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.

امروزه سمیت نقره و سرانجام آن از نظر زیست محیطی مورد بحث و چالش است. مطالعات بسیاری بر مقدار کل نقره در خاک صورت گرفته است اما گونه بندی این فلز در خاک به خصوص در خاک آهکی مطالعه نشده است. بنابراین هدف این مطالعه بررسی رفتار شیمیایی و سرانجام نقره در دو خاک آهکی و غیرآهکی تعریف شد. آزمایش به شکل فاکتوریل با طرح کاملا تصادفی برای دو خاک آهکی و غیرآهکی با تیمار های نقره (0 و 1 میلی گرم بر کیلوگرم), لجن فاضلاب (0 و 20 تن در هکتار) و کیلیت (صفر و dtpa, edta هر کدام 5/0 درصد ) در دو زمان 30 و 60 روز با سه تکرار و عصاره گیری پی درپی با 8 مرحله (تبادلی, کربنات, فلز-ماده آلی, اکسیدمنگنز, آلی, اکسید های فلزی آمورف, اکسید های آهن کریستالی و باقی مانده) انجام شد. نتایج نشان داد که پخشیدگی نقره در خاک غیرآهکی مورد مطالعه به شکل 5 درصد> کربنات> باقی مانده >فلز-ماده آلی >آلی بوده است. افزودن نقره به خاک غیرآهکی باعث پخشیدگی دوباره آن در فرکشن های تبادلی (34%), آلی (33%) و باقی مانده (17%) شد. پس از 30 روز انکوباسیون نقره تبادلی در خاک غیرآهکی آلوده به این فلز سنگین افزایش یافت, اما نقره کربنات, آلی و فلز-ماده آلی کاهش نشان داد (p < 0.05). در خاک آهکی نقره تبادلی و باقی مانده پس از 30 روز و نقره آلی در پایان انکوباسیون افزایش یافت. در خاک آهکی آلوده به لجن فاضلاب مقدار نسبی نقره در فرکشن باقی مانده و در خاک غیرآهکی در بخش آلی بیشترین بود. افزودن edta به دو خاک آهکی و غیرآهکی با گذشت زمان باعث کاهش درصد نقره تبادلی شد. هم چنین dtpa باعث کاهش حلالیت نقره و پخشیدگی دوباره این فلز به فرکشن های کربنات ، آلی و باقی مانده شد. نتایج نشان داد افزودن نقره به خاک ها باعث افزایش تحرک این فلز شد ولی لجن فاضلاب, dtpa و زمان رفتاری متفاوت نشان دادند. نقره در خاک آهکی تیمار شده با edta نسبت به خاک غیرآهکی حلالیت و تحرک بیشتری نشان داد. این موضوع ممکن است از لحاظ زیست محیطی برای خاک آهکی آلوده به فلز سنگین نقره مسئله ساز باشد.

ترکیبات آهن (به شکل صفر ظرفیتی و اکسید) به علت داشتن توانایی حذف یا کاهش آلاینده های متعدد آلی و معدنی به عنوان اصلاح کننده آلودگی محیط زیست به ویژه در محیط های آبی به کار می روند. مطالعات زیادی در مورد استفاده از آهن صفرظرفیتی به ویژه نانوذرات آهن در اصلاح خاک های آلوده به فلزات سنگین صورت نگرفته است؛ بنابراین با هدف بررسی تاثیر پودرهای آهن بر فراهمی فلزات نیکل، روی، کادمیوم و سرب در یک خاک آهکی آزمایشی در قالب طرح کاملا تصادفی با 4 تیمار پودرهای آهن صفر ظرفیتی و اکسید آهن در اندازه نانومتر و میکرومتر در سه دوره زمانی 1، 2و 4 هفته و 2 تکرار به انجام رسید. نتایج نشان دادند به طور کلی غلظت عناصر سنگین قابل استخراج با dtpa در خاک تحت تیمار منابع آهن دار صفر ظرفیتی نسبت به خاک شاهد کاهش معنیدار داشت. غلظت نیکل، کادمیوم، روی و سرب به ترتیب 28، 32، 37 و 28 درصد کاهش در تیمار آهن صفرظرفیتی میکرومتر و 12، 0، 25 و 21 درصد کاهش در تیمار نانوذرات آهن صفرظرفیتی داشت. برخلاف انتظار اکسیدهای آهن باعث افزایش معنی دار فراهمی فلزات سنگین در خاک شدند (به استثناء نیکل) و این افزایش در مورد عنصر روی بسیار چشم گیر بود. هم چنین در بازه زمانی یک تا چهار هفته به استثناء فلز نیکل اختلاف معنی داری در غلظت سایر فلزات سنگین قابل استخراج با dtpa مشاهده نشد. بررسی توزیع شیمیایی فلزات سنگین در تیمارهای مختلف نشان داد تغییرات بخش محلول و تبادلی (به استثناء کادمیوم) و باقی مانده ناچیز و در موارد کمی معنی دار بود؛ در حالی که با توجه به کمبود ماده آلی خاک، این بخش تحت تاثیر تیمارهای منابع آهن قرار نگرفته بود. بخش های کربناتی و اکسیدهای آهن و منگنز تغییرات چشم گیری در اثر منابع آهن نشان دادند و نقش اصلی در فراهمی فلزات سنگین را در این پژوهش داشتند. به طور کلی در این مطالعه کارایی آهن صفر ظرفیتی میکرومتر در کاهش فراهمی فلزات سنگین بیش تر بود و تاثیر نانوذرات آهن صفرظرفیتی در محیط خاک چشم گیر نبود.

افزایش رو به رشد جمعیت چالشی اساسی در امنیت غذایی است. اصلاح خاک های زیر تأثیر نمک با وسعت جهانی 831 میلیون هکتار، اقدامی موثر در افزایش تولیدات کشاورزی است. کشت برخی گونه ها از گیاهان مقاوم به شوری می تواند سبب افزایش حلالیت آهک و آزاد شدن کلسیم در محلول خاک و در نتیجه اصلاح خاک گردد. در این تحقیق که به صورت طرح کاملا تصادفی با آرایش کرت-های خرد شده بود، خاکی شور – سدیمی با مشخصات sar=23.8، ec=12.88 ds/m، ph= 7.7 در ستون های پلی اتیلنی تحت سه تیمار گیاهی روناس ، سسبانیا و مَرغ و دو تیمار شیمیایی گچ و اسید سولفوریک و یک شاهد(آبشویی ساده) قرار گرفت و با 41 لیتر آب شهری به طور یکسان آبشویی شد. نتایج نشان داد گیاهان و مواد اصلاح کننده شیمیایی به طور میانگین به ترتیب سبب 59 و 65 درصد کاهش sar خاک نسبت به تیمار شاهد شدند که حاکی از توانایی تقریبا معادل تیمار های گیاهی و شیمیایی در کاهش مقادیر زیاد سدیم خاک است. همچنین آبشویی سبب کاهش ec خاک در تمامی تیمار ها گردید که تفاوت معنی داری با تیمار شاهد نداشت. بیشترین ضریب هدایت هیدرولیکی اشباع و میانگین وزنی قطر خاکدانه مربوط به روناس و کمترین آن مربوط به شاهد است. با توجه به مشکلات مصرف مواد شیمیایی و از طرف دیگر مزیت کشت گیاه جهت حفاظت خاک در اقلیم خشک و خاک های شور – سدیمی، نتایج این تحقیق می تواند به نحوی ارجحیت کشت گیاه را نسبت به روش ها شیمیایی برای اصلاح خاک های شور – سدیمی نشان دهد.

چکیده بررسی اثر کادمیوم (cd) بر ساختار dnaی گندم (triticum aestivum l. )با استفاده از نشانگر(مارکر) rapd در سال های اخیر گیاهان مختلفی به عنوان بایواندیکاتورbioindicators)) یا شاخص های زیستی مورد استفاده قرار گرفته اند و چندین آزمایش برای ارزیابی اثرات ژنوتوکسی آلودگی های محیطی روی موجودات گیاهی انجام گردیده است. محققان از گیاهانی مانند آرابیدوپسیس (arabidopsis thaliana) و جو ((hordeum vulgar به عنوان شاخص زیستی استفاده کرده اند و توانسته اند تغییرات dnaی آنها را با استفاده از مارکرها شناسایی کنند. این تحقیق بر روی گندم به عنوان یک گیاه مهم که نیاز روزانه غذایی بشر را تامین و در سلامت انسان نقش ویژه ای را ایفا می کند انجام شد. هدف از این تحقیق بررسی اثر غلظت های مختلف عنصر کادمیوم بر مقدار پروتئین های قابل حل ریشه، بررسی برخی تغییرات رشدی و تغییرات احتمالی ایجاد شده در ساختار dnaی آن با استفاده از مارکر rapd بود. در این مطالعه گیاهچه های گندم به عنوان بایواندیکاتور یا شاخص زیستی برای تشخیص اثر ژنوتوکسی آلودگی های کادمیومی در محدوده غلظت های 120-0 ppm مورد استفاده قرار گرفته است. اثرات محدود کنندگی کادمیوم بر روی جوانه زنی، طول ریشه ها، ارتفاع گیاه و پروتئین های قابل حل ریشه با افزایش غلظت کادمیوم مشهود بود. تغییرات dna بدست آمده از ریشه ها با استفاده از مارکر rapd به صورت تغییر در تعداد باندهای حاصل از الکتروفورز، ظهور یا ناپدید شدن باندها در غلظت های به کار گرفته شده مشاهده گردید. در مطالعات پیشین بروز تنوع در باندهای dna در غلظت های بالای ppm30 گزارش شده بود، اما در مطالعه اخیر تنوع باندی ایجاد شده در غلظت ppm 5 نیز مشاهده شد. این مطالعه نشان داد که پایداری dna در برابر آلودگی های کادمیومی بالای ppm5 به طور قابل ملاحظه ای تحت تاثیر قرار می گیرد و این تغییرات را می توان با مارکر مولکولیrapd مشخص و ردیابی کرد. بنابراین تغییرات ناشی از اثرات کادمیوم بر روی dna می تواند تا حدودی از طریق این مارکر مشخص شود. همچنین اثر غلظت های 0 تا 20 ppm از کلراید کادمیوم برای بررسی اثر این فلز سنگین بر روی الگوی باندی پروتئین های ذخیره ای گندم (موثر در کیفیت نانوایی گندم) مورد آزمون قرار گرفت. نتیجه بررسی این بود که این عنصر نتوانست تغییری را در الگوی باندی پروتئین های ذخیره ای با وزن مولکولی بالا (گلوتنین) ایجاد کند اما تغییراتی در شدت باندهای پروتئین های ذخیره ای با وزن مولکولی کم دیده شد. کلمات کلیدی: بایواندیکانورها، ژنوتوکسی، کادمیوم، گندم، مارکر rapd

