دوماهنامه
دوره و شماره: دوره 37، شماره 2 - شماره پیاپی 88، خرداد و تیر 1402، صفحه 165-352 
مقالات پژوهشی علوم آب

اثر مدیریت آبیاری بر شاخص‌های بهره‌وری مصرف آب محصول یونجه

صفحه 165-185

https://doi.org/10.22067/jsw.2023.79145.1211

حسن اوجاقلو، فرهاد اوجاقلو، محمد مهدی جعفری، فرهاد میثاقی، بیژن نظری، اسماعیل کرمی دهکردی

چکیده تحقیق حاضر با هدف پایش بهره­وری مصرف آب محصول یونجه و بررسی اثر اصلاح برنامه آبیاری بر کاهش مصرف آب و ارتقای شاخص­های بهره­وری انجام شد. در مرحله اول تحقیق، تعداد 11 مزرعه یونجه واقع در استان زنجان انتخاب و مورد مطالعه قرار گرفت. عوامل مرتبط با بهره­وری نظیر شدت جریان ورودی به مزارع، حجم آب مصرفی، برنامه آبیاری، مدیریت تغذیه، عملکرد محصول، هزینه­های تولید و درآمد حاصل از فروش محصول تعیین و شاخص­های فیزیکی و اقتصادی بهره­وری مصرف آب محاسبه شد. در مرحله دوم، اصلاح مدیریت آبیاری به عنوان راهکار اجرایی به منظور بهبود بهره­وری مصرف آب در شرایط واقعی مزرعه در قالب قطعات کنترل­شده اجرا و با وضع موجود مقایسه شد. بر اساس نتایج حاصل از پایش­های میدانی، میانگین حجم آب آبیاری در مزارع یونجه در حدود 14250 متر مکعب در هکتار و میانگین شاخص­های بهره­وری مصرف آب CPD، BPD و NBPD به ترتیب برابر 79/0 کیلوگرم بر متر مکعب، 1/16 و 9/8 هزار ریال بر متر مکعب برآورد شد. به طور میانگین اعمال برنامه صحیح آبیاری در قطعات کنترل­شده منجر به کاهش 5/49 درصدی حجم آب آبیاری و به تبع آن افزایش 72 درصدی شاخص بهره­وری فیزیکی شد. تثبیت الگوی اشتباه برنامه آبیاری و عدم کنترل و نظارت بر بهره­برداری از منابع آب دلایل اصلی مصرف بی­رویه آب در مزارع یونجه شناخته شد. نتایج مرحله دوم اجرای پژوهش نشان داد، تنها با اصلاح مدت زمان آبیاری می­توان حجم آب آبیاری را بطور قابل ملاحظه­ای کاهش و بهره­وری مصرف آب را بهبود بخشید.

مقالات پژوهشی علوم آب

تعیین الگوی کشت بهینه مبتنی بر هم‏بست آب، انرژی، غذا و سود اقتصادی (مطالعه موردی استان مرکزی- دشت فراهان)

صفحه 187-202

https://doi.org/10.22067/jsw.2023.79946.1233

مصطفی گودرزی، جواد قدبیک لو، عادل غدیری، محمدعلی خودشناس

چکیده ارائه و اجرای یک الگوی کشت بهینه علاوه بر مدیریت بهتر منابع پایه آب و خاک، امکان کشاورزی پایدار را فراهم نموده و از لحاظ جنبه‏های اقتصادی و اجتماعی یک ضرورت انکارناپذیر است. این تحقیق با هدف بهینه‏سازی الگوی کشت با استفاده از رویکرد برنامه‏ریزی چند هدفه، برای پیوند شاخص‏های آب، غذا، انرژی و سود اقتصادی در دشت فراهان و در سال 1400 اجرا شد. الگوی کشت بهینه برای شرایط نرمال، خشکسالی و ترسالی به گونه‏ای ارائه شد که بهره‏برداری از منابع آب در شرایط پایدار صورت پذیرد. نتایج حاصل نشان داد، مقدار آب مصرفی الگوی کشت بهینه در شرایط نرمال، خشکسالی و ترسالی به ترتیب 23، 29 و 18 درصد نسبت به الگوی کشت موجود کاهش می‏یابد. از طرفی مقدار کالری تولیدی الگوی کشت بهینه در شرایط نرمال، خشکسالی و ترسالی به ترتیب 52، 62 و 45 درصد، متوسط بهره‏وری انرژی 41، 43و 36 درصد و سود خالص تولیدی 43، 31 و 44 درصد نسبت به الگوی کشت موجود افزایش می‏یابد. به منظور بهره‏برداری بهینه از منابع آب بایستی الگوی کشت در دوره‏های خشکسالی، نرمال و ترسالی مطابق الگوی بهینه پیشنهادی تغییر یابد. بنابراین، با توجه به اینکه الگوی کشت موجود کمترین انطباق را برای رسیدن به اهداف چهارگانه کاهش مصرف آب، افزایش تولید غذا، کاهش مصرف انرژی و افزایش سود اقتصادی دارد، برنامه‏ریزی‏های کلان در این دشت بایستی در راستای اجرای الگوی کشت بهینه پیشنهادی تدوین گردد.

