به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت
فهرست مطالب نویسنده:

محمدرضا مصدقی

  • اعظم مرادی، محمدرضا مصدقی*، الهام چاوشی، آزاده صفادوست، محسن سلیمانی

    در این پژوهش تاثیر مواد نفتی و هوادیدگی فیزیکی بر آب گریزی و ویژگی های هیدرولیکی دو خاک لوم شنی و لوم رسی بررسی شد. خاک ها با سه سطح مواد نفتی (0، 5/0 و 1%) و با دو شرایط ساختمانی خاک (دست خورده و هوادیده فیزیکی) تیمار شدند. سپس آب گریزی خاک به روش زمان نفوذ قطره آب (WDPT)، و منحنی مشخصه رطوبتی و هدایت هیدرولیکی اشباع خاک در تیمارهای آزمایشی اندازه گیری شد. داده های منحنی مشخصه رطوبتی خاک با معادله ون گنوختن مدل سازی شد. نتایج نشان داد به دلیل افزایش آب گریزی (WDPT) در اثر افزودن مواد نفتی، نگهداشت آب خاک کاهش یافت. با افزایش درجه آب گریزی خاک (ناشی از افزودن نفت)، هدایت هیدرولیکی اشباع (K_S) (از مقدار 98/7 در شاهد به cm h-1 64/5 در تیمار 1%) و رطوبت اشباع (θ_s) (از مقدار 547/0 در شاهد به cm3 cm-3 457/0 در تیمار 1%) و رطوبت باقی مانده (θ_r) (از مقدار 122/0 در شاهد به cm3 cm-3 112/0 در تیمار 1%) کاهش معنی داری یافته و پارامترهای مقیاس () (از مقدار 130/0 در شاهد به cm-1 240/0 در تیمار 1%) و شکل (n) (از مقدار 36/1 در شاهد به 56/1 در تیمار 1%) افزایش معنی داری یافتند. هیدروکربن های نفتی سبب کاهش آب فراهم خاک برای گیاه (از مقدار 084/0 در شاهد به cm3 cm-3 049/0 در تیمار 1%) شدند. درجه آب گریزی (WDPT) در خاک هوادیده فیزیکی (s 2/30) نسبت به خاک دست خورده (s 9/23) به طور معنی داری بیش تر بود. نتایج این پژوهش در مدیریت خاک های آلوده به نفت در شرایط مختلف (بافت و ساختمان خاک) قابل استفاده خواهد بود.

    کلید واژگان: آب گریزی خاک, پارامتر شکل, پارامتر مقیاس, مدل ون گنوختن, منحنی مشخصه رطوبتی خاک
    Azam Moradi, Mohammadreza Mosaddeghi *, Elham Chavoshi, Azadeh Safadoust, Mohsen Soleimani
    Background and Objectives

    Soil and groundwater contamination by petroleum hydrocarbons might cause negative environmental impacts. It may adversely affect soil physical conditions and quality such as hydraulic properties via raising soil water repellency. Soil structure is an important physical characteristic depending on pore size distribution and continuity, and it can affect several soil physical and chemical processes. Soil structure might be affected by physical weathering processes such as wetting/drying and freezing/thawing cycles. It is possible to reproduce the natural soil structure in the laboratory by imposing wetting/drying and freezing/thawing cycles on the repacked soil samples. This would minimize the possible changes in soil structure during core sampling from the field. Few studies have been conducted about the interactive effect of oil contamination, soil texture and structure on soil water repellency and hydraulic properties. The present study aims to investigate the interaction effects of crude oil application, soil texture and weathering-induced structure on soil water repellency and hydraulic properties.

    Methodology

    In this study, the effect of crude oil application and physical weathering on water repellency and hydraulic properties of two soils (sandy loam and clay loam) was studied in a factorial experiment of completely randomized design with three replicates. Soil samples were collected from 025 cm layer of agricultural lands in Chaharmahal-va-Bakhtiari province, central Iran (sandy loam and clay loam soils were located in 32° 43' N 51° 59' E and 32° 29' N 50° 42' E, respectively). The soil was ground and sieved through a 4-mm mesh to exclude the gravel particles and plant residues. Crude oil was solved in the n-hexane and added to soil with the concentrations of 0.5 and 1 %w/w of total petroleum hydrocarbons (TPHs). Besides, a control without crude oil addition was included in the experiment. The treated soils were then poured into stainless cylinders (height and diameter of 5 cm) and packed to natural bulk density of 1.45 and 1.43 g cm-3 for sandy loam and clay loam soils, respectively. Half of the prepared soil samples were tested immediately and named “repacked” treatment and the rest wetted and dried for five months under normal conditions in the greenhouse and was named “physical weathering” treatment. Thus, a total of 36 soil samples were prepared (2 soil types × 3 levels of water repellency × 2 weathering treatments × 3 replicates). Then, water repellency was determined by water drop pentetration time (WDPT) on the treated soil cores. Soil water characteristic curve and saturated hydraulic conductivity (Ks) were measured on the soil cores and modeled by van Genuchten equation. Soil physical quality indicators including field capacity (FC), permanent wilting point (PWP), available water colntent (AWC), macroporosity (Macro-P), mesoporosity (Meso-P), microporosity (Micro-P), and Dexter’s index for soil physical quality (SDexter) were calculated as well.

    Findings

    The results showed that soil hydraulic properties were significantly affected by the experimental treatments. Water retention was greater in the clay loam soil compared to the sandy loam soil. Oil contamination reduced soil water retention at all matric suctions (0 to 15000 cm) due to oil-induced water repellency and soil resistance against wetting (as observed by an increment in WDPT). The effect of oil contamination on water retention was greated in the sandy loam soil than in the clay loam soil due to lower specific surface area of coarse-textured soils. The Ks, saturated water content (s) and residual water content (r) decreased, and scaling () and shape (n) parameters increased significantly due to oil-induced water repellency. The Ks of 1% TPHs-treated samples (i.e., 5.64 cm h-1) was significantly lower than that of control (i.e., 7.98 cm h-1). The s and r significantly decreased by 1% oil contamination (i.e., 0.457 and 0.112 cm3 cm-3) compared to the control (i.e., 0.547 and 0.122 cm3 cm-3), respectively. However, the parameters  and n were significantly greater in the 1% TPHs-treated samples (i.e., 0.240 cm-1 and 1.56) compared to the control (i.e., 0.130 cm-1 and 1.36), respectively. Physical weathering significantly increased s. The The Ks and Macro-P were significantly greater in the sandy loam soil whereas the Meso-P and Micro-P were significantly greater in the clay loam soil. The FC, PWP and AWC were significantly greater in the clay loam soil than in the sandy loam soil. The FC, PWP, Meso-P and Micro-P decreased but the Macro-P and SDexter increased in the oil-contaminated soil samples. The AWC significantly decreased from 0.084 (control) to 0.049 cm3 cm-3 due to 1% oil contamination. Physical weathering intensified the oil-induced water repellency (i.e., an incement in WDPT from 23.9 in repacked soil to 30.2 s in weathered soil), and reduced water retention in the sandy loam soil more than in the clay loam soil. The Ks, Macro-P and Micro-P were significantly greater in the weathered soil samples than in the repacked ones.

    Conclusion

    As coarse-textured soils with low specific surface area are more prone to water repellency compared to fine-textured soils, they became water-repellent quicker upon physical weathering. It seems that physical weathering stimulated soil structure formation and intensified the oil-induced water repellency. The findings of this study are important for the management of oil contamination in different soil (texture and structure) conditions.

    Keywords: Scaling Parameter, Shape Parameter, Soil Water Characteristic Curve, Soil Water Repellency, Van Genuchten Model
  • فرزاد غلامزاده، حسین عسگرزاده*، حبیب خداوردیلو، محمدرضا مصدقی

    این پژوهش تابستان سال 1400 به منظور ارزیابی و اعتبار سنجی مقادیر رطوبت جرمی خاک اندازه گیری شده توسط دستگاه آون مزرعه ای انجام شد. برای این کار ده نوع خاک با شوری عصاره اشباع کمتر از dS m-1 4 (غیرشور) و سه نوع خاک شور در محدوده دریاچه ارومیه بررسی شدند. برای هر خاک کرتی با ابعاد m 2 × m 1 آماده شد و ثبت داده های رطوبت جرمی و اندازه گیری ویژگی های فیزیکی و شیمیایی در آن انجام شد. مقادیر رطوبت جرمی (θm) اندازه گیری شده با آون مزرعه ای (θmFO) با مقادیر رطوبت جرمی اندازه گیری شده با آون آزمایشگاهی (θmLO) در دمای °C 105 به مدت 24 ساعت (به عنوان روش مرجع) مقایسه شد. دماهای 120، 140 و °C 160 با سه مدت زمان 10، 15 و 20 دقیقه برای خشک کردن نمونه های خاک در آون مزرعه ای مورداستفاده قرار گرفت. در هر سه دما، مقادیر θmFO زمانی که نمونه خاک به مدت 15 یا 20 دقیقه در کوره آون مزرعه ای قرار می گرفت، هم خوانی نزدیکی با مقادیر θmLO داشت. روابط خطی معنی داری بین مقادیر θmFO و θmLO استخراج شد که شیب آن ها بسیار نزدیک به 1 بود. مقادیر عرض از مبدا روابط قابل چشم پوشی بوده و پراکنش داده ها اطراف خط یک به یک به صورت متقارن بود. تاثیرپذیری اندک اندازه گیری مقدار رطوبت خاک به این روش از مقدار ماده آلی، مقدار رس، شوری و چگالی ظاهری خاک، مزیتی کاربردی برای روش آون مزرعه ای است. یافته های این پژوهش موید کارآمدی آون مزرعه ای برای اندازه گیری سریع و قابل اطمینان مقدار رطوبت در خاک های مختلف است.

    کلید واژگان: آون مزرعه ای, دمای خشک کردن, رس, رطوبت جرمی خاک, ماده آلی
    F. Gholamzadeh, H. Asgarzadeh*, H. Khodaverdiloo, M.R. Mosaddeghi

    This study was conducted in the summer of 2021 to evaluate and validate the gravimetric soil water content measurements using a field oven. Ten soil types with a salinity of saturated paste (ECe) less than 4 dS m-1 and three saline soils were studied around Urmia Lake. Plots with dimensions of 1 m × 2 m were prepared for the selected soils to measure gravimetric soil water content and soil physical and chemical properties. The gravimetric water content (θm) values measured using the field oven (i.e., θmFO), were compared with those measured by a standard lab oven (i.e., θmLO). The soil water content values measured in the lab, regarded as a benchmark, were measured at 105 °C for 24 h. Temperatures of 120, 140, and 160 °C with three durations of 10, 15, and 20 min were used to dry the soil samples in the field oven. There was very good compatibility between the values of θmFO and θmLO when the soil samples were dried in the field oven for 15 or 20 min at all three temperatures. Significant linear relations were obtained between the θmFO and θmLO values as the slopes of linear relations were close to 1, the intercepts of relations were negligible and the distributions of measured data around the line 1 to 1 were unbiased. The minimal effects of soil organic matter content, clay content, salinity, and bulk density on water content measurements by the field oven indicate an important advantage of this method. These results confirm the high efficiency of the field oven for fast and reliable measurements of water content in different soils.

    Keywords: Field Oven, Drying Temperature, Clay, Gravimetric Soil Water, Organic Matter
  • عاطفه آزادی فر، حمید زارع ابیانه*، حسن ساریخانی، محمدرضا مصدقی
    سابقه و هدف

    در اثر عوامل متعدد از جمله گرمایش جهانی ایجاد شده توسط فعالیت های انسانی، خشکسالی در بسیاری از مناطق تحت کشت در حال افزایش است که یکی از تهدیدهای اصلی امنیت غذایی جهانی محسوب می شود. تنش های غیرزیستی مانند کمبود آب به شدت بهره وری محصول را کاهش می دهد. کاربرد راهبردهای استفاده از آبیاری زیرسطحی با کپسول های رسی متخلخل و اصلاح کننده های خاک می توانند در کاهش نهاده های آب و کود نیتروژن به خاک و همچنین کاهش آثار تنش های غیر زیستی بر گیاه نقش اساسی داشته باشند. افزودن بیوچار به خاک می تواند خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک را بهبود بخشد. پس از کاربرد بیوچار رطوبت خاک در ناحیه ریشه تحت برنامه آبیاری یکسان افزایش می یابد. بیوچار می تواند دسترسی گیاه به مواد مغذی خاک را بهبود بخشد و در کاهش ورودی کود به خاک کشاورزی نقش اساسی داشته باشد.

    مواد و روش ها

    دو آزمایش در محیط گلخانه (در سال های 1398 و 1399) بر روی کلم بروکلی که در خاک های الک شده و الک نشده تیمار شده با نانوبیوچار طبیعی (0 و 10 درصد وزنی نانوبیوچار طبیعی) تحت سه رژیم آبیاری (100، 75 و 50 درصد آبیاری کامل) و دو سطح کود نیتروژنه (300 و 225 کیلوگرم در هکتار) رشد کرده بودند، انجام شد. سیستم آبیاری مورد استفاده در این پژوهش، آبیاری زیرسطحی با کپسول های رسی متخلخل بود. تیمارهای آبیاری کامل برای پر کردن مجدد فضای منافذ در ناحیه ریشه تا حد ظرفیت مزرعه آبیاری شدند، در حالی که در تیمارهای کم آبیاری گیاهان 50 و 75 درصد آبیاری کامل را دریافت کردند. تیمارهای کود دهی شامل دو سطح کود نیتروژن (یعنی 225 کیلوگرم نیتروژن در هکتار و 300 کیلوگرم نیتروژن در هکتار) در مرحله نهال، رشد رویشی و سر سبز اعمال شد. ویژگی های مورفولوژیک و فیزیولوژیک کلم بروکلی شامل وزن تازه و خشک سرهای جانبی، چگالی سرهای جانبی، غلظت عناصر غذایی، کلروفیل کل و پرولین برگ مورد بررسی قرار گرفت.

    یافته ها

    نتایج کاهش معنی دار وزن تازه و خشک، چگالی و غلظت عناصر کلسیم و منیزیم در سرهای جانبی و همچنین کلروفیل کل برگ گیاه کلم بروکلی را در گیاهانی که در معرض کم آبیاری و سطوح پایین کود نیتروژنه قرار گرفتند نشان داد، در حالی که پرولین برگ به طور معنی داری افزایش یافت. کاربرد نانوبیوچار طبیعی در خاک اثرات تنش های خشکی و تغذیه ای را بر صفات مورفولوژیکی کاهش داد. نتایج نشان داد که کاربرد نانوبیوچار طبیعی در خاک های الک شده و الک نشده بر وزن تر و خشک سر، تراکم سر، کلروفیل کل و پرولین برگ برای هر دو فصل (2019 و 2020) قابل توجه بود. ترکیب خاک الک شده و الک نشده با نانوبیوچار طبیعی باعث بهبود وزن تازه و خشک، چگالی، غلظت عناصر کلسیم و منیزیم، کلروفیل کل و پرولین شد. علاوه بر این باعث کاهش معنی دار غلظت پرولین برگ در گیاهان در معرض کم آبیاری و کمبود کود نیتروژنه گردید. بیش ترین مقادیر وزن تازه و خشک سرجانبی، چگالی سر جانبی، غلظت کلسیم، منیزیم و کلروفیل به ترتیب در تیمارهای SNAS+NR2+FI، NNAS+NR2+FI، NUS+NR2+FI، SNAS+NR2+FI، SNAS+NR2+FI و NUS+NR2+FI به مقدار 26/99 گرم، 79/39 گرم، 92/0 گرم بر سانتی متر مکعب، 96/5 میلی گرم بر گرم، 52/3 میلی گرم بر گرم و 52/2 میلی گرم بر گرم به دست آمد. همچنین کم ترین مقدار پرولین برگ 08/0 میکرومول بر گرم و در تیمار NNAS+NR2+FI به دست آمد.

