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 m.r. mosaddeghi

  • فرزاد غلامزاده، حسین عسگرزاده*، حبیب خداوردیلو، محمدرضا مصدقی

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

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

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

    Keywords: Field Oven, Drying Temperature, Clay, Gravimetric Soil Water, Organic Matter}
  • مهین قاسمی، محمدمهدی مجیدی*، پرویز احسان زاده، محمدرضا مصدقی، مهدی اعتمادی

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

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

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

    Background and Objective

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

    Methods

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

    Results

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

    Conclusions

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

    Keywords: Drought, Stress memory, Root system, Bromegrass}
  • شاهرخ شاه منصوری، محمدرضا مصدقی*، حسین شریعتمداری

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

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

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

    Materials and Methods

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

    Results and Discussion

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

    Conclusion

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

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

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

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

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

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

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

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

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

    Keywords: Clay mulch, Soil erosion, Permeability models, Shear strength, Penetration resistance}
  • زهرا خان محمدی*، مجید افیونی، محمدرضا مصدقی

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

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

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

    Keywords: Biochar, Sewage sludge, Water repellency index, Intrinsic sorptivity method, Ethanol sorptivity, Water sorptivity}
  • 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}
  • H. Shirani *, M.R. Mosaddeghi, N. Rafienejad, S. Sadr, H. Naghavi, H. Dashti

    Soil compactibility can be quantified using different indices such as maximum dry bulk density (BDmax) and critical water content (θcritical) in a compaction test. The objective of this study was to determine soil properties influencing soil compactibility by evaluate pedotranfer functions (PTFs) with respect to their accuracy and usefulness for the prediction of BDmax and θcritical using linear regression and ANN methods. 100 soil samples were collected from arable and virgin lands in southeast Iran. Primary particle size distribution, CaSO4, CaCO3, organic matter (OM) contents and natural bulk density were used as predictors. Two PTFs were developed using linear multiple stepwise regression: a PTF that estimates BDmax using clay and sand contents and natural bulk density as predictors (R2 = 0.45), the other one for the estimation of θcritical using clay and CaSO4 contents as predictors (R2 = 0.51). Furthermore, an attempt was made to construct PTFs for the prediction of the BDmax and θcritical using ANNs. High prediction efficiencies were achieved using the ANN models. Generally, when all of the easily-available soil properties were included as predictors, much more accurate estimates were obtained by the ANN models for the θcritical and BDmax as compared with the linear regression method. Sensitivity analysis showed that the most important variable in BDmax prediction using ANNs is the BDnatural followed by sand and clay, CaCO3 and CaSO4 contents. The θcritical had the highest sensitivity to clay content and the lowest sensitivity to OM content in the studied soils.

    Keywords: Pedotransfer functions, linear regression, Path analysis, Maximum dry bulk density, Critical water content, Proctor compaction test}
  • معصومه خمسه مهابادی، مهران شیروانی*، محمدرضا مصدقی

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

    Keywords: Dispersion of soil particles, Soil structure, Water quality}
  • الناز کامل، آزاده صفادوست*، محمدرضا مصدقی

    آب گریزی یکی از مشکلات اصلی آلودگی نفتی خاک ها می باشد، که می تواندتوزیعآبرا از طریقکاهشنفوذ، افزایش رواناب سطحی، فرسایشخاکو جریانترجیحی تحت تاثیر قرار دهد. هدف از این مطالعه بررسی اثرات نفت خام بر آب گریزی و مقدار آب خاک می باشد. نمونه های دست نخورده خاک از دو بافت لوم شنی و لوم رسی برداشته شد و سه سطح صفر، 5/0% و 1% (w/w) نفت خام به آنها اضافه شد. برای اندازه گیری آب گریزی خاک ها از آزمایش زمان نفوذ قطره آب استفاده شد. منحنی مشخصه رطوبتی خاک ها با استفاده از دستگاه های جعبه شن و صفحات فشاری اندازه گیری شد، مدل ونگنوختن–معلم بر داده های منحنی مشخصه رطوبتی برازش و شاخص کیفیت فیزیکی خاک دکستر (S) محاسبه شد. افزایش نفت خام آب گریزی را افزایش داد و خاک لوم شنی به دلیل داشتن سطح ویژه کمتر، بیش تر در معرض آب گریزی قرار گرفت. آلودگی نفتی همچنین سبب تغییر توزیع اندازه منافذ شد، به این صورت که ظرفیت مزرعه و میزان آب قابل دسترس گیاه با توجه به گسترش منافذ ریز افزایش یافت. اگرچه آب گریزی میزان آب قابل دسترس گیاه را افزایش داد، با این حال، کاهش منافذ درشت می تواند شرایط نا مطلوبی را برای رشد گیاه به دنبال داشته باشد. آلودگی نفتی همچنین بر شکل و شیب منحنی مشخصه رطوبتی تاثیر گذار بود. نگه داشت آب در خاک های آلوده به نفت خام درهر دو بافت لوم شنی و لوم رسی به دلیل کاهش منافذ درشت، در مکش های پایین ، کمتر و در خاک لوم رسی به دلیل افزایش منافذ ریز، در مکش های بالا، بیشتر بود. نفت خام شاخص S را به طور قابل توجهی در هر دو بافت کاهش داد اما این امر در بافت لوم شنی با شدت بیش تری مشاهده شد. بر اساس طبقه بندی دکستر و نتایج حاصل، آب گریزی ناشی از مواد نفتی با کاهش منافذ درشت و شاخص S (در دامنه بین 02/0 تا 035/0) سبب کاهش کیفیت خاک گردید که پیامدهای نامطلوبی را برای رشد گیاه به دنبال دارد. همچنین، خاک های با بافت درشت به آسانی می توانند سبب توسعه آب گریزی خاک شوند.

    کلید واژگان: توزیع اندازه منافذ خاک, شاخص دکستر, شاخص کیفیت فیزیکی خاک}
    E. Kamel, A. Safadoust *, M. R. Mosaddeghi

    Water repellency is one of the major problems of oil-contaminated soils and influences water redistribution via reduced infiltration, enhanced surface runoff and soil erosion, and preferential flow. The objectives of this study were to examine the effects of petroleum on water repellency and soil water content. Undisturbed samples were collected from sandy loam and clay loam textured soils and three levels of petroleum including 0, 0.5% and 1% (w/w) were added to the samples. The water drop penetration time (WDPT) test was used to measure the water repellency of soils. The soil water characteristic curve (SWCC) of the soil cores was measured using sandbox and pressure plate apparatus. The van Genuchten-Mualem model was fitted to the SWCC data and soil physical quality index (S) as defined by Dexter. Increment of petroleum increased the soil water repellency and sandy soils were most susceptible to water repellency due to low specific surface area. Petroleum contamination also changed soil pore size distribution, as the soil field capacity and available water content (AW) was increased due to development of soil microporosity. Although greater water repellency increased AW in the polluted samples, reduction in soil macroporosity could result in unfavorable condition for plant growth. Petroleum contamination affected the shape and slope of SWCC. Water retention in petroleum-contaminated soil of the two textures of sandy loam and clay loam was lower at low suction values due to decrease in macroporosity, while in clay loam soil it was higher at high suction values due to increase in microporosity. Petroleum significantly decreased the S index of both soil textures;but it was more severe in sandy loam texture. According to Dexter classification and results, water repellency due to petroleum decreased soil quality by reducing macro pores and S index (ranged between 0.02 to 0.035), which have unfavorable result for plant growth. Also, coarse textured soils could develop water repellency more readily.

