فهرست مطالب

مدیریت خاک و تولید پایدار - سال هفتم شماره 1 (پیاپی 19، بهار 1396)

نشریه مدیریت خاک و تولید پایدار
سال هفتم شماره 1 (پیاپی 19، بهار 1396)

  • تاریخ انتشار: 1396/06/06
  • تعداد عناوین: 10
|
  • علی اکبرزاده، شجاع قربانی دشتکی، مهدی نادری خوراسگانی، جهانگرد محمدی، روح الله تقی زاده مهرجردی صفحات 1-20
    سابقه و هدف
    تخریب اراضی جنگلی در اثر آتش سوزی یکی از بزرگترین مشکلات زیست محیطی شمال کشور است که به طور معنی داری پوشش گیاهی و عوارض قابل مشاهده سطح خاک را تغییر داده و بنابراین بر میزان پایداری خاکدانه ها در برابر نیروهای فرساینده تاثیرگذار می باشد. با داشتن اطلاعات کامل از میزان پایداری خاکدانه ها در مقیاس خرد و نوع عوارض مرتبط با فرسایش خاک در مقیاس های کرت و حوضه آبخیز بهتر می توان در مورد خطر فرسایش در منطقه قضاوت کرد. این پژوهش با هدف بررسی تاثیر آتش سوزی بر پایداری خاکدانه ها، عوارض قابل مشاهده سطحی و ویژگی های پوشش گیاهی در مقیاس های خرد، کرت و حوضه آبخیز در بخش هایی از اراضی جنگلی واقع در شمال غرب استان گیلان انجام گرفت.
    مواد و روش ها
    در قطعاتی در داخل محدوده 15 ناحیه آسیب دیده در اثر آتش سوزی و 15 منطقه نسوخته مجاور آنها، در پنج واحد ژئومورفولوژی مختلف، شاخص های پایداری خاکدانه ها در مقیاس خرد و اشکال میکروتوپوگرافی فرسایش و درصد لاشبرگ در مقیاس کرت اندازه گیری شدند. همچنین برخی ویژگی های پوشش گیاهی، شاخص تراکم آبراهه ها و برخی از اشکال مورفودینامیکی فرسایش مورد بررسی قرار گرفتند.
    یافته ها
    نتایج آنالیز واریانس نشان داد که شاخص های پایداری خاکدانه ها، درصد لاشبرگ و شاخص تراکم آبراهه ها اختلاف معنی داری بین نقاط آتش سوزی و شاهد (داخل گروه ها) داشتند. در بین واحدهای ژئومورفولوژی (بین گروه ها) نیز تنها از نظر درصد لاشبرگ اختلاف معنی دار وجود داشت. نتایج همچنین مشخص کرد که حدود چهار تا پنج سال طول کشید تا میزان شاخص های پایداری خاکدانه ها و تراکم آبراهه ها به شرایط قبل از آتش سوزی برسد. همچنین افزایش شدت آتش سوزی از کم به زیاد و تغییر نوع آتش سوزی از سطحی به تاجی بیشترین تاثیر را بر میانگین وزنی قطر خاکدانه ها داشت. نتایج بررسی اشکال میکروتوپوگرافی فرسایش در مقیاس کرت نشان داد که برخی از آنها در نقاط آتش سوزی نسبت به شاهد دچار تغییر شده بودند. در مقیاس حوضه آبخیز نیز شیارها، لغزش های رخ داده و خندق ها بیشتر در نواحی آتش سوزی وجود داشتند. ضرایب همبستگی ایجاد شده بین ویژگی های مربوط به مقیاس های مختلف مشخص کرد که همبستگی معنی داری بین برخی ویژگی های اندازه گیری شده در مقیاس های مختلف وجود دارد.
    نتیجه گیری
    از شاخص های پایداری خاکدانه ها می توان در مقیاس خرد به عنوان یک معیار ارزیابی مفید در بررسی میزان قدرت شکل گیری اشکال مختلف میکروتوپوگرافی و مورفودینامیکی فرسایش خاک در مقیاس های کرت و حوضه آبخیز استفاده کرد. نتایج این بررسی می تواند در ارزیابی خطر فرسایش خاک های اراضی جنگلی و مدیریت جنگل به کار رود.
    کلیدواژگان: پایداری خاکدانه، تراکم آبراهه، خندق، شیار، لغزش
  • محبوبه شهبازی، ابراهیم زینلی، سراالله گالشی، سید محمدرضا احتشامی، حمید درستی صفحات 21-38
    سابقه و هدف
    نیتروژن حدود 2 تا 5 درصد از ماده خشک گیاهی را تشکیل داده و بیش از سایر عناصر غذایی معدنی عملکرد گیاهان زراعی از جمله برنج را محدود می کند. نیاز زیاد گیاهان به نیتروژن ، کاهش توانایی خاک ها برای تامین نیتروژن مورد نیاز گیاهان زراعی، پتانسیل زیاد تلفات نیتروژن و همچنین افزایش قابل توجه پتانسیل عملکرد ارقام جدید برنج به افزایش چشمگیر مصرف کودهای نیتروژنی در تولید برنج و سایر گیاهان زراعی منجر شده است. از این رو، بهینه سازی مقدار مصرف کود های نیتروژنه یکی از راهبرد های مهم مدیریتی برای بهبود عملکرد، کاهش هزینه های تولید و حفظ کیفیت محیط زیست است.
    مواد و روش ها
    به منظور بررسی واکنش عملکرد دانه و سایر صفات مهم زراعی به مقدار نیتروژن کودی و تعیین مقدار مطلوب نیتروژن کودی مورد نیاز دو رقم برنج بومی و پرمحصول، آزمایشی در سال 1392 در مزرعه تحقیقاتی موسسه تحقیقات برنج کشور در رشت اجرا گردید. آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با 4 تکرار انجام شد و در آن، رقم برنج (رقم برنج بومی هاشمی و رقم اصلاح شده و پرمحصول سپیدرود) و مقدار نیتروژن کودی (0، 40، 80، 120 و 160 کیلوگرم نیتروژن خالص در هکتار) عوامل مورد بررسی بودند.
    یافته ها
    نتایج تجزیه واریانس حاکی از تاثیر معنی دار رقم، مقدار نیتروژن کودی و اثر متقابل آن ها بر عملکرد دانه و عملکرد بیولوژیک بود که نشان دهنده واکنش متفاوت عملکرد دو رقم به مقدار نیتروژن می باشد. عملکرد دانه در رقم هاشمی از 92/1 در شاهد تا 5/5 تن در هکتار در تیمار مصرف 120 کیلوگرم نیتروژن در هکتار و در رقم سپیدرود از 13/4 در شاهد تا 87/8 تن در هکتار در تیمار مصرف 160 کیلوگرم نیتروژن در هکتار متغیر بود. نتایج تجزیه رگرسیون نشان داد که در رقم پر محصول سپیدرود رابطه خطی معنی داری بین مقدار نیتروژن کودی (X) و عملکرد (Y) شلتوک(Y=4418.5 + 29.3X) و عملکرد بیولوژیک (Y=7344.0 + 74.9X) به ترتیب با ضرایب تبیین 97/0 و 99/0 وجود داشت در حالی که در رقم بومی هاشمی تابع درجه دو رابطه بین مقدار نیتروژن کودی و عملکرد دانه (Y=1.6221+ 0.0344x -8E-05x2) و عملکرد بیولوژیک (0.0002x2 -Y= 2.5107+ 0.0973x ) را با دقت بیشتری توصیف نمود.
    نتیجه گیری
    یافته های این آزمایش نشان داد که در هر دو رقم بومی هاشمی و پرمحصول سپیدرود، مقدار مصرف نیتروژن کودی به شدت بر عملکرد دانه تاثیر می گذارد. میانگین عملکرد دانه در رقم هاشمی با افزایش مقدار مصرف نیتروژن کودی تا 120 کیلوگرم در هکتار با افزایش همراه بود ولی پس از آن با افزایش مقدار مصرف نیتروژن کودی به 160 کیلوگرم در هکتار کاهش یافت. با این حال، در رقم سپیدرود با افزایش مقدار مصرف نیتروژن کودی تا 160 کیلوگرم در هکتار عملکرد دانه افزایش یافت. این نتایج حاکی از عدم توانایی خاک برای تامین نیتروژن مورد نیاز گیاه زراعی و ضرورت مصرف نیتروژن کودی برای دست یابی به عملکردهای زیاد، کودپذیری و کارآیی بیشتر رقم سپیدرود در استفاده از نیتروژن و نیاز به مصرف نیتروژن کودی بیشتر در این رقم نسبت به رقم هاشمی برای دست یابی به حداکثر عملکرد دانه می باشد. بر اساس این نتایج، در رقم سپیدرود احتمال دستیابی به عملکردهای بیشتر از عملکرد به دست آمده در این مطالعه با مصرف نیتروژن کودی بیشتر از 160 کیلوگرم در هکتار وجود دارد.
