخلوط های خاک-پسماند به مدت 6 ماه در شرایط رطوبتی FC 7/0 و دمای آزمایشگاه (حدود º C 25) انکوباسیون شدند. در زمان های صفر و پایان هر ماه از مخلوط ها نمونه برداری شده و کربن آلی (OC)، تنفس پایه (BR)، تنفس برانگیخته شده با سوبسترا (SIR) و کربن زیست توده میکروبی (MBC) در آن ها اندازه گیری گردید و شاخص های اکوفیزیولوژیک شامل سهم متابولیک (qCO2)، سهم کربن میکروبی (Cmic) و قابلیت دسترسی به کربن (CAI) محاسبه شد. آنالیز داده ها با نرم افزار SAS 9. 4 و مقایسه میانگین آن ها با آزمون توکی (05/0>p) انجام گرفت. یافته ها: نتایج آنالیز واریانس نشان داد که پیامد فاکتورها و برهم کنش آن ها بر بیشتر پارامترها به جز qCO2 معنی دار بود (05/0>p). بالاترین اندازه BR و SIR در تیمار پسماند چهار درصد مایه زنی شده با باکتری های سودوموناس به دست آمد. افزودن پسماند به خاک و مایه زنی آن با سودوموناس ها نقش مهمی در زیاد شدن این فراسنجه ها داشت. به هر روی، با وجود تاثیر مثبت، پسماند مایه زنی با باکتری ها سبب افزایش MBC نشد. به گونه ای که بالاترین اندازه آن در تیمار چهار درصد پسماند مایه زنی نشده با باکتری ها به دست آمد. کمترین اندازه هر سه فراسنجه هم در تیمار بدون پسماند مایه زنی شده با باسیلوس پرسیکوس به دست آمد. افزودن پسماند به خاک سبب افزایش qCO2 شد و بیشترین اندازه آن در تیمارهای دارای سودوموناس بومی دیده شد. افزودن پسماند به خاک و مایه زنی آن ها با باکتری ها سبب کاهش Cmic شد. بالاترین اندازه Cmic در خاک بدون پسماند مایه زنی شده با باکتری سودوموناس فلورسنس و کمترین مقدار آن در خاک دارای چهار درصد پسماند مایه زنی شده با باسیلوس پرسیکوس به دست آمد. میانگین Cmic در سطوح پسماند صفر، 2 و 4 درصد به ترتیب 3/10، 06/5 و 76/4 mg Cmic gCorg-1 بود. روند تغییرات Cmic با زمان نیز نشان داد که این شاخص در خاک های مایه زنی شده با باسیلوس ها (بومی و پرسیکوس) و همچنین خاک های مایه زنی نشده با باکتری ها روند افزایشی داشت. افزودن پسماند به خاک و مایه زنی با سودوموناس ها (بومی و فلورسنس) سبب افزایش CAI شد. بیشترین و کمترین مقدار CAI به ترتیب در تیمار 4 درصد پسماند مایه زنی شده با سودوموناس فلورسنس و تیمار بدون پسماند مایه زنی شده با باسیلوس بومی دیده شد. روند تغییرات CAI با زمان نوسان زیادی داشت و تنها در خاک های مایه زنی شده با باسیلوس ها (بومی و پرسیکوس) روند آن با زمان مثبت بود. نتیجه گیری: در کل، افزودن پسماند جامد کارخانه تصفیه روغن به خاک و مایه زنی آن با سودوموناس ها اگرچه سهم کربن میکروبی را کاهش داد اما سبب افزایش تنفس پایه میکروبی و کربن قابل دسترس در خاک شد. بنابراین به نظر می رسد در صورت اضافه کردن این پسماند به خاک مایه زنی آن با با کتری های سودوموناس بتواند تجزیه پسماند را در کوتاه مدت تسریع کرده و عناصر غذایی آن را آزاد کند.

