محمود رستمی نیا
-
تولید انار در ایران، به عنوان یکی از مهمترین کشورهای تولید کننده انار دنیا، با چالش هایی روبرو می باشد. ترک-خوردگی میوه انار یکی از مهمترین این چالش ها می باشد که باعث کاهش بسیار زیاد در کیفیت میوه های تولیدی گردیده و هر ساله صدمات اقتصادی بسیار زیادی به باغداران تحمیل می کند. مدیریت صحیح باغ، بخصوص عملیات داشت مناسب، می تواند نقش بسیار مهمی در کنترل این عارضه و کاهش صدمات ناشی از آن داشته باشد. تغذیه مناسب گیاه از جمله موارد تاثیر گذار در این زمینه می باشد که می تواند با بهبود شرایط فیزیولوژیکی گیاه و میوه در کاهش این عارضه موثر باشد. در این پژوهش، اثرات محلول پاشی سیلیسیم و سولفات پتاسیم بر میزان ترک-خوردگی و برخی از خصوصیات کمی و کیفی میوه انار بررسی شد. آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با محلول پاشی سیلیسیم در چهار سطح (صفر، 100، 300 و 500 پی پی ام) در ترکیب با سولفات پتاسیم در سه سطح (صفر، 75/0 و 5/1 درصد)، روی انار رقم ملس ساوه کشت شده در سال 1401 روی یکی از باغات تجاری انار واقع شده در شهرستان چرداول استان ایلام انجام شد. تیمارهای مورد بررسی سه بار در طول فصل رشد تکرار شدند. نتایج حاصله نشان داد که اکثر صفات کمی و کیفی میوه تحت تاثیر محلول پاشی ترکیبات مذکور قرار گرفتند. همچنین نتایج مطالعه نشان داد محلول پاشی سیلیسیم، سولفات پتاسیم و اثر متقابل بین آنها بر میزان ترک خوردگی میوه انار معنی دار است. بیشترین ترک خوردگی میوه (87/27 درصد) در درختان شاهد ثبت شد وکمترین آن (64/2 درصد) در محلول پاشی سیلیسیم 500 پی پی ام و سولفات پتاسیم 75/0 درصد به دست آمد. همچنین محلولپاشی با سیلیسیم و سولفات پتاسیم علاوه بر کاهش ترکیدگی میوه باعث بهبود دیگر صفات میوه هم گردید، به طوریکه بیشترین میزان وزن میوه با مقدار 204 گرم در تیمار سولفات پتاسیم 5/1 درصد مشاهده شد و کمترین مقدار آن (144 گرم) در نمونه شاهد ثبت شد. نتایج نشان داد هر دو تیمار استفاده شده بر وزن میوه تاثیر گذاشته و باعث افزایش وزن میوه و آریل نسبت به شاهد شدند. در مجموع، بر اساس نتایج حاصل شده از این پژوهش می توان نتیجه گرفت که محلول پاشی ترکیبی سیلیسیم با سولفات پتاسیم نسبت به تیمارهای انفرادی آنها کارآمدتر بوده و منجر به بهبود عملکرد، کیفیت میوه و همچنین کاهش ترک خوردگی میوه گردید که نشان می-دهد بین این ترکیبات اثرات هم افزایی وجود دارد. بر اساس نتایج این پژوهش استفاده همزمان از سیلیسیم و سولفات پتاسیم بعنوان راهکاری عملی برای کاهش عارضه ترکیدگی میوه و بهبود کمی و کیفی میوه انار پیشنهاد می گردد.
کلید واژگان: آریل, پتاسیم, ترک خوردگی میوه, تغذیه, کیفیت میوهPlant Production, Volume:47 Issue: 2, 2024, PP 309 -321IntroductionPomegranate (Punica granatum L.) is a fruit-bearing species with a long history of cultivation in the tropical and subtropical regions of the world. Pomegranate production in Iran, as the main pomegranate producer in the world, is faced with different challenges. Fruit cracking is one of the serious disorders in pomegranate that cause significant reduction in the quality of fruit and subsequent economic damages to the pomegranate producers annually. Fruit cracking can be controlled to some extent by appropriate orchard management. Proper orchard fertilization is among the influential cases that can lead to the improvement in the physiological state of trees in favor of reducing the fruit cracking.
Materials and methodsIn this study, the effects of silicon and potassium sulfate spraying were investigated on the fruit cracking and some quantitative and qualitative characteristics of pomegranate fruit. An experiment was conducted to evaluate the combined effects of four levels of silica (0, 100, 300, and 500 ppm) and three levels of potassium sulfate (0, 0.75%, and 1.5%) spraying on the fruit of pomegranate cv. ‘Malase-Saveh’, one of the most important pomegranate varieties of Iran. The treatments were applied three times during the growing season. The experiment was arranged in a factorial experiment based on the completely randomized block design in three replicates. Data analysis was performed using SAS statistical software and the means were compared using Duncan Multiple Range Test (DMRT) at 5% level of significance.
Results and DiscussionThe results indicated that most of the qualitative and quantitative traits were influenced by foliar spraying of these substances. Also, the results indicated that foliar application of silica, potassium sulfate, and their interaction significantly affected the fruit cracking. According to the results, the lowest fruit cracking (2.64%) was obtained by spraying 500 ppm silica and 0.75% potassium sulfate, while the highest fruit cracking (27.87%) was recorded from control plants. The highest fruit weight (204 g) was recorded in the treatment of 1.5% potassium sulfate and the lowest fruit weight (144 g) was recorded from untreated plants. Most of the treatments had a positive effect on fruit and aril weight and increased this character compared to the control. Spraying with 500 ppm silica and 1.5% potassium sulfate resulted in the highest (39.69 g) 100 arils weight, while control plants had the lowest (29.14) 100 arils weight. Silica and potassium sulfate treatment also improve the total soluble solid and titratable acidity in the fruit juice of pomegranate.
ConclusionThe data obtained from this study could provide valuable insights into the effects of proper fertilization in reducing one of the main pomegranate disorders. Overall, the results indicated that combined spraying of silica (500 ppm) with potassium sulfate (1.5%) is more effective than their individual use and results in the higher fruit yield and quality, as well as a lower cracking disorder. These findings suggest that there are synergistic effects between these compounds. According to the results of this investigation simultaneous application of silica and potassium is suggested as a practical strategy in orchard management practices that could be beneficial for improving qualitative and quantitative attributes of pomegranate fruit.
Keywords: Aril, Fruit Cracking, Fruit Quality, Nutrition, Potassium -
ارزیابی تناسب اراضی و تعیین پتانسیل تولید آن ها به منظور مدیریت منابع خاک و اراضی یکی از بهترین سیاست های کشاورزی پایدار است. محصول جو پس از گندم از لحاظ سطح زیر کشت در ایران مقام دوم را دارد. اما تمام اراضی ایران به یک اندازه برای کشت جو مناسب نیستند. هدف از این مطالعه مقایسه روش های استوری و ریشه دوم با روش های تعیین شاخص کیفیت خاک برای اراضی زراعی واقع در استان ایلام شهرک ولیعصر بخش بدره می باشد. برای این منظور شاخص کیفیت تجمعی (IQI) و شاخص کیفیت نمورو (NQI) با دو سری مجموعه داده ها استفاده شد: مجموعه داده های کل (TDS) و مجموعه داده های حداقل (MDS). برای محاسبه شاخص های کیفی از داده های 83 پروفیل خاک در مساحت 1400 هکتار با در نظر گرفتن ویژگی های (درصد شن، درصد سیلت، درصد رس، درصد رطوبت اشباع، ساختمان، درصد سنگریزه سطحی، ظرفیت نگهداری آب، مواد آلی، نیتروژن، فسفر، پتاسیم، EC، CEC،SAR ، CaCO3 و pH) استفاده شد. از 17 پارامتر اندازه گیری شده به عنوان مجموعه کل داده ها (TDS) و از 5 پارامتر(درصدشن، درصد رس، درصد سیلت، رطوبت اشباع و (pH به عنوان مجموعه داده های حداقل (MDS) استفاده شد. همچنین نتایج نشان داد که استفاده از مجموعه داده های حداقل (MDS) تخمین نزدیکتری به روش های استوری و ریشه دوم در مقایسه با استفاده از مجموعه کل داده ها (TDS) ارائه می دهد. نتایج نشان داد که اکثر واحدها در مدل استوری و ریشه دوم در کلاس تناسب متوسط (S2) برای تولید جو قرار گرفتند مقایسه همبستگی بین روش های ارزیابی تناسب اراضی و اندازه گیری کیفیت خاک نشان داد بیشترین مقدار همبستگی بین روش NQIMDS و ریشه دوم وجود دارد . بطور کلی می توان گفت شاخص کیفیت خاک با حداقل داده و با صرف زمان و هزینه کمتر برای ارزیابی کیفیت خاک و مدیریت کشاورزی می تواند نتایج بهتری ارائه دهد.
کلید واژگان: حداقل داده, استوری, ریشه دوم, IQI, NQIIntroductionAssessing land suitability and determining its production potential to manage soil and land resources is one of the best sustainable agricultural policies. Barley is the second most cultivated crop in Iran after wheat. However, all soils in Iran are equally suitable for barley production. This study was conducted with the aim of evaluating the suitability of land for barley cultivation using a spatial model integrated with Geographical Information System (GIS).
Materials and MethodsThe suitability of the land for barley cultivation is affected by various factors including (percentage of sand, percentage of silt, percentage of clay, percentage of saturated moisture, structure, percentage of surface gravel, water retention capacity, organic matter, nitrogen, phosphorus, potassium, EC, CEC, SAR, CaCO3 and pH) that were identified in the study area. In order to evaluate the suitability of land for the production of barley crops, Cumulative Quality Index (IQI) and Numerical Quality Index (NQI) were used with two series of data sets including: Total Data Set (TDS) and Minimum Data Set (MDS) and the results of this The indices were compared with two indices, storie and square root.
Results and Discussion17 measured parameters were used as the total data set (TDS) and 5 parameters (sand percentage, clay percentage, silt percentage, saturated moisture and pH) were used as the minimum data set (MDS). Also, the results showed that using the data set The minimum (MDS) provides a closer estimate to the storied and square-root methods compared to using the total data set (TDS), thus even considering a limited number of effective soil properties with respect to spending less time and money on quality assessment. Soil and agricultural management can provide better results.
ConclusionBy calculating various indices and comparing them with the more common storie and square root methods, it becomes possible to survey and monitor land using new techniques. This helps validate the accuracy of the index performance. With the square root and storie techniques, the value of each parameter is categorised based on sources and conducted studies, and the requirements of the barley plant. Each parameter receives a specific grade. Considering the assigned grades and comparing them with the estimated values from the ground experiments, it is possible to identify which areas of land are more or less suitable for the intended purpose. Satellite images combined with ground observation data provide valuable information for land evaluation. The results showed that most of the units in the storie model and the square root were placed in the medium suitability class (S2) for barley production. Comparing the correlation between land suitability assessment methods and measuring soil quality indices method showed that there is the highest correlation between the NQIMDS method and the square root. In general, it can be said that the soil quality index can provide better results with minimum data set and less time and cost for soil quality assessment and agricultural management. The soil maps produced for agricultural suitability analysis in this research can serve as an effective aid in decision-making processes. Subsequent research should concentrate on employing new predictive tools to enhance forecasting abilities. Most studies have used fundamental GIS techniques for resource allocation. GIS is a potent tool for spatial analysis in resource allocation. Since land resources are decreasing rapidly, land use planning should be accomplished efficiently to recognize new areas for crop production. The use of advanced simulation software assists in the reduction of redundancy within other processes while simultaneously increasing their accuracy. Consequently, researchers must concentrate on carrying out studies concerning new and developed GIS software. Unmanned aerial vehicles (UAVs) could enhance accessibility, and therefore improve the effectiveness of resource allocation (Yu et al., 2014). Modelling techniques can be employed to evaluate the practical impact of resources.
The results of this research can be useful in managerial decisions. In future studies, the use of new predictive tools should be considered. As land resources are rapidly decreasing, effective land use planning should be considered to identify new crop production areas. The use of advanced simulation software helps to eliminate the redundancy of other processes and increase accuracy (82, 93). Therefore, researchers should focus on conducting studies related to new and improved GIS software. Unmanned aerial vehicles (UAVs) may increase access to increase the effectiveness of resource allocation (103). Modeling techniques can be used to assess the practical impact of resources.Keywords: Minimum Data, IQI, NQI, Storie, Second Root -
تحقیق حاضر با هدف بررسی اثر خاک ورزی، کودهای آلی و میکوریزا بر صفات کمی و جذب عناصر در ذرت انجام شد. آزمایش به صورت اسپلیت اسپلیت پلات با 4 تکرار در قالب طرح بلوک کامل تصادفی در مرداد ماه سال زراعی 1396 و 1397 در شهرستان ایوان در استان ایلام انجام شد. خاک ورزی در 3 سطح (بدون خاک ورزی، خاک ورزی تا عمق 10 سانتی متر و خاک ورزی تا عمق 30 سانتی متر)، کود آلی در 3 سطح (عدم مصرف، ورمی کمپوست 30 تن در هکتار و کود گاوی 30 تن در هکتار) و قارچ میکوریزا جنسGlomus mosseae و به روش تلقیح با خاک (مصرف و عدم مصرف) بود. در سیستم خاک ورزی سطحی، عملکرد دانه به مقدار 7053/2 کیلوگرم در هکتار حاصل شد که نسبت به تیمار بدون خاک ورزی که کمترین مقدار را داشت 21 درصد افزایش نشان داد. در سیستم خاک ورزی سطحی و مصرف کود گاوی، بیشترین عملکرد دانه به مقدار 8198/2 کیلوگرم در هکتار حاصل شد. برهم کنش میکوریزا و خاک ورزی بر عملکرد دانه معنی دار بود. در حالت خاک ورزی سطحی و میکوریزا حداکثر عملکرد دانه به مقدار 7076/1 کیلوگرم در هکتار حاصل شد که اختلاف معنی داری با تیمار بدون خاک ورزی و عمیق هم در حالت مصرف میکوریزا و هم در حالت عدم مصرف میکوریزا داشت. با توجه به نتایج به دست آمده در این بررسی مشخص شد که اجرای خاک ورزی سطحی نسبت به عمیق موجب افزایش عملکرد گیاه شده است.
کلید واژگان: خاک ورزی, عملکرد, ذرت, میکوریزا, پتاسیمThe present experiment was conducted to investigate the effect of tillage, organic fertilizers and mycorrhiza on quantitative traits and nutrient uptake in maize. The experiment was performed as a split plot with 4 replications in a randomized complete block design in August of the crop year 2017 and 2018 in Ivan city in Ilam province. Tillage at 3 levels (no tillage, tillage to a depth of 10 cm and tillage to a depth of 30 cm), organic fertilizer at 3 levels (no use, vermicompost 30 tons per hectare and bovine manure 30 tons per hectare) and mycorrhizal fungus Glomus mosseae and it was by soil inoculation method (consumption and non-consumption). In a minimal tillage system, seed yield was 7053.2 kg ha-1, an increase of 21% compared to the least amount of tillage-free treatment. In the minimum tillage system and the consumption of cow manure, the highest grain yield was obtained in the amount of 8198.2 kg ha-1. The interaction of mycorrhizae and tillage on grain yield was significant. In the case of minimal tillage and mycorrhizae, the maximum grain yield was707.1 kg ha-1, which was significantly different from the treatment without tillage and deep in both mycorrhizal and non-amycorrhizal states. According to the results obtained in this study, it was found that soil application at least relative to the deep system has increased plant yield.
