آب و خاک

چکیده کینوا یکی از گیاهان زراعی علوفه­ای برای تأمین امنیت غذایی در جهان معرفی شده است که شرایط تنش آبی و خشکی را تا حدودی می­تواند تحمل کند. لیکن، توسعه کشت آن در شرایط تنش آبی و خشکی در استان خوزستان می­بایست براساس تعیین حدود مقادیر آب آبیاری و تعیین تحمل آن به مقدار شوری باشد. پژوهش حاضر به­منظور بررسی اثر مقادیر مختلف آب آبیاری و سطوح مختلف شوری بر پارامترهای کمی و کیفی گیاه کینوا، انجام شد. برای انجام کار، گیاه کینوا تحت آبیاری قطره­ای و به‌صورت پالسی کشت گردید. تیمارهای مورد پژوهش شامل مقدار آب آبیاری (I1: 60، I2: 80 و I3: 100 درصد ظرفیت زراعی)، کیفیت آب (F (شیرین): 5/0 و S (شور): 6 دسی­زیمنس بر متر) و دو مدیریت آبیاری قطره­ای پیوسته (C) و قطره­ای پالسی (P) بود. در پایان فصل رشد به­منظور تعیین خصوصیات کمی گیاه همچون ارتفاع، قطر ساقه، شاخص سطح برگ، طول ریشه، حجم ریشه، وزن تر و خشک ریشه و عملکرد تر و خشک علوفه نمونه­برداری انجام شد. همچنین جهت بررسی تأثیر تیمارها بر کیفیت علوفه‌ی کینوا، پارامترهای کیفی شامل مقدار کلروفیل a و b برگ، محتوای پرولین برگ، کل مواد مغذی قابل هضم (TDN)، درصد پروتئین خام (CP)، درصد دیواره سلولی (همی‌سلولز و لیگینین) (NDF) و درصد دیواره سلولی عاری از همی‌سلولز (ADF) اندازه‌گیری شد. نتایج نشان داد تیمارهای آبیاری قطره­ای پیوسته با آب شیرین و عمق 100 درصد، آبیاری قطره­ای پالسی و عمق 100 درصد (پالس اول آب شیرین، پالس دوم آب شیرین، پالس سوم آب شیرین)، آبیاری قطره­ای پیوسته با آب شیرین و عمق 80 درصد و آبیاری قطره­ای پالسی و عمق 80 درصد (پالس اول آب شیرین، پالس دوم آب شیرین، پالس سوم آب شیرین) بالاترین صفات کمی را داشتند. بیشترین مقدار ارتفاع، قطر ساقه، شاخص سطح برگ، وزن علوفه تر و خشک به‌ترتیب 94 سانتی­متر، 1/10 میلی­متر، 23/152 سانتی­متر مربع، 25/31420 و 14/8256 کیلوگرم در هکتار از تیمار آبیاری قطره‌ای پیوسته با 100 درصد نیاز آبی گیاه و آبیاری با آب شیرین به­دست آمد. در این تیمارها، شوری نهایی خاک نزدیک به شوری اولیه در زمان آزمایش بود و بیشترین مقدار کلروفیل a و b و کارتنوئید نیز مشاهده گردید. مقدار TDN و ADF در دو تیمار آبیاری قطره­ای پیوسته با آب شیرین و عمق 100 درصد، آبیاری قطره­ای پالسی و عمق 100 درصد (پالس اول آب شیرین، پالس دوم آب شیرین، پالس سوم آب شیرین) دارای مقادیر بالایی بود. با این وجود این تیمارها میزان قند محلول، پرولین و پروتئین پایینی داشتند. اعمال آب شور به تنهایی یا ترکیب با پالس­های شیرین و تنش آبی در تیمارهای شماره 2، 4 و 12 الی 30 سبب افزایش کیفیت علوفه تولیدی (به‌دلیل قند محلول، پرولین و پروتئین بالا) شد. بالاترین مقدار بهره­وری مصرف آب از تیمار 26 که شامل آبیاری قطره­ای پالسی و عمق 60 درصد (پالس اول آب شیرین، پالس دوم آب شور، پالس سوم آب شیرین) به­دست آمد. همچنین با توجه به اعمال آب شور در این تیمار کیفیت علوفه نیز بالا بود. لذا با توجه به این­که در تولید محصولات علوفه­ای هم بهره­وری مصرف آب و هم کیفیت مورد توجه است، توصیه می­شود در شرایط استفاده از آب شور و آبیاری قطره­ای پالسی از این تیمار استفاده شود.

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 به‌منظور ارزیابی و مقایسه ارقام تجاری موجود گندم نان از نظر عملکرد و بهره‌وری آب، آزمایشی در قالب بلوک‌های کامل تصادفی به‌مدت دو سال زراعی از 1400 الی 1402 در مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی صفی‌آباد اجرا شد. در این آزمایش تیمار افقی شامل پنج سطح مقادیر آب (25%، 50%، 75%، 100% و 125% نیاز آبیاری و تیمارهای عمودی شامل شش رقم گندم آزادگان، اوج، برات، جلال، داریون و مهرگان با سه تکرار بود. نیاز آبی بر اساس روش تشت تبخیر محاسبه و اعمال تیمارهای آبیاری با استفاده از روش آبیاری نواری - قطره‌ای (تیپ) انجام شد. در تجزیه واریانس مرکب اثر سال به‌دلیل شرایط اقلیمی هر سال به‌ویژه در مقدار و پراکنش بارش مؤثر، معنی‌دار شد. حداکثر تغییرات عملکرد دانه ارقام در تأمین نیاز آبی طی دو سال به‌ترتیب 10 و 30 درصد و مقدار تولید دانه به‌ازای هر میلی‌متر آب مصرفی ارقام در محدوده 43/18 تا 38/22 کیلوگرم در هر هکتار بود. در تیمارهای آبیاری مجزای هر دو سال، میانگین صفات عملکرد دانه و بهره‌وری آب مصرفی به‌ترتیب در ارقام داریون، مهرگان و جلال از متوسط کل ارقام بالاتر بود. میانگین دو‌ساله بهره‌وری آب این ارقام در آبیاری کامل به‌ترتیب 57/2، 46/2 و 42/2 کیلوگرم در متر مکعب آب مصرفی اندازه‌گیری شد. با انتخاب رقم و مدیریت کم آبیاری متناسب آن، شاخص‌های بهره‌وری آب کاربردی و آب مصرفی به‌ترتیب تا 63 و 93 درصد افزایش داشت. در تجزیه کلاستر در محیط نرم‌افزار R بر اساس ضرایب مدل‌های رگرسیون عملکرد دانه- تأمین نسبی آب و نیاز آبی، ارقام خوشه‌بندی و توصیه‌های کاربردی برای هر خوشه ارائه شد.

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.