مقالات پژوهشی علوم آب

اثر آب شور مغناطیسی‌شده بر عملکرد و اجزای عملکرد توت‌فرنگی (Fragaria ananassa cv. Silva)

صفحه 203-217

https://doi.org/10.22067/jsw.2023.80814.1248

مجتبی خوش روش، مسعود پورغلام آمیجی، فائزه امامی قرا

چکیده هدف از این پژوهش تأثیر تنش شوری تحت تأثیر میدان مغناطیسی بر عملکرد و اجزای عملکرد گیاه توت‌فرنگی می‌باشد. آزمایش به‌صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک­های کامل تصادفی با سه تکرار در سال­های 1400 و 1401 در شهرستان نکا انجام شد. تیمار شاهد شامل آبیاری کامل در تمام مراحل رشد گیاه و با آب معمولی (غیرمغناطیسی) بود. تیمارها شامل نوع آب آبیاری در دو سطح (آب غیرمغناطیسی (W1) و آب مغناطیسی (W2)) و شوری آب در سه سطح (86/0 دسی‌زیمنس بر متر (S1)، 20 میلی‌مولار کلریدسدیم (S2) و 40 میلی­مولار کلریدسدیم (S3) بود. نتایج تجزیه واریانس نشان داد که اثر نوع آب آبیاری و سطوح مختلف شوری آب بر طول، قطر، تعداد میوه در هر بوته، وزن میوه، زیست‌توده و عملکرد بوته در سطح احتمال یک درصد معنی­دار شد. به­طور متوسط طی دو سال کشت توت‌فرنگی با اعمال میدان مغناطیسی، طول، قطر، تعداد میوه در هر بوته، وزن میوه، زیست‌توده و عملکرد بوته به­ترتیب 76/9، 14/14، 05/23، 6/27، 08/27 و 36/28 درصد افزایش نشان داد. با افزایش 20 و 40 میلی‌مولار کلریدسدیم، خصوصیات فیزیکی میوه توت‌فرنگی و عملکرد کاهش یافت. بیشترین کاهش مربوط به تعداد میوه در هر بوته در سطح شوری 40 میلی‌مولار کلریدسدیم بود که نسبت به تیمار شاهد 69/56 درصد کاهش یافت. نتیجه نهایی این پژوهش نشان داد که با استفاده از فن­آوری آب مغناطیسی می­توان از سطوح کم شوری استفاده نمود و مقدار عملکرد توت‌فرنگی را بهبود بخشید.

