در این پژوهش اثر تیمارهای مکش ماتریک (kPa 330-2) و شوری (ECهای dSm-1 20-2 برای گندم و dSm-1 8-7/0 برای لوبیا) بر غلظت عناصر غذایی گندم و لوبیا در دو خاک لوم رسی و لوم شنی به صورت کشت گلدانی بررسی شد. در هر دو گیاه، با افزایش مکش ماتریک، غلظت پتاسیم افزایش و غلظت سدیم کاهش یافت. با افزایش مکش ماتریک، غلظت نیتروژن و کلسیم گندم و لوبیا افزایش یافته و در مکش های kPa10-6 به بیشترین مقدار رسید. در مکش های بالاتر، غلظت نیتروژن کاهش یافت و غلظت کلسیم تقریباً ثابت ماند. همچنین، بیشترین میزان آهن و روی در هر دو گیاه در مکش ماتریک kPa2 مشاهده شد. هنگامی که، مکش ماتریک افزایش یافت (kPa6-2)، غلظت آهن و روی به شدت کاهش پیدا کرد و در مکش های بالاتر در هر دو خاک تقریباً ثابت ماند. شوری موجب افزایش غلظت کلسیم و آهن و کاهش غلظت پتاسیم گندم و لوبیا گردید ولی اثر مشخصی بر میزان غلظت نیتروژن، سدیم و روی نداشت. مکش-های کم، با ایجاد کمبود تهویه، تنش شوری را تشدید کردند. به-علاوه، مقایسه دو گیاه گندم و لوبیا، نشان داد که به دلیل حساسیت بالای لوبیا، تغییرات غلظت عناصر آن با تیمارهای شوری و مکش ماتریک خاک بیشتر از گندم بود.

افزایش روزافزون شوری، یکی از مشکلات اصلی زمین های کشاورزی به ویژه در مناطق خشک و نیمه خشک می باشد که نرخ تبخیر-تعرق زیادی دارند. هدف از این پژوهش بررسی اثر هم زمان شوری در پنج سطح 2، 4، 8، 16 و 20 دسی زیمنس بر متر برای گندم و 7/0، 2، 4، 6 و 8 دسی زیمنس بر متر برای لوبیا، با مکش ماتریک در چهار سطح 2، 6، 10 و 33 کیلو پاسکال، بر نرخ تبخیر و توزیع مجدد رطوبت و شوری در دو خاک لوم شنی و لوم رسی بود که به صورتآزمایشفاکتوریلوباطرحپایهکاملاًتصادفیباسه تکراربه صورت کشت گلدانی اجرا شد. نتایج نشان داد تیمارهای شوری و مکش ماتریک به ویژه در خاک لوم رسی، روند تبخیر را با گذشت زمان تحت تأثیر قرار داده و این اثر در مکش ها و شوری های زیاد بیشتر بود. کمترین اثر شوری بر میزان تبخیر، در بیشترین سطح رطوبتی خاک مشاهده شد، زیرا به دلیل فراهمی آب، شوری نتوانست بر میزان تبخیر مؤثر باشد. به طوری که در مکش ماتریک 2 کیلو پاسکال، نرخ تبخیر در همه سطوح شوری تقریباً یکسان بود و بیشترین میزان تبخیر را در تمام روزهای بعد از اعمال تیمار داشت. در روز پانزدهم بعد از اعمال تیمار و تحت مکش 33 کیلو پاسکال، افزایش شوری از 7/0 تا 20 دسی زیمنس بر متر، میزان تبخیر را 19 درصد در هردو خاک کاهش داد. همچنین نتایج نشان داد که شوری عصاره اشباع خاک هایی که تحت مکش ثابت 10 کیلو پاسکال زهکشی شدند به صورت نمایی با کاهش رطوبت افزایش یافت و این روند در خاک لوم رسی به دلیل زیاد بودن نسبت بین میزان تبخیر به زهکشی این خاک در مقایسه با خاک لوم شنی، تغییرات بیشتری داشت. توزیع مجدد شوری با گذشت زمان در هر دو خاک و برای هر دو گیاه تقریباً یکسان و به صورت افزایشی بود. همچنین با گذشت زمان، کاهش رطوبت، مخصوصاً در شوری های پایین در خاک لوم رسی بیشتر از خاک لوم شنی بود.