Keywords: Corn, Mycorrhiza, Potassium, Tillage, Yield -
سابقه و هدف
در سال های اخیر با توجه به حجم زیاد پسماندهای کشاورزی، تولید و کاربرد زغال زیستی به عنوان یک ماده غنی از کربن در جهت بازیافت بقایای گیاهی، کاهش انتشار گازهای گلخانه ای، حفظ عناصر غذایی و حذف آلاینده ها و فلزات سنگین از خاک اهمیت زیادی پیدا کرده است. این پژوهش با هدف بررسی تاثیر دمای گرماکافت، نوع زیست توده و اصلاح با نمک های معدنی بر ویژگی های زغال های زیستی تولید شده انجام شد.
مواد و روش هابرای انجام پژوهش آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی و با سه تکرار اجرا شد. فاکتورهای آزمایش شامل نوع زیست توده اولیه در 2 نوع (باگاس نیشکر و کاه برنج)، دمای گرماکافت در 2 سطح (300 و 500 درجه سلسیوس) و نوع اصلاح زغال زیستی در 4 مدل (شاهد یا بدون اصلاح، اصلاح با کلریدآهن، کلریدروی و فسفات دی هیدروژن پتاسیم) بودند. ابتدا آماده سازی زغال های زیستی (16 نمونه در 3 تکرار) انجام و سپس ویژگی های فیزیکوشیمیایی آن ها اندازه گیری و تجزیه و تحلیل شد.
یافته هانتایج نشان داد که با افزایش دمای گرماکافت در تمام زغال های زیستی شاهد و اصلاح شده، میزان خاکستر، کربن تثبیت شده (FC)، هدایت الکتریکی (EC)، اسیدیته (pH)، سطح ویژه (SSA)، محتوای کربن و نسبت C/N افزایش یافت و عملکرد، مواد فرار، ظرفیت تبادل کاتیونی (CEC)، محتوای اکسیژن و هیدروژن کاهش پیدا کرد. در زغال های زیستی کاه برنج (شاهد و اصلاح شده) محتوای اکسیژن، نسبت O/C و O+N/C در هر دو دما و مقدار CEC در دمای 500 درجه سلسیوس نسبت به زغال های زیستی باگاس نیشکر بیش تر و مقدار سطح ویژه آن کم تر بود. اصلاح با نمک های معدنی باعث افزایش میزان خاکستر، عملکرد، CEC، سطح ویژه، EC، محتوای اکسیژن، نسبت O/C و کاهش pH، میزان کربن، نیتروژن و هیدروژن در زغال های زیستی تولید شده در هر دو سطح دما و دو نوع زیست-توده شد. بیش ترین مقدار CEC در زغال زیستی باگاس نیشکر تولید شده در دمای 300 درجه سلسیوس اصلاح شده با فسفر (58/94 سانتی مول بر کیلوگرم) و بیش ترین سطح ویژه در زغال زیستی باگاس نیشکر 500 درجه سلسیوس اصلاح شده با آهن (49/94 مترمربع-برگرم) مشاهده گردید. زغال زیستی کاه برنج 500 درجه سلسیوس بدون اصلاح با pH 83/8 بالاترین مقدار pH را داشت و زغال زیستی کاه برنج 500 درجه سلسیوس اصلاح شده با آهن با EC 23/9 بالاترین میزان EC و نیز بیش ترین درصد خاکستر (07/49 درصد) را نسبت به دیگر زغال های زیستی نشان دادند. بیش ترین کربن تثبیت شده نیز به ترتیب مربوط به زغال زیستی باگاس نیشکر 500 درجه سلسیوس بدون اصلاح (4/51 درصد) و زغال زیستی باگاس نیشکر 500 درجه اصلاح شده با روی (7/48 درصد) بود. زغال زیستی کاه برنج 300 درجه سلسیوس اصلاح شده با آهن، کم ترین درصد کربن تثبیت شده و بالاترین نسبت H/C، O/C و O+N/C را داشت و در زغال های زیستی اصلاح شده با روی تولیدشده در دمای 500 درجه سلسیوس، این نسبت ها کم ترین مقدار را در مقایسه با زغال های زیستی دیگر داشتند که احتمالا نشان دهنده پایداری بیش تر آن هاست.
نتیجه گیرینتایج این پژوهش نشان داد که زغال های زیستی تولید شده در دمای 300 درجه سلسیوس به ویژه انواع اصلاح شده با فسفر و آهن دارای ویژگی هایی هستند که پیش بینی می شود برای حذف آلاینده ها از آب و خاک و بهبود حاصلخیزی خاک مناسب باشند و زغال-های زیستی تهیه شده در دمای 500 درجه سلسیوس به ویژه انواع اصلاح شده با روی ویژگی های مورد نیاز برای کاربرد در جهت ترسیب کربن در خاک را دارند. البته برای ارائه نتایج دقیق تر، لازم است کارهای پژوهشی بیش تری انجام شود. به طور کلی استفاده از نمک های معدنی برای اصلاح زغال زیستی می تواند در بهینه سازی ویژگی های آن، با توجه به هدف کاربرد، موثر باشد.
کلید واژگان: ویژگی های زغال زیستی, دمای گرماکافت, زیست توده, اصلاحBackground and ObjectiveIn recent years, due to the large amount of agricultural wastes, the production and use of biochar as a carbon-rich material has become very important in order to recycle plant residues, reduce greenhouse gas emissions, preserve nutrients and remove pollutants and heavy metals from the soil. This research was conducted with the aim of investigating the effect of pyrolysis temperature, type of biomass and modification with mineral salts on the characteristics of produced biochars.
Materials and methodsTo carry out the research, a factorial experiment was conducted in the form of a completely randomized design with three replications. The experimental factors include the type of feedstock in 2 types (sugarcane bagasse and rice straw), the pyrolysis temperature in 2 levels (300 and 500 ºC) and the type of biochar΄s modification in 4 models (control or without modification, modification with FeCl3, ZnCl2 and KH2PO4). At first, biochars were prepared (16 samples in 3 replicates) and then their physicochemical properties were measured and analyzed.
ResultsThe results showed that with the increase of pyrolysis temperature in control and all modified biochars, the amount of ash, fixed carbon, electrical conductivity (EC), acidity (pH), specific surface area (SSA), carbon content and C/N ratio increased and yield, volatile matter, cation exchange capacity (CEC), oxygen and hydrogen content decreased. In rice straw biochars (control and modified), oxygen content, O/C and O+N/C ratio at both temperatures and CEC value at 500 ºC are higher than sugarcane bagasse biochars and Its SSA was less. Modification with mineral salts increased the amount of ash, yield, CEC, SSA, EC, oxygen content, O/C ratio and decreases pH, carbon, nitrogen and hydrogen content in biochars produced at both temperature levels and two types of biomass. The highest amount of CEC was observed in sugarcane bagasse biochar produced at 300 ºC modified with phosphorus (58.94 cmol.kg-1) and the highest SSA in sugarcane bagasse biochar produced at 500 ºC modified with iron (94.49 m2/kg). The rice straw biochar produced at 500 ºC without modification with a pH of 8.83 had the highest pH value, and the rice straw biochar produced at 500 ºC modified with iron with EC of 9.23 had the highest EC value and the highest percentage of ash (49.07%) compared to other biochars. The most fixed carbon was related to unmodified 500 ºC sugarcane bagasse biochar (51.4%) and 500 ºC sugarcane bagasse biochar modified with zinc (48.7%). Th 300 ºC rice straw biochar modified with iron had the lowest percentage of fixed carbon and the highest ratio of H/C, O/C and O+N/C and in biochar modified with zinc produced at 500 ºC, these ratios had the lowest value compared to other biochars, which probably indicates their greater stability.
ConclusionThe results of this research showed that the biochars produced at 300 ºC, especially the types that modified with phosphorus and iron, have properties that are expected to remove pollutants from water and soil and improve soil fertility, and the biochars prepared at 500 ºC, especially the types that modified with zinc, have the characteristics required for application in order to carbon sequestration in the soil. Of course, more research needs to be done to provide more accurate results. In general, the use of mineral salts to modify biochar can be effective in optimizing its characteristics, according to the purpose of application.
Keywords: Biochar Characteristics, Pyrolysis Temperature, Feedstock, Modification -
بررسی تاثیر روش های مصرف مایکوریزا جیبرلین بر صفات فیزیولوژیکی، بیوشیمیایی و عملکرد ماش تحت تنش خشکی
امروزه با افزایش تولید کشاورزی به جهت رفع نیازمندی های رو به رشد جمعیت در حال گسترش، نگرانی در مورد آینده تامین غذا برای مردم مطرح گردیده است. در بین عوامل بازدارنده محیطی بر رشد و عملکرد گیاهان، خشکی مهم ترین عامل کاهش تولید بخصوص در مناطق خشک و نیمه خشک به شمار می رود. به منظور ارزیابی اثر مصرف مایکوریزا و جیبرلین و تنش خشکی بر روی عملکرد کمی و کیفی ماش، آزمایشی به صورت اسپلیت فاکتوریل در قالب طرح پایه بلوک های کامل تصادفی با چهار تکرار طی دو سال زراعی 97-1396 و 98-1397 در منطقه ملکشاهی از توابع استان ایلام انجام شد. تیمارهای آزمایش شامل سه مقدار تنش خشکی (30، 60 و 90 میلی متر تبخیر از تشت تبخیر) به عنوان فاکتور اصلی و سه سطح جیبرلین شامل (شاهد یا عدم مصرف، بذرمال، محلول پاشی) و سه سطح مایکوریزا شامل (شاهد یا عدم مصرف، بذرمال و خاک کاربرد) به صورت فاکتوریل بود. مقایسه میانگین اثر سه گانه تنش خشکی و هورمون جیبرلین و مایکوریزا نشان داد که در تیمار 30 میلی متر تبخیر آب از تشت و محلول پاشی جیبرلین و عدم مصرف مایکوریزا بیش ترین عملکرد دانه به میزان 4/2255 کیلوگرم در هکتار به دست آمد. بیش ترین و کم ترین فعالیت پلی فنل اکسیداز در تیمارهای بذرمال جیبرلین اسید در واکنش به تنش 90 میلی متر تبخیر از تشت تبخیر و عدم مصرف جیبرلیک اسید در واکنش به تنش 30 میلی متر تبخیر از تشت تبخیر با مقادیر 87/0 و 44/0 میکرومول آب مقطر بر گرم وزن تر حاصل شد. بیش ترین و کم ترین فعالیت آسکوربات پراکسیداز در تیمارهای بذرمال مایکوریزا در واکنش به تنش 90 میلی متر تبخیر از تشت تبخیر و عدم مصرف مایکوریزا و جیبرلین اسید در واکنش به تنش 30 میلی متر تبخیر از تشت تبخیر با مقادیر 0/4 و 81/1 میکرومول آب مقطر بر گرم وزن تر حاصل شد که اختلاف بین این از لحاظ آماری معنی دار بود.
کلید واژگان: تنش خشکی, جیبرلین, ماش و مایکوریزاToday, with increasing agricultural production to meet the growing needs of the expanding population, concerns have been raised about the future of food supply for the people. Among the environmental barriers to plant growth and yield, drought is the most important factor in reducing production, especially in arid and semi-arid regions. In order to evaluate the effect of mycorrhiza and gibberellin consumption and drought stress on the quantitative and qualitative yield of mung bean, experimental split factorial in the form of a randomized complete block design with 4 replications during two cropping years 2017 and 2018 in Malekshahi region of Ilam province. Experimental treatments included three levels of drought stress (30, 60 and 90 mm evaporation from evaporation pan) as the main factor and three levels of gibberellin including (control, seed, and foliar application) and three levels of mycorrhiza (control, seed and application soil). It was factorial. Comparison of the mean of the three interactions of drought stress and gibberellin and mycorrhiza hormones showed that in 30 mm water evaporation from gibberellin pan and foliar application of gibberellin and no mycorrhiza application, the highest grain yield was obtained at 22255.4 kg ha-1. The highest and lowest polyphenol oxidase in seed treatments of gibberellin acid under 90 mm evaporation from evaporation pan and no consumption of gibberellic acid under 30 mm evaporation from evaporation pan with values of 0.87 and 0.44 μmol of distilled water per gram of fresh weight.The highest and lowest ascorbate peroxidase in mycorrhiza seed treatments under 90 mm evaporation from evaporation pan and no consumption of mycorrhiza and gibberellin acid under 30 mm evaporation from evaporation pan with values of 0.4 and 1.81 μm g-1 water weight, respectively. It was found that the difference between these was statistically significant.