سابقه و هدف: نزدیک 98 درصد پتاسیم خاک به ریخت کانی هایی است که برای گیاهان فراهم نمی باشد. از سوی دیگر، کاربرد پیوسته ی کودهای شیمیایی دارای پیامدهای ناخواسته برای زیستگاه های گوناگون است. ریزجانداران اسیدزا می توانند سیلیکات های کانی دارای پتاسیم را دگرگون کرده و پتاسیم فراهم برای گیاهان رها کنند. این پژوهش با هدف جداسازی و شناسایی باکتری های گشاینده ی پتاسیم، فسفر و آهن از خاک پیرامون ریشه های سیب زمینی از کانی های آن ها (سیلیکات های پتاسیم، تری کلسیم فسفات و هماتیت) با هدف ساخت کود زیستی از باکتری های افزاینده رشد گیاه انجام شد. مواد وروش ها: باکتری های گشاینده ی پتاسیم از خاک پیرامون ریشه های سیب زمینی جداسازی شدند. جدایه ها برای بررسی توان رها سازی پتاسیم از سه کانی بیوتیت، موسکویت و فلدسپات پتاسیم به گونه کیفی با کشت نقطه ای و بر پایه پیدایش هاله روشن، و یا دگرش رنگ کشتگاه الکساندروف، گزینش شدند. سپس برای برآورد توان کمی جدایه ها در رها سازی پتاسیم، آن ها در کشتگاه آبکی الکساندروف کشت شد. برای بررسی توان گشایش کانی تری کلسیم فسفات جدایه ها همانند بالا ولی از کشتگاه پیکوفسکیا بهره گیری شد. برای ارزیابی توان گشایش آهن نیز از کشتگاه پیکوفسکیای بهبود یافته با کانی هماتیت بهره گیری شد. این پژوهش برای رهاسازی پتاسیم به گونه آزمایش فاکتوریل با طرح کاملا تصادفی انجام شد که در آن گونه کانی بکار رفته در سه سطح (موسکویت، بیوتیت و فلدسپات پتاسیم) فاکتور نخست و 30 جدایه باکتری فاکتور دوم بود. برای رهاسازی فسفر و آهن طرح کاملا تصادفی بود و تنها توان 30 جدایه با کاربرد یک کانی(تری کلسیم فسفات یا هماتیت) آزمون شد. آنالیزهای آماری با نرم افزار SAS انجام شد. جدایه ها، با بهره گیری از روش های ریخت شناسی، آزمون بیوشیمیایی و مولکولی بررسی و شناسایی شدند. سپس 10 جدایه برتر شناسایی شده و آزمون های توان، افزایندگی رشد گیاه در آنها آزمون شد. یافته ها: از 30 جدایه با توان رهاسازی پتاسیم، فسفر و آهن، 10 جدایه ی برتر جداسازی و شناسایی گردیدند. بررسی های فلیم فتومتری نشان داد که پتاسیم رها شده با جدایه ها در کشتگاه دارای بیوتیت میان 18/647 میلی گرم بر کیلوگرم در کشت شاهد تا 16/5416 میلی گرم بر کیلوگرم در کشت جدایه 10 و در کشتگاه دارای موسکویت دار میان68/148میلی گرم بر کیلوگرم در جدایه شماره 21 تا 36/2026 میلی گرم بر کیلوگرم در جدایه شماره 10 و در کشتگاه دارای فلدسپات پتاسیم میان 76/132 در کشت جدایه 7 تا 88/534 میلی گرم بر کیلو گرم در کشت جدایه 19 بود. اندازه فسفر گشوده شده از کانی تری کلسیم فسفات میان 85/3582 میلی گرم بر کیلوگرم در کشت شاهد تا 42/37011 میلی گرم بر کیلوگرم در کشت جدایه 25 بود. اندازه آهن گشوده شده از کانی هماتیت میان 830 میلی گرم بر کیلوگرم در کشت جدایه 33 تا 66/2661 میلی گرم بر کیلوگرم در کشت جدایه 4 بود. رهاسازی پتاسیم در این پژوهش از کانی بیوتیت بیشترین اندازه و از کانی فلدسپات پتاسیم کمترین اندازه را داشت. بررسی pH کشتگاه نشان داد که همبستگی بالایی میان اسیدزایی باکتری و توان آنها در گشایش کانی ها است. نتیجه گیری: 10 جدایه ی برتر از باکتری های گشاینده ی پتاسیم، فسفر و آهن از خاک پیرامون ریشه های سیب زمینی جداسازی و شناسایی شدند و از میان آن ها باکتری های شماره 2 و 10 که با نام های Acinetobacter pittii و Pseudomonas frederiksbergensis شناسایی شدند. این جدایه ها افزون بر توان بالای گشایندگی پتاسیم، فسفر و آهن در دیگر ویژگی های باکتری های PGPR مانند: ساخت اکسین، سایدروفور، مهار قارچ های بیماریزای سیب زمینی نیز توانا بودند. بهره گیری از این باکتری های جداشده در ساخت کودهای زیستی برای افزایش زیست فراهمی پتاسیم، فسفر و آهن برای گیاه و بهبود رشد و بازدهی گیاهان کشاورزی به ویژه سیب زمینی پیشنهاد می شود.

