دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان و انجمن علوم خاک ایرانمجله مدیریت خاک و تولید پایدار2322-12679320191122Assessing and Mapping of Integrated and Nemero Soil Quality Indices and their Relationship with Rose Yield
(A Case Study: Bardsir, Kerman Province)ارزیابی و پهنهبندی شاخصهای کیفیت تجمعی و نِمِرو خاک و ارتباط آنها با عملکرد گل محمدی (مطالعه موردی: شهرستان بردسیر، استان کرمان)123486010.22069/ejsms.2020.15608.1838FAمرتضی بهمنیدانشجوی دکتری گروه علوم خاک، دانشگاه شهرکرد،جهانگرد محمدیاستاد گروه علوم خاک، دانشگاه شهرکرد،عیسی اسفندیارپوردانشیار گروه علوم خاک، دانشگاه ولیعصر (عج) رفسنجان،حمیدرضا متقیاناستادیار گروه خاکشناسی، دانشگاه شهرکردJournal Article20180910Background and Objective: The assessment of soil quality for agricultural land is essential for the economic successes and sustainability of the environment in developing countries. Currently, many types of methods with different factors are used to evaluate soil quality. Soil quality evaluation is an indicator of sustainable agriculture and optimized application of utilization of natural resources. Moreover, the Bardsir city is one of the most important regions of Rose (Rosa Damasceneea Mill) in Kerman province and Iran. In this research, soil quality were evaluated in a part of the cultivated land of Rose using integrated soil quality index (IQI) and Nemoro soil quality index (NQI) in combination with two of data sets, total data set (TDS) and minimum data set (MDS) for 0-25 and 25-50 cm depth. <br />Materials and Methods: In this research, a farm with an area of 30 hectares was selected in Bardsir city, Kerman province. Then, 100 locations were sampled to determine soil characteristics (0-25 and 25-50 cm), then in each location, the yield was determined. Among the total characteristics of soil quality, the most important of characteristics were determined Using principal component analysis (PCA). The results showed that in the topsoil and subsoil, minimum data set were organic matter, sand, Mn, calcium carbonate equivalent, Zn, Cu and sand, K, calcium carbonate equivalent, Zn, P, fragments and Mn, respectively.<br />Results: The results showed that at the 0-25 cm, the correlation between IQITDS and IQIMDS and between NQITDS and NQIMDS were 0.85 and 0.79, respectively. Also, at the depth of 25-50 cm, the correlation between IQITDS and IQIMDS and between NQITDS and NQIMDS were 0.75 and 0.77, respectively. The geostatistical analysis of soil quality indices showed that all of the studied soil parameters and Rose yield have spherical model and strong to medium spatial structure. <br />The range of variograms is varied from 119.33 m for IQITDS in the subsoil to 151.8 m for NQITDS in the topsoil. Besides, the range of variogram for Rose yield was 122.16 m. The correlation between kriging maps of Rose yield and soil quality indices showed that the highest correlation was found between the yield and the IQITDS index at both studied depths. The results of correlation between soil quality indices and Rose yield showed that the IQITDS index has a higher correlation with yield than other indices. <br />Conclusion: These results demonstrated that the IQI index, especially in the TDS set, has a better performance for assessing the soil quality in the study area. Because of the relatively good correlation between this set and MDS, the TDS set is better to determine soil quality indices; this result may be attributed to use MDS to determine the soil quality indices with proper accuracy. However, if the purpose of soil quality assessment is to achieve the optimal yield, the use of IQITDS index, due to its greater correlation with the Rose yield, has a better performance.سابقه و هدف: ارزیابی کیفیت خاک اراضی کشاورزی، امری ضروری برای موفقیتهای اقتصادی و پایداری محیط زیست در مناطق در حال توسعه میباشد. در حال حاضر انواع بسیار زیادی از روشها برای ارزیابی کیفیت خاک استفاده میشوند که هر کدام معیارهای متفاوتی را بهکار میگیرند. با توجه به اینکه شهرستان بردسیر یکی از مهمترین قطبهای تولیدکننده گل محمدی در استان کرمان و ایران میباشد و نظر به اهمیت ارزیابی کیفیت خاک بهعنوان شاخصی از کشاورزی پایدار و بهرهبرداری بهینه از منابع طبیعی، در این پژوهش، کیفیت خاک در بخشی از اراضی کشتشده گل محمدی با استفاده از شاخص کیفیت خاک تجمعی (IQI) و شاخص کیفیت خاک نمرو (NQI) در ترکیب با دو روش انتخاب معیار کل مجموعه دادهها (TDS) و حداقل مجموعه دادهها (MDS) برای دو عمق 25-0 و <br />50-25 سانتیمتری ارزیابی شد.<br />مواد و روشها: برای اجرای این تحقیق مزرعهای به مساحت 30 هکتار در شهرستان بردسیر در استان کرمان انتخاب شد. سپس موقعیت 100 محل برای اندازهگیری ویژگیهای خاک (عمق 25-0 و 50-25 سانتیمتر) و عملکرد گیاه مشخص و نمونهبرداری صورت گرفت. با استفاده از روش تجزیه مولفههای اصلی (PCA) از میان کل ویژگیهای موثر بر کیفیت خاک، مهمترین ویژگیهای موثر بـر کیفیـت خاک (MDS) تعیین شدند. نتایج نشان داد که در عمق اول متغیرهای ماده آلی، شن، منگنز، کربنات کلسیم معادل، روی و مس و در عمق دوم هم متغیرهای شن، پتاسیم، کربنات کلسیم معادل، روی، فسفر، سنگریزه و منگنز بهعنوان مجموعه حداقل دادهها انتخاب شدند. سپس کیفیت خاک، بـا اسـتفاده از دو مـدل شـاخص تجمعی کیفیت خاک (IQI) و شاخص کیفیت خاک نمرو (NQI) و هر کدام در دو مجموعهی ویژگیهای خاک TDS و MDS ارزیـابی شـد و نتایج چهار روش ترکیبی ارزیابی کیفیت خاک مزبور از طریق مقایسه با عملکرد گل محمدی آنالیز شد.<br />یافتهها: نتایج نشان داد که ضریب همبستگی بین شاخصهای IQITDS و IQIMDS و بین NQITDS و NQIMDSدر عمق 25-0 سانتیمتر بهترتیب برابر با 85/0 و 79/0 بود. همچنین ضریب همبستگی بین شاخصهای IQITDS و IQIMDS و بین NQITDS و NQIMDSدر عمق 50-25 سانتیمتر بهترتیب برابر با 75/0 و 77/0 بهدست آمد. تجزیه زمینآماری شاخصهای کیفیت خاک نشان داد که تمامی شاخص-های بررسی شده خاک و عملکرد گل محمدی، دارای مدل کروی و ساختار مکانی قوی و متوسط میباشند. دامنه تأثیر تغییرنماها از 33/119 متر برای شاخص IQITDS در عمق دوم تا 8/151 متر برای شاخص NQITDS در عمق اول در نوسان بود. همچنین دامنه تأثیر عملکرد گل محمدی، 16/122 متر بهدست آمد. همبستگی نقشههای کریجینگ عملکرد گل محمدی و شاخصهای کیفیت خاک نشان داد که در هر دو عمق مطالعاتی، بیشترین همبستگی بین عملکرد و شاخص IQITDS میباشد. همچنین، نتایج همبستگی بین شاخصهای کیفیت خاک و عمکلرد گل محمدی نشان داد که شاخص IQITDS نسبت به سایر شاخصهای همبستگی بالاتری با عملکرد دارد. <br />نتیجهگیری: این نتایج نشان داد که شاخص کیفیت تجمعی (IQI) بهویژه در مجموعه TDS، کارایی بهتری برای ارزیابی کیفیت خاک منطقه مورد مطالعه دارد. همچنین، نتایج این پژوهش نشان داد هرچند استفاده از مجموعه TDSدر تعیین شاخصهای کیفیت خاک نتایج بهتری ارائه میکند، اما بهدلیل همبستگی نسبتاً خوب این مجموعه با مجموعه دادههای حداقل (MDS) این امکان وجود دارد که با استفاده از MDS نیز بتوان شاخصهای کیفیت خاک مزارع گل محمدی در منطقه را با دقت مناسبی تعیین کرد که این کار موجب کاهش حجم مطالعات و هزینه میشود. با این حال، اگر هدف از ارزیابی کیفیت خاک، رسیدن به عملکرد بهینه و مطلوب باشد، استفاده از شاخص IQITDS بهدلیل همبستگی بیشتر این شاخص با عملکرد گل محمدی، کارایی بهتری دارد.دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان و انجمن علوم خاک ایرانمجله مدیریت خاک و تولید پایدار2322-12679320191122The effect of vermicompost enriched with phosphate solubilizing bacteria on phosphorus availability, pH and biological indices in a calcareous soilاثر ورمیکمپوست غنیشده با باکتریهای حلکننده فسفات بر فراهمی فسفر، pH و شاخصهای زیستی در یک خاک آهکی2546486110.22069/ejsms.2020.15728.1844FAفائزه پرستشدانش آموخته کارشناسی ارشد گروه علوم خاک، دانشگاه تهران،حسینعلی علیخانیاستاد گروه علوم خاک، دانشگاه تهران،0000-0002-8740-6059حسن اعتصامیاستادیار گروه علوم خاک، دانشگاه تهران،محمد رضا حسندختاستاد گروه علوم باغبانی، دانشگاه تهرانJournal Article20181013Background and Objectives: The shortage of phosphorus is one of the major problems of calcareous soils. One of the most effective and economical ways to increase phosphorus availability is through the addition of organic fertilizers. Vermicompost is the most desirable organic material and bio fertilizers, but the high usage of vermicompost to achieve optimal performance and the presence of organic insoluble phosphates are limited the use of vermicompost. One of the best way is that enriched vermicompost with plant growth-promoting bacteria, especially phosphate solubilizing bacteria.