مقالات پژوهشی علوم خاک

پایش زمانی رسوبات بادی و بعضی از عناصر سنگین در رسوبات معلق شهرستان طبس

صفحه 219-235

https://doi.org/10.22067/jsw.2023.78876.1204

حجت امامی، مهسا معمارزاده

چکیده ذرات گردوغبار یکی از راه‌های بسیار مهم ورود عناصر سنگین به خاک می‌باشند. رسوبات دانه ریز نقش مهمی در انتقال آلودگی هوا به دلیل وجود فلزات سنگین و آفت کش‌ها را دارا می‌باشند.به دلیل خشکی و وجود بادهای فرساینده در شهر طبس و زیاد بودن شدت فرسایش بادی در این منطقه، حجم زیادی از رسوبات بادی همراه با این بادهای فرساینده وارد این شهر می­شوند. بنابراین فلزات سنگین از طریق ذرات گرد وغبار در هوا به صورت معلق در آمده و همراه با باد به مناطق مسکونی و شهری منتقل شده و سبب به وجود آمدن خطراتی برای سلامتی انسان شوند. با توجه به اطلاعاتی که از گذشته در مورد جهت طوفان­ها و بادهای فرساینده وجود داشت سه تله رسوب­گیر در هر یک از مبادی ورودی شهرستان طبس (در جهت­های شمال، شمال غرب، شمال شرق، غرب و جنوب غرب) نصب شد. علاوه بر این یک تله رسوب گیر هم در مرکز این شهرستان تعبیه و مقدار رسوبات معلق در ماهای مختلف سال جمع­آوری شد. تا میزان گرد و غبار وارد شده به شهرستان از بهمن سال 1399 تا دی ماه 1400 اندازه­گیری شود. در رسوبات بادی، غلظت بعضی از فلزات سنگین مختلف شامل منگنز، آهن، مس و روی پس از عصاره­گیری با محلول تیزاب سلطانی (اسید نیتریک و اسید کلریدریک به نسبت 3 به 1)  توسط دستگاه جذب اندازه­گیری شد. بر اساس نتایج به دست آمده بیشترین و کمترین مقدار رسوبات بادی به ترتیب از جهت شمال شرق و جنوب غرب به میزان 56/85 و 30/29 گرم بر متر مربع در ماه وارد شهر طبس شده است. با مقایسه گلباد و مقدار رسوبات بادی، می­توان گفت تطابق نسبی بین رسوبات بادی با گلباد این شهرستان وجود دارد. تغییرات ماهانه دبی رسوبات نیز نشان داد که بیشترین مقدار رسوبات بادی در شهریور 1400 از جهت شمال غرب (125 گرم بر متر مربع در ماه) وارد شهر طبس شده است. به طور کلی مقدار عناصر سنگین وارد شده به شهر طبس از طریق رسوبات معلق به صورت Fe > Mn > Zn > Cu بود. مجموع منگنز وارد شده به شهر طبس (7528 میلی­گرم بر کیلوگرم در سال) در جهت غرب بیشترین مقدار است. تغییرات زمانی عنصر منگنز نشان داد، در بازه زمانی فروردین تا خرداد 1400 به طور قابل توجهی بیشتر از سایر ماه­های سال است. مجموع آهن وارد شده به شهر طبس در مدت یک سال در جهت شمال غرب بیشترین مقدار است. تغییرات زمانی غلظت عناصر سنگین نشان داد که بیشترین مقدار این عناصر در رسوبات بادی در فرودین 1400 در جهت غرب (برای آهن) و شمال غرب (برای منگنز) مشاهده شد. همچنین بیشترین مقدار مس (5/92 میلی­گرم بر کیلوگرم) و روی (6606 میلی­گرم بر کیلوگرم) در رسوبات بادی نیز در جهت­های شمال شرقی و جنوب غربی در فرودین 1400 دیده شد. با توجه به گلباد سالانه شهر طبس، سرعت وزش باد در محدوده شمال غرب تا شمال شرق بسیار شدید است که با وزش باد و فرسایش بادی و احتمالا به دلیل سازندهای زمین شناسی و فعالیت­های انسانی مثل معدن زغال­سنگ در منطقه، عناصری مثل آهن، منگنز، مس و روی از طریق رسوبات بادی وارد شهر طبس شده­اند.

مقالات پژوهشی علوم آب

تأثیر مصرف تلفیقی ورمی‌کمپوست و کود مرغی در شرایط مختلف کم‌آبیاری بر رشد و عملکرد گیاه خیار

