امروزه مشخص شده است که جابجایی و انتشار کربن در مخازن مختلف خاک، گیاه و اتمسفر، می تواند نقش اساسی در پایداری بوم نظام های کشاورزی و کاهش مشکلات زیست محیطی و بخصوص گرمایش جهانی و تغییر اقلیم داشته باشد. بمنظور ارزیابی چرخه حیات (lca) و توانایی بالقوه ترسیب کربن برای ذرت در نظام های مختلف زراعی، مطالعه ای در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با چهار تکرار در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه فردوسی مشهد در دو سال زراعی 88-1387 و 89-1388 انجام شد. چهار تیمار آزمایشی شامل دو نظام زراعی کم نهاده بر پایه مصرف کود دامی و کمپوست زباله شهری، یک نظام متوسط نهاده و یک نظام پرنهاده به صورت زیر تعریف شدند: نظام کم نهاده با 30 تن کود دامی یا 30 تن کمپوست، بدون عملیات آماده سازی زمین و دو مرتبه وجین دستی، نظام متوسط نهاده شامل 15 تن در هکتار کمپوست، 150 کیلوگرم در هکتار اوره، دو مرتبه عملیات آماده سازی زمین و علفکش توفوردی (در مرحله پنج برگی ذرت، به میزان 5/1 لیتر در هکتار) و یکمرتبه وجین دستی و نظام پرنهاده شامل 300 کیلوگرم در هکتار اوره، چهار مرتبه عملیات آماده سازی زمین و پاراکوات (بعد از کاشت، به میزان 2 لیتر در هکتار) و توفوردی (در مرحله پنج برگی ذرت، به میزان 5/1 لیتر در هکتار) بودند. در نهایت، اثرات زیست محیطی تولید ذرت در شرایط آب و هوایی مشهد بررسی و ارزیابی چرخه حیات به ازای یک واحد کارکردی (یک تن دانه) با استفاده از روش iso 14040 در چهار مرحله اهداف و تعریف حوزه عمل مطالعه، آنالیز ممیزی چرخه حیات، ارزیابی تأثیر چرخه حیات و تلفیق و تفسیر نتایج محاسبه شد. مرحله سوم بر مبنای شش گروه تأثیر توانایی بالقوه تخلیه منابع غیرقابل تجدید (شامل سوخت فسیلی، سنگ فسفات و پتاس)، تغییر کاربری اراضی، تغییر اقلیم، سمیّت (جوامع انسانی، بوم نظام خشکی و آبی)، اسیدی شدن اراضی و اوتریفیکاسیون (بوم نظام های خشکی و آبی) مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج نشان داد که بیشترین و کمترین میزان کربن آلی و نیتروژن کل خاک به ترتیب در نظام های کم نهاده بر پایه کود دامی با 25/2 درصد و پرنهاده با 12/0 درصد مشاهده شد. همچنین در پایان دور? آزمایش، میزان نیتروژن نیتراتی خاک در تیمارهای وابسته به مصرف کودهای آلی پایین تر بود. در پایان سال دوم، بیشترین و کمترین میزان زیست توده و تنفس میکروبی برای نظام های زراعی کم نهاده بر پایه کمپوست (به ترتیب با 76/177 میلی گرم کربن در کیلوگرم خاک و 83/0 میلی گرم دی اکسید کربن بر گرم خاک در روز) و پرنهاده (به ترتیب با 13/73 میلی گرم کربن در کیلوگرم خاک و 078/0 میلی گرم دی اکسید کربن بر گرم خاک در روز) حاصل شد. میزان کربن آلی، زیست توده و تنفس میکروبی خاک از زمان کاشت تا برداشت کاهش و پس از آن با برگرداندن بقایای گیاهی به خاک به میزان زیادی افزایش یافت. با اعمال مدیریت فشرده نظام زراعی شاخص سطح برگ، میزان تجمع ماده خشک، زیست توده اندام هوایی، وزن دانه، زیست توده کل و نسبت زیست توده اندام هوایی به زیرزمینی افزایش و وزن و طول مخصوص ریشه کاهش یافت. بیشترین زیست توده کل در نظام زراعی پرنهاده (7/1 کیلوگرم در مترمربع) و کمترین میزان آن در نظام کم نهاده در شرایط بهره گیری از کمپوست (3/1 کیلوگرم در مترمربع) مشاهده شد. بیشترین و کمترین تولید