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

جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه « پایداری خاکدانه » در نشریات گروه « آب و خاک »

تکرار جستجوی کلیدواژه «پایداری خاکدانه» در نشریات گروه «کشاورزی»
  • محمدرضا امداد*، آرش تافته، سید علی غفاری نژاد

    ویژگیهای فیزیکی خاک نقش مهم و تعیین کننده ای در شرایط خاک و نیز مدیریت آبیاری داشته و تغییرات آنها بر میزان نگهداشت آب در خاک و سایر موارد مرتبط با رابطه آب، خاک و گیاه تاثیرگذار می باشد. نظر به نقش و تاثیرکاربرد کودهای آلی(از منابع دامی و کمپوست ضایعات شهری) بر ویژگیهای فیزیکی خاک، این تحقیق در راستای تاثیر کاربرد کود آلی از منابع دامی و کمپوست ضایعات شهری در تناوب های زراعی مختلف و متعارف(گندم - آیش- گندم- ذرت- گندم و آیش) در کرت های ثابت و به منظور بررسی تغییرات ویژگیهای فیزیکی خاک ناشی از اعمال تیمارهای مصرف کود به مقدار سالانه 20 تن در هکتار در استان البرز اجرا شد. نتایج نشان داد که میانگین مقادیر ظرفیت زراعی در تیمارهای بدون مصرف کود حدود 8/17 درصد و میانگین آن در تیمار کاربرد کود آلی حدود 3/18 درصد بوده که بیانگر افزایش نسبی ظرفیت زراعی در تیمارهای مصرف کود دامی و کمپوست نسبت به تیمارهای بدون مصرف کود می باشد. شاخص پایداری خاکدانه ها در تیمار کاربرد کمپوست و کود دامی به ترتیب به میزان 27 و 18 درصد نسبت به میانگین تیمارهای عدم مصرف کود(1/1 میلیمتر) افزایش یافته اند. میانگین سرعت نفوذ در تیمارهای بدون مصرف کود حدود 1/28 میلیمتر بر ساعت و میانگین سرعت نفوذ در تیمارهای مصرف کود دامی و کمپوست به ترتیب حدود 7/32 و 3/33 میلیمتر بر ساعت گردید. میانگین سرعت نفوذ در تیمارهای مصرف کود دامی و کمپوست به ترتیب به میزان حدود 16 و 19 درصد نسبت به میانگین سایر تیمارها بیشتر بوده که بیانگر تاثیر کاربرد کود دامی و کمپوست در بهبود ویژگیهای فیزیکی و نیز افزایش نفوذ نهایی خاک می باشد.

    کلید واژگان: پایداری خاکدانه, ظرفیت زراعی, نفوذ نهایی, نگهداشت آب خاک}
    Mohammadreza Emdad *, Arash Tafteh, Seyed Ali Ghaffari Nejad
    Introduction

    Organic matter is one of the important indicators of soil quality. Organic matter increases water retention in the soil and helps to transport water and air in the soil. Organic matter increases crop growth and provides nutrients needed by plants and soil microorganisms. The amount of soil organic matter in nature depends on factors such as climate, soil properties, and agricultural management, especially in the plowing stage. This is although in many cultivated and undisturbed soils, the amount of soil organic matter reaches a constant value after some time and becomes balanced.On the other hand, most regions of Iran the arid and semi-arid and have low organic matter. The chemical composition of organic matter is approximately 50% of carbon, 5.0 % of nitrogen, 0.5% of phosphorus, 0.5% of sulfur, 39% of oxygen, and 5.0% of hydrogen, and these values change from one soil to another. The management of compost and plant waste is one of the most essential aspects of soil fertility management in the direction of sustainable agriculture. The research results showed that organic matter and carbohydrates are two factors related to the stability of soil structure. Considering the role and effect of using organic fertilizers (from animal sources and urban waste compost) on the physical characteristics of the soil, it is necessary to improve the productivity of soil and water, changes in the physical characteristics of the soil in different crop management (rotation) in fixed plots and in several years to be reviewed and evaluated consecutively.

    Materials and Methods

    This research has been done to investigate the effect of applying organic manure from animal sources and urban waste compost in different and conventional crop rotations in fixed plots and also to investigate the changes in the physical characteristics of the soil due to the application of the following treatments in Alborz Province (at the research station of the Soil and Water Research Institute, Karaj) was implemented from November 2016. After planting wheat in 2016 and harvesting it in 2017, the land alternated with fallow. Wheat was planted again in the fall of 1997 and corn was planted in July 1998. In the fall of 1998, wheat was planted again and then the land was alternated with fallow. This research was conducted in the form of randomized complete blocks in five treatments and three replications in plots with an area of 200 square meters. The treatments include 1- no planting (T1), 2- control without fertilizer use (T2), 3- application of nitrogen, phosphorus, and potassium chemical fertilizers based on soil test (T3), 4- annual application of 20 ton/h of animal manure (T4) and annual application 20 ton/h of compost (T5). By taking soil samples from the surface layer, the physical characteristics of the soil, including field capacity, permanent wilting point, bulk density, final infiltration of soil, and aggregate stability of soil were measured in different treatments. Soil physical characteristics were measured after harvesting each product from a depth of 0-30 cm in three replicates. By removing the soil surface layer, the aggregate stability was determined by the wet sieve method.

    Results and Discussion

    Treatments T1, T2, and T3 did not show significant changes in field capacity. The mean values of the field capacity of these treatments T1, T2, and T3 are about 17.8% and the treatment using animal manure (18.1%) and compost (18.3%) increases the field capacity by about 1.0 and 2.0 %, respectively, compared to the average treatments without the use of organic fertilizers. The values of bulk density changes in the treatments for the desired periods are not significant and it indicates that there is no specific trend in each period due to the changes in soil surface conditions for the treatments. The values of changes in the soil aggregate stability values have become significant only in the treatments of organic fertilizer consumption (from animal sources and compost) in the desired periods. The soil aggregate stability index in the treatment of using compost and manure increased by 27 and 18%, respectively, compared to the average of treatments without fertilizer use (1.1 mm), which indicates the role of organic fertilizer use in increasing the aggregate stability. The average final infiltration rate in the treatments without using fertilizer is about 28.1 mm h-1 and the average rate of final infiltration in the treatments using manure and compost is about 32.7 and 33.3 mm h-1, respectively. The average rate of final infiltration in the treatments using manure and compost has increased by about 16 and 19%, respectively, compared to the average of other treatments.

    Conclusion

    According to the obtained results and the changes in the physical characteristics of the soil affected by the use of manure and compost in the cultivation periods, the role of the use of these materials in improving the physical characteristics of the soil is generally evident. The average bulk density of treatments T1 to T5 was equal to 1.47, 1.52, 1.54, 1.54, and 1.54 g cm-³, respectively, indicating a relative increase in bulk density in organic fertilizer treatments. The soil aggregate stability index in the treatment of using compost and manure increased by 27 and 18%, respectively, compared to the average of treatments without fertilizer use, which indicates the role of organic fertilizer use in increasing the aggregate stability. The average final infiltration rate in manure and compost treatments has increased by about 16 and 19%, respectively, compared to the average of other treatments, which indicates the effect of manure and compost application in increasing the final soil infiltration rate. Because for each crop rotation, the soil is subjected to tillage operations, therefore destruction of the surface layer of the soil (with more organic matter) and as a result intensifying the activity of microorganisms, from the effect of organic matter on the characteristics, the physical properties of the soil are reduced and it even causes that no special trend can be seen in the physical characteristics of the soil during the cultivation periods. Therefore, it is necessary to use a set of management strategies to improve the amount of organic matter or the physical characteristics of the soil.

    Keywords: Final Infiltration Rate, Field Capacity, Soil Water Retention, Wet Aggregate Stability}
  • ژیلا اسدی فرد*، عباس احمدی، علی اصغر جعفرزاده، علی داد کرمی، سیامک علوی کیا

    تحقیق حاضر برای شناسایی شاخصی کارآمد برای تعیین حساسیت خاک به تشکیل اندوده در منطقه دشت کوار استان فارس انجام شد. برای انجام این تحقیق80 نمونه مرکب خاک (20-0 سانتی متری) از دشت کوار استان فارس تهیه گردید. سپس پارامترهای توزیع اندازه ذرات خاک، رطوبت جرمی، ماده آلی، هدایت الکتریکی و pH عصاره گل اشباع اندازه گیری شدند. همچنین میانگین وزنی قطر خاکدانه ها، میانگین هندسی قطر خاکدانه ها، کربنات کلسیم معادل، بعد فرکتالی، درصد اشباع ، سدیم، کلسیم، منیزیم، نسبت جذب سطحی سدیم، هدایت هیدرولیکی اشباع و جرم مخصوص ظاهری خاک تعیین شد. ارزیابی حساسیت خاک به تشکیل اندوده با مقایسه معادله های رگرسیونی هفت شاخص مختلف از جمله شاخص پایداری ساختمان خاک (SSI)، شاخص سله بندی (CI)، شاخص پایداری خاکدانه مرطوب (WAS)، شاخص حساسیت به سله بستن (CSI)، شاخص پایایی (C5- C10)، مقاومت در برابر نفوذ (PR) و شاخص نسبی اندوده بستن (RSI) انجام و برای تحلیل داده ها از روش همبستگی پیرسون و رگرسیون خطی چندگانه ریج به روش گام به گام پس رونده و با استفاده از نرم افزارهای Statistica، SPSS-26 و Minitab استفاده گردید. در مطالعه حاضر بهترین مدل های رگرسیونی برازش داده شده جهت توصیف حساسیت پذیری خاک به تشکیل اندوده سطحی متعلق به شاخص های پایداری خاکدانه و سله بندی فایو بودند. بر اساس نتایج حاصله شاخص پایداری خاکدانه با ضریب تبیین اصلاح شده 92/0 R2 adj=در پیش بینی حساسیت خاک به تشکیل اندوده قابلیت بالایی داشت و موثرترین شاخص در بیان تغییرات پایداری خاکدانه و تشکیل اندوده سطحی بود.

    کلید واژگان: اندوده سطحی, پایداری خاکدانه, رگرسیون چند متغیره ریج, کیفیت خاک, مدل رگرسیونی}
    Zhila Asadi Fard *, Abbas Ahmadi, Ali Asghar Jafarzadeh, Alidad Karami, Siamak Alavikia
    Background and Objectives

    The surface seal formation can have destructive agricultural, hydrological and environmental effects. Seal formation is a complex mechanism that controlled by a wide range of factors such as soil properties, rainfall characteristics, and flow conditions. The present research was conduct in order to identify an efficient index to determine the sensitivity of soil to the seal formation in the soil of Kowar plain region of Fars province.

    Methodology

    In the present study, according to the area of the region, 160 sampling points selected, then according to the characteristics of the studied area and type of land use, to achieve the goals of the research, first, the land use, geology and topography maps of the area is prepared and by doing several times of field work in different seasons of the year, the topographies and shapes in the maps and pictures were adapted to the environmental conditions. To carry out this research, 80 composite soil samples (0-20 cm) were prepared from the Kovar plain of Fars province. Then the parameters of soil particle size distribution, mass moisture, organic matter, electrical conductivity and pH of saturated mud extract measured. Then the parameters of soil particles size distribution, volume wetness, organic matter, electrical conductivity and pH of saturated mud extract, measured. Also, mean weight diameter(MWD), geometric mean diameter(GMD), calcium carbonate equivalent, fractal dimensions, saturation percentage, sodium, calcium, magnesium, sodium absorption ratio (SAR), saturated hydraulic conductivity (Ks) and bulk density were determined. Assessing the sensitivity of the soil to the surface seal formation by comparing the regression equations of seven different indices, including the soil structural stability index (SSI), crusting index (CI), water aggregate stability (WAS), crusting susceptibility index (CSI), consistency index (C5 - C10), penetration resistance (PR) and relative sealing index (RSI) carried out in data preprocessing, Descriptive statistics of variables such as mean, maximum, minimum and variance, data distribution diagram and data distribution obtained using Minitab- 19 software. In addition, in case of remote data or mistakes in entering the data, appropriate measures taken and a table of descriptive information was prepared. The normality of the frequency distribution of these features evaluated using the significance test of skewness. To explain the ability of indicators and statistics in seal formation, First, linear correlation between variables determined by SPSS-22 software and by using Pearson's correlation coefficient (r), the correlation relationship between the indices and early characteristics of the soil was obtained and for data analysis, Pearson's correlation method and ridge multiple linear regression were used by stepwise backward method and using Statistica, SPSS-26 and Minitab-19 software.

    Findings

    In terms of the soil structural stability index, the studied area was in the danger range of aggregate destruction, which can considered relevant to the high percentage of silt in the region. The sodium surface absorption ratio of the majority of soil samples in the study area, had a non-sodium rating. 95% of the samples with agricultural land use in terms of organic matter were located in the weak to medium with structure and structure stability group. The majority of samples had more than 20% clay. Most of the measured variables had a low coefficient of variation and in terms of data distribution and dispersion, had a relatively favorable situation. Clay was the common variable in five regression equations of the indices, which refers to the importance and dual role of clay in the aggregates stability and reducing the sensitivity to compaction. The relatively low value of the standard deviation in the soil structural stability index indicated the greater accuracy of this model in estimating the coefficients. In the present study, the best-fitted regression model, to describe the sensitivity of the soil to the surface seal formation, compared to other models, belong to the soil structural stability and crusting indices.

    Conclusion

    Based on the results obtained, the soil aggregate stability index with the modified coefficient of explanation R2=0.92 had a high capability in predicting the sensitivity of the soil to the seal formation and is the most effective index in expressing the changes in soil aggregate stability and the surface sealing. The results of the data analysis expressing the extreme limitation class of the mean weight diameter was in the soil of the region.

