آب و خاک

چکیده کلزا با داشتن بیشترین سطح زیر کشت در میان محصولات دانه‌روغنی در ایران، به‌دلیل مدیریت نامتعادل عناصر غذایی با محدودیت عملکرد مواجه است. در این مطالعه، با به‌کارگیری روش تشخیص خاک-گیاه و رویکردهای مدل‌سازی بیوژئوشیمیایی مبتنی بر شاخص‌های تشخیصی، کمبودهای عناصر غذایی در چهار منطقه کشاورزی-اکولوژیکی کشور (البرز، مرکزی، گلستان و اردبیل) بررسی شد. با تجزیه‌وتحلیل داده‌های ۱۲۰ مزرعه از طریق روش‌های انحراف از درصد بهینه (DOP) و شاخص تعادل تغذیه‌ای (NBI)، کمبود گسترده فسفر و روی در تمامی استان‌ها شناسایی گردید. قلیائیت خاک (5/8-5/7=pH) و محتوای کم کربن آلی (کمتر از ۴/۱%) به‌واسطه رسوب هیدروکسیدی و رقابت کاتیونی، تثبیت عناصر کم‌مصرف به‌ویژه روی (6/24- =DOP) و آهن (4/16- =DOP) را تشدید می‌کند. افزون‌براین، خاک‌های آهکی باعث تثبیت فسفر به‌صورت کانی‌های فسفات کلسیم می‌شوند. درحالی‌که خاک‌های غنی از رس در اردبیل، پتاسیم تبادلی (K) را حفظ کرده‌اند، اما به‌دلیل تثبیت بین‌لایه‌ای، کمبود منیزیم نشان دادند. مقادیر NBI برای مزارع کلزای مورد مطالعه از ۱۳۳ تا ۱۴۶ متغیر بود. فراتر از این حدود، عملکرد به ازای هر واحد افزایش NBI، ۱۲ تا ۱۸ درصد کاهش یافت که نشان‌دهنده هم‌افزایی عناصر غذایی است. تغییرات منطقه‌ای در مقادیر NBI به‌شدت با نتایج عملکرد مشاهده‌شده، همبستگی داشت. بررسی آماری آستانه‌های NBI برای کاهش عملکرد (133-146، 01/0 p<) نشان داد که نسبت‌های متعادل منیزیم به پتاسیم (2/8 :1) در اردبیل به عملکرد بهتر (۲۸۷۰ کیلوگرم در هکتار) کمک نمود؛ در حالی که عملکرد پایین‌تر استان مرکزی (۲۲۴۹ کیلوگرم در هکتار) با کمبود فسفر (39/11 میلی‌گرم در کیلوگرم) و مقادیر بالای NBI (بیش از ۱۳۸) مرتبط بود. این یافته‌ها بر اهمیت توجه به محدودیت‌های عناصر غذایی در خاک‌های آهکی تأکید دارد، زیرا بیش از ۷۵ درصد مزارع کلزای کشور با کمبود فسفر و روی مواجه‌اند. نتایج ما بر ضرورت به‌کارگیری راهبردهای مدیریت عناصر غذایی به‌صورت مکان‌ویژه برای بهبود پایدار عملکرد در اکوسیستم‌های کشاورزی کشور تأکید می‌نماید.

چکیده آلودگی هم‌زمان خاک‌های آهکی به کادمیوم و سرب، با کاهش رشد، اختلال در فتوسنتز و تشدید آسیب اکسیداتیو، تولید گندم را در مناطق خشک و نیمه‌خشک محدود می‌کند و از نظر زراعی و ایمنی غذایی اهمیت ویژه‌ای دارد. با این حال، کارایی کاربرد برگی توأم سیستئین و گلوتاتیون در تعدیل اختلال ردوکسی و کاهش تجمع فلزات در گندم کشت‌شده در خاک آهکی آلوده، به‌طور کامل روشن نشده است. این پژوهش با هدف ارزیابی اثر محلول‌پاشی برگی سیستئین و گلوتاتیون، به‌صورت انفرادی و توأم، بر کاهش تنش هم‌زمان کادمیوم و سرب از طریق بهبود رشد، بازگردانی تعادل ردوکس گلوتاتیون و کاهش تجمع فلزات انجام شد. آزمایش به‌صورت گلدانی در شرایط گلخانه‌ای و در خاک آهکی با بافت لوم رسی، با پی اچ۷.۸۹ و کربنات کلسیم معادل ۲۴.۵۵ درصد، در قالب پنج تیمار و سه تکرار اجرا شد. کادمیوم و سرب به‌ترتیب با غلظت‌های ۱۵ و ۳۰۰ میلی‌گرم بر کیلوگرم خاک اعمال شدند و اثر تیمارها بر زیست‌توده، کلروفیل کل، شاخص‌های آسیب اکسیداتیو، مؤلفه‌های ردوکس گلوتاتیون و غلظت فلزات در ریشه و اندام هوایی بررسی شد. نتایج نشان داد که تنش فلزات سنگین، زیست‌توده خشک اندام هوایی را از ۱۲.۵۰ به ۷.۱۰ گرم در گلدان و کلروفیل کل را از ۲.۱۰ به ۱.۱۰ میلی‌گرم بر گرم وزن‌تر کاهش داد، در حالی‌که شاخص استرس اکسیداتیو از ۰.۰۵ به ۰.۳۷ افزایش یافت و نسبت گلوتاتیون احیا به اکسید شده (GSH/GSSG) از ۵.۶۱ به ۱.۰۷ کاهش پیدا کرد. اثر تیمارها بر زیست‌توده، کلروفیل، مالون‌دی‌آلدئید، گلوتاتیون احیاشده، گلوتاتیون اکسیدشده، نسبت GSH/GSSG، شاخص استرس اکسیداتیو و غلظت کادمیوم و سرب در ریشه و اندام هوایی در سطح احتمال یک درصد معنی‌دار بود. تیمار توأم، قوی‌ترین بهبود کلی را ایجاد کرد و زیست‌توده را به ۱۱.۰۰ گرم در گلدان، کلروفیل را به ۱.۹۰ میلی‌گرم بر گرم و نسبت GSH/GSSG را به ۶.۰۰ رساند و هم‌زمان کادمیوم ریشه را از ۱۹.۰ به ۱۰.۴ و سرب ریشه را از ۲۵.۵ به ۱۲.۵ میلی‌گرم بر کیلوگرم کاهش داد. با این حال، برتری این تیمار در همه شاخص‌ها یکنواخت نبود. در مجموع، محلول‌پاشی برگی ترکیبات تیولی، به‌ویژه تیمار توأم سیستئین و گلوتاتیون، راهبردی فیزیولوژیک و مؤثر برای کاهش تنش هم‌زمان کادمیوم و سرب در گندم بود که عمدتاً از طریق بهبود هموستازی ردوکس و کاهش تجمع فلز در بافت‌ها عمل کرد.

چکیده طیف گسترده‌ای از گیاهان قادرند با قارچ‌های میکوریزا آربسکولار رابطه همزیستی برقرار کنند. این همزیستی سودمند حاصل مجموعه‌ای از تعاملات مولکولی و بیوشیمیایی بسیار پیچیده میان گیاه و قارچ است. برقراری این همزیستی از طریق تبادل پیام‌های شیمیایی ویژه‌ای آغاز می‌شود که هر یک از دو طرف برای شناسایی و برقراری ارتباط با دیگری ترشح می‌کنند و در نهایت به ایجاد یک ارتباط کارآمد منجر می‌گردد. با وجود این، شدت وابستگی گیاهان به قارچ‌های میکوریزا بسیار متفاوت است. هرگونه اختلال در فرایندهای پیچیده فیزیولوژیک، بیوشیمیایی و مولکولی میان دو همزیست، می‌تواند به کاهش وابستگی میکوریزایی یا ناقص ماندن مسیر پیام‌رسانی در برقراری رابطه همزیستی و در نهایت عدم تشکیل آربسکول، که به‌عنوان قلب این همزیستی شناخته می‌شود، منجر شود. در "گیاهان نا میزبان" مسیر پیام‌رسانی مشترک بین قارچ و گیاه، مشابه گیاهان میکوریزایی آغاز می‌شود و تا مراحلی پیش می‌رود، با این حال، این مسیر به‌صورت ناقص متوقف شده و تشکیل آربسکول رخ نمی‌دهد. پیشرفت‌های اخیر در زیست‌شناسی مولکولی نشان داده است که مجموعه‌ای از ژن‌ها موسوم به " ژن‌های مسیر همزیستی مشترک" در شناسایی و برقراری همزیستی‌ نقش اساسی دارند. هر چند پیشرفت‌های حاصل در فناوری‌های زیستی افق‌های تازه‌ای را برای بهبود و تقویت همزیستی میکوریزایی گشوده است، با وجود این، هنوز چالش‌های زیادی در شناخت، گسترش و کاربرد آن‌ها وجود دارند. مقاله مروری حاضر با هدف ارائه یک دیدگاه جامع و یکپارچه به بررسی سازوکارهای مختلف بیوشیمیایی، مولکولی و فنوتیپی دخیل در میزان وابستگی میکوریزایی گیاهان می‌پردازد. چنین دیدگاهی می‌تواند نقش مهمی در پیش‌برد کشاورزی پایدار و استفاده بهینه از منابع طبیعی ایفا نماید.

