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 « soil amendment » در نشریات گروه « آب و خاک »

تکرار جستجوی کلیدواژه «soil amendment» در نشریات گروه «کشاورزی»
  • فایزه براهویی، حلیمه پیری*، امیر ناصرین
    سابقه و هدف

    در مناطق خشک و نیمه خشک، به علت نبود پوشش گیاهی کافی و بازگشت مقدار کم بقایای گیاهی به خاک، مقدار مواد آلی خاک بسیار کم است لذا مصرف انواع کودهای آلی می تواند راه کار مناسبی برای بهبود شرایط فیزیکی و شیمیایی خاک در این مناطق باشد. در سال های اخیر از بیوچار به عنوان اصلاح کننده خاک (منبع کربن آلی) و به نوعی روشی برای ترسیب کربن در خاک های مناطق خشک و بیابانی استفاده شده است. توانایی بالای این ماده در جذب و نگهداری عناصر غذایی و جلوگیری از آبشویی آن ها، جذب فلزات سمی و کودهای شیمیایی باعث افزایش حاصلخیزی خاک می شود. بافت غالب خاک منطقه سیستان لوم شن می باشد که دارای ظرفیت نگهداری آب پایین می باشد. لذا به علت بارندگی بسیار کم، بافت خاک منطقه و تبخیر بالا، این تحقیق با هدف حفظ و افزایش ظرفیت نگهداری آب در خاک و بهبود ویژگی های فیزیکی خاک لوم شنی منطقه سیستان با به کار بردن ترکیبات و اندازه های مختلف بیوچار تهیه شده از هرس شاخ و برگ درختچه های کنوکارپوس کشت شده در ایرانشهر انجام شد.

    مواد و روش ها

    در این تحقیق به بررسی تاثیر سه دامنه قطر بیوچارکنوکارپوس (کمتر از 25/0، 1-25/0 و 1-2 میلیمتر) و سه مقدار بیوچار کنوکارپوس (2، 4 و 8 درصد وزنی) بر خصوصیات هیدرولیکی و فیزیکی خاک و تبخیر از سطح خاک با بافت لوم شنی منطقه سیستان پرداخته شد. آزمایشات در 3 تکرار و در قالب طرح کاملا تصادفی انجام شد. برای انجام کار ستون هایی از جنس پلی اتیلن به قطر 10 سانتیمتر و ارتفاع 35 سانتی متر تهیه شد. ستون ها از کف به وسیله پارچه بسته شد. خاک با تیمارهای مختلف اندازه و مقدار بیوچار به-صورت دستی به ستون ها افزوده شد و با ضربات آرام به بدنه ستون تا رسیدن به ارتفاع 30 سانتیمتر پر شد. برای اندازه گیری تبخیر، 100 میلی متر آب در 5 هفته (هرهفته 20 میلی متر) به خاک اضافه شد. تبخیر از سطح خاک هرروز به روش وزنی اندازه گیری شد. هدایت هیدرولیکی اشباع خاک به روش بار ثابت اندازه گیری شد. همچنین شوری و رطوبت خاک در سه عمق 10-0، 20-10 و 30-20 سانتی-متری خاک محاسبه شد. چگالی ظاهری و ظرفیت نگهداشت آب درخاک نیز اندازه گیری شد.

    یافته ها

    نتایج نشان داد با افزایش مقدار بیوچار مصرفی، چگالی ظاهری و هدایت هیدرولیکی اشباع خاک نسبت به تیمار شاهد (تیمار بدون بیوچار) به ترتیب 32/29 % و 1/48 % کاهش یافت. با افزایش مقدار بیوچار و کاهش اندازه ذرات آن، ظرفیت نگهداشت آب در خاک افزایش یافت. تیمار 8 درصد وزنی بیوچار و اندازه ذرات کمتر از 25/0 میلی متر بیشترین (54/43 %) افزایش ظرفیت نگهداشت آب در خاک را دارا بود. با افزایش مقدار بیوچار و کاهش اندازه ذرات آن، شوری خاک نسبت به تیمار شاهد افزایش یافت. اما تبخیر از سطح خاک با افزایش مقدار بیوچار و کاهش اندازه ذرات آن، کاهش یافت.

    نتیجه گیری

    با توجه به نتایج به دست آمده می توان گفت بیوچار اثرات مثبتی بر بهبود خصوصیات فیزیکی و هیدرولیکی خاک های با بافت نسبتا سبک دارد. اما این تغییرات بستگی به مقدار و اندازه ذرات بیوچار دارد. استفاده از بیوچار به عنوان یک اصلاح کننده خاک در خاک های سبک بافت که ظرفیت نگهداری آب کم و تبخیر بالایی دارند، به خصوص در مناطق خشک و نیمه خشک که با مشکل کمبود منابع آب مواجه هستند، راهکار بسیار مناسبی است. اما باید توجه داشت که افزایش سطوح بیوچار در خاک می تواند باعث افزایش شوری خاک شود. بنابراین با توجه به نتایج به دست آمده و تاثیر مثبت بیوچار بر پارامترهای فیزیکی و شیمیایی خاک، انتخاب بهینه سطح بیوچار بایستی به گونه ای باشد که استفاده از آن از لحاظ اقتصادی مقرون به صرفه باشد و این امر مستلزم تحقیقات بیشتر به خصوص در شرایط مزرعه ای می باشد.

    کلید واژگان: اصلاح خاک, حفاظت خاک, دشت سیستان, ظرفیت نگهداری آب خاک}
    Faeze Barahooi, Halimeh Piri *, Amir Naserin
    Background and Objectives

    In arid and semi-arid areas, due to the lack of sufficient vegetation and the return of a small amount of plant residues to the soil, the amount of organic matter in the soil is very low, so the use of organic fertilizers can be a suitable solution to improve the physical and chemical conditions of the soil in these areas. In recent years, biochar has been used as a soil modifier (source of organic carbon) and as a method for carbon sequestration in the soils of dry and desert areas. this research aims to maintain and increase the water retention capacity in the soil and improve the physical characteristics of the loam sandy of the Sistan region by using different compositions and sizes.

    Materials and methods

    In this research, the effect of three biochar diameter ranges (<0.25, 0.25-1 and 1-2 mm) and three amounts of Cenocarpus biochar (2, 4, and 8% by weight) on the properties Hydraulic and physical soil and evaporation from the soil surface with loam sandy texture of Sistan region were studied. Experiments were conducted in 3 replications in a completely randomized design. To carry out the work, polyethylene columns with a diameter of 10 cm and a height of 35 cm were prepared. The columns were covered with cloth from the floor. The soil with different treatments of size and amount of biochar was manually added to the columns and filled with gentle blows to the column body until reaching a height of 30 cm. To measure evaporation, 100 mm of water was added to the soil in 5 weeks (20 mm per week). Evaporation from the soil surface was measured by weight method every day. Hydraulic conductivity of saturated soil was measured by constant load method. Also, soil salinity and moisture were calculated at three depths of 0-10, 10-20 and 20-30 cm. The bulk density and water holding capacity of the soil were also measured.

    Results

    The results showed that with the increase in the amount of biochar used, the bulk density and saturated hydraulic conductivity of the soil decreased by 29.32% and 48.1%, respectively, compared to the control treatment (treatment without biochar). By increasing the amount of biochar and decreasing its particle size, the water holding capacity in the soil increased. The treatment with 8% by weight of biochar and the particle size <0.25 mm had the greatest (43.54%) increase in the water holding capacity in the soil. By increasing the amount of biochar and decreasing its particle size, soil salinity increased compared to the control treatment. But the evaporation from the soil surface decreased with the increase in the amount of biochar and the decrease in its particle size.

    Conclusion

    According to the obtained results, it can be said that biochar has positive effects on improving the physical and hydraulic properties of soils with a relatively light texture. But these changes depend on the amount and size of biochar particles. Using biochar as a soil modifier in light textured soils that have low water holding capacity and high evaporation, especially in arid and semi-arid areas that are facing the problem of lack of water resources, is a very suitable solution. But it should be noted that increasing biochar levels in soil can increase soil salinity. Therefore, according to the obtained results and the positive effect of biochar on the physical and chemical parameters of the soil, the optimal selection of the biochar surface should be such that its use is economically viable, and this requires more research, especially It is in farm conditions.

    Keywords: Soil amendment, Sistan plain, Soil Conservation, Soil waterholding capacity}
  • محمود شریفی مغانی، سید حمیدرضا صادقی*، نادر بهرامی فر

    امروزه فرسایش خاک یکی از مهم ترین چالش های زیست کره است. از طرفی تامین نیازمندی های مختلف جامعه بشری، تولید زباله و پسماندهای مختلف و اغلب بدون استفاده را به دنبال دارد. بر همین اساس رویکردهای مختلف مدیریت پسماندها و افزایش بهره وری آن ها از طریق استفاده در مدیریت منابع خاک‎وآب می تواند منافع زیادی را به دنبال داشته باشد. در پژوهش حاضر از سه نوع پسماند گوگردی پالایشگاهی (تکه ای ، غباری و مخلوط با خاک) به عنوان افزودنی برای امکان سنجی مهار رواناب و هدررفت خاک مارنی منطقه مرزن آباد-کندلوس در شرایط آزمایشگاهی و در آزمایشگاه شبیه ساز باران و فرسایش خاک دانشگاه تربیت مدرس بین بهمن 1399 تا تیر 1400مدنظر قرار گرفت. برای این منظور از کرت کوچک با ابعاد 5/0×5/0×3/0 متر و شیب 25 درصد تحت بارش شبیه سازی شده با شدت 70 میلی متر بر ساعت و دوام 30 دقیقه استفاده شد. نتایج حاصل از پژوهش دلالت براثر معنی دار جداگانه سطح مصرف (04/0≥P) و نوع پسماند گوگردی (03/0≥P) و همچنین اثر متقابل سطح مصرف و نوع پسماند گوگردی (00/0≥P) بر حجم رواناب داشت. در خصوص هدررفت خاک نیز تاثیر معنی دار (02/0≥P) سطح های مختلف و غیرمعنی دار (06/0≤P) نوع پسماند گوگردی و همچنین اثر متقابل معنی دار (01/0≥P) سطح مصرف و نوع پسماند گوگردی بر هدررفت خاک از طریق تاثیر گوگرد بر ارتقای کیفیت و بهبود رفتار هیدرولوژیک خاک تایید شد. جمع بندی کلیه نتایج به دست آمده علاوه بر تایید مصرف پسماند گوگردی در هریک از سطح ها و یا نوع، دلالت بر استفاده ترجیحی سطح دو گرم بر مترمربع گوگرد غباری داشته است.

    کلید واژگان: افزودنی های خاک, پسماند پالایشگاه, مدیریت پسماند, مدیریت رواناب, مدیریت فرسایش}
    Mahmood Sharifi Moghani, Seyed Hamidreza Sadeghi *, Nader Bahramifar

    In recent years, various studies have been conducted using natural and chemical amendments to reduce runoff and soil loss. However, in many cases, the idea of using special wastes in water and soil conservation has not been considered yet. In this regard, the present study aimed to apply three types of refinery sulfur wastes (i.e., clod, dusty, and mixed with soil) as an additive to evaluate the feasibility of inhibiting soil and water loss on a marl soil from the Marzanabad-Kandolus Region. The experiments were conducted in the Rainfall and Soil Erosion Simulation Laboratory of Tarbiat Modares University between February and July 2021. The study was conducted at a small plot scale with dimensions of 0.5×0.5×0.3 m in three replications. Three levels of one, two, and four g m-2 of any sulfur waste were applied to plots nested on a slope of 25% and subjected to a design rain with an intensity of 70 mm.h-1 and a duration of 30 min. The results showed that the total volume of runoff was significantly (P≤0.04) decreased due to the application of all three levels of sulfur wastes. The different types of sulfur wastes (i.e., clod, dust, and mixed with soil) also had a significant effect (P≤0.03) on runoff volume. Besides, the interaction between application level and type of sulfur waste was more significant (P≤0.00). The application of different levels of sulfur wastes significantly reduced (P≤0.02) soil loss. At the same time, types of sulfur wastes had a non-significant effect (P ≥ 0.06) on soil loss reduction. However, the interaction effect of level and type of sulfur wastes on soil loss reduction was significant (P ≤ 0.01) due to positive impacts of sulfur on quality and hydrologic behavior of the soil. Finally, it is concluded that the consumption of sulfur waste in each level or type is confirmed, preferentially use of 2 g m-2 of dust sulfur.