رشد صنایع کشور در سال های اخیر و ادامه تولید ضایعات صنعتی، اکوسیستم های محیط زیست را زیر تأثیر قرار می دهد. از این رو هدایت فعالیت های صنعتی به گونه ایی که کمترین آثار زیان بار را بر محیط زیست داشته باشد ضرورت دارد. در مطالعات اخیر برای رسیدن به اهداف داشتن محیط زیستی سالم، می توان از این ضایعات در زمین های کشاورزی استفاده نمود و به موازی آن با روش های زیستی و کم هزینه آلودگی های احتمالی موجود در این ضایعات را حذف نمود. هدف از این مطالعه بررسی اثر کلات های edta و edds در گیاه پالایی روی، سرب، کادمیم و نیکل در خاک توسط ذرت می باشد. تیمارهای آزمایش شامل دو سطح لجن فاضلاب صنعتی (0 و 30 تن در هکتار)، دو سطح فلز (0 و 1) که سطح یک شامل فلزات سنگین کادمیم (cd)، نیکل (ni)، سرب (pb) و روی (zn) به ترتیب به مقدار 10، 300، 500 و 800 میلی گرم در کیلوگرم ، چهار سطح کلات (بدون کلات، 3 میلی مول بر کیلوگرم خاک edta، 3 میلی مول بر کیلوگرم خاک edds و همچنین کاربرد همزمان 5/1 میلی مول بر کیلوگرم خاک edta و 5/1 میلی مول بر کیلوگرم خاک edds) به صورت آزمایش فاکتوریل با دو تکرار در قالب طرح کاملاً تصادفی انجام گرفت. نتایج نشان داد هرچند کلات های مورد مطالعه فراهمی عناصر (کادمیم، نیکل، سرب و روی) را افزایش دادند ولیکن edds در فراهمی روی و نیکل و edta در فراهمی کادمیم بیشترین تأثیر را داشتند. همچنین در این بررسی مشخص شد که کلات edta در افزایش سرب در گیاه نقش داشته و کلات edds بیشترین تأثیر را در افزایش روی و نیکل بویژه در بخش هوایی گیاه داشته است. کاربرد همزمان دو کلات edta و edds در مقادیر کم، بهترین کارایی را در پالایش خاک های آلوده دارد. در نهایت با توجه به اینکه edds کلاتی با سرعت تجزیه زیستی بالا است، می توان با چندین دفعه کاربرد تدریجی با مقادیر کمتر، این کلات را در طی فصل رشد مورد استفاده قرار داد تا جذب فلز در اندام هوایی گیاه افزایش یافته، از اثر سمیت این کلات بر گیاه کاسته شده و همچنین خطر جابجایی، انتقال و آبشویی فلزات آلاینده به آب های زیرزمینی نیز کاسته شود. کلید واژه: فاکتور پالایش- ضریب انتقال- لجن فاضلاب صنعتی-فلزات سنگین

گرچه بسیاری از محققان اثرات نامطلوب شوری در خاک و گیاه را مورد مطالعه قرار داده اند، اما نقش شوری خاک و آب در انتقال کادمیوم و روی کمتر مورد توجه بوده است. از آنجایی که روی عنصر ضروری و کادمیوم فلزی سمی برای موجودات زنده می باشد و جذب کادمیوم مشابه عنصر روی است، بررسی اثر متقابل این دو عنصر در خاک و گیاه از اهمیت بالایی برخوردار است. هدف از این تحقیق بررسی تاثیر آبیاری با دو نوع شوری کلرید سدیم و کلرید کلسیم بر قابلیت دسترسی عناصر روی و کادمیوم در خاک و بر خصوصیات رشدی گیاه کلم قمری بود که به صورت طرح کاملاً تصادفی در قالب فاکتوریل در سه تکرار انجام گردید. تیمارهای آزمایش شامل سه سطح عنصر روی (صفر، 50 و 100 میلی گرم بر کیلوگرم) با استفاده از سولفات روی، سه سطح کادمیوم (صفر، 15،30 میلی گرم بر کیلوگرم) با استفاده از نیترات کادمیوم و سه سطح شوری (صفر، 5/2 و 5 دسی زیمنس بر متر) با دو نوع نمک کلرید سدیم و کلرید کلسیم در آب آبیاری بودند. نتایج نشان داد که افزایش شوری آب موجب افزایش قابلیت دسترسی کادمیوم و روی در خاک می شود. نمک کلرید کلسیم قابلیت دسترسی کادمیوم خاک و کلرید سدیم قابلیت دسترسی روی خاک را بیشتر افزایش داد. اثر تیمار روی بر قابلیت دسترسی کادمیوم روند مشخصی را نداشت، اما با افزایش تیمار کادمیوم، کاهش قابلیت دسترسی روی مشاهده شد. افزایش تیمار کادمیوم موجب کاهش کلروفیل و شاخص های رشدی گیاه کلم قمری شد. کاربرد روی تأثیری بر کلروفیل و رشد گیاه نداشت و تنها در سطح 100 میلی گرم بر کیلوگرم روی، منجر به افزایش وزن خشک گیاه شد. اما با افزایش شوری آب آبیاری، کاهش رشد گیاه مشاهده شده که در حضور کلرید سدیم نسبت به کلرید کلسیم کاهش رشد گیاه محسوس تر بود. به طور کلی شوری و نوع کاتیون های حاضر در محیط شور بر قابلیت دسترسی کادمیوم و روی خاک موثر می باشند.

حیات بر کره زمین به خاک بستگی دارد که امروزه به علت فعالیت های مختلف بشر و از طرفی عدم توجه و نظارت کافی، بقا و پایداری آن تهدید می گردد. فعالیت هایی نظیر کشاورزی غیر پایدار و استفاده از انواع کود ها و آفت کش ها، استخراج معادن، دفع انواع زباله های صنعتی و غیر صنعتی، به صورت آگاهانه و یا نا آگاهانه، منجر به نابودی کلیدی ترین زیستگاه زمین، یعنی خاک می شوند. با توجه به این مسائل آگاهی از کیفیت و سلامت خاک همیشه مورد توجه قرار گرفته است. به این منظور از شاخص های گوناگونی استفاده شده است. یکی از این شاخص ها استفاده از موجودات خاک زی و به ویژه نماتدها می باشد. بر این اساس به منظور بررسی تأثیر فلزات سنگین، ماده آلی، آهک و تغییرات رطوبتی بر جمعیت نماتدهای خاک، آزمایشی به صورت طرح کاملا تصادفی و در قالب فاکتوریل با سه تکرار در شرایط آزمایشگاهی اجرا شد. فاکتورهای آزمایش شامل سه سطح از فلزات سنگین کادمیم، نیکل و سرب (به صورت مخلوط)؛ دو سطح ماده آلی (کود گاوی)، دو سطح آهک و دو سطح رطوبتی بودند که در دو زمان 30 و 90 روز مورد مطالعه قرار گرفتند. نتایج حاصل از آزمایش نشان داد که افزایش میزان فلزات سنگین موجب کاهش جمعیت نماتدها شده و حضور ماده آلی و افزایش میزان رطوبت، کاهش را تشدید می نماید. از طرفی حضور آهک کاهش ناشی از فلزات سنگین را تقلیل می-دهد. هم چنین تنوع نماتدها به دنبال افزایش فلزات سنگین کاهش می یابد. از میان انواع نماتدها، نماتدهای باکتری خوار، مقاوم ترین گروه نسبت به تنش فلزات سنگین شناخته شدند. از تیمارهای کاربردی فقط ماده آلی موجب تغییر معنی دار شاخص اکولوژیکی بلوغ گردید. هیچیک از تیمارها منجر به تغییر معنی دار شاخص اکولوژیکی غنی شدن نشده اما فلزات سنگین و ماده آلی تغییرات معنی دار شاخص اکولوژیکی ساختار را به دنبال داشتند.

نگرانی پیرامون خاک های آلوده به نفت و سایر هیدروکربن ها در بخش های مختلف دنیا رو به افزایش است. آلکان های با زنجیره کربنی متوسط از مهم ترین آلاینده های خاک به ویژه در کشورهای تولید کننده نفت به شمار می روند. اخیراً توجه زیادی به اصلاح زیستی خاک های آلوده به نفت شده است. هدف اصلی این تحقیق ارزیابی تحریک زیستی و تجزیه زیستی نرمال هگزادکان در شرایط کنترل شده بود. این تحقیق به صورت طرح کاملاً تصادفی (چند مشاهده ای) با آرایش فاکتوریل و سه تکرار انجام شد. فاکتورهای آزمایش شامل دو غلظت نرمال هگزادکان (2500 و 10000 میلی گرم بر کیلوگرم) و 5 جدایه باکتری (سودوموناس های آرژینوزا و پوتیدا، جدایه های باکتری جدا شده از خاک های آلوده به نفت اهواز ia))، سرخس is))، و تهران it)) و بدون باکتری) و دو سطح کود شیمیایی npk (بدون کود و 2 تن کود شیمیایی در هکتار) بودند. آزمایش در دو حالت خاک سترون و غیر سترون انجام شد. نمونه های خاک آلوده به نرمال هگزادکان در دمای 25 درجه سانتی گراد و 70 درصد ظرفیت نگهداری آب برای سه ماه نگهداری شدند. تجزیه نرمال هگزادکان در نمونه های خاک با اندازه گیری کربن آلی کل تخمین زده شد. نتایج این تحقیق نشان داد که تجزیه نرمال هگزادکان در خاک های غیر سترون بیشتر از خاک های سترون بود که این نتایج توان بالقوه باکتری های بومی را در تجزیه این آلاینده نشان می دهد. همچنین با افزایش زمان نگهداری، تجزیه نرمال هگزادکان به طور معنی داری افزایش پیدا کرد. کاربرد کودهای شیمیایی نیز روند تجزیه نرمال هگزادکان را به طور معنی داری افزایش داد. جدایه سرخس به عنوان بهترین جدایه در بین سایر جدایه های این آزمایش در تجزیه نرمال هگزادکان شناسایی شد. نتایج این تحقیق همچنین نشان داد که تجزیه نرمال هگزادکان در تیمارهای غنی شده 4 برابر بیشتر از تیمار شاهد بود.

چکیده از جمله راه های بهبود محیط زیست و جلوگیری از ورود عناصر سنگین به زنجیره غذایی انسان و دام، کم کردن میزان دسترسی و فراهمی این فلزات برای گیاهان و ریز جانداران است. بر این اساس به منظور بررسی اصلاح کننده های آلی و معدنی بر فراهمی کادمیوم در خاک و گیاه خردل، آزمایشی با سه سطح فسفر (صفر، 150 و 300 میلی گرم بر کیلوگرم) و سه نسبت کمپوست-لجن (1:1، 1:2 و2:1) در خاکی با سه سطح کادمیوم (صفر، 5 و 10 میلی گرم بر کیلو گرم) در قالب طرح کاملا تصادفی (فاکتوریل) با سه تکرار در گلخانه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه فردوسی مشهد روی گیاه خردل انجام شد. نتایج نشان داد با افزایش سطوح کادمیوم در خاک، ارتفاع گیاه، تعداد غلاف، شاخه جانبی، میزان کلروفیل و وزن خشک اندام هوایی گیاه کاهش یافت، اما با کاربرد فسفر از سمیت کادمیوم کاسته شده در نتیجه با افزایش سطوح فسفر در خاک، تعداد غلاف، شاخه جانبی، میزان کلروفیل و وزن خشک اندام هوایی گیاه افزایش یافت. کاربرد فسفر، فراهمی کادمیوم (شکل محلول و قابل تبادل) در خاک را کاهش داد. با مقایسه تاثیر نسبت های مختلف کمپوست-لجن مشخص شد که نسبت 1:2 بیشترین تاثیر را در کاهش فراهمی کادمیوم و بهبود خصوصیات رشدی گیاه داشت. با افزایش سطوح کادمیوم در خاک، هدایت الکتریکی افزایش و کربن آلی خاک کاهش یافت. بیشترین مقادیر هدایت الکتریکی، ph و کربن آلی خاک در نسبت کمپوست-لجن 2:1 مشاهده شد. افزایش غلظت کادمیوم در خاک، غلظت نیتروژن، فسفر قابل دسترس، مس و منگنز در خاک را کاهش داده و موجب افزایش پتاسیم قابل دسترس و روی در خاک گردید و با کاربرد فسفر در خاک، غلظت مس، منگنز و روی در خاک افزایش و آهن کاهش یافت. نتایج نشان داد با کاربرد فسفر و کمپوست-لجن در خاک فراهمی کادمیوم تا حدودی کاهش می یابد. واژه های کلیدی: کادمیوم، فسفر، نسبت های کمپوست به لجن، brassica juncea

