فهرست مطالب

پژوهشهای خاک (علوم خاک و آب) - سال سی و هفتم شماره 3 (پاییز 1402)

نشریه پژوهشهای خاک (علوم خاک و آب)
سال سی و هفتم شماره 3 (پاییز 1402)

  • تاریخ انتشار: 1402/09/30
  • تعداد عناوین: 6
|
  • محمدرضا بلالی*، سینا ملاح، کامران افتخاری، حامد رضایی، کامبیز بازرگان، وینای نانجیا، فرهاد مشیری، سعید غالبی، میرناصر نویدی، بهاره دلسوز خاکی، علیرضا ضیایی جاوید، مهدی پناهی، محمدرضا امداد، ناصر دوات گر، شهرام امیدواری، محمدحسین داوودی، اشرف اسمعیل زاد، فرهاد رجالی، زهرا محمداسماعیل، مراد سپهوند، مرادعلی قنبرپوری، صمد عبدی، معصومه متین کیا، مهناز سپهوند، مراد عزیزاللهی صفحات 199-227

    مقاله حاضر، بررسی مراحل دستیابی به چارچوب بومی-اجرایی مدیریت یکپارچه)تلفیقی) خاک و آب در مقیاس مزرعه است که از طریق طرح کلانی با 19 پروژه از سال 1392 تا 1399 با مشارکت محققین، کارشناسان و کشاورزان از سطح بین المللی، ملی، و محلی در زیر حوزه هنام استان لرستان انجام شد. برای این منظور، زمین های کشاورزی براساس ویژگی های فیزیکی، شیمیایی و زیستی خاک، دسته بندی شد تا با شناخت مسایل مدیریت خاک و آب برای کشاورزی در یک واحد همگن، تبدیل نقشه های خاکشناسی به نقشه های واحدهای مدیریت همگن امکان پذیر باشد. در این پژوهش، روش طبقه بندی استعداد حاصلخیزی خاک (FCC)[1] به عنوان رویکردی یکپارچه که بافت خاک سطحی و عمقی و توصیف کننده های خاک را در بر می گیرد، استفاده شد. همچنین، تعریف چندین توصیف کننده برای مناطق نیمه خشک تغییر کرده و توصیف کننده های جدیدی برای طبقه بندی استعداد آبیاری ([2]ICC) معرفی شد. اطلاعات مورد نیاز با حفر 119 نیمرخ خاک و نمونه برداری از 101 نقطه خاک سطحی در مقیاس مدیریت پذیر جمع آوری و ویژگی های فیزیکی، شیمیایی و زیستی نمونه ها، اندازه گیری شد. سپس، لایه های اطلاعاتی مختلف شامل نقشه نیمه تفصیلی دقیق خاک با استفاده از روش زمین خاکشناسی (ژیوپدولوژی)، محدودیت، طبقه بندی و تناسب اراضی، توان (پتانسیل) تولید محصولات عمده کشاورزی، تخریب خاک، محل های برداشت آب، کاربری اراضی و حدنگار (کاداستر) کشاورزی 2395 مزرعه، تهیه شد. تیم چندرشته ای با بازدید محلی و مصاحبه با 84 کشاورز منتخب 24 روستا از طریق پرسشنامه در سال زراعی 1397-1398، مسایل و وضعیت فعلی خاک و آب آن ها را بررسی نمود. بر پایه نتایج، تعداد 23 واحد همگن مدیریت خاک و آب در اراضی آبی و 30 واحد همگن در اراضی دیم تفکیک شد. این واحدهای همگن، 93% از اراضی آبی و 90% از اراضی دیم را می پوشاند. بررسی ها نشان داد که منطقه دارای مشکلاتی مانند سخت لایه شخم، کمبود عناصر غذایی فسفر و روی، برنامه ریزی نامناسب آبیاری و سه دسته متفاوت بهره بردار بود. سرانجام، برای هر واحد همگن مدیریت خاک و آب، بسته مدیریتی تهیه شد و اعتبارسنجی گردید که نتایج آن در قسمت دوم مقاله ارایه می شود.