در این پژوهش اثر مکش ماتریک و شوری بر اجزای عملکرد و توسعه ریشه گندم و لوبیا در شرایط گلخانه ای بررسی شد. نتایج نشان داد که با افزایش مکش از kPa 2، اجزای عملکرد و وزن خشک ریشه گندم و لوبیا افزایش یافتند و در مکش ماتریک kPa 10-6 به بیشترین مقدار رسیدند. در مکش های بیشتر از kPa10، کلیه اجزای عملکرد گیاهان گندم و لوبیا (به غیر از وزن هزار دانه) که تحت شوری های کم تا متوسط بودند (dSm-18EC≤ برای گندم و dSm-14EC≤ برای لوبیا) کاهش یافتند، در حالی که در شوری های بالاتر، میزان آن ها تقریباً ثابت باقی ماند. وزن هزار دانه گندم و لوبیا در مکش های بالاتر از kPa10 در تمام سطوح شوری ثابت باقی ماند. شوری در سطوح پایین تا متوسط اثر مشخصی بر عملکرد و گسترش ریشه هر دو گیاه نداشت. کمترین مقدار چگالی ریشه گندم و لوبیا در مکش ماتریک kPa 6 بود و در سایر مکش ها (2، 10 و kPa 33) مقادیر آن تقریباً برابر بود. شوری اثر واضحی بر چگالی ریشه گندم و لوبیا نداشت. در dSm-18EC≤ ، با افزایش مکش ماتریک تا kPa10، نسبت وزنی بخش هوایی به ریشه گندم کاهش یافت. در حالی که در ECهای بالاتر این نسبت با مکش ماتریک روند افزایشی داشت. در مکش kPa10 مقادیر نسبت وزنی به هم نزدیک شدند و سپس با افزایش بیشتر مکش ماتریک، تقریباً ثابت ماندند. بنابراین مشخص گردید که نوع پاسخ گیاه به تنش شوری بستگی به شرایط تهویه ای حاکم بر محیط ریشه دارد و کمبود تهویه در خاک می تواند اثر شوری را تشدید کند.

منحنی رطوبتی خاک رابطه ی کمّی بین رطوبت و مکش ماتریک خاک را بیان می کند. اندازه گیری مستقیم این منحنی دشوار، زمان بر و پرهزینه است. از این رو، چندین مدل تجربی، ریاضی و تحلیلی مختلف برای توصیف آن ارائه شده است. در این پژوهش 11 مدل منحنی رطوبتی خاک با استفاده از داده های رطوبت حجمی و مکش ماتریک در 27 نمونه خاک جمع آوری شده از اراضی کشاورزی دشت قروه– دهگلان واسنجی شدند. عمل واسنجی مدل ها با استفاده از جعبه ابزار Solver در نرم افزار Excel انجام یافت و از داده های شش نمونه ی دیگر خاک برای اعتبارسنجی نتایج استفاده شد. آماره های R2، RMSE، NRMSE و MBE برای ارزیابی درستی تخمین مدل های مطالعه شده استفاده گردید. بر اساس نتایج به دست آمده، برای بافت های لوم و رس دو مدل لیباردی و همکاران و سیمونز و همکاران، برای بافت لوم رسی سیلتی مدل بروکس و کوری، برای بافت لوم رسی مدل های بروکس و کوری و کمپل، برای بافت رس سیلتی مدل های ون گنوختن m=1-2/n و بروکس و کوری و برای بافت لوم شنی مدل توانی جهت پیش بینی منحنی رطوبتی خاک در خاک های منطقه پیشنهاد گردید.