<br />Materials and Methods: Vermicompost sample was produced in Vermicompost Research Center of Tehran University. 18 isolates with ability of organic and inorganic phosphate solubilizing were isolated. Finally, two isolates 53 and 22 which had high solubilizing capacity of inorganic and organic insoluble phosphate were purified and identified. An incubation experiment was conducted in the Split plot design based on time to investigate the enrichment of vermicompost with phosphate solubilizing bacteria on available phosphorus, pH, microbial respiration, alkaline phosphatase and dehydrogenase enzyme activity in pots with 4 kg of soil consist of 5 treatments, including T1: vermicompost (6%) + B53; T2: vermicompost (6%) + B22; T3: positive control (Triple superphosphate fertilizer at 50 mg/kg); T4: vermicompost (6%) and T5: negative control (soil without vermicompost and bacteria), in 3 replicates. The treatments were incubated for 30 days and after incubation, the effect of treatments on phosphorus availability, pH and biological indices was measured.<br />Results: The results of the 16S rRNA gene sequence identified isolate 22 as Serratia marcescens with 99% similarity and isolate 53 as Pseudomonas aeruqinosa with 98% similarity. the use of vermicompost enriched with phosphate solubilizing bacteria (T1 and T2) increased available phosphorus (59.2% and 100%), microbial respiration (58% and 61%), Alkaline phosphatase activity (34 and 41%) and dehydrogenase activity (102.6% and 13.7%) significantly compared to control treatment (T4), but reduced pH (4.7% and 4.4%). According to the results, bacterial enriched treatment Serratia marcescens (T2) was more able to increase phosphorus and biological indices.<br />Conclusion: The application of vermicompost enriched with phosphate solubilizing bacteria (T1 and T2) cusses increase of the available phosphorus, microbial respiration, alkaline phosphatase enzyme activity and dehydrogenase activity and soil pH reduction. The treatment enriched with Serratia marcescens (T2) had more ability to increasing phosphorus availability and biological index. The results showed that vermicompost enrichment with phosphate solubilizing bacteria can be a suitable alternative for reducing the use of phosphate fertilizers and as a suitable strategy for better vermicompost management in calcareous soils in the future.سابقه و هدف: کمبود فسفریکی از مشکلات عمده خاکهای آهکی است. یکی از راههای مؤثر و اقتصادی افزایش فراهمی فسفر افزودن کودهای آلی به خاک است. از مطلوبترین مواد آلی و کودهای زیستی موجود، کود ورمیکمپوست را میتوان نام برد اما مصرف زیاد ورمیکمپوست برای رسیدن به عملکرد مطلوب و همچنین دارا بودن فسفاتهای نامحلول آلی از محدودیتهای کاربرد ورمیکمپوست میباشند. یکی از راههایی که محدودیتهای فوق را تعدیل میبخشد و اثربخشی ورمیکمپوست را افزایش میدهد، غنیسازی آن با باکتریهای محرک رشد گیاه بهویژه با باکتریهای حلکننده فسفات میباشد.<br />مواد و روشها: نمونه ورمیکمپوست در مرکز تحقیقات ورمیکمپوست دانشگاه تهران تهیه شد. تعداد 18 جدایه که دارای توان انحلال فسفاتهای نامحلول معدنی و آلی بودند جداسازی گردید و درنهایت دو جدایه B53 و B22 که دارای توان بالای انحلال فسفات نامحلول بودند خالصسازی و شناسایی شد. آزمایش انکوباسیون در قالب طرح اسپیلیت پلات بر مبنای زمان بهمنظور بررسی غنیسازی ورمیکمپوست با باکتریهای حلکننده فسفات بر افزایش فراهمی فسفر قابلدسترس، pH و شاخص های زیستی شامل: تنفس میکروبی، فعالیت آنزیم های فسفاتاز قلیایی و دهیدروژناز، در گلدانهای حاوی 4 کیلوگرم خاک با 5 تیمار شامل T1: ورمیکمپوست (6%) + (B53)؛ T2: ورمیکمپوست (6%)+ (B22)؛ T3: شاهد مثبت (کود سوپر فسفات تریپل به میزان 50 میلیگرم بر کیلوگرم)؛ T4: ورمیکمپوست (6%) و T5: شاهد منفی (خاک بدون ورمیکمپوست و باکتری) در 3 تکرار طراحی و اجرا گردید و در زمانها شروع انکوباسیون و 30 روز پس از آن، اثر تیمارها بر مقدار فسفر قابلدسترس، pH و شاخصهای زیستی اندازهگیری شد.<br />یافتهها: نتایج حاصل از توالی ژنی 16S rRNA نشان دادند که جدایه شماره 22 با 99 درصد شباهت به گونه Serratia marcescens و جدایه شماره 53 با 98 درصد شباهت به گونه Pseudomonas aeruqinosa تعلق دارند. نتایج نشان داد که استفاده از ورمیکمپوست غنیشده با باکتریهای حلکننده فسفات (T1 و T2) نسبت به تیمار شاهد (T4) سبب افزایش معنیدار فسفر قابلدسترس (به ترتیب 59 و 100 درصد)، تنفس میکروبی خاک (58 و 61 درصد)، فعالیت آنزیم فسفاتاز قلیایی (34 و 41 درصد)، فعالیت آنزیم دهیدروژناز (103 و 133 درصد) و کاهش pH (70/4 و 40/5 درصد) گردید. با توجه به نتایج نهایی هر دو باکتری توانستند شاخصهای زیستی و فراهمی فسفر را افزایش دهند.<br />نتیجهگیری: کاربرد ورمیکمپوست غنیشده با باکتریهای حلکننده فسفات (T1 و T2) سبب افزایش فراهمی فسفر قابلدسترس، تنفس میکروبی، فعالیت آنزیم فسفاتاز قلیایی، فعالیت آنزیم دهیدروژناز و کاهش pH خاک شد این در حالی است که تیمار غنیشده با باکتری Serratia marcescens (T2) توانایی بیشتری در افزایش فراهمی فسفر و شاخصهای زیستی داشت. نتایج نشان داد که غنیسازی ورمیکمپوست با باکتری حلکننده فسفات میتواند جایگزین مناسبی برای کاهش مصرف کودهای شیمیایی فسفات و بهعنوان یک استراتژی مناسب در مدیریت بهتر ورمیکمپوست در خاکهای آهکی در آینده باشد.دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان و انجمن علوم خاک ایرانمجله مدیریت خاک و تولید پایدار2322-12679320191122Molecular identification of some plant growth promoting microorganisms and their evaluation on growth characteristic of wheatشناسایی مولکولی برخی از ریزجانداران محرک رشد گیاهی و بررسی تأثیر آنها بر برخی از شاخصهای رشدی گندم4768486210.22069/ejsms.2020.16071.1857FAفرهاد رجالیدانشیار مؤسسه تحقیقات خاک و آب، سازمان تحقیقات آموزش و ترویج کشاورزی، کرج، ایران،حسین کاری دولت آباداستادیار مؤسسه تحقیقات خاک و آب،سازمان تحقیقات آموزش و ترویج کشاورزی، کرج، ایرانهادی اسدی رحمانیدانشیار مؤسسه تحقیقات خاک و آب، سازمان تحقیقات آموزش و ترویج، کشاورزی، کرج، ایران،فهیمه فضلی خانیدانش آموخته کارشناسی ارشد گروه علوم خاک، دانشگاه صنعتی اصفهانJournal Article20181225Background and objectives: Wheat is one of the most important food crops. In modern agriculture, Due to the increasing human population and the detrimental effects of chemical fertilizer such as environmental pollution and concerns about human health, adapting suitable alternatives like production of bio-fertilizers which have none of these dangerous effects would be necessary. Plant growth-promoting fungi and bacteria used in bio-fertilizers are the beneficial microorganisms that can enhance plant growth, yield and resistance to biotic and abiotic stresses directly or indirectly through a wide variety of mechanisms. Although bio-fertilizers have become more noticeable in recent years, the lack of accurate identification of microorganisms used in the production of these fertilizers is one of the problems of bio-fertilizers in Iran. Failure to accurate identification of species is due to deficiencies in morphological or biochemical methods in fungi and bacteria. Therefore, the purpose of this study was to identify of fungal and bacterial isolates molecularly and also to investigate the effect of these isolates alone and in combination with arbuscular mycorrhizal fungus on some growth characteristics of the wheat plant.