به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

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

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

عضویت
فهرست مطالب

وجیهه درستکار

  • محبوبه کریمی، علی عباس پور، یاسر صفری*، وجیهه درستکار

    شرایط توپوگرافی هر منطقه از مهم ترین عوامل اثرگذار بر تغییرات ویژگی های خاک، به ویژه در مقیاس های مکانی کوچک است. در پژوهش حاضر تلاش گردید تا با مقایسه مقادیر ویژگی های واکنش خاک، درصد مواد آلی، فسفر قابل دسترس، میانگین هندسی قطر خاکدانه ها و رس قابل پراکنش در آب در خاک های واقع در دو جهت شیب شمالی و جنوبی و پنج موقعیت قله، شانه، پشت، پا و پنجه شیب در منطقه جنگلی کالپوش در شمال شرق شاهرود، اثر جهت و موقعیت شیب بر کیفیت خاک با توجه به شرایط موضعی منطقه بررسی شود. برای این منظور، در هر موقعیت شیب در سه نقطه با فاصله طولی دو متر، نمونه های خاک از لایه صفر تا 20 سانتی متری برداشت و پس از آماده سازی و عبور دادن آنها از الک دو میلی متری، ویژگی های ذکرشده خاک با استفاده از روش های استاندارد اندازه گیری شدند. تجزیه و تحلیل آماری داده ها با استفاده از روش مقایسه میانگین ها بر اساس آزمون دانکن به انجام رسید. نتایج حکایت از معنی دارشدن اثرات متقابل فاکتورهای جهت و موقعیت شیب بر اغلب ویژگی های خاک در سطح احتمال یک درصد داشت. در تضاد با پژوهش های پیشین، مقادیر شاخص های مواد آلی (64/2 درصد)، فسفر قابل دسترس (13/10 میلی گرم بر کیلوگرم)، میانگین هندسی قطر خاکدانه ها (30/1 میلی متر) و رس قابل پراکنش در آب (23/2 درصد) در شیب جنوبی در مقایسه با مقادیر متناظر آنها در شیب شمالی (به ترتیب، 13/2 درصد، 74/8 میلی گرم بر کیلوگرم، 95/0 میلی متر، و 90/3 درصد) به مراتب مطلوب تر بودند. به نظر می رسد با توجه به برف گیر بودن منطقه مورد مطالعه و سرمای زودرس پاییزه، دمای پایین خاک در شیب شمالی مانع رشد مطلوب پوشش گیاهی و توسعه فرایندهای تکامل خاک می شود. حال آن که، دریافت اشعه مستقیم خورشید توسط خاک های واقع در شیب جنوبی تا حدی به تعدیل سرمای زودرس و در نتیجه، فراهم شدن دمای مناسب برای رشد گیاهان و بهبود شرایط خاک می انجامد.

    کلید واژگان: جنگل تراشی, دمای خاک, شرایط توپوگرافی, فاکتورهای خاک سازی, کیفیت خاک
    Mahboobeh Karimi, Ali Abbaspour, Yaser Safari*, Vajiheh Dorostkar

    Topographical conditions of any given area are among the main factors which influence the variations of soil attributes, especially in small spatial scales. The current study was carried out aimed at investigating the influence of slope aspect and position on soil quality considering the local situations via comparing the amounts of soil pH, organic matter (OM), available phosphorus (P), mean geometric diameter of soil aggregates (MGD), and water-dispersible clay (WDC) in the soils located in south-facing and north-facing slopes in five different slope position, including summit, shoulder, backslope, footslope, and toeslope in the forests of Kalpoosh area, Northeast Shahrood. Surface soil samples (0 – 20 cm) were taken up from three different points which were two meters far from each other in every slope position, and after being passed from a 2-mm sieve, their mentioned properties were measured using standard methods. The data were statistically analyzed by applying Duncan test, one-way ANOVA. The results indicated the combined effects of slope aspect and position were significant on most of the selected soil properties (P < 0.01). In contrary to the most of the previous researches, the amounts of OM (2.64 %), P (10.13 mg/kg), MGD (1.30 mm), and WDC (2.23 %), in south-facing slopes were relatively more favorable compared to their corresponding values in north-facing slopes (2.13 %, 8.74 mg/kg, 0.95 mm, and 3.90 %, respectively). Considering that the area under investigation undergoes early coldness in fall as well as heavy snows, low soil temperature in north-facing slopes seemingly hinders plant growth and soil evolution. On the other hand, receiving more radiation, soils located on south-facing slopes can modify the impacts of early coldness so that they provide the appropriate temperature for plant growth and enhancement of soil conditions.

    Keywords: Deforestation, Soil temperature, Topographical conditions, Soil forming factors, Soil quality
  • سروش سلیمانیان، زهرا گنجی نوروزی*، وجیهه درستکار، محمدهادی موحدنژاد، ماشالله رضاکاظمی

    با افزایش روزافزون جمعیت و افزایش مصرف آب در بخش های کشاورزی و صنعت، ورود آلاینده های مختلف به محیط زیست و منابع آب وخاک افزایش یافته است. در این مطالعه با روش جذب، حذف فلز سرب از آب توسط سه جاذب رس سپیولیت، زغال زیستی ذرت و کمپلکس رس- زغال زیستی ذرت بررسی شد. برای این منظور آزمایش مربوط به هم دماهای جذب و سینتیک جذب توسط سه جاذب موردمطالعه انجام شد. با افزایش غلظت در سرب از 50 تا 1500 میلی گرم بر لیتر ظرفیت جذب جاذب ها افزایش، اما درصد جذب کاهش یافت. نتایج نشان داد که بیشترین ظرفیت جذب در سرب مربوط به جاذب زغال زیستی ذرت می باشد، این در حالی است که کمپلکس رس- زغال زیستی از جاذب رس ظرفیت جذب بیشتری داشت. جهت مطالعه فرآیند جذب، هم دماهای لانگمویر و فروندلیچ برای هر جاذب بررسی گردید و مشخص شد جذب سرب توسط جاذب ها از هر دو مدل تبعیت می کند اما مدل لانگمویر با داشتن بالاترین ضریب تبیین (R2) و کمترین مجموع مربعات خطای معیار (SSE) بهترین برازش را با داده های آزمایشگاهی نشان داد. اثر زمان تماس با جاذب بر میزان جذب بررسی و مشخص شد که راندمان جذب با افزایش زمان تماس افزایش یافت. برازش مدل های سینتیک شبه مرتبه اول، شبه مرتبه دوم، الوویچ و پخشیدگی درون ذره ای برای سرب در غلظت های 600، 1000 و 1500 میلی گرم بر لیتر در زمان های 30 تا 1440 دقیقه انجام یافت. مدل الوویچ در غلظت 500 میلی گرم بر لیتر سرب و مدل شبه مرتبه دوم در غلظت های 1000 و 1500 میلی گرم بر لیتر بهترین برازش را با داده های آزمایشگاهی نشان داد. در غلظت های پایین، کمپلکس رس-زغال زیستی عملکرد بهتری در جذب نشان داد ولی با افزایش غلظت سرب، زغال زیستی جاذب بهتری نسبت به دو جاذب دیگر بود.

    کلید واژگان: سرب, جاذب, سپیولیت, زغال زیستی, مدل لانگمویر, مدل الوویچ, مدل سینتیک جذب
    Soroosh Soleymani, Zahra Ganji *, Vajiheh Dorostkar, MohamadHadi Movahednejad, Mashallah Rezakazemi

    Increasing population and water consumption in agriculture and industry sectors enhanced the entry of various pollutants into the environment and water resources. In this study, the removal of lead from water by three adsorbents, sepiolite clay, corn biochar, and corn biochar-clay complex were investigated. For this purpose, the adsorption isotherms and kinetics were performed by the three studied adsorbents. By increasing the concentration in lead from 50 to 1500 mg L-1, the absorption capacity of the adsorbents increased, but the absorption percentage decreased. The results showed that the lead highest absorption capacity is related to the corn biochar adsorbent, while the clay-biochar complex had a higher absorption capacity than the clay adsorbent. To study the absorption process, Langmuir and Freundlich's isotherms were checked for each adsorbent and it was found that the absorption of lead follows both models, but the Langmuir model with the highest coefficient of explanation (R2) and the lowest sum of squared standard error (SSE) has the best fit. The effect of contact time with the adsorbent on the absorption rate was investigated and it was found that the absorption efficiency increased with increasing contact time. The pseudo-first-order, pseudo-second-order, Elovich and intraparticle diffusion kinetic models were fitted for lead at concentrations of 600, 1000 and 1500 mg L-1 in 30 to 1440 min. The Elovich model at the concentration of 500 mg/L and the pseudo-second order model at the concentrations of 1000 and 1500 mg/L showed the best fit with the laboratory data. At low concentrations, the clay-biochar complex showed better absorption performance, but biochar was a better absorber with increasing lead concentration than the other two adsorbents.

    Keywords: : lead, Adsorbent, Sepiolite, Biochar, Langmuir model, Elovich model, adsorption kinetics model
  • فتح الله نادعلی، حمیدرضا اصغری*، حمید عباس دخت، وجیهه درستکار، محمود باقری

    این پژوهش در سال 1398 به صورت اسپلیت پلات فاکتوریل بر پایه طرح بلوک های کامل تصادفی در چهار تکرار در مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی استان سمنان (شاهرود) اجرا شد. تیمارهای آزمایش شامل میزان آبیاری به عنوان فاکتور اصلی در سه سطح 100، 75 و 50 درصد نیاز آبی و فاکتورهای فرعی شامل رقم در سه سطح (Titicaca، Q26 و Q29) و پرایمینگ در دو سطح (عدم پرایمینگ و هیدروپرایمینگ) بودند که به صورت فاکتوریل در سطوح فرعی اجرا شد. میزان درصد نیاز آبی گیاه با استفاده از برنامه CROPWAT محاسبه و از مرحله 6 برگی گیاه اعمال شد. نتایج نشان داد که اعمال تنش خشکی موجب کاهش شاخص سطح برگ، وزن هزار دانه و عملکرد دانه در هر سه رقم مورد آزمایش شد. درصد پروتئین، مالون دی آلدهید، پرولین، فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدان شامل کاتالاز و آسکوربات پراکسیداز در گیاهان تحت تنش خشکی افزایش نشان داد. کاربرد هیدروپرایمینگ موجب افزایش شاخص سطح برگ و عملکرد دانه شد. در بین سه رقم مورد آزمایش ژنوتیپ Q26 در شرایط پرایمینگ بالاترین شاخص سطح برگ، وزن هزار دانه و عملکرد دانه را نسبت به دو رقم دیگر دارا بود. ژنوتیپ Q26 در شرایط 75 و 100 درصد نیاز آبی بالاترین عملکرد را دارا بود و در شرایط تنش شدید 50 درصد نیاز آبی، رقم Titicaca بالاترین عملکرد را که معادل 1067 کیلوگرم در هکتار بود، به خود اختصاص داد. در یک جمع بندی کلی می توان بیان کرد که رقم Titicaca نسبت به سایر ارقام به خشکی مقاوم تر بود و در منطقه بسطام کشت این رقم پیشنهاد می شود. در محدوده پژوهش انجام شده می توان کاربرد هیدروپرایمینگ را در جهت بهبود صفات فیزیولوژیک در گیاه کینوا در شرایط تنش خشکی پیشنهاد کرد.