    Keywords: Pore size distribution, Dexter's index, Oil contamination, Soil quality index}
  • A. Onnabi Milani*, Mr Neyshabouri, Mr Mosaddeghi, D. Zare Haggi
    Almond (Prunus dulcis) is an important horticultural crop in Iran especially in East Azarbaijan province. Due to the scarcity of water resources and increase in their salinity during the recent years, also economic importance of this crop in the area, studying the salinity effect on almond water relations seems crucial for irrigation scheduling. This investigation aimed to evaluate the salinity effects on some water stress indicators that can be used for irrigation scheduling in almond orchards. The study was conducted during 2014 based on randomized complete block design with three replications on a loamy sand soil at horticultural station of the State Agricultural Research Center. Treatments comprised three irrigation salinity levels viz. 2 (T1), 4 (T2), and 5 (T3) dS m-1. Air temperature (Ta) and relative humidity were taken from the meteorological site. Canopy temperature (Tc) leaf water potential (LWP) and volumetric soil water content (WC) at three depths (0-20, 0-40, and 0-70 cm) were measured at midday (12-14) during the growing season using infrared thermometer, pressure chamber and TDR respectively. Results indicated that salinity has significant effect (p
    Keywords: Irrigation scheduling, Soil water content, Vapor pressure deficit, Water relations, Water stress indicator}
  • مهناز ختار، محمدرضا مصدقی*، علی اکبر محبوبی

    در این پژوهش تاثیر شوری و سدیمی بودن آب بر توزیع اندازه منافذ و مقدار آب قابل استفاده برای گیاه در دو خاک آهکی رسی و لوم رسی شنی بررسی شد. خاک ها با تیمار های ترکیبی شامل 16 آب با کیفیت متفاوت (مقادیر EC برابر 5/0، 2، 4 و 1-dS m 8 و مقادیر SAR برابر 1، 5، 13 و 18) اشباع شده و پنج بار تر و خشک شدند. سپس مقدار رطوبت در مکش های ماتریک 0 (θs)، 10 (10θ)، 100 و cm 300 (θFC) و cm 15000 (θPWP) اندازه گیری شد. تفاوت های 100θ یا 300θ با 15000θ برابر آب قابل استفاده، θs با 10θ برابر تخلخل درشت، 10θ با 100θ برابر تخلخل میانه، و 100θ برابر تخلخل ریز در نظر گرفته شد. تخلخل اولیه دو خاک یکسان بود ولی مقدار بیشتر شاخص های توزیع اندازه منافذ و θFC، θPWP و AWC را خاک رسی به علت ایجاد تخلخل بیش تر ناشی از آماس به خود اختصاص داد. با افزایش EC، منافذ میانه کاهش یافته و به منافذ درشت و ریز تبدیل شدند. هم چنین EC به دلیل کاهش ضخامت لایه پخشیده دوگانه و هم آوری ذرات خاک، باعث تبدیل منافذ میانه به منافذ درشت و در نتیجه کاهش θFC و از طرفی باعث ایجاد منافذ ریز جدیدی شد که θPWP را افزایش داد، و در کل منجر به کاهش AWC گردید. افزایش SAR منجر به تخریب و کاهش حجم منافذ میانه و تبدیل آنها به منافذ ریز شد ولی اثر معنی داری بر منافذ درشت نداشت. با افزایش SAR، θFC و θPWP به علت تخریب منافذ ساختمانی، آماس و پراکندگی رس ها و افزایش سطوح برای جذب آب، افزایش یافت که این افزایش برای θPWP شدیدتر و مشخص تر بود و در نتیجه AWC کاهش یافت. بنابراین گذشته از اثر ویژه (سمیت) یون سدیم برای گیاه، با افزایش SAR، آب خاک در دسترس گیاه هم کاهش یافت. با افزایش شوری آب آبیاری، اثر تخریبی SAR کاهش یافت و اثر کیفیت آب بر نگهداشت آب خاک رسی بیشتر بود.

    کلید واژگان: تخلخل خاک, کیفیت آب, گنجایش زراعی, نقطه پژمردگی دائم, آب قابل استفاده, لایه پخشیده دوگانه}
    M. Khatar, M. R. Mosaddeghi, A. A. Mahboubi

    This study was conducted to investigate the effect of water salinity and sodicity on pore size distribution and plant-available water of two clay and sandy clay loam calcareous soils. All combinations of water EC values of 0. 5، 2، 4 and 8 dS m-1 and SAR values of 1، 5، 13 and 18 (in total 16 solutions) were used to wet and dry the soil samples for five cycles. Then، water retention of the soil cores was measured at matric suctions of 0 (θs)، 10 (θ10) 100 or 300 cm (θFC) and 15000 cm (θPWP). The following quantities were calculated: the difference between θ100 or θ300 and θ15000 considered as available water contrent، the θs and θ10 as macrorosity، the θ10 and θ100 as mesoporosity، and the θ100 as microrosity. The initial porosity of both soils was similar، but the greater values of pore indices and θFC، θPWP and AWC were measured in the clay soil due to clay swelling. As water EC increased، mesopores were destructed and altered to macropores and micropores. Salinity altered the mesopores into macropores due to contraction of diffuse double layer and particle’s flocculation and consequently decreased the θFC، and created new micropores which were responsible for the higher value of θPWP. These trends ultimately diminished the AWC. As water SAR increased، mesopores were destructed and altered to micropores but it did not significantly affect the macropores. With increment of SAR، both θFC and θPWP increased due to structural distruption clay swelling and dispersion resulting in increased adsorptive and interlayer surfaces. The increasing effect of SAR on θPWP was greater and more distinct so that AWC was reduced. As a result، high values of SAR of irrigation water decreased the soil available water to plants besides its toxicity and hazardous effect on plants. With increment of irrigation water salinity، the destructive impacts of SAR diminished. The influence of water quality on water retention was pronounced for the clay soil. ‎