<br /><br />Materials and methods: After the preparation of fungal and bacterial isolates from the Soil and Water Research Institute, which are known as plant growth promoting microorganisms, accurate identification of each isolate was performed based on morphological and molecular methods. Extraction of genomic DNA in arbuscular mycorrhizal fungus was done by single-spore method and in other bacterial and fungal isolates by CTAB method. Amplification of 16S rDNA region in bacterial isolates, TEF-1α and ITS1-5.8S-ITS2 regions in Trichoderma species, ITS1-5.8S-ITS2 region in Serendipita indica and SSU-ITS1-5.8S-ITS2- LSU region by nested PCR method in the arbuscular mycorrhizal fungus was performed. To investigate the effect of fungal and bacterial isolates alone or in combination with arbuscular mycorrhizal fungus in a greenhouse, their effect on wheat growth indices such as plant height, shoot and root dry weight, head height and weight and dry weights of seeds were measured.<br /><br />Results: Based on morphological and molecular investigation, three species of Bacillus including Bacillus velezensis, B. pumilus, and B. subtilis and three species of Trichoderma including Trichoderma atroviride, T. longibrachiatum, and T. harzianum and S. indica and Rhizophagus irregularis were identified. T. harzianum + R. irregularis and T. longibrachiatum showed the maximum dry weight and head weight. T. longibrachiatum + R. irregularis and T. atroviride showed the highest effect on plant height. Pots treated with T. harzianum + R. irregularis, T. harzianum, T. atroviride, and S. indica+ R. irregularis showed the highest weight of seeds compared to control plants.<br /><br />Conclusion: The result showed that the effect of fungal treatments such as T. harzianum + R. irregularis and Trichoderma spp. on growth characteristics of wheat was significant. According to the results of this study, the use of an appropriate combination of inoculants and the preparation of primary formulations for use in farm experiments is proposed to increase the availability of nutrients and improve the growth of wheat plants.<br /><br />Keywords: Arbuscular mycorrhizal fungus, Bacillus, Plant growth promoting fungi, Trichodermaسابقه و هدف: گندم یکی از با اهمیتترین محصولات غذایی است. در کشاورزی نوین بدلیل افزایش جمعیت و تأثیر منفی استفاده از کودهای شیمیایی از قبیل آلودگیهای زیست محیطی و به خطر افتادن سلامتی انسان به کارگیری روشهای مناسب از قبیل تولید کودهای زیستی که چنین خطراتی را نداشته باشد ضروری بنظر میرسد. قارچها و باکتریهای افزایش دهنده رشد گیاه استفاده شده در کودهای زیستی ریزجانداران مفیدی هستند که با سازوکارهای متفاوت به صورت مستقیم و غیر مستقیم باعث افزایش رشد، عملکرد و مقاومت گیاهان در برابر تنشهای زنده و غیر زنده میشوند. با اینکه در سالهای اخیر کودهای زیستی مورد توجه بیشتری قرار گرفتهاند اما عدم شناسایی دقیق ریزجانداران استفاده شده در تولید این نوع از کودها یکی از مشکلات کودهای زیستی در ایران است. عدم شناسایی دقیق گونه ممکن است بدلیل نقصان روشهای ریختشناسی و یا بیوشیمیایی در قارچها و باکتریها باشد. بنابر این هدف از انجام این تحقیق، شناسایی مولکولی جدایههای قارچی و باکتری و همچنین بررسی تأثیر این جدایهها به تنهایی و در ترکیب با قارچ میکوریز آربوسکولار روی برخی از خصوصیات رشدی گیاه گندم بود.<br /><br />مواد و روشها: پس از تهیه جدایههای قارچی و باکتریایی از موسسه تحقیقات خاک و آّب، که تحت عنوان ریزجانداران محرک رشد گیاهی شناخته شدهاند، شناسایی دقیق هر یک از جدایهها به روش ریختشناسی و یا مولکولی صورت پذیرفت. استخراج DNA ژنومی در قارچ میکوریز آربوسکولار به روش تک اسپور و در سایر جدایههای باکتری و قارچی به روش مبتنی بر CTAB انجام گرفت. تکثیر ناحیه ژنی 16S rDNA در جدایههای باکتری، نواحی TEF-1α و ITS1-5.8S-ITS2 در گونههای تریکودرما، ناحیه ITS1-5.8S-ITS2 در Serendipita indica و ناحیه SSU-ITS1-5.8S-ITS2-LSU بهروش آشیانهای در قارچ میکوریز آربوسکولار صورت گرفت. طی یک آزمون گلخانهای، تأثیر جدایههای قارچی و باکتریایی به صورت مجزا و ترکیبی همراه و عدم همراه با قارچ میکوریز آربوسکولار روی شاخصهای رشدی گیاه گندم از جمله ارتفاع گیاه، وزن خشک هوایی و ریشه، ارتفاع و وزن خوشه و وزن دانه بررسی شدند.<br /><br /><br />یافتهها: بر اساس بررسیهای ریختشناسی و مولکولی، سه گونه از جنس باسیلوس شامل Bacillus velezensis، B. pumilus وB. subtilis و سه گونه از جنس تریکودرما شامل Trichoderma atroviride، T. longibrachiatum و T. harzianum و گونههای S. indica و Rhizophagus irregularis شناسایی شدند.از نظر تأثیر تیمارهای مختلف روی وزن خشک هوایی و وزن خوشه، تیمارهای T. harzianum + R. irregularis و T. longibrachiatum بیشترین وزن را نشان دادند. تیمارهای T. longibrachiatum + R. irregularis و T. atroviride بیشترین تأثیر را روی ارتفاع گیاه نشان دادند. گلدانهای تیمار شده باT. harzianum + R. irregularis، T. harzianum، T. atroviride و S. indica + R. irregularis در مقایسه با شاهد بیشترین افزایش وزن دانه را نشان دادند.<br /><br />نتیجهگیری: تیمارهای قارچی T. harzianum + R. irregularis و گونههای Trichoderma باعث افزایش معنیدار ویژگیهای رشدی گندم گردید. بر اساس نتایج این تحقیق استفاده از زادمایه مناسب ترکیبی و تهیه فرمولاسیونهای اولیه برای کاربرد در آزمایشهای مزرعهای جهت افزایش دسترسی مواد غذایی و بهبود رشد گیاه گندم پیشنهاد میشود.دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان و انجمن علوم خاک ایرانمجله مدیریت خاک و تولید پایدار2322-12679320191122The effect of glomalin on root stabilization of lead in clover plant inoculated with Rhizophagus irregularis fungusبررسی تأثیر گلومالین در تثبیت ریشه ای سرب در گیاه شبدر همزیست با قارچ رایزوفاگوس ایرگولاریز6990486810.22069/ejsms.2020.16109.1859FAالهام ملک زادهدانش آموخته دکتری دانشگاه تبریز و استادیار گروه علوم خاک، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان،0000-0002-9632-8726ناصر علی اصغرزاداستاد گروه علوم خاک، دانشگاه تبریز0000-0003-3853-8917Journal Article20181231Background and objectives: Root stabilization of toxic metals by mycorrhizal plants is one of the protective mechanisms of symbiotic arbuscular mycorrhizal (AM) fungi in response to metal stress. Role of the glomalin as a specific glycoprotein of spore and hyphal cell wall of AM fungi can be remarkable in sequestration of toxic metals and reduction of stress effects on host plant. Considering this hypothesize, the study was conducted to investigate the role of glomalin produced by Rhizophagus irregularis fungus symbiosis of clover plant in root stabilization of Pb.<br />Materials and Methods: A pot culture experiment was performed as completely randomized block design by two factors including AM fungus (inoculated with R. irregularis and non-inoculated) and four levels of Pb+2 (0, 150, 300 and 450 µM) with five replications. For glomalin extraction, root samples were autoclaved at 121˚C with 50 mM sodium citrate buffer for 1 hr in three cycles. Glomalin concentration in the extracted samples were determined by ELISA method using monoclonal antibody 32B11. After precipitation of the glomalin and its digestion in concentrated nitric acid, Pb-sequestrated by the glomalin were measured. Shoot and root dry weights, root colonization percentage, shoot and root P and Pb contents, and plant uptake, extraction and translocation efficiency of Pb were assessed.