    کلیدواژگان: مدیریت تلفیقی، مدیریت جامع آبخیز، شکاف عملکرد، بسته مدیریتی، تحقیق مشارکتی
  • سپیده ریسمان باف، سید کیوان مرعشی*، تیمور بابائی نژاد صفحات 229-242

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

    کلیدواژگان: چیزل پیلر، خطی کار، شوری خاک، کف کار
  • یوسف رضا باقری*، احمد گلچین، حامد رضایی، لیلا اسماعیل نژاد صفحات 243-257

    برای کاربرد لجن در کشاورزی، شناخت اثرات آن بر وضعیت و انتقال فلزات سنگین به گیاه ضروری است. بدین منظور آزمایشی گلخانه ای به صورت طرح بلوک های کامل تصادفی در سال 1400 در گلخانه موسسه تحقیقات خاک و آب در کرج برای بررسی تجمع فلزات سنگین در ذرت علوفه ای ‎(به عنوان گیاه شاخص) رشد یافته در خاک تیمار شده با سطوح مختلف لجن انجام شد. خاک انتخابی با چهار سطح مختلف لجن فاضلاب شهری به‎میزان 0% ، 5/%، 2% و 4% و با سه تکرار تیمار شد. نتایج نشان داد کلیه تیمارهای مصرف لجن نسبت به تیمار شاهد باعث افزایش عملکرد تر و خشک گردید (P<0.05). بیشترین عملکرد تر اندام هوایی با میانگین 214/9 گرم در گلدان (افزایش 300%) از 4% لجن نسبت به شاهد حاصل گردید که این تیمار در مقایسه با سایر سطوح مصرف لجن نیز اختلاف معنی دار داشت (p<0.05). مصرف سه سطح لجن در مقایسه با همدیگر تاثیر معنی داری بر عملکرد خشک نداشت. مصرف لجن فاضلاب باعث افزایش معنادار غلظت عناصر سرب، نیکل و مس در اندام هوایی ذرت شد. مقدار فاکتور انتقال (TF) در همه تیمارها بدین صورت بود: Cd>Cu>Pb>Ni>As>Cr>Co که بیشترین میانگین مقدار فاکتور انتقال مربوط به عنصر کادمیم و پس از آن مس و سرب بود. مصرف لجن فاضلاب نسبت به تیمار شاهد باعث تغییرات معنی داری در فاکتور انتقال عناصر کادمیم، نیکل، آرسنیک، مس و سرب گردید؛ اما این تغییرات برای فلزات کروم و کبالت معنی دار نبود (p<0.05). میانگین مقدار فاکتور تغلیظ زیستی ریشه (BCFroot) در همه تیمارها دارای این روند بود: Cd>Cu>Pb>Ni>As>Co>Cr. این روند در مورد فاکتور تغلیظ زیستی اندام هوایی (BCFshoot) به این صورت بود: Cd>Pb>Cu>Ni>As>Cr>Co. فاکتور تغلیظ زیستی کادمیم برای ریشه و اندام هوایی و همچنین فاکتور انتقال آن نسبت به سایر فلزات سنگین بیشتر بود. درمجموع غلظت اندازه گیری شده برای کادمیم، سرب و آرسنیک در بالاترین مقادیر در اندام هوایی گیاه به ترتیب، 0/17، 1/94، 0/74میلی گرم در کیلوگرم بودند، درحالی که مقادیر مجاز استاندارد بیشینه رواداری این فلزات سنگین در خوراک دام[1] برای مواد اولیه خوراک دام از منابع گیاهی به‎ترتیب 1، 30 و 2 میلی گرم در کیلوگرم است. بنابراین افزایش غلظت در اندام های هوایی در حدی نبود که سبب افزایش غلظت عناصر موردنظر بالاتر از حدود مجاز در استاندارد ملی ایران باشد؛ اما بایستی دقت نمود که نتایج این بررسی صرفا مربوط به یکبار مصرف یک نمونه لجن بود، درحالی که کیفیت و محتویات لجن متنوع است. با توجه به کمبود مواد آلی و فسفر در خاکهای کشاورزی کشور، کاربرد لجن فاضلاب تصفیه شده با توجه به بالا بودن درصد کربن آلی و فسفر آن قابل توجه است؛ اما به‎دلیل تغییرات کیفیت لجن و استفاده متعدد آن در اراضی تحت کشت، پیشنهاد می گردد تا مطالعات تکمیلی انجام پذیرد تا بر اساس آن امکان توصیه زراعی فراهم گردد.