سابقه و هدف: کربن آلی خاک نقشی حیاتی درکنترل اقلیم و پایداری محیط زیست دارد. همچنین کربن آلی تاثیر کلیدی بر خصوصیات فیزیکو شیمیایی و بیولوژیکی خاک دارد به نحوی که از آن به عنوان شاخص سلامت خاک نام برده می شود. به همین جهت، بررسی توزیع مکانی کربن آلی خاک از الزامات برنامه ریزی مدیریت اقلیم و خاک می باشد. روش های مرسوم برآورد کربن آلی خاک پر هزینه و زمان بر بوده و قابلیت تکرار و تعمیم به نقاط مشابه را ندارد. در سال های اخیر با پیشرفت تکنولوژی و نیاز روز افزون بشر برای دستیابی به اطلاعات زودیافت و صرفه جویی در هزینه، از طریق داده کاوی و به کمک تصاویر ماهواره ای و پارامترهای محیطی توپوگرافی، رقومی سازی ویژگی های خاک از جمله کربن آلی امکانپذیر شده است. نقشه برداری رقومی خاک در واقع توسعه یک مدل عددی یا آماری از رابطه بین متغییرهای محیطی و خصوصیات خاک است که برای داده های جغرافیایی زیادی به منظور تولید نقشه رقومی بکار می رود. سه هدف اصلی نقشه برداری رقومی خاک عبارت است از: 1) استنباط رابطه بین متغییرهای محیطی و خصوصیات خاک، 2) تولید و ارائه داده هایی که پیوستگی خاک-زمین نما را بهتر نمایش می دهند و 3) بکارگیری صریح دانش کارشناس در طراحی مدل می باش همچنین نقشه برداری رقومی با ایجاد بینشی در مورد فرآیندهای خاکسازی، باعث پیشرفت بالقوه پدولوژی و جغرافیای خاک می شود. مواد و روش ها: در این پژوهش 110 نمونه خاک به همراه 101 پارامتر کمکی جهت پیش بینی کربن آلی خاک در شهرستان کامیاران (استان کردستان) استفاده گردید. با دو مدل رگرسیون خطی چند متغییره و شبکه عصبی مصنوعی به کمک نرم افزار JMP مدلسازی انجام شد. یافته ها: نتایج نشان داد مقدار کربن آلی خاک در بخش های غربی و شمال غربی منطقه مورد مطالعه بیشترین مقدار است که شامل مناطق با پوشش جنگلی و مرتعی می باشد. متغیرهای کمکی سطح پایه شبکه کانال (40%)، باند 4 (23%)، مقدار آب برگ (20%)، زبری زمین (19%)، فاصله عمودی تا شبکه کانال (18%)، شیب حوزه (18%)، شاخص تفاضل نرمال شده پوشش گیاهی (17%)، سطح حوزه (16%)، جهت شیب (16%)، ارتفاع (16%)، باند 3 (15%)، شاخص جذب انعکاسی (14%)، باند 1 (14%)، باران (13%)، باند 5 (13%)، دمای هوا (12%)، شاخص پوشش گیاهی (11%)، شاخص خیسی توپوگرافی (10%)، شاخص تفاضل پوشش گیاهی (10%) و غیره بیشترین اثر را روی مدل سازی کربن آلی خاک در مدل شبکه عصبی مصنوعی داشته اند. مدلسازی توزیع کربن آلی خاک توسط شبکه عصبی مصنوعی (97/0 R2=) نتیجه بهتری نسبت به رگرسیون خطی چند متغییره (59/0 R2=) داشته است. نتیجه گیری: نتایج این پژوهش نشان داد که پراکنش کربن آلی بیشتر تحت تأثیر فاکتورهای توپوگرافی، پوشش گیاهی و اقلیم می باشد. در مناطقی که به هر دلیل امکان نمونه برداری در کل منطقه وجود ندارد، می توان از طریق داده های محیطی مانند پارامترهای توپوگرافی، اقلیمی و پوشش گیاهی و با روش های نوین داده کاوی برای تخمین کربن آلی خاک بهره گرفت.

