به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

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

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

عضویت
فهرست مطالب نویسنده:

majid hejazi-mehrizi

  • فاطمه عباس زاده*، مجید حجازی مهریزی، ناصر برومند، هرمز نقوی

    هدف این پژوهش بررسی تاثیر کشت طولانی مدت پسته بر شکل های فسفر معدنی خاک بود. ویژگی های خاک و نیز وضعیت فسفر از لحاظ شکل های فسفر معدنی به ویژه فسفر باقیمانده در عمق های مختلف در خاک های زیر کشت پسته در کرمان با اراضی بکر کنار آن مقایسه شد. برای این منظور نمونه برداری در سه تکرار از 4 عمق خاک (10-0، 20-10، 30-20 و 50-30 سانتی متر) از اراضی زیر کشت پسته و بکر (منطقه فاقد کشت) به روش تصادفی- سیستماتیک انجام شد. برخی از ویژگی های فیزیکی و شیمیایی خاک و شکل های فسفر در خاک اندازه گیری گردید و تجزیه داده ها با استفاده از آزمون واریانس یکطرفه انجام شد. نتایج نشان داد که به غیر از وزن مخصوص ظاهری، دیگر ویژگی های خاک در دو کاربری با هم تفاوت معنی داری داشتند. هدایت الکتریکی (EC) خاک در اراضی پسته کمتر از زمین بکر بود ولی مقدار کربنات کلسیم و ماده آلی خاک در زمین کشت پسته بیشتر از زمین بکر بود. بررسی عمقی هر دو اراضی نشان داد که بیش ترین میزان کربنات کلسیم (26/2%) و ماده آلی (0/9%) در عمق 20-10 سانتی متری بود. بین دو کاربری از لحاظ شکل های فسفر معدنی نیز تفاوت معنی دار مشاهده شد. مقدار فسفر کل و فسفر قابل جذب خاک در اراضی پسته به ترتیب 3% و 37% بیشتر از زمین بکر بود. میزان فسفر باقیمانده خاک نیز در زمین کشت پسته (146/2 میلی گرم بر کیلوگرم)  نسبت به زمین بکر (129/8 میلی گرم بر کیلوگرم) بیشتر بود. با بررسی روند تغییرات عمقی مقدار فسفر باقیمانده، مشخص شد که مقدار آن در اعماق مختلف از روند ثابتی پیروی نمی کند. بیشترین مقدار فسفر باقیمانده در عمق 20-10 سانتی متری با مقدار 154 میلی گرم بر کیلوگرم و کمترین مقدار آن در عمق 10-0 سانتی متری با مقدار 117 میلی گرم بر کیلوگرم مشاهده شد. طبق نتایج به دست آمده، فسفر قابل استخراج با اسید در هر دو کاربری، شکل غالب فسفر معدنی بود. نتایج نشان داد که به منظور مدیریت صحیح فسفر در اراضی زیر کشت پسته، آگاهی از میزان شکل های فسفر از اهمیت ویژه ای برخوردار می باشد.

    کلید واژگان: خاک های شور, شکل های فسفر, فسفر باقیمانده, کاربری اراضی, مدیریت فسفر
    Fatemeh Abbaszadeh *, Majid Hejazi-Mehrizi, Naser Boroomand, Hormazd Naghavi

    This research examined the impact of long-term pistachio cultivation on soil inorganic phosphorus (P) fractions. Soil properties and phosphorus fractions, particularly residual-P, were compared at different depths in pistachio cultivated and the adjacent uncultivated lands in Kerman Province. Soil samples were collected from four different depths (0-10, 10-20, 20-30, and 30-50 cm) in triplicates from both pistachio-cultivated and the adjacent uncultivated lands, using a randomized systematic method. The physical and chemical properties of soil samples were measured, along with soil P fractions, and the data were analyzed using the one-way ANOVA. The findings indicated that, with the exception of bulk density, other soil properties exhibited significant differences between the two land uses. The electrical conductivity (EC) of soil in pistachio-cultivated land was lower than that in uncultivated land, whereas the amounts of calcium carbonate and soil organic matter were greater in the pistachio-cultivated land. The highest content of calcium carbonate (26.2%) and organic matter (0.9%) was found at 10-20 cm depth. There was a significant difference between the two lands regarding inorganic phosphorus fractions. The results showed that soil total and available P concentration were higher in pistachio land compared to uncultivated land by 3% and 37%, respectively. Pistachio land had a higher amount of soil residual-P (146.2 mg/kg) as compared to the uncultivated land (129.8 mg/kg). Additionally, it was observed that the concentration of residual-P fluctuated at different depths. The amount of residual-P was lowest at a depth of 0-10 cm (117 mg/kg) and highest at a depth of 10-20 cm (154 mg/kg). Based on the results obtained, it was found that HCl-P was the most prevalent fraction of inorganic phosphorus in both lands. The findings indicated that understanding phosphorus fractions is crucial for effective phosphorus management in pistachio-cultivated land.

    Keywords: Land Use, Residual Phosphorus, Saline Soils, Phosphorus Fractions Phosphorus Management
  • سارا حسینی، مجید حجازی مهریزی*، مهدی سرچشمه پور، مجید فکری
    سابقه و هدف

    به دلیل کمبود منابع آبی مناسب و کیفیت پایین خاک (شوری بالا، مواد آلی کم و کمبود عناصر غذایی گیاهی)، افزایش اراضی زراعی در مناطق خشک و نیمه خشک با چالش های جدی مواجه شده است. استفاده از اصلاح کننده های آلی به عنوان یک استراتژی حیاتی برای تولید گیاه در چنین خاک هایی شناخته شده است. امروزه هیومیک اسید به عنوان یکی از کودهای سازگار با محیط زیست شناخته شده است که نه تنها کیفیت خاک را حفظ می کند، بلکه نقش بسزایی در افزایش تولید محصولات کشاورزی با کیفیت بالا دارد. مطالعه حاضر به منظور استخراج هیومیک اسید از دو منبع کود گاوی و گوسفندی و مقایسه اثر آن بر ویژگی های رویشی ذرت و اشکال فسفر معدنی در خاک آهکی در مقایسه با هیومیک اسید تجاری انجام شد.