    نتیجه گیری

    مطالعه ما برخی از اثرات مفید نانوبیوچار طبیعی را به عنوان یک اصلاح کننده آلی برای ارتقای بهره وری محصول نشان داد. از این رو، ادغام افزودن نانوبیوچار طبیعی همراه با کم آبیاری و شرایط کمبود کود نیتروژنه می تواند به عنوان یک رویکرد مناسب و بهینه از نظر صرفه جویی در مصرف آب و کود، عملکرد و هزینه در نظر گرفته شود. بنابراین، ترکیب این روش و آبیاری زیرسطحی با سیستم کپسول های رسی متخلخل به ویژه در مناطق خشکی که اغلب از شرایط کم آبی رنج می برند مفید خواهد بود.

    کلید واژگان: عناصر غذایی, کلروفیل, پرولین, کپسول رسی متخلخل, نانوبیوچار
    Atefeh Azadifar, Hamid Zare Abyaneh *, Hassan Sarikhani, Mohamadreza Mosaddeghi
    Background and objectives

    Due to several factors, including anthropogenic global warming, drought is increasing in many arable areas which is one of the major threats to global food security. Abiotic stresses such as water deficit severely reduce crop productivity. Using strategies subsurface irrigation with porous clay capsules and natural nanobiochar amendment could be pivotal in reducing water and nitrogen fertilizer inputs as well as the effects of abiotic stresses on plants. Biochar addition to soil may improve soil physical and chemical characteristics. Soil water retention in the root zone enhances under the same irrigation schedule following biochar application. Biochar could improve plant access to soil nutrients and pivotal in reducing fertilizer inputs to agricultural soils.

    Materials and methods

    Greenhouse experiments were conducted in two years (2019 and 2020) on broccoli planted in sieved and non-sieved samples of a loam soil amended with natural nanobiochar (i.e., 0 and 10% by weight) under three irrigation regimes (i.e., 100, 75, and 50% of full irrigation) and two levels of nitrogen fertilizer (i.e., 225 and 300 kgha-1 N). The irrigation system was porous clay pitcher subsurface irrigation. The full irrigation (FI) treatments were watered to refill the pore space in the rooting zone to the field capacity (100% FI), while in deficit irrigation treatments plants received 75% of the full irrigation (75% FI) or 50% of the full irrigation (50% FI). Fertigation treatments included two levels of N fertigation (i.e., 225 kg N ha-1 and 300 kg N ha-1) in the seedling, vegetative growth and green head stages were applied. Physiological and morphological traits of broccoli including secondary head fresh and dry weights, secondary head density, concentration of nutrients, total chlorophyll and leaf proline were investigated.

    Results

    Plants exposed to deficit irrigation and nitrogen fertigation presented a significant decrease in head fresh and dry weights, head density and also total chlorophyll, while an increase in the leaf proline content was observed. The application of NNB in soil mitigated the drought and nutritional stresses effects on the morphological traits. The results showed significant effects of the natural nanobiochar application in sieved and none-sieved soils on head fresh and dry weight, head density, total chlorophyll and leaf proline for both seasons (2019 and 2020). Natural nanobiochar addition to both sieved and non-sieved soils improved the head fresh and dry weights, head density, and total chlorophyll content. Moreover, it significantly reduced the leaf proline of broccoli plant under deficit irrigation and nitrogen fertigation. The highest values of fresh and dry weight, head density and calcium, magnesium and chlorophyll concentrations were 99.26 g, 39.79 g, 0.92 g cm-3, 5.96 mg g-1, 3.52 mg g-1 and 2.52 mg g-1 in SNAS+NR2+FI, NNAS+NR2+FI, NUS+NR2+FI, SNAS+NR2+FI, SNAS+NR2+FI and NUS+NR2+FI treatments, respectively. As well as, the lowest value of leaf proline was 0.08 µmol g-1 in NNAS+NR2+FI treatment.

    Conclusion

    Our study demonstrated some of the beneficial effects of natural nanobiochar as an organic amendment for promoting crop productivity. Hence, the integration of natural nanobiochar addition along with deficit irrigation and low N fertigation condition could be considered as a viable and optimum approach in terms of water and fertilizer saving, yield and cost. Thus, the combination of this technique and sub-surface irrigation with the porous clay pitcher system will particularly be useful in arid regions that frequently suffer with water shortages condition.

    Keywords: Nutrients, chlorophyll, Proline, Porous clay pitcher, Nanobiochar
  • مهین قاسمی، محمدمهدی مجیدی*، پرویز احسان زاده، محمدرضا مصدقی، مهدی اعتمادی

    خشکی یکی از مهم ترین تنش های غیرزیستی است که بقا، رشد و تولید گیاهان را در بسیاری از مناطق جهان از جمله ایران محدود می کند. از نظر ژنتیکی، گونه های مختلف راهکار های متفاوتی را برای مقابله با خشکسالی اتخاذ می کنند. یکی از راهکار هایی که گیاهان برای سازگاری با تغییرات محیطی در خود تکامل داده اند، حافظه تنش است. در این پژوهش ژنوتیپ های مختلف این گونه که قبلا از تلاقی پلی کراس حاصل شده بودند، به منظور بررسی حافظه تنش خشکی، و تحمل تنش خشکی در گلخانه آموزشی-پژوهشی دانشگاه صنعتی اصفهان ارزیابی شدند. بدین منظور 33 ژنوتیپ گونه برموگراس در سه محیط رطوبتی شاهد (C)، یک بار تنش (D2) و دو بار تنش خشکی (D1D2) به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با دو تکرار به صورت آزمایش گلدانی مورد بررسی قرار گرفتند. تنش خشکی منجر به کاهش عملکرد علوفه خشک و وزن خشک ریشه، شد. عملکرد علوفه خشک در تیمار یک بار تنش 45% و در تیمار دو بار تنش 36% نسبت به شاهد کاهش داشت؛ این نتایج حاکی از نقش حافظه تنش خشکی در تعدیل تنش از طریق تاثیر بر برخی از صفات مورفولوژیک بود. میزان کاهش وزن خشک ریشه در شرایط یک بار تنش 32% و در شرایط دو بار تنش 19% نسبت به محیط شاهد بود که اثر معنی دار حافظه تنش بر رشد ساختار ریشه ای را نشان می دهد. بر اساس نتایج تجزیه به مولفه های اصلی، ژنوتیپ های برتر برای پژوهش های آینده شناسایی شدند. در مجموع نتایج نشان داد که بروموگراس نرم توانایی فعال کردن برخی سازوکارهای حافظه تنش خشکی مرتبط با صفات مورفولوژیک و ریشه را دارد.

    کلید واژگان: خشکی, حافظه تنش, بروموگراس نرم, سیستم ریشه ای
    M. Ghasemi, M.M. Majidi*, P. Ehsanzadeh, M.R. Mosaddeghi, M. Etemadi

    Drought is one of the most important abiotic stresses limiting the survival, growth, and production of plants in many regions of the world including Iran. Genetically, different species adopt different strategies to confront with drought. One of the mechanisms that plants have evolved to adapt to the environmental changes is stress memory. In this study, different genotypes of smooth bromegrass were evaluated to investigate the drought stress memory and drought stress tolerance based on a greenhouse pot experiment. Thirty three genotypes of smooth bromegrass were evaluated in three moisture environments: control (C), once drought-stressed (D2), and twice drought-stressed (D1D2) in a factorial arrangement according to the randomized complete blocks design with two replications. The dry matter yield decreased by 45 and 36% in the one-stress and two-stress treatments compared to the control, respectively. These results indicated the role of drought stress memory in modulating drought stress through the influence on forage dry yield and root dry weight. The root dry weight reduced in the once stress and twice stress conditions by 32 and 19%, respectively, compared to the control environment. This finding shows the significant effect of stress memory on the root growth. Based on the principal component analysis, superior genotypes were identified for future researches. Overall, the results suggested that smooth bromegrass is capable to activate some drought stress memory mechanisms related to morphological and root traits.

    Background and Objective

    Smooth bromegrass is particularly adapted to areas with medium and low annual precipitations and has a high drought tolerance when compared with the other grasses. Drought is one of the most important environmental factors with adverse effects on plant growth and development and affects all morphological, physiological, biochemical and metabolic aspects of plants (Farooq et al., 2009). Therefore, it is necessary to identify drought-tolerant genotypes (Saeidnia et al., 2017b). The term stress memory was first proposed by Trewavas (2003), as the plant's ability to access past experiences to better respond to future stresses. In open-pollinated species that are difficult to develop inbred lines, such as smooth bromegrass, the main breeding method is to create synthetic varieties that are obtained through the crossing of suitable parents. Besides, half-sib matting is one of the most common methods for obtaining genetic information such as estimating the additive effects and dominance of genes (Nguyen and Sleper, 1983). Saidnia et al. (2017a) in a study on the genotypes of orchardgrass species found superior genotypes for hay production. They also examined the genetic parameters and heritability of dry matter yield and introduced the superior genotypes for the further researches. Hence, this study was designed to investigate stress memory and its effect on improving drought tolerance in a smooth bromegrass germplasm.

    Methods

    This research was carried out from February 2017 to June 2018 in the research greenhouse located at the Isfahan University of Technology as a pot experiment. A sandy loam soil with bulk density, field capacity, and wilting point of 1.57 g cm-3, and 12.5 and 7.4 %w/w, respectively, was used for filling the pots. The genetic materials included 33 genotypes of smooth bromegrass that were collected from different regions of the country and some foreign gene banks. The genotypes were investigated in three moisture environments including control (C), once drought-stressed (D2) and twice drought-stressed (D1D2) as a factorial experiment in the form of a randomized complete blocks design with two replications.

    Results

    The analysis of variance showed that drought treatments had a significant effect on most of the traits. A significant difference was observed between the genotypes regarding the measured traits indicating high genetic diversity among the genotypes. The secondary drought stress significantly reduced most of the traits. The dry matter yield decreased by 45 and 36% in the once-stress and twice-stress treatments compared to the control, respectively. These results indicated the role of drought stress memory through the effect on dry yield of forage and root dry weight. Also, the root dry weight was reduced by 32 and 19% in the conditions of one stress and two stress compared to the control environment, respectively, which shows the significant effect of stress memory on the root system. Multivariate analysis showed that under the twice stress condition compared to the other two moisture environments, the relationships of the traits have undergone severe changes, which is a confirmation of the effect of initial stress and stress memory.

    Conclusions

    This research indicated a high genetic diversity among the smooth bromegrass genotypes in terms of stress memory responses, which can be used in the selection methods. For example, the means of dry matter yield and root dry weight decreased to a lesser extent when grown in the presence of twice drought stress, than once drought stress. This finding shows that the mechanisms of the stress memory related to morphological and root traits in this plant are activated by applying preliminary mild drought stress and help the plant to have a smaller decrease in growth. Based on the principal component analysis, superior genotypes were identified for future research. The results of this research can be used in breeding programs and future genetic research. It is also suggested that suitable genotypes be studied more in field conditions over several years.

    Keywords: Drought, Stress memory, Root system, Bromegrass
  • مجتبی جعفری حقیقی، شجاع قربانی دشتکی*، حمید کلیشادی، محمدرضا مصدقی
    یکی از نهاده های مهم در تولید قارچ تکمهای، خاک پوششی است که معمولا از منابع آلی تجدیدناپذیر (مانند پیت) استخراج میشود. به منظور معرفی یک جایگزین مناسب برای پیت و بررسی اثر انواع خاک پوششی برروی ویژگی های کمی و کیفی قارچ تکمهای، این پژوهش اجرا گردید.این پژوهش در قالب یک طرح کاملا تصادفی با 20 تیمار و سه تکرار در مقیاس صنعتی در شرکت کشت و صنعت نگین فصل اجرا شد. بر این اساس، با استفاده از مواد جایگزین مختلفی مانند ترکیب کود گاوی، کمپوست قارچ تکمهای مصرف شده SMC))، ورمیکمپوست کود گاوی و ورمیکمپوست SMC در نسبتهای مختلف حجمی با پیت شمال، تیمارهای مختلفی از خاک پوششی تولید شد که در تولید قارچ تکمهای مورد استفاده قرار گرفتند. صفات عملکرد تجاری، عملکرد کل، کارایی بیولوژیک، میانگین وزنی، درصد ماده خشک و زودرسی قارچ تحت تیمارهای اعمال شده تعیین شد.نتایج نشان داد که تفاوت معنیداری از نظر عملکرد، کارایی بیولوژیک، درصد ماده خشک و زودرسی بین تیمارها وجود داشت. بیشترین عملکرد کل (16کیلوگرم بر مترمربع) و کارایی بیولوژیک مربوط به تیمارهای مخلوط پیت شمال و ورمیکمپوست کود گاوی (50 درصد و 50 درصد)، و مخلوط پیت شمال و ورمی-کمپوست SMC (50 درصد و 50 درصد) بود. در تیمارهای کود گاوی (100 درصد)، و مخلوط پیت شمال و کود گاوی (25 درصد و 75 درصد) ریسهدوانی مشاهده نشد. تیمار پیت شمال (100 درصد) با 8/9 کیلوگرم بر مترمربع کمترین عملکرد را داشت.در مجموع، نتایج نشان داد که جایگزینی ورمیکمپوست کود گاوی و ورمیکمپوست SMC به جای پیت و تیمارهای معمول خاک پوششی منجر به صرفهجویی در هزینه ها و حفظ منابع طبیعی میگردد..
    کلید واژگان: خاک پوششی, کارایی بیولوژیک, کمپوست برگشتی, گنجایش مزرعه نسبی, ورمیکمپوست
    Mojtaba Jafari Haghighi, Shoja Ghorbani Dashtaki *, Hamid Kelishadi, Mohammad Reza Mosaddeghi
    Casing soil is an important input in the production of the button mushroom, which is usually prepared from non-renewable organic sources (e.g., peat). In order to introduce a suitable alternative to peat, and also the effect of different casing soils on quantitative and qualitative characteristics of button mushroom this study was carried out.The reaserch was conducted in a completely randomized design with 20 treatments and three replications on an industrial scale in Negin Fasl Agro-industry Company. In this respect, different alternative materials, such as mixed cow manure, spent mushroom compost (SMC), cow manure vermicompost, and SMC vermicompost in different volume ratios with peat )preaperd from north of Iran, north peat) were utilized to produce different casing soil, which used in the process of button mushroom production. Commercial and total yield traits, biological efficiency, piece weight, dry matter percentage, and mushroom earliness were determined in the applied treatments.The results showed that there was a significant difference in yield, biological efficiency, dry matter percentage, and earliness traits among the treatments. The highest total yield and biological efficiency were related to the mixture of north peat and cow manure vermicompost (50% and 50%v/v), and the mixture of north peat and SMC vermicompost (50% and 50%v/v), with 16 kg/m2 yield., In cow manure (100%), and the mixture of north peat and cow manure (25% and 75%v/v) treatments no growing mycelial occured. The lowest total yield was achieved from north peat (100%), with 9.8 kg/m2.Overall, the results showed that replacement of cow manure vermicompost, and SMC vermicompost with peat and conventional casing soil treatments could lead to save the costs, and preservation of natural resources.
    Keywords: Biological efficiency, casing soil, Relative field capacity, Spent Mushroom Compost, vermicompost
  • شاهرخ شاه منصوری، محمدرضا مصدقی*، حسین شریعتمداری