چکیده شوری خاک در مناطق خشک از جمله عوامل مهم محدودکننده تولید محصولات زراعی است که با سازوکارهای مختلف بر عملکرد گیاه اثرگذار است. تخریب کلروفیل و کاهش سطح برگ در اثر غلظت بالای سدیم، کاهش فتوسنتز را به‌دنبال دارد. کاربرد اسید هیومیک و اسید آمینه با اثرات هورمونی و تعدیل عناصر غذایی، برای کاهش تنش شوری پیشنهاد شده است. این پژوهش باهدف بررسی تأثیر این مواد بر شاخص‌های رشدی دو رقم کلزا در شرایط شور، به‌صورت گلخانه‌ای انجام شد. آزمایش به‌صورت فاکتوریل بر پایه طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار اجرا شد. سه فاکتور آزمایش شامل: 1) فاکتور شوری آب آبیاری در سه سطح (571/0 ، 4 و 8 دسی‌زیمنس‌برمتر)، 2) فاکتور رقم کلزا در دو سطح (هایولا 50 و دلگان) و 3) فاکتور محرک رشد گیاه در 4 سطح (اسیدآمینه، هیومیک اسید، تیمار ترکیبی این دو و تیمار شاهد). در پایان دوره رویشی (8 هفته)، گیاهان برداشت شدند و برخی از صفات رشد شامل: وزن خشک اندام هوایی و ریشه و غلظت عناصر کلسیم، سدیم، پتاسیم و جذب فسفر در اندام هوایی اندازه‌گیری شد. بر اساس نتایج، رقم هایولا 50 (35/8 گرم در بوته) دارای وزن خشک اندام هوایی بیشتر و معنی‌داری نسبت به رقم دلگان (58/7 گرم در بوته) بود. کاهش وزن خشک اندام هوایی در سطح شوری 8 دسی زیمنس بر متر، نسبت به تیمار 571/0 دسی زیمنس بر متر 3/19 درصد بود. در سطح شوری 571/0 و 4 دسی زیمنس بر متر، تفاوتی بین تیمارهای مواد محرک رشد استفاده شده وجود نداشت. ولی در سطح شوری 8 دسی‌زیمنس‌برمتر، وزن خشک اندام هوایی تیمار اسید هیومیک، 9/17 درصد با تیمار شاهد، تفاوت معنی‌دار داشت. در هر دو رقم کلزا در سطح شوری 8 دسی زیمنس بر متر، مقدار قرائت شاخص کلروفیل 6/4 درصد در رقم دلگان و 9 درصد در رقم هایولا50 افزایش یافت. قسمت ریشه گیاه 8/31 درصد و وزن خشک اندام هوایی 3/19 درصد تحت تأثیر تنش شوری بود. مقدار جذب پتاسیم در رقم هایولا 50 492/0 گرم در بوته و در رقم دلگان 459/0 گرم در بوته بود. بیشترین غلظت پتاسیم گیاه به مقدار 28/6 درصد و جذب آن به مقدار 514/0 گرم در گیاه در تیمار هیومیک اسید مشاهده شد. جذب بیشتر پتاسیم در این تیمار ممکن است یکی از دلایل بهبود رشد گیاه در شرایط تنش شوری باشد. در سطح شوری 8 دسی زیمنس بر متر، کاربرد هر سه تیمار مواد محرک رشد نسبت به شاهد، باعث کاهش غلظت سدیم گیاه شد. در شرایط شور (8 دسی زیمنس بر متر ) برای توصیه کودی فسفر در رقم دلگان 6/23 درصد و برای رقم هایولا 50 مقدار 10 درصد کود فسفر بیشتری نسبت به شرایط غیر شور لازم است. در حالت کلی، استفاده از رقم هایولا 50 و اسید هیومیک به‌صورت کودآبیاری در محدوده شوری 8 دسی زیمنس بر متر، قابل توصیه است.

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 بنومیل و تتراسایکلین به‌عنوان ترکیبات زیست فعال می‌توانند فعالیت میکروبی و آنزیمی خاک را تحت تأثیر قرار دهند. بنومیل به عنوان یک نهاده کشاورزی و تتراسایکلین عمدتا از طریق کود دامی، وارد خاک می‌شوند. در این مطالعه، اثرات منفرد و ترکیبی این دو ترکیب در حضور و عدم حضور اسید هیومیک بر فعالیت میکروبی خاک در سه زمان انکوباسیون (1، 7 و 30 روز) بررسی شد. غلظت‌های مورد استفاده شامل بنومیل 12 mg kg⁻¹، تتراسایکلین 50 mg kg⁻¹ و اسید هیومیک 500 mg kg⁻¹ بود. شاخص‌های زیستی انداز گیری شده شامل تنفس برانگیخته میکروبی، کربن زیست‌توده میکروبی و فعالیت آنزیم‌های دهیدروژناز و فسفومونو استراز اسیدی و قلیایی بودند. نتایج نشان داد که بنومیل و تتراسایکلین به‌ویژه در تیمار ترکیبی بنومیل و تتراسایکلین، فعالیت میکروبی و آنزیمی خاک را کاهش داده و اثر مهاری آن‌ها در روزهای اولیه شدت بیشتری داشت. بیشترین اثر مهاری بنومیل در روز 1 و در فعالیت آنزیم فسفومونواستراز قلیایی با 56 درصد کاهش و در تتراسایکلین در روز 7 و در شاخص تنفس برانگیخته میکروبی با 37 درصد کاهش نسبت به کنترل مشاهده شد. حضور اسید هیومیک اثرات مهاری بنومیل و تتراسایکلین را تعدیل کرد، به گونه‌ای که کاهش شاخص‌های زیستی اندازه‌گیری شده در تیمارهای حاوی اسید هیومیک نسبت به تیمار فاقد آن کمتر بود. یکی از بارزترین اثرات تعدیل کننده اسید هیومیک در فعالیت آنزیم دهیدروژناز مشاهده شد، به طوری که تقریبا در اکثر تیمارها در هر سه زمان انکوباسیون تیمار حاوی اسید هیومیک از تیمار مشابه بدون اسید هیومیک فعالیت آنزیم دهیدروژناز به طور معنی داری بیشتر بود. این مطالعه نشان داد که پاسخ زیستی خاک به ترکیبات زیست فعال، حاصل برهم‌کنش نوع آلاینده، مدت زمان تماس و حضور ماده آلی است و اسید هیومیک می‌تواند در تعدیل اثرات منفی این ترکیبات و افزایش تاب‌آوری زیستی نقش موثری داشته باشد.

چکیده این پژوهش با هدف بررسی اثر سامانه‌های مختلف خاک‌ورزی، کاربرد زیرشکن و نوع محصول بر برخی ویژگی‌های فیزیکی، شیمیایی و زیستی خاک در سال زراعی 1403-1402 در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه رازی کرمانشاه، واقع در اقلیم نیمه‌خشک سرد، انجام شد. خاک مزرعه دارای بافت لومی رسی و ماهیت آهکی بود. آزمایش به‌صورت کرت‌های دوبار خردشده در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با سه تکرار اجرا شد. عامل اصلی شامل سامانه‌های خاک‌ورزی در سه سطح بی‌خاک‌ورزی، کم‌خاک‌ورزی و خاک‌ورزی مرسوم، عامل فرعی شامل کاربرد و عدم کاربرد زیرشکن و عامل فرعی‌فرعی شامل دو سطح گندم دوروم و بدون کشت بود. نتایج نشان داد pH خاک تحت تأثیر تیمارها معنی‌دار نشد، اما هدایت الکتریکی خاک تحت تأثیر سامانه خاک‌ورزی، زیرشکن و نوع محصول معنی‌دار بود؛ به‌طوری‌که هدایت الکتریکی در خاک‌ورزی مرسوم 39/0 و در بی‌خاک‌ورزی 30/0 دسی‌زیمنس بر متر بود و در تیمار دارای زیرشکن نسبت به بدون زیرشکن از 34/0 به 36/0 دسی‌زیمنس بر متر افزایش یافت. بیشترین رس قابل انتشار در آب در خاک‌ورزی مرسوم (60/0 درصد) و کمترین آن در بی‌خاک‌ورزی (48/0 درصد) مشاهده شد. پایداری خاکدانه‌ها با شاخص میانگین قطر وزنی خاکدانه‌ها (MWD) ارزیابی شد و این شاخص در بی‌خاک‌ورزی (46/0 میلی‌متر) نسبت به خاک‌ورزی مرسوم (31/0 میلی‌متر) افزایش نشان داد. همچنین، بی‌خاک‌ورزی در مقایسه با خاک‌ورزی مرسوم موجب افزایش کربن آلی خاک از 61/0 به 23/1 درصد، ماده آلی از 05/1 به 10/2 درصد، نیتروژن کل از 10/0 به 21/0 درصد، فسفر قابل جذب از 56/10 به 36/18 میلی‌گرم بر کیلوگرم، پتاسیم قابل جذب از 58/483 به 757 میلی‌گرم بر کیلوگرم و کربن زیست‌توده میکروبی از 36/117 به 30/290 میلی‌گرم کربن بر کیلوگرم خاک شد. در مقابل، تنفس پایه و تنفس ناشی از سوبسترا در خاک‌ورزی مرسوم به‌ترتیب با 11/204 و 08/543 میلی‌گرم دی‌اکسیدکربن بر کیلوگرم خاک در روز بیشترین مقدار را داشتند. در مجموع، نتایج این پژوهش نشان داد که کاهش شدت خاک‌ورزی، به‌ویژه در قالب بی‌خاک‌ورزی همراه با کشت گندم دوروم، می‌تواند با بهبود پایداری خاکدانه‌ها، افزایش ماده آلی و عناصر غذایی و ارتقای شاخص‌های زیستی خاک، نقش مؤثری در بهبود کیفیت و پایداری خاک در شرایط خاک‌های آهکی نیمه‌خشک داشته باشد.