صفحه 237-259

https://doi.org/10.22067/jsw.2023.79296.1215

مجید بهدارنژاد، حلیمه پیری، معصومه دلبری

چکیده در این تحقیق به بررسی سطوح مختلف آب آبیاری، ورمی­کمپوست و کود مرغی بر خیار پرداخته شد. آزمایش به­صورت کرت­های خرد شده در قالب طرح کامل تصادفی انجام گرفت. تیمارها شامل 3 سطح کود مرغی (2، 4 و 8 تن در هکتار)، 3 سطح ورمی­کمپوست (3، 6 و 9 تن در هکتار) و 3 سطح عمق آبیاری (100، 75 و 50 درصد نیاز آبی گیاه) بود. ورمی­کمپوست و کود مرغی هر دو قبل از کاشت به خاک داده شد. برداشت محصول هر 3 روز یک­بار انجام شد. وزن، قطر و طول میوه، طول بوته، درصد پروتئین و کلروفیل برگ در هر کرت به­دقت اندازه­گیری شد. همچنین عملکرد و بهره­وری مصرف آب آبیاری در پایان فصل محاسبه شدند. نتایج نشان داد که تیمار آبیاری، کود مرغی و ورمی­کمپوست بر پارامترهای اندازه­گیری شده در سطح احتمال 1 و 5 درصد تأثیر معنی­داری داشت. کاهش مصرف آب باعث کاهش عملکرد و اجزای عملکرد گردید اما از این نظر بین تیمار 100 و 75 درصد نیاز آبی گیاه تفاوت معنی­دار مشاهده نشد. بیشترین مقدار عملکرد در تیمار 100 درصد نیاز آبی گیاه و مصرف 4 تن در هکتار کود مرغی و 6 تن در هکتار ورمی­کمپوست به ­دست آمد که از این نظر با تیمار 75 درصد نیاز آبی تفاوت معنی­دار مشاهده نشد. بررسی اثرات میزان آب آبیاری بر مقدار پروتئین ماده خشک میوه نشان داد بیشترین مقدار پروتئین ماده خشک میوه (31/56 درصد) در تیمار 75 درصد نیاز آبی به دست­آمد و پروتئین ماده خشک در سایر تیمارها کمتر بود. در بررسی اثر متقابل ورمی­کمپوست و کود مرغی بیشترین درصد پروتئین ماده خشک خیار در تیمار 4 تن در هکتار کود مرغی و 6 تن در هکتار ورمی­کمپوست (42/58 درصد) حاصل شد. استفاده هم­زمان 8 تن در هکتار کود مرغی و مصرف سطوح مختلف ورمی­کمپوست درصد پروتئین ماده خشک را کاهش داد. اثر عمق آب آبیاری، کود مرغی و ورمی­کمپوست و اثرات متقابل آن­ها در سطح احتمال 1 و 5 درصد بر مقادیر کلروفیل a و b تأثیرگذار بود. با کاهش عمق آب آبیاری مقادیر کلروفیل a و b کاهش یافت. بیشترین مقدار کلروفیل a (63/0 میلی­گرم بر گرم وزن تر) و کلروفیل b (36/0 میلی­گرم بر گرم وزن تر) از تیمار 100 درصد نیاز آبی گیاه به­دست آمد اما از این نظر با تیمار 75 درصد نیاز آبی تفاوت معنی­دار نداشت. اثر متقابل ورمی­کمپوست و کود مرغی نشان داد استفاده 4 تن در هکتار کود مرغی و 6 تن در هکتار ورمی­کمپوست بیشترین تأثیر را بر مقادیر کلروفیل داشت. با توجه به نتایج به­دست آمده می­توان مقدار آب داده شده به گیاه را به  مقدار 75 درصد نیاز‌آبی‌گیاه کاهش داد و با مدیریت مناسب می­توان بدون کاهش معنی­دار عملکرد محصول، مقدار آب کمتری مصرف نمود. اثرات متقابل ورمی­کمپوست و کود مرغی نشان داد در استفاده 6 تن در هکتار ورمی­کمپوست برای جلوگیری از کاهش عملکرد و اجزای آن بایستی مصرف کود مرغی تا 4 تن در هکتار کاهش یابد؛ اما زمانی­که سطوح بیشتر ورمی­کمپوست (9 تن در هکتار) استفاده شود، مصرف کود مرغی باید تا 2 تن در هکتار کاهش یابد.

مقالات پژوهشی علوم خاک

بررسی کلنیزاسیون دوگانه Rhizophagus irregularis و Serendipita indica در جو در سطوح مختلف فسفر با به‌کارگیری آنتی‌بادی منوکلونال

