ali khanmirzaei
-
هدف از این مطالعه، توسعه مدل های یادگیری ماشین جهت برآورد کربن آلی خاک با استفاده از تصاویر لندست 8 و مادیس به صورت جداگانه و هم افزایی تصاویر فوق در خاک های کشاورزی در منطقه مرکزی ایران می باشد. در این مطالعه، نمونه های خاک از 336 نقطه در خاک های کشاورزی در دو کاربری زراعی و باغی استان البرز جمع آوری شدند و کربن آلی خاک به روش اکسیداسیون تر اندازه گیری شد. برای تحلیل کربن آلی خاک از داده های سنجش ازدور استفاده شد که از منابع مختلف مانند تصویر لندست 8 و سنجنده مادیس به دست آمده بودند. در این مطالعه سه مدل یادگیری ماشینی شامل شبکه های عصبی مصنوعی (ANN)، رگرسیون بردار پشتیبان (SVR) و الگوریتم بیان ژن (GEP) استفاده شدند. این مدل ها به منظور برآورد میزان کربن آلی خاک استفاده شدند. نتایج این پژوهش نشان داد که به کارگیری مدل SVR در حالت استفاده هم زمان از داده های تصویر لندست 8 و سنجنده مادیس عملکرد بهتری (0/62 =R2، 0/63 =RMSE و 0/98 =R2/RMSE) نسبت به استفاده هر تصویر به صورت جداگانه داشت؛ بنابراین، این پژوهش به این نتیجه رسید که استفاده هم زمان (تحت عنوان هم افزایی) داده های سنجش ازدور از منابع مختلف می تواند بهبود قابل توجهی در دقت برآورد محتوای کربن آلی در خاک های کشاورزی در منطقه مرکزی ایران ایجاد کند. استفاده از تکنیک های فیوژن پیشرفته یا تکنیک های یادگیری عمیق برای ترکیب ویژگی ها در سطح بالاتر پیشنهاد می شود.کلید واژگان: شاخص های پوشش گیاهی, داده های محیطی, دورسنجی, مدل-سازی و هم افزاییThe main objective of this study was to develop machine learning models for predicting soil organic carbon (SOC) content in agricultural soils enriched with calcium-rich materials in the central region of Iran. Soil samples were collected from 336 points in agricultural lands with two land uses, namely cropland and orchard, from Alborz Province. The soil organic carbon was measured using the Walkley-Black oxidation method. Remote sensing data, obtained from various sources such as Landsat 8 imagery and MODIS sensor, were utilized for soil organic carbon analysis. Three machine learning models, including Artificial Neural Networks (ANN), Support Vector Regression (SVR), and Gene Expression Programming (GEP), were employed in this study to estimate the soil organic carbon content. The results of this research demonstrated positive outcomes, indicating that the simultaneous use of Landsat 8 imagery and MODIS sensor data through the SVR model yielded better performance (R2 = 0.62, RMSE = 0.63, R2/RMSE = 0.98) compared to the use of each image separately. Therefore, this study concluded that the simultaneous synergy of remote sensing data from different sources (referred to as data synergy) can significantly improve the accuracy of predicting soil organic carbon content in calcium-enriched agricultural soils in the central region of Iran. It is recommended to use advanced fusion techniques and deep learning methods for combining features at a higher level.Keywords: Environmental Data, Modelling, And Combination, Remote Sensing, Vegetation Indices
-
زمینه و هدف
بررسی تغییر رفتار فلزات سنگین در خاک به عنوان یکی از چالش های زیست محیطی، موضوع بحث برانگیزی می باشد که توجه محققین زیادی را به خود جلب کرده است. تحقیق حاضر به منظور بررسی تغییر شکل های شیمیایی عناصر سنگین کادمیوم و سرب تحت تاثیر دو گونه باکتری حل کننده فسفات Pseudomonas sp. P169 و Pseudomonas koreensis P56 انجام پذیرفت.