    کلید واژگان: پروتئین دانه, پرایمینگ, رقم, نیاز آبی
    F. Nadali, H. R. Asghari*, H. Abbas Dokht, V. Dorostkar, M. Bagheri

    This research was carried out in a factorial split plot experiment based on a randomized complete block design with four replications in Semnan Agriculture Research Center, Bastam, central Iran, in 2019. Experimental treatments included irrigation as the main factor at three levels of 100, 75 and 50% of water requirement and sub-factors including cultivar at three levels (Titicaca, Q26 and Q29) and priming at two levels (no priming and hydropriming) as sub-factors. The percentage of water requirement of the plant was calculated using the CROPWAT program and applied from the 6-leaf stage of the plant. The results showed that drought stress reduced leaf area index, 1000-seed weight and grain yield in all three cultivars. Percentage of protein, malondialdehyde, proline, activity of antioxidant enzymes including catalase and ascorbate peroxidase increased in plants under drought stress. Hydropriming increased leaf area index and grain yield. Among the three cultivars tested, hydroprimed plants of Q26 genotype had the highest leaf area index, 1000-seed weight and grain yield compared to the other cultivars. Cultivar Q26 had the highest grain yield when supplied with 75 and 100% of water requirement and Titicaca cultivar had the highest grain yield (1067 kg/ha) in the presence of severe drought stress (i.e. 50% water requirement). In conclusion, Titicaca cultivar was more resistant to drought than other cultivars and cultivation of this cultivar is recommended in Bastam region. In the scope of the research, the application of hydropriming can be suggested to improve the physiological traits of quinoa under drought stress.

    Keywords: Variety, Priming, Seed protein, Water requirement
  • فتح الله نادعلی*، حمیدرضا اصغری، حمید عباس دخت، وجیهه درستکار، محمود باقری

    آزمایشی به صورت اسپلیت پلات فاکتوریل در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با چهار تکرار در سال 1398 در مزرعه پژوهشی ایستگاه تحقیقات پسته دامغان اجرا شد. تیمارهای آزمایش شامل تنش خشکی در سه سطح 100 (شاهد)، 75 و 50 درصد براساس نیاز آبی گیاه به عنوان عامل اصلی، رقم در سه سطح Titicaca، Q26 و Q29 و پرایمینگ در دو سطح عدم پرایمینگ و هیدروپرایمینگ به عنوان عامل فرعی در نظر گرفته شدند که به صورت فاکتوریل در تیمار فرعی خرد شدند. تنش خشکی شدید سبب کاهش شاخص پایداری غشاء برگ (2/21 درصد)، مقدار کلروفیل (38/7 درصد)، محتوای نسبی آب برگ (13/1 درصد)، وزن هزار دانه (18/2 درصد)، تعداد پانیکول در بوته (27/5 درصد)، تعداد دانه در پانیکول (7/71 درصد) و عملکرد دانه (40/4 درصد) گردید. استفاده از هیدروپرایمینگ موجب افزایش شاخص پایداری غشاء (55/3 درصد)، مقدار کلروفیل برگ (16/7 درصد)، وزن هزار دانه (5/31 درصد) و نیز تعداد پانیکول در بوته (15/3 درصد) شد. فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدان شامل کاتالاز و آسکوربات پراکسیداز برگ در شرایط تنش 50 درصد نیاز آبی نسبت به شاهد به ترتیب 139/5 درصد و 42/5 درصد افزایش یافت. تنش خشکی هم چنین موجب افزایش درصد پروتیین بذر و نیز کاهش عملکرد دانه در کینوا گردید. در شرایط تنش خشکی، بین سه رقم مورد بررسی اختلاف معنی داری مشاهده نشد. رقم Titicaca نسبت به سایر ارقام به خشکی مقاوم تر بود و در منطقه دامغان کشت این رقم پیشنهاد می گردد. بر اساس نتایج این پژوهش، کاربرد هیدروپرایمینگ در جهت بهبود صفات فیزیولوژیک در گیاه کینوا در شرایط تنش خشکی پیشنهاد می شود.

    کلید واژگان: آنتی اکسیدان, پروتئین دانه, پیش تیمار, تنش کم آبیاری, عملکرد دانه
    Fathollah Nadali *, HamidReaz Asghari, Hamid Abbasdokht, Vajihe Dorostkar, Mahmoud Bagheri
    Introduction

    The cultivation of quinoa (Chenopodium quinoa Willd), an annual plant with high nutritional and economic significance, is expanding throughout the world. Quinoa is a traditional Andean seed crop highly tolerant to abiotic stresses. Since most seed crop cultivars are sensitive to drought stress, quinoa is regarded as a valuable candidate for the plant's exposure to harsh environmental conditions. Due to the importance of quinoa in arid regions, the effects of seed priming on yield and certain morphological and physiological traits were investigated in this study.

    Material and Methods

    A factorial split-plot experiment based on a randomized complete block was designed with four replications was conducted in 2019 at Damghan Research Farm Station. The experimental treatments included drought stress based on the plant's water requirement at three levels (100% (control), 75%, and 50%) as the main factor, and sub-factors included three cultivars (Titicaca, Q26, and Q29) as well as priming at two levels (no priming and hydropriming) as a factorial experiment into sub-levels. To perform water requirement (WR) treatment, WR were calculated using the CROPWAT program and then applied to the 6-leaf stage plants.

    Results and Discussion

    The results demonstrated that drought stress (50% WR) reduced  relative leaf water content (13.1%), leaf membrane stability index (21.2%), chlorophyll content (38.7%), 1000-seed weight (18.2%), number of panicles per plant (27.5%), number of seeds per panicle (7.71%), and seed yield (40.4%). The use of hydropriming increased the membrane stability index, leaf chlorophyll content, 1000-seed weight, and the number of panicles per plant. Under 50% WR, the activity of antioxidant enzymes such as catalase and leaf ascorbate peroxidase increased by 139.58 and 42.55 percent, respectively, compared to the control. Additionally, drought stress increased quinoa seed protein content and decreased seed yield.. The percentage of seed yield reduction in drought stress was 50% and 75% of WR and was lower in Titicaca than the other two cultivars.  The comparison of the mean of irrigation interactions in the cultivars revealed that 100% WR produced the maximum quantities of Chl a, Chl b, and carotenoids in all three cultivars. Additionally, seed priming boosted the Chl a, and Chl b concentrations in Titicaca and Q26. Furthermore, the highest biological yield in the Damghan region was achieved in Q26 with 100% WR. Under normal irrigation conditions, Q26 cultivar had the highest seed yield, whereas under drought stress conditions, the seed yield of all cultivars decreased significantly. Nevertheless, this decline in the Titicaca cultivar was 12% less than in Q26 and Q29. The findings of the mean comparison revealed that priming improved seed yield in all three cultivars, with the Q29 cultivar producing the maximum seed yield at 1,452.03 kg/ha.

    Conclusion

    In general, Titicaca cultivar was more resistant to drought stress than other cultivars, hence its cultivation is encouraged in the Damghan region. Within the scope of this study, the use of hydropriming to improve quinoa's physiological features in conditions of drought stress is suggested. In conclusion, the results demonstrated that seed priming significantly increased seed yield, biological yield, leaf area index, and chlorophyll content in drought-stressed quinoa cultivars. These results indicated that seed priming can play a significant role in enhancing quinoa's drought resistance under low irrigation conditions. This study could contribute to the understanding of seed priming effects, which could be applied as an effective strategy to mitigate the negative effects of drought stress on quinoa cultivars.