    کلیدواژگان: اجزای عملکرد دانه، تعداد دانه، شاخص برداشت، عملکرد بیولوژیک، وزن دانه
  • زهرا نجفی، احمد گلچین صفحات 39-54
    سابقه و هدف
    بقایای گیاهی به دلیل دارا بودن عناصر غذایی مورد نیاز گیاهان در چرخه ی طبیعی این عناصر نقش مهمی دارند. با توجه به نقش بقایای گیاهی در بهبود حاصلخیزی خاک، آگاهی از شیوه های مختلف مدیریت بقایای گیاهی و انتخاب بهترین شیوه ی مدیریت برای این بقایا امری لازم و ضروری است. ترکیبی از عوامل محیطی و زیستی در سرعت معدنی شدن فسفر آلی در خاک نقش دارند و میکروب ها عامل اصلی در تجزیه کلش و بقایای گیاهی هستند. عوامل غیر زنده شامل دما، نوع خاک، چگالی ظاهری، رطوبت خاک و کیفیت آب آبیاری از طریق تاثیرگذاری بر فعالیت های میکروبی بر معدنی شدن فسفر آلی موثرند. سرعت معدنی شدن فسفر آلی در مناطقی با دما و رطوبت بالا نسبت به مناطق سرد و خشک بیشتر است. با توجه به رابطه ی معکوس بین رطوبت خاک و میزان تهویه هدف این پژوهش بررسی تاثیر مقادیر مختلف رطوبت خاک بر سرعت تجزیه ی بقایا و معدنی شدن فسفر آلی می باشد.
    مواد و روش ها
    به منظور بررسی تاثیر میزان رطوبت خاک بر مقدار معدنی شدن و ثابت سرعت تجزیه فسفر آلی یک آزمایش به صورت کرت های دو بار خرد شده، بر پایه ی طرح کاملا تصادفی، با سه تکرار و با استفاده از کیف کلش ، در گلخانه به اجرا در آمد. فاکتورهای مورد بررسی در این آزمایش شامل نوع بقایای گیاهی در دو سطح (جو و یونجه)، سطوح رطوبتی خاک در پنج سطح (10، 25، 50، 75 و 100 درصد رطوبت اشباع) و مدت زمان خوابانیدن بقایا در چهار سطح (1، 2، 3 و 4 ماه) بودند که به ترتیب در کرت های اصلی، فرعی و فرعی- فرعی قرار داده شدند. پس از سپری شدن فواصل زمانی خوابانیدن، کیف های کلش از خاک خارج و پس از اندازه گیری وزن بقایای گیاهی باقیمانده در آن ها میزان فسفر آلی بقایا به روش رنگ سنجی (رنگ زرد مولیبدات وانادات) اندازه گیری شد. مقدار معدنی شدن فسفر آلی از کسر میزان فسفر آلی باقیمانده در هر بازه زمانی از میزان فسفر آلی باقیمانده در بازه ی زمانی ما قبل آن محاسبه گردید.
    یافته ها
    در رطوبت های 10، 25، 50، 75 و 100 درصد رطوبت اشباع به ترتیب 24/25، 38/36، 40/43، 87/36 و 25/31 درصد فسفر آلی بقایا طی یک دوره ی چهار ماهه آزاد شد. همچنین مقدار ثابت سرعت تجزیه فسفر آلی بقایای گیاهی در سطوح رطوبتی ذکر شده به ترتیب 13/0، 20/0، 26/0، 21/0 و Month-1 16/0 در یک دوره ی چهار ماهه بود.
    نتیجه گیری
    مقدار معدنی شدن فسفر آلی بقایا در اولین ماه خوابانیدن به مراتب بیشتر از سه ماهه ی بعدی خوابانیدن بود. بیشترین مقدار معدنی شدن فسفر آلی در سطح رطوبت 50 درصد اشباع (رطوبت ظرفیت مزرعه) مشاهده گردید. نتایج همچنین نشان دادند که بیش بود رطوبت (کمبود تهویه) همانند کمبود آن عامل محدود کننده ی قوی برای معدنی شدن فسفر بود و در رطوبت های اشباع و نزدیک به آن، مقدار معدنی شدن فسفر آلی اندک و نزدیک به مقدار معدنی شدن فسفر در سطوح رطوبتی کمتر از ظرفیت مزرعه بود.
    کلیدواژگان: رطوبت خاک، مقدار معدنی شدن فسفر آلی، ثابت سرعت تجزیه ی فسفر آلی، بقایای گیاه
  • زهره مصلح، محمدحسن صالحی، اعظم جعفری، عبدالمحمد محنت کش، عیسی اسفندیارپور بروجنی، عباس امینی فسخودی صفحات 55-70
    سابقه و هدف
    اطلاعات کافی از تغییرپذیری مکانی کلاس های تناسب اراضی می تواند گامی جدید در راستای بهره وری بهینه از اراضی باشد. در این راستا، تفرق خاک معیاری برای کمی کردن این تغییرات است. از سوی دیگر، اطلاعات نقشه خاک به طور عمده به عنوان نقشه ی پایه برای تهیه نقشه های ارزیابی تناسب اراضی استفاده می شوند. با این وجود، تا کنون مطالعات اندکی به بررسی تغییرپذیری کلاس های تناسب اراضی با استفاده از شاخص های تفرق و روش های مختلف نقشه برداری پرداخته اند. پژوهش حاضر می کوشد تا با بررسی تفرق کارکردی در سطوح کلاس و زیرکلاس تناسب اراضی برای محصولات گندم، یونجه، ذرت و سیب زمینی در یک واحد اراضی مشخص، نقش روش های نقشه برداری سنتی و رقومی خاک را در بیان تغییرپذیری کلاس های تناسب اراضی بررسی نماید.
    مواد و روش ها
    در مساحتی بالغ بر 10000 هکتار از اراضی دشت شهرکرد استان چهارمحال و بختیاری، 120 خاک رخ با فواصل تقریبی 750 متر حفر، تشریح و نمونه برداری شدند و ویژگی های فیزیکی و شیمیایی آن ها تعیین گردیدند. نقشه خاک در سطح فامیل رده بندی آمریکایی تهیه شد و میانگین وزنی ویژگی های خاک تا عمق ریشه (برای گیاهان یکساله و چندساله، به ترتیب عمق 100 و 150 سانتی متری) برای خاک رخ های شاهد آن محاسبه گردید. بر مبنای روش فائو، کلاس و زیرکلاس تناسب کیفی اراضی برای محصولات مورد نظر با استفاده از روش پارامتریک (معادله ی ریشه دوم) به دست آمدند. برای تمامی محصولات، با استفاده از اطلاعات تمامی خاک رخ ها، نقشه های رقومی تناسب اراضی در دو سطح مذکور با مدل درختان تصمیم گیری تصادفی تهیه شدند. سپس، به منظور بررسی تفرق کارکردی برای هر محصول، واحدی که در نقشه ی تناسب اراضی دارای مساحت بیشتری بود انتخاب و همان واحد بر روی نقشه رقومی قرار داده شد. شاخص تفرق شانن در نقشه های سنتی، بر اساس اطلاعات تمامی خاک رخ ها و برای نقشه های رقومی بر اساس اطلاعات تمامی پیکسل های موجود در واحد، در دو سطح کلاس و زیرکلاس تعیین گردید و اختلاف میانگین آن ها بین دو نقشه از نظر آماری مورد بررسی قرار گرفت.
    یافته ها
    نتایج نشان داد که برای تمامی محصولات مورد مطالعه در سطح کلاس تناسب اراضی، اختلاف معنی داری بین شاخص تفرق حاصل از دو روش نقشه برداری وجود ندارد و در سطح زیرکلاس، تنها برای محصول سیب زمینی، این اختلاف در سطح اطمینان 95 درصد معنی دار است. همچنین، برای تمامی محصولات مورد نظر و با استفاده از دو روش نقشه برداری، مقدار تفرق شانن از سطح کلاس تناسب به زیرکلاس تناسب اراضی، افزایش یافت. این اختلاف، برای محصولات یونجه، ذرت و سیب زمینی در هر دو روش نقشه برداری و برای محصول گندم در روش رقومی، در سطح احتمال 001/0 معنی دار بود.