سابقه و هدف: آلودگی خاک با فلزات سنگین در نتیجه توسعه صنایع و معادن موجب نگرانی های زیادی شده است. آلودگی همزمان خاک ها با فلزات سنگین مختلف به یکی از مهم ترین چالش های زیست محیطی برای مدیریت خاک های آلوده تبدیل شده است. غلظت بالای سرب (Pb2+) تهدیدی برای سلامت انسان و استفاده پایدار از اراضی کشاورزی به دلیل سمیت و تجزیه ناپذیری آن است. استفاده ازبیوچار به عنوان یک راهکار تثبیت کننده و دوست دار محیط زیست اخیراً توجه گسترده ای را در جهان به خود جلب کرده است. مواد و روش ها: مطالعه حاضر با هدف بررسی تأثیر استفاده از بیوچار برگ گردو تهیه شده در دماهای مختلف (200 (B200)، 400 (B400) و 600 (B600) درجه سلسیوس) بر فرایند جذب (غلظت های 5/0، 1، 2، 3، 4، 6، 7 و 8 میلی مولار سرب) و واجذب سرب در دو سیستم منفرد (Pb2+) و رقابتی (Pb2+ + Zn2+) و در دو زمان انکوباسیون (30 و 90 روز) در یک خاک آهکی رسی انجام شد. در این پژوهش 3 گرم (1 درصد وزنی-وزنی) از تیمارهای بیان شده به 300 گرم از نمونه خاک مورد مطالعه در قوطی های پلاستیکی اضافه و به مدت 90 روز در دمای 2± 21 درجه سلسیوس و رطوبت 80 درصد ظرفیت مزرعه انکوبه شد. سپس در زمان های 30 و 90 روز پس از انکوباسیون از خاک ها نمونه برداری و مطالعه های جذب و واجذب انجام گرفت. یافته ها: نتایج نشان داد که حداکثر گنجایش جذب سرب (qm) با افزایش دمای گرماکافت بیوچار افزایش یافت، به طوری که تیمار B600 بیشترین گنجایش جذب را داشت. مقدار این ضریب در حضور روی کاهش یافت (05/0p <). با گذشت 90 روز انکوباسیون حداکثر گنجایش جذب سرب توسط تیمارهای بیوچار کاهش محسوسی نشان داد. بیشترین مقدار انرژی پیوند سرب (KL) در تیمار بیوچار تهیه شده در دمای 600 درجه سلسیوس بود. مقدار این ضریب در سیستم رقابتی نسبت به منفرد کاهش یافت. پس از گذشت 90 روز انکوباسیون در هر دو سیستم جذب مقدار انرژی پیوند سرب نسبت به زمان 30 روز کاهش داشت (05/0p <). نتایج آزادسازی سرب توسط عصاره گیر 10 میلی مولار CaCl2 (کم تر از 1 درصد از Pb2+ جذب شده) نشان داد که مکانیسم جذب سرب در مکان های تبادلی توسط بیوچار برگ گردو از اهمیت کمی برخوردار است و احتمالاً مکانیسم اصلی تثبیت سرب در تیمارها رسوب با فسفات می باشد. نتیجه گیری: به طور کلی نتایج این مطالعه نشان داد که با این وجود که خاک مورد مطالعه قابلیت جذب سرب بالایی داشت، اما کاربرد 1 درصد بیوچار تهیه شده از برگ گردو در دمای 600 درجه سلسیوس می تواند با تأثیر بر ویژگی های جذب سرب در خاک آهکی رسی در سیستم های منفرد و رقابتی به کاهش تحرک سرب منجر شود.