خالص اولیه ذرت و خاک در نظام های زراعی پرنهاده (به ترتیب با 7/924 و 4/277 گرم کربن بر متر مربع در فصل زراعی) و نظام کم نهاده بر پایه مصرف کمپوست (به ترتیب با 1/592 و 6/177 گرم کربن بر متر مربع در فصل زراعی) بدست آمد. بیشترین طول مخصوص ریشه در نظام زراعی کم نهاده بر پایه کود دامی با 79/19 سانتی متر در سانتی متر مکعب خاک و کمترین میزان آن در نظام زراعی پرنهاده با 32/1 سانتی متر در سانتی-متر مکعب خاک مشاهده شد. با اعمال مدیریت پرنهاده میزان تسهیم کربن به اندام های هوایی و دانه و در شرایط بهره گیری از نظام کم نهاده میزان تسهیم کربن به ریشه و تراوه های ریشه ای افزایش یافت. بیشترین و کمترین میزان کربن آلی و ماده آلی خاک به ترتیب در نظام زراعی کم نهاده بر مبنای مصرف کود دامی (0/2 و 4/3 درصد) و نظام پرنهاده (01/0 و 03/0 درصد) مشاهده شد. مدیریت فشرده علاوه بر تأثیر منفی بر میزان کربن آلی خاک، کاهش میزان کربن پایدار خاک را نیز به همراه داشت. بالاترین میزان کربن پایدار خاک در نظام زراعی کم نهاده بر مبنای مصرف کود دامی (05/1 درصد) و پایین ترین میزان در نظام پرنهاده (004/0 درصد) بدست آمد. در نهایت، بیشترین و کمترین میزان کربن ترسیب شده به ترتیب در نظام کم نهاده بر پایه مصرف کود دامی و نظام پرنهاده مشاهده شد. بطور کلی، مدیریت کم نهاده نظام زراعی بر مبنای بهره گیری از کود دامی به دلیل بهبود ویژگی های فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی خاک و همچنین آزادسازی تدریجی عناصر غذایی همراه با رشد گیاه باعث افزایش تسهیم کربن به بافت های زیرزمینی و در نتیجه افزایش زیست توده اندام های زیرزمینی ذرت شد. بدین ترتیب بنظر می رسد که ترسیب کربن بر مبنای کاهش عملیات خاکورزی و افزودن بقایای گیاهی به خاک، راهکاری مناسب برای کاهش انتشار دی اکسید کربن به اتمسفر و اثرات نامطلوب تغییر اقلیم بویژه در مناطق خشک و نیمه خشک می باشد. نتایج lca نشان داد که بیشترین سهم نظام تولیدی ذرت دانه ای برای گروه موثر اسیدی شدن (59/2) و تغییر اقلیم (61/0) حاصل شد. بدین ترتیب، چنین بنظر می رسد که بتوان از روش های مختلف مدیریت نظام زراعی همچون کاربرد نهاده های آلی، تناوب، گیاهان تثبیت کننده نیتروژن و خاکورزی حداقل بر مبنای بهره گیری از اصول کم نهاده برای کاهش این اثرات زیست محیطی بهره جست.

به منظور بررسی خصوصیات رشدی، اجزای عملکرد و عملکرد بیولوژیک، گل و دانه گیاه دارویی گاوزبان اروپایی (borago officinalis l.) تحت تأثیر مقادیر مختلف آبیاری و تراکم بوته، آزمایشی به صورت اسپلیت پلات در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه فردوسی مشهد در سال زراعی 92-1391 اجرا شد. مقادیر آبیاری 6000، 7000 و 8000 متر مکعب در هکتار به عنوان عامل کرت اصلی و چهار تراکم 16، 20، 67/26 و 40 بوته در متر مربع به عنوان عامل کرت فرعی در نظر گرفته شدند. صفات مورد مطالعه شامل ارتفاع بوته، شاخص های رشدی (شاخص سطح برگ، میزان تجمع ماده خشک و سرعت رشد محصول)، تعداد شاخه جانبی در بوته، وزن هزار دانه، تعداد گل در متر مربع، عملکرد گل، تعداد دانه در متر مربع، عملکرد بیولوژیک و عملکرد دانه گاوزبان اروپایی بود. نتایج نشان داد که اثرات ساده و متقابل مقادیر آبیاری و تراکم بوته بر عملکرد گل، دانه و بیولوژیک، تعداد گل در متر مربع ، شاخه جانبی در بوته (01/0p≤) و تعداد دانه در متر مربع (05/0p≤) گیاه دارویی گاوزبان اروپایی معنی دار بود. اثر ساده مقدار آبیاری بر وزن هزار دانه معنی¬دار بود (01/0p≤). بیشترین و کمترین عملکرد گل به ترتیب در تیمارهای 8000 مترمکعب آب در هکتار در تراکم 67/26 بوته در متر مربع و 6000 متر مکعب در هکتار در تراکم بوته 16 بوته در متر مربع با 81/0 و 14/0 گرم در متر مربع به دست آمد. به طور کلی، با افزایش آبیاری به دلیل بهبود خصوصیات رشدی، عملکرد بیولوژیک، دانه و گل افزایش یافت، اما افزایش تراکم تا 40 بوته در متر مربع به دلیل افزایش رقابت درون گونه¬ای برای جذب آب و مواد غذایی کاهش عملکرد دانه و اجزای عملکرد را موجب گردید

به منظور بررسی اثرات پیش¬تیمار بذر با تنظیم¬کننده¬های رشد گیاهی و باکتری¬های محرک رشد گیاهی بر جوانه¬زنی و برخی شاخص های فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی دانهال¬های بامیه رقم بسنطی در شرایط دمای پایین دو آزمایش فاکتوریل مجزا در قالب طرح کاملاً تصادفی در شرایط آزمایشگاهی و گلخانه ای در سال 93-1392 در دانشگاه محقق اردبیلی انجام شد. ابتدا زمان بهینه برای پیش تیمار بذر با سالیسیلیک¬اسید، اسپرمین و اسپرمیدین تعیین شد، سپس بذرهای بامیه رقم بسنطی با سالیسیلیک¬اسید در غلظت های 0، 05/0، 1/0، 5/0 و 1 میلی¬مولار در زمان 24 ساعت و اسپرمین و اسپرمیدین درغلظت های 0، 5/0، 1، 5/1 و 2 میلی مولار در زمان 12 ساعت و سویه¬های 1، 10، 19 و 150 باکتری¬های سودوموناس پوتیدا، سویه¬های 69 و 159 باکتری سودوموناس فلورسنت، سویه 19 سودوموناس پوتیدا + سویه 159 سودوموناس فلورسنت و یک تیمار بدون تلقیح پیش¬تیمار شدند و آزمون¬های جوانه¬زنی و رشد گیاهچه برای بذر های پیش¬تیمار شده در دماهای 10، 15، 20 و25 درجه سانتی گراد صورت گرفت. نتایج نشان داد با افزایش دما شاخص های جوانه زنی افزایش یافت و بیشترین درصد و سرعت جوانه-زنی و شاخص¬های رشد گیاهچه در دمای10، 15 و 25 درجه سانتی¬گراد به ترتیب در پیش¬تیمار بذر با غلظت های 05/ و 1/0 میلی مولار سالیسیلیک¬اسید حاصل شد و در پیش¬تیمار با باکتری¬های محرک رشد، بیشترین مقدار درصد و سرعت جوانه¬زنی و شاخص¬های رشد گیاهچه از تلقیح بذر با سویه 150 باکتری سودوموناس پوتیدا و سویه 69 باکتری سودوموناس فلورسنت حاصل شد. به منظور بررسی اثر پیش تیمار بر شاخص های رشد گیاهچه تحت تنش دمای پایین، بذور پیش تیمار شده با غلظت¬های 1/0 میلی مولار سالیسیلیک¬اسید در زمان 24 ساعت، 5/0 میلی¬مولار اسپرمین و اسپرمیدین در زمان 12 ساعت و سویه¬های مختلف باکتری¬های محرک رشد گیاهی در گلدان کشت و تا مرحله شش برگی در گلخانه نگهداری شدند و پس از آن در شرایط تنش دمای پایین (دمای 8 درجه سانتی گراد به مدت 270 دقیقه در سه روز متوالی) قرار گرفتند، سپس شاخص های مورفولوژیکی، فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی اندازه¬گیری شد. نتایج نشان داد که پیش تیمار با تنظیم کننده¬های رشد و باکتری محرک رشد باعث افزایش صفات رویشی، کلروفیل فلورسانس، رنگیزه های فتوسنتزی، کربوهیدرات کل، پروتئین برگ، پرولین آزاد برگ، فعالیت آنزیم¬های آنتی اکسیدانی، ثبات غشا و کلروفیل گردید و بیشترین تاثیر پیش¬تیمار در مرحله گیاهچه تحت تنش دمای پایین از سویه 150 باکتری سودوموناس پوتیدا و غلظت 1/0 میلی مولار سالیسیلیک¬اسید حاصل شد.