    Keywords: Soil porosity, Water quality, Field capacity, Permanent wilting point, Available water content, Diffuse double layer}
  • مهدی غفاری، گودرز احمدوند، محمدرضا اردکانی، محمدرضا مصدقی، فرهود یگانه پور، محدثه غفاری، مجتبی میرآخوری

    این پژوهش با هدف بررسی تاثیر بقایای گیاهان پوششی زمستانه بر سرعت سبز شدن سیب زمینی و درصد کربن آلی، وزن مخصوص ظاهری و دمای خاک در سال زراعی 88- 1387 در مزرعه پژوهشی دانشکده کشاورزی دانشگاه بوعلی سینا در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در سه تکرار انجام شد.تیمارهای اعمال شده شامل گیاهان پوششی زمستانه چاودار، جو و کلزا هر کدام در دو تراکم کاشت معمول (چاودار و جو 190 کیلوگرم در هکتار و کلزا 9 کیلوگرم در هکتار) و سه برابر معمول (چاودار و جو 570 کیلوگرم در هکتار و کلزا 27 کیلوگرم در هکتار) و تیمار شاهد (بدون گیاه پوششی) بودند. نتایج نشان داد چاودار و جو با تراکم کاشت سه برابر، به ترتیب با تولید 1503.5 و1392.2 گرم در متر مربع، بیوماس بیشتری را نسبت به سایر تیمارها داشتند. ویژگی های فیزیکوشیمیایی خاک به طور معنی داری تحت تاثیر گیاهان پوششی قرار گرفت. به طوری که، تیمارهای چاودار، جو و کلزا با تراکم کاشت سه برابر و چاودار با تراکم کاشت معمول، دارای بیشترین میزان درصد کربن آلی خاک بودند و کود سبز چاودار، جو با تراکم کاشت سه برابر و تیمار چاودار با تراکم کاشت معمول به ترتیب 17.3، 18 و 18 درصد وزن مخصوص ظاهری خاک را نسبت به تیمار شاهد (قبل از کشت گیاهان پوششی) کاهش دادند. چاودار و جو با تراکم کاشت سه برابر به ترتیب 12 و 11 درصد میانگین دمای خاک را نسبت به تیمار شاهد افزایش دادند. افزایش دما در تیمارهای مذکور به ترتیب منجر به افزایش 20 و 12 درصدی سرعت سبز شدن بوته های سیب زمینی در مقایسه با تیمار شاهد شد. سایر تیمارها تفاوت معنی داری در مقایسه با تیمار شاهد نشان ندادند. بقایای گیاهان پوششی از طریق بهبود شرایط خاک سبب افزایش سرعت سبز شدن بوته های سیب زمینی شدند.

    کلید واژگان: جو, چاودار, خصوصیات فیزیکوشیمیایی خاک, کلزا, گیاهان پوششی}
    M. Ghaffari, G. Ahmadvand, M.R. Ardakani, M.R. Mosaddeghi, F. Yeganehehpoor, M. Gaffari, M. Mirakhori

    The aim of this study, was to evaluate the effect of winter cover crop residues on speed of seed potato emergence and percentage of organic carbon, soil specific weight and soil temperature. An experiment was carried out at the Research Farm of Agriculture Faculty, Bu-AliSinaUniversity, in 2008-2009. The experiment was a randomized complete block design with three replications. Winter cover crops consisted of rye, barley and oilseed rape, each one with common plant density (rye and barley at 190 kg.ha-1 and oilseed rape at 9 kg.ha-1) and triple plant densities(rye and barley 570 kg.ha-1 and oilseed rape, 27 kg.ha-1) and control (without cover crop). The results showed that rye and barley with triple plant densities produced higher biomass (1503.5 and 1392.2 g/m2, respectively) than other treatments.Soil physicochemical properties were affected significantly by using cover crops. Rye, barley, and oilseed rape with triple rate and rye with common rape of plant densities produced, the highest organic carbon. Green manure of rye and barley with triple and rye with common rate plant densities, reduced soil specific weights by 17.3, 18 and 18 percent as compared with the control treatment (without cover crop planting). Rye and barley with triple plant densities increased average soil temperature by 12 and 11 percent respectively in comparison with control treatment. These treatments increased speed of seed potato emergence by 20 and 12 percent respectively as compared with that of control treatment, respectively. Other treatments showed no significant difference as compared to control. Cover crop residues increased plants speed of seed potato emergence through improving soil conditions.

    Keywords: Barley, Cover crop, Oilseed rape, Physicochemical properties of soil, Rye}
  • نصرالدین پارسافر، صفر معروفی*، محمدرضا مصدقی، قاسم رحیمی، محمدباقر فرهنگی

    در این پژوهش از فاضلاب خام و تصفیه شده به منظور کشت سیب زمینی در شرایط لایسیمتری استفاده شد. برای این منظور پنچ تیمار آبیاری شامل فاضلاب خام، فاضلاب تصفیه شده، آب معمولی، ترکیب 50 درصد فاضلاب خام و آب معمولی، و ترکیب50 درصد فاضلاب تصفیه شده و آب معمولی به کار گرفته شد. آزمایش در شرایط گلخانه ای اجراء گردید. پس از ساخت و آماده سازی، لایسیمترها با یک خاک دو لایه که به ترتیب از بالا به پائین دارای بافت لوم شنی و لوم رسی شنی بودند، گردید. برای بازسازی شرایط و ساختمان طبیعی و گسترش منافذ درشت و مسیرهای ترجیحی در نیم رخ خاک، لایسیمترها به مدت پنچ ماه به طور هفتگی، پیش از کشت آبیاری شدند. در طی فصل رشد هشت آبیاری، با فواصل یازده روزه انجام گرفت. نفوذ آب به خاک در شروع و پایان فصل رشد به کمک نفوذسنج دیسکی اندازه گیری شد. جهت بررسی اثر کاربرد فاضلاب بر برخی از ویژگی های فیزیکی خاک مانند هدایت هیدرولیکی و نفوذ آب، ابتداء کارایی روش های عددی (نرم افزار DISC) و تحلیلی (وودینگ) در برآورد هدایت هیدرولیکی اشباع در مقایسه با روش بار ثابت مورد ارزیابی قرار گرفت، روش عددی (نرم افزار DISC) دقت بیش تری را بدین منظور داشت. نتایج نشان داد که مقادیر هدایت هیدرولیکی اشباع و شدت نفوذ ماندگار آب در دو مکش 5 و 10 سانتی متر در همه تیمارهای آب آبیاری، نسبت به مقدار اولیه آنها افزایش یافت. این افزایش در لایسیمترهای تحت آبیاری با نسبت های مختلف فاضلاب، بیش تر از لایسیمتر آبیاری شده با آب معمولی بود. بیشترین افزایش شدت نفوذ ماندگار و هدایت هیدرولیکی اشباع خاک به ترتیب در تیمارهای فاضلاب خام و ترکیب فاضلاب تصفیه شده و آب معمولی مشاهده گردید. کم ترین میزان افزایش نیز در تیمار آب معمولی ثبت گردید. همچنین بیش ترین تغییرات ضرایب مدل ونگنوختن در تیمار ترکیب فاضلاب تصفیه شده و آب معمولی و کم ترین آن ها (به استثناء sθ) در تیمار آب معمولی (شاهد) مشاهده گردید.