    مواد و روش‎ها: 

    سنتز 25 کیلوگرم کود گوسفندی و گاوی از مزرعه دانشگاه شهید باهنر کرمان جمع آوری و به مدت سه ماه به صورت جداگانه در شرایط کنترل شده کمپوست شد. استخراج هیومیک اسید از کود کمپوست شده با استفاده از هیدروکسید سدیم 5/0 نرمال در نسبت 1 به 10 (ماده آلی به استخراج کننده) در یک محیط تاریک و در شرایط عدم حضور اکسیژن انجام شد. برخی ویژگی های شیمیایی و ساختاری هیومیک اسید استخراج شده مانند pH، EC، ترکیب عنصری و گروه های عاملی تعیین شد. برای بررسی تاثیر هیومیک اسید استخراجی بر رشد ذرت و شکل های فسفر معدنی، یک طرح کاملا تصادفی با 7 تیمار شامل سطوح 1/0 و 2/0 درصد هیومیک اسید استخراجی از کود گاوی، سطوح 1/0 و 2/0 درصد هیومیک اسید استخراجی از کود گوسفندی، سطوح 1/0 و 2/0 درصد هیومیک اسید تجاری به همراه یک تیمار شاهد در چهار تکرار طراحی شد. نهال های ذرت در گلدان های تیمار شده با سطح مختلف هیومیک اسید کاشته و به مدت 70 روز در شرایط کنترل شده گلخانه نگهداری شدند. در زمان برداشت، وزن تازه و خشک شاخسار و ریشه اندازه گیری شد. شکل های فسفر معدنی درخاک شامل فسفر قابل استخراج با آب، قابل استخراج با بیکربنات سدیم، قابل استخراج با هیدروکسید سدیم و قابل استخراج با اسید کلریدریک نیز پس از برداشت ذرت تعیین شد.

    یافته ‏ها:

     نتایج نشان داد که هیومیک اسید استخراجی از کود گاوی و گوسفندی دارای pH اسیدی تر و EC بالاتری در مقایسه با هیومیک اسید تجاری بودند. حضور گروه های عامل هیدروکسیل فنولی، کربوکسیل و حلقه های آروماتیک در اسیدهای استخراجی و هیومیک اسید تجاری بر اساس نتایج طیف سنجی مادون قرمز به اثبات رسید. بر اساس نتایج کشت گلخانه-ای، تنها سطح 1/0 درصد از هیومیک اسید تجاری تاثیری بر وزن تازه و خشک شاخسار ذرت نداشت، در حالی که سایر اسیدهای استخراجی، به ویژه اسید هیومیک استخراجی از کود گوسفندی، هر دو ویژگی رویشی ذرت را ارتقا دادند. در تمامی تیمارها توزیع کلی شکل-های فسفر معدنی به صورت HCl-P> NaHCO3-P> NaOH-P> H2O-P بود. کاربرد سطوح 1/0 و 2/0 درصد هیومیک اسید به ویژه اسید استخراجی از کود گوسفندی توانست سهم بخش های قابل دسترس تر فسفر معدنی در خاک شامل H2O-P و NaHCO3-P را افزایش دهد.

    نتیجه ‏گیری:

     با توجه به این که هیومیک اسیدهای استخراجی از کودهای دامی کیفیت بهتری از هیومیک اسید تجاری داشته و به طور موثرتری سبب افزایش رشد ذرت و شکل های قابل دسترس فسفر معدنی درخاک شدند، از این منابع می توان جهت استخراج و تولید کودهای بر پایه هیومیک اسید بهره گرفت. به طور کلی، سطح 2/0 درصد هیومیک اسید استخراجی از کود گوسفندی در مقایسه با سایر تیمارها نقش موثرتری در افزایش شکل های قابل دسترس فسفر در خاک و افزایش رشد گیاه ذرت داشت.

    کلید واژگان: کشاورزی پایدار, کودهای بیولوژیک, کیفیت خاک, مدیریت ضایعات, هوموس
    Sara Hosseini, Majid Hejazi-Mehrizi *, Mehdi Sarcheshmehpour, Majid Fekri
    Background and Objectives

    Due to the lack of suitable water resources and poor soil quality (high salinity, low organic matter, and plant nutrient deficiency), the increase of arable lands in arid and semi-arid regions has faced severe challenges. The use of organic amendments is recognized as a critical strategy for plant production in such soils. Nowadays, humic acid (HA) is known as one of the eco-friendly fertilizers that not only preserves soil quality but also plays a significant role in increasing the production of high-quality agricultural yields. The present study was conducted to extract humic acid from two sources of cattle and sheep manures and compare their effect on maize growth characteristics and inorganic phosphorus (Pi) forms in a calcareous soil compared to the commercial HA.

    Materials and Methods

    25 kg of sheep and cattle manure were collected from the farm of Shahid Bahonar University in Kerman and composted separately under controlled conditions for three months. Humic acid was extracted from composted manure using 0.5 N NaOH (1:10 material: extractant) in a dark environment under no oxygen conditions. The extracted HA's chemical and structural features, such as pH, EC, elemental composition, and functional groups, were determined. To investigate the effect of extracted humic acid on the growth of maize and soil inorganic P forms, a completely randomized design with seven treatments, including 0.1 and 0.2% of cattle manure extracted humic acid (CM-HA), 0.1 and 0.2% of sheep manure extracted humic acid (SM-HA), and 0.1% and 0.2% levels of commercial humic acid (HA), and a control treatment was designed in four replicates. The seedlings of maize were planted in treated pots and kept for 70 days under greenhouse-controlled conditions. At harvest time, the fresh and dry weights of the shoot and roots were measured. Soil Pi fractions, including H2O-extractable P, NaHCO3-extractable P, NaOH-extractable P, and HCl-extractable P, were also determined after maize harvesting.