فسفر از عناصر ضروری و پر مصرف و محدود کننده ترین عنصر بعد از نیتروژن برای گیاه است. فراهمی کم فسفر خاک که ناشی از جذب قوی این عنصر بوسیله ذرات خاک است محدودیت عمده ای را در تولیدات کشاورزی در اکثر خاک ها ایجاد کرده است. به منظور بررسی اثر ترکیب و نگهداری کمپوست زباله شهری و کود گاوی با کودهای شیمیایی فسفر دار (خاک فسفات و سوپر فسفات تریپل) بر جذب فسفر توسط گیاه ذرت و همچنین بررسی و افزایش فراهمی کودهای فسفره (خاک فسفات و سوپر فسفات تریپل) و تأثیر کودهای آلی (کمپوست زباله شهری و کود گاوی) بر کودهای شیمیایی فسفردار ذکر شده، آزمایشی در قالب طرح کاملاً تصادفی با آرایش فاکتوریل با دو سطح انکوباسیون (صفر و 60 روز)، سه سطح کود آلی (بدون کود آلی، 30 تن کود گاوی در هکتار، 30 تن کمپوست زباله شهری در هکتار)، سه سطح کود فسفردار (صفر، 100 کیلوگرم سوپر فسفات تریپل در هکتار و 125 کیلوگرم خاک فسفات در هکتار) همراه با سه تکرار انجام شد. نتایج نشان داد که کود گاوی و کمپوست هر دو باعث افزایش معنی دار وزن خشک، ارتفاع گیاه، کلروفیل، جذب فسفر، جذب نیتروژن گیاه و فسفر و نیتروژن خاک و همچنین ec خاک شدند و اثر چندانی بر ph خاک نداشتند البته این میزان افزایش در کود گاوی بیشتر از کمپوست زباله شهری بود. در بررسی اثر انکوباسیون نیز مشاهده شد که انکوباسیون، تنها در تیمار کمپوست + سوپر فسفات تریپل اثر معنی دار بر وزن خشک، ارتفاع گیاه، جذب فسفر و جذب نیتروژن گیاه نسبت به تیمار کمپوست + سوپر فسفات تریپل بدون انکوباسیون داشت. همچنین مشاهده شد که کود سوپر فسفات تریپل تنها در نیتروژن جذب شده گیاه، فسفر جذب شده، ارتفاع و وزن خشک گیاه نسبت به تیمار خاک فسفات افزایش معنی داری را نشان داد. بطورکلی می توان نتیجه گرفت، نسبت c:n در کودهای آلی اثر مهمی را در افزایش فراهمی فسقر معدنی خاک در گیاه ذرت داراست

تحقیقات نشان می دهند که کرم های خاکی می توانند آلودگی را در خاک های آلوده به فلزهای سنگین تحمل کرده و توزیع آن ها را تغییر بدهند. لذا این تحقیق با هدف بررسی اثر کرم های خاکی (e. fetida) و کود گاوی و تلفیق این دو بر جذب فلز کادمیوم و مس و عملکرد (ارتفاع، وزن تر و خشک اندام هوایی و ریشه) گیاه ذرت در گلخانه دانشگاه فردوسی مشهد به صورت آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار در دو فاز به صورت گلدانی اجرا شد. فاکتورهای آزمایش شامل: 1- کود گاوی در دو سطح (صفر و 30 تن در هکتار) در هر دو فاز، 2- عناصر سنگین در فاز 1: سه سطح (صفر، 10 و 20 میلی گرم کادمیوم بر کیلوگرم) و در فاز 2: سه سطح (صفر، 100 و 200 میلی گرم مس بر کیلوگرم) و 3- کرم خاکی (حضور و عدم حضور کرم خاکی) در هر دو فاز بود. نتایج نشان داد کرم های خاکی اثر معنی-داری (01/0p<) روی جذب مس در ریشه و اندام هوایی گیاه ذرت داشته ولی بر جذب کادمیوم اثر معنی داری نداشتند. کود گاوی جذب هر دو عنصر سنگین را در هر دو اندام گیاه (ریشه و اندام هوایی) به طور معنی داری افزایش داد. ترکیب کرم خاکی و کود گاوی در جذب مس اثر افزایشی معنی داری (01/0p<) داشت. به نظر می رسد که کرم های خاکی ممکن است کارایی گیاه پالایی فلزهای سنگین، در خاک های آلوده را بهبود دهند.

یکی از مسائل مهم در مدیریت پایدار خاک های شور و سدیمی بهبود ویژگی های فیزیکی کیفیت خاک است. کاربرد مواد آلی اصلاح کننده غالبا می تواند راهکاری مناسب در اصلاح ویژگی های فیزیکی و بهبود باروری خاک های شور و سدیمی باشد. در این تحقیق به منظور بررسی تاثیر مواد اصلاحی بر کیفیت فیزیکی خاک و گیاه ذرت در یک خاک شور-سدیمی با بافت لوم، آزمایشی در قالب طرح کاملا تصادفی انجام شد. تیمارهای آزمایشی شامل کمپوست (mc)، ورمی کمپوست (vc)، کود مرغی (pm) و گچ (g) هر یک به میزان 10 تن در هکتار و تیمار شاهد (control) با سه تکرار بودند. کاربرد مواد اصلاحی باعث کاهش معنی دار جرم مخصوص ظاهری (bd) نسبت به شاهد گردید (05/0 p<)، و بیشترین میزان کاهش در تیمار گچ (9 درصد) مشاهده شد. میانگین وزنی قطر خاکدانه ها (mwd) نیز در اثر کاربرد مواد آلی و گچ نسبت به شاهد افزایش معنی داری داشته که تفاوت بین تیمار گچ و ورمی کمپوست معنی دار نبود (05/0 p<). سرعت نفوذ نهایی در تیمار گچ تفاوت معنی داری با سایر تیمارها داشته و نسبت به شاهد تقریبا 24 برابر افزایش داشت. کاربرد مواد اصلاحی باعث افزایش معنی دار شاخص sgi (شیب منحنی رطوبتی در نقطه عطف) گردید و تفاوت بین تیمار گچ و کمپوست زباله شهری معنی دار نبود (05/0 p<). کاربرد مواد آلی باعث افزایش معنی دار pawc (ظرفیت آب در دسترس گیاه) نسبت به شاهد شده و بیشترین میزان افزایش در تیمار کود مرغی (37 درصد) مشاهده شد. کود مرغی و ورمی کمپوست وزن خشک اندام هوایی، وزن هزار دانه و ارتفاع گیاه را به طور معنی داری نسبت به شاهد افزایش دادند (05/0 p<). مواد اصلاحی مورد استفاده در این پژوهش باعث افزایش معنی دار هدایت الکتریکی عصاره اشباع خاک و کاهش نسبت جذب سدیم نسبت به شاهد گردید (05/0 p<). علاوه براین نتایج نشان داد که کیفیت خاک به دست آمده با سه روش شاخص پایداری (si)، رتبه تجمعی (cr) و روش نمره دهی در نتیجه کاربرد مواد اصلاحی بهبود یافت. بیشترین میزان افزایش در روش si مربوط به تیمار کمپوست بوده و تفاوت معنی داری بین تیمار کود مرغی و ورمی کمپوست در این روش مشاهده نشد. در روش رتبه تجمعی (cr) نیز بیشترین بهبود کیفیت خاک در تیمار کمپوست مشاهده شده که تفاوت معنی داری با ورمی کمپوست نداشت. مقایسه میانگین ها به روش نمره دهی هم بیشترین میزان افزایش کیفیت خاک را در تیمار ورمی کمپوست نشان داد و تفاوت معنی داری بین سایر مواد اصلاحی مشاهده نشد. با توجه به تاثیر مثبت اصلاح کننده های آلی و گچ در بهبود خصوصیات فیزیکی خاک و گیاه ذرت کاربرد توام این مواد در خاک های شور و سدیمی پیشنهاد می گردد.

پتاسیم به عنوان یکی از عناصر پرمصرف، عمدتا از هوادیدگی آلومینوسیلیکات هایی مانند فلدسپار های پتاسیم و میکاها در خاک تامین می شود. هدف از این پژوهش، بررسی آزادسازی پتاسیم از کانی های میکایی بیوتیت، فلوگوپیت و موسکویت و دو نوع فلدسپار پتاسیم زنجان و یزد بود. ابتدا، شکل های محلول، تبادلی و غیر تبادلی پتاسیم کانی های مورد مطالعه در دو اندازه 100-50 و کوچک تر از 50 مکیرون در سه تکرار اندازه گیری شدند و در قالب یک طرح کاملا تصادفی مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفتند. در مرحله دوم، ارتباط بین پتاسیم آزاد شده توسط عصاره گیر تیزاب سلطانی با نوع کانی های پتاسیم دار مورد بررسی قرار گرفت. در مطالعه سوم، در قالب یک طرح کاملا تصادفی با آرایش فاکتوریل، شامل چهار غلظت اسید اگزالیک (صفر، 1، 10 و 100 میلی مولار)، چهار زمان (5 ساعت، 20، 60 و 90 روز) و دو تکرار، تاثیر غلظت های مختلف اسید اگزالیک در افزایش شکل های محلول، تبادلی و غیر تبادلی پتاسیم در کانی ها مورد بررسی قرار گرفت. در آخر، روند رهاسازی پتاسیم از کانی های مورد مطالعه توسط عصاره گیری متوالی با کلرید باریم در طول زمان (2 تا 600 ساعت) تعیین شد. نتایج نشان داد که مقدار پتاسیم محلول و تبادلی به ترتیب 7/0-2/0 و 4/1-2/0 گرم بر کیلوگرم بود. مقدار پتاسیم محلول و تبادلی فلدسپار ها، تفاوت چندانی با میکا های بیوتیت و فلوگوپیت نداشت ولی موسکویت، اهمیت کمتری حتی نسبت به فلدسپارها داشت. پتاسیم غیر تبادلی میکا های سه جایی (تا 17 گرم بر کیلوگرم) به طور معنی داری بیشتر از فلدسپارها و موسکویت (تا 3 گرم بر کیلوگرم) بود. پتاسیم آزاد شده با کاهش اندازه ذرات افزایش پیدا کرد. تیزاب سلطانی توانست بیش از 98 درصد از پتاسیم کل میکا های سه جایی را آزاد کند؛ در حالی که، این مقدار در موسکویت و فلدسپارها کمتر از 5 درصد بود. بنابراین، پتاسیم عصاره گیری شده با تیزاب سلطانی می تواند شاخصی از نوع کانی های پتاسیم دار و احتمالا قدرت خاک در تامین پتاسیم باشد. نتایج مطالعه سوم نشان داد که غلظت 100 میلی مولار اسید اگزالیک، بیشترین مقدار پتاسیم محلول، تبادلی و غیر تبادلی را در تمام کانی ها آزاد نموده است. مقدار افزایش پتاسیم محلول، تبادلی و غیرتبادلی آزاد شده در اثر اسید اگزالیک در کانی های سه جایی، موسکویت و فلدسپارها به ترتیب 3/308-8/46، 58-19 و 71-31 درصد بود. بیشترین مقدار پتاسیم تجمعی آزاد شده توسط کلرید باریم در اندازه کوچک تر از 50 مکیرون، در کانی بیوتیت به مقدار 29/9 گرم بر کیلوگرم و کمترین میزان آن در اندازه 100-50 میکرون در کانی های موسکویت و فلدسپار یزد با مقدار 33/4 گرم بر کیلوگرم بود. نتایج مطالعه حاضر نشان داد که کانی های میکایی سه جایی، ذخیره گاه اصلی پتاسیم قابل دسترس هستند و تیزاب سلطانی تقریبا کل پتاسیم این کانی ها را آزاد می کند. بخش اصلی پتاسیم عصاره گیری شده مربوط به این کانی ها بود. پیشنهاد می شود مطالعه ای برای ارتباط شکل های مختلف پتاسیم خاک در ارتباط با کانی شناسی انجام شود و امکان ارزیابی پتاسیم خاک ها بر اساس پتاسیم قابل استخراج با تیزاب سلطانی مورد بررسی قرار گیرد