    Keywords: Aggregate stability, Regression Model, Ridge multivariate regression, Sealing surface, Soil quality}
  • سپیده ابریشم کش*، معصومه زحمتکش، نفیسه یغمائیان مهابادی، حسین اسدی

    فرسایش خاک در مناطق بالا دست، نقش مهمی در ورود رسوبات به سد ها دارد. تجمع رسوبات موجب کاهش عمر مفید سد، مشکلات زیست محیطی و تشدید سیلاب می شود. میزان فرسایش علاوه بر اقلیم، توپوگرافی، پوشش گیاهی و مدیریت اراضی به خصوصیات خاک و فرسایش پذیری آن نیز بستگی دارد. در این پژوهش، عامل فرسایش پذیری خاک و همچنین توزیع مکانی آن در بخشی از حوضه آبخیز علی آباد رودبار در بالادست سد سفیدرود، با استفاده از توابع انتقالی مختلف شامل KUSLE، KEPIC و KDg بررسی شد. نمونه های خاک از عمق صفر تا 10 سانتی متری برداشته و توزیع اندازه ذرات اولیه خاک، میزان کربن آلی و پایداری خاکدانه ها اندازه گیری شد. عامل فرسایش پذیری معادله جهانی هدر رفت خاک  (KUSLE) به دو شکل با و بدون کد های ساختمان و نفوذ پذیری محاسبه و به ترتیب KUSLEi و KUSLEf نامیده شدند. نتایج نشان داد که خاک های مورد مطالعه عمدتا دارای بافت سبک بوده و KUSLEi  در دامنه 011/0 تا 040/0 تن ساعت بر مگا ژول میلی متر برآورد گردید. کم ترین عامل فرسایش پذیری به KDg تعلق داشت که به طور معنی دار کم تر از عامل فرسایش پذیری محاسبه شده با سایر توابع انتقالی بود. تمامی عوامل فرسایش پذیری محاسبه شده دارای همبستگی معنی دار منفی با میانگین وزنی قطر خاکدانه بودند که  KUSLEi و KDg به ترتیب بیش ترین و کم ترین همبستگی با MWD  را داشتند. تمام عامل های فرسایش پذیری دارای وابستگی مکانی از درجه متوسط بودند اما KUSLEi  وابستگی مکانی قوی را نشان داد. بنا بر این در مجموع می توان نتیجه گرفت که نقشه پهنه بندی KUSLEi ،  تهیه شده توسط روش کریجینگ، می تواند شاخص مناسبی از فرسایش پذیری خاک های منطقه مورد مطالعه باشد

    کلید واژگان: فرسایش خاک, پایداری خاکدانه, توابع انتقالی, میانگین وزنی قطر خاکدانه, وابستگی مکانی}
    Sepideh Abrishamkesh *, Masoomeh Zahmatkesh, Nafiseh Yaghmaeian, Hossein Asadi

    Soil erosion in upstream areas has an important role in sediment entry to dams. Sediment accumulation result in decreases of dam service life, environmental problems, and acceleration of floods. In addition to climate, topography, vegetation cover and land management, soil erosion amount depends on soil characteristics and its erodibility.  In this research, soil erodibility factor and its special distribution was assessed by using of various pedotransfer functions including KUSLE, KEPIC and KDg in a part of Aliabad watershed of Roodbar, located at upstream of Sefidrood dam. The soil samples were collected from 0-10 cm depth and size distribution of soil primary particles, organic carbon content, and aggregates stability were measured. The KUSLE was calculated in two ways without codes of soil structure and permeability, and with respective codes, named as KUSLEi, and KUSLEf, respectively. The results showed that studied soils generally had coarse texture, and KUSLEi was estimated low to moderate in range of 0.11 to 0.040 ton h MJ-1 mm-1. The least soil erodibility factor belongs to KDg, which was significantly lower than the soil erodibility factors calculated by other pedotransfer functions. All of the calculated erodibility factors had significant negative correlation with mean weight diameter of aggregates which KUSLEi and KDg showed the most and least correlation with MWD, respectively. All of the erodibility factors had moderate spatial dependence, however KUSLEi showed strong spatial dependence. Therfore, it generally can be concluded that zoning map of KUSLEi  generated via kriging can be a suitable indicator of the studied soils erodibility.

    Keywords: Soil Erosion, Aggregate stability, Pedotransfer function, mean weight diameter of aggregate, Spatial dependence}
  • نجمه مرادیان پیک، سیروس جعفری*

    تغییر فاکتورهای کیفی اراضی در تغییر کاربری دو سیستم کشت متداول خوزستان (منطقه دیمچه، سیستم کشت تناوبی و نیشکر و زراس جنگل و جنگل تراشی) بررسی شد. نتایج نشان داد با تغییر کاربری جنگل، کربن آلی از 0/93 به 0/55 درصد، ظرفیت تبادل کاتیونی از 19/6 به 13/3 سانتی مول بر کیلوگرم، نسبت کربن به نیتروژن (C/N) از 7/4 به 3/8 درصد، میانگین وزنی قطر خاکدانه ها از 1/7 به 1/3 درصد و تنفس میکروبی از 0/11 به 0/06 میلی گرم دی اکسیدکربن بر گرم خاک در روز کاهش و در مقابل رس قابل انتشار از 6/4 به 3/19 درصد افزایش یافت. تجزیه به عامل برای خصوصیات نشان داد پنج عامل بیش از 90 درصد واریانس را در مقادیر FC،PWP ،AW ،AF  توجیه کرد. در منطقه دیمچه، میانگین رطوبت حجمی ظرفیت زراعی از 31/3 به 27/3 درصد، آب قابل استفاده از 12/96 به 9/8 درصد، رس قابل انتشار از 56/1 به 12/3 درصد و جرم مخصوص ظاهری از 1/6 به 1/4 درصد کاهش، کربن آلی از 0/45 به 0/78 درصد، C/N از 6/3 به 10/0 درصد، تنفس میکروبی از 0/01 به 0/04 میلی‎گرم دی اکسیدکربن بر گرم خاک در روز و میانگین وزنی قطر خاکدانه ها از 0/77 به 1/3 میلی متر افزایش یافت. پنج عامل FC،AW ،BD ،DC  و OM بیش از 90 درصد واریانس را توجیه کرد.

    کلید واژگان: پایداری خاکدانه, کاربری, جنگل, کیفیت خاک, مواد آلی}
    N. Moradian Paik, S. Jafari*

    Changes in land quality factors were investigated according to the change in land use of two conventional cropping systems in Khuzestan (Dimcheh region, periodic cultivation system, sugarcane, forest, and deforesting in Zaras region). The results showed that by the change of forest land use, organic carbon from 0.93 to 0.55%, cation exchange capacity (CEC) from 19.6 to 13.3 cmol/kg, C/N from 7.4 to 3.8%, the mean weight diameter of aggregate (MWD) from 1.7 to 1.3%, and microbial respiration from 0.11 to 0.06 mg of CO2 /gr of soil per day decreased and in contrast, the dispersible clay from 4.6 to 19.3% increased. PCA analysis for the parameters showed that five factors justified more than 90% of the variance in the values of FC, PWP, AW, and AF. In the Dimcheh region, the average volumetric moisture content of FC from 31.3% to 27.3%, available water from 12.9% to 9.8%, dispersible clay from 56.1% to 12.3%, and bulk density reduced from 1.6 to 1.4%, organic carbon from 0.45 to 0.78%, C/N from 6.3 to 10.0%, microbial respiration from 0.01 to 0.04 mg of CO2 /gr soil per day and MWD of aggregates increased from 0.77 to 1.3 mm. Five factors including FC, AW, BD, DC, and OM explained more than 90% of the variance.

    Keywords: Aggregate stability, Land use, Forest, Soil quality, Organic matter}
  • سحر اختیاریان، سیما محمدی*، افسانه عالی نژادیان بیدآبادی
    اگرچه استفاده از کود در خاک های فقیر جهت افزایش حاصلخیزی خاک و رشد بهینه گیاهان امری ضروری است، اما در سال های اخیر استفاده بی رویه از کودهای شیمیایی باعث آسیب های زیست محیطی فراوانی شده است. به همین جهت تحقیق حاضر با هدف بررسی اثر دو نوع ماده اصلاح کننده آلی (پوسته برنج) و معدنی (زیولیت کلینوپتیلولیت) بر برخی ویژگی های خاک در سال 1399 در گلخانه دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه لرستان اجرا شد. تیمارهای آزمایش شامل اصلاح کننده-های آلی با سه سطح (یک، سه و پنج درصد وزنی)، معدنی با سه سطح (سه، پنج و ده درصد وزنی) و تیمار شاهد و سه زمان مختلف انکوباسیون (30 (شاهد)، 60 و 90 روز) بودند. قبل از شروع سه زمان مذکور، یک ماه انکوباسیون برای به تعادل رسیدن مواد اصلاحی و خاک نیز اعمال شد. نتایج نشان داد که کاربرد هر دو اصلاح کننده باعث افزایش معنی دار میانگین وزنی قطر خاکدانه ها، تخلخل، رطوبت وزنی، هدایت الکتریکی، اسیدیته، نیتروژن کل، نسبت کربن به نیتروژن و تنفس میکروبی نسبت به شاهد شد. تیمار 5 درصد وزنی پوسته برنج باعث افزایش معنی دار میانگین وزنی قطر خاکدانه ها (7/26 درصد) نسبت به شاهد شد، اما اثر کاهشی روی جرم مخصوص ظاهری و آب گریزی نسبت به تیمار شاهد نشان داد. آب گریزی تیمار 10 درصد وزنی زیولیت و 3 درصد وزنی پوسته برنج حدود 8/37 درصد نسبت به شاهد کاهش یافت. با گذشت زمان میزان جرم مخصوص ظاهری، تخلخل، هدایت الکتریکی، کربن آلی، نیتروژن کل و تنفس میکروبی روند کاهشی داشت، اما زمان بر اسیدیته و نسبت کربن به نیتروژن خاک اثر افزایشی داشت. نسبت کربن به نیتروژن در دوره انکوباسیون 60 و 90 روز نسبت به شاهد، به ترتیب به میزان 04/7 و 32/17 درصد افزایش معنی دار داشته است. نتایج آنالیز داده ها نشان داد که تاثیر زمان بر آب گریزی، میانگین وزنی قطر خاکدانه ها و رطوبت وزنی معنی دار نگردید.
    کلید واژگان: اصلاح کننده های خاک, حفاظت خاک, پایداری خاکدانه, زمان انکوباسیون}
    Sahar Ekhtiarian, Sima Mohammadi *, Afsaneh Alinezhadian-Bidabadi
    Although the use of fertilizer in poor soils is essential for increasing soil fertility and optimal growth of plant, but in recent years, chemical fertilizers have caused a lot of environmental damages. Thus, this study was conducted to investigate the effect of organic matter (Rice Husk) and mineral modifiers (Clinoptilolite Zeolite) on some soil properties. For this purpose, an experiment was performed in 2020 in the greenhouse faculty of the agricultural and natural resources of lorestan university. Test treatments include: 1- organic modifiers with three level (1, 3, 5 wool weight) and mineral modifiers with three level (3, 5, 10 wool weight) and control treatment 2- three different incubation time (30 as control, 60, 90 days). Before starting the proposed times, one month incubation was applied to the soil to adjust the soil material. The result showed that the use of both modifiers increased average weight of the aggregate diameter, porosity, weight moisture, electrical conductivity, total nitrogen, acidity, carbon ratio to nitrogen and microbial respiration compared to the control. The average weight of aggregate diameter increased by 26.7% compared to the control. But, the amount of bulk density and the hydrophobicity of the samples were decreased as compared to the control treatment. 10% weight of zeolite and 3% weight of rice shell treatment reduced hydrophobicity by about 37.8% compared to the control. Over time, the amount of bulk density, porosity, electrical conductivity, organic carbon, total nitrogen and microbial respiration showed a reduction trend, but the soil acidity and carbon ratio to nitrogen had an increasing trend. The carbon/nitrogen ratio during the incubation period of 60 and 90 days, significantly increased by 7.04 and 17.32% compared to the control. The result of data analysis showed that the effect of time on hydrophobic and average weight of the aggregate diameter and weight moisture was not significant.
    Keywords: aggregate stability, Soil modifiers, soil conservation, Times of incubation}
  • ناهید حیدری، سید بهمن موسوی، علی بهشتی آل آقا*، فاطمه رخش، اسماعیل کریمی
    امروزه مناطق گسترده ای از جنگل ها به اراضی کشاورزی تغییر کاربری داده است و تغییر کاربری اراضی از عوامل مهم کاهش -دهنده کیفیت خاک می باشد. هدف از انجام این پژوهش بررسی تاثیر تغییر کاربری اراضی از جنگل و مرتع به کشاورزی بر برخی از ویژگی های خاک در منطقه سراب بادیه (استان کرمانشاه) است. نمونه برداری در سال 1398 و از نقاط هم شیب و همسان در قالب طرح آشیانه ای صورت گرفت. برای این منظور 4 منطقه در نزدیکی هم که دارای چشم انداز یکسان و شامل 3 کاربری جنگل، مرتع و کشاورزی بودند و همچنین 2 عمق 20-0 و 40-20 سانتی متری در نظر گرفته شدند. از هر عمق در کاربری های مختلف نمونه های مرکب تهیه شد. پس از انتقال نمونه ها به آزمایشگاه، ویژگی های مهم خاک بر اساس روش های استاندارد اندازه گیری شدند. نتایج نشان داد که بر اثر تغییر کاربری اراضی در بین ویژگی های فیزیکی خاک میانگین وزنی قطر خاکدانه ها بیش از سایر ویژگی های فیزیکی خاک تحت تاثیر قرار گرفت به نحوی که با تغییر کاربری از جنگل به کشاورزی در لایه زیرین خاک (20-40 سانتی متری) به میزان 04/51 درصد کاهش یافت. در بین ویژگی های شیمیایی خاک کربن آلی و نیتروژن کل با 95/52 درصد کاهش در لایه سطحی خاک (0-20 سانتی متری)، بیشترین تغییرپذیری را در اثر تغییر کاربری از جنگل به مرتع داشتند. ضریب متابولیکی به تغییر کاربری اراضی حساس بود به نحوی که مقدار آن با تغییر کاربری از جنگل به کشاورزی به میزان 92/92 درصد در لایه زیرین خاک (40-20 سانتی متری) کاهش یافت. این ویژگی ها (میانگین وزنی قطر خاکدانه ها، کربن آلی، نیتروژن کل و ضریب متابولیکی) به تغییر شرایط مدیریتی در سطح مزرعه حساسیت بالایی دارند بنابراین می توان از این ویژگی ها برای پایش کیفیت خاک استفاده نمود.
    کلید واژگان: پایداری خاکدانه, جنگل, کربن آلی, مرتع}
    Nahid Hydari, Seyed Bahman Mousavi, Ali Beheshti Ale Agha *, Fatemeh Rakhsh, Ismaeil Karimi
    Nowadays, vast areas of forests have been changed to farmlands, and the change in land use is one of the important factors reducing soil quality. The purpose of this research is to investigate the effect of land use change from forest and pasture to agriculture on some soil characteristics in Sarab Badia area (Kermanshah province). Sampling was done in 2018 from points with the same slope in the form of a nesting site. For this purpose, four areas near each other that have the same landscape and include 3 uses of forest, pasture, and agriculture and also two depths of 0-20 and 20-40 cm were considered. Composite samples were prepared from each depth. After transferring the samples to the laboratory, the important characteristics of the soil were measured based on standard methods. The results showed that among the physical characteristics of the soil, MWD was affected more than the other physical characteristics due to the change in land use, so that by changing the land use from forest to agriculture in the subsoil layer (20-40 cm), MWD decreased by 51.04%. Among the soil chemical properties, organic carbon and total nitrogen with 52.95% decrease in top layer of the soil (0-20 cm), had the most variability due to the change of land use from forest to pasture. The metabolic coefficient was sensitive to the change in land use from forest to agriculture, as its value decreased by 92.92% in the sub layer (20-40 cm). Characteristics such as; MWD, organic carbon, total nitrogen, and metabolic coefficient are highly sensitive to changes of management conditions at the field level, so these characteristics can be used to monitor soil quality.
    Keywords: aggregate stability, Forest, pasture, Soil carbon}
  • نادیا امامی، اکبر حسنی*، علیرضا واعظی، محمد بابااکبری ساری