    نتیجه گیری
    نتایج پژوهش حاکی از آن است که بیان تغییرپذیری کلاس های تناسب اراضی بیش از آنکه متاثر از روش نقشه برداری و نوع محصول باشد، به معیارهای فائو و دامنه قراردادی تغییرات ویژگی هایی که برای تعیین کلاس تناسب اراضی استفاده می شوند؛ وابسته است. بنابراین، به نظر می رسد که تصحیح جدول های نیازهای رویشی محصولات زراعی به صورتی که بتواند تغییرات تدریجی خاک و تاثیر آن ها بر روی محصولات زراعی را نمایان سازد، می تواند نقش مهمی در مدیریت بهینه و صحیح منابع ایفا نماید.
    کلیدواژگان: ارزیابی تناسب اراضی، شاخص شانن، شاخص غنی شدگی، مدل درختان تصمیم گیری تصادفی
  • کریم آتش نما، احمد گلچین، عبدالله موسوی کوپر صفحات 71-86
    سابقه و هدف
    خاصیت آب گریزی خاک شامل مقاومت خاک در برابر خیسیدگی است که می تواند سبب کاهش سرعت نفوذ آب برای چند ثانیه تا ساعت ها و یا حتی هفته ها گردد. در کنار اثرات سوء آب گریزی خاک در پژوهش های علمی، به نقش مثبت آن در بسیاری از پدیده ها از قبیل ساختمان خاک نیز اشاره شده است. در حالی که بسیاری از مطالعات مواد آلی خاک را به عنوان منشاء شیمیایی آب گریزی معرفی می کنند، اما برخی دیگر عدم ارتباط معنی دار میان این دو صفت را گزارش کرده اند. به نظر می رسد شناسایی گروه های عاملی آبگریز به جای در نظر گرفتن کل توده کربن آلی خاک به کمک روش جداسازی مخازن کربن آلی بر اساس ذرات تشکیل دهنده خاک بتواند اطلاعات با ارزشی را در رابطه با میزان و منشاء آب گریزی خاک ارائه دهد. لذا تحقیق حاضر جهت بررسی ارتباط مخازن مختلف کربن آلی با خاصیت آب گریزی خاک و همچنین نظر به مطالعات اندک صورت گرفته در خصوص نحوه تاثیر آب گریزی خاک بر ساختمان خاکدانه ها طراحی و به مرحله اجرا درآمد.
    مواد و روش ها
    نمونه هایی از اعماق 5-0، 10-5 و20-10 سانتی متری از خاک تحت پوشش گونه های درختی شامل کاج تدا (Pinus taeda)، دارتالاب (Taxodium distichum)، ارس (Juniperus polycarpos)، توسکا (Alnus glutinosa)، بلوط بلندمازو (Quercus castaneifolia) و سفیدپلت (Populus caspica) جمع آوری گردید. در این نمونه ها مخازن کربن آلی به تفکیک ذرات اولیه خاک، میزان آب گریزی، اسیدیته و میانگین وزنی قطر خاکدانه اندازه گیری و پس از تجزیه واریانس دوطرفه، داده ها بر اساس متغیرهای مستقل(گونه درختی و عمق) در قالب طرح کاملا تصادفی با آرایش فاکتوریل مورد آنالیز آماری قرار گرفته و جهت بررسی وضعیت ارتباط میان صفات مورد اندازه گیری از همبستگی پیرسون استفاده گردید.
    یافته ها
    نتایج اولیه بیانگر تاثیر گونه های درختی و عمق بر میزان خاصیت آب گریزی خاک و صفات اندازه گیری شده مورد بررسی می باشد. بیشترین زمان های ثبت شده برای وضعیت آب گریزی خاک در ضخامت 5-0 سانتی متری ثبت شد. از میان گونه های مورد بررسی، کاج تدا، دارتالاب و ارس دارای بیشترین تنوع کلاس های آب گریزی بودند به طوری که نمونه های با زمان آب گریزی بیش از یک ساعت صرفا در لایه 5-0 سانتی متری و در خاک تحت پوشش کاج تدا و دارتالاب به ترتیب با مقادیر 33/13 و 33/3 درصد نمونه های جمع آوری شده مشاهده گردید و کمترین آن در نمونه های درختان سفیدپلت، توسکا و بلوط اندازه گیری شد. با افزایش عمق خاک، زمان آب گریزی در تمامی گونه ها کاهش یافت به گونه ای که 22/82 درصد از کل نمونه های جمع آوری شده از عمق 20-10 سانتی متری دارای زمان آب گریزی 5-0 ثانیه بودند. علی رغم وجود همبستگی میان کربن آلی کل و آب گریزی (r=0/19 ،P<0/ 001) قوی ترین همبستگی معنی دار (r=0/64 ،P<0/01) میان کربن آلی جزء شن و خاصیت آبگریزی خاک مشاهده گردید؛ همچنین ارتباط همسویی (r=0/2 ،P<0/01) میان آب گریزی و میانگین وزنی قطر خاکدانه ها مشاهده گردید.
    نتیجه گیری
    وجود همبستگی معنی دار میان آب گریزی با میزان کربن آلی جزء شن بیانگر تجمع ترکیبات کربنه آب گریز در جزء شن بوده لذا این بخش از کربن آلی کنترل کننده میزان آب گریزی خاک محدوده مورد مطالعه می باشد. با این وجود کاهش پ هاش خاک و همچنین درجه پوسیدگی مواد آلی می تواند بر کیفیت ماده آلی خاک اثر گذاشته و متعاقب آن منجر به کاهش خاصیت آب گریزی خاک گردد. علیرغم نقش مواد آلی و جزء آب گریز آن در تشکیل و پایداری خاکدانه ها ولی کیفیت نامطلوب ماده آلی، وجود پ هاش پایین و تشکیل خاکدانه های کوچک در خاک های تحت پوشش درختان سوزنی برگ ایجاب می کند که در انتخاب درختان سوزنی برگ برای پروژه های جنگل کاری و فضای سبز این موارد در نظر گرفته شود.
    کلیدواژگان: آب گریزی خاک، پایداری خاکدانه، جزء شن، مخازن کربن آلی، عمق
  • حجت امامی، نواز الله مرادی، علیرضا آستارایی، امیر فتوت صفحات 87-99
    سابقه و هدف
    حفاظت خاک و مهار فرسایش یکی از اولویت های مهم بخش کشاوری و منابع طبیعی است. روش های مختلفی جهت اصلاح خاک و جلوگیری از فرسایش وجود دارد. یکی از راهکارهای مدیریت خاک و آب برای بهبود ویژگی های فیزیکی و جلوگیری از فرسایش خاک در سال های اخیر، افزودن مواد اصلاح کننده به خاک می باشد. استفاده از نانوذرات با توجه به ویژگی های خاص آن ها مثل سطح ویژه زیاد می تواند در اصلاح و کنترل فرسایش خاک مورد توجه قرار گیرد. بنابراین هدف از این پژوهش بررسی مقایسه تاثیر اکسیدهای آلومینیم و سیلیسیم نانو و معمولی بر میزان روان آب و هدر رفت خاک بود.
    مواد و روش ها
    به منظور بررسی اثر اکسیدهای آلومینیوم و سیلیسیم نانو و معمولی بر میزان روان آب، هدر رفت و ضریب روان آب بر روی یک خاک لوم سیلتی انتخاب شد. خاک مورد مطالعه از مرکز تحقیقات کشاورزی خراسان رضوی نمونه برداری و هوا خشک و بعد از عبور دادن از الک 4 میلی متری، در قالب طرح کاملا تصادفی با 9 تیمار و 3 تکرار اجرا شد. تیمارهای مورد بررسی شامل شاهد (بدون افزودن ماده اصلاحی) و نانو اکسیدهای آلومینیوم و سیلیسیم به صورت جداگانه با غلظت های 002/0، 005/0 درصد وزنی و اکسید آلومینیم و سیلیسیم معمولی با غلظت 002/0 و 005/0 درصد وزنی به خاک اضافه شدند و در جعبه هایی به وزن 6 کیلوگرم در دوره زمانی 4 ماه در رطوبت بین ظرفیت زراعی تا حدود 50 درصد آن و دمای بین 18 تا 25 درجه در گلخانه نگهداری شدند. سپسهر یک از تیمارهازیر دستگاه شبیه سازی باران در شدت 45 میلی متر در ساعت به مدت 20 دقیقه در شیب 5/2 درصد قرار داده شدند و حجم رواناب و هدر رفت خاک، ضریب روان آب و میانگین وزنی قطر خاکدانه ها در حالت تر (MWDwet) مربوط به هر تیمار اندازه گیری شد. تحلیل آماری و مقایسه میانگین ها در سطح پنج درصد بین تیمارهای مختلف بر اساس تجزیه واریانس یک طرفه و آزمون دانکن با استفاده از نرم افزار SPSS16 انجام شد.