برای رسیدن به یک تجزیه و تحلیل علمی در سامانه¬های تولید محصولات کشاورزی، لازم است تا از جنبه های مختلف سامانه¬ی تولید شناخت پیدا کرده و از چگونگی عملکرد اجزای تشکیل دهنده¬ی آن آگاه شد. این تحقیق به بررسی الگوی مصرف انرژی، هزینه¬ها و اثرات زیست محیطی تولید شلتوک برنج در استان گلستان پرداخته است. اطلاعات از طریق پرسشنامه و مصاحبه حضوری با 173 شالی¬کار گلستانی جمع آوری شد. نتایج نشان که داد مجموع مصرف انرژی در مزارع برای تولید شلتوک برنج 1/99060 مگاژول بر هکتار می¬باشد. نهاده-های مورد بررسی شامل نیروی کارگری، ماشین¬ها، سوخت دیزل، بذر، آب آبیاری، سموم شیمیایی، کودهای شیمیایی، کود آلی و الکتریسیته بودند. کل انرژی ورودی به مزارع شالی برای تولید برنج دانه بلند پر محصول 1/108392 مگاژول بر هکتار و در تولید برنج دانه بلند مرغوب 3/89835 مگاژول بر هکتار برآورد گردید. نهاده سوخت دیزل با 7/38 درصد از کل انرژی ورودی به مزارع شالی به عنوان پرمصرف ترین نهاده انرژی در تولید شلتوک برنج به دست آمد. پس از سوخت دیزل بیشترین سهم از کل انرژی ورودی در تولید شلتوک برنج مربوط به نهاده¬های الکتریسیته و ماشین¬ها به ترتیب با 3/29 و 2/19 درصد می¬باشد. نسبت کارآیی انرژی برای تولید شلتوک برنج در منطقه مورد مطالعه 10/1 و برای تولید برنج دانه بلند مرغوب 94/0 و برای برنج دانه بلند پر محصول 24/1 به¬دست¬آمد. نتایج تحلیل رگرسیونی و تحلیل حساسیت نهاده¬های ورودی بر عملکرد شلتوک نشان داد که تأثیر نهاده های نیروی انسانی، سموم شیمیایی و کودهای شیمیایی بر عملکرد به ترتیب بیشتر از سایر نهاده¬ها بود. میانگین کارآیی فنی کشاورزان شالی¬کار برنج دانه بلند مرغوب و برنج دانه بلند پر محصول با استفاده از مدل بازگشت به مقیاس متغیر ورودی محور در تحلیل پوششی داده¬ها به ترتیب 95/0 و 94/0 بود. طبق نتایج به¬دست آمده از بهینه¬سازی انرژی می¬توان در حدود 14 درصد از کل انرژی ورودی در تولید برنج دانه بلند مرغوب و همچنین 16/18 درصد از کل انرژی ورودی در تولید برنج دانه بلند پر محصول را بدون هیچ کاهشی در میزان عملکرد ذخیره کرد. نهاده انرژی الکتریسیته بیشترین سهم را از کل انرژی ذخیره شده به خود اختصاص داد. شاخص زیست محیطی برای تولید یک تن شلتوک (واحد کارکردی) برنج دانه بلند مرغوب و برنج دانه بلند پر محصول به ترتیب 747/1 و 222/1 به¬دست آمد. همچنین شاخص تخلیه منابع نیز برای تولید یک تن برنج دانه بلند مرغوب 808/1 و برای برنج دانه بلند پر محصول 192/1 محاسبه گردید. در میان گروه¬های تأثیر مورد مطالعه گروه تأثیر تخلیه منابع آبی بیشترین پتانسیل را در ایجاد اثرات سوء زیست محیطی داشت. پس از گروه تأثیر تخلیه منابع آبی، بیشترین پتانسیل آسیب به محیط زیست در تولید یک تن شلتوک برنج در منطقه در بین گروه¬های تأثیر مورد مطالعه مربوط به گروه تأثیر اسیدیته بود. نتایج مقایسه مدل شبکه عصبی مصنوعی و مدل رگرسیونی برای پیش بینی میزان تولید برنج دانه بلند مرغوب و دانه بلند پر محصول نشان داد که مدل شبکه عصبی مقدار خروجی را با دقت بیشتری برآورد می¬کند. میانگین نسبت منفعت به هزینه برای تولید شلتوک برنج در منطقه 89/1 و به تفکیک برنج دانه بلند مرغوب و پر محصول به ترتیب 86/1 و 92/1 شد.