<br />Results: Shoot and root dry weights of mycorrhizal (M) and non-mycorrhizal (NM) plants were decreased by increasing of Pb levels. At the levels of 150, 300 and 450 μm Pb, shoot and root dry weights were decreased by 11.2%, 12.9%, 18.3% and 7.5%, 18.1%, 36.7% compared to the control (0 μm Pb), respectively. Shoot and root dry weights of M plants were increased by 24.9% and 43.2% compared to the NM ones. P contents of shoot and root were affected by AM fungus, so that the shoot and root P contents of M plants were increased by 32.2% and 45.8 % compared to the NM ones. At different levels of Pb, shoot and root Pb contents in M plants significantly were higher than NM ones. Maximum contents of Pb of shoot and root were recorded at level of 450 µM Pb in M plants which were increased by 46.5% and 80.7% compared to the NM ones at the same level. At the levels of 150, 300 and 450 µM Pb, the uptake efficiency of Pb in M plants was increased by 8%, 14.5% and 80.7% compared to the NM ones at the same levels. Based on ANOVA results, Pb-extraction and translocation efficiency were affected by Pb treatments. Pb-extraction efficiency of plants was increased as Pb concentration increased, so that the content of Pb-extraction efficiency at 450 µM of Pb was increased by 69.3% and 27.8% compared to the 150 and 300 µM of Pb, respectively. Plant Pb-translocation efficiency from root to shoot was decreased as Pb concentration increased. The percentage of root colonization was increased as the Pb concentration increased up to 300 µM Pb and then was slightly decreased as the level of Pb rose from 300 to 450 µM, but there was no significant difference between the levels of 150, 300 and 450 µM Pb. Glomalin production in root and Pb sequestrated by glomalin was significantly increased as Pb concentration increased.<br />Conclusion: Root colonization of clover plant by R. irreqularis led to improved growth and phosphorus nutrition of M plants compared to the NM ones, under Pb stress condition. Pb uptake was greater in roots than in shoots, therefore the clover plants played a more effective role in root stabilisation of Pb.سابقه و هدف: تثبیت فلزهای سمی در ریشه گیاهان مایکوریزی از جمله ساز وکارهای حفاظتی قارچ مایکوریزا همزیست در پاسخ به تنش فلزی است. نقش گلومالین به عنوان گلیکوپروتئین اختصاصی دیواره هیف و اسپور قارچهای آربوسکولار مایکوریزا (Arbuscular Mycorrhizal Fungi) در ناپویایی فلزهای سمی و کاهش پیامدهای تنش بر گیاه میزبان میتواند قابل ملاحظه باشد. با این پیشفرض هدف این مطالعه بررسی نقش گلومالین تولیدی توسط قارچ رایزوفاگوس ایرگولاریز همزیست با گیاه شبدر در تثبیت ریشهای سرب بود. <br />مواد و روشها: آزمایشی گلدانی در آرایش فاکتوریل در قالب طرح بلوک کامل تصادفی شاکل دو فاکتور قارچ (با و بدون قارچ Rhizophagus irregularis) و سطوح سرب (0، 150، 300 و 450 میکرومولار Pb+2) در پنج تکرار طراحی گردید. جهت استخراج گلومالین، نمونههای ریشه با بافر سیترات سدیم 50 میلیمولار (8=pH) به مدت یک ساعت در دمای C˚ 121 و طی سه چرخه پی در پی اتوکلاو شدند. غلظت گلومالین در عصاره استخراجی با استفاده از روش الایزا توسط آنتیبادی مونوکلونال 11B32 تعیین گردید. بعد از رسوب گلومالین، مقدار سرب کمپلکس شده پس از هضم با اسید نیتریک غلیظ اندازهگیری شد. وزن خشک اندامهوایی و ریشه، درصد کلنیزاسیون ریشه، مقدار فسفر و سرب اندامهوایی و ریشه و کارآیی جذب، استخراج و انتقال سرب مورد ارزیابی قرار گرفت.<br />یافتهها: با افزایش سطح سرب، وزن خشک اندامهوایی و ریشه گیاهان مایکوریزی و غیرمایکوریزی کاهش یافت. وزن خشک اندامهوایی و ریشه در سطوح 150، 300 و 450 میکرومولار سرب، به ترتیب کاهش 2/11، 9/12، 3/18 و 5/7، 1/18 و 7/36 درصدی نسبت به سطح صفر سرب داشتند. وزن خشک اندامهوایی و ریشه در گیاهان مایکوریزی به ترتیب 9/24 و 2/34 درصد بیشتر از گیاهان غیرمایکوریزی بود. اثر قارچ بر جذب فسفر اندامهوایی و ریشه معنیدار گردید، جذب فسفر اندامهوایی و ریشه در گیاهان مایکوریزی به ترتیب 2/32 و 8/45 درصد بیشتر از گیاهان غیرمایکوریزی بود. سرب جذب شده در اندامهوایی و ریشه در سطوح مختلف سرب و در گیاهان مایکوریزی به طور معنیداری بیشتر از گیاهان غیرمایکوریزی بود. بیشترین مقدار جذب سرب در اندامهوایی و ریشه، در تیمار مایکوریزی سطح 450 میکرومولار سرب بود که افزایش 5/46 و 7/80 درصدی نسبت به تیمار غیرمایکوریزی در این سطح داشتند. در سطوح 150، 300 و 450 میکرومولار سرب، کارآیی جذب گیاهی سرب در گیاهان مایکوریزی افزایش 00/8، 5/14 و 2/49 درصدی نسبت به گیاهان غیرمایکوریزی داشت. اثر سطوح مختلف سرب بر کارایی استخراج و انتقال گیاهی سرب معنیدار شد. با افزایش سطح سرب کارآیی استخراج گیاهی افزایش یافت، بهطوری که سطح 450 میکرومولار نسبت به سطح 150 و 300 میکرومولار افزایش 3/69 و 8/27 درصدی داشت. با افزایش غلظت سرب، از کارایی انتقال گیاهی سرب از ریشه به اندامهوایی کاسته شد. درصد کلنیزاسیون ریشه با افزایش غلظت سرب تا سطح 300 میکرومولار سرب افزایش و سپس در سطح 450 میکرومولار کمی کاهش یافت، اما از نظر آماری تفاوت معنیدار بین سطوح 150، 300 و 450 میکرومولار سرب وجود نداشت. با افزایش غلظت سرب، تولید گلومالین ریشه و مقدار سرب تثبیت شده توسط آن نیز به طور معنیداری افزایش یافت. <br />نتیجهگیری: کلنیزاسیون ریشه گیاه شبدر با قارچ رایزوفاگوس ایرگولاریز منجر به بهبود رشد و تغذیه فسفری گیاهان مایکوریزی نسبت به گیاهان غیرمایکوریزی در شرایط تنش سرب شد. جذب سرب در ریشه گیاه شبدر بیشتر از اندامهوایی بود، بنابراین، گیاه شبدر در تثبیت ریشهای سرب نقش مؤثرتری داشت. همچنین مقدار سرب ریشه در گیاهان مایکوریزی بیشتر از گیاهان غیرمایکوریزی بود که میتواند به دلیل تثبیت سرب در ساختارهای قارچی ریشه باشد. افزایش تولید گلومالین در ریشههای مایکوریزی به عنوان ترکیب اصلی و مؤثر دیواره اسپور و هیف قارچ نقش مهم و کلیدی در تثبیت ریشهای سرب در گیاهان مایکوریزی ایفا میکند.دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان و انجمن علوم خاک ایرانمجله مدیریت خاک و تولید پایدار2322-12679320191122The effects of nutritional management knowledge of farmers on economic yield of pistachio orchards in Kerman provinceبررسی اثرات دانش مدیریت تغذیهای کشاورزان بر عملکرد اقتصادی باغهای پسته در استان کرمان91111486410.22069/ejsms.2020.15642.1840FAسید جواد حسینی فرداستادیار، پژوهشکده پسته، مؤسسه تحقیقات علوم باغبانی، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، رفسنجان، ایران0000-0002-9784-8141محمد عبدالهی عزت آبادیاستادیار، پژوهشکده پسته، مؤسسه تحقیقات علوم باغبانی، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، رفسنجان، ایرانJournal Article20180922Abstract<br />Background and Objectives: Two problems of increasing costs and environment effects have enhanced the important of nutrition temporal management and its effects on productivity. In typical agricultural activities, inputs such as chemical fertilizers, plant pesticides and water are used uniformly and without regard to their actual needs in farms and orchards. However, given the high emphasis on the quality and efficiency of food production, it is necessary to use inputs based on actual needs in terms of time and place.<br />Materials and Methods: In this study, at first, the scientific points of view were determined related to deficiency and toxicity symptums and time management of nutrition. Then, growers' attitude and behavior regarding temporal management of this input was evaluated. Comparing growers' knowledge with experts' idea, the pistachio producers' number related to temporal management of nutrition and was calculated. Using questionnaire method, data was collected. Pistachio producers of Anar and Rafsanjan cities in Kerman province were study population. Using stratified random sampling method, a sample of 100 farmers was selected. As, more than one orchard were considered for each grower, final sample size was 286. Also, for measuring the effects of socio economic factors on growers' knowledge and also the effects of growers' knowledge on pistachio yield, Pearson correlation, variance analysis and regression methods were used. <br />Results: The results showed that average of farmers' knowledge regards to temporal management of nutrition and recognizing the symptums of deficiency and toxicity nutrients is low and is very different among pistachio producers. Among the three indicators of deficiency and toxicity of elements, the time of elements application during the year and based on the plant growth stage, farmer's knowledge about the application time of the elements during the year was the best and about plant growth index was the worst condition. Also, among the elements studied, nitrogen is the best, followed by phosphorus and potassium.The results, also, showed that research and extension activities have had the significant effect on increasing knowledge of input temporal management. Also, knowledge of nutrition temporal management has increased land productivity. In this regard, one number increasing in farmers' knowledge will enhance pistachio yields, 21.32 kilogram per hectare. In other words, a person who receives 20, his yield is 426 kilogram per hectare more than a person who receive zero.<br />Conclusion: The knowledge of farmers and the impact of this knowledge on productivity of fertilizer use can be increased with the quantitative and qualitative increase in education and extension, raising the quality level of human resources employed in agriculture, improving water and soil conservation guidelines and reforming the rules for paying subsidies.چکیده<br />سابقه و هدف: دو مسئله افزایش هزینه کاربرد نهاده کود و اثرات زیست محیطی استفاده از آن ها، باعث شده است تا اهمیت دقت در زمان مناسب تغذیه باغها و مزارع کشاورزی روز به روز افزایش یابد. در فعالیت های معمولی کشاورزی، نهاده هایی همچون کودهای شیمیایی، سموم دفع آفات نباتی و آب به صورت یکنواخت و بدون توجه به نیاز واقعی آنها در مزارع و باغ ها مورد استفاده قرار می گیرند. این مساله باعث می شود تا در مواردی استفاده بیش از حد نیاز گیاه باعث افزایش هزینه ها و تاثیرات منفی زیست محیطی شود. این در حالی است که با توجه به تاکیدهای فراوان بر کیفیت و کارآیی تولید غذا، ضروری است تا نهاده ها بر اساس نیازهای واقعی از نظر زمانی و مکانی مورد استفاده قرار گیرند. در این مقاله، نقش دانش کشاورزان در بهبود برخی اصول صحیح استفاده از نهاده های تغذیه ای ازجمله زمان مناسب تغذیه و تاثیر آن بر عملکرد اقتصادی باغ های پسته استان کرمان مورد بررسی قرار گرفت. <br />مواد و روشها: در این مطالعه، نخست دیدگاه علمی در خصوص علائم کمبود و زیادبود عناصر غذایی و مدیریت زمان مصرف نهاده کود در باغ های پسته مشخص گردید. سپس دیدگاه و عملکرد کشاورزان در زمینه مدیریت زمان مصرف این نهاده با استفاده از تکمیل پرسشنامه برآورد شده و با مقایسه دیدگاه کشاورزان با دیدگاه علمی، نمره مدیریت تغذیه کشاورزان محاسبه گردید. برای جمعآوری اطلاعات از کشاورزان، از روش تکمیل پرسشنامه استفاده شد و با کاربرد روش نمونه گیری تصادفی چند مرحله ای، تعداد 100 نفر پسته کار از شهرستان های انار و رفسنجان در استان کرمان انتخاب گردید. با توجه به این که از هر کشاورز، چند قطعه باغ مورد بررسی قرار گرفت، تعداد باغ های مورد بررسی 286 باغ میباشد. جهت بررسی عوامل اقتصادی اجتماعی موثر بر دانش کشاورزان و همچنین تاثیر این دانش بر عملکرد کشاورزان، از روش های همبستگی پیرسون، آنالیز واریانس و رگرسیون استفاده شد. <br />یافتهها: نتایج نشان داد که در زمینه مدیریت زمان مصرف کود و شناخت علایم کمبود و زیادبود عناصر به ویژه عناصر میکرو میانگین دانش پسته کاران پایین می باشد. با این وجود، کشاورزان در سطح یکسانی از دانش قرار نداشته و در این خصوص تفاوتهای زیادی وجود دارد. بررسی عوامل موثر بر سطح دانش کشاورزان نشان داد که تحقیقات و ترویج نقش موثری بر افزایش دانش پستهکاران در خصوص مدیریت زمان مصرف کود داشته است. نتایج همچنین نشان داد که دانش مدیریت زمان تغذیه، بهرهوری استفاده از زمین را بالا برده است. به طوری که، هر یک نمره بالاتر، باعث افزایش عملکرد باغ پسته به مقدار 32/21 کیلوگرم در هکتار میشود. به طوری که، کسی که نمره تغذیهای او 20 باشد نسبت به کسی که نمره تغذیهای او صفر است، عملکرد در هکتاری به مقدار 426 کیلوگرم بالاتر دارد. <br />نتیجهگیری کلی: با افزایش کمی و کیفی آموزش و ترویج، بالا بردن سطح کیفی نیروی انسانی شاغل در بخش کشاورزی، اصلاح دستورالعملهای حفاظت از منابع آب و خاک و اصلاح قوانین پرداخت یارانه، میتوان دانش کشاورزان و تاثیر گذاری این دانش بر بهره وری نهاده کود را افزایش داد. قبل از آن نیاز است تا نوسازی مدیریتی با استفاده از تجربیات موفق دنیا در بخش کشاورزی انجام شود.دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان و انجمن علوم خاک ایرانمجله مدیریت خاک و تولید پایدار2322-12679320191122Evalution the efficiency of mechanical and biological management practices on wind erosion in inTal Hamid rail way Station of Tabasارزیابی کارآیی عملیات مکانیکی و بیولوژیکی بر فرسایش بادی در ایستگاه راه آهن تل حمید طبس113131486510.22069/ejsms.2020.15601.1836FAمهسا معمارزادهدانش آموخته کارشناسیارشد گروه علوم خاک، دانشگاه فردوسی مشهد،حجت امامیدانشیار گروه علوم خاک، دانشگاه فردوسی مشهد0000-0002-8437-8419علیرضا کریمیدانشیار گروه علوم خاک، دانشگاه فردوسی مشهدJournal Article20180909Introduction: Wind erosion is a serious problem in many parts of the world, especially in arid and semi-arid regions and it is an important factor in soil degradation and loss. In most area, conservation operations against the wind erosion are appropriate practices.There are two main strategies to combat wind erosion. These first strategy is to increase the strength of erodible bed against erosive factorsand second one is to reduce the force of erosive factors. Seedling is the more effective solution to reduce speed of wind, to combat wind erosion and to stabilize the drifting sands. Therefore, the objective of this research was to study the effect of mechanical and biological management practices on the amount of wind sediment in Tal-Hamid area, which is located in Tabas (Khorasan Razavi province, Iran). <br />Materials and methods: In order to determine the role of each management practices on wind erosion and its control, sediment traps were established at different distance between conservational practices at 0.5, 1 and 1.5 meters from the surface of the earth. Conservational treatments included T1 (4 rows seedlings of Haloxylon persicum and 3 rows native plant of Stipagrostis) T2 (fence and sand channel), T3 (one row of Hammada Salicornica, 3 rows seedlings of Haloxylon persicum, and one row Stipagrostis), and T4 (moat and Railroad tie). Also, a control sediment trap was regarded in adjacent area without any conservational practices. The management practices had been performed for 3 years. After then sediment traps were established in December 2015, and according to wheatear information, after each wind storm (two times in each month) the trapped sediments were collected and weighted in established sediment traps for each treatments from January to June 2016 (spring and winter seasons).<br />Results and discussion: The results showed that all conservational practices were effective to reduce amount of sediment and the effect of T1 and T2 in reduction the wind sediment was considerably greater than other treatments. The more reduction of sediment load was found at height less than 0.5 m, therefore it can be concluded that the biological and mechanical practices could considerably prevent the saltation movement of sand particles. The wind sediment during the spring (due to lower moisture content and greater wind speed) was more than the winter. In addition, among the conservational treatments, the lowest value of wind sediments was related to mechanical management practices (fence and channel) and the highest amount of wind sediments was related to biological management practices (four rows of Haloxylon, and native plant i.e. Stipagrostis) in both seasons, because T4 and T3 are the first hedges against wind direction and they are located behind T2, and considerably have decreased the speed of wind, therefore when low speed wind reach to T2 its speed and energy is low. As a result of this, the sediment load In T2 was the lowest. <br />Conclusion: In general, biological and mechanical management practices decreased considerably the amount of wind sediment compared to the control. In spite of common viewpoint, the biological management practices may decrease the wind erosion, but due to unsuitable growth of Haloxylon seedlings and plants as a result of drought duration and deficiency of water, their efficiency in reduction of wind speed and energy especially T1 and T3 was not more than mechanical management practices (T2). It seems that during 3 years Haloxylon seedlings have not been grown sufficiently, and if they grow for long time, they can decrease the wind erosion considerably. According to results of this research, application both simultaneous biological and mechanical practices are needed to control wind erosion in arid regions such as Tabas.مقدمه: فرسایش بادی از عمده معضلات در بسیاری از نقاط جهان به ویژه مناطق خشک و نیمه خشک محسوب میشود و همچنین از عوامل مهم در تخریب و از بین رفتن خاکها به شمار میرود. دو استراتژی کلی برای مقابله با فرسایش بادی وجود دارد. استراتژی اول افزایش مقاومت بستر دارای فرسایش در مقابل عوامل فرساینده و استراتژی دوم کاهش قدرت عوامل فرساینده است. کشت نهال راهکار موثرتری برای کاهش سرعت باد، مقابله با فرسایش بادی و تثبیت شنهای روان است. بنابراین هدف از این پژوهش بررسی تاثیر عملیات مدیریتی مکانیکی و بیولوژیکی بر مقدار رسوبات بادی در منطقه تل حمید طبس بود. <br />مواد ور روشها: به منظور تعیین نقش هر یک از عملیات مدیریتی بر میزان فرسایش بادی و کنترل آن، تلههای رسوبگیر در فواصل مختلف بین عاملهای حفاظتی در سه طبقه ارتفاعی نیم، یک و یک و نیم متری سطح زمین نصب شد. تیمارهای حفاظتی شامل T1 (4 ردیف تاغ و سه ردیف گیاه بومی سبط)، T2 (حفرخندق و خاکریز)، T3 (یک ردیف گیاه بوتهای ترات، سه ردیف تاغ و گیاه بومی سبط) و T4 (خاکریز و تراورس کوبی) بودند. سپس متناظر با هر رسوبگیر ، یک رسوبگیر شاهد در مکانی که فاقد اقدامات حفاظتی بود نصب شد. عملیات حفاظتی به مدت سه سال در منطقه اجرا شده بود. پس از این مدت تلههای رسوبگیر در آذر 1394 نصب شدند و با استناد به اطلاعات به روز هواشناسی، مقدار رسوبات پس از هر طوفان (معمولا دو نوبت در هر ماه)، از دی ماه 1394 تا (فصول زمستان و بهار) جمعآوری و وزن شدند. <br />نتایج و بحث: نتایج نشان داد که عاملهای حفاظتی انجام شده در منطقه در کاهش میزان رسوب موثر بودند و تاثیر تیمارهای T1 و T2 در کاهش مقدرا فرسایش بادی به طور قابل توجهی بیشتر از سایر تیمارها بود. بیشترین کاهش در ارتفاع 5/0 متری دیده شد، بنابراین می توان نتیجه گرفت عملیات مکانیکی و بیولوژیکی میتواند به طور قابل توجهی سبب جلوگیری از حرکت غلطشی ذرات شن شود. مقدار رسوبات بادی در فصل بهار (به خاطر رطوبت کمتر و وزش باد شدید) بیشتر از فصل زمستان بود. همچنین بیشترین مقدار رسوبات بادی در ماههای اردیبهشت و خرداد و بالعکس کمترین مقدرا در دی ماه مشاهده شد. علاوه بر این در بین عملیات حفاظتی در هر دوفصل یهار وز مستان، کمترین رسوبات مربوط به تیمار عملیت مکانیکی (خاکریز و ایجاد کانال) و بیشترین مقدار نیز متعلق به تیمار عملیات بیولوژیکی (چهار ردیف تاغ و گیاه بومی سبط) بود. زیرا تیمارهای T4 و T3 به عنوان اولین مانع در مقابل باد قرار داشتند و در پشت آنها تیمار T2 قرار داشت که به مسیزان قابل توجهی سرعت باد را کاهش میداد و درنتیجه در هنگام برخورد با تیمار T2 سرعت و انرژی کمی داشت. در نتیجه این امر، مقدار رسوبات در تیمار T2 کمترین مقدرا بود.<br />نتیجهگیری: به طور کلی عملیات مکانیکی و بیولوژیکی مقدرا رسوبات بادی را نسبت به شاهد به میزان قابل توجهی کاهش دادند. بر خلاف دیدگاه عمومی که عملیات مدیریت بیولوژیکی میتوانند فرسایش بادی را کاهش دهند به علت شرایط نامناسب رشد نهال-های تاغ و گیاهان به علت دورههای خشکی و کمبود آب، کارآیی آنها در کاهش سرعت و انرژی باد به ویژه در تیمارهای T1 و T3 بیشتر از عملیات مکانیکی (تیمار T2) نبود. به نظر میرسد نهالهای تاغ در مدت سه سال به اندازه کافی رشد نکرده و اگر برای مدت طولانیتری به رشد خود ادامه دهند ممکن است سبب کاهش قابل توجه فرسایش بادی شوند. بر اساس نتایج این پژوهش، کاربرد همزمان عملیات مکانیکی و بیولوژیکی برای کنترل فرسایش بادی در مناطق خشک مثل طبس ضروی است.دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان و انجمن علوم خاک ایرانمجله مدیریت خاک و تولید پایدار2322-12679320191122Effect of polymers on soil moisture content and some growth characteristics of corn plant under drought stressتأثیر پلیمرها بر میزان رطوبت خاک و برخی شاخص های رشدی گیاه ذرت در شرایط تنش خشکی133152486610.22069/ejsms.2020.15953.1853FAمهدی سرچشمه پوراستادیار گروه علوم خاک، دانشگاه شهید باهنر کرمان،محمد هادی فرپوراستاد گروه علوم خاک، دانشگاه شهید باهنر کرمان،0000-0003-3720-5803معصومه سرمستدانش آموخته دکتری گروه علوم خاک، دانشگاه شهید باهنر کرمانJournal Article20181128Background and objectives: Increase of water holding capacity induced by polymers has been developed in arid and semi-arid regions. The effect of polymers on increasing water holding capacity and the effect of selected polymers on some growth characteristics of corn plant under drought stress was carried out in both experimental and greenhouse condition, respectively.<br />Materials and methods: The present research included two complementary parts performed in laboratory and greenhouse. First, the effect of 11 polymer treatments (polymer type and concentration) including Karacoat 1and 3 %, Acrylic 1 and 3 %, Polyvinyl acetate 1 and 3 %, Superab 0.5 and 1 %, Stockosorb 0.5 and 1 % and control without polymer on moisture changes of two soils (loamy sand and sand) during 11 times (0, 12 h, 1, 2, 4, 6, 8, 10, 12, 16, 20 day) were studied in laboratory and 4 best polymer treatments were selected for greenhouse cultivation. In greenhouse, the effect of polymer treatments (Karacoat 1and 3 %, Stockosorb 0.5 and 1 % and control without polymer) under drought stress (30, 50 and 80 % field capacity) on some growth characteristics of corn plant (leaf number, height, wet and dry weight of stem and wet and dry weight of root) were studied separately in loamy sand and sandy soils. <br />Results: Results showed that increase of moisture in both treated soils was higher than control and from this point of view, water soluble polymer-Karacoat 3 % (18.5 % compared to loamy sand control and 35.9 % compared to sandy control) and Stockosorb 1 % hydrogel (95.8 % compared to loamy sand control and 3.4 times compared to sandy control) were more powerful. Mean moisture after 20 days for water soluble polymers and Superab hydrogel was higher in loamy sand than sandy soil. But, Stockosorb 1 % hydrogel was more effective in sandy soil (16.1 % increase compared to loamy sand soil). With increasing polymer concentration, the moisture content of polymer treated soil samples increased. To increasing water holding capacity Stockosorb 1% hydrogel in loamy sand (0-12 day) and sandy (0-16 day) soils was more successful than other polymer treatments. Both water holding capacity during the time and final moisture content in sandy soil treated with polymers were more than loamy sand soil. Leaf number, stem height, wet and dry weight of stem and dry weight of root in corn plant were reduced under drought stress. In contrast, height, wet and dry weight of corn stem were better in stockosorb hydrogel 1 % treatment. Wet weight of corn stem in loamy sand soil under drought stress was significantly affected (P < 0.01) by stockosorb hydrogel. Stockosorb 1% hydrogel increased wet weight of stem 59.29, 82.41 percent and 3.82 time in low, medium and severe stress compared to control, respectively. <br />Conclusion: According to the results karacoat 3 % and stockosorb 1 % are recommended for increasing moisture and water holding capacity of coarse texture soils. Moreover, polymer materials with properties such as useful longevity, high efficiency at low concentrations, and local application in the root zone of trees could provide ideal condition for plant which growth in soils with low water holding capacity. In addition, they are ideal for drought condition that is common in arid and semi-arid regions where rain is low and evaporation is high.