    یافته ها
    نتایج نشان داد که افزودن هر دو نوع مواد اصلاحی نانو و معمولی اکسیدهای آلومینیم و سیلیسیم تاثیر معنی داری بر پارامترهای حجم روان آب، هدر رفت خاک و ضریب روان آب داشتند. کمترین حجم روان آب، هدر رفت خاک و ضریب روان آب مربوط به غلظت 005/0 درصد نانو اکسید سیلیسیم و آلومینیم بود که تفاوت معنی داری در سطح 5 درصد با سایر سطوح اکسیدهای سیلیسیم و آلومینیم معمولی نشان دادند. همچنین بیشترین حجم روان آب، هدرفت خاک و ضریب روان آب مربوط به تیمار شاهد بود. علاوه براین تفاوت معنی داری بین غلظت های مشابه نانو اکسید سیلیسیم و آلومینیم از نظر پارامترهای اندازه گیری شده وجود نداشت. غلظت های مختلف هر دو نوع ماده اصلاحی میانیگین وزنی قطر خاکدانه ها را به طور معنی داری نسبت به شاهد افزایش دادند.
    نتیجه گیری
    به طور کلی نتایج این تحقیق نشان دهنده تاثیر مثبت هر دو نوع ماده اصلاحی نانو و معمولی اکسید آلومینیم و سیلیسیم بر کاهش حجم روان آب، هدررفت خاک و ضریب روان آب می باشد و مواد اصلاحی در مقیاس نانو تاثیر بهتری نسبت به شکل معمولی از نظر کاهش حجم روان آب، هدررفت خاک و ضریب روان آب داشتند.
    کلیدواژگان: نانو اکسید آلومینیم، نانو اکسید سیلیسیم، روان آب، تلفات خاک
  • زینب رفیعی راد صفحات 101-114
    دمای پایین یکی از عوامل محیطی مهم محدود کننده در توسعه کشت و تولید مرکبات است. یکی از راهکارهای افزایش تحمل گیاهان به تنش های غیرزیستی، تغذیه با کودهای پتاسه می باشد. بر این اساس، در تحقیق حاضر اثرات مصرف کلریدپتاسیم با غلظت های مختلف ( صفر، 5/2، 5 و 10 میلی مولار) و تحت سطوح مختلف دمایی صفر، 3- و 25 درجه سانتی گراد بر واکنش های فیزیولوژیک و بیوشیمیایی شاخساره های جوان نارنج به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با چهار تکرار در موسسه تحقیقات مرکبات کشور(رامسر) و در سال 1392 مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که حداکثر مقادیر کارتنوئید و پراکسیداسیون لیپیدها در دمای 3- درجه سانتی گراد و تیمار صفر میلی مولار کلریدپتاسیم مشاهده شد. حداکثر مقدار کلروفیلa ، b و کل در بالاترین غلظت کلریدپتاسیم و دمای 25درجه سانتی گراد مشاهده گردید. حداکثر میزان پرولین نیز در غلظت صفرمیلی مولار کلریدپتاسیم و دمای 3- درجه سانتی گراد مشاهد شد. به طورکلی پتاسیم با افزایش محتوی آب برگ و کاهش متابولیت های ثانویه ای مانند پرولین وهمچنین کاهش پتانسیل آب برگ، موجب افزایش پایداری غشاء سلولی و تحمل پذیری نارنج به دمای پایین گردید.
    کلیدواژگان: پراکسیداسیون لیپیدها، پرولین، کلریدپتاسیم، نارنج
  • مهدی صدروی، زهره عوض زاده مهریان صفحات 115-125
    سابقه و هدف
    قارچ های میکوریز آربوسکول دار که همزیست اجباری طبیعی ریشه 80 درصد گیاهان هستند، نقش مهمی در افزایش جذب آب و بعضی عناصرغذایی به ویژه فسفر و تولید پایدار محصولات زراعی و باغی دارند. همزیستی تعدادی از این قارچ-ها با ریشه انگور گزارش شده است. همچنین تلقیح بعضی از آن ها به ریشه نهال های سیب باعث افزایش رشد آن ها شده است. این پژوهش به منظور بررسی حضور آن ها در باغ های سیب و انگور مناطق بویراحمد و دنا و تاثیر خصوصیات شیمیایی خاک بر این رابطه همزیستی انجام شد.
    مواد و روش ها
    شصت نمونه از ریزوسفر سیب و انگور این مناطق، جمع آوری شدند. هاگ های قارچ های میکوریز آربوسکول دار به روش الک تر و سپس سانتریفیوژ کردن در محلول شکر جداسازی و جمعیت هاگ ها در 100گرم ریزوسفر شمارش شد.
    برای به دست آوردن هاگ های سالم این قارچ ها کشت های تله گلدانی با ذرت، برای هر نمونه در گلخانه برای 14 هفته مستقر شدند. قارچ های هر نمونه با مطالعه و اندازه گیری خصوصیات ریختی، هاگ های جداسازی شده از ریزوسفر این گیاهان و کشت های تله گلدانی، شناسایی گردیدند. درصد کلنیزاسیون طول ریشه سیب و انگور در هر نمونه پس از رنگ بری آن ها با محلول پتاسیم 10 درصد و رنگ آمیزی آن ها با محلول لاکتوفنل آنیلین بلو محاسبه گردید. بافت، اسیدیته، هدایت الکتریکی و میزان فسفر خاک هر نمونه، تعیین شدند. همچنین ضرایب همبستگی خصوصیات شیمیایی خاک با جمعیت هاگ های این قارچ ها و درصد کلنیزاسیون طول ریشه در هر گیاه نیز محاسبه گردیدند.
    یافته ها
    قارچ های میکوریز آربوسکول دار در تمام نمونه ها حضور داشتند و میانگین جمعیت هاگ این قارچ ها در 100 گرم ریزوسفر، تنوع آن ها و درصد کلنیزاسیون طول ریشه، در سیب به ترتیب 1474، 3/3 و 3/67 و در انگور 1045، 8/2 و 4/40 بودند. چهارده گونه از این قارچ ها متعلق به هشت جنس، به اسامی: Funneliformis constrictum، F. caledonium، F. mosseae،
    F. geosporum، Glomus deserticola، G. microaggregatum، Rhizophagus fasciculatus، R. clarus، Claroideoglomus claroideum، C. etunicatum، Scutellospora calospora، Entrophospora infrequens، Acaulospora bireticulata و Ambispora gerdemannii در نمونه ها شناسایی شدند. گونه ی F. mosseae با 6/76 درصد بیشترین فراوانی را داشت. بافت خاک نمونه ها از رسی تا لومی، متغیر بود. میزان فسفر، اسیدیته و هدایت-الکتریکی خاک با جمعیت هاگ قارچ های میکوریزی آربوسکولار و درصد کلنیزاسیون طول ریشه این گیاهان همبستگی منفی داشتند. ضریب همبستگی جمعیت هاگ این قارچ ها در خاک ریزوسفری سیب، با اسیدیته، هدایت الکتریکی و فسفر خاک به ترتیب 02/0-، 42/0- و 04/0- و در انگور 45/0-، 30/0- و 01/0- بود. همچنین ضریب همبستگی درصد کلنیزاسیون طول ریشه سیب با اسیدیته، هدایت الکتریکی و فسفر خاک به ترتیب 22/0-، 19/0- و 38/0- و در انگور 44/0-، 15/0- و 16/0- بود.