تیمارهای آزمایشی شامل غلظت های 0(شاهد) ، 5/0، 1و5/1 میلی مولار پوتریسین و ورمی کمپوست در نسبت های حجمی0(شاهد)، 20، 40و 60 درصد در بسترهای کاشت به صورت جایگزینی بود. نتایج نشان داد که اثر محلول پاشی گیاهان با پوتریسین بر صفات تعداد برگ، طول میان گره، قطر ساقه، طول ساقه، سطح برگ، وزن تر و خشک شاخساره، قطر میوه، وزن میوه، تعداد میوه، عملکرد، پرولین، پروتئین، قند محلول و عناصر ازت، فسفر و کلسیم در سطح 1 درصد معنی دار بود. هم چنین اثر افزودن ورمی کمپوست به بستر کشت بر صفات تعداد برگ، طول گره، طول ساقه، سطح برگ، وزن تر و خشک شاخساره ، قطر میوه، طول میوه، وزن میوه، تعداد میوه، تعداد روز تا گلدهی، تعداد برداشت، عملکرد، پرولین، پروتئین، قند محلول و عناصر ازت، فسفر، پتاسیم، کلسیم و سدیم در سطح احتمال 1 درصد معنی دار بدست آمد. و اثر متقابل ورمی کمپوست و پوتریسین بر طول میانگره، سطح برگ ، وزن تر و خشک شاخساره، قطر میوه، وزن میوه، تعداد برگ، عملکرد، پرولین، پروتئین، قند محلول و درصد عناصر فسفر، پتاسیم و سدیم برگ در سطح 1 درصد معنی دار بود. بیشترین مقدار برای اکثر صفات ذکر شده در گیاهان کشت شده در بستر حاوی 40 درصد ورمی کمپوست و محلول پاشی شده با 1 میلی مولار پوتریسین بود. به طور کلی نتایج این پژوهش بیانگر آن است که محلول پاشی گیاهان کشت شده در بسترهای کشت حاوی درصدهای بالای ورمی کمپوست اثرات شوری را تا حدودی برطرف کرده و سبب افزایش عملکرد گیاهان کشت شده نسبت به شاهد( عدم محلول پاشی با پوتریسین) می شود.

به منظور بررسی اثر تراکم بوته بر عملکرد و اجزای عملکرد ارقام ذرت شیرین، آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه فردوسی مشهد در سه تکرار در سال زراعی 93-1392 اجرا شد. سه تراکم بوته (2/5، 5/6 و 5/7 بوته در متر مربع) و چهار رقم (مریت، پاشن، بیسین و چیس) به عنوان تیمار مدنظر انتخاب شدند. نتایج نشان داد که بیشترین و کمترین شاخص سطح برگ به ترتیب برای تراکم های 5/6 و 2/5 بوته در متر مربع مشاهده شد. اثر ساده تراکم بوته و رقم بر ارتفاع بوته، تعداد بلال در بوته، عملکرد تر بلال، وزن هزار دانه و عملکرد دانه معنی دار بود. اثر متقابل تراکم بوته و رقم بر شاخص سطح برگ حداکثر، میزان تجمع ماده خشک حداکثر، عملکرد تر بلال، عملکرد بیولوژیک، عملکرد دانه و شاخص برداشت ذرت شیرین معنی دار بود.

به منظور بررسی اثر مقادیر مختلف آب مدیریت تلفیقی کودهای آلی و شیمیایی بر عملکرد و اجزاء عملکرد علوفه و دانه و کیفیت علوفه علف قناری (phalaris canariensis l.)، آزمایشی به صورت کرت های خرد شده در قالب طرح پایه بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه فردوسی مشهد در سال زراعی 93-1392 اجرا شد. سه رژیم آبیاری بر اساس (60، 80 و100 درصد نیاز آبی) در کرت های اصلی و شش تیمار کودی (کود شیمیایی (200 کیلوگرم در هکتار از منبع اوره و 150 کیلوگرم در هکتار از منبع سوپر فسفات تریپل)، کود ورمی کمپوست (6 تن در هکتار)، کود دامی (30 تن در هکتار)، کود شیمیایی+ کود ورمی کمپوست (50 :50 )، کود شیمیایی+ کود دامی (50 : 50 ) و شاهد) در کرت های فرعی قرار گرفتند.