    بررسی تغییرات ویژگی های فیزیکی و پایداری بسترها در حین کشت گیاه به دلیل تغییراتی که در اثر رشد ریشه و دوره های تر و خشک شدن رخ می دهد، ضروری است. در این پژوهش 14 بستر رشد ترکیبی با نسبت های مختلف حجمی از مواد جداگانه تهیه شدند. در ابتدا تخلخل کل (TP)، چگالی ظاهری (BD)، چگالی حقیقی (PD)، pH و رسانایی الکتریکی (EC) در بسترهای رشد اندازه گیری شده و در قالب طرح کاملا تصادفی بررسی شد. به منظور بررسی تغییرات بسترهای رشد با گذشت زمان (آبیاری های متوالی) در کشت های گلخانه ای، 10 دوره متوالی تر و خشک شدن (حدود 80 روز) بر بسترهای رشد اعمال شد. پیش از اعمال دوره های تر و خشک شدن و پس از اعمال آخرین دوره، شاخص های متعدد فیزیکی و هیدرولیکی شامل آب به آسانی قابل دسترس (EAW)، گنجایش هوایی پس از آبیاری (AIR)، گنجایش بافری آب (WBC) و گنجایش نگهداشت آب (WHC) در بسترها تعیین شد. همچنین میزان نشست، درصد کاهش جرم و میزان تجزیه مواد آلی بسترها با گذشت زمان تعیین شد. این بخش آزمایش در قالب طرح کرت های خردشده در زمان با طرح پایه کاملا تصادفی تجزیه و تحلیل شد. مقادیر BD، TP، EAW و WHC در اکثر بسترهای رشد در دامنه های مطلوب بود و حتی در برخی از موارد از بستر کوکوپیت-پرلیت (به عنوان شاهد) بهتر بودند. اعمال دوره های تر و خشک شدن بر بسترهای رشد سبب تجزیه مواد آلی، به هم خوردگی و تغییر آرایش ذرات، خرد شدن ذرات آلی و معدنی، انقباض، سخت شدن و نشست آن ها شد. نتایج نشان داد بسترهای با مقدار قابل توجه مواد آلی ناپایدارتر از بسترهای معدنی یا غالبا معدنی بودند. به طور کلی اعمال دوره های تر و خشک شدن سبب افزایش معنی دار تخلخل و فراوانی منافذ ریز در بسترهای رشد شد. این دوره ها اثر مثبتی بر ویژگی های EAW، WHC، AIR و WBC اکثر بسترهای رشد داشته و سبب افزایش آن ها شد. این یافته بیانگر بهبود بسترهای رشد با گذشت زمان (دوره های تر و خشک شدن) بر اساس متغیرهای مقداری مذکور بود اگرچه برای ارزیابی بهتر، بررسی اثر این دوره ها بر متغیرهای شدتی مانند هدایت هیدرولیکی، پخشیدگی اکسیژن و اعوجاج منافذ در بسترهای رشد نیز ضروری است.

    کلید واژگان: آب به آسانی قابل دسترس, بستر رشد, دوره های تر و خشک شدن, گنجایش نگهداشت آب, گنجایش هوایی پس از آبیاری
    Sh. Shahmansouri, M.R. Mosaddeghi *, H. Shariatmadari
    Introduction

    Monitoring the changes in physical and hydraulic properties and stability of growth media due to root growth effects and wetting and drying cycles is important. Wetting and drying cycles can probably change physical characteristics, availability of water, air and nutrients for the plant and, as a result, might affect the growth and yield of the greenhouse plants. The growth period greatly affects the physical characteristics of the growth substrates; therefore, the watering of growth substrates should be managed according to these changes to avoid improper irrigation.

    Materials and Methods

    In this study, 14 growth media were prepared from individual substrates with different volumetric ratios. In order to evaluate the changes of growth media over the time (i.e., during consecutive irrigation events) in the greenhouse, 10 wetting and drying cycles were applied on the growth media in the lab. Several physical indicators including easily available water (EAW), air after irrigation (AIR), water buffering capacity (WBC) and water holding capacity (WHC) of the growth media were determined before and after the wetting and drying cycles. Besides, the subsidence, decrease of mass and decomposition of the growth media were determined over the time. Total porosity (TP), bulk density (BD), particle density (PD), pH and electrical conductivity of the mixtures were measured as well.

    Results and Discussion

    The pH values in the growth media varied from 5.72 to 6.94. The maximum pH value was related to sawdust- sugarcane bagasse biochar produced at 300◦C vermiculite-zeolite, and wheat straw-vermiculite substrates, and the minimum value was related to the cocopeat-perlite substrate. The values of EC in the growth media varied from 0.21 to 1.43 dS m-1. The highest and lowest EC values among the growth substrates were related to date palm bunches-vermiculite-rockwool and rockwool (0.2)-perlite substrates, respectively. The bulk density (BD) values of the growth media varied in the range of 0.163-0.401 Mg m-3. The values ​​of total porosity (TP) of the growth media varied in the range of 64.8-82.8%v/v. The highest TP was related to the cocopeat-perlite substrate. The TP values ​​of most of the substrates were greater than 70%v/v. The average values of EAW in the growth substrates ranged from 0.123 to 0.272 cm3 cm-3. The highest EAW was related to the sawdust-sawdust biochar produced at 500 ◦C vermiculite-zeolite substrate. The application of wetting and drying cycles increased EAW in most of the growth media. Therefore, it can be stated that the time had a positive effect on the EAW in most of the growth media. The average values of AIR before and after the application of wetting and drying cycles for the growth media varied in the range of 0.063-0.240 cm-3 cm3. The highest value of this indicator was observed in the sawdust-date palm bunches biochar produced at 300◦C vermiculite substrate. In all substrates (with the exception of the sawdust-sawdust biochar produced at 500◦C vermiculite-zeolite), the AIR increased after wetting and drying cycles. The range of WHC values before and after applying wetting and drying cycles was 0.453-0.699 cm3 cm-3. The highest WHC belonged to the wheat straw-vermiculite substrate. The WHC values of five growth media, including cocopeat-perlite, decreased due to the application of wetting and drying cycles, and the WHC values of nine growth media decreased. The most stable substrate after the wetting and drying cycles was rockwool-sawdust-vermiculite. The effect of time on the quantity of WBC was positive, so that with the application of wetting and drying cycles, the WBC values of most of the substrates increased. In all substrates, subsidence and dry weight reduction were observed after the wetting and drying cycles. These changes were low for the substrates with a high volumetric ratio of inorganic materials. The least change among the growth substrates in terms of decomposition (dry weight reduction) was related to the completely inorganic substrate rockwool (0.1)-perlite (%0.17). The most stable substrate in terms of subsidence after wetting and drying cycles was the rockwool-sawdust-vermiculite, which has a large volumetric ratio of individual inorganic substrates. The highest subsidence was observed in the substrates containing wheat straw (wheat straw-vermiculite and date palm bunches biochar produced at 300◦C wheat straw-vermiculite). The organic matter content in all the growth substrates decreased over time (after wetting and drying cycles). The decrease of organic matter in the substrates can be related to the decomposition of organic materials as a result of wetting and drying cycles.

    Conclusion

    The BD, TP, EAW and WHC of the majority of growth media were in the optimal ranges and for some mixtures even better than cocopeat-perlite. Wetting and drying cycles could affect the growth media through several processes such as decomposition of organic compounds, displacement and rearrangement of particles, fragmentation of particles, shrinkage, hardening and subsidence. The growth media with a high percent of organic substrates were unstable as compared with those containing a high proportion of inorganic substrates. In general, the wetting and drying cycles increased the frequency of micropores in the growth media. The wetting and drying cycles positively affected EAW, WHC, AIR and WBC of most growth media. These findings imply that wetting and drying cycles may improve the growth media according to the studied extensive variables. However, it is necessary to study the intensive variables such as hydraulic conductivity, oxygen diffusion and pore tortuosity in the growth media for better evaluation of the impact of wetting and drying cycles as well.

    Keywords: Air after irrigation, Easily available water, Growth medium, Water retention, Wetting, drying cycles
  • شاهرخ شاهمنصوری، محمدرضا مصدقی*، حسین شریعتمداری

    از آنجا که افزایش سریع جمعیت، چالش های بی سابقه ای را برای تولید منابع غذایی مناسب و اقتصادی ایجاد می کند، سیستم های تولید گلخانه ای کشت بدون خاک مورد توجه قرار گرفته است. اجزای بسترهای رشد مورد استفاده در باغبانی اغلب بر اساس ویژگی های فیزیکی و شیمیایی و به ویژه توانایی آن ها برای تامین کافی آب و اکسیژن برای ریشه ها انتخاب می شوند. این پژوهش برای بررسی امکان استفاده از برخی از بقایای کشاورزی (خاک اره و کاه گندم) و سه نوع پشم سنگ (خام، حلاجی شده و حلاجی- سرند شده) به عنوان جایگزینی برای بسترهای رشد تجاری رایج و گران مانند کوکوپیت و پیت انجام شد. ویژگی های هیدرولیکی، تهویه ای و شیمیایی متعددی شامل آب به آسانی قابل دسترس (EAW)، هوا پس از آبیاری (AIR)، گنجایش نگهداشت آب (WHC)، گنجایش بافری آب (WBC)، مقدار رطوبت اشباع (θs)، چگالی ظاهری (BD)، تخلخل کل (TP)، زمان نفوذ قطره آب (WDPT)، pH و رسانایی الکتریکی (EC) در بسترهای مورد بررسی اندازه گیری و امتیازدهی شدند. پشم سنگ خام ذرات درشت تری نسبت به پشم سنگ های حلاجی شده داشت که سبب شد آب خود را سریع تر از دست بدهد. فرآوری پشم سنگ خام سبب کاهش مقدار رطوبت اشباع و هدایت هیدرولیکی اشباع به دلیل کاهش اندازه ذرات شد. چهار بستر مورد بررسی خیلی خوب و یک بستر خوب ارزیابی شدند. بیشترین و کمترین امتیاز به ترتیب برای دو بستر خاک اره (34) و پشم سنگ حلاجی شده (30) به دست آمد. بسترهای رشد مورد بررسی با مقادیر زیاد TP، EAW و WHC و مقادیر کم BD ، EC و  WDPT در کشت های گلخانه ای به صورت منفرد یا در ترکیب با سایر بسترهای رایج دیگر قابل استفاده خواهند بود.

    کلید واژگان: پشم سنگ خام, خاک اره, کاه گندم, آب به آسانی قابل دسترس, هوا پس از آبیاری, زمان نفوذ قطره آب
    Sh. Shahmansouri, M.R. Mosaddeghi*, H. Shariatmadari

    According to the rapid population growth, the challenging issue of production of economic and suitable food sources has led to greater attention to soilless culture greenhouse production systems. Components of growth media in horticulture are usually selected based on physical and chemical properties and their abilities in providing enough water and oxygen for roots. This study was conducted to investigate the feasibility of using some agricultural wastes (i.e., sawdust and wheat straw) and three rockwool types (i.e., raw, ground, ground, and sieved) as substitutes for commercial greenhouse growing media such as cocopeat and perlite. Several hydraulic, aeration, and chemical properties including easily available water (EAW), air after irrigation (AIR), water holding capacity (WHC), water buffering capacity (WBC), saturated water content (θs), bulk density (BD), total porosity (TP), water drop penetration time (WDPT), pH, and electrical conductivity (EC) were measured and scored in the growth media. Raw rockwool had larger particles compared to ground rockwool, which resulted in its faster water release. Processing of the rockwool decreased the saturated water content and saturated hydraulic conductivity due to the decrease in particle size. Four growth media were scored as very good and one was scored as good. The highest and lowest scores belonged to sawdust (34) and ground rockwool (30), respectively. The studied growth media with high TP, EAW, and WHC and low BD, EC, and WDPT can be used individually or combined with other commercial substrates for greenhouse growth media.

    Keywords: Raw rockwool, Sawdust, Wheat straw, Easily available water, Air after irrigation, Water drop penetration time
  • الناز جاویز، احمد جلالیان*، محمدرضا مصدقی، الهام چاوشی، ناصر هنرجو

    یکی از مهم ترین بحران های زیست محیطی در مناطق خشک، نیمه خشک، نیمه مرطوب و حتی مرطوب پدیده مخرب بیابان زایی و در مناطق خشک و نیمه خشک فرسایش بادی است. برای رفع این مشکل که در بخش عمده ای از کشور ایران وجود دارد، نیاز به استفاده از روشی محیط زیست دوست و اقتصادی است. در این پژوهش برای اولین بار در کشور و شاید در دنیا در منطقه بحرانی سجزی در وسعت 65 هکتار، از رس بنتونیت کلسیم دار استفاده شد. آزمایش ها بر روی سله تشکیل شده در سطوح مالچ پاشی شده با مالچ رسی با ماندگاری بیش از یک سال انجام شد. نتایج نشان داد که فرسایش بادی با پارامترهای میانگین وزنی و هندسی قطر خاکدانه، خاکدانه های بزرگ تر از 0/25 میلی متر، مقاومت برشی و مقاومت فروروی همبستگی منفی و معنی داری دارد. از طرف دیگر نتایج آزمایش های نفوذپذیری با استفاده از روش استوانه مضاعف و توسط سه مدل (کاستیاکوف، هورتون و فیلیپ) نشان داد که در نمونه های مالچ پاشی شده و شاهد، کمترین میانگین مربعات خطا(SSE)  و بیشترین ضریب تبیین(R2)  مربوط به مدل کاستیاکوف است که بیانگر برتری این مدل در مقایسه با مدل های هورتون و فیلیپ بود. همچنین شدت فرسایش بادی به صورت درجا و با استفاده از یک دستگاه تونل باد قابل حمل در 20 نقطه از منطقه سجزی اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که مالچ پاشی بیشتر از 95 درصد از فرسایش خاک را کنترل کرده است.

    کلید واژگان: مالچ رسی, فرسایش خاک, مدل های نفوذپذیری, مقاومت برشی, مقاومت فروروی
    E. Javiz, A. Jalalian*, M.R. Mosaddeghi, E. Chavoshi, N. Honarjoo

    One of the most significant environmental crises in arid, semi-arid, sub-humid, and even humid regions is the destructive phenomenon of desertification and in the arid and semi-arid regions is wind erosion. These problems exist in large areas of Iran and it is necessary to use an environmentally friendly and economic method to solve this problem. In this study, calcium bentonite clay was used for the first time in Iran and perhaps in the worlds in the critical region of Sajzi, which covers an area of 65 hectares. Experiments were performed on the crusts after one year of mulching with bentonite clay. The results showed that wind erosion has a negative and significant correlation with the mean weight diameter and geometric weight diameter of aggregate, aggregates with diameters greater than 0.25 mm, shear strength, and penetration resistance. On the other hand, the results of the permeability test using double-ring and by three models (Kostiakov, Horton, and Philip) showed that the lowest mean square error (SSE) and the highest coefficient of determination (R2) belonged to the Kostiakov model in the mulch-applied and control samples. This result indicated the superiority of the Kostiakov model compared to Horton and Philip's models. Wind erosion intensity was also measured in situ using a portable wind tunnel at 20 points in the Sajzi region. The findings showed that mulch application has controlled more than 95% of soil erosion.

    Keywords: Clay mulch, Soil erosion, Permeability models, Shear strength, Penetration resistance
  • فاطمه پیشنماز آملی، محمدرضا مصدقی، ناصر دواتگر، الهام چاوشی، حسین ترابی گل سفیدی
    سابقه و هدف

    آب‌گریزی سبب کاهش نفوذپذیری خاک، فراهمی آب برای گیاهان و سبب افزایش روان‌آب سطحی، فرسایش خاک، جریان-های ترجیحی و کاهش حاصلخیزی محیط می‌شود. کاربری زمین از عوامل موثر بر آب‌گریزی خاک به شمار می‌‌آید. آب‌گریزی می‌تواند رواناب را در مناطقی که تغییر در کاربری زمین رخ می‌دهد افزایش دهد، به این ترتیب شناخت ویژگی‌های آب‌گریزی، برای مدیریت موثر زیست‌محیطی لازم است. تغییر در ویژگی‌های خاک که در نتیجه کاهش آب‌پذیری خاک رخ می‌دهد، می‌تواند بر رشد و عملکرد محصول و کارآیی مصرف آب گیاهان تاثیر بگذارد. ولی تاکنون ارتباط بین آب‌گریزی و ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی خاک در کاربری‌های مختلف به ویژه در شرایط احیاء شالیزار و امکان برآورد آن در مقیاس بزرگ ارزیابی نشده است. بنابراین هدف از این پژوهش بررسی پایداری و شدت آب‌گریزی خاک در کاربری‌های مختلف در مرکز استان مازندران و توسعه روابط رگرسیونی بین شاخص‌های آب‌گریزی و ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی خاک بود.

