آب و خاک

چکیده کمبود فسفر در خاک‌های کشاورزی به ویژه در خاک‌های آهکی ایران به عنوان یکی از عوامل محدود کننده رشد و عملکرد گیاهان محسوب می‌شود. در پژوهش حاضر اثر کمپوزیت‎های فسفردار بر پایه بیوچار-اکسید آهن بر رشد و عملکرد گیاه ذرت بررسی شد. برای این منظور یک آزمایش گلخانه‎ای با کشت گیاه ذرت به‌صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی شامل، شاهد (بدون بیوچار و اکسید آهن)، دو نوع بیوچار (بقایای کلش گندم و پوست گردو) تهیه شده در دمای پیرولیز 350 و 650 درجه سانتی‎گراد، یک نوع منبع آهن (Fe(NO3)3)، دو سطح فسفر (0 و 20 میلی گرم بر کیلوگرم) از منابع سوپر فسفات تریپل (TSP) و مونوآمونیوم فسفات (MAP) در 3 تکرار انجام شد. نتایج نشان داد که بیشترین رشد رویشی اندام هوایی ذرت در تیمار 20 میلی گرم فسفر بر کیلوگرم (TSP و MAP) و بیوچار کلش گندم در دمای 350 درجه‎سانتی‎گراد مشاهده شد، در حالی که کمترین عملکرد در تیمار شاهد و بیوچار گردو در دمای 650 درجه سانتی‎گراد بدست آمد. کاربرد فسفر به‌طور معنی‌داری باعث افزایش کلروفیل و عملکرد اندام هوایی نسبت به تیمارهای بدون فسفر گردید. همچنین مقایسه میانگین اثر بیوچارهای غنی شده با اکسید آهن بر عملکرد اندام هوایی نشان داد که عملکرد اندام هوایی خشک در بیوچارهای پوست گردو و کلش گندم تهیه شده در دمای 350 درجه نسبت به سطح بدون کاربرد بیوچار به ترتیب 17/9 و 2/18 درصد بالاتر بود در حالی که عملکرد اندام هوایی خشک تنها در بیوچار کلش گندم تهیه شده در دمای 650 درجه نسبت به سطح بدون کاربرد بیوچار به طور معنی‎داری بالاتر بود. عملکرد اندام هوایی در سطح دارای فسفر نسبت به سطح بدون کاربرد فسفر به طور معنی‎داری بالاتر بود ولی اختلاف معنی‎داری بین منابع فسفر وجود نداشت. در یک نتیجه گیری کلی، نتایج این مطالعه نشان داد که استفاده از کمپوزیت‌های فسفردار بر پایه بیوچار-اکسید آهن، می تواند کارایی مصرف فسفر را در خاک های آهکی در گیاه زراعی ذرت را بهبود دهد و این موضوع برای سایر گیاهان نیز می تواند مفید و کارآمد باشد.