Keywords: Drought stress, Gibberellin, Mung bean, Mycorrhiza -
پژوهش به منظور بررسی خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک های حاصل از لایروبی زهکش های اصلی شبکه ی آبیاری و زهکشی دشت عباس در استان ایلام با هدف استفاده در اراضی کشاورزی صورت گرفته است. مساحت این شبکه 16 هزار هکتار می باشد. در این مطالعه از اصلی زهکش نمونه های خاکی تهیه شد. زهکش شماره 1 به طول 21 کیلومتر به رودخانه روفاییه و زهکش شماره 2 به طول 5 کیلومتر به رودخانه چیخاب تخلیه می شوند. نمونه برداری از خاک کف زهکش، خاک لایروبی شده زهکش و زمین های زراعی اطراف زهکش انجام شد. ویژگی های فیزیکی و شیمیایی نمونه های خاک در سه محل مورد مطالعه شامل وزن مخصوص حقیقی و ظاهری، پتاسیم، منیزیم، سدیم، کلسیم و فسفر، کربنات و بی کربنات، نسبت جذب سدیم، درصد سدیم تبادلی، کربن آلی، ظرفیت تبادل کاتیونی، سولفات، درصد اشباع بازی و نیتروژن اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که میزان پتاسیم خاک لایروبی و میزان فسفر و منیزیم خاک زراعی بیش تر و میزان سدیم و کلسیم خاک هر سه منطقه کم تر از حد بهینه توصیه شده برای خاک زراعی می باشد. به دلیل وجود مواد مادری آهکی، مقدار آهک موجود در خاک هر سه منطقه زیاد و مقدار گچ آن به دلیل اقلیم گرم و خشک و بارندگی کم در خاک لایروبی و کف زهکش بالا است. pH همه خاک ها بیش از 7 و جزو خاک های قلیایی و خاک لایروبی و کف زهکش از لحاظ هدایت الکتریکی خاک شور محسوب می شود. کلاس بافت خاک هر سه منطقه شنی رسی لومی می باشد. با توجه نتایج، استفاده از خاک لایروبی در زمین های کشاورزی مناسب نمی باشد.کلید واژگان: خاک, زهکش, لایروبی, ویژگی های فیزیکی و شیمیایی خاکThis research was carried out to investigate the physical and chemical properties of the soils obtained from dredging of the drainage drains in Abbas Irrigation channels in Ilam province. The area encompasses 16 thousand hectares. In this study sampling was carried out from two major branches. The drainage No. 1 with 21 km length, is flooded to the Rafahyeh river and drainage No. 2 with 5 km length is flooded to the Chikhab River. Sampling was done from drainage soil, dredged soil and the arable land around drainage. A comparison was performed between the three regions of drainage floor area, drainage agricultural land and dredged soil. Soil physico-chemical properties such as particle and bulk density, potassium, magnesium, sodium, calcium and phosphorus, carbonate and bicarbonate, sodium absorption ratio, exchangeable sodium percentage, organic matter, organic carbon, cation exchange capacity, sulfate, base saturation percentage and nitrogen. The results showed that the amount of potassium in dredged soil is more than recommended for soil. Phosphorus concentration was also higher than recommended for soil. Sodium, magnesium and calcium was lower than soil recommended levels. Due to the presence of calcareousmaterial,the amount of limein soils washigh and the amount of gypsum was high as well, due to the warm and dry climate and low rainfall. Soil pH of the region was mostly higher than 7 so they are categorized as alkaline and semi-alkaline soil. The studied soil is classified as saline soil due to high electrical conductivity.Soil texture was sandy clay loam.Keywords: Soil, drainage, dredging, Physical, chemical properties of soil
-
این پژوهش با هدف بررسی اثر تخریب ناشی از بهره برداری سنتی جنگل بر رواناب و رسوب در پی تغییر برخی ویژگی های خاک در ناحیه رویشی زاگرس در منطقه حفاظت شده مانشت و قلارنگ در شمال شهر ایلام انجام گرفت. براساس اهداف تحقیق، تیمارهای جنگل تخریب شده، جنگل دست نخورده (شاهد) و اراضی کشاورزی در منطقه در سه شیب (15، 25 و 35 درصد) و هر کدام در سه تکرار در نظر گرفته شد. در این تحقیق رواناب و رسوب ناشی از بارش های طبیعی بررسی شد. برای بررسی تاثیر پوشش گیاهی بر مقدار رواناب و رسوب از آزمون تجزیه واریانس، برای مقایسه میانگین ها از آزمون دانکن و برای تعیین معنی داری و حد تاثیر هر یک از متغیرهای اندازه گیری شده در خاک بر مقدار رواناب و رسوب از روش همبستگی پیرسون استفاده شد. نتایج نشان داد که با افزایش شیب، نفوذ آب در خاک کاهش می یابد و در نتیجه رواناب و رسوب بیشتری تولید می شود. مقدار رواناب، رسوب و ضریب رواناب در اراضی تخریب یافته جنگلی بیشتر از تیمار جنگل دست نخورده (شاهد) و اراضی کشاورزی است. در اراضی تخریب یافته جنگلی مقدار رواناب 43/5 میلی متر و مقدار رسوب 3671/0 تن در هکتار، در اراضی جنگل دست نخورده (شاهد) مقدار رواناب 33/0 میلی متر و مقدار رسوب 0019/0 تن در هکتار و در اراضی کشاورزی مقدار رواناب 22/0 میلی متر و مقدار رسوب 004/0 تن در هکتار محاسبه شد. نتایج ضریب همبستگی نشان داد که به ترتیب پارامترهای اسیدیته، درصد رس و درصد سیلت با مقدار رواناب همبستگی مثبت و درصد ماسه همبستگی منفی دارند. پارامترهای اسیدیته و درصد سیلت همبستگی مثبت و درصد ماسه همبستگی منفی با مقدار رسوب دارند. با توجه به نتایج این تحقیق می توان نتیجه گیری کرد که از بین بردن یا تغییر کاربری پوشش گیاهی به ویژه پوشش جنگلی، نفوذپذیری خاک را کاهش و در نتیجه مقدار رواناب و رسوب خاک را افزایش می دهد. بنابراین با حفظ، احیا و توسعه درختان و درختچه های جنگلی و نیز جلوگیری از تغییر کاربری این اراضی به کشاورزی به ویژه در اراضی شیبدار جنگلی می توان از تولید رواناب و رسوب جلوگیری کرد.
کلید واژگان: بهره برداری سنتی جنگل, رواناب, رسوب, شیب, مانشت و قلارنگThis study was conducted to investigate the effect of degradation due to traditional forest exploitation on runoff and sediment following the change of some soil characteristics in the Zagros vegetation area in Manesht and Qalarang protected areas in the north of Ilam. Based on the objectives of the study, the treatments of degraded forest, intact forest (control) and agricultural lands in the region were considered in three slopes (15, 25 and 35%) and each in three replications. In this study, runoff and sediment due to rainfall were considered. Analysis of variance test was used to investigate the effect of vegetation cover on runoff and sediment, Duncan's test was used to compare means, and Pearson's correlation method was used to determine the significance and extent of each variable measured in the soil on runoff and sediment. The results showed that with increasing the slope, the amount of water infiltration in the soil decreases and as a result, more runoff and sediment is produced. The results showed that the amount of runoff, sediment and runoff coefficient in degraded forest lands is higher than the treatment of intact forest (control) and agricultural lands. In degraded forest lands, the amount of runoff is 5.43 mm and sediment is 0.3671 tons per hectare and in untouched forest lands (control), the amount of runoff is 0.33 mm and sediment is 0.0019 tons per hectare, respectively, and in agricultural lands, the amount of runoff, and sediment were calculated as 22. 0.00 mm and 0.004 t / ha, respectively. The results of correlation coefficient showed that the parameters of acidity, clay percentage, silt percentage had a positive correlation and sand percentage had a negative correlation with runoff and acidity parameters, silt percentage had a positive correlation and sand percentage had a negative correlation with sediment content. According to the results of this study, it can be concluded that eliminating or changing the use of vegetation, especially forest cover reduces the amount of soil permeability and thus increases the amount of soil runoff and sediment. Therefore, by preserving, rehabilitating and developing forest trees and shrubs, as well as preventing the change of use of these lands to agriculture, especially in sloping forest lands, runoff and sediment production can be prevented.
Keywords: Traditional forest exploitation, Runoff, Sediment, slope gradient, Manesht, Galarang -
فرسایش بادی و طوفان های گرد و غبار از پدیده های رایج مناطق خشک و نیمه خشک است و پیامدهای زیان بار گسترده ای را به همراه دارد. ایران نیز به دلیل قرار گرفتن در کمربند خشک و نیمه خشک جهان، مستعد فرسایش بادی است. بنابراین، مقابله با این پدیده ها به برنامه ریزی کوتاه مدت و دراز مدت نیازمند است. امروزه از پلیمر های شیمیایی برای بهبود ویژگی های فیزیکی و مکانیکی خاک و کنترل فرسایش آن استفاده می شود. در این تحقیق، عملکرد پلیمر زیست سازگار پلی وینیل استات برای تثبیت سطح خاک در یکی از مکان های مولد گرد و غبار بررسی شد. بعد از شناسایی یکی از مناطق مستعد و مولد گرد و غبار در منطقه مهران در استان ایلام، نمونه برداری از عمق 30-0 سانتی متری انجام شد. بعد از تجزیه های فیزیکی و شیمیایی خاک، غلظت های مورد استفاده از این پلیمر شامل شاهد 1، 5/1، 2 و 5/2 درصد بر روی این نمونه ها (سینی 35×35×3 سانتی متری) اجرا شد. با در نظر گرفتن چهار سطح پلیمر در سه تکرار، تعداد سی نمونه آزمایشی تهیه شد و در قالب طرح آماری کاملا تصادفی، بعد از 28 روز آزمون های مختلفی بر آن صورت گرفت؛ نظیر آزمون مقاومت فشاری، مقاومت به ضربه، ضخامت لایه و پایداری خاکدانه. نتایج نشان داد که با افزایش غلظت پلیمر، میزان نفوذ پلیمر پلی وینیل استات به خاک به طور معنی داری کاهش یافت. همچنین با افزایش میزان غلظت پلیمر، مقاومت به ضربه نیز نسبت به تیمار شاهد افزایش یافت. بیشترین و کمترین پایداری خاکدانه نیز به طور معنی داری (P<0.05) به ترتیب در تیمار 5/2 درصد با 85 درصد و شاهد با 18 درصد دیده شد. در مجموع، با ایجاد شرایط فیزیکی و مکانیکی مناسب در خاک می توان از پلیمر پلی وینیل استات به عنوان یک خاک پوش استفاده کرد؛ هر چند استفاده کاربردی از آن به ویژه در عرصه های طبیعی، به پژوهش های بیشتری نیاز دارد و با در نظر گرفتن مسایل زیست محیطی امکان پذیر است.
کلید واژگان: ایلام, پایداری خاکدانه, تونل باد, خاک پوش, فرسایش بادیIntroductionDust storm is a great challenge worldwide, especially in Iran. West and southwest regions of Iran are more exposed to dust storms due to their geographical position and neighboring countries such as Iraq, Syria, Jordan, Yemen, and Saudi Arabia. Today, scientists have proposed different ways to control wind erosion and dust storm; for instance, construction of live and non-living windbreaks to decrease wind velocity near the ground or covering soil surface through natural or chemical materials to prevent soil particles removal by winds in different intensities. Chemical polymers are one of the most effective methods to reduce soil erosion and dust. In recent decades, using synthetic polymers such as polyvinyl acetate has been considered in order to increase aggregate stability and soil stabilization. These polymers bind the soil particles to make larger aggregates and consequently increase aggregate stability. Moreover, the investigation of different mulches efficiency is essential in dust storm control and sand dune fixation. Therefore, the aim of this project was evaluating the efficiency of biocompatible polymer to decrease dust storms in laboratory conditions.
MethodologyThis project was conducted near Mehran city (Mohsen Abad plain) in Ilam province in 2019. In order to perform soil physical and chemical analyses, soil sampling was randomly carried out from soil surface (0-30 cm) in different places in the study area. These analyses consist of soil texture, soil saturation moisture, soil pH, EC, lime, soil organic matter, and aggregate stability. Moreover, to evaluate polyvinyl acetate, soil loss by wind tunnel, compressive strength, penetration and impact resistance are tested on samples. In this regard, soil samples collected in the study area were poured in trays with 35× 35× 3 cm dimensions. By considering four levels of polymer (C1=1, C2=1.5, C3=2, and C4=2.5 percent) with control (C0) in three replicates, 30 treatments were prepared. In order to evaluate polyvinyl acetate mulch, all tests consist of a wind tunnel simulator test, aggregate stability, permeability and impact resistance were performed after 28 days, and the results were studied. The data were analyzed by conducting one-way analysis of variance (ANOVA) and means comparisons were calculated by using Duncan test at significance levels of P ≤ 0.01 and P ≤ 0.05.
ResultsAccording to the results, the most and the least aggregate stability were observed significantly (P<0.05) in C4 treatment with 85 % and control with 18 %, respectively. The wind tunnel test showed that the highest soil loss belongs to control treatment (C0 =without mulch) with significant differences from other treatments. In terms of compressive strength, C4 treatment with 2.4 kg/cm2 had the highest compressive strength against the penetrometer device compared to other treatments. In addition, the result showed that by increasing the polymer concentration, the penetration rate of polyvinyl acetate polymer significantly decreased into the soil. Furthermore, increasing the polymer concentration, increased impact resistance compared to the control. In addition, based on the results, hit resistance rose by increasing polyvinyl acetate concentration so that the least and the highest hit resistance were observed for control treatment (C0: 3 cm penetration in the soil surface) and C4 (1.35 cm penetration in the soil surface) treatment, respectively.
Discussion & ConclusionsOne of the important soil physical properties is aggregate stability which can protect soil against erosion and erosive forces such as wind and rain. Based on the results of aggregate stability test, by increasing polyvinyl acetate concentration on soil surface, this factor improved significantly. Polymers bind primary soil particles together to form secondary particles or larger aggregates, which in turn increase aggregate stability. In soil conservation studies, wind tunnel simulation is used to monitor different mulch effects on wind erosion. In this study, the least soil loss is found when polymer is used, the reason can be explained by the fact that polyvinyl acetate cover soil surface and avoid wind contact with soil surface directly. Soil compressive strength depends on cementing agents directly and PVA in this study acted as a connection agent for soil particles. Based on the results, by increasing PVA amount, the compressive strength of the soil increased. Based on the given results of this research, polyvinyl acetate mulch from 2 to 2.5 concentration percent increases compressive strength and aggregate stability in laboratory conditions. Furthermore, this polymer attaches soil particles together and penetrates in the soil to increase compressive strength and influence dust storm control. In general, polyvinyl acetate polymer can be used as a suitable mulch by creating a good physical and mechanical conditions in the soil. Nevertheless, it should be considered that these results have been obtained in the laboratory conditions. So, for application of PVA in the natural ecosystem such as arid land conducting further is research required.
Keywords: Ilam, Aggregate stability, Wind tunnel, Mulch, Wind erosion -
گیاه زراعی ماش بشدت از تنش خشکی آسیب می بیند، دراین بین ریزمغذی ها مانند نانو کودهای آهن و روی می تواند اثر سوء تنش خشکی را کاهش دهد. لذا این بررسی با هدف مطالعه تاثیر همزیستی میکوریزا و نانو کودهای آهن و روی بر عملکرد کمی و کیفی و جذب عناصر ماش تحت رژیم های مختلف آبیاری انجام شد. این آزمایش در سال 1396 در دو منطقه مهران و ملکشاهی اجرا گردید. آزمایش به صورت اسپلیت- فاکتوریل در قالب طرح پایه بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار اجرا شد. عامل اصلی شامل رژیم های آبیاری در سه سطح بدون تنش، تنش متوسط و تنش شدید کم آبی که به ترتیب در سطوح مذکور آبیاری پس از 60، 90 و 120 میلی متر تبخیر از تشتک تبخیر انجام شد. عامل فرعی شامل کودهای نانو در چهار سطح (بدون کود، نانو کلات روی، نانو کلات آهن و کاربرد توام نانو کلات روی و آهن) با کاربرد قارچ میکوریز آربوسکولار در دو سطح (شاهد و تلقیح با قارچ) که به صورت فاکتوریل در کرت های فرعی قرار گرفت. تجزیه آماری با نرم افزار SAS بررسی شد. اثر دوگانه (آبیاری× میکوریز) و اثر متقابل سه گانه بر عملکرد دانه معنی دار گردید. عملکرد دانه ماش در گیاهان منطقه ملکشاهی بیشتر از گیاهان منطقه مهران بود. کاربرد نانوکودهای آهن و روی باعث افزایش عملکرد دانه ماش در هر دو منطقه مهران و ملکشاهی گردید. بیشترین عملکرد دانه در تیمار تنش کم آبی متوسط و مصرف توام نانو کود آهن و روی در منطقه ملکشاهی به مقدار 1184 کیلوگرم در هکتار حاصل شد. درمجموع تنش خشکی منجر به کاهش عملکرد و اجزاء عملکرد ماش شد اما مصرف نانوکودها آهن و روی و قارچ میکوریزا چه به صورت جداگانه و چه به شکل توام منجر به بهبود عملکرد و اجزاء عملکرد دانه گردید.