سابقه و هدف: امروزه به دلیل کاهش منابع آب، استفاده از آب های نامتعارف نظیر فاضلاب مورد توجه ویژه قرار گرفته است. وجود برخی فلزات سنگین در فاضلاب به ویژه فاضلاب صنعتی موارد استفاده از آن را محدود می کند. پژوهش حاضر با هدف بررسی کارایی برخی جاذب های آلی و نانواکسید فلزها در حذف فلزات سنگین روی و کادمیوم از فاضلاب صنعتی انجام شد. مواد و روش ها: این پژوهش در چهار مرحله شامل 1) اثر جرم جاذب ها، 2) اثر زمان تماس، 3) اثر غلظت فلزات سنگین و 4) اثر pH بر قابلیت جذب فلزات سنگین روی و کادمیوم از فاضلاب انجام شد. ابتدا فاضلاب با غلظت روی و کادمیوم به ترتیب 40 و 25 میلی گرم در لیتر تهیه شد. چهار جاذب شامل دو جاذب آلی (کاه گندم و الیاف خرما) و دو نانواکسید فلزی (نانو اکسید تیتانیوم و نانو اکسید آهن) هر یک در پنج سطح شامل 2/0، 5/0، 1، 5/1 و 2 گرم در لیتر استفاده شد. برای بررسی اثر زمان و نیز تعیین زمان تعادل، زمان های مختلف تماس برای هر جاذب اعمال شد. به علاوه، تأثیر pH بر کارایی جاذب ها در دامنه بین 3 تا 6 مورد بررسی قرار گرفت. همچنین برای مطالعه اثر غلظت های مختلف روی و کادمیوم بر کارایی جاذب ها، سه سطح آلودگی از ترکیب 40، 80 و 120 میلی گرم روی در لیتر و 25، 50 و 75 میلی گرم کادمیوم در لیتر مورد بررسی قرار گرفت. یافته ها: نتایج نشان داد که با افزایش میزان مصرف جاذب، میزان جذب فلزات سنگین روی و کادمیوم افزایش یافت. با افزایش میزان مصرف جاذب های الیاف خرما، کاه گندم، نانو اکسید تیتانیوم و نانو اکسید آهن از 2/0 به 2 گرم در لیتر، میزان جذب عنصر روی به ترتیب 4/49، 1/17، 1/13 و 4/11 درصد و میزان جذب کادمیوم به ترتیب 1/41، 8/3، 0/18 و 5/1 درصد افزایش نشان داد. در مجموع، مصرف 5/1 گرم در لیتر الیاف خرما، به عنوان حد بهینه این جاذب در حذف روی (2/87 درصد) و کادمیوم (2/46 درصد) از فاضلاب مصنوعی با غلظت روی و کادمیوم به ترتیب 40 و 25 میلی گرم در لیتر شناخته شد. مدت زمان لازم برای رسیدن به شرایط تعادل برای هر دو فلز در تیمارهای کاه گندم، الیاف خرما، نانو اکسید تیتانیوم و نانو اکسید آهن به ترتیب 300، 120، 30 و 30 دقیقه بود. در واقع، نانواکسید فلزها سریع تر از جاذب های آلی به شرایط تعادل رسیدند. جاذب های آلی در pH برابر با 6 و نانواکسیدهای فلزی در pH برابر با 4، بیشترین کارایی در جذب روی داشتند، در حالی که بیشترین کارایی کادمیوم توسط جاذب کاه گندم در pH 5، الیاف خرما در pHهای 6 و 3، نانو اکسید تیتانیوم در pHهای 4 و 3 و نانو اکسید آهن در pHهای 4 و 5 مشاهده شد. همچنین مشخص شد که جاذب های آلی در سطوح کمتر آلودگی و نانواکسید فلزها در سطوح بالاتر آلودگی، کارایی بیشتری در حذف فلزات سنگین مورد مطالعه داشتند. نتیجه گیری: یافته های این پژوهش نشان داد که در فرآیند تصفیه فاضلاب از فلزات روی و کادمیوم، جاذب های آلی دارای مقدار جذب بیشتر و در عوض جاذب های نانو دارای سرعت جذب بیشتری در رسیدن به شرایط تعادل هستند.