سابقه و هدف: پلیمرها از مواد اصلاحکننده خاک هستند که در جهت نگهداشت رطوبت خاک در مناطق خشک و نیمهخشک توسعه یافتهاند. این پژوهش بهمنظور بررسی تأثیر مواد پلیمری بر میزان افزایش نگهداشت رطوبت خاک و تأثیر پلیمرهای انتخابی بر برخی صفات رویشی گیاه ذرت در شرایط تنش خشکی بهترتیب در دو مطالعه آزمایشگاهی و گلخانهای انجام شد. <br />مواد و روشها: این پژوهش بهصورت دو مطالعه آزمایشگاهی و گلخانهای مکمل یکدیگر صورت پذیرفت. ابتدا تأثیر 11 تیمار بر اساس نوع و غلظت پلیمر شامل کاراکوت یک و سه %، اکریلیک یک و سه %، پلیوینیلاستات یک و سه %، سوپرآب نیم و یک % و استاکوزورب نیم و یک % و شاهد بدون پلیمر بر تغییرات رطوبتی دو نوع خاک (شنلومی و شنی) در 11 زمان (0، 12 ساعت، 1، 2، 4، 6، 8، 10، 12، 16 و 20 روز) در آزمایشگاه مورد مطالعه قرار گرفت و چهار تیمار پلیمری برتر برای کشت گلخانهای انتخاب شدند. در این مرحله تأثیر تیمارهای پلیمری (کاراکوت یک و سه % و استاکوزورب نیم و یک % و شاهد بدون پلیمر) در شرایط تنش خشکی (30، 50 و 80 % ظرفیت مزرعهای) بر برخی صفات رویشی گیاه ذرت (تعداد برگ، ارتفاع، وزن تر و خشک ساقه و وزن تر و خشک ریشه) به-صورت جداگانه در دو خاک شنلومی و شنی در شرایط گلخانه مطالعه گردید. <br />یافتهها: نتایج نشان داد که تیمارهای پلیمری باعث افزایش رطوبت هر دو نوع خاک نسبت به نمونه شاهد شدند و پلیمر محلول در آب کاراکوت در غلظت سه درصد (5/18 % نسبت به شاهد شنلومی و 9/35 درصد نسبت به شاهد شنی) و پلیمر غیرمحلول در آب (هیدروژل) استاکوزورب در غلظت یک درصد (8/95 % نسبت به شاهد شنلومی و 4/3 برابر نسبت به شاهد شنی) بیشترین توانایی را از این نظر داشتند. پلیمرهای محلول در آب و هیدروژل سوپر آب در مدت زمان 20 روز بهطور میانگین رطوبت خاک شنلومی را بیشتر از خاک شنی افزایش دادند. اما، هیدروژل استاکوزورب یک درصد از این لحاظ در خاک شنی (1/16 % افزایش نسبت به خاک شنلومی) مؤثرتر بود. رطوبت نمونههای خاک تیمارشده با پلیمر، متناسب با افزایش غلظت پلیمر افزایش یافت. هیدروژل استاکوزورب یک درصد در افزایش زمان ماندگاری رطوبت در خاکهای شنلومی (0-12 روز) و شنی (0-16 روز) موفقتر از سایر تیمارهای پلیمری عمل نمود. در خاک شنی تیمار شده با پلیمر نگهداشت رطوبت در طی زمان و میزان رطوبت نهایی بیشتر از خاک شنلومی بود. تنش خشکی در طول دوره رویشی گیاه ذرت منجر به کاهش تعداد برگ، ارتفاع ساقه، وزن تر و خشک ساقه و وزن خشک ریشه گردید. در مقابل کاربرد هیدروژل استاکوزورب در غلظت یک درصد منجر به بهبود نسبی ارتفاع، وزن تر و خشک ساقه ذرت شد. در خاک شنلومی تحت شرایط تنش خشکی هیدروژل استاکوزورب تأثیر قابل توجه و معنیداری (سطح یک درصد) بر وزن تر ساقه ذرت داشت. هیدروژل استاکوزورب یک درصد در تنش کم، متوسط و شدید بهترتیب 29/59، 41/82 درصد و 82/3 برابر وزن تر ساقه را نسبت به نمونه شاهد افزایش داد. <br />نتیجهگیری: با توجه به نتایج پژوهش، استفاده از پلیمر محلول در آب کاراکوت در غلظت سه درصد و پلیمر غیرمحلول (هیدروژل) در آب استاکوزورب در غلظت یک درصد جهت افزایش و حفظ رطوبت در خاکهای سبک بافت توصیه میشود. بهعلاوه، مواد پلیمری با داشتن ویژگیهایی نظیر طول عمر مفید، کارآیی زیاد در غلظتهای کم و کاربرد موضعی در ناحیه ریشه درختان، میتوانند شرایط مطلوبی را جهت رشد گیاهان در خاکهایی با ظرفیت نگهداری آب کم و در شرایط کم آبی رایج در مناطق خشک و نیمهخشک با بارندگی کم و تبخیر زیاد فراهم آورند.دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان و انجمن علوم خاک ایرانمجله مدیریت خاک و تولید پایدار2322-12679320191122The Role of Organic Carbon in the Mineralization of Nitrogen, Carbon and Some of Nutrient Concentrations in Soil Salinity Conditionsنقش کربن آلی در معدنی شدن نیتروژن، کربن و غلظت برخی عناصر غذایی در یک خاک شور153169486710.22069/ejsms.2020.16174.1865FAصلاح الدین مرادیدانشجوی دکتری گروه علوم خاک، دانشگاه ارومیه و مربی گروه کشاورزی، دانشگاه پیام نور،میرحسن رسولی صدقیانیاستاد گروه علوم خاک، دانشگاه ارومیه،ابراهیم سپهردانشیار گروه علوم خاک، دانشگاه ارومیه،حبیب خداوردیلودانشیار گروه علوم خاک، دانشگاه ارومیه،محسن بریناستادیار گروه علوم خاک، دانشگاه ارومیهJournal Article20190114Background and objectives: The salt-affected soils are widely distributed in arid and semi-arid areas including Iran. In the soils affected by excessive salt, physical, chemical and biological changes in coupling with the low levels of organic matter (OM) resulting from the weak growth of plants, cause the deficiency of such nutrients as nitrogen (N) on the one hand and ionic toxicity (sodium and chlorine) on the other hand. The lack of vegetation in arid and saline areas results in the return of small amount of plant residues, so that the content of soil organic matter and thus the amount of nitrogen and other elements is reduced. One of the ways to increase the vitality and efficiency of elements in saline conditions for plants is to use organic fertilizers. Therefore, the aim of this study was to investigate the effects of organic carbon and salinity levels on nitrogen and carbon mineralization and nutrient concentrations in soil.<br />Materials and methods: An completely randomized design (CRD) experiment was conducted to investigate the effect of organic carbon levels from the source of cow manure on the mineralization of carbon and nitrogen and nutrient concentrations in soil salinity conditions in a completely randomized design (CRD) by factorial arrangement with three replications. Organic carbon factor included (0, 1.5 and 3% organic carbon) and salinity factor consisted of 1.5, 4.5 and 9 dS/m. To create salinity levels a combination of MgSO4.7H2O, NaCl, Na2SO4 and CaCl2 was used in the ratio of 42.82, 0.91, 36.20, and 36.91, respectively. The treated soils were incubated at 25 °C under 70% field capacity for 70-day period. To determine the nitrification rate (Rn), the ammonium and nitrate concentrations were monitored during the incubation period at 0, 2, 4, 6, 8, and 10 weeks since the time of incubation. To address the carbon mineralization rate, the soil basal respiration was determined weekly since the beginning of the experiment. At the end of the experiment, the macro and micro nutrient status was determined in the treated soils.<br />Results: The results showed that both salinity and organic matter application significantly affected the basal respiration, concentration of ammonium, nitrate, K, Ca, Mg, Na, Cl, Fe (p < 0.01). Salinity increased soil Ca and Mg concentration. Organic carbon treatments have a significant effect on soil total nitrogen and soil organic carbon. The interactional effect of organic matter and salinity was significant on the basal respiration concentration of ammonium and nitrate and K, Na, Cl, Fe. Salinity in 9 dS.m-1 level compare to 1.5 dS.m-1 decreased basal respiration, NH4+ and NO3- concentration by 47%, 27% and 76% respectively. The basal respiration in 3% of soil organic carbon treatment, higher by 24% compared to control treatment (without organic matter addition). Furthermore, the ammonium and nitrate production after 70 days in 3% of soil organic carbon treatment, was 10% and 37% more than control.<br />Conclusion: Salinity had a negative effect on the process of carbon and nitrogen mineralization. The use of organic compounds, by creating a balance in nutrient status, could create more favorable conditions for the processes of mineralization of carbon and nitrogen. Organic compounds may have an easy source of carbon, which, if placed on the soil, stimulate and increase microbial activity, increase the mineralization of carbon and nitrogen to some extent.سابقه و هدف: خاکهای تحت تأثیر نمک، توزیع گستردهای در نواحی خشک و نیمه نیمهخشک از جمله ایران دارند. در خاکهای تحت تأثیر نمک، تغییرات فیزیکی، شیمیائیشیمیایی و بیولوژیکی و نیز پائین بودن مقدار مواد آلی در نتیجه رشد ضعیف گیاه، سبب کمبود عناصر غذائیغذایی مثل مانند نیتروژن و سمیت یونی (سدیم و کلر) میشود. ناچیز بودن پوشش گیاهی در نواحی خشک و شور سبب میشود که بقایای گیاهی کمتری وارد خاک شده و با کاهش مقدار مواد آلی خاک، کم بوده و این امر به کمبود نیتروژن و دیگر عناصر منجر میشودغذایی رخ دهد. یکی از راههای تأمین و افزایش کارائی عناصر برای گیاه در شرایط شور، استفاده از ترکیبات با منشأا آلی است. هدف از انجام این پژوهش بررسی اثر سطوح کربن آلی و شوری بر معدنی شدن نیتروژن، کربن و غلظت عناصر غذائیغذایی در خاک بود.