    Results

    The results showed that commercial humic acid had the highest pH and the lowest EC compared to the extracted acids. In contrast, humic acid extracted from cattle and sheep manure was more acidic than the commercial HA. The results of FTIR indicated the presence of phenolic hydroxyl, carboxyl, and aromatic rings in the extracted and commercial humic acids. The results showed that only 0.1% of commercial humic acid had no significant effect on maize's shoot fresh and dry weight. In contrast, other extracted acids, especially SMHA, significantly increased both growth characteristics of maize. In all treatments, the overall distribution of Pi forms was HCl-P > NaHCO3-P > NaOH-P> H2O-P. The results showed that HA application at the rates of 0.1% and 0.2%, mainly extracted HA from sheep manure, increased the contribution of more labile forms of inorganic phosphorus, including H2O-P and NaHCO3-P in the soil.

    Conclusion

    Since extracted HA from sheep manure and cattle manure have better quality than commercial HA and more effectively affect the growth of maize and labile forms of Pi, these resources can be used as an alternative for HA extraction and HA-based fertilizer production. In general, 0.2% of extracted humic acid from sheep manure had a more influential role in increasing the labile P forms in the soil and the growth of maize plants compared to other treatments.

    Keywords: Bio-fertilizer, humus, Soil quality, Sustainable agriculture, Waste Management
  • سارا حسینی*، مجید حجازی مهریزی، مهدی سرچشمه پور، مجید فکری
    استخراج مواد هیومیکی از کودهای دامی می تواند به عنوان یکی از راهکارهای مدیریت بهینه این ضایعات محسوب گردد. این پژوهش با هدف شناسایی ویژگی های اسید هیومیک از دو منبع کود گاوی و گوسفندی در دو سطح 100 میلی گرم و 200 میلی گرم و سپس مقایسه تاثیر آن ها و اسید هیومیک تجاری بر رشد سویا  در غالب کاملا تصادفی در شرایط گلخانه ای انجام شد. بر اساس نسبت اسپکتروفوتومتری E3/E5، کمترین وزن مولکولی مربوط به اسید هیومیک استخراجی از کود گوسفندی بود. نتایج طیف سنجی مادون قرمز بیانگر حضور گروه های عامل هیدروکسیل فنولی، کربوکسیل و حلقه های آروماتیک در اسیدهای استخراجی و اسید هیومیک تجاری بودند که OH فنولی در اسید هیومیک استخراجی از کود گوسفندی فراوانی بیشتر داشت و پیک مروبط به حلقه آروماتیک و آلیفاتیکی در اسید هیومیک تجاری حذف شده بود. نتایج نشان داد که اسیدهای هیومیک استخراج شده از کود گوسفندی به میزان 200 میلی گرم باعث افزایش 62% وزن تازه شاخسار و 48% وزن تر ریشه گردید و کود گاوی به میزان 200 میلی گرم باعث افزایش 31% ارتفاع شاخسار شد، اما کاربرد اسید هیومیک تجاری نتوانست صفات مذکور را تحت تاثیر قرار دهد. بر اساس نتایج این مطالعه، کود گوسفندی  به مقدار 200 میلی گرم به دلیل تاثیر بیشتر روی شاخص های رشد  سویا می تواند به عنوان منبعی مناسب برای استخراج اسید هیومیک و کاربرد آن در تولید محصول سویا مورد توجه قرار گیرد.
    کلید واژگان: کشاورزی پایدار, نسبت های اسپکتروسکوپی, طیف سنجی مادون قرمز, هوموس
    Sara Hosseini *, Majid Hejazi-Mehrizi, Mehdi Sarcheshmehpour, Majid Fekri
    Extraction of humic substances from animal manures can be considered as one of the optimal management solutions for these wastes. This research aimed to identify the characteristics of humic acid from two sources of cattle and sheep manure at two levels of 100 mg and 200 mg and compare their effects with commercial humic acid on the growth of soybeans in a completely random design in greenhouse conditions. Based on the spectrophotometric ratio, E3/E5, the lowest molecular weight was related to humic acid extracted from sheep manure. The infrared spectroscopy results indicated the presence of phenolic hydroxyl, carboxyl, and aromatic ring functional groups in extracted and commercial humic acid. Phenolic OH was abundant in humic acid extracted from sheep manure, and the peak related to aromatic and aliphatic ring was removed in commercial humic acid. The results showed that humic acids extracted from sheep manure in the amount of 200 mg caused 62% increase in the fresh weight of the shoot, 48% in fresh weight of the root; and cattle manure in the amount of 200 mg increased the height of the shoot by 31%. But, the use of commercial humic acid could not influence the mentioned traits. Based on the results of this study, sheep manure can be considered a suitable source for extracting humic acid; and its application to soybean can be recommendable due to its effect on growth indicators, at the rate of 100 mg.
    Keywords: Sustainable agriculture, Spectroscopic ratios, infrared spectroscopy, Humus
  • وحیدرضا جلالی*، یوسف حیدری، مجید حجازی مهریزی
    سطح زیادی از اکوسیستم های مرتعی، در نتیجه چرای مفرط و پیوسته دام های اهلی، در حال تخریب هستند و وضعیت پوشش گیاهی و خاک آنها رضایت بخش نیست. پژوهش حاضر، به بررسی تغییرات کیفیت فیزیکی- هیدرولیکی خاک در سطوح مختلف مدیریتی (شامل قرق یک ساله، چرای با شدت کم و چرای با شدت زیاد)، در سه مکان از درمنه زارهای کوهستانی رابر-استان کرمان، می پردازد. برای این منظور در فصل رویش 1396، 30 نمونه خاک از افق سطحی با سه تکرار، از هر مکان برداشت و خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک (بافت، چگالی ظاهری، کربن آلی، هدایت الکتریکی، MWD، هدایت هیدرولیکی اشباع، ظرفیت رطوبتی اشباع، ظرفیت جذب آب خاک و شاخص فرسایش پذیری خاک) اندازه گیری شد. مقایسه مقادیر شاخصه ها نسبت به حد بحرانی آنها در جدول های استاندارد و در نظر گرفتن، پتانسیل منطقه و وضعیت آب و هوایی، نسبت به نوع و سطح حفاظت در آنها، تصمیم گرفته شد. بر مبنای نتایج، مدیریت های چرای اعمال شده اثر قابل توجهی بر شاخص های مذکور داشته به نحوی که تیمار چرای شدید، باعث افزایش 23/07 و 12/3 درصد (0/05<p) هدایت الکتریکی به ترتیب نسبت به تیمار قرق و چرای کم شد. کربن آلی در تیمار قرق، از 0/658 درصد به 0/491 و 0/464 درصد به ترتیب در تیمارهای چرای کم و چرای شدید کاهش یافت. همچنین کاهش معنی دار (0/01<p) میانگین وزنی قطر خاکدانه ها در اثر مدیریت های چرا نسبت به تیمار قرق مشاهده شد. از دیدگاه فیزیکی- هیدرولیکی، اعمال مدیریت چرای کم و چرای شدید، باعث کاهش 26/15 و 32/25 درصدی هدایت هیدرولیکی اشباع نسبت به مدیریت قرق شده در حالی که افزایش شدت چرا، باعث افزایش معنی دار (0/05<p) شاخص فرسایش پذیری خاک گردید. در مجموع، با توجه به مقایسه شاخص ها با حد استاندارد؛ اولویت حفاظت در هر یک از مکان های قرق، چرای شدت کم و چرای شدت زیاد؛ به ترتیب، عدم نیاز به حفاظت، حفاظت ابتدایی و حفاظت کامل می باشد.
    کلید واژگان: اکوسیستم های مرتعی, چرای دام, مدیریت مرتع, شاخص های کیفیت خاک
    Vahidreza Jalali *, Yosof Heydari, Majid Hejazi Mehrizi
    Large area of rangeland ecosystems, are being degraded as a result of overgrazing and continuous grazing of domestic livestock, and the vegetation and soil condition in them is not satisfactory. The present study investigates the changes in soil physical-hydraulic quality at different Levels of Management (including One-year grazing exclusion, low-intensity grazing and high-intensity grazing) in three locations of mountain Artemisia habitat of Rabar Southeast, Kerman province. For this purpose, in growing season of 2017, 30 soil samples with 3 replicates were taken from the soil surface horizon from each location, and the hydro-physical and chemical properties of soil such as; texture, bulk density, organic carbon, electrical conductivity, mean weight diameter, saturated hydraulic conductivity, saturated moisture capacity, soil sorptivity and soil erodibility index were measured. By comparing the values of the characteristics in each place with respect to their critical level in the standard tables and considering the potential of the region and the weather conditions, the type and level of protection in each land were identified. Based on the results, applied grazing management had a significant effect on the mentioned indicators. So that intense grazing treatment caused an increase of 23.07% and 12.3% (p <0.05) of electrical conductivity compared to exclosure and low grazing treatment, respectively. Amount of organic carbon in the exclosure treatment decreased from 0.658% to 0.491% and 0.464% in the low and high grazing treatments, respectively. Also a significant decrease (p <0.01) in MWD of the aggregate diameter was observed due to grazing management compared to the exclosure treatment. From a physical-hydraulic point of view, the application of low and compared to the grazed management, while increasing thegrazing intensity caused a significant increase (p <0.05) in soil erodibility index. In general, according to the comparison of indicators with their standard limit; priority of protection in each of the exclisure, low and high intensity grazing; include no need for protection, basic protection, and full protection respectively.
    Keywords: rangeland ecosystems, Livestock grazing, rangeland management, soil quality indices
  • نجمه سالاری بردسیری، مجید حجازی مهریزی*، هرمزد نقوی، ربیع بهروز، مجید فکری