امروزه افزایش جمعیت و در مقابل آن خشکسالی های پی درپی و کمبود آب، توجه پژوهشگران را به استفاده ی مجدد از فاضلاب ها جلب کرده است. یکی از موارد استفاده مجدد از فاضلاب ها، کاربرد آن ها جهت آبیاری محصولات کشاورزی است که علاوه بر مزایای مختلف می تواند یک روش مدیریتی برای کنترل ورود فاضلاب ها به محیط زیست باشد. با این وجود کاربرد فاضلاب ها در کشاورزی به علت وجود برخی آلاینده ها به خصوص فلزات سنگین محدودیت هایی را ایجاد کرده است. لذا استفاده از آن ها به بررسی بیشتر و به کارگیری مدیریت های کاراتر نیاز دارد. تثبیت فلزات سنگین در خاک به وسیله ی افزودن برخی مواد اصلاحی، یکی از راه های جلوگیری از ورود فلزات سنگین به چرخه ی غذایی و آب های زیرزمینی است. بیوچار که زغال تولید شده از ضایعات آلی است، به عنوان یک ماده اصلاح کننده ی خاک شناخته می شود و اثرات مثبت زیادی را در خاک های اسیدی ایجاد می کند که یکی از آن ها کاهش تحرک و فراهمی برخی عناصر سنگین است. با توجه به اثر قابل توجه بیوچار بر تثبیت عنصر کادمیم در خاک های اسیدی و مطالعات محدود آن در خاک های مناطق خشک، این آزمایش با هدف بررسی تاثیر بیوچار و آبیاری با فاضلاب صنعتی بر فراهمی کادمیم در یک خاک آهکی و فرآیند رشد و تثبیت زیستی نیتروژن در گیاه ماش، در قالب طرح کاملا تصادفی با آرایش فاکتوریل در محیط گلخانه انجام شد. تیمار بیوچار شامل چهار سطح صفر، 1%، 2% و 3% بیوچار در خاک و تیمار فاضلاب شامل چهار سطح آبیاری با نسبت های مختلف مخلوط فاضلاب و آب شهری شامل مقادیر صفر، 25%، 50% و 100% فاضلاب بود. نتایج نشان داد که آبیاری با فاضلاب افزایش قابل توجه شوری خاک و افزایش فراهمی کادمیم را در پی داشت و همچنین افزایش سطوح فاضلاب، موجب کاهش شدید رشد گیاه، کاهش شدید تعداد و وزن گره های ریشه و کاهش جذب نیتروژن در شاخساره ماش شد. برهمکنش فاضلاب و بیوچار نشان داد که کاربرد بیوچار، در سطوح بالای فاضلاب موجب کاهش ph و افزایش شوری خاک شد که در پی آن فراهمی کادمیم در خاک نیز افزایش یافت. کاربرد بیوچار در سطوح فاضلاب صفر و 25 درصد، افزایش پارامترهای تثبیت نیتروژن و همچنین افزایش رشد گیاه را در پی داشت اما در سطوح بالای فاضلاب تغییر چندانی در پارامترهای تثبیت نیتروژن گیاه ایجاد نکرد.

فلزات سنگین حتی در غلظت های کم به دلیل اثرات فیزیولوژیکی که بر موجودات زنده دارند، حائز اهمیت شناخته شده اند. چرخه عناصر غذایی در خاک شامل فرآیندهای بیوشیمیایی، شیمیایی و فیزیکو شیمیایی می باشد، این واکنش های بیوشیمیایی توسط آنزیم ها کاتالیز می شوند. از شاخص های میکروبی به عنوان یک شاخص معتبر و حساس برای ارزیابی تغییرات کیفیت خاک استفاده می شود. در این تحقیق اثر فلز سنگین کادمیم با غلظت 50 میلی گرم در کیلوگرم و روی با غلظت 500 میلی گرم در کیلوگرم بر فعالیت آنزیم های اوره آز و فسفاتاز قلیایی خاک در حضور و عدم حضور ورمی کمپوست (صفر و 5/2% وزنی) در شرایط آزمایشگاهی مورد مطالعه قرار گرفت. مقادیر فعالیت آنزیم های اوره آز و فسفاتاز قلیایی در فواصل زمانی 0، 6، 14، 42 و 56 روز پس از شروع آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با 3 تکرار تعیین گردید. نتایج به دست آمده نشان داد که فلزات سنگین روی و کادمیم بر فعالیت آنزیم های اوره آز و فسفاتاز قلیایی تاثیر چشمگیری داشته و فعالیت آنزیم ها را کاهش دادند. همچنین نتایج نشان می دهد وجود منبع ماده آلی موجب افزایش معنی دار فعالیت آنزیمی نسبت به خاکی که ماده آلی دریافت نکرده بود، شد. فعالیت این آنزیم در حضور عنصر روی بیشتر از کادمیم بود. از آنجا که آنزیم-های فوق هر یک مسئول انجام فرآیند هیدرولیز آنزیمی بخشی از ترکیبات آلی هستند افزایش هر کدام از آن ها حاکی از آن است که جمعیت میکروبی خاک با دریافت کود آلی از سطح فعالیت بالاتری برخوردار شده و امکان سنتز مقادیر بیشتر آنزیم های فوق فرآهم آمده است. لذا افزودن این کود آلی فعالیت آنزیمی که یکی از مهمترین شاخص های سلامت و کیفیت خاک است را افزایش داده است و منجر به کاهش اثرات سوء فلزات سنگین روی فعالیت آنزیم ها شده است.

پالایش سبز یا گیاه پالایی عناصرسنگین یکی از بوم سازگارترین و ارزان ترین روش ها است که در شرایط استفاده از پساب های آلوده و یا زمین های زراعی آلوده قابل استفاده است. انتخاب گیاهان دارویی تولید کننده اسانس به عنوان جایگزینی مناسب برای گیاهان زراعی در چنین شرایطی مورد توجه زیادی قرار گرفته است. به منظور مطالعه پتانسیل گیاه پالایی مریم گلی( salvia officinalis l.) و نعنا فلفلی(menta piperita l. )، چهارطرح آزمایشی به ترتیب جهت بررسی تاثیر غلظت های کادمیم و سرب برخصوصیات جوانه زنی مریم گلی، بررسی خصوصیات کمی و کیفی و جذب کادمیم و سرب، بررسی نقش میکوریزا وبررسی اثر پساب های صنعتی بر خصوصیات کمی و کیفی و جذب کادمیم و سرب در سال های 1389الی1391 در گلخانه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه فردوسی مشهد انجام شد.کلیه آزمایشات به صورت فاکتوریل و در سه تکرارانجام شد. نتایج آزمایش نشان داد که وزن تر، وزن خشک،ساقه چه و ریشه چه، طول ساقه چه وریشه چه مریم گلی درحداکثر غلظت کادمیم و حداکثر غلظت سرب نسبت به شاهد کاهش یافت. با افزایش غلظت کادمیم و سرب به ترتیب از صفر به 10 و از صفر به 100 میلی گرم بر لیتر درصد جوانه زنی افزایش و پس از آن کاهش یافت. سرعت جوانه زنی در حداکثر غلظت کادمیم و سرب نسبت به شاهدکاهش ومتوسط زمان جوانه زنی درغلظت 40 میلی گرم بر لیتر کادمیم و600 میلی گرم برلیتر سرب نسبت به شاهد افزایش یافت. استفاده از غلظت 40 میلی گرم برلیترکادمیم نسبت به شاهد باعث کاهش وزن تر و خشک مریم گلی به ترتیب به میزان 6/4 و20/5 درصد شد که این کاهش برای نعنا فلفلی به ترتیب 43/7 و 20/9 درصد بود. در غلظت 40 میلی لیتر و 600 میلی لیتر کادمیم و سرب ، درصد اسانس مریم گلی و نعنا فلفلی به ترتیب 9/12و 19/2 و 51/14 و 55/2درصد کاهش یافت(اختلاف در غلظت های کم معنی دار نبود). فاکتور انتقال کادمیم از ریشه به اندام هوایی در غلظت 40 میلی گرم برکیلوگرم کادمیم درنعنا فلفلی 82/104 درصد بیشتر از مریم گلی بود. نتایج آزمایش نشان داد که استفاده از میکوریزا باعث افزایش وزن تر و خشک گیاه مریم گلی به ترتیب به میزان 63/18 و 92/20 درصد و افزایش درصد اسانس به میزان 38/76 درصد شد. استفاده از میکوریزا باعث افزایش میزان کادمیم در اندام هوایی مریم گلی به میزان 54/72 درصد بیشتر از گیاهان غیرمیکوریزایی شد. کاهش درصد اسانس نعنا فلفلی در غلظت 40 میلی گرم بر لیتر و عدم حضور میکوریزا نسبت به شاهد 23/2 درصد بود و این در حالی است که این کاهش در حضور میکوریزا 9/8 درصد بود. درصد اسانس در غلظت 600 میلی گرم بر لیترسرب و حضور میکوریزا نسبت به همین غلظت و عدم حضور میکوریزا 43/9 درصد افزایش نشان داد. استفاده از میکوریزا باعث افزایش انتقال کادمیم از ریشه به اندام هوایی مریم گلی و نعنا فلفلی به ترتیب به میزان 67/66 و 65/95درصد شد. کاربرد پساب در مریم گلی و نعنا فلفلی به ترتیب باعث افزایش 7/2 و 9/2 درصد وزن تراندام هوایی و 6/2 و 86/10 درصد در وزن خشک اندام هوایی شد. استفاده از پساب در کشت مریم گلی باعث افزایش فاکتور انتقال کادمیم از ریشه به اندام هوایی به میزان 75 درصد و در کشت نعنا فلفلی این افزایش 100 درصد بود. در گیاه مریم گلی، استفاده ازپساب باعث افزایش درصد کامفن، بتا میرسن، 1و8 سینئول، آلفا توجان، بتا توجان، کامفورو ویریدیفلورول و کاهش سابینن، بتا پینن، پاراسایمن و لیمونن نسبت به عدم استفاده از پساب شد. در گیاه نعنا فلفلی، استفاده از پساب باعث افزایش آلفا-ترپینن، پیپریتون، نئومنتول، منتوفوران، منتول، ژرماکرن، منتون، پیپریتون اکسید، لیمونن و 1و8 سینئول و کاهش پولگون، پیپریتنون و کاروون نسبت به عدم استفاده از پساب شد. نتایج آزمایشات نشان داد که اسانس تولیدی مریم گلی و نعنا فلفلی عاری از کادمیم و سرب بود. کلید واژه: مریم گلی، نعنا فلفلی، عناصر سنگین، گیاه پالایی، آبهای آلوده

هیدروپونیک روشی مناسب جهت رشد گیاهان، با استفاده از محلول غذایی در آب و بدون خاک است. از مهم ترین مزایای هیدروپونیک، توانایی کنترل شرایط محیطی گیاهان کشت شده در این روش است. امروزه مواد مختلفی در سیستم های هیدروپونیک به کار برده می شود. برای مثال اسید هومیک و فولویک در سیستم های هیدروپونیک جهت افزایش محصول استفاده می شوند. به منظور بررسی تاثیر اسید هومیک بر صفات کمی و کیفی توت فرنگی رقم سلوا، آزمایشی در قالب طرح کاملاً تصادفی با آرایش فاکتوریل در سه تکرار در گلخانه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه فردوسی مشهد، در سال 1391 طراحی شد. فاکتورهای آزمایش شامل نوع اسید هومیک (اسید هومیک عصاره گیری شده از ورمی کمپوست و اسید هومیک تجاری)، سه غلظت اسید هومیک (صفر، 15 و 30 میلی گرم در لیتر) و دو روش مصرف (برگپاشی و محلول غذایی) بودند. نشاهای توت فرنگی در بستر کشت مصنوعی شامل کوکوپیت و پرلیت با نسبت 40 به 60 کشت شدند. کلیه نشاها در دمای 18 درجه سانتی گراد در شب و در دمای 25 درجه سانتی گراد در روز نگهداری شدند. تیمارهای اسید هومیک پنج بار و در یک دوره 50 روزه اعمال شدند و نشاهای توت فرنگی به مدت 5 ماه نگهداری شدند. برخی از خصوصیات کمی و کیفی از جمله وزن خشک اندام هوایی و ریشه، وزن تازه، کلروفیل، آنتی اکسیدانت، آنتوسیانین، فنل، ویتامین ث، مواد جامد محلول، اسیدیته آب میوه و نشت یونی طی دوره آزمایش اندازه گیری شدند. بیشترین وزن تازه، کلروفیل، آنتی اکسیدانت، فنل، ویتامین ث و مواد جامد محلول در تیمار اسید هومیک عصاره گیری شده مشاهده شد، اما بیشترین وزن خشک ریشه، اسیدیته آب میوه و نشت یونی از تیمار اسید هومیک تجاری به دست آمد. نتایج همچنین نشان داد که اسید هومیک اثر معنی داری بر وزن خشک اندام هوایی و آنتوسیانین نداشت. بیشترین وزن تازه، کلروفیل، ویتامین ث و مواد جامد محلول هنگامی به دست آمدند که تیمار اسید هومیک با غلظت 15 میلی گرم در لیتر اعمال شد اما بیشترین وزن خشک ریشه، آنتی اکسیدانت و فنل در تیمار 30 میلی گرم در لیتر اسید هومیک به دست آمد. با توجه به صفات اندازه گیری شده، برگپاشی روش مناسب تری نسبت به مصرف در محلول غذایی است. به طور کلی تیمار غلظت 15 میلی گرم در لیتر اسید هومیک عصاره گیری شده بیشترین وزن تازه توت فرنگی را در شرایط آزمایش تولید کرد، به خصوص هنگامی که به صورت برگپاشی اعمال شد.