    Keywords: Antioxidant, Irrigation stress, Pretreatment, Protein yield, Seed yield
  • سروش سلیمانیان، زهرا گنجی نوروزی*، وجیهه درستکار، محمدهادی موحدنژاد، ماشالله رضاکاظمی
    با افزایش روز افزون جمعیت و افزایش مصرف آب در بخش های کشاورزی و صنعت، ورود آلاینده های مختلف به محیط زیست و منابع آب و خاک افزایش یافته است. از جمله آلاینده ها می توان به فلز سنگین کادمیوم اشاره کرد که علاوه بر سمیت، مشکلات عمده ای را بر سلامت موجودات زنده می توانند ایجاد کنند. در این مطالعه با روش جذب، حذف این فلز کادمیوم از آب توسط سه جاذب رس سپیولیت، زغال زیستی ذرت و کمپلکس رس و زغال زیستی ذرت بررسی شد. برای این منظور آزمایش مربوط به هم دماهای جذب و سینتیک جذب توسط سه جاذب مورد مطالعه انجام شد. پارامترهای موثر بر فرآیند جذب شامل: قابلیت جاذب ها با تغییر غلظت اولیه محلول کادمیوم و حضور جاذب ها با تغییرات زمان تماس بررسی شد. ظرفیت جذب جاذب ها با افزایش غلظت کادمیوم از 150 تا 800 میلی گرم بر لیتر افزایش، اما درصد جذب با افزایش غلظت کاهش یافت. نتایج نشان داد که بیشترین ظرفیت جذب در کادمیوم مربوط به جاذب زغال زیستی ذرت می باشد، این در حالی است که جاذب کمپلکس رس و زغال زیستی از جاذب رس ظرفیت جذب بیشتری داشت. جهت مطالعه فرآیند جذب، همدماهای لانگمویر و فروندلیچ برای هر عنصر و جاذب بررسی گردید و مشخص شد جذب کادمیوم توسط جاذب ها از هر دو مدل تبعیت می کنند. مدل فروندلیچ با داشتن بالاترین ضریب تبیین (R2) و کمترین مجموع مربعات خطای معیار (SSE) بهترین برازش را با داده های آزمایشگاهی نشان داد. اثر زمان تماس جاذب بر میزان جذب بررسی و مشخص شد که راندمان جذب با افزایش زمان تماس افزایش یافت. برازش مدل های سینتیک شبه مرتبه اول، شبه مرتبه دوم، الوویچ و پخشیدگی درون ذره ای برای کادمیوم در غلظت های 150 و 600 میلی گرم بر لیتر در زمان های 30 تا 1440 دقیقه انجام یافت. مدل الوویچ در غلظت های 150 و 600 میلی گرم بر لیتر کادمیوم بهترین برازش را با داده های آزمایشگاهی نشان داد. در غلظت های 150 کمپلکس رس-زغال زیستی عملکرد بهتری در جذب از خودش نشان داد ولی در بقیه غلظت های کادمیوم، زغال زیستی جاذب بهتری نسبت دو جاذب دیگر بود. بر مبنای نتایج استنباط شده از آزمایش های جذب می توان بیان کرد بیوچار ذرت نسبت به کمپلکس رس و بیوچار و کمپلکس رس و بیوچار نسبت به رس قابلیت بالایی در حذف فلزات سنگین از آب های آلوده دارد که می توان از این جاذب ها به عنوان یک ماده ارزان قیمت و موثر در حذف آلاینده های نظیر کادمیوم استفاده کرد.
    کلید واژگان: کادمیوم, زغال زیستی, کمپلکس رس-زغال زیستی, سینتیک, مدل لانگمویر و فروندلیچ
    Soroush Soleymanian, Zahra Ganji Norouzi *, Vajiheh Dorostkar, Mohamad Hadi Movahednejad, Mashallah Rezakazemi
    With increasing population and water consumption in agriculture and industry, the entry of various contaminants into the environment and soil and water resources has been increased. Cadmium heavy metal is known as one of the polluting elements. In addition to toxicity, it has adverse effects on the health of living organisms, too. In this study, the adsorption method was investigated by the three adsorbents of sepiolite clay, corn biochar, and clay and corn biochar complex on the removal of cadmium metal from water. For this purpose, experiments related to adsorption isotherms and adsorption kinetics were performed by the three adsorbents. Parameters affecting the adsorption process include type of adsorbent, change in initial concentration of cadmium solution, and changes in adsorbent contact time were investigated. The adsorption capacity of the adsorbents increased with increasing cadmium concentration from 150 to 800 mg/l, but the adsorption percentage decreased with increasing concentration. The results showed that the highest adsorption capacity in cadmium was related to corn biochar, while the clay-biochar adsorbent had more adsorption capacity than clay adsorbent. Langmuir and Freundlich isotherms for each element and adsorbent were investigated to study the adsorption process. It was found that the adsorption of cadmium by the adsorbents follows both models. Freundlich model with the highest coefficient of determination (R2) and the lowest sum of squares of standard error (SSE) showed the best fit with laboratory data. The effect of adsorbent contact time on the adsorption rate was investigated and found that the adsorption efficiency increased with increasing contact time. Fitting quasi-first-order, quasi-second-order, Elovitch, and intra-particle dispersion models for cadmium at concentrations of 150 and 600 mg/l was performed at 30 to 1440 min. The Elovich model at concentrations of 150 and 600 mg/l cadmium showed the best fit with laboratory data. At concentrations of 150, clay-biochar complexes showed better adsorption performance, but at other concentrations of cadmium, biochar was a better adsorbent than the other two adsorbents. Based on the results inferred from adsorption experiments, it can be stated that the corn biochar compared to clay and biochar and clay and biochar complex compared to clay has a high ability to remove heavy metals from contaminated water, which can be used as a cheap and practical material used to remove contaminants such as cadmium.
    Keywords: Cadmium, Biochar, Clay-Biochar complex, kinetics, Langmuir & Freundlich model
  • سلیمه اسحاقی ایل بیگی، زهرا گنجی نوروزی*، وجیهه درستکار، محمدهادی موحدنژاد، مجید اطاری

    در کشورهایی که شرایط آب هوایی آن خشک و نیمه خشک است، حفظ منابع آب حایز اهمیت می باشد. برای این منظور اقدام به ارایه مدل های مختلف جهت تعیین میزان آسیب پذیری مناطق گردید. در این تحقیق به تهیه نقشه آسیب پذیری آبخوان سبزوار با استفاده از مدل دراستیک پرداخته شده است. آبخوان سبزوار واقع در شمال شرق ایران با مساحت 4/5455 کیلومترمربع دارای آب وهوای خشک و کویری با تابستان های گرم و خشک و زمستان های سرد می باشد. مدل دراستیک از طریق همپوشانی 7 لایه (عمق آب زیرزمینی، تغذیه خالص، محیط آبخوان، نوع خاک، توپوگرافی، تاثیر منطقه غیراشباع و هدایت هیدرولیکی آبخوان) به دست می آید و نقشه دقیق از آسیب پذیری آبخوان نشان می دهد. برای ترسیم نقشه مدل دراستیک از نرم افزار ArcGis10.5 استفاده شده است. مقدار عددی مدل دراستیک در منطقه موردمطالعه بین 81 تا 159 (از آسیب پذیری کم تا آسیب پذیری زیاد) به دست آمده است. نقشه دراستیک نشان داد، مساحت خیلی کمی از غرب منطقه موردمطالعه دارای آسیب پذیری کم و مناطق مرکزی دشت دارای آسیب پذیری بالا می باشد. بقیه قسمت های دیگر منطقه دارای آسیب پذیری متوسط می باشد. عمق کم آب زیرزمینی در مناطق مرکزی دشت و همچنین شیب کم در ناحیه فوق بیشترین تاثیر را در آسیب پذیری منطقه دارد. با توجه به حجم فعالیت های کشاورزی در مناطق مرکزی دشت، بایستی تمهیداتی در جهت جلوگیری از آلودگی احتمالی آبخوان صورت گیرد. با توجه به اینکه غلظت نیترات در منابع آب زیرزمینی در منطقه موردمطالعه در دسترس نبود، لذا از هدایت الکتریکی به منظور صحت سنجی پهنه بندی مدل دراستیک استفاده گردید. همپوشانی هدایت الکتریکی با نقشه دراستیک نشان داد، که در مرکز دشت که آسیب پذیر می باشد، هدایت الکتریکی بالا می باشد. این امر نیز می تواند دقت و صحت سنجی مدل دراستیک را تایید کند.

    کلید واژگان: آبخوان سبزوار, مدل دراستیک, آلودگی آب, ایران, هدایت الکتریکی
    Salimeh Eshaghi Ilbeygi, Zahra Ganji Norouzi *, Vajiheh Dorostkar, MohamadHadi Movahednejad, Majid Atari

    In countries with arid and semi-arid climates, conserving water resources is important. For this purpose, different models were presented to determine the vulnerability of areas. In this research, a vulnerability map of Sabzevar aquifer has been prepared using a drastic model. Sabzevar aquifer located in the northeast of Iran with an area of 5455.4 square kilometers has a dry and desert climate with hot and dry summers and cold winters. The drastic model is obtained through 7-layer overlap (groundwater depth, net nutrition, aquifer environment, soil type, topography, influence of unsaturated area and hydraulic conductivity of the aquifer) and shows a detailed map of the aquifer vulnerability. ArcGis10.5 software was used to draw the drastic model map. The numerical value of the drastic model in the study area is between 81 and 159 (from low vulnerability to high vulnerability). Drastic map showed that a very small area from the west of the study area has low vulnerability and the central areas of the plain have high vulnerability. Other parts of the region are moderately vulnerable. Shallow groundwater depth in the central areas of the plain and also low slope in the above area has the greatest impact on the vulnerability of the region. Due to the volume of agricultural activities in the central areas of the plain, measures should be taken to prevent possible contamination of the aquifer. Due to the fact that the concentration of nitrate in groundwater sources was not available in the study area, so electrical conductivity was used to validate the zoning of the drastic model. The overlap of electrical conductivity with the drastic map showed that the electrical conductivity was high in the center of the vulnerable plain. This can also confirm the accuracy of the drastic model.

    Keywords: Sabzevar aquifer, DRASTIC model, Water Pollution, Iran, Electrical conductivity
  • محمدحسین نوشاد، الهام چاوشی*، محمدرضا مصدقی، وجیهه درستکار، فاطمه حسینی

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

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

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

    Keywords: Glomus geosporum, Glomus mosseae, Stress, Soil available water, Glomalin
  • صفورا ناهیدان*، معصومه فریادرس، وجیهه درستکار

    پژوهش اخیر با هدف بررسی تاثیر کرم خاکی، کاربرد کود گاوی و بیوچار آن و برهمکنش آن ها بر چگالی ظاهری، تخلخل، هدایت هیدرولیکی اشباع، پایداری خاکدانه و توزیع خاکدانه ای کربن انجام شد. بدین منظور، خاک با مقادیر 0، 1، 2 و 5 درصد کود گاوی و بیوچار آن در بودن و نبودن کرم خاکی در سه تکرار به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی ترکیب و به مدت30 و 90 روز انکوباسیون شد. نتایج نشان داد که اگرچه تاثیر کود گاوی بر کاهش چگالی ظاهری، افزایش تخلخل، هدایت هیدرولیکی و پایداری خاکدانه ها بیشتر از بیوچار آن بود ولی با گذشت زمان از شدت اثر کود گاوی بر ویژگی های فیزیکی خاک در برابر بیوچار آن کاسته شد. همچنین کربن خاکدانه های 4-2، 2-25/0 و 25/0-05/0 میلی متری به مقدار 8/42، 8/27 و 1/20 درصد در زمان 30 روز و به مقدار 2/27، 7/28 و 6/20 درصد در زمان 90 روز انکوباسیون در تیمارهای کود گاوی بیشتر از بیوچار آن بودند. کرم خاکی باعث افزایش بیشتری در کربن خاکدانه های کوچک شد و ویژگی های فیزیکی خاک را بهبود بخشید ولی چنین تاثیری بر چگالی ظاهری و تخلخل خاک در تیمار کود گاوی بیشتر از بیوچار آن بود. در مجموع، اگرچه تاثیر کود گاوی بر بهبود کربن خاکدانه ها و ویژگی های فیزیکی خاک بیشتر از بیوچار آن بود ولی به نظر می رسد که بیوچار باگذشت زمان تاثیر پایدارتری بر ویژگی های فیزیکی خاک دارد. همچنین کرم خاکی می تواند ذخیره کربن در خاک را افزایش و برخی ویژگی های فیزیکی خاک را در حضورکود گاوی بهتر از بیوچار بهبود بخشد

    کلید واژگان: ماده آلی, ساختمان خاک, جانوران خاک, پیرولیز
    Safoora Nahidan *, Masoumeh Faryadras, Vajiheh Dorostkar
    Introduction 

    Traditional organic manure can be potentially beneficial for soil physical, chemical and biological properties by improving organic matter of soils. Recently, biochar, a carbon rich product of biomass produced by thermochemical conversion under oxygen-limited conditions, has been studied for its effects as a soil amendment. The use of a modified form of manure as manure biochar for soil improvement reduces some environmental, food safety and disposal problems of manures. However, biochar application has been shown to have a positive and negative effect on soil fauna such as earthworm depending on the type of feedstock for its production. Since earthworm function affects physical properties and amount of organic carbon of soils and because of the different effect of biochar and its feedstock on earthworm activity, this study hypothesizes that earthworm may differently alter soil physical properties and aggregates associated carbon in the biochar and its feedstock amended soils. The purpose of this study was to investigate the effect of cow manure and its biochar in the presence and absence of earthworm on bulk density, total porosity, saturated hydraulic conductivity, aggregate stability and content of organic carbon in soil aggregates during 30 and 90 days incubation.