    کلید واژگان: روش وودینگ, کاربرد فاضلاب, کشت سیب زمینی, نرم افزارDISC, نفوذ غیراشباع, هدایت هیدرولیکی}
    N. Parsafar, S. Marofi, Mr Mosaddeghi, G. Rahimi, Mb Farhangi

    In this study، raw and treated wastewaters were used for potato cultivation in lysimeters. Five irrigation water treatments were included as: raw wastewater، treated wastewater، fresh water، a combination of 50% raw wastewater and 50% fresh water and a combination of 50% treated wastewater and 50% fresh water. The experiments were run within greenhouse during a period of four months. After construction and preparation of the lysimeters، they were filled with a two-layered soil. The textures of the upper and lower soil layers were sandy loam and sandy clay loam، respectively. In order to create the structure and conditions of the natural soil and develope macropores and preferential pathways، lysimeters were irrigated systematically each week during a period of five months before plantation. A total of eight irrigation programs with an interval of eleven-days were applied during the growth season. Unsaturated water infiltration into the soil was measured using a disk infiltrometer at the beginning and at the end of growth season. In order to evaluate the irrigation effects on soil physical properties، DISC Software (numerical) and Wooding (analytical) methods were employed to analyze the infiltration data. The results of saturated hydraulic conductivity were compared with direct measurements of the constant-head method، in which the numerical method (DISC software) was identified as the best method. The results showed that in all treatments، the saturated hydraulic conductivity and steady-state infiltration rate at matric suctions 5 and 10 cm increased after irrigations when compared with the initial values. Result also indicated that the unsaturated hydraulic conductivity and steady-state infiltration rate increased significantly in the wastewater treatments compared to the fresh water. Also، the maximum values of the steady-state infiltration rate and saturated hydraulic conductivity were observed in the raw wastewater and the combination of treated wastewater and fresh water treatments. The minimum value also belonged to fresh water treatment. Moreover، the highest changes in θs، αVG and nVG were recorded in the combined fresh water-treated wastewater treatment. The lowest variations of these parameters (except θs) were observed in fresh water treatment.

  • مائده ملایی، حسین بشری، مهدی بصیری، محمدرضا مصدقی
    نحوه مدیریت مراتع بر چگونگی پایداری ساختمان و خاکدانه های خاک و درنتیجه کیفیت خاک موثر بوده و درنتیجه بر قابلیت فرسایش خاک نیز تاثیر دارد. این تحقیق به منظور بررسی رابطه کربن آلی خاک با میانگین وزنی قطر خاکدانه ها MWD (Mean weight diameter) و مقایسه MWD با توزیع اندازه خاکدانه های موجود در خاک سطحی (صفر تا 20 سانتی متری سطح خاک) در داخل و خارج قرق و هم چنین شدت های چرایی مختلف (بدون چرا، چرای متوسط و چرای شدید) در منطقه بردآسیاب فریدون شهر استان اصفهان انجام گردید. نمونه برداری خاک به روش تصادفی طبقه بندی شده و در امتداد ترانسکت در جهت شیب انجام شد. در آزمایشگاه برخی ویژگی های فیزیکی و شیمیایی خاک نظیر بافت خاک، رسانایی الکتریکی EC، کربن آلی OC، میانگین وزنی قطر MWD و نسبت جذب سدیم SAR اندازه گیری شد. نتایج با استفاده از آنالیز واریانس یک طرفه و مقایسه میانگین LSD مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. نتایج حاصل از آنالیز رگرسیون رابطه بسیار معنی داری α=1% بین MWD و درصد کربن آلی با ضریب تبیین 61/3 درصد نشان داد. مقایسه MWD در مناطق مورد مطالعه تفاوت معنی داری α=5% را نشان داد که افزایش MWD در داخل قرق و منطقه بدون چرا به علت افزایش کربن آلی و کاهش نسبت جذب سدیم بود. توزیع اندازه خاکدانه ها در داخل و خارج قرق تفاوت معنی داری α=5% را تنها در خاکدانه های کوچکتر از 0/25 میلیمتر نشان داد و در شدت های چرایی مختلف، منطقه بدون چرا با منطقه چرای شدید در بزرگ ترین دامنه اندازه خاکدانه های مورد مطالعه (خاکدانه های 8-4 میلیمتر) و خاکدانه های کوچکتر از 0/25 میلیمتر تفاوت معنی داری (به ترتیب با α=5% و α=1%) داشتند. نتایج نشان داد در منطقه قرق و مراتعی که به طور سبک چرا شده بودند به علت کاهش لگدکوبی توسط دام و یا افزایش کربن آلی در نتیجه افزایش لاشبرگ و یا مجموعه ای از این دو علت، میزان ماکروخاکدانه ها بیشتر و میکروخاکدانه ها کمتر از مناطق خارج از قرق و چرای شدید بود. نتایج این تحقیق نشان داد که می توان از وضعیت پایداری خاکدانه های خاک به عنوان شاخصی برای کیفیت و سلامت خاک و برای نشان دادن تاثیر عوامل مدیریتی بر خاک مراتع استفاده نمود.
    کلید واژگان: پایداری خاکدانه, میانگین وزنی قطر, قرق, شدت چرا, مراتع نیمه استپی}
    M. Mollaei, H. Bashari, M. Bassiri, Mr Mosaddeghi
    Soil quality, aggregate stability and erosion sensibility are affected by different range management practices. This research aimed to evaluate the relationships between soil organic carbon, mean weight diameter (MWD) and aggregate size distribution in the surface soil layer (0- 20 cm) of various range sites with different grazing intensities (non, slightly and heavily grazed) in Bardasiab rangeland, Feridounshahr, Isfahan province. Stratified random sampling method was used to collect soil samples along the established transects. Some physical and chemical properties of soil samples such as texture, electrical conductivity (EC), organic carbon (OC), MWD and sodium absorption ratio (SAR) were measured in the soil laboratory. Simple linear regression and One-way ANOVA followed by the Fisher’s LSD test were used to analyze the data. Results of regression analysis showed that MWD and OC of the soil samples were significantly correlated (α =1%, R 2 = 61.3 %). The soil MWD values of range sites with various grazing intensities were significantly different (α =5%). Organic carbon was increased and SAR was decreased in the sites located inside exclosures, which lead to higher soil MWD. Aggregate size distribution among various sites were significantly different (α =5%) only for the aggregate smaller than 0.25 mm. Soil aggregates sizes between non-grazed and heavily grazed sites were also significantly different only for the size ranges of 4- 8 mm) α =5%, (and less than 0.25 mm) α=1% (. In addition, macro aggregates increased and micro aggregates decreased in range sites with no or slight grazing intensity, respectively as these sites experienced low trampling and increased litter and organic carbons. Soil aggregate stability can therefore be used as an appropriate indicator for monitoring the impact of different management practices on rangeland soil quality and health.
  • علی خزایی، محمدرضا مصدقی، علی اکبر محبوبی