صفحه 261-279

https://doi.org/10.22067/jsw.2023.79849.1230

وحیده دین محمدی، ناصر علی اصغرزاد، لیلی عاقبتی ملکی

چکیده مطالعات اخیر نشان می‌دهد که اغلب گیاهان زراعی و باغی علاوه بر همزیستی با قارچ‌های میکوریز آربوسکولار می‌توانند همراه با قارچ‌ اندوفیت S. indica نیز ایجاد همزیستی کنند. مقدار بالای فسفر قابل‌جذب در خاک سبب محدودیت کلنیزاسیون قارچ‌های میکوریز آربوسکولار در ریشه می‌شود اما در خصوص تأثیر آن بر همزیستی قارچ اندوفیت اطلاعات کافی در دسترس نیست. در این آزمایش گیاه جو (Hordeum vulgare L.) با قارچ‌های R. irregularis (قارچ میکوریز آربوسکولار) و S. indica (قارچ اندوفیت) با سه سطح فسفر خاک (شامل صفر، 10، 20 میلی‌گرم فسفر بر کیلوگرم) از منبع سوپر فسفات تریپل تلقیح شدند. میزان گلومالین (گلیکوپروتئین) در ریشه‌ها و خاک با استفاده از آنتی‌بادی منوکلونال MAb32B11 اندازه‌گیری شد. نتایج نشان داد که در حالت تلقیح هر دو قارچ وزن تر و خشک بخش هوایی و ریشه نسبت به تلقیح انفرادی آن‌ها به‌طور معنی‌دار افزایش یافت. در سطح صفر فسفر، غلظت فسفر بخش هوایی و ریشه در تیمارهای دارای R. irregularis به‌طور معنی‌دار بیش‌تر از تیمار بدون قارچ بود. در تلقیح‌های انفرادی یا دوگانه، افزایش سطح فسفر تأثیر معنی‌داری بر غلظت فسفر بخش هوایی و ریشه نداشت. در تلقیح دوگانه قارچ‌ها، گرچه درصد کلنیزاسیون کل بیشتر بود اما سهم هریک از قارچ‌ها در مقایسه با تلقیح­های انفرادی کاهش یافت. با افزایش سطح فسفر درصد کلنیزاسیون در تلقیح­های منفرد و تلقیح دوگانه به‌طور معنی‌دار کاهش یافت. مقدار گلومالین خاک در تیمار R. irregularis زیاد بود اما تیمارهای شاهد بدون قارچ و تلقیح منفرد قارچ S. indica دارای مقدار اندکی گلومالین بودند. گلومالین ریشه‌ در حالت تلقیح دو قارچ (µg.g-194/1006) کم‌تر از تیمار R. irregularis (µg.g-149/1924) بود که نشان می‌دهد حضور قارچ S. indica در ریشه، کلنیزاسیون ریشه توسط قارچ R. irregularis را مهار می‌کند. هم‌چنین با افزایش سطح فسفر خاک، مقدار گلومالین ریشه به‌طور معنی‌دار کاهش یافت.

مقالات پژوهشی علوم خاک

ارزیابی وضعیت تغذیه‌ای باغات به (Cydonia oblonga Mill.) با استفاده از روش تشخیص چندگانه عناصر غذایی (CND) در استان اصفهان

صفحه 281-293

https://doi.org/10.22067/jsw.2023.79923.1231

اکبر گندمکار، زهرا خان محمدی، مجید بصیرت

چکیده یکی از روش‌های مهم برای تفسیر نتایج تجزیه شیمیایی برگ و بررسی وضعیت تغذیه‌ای گیاهان، روش تشخیص چندگانه عناصر غذایی (CND) است. این پژوهش با هدف ارزیابی وضعیت تغذیه‌ای باغات (به) و برآورد اعداد مرجع (نرم‌های) عناصر غذایی برای این محصول در 28 باغ از شهرستان‌های اصفهان و نطنز انجام شد. نمونه‌های مرکب از برگ‌های با رشد کامل بهاره درختان و از شاخه‌های بدون میوه، در تیرماه سال 1398 جمع‌آوری و غلظت عناصر نیتروزن، فسفر، پتاسیم، کلسیم، منیزیم، آهن، منگنز، روی، مس و بور در آن‌ها اندازه گیری شد. در پایان فصل، عملکرد در هر باغ مشخص شد. سپس با استفاده از روش CND و با کاربرد تابع تجمعی نسبت واریانس عناصر غذایی، اعداد مرجع (نرم) و شاخص‌های عناصر غذایی CND تعیین شدند. بر اساس نتایج حاصل از تابع توزیع تجمعی واریانس و با در نظر گرفتن عملکرد 23 تن در هکتار به عنوان عملکرد حدواسط، 25 درصد باغات مورد مطالعه در گروه با عملکرد زیاد و 75 درصد باغات در گروه با عملکرد کم قرار گرفتند. پس از حل معادلات تابع تجمعی درجه سوم مربوط به عناصر غذایی مورد مطالعه، بیشترین عملکرد برای عنصر پتاسیم 98/21= Fci(VK) و کم‌ترین مقدار آن برای عنصر نیتروژن 37/15= Fci(VN) به دست آمد. اعداد مرجع CND برای عناصر غذایی و قسمت باقیمانده به شرح 91/2=V*N، 39/1=V*P، 91/2=V*K، 13/2=V*Ca، 35/1=V*Mg، 01/2-=V*Fe، 12/3-=V*Mn، 97/3-=V*Zn، 85/4-=V*Cu، 51/3-=V*B و 78/6=V*Rd به دست آمد. در بین عناصر غذایی پرمصرف پتاسیم و نیتروژن و در بین عناصر غذایی کم‌مصرف آهن و روی منفی‌ترین شاخص را به خود اختصاص دادند و بیشترین الویت نیاز غذایی متعلق به آن‌ها بود. میانگین شاخص تعادل تغذیه‌ای (r2) در باغات با عملکرد کم (85/20) بسیار بزرگتر از صفر بود که نشان دهنده عدم تعادل تغذیه‌ای در این باغات است.