اکثر پژوهش های انجام شده در مورد کاربرد نانوذرات آهن برای اصلاح محیط های آلوده، به کاهش آلودگی آب ها اختصاص یافته و مطالعات چندانی در زمینه اصلاح خاک های آلوده صورت نگرفته است، لذا این تحقیق با هدف بررسی کارایی نانوذرات آهن در تثبیت فلز سرب در یک خاک آهکی انجام شد. به همین منظور خاک با 500 میلی گرم در کیلوگرم سرب آلوده شده و به مدت سه هفته در رطوبت ظرفیت زراعی نگه داری شد تا با محیط به تعادل برسد. آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با چهار تیمار آهن (بدون حضور آهن، میکروذره اکسید آهن، نانوذره اکسید آهن و نانوذره آهن صفرظرفیتی)، دو سطح کود گاوی (صفر و 5/1 درصد وزنی خاک) در دو زمان (3 و 21 روز) و با سه تکرار به انجام رسید. برای بررسی توزیع شکل های شیمیایی سرب در بخش های محلول و تبادلی، کربنات، اکسیدهای آهن و منگنز، ماده آلی و باقی مانده خاک از روش عصاره گیری پی درپی به روش تسییر استفاده گردید. نتایج نشان داد که کاربرد نانوذره آهن صفرظرفیتی موجب کاهش معنی دار سرب در بخش های تبادلی و کربناتی به ترتیب به مقدار 20 و 4/22 درصد و افزایش معنی دار سرب در بخش های آلی و باقی مانده خاک به مقدار 3/33 و 7/72 درصد گردید. درصد تغییرات به وجود آمده در خاک تیمارشده با نانوذره اکسید آهن کم تر بود، به گونه ای که سرب بخش های تبادلی و کربناتی به ترتیب 4/11 و 3/3 درصد کاهش و سرب بخش باقی مانده افزایش معنی داری معادل 8/31 درصد داشت، اما تیمار میکروذره اکسید آهن تغییر چندانی در توزیع شیمیایی سرب ایجاد نکرد. به منظور اندازه گیری سرب فراهم در خاک از عصاره گیر edta استفاده شد. نتایج نشان داد که نانوذره آهن صفرظرفیتی موجب کاهش معنی دار سرب قابل استخراج باedta شد، اما اکسیدهای آهن تفاوت معنی داری در مقایسه با شاهد ایجاد نکردند. نتایج تیمارکود گاوی بر سرب خاک نشان داد که سرب به بخش های پایدارتر خاک منتقل و مقدار سرب قابل استخراج با edta در تمامی تیمارها به طور معنی-داری کاهش یافت. با گذشت زمان تغییر معنی داری در سرب قابل استخراج با edta تیمارهای نانوذرات آهن ایجاد نشد، اما این مقدار در تیمار شاهد و میکروذره اکسید آهن به طور معنی داری افزایش یافت. با توجه به نتایج به دست آمده در این مطالعه به نظر می رسد که نانوذرات آهن کارایی چشم گیری در تثبیت سرب خاک مورد مطالعه نداشتند.

برخی از گیاهان در شرایط کمبود فسفر، به طور طبیعی قادرند تا حدی قابلیت استفاده فسفر را از طریق تراوش برخی ترکیبات نظیر اسیدهای آلی افزایش دهند و بدین طریق با کمبود فسفر مقابله کنند. این تحقیق با الگوبرداری از این ویژگی خاص گیاهان و با هدف استفاده از یک اسید آلی در خاک آهکی، به منظور افزایش فراهمی فسفر انجام شد. آزمایش در گلخانه و در حضور گیاه گندم، با دوازده تیمار ترکیبی مختلف از کود معدنی فسفات مونوکلسیم و اسید اگزالیک در قالب طرح آشیانه ای در سه تکرار انجام گرفت. مقادیر مختلف کود فسفر صفر، 14، 28 و 42 میلی گرم بر کیلوگرم بود که به هر سطح، سه غلظت متفاوت از اسید اگزالیک اضافه شد. دامنه غلظت اسید اگزالیک بین 1/6 تا 40 میلی مول بر کیلوگرم خاک بود. تیمار 70 میلی گرم بر کیلوگرم کود فسفر بدون اضافه شدن اسید آلی به عنوان شاهد انتخاب شد. بعد از برداشت گیاه، ماده خشک اندام رویشی، غلظت و جذب فسفر و آهن گیاه و غلظت فسفر و آهن خاک اندازه گیری شد. نتایج نشان داد؛ در حضور گیاه، اسید اگزالیک می تواند فراهمی فسفر خاک را افزایش دهد. دامنه غلظت موثر اسید اگزالیک برای افزایش قابلیت استفاده فسفر، 1/6 تا 4 میلی مول بر کیلوگرم خاک بود و غلظت های زیادتر، تأثیر بیشتری بر غلظت فسفر گیاه و جذب فسفر نداشت. کم کردن مصرف کود فسفر در خاک و اضافه کردن اسید اگزالیک برای جبران آن، نه تنها وزن ماده خشک گیاه را کاهش نداد، حتی منجر به افزایش جذب فسفر از خاک نیز شد. نتایج تحقیق نشان داد، تیمار 42 میلی گرم بر کیلوگرم کود فسفر به همراه غلظت 1/6 میلی مول بر کیلوگرم اسید اگزالیک در خاک بهترین ترکیب کود و اسید برای این منظور بود. همچنین اسید اگزالیک قابلیت استفاده آهن خاک را نیز افزایش داد ولی احتمالاً به دلیل اثرات متقابل منفی فسفر و آهن، گیاه قادر به جذب آن نبود. بنابراین به نظر می رسد استفاده از اسید اگزالیک در خاک آهکی می تواند راهکار کمکی برای افزایش کارایی فسفر خاک بوده و تا حدی مصرف کود فسفر را تعدیل نماید.

از مهم ترین مشکلات خاک های آهکی مناطق خشک و نیمه خشک می توان به کمبود مواد آلی و فراهمی بسیار کم عناصر کم مصرف مثل آهن اشاره کرد. کمبود ماده آلی مشکلی است که می تواند بسیاری از خصوصیات خاک مثل خصوصیات فیزیکی، بیولوژیکی و حاصلخیزی خاک را تحت تاثیر قرار دهد. کمبود آهن نیز مشکلی است که به دلیل تثبیت آهن در خاک های آهکی بوجود می آید و حتی با کاربرد کودهای شیمیایی نیز این مشکل به سختی قابل حل می-باشد. کودهای آلی از جمله لجن فاضلاب و کمپوست زباله شهری، کودهای آلی ارزان و در دسترسی هستند که توانایی افزایش کربن آلی خاک و همچنین افزایش فراهمی آهن و سایر عناصر غذایی خاک را دارند. بنابراین این آزمایش با هدف بررسی نقش کودهای آلی لجن فاضلاب و کمپوست زباله شهری و کلات آهن بر برخی خصوصیات خاک، فراهمی آهن و رشد گیاه خردل هندی در شرایط گلخانه ای انجام شد. این پژوهش در قالب دو طرح کاملا تصادفی با آرایش فاکتوریل شامل سه سطح لجن فاضلاب (صفر، 7/5 و 15 تن بر هکتار)، سطح کمپوست زباله شهری (صفر، 7/5 و 15 تن بر هکتار) و هر کدام با سه سطح کلات آهن (صفر، 20 و 40 کیلوگرم بر هکتار) با سه تکرار انجام شد. نتایج نشان داد که کودهای آلی سبب افزایش هدایت الکتریکی و کربن آلی خاک شده، اما کلات آهن بر این دو فاکتور تأثیر معنی داری نداشت. کودهای الی همچنین جرم مخصوص ظاهری خاک را کاهش و درصد تخلخل، میانگین وزنی قطر خاکدانه ها و درصد آب قابل استفاده گیاه را افزایش دادند، و تاثیر آن ها بر میانگین وزنی قطر خاکدانه ها بسیار قابل توجه بود. کلات آهن بر هیچ یک از خصوصیات فیزیکی خاک تاثیرگذار نبود. با کاربرد کودهای آلی فراهمی عناصر غذایی نیتروژن، فسفر، آهن، منگنز، روی و مس و غلظت این عناصر در شاخساره خردل افزایش یافت. کاربرد کلات آهن سبب کاهش غلظت فسفر و منگنز در شاخساره خردل شد، اما تاثیر چندانی بر جذب سایر عناصر غذایی نداشت. کاربرد هریک از دو کود آلی و همچنین کلات آهن سبب افزایش وزن خشک شاخساره وزن خشک ریشه و کلروفیل برگ خردل شد. تاثیر کود های آلی بر رشد و عملکرد گیاه نسبت به تاثیر کلات آهن برتری داشت.

کاربرد جاذب های طبیعی برای اصلاح درجای خاک های آلوده از اهمیت ویژه ای برخوردار است. در این میان، دیاتومیت از جمله جاذب های معدنی کم هزینه است که با توجه به خصوصیات منحصر به فرد و بالا بودن سطح ویژه آن، در فیلتراسیون فاضلاب های صنعتی مورد استفاده قرار می گیرد. به منظور بررسی تأثیردیاتومیت های اصلاح شده بر توزیع و تحرک فلز سنگین دو ظرفیتی سرب در خاک، آزمایشی در قالب طرح کاملاً تصادفی با آرایش فاکتوریل با سه تکرار طراحی و اجرا شد. فاکتورهای آزمایشی شامل زمان (1 و 30 روز)،ماده آلی (حضور و عدم حضور ماده آلی)، سه نوع جاذب (دیاتومیت خام (r-d)، دیاتومیت کلسینه شده (c-d) و دیاتومیت منگنزدار (mn-d)) و هرکدام در سه مقدار (صفر، 1 و 2%) بود. در این پژوهش روش های تک پالایی (کاربرد جاذب ها به تنهایی) و هم پالایی (کاربرد جاذب ها و ماده آلی) مورد بررسی و مقایسه قرار گرفتند. نتایج کاربرد جاذب ها و مقادیر آن ها بر خصوصیات شیمیایی خاک، نشان داد که کاربرد مقادیر 1 و 2% از دیاتومیت منگنزدار افزایش معنی دارph و ec را به دنبال داشت. کاربرد جاذب ها بر غلظت سرب در بخش های تبادلی، کربناتی و آلی و شکل قابل استخراج سرب با dtpa،معنی دار شد. در سه بخش تبادلی، کربناتی و آلی، با وجود اینکه کاربرد جاذب ها به تنهایی سهم عمده ای در تغییر گونه بندی سرب در خاک داشتند، اما روش هم پالایی موثرتر بوده است.دیاتومیت منگنزدار نسبت به دیاتومیت خام و کلسینه شده،بیش ترین تغییر را در کاهش فراهمی و توزیع سرب نشان داد. به طوری که در روش هم پالایی و در بخش کربناتی، 100% کاهش غلظت سرب در تیمار دیاتومیت منگنزدار با سطح 2% مشاهده شده و به عبارتی اصلاح دیاتومیت با کلرید منگنز خصوصیات جذب دیاتومیت را بهبود بخشید. اما تأثیر کلسینه کردن دیاتومیت در محیط خاک چشمگیر نبود.همچنین در بازه زمانی 30 روز، اختلاف معنی داری در غلظت سرب در بخش های ذکرشده(به استثنای بخش آلی) مشاهده شد. با این وجود، سرعت تغییرات 1 روز بعد از اعمال تیمارها، به مراتب بیشتر بود.به طور کلی نتایج مطالعه حاضر نشان می دهد که دیاتومیت توانایی جذب فلز سنگین سرب را در محیط خاک داشته و این توانایی با اصلاح خصوصیات جذب و افزایش غلظت آن، بهبود می یابد.

چکیده فسفر به عنوان یکی از عناصر غذایی اصلی گیاه رفتار شیمیایی پیچیده ای در خاک در واکنش با عوامل مختلف خاکی نشان می دهد. با توجه به کاربرد روزافزون اکسید های فلزی، همچون اکسیدآهن به ویژه به صورت نانو ذرات، در اصلاح آلودگی خاک ها و تاثیر آن بر شیمی فسفر، این مطالعه با هدف شناسایی تاثیر اندازه و غلظت ذرات اکسیدآهن بر گونه بندی فسفر و فراهمی آن برای گیاه انجام پذیرفت. این آزمایش به صورت طرح کاملا تصادفی در قالب فاکتوریل در چهارتکرار و پنج سطح اکسیدآهن میکرو (0، 500، 1000، 5000 و 10000 میلی گرم بر کیلوگرم) و پنج سطح اکسیدآهن نانو (0، 500، 1000، 5000 و 10000 میلی گرم بر کیلوگرم) در گلخانه تحقیقاتی دانشگاه فردوسی مشهد انجام پذیرفت. در این مطالعه علاوه بر اندازه گیری ec، ph، فسفر کل، فسفر معدنی و فسفر آلی، شکل های مختلف شیمیایی فسفر در خاک (ca2-p، ca8-p، ca10-p، fe-p، al-p، o-p) در تمامی نمونه ها اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که کاربرد نانو ذرات اکسیدآهن در تمامی غلظت ها باعث کاهش فسفر استخراج شده توسط روش اولسن در نمونه ها گردید در حالی که این اثر در مورد اکسیدآهن میکرو مشاهده نبود. تغییرات معنی داری در شکل های دی کلسیم فسفات (ca2-p)، اکتاکلسیم فسفات (ca8-p) با تغییرات اندازه و غلظت اکسیدآهن مشاهده شد،که در تیمارهای نانو با شدت بیشتری اتفاق افتاد.کاهش مقدار شکل آپاتیت (ca10-p) نیز در تیمارهای نانو با افزایش غلظت اکسیدآهن بیشتر بود اما از نظر آماری معنی دار نشد. شکل فسفات آهن (fe-p) اثر تغییرات غلظت اکسیدآهن را به شکل معنی داری نشان داد در صورتی که اثر اندازه ذرات بر آن معنی دار نبود. شکل فسفات آلومینیوم (al-p) در هیچ یک از نمونه ها قابل اندازه گیری نبود. تغییرات شکل فسفر محبوس (o-p) تنها در تیمار 10000 میلی گرم بر کیلوگرم اکسیدآهن نانو اختلاف معنی داری را با شاهد نشان داد. به طور کلی می توان گفت کاربرد اکسیدآهن نانو می تواند فراهمی فسفر برای گیاه را از طریق رسوب، جذب سطحی فسفر خاک بر اکسیدهای آهن و کاهش شکل های فسفات کلسیم کاهش دهد، اگرچه اکسیدآهن میکرو نیز باعث کاهش معنی دار فسفات های کلسیم در خاک شد، اما نتوانست فراهمی فسفر در خاک را به شکل معنی داری کاهش دهد. این موضوع می تواند نشان دهنده پیوندهای مستحکم تر نانو ذرات با فسفر خاک باشد. بر این اساس کاربرد نانو ذرات اکسیدآهن به عنوان اصلاح کننده آلودگی های خاک و یا بهبود دهنده وضعیت تغذیه گیاه به ویژه در خاک های دارای فسفر محلول کم باید با مدیریت مناسب انجام شود.

بین عملکرد و اجزای عملکرد دانه گندم دیم (به استثنای تعداد دانه در سنبله) از لحاظ زمان مصرف نیتروژن تفاوت معنی داری مشاهده نشد. بنابرین با در نظر گرفتن مسائل اقتصادی مصرف کود و خطرات گیاه سوزی در مصرف سرک کودهای نیتروژنی در شرایط بارندگی های کمتر از نرمال، مصرف پائیزی نیتروژن به صورت جایگذاری (همانند پژوهش حاضر) توصیه می شود. مصرف نیتروژن توانست از طریق افزایش جزء تعداد سنبله در واحد سطح عملکرد دانه را افزایش دهد. نیتروژن به طور متوسط عملکرد دانه را 1053 کیلوگرم در هکتار افزایش داد و بیشترین میزان عملکرد دانه (3237 کیلوگرم در هکتار) از مصرف 60 کیلوگرم نیتروژن در هکتار به دست آمد. علاوه بر تعداد سنبله در واحد سطح، دو صفت ارتفاع گیاه و طول پدانکل نیز به طور مثبت تحت تاثیر مصرف نیتروژن قرار گرفتند و نقش بسیار موثری را در افزایش عملکرد دانه داشتند. بیشترین کارایی مصرف نیتروژن-15 (5/18 درصد)، برداشت نیتروژن کل (3/49 کیلوگرم در هکتار)، شاخص تنش نیتروژن (75/0)، شاخص نسبی کلروفیل (07/1)، شاخص عملکرد فلورسانس (4/23) و پروتئین دانه (2/13 درصد) نیز به تیمار n60 به دست آمد که نشانگر برتریت این تیمار در مقایسه با دو تیمار n30 و n60 بود. مصرف نیتروژن باعث افزایش جذب نیتروژن از کود، کارایی مصرف نیتروژن و فتوسنتز گیاه شد. به منظور دستیابی به عملکردهای اقتصادی ژنوتیپ های آذر2، اوحدی، رصد، cereal1، cereal2، cereal3 و cereal4 به ترتیب مصرف 55، 50، 52، 57، 58، 43 و 54 کیلوگرم نیتروژن در هکتار (به طور متوسط 53 کیلوگرم نیتروژن در هکتار) برای دستیابی به متوسط عملکرد 3264 کیلوگرم در هکتار توصیه می شود. در بین ژنوتیپ ها، رصد، cereal4 و آذر2 به ترتیب با عملکردهای 2958، 2957 و 2807 کیلوگرم در هکتار مناسب ترین ژنوتیپ ها برای شرایط مدیریت مصرف نیتروژن انتخاب شدند. تفاوت هایی در پاسخ ارقام به میزان و زمان مصرف نیتروژن در دو روش مقایسه میانگین و gge بای پلات مشاهده گردید که برای تایید صحت نتایج هرکدام از این روش ها (قبل از هرگونه توصیه) باید بررسی های بیشتری انجام پذیرد. با استفاده از روش gge بای پلات، ژنوتیپ ها از لحاظ پاسخ به نیتروژن به 3 گروه کودپذیر (مقادیر 60 و 90 کیلوگرم نیتروژن در هکتار) شامل cereal4 و آذر2، کودپذیری پائین (مقدار 30 کیلوگرم نیتروژن در هکتار) شامل رصد، کشت در شرایط نیتروژن طبیعی خاک شامل رقم اوحدی تفکیک شدند. سه ژنوتیپ cereal1، cereal2، cereal3 از لحاظ عملکرد قابل رقابت با ژنوتیپ های یادشده نبودند و در این گروه بندی قرار نگرفتند. به منظور واسنجی نیتروژن پای بوته با پاسخ گیاه، فرم های مختلف نیتروژن (نیترات، آمونیوم و معدنی) به همراه محتوی آب خاک و میزان نیتروژن مصرفی مورد ارزیابی قرار گرفت. مناسب ترین مدل ( y=a+bn_m+c ln??(?)?+d?xn?_m^2+eln??(?)?^2+fx_1 ln??(n_m)?) بین نیتروژن معدنی و رطوبت خاک با پاسخ گیاه با 80 درصد توجیه عملکرد دانه در لایه 40-0 سانتی متری خاک تعیین گردید. مطابق این مدل اثر آب خاک و همچنین کود نیتروژنی در افزایش عملکرد دانه گندم دیم بیش از نیتروژن معدنی موجود در خاک بود. حد بحرانی نیتروژن معدنی 3/41 کیلوگرم در هکتار معادل با 0/18 میلی گرم نیتروژن در کیلوگرم خاک (1/5 میلی گرم نیترات در کیلوگرم و 9/12 میلی گرم آمونیوم در کیلوگرم) در لایه 40-0 سانتی متری در اوایل ساقه دهی تعیین گردید. بین مراحل مختلف رشد گیاه، تیمارهای نیتروژنی و ژنوتیپ ها از لحاظ محتوی آب خاک تفاوت وجود داشت، اما برای مصرف تقسیطی و پائیزی نیتروژن تفاوتی دیده نشد. از بین دو عامل مهم محدودکننده رشد گندم دیم (آب و نیتروژن)، اثر رطوبت در افزایش عملکرد دانه 3/2 برابر بیشتر از نیتروژن معدنی در خاک بود. بررسی تغییرات نیترات-15 در لایه 100-0 سانتی متری خاکرخ به خوبی آشکار نمود، در مصارف 30 الی 60 کیلوگرم نیتروژن در هکتار، امکان انتقال نیترات-15 به عمق پائین تر از 40 سانتی متری وجود ندارد و بر اساس بررسی های انجام گرفته این عمق کاملاً در دسترس ریشه گندم دیم برای جذب نیتروژن می باشد. به منظور بررسی دقیق وضعیت و شدت تنش رطوبتی وارد شده بر گندم دیم در تیمارهای مورد مطالعه در این پژوهش شاخص تنش آبی گیاه و آستانه شروع این تنش 4/0=cwsi از طریق دمای پوشش سبز محاسبه شد که عبور از این مرز 8 روز قبل از سنبله دهی گیاه اتفاق افتاده و در مجموع 60 میلی متر از آب قابل استفاده تا عمق 50 سانتی متری خاکرخ تخلیه شد. مصرف نیتروژن در حد بهینه اقتصادی، منجر به کاهش تنش خشکی (ssi) در ژنوتیپ ها شد، اما مصرف کمتر و بیشتر از این حد منجر به افزایش تنش خشکی بر گیاه شد. این تنش در مقادیر کمتر از حد بهینه اقتصادی تا 5/4 برابر بیشتر از مقادیر بالای آن بود. به تعبیر دیگر مصرف پائین نیتروژن و یا عدم مصرف آن شدت تنش خشکی را برای این محصول افزایش می دهد.

آرسنیک و آنتی موان شبه فلزاتی متعلق به گروه 15 جدول تناوبی عناصر هستند که اغلب در آبهای زیر زمینی و خاک همراه هم یافت می شوند. اطلاعات بسیار اندکی در مورد مقایسه رفتار زیست محیطی این دو عنصر خواهری وجود دارد. آلودگی خاکها و آب به آرسنیک به دلیل کاربردهای صنعتی و فعالیتهای معدنکاری منجر به نگرانیهای جدی زیست محیطی شده است. روشهای مختلفی برای مدیریت زیست محیطی و پالایش خاکهای آلوده استفاده شده است که در بین این روشها گیاه پالایی و تثبیت شیمیایی به عنوان گزینه های موثر و سازگار با محیط زیست مطرح شده اند. به منظور پی بردن به اثرات همزیستی مایکوریزایی و غلظت فسفر بر جذب آرسنیک و آنتی موان از خاکهای آلوده به آرسنیت، آرسنات، آنتیمونیت و آنتیمونات بوسیله گیاه آفتابگردان، مطالعه ای گلخانه ای به صورت کاملا تصادفی در قالب فاکتــــوریل با سه سطح مایــکوریزا (شاهد، glomus intraradices وmosseae glomus)، دو سطح فسفر (0 و 60 میلیگرم بر کیلوگرم) و دو گونه معدنی آرسنیک و آنتی موان (50 میلیگرم بر کیلوگرم آرسنیت، آرسنات، آنتیمونیت یا آنتیمونات) انجام شد. نتایج حاصل از آزمایش نشان داد همزیستی مایکوریزایی غلظت آرسنیک و آنتی موان در بخش هوایی گیاه را کاهش و افزایش سطح فسفر خاک غلظت آرسنیک در بخش هوایی گیاه آفتابگردان را افزایش می دهد در حالیکه افزایش مقدار فسفر هیچ اثر آماری معنی داری بر غلظت آنتی موان در بخش هوایی نشان نداد. در بخش دوم آزمایشات اثر اکسیدهای طبیعی آهن، آلومینیوم و منگنز و همچنین زئولایت اصلاح شده با آهن، آلومینیوم و منگنز بر ناپویاسازی شیمیایی آرسنیک و آنتی موان در خاک آلوده شده با 50 میلیگرم بر کیلوگرم آرسنیک و آنتی موان بوسیله یک سری آزمایش های عصاره گیری شیمیایی به وسیله dtpa و آزمایش های گلخانه ای با استفاده از گیاه جو به عنوان شاخصی زیستی بررسی گردید. این آزمایش در قالب طرح کاملا تصادفی با آرایش فاکتوریل شامل 6 نوع زئولایت ( زئولایت خام و اصلاح شده با آهن، منگنز، آلومینیوم و ترکیب آهن و منگنز یا آهن و آلومینیوم) و 6 نوع اکسید طبیعی در دوسطح 2 و 5 % از هر کدام از تیمارها صورت پذیرفت. همین طور اثرات بیولوژیکی استفاده از این اصلاحگرهای خاک با اندازه گیری فعالیت آنزیم فسفاتاز و دهیدروژناز در خاک بررسی شد. نتایج حاصل از این تحقیق نشان داد که بیشتر تیمارهای استفاده شده زیست توده تولیدی را افزایش و غلظت آرسنیک و آنتی موان در گیاه جو و مقدار عنصر عصاره گیری شده با dtpa و روش sbetرا کاهش داد. نتایج نشان داد بیشتر تیمار ها اثر مثبتی بر میزان فعالیت آنزیم دهیدروژناز داشتند در حالی که تنها زئولایت اصلاح شده با آهن و آلومینیوم و اکسید آهن عمدتا حاوی گئوتایت میزان فعالیت آنزیم فسفاتاز را به طور معنی دار افزایش داد. نتایج آزمایشات عصاره گیری دنباله ای نشان دادند آرسنیک و آنتی موان عمدتا با بخش اکسید های آهن آمورف و کریستالی پیوند یافته اند و آنتی موان نسبت به آرسنیک در بخش هایی بافراهمی کمتر در خاک یافت می شود. همینطور نتایج حاصل از عصاره گیری با روش sbetنشان داد دسترسی زیستی آرسنیک بسیار بالاتر از آنتی موان می باشد و بیش از 95 درصد آرسنیک و تمام آنتی موان در محلول گوارشی شبیه سازی شده به شکل آرسنات و آنتیمونات می باشد. بطور کلی تمام نتایج نشان داد آرسنیک نسبت به عنصر خواهری آن آنتی موان زیست فراهمی و دسترسی زیستی بیشتری دارد. نتایج این تحقیق نشان داد در میان اکسیدهای طبیعی و زئولایتهای اصلاح شده، خاک غنی از گئوتایت و زئولایت اصلاح شده با آهن و آلومینیوم بهترین عملکرد را در تثبیت آرسنیک و آنتی موان داشتند .نتایج حاصل از این آزمایش نشان داد استفاده از فن آوری تثبیت گیاهی بوسیله گیاهان اینوکوله شده با مایکوریزا و ناپویاسازی شیمیایی بوسیله اکسیدهای فلزی طبیعی و زئولایت اصلاح شده می توانند به عنوان گزینه هایی موثر در مدیریت زیست محیطی خاکهای آلوده به آرسنیک و آنتی موان مورد استفاده قرار گیرند و خطرات ورود آنها را به چرخه غذایی کاهش دهند .

خصوصیات بیولوژیکی و بیوشیمیایی خاک، حساس ترین ویژگی ها در برابر تنش های محیطی می باشند. این خصوصیات به عملکردهای حیاتی خاک نظیر چرخه عناصر غذایی و معدنی شدن ارتباط دارند؛ بنابراین، آن ها بهترین ناظر برای ارزیابی کیفیت خاک به شمار می روند. آنزیم های خاک از نظر بیولوژیکی بسیار اهمیت دارند و به آلاینده های خاک بسیار حساس هستند. آن ها معمولاً برای قضاوت راجع به کیفیت خاک مورد استفاده قرار می گیرند. به منظور بررسی اثر آرسنیک و کود گاوی بر فعالیت اوره آز و فسفاتاز قلیایی، یک آزمایش در قالب طرح کاملاً تصادفی با آرایش فاکتوریل با سه تکرار انجام شد. فاکتورهای آزمایش شامل چهار سطح غلظت آرسنیک (صفر، 5، 15 و 40 میلی گرم بر کیلوگرم خاک)، چهار سطح کود گاوی (صفر، 5/0، 1 و 5/1 درصد) بودند. فعالیت آنزیم های اوره آز و فسفاتاز قلیایی در طی زمان چهل روز (0، 10، 20، 30 و 40) بعد از گرما گذاری نمونه ها در شرایط آزمایشگاهی در دمای °c25 اندازه گیری شد. رطوبت نمونه ها در طی آزمایش ثابت نگه داشته شد (70 درصد ظرفیت زراعی). نتایج نشان داد که سطوح 15 و 40 میلی گرم آرسنیک بر کیلوگرم خاک، کاهش معنی داری بر فعالیت آنزیم اوره آز داشتند. ولی افزودن کود گاوی باعث افزایش معنی دار فعالیت آنزیم اوره آز شد. بیشترین و کمترین مقدار فعالیت آنزیم اوره آز به ترتیب 3/205 و 86/82 میکروگرم آمونیاک برگرم خاک خشک در دو ساعت گرماگذاری بود که مربوط به سطح صفر آرسنیک با 5/1 درصد کود گاوی و 40 میلی گرم آرسنیک بدون کود گاوی بود. نتایج همچنین نشان داد وقتی سطوح 15 و 40 میلی گرم آرسنیک به خاک افزوده شدند فعالیت آنزیم فسفاتاز قلیایی کاهش معنی داری پیدا کرد. بیشترین و کمترین مقدار فعالیت آنزیم فسفاتاز قلیایی به ترتیب 7/199 و 6/148 میکروگرم پارانیتروفنول در هر گرم خاک خشک در یک ساعت گرماگذاری بود که مربوط به سطح صفر آرسنیک با 5/1 درصد کود گاوی و 40 میلی گرم آرسنیک بدون کود گاوی بود. تیمار زمان نیز بر فعالیت اوره آز و فسفاتاز قلیایی اثر مثبت داشته و موجب افزایش فعالیت این دو آنزیم شد اما 40 روز گرماگذاری تفاوت معنی داری با 30 روز گرماگذاری بر فعالیت این آنزیم ها نداشت. به طور کلی حضور آرسنیک در خاک موجب کاهش فعالیت آنزیم های اوره آز و فسفاتاز قلیایی شد. به نظر می رسد کود گاوی یک تأثیر مثبت روی فعالیت آنزیم های اوره آز و فسفاتاز قلیایی دارد و تا حدودی اثرات منفی آرسنیک بر فعالیت این دو آنزیم را کاهش می دهد.

در بین عناصر سنگین، کادمیم به دلیل تحرک و زیست فراهمی زیاد در خاک و ایجاد سمیت در غلظت های کم، اهمیت ویژه ای دارد. جذب کادمیم توسط گیاهان، مسیر این فلز سمی را برای ورود به چرخه ی غذایی سایر موجودات و به خصوص انسان هموار می سازد. از طرف دیگر، به دلیل ظرفیت تبادل کاتیونی بالای کانی زئولیت و شباهت رفتار شیمیایی یون های روی(zn) و کادمیم، افزایش زئولیت و کود روی در محیط رشد گیاه، می تواند تعدیل کننده ی اثرات سمی کادمیم بر گیاه و سایر موجودات زنده باشد. گل راعی(hypericum perforatum l.)، دومین گیاه پرمصرف در درمان افسردگی، به عنوان یک گیاه بیش اندوز کادمیم شناخته شده است. با توجه به اهمیت موضوع، آزمایشی به صورت فاکتوریل سه عاملی بر پایه ی طرح بلوک کامل تصادفی با 27 تیمار و 3 تکرار، جمعاً در 81 گلدان به اجرا درآمد. تیمار ها شامل سه سطح سولفات کادمیم(0، 10، 20 میلی گرم در کیلوگرم خاک)، سه سطح سولفات روی(0، 25، 50 میلی گرم در کیلوگرم خاک) و سه سطح زئولیت معدنی(0، 5، 10 گرم در کیلوگرم خاک) بر خاک اعمال شدند. این طرح در باغ تحقیقاتی گروه علوم باغبانی دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد اجرا گردید. نتایج به دست آمده نشان داد که افزایش سطح کادمیم منجر به کاهش معنی دار ارتفاع گیاه، طول ریشه، تعداد ساقه ی گل دهنده، تعداد گل، سطح برگ، میزان کلروفیل، کاروتنوئید، محتوای نسبی آب، نشت یونی، وزن تر و خشک ریشه و اندام هوایی شد و بالعکس صفات تعداد گرهک های سیاه در برگ، میزان ترکیبات فنولی، درصد هیپریسین و فعالیت آنتی اکسیدانی، میزان کادمیم موجود در ریشه و اندام هوایی را به طور معنی داری افزایش داد. تیمار ترکیبی روی(zn) و کادمیم تنها در صفات ارتفاع گیاه، طول ریشه و میزان کادمیم ریشه توانست به طور معنی داری اثرات کادمیم را کاهش دهد. هم چنین اثر متقابل کادمیم و زئولیت تنها برای صفات طول ریشه، تعداد گل، میزان کادمیم در ریشه و اندام هوایی و میزان روی در اندام هوایی معنی دار شد. نتایج حاصل از اثرات متقابل سه گانه نشان داد کاربرد زئولیت در سطوح پایین کادمیم و روی، به طور معنی داری طول ریشه را افزایش داد. اجزای اسانس گیاه نیز با افزایش غلظت کادمیم تحت تأثیر قرار گرفتند و این تغییرات در بالاترین سطح روی(zn50) تعدیل گردید. برهم کنش کادمیم و روی(zn) در مورد اجزای اسانس تحت تأثیر میزان زئولیت قرار گرفت.

تنش رطوبتی با ایجاد محدودیت در رشد گیاهان مهم ترین عامل کاهش عملکرد گیاه در مناطق خشک و نیمه خشک است، بنابراین استفاده بهینه از آب در بخش کشاورزی نقش مهمی در حیات بشر دارد. کاربرد برخی اصلاح کننده ها از قبیل اسید هومیک و پلیمرهای سوپرجاذب می تواند در شرایط محیطی متفاوت، اثرات تنش رطوبتی بر گیاه را کاهش داده و منجر به افزایش عملکرد در مناطق خشک ونیمه خشک شوند. این تحقیق با هدف بررسی تاثیر مقادیر مختلف اسید هومیک و سوپر جاذب a200بر عملکرد ذرت و برخی عناصر غذایی در خاک و گیاه در شرایط تنش رطوبتی صورت گرفت. به همین منظورآزمایشی در قالب طرح کاملا تصادفی با آرایش فاکتوریل در سه سطح تنش رطوبتی (100، 70 و40 درصد وزنی ظرفیت زراعی)، سه سطح اسید هومیک (صفر، 10 و 20 کیلوگرم در هکتار) و دو سطح سوپرجاذب a200(صفر و 1/0 درصد وزنی) با سه تکرار انجام شد. نتایج نشان داد که تنش رطوبتی وزن خشک، ارتفاع، جذب عناصر نیتروژن، فسفر و پتاسیم را به طور معنی داری کاهش داد، ولی کاربرد مستقل سوپر جاذب و سطح 20 کیلوگرمدر هکتار اسید هومیک باعث افزایش معنی دار این پارامترها در شرایط تنش رطوبتی شد. کاربرد تلفیقی اسیدهومیک و سوپرجاذب در همه این پارامترها نسبت به کاربرد مستقل آن ها تفاوت معنی داری را ایجاد نکرد. تنش رطوبتی غلظت فسفر قابل استفاده خاک را کاهش داد، ولی تاثیر معنی داری بر غلظت نیتروژن و پتاسیم خاک نداشت. کاربرد اسید هومیک در شرایط تنش رطوبتی باعث افزایش معنی دار غلظت نیتروژن و فسفر خاک شد، اما اثر آن بر پتاسیم خاک معنی دار نشد. سوپرجاذب در هیچ یک از سطوح رطوبتی تاثیر معنی داری بر غلظت نیتروژن، فسفر و پتاسیم خاک نداشت.به نظر می رسد اسید هومیک و پلیمرسوپرجاذب با بهبود خصوصیات خاک و کمک به انتقال و جذب عناصر غذایی و نگهداشت آب می توانند اثرات سوء تنش رطوبتی را کاهش داده و سبب بهبود خصوصیات رشدی و عملکرد گیاه در شرایط کمبود آب شوند.

امروزه کاربرد کودهای نیتروژن¬دار برای رسیدن به حداکثر عملکرد در سیستم¬های کشاورزی نوین مورد استفاده قرار می¬گیرند. اما مدیریت کاربرد کودهای نیتروژن¬دار به¬منظور کاهش آلودگی زیست محیطی که به¬عنوان اثرات نامطلوب بر سلامتی انسان شناخته شده¬اند از اهمیت ویژه¬ای برخوردار است. کاربرد بازدارنده¬های نیترات¬زایی یکی از راه¬های اصلی در بحث مدیریت کودهای نیتروژن¬دار می¬باشند. به¬منظور بررسی تاثیر 3 و4 دی متیل پیرازول فسفات بر تغییرات غلظت نیترات و آمونیوم در دو بافت خاک و همچنین خصوصیات رشدی گیاه ذرت، دو آزمایش مجزا در قالب طرح کاملا تصادفی با آرایش فاکتوریل در سه تکرار در شرایط گلخانه انجام شد. فاکتورهای آزمایش اول عبارتند از: 3 سطح dmpp (صفر، 4/0 و 8/0 درصد)، و دو نوع خاک (شنی و رسی) در بازه¬های زمانی (صفر، 15، 30، 45، 60، و 75 روز). فاکتورهای آزمایش دوم همانند آزمایش قبل بودند بجز زمان، که در آزمایش دوم به¬عنوان یک متغیر در نظر گرفته نشد. در آزمایش دوم گیاهان ذرت به¬مدت 75 روز کشت شدند. نتایج حاصل از آزمایش اول نشان داد که dmpp موجب کاهش معنی¬دار مقدار نیترات خاک شد (p <0.05 اما dmpp اثر معکوسی بر مقدار آمونیوم خاک داشت. نتایج آزمایش دوم نشان داد که کاربرد 8/0 درصد dmpp اثر قابل توجهی بر رشد گیاه ذرت، همچنین اثر معنی¬داری بر مقدار عناصر فسفر و نیتروژن قابل دسترس خاک و گیاه در هر دو نمونه بافت خاک نسبت به شاهد داشت.

فعالیت های صنعتی باعث آلودگی و تجمع فلزات سنگین در خاک می شوند. هدف از این مطالعه، ارزیابی نقش عوامل انسان زاد (آنتروپوژنیک) و زمین زاد (لیتوژنیک) در میزان آلودگی شهرک صنعتی سمنان و اراضی اطراف آن توسط عناصر سنگین سرب، روی، مس، نیکل، کروم و کادمیوم بود. ابتدا منطقه مورد مطالعه بر اساس شکل اراضی و مواد مادری، به هفت واحد ژئومورفیک تقسیم شد. سپس، 93 نمونه مرکب خاک سطحی از عمق صفر تا 10 سانتی متری در منطقه ای به وسعت 117 کیلومتر مربع جمع آوری گردید و غلظت عناصر گفته شده در عصاره تیزاب سلطانی، توسط دستگاه جذب اتمی اندازه گیری شد. برای ارزیابی وضعیت عناصر سنگین از تجزیه و تحلیل های آماری ساده، مکانی و چند متغیره استفاده شد. همچنین، شاخص های غنی سازی، زمین‏انباشت، ضریب آلودگی و ضریب بار آلودگی تعیین شد. بیشترین مقدار سرب، روی و کادمیوم به ترتیب با مقادیر 2/511، 2/247 و 8/2 میلی گرم بر کیلوگرم مربوط به محدوده شهرک صنعتی بود. مقدار مس نیز در شهرک صنعتی با میانگین 9/23 میلی گرم بر کیلوگرم نسبت به واحد ژئومورفیکی که در آن قرار داشت اندکی بیشتر بود. مقدار نیکل و کروم به ترتیب دارای میانگین 20 و 7/9 میلی گرم بر کیلوگرم بود و تغییرات آن ها در کل منطقه کم بود. نقشه های پیوسته پراکنش مکانی سرب، روی، کادمیوم و مس مشابه یکدیگر بودند و مقدار این عناصر به تدریج از سمت غرب به شرق منطقه افزایش داشت که هماهنگ با جهت بادهای غالب منطقه است. ولی پراکنش مکانی نیکل و کروم الگوی خاصی نداشت. بر اساس نتایج تجزیه مولفه های اصلی، مولفه اول با بیشترین مقادیر برای سرب، روی، کادمیوم و مس به عنوان مولفه انسان زاد و مولفه دوم با بیشترین مقادیر برای نیکل و کروم به عنوان مولفه زمین زاد معرفی شدند. از تجزیه و تحلیل خوشه ای نیز گروه بندی مشابهی به دست آمد. مقدار عددی شاخص های آلودگی نیز در واحد شهرک صنعتی و واحدهایی که در جهت باد قرار داشتند، بیشتر بود. بر اساس تغییرات مکانی عناصر سنگین نسبت به شهرک صنعتی و جهت وزش باد منطقه و نتایج تجزیه و تحلیل چندمتغیره می توان گفت که در منطقه مورد مطالعه سرب، روی، مس و کادمیوم منشأ انسان زاد و نیکل و کروم منشأ زمین زاد دارند.

سنگ های فوق بازی به عنوان منابع بالقوه طبیعی عناصر سنگین به ویژه ni، cr و mn در ورود خاک شناخته شده اند. هدف از این مطالعه بررسی تشکیل خاک و فرآیندهای پدولوژیک،تعیین مقدار کل عناصر ni، cr و mnو توزیع آن ها دربخش های معدنی خاک های تشکیل شده در امتداد یک کاتنا از سنگ های فوق بازی در غرب شهر مشهد بود. بدین منظور، سه خاکرخ در موقعیت های ژئومورفیک قله شیب، شیب پشتی و پای شیب تشریح و نمونه برداری شد. ویژگی های ژئوشیمیایی، کانی شناسی و میکرومورفولوژی مواد مادری و خاک ها، مورد مطالعه قرار گرفت. مقدار کل عناصر اصلی و سنگین مواد مادری بر اساس نتایج xrf برای سه سنگ غیرهوادیده، نسبتا هوادیده و هوادیده و دو نمونه خاک محاسبه شد. از تشریح مقاطع نازک برای شناسایی نوع مواد مادری و پدوفیچرها استفاده شد. مقدار شبه کل عناصر سنگین با استفاده از تیزاب سلطانی، اکسیدهای آهن آزاد (fed) توسط روش سیترات-بیکربنات-دی تیونات واکسیدهای آهن بی شکل (feo) توسط اگزالات آمونیم، عصاره گیری و توسط دستگاه جذب اتمی اندازه گیری شدند. بر اساس مشاهدات میکرومورفولوژی، کانی شناسی و ژئوشیمیایی، نوع مواد مادری، هورنبلندیت شناسایی گردید که یک سنگ فوق بازی دگرگونی می باشد. وجود مقادیر زیاد گچ و کربنات ها و حضور کانی های میکا و پالیگورسکیت، نشان از اضافه شدن مقادیر قابل توجه رسوبات بادرفتی به خاک های مورد مطالعه دارد. مورفولوژی افق ها و نسبت کم fed-feo/fed نشان دهنده عدم تکامل و هوادیدگی خاک های مورد مطالعه بود. ترکیبات به شکل های گوناگون مانند نودول، پوشش بر روی خاکدانه ها، نودول های کربنات، پوشش در امتداد ترک های مواد مادری، هیپوکوتینگ و پرشدگی حفره ها و کانال ها و اشباع زمینه خاک توسط اکسیدهای آهن، دلیلی بر هوادیدگی و آزاد شدن آهن از کانی های هورنبلند و اکتینولیت بود. مقدار کل niو cr در مواد مادری به ترتیب 106-1485 و 244-2653 میلی گرم بر کیلوگرم بود. مقدار شبه کل ni از 6/52 تا 5/312،cr از 2/35 تا 3/135 و mn از 3/375 تا 9/628 میلی گرم بر کیلوگرم متغیر بود که نسبت به خاک های مناطق مرطوب کمتر است که می تواند به دلیل هوادیدگی کم خاک، اضافه شدن مواد بادرفتی و کم بودن مقدار این عناصر در مواد مادری باشد. مقدار شبه کل ni و cr از قله شیب به سمت پای شیب افزایش داشت. همبستگی منفی مقدار ni و cr با کربنات کلسیم معادل نشان می دهد که افزایش کربنات ها باعث رقیق شدن غلضت این عناصر در خاک می شود. تغییرات هماهنگ ni با cr و mnبا fed در خاک های مورد مطالعه نشان دهنده مشابهت این عناصر از نظر کانی شناسی و روند هوادیدگی بود. عناصر ni، cr و mn، اغلب در بخش سیلت و شن حضور داشتند. با این وجود نتایج شاخص انباشتگی افق های a در بخش رس برای هر سه عنصر، تجمع را نشان داد. حرکت mn در بخش رس، نشان از انتقال این عنصر از قله به پای شیب داشت.

حوضه آبخیز سدمخزنی شهید پارسا در جنوب شرقی شهرستان فردوس استان خراسان واق گردیده است . بااحداث این سد علاوه برآبیاری اراضی موجود، 700 هکتار از اراضی جدید پایین دست به زیر کشت می روند. عمده ترین معضل موجود در رابطه با حوضه آبخیز، وجود بار رسوب فراوان و تجمع آن در پشت مخزن سد می باشد. لذابه علت عدم وجود اطلاعات کافی از وضعیت فرسایش خاک در حوضه آبخیز، دراین رساله بررسی و مطالعه فرسایش پذیری خاک انجام گرفت . بمنظور بررسی عامل فرسایش پذیری خاک د معادله جهانی فرسایش universal soil loss equation :)usle(مطالعات لازم طبق استاندارد برای تعیین شاخص های مورد نیاز انجام گرفت . تقسیم بندی حوضه آبخیز براساس عامل فرسایش پذیری)soil erodibility factor=k(نشان داد که بخشهای جن و جنوب غربی و همچنین قسمتهائی از بخشهای میانی حوضه استعداد و حساسیت زیادی نسبت به فرسایش دارند .