    ویژگی های فیزیکی و شیمیایی خاک و شرایط آزمایش بر پایداری ساختمان خاک موثرند. در این پژوهش اثر شرایط آزمایش در کنار ویژگی های ذاتی بر پایداری خاکدانه های شماری از خاک های استان همدان به کمک روش الک تر و اندازه گیری مقاومت کششی خاکدانه ها بررسی شد. از دو شاخص میانگین وزنی قطر (MWD) و مقاومت کششی (Y) خاکدانه ها برای بیان پایداری ساختمان خاک استفاده شد. در روش الک تر و با استفاده از پیش-تیمار مرطوب کردن آهسته، سه زمان متفاوت (5، 10 و 15 دقیقه) الک کردن خاکدانه ها در آب به منظور اعمال تنش های مکانیکی- آبی در نظر گرفته شد. مقاومت کششی خاکدانه ها نیز در دو شرایط رطوبتی هوا-خشک و مکش ماتریک 500kPa به روش غیرمستقیم برزیلی اندازه گیری شد. با توجه به پایداری ساختمانی نسبتا ضعیف خاک های همدان که از ویژگی های مناطق خشک و نیمه خشک است، زمان های کوتاه الک کردن خاکدانه ها برای تشخیص تغییرات پایداری ساختمان ناشی از ویژگی های ذاتی مناسب تر بود. در بین ویژگی های موثر بر MWD، بیشترین نقش مربوط به ماده آلی بود. از سه ویژگی ذاتی ماده آلی، رس و کربنات کلسیم که اثر آنها بر Y خاکدانه ها بررسی شد، تاثیر ماده آلی به مراتب بیشتر از دو ویژگی دیگر بود. بالاترین ضریب تبیین (R2) برای رابطه Y خاکدانه ها با ویژگی های ذاتی خاک های مورد بررسی در مکش ماتریک 500kPa حاصل شد. نقش ماده آلی در این خاک ها در ایجاد خاکدانه های پایدار نسبت به سایر ویژگی های خاک بیشتر قابل توجه است. نتایج این پژوهش، زمان های کوتاه الک کردن (5 دقیقه در الک تر) و مکش ماتریک 500kPa را برای اندازه گیری مقاومت کششی برای ارزیابی پایداری ساختمان خاک های استان همدان توصیه می کند.

    کلید واژگان: پایداری ساختمان خاک, الک تر, روش برزیلی, مکش ماتریک, بافت خاک, ماده آلی, کربنات کلسیم}
    A. Khazaei *, M.R. Mosaddeghi, A.A. Mahboubi

    Soil physical and chemical properties, and test conditions might affect soil structural stability. In this study, the effects of test conditions as well as intrinsic soil properties on structural stability were investigated for selected soils from Hamedan Province. Mean weight diameter (MWD) and tensile strength (Y) of aggregates were determined by wet sieving method and indirect Brazilian test, respectively. The soil samples were pre-wetted slowly to matric suction of 200 kPa before the wet sieving. The pre-wetted samples were wet-sieved for 5, 10 and 15 min in order to simulate different hydro-mechanical stresses imposed on soil structure. Tensile strength of soil aggregates were also measured at air-dry and 500 kPa matric suction conditions. Short duration shaking (i.e. 5 min) could effectively discriminate the Hamedan soils in terms of structural stability due to their fairly low aggregate stabilities. The soil organic matter content had the highest impact on MWD followed by both clay and CaCO3 content. The same was true for the Y values i.e. OM played the highest role in mechanical strength of soil aggregates. The highest coefficient of determination (R2) was obtained between Y and the intrinsic soil properties for matric suction of 500 kPa. The organic matter content had an important role in water and mechanically stable soil aggregates. The results indicated that short-duration wet sieving (i.e. 5 min) and measurements of tensile strength at matric suction of 500 kPa could be recommended for aggregate stability assessment in Hamedan soils

    Keywords: Soil structural stability, Wet sieving, Brazilian test, Matric suction, Soil texture, Organic matter, Calcium carbonate}
  • کامبیز رستمی، محمدرضا مصدقی، علی اکبر محبوبی، علی اکبر صفری سنجانی

    انتقال و پالایش باکتری های بیماری زا در محیط های متخلخل و آب های زیر زمینی از اهمیت ویژه ای برخوردار است. در سال های اخیر بررسی عوامل موثر بر پالایش و انتقال باکتری ها مورد توجه قرار گرفته است. در این پژوهش اثر مقادیر مختلف سولفات کلسیم و کربنات کلسیم بر جذب و پارامترهای پالایش باکتری سودوموناس فلورسنس در ستون های شنی تحت شرایط رطوبتی اشباع بررسی شد. چهار سطح صفر، 5، 10 و 20 درصد کربنات کلسیم و سه سطح صفر، 5 و 10 درصد سولفات کلسیم در مخلوط با شن (25/0-15/0 میلی متر) به عنوان تیمارهای اصلی (به صورت فاکتوریل) و در قالب طرح کاملا تصادفی در سه تکرار اعمال گردید. مخلوط های مذکور در سیلندرهای پیرکس به طول 20 و قطر 7 سانتی متر ریخته و شرایط جریان اشباع ماندگار با شدت جریان یکسان در آنها ایجاد شد. سوسپانسیون با غلظت 106 باکتری سودوموناس فلورسنس در سانتی متر مکعب (C0) به صورت تزریق پله ای روی ستون ها اعمال شد. آزمایش تا خروج زه آب از زیر ستون برابر پنج حجم آب منفذی (PV) ادامه یافت. هنگام آبشویی، غلظت باکتری (C) در زه آب با فواصل 0/25PVاندازه گیری شد. پس از پایان آبشویی، فراوانی باکتری در لایه های 5-0، 10-5، 15-10 و 20-15 سانتی متر از ستون ها نیز اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که اثر مقادیر کربنات کلسیم بر نگه داری و پالایش باکتری در لایه های 10-5 و 15-10 سانتی متری در سطح آماری 1 درصد و در لایه20-15 در سطح آماری 5 درصد معنی دار شد. هم چنین اثر مقادیر سولفات کلسیم در لایه های 15-10 و 20-15 سانتی متری در سطح آماری 5 درصد معنی دار شد. اثر متقابل سولفات کلسیم X کربنات کلسیم بر پالایش باکتری در لایه های 10-5، 15-10 و 20-15 سانتی متری در سطح آماری 1 درصد معنی دار گردید. نیمرخ غلظت باقی مانده و ضریب پالایش به خوبی نشان دهنده کاهش میزان پالایش باکتری با افزایش عمق در تیمارها بود. بنابراین می توان گفت معنی دار بودن اثر تیمارهای به کار رفته در لایه های سطحی نشان دهنده پالایش فیزیکی بیشتر در این لایه ها می باشد. بنابراین ظرفیت پالایش بالای کانی های کربناته و سولفاته می تواند از انتقال باکتری در محیط های متخلخل اشباع و به دنبال آن آلودگی آب های زیرزمینی بکاهد.