روش بررسیدو خاک با درصد رس متفاوت انتخاب و همزمان با فسفر(منبع نمک پتاسیم دی هیدروژن فسفات)، کادمیوم و سرب (منبع نمک نیترات کادمیوم و سرب) جهت تشکیل کانی های فسفره این فلزات و آلوده سازی مصنوعی خاک، تیمار گردیدند. پس از گذشت دو ماه، خاک ها با دو گونه ی سودوموناس (با جمعیت 108 باکتری در هر میلی لیتر) تلقیح یافتند. پس از گذشت 5، 25، 60 و 90 روز از تلقیح، شکل های شیمیایی کادمیوم و سرب، با روش عصاره گیری متوالی و دستگاه جذب اتمی اندازه گیری شد.
یافته هانتایج نشان داد استفاده از باکتری باعث تغییر شکل های شیمیایی کادمیوم و سرب شد. باکتری کادمیوم محلول و تبادلی را نسبت به شاهد به طور معنی دار کاهش و جزء همراه با مواد آلی را به طور معنی دار افزایش داد. همچنین کاربرد باکتری، سرب کربناتی را به طور معنی دار افزایش و سرب همراه با اکسیدهای آهن و منگنز و همراه با مواد آلی را به طور معنی دار کاهش داد. به عبارت دیگر استفاده از باکتری باعث کاهش ترکیبات کادمیوم با حلالیت بیشتر و افزایش ترکیبات سرب با حلالیت بیشتر شد.
بحث و نتیجه گیریواکنش کادمیوم و سرب نسبت به باکتری های حل کننده فسفر در دو خاک متفاوت بود. رفتار فلزات سنگین تحت تاثیر باکتری حل کننده فسفر بسته نوع فلز و خصوصیات خاک متفاوت است. باکتری های مورد استفاده در این تحقیق باعث تثبیت کادمیوم و تحرک مجدد سرب شدند.
کلید واژگان: عصاره گیری متوالی, سودوموناس, سرب, کادمیومBackground and ObjectiveThe behavior of heavy metals in the soil as one of the environmental challenges has attracted the attention of many researchers. The present study was conducted to evaluate the phosphorus solubilizing bacteria on remobilization of cadmium (Cd) and lead (Pb) in two calcareous soils.
Material and MethodologyPhosphorus, cadmium and lead in the forms of KH2PO4, Cd(NO3)2 and Pb(NO3)2 simultaneously were introduced to the soils to promote the formation of phosphate minerals of added metals in two selected soils. Ater two months the soils were inoculated with two Pseudomonas species and incubated for 3 months. Sequential extraction scheme were applied to determine the chemical forms of Cd and Pb 5, 25, 60 and 90 days after incubation.
FindingsThe results showed that application of phosphorus solubilizing bacteria changed chemical forms of Cd and Pb. Inoculation with Pseudomonas decreased the soluble and exchangeable cadmium while increased organic matter-bound Cd concentration. Inoculation by Pseudomonas increased carbonate-bound Pb and decreased Fe-Mn oxide and organic matter bound Pb. In the other hand, phosphate solubilizing bacteria (Pseudomonas) decreased mobility and bio-availability of cadmium and immobilization of lead.
Discussion and ConclusionIn fact, the behavior of heavy metals in the presence of phosphorus solubilizing bacteria was different and depends on the type of metal and soil properties. In present study, bacteria cause immobilization of cadmium and remobilization of lead.