این پژوهش به صورت کشت گلدانی گندم و کلزا تحت شرایط رطوبتی نزدیک به اشباع تا رطوبت معادل ظرفیت زراعی (هفت تیمار مکش ماتریک خاک شامل 20، 40، 60، 80، 110، 300 و 500 سانتیمتر) با سه تکرار در قالب طرح کاملا تصادفی در شرایط گلخانه ای در دو سال متوالی انجام شد. در خاک لوم شنی با کاهش رطوبت خاک از حالت اشباع تا 0.22 cm3cm-3 (مکش ماتریک خاک 110 cm) و  0.24 cm3cm-3(مکش ماتریک خاک 80 cm) به ترتیب شدت تنفس ریشه گندم و کلزا نیز افزایش یافت. محدوده رطوبتی دارای حداکثر شدت تنفس ریشه در خاک لوم شنی در گندم (0.22-0.29 cm3cm-3، مکش ماتریک 40-110 cm) نسبت به کلزا (0.24-0.26 cm3cm-3، مکش ماتریک خاک 60-80 cm) گسترده تر بود. همچنین در خاک لوم شنی، حداکثر شدت تنفس ریشه گندم (9.81 mmol m-2 s-1) نسبت به کلزا (7.62 mmol m-2 s-1) بیشتر بود. در حالیکه در خاک لوم رسی، حداکثر شدت تنفس ریشه گندم و کلزا تقریبا برابر بوده (» 10 mmol m-2 s-1) و در یک رطوبت مشخص (0.42 cm3cm-3) اتفاق می افتد. همچنین تخلخل تهویه ای نظیر با رطوبتی که حداکثر شدت تنفس ریشه را موجب می شود، در خاک لوم شنی برای گندم و کلزا به ترتیب 13 و 16 درصد و در خاک لوم رسی برای هردو گیاه 17 درصد به دست آمد. نتایج نشان داد که در بین ویژگی های مورفولوژیکی متعدد ریشه، حجم ریشه مهمترین ویژگی کنترل کننده شدت تنفس ریشه گیاهان است..

در مناطق خشک و نیمه خشک ایران، آب مهم ترین عامل محدودکننده کشت برنج است. در این پژوهش، با هدف بررسی کشت برنج به روش تأمین رطوبت پیوسته نزدیک به اشباع خاک در کنار برخی ترکیبات القاکننده رشد، آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح کامل تصادفی در شش تکرار و با دو تیمار آبیاری (غرقابی و زیرسطحی سفالی) و سه تیمار القاگر (شاهد، اسیدسالیسیلیک و مایکوریز) در سال 1395 در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه گنبد کاووس اجرا شد. برای تأمین رطوبت پیوسته نزدیک به اشباع خاک از نازل آبیاری زیرسطحی و از تیمارهای اسید سالیسیلیک به صورت محلولپاشی برگی با غلظت 2 میلی‎مولار و مایکوریز به صورت 5 درصد حجمی مخلوط با خاک استفاده شد. پس از برداشت گیاه برنج، صفات زراعی شامل ارتفاع بوته، طول خوشه اصلی، جرم دانه پر، جرم هزاردانه، جرم خوشه اصلی، جرم کل خوشه‎ها، عملکرد دانه، عملکرد بیولوژیکی، حجم آب مصرفی، شاخص بهره وری و کارایی مصرف آب و شاخص برداشت اندازه گیری و محاسبه شد. مقدار عملکرد دانه در واحد سطح برای روش آبیاری غرقابی به ترتیب برای تیمار های اسید سالیسیلیک، مایکوریز و شاهد به ترتیب 5170، 4710 و 4202 کیلوگرم بر هکتار بود. در حالی که این مقادیر برای روش آبیاری زیرسطحی به ترتیب 4985، 4807 و 4063 به دست آمد. هم چنین نتایج نشان داد که اختلاف عملکرد دانه برنج، عملکرد بیولوژیکی و شاخص برداشت بین روش های آبیاری معنی دار نبود، اما کارایی مصرف آب و شاخص بهره وری آب در سامانه آبیاری زیرسطحی به طور معنی داری بیش تر از آبیاری غرقابی بود. به طورکلی روش تأمین رطوبت نزدیک به اشباع خاک قادر به افزایش کارایی سیستم آبیاری زیر سطحی در مقایسه با روش مرسوم شده بود.