<br />مواد و روشها: آزمایشی برای بررسی اثر سطوح کربن آلی از منبع کود گاوی بر معدنی شدن کربن و نیتروژن و غلظت عناصر غذائیغذایی در شرایط شوری خاک در قالب طرح کاملاً تصادفی (CRD) به صورت فاکتوریل با سه تکرار انجام گرفت. فاکتور کود دامی جهت ایجاد سطوح کربن آلی شامل (سطح بدون کربن آلی، سطح 5/1 و سطح 3 درصد کربن آلی) و فاکتور شوری شامل (شوری 5/1، 5/4 و 9 دسیزیمنس بر متر) بود. جهت ایجاد سطوح شوری ﺗﺮﻛﻴﺒﻲ از ﻧﻤﻚ ﻫﺎی MgSO4.7H2O،NaCl ، Na2SO4 و CaCl2 ﺑﻪ ﺗﺮﺗﻴﺐ ﺑﻪ ﻧﺴﺒﺖهای 82/41، 91/0، 36/20، 91/36 مورد استفاده قرار گرفت. مخلوط حاصل برای هر تیمار جداگانه به ظروف پلی پلیاتیلنی انتقال یافته و در یک دوره 70 روزه، تحت دمای 25 درجه سانتیگراد سلسیوس و رطوبت 70 درصد ظرفیت مزرعه به صورت انکوباسیون قرار داده شدگردید. در طول زمان انکوباسیون در زمانهای 0، 2، 4، 6، 8، و 10 هفته بعد پس از شروع انکوباسیون (به منظور پی بردن به میزان نیتراتسازی با زمان) از هر کدام از تیمارهای آزمایشی نمونهبرداری شده و مقدار آمونیوم و نیترات نمونهها اندازهگیری شد. برای بررسی معدنی شدن کربن، از شروع آزمایش هر هفته مقدار تنفس پایه برآورد گردید. در پایان آزمایش مقدار عناصر پر مصرف و کم کممصرف اندازهگیری شد.<br />یافتهها: نتایج نشان داد که اثر شوری بر غلظت پتاسیم، سدیم و کلر محلول، غلظت کلسیم، منیزیم و آهن (قابل جذب)، نیترات، آمونیوم و تنفس پایه (p <0.001) معنیدار بود. اثر کربن آلی بر غلظت کربن آلی و نیتروژن کل خاک، غلظت پتاسیم، سدیم و کلر محلول، آهن قابل جذب، نیترات، آمونیوم و تنفس پایه (p <0.001) معنیدار بود. اعمال شوری 9 دسی زیمنس بر متر تنفس پایه، تولید آمونیم و نیترات را به ترتیب 47، 27 و 76 درصد کاهش داد. اما افزودن 3 درصد کربن آلی به خاک پارامترهای فوق را به ترتیب 24، 10 و 37 درصد افزایش داد. اثرات متقابل کربن آلی و شوری بر غلظت سدیم و کلر محلول و آهن قابل جذب (p <0.05)، غلظت پتاسیم محلول و تنفس پایه (p <0.01) و غلظت نیترات و آمونیوم (p <0.001) معنیدار بود.<br />نتیجهگیری: شوری اثر پیامدی منفی بر فرایند معدنی شدن کربن و نیتروژن داشت. کاربرد ترکیبات آلی توانست با ایجاد تعادل در وضعیت عناصر غذائیغذایی شرایط مناسبتری را برای فرایندهای معدنی شدن کربن و نیتروژن ایجاد کند. ترکیبات آلی ممکن است یک منبع آسان کربن داشته باشند که در صورت قرارگیری در خاک، باعث سبب تحریک و افزایش فعالیت میکروبی شده و تا حدودی معدنی شدن کربن و نیتروژن را افزایش می دهند.دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان و انجمن علوم خاک ایرانمجله مدیریت خاک و تولید پایدار2322-12679320191122Evaluation of use efficiency and response of different wheat genotypes to iron and zincارزیابی کارآیی استفاده و پاسخ ژنوتیپهای مختلف گندم به آهن و روی171187486310.22069/ejsms.2020.16210.1869FAروزبه محمدیدانشجوی دکتری گروه علوم خاک، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگاناسماعیل دردی پوردانشیار گروه علوم خاک، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگانعلیرضا غیاثونداستاد گروه شیمی تجزیه، دانشگاه لرستان،فرشید قادری فردانشیار گروه زراعت، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگانJournal Article20190123Background and objectives: Use of plant genotypes which are efficient in uptake and utilization of nutrients, is an approach that applied for many years but its importance is more realized. In recent years, plant genotypes that are efficient in using of nutrients attracted more attention and use of them is new approach in low external input agriculture in order to increase efficiency of fertilizers. Iron and zinc are essential macronutrient for plants that are also important in human nutrition. The purpose of this study was to identify the efficient genotypes on use efficiency of iron and zinc that can achieve biofortification of iron and zinc in wheat products. <br />Material and methods: The trial conducted as a factorial experiment in a completely randomized design with three replications in order to investigate use efficiency of iron and zinc in bread wheat genotypes. The experimental factors consisted of 12 wheat genotypes and 4 levels of fertilizer. Wheat genotypes were N87-20, Morvarid, Gonbad, Falat, Tajan, Line90-7, Line91-17, Aftab, Ghabus, Kouhdasht, Karim and Line17. Fertilizer treatments were completely nutrient solution, iron deficiency, zinc deficiency and iron and zinc deficiency. Zinc used as ZnSO4 at zero (deficiency level) and 1µM (sufficient level) and iron used as sequestrine at 1µM (deficiency level) and 100µM (sufficient level). <br />Results: the results showed that shoot and iron and zinc uptake of shoot significantly reduced due to iron and zinc deficiency, but use efficiency of iron and zinc increased. Deficiency of iron and zinc together reduced more parameters rather than deficiency of each alone, but increased theirs use efficiency. Iron use efficiency of Line90-7 was the best and Line17 and Kouhdasht had the worst. The highest use efficiency of zinc has seen in line17 and lowest one was for Kouhdasht, Tajan, Karim and Ghabus. Classification of genotypes by Gill method based on dry matter weight and use efficiency of iron and zinc in shoot showed Line90-7 and N87-20 were high responsive to iron and zinc respectively and Line90-7 and Line17 were high efficient to iron and zinc respectively. Classification also showed that the Tajan and N87-20 were the best and Line17 and Kouhdasht were poor in uptake and use of iron and zinc and production of dry matter. <br />Conclusion: The results of this study showed that Tajan and N87-20 genotypes were responsive to iron and zinc fertilizers and had the highest efficiency in using iron and zinc and producing dry matter. Therefore, in order to reduce the cost and environmental effects of chemical fertilizers, we suggest these cultivars for field trials both in fertile and low output lands (iron and zinc deficiency).سابقه و هدف: یکی از رویکردهایی که از دیرباز مورد توجه بوده اما امروزه اهمیت آن مضاعف شده است، استفاده از ژنوتیپهای کارای گیاهان در جذب و استفاده از عناصر غذایی است. در سالهای اخیر، ژنوتیپهای گیاهی که کارایی بیشتری در استفاده از عناصر غذایی دارند، مورد توجه قرار گرفته است و استفاده از آنها رویکرد جدیدی در کشاورزی کم نهاده برای افزایش بازده کودها میباشد. آهن و روی نیز از عناصر کم مصرف و ضروری برای گیاهان است که در تغذیه انسان نیز اهمیت بالایی دارد.. هدف از تحقیق حاضر شناسایی ژنوتیپهای کارا ازنظر آهن و روی بود که بتوان غنیسازی زیستی روی و آهن در محصول گندم حاصل گردد.<br />مواد و روشها: برای بررسی و مقایسه کارایی استفاده و جذب آهن و روی در ژنوتیپهای مختلف گندم نان، آزمایشی در شرایط گلدانی (مخلوط شن و خاک) و بهصورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار اجرا شد. فاکتور اول شامل 12 ژنوتیپ مختلف گندم و فاکتور دوم شامل چهار سطح کودی بود. ژنوتیپهای گندم نان شامل ان20-87، مروارید، گنبد، فلات، تجن، لاین 7-90، لاین 17-91، آفتاب، قابوس، کوهدشت، کریم و لاین17 بودند. تیمارهای کودی شامل محلول غذایی کامل، محلول غذایی با کمبود آهن، محلول غذایی با کمبود روی و محلول غذایی با کمبود توأم آهن و روی بودند. روی از منبع سولفات روی به میزان صفر (سطح کمبود) و یک میکرومولار (سطح کفایت) و آهن از منبع سکوسترین آهن در دو سطح یک میکرومولار (سطح کمبود) و 100 میکرومولار (سطح کفایت) تأمین گردید. <br />یافتهها: نتایج نشان داد که کمبود آهن و روی منجر به کاهش معنادار وزن خشک شاخساره و جذب آهن و روی شاخساره ژنوتیپها گردید ولی کارایی استفاده آهن و روی آنها را افزایش داد. تیمار کمبود توأم آهن و روی باعث کاهش بیشتر این شاخصها و افزایش کارایی استفاده آنها نسبت به تیمارهای کمبود تنهای آنها گردید. لاین 7-90 بالاترین کارایی استفاده آهن و لاین 17 و کوهدشت کمترین مقدار را داشتند در حالی که بالاترین کارایی استفاده روی در لاین17و کمترین مقدار آن در ژنوتیپهای کوهدشت، تجن، کریم و قابوس مشاهده گردید. گروهبندی ژنوتیپها به روش گیل و براساس مقدار ماده خشک تولیدی و کارایی استفاده آهن و روی شاخساره نشان داد که ژنوتیپهای لاین 7-90 و ان20-87 بسیار پاسخده بهترتیب از نظر آهن و روی و لاین 7-90 و لاین 17 بهترتیب بسیار کارا از نظر آهن و روی بودند. همچنین ژنوتیپ تجن و ان20-87 برترین و ژنوتیپهای لاین 17 و کوهدشت به عنوان ژنوتیپ ضعیف در جذب و استفاده آهن و روی و تولید ماده خشک شناسایی شدند.<br />نتیجهگیری: نتایج این تحقیق نشان داد که رقمهای تجن و ان 20-87 هم پاسخده به کود آهن و روی و هم کارا از نظر استفاده آهن و روی با تولید ماده خشک بالا هستند. بنابراین، برای کاهش هزینههای مصرف کود شیمیایی و خطرات زیست محیطی حاصل از آنها، این رقمها برای بررسی کشت در اراضی حاصلخیز و هم در اراضی کمبازده (کمبود آهن و روی) معرفی میگردد.