    Materials and Methods 

    A completely randomized design with 2×4×2 factorial treatment combination was used in triplicates. Treatment variants examined in this study included the following: (i) 2 levels of amendment type (cow manure and its biochar), (ii) 4 levels of applied amendment rate (0, 1, 2 and 5%), (iii) 2 levels of earthworm (with and without earthworm). The biochar was produced from cow manure (passed through 2 mm mesh) by slow pyrolysis at 450 °C. For this experiment, the soil sample was passed through 4 mm mesh. Then, amended soil and the control were moistened up to 70% water holding capacity. Then 5 adult Eisenia fetida with fully-developed clitellum and similar weight were added to half of them. Treatments were then incubated at laboratory temperature and constant moisture for 30 and 90 days. Based on evaporation loss, the soil moisture was kept constant by regular weighing of each pot. At the end of each time (30 and 90 days), samples were taken from different treatments to determine bulk density, total porosity, saturated hydraulic conductivity. Also, soil aggregates were separated by wet sieving, then aggregate size distribution was determined and mean weight diameter (MWD) was calculated, also organic carbon content in each aggregate size fraction was determined.

    Results and Discussion

    The results showed that the application of both organic amendments was effective in decreasing soil bulk density, increasing total porosity, saturated hydraulic conductivity and aggregate stability, but the effects of organic amendments on these physical properties were more pronounced in cow manure- than biochar-amended soils. Further reduction in bulk density following manure application is attributed to a dilution effect, resulting from mixing of the lighter material of manure with denser mineral fractions of the soil. In addition, cow manure has more content of organic carbon than its biochar which can increase total porosity by promoting aggregation. The greater porosity and aggregation of soils as affected by the application of organic amendments are apparently responsible for the increased saturated hydraulic conductivity. The results showed that the effect of cow manure on the soil physical properties reduced with time more rapidly than its biochar. It might be attributed to lower stability of manure to degradation than biochar in soils because manure contains higher content of labile organic compounds compared to biochar. Our results also showed that application of organic amendments led to increase organic carbon in soil aggregates, especially in 4-2 mm aggregates, indicating that the large macro-aggregates can be considered as a susceptible indicator to organic carbon managements in soil. Also, the organic carbon content of 4-2, 2-0.25 and 0.25-0.05 mm aggregates was 42.8, 27.8 and 20.8% (in 30 days incubation) and 27.2, 28.6% and 20.6% (in 90 days of incubation) higher in cow manure- than biochar-amended soils. The results also showed that earthworm reduced soil bulk density, increased total porosity, saturated hydraulic conductivity and aggregate stability regardless of soil amendment but such effect on bulk density and total porosity was more pronounced in cow manure- than biochar-amended soils. It means that type of organic amendments can influence on earthworm activity, thereby altering some soil physical properties. Also, earthworm led to increase carbon content in soil aggregates, especially in smaller aggregates.

    Conclusion

    The results showed that although application of cow manure improved soil physical properties more than cow manure biochar at both incubation times, it seems that cow manure biochar has a more stable effect on the soil physical properties over time. Also, application of organic amendments can lead to increase soil organic carbon by further increasing C in larger aggregates. Other results indicated that the improving effect of earthworm on soil physical properties (except for bulk density and total porosity) did not depend on the type of applied organic amendment in soil. The effect of earthworm on bulk density and total porosity was more pronounced in soils amended with cow manure than its biochar. Also, it is thought that earthworm increases organic carbon in soil by physical stabilization of organic carbon in soil aggregates, especially in smaller aggregates.

    Keywords: Organic matter, Soil structure, Soil fauna, Pyrolysis
  • ندا ستار فیض آبادی، علی عباسپور، وجیهه درستکار*، روزبه موذن زاده، محمدهادی موحدنژاد
    نفوذ آب به خاک یکی از مهمترین فرآیندهای هیدرولوژیک است. هدف از این تحقیق، بررسی امکان تخمین پارامتر های مدل های فیلیپ و هورتون و سرعت نفوذ نهایی آب در خاک با استفاده از شبکه عصبی مصنوعی و ماشین بردار پشتیبان (SVM) بود. به این منظور نفوذپذیری خاک در 100 نقطه فضای سبز شهرستان ابرکوه (استان یزد) به روش استوانه ی مضاعف تعیین گردید. در نزدیکی نقاط اندازه گیری نفوذ آب به خاک، در عمق 30-0 سانتی متری سطح خاک نمونه برداری و ویژگی های خاک از جمله چگالی ظاهری، فراوانی نسبی ذرات، ماده آلی، نسبت جذب سدیم، تخلخل، میانگین هندسی قطر ذرات و انحراف معیار هندسی اندازه گیری شد. شبکه های عصبی پرسپترون چند لایه (MLP) با 4 طراحی با 3، 5، 7 و 9 ورودی و ماشین بردار پشتیبان با 9 ورودی برای برآورد سرعت نهایی نفوذ و پارامترهای مدل های نفوذ به کار گرفته شد. نتایج نشان داد که در برآورد پارامترهای مدل های فیلیپ و هورتون، شبکه های طراحی شده با 9 پارامتر ورودی بیش ترین ضریب تبیین، کم ترین خطا و بیش ترین کارایی را نسبت به سایر شبکه های طراحی شده داشتند. همچنین مقایسه قدرت شبیه سازی شبکه عصبی برای پارامترهای دو مدل هورتون و فیلیپ نشان داد که بیش ترین کارایی در شبیه-سازی پارامترهای نفوذ مربوط به پارامتر سرعت نهایی در مدل هورتون با ضریب تبیین 84/0 و معماری 1-5-9 بوده است. نتایج آنالیز حساسیت نشان داد که حساسیت بهترین مدل MLP و SVM در شبیه سازی سرعت نفوذ نهایی به دو پارامتر نسبت جذب سدیم و ماده آلی بیشتر از 7 فاکتور دیگر بوده است. همچنین مدل SVM با دقت بسیار زیاد توانایی تخمین و پیش بینی مقادیر نفوذپذیری نهایی خاک ها ر ا بر اساس پارامترهای زود یافت خاک دارد و کارایی این شبکه بیش تر از شبکه MLP در تخمین سرعت نفوذ نهایی آب به خاک بود.
    کلید واژگان: آنالیز حساسیت, شبکه پرسپترون چندلایه, مدل فیلیپ, مدل هورتون
    Neda Satar Feizabadi, Ali Abbaspour, Vajiheh Dorostkar *, Roozbeh Moazenzadeh, Mohamad Hadi Movahednejad
    Water infiltration into the soil is one of important hydrological parameters. This study was conducted for Phillip and Horton parameters and final water infiltration rate prediction using artificial neural network and support vector machine (SVM). The soil water infiltration was measured in 100 points of Abarkouh city landscape (Yazd province) with double ring method. The samples from 0-30 cm of soil surface were analyzed for bulk density, texture, organic matter, sodium adsorption ratio, porosity, geometric mean particle diameter and geometric standard deviation of soil particle. The multilayer perceptron neural network (MLP) with 4 different scenarios with 3, 5, 7 and 9 inputs and SVM with 9 inputs were analyzed for infiltration parameters and final water infiltration rate prediction. The results showed that the network with 9 inputs had the greatest R2 and the lowest error in Phillip and Horton parameters prediction. The study of prediction ability of ANN for Horton and Phillip parameters showed that the greatest capability was related to final infiltration rate to net design as 9-5-1 with R2 equal to 0.84. The sensitivity analysis showed that the designed nets had greater sensitivity to soil sodium adsorption ratio and the organic matter than other 7 parameters. The SVM model had good ability to water infiltration rate prediction based on basic soil properties. SVM model had better ability in soil water infiltration rate prediction compared to ANN model.
    Keywords: Sensitivity analysis, multilayer perceptron neural network, Phillip Model, Horton Model
  • مهران صابری تنسوان، زهرا گنجی نوروزی*، مهدی دلقندی، وجیهه درستکار

    یکی از منابع خطا در شبیه سازی سیل تخمین زبری است. در این مطالعه به کمک نرم افزارهای HEC-RAS، GIS و  HEC-GEORAS سیل بر روی رودخانه های اترک علیا، چایلق، گلیان و بخشی از رودخانه اترک با زبری های مختلف شبیه سازی شد و آنالیز حساسیت پارامترهای سیل از قبیل سطح سیل گیر، عمق و سرعت، نسبت به تغییر ضریب زبری برای سیلاب با دوره بازگشت های مختلف مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد به عنوان نمونه برای دوره بازگشت 100 ساله به ازای افزایش 10 درصدی ضریب زبری، عمق و سطح سیل گیر هر کدام حدود 1/1 درصد افزایش یافته و  سرعت حدود 4 درصد کاهش یافته است. همچنین به ازای کاهش10 درصدی ضریب زبری، تغییرات عمق، بسیار ناچیز بوده اما سطح سیل گیر 1/1 درصد کاهش یافته و  سرعت حدود 3/8 درصد افزایش یافته است. همچنین مشخص شد که پارامتر سرعت جریان به تغییر زبری واکنش بیشتری نسبت به عمق و سطح سیل گیر دارد و عمق جریان کمترین وابستگی به میزان تغییر ضریب زبری را داشت، به طوریکه به ازای کاهش ضریب زبری بیش از 10 درصد، تغییرات عمق بسیار اندک بود. این روند برای همه دوره برگشت ها تقریبا مشابه می باشد.