    Keywords: Refinery Wastes, Runoff management, soil amendment, Soil Erosion Management, waste management}
  • عباس یکزبان، سید علی اکبر موسوی*، عبدالمجید ثامنی، مهروز رضایی

    تخریب خاک به عنوان تهدیدی فزاینده در کشاورزی پایدار است. پژوهش حاضر با هدف بررسی اثر کاربرد سطوح مختلف، مواد اولیه و اندازه ذرات زغال زیستی بر برخی خصوصیات فیزیکی و مکانیکی یک خاک درشت بافت (لوم شنی) انجام شد. پژوهش در گلخانه تحقیقاتی دانشگاه شیراز در سال 1398-1399 انجام شد. به منظور بررسی اثر منابع، سطوح و اندازه ذرات زغال زیستی بر جرم مخصوص ظاهری خاک، پایداری خاکدانه ها (میانگین وزنی قطر خاکدانه ها)، مقاومت فروروی و مقاومت برشی خاک از دو نوع زغال زیستی برگ نخل و تفاله لیمو ترش که به مدت سه ساعت در دمای 500 درجه سانتی گراد گرماکافت شده بودند، استفاده شد. هرکدام از زغال های زیستی به سه کلاس اندازه ذرات کوچک تر از 0/8، 0/8 تا 2 و 2 تا 4 میلی متر تفکیک شد و در چهار سطح کاربرد 0/5، 1، 2 و 4 درصد وزنی با خاک به همراه تیمار شاهد مورد استفاده قرار گرفت. گلدان ها در شرایط استاندارد و تا حدود نزدیک رطوبت ظرفیت زراعی به مدت 15 ماه نگهداری شدند. نتایج نشان داد کاربرد زغال های زیستی سبب بهبود خصوصیات فیزیکی خاک شده است بدین ترتیب که کاهش معنا دار (p<0.05) جرم مخصوص ظاهری خاک از 5/4 تا 19/8 درصد در کاربرد سطوح 0/5 تا چهار درصد زغال های زیستی، افزایش پایداری خاکدانه از 37/6 تا 73/6 درصد و افزایش مقاومت برشی از 3/2 تا 15 درصد در کاربرد یک تا چهار درصد زغال های زیستی در مقایسه با شاهد شده است. در کاربرد سطح چهار درصد زغال های زیستی مقاومت نفوذی پنج درصد افزایش یافت. زغال زیستی تفاله لیمو در بهبود جرم مخصوص مخصوص ظاهری خاک موثرتر بوده، اگرچه زغال زیستی برگ نخل بر پایداری خاکدانه ها و مقاومت برشی اثرگذارتر بود. اختلاف معنا داری در اثر کاربرد منابع مختلف زغال زیستی بر مقاومت نفوذی خاک مشاهده نشد. صرف نظر از منابع زغال زیستی، در سطوح یکسان، ذرات ریزتر زغال زیستی (کوچک تر از 0/8 میلی متر)، در پایداری خاکدانه ها و مقاومت برشی موثرتر بودند، ولی ذرات درشت (4-2 میلی متر) اثر بیش تری بر جرم مخصوص ظاهری خاک داشتند. نتایج این پژوهش می تواند در انتخاب زغال زیستی مناسب از نظر تاثیر بر کیفیت فیزیکی و مکانیکی خاک استفاده شود.

    کلید واژگان: اصلاح کننده خاک, پایداری خاکدانه ها, مقاومت برشی, مقاومت فروروی}
    Abbas Yekzaban, AliAkbar Moosavi *, Abdolmajid Sameni, Mahrooz Rezaei
    Introduction

    Increasing agricultural production is necessary due to the growing population in order to ensure food security. Also, a large part of agricultural lands in arid and semi-arid climates face the limitation of carbon storage and nutrients. This limitation is more visible in coarse textured soils with low clay content, due to the inability to supply elements required for plant growth and the ability to retain water in the soil. Therefore, modifying the physical, chemical and biological characteristics of the soil is inevitable to achieve sustainable agriculture. In the meantime, with the high use of chemical fertilizers along with the excessive tillage activities while destroying the soil, management costs increase. Soil degradation is an increasing worldwide threat to the sustainability of agriculture. The use of organic amendments like biochar may prove a key for sustainable agriculture, as it could keep the carbon pool in soil over the long term, thus improving soil fertility and crop productivity, mitigating global climate change, and finally enhancing soil physicochemical quality. The ability of biochar to enhance the physical and mechanical properties of soils is dependent on the characteristics of biochar including its particle size, application rate, feedstock type, and pyrolysis conditions. This study aimed to assess the effect of applying different application rates, feedstock, and particle sizes of biochar on the soil’s physical and mechanical properties in sandy loam soil.

    Materials and Methods

    The study was conducted in a research greenhouse of Shiraz University in 2019. To investigate the effect of biochar feedstock, application rate, and particle size on soil bulk density, aggregate stability (mean weight diameter), penetration resistance, and shear strength in sandy loam soil, using two feedstock types (palm leaf biochar and lemon peel biochar) were pyrolyzed at a temperature of 500 °C for 3 h. Each biochar was fractioned by dry sieving into three sizes: 2-4, 0.8-2, and < 0.8 mm, and mixed with sandy loam soil at four application rates of 0.5, 1, 2, and 4 % (v/v) with zero application rates (control). The pots were incubated in standard conditions and water content was kept at near field capacity throughout the experiment for 15 months. In the production of biochar, plant residues of palm leaves and lemon peel were used, which are surplus plant wastes available in Fars province. The apparent specific gravity of the soil was measured by the conventional method of paraffin blocks. The statistical analysis of the results was done in order to check the influence of the studied treatments on the soil characteristics using SAS statistical software. The mean of the effect of each treatment separately and also the interaction of the effects of the investigated treatments (if significant) were compared using Duncan's multiple range test at the five percent probability level (p < 0.05).

    Results and Discussion

    This result indicated that applying biochar improved the physical properties of soil, including a significant decrease in soil bulk density from 5.4 to 19.8% by using application rates of 0.5 to 4% biochar, increase aggregate stability from 37.6 to 73.6% and increase shear strength from 3.2 to 15 by using application rates of 1 to 4% of biochar as compared to control. For a 4% biochar rate, penetration resistance increased by 5% as compared to control. The results show that lemon peel is more efficient in soil bulk density whereas palm leaf biochar was efficient in aggregate stability and shear strength (no significant difference in penetration resistance was observed with the application of different biochar sources). Moreover, irrespective of biochar sources, biochar with finer particle sizes (< 0.8 mm) improved aggregate stability and shear strength, when the biochar application rate was the same, but the most notable improvement in soil bulk density was observed at the coarse fractions (2-4 mm).

    Conclusion

    Biochar as a type of organic compound that has great compatibility with the environment, is of interest in advanced agriculture due to its stable carbon storage and its positive effects on the biochemical and physical characteristics of the soil. According to the results of this research, the use of biochar in soil had a significant effect on reducing the apparent specific mass of the soil and also a significant increase in the stability of soil grains and shear resistance, which improves the physical and mechanical properties of the soil can have an effect on protecting the soil against water and wind erosion. On the other hand, although at the application level of 4% biochar, the resistance to subsidence increased by a significant amount of 5%, but no significant changes were observed in this feature. Palm leaf biochar had a stronger role in increasing the stability of soil grains and shear resistance, on the other hand, lemon pomace biochar had a greater effect in reducing specific mass due to its structure similar to sand particles. Also, by increasing the levels of biochar to four percent as the most effective level of biochar application, the apparent specific mass values ​​decreased by 19.8% and the stability of soil grains and shear strength increased by 73.6% and 15% respectively. Also, the results showed that in general, by reducing the size of biochar particles from 4 mm to less than 0.8 mm, the weight average of soil grain diameter and shear strength increased significantly, but the average apparent specific mass increased with the increase of particle size (2-4 mm particles) reduced. Based on the above results, it can be concluded that choosing an optimal mode of sources, levels and size of biochar particles as an organic soil conditioner can lead to maximum productivity in agricultural production while reducing agricultural management costs. In this research, it was found that under the same conditions, the use of two percent palm leaf biochar with a particle size of less than 0.8 mm in sandy loam soil is useful. It should be kept in mind that the behavior of biochar is not only limited to the characteristics investigated in this research, and the change in the conditions of biochar production (thermal heating) causes a change in the characteristics of biochar. Therefore, it is suggested that in addition to the studied effects, the effects of characteristics based on the biochar production process, such as temperature and duration of thermodilution, should be investigated at different times on the physical, chemical and biological characteristics of different soils and in field conditions in order to obtain more comprehensive information on the optimal amounts of charcoal. Biologically, especially at the farm scale, to obtain soil amendment.

    Keywords: Aggregate stability, Penetration resistance, Shear strength, Soil amendment}
  • عباس یکزبان، سید علی اکبر موسوی*، عبدالمجید ثامنی، مهروز رضایی

    کاربرد بیوچار به عنوان یک روش اصلاح ویژگی های خاک در راستای کشاورزی پایدار پیشنهاد شده است. البته میزان این تاثیر به ویژگی های خاک و بیوچار کاربردی بستگی دارد. هدف از این مطالعه بررسی اثرات منفرد و متقابل منابع، مقادیر و اندازه ذرات بیوچار بر جرم ویژه ظاهری خاک، پایداری خاکدانه ها، مقاومت نفوذی و مقاومت برشی در یک خاک لوم رسی سیلتی بود. بدین منظور بیوچار تهیه شده از گرماکافت برگ نخل و تفاله لیموترش در دمای 500 درجه سلسیوس در سه کلاس اندازه ذرات 4-2 ، 2-8/0 و کوچک تر از 8/0 میلی متر با نسبت های 0، 5/0، 1، 2 و 4 درصد وزنی با خاک مخلوط شدند. پس از 15 ماه انکوباسیون (1399-1398) در شرایط استاندارد در گلخانه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه شیراز، ویژگی های مذکور با روش های استاندارد اندازه گیری شدند. به طور کلی بیوچار سبب کاهش معنی دار (01/0>P) جرم ویژه ظاهری خاک، مقاومت نفوذی و مقاومت برشی و افزایش معنی دار پایداری خاکدانه ها در مقایسه با شاهد شد. بیوچار برگ نخل در مقایسه با بیوچار تفاله لیمو از نظر بهبود ویژگی های خاک، عملکرد بهتری داشت. به طور میانگین با افزایش سطوح بیوچار به 4 درصد، جرم ویژه ظاهری 5/14 درصد، مقاومت نفوذی 85 درصد و مقاومت برشی 8/59 درصد کاهش و پایداری خاکدانه ها 5/50 درصد افزایش یافت. بیش ترین تاثیر بیوچار بر پایداری خاکدانه ها و مقاومت فروروی با ذرات بیوچار کوچک-تر از 8/0 میلی متر بدست آمد. با تغییر اندازه ذرات بیوچار، تغییرات قابل توجهی در جرم ویژه ظاهری و مقاومت برشی ایجاد نشد. براساس نتایج به دست آمده، می توان با انتخاب اندازه ذرات و سطوح کاربرد مناسب از هر نوع منبع بیوچار، بهترین عملکرد در بهبود ویژگی های فیزیکی خاک را بدست آورد.

    کلید واژگان: اصلاح کننده خاک, پایداری خاکدانه ها, مقاومت برشی, مقاومت فشاری}
    Abbas Yekzaban, AliAkbar Moosavi *, Abdolmajid Sameni, Mahrooz Rezaei

    Biochar application has been proposed as a suitable amendment for soil properties to sustainable agriculture. However, its effect depends on biochar application and soil properties. The purpose of this study was to investigate the sole and combined effects of different sources, rates and particle size of biochar on soil bulk density, aggregate stability, penetration resistance and shear strength in a silty clay loam soil. Palm leaf and lemon peel biochar prepared at a pyrolysis temperature of 500∘C with three particle sizes 2–4, 0.8-2 and smaller than 0.8 mm, mixed in the soil at application rates of 0, 0.5, 1, 2 and 4 % (by weight). After 15 months (2019 to 2020) incubation at standard condition in research glasshouse of faculty of agriculture Shiraz University, soil properties analyzed by standard methods. In general, the applied biochar decreased soil bulk density, penetration resistance, and shear strength and increased aggregate stability significantly, as compared to the control. Palm leaf biochar played better roles in improving soil properties as compared to lemon peel biochar. On average, by increasing biochar rates to 4%, the soil bulk density, penetration resistance and shear strength decreased by 14.5, 85 and 59.8% respectively and the aggregate stability increased by 50.5%. The greatest effect of biochar was obtained at particle size smaller than 0.8 mm for aggregate stability and penetration resistance. Bulk density and tension strength of the soil did not considerably change using different particle size of biochar. Base on the results, improvement in soil physical properties can be accomplished by application of appropriate particle size and rate of different sources of biochar.

    Keywords: aggregate stability, penetration resistance, shear strength, soil amendment}
  • عباس یکزبان، سید علی اکبر موسوی*، عبدالمجید ثامنی، مهروز رضایی
    کاربرد بیوچار در خاک های کشاورزی به عنوان راه حلی برای افزایش تولید محصول از طریق بهبود در ویژگی های خاک، پیشنهاد شده است. پژوهش حاضر با هدف بررسی اثر نوع، سطوح و اندازه ذرات بیوچار بر هدایت هیدرولیکی اشباع (Ksat) در دو خاک لوم رسی سیلتی و لوم شنی انجام شد. از بیوچار برگ نخل و پوست لیمو، گرماکافت شده در دمای 500 درجه سلسیوس در مدت 3 ساعت، استفاده شد. بیوچار به دست آمده به سه کلاس اندازه ذرات کوچکتر از 8/0 میلی متر، 2-8/0 میلی متر و 4-2 میلی متر تقسیم شد و با نسبت 5/0%، 1%، 2% و 4% وزنی با خاک های مورد نظر مخلوط و به مدت 15 ماه (1398 تا 1399) در گلخانه تحقیقاتی دانشگاه شیراز خوابانده شد. نتایج نشان داد که کاربرد سطوح 5/0%، 1%، 2% و 4% بیوچار سبب کاهش معنی دار متوسط Ksat به ترتیب به میزان  9%، 32%، 58% و 65% در خاک بافت لوم شنی و همچنین افزایش معنی دار آن (به جز سطح 5/0%) به ترتیب به میزان 51%، 104% و 231% در خاک لوم رسی سیلتی در مقایسه با شاهد شد. بیوچار برگ نخل در مقایسه با بیوچار پوست لیمو سبب افزایش معنی دار متوسط Ksat به میزان 42% در خاک لوم رسی سیلتی و همچنین کاهش معنی دار 12% در خاک لوم شنی شد. علاوه بر آن، بیش ترین تاثیر بیوچار بر Ksat در هر دو بافت خاک مربوط به ذرات بیوچار کوچک تر از 8/0 میلی متر به دست آمد. بیشترین افزایش در Ksat خاک لوم رسی سیلتی و بیشترین کاهش در Ksat خاک لوم شنی، در سطح 4% وزنی بیوچار برگ نخل با کلاس اندازه ذرات کوچک تر از 8/0 میلی متر مشاهده شد. به طور کلی، نتایج این پژوهش می تواند راهگشای انتخاب مقدار و اندازه بیوچارهای مورد استفاده از نظر اثر بر هدایت هیدرولیکی اشباع خاک باشد.
    کلید واژگان: اصلاح کننده خاک, برگ نخل, پوست لیمو, لوم شنی, لوم رسی سیلتی}
    Abbas Yekzaban, Seyyed Ali Akbar Moosavi *, Abdolmajid Sameni, Mahrooz Rezaei
    Biochar application to agricultural soils has been proposed as a way to increase crop production by improving soil properties. The present study aimed to investigate the effects of sources, amounts, and particle sizes of biochar on saturated hydraulic conductivity (Ksat) in two silty clay loam and sandy loam soils. In this study, palm leaf and lemon peel biochars were pyrolyzed at 500 °C for 3h. The obtained biochar was sorted into three particle sizes of ≤ 0.8, 0.8-2, and 2-4 mm, mixed into the soils at rate of 0.5%, 1%, 2%, and 4%wt, and incubated in a research glasshouse of Shiraz University for 15 months (2019 to 2020). Results showed that the application of 0.5%, 1%, 2%, and 4% of biochar caused a significant decrease in the mean value of Ksat in sandy loam by about 9%, 32%, 58%, and 65%, respectively, and also caused significant increase in the silty clay loam soil (except for 0.5%) by about 51%, 104%, and 231%, respectively, as compared to the control. Compared to lemon peel biochar, palm leaf biochar caused a significant increase in Ksat by 42% in the silty clay loam soil, but a significant decrease by 12% in the sandy loam soil. Furthermore, greater effects of the Ksat in both soils were observed after application of the fine size fraction of biochar (< 0.8 mm). The highest increase of Ksat in the silty clay loam soil and the highest decrease of Ksat in the sandy loam soil was observed in the soils treated by 4% of palm leaf biochar with particle size of smaller than 0.8 mm. In general, the results of this study can be used as a guide for selecting the amount and size of the applied biochar in terms of their effects on soil saturated hydraulic conductivity..
    Keywords: Soil amendment, palm leaf, lemon peel, sandy loam, silty clay loam}
  • فروغ عباسی*، مهدی قبادی نیا، فریبرز عباسی، عبدالرحمن معتمدی

    بررسی چگونگی حرکت و توزیع آب و همچنین استفاده از ابزارها و روش های کارآمد برای حفظ آب در خاک یک ضرورت در شرایط کمبود آب در جامعه است. این پژوهش با هدف بررسی تاثیر مدیریت آبیاری در شرایط کاربرد دبی های متفاوت و افزودن بیوچار به خاک در آبیاری قطره ای زیر سطحی بر توزیع رطوبت در خاک هنگام استفاده از آب های دارای آلودگی باکتریایی انجام شد. این پژوهش در قالب 18 تیمار شامل دو دبی قطره چکان (2 و 4 لیتر بر ساعت)، 3 سطح ضریب تخلیه مجاز رطوبتی (30، 50 و 70 درصد) و 3 سطح بیوچار (صفر، 5/0 و یک درصد) در لایسیمترهایی به ابعاد 17×60×70 سانتیمتر و در شرایط استفاده از آبیاری قطره ای زیرسطحی اجرا شد. سه آبیاری با استفاده از آب حاوی باکتری فکال کلیفرم روی هر تیمار برحسب ضریب تخلیه مجاز تعریف شده انجام و در فواصل زمانی معین رطوبت خاک با استفاده از دستگاه رطوبت سنج قرایت شد. همچنین مدل HYDRUS-2D/3D برای شبیه سازی توزیع رطوبت به کار برده شد. نتایج نشان داد که استفاده از بیوچار سبب تغییر منحنی مشخصه رطوبتی در نقاط بین رطوبت اشباع و ظرفیت زراعی خاک لوم رسی شد، اما افزودن هیچ یک از دو سطح نیم و یک درصد بیوچار تغییری در نقطه پژمردگی دایم خاک ایجاد نکرد. افزودن یک و 5/0درصد بیوچار به خاک به ترتیب منجر به افزایش 4 و 11 درصدی نگهداشت آب در خاک نسبت به تیمار بدون بیوچار شد. همچنین کاربرد بیوچار سبب کاهش ابعاد افقی جبهه پیشروی آب در هر دو دبی شد. افزودن بیوچار دور آبیاری را در مقایسه با تیمارهای بدون بیوچار افزایش داد. اگرچه در شرایط استفاده از بیوچار مقدار رطوبت سطح خاک و گستردگی آن روی سطح خاک کمتر از تیمارهای کنترل بود، اما این اختلاف معنی دار نبود. بررسی اثر ضریب تخلیه مجاز رطوبتی نیز نشان داد که مقدار 30 درصد این ضریب، یا کوتاه کردن دور آبیاری، از نوسانات رطوبتی در لایه بالای قطره چکان نسبت به تیمار با ضریب تخلیه مجاز رطوبتی حدود 10 درصد کاسته و حرکت آب در راستای عمودی را نیز به دلیل تاثیر بیشتر نیروی ثقل، افزایش داد. مدل HYDRUS-2D/3D توانایی بالایی در شبیه سازی رطوبت در آبیاری قطره ای زیرسطحی داشت. استفاده از بیوچار در نواحی خشک و گرفتار کمبود آب، می تواند ضمن کاهش آلودگی سطح به واسطه نگهداشت بیشتر رطوبت و کاهش میزان تبخیر کمک شایانی به کشاورزی بنماید. قطره چکان هایی با دبی زیاد، به دلیل گسترش ناحیه اشباع اطراف قطره چکان، می توانند برای گیاهان با ریشه کوتاه استفاده شوند. مدل HYDRUS-2D/3D به دلیل دقت آن در شبیه سازی رطوبت در شرایط مختلف، می تواند به عنوان یک ابزار برای تعیین مناسب ترین برنامه آبیاری به کار برده شود.

    کلید واژگان: توزیع رطوبت, ماده اصلاح کننده, شدت جریان, جبهه پیشروی}
    Forough Abbasi *, Mahdi Ghobadinia, Fariborz Abbasi, Abdorrahman Motamedi

    Reuse of wastewater as an important and constant water resource for agriculture that as the world's largest water consumption has gained incredible attention. Wastewater contains a large number of microorganisms of which some can lead to microbial pollution for the environment. There are different management ways to reduce soil surface pollution such as using subsurface drip irrigation and some amendments. Subsurface drip irrigation could reduce the movement of pathogens in the soil. Moreover, Biochar is a carbon material that has gained more attention for removing various pollutions in soil. So, it is necessary to investigate water movement and distribution in conjunction with using tools and methods for preserving water in water scarcity situation and reducing subsequent problems of wastewater use in the soil. The main objectives of this study were (i) to assay the effect of irrigation management, different flow rates, and adding biochar into the soil on water distribution, under subsurface drip irrigation; and (ii) to validate the HYDRUS model for modeling distribution of water and its movement in different conditions in subsurface drip irrigation. The study was conducted in outdoor glasses’ lysimeters (70×60×17 cm) in the research farm of Shahrekord University, Shahrekord. First, the lysimeters' walls were treated with grease in order to prevent preferential flow along the walls. Then, the lysimeters were filled with air-dried clay loam soil. The dripper was installed at the depth of 20 cm below the soil surface. Treatments included two discharge drippers (Q2 and Q4), three levels of maximum allowable depletion (MAD) (30, 50, and 70%), and three application rates of biochar (0, 0.5, and 1%). Three irrigations were done for each lysimeter based on the defined MAD by polluted water containing fecal coliform bacteria. The soil moisture content in lysimeters was measured using a moisture meter device at different times including 1, 2, 4, 6, 8, 10, and 24 hr after ceasing irrigation. Also, the HYDRUS-2D/3D was applied for simulating water movement and soil moisture content in various treatments under subsurface drip irrigation. Water distribution and moisture content depends on flow rate and soil hydraulic properties. In the current study, the biochar was an amendment that changed moisture distribution in soil due to creating various soil hydraulic properties, and it was more effective than MAD. Additionally, biochar affected the soil water content of a clay loam soil at various matric suctions especially between saturated content and field capacity. However, the moisture content at the permanent wilting point of any biochar rates did not change significantly. The horizontal direction of the wetting front in treatments mixed with biochar was smaller than the control. Treatments with a smaller discharge rate (2 l h-1) created the higher wetted area; because those treatments delivered the total amount of irrigation water in a long time so water had enough time to distribute in soil, in comparison with treatments with higher discharge rate (4 l h-1). Also, the irrigation interval in the biochar amended soils was higher than the counterparts. For all times, a higher soil water content around the dripper was observed at a higher discharge rate. Also for all times and both discharge rates, downward soil water movement was greater than upward soil water movement because capillary forces are small compared with gravity forces, and it can be the main point for soil and human health. It should be mentioned that the amount of moisture in soil surface in treatments mixed with 0.5 and 1 % biochar was less than 0% biochar; however, there is no significant difference between all treatments. The lowest and highest moisture content on the soil surface was observed in Q2B1 and Q4B0 treatments, respectively. MAD 30% with reducing irrigation interval, decreased the moisture fluctuations in soil surface than MAD 50 and 70%. Moreover, HYDRUS-2D/3D has an acceptable ability in simulating spatial-temporal changes in moisture under subsurface drip irrigation. The R2 and RMSE ranged from 0.62 to 0.78 and 0.037 to 0.053, respectively. Overall, the addition of biochar into the soil can reduce the risk of soil surface pollution resulting from using wastewater due to less moisture in the soil surface in arid and semi-arid regions with water scarcity. The porous structure of biochar improves water holding capacity and decreases evaporation from soils. Also creating a bigger saturated zone, using drippers with high flow rates can be suitable for short root plants.

    Keywords: moisture distribution, Soil Amendment, flow rate, wetting front}
  • کوهسار احمدی، محمدعلی محمودی*، مسعود داوری، فرزاد حسین پناهی، اکبر کریمی

    برای بررسی تاثیر کاربرد سطوح مختلف زیولیت و نیتروژن بر عملکرد و برخی ویژگی های کیفی سیب زمینی، در شرایط مزرعه ای، آزمایشی به صورت اسپلیت پلات، در قالب بلوک های کامل تصادفی و در سه تکرار در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه کردستان در سال زراعی 1397 انجام شد. تیمارهای آزمایشی شامل کاربرد زیولیت کلینوپتیلولیت در چهار سطح (صفر، 5، 10 و 15 تن در هکتار) به عنوان کرت اصلی و کاربرد نیتروژن در پنج سطح (صفر، 50، 100، 150 و200 کیلوگرم نیتروژن در هکتار) به عنوان کرت فرعی بودند. نتایج نشان داد در اثر کاربرد سطوح مختلف زیولیت عملکرد بیولوژیک، عملکرد غده، متوسط وزن غده ، درصد ماده خشک غده به طور معنی داری افزایش یافت، در حالی که غلظت نیترات در غده به طور معنی داری کاهش یافت. همچنین کاربرد نیتروژن سبب افزایش معنی دار عملکرد بیولوژیک، عملکرد غده، درصد ماده خشک غده، متوسط وزن غده و غلظت نیترات در گیاه گردید. بیش ترین عملکرد غده سیب زمینی با کاربرد 200 کیلوگرم در هکتار نیتروژن و بیش ترین عملکرد غده و شاخص برداشت با مصرف 10 تن در هکتار زیولیت بود. عملکرد غده در این تیمار در مقایسه با تیمار شاهد (بدون کاربرد زیولیت) 9/13% بیش تر بود. به طور کلی نتایج این پژوهش نشان داد کاربرد زیولیت در سطح 10 تن در هکتار می تواند راهکار مناسبی در بهبود عملکرد و کیفیت سیب زمینی باشد.

    کلید واژگان: اصلاح کننده خاک, سیب زمینی, کشاورزی پایدار, کود اوره, نیترات}
    Kohsar Ahmadi, Mohammad Ali Mahmoodi *, Masoud Davari, Farzad Hosseinpanahi, Akbar Karimi

    For evaluation of the effect of different levels of zeolite and nitrogen on yield and some quality traits of potato under field condition, an experiment was carried out as a split plot based on a randomized complete blocks design in three replications in research fields of University of Kurdistan in 2018. The experimental treatments were clinoptilolite zeolite application at four levels (0, 5, 10 and 15 ton ha-1) as the main plot and nitrogen application at five levels (0, 50, 100 150 and 200 kg N ha-1) as the sub plot. The results indicated that with the application of different levels of zeolite, tuber yield, biological yield, average tuber weight, tuber dry matter, significantly increased, while, tuber NO3- concentration significantly decreased. Also, the results indicated that the nitrogen application led to significant increase in the tuber yield, biological yield, average tuber weight, tuber dry matter and NO3- concentration. The greatest tuber yield was recorded at 200 kg ha-1 N application treatment.  The highest tuber yield and harvest index were recorded at 10 ton ha-1 zeolite application treatment. The tuber yield in this treatment was 13.9% higher than the control treatments (no zeolite application). In general, the results of this study demonstrated that the zeolite application at 10 ton ha-1 can be a suitable practice for improving potato yield and quality.

    Keywords: potato, Nitrate, soil amendment, Sustainable agriculture, Urea fertilizer}
  • فاطمه میری، جواد زمانی بابگهری*، محسن زارع بنادکودکی
    استفاده از بیوچار در خاک با اهداف مدیریت بازیافت پسماندهای آلی و نیز بهبود وضعیت خاک، در سال های اخیر، مورد توجه جدی محققین قرار گرفته است، اما لازم است قبل از استفاده از بیوچار در خاک، تاثیرات آن بر ویژگی های خاک و نیز گیاه مدنظر قرار گیرد. به همین منظور، مطالعه ای با هدف بررسی تاثیر 5 سطح کاربرد بیوچار تولید شده از ضایعات برداشت پسته (صفر، 1، 2، 3 و 5 درصد وزنی) بر رشد گیاه ذرت در دو خاک با بافت لوم سیلتی و شنی، در سال 1397 به صورت گلخانه ای در قالب طرح کاملا تصادفی انجام شد. نتایج نشان داد که تاثیر کاربرد بیوچار، بسته به نوع خاک متفاوت است. کاربرد بیوچار بر ویژگی های رشدی گیاه ذرت در خاک شنی تاثیر منفی و معنی داری داشت و وزن خشک ریشه و اندام هوایی این گیاه در اثر کاربرد سطوح 2 و 3 درصد بیوچار بیش از 90 درصد کاهش یافت و در سطح 5 درصد، رشد گیاه تقریبا متوقف شد؛ به تبع آن، بهروه وری آب نیز در این خاک با کاربرد بیوچار به شدت کاهش یافت. به دلیل کم بودن ظرفیت نگهداشت آب در خاک های شنی، شوری این خاک تحت تاثیر کاربرد بیوچار افزایش زیادی داشت که این موضوع موجب کاهش عملکرد گیاه شده بود. در مقابل، شوری خاک لوم سیلتی چندان تحت تاثیر کاربرد بیوچار قرار نگرفت و تنها کاربرد 5 درصد از بیوچار، افزایش معنی دار شوری را در پی داشت، بنابراین در خاک لوم سیلتی تاثیر کاربرد بیوچار هرچند بر وزن ریشه، طول گیاه و شاخص کلروفیل برگ (SPAD) در مقایسه با شاهد معنی دار نبود، اما وزن خشک اندام هوایی و بهروه وری آب در این خاک با کاربرد بیوچار تا سطح 2 درصد روندی افزایشی داشت. بنابراین می توان گفت، کاربرد بیوچار مورد مطالعه در خاک، به ویژه در خاک های درشت بافت باید با حساسیت بیشتری انجام شود و حد مفید کاربرد هر بیوچار در یک خاک باید با مطالعه اولیه آن تعیین شود.
    کلید واژگان: اصلاح خاک, پسماندهای آلی, کلروفیل برگ, مدیریت ضایعات کشاورزی}
    Fatemeh Miri, Javad Zamani *, Mohsen Zarebanadkouki
    The application of biochar in the soil in order to improve soil quality and also waste management, has received considerable interest in recent years. Success of such management requires expert knowledge about the impact of a given biochar on soil and plant properties, before its field application. For this purpose, the effect of five different levels of biochar (0, 1, 2, 3 and 5% w/w), produced from residual of pistachio, on growth and water productivity of maize plants in a sandy and a silt loam soil was investigated. The study was performed in 2018 as a greenhouse experiment with a completely randomized design. The results showed that the effect of biochar on plant growth is strongly soil dependent. The biochar application had a negative effect on the growth of maize in the sandy soil. Root and shoot dry biomass as well water productivity were reduced more than 90% by application of 2 and 3% of biochar as compared to the control (0%), and the plant growth was hindered by further increase of biochar (at 5%). Consequently, water productivity was also reduced significantly. This negative effect of biochar application in sandy soil was attributed to an induced salinity as a result of biochar application and the low water holding capacity of the soil. In contrast, the effect of biochar on salinity of silty loam soil was not remarkable and only at application rate of 5%, it was increased significantly as compared to the control. Although the application of biochar in silty loam soil did not show a significant effect on root biomass, plant height, and chlorophyl index but shoot biomass and water productivity were increased till the application rate of 2% compared to the control. In conclusion, the results showed that i) one should be cautious with application of biochar (originated from pistachio residual) in coarse-textured soils, ii) and also the efficient application rate of each biochar should be determined in each soil before its application.
    Keywords: Agricultural waste management, Leaf chlorophyll, Organic Wastes, soil amendment}
  • سمیه زارع، سید حمیدرضا صادقی*، امیر خسروانی
    سابقه و هدف

    فرسایش خاک یک چالش بزرگ جهانی بوده که مهار آن با استفاده از روش های مناسب و متناسب ضروری است. در این راستا طی سال های اخیر پژوهش های مختلفی با استفاده از افزودنی ها و اصلاح کننده های شیمیایی به منظور کاهش اثرات مخرب رواناب و هدررفت خاک صورت پذیرفته است. محدودیت های محیط زیستی، اثربخشی کم و زمان بر بودن، دسترسی کم و حجم زیاد مورد نیاز، کاربرد افزودنی ها در شکل معمول را با چالش مواجه کرده است. بنابراین به سبب عملکرد مناسب افزودنی ها در کاهش هدررفت خاک و آب، اصلاح و ارتقاء کیفیت عملکرد افزودنی ها اجتناب ناپذیر است. در حال حاضر ضایعات و پسماندهای مختلفی در صنایع مهم و از جمله چوب و کاغذ تولید می شود. در این خصوص می توان به نرمه ها و ذرات ریز موجود در پساب کارخانه های کاغذ اشاره نمود. نرمه ضایعاتی، قطعات ریزی از الیاف بوده که به صورت اجتناب ناپذیر در فرآیندهای تولید کاغذ و بازیافت آن خرد می شود. لذا با توجه به مشکلات ناشی از مقدار بیش از حد نرمه ها در فرآیند تولید کاغذ و مقوا و در عین حال قابلیت مناسب حفظ و نگه داری آب توسط آن ها به نظر می رسد که می توان از آن به عنوان یک ماده افزودنی طبیعی برای کاهش هدررفت خاک و آب استفاده نمود.

    مواد و روش ها

    پژوهش حاضر با هدف بررسی تاثیرپذیری تولید رواناب و هدررفت خاک از افزودنی نرمه ضایعاتی در کرت های آزمایشگاهی کوچک انجام شد. برای این منظور ابتدا از خاک مورد مطالعه ی حواشی جاده مرزن آباد-کندلوس واقع در غرب استان مازندران نمونه برداری صورت گرفت. خاک مورد نظر پس از هوا خشک کردن از الک دو و هشت میلی متری عبور داده و برای لایه بالایی کرت هایی با ابعاد 50 ×50 سانتی متر و با ارتفاع 30 سانتی متر قرار داده و تمامی کرت های مورد نظر از پایین تا عمق 18 سانتی متر از پوکه معدنی به عنوان لایه زه کش پر شد. افزودنی نرمه ضایعاتی به شکل مایع و پاشش یکنواخت در سه سطح 5/0، یک و 5/1 لیتر بر مترمربع و با سه تکرار به همراه تیمار افزودنی آب خالص و تیمار شاهد (خشک) روی 24 کرت و در مقیاس آزمایشگاهی و تحت شبیه سازی باران با شدت حدود 70 میلی متر بر ساعت و دوام 30 دقیقه انجام پذیرفت.

    یافته ها

    نتایج پژوهش نشان داد که افزودنی نرمه با سه سطح 5/0، یک و 5/1 لیتر بر مترمربع، میزان رواناب تولیدی را به ترتیب 35-، 5- و 15+ درصد و با اختلاف غیرمعنی دار (05/0P>) و میزان هدررفت خاک را 47، 84 و 71 درصد و با اختلاف معنی دار (05/0P<) نسبت به تیمار شاهد (خشک) کاهش داده است. در واقع نتایج حاصل از این پژوهش حد بهینه استفاده از افزودنی نرمه در کاهش رواناب و هدررفت خاک را به ترتیب 5/1 و یک لیتر بر متر مربع تایید نمود.

    نتیجه گیری

    نتایج پژوهش حاضر ضرورت استفاده از افزودنی های زیست سازگار را به لحاظ بهره گیری از پساب کارخانه های کاغذ و جلوگیری از ورود آن به منابع آب و خاک و هم چنین کاهش میزان رواناب و هدررفت خاک در مناطق حساس کشور برای زمینه سازی توسعه پایدار را بیان می دارد.

    کلید واژگان: افزودنی های خاک, پسماند کارخانه های کاغذ, مدیریت پسماند, مدیریت رواناب, هدررفت خاک}
    Somayeh Zare, Seyed Hamidreza Sadeghi *, Amir Khosravani
    Background and Objectives

    Soil erosion is a major global challenge that its control by appropriate and proportionate methods is necessary. In recent years, various studies have been carried out using amendments and chemical stabilizers to reduce the detrimental effects of runoff and soil erosion. Environmental problems, low efficacy and time-consuming, low availability and high volume requirements have challenged the use of amendments in the usual form. Therefore, due to the proper performance of the amendments to reduce runoff and soil loss, improving the quality of the amendment is inevitable. Nowadays, various wastes are currently produced in important industries, including wood and papermill. In this regard, the fine corrugated and small particles in the effluent of paper mills can be mentioned. Residual fine amendments is a part of fibers that are unavoidably crushed in paper production and recycling processes. Therefore, due to the problems caused by the excessive amount of fines in the process of paper production and the ability to store water in the soil, it seems that it can be used as a natural amendment to reduce runoff and soil loss.

    Materials and Methods

    The present study was carried out to investigate the effectability of runoff generation and soil loss from fine corrugated amendments at small experimental plots. To conduct the study, the soil carried out from the marginal area of the Marzanabad-Kandalous region located in the west of Mazandaran Province. The soil was air-dried and then crossing a 3 mm sieve to put into 50×50 cm plots with a height of 30 cm was filled from the bottom to a depth of 18 cm of mineral pumices as a drainage layer and for the top layer of soil 2 and 8 mm. Treatments were studied at three levels of 0.5, 1 and 1.5 )L m-2 ( and each with three replications in liquid form and uniform spraying on 18 plots with pure water additive and control (dry) and in laboratory scale under rainfall simulation was performed with intensity of some 70 )mm h -1 ( and duration of 30 minutes.

    Results

    The results showed that use of fine amendment with three levels of 0.5, 1 and 1.5 )L m-2 ( decreased runoff volumes (P>0.05) and soil losses (P<0.05) of -35, -5 and +15; 47, 84 and 71% compared to those of the treated plots by fine, respectively.

    Conclusion

    The results of this study show that the application of biocompatible amendment from wastewater of papermills is recommended to prevent entering into the water and soil resources in order to reduce runoff generation and soil losses in sensitive areas of the country facilitating sustainable development. It further leads to reduce runoff generation and soil losses in sensitive areas of the country facilitating sustainable development.

    Keywords: Papermill Sludge, Soil amendment, Runoff Management, Soil loss Control, Waste Management}
  • وحید شهابی زاد، مهدی بهرامی*

    امروزه استفاده از پلیمرها و مواد اصلاح کننده خاک و آب، اهمیت قابل توجهی در بخش کشاورزی دارد. یکی از مهم ترین پلیمرها که باعث کاهش فرسایش خاک و افزایش نفوذ آب در خاک می‏‏شود پلی اکریل آمید بانام تجاری PAM است. تحقیقات انجام شده در مورد اثر استفاده از PAM بر خصوصیات فیزیکی خاک (مانند هدایت هیدرولیکی اشباع) نتایج یکسانی نداشته است. در این تحقیق اثر شش غلظت 0، 5،10، 15، 20 ، 25 و 30 میلی‏‏گرم بر لیتر که به‏ صورت محلول PAM که به خاک اضافه شد، روی هدایت هیدرولیکی اشباع خاک‏ های لوم شنی، لوم و لوم رس سیلتی به روش بار ثابت در آزمایشگاه با پنج تکرار بررسی شد. نتایج نشان داد که با افزایش غلظت هر میلی‏‏گرم بر لیتر محلول PAM، لزجت محلول 9/1 درصد افزایش یافت. در خاک لوم شنی با افزایش غلظت PAM، هدایت هیدرولیکی اشباع خاک به‏صورت خطی و معنی‏داری کاهش یافت. با افزایش هر 5 میلی گرم بر لیتر محلول PAM هدایت هیدرولیکی اشباع خاک لوم شنی 6/2 سانتی متر بر ساعت کاهش یافت.در خاک سبک لوم شنی اثر افزایش لزجت محلول PAM عبوری از محیط متخلخل مشهودتر از اثر پیوند بین ذرات رس و PAM بود.در خاک های لوم و لوم رس سیلتی روند تغییرات هدایت هیدرولیکی اشباع خاک نسبت به غلظت PAM به صورت سهمی درجه 3 بود. در خاک لوم تا غلظت 20 میلی‏گرم بر لیتر PAM و در خاک لوم رس سیلتی تا غلظت 25 میلی‏گرم بر لیتر PAM هدایت هیدرولیکی اشباع خاک افزایش و در غلظت های بزرگ تر از این مقادیر، هدایت هیدرولیکی اشباع کاهش یافت.برای خاک های لوم و لوم رس سیلتی با افزایش غلظت محلول PAM تا مقدار بهینه مصرف اثر پیوند بین ذرات رس و PAM و بعدازآن اثر لزجت محلول PAM مشهود بود.

    کلید واژگان: لزجت محلول پلی اکریل آمید, نفوذپذیری خاک, مواد اصلاح کننده خاک}
    Vahid Shahabizad, Mehdi Bahrami *

    Nowadays, the use of polymers and soil and water reclamation agents has a significant bearing on agriculture. Polyacrylamide is one of the most important polymers that reduces soil erosion and increases water penetration in the soil by the PAM brand. Research on the effect of using PAM on soil physical properties (such as saturated hydraulic conductivity) has not had the same results. In this study the effect of six concentrations 0, 5, 10, 15, 20, 25and 30 mg/l dissolved PAM on saturate hydraulic conductivity 3 different soil textures (sandy loam, loam and silty clay loam) were studied in laboratory. Saturation hydraulic conductivity was measured with constant head method. For each treatment five replications were considered. Results showed that PAM viscosity increased about 1.9 % relative to water for each mg/l increase in PAM concentration. In sandy loam soil, with increasing PAM concentration, the hydraulic conductivity of soil saturation decreased linearly and significantly. With increasing of 5 mg / l of PAM solution, the hydraulic conductivity of sandy loam soil 2.6 cm / h decreased. In sandy loam soil, the effect of increasing the viscosity of PAM solution passing through the porous medium was more evident than the effect of the bond between clay and PAM particles. In loamy and silty clay loam soil texture, the trend of saturation hydraulic conductivity changes was compared to the PAM concentration as a parabolic curve. In the loam soils up to 20 mg / l PAM concentration and in the silty clay loam soil up to 25 mg / l PAM, the hydraulic conductivity of soil saturation increased and in concentrations greater than these values, the saturated hydraulic conductivity decreased. For loam soil and silty clay loam with increasing concentration of PAM solution to the optimum amount, the effect of bond between clay and PAM particles and later on the effect of viscosity PAM solution was evident.

    Keywords: viscosity dissolved PAM, soil permeability, soil amendment}
  • حامد خاکباز، عباس خاشعی سیوکی*، علی شهیدی، محمدحسین نجفی مود

    یکی از مهمترین عوامل محدود کننده تولید گیاهان دارویی در مناطق خشک و نیمه خشک جهان، کمبود آب و تنش خشکی است. از این رو، در این پژوهش گیاه دارویی اسفرزه (plantago ovate Frosk.) به عنوان یکی از گیاهان دارویی با ارزش در منطقه بیرجند انتخاب گردید. هدف از این تحقیق افزایش بهره وری مصرف آب در تولید اسفرزه می باشد که به صورت یک آزمایش فاکتوریل در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در چهار تکرار انجام شد. تیمار های پژوهش شامل انواع بسترهای کشت شامل پلیمر سوپر جاذب A200 در یک سطح (125 کیلوگرم در هکتار) و زئولیت در یک سطح (08/2 گرم در یک کیلوگرم خاک) و کرت شاهد بدون افزودن مواد اصلاحی خاک و 3 سطح آبیاری شامل 50، 75 و 100% نیاز آبی بودند. صفات اندازه گیری شده شامل صفات ریختی (درصد جوانه زنی، سطح برگ، وزن ماده خشک، تعداد سنبله در بوته) صفات زیستی (وزن دانه در کرت، وزن هزاردانه و موسیلاژ) و کارایی مصرف آب دانه بودند. نتایج نشان داد که تیمارها اثر معنی داری بر صفات ریختی و زیستی و کارایی مصرف آب دانه داشتند، به طوری که بهترین نتایج برای صفات ریختی در حالت بستر حاوی پلیمر سوپر جاذب تعداد برگ 75/12به دست آمد. بهترین نتایج برای صفات زیستی، در تیمار زئولیت با آبیاری کامل با وزن هزار دانه 89/12 گرم و کارآیی مصرف آب دانه با 76/11 کیلوگرم بر متر مکعب در بستر همراه زئولیت مشاهده و ثبت گردید.

    کلید واژگان: اصلاح خاک, تنش خشکی, گیاهان دارویی, مواد اصلاحی, بیرجند}
    Hamed khakbaz, Abbas Khasheisiuki *, Ali Shahidi, Mohammad Hossein Najafi

    One of the most important limitation factors the production of medicinal crops is water deficit and water stress in arid and semiarid regions of the world. Therefore, in this study, the medicinal crop Isabgol was selected as one of the valuable medicinal plants. The purpose of this study was to increase water use efficiency in Isabgol. Research carried out as a factorial experiment in a randomized complete block design with four replications. The treatments were A200 superabsorbent polymer at one level (125 kg ha-1) and zeolite at one level (2.08 gr/ kg soil) and control plot without adding soil amendments and 3 levels of water stress including 50, 75 and 100 The percentages water requirement. The measured factors included morphological traits (germination percentage, leaf area, dry matter weight, number of spikes per plant), biological traits (seed weight per plot, 1000 seed weight and mucilage) and water use efficiency. The results showed that treatments had significant effect on morphological and biological traits and grain water use efficiency. The best results were obtained for the morphological traits in the substrate containing superabsorbent polymer at 12.75 gr. The best results were observed for biological traits of 12.89 kernel weight and WUE 11.76 kg / m3 in zeolite bed.

    Keywords: soil amendment, water stress, medicinal plants, breeding materials, birjand}
  • محمد قربانی، الناز امیراحمدی
    در دهه اخیر استفاده از بیوچار به عنوان اصلاح کننده خاک، مورد توجه پژوهشگران قرار گرفته است. محققان متعددی به مطالعه اثرات اصلاح کنندگی بیوچار بر ویژگی های فیزیکی و شیمیایی خاک پرداخته اند. هدف از این مطالعه، بررسی تاثیر بیوچار (زغال زیستی) حاصل از پوسته شلتوک برنج بر برخی از ویژگی های فیزیکی خاک و رشد گیاه ذرت می باشد. برای این منظور گلدان های آزمایشی با سه تکرار حاوی مخلوط خاک لومی و بیوچار در سه سطح کاربرد صفر (شاهد) ، 2 و 4 درصد وزنی به مدت سه ماه تحت کشت گیاه ذرت رقم سینگل کراس 704 قرار گرفتند. بیوچار پوسته شلتوک برنج تحت دمای °C 500 طی فرآیند تجزیه حرارتی در کوره الکتریکی تولید شد. ویژگی های فیزیکی خاک پس از اتمام دوره رشد گیاه اندازه گیری شدند. جمع آوری داده های مربوط به ارتفاع گیاه نیز به طور هفتگی انجام شد. همچنین گسترش ریشه نیز پس از پایان دوره رشد ارزیابی شد. نتایج نشان داد که کاربرد بیوچار با کاهش جرم مخصوص خاک، افزایش هدایت هیدرولیکی اشباع، افزایش تخلخل کل و همچنین افزایش مقدار آب قابل دسترس خاک، سبب بهبود ویژگی های فیزیکی خاک می شود. ارتفاع گیاه در هفته نهم از دوره رشد به طور معنی داری از 75 سانتی متر در خاک شاهد به 85 سانتی متر در خاک حاوی بیوچار 4% رسید. همچنین وزن خشک اندام هوایی گیاه نیز در خاک بیوچار 2% و 4%، به ترتیب 7/154 و 8/156 گرم بود که نسبت به خاک شاهد (8/148) افزایش معنی داری داشت. افزودن بیوچار تاثیر معنی داری بر سطح ریشه، وزن خشک ریشه، قطر ریشه و طول ریشه نداشت. به طور کلی می توان نتیجه گیری کرد که افزودن بیوچار سبب ایجاد تغییرات در برخی ویژگی های فیزیکی خاک مانند جرم مخصوص ظاهری، تخلخل، محتوای آب در دسترس خاک و همچنین هدایت هیدرولیکی اشباع می شود. همچنین نتایج نشان داد که افزایش سطح کاربرد بیوچار از 2 به 4 درصد، دارای اثرات مثبت به مراتب قوی تری در خاک خواهد بود. انجام آزمایش هایی در مقیاس بزرگتر قطعا به تصدیق یافته های این پژوهش کمک شایانی خواهند نمود. همچنین بررسی اثرات طولانی مدت بیوچار در خاک نیز ضروری است.
    کلید واژگان: اصلاح کننده خاک, تخلخل خاک, جرم مخصوص ظاهری, محتوای آب در دسترس خاک, هدایت هیدرولیکی اشباع}
    M. Ghorbani, E. Amirahmadi
    In the last decade, the use of biochar as a soil amendment has been of interest to researchers. Many researchers have conducted studies on the effects of biochar on soil physical and chemical properties. The purpose of this study was to investigate the effect of rice husk biochar on some physical characteristics of soil and corn growth. For this purpose, experimental pots with three replicates were filled with a mixture of loamy soil and three levels of biochar: zero (control), 2% and 4 % (wt). The pots were planted to seed corn cv. Single Cross 704 and studied for three months. Rice husk biochar was produced at a temperature of 500 °C during the pyrolysis process in an electrical furnace. The physical properties of soils were measured after plant growth period. Data collection on plant height was done weekly. Root expansion was also evaluated at the end of the growth period. The results showed that biochar application improved soil physical properties by decreasing soil bulk density, increasing saturated hydraulic conductivity, increasing porosity, and increasing the amount of available water in soil. The height of the plant in the ninth week of growth period was 85 cm in the soil containing 4% biochar, significantly higher than 75 cm in the control soil. The shoot dry weight in 2% and 4% biochar was 154. 7 and 156. 8 g, respectively, which was significantly higher than the control (148. 8 g). No significant effect was observed in root surface, root dry weight, root diameter and root length. In general, it can be concluded that the addition of biochar causes changes in some physical properties of the soil such as bulk density, porosity, water content of the soil as well as saturated hydraulic conductivity. Also, the results showed that increasing the level of biochar application from 2% to 4% would have more potentially positive effects in the soil. Performing larger-scale experiments will definitely help to confirm the findings of this study. It is also necessary to investigate the effects of long-term biochar in soil.

    Keywords: Soil amendment, Porosity, Bulk density, Available water content, Saturated hydraulic conductivity}
  • سیده صبا موسوی فر، سید حمیدرضا صادقی*، نادر بهرامی فر
    نفوذپذیری خاک، از مهم ترین عوامل موثر در میزان تولید رواناب و ارزیابی وضعیت آبخیزهاست و راه کارهای متعددی برای بهبود آن ارائه شده است. ولی استفاده از ذرات نانو به صورت جداگانه و در ترکیب با افزودنی های آلی با هدف بهبود میزان نفوذ آب در خاک کم تر استفاده شده است. به همین دلیل در پژوهش حاضر سعی شد تاثیر افزودنی آلی ورمی کمپوست به میزان 100 گرم بر مترمربع و هم چنین نانوسیلیکا در سه سطح سه، هفت و 10 گرم بر مترمربع به صورت جداگانه و ترکیبی بر نفوذپذیری خاک حساس به فرسایش منطقه مرزن آباد- کندلوس در شرایط آزمایشگاهی و با استفاده از کرت های کوچک فرسایشی ارزیابی شود. برای همین منظور مقدار نفوذ آب در خاک پس از شبیه سازی باران طرح با شدت 50 میلی متر بر ساعت و دوام 50 دقیقه در تیمارهای مختلف اندازه گیری شده و در نهایت تجزیه و تحلیل های آماری انجام شد. نتایج نشان داد که تمام تیمارهای مورد استفاده در پژوهش به جز تیمار سطح سه نانوسیلیکا (NS3) (10 گرم بر مترمربع) در سطح اطمینان 99 درصد نفوذپذیری خاک نسبت به تیمار شاهد را افزایش داد. میزان نفوذ آب در خاک تیمارهای (V)، نانوسیلیکا سطح یک (NS1)، نانوسیلیکا سطح دو (NS2) و نیز ورمی کمپوست و نانوسیلیکا سطح یک (VNS1)، ورمی کمپوست و نانوسیلیکا سطح دو (VNS2) و ورمی کمپوست و نانوسیلیکا سطح سه (VNS3) به ترتیب 79/24، 63/30، 18/10، 05/14، 09/15 و 30/23 درصد افزایش و در (NS3)، 24/0 درصد کاهش داشت. تفاوت در عملکرد کاربرد جداگانه و ترکیبی ورمی کمپوست و نانوسیلیکا موید ضرورت استفاده صحیح از افزودنی ها در مدیریت منابع آب و خاک است.
    کلید واژگان: اصلاح کننده های خاک, افزودنی خاک, تخریب اراضی, تولید رواناب, حفاظت آب و خاک}
    Seyedeh Saba Mousavifar, Seyed Hamid Reza Sadeghi*, Nader Bahramifar
    The water infiltration into the soil is an effective factor on runoff generation and watershed situation. Although many approaches have been therefore developed to improve infiltration process, but, less attention has been paid to use nano-paticels individually and in combination with organic amendment with the aim of improvement of water infiltration into the soil. The present research has been hence planned to assess the effect of organic vermicompost (V) amendment in 100 g m-2 and silica nanoparticles in 3 levels of 3, 7 and 10 g m-2 individually and in compound on infiltration of a sensitive soil to erosion from Marzanabad-Kandelus at small plots scale under experimental situation. The water infiltration measured under rainfall simulation with intensity of 50 mm h-1 and 50 min duration and different treatments and the statistical analysis was accordingly conducted. The results showed that all treatments except silica nanoparticles level three (NS3), increased the infiltration and decreased runoff volume compared to the control treatment. The water infiltration into soil in the cases of (V), silica nanoparticles (level one( (NS1), silica nanoparticles (level two) (NS2), vermicompost and silica nanoparticles (level one ) (VNS1), vermicompost and silica nanoparticles (level two) (VNS2), vermicompost and silica nanoparticles (level three) (VNS3) increased by 24.79, 30.63 , 10.18, 14.05, 15.09 and 23.30 %, respectively and the (NS3) decreased by 0.24 %. The differences between performance of individually and combined application of vermicompost and silica nanoparticles confirmed the necessity of the correct usage of amendment in soil and water management.
    Keywords: land degradation, runoff generation, soil amendment, soil, water conservation}
  • سید علی محمد میرمحمدی میبدی، شایسته دیبایی، حسین شریعتمداری، ناصر باغستانی
    سازگاری گیاه تاغ به شرایط نامساعد محیطی بالاخص توان رشد آن در خاک های شور، تناسب این گیاه را برای کنترل شن های روان، جلوگیری از فرسایش خاک و بیان زدایی به روش بیولوژیکی ایجاد نموده است. به منظور مطالعه ویژگی های اکوفیزیولوژیک گیاه تاغ، برخی از ویژگی های مهم خاک تحت استقرار دراز مدت این گیاه و ترکیب یونی درختان تاغ در حال رشد در تاغ زارهای استان یزد، تعداد 32 درخت همسن و مشابه از 8 ناحیه در دو منطقه چاه افضل و اشکذر انتخاب و ارتفاع و قطر تاج پوشش درختان منتخب و غلظت تعدادی از عناصر موجد شوری در آنها در هر ناحیه اندازه گیری شد. با قطع درختان از محل طوقه و حفر پروفیل در محل استقرار درخت، نمونه های خاک و ریشه به ترتیب از اعماق صفر تا 30، 60- 30، 90-60 و 120- 90 سانتی متری از چهار جهت اصلی در اطراف درخت جمع آوری و EC، pH، کلر، سدیم و پتاسیم، منیزیم و کلسیم محلول خاک هریک از این نمونه ها اندازه گیری شد. شاخص رشد و موجودی سرپای هر یک از درختان منتخب محاسبه شد. نتایج حاصل نشان داد که خاک دو منطقه از نظر شوری و مقادیر عناصر کلر، سدیم، پتاسیم، منیزیم و کلسیم دارای تفاوت های معنی دار بودند، اما از نظر میزان منیزیم و pH در این دو منطقه تفاوت معنی داری مشاهده نشد. شاخ و برگ درختان این دو منطقه تنها از نظر میزان کلر دارای تفاوت معنی دار بودند و از نظر سایر عناصر اندازه گیری شده تفاوتی نداشتند. ریشه گیاهان مورد آزمایش نیز تنها از نظر مقدار کلسیم دارای تفاوت معنی دار بودند. وضعیت درختان براساس پارامترهای شاخص رشد و موجودی سرپا در منطقه اشکذر، نامناسب (پایین) و در منطقه چاه افضل بالا ارزیابی شد. به نظر می رسد در منطقه چاه افضل علی رغم شوری بسیار بالاتر، غلظت بالاتر کلسیم و پتاسیم و همچنین نسبت پایین تر سدیم به پتاسیم شرایط بهتری برای رشد و استقرار گیاهان تاغ در مقایسه با منطقه اشکذر فراهم نموده است. تایید این فرضیه به مطالعات بیشترو بررسی کاربرد کودهای کلسیم و پتاسیم نیاز دارد.
    کلید واژگان: سیاه تاغ, خصوصیات خاک, اصلاح خاک, شوری, قلیائیت, بیابان زدایی}
    Seyed Ali Mohammad Mirmohammady Maibody, Shayesteh Dybaie, Hossein Shariatmadari, Naser Baghestani
    The adaptability of Haloxylon appilium to adverse environmental conditions and especially its capability for an appropriate establishment in saline and desert soils has introduced this plant as a suitable means for biological methods to stabilize sand dunes, control erosion and prevent desertification in arid regions. In order to evaluate the ecophysiological characteristics of Haloxylon appilium some characteristics of soils under the long term establishment, survival and development of this plant and ion composition of this plant growing in Yazd province in thirty two growing trees of similar ages and traits within 8 locations of Chah Afzal and Ashkezar were investigated and their height (H), crown diameter (CD) and the above ground biomass index (Yi) were measured. Also, after cutting the trees from their collars, soil profiles were dug underneath the tree locations and soil samples were taken at depths of 0-30, 30-60, 60-90 and 90-120cm from four sides of each profile. The samples were then analyzed for Electrical Conductivity (EC), pH and Cl, Na, Ca, Mg, K concentrations in 1:5 soil to water extracts. The results showed statistically significant differences in soil parameters between the two regions, except for pH and Mg concentrations. The ion concentration of the plants in the two regions showed statistically significant differences for only Cl in shoots and Ca in roots. Based on the plant growth indices the Chah Afzal and Eshkezar regions were respectively evaluated as suitable and unsuitable for Haloxylon appilium growth. In spite of a higher salinity, the higher Ca and K concentration and lower Na/K ratio of Chah Afzal soils may explain the better plant performance in this region against Eshkezar, however, comprehensive researches on application of Ca and K fertilizer are needed to confirm this hypothesis
    Keywords: Haloxylon aphyllum, Soil characteristics, Soil amendment, salinity, Alkalinity, Desertification}
  • نوازاله مرادی، حجت امامی*، علیرضا آستارایی، امیر فتوت، بیژن قهرمان
    سابقه و هدف
    پایداری ساختمان یکی از مهمترین ویژگی های فیزیکی خاک است که بر جنبه های دیگر خاک مثل فرسایش و نفوذ آب در خاک تاثیر می گذارد. یکی از روش های بهبود ویژگی های فیزیکی خاک، استفاده از اصلاح کننده ها می باشد. مواد نانو یکی از جدیدترین مواد اصلاحی است که می تواند نقش مهمی بر ویژگی های خاک داشته باشد و نتایج پژوهشگران نشان دهنده ی تاثیر مواد نانو بر ویژگی های مکانیکی (حد خمیرایی و روانی) است. بنابراین هدف از این پژوهش بررسی تاثیر ذرات نانو اکسید سیلیسیم و نانو اکسید آلومینیم بر برخی از شاخص های پایداری ساختمان خاک بود.
    مواد و روش ها
    به منظور بررسی اثر نانواکسید آلومینیوم و سیلیسیم بر شاخص های پایداری ساختمان، یک خاک لوم سیلتی انتخاب شد. خاک مورد مطالعه از مرکز تحقیات کشاورزی خراسان رضوی نمونه برداری، هوا خشک و از الک 4 میلی متری عبور داده شد. آزمایش در قالب طرح کاملا تصادفی با 9 تیمار و 3 تکرار اجرا شد. تیمارهای مورد بررسی شامل شاهد (بدون افزودن ماده اصلاحی) و نانو اکسیدهای آلومینیوم و سیلیسیم به صورت جداگانه با غظت های 002/0، 005/0 ، 01/0 و 02/0 درصد وزنی به خاک اضافه شدند و در گلدان هایی به وزن 5 کیلوگرم در دوره زمانی 4 ماه در رطوبت بین ظرفیت زراعی تا 50 درصد آن و دمای بین 18 تا 25 درجه در گلخانه نگهداری شدند. سپس شاخص های میانگین وزنی قطر خاکدانه به روش الک تر(MWDwet) و خشک (MWDdry)، درصد پایداری خاکدانه ها (AS) و درصد تخریب خاکدانه ها (PAD) اندازه گیری شد. تحلیل آماری و مقایسه میانگین ها در سطح پنج درصد بین تیمارهای مختلف بر اساس تجزیه واریانس یک طرفه و آزمون دانکن با استفاده از نرم افزارSPSS16 انجام شد.
    یافته ها
    نتایج نشان داد که افزودن مواد اصلاحی تاثیر معنی داری برپارامترهای پایداری ساختمان خاک داشتنند و باعث افزایش معنی دار MWDwet، MWDdry و AS و کاهش PAD شدند. بیشترین مقدار MWDwet و MWDdry مربوط به تیمار نانو اکسید آلومینیوم با غلظت 02/0 درصد بود و در هر دو ماده اصلاحی میانگین وزنی قطر خاکدانه در هر دو حالت خشک و تر با زیاد شدن غلظت افزایش پیدا کرد. کمترین میزان تخریب خاکدانه ها (PAD) مربوط نانواکسید سیلیسیم با غلظت 01/0 درصد بود و تفاوت معنی داری بین غلظت های مختلف نانو اکسید سیلیسیم از نظر تخریب وجود نداشت.
    نتیجه گیری
    به طور کلی نتایج این تحقیق نشان دهنده تاثیر مثبت هر دو ماده اصلاحی نانو اکسید آلومینیم و سیلیسیم بر بهبود پایداری ساختمان خاک می باشد و نانو اکسید سیلیسیم تاثیر بهتری نسبت به نانو اکسید آلومینیوم از نظر کاهش درصد تخریب خاکدانه ها داشت.
    کلید واژگان: نانو اکسید الومینیم, نانواکسیدسیلیسیم, پایداری خاکدانه, اصلاح کننده خاک}
    N. Moradi, H. Emami *, Ar Astaraei
    Background And Objectives
    Soil structure is the most important property which affects other soil properties such as erosion, water infiltration into soil. Application of soil onditioners is one ways to improve soil physical properties. Nanoparticles are one of the newest materials that can influence the soil physical properties. The results of reseravhers show that application of nanomaterial affect soil mechanical properties (liquid and plastic limits). Therfore, the aim of this research was to study the effect of nanomaterials, including nano silicon oxide (nSio2) and nano Aluminum oxide (nAl2o3) on soil structural stability indicators.
    Materials And Methods
    In order to investigate the effect of nano-aluminum oxide and nano-silicon oxide on stractiral stability indicators a silt loam soil was selected. The studied soil was collected from Agricultural Research Center of Khorasan Razavi province, was air dried, and passed through 4.0-mm sieve. The experiment was conducted as a completely randomized design with 9 treatments and 3 replications. The studied treatments include control (without any amendment) nano aluminum oxide (0.002, 0.005, 0.01 and 0.02 % w/w) and nanao silicon oxide (0.002, 0.005, 0.01 and 0.02 % w/w). After addition the different treatments to soil in boxes of 5 Kg, they were incubated for 4 months at moisture range from field capacity (FC) to 50% FC at 18-25oC in greenhouse conditions. Then some soil structural stability indices including mean weight diameter of wet (MWDwet) and dry (MWDdry) aggregates, aggregate stability (AS) and percentage of aggregate destruction (PAD) were measured. Statistical analysis by one way analysis and comparison of means at P
    Results
    The results showed that application of amendments had a significant effect on structural stability indicators and addition of both nanomaterials to the soil increased MWDwet, MWDdry and AS and decreased PAD, siginificantly. The maximum value of MWDwet and MWDdry was obtained by application of 0.02 % nano-aluminum oxide and by increasing the concentration of both nano materials MWDdry and MWDwet increasd. The minimum percentage of aggregate destruction (PAD) was obtained by application of 0.01 % nano silicon oxide and regard to PAD, there was no significant difference between the different concentrations of nano silicon oxide.
    Conclusion
    According to the results of this research, application of nano aluminum oxide and nano silicon oxide improved structural stability and nano silicon oxide was better than nano aluminium oxide in decreasing the percentage of destruction aggregate.
    Keywords: soil amendment, nano-aluminum oxide, nano silicon oxide, aggregate stability}
  • هدیه بهنام، احمد فرخیان فیروزی*، عبدالامیر معزی
    کمبود مواد آلی در اکثر خاکهای ایران موجب پدید آوردن مشکلاتی از قبیل ناپایداری ساختمان خاک، تراکم و در نتیجه تخریب اراضی شده است. یکی از روش های بهبود کیفیت خاک کاربرد کمپوست و بیوچار ارزان قیمت است. بیوچار ماده ای غنی از کربن است که از حرارت دادن بیومس در شرایط اکسیژن محدود تهیه می شود. هر چند بیوچار به عنوان اصلاح کننده ویژگی های فیزیکی و شیمیایی خاک شناخته شده است اما تاکنون اطلاعات اندکی در مورد تاثیر این ماده بر بهبود خصوصیات مکانیکی خاک های سنگین بافت وجود دارد. هدف از انجام این پژوهش بررسی تاثیر کاربرد بیوچار باگاس نیشکر و کمپوست باگاس نیشکر به عنوان اصلاح کننده بر برخی ویژگی های مکانیکی خاک مانند مقاومت برشی، ضریب انبساط و انقباض پذیری و حدود پایایی خاک شامل رطوبت حد روانی ، حد خمیری و شاخص خمیرایی می باشد. بدین منظور آزمایشی در قالب طرح کاملا تصادفی وبا سه تکرار اجرا شد. سطوح صفر، 2%، 4% و 6% وزنی بیوچار باگاس نیشکر و سطوح صفر، 10، 20 و 30 تن در هکتار کمپوست باگاس نیشکر در ستون هایی از جنس PVC به طول 45 و قطر 10 سانتی متر به خاک اضافه شد. بیوچار به روش پیرولیز در دمای 550 درجه سانتی گراد و در مقیاس آزمایشگاهی تهیه شد. پس از تهیه ستون های خاک، تیمارها در گلخانه در رطوبت 70 درصد ظرفیت مزرعه به مدت 6 ماه گرماگذاری شدند. نتایج نشان داد کلیه تیمارهای بیوچار و کمپوست به طور معنی داری موجب کاهش مقاومت برشی خاک شدند-(01/0 p
    کلید واژگان: اصلاح کننده خاک, مقاومت برشی, حدود پایایی, ضریب انبساط و انقباض پذیری}
    Hedieh Behnam, Abdolamir Moezzi, Ahmad Farkhiyanfiroozi *
    Lack of organic matter in numerous soils in Iran caused unstable soil structure, compaction and land degradation. One of the methods for improving soil quality is the application of cheap organic conditioner such as biochar and compost. Biochar is the carbon-rich product obtained by heating biomass in a closed system under limited supply of oxygen. Biochar represents a soil conditioner that can change soil physical and chemical properties, but little information is available about the biochar-induced changes on physical properties of fine textured soils. This research was conducted to study the effects of biochar and compost sugarcane bagasse on some soil dynamic properties (shear strength, coefficient of linear extensibility (COLE), liquid limit (LL), plastic limit (PL) moistures and plasticity index). The experiment was conducted with randomized completely design with three replicates. The treatments were including biochar at 4 rates (0, 2%, 4% and 6%) and compost at 3 rates (0, 10, 20 and 30 tons/ha) were added into columns of PVC with diameter of 10 cm and length of 45 cm after 6 month in a soil. A lab-scale slow pyrolyzer was used for biochar production under oxygen-limiting conditions at 550 C. The produced biochars were sealed in an airtight container at 550 C and stored at room temperature until use. After preparation the soil columns treatments were incubated for 6 in a greenhouse with field capacity moisture content of 70%. The results showed that biochar and compost values significantly decreased shear strength and COLE in comparison with the control (P
    Keywords: Soil amendment, Shear strength, consistency limit, coefficient of linear extensibility}
  • دانیال فرهادی *، حمیدرضا اصغری، محمدرضا عامریان، علی عباسپور
    استفاده بی رویه از کود های شیمیایی، سبب آلودگی محیط زیست و بخصوص آلودگی منابع آب و خاک شده است. یکی از راهکارهای مناسب برای جلوگیری از این معضل و بهبود کیفیت محصولات کشاورزی بکارگیری کودهای زیستی و اصلاح کننده های معدنی خاک در تولید محصولات می باشد. این پژوهش به منظور بررسی تاثیر قارچ میکوریز و زئولیت به عنوان اصلاح کننده معدنی خاک در سطوح مختلف کود شیمیایی فسفر بر برخی خصوصیات مورفولوژیکی و زراعی گیاه ذرت رقم سینگل کراس 704 در دانشکده کشاورزی دانشگاه شاهرود در سال 1392 به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار به اجرا درآمد. فاکتورهای آزمایش شامل قارچ میکوریز در دو سطح، کاربرد و عدم کاربرد، زئولیت در دو سطح، 9 تن در هکتار و عدم کاربرد و کود شیمیایی سوپر فسفات تریپل در سه سطح، صفر، 50 و 100 کیلوگرم در هکتار بود. نتایج نشان داد کاربرد توام زئولیت و کود شیمیایی فسفر موجب افزایش معنی دار ارتفاع و قطر ساقه گیاه ذرت به ترتیب به میزان 67/25 و 80/13 درصد شد. همچنین کاربرد زئولیت به همراه قارچ میکوریز منجربه افزایش معنی دار شاخص سطح برگ و ارتفاع گیاه به ترتیب به میزان 96/24 و 46/11 درصد شد. با کاربرد جداگانه کود شیمیایی فسفر، میکوریز و زئولیت، وزن صد دانه به ترتیب 12/20، 47/20 و 7/9 درصد افزایش معنی داری یافت. همچنین کود فسفر و قارچ میکوریز هر کدام به تنهایی سبب افزایش معنی دار عملکرد دانه و وزن بلال شده اند. درصد فسفر دانه تنها تحت تاثیر تیمار قارچ میکوریز بطور معنی داری افزایش یافت. اثر متقابل میکوریز و زئولیت نیز بر درصد پتاسیم بذر معنی دار و سبب افزایش آن گردید. استفاده از قارچ میکوریز به همراه اصلاح کننده خاک (زئولیت) ضمن مصرف بهینه کودهای شیمیایی فسفر در مزارع، می تواند موجب بهبود صفات فیزیولوژیکی و زراعی در گیاه ذرت شود. نتایج این آزمایش می تواند در سیستم های کشاورزی ارگانیک و پایدار مورد استفاده قرار گیرد.
    کلید واژگان: سوپر فسفات تریپل, سینگل کراس 704, اصلاح کننده خاک, وزن بلال, عملکرد دانه}
    D. Farhadi *, H. R. Asghari, M. R. Ameriyan, A. Abbaspour
    High chemical fertilizer applications caused many environmental problems particularly contamination of water and soil resources. One of the suitable solutions to prevent these problems and improve the quality of agricultural product, is applying biological fertilizers and mineral soil amendments. This study was carried out to consider the effects of mycorrhizal fungi and zeolite on some morphological and agronomic characteristics of maize (single cross 704) at different levels of phosphate fertilizer at agricultural faculty of Shahrood university. The factorial experiment was performed based on the randomized complete block design (RCBD) with three replications. The experiment factors included mycorrhizal fungi at two levels (with and without), zeolites at two levels (0 and 9 tons per hectare) and triple superphosphate fertilizer at three levels (0, 50 and 100 kg per hectare). The results showed that zeolite and phosphate fertilizer increased the height (25/67%) and stem diameter (13/80 %) of corn plant. In zeolite with mycorrhizal fungi treatment plant height and LAI increased 24/96%, 11/46% respectively. The 100-seed weight of corn increased in phosphate fertilizer, mycorrhizal fungi treatment. Phosphorus content of corn seed was significantly amplified by mycorrhizal fungi. The interaction of zeolite and mycorrhizal significantly amplified the k content of corn seed. The use of mycorrhizal fungi with zeolite improved the physiological and agronomic characteristics of maize. The results of this experiment can be used in organic and sustainable agricultural systems.
    Keywords: triple superphosphate, single cross 704, soil amendment, cob weight, grain yield}
  • مرتضی بهزادفر، سید حمیدرضا صادقی، محمد جواد خانجانی
    این پژوهش با هدف بررسی اثر استفاده از سطوح مختلف مصرف پلی آکریل آمید (PAM) بر مهار تولید رواناب و هدررفت خاک، متاثر از چرخه انجماد- ذوب تحت شرایط شبیه سازی باران انجام شد. بدین منظور، اثر استفاده از سطوح 25 /0، 5 /0 و 75 /0 گرم بر متر مربع PAM آنیونی در قالب طرح کاملا تصادفی با تیمار چرخه انجماد- ذوب و بدون PAM به عنوان شاهد و سه تیمار آزمایشی از سطوح مصرف PAM در مقیاس کرت کوچک آزمایشی بر زمان شروع و حجم کل رواناب و هدررفت خاک بررسی شد. نتایج تجزیه واریانس نشان داد که کاربرد پلی آکریل آمید سطوح مختلف، سبب افزایش معنی دار زمان شروع رواناب شدند به طوری که سطوح مصرف 25 /0 و 5 /0 گرم بر مترمربع، به ترتیب 49 و 23 درصد تولید رواناب و 77 و 52 درصد هدررفت خاک را کاهش دادند. در مقابل بالاترین سطح مصرف به ترتیب 62 /1 و 5 /4 برابر تولید رواناب و هدررفت خاک را افزایش داد. بنابراین PAM با قابلیت هم آوری ذرات و افزایش نفوذ پذیری، اثرات چرخه انجماد- ذوب در خاک را مهار کرده، حال آنکه به دلیل افزایش دافعه بین ذرات رس موجود در خاک به دلیل کاربرد مقادیر زیاد PAM (75 /0 گرم بر مترمربع) تاثیر معکوس و افزایشی در تولید رواناب و هدررفت خاک داشته است.
    کلید واژگان: رواناب, افزودنی های خاک, فن آوری های نوین مدیریت خاک, پلی آکریل آمید, تولید رسوب}
    The present study aimed to investigate the effects of polyacrylamide (PAM) on runoff volume (R) and soil loss (SL) subjected to freeze-thaw (FT) cycle from small experimental plots induced under rainfall simulation condition. A completely randomized design with FT cycle and none use of PAM as control were used to compare the effect of application of different rates of PAM (0.25, 0.5 and 0.75 g.m-2) on runoff generation time (TR), R and SL. The ANOVA results showed that the PAM had significant increasing effect on TR. Application rates of 0.25 and 0.50 g.m-2 decreased R and SL at tune of 49, 23 and 77 and 52, respectively, compared to those recorded for the control plot. In contrast, R and SL increased 1.62 and 4.5 times subjected to 0.75 g.m-2 application rate. It was also understood from the results that the PAM with the particle flocculation capability and increasing penetration rate could control the effects of FT cycle, with further effect on SL. Whereas, the PAM treatment of 0.75 g.m-2 had increasing effect on runoff yield and soil loss.The present study aimed to investigate the effects of polyacrylamide (PAM) on runoff volume (R) and soil loss (SL) subjected to freeze-thaw (FT) cycle from small experimental plots induced under rainfall simulation condition. A completely randomized design with FT cycle and none use of PAM as control were used to compare the effect of application of different rates of PAM (0.25, 0.5 and 0.75 g.m-2) on runoff generation time (TR), R and SL. The ANOVA results showed that the PAM had significant increasing effect on TR. Application rates of 0.25 and 0.50 g.m-2 decreased R and SL at tune of 49, 23 and 77 and 52, respectively, compared to those recorded for the control plot. In contrast, R and SL increased 1.62 and 4.5 times subjected to 0.75 g.m-2 application rate. It was also understood from the results that the PAM with the particle flocculation capability and increasing penetration rate could control the effects of FT cycle, with further effect on SL. Whereas, the PAM treatment of 0.75 g.m-2 had increasing effect on runoff yield and soil loss.The present study aimed to investigate the effects of polyacrylamide (PAM) on runoff volume (R) and soil loss (SL) subjected to freeze-thaw (FT) cycle from small experimental plots induced under rainfall simulation condition. A completely randomized design with FT cycle and none use of PAM as control were used to compare the effect of application of different rates of PAM (0.25, 0.5 and 0.75 g.m-2) on runoff generation time (TR), R and SL. The ANOVA results showed that the PAM had significant increasing effect on TR. Application rates of 0.25 and 0.50 g.m-2 decreased R and SL at tune of 49, 23 and 77 and 52, respectively, compared to those recorded for the control plot. In contrast, R and SL increased 1.62 and 4.5 times subjected to 0.75 g.m-2 application rate. It was also understood from the results that the PAM with the particle flocculation capability and increasing penetration rate could control the effects of FT cycle, with further effect on SL. Whereas, the PAM treatment of 0.75 g.m-2 had increasing effect on runoff yield and soil loss.The present study aimed to investigate the effects of polyacrylamide (PAM) on runoff volume (R) and soil loss (SL) subjected to freeze-thaw (FT) cycle from small experimental plots induced under rainfall simulation condition. A completely randomized design with FT cycle and none use of PAM as control were used to compare the effect of application of different rates of PAM (0.25, 0.5 and 0.75 g.m-2) on runoff generation time (TR), R and SL. The ANOVA results showed that the PAM had significant increasing effect on TR. Application rates of 0.25 and 0.50 g.m-2 decreased R and SL at tune of 49, 23 and 77 and 52, respectively, compared to those recorded for the control plot. In contrast, R and SL increased 1.62 and 4.5 times subjected to 0.75 g.m-2 application rate. It was also understood from the results that the PAM with the particle flocculation capability and increasing penetration rate could control the effects of FT cycle, with further effect on SL. Whereas, the PAM treatment of 0.75 g.m-2 had increasing effect on runoff yield and soil loss.
    Keywords: Soil Amendment, Sediment Yield, Soil Freezing, Experimental Plots}
  • فهیمه وهابی ماشک، حسین میر سیدحسینی، مهدی شرفا، سهیلا حاتمی

    تولیدکنندگان قارچ از کمپوست به عنوان بستر کشت برای تولید قارچ استفاده می کنند. حاصلخیزی این کمپوست بعد از برداشت قارج کاهش می یابد که اصطلاحا به آن کمپوست قارچ مصرف شده(SMC) می گویند. به طور معمول این بستر مصرف شده به عنوان ضایعات دور ریخته می شود، ولی می توان از آن در موارد مختلف کشاورزی و باغبانی و فضای سبز استفاده نمود. در این مطالعه اثرات انواع مختلف SMC در مراحل متفاوت پوسیدگی (تازه، یک ساله، دو ساله) و در سطوح مختلف 15، 30 و 60 تن در هکتار در تغییر خصوصیات شیمیایی یک خاک لومی مورد بررسی قرار گرفت. این تحقیق به صورت آزمایش آبشویی ستون ها انجام گرفته است که SMC ها با خاک لومی در ستون هایی به طور یکنواخت مخلوط گردید و در دوره زمانی معین هفته ای یک بار با آب مقطر آبشویی شدند، زه آب ستون ها جمع آوری شد و در 4 دوره انتخابی هفته اول، هفته چهارم، هفته هشتم و هفته دوازدهم در زه آب ستون ها کاتیون ها و آنیون های محلول اندازه گیری شد. اندازه گیری ها در نمونه های خاک قبل از آزمایش و در پایان آزمایش نیز انجام شد. نتایج نشان داد که از میان انواع SMC، SMC دو ساله به دلیل هوا دیدگی و کمپوست شدن در مدت زمان طولانی تر، بیشتر تجزیه شده و سبب EC کمتری نسبت به سایر SMC ها می شود و حاوی کلسیم و منیزیم بیشتری است. از نظر راثرات منفی کاتیون ها و آنیون ها می توان گفت که SMC دو ساله سدیم و کلر کمتری داشته و خطرات سدیمی کردن کمتری درخاک ایجاد می کند. مقدار نتیرات موجود در آن هم می تواند نیاز اولیه گیاه را نسبت به سایر SMC های تازه و یک ساله فراهم کند و نیاز کمتری به استفاده از کود ازته داشته باشد. مقایسه سطوح مختلف استفاده SMC نشان داد که سطح 60 تن در هکتاراز نظر EC و غلظت بالای کاتیون ها و آنیون ها باعث شوری و خطرات بیشتر خاک می شود. احتمال می رود که سطح 30تن در هکتار مصرف SMC نسبت به سایر سطوح مطلوب تر باشد. به طور کلی اگر SMC درشرایط بهینه ماندگاری و در مقدار لازم مصرف گردد، می تواند از لحاظ خصوصیات شیمایی و فیزیکی در خاک موثر باشد و به عنوان اصلاح کننده خاک مانند سایر موادآلی به کار رود.

    کلید واژگان: کمپوست قارچ, ضایعات قارچ, هوادیدگی, اصلاح خاک, آبشویی}
    F.Vahabi Mashak*, H.Mirseyed Hosseini, M.Shovafa, S.Hatami

    Spent mushroom compost (SMC) is a by-product of the mushroom industries. It is made from straw, manure, gypsum and horse-bedded straw, hay and poultry manure. SMC has been used as a soil amendment, particularly for intensive horticultural production. In this study the effects of various SMC's types (fresh, one year old, two years old) on changes of chemical characteristics of a loamy soil was studied for 12 weeks in a laboratory column incubation under controlled conditions. Different rates of each SMC (0, 15, 30, 60 t ha-1) were mixed with a loamy soil. The columns were leached with deionized water every week. Leachates were collected and analyzed for EC, pH, soluble cations (Sodium, Potassium, Calcium, and Magnesium), and anions (Chloride, Bicarbonate, Nitrate) content. Similar data collection was conducted on the soil samples at the beginning and at the end of the test. The results showed that EC and concentration of nutrients was the lowest in two years old SMC. It is probably due to the amount of salts leached out during the weathering of SMC. The leachate contained a higher amount of Calcium and Magnesium over the 12 week period. Two years old SMC had less Cl and Na and had less effect on soil salinity and sodification. Since the slow inorganic-N release rate from SMC-amended soil is predominantly the result of the slow mineralization of recalcitrant organic- N in SMC, therefore, nitrate content in two years old SMC can provide the primary requirements of plants. Comparison of different levels of SMC showed that using 30 t ha -1 is more favorable as compared with other levels. The 60 t ha -1 level caused higher EC and salinity in the soil. As a general rule if SMC with proper aging is used at an appropriate level it can affect the chemical and physical characteristics of the soil and can be used as a soil amendment.

    Keywords: Spent Mushroom Compost (SMC), wastage mushroom, Composting, Soil amendment, Columns leaching}
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