چکیده اغلب خاک‌های مناطق کشور آهکی هستند و از مشکلات اصلی آن‌ها، کم‌بود عناصر ریزمغذی مانند آهن به‌دلیل قلیاییت بالاست. این مطالعه جهت بررسی تأثیر منابع مختلف آهن و گلوتاتیون بر جذب و فراهمی آهن و رشد گیاه بادام‌زمینی، در قالب طرح پایه کاملاً تصادفی با آرایش فاکتوریل با دو فاکتور منابع آهن در چهار سطح (شاهد، سکوسترین آهن، اکسید آهن و براده آهن) در خاک و گلوتاتیون در سه سطح (صفر، 1 و 2 میلی­مولار) به‌صورت محلول‌پاشی، به‌صورت کشت گلدانی در سه تکرار در گلخانه تحقیقاتی دانشگاه فردوسی مشهد انجام شد. نتایج نشان دادند که گلوتاتیون به تنهایی و یا در ترکیب با منابع آهن اثر مثبتی بر رشد اندام هوایی و بهبود جذب آهن داشت. در تیمار سکوسترین آهن، کاربرد گلوتاتیون 1 میلی‌مولار موجب افزایش آهن فعال برگ (11 درصد)، جذب کل آهن در اندام هوایی (20 درصد)، وزن خشک اندام هوایی (8 درصد) و جذب نیتروژن (3/34 درصد) شد و در سطح 2 میلی‌مولار گلوتاتیون، جذب آهن در ریشه و وزن خشک ریشه به‌ترتیب 9/37 و 4/34 درصد افزایش یافت. در تیمار براده آهن، گلوتاتیون 1 میلی‌مولار باعث افزایش آهن فعال برگ (6/50 درصد) و جذب نیتروژن (5 درصد) گردید، در حالی‌که در سطح 2 میلی‌مولار محلول­پاشی گلوتاتیون، جذب آهن در ریشه، وزن خشک ریشه و وزن خشک اندام هوایی به‌ترتیب 6/55، 4/39 و 5/12 درصد افزایش نشان داد. هم‌چنین، نسبت آهن فعال به کل در اندام هوایی در این سطح تا 4/38 درصد نسبت به تیمار براده آهن بدون گلوتاتیون بهبود یافت. این نتایج نشان می‌دهد که گلوتاتیون با بهبود فراهمی آهن در خاک آهکی و افزایش انتقال درون‌گیاهی آن، می‌تواند کارایی کودهای آهن، به‌ویژه منابع معدنی مانند براده آهن را افزایش دهد. بنابراین، کاربرد هم‌زمان گلوتاتیون با منابع مناسب آهن، به‌ویژه در شرایط قلیایی خاک، راه‌کاری مؤثر برای کاهش کلروز آهن و بهبود تغذیه گیاهان حساس از جمله بادام‌زمینی است.

چکیده پژوهش حاضر به منظور بررسی اثرات تغییر کاربری اراضی و شیب بر برخی ویژگی‌های خاک با تمرکز بر شاخص­های مغناطیسی و اکسیدهای آهن خاک در منطقه ­مختار یاسوج انجام گرفت. در این منطقه از چهار کاربری جنگل متراکم، جنگل تُنُک، اراضی فرسوده و کشت دیم و در هر کاربری از دو کلاس شیب 15-0 و 30-15 درصد و در هر کاربری از 10 نقطه سطحی (عمق صفر تا 15 سانتی­متر) به صورت تصادفی (مجموعا40 نمونه) نمونه­برداری انجام گرفت.  میانگین ماده آلی در کاربری جنگل متراکم (24/5%) به طور معنی‌داری بیشتر از سایر کاربری‌ها بوده است. جنگل‌تراشی و عملیات زراعی بر روی اراضی شیب­دار، موجب سبک­تر شدن بافت خاک و کاهش معنی­دار مقدار رس در کاربری زراعی شده است. همچنین چگالی ظاهری و کربنات کلسیم معادل با تغییر کاربری از جنگل متراکم به کاربری زراعی افزایش یافته‌اند. پذیرفتاری مغناطیسی (χ_lf) خاک به میزان زیادی تحت تأثیر تغییر کاربری و به میزان کمتر تحت تأثیر موقعیت شیب بوده است. تغییرات کاربری از جنگل متراکم به سایر کاربری­ها کاهش معنی­داری (25 تا 100 درصد) بر χ_lf داشته است. با توجه به مقادیر 9/1 تا 2/7 درصدی پذیرفتاری مغناطیسی وابسته به فرکانس (χ_fd)، این خاک­ها دارای مقادیر کم تا متوسط ذرات پدوژنیک سوپرپارامگنتیک بوده­اند. همبستگی نسبتاً بالایی بین χ_lf با برخی ویژگی­های از جمله شکل­های آهن، ماده آلی، بافت خاک و میزان کربنات کلسیم مشاهده شد. با اندازه­گیری χ_lf که امکان اندازه­گیری سریع و ارزانی دارد، می­توان مناطق حساسی را که در معرض تخریب زیادی بوده، شناسایی و اقدامات مدیریتی مناسب را اتخاذ نمود.