چکیده این پژوهش با هدف بررسی کارایی باکتری‌های محرک رشد گیاه در بهبود ویژگی‌های اسفناج، به‌صورت آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی در گلخانه انجام شد. تیمارها شامل دو سطح کود NPK (100 درصد مقدار توصیه‌شده و 7۰ درصد آن) و چهار سطح مایه‌زنی میکروبی (بدون باکتری، Pseudomonas putida، Phytobacter diazotrophicus و مخلوط دو باکتری) بودند. شاخص‌هایی مانند مقدار نیتروژن، فسفر، پتاسیم، آهن، کلروفیل کل، نیترات و فعالیت آنزیم نیترات رداکتاز اندازه‌گیری شد. نتایج نشان داد که اثر متقابل کود و مایه‌زنی بر تمامی صفات اندازه­گیری شده معنی‌دار بود. بیشترین وزن تر برگ در هر دو سطح 100 و 70 درصد مقدار توصیه شده کود، همراه با مایه­زنی مخلوط دو باکتری به‌دست آمد که به‌ترتیب 7/1 و 2/2 برابر بیشتر از تیمارهای متناظر بدون مایه­زنی باکتری بود. مصرف 100 درصد مقدار توصیه شده کود همراه با مایه­زنی مخلوط دو باکتری، در مقایسه با تیمار متناظر بدون مایه­زنی، موجب افزایش محتوای نیتروژن (۶2 درصد)، فسفر (۲۳ درصد)، پتاسیم (51 درصد) و آهن (32 درصد) برگ شد. پس از این تیمار، بیشترین مقادیر این عناصر در تیمار 70 درصد مقدار توصیه شده کود همراه با مخلوط دو باکتری مشاهده شد. مقدار کلروفیل کل با کاهش مصرف کود کاهش یافت، اما مایه‌زنی باکتری این کاهش را جبران کرد، به‌طوری­که در تیمارهای تلقیح شده با باکتری، تفاوت معنی‌داری با تیمار مصرف 100 درصد مقدار توصیه شده کود مشاهده نشد. بیشترین مقدار کلروفیل در تیمار 100 درصد مقدار توصیه‌شده کود همراه با مایه­زنی مخلوط دو باکتری بدست آمد که 34 درصد بیشتر از تیمار متناظر بدون مایه­زنی بود. بیشترین مقدار نیترات برگ (mg kg^-1 6123) در تیمار مصرف 100 درصد مقدار توصیه شده کود و بدون مایه‌زنی باکتری ثبت شد. کمترین مقدار نیترات برگ در تیمار 70 درصد مقدار توصیه شده کود همراه با مخلوط دو باکتری اندازه­گیری شد که نسبت به تیمار متناظر بدون مایه­زنی باکتری، کاهش ۲۵ درصدی داشت. بیشترین فعالیت آنزیم نیترات رداکتاز در تیمار 70 درصد مقدار توصیه شده کود همراه با مایه­زنی مخلوط دو باکتری اندازه­گیری شد که در مقایسه با تیمار متناظر بدون مایه­زنی باکتری، 47 درصد افزایش نشان داد. به‌طور کلی، کاربرد مخلوطPseudomonas putida وPhytobacter diazotrophicus همراه با 70 درصد مقدار توصیه‌شده کود NPK، پس از انجام بررسی­های بیشتر، می­تواند به‌عنوان راهکاری مناسب برای کاهش 30 درصدی مصرف کود شیمیایی، بدون افت چشمگیر عملکرد و با بهبود کیفیت تغذیه‌ای اسفناج، پیشنهاد شود.

چکیده مقاومت فروروی (PR) خاک یکی از ویژگی­های کلیدی و مهم در ارزیابی میزان فشردگی خاک در برابر تردد ادوات کشاورزی در اراضی زراعی به شمار می­رود. اندازه­گیری مستقیم PR در خاک وقت­گیر و پرهزینه بوده و به­دلیل خطای ابزاری ممکن است چندان قابل اعتماد نباشد. هدف اصلی این پژوهش، ارزیابی و مقایسه عملکرد سه مدل هوشمند نروفازی (NF)، برنامه­ریزی بیان ژن (GEP) و جنگل تصادفی (RF) در برآورد PR از روی ویژگی­های زودیافت خاک می­باشد. برای این منظور، داده­های مربوط به 105 نمونه خاک زراعی دشت اردبیل شامل رطوبت خاک مزرعه، رطوبت اشباع، شن، سیلت، رس، میانگین و انحراف معیار هندسی قطر ذرات، جرم مخصوص ظاهری و حقیقی، تخلخل کل، کربن آلی، آهک و PR به­کار گرفته شد. برای آموزش مدل­ها از 78 داده و برای آزمون مدل­ها از 27 داده استفاده گردید. پانزده ترکیب متفاوت از متغیرهای زودیافت خاک به­عنوان ورودی مدل­های NF، GEP و RF برای برآورد PR انتخاب شد. رطوبت خاک مزرعه به­عنوان یک متغیر سهل الوصول و زودیافت در بهترین مدل NF، GEP و RF برای برآورد PR خاک مورد استفاده قرار گرفت. مقادیر آماره­های ضریب تبیین (R²)، ریشه میانگین مربعات خطای نرمال شده (NRMSE)، میانگین خطا (ME) و ضریب نش-ساتکلیف (NS) براساس داده­های آزمونی برابر 50/0، 19/0، MPa 03/0 و 51/0 و 51/0، 20/0، MPa 13/0 و 48/0 و 58/0، 20/0، MPa 31/0 و 50/0 به­ترتیب برای بهترین مدل NF، GEP و RF در برآورد PR تعیین گردید. نتایج نشان داد که مدل NF با سه متغیر ورودی شامل جرم مخصوص ظاهری، شن و رطوبت خاک مزرعه در مقایسه با دو مدل هوشمند دیگر (GEP و RF) به‌دلیل داشتن NRMSE پایین و NS بالا توانست مقاومت فروروی خاک را با دقت نسبتاً بالایی در اراضی زراعی دشت اردبیل برآورد نماید.

چکیده تنش خشکی از جمله تنش‌های فیزیکی است که به‌عنوان مهم‌ترین عامل محدودکننده رشد و تولید گیاهان زراعی در اکثر نقاط جهان شناخته شده است. تنش خشکی نه تنها ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی خاک و رشد گیاه را دگرگون می‌کند، بلکه بر ویژگی‌های زیستی خاک نیز تأثیر می‌گذارد. با توجه به این‌که بیشتر مناطق ایران در اقلیم خشک و نیمه‌خشک قرار گرفته و با در نظر گرفتن مزیت‌های باکتری‌های محرک رشد در کاهش تنش‌ها در مقایسه با سایر روش‌ها، در این پژوهش تأثیر باکتری‌های ریزوسفری محرک رشد در کاهش تنش خشکی در گیاه گوجه‌فرنگی و ویژگی‌های زیستی خاک بررسی شد. آزمایشی گلخانه‌ای به‌صورت فاکتوریل و در قالب طرح بلوک­های کامل تصادفی با چهار تکرار انجام شد. تیمارهای آزمایشی شامل چهار سطح تنش خشکی شامل 40، 60، 80 و 100 درصد رطوبت مزرعه و پنج سویه باکتری شامل B19 (Lysinibacillus sphaericus)، B60 (Bacillus sp.)، B103 (Lysibacillus sp.)، B124 (Achromobacter sp.) و GB03 (Bacillus subtilis) بودند. همچنین یک تیمار شاهد (بدون باکتری و بدون تنش خشکی) نیز در نظر گرفته شد. به‌منظور اعمال تیمارها، گلدان­های 4 کیلوگرمی با استفاده از خاک زراعی عبور داده شده از الک 4 میلی‌متر آماده شدند. ریشه‌های نشای گوجه­فرنگی قبل از انتقال به گلدان­های اصلی با توجه به تیمار مربوطه با باکتری­های ریزوسفری محرک رشد به‌مدت 20 دقیقه آغشته و سپس نشاء­ها به گلدان اصلی انتقال داده شدند. به‌منظور اطمینان از استقرار گیاه، همه گلدان­ها به‌مدت 3 الی 4 هفته آبیاری شدند. در ادامه دوره کشت، با اندازه‌گیری رطوبت خاک به روش وزنی، تنش خشکی مورد نظر اعمال شد. ویژگی‌های تعداد گل، وزن تر بخش هوایی و ریشه، مقاومت روزنه­ای، وزن تر میوه و مقدار پرولین آزاد برگ اندازه­گیری شدند. همچنین ویژگی‌های زیستی خاک شامل معدنی شدن کربن آلی، کربن زیست‌توده میکروبی، تنفس برانگیخته و کسر متابولیک پس از برداشت گیاهان در خاک تعیین شدند. نتایج این مطالعه نشان داد که هر پنج سویه باکتری استفاده شده، باعث افزایش معنادار وزن تر اندام هوایی، تعداد گل و وزن میوه شدند. مقدار پرولین آزاد در برگ افزایش معناداری نسبت به تیمار شاهد (عدم تلقیح) داشت. نتایج نشان داد، مقدار مقاومت روزنه­ای کاهشی معنادار، نسبت به تیمار شاهد (عدم تلقیح) داشت. همچنین سویه­های استفاده شده باعث بهبود کیفیت ویژگی‌های بیولوژیک خاک شدند، به‌طوری‌که تنفس پایه، تنفس برانگیخته و کربن زیست‌توده میکروبی افزایشی معنی‌داری داشتند، اما کسر متابولیک کاهشی معنی‌داری نسبت به تیمار شاهد (عدم تلقیح) نشان داد. از بین پنج سویه به کار گرفته شده، سه سویه B19، B60 و B103 بیشترین تأثیر را در کاهش اثرات تنش خشکی نشان دادند. شرایط تنشی مختلف از جمله تنش رطوبتی حاکم بر کشاورزی ایران، موجب کاهش رشد و عملکرد محصولات کشاورزی می‌شود، بنابراین استفاده از مایه تلقیح حاوی ریز جانداران از جمله باکتری­های ریزوسفری محرک رشد که فعالیت آن‌ها در بهبود شرایط تنش به اثبات رسیده، دارای اهمیت فراوان است.

