فهرست مطالب

مدیریت خاک و تولید پایدار - سال ششم شماره 3 (پیاپی 17، پاییز 1395)

نشریه مدیریت خاک و تولید پایدار
سال ششم شماره 3 (پیاپی 17، پاییز 1395)

  • 192 صفحه،
  • تاریخ انتشار: 1395/10/10
  • تعداد عناوین: 11
|
  • عادل ریحانی تبار *، کمال خلخال، نصرت الله نجفی صفحات 1-21
    سابقه و هدف
    اطلاع از سطح بحرانی آهن در خاک و پاسخ های گیاه به مصرف آن می تواند کمک موثری در توصیه بهینه کود آهن باشد. ذرت مصارف زیادی در تغذیه انسان، طیور و دام، صنایع داروسازی، تولید نشاسته، الکل، روغن و غیره دارد. در ایران به دلیل آهکی بودن خاک ها، کمبود مواد آلی خاک ها، حلالیت کم آهن در pH قلیایی، وجود یون های کربنات و بی کربنات در آب های آبیاری و مصرف بالای کود فسفر، کمبود آهن در اغلب مزارع و باغ ها عمومیت دارد. هدف از این تحقیق بررسی تاثیر کود EDDHA بر شاخص های رشد گیاه ذرت و تعیین سطح بحرانی آهن قابل جذب ذرت با عصاره گیرهای DTPA و AB-DTPA توسط روش های رایج در خاک‎های استان آذربایجان شرقی بود.
    مواد و روش ها
    در تحقیقی که در سال 1392 انجام شد ، سطح بحرانی آهن قابل جذب گیاه ذرت (Zea mays L.) در 21 نمونه خاک که از مناطق مختلف استان آذربایجان شرقی جمع آوری شده بود، تعیین گردید. آزمایش در شرایط گلخانه ای به‎صورت فاکتوریل و بر پایه طرح بلوک‎های کامل تصادفی با کشت گیاه ذرت در دو سطح کودی (صفر و 10 میلی گرم بر کیلوگرم از منبع EDDHA) با سه تکرار در گلدان های حاوی 4 کیلوگرم خاک هواخشک انجام شد. پس از 60 روز رشد، شاخساره و ریشه ذرت برداشت شد. آهن قابل جذب خاکهای مورد استفاده توسط دو روش DTPA و AB-DTPA استخراج و توسط دستگاه جذب اتمی اندازه گیری گردید.
    یافته ها
    نتایج نشان داد که نوع خاک و سطوح آهن مصرفی بر شاخص های رشد ذرت تاثیر معنی داری(P
    نتیجه گیری
    در این تحقیق روش آماری کیت-نلسون به دلیل ضرایب تبیین بسیار پایین ناموفق بود. همچنین به دلیل کم بودن سطح کودی ضریب C2 معادله میچرلیخ-بری اکثرا منفی به دست آمد. سطح بحرانی آهن از طریق میانگین گیری با استفاده از روش های DTPA و AB-DTPA برای ذرت در این مناطق به ترتیب 33/7 و 98/4 میلی گرم بر کیلوگرم پیشنهاد می شود.
    کلیدواژگان: آهن، سطح بحرانی، ذرت، DTPA و AB-DTPA
  • زهرا نریمانی*، شهرام منافی صفحات 23-43
    سابقه و هدف
    شور شدن و سدیمی شدن از پدیده های متداول در خاک های مناطق خشک و نیمه خشک بوده و یک معضل جدی برای توسعه کشاورزی و مدیریت و استفاده پایدار از منابع خاک و آب می باشند. امروزه این فرآیندها در اراضی مجاور دریاچه ارومیه بشدت در حال وقوع می باشند و بسیاری از اراضی زراعی و باغی در نواحی پیرامون دریاچه تحت تاثیر این فرآیندها تخریب شده و درنتیجه از چرخه تولید محصولات زراعی خارج شده اند. در این تحقیق خصوصیات فیزیکوشیمیایی، مینرالوژی و رده بندی شش خاکرخ در اراضی شور- سدیمی ناشی از دریاچه ارومیه و دو خاکرخ در اراضی غیرشور- غیرسدیمی که تحت تاثیر دریاچه قرار نگرفته بودند، مورد بررسی قرار گرفت.
    مواد و روش ها
    منطقه مورد مطالعه در این تحقیق در شرق ارومیه واقع شده است. میانگین بارندگی و درجه حرارت سالیانه این منطقه به ترتیب 345 میلی متر و 83/10 درجه سانتی گراد و رژیمهای رطوبتی و حرارتی آن نیز بترتیب زریک خشک و مزیک می باشند. جهت انجام این تحقیق، موقعیت 6 خاکرخ در این منطقه بنحوی انتخاب گردید که تقریبا نمایانگر تمامی خاک های شور- سدیمی غرب دریاچه ارومیه باشند. جهت کنترل اثر مدیریت و کاربردی اراضی، موقعیت خاکرخ ها در زمین های غیرزراعی (عمدتا اراضی مرتعی) انتخاب گردید. علاوه بر این، دو خاکرخ نیز در اراضی غیرشور-غیرسدیمی به عنوان خاکرخ شاهد که عینا موقعیت مشابهی با سایر خاکرخ ها دارند، مورد مطالعه قرار گرفت. پس از تعیین موقعیت خاکرخ ها نسبت به حفر آن ها اقدام گردید. نمونه برداری از کلیه افق های مشخصه انجام پذیرفت و خصوصیات فیزیکوشیمیایی خاک ها براساس روش های استاندارد تعیین گردید و خاک ها براساس آخرین کلید سیستم جامع طبقه بندی خاک طبقه بندی شدند. جهت انجام مطالعات کانی شناسی، نمونه های رس خالص سازی شده به وسیله دستگاه تفرق اشعه ایکس(600 SHIMADUZXRD) با توقف زمانی 4/0 ثانیه و در زوایای θ2 بین 30-2 درجه و با کاتد مسی با منبع اشعه Cukα در ولتاژ 30 کیلو ولت و شدت جریان 30 میلی آمپر مورد مطالعه قرار گرفتند.
    یافته ها
    نتایج این تحقیق نشان داد که خاکهای پیرامون دریاچه یه شدت شور و سدیمی شده اند و خصوصیات فیزیکی، شیمیایی و مینرالوژیکی آنها در مقایسه با خاکهایی که تحت تاثیر این فرآیندها قرار نگرفته اند (یا کمتر قرار گرفته اند)، تفاوت زیادی دارند. طبق نتایج حاصله خاک های شور-سدیمی مقدار رس، هدایت الکتریکی، ظرفیت تبادل کاتیونی و سدیم تبادلی و میزان تحول بیشتری نسبت به خاکهای غیرشور- غیر سدیمی داشتند. در حالیکه میزان کربن آلی و کربنات کلسیم خاک در خاک های غیر شور-غیر سدیمی بیشتر از خاک های شور-سدیمی بود. نتایج مطالعات کانی شناسی نشان داد که کانی های رسی موجود در خاک های مورد مطالعه در هر دو گروه خاکهای شور- سدیمی و غیرشور- غیرسدیمی عمدتا شامل کانی های اسمکتایت، ایلایت، کائولینایت، کلرایت، ورمی کولایت، ورمی-کولایت با هیدروکسی بین لایه ای (HIV)، رس های مخلوط و کوارتز می باشند. در این خاکها منشا کانی های ایلایت، کائولینایت، کلرایت و ورمی کولایت با هیدروکسی بین لایه ای به توارث از مواد مادری، منشا ورمیکولایت به تغییر شکل ایلایت، و منشا اسمکتایت نیز به توارث از مواد مادری، تغییرشکل ایلایت و نوتشکیلی از محلول خاک نسبت داده شد. به نظر می رسد نوتشکیلی عامل اصلی تشکیل اسمکتایت در خاکهای شور- سدیمی بوده است. خاکرخ های واقع در اراضی شور-سدیمی محتوی اسمکتایت خیلی بیشتری در مقایسه با خاکهای غیرشور- غیرسدیمی هستند و احتمالا تولید اسمکتایت در اثر فرآیند نوتشکیلی عامل حضور مقادیر بیشتر این کانی در خاکهای شور- سدیمی مورد مطالعه می باشد. بدین ترتیب
    نتیجه گیری
    شورشدن و سدیمی شدن ناشی از دریاچه ارومیه سبب تغییرات مینرالوژیکی در خاک های پیرامون دریاچه و حضور مقادیر خیلی بیشتر اسمکتایت در خاک های شور- سدیمی گردیده است. علاوه براین، تفاوت ها در خصوصیات مورفولوژیکی و فیزیکوشیمیایی خاک های مورد مطالعه سبب تنوع زیادی در رده بندی آن ها گردیده است که منجر به رده بندی این خاک ها در 3 رده، 3 زیررده، 4 گروه بزرگ، و 4 زیرگروه گردیده است.
    کلیدواژگان: تغییر شکل رس، خاک های شور-سدیمی، دریاچه ارومیه، کانی شناسی رس، نوتشکیلی
  • عبدالرضا اخگر*، سارا لرکی، وحید مظفری، احمد تاج آبادی پور صفحات 45-63
    سابقه و هدف
    نیتروژن یکی از مهمترین عناصر غذایی درگیاه بوده که کمبود آن در خاک از عوامل اصلی محدودکننده رشد گیاه می باشد. نیتروژن ملکولی حدود 80 درصد از گازهای اتمسفر را تشکیل می دهد لیکن بصورت مستقیم برای گیاهان قابل جذب نمی باشد. تثبیت بیولوژیک نیتروژن از طریق همزیستی با گیاهان لگومینوز یکی از مهمترین راه های ورود نیتروژن معدنی به خاک است. همچنین تلقیح گیاهان لگوم با باکتری های ریزوبیومی فرآیندی مهم در افزایش ظرفیت تثبیت بیولوژیک نیتروژن به شمار می رود. علاوه بر این فسفر نیز یکی از عناصر ضروری برای تبدیل بیولوژیک نیتروژن اتمسفری به آمونیوم دز فرایند تثبیت بیولوژیک نیتروژن می باشد. بنابر این در این پژوهش تاثیر کاربرد توام باکتری های سینوریزوبیوم و فسفر بر رشد، تثبیت نیتروژن و جذب عناصر غذایی شنبلیله مورد ارزیابی قرار گرفت.
    مواد و روش ها
    به منظور بررسی تاثیر کاربرد توام باکتری های سینوریزوبیوم و سطوح فسفر بر رشد، مقدار نیتروژن و جذب سایر عناصر غذایی شنبلیله، تعداد 5 جدایه سینوریزوبیوم جدا شده از گره های ریشه شنبلیله که از کارایی همزیستی بالایی برخوردار بودند؛ از بانک باکتری گروه علوم خاک، دانشگاه ولی عصر رفسنجان انتخاب و در یک آزمون گلخانه ای مورد استفاده قرار گرفتند. آزمون گلخانه ای به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی در 3 تکرار با دو فاکتور شامل 1) باکتری با 5 سطح (چهار جدایه سینوریزوبیوم (SR4، SR5، SR12 و SR16) و شاهد بدون باکتری)، 2) فسفر با 4 سطح (صفر، 20، 40 و 60 میلی گرم فسفر در کیلوگرم خاک از منبع منوکلسیم فسفات (مرک)) در سال 1393 در دانشکده کشاورزی دانشگاه ولی عصر رفسنجان انجام شد.
    یافته ها
    نتایج نشان داد که کاربرد هم زمان جدایه های سینوریزوبیوم و سطوح فسفر باعث افزایش معنادار تعداد گره و وزن خشک شاخساره شد. همچنین کاربرد توام جدایه های سینوریزوبیوم و سطوح فسفر باعث افزایش معنادار مقدار نیتروژن، فسفر، آهن و منگنز در شاخساره شنبلیله گردید. کاربرد توام این جدایه ها و سطوح فسفر اثر معنی داری (در سطح 5 درصد) بر وزن خشک ریشه و جذب عناصر روی و مس شاخساره نداشت؛ لیکن وزن خشک ریشه و مقدار روی و مس شاخساره در نتیجه تلقیح شنبلیله با جدایه های سینوریزوبیوم و نیز کاربرد سطوح مختلف فسفر هر یک به تنهایی به طور معناداری افزایش یافت.
    نتیجه گیری
    این پژوهش نشان داد که کاربرد توام جدایه SR4 و 60 میلی گرم فسفر بر کیلوگرم خاک کارامدترین تیمار در افزایش رشد و مقادیر نیتروژن و سایر عناصر غدایی در شنبلیله بود. این تیمار وزن خشک شاخسار را از 25/0 گرم بر گلدان در تیمار شاهد به 25/2، تعداد گره را از 70 عدد بر گلدان در تیمار شاهد به 570 و همچنین جذب نیتروژن و فسفر را به ترتیب از 95/6 و 28/0 میلی-گرم بر گلدان در تیمار شاهد به 100 و 54/3 و جذب آهن و منگنز را از 02/0 و 03/0 میکروگرم بر گلدان در تیمار شاهد به 19/0 و 28/0 افزایش داد.
    کلیدواژگان: تثبیت نیتروژن، رشد، سینوریزوبیوم، شنبلیله، فسفر
  • راضیه خلیلی راد، حسین میرسیدحسینی* صفحات 65-82
    سابقه و هدف
    با توجه به ویژگی های خاص فسفر به عنوان یک عنصر کم تحرک در خاک، شناسایی و استفاده از ارقامی از گیاهان که به عنوان فسفرکارا شناخته می شوند، گامی موثر در استفاده از فسفر خاک خواهد بود. از گزینه های اصلی مورد توجه در مدیریت فسفر استفاده از راهکارهایی برای به حداکثر رساندن کارآیی استفاده از آن توسط گیاهان است. اولین قدم برای بهبود تاثیر عملیات مدیریتی درک چگونگی تقابل سیستم ریشه ای گیاهان با خاک است. با توجه به محدود بودن تحقیقات در مورد نقش ریشه ها در جذب عناصر کم تحرک خاک، این تحقیق با هدف مطالعه تعدادی از خصوصیات مورفولوژیکی ریشه چند رقم فسفرکارا و فسفرناکارای گندم و ارتباط آنها با شاخص های فسفرکارآیی انجام گرفت.
    مواد و روش ها
    تعدادی از ویژگی های مورفولوژیکی ریشه چند رقم فسفرکارا و ناکارای گندم اندازه گیری و همبستگی آنها با شاخص های کارآیی بررسی گردید. همچنین تاثیر ریزوسفرهر رقم بر pH خاک و تغییرات اجزای فسفر خاک در سطح کودی صفر مورد بررسی قرار گرفت. آزمایشی گلخانه ای روی گیاه گندم (Triticum aestivum L.) به مدت شش هفته به صورت فاکتوریل و در قالب طرح پایه کاملا تصادفی در 8 تیمار و 3 تکرار انجام شد. فاکتورها شامل ارقام مختلف در 4 سطح (2 رقم فسفرکارا (آزادی (Azadi) و یاواروس (Yavarus)) و 2 رقم فسفر ناکارا (کرج 1 (Karaj1) و مرودشت (Marvdasht)) و فسفر خاک در 2 سطح (سطح طبیعی فسفر خاک و سطح 20 میلی گرم فسفر بر کیلوگرم خاک) بودند. تعدادی از خصوصیات مورفولوژیکی ریشه شامل وزن تر و خشک ریشه و حجم ریشه اندازه گیری گردید و سپس طول و سطح ریشه ها محاسبه شد. وزن تر و خشک شاخساره و نسبت شاخساره به ریشه نیز در ارقام مختلف اندازه گیری و محاسبه شد. در نهایت جذب کل فسفر، کارآیی جذب و مصرف فسفر و فسفر کارآیی محاسبه گردید و همبستگی ویژگی های ریشه ای با شاخص های کارآیی بررسی شد.
    یافته ها
    تفاوت معنا داری (05/0p) بین ارقام از نظر ویژگی های مورفولوژیک ریشه مشاهده گردید و ارقام با کارآیی بالاتر، سیستم های ریشه ای گسترده تری تولید نمودند. ارقام گندم آزادی و مرودشت به ترتیب بیشترین و کمترین مقدار خصوصیات کمی ریشه ای (وزن تر (به ترتیب 27/2 و 28/1 گرم) و وزن خشک ریشه (به ترتیب 31/0 و 20/0 گرم)، کل طول ریشه (به ترتیب 4/278 و 04/179 سانتیمتر)، سطح ریشه (به ترتیب 2/90 و 06/56 سانتیمتر مربع در گلدان) و حجم ریشه (به ترتیب 3/2 و 4/1 میلی لیتر در گلدان) را داشتند. همچنین ارقام مختلف تفاوت معنا داری (05/0p) را از نظر وزن خشک شاخساره، نسبت شاخساره به ریشه، غلظت و جذب کل فسفر شاخساره و نیز کارآیی جذب و مصرف فسفر نشان دادند. با مصرف کود فسفری، ماده خشک تمامی ارقام به طور معنا داری (05/0p) افزایش یافت. همبستگی مثبت و معنا داری بین ویژگی های ریشه ای این ارقام با شاخص های فسفرکارآیی (غلظت و جذب کل فسفر شاخساره) وجود داشت ولی همبستگی این ویژگی ها با شاخص کارآیی مصرف فسفر منفی بود. مقادیر pH در ریزوسفر همه ارقام گندم به طور معنا داری (05/0p) نسبت به خاک غیرریزوسفری کاهش یافت. کاهش pH در ریزوسفر ارقام مورد مطالعه بین 38/0-12/0 بود. ارقام آزادی و مرودشت به ترتیب بیشترین و کمترین مقدار کاهش pH را نشان دادند. همه ارقام گندم اجزای فسفر خاک (دی کلسیم فسفات، اکتا کلسیم فسفات، فسفر پیوند شده با آهن و فسفر آپاتیتی) را به طور معنا داری (05/0p) نسبت به خاک شاهد کاهش دادند. این کاهش در مورد تمام ارقام و اجزا یکسان نبود.
    نتیجه گیری
    اختلافات موجود بین ارقام به تفاوت های ژنتیکی، اندازه و مورفولوژی ریشه و تغییرات شیمیایی ریزوسفر نسبت داده می شود. شناسایی استراتژی های گیاهان برای سازگاری با شرایط کمبود عناصر و انتخاب درست ارقام گیاهی می تواند افزایش جذب فسفر از خاک های دارای محدودیت فسفر و افزایش تولید محصول را به دنبال داشته باشد.
    کلیدواژگان: ریشه، فسفرکارآیی، کارآیی جذب فسفر، کارآیی مصرف فسفر، اجزای فسفر خاک
  • میرحسن رسولی صدقیانی*، کمال قدرت، ساناز اشرفی، مراد جعفری، حبیب خداوردیلو صفحات 83-99
    سابقه و هدف
    رشد جمعیت جهان، نیاز غذایی انسان، دخالت انسان در اکوسیستم های طبیعی و تغییر ویژگی های ذاتی خاک از طریق تخریب آن، نیاز به بررسی اثرات تغییر کاربری اراضی بر کیفیت خاک را افزایش می دهد. این مطالعه به منظور بررسی اثرات تغییر کاربری اراضی بر برخی شاخص های کیفیت خاک در مناطق تغییر کاربری یافته جنگل های زاگرس شمالی انجام گردید.
    مواد و روش ها
    در این تحقیق تعداد 96 نمونه خاک از خاک های جنگلی زاگرس شمالی و مناطق تغییر کاربری یافته هم جوار تهیه شدند. برخی خصوصیات خاک شامل تنفس پایه (BR)، تنفس برانگیخته (SIR)، کربن بیومس میکروبی (MBC)، واکنش خاک، هدایت الکتریکی، نیتروژن کل، فسفر قابل استفاده، پتاسیم محلول و تبادلی، ظرفیت تبادل کاتیونی (CEC)، ماده آلی، نسبت جذب سدیم (SAR) و درصد سدیم تبادلی (ESP) اندازه گیری گردیدند. شاخص کیفیت خاک (SQI) با استفاده از روش تجزیه به مولفه های اصلی (PCA) تعیین گردید.
    یافته ها
    نتایج نشان داد در اثر تغییر کاربری جنگل به سایر کاربری ها، کربن بیومس میکروبی، تنفس پایه، تنفس برانگیخته، مقدار کلسیم و پتاسیم محلول، کلسیم، منیزیم و سدیم تبادلی، ماده آلی ، ظرفیت تبادل کاتیونی، نسبت جذب سدیم و پتاسیم به طور معنی داری کاهش یافتند. به طوریکه در اثر تغییر کاربری، مقدار ماده آلی در مرتع، باغ و زراعت در مقایسه با جنگل به ترتیب 16، 47 و 5/57 درصد کاهش یافت. شاخص کربن بیومس میکروبی نیز، در اثر تغییر کاربری جنگل به مرتع، باغ و زراعت به ترتیب 34/28، 66/48 و 28/58 درصد کاهش نشان داد. میزان نیتروژن کل، پتاسیم و ظرفیت تبادل کاتیونی در کاربری جنگل نسبت به زراعت به ترتیب 5/2، 39/1 و 4/1 برابر بیشتر بود. هم چنین، در کاربری های مختلف اثر عمق بر تمام پارامترهای اندازه گیری شده معنی دار بود. بطوریکه نتایج نشان-دهنده وجود بیشترین مقدار پتاسیم، نیتروژن، ظرفیت تبادل کاتیونی، تنفس پایه، کربن بیومس میکروبی و تنفس برانگیخته در خاک سطحی (15-0 سانتی متری) کاریری جنگل بود. تجزیه به مولفه های اصلی (PCA) نشان داد از میان 16 ویژگی مورد بررسی کیفیت خاک (TDS)، ویژگی های ماده آلی، شاخص قابلیت دسترسی کربن (CAI)، نسبت کربن میکروبی به کربن آلی، فسفر قابل استفاده، اسیدیته خاک و نسبت جذب سدیم به عنوان حداقل ویژگی های موثر بر کیفیت خاک (MDS)، بیشترین تاثیر را بر کیفیت خاک های مورد مطالعه داشتند. هم چنین بر اساس مدل شاخص تجمعی کیفیت خاک (SQI)، کیفیت خاک برای جنگل (756/0) و مرتع (73/0) درجه II (محدودیت کم) و برای کاربری های زراعت (646/0) و باغ (626/0) درجه III (دارای محدودیت برای رشد گیاه) تعیین گردید.
    نتیجه گیری
    چنین استنباط می گردد که هر گونه مدیریت و تغییر کاربری (جنگل به باغ و زراعت) که باعث افزایش دست خوردگی خاک می شود، کاهش کیفیت خاک و افزایش حساسیت اراضی به فرسایش خاک را در پی دارد. لذا لازم است به منظور حفظ کیفیت خاک عملیات مدیریتی مناسبی انجام گردد.
    کلیدواژگان: تغییر کاربری، شاخص کیفیت خاک، ظرفیت تبادل کاتیونی، جنگل، کربن زیست توده میکروبی
  • مرجان مهدوی فیروزآبادی، عیسی اسفندیارپور بروجنی*، محسن باقری بداغ آبادی، اردوان کمالی صفحات 101-116
    سابقه و هدف
    ارزیابی تناسب اراضی به عنوان بخشی از سامانه ی کشاورزی پایدار، بهره برداری از اراضی را به جهتی سوق ‏می دهد که ضمن تامین بیش ترین درآمد، کیفیت اراضی نیز در حد مطلوب باقی بماند. در مطالعات سنتی ارزیابی تناسب اراضی، ‏واحدهای اراضی دارای تناسب بینابین، تنها و تنها می توانند مشخصات یکی از کلاس های از پیش تعریف شده ی تناسب اراضی ‏را اختیار نمایند. بنابراین، روش مزبور قادر به نشان دادن واقعیت پیوسته ی اراضی و تغییرات مکانی خاک نمی باشد. توسعه ی ‏شیوه های مدرن (مانند منطق فازی) این مشکل را تا حد زیادی حل کرده است. لذا هدف اصلی پژوهش حاضر، تعیین عمق ‏بهینه ی خاک به منظور ارزیابی تناسب کمی اراضی برای گندم با استفاده از نظریه ی مجموعه های فازی و مقایسه ی دو شیوه ی ‏مختلف فازی سازی کلاس های تناسب اراضی در منطقه ی شاهدیه ی یزد بود. ‏
    مواد و روش ها
    پس از برداشت محصول و نمونه های خاک از سه عمق 30-0، 60-30 و 100-60 سانتی متری در 90 نقطه ی ‏مشاهداتی و نیز برداشت نمونه های خاک از افق های ژنتیکی خاک رخ شاهد حفرشده در منطقه، پارامترهای مورد نیاز برای ‏ارزیابی تناسب گندم اندازه گیری شدند. سپس، کلاس های ارزیابی تناسب اراضی به روش ریشه ی دوم محاسبه گردیدند و در ‏سه حالت عمقی صفر تا 30، صفر تا 60 و صفر تا 100 سانتی متری مورد مقایسه قرار گرفتند. محاسبات فازی استفاده شده برای ‏این پژوهش به دو شیوه ی مختلف انجام شدند. در روش اول، فازی سازی شاخص اراضی محاسبه شده برای گندم به صورت ‏مجموعه ها یا بازه های فازی ذوزنقه ای انجام شد. در روش دوم، ابتدا تمامی متغیرهای مورد استفاده در محاسبه ی کلاس های ‏تناسب اراضی منطقه برای گندم، شامل عوامل اقلیمی و ویژگی های خاک و توپوگرافی، به صورت اعداد فازی تعریف شدند و ‏سپس شاخص اراضی به صورت یک عدد فازی مثلثی به دست آمد. برای به دست آوردن مقادیر عددی نتیجه ی روش فازی ‏اعمال شده (فرایند نافازی کردن)، از روش مرکز ثقل استفاده گردید. در نهایت، برای نشان دادن کلاس های مختلف تناسب ‏اراضی، اعداد حاصل به درجات عضویت فازی تبدیل شدند. به منظور مقایسه ی نتایج حاصل از دو روش فازی مورد استفاده ‏برای عمق های مختلف، از شاخص شباهت سارما استفاده شد.‏
    یافته ها
    درصد هم خوانی اطلاعات خاک رخ شاهد با سایر نقاط مشاهداتی، تنها برای عمق صفر تا 100 سانتی متر، قابل توجه ‏‏(بیش از 60 درصد) بود؛ لیکن بالاترین درصد هم خوانی کلاس های تناسب اراضی در هر کدام از دو روش فازی مورد استفاده، ‏مربوط به مقایسه ی دو عمق صفر تا 60 و صفر تا 100 سانتی متر بود. این موضوع بیانگر آن است که استفاده از عمق صفر تا 60 ‏سانتی متر می تواند گزینه ی مناسبی برای عمق بهینه ی مطالعات ارزیابی تناسب اراضی منطقه ی شاهدیه در مورد گندم باشد. از ‏سوی دیگر، تفاوت چندانی بین نتایج حاصل از روش اول فازی (فازی سازی شاخص اراضی) نسبت به روش دوم (فازی سازی ‏هر کدام از متغیرهای دخیل در تعیین شاخص اراضی) مشاهده نشد. ‏
    نتیجه گیری
    به طور کلی، مد نظر قرار دادن عمق صفر تا 30 و یا صفر تا 60 سانتی متر در مطالعات سنتی ارزیابی تناسب اراضی ‏برای گندم از همخوانی کافی با نتیجه ی حاصل از خاک رخ شاهد برخوردار نمی باشد. بنابراین در صورتی که در مطالعه ای اطلاع ‏از نوع محدودیت ها به منظور پیشنهاد دقیق عملیات اصلاحی و عمرانی مد نظر نباشد، استفاده از نتایج خاک رخ شاهد تا عمق ‏‏100 سانتی متری، به روش سنتی کفایت می کند و نیازی به انجام محاسبات فازی نخواهد بود.‏
    کلیدواژگان: ارزیابی تناسب اراضی، عملکرد، گندم، نظریه ی مجموعه های فازی، مناطق خشک
  • رضا ابراهیمی* صفحات 117-132
    تحقیقات مزرعه ای گزارش شده، مبنی بر اثرات کوتاه مدت یا بلند مدت ورمی کمپوست بر ویژگی های خاک و کیفیت برگ سبز چای با هدف جایگزینی کود های شیمیایی با کود های آلی به منظور تولید چای ارگانیک در دسترس نیست در حالیکه در سطح تجاری، تولید چای ارگانیک در مقیاس کوچک در گیلان شروع شده است. این تحقیق به منظور بررسی تاثیر کوتاه مدت سطوح ورمی کمپوست بر ویژگی های خاک و کیفیت برگ سبز چای و امکان سنجی تولید چای ارگانیک، در یک باغ چای با مساحت حدود 30 هکتار، واقع در حاشیه جاده فومن به ماکلوان در استان گیلان، در قالب طرح بلوکهای کامل تصادفی با 3 تیمار و 3 تکرار اجرا شد. ابتدا در بهمن 91، در بخشی از این باغ، بوته ها ی چای هرس کف بر و پلات ها با سطح 20 مترمربع تفکیک شدند. سپس در ماه اسفند، نمونه مرکب از خاک سطحی کل پلات ها تهیه و آزمایشات اولیه خاکشناسی انجام شد و بعد ورمی کمپوست با دانه بندی کوچکتر از 4 میلی متر تهیه و ویژگی های مهم آن تعیین، سپس مطابق با طرح آماری، با سطوح 0، 5/0 و 2 درصد جرمی با خاک سطحی هر پلات مخلوط شد. در طول بهار و تابستان، کنترل علفهای هرز در بین ردیف ها و در سه ماه تابستان، آبیاری بارانی انجام شد. در اواخر تابستان، نمونه برداری از خاک سطحی با اگر و برداشت برگ سبز چای با ماشین برگ چین انجام و بلافاصله نمونه ها به مرکز تحقیقات چای کشور، منتقل شد. بلافاصله در نمونه گیاه، برگ سوم با دست از غنچه و جوانترین دو برگ جدا شد. سپس نمونه های خاک و گیاه، آماده سازی و آزمایشات خاکشناسی و تجزیه دو نوع نمونه برگ شامل برگ سوم و نیزمجموع یک غنچه و دو برگ به تفکیک انجام شد. نتایج حاکی از افزایش هدایت الکتریکی، ظرفیت تبادل کاتیونی، کربن آلی، تنفس میکروبی، تخلخل و رطوبت جرمی در خاک پلاتهای تیمارشده با هر دو سطح 5/0 و 2 درصد ورمی کمپوست بود. مقدار نیتروژن، فسفر و پتاسیم خاک در پلاتهای تیمار شده با کود در مقایسه با تیمار بدون کود افزایش معنی دار داشت ولی بین دو تیمار 5/0 و 2 درصد ورمی کمپوست تفاوت معنی دار نبود. مصرف کود در هر دو سطح چگالی ظاهری و حقیقی خاک را کاهش داد. همچنین در تیمار 5/0 درصد ورمی کمپوست مقدار پتاسیم و در تیمار 2 درصد، علاوه بر پتاسیم، نیتروژن و فسفر نیز در برگ سوم گیاه بهبود یافت. در مخلوط یک غنچه و جوانترین دو برگ (برگ سبز)، مقدار کافئین، افزایش ولی پلی فنل ها، خاکستر کل و عصاره آبی کاهش یافت. در مجموع به استناد نتایج این تحقیق می توان گفت که شش ماه بعد از افزودن ورمی کمپوست به خاک باغ چای، اغلب ویژگی های فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی خاک و ویژگی های کیفی برگ سبز چای بهبود یافت و این کود آلی توانست بخش اعظم عناصر مورد نیاز گیاه چای را تامین کند که البته در اغلب موارد سطح 2 درصد وزنی نتیجه مطلوب تری داشت. بدیهی است این نتیجه در زمان کوتاه در صورتی محقق می شود که اولا ورمی کمپوست مصرفی از نظر کیفیت درجه یک باشد ثانیا هنگام مصرف، ورمی کمپوست بطور کامل با خاک سطحی مخلوط شود، در این صورت امکان تولید برگ سبز چای ارگانیک بدون مصرف کود شیمیایی می تواند ممکن باشد. با توجه به وفور پس ماند های کشاورزی و منابع طبیعی و امکان تولید انبوه ورمی کمپوست در شمال کشور، امکان علمی و عملی برای تولید چای ارگانیک در شمال کشور وجود دارد.
    کلیدواژگان: کود آلی، عناصر غذایی پرمصرف، پلی فنل، کافئین، چای ارگانیک
  • مجتبی بارانی مطلق*، حمیده گلیج، سید علیرضا موحدی نایینی صفحات 133-146
    سابقه و هدف
    تخمین زده می شود که 350 هزار هکتار از خاک های استان گلستان دارای درجات مختلف شوری باشند. باوجود کاربرد فزاینده سنجنده های شوری جهت برآورد غلظت نمک در سطح مزرعه، هنوز هم تجزیه آزمایشگاهی عصاره های آبی خاک معمول ترین روش ارزیابی میزان شوری و خطرات بالقوه ناشی از آن می باشد. شوری بسته به روش و هدف اندازه گیری به طرق مختلفی بیان می شود. قابلیت هدایت الکتریکی(EC)، کل نمک های محلول(TSS)، کل جامدات محلول (TDS) همگی نمودهایی از شوری بوده و پارامترهای شوری نامیده می شوند. اندازه گیری مستقیم برخی از این پارامترها می تواند وقت گیر، پرهزینه و توام با خطا باشد. لذا محققان تلاش می کنند تا آنها را از پارامترهایی که سهل تر قابل اندازه گیری هستند، برآورد نمایند. هدف از این پژوهش، پیشنهاد روابط ساده برای برآورد قابل قبول شاخص های متداول شوری خاک های متاثر از نمک استان گلستان با استفاده از قابلیت هدایت الکتریکی می باشد.
    مواد و روش ها
    منطقه مورد مطالعه در شمال شرقی ایران (استان گلستان) واقع است. 43 نمونه خاک از خاک های متاثر از شوری منطقه مزبور جمع آوری شد. نمونه ها هواخشک و پس از خرد شدن از الک 2 میلی متر عبور داده شدند و در عصاره اشباع آنها، قابلیت هدایت الکتریکی، غلظت کلسیم و منیزیم، سدیم، پتاسیم، کلر، سولفات، کربنات و بی-کربنات اندازه گیری گردید. قدرت یونی با استفاده از فرمول I=1/2∑CiZi2 محاسبه گردید که در این فرمول Ci و Zi به ترتیب غلظت و ظرفیت یون ها هستند. سپس رابطه بین قدرت یونی و قابلیت هدایت الکتریکی تعیین شد. همچنین قدرت یونی با استفاده از رابطه پیشنهاد شده توسط گریفین و جوریناک یعنی I=0.013 EC برآورد گردید. معادله های ساده دیگری نیز برای برآورد شاخص های شوری برای خاک های متاثر از نمک استان گلستان پیشنهاد شدند.
    یافته ها
    نتایج اندازه گیری ها نشان داد که پارامترهای شوری (غلظت کل نمک های محلول، قدرت یونی و غلظت آنیون کلراید) با قابلیت هدایت الکتریکی عصاره اشباع در ارتباط نزدیک هستند. روابط زیر برای برآورد پارامترهای TSS (mmolc/l)، قدرت یونی (mol/l) و غلظت یون کلراید (mmolc/l) با استفاده از ECe dS/m)) پیشنهاد می-شود:LogTSS = 1489/1 + 9214/0log ECe (R2= 96/0، SEE=083/0)
    I = 0124/0 ECe + 0488/0 (R2= 96/0، SEE=042/0)
    LogCl- = 1555/1 log ECe + 5042/0 (R2= 89/0، SEE=19/0)
    نتیجه گیری
    نتایج نشان داد که پارامترهای شوری با قابلیت هدایت الکتریکی عصاره اشباع در ارتباط نزدیک هستند. این روابط ممکن است بسته به نوع خاک متفاوت باشند. این مطالعه یک رابطه خطی بین قابلیت هدایت الکتریکی و قدرت یونی را نشان داد که می تواند برای پیش بینی قدرت یونی مورد استفاده قرار گیرد.این مطالعه همچنین نشان داد که یک همبستگی خوبی بین قابلیت هدایت الکتریکی و غلظت یون کلراید وجود دارد.
    کلیدواژگان: خاک های متاثر از نمک، غلظت کل نمک های محلول، قابلیت هدایت الکتریکی، قدرت یونی
  • نسرین قربان زاده*، امیر لکزیان، اکرم حلاج نیا صفحات 147-159
    سابقه و هدف
    آرسنیک یک آلاینده شبه فلزی است که به دلیل به خطر انداختن سلامت گیاهان، حیوانات و بشر از نگرانی های عمده در محیط زیست محسوب می شود. بخش غالب مشکلات زیست محیطی ایجاد شده در نتیجه متحرک شدن آرسنیک تحت شرایط احیاء است. در این شرایط باکتری های احیاء کننده قادر به احیاء زیستی آرسنات و تبدیل آن به آرسنیت و افزایش تحرک آن می باشند. این مطالعه با هدف بررسی احیاء زیستی آرسنات محلول و آرسنات جذب سطحی شده بر روی کانی گئوتیت در حضور باکتری Shewanella sp در دو بخش مجزا انجام گرفت.
    مواد و
    روش
    در بخش اول کاهش زیستی آرسنات در فاز محلول و در بخش دوم کاهش زیستی آرسنات جذب سطحی شده بر روی کانی گئوتیت با غلظت یکسان در حضور باکتری Shewanella sp مورد بررسی قرار گرفت. اندازه گیری قابلیت زنده ماندن سلول های باکتری در محیط آزمایشی نیز به روش شمارش سلول زنده انجام گرفت.
    یافته ها
    نتایج بخش اول آزمایش نشان داد که باکتری Shewanella sp قادر به احیاء زیستی آرسنات فاز محلول با غلظت 05/0 میلی مولار بود. نتایج همچنین مشخص کرد که کانی گئوتیت در طول مدت 6 روز قادر به جذب سطحی کامل آرسنات با غلظت 05/0 میلی مولار بود و باکتری Shewanella sp همچنین قادر به احیاء زیستی آرسنات جذب سطحی شده بر روی کانی گئوتیت بود. سرعت احیاء زیستی در آرسنات موجود در فاز محلول بیشتر از سرعت احیاء زیستی در آرسنات جذب سطحی شده بر روی کانی گئوتیت بود. نتایج همچنین نشان داد که باکتری Shewanella sp توانایی احیاء زیستی آهن سه ظرفیتی در ساختمان گئوتیت و تبدیل آن به آهن دو ظرفیتی را دارا بود. بنابراین باکتری Shewanella sp قادر به احیاء زیستی آرسنات جذب سطحی شده و آهن سه ظرفیتی در ساختمان کانی گئوتیت در شرایط بی هوازی را دارا بود. اما احیاء زیستی آرسنات جذب سطحی شده بر روی کانی گئوتیت با ارجحیت بیشتری نسبت به آهن سه ظرفیتی موجود در ساختمان کانی گئوتیت در حضور باکتری Shewanella sp صورت گرفت. غلظت آرسنیت در فاز محلول پس از گذشت 30 روز از فرایند کاهش زیستی به 04/0 میلی مولار رسید که بیانگر آن بود که 80% از آرسنات جذب سطحی شده در فرایند احیاء زیستی به آرسنیت تبدیل و وارد فاز محلول شده بود. مقدار آهن دو ظرفیتی در فاز محلول تا مدت ده روز روند افزایشی داشت و پس از آن کاهش معنی داری را نشان داد. مقدار آهن دو ظرفیتی کل نیز تا مدت 20 روز روند افزایشی نشان داد و پس از آن ثابت شد. نتایج حاصل از اندازه گیری قابلیت زنده ماندن سلول های باکتری نیز تداوم رشد سلول های باکتری Shewanella sp را در آزمایش های کاهش زیستی نشان داد.
    نتیجه گیری
    فرایند احیاء زیستی در اکوسیستم های بی هوازی می تواند منجر به آلودگی منابع آبی شده و لذا بایستی مورد توجه ویژه متخصصین علوم زیست محیطی قرار گیرد.
    کلیدواژگان: آرسنیت، آرسنیک، آهن فریک، Shewanella sp
  • رضا خراسانی*، محمدرضا چاکرالحسینی، امیر فتوت، مجید بصیرت صفحات 161-172
    سابقه و هدف
    وضعیت عناصر غذایی در گیاهان با عملکرد زیاد می تواند یک معیار واقعی برای ارزیابی رشد و وضعیت مطلوب عناصر غذایی در گیاه باشد. اولین قدم در اجرای هر روش تشخیص تغذیه ای، تعیین اعداد مرجع می باشد. این پژوهش با هدف تعیین اعداد مرجع، دامنه غلظت مطلوب و محدودیت عناصر غذایی به روش تشخیص چندگانه عناصر غذایی (CND) برای پرتقال صورت گرفت.
    مواد و روش ها
    این تحقیق در 30 باغ مرکبات از مناطق گرمسیری و نیمه گرمسیری استان کهگیلویه و بویراحمد اجرا شد. مبنای انتخاب این باغ ها، میزان عملکرد متفاوت، رقم و سن درختان مشابه بود. نمونه های مرکب خاک و برگ به روش استاندارد جمع آوری و با استفاده از روش های مناسب آزمایشگاهی تجزیه شدند. در زمان برداشت، میزان عملکرد هر باغ تعیین شد. شاخص های عناصر غذایی به روش تشخیص چندگانه عناصر غذایی (CND) تعیین شدند.
    یافته ها
    با استفاده از مدل تابع تجمعی نسبت واریانس عناصر غذایی و از حل معادلات تابع تجمعی درجه سه مربوط به ده عنصر غذایی به همراه غلظت باقیمانده، عملکرد های مرتبط با هر یک از آنها برحسب تن در هکتار برای نیتروژن 83/15، فسفر 52/14، پتاسیم 90/18، کلسیم 27/14، منیزیم 69/7، منگنز 44/15، روی 84/13، آهن51/13، مس 33/15 و بور 78/14 و عناصر باقیمانده(Rd) 71/16 محاسبه شدند. بر اساس میانگین عملکرد های محاسبه شده، عملکرد هدف به میزان 62/14 تن در هکتار تعیین و با توجه به عملکرد هدف، 43 درصد از باغات انتخابی در گروه با عملکرد زیاد و 57 درصد از آنها در گروه با عملکرد کم قرار گرفتند. صحت این گروه بندی بر اساس عملکرد نیز توسط روش کیت- نلسون تایید شد. اعداد مرجع تشخیص چندگانه (V*x) عناصر غذایی شامل: 192/0± 12/3 V*N =، 227/0± 47/0 V*P =، 179/0± 8/2 V*K =، 156/0± 36/3 V*Ca =، 131/0± 96/0 V*Mg =، 269/0± 35/3- V*Mn=، 136/0± 16/4-= V*Zn ، 354/0± 67/2- V*Fe =، 115/0± 92/4- V*Cu =، 235/0± 39/2- V*B = و 066/0± 79/6 V*Rd = برآورد گردیدند. دامنه غلظت مطلوب عناصر غذایی برای پرتقال، به منظور حصول عملکرد حدود 15 تن در هکتار برای نیتروژن 329/0± 38/2، فسفر033/0± 17/0، پتاسیم 235/0± 73/1، کلسیم 415/0±02/3، منیزیم 040/0± 27/0، منگنز 44/11 ± 21/38، روی52/2 ± 38/16، آهن57/31± 7/77، مس 04/1± 63/7 و بور 24/29±54/98 تعیین شدند.
    نتیجه گیری
    عدم تعادل عناصر غذایی مانند بور و بعضی از کاتیونها می تواند یکی از دلائل قرار گرفتن 57 درصد از باغ ها در گروه با عملکرد کمتر از عملکرد حدواسط باشد. در این رابطه، نتایج نشان داد که غلظت بور در برخی نمونه ها بیشتر از عدد مرجع تعیین شده بود و منیزیم، روی، آهن و کلسیم چهار عنصری بودند که کمبود آنها در مناطق گرمسیری و نیمه گرمسیری استان بیشتر شایع بوده که این می-تواند دلیلی برای کاهش عملکرد باشد.
    کلیدواژگان: اعداد مرجع عناصر غذایی، پرتقال، تعادل عناصر
  • مریم سامانی*، اسماعیل دردی پور، فرهاد خرمالی صفحات 173-182
    هدف از انجام این تحقیق بررسی اثر نسبت های کلسیم به بور بر روی جذب عناصر غذایی در گندم بوده است. در این تحقیق اثر نسبت های مختلف کلسیم به بور بر عملکرد و تجمع عناصر غذایی در گیاه گندم مورد بررسی قرار گرفت. این تحقیق در گلخانه تحقیقاتی دانشگاه گرگان ودر قالب طرح بلوک های کاملا تصادفی با 6 تیمار و 4 تکرار انجام شد. نسبت های Ca/B در محیط کشت شامل 1/2000 ،1 /1000 ،1 /500 ،1/250 ،1/125 و1/25 بود. در هر گلدان 20 عدد بذر گندم در محیط شن و پرلیت کشت شدند. مواد و عناصر غذایی از طریق محلول هوگلند به گیاهان داده شد. نتایج نشان دادند عملکرد ماده خشک گیاه با کاهش نسبت کلسیم به بور ، افزایش معنی دار داشت و نتایج مقایسات میانگین نشان داد که بالاترین عملکرد ماده خشک در نسبت 1/500 بدست آمد. در تیمارهایی که بالاترین نسبت Ca/B را دارا بود یعنی تیمار 1/2000 کمترین در صد ماده خشک وجود داشت. دلیل کاهش در صد ماده خشک با افزایش کلسیم به بور ، کمبود بور در حضور مقادیر بالای کلسیم بود. نسبتهای مختلف کلسیم به بور، در سطح احتمال 1% دارای اختلاف معنی دار از نظر فسفر با یکدیگر بوده و بالاترین جذب فسفر در تیمار 1/125 بود و با کاهش نسبت کلسیم به بورمقدار فسفر در گیاه افزایش یافت. جذب پتاسیم توسط گیاه در نسبتهای مختلف ، کلسیم به بورنامنظم بود. نتایج تجزیه واریانس نشان داد که نسبتهای مختلف Ca/B ، در سطح احتمال 1% دارای اختلاف معنی دار از نظر پتاسیم بوده و نتایج مقایسه میانگین نشان داد که تیمارهای 1/1000 و 1/500 بیشترین جذب پتاسیم را دارا بودند. تیمار 1/2000 بیشترین جذب کلسیم را داشت با افزایش نسبت کلسیم به بور مقدار کلسیم در گیاه افزایش یافت. در تیمار 1/250 بیشترین جذب منیزیم مشاهده شد و با کاهش نسبت کلسیم به بور غلظت و جذب منیزیم در گیاه افزایش یافت. بیشترین جذب سدیم وبور در تیمار1/25 مشاهده شد. تیمارها دارای اختلاف معنی دار از نظر سدیم در سطح 5% بوده و سدیم رفتار مشابهی با منیزیم و پتاسیم داشت و با کاهش نسبت کلسیم به بورمقدار سدیم در گیاه افزایش یافت. با کاهش نسبت کلسیم به بور، مقدار بور در گیاه افزایش یافت. تیمارها در سطح 1% دارای اختلاف معنی دار از نظر بور بودند. جذب عناصر فسفر، پتاسیم، منیزیم، بور و سدیم با کاهش نسبت Ca/B در گیاه افزایش یافتند، فسفر، پتاسیم، منیزیم، سدیم و بور دارای همبستگی منفی با کلسیم بودند و افزایش مقدار کلسیم اثرات نامطلوب بور را خنثی کرد.
    کلیدواژگان: نسبت Ca، B، گندم، عناصر غذایی، جذب
|
  • Adel Reyhanitabar * Pages 1-21
    Background And Objectives
    Knowledge about the iron (Fe) critical level and plant response to application of Fe can effectively help to proper use of this element. Corn is used in human nutrition, poultry and livestock in pharmaceticals, starch, and alcohol and oil production. Because of the calcareous soils, low organic matter content, low solubility of iron in alkaline pH, carbonate and bicarbonate ions present in irrigation water, and phosphorus over fertilization, Fe deficiency is common in most fields and gardens.The aim of this study was investigation effect of Fe-EDDHA on corn growth indices and determination of Fe critical level in some calcareous soils of East Azerbaijan province using DTPA and ABDTPA by conventional methods.
    Materials And Methods
    In this research, Fe critical level for corn (Zea mays L.) was determined in 21 soils from corn fields of East Azerbaijan province during 2014-2015. Corn plant was cultivated in two level of Fe (zero and 10 mg Fe kg-1 as Fe-EDDHA) as a factorial experiment in a randomized complete blocks design with three replications in pots containing 4 kg air-dried soil. After 60 days, the plant growth parameters were measured. Fe available of studied soils were extracted by DTPA and ABDTPA methods and measured by atomic absorption spectroscopy (AAS).
    Results
    The results showed that soil type had a significant effect on the growth indices of corn and the effect of applied Fe levels was significant in some of growth indices while the fertilizer and soil interaction was not significant. Critical level of soil Fe for corn with DTPA-Fe, based on 90% relative yield, was determined 10.08, 5, 11.4 and 7.44 mg Fe kg-1 soil by using plant response column order procedure, graphical Cate–Nelson, Cate–Nelson analysis of variance and Mitscherlich-Bray, respectively and for AB-DTPA method was 6.19, 4.4, 9.8 and 4.53 (mg Fe kg-1 soil) respectively. As well as to achieve a 90% relative concentration of active Fe in shoot by using graphical Cate–Nelson and DTPA and AB-DTPA methods, critical soil Fe level were 6.8 and 4.8 mg Fe kg-1 soil, respectively. Mitscherlich-Bray equation coefficients, C1 and C2, for DTPA-Fe were 0.1344 and 0.0356 kg soil mg-1Fe, respectively and for AB-DTPA-Fe were 0.2207 and 0.0556 kg soil mg-1Fe.
    Conclusion
    In this study, statistical Kate- Nelson's method due to very low coefficient of determination was unsuccessful. Also, due to the low level of applied Fe fertilizer, C2 factor of Mitscherlich--Bray equation was mostly negative. Iron critical levels by averaging and using DTPA and AB-DTPA methods for corn in these areas, respectively, 33/7 and 98/4 mg kg is suggested.
    Keywords: AB-DTPA, Corn, Critical level, DTPA, Iron
  • Zahra Narimani *, Shahram Manafy Pages 23-43
    Background And Objectives
    Salinization and solonization are of common processes in the soils of arid and semiarid regions and are serious problem in agricultural development and sustainable use and management of soil and water resources. Now a day, these processes are extremely active in lands around Urmia Lake and the most of agricultural and horticultural lands around Urmia Lake have been destructed due to these processes and as a result excluded from crop production cycle. In this study physical, chemical and mineralogical properties and classification of six soil profiles in the lands affects by Urmia Lake and two profiles in the lands which unaffected by Urmia Lake were investigated.
    Materials And Methods
    The study area has been located at the east of Urmia. Mean annual precipitation and mean annual temperature of this area are 345 mm and 10.83 ºC respectively and the soil moisture and soil temperature regims of this area are Dry Xeric and Mesic respectively. In order to perform this investigation, the position of six soil profiles in saline-sodic soils in the west of Urmia Lake were determined in which include nearly all of saline-sodic soils of this area. In order to control the effect of management and land use, all of soil profiles were dug in non agricultural lands. Additionally, two soil profiles in nonsaline-nonsodic soils which had the same conditions as saline-sodic soils were studied as representative profiles. Soil sampling was done from all of characteristic horizons and the physic-chemical properties of soils were determined using standard methods and soils were classified according to the last version of soil taxonomy. In order to mineralogical studies, pure clay samples were studied using SHIMADUZ XRD 600 diffractometer with 0.4 second time delay in 2θ angels between 2-30 degree, using beam source of Cukα with 30kv voltage and 30 mili ampere.
    Results
    The results of this study revealed that the soils around Urmia Lake have been extremely salinized and alkalized and their physico-chemical and mineralogical properties were greatly different in comparison with the soils that have not been affected (or less affected) by Urmia Lake. According to the results, saline- sodic soils had more clay content, electrical conductivity, cation exchange capacity, exchangeable sodium and soil evolution, whereas, the content of organic carbon and calcium carbonate equivalent were higher in nonsaline-nonsodic soils. Clay mineralogical investigations revealed that the clay minerals in both groups of saline-sodic and nonsaline-nonsodic soils were mainly smectite, illite, kaolinite, chlorite, vermiculite, hydroxy interlayered vermiculite, mixed layered minerals and quartz. The origin of illite, kaolinite, chlorite, and hydroxy interlayered vermiculite were related to inheritance from parent material, the origin of vermiculite were related to transformation of illite, and smectites have been formed under inheritance from parent material, illite transformation and neoformation from soil solution. It seems that the neoformation is the main mechanism for the formation of smectites in saline-sodic soils. The saline-sodic soils contain more smectite than nonsaline-nonsodic soils and it might that the formation of smectite via neoformation is the main cause of high amounts of smectite in studied saline-sodic soils.
    Conclusion
    Accordingly, salinization and solonization which have been resulted from Urmia Lake, have caused mineralogical changes in soils around Urmia Lake and presence of more smectite in saline-sodic soils. Differences in morphological and physico-chemical properties of studied soils have been lead to extreme variety in their classification, in which these soils were classified in three orders, three suborders, four great groups and four subgroups.
    Keywords: clay transformation, saline-sodic soils, Urmia Lake, clay mineralogy, neoformation
  • Abdolreza Akhgar* Pages 45-63
    Background And Objectives
    Nitrogen is one of the most important nutrients in plants which its shortage in soil is the main factor limiting plant growth. Molecular nitrogen comprises about 80 % of the atmospheric gases whereas it is not directly absorbable in plants. Biological nitrogen fixation (BNF) through symbiosis with leguminous plants is one of the most important ways entrance of inorganic nitrogen into soils. Inoculation of legumes with rhizobia is also an important process to maximize biological N2 fixation capacity in these crops. Moreover, phosphorus is an essential element to convert atmospheric N (N2) into ammonium (NH4) in nitrogen fixation process. Hence in this study, the effects of simultaneous application of Sinorhizobium and phosphorus on the growth, nitrogen fixation and nutrients uptake of Fenugreek were evaluated.
    Material and
    Method
    To evaluate the effect of combined application of Sinorhizobium and phosphorus levels on growth, nitrogen content and other nutrients uptake of Fenugreek, five isolates of Sinorhizobium were selected from bacterial bank of soil science department, University of Rafsanjan and used in a greenhouse experiment. These bacteria were had isolated from Fenugreek root nodules and had the highest symbiotic effectiveness. The greenhouse experiment was conducted in factorial based on completely randomized design with three replications including two factors i) five levels of bacteria (inoculation with four Sinorhizobium isolates (SR4,SR5,SR12, SR16) and non-inoculated as control) ii) four levels of phosphorous (0, 20, 40 and 60 mg kg-1soil).
    Results
    Results showed that simultaneous application of Sinorhizobium and phosphorus levels significantly increased the number of nodule and shoot dry weight. Also combined application of Sinorhizobium and phosphorus levels significantly enhanced amounts of nitrogen, phosphorus, iron and magnesium in shoot of Fenugreek. Interaction of the isolates and phosphorus levels didn’t have any significant effect (p
    Conclusion
    this study revealed that simultaneous application of isolate SR4 and 60 mg phosphorus per kg soil was the most efficient treatment in improvement of growth, nitrogen content and other nutrients uptake of Fenugreek. In comparison with control, this treatment enhanced soot dry weight from 0.25 to 2.25 g pot-1, nodule number from 70 to 570, nitrogen and phosphorus contents from 6.95 and 0.28 to 100 and 2.54 mg pot-1 and also iron and manganese uptake from 0.02 and 0.03 to 0.19 and 0.28 µg pot-1respectively.
    Keywords: Fenugreek, Growth, Nitrogen fixation, Phosphorus, Sinorhizobium
  • Razieh Khalili Rad, Hossein Mirseyed Hosseini * Pages 65-82
    Background And Objectives
    Regarding to phosphorus as a low mobility element in soil, identification and application of traits of cultivars that are recognized as phosphorus efficient, will be very important for crop improvement and optimum usage of soil. Maximizing the phosphorus use efficiency of crops in the system is one of the most important approaches considered in phosphorus management. The first step in improving effectiveness of nutrient management practices is having information about how plant root systems interact with the soil. Because of limited researches on function of roots at the uptake of low mobile elements, this investigation was conducted to study some root morphological properties of several phosphorus efficient and phosphorus inefficient cultivars of wheat and their relations with phosphorus efficiency indexes.
    Materials And Methods
    In this study, some root morphological properties of several phosphorus-efficient and phosphorus-inefficient cultivars of wheat (Triticum aestivum L.) were compared and their correlations with efficiency indexes were studied. Furthermore, the rhizosphere effect of each cultivar on soil pH and soil phosphorus fractions was investigated. A greenhouse experiment on wheat cultivars as a factorial in completely randomized design was conducted with 8 treatments and 3 replications for six weeks. Experimental factors were different cultivars (2 phosphorus efficient i.e. Azadi and Yavarus and 2 phosphorus inefficient i.e. Karaj 1 and Marvdasht) and soil P levels (natural level of soil P and 20 mg P kg-1 soil). To understand root properties effecting phosphorus efficiency related to cultivar, some root morphological properties (root wet weight, root dry weight and root volume) were measured and then total root length and root surface area were calculated. Shoot wet and dry weight and shoot to root ratio in different cultivars was measured and calculated, too. Finally, total phosphorus uptake, phosphorus acquisition efficiency, phosphorus utilization efficiency and phosphorus efficiency were calculated and correlation between root morphological properties and efficiency indexes was investigated.
    Results
    There was a significant (p
    Conclusion
    The differences are attributed to genetic differences among cultivars, root size, root morphology and changes in the rhizosphere. Identification of plants strategies for adoption to low nutrient condition and the right selection of the cultivars can improve the uptake of P in P-deficient soils and crop production.
    Keywords: Root, Phosphorus efficiency, Phosphorus acquisition efficiency, Phosphorus utilization efficiency, Soil phosphorus fractions
  • Mirhassan Rasouli Sadaghiani * Pages 83-99
    Background And Objectives
    World population growth, human need of food, his interference in natural ecosystems and changing soil intrinsic properties by degradation, increases the need of evaluating land use changes impacts, on soil quality. This study was carried out to evaluate the effects of land use change on some of soil quality indicators in land use changed forest of Northern Zagros.
    Materials And Methods
    in this study about 96 soil samples were taken from North Zagros forests as well as adjacent areas with land use changed. Some soil properties including basal respiration (BR), substrate induced respiration (SIR), microbial biomass carbon (MBC), pH, electrical conductivity, total nitrogen, available phosphorus, dissolved and exchangeable potassium, cation exchange capacity (CEC), soil organic matter (SOM), sodium adsorbtion ratio (SAR) and exchangeble sodium percent (ESP) were measured. Soil quality index (SQI) was determined using principal component analysis (PCA).
    Results
    The results showed that changing forest to other land uses significantly reduced microbial biomass carbon, basal respiration, substrate induced respiration, the amount of dissolved calcium and potassium, exchangeable calcium, magnesium and sodium, organic matter, CEC, SAR and potassium. Soil organic matter amount in pasture, garden and agriculture decreased 16, 47 and 57.5 percent compared to forest, respectively. As a result of changing forest to pasture, gardens and agriculture MBC amount decreased 28.34, 48.66 and 58.28, respectively. The amount of total nitrogen, potassium and CEC in forest were 2.5, 1.39 and 1.4 times more than agriculture, respectively. Also, in different land uses, depth effect on all measured parameters was significant. As the results showed, the highest amount of potassium, nitrogen, cation exchange capacity, basal respiration, microbial biomass carbon and substrate induced respiration was seen in forest surface soils. Principal component analysis showed that between 16 properties assessed soil quality as total data set (TDS), organic matter, carbon availability, microbial carbon proportion to organic carbon, available phosphorus, pH and SAR, as the most important or the least effective properties on soil quality (minimum data set or MDS), had the greatest impact on the quality of studied soils. According to the cumulative soil quality index (SQI), soil quality for forest (0.756) and pasture (0.73) was II (lowly restricted) and for agriculture (0.646) and garden (0.626) was III (with limitation for plant growth).
    Conclusion
    Therefore, any management and land use change that increases soil disturbance, will reduce soil quality and increase land susceptibility to soil erosion. So, in order to maintain soil quality, appropriate management practices should be done.
    Keywords: land use change, soil quality index, cation exchangeable capacity, forest, microbial biomass carbon
  • Isa Esfandiarpour Borujeni * Pages 101-116
    Background And Objectives
    Land suitability evaluation as part of a sustainable agricultural ýsystem, leads land utilization to a direction, which can preserve land quality in a desirable ýlevel while ensuring the highest income. In the traditional studies of land suitability ýevaluation, the land units fit between two classes can only view one of the primary classes are ýdefined for land suitability. Therefore, the method is not able to show the continuous reality ýof land and soil spatial variability. The development of modern methods (such as fuzzy logic) ýhas solved this problem to a great extent. Therefore, the main objective of this research was to ýdetermine the optimum depth of soil for quantitative land suitability evaluation for wheat ýproduction using the fuzzy sets theory and comparison of two different fuzzification methods ýof land suitability classes in the Shahediyeh region, Yazd. ý
    Materials And Methods
    After crop harvesting and taking soil samples from three depths of 0 ýto 30, 30 to 60 and 60 to 100 cm in 90 observation points, and from genetic horizons of ýrepresentative pedon, which excavated in the region, the parameters needed for land suitability ýevaluation of wheat were measured. Then, land suitability classes were calculated using the ýsquare root method and were compared in three depths from 0 to 30, 0 to 60 and 0 to 100 cm. ýFuzzy calculations used for this study were conducted in two different ways. In the first ýmethod, fuzzification of land index calculated for wheat was conducted as trapezoidal fuzzy ýintervals. In the second method, firstly the variables used to calculate the land suitability ýclasses for wheat, including climatic parameters, and soil and topographic characteristics, were ýdefined as fuzzy numbers, and then the land index was calculated as a triangular fuzzy ýnumber. To obtain the numerical values of the result of applied fuzzy method (defuzzification ýprocess), the centroid method was used. Finally, to show the different land suitability classes, ýthe resulting numbers were converted to degrees of fuzzy membership. To compare the results ýof two fuzzy methods used for different depths, the similarity index that presented by Sarma, ýwas used.ý
    Results
    The compatibility percentage between the results of representative pedon and ýobservation points was remarkable (more than 60 %) only for 0 to 100 cm depth. In addition, ýthe highest compatibility percentage of land suitability class was related to comparison of 0 to ýý60 and 0 to 100 cm depths in each of the two fuzzy methods. This fact shows that 0 to 60 cm ýdepth could be a relevant alternative for the optimal depth to evaluate land suitability for ýwheat in the Shahediyeh region. The results also showed that there was no difference between ýtwo fuzzy methods for all land suitability classes and at all the studied depths. ý
    Conclusion
    Overall, considering the depth of 0 to 30 and/or 0 to 60 cm in the traditional ýstudies of land suitability evaluation for wheat is not sufficient compatible with the results of ýrepresentative pedon. Therefore, if the study is not intended to offer detailed information on ýthe type of limitations for civil actions, use of the results of representative pedon to a depth of ýý100 cm based on the traditional method is sufficient and it does not need to fuzzy ýcalculations.ý
    Keywords: Land suitability evaluation, Yield, Wheat, Fuzzy sets theory, Arid zones
  • Reza Ebrahimi Gaskarei * Pages 117-132
    There is no scientific report, as an out put of field study, related to short or long effect of vermicompost on soil properties and quality of tea green leaves with the aim of replacement of chemical fertilizers with organic manures and producton of organic tea, but in trade level this activity has been started in small scale in Guilan province. In order to study short time effects of different levels of vermicompost on soil properties and quality of tea green leaf with the aim of investigation posibility of organic tea production, this research has been counducted in one tea garden with 30 hectares area, located in the side of Foman–Maklavan road, in Guilan province, in a completely randomized design with 3 treatments and replications. First of all, prune floor has been done in the part of this garden and plots were separated with 20 square meter area. Then soil samples were taken from surface and combined and primary experiments have been done, in the end of winter, 2013. Then, vermicompost, with suitable size (
    Keywords: Caffeine, Macro Nutrients, Organic Fertilizer, Organic Tea, Polyphenol
  • Mojtaba Yarani Motlagh* Pages 133-146
    Background and objectives It is estimated that 350000 ha of soils of Golestan province are affected by different degrees of salinity. The use of salinity sensors for estimating the amount of salts in the field is increasingly common; however, laboratory analysis of aqueous extracts of soil is still the most common technique for assessing salinity and other potential hazards. Salinity is expressed in a number of ways, depending on the method and purpose of the measurements. Electrical conductivity (ECe), total dissolved salts (TSS) and total dissolved solids (TDS) called salinity parameters. Direct measurements of some of these parameters are time-consuming and costly involving errors. Therefore, investigators attempt to estimate them from other parameters which could be measured more easily. The aim of this study was to suggest some reliable simple equations for estimating salinity indices in salt affected soils of Golestan province using electrical conductivity .
    Materials and Methods The study area is located in the Northeast Iran (Golestan Province). 43 composed soil samples were collected from the 0–30 cm of salt-affected soils. All samples were air-dried and ground to pass a 2-mm mesh sieve. Concentrations of calcium, magnesium, sodium, potassium, chloride, sulphate, bicarbonate and carbonate in the saturation extracts of soils were determined. The concentration of the above cations and anions were used to calculate ionic strength by using the relationship I=1/2∑CiZi2 where C and Z are concentration and valance, respectively. Then, the relationship between I and ECe was examined. Ionic strength was also estimated using the relationship between I and ECe as proposed by Griffinn and Jurinak, i.e. I=0.013 EC. Other simple equations to estimate the salinity parameters for the salt-affected soils of Golestan province were also find.
    Results Results showed that the salinity (TSS, ionic strength and concentration of chloride ion) parameters are in close relation with the ECe. The following equations are proposed for estimating parameters of TSS (mmolcL-1), ionic strength (molL-1) and concentration of chloride ion (mmolcL-1) from ECe(dSm-1):
    LogTSS = 1.1489 0.9214 log ECe (R2= 0.960, SEE=0.083)
    I = 0.0124 ECe 0.0488 (R2= 0.96, SEE=0.042)
    LogCl- = 1.1555 log ECe 0.5042 (R2= 0.89, SEE= 0.19)
    Conclusion According to the results, salinity (TSS, ionic strength and concentration of chloride ion) parameters are in close relation with the ECe. These relationships are may vary depending on the type of soil. This study reported a linear relationship between ionic strength and electrical conductivity which was employed to predict ionic strength using soil solution samples. The results also indicated that there is a good agreement and correlation between EC and Cl- concentration in soil solution samples.
    Keywords: Salt, affected soils, Total soluble salts, Electrical Conductivity, Ionic strength
  • Nasrin Ghorbanzade*, Amir Lakziyan Pages 147-159
    Background And Objectives
    Arsenic is a metalloid contaminant that due to its risk to plants, animals and human health is of impressive concern in the environment. The most environmental problems are the result of mobilization of arsenic under anaerobic conditions. In these conditions, reducing bacteria have ability for bioreduction of arsenate to arsenic and increasing its mobilization. The objective of this study was to determine the bioreduction of arsenate in aqueous and adsorbed on goethite in the presence of shewanella sp in two different sections.
    Materials And Methods
    In the first section, bioreduction of arsenate in aqueous phase and in the second section bioreduction of adsorbed arsenate on goethite was studied. The change in the number of viable cells over the course of the experiments was monitored by viable cell counts.
    Results
    The results of the first section revealed that Shewanella sp bacterium is capable of bioreduction of arsenate in aqueous phase at a concentration of 0.05 mM. The results also showed that during 6 days, goethite is capable to adsorb arsenate at a concentration of 0.05 mM totally and Shewanella sp reduced adsorbed arsenate on goethite. The rate of bioreduction of arsenate in aqueous phase was more than the adsorbed arsenate on goethite. The results also showed that Shewanella sp was able to bioreduce of ferric iron in the structure of goethite to ferrous iron. So, Shewanella sp was able to reduce both adsorbed arsenate on goethite and ferric iron in anoxic condition and Shewanella sp as an iron reducing bacterium (IRB) was able to reduce arsenate. But bioreduction of adsorbed arsenate on goethite was done with more priority in comparison with ferric iron in the structure of goethite in the presence of Shewanella sp. The concentration of arsenite in aqueous phase after 30 days of bioreduction process was 0.04 mM that revealed 80% of adsorbed arsenate reduced to arsenite and entered to aqueous phase. The amount of aqueous ferrous iron increased up to 10 days and after that significantly decreased. The amount of total ferrous iron increased up to 20 days and after that became almost constant. The results of the change in the number of viable cells over the course of the experiments also showed continuation of bacterium cell growth of Shewanella sp in the bioreduction experiments.
    Conclusion
    Bioreduction process in anaerobic ecosystems could create contamination in water sources and should be considered especially by the environmental specialists.
    Keywords: Arsenite, Arsenic, Ferric Iron, Shewanella sp
  • Reza Khorassani * Pages 161-172
    Background And Objectives
    Nutrients status in plants with high yield can be a real benchmark for evaluating the growth and desirable nutrient status in the plant. The first step in the implementation of each nutritional diagnosis method is determining norms. The aims of this study were determining norms, rang of optimum concentration and limitation of nutrients for orange by compositional nutrient diagnosis method.
    Material and
    Methods
    This study was conducted in 30 citrus orchards in the tropical and semi-tropical regions of Kohgiluyeh and Boyer-Ahmad Province. The base of selecting these orchards was the similarity in age and variety, with different yield. Composite samples of soil and leaf were taken by standard method and analyzed by using appropriate laboratory methods. The yield of each orchard was determined at the harvest time. Norms of nutrients were determined by compositional nutrient diagnosis method.
    Results
    By using the model of cumulative variance ratio function of nutrients and solving cumulative third-rank function related to 10 nutrients along and also remaining concentration, the yield related to each of them was calculated with unit of ton per hectare as 15.83 for nitrogen, 14.17 for phosphorus, 18.90 for potassium, 14.27 for calcium, 7.69 for magnesium, 15.44 for manganese, 13.84 for zinc, 13.51 for iron, 15.33 for copper, 14.78 for boron and 16.71 for remained nutrients (Rd). Based on average of optimal yield, the goal yield was determined as 14.62 ton per hectare and with attention to the goal yield, 43% of the selected orchards were located in high-yield subpopulation and 57% of them were located in low-yield subpopulation. This was confirmed by Cate-Nelson method. Compositional nutrients diagnosis norms were estimated as: V*N = 3.12± 0.192 ,V*P = 0.47± 0.227, V*K = 2.8± 0.179, V*Ca = 3.36± 0.156, V*Mg = 0.96± 0.131, V*Mn= -3.35± 0.269, V*Zn = -4.16± 0.136, V*Fe = -2.67± 0.354 , V*Cu = -4.92± 0.115, V*B = -2.39± 0.235 and V*Rd = 6.79± 0.066. Optimal range of nutrients for orange to achieve yield of about 15 ton per hectare were determined as 2.38±0.335 for nitrogen, 0.17±0.033 for phosphorus, 1.73± 0.235 for potassium, 3.02 ± 0.415 for calcium, 0.27 ± 0.040 for magnesium, 38.21 ± 11.44 for manganese, 16.38 ± 2.52 for zinc, 77.7± 31.57 for iron, 7.63 ± 1.04 for copper and 98.54 ± 29.24 for boron.
    Conclusion
    Imbalance of nutrients such as boron and some cations can be one of the reasons of locating 57% of orchards in low-yield subpopulation. In this way, results showed that the concentration of boron in some samples was higher than norm while, the deficiency of four elements, including magnesium, zinc, iron, and calcium is more common in these areas of the province, which it can be a reason for decreasing of yield.
    Keywords: Norms of nutrients, Orange, Balance of nutrients
  • Maryam Samani * Pages 173-182
    The goal of this research was investigation on the effect of Ca/B ratio on the yield and nutrient elements uptake of wheat in Sand culture. The experiment was laid out In a randomized complete block design with 6 treatments and 4 replicate in Gorgan university of Natural Resource and Agriculture Science greenhouse. Different Ca/B ratios were applied: 2000:1, 1000:1, 500:1, 250:1, 125:1 and 25:1. In each pot 20 seeds was planted in sand and perlite. The essential elements was given by Hoagland solution . Results showed that performance of dry matter yield of plant increased with decrease in Ca/B ratio. The highest performance of dry material was in 500/1. Also, the results showed that in the treatment with the highest Ca/B ratio, named 2000/1, the least percentage of dry matter yield was seen which is due to high Ca/B ratio. Results of variance analysis in Phosphorous showed that different Ca/B ratios were different significantly in 1% probability limit and treatment 125/1 had the highest phosphorus uptake compared to other treatments, and amount of phosphorus in plants increased with decrease in Ca/B ratio. Results of variance analysis showed that different Ca/B ratio were different significantly in 1% probability limit and treatment 500/1 had got the highest absorption of potassium, Results of variance analysis showed that different treatments were different significantly in 1% probability limit and treatment 2000/1 had the highest uptake of calcium the amount of calcium in plants was increased with increase in Ca/B ratio in the solution. Results of variance analysis showed that different treatments were different significantly in 5% probability limit and treatment 250/1 had the highest uptake of magnesium. Results of variance analysis showed that different treatments were different significantly in 5% in Na, probability limit and treatment 25/1 had the highest amount of uptake. Sodium behaves same as potassium and magnesium so that amount of sodium in plants increases with decrease in Ca/B ratio. Results of variance analysis showed that different treatments were different significantly in 5% probability limit and treatment 25/1 had the highest amount of uptake. The results show that the amount of Boron in plants increases with decrease in Ca/B ratio. The elements K, P, Na, Mg and B are absorbed more in plants with decrease in Ca/B ratio. The elements K, P, Na, Mg and B had negative correlation with Calcium. Increase of Ca lead to neutralized the Adverse effects of Boron.
    Keywords: Ca, B ratio, wheat, nutrient elements, up take