    کلید واژگان: پهنه بندی سیلاب, روندیابی, سرعت جریان, HEC-RAS
    Mehran Saberi Tanasvan, Zahra Ganji Noroozi*, Mahdi Delghandi, Saeed Nikghalb Ashouri, Vajiheh Dorostkar

    Roughness estimation is one of error sources in flood simulation. In this study the flood was simulated in Atrak Olya, Chaylogh, Gelian and a part of Atrak river with different roughness coefficient using HEC-RAS ،GIS and HEC-GEO RAS and the effect of roughness coefficient on flood area, flood depth and velocity in different return period were studied. Results showed that for 100-year flood, the flood area and depth increased 1.1% and the flood velocity decreased around 4% for each 10 % increment of roughness coefficient. In addition, for each 10% decline in roughness coefficient, the depth variation was not considerable but the flood area decreased 1.1% and the flood velocity increased about 8.3%. The flood velocity to roughness variation was more sensitive than flood depth and area. Depth flood had the less dependence to roughness and it changes very low with more than 10% change in roughness coefficient. This trend is almost similar for all return periods

    Keywords: Flood Zoning, Routing, Flow Velocity Roughness Coefficient, Shirvan, HECRAS
  • زهرا اسکندری تادوانی، مهدی دلقندی*، خلیل اژدری، حسین حسینی، وجیهه درستکار
    مزایای آبیاری قطره ای، استفاده از این سیستم را در سطح جهان افزایش داده است. این سیستم آبیاری به طورمعنی داری سطح خیس شده خاک را کاهش می دهد که نتیجه آن کاهش تلفات تبخیر می باشد. الگوی خیس شدگی یکی از پارامترهای اصلی در بهینه کردن جانمایی لترال ها و فاصله قطره چکان ها و همچنین دبی خروجی آن ها می باشد به عبارت دیگر برای طراحی مناسب آبیاری قطره ای ابعاد خیس شدگی (عمق و عرض خیس شدگی) بایستی به دقت تعیین شود. بنابراین تحقیق حاضر جهت بررسی دقت مدل های عددی (Hydru-2D) و تجربی (رگرسیون چند متغیره غیرخطی) در برآورد الگوی خیس شدگی ناشی از آبیاری قطره ای سطحی در یک خاک لوم رسی صورت پذیرفت برای این منظور مقادیر رطوبت، عمق و عرض خیس شدگی خاک، برآورد شده و با مقادیر بدست آمده از آزمایشگاه مقایسه گردید. آزمایشات شامل تعیین رطوبت، عمق و عرض خیس شدگی خاک بعد از 1، 2، 3، 4، 5 و 6 ساعت آبیاری با سه دبی متفاوت (2، 4 و 8 لیتر بر ساعت) بود. شاخص های آماری نشان دادند که تفاوت چندانی بین نتایج مدل ها و مقادیر مشاهداتی وجود ندارد به طوریکه RMSE نرمال شده برای مدل عددی و تجربی به ترتیب از 8/5 تا 4/8 درصد و 7 تا 7/7 درصد متغیر بود. همچنین نتایج نشان داد که مدل عددی پیشنهاد شدهT با دقت قابل قبولی الگوی خیس شدگی را برآورد می کند.
    کلید واژگان: الگوی خیس شدگی, آبیاری موضعی, خاک لومی رسی, مدلسازی
    Zahra Eskandari Tadavani, Mahdi Delghandi *, Khalil Azhdari, Seyyed Hossein Hosseini, Vajihe Dorostkar
    Drip irrigation benefits enhanced the worldwide use of this irrigation system. drip irrigation reduces significantly the wetted soil surface that lead to reduction of evaporative losses. claimed that wetting pattern is a major parameter in optimizing lateral placement and emitter spacing as well as in selecting emitter’s discharge. In other word, to achieve proper drip irrigation design, dimensions of the wetted zone (depth and width) should be accurately determined. Therefore, present study was conducted under clay loam soil to investigate the accuracy of numerical (HYDRUS-2D) and empirical (multivariate nonlinear regression) models in estimating wetting pattern for surface drip irrigation. The predicted values of soil moisture, wetted depth and width were compared with those obtained from laboratory experiments. Experimentations included determination of soil moisture, depths and widths of wetted zone after 1, 2, 3, 4, 5, and 6 hour of water application with three different discharge rates (2, 4 and 8 L/h). Statistical parameters revealed that there was no significant difference between models results and observed values. So that The normalized root mean squared error (NRMSE) varied from 5.8 to 8.2% and 7 to 7.7% for numerical and empirical models, respectively. The results also showed that The proposed empirical model predicts the wetting pattern with acceptable accuracy.
    Keywords: Wetting pattern, Local irrigation, clay loam soil, Modeling
  • زهرا اسکندری تادوانی، خلیل اژدری*، مهدی دلقندی، سید حسین حسینی، وجیهه درستکار
    آبیاری قطره ای زیرسطحی به طور گسترده ای در مناطق خشک به عنوان یک روش آبیاری کم مصرف مورد استفاده قرار می گیرد. اما داشتن اطلاعات جامع از الگوی خیس شدگی در آبیاری قطره ای برای طراحی و مدیریت این سیستم ضروری است. ثابت شده که مدل های شبیه سازی می توانند برای این منظور مفید باشند. بنابراین، این پژوهش به منظور بررسی ابعاد پیاز رطوبتی در آبیاری قطره ای زیرسطحی در یک خاک لومی رسی به روش مدل سازی معکوس با مدل Hydrus 2D با تکیه بر نتایج آزمایشگاهی و توسعه مدل تجربی انجام شد. نتایج حاصل از پژوهش در چهار قسمت دسته بندی شدند: 1- نتایج آزمایشگاهی نشان داد که فقط در آزمایش مربوط به قطره چکان های با دبی 8 لیتر بر ساعت و عمق نصب 15 سانتی متر، عمق خیس شدگی زیر قطره چکان بیشتر از ارتفاع خیس شدگی بالای قطره چکان می باشد. 2- آنالیز حساسیت انجام یافته روی پارامترهای هیدرولیکی خاک نشان داد که حساسترین پارامتر، رطوبت اشباع خاک () بوده ولی پارامترهای پیوستگی منافذ خاک (l) و رطوبت باقی مانده () در روند شبیه سازی پیاز رطوبتی بی تاثیر بودند. 3- برای خاک مورد بررسی، چنانچه قطره چکان در عمق 15 سانتیمتری نصب شود در دبی های بیشتر از 2 لیتر بر ساعت جبهه رطوبتی به سطح خاک رسیده و باعث مرطوب شدن سطح خاک می گردد، در حالی که در عمق استقرار 30 سانتیمتر، حتی با دبی 8 لیتر بر ساعت جبهه رطوبتی به سطح خاک نمی رسد. بنابراین تلفات تبخیر از سطح خاک نیز به حداقل می رسد. 4- شاخص های آماری نشان دادند تفاوت چندانی بین نتایج مدل های تجربی و عددی و مقادیر مشاهداتی وجود ندارد به طوریکه RMSE نرمال شده برای مدل عددی و تجربی به ترتیب از 4/4 تا 2/6 و 4/3 تا 8 درصد متغیر بود. بنابراین می توان از نتایج مدل تجربی پیشنهاد شده و مدل عددی Hydrus برای برآورد پیاز رطوبتی استفاده نمود.
    کلید واژگان: آبیاری قطره ای, زیرسطحی, مدل تجربی, مدل عددی, مدل سازی معکوس
    Zahra Eskandari Tadavani, Khalil Azhdary *, Mehdi Delghandi, Seyyed Hossein Hosseini, Vajiheh Dorostkar
    Subsurface drip irrigation has been widely applied in arid area as a water-saving irrigation technology. But, a comprehensive knowledge of wetting pattern in drip Irrigation is essential for designing and managing such system. Simulation models have been proved to be useful method for this purpose. Therefore, this research was carried out to investigate the dimensions of wetting pattern in subsurface drip irrigation in a clay loam soil using invers modeling method with Hydrus 2D and based on experimental results and empirical models. The results were categorized into four sections: 1. Laboratory results showed that only for emitters with 8 liters per hour and installed at 15 cm depth, the wetted dimension below the emitter is more than the one above the emitter. 2. Sensitivity analysis on soil hydraulic parameters showed that the most sensitive parameter is θs, but the soil porosity continuity (l) and the remaining moisture content (θr) are not effective parameters. 3. Wetting front in emitters with discharge rate more than 2 liters per hour and installed at 15 cm depth in the clay loam soil is reached to the soil surface, while it does not reach to the soil surface in the emitters installed at 30 cm depth, even with discharge rate up to 8 liters per hour. Therefore, the evaporation rate from the soil surface is minimized. 4. Statistical indices showed that there is no significant differences among the empirical, numerical and the observation data, so that the normalized RMSE for the numerical and empirical models varied from 4.4 to 6.2 and 3.4 to 8 percent, respectively. Consequently, the results of this study showed that the proposed empirical model and Hydrus model can be used for estimation of wetting pattern in the soil.
    Keywords: Drip Irrigation, Subsurface, Empirical model, Numerical model, Reverse modeling
  • وجیهه درستکار*، مریم یوسفی فرد، زهرا جاجرمی

    سالانه حجم قابل توجهی کنجاله های روغنی در صنایع روغن کشی تولید می شود. افزودن این کنجاله ها به خاک می تواند علاوه بر تامین مواد آلی خاک، قابلیت جذب عناصر کم مصرف برای گیاه را نیز بهبود بخشد. هدف از این پژوهش بررسی اثر کنجاله های کنجد، زیتون و سیاهدانه در سه سطح صفر، دو و پنج درصد در شرایط شور و غیر شور بر غلظت قابل استفاده عناصر مس، روی و آهن خاک در یک آزمایش گلخانه ای به مدت 60 روز بوده است. پس از پایان دوره خوابانیدن میزان تنفس میکروبی، کربن آلی، غلظت کربوهیدرات و غلظت قابل جذب عناصر مس، روی و آهن در خاک اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که کمترین مقدار کربن آلی خاک و غلظت کربوهیدرات در تیمار افزودن کنجاله کنجد و بیشترین مقدار آن در تیمار کنجاله های زیتون و سیاهدانه مشاهد شد. افزودن کنجاله های روغنی سبب افزایش غلظت قابل استفاده هر سه عنصر در خاک نسبت به تیمار شاهد شد. کنجاله کنجد بیشترین تاثیر را در افزایش غلظت قابل استفاده مس و روی خاک داشته است. در بین سه کنجاله مورد مطالعه، افزودن کنجاله کنجد بیشترین تاثیر و افزودن کنجاله سیاهدانه کمترین تاثیر را بر غلظت قابل استفاده آهن در خاک داشته است. به علاوه شوری نیز سبب کاهش غلظت روی و آهن در خاک شده است. در مجموع به نظر می رسد افزودن کنجاله های روغنی به خاک سبب بهبود وضعیت کربن آلی و غلظت عناصر کم مصرف خاک شده، اما این اثر به کیفیت کنجاله ها و شوری خاک وابسته است.

    کلید واژگان: ضایعات روغن کشی, عناصر کم مصرف, کربوهیدرات خاک
    V. Dorostkar*, M. Yousefifard, Z. Jajarmi

    A significant amount of the oil meal is produced annually in the oil industry. Oil meal addition into the soil can improve the soil organic matter and micronutrients concentration. This study was conducted to investigate the effect of olive, sesame and black cumin meal (0, 2 and 5 g 100g-1 soil) on the soil Cu, Zn and Fe concentration in saline and non-saline soils by a greenhouse experiment. The soil basal respiration, organic carbon, carbohydrate and DTPA extractable Cu, Zn and Fe concentration were measured after 60 days of incubation. The results showed that the greatest organic carbon and carbohydrate content were observed in olive and black cumin treatments and the lowest was observed in the sesame treatment. Using oil meal in the soil improved the micronutrient concentration, as compared to the control treatment. Sesame meal had the greatest effect on the DTPA extractable Cu and Zn concentration increment. The DTPA extractable Fe concentration was the highest in the sesame treatment and the lowest in the black cumin one. In addition, salinity decreased the DTPA extractable Fe and Zn concentration, as compared to the non-saline soil. As the conclusion, oil meal incorporation in to the soil improved the soil organic carbon and micronutrient concentration. However, their effect depends on the meal quality and soil salinity.