چکیده آلودگی خاک به فلزات سنگین به‌ویژه کادمیوم از چالش‌های جدی زیست‌محیطی است به‌نحوی‌که حذف آن از خاک دشوار و پرهزینه می‌باشد. این پژوهش با هدف ارزیابی اثرات ترکیبی عوامل زیستی و شیمیایی بر بهبود کارایی سورگوم علوفه ای در پالایش خاک‌های آلوده به کادمیوم انجام شد. آزمایش در شرایط گلخانه‌ای در قالب طرح کاملاً تصادفی به‌صورت فاکتوریل با چهار تکرار اجرا گردید. تیمارهای آزمایش شامل سه سطح باکتری محرک رشد (بدون باکتری، پانتوئه آگلومرانس و سودوموناس فلورسنس)، دو سطح مایکوریزا (بدون مایکوریزا و مایکوریزا) و دو سطح EDTA (بدون EDTA و با EDTA) بود. خاک با سولفات کادمیوم با غلظت ۴۰ میلی‌گرم بر کیلوگرم آلوده شد و صفات مورفولوژیکی (زیست‌توده، ارتفاع بوته، مساحت برگ)، غلظت فلز در گیاه و خاک، فاکتورهای انتقال و تجمع زیستی و شاخص تحمل اندازه‌گیری شدند. نتایج نشان داد که بیشترین تأثیر معنی‌دار مربوط به تیمار باکتری سودوموناس فلورسنس و EDTA بوده است، زیست‌توده بخش هوایی و ریشه و همچنین شاخص تحمل به نحو معنی‌داری تحت تأثیر تیمارها قرار نگرفتند، اما تیمار EDTA باعث افزایش معنی‌دار ارتفاع بوته به میزان 12 درصد نسبت به شاهد شد. مساحت برگ نیز با کاربرد باکتری‌ها به طور معنی‌دار تا 5/25 درصد نسبت به شاهد افزایش یافت. غلظت کادمیوم در اندام هوایی با تیمار ترکیبی سودوموناس فلورسنس و EDTA به‌طور معنی‌دار و به میزان 91 درصد نسبت به شاهد بیشتر شد، غلظت کادمیوم در ریشه نیز در تیمار مذکور 84/73 درصد نسبت به شاهد بیشتر شد. غلظت کادمیوم قابل جذب خاک با تیمار ترکیبی سودوموناس فلورسنس و EDTA به‌طور معنی‌دار 7/44 درصد کاهش یافت و فاکتور انتقال با این ترکیب بیش از سه برابر شاهد بود. تجمع زیستی کادمیوم در ریشه نیز با تیمار ترکیبی سودوموناس فلورسنس و EDTA 66/216 درصد افزایش معنی‌دار نسبت به شاهد نشان داد. این یافته‌ها بیانگر پتانسیل بالای ترکیب باکتری و EDTA در افزایش جذب و انتقال فلز برای گیاه‌پالایی می باشد و می‌تواند در مدیریت پایدار خاک‌های آلوده به فلزات سنگین کاربرد داشته باشد.

چکیده ناحیه خزری یکی از غنی‌ترین اکوسیستم‌های جنگلی ایران است که نقش مهمی در پایداری زیست‌محیطی و چرخه عناصر غذایی دارد. با این حال، تخریب ناشی از فعالیت‌های انسانی موجب کاهش پوشش گیاهی و اختلال در عملکرد زیستی خاک شده است. از آنجاکه مشخصه‌های ریشه و فعالیت آنزیم‌های خاک شاخص‌های حساسی نسبت به تغییر کاربری اراضی هستند، این پژوهش با هدف بررسی اثر تخریب و احیای پوشش گیاهی بر ویژگی‌های ریشه و فعالیت‌های آنزیمی خاک در ناحیه خزری انجام شد. مطالعه در حوزه کلارآباد (غرب مازندران) و در هفت نوع کاربری شامل جنگل طبیعی، جنگل‌کاری آمیخته با گونه پلت- توسکا، جنگل‌کاری خالص با گونه پلت، جنگل‌کاری خالص با گونه توسکا، جنگل‌کاری با گونه غیر‌بومی سکویا، جنگل مخروبه و رویشگاه علف‌زار انجام گرفت. در هر رویشگاه سه قطعه یک‌هکتاری انتخاب و نمونه‌برداری خاک در سه عمق صفر تا10، 10–20 و 20–30 سانتی‌متر انجام شد. هم‌زمان نمونه‌های ریشه از عمق صفر تا30 سانتی‌متر برداشت گردید. بدین منظور در هر یک از رویشگاه‌های مورد مطالعه 12 نمونه ریشه و 36 نمونه خاک از سه عمق مورد مطالعه برداشت و جهت تجزیه و تحلیل به آزمایشگاه انتقال داده شد. ویژگی‌های ریشه، عناصر غذایی ریشه و فعالیت آنزیم‌های خاک با روش‌های استاندارد اندازه‌گیری و تحلیل آماری کلیه داده‌ها با استفاده از نرم‌افزار SPSS نسخه ۲۲ انجام شد. همچنین از تحلیل مؤلفه‌های اصلی (PCA) برای بررسی روابط بین پوشش گیاهی، مشخصه‌های ریشه و فعالیت‌های آنزیمی خاک در عمق‌های مختلف استفاده شد. طبق نتایج پژوهش حاضر بیشترین زی‌توده ریزریشه و درشت‌ریشه و نیز بالاترین مقادیر عناصر غذایی ریزریشه در رویشگاه جنگل طبیعی مشاهده شد، در حالی‌که نسبت کربن به نیتروژن ریشه‌ها در جنگل مخروبه بیشینه بود. فعالیت آنزیم‌های اسیدفسفاتاز، آریل‌سولفاتاز و اینورتاز در جنگل طبیعی و در عمق سطحی خاک بیشترین مقدار را داشت و بیشترین فعالیت اوره‌آز در رویشگاه احیاشده با توسکا ثبت شد. در تمامی رویشگاه‌ها با افزایش عمق خاک، فعالیت آنزیم‌ها کاهش یافت. نتایج پژوهش حاضر نشان داد که تخریب و تغییر کاربری اراضی با کاهش پوشش گیاهی موجب افت زی‌توده ریشه و فعالیت آنزیم‌های خاک می‌شود، در حالی‌که رویشگاه‌های طبیعی و احیاشده از عملکرد زیستی مطلوب‌تری برخوردارند. بنابراین، مشخصه‌های ریشه و فعالیت آنزیم‌های خاک شاخص‌های مناسبی برای ارزیابی اثرات تخریب و موفقیت برنامه‌های احیای پوشش گیاهی در جنگل‌های ناحیه خزری محسوب می‌شوند.

چکیده امروزه کاربرد کود با نرخ متغیر عمدتاً بر پایه نقشه‌های آنالیز خاک انجام می‌شود، با این حال، فاصله نمونه‌برداری اغلب بدون توجه به تغییرپذیری مکانی ویژگی‌های خاک تعیین می‌گردد. پژوهش حاضر با هدف بررسی اهمیت فاصله نمونه‌برداری بر توزیع مکانی پتاسیم قابل استفاده در خاک‌های زراعی دشت شهرکرد انجام شد. بدین منظور، 120 نمونه خاک به روش نمونه‌برداری شبکه‌بندی منظم با فواصل 1335 متر از لایه سطحی خاک‌های زراعی دشت شهرکرد با مساحت 21400 هکتار جمع‌آوری شد و مقادیر پتاسیم قابل استفاده در آزمایشگاه تعیین گردید. دامنه تغییرات پتاسیم قابل استفاده در خاک‌ها از 120 تا 812 میلی‌گرم بر کیلوگرم بود و ضریب تغییرات آن، 2/38 درصد بود. تحلیل زمین‌آماری نشان داد که مدل نمایی بیشترین تناسب را با داده‌ها دارد و همبستگی مکانی پتاسیم قابل استفاده در سطح متوسط است. دامنه تأثیر این متغیر برابر با 53300 متر برآورد شد که نشان می‌دهد فاصله نمونه‌برداری انتخاب شده بسیار کمتر از دامنه تغییرپذیری مکانی است؛ بنابراین فاصله نمونه‌برداری کافی به نظر می‌رسد. با این حال، واریوگرام نمایی در فواصل کوتاه تقریباً افقی است، به گونه‌ای که نیم‌واریانس تغییر چندانی ندارد و این وضعیت نشان‌دهنده تاثیر تغییرات مدیریتی شدید خاک مانند؛ الگوهای متفاوت مصرف کود، تناوب زراعی و سابقه بهره‌برداری بر پراکندگی داده‌ها است. علی‌رغم افزایش تغییرپذیری در فواصل کوتاه و کاهش الگوی مکانی منظم ناشی از تغییرات مدیریتی شدید خاک، نقشه‌های حاصل از روش کریجینگ دقت قابل قبولی دارند. بنابراین، اگرچه فاصله نمونه‌برداری از نظر دامنه اثر کافی است، این فاصله نمی‌تواند تمام نوسانات کوچک‌برد ناشی از مدیریت خاک را به‌طور کامل ثبت کند. برای مطالعات آینده توصیه می‌شود که اثر تراکم نمونه‌برداری در فواصل کمتر از 1335 متر مورد بررسی قرار گیرد تا بتوان حساسیت مدل و دقت نقشه‌های کریجینگ را در مقیاس‌های بزرگ‌تر ارزیابی کرد. این امر می‌تواند به بهینه‌سازی نمونه‌برداری از خاک و ارائه توصیه‌های دقیق‌تر برای کاربرد کود با نرخ متغیر کمک کند.