    مواد و روش‌ها

    در این پژوهش پایداری و شدت آب‌گریزی خاک از شالیزارهای واقع در جلگه تا مناطق مرتفع جنگلی در چهار کاربری مرتع، مرکبات، شالیزار و جنگل واقع در شهرستان آمل بخش مرکزی استان مازندران بررسی شد. 92 نمونه خاک برای تعیین آب‌گریزی و ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی خاک در فصل خشک سال جمع‌آوری شد. پایداری آب‌‌گریزی خاک با استفاده از آزمون زمان نفوذ قطره آب (WDPT) و شاخص آب‌‌گریزی (RI) و زاویه تماس خاک-آب (β) با استفاده از روش جذب‌پذیری ذاتی در آزمایشگاه تعیین شد. همبستگی بین شاخص‌های آب‌گریزی و ویژگی‌های خاک تعیین شده و روابط بین شاخص‌های آب‌گریزی و ویژگی‌های خاک به کمک رگرسیون چندمتغیره استخراج شد.

    یافته‌ها

    آب‌گریزی خاک‌ها در تمام کاربری‌ها زیر-بحرانی بود به طوری که تمامی مقادیر زاویه تماس خاک-آب کمتر از 90 درجه به‌ دست آمد. بیشترین میانگین شاخص‌های آب‌گریزی اندازه‌گیری‌شده در تمامی روش‌ها در خاک‌های جنگلی مشاهده شد به طوری که مقدار Log WDPT تفاوت معنی‌داری با کاربری‌ شالیزار داشت. ضریب هم‌بستگی مثبت و معنی‌داری (**33/0=r ) بین نتایج دو آزمون (Log WDPT و RI) وجود داشت که نشان می‌دهد پایداری آب‌گریزی (Log WDPT) و شدت آب‌گریزی (RI) در خاک‌های مورد بررسی با هم ارتباط مستقیم دارند. همبستگی بین مقدار ماده آلی خاک و β محاسبه‌شده در مرکبات مثبت و معنی‌دار (*42/0r =) بود. هم‌چنین بین Log WDPT و ماده آلی خاک هم‌بستگی مثبت و معنی‌داری (***36/0r =) وجود داشت. هم‌بستگی‌های منفی و معنی‌داری بین کربنات کلسیم معادل  CCE و Log WDPT در تمامی منطقه مورد بررسی (**28/0-r =) و در کاربری شالیزار (*29/0=-r ) مشاهده شد.

    نتیجه‌گیری

     نوع کاربری زمین با تغییر ماده آلی توانست بر آب‌گریزی در خاک‌های مورد بررسی موثر باشد. همچنین روابط رگرسیونی استخراج‌شده نشان داد درصد ماده ‌آلی، نیتروژن کل و CCE از عوامل مهم و موثر بر آب‌گریزی در خاک‌های مورد بررسی می‌باشند.

    کلید واژگان: آب گریزی خاک, کاربری زمین, آزمون زمان نفوذ قطره آب, جذب پذیری ذاتی, زاویه تماس خاک-آب
    Fatemeh Pishnamaz Amoli, MohammadReza Mosaddeghi, Naser Davatgar, Elham Chavoshi, Hossein Torabi Golsefidi
    Background and objectives

    Soil water repellency reduces soil infiltrability, water availability for plants, and can increase surface runoff, soil erosion and preferential flows, and reduces environmental fertility. Land use is one of the factors affecting soil water repellency. Soil water repellency can increase runoff in areas where land use change occurs. Thus, knowledge about the soil water repellency properties is necessary for effective environmental management. Changing the soil properties upon reduction of soil wettability can affect crop growth and yield, and water use efficiency. However, relations between soil water repellency and physical and chemical properties among different land uses in the large scale have not been studied yet. Therefore, the objectives of this study were: i) to investigate the persistence and severity of soil water repellency in different land uses, and ii) to develope regression relations between the water repellency indices and soil physical and chemical properties in the central part of Mazandaran province.

    Materials and methods

    In this study, the persistence and severity of soil water repellency were investigated in the paddy fields located in the plains to mountainous areas consisting of four land uses of pasture, citrus garden, paddy field, and forest located in Amol city in the central part of Mazandaran province. Ninety-two soil samples were collected to determine soil water repellency and physical and chemical properties in the dry season of the year. The persistence of soil water repellency was determined using the water droplet penetration time (WDPT) test, and water repellency index (RI) and soil-water contact angle (β) were measured using the intrinsic sorptivity test in the laboratory. Correlation between water repellency indices and soil properties was studied. Relations between the water repellency indices and soil properties were derived by multiple regression.

    Results

    Soil water repellency in all the land uses was sub-critical and all of the soil-water contact angle values were less than 90°. The highest mean values of soil water repellency indices in all methods were found in the forest land use, so that Log WDPT value was significantly different from paddy field land use. Log WDPT showed positive and significant correlations (r = 0.33**) with RI, indicating that the water repellency persistence (i.e., Log WDPT) and water repellency severity (RI) are directly related in the studied soils. The correlation between soil organic matter content and calculated β in the citrus garden land use was positive and significant (r = 0.42*). There was also a positive and significant correlation between Log WDPT and soil organic matter content (r = 0.36***). Negative and significant correlations were found between calcium carbonate equivalent (CCE( and Log WDPT in the whole study area (r = -0.28**) and in the paddy field land use (r = -0.29*)

    Conclusion

    The results showed that the land use through the effect on the soil organic matter content can induce and intensify water repellency in the studied soils. Moreover, the derived regression relations indicated that soil organic matter content, total nitrogen and CCE are important properties affecting water repellency in the studied soils.

    Keywords: Soil water repellency, Land use, Water droplet penetration time test, Intrinsic sorptivity test, soil-water contact angle
  • ملیحه فولادی دورهانی*، محمد شایان نژاد، حسین شریعتمداری، محمدرضا مصدقی

    شوری و سدیمی بودن خاک یکی از مشکلات مهم جهانی در زمین های فاریاب در نواحی خشک و نیمه خشک است. بنابراین ارزیابی روش های کارآمد در اصلاح خاک های شور-سدیمی اهمیت دارد. در این پژوهش، تاثیر بیوچار های تولیدی در دما های پیرولیز 300 و 500 درجه سلسیوس و پسماند در مقایسه با شاهد و سوپرجاذب بر آبشویی نمک ها از خاک و ویژگی های فیزیکی و شیمیایی خاک مورد بررسی قرار گرفت. پژوهش حاضر در قالب طرح کاملا تصادفی در سه تکرار در آزمایشگاه آبیاری دانشکده کشاورزی، دانشگاه صنعتی اصفهان در سال 1396 به اجرا در آمد. خاک شور-سدیمی (لوم سیلت) از لایه 30-0 سانتی متری مرکز تحقیقات شوری خاک رودشت در شرق اصفهان، ایران جمع آوری شد. پنج ترکیب مختلف از باگاس نیشکر، شلتوک برنج، کود گاوی و سرشاخه های درخت کاج به عنوان اصلاح کننده های آلی در نظر گرفته شد. 17 تیمار با سه تکرار برای بررسی آبشویی انتخاب شد: شاهد (CT)، پنج ترکیب پسماند و بیوچارهای ساخته شده از این ترکیبات در دماهای 300 و 500 درجه سلسیوس و همچنین سوپرجاذب استاکوزورب (SA). مواد اصلاح کننده در نمونه های خاک اعمال شده و در رطوبت 80% حد خمیری به مدت 40 روز نگهداری شدند. سپس ستون های آزمایشی با خاک تیمار شده پر شده و با 4 حجم آب منفذی آبشویی انجام شد. هدایت هیدرولیکی اشباع خاک و شوری زه آب خروجی در مدت زمان آبشویی اندازه گیری شد. در یک زمان یکسان، ترکیب باگاس نیشکر، سرشاخه های هرس درخت کاج و پوسته شلتوک برنج (BWR) مقدار شوری زه آب کمتری نسبت به سایر ترکیب ها داشت، که نشان دهنده کاهش شوری بیشتر در این تیمار بود. هدایت هیدرولیکی اشباع خاک با کاربرد همه اصلاح کننده ها به طور قابل توجهی افزایش یافت. با تبدیل پسماند به بیوچار نسبت Mg2+/Ca2+ در محلول خاک کاهش یافته و در نتیجه پایداری خاک افزایش یافت. به طور کلی نتایج این پژوهش نشان می دهد که کاربرد اصلاح کننده، بیوچار ترکیب باگاس نیشکر، سرشاخه های هرس درخت کاج و پوسته شلتوک برنج در دمای 300 درجه سلسیوس (BWR300) و سوپرجاذب استاکوزورب، تیمارهای مناسب برای اصلاح خاک های شور-سدیمی در مناطق خشک و نیمه خشک هستند. پژوهش های بیشتری برای تعیین مقدار ماده اصلاح کننده در درازمدت و برای کاربرد در مقیاس بزرگ برای کیفیت های آب و بافت های خاک متفاوت در شرایط شور-سدیمی مورد نیاز است.

    کلید واژگان: اصلاح کننده های آلی, آبشویی, هدایت هیدرولیکی اشباع, خاک شور-سدیمی, آب شور
    Maliheh Fouladidorhani *, Mohammad Shayannejad, Hossein Shariatmadari, MohammadReza Mosaddeghi

    Soil salinity and sodicity is a world-wide problem of irrigated farmlands that threaten soil quality and crop productivity in arid and semi-arid regions. Soil salinity refers to the accumulation of salt in the plant root zone which reduces plant growth. The use of saline and sodic groundwater for irrigation purposes deteriorates soil quality, causing clay dispersion, and reduction in hydraulic conductivity and plant available water. It also negatively affects plant physiological parameters such as reduction of grain yield, shoot and root length, biomass, rate of photosynthesis, leaf water potential, and increases proline content. Therefore research on possible amendments for the soils in these systems is necessary. Different organic and inorganic amendments are used to address salinity problems in agricultural soils. Common organic amendments include animal manures, agricultural residues, green wastes and biochars, and the inorganic amendments include gypsum, zeolite and super absorbents. In this study, the application of biochars produced at pyrolysis temperatures of 300 and 500 °C and their feedstocks as well as a superabsorbent (SA) on the leaching of salts through the soil columns were investigated.

    Methods

    The experiment was carried out in the Irrigation Laboratory, Department of Irrigation, College of Agriculture, Isfahan University of Technology, Iran, in 2018. The experiment was conducted as a completely randomized design with three replications. A saline-sodic soil (0–30 cm layer) was sampled from the Rodasht Soil Salinity Research Center, located in the east of Isfahan, Iran. The soil was classified as Typic Haplosalids, soil texture was silt loam and comprised 610, 180 and 210 g kg-1 silt, sand and clay, respectively. Five combinations of sugarcane bagasse, rice husk, cow manure, and pine wood were considered and pyrolyzed at 300 °C and 500 °C under oxygen-limited conditions (continuous inflow of nitrogen) for 2 hours (slow pyrolysis) in a pyrolysis chamber. A control with no amendment (CT), a super absorbent (Stockosorb) (SA), feedstocks (BWM, RWM, WM, BWMR and BWR), and their biochar produced at 300 and 500 °C were considered. The five combinations were pyrolyzed at two temperatures of 300 and 500 °C to obtain the biochar samples. Then the feedstocks and their biochars, as well as the SA sample, were applied to the saline-sodic soil and incubated in sealed plastic bags at a water content of 80% of the soil plastic limit, and room temperature (25 ± 1°C) for 40 days. After the incubation, the amended soils were packed into soil columns (PVC pipes) of 15 cm diameter and 50 cm height, and leached with 4 pore volumes (PV) of irrigation water. The PV was determined using the porosity and volume of the soil column. A constant water height of 5.0 cm was held on the soil surface by a mariotte bottle. The saturated hydraulic conductivity (KS) of the soil and the leachate electrical conductivity (EC) were measured during the leaching period at every 1/3 PV leaching. After leaching, the soil samples were carefully collected from the columns. Then the soluble ion concentrations (Mg2+ and Ca2+) were determined.

    Results

    At a given period, there was a lower EC of the leachate for the BWR (sugarcane bagasse, rice husk and pine wood) treatment compared to the other amendments. The KS of soil increased significantly with the application of all amendments, which could be related to the improvement of soil structure, and increased porosity and leaching of sodium. The lowest KS was observed in control, which could be related to exchangeable sodium between the solution and the soil exchange sites, and soil dispersion. The biochar treatments had less Mg2+/Ca2+ ratio than their feedstocks and subsequently, the soil aggregate stability increased in the biochar treatments. Soil quality is influenced by the physical properties of amendments that are applied to the soil. It is important to consider the pH and EC of biochar for soil amendment. The BWR combination had the lowest EC and pH compared to other combinations. Also, the BWR had the highest C/N ratio compared to other combinations, subsequently, the KS increased. Overall, this study suggested that the use of BWR300 (the biochar of BWR compound produced at pyrolysis temperature of 300 °C) and SA amendments might be suitable for the improvement of saline-sodic soils in arid and semi-arid regions. Further experiments are needed to determine the rates of amendments for different soil types and water qualities in the long–term periods and large-scale applications in saline-sodic conditions.

    Keywords: Organic amendments, leaching, saturated hydraulic conductivity, Saline&ndash, sodic soil, Saline water
  • زهرا خان محمدی*، مجید افیونی، محمدرضا مصدقی

    لجن فاضلاب آثار مثبتی بر ویژگی های شیمیایی و فیزیکی خاک دارد. تولید بیوچار از لجن فاضلاب، اغلب آثار مثبتی در خاک داشته و می تواند به مدیریت موثر آن به ویژه در رابطه با محیط زیست بیانجامد. هدف از انجام این پژوهش بررسی اثر لجن فاضلاب و بیوچار آن بر آب گریزی و پایداری ساختمان دو خاک آهکی با بافت های لوم رسی و لوم، تحت کشت ذرت بود. لجن فاضلاب (S) در مقادیر 10، 20 و 40 تن در هکتار با خاک ها مخلوط شد و به ترتیب با نمادهای S1، S2 و S3 بیان شد. میزان کاربرد بیوچار (B) 7/3،و14/5 و 29 تن در هکتار در نظر گرفته شد و به ترتیب با نمادهای B1،وB2 و B3 بیان شده است. در پایان دوره رشد ذرت، آب گریزی خاک به روش جذب پذیری ذاتی و درصد رس قابل پراکنش (WDC) اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که مقدار شاخص آب گریزی (RI)، جذب پذیری اتانول (SE) و زاویه تماس خاک-آب (β) در تیمارهای لجن فاضلاب و بیوچار به طور معنی داری بیش تر از شاهد بود. ولی WDC (شاخص ناپایداری ساختمان خاک) در تیمارهای لجن فاضلاب و بیوچار به طور معنی داری کم تر از شاهد بود. مقادیر RI و β در خاک لوم رسی به طور معنی داری بیش تر از خاک لوم به دست آمد. در هر دو تیمار آلی، افزایش مقدار کاربرد سبب افزایش مقدار RI شد. در خاک لوم رسی بیش ترین مقدار RI و SE در تیمار لجن فاضلاب و پس از آن در تیمار بیوچار دیده شد؛ درحالی که در خاک لوم مقدار RI روند بیوچار > لجن فاضلاب > شاهد را داشت. نتایج به دست آمده نشان داد کاربرد لجن فاضلاب و بیوچار آن سبب افزایش آب گریزی (زیر حد بحرانی) و افزایش پایداری ساختمان خاک می شود.