    نتیجه گیری
    حضور این قارچ ها در تمام نمونه ها حاکی از نیاز این گیاهان به این همزیستی برای رشد و نموطبیعی است. جمعیت هاگ این قارچ ها، تنوع آن ها و درصد کلنیزاسیون طول ریشه، در سیب بیشتر از انگور بود. فراوانی بیشتر قارچ F. mosseae ، حاکی از توانایی بیشتر آن در برقراری رابطه همزیستی با این گیاهان است. همبستگی منفی میزان فسفر، اسیدیته و هدایت الکتریکی خاک با جمعیت هاگ قارچ های میکوریز آربوسکول دار و درصد کلنیزاسیون طول ریشه، نشان می دهد که توانایی برقراری رابطه ی همزیستی این قارچ ها با ریشه این گیاهان و میزان تکثیر آن ها در خاک های با فسفر و شوری کم و اسیدیته خنثی تا کمی قلیایی بیشتر است. بنابراین می توان کاربرد این قارچ ها را در این گونه خاک ها برای بهبود رشد و محصول این گیاهان، پیشنهاد کرد.
    کلیدواژگان: اسیدیته، فسفر، شوری، Funneliformis، Glomus
  • محمود رضا سعدی خانی، اکبر سهرابی صفحات 127-138
    سابقه و هدف
    نفوذ آب به خاک یکی از ویژگی های کلیدی در طراحی سامانه های آبیاری، پژوهش های هیدرولوژی، مدیریت منابع آب و حفاظت خاک، طراحی و اجرای پروژه های زهکشی و کنترل فرسایش در حوضه های آبخیز است. همچنین، سنجش دقیق مقادیر نفوذ آب به خاک با توجه به زمان برای برآورد آب ذخیره شده در ناحیه ریشه گیاه، اهمیت زیادی در طراحی و برنامه ریزی های آبیاری دارد. به همین خاطر پژوهشگران همواره دنبال ارائه ی مدلی مناسب برای بیان کمی نفوذ آب به خاک بودند. به دلیل اهمیت نفوذ آب به خاک، مدل های فیزیکی و تجربی گوناکونی به منظور برآورد این فرآیند در دهه های گذشته ارائه گردیده است. در پژوهش حاضر، عملکرد مدل های نفوذ گرین-آمپت، فیلیپ، هورتون، SCS، کوستیاکوف و کوستیاکوف-لوییز در برآورد نفوذ تجمعی و نیز وابستگی عملکرد آن ها به کاربرهای اراضی (زراعی، باغ و مرتع) در مشگین شهر استان اردبیل مورد ارزیابی قرار گرفت.
    مواد و روش ها
    برای این منظور، داده های حاصل از آزمایش های نفوذپذیری به روش استوانه مضاعف در 82 نقطه واقع در مناطق متفاوت شهرستان مشگین استان اردبیل انجام شد. خاک های مورد مطالعه در رده های اریدی سول، اینسپتی سول، انتی سول و مالی سول قرار داشته و نوع کاربری اراضی نیز شامل زراعی، باغ و مرتع بود. بدین ترتیب، تعداد نفوذ اندازه گیری شده در کاربری های زراعی، باغی و مرتعی به ترتیب برابر 37، 25 و 20 نوع خاک بود. پارامترهای مدل های یاد شده به روش حداقل مجموع مربعات خطا تعیین گردید. به منظور بررسی دقت و صحت عملکرد مدل های مورد بررسی در برآورد نفوذ تجمعی، از آماره های ریشه میانگین مربعات خطا(RMSE)، انحراف معیار آماره ی RMSE (SDRMSE) و ضریب تبیین (R2) استفاده شد.
    نتایج و بحث: نتایج نشان داد که در مقایسه با سایر مدل ها، برآوردهای نفوذ تجمعی توسط مدل کوستیاکوف-لوییز از روند پایدارتری برخوردار بود و در هر سه کاربری مورد بررسی حایز رتبه ی نخست ارزیابی گردید (R2=.997/0، RMSE=206/0 و SDRMSE=201/0). با توجه به نتایج به دست آمده از ارزیابی کلی برآورد نفوذ تجمعی توسط مدل های نفوذ مورد بررسی در این پژوهش، مدل های کوستیاکوف-لوییز و هورتون به ترتیب در رتبه های اول و دوم، مدل های گرین-آمپت و سرویس حفاظت خاک آمریکا هر دو رتبه سوم و مدل های کوستیاکوف و فیلیپ به ترتیب در رتبه های چهارم و پنجم ارزیابی قرار گرفتند. بنابراین، می توان گفت از بین مدل های نفوذ مورد بررسی، مدل کوستیاکوف-لوییز بهترین مدل برای بیان کمی فرآیند نفوذ آب به خاک است. یکی از دلایل برتری مدل کوستیاکوف-لوییز بیشتر بودن تعداد پارامترهای آن نسبت به مدل های SCS، کوستیاکوف، فیلیپ و گرین-آمپت به علت تعیین پارمترهای مدل های یاد شده به روش برازش می باشد. این ویژگی باعث انعطاف پذیری بیشتر این مدل نسبت به سایر مدل می گردد.
    کلیدواژگان: استوانه دوگانه، کارآیی، مدل های نفوذ، کاربری اراضی، مشگین شهر
  • سعید اسدی، نفیسه یغماییان مهابادی صفحات 139-146
    سابقه و هدف
    نقشه های خاک، منبع معمول و رایج اطلاعات خاک برای ارزیابی تناسب اراضی هستند و تهیه آنها، همواره از مهم ترین بخش های مطالعات خاک محسوب می شود. در واقع، نقشه برداری خاک در مدیریت اراضی تاثیر به سزایی دارد، زیرا به عنوان منبع داده هایی از خاک محسوب می شود که به منظور تصمیم گیری در مورد تناسب اراضی برای اهداف مختلف، مورد استفاده قرار می گیرد. بنابراین، دقت نقشه هایی که برای توصیه کشت محصول استفاده می شوند، به دقت نقشه خاک بستگی دارد .از آنجا که خاک، یک سیستم پیچیده است و عوامل موثر بر تغییر و تحولات آن به خوبی قابل شناسایی نیستند، بنابراین تهیه نقشه هایی از خاک، که توانایی نمایش پراکنش و تغییرات خاک را داشته باشند، یکی از دغدغه های اصلی خاکشناسان می باشد. پژوهش حاضر به منظور ارزیابی کیفی تناسب بخشی از اراضی منطقه آستانه استان گیلان برای کشت آبی سویا و بررسی میزان تغییرپذیری مکانی ویژگی های خاک، در یکی از واحدهای نقشه تناسب کیفی به دست آمده در منطقه مطالعاتی انجام شد.
    مواد و روش ها
    به منظور ارزیابی کیفی تناسب اراضی منطقه مورد مطالعه، 24 خاک رخ حفر گردید. پس از تعیین خاک رخ های شاهد، انجام آزمایش های لازم و رده بندی خاک ها، ارزیابی تناسب کیفی واحدهای اراضی بر اساس نتایج خاک رخ شاهد مربوط به هر واحد، به روش پارامتریک انجام شد. در مرحله بعد، به منظور آگاهی از چگونگی تغییرپذیری مکانی ویژگی های خاک، در یکی از واحدهای نقشه تناسب کیفی به دست آمده، 76 نمونه خاک سطحی (صفر تا 30 سانتی متر) برداشت شد. نمونه برداری در قالب الگوی نمونه برداری شبکه ای منظم، در پلاتی به ابعاد 80×380 متر و با فواصل 20×20 متر انجام پذیرفت. پس از اندازه گیری ویژگی های خاک شامل درصد رس، سیلت، شن، ماده آلی، کربنات کلسیم معادل، pH و قابلیت هدایت الکتریکی خاک، پهنه بندی متغیرهای مورد مطالعه با استفاده از روش کریجینگ معمولی صورت گرفت.
    یافته ها
    نتایج ارزیابی تناسب کیفی نشان داد که منطقه مورد مطالعه برای کشت سویا، تناسب متوسط (S2) و بحرانی (S3) دارد و محدودیت اصلی برای کشت این محصول، وضعیت زهکشی منطقه می باشد. توصیف آماری ویژگی های خاکی مطالعه شده در واحد اراضی با کلاس تناسب کیفی S3 نشان داد که از بین ویژگی های مورد بررسی، pH با 03/1 درصد و قابلیت هدایت الکتریکی خاک با 35/24 درصد به ترتیب دارای کم ترین و بیش ترین ضریب تغییرات هستند. تحلیل تغییرنماها حاکی از آن بود که تمامی متغیرها دارای ساختار مکانی هستند؛ به طوری که دامنه تاثیر تغییرنماها از 1/22 متر برای pH تا 120 متر برای قابلیت هدایت الکتریکی خاک در نوسان بود. نقشه های کریجینگ نشان می دهند که ویژگی های خاک در منطقه مورد مطالعه الگوی تصادفی نداشته و دارای پراکنش مکانی می باشند. از آن جا که نقشه های کریجینگ، مربوط به واحد اراضی با کلاس تناسب کیفی S3w می باشد، بیانگر آن است که تعمیم کلاس تناسب خاک رخ شاهد، به کل واحد نقشه و یکنواخت فرض کردن ویژگی های خاک در واحدهای نقشه های تناسب کیفی، دور از واقعیت و گمراه کننده است.
    نتیجه گیری
    الگو و پراکنش مکانی ویژگی های خاک می تواند حتی در یک مزرعه و تحت مدیریت یک زارع نیز متفاوت باشد. استفاده از واحدهای نقشه خاک به عنوان واحدهای نقشه تناسب اراضی به دلیل تعمیم نتایج خاک رخ شاهد به کل واحد خوش بینانه است و استفاده از این چنین نقشه ای به منظور برنامه ریزی استفاده از اراضی، واقعیت این واحدها را نشان نداده و از قابلیت اعتماد کافی برخوردار نیست. با این وجود استفاده از اطلاعات سایر خاک رخ ها علاوه بر خاک رخ شاهد و بکارگیری علم زمین آمار می تواند دقت و کیفیت نقشه های تناسب اراضی را ارتقا دهد.
    کلیدواژگان: ارزیابی کیفی تناسب اراضی، تغییرنما، کریجینگ، نقشه برداری خاک
|
  • Ali Akbarzadeh, Shoja Ghorbani Dashtaki, Mehdi Naderi Khorasgani, Jahangard Mohammadi, Ruhollah Taghizadeh Mehrjardi Pages 1-20
    Background And Objectives
    Degradation of forest lands by fire is one of the major bioenvironmental problems in northern Iran that significantly changes the vegetation attributes and visible features at the soil surface and therefore, affects aggregate stability against erosive forces. The complete information from aggregate stability at the micro scale and type of features related to soil erosion at the plot and watershed scales leads to a perfect judgment about erosion risk in an area. The objective of this study was to evaluate the effect of fire on aggregate stability, surface visible features and vegetation cover at the micro, plot and watershed scales in some parts of forest lands in west northern zone of the Guilan province.
    Material and
    Methods
    In parcels separated in 15 fire-affected forests and 15 unburned forests adjacent to the fire-affected forests, in five geomorphological units, aggregate stability indices at the micro scale and microtopographic erosion features and litter percentage at the plot scale were measured. In addition, some vegetation attributes, drainage density index, and the presence of some morphodynamics features of soil erosion were evaluated at the watershed scale.
    Results
    The results of analysis of variance showed that all aggregate stability indices as well as litter percentage and drainage density had significant differences within subjects (within burned and unburned forests). Among studied parameters, only litter percentage showed significant differences between subjects (geomorphological units). Results also revealed that the time reversibility for aggregate stability indices and drainage density to condition before fire was about four to five years. Also, increasing the fire severity from low to high and changing of fire type from surface to canopy had the most effect on mean weight diameter of aggregates. Assessment of microtopographical erosion features at the plot scale revealed that some of them had variations in burned sites compared with the control sites. At the watershed scale, the rills, gullies and landslides were more abundant in the burned sites than the unburned sites. The correlation coefficients between measured properties related to different scales showed that there were significant correlations between some of them at the various scales.
    Conclusion
    The soil aggregate stability indices are very useful to evaluate the power of formation of many microtopographic and morphodynamics features of soil erosion at the plot and watershed scales. The results of this study can be used for assessment of soil erosion risk in forest lands and can be useful for management of woodland.
    Keywords: aggregate stability, Drainage density, Gully, Landslide, Rill
  • Pages 21-38
    Background And Objectives
    Nitrogen makes up about 2 to 5% of the dry matter and its insufficient restricts the yield of crops such as rice more than other mineral nutrients. High demand of crops to nitrogen, decreasing the soil nitrogen supply, high potential of nitrogen loss and also considerable increase in yield potential of new cultivars of rice has led to significant increase in nitrogen fertilizer application in the production of rice and other crops. Therefore, optimizing the rate of nitrogen fertilizer application is one of the important management strategies for yield improvement, reducing the costs of production and maintaining the quality of environment.
    Material and
    Methods
    To investigate the response of grain yield and other important agronomic characteristics to fertilizer nitrogen rate, and to determine the optimum fertilizer nitrogen rate in two native and improved (high-yield) rice cultivars, an experiment was conducted at research field of Rice Research Institute of Iran located in Rasht in 2013. The experiment was carried out in a randomized complete block design as a factorial experiment with four replications that rice cultivar (native cultivar Hashemi and high-yield cultivar Sepidrood) and fertilizer N rate (0, 40, 80, 120, 160 kg ha-1 of urea fertilizer) were experimental factors.
    Results
    Analysis of variance showed a significant effect of cultivar, fertilizer N rate and their interactions on the grain and biological yield. Results showed that grain yield was variable from 1.92 ton per ha in control to 5.5 ton per ha in 120 kg N ha treatment in Hashemi cultivar and grain yield was varied from 4.13 ton per ha in control to 8.87 in 160 kg N ha treatment in Sepidroud cultivar. The results of regression analysis showed a different response of grain yield to increase in nitrogen fertilizer rate in two rice cultivars. The results also showed a significant linear relationship between the nitrogen fertilizer rate (X) and grain (Y = 4418.5 29.3X, R2= 0.97) and biological (Y = 7344.0 74.9X, R2= 0.99) yield (Y) in Sepidroud, while, quadratic equation had more accuracy to describe the relationship between the nitrogen fertilizer rate and grain (Y=1.6221 0.0344x -8E-05x2) and biological (Y= 2.5107 0.0973x- 0.0002x2) yield in native cultivar (Hashemi).
    Conclusion
    The results of this experiment showed that in both Hashemi native and Speedroud high-yield cultivars, the amount of fertilizer nitrogen affects grain yield, significantly. The average grain yield of Hashemi was increased by increasing the amount of fertilizer nitrogen up to 120 kg N per hectare, but increasing the amount of nitrogen fertilizer from 120 to 160 kg per hectare reduced the grain yield. However, increasing nitrogen fertilizer rate from 0 to160 kg per hectare led to linear increase in grain yield in Sepidrood cultivar. These results indicate the inability of the soil to supply crop nitrogen requirements and the necessity of the use of fertilizer nitrogen to achieve high yields, more effective use of fertilizer nitrogen in Sepidrood, and more fertilizer nitrogen rate in this cultivar to maximize grain yield. Based on these results, it is likely to achieve higher yields than maximum yield obtained in this study using fertilizer nitrogen more than 160 kg per hectare.
    Keywords: Grain yield components, Seed number, Harvest index, Seed weight
  • Zahra Najafi, Ahmad Gholchin Pages 39-54
    Background And Objectives
    Plant residues, due to having amounts of nutrients that required by plants, plays an important role in the natural cycle of this elements. Due to the role of plant residues in the improvement of soil fertility, understanding the various management practices and choose the best method of management is necessary. A combination of environmental and biological factors are involved in organic phosphorus mineralization. Microbes are agents responsible for litter degradation and abiotic factors such as temperature, soil type, bulk density, soil moisture and irrigation water quality influence organic phosphorus mineralization rates since microbial activities are affected by these factors. The rate of organic phosphorus mineralization is higher in warm and moist environments than in cold or dry sites. Due to the inverse relationship between soil moisture and aeration this experiment was performed to evaluate the effects of soil moisture levels on organic phosphorus mineralization and rate constant of decomposition.
    Materials And Methods
    This experiment was performed to evaluate the effects of soil moisture on organic phosphorus mineralization and degradation rate constant of phosphorus from alfalfa and barley residues. For this purpose, a split – split plot experiment with three replications was conducted using litter bag method in greenhouse. Factors examined were types of plant residue (barley and alfalfa), soil moisture levels (10, 25, 50, 75 and100% saturation) and incubation time intervals (1, 2, 3 and 4 months). At the end of incubation periods, the litter bags were pulled of the pots and the weights of plant residues remained in bags were measured. The plant residues were also analyzed for organic phosphorus using colorimetry method. Organic phosphorus mineralization were calculated by subtracting the remaining amounts of organic phosphorus in one incubation time interval from those of the latter incubation.
    Results
    The results showed that the amounts of organic phosphorus mineralization after 4 months were 25.24, 36.38, 43.40, 36.87 and 31.25% for plant residues when the soil moisture levels were adjusted at 10, 25, 50, 75 and 100% of saturation percentage (sp) respectively. The corresponding amounts for degradation rate constant of phosphorus were also 0.13, 0.20, 0.26, 0.21 and 0.16 Mounth-1 for plant residues.
    Conclusion
    The rate of organic phosphorus mineralization in the first month of incubation were higher than the sum of those mineralization in the other months of incubation. maximum amounts of phosphorus mineralization observed at 50% sp. The results also showed that in the case of organic phosphorus, soil moisture abound is a strong limiting factor for phosphorus mineralization same as soil moisture deficit and in saturated soils the amount of organic phosphorus mineralization was same to low levels of soil moisture.
    Keywords: Soil moisture, Amounts of organic phosphorus mineralization, Degradation rate constant of phosphorus, Plant residues
  • Pages 55-70
    Background And Objectives
    The accurate information about the spatial distribution of land suitability assessment are important elements for sustainable land management and diversity is a way for measuring soil variation. Beside, soil surveys are important sources of data that can be used to improve land suitability classifications. Unfortunately, comparing the variation of land suitability using diversity indices and different soil mapping approaches is rarely considered. Therefore, the main objective of this study was to investigate the viewpoint of different soil mapping approaches (conventional and digital soil mapping) for description the variation of suitability class and subclass for main irrigated crops (wheat, maize, alfalfa and potato) in Shahrekord plain of Chaharmahal-Va-Bakhtiari province.
    Materials And Methods
    The area under investigation has a size of approximately 10000 ha. 120 pedons with approximate distance of 750 m were excavated and described. Soil samples were taken and their physicochemical properties were determined. Soil map was prepared at family level. For the representative pedons, the average of soil properties was determined by considering the depth weighted coefficient up to 100 and 150 centimeters for annual and perennial crops, respectively. Based on FAO framework, suitability class and subclass for main irrigated crops were determined using parametric method. Also, Random Forest model was used to predict suitability class and subclass for all of the crops. Then, for each crop, the map units that have the highest frequency in land suitability conventional map were selected as indicator to calculate functional diversity indices. The selected map units were overlaid on digital maps and diversity indices were calculated. Then, the mean of Shannon’s diversity index for two approaches was statistically evaluated.
    Results
    For all of the studied crops, significant difference was not observed for diversity between mean values of conventional and digital maps at class level. However, in the subclass level, a significant difference (95% confidence level) was obtained only for potato. For all of the studied crops, regardless the mapping approaches, diversity indices showed higher values in the subclass level than class level of suitability. This difference was significant at 0.001 probability level for alfalfa, maize and potato using two mapping approaches and for wheat in digital maps.
    Conclusion
    No significant difference was observed between two mapping approaches for all of the studied crops confirm that description the variation of suitability class and subclass less influenced by the land use type and mapping approaches. The results recommended that revision of the FAO criteria to include the spatial distribution of soil properties for sustainable land management.
    Keywords: Land suitability evaluation, Shannon index, Richness index, Random Forest model
  • Karim Atashnama, Ahmad Golchin, Abdollah Mousavi Koupar Pages 71-86
    Background And Objectives
    Soil water repellency (SWR) is a soil characteristic that creates strong resistance to water penetration and decreases infiltration time from a few seconds to hours, days or weeks. The undesirable consequences of SWR have received interest from the scientific literature. However, the SWR has some beneficial aspects like increasing aggregate stability. Although several authors have reported the soil organic carbon as the origin of SWR but it seems only some parts of the soil organic carbon are hydrophobic and are involved in SWR. Thus, the aims of this study were: (a) to determine which soil organic carbon pools are linked with SWR, (b) to assess the impact of SWR on aggregate stability and (c) to determine which vegetative cover produce more hydrophobic organic compounds and contribute to SWR.
    Materials And Methods
    Soil samples were collected from the 0-5, 5-10 and 10-20 cm layers of the lands under different forest tree species including Populus caspica, Oak (Quercus castaneifolia), Alder (Alnus glutinosa), Bald cypress (Taxodium distichum), Loblolly pine (Pinus taeda) and Juniper (Juniperus polycarpos). The soil samples were analyzed for organic carbon content, pH, water repellency and aggregate stability (MWD) and were also separated to different organic matter pools based on particle size fractionation. The experimental variables were soil depth and kinds of vegetative cover and the data obtained from the soil samples were analyzed statistically by a two-way analysis of variance (ANOVA) using a factorial experiment with completely randomized design and 30 replications. Also Pearson linear correlation was used to indicate the relationships between the measure characteristics.
    Results
    The vegetative covers and soil depths had significant impacts on SWR and the measured soil properties. The highest water drop penetration time (WDPT) was measured for the surface soil layer (0-5 cm). About 13.33 and 3.33 % (n=30) of the samples collected from the soil surface under P. taeda and T. distichum had the more than one hour WDPT (extremely repellent class). In contrast, the lowest SWR classes were mostly observed under the vegetative covers of P. caspica, Q. castaneifolia and A. glutinosa which were broadleaves tree species. The water repellency decreased with soil depth and 82.22% of the soil samples collected from the 10-20 cm layer of all tree species (n=180) determined as wettable soil (WDPT
    Conclusion
    The strong correlation between SWR and the organic carbon content of the sand fraction indicates that this fraction contains organic compounds that contribute to SWR. Increase in soil pH and extent of decomposition of soil organic matter, however changes the solubility of soil organic matter and decrease SWR. As the soil aggregation depends on the total soil organic carbon content, the stability of aggregates is affected by hydrophobic fraction of soil organic carbon. Despite the extreme SWR in coniferous, Considering the undesirable quality of soil under coniferous trees such as low pH, MWD and organic carbon content, it is recommended to use discretion in the selection of these species for afforestation and reforestation projects.
    Keywords: soil water repellency, aggregate stability, sand fraction, soil organic carbon pools, depth
  • Pages 87-99
    Background And Objectives
    Soil conservation and erosion control is one of the important priority in agriculture and natural resources. There is different methods for soil reclamation and erosion control. Application of amendments in soil is one of the methods for improving the soil physical properties and prevent the soil erosion in last years. Regard to unique characteristics of nano particles such as high specific area, they can be used for soil reclamation and erosion control. Therefore, the aim of this research was to compare the effect of nano silicon oxide (nSio2), nano Aluminum oxide (nAl2o3), silicon oxide (Sio2) and, Aluminum oxide (Al2o3) on runoff and soil loss.
    Materials And Methods
    In order to investigate the effect of aluminum silicon oxides, and nano size scale of this materials on runoff and soil loss a silt loam was selected. The studied soil was collected from Agricultural Research Center of Khorasan Razavi province, was air dried, and passed through 4.0-mm sieve. The experiment was conducted as a completely randomized design with 9 treatments and 3 replications. The studied treatments include control (without any amendment) nano aluminum oxide (0.002 and 0.005%), nano silicon oxide (0.002 and 0.005%), aluminum oxide (0.002 and 0.005%) and silicon oxide (0.002 and 0.005%). After addition the different treatments to soil in boxes of 6 Kg, they were incubated for 4 months at moisture range from field capacity (FC) to 50% of FC at 18-25oC in greenhouse condition. The experiments was performed in slope of 2.5% using rainfall simulation with rainfall intensity of 45 mm h-1 for 20 min and after then runoff volume , soil loss, runoff coefficient and mean weight diameter of wet aggregates (MWDwet) were measured. Statistical analysis by one way analysis and comparison of means at P
    Results
    The results showed that application of both type of amendments had a significant effect on runoff, soil loss and runoff coefficient. The minimum values of runoff, soil loss and runoff coefficient were obtained by application of 0.005 % of nano silicon and -aluminum oxides and they had the significant difference with other treatments. Also, the highest values of runoff, soil loss and runoff coefficient were noted in control treatment. There was no significant difference between the similar concentrations of nano silicon oxide and nano aluminum oxide. The different concentrations of both amendments increased significantly the mean weight diameter of wet aggregates compared to the control.
    Conclusion
    The results of this research demonstrated the positive effects of aluminum and silicon oxides in decreasing the runoff, soil loss and runoff coefficient, and nano materials was better than coarse oxides for decreasing the runoff and soil loss.