Keywords: Pseudomonas, Lead, Cadmium, sequential extraction -
پژوهش های اخیر، تاثیر شوری منابع آب و خاک بر فراهمی زیستی کادمیوم را نشان داده است. در این پژوهش اثر منابع مختلف شوری شامل کلریدسدیم، سولفات سدیم و کلریدکلسیم بر انتقال کادمیوم در دو خاک متفاوت مورد بررسی قرار گرفت. ستون های خاک با ارتفاع 50 و قطر درونی 10 سانتی متر در مدت 10 روز تحت آبشویی محلول کادمیوم با غلظت 100 میلی گرم در لیتر به همراه نمک-های مختلف کلریدسدیم، سولفات سدیم و کلریدکلسیم با غلظت 100 میلی اکیوالنت در لیتر قرار گرفت. غلظت کادمیوم در زه آب بیرون آمده از ستون در سه عمق 3، 7 و 50 سانتی متر اندازه گیری و نتایج مورد بررسی قرار گرفت. شبیه سازی گونه های شیمیایی کادمیوم محلول توسط نرم افزار Visual MINTEQ انجام گرفت. بودن نمک ها به همراه محلول کادمیوم باعث تحرک بیشتر و خروج مقادیر بیشتر کادمیوم نسبت به خاک شاهد گردید. در بین تیمارهای شوری، تیمار کلریدکلسیم با میانگین 6/19 میلی گرم در لیتر بیشترین و تیمار سولفات سدیم با 1/6 میلی گرم در لیتر کمترین مقادیر کادمیوم خروجی را داشتند. تیمارهای دارای کلر به دلیل تشکیل کمپلکس-های کلر-کادمیوم تاثیر بارزتری در خروج کادمیوم در ستون خاک داشتند. شبیه سازی کادمیوم محلول در تیمارهای دارای کلر نشان داد که گونه های CdCl+ و CdCl2 (aq) بیش از 80 درصد گونه های موجود در زه آب را تشکیل می داد در صورتی که در تیمار دارای سولفات سدیم این نسبت در اختیار دو گونه Cd (SO4)2-2 و Cd (SO4)(aq) بود. به طورکلی شرایط شوری متاثر از یون کلر در اراضی آلوده به کادمیوم می تواند پتانسیل ورود این فلز سمی به منابع آب و زنجیره غذایی را افزایش دهد.
کلید واژگان: شوری, کادمیوم, گونه بندی شیمیایی, همدمای جذب سطحیRecent researches have proven the effect of salinity of water and soil resources on the bioavailability of cadmium.In this study, the effect of different sources of salinity including sodium chloride, sodium sulfate and calcium chloride on cadmium transport in two different soils was investigated.Soil columns with a height and inner diameter of 50 and 10 cm, respectively, were subjected to leaching of cadmium solution at a concentration of 100 mg/L along with various salts of sodium chloride, sodium sulfate and calcium chloride at a concentration of 100 me/L for 10 days. The drained solutions were analyzed at three depths of 3, 7 and 50 cm. The simulation of cadmium chemical species in the soil solution was performed using Visual MINTEQ 3.The presence of salinity along with cadmium solution caused more transport and drain of cadmium than the control soil. The highest cadmium concentration drained from the columns was belonged to the soils which received calcium chloride with the mean of 19.6 mg/L whereas the lowest was determined in soil received sodium sulfate with the mean of 6.1 mg/L. Due to the formation of chloro-cadmium complexes, treatments containing chloride had a more obvious effect on the transport of cadmium in the soil columns. The simulation of cadmium speciation in solution containing chloride showed that CdCl+ and CdCl2(aq) account for more than 80% of the cadmium species, while in those containing sodium sulfate, this dominant mainly included two species of Cd(SO4)2- 2 and Cd(SO4)(aq). Generally, salinity conditions affected by chloride ions in cadmium polluted lands can increase the potential of this toxic metal entering water sources and food chain.