چکیده توزیع عمقی ویژگی‌های فیزیکوشیمیایی خاک از عوامل تعیین‌کننده حاصلخیزی و تاب‌آوری سیستم‌های زراعی است، با این حال در بسیاری از مطالعات، ارزیابی این تغییرات به مقایسه‌های سطحی و معنی‌داری آماری محدود شده‌است. پژوهش حاضر با رویکردی نوآورانه و فراتر از آزمون‌های کلاسیک، حساسیت عمقی متغیرهای حاصلخیزی خاک را در اراضی کشاورزی استان خراسان رضوی (328 نقطه) بررسی می‌کند. بدین منظور، نیم‌رخ خاک در دو عمق 30-0 و 60-30 سانتی‌متر با تلفیق تحلیل چندمتغیره و شاخص‌ اندازه اثر رتبه‌ای دووجهی با بازه‌های اطمینان 95 درصد ارزیابی شد. مجموعه‌ای از ویژگی‌ها شامل عناصر پرمصرف و کم‌مصرف، پ‌هاش خاک، هدایت الکتریکی، کربن آلی و بافت خاک اندازه‌گیری و اثر عمق بر ساختار کلی داده‌ها با استفاده از آزمون پرمانوا بررسی شد. نتایج نشان داد که عمق خاک اثر معنی­داری بر ترکیب ویژگی‌های خاک دارد و برخی متغیرها، به‌ویژه کربن آلی، فسفر و پتاسیم قابل جذب و منگنز، دارای اندازه اثر بزرگ و حساسیت عمقی بالا هستند؛ در مقابل، متغیرهایی مانند سدیم تغییرات عمقی ناچیزی نشان دادند. طبقه‌بندی متغیرها بر اساس شدت اثر و پایداری عمقی، آشکار ساخت که تجمع عناصر پرمصرف عمدتاً به لایه سطحی محدود شده و لایه‌های زیرین از نظر کیفیت حاصلخیزی در وضعیت ضعیف‌تری قرار دارند. این یافته‌ها ضمن برجسته‌کردن محدودیت‌ اتکای صرف به نمونه‌برداری سطحی، ضرورت گذار از مدیریت یکنواخت به سمت مدیریت عمق‌محور و هدفمند را نشان می‌دهد. به‌طور کلی، چارچوب تحلیلی ارائه‌شده در این مطالعه، با تأکید بر شدت واقعی و اهمیت عملی تغییرات عمقی، مبنایی کاربردی‌ برای طراحی برنامه‌های تغذیه‌ای مبتنی بر نیم‌رخ خاک، افزایش کارایی مصرف نهاده‌ها و ارتقای پایداری تولید در سیستم‌های زراعی را فراهم می‌کند.

چکیده اصلاح‌کننده‌های آلی خاک می‌توانند در بهبود ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی خاک و فراهمی آب برای گیاه مؤثر باشند. این پژوهش به‌منظور بررسی تأثیر کاربرد سطوح مختلف بیوچار و کمپوست تهیه شده از بقایای برداشت سبز نیشکر بر ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی خاک و فراهمی آب برای گیاه نیشکر در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با هفت تیمار شامل شاهد، کاربرد بیوچار در سه سطح 5 (B5)، 10 (B10) و 15 (B15) تن در هکتار و کاربرد کمپوست در سه سطح 15 (CO15)، 30 (CO15) و 45 (CO45) تن در هکتار و در سه تکرار انجام شد. نتایج نشان داد که کاربرد تیمارهای بیوچار (B10 و B15) و کمپوست (CO30 و CO45) سبب کاهش pH و چگالی ظاهری خاک و افزایش معنی­دار میانگین وزنی قطر خاکدانه، کربن آلی، فسفر و پتاسیم قابل دسترس خاک و فراهمی آب برای گیاه شدند. تفاوت معنی­داری میان تأثیر تیمارهای B10، B15 و CO45 بر pH، کربن آلی و فراهمی فسفر در خاک مشاهده نشد، در حالی‌که تأثیر تیمارهای بیوچار B10 و B15 در افزایش فراهمی پتاسیم در خاک، بهبود ویژگی‌های فیزیکی خاک و افزایش فراهمی آب برای گیاه به­طور معنی­داری بیش­تر از تیمار CO45 بود. به‌طور کلی، می‌توان نتیجه‌گیری کرد که سطح 10 تن در هکتار بیوچار و سطح 45 تن در هکتار کمپوست، مقدار مناسب کاربرد آن‌ها به‌منظور بهبود ویژگی‌های شیمیایی خاک در خاک‌های آهکی مزارع نیشکر بود. همچنین کاربرد بیوچار در سطح 10 تن در هکتار به­عنوان مناسب‌ترین تیمار جهت بهبود ویژگی­های فیزیکی خاک و افزایش فراهمی آب برای گیاه نیشکر بود.

چکیده افزایش کیفیت دانه‌های غذایی یکی از اهداف کشاورزی پایدار می‌باشد. در این پژوهش به‌منظور بررسی تأثیر سطوح مختلف کود میلورم و محلول­پاشی لیگنوسولفونات روی بر ویژگی­های رشد، عملکرد، غلظت روی و نسبت مولی اسید فیتیک به روی و همچنین برخی فاکتورهای بیوشیمیایی دانه گیاه ماش (Vigna radiata) رقم پرتو آزمایشی به‌صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک­های کامل تصادفی با سه تکرار در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه زنجان اجرا شد. تیمارها شامل چهار سطح کود میلورم (0، 500، 1000 و 1500 کیلوگرم بر هکتار) و دو سطح محلول­پاشی لیگنوسولفونات روی در دوره گل‌دهی (محلول­پاشی با آب آبیاری به‌عنوان شاهد، محلول­پاشی با غلظت‌های 5/2 و 5 گرم در لیتر لیگنوسولفونات روی) بودند. شاخص‌های رشد و عملکرد شامل ارتفاع گیاه، تعداد ساقه‌‌های فرعی، تعداد غلاف در هر بوته، تعداد دانه در هر غلاف، طول غلاف و محصول دانه اندازه­گیری شدند. همچنین برخی ویژگی­های بیوشیمیایی مانند نسبت مولی اسید فیتیک به روی، فلاون، فلاونوئید کل، فنل کل، غلظت تانن، فعالیت آنتی‌اکسیدانی و غلظت نیتروژن، فسفر و پتاسیم دانه ماش مورد اندازه‌گیری قرار گرفتند. نتایج نشان داد که کاربرد کود میلورم به تنهایی در افزایش تعداد ساقه، طول ساقه اصلی، میزان فلاونوئیدها و فعالیت آنتی‌اکسیدانی بذر ماش مؤثرتر از کاربرد تلفیقی کود میلورم و روی بود. همچنین، محلول‌پاشی لیگنوسولفونات روی به تنهایی و همچنین همراه با کود میلورم سبب افزایش غلظت روی (حداکثر 45 درصد) در بذر ماش شد. بیشترین محصول دانه (2/115 گرم در متر مربع) مربوط به تیمار 1500 کیلوگرم کود میلورم و کمترین میزان (1/80 گرم در متر مربع) در تیمار صفر کیلوگرم کود میلورم و محلول­پاشی صفر روی دیده شد. محلول‌پاشی با روی نسبت مولی اسید فیتیک به روی دانه را کاهش داد (حداکثر 21 درصد) و کاربرد کود میلورم تا 500 کیلوگرم این نسبت را افزایش و پس از آن کاهش داد. بر اساس نتایج این پژوهش کاربرد هزار کیلوگرم کود میلورم بدون کاربرد روی، در افزایش میزان فلاونوئیدها و فعالیت آنتی‌اکسیدانی مؤثرتر بود. با این حال محلول­پاشی روی در افزایش میزان ترکیبات فنلی و میزان تانن مؤثر بود.