    Keywords: Soil loss, nano-aluminum oxide, nano silicon oxide, runoff
  • Zeinab Rafierad Pages 101-114
    Low temperature is one of the most important limiting environmental factors the development and production of citrus cultivar. One of solution for improvement of plant tolerance to abiotic stresses is nutrition of potassium fertilizers. Accordingly, in this study, the effects of KCl consumption with different concentrations (0, 2.5, 5 and 10mM) and in (0, -3 and 25° C) temperatures on physiological and biochemical responses of young shoots of citrus were evaluated in a completely randomized design at the Citrus Research Institute in the city of Ramsar in 1392, with four replications . Results showed that in treatment of 0 mM potassium chloride and temperature of -3 (°C) was observed the maximum of carotenoid and lipid peroxidation. The maximum chlorophyll a, b, total were observed in highest concentration of potassium chloride and temperature of 25 °C. Highest proline, were occurred in 0 mM concentration potassium chloride and temperature -3 °C. Generally, potassium by increasing of leaf water content and decreasing secondary metabolites such as proline and leaf water potential causes to increase of cell membrane stability tolerance in low temperature stress.
    Keywords: Lipid peroxidation, Proline, Potassium chloride, Citrus Aurantium
  • Pages 115-125
    Background And Objectives
    Arbuscular mycorrhizal fungi (AMF), are natural obligate root symbiont of 80 percent of plants, and play a key role in water and some nutrients, particularly phosphorus, absorption and sustainable production of field crops and fruit trees. Some of these fungi reported from grape's rhizosphere, and some species increased apple seedlings growth. This research was conducted to investigate the presence of these fungi in apple and grape orchards of Boyer-Ahmad and Dena areas, southwest Iran, and the impact of soil chemical properties on their symbiotic relationships.
    Materials And Methods
    Sixty samples were collected from the rhizosphere of apples and grapes in this region. Spores of AMF were isolated by wet sieving and decanting method and then centrifuged in sugar solution, and spores population of these fungi estimated at 100 grams of each samples. The trap pot culture for each sample was established with maize in the greenhouse, for 14 weeks. AMF species were identified with study the morphological characteristics of isolated spores from the samples and trap pot cultures. Root length colonization was measured in each sample, after discoloring roots with 10% KOH, and their staining with Lactophenol-Anilinblue solution. Soil texture, pH, EC and soil phosphorus, were appointed, for each sample. The correlation coefficients of soil chemical properties with AMF spores population, and root length colonization were measured, for each plant.
    Results
    AMF were present in all samples. The mean of the spores population, species richness, and root length colonization in apple were 1474, 3.3 and 67.28; and in grape were 1045, 2.8 and 40.41. Fourteen species of these fungi belong to the 8 genera were identified as follow: Funneliformis constrictum, F. caledonium, F. mosseae, F. geosporum, Glomus deserticola, G. microaggregatum, Rhizophagus fasciculatus, R. clarus, Claroideoglomus claroideum, C. etunicatum, Scutellospora calospora, Entrophospora infrequens, Ambispora gerdemannii, Acaulospora bireticulata. F. mosseae had the highest frequency by 76.6%. The soil texture of samples were varied from clay to loamy. Soil pH, EC and phosphorus, had negative correlations with AMF spores population and root length colonization. The correlation coefficient of AMF spores population with soil pH, EC and phosphorus was -0.02, -0.42 and -0.04 in apple, and -0.45, -0.30 and -0.01 in grape respectively. Also correlation coefficients of the root length colonization with soil pH, EC and phosphorus were -0.22, -0.19 and -0.38 in apple, and -0.44, -0.15 and -0.16 in grape respectively.
    Conclusion
    The presence of AMF in all samples indicated that these plants need to this symbiosis for their natural growth and development. AMF spores population, species richness and root length colonization in apple samples were greater than the grape. More frequency of F.mosseae, reflects its ability to establish symbiotic relationship with these plants and the impact on their growth. The negative correlation between the amount of phosphorus, pH and electrical conductivity of soil with a spores population of AMF and root length colonization indicate that the ability of AMF symbiosis with these plants and their propagation are higher in soils with low phosphorus, pH and salinity. Therefore the use of AMF to improve the growth of these plants can be suggested in such soils.
    Keywords: pH, Phosphorus, Salinity, Funneliformis, Glomus
  • Pages 127-138
    Background And Objectives
    Soil water infiltration is one of the key properties for designing irrigation systems, hydrological studies, water resources management, drainage projects and soil conservation practices in watershed scale. Also, an accuracy assessment amount of infiltration considering the time for estimation of stored water in the root zone plant is great important in the design and planning irrigation. For this purpose, researchers always drift suitable model for quantity expression of infiltration water to soil. The importance of infiltration has caused to develop different physical and empirical models to estimate the process. In this study, the performance of Green and Ampt, Philip, Horton, Soil Conservation Service (SCS), Kostiakov and Kostiakov-Lewis infiltration models under different land uses were evaluated
    Materials And Methods
    Studied soils were in the order of Aridisol, Inseptisol, Entisol and Mollisol and were in the land use of including agronomy, gardens and grassland. The number of measured infiltration in land use of agronomy, garden and grassland were 37, 25 and 20 types of soil, respectively. For this purpose, the infiltration data were obtained by double rings method from 82 point of in different region of Meshkin, Ardabil province. The parameters of these models were then obtained, using least square optimization method. In order to evaluate the accuracy of the models, the root mean square error (RMSE), standard deviation of RMSEs (SDRMSED) and R2 statistics were calculated.
    Results And Discussions
    The results showed that compared with other models, estimation of the cumulative infiltration Kostiakov-Lewis model has been consistent trend in all three land use ranked first (R2=0.997, RMSE=0.206 and SDRMSED=0.201). Considering obtained from total evaluation, estimation of cumulative infiltration by infiltration models in this study were as Kostiakov-Lewis and Horton models in first and second rank, Green-Ampt and SCS model in third rank and Kostiakov and Philip in fourth and fifth rank, respectively. So, we can say that the infiltration models examined, Model Kostiakov-Lewis is the best model for quantifying the process of infiltration. One reason for the excellence of Kostiakov-Louis model was great number of parameters than SCS, Kostiakov, Green-Ampt and Philip models and the fitting method is to determine the parameters mentioned models. This feature makes more flexible of this model than other model.
    Keywords: Double Ring, Infiltration models, Landuse, Performance, Meshkin
  • Nafiseh Yaghmaeian Mahabadi Pages 139-146
    Background And Objectives
    Soil maps are a common source of soil information for land suitability evaluation. Thus, soil mapping is one of the most important steps in soil studies. Indeed, soil mapping has a significant effect in land management because that used as a source of soil data for decision making in land suitability for different purposes. Therefore, the accuracy of the source maps used for crop recommendations is due to the accuracy of soil maps. Soil is a complex system and effective factors on its changes are not identified properly. So preparation of soil maps can show the soils variability, is one of the main apprehension of soil scientists. The objective of this study was to qualitative land suitability evaluation for soybean in Astaneh area, Guilan province and investigate the soil properties’ spatial variability in one of the qualitative land suitability map in study area.
    Materials And Methods
    In order to qualitative land suitability evaluation 24 pedons were excavated. Then, representative pedons were chosen and soil samples were taken from the genetic horizons to determine soil classification. Qualitative land suitability maps were obtained according to representative pedon analysis using parametric method. Next to know the spatial variability of soil properties, 76 surface soil samples (0-30 cm) were taken from a regular grid of 20 × 20 m in a 80 × 380m plot. Ordinary kriged maps were achieved for studied soil attributes such as percent of clay, silt, sand, organic matter, equivalent calcium carbonate, pH and EC after physico-chemical analyses.
    Results
    The results of qualitative land suitability evaluation showed that the study area is moderately and marginally suitable (S2, S3) and soil drainage is the main constraint for soybean production. Statistical results in land unit with marginal suitability class (S3) showed that the highest and lowest CV was related to EC (24.35%) and pH (1.03%) respectively. Variography showed that a good spatial structure for studied variables. The ranges of spatial dependence showed a variation from 22.1 m for pH up to 120 m for EC. Kriged maps demonstrated that soil properties did not have a random pattern but had a spatial distribution. Considering the kriged maps were generated for land unit with marginal suitability class (S3w), it can be stated that expansion of representative pedon suitability class to all unit area and assumption of uniformity soil attributes in suitability map units may lead to not credible results.
    Conclusion
    Soil properties’ spatial variability pattern can be different in a farm managed by a farmer. Generalization of representative pedon analyses to all unit area, the use of soil map units as land suitability units may lead to unsatisfactory results. This indicates that these land suitability maps have not enough credibility for land use planning. Using information of all pedons as well as representative pedons in land units and combining the information of suitability maps with geostatistical data can be a choice way to improve the accuracy and quality of land suitability maps.
    Keywords: Qualitative land suitability evaluation, Variogram, Kriging, Soil mapping