چکیده پذیرفتاری مغناطیسی (χ) به میزان گسترده‌ای جهت ارزیابی تکامل خاکرخ‌ها استفاده می‌شود. اندازه‏گیری پذیرفتاری مغناطیسی روشی سریع، غیر تخریبی، ساده و نسبتاً ارزان می‏باشد و در مطالعات مرتبط با پیدایش خاک کاربرد زیادی دارد. از سوی دیگر توالی پستی و بلندی نیز می‌تواند بیانگر تکامل خاک در واحدهای مرتبط با آن ‏باشد. بنابراین به منظور اطلاع از ارتباط بین پذیرفتاری مغناطیسی خاک با میزان تکامل خاک در یک ردیف پستی و بلندی، 11 خاکرخ در واحدهای مختلف فیزیوگرافی در دشت بشار یاسوج حفر و نمونه‏‏برداری انجام شد. پذیرفتاری مغناطیسی نمونههای خاک در فرکانس‏های 46/0و 6/4 کیلوهرتز اندازهگیری شد. به طور کلی نتایج این پژوهش نشان داد که پستی و بلندی، وضعیت زهکشی و کاربری از مهمترین عوامل تاثیرگذار بر تشکیل و تکامل خاک‌های منطقه بوده‌اند. در اغلب خاکرخ‌های مطالعه‌شده مقدار χ با افزایش عمق کاهش می‌یابد و در برخی خاک-ها میزان χ به دلیل انتقال ذرات ریز فرومگنتیک به همراه ذرات رس در افق B حداکثر بوده‌است. بیشترین مقدار پذیرفتاری (به میزان SI*10-87/52) به طور عمده در خاکرخ‌هایی واقع بر سطوح پایدارتر، شرایط زهکشی بهتر و تکامل نسبی بیشتر مشاهده شد. توزیع آهن پدوژنیک (Fed) به میزان زیادی در خاک‌ها با توزیع پذیرفتاری همبستگی نشان داد (R2=0.61). رابطه مثبت و معنی داری بین χ و Fed و همچنین با آهن عصاره‌گیری‌شده با اسید نیتریک (Fen) یا آهن شبه‌کل مشاهده شد. شرایط اکوییک در خاک‌های مورد مطالعه موجب کاهش پذیرفتاری، میزان Fed و نسبت Fed/Fen به ترتیب به میزان 43 ، 44 و 65 درصد شده‌است. این شرایط تفاوت محسوسی بر میزان آهن شبه‌کل نداشته‌است.

چکیده ترکیبات آهن (به شکل صفرظرفیتی و یا اکسید) به علت داشتن توانایی حذف یا کاهش آلاینده‌های متعدد آلی و معدنی از موادی هستند که به عنوان اصلاح کننده آلودگی محیط‌زیست به‌ویژه در محیط‌های آبی به کار می‌روند. مطالعات کمی در مورد استفاده از آهن صفرظرفیتی به‌ویژه نانوذرات آهن در اصلاح خاک‌های آلوده به فلزات‌سنگین صورت گرفته است؛ بنابراین با هدف بررسی تاثیر پودرهای آهن بر فراهمی فلزات نیکل، روی، کادمیوم و سرب در یک خاک آهکی آزمایشی در قالب طرح کاملا تصادفی با 4 تیمار پودرهای آهن صفرظرفیتی و اکسید آهن در اندازه نانو و میکرومتر در سه دوره زمانی 1، 2و 4 هفته و 2 تکرار به انجام رسید. نتایج نشان دادند به طور کلی غلظت فلزات سنگین قابل استخراج با DTPA در خاک تحت تیمار منابع آهن‌دار صفرظرفیتی نسبت به خاک شاهد کاهش معنیدار داشت. غلظت نیکل، کادمیوم، روی و سرب به ترتیب 28، 32، 37 و 28 درصد کاهش در تیمار آهن صفرظرفیتی میکرومتر و 12، 0، 25 و 21 درصد کاهش در تیمار نانوذرات آهن صفرظرفیتی داشت. در صورتی‌که حضور اکسیدهای آهن باعث افزایش معنی‌دار فلزات سنگین قابل استخراج با DTPA خاک شد. هم‌چنین در بازه زمانی یک تا چهار هفته به استثناء فلز نیکل اختلاف معنی‌داری در غلظت سایر فلزات سنگین قابل استخراج با DTPA مشاهده نشد. به‌طور کلی در این مطالعه کارایی آهن صفرظرفیتی میکرومتر در کاهش فراهمی فلزات سنگین بیشتر بود و تاثیر نانوذرات آهن صفرظرفیتی در محیط خاک چشم‌گیر نبود.