    کلید واژگان: لجن فاضلاب, بیوچار, شاخص آب گریزی, روش جذب پذیری ذاتی, جذب پذیری اتانول, جذب پذیری آب
    Z. Khanmohammadi*, M. Afyuni, M. R. Mosaddeghi

    Sewage sludge has positive effects on chemical and physical properties of soil. Biochar production from sewage sludge, while having positive effects on the soil, can lead to its effective management, especially in relation to the environment. The objective of this study was to investigate the effect of sewage sludge and its biochar on water repellency and structural stability of two calcareous soils with clay loam and loam texture under corn cultivation. Sewage sludge was mixed with soils in the rates of 10, 20 and 40 t ha–1 (S1, S2 and S3). The equivalent application rates of biochar were 7.3, 14.5 and 29 t ha–1 (B1, B2 and B3). At the end of corn growing period, soil water repellency was measured by the intrinsic sorptivity method. Water-dispersible clay (WDC) was also measured as an indicator of soil structural instability. Results showed that the water repellency index (RI), ethanol sorptivity (SE) and soil-water contact angle (β) were significantly higher in sewage sludge and biochar treatments than those of control. However, the WDC in the sewage sludge and biochar treatments was significantly lower than the control. The values of RI and β in the clay loam soil were significantly higher than the loam soil. In both sewage sludge and biochar treatments, an increment in the application rate increased the RI. In the clay loam soil, the highest RI and SE were observed in the sewage sludge and then in the biochar treatment; while in the loam soil, the RI had the trend of biochar > sewage sludge > control. Overall, the results indicated that the use of organic treatments such as sewage sludge and its biochar would increase sub-critical soil water repellency and structural stability.

    Keywords: Biochar, Sewage sludge, Water repellency index, Intrinsic sorptivity method, Ethanol sorptivity, Water sorptivity
  • اکرم نصرتی میاندواب، حجت امامی*، علیرضا آستارایی، محمدرضا مصدقی، حسین عسگرزاده

    شوری خاک بر بیشتر ویژگی های فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی خاک تاثیر منفی دارد. شوری همچنین بر روابط خاک و گیاه تاثیرگذار بوده و با کاهش دادن مقدار جذب آب رشد گیاه را محدود می کند. از راهکارهای مورد استفاده برای کاهش اثرات شوری و اصلاح ویژگی های فیزیکی خاک، استفاده از اصلاح کننده های آلی و شیمیایی می باشد. در این پژوهش اثر دو نوع اصلاح کننده آلی و شیمیایی بر ویژگی های فیزیکی 5 نمونه خاک شور با درجه شوری و سدیمی متفاوت از عمق صفر تا 30 سانتی متری اطراف دریاچه ارومیه بررسی شد. تیمارهای مورد استفاده شامل جلبک، سالفید و جلبک+سالفید بودند. شاخص های میانگین وزنی قطر خاکدانه ها (MWD) در دو حالت تر و خشک و پایداری خاکدانه (AS) به عنوان شاخص های پایداری ساختمان خاک و دامنه رطوبت با حداقل محدودیت محدودیت (LLWR) و گنجایش آب انتگرالی (IWC) به عنوان شاخص های هیدرولیکی خاک مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج نشان داد در 5 نوع خاک مورد مطالعه استفاده از ترکیبات اصلاح کننده باعث افزایش شاخص های پایداری ساختمان خاک شد که این افزایش در خاک 1، 2 و 4 بیشترین مقدار بود. همچنین سالفید باعث بیشترین افزایش در مقدار پایداری خاکدانه (9/74 درصد افزایش)، دامنه رطوبت بدون محدودیت در مکش 33 کیلوپاسکال (LLWR33، 5/14 درصد افزایش) و گنجایش آب انتگرالی (2/26 درصد افزایش) نسبت به شاهد شد. بیشترین مقدار میانگین وزنی قطر خاکدانه در دو حالت تر و خشک نیز در تیمار سالفید+جلبک به ترتیب با 4/52 و 4/40 درصد افزایش نسبت به شاهد به دست آمد. تاثیر خصوصیات اولیه خاک بر میزان ویژگی های اندازه گیری شده معنی دار بود و کاربرد اصلاح کننده ها باعث بهبود این ویژگی ها در خاک های مورد مطالعه شد.

    کلید واژگان: الک خشک و تر, جلبک, سالفید, میانگین وزنی قطر خاکدانه
    A. Nosrati Miandoab, H. Emami *, A. Astaraei, M.R. Mosadeghi, H. Asgarzadeh
    Introduction

    Soil salinity has a negative effect on physical, chemical and biological properties of soil. Salinity also affects the relationships between soil and plants, which in turn has a significant effect on plant growth. One of the solutions used to reduce the effects of salinity and improve the physical properties of the soil is application of organic and chemical conditioners. Organic matter as well as calcium improve the structure and physical condition of the soil. Conditioners in saline soils include soluble calcium salts such as gypsum (CaSO4.2H2O), calcium chloride (CaCl2.2H2O) and phosphogypsum (phosphorous gypsum), and acids such as sulfuric acid, sulfur, pyrite, Aluminum sulfate and sulfur lime (calcium polysulfide). Strategies aimed at evaluating and ameliorating the structural quality of soils should be developed to ensure the sustainable use of lands. The least limiting water range (LLWR) attempts to incorporate crop-limiting values of soil strength, aeration, and water supply to plant roots into one effective parameter (on the basis of soil water content). The LLWR can be a useful indicator of soil quality and soil physical constraints on crop production. Therefore, the objective of this research was to study the effects of organic and inorganic conditioners on some structural and hydraulic indices of saline sodic soils.

    Material and Methods

    In this study, the effect of two types of organic and chemical conditioners and the simultaneous application of them on modifying the physical properties of 5 saline soils around the lake of Urmia were investigated. Treatments included algae, salfit and algae+salfit. The soil samples were transferred to culture boxes (40 × 40 × 40) according to the bulk density of the sampling site. The soil samples were wetted and dried several times. Conditioners treatments including application of calcium and organic compounds. After reaching the field capacity, wheat seeds were sown and irrigated with water (electrical conductivity 0.28 dS/m and pH= 7.78). It should be noted that irrigation was done at intervals of 8 days. Two months after the beginning the experiment, irrigation was stopped and soil moisture was allowed to reach a permanent wilting point. At this stage, undisturbed soil samples were prepared from the treated soil of each box and the mean weight‐diameter of dry (MWDdry) and wet (MWDwet) aggregates were measured. Then the values of least limiting water range in two suctions of 330 and 100 cm and water integral capacity of samples were measured.

    Results and Discussion

    According to the initial analysis, all soils used were saline and the amount of calcium carbonate was high in two soils (number 3 and 5). Soil organic carbon content was also low. The results of salfit analysis also showed that the dissolved calcium and sulfur content were 8 and 3.9%, respectively. The results showed that soil 1 had the highest amount of MWDwet and soil 5 had the lowest amount of MWDwet. The highest and lowest aggregate stability values were obtained in soils 3 and 5, respectively, where soil 5 was very saline soil. The studied soils differed in terms of soil water relations. The highest amount of LLWR330 was found in soil 5, while the lowest amount of LLWR100 and IWC parameters was also obtained in same soil. The results of this study showed that salfit treatment caused the highest increase in aggregate stability (74.9%) LLWR330 (14.5%) and integral water capacity (26.2%) compared to the control and the highest mean weight‐diameter of aggregates in both wet and dry conditions was obtained in salfit-algae treatment (52.4% and 40.4% increase, respectively). The results of correlation analysis among the measured parameters showed that the highest correlation was found between aggregate stability and MWDwet. Among the measured parameters, aggregate stability had the highest correlation with other parameters and the correlation of this parameter with LLWR330, LLWR100, IWC and MWDwet were 0.36, 55, 75 and 88 %, respectively. Soil water integral capacity also had a significant correlation (p < 0.01) with LLWR330 (0.84) and MWDwet (0.7).

    Conclusion

    The effect of initial soil properties on studied parameters was significant and the use of conditioners improved studied parameters, and use of conditioners increased indices structural and hydraulic of saline soils. In general, the results of this study showed the positive effect of conditioners on physical properties of the studied soils, in which salfit and salfit-algae have a better effect on studied parameter, and they could be useful to improve soil physical condition. It seems that the application of different rates of conditioners as well as their interaction with each other should be considered according to the basic properties of the soil.

    Keywords: algae, Dry, wet sieve, Mean weight diameter of aggregates, Salfit
  • محمدحسین نوشاد، الهام چاوشی*، محمدرضا مصدقی، وجیهه درستکار، فاطمه حسینی

    این پژوهش به منظور بررسی تاثیر تلقیح دو گونه قارچی میکوریز آربوسکولار (AMF) بر آب قابل استفاده خاک و غلظت گلومالین در شرایط خشکی و شوری به صورت فاکتوریل بر پایه طرح کاملا تصادفی در سه تکرار اجرا شد. تیمارها شامل دو گونه گیاهی (تاغ سیاه (Haloxylon ammodendron) و آتریپلکس کانسس (Atriplex canescens))، با تلقیح دو گونه قارچی (گلوموس موسه آ، گلوموس جسپورم)، دو سطح شوری (7 و 14 میلی موس بر سانتی متر) و دو سطح خشکی شامل 50 و 80 درصد بیشینه تخلیه مجاز (MAD) بود. پس از گذشت یک سال از اعمال تیمارها، مقادیر آب قابل استفاده گیاه (PAW)، آب قابل استفاده با حداقل محدودیت (LLWR)، گنجایش آب انتگرالی (IWC) و غلظت گلومالین کل و آزاد و کربن آلی خاک اندازه گیری شد. نتایج نشان دهنده افزایش معنی دار درصد کربن آلی خاک، غلظت گلومالین کل و آزاد، PAW،وLLWR و IWC با افزایش تنش شوری، در تیمارهای تلقیح شده با قارچ های گلوموس جسپورم و گلوموس موسه آ بود. بیش ترین درصد افزایش PAW (147 درصد)، LLWR (140 درصد) و IWC (85 درصد) در مقایسه با تیمار شاهد، در تیمار ترکیبی شوری 14 میلی موس بر سانتی متر و خشکی کم (MAD برابر 50 درصد)، در تیمار تلقیح قارچ گلوموس جسپوروم با آتریپلکس مشاهده شد. بیش ترین غلظت گلومالین کل و آزاد نیز در تیمار ترکیبی شوری 14 میلی موس بر سانتی متر و خشکی شدید (MAD برابر 80 درصد) در تیمارهای تلقیح شده با قارچ های گلوموس جسپورم و گلوموس موسه آ در هر دو گیاه مشاهده شد. به طور کلی نتایج این پژوهش نشان دهنده کاهش پیامدهای منفی تنش خشکی و شوری در خاک تحت کشت تاغ سیاه و آتریپلکس، با کاربرد قارچ میکوریز بود.

    کلید واژگان: گلوموس موسه آ, گلوموس جسپوروم, تنش, آب قابل استفاده خاک, گلومالین
    M.H. Noshad, E. Chavoshi*, M.R. Mosaddeghi, V. Dorostkar, F. Hosseini

    This research was performed to determine the effect of inoculation of two species of arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) on soil available water (SAW) and glomalin concentration under drought and salinity stresses according to a factorial based on completely randomized design with three replications. Treatments included two plant species Atriplex canescens and Haloxylon ammodendron with inoculation of two fungal species Glomus geosporum and Glomus mosseae plus two levels of salinity stress at 7 and 14 dS m-1, and two levels of drought stress including maximum allowable depletion (MAD) of 50 and 80%. After one year of treatments, plant available water (PAW), least limiting water range (LLWR), integral water capacity (IWC), total and easily extractable glomalin concentration and soil organic carbon (SOC) content were measured. Results indicated a significant increase in SOC, glomalin concentration, PAW, LLWR, and IWC by increasing the salinity level in treatments inoculated with G. mosseae and G. geosporum. The highest percentages of increase in PAW (147%), LLWR (140%) and IWC (85%) as compared with control were observed under combined salinity and low drought treatment (14 dS cm-1 + MAD of 50%) in A. canescens inoculated by G. geosporum. The highest concentrations of total glomalin and easily extractable glomalin were observed in both plant species under salinity of 14 dS m-1 and severe drought treatment (MAD of 80%) with the inoculation by G. geosporum and G. mosseae. Overall the results of this research indicated a reduction in negative consequences of drought and salinity stresses in the soil under cultivation of A. canescens and H. ammodendron, with application of mycorrhizal fungi.

    Keywords: Glomus geosporum, Glomus mosseae, Stress, Soil available water, Glomalin
  • علی مالکی، مهدی قیصری*، محمدرضا مصدقی، ناهید اکبری

    آبیاری نشتی-زیرسطحی یکی از روش های نوین آبیاری است که به دلیل قرارگیری لوله ها در زیر سطح خاک و توزیع آب در منطقه توسعه ریشه با فشار کمتر از یک متر ستون آب می تواند کاربرد زیادی در باغات کوچک با محدودیت کمی و کیفی آب داشته باشد. طراحی بهینه این روش ها نیازمند شناخت تاثیر پارامترهای مختلف بر سرعت نفوذ آب به داخل خاک و شکل پیاز رطوبتی است. به همین دلیل در این تحقیق سرعت نفوذ آب به داخل خاک در مراحل مختلف آبیاری برای دبی های 1/0، 2/0 و 35/0 لیتر بر ثانیه و حجم آب کاربردی 30، 60 و 90 لیتر موردبررسی قرار گرفت. همچنین پروفیل عمقی رطوبتی خاک نیز در انتهای هر آزمایش با حفر گودالی در نزدیکی منبع نشت آب اندازه گیری شد. نتایج نشان دهنده تاثیر بیشتر دبی ورودی آب به داخل سیستم بر سرعت نفوذ آب داخل خاک در مرحله تغذیه بود. در مرحله تخلیه نیز سرعت نفوذ آب به داخل خاک بیشتر تحت تاثیر حجم آب ورودی قرار داشت. بررسی پیاز رطوبتی در انتهای آزمایش نیز نشان داد نفوذ عمقی آب با افزایش دبی ورودی حدود 17% افزایش یافت. مدل های توسعه داده شده در فاز تغذیه و مراحل تخلیه و تغذیه در حالت غیرآزاد دارای ضرایب تبیین 66/0، 77/0 و 69/0 بوده که نشان دهنده دقت بالاتر آن ها نسبت به سایر فازهای آزمایش است.

    کلید واژگان: سیستم آبیاری زیرسطحی, پیاز رطوبتی, سرعت نفوذ, آبیاری نشتی, تلفات آب
    Ali Maleki, Mahdi Gheysari *, MohammadReza Mosaddeghi, Nahid Akbari

    Subsurface leaky irrigation systems are one of the novel irrigation systems developed in recent years. In this system, the pipes are located below the soil surface and water is distributed in root zone with a very low pressure of less than one meter water column. This system can be widely used in small gardens with quantitative and qualitative water restrictions. Optimal design of these systems depends on the effect of different parameters on water infiltraion and wetting pattern. For this reason, the volume of water infiltration is investigated at different Subsurface leaky irrigation strategies. The inlet discharge and volume of applied water at each strategy differs from 0.1, 0.2 and 0.35 liters per second and 30, 60 and 90 liters, respectively. The humidity of the soil is also measured in wetting area at the end of each experiment. The results show that inlet discharge in feeding stage has dramatic effect on water infiltration, while the volume of applied water has more effects in discharg stage. Measurements of wetting pattern at the end of experiments also showed that water infiltration increased by 17% with increasing the inlet discharge into the system. The developed models in feeding phase and discharge and feeding phase in non-free surface flow had correlation coefficients of 0.69, 0.77 and 0.66, respectively, which show their higher accuracy in comparison with other phases.