    نیاز به تامین غذای مورد نیاز جمعیت جهان و کارایی پایین کودهای شیمیایی سبب استفاده بیش از حد کودهای شیمیایی شده است. یکی از روش های موثر جهت غلبه بر کارایی پایین کودهای شیمیایی، توسعه کودهای کندرها می باشد و پلی مرهای زیستی مانند سلولز مناسب ترین ترکیبات جهت ساخت کودهای کندرها می باشند. در این پژوهش، سلولز از سه نوع ضایعات شامل شاخه های درخت پسته، خرما و همچنین از کاغذ استخراج گردید. برای شناسایی سلولز استخراج شده با سلولز خالص، از روش طیف سنجی مادون قرمز استفاده شد. پس از استخراج سلولز، کودهای کندرهای اوره به نسبت 2 به 1(سلولز به اوره) به صورت قرص تولید و ویژگی های آن ها با استفاده از میکروسکوپ SEM و FTIR شناسایی شد. جهت ارزیابی کودهای کندرها در آزاد کردن نیتروژن، سینتیک آزاد سازی نیتروژن در 90 روز در قالب طرح کاملا تصادفی در 3 تکرار در گلخانه مرکز تحقیقات کشاورزی کرمان بررسی شد. بازده استخراج سلولز برای کاغذ 70 درصد، خوشه خرما 33 درصد و شاخه پسته 28 درصد بدست آمد. همچنین نتایج میکروسکوپ الکترونی نشان داد که کود اوره به صورت ذرات سفید کروی اطراف ذرات میله ای سلولز قرار گرفته اند. روند سینتیک آزاد سازی نیتروژن برای تمام تیمارها کمتر از کود اوره خالص بود و بین تیمارها تفاوت معنی داری مشاهده و سلولز شاخه پسته باعث رهش کندتر کود اوره شده است. معادله سینتیک تابع توانی به عنوان بهترین مدل برای برازش داده های سینتیکی انتخاب شد. ضایعات مورد مطالعه در این پژوهش قابلیت بالایی جهت تولید سلولز خالص برای کندرها کردن کود اوره دارا می باشند.