    Keywords: Micronutrient, Oil mill residue, Soil carbohydrate
  • وجیهه درستکار*، زهرا گنجی نوروزی، صفورا ناهیدان
    چرخه های تر و خشک شدن در خاک دارای اثرهای مثبت و منفی بر پایداری ساختمان خاک می باشد. مواد آلی می تواند پیامدهای این چرخه ها را در خاک تحت تاثیر قرار دهد. این پژوهش با هدف بررسی اثر هم زمان چرخه های تر و خشک شدن و مواد آلی بر شاخص های پایداری ساختمان خاک در روش ارزیابی منحنی مشخصه رطوبتی پر انرژی انجام گرفت. برای این منظور بقایای گلرنگ در سه سطح صفر، 1 و 2 درصد در شش تیمار چرخه های تر و خشک شدن شامل صفر، 1، 2، 4، 8 و 10 چرخه در سه تکرار به صورت آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج نشان داد که افزایش تعداد چرخه های تر و خشک شدن از صفر تا 4 چرخه با افزایش حجم منافذ قابل زهکشی و کاهش مکش در نقطه عطف منحنی رطوبتی سبب افزایش شاخص پایداری و نسبت پایداری ساختمان خاک شد. افزایش بیش تر تعداد چرخه ها پایداری ساختمان و شاخص ها مربوطه را کاهش داد. افزایش ماده آلی نیز سبب بهبود ساختمان خاک به ویژه در تیمار 2 درصد بقایا شد و اثر مخرب اعمال 10 چرخه تر و خشک شدن را کاهش داد. شاخص S در تیمار اعمال 4 چرخه حداکثر بود و با افزایش بیش تر تعداد چرخه ها کاهش یافت. در مجموع می توان نتیجه گرفت که وقوع تعداد اندک چرخه های تر و خشک شدن باعث بهبود وضعیت ساختمانی خاک و کیفیت فیزیکی خاک می شود، اما اعمال چرخه های پی در پی می تواند آثار مخرب به دنبال داشته باشد.
    کلید واژگان: توزیع منافذ خاک, چرخه های تر و خشک, شاخص کیفیت S, منحنی مشخصه رطوبتی پر انرژی
    Vajiheh Dorostkar *, Zahra Ganji Norouzi, Safoora Nahidan
    Introduction Conservation and improvement the soil structural stability play a key role in soil management in agro ecosystems especially in arid and semiarid region with high erosion potential. Soil structure is an important soil physical property and has many effects on other soil physical, chemical and biological behaviors such as retention and movement of water, nutrients and pollutions, soil hydraulic and mechanical properties, soil aeration and erosivity. Wetting and drying cycles are one of important environmental factor affecting soil structural stability. Previous studies showed inconsistent results about the positive or negative effects of wetting and drying cycles on soil stability. This study was conducted to investigate the effect of wetting and drying cycles on the soil structural stability in the presence of safflower residues. Materials and Methods The agricultural soil was collected from the soil surface layer (0–20 cm) of Shahrood in Semnan province and passed through a 4 mm sieve. An experiment was conducted including two treatments i.e. number of wetting and drying cycles (0, 1, 2, 4, 8 and 10 cycle) and amount of safflower residues (0, 1 and 2 g 100 g-1 soil ). Plant residues were collected from safflower fields and after drying, milled and passed through a 1 mm sieve. Then crop residues were mixed into soil. The wet and dry cycles were applied during 2 month. In wetting periods the soil was kept in filed capacity and in dry periods the soil was kept in electrical oven in 40°C. The soil organic carbon and soil diluted acid carbohydrate concentration were measured at the end of the experiment. The soil structural stability was measured using high energy moisture curve. The soil drainable pores, soil suction at inflection point, stability index, stability ratio and Dexter's S index were calculated. Results and Discussion The greatest soil organic carbon was observed in control treatment (0 wet and dry cycle) and then it was decreased by increment of cycles in all crop residues levels. These cycles improve the microbial activity during the rewetting process and increase decomposition of crop residues. The soil organic carbon and diluted acid carbohydrate were highest in treatments including 2 g residues 100g-1 in all studied wet and dry cycles. The greatest soil drainable pore volume and the lowest soil suction at inflection point were found in treatment including 4 wet and dry cycles. The results showed that 2 and 4 cycles increased the soil drainable pore volume by 58 and 106 % compared to the control treatment (no applied cycle). More increment of wet and dry cycles decreased the soil drainable pore volume and this factor was declined by 40 % in 10 cycles treatment compared to 4 cycles. It means that wet and dry cycles can improved the soil structure because of rearrangement of soil particles and improvement of soil particle contact points. However, the high number of wet and dry cycles destructed the aggregate and decreased their stability. In addition, the physical protection of soil aggregates from soil organic matters declined through aggregate breakdown. This phenomenon provided fresh organic matter for decomposers and consequently the aggregate stability decreased. Appling only one wet and dry cycle could not significantly improve the stability ratio. This ratio improved considerably when 2 and 4 cycles were used. Following the aggregate breakdown in treatments including more than 4 cycles, the stability ratio decreased in all crop residue levels. Our results showed that the greatest and the lowest volume of coarse and medium pore were observed in 4 and 10 wet and dry cycles treatments but the greatest and the lowest volume of fine pores were observed in 10 and 4 wet and dry cycles treatments. It means that the structural stability improvement during 0-4 cycle changed the pore distribution and made larger pores but the aggregate breakdown with more than 4 cycles changed the pore volume again and increased the portion of finer pores. Conclusion Our results showed that the low number of these cycles can improve the soil aggregation and aggregate stability but the high number of these cycles has negative effect on aggregate stability. However, the presence of organic matter in soil can decreased the negative effect of wet and dry cycles. These results confirmed the importance of incorporating crop residues in to the soils after crop harvest.
    Keywords: HEMC method, Soil pore distribution, S quality index, Wet, dry cycles
  • وجیهه درست کار *، زهرا گنجی نوروزی
    اصلاح خاک به کمک افزودن بقایای گیاهی به آن بسیاری از ویژگی های خاک را تحت تاثیر قرار می دهد. هدف از این پژوهش بررسی اثر بقایای برگ سنجد و زردآلو (به میزان صفر، 1 و 3 درصد) بر پایداری ساختمان خاک به روش منحنی مشخصه پرانرژی خاک (HEMC) در شوری های مختلف خاک (1، 5 و 10 دسی زیمنس بر متر) بود. نتایج نشان داد که افزودن بقایای برگ زردآلو سبب افزایش بیش تر کربن آلی خاک و غلظت کربوهیدرات قابل عصاره گیری با اسید رقیق خاک و کاهش تنفس میکروبی نسبت به بقایای برگ سنجد شد. افزایش سطح بقایا و شوری نیز سبب افزایش کربن آلی و غلظت کربوهیدرات ها در خاک شده است. همچنین تنفس میکروبی خاک با افزایش شوری کاهش یافته است. در روش مرطوب کردن آهسته تفاوتی بین بقایای مورد استفاده از نظر تاثیر بر حجم منافذ قابل زهکش خاک (VDP) ، مکش در نقطه عطف منحنی رطوبتی (τd) و شاخص پایداری (SI) مشاهده نشد. اما در روش مرطوب شدن سریع، تاثیر برگ زردآلو بر افزایش حجم منافذ قابل زهکش خاک و شاخص پایداری بیش تر از برگ سنجد بوده است. این امر نشان دهنده ناپایداری ساختمان خاک موردمطالعه و پاسخ متفاوت آن نسبت به دو ماده آلی مورد استفاده بوده است. افزایش مقدار بقایا با افزایش کربن آلی خاک و غلظت کربوهیدرات ها در خاک و افزایش شوری با افزایش غلظت کاتیون های دو ظرفیتی سبب بهبود نسبت پایداری و نسبت حجم منافذ قابل زهکشی در دو روش مرطوب سازی سریع و آهسته در خاک شده است. نتایج این پژوهش نشان داد که استفاده از بقایای گیاهی بومی در خاک هایی با ورودی کم مواد آلی می تواند باعث تغییرات مثبت در بهبود وضعیت فیزیکی خاک شود که این تغییرات در دراز مدت احتمالا به باروری خاک کمک خواهد نمود.
    کلید واژگان: مواد آلی, منحنی مشخصه رطوبتی, خاک دانه سازی
    Vajiheh Dorostkar*, Zahra Ganji Norouzi
    Soil improvement with plant residues incorporation influences many soil properties. This study was conducted to investigate the effect of apricot and winter olive leaves (0, 1 and 3 g residue 100g-1 soil) on the soil structural stability using high energy moisture curve (HEMC) method in different soil salinity levels (1, 5 and 10 dS m-1). Apricot residues increased the soil organic carbon content and diluted acid carbohydrates and decreased the soil basal respiration more than the winter olive leaves. Increasing residues and salinity levels have also increased the soil organic carbon and the carbohydrates concentration in the soil. Also, the soil basal respiration has been reduced by increasing salinity. There were no significant differences between the apricot and winter olive residues in terms of their effectiveness on the soil drainable porosity (VDP), the soil suction in inflection point (τd) and the stability index (SI) in slow wetting method. However, the apricot leaves increased the soil drainable porosity and the stability index more than the winter olive in fast wetting method. This finding shows the different response and the structural instability of the soil for the two proposed organic matters. Plant residues increment by improving soil carbon and carbohydrates concentration, and salinity increment by improving divalent cation concentration have enhanced the soil stability ratio and the soil VDP ratio in both; fast and slow wetting methods. The results of this study showed that the application of native crop residues in the soils with low organic matter could improve the soil physical characteristics and these changes probably recover the soil physical fertility in the long term application.
    Keywords: organic matter, soil water characteristic curve, aggregation
  • وجیهه درستکار *، ریحانه والی
    مدیریت بقایای گیاهی همواره یکی از مسائل مورد توجه در بخش کشاورزی و صنایع وابسته آن بوده است. افزودن این بقایا به خاک اثرهای چشمگیر بر ویژگی های شیمیایی، فیزیکی و بیولوژیکی خاک دارد. هدف از این پژوهش بررسی اثر بقایای برگ انگور و پوست انار بر پایداری ساختمان و آبگریزی خاک در شرایط شور بود. بدین منظور بقایای برگ انگور و پوست انار در سطح صفر، 2 و 5 درصد و شوری در سه سطح 5/1، 7 و 15 دسی زیمنس بر متر مطالعه گردید. نتایج نشان داد که افزودن بقایای پوست انار سبب افزایش بیش تر کربن آلی خاک و غلظت کربوهیدرات قابل عصاره گیری با آب داغ و اسید رقیق خاک نسبت به بقایای برگ انگور شد. افزایش سطح بقایا و شوری نیز سبب افزایش کربن آلی و غلظت کربوهیدرات ها در خاک شده بود. افزایش شوری محلول خاک آبگریزی خاک مورد مطالعه را افزود. همچنین افزودن بقایای پوست انار به خاک سبب افزایش بیش تر آبگریزی و بهبود پایداری ساختمان خاک شد. افزایش مقدار بقایای گیاهی مورد استفاده نیز با افزایش کربن آلی خاک و غلظت کربوهیدرات ها در خاک سبب افزایش آبگریزی در خاک و کاهش رس قابل پراکنش خاک شد. در مجموع می توان نتیجه گرفت که در استفاده از بقایای برگ انگور و پوست انار در خاک علاوه بر جنبه های مثبت ناشی از افزایش ماده آلی خاک باید به برخی اثرات منفی آبگریزی ایجاد شده به ویژه در خاک های شور و در طولانی مدت نیز توجه نمود.
    کلید واژگان: جذب پذیری آب و اتانول, آبگریزی زیر بحرانی, شوری, بقایای گیاهی
    Vajiheh Dorostkar *, Reyhane Vali
    Introduction Crop production in arid and semi arid regions especially in saline soils always has many problems. Soil low organic matter content is one of the limiting factors in arid condition. Incorporation of plant residues is a good strategy for increasing the soil organic carbon and consequently for improving soil physical quality (34). However, some studies have shown that addition of organic matter in to the soil can increase soil water repellency (17, 18). This study was conducted to investigate the effect of grape leaves and pomegranate peels on the soil structural stability and soil water repellency in different salinity levels.
    Materials and Methods The arable soil was collected from the soil surface layer (0–20 cm) of Bastam Agricultural Research field in Semnan province and passed through a 4 mm sieve. A greenhouse experiment was conducted with three treatments including plant residues type (Grape leaves and pomegranate peels), amount of plant residues (0, 2 and 5 g 100 g-1 soil ) and salinity (1.5, 7 and 15 dS m-1). Plant residues were collected from grape and pomegranate gardens and after drying, milled and passed through a 1 mm sieve. Plant residues were mixed with soil and salinity treatment was applied with calcium chloride salt. Pots were filled with mixture of saline soil and plant residues and incubated in the greenhouse for 50 days. The soil organic carbon, soil hot water and diluted acid carbohydrate, soil microbial basal respiration, water dispersible clay and soil water repellency were measured at the end of the experiment.
    Results and Discussion Pomegranate peels increased the soil organic carbon content and hot water and diluted acid carbohydrates more than the grape leaves (Table 5) due to greater C:N ratio and lower microbial decomposability (37). Soil microbial basal respiration was 15.5% lower in pomegranate peel treatments than grape leaves and (Table 5). Water dispersible clay decreased by increasing the amount of plant residues (Table 8). Soil organic carbon increased by the amount of plant residues. Soil organic carbon is an important factor in stability of soil aggregate and consequently decreases the soil water dispersible clay (7). Strong negative correlation between soil organic carbon and soil water dispersible clay can confirm these results. In addition, the soil carbohydrates are known as an important factor in stability of aggregate especially for macroaggregates (40).
    Salinity increment from 1.5 to 15 dS m-1 caused a reduction in water dispersible clay from 45.1 to 31.2 g kg-1 soil (Table 9). Calcium as a divalent cation is an important factor in soil structural stability and probably decreased the soil water dispersible clay (7).
    Soil repellency index was greater than 1.95 in all treatments and ranged from 2.3 and 5.9 in different treatments. These results indicated subcritical soil water repellency in soil. Soil water repellency index increased 38 and 67 percent in treatments with 2 and 5 g residues 100g-1 soil compared to control treatment (no residue) (Figure 3). In addition, soil hydrophobicity was 10% higher in the pomegranate peels treatments than in grape leaves treatments (Figure 4). Soil organic carbon and soil hot water and diluted acid extractable carbohydrates concentration increased by the plant residues addition. The soil organic components have a hydrophobic and a hydrophilic parts and the orientation of hydrophobic parts on the soil particle surface can make a repellent soil surface (6).
    Soil calcium (Ca) concentration increased by salinity. This divalent cation in the soil solution could act as a bridge between the soil particles and functional groups of dissolved organic matters. This bridge could facilitate covering of soil particles by hydrophobic compounds and make a more stable soil structure by flocculating soil particle at high salinity levels (7). The hydrophobic coatings on the soil surfaces increased the solid–liquid interfacial free energy (γsl) and decreased the solid surface free energy (γsg) as indirect effects of salinity on repellency. In addition, water entering into the soil immediately dissolved the soluble salts which had precipitated in the initially dry soil. There is some evidence showing that surface tension of water (γlg) increases with salts. Decrease of γsg and the increase of γsl and γlg might cause the repellency increment (43).
    Calcium bridge between soil particles could improve the soil structure with salinity increment. Increasing the SE by salinity in this study confirms this hypothesis. The soil SW depends on pore geometry and hydrophobic coating on soil particles, but the soil SE only depends on pore geometry. Thus, increasing the SE might be an indicator for better pores connection and stable structure (15).
    Conclusion Many grape leaves and pomegranate peels are produced in Iran every year. These plant residues are potentially a good source for increasing the soil organic carbon. Our results showed that incorporation of these plant residues in to the soil could increase the soil organic carbon and carbohydrate concentration and improve the soil aggregates stability. However incorporation of residues into the soil increased the soil water repellency. In addition salinity increment induced soil hydrophobicity. More detailed studies are needed to understand the positive or negative effects of this subcritical hydrophobicity development in saline soils.
    Keywords: Ethanol, water sorptivity, Subcritical soil water, repellency, Plant residues, Salinity
  • وجیهه درستکار، مجید افیونی، امیرحسین خوشگفتارمنش، محمدرضا مصدقی، فرهاد رجالی
    قارچ های میکوریز آربسکولار یکی از مهم ترین فاکتورهای موثر بر کیفیت خاک هستند و از طریق ترشحات خود بر بسیاری از ویژگی های خاک تاثیرمی گذارد. این پژوهش گلخانه ای در قالب طرح کاملا تصادفی با شش تیمار قارچ میکوریز آربسکولار شامل سه گونه ی غیربومی (Funneliformis mosseae، Claroideoglomus claroideum و Rhizophagus irregularis)، ترکیبی از سه گونه غیر بومی، ترکیبی از سه گونه به صورت بومی و یک تیمار خاک استریل در چهار سطح شوری 1، 5، 10 و 15 دسی زیمنس بر متر در حضور گیاه گندم انجام شد. حضور قارچ های میکوریز، باعث افزایش غلظت گلومالین آزاد و کل و همچنین غلظت کربوهیدرات قابل عصاره گیری با آب داغ و اسید رقیق در مقایسه با تیمار شاهد (فاقد قارچ) در همه سطوح شوری شده است. تاثیر مخلوطی از قارچ های بومی بر پارامترهای اندازه گیری شده در سطوح شوری 10 و 15 دسی زیمنس بر متر، بیش تر از مخلوطی از سه گونه قارچ غیر بومی بود. غلظت گلومالین آزاد و کل در همه سطوح شوری در تیمار حاوی مخلوطی از سه گونه غیر بومی بیشتر از هریک از گونه های غیر بومی مورد مطالعه بوده است. بیشترین تاثیر در افزایش غلظت گلومالین در خاک در سطح شوری 1، 5 و 15 دسی زیمنس بر متر مربوط به گونه F. mosseae و در سطح شوری 10 دسی زیمنس بر متر مربوط به گونه C. claroideum بوده است. براساس نتایج این پژوهش بین گونه های مختلف بومی و غیر بومی قارچ های میکوریز و شوری اثرات متقابلی از نظر تولید گلومالین و اثر بر غلظت کربوهیدرات ها در خاک وجود دارد.
    کلید واژگان: قارچ میکوریز آربسکولار, شوری, گلومالین, کربوهیدرات
    V. Dorostkar, M. Afyuni, A. H. Khoshgoftarmanesh, M. R. Mosaddeghi, F. Rejali
    Arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) are widespread endosymbionts in terrestrial ecosystems and their exudates have important effects on soil properties. A greenhouse experiment was conducted with six AMF treatments including four exotic species inoculums (Funneliformis mosseae، Claroideoglomus claroideum and Rhizophagus irregularis and a mixed isolate of three species)، one mixed native AMF species treatment and a sterilized soil (control) with four salinity levels (1، 5، 10 and 15 dS m-1). AMF increased the soil (EEG) and total (TG) extractable glomalin، and also the hot water (HWC) and diluted acid (DAC) extractable carbohydrates compared to control treatment in all salinity levels. The native AMF species had the greatest effects on EEG، TG، HWC and DAC at 10 and 15 dS m-1. Soil EEG and TG concentrations were higher in the mixed exotic AMF treatment than in each AMF species. The greatest glomalin concentration was related to F. mosseae at 1، 5 and 15 dS m-1 but at 10 dS m-1 the greatest glomalin concentration was related to C. claroideum. The greatest carbohydrate concentration was related to F. mosseae at 1 and 5 dS m-1 but at 15 dS m-1 significant differences were observed among the three AMF species. Our results showed that there is an interaction between salinity and different AMF species، and a combination of them determines the function of AMF.
    Keywords: Arbuscular mycorrhizal fungi, salinity, glomalin, carbohydrate
  • فهیمه نیک سرشت، مجید افیونی، امیرحسین خوشگفتارمنش، وجیهه درستکار
    گیاه پالایی یکی از روش های اصلاح خاک های آلوده است. در این روش از گیاهان مقاوم با پتانسیل جذب بالا، جهت پاکسازی عنصر آلاینده استفاده می شود. هدف از این پژوهش گلخانه ای، یافتن گیاه مناسب با بیش ترین ضریب انتقال و غلظت روی در شاخسار بود. به این منظور خاک معدن سرب و روی باما در منطقه ایرانکوه استان اصفهان با غلظت بالای روی انتخاب گردید. جهت مقایسه قدرت پاکسازی گیاهان، گیاه آفتابگردان (L. Heliantus annus)، شبدر قرمز (Trifolium pretense L.)، تالاسپی سیرلسنز ((Thlaspi caerulescens و تاج خروس وحشی (Amaranthus retroflexus) در 3 تکرار و در قالب طرح کاملا تصادفی در گلدان های 8 کیلوگرمی کشت شدند. بعد از گذشت 70 روز، شاخسار و ریشه گیاهان برداشت شد و غلظت روی در این بافت ها اندازه گیری شد. نتایج نشان داد بیشترین غلظت روی با تفاوت معنی دار نسبت به دیگر گیاهان، در ریشه و شاخسار گیاه تالاسپی سیرلسنز به ترتیب با مقادیر 3125 و 4041 میلی گرم در گیلوگرم مشاهده شد. بیش ترین ضریب انتقال و فاکتور تجمع زیستی نیز، مربوط به گیاه تالاسپی سیرلسنز بود. براساس نتایج این پژوهش، گیاه تالاسپی سیرلسنز یک گیاه بیش انباشتگر مناسب جهت پاکسازی خاک های آلوده به روی بود.
    کلید واژگان: گیاه بیش انباشتگر, گیاه پالایی, عنصر روی, ضریب انتقال, فاکتور تجمع زیستی
    F. Nikseresht, M. Afyuni, A. H. Khoshgoftarmanesh, V. Dorostkar
    Phytoremediation is one of the best methods for cleaning heavy metal contaminated soils. In this method, tolerant plants with high absorption potential are used to clean up the pollutant. The purpose of this greenhouse study was to find the most suitable plants with the highest Zn translocation factor and shoot concentration. Soil samples were collected from zinc and lead Bama mine in Isfahan province, Iran. To compare the hytoextraction power, Heliantus annus.L., Thlaspi caerulescens, Trifolium pretense L. and Amaranthus retroflexus were planted in 8 kilogeram pots. The experiment was conducted in completely randomized design with three replications. After seventy days, plants root and shoot were harvested and Zn concentration was measured. The result showed that Thlaspi caerulescens had significantly higher root and shoot Zn concentration (3125 and 4041 mg kg-1, respectively). The highest bioaccumulation factor and translocation factor was observed in Thlaspi caerulescens. Based on this research, Thlaspi caerulescens was one of the suitable Zn hyper accumulators for cleaning up the Zn pollution.
    Keywords: Hyper accumulator, Phytoremediation, Zinc, Translocation factor, Bioaccumulation
  • وجیهه درستکار، مجید افیونی، امیرحسین خوشگفتارمنش
    با وجود اهمیت مدیریت بقایای گیاهی در سیستم های زراعی اطلاعات کمی در مورد اثر این بقایا بر قابلیت جذب روی در خاک و غلظت این عنصر در دانه گندم وجود دارد. در یک پژوهش گلخانه ای در دانشگاه صنعتی اصفهان در سال 87-1386، بقایای پنج گیاه زراعی کشت شده در تناوب با گندم شامل بقایای سورگوم (Sorghum bicolor L.)، آفتابگردان (Helianhtus annuus L.)، گلرنگ (Carthamus tinctorius L.)، لوبیای چیتی (Phaseolus vulgaris L.)و شبدر (Trifolium pretense L.) با یک خاک آهکی دچار کمبود روی (5/0 میلی گرم در کیلوگرم) مخلوط شد. هم چنین یک تیمار بدون بقایای گیاهی نیز به عنوان شاهد در نظر گرفته شد. بعد از مخلوط کردن بقایای گیاهی با خاک داخل گلدان ها، بذور دو رقم گندم بک کراس روشن (به عنوان رقم روی-کارا) و کویر (به عنوان رقم روی- ناکارا) کشت شدند. نتایج نشان داد که کاربرد بقایای گیاهی باعث افزایش معنی دار درصد ماده آلی و غلظت روی و فسفر قابل جذب خاک شد. هم چنین کاربرد بقایای گیاهی سبب افزایش معنی دار غلظت روی دانه هر دو رقم گندم مورد مطالعه شد. بیشترین افزایش غلظت روی دانه در هر دو رقم گندم مورد مطالعه، در تیمار کاربرد بقایای سورگوم دیده شد. کاربرد بقایای گیاهی باعث کاهش نسبت مولی اسید فیتیک به روی به عنوان شاخص قابلیت جذب روی برای مصرف کننده در همه تیمارهای مورد مطالعه شد، با این وجود این نسبت در همه تیمارها بیشتر از 15 (حد بحرانی برای کیفیت دانه) بوده است. براساس نتایج این پژوهش، کاربرد بقایای گیاهی اگرچه باعث افزایش غلظت کل روی دانه شد، اما تاثیری بر قابلیت جذب روی برای مصرف کننده نداشت.
    کلید واژگان: غنی سازی زیستی, بقایای گیاهی, اسید فیتیک, نسبت مولی اسید فیتیک به روی, پروتئین, گندم, روی کارایی
    Vajiheh Dorostkar, Majid Afyuni, Amirhossein Khoshgoftarmanesh
    Limited information is available about the effect of preceding crop residues on bioavailability of zinc (Zn) in calcareous soil and its accumulation in wheat grain. In this experiment, residues of five crops including safflower (Carthamus tinctorius L.), sunflower (Helianthus annuus L.), bean (Phaseolus vulgaris L.), clover (Trifolium pretense L.) and sorghum (Sorghum bicolor L.) were incorporated into a calcareous Zn-deficient (0.5 mg kg-1) soil. A treatment without crop residue was also used in the experiment. This experiment was conducted in research greenhouse of Isfahan university of technology in 2010. Two wheat cultivars (Triticum aestivum cvs. Backcross and Kavir) differing in Zn-efficiency were studied in the experiment. Incorporating crop residues into the soil resulted in an increase of grain Zn concentration in both wheat cultivars although this increase was dependent on the preceding crop type. The greatest increase of grain Zn concentration occurred in the sorghum residues treatments. Although application of crop residues significantly decreased grain phytic acid to Zn molar ratio (as Zn bioavailability criteria for consumers), this ratio was still higher than 15, the critical Zn bioavailability level for consumers in foods. According to the results, despite the increase in the total Zn content, the bioavailability of Zn in wheat grain was not affected by crop residue treatments.
    Keywords: Biofortification, Crop residues, Phytic acid, Phytic acid to Zn molar ratio, Protein, Wheat, Zn efficiency
  • علی اصغر بسالت پور، محمد علی حاج عباسی، وجیهه درستکار، غزال ترابی