    کلیدواژگان: محصول سالم، فاضلاب تصفیه شده، آلودگی خاک، افزایش مواد آلی خاک
  • احمد شیرین فکر*، شاهین اوستان، نصرت الله نجفی، عادل ریحانی تبار صفحات 259-276

    چای گیاهی دایمی و همیشه سبز است که به خوبی در خاک های اسیدی رشد می کند. این گیاه آلومینیم را به طور طبیعی جذب کرده و در قسمت های مختلف شاخساره انباشته می کند. اگرچه آلومینیم برای رشد گیاه چای ضروری است، اما برای سلامتی انسان مضر است. ارزیابی وضعیت آلومینیم در خاک و برگ سبز چای به درک رابطه بین این دو در جهت ارتقای کمیت و کیفیت محصول چای کمک می کند. به این منظور، 38 نمونه خاک و برگ سبز سوم (برگ شاخص) به طور تصادفی از چای کاری های استان گیلان جمع آوری شدند. در نمونه های خاک، علاوه بر ویژگی های عمومی، مقادیر pHw و pHCaCl2، غلظت های آلومینیم، کلسیم و منیزیم تبادلی، نیتروژن کل و غلظت های فراهم فسفر و پتاسیم و در نمونه های گیاهی نیز غلظت های همین عناصر به همراه آهن و روی اندازه گیری شدند. نتایج نشان داد که میانگین مقادیر pHw ، pHCaCl2 ، آلومینیم تبادلی خاک و نیز غلظت آلومینیم در گیاه چای به ترتیب 4/51، 4/04 ، kg/mg 256 و kg/mg 1362 به دست آمد. آلومینیم تبادلی خاک با pHw و pHCaCl2 یک رابطه معکوس و غیرخطی با ضرایب تعیین به ترتیب 66% و 84% داشت که حاکی از قابلیت اعتماد بیشتر به pHCaCl2 در مقایسه با pHw  بود. غلظت آلومینیم در برگ سبز چای با  pHخاک همبستگی معناداری نداشت، اما رابطه آن با آلومینیم تبادلی خاک معنادار بود (r=0.69**). همچنین، مقدار پلی فنل کل با نسبت مجموع غلظت های آهن و روی به غلظت آلومینیم ( (Fe+Zn)/Al) در برگ سبز گیاه چای همبستگی معناداری (r=0.64***) نشان داد. با توجه به حداقل pH بهینه باغ های چای (4/5-=pH)، حداکثر غلظت بهینه آلومینیم تبادلی خاک معادل kg/mg 153 به دست آمد. توصیه می شود که برای کنترل آلومینیم تبادلی خاک و تنظیم pH با توجه به ظرفیت بافری خاک از آهک یا دولومیت استفاده شود.

    کلیدواژگان: آلومینیم تبادلی، برگ سبز سوم، پلی فنل کل، غلظت فراهم
  • یونس رستمی کیا*، محمد متینی زاده، احمد رحمانی صفحات 277-290
    قارچ های میکوریزی از جمله ریزجانداران مفید خاک هستند که در اثر همزیستی با ریشه گیاهان می توانند با جذب و انتقال آب و مواد غذایی بیشتر به گیاه، سبب افزایش رشد گیاه میزبان شوند. به منظور بررسی تاثیر قارچ های میکوریزی بر زی توده و جذب عناصر غذایی نهال های فندق، یک آزمایش فاکتوریل در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در شرایط عرصه اجرا شد. فاکتورهای مورد بررسی شامل مبداء نهال در سه سطح (فندقلو، مکش و مکیدی) و تلقیح قارچی در سه سطح (ترکیب 1: Rhizophagus irregularis، ترکیب 2: مایه تلقیح Myco root و شاهد) با سه تکرار 25 تایی با فاصله 3 × 3 متر، در سطح 6075 متر مربع در اراضی زراعی حاشیه جنگل فندقلوی اردبیل کاشته شدند.  نتایج پس از چهار سال نشان داد که در هر سه مبدا، در مقایسه با نهال شاهد (مایه زنی نشده)، همه مشخصه های مورد بررسی نهال های مایه زنی شده برتر بودند. بیشترین مقدار صفات مزبور به نهال های مبدا فندقلو با مایه زنیR. irregularis  اختصاص داشت. به گونه ای که در این نهال ها، کلنیزاسیون ریشه، زی توده خشک ریشه، ساقه و برگ به ترتیب 51/9% ، 54/4%، 45/1% و 40/7% ، و عناصر غذایی نیتروژن، فسفر، پتاسیم، آهن و روی به ترتیب 38/8%، 45/4%، 62/9%، 35/5% و 42/6% در مقایسه با نهال های شاهد افزایش داشت. می توان نتیجه گیری کرد که کاشت نهال های فندق مایه زنی شده با قارچ های میکوریزی (به ویژه قارچR. irregularis) رشد رویشی بیشتری خواهند داشت.
    کلیدواژگان: جنگل فندقلو، کود زیستی، وزن خشک ریشه
  • فهیمه بهاروندی*، محمد فیضیان، افسانه عالی نژادیان، صمد عبدی صفحات 291-307
    کادمیم یکی از رایج ترین و خطرناک‎ترین عناصر سنگین در محیط زیست است، که پاک سازی آن از محیط های آبی و خاکی امری ضروری و مهم است. در پژوهش حاضر، در قالب طرح کاملا تصادفی، اثر خاک اره و بیوچار تهیه شده از آن در دو دمای 300 و 600 درجه سلسیوس بر روند واجذب کادمیم در یک خاک لوم سیلتی، در دانشکده کشاورزی لرستان در بهار 1401 بررسی شد. به همین منظور خاک اره و بیوچارهای حاصل از آن در سه سطح صفر، 2%و 4% وزنی به یک خاک آهکی آلوده شده به 100 میلی گرم بر کیلوگرم کادمیم افزوده شد. نمونه برداری از خاک های تیمار شده، 90 روز بعد از آلوده شدن خاک ها با کادمیم و خوابانیدن تحت شرایط رطوبت مزرعه، انجام گرفت. به منظور بررسی روند واجذبی، در دوره های زمانی مختلف از 5 تا 2880 دقیقه، نمونه ها به وسیله عصاره گیرEDTA عصاره گیری و غلظت کادمیم موجود در نمونه ها تعیین شد. نتایج نشان داد که کمترین میزان واجذب کادمیم در تیمار 4% وزنی بیوچار خاک اره 600 درجه سلسیوس بود که نسبت به شاهد به میزان 80/5% کاهش داشت. مقادیرکادمیم واجذب شده در خاک های تیمار شده با خاک اره نسبت به شاهد تفاوت معنی داری نداشتند. واجذب کادمیم در تمامی تیمارها در زمان های اولیه بیشترین مقدار بود و با گذشت زمان کاهش یافت. به عبارت دیگر 50% واجذب کادمیم در 2 ساعت اولیه رخ داد. بر اساس ضریب تعیین (0/94) و خطای استاندارد (0/23)، معادله تابع توانی به عنوان بهترین معادله پیش بینی کننده روند واجذب کادمیم در خاک موردبررسی به دست آمد؛ بنابراین در این تحقیق تیمار 4%وزنی بیوچار خاک اره در دمای 600 درجه سانتی گراد به عنوان بهترین تیمار به منظور کاهش آلودگی ناشی از کادمیم معرفی می گردد.
    کلیدواژگان: گرماکافت، خاک آلوده به کادمیوم، پاک سازی کادمیوم
|
  • MohammadReza Balali *, Sina Mallah, Kamran Eftekhari, Hamed Rezaei, Kambiz Bazargan, Vinay Nangia, Farhad Moshiri, Saeed Ghalebi, Mir Naser Navidi, Bahareh Delsouz Khaki, Alireza Ziaei Javid, Mehdi Panahi, MohammadReza Emdad, Naser Davatgar, Shahram Omidvari, MohammadHossein Davoodi, Ashraf Esmaeilzad, FARHAD REJALI, Zahra Mohammadesmaeil, Morad Sepahvand, Morad Ali Ghanbarpouri, Samad Abdi, Masoumeh Matinkia, Mahnaz Sepahvand, Morad Azizollahi Pages 199-227

    This study expresses the steps of achievement to the indigenous-executive framework of integrated soil and water management at farm level through a mega project with 19 sub-projects. The projects were carried out during 2013-2020 with active participation of international, national and regional experts as well as local farmers in Honam Sub-basin, Lorestan Province, Iran. To understand the soil and water management problems for agriculture in the same homogeneous units (HSWMUs), farmlands were classified regarding physical, chemical and biological characteristics of soil, making it possible to convert soil maps into thematic maps. In this research, the fertility capability classification (FCC) method that integrates surface and sub-surface soil textures with modifieres was used. In addition, several modifieres were revised for soils of semi-arid regions and new modifieres were introduced for Irrigation Capability Classification (ICC). The required information was collected from 119 soil profiles and 101 surface soil samples in detailed scale of 1:25000 and the corresponding measurements were made. Accordingly, different data layers including detailed soil map were produced via geopedological method icluding land limitation, land suitability, and land production potential (LPP) of major crops, land degradation, location of water withdrawal, land use and agricultural cadastre of 2395 farms were prepared. To evaluate the current soil and water behavior of farmers within HSWMUs, the multidisciplinary team recorded the issues through field visits and open semi-structured questionnaire of 84 selected farmers in 24 villages who were interviewed during 2018-2019. The results showed that 23 and 30 HSWMUs that covered, respectively, 93% and 90% of the irrigated and rainfed areas were delineated on the map. Investigations showed that the sub-basin suffers from problems such as plow pan, phosphorus and zinc deficiencies, poor irrigation scheduling, and three types of farmers. Finally, recommended packages were prepared and validated for each HSWMU, which will be discussed in the part 2.

    Keywords: integrated management, Integrated watershedmanagement, yield gap, Management package, Participatory research
  • Sepideh Rismanbaf, Seyed Keyvan Marashi *, Teimour Babaeinejad Pages 229-242

    This experiment was conducted to evaluate the effect of soil moisture and tillage and sowing machinery on yield and yield components of wheat in the saline soils of Mahshahr, Iran. The experiment was carried out as a split-plot according to a randomized complete block design with three replications. Independent variables included soil moisture during tillage at three levels of 10%, 15%, and 20% as the main factor. Sub-factor included the type of tillage and sowing machinery at four levels including 1) without the use of chisel-piler and sowing with flat seeder machine, 2) without the use of chisel-piler and sowing with furrow seeder machine, 3) one time use of chisel-piler to a depth of 20 cm and sowing with flat seeder machine, and 4) one time use of chisel-piler to a depth of 20 cm and sowing with furrow seeder machine. In order to prepare the land, irrigation was done before tillage according to the region's customs to reduce the tensile strength of the soil against tillage machines. After the soil moisture was suitable according to the main factors, the tillage was done with a 24-bladed disk machine once to a depth of 15 cm. The maximum clod weight was obtained in the condition of not using a chisel-piler and soil moisture of 20%, and the lowest was obtained in using a chisel-piler and soil moisture of 10%. The maximum number of tiller/plant, number of spikes/m2, number of spikelet/spike, number of grain/spike, number of grain/spikelet, biological yield, and grain yield was under using chisel-piler and sowing with furrow seeder machine with 20% soil moisture, and the lowest in the treatment with no chisel-piler and sowing with flat seeder machine. In general, the results showed that the use of chisel-piler and sowing with furrow seeder machine under 20% soil moisture had the best results in terms of grain formation and yield in saline soils, which can be suggested to reduce the effects of salinity.