    Keywords: subsurface drip irrigation, Wetting pattern, Infiltration rate, Leaky irrigation, Water Losses
  • آرزو اردشیری، مهدی قیصری*، محمدرضا مصدقی، مهشید قنبریان

    روش های استوانه مضاعف و زمان ماندابی، دو روش میدانی برای تعیین سرعت نفوذ در سیستم آبیاری بارانی هستند. ولی شرایط مرزی و ماهیت جریان روی سطح خاک، در سیستم آبیاری بارانی متفاوت با روش استوانه مضاعف است. هدف این پژوهش مقایسه ارتباط مقادیر اندازه گیری شده نفوذ با روش استوانه مضاعف و زمان ماندابی در خاک های با بافت مختلف بود. فاکتور اول شامل دو روش زمان ماندابی و استوانه های مضاعف و فاکتور دوم شامل پنج نوع (بافت) خاک در استان اصفهان بودند که در سه تکرار در قالب طرح آماری فاکتوریل بررسی شدند. براساس نتایج، میانگین مقادیر سرعت نفوذ و نفوذ نهایی با روش استوانه مضاعف به ترتیب 7/2 و 5 برابر میانگین مقادیر سرعت نفوذ و نفوذ نهایی با روش زمان ماندابی بود. اختلاف مقادیر نفوذ در مزارع با بافت درشت تر (لوم رسی شنی) بیش از مزرعه با بافت لوم رسی بود. بیشینه سرعت نفوذ نهایی در مزرعه با بافت خاک شن لومی و کم ترین میزان نفوذ نهایی در مزرعه با بافت خاک لوم رسی مشاهده شد. با توجه به تفاوت سرعت نفوذ در دو روش پیشنهاد می‏شود برای طراحی سیستم‏های آبیاری بارانی از روش زمان ماندابی برای تعیین مقادیر سرعت نفوذ استفاده شود. در صورت استفاده از روش‏ استوانه مضاعف، توصیه می گردد مقادیر نفوذ پیش از کاربرد با معادله‏های توسعه داده شده اصلاح و تعدیل شوند.

    کلید واژگان: سرعت نفوذ, بافت خاک, اندازه گیری میدانی, رواناب
    Arezu Ardeshiri, Mahdi Gheysari *, MohammadReza Mosaddeghi, Mahshid Ghanbarian

    Double Ring (DR) and Time of Ponding (TP) methods are two field methods for determining infiltration rate in the sprinkler irrigation system. However, the boundary conditions and the nature of the flow on the soil surface in the sprinkler irrigation system are different from the DR method. The aim of this study was to investigate the relationship between the measured infiltration intensity values with the double ring and ponding time methods in different soil textures. The first factor consisted of two methods and the second factor consisted of five soil textures in Isfahan province and the experiments were performed in three replications in the form of a factorial statistical design. The results showed that the infiltration intensity values obtained from the DR method were on average 2.7 times higher than the values determined in the TP method and the final infiltration values of the DR method were 5 times higher than those of the TP method. The difference of infiltration values was higher in the fields with coarser texture (sandy clay loam) and less in the field with clay loam texture. The maximum final infiltration rate was observed in the field with loamy sand soil texture and the minimum final infiltration rate was observed in the field with clay loam soil texture. The results indicate the need to adjust and correct the final infiltration of DR method in the design of sprinkler irrigation systems. It is suggested to use TP method to determine the infiltration velocity values for designing sprinkler irrigation systems. If DR method is used, it is recommended that the infiltration values be modified with the given development equations before application.

    Keywords: Infiltration rate, Soil Texture, Field measurement, Runoff
  • حسین خادمی*، رضوان رضایی نژاد، شمس الله ایوبی، محمدرضا مصدقی، فرهاد خرمالی
    سابقه و هدف

    خشکی مهم ترین تنش شناخته شده‎ی غیر‎زیستی است که اثر زیادی بر رشد و عملکرد محصولات مختلف در جهان دارد. از بین عناصر غذایی، پتاسیم (K) نقش مهمی در رشد و متابولیسم گیاه دارد و به زنده ماندن و تولید زیست توده مناسب گیاهان تحت شرایط تنش‎های زیستی و غیر‎زیستی مختلف، به ویژه تنش خشکی کمک می‎کند. تحت شرایط تنش خشکی، پتاسیم بازشدن روزنه‎ها را تنظیم می‎کند و گیاهان را با کمبود آب سازگار می‎ کند. در این پژوهش کانی فلوگوپیت به عنوان منبع غنی از پتاسیم و بهبوددهنده ویژگی های شیمیایی خاک (کود پتاسیمی) برای تعدیل آثار نامطلوب تنش خشکی بر رشد و عملکرد جو در شرایط گلخانه‎ای مورد ارزیابی قرار گرفت.

    مواد و روش ها: 

    این پژوهش به صورت آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار در گلخانه هیدروپونیک دانشگاه صنعتی اصفهان انجام شد. بستر رشد مخلوطی از شن کوارتزی و فلوگوپیت تحت اعمال سطوح مختلف تنش خشکی بود و گیاهان به وسیله دو نوع محلول غذایی کامل و بدون پتاسیم در دوره پنج ماهه کشت تغذیه شدند. در پایان دوره کشت، شاخساره و ریشه گیاه جداگانه برداشت شده و وزن خشک آنها یادداشت شد. مقدار پتاسیم در عصاره تهیه شده به روش خاکستر‎گیری خشک گیاه توسط فلیم‎فوتومتر تعیین شد. درصد رهاسازی پتاسیم از فلوگوپیت در شرایط تغذیه‎ای بدون پتاسیم محاسبه شده و تجزیه عنصری توسط روش فلورسانس اشعه ایکس (XRF) بر روی چند نمونه انتخابی از بستر کشت صورت گرفت.

    یافته ها: 

    وزن خشک و پتاسیم جذب شده در شاخساره و ریشه گیاهان رشدیافته در بستر حاوی فلوگوپیت، نسبت به بستر شاهد بیشتر بود. همچنین افزایش این دو ویژگی در تیمار با محلول غذایی کامل، نسبت به گیاهان رشدکرده در شرایط تغذیه‎ای بدون پتاسیم مشاهده شد. تنش خشکی عملکرد و جذب پتاسیم گیاه را کاهش داد، بیشترین کاهش وزن خشک و جذب پتاسیم در گیاهان تغذیه شده با محلول غذایی بدون پتاسیم، تحت تنش خشکی شدید مشاهده شد. همبستگی مثبت و زیادی بین وزن خشک شاخساره و پتاسیم جذب شده‎ی آن و وزن خشک ریشه و پتاسیم جذب شده‎ی آن وجود داشت. نتایج تجزیه عنصری ذرات فلوگوپیت پیش از استفاده و پس از کاربرد در بستر رشد با میزان پتاسیم جذب شده توسط گیاه همخوانی داشت. بیشترین درصد تخلیه پتاسیم از کانی در سطح بدون تنش خشکی مشاهده شد. علاوه بر این، نتایج تجزیه عنصری نشان داد که میزان پتاسیم کانی فلوگوپیت (K2O) نمونه ها نسبت به نمونه شاهد کاهش یافته و بیشترین کاهش در تیمار بدون تنش خشکی، مشاهده شد. در کل به نظر می‎رسد کاربرد فلوگوپیت با رهاسازی پتاسیم بین لایه‎ای خود، آثار منفی تنش خشکی را به دلیل نقش ویژه پتاسیم در تنظیم باز و بسته شدن روزنه ‎های برگ، افزایش سرعت فتوسنتز و حفظ آب در بافت های گیاه کاهش می‎دهد.

    نتیجه گیری: 

    نتایج این پژوهش نشان داد که استفاده از کانی فلوگوپیت به عنوان یک منبع طبیعی و کم‎هزینه در کشور، به منظور تامین پتاسیم مورد نیاز گیاه، در بستر رشد گیاهان به ویژه در محیط‎های گلخانه‎ای برای کاهش آثار تنش خشکی مفید واقع شده است.

    کلید واژگان: بستر رشد, تنش خشکی, رهاسازی پتاسیم, ریزوسفر, فلوگوپیت
    Hossein Khademi *, Rezvan Rezaeinejad, Shamsollah Ayoubi, MohammadReza Mosaddeghi, Farhad Khormali
    Background and objectives

    Drought is the most important known abiotic stress which strongly affects the growth and yeild of different crops worldwide. Among all the mineral nutrients, potassium (K) plays a particularly critical role in plant growth and metabolism, and also contributes to the survival of plants and adequate biomass production under various biotic and abiotic stresses, especially under drought stress. Under drought stress conditions, K regulates the stomatal opening and helps plants adapt to water deficits. In this study, the effect of phlogopite, as a potassium-rich source and a soil chemical conditioner, to help moderate the adverse effects of drought stress on barley growth and yield under greenhouse conditions was evaluated.

    Materials and methods

    This study was conducted as a completely randomized design with factorial arrangement and 3 replications in the hydroponic greenhouse of the Isfahan University of Technology. The growth medium was a mixture of quartz sand and phlogopite and different levels of drought stress were applied. Plants were supplied with either a complete or a potassium-free nutrient solution during the five-month growth period. At the end of the experiment, shoots and roots were harvested separately and their dry weight recorded. The amount of potassium in the extract prepared by the dry ash method was determined by a flame photometer. The percentage of potassium release from phlogopite in potassium-free nutrient solution was calculated and elemental analysis (XRF) was performed on several selected samples.

    Results

    The shoot and root dry weight and potassium uptake of plants grown in the phlogopite containing media were higher than those in the control media. These two parameters were also higher in plants received complete nutrient solution as compared to those supplied with the K- free nutrient solution. Drought stress reduced yield and potassium uptake. The highest levels of loss of dry weight and potassium uptake were observed in plants supplied with the K-free nutrient solution under severe drought stress. There was a significant positive correlation between the shoot dry weight and K uptake and also between the root dry weight and K uptake. The results of the elemental analysis of phlogopite particles before and after application in the growth medium were consistent with the amount of potassium uptake by the plant. The highest percentage of potassium removal was observed under no drought stress conditions. In general, it looks like that the application of phlogopite alleviates the negative effects of drought stress by releasing its interlayer potassium, due to the important role of potassium in regulating stomatal opening and closing, increase photosynthesis rate and water retention in plant tissues.

    Conclusion

    The results of this study showed that the application of phlogopite was useful as a natural and low-cost source to supply K requirement in plant growth medium to reduce the effects of the drought stress, especially in the greenhouse.

    Keywords: Growth Medium, Drought stress, Potassium release, rhizosphere, phlogopite
  • معصومه خمسه مهابادی، مهران شیروانی*، محمدرضا مصدقی

    کمبود آب و کاهش کیفیت منابع آب نیاز به یافتن راه حل هایی مناسب برای حذف آلاینده ها از منابع آبی را تشدید کرده است. فلزات سنگین که توسط فعالیت های شهری و صنعتی تولید می شوند جزء مهم ترین آلاینده های موجود در آب های طبیعی و فاضلاب ها هستند. روش های مختلفی برای حذف آلاینده ها مانند فلزات سنگین از آب ها و فاضلاب های صنعتی توسعه یافته اند که در این میان فرایند جذب به عنوان یک روش کارا و اقتصادی از اهمیت ویژه ای برخوردار است. رس ها و پلیمرها به دلیل سازگاری با محیط زیست، فراوانی در طبیعت، هزینه کم و سطح ویژه زیاد در حال حاضر به طور گسترده ای برای جذب فلزات سنگین به کار می روند. درصورتی که این جاذب ها به صورت هیبرید استفاده شوند، برخی محدودیت های فیزیکی- شیمیایی آنها برطرف می شود. در این پژوهش، رفتار کمپوزیت پلی اکریلیک اسید- بنتونیت در مقایسه با بنتونیت طبیعی برای جذب سرب در شرایط بسته و ستون با بستر ثابت آزمایش و تاثیر pH بر آن بررسی شد. نتایج آزمایش ها در سیستم بسته نشان داد مدل لانگمویر بر داده های تعادلی جذب سرب به خوبی برازش می یابد. میزان جذب سرب با افزایش pH، افزایش یافت و بیشترین ظرفیت جذب سرب در 4=pH، برابر 29/83 میلی گرم بر گرم و در 6=pH، برابر 3/103 میلی گرم بر گرم به دست آمد. نتایج به دست آمده و محاسبه شاخص های پالایش و جذب شامل میانگین غلظت خروجی نسبی، درصد جذب نسبی، درصد سرب انتقال یافته و ضریب پالایش از روی منحنی های رخنه برای جاذب ها در سیستم ستون با بستر ثابت، نیز نشان داد که کمپوزیت پلی اکریلیک اسید- بنتونیت دارای ظرفیت جذب بیشتری برای سرب بوده و با افزایش pH، سرب بیشتری از محلول ها حذف شده است.

    کلید واژگان: آلودگی آب, جاذب, هیبرید پلیمر- رس, جذب, فلزات سنگین
    M. Khamseh Mahabadi, M. Shirvani*, M. R. Mosaddeghi

    Shortage of water resources and deterioration of water quality have urged the need to develop new technologies for the removal of contaminants from water. Heavy metals produced by municipal and industrial activities are among the most toxic contaminants present in the natural and waste waters. Different methods have been developed for the elimination of heavy metals from water resources and industrial waste waters. Adsorption is an effective and economic method for the water purification purposes. Nowadays, clays and natural polymers have been widely used as the adsorbents for heavy metals, due to their eco-friendly nature, natural abundance, low cost and high specific surface area. If these adsorbents are used as a hybrid material, some of their physical and chemical restrictions would be alleviated. In this study, polyacrylic acid–bentonite hybrids and natural bentonite were compared in terms of Pb adsorption in the batch and fixed-bed column systems. Besides, the effect of pH on Pb retention was investigated in both systems. The results of the batch studies showed that Langmuir and Freundlich isotherm models were appropriate in ing quilibrium Pb sorption data. Pb sorption by the sorbents was increased with the rise in solution of pH from 4 to 6, showing the greatest Pb sorption capacity at pH values of 4 (83.29 mg g-1) and 6 (103.3 mg g-1). Different indices of filtration and adsorption, including average relative effluent concentration, relative adsorption index, relative transmitted index, and filtration coefficient, were calculated from the break-through curves, indicating that the polyacrylic acid-bentonite nanocomposite was superior in the Pb sorbtion, as compared to bentonite. Also, a higher pH value resulted in the greater Pb removal from the solutions.

    Keywords: Water contamination, Sorbent, Clay-polymer hybrid, Adsorption, Heavy metals
  • غلامحسین حق نیا*، علی ابطحی، حمید سیادت، فرهاد خرمالی، محمدرضا مصدقی

    در طرح پژوهشی جامعی در فرهنگستان علوم، در 13 شاخه از علوم کشاورزی و منابع طبیعی 200 مجله منتشر شده در ایران از دیدگاه کیفی ارزیابی شدند. این مقاله که نشان‌‌دهنده بخشی از دستاوردهای آن طرح است به بررسی 10 مجله علمی-پژوهشی در زمینه علوم خاک می‌‌پردازد که در سال 1393 انتشار یافته‌‌اند. در این پژوهش، ده نمایه برای ارزیابی شکلی- ساختاری و پنج نمایه برای ارزیابی کیفی مقاله‌‌ها به کار گرفته شده‌‌اند. با استفاده از روش‌‌های آماری متداول، کیفیت مجله‌‌ها رتبه‌‌بندی شدند. نتیجه کلی این بررسی نشان داد که هیچ یک از این مجله‌‌ها در رتبه بسیار خوب قرار ندارد. دو مجله امتیاز خوب، 5 مجله امتیاز متوسط، 2 مجله امتیاز ضعیف و 1 مجله امتیاز بسیار ضعیف به ‌‌دست آوردند. در این راستا، مجله زیست‌شناسی خاک از نظر ارزش کاربردی، به ‌‌روز بودن و بدیع بودن موضوع مقاله‌‌ها و ضرورت انتشار رتبه برتر را داشت. مجله‌‌های پژوهش‌‌های حفاظت آب و خاک و مدیریت خاک و تولید پایدار از نظر ضرورت انتشار برتر شناخته شدند. از دیدگاه ارزش علمی-کاربردی مقاله ها، هیچ یک از مجله‌‌های مورد ارزیابی، برتری نشان ندادند.