    حضور ترکیبات نفتی در خاک می تواند سبب بروز سمیت برای انسان و سایر موجودات زنده و نیز آلودگی آب های زیرزمینی شود، بنابراین حذف این ترکیبات از محیط زیست، امری الزامی است. در این پژوهش ابتدا امکان پالایش دو خاک آلوده به ترکیبات نفتی مناطق اطراف پالایشگاه تهران (لندفیل پالایشگاه و اراضی کشاورزی) به روش زمین پالایی طی یک دوره 4 ماهه بررسی شد. سپس میزان کاهش غلظت کل هیدروکربن های نفتی (TPHs) در خاک هایی که پیش از آن تحت فرآیند زمین پالایی قرار گرفته بودند در ریزوسفر دو گیاه آگروپایرون و فسکیو بررسی شد (مطالعه گیاه پالایی). نتایج نشان داد که اعمال تیمار زمین پالایی موجب افزایش فعالیت و تنفس ریزجانداران هر دو خاک شد. فعالیت آنزیم اوره آز در تیمار زمین پالایی در خاک کشاورزی به ترتیب در انتهای ماه های اول تا چهارم حدود 21، 45، 26 و 23 درصد بیشتر از تیمار شاهد بود و برای خاک لندفیل نیز تنها در ماه چهارم تفاوت معنی داری بین تیمار زمین پالایی و تیمار شاهد دیده نشد. هم چنین حدود 50 و 57 درصد کاهش در غلظت TPHs در انتهای دوره پژوهش به ترتیب در دو خاک لندفیل و کشاورزی در تیمار زمین پالایی نسبت به تیمار شاهد حاصل شد. در مطالعه گیاه پالایی، حضور آلاینده های نفتی در هر دو تیمار زمین پالایی و شاهد موجب کاهش رشد و عملکرد ماده خشک گیاهان مورد مطالعه شد. تنفس میکروبی در ریزوسفر آگروپایرون و فسکیو در خاک لندفیل در هر دو تیمار زمین پالایی و شاهد بیشتر از خاک آلوده بدون گیاه بود. هم چنین فعالیت آنزیم اوره آز در ریزوسفر فسکیو و آگروپایرون، بیشتر از خاک آلوده بدون گیاه بود. در تیمار زمین پالایی در خاک لندفیل و در حضور فسکیو و آگروپایرون به ترتیب بیش از حدود 20 و 40 درصد از غلظت کل هیدروکربن های نفتی نسبت به خاک بدون گیاه کاسته شد و در خاک کشاورزی نیز آگروپایرون نسبت به فسکیو نقش موثرتری بر کاهش غلظت TPHs در این تیمار داشت.