    Keywords: Chisel, flat seeder machine, furrow seeder machine, Soil salinity
  • Yousef Reza Bagheri *, Ahmad Golchin, Hamed Rezaei, Leila Esmaeelnejad Pages 243-257

    To apply sludge in agriculture, knowing its effects and transfer of heavy metals to plant is vital. For this purpose, a greenhouse experiment was conducted in the form of randomized complete block design in 2021, in the greenhouse of Soil and Water Research Institute in Karaj, Iran, to investigate the accumulation of heavy metals in forage corn grown in soil treated with different levels of sludge. The selected soil was treated with 4 different levels of urban sewage sludge at the rate of 0%, 0.5%, 2%, and 4%, with 3 replications. The results showed that, compared to the control treatment, all treatments using sludge increased wet and dry yield (P<0.05). The highest yield of shoot with an average of 214.9 gr per pot (300% increase) was obtained from the use of 4% sludge, and this treatment had a significant difference compared to the other levels of sludge (p<0.05). Compared to each other, sludge treatments did not have a significant effect on dry yield. Use of sewage sludge caused a significant increase in the concentration of Pb, Ni and Cu elements in the shoot of corn. The value of the transfer factor (TF) among the studied elements in all treatments was as follows: Cd>Cu>Pb>Ni>As>Cr>Co, where the highest average value of the TF was related to the Cd, followed by copper and Pb. Sewage sludge caused significant changes in the TF of Cd, Ni, As, Cu and Pb compared to the control. However, these changes were not significant for Cr and Co (p<0.05). The average value of root BCFroot had the following trend: Cd>Cu>Pb>Ni>As>Co>Cr. The trend for BCFshoot was as follows: Cd>Pb>Cu>Ni>As>Cr>Co. Among the investigated heavy metals, the BCF of Cd for roots and shoots, as well as its transfer factor, was higher than other heavy metals. In general, the highest concentrations for Cd, Pb and As in the shoot of the corn were 0.17, 1.94, and 0.74 mg/kg, respectively, while the permissible values of the maximum standard tolerance in livestock feed for animals raw materials from plant sources are 1, 30, and 2 mg/kg, respectively. Therefore, the increase in the concentration in the shoots was not more than the permissible limits in the national standard of Iran. However, it should be noted that the results of this investigation were only related to one-time use of the sludge sample, while the quality and contents of sludge have many variations. Considering deficiency of organic matter and phosphorus in the country's agricultural soils, the use of treated sewage sludge should be considered due to its high percentage of organic carbon and phosphorus. However, due to the changes in the quality of sludge and its multiple uses in cultivated lands, it is suggested that additional studies be conducted for different sludge in order to provide a specific agronomic recommendation based on that.

    Keywords: Healthy crop, Wastewater treatment, Soil pollution, Increasing soil organic matter
  • Ahmad Shirinfekr *, Shahin Oustan, Nosratollah Najafi, Adel Reyhanitabar Pages 259-276

    Tea is a permanent and evergreen plant that grows adeptly in acidic soils. The tea plant naturally absorbs aluminum and accumulates it in various shoot parts. Although aluminum is essential for tea growth, it is harmful to human health. Evaluating aluminum status in both soils and tea green leaves is necessary to better understand their relationships in order to improve the quality as well as quantity of tea yields. For this purpose, 38 samples of the soils and the third green leaves of tea (as an index leaf) were collected randomly from tea plantations of Guilan Province. In soil samples, besides the general properties, the values of pHw, pHCaCl2, exchangeable aluminum, calcium and magnesium, total nitrogen and available concentrations of phosphorus and potassium were determined. Concentrations of the aforementioned nutrients along with iron and zinc were also evaluated in the tea leaves. Based on the results, the mean values of pHw and pHCaCl2, and the mean concentrations of soil exchangeable aluminum and leaf aluminum were 4.51, 4.04, 256 mg/kg, and 1362 mg/kg, respectively. The soil exchangeable aluminum had inverse power relationships with pHw and pHCaCl2 with the coefficients of determination of 66% and 84%, respectively. This indicated that the pHCaCl2 was more valid than pHw. Leaf Al concentration showed no significant correlation with soil pH, but had significant relationship with soil exchangeable aluminum (r=0.69**). Furthermore, the total polyphenol content of the green tea leaves had no significant correlation with leaf Al concentration, but had significant relationship with (Al/(Fe+Zn)) ratio in tea leaves (r=0.64***). According to the lower limit of optimum pH for tea plantations (pH=4.5), the maximum permissible concentration of soil exchangeable aluminum was estimated to be 153 mg/kg. In order to control soil exchangeable aluminum and adjusting soil pH, it is recommended to use lime or dolomite, based on the soil buffering capacity.