    کلید واژگان: ارزیابی ساختاری مجله, نمایه کیفی, نشریه علوم خاک
    G.M. Haghnia, A. Abtahi, H. Siadat, F. Khormali, M.R. Mosaddeghi

    An investigation was carried out for the journals in 13 branches of Agricultural Sciences and Natural Resources at the Department of Agricultural Sciences, IR Academy of Sciences. A total of 200 Iranian scientific journals were qualitatively evaluated. As part of that project, the results of 10 journals in the fields of soil science published in 2014 are reported. Ten indices for evaluating the format of the journals and five indices for the quality of the articles published in the journals were designed and used. The data were statistically analyzed to rank the journals. Results showed that none of the journals received the highest ranking (very good). Twenty percent were good, fifty percent were medium, twenty percent were weak and ten percent were placed in the very weak category. The journals were also compared by the following criteria in relation to published articles: innovativeness, applicability and up-to-datedness of articles and practical usefulness and necessity of publication of the journal. In this regard, Biology Journal scored highest. Journals of Soil and Water Conservation Researches, and Soil Management and Sustainable Production scored highest for the necessity of publication. None of the assessed journals showed any preference in view of practical usefulness.

    Keywords: Journal evaluation, Qualitative index, Soil Science Journal
  • افروز تقی زاده قصاب*، آزاده صفادوست، محمدرضا مصدقی

    از چالش های مهم توسعه پایدار کشاورزی و امنیت غذایی، حفاظت از منابع آب و خاک با الگوی فعلی تولید محصولات زراعی است. در اغلب موارد، افزایش عملکرد محصول همراه با پیامدهای منفی بر محیط زیست بوده است. شور و سدیمی شدن خاک یک خطر عمده محیط زیستی است که پتانسیل کشاورزی را محدود می کند و با مدیریت نادرست کشاورزی و استفاده بیش از حد از منابع آب به ویژه در اقلیم های خشک ارتباط تنگاتنگی دارد. این مقاله به منظور کمک به تولید کننده زراعی یا مالک زمین های کشاورزی برای درک تفاوت های بین شرایط شور و سدیمی تهیه شده است و در آن، پیامدهای منفی شوری و سدیمی بودن آب آبیاری بر خاک بررسی شده و به کاربرد نتایج پژوهش در مدیریت مناسب زمین ها و بررسی عوامل موثر بر تخریب ساختمان خاک اشاره شده است. در این پژوهش، دو خاک لوم رسی و لوم شنی با کیفیت های متفاوت آب (ترکیبی از سطح های مختلف EC و SAR) پنج بار تر و خشک شدند. مقدار رطوبت خاک در مکش های ماتریک 0، 10، 20، 40، 60، 100، 300، 1000، 2000، 4000 و 15000سانتی متر، رس قابل پراکنش و هدایت هیدرولیکی اشباع خاک اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که افزایش سدیم سبب پراکنش ذرات ریز خاک گردید و با افزایش رس قابل پراکنش خاک، هدایت هیدرولیکی اشباع خاک را کاهش می دهد. همچنین افزایش سدیم با تبدیل منافذ درشت به منافذ ریز، رطوبت خاک را در مکش های ماتریک بالا افزایش داد. افزایش شوری آب، سبب هم آوری ذرات خاک شد و با ایجاد منافذ جدید در خاک، ظرفیت نگهداشت آب افزایش یافت.

    کلید واژگان: پراکنش ذرات خاک, ساختمان خاک, کیفیت آب
    A. Taghizadehghasab, A. Safadoust, M. R. Mosaddeghi

    A challenge of sustainable development is related to agriculture, food security, and conservation of water and soil resource, under the current crop production paradigm. Increasing crop yields often have negative environmental impacts. Soil salinization and sodication are major environmental hazards that limit agricultural potential and are closely related to agricultural unsuitable management and water resources overexploitation, especially in arid climates. In this study, we investigated the negative impacts of saline and sodic irrigation water on soil properties that it is necessary to study the factors affecting the degradation of soil structure to implement proper land management and we intended to help the farm producer or landowner to understand the fundamental differences between these two problems. Samples of clay loam and sandy loam soils were treated in 5 wetting and drying periods with different types of water quality (which combinate different levels of EC and SAR). Soil water content of samples was achieved at soil matric suctions of 0, 10, 20, 40, 60, 100, 300, 1000, 2000, 4000 and 15000 cm. Also, dispersible clay and saturated hydraulic conductivity were determined. Results showed that increasing of SAR caused dispersion of clay and saturated hydraulic conductivity was decreased with increasing of dispersed clay. Increasing SAR caused some macropores and mesopores changed to micropores and as result enhanced water retention especially at high matric suctions. Water retention capacity was enhanced by increasing in water EC as that flocculated soil particles and created new soil pores.

    Keywords: Dispersion of soil particles, Soil structure, Water quality
  • سهیلا فهمیده، مسعود داوری*، محمد رضا مصدقی، زاهد شریفی
    سابقه و هدف

    کربن آلی، به عنوان یکی از اجزای عمده سازنده ماده آلی خاک، در غالب فرآیند های شیمیایی، فیزیکی و شیمیایی خاک نقشی مهم دارد. ماده آلی یا کربن آلی خاک یکی از پارامترهای کلیدی کیفیت خاک و یک شاخص حاصلخیزی خاک است. ماده آلی در تشکیل خاکدانه ها و پایداری آن ها، جذب آب و عناصر غذایی، ظرفیت نگه داشت آب در خاک، نفوذ آب و هوا، هدایت هیدرولیکی خاک، آب گریزی و ترسیب کربن نقشی ضروری دارد. پژوهش های مختلف نشان داده اند که کیفیت و کمیت ماده آلی خاک می توانند تحت تاثیر فعالیت های انسانی همچون عملیات زراعی و فعالیت های توسعه ای اقتصادی قرار گیرد. نرخ بالایی از هدر رفت ماده آلی خاک بر روی اراضی فرسایش یافته نیز گزارش شده است. از این رو پایش تغییرات زمانی و مکانی ماده آلی خاک برای ارزیابی مدیریت بلند مدت پتانسیل بالقوه خاک ضروری است. این در حالی است که نمونه برداری های مرسوم خاک و اندازه-گیری مقدار کربن آلی خاک، به ویژه در مقیاس های بزرگ جغرافیایی، دشوار، پرهزینه و زمان بر است. بنابراین، ارزیابی سریع و دقیق کربن آلی خاک می تواند در مدیریت دراز مدت خاک سودمند باشد. بنابراین، هدف از این پژوهش بررسی کارایی طیف سنجی انعکاسی خاک در محدوده مریی - مادون قرمز نزدیک برای تخمین مقدار کربن آلی خاک در حوزه آبخیز دریاچه زریبار در شهرستان مریوان در استان کردستان بود.

    مواد و روش ها

    بدین منظور 100 نمونه خاک سطحی از منطقه مورد مطالعه با وسعتی حدود 10718 هکتار جمع آوری شد. انعکاس طیفی این نمونه ها و برخی از ویژگی های فیزیکی و شیمیایی آن ها در شرایط کنترل شده آزمایشگاهی اندازه گیری شد. پس از ثبت طیف ها، روش های مختلف پیش پردازش داده های طیفی نیز مورد ارزیابی قرار گرفت. سپس توابع انتقالی خاکی و توابع انتقالی طیفی با استفاده از روش رگرسیون خطی چندگانه گام به گام برای برآورد کربن آلی خاک پی ریزی شدند. اعتبار این توابع اشتقاق یافته برآوردگر کربن آلی خاک، با استفاده از آماره های مختلفی همچون ضریب تبیین (2R)، ریشه میانگین مربعات خطای نرمال شده (NRMSE)، میانگین خطا (ME)، شاخص انطباق (d) و درصد انحراف نسبی (RPD) ارزیابی شدند.

    یافته ها

    با توجه به نتایج، بین کربن آلی خاک با مقادیر انعکاس طیفی خاک در طول موج های 858 و 1916 نانومتر همبستگی بالا و معنی داری (در سطح معنی دار 1%)مشاهده گردید. نتایج نشان داد توابع انتقالی خاکی (R2avg=0.83, NRMSE avg=24.55%) در مقایسه با توابع انتقالی طیفی پیشنهادی (R2avg=0.44, NRMSE avg=44.31%)، دارای دقت بیشتری در برآورد کربن آلی خاک می-باشند. هرچند توابع انتقالی طیفی اشتقاق یافته با SMLR نیز، برآوردهای نسبتا خوبی از کربن آلی خاک ارایه کرد (R2avg=0.52 , RPD=1.44). نتایج همچنین نشان داد مشتق اول + فیلتر ساویتزکی-گلای، به دلیل کاهش اثرات نویز های تصادفی و بهبود مدل های واسنجی، بهترین روش در پیش پردازش داده های طیفی خاک است.

    نتیجه گیری

    در مجموع نتایج این پژوهش نشان داد اگرچه کارایی توابع انتقالی طیفی در برآورد کربن آلی خاک نسبت به توابع انتقالی خاکی متناظر آن بالا نیست، لیکن در موارد عدم دسترسی به توابع انتقالی خاکی، این رویکرد می تواند به عنوان یک روش معقول غیر-مستقیم در برآورد کربن آلی خاک مورد استفاده قرار گیرد.

    کلید واژگان: بازتاب طیفی خاک, ماده آلی خاک (SOC), رگرسیون خطی چندگانه گام به گام
    Soheyla Fahmideh, Masoud Davari *, Mohammad Reza Mosaddeghi, Zahed Sharifi
    Background and Objectives

    Soil organic carbon (SOC), as a great constitute of soil organic matter (SOM), has an important role in chemical, physical and biological processes of soil. SOM or SOC is a key parameter of soil quality and a soil fertility indicator. SOM has an essential role in formation of soil aggregate and its stability, water and nutrients adsorption, water holding capacity, infiltration of air and water, hydraulic conductivity, soil water repellency and carbon sequestration. Various studies have shown that the quantity and quality of SOM can be affected by anthropogenic activities such as farming practices and other economic development activities. It has also been reported a high rate of SOM loss on eroded lands. Hence, monitoring temporal and spatial variation of SOM is essential for evaluating long-term soil productivity management. However, conventional soil sampling and chemical measurement of SOC, especially in large geographic scale, is tedious, time consuming and expensive. Therefore, rapid and precise assessment of SOC content can be useful in long-term management of soil. The objective of this study was to investigate the ability of soil visible-near infrared (Vis-NIR) spectroscopy for estimating SOC in Zrebar lake watershed of Marivan, Kurdistan province, Iran.

    Materials and Methods

    A total of 100 soil samples were collected from the studied region, with an area about 10718 hectares. The spectral reflectance and physicochemical properties of all soil samples were measured under laboratory controlled conditions. After recording of the spectra, different pre-processing methods were applied and compared. Then, pedo-transfer functions (PTFs) and specto-transfer functions (STFs) were developed to estimate SOC content using stepwise multiple linear regression (SMLR). The accuracy and reliability of the derived PTFs and STFs were evaluated using coefficient of determination (R2), normalized root mean square error (NRMSE), mean error (ME), index of agreement (d), and ratio of performance to deviation (RPD) statistics.

    Results

    Based on the results, soil organic carbon showed high and significant (significance level of 1%) correlations with spectral reflectance values at wavelengths 858 and 1916 nm. The results indicated that the derived PTFs had the higher accuracy (R2avg=0.83, NRMSEavg = 24.55%) to estimate SOC in comparison with the STFs (R2avg=0.44, NRMSEavg= 44.31%). However, SOC could be also fairly estimated by the derived specto-transfer functions (Ravg2=0.52, RPDavg= 1.44).The results also revealed that the Savitzki–Golay smoothing filter with 1st order derivative was the best spectral pre-processing method to reduce the effect of random noise and improve the calibration models.

    Conclusion

    Overall, the results indicated that although the performance of STFs was not superior to the corresponding PTFs for estimating SOC, but this approach can be used as a reasonable indirect method in case of unavailability of PTFs.

    Keywords: Soil spectral reflectance, Soil organic matter (SOM), Stepwise multiple linear regression
  • افسانه ابراهیمی*، محمد شایان نژاد، محمدرضا مصدقی

    الگوی خیس شدگی در آبیاری قطره ای از ویژگی های مهمی است که در هنگام طراحی باید به آن توجه شود. بهبود ابعاد الگوی خیس شدگی موجب افزایش کارایی مصرف آب و سیستم آبیاری می شود. هدف از انجام این پژوهش بررسی اثر کاربرد شلتوک برنج و بیوچار (biochar) آن بر الگوی خیس شدگی خاک رس سیلتی تحت آبیاری قطره ای سطحی بود. در این پژوهش از یک جعبه به طول 200، عرض 50 و ارتفاع 100 سانتی متر استفاده شد. به منظور سهولت در پر و خالی کردن، تنها تا ارتفاع 50 سانتی متری آن از خاک پر شد. شلتوک برنج و بیوچار به میزان صفر، یک و دو درصد وزنی خاک با آرایش فاکتوریل تیمارها در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار افزوده شد. بیوچار ها در دمای 500 درجه سانتی گراد تهیه شدند. آزمایش ها با قطره چکان دارای دبی ثابت چهار لیتر در ساعت با مدت زمان آبیاری سه ساعت انجام شد. نتایج تجزیه واریانس نشان داد حضور تیمارهای آلی سبب افزایش رطوبت خاک در دامنه رطوبتی گنجایش زراعی تا نقطه پژمردگی دایم شدند که این افزایش در تیمار بیوچار دو درصد نسبت به سایر تیمارها بیشتر بود. همچنین افزودن شلتوک و بیوچار در خاک رسی سیلتی سبب کاهش پیشروی افقی و افزایش پیشروی عمودی شد.

    کلید واژگان: بیوچار, شلتوک برنج, آبیاری قطره ای, جبهه رطوبتی خاک
    A. Ebrahimi*, M. Shayannejad, M. Reza Mosaddeghi

    Wetting pattern in a trickle irrigation system is one of the most important characteristics that should be taken into consideration for designing the irrigation systems. Improving the dimensions of the wetting pattern will increase the water use efficiency and irrigation systems. The objective of this study was to investigate the effect of rice husk and its biochar application on the wetting pattern in a silty clay soil under surface trickle irrigation. A box with the length of 200, the width of 50 and the height of 100 cm was used. To easily fill and empty the model, it was filled up to a height of 50 cm. The rice husk and its biochar were added to the soil at the rates of 0, 1 and 2 mass percentages based on a factorial arrangement of the treatments in a completely randomized design with three replications. Biochar was prepared in a special furnace at 500°C without oxygen. The experiments were done with a flow rate of 4 liters per hour with the irrigation time of 3 hours. The results of the analysis of variance showed that the organic treatments increased the soil water content in the range of field capacity to a permanent wilting point; the highest increase was observed for the biochar 2% treated soil. Also, the addition of rice husk and biochar in the silty clay soil reduced the horizontal advance and increased the vertical advance wetting pattern.