سابقه و هدف: چگالی ظاهری خاک (BD) به دلیل تاثیر مستقیم بر خواص خاک مانند تخلخل، رطوبت در دسترس خاک و هدایت هیدرولیک و اثرات غیرمستقیم آن بر رشد ریشه و عملکرد محصول از اهمیت زیادی برخوردار است. فرآیندهای محیطی و روشهای زراعی باعث می شود که چگالی ظاهری خاک در مکان و زمان بسیار متفاوت باشد. از طرفی اندازه گیری آن در مقیاس بزرگ نیازه به وقت زیاد دارد و مرقون به صرفه نمی باشد. در نتیجه از روش های غیرمستیقم برای اندازه گیری چگالی ظاهری هنگام انجام فعالیتهای میدانی در مقیاس بزرگ، از روش های غیر مستقیم استفاده می شود. یکی از روش غیرمستقیم مقرون به صرفه و صرفه جویی در وقت برای پیش بینی BD استفاده از توابع انتقالی است. هدف از این تحقیق ارزیابی توابع انتقالی موجود به منظور تعیین چگالی ظاهری برای خاک های مختلف منطقه سیستان و همچنین واسنجی و ارائه توابع انتقالی جدید برای منطقه مورد مطالعه است. مواد و روش ها: پس از انجام بررسی منابع مختلف، 64 تابع انتقالی (PTF) مختلف منتشر شده در منابع مختلف برای تخمین چگالی ظاهری انتخاب شدند. این توابع انتقالی به گونه ای انتخاب شدند که: 1) دارای مقیاس زمانی گسترده ای باشند (از سال 1957 تا به امروز)، 2) برای مناطق مختلف جهانی، 3) از زمین های با خاک های متغیر 4) از انواع روش های رگرسیون استفاده کرده و 5) داده-های مورد نیاز آن اندازه گیری متداول مانند شن، سیلت، رس و کربن آلی خاک باشد. تعداد نمونه های خاک برداشت شده در این تحقیق 224 داده بوده است که از 112نقطه در دو عمق 0-15 و 15-30 بدست آمده است. در این تحقیق به منطور ارزیابی توابع انتقالی از سه شاخص میانگین مطلق خطا (ME)، ریشه میانگین مربعات خطا (RMSE) و انحراف استاندارد از خطای پیش بینی شده (SDPE) استفاده شده است. یافته ها: در بین توابع انتقال موجود روش Benites et al. (2007) با مقدار ME برابر با مقدار 0008/0-، مقدار RMSE ت برابر با 1038/0 و SDPE برابر 1033/0 دارای بهترین نتایج بود. بر اساس مقدار RMSE تابع Yang et al. (2007) با مقدار 1038/0 دارای رتبه 1 و بر اساس SDPE تابع با مقدار بین 0976/0 Leonaviciute (2000) دارای بهترین نتایج بود. برای منطقه مورد مطالعه 5 رابطه ارائه شده شامل رابطه خطی بین BD و کربن آلی (OC)، رابطه خطی بین مجذور OC و BD، رابطه نمایی بین BD و OC، رابطه خطی بین BD و لگاریتم OC و رابطه چندجمله ای بین OC و BD ارائه شد. نتیجه گیری: بر اساس نتایج می توان نتیجه گیری کرد که که کربن آلی خاک (OC) مهمترین عامل در پیش بینی چگالی ظاهری خاک است و با استفاده از تنها کربن آلی خاک می توان چگالی ظاهری خاک را دقت مناسبی پیش بینی کرد. همچنین می توان نتیجه گیری کرد که 5 رابطه توسعه داده شده در این تحقیق را می توان به منظور بدست آوردن چگالی ظاهری در منطقه مورد مطالعه استفاده کرد.