    کلید واژگان: سلولز, کود اوره, کود کند رهش, ضایعات
    Najmeh Salari Ardsiri, Majid Hejazi Mehrizi *, Hormazd Naghavi, Rabi Behrooz, Majid Fekri
    Introduction 

    providing the food needed by the world's ever growing population has led to changes in cultivated areas, water resources, and the overuse of chemical fertilizers and consequent environmental pollution. Providing essential nutrients to the plant is one of the most important factors related to the optimum production of agricultural crops. In recent years, most of essential nutrients are provided through the natural fertility of the soil and chemical fertilizers. Today, one of the most important ways to increase soil fertility is the use of fertilizers. Consistent and excessive use of fertilizers such as nitrogen and phosphorus (in the form of ammonium salts, urea, nitrate or phosphate compounds) in recent years has caused problems in the agriculture and environment. In recent years, the efficiency of application of nitrogen, phosphate and potash fertilizers has been about 30-35, 18-20 and 35-40-40, respectively. This indicates that a large part of the fertilizer used remains in the soil or enters the aquatic ecosystems and negatively affects the natural balance and biodiversity of agricultural lands. Accordingly, to overcome these problems, it is necessary to use solutions such as better water and fertilizer management, change in the structure of fertilizers and the use of new technologies. One of the effective methods to overcome the problems of low efficiency of chemical fertilizers is to develop the controlled release fertilizers. Slow-release fertilizers can be a good way to overcome the problems expressed by common chemical fertilizers. Release control fertilizers are usually prepared using the coating method and reducing the solubility of water-soluble fertilizers by creating a physical barrier. The biggest problem with slow release fertilizers is their high production cost. Therefore, it is necessary that the fertilizers covering chemical fertilizers be economical and compatible with the environment and have desirable coating properties. Nanocomposites are among the polymer coatings that have received much attention in recent research. Among the many materials used to form nanocomposites, polysaccharides such as cellulose, starch for economic reasons, biocompatibility, non-toxic and biodegradable are widely used compared to synthetic polymers. Despite many studies in the field of fertilizer production, the use of slow release fertilizers as a source of required nutrients and also the use of hydrophilic and hydrophobic polymers such as pure cellulose compounds with conventional fertilizers have not been studied. The need for this research is to use cellulose from agricultural waste in slow release of chemical fertilizers in order to increase the efficiency of fertilizers, prevent its overuse in agriculture, and also waste agricultural waste around orchards. In this study, cellulose compounds were extracted from paper, palm and pistachio branch and these cellulose compounds were then used to slow the release of urea fertilizers.

    Materials and Methods 

    First, the sufficient amounts of pruned wastes from branch of palm, pistachio, and paper waste, were collected from agricultural regions in Kerman Province; then they were transferred to the laboratory of Kerman Agricultural Research Center. After washing and drying, the samples were ground. In the next step, 10 g of each of the air-dried cellulosic sources was passed through a 60-mesh sieve in an Erlenmeyer flask with 200 ml of 1% NaOH solution for 1 h. Then, it was entirely washed with distilled water and the resulting contents in the Erlenmeyer flask were re-boiled along with a mixture containing 300 ml of 80% acetic acid plus 30 ml of 67% nitric acid for 30 min at 120°C. At the end of the reaction time and partial cooling of the mixture, the cold distilled water was added to the reaction mixture and the resulting cellulose pastes were then washed thoroughly with distilled water until reaching the neutral pH. At the end, the samples were air-dried. Finally, the cellulose samples were washed with distilled water and air dried. In the second stage, slow release of urea fertilizer with cellulose from palm wastes in a ratio of 1 to 2 (fertilizer to cellulose) was made and they were made in the form of small tablets. Nitrogen release kinetics from these fertilizers in soil up to 90 days were measured and kinetic equations were also investigated.

    Results and Discussion 

    After cellulose extraction of wastes, FTIR device was used to identify the extracted celluloses and compare them with Sigma Aldrich pure cellulose. The peaks obtained from the FTIR apparatus were similar to the pure cellulose peaks. The yield of extracted cellulose in the form of paper waste was 70%> palm branch 33%> branch of pistachio 28%. In the second stage, the extracted cellulose was used to cover urea fertilizer in a ratio of 1 to 2 (urea fertilizer to cellulose) and the desired fertilizer was made in the form of small tablets with diameter of 0.5 cm and height of 2 cm. The SEM scanning electron microscope was used to study the structure of the manure. Microscopic images showed that the urea fertilizer placed as white spherical particles around the cellulose rod particles, indicating that the urea fertilizer particles adhered to the cellulose particles without any adhesive. The FTIR diagram of the fertilizer showed that the shift of the diagram upwards at the common wavelengths in urea and pure cellulose and a strong physical bond is established between them. Nitrogen release kinetics for all treatments that were less than pure urea fertilizer and significant differences observed between treatments and pistachio branch cellulose caused a slower release of urea fertilizer. The kinetic equation of the power function was selected as the best model for fitting the kinetic data. The studied wastes in this study have a high potential for producing pure cellulose to slow the release of urea fertilizer.

    Keywords: Cellulose, Urea fertilizer, Slow release fertilizer, wastes
  • نجمه سالاری بردسیری*، مجید حجازی مهریزی، ربیع بهروز، هرمزد نقوی، محبوب صفاری، مجید فکری

    افزایش جمعیت سبب تولید مقادیر زیادی از ضایعات کشاورزی شده که سبب آلودگی محیط زیست می شوند. امروزه استفاده از ضایعات کشاورزی برای استخراج سلولز و نانو سلولز رو به افزایش می باشد. در این تحقیق سلولز و نانو کریستال سلولز از سه نوع ضایعات درخت خرما شامل پوشال، برگ سبز و خوشه خرما استخراج و برای شناسایی سلولزها و مقایسه با سلولز خالص شرکت سیگماآلدریچ از دستگاه های FTIR، TGA و XRD استفاده شد. بازده استخراج سلولز برای پوشال 25 درصد، برگ سبز 20 درصد و خوشه خرما 33 اندازه گیری و پیک دستگاه های FTIR و XRD نمونه ها، مشابه با پیک سلولز خالص و درجه بلورینگی خوشه > پوشال > برگ خرما به دست آمد. کاهش وزن تمام نمونه های سلولز در نمودارهای TGA در دمای 350 درجه سانتی گراد مشابه با نمودار TGA سلولز خالص بود. محدوده طول نانو ذرات این سلولزها توسط میکروسکوپ FE-SEM 19 تا 36 نانومتر مشخص شد.

    کلید واژگان: سلولز خالص, نانو کریستال سلولز, درخت خرما
    Najmeh Salari *, Majid Hejazi Mehrizi, Rabi Behrooz, Hormazd Naghavii, Mahboob Saffari, Majid Fekri

    The increase in population has led to the production of large amounts of agricultural wastes that pollutes the environment. Today, the use of agricultural wastes to extract cellulose and nano-cellulose is increasing. In this study, cellulose and nanocrystalline cellulose were extracted from three types of palm waste, including fibers, leaves and palm clusters and used to identify cellulose and compare it with pure cellulose SigmaAldrich from devices using FTIR, TGA and XRD. Cellulose extraction yield was measured at 25% in palm fibers, 20% in green leaves and 33% in clusters. The FTIR and XRD spectra of isolated cellulose was similar to pure cellulose and the degree of crystallization was in order of leaf > fibers > clusters. The loss of weight for all cellulose samples in TGA charts at 350 oC was similar to that of pure cellulose and the nanoparticle length range of these cellulose was determined by the FE-SEM electron microscope 20 to 36 nanometers.

    Keywords: Pure Cellulose, Nano crystalline cellulose, Tree palm
  • سمیه حسین پور، مجید حجازی مهریزی*، حسن هاشمی پور رفسنجانی، محمدهادی فرپور

    یکی از بهترین روش ها برای مدیریت ضایعات زغال سنگ در راستای جلوگیری از انباشت آن ها در طبیعت و کاهش آلودگی های محیط زیست، کاربرد آن ها به عنوان جاذب آلاینده ها است. این پژوهش با هدف بررسی قابلیت و رفتار جذبی ضایعات زغال سنگ به سه شکل پودری خام (cp)، نانو ذرات (cnp) و نانو ذرات اصلاح شده با کلرید آهن (mcnp) در جذب فسفر از محلول آبی انجام شد. مشخصه یابی جاذب ها با استفاده از آنالیزهای دستگاهی نظیر XRD، SEM-EDS، و FTIR صورت پذیرفت. مطالعات جذب سطحی فسفر به روش تعادلی در سیستم بسته انجام و تاثیر عواملی نظیر pH، غلظت اولیه فسفر و زمان تماس بررسی شد. نتایج نشان داد که فرآیند جذب فسفر، یک فرآیند وابسته به pH بوده و بیشترین جذب فسفر برای هر سه جاذب در محدوده pH=2-6 اتفاق افتاد. بیشترین درصد حذف فسفر در محدوده غلظت اولیه صفر تا 50 میلی گرم بر لیتر مشاهده شد. کارایی حذف فسفر توسط جاذب های مورد مطالعه با گذشت زمان، افزایش و پس از 2 ساعت به تعادل رسید. درصد حذف فسفر توسط cp، cnp و mcnp به ترتیب 3/3، 18 و 8/78 درصد محاسبه شد. مدل های سینتیکی شبه رده اول و شبه رده دوم و مدل هم دمای لانگمویر داده های جذب سطحی فسفر توسط جاذب های مورد مطالعه را به خوبی توصیف کردند. حداکثر ظرفیت جذب فسفر برای cp، cnp و mcnp به ترتیب برابر با 37/0، 97/3 و 39/30 میلی گرم بر گرم محاسبه شد. نتایج این پژوهش نشان داد که ضایعات زغال سنگ اصلاح شده، قابلیت استفاده به عنوان یک جاذب مقرون به صرفه و دوست دار محیط زیست را دارا هستند.

    کلید واژگان: حذف فسفر, ضایعات زغال سنگ, سینتیک, هم دما
    SOMAYEH HOSSEINPOOR, Majid Hejazi Mehrizi *, HASSAN HASHEMIPOOR RAFSANJANI, MOHAMMAD HADI FARPOOR

    One of the best methods for managing coal wastes to prevent their accumulation in nature and reduce environmental pollution is their application as the sorbents of pollutants. The objective of this study was to investigate the capability and behavior of the coal wastes in three forms of pristine powder (cp), nanoparticles (cnp) and FeCl3 modified nanoparticles (mcnp) for phosphorous (P) sorption from aqueous solution. Characterization of the sorbents was carried out using XRD, SEM-EDS and FTIR analyses. Equilibrium sorption experiments were done in batch systems and the effects of pH, initial P concentration and contact time were studied. The results showed that the P sorption process was pH dependent and the maximum P sorption occurred at 2-6 pH ranges. The maximum P removal efficiency of the sorbents obtained in the range of 0-50 mg/L of initial P concentration and it was increased with time and reached equilibrium after 2 hours. The P removal efficiencies of the sorbents were determined to be 3.3, 18 and 78.8 % for cp, cnp and mcnp, respectively. The pseudo-first and pseudo-second order kinetic models and Langmuir isotherm described the P sorption data well. The maximum P sorption capacities were calculated to be 0.37, 3.97 and 30.39 mg/g for cp, cnp and mcnp, respectively. Results revealed that the modified coal wastes have the potential to use as cost-effective and environmental-friendly sorbents.

    Keywords: Phosphorous Removal, Coal wastes, kinetics, Isotherms
  • حسن بلبل، مجید فکری، مجید حجازی مهریزی*، ناصر برومند

    تجمع فسفر در محیط های آبی باعث به خطر افتادن حیات موجودات زنده می شود. از این رو، ارائه یک روش موثر جهت حذف فسفر از محلول های آبی ضروری به نظر می رسد. مطالعه حاضر با هدف تولید یک کانی هیدروکسید دوگانه لایه ای منیزیم-آهن و بررسی رفتار آن در جذب فسفر از محلول آبی انجام شد. کانی مورد نظر به روش هم رسوبی در فاز مایع با ترکیب کلریدمنیزیم و کلریدآهن با نسبت مولی 3 به 1 در pH=10 در آزمایشگاه تهیه و ساختار بلوری آن توسط آنالیز پراش پرتو ایکس مورد مطالعه قرار گرفت. قابلیت جذب فسفر توسط هیدروکسید دوگانه لایه ای منیزیم-آهن تولید شده با انجام آزمایشات تعادلی در حالت بسته بررسی و اثر عواملی نظیر غلظت اولیه فسفر، pH و زمان تماس مطالعه گردید. نتایج نشان داد که فرآیند جذب فسفر توسط هیدروکسید دوگانه لایه ای یک فرآیند وابسته به pH بوده و بیشترین جذب در pH=4 اتفاق افتاد. زمان تعادل برای واکنش جذب فسفر 60 دقیقه بود و سینتیک جذب به خوبی توسط مدل شبه رده دوم توصیف گردید. داده های هم دمای جذب فسفر به خوبی با مدل لانگمویر برازش یافتند و حداکثر ظرفیت جذب فسفر 96/13 میلی گرم بر گرم محاسبه شد. مطالعات سینتیکی و اثر pH بر روی جذب فسفر نشان داد که مکانیسم های احتمالی درگیر در فرآیند جذب فسفر به صورت برهم کنش الکترواستاتیک، تبادل لیگاندی و تشکیل کمپلکس سطحی بود. نتایج این پژوهش نشان داد که هیدروکسید دوگانه لایه ای منیزیم-آهن به عنوان یک جاذب کم هزینه و دوست دار محیط زیست قابلیت موثری در حذف فسفر از محلول های آبی دارا می باشد.

    کلید واژگان: به پروردگی, جذب سطحی, رس های آنیونی, سینتیک, فسفر, هم دما
    Hasan Bolbol, Majid Fekri, Majid Hejazi Mehrizi *, Naser Bromand

    Introduction Phosphorus (P) is an essential nutrient for all forms of life on the earth, but in excess concentrations, it can act as a serious water pollutant through eutrophication. Thus, it is very important to remove P from aqueous solutions before their release into natural water resources. Among the various P removal techniques that have been developed, the sorption process is widely accepted to be an effective water treatment technique because of low cost, ease of operation, simplicity of design, and high sorption capacity in dilute solutions. Layered double hydroxides (LDHs) are a type of two-dimensional nanostructure anionic clays with high capacities to sorption of anions. These non-silicate clays consist of positively charged brucite-like octahedral sheets which neutralize by a negatively charged interlayer containing relatively weak bonded anions and water molecules. The positive charges generated by the isomorphous substitution of trivalent cations for divalent cations are balanced by interlayer anions that can be exchanged by other anions making them good anion-exchangers with high selectivity. LDHs have been widely used as environmental sorbents because of their high charge density, large interlayer areas, good thermal stability, and high anion exchange capacities of the interlayer anions. The aim of the present study was to synthesize a Mg-Fe LDH as a sorbent for P removal from aqueous solution. Materials and Methods The Mg-Fe LDH was synthesized using the co-precipitation method. In brief, a mixture solution containing 0.03 mol MgCl2. 6H2O, and 0.01 mol FeCl3. 6H2O was added dropwise into a flask containing 100 ml of 1 M NaOH solution under vigorous stirring at pH=10. The obtained slurry was filtered and washed repeatedly with DW until the filtrate pH reached neutral. Mg-Fe LDH particles were then obtained by drying the filtrate at 70 °C in an oven overnight. The crystallinity of the sample was studied using X-ray diffraction (XRD) analysis. In order to investigate the performance of the synthesized LDH as a P sorbent, batch experiments were carried out in polyethylene centrifuge tubes. The suspensions were shaken for 24 hours at 250 rpm, and the supernatant was then separated by centrifugation at 4000 rpm for 10 minutes and were filtered by Whatman ashless grade 42 filtration papers. Equilibrium P concentration was determined according to the ascorbic acid method using UV-vis spectrophotometer at the wavelength of 880 nm. The effects of pH, initial P concentration, and contact time on P sorption were investigated in the ranges of 2-10, 0-300 mg/L and 0-1440 min, respectively. Results and Discussion The XRD pattern of the LDH sample showed typical structure of hydrotalcite-like compounds with sharp and reflection peaks corresponding to the (003), (006), (012), (015), and (110) crystal planes which are characteristic planes of hydrotalcite-like compounds. The efficiency of LDH to remove P decreased with the increasing of initial P concentration and the maximum removal efficiency of LDH occurred in the range of 5-20 mg/L of initial P concentration. With increasing of initial P concentration from 20 to 300 mg/L, the P removal efficiency of LDH decreased from 98.7 to 24.6 %. The P removal efficiency was increased with time and reached equilibrium at 60 min. The P removal rate of LDH in this time was about 66 % and no significant decrease in residual P concentration was observed after 60 min. The sorption of P on LDH was highly pH dependent, and the maximum P removal was found at pH of 4. The sorption kinetic and isotherm data were well described by pseudo-second-order and Langmuir equations, respectively. According to the Langmuir equation, the maximum P sorption capacity (Qmax) of LDH was obtained as 13.96 mg/g. Conclusion It was found from the results of this study that the mechanisms involved in the P sorption onto LDH included electrostatic attraction, ligand exchange, and surface complex formation. In addition, the results suggested that the synthesized Mg-Fe LDH can be potentially used as an effective sorbent for the removal of P from aqueous solutions. Further research is needed on the regeneration of the LDH after P sorption and the evaluation of desorption behavior of P from LDH under different conditions.

    Keywords: adsorption, anionic clays, eutrophication, isotherm, kinetic, phosphorus
  • مریم معینی، مجید حجازی مهریزی*، اعظم جعفری
    کودهای آلی به عنوان یک منبع بسیار مناسب از لحاظ فسفر برای تولید محصول در کشاورزی پایدار مورد استفاده قرار می-گیرند. این مطالعه به منظور بررسی تاثیر کوتاه مدت (100 روزه) لجن فاضلاب، کود گاوی و کود مرغی بر شکل های آلی فسفر و قابلیت دسترسی آن ها توسط گندم در یک خاک آهکی از استان کرمان انجام شد. آزمایش در قالب طرح کاملا تصادفی شامل تیمارهای شاهد و سطوح 2 و 4 درصد لجن فاضلاب، کود گاوی و کود مرغی در چهار تکرار طراحی گردید. کاربرد کودهای آلی به طور معنی داری سبب افزایش تمامی شکل های فسفر آلی در مقایسه با تیمار شاهد شد. کاربرد کودهای آلی بیشترین تاثیر را بر فسفر آلی نسبتا لبایل و کمترین تاثیر را بر فسفر آلی لبایل نشان داد. همچنین صرف نظر از سطوح کاربردی، روند تاثیر کودهای آلی بر شکل های فسفر آلی به صورت لجن فاضلاب > کود گاوی > کود مرغی بود. همبستگی معنی داری بین فسفر آلی لبایل با فسفر قابل جذب خاک (**92/0r =) و فسفر جذب شده توسط گندم (**92/0r =) مشاهده شد. همچنین وزن خشک شاخسار با فسفر آلی نسبتا لبایل همبستگی بالایی (**96/0r =) را نشان داد. این نتایج نشان می دهد که فسفر آلی لبایل و نسبتا لبایل نقش بیشتری در افزایش فسفر قابل جذب گیاه در مقایسه با سایر شکل های آلی فسفر دارند. همچنین بر اساس نتایج این مطالعه، کاربرد کودهای آلی قابلیت جذب فسفر توسط گندم و رشد آن را از طریق افزایش شکل های مختلف فسفر آلی به ویژه فسفر آلی لبایل و نسبتا لبایل افزایش داده است.
    کلید واژگان: عصاره گیری متوالی, قابلیت دسترسی فسفر آلی, کشاورزی پایدار, کودهای آلی
    Majid Hejazimehrizi*
    Organic amendments are an excellent source of phosphorus (P) for plant production in sustainable agriculture. This paper describes the short term (100 days) effects of sewage sludge (SS), cow manure (CM) and poultry manure (PM) on the soil organic P (OP) fractions and their availability to wheat in a calcareous soil of Kerman Province . The experiment was arranged on a completely random design consisting of control (with no P fertilizer) and two levels (2 and 4%) of SS, CM and PM in four replications. Organic amendments markedly (pCM>PM. A significant correlation were observed between labile organic P with soil available P (r=0.92**), P uptake by wheat (r=0.92**) as well as between MLOP and shoot dry weight (r=0.96**), showing that labile and moderately labile organic P fractions have more contributors to available P than the others. These results suggest that adding of organic amendments can increase P availability and plant growth due to increase in soil OP fractions especially labile and moderately labile organic P fractions.
    Keywords: Organic amendments_Organic P lability_Sequential extraction_Sustainable agriculture
  • مجید حجازی مهریزی، حسین شریعتمداری، مجید افیونی
    استفاده از لجن فاضلاب به عنوان کود آلی در خاک های مناطق خشک و نیمه خشک ایران مورد توجه قرار گرفته است. هدف از این تحقیق بررسی آثار تجمعی و باقی مانده لجن فاضلاب شهری بر شکل های معدنی فسفر در خاک و ارتباط آنها با قابلیت دسترسی فسفر و عملکرد گندم در مقایسه با تیمار شاهد بود. بدین منظور سطوح 50 و 100 مگاگرم بر هکتار لجن فاضلاب (به عنوان سطوح کوددهی) و تعداد یک، 3 و 5 مرتبه کوددهی (به عنوان دفعات کوددهی) در یک خاک آهکی به همراه تیمار شاهد در نظر گرفته شد. آزمایش در قالب طرح کرت های خرد شده با طرح پایه بلوک کامل تصادفی در سه تکرار اجرا شد. نمونه های مرکب خاک در پایان سال پنجمین کوددهی از عمق 0-30 سانتی متری برداشت شد. نتایج نشان داد که با افزایش سطح و دفعات کوددهی مقدار دی کلسیم فسفات(Ca2-P)، اکتاکلسیم فسفات (Ca8-P)، آپاتایت (Ca10-P)، فسفات آلومینیوم (Al-P)، فسفات آهن (Fe-P) و فسفر قابل جذب خاک افزایش ولی مقدار فسفر محبوس شده(OC-P) کاهش یافت. آثار باقی مانده لجن در یک بار کوددهی سبب افزایش مقدار شکل های مختلف فسفر در مقایسه با تیمار شاهد گردید. به غیر ازOC-P، بین شکل های معدنی فسفر و فسفرعصاره گیری شده به روش اولسن، عملکرد گندم و جذب فسفر هم بستگی مثبت و معنی داری دیده شد. نتایج این تحقیق نشان داد کاربرد لجن فاضلاب در خاک سبب افزایش شکل های فسفر معدنی و قابلیت دسترسی فسفر شده است.
    کلید واژگان: مناطق خشک و نیمه خشک, لجن فاضلاب, جزء بندی فسفر, گندم
    Majid Hejazi Mehrizi *, Hossein Shariatmadari, Majid Afyuni
    Application of sewage sludge has been considered as an organic fertilizer in arid and semi-arid regions of Iran. This study was conducted to investigate cumulative and residual effects of sewage sludge on soil inorganic fractions and their relation to phosphorus (P) availability. Two levels of application (50 and 100 Mg ha-1) and three consecutive times of sewage sludge application (1, 3 and 5 years) with a control treatment were studied in a randomized complete block split plot design with three replications. Composite soil samples were collected from 0-30 depth at the end of 5th year of application. Increasing the rate and application year of sewage sludge enhanced dicalcium phosphate (Ca2-P), octacalcium phosphate (Ca8-P), apatite (Ca10-P), aluminum phosphate (Al-P), iron phosphate (Fe-P) and available P but decreased occluded P (OC-P). Residual effect of sewage sludge application resulted in increased inorganic fractions in blocks treated for 1 year compared to control. Positive correlations were observed between inorganic P fractions and Olsen P, wheat yield and P uptake (except OC-P). We concluded that inorganic P fractions and P availability increased in sewage sludge amended soil.
    Keywords: Arid, semi, arid regions, Sewage sludge, Phosphorus fractionation, Wheat
سامانه نویسندگان
  • دکتر مجید حجازی مهریزی
    دکتر مجید حجازی مهریزی
    دانشیار علوم خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید باهنر کرمان، کرمان، ایران
اطلاعات نویسنده(گان) توسط ایشان ثبت و تکمیل شده‌است. برای مشاهده مشخصات و فهرست همه مطالب، صفحه رزومه ایشان را ببینید.
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