    کلید واژگان: سولفات کلسیم, کربنات کلسیم, سودوموناس فلورسنس, جریان اشباع, ضریب پالایش}
    K. Rostami *, M. R. Mosaddeghi, A. A. Mahboubi, A. A. Safari Sinegani

    Transport and filtering of pathogenic bacteria through porous media and groundwater resources are important and، therefore the effect of various factors on bacteria transport and filtering has been given a great attention nowadays. In this study، effects of calcium sulfate and carbonate on Psedomonas fluorescens filtration and filtering parameters were investigated in saturated sand columns under steady-state flow. The calcium carbonate levels included 0، 5، 10 and 20 %w/w and calcium sulfate levels consisted of 0، 5 and 10 % w/w which were thoroughly mixed with sand (0.15-0.25 mm). The experiment was considered factorial in completely randomized design with three replicates. The treated sands were poured into pyrex cylinders with length of 20 cm and diameter of 7 cm. Then، steady-state saturated flow with constant flux was applied to the columns. When the steady-state flow was established، the bacteria suspension with concentration of 106 CFU cm-3 (C0) was injected as step input into the columns. The leaching then was continued up to 5 times of pore volume (PV). The effluent concentration of the bacteria (C) was measured at 0.25 PV intervals. Then، the sand columns were divided into 0-5، 5-10، 10-15 and 15-20 cm layers in order to measure the filtered bacteria in each layer. The results showed that the effects of calcium carbonate on retaining of the bacteria in the 5-10 and 10-15 cm layers were significant at 1% level. It was significant at 5% for the 15-20 cm layer. The effect of calcium sulfate was also significant at 5% for the 10-15 cm and 15-20 cm layers. The interactive effects of treatments on bacteria adsorption was significant for the 5-10، 10-15 and 15-20 cm layers. The retained concentration profile and the filtration coefficient were significantly affected by the treatments، showing higher bacteria adsorption at lower depths and predominance of physical filtering. The results showed the high filtering capacity of carbonate and sulfate minerals which could ultimately reduce bacteria transport in saturated porous media towards groundwater resources.

    Keywords: Calcium sulfate, Calcium carbonate, Breakthrough curve, Psedomonas fluorescens, Saturated flow conditions, Filtration coefficient}
  • آزاده صفادوست، محمدرضا مصدقی، علی اکبر محبوبی، عباس نوروزی، قاسم اسدیان

    افزایش فرسایش و تراکم خاک به واسطه کشت مداوم محصولات ردیفی و خاک ورزی فشرده از دلایلی است که سبب نگرانی و توجه بیشتر به روش های خاک ورزی حفاظتی شده است. هدف از این تحقیق، بررسی آثار کوتاه مدت (یک ساله) مدیریت های متفاوت بر ویژگی های فیزیکی یک خاک لوم شنی تحت کشت ذرت بود. تیمارها شامل سه سیستم خاک ورزی (بی خاک ورزی، NT؛ خاک ورزی با گاو آهن قلمی،CP و خاک ورزی با گاوآهن برگردان دار، MP) و سه سطح کود گاوی کاملا پوسیده (صفر،30 و60 تن در هکتار) بودند. آزمایش در قالب طرح کرت های خرد شده انجام گرفت. سه تکرار از تیمارها به صورت بلوک های کامل تصادفی به کار رفت. هنگامی که 100 درصد پرچم های ذرت ظاهر شدند، ضریب آبگذری اشباع (Ks)، تخلخل کل (TP)، تخلخل درشت (Macro–P)، تخلخل ریز (Micro–P) خاک و میانگین وزنی قطر خاکدانه ها (MWD) در لایه های مختلف خاک تا عمق 5/22 سانتی متر اندازه گیری شد. خاک ورزی و کود دامی دارای اثرات معنی دار بر Log[Ks]، TP، Macro-P و Micro-P بودند. سست و مخلوط شدن کامل خاک سطحی در روش MP، حجم و پیوستگی منافذ را افزایش داد و در نتیجه سبب افزایش Ks، TP، Macro-P و Micro-P نسبت به روش NT شد. افزایش Macro–P در سیستم CP احتمالا سبب افزایش Ks نسبت به MP گردید. سیستم های کم خاک ورزی MWD را افزایش داده و افزایش کود آلی باعث افزایش MWD در تمامی تیمارهای خاک ورزی گردید. نتایج این تحقیق نشان دهنده اثرات مثبت کاربرد کود آلی (در دوره کوتاه مدت) بر ویژگی های منافذ و پایداری ساختمان خاک تحت خاک ورزی با گاوآهن برگردن دار و گاو آهن قلمی در این منطقه بود.

    کلید واژگان: ضریب آبگذری اشباع, تخلخل کل, تخلخل درشت, تخلخل ریز, میانگین وزنی قطر خاکدانه ها, خاک ورزی, کود دامی}
    A. Safadoust *, M. R. Mosaddeghi, A. A. Mahboubi, A. Nouroozi, Gh. Asadian

    The increased potential for soil erosion and compaction due to continuous row crop production and intensive tillage is causing some concern and has led to the consideration of reduced tillage techniques as part of the solution. The objective of this study was to investigate the short-term (one-year) influences of different management practices on the physical properties of a sandy loam soil under corn crop. Treatments were the combinations of three tillage systems (no-till, NT chisel plow, CP and moldboard plow, MP) and three composted cattle manure rates [0, 30 and 60 ton (dry weight) ha-1]. The experiment was carried out in a split-plot design. Three replicates of the treatments were applied in a randomized block design. Saturated hydraulic conductivity (Ks), total porosity (TP), macro-porosity (Macro-P), micro-porosity (Micro-P) of soil and mean weight diameter (MWD) of aggregates, were measured to a depth of 22.5 cm when 100 percent of the tassels appeared. Tillage and manure combination had significant effects on Log[ Ks], TP, Macro-P and Micro-P. The MP system increased pore space and continuity due to complete inversion and loosening, and as a result Ks, TP, Macro-P and Micro-P were higher than NT system. Higher Macro-P observed for CP might have caused higher Ks versus MP. Reduced tillage systems increased MWD and the increment of manure caused an increase in MWD over all tillage treatments. The results indicate short-term positive effects of manure application on soil pore size characteristics and aggregate stability under moldboard and chisel plowings in the region.