    نوع پوشش گیاهی، بر برخی ویژگی های خاک مانند جرم مخصوص ظاهری، قابلیت جذب عناصر غذایی و کربن آلی خاک تاثیرگذار است. نوع مدیریت تغذیه چمن نیز عامل مهمی در نوع تاثیر چمن بر خاک زیرین آن می باشد. استفاده از کودهای زیستی در تغذیه چمن که هم زمان قادر به بهبود ویژگی های کیفی خاک و افزایش رشد چمن و باشد و از طرف دیگر تاثیر زیان بار بر محیط زیست نداشته باشد، نقش قابل توجهی در حفظ محیط زیست دارد. هدف از این پژوهش بررسی تاثیر کود اوره و کود زیستی محتوی باکتری تثبیت کننده نیتروژن (Pantoea agglomerans) بر کیفیت خاک زیر چمن بود. آزمایش در قالب طرح کاملا تصادفی به روش گلدانی و در گلخانه با 5 تیمار 1- خاک بایر (Br)، 2-کشت چمن رقم اسپیدی گرین به روش متعارف (Gr)، 3-کشت چمن + اوره (GrU)، 4-کشت چمن + کود زیستی محتوی باکتری Pantoea agglomerans (GrPA) و 5- کشت چمن + کود محتوی  Pantoea agglomerans+ کود محتوی باکتری های محرک رشد (GrPP) و سه تکرار انجام شد. وزن تر چمن همراه با برخی ویژگی های خاک مورد بررسی قرار گرفت. نتایج این پژوهش نشان داد که کشت چمن و کاربرد کود زیستی محتوی باکتری Pantoea agglomerans در تیمار چهار سبب تشکیل خاکدانه های بزرگتری نسبت به تیمار خاک بایر شد اما روی پایداری خاکدانه ها در روش الک تر تاثیر معنی دار نداشت. کودهای زیستی و کود اوره باعث چمن شدند. کشت چمن به تنهایی در خاک سبب افزایش غلظت کربن آلی خاک، نیتروژن کل، فسفر و پتاسیم قابل جذب در خاک شد اما تاثیر کودهای زیستی معنی دار نبود. بیشترین مقدار نیتروژن کل و کربن آلی خاک، در تیمار کود اوره دیده شد. به طور کلی بر اساس نتایج این پژوهش می توان کاربرد کودهای زیستی را حداقل در شرایط این پژوهش به عنوان بخشی از برنامه تغذیه چمن در افزایش رشد آن و بهبود برخی ویژگی های خاک توصیه نمود.

    کلید واژگان: پایداری خاکدانه, کربن آلی خاک, نیتروژن خاک}
    Nadia Emami, Akbar Hassani *, Alireza Vaezi, Mohammad Babaakbari Sari

    Vegetation type changes some soil properties such as bulk density, nutrient absorption and soil organic carbon. Nutrition management of lawn plant is an important factor which affects soil properties in lower layers. The application of biofertilizers enhance the quality of soil and enhance the growth of lawn plant and in addition they are ecofriendly. The purpose of this study was to investigate the effect of urea and biofertilizer containing nitrogen-fixing bacteria (Pantoea agglomerans) on some quality characteristics of soil under lawn plant cultivation. This experiment was conducted in a completely randomized design in a greenhouse condition with three replications. Treatments include: 1-Control (Br), 2- lawn plant cultivation (Speedy Green) by conventional method (Gr), 3- lawn plant + urea (GrU), 4- lawn plant + bio-fertilizer containing Pantoea agglomerans (GrPA), and 5- lawn plant + Pantoea agglomerans + growth promoting bacteria (GrPP). The fresh weight of lawn plant was measured along with some soil properties. The results showed that lawn plant and application of biofertilizer containing Pantoea agglomerans shaped larger soil aggregates than control but they had no significant effect on aggregate stability. Biofertilizers and urea increased the growth of lawn plant. Cultivation of lawn plant increased soil organic carbon, total nitrogen, phosphorus and potassium uptake, but the effect of biofertilizers was not significant. The highest amount of total nitrogen and soil organic carbon observed in urea fertilizer treatment. In general, the use of biofertilizers in lawn plant cultivation is recommended.

    Keywords: Aggregate stability, Soil nitrogen, Soil organic carbon}
  • حجت امامی*، سمیه غلامی جامی

    سابقه و هدف:

     اکثر خاک های مناطق خشک و نیمه خشک ایران دارای کمتر از یک درصد ماده آلی هستند که این مسئله سبب کاهش کیفیت برخی از ویژگی های فیزیکی خاک ازجمله کاهش پایداری خاکدانه ها، تخریب ساختمان خاک و کاهش هدایت هیدرولیکی اشباع می شود. با توجه به اهمیت و نقش مواد آلی در پایداری ساختمان خاک از یک سو و وجود سدیم و پتاسیم در کود گاوی و اثرات مخرب آن ها بر ساختمان خاک از سوی دیگر این پژوهش با هدف بررسی تاثیر کود گاوی، لجن فاضلاب و کاتیون پتاسیم بر شاخص های پایداری ساختمان خاک انجام شد.

    مواد و روش ها

    در این پژوهش تاثیر کود گاوی و لجن فاضلاب شهری در سه سطح صفر، 1 و 2 درصد و کاتیون پتاسیم (کلرید پتاسیم) در سه سطح شوری 1، 3 و 5 دسی زیمنس بر متر در سه تکرار به صورت طرح کاملا تصادفی در قالب آرایش فاکتوریل برای مقایسه تیمارها بر شاخص های پایداری ساختمان خاک مطالعه شد. تیمارهای یک و دو درصد کود گاوی و لجن فاضلاب به خاک اعمال شده و خاک تیمار شده در گلدان یک کیلویی ریخته شد. به همه گلدان ها در ابتدا 300 میلی لیتر آب شهری اضافه شد تا به حالت اشباع برسد. سپس، آبیاری با محلول های حاوی KCl آغاز شد و هر 7 رو ز یک بار 200 میلی لیتر محلولKCl به گلدان ها افزوده شد. این دوره آبیاری 8 هفته به طول انجامید و بعد از گذشت 8 هفته شاخص های پایداری ساختمان خاک شامل شاخص پایداری نرمال، میانگین هندسی قطر خاکدانه ها و درصد تخریب خاکدانه ها اندازه گیری شدند. تجزیه وتحلیل آماری داده ها توسط نرم افزار آماری JMP8 انجام شد. مقایسه میانگین ها با استفاده از آزمون LSD و در سطح یک درصد انجام شد.

    یافته ها

    نتایج شاخص های پایداری ساختمان خاک نشان داد که تیمار لجن فاضلاب اثر مثبت بر میانگین هندسی قطر خاکدانه-ها (GMD) و درصد تخریب خاکدانه (PAD) داشت، درحالی که تیمار کود گاوی به دلیل بالا بودن سدیم و پتاسیم آن و اثرات مخرب این دو بر پایداری خاکدانه بر اکثر پارامترهای پایداری ساختمان خاک به جز شاخص پایداری نرمال (NSI) اثر منفی داشت. به طور کلی میانگین هندسی قطر خاکدانه ها در تیمار بدون ماده آلی و شوری سه دسی زیمنس بر متر کمترین و در تیمار یک درصد لجن فاضلاب و همین سطح شوری بیشترین مقدار بودند. همچنین شاخص NSI به ترتیب در تیمارهای شوری سه دسی زیمنس بر متر و بدون ماده آلی کمترین و در شوری یک دسی زیمنس بر متر و یک درصد کود گاوی بیشترین مقدار بود. درصد تخریب خاکدانه ها نیز در شوری های کمتر از سه دسی زیمنس بر متر با افزایش ماده آلی در بیشتر تیمارها کاهش معنی-داری نشان داد، در حالی که در شوری پنج دسی زیمنس بر متر به دلیل افزایش میزان پتاسیم و اثر مخرب آن بر پایداری ساختمان خاک تغییر ات آن معنی دار نبود.

    نتیجه گیری

    با توجه به اثر مثبت لجن فاضلاب شهری در پایداری خاکدانه در کوتاه مدت در این مطالعه، و مقرون به صرفه بودن لجن فاضلاب پیشنهاد می شود اثر افزودن لجن فاضلاب به زمین های کشاورزی طی دوره های چندساله بر شاخص های پایداری ساختمان خاک موردبررسی قرار گیرد.

    کلید واژگان: پایداری خاکدانه, ماده آلی, شوری, شاخص پایدرای نرمال}
    Hojat Emami *, Sommaye Gholami Jami
    Background and Objectives

    Most of the soils in arid and semi-arid regions of Iran contain less than 1 % organic matter, which lead to reduce the quality of some physical properties of the soil, including decreasing the stability of aggregates, destruction the soil structure and reducing saturated hydraulic conductivity. Considering to the importance and role of organic matter and the presence of sodium and potassium in cattle manure and their destructive effects on soil structure, this research was performed to study the effect to investigate the effect cattle manure, sewage sludge and potassium chloride on soil structure stability indices.

    Materials and Methods

    In this research, the effects of cattle manure and municipal sewage sludge at three rates (0, 1 and 2 %) and potassium cation (potassium chloride) at three salinity levels (1, 3 and 5 dS/m) and 3 replications as a completely randomized design and factorial arrangement were studied to compare the treatments on soil structure stability indices. Treatments of 1 and 2 % (weight) cattle manure and sewage sludge were applied to soil and treated soil filled in pots (1 kg weight). To saturate the soil, all pots were irrigated with 300 ml of urban water. Then, irrigation was made by KCl solutions and 200 ml of KCl was added to each pot every week for the period of 8 weeks. After then, soil structural stability indices including normalized stability index (NSI), geometric mean diameter of wet aggregates (GMD), and percentage of aggregate destruction (PAD) were measured. The statistical analysis of data was made by JMP8 software and comparison of means based on LSD test at P < 0.001 was performed.

    Results

    the results of structural stability showed that sewage sludge treatment had a positive effect on aggregate stability, percentage of aggregate destruction and geometric mean diameter of wet aggregates, while manure application due to high concentration of sodium and potassium and their destructive effects on aggregate stability had the negative effect on most structural stability, except for the normalized stability index. In general, geometric mean diameter of wet aggregates in treatment with no organic matter and salinity level of 3 dS/m was the lowest value and it showed the highest value in 1 % of sewage sludge and salinity level of 3 dS/m. Also, amounts of normalized stability index were the highest and lowest values in salinity of 1 dS/m + 1 % of manure, and salinity of 3 dS/m + no organic matter, respectively. Percentage of aggregate destruction significantly decreased at salinity levels less than 3 dS/m when organic matter increased, while it was not significantly changed at salinity of 5 dS/m due to increment of potassium and its destructive effect on soil structure.

    Conclusion

    Considering the positive effect of organic matter on stability of aggregates in short term, and the cost effectiveness of sewage sludge, it is suggested that the application the sewage sludge on soil structure indices in agricultural lands will be studied during several years.