    کلید واژگان: زمین پالایی, گیاه پالایی, آلاینده های نفتی, اوره آز, تنفس میکروبی
    A.A. Besalatpour, M.A. Hajabbasi, V. Dorostkar, Gh. Torabi

    Presence of petroleum contaminants in soil may be toxic to human and organisms and act as a source of ground water contamination; hence, remediation of these compounds from environment is vital. In this study, first the feasibility of remediation of two petroleum-contaminated soil samples around Tehran Oil Refinery (oil refinery landfill and agricultural soils) was assessed using landfarming technique during a four month experimental period. The elimination of total petroleum hydrocarbons (TPHs) from soils treated through landfarming technique was then investigated in the rhizosphere of agropyron and fescue. The results showed that microbial respiration increased due to landfarming processes in both soils. Urease activity in the landfarming treatment for agricultural soil was 21, 45, 26, and 23% higher than the control at the end of first to the 4th months of experiment, respectively. However, no significant differences were observed between the landfarming and control treatments for landfill soil at the end of experiment. Furthermore, about 50 and 57% reduction in TPH-concentration was observed in the landfarming treatment for landfill and agricultural soils at the end of experiment, respectively. In the phytoremediation study, presence of TPHs in both landfarming and control treatments reduced dry matter yield of the studied plants. Urease activity in the rhizosphere of fescue and agropyron was higher than in the unplanted soil. Degradation of petroleum-compounds in the landfill soil under landfarming treatment was more than 20 and 40% in the presence of fescue and agropyron, respectively. The influence of agropyron on TPH-removal from agricultural soil under the landfarming treatment was also higher than fescue.

بدانید!
  • در این صفحه نام مورد نظر در اسامی نویسندگان مقالات جستجو می‌شود. ممکن است نتایج شامل مطالب نویسندگان هم نام و حتی در رشته‌های مختلف باشد.
  • همه مقالات ترجمه فارسی یا انگلیسی ندارند پس ممکن است مقالاتی باشند که نام نویسنده مورد نظر شما به صورت معادل فارسی یا انگلیسی آن درج شده باشد. در صفحه جستجوی پیشرفته می‌توانید همزمان نام فارسی و انگلیسی نویسنده را درج نمایید.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را با شرایط متفاوت تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مطالب نشریات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال