سیاهدانه گیاهی دارویی است که اخیرا دانه های آن کاربردهای بسیاری را در داروسازی داشته است. حاصلخیزی خاک سبب افزایش کیفیت و کمیت گیاهان دارویی می شود. به منظور بررسی اثر کود کمپوست زباله شهری و لجن فاضلاب بر غلظت عناصر کم مصرف و پر مصرف و سنگین در خاک و گیاه دارویی سیاهدانه، آزمایشی شامل دو نوع کود( کمپوست زباله شهری و لجن فاضلاب)و 3 سطح (0،15و30 تن در هکتار) از هر یک از این کودها، بصورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار در گلخانه دانشکده کشاورزی دانشگاه فردوسی مشهد انجام شد. نتایج نشان داد کاربرد کود کمپوست زباله شهری و لجن فاضلاب سبب افزایش معنی دار آهن،روی، مس، سرب و نیکل قابل دسترس در خاک شد اما بر فراهمی منگنز و کادمیم خاک تاثیر معنی داری نداشت. همچنین با افزایش کمپوست و لجن فاضلاب فسفر و پتاسیم در خاک و گیاه افزایش یافت .تاثیر لجن فاضلاب و کمپوست زباله شهری برکلیه عناصر غذایی و سنگین به جزء کادمیم در گیاه معنی دار شد. عملکرد در کلیه تیمارها به جزء تیماری که شامل 30 تن در هکتار کمپوست زباله شهری و صفر تن در هکتار لجن فاضلاب بود(c30s0) افزایش داشت.

تثبیت بیولوژیکی نیتروژن یکی از مهمترین فرآیندهای طبیعی در کشاورزی است که سالانه بطور مقادیر زیادی نیتروژن اتمسفری (حدود 170 میلیون تن) را از این طریق به خاک وارد می شود. جنیستئین یکی از اصلی-ترین ایزوفلاونوئیدهای تراوش شده از ریشه لوبیا و سویا است که به عنوان سیگنال ملکولی گیاه به باکتری، موجب تحریک یا فعال سازی ژن نود باکتری ریزوبیوم می شود. تنشهای محیطی از جمله شوری با ایجاد محدودیت در بیوسنتز فلاونوئیدها موجب اختلال در همزیستی می شود. هدف اصلی از این تحقیق، بررسی تأثیر جنیستئین بر همزیستی لوبیا و سویا در تنش شوری است. بدین منظور آزمایشی با سه سطح جنیستئین (0 =g0 ، 5 =g5 و 20 =g20 میکرو مولار) و سه سطح شوری (لوبیا : 0= s0 ، 2 = s1 و 4 = s2 دسی زیمنس بر متر و سویا : 0= s0 ، 3 = s1 و 6 = s2 دسی زیمنس بر متر) با سه تکرار در قالب طرح کاملاً تصادفی با آرایش فاکتوریل در گلخانه تحقیقاتی دانشگاه فردوسی مشهد انجام گرفت. پس از 30 روز گیاهان برداشت و وزن تر و خشک ریشه و اندام هوایی، تعداد و وزن گره های ریشه و نیتروژن گیاه اندازه گیری شد. نتایج نشان داد در گیاه لوبیا کاربرد 5 میکرومولار جنیستئین در خاک غیر شور موجب افزایش تعداد، وزن گره ها و جذب نیتروژن و 20 میکرومولار موجب افزایش میانگین وزن هر گره و جذب نیتروژن گردید. در حالی که جنیستئین در سطوح شوری بیشتر (s1 و s2) تأثیرگذار نبود. در گیاه سویا نیز جنیستئین توانست در خاک غیر شور موجب افزایش معنی دار در تعداد و وزن گره ها و میانگین وزن هر گره گردد. جنیستئین در سطح s1 نیز با وجود کاهش گره-زایی موجب روند افزایشی در جذب نیتروژن گردید. کاربرد سطح g20 نیز از روند کاهشی این پارامترها در اثر شوری بیشتر (سطح s2 ) جلوگیری کرد تعداد و وزن گره ها نسبت به تنش شوری حساستر از رشد گیاه بود.

تیتانیوم یکی از عناصری است که به تازگی مشخص شده است که می تواند بر رشد گیاهان موثر باشد. نانوذرات دی اکسید تیتانیوم به دلیل دارا بودن خصوصیت فتوکاتالیستی، می توانند بر فرایند فتوسنتز تأثیرگذار باشند. باکتری ها میکروارگانیسم هایی هستند که به راحتی قابل تکثیر و رشد هستند و بسیاری از آن ها در شرایط سخت قادر به زندگی هستند و استفاده از آن ها برای سنتز نانوذرات از نظر اقتصادی قابل توجیه است. این آزمایش با هدف بررسی قابلیت باکتری لاکتوباسیلوس در تولید نانوذره دی اکسید تیتانیوم، و نحوه تأثیر این نانوذره بر رشد گیاه اسفناج در شرایط آزمایشگاهی و گلخانه ای انجام گرفت. این پژوهش در سه آزمایش در قالب سه طرح کامل تصادفی به صورت فاکتوریل با سه تکرار انجام شد. در آزمایش اول تیمارهای آزمایشی شامل باکتری لاکتوباسیلوس در دو سطح (عدم حضور (b0) و حضور باکتری (b1))، عنصر تیتانیوم در دو سطح (غلظت صفر (t0) و غلظت 025/0 مولار (t1)) با استفاده از نمک tio(oh)2، کلات edta در سه غلظت صفر (e0)، 200 (e 200)، و 450 (e 450) میکرومولار از محلول na-edta، تیمارها در آزمایش دوم همانند آزمایش اول بودند با این تفاوت که به جای edta، اسیدهومیک با غلظت های صفر (h0)، 200 (h200)،و 450 (h450) میکرومولار مورد استفاده قرار گرفت، تیمارها در آزمایش سوم شامل تیمار b1t1h0 از آزمایش دوم در دو سطح (n0= حضور و n1=عدم حضور)، کلات در دو سطح (edta (e) و اسید هومیک (h))، در سه غلظت صفر، 200، و 450 میکرومولاربودند که با سه تکرار بر روی گیاه اسفناج محلول پاشی شد. در آزمایش اول نتایج آزمایش تفرق نور پویا نشان داد که edta تأثیر مثبت بر عملکرد باکتری در تولید نانوذرات می گذارد و در غلظت 450 میکرومولاری edta تعداد نانوذرات تولید شده بیشتر بوده و نتیجه کریستالوگرافی اشعه ایکس نشان داد که نانوذرات تولید شده به صورت هگزاگونال و به شکل ti2o بودند. اما در غلظت صفر کلات نانوذرات به صورت هگزاگونال و tio2 بودند. نتایج آزمایش دوم در تفرق نور پویا نیز مشابه آزمایش اول بود یعنی اسیدهومیک در غلظت زیاد موجب افزایش تعداد نانوذرات زیر 500 نانومتر شد همچنین نتایج کریستالوگرافی اشعه ایکس دراین آزمایش نشان داد که ساختار کریستالی ذرات تشکیل شده به صورت هگزاگونال و به شکل ti2o بودند. در آزمایش سوم نانوذره دی اکسید تیتانیوم سبب کاهش میزان نیتروژن، فسفر، پتاسیم، وزن خشک گیاه، تعداد برگ، کلروفیل اسفناج می شود. کلات edta موجب افزایش فسفر برگ نسبت به کلات اسید هومیک شد.

شهرستان شیروان، یکی از شهرهای شمال غربی استان خراسان از مشکل شور و قلیایی بودن بی بهره نیست . این شهرستان با مساحتی حدود 2279 کیلومتر مربع و ارتفاع از سطح دریا معادل 1050 متر متوسط درجه حرارت حدود 11/7 درجه سانتیگراد با میزان بارندگی سالانه 259/9 میلیمتر و میزان تبخیر 1306 میلیمتر در سال دارای اقلیمی خشک و نیمه خشک است . با توجه به میزان تبخیر زیاد و آبیاری اراضی کشاورزی مقدار قابل توجهی از اراضی دارای مشکل زه و شوری می باشند که بیشترین اراضی مسئله دارد در منطقه حسین آباد و کارخانه قند شیروان متمرکز می باشد. این منطقه دارای 4000 هکتار اراضی آبی می باشد که از این مقدار حدود 1000 هکتار مسئله دار است . اراضی فوق الذکر در ضلع غربی شهرستان شیروان در فاصله 10 کیلومتری شیروان در جنوب جاده ارتباطی شیروان بجنورد قرار گرفته است . به منظور پیشگیری از توسعه و گسترش مشکلات شوری و قلیائیت و یا کنترل و مهار آنها و بکارگیری از خاکهای مسئله دار ابتدا لازم است که از روشهای مدیریتی اصلاح و کنترل استفاده گردد و در این رابطه روشهای اصلاحی متفاوت توسط محققین ارائه شده است . جهت اصلاح اینگونه خاکها از مواد اصلاح مختلف و روشهای متفاوت استفاده شده است . کاربرد و مواد اصلاح باید با توجه به شرایط آب و هوایی، خصوصیات شیمیایی و فیزیکی خاک و فراوانی ماده اصلاحی انتخاب گردد. بطور کلی از مواد اصلاحی مورد استفاده می توان به گوگرد، اسید سولفوریک دی اکسید گوگرد، پلی سولفیدهای آهن، سولفاتهای آهن، گچ اشاره کرد. تحقیقات فراوانی در سطح جهان جهت نحوه استفاده و شیوه های بکارگیری مواد اصلاحی انجام شده است .