چکیده یکی از رایج‌ترین عصاره‌گیرها در تعیین پتاسیم قابل استفاده خاک‌های آهکی، استات آمونیوم یک مولار است که به‌طور گسترده در آزمایشگاه‌های خاک مورد استفاده قرار می‌گیرد. هدف این پژوهش، تأثیر غلظت‌های مختلف استات آمونیوم بر مقدار پتاسیم استخراج‌شده بود. تعداد 30 نمونه خاک از خاک‌های کشاورزی (30-0 سانتیمتر) دشت شهرکرد انتخاب شد. پتاسیم قابل استفاده خاک‌ها با استفاده از عصاره‌گیر استات آمونیوم با غلظت‌های 1/0، 25/0، 5/0 و 1 مولار استخراج شد. آزمایش گلخانه‌ای به صورت فاکتوریل و در قالب طرح کاملا تصادفی با دو فاکتور (نوع خاک و مقدار کود پتاسیم)، در 3 تکرار انجام شد. پس از اتمام دوره رویشی، بخش هوایی ذرت برداشت و شاخص‌های گیاهی تعیین شد. نتایج نشان داد که غلظت‌های مختلف استات آمونیوم مقادیر مشابهی پتاسیم استخراج کردند و کاهش غلظت استات آمونیوم تأثیری بر مقدار پتاسیم قابل استفاده نداشت. دامنه تغییرات پتاسیم قابل استفاده در عصاره‌گیر استات آمونیوم با غلظت‌های 1، 5/0، 25/0 و 1/0 مولار به‌ترتیب؛ 581-157، 598- 155، 596- 160 و 590- 168 میلی‌گرم بر کیلوگرم بود. همچنین، نتایج نشان داد که اختلاف بین میانگین پتاسیم استخراج‌شده در غلظت‌های مختلف استات آمونیوم از نظر آماری معنی‌دار نبود. نتایج تجزیه واریانس نشان داد که اثرات خاک و کود پتاسیم در سطح یک درصد اثر معنی‌داری بر وزن خشک، غلظت و جذب پتاسیم گیاه ذرت داشت. علاوه بر این، همبستگی مثبت و معنی‌داری (r = 0.99)، بین مقادیر پتاسیم استخراج‌شده با استفاده از غلظت‌های مختلف استات آمونیوم مشاهده شد. عصاره‌گیر استات آمونیوم با غلظت‌های 1/0، 25/0، 5/0 و 1 مولار، همبستگی معنی‌داری با شاخص عملکرد نسبی و پاسخ گیاه، داشت. نتایج نشان داد که حد بحرانی پتاسیم به روش تصویری کیت-نلسون به‌ترتیب 250، 255، 250 و 250 میلی‌گرم بر کیلوگرم برای غلظت‌های 1/0، 25/0، 5/0 و 1 مولار عصاره‌گیر استات آمونیوم بودند. نتایج نشان داد که کاهش غلظت استات آمونیوم بر میزان پتاسیم استخراج‌شده و تعیین حد بحرانی تأثیری ندارد. لذا توصیه می‌شود جهت عصاره‌گیری پتاسیم قابل استفاده، استات آمونیوم 1/0 مولار استفاده شود.

چکیده فرسایش خاک مهم­ترین عامل تخریب اراضی در سطح جهان است که استفاده پایدار از منابع خاک جهان را تهدید می­کند، بخصوص در مناطقی که شرایط اقلیمی نیمه­خشک دارند. فرسایش عامل اصلی تخریب اراضی است. علی‌رغم پیامدهای مهم فرسایش خاک در استفاده پایدار از خاک، اطلاعات محدودی در مورد وضعیت فعلی فرسایش وجود دارد. کمبود این اطلاعات به پیچیدگی فرآیندهای فرسایش مرتبط است که پیش­بینی فرسایش خاک را هزینه­بر، وقت گیر و دشوار می­کند. این دشواری منجر به توسعه مدل‌ها و ابزارهای مختلفی شده است که به‌دنبال ساده‌سازی مدل­های فرسایش خاک و بهبود درک ما از الگو و فرآیندهای فرسایش خاک هستند. هدف اصلی در این پژوهش مقایسه چند روش یادگیری ماشین (ماشین بردار پشتیبان (SVM)، کوبیست (Cu) و جنگل تصادفی (RF)) برای پیش­بینی فاکتور فرسایش­پذیری خاک و همچنین برآورد تلفات خاک با استفاده از مدل RUSLE می­باشد. مدل RUSLE برای تخمین نرخ فرسایش سالانه خاک و ارزیابی خطر فرسایش با ترکیب پنج عامل شامل فرسایندگی باران (R)، فرسایش­پذیری خاک (K)، طول و درصد شیب (LS)، پوشش گیاهی (C) و عملیات حفاظتی (P) اجرا می­شود. در این پژوهش برای محاسبه تغییرات مکانی فاکتور K از نقشه­های تهیه شده با روش یادگیری ماشین که در سه سناریو (سناریوها (i) توپوگرافی، (ii) توپوگرافی + سنجش از دور، (iii) همه داده‌ها + نقشه‌های موضوعی) با تعداد 100 نقطه نمونه­برداری شده با روش Conditional Latin Hypercube Sampling (cLHS) استفاده شد. نتایج به­دست آمده برای پیش­بینی فاکتور K نشان داد که مدل جنگل تصادفی در سناریو سوم بهترین عملکرد را در بین مدل­ها و سناریوهای استفاده شده در منطقه مطالعاتی دارد. میانگین فرسایش منطقه مطالعاتی 27/8 تن در هکتار در سال برآورد شد. نتایج نشان داد که سهم هر یک از کلاس‌های فرسایش در منطقه شامل ناچیز، ضعیف، متوسط، شدید و بسیار شدید به‌ترتیب حدود 33٪، 20٪، 26٪، 18٪ و 3٪ بود. حدود 21 درصد حوضه در رده­های شدید و بسیار شدید قرار گرفت که نیاز به اقدامات فوری برای کارهای حفاظتی می­باشد.

چکیده کمبود فسفر در خاک‌های آهکی، یکی از موانع اصلی تولید دانه‌های روغنی در ایران و مناطق نیمه‌خشک است. از طرفی کمبود جهانی کودهای فسفره و افزایش قیمت آن‌، تعیین راهبردهای مدیریتی کم­هزینه و اقتصادی را ضروری می‌سازد. از این رو آزمایشی مزرعه‌ای به‌صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک کامل تصادفی به‌مدت دو سال (1400-1399 و 13۹8-۱399) در منطقه داراب استان فارس روی دو رقم کنجد (داراب ۱۴ و داراب ۱) در پنج سطح فسفر (صفر، ۵، ۱۰، ۱۵ و ۲۰ کیلوگرم فسفر خالص در هکتار از منبع سوپر فسفات تریپل) در خاکی با فسفر قابل ‌دسترس کم در سه تکرار اجرا شد تا رقم کارا برای جذب فسفر با عملکرد بهینه مشخص شود. عملکرد دانه و روغن، تعداد کپسول در بوته، تعداد دانه در کپسول، غلظت و جذب عناصر فسفر، نیتروژن، روی، آهن، منگنز و مس دانه، شاخص‏های کارایی مصرف فسفر، کارایی جذب فسفر، کارایی فسفر و نسبت سود به هزینه در ارقام محاسبه شد. بر اساس نتایج میانگین دوساله، عملکرد دانه و روغن داراب 14 به‌ترتیب 4/20 و 6/30 درصد بیشتر از رقم داراب ۱ بود. تعداد کپسول در بوته، تعداد دانه در کپسول، عملکرد دانه و عملکرد روغن تا سطح 10 کیلوگرم فسفر در هکتار به‌طور معنی‏داری افزایش یافت (به‌ترتیب 5/23، 4/20، 7/42 و 9/52 درصد) که البته با تیمار 5 کیلوگرم فسفر در هکتار، تفاوت معنی‏داری نداشت. بنابراین، برای این ارقام مصرف 5 کیلوگرم فسفر در هکتار از نظر عملکرد دانه و روغن قابل توصیه است. اندازه‌گیری فسفر دانه در سطوح مختلف فسفر نشان داد که می‏توان برای این ارقام غلظت 25/0 تا 28/0 درصد را به‌عنوان مقدار کفایت فسفر دانه در نظر گرفت. در میانگین دو سال، جذب فسفر، نیتروژن، آهن، منگنز و روی در رقم داراب ۱۴ بیش‌تر از رقم داراب ۱ بود. در تمامی سطوح فسفر مصرفی، رقم داراب 14 از نظر عملکرد دانه، جذب فسفر و کارآیی مصرف فسفر نسبت به رقم داراب 1 برتری داشت. رقم داراب 14 نسبت به رقم داراب 1 مقدار عملکرد بیشتری به ازای هر واحد فسفر مصرفی تولید کرد. نسبت سود به هزینه در رقم داراب ۱۴ بیشتر از داراب 1 بود. در مجموع با کشت ارقام متحمل به کمبود فسفر همچون داراب ۱۴ همراه با مصرف حداقلی فسفر (۵ کیلوگرم فسفر در هکتار در شرایط آزمایش حاضر) می‌توان علاوه بر دستیابی به عملکرد بهینه، سودآوری و کارایی مصرف منابع را در خاک‌های آهکی دارای کمبود فسفر به‌طور چشمگیری افزایش داد.

چکیده استفاده از روش تشخیص چندگانه عناصر غذایی (CND-clr) روش مفیدی برای ارزیابی وضعیت عناصرغذایی چغندرقند است. هدف از این تحقیق ارزیابی و بهینه‌سازی وضعیت تغذیه­ای چغندرقند به‌مدت دو سال زراعی در استان خراسان رضوی با روش CND-clr است. در سال اول 30 مزرعه و در سال دوم 31 مزرعه با دامنه متفاوتی از خصوصیات خاک، انتخاب گردید. در سال‌های اول و دوم، نمونه‌برداری از برگ‌ها برای تعیین غلظت عناصر غذایی انجام شد. در این پژوهش گروه عملکرد زیاد در مزارع چغندرقند، با استفاده از روش CND از طریق ریاضی، آماری و کاربرد تابع تجمعی متمایز گردید. نتایج حاصل از تجزیه خاک در استان خراسان رضوی نشان داد که 67، 5/52، 82، 62، 59 و 53% مزارع به‌ترتیب دچار کمبود فسفر، پتاسیم، آهن، منگنز، روی و مس در خاک بودند. میانگین عملکرد در کل مزارع 5/58 تن بر هکتار بود و عملکرد حد واسط 9/70 تن در هکتار به‌عنوان معیار تفکیک مزارع با وضعیت تغذیه‌ای مطلوب و نامطلوب استفاده شد. بر اساس میانگین شاخص­های CND، 27/%54 مزارع این استان در وضعیت متعادل تغذیه‌ای و 43/45% آن در وضعیت نامتعادل قرار دارند. محدود کننده‌ترین عناصرغذایی پرمصرف در مزارع با عملکرد پایین فسفر (49%) و پتاسیم (44%) و برای عناصر غذایی کم­مصرف مربوط به مس (29%) و منگنز (22%) بود. بنابراین به‌منظور افزایش عملکرد و بهبود کیفیت محصول چغندرقند بایستی توجه ویژه‌ای به کوددهی پتاسیم، فسفر، مس در این مزارع شود. وضعیت نامتعادل تغذیه­ای مزارع شامل 50% کمبود و 50% بیش‌بود عناصر غذایی بود. روش CND با درنظر گرفتن وضعیت تغذیه‌ای متعادل و نامتعادل و همچنین بیش‌بود و کمبود عناصر غذایی، ضمن توصیه کودی مناسب از هدررفت کود و منابع مالی نیز جلوگیری می‌کند.

چکیده اکوسیستم­های جنگلی از مهم‌ترین بوم‌سازگان خشکی هستند و نقش کلیدی در تعادل محیط­زیستی و ارائه خدمات اکوسیستمی دارند. پایداری این اکوسیستم­ها وابسته به کیفیت خاک و توان زیستی رویشگاه (کیفیت رویشگاه) است و تحت تأثیر عوامل محیطی مانند توپوگرافی، پوشش گیاهی و فعالیت‌های انسانی قرار دارند. بنابراین با هدف بررسی کمی شاخص کیفیت خاک و کیفیت رویشگاه تحت تأثیر عواملی مانند ارتفاع، جهت دامنه و تراکم تاج‌پوشش، این پژوهش در جنگل‌های زاگرس (کوه شلم، شرق ایلام) با دامنه ارتفاعی 1500 - 2150 متر انجام شد. نمونه­برداری در 60 توده جنگلی در سه طبقه ارتفاعی (پایین‌بند (۱۷۵۰–۱۸۵۰ متر)، میان‌بند (۱۸۵۰–۱۹۵۰ متر) و بالا‌بند (۱۹۵۰–۲۰۵۰ متر از سطح دریا))، دو جهت جغرافیایی (شمالی و جنوبی) و دو کلاس تاج‌پوشش (کمتر و بیشتر از 25 درصد) انجام شد. از هر توده، نمونه‌های خاک از عمق 0 تا 15 سانتی‌متر برداشت و پس از ترکیب، خصوصیات خاک در آزمایشگاه اندازه‌گیری شد. برای محاسبه شاخص کیفیت خاک، از مدل استاندارد SQI-2 استفاده گردید که بر اساس نرمال‌سازی و وزن‌دهی به خصوصیات منتخب خاک عمل می‌کند. شاخص کیفیت رویشگاه نیز بر پایه مدل لگاریتمی نسبت ارتفاع درخت به لگاریتم سن درختان بلوط ایرانی به­عنوان گونه غالب رویشگاه برآورد شد. برای تحلیل ساختار فضایی شاخص‌ها، واریوگرام‌ها براساس مدل‌های کروی، نمایی، گوسی و خطی برازش داده شد و مناسب‌ترین مدل‌ها برای هر شاخص تعیین شدند. برای مدل‌سازی و تهیه نقشه‌های پراکنش مکانی، از روش‌های درون‌یابی کریجینگ (معمولی، ساده و عام)، کوکریجینگ و وزن‌دهی معکوس فاصله (IDW) استفاده شد. دقت این روش‌ها با استفاده از مقدار میانگین ریشه خطای برآورد استاندارد مورد ارزیابی قرار گرفت و بهترین روش برای هر شاخص انتخاب گردید. یافته‌های این پژوهش نشان داد که شاخص کیفیت خاک تابعی از جهت جغرافیایی، تراکم تاج درختان و طبقات ارتفاعی بود؛ به طوری که بیشترین مقدار آن در توده­های با تاج متراکم جهت شمالی- میان­بند (01/0±84/0) و کمترین مقدار آن در بالابند- دامنه جنوبی- تاج باز (03/0±60/0) مشاهده شد. شاخص کیفیت رویشگاه نیز با افزایش ارتفاع از سطح دریا کاهش یافت. بیشترین مقدار آن (08/2 ±26/25 متر) در دامنه شمالی- پایین‌بند- تاج متراکم و کمترین مقدار (79/0±51/16 متر) در دامنه جنوبی- بالابند- تاج باز ثبت گردید. بررسی آماری همبستگی میان شاخص کیفیت خاک و شاخص کیفیت رویشگاه نشان داد که این دو متغیر دارای رابطه مثبت و معنی‌داری هستند (58/0). این همبستگی در دامنه جنوبی (86/0) بسیار قوی‌تر از دامنه شمالی (36/0) بود. همچنین بررسی مدل‌های واریوگرام نشان داد که مدل کروی برای شاخص کیفیت خاک و مدل نمایی برای شاخص کیفیت رویشگاه مناسب‌ترین مدل­ها هستند. نتایج ارزیابی دقت روش­های درون­یابی نیز نشان داد که روش کریجینگ معمولی (12/1=RMSE) برای درون‌یابی شاخص کیفیت خاک و کریجینگ عام (04/1=RMSE) برای شاخص کیفیت رویشگاه دقیق‌ترین نتایج را ارائه دادند. این یافته‌ها بر اهمیت در نظر گرفتن هم‌زمان ویژگی‌های خاک و محیط در ارزیابی پتانسیل زیستی تأکید دارند. همچنین، تفاوت در الگوهای مکانی و ساختار فضایی این شاخص‌ها نشان می‌دهد که انتخاب روش مناسب مدل‌سازی مکانی ضروری است. این نتایج می‌توانند پایه‌ای برای مدیریت علمی، احیای هدفمند و برنامه‌ریزی پایدار جنگل‌های نیمه‌خشک زاگرس باشند.

چکیده کشت گیاه در خاک‌های آهکی دچار کمبود آهن (Fe)، نیازمند استراتژی‌های نوین مدیریت عناصر غذایی، به‌ویژه غنی‌سازی زیستی آهن است. این مطالعه با هدف بررسی شکل­های شیمیایی مختلف آهن در فاز جامد خاک و همبستگی آنها با غلظت و جذب آهن در گیاه آفتابگردان (رقم اسکار) انجام شد. این آزمایش در قالب طرح بلوک­های کامل تصادفی و با سه تکرار در شرایط مزرعه انجام شد. تیمارهای آزمایش شامل کود آبیاری آمینوکلات گلایسین- آهن [Fe (Gly)₂] (4 لیتر در هکتار)، آمینوکلات متیونین- آهن [Fe (Met)₂] (4 لیتر در هکتار)، کود سولفات آهن (به مقدار 20 کیلوگرم در هکتار) و تیمار شاهد (بدون کود) بود. پس از اتمام دوره کشت، pH خاک، غلظت آهن قابل استفاده در خاک و غلظت آهن در برگ و دانه گیاه اندازه‌گیری شد. جهت تعیین غلظت شکل­های شیمیایی آهن در فاز جامد خاک، از روش عصاره­گیری متوالی استفاده شد. نتایج نشان داد آمینوکلات­های گلایسین- آهن و متیونین- آهن به‌طور معنی­داری pH خاک را کاهش داده و به‌ترتیب موجب افزایش غلظت آهن قابل استفاده خاک (5/28 و 2/35 درصد افزایش)، غلظت آهن دانه (1/5 و 5/7 درصد افزایش) و جذب آهن دانه (6/66 و 7/86 درصد افزایش) نسبت به تیمار شاهد شدند. آمینوکلات­های آهن به‌ویژه متیونین- آهن سبب افزایش معنی­دار غلظت آهن به فرم تبادلی و متصل به ماده آلی و کاهش غلظت آهن کربناتی نسبت به تیمار سولفات آهن و شاهد در فاز جامد خاک شدند. آهن قابل استفاده با اجزای تبادلی و متصل به ماده آلی (به‌ترتیب ^**87/ 0r= و ^**84/ 0r=) همبستگی مثبت معنی­داری نشان داد. همچنین از بین شکل­های شیمیایی آهن، آهن تبادلی (^**72/ 0r=) و آهن متصل به ماده آلی (^**69/ 0r=) با غلظت آهن دانه همبستگی مثبت و معنی­داری داشتند که بیانگر نقش مؤثر این شکل­ها در تغذیه آهن گیاه بود. یافته‌های این مطالعه حاکی از آن است که استفاده از آمینوکلات‌های آهن در قالب روش کودآبیاری، با بهبود ویژگی‌های شیمیایی خاک، موجب افزایش فراهمی زیستی آهن شده و در نتیجه نقش مؤثری در ارتقاء وضعیت تغذیه‌ای گیاه آفتابگردان تحت شرایط کمبود آهن ایفا می‌کند.