مقالات پژوهشی علوم خاک

اثر زمان و چرخه‌های تر و خشک شدن بر ماندگاری خاکپوش در خاک برای کنترل فرسایش بادی

صفحه 295-314

https://doi.org/10.22067/jsw.2023.74277.1127

فاطمه نورعلی وند، احمد فرخیان فیروزی

چکیده خاکپوش با ایجاد پوششی بر سطح خاک می­تواند مقاومت سطحی خاک را در برابر جریان فرساینده­ی باد افزایش دهد. هدف این مطالعه بررسی کارایی خاکپوش­های­ معدنی (نانورس مونت­موریلونایت)، شیمیایی (پلیمر پلی­وینیل­استات) و زیستی (زغال زیستی و هیدروژل سلولز) در زمان­های مختلف برای اصلاح برخی خصوصیات فیزیکی و مکانیکی خاک و کنترل فرسایش بادی بود. همچنین دوام و پایداری این خاکپوش­ها در زمان­های مختلف با چهار چرخه­ تر و خشک شدن بررسی شد. آزمایش فاکتوریل به صورت طرح کاملاً تصادفی در سه تکرار اجرا شد. فاکتورها شامل (1) نوع خاکپوش شامل چهار سطح: نانورس مونت­موریلونایت، پلیمر پلی­وینیل­استات، زغال زیستی و هیدروژل سلولز کاه گندم، (2) غلظت خاکپوش شامل نانورس مونت­موریلونایت: 0، 16 و 32 ، پلیمر پلی­وینیل­استات: 0، 8 و 16 و زغال زیستی و هیدروژل سلولز: 0، 65 و 200 گرم بر متر مربع و (3) زمان شامل 21، 42، 63 و 126روز بودند. خاک مورد مطالعه از کانون گرد و غبار جنوب شرق اهواز نمونه­برداری شد. سینی­های تونل باد با ابعاد 5×30×50 (سانتی­متر) با خاک­ پر شدند. خاکپوش نانورس و پلیمر پلی­وینیل استات روی سینی­ها به صورت یکنواخت اسپری شد. خاکپوش زغال زیستی و هیدروژل سلولز کاه گندم ابتدا با خاک مخلوط شد سپس با اسپری نمودن آب روی سطح خاک رطوبت در حد 75 درصد ظرفیت زراعی ثابت نگهداشته شد. پس از گذشت مدت زمان مورد نظر ویژگی­های خاک اندازه­گیری شد و سینی­ها در تونل با سرعت باد 20 متر بر ثانیه (در ارتفاع 15 سانتی­متری سطح نمونه) به مدت 5 دقیقه قرار داده شدند. مقدار فرسایش خاک به روش وزنی تعیین شد. سپس در هر زمان بهترین تیمار از هر خاکپوش (از نظر کاهش فرسایش بادی)، انتخاب شده و تحت چرخه تر و خشک شدن (چهار چرخه) قرار گرفت. نتایج نشان داد در خاک­های اصلاح شده با زغال زیستی و هیدروژل سلولز با گذشت زمان مقدار فرسایش خاک کاهش یافت اما در خاکپوش نانورس مونت­موریلونایت و پلیمر پلی­وینیل­استات با گذشت زمان مقدار آن افزایش یافت. مقدار فرسایش در خاک تیمار شده با هیدروژل سلولز 3/99 درصد کاهش یافت. بیشترین مقدار مقاومت فروروی و برشی خاک در خاکپوش هیدروژل سلولز در زمان چهارم مشاهده شد که به ترتیب برابر با 1038 و 123 کیلوپاسکال بدست آمد. با گذشت زمان پایداری خاکدانه­ها در حضور هیدروژل سلولز و زغال زیستی افزایش و در پلیمر پلی­وینیل­استات و نانورس مونت­موریلونایت کاهش یافت. بین پایداری و بعد فرکتال خاکدانه­ها رابطه منفی مشاهده شد. مقدار فرسایش خاک در زمان چهارم در خاک­های اصلاح شده با هیدروژل سلولز، زغال زیستی، پلیمر پلی­وینیل­استات و نانو رس مونت­موریلونایت به ترتیب 99، 71، 84 و 85 درصد و بعد از چهار چرخه تر و خشک شدن، به ترتیب 98، 64، 76 و 81 درصد نسبت به خاک شاهد کاهش یافت. با توجه به نتایج این پژوهش هیدروژل سلولز به عنوان یک پلیمر زیستی و سازگار با محیط زیست، خاکپوشی مناسب برای کنترل فرسایش بادی است.

مقالات پژوهشی علوم خاک

نقشه‌برداری رقومی تغییرات سطحی و زیرسطحی کربن آلی و شوری خاک در بخشی از اراضی دشت قزوین (مطالعه موردی: مناطق آبیک و نظر آباد)

صفحه 315-331

https://doi.org/10.22067/jsw.2023.80369.1238

گردآفرین رضایی، فریدون سرمدیان، علی محمدی ترکاشوند، جواد سید محمدی، مریم مرعشی علی آبادی

چکیده آگاهی از توزیع مکانی شوری و کربن­ آلی خاک منجر به دستیابی به اطلاعات ارزشمندی می­گردد که در اتخاذ تصمیمات مدیریتی برای فعالیت­های کشاورزی موثر است. این مطالعه با هدف بررسی تغییرات مکانی قابلیت هدایت الکتریکی (EC) به عنوان بیانگر وضعیت شوری خاک و کربن­آلی خاک (SOC) در دو لایه سطحی (صفر تا30 سانتی­متر) و زیرسطحی (30-60 سانتی­متر) با استفاده از چهار الگوریتم یادگیری ماشین جنگل تصادفی (RF)، درخت تصمیم (DTr)، رگرسیون بردار پشتیبان (SVR) و شبکه عصبی مصنوعی (ANN) در دشت قزوین انجام شد. بدین منظور، از 278 خاکرخ مطالعاتی نمونه­برداری گردید و پس از عبور از الک دو میلی­متر، مقادیر EC و SOC آنها اندازه­گیری گردید. متغیرهای کمکی مستخرج از مدل رقومی ارتفاع و ماهواره لندست 8، شامل ارتفاع (Elevation)، تابش پخشیدگی (Diffuse)، شاخص همواری کف دره با درجه تفکیک بالا (MrVBF)، شاخص تفاوت پوشش گیاهی نرمال شده (NDVI)، شاخص خیسی ساگا (SWI) و شاخص جهت باد (WE) به­عنوان نمایندگان عوامل خاکسازی مورد استفاده قرار گرفتند. نتایج نشان داد که مدل RF برای پیش­بینی EC خاک در لایه سطحی با R2 برابر با 74/0 و RMSE 36/0 و nRMSE 07/0وهمچنین پیش­بینی کربن­آلی در هر دو لایه سطحی و زیر سطحی با R2 به­ترتیب برابر با 90/0 و 80/0 و به دنبال آن مدل DTr برای پیش­بینی شوری خاک در لایه زیرسطحی با R2 77/0 و RMSE/ 9/0 و nRMSE 17/0 نسبت به سایر مدل­ها دارای صحت بالاتری بودند. همچنین، متغیرهای توپوگرافی شامل ارتفاع، شدت تابش پخشیدگی و شاخص همواری کف دره با درجه تفکیک بالا بیشترین ارتباط را با تغییرات شوری و کربن­آلی خاک در هر دولایه سطحی و زیرسطحی داشتند. به طور کلی مدل­های RF و DTr به همراه متغیرهای توپوگرافی توانستند تغییرات شوری و کربن­آلی سطحی و زیرسطحی خاک را با صحت قابل قبول در منطقه مورد مطالعه ارائه نمایند؛ که نقشه­های تهیه شده می­توانند برای اعمال تصمیم­­های مدیریتی لازم در مورد خاک­های  منطقه مورد استفاده قرار گیرند.