سابقه و هدف: مدیریت آبیاری و استفاده از آبیاری بخشی ریشه تحت شرایط شور یکی از راه کارهای تولید پایدار در کشاورزی محسوب می شود. تولید گونه های فعال اکسیژن و تجمع سیتوپلاسمی اسمولیت ها یکی از عمومی ترین واکنش های گیاهی در پاسخ به تنش-های شوری و کم آبی در این شرایط می باشد. با این وجود مطالعات اندکی در زمینه ساز و کارهای گیاهی از جمله تغییرات آنزیم ها و تنظیم کننده های اسمزی سلولی، تحت سطوح یکسان پتانسیل اسمزی و ماتریک بر دو سمت ریشه گیاه در شرایط تنش هم زمان شوری و کم آبی و تفاوت آن با شرایط تنش مجزا صورت گرفته است. هدف از این مطالعه بررسی اثر مدیریت آبیاری بخشی بر تغییرات فعالیت آنزیم-های پراکسیداز و کاتالاز و محتوی پرولین در برگ و ریشه تحت مقادیر متفاوت از سطوح یکسان پتانسیل های اسمزی و ماتریک، در آبیاری بخشی ریشه ذرت رقم فجر (سینگل کراس260)، می باشد. مواد و روش ها: آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی در سه تکرار با دو فاکتور شامل، نوع تنش (تنش شوری، تنش خشکی و تنش توأم) و سطح پتانسیل (112-، 119-و 363-کیلوپاسکال)، تحت شرایط گلخانه ای انجام شد. بستر کشت در تیمارهای توأم توسط نایلون ضخیم و ناتراوا به دو قسمت برابر برای پخش یکنواخت و مساوی ریشه گیاه تقسیم گردید. در تنش توأم نیمی از ریشه تحت تنش شوری و نیم دیگر تحت تنش خشکی (در سطوح متناظر و برابر پتانسیل اسمزی و ماتریک) قرار گرفت. به جهت زهکشی در تیمارهای شوری از تانسیومترهای دست ساز استفاده شد. اندازه گیری آنزیم کاتالاز، آنزیم پراکسیداز، پروتئین کل و پرولین در دو سمت اندام هوایی و دو سمت ریشه صورت گرفت. هم چنین وزن خشک کل و ریشه گیاه ذرت محاسبه گردید. یافته ها: نتایج نشان داد با کاهش سطح پتانسیل، فعالیت آنزیم پراکسیداز و کاتالاز ریشه فقط در تیمارهای خشکی مجزا و بخش خشکی از تیمار توأم، دارای روند مشابه (افزایشی) بود. در بخش خشکی از تیمار توأم نسبت به تیمار خشکی مجزا، با کاهش سطح پتانسیل، فعالیت آنزیم پراکسیداز ریشه 5/18 درصد افزایش و فعالیت آنزیم کاتالاز ریشه 28/6 درصد کاهش یافت. در سطح پتانسیلی 363-کیلوپاسکال، وزن خشک ریشه در تیمار خشکی به ترتیب 3/48 و 31 درصد نسبت به تیمار شوری و توأم افزایش یافت. با وجود تغییرات متفاوت در مقدار صفت های اندازه گیری شده در تنش های شوری، خشکی و توأم، در یک پتانسیل یکسان، تفاوت معنی داری در وزن خشک کل مشاهده نگردید. نتیجه گیری: گیاه ذرت با وجود سطوح پتانسیل اسمزی و ماتریک یکسان در هر دو سمت ریشه، رفتارهای فیزیولوژیکی و مورفولوژیکی یکسانی را از خود نشان نداد. در سطوح پایین پتانسیل اسمزی، استفاده از سیستم آبیاری بخشی ریشه با آب شور در تیمار توأم، تنش کمتری را نسبت به تیمار مجزای شوری به گیاه وارد خواهد کرد. به نظر می رسد تعدیل در واکنش های بیوشیمیایی گیاه یکی از علل موفقیت روش آبیاری بخشی ریشه با آب شور باشد. بنابراین در حال حاضر با توجه به کمبود منابع آب های شیرین، سیستم آبیاری بخشی ریشه با آب شور به عنوان یک سیستم تقریباً مطلوب نسبت به سایر سیستم های آبیاری کامل ریشه با آب شور توصیه می شود.