    Keywords: Aggregate stability, Organic matter, Salinity, Normalized stability index}
  • زهره خدادادی خمسلویی، سیروس جعفری*

    این پژوهش برای بررسی اثر تغییر کاربری جنگل بلوط به زراعت بر ویژگی های خاک منطقه نیمه خشک صورت گرفت. ویژگی های کیفی خاک دو کاربری در 15 سانتی متری سطحی مقایسه شد. نتایج نشان داد در اثر تغییر کاربری از جنگل به زراعت، ماده آلی خاک بترتیب از 19/1 به 67/0درصد، پایداری خاک دانه ها از 22/2 به 08/2 درصد و رس قابل انتشار خاک از 4/2 به 87/22 درصد تغییر یافت. این نتایج نشان از کاهش شدید کیفیت خاک در اثر جنگل تراشی داشت. با حذف جنگل از یک سو چتر حفاظتی مقابل نیروی قطرات باران حذف و از سوی دیگر ورود ماده آلی به سطح خاک کاهش و سبب کاهش پایداری خاک دانه و افزایش رس قابل انتشار شد. رس قابل انتشار، سبب ایجاد سله سطحی و تسریع فرسایش خاک گردید. در اثر کاهش ماده آلی، جرم مخصوص ظاهری نیز افزایش یافت. هم چنین مقدار سنگ ریزه، شن، سیلت درشت و ریز در جنگل به ترتیب از 3/6 ،56، 6/12 و 4/5 درصد به 6/35 و 3/64 و 6/14 و 5/2 درصد در اراضی زراعی تغییر یافت. برخورد مستقیم نور خورشید و گرمای بیشتر خاک به ویژه در فصول گرم، سبب تسریع در تصعید نیتروژن خاک شده و علی رغم افزودن کودهای نیتروژنه به اراضی زراعی، مقدار نیتروژن در خاک های زراعی کاهش یافت. تحلیل داده ها به مولفه های اصلی نشان داد که عامل های مختلفی در اثر تغییر کاربری در چرخش واریمکس ها اثرگذارند. حذف جنگل عامل اصلی تغییر ویژگی های خاک و کاهش شدید کیفیت اراضی بود. تغییر کاربری نه تنها سودی برای تولید بیشتر مواد غذایی ندارد بلکه با تخریب کیفیت اراضی، سبب ایجاد سیل و افزایش رسوب از این مناطق می شود.

    کلید واژگان: انتشار, پایداری خاکدانه, تصاعد, رس}
    Zohre Khodadadie Khamseloie, Siroos Jafari *

    This research was conducted to evaluate the effect of land use changes on the land quality under deforestation in semi-arid regions. Soil quality of the top layer (0-15 cm) was compared for two land uses. The results show that the organic matter (OM), aggregate stability (AS) and dispersible clay (DC) were changed from 1.19, 2.22, and 2.4% in oak forest to 0.67, 2.08, and 22.8% in deforestation area, due to land use change. These results showed a severe decrease in soil quality due to deforestation. Aggregate stability was decreased and dispersible clay was increased due to deforestration. In addition, the canopy cover and soil organic matter were reduced. With increasing the DC, it was increased the soil surface crust and accelerate the splash erosion. Bulk density increased, since the OM decreased. Also, the percentages of gravel, sand, coarse and fine silt changed from 6.3, 56, 12.6, and 5.4% to 35.6, 64.3, 14.6, and 2.5%, respectively, due to deforestration. Direct sunlight and higher soil heat, especially in hot seasons, accelerated the volatilization of soil nitrogen and despite the addition of nitrogen fertilizers to the farmland, the amount of nitrogen in the farmland decreased. Data analysis by PCA method showed that the different factors affect the varimax due to land use changes. Deforestation was the main factor changing the soil characteristics and seriously reducing the land quality. Land use change not only does not benefit the production of more food, but also destroys the quality of the land, causing floods and increasing sediment from these areas.

    Keywords: clay, fixation, mineralogy, potassium, release}
  • آیدین پارساخو*، سید جمال میرنیازی، واحد بردی شیخ، هاشم حبشی
    سابقه و هدف

    از نانوذرات با توجه به ویژگی های خاص آن ها مانند سطح ویژه زیاد و عملکرد بالا در حجم کم، می توان به-منظور حفاظت از شیروانی های خاکی استفاده کرد، البته نانوذرات همانند برخی دیگر از افزودنی ها مانند آهک به تنهایی نمی-توانند کارایی چشم گیری داشته باشند. لذا در این تحقیق از نانوسیلیس در ترکیب با آهک برای پایدار ساختن و حفاظت از شیب ها استفاده شد.

    مواد و روش ها

    بدین منظور، تیمارهای شاهد (بدون افزودن نانوسیلیس و آهک) و ترکیب نانوسیلیس و آهک با نسبت های وزنی 05/0% نانو+2% آهک، 1/0% نانو+4% آهک، 6/0% نانو+6% آهک، 4/0% نانو+8% آهک، 8/0% نانو+10% آهک، 2% آهک، 6% آهک، 10% آهک، 05/0% نانو و 1/0% نانو هر یک به حالت محلول در 3 لیتر آب در سه تکرار روی قطعات نمونه 25/0 مترمربعی واقع در شیروانی های خاک برداری با شیب 100 درصد جاده های طرح جنگل داری دکتر بهرام نیا پاشیده شد. بعد از پایان دوره های عمل آوری 7 و 28 روز، از قطعات تیمار شده نمونه خاک تهیه و جهت اندازه گیری شاخص های پایداری ساختمان خاک به روش الک تر و خشک به آزمایشگاه منتقل گردید.

    یافته ها

    در این پژوهش روند معنی داری در مقادیر شاخص های پایداری خاکدانه با افزایش غلظت آهک و نانوسیلیس مشاهده نشد. بیشترین مقدار MWDwet و MWDdry و AS مربوط به تیمار 3 (6/0% نانو+6% آهک) و زمان عمل آوری 28 روز بود که به ترتیب نسبت به تیمار شاهد 24/66، 01/51 و 98/72 درصد افزایش نشان داد. کمترین مقدار AS نیز مربوط به تیمار 8 (10% آهک) بود که نسبت به شاهد 36/82 درصد کاهش نشان داد. همه تیمارهای آزمایشی بجز تیمارهای 1 (05/0% نانو) و 8 باعث کاهش شاخص DI نسبت به شاهد شدند. کمترین مقدار DI مربوط به تیمار 3 (6/0% نانو+6% آهک) بود که نسبت به تیمار شاهد 61/257 درصد کاهش داشت.در این پژوهش روند معنی داری در مقادیر شاخص های پایداری خاکدانه با افزایش غلظت آهک و نانوسیلیس مشاهده نشد. بیشترین مقدار MWDwet و MWDdry و AS مربوط به تیمار 3 (6/0% نانو+6% آهک) و زمان عمل آوری 28 روز بود که به ترتیب نسبت به تیمار شاهد 24/66، 01/51 و 98/72 درصد افزایش نشان داد. کمترین مقدار AS نیز مربوط به تیمار 8 (10% آهک) بود که نسبت به شاهد 36/82 درصد کاهش نشان داد. همه تیمارهای آزمایشی بجز تیمارهای 1 (05/0% نانو) و 8 باعث کاهش شاخص DI نسبت به شاهد شدند. کمترین مقدار DI مربوط به تیمار 3 (6/0% نانو+6% آهک) بود که نسبت به تیمار شاهد 61/257 درصد کاهش داشت.

    نتیجه گیری

    به طور کلی نتایج این پژوهش نشان دهنده تاثیر مثبت استفاده ترکیبی از آهک و نانوسیلیس بر بهبود پایداری ساختمان خاک می باشد و 6/0% نانو در کنار 6% آهک از نظر کاهش درصد تخریب خاکدانه ها نسبت به سایر ترکیب ها تاثیر بهتری داشت.

    کلید واژگان: میانگین وزنی قطر خاکدانه, دوره عمل آوری, الک تر, پایداری خاکدانه, تخریب خاکدانه}
    Aidin Parsakhoo *, Seyed Jamal Mirniazi, Vahedberdi Sheikh, Hashem Habashi
    Background and Objectives

    Nano-particles can be used for the soil conservation practices due to high specific area and high efficiency in low volume. Nano-particles cannot perform well individually similar to the lime. So, in this study nano-SiO2 in combination of lime was used for slope stabilization.

    Material and Methods

    In this study, control treatment (without nano-SiO2 and lime) and different combinations of nano-SiO2 and lime including 0.05% nano + 2% lime, 0.1% nano + 4% lime, 0.6% nano + 6% lime, 0.4% nano + 8% lime, 0.8% nano + 10% lime, 2% lime, 6% lime, 10% lime, 0.05% nano and 0.1% nano were sprayed on 0.25 m-2 plots. Treatments were conducted in three replications on cutslopes with gradient of 100% in Bahramnia forest roads. After the curing times of 7 and 28 days, soil samples were collected to measure the stability indices of soil structure using wet and dry sieving.

    Findings

    In this study, there wasn’t significant trend in aggregate stability indices versus increasing the concentrations of lime and nano-SiO2. Maximum values of MWDwet, MWDdry and AS was detected for treatment 3 (0.6% nano + 6% lime) in curing time of 28 days which was 66.24%, 51.01% and 72.98% higher as compared with control. Minimum rate of AS was observed for treatment 8 (10% lime) which was 82.36% lower as compared with control. All of the treatments cause to decrease DI except for treatments 1 (0.05% nano) and 8. Minimum DI was observed for treatment 3, which was 257.61% higher than control.In this study, there wasn’t significant trend in aggregate stability indices versus increasing the concentrations of lime and nano-SiO2. Maximum values of MWDwet, MWDdry and AS was detected for treatment 3 (0.6% nano + 6% lime) in curing time of 28 days which was 66.24%, 51.01% and 72.98% higher as compared with control. Minimum rate of AS was observed for treatment 8 (10% lime) which was 82.36% lower as compared with control. All of the treatments cause to decrease DI except for treatments 1 (0.05% nano) and 8. Minimum DI was observed for treatment 3, which was 257.61% higher than control.

    Conclusions

    Results of this study showed the positive effect of mixed treatment of lime and nano-SiO2 on stability of soil structure. 0.6% nano+6% lime had better influence on reduction of aggregate destruction percentage.Results of this study showed the positive effect of mixed treatment of lime and nano-SiO2 on stability of soil structure. 0.6% nano+6% lime had better influence on reduction of aggregate destruction percentage.