مقالات پژوهشی علوم خاک

تأثیر کاربرد نیتروهیومیک اسید بر برخی ویژگی‎های مورفولوژیک و فیزیولوژیک گیاه دارویی مرزه (Satureja hortensis L.)

صفحه 333-352

https://doi.org/10.22067/jsw.2023.80642.1244

منصور میرزایی ورویی، شاهین اوستان، عادل ریحانی تبار، نصرت اله نجفی

چکیده مصرف کودهای شیمیایی نیتروژن­دار مشکلات عدیده‎ای همچون آلودگی آب‎های زیرزمینی، غنی شدن آب‎های سطحی و کاهش کیفیت گیاهان دارویی را به همراه دارد. در پژوهش حاضر، تأثیر هیومیک اسید نیتروژن‎دار شده یا نیتروهیومیک اسید (‏NHA‏) بر رشد و ترکیب عنصری گیاه مرزه و نیز هدررفت نیتروژن ‏بررسی شد. برای این منظور، ‏NHA‏ از واکنش نیتریک اسید با هیومیک اسید (‏HA‏) استخراج‎شده از لئوناردیت شرکت ‏گلسنگ کویر یزد تهیه شد و ویژگی‌های آن با استفاده از روش طیف‎سنجی مادون قرمز (FT-IR) و درصد نیتروژن آن به روش آنالیز ‏CHNS‏ تعیین گردید. سپس، یک آزمایش گلخانه‎ای با کشت گیاه مرزه در قالب طرح کاملاً تصادفی با 16 تیمار شامل شاهد (بدون مصرف اوره، ‏HA‏ و ‏NHA‏)، ‏اوره (‏U1‎، ‏U2‎‏ و ‏U3‎‏)، هیومیک اسید (‏HA1‎، ‏HA2‎‏ و ‏HA3‎‏)، اوره-هیومیک اسید (‏U1HA1‎، ‏U2HA2‎‏ و ‏U3HA3‎‏)، نیتروهیومیک ‏اسید (‏NHA1‎، ‏NHA2‎‏ وNHA3‎‏) و اوره-نیتروهیومیک اسید (‏U1NHA1‎، ‏U2NHA2‎‏ و ‏U3NHA3‎‏) در 3 تکرار انجام شد. سطوح تیمارها به میزان ‏‎ mg N kg-1‎‏40 برای سطح اول،‏‎ mg N kg-1‎‏ 80 برای سطح دوم و ‏‎ mg N kg-1‎‏120 برای سطح سوم تعیین ‏شد و در تیمارهای مخلوط، سهم برابری از نیتروژن برای اوره و ‏HA‏ و یا اوره و ‏NHA‏ در نظر گرفته شد. نتایج نشان داد که NHA نسبت به HA از اسیدیتی کل و نیز محتوای نیتروژن بیش‌تری برخوردار بود. به‌علاوه، اغلب صفات مورفولوژیک و فیزیولوژیک گیاه مرزه شامل سطح برگ، ارتفاع گیاه، طول ریشه، قطر ساقه، وزن تر و خشک بخش هوایی و ریشه و نیز شاخص کلروفیل، غلظت نیتروژن، فسفر، ‏پتاسیم، نیترات و آنزیم نیترات ردوکتاز در تیمارهای  NHAبه‎طور معناداری بیش‌تر از تیمارهای HA بودند. همچنین، بیش‌ترین وزن خشک بخش‌ هوایی در تیمارهای تلفیقی U3NHA3 و U3HA3 و تیمار U3 مشاهده شد. میانگین شدت افزایش غلظت نیترات بخش هوایی با افزایش سطح نیتروژن در تیمارهای اوره 77/1 برابر تیمارهای تلفیقی UNHA بود. نتایج نشان داد که آبشویی نیترات از خاک با کاربرد تیمار ‏U3NHA3‎‏ حدود 5/40 ‏درصد نسبت به تیمار U3 کاهش یافت. یافته‎های این پژوهش نشان داد‎‎ که کود تلفیقی ‏UNHA‏ می‎تواند به‌عنوان یک کود نیتروژن‌دار در افزایش عملکرد و شاخص‎های رشد گیاه دارویی مرزه مطرح گردد.