    Keywords: Exchangeable aluminum, Third green leaf, Total polyphenol, Available concentration
  • Younes Rostamikia *, Mohammad Matinizadeh, Ahmad Rahmani Pages 277-290
    Mycorrhizal fungi are one of the useful soil microorganisms, which can increase the growth of the host plant by absorbing and transferring more water and nutrients to the plant due to symbiosis with plant roots. Therefore, in order to investigate the effect of mycorrhizal fungi on the biomass and nutrient absorption of hazelnut seedlings, a factorial experiment was conducted in the form of a randomized complete block design in field conditions. The investigated factors included the three origins of the seedlings (Fandoghlou, Makesh, and Makidi regions) and fungal inoculation in three levels (Rhizophagus irregularis, Myco root inoculum and control) with three replications of 25 at a distance of 3x3 m, in an area of 6075 m2 in the agricultural lands on the edge of Fandoghlou Forest in Ardabil, Iran. After four years, the results showed that the inoculated seedlings of all three origins were superior in terms of all the examined characteristics compared to the control (non-inoculated) seedlings. The highest traits belonged to Fandoghlou seedlings with R. irregularis inoculation. In these seedlings, root colonization, dry mass of root, stem and leaf were, respectively, 51.9%, 54.4%, 45.1%, and 40.7% higher, and N, P, K, Fe, and Zn were, respectively, 38.8%, 45.4%, 62.9%, 35.5%, and 42.6% more compared to the control seedlings. Finally, it can be concluded that planting of hazelnut seedlings inoculated with mycorrhizal fungi (especially R. irregularis) will have higher vegetative growth.
    Keywords: Fandoghlou Forest, bio-fertilizer, Root dry weight
  • Fahime Baharvandi *, Mohammad Feizian, Afsaneh Alinejadian, Samad Abdi Pages 291-307
    Cadmium is one of the most hazardous heavy elements in the environment, and its removal from water and soil environments is necessary and important. In the present study, the effect of poplar sawdust and its biochars at two different temperatures of 300 and 600 0C on the process of cadmium desorption in a silty loam soil was investigated in Lorestan Faculty of Agriculture, in 2021. For this purpose, poplar sawdust and its biochars were added at three levels (zero, 2%, and 4% by weight) to a calcareous soil contaminated with 100 mg/kg of cadmium. Sampling of the treated soils was done 90 days after the soil was contaminated with cadmium and incubated under field moisture conditions. To study cadmium desorption, in different time periods from 5 to 2880 minutes, the samples were extracted by EDTA and the concentration of cadmium in the samples was determined. The results showed that the lowest amount of cadmium desorption was in the 4% sawdust biochar at 600 0C, which showed a decrease of 80.5% compared to the control. Also, cadmium desorption in the sawdust treatment did not show a significant difference compared to the control. Cadmium desorption in all treatments was high in the early times and decreased over time. In other words, 50% of cadmium desorption occurred in the first 2 hours. Based on the R2 (0.94) and SE (0.23), the power function equation was obtained as the best equation predicting desorption of cadmium in the studied soil. Therefore, in this research, the treatment of 4% by weight of sawdust biochar at 600 0C is introduced as the best treatment to reduce soil pollution caused by cadmium.
    Keywords: pyrolysis, Soil pollution with cadmium, Cadmium removal