چکیده کیفیت خاک نقش بسیار مهمی در تولید محصول دارد. ارزیابی کمی و سریع کیفیت خاک امکان بررسی به موقع تأثیر روش­های مدیریتی از جمله مدیریت کوددهی بر شرایط خاک را فراهم می نماید. به‌منظور برررسی اثرات کاربرد کودهای آلی و شیمیایی بر کیفیت خاک، این تحقیق به‌مدت سه سال در قالب طرح آماری بلوک­های کامل تصادفی در سه تکرار در کرت­های 200 متر مربعی در استان البرز انجام شد. تیمارهای کودی شامل: 1) آیش، 2) شاهد بدون مصرف کود، 3) کاربرد کودهای شیمیایی نیتروژنی، فسفری و پتاسیمی بر اساس آزمون خاک، 4) کاربرد 20 تن کود گاوی هر دو سال یکبار+ کاربرد 75 درصد مقدار نیتروژن توصیه شده + کاربرد 50 درصد مقدار فسفر و پتاسیم توصیه شده، 5) کاربرد 20 تن کمپوست پسماند هر دو سال یکبار + کاربرد 75 درصد مقدار نیتروژن توصیه شده + کاربرد 50 درصد مقدار فسفر و پتاسیم توصیه شده، 6) کاربرد سالانه 20 تن کود گاوی + کاربرد 75 درصد مقدار نیتروژن توصیه شده، 7) کاربرد سالانه 20 تن کمپوست پسماند + کاربرد 75 درصد مقدار نیتروژن توصیه شده، 8) کاربرد سالانه 20 تن کود گاوی، 9) کاربرد سالانه 20 تن کمپوست پسماند بود. پس از نمونه برداری خاک در پایان کشت گندم (هر سال) و تعیین ویژگی­های pH، هدایت الکتریکی، کربن آلی، فسفر و پتاسیم قابل استفاده، جرم مخصوص ظاهری، میانگین وزنی قطر خاکدانه­ها اندازه­گیری و شاخص­های کیفیت خاک تجمعی (SQI) و نمورو (NQI) محاسبه شد. نتایج نشان داد که بین تیمارها در شاخص­های مورد بررسی اختلاف معنی­داری وجود داشت ولی بین ساله­های مختلف اختلاف معنی­دار نبود. تیمارهای کاربرد توأم کود آلی و شیمیایی موجب افزایش معنی­داری عملکرد گندم نسبت به تیمار کاربرد کود شیمیایی و تیمارهای کاربرد کود آلی (کود گاوی و کمپوست پسماند) داشت و بین تیمارهای کاربرد توأم کودهای آلی و شیمیایی نیز اختلاف معنی­داری وجود نداشت در ضمن همه تیمارها نیز نسبت به تیمار شاهد (تیمار بدون مصرف کود) افزایش معنی­داری داشتند. در سال سوم بین عملکرد و شاخص­های کیفیت خاک همبستگی معنی­داری وجود داشت.

چکیده مدیریت زراعی نقشی کلیدی در حفظ کیفیت خاک و پایداری اکوسیستم‌های کشاورزی دارد. این پژوهش با هدف مقایسه تأثیر کشت یونجه (سیستم تک کشتی) و ذرت-گندم (تناوب) بر کیفیت خاک در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه فردوسی مشهد در سال زراعی 400-1399 انجام شد. نمونه‌های خاک از اعماق 10-0، 20-10 و 30-20 سانتی‌متر پس از برداشت محصول، جمع‌آوری و 11 ویژگی فیزیکی، شیمیایی و حاصلخیزی خاک (پ‌هاش، هدایت الکتریکی، کربنات کلسیم، نیتروژن کل، فسفر قابل استفاده، پتاسیم قابل استفاده، میانگین وزنی قطر خاکدانه‌ها به روش‌های تر و خشک، شاخص پایداری ساختمان خاک، هدایت هیدرولیکی اشباع خاک و کربن آلی) اندازه‌گیری و محاسبه شدند. مجموعه حداقل داده‌ها (MDS) با استفاده از تحلیل مؤلفه‌های اصلی (PCA) تعیین شد و شاخص کیفیت خاک (SQI) با روش‌های مجموعه کل داده‌ها (TDS) و MDS محاسبه گردید. براساس نتایج تجزیه به مؤلفه‌های اصلی برای کشت یونجه و تناوب ذرت-گندم، 4 مؤلفه با مقدار ویژه بزرگتر از یک که بیش از 80 درصد واریانس کل داده‌ها را در برداشتند، انتخاب گردید که برای یونجه، کربن آلی، نیتروژن کل، کربنات کلسیم معادل و میانگین وزنی قطر خاکدانه‌ها در حالت‌های تر و خشک و در مورد تناوب ذرت-گندم، کربن آلی، هدایت الکتریکی، کربنات کلسیم معادل و میانگین وزنی قطر خاکدانه‌ها در حالت‌های تر و خشک انتخاب شدند. نتایج نشان داد که خاک زیرکشت یونجه در مقایسه با تناوب ذرت-گندم، به‌ویژه در لایه سطحی (10-0 سانتی‌متر) کیفیت بهتری (رده کیفی Ⅱ) داشت، درحالی‌که خاک در تناوب ذرت-گندم در رده‌های ضعیف‌تر (Ⅲ و Ⅳ) قرار گرفت. پوشش دائمی خاک، نوع ریشه و تثبیت نیتروژن در یونجه به بهبود مواد آلی و پایداری ساختمان خاک کمک کرد، درصورتی‌که خاک‌ورزی مکرر در تناوب موجب کاهش کیفیت خاک شد. این یافته‌ها بر اهمیت کاشت گیاهان چندساله برای مدیریت پایدار خاک و افزایش ماده آلی در مناطق نیمه‌خشک تأکید دارد و همچنین استفاده از MDS روشی کارآمد و جایگزین برای ارزیابی کیفیت خاک است.

چکیده فرسایش خندقی به‌عنوان یکی از عوامل تخریب سرزمین شناخته شده و اثرات زیان‌باری در محل و همچنین مناطق پایین‌دست حوزه آبخیز به بار می‌آورد. به‌دلیل دشوار بودن کنترل توسعه فرسایش‌های خندقی، شناسایی مناطق مستعد رخداد فرسایش خندقی و جلوگیری از تشکیل آن از اهمیت زیادی برخودار است. این پژوهش با هدف پیش­بینی مکانی استعداد فرسایش خندقی با استفاده از مدل­های جنگل تصادفی و درختان رگرسیونی تقویت­شده در حوزه آبخیز تلوار استان کردستان انجام شده است. در ابتدا 99 خندق در بازدیدهای میدانی تشخیص داده شد و موقعیت پیشانی خندق‌ها ثبت و نقشه پراکنش مکانی خندق‌ها تهیه شد. خندق‌ها به‌صورت تصادفی به دو گروه آموزش و اعتبارسنجی به نسبت 70:30 تقسیم شدند. همچنین نقشه عوامل مؤثر بر فرسایش خندقی شامل ارتفاع، شیب، جهت شیب، سنگ‌شناسی، فاصله از آبراهه، شاخص رطوبت توپوگرافی، کاربری اراضی، انحنای سطح، انحنای مقطع، میانگین بارندگی سالانه، موقعیت شیب نسبی، شاخص توان جریان، فاصله از جاده، رده و بافت خاک در سامانه اطلاعات جغرافیایی تهیه شد. مقدار احتمال ایجاد فرسایش خندقی توسط مدل جنگل تصادفی بین 006/0 تا 996/0 و توسط مدل درختان رگرسیون تقویت­شده بین 011/0 تا 799/0 به‌دست آمد. خروجی الگوی مکانی ایجاد فرسایش خندقی توسط این دو مدل نشان داد بخش‌های میانی، شرقی و شمالی این حوضه که در مجاورت آبراهه‌ها و رودخانه‌ها هستند، از استعداد ایجاد فرسایش خندقی بیشتری برخوردار هستند. میزان دقت پیش‌بینی مدل‌ها بر اساس روش مساحت زیر منحنی مشخصه عملکرد گیرنده (AUC) ارزیابی شد. بر این اساس، مقدار مساحت زیر منحنی مشخصه عملکرد گیرنده در مدل‌های جنگل تصادفی و درختان رگرسیونی تقویت‌شده به‌ترتیب 952/0 و 891/0 به‌دست آمد. بنابراین مدل جنگل تصادفی دقت بیشتری در پیش‌بینی ایجاد فرسایش خندقی نشان داد. به این سبب، استفاده از مدل هوش مصنوعی جنگل تصادفی در مدیریت سرزمین و برنامه‌های حفاظت خاک حوزه‌های آبخیز مستعد ایجاد فرسایش خندقی پیشنهاد می‌شود.