سابقه و هدف: فرسایش بین شیاری یکی از انواع مهم فرسایش خاک در اراضی کشاورزی است که باعث افت کیفی و هدررفت کمی خاک می شود. هرچند پژوهش های متعددی در زمینه فرسایش بین شیاری انجام شده، مطالعات بسیار کمی در مورد هدررفت خاک، مواد آلی و عناصر غذایی در اثر فرسایش بین شیاری در شرایط متأثر از باد صورت گرفته است. پژوهش حاضر با هدف بررسی تأثیر درصدهای مختلف خاکپوش کاه و کلش گندم در تقابل با سرعت های مختلف باد بر هدررفت خاک، کربن آلی، فسفر و پتاسیم در اثر فرسایش بین شیاری روی دو خاک زراعی مختلف انجام شد. مواد و روش ها: آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی و با اعمال سه فاکتور انجام شد. دو نمونه خاک زراعی با حداکثر اندازه ذرات 2 و 75/4 میلی متر، در سرعت های مختلف باد (صفر، 6 و 12 متر بر ثانیه) و چهار سطح خاکپوش کاه و کلش گندم شامل صفر، 30، 60 و 90 درصد (معادل 800، 1650 و 3300 کیلوگرم در هکتار)، هر یک در سه تکرار مورد آزمایش شبیه سازی باران و باد قرار گرفت. به این منظور، باران با شدت ثابت 40 میلی متر در ساعت به مدت 40 دقیقه ایجاد و میزان هدررفت خاک، کربن آلی، فسفر قابل استفاده و پتاسیم قابل جذب اندازه گیری شد. در نهایت، ارتباط شدت فرسایش بین شیاری متأثر از باد با هدررفت کربن آلی و عناصر غذایی بررسی شد. یافته ها: نتایج نشان داد که هدررفت خاک، کربن آلی، فسفر قابل استفاده و پتاسیم قابل جذب در اثر فرسایش بین شیاری در خاک های مورد مطالعه به ترتیب بین 1/8 تا 9/134، 02/0 تا 28/1، 3-10×03/0 تا 3-10×45/1 و 007/0 تا 160/0 میلی گرم بر متر مربع در ثانیه متغیر بود. با افزایش درصد خاکپوش، میزان هدررفت خاک، کربن آلی و عناصر غذایی به طور معنی داری کاهش یافت. در مقابل، افزایش سرعت باد، باعث افزایش معنی دار هدررفت خاک و عناصر غذایی شد. همچنین، هدررفت خاک، کربن آلی و عناصر غذایی در شرایط عدم وزش باد و عدم وجود خاکپوش، در خاک با خاکدانه های درشت تر کمتر از خاک با ذرات ریزتر بود. در هر دو خاک مورد مطالعه، هدررفت کربن آلی بیشتر از هدررفت فسفر و پتاسیم بود. ارتباط هدررفت خاک با هدررفت کربن آلی و نیز با هدررفت فسفر، قوی تر از ارتباط با هدررفت پتاسیم بود. نتیجه گیری: یافته های این پژوهش نشان داد که وزش بادهای فرساینده در زمان وقوع بارش باران، می تواند هدررفت خاک، کربن آلی، فسفر قابل استفاده و پتاسیم قابل جذب در اثر فرسایش بین شیاری را افزایش دهد. از یک طرف، وزش باد باعث افزایش قدرت جریان رواناب می شود، از طرف دیگر وجود خاکپوش با ایجاد زبری در سطح و نیز محافظت از برخورد مستقیم قطرات باران به سطح خاک، میزان هدررفت را کاهش می دهد. . بر اساس یافته های این پژوهش، بهترین میزان خاکپوش کاه و کلش گندم برای کنترل هدررفت خاک در اثر فرسایش بین شیاری برابر با 60 درصد تعیین شد. لذا حفظ و یا ایجاد این میزان پوشش سطحی در اراضی کشاورزی می تواند از هدررفت خاک، کربن آلی و عناصر غذایی در اثر فرسایش بین شیاری تا حد زیادی جلوگیری کند.