کلید واژگان: کلات, تلقیح, تنش خشکی, نانو رویIntroductionDrought stress is one of the main causes of plant growth limitation that has affected most of the world's agricultural lands. Due to the location of Iran in the almost arid and semi-arid region of the world and also the lack of moisture in such areas, there is a possibility of water shortage stress in most of the growth stages of plants. Mung bean cultivation is severely affected by drought stress, while micronutrients such as iron and zinc nanoparticles can reduce the effects of drought stress. Therefore, this study was conducted to investigate the effect of mycorrhizal and nano-iron and zinc fertilizer coexistence on quantitative and qualitative performance and absorption of mung bean elements under different irrigation regimes.
Material and methodsThis test was performed in 2017 in two regions of Mehran and Malekshahi. The experiment was performed as a split-factor in the form of a randomized complete block design with three replications. The main factors included irrigation regimes at three levels: no stress, moderate stress, and severe dehydration stress, which were evaporated at 60, 90, and 120 mm, respectively, at these levels. The sub-factor includes nano-fertilizers at four levels (no fertilizers, zinc nano-chelates, iron nano-chelates and the combined application of zinc and iron nano-chelates) with the application of Arbuscolar mycorrhizal fungi on two levels (control and inoculation with fungi). Took. Statistical analysis was performed using SAS software.
Results and discussionThe effect of irrigation, nano-fertilizer, mycorrhiza and their dual effects on biological yield and mung bean seed yield were significant. The double effect (irrigation × mycorrhiza) and the triple interaction effect on grain yield were significant. The yield of mung bean seeds in the plants of Malekshahi region was higher than the plants of Mehran region. The use of iron and zinc nano-fertilizers increased the yield of mung bean seeds in both Mehran and Malekshahi areas. In the Malekshahi area, iron and zinc nanocomposites combined and increased grain yield at different irrigation levels. The highest grain yield was obtained in the treatment of moderate dehydration stress and combined consumption of iron and zinc nano fertilizers in Malekshahi region with 1184 kg ha-1, which was not significantly different from non-stress. The use of zinc nano-fertilizer and iron + zinc nano-fertilizer increased the amount of mung bean protein (27.38%). Iron nanocode (26.9%) did not have a significant effect on mung bean protein content compared to zinc nano fertilizer and control treatment.
ConclusionDrought stress led to reduced yields and mung bean yield components, but the use of iron and zinc nanocomposites and mycorrhizal fungi, both individually and in combination, improved grain yield and yield components. Also, the use of iron and zinc nanocodes and mycorrhizal fungi separately and together led to improved grain quality and increased grain protein content.In general, the results of this study showed that drought stress led to a decrease in yield and yield components of mung bean, but the use of iron and zinc nanofertilizers and mycorrhizal fungus, either alone or in combination, led to improved yield and grain yield components.
Keywords: Coexistence, Iron Nanocode, Mung, Mycorrhiza -
با توجه به گسترش سریع مناطق بیابانی و مشکلات ناشی از حرکت تپه های ماسه ای در این مناطق، شناخت منشا این تپه ها در طرح های کنترل فرسایش بادی اهمیت فراوانی دارد. محدودیت های روش های سنتی سبب شده است که محققان روش انگشت نگاری رسوب یا منشایابی رسوبات را به عنوان روشی جایگزین و مناسب قابل توجه قرار دهند. بنابراین، در این مطالعه با بهره گیری از ترکیب مناسب عناصر ژیوشیمیایی و روش های آماری که می تواند به جداسازی کاربری های مختلف اراضی منجر شود و با استفاده از مدل ترکیبی، سهم هر یک از کاربری های منطقه بیابانی ابوغویر در شهرستان دهلران از استان ایلام تعیین شد؛ بدین منظور، پانزده نمونه خاک سطحی از سه کاربری به عنوان منطقه برداشت و پنج نمونه از تپه های ماسه ای جمع آوری شد. سپس بخش کمتر از 5/62 میکرون، به عنوان هدف مورد آزمایش قرار گرفت و عناصر آهن و مس توسط دستگاه جذب اتمی، عنصر سدیم توسط دستگاه فلیم فتومتر، عناصر کلر، کلسیم، منیزیم، کربنات و بی کربنات با روش تیترسنجی و سولفات با روش استون اندازه گیری و از آن به عنوان ردیاب استفاده شد. سپس با استفاده از روش های آماری مانند آزمون تجزیه واریانس یک طرفه، کروسکال والیس و تحلیل تشخیص، توانایی اولیه ردیاب ها در تفکیک منابع رسوب بررسی شد. با بهره گیری از روش تحلیل تشخیص، دو ردیاب سدیم و مس به عنوان ترکیب بهینه از ردیاب ها یا ردیاب های نهایی انتخاب شد. نتایج این تحقیق با استفاده از مدل ترکیبی با خطای نسبی 1% و ضریب کارایی مدل 99% نشان داد که سهم کاربری های رسوبات رودخانه ای، مرتع و کشاورزی به ترتیب برابر با 24/99، 76/0 و 0 درصد است. کاربری رودخانه نیز به عنوان منشا اصلی رسوب در تپه های ماسه ای شناسایی شد؛ بنابراین، برای کنترل تپه های ماسه ای در این منطقه باید به تثبیت بستر رودخانه های منطقه پرداخت.
کلید واژگان: تحلیل تشخیص, سهم رسوب, مدل چند متغیره ترکیبی, منابع رسوبIntroductionMore than two thirds of Iran's area is covered by arid and semi-arid lands. Lack of rainfall in these areas has reduced its ecological diversity and low-density vegetation has been established on it. Lack of vegetation allows the wind to easily erode the soil surface and annually carry large amounts of topsoil from one point to another (Ahmadi, 1999). Finding the source of sediment is one of the basic principles of controlling and combating soil erosion, because by identifying these areas, instead of addressing the problems, the causes can be identified and control erosion activities can be concentrated in source areas (Feng et al., 2011). Knowing the origin of sand dunes is one of the most important examples of soil management in order to optimize exploitation, reduce degradation and conduct wind erosion control plans. Due to the problems of traditional methods, the fingerprinting method as an alternative and appropriate method has been considered by various researchers. Therefore, the main purpose of this study, considering the importance of land uses in erosion and sedimentation process, is investigating the role and importance of dominant land uses in Abu Ghovir region, in Dehloran city of Ilam province, in producing sediment of sand dunes by using fingerprinting method.
MethodologyThe study area is located in Abu Ghovir plain with an approximate area of 19650 hectares in the southeast of Ilam province and on the banks of Doviraj River, at 47° 31' 29'' to 47° 55' 01'' east longitude and 32° 10' 06'' to 32° 24' 19'' north latitude. First, by studying the wind rose of the Dehloran synoptic station during the 25-year statistical period (1992-2017) for the prevailing wind in the study area and using the images received from Google Earth, the study area was determined.Then, by using Landsat 8 satellite imagery and land use map, the existing land uses in the study area including sandy dunes, agricultural lands, Doviraj River and rangelands were determined. After that, 5 soil samples from each land use including rangeland, agriculture and riverside lands as sources of sediment and from sand dunes as sedimentation area from a depth of 0-5 cm were collected.After drying in the open air, the soil samples were passed through a 2 mm sieve and physical and chemical tests of the soil were performed by the following methods. Soluble cations including Ca and Mg by complexometric titration, Na and K soluble by atomic flame emission method (flame photometry) (Rhoades, 1982), soluble chlorine by sedimentation titration using silver nitrate and also carbonate and bicarbonate by simple titration of acid and base were calculated. The elements Fe and Cu were also read by the atomic absorption apparatus (Lindsay, 1979).In order to select the initial detectors, the normality of the data is first checked by the Smirnov Kolmogorov test. If the source characteristics are normal, the quality of the source characteristics of sediment source in the study area is applied by using a two-stage statistical method (Collins et al., 2001) to select the optimal combination of traces in sediment source.
ResultsExamination of Kolmogorov-Smirnov test values in the studied land uses shows that the distribution of the studied variables is normal, so parametric statistics can be used to compare these elements in different land uses. To evaluate the ability of detectors in separating work units including rangeland, river and agriculture, Kruskal-Wallis statistical test and stepwise detection function test were performed. The results of Kruskal-Wallis statistical test was not suitable, but the stepwise detection function test was introduced to measure the optimal detector for separating the three sources from the 9 detectors (Na, Cu, Fe, Mg, Ca, Cl, Sulfate, Carbonate, Bi carbonate) in order to select the source of sand dunes including rivers, pastures and agricultural lands. Based on the results, Na and Cu elements were selected as optimal tracers and, in general, 80% of the source samples were correctly classified by these two optimal tracers. To evaluate the different patterns of spatial displacement of the three sediment sources, the distribution diagrams of the first and second functions calculated by the regression method of detection analysis based on the optimal combination of two geochemical tracers were used. The results showed that all three sediment sources were well separated based on these detectors.
Discussion & ConclusionsThe results of granulation and studies conducted showed that there was a very close genetic relationship between sediments in the source area and wind deposits, which indicated the localization of the particles origin and their displacement in the field. Statistical tests showed that Cu and Na detectors have the ability to distinguish different land uses; therefore, these elements are the best source characteristics for the region. The elements in this composition are geochemical elements, so only these elements can be used for source origin studies and determining the share of land uses, and there is no need for other elements used in this research. Finally, by using this combination and hybrid models, the contribution of each land use in the sediment producing process was determined. The results of hybrid models showed that the share of river, rangeland and agricultural land uses was 99.24, 0.76 and 0%, respectively. The relative error of the hybrid model was calculated to estimate the share of different land uses for sediment samples, which was equal to 1%, and the efficiency coefficient of the model was 99%. Due to the fact that the calculated relative error was low and the efficiency coefficients were close to 1, the accuracy and efficiency of the model was confirmed. According to the results, river, rangeland and agricultural land uses had the highest and lowest share in the sedimentation of sand dunes in Abu Ghovir region, respectively. In general, the method of wind sediments origin was able to determine and properly separate the share of land uses in the study area.
Keywords: Differential Analysis, Share of sediment, Composite Multivariate Method, Sediment Sources -
سطوح خاک ورزی و مصرف کودهای شیمیایی و زیستی نقش مهمی در رشد و عملکرد گیاهان دارند که به منظور بررسی تاثیر نوع شخم، سطوح اوره و کاربرد قارچ میکوریزا بر عملکرد و اجزای عملکرد ماش (Vigna radiata L.)، آزمایشی در دو سال زراعی 1396 و 1397 در مزرعه تحقیقاتی مرکز تحقیقات کشاورزی دره شهر استان ایلام به صورت اسپلیت اسپلیت پلات در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار انجام شد. نوع شخم با سه سطح متداول (برگردان دار)، حفاظتی (قلمی) و بدون شخم به عنوان عامل کرت اصلی، کود اوره با چهار سطح عدم مصرف (صفر درصد)، 33، 66 و 100 درصد کود توصیه شده به عنوان عامل کرت فرعی و کاربرد و عدم کاربرد با قارچ میکوریزا (Glomus mosseae) به عنوان عامل کرت فرعی فرعی مد نظر قرار گرفتند. عملکرد دانه و صفات مرتبط با آن و نیز صفات وزن مخصوص ظاهری خاک، رطوبت خاک، شاخص مخروطی خاک و کربن آلی خاک اندازه گیری شد. طبق نتایج تجزیه مرکب دو سال آزمایش اثرات ساده سال، نوع شخم کود اوره و کاربرد میکوریزا بر تعداد دانه در غلاف، تعداد غلاف در بوته، عملکرد دانه، شاخص برداشت، کربن آلی خاک، شاخص مخروطی خاک و درصد رطوبت خاک و اثر متقابل نوع شخم و کود اوره بر عملکرد دانه و شاخص مخروطی خاک و نیز اثر متقابل نوع شخم و کاربرد میکوریزا بر شاخص برداشت و درصد رطوبت خاک معنی دار بود. طبق نتایج آزمون مقایسات میانگین بالاترین عملکرد دانه از تیمار شخم حفاظتی و کاربرد 100 درصد کود اوره با 2941 کیلوگرم در هکتار با اختلاف معنی دار از سایر تیمارها به دست آمد. بیشترین وزن هزار دانه (5/57 گرم) از تیمار بدون شخم و بیشترین تعداد دانه در غلاف (6/10) و غلاف در بوته (61) از تیمار شخم حفاظتی به دست آمد. بیشترین وزن هزار دانه، تعداد دانه در غلاف و تعداد غلاف در بوته از تیمار 66 درصد کود اوره به دست آمد. بیشترین شاخص مخروطی خاک 25/2 مگاپاسکال از تیمار بدون شخم و مصرف 66 درصد کود اوره توصیه شده و کمترین آن 07/1 مگاپاسکال از تیمار شخم متداول و عدم مصرف اوره به دست آمد. بدون شخم و شخم متداول به ترتیب با مقادیر 68/0 و 32/0 درصد بیشترین و کمترین میزان کربن آلی خاک را دارا بودند. به طور کلی، شخم حفاظتی همراه با کاربرد 66 درصد کود اوره توصیه شده و تلقیح با میکوریزا، از نظر عملکرد دانه و اجزای آن بر سایر تیمارها برتری معنی دار داشت. به علاوه در این تیمار شاخص مخروطی خاک، درصدر طوبت خاک و محتوای کربن آلی نیز بهبود یافت.
کلید واژگان: شاخص مخروطی, قارچ هم زیست, کربن آلی, نیتروژن, وزن مخصوص ظاهریAgroecology journal, Volume:13 Issue: 4, 2022, PP 739 -757IntroductionTillage intensity and tillage system can affect biological, physical, and chemical properties of the soil. Suitable soil management is essential to achieve sustainable agricultural production especially in drought-prone regions. More application of machineries in a tillage system will result in more soil compaction which in turn increases soil bulk density and decreases its air and water permeability. Additionally, it has been well documented that the compact soil hampers the downward growth of the crop roots. The soil with good physical quality will provide aeration and water as well as non-impeditive mechanical resistance for root proliferation. Moldboard plowing is currently applied in around 65% of tillage practices although the agricultural extension services have tried to convince farmers to apply reduced tillage system by replacing moldboard plow with chisel plow to mitigate adverse effects of moldboard plowing especially in arid and semi-arid regions. Conservation tillage practices, especially reduced tillage, have been introduced to Iranian farmers since 1999. Mycorrhiza is the product of an association between a fungus and plant root that enhance the tolerance levels of plants against the drought, salinity and high heavy metal contents. The aim of the present study were to evaluate the effects of tillage systems, nitrogen levels, and mycorrhiza inoculation on yield and yield components of mung bean and soil criteria.
Materials and MethodsThe experiment was conducted in Darehshahr research field in two growing seasons (2017 and 2018). The experimental layout was split plot based on a randomized complete block design with three replications. Treatments consisted of three tillage systems as conventional, conservation and no tillage as main plot, four nitrogen levels including 0% (as control), 33%, 66% and 100% of recommended fertilizer as sub plot, and two levels of mycorrhiza fungi inoculation (Contains arbuscular mycorrhiza fungi of Glomus mosseae strains, counting 107 to 108 (CFU / g.) Prepared by Soil and Water Research Institute) (no symbiosis (as control) and with symbiosis) as sub-sub-plot. Studied traits were yield components (such as 1000-seed weight, No. of seeds per pod, No. of pods per plant), seed yield and harvest index of mung bean and moisture content, cone index and organic carbon percent of soil. For analysis of variance SAS 9.4 was used. All the means were compared according to Duncan test (p≤0.05).