Keywords: Cadmium, Chemical Speciation, salinity, Surface Adsorption Isotherms -
وجود کربنات کلسیم فراوان و واکنش خاک قلیایی در اغلب خاک های کشور، فراهمی زیستی برخی از عناصر برای گیاهان را کاهش داده است. استفاده از اصلاح کننده هایی مانند گوگرد و ماده آلی می تواند باعث بهبود وضعیت عناصر غذایی در خاک شود. بدین منظور آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک-های کامل تصادفی با 18 تیمار و 3 تکرار بر روی خاک سایه انداز درختان گردو اجرا شد. فاکتورهای آزمایش شامل باکتری تیوباسیلوس در دو سطح (بدون تلقیح و با تلقیح)، گوگرد در سه سطح (صفر، 1000 و 2000 کیلوگرم در هکتار) و ماده آلی در سه سطح (صفر، 5 و 10 تن در هکتار) بودند. نتایج نشان داد تیمار گوگرد بر روی pH خاک در سطح یک درصد و بر روی فسفر و آهن قابل جذب در سطح 5 درصد معنی دار شد. بیشترین مقدار فسفر (06/9 میلی گرم بر کیلوگرم) و آهن قابل جذب (34/6 میلی گرم بر کیلوگرم) در تیمار 2000 کیلوگرم گوگرد در هکتار مشاهده شد. تیمار ماده آلی بر روی pH و روی قابل جذب خاک در سطح 5 و بر روی فسفر و آهن قابل جذب در سطح احتمال 1 درصد معنی دار بود. با افزایش سطح ماده آلی، pH کاهش یافت. بیشترین مقدار فسفر، آهن و روی قابل جذب در تیمار 10 تن در هکتار ماده آلی مشاهده شد. تلقیح با باکتری تیوباسیلوس باعث کاهش pH خاک و افزایش فسفر قابل جذب خاک شد. بر اساس نتایج، مصرف توام گوگرد، تیوباسیلوس و ماده آلی می تواند باعث افزایش قابلیت جذب عناصر فسفر، آهن و روی در سایه انداز درختان گردو شود.
کلید واژگان: تیوباسیلوس, عناصر غذایی, گردو, گوگردThe presence of abundant calcium carbonate and alkaline soil reaction in most of the country's soils has reduced the bioavailability of some elements for plants. The application of some soil amendments such as sulfur and organic matter can improve the nutrient status of the soil. For this purpose, a factorial experiment was conducted in a randomized complete block design with 18 treatments and 3 replications on the underground soil of walnut trees. The experimental factors included Thiobacillus at two levels (without inoculation and with inoculation), sulfur (S) at three levels (0, 1000 and 2000 kg. ha-1 ) and organic matter (OM) at three levels (0, 5 and 10 T. ha-1 ). The results showed that S treatment significantly affects soil pH (p <0.01), P (p <0.05) and iron (Fe) concentration on soils beneath the tree covers (p <0.05). The highest P concentration (9.06 mg / kg) and available Fe (6.34 mg / kg) was observed in the treatment of 2000 kg. ha-1 of sulfur. Organic matter treatment significantly has changed the soil pH (p <0.01), available Zn (p <0.01) and plant available P and Fe concentration in soils beneath the tree covers. As the level of applied OM increased, the soil pH decreased. The highest concentration of available P, Fe and Zn was observed in the treatment of 10 tons per hectare of OM. Inoculation with Thiobacillus bacteria decreased the soil pH and increased soil available P concentration. According to the results, the simultaneous application of S, Thiobacillus and OM can increase the phytoavailability of P, Fe and Zn in soils beneath the walnut trees.
Keywords: Nutrient, Sulfur, Thiobacillus, Walnut -
International Journal of Recycling of Organic Waste in Agriculture, Volume:9 Issue: 2, Spring 2020, PP 151 -160Purpose This study performed a feasibility assessment of nitrogen enrichment by some organic wastes through vermicomposting as well as its release as a bioavailable form over time. Methods Soybean and canola wastes as well as the dairy blood powder of industrial slaughterhouse were used as organic wastes to enrich the vermicompost. Composted materials were incubated for nitrogen mineralization kinetic assessment by adjusting moisture content to 50% at 30 ˚C for 80 days. During the incubation, moisture was maintained by weighing. Subsamples were collected after 1, 5, 10, 20, 40, 60, and 80 days of incubation. Results Among the treatments, those for 25% dairy blood powder contained the highest nitrogen content (4.95 and 3.70% for chicken and cow blood powder, respectively). Nitrogen mineralization through 80 days of incubation ranged from 2.23% (for 50% canola waste treatment) to 2.57% (for 25% blood powder) of the total nitrogen. The mineralization rate ranged from 4.24 and 3.62 mg kg-1 day-1 for the compost containing 25% chicken and cow blood powder, respectively, to 0.94 and 0.84 mg kg-1 day-1 in canola and soybean waste, respectively, whereas those for the control treatment equaled 0.81 mg kg-1 day-1. Conclusion Composts containing 25% blood powder were acceptable in terms of quantity and nitrogen release over time, and can serve as a reliable source of available nutrients in the soil.Keywords: vermicompost, enrichment, nitrogen, Mineralization
-
در سالهای اخیر اثرات زیستمحیطی ناشی از مصرف کودهای شیمیایی، توجه به کشاورزی پایدار و افزایش تقاضا برای گیاهان دارویی سالم، لزوم مدیریت تغذیهای تلفیقی و جایگزینی کودهای شیمیایی با کودهای زیستی را اجتنابناپذیر نموده است. با توجه به تنوع کودهای زیستی و شرکتهای تولید و واردکننده این کودها در کشور، آزمایش گلخانهای با هدف مقایسه کودهای زیستی چندمنظوره، بیومیک، فولزایم پلاس، نیتروکارا و نیتروکارا طلایی و مایه تلقیح (شامل سودوموناس ازوسپریلیوم و ازتوباکتر با جمعیت 108 سلول در هر میلیلیتر) بر روی صفات مورفولوژیکی و غلظت عناصر نیتروژن، فسفر و پتاسیم نعناع فلفلی با پنج تکرار انجام شد. چهار گیاه در هرگلدان حاوی پنج کیلوگرم خاک کشت و تیمارهای کودی بهصورت محلول دو درصد، دو مرتبه در طول رشد به خاک اضافه شد. نتایج نشان داد کودهای زیستی بر روی تعداد ساقه، وزن تر ریشه، فسفر اندام هوایی و نیتروژن ریشه در سطح یک درصد و بر روی تعداد برگ و نیتروژن اندام هوایی در سطح پنج درصد اثر معنیدار داشت. بیشترین اثر روی نیتروژن ریشه (49/1درصد) و نیتروژن اندام هوایی (26/2 درصد) مربوط به کود بیومیک بود که در مورد نیتروژن اندام هوایی با شاهد، نیتروکارا، نیتروکارا طلایی و مایه تلقیح و در مورد نیتروژن ریشه با بقیه تیمارها تفاوت معنیدار داشت. بیشترین فسفر اندام هوایی (18/1 درصد) مربوط به کود نیتروکارا بود که نسبت به سایر تیمارها افزایش معنیدار داشت. بهطور کلی کود بیومیک از نظر تامین نیتروژن مورد نیاز گیاه و تعداد برگ نتیجه مطلوبتری نسبت به سایر کودهای زیستی داشت هرچند از نظر درصد فسفر اندام هوایی دارای میانگین پایینتری نسبت به سایر تیمارها بود
کلید واژگان: صفات مورفولوژیکی, عناصر غذایی ماکرو, کودهای زیستی, نعناع فلفلیEnvironmental implications of cotinious application of chemical fertilizers, while ongoing demands for healthy products has made the attentions to the sustainable agriculture. Integrated soil nutrient management inclouding part replacement of chemical fertilizers by biofertilizers is among the sustainable agriculture nesseserities in recent years. Varius biofertilizers aleady are producing or importing into Iran's market. This study was conducted to evaluate the efficiency of some biofertilizers with brand names Multifunctional, Bioumik, Fulzyme plus, Nitrokara, Golden Nitrokara and Inoculum on morphological characteristics and concentration of nitrogen (N), phosphorous (P) and potassium (K) of peppermint plant. A greenhouse experiment was conducted with five replications. Four plants was grown in pots containing 5 kg soil treated with 2% w/w solution of biofertilizers, two times during growing period. Results showed that biofertilizers had significant effect on the number of leaves and stems, root fresh weight, as well as shoot P and root and shoot N. The highest effect on root and shoot N (1.49 and 2.26%) and shoot P (1.18%) were related to Bioumik and Nitrokara, respectively. Nitrokara efficiently resulted in increased shoot P, which was significantly higher than the other treatments. According to the results among biofertilizers best N nutrition and number of leaves was with Bioumik while lowest shoot P was observed in this treatment.
Keywords: Biofertilizer, Macronutrients, Morphological characteristics, Peppermint -
به منظور بررسی اثر استفاده همزمان از تیمارهای باکتریهای تیوباسیلوس و گوگرد و کودهای آلی بر اشکال شیمیایی و میزان جذب فسفر توسط ذرت، آزمایشی در قالب طرح کاملا تصادفی با هشت تیمار در سه تکرار در سال 1393 در گلخانهای واقع در شهر هشتگرد اجرا شد. تیمارها شامل شاهد، تیوباسیلوس، گوگرد، کود آلی، ترکیبات دوتایی و سه تایی آنها بودند. نتایج نشان داد که بیشترین و کمترین وزن خشک و تر ریشه، وزن خشک اندام هوایی و فسفر جذب شده به ترتیب در تیمار تیوباسیلوس + گوگرد + کود آلی و تیمار شاهد (بدون اضافه کردن تیوباسیلوسیس، گوگرد و کود آلی) به دست آمد. تیمار تیوباسیلوس + گوگرد + کود آلی باعث افزایش فسفر قابل دسترس خاک گردید به گونهای که بیشترین مقدار فسفر قابل جذب در این تیمار برابر با 22/16 میلیگرم بر کیلوگرم خاک بود و به مقدار چهار میلیگرم فسفر قابل دسترس بیشتری نسبت به شاهد داشت. از طرف دیگر تیمار تیوباسیلوس+ گوگرد نسبت به تیمارهای دیگر باعث کاهش معنیداری در اشکال معدنی فسفر خاک از جمله دیکلسیم فسفات و فسفر پیوندی با آپاتیت گردید. بیشترین مقدار فسفر آلی و کل در خاک به ترتیب مربوط به تیمارهای گوگرد +کود آلی و تیوباسیلوس+ کود آلی بود. به طور کلی نتایج این مطالعه نشان میدهد که استفاده از باکتریهای تیوباسیلوس به همراه گوگرد و کود آلی باعث افزایش جذب فسفر از خاک و بهبود رشد ذرت از نظر میزان فسفر قابل جذب میشود که میتواند در مقیاس وسیع باعث کاهش استفاده از کودهای شیمیایی گردد.
کلید واژگان: بیوماس, تثبیت عناصر, خاک, کودهای شیمیاییTo investigate simultaneous effects of Thiobacillus bacteria, sulfur, and organic fertilizer treatments on chemical forms and quantity of phosphorus absorption by corn, an experiment was conducted based on completely randomized design using eight treatments and three replications in a greenhouse located in Hashtgerd, in 2014. Treatments included control, Thiobacillus, sulfur, organic fertilizer, and two ways and three ways combinations of these factors. Results showed that the highest and lowest yield, root dry weight, root fresh weight, shoot weight, and phosphorus uptake were obtained in the Thiobacillus + sulfur +organic fertilizer treatment and control treatment (without any added Thiobacillus, sufur, and organic fertilizer), respectively. Thiobacillus + sulfur +organic fertilizer treatment caused significant change in inorganic and organic phosphorus elements and enhanced available phosphorus in soil, so that the highest available phosphorus was related to the treatment number eight with 16.22 mg/kg soil and this treatment showed four more mg of available phosphorus compared with control treatment. On the other hand, the Thiobacillus +sulfur treatment resulted in more reduction in mineral forms of phosphorus including dicalcium phosphate and apatite joint phosphorus compared with other treatments. The most organic and total phosphorus in soil was observed in sulfur + organic phosphorus and Thiobacillus + organic phosphorus treatment, respectively. Taken together, results of this study showed that using Thiobacillus bacteria along with sulfur and organic fertilizer would result in enhanced phosphorus uptake and improved phosphorus status in the plant, which would cause more reduction in chemical fertilizers in extensive scale.
Keywords: Biomass, Chemical fertilizers, Element fixation, Soil
- 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.