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 خشک‌سالی در مناطق کشاورزی یکی از مهم‌ترین مخاطرات طبیعی مؤثر بر پایداری جوامع روستایی در مناطق خشک و نیمه‌خشک ایران است. پیامدهای آن در قالب کاهش خدمات اکوسیستم، اختلال در معیشت و افزایش فشار بر منابع آب، به‌ویژه در استان فارس قابل مشاهده است. با وجود پژوهش‌های متعدد در زمینۀ ارزیابی خشک‌سالی، کاربرد شاخص‌های ترکیبی که بتوانند هم‌زمان ابعاد انسانی و محیطی تاب‌آوری را با استفاده از داده‌های عینی و در دسترس تحلیل کنند، در ایران محدود بوده است. هدف پژوهش حاضر، تحلیل تاب‌آوری اجتماعی در برابر خشک‌سالی با بهره‌گیری از شاخص ترکیبی LPCIEA در دو روستای محمدآباد و مجدآباد (شهرستان مرودشت، استان فارس) در بازۀ زمانی ۱۳۷۹ تا ۱۴۰۳ است. شش معیار کاربری اراضی، جمعیت، تنوع محصولات زراعی، سطح آبیاری، تحصیلات و سن اشتغال با استفاده از تصاویر ماهواره‌ای لندست و سنتینل، آمار رسمی و پیمایش میدانی کمّی‌سازی شدند. وزن‌دهی معیارها با تحلیل مؤلفه‌های اصلی (PCA) و مدل‌سازی با رگرسیون چندگانه انجام گرفت. یافته‌ها نشان داد از مجموع ۱۲ وضعیت تاب‌آوری ثبت‌شده، ۶ وضعیت در طبقه‌ی قرمز (بسیار پایین)، ۳ وضعیت زرد (متوسط رو به کاهش) و ۳ وضعیت سبز (مطلوب) قرار گرفته‌اند که بیانگر غلبۀ شرایط بحرانی در منطقه است. بر اساس ضرایب رگرسیونی، معیار «تنوع محصولات زراعی» با ضریب بتای 785/0 بیشترین تأثیر مثبت و معنی‌دار را بر تاب‌آوری داشته است (۰۱/۰>p) در حالی‌که معیار «تحصیلات» با ضریب 095/0 کمترین اثر را نشان داده است. ضریب همبستگی چندگانه (۹۹۵/۰=R) و آمارۀ دوربین-واتسون (۸۹۲/۱) حاکی از برازش قوی و عدم خودهمبستگی مدل است. نتایج بیانگر آن است که روستای مجدآباد به دلیل جمعیت بیشتر و فشار افزون‌تر بر منابع، در اولویت نخست اقدامات سازگاری و بهبود تاب‌آوری قرار دارد. بر این اساس، پیشنهاد می‌شود سیاست‌های حمایتی با هدف افزایش تنوع کشت، توسعۀ محصولات کم‌آب‌بر و مشارکت فعال جوامع محلی در نهادهای تصمیم‌گیری تدوین شوند. اقدامات پیشنهادی نشان داد ظرفیت سازگاری متفاوتی با خشک‌سالی نسبت به روستای مجاور در شرایط آب و هوایی مشابه نیاز است.

چکیده چکیده
هدف از این تحقیق، برآورد مولفه‌های هیدروگراف‌های واحد حاصل از چند رویداد بارش-رواناب در حوضه آبریز سامیان واقع در استان اردبیل با استفاده از روش بهینه‌سازی غیرخطی همراه با کاربرد توابع توزیع احتمال می-باشد. بمنظور تعیین بهینه مقادیر پارامترهای توابع توزیع، از نرم‌افزار Mathematica و روش برنامه‌ریزی غیرخطی استفاده شد. در نهایت، هیدروگراف‌های رواناب مستقیم با استفاده از هیتوگراف‌های بارش موثر و هیدروگراف‌های واحد متناظر، محاسبه شده و با هیدروگراف‌های رواناب مستقیم مشاهده‌‌ای مقایسه شدند. از معیارهای عملکرد ریشه میانگین مربعات خطا (RMSE)، میانگین خطای مطلق (MAE) و ضریب همبستگی (CC) برای بررسی توانایی توابع احتمال استفاده ‌شد. روش کلاسیک حداقل مربعات نیز برای استخراج هیدروگراف‌های واحد استفاده شده و کارآیی آن با نتایج مدل بهینه‌سازی غیرخطی مقایسه می‌شود. نتایج نشان داد که در دوره آزمون، با در نظر گرفتن مقادیر متوسط توابع عملکرد توزیع‌ها در هر رویداد، توزیع‌های لوگ نرمال (با متوسط خطای RMSE و MAE برابر 0134/0 و 01115/0 و متوسط CC برابر 823/0) و توزیع نرمال (با متوسط خطای RMSE و MAE برابر 0142/0 و 01275/0 و متوسط CC برابر 739/0) بترتیب دارای پتانسیل بالا در تخمین هیدروگراف‌های واحد حوضه می‌باشند. خطاهای توزیع‌های پیرسون و ناکاگامی در هر دو رویداد بیشتر از بقیه توزیع‌ها بود. روش حداقل مربعات نیز مقادیر معیارهای عملکرد بهتری از همه توزیع‌ها در هر دو رویداد نشان داد. بطورکلی، می‌توان نتیجه گرفت که توزیع لوگ نرمال بهترین توزیع برای برآورد هیدروگراف‌های واحد (بویژه در برآورد شاخه بالارونده و زمان و دبی اوج) در حوضه آبریز سامیان می‌باشد.
واژه‌های کلیدی: بهینه‌سازی غیرخطی، حداقل مربعات، رویداد بارش-رواناب، نرم‌افزار Mathematica، هیدروگراف واحد

چکیده گردوغبار یکی از مهم‌ترین مخاطرات محیطی در مناطق خشک و نیمه‌خشک است که می‌تواند از طریق کاهش تابش ورودی، رسوب ذرات بر سطح برگ‌ها، اختلال در فرایند فتوسنتز و تشدید تنش‌های محیطی، سلامت پوشش گیاهی را تحت تأثیر قرار دهد. در این پژوهش، اثر رخدادهای گرد و غبار بر سلامت پوشش گیاهی استان خوزستان طی دوره ۲۰۰۱ تا ۲۰۲۳ با استفاده از داده‌های سنجش از دور بررسی شد. برای پایش شدت گردوغبار از عمق نوری آئروسل (Aerosol Optical Depth; AOD) و برای ارزیابی وضعیت پوشش گیاهی از شاخص نرمال‌شده تفاضلی پوشش گیاهی (Normalized Difference Vegetation Index; NDVI) و شاخص بهبود‌یافته پوشش گیاهی(Enhanced Vegetation Index; EVI) استفاده شد. پس از همگام‌سازی داده‌های ماهانه، ناهنجاری‌های NDVI، EVI و AOD محاسبه شد و رخدادهای شدید گرد و غبار بر اساس صدک‌های ۷۵ و ۹۰ شناسایی شدند. نتایج نشان داد که رابطه بین AOD خام و ناهنجاری‌های NDVI و EVI منفی اما ضعیف بود، در حالی‌که پس از حذف اثرات فصلی، شدت این رابطه افزایش یافت.. به‌طوری‌که ضریب همبستگی ناهنجاری AOD با ناهنجاری NDVI و EVI به‌ترتیب برابر ۰.۳۰۷- و ۰.۲۸۱- به دست آمد. تحلیل فصلی نیز نشان داد که این رابطه در فصل بهار قوی‌تر است. همچنین نتایج تحلیل تأخیری و رخدادمحور بیانگر آن بود که پس از رخدادهای شدید گرد و غبار، افت شاخص‌های پوشش گیاهی می‌تواند در ماه‌های بعد نیز ادامه یابد. به‌طور کلی، نتایج این پژوهش نشان می‌دهد که افزایش غیرعادی گرد و غبار با کاهش نسبی سلامت پوشش گیاهی در خوزستان همراه است، اما تفسیر این رابطه باید با توجه به نقش سایر عوامل اقلیمی و زراعی مانند بارش، دما، رطوبت خاک، آبیاری و نوع کشت انجام شود.

چکیده تبخیر-تعرق مرجع (ETo) یکی از مؤلفه‌های مهم در مدیریت منابع آب و برنامه‌ریزی آبیاری است. داده‌های هواشناسی زمینی مورد استفاده برای تخمین این پارامتر اغلب در بسیاری از مناطق با محدودیت دسترسی و پراکندگی ناهمگن ایستگاه‌ها مواجه هستند. پژوهش حاضر با هدف بررسی امکان‌پذیری جایگزینی داده‌های زمینی با پارامترهای سنجش از دور در برآورد روزانه ETo به روش فائو-پنمن-مونتیث انجام شد. بدین منظور، داده‌های ۱۵ ایستگاه هواشناسی در استان آذربایجان شرقی (دوره ۲۰۰۰ تا ۲۰۲۳ میلادی) همراه با داده‌های ماهواره‌ای مودیس (MODIS) شامل دمای سطح زمین، تابش خورشیدی، آلبدو، NDVI، زاویه زنیت خورشید و داده‌های رطوبت خاک ماهواره GLDAS مورد استفاده قرار گرفت. چهار مدل یادگیری ماشین شامل رگرسیون فرآیند گاوسی (GPR)، ماشین تقویت گرادیان سبک (LightGBM)، شبکه کانولوشنی زمانی (TCN) و مدل ترکیبی TCN-GRU در قالب شش سناریوی ورودی (از داده‌های حداقل زمینی تا ترکیب کامل ماهواره‌ای و زمینی) توسعه و ارزیابی شدند. نتایج نشان داد که مدل TCN-GRU با ضریب تبیین ۰٫۹۷۵ و خطای نرمال‌شده ۷٫۶ درصد در سناریوی ترکیبی IC5 (شامل متغیرهای کامل ماهواره‌ای به همراه دمای بیشینه و رطوبت نسبی) بهترین عملکرد را دارد. در مقابل، سناریوهای صرفاً ماهواره‌ای IC2 تا IC4 با کاهش چشمگیر دقت همراه بودند. آزمون دیبولد-ماریانو نشان داد که برتری مدل TCN-GRU نسبت به GPR و LightGBM در همه سناریوها معنادار است (۰٫۰۱p <) در حالی که تفاوت آن با TCN تنها در سناریوی IC5 معنادار می‌باشد. تحلیل همبستگی پیرسون نیز حاکی از آن بود که دمای بیشینه (۰٫۹۳) و تابش خورشیدی (۰٫۹۱) قوی‌ترین همبستگی مثبت و زاویه زنیت خورشید (۰٫۸۸-) و رطوبت نسبی (۰٫۷۳-) قوی‌ترین همبستگی منفی را با ETo دارند. به طور کلی، اگرچه داده‌های سنجش از دور به تنهایی قادر به جایگزینی کامل داده‌های زمینی نیستند، اما ترکیب آن‌ها با حداقل متغیرهای زمینی Tmax و RH می‌تواند دقت قابل قبولی (۸٪NRMSE <) ارائه دهد.

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 کشاورزی حفاظتی به عنوان یکی از مهم‌ترین راهبردهای مدیریت پایدار خاک، می‌تواند از طریق اصلاح ساختمان خاک و تغییر در سیستم منفذی، رفتار هیدرولیکی خاک را تحت تأثیر قرار دهد. این پژوهش با هدف بررسی اثر سامانه‌های مختلف خاک‌ورزی بر منحنی مشخصه رطوبتی، توزیع اندازه منافذ و کیفیت فیزیکی خاک در شهرستان بندرگز استان گلستان انجام شد. پژوهش حاضر در قالب طرح کرت‌های خرد شده بر پایه بلوک‌های کامل تصادفی با سه تکرار انجام شد. سامانه‌های مدیریتی شامل خاک‌ورزی غیرحفاظتی، نیمه‌حفاظتی و حفاظتی به عنوان فاکتور اصلی و اعماق خاک (15-0 ، 30-15 و 45-30 سانتی‌متر) به عنوان فاکتور فرعی در نظر گرفته شدند. منحنی‌های مشخصه رطوبتی خاک با استفاده از تابع ون‌گنوختن برازش داده شد و شاخص‌های رطوبت، توزیع اندازه منافذ و شاخص کیفیت فیزیکی خاک (S) محاسبه شدند. نتایج نشان داد مدیریت خاک‌ورزی اثر معنی‌داری بر رسانایی الکتریکی، ماده آلی، میانگین وزنی قطر خاکدانه، شاخص پایداری خاکدانه، شاخص سله‌بندی، گنجایش مزرعه‌ای ، آب قابل استفاده گیاه، توزیع منافذ خاک بر اساس اندازه و کارکرد آن‌ها داشت. بیشترین مقدار گنجایش مزرعه‌ای و آب قابل استفاده گیاه در دو عمق سطحی به ترتیب برابر 1776/0 و 1390/0 سانتی‌متر مکعب بر سانتی‌متر مکعب در سامانه نیمه‌حفاظتی مشاهده شد، در حالی که کمترین مقادیر در سامانه غیرحفاظتی به دست آمد. همچنین سهم منافذ ذخیره‌ای در عمق 0–15 سانتی‌متر در سامانه نیمه‌حفاظتی به حدود 72 درصد رسید، در حالی که بیشترین سهم منافذ انتقالی در سامانه غیرحفاظتی مشاهده شد. منحنی‌های مشخصه رطوبتی خاک نیز در دو عمق نخست در سامانه نیمه‌حفاظتی و در عمق 30–45 سانتی‌متر در سامانه حفاظتی در موقعیت بالاتری قرار گرفتند که بیانگر گنجایش بیشتر نگهداری آب در این سامانه‌ها بود. با وجود بهبود نسبی شاخص‌های هیدرولیکی، مقادیر شاخص S در تمامی تیمارها (012/0 تا 027/0) کمتر از آستانه 035/0 باقی ماند. به طور کلی، نتایج نشان داد که سامانه نیمه‌حفاظتی در لایه‌های سطحی و سامانه حفاظتی در عمق‌های پایین‌تر، از طریق افزایش سهم منافذ ذخیره‌ای و بهبود کارکرد سیستم منفذی خاک، ویژگی‌های فیزیکی و هیدرولیکی خاک را بهبود می‌بخشند. این یافته‌ها بیانگر آن است که تغییر در کیفیت و عملکرد منافذ، نقش مهم‌تری نسبت به تغییر در مقدار کل تخلخل در ارتقای ویژگی‌های هیدرولیکی و کیفیت فیزیکی خاک دارد و تداوم اجرای کشاورزی حفاظتی می‌تواند زمینه بهبود بیشتر کیفیت فیزیکی خاک را فراهم سازد.