    Keywords: aturated hydraulic conductivity, Total porosity, Macro-porosity, Micro-porosity, Mean weight diameter, Tillage, Manure}
  • محمدرضا مصدقی، عباس همت، محمدعلی حاج عباسی

    حالت فیزیکی خاک نقش مهمی در سبز شدن بذر، رشد و توسعه ریشه گیاه و تولید محصول دارد. از عوامل تغییردهنده ویژگی های فیزیکی خاک، نیروهای داخلی حاصل از مکش ماتریک است. در این بررسی، تاثیر این نیروها در افق سطحی یک خاک لوم رسی سیلتی و با ساختمان ناپایدار (سری خمینی شهر یا فاین لومی، میکسد، ترمیک تیپیک هاپل آرجید) بررسی شد. آزمایش به صورت گلدانی انجام گرفت. در این پژوهش، تغییرات سطح خاک با زمان، چگالی ظاهری، شاخص مخروطی و مقاومت کششی در رطوبت های مختلف پس از نخستین آبیاری غرقابی اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که بستر بذر (20 سانتی متر) با آرایش سست (با چگالی ظاهری 2/1 مگاگرم بر متر مکعب) حدود 5/1 سانتی متر نشست کرد. با توجه به این که هیچ گونه بار خارجی، پس از نخستین آبیاری، بر خاک وارد نشده بود، حالت فیزیکی آن به قبل از خاک ورزی نزدیک شد. چگالی ظاهری، شاخص مخروطی و مقاومت کششی خاک پس از ابیاری و در طول خشک شدن افزایش چشم گیری یافت. تغییرات مقاومت خاک (شاخص مخروطی و مقاومت کششی) با رطوبت شدید بود. ارتباط شاخص مخروطی و مقاومت کششی با تنش موثر نشان داد که احتمالا کنترل کننده اصلی مقاومت در حالت تر، تنش موثر است.

    کلید واژگان: تنش موثر, مکش ماتریک, نیروهای مویینه ای, نشست, چگالی ظاهری, شاخص مخروطی, مقاومت کششی}
    M. R. Mosaddeghi *, A. Hemmat, M. A. Hajabbasi

    Soil tilth is crucial to seedling emergence, plant growth, and crop yield. Soil tilth of unstable soil is very susceptible to change. Internal forces originating from matric suction can change soil physical properties. A laboratory study was conducted on pots of a surface silty clay loam soil of Khomeinishahr series (fine-loamy, mixed, thermic Typic Haplargids, USDA), located in Research Farm of Isfahan University of Technology. Soil surface subsidence, bulk density, cone index, and tensile strength were measured after first flood irrigation. Results showed that the seedbed (0-20 cm) with a bulk density of 1.2 Mg.m-3 will be changed to a massive soil with high values of bulk density, cone index, and tensile strength after soil wetting. Slaking, slumping and coalescence of the soil caused soil surface to subside about 1.5 cm in 20 cm soil layer. After irrigation, cone index and tensile strength increased abruptly with decreasing of moisture content. It is shown that the dominant source of strength (cone index and tensile strength) gain during drying is the effective stress due to matric suction. In the absence of external loads, physical state (tilth) of the soil returned back to the original state. Therefore, soil slaking and slumping and rearrangement of particles along with the internal forces are the factors leading to soil hardness.

    Keywords: Effective stress, Matric suction, Capillary forces, Settlement, Bulk density, Cone index, Tensile strength}
  • مجید افیونی، محمدرضا مصدقی

    اثر روش های خاک ورزی مرسوم (CT) و بدون خاک ورزی (NT) بر ویژگی های فیزیکی خاک و حرکت برومید، در دو مزرعه در ایالت کارولینای شمالی (مزرعه اول با خاک لوم شنی تیپیک پیل یودالتز؛ مزرعه دوم با خاک لوم رسی شنی تیپیک کانهاپل یودالتز) بررسی گردید. گیاه کاشته شده، سویا (واریته آسگرو 6297) بود. در سه موقعیت مکانی شامل ردیف گیاه (R)، ردیف رفت و آمد (T) و ردیف بدون رفت و آمد (N)، جرم مخصوص ظاهری (BD)، تخلخل کل (TP)، تخلخل درشت (MP) و هدایت هیدرولیکی اشباع (KS) خاک قبل از کاشت گیاه اندازه گیری شد. برای بررسی آب شویی املاح، از برومید پتاسیم (KBr) استفاده گردید. به وسیله دستگاه باران ساز، باران مصنوعی با شدت 27/1 و 08/5 سانتی متر در ساعت به مدت نیم ساعت روی کرت های (1m2) تیمار شده با KBr باریده شد. برای تعیین میزان آب شویی Br در خاک، دو روز پس از اولین و دومین باران مصنوعی با فاصله زمانی یک هفته، و در پایان فصل نمونه های خاک از اعماق مختلف گرفته شد.
    روش خاک ورزی و موقعیت مکانی در هر دو مزرعه، بر ویژگی های فیزیکی خاک تاثیر معنی داری گذاشت. BD در روش NT بیش از روش CT، و در دریف T بیشتر از ردیف R و N بود. در هر دو مزرعه، TP در روش NT کمتر از روش CT بود. افزایش معنی دار MP در روش NT نسبت به روش CT در مزرعه اول، بیانگر اثر مفید روش NT در بهبود ساختمان خاک های سبک است، ولی در مزرعه دوم (خاک سنگین) روند برعکس بود. هر چند روند تغییرات KS مانند MP بود، ولی به دلیل ضریب تغییرات زیاد KS، میان دو روش خاک ورزی در مورد این ویژگی فیزیکی، اختلاف آماری مشاهده نشد. بیشترین اثر تیمارها بر حرکت برومید، در عمق 0-25 سانتی متر دیده شد. در هر دو مزرعه، در اولین و دومین نمونه برداری، غلظت برومید در عمق های بالایی خاک، در روش CT بیشتر از NT بود، که بیانگر جابه جایی بیشتر Br در روش NT به اعماق پایین خاک می باشد. شدت بارندگی اثر معنی داری بر جا به جایی Br در خاک داشت، و در بارندگی با شدت 08/5 سانتی متر در ساعت، نسبت به 27/1 سانتی متر در ساعت، مقادیر بیشتری Br به عمق خاک انتقال یافت. در پایان فصل رشد، تفاوت معنی دار در جابه جایی Br بین دو روش وجود نداشت، ولی کاهش Br در تمام عمق ها نسبت به گذشته، گویای انتقال Br به عمق های پایین تر خاک (120cm) است. در مزرعه اول، به علت بافت سبک و هدایت هیدرولیکی بیشتر خاک، Br به عمق های پایین تر خاک انتقال یافت.

    کلید واژگان: خاک ورزی, بدون خاک ورزی, هدایت هیدرولیکی, جرم مخصوص ظاهری, تخلخل, حرکت برومید, شدت بارندگی}
    M. Afyuni *, M.R. Mosaddeghi

    Tillage system effect, Conventional (CT) vs. No-Till (NT), on soil physical properties and Br transport was studied at two locations in North Carolina. The soil types were a Typic Paleudults at Coastal Plain (site 1) and a Typic Kanhapludults at Piedmont (site 2). Bulk density (BD), total porosity (TP), macroporosity (MP), and saturated hydraulic conductivity (Ks) .were measured in plant row (R), and trafficked (T) and untrafficked (N) interrows. A rainfall simulator was used to apply two early season rainfalls to 1 m2 plots where KBr suspension was surface applied for Br leaching study. The first simulated rainfall event (30 min) consisted of a low (1.27 cm h-1) or a high (5.08 cm h-1) rate applied, 24 h after Br application. One week later, the high rainfall rate was repeated on all plots. Soil samples were taken two days after applying first and second simulated rainfall (a week between them) and the end of season from different depths for measuring Br concentrations. Soil physical properties were affected by both tillage system and position. Bulk density was higher in NT versus CT and in T position versus Rand N positions. Total porosity was lower in NT versus CT but MP was significantly higher in NT. Saturated hydraulic conductivity was about 90% lower at T position versus N and R positions. Coefficient of variation was quite large, making it difficult to obtain statistical differences between tillage systems. The surface l0-cm of soil contained the highest Br concentration for depth treatments with treatment differences occurring primarily in 0 to 25 cm depth. In first and second sampling dates, more Br leached under NT versus CT system. However, there was no significant difference between the two tillage systems in Br leaching at the end of the growing Season. In site 1, Br leached more due to the coarse texture and high Ks of the soil.

    Keywords: Tillage, No-Till, Hydraulic conductivity, Bulk density, Porosity, Bromide leaching, Rainfall rate}
  • محمدرضا مصدقی*، محمدعلی حاج عباسی، عباس همت، مجید افیونی

    مطالعه حاضر به جهت بررسی تاثیر رطوبت خاک و کود دامی بر تراکم پذیری خاک به صورت نوارهای خرد شده، در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با چهار تکرار در مزرعه آموزشی - پژوهشی دانشگاه صنعتی اصفهان (لورک) اجرا شد. خاک مورد مطالعه از نظر رده بندی تیپیک هاپل آرجید می باشد. کود دامی یک سال مانده، شامل سه سطح صفر، 50 و 100 تن در هکتار تا عمق شخم (20 سانتیمتر) توسط دیسک سنگین با خاک مخلوط شد. پس از گذشت 5 ماه (تیر تا آبان ماه) در رطوبتهای حد خمیری 80 ،(PL)</span> درصد حد خمیری (0/8PL) </span>و 60 درصد حد خمیری (0/6PL)</span> توسط یک تراکتور دوچرخ متحرک مدل اونیورسال 650-U، با یک عبور (1</sub> P) و دو عبور (2</sub> P) تحت تیمار تراکم قرار گرفت و جرم مخصوص ظاهری (BD)، شاخص مخروطی (CI) تا عمق 40 سانتیمتر و نشست خاک به عنوان شاخصهای تراکم پذیری و ترددپذیری اندازه گیری شد.  افزودن کود سبب کاهش قابل توجه تاثیر بارگذاری و رطوبت در زمان بارگذاری بر BD و CI شد. تفاوت معنی دار بین تاثیر دو سطح 50 و 100 تن در هکتار بر BD دیده شد، ولی در مورد CI این تفاوت معنی دار نبود. مواد آلی در رطوبتهای زیاد سبب کاهش و در رطوبتهای پایین سبب افزایش نشست خاک شد. همچنین کود دامی سبب کاهش BD و CI خاک تحت الارضی گردید. در رطوبت  (0/6PL) </span>افزایش معنی دار در درجه تراکم خاک ایجاد نشد. بنابراین در تیمار بدون کود، رطوبت  (0/6PL) </span>مناسب ترددپذیری شناخته شد. در حالی که در تیمارهای کودی این حد به 0/8PL </span>رسید. عبور مجدد (2</sub> P) سبب افزایش معنی دار درجه تراکم خاک شد. مطالعه حاضر نشان داد اضافه نمودن کود دامی در مقادیر حدود 50 تن در هکتار سبب کاهش قابل توجه تراکم پذیری و افزایش دامنه رطوبتی ترددپذیری این خاک می گردد.

    کلید واژگان: تراکم پذیری, رطوبت خاک, کود دامی و خاک ورزی}
    M.R. Mosaddeghi*, M.A. Hajabbasi, A. Hemmat, M. Afyuni

    Soil structure maintenance and stability is an important index indicating sustainable soil management. In this regard, components such as soil moisture and organic matter affect soil compactibility during farm machinery trafficking. Soils in Central Iran are commonly very low in organic matter (OM) and thus susceptible to compaction. This study was conducted to measure the effects of soil moisture content and manure application on soil compactibility. A randomized complete block design with four blocks (replicates) with the treatments nested (split-block) into the blocks was used in the soil (Typic Haplargids), located in Isfahan University of Technology Research Farm (Lavark). One-year aged manure treatments 0, 50, and 100 t ha-1</sup> were incorporated into soil up to the tillage depth (20 cm) by a heavy disc. After five months (July-November), a two-wheel-drive tractor Universal Model U-650 was passed through the field at soil moisture contents of plastic limit (PL), 80% PL (0.8PL), and 60% PL (0.6L), either once (P1) or twice (P2). Bulk density (BD), cone index (CI), and soil sinkage (S) were measured as indices of soil compactibility and trafficability. Adding manure countered the effects of load and wetness on BD and CI, significantly. There was a significant difference between the effects of 50 and 100 t ha-1</sup> of manure on BD but not on CI. Manure application reduced soil sinkage at high moisture contents (PL) but increased it at low moisture contents (0.6PL). Adding manure also reduced the BD and CI of subsoil. Repeating the passage of tractor (P2) increased compaction significantly. The significant increase in BD and CI did no occur at 0.6PL. When no manure was applied even at 0.6PL, there were limitations for trafficability, whereas this limit for 50 t ha-1</sup> treatment was reached at 0.8PL. Results from this study indicate that the manure application at a rate of 50 t ha-1</sup> reduces soil compactibility and increases soil moisture trafficability range.

    Keywords: Compactibility, Soil moisture, Farm yard manure, Tillage}
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