فشردگی خاک یکی از مهمترین عوامل محدود کننده رشد ریشه گیاهان است. برای بررسی وضعیت فشردگی از منحنی فشردگی که بیانگر رابطه بین نسبت پوکی و تنش فشاری است، استفاده می شود. هدف از انجام این پژوهش بررسی اثر تغییر سیستم خاک ورزی و نوع گیاه پوششی بر ویژگیهای فشردگی خاک است. برای بررسی اثر نوع خاک ورزی و نوع گیاه پوششی بر شاخص های منحنی فشردگی محصور، فاکتور گیاه پوششی در سه سطح ماشک، خلر و بدون گیاه پوششی و فاکتور خاک ورزی نیز در سه سطح خاک ورزی مرسوم، کمینه خاک ورزی و بی خاک ورزی به صورت آزمون فاکتوریل در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در دو سال زراعی متوالی انجام شد. آزمایش های سه مکش ماتریک خاک 6، 30 و 1500 کیلوپاسکال انجام شد. منحنی فشردگی در تیمارهای مختلف با استفاده از دستگاه تک محوری اندازه-گیری شد و سپس شاخص های منحنی فشردگی محصور شامل تنش پیش -تراکمی، شاخص فشردگی و شاخص تورم تعیین شدند. نتایج نشان داد که بیشینه مقدار شاخص فشردگی در مکش های ماتریک 30 و 1500 کیلوپاسکال در تیمار خاک ورزی حداقل بدون گیاه پوششی برابر با 63/0 و 75/0 به دست آمده است. نتایج نشان داد که میزان تاثیر نوع خاک ورزی و نوع گیاهان پوششی تابعی از مقدار مکش خاک است و در مکش های ماتریک کم تغییرات معنی داری در فشردگی خاک رخ می-دهد. همچنین مشاهده شد که خاک ورزی حفاظتی نسبت به خاک ورزی مرسوم سبب بهبود وضعیت فشردگی خاک شده است. به طورکلی نتایج نشان داد که استفاده از گیاهان پوششی و سیستم خاک ورزی حفاظتی در مناطق نیمه خشک نقش مهمی در کاهش فشردگی خاک دارد.

در سالهای اخیر بلند مرتبه سازی به طور وسیعی در شهرها افزایش یافته و نیاز به حفر گودهای عمیق به جهت استفاده ی حداکثری از فضاهای موجود به شدت افزایش یافته است. یکی از روش های پایدارسازی گود، استفاده از سیستم شمع های فلزی و انکراژ می باشد. در بسیاری از موارد گسیختگی گودها بر اثر بارش های شدید، ترکیدگی لوله ی آب، وجود چاه های جذبی و لایه های آرتزین رخ می دهد. بر اثر این عوامل میزان مکش بافتی کاهش یافته و فشار آب حفره ای افزایش می یابد در نتیجه مقاومت برشی خاک تضعیف می گردد و باعث ناپایداری می گردد. در این پژوهش با استفاده از شبیه سازی های عددی توسط نرم افزارهای SEEP/W وSlope/W و با در نظر گیری دو نوع خاک ماسه ای و رسی، اثر ترکیدگی لوله ی آب، وجود یک چاه جذبی و لایه آرتزین بر پایداری یک گود پایدارسازی شده به وسیله ی انکراژ و شمع فلزی با گذشت زمان مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین اثر تغییر در موقعیت لوله ی آب، چاه جذبی و لایه آرتزین بر ضریب اطمینان گود بررسی شده است. نتایج نشان داد با دور شدن موقعیت لوله ی آب و چاه جذبی از گوه گسیختگی ضریب اطمینان افزایش می یابد. همچنین دور شدن موقعیت لایه آرتزین نسبت به کف گود، باعث افزایش ضریب اطمینان شده است.