    Keywords: Aggregate mean weight diameter, Curing time, Wet sieving, Aggregate stability, Aggregate destruction}
  • فاطمه نورعلی وند، احمد فرخیان فیروزی*
    فرسایش بادی یکی از مهم ترین مسایل زیست محیطی جهان محسوب می شود. این پدیده می تواند اثرات مخربی بر کیفیت آب، هوا و سلامت انسان داشته باشد.در سال های اخیر استفاده از خاک پوش در کنترل فرسایش بادی و تثبیت خاک مورد توجه قرار گرفته است. هدف از انجام این پژوهش استفاده از نانورس مونت موریلونایت، پلیمر پلی وینیل استات و زغال زیستی کاه گندم به منظور دستیابی به یک خاک پوش طبیعی برای کنترل فرسایش بادی در خاک های شنی و شنی لومی بصورت آزمایشگاهی با آزمایش های تونل باد بود. به این منظور آزمایش فاکتوریل به صورت طرح کاملا تصادفی در سه تکرار اجرا شد. فاکتورها شامل (1) نوع خاکپوش (نانورس مونت موریلونایت، پلیمر پلی وینیل استات و زغال زیستی کاه گندم)، (2) غلظت خاکپوش (نانو رس: 0، 16 و 32 ، پلیمر پلی وینیل استات: 0، 8 و 16 و زغال زیستی: 0، 65 و 200 گرم بر متر مربع) و (3) زمان (21، 42 و 63 روز) بودند. دو نمونه خاک (شنی و شنی لومی) از کانون گرد و غبار جنوب شرق اهواز (کانون شماره 4) نمونه برداری شد. سینی های آزمایش (با ابعاد 50، 300 و 500 میلی متر) تا لبه با خاک پر شدند. سپس، سوسپانسیون نانو رس و پلی وینیل استات به صورت یکنواخت روی خاک اسپری شد.  بیوچار نیز به صورت یکنواخت با خاک ها مخلوط شد. پس از گذشت مدت زمان مورد نظر سینی ها در تونل با سرعت باد 20 متر بر ثانیه به مدت 5 دقیقه قرار داده شدند و سپس برخی ویژگی های فیزیکی و مکانیکی خاک (پایداری خاک دانه ها، مقاومت نفوذی و مقاومت برشی) و تغییرات آن ها نسبت به زمان اندازه گیری شد. مقدار هدررفت خاک در زمان اول در خاک شنی در تیمار نانورس، پلیمر و زغال زیستی نسبت به شاهد به ترتیب 98، 97 و 43 درصد و در خاک شنی لومی 97، 95 و 58 درصد کاهش یافت. بیشترین میانگین وزنی قطر خاک دانه، مقاومت نفوذی و برشی خاک در تیمار نانورس به دست آمد. به طور کلی نتایج نشان داد که کاربرد خاک پوش های نانورس، پلیمر و زغال زیستی به ترتیب سبب کاهش معنی دار فرسایش بادی در زمان های مختلف در مقایسه با خاک شاهد شد.
    کلید واژگان: پایداری خاکدانه, تونل باد, مقاومت برشی, خاکپوش}
    Fatemeh Nooralivand, Ahmad Farrokhian Firouzi *
    Wind erosion is one of the most important environmental issues in the world. This phenomenon could have hazardous effect on weather, water quality and human health. In recent years, the use of mulch has been considered for controlling wind erosion and soil stabilization. The aim of this study was to use Montmorillonite Nano clay, Polyvinyl Acetate polymer and wheat straw biochar as a natural mulch for controlling wind erosion and soil stabilization. A factorial experiment was conducted in a completely randomized design with three replications. The factors included (1) mulch (three types), (2) mulch concentration (Nanoclay: 0, 16 and 32, Polyvinyl Acetate polymer: 0, 8, and 16 and biochar: 0, 65 and 200 g/m2) and (3) time duration (21, 42 and 63 days). Two soil samples (sandy and loamy sand) were collected from the dust source of southeast of Ahvaz (center Number.4). Trays with a 500×300×50 mm were filled by the soils. Then, the emulsion of Nanoclay, and Polyvinyl Acetate were sprayed uniformly on the soil surface. The biochar also was uniformly mixed with the soils. The trays were placed on wind tunnel channel and wind erosion test was performed at a speed of 20 m/s for 5 minutes. Then, aggregate stability (MWD), penetration resistance (PR), shear strength (SS) and their changes were measured at all duration times. The amount of soil loss at first duration time in nanoclay, polymer and biochar treatments were decreased in sandy soil 98%, 97% and 43.65%, and in loamy sand soil 97%, 95% and 58%, respectively as compared to the control treatment. Maximum MWD, PR and SS was obtained in the nanoclay treatment. In general, the results showed that the use of nanoclay, polymer and biochar materials significantly reduced wind erosion at different duration times, compared to the control treatment.
    Keywords: aggregate stability, Mulch, shear strength, Wind tunnel}
  • سمیرا مصری، شجاع قربانی دشتکی*، حسین شیرانی، ابوالقاسم کامکار روحانی، حمیدرضا متقیان، حسینعلی بهرامی
    هدایت هیدرولیکی اشباع خاک یکی از مهمترین خصوصیات هیدرولیکی خاک است که بر حرکت آب در خاک موثر می باشد. هدف از این پژوهش برآورد مهم ترین پارامترها در پیش بینی و مدل سازی هدایت هیدرولیکی اشباع به وسیله خصوصیات زودیافت خاک، و با استفاده از درخت تصمیم گیری و تخمین گر خطا Cross Validation و Re substitution بود.دراین پژوهش، 72 نمونه خاک از شش بافت مختلف از روستای مرغملک و شهرستان شهرکرد گردآوری شد. خصوصیات زودیافت خاک در چهار سناریو (سناریو اول:pH ، EC، درصد شن و رس، ماده آلی، کربنات کلسیم، میانگین وزنی قطر خاکدانه خشک و مرطوب، جرم مخصوص ظاهری و رطوبت اشباع، سناریو دوم: کربنات کلسیم، ماده آلی، درصد شن و رس، جرم مخصوص ظاهری، درصد سنگریزه، مقاومت الکتریکی، ثابت دی الکتریک، مقاومت نفوذ به ریشه، سناریو سوم:pH ،EC، میانگین هندسی قطر ذرات، انحراف معیار هندسی قطر ذرات، ماده آلی، کربنات کلسیم، میانگین وزنی قطر خاکدانه خشک و مرطوب، جرم مخصوص ظاهری و رطوبت اشباع و سناریو چهارم: کربنات کلسیم، ماده آلی، میانگین هندسی قطر ذرات، انحراف معیار هندسی قطر ذرات، جرم مخصوص ظاهری، درصد سنگریزه، مقاومت الکتریکی، ثابت دی الکتریک، مقاومت نفوذ به ریشه) به نرم افزار معرفی شدند. هدایت هیدرولیکی اشباع نمونه ها با استفاده از تک رینگ اندازه گیری شد. نتایج حاصل نشان داد که رطوبت و پس از آن ویژگی های ساختمانی مانند انحراف معیار هندسی قطر ذرات در سناریوی اول، ماده آلی، جرم مخصوص ظاهری در سناریوی دوم، جرم مخصوص ظاهری و پایداری خاکدانه در سناریوی سوم و ماده آلی و جرم مخصوص ظاهری در سناریوی چهارم مهم ترین پارامترهای اثر گذار بر هدایت هیدرولیکی اشباع می باشند. همبستگی میان داده های پیش بینی شده با درخت تصمیمگیری و داده های اندازه گیری شده در سناریوی دوم و چهارم 83/0 و 82/0 و در سناریو اول و سوم 79/0 به دست آمد. با توجه به میزان خطا و %RMSE هر چهار سناریو در مدل سازی موفق بوده اند. اما %RMSE در سناریو دوم وچهارم کمتر و ضریب همبستگی بیشتر از دو سناریوی دیگر بوده است. مقدار RMSE نیز در چهار سناریو به ترتیب 79/0، 83/0، 79/0 و 82/0 بود.
    کلید واژگان: پایداری خاکدانه, رطوبت اشباع, نفوذ آب به خاک, درخت تصمیم گیری, تخمین گر خطا}
    Samira Mesry, Gorbani Dashtaki *, Hossein Shirani, Abolghasem Kamkarrohani, Hamidreza Motaghian, Hosseinali Bahrami
    Soil saturated hydraulic conductivity is one of the most important physical characteristics of soils that affects water movement in soil. . The aim of this study was to determine the most important parameters in prediction and modeling of saturated hydraulic conductivity from conveniently available parameters, using the decision tree and error estimator cross validation and re- substitution. In this study, 72 soil samples with six different textures were collected from the village of Morgmalek and Shahrekord District. Conveniently available soil properties were introduced into software in 4 scenarios (the first scenario: pH, EC, % sand, % clay, OM%, CaCO3, mean weight diameter of dry aggregate (MWD dry), mean weight diameter of wet aggregate (MWD wet), BD; the second scenario: CaCO3 , OM%, % sand, % clay, BD, % gravel, electrical resistivity, dielectric constant, root penetration resistivity; the third scenario: pH, EC, Geometric mean diameter )dg(, Geometric standard  deviation )σg(, OM%, CaCO3, mean weight diameter of dry aggregate (MWD dry), mean weight diameter of wet aggregate (MWD wet), BD; and the fourth scenario: CaCO3, OM%, dg, σg BD, % gravel, electrical resistivity, dielectric constant, root penetration resistivity). Saturated hydraulic conductivity was measured with single ring. The results showed that moisture followed by structural features such as (σg) in the first scenario, and OM and BD in the second scenario, BD and MWD in the third scenario, and OM and BD in the fourth scenario were the most important parameter affecting saturated hydraulic conductivity. Correlation between predicted data by decision tree and measured data in the second and fourth scenarios were 0.83 and 0.82, respectively, and 0.79 in the first and third scenarios. All four scenarios were successful in modeling with respect to error rate and %RMSE. However, the %RMSE in the second and fourth scenarios was lower and the correlation coefficient was higher than the other two scenarios. The RMSE values in the four scenarios were 0.79, 0.83, 0.79, and 0.82, respectively.
    Keywords: Aggregate stability, Saturation moisture, Decision Tree, Error estimator}
  • سمیه احسانی، یحیی کوچ*، مسلم اکبری نیا
    تغییر کاربری اراضی یکی از دخالت های مهم بشر در اکوسیستم های طبیعی است که بر روی فرآیندهای اکوسیستم به ویژه خاک اثرگذار است. در پژوهش حاضر، اثر کاربری های جنگلی (جنگل طبیعی و جنگل کاری بلندمازو) و غیرجنگلی (عرصه های باغی، مرتعی و زراعی) بر تغییرپذیری شاخص های کیفی خاک و پویایی تصاعد دی اکسید کربن مورد توجه قرار گرفته است. در هر یک از کاربری های مورد بررسی، تعداد 16 نمونه خاک (عمق 10-0 سانتی متری) جمع آوری و به آزمایشگاه انتقال داده شد. مطابق با نتایج، بیشترین مقدار ماده آلی خاک به رویشگاه های جنگلی و بالاترین مقدار جرم مخصوص ظاهری به عرصه های مرتعی و زراعی اختصاص داشت. هرچند تغییرات جرم مخصوص حقیقی خاک در بین کاربری های مختلف اراضی معنی دار نبود، اما خاک جنگل کاری بلندمازو دارای بالاترین مقدار تخلخل بود. جنگل طبیعی دارای پایدارترین خاکدانه ها بوده و به دنبال تخریب جنگل و تغییر نوع کاربری از پایداری آنها بطور معنی داری کاسته شد. بیشترین محتوای شن به عرصه مرتعی و بالاترین مقدار رس به جنگل طبیعی اختصاص داشته، در حالی که محتوای سیلت تفاوت آماری معنی داری در بین کاربری های مختلف اراضی نشان نداد. بالاترین مقدار زیتوده درشت ریشه در جنگل طبیعی و جنگل کاری بلندمازو مشاهده شد در حالی که زیتوده ریزریشه در جنگل طبیعی بالاترین مقدار بود. بیشترین مقادیر رطوبت خاک در رویشگاه های جنگلی (بویژه در فصول زمستان و پاییز) مشاهده شد، در حالی که بالاترین درجه حرارت خاک به عرصه های زراعی و مرتعی (بویژه در فصل تابستان) اختصاص داشت. تصاعد دی اکسید کربن از خاک در فصل تابستان تحت جنگل کاری بلندمازو بالاترین مقدار بوده است. مطابق با تحلیل مولفه های اصلی، مقدار ماده آلی، محتوای رطوبت و همچنین میزان تخلخل خاک در جنگل کاری بلندمازو نقش موثری در افزایش تصاعد دی اکسید کربن از خاک این نوع از کاربری اراضی در مقایسه با سایر رویشگاه ها داشته است. نتایج این پژوهش موید حفاظت از جنگل های طبیعی برای افزایش مشخصه های کیفی و سلامت خاک می باشد.
    کلید واژگان: تخلخل, پایداری خاکدانه, زیتوده ریشه, رطوبت, حرارت}
    Somayyeh Ehsani, Yahya Kooch *, Moslem Akbarinia
    Changing land use is one of the most important human interactions in natural ecosystems that affect ecosystem processes, especially soils. In the present study, the effects of forest (natural forest and oak plantation) and non-forest (garden, rangeland and agriculture) land sues on the variability of soil quality indices and carbon dioxide emission dynamics have been considered. In each of the proposed land uses, 16 soil samples (0-10 cm depth) were collected and transferred to the laboratory. According to the results, the highest amounts of soil organic matter were allocated to forest habitats and the highest bulk density was belonged to rangeland and agricultural areas. However, the variation of soil particle density among the various land uses was not significant, but the highest soil porosity was found under oak plantation. The natural forest has the most stable aggregates, and following deforestation and the land use change, their stability was significantly reduced. The highest amount of sand was belonged to rangelands and the highest amount of clay was allocated to natural forest, while the content of silt did not show significant differences among different land uses. The highest amount of coarse root biomass was observed in the natural forest and oak plantation, while the fine root biomass in the natural forest was the highest amount. Greater amounts of soil moisture content were found in the forest habitats (especially in winter and autumn), while the highest soil temperature was assigned to agriculture and rangeland areas (especially in summer). The emission of carbon dioxide from the soil was highest during the summer, under the oak plantation. According to the PCA output, the amount of soil organic matter, moisture content and porosity in the oak plantation have had an important role in increasing carbon dioxide emission from the soil of this type of land use compared to other sites. The results of this study confirm the protection of natural forests in order to increase the soil quality characteristics and health.
    Keywords: Porosity, aggregate stability, root biomass, moisture, temperature}
  • سعید رحمتی، علیرضا واعظی*، حسین بیات
    هدایت هیدرولیکی اشباع یکی از مهم ترین ویژگی های فیزیکی خاک است که نقشی عمده در رفتار هیدرولوژیکی خاک دارد. این ویژگی عمدتا تحت تاثیر خصوصیات ساختمانی خاک قرار می گیرد. توزیع اندازه خاکدانه یکی از معیارهای مهم برای توصیف خصوصیات ساختمانی خاک است که بر Ks تاثیر می گذارد. در این پژوهش تغییرات Ks در توزیع های مختلف اندازه خاکدانه در یک نمونه خاک کشاورزی بررسی شد. آزمایش در هشت توزیع مختلف اندازه خاکدانه با میانگین وزنی قطر خاکدانه یکسان (9/4 میلی متر) که شامل درصدهای مختلف اندازه خاکدانه (کمتر از 2، 2 تا 4، 4 تا 8 و 8 تا 11 میلی متر) بود، انجام گرفت. مقدار Ks به همراه سایر ویژگی های فیزیکی و شیمیایی خاک در توزیع های مختلف اندازه خاکدانه تعیین شد. نتایج نشان داد که تفاوتی معنی دار بین توزیع های مختلف اندازه خاکدانه از نظر Ks و نیز فراوانی ذرات معدنی، تخلخل، پایداری خاکدانه، هدایت الکتریکی، ماده آلی و کربنات کلسیم وجود دارد. مقدار Ks و رس در توزیع های دارای درصد بالایی از خاکدانه های درشت (4 تا 8 و 8 تا 11 میلی متر)، بالاتر بود. همبستگی مثبت معنی دار بین Ks و رس، پایداری خاکدانه، هدایت الکتریکی مشاهده شد، درحالی که شن همبستگی منفی نشان داد با این حال همبستگی آن با سیلت، تخلخل و ماده آلی معنی دار نبود. تجزیه رگرسیون خطی چندگانه نشان داد که رس و پایداری خاکدانه دو ویژگی مهم تعیین کننده مقدار Ks در توزیع های مختلف اندازه خاکدانه هستند (01/0, P<80/0=2R). پایداری خاکدانه به عنوان شاخصی مهم برای ارزیابی تغییرات Ks در توزیع های اندازه خاکدانه بود.
    کلید واژگان: اندازه خاکدانه, پایداری خاکدانه, تخلخل درشت, ساختمان خاک, ماده آلی}
    S. Rahmati, A. R. Vaezi*, H. Bayat
    Saturated hydraulic conductivity (Ks) is one of the most important soil physical characteristics that plays a major role in the soil hydrological behaviour. It is mainly affected by the soil structure characteristics. Aggregate size distribution is a measure of soil structure formation that can affect Ks. In this study, variations of Ks were investigated in various aggregate size distributions in an agricultural soil sample. Toward this aim, eight different aggregate size distributions with the same mean weight diameter (MWD= 4.9 mm) were provided using different percentages of aggregate fractions consisting of (< 2, 2-4, 4-8 and 8-11mm). The Ks values along with other physicochemical properties were determined in different aggregate size distributions. Based on the results, significant differences were found among the aggregate size distributions in Ks, particle size distribution, porosity, aggregate stability, electrical conductivity (EC), organic matter and calcium carbonate. The aggregate size distributions with a higher percentage of coarse aggregates (4-8 and 8-11 mm) also showed higher Ks as well as clay percentage. A positive correlation was also observed between Ks and clay, aggregate stability and EC, whereas sand showed a negative correlation with Ks. No significant correlations were found between Ks and silt, porosity and organic matter. Further, multiple linear regression analysis showed that clay and aggregate stability were the two soil properties controlling Ks in the aggregate size distributions (R2=0.80, p<0.01). Aggregate stability was recognized as the most important indicator for evaluating the Ks variations in various aggregate size distributions.
    Keywords: Aggregate size, Aggregate stability, Macropores, Soil structure, Organic matter}
  • زهرا حبیبی، مهدی رحمتی *، اسماعیل کریمی، علی اصغر علیلو
    سابقه و هدف
    گزارش های متناقضی در مورد تغییر خصوصیات فیزیکی، شیمیایی و پاسخ های بیولوژیکی خاک های اصلاح شده با بایوفیلم وجود دارد. اگرچه گزارشی از مقایسه اثرات صمغ عربی در بافت های مختلف خاک وجود ندارد، گزارشات اثرات بیوپلیمرهای متفاوت به عنوان آنالوگ بالقوه ای از بایوفیلم در خاک های مختلف به صورت متناقض وجود دارد. با فرض اینکه کلاس بافت خاک، به عنوان ویژگی ذاتی آن ها، ممکن است اثرات اصلاح کننده ها یا تهویه کننده های مختلف را تحت تاثیر قرار دهد. بنابراین جهت ارزیابی عملکرد صمغ عربی در دو کلاس بافت خاک متفاوت، تحقیق حاضر با هدف بررسی اثرات صمغ عربی به عنوان مشابهی از بایوفیلم (پلی ساکاریدهای برون سلولی) بر چندین ویژگی خاک در خاک هایی با بافت لوم و لوم رسی انجام گرفت.
    مواد و روش ها
    برای انجام این تحقیق با دو خاک مختلف شامل کلاس های بافت لوم رسی و لوم، یک آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی (CRD) با دو فاکتور شامل نوع خاک و مقادیر مختلف صمغ عربی(صفر، 5 و 10 گرم درکیلوگرم خاک) و سه تکرار و دو مشاهده انجام گردید، سپس، بعد از اتمام مرحله انکوباسیون خاک های تیمار شده، نمونه های خاک دست خورده و دست نخورده از گلدان ها تهیه و برای اندازه گیری جرم مخصوص ظاهری، رطوبت اشباع خاک و هدایت هیدرولیکی اشباع خاک، پایداری خاکدانه ها در حالت خیس(WAS)، میانگین وزنی قطر خاکدانه ها (MWD)، بعد فرکتال جرمی خاکدانه ها، اسیدیته خاک (pH)، مقدار کربن آلی خاک، ظرفیت تبادل کاتیونی و تنفس میکروبی خاک اندازه گیری شد.
    یافته ها
    نتایج نشان داد که اثر صمغ عربی بر رطوبت اشباع، جرم مخصوص خاک، هدایت هیدرولیکی اشباع و فعالیت میکروبی در خاک لوم نسبت به خاک لوم رسی کمتر بود. کاربرد صمغ عربی در خاک لوم رسی موجب افزایش تقریبا 12 و 18 و 317 درصد به ترتیب در مقدار رطوبت اشباع حجمی و جرمی و هدایت هیدرولیکی اشباع خاک لوم رسی شد. درحالی که اثرات خیلی ناچیزی بر این خصوصیات در خاک لوم داشت. استفاده از صمغ عربی همچنین، جرم مخصوص خاک لوم رسی را کاهش داد درحالی که هیچ تغییری در جرم مخصوص خاک لوم مشاهده نشد. همچنین در خاک های تیمار شده، صمغ عربی تغییرات مثبتی را در کربن آلی خاک و پایداری، اندازه و بعدفراکتال جرمی خاکدانه ها که مستقل از نوع خاک می باشند را نشان داد.
    نتیجه گیری
    با توجه به اینکه تغییرات کمتری در خصوصیات بافت لوم (درشتر از خاک لوم رسی می باشد) مشاهده شد، پیشنهاد ما کاربرد مقدار بالاتری از صمغ عربی (بیشتر از 10 گرم بر کیلوگرم) در خاک درشت بافت یا استفاده آن به همراه بقایای مواد آلی برای دستیابی به اثرات قابل توجه در این خاک ها می باشد.
    کلید واژگان: بعدفراکتال, بیوپلیمر, پایداری خاکدانه, هیدروکلوئید}
    Zahra Habibi, Mehdi Rahmati *, Esmaeil Karimi, Ali Asghar Alilou
    Background and objectives
    There are controversial reports about the physical, chemical and biological properties of biofilms modified soils. Although there is no report on comparing the effects of Arabic gum on different soil textures, reports of different biopolymer effects as potential analogues of biofilms in different soils are contradictory. We assume that the soil texture class, as its intrinsic property, may affect the effects of various soil amendment. Therefore, in order to evaluate the performance of Arabic gum in two different soil texture classes, the present study was conducted to investigate the effects of Arabic gum as a similar to biofilm (extracellular polysaccharides) on several soil characteristics in loam and clay loam soils.
    Materials and Methods
    For this study, two different soil types including clay loam and loam texture classes, a factorial experiment in a completely randomized design (CRD) were carried out with two factors including soil type and different amounts of Arabic gum (0, 5 and 10 g per kg of soil) and three replications and two observations. Then, after the incubation stage of the treated soils, the disturbed and undisturbed soil samples were collected from the pots and prepared for measuring the bulk density, soil moisture content, hydraulic conductivity, saturated water content, soil aggregate stability (WAS), mean weight of aggregate diameter (MWD), mass fractal of aggregates, soil acidity (pH), organic carbon content, cation exchange capacity, and microbial respiration.
    Results
    The results showed that the effect of Arabic gum on saturated moisture content, soil bulk density, saturated hydraulic conductivity, and microbial activity in loam soil was lower than that of clay loam. The use of Arabic gum in clay loam soil increased by approximately 12, 18 and 317 percent, respectively, in the saturated volumetric and gravimetric water contents and the saturated hydraulic conductivity. While having very little effect on these properties in the loam soils. The use of Arabic gum also reduced the bulk density of clay loam soil, while no changes were found in the loam soils. Also, in treated soils, Arabic gum showed positive changes in soil organic carbon and the stability, size, and mass fraction dimension of aggregates, being independent from soil type.
    Conclusion
    Considering that less variation was observed in the properties of loam texture (which is courser than clay loam soils), we recommend the use of a higher amount of Arabic gum (greater than 10 g kg-1) in coarse texture soils or its use with residues of organic matter to have significant effects on these soils.
    Keywords: Aggregates stability, Biopolymer, Fractal dimension, Hydrocolloid}
  • سعیده بردسیری زاده، عیسی اسفندیارپور بروجنی*، پیمان عباس زاده دهجی، علی اصغر بسالت پور
    سابقه و هدف
    پایداری ساختمان خاک به توانایی یک خاک در نگه داری آرایش دانه های جامد و فضای میان آن ها در هنگام روبرو شدن با تنش های گوناگون برمی گردد. با آگاهی از کارکرد بسیار مهم مواد آلی در پیدایش و پایداری خاکدانه ها، بخش های گوناگون آن ها بر پایداری خاکدانه ها پیامدهای گوناگونی می تواند داشته باشند. هم چنین، جداکردن بخش های گوناگون ماده ی آلی، به شناسایی بخش های پاسخ دهنده و پایدار ماده ی آلی و جایگاه قرارگیری آن ها در ساختار خاکدانه کمک می کند. هدف از این پژوهش، بررسی پیامد بخش های گوناگون ماده ی آلی بر پایداری خاکدانه های درشت (25/0< میلی متر) و ریز (25/0≥ میلی متر) با بهره گیری از مدل شبکه ی عصبی مصنوعی و رابطه ی رگرسیون خطی می باشد. هم چنین، در این پژوهش به بررسی ارتباط میان بخش های گوناگون ماده ی آلی خاک در اجزای گوناگون خاکدانه ها، تاثیر نوع کاربری اراضی بر آن ها و بررسی موثرترین بخش مواد آلی بر پایداری خاکدانه ها در کاربری های گوناگون پرداخته شد. بنابراین، بخش بندی مزبور در اجزای گوناگون خاکدانه ها در سه کاربری جنگل، چراگاه و کشاورزی در شهرستان رابر مورد مطالعه قرار گرفت.
    مواد و روش ها
    شمار 15 نمونه ی خاک رویین (صفر تا 10 سانتی متر) به روش تصادفی با بیلچه از سه زمین با کاربری جنگل، چراگاه و کشاورزی از منطقه ی رابر واقع در استان کرمان برداشت شد. پس از هواخشک کردن نمونه های برداشت شده و گذراندن آن ها از الک چهار میلی متری، میانگین وزنی قطر خاکدانه ها برای خاکدانه های درشت و ریز اندازه گیری شد. سپس، بخش بندی مواد آلی هر گروه از خاکدانه ها برای هر کدام از زمین های یادشده انجام شد. در پایان، اندازه ی کربن آلی در بخش های گوناگون ماده ی آلی و نیز اندازه ی کل کربن آلی خاک تعیین شد و با توجه به وزن و درصد ماده ی آلی هر بخش، درصدی از کل ماده ی آلی که در هر بخش بود، برآورد گردید. سپس داده های اندازه گیری ماده ی آلی، همانند داده های ورودی به مدل شبکه ی عصبی مصنوعی معرفی شدند. هم چنین، رابطه ی رگرسیونی میان این متغیرها و پایداری خاکدانه ها بررسی شد.
    یافته ها
    این پژوهش نشان داد که مواد آلی دانه ای سست پوشیده ماده ی آلی (F1) در خاکدانه های درشت، بیشتر از خاکدانه های ریز بود. هم چنین، این بخش از ماده ی آلی در کاربری جنگل، به دلیل بالاتر بودن درصد ماده ی آلی آن در برابر دو کاربری دیگر، بیشتر بود. بخش پوشیده ماده ی آلی دانه ای (F2) در کاربری کشاورزی بسته به کارهای خاک ورزی، خرد شدن خاکدانه ها و آزاد شدن ماده ی آلی پوشیده شده ی درون آن ها، کمتر بود. بخش سنگین ماده ی آلی که همراه با مواد کانی بود (F3)، در برابر دو بخش دیگر، بیشترین درصد از کل ماده ی آلی خاک را داشت. این بخش در خاکدانه های ریز در برابر خاکدانه های درشت در هر سه کاربری، بیشتر بود. این بررسی هم چنین نشان داد که رابطه ی رگرسیون خطی توان خوبی در نشان دادن رابطه ی میان متغیرهای بررسی شده و شناسه ی پایداری خاکدانه ها ندارد. در برابر آن، نمودارهای مدل شبکه ی عصبی مصنوعی، نشان دادند که همه ی متغیرهای ورودی به این مدل، بر MWD پیامددار بوده اند؛ اگرچه ضریب نشان متغیرهای گوناگون، ناهمانند بود.
    نتیجه گیری
    بخش های گوناگون ماده ی آلی خاک، در برابر کل ماده ی آلی، پاسخ دهی بیشتری به شیوه ی کاربری زمین ها داشتند. درصد خاکدانه های درشت و ریز بسته به شیوه ی کاربری، ناهمانند بود و خاکدانه های ریز با داشتن بیشترین اندازه ی ماده ی آلی، نسبت به خاکدانه های درشت، در برابر تنش ها پایداتر بودند. مدل شبکه ی عصبی مصنوعی در برآورد پایداری خاکدانه ها در برابر رابطه ی رگرسیون خطی از کارایی بالاتری برخوردار بود و نشان داد که میان بخش های گوناگون ماده ی آلی و MWD، روابط غیرخطی است. داشتن کارآیی بهتر مدل شبکه ی عصبی مصنوعی، نشان می دهد که از این روش می توان برای تعیین ارتباط خطی و یا غیرخطی میان ویژگی های گوناگون خاک، با بیشترین دقت و صرف کمترین هزینه و زمان بهره گیری نمود. بنابراین بهره گیری از این روش در برآورد ویژگی های گوناگون خاک، برای پژوهش های آینده نیز پیشنهاد می گردد.
    کلید واژگان: بخش بندی فیزیکی ماده ی آلی خاک, پایداری خاکدانه, همبستگی خطی, مدل شبکه ی عصبی مصنوعی}
    Isa Esfandiarpour Borujeni *
    Background And Objectives
    Soil structure stability refers to the ability of a soil to hold up the solid particle arrangement and the spaces among them when face to different stresses. According to the important role of organic matters in formation and stability of soil aggregates; it appears that the different fractions of them may also have significant effects on soil aggregate stability. Furthermore, separating the different fractions of organic matter helps the identification of the sensitive and sustainable parts and their locations in aggregate structure. The purpose of this study is to evaluate the effect of different fractions of organic matters on the soil macro (>0.25 mm) and micro (
    Materials And Methods
    Fifteen soil samples were taken from the surface (0-10 cm) using a supervised random method in three different land uses including forest, range, and agricultural lands (totally, 45 points) in Rabor region, Kerman province. After air-drying the samples and passing them through a 4 mm sieve, mean weight diameter (MWD) of soil aggregates was measured using the wet sieve method for the macro and micro aggregates. Then, different fractionations of organic matters in the macro and micro aggregates were determined using the density method. Finally, the amount of organic carbon in different fractions of organic materials and also the total amount of soil organic carbon were identified using the Walkley-Black method and then the percentage of total organic matter existed in each fraction was calculated by considering the weight and percentage of organic matter in each fraction,. Afterward, the organic matter data were used as input to the artificial neural network model. Besides, the regression relationships among the variables and soil aggregate stability were investigated.
    Results
    The results showed that the free light fraction of organic matter (F1) in the macro-aggregates was greater than in the micro-aggregates. Also, the F1-amount in the forest was greater than the other two investigated land uses due to the higher organic matter content. The amounts of occluded light fraction of organic matter (F2) in the agricultural lands were lower than other land uses which might be due to tillage operation, soil aggregate destruction, and release of the trapped organic matter inside of them. The parts of organic matter which were associated with mineral fractions (F3) were allocated with the largest percentage of the total soil organic matter as compared to the other two fractions. The amount of last mentioned fraction was higher in the micro-aggregates than the macro-aggregates in all three investigated land uses. Results also revealed that the linear regression was not able to identify the interrelationship between the studied variables and aggregates stability index. In contrast, the diagrams related to artificial neural network model showed that all input variables to the model have influenced the MWD, although the important coefficients of the input variables were different.
    Conclusion
    Different fractions of soil organic matter were more sensitive to the land use type than the total organic matter. The macro and micro aggregate percentages were different depending to the land use type; however, the micro aggregates with greater organic matter contents were more stable against entered stresses than the macro aggregates. Artificial neural network model had more efficiency in estimating the soil aggregate stability than the linear regression method indicating that there is a non-linear relationship between different fractions of organic matter and MWD. By considering the accuracy and efficiency of artificial network model, it appears that this method can be used to determine the linear and non-linear relationship among different soil properties, with higher precision and lower cost and time.
    Keywords: Physical fractionation of soil organic matter, Aggregate stability, Linear correlation, Artificial ?neural network model}
  • کریم آتش نما، احمد گلچین، عبدالله موسوی کوپر
    سابقه و هدف
    خاصیت آب گریزی خاک شامل مقاومت خاک در برابر خیسیدگی است که می تواند سبب کاهش سرعت نفوذ آب برای چند ثانیه تا ساعت ها و یا حتی هفته ها گردد. در کنار اثرات سوء آب گریزی خاک در پژوهش های علمی، به نقش مثبت آن در بسیاری از پدیده ها از قبیل ساختمان خاک نیز اشاره شده است. در حالی که بسیاری از مطالعات مواد آلی خاک را به عنوان منشاء شیمیایی آب گریزی معرفی می کنند، اما برخی دیگر عدم ارتباط معنی دار میان این دو صفت را گزارش کرده اند. به نظر می رسد شناسایی گروه های عاملی آبگریز به جای در نظر گرفتن کل توده کربن آلی خاک به کمک روش جداسازی مخازن کربن آلی بر اساس ذرات تشکیل دهنده خاک بتواند اطلاعات با ارزشی را در رابطه با میزان و منشاء آب گریزی خاک ارائه دهد. لذا تحقیق حاضر جهت بررسی ارتباط مخازن مختلف کربن آلی با خاصیت آب گریزی خاک و همچنین نظر به مطالعات اندک صورت گرفته در خصوص نحوه تاثیر آب گریزی خاک بر ساختمان خاکدانه ها طراحی و به مرحله اجرا درآمد.
    مواد و روش ها
    نمونه هایی از اعماق 5-0، 10-5 و20-10 سانتی متری از خاک تحت پوشش گونه های درختی شامل کاج تدا (Pinus taeda)، دارتالاب (Taxodium distichum)، ارس (Juniperus polycarpos)، توسکا (Alnus glutinosa)، بلوط بلندمازو (Quercus castaneifolia) و سفیدپلت (Populus caspica) جمع آوری گردید. در این نمونه ها مخازن کربن آلی به تفکیک ذرات اولیه خاک، میزان آب گریزی، اسیدیته و میانگین وزنی قطر خاکدانه اندازه گیری و پس از تجزیه واریانس دوطرفه، داده ها بر اساس متغیرهای مستقل(گونه درختی و عمق) در قالب طرح کاملا تصادفی با آرایش فاکتوریل مورد آنالیز آماری قرار گرفته و جهت بررسی وضعیت ارتباط میان صفات مورد اندازه گیری از همبستگی پیرسون استفاده گردید.
    یافته ها
    نتایج اولیه بیانگر تاثیر گونه های درختی و عمق بر میزان خاصیت آب گریزی خاک و صفات اندازه گیری شده مورد بررسی می باشد. بیشترین زمان های ثبت شده برای وضعیت آب گریزی خاک در ضخامت 5-0 سانتی متری ثبت شد. از میان گونه های مورد بررسی، کاج تدا، دارتالاب و ارس دارای بیشترین تنوع کلاس های آب گریزی بودند به طوری که نمونه های با زمان آب گریزی بیش از یک ساعت صرفا در لایه 5-0 سانتی متری و در خاک تحت پوشش کاج تدا و دارتالاب به ترتیب با مقادیر 33/13 و 33/3 درصد نمونه های جمع آوری شده مشاهده گردید و کمترین آن در نمونه های درختان سفیدپلت، توسکا و بلوط اندازه گیری شد. با افزایش عمق خاک، زمان آب گریزی در تمامی گونه ها کاهش یافت به گونه ای که 22/82 درصد از کل نمونه های جمع آوری شده از عمق 20-10 سانتی متری دارای زمان آب گریزی 5-0 ثانیه بودند. علی رغم وجود همبستگی میان کربن آلی کل و آب گریزی (r=0/19 ،P<0/ 001) قوی ترین همبستگی معنی دار (r=0/64 ،P<0/01) میان کربن آلی جزء شن و خاصیت آبگریزی خاک مشاهده گردید؛ همچنین ارتباط همسویی (r=0/2 ،P<0/01) میان آب گریزی و میانگین وزنی قطر خاکدانه ها مشاهده گردید.
    نتیجه گیری
    وجود همبستگی معنی دار میان آب گریزی با میزان کربن آلی جزء شن بیانگر تجمع ترکیبات کربنه آب گریز در جزء شن بوده لذا این بخش از کربن آلی کنترل کننده میزان آب گریزی خاک محدوده مورد مطالعه می باشد. با این وجود کاهش پ هاش خاک و همچنین درجه پوسیدگی مواد آلی می تواند بر کیفیت ماده آلی خاک اثر گذاشته و متعاقب آن منجر به کاهش خاصیت آب گریزی خاک گردد. علیرغم نقش مواد آلی و جزء آب گریز آن در تشکیل و پایداری خاکدانه ها ولی کیفیت نامطلوب ماده آلی، وجود پ هاش پایین و تشکیل خاکدانه های کوچک در خاک های تحت پوشش درختان سوزنی برگ ایجاب می کند که در انتخاب درختان سوزنی برگ برای پروژه های جنگل کاری و فضای سبز این موارد در نظر گرفته شود.
    کلید واژگان: آب گریزی خاک, پایداری خاکدانه, جزء شن, مخازن کربن آلی, عمق}
    Karim Atashnama, Ahmad Golchin, Abdollah Mousavi Koupar
    Background And Objectives
    Soil water repellency (SWR) is a soil characteristic that creates strong resistance to water penetration and decreases infiltration time from a few seconds to hours, days or weeks. The undesirable consequences of SWR have received interest from the scientific literature. However, the SWR has some beneficial aspects like increasing aggregate stability. Although several authors have reported the soil organic carbon as the origin of SWR but it seems only some parts of the soil organic carbon are hydrophobic and are involved in SWR. Thus, the aims of this study were: (a) to determine which soil organic carbon pools are linked with SWR, (b) to assess the impact of SWR on aggregate stability and (c) to determine which vegetative cover produce more hydrophobic organic compounds and contribute to SWR.
    Materials And Methods
    Soil samples were collected from the 0-5, 5-10 and 10-20 cm layers of the lands under different forest tree species including Populus caspica, Oak (Quercus castaneifolia), Alder (Alnus glutinosa), Bald cypress (Taxodium distichum), Loblolly pine (Pinus taeda) and Juniper (Juniperus polycarpos). The soil samples were analyzed for organic carbon content, pH, water repellency and aggregate stability (MWD) and were also separated to different organic matter pools based on particle size fractionation. The experimental variables were soil depth and kinds of vegetative cover and the data obtained from the soil samples were analyzed statistically by a two-way analysis of variance (ANOVA) using a factorial experiment with completely randomized design and 30 replications. Also Pearson linear correlation was used to indicate the relationships between the measure characteristics.
    Results
    The vegetative covers and soil depths had significant impacts on SWR and the measured soil properties. The highest water drop penetration time (WDPT) was measured for the surface soil layer (0-5 cm). About 13.33 and 3.33 % (n=30) of the samples collected from the soil surface under P. taeda and T. distichum had the more than one hour WDPT (extremely repellent class). In contrast, the lowest SWR classes were mostly observed under the vegetative covers of P. caspica, Q. castaneifolia and A. glutinosa which were broadleaves tree species. The water repellency decreased with soil depth and 82.22% of the soil samples collected from the 10-20 cm layer of all tree species (n=180) determined as wettable soil (WDPT
    Conclusion
    The strong correlation between SWR and the organic carbon content of the sand fraction indicates that this fraction contains organic compounds that contribute to SWR. Increase in soil pH and extent of decomposition of soil organic matter, however changes the solubility of soil organic matter and decrease SWR. As the soil aggregation depends on the total soil organic carbon content, the stability of aggregates is affected by hydrophobic fraction of soil organic carbon. Despite the extreme SWR in coniferous, Considering the undesirable quality of soil under coniferous trees such as low pH, MWD and organic carbon content, it is recommended to use discretion in the selection of these species for afforestation and reforestation projects.
    Keywords: soil water repellency, aggregate stability, sand fraction, soil organic carbon pools, depth}
  • علی اکبرزاده، شجاع قربانی دشتکی، مهدی نادری خوراسگانی، جهانگرد محمدی، روح الله تقی زاده مهرجردی
    سابقه و هدف
    تخریب اراضی جنگلی در اثر آتش سوزی یکی از بزرگترین مشکلات زیست محیطی شمال کشور است که به طور معنی داری پوشش گیاهی و عوارض قابل مشاهده سطح خاک را تغییر داده و بنابراین بر میزان پایداری خاکدانه ها در برابر نیروهای فرساینده تاثیرگذار می باشد. با داشتن اطلاعات کامل از میزان پایداری خاکدانه ها در مقیاس خرد و نوع عوارض مرتبط با فرسایش خاک در مقیاس های کرت و حوضه آبخیز بهتر می توان در مورد خطر فرسایش در منطقه قضاوت کرد. این پژوهش با هدف بررسی تاثیر آتش سوزی بر پایداری خاکدانه ها، عوارض قابل مشاهده سطحی و ویژگی های پوشش گیاهی در مقیاس های خرد، کرت و حوضه آبخیز در بخش هایی از اراضی جنگلی واقع در شمال غرب استان گیلان انجام گرفت.
    مواد و روش ها
    در قطعاتی در داخل محدوده 15 ناحیه آسیب دیده در اثر آتش سوزی و 15 منطقه نسوخته مجاور آنها، در پنج واحد ژئومورفولوژی مختلف، شاخص های پایداری خاکدانه ها در مقیاس خرد و اشکال میکروتوپوگرافی فرسایش و درصد لاشبرگ در مقیاس کرت اندازه گیری شدند. همچنین برخی ویژگی های پوشش گیاهی، شاخص تراکم آبراهه ها و برخی از اشکال مورفودینامیکی فرسایش مورد بررسی قرار گرفتند.
    یافته ها
    نتایج آنالیز واریانس نشان داد که شاخص های پایداری خاکدانه ها، درصد لاشبرگ و شاخص تراکم آبراهه ها اختلاف معنی داری بین نقاط آتش سوزی و شاهد (داخل گروه ها) داشتند. در بین واحدهای ژئومورفولوژی (بین گروه ها) نیز تنها از نظر درصد لاشبرگ اختلاف معنی دار وجود داشت. نتایج همچنین مشخص کرد که حدود چهار تا پنج سال طول کشید تا میزان شاخص های پایداری خاکدانه ها و تراکم آبراهه ها به شرایط قبل از آتش سوزی برسد. همچنین افزایش شدت آتش سوزی از کم به زیاد و تغییر نوع آتش سوزی از سطحی به تاجی بیشترین تاثیر را بر میانگین وزنی قطر خاکدانه ها داشت. نتایج بررسی اشکال میکروتوپوگرافی فرسایش در مقیاس کرت نشان داد که برخی از آنها در نقاط آتش سوزی نسبت به شاهد دچار تغییر شده بودند. در مقیاس حوضه آبخیز نیز شیارها، لغزش های رخ داده و خندق ها بیشتر در نواحی آتش سوزی وجود داشتند. ضرایب همبستگی ایجاد شده بین ویژگی های مربوط به مقیاس های مختلف مشخص کرد که همبستگی معنی داری بین برخی ویژگی های اندازه گیری شده در مقیاس های مختلف وجود دارد.
    نتیجه گیری
    از شاخص های پایداری خاکدانه ها می توان در مقیاس خرد به عنوان یک معیار ارزیابی مفید در بررسی میزان قدرت شکل گیری اشکال مختلف میکروتوپوگرافی و مورفودینامیکی فرسایش خاک در مقیاس های کرت و حوضه آبخیز استفاده کرد. نتایج این بررسی می تواند در ارزیابی خطر فرسایش خاک های اراضی جنگلی و مدیریت جنگل به کار رود.
    کلید واژگان: پایداری خاکدانه, تراکم آبراهه, خندق, شیار, لغزش}
    Ali Akbarzadeh, Shoja Ghorbani Dashtaki, Mehdi Naderi Khorasgani, Jahangard Mohammadi, Ruhollah Taghizadeh Mehrjardi
    Background And Objectives
    Degradation of forest lands by fire is one of the major bioenvironmental problems in northern Iran that significantly changes the vegetation attributes and visible features at the soil surface and therefore, affects aggregate stability against erosive forces. The complete information from aggregate stability at the micro scale and type of features related to soil erosion at the plot and watershed scales leads to a perfect judgment about erosion risk in an area. The objective of this study was to evaluate the effect of fire on aggregate stability, surface visible features and vegetation cover at the micro, plot and watershed scales in some parts of forest lands in west northern zone of the Guilan province.
    Material and
    Methods
    In parcels separated in 15 fire-affected forests and 15 unburned forests adjacent to the fire-affected forests, in five geomorphological units, aggregate stability indices at the micro scale and microtopographic erosion features and litter percentage at the plot scale were measured. In addition, some vegetation attributes, drainage density index, and the presence of some morphodynamics features of soil erosion were evaluated at the watershed scale.
    Results
    The results of analysis of variance showed that all aggregate stability indices as well as litter percentage and drainage density had significant differences within subjects (within burned and unburned forests). Among studied parameters, only litter percentage showed significant differences between subjects (geomorphological units). Results also revealed that the time reversibility for aggregate stability indices and drainage density to condition before fire was about four to five years. Also, increasing the fire severity from low to high and changing of fire type from surface to canopy had the most effect on mean weight diameter of aggregates. Assessment of microtopographical erosion features at the plot scale revealed that some of them had variations in burned sites compared with the control sites. At the watershed scale, the rills, gullies and landslides were more abundant in the burned sites than the unburned sites. The correlation coefficients between measured properties related to different scales showed that there were significant correlations between some of them at the various scales.
    Conclusion
    The soil aggregate stability indices are very useful to evaluate the power of formation of many microtopographic and morphodynamics features of soil erosion at the plot and watershed scales. The results of this study can be used for assessment of soil erosion risk in forest lands and can be useful for management of woodland.
    Keywords: aggregate stability, Drainage density, Gully, Landslide, Rill}
  • سعیده بردسیری زاده، عیسی اسفندیارپور بروجنی، علی اصغر بسالت پور، پیمان عباس زاده دهجی
    خاکدانه به عنوان واحد ساختمانی خاک، بیانگر مجموعه ای از ذرات اولیه است که پیوستگی شان به یکدیگر بیش از پیوستگی آن‏ها به ذرات خاک اطراف این مجموعه می باشد. هدف از پژوهش حاضر، تعیین مهمترین جزء اندازه ای خاکدانه (درشت و یا ریز) در برآورد میزان پایداری ساختمان خاک در منطقه ی رابر کرمان با بهره گیری از زمین آمار می باشد. تعداد 90 نمونه ی خاک سطحی (10-0 سانتی متر) به روش شبکه ای منظم و با فواصل تقریبی 200 متر، از منطقه برداشت و هواخشک شد. پس از عبور نمونه ها از الک چهار میلی متری، درصد پایداری خاکدانه ها در سه بخش خاکدانه های کل، درشت و ریز در دو حالت خشک و مرطوب محاسبه شد. سپس، مطالعات زمین آماری شاخص های پایداری محاسبه شده، در قالب دو مرحله ی واریوگرافی و تخمین انجام گرفت و نقشه های کریجینگ پایداری خاکدانه ها ترسیم شد. به منظور تعیین میزان همخوانی نقشه های کریجینگ شاخص پایداری محاسبه شده برای خاکدانه های درشت و ریز با شاخص محاسبه شده برای کل خاکدانه ها، پس از تشکیل ماتریس خطا، صحت عمومی آن ها محاسبه شد. براساس نتایج حاصل،بیش‏ترین درصدپایداری کل خاکدانه ها (9/89 درصد) در موقعیت های شمال و جنوب شرقی منطقه که بیش‏ترین مقدار ماده ی آلی (2/3 درصد) را به خود اختصاص داده بودند، در حالت خشک دیده شد. درصد صحت عمومی حاصل از تقاطع نقشه های کریجینگ کل خاکدانه ها و خاکدانه های درشت در حالت خشک (75/51 درصد)، بیش از حالت مرطوب (17/32درصد) بود. در مقابل، درصدصحت عمومی محاسبه-شده برای تقاطع نقشه های کریجینگ کل خاکدانه ها و خاکدانه های ریز در حالت مرطوب (31/17 درصد)، بیش از حالت خشک (93/10 درصد) بود. به-طور کلی، مطالعه ی تغییرات مکانی پایداری خاکدانه های درشت و ریز می تواند در راستای مدیریت بهینه ی اراضی برای مطالعات آتی مفید واقع شود.
    کلید واژگان: پایداری خاکدانه, کاربری اراضی, کریجینگ, ماتریس خطا}
    Saeideh Bardsirizadeh, Isa Esfandiarpour Borujeni, Ali Asghar Besalatpour, Peyman Abbaszadeh Dahaji
    Introduction
    Aggregate, as the basic unit of soil structure,represents a collection of primary particles which their adherence to each other is more than their connection to environ soilparticles. Aggregate stability is a highly complex parameter influencing a wide range of soil properties, including carbon stabilization, soil porosity, water infiltration, aeration, compatibility, water retention, hydraulic conductivity andresistance to erosion by water and overland flows. Maintaining high stability of soil aggregate is essential for preserving soil productivity, minimizing soil erosion and degradation and thus minimizing environmental pollution as well. Nevertheless, aggregate stability is described as one of the soil properties that can serve as an indicator of soil quality.The main purpose of this study is to determine the most important component of soil aggregate (macro and/ormicro) in estimating the soil structural stability in the Rabor region, Kerman province, using geostatistical method.
    Materials And Methods
    Ninetysurface soil samples (0 to 10 cm) were taken on a 200 m square sampling grid in the study area for the geostatistical studies.After air drying the soil samples and passing them through a 4 mm sieve, the percentage of aggregates belong tothree parts of total, macro, and micro classes and aggregate staility were calculated in both dry and wet conditions.Some stability indices were calculated and their spatial variabilities were investigated using two variography and estimation stages methods. Finally, the kriged map of each aggregate stability indicator was produced. To determine the compatibility of kriged maps of the soil aggregates stability indices calculated for the macro and micro aggregates with aggregates stability index (i.e., AS index) calculated forthe total aggregates, the overall accuracy related to each aggregate component (i.e., macro and micro) was calculatedafter creating an error matrix.
    Results And Discussion
    The results showed that total aggregate stability in the dry condition and macro aggregate stability in the wet condition had the lowest and highest coefficients of variability,respectively. The highest percentage of total aggregate stability (i.e., 89.90 %)was observed in the north and southeast positions of the study areain the dryconditionwhich had the highest amount of organic matter(i.e., 2.30 %). Also, the variograms of all investigated variables were exponentially and their ranges were varied between 380 to 450 m. Although the obtainedranges were different, a sampling distance more or less equal to 420 m is reasonable to study the most of the variables in the area. This can be a good indicator to decrease the sampling tasks for monitoring of these parameters in future.An overall look at the obtained root mean square standardized error (RMSSE) values indicated a high correlation between the measured and estimated values of all investigatedvariables (except for macro aggregate stability in the wet condition). However, all variables had a strong spatial correlation class. The percentage of overall accuracy obtained from crossing the total and macro aggregate kriged maps in the dry condition (i.e., 51.75 %), was more than its percentage for similar maps in the wet condition (i.e., 32.17 %). In return, the percentage of overall accuracy obtained from crossing the total and micro aggregate kriged maps in the wet condition (i.e., 17.31 %)was greater than its percentage for the mentioned maps in the dry condition (i.e., 10.93 %). Because of macro aggregate sensitivities to the amount of pressure imposed on them (as in the wet sieving method, the aggregates are under pressure caused by water energyin addition to tensions related to mechanical motion of sieving), the conformities of above two mentioned maps were less than those in the dry sieving method.
    Conclusions
    In general, the soil aggregates stability depends strongly on the amount of pressure imposed on them. Besides, the study of spatial variability of macro and micro aggregate stabilities and relative effects of each on the soil structure stability can be useful for choosing proper land management activities in future studies. According to theeffect of aggregation on nutrient cycling, capture, storage and water movement, and also other soil characteristics affecting plant growth and sustainable agriculture on one hand, and the effect of organic matter on aggregation on the other hand, it can be concluded thatall human activities that have a role in reducing or removing organic matter from the soil (e.g., grazing, deforestation, and intensive cultivation etc.) may reduce soil aggregate stability and finally can jeopardize human life in a near future.
    Keywords: Aggregate stability, Error matrix, Land use, Kriging}
  • حکیمه طایفی، رضا عرفانزاده، مهدی عابدی
    در بین رویشگاه های مختلف، آتش یک فاکتور اکولوژیک و تعیین کننده است که بسیاری از ویژگی های فیزیکی، شیمیایی و زیستی خاک تحت تاثیر آن تغییر می کند که وسعت و مدت زمان این اثرات به شدت آتش سوزی بستگی دارد. به منظور بررسی تاثیر آتش و شدت های مختلف آن بر ویژگی های شیمیایی مختلف خاک در جنوب شرقی پارک ملی گلستان، منطقه ییلاق دشت با ارتفاع 1400 متر و پوشش علفی، بوته ای و درختچه ای انتخاب شد. مناطق کنترل نیز در مجاور مناطق آتش گرفته هر سه نوع پوشش گیاهی با مشخصات اکولوژیک یکسان مشخص شدند. نمونه های خاک در مناطق با و بدون رخداد آتش از عمق 0-5 سانتی متری زیراشکوب سه نوع پوشش گیاهی برداشت شد و ویژگی های خاک شامل ماده آلی، ماده آلی ذره ای، نیترژن کل و پایداری خاکدانه ها اندازه گیری شد. نتایج نشان داد آتش در هیچکدام از شدت ها تاثیر معنی داری بر میزان ماده آلی نداشت در حالی که ماده آلی ذره ای و پایداری خاکدانه در شدت های متوسط و زیاد در مقابل آتش کاهش نشان داد (05/0P
    کلید واژگان: آتش سوزی طبیعی, پارک ملی گلستان, پایداری خاکدانه, مواد آلی ذره ای خاک}
    H. Taefi, Reza Erfanzadeh, M. Abedi
    Introduction
    Amongst different habitats, fire is an ecological factor and determinant that affects many physico-chemical soil factors. In addition, among natural disturbances, fire plays an important role in plant diversity conservation and in some areas around the world, the presence of some plant species depends on natural fire. The extension of fire influences on soil is related to the fire severity. In fact, fire severity encompasses of two characteristics: extension and time of burning. On the other hand, fire extension and burning time are affected by humidity, air temperature, wind speed, topographical characteristics. Despite high frequency of fire in natural habitats and high level of fire effectiveness on soil parameters, study of fire impacts on soil characteristics were rarely reported in Iran. In addition, most previous studies were conducted in forest habitats, ignoring the severity of fire on soil.
    Materials And Methods
    In order to investigate the effect of fire severity on some soil physico-chemical characteristics, Yeylagh Dasht area (rangeland habitats) was selected in southern-east of national Golestan Park with three different plant covers, viz. grass, shrub and cushion. Many fires occurring have been reported in this park in each year. For the current study, we tried to select the habitats in which the fire was occurred at least one year before. A control area without burning with similar ecological parameters was also selected adjacent to the burnt area. in fact unburnt area was isolated by a road from burnt area, unable to extend the fire into unburnt area due to the road. Fire had been occurred in the burnt area in September, 2014. Soil samples with 15 replications in burnt area and 15 replications in unburnt were collected within a depth of 0-5 cm and then transported to the soil laboratory to measure some qualitative soil characteristics i.e. soil organic matter (SOM), particulate organic matter (POM), total nitrogen (TN) and aggregate stability (AS). All statistical analyses were done by R software. Before ANOVAs (one and two-ways) and unpaired t-test, we tested data for normal distribution by Shapiro-Wilk test and homogeneity of variance by Flinger Test.
    Results And Discussion
    The results of two-way ANOVA showed that the main effect of fire on soil was not significant while the main effect of fire severity and the interaction of fire and fire severity on SOM and POM were significant (Table 1). The results of one-way ANOVA showed that the content of SOM was significantly different between three different treatments in unburnt area (control area) while there were no significant differences between the three treatments (three fire severities) in burning areas. Therefore it can be discussed that the kind of vegetation (grassland, shrub or cushion) could affect SOM while the fire increased the spatial homogeneity of SOM. The same pattern of SOM was occurred for POM in burnt and unburnt areas. However, the results of unpaired t-test showed that POM was drastically decreased after high and intermediate fire severities. Aggregate stability and POM were significantly decreased in the intermediate and high severities of fire (cushion and shrub plant cover). Fire in the intermediate and high severities increased TN (Figure 1). We concluded that fire occurring by plants might be decreased POM and AS significantly. In addition, mineralization probable increased TN after burning. We also compared soil characteristics among three fire severities in burnt area and in unburnt area separately.
    Conclusion
    This study showed that the variation of soil characteristic was mainly affected by different fire severities. Therefore, we emphasized that fire severity should be considered in the studies of the impact of fire on soil in different habitats. Fire can decrease the spatial heterogeneity of soil parameters among different sites. We showed that soil POM is a characteristic more sensitive than total SOM in confronting with fire.
    Keywords: Golestan National Park, Particulate Organic Matter, Natural Fire, Soil Aggregate Stability}
نکته
  • نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شده‌اند.
  • کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شده‌است. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال