فهرست مطالب

نشریه تحقیقات کاربردی خاک
سال دهم شماره 2 (تابستان 1401)

  • تاریخ انتشار: 1401/06/31
  • تعداد عناوین: 10
|
  • شایان شریعتی، احمدعلی پوربابائی*، حسینعلی علیخانی، کرامت الله رضایی صفحات 1-13

    استرهای اسید فتالیک ترکیبات سنتزی هستند که به عنوان نرم کننده در ترکیبات پلی مری و پلاستیک استفاده می شوند. ورود این ترکیبات به محیط زیست و چرخه غذایی انسان و ایجاد انواع سرطان ها، باعث افزایش نگرانی جهانی شده است. هدف از این پژوهش بررسی غلظت استرهای اسید فتالیک در خاک در معرض شیرابه زباله (محل دفن زباله) و یافتن یک کنسرسیوم میکروبی با قابلیت تخریب این آلاینده ها می باشد. غلظت استرهای اسید فتالیک در خاک با استفاده از روش التراسونیک و توسط دستگاهGC-MS  اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که غلظت دی اتیل هگزیل فتالات در خاک (52/4 mg Kg-1) 6 برابر استاندارد جهانی آن (7/0mg Kg-1) بود. غنی سازی میکروبی در محیط کشت معدنی حاوی استرهای اسید فتالیک صورت پذیرفت (دمای30 درجه سلسیوس و 120rpm) و کنسرسیوم میکروبی توانمند در تجزیه استرهای اسید فتالیک جدا شد. به منظور بررسی تجزیه بیولوژیکی استرهای اسید فتالیک توسط کنسرسیوم جداسازی شده، غلظت باقی مانده فتالات ها با اتیل استات استخراج و با دستگاه GC-MS  اندازه گیری شد.  نتایج نشان داد که این کنسرسیوم توانست بالاتر از 96 درصد فتالات های با وزن مولکولی کم دی متیل فتالات و دی اتیل فتالات و دی بوتیل فتالات  (فتالات با وزن مولکولی متوسط) را  تجزیه کند (دمای30 درجه سلسیوس و 120rpm). در مورد دی اتیل هگزیل فتالات (پرمصرف ترین نرم کننده جهان) نیز این کنسرسیوم توانست 55 درصد آنرا در غلظت 400 میلی گرم بر لیتر تخریب نماید. بعلاوه ، تجزیه استرهای اسید فتالیک توسط این کنسرسیوم به صورت جداگانه، تقریبا به صورت کامل صورت پذیرفت (پنج روز انکوباسیون، دمای30 درجه سلسیوس و 120rpm). نتایج ما تخریب بیولوژیکی استرهای اسید فتالیک توسط این کنسرسیوم را اثبات کرده و امکان استفاده از آن را برای پالایش زیستی فتالات در خاک های آلوده توصیه می کند.

    کلیدواژگان: زیست پالایی، شیرابه زباله، فتالات، نرم کننده ها
  • فردین حسینی، بهنام دولتی*، محسن برین صفحات 14-28

    یکی از اهداف پژوهشگران در راستای احیاء کشاورزی پایدار، افزایش انحلالپذیری و قابلیت استفاده عناصر غذایی در خاک است. بدین منظور آزمایش سینتیکی به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با دو فاکتور میکروبی (بدون باکتری و باکتری حل کننده روی) و لیوناردیت در سه سطح صفر، 2 و 4 درصد وزنی طی سه دوره زمانی انکوباسیون (30، 90 و 150 روز) در 3 تکرار طراحی و اجرا گردید. شکلهای شیمیایی و روی قابل استفاده با استفاده از روش تیسیر (Tessier) و DTPA اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که لیوناردیت و باکتری میزان روی قابل استفاده خاک را به میزان 54 درصد افزایش و pH خاک را 1/4 درصد به طور معنی دار کاهش دادند. ویژگیهای بیولوژیکی خاک از جمله جمعیت میکروبی، تنفس پایه و کربن میکروبی بترتیب 2/36، 77 و 77 درصد افزایش یافت. توزیع شکل های شیمیایی روی و شاخص تحرک پذیری (Mobility factor) نیز تحت تاثیر لیوناردیت و باکتری تغییرات معنی دار داشت بطوریکه باعث افزایش شکلهای تبادلی، متصل به کربن آلی و متصل به بخش کربناته و کاهش بخش روی متصل به اکسیدهای آهن و منگنز و روی جذب شده در بخش باقیمانده در خاک شد. شاخص تحرک پذیری روی به عنوان یک عامل تحرک بین 8/3 الی 59/11 درصد متغییر بود و حداکثر مقدار آن در تیمار لیوناردیت 4 درصد + باکتری مشاهده شد. به طور کلی نتایج نشان داد که لیوناردیت بعنوان حاصلخیز کننده در تحرک پذیری روی یک سوپر جاذب بوده و کاربرد آن به همراه باکتری های حل کننده، اثرات مثبت در انحلال و افزایش قابلیت استفاده عناصر غذایی را دارد.

    کلیدواژگان: لئوناردیت، باکتری های حل کننده، شکلهای شیمیایی روی و رهاسازی روی
  • وحید حسینی*، کیومرث محمدی سمانی، فاطمه عبدالملکی صفحات 29-39
    پستی و بلندی و آتش سوزی، می توانند تاثیرات قابل توجهی بر ویژگی های خاک بگذارند. پستی و بلندی، یکی از عوامل اثر گذار بر شدت آتش می باشد. هدف از انجام این پژوهش، مقایسه اثر آتش بر ویژگی های شیمیایی خاک در دو موقعیت بالا و پایین دست یک دامنه بود. به این منظور، یک هفته پس از آتش سوزی، در دامنه ای با جهت غربی واقع در روستای رزآب شهرستان سروآباد که در تابستان سال 1397 در آن آتش سوزی رخ داده بود،  شش ترانسکت در دو منطقه سوخته و نسوخته یا شاهد (سه ترانسکت در هر منطقه) و نزدیک به هم به طول تقریبی 100 متر از بالا به پایین دامنه و به فاصله 20 متر از یکدیگر از خاک نمونه برداری شد. در مجموع تعداد 36 نمونه خاک برداشت و برخی از خصوصیات شیمیایی شامل کربن، نیتروژن، فسفر، کلسیم، منیزیم، پتاسیم ، pH و EC  اندازه گیری گردید.  نتایج نشان داد تمامی متغیر های اندازه گیری شده خاک، در بالای دامنه منطقه نسوخته از پایین دامنه نسوخته کمتر بود. اما در منطقه سوخته، مقدار pH و هدایت الکتریکی و کلسیم در بالای دامنه نسبت به پایین دامنه، افزایش بیشتری یافت. همچنین مقدار کربن و نیتروژن در بالای دامنه افزایش کمتری نسبت به پایین دامنه داشته است. مقدار فسفر خاک سوخته فقط در بالای دامنه نسبت به خاک نسوخته تفاوت داشت. به طور کلی می توان گفت با مقایسه ویژگی های خاک سوخته در طول دامنه در دو موقعیت بالا و پایین دامنه، به طور غیرمستقیم شدت آتش در این دو موقعیت می تواند سنجیده شود.   با توجه به تغییرات ویژگی های خاک در منطقه سوخته، شدت آتش در بالای دامنه ، به دلیل انتقال حرارت از پایین به بالای دامنه، بیشتر بوده است.
    کلیدواژگان: آتش، پستی و بلندی، خاک جنگل، زاگرس شمالی، موقعیت دامنه
  • زهرا شیرمحمدی علی اکبرخانی*، سمیه حیدری صفحات 40-53
    نسبت سدیم قابل تبادل (ESR) و نسبت جذبی سدیم (SAR) دو فاکتور مهم در خاک های سدیمی می باشد. تخمین دقیق نسبت سدیم قابل تبادل (ESR) که اغلب با استفاده از تست های آزمایشگاهی پرهزینه و وقت گیر انجام می شود، از اهمیت زیادی در اصلاح خاک های سدیمی برخوردار می باشد. در مطالعات صورت گرفته در مناطق مختلف، بین نسبت سدیم قابل تبادل (ESR)  و نسبت جذبی سدیم (SAR) رابطه قابل قبولی گزارش شده است. هدف از این مطالعه ارزیابی رابطه رگرسیون خطی بین کاتیون های محلول و قابل تبادل و نسبت جذبی سدیم در دشت سرخس استان خراسان رضوی می باشد. در این مطالعه 124 نمونه خاک به طور تصادفی از لایه های سطحی و عمیق خاک های نواحی آزمایش برداشته شد. نمونه های خاک از عمق های 0-30 سانتی متری تا 30-60 سانتی متری عمق خاک به وسیله آگر برداشته شد. سپس مدل رگرسیون خطی برای تخمین نسبت سدیم قابل تبادل در خاک های شور خاک بکار رفت. نسبت سدیم قابل تبادل اندازه گیری شده در نمونه های خاک با نسبت سدیم قابل تبادل تخمینی توسط مدل مورد مقایسه قرار گرفت. نتایج نشان داد که مقادیر ESR و SAR نسبت به عمق تغییر پذیری زیادی داشته و ESR از  SAR تغییر پذیری بیشتری نشان داد. نتایج آنالیزهای آماری نشان داد که به ترتیب در عمق های 30-0 سانتی متری و 60-30 سانتی متری خاک مدل رگرسیونی ESR=0.0182SAR-0.027 با (R2=0.92, P<0.001) و ESR=0.0157SAR-0.020 با (R2=0.83, P<0.001) مورد قبول می باشند. بنابراین به جای آزمایش های وقت گیر و پر هزینه می توان از این دو مدل رگرسیونی در منطقه مورد مطالعه استفاده کرد.
    کلیدواژگان: شوری خاک، نسبت سدیم قابل تبادل، نسبت جذبی سدیم، کاتیون های قابل تبادل
  • جواد سرحدی، صابر حیدری*، مهری شریف صفحات 54-65
    جنوب استان کرمان با تولید مرکبات در حدود 500 هزار تن در سال، رتبه سوم در کشور را دارا می باشد. یکی از عوامل محدودکننده تولید در منطقه از نظر کمی و کیفی غلظت برخی عناصر بویژه بور (B) در آب آبیاری است. بررسی اثر کود آلی، سوپرجاذب و کود شیمیایی به همراه کلسیم بر کاهش سمیت بور آب آبیاری بر نهال نارنج بصورت فاکتوریل در قالب بلوک های کامل تصادفی در چهار تکرار در سال های 96 و 97 انجام گرفت. عوامل شامل کود گاوی در دو سطح (0 و 2 درصد وزنی)، سوپر جاذب با سه سطح (0، 1/0، 25/0 درصد وزنی) و کودهای شیمیایی در سه سطح (شاهد، مصرف متعادل کودهای شیمیایی بدون کلسیم بر اساس آزمون خاک و مصرف متعادل کودهای شیمیایی بر اساس آزمون خاک به همراه کلسیم از منبع نیترات کلسیم) بودند. آبیاری به روش قطره ای و با آب دارای EC 845 میکروزیمنس بر سانتیمتر و غلظت بور 55/1 میلی گرم در لیتر انجام گرفت. نتایج نشان داد که اثرات ساده و تلفیقی سوپرجاذب، کودهای شیمیایی و آلی بر درصد برگ های دارای علایم سمیت بور، غلظت بور در سطح یک درصد معنی دار بود. بیشترین غلظت بور در برگ (3/144 mg/kg) در تیمار شاهد با بیشترین تعداد برگ های دارای علایم مسمومیت بور (97/22 درصد) و کمترین غلظت پتاسیم، منیزیم، آهن و روی مشاهده شد. تیمار مصرف توام 2 درصد ماده آلی+ 25/0 درصد سوپرجاذب+ مصرف متعادل کودهای شیمیایی بر اساس آزمون خاک (بدون کلسیم) کمترین درصد برگ های دارای علایم مسمومیت بور و کمترین مقدار بور را داشت اما بالاترین درصد افزایش منیزیم (4/136)، پتاسیم (4/197)، آهن (139) و روی (123) را نسبت به تیمار شاهد نشان داد. نتایج نشان داد که کاربرد جداگانه و تلفیقی کودهای شیمیایی و آلی به همراه سوپر جاذب در خاک های با سمیت بور قادر به کاهش اثرات سمیت و بهبود شرایط تغذیه ای گیاه می باشد.
    کلیدواژگان: کود گاوی، مسمومیت بور، عناصر غذایی میکرو، سوپرجاذب
  • حسن اصولی*، احمد کریمی، حسین شیرانی صفحات 66-78
    بیوچار با بهبود ویژگی های خاک و گیاه، به تولید پایدار کمک می کند. در مطالعات انجام شده، کمتر به بررسی اثر اندازه ذرات و مقدار بیوچار بر ویژگی های خاک و کارآیی مصرف آب در شرایط مزرعه پرداخته شده است. این پژوهش با هدف بررسی اثر مقادیر مختلف دو نوع بیوچار با اندازه ذرات متفاوت بر آب قابل استفاده گیاه (PAW)، مقاومت روزنه ای، وزن خشک ریشه، عملکرد و کارآیی مصرف آب گندم (WUE) انجام شد. برای این منظور آزمایش فاکتوریل با طرح پایه بلوک های کامل تصادفی با سه فاکتور نوع، مقدار و اندازه ذرات بیوچار در مزرعه اجرا گردید. بیوچار های کاه گندم و هیزم زردآلو در اندازه های 5/0-0 (S1)، 1-5/0 (S2) و 2-1 (S3) میلی متر با مقادیر 5/0(R1)، 5/1  (R2) و 3 (R3) درصد وزنی به خاکی با بافت لوم شنی در عمق 15-0 سانتیمتر اضافه گردیدند. بیوچار کاه گندم با اندازه ذرات S2 در مقدار R3 و بیوچار هیزم زردآلو با اندازه ذرات S1 در مقدار R3 ، میزان PAW را بیشتر از بقیه تیمارها درسطح هر بیوچار افزایش دادند. کمترین مقاومت روزنه ای در اندازه ذرات S3 بیوچار های کاه گندم و هیزم زردآلو و به ترتیب در مقادیر R1 و R2 این بیوچار ها مشاهده شد. وزن خشک ریشه گندم کمتر تحت تاثیر مقدار و اندازه ذرات بیوچار قرار گرفت. افزایش معنی دار میزان عملکرد گندم در مقایسه با شاهد، در بیوچار گندم با اندازه ذرات S2 با مقدار R3  مشاهده شد. در برخی از تیمارها، میزان عملکرد نسبت به شاهد کاهش معنی داری داشت. یافته های این تحقیق اثربخشی بیشتر بیوچار کاه گندم در اندازه ذرات S2 و مقدار R3  بر افزایش WUE را نشان داد. به طور کلی می توان نتیجه گرفت که تغییر اندازه ذرات بیوچار بسته به مقدار بیوچار اضافه شده به خاک و نوع مواد اولیه بیوچار اثرات متفاوتی بر ویژگی های خاک داشت.
    کلیدواژگان: اصلاح خاک، اندازه ذرات بیوچار، کربن آلی خاک، عملکرد گندم
  • علی اصغر ذوالفقاری*، محمد نصرالهی، محمدرضا یزدانی صفحات 79-90

    تغییر در متغیرهای اقلیمی موثر بر دسترسی به منابع آب می تواند نقش کلیدی در توسعه پایدار کشاورزی و محیط زیست داشته باشد. ET0 پس از بارش مهمترین متغیر اثرگذار بر دسترسی به منابع آب است. بنابراین مطالعه حاضر به بررسی تغییرات زمانی و مکانی ET0، تحلیل روند، تحلیل حساسیت و تحلیل سهم نسبی متغیرهای اقلیمی شامل ساعات آفتابی (SD)، رطوبت نسبی (RH)، سرعت باد (WS)، فشار هوا (P)، دمای حداکثر (Tmax) و حداقل (Tmin) برای یک دوره 30 ساله (2017 - 1988) در 7 ایستگاه سینوپتیک حاشیه جنوبی دریای خزر در مقیاس های زمانی مختلف می پردازد. توزیع مکانی ET0 در حوزه دریای خزر نشان داد که ET0 از غرب به شرق افزایش می یابد. روند تغییرات زمانی ET0 نشان داد که در مقیاس زمانی سالانه و ماهانه شامل ماه های مارس، می، ژوین، جولای، آگوست و سپتامبر تمام ایستگاه ها در سطح معنی داری 5 درصد دارای روند صعودی بودند. در حالیکه نتایج تحلیل حساسیت نشان داد که ET0 بیشترین حساسیت را به متغیرهای RH ، Tmax و WS دارد، اما نتایج تحلیل نرخ سهم نسبی متغیرهای اقلیمی نشان داد که متغیرهای RH، WS و Tmin بترتیب کنشگران اصلی ET0 در کرانه جنوبی دریای خزر در طول 30 سال گذشته هستند.

    کلیدواژگان: تحلیل حساسیت، نرخ سهم نسبی، اقلیم مرطوب، تبخیر و تعرق مرجع
  • اسماعیل کریمی*، زهرا محمدی، عزت الله اسفندیاری، جعفر جعفرزاده صفحات 91-102
    تریپتوفان به عنوان پیش ماده ساخت اکسین توسط باکتری های ریزوسفری بوده و اغلب از طریق هیدرولیز پروتیین های موادآلی در خاک تامین می گردد. از اینرو به دلیل فقر ماده آلی در خاک های کشور به ویژه در شرایط دیم می تواند به عنوان یک عامل محدود کننده در این زمینه مطرح گردد. به این منظور آزمایشی گلخانه ای در شرایط هیدروپونیک با افزودن تریپتوفان و مایه زنی بذور گندم با باکتری16  B. simplex جهت بررسی اثر آنها انجام شد. نتایج نشان دادند که 1/41 و 9/20 میلی گرم بر لیتر اکسین میکروبی در غلظت 5 میلی مولار تریپتوفان به ترتیب در محیط کشتهایLB  و تهیه شده از ترشحات ریشه توسط باکتری تولید می گردد. مایه زنی باکتریایی بذور گندم، افزودن 100 میلی گرم بر لیتر تریپتوفان و افزودن تریپتوفان در این غلظت به همراه مایه زنی باکتریایی به ترتیب باعث افزایش 9 درصدی، کاهش 16 درصدی و کاهش 20 درصدی عملکرد ماده خشک اندام هوایی گندم در مقایسه با تیمار شاهد گردید. در ارتباط با ویژگی های ریشه، در اثر کاربرد تریپتوفان هم در شرایط مایه زنی باکتریایی و هم در شرایط بدون مایه زنی، چگالی ریشه 60 درصد کاهش ولی حجم تازه آن 70 درصد افزایش یافت. مطالعات میکروسکوپی و تصاویر کل ریشه نشان دادند که هم باکتری و هم تیمارهای تریپتوفان باعث ایجاد تغییرات مرفولوژیکی بویژه در پرپشتی تارهای کشنده در ریشه گردیدند. بر طبق نتایج این مطالعه کاربرد تریپتوفان با غلظت 100 میلی گرم در لیتر، علی رغم بهبود خصوصیات ریشه، به دلیل احتمالی ایجاد تنش اکسین و اختلالات رشدی گندم توصیه نمی گردد و لازم است که تحقیقات مشابه در غلظت های پایین تر انجام گیرد.
    کلیدواژگان: کشت هیدروپونیک، ترشحات ریشه، اکسین میکروبی، حجم ریشه
  • صغری ایزانلو، مجتبی قره محمودلو*، نادر جندقی، حجت قربانی واقعی صفحات 103-119
    هدایت هیدرولیکی خاک یکی از پارامترهای مهم در برآورد فرسایش‎پذیری خاک، جریان آب در خاک، رواناب و طراحی سیستم های زهکشی می باشد. این پژوهش به منظور تعیین هدایت هیدرولیکی اشباع (Ks) سطحی و زیرسطحی خاک های لسی حوزه آبخیز آق امام (2) واقع در شمال شرق استان گلستان انجام شد. بدین منظور از خاک سه تیپ موجود در این حوزه شامل تیپ های تپه، فلات لسی و تراس آبرفتی در دو لایه سطحی و زیرسطحی نمونه برداری شد. در این پژوهش علاوه بر تعیین Ks به روش بارافتان، برخی ویژگی های فیزیکوشیمیایی خاک نظیر شوری، آهک خنثی، مواد آلی و بافت خاک در آزمایشگاه اندازه گیری و ارتباط آنها با Ks بررسی شد. تمامی نقشه ها مربوط به پراکنش  Ksسطحی و زیرسطحی و همچنین برخی ویژگی های فیزیکوشیمیایی خاک در محیط GIS و از روش IDW ترسیم گردید. نتایج نشان داد که تغییرات مکانی Ks در هر دو لایه ارتباط مستقیمی باهم دارند و در لایه سطحی بیشتر از لایه زیرسطحی می باشد. همچنین میانگین مقدار Ks به جز در تیپ تراس آبرفتی که مقدار آن به طورکلی کم است (cm.h-1 9/0) در دو تیپ فلات رسی و تپه نسبتا بالاست (cm.h-1 9/3). نتایج آماری حاصل از روش رگرسیون چندگانه خطی و روش گام به گام نشان داد که از بین متغیرهای مورد بررسی، به ترتیب دو پارامتر مواد آلی و آهک خنثی بیشترین تاثیر را در تعیین مقدار Ks سطحی (R2=0.9556) و زیرسطحی (R2=0.8607) در منطقه مورد مطالعه دارند.
    کلیدواژگان: هدایت هیدرولیکی اشباع خاک، روش بار افتان، خاک لسی، خواص فیزیکوشیمیایی خاک، حوزه آبخیز
  • یاسر حسینی*، فردین نظری گیگلو صفحات 120-131

    به منظور بررسی تاثیر خاک اره و تنش آبی بر خصوصیات مورفولوژیکی ریشه و عملکرد خیار گلخانه ای (Cucumis sativus L. var. Nagen 972) ، آزمایشی در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار در دانشکده کشاورزی مغان انجام شد. فاکتور اصلی سطوح رطوبتی (I) (بدون تنش (شاهد)،  45، 65 درصد ظرفیت زراعی) و فاکتور فرعی، نسبت های اختلاط خاک اره (SD) (بدون خاک اره، 5، 10، 20 و 40 درصد حجمی خاک اره) بود. از میان تیمارهای مختلف خاک اره، تیمار 20 درصد موجب افزایش بیش تر وزن تر ریشه شد و این اختلاف با سایر تیمارها در سطح یک درصد بر اساس آزمون چند دامنه ای دانکن معنی دار گردید. پس از آن به ترتیب تیمارهای 10 ، 40، 5 و صفر درصد قرار گرفتند. بیش ترین طول ریشه مربوط به تیمار بدون خاک اره بود و پس از آن تیمار 10 درصد خاک اره در تخلیه رطوبتی 65 درصد قرار گرفت. همچنین  تیمار شاهد با 5 درصد خاک اره،  نیز دارای کمترین طول ریشه بود لیکن از نظر طول ریشه تمامی تیمارها در سطح یک درصد، در یک گروه قرار گرفتند. و با افزایش تخلیه رطوبتی از  صفر به 65 درصد ظرفیت زراعی، میزان عملکرد در تیمار بدون خاک اره، تقریبا 62 درصد کاهش یافت و در تیمار پنج درصد، میزان کاهش عملکرد به 55 درصد رسید. همچنین کاهش عملکرد در تیمارهای 10، 20 و 40 درصد خاک اره به ترتیب 18، 10 و 25 درصد برآورد شد.  بیش ترین عملکرد مربوط به تیمار 20 درصد در شرایط آبیاری کامل به میزان 134 تن در هکتار به دست آمد و تیمار40 درصد خاک اره  با 128 تن در هکتار در رتبه دوم قرار گرفت و در کلیه سطوح رطوبتی اعمالی، بالا بودن عملکرد تیمارهای خاک اره نسبت به تیمار شاهد مشاهده گردید، لذا در خاک شن-رس- لومی مورد مطالعه، استفاده از نسبت اختلاط 20 درصد خاک اره در شرایط آبیاری کامل و سطوح رطوبتی اعمالی، عملکرد بهتری دارد.

    کلیدواژگان: حجم ریشه، طول ریشه، کمبود رطوبت، وزن میوه
|
  • Shayan Shariati, AhmadAli Pourbabaee *, Hossein Ali Alikhani, Keramatollah Rezaei Pages 1-13

    Phthalic acid esters are synthetic compounds used as emollients in polymer and plastic compounds. The entry of these compounds into the environment and the human food cycle and the development of a variety of cancers has raised global concerns. The purpose of this research was to investigate the concentration of phthalic acid esters (PAEs) in the soil exposed to the leachate (landfill) and finding a microbial consortium capable of the degradation of these pollutants. The concentration of phthalic acid esters in the soil was measured by the ultrasonic method and GC-MS. The results showed that the concentration of diethyl hexyl phthalate (DEHP) in soil (4.52 mg/Kg) was 6 times that of its international standard (0.7 mg/Kg). Microbial enrichment was performed in a mineral salt medium containing phthalic acid esters (30 o C and 120 rpm) and a microbial consortium capable of degrading phthalic acid esters was isolated. To investigate the biodegradation of phthalic acid esters by consortium, the residual phthalate concentration was extracted with ethyl acetate and measured by GC-MS. The results showed that the this consortium was able to degrade more than 96% of low molecular weight phthalates of dimethyl phthalate, diethyl phthalate and dibutyl phthalate (medium molecular weight phthalate) (30 o C and 120 rpm). In the case of DEHP (the world's most widely used plasticizer), the consortium was able to degrade it by 55% at 400 mg/L. Besides, phthalic acid esters separately were degraded almost completely by this consortium (5 days incubation, 30 oC, 120 rpm). Our results demonstrate the biodegradation of phthalic acid esters by this consortium and recommend its use for bioremediation of phthalates in contaminated soils.

    Keywords: Bioremediation, Leachate, Phthalate, Plasticizers
  • Fardin Hosseini, Behnam Dovlati *, Mohsen Barin Pages 14-28

    The aim of researchers in order to revive sustainable agriculture is to increase the solubility and availability of nutrients in the soil. For this purpose, this study was carried out to assess the effect of leonardite and bacteria on the chemical forms of zinc (Zn) in calcareous soils. A factorial experiment was conducted with three levels of leonardite (0, 2 and 4%) and with two microbial factors (without bacteria and zinc-soluble bacteria) at three incubation time (30, 90, 150 days) in three replications. The chemical fractionation and available forms of Zn in the soil was assayed by using the Tessier and DTPA methods. The results showed that leonardite and bacterial significantly increased Zn available forms (54%) and decreased soil pH (4.1%) during incubation time. Soil biological properties such as microbial population, basal respiration and microbial carbon increased by 36.2%, 77% and 77%, respectively. The distribution of Zn chemical forms and mobility factor also had significant changes affected of leonardite and bacteria as, it increased the exchange forms, binds to organic carbon and the carbonate part, as well as decreased the Zinc binds to Fe and Mn oxides in the soil. The mobility index of Zn ranged from 3.8 to 11.59% and its maximum value was observed in the treatment of leonardite 4% + bacteria. As a result, leonardite as a fertilizer plays an important role in element motility and its application along with solvent bacteria has positive effects on dissolution and increasing the availability of the elements.

    Keywords: Zn Chemical form, Leonardite, Zinc release, Solvent bacteria
  • Vahid Hosseini *, Kyomars Mohammadi Samani, Fatemeh Abdolmaleki Pages 29-39
    Soil properties can be greatly affected by both topography and fire. Topography is one of the factors affecting the fire intensity. The aim of this study was to compare the effect of fire on chemical soil properties at top and toe of hillside slope. In order to sampling, one week after fire, three transects were installed with a length of approximately 100 meters from top to toe and interval of 20 meters from each other on the western slope in each area (burned and unburned) where the fire occurred in the summer of 2018 in Sarvabad area. Totally, 36 soil samples were collected and some properties were measured including: carbon, nitrogen, phosphorus, pH, EC, potassium, calcium and magnesium.The results showed that all chemical soil parameters were lower in the upper position than in the toe position slope in control area. However, the pH and electrical conductivity and calcium of soil increased more at the top than toe position of the slope in the burned area. Also, the amount of carbon and nitrogen of soil has increased at the top less than toe of the slope. The amount of soil phosphorus showed significantly difference in the burned soil at the top of the slope in comparision to the control. In general, the intensity of fire in these two positions can indirectly measure by comparison soil properties at top and toe of slope in burned area. Because of changes on soil chemical properties in the burned area, it seems that the fire intensity was higher at the top of the slope due to heat transfer from the bottom to the top of the slope.
    Keywords: Fire, Forest soil, northern Zagross, slope position, topography
  • Zahra Shirmohammadi-Aliakbarkhani *, Somayeh Heydari Pages 40-53
    Sodium absorption ratio (SAR) and exchangeable sodium ratio (ESR) are two indicators of sodic soils. Accurate prediction on exchangeable sodium ratio (ESR), which is often using costly and time-consuming laboratory tests is important in reclamation of sodium (Na)-affected soils. A significant correlation between ESR and Sodium Adsorption Ratio (SAR) has been documented in many studies in different regions.  The main purpose of this study is to develop a linear regression model between soluble and exchangeable cations in the Sarakhs Plain, Northeast Iran. In this study, 124 soil samples were randomly taken from the surface and subsurface the experimental site. The soil samples collected using a soil auger at 0-30 cm and 30-60 cm depth. Then the linear regression model was used for predicting soil (ESR) in saline soils. The soil ESR values measured in soil samples compared to the soil ESR values predicted using the soil ESR-SAR model. The results revealed that ESR and SAR are highly variable irrespective of depth despite a slight decrease with depth. The statistical results indicate that the linear regression model ESR=0.0182SAR-0.027 (R2= 0.92, P <0.001) and ESR=0.0157SAR-0.020 (R2=0.83, P<0.001) recommended to predict soil ESR from soil SAR in surface soil (0-30 cm) and subsurface soil (30-60 cm), respectively. In conclusion, the soil ESR-SAR model can be used instead of time-consuming and costly experiments in this study area.
    Keywords: Soil salinity, Sodium adsorption ratio, Exchangeable sodium Ratio, Sarakhs Plain
  • Javad Sarhadi, Saber Heidari *, Mehri Sharif Pages 54-65
    The southern region of Kerman province with the production of citrus about 500 thousand tons per year, is ranked third in the country. One of the limiting factors of citrus production in this region in terms of quantity and quality is the concentration of some elements, especially boron in irrigation water. The effect of organic fertilizer, superabsorbent and chemical fertilizer with calcium on reducing the boron toxicity of irrigation water on sure orange rootstock in a factorial experiment was conducted in a randomized complete block design with 4 replications in 1996 and 1997. The factors include cow manure at two levels (0 and 2wt%), superabsorbent with three levels (0, 0.1 and 0.25wt%) and chemical fertilizers at three-level (control, balanced application chemical fertilizers without calcium based on soil test and balanced application of chemical fertilizers with calcium from calcium nitrate source based on soil test). The irrigation was done by drip irrigation with water with EC 845 μs / cm and boron concentration of 1.55 mg / l. The results showed that the simple and combined effects of superabsorbent, chemical and organic fertilizers on the percentage of leaves with boron toxicity symptoms, boron concentration was significant at the level of one percent. The highest concentration of boron per leaf (144.3 mg / kg) was observed in the control treatment with the highest number of leaves with symptoms of boron toxicity (22.97%) and the lowest concentration of potassium, magnesium, iron and zinc. Combined use of 2% organic matter + 0.25% superabsorbent + balanced use of chemical fertilizers based on soil test (without calcium) had the lowest percentage of leaves with symptoms of boron toxicity and the lowest amount of boron, but the highest percentage of magnesium increase (136.4) Showed potassium (197.4), iron (139) and zinc (123) compared to the control treatment. The results showed that separate and combined application of chemical and organic fertilizers with superabsorbent in soils with boron toxicity can reduce the effects of toxicity and improve plant nutritional conditions.
    Keywords: Cow manure, Boron toxicity, Micro nutrient, Superabsorbent
  • Hassan Osooli *, Ahmad Karimi, Hossein Shirani Pages 66-78
    Biochar contributes to sustainable production by improving soil and plant characteristics. In previous studies, less attention has been paid to the effect of particle size and amount of biochar on soil hydraulic properties and plant water use efficiency. The aim of this field study was to investigate the effect of different amounts of biochar with different particle sizes on plant available water (PAW) and stomatal resistance, root dry weight, yield and Wheat water use efficiency (WUE). Factorial experiment with a randomized complete block design was performed with three factors of type, amount and particle size of biochar. Wheat straw and apricot firewood biochar, in the sizes of 0- 0.5 (S1), 0.5-1 (S2) and 1-2 (S3) mm with amount ​​of 0.5 (R1), 1.5 (R2) and 3 (R3) percent were added to the loamy sand soil. Wheat straw biochar with S2 particle size in R3 amount and apricot firewood biochar with S1 particle size in R3 amount further increased PAW. The lowest stomatal resistance in S3 particle size of wheat straw and apricot firewood biochar was observed in R1 and R2 amounts ​​of these biochars, respectively. Wheat root dry weight was less affected by the amount and particle size of those biochars. A significant increase in wheat yield compared to the control was observed in wheat straw biochar with S2 particle size at amount of R3. In some treatments, the yield was significantly lower than the control. The results of this study showed the greater effectiveness of wheat straw biochar in particle size of S2 and amount of R3 on WUE increase.  The effect of a change in the particle size of biochar on studying properties varied depending on the amount of biochar that added to the soil and the characteristics of raw materials for biochar production. The results of this study showed that the effect of biochar on soil properties is not the same.
    Keywords: Biochar particle size, Soil organic carbon, Soil improvement, Wheat yield
  • Aliasghar Zolfaghari *, Muhammad Nasrollahi, MohammadReza Yazdani Pages 79-90

    Changes in climatic variables that affecting access to water can play a key role in the sustainable development of agriculture and the environment. Since ET0 is the most important variable affecting access to water resources after rainfall. Therefore, the present study examines temporal and spatial variations of ET0, temporal analysis of trend, sensitivity and relative contribution rate of climatic variables including Sun Duration (SD), Relative Humidity (RH), Wind Speed (WS), air pressure (P), maximum Temperature (Tmax) and minimum Temperature (Tmin) for a period of 30 years (1988-2017) at 7 synoptic stations on the southern shore of the Caspian Sea at different time scales. The spatial distribution of ET0 in the Caspian Sea basin showed that ET0 increases from west to east. The results showed that on the annual and monthly time scale including March, May, June, July, August and September, all stations had upward trend at 5% probability level of Significance. While the results of sensitivity analysis showed that ET0 has the highest sensitivity to variables of RH, Tmax and WS respectively, but results of relative contribution rate showed that variables of RH, WS and Tmin are the main actors on ET0, in the southern shore of the Caspian Sea during the last 30 years, respectively.

    Keywords: sensitivity analysis, relative contribution rate, humid climate, reference evapotranspiration
  • Esmaei Karimi *, Zahra Mohammadi, Ezatallah Esfandiari Esfandiari, Jafar Jafarzedeh Pages 91-102
    L-tryptophan is a precursor of auxin synthesis by PGPRs. In soil, this precursor derived from hydrolysis of soil organic matter protein. Lack of sufficient soil organic matter especially in rained condition could be limiting factor in this topic. For this purpose, an experiment was designed to evaluate the effect of tryptophan in the presence and absence of growth promoting bacteria on wheat growth. The results showed that in LB and root exudate mediums auxin was produced respectively 41.1 and 20.9 mg.L-1 by B. simplex 16 just when tryptophan added at 5 mM concentration. Bacterial inoculation of wheat seeds, addition of 100 mg.L-1 tryptophan and co-application of tryptophan and bacterial inoculation treatments respectively increased 9%, decreased 16% and decreased 20% the dry matter yield of wheat shoots compared to the control. Due to the use of tryptophan in both bacterial and non-bacterial inoculation conditions, root tissue density decreased 60% but root volume increased 70%. Microscopic studies and whole root images showed that both bacteria and tryptophan treatments caused morphological changes, especially in the hair roots section. According to the results of this study, the use of tryptophan at a concentration of 100 mg.L-1 is not recommended to increase wheat growth due to the potential for auxin stress and developmental disorders.
    Keywords: Hydroponic culture, root exudate, microbial auxin, Root volume
  • Soghra Izanloo, Mojtaba Ghareh Mahmoodlu *, Nader Jandaghi, HOJJAT GHORBANI VAGHEI Pages 103-119
    Soil hydraulic conductivity is one of the important parameters to estimate soil erodibility, soil water flow, estimate runoff, and design drainage systems. This study was carried out to determine the hydraulic saturation (Ks) of surface and subsurface loess soils of Aghemam watershed (2) that located in the northeast of Golestan province. For this purpose, three types of soils in this area including hill, loess plateau and alluvial terrace in two surface and subsurface layers were sampled. In this study, in addition to determining Ks using the falling head method, some physicochemical properties of soil samples such as salinity, neutral lime, organic matter and soil texture were measured in the laboratory and their relationship with Ks was investigated. Then, the spatial variations of surface and subsurface saturation hydraulic conductivity in the study area were plotted using GIS software and IDW method. The spatial variations of Ks in both layers indicated its direct relationship between the two layers. However, the value of this parameter in the surface layer is more than for the subsurface layer. Also, the amount of Ks is relatively high in the two types of loess plateau and hill (3.9 cm/h), except in the alluvial terrace type, which is generally low (0.9 cm/h). The statistical results of linear multiple regression and stepwise methods showed that among the variables studied, the organic matter and neutral lime parameters, respectively, have the most impact on determining the amount of surface Ks (R2 = 0.9556) and subsurface (R2=0.8607) in the study area.
    Keywords: Soil Saturated Hydraulic Conductivity, Falling Head Method, Loess Soil, Soil physicochemical properties, Watershed
  • Yaser Hoseini *, Fardin Nazari-Gigloo Pages 120-131

    To study the effect of sawdust and different Moisture levels on morphological characteristics of greenhouse cucumber, an experiment was conducted in a complete randomized design with three replications in Moghan callege of agriculture. The main and secondary factors were different moisture levels (without stress, 45 and 65% of field capacity) and mixture ratios of sawdust (without sawdust, 5, 10, 20 and 40% sawdust content), respectively. Among different sawdust treatments, 20% sawdust resulted in higher weight of fresh root weigh, with a significant difference with other treatments at the level of 1% based on Duncan's multiple range test. 10, 40, 50 and zero percent of sawdust were ranked in the next order, respectively. The highest root length was observed in control, followed by the treatment of 10% sawdust mixture in 65% moisture level conditions. Also, non-stress treatment with 5% had the lowest root length, but in terms of root length, all treatments at the level of one percent, were placed in similar group. With increasing moisture depletion from 0 to 65%, the yield of 0% sawdust was reduced by approximately 62% of control treatment. And in the 5%, the yield reduction increased to 55%. Also, the yield reduction in 10, 20 and 40% sawdust was estimated at 18, 10 and 25%, of control treatment respectively. The highest yield was 134 tons per hectare obtained for control treatment in 20% and 40% with 128 tons per hectare was in second order and in all applied moisture depletion, the yield of sawdust treatments is higher than the control treatments. Therefore, in the studied sandy-clay-loam soil, using 20% of sawdust mixing ratio, in control treatment and applied moisture depletion, will have better performance.

    Keywords: Fruit weight, Moisture deficit, Root length, Root volume