Results and DiscussionThe results revealed that the highest 1000-seed weight (57.48 g) was obtained from no-tillage and the highest number of seeds per pod (10.64 seeds per pod) and the number of pods per plant (61.04 pods per plant) were obtained from conservation tillage. The highest seed yield was obtained from conservation tillage + application of 100% N fertilizer with 2941 kg.ha-1. The highest seed weight, number of seeds per pod, and number of pods per plant were obtained from 66% N fertilizer application. Mycorrhiza inoculation increased harvest index, seed yield and its components. The soil bulk density in the no-tillage system had the highest value. The maximum and the minimum soil moisture contents were observed for non-tillage and conventional tillage systems, respectively.highest soil cone index (2.25 MPa) was obtained from no-tillage and 66% N fertilizer and the lowest (1.07 MPa) was for conventional tillage system+ without nitrogen application. The highest and the lowest soil organic carbon were related to no-tillage and conventional tillage systems with 0.68% and 0.32%, respectively.
ConclusionIn general, the conservation tillage system+ application of 66% N fertilizer and inoculation with mycorrhiza had a relative advantage impact on yield and related traits. In addition, the soil physical traits and organic carbon content were improved affected as declined tillage systems. The long-term field experiment points out the beneficial impacts of reduced tillage and no tillage systems that, in addition to preserving both soil physical (such as cone index) and chemical criteria (and organic carbon), fertility and biological activity, could increase yield and exhibit a comparable yield over a long-term period as in conventional plough. Currently, there is no mung bean variety appropriate to Iran. Improving some varieties with higher yield which are tolerant to warm climate and water deficiency seems essential to improve the sustainability of local seed production. Investigating into the effect of mung bean tillage and fertilizer consumption on the weed type and density is also suggested for future studies.
Keywords: Bulk density, Cone index, Organic carbon, Symbiosis fungi -
در مطالعه حاضر، برای بررسیCapparis Spinosa بر خصوصیات خاک، ابتدا نقشه پراکنش گونه ها با استفاده از مشاهدات مزرعه و ترانسکت خطی برای محاسبه درصد پوشش در فصل رشد ساخته شده است. سپس سایر خصوصیات گیاهی شامل درصد تاج پوشش، درصد حفاظت خاک و سایر فاکتورها با استفاده از 69 بوته مورد مطالعه به صورت تصادفی محاسبه شد. در ادامه اقدام به حفر پروفیل و نمونه برداری از خاک پای بوته های موجود (نزدیک ساقه) و محل های شاهد (فاقد بوته) با انتخاب 5 تکرار، در مجموع 15 نقطه و از 2 لایه (لایه های سطحی و زیرسطحی) گردید و نمونه ها به آزمایشگاه منتقل شدند. در آزمایشگاه، عوامل شیمیایی شامل N، K، P، OC، ESP، CEC، Ca، Mg، CaSO4، CaCO3، Cl، HCO3، pH،EC و SAR اندازه گیری شدند. بررسی مقادیر پارامترهای شیمیایی در اندام های زیرزمینی بوته نشان می دهد که برای هر هفت عامل (N، C، P، K، Na، Ca، C / N) بیشتر مربوط به خاک زیر بوته هاست. از طرف دیگر، برای هفت پارامتر (OC، ESP، Ca، Na، EC، pH، SAR) اختلاف آماری بین واحد اراضی (مناطق شاهد، بوته نبکا و بوته طبیعی) و عمق وجود داشت. در کاربری اراضی EC و pH و برای عمق کلسیم، OC و Cl در سطح 5% اختلاف داشتند. از نظر عوامل فیزیکی خاک، رطوبت واقعی خاک و رطوبت خاک اشباع شده رابطه عمیقی با عمق نشان می دهد و در مقایسه با مناطق شاهد (فاقد بوته)، افزایش یافته که این افزایش در لایه عمقی بیشتر مشاهده شده و برای سایر پارامترها ارتباط معنی دار نبوده است. همچنین نتایج نشان داد که وجود بوته های مورد مطالعه باعث کاهش شوری و افزایش قلیاییت خاک می شود. تغییرات ماده آلی در لایه های عمقی نقاط شاهد در لایه سطحی زیر بوته ها دارای بیشترین مقدار بوده و نشانگر این است که گونه فوق مقادیر کربن آلی در خاک زیر خود را نسبت به نواحی اطراف افزایش داده است. نتایج همچنین افزایش OC، Na، Cl و HCO3 را در خاک های زیر بوته نشان می د هد.
کلید واژگان: علف مار, خصوصیات خاک, بیابان زدایی, عین خوشIntroductionThe complex relationship between soil and vegetation is difficult to be simulated by mathematic and statistical models. Since soil, vegetation, and atmosphere are interrelated, they cannot be separately compared. As an important basic factor with regard to soil, vegetation greatly affects ecosystems, especially in arid and semi-arid areas. Therefore, the restoration and recreation of this complex phenomenon is much more difficult in arid and desert regions. On the hand, considering the fact that plants generally affect the soil both physically and chemically, it is necessary to know how these parameters interact, the knowledge of which could significantly help restore the vegetation. As a natural, resistant and desert-friendly plant, Capparis spinosa has been known as a multipurpose species in recent years. Because of its deep roots, this species is resistant to wing and its wide canopy can cover a wide range of the soil’s surface and stabilize sand hills. Therefore, it could be an appropriate choice for preserving soil and water, and anti-desertification programs. It could also help control dust storms in different regions. This study, therefore, sought to investigate the effects Capparis spinose on soil characteristics of the Eyne-Khosh desert area in Dehloran, southern Ilam province, offering it to the relevant officials and decision makers as an effective plant for anti-desertification programs.
Materials and methodsAs a part of desert areas in southwest Iran, the study area is located in Dehloran city, Ilam province. To investigate the effects of Capparis spinosa on soil characteristics, this field study used satellite images, GIS, laboratory analysis, and the date obtained from a statistical software. To this end, first the species’ distribution map was prepared, using field observation and liner transect for calculation of coverage percentage in the growing season. Then, other characteristics including canopy percentage, soil preservation percentage, and other factors were measures, using sixty-nine species randomly selected for the study. As for investigating the effects of Capparis spinosa on soil’s physical and chemical characteristics, a soil profile was dug, and the intended samples were collected from two layers (surface and subsurface) of fifteen points including the surface soil of the existing bushes (near the stem) and control areas (bush-less), which were then moved to the laboratory (totally 30 samples) where chemical factors including N, K, P, OC, ESP, CEC, Ca, Mg, Caso4, Caco3, Cl, HCO3, pH, EC, and SAR were measured.
ResultsThe study’s findings showed that the highest values of all chemical factors (N, C, P, K, Na, Ca, C/N) belonged to the bushes’ subsurface soil. On the other hand, there were statistical differences between land use (control areas, Nebka bushes, and natural bushes) and land depth for other seven parameters (OC, ESP, Ca, Na, EC, pH, SAR). There were 5% difference between EC and PH in terms of land use, and 5% difference between CA, OC, and CI in terms of land depth. For physical soil factors, actual soil moisture and saturated soil moisture show a strong relationship to depth and they are more in both depth, comparing to control part, although for the other parameters (clay, silt, sand, field capacity and wilting point) there were not statistical different. It was also found that the presence of the study bushes decreased salinity and increased alkalinity of the soil. Moreover, the highest number of variations of the organic matters of the control points’ deep layers occurred in subsurface layer of under-bushes, indicating that this species had increased the organic carbon of its sub-soil compare to the surrounding areas. The findings also showed an increase of OC, Na, Cl, and HCO3 in under-bushes soil.
Discussion and ConclusionAccording to the study’s results, Capparis spinosa has significant effects on soil characteristics and may change soil texture, increase the soil’s organic matter, maintain the soil’s moisture, and in general, preserve the soil and control its erosion. It could also positively affect chemical parameters such as decreasing the salinity, increasing the alkalinity, and increasing OC, Na, Cl, HCO3, and nutrients of the soil. Therefore, this species could be an appropriate choice for anti-desertification programs in this region and similar areas.
Keywords: Capparis spinose, Soil characteristics, Combat to desertification, Eyne-khosh, Dehloran -
امروزه تخریب اراضی و کاهش کیفیت خاک و پوشش گیاهی در اطراف مناطق صنعتی به یک چالش تبدیل شده است. هدف از این تحقیق میدانی، بررسی تغییرات کاربری اراضی و ارزیابی اثرات زیست محیطی کارخانه سیمان ایلام بر نواحی اطراف آن است. در این راستا ابتدا یک شبکه نمونه برداری سیستماتیک به مرکزیت کارخانه سیمان ایجاد و سپس تعداد 20 نمونه خاک در جهات مختلف برداشت و با استفاده از دستگاه جذب اتمی غلظت عناصر منگنز، مولیبدن، روی، کبالت، مس، سرب، کادمیوم، نیکل و کروم در نمونه های خاک اندازه گیری شد. سپس از روش های زمین انباشت، ضریب آلودگی و شاخص بار آلودگی جهت تعیین چگونگی پراکنش فلزات مورد مطالعه استفاده شد. از سوی دیگر با استفاده از تصاویر ماهواره ای ETM برای دوره های 1984، 2007 و 2014 روند تغییرات کاربری اراضی منطقه مورد بررسی قرار گرفت. سپس با استفاده از آزمون من - کندال روند بارش در دوره های مذکور بررسی و تاثیر تغییرات اقلیم و نقش آن در تغییرات پوشش گیاهی بررسی شد. نتایج مقایسه ضریب همبستگی عناصر در جهات مختلف نشان می دهد که بیشترین ضریب همبستگی برای عناصر به طرف شمال کارخانه (شمال غرب منطقه) می باشد و بنابراین کارخانه سیمان هم به صورت تخریب مستقیم اراضی و هم تخریب کیفی اراضی در درازمدت به دلیل انباشتگی عناصر سنگین می تواند منجر به تغییرات کاربری اراضی، تخریب اراضی و آلودگی هوای منطقه مورد مطالعه شود؛ بنابراین نتیجه این تحقیق معرفی اثرات صنایع بر محیط زیست اطراف آن می باشد.
کلید واژگان: آلودگی خاک, تخریب خاک, فلزات سنگین, کاربری اراضی, کارخانه سیمان ایلامToday, land degradation and declining of soil and vegetation quality around industrial areas have become a challenge. The purpose of this field research is to evaluate the environmental effects of Ilam Cement Factory on the surrounding areas. In this regard, a systematic sampling network established around the cement factory, then 20 soil samples were taken in different directions and using atomic absorption apparatus, the concentrations of manganese, molybdenum, zinc, cobalt, copper, lead, cadmium, nickel and chromium Soil samples were measured. Then the methods of Geoaccumulation Index, Contamination Factor, and Pollution Load Index were used to determine the distribution of the studied metals. On the other hand, using ETM satellite images for the periods of 1984, 2007 and 2014, the trend of land use change in the region was examined. Then, using Mann-Kendall test, the precipitation trend in the mentioned periods was investigated and the effect of climate change and its role in vegetation changes were investigated. The results showed that the cement factory in the form of both direct land degradation and land quality degradation in the long term due to the accumulation of heavy elements can lead to land use change, land degradation and air pollution in the region. Therefore, the purpose of this study is to evaluate the effects of industry on the surrounding environment.
Keywords: Heavy metals, Ilam cement factory, Land use, Soil degradation, Soil pollution -
تغییرات در کاربری های اراضی یکی از دخالت های بشر است که بر فرآیندهای اکوسیستمی اثرگذار می باشد. در این تحقیق برخی از خصوصیات خاک و کانی شناسی رسی در سه کاربری جنگل بلوط با کشاورزی دیم، کشاورزی دیم و کشاورزی دیم رها شده 20 ساله در منطقه کارزان استان ایلام مورد بررسی قرار گرفت. از پروفیل های شاهد در هر کاربری، نمونه های خاک تهیه شد و بر اساس کلید رده بندی خاک 2014 رده بندی شدند. نتایج تجزیه های خصوصیات خاک ها نشان داد که بیشترین جرم مخصوص ظاهری در افق سطحی مربوط به کاربری کشاورزی رها شده 20 ساله با مقدار(g/cm3) 1/59 می باشد. کمترینpH خاک در افق سطحی مربوط به کاربری مرکب جنگل بلوط و کشاورزی دیم با مقدار 7/28 و بیشترین مربوط به کاربری کشاورزی رها شده 20 ساله با مقدار 7/61 می باشد. درصد ماده آلی در کاربری مرکب جنگل بلوط و کشاورزی دیم به مقدار 1/15 درصد بود که از بقیه کاربری ها بیشتر بود. بیشترین درصد آهک در افق سطحی کاربری کشاورزی رها شده 20 ساله می باشد. بیشترین ظرفیت تبادل کاتیونی در افق سطحی مرکب جنگل بلوط و کشاورزی دیم با 24/56 سانتی مول بر کیلوگرم می باشد. در همه کاربری ها، به جزء اکسید کلسیم بقیه اکسیدهای فلزی از سطح به عمق پروفیل خاک کاهش یافتند. همچنین از بالای شیب به سمت پایین شیب به جزء اکسیدهای کلسیم و منیزیم بقیه اکسیدهای فلزی روند کاهشی داشتند. کانی شناسی با استفاده از X-Ray نشان داد که کانی های ورمی کولیت، کایولینیت، ایلایت و کلریت کانی های رسی اصلی را تشکیل می دهند و کاربری های متفاوت بر نوع کانی های رسی شناسایی شده تاثیری نداشته است.
کلید واژگان: ایلام, تخریب اراضی, کیفیت خاک, مینرالوژی رسChanges in land uses are of the human interventions influencing ecosystem processes. In this study, some soil properties and clay mineralogy have been studied in three land uses including a combination of oak forest and dry farming, dry farming and 20-years-old abandoned dry farming in Karezan region. Soil samples were taken from control profiles of each land use and the soils were classified based on key soil taxonomy 2014. The results of soil properties showed that the highest ρb is 1.59 gr/cm3 in surface horizon belonged to 20 year- old abandoned farming. The lowest soil pH in surface horizon belonged to combination of oak forest and dry farming usage with amount of 7.28 and the highest belonged to 20 year- old abandoned farming usage with amount of 7.61. OM in combination of oak forests and dry farming usage was 1.15 % which was higher than other usages. The highest percentage of lime in surface horizon belonged to 20 year- old abandoned dry farming usage .The highest CEC in surface horizon belonged to a combination of oak forest and dry farming usage with amount of 24.56 cmol+/kg. In all land uses, all measured metal oxides except calcium oxides were decreased from surface to the depth of soil. Also, except calcium and magnesium oxides, the rest of metal oxides had a decreasing trend from the top of slope downwards. Clay mineralogy by X-ray indicated that Vermiculite, Kaolinite, Illite and Chlorite composed the main parts of clay minerals and different usages did not affect the type of identified clay minerals.
Keywords: Clay mineralogy, Ilam, Land demolition, Soil quality -
تهیه نقشه های خاک با صحت مناسب یک ابزار توانمند برای دست یافتن به استفاده پایدار از اراضی در عرصه های کشاورزی و منابع طبیعی محسوب می شود. پژوهش حاضر در بخشی از اراضی ورگر شهرستان آبدانان در استان ایلام به منظور نقشه برداری رقومی کلاسهای خاک با استفاده از مدل های جنگل تصادفی و منطق فازی اجرا گردید. در اراضی مورد مطالعه موقعیت 44 خاکرخ تعیین، حفر، تشریح و نمونه برداری از کلیه افق های ژنتیکی صورت پذیرفت. پس از انجام آزمایشهای فیزیکوشیمیایی لازم، ردهبندی خاک ها انجام شد. از مدل رقومی ارتفاع ماهواره آلوس پالسار و نرمافزار ساگا جیآیاس برای تهیه متغیرهای کمکی ژیومورفومتری استفاده گردید. سه رویکرد انتخاب متغیر شامل الگوریتم باروتا، شاخص تورم واریانس و میانگین کاهش صحت به همراه دو مدل دادهکاوی جنگل تصادفی و منطق فازی برای مدلسازی روابط خاک-زمین نما به کار گرفته شد. نتایج نشان داد که رویکرد انتخاب متغیر میانگین کاهش صحت بهعنوان مناسبترین روش، از تعداد 35 متغیر کمکی ژیومورفومتری منجر به انتخاب شش متغیر گردید. همچنین رویکرد مدلسازی جنگل تصادفی-میانگین کاهش صحت، در سطح زیرگروه با صحت عمومی و شاخص کاپای 84 و 57 درصد دارای بالاترین دقت بود. بررسی نتایج حاصل از رویکرد فازی حاکی از این بود که مقادیر شاخص کاپا و صحت عمومی این روش با سه سناریو دیگر مشابه و اختلاف ناچیزی بین صحت نتایج در سطح فامیل خاک مشاهده گردید. بهطورکلی استفاده از رویکردهای مختلف انتخاب متغیر میتوانند موجب افزایش دقت تهیه نقشه های رقومی خاک گردند. همچنین افزایش تعداد مشاهدات میدانی و استفاده از سایر متغیرهای محیطی تاثیرگذار بر روی تشکیل خاک ها را می توان برای پیشبینی کلاسهای خاک دارای صحت پایین به کارگیری نمود.
کلید واژگان: جنگل تصادفی, متغیر محیطی, منطق فازی, نقشه برداری خاکBackground and ObjectivesHigh-accuracy of soil maps is a powerful tool for achieving land sustainability in agricultural and natural resources. This study was conducted to determine the effect of different feature selection methods with machine-learning algorithms to prepare digital mapping of soil classes at two taxonomic levels from subgroup down to family in the interest region, i.e. Vargar lands of Abdanan city, related to the Ilam province.
Materials and MethodsStudy area is 1027 hectares with 628.6 mm and 22.6 ºC mean annual precipitation and temperature, respectively. Three major physiographic units including Hilland, Piedmont plain and Alluvial plain were considered. Soil moisture and temperature regimes are calculated based on the Newhall model in JNSM 6.1 version software. A total of 44 soil profile observation with random sampling pattern was determined based on standardized soil surveys then digging, description and after sampling from all genetic horizons then soil samples were transferred to the laboratory. Finally, all of the soil profiles were classified based on the soil taxonomy system (2014) down to the family level. Geomorphometric covariates as a representative of soil-forming factors were prepared from the digital elevation model (ALOS PALSAR Satellite,2011) with 12.5 m resolution in SAGA GIS 7.4 version software. Three feature selection approaches included Boruta, Variance inflation factors (VIF) and Mean decrease accuracy (MDA) with two Random forest (RF) and Fuzzy logic data mining algorithms were applied for relating soil-landscape relationship by using “random-forest”, “caret” packages in R 3.5.1 and SoLIM solution version 2015 software’s. Sample-based project used for predicting soil classes in Fuzzy logic modeling process. In total observation profile split into two data set included 80 percent (n=36) for calibrating and 20 percent for validating (n=8) based on bootstraps sampling algorithm random forest. Internal validation of the random forest algorithm was done based on out of bag error percentage (OOB%). The best model performance was determined based on overall accuracy (OA) and kappa index, also for each individual class user accuracy (UA) and producer accuracy (PA) were applied.
ResultsThe results have shown that from a number of 40 geomorphometry covariates, six covariates included Terrain classification index for lowlands, Annual insolation, Topographic position Index, Upslope curvature, Real surface area, and Terrain surface convexity were selected by MDA as the best environmental covariates. Also, the RF-MDA method with overall accuracy of 84% and Kappa index of 0.56 had the best performance compared to other methods (RF_VIF, RF-BO, Fuzzy-MDA) in the subgroup level with 58, 55, 50 and 0.3, 0.67 and 0.18 respectively. Out of bag error results (%OOB) for RF-MDA, RF-VIF and RF-Boruta were obtained that 72.42%, 67.86%, and 82.76% for subgroup level and 93.10%, 93.10% and 86.21% for the family level respectively. while there was little difference between the accuracy of the method at the family taxonomic level and performed similar results in the modeling of soil classes process. The results of the fuzzy approach showed that the kappa index values and overall accuracy of this method were similar to the other three scenarios and there was a slight difference between the accuracy of the results at the soil family level. In the fuzzy method, it was observed that the kappa and overall accuracy values at the subgroup level were lower than the other scenarios. Fuzzy approaches in contrasted to RF modeling prevented continuous spatial variability by generating fuzzy maps for each of the soil classes in the landscape. These results indicate that the random forest method is superior to the fuzzy method in family class mapping and soil subgroups. Based on the MDA sensitivity analysis index, similarly, three geomorphometry covariates included Terrain surface convexity (convexity), Terrain classification index for lowlands (TCI_Low) and Real surface area (Surface_Ar) had the highest importance for predicting soil classes at two taxonomic levels. With regarded to final soil predicted maps area, two classes (Fine-silty, carbonatic, hyperthermic Typic Haplustepts) and Typic Calciustolls with 32.70% and 48.90% and (Fine-silty, carbonatic, hyperthermic Typic Calciustolls) and Typic Haplustepts with 0.18% and 1.85% had the highest and lowest content at family and subgroup maps respectively.
ConclusionIn general, using different variable selection approaches in situations where soil classes have a relatively imbalanced abundance can increase the accuracy of digital mapping in soil studies. Increasing the number of field observations and the use of other environmental variables affecting soil formation can also be used for graduating in prediction low-accuracy soil classes.
Keywords: Soil mapping, Random forest, Fuzzy logic, Environmental covariates -
آلودگی خاک و تجمع فلزات سنگین در آن بویژه در مناطق صنعتی یکی از مهم ترین مسایل زیست محیطی است که زندگی گیاهان، حیوانات و انسان را تهدید می نماید. هدف از این پژوهش بررسی جذب فلزات سنگین مس، سرب، کادمیوم و نیکل توسط بخش رس خاک های اطراف کارخانه سیمان ایلام بوده است. با بررسی نقشه های توپوگرافی، زمین شناسی، تصاویر ماهواره ای و بازدیدهای صحرایی، محل حفر خاکرخ ها در منطقه مورد مطالعه تعیین و تعداد 5 خاکرخ در اراضی با کاربری های کشاورزی دیم، جنگل و مرتع حفر شد. نمونه خاک از افق های سطحی و زیرسطحی خاکرخ ها و همچنین از گردوغبار خروجی کارخانه در ماه های مختلف برداشته و توسط دستگاه جذب اتمی مقدار فلزات سنگین آن اندازه گیری شد. کانی شناسی رسی نمونه های خاک به روش تفرق اشعه ایکس (XRD) انجام شد. برای جداسازی بخش رس از سری الک های استاندارد استفاده شد. نمونه های رس و محلول مخلوط چند فلزی در سه تکرار (21 نمونه)، که در 7 غلظت متفاوت از نمک های نیترات مس، سرب، کادمیوم و نیکل ساخته شده بودند انجام شد. نتایج کانی شناسی نشان داد که که ورمی کولیت، ایلایت، کایولینیت و کلریت در بخش رس ریز و کایولینیت، ایلایت و کلریت در بخش رس درشت اجزای اصلی کانی های رسی را تشکیل می دهند. مقدار فلزات سنگین در نمونه خاک های اطراف کارخانه و همچنین در گردوغبار خروجی کارخانه کمتر از مقدار استاندارد جهانی بود، بنابراین می توان گفت که کارخانه سیمان ایلام در آلودگی منطقه تاثیر بسزایی نداشته است. نتایج جذب رقابتی نشان داد که در تمامی غلظت ها مقدار جذب سطحی فلز مس توسط بخش رس، زیاد ولی نیکل، کم می باشد اما در غلظت-های بالا (80 و 100 میلی گرم بر لیتر) مقدار جذب سطحی فلزات کادمیوم و سرب کاهش شدیدی را نشان داد. به طور کلی ترتیب مقدار جذب سطحی فلزات سنگین موردمطالعه عبارت است از: مس> سرب> کادمیوم> نیکل.کلید واژگان: فلزات سنگین, جذب سطحی, کانی رسی, آلودگی خاکSoil pollution and accumulation of heavy metals is one of the most important environmental issues threatening plants, animals and humans being. The aim of this research is to study the sorption of heavy metals of copper, lead, nickel and cadmium by soil clay particles around Ilam cement factory. This research was carried out based on the topographic maps, field examinations and satellite images of the Earth, and 5 soil profiles were drilled in the agricultural land, forest and pasture. Soil samples were taken from the surface and subsurface horizons of the profiles, as well as from the factory's output dust in different months, and the amount of heavy metals was measured by the atomic absorption spectroscopy. Clay mineralogy was studies using x-ray diffraction method (XRD). In order to separate the clay particles standard sieve series was applied. The sorption of metals by the clay samples was performed using a mixed solution of multi metals in three replicates (21 samples), and 7 different concentrations of nitrate salts of copper, lead, cadmium, and nickel. The results showed that vermiculite, illite, kaolinite and chlorite were formed in fine clay minerals and kaolinite, illite and chlorite in coarse clay minerals. The amount of heavy metals in the soil samples around the factory, as well as in the factory's output dust, was less than the global standard, so it can be said that the Ilam Cement Factory did not have a significant impact on the pollution of the region. Competitive adsorption results showed that in all concentrations the sorption of copper metal by the clay particles was high, but nickel was low, Meanwhile, in higher concentrations (80 and 100 mg/l) sorption of cadmium and lead showed a sharp decrease. Generally the results revealed that, the amount of metal sorption is reduced as follows: Cu> Pb> Cd> Ni.Keywords: Heavy metals, Competitive Sorption, Clay mineral, soil pollution
-
اقلیم مهمترین عاملی است که مقدار تولیدات گیاهی و فعالیت میکروبی خاک را تعیین می کند. بنابراین این پروژه با هدف مطالعه تاثیر اقلیم های مختلف شامل ایوان (مرطوب)، ایلام (نیمه مرطوب) و سیروان (نیمه خشک) بر ویژگی های زیستی خاک درختان بلوط شاخه زاد و دانه زاد اجرا گردید. برای این منظور تعداد سه پلات به ابعاد 100×100 متر به طور تصادفی در جنگل های کمتر دست خورده که شامل هر دو تیپ رویشی بودند تهیه گردید. نمونه برداری از خاک (20-0 سانتی متری) از زیر پایه های درختان شاخه زاد و دانه زاد بلوط به صورت تصادفی در هر منطقه انجام گرفت. نتایج نشان داد تیپ رویشی تاثیر معنی داری بر مقدار کربن زیست توده میکروبی در دو اقلیم ایلام و سیروان نداشت. اما در خاک های جنگلی ایوان میزان کربن زیست توده میکروبی در زیر تیپ رویشی دانه زاد 71/1 برابر تیپ رویشی شاخه زاد بود. بیشترین میزان نیتروژن زیست توده میکروبی (32/5 میلی گرم در کیلوگرم) در اقلیم ایوان مشاهده گردید که با اقلیم ایلام تفاوت معنی داری نداشت و کمترین میزان آن (90/2 میلی گرم در کیلوگرم) در اقلیم سیروان به دست آمد. بیشترین بهره متابولیکی (qCO2) در تیپ رویشی شاخه زاد در اقلیم ایوان و سیروان مشاهده گردید و کمترین میزان در اقلیم ایلام به دست آمد که در این اقلیم تیپ رویشی تاثیر معنی داری بر سهم متابولیکی خاک نداشت. بیشترین میزان تنفس پایه و برانگیخته در اقلیم ایوان به دست آمد و اقلیم سیروان کمترین میزان این پارامترها را به خود اختصاص داد. بیشترین میزان کربن آلی در خاک های جنگلی اقلیم ایلام مشاهده گردید و کمترین میزان در خاک های جنگلی سیروان به دست آمد.کلید واژگان: تیپ رشدی, درختان بلوط, تنفس میکروبی خاک, ویژگی های زیستی خاکClimate is the most important factor that determines the plant yield and soil microbial activity. Therefore, this study aimed to investigate the soil biological properties in three different climate zones including Eyvan (humid), Ilam (semi-humid), and Syrvan (semi-arid) under seed-origin and coppice oak trees. To this purpose, three plots (100 × 100 m dimension) randomly prepared in less undisturbed forest consist of both growth types. Soil sampling took place randomly at 0-20 cm of soil depth under each seed-origin and coppice oak trees in three regions. The results showed that growth type had no significant effect on microbial biomass carbon in the Ilam and Syrvan climates. However, in Eyvan forest soils, the amount of microbial biomass carbon under seed-origin was 1.71 times higher than the coppice trees. The highest amount of microbial biomass nitrogen (5.32 mg.kg-1) was observed in the Eyvon climate, which did not have a significant difference with the Ilam climate and it was the lowest (2.90 mg.kg-1) in the Syrvan climate. The highest metabolic quotient (qCO2) was observed in coppice type in the Eyvan and Syrvan climate and the least amount was observed in the Ilam climate. Growth type had no significant effect on the metabolic quotient of the soil in the Ilam climate. The highest basal and substrate-induced respiration was obtained in the Eyvan climate, while the Syrvan soils showed the least amount of these parameters. The highest amount of organic carbon and nitrogen were observed in the Ilam forest soils and the least amount was obtained in the Syrvan forest soils.Keywords: Growth type, Oak trees, Soil microbial respiration, Soil biological properties
-
نشریه علوم آب و خاک (علوم و فنون کشاورزی و منابع طبیعی)، سال بیست و چهارم شماره 2 (پیاپی 92، تابستان 1399)، صص 153 -163
نقشه برداری رقومی خاک همگام با پیشرفت های زیرساخت داده های مکانی، نقش مهمی را در جهت ارتقاء دانش مطالعات خاکشناسی ایفا می کند. لذا تحقیق حاضر با هدف تهیه نقشه رقومی کلاس فامیل خاک با استفاده از مدل های جنگل تصادفی و رگرسیون درختی توسعه یافته در بخشی از اراضی نیمه خشک استان ایلام اجرا شد. متغیرهای محیطی از مدل رقومی ارتفاع با قدرت تفکیک مکانی 30 متر با استفاده از نرم افزار SAGAGIS نسخه 7/3 استخراج شد. تعداد 46 خاکرخ حفر و ویژگی های فیزیکوشیمیایی نمونه های خاک اندازه گیری و بر اساس سامانه آمریکایی 2014 در سطح فامیل رده بندی شد. در محدوده مورد مطالعه سه رده مالی سولز، اینسپتی سولز و انتی سولز شناسایی شد. بر اساس نتایج داده کاوی متغیرهای محیطی با استفاده از آنالیز تورم واریانس (VIF)، متغیرهای کمکی ارتفاع، ارتفاع استاندارد شده و شاخص زبری پستی و بلندی بیشترین میزان تغییرپذیری مکانی خاک ها را در منطقه مدل سازی می کند. بهترین پیش بینی مکانی کلا س های خاک مربوط به فامیل خاکFine, carbonatic, thermic, Typic Haploxerolls است. همچنین نتایج نشان می دهد که مدل های جنگل تصادفی و رگرسیون درختی توسعه یافته به ترتیب صحت عمومی 0/80 و 0/64 و شاخص کاپای 0/70 و 0/55 را ارایه می کند. بنابراین، روش جنگل تصادفی می تواند یک روش قابل اعتماد و با دقت مناسب باشد که حتی با تعداد نمونه کم تخمین قابل قبولی را ارایه کند.
کلید واژگان: پیش بینی مکانی, کلاس خاک, رگرسیون درختی توسعه یافته, جنگل تصادفیDigital soil mapping plays an important role in upgrading the knowledge of soil survey in line with the advances in the spatial data of infrastructure development. The main aim of this study was to provide a digital map of the soil family classes using the random forest (RF) models and boosting regression tree (BRT) in a semi-arid region of Ilam province. Environmental covariates were extracted from a digital elevation model with 30 m spatial resolution, using the SAGAGIS7.3 software. In this study area, 46 soil profiles were dug and sampled; after physico-chemical analysis, the soils were classified based on key to soil taxonomy (2014). In the studied area, three orders were recognized: Mollisols, Inceptisols, and Entisols. Based on the results of the environmental covariate data mining with variance inflation factor (VIF), some parameters including DEM, standard height and terrain ruggedness index were the most important variables. The best spatial prediction of soil classes belonged to Fine, carbonatic, thermic, Typic Haploxerolls. Also, the results showed that RF and BRT models had an overall accuracy and of 0.80, 0.64 and Kappa index 0.70, 0.55, respectively. Therefore, the RF method could serve as a reliable and accurate method to provide a reasonable prediction with a low sampling density.
Keywords: Spatial prediction, Soil class, Boosted Regression Tree, Random Forest -
پدیده گردوغبار یکی از مخاطرات اقلیمی و زیست محیطی مهم در مناطق خشک و نیمه خشک جهان می باشد .هدف از این تحقیق بررسی و تعیین ترکیب کانی شناسی و ویژگی های فیزیک و شیمیایی برخی نمونه های خاک سطحی درکشور عراق و ذرات گردوغبار در استان ایلام به منظور منشایابی طوفان گردوغبار می باشد. نمونه های گردوغبار از شهرهای ایلام، مهران و دهلران در استان ایلام جمع آوری گردید. تعدادی نمونه خاک از لایه سطحی اراضی مناطق مختلف کشور عراق به عنوان منشا تولید گرد و غبار نیز تهیه شد. تجزیه های فیزیکوشیمیایی و کانی شناسی نمونه های گردوغبار و خاک انجام شد. نتایج تجزیه های فیزیک و شیمیایی نشان داد که بیشترین درصد ذرات تشکیل دهنده خاک های عراق و گرد و غبار استان ایلام شن و سیلت و کمترین رس می باشد. هدایت الکتریکی در همه نمونه های دو منطقه بیش از چهار دسی زیمنس بر متر و جزء خاک های شور محسوب می شوند و pH نمونه ها گردوغبار و خاک کشور عراق تفاوت معنی داری نداشته و در محدوده خنثی تا قلیایی قرار گرفتند. میزان آهک همه نمونه ها بیش از 25 درصد می باشد. مناطق مختلف دارای درصد کربن آلی پایینی بوده و بیشترین میزان به بدره عراق (%18/1) و کمترین به نجف (%16/0) تعلق می گیرد. SAR عمده خاک های عراق بیش از 13 و سدیمی شدید و در ذرات گردوغبار، SAR نیز نسبتا بالا می باشد. نتایج کانی شناسی پودری نشان داد که کانی های غالب در خاک های عراق و گردوغبار استان ایلام کلسیت، ژیپس، کوارتز و پالیگورسکیت می باشند. نتایج بررسی های XRD در نمونه ها رس خاک عراق و گرد و غبار استان ایلام بیانگر حضور کانی های کایولینیت، کلریت، ایلایت و اسمکتیت می باشد. به طورکلی نتایج تجزیه های فیزیکی، شیمیایی و کانی شناسی بیانگر این است که مناطق بیابانی در کشور عراق منشا تولید ذرات گردوغبار در استان ایلام می باشد و طوفان های گردوغبار در دراز مدت می تواند باعث شور و سدیمی شدن خاک سطحی اراضی استان ایلام شود.
کلید واژگان: تفرق اشعه ایکس, خاک شور و سدیمی, کانی ژیپس, منشایابیDust phenomenon is one of the important climatic and environmental hazards in arid and semi-arid regions of the world. The aim of this study is to determine the mineralogical and physicochemical properties of some soil samples in Iraq and dust particles in Ilam province in order to find out the origin of dust. Dust samples were collected from Ilam, Mehran and Dehloran cities. In addition, some surface soil samples were collected from different parts of Iraq as the source of dust. Physico-chemical and mineralogical analysis of dust and soil samples was fulfilled. The results revealed that the highest percentage of particles forming Iraqi dust and dust in Ilam province are sand and silt and clay was the least. Electrical conductivity in all samples was more than 4 dS/m in both samples meaning as saline classes and pH of the samples was similar in dust of Ilam and Iraqi soils, and showed the neutral to alkaline range. The lime content of all samples was more than 25%. Different regions had low organic carbon percentage, the highest rate was in the Iraqi margin (1.18%), and the lowest was in Najaf (0.16%). The SAR of most Iraqi soils was more than 13 and showed severe alkalinity in dust particles, SAR is also relatively high. Mineralogical results showed that dominant minerals in Iraqi soils and dust of Ilam province are calcite, gypsum, quartz and palygorskite. The results of XRD studies in clay samples of Iraqi soil and Ilam province dust indicated the presence of minerals such as kaolinite, chlorite, ilite and smectite. Overally, the results of physical, chemical, and mineralogical analysis indicated that desert regions in Iraq are the sources of dust production in Ilam, and that dust storms can lead to salinity and alkalinity of the surface soil in Ilam province.
Keywords: XRD, Saline, alkaline soil, Gypsum mineral, Origination -
آتش سوزی یک تهدید بزرگ منابع طبیعی در جهان محسوب می شود و یک عامل مهم تغییر در خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک می باشد. این پژوهش به منظور بررسی اثر آتش سوزی بر خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک در جنگل های منطقه بدره واقع در 70 کیلومتری استان ایلام و مقایسه آن با خاک جنگل های نسوخته (شاهد) اجرا شد. نمونه برداری از خاک در دو عمق سطحی (5-0 سانتی متری) و تحتانی (20-5 سانتی متری) صورت گرفت. در جنگل های سوخته و شاهد پنج قطعه نمونه 50×50 متر طراحی شد و از هر قطعه نمونه به طور تصادفی پنج نمونه خاک از سطح و عمق خاک برداشته و برای انجام تجزیه های فیزیکی و شیمیایی به آزمایشگاه انتقال یافتند. بر اساس نتایج آتش سوزی، مقدار شن و سیلت را در مقایسه با خاک جنگل شاهد به ترتیب 56/15 و 18/15 درصد افزایش داد. اما مقدار رس تحت تاثیر آتش سوزی کاهش یافت. آتش سوزی میانگین وزنی قطر خاکدانه در عمق های سطحی و تحتانی را به ترتیب 61/10 و 81/17 درصد کاهش داد. بیشترین میزان ظرفیت تبادل کاتیونی (98/20 سانتی مول کاتیون در کیلوگرم خاک) و کمترین (56/16 سانتی مول کاتیون در کیلوگرم خاک) مقدار آن به ترتیب در خاک جنگل شاهد و سوخته حاصل شد. آتش سوزی مقدار کربن آلی را افزایش داد اما با افزایش عمق خاک کربن آلی کاهش یافت. آتش سوزی غلظت پتاسیم و فسفر قابل جذب را در خاک منطقه مورد مطالعه به طور معناداری افزایش داد. به طورکلی آتش سوزی باعث تغییر ویژگی های فیزیکی و شیمیایی خاک های جنگل بلوط منطقه بدره دراستان ایلام شد و در کوتاه مدت این پدیده باعث افزایش عناصر غذایی ضروری در خاک شد که نتیجه آن بهبود حاصلخیزی خاک منطقه می باشد.
کلید واژگان: آتش سوزی, ویژگی های خاک, پایداری خاکدانه, عناصر غذایی, ایلامFire is a big threat to natural resources in the world and is an important factor in changing the physical and chemical characteristics of the soil. The purpose of this study was to investigate the effect of fire on the physical and chemical properties of the soil in oak forest of Badreh located in 70 km of Ilam province and to compare it with unburnt (control) areas. Soil sampling carried out in two topsoil (0-5cm) and subsoil (5-20cm) depths. Five plots in 50×50m dimension designed in burnt and unburnt forests and in each plot 5 soil samples were collected randomly from topsoil and subsoil and were transferred to the laboratory to soil physical and chemical analyses. According to the results fire increased the amount of sand and silt by 15.56%, 15.18% respectively, compared with unburnt forest. But, the percentage of clay decreased under burn condition. Fire declined aggregate stability in soil 0-5 and 5-20cm depths by 10.61 and 17.81 respectively. The most CEC content (20.98 cmol/kg) and the least one (16.56 cmol/kg) was observed in unburnt forest comparison with burnt forest respectively. Burned increased soil organic carbon but by increasing soil depth decreased it. In the study area, fire affected significantly K and P available in forest soil. To sum up, fire changed soil physical and chemical properties of oak forest in Badreh region in Ilam Province as well as this phenomenon increased essential nutrient elements resulting from soil fertility improvement in the study area.
Keywords: Fire, Soil Properties, Aggregate Stability, Nutrient Elements, Ilam -
در بین عوامل خاک سازی، اقلیم با تاثیر بر شدت هوادیدگی و تخریب مواد مادری نقش اساسی را در تکامل خاک بازی می کند. به منظور بررسی اثرات اقلیم بر ویژگی های فیزیکوشیمیایی و تکامل خاک ها در استان ایلام، دو منطقه از یک ردیف اقلیمی انتخاب شد. هدف این پژوهش مقایسه میزان تکامل خاک در ردیف اقلیمی مدنظر بر اساس شاخص های مقادیر رس، آهن، آلومینیوم و منگنز خاک بوده و5 خاکرخ در هر یک از واحد های اراضی دشت های صالح آباد و ایلام حفر، تشریح و نمونه برداری شد. نتایج آنالیز ویژگی های فیزیکوشیمیایی خاکرخ ها در دو منطقه، متفاوت بوده و تفاوت معنی دار در تمام پارامترهای فیزیکوشیمیایی بغیر از pH و سیلت مشاهده گردید. بعلاوه، افزایش قابلیت هدایت الکتریکی در خاک های صالح آباد با رژیم رطوبتی یوستیک و رژیم حرارتی هایپرترمیک نسبت به اراضی منطقه ایلام با رژیم رطوبتی زریک و رژیم حرارتی ترمیک بیانگر تاثیر اقلیم بوده و تغییر رده خاک از اینسپتی سول ها در صالح آ باد به مالی سول ها در ایلام مرتبط با تغییر رژیم های رطوبتی و حرارتی می باشد. رده بندی خاک ها نشان داد که خاک های منطقه صالح آباد و ایلام به ترتیب در زیرگروه های Gypsic Calciustepts، Gypsic Haplustepts و Typic Calcixerolls و Typic Haploxerolls قرار می گیرند. بر اساس نتایج حاصله مقادیر آهن، آلومینیوم و منگنز در خاکرخ های ایلام نسبت به صالح آباد بیشتر بوده و هوادیدگی کمتر در منطقه صالح آباد به دلیل اقلیم خشک تر، رطوبت کمتر و درجه حرارت بیشتر صورت گرفته است. علاوه بر این نتایج نشان دادند که افق های حاوی ژیپسم یا گچ، پتانسیل نگهداری رس و اکسیدهای فلزی را نداشته و تکامل خاک ها بر اساس توزیع و مقادیر آهن، آلومینیوم و منگنز، درک بهتری از خاک ها و تشکیل آن ها را ارائه می دهد و خاک های منطقه ایلام تکامل بیشتری را نشان می دهند.
کلید واژگان: آهن پدوژنیک, افق جیپسیک, رژیم های رطوبتی و حرارتی, شاخص های تکامل خاک, هوادیدگیAmong the soil forming factors, climate by effect on weathering severity and parent material degradation plays a basic role on soil evolution. In order to investigate the effects of climate on soil physicochemical properties and evolution in Ilam province, two regions from a climosequence were selected. The purpose of this study was to compare soil evolution in a climosequence according to the soil indices of clay, iron, aluminum, manganese, and 5 profiles in each land units of Salehabad and Ilam plains were dug, described and sampled. The results of physicochemical analysis of Salehabad and Ilam soil profiles in two regions were different and significant difference were observed within the all parameters except pH and silt. In addition, electrical conductivity increases in Salehabad soils with ustic moisture regime and hyperthermic temperature regime comparing to Ilam soils with xeric moisture and thermic temperature regimes revealed the climate effect on them and changes in soil orders from Inceptisols in Salehabad to Mollisols in Ilam were related to the changes in moisture and temperature regimes. Soil classification showed that Salehabad soils were placed in Gypsic Haplustepts and Ilam soils were placed in Gypsic Calciusteps, Typic Calcixerolls and Typic Haploxerolls subgrops. Based on obtained results the iron, aluminum and manganese amounts in Ilam soil profiles were higher than those in Salehabad ones and less weathering in Salehabad region were happened by drier climate, lower humidity and higher temperature. Additionally, the results showed that the horizons with gypsum did not have potential to store clay and metal oxides, and the soil evolution according to the distribution and amount of iron, aluminum and manganese offered a better understanding of the soils and their forming conditions and the Ilam soils showed further evolution.
Keywords: Pedogenic iron, Gypsic horizon, Moisture, temperature regimes, Soil evolution indices, Weathering -
آگاهی از ظرفیت خاک ها برای بهره برداری از آن ها در قالب انواع استفاده های اصلی در اکوسیستم های کشاورزی و منابع طبیعی مستلزم شناخت دقیق ویژگی های فیزیکوشیمیایی و زیستی خاک می باشد که تضمین کننده استفاده پایدار از اراضی می باشد. لذا این تحقیق به منظور ارزیابی کیفیت خاک با استفاده از مدل های کمی در اراضی کن سرخ شهرستان مهران به عنوان بخشی از اراضی خشک و نیمه خشک ایران در استان ایلام انجام شد. نمونه های خاک از عمق صفر تا 30 سانتی متری و متوسط وزنی عمق 30 تا 100 سانتی متری خاکرخ برداشت گردید. ویژگی های فیزیکوشیمیایی بر اساس روش های استاندارد اندازه گیری شد. با استفاده از روش تجزیه به مولفه های اصلی (PCA)، از مجموع 16 ویژگی خاک (TDS)، بر اساس میزان ارزش ویژه و ضریب همبستگی، 8 ویژگی به عنوان حداقل ویژگی های موثر بر کیفیت خاک (MDS) انتخاب گردید. سپس با استفاده از دو مدل شاخص کیفیت تجمعی (IQI) و شاخص کیفیت نمورو (NQI) و هر کدام در دو مجموعه ی TDS و MDS ارزیابی کیفیت خاک انجام شد. نتایج نشان داد که خاک های منطقه در نمونه های سطحی دارای کلاس کیفیت متوسط و نمونه های متوسط وزنی عمق 30 تا100سانتی متری خاکرخ ها دارای کیفیت ضعیف به همراه محدودیت شدید می باشند. طبق نتایج مهم ترین عوامل محدودکننده کیفیت خاک کمبود ماده آلی، درصد بالای کربنات کلسیم، گچ، سنگریزه و شوری خاک بود. ضریب تبیین (R2) برای نمونه های سطحی و متوسط عمقی بین دو مجموعه TDS و MDS در دو مدل IQI و NQI به ترتیب 79/0 و 79/0، 95/0 و 94/0 بود که نشان دهنده قابل اطمینان بودن استفاده از مجموعه MDS به جای TDS در هر دو مدل می باشد. بنابراین استفاده از موثرترین ویژگی های خاک در مطالعات ارزیابی کیفیت خاک ضمن کاهش زمان مطالعات خاک شناسی زمینه صرفه اقتصادی در بحث پایش و بهره برداری پایدار از اراضی کشاورزی را فراهم می نماید.کلید واژگان: شاخص کیفیت تجمعی, شاخص کیفیت نمورو, مجموعه کل داده ها, مجموعه حداقل داده هاKnowledge of the soils capacity to utilize them in the form of different major uses in agricultural ecosystems and natural resources requires the accurate recognition of the physico-chemical and biological properties of the soil, ensuring the sustainable use of the lands. Therefore, this research was conducted to evaluate the soil quality using quantitative models in the Kane Sorkh lands of Mehran as a part of arid and semi-arid lands of Ilam province (Iran). Soil samples were taken from the depth of 0-30 cm and weighted average for the depths of 30-100 cm of the soil profile. Physicochemical properties were measured based on the standard methods. Using principal component analysis (PCA), among a total 16 soil characteristics (TDS), eight properties were selected based on the eigen values and the correlation coefficient as the least properties affecting soil quality (MDS). Then, soil quality assessment was performed using two models of integrated quality index (IQI), Nemoro Quality Index (NQI), and each in two sets of TDS and MDS. The results showed that the top layer (0-30 cm) have a moderate quality class and the sub layer (30-100 cm of the profiles) have poor quality with severe constraints. According to the results, the most important factors limiting soil quality were organic matter deficiency, high percentage of calcium carbonate, gypsum, gravel and soil salinity. Determination coefficients (R2) for the top and sub-layer samples between the two TDS and MDS sets in both IQI and NQI models were 0.79 and 0.79, 0.95 and 0.94, respectively, indicating the reliability of using MDS set instead of TDS in both models. Therefore, the use of most effective soil properties in the soil quality assessment studies is not only time consuming but also it is cost-effective for sustainable monitoring of agricultural land use.Keywords: Integrated Quality Index, Minimum Data Set, Nemoro Quality Index, Total Data Set
-
پدیده گرد و غبار یکی از زیان بارترین بلایای طبیعی مناطق خشک و نیمه خشک جهان و به خصوص ایران بوده و مشکلات زیست محیطی و انسانی را در این نواحی به وجود آورده است. علت اصلی وقوع پدیده ی گرد و غبار در ایران، تغییر اقلیم، تخریب عرصه های طبیعی و نابودی پوشش گیاهی اعم از جنگل ها و مراتع و گسترش بیابان در کشور و نیز در کشورهای همسایه به ویژه عراق هست. استان ایلام به دلیل همجواری با پهنه های وسیع بیابانی نظیر صحرای عراق به طور مکرر در معرض گرد و غبارهای شدید قرار می گیرد. هدف از این پژوهش شناسایی کانون ها و نقاط بحرانی تولید گرد و غبار در استان ایلام می باشد. در این پژوهش در مرحله اول داده های بلند مدت اقلیمی (8 ایستگاه هواشناسی سینوپتیک)، پوشش گیاهی، فیزیوگرافی منطقه مورد مطالعه تهیه شد. در مرحله دوم اقدام به نمونه برداری از عمق 30-0 سانتی متری خاک از برخی نقاط کل استان ایلام گردید، سپس نمونه های خاک جهت انجام تجزیه های فیزیکی و شیمیایی به آزمایشگاه منتقل شدند. در مرحله سوم نقشه های پارامترهای اقلیمی و خاکی با استفاده از مدل سازمان محیط زیست آمریکا تهیه گردید و در نهایت پس از تلفیق نقشه ها، نقاط بحرانی، فوق بحرانی استان تهیه گردید. نتایج نشان داد منطقه بهرام آباد بخش مرکزی شهرستان مهران و مناطق ابوقریب و ابوغویر از بخش موسیان شهرستان دهلران به دلیل بیشترین مطابقت با معیارهای شناسایی کانون گرد و غبار، به عنوان کانون های خیلی بحرانی منشا گرد و غبار در استان ایلام انتخاب شدند. این تحقیق با شناسایی و تهیه نقشه کانون های مولد گرد و غبار می تواند کمک قابل توجهی در زمینه های راهبردی، پیشگیری و مهار این پدیده نماید.
کلید واژگان: استان ایلام, نقشه فرسایش, پیامدهای زیستی, تغییرات اقلیمی, فرسایش بادی, گرد و غبارDust storm phenomenon is one of the most damaging natural disasters in arid and semi-arid regions of the world especially in Iran caused problem on human health and environment. The main reason of dust storm event can be climate change, destruction of natural ecosystems, deforestation, and destruction of rangelands in Iran and neighbor countries like Iraq. Ilam province due to adjacent to vast deserts such as the Iraq Sahara is exposed to severe dust storm continuously. The aim of this study was to identify the critical points of dust sources in Ilam province. At first step, long-term climate data (8 synoptic weather stations), vegetation cover, and physiography of study area were collected. In the second step, soil sampling was carried out at 0-30 cm soil depths in some places in Ilam province and then these soil samples were transferred to the soil laboratory for chemical and physical analyses. In the third step, by using USEPA model, soil and the maps of climatic parameters were prepared and finally critical and high critical dust source points were mapped through integration of different maps in Ilam province. The results showed that the Bahram Abad area in the central Mehran and Abu-Ghoraib and Abu-Ghovayr areas in Musian part, Dehloran city were selected as high critical sources of dust storm in Ilam province due to the highest corresponding with dust storm identification criteria. This project could be useful for prevention and control of dust storm via identification and dust storm maps.
Keywords: Ilam, Pollution, Biological Impacts, Climate Change, Wind Erosion -
نشریه اکوفیزیولوژی گیاهی، پیاپی 38 (پاییز 1398)، صص 103 -117به منظور بررسی سیستم تلفیقی نهاده های زیستی و شیمیایی برخصوصیات مختلف جو پاییزه، این آزمایش به صورت فاکتوریل سه عاملی در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار درسال زراعی 1394-1393 در ایستگاه تحقیقاتی سرابله استان ایلام انجام شد. فاکتورها شامل عامل اول دو روش کاربرد کودهای زیستی (کاربرد کود زیستی در عمق 4 سانتی متر در خاک و کاربرد کود زیستی همراه با بذر (تلقیح با بذر))، عامل دوم کود شیمیایی فسفاته (از منبع سوپر فسفات تریپل) در سه سطح (0، 50 و 100 درصد نیاز کودی) و عامل سوم شامل مصرف انواع کودهای زیستی (ازتوباکتر، سودوموناس، ازتوباکتر+سودوموناس و شاهد (بدون تلقیح)) بود. مقایسه میانگین تیمارها نشان داد که بین سطوح مختلف مصرف کود شیمیایی فسفره تفاوت بسیار معنی داری وجود دارد وحداکثرعملکرد دانه (3585/4کیلوگرم درهکتار) از تیمار100 درصد مصرف کود فسفره بدست آمد که نسبت به تیمار شاهد 24 درصد افزایش نشان داد. همچنین مقایسه میانگین تیمارها نشان داد که تفاوت قابل ملاحظه ای بین سطوح مختلف مصرف کودهای زیستی وجود دارد و حداکثر عملکرد دانه (4206 کیلوگرم در هکتار) از سطح سوم (ازتوباکتر+سودوموناس) بدست آمد که نسبت به تیمار شاهد 26 درصد افزایش نشان داد. به طورکلی نتایج این بررسی نشان داد استفاده از کودهای بیولوژیک می تواند باعث کاهش مصرف کود شیمیایی و کاهش اثرات نامطلوب زیست محیطی و سلامت انسان و دام شود. در نهایت، با توجه به نتایج این تحقیق به نظر می رسد که روش تلقیح بذری با کود بیولوژیک موثرتر از روش تلقیح خاکی با کود بیولوژیک می باشد.کلید واژگان: باکتری محرک رشد, جو, عملکرد, کود زیستی, کود شیمیاییIn order to evaluate the effect of the combined system of biological and chemical inputs on different characteristics of winter barley, the three-factor factorial experiment in a randomized complete block design with three replications was conducted at Sarableh Research Station of Ilam, during the 2014-2015 growing seasons. Treatments contain the application method of biofertilizer factor that include, Soil inoculation at the depth of 4 cm in the soil and Seeds inoculation, the second factor was phosphorus (P) fertilizer as triple super phosphate include three levels of P fertilizer (0, 50 and 100 kg P ha-1), the third factor involves the use of bio-fertilizers (1. Azotobacter 2. Pseudomonas 3. Azotobacter + Pseudomonas 4. Control (no inoculation)). Mean comparison of treatments showed highly significant differences between different levels of P fertilizer. The comparison of means showed that significant differences exist between different levels of bio-fertilizers and grain yield (4206 kg ha-1) of the third level (Azotobacter + Pseudomonas) achieved a 26% increase compared to the control. The results of this study showed that the use of biofertilizers potentially reducing dependence on chemical fertilizers and decreasing potential human, animal and environmental impact. Finally, according to the survey results, it seems that seed inoculation method with biological fertilizer is more effective than terrestrial insemination.Keywords: growth-promoting bacteria, barley, yield, Biofertilizer, Chemical fertilizer
-
محدودیت های موجود در روش های مرسوم شناسایی خاک و پیشرفت های صورت گرفته در فناوری اطلاعات، باعث شده تا توجه بیشتری به رویکرد های نوین نقشه برداری خاک برای افزایش خلوص نقشه های خاک صورت گیرد. هدف این رویکرد پیش بینی کلاس های خاک یا ویژگی های آن، بر اساس متغیرهای محیطی یا خصوصیاتی از خاک است که به سادگی قابل محاسبه هستند. پژوهش حاضر در اراضی بخش سیوان از شهرستان ایلام با هدف شناسایی و تهیه نقشه خاک های این منطقه صورت پذیرفته است. ابتدا موقعیت 46 خاکرخ با استفاده از تفسیر اولیه تصاویر ماهواره ای و روش مطالعه شناسایی آزاد مشخص گردید. سپس بر اساس مشخصات مورفولوژیکی هر خاکرخ ، نمونه برداری از کلیه افق های ژنتیکی و تجزیه های شیمیایی و فیزیکی لازم انجام گرفت. خاک های منطقه مورد مطالعه بر اساس کلید رده بندی خاک آمریکایی (2014) طبقه بندی گردید. در این مطالعه از مدل رگرسیون منطقی چند جمله ای برای پیش بینی مکانی کلاس های رده بندی خاک استفاده شد. ویژگی های پستی و بلندی اولیه و ثانویه زمین از مدل رقومی ارتفاع با قدرت تفکیک مکانی 30 متر با استفاده از نرم افزار ساگا استخراج شد. نتایج رده بندی خاکرخ ها نشان داد که خاک های منطقه در سه رده مالی سولز، اینسپتی سولز و انتی سولز و شش کلاس در سطح خانواده خاک بود. بررسی همبستگی بین ویژگی های مدل رقومی ارتفاع نشان داد که پارامترهای موقعیت شیب میانی، تابش خورشیدی پراکنده، شاخص رطوبت پستی بلندی، شاخص زبری زمین، خمیدگی شکل سطح، خمیدگی طولی بیشترین تاثیر را روی تشکیل کلاس های خانواده خاک داشتند. دقت کلی مدل رگرسیون برای کلاس های خانواده 0/60 به دست آمد. هم چنین ضریب کاپای نقشه ی پیش بینی مکانی در سطح خانواده 0/38 برآورد گردید. نتایج این مطالعه نشان داد که متغیرهای زمین ریخت سنجی در پیش بینی کلاس های خاک موثر واقع شدند و پیشنهاد می شود در مطالعات آینده از سایر متغیرهای محیطی مشتق از داده های سنجش از دور نیز به منظور ارتقا صحت نقشه های خاک استفاده گردد.
کلید واژگان: نقشه برداری رقومی خاک, روش رگرسیون منطقی, داده کاوی, متغیرهای محیطیLimitations in conventional soil identification methods and the advances made in information technology in soil science have attracted more attention to new approaches to soil mapping in order to improve the purity of soil maps. The present study was carried out in a part of Ilam province to identify and prepare soil maps of this region. At first, 46 profiles were identified. Then, based on the morphological characteristics of each profile, soil samples were taken from all genetic horizons and analyzed for chemical and physical properties. Then, the soils were classified based on the Soil Survey Staff keys (2014). A multinomial logistic regression model was used for spatial prediction of soil taxonomic classes. The geomorphometric features were extracted from digital elevation model with a resolution of 30 m2 by SAGAGIS2.2 software. The classification results of each soil control profile in the studied area showed that, in general, the soils were in three order categories: Mollisols, Inceptisols, Entisols, and six classes at the family level. The correlation between the features of digital elevation model showed that the parameters of the mid slope position, spatial solar radiation, index of moisture content, ground roughness index, surface curvature, and profile curvature had the most effect on the formation of soil family classes. The overall accuracy and Kappa index of spatial prediction map from the regression model was 60% and 0.38 at the familial level, respectively. Finally, the results of this study showed that geomorphometric variables had a significant influence on the prediction of soil classes. Therefore, it is suggested that in future studies, other covariates derived from remote sensing data should also be used to improve the quality and accuracy of soil maps.
Keywords: Digital soil mapping, Multinomial logistic regression method, Data Mining, Covariate
- 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.