    Keywords: Biochar, Rice husk, Surface trickle irrigation, Wetting pattern
  • الهام علی دوست*، مجید افیونی، محمدعلی حاج عباسی، محمدرضا مصدقی
    کیفیت خاک تحت تاثیر نوع کاربری و مدیریت زمین است. ارزیابی وضعیت کیفی خاک، راهنمای مناسبی برای اتخاذ روش-های مدیریت پایدار و پیش گیری از تخریب این ماده حیاتی می باشد. هدف این پژوهش تبیین تغییرات ویژگی های خاک در کاربری های مختلف و تعیین مهم ترین شاخص های ارزیابی کیفیت خاک بود. بدین منظور در مجموع 50 نمونه خاک از چهار کاربری جنگل، مرتع، دیم زار و کشت آبی از حوضه آبخیز لردگان جمع آوری شد. سپس ویژگی های خاک شامل جرم مخصوص ظاهری، اجزای بافت، کربنات کلسیم معادل، ظرفیت تبادل کاتیونی، pH، هدایت الکتریکی، کربن آلی، نیتروژن کل، نسبت کربن به نیتروژن، تنفس پایه میکروبی و میانگین وزنی قطر خاکدانه ها اندازه گیری شدند. همچنین میانگین دمای ماهانه و بارش سالیانه و نیز ارتفاع و شیب نقاط نمونه برداری تعیین گردید. نتایج تجزیه به مولفه های اصلی نشان داد که شاخص های کربن آلی، درصد شن، بارندگی سالیانه و ارتفاع، مهم ترین عوامل ایجاد کننده تغییرات در خاک های منطقه بوده است. این تحلیل توانست با ایجاد 5 مولفه اصلی، 81 درصد از تغییرات ویژگی های خاک های منطقه را به خوبی تبیین نماید. همچنین تحلیل تشخیص به خوبی توانست انواع کاربری ها را با استفاده از مجموعه ای از ویژگی های منتخب، از یکدیگر متمایز نماید. مقدار طبقه بندی صحیح در این تحلیل 94 درصد بود. نتایج این پژوهش بر قابلیت کاربرد روش های آماری چندمتغیره در بررسی کیفیت خاک ها تاکید دارد. بررسی جداگانه هر یک از شاخص های منتخب، دلالت بر کیفیت خوب خاک های جنگلی نسبت به سایر کاربری ها داشت و دیم زارها، وضعیت کیفی نامناسبی داشتند. بنابراین مدیریت پایدار منطقه، مستلزم پیشگیری از تغییر کاربری اراضی و احیای اراضی تخریب شده به منظور ارتقای کیفیت خاک است.
    کلید واژگان: کاربری اراضی, کربن آلی خاک, تجزیه به مولفه های اصلی, تحلیل تشخیص
    Elham Alidoust *, Majid Afyuni, Mohammad Ali Hajabbasi, Mohammad Reza Mosaddeghi
    Soil quality is affected by the type of land use and management. Evaluation of soil quality indices is a suitable guide for adopting sustainable management practices and preventing soil degradation. The goals of this research were to explain soil variations and to determine the most important soil quality assessment indices. Therefore, totally 50 soil samples were collected from four land uses including forest, pasture, rain fed and irrigated farmlands in Lordegan watershed. Then soil characteristics consisted of soil bulk density, soil texture components, calcium carbonate equivalent, cation exchange capacity, pH, electrical conductivity, organic carbon, total nitrogen, carbon to nitrogen ratio, microbial basal respiration and mean weight diameter of aggregates were measured. Also, average monthly temperature, annual precipitation, elevation and slope of sampling points were determined. The results of principal component analysis illustrated that organic carbon, sand content, annual precipitation and elevation were the most important factors causing soil variations in the area. This method could explain 81% of soil variations in the region by creating 5 principal components. Furthermore, various kind of land uses were distinguished successfully according to a set of selected soil attributes using Discriminant Analysis. The percentage of correct classification in this analysis was 94%. The results of this study emphasize on the applicability of multivariate statistical methods in the assessment of soil quality. The individual examination for each of selected indices indicated the high quality of forest soils compared to the other land uses. However, rain fed farmlands had a poor quality situation. Therefore, achieving sustainable management in the area requires the prevention of land use change and the restoration of degraded lands for improving soil quality.
    Keywords: Land use, Soil organic carbon, principal component analysis, Discriminant analysis
  • زهرا امیری، مهدی قیصری*، محمدرضا مصدقی، مهسا سادات طباطبایی، مهرناز مرادیان نژاد

    مکان اندازه گیری رطوبت خاک در مدیریت آبیاری به دلیل تغییرات مکانی زیاد ویژگی های هیدرولیکی خاک و چگونگی توسعه ریشه گیاه از اهمیت ویژه ای برخودار است. هدف از این پژوهش، تعیین مکان مناسبی برای اندازه گیری رطوبت خاک در مدیریت آبیاریقطره ای- نواری بود که بیانگر میانگین رطوبت خاک رخ (θavg) باشد. به همین منظور توزیع رطوبت خاک (θij) در مرحله تاسل دهی ذرت و در طول یک دور آبیاری (73- 68 روز پس از کاشت) در انتهای فصل رشد اندازه گیری شد. نتایج نشان داد بیش از 70 درصد طول ریشه گیاه تا عمق 30 سانتی متری از سطح خاک قرار دارد. با پذیرفتن 10± درصد خطا نسبت به میانگین رطوبت خاک رخ، محدوده ای از خاک رخ مشخص شد که در بازه خطای پذیرفته شده قرار گرفته و از طرفی بیشترین نزدیکی به میانگین رطوبت خاک دارد (0/9θavg<θRec<1/1θavg). از هم پوشانی θRec در طول یک دور آبیاری، مکان مناسب برای اندازه گیری رطوبت خاک در فاصله افقی از نوار آبیاری تا 20 سانتی متر و عمق 20- 10 سانتی متری از سطح خاک به دست آمد. از جمله عواملی که در تعیین مکان مناسب اندازه گیری رطوبت خاک در راستای میانگین رطوبت خاک رخ بایستی در نظر گرفته شود، توجه به چگونگی توسعه سیستم ریشه و محدوده ای از خاک رخ است که تجمع بیشترین تراکم طول ریشه بوده و از طرفی حداکثر جذب آب از این ناحیه صورت می گیرد.

    کلید واژگان: آبیاری قطره ای- نواری, توزیع رطوبت در خاک, توسعه سیستم ریشه, ذرت, میانگین رطوبت خاک رخ
    Z. Amiri, M. Gheysari*, M. R. Mosaddeghi, M. S. Tabatabaei, M. Moradiannezhad

    Location of soil moisture sampling in irrigation management is of special importance due to the spatial variability of soil hydraulic characteristics and the development of root system. The objective of this study was determination of the suitable location for soil moisture sampling in drip-tape irrigation management, which is representative of the average moisture in the soil profile (θavg) as well. For this purpose, soil moisture distribution (θij) at the tassel stage of maize and one irrigation interval (68-73 day after plant) were measured at the end of season. The results showed more than 70% length of the root of plant was located in 30 cm of the soil depth. By accepting ±10% error in relation to the averaged soil moisture, some region of soil profile was determined which was in the acceptable error range and also near the averaged soil moisture (0.9θavg<θRec<1.1θavg). By overlapping θRec in one irrigation interval, the appropriate location for soil moisture sampling was the horizontal distance from drip-tape line to 20 cm and the depth of 10-20 cm from the soil surface. To determine the appropriate place for soil moisture sampling, the development of root system and the maximum concentrated root length density in the soil profile extracting the maximal soil moisture should be taken in to account, parallel with the averaged soil moisture.

    Keywords: Drip-tape irrigation, Soil moisture distribution, Root system development, Maize, Averaged soil moisture of the soil profile
  • روزیتا سلطانی*، محمدرضا مصدقی، مجید افیونی، شمساللهایوبی، مهران شیروانی
    کاربرد پساب برای آبیاری در درازمدت موجب افزودن برخی ترکیب ها و یون ها به خاک می شود که ممکن است سبب تغییر در ویژگی های فیزیکی، هیدرولیکی و مکانیکی خاک شود که این در ارتباط با رشد گیاهان در خاک مهم است. در این پژوهش تاثیر کاربرد کوتاه، میان و درازمدت پساب تصفیه خانه فاضلاب مجتمع فولاد مبارکه اصفهان بر مقاومت فروروی و مقاومت برشی خاک فضای سبز بررسی شد. مقاومت فروروی و مقاومت برشی خاک به صورت صحرایی به ترتیب توسط فروسنج جیبی و دستگاه جعبه برش مزرعه ای اندازه گیری شدند. نتایج نشان داد کاربرد پساب سبب افزایش مقاومت فروروی خاک (سختی خاک) در دامنه خشک و مرطوب در کوتاه مدت، میان مدت و دراز مدت شده است. تیمار 19 سال آبیاری شده با پساب بیشترین مقاومت فروروی خاک در حالت مرطوب را داشت ولی آب چاه تاثیری بر مقاومت فروروی خاک نداشته است. سله سطحی در مکان هایی که آبیاری نشده اند، باعث افزایش مقاومت فروروی خاک شده است ولی خاک های سله دار و آبیاری شده در مقادیر مقاومت فروروی خشک و مرطوب تفاوتی با خاک بکر نشان ندادند. در بررسی اثر پساب و آب چاه بر مقاومت برشی خاک مشخص شد که پساب، آب چاه و سله سطحی تاثیری بر پارامتر چسبندگی (c) نداشته ولی زاویه اصطکاک داخلی (φ) خاک را به طور معنی داری تحت تاثیر قرار داد. به طورکلی می توان نتیجه گرفت که تغییر پارامترهای مقاومت برشی خاک در منطقه مورد بررسی بیشتر متاثر از اجزای خاک (بافت و درصد سنگریزه) و ریزساختار خاک است و کاربرد پساب تاثیر چشمگیری بر این پارامترها نداشت.
    کلید واژگان: پساب, مقاومت فروروی, مقاومت برشی, فروسنج جیبی, جعبه برش مزرعه ای
    R. Soltani*, M. R. Mosaddeghi, M. Ayuni, Sh. Ayoubi, M. Shirvani
    Long-term use of treated wastewaters for irrigation adds compounds and/or ions to soils which might alter the soil physical, hydraulic and mechanical properties. Soil mechanical properties are closely linked with the plant growth. This study was conducted to investigate the effect of short-, mid- and long-term applications of the treated wastewater of Mobarake Steel Company in Isfahan on the soil penetration resistance and shear strength in the company green space. Soil penetration resistance and shear strength were measured using a pocket penetrometer and in situ shear box, respectively. The results showed that soil penetration resistance (i.e. soil hardness) at both dry and wet conditions significantly was increased upon short-, mid- and long-term applications of wastewater; 19 years of the application of wastewater resulted in the highest soil penetration resistance at wet condition, but the well water did not significantly affect it. Surface crust in the non-irrigated locations increased the soil penetration resistance, but the irrigated sealed soils were not significantly different from the virgin soil in terms of dry and wet penetration resistances. For the soil shear strength parameters, wastewater, well water and surface crust did not significantly affect soil cohesion (c), they but significantly affected the angle of internal friction (φ). Overall, soil shear strength parameters were not greatly affected by the irrigation water treatments because of the dominant effect of the soil fractions (texture and gravel content) and the microstructure.
    Keywords: Wastewater, Penetration resistance, Shear strength, Pocket penetrometer, In situ shear box
  • افروز تقی زاده قصاب*، آزاده صفادوست، محمدرضا مصدقی
    در پژوهش حاضر، اثر کیفیت آب بر مقدار نگهداشت رطوبت خاک، ساختمان خاک و هدایت هیدرولیکی خاک در دو بافت متفاوت بررسی شد. نمونه های دست نخورده خاک از دو بافت لوم شنی و لوم رسی با استفاده از 6 تیمار کیفیت آب آبیاری شامل ترکیبی از 2 سطح شوری EC)=  2/0 و 10دسی زیمنس بر متر) و 3 سطح سدیمی(SAR= 1، 5 و 12) پنج دوره تر و خشک را گذراندند. مقدار رطوبت نمونه های خاک در مکش های ماتریک 0، 10، 20، 40 و 60 سانتی متر در دستگاه جعبه شن و مکش های ماتریک 100، 300، 1000، 2000، 4000 و 15000 سانتی متر در دستگاه صفحات فشاری اندازه گیری شد. مدل ونگنوختن- معلم بر مقدار رطوبت اندازه گیری شده، برازش داده شد سپس با استفاده از پارامترهای مدل برازش شده، رطوبت نقطه عطف (θINFL) و شاخص دکستر (S) محاسبه شدند. تخلخل درشت، تخلخل میانه، تخلخل ریز خاک و آب قابل استفاده خاک برای گیاه (AWC100 و AWC300) محاسبه و هدایت هیدرولیکی اشباع خاک نیز در نمونه های دست نخورده خاک اندازه گیری شد. پژوهش حاضر در قالب طرح کاملا تصادفی و در 3 تکرار بود. نتایج نشان داد که افزایش EC، سبب هم آوری ذرات خاک شد، به طوری که برخی منافذ جدید را در خاک ایجاد کرد و در نتیجه ظرفیت نگهداشت آب افزایش یافت. افزایش SAR سبب پراکنش ذرات ریز خاک گردید ولی با تبدیل برخی منافذ درشت و متوسط به منافذ ریز، مقدار آب نگهداری شده در مکش های ماتریک بالا افزایش یافت؛ اما مقدار آب قابل استفاده خاک برای گیاه تغییرات معنی داری نشان نداد. همچنین افزایش شوری موجب افزایش رطوبت در تمام مکش ها گردید و بیشترین مقدار رطوبت نقطه عطف در شوری dS m-1 10 بدست آمد. افزایش SAR و کاهش شوری خاکEC) ) به طور مستقیم با کاهش هدایت هیدرولیکی اشباع مرتبط بود. شاخص دکستر (S) با افزایش سدیم کاهش یافت، که بیانگر کاهش کیفیت فیزیکی خاک بود.
    کلید واژگان: کیفیت خاک, تخلخل خاک, مدل ونگنوختن- معلم
    A. Taghizadehghasab *, A. Safadoust, M. R. Mosaddeghi
    The effect of water quality on soil water retention, structure, and hydraulic conductivity in two soil textures was studied. Undisturbed soil samples were treated in 5 wetting and drying periods with 6 different types of water quality consisting of 2 levels of EC (0.2 and 10 dS m-1) and three levels of SAR (1, 5 and 12). Undisturbed soil samples were equilibrated on sand box apparatus to soil matric suctions of 0, 10, 20, 40 and 60 cm and on pressure plate apparatus to soil matric suctions of 100, 300, 1000, 2000, 4000 and 15000 cm. The van Genuchten-Mualem model was fitted to simulate the measured soil water characteristic curve. Soil physical quality index (S) and the inflection point of water retention curve (θINFL) were evaluated using fitted parameters. Also, the macro-porosity, meso-porosity, micro-porosity, available water content (AWC100 and AWC300), and saturated hydraulic conductivity were measured. The study was conducted in a completely randomized design with three replications. Results showed that increasing EC caused soil particles flocculation, by developing some new pores and, consequently, increasing water retention capacity. Although increase in SAR dispersed soil particles, alteration of some macro-pores and meso-pores to micro-pores enhanced water retention, especially at high matric suctions. But, the available water content did not change significantly. Also, increase in water EC enhanced water retention at all matric suctions and the highest moisture content at inflection point was seen at EC of 10 dSm-1. The increase in SAR and decrease in EC were directly related to decrease in saturated hydraulic conductivity. Soil physical quality index (S) decreased by sodium increment, which indicated the reduced soil physical quality.
    Keywords: Soil quality, Water quality, Soil porosity, van Genuchten-Mualem model
نمایش عناوین بیشتر...
بدانید!
  • در این صفحه نام مورد نظر در اسامی نویسندگان مقالات جستجو می‌شود. ممکن است نتایج شامل مطالب نویسندگان هم نام و حتی در رشته‌های مختلف باشد.
  • همه مقالات ترجمه فارسی یا انگلیسی ندارند پس ممکن است مقالاتی باشند که نام نویسنده مورد نظر شما به صورت معادل فارسی یا انگلیسی آن درج شده باشد. در صفحه جستجوی پیشرفته می‌توانید همزمان نام فارسی و انگلیسی نویسنده را درج نمایید.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را با شرایط متفاوت تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مطالب نشریات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال