تراکم خاک به فرایندی گفته می شود که سبب افزایش چگالی ظاهری خاک شده و موجب کاهش حجم و پیوستگی منافذ، کاهش نفوذپذیری آبی و هوایی خاک، افزایش مقاومت مکانیکی خاک و تغییر در پیکره خاک می شود.. در زراعت نیشکر، پدیده تراکم خاک آشکار و چشم گیر می باشد. تراکم خاک در مزارع نیشکر معمولاً به واسطه عملیات مکانیزه در جریان کشت متمرکز این محصول، به ویژه با بهره گیری از ماشین های سنگین رخ می دهد. . از پارامترهای مهم ارزیابی تراکم پذیری خاک، تنش پیشـتراکمی (pc?) و ضریب تغییرشکل پذیری (cd) می باشدکه اغلب به ترتیب به عنوان تنش در آستانه تراکم خاک و حساسیت خاک به تراکم بیش تر، هنگامی که تنش واردشده به خاک بیش تر از pc? باشد، محسوب می شوند. اهداف این پژوهش عبارت بودند از: الف) تعیین pc? و cdخاک ها با بافت متفاوت و تحت کشت مختلف (آیش، کشت اول، بازرویی اول و بازرویی دوم)، و ب) استخراج توابع انتقالی خاک (ptfs) برای تخمین pc? و cd با استفاده از ویژگی های زودیافت خاک. برای رسیدن به این اهداف 3 نوع آزمایش نشست صفحه ای بارگذاری شامل بارگذاری تا نشست ثابت mm 20، بارگذاری سیکلی ثابت و بارگذاری سیکلی پلکانی روی خاک با بافت مشخص انجام شد. . نتایج این پژوهش نشان داد که آزمایش نشست صفحه ای به منظور دستیابی به ظرفیت باربری خاک مناسب می باشد. منحنی های فشردگی (تنش عمودی در برابر نشست) خاک مزارع بیان گر وجود دو گروه اصلی خاک الف) با ظرفیت باربری مشخص و ب) حساس به تراکم و یا با ظرفیت باربری بسیار ناچیز می باشند. . در زمین هایی که کشت در آنها انجام گرفته بود، اثر بافت خاک بر pc? معنی دار بود ولی اثر عمق اندازه گیری ( خاک رویین یا زیرین) و اثر متقابل آنها معنی دار نبود. بنابراین اگر درجه نرم شدگی باقی مانده در خاک پس از کشت اول یا بازرویی ها مشابه باشد، ظرفیت باربری خاک بستگی به بافت خاک داشته و عمق اندازه گیری تأثیری بر آن ندارد. رابطه pc? و مقدار رطوبت در خاک رویین و زیرین معنی دار بود، که بیان گر این است که تنش-های موثر ناشی از نیروهای درونی (مکش ماتریک) عامل اصلی تعیین کننده مقاومت مکانیکی خاک در برابر نشست می باشند. برای خاک های با درصد رس کم تر از 30 درصد، pc? روابط معنی دار و مثبت و منفی به ترتیب با درصد رس و مقدار رطوبت داشت. ولی در خاک های با درصد رس بیش تر از 30 درصد، رابطه منفی معنی داری بین pc? و درصد رس به دست آمد که بیان گر کاهش ظرفیت تحمل بار با افزایش درصد رس در خاک های با رس زیاد است. توابع انتقالی خاک استخراج شده برای خاک های با درصد رس کم تر از 30 درصد، نشان داد که cd با درصد رس رابطه معنی دار و مثبت و با درصد رطوبت رابطه معنی دار و منفی داشت. در صورتی که برای خاک های با درصد رس بیش تر از 30 درصد، این شاخص تنها با شاخص مخروط رابطه معنی دار داشت. بنابراین با توجه به معنی داری آماری توابع انتقالی خاک استخراجی، کارشناسان و مدیران مزارع می توانند از این توابع به عنوان ابزار مدیریت تردد ماشین های کشاورزی در مزارع نیشکر استفاده کنند، بدون این که نیازی به انجام آزمایش نشست صفحه ای باشد که وقت گیر و هزینه-بر است. به هر حال آزمایش نشست صفحه ای برای ارزیابی دقیق ظرفیت باربری خاک های مورد بررسی پیشنهاد می شود.

چکیده: این پژوهش با هدف بررسی اثر بافت خاک، نوع کشت و شرایط جریان بر حرکت برمید به عنوان ردیاب غیرفعال و لیتیم به عنوان ردیاب فعال حرکت نمک ها و آلاینده ها در خاک انجام شد. تیمارها در قالب طرح فاکتوریل با طرح اصلی بلوک های کامل تصادفی و با سه تکرار انتخاب شدند. تیمارهای خاک شامل ستون های خاک دست نخورده (با قطرcm16 و ارتفاع cm 25) از دو خاک لوم رسی و لوم شنی بودند که هر دو بافت زیر کشت یونجه و گندم قرار داشتند. غلظت ثابتی از برمید لیتیم ( m005/0) بر سطح ستون ها در شرایط اشباع و غیراشباع ماندگار وارد شد. برای شرایط اشباع، شدت جریانی برابر با بیشترین هدایت هیدرولیکی اشباع (ks) خاک ها (مربوط به تیمار لوم رسی-یونجه) و برای شرایط غیراشباع شدت جریانی برابر نصف کمترین ضریب آبگذری (مربوط به تیمار لوم شنی-گندم) روی ستون ها وارد گردید. آبشویی ستون ها تا pv4 (چهار برابر حجم آب منفذی) ادامه یافت. غلظت برمید و لیتیم خروجی با فواصل pv2/0، به ترتیب توسط الکترود انتخابگر برمید و دستگاه فلیم فتومتر تعیین شد. منحنی های رخنه بر اساس تغییرات غلظت نسبی (c/c0) در برابر حجم آب منفذی برای برمید و لیتیم رسم شد. از مدل های مناسب (مدل جریان روان-انتشار یا cde و مدل آب متحرک-غیرمتحرک یا mim) با استفاده از نرم افزار hydrus برای برآورد پارامترهای انتقال نمک ها استفاده شد. بافت خاک، نوع کشت و شرایط جریان اثر معنی داری بر حرکت برمید و لیتیم در خاک داشتند. در شرایط اشباع منحنی رخنه برمید ابتدا برای تیمار لوم رسی-یونجه و سپس برای تیمار لوم شنی-یونجه زودآیی نشان داد. شیب تند منحنی رخنه برای این تیمارها نشان دهنده نقش موثر جریان های ترجیحی می باشد. در واقع کشت یونجه به دلیل سیستم ریشه ای خاص (ریشه های قطور و عمیق) موجب ایجاد جریان ماکروپوری می شود. پایداری بیشتر ساختمان خاک در بافت لوم رسی موجب ظهور زودهنگام برمید در زه آب خروجی نسبت به خاک لوم شنی گردید. سپس به ترتیب منحنی های رخنه تیمارهای لوم رسی-گندم و لوم شنی-گندم قرار گرفت. به دلیل نوع گیاه کشت شده در این تیمارها (گیاه گندم با ریشه های نازک و افشان)، نقش جریان ترجیحی کمتر دیده شد. در شرایط غیراشباع نیز روند تغییرات به همین صورت بود با این تفاوت که منحنی ها رخنه کشیده تر شدند که به دلیل کاهش نقش جریان ترجیحی و افزایش نقش فرآیندهای انتشار و پخشیدگی بود. روند تغییرات منحنی رخنه لیتیم نیز مانند برمید بود. اما به دلیل اینکه لیتیم ردیاب فعال (جذب شونده) است، با جذب بر روی سطوح فعال دارای غلظت کمتری نسبت به برمید در زه آب خروجی بود. مدل cde برای خاک های زیر کشت گندم و مدل mim برای خاک های زیر کشت یونجه برازش خوبی داشت. از پارامترهای انتقال نمک ها ?، برآورد شده و d، r، kd و pe محاسبه شدند. در مورد یون برمید ? برآورد شده برای تیمار لوم رسی-یونجه بیشتر از سایر تیمارها بود. مقدار d نیز برای تیمار لوم رسی-یونجه بیشترین و برای تیمار لوم شنی-گندم کمترین مقدار را داشت. ? و d در شرایط اشباع بیشتر از شرایط غیراشباع بود. به علت رابطه عکس pe با ?، در هر دو شرایط رطوبتی تیمار لوم شنی-گندم بیشترین و تیمار لوم رسی-یونجه کمترین مقدار عدد پکله را داشت. برای لیتیم نیز روند تغییرات ? و d مانند برمید بود. r محاسبه شده برای لیتیم در تیمار لوم رسی-گندم در هر دو شرایط رطوبتی، به دلیل خروج دیرهنگام این یون در اثر جذب بر روی سطوح فعال، بیشترین مقدار را داشت. ضریب جذب لیتیم نیز در تیمار لوم رسی-گندم بیشتر از سایر تیمارها بود. همچنین مقدار آن در شرایط غیراشباع بیشتر از شرایط اشباع بود. نتایج این پژوهش، اثر بافت خاک و نوع کشت را در ایجاد مسیرهای ترجیحی، در شرایط اشباع و غیراشباع بر حرکت نمک ها و آلاینده ها در خاک نشان می دهد. واژه های کلیدی: ساختمان خاک، منحنی رخنه (btc)، جریان ترجیحی، انتشار پذیری، ضریب انتشار، فاکتور دیرآیی، عدد پکله، مدل cde، مدل mim،br- و li+.

کمبود آب در کشور در حال حاضر از بزرگترین دشواری های کشاورزی و تولید مواد غذایی، با توجه به رشد فزاینده جمعیت و نیاز روزافزون مردم کشور به محصولات کشاورزی است. بنابراین تعیین نیاز بهینه آبیاری محصولات استراتژیک که سبب افزایش فراورده های گیاهی به ازای حجم واحد آب مصرفی شود یکی از بهترین روش های صرفه جویی و حفظ آب در کشور ایران می باشد. روغن ها و چربی ها پس از کربوهیدرات ها دومین منبع تامین انرژی در تغذیه انسان بوده و از اهمیت ویژه ای برخوردارند. آفتابگردان یکی از منابع مهم تامین روغن در ایران و جهان می باشد. آب و نیتروژن دو نهاده ی مهم در تولید این محصول می باشند. هدف از این پژوهش، بررسی برهم کنش سطوح مختلف آب کاربردی و کود نیتروژنی بر دو هیبرید متفاوت آفتابگردان در سیستم آبیاری قطره ای-نواری، با مدیریت کود- آبیاری می باشد تا مقدار بهینه ی کود نیتروژن کاربردی به عنوان تابعی از آب آبیاری کاربردی تعیین شود. بدین منظور در سال 1389 پژوهشی با استفاده از طرح آماری کرت های نواری در قالب بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در مزرعه آموزشی لورک دانشگاه صنعتی اصفهان دارای موقعیت جغرافیایی 49 درجه و57 دقیقه طول شرقی، 32 درجه و 98 دقیقه عرض شمالی، واقع در شهرستان نجف آباد اجرا گردید. در این پژوهش فاکتور اول طرح آزمایشی چهار سطح آبیاری شامل دو سطح کم آبیاری (smd 6/0w1=و smd 8/0w2=) و یک سطح آبیاری کامل (smd1w3=) و یک سطح بیش آبیاری (smd2/1w4=) بود که smd مقدار آب مورد نیاز برای رساندن رطوبت خاک تا حد رطوبت گنجایش زراعی می باشد. همچنین سه سطح کودی صفر) (n0، 50 (n50) و100 (n100) کیلوگرم نیتروژن خالص در هکتار به عنوان فاکتور دوم لحاظ گردید. در این طرح هر دو هیبرید آفتابگردان، یوروفلور (تولید شده در داخل کشور) و سیرنا (تولید شده درکشور ترکیه ) در تاریخ دوازدهم خرداد ماه سال انجام پژوهش کاشت شدند. نتایج حاصل از پژوهش نشان داد که در هر دو رقم مورد بررسی اثر سطوح مختلف آبیاری بر ارتفاع نهایی گیاه، قطر طبق، قطر ساقه، زیتوده کل، عملکرد دانه، عملکرد روغن، وزن هزار دانه، کارایی مصرف آب آبیاری بر اساس عملکرد دانه و روغن معنی دار(05/0p<) بود. اثر مقادیر مختلف نیتروژن مصرفی نیز بر ارتفاع نهایی گیاه، قطر ساقه، زیتوده کل، درصد روغن و وزن هزار دانه معنی دار(05/0p<) شد. همچنین برهم کنش آب آبیاری و کود نیتروژن نیز بر قطر طبق، قطر ساقه، زیتوده کل، عملکرد دانه، عملکرد روغن، وزن هزار دانه، کارایی مصرف آب آبیاری بر اساس دانه و روغن معنی دار (05/0p<) بود. در هر دو هیبرید مورد بررسی سطح بهینه ی آب کاربردی طی فصل رشد، سطح آبی w3 بود که در این سطح بیشترین مقدار کارایی مصرف آب آبیاری حاصل شد. برای هر دو هیبرید، مقدار بهینه ی مصرف کود نیتروژن در سطح بهینه ی آب آبیاری، سطح کودی n100 بود. بیشترین مقدار تولید دانه و روغن تولیدی در ترکیب سطح آبی w3 (با عمق آب کاربردی 672 میلی متر در مدت فصل رشد) و سطح کود نیتروژنی n100 برای هیبرید یوروفلور و در ترکیب سطح آبی w4 ( با عمق آب کاربردی 800 میلی متر در مدت فصل رشد) و سطح کود نیتروژنی n100 برای هیبرید سیرنا حاصل شد. در سطوح آبی w1 و w2 مصرف کود نیتروژن بر دانه و روغن تولیدی اثری منفی داشت. بنابراین افزایش کود مصرفی در سطوح کم آبیاری شیوه ی مناسبی در مدیریت کاشت آفتابگردان نیست.

خاک یک محیط کشت پیچیده و یک منبع تجدیدناپذیر و باارزش می باشد. بنابراین نیاز است تا با مدیریت مناسب از تخریب فیزیکی آن به وسیله فرسایش یا تراکم جلوگیری شود. شدت، عمق و مکان پیدایش تراکم در خاک به پارامترهای ماشینی (شامل: بار محوری، فشار تماسی، فشار باد لاستیک، نوع و ابعاد لاستیک، پیکربندی چرخ (تک-چرخ، جفت-چرخ و جفت-محور)، نوع ادوات، سرعت و تعداد تردد ماشین ها بر سطح خاک) و ویژگی های خاکی (شامل: ساختمان ، بافت، کانی های خاک، چگالی ظاهری، رطوبت، ترکیبات معدنی، ماده آلی) بستگی دارد. اهداف انجام این پژوهش عبارت بودند از: الف) بررسی ارتباط نشست خاک در زیر چرخ های تراکتور با چگالی ظاهری (bd) ، مقاومت شبه استاتیکی ( ci) و مقاومت دینامیکی(dci)، ب) تعیین تنش پیش- تراکمی ( ?_pc ) خاک (با دو روش فشردگی محصور (cct) و نشست صفحه ای (pst)) در مسیر عبور تراکتور و ج) بررسی ارتباط بین مقدار نشست خاک در زیر چرخ های تراکتور در رطوبت های مختلف و تنش پیش تراکمی (?_pc) و در راستای این اهداف، طرحی با چندین حالت تردد (0، 1، 2 و 3 بار عبور) با دو نوع تراکتور (سبک، mf285 و نیمه سنگین، mf6290) در دو حالت خاک (شخم خورده و شخم نخورده) و در سه سطح رطوبتی (pl9/0، pl و pl1/1 ، pl = حد خمیری خاک) در یک خاک لوم رسی در مزرعه پژوهشی لورک دانشگاه صنعتی اصفهان اجرا گردید. پارامترهای اندازه گیری شده خاک شامل: عمق نشست خاک (d_r)،?_pc، شاخص تراکم (c_c )، bd، ci و dci بود. مقادیر ?_pc ، c_c با تهیه نمونه های دست نخورده تحت شرایط مختلف آزمایشی در خط مرکزی اثر چرخ تراکتور و انتقال به آزمایشگاه با دو روش cct و pst بدست آمد و همچنین مقادیر چگالی ظاهری و رطوبت خاک نیز همزمان اندازه گیری شد. d_r ، ci و dci نیز در محل تهیه نمونه خاک، اندازه گیری گردید. برای استخراج ویژگی های فشردگی خاک از روی منحنی های تنش-نشست در آزمایش pst و تنش-کرنش در آزمایش cct از روش های کاساگراند عددی و ریاضی، بیشینه انحنا و تقاطع خط فشردگی بکر با محور x ها استفاده شد. نتایج نشان داد که با تغییر حالت خاک از شخم خورده به شخم نخورده، مقادیر d_r و c_c به ترتیب 9/33 و 9/9 درصدکاهش و مقادیر bd، ci ، dci و ?_pc به ترتیب 6/1، 7/8 ، 1/23 و 1/19 درصد افزایش یافت. با افزایش رطوبت از pl9/0 به pl مقادیر d_r و bd به ترتیب 2/11 و 3/18 درصد افزایش و مقادیر dci، ci، ?_pc و c_c به ترتیب 5، 8، 5/16 و 3% کاهش یافت. همچنین با افزایش رطوبت از pl به pl1/1 مقادیر d_r و bd به ترتیب 5 و 4/4 درصد افزایش و مقادیر dci ، ci، ?_pc و c_c به ترتیب7/7، 5، 2/7 و 2 درصد کاهش یافت. نتایج نشان داد که روابط خطی مشابهی بین ?_pc، ci و dci با چگالی ظاهری و رطوبت خاک وجود دارد. همچنین روابط خطی بین ?_pc (حاصل از pst و cct) با ci و dci استخراج گردید. بنابراین با استفاده از فروسنج (شبه استاتیکی یا دینامیکی) می توان ظرفیت باربری خاک را بدون انجام آزمایش های تراکم پذیری تخمین زد. از میانگین شاخص مخروط لایه 15-0 سانتی متری خاک می توان به عنوان شاخص مقاومت مکانیکی خاک به جای ?_pc استفاده نمود. نتایج نشان داد که در صورتی که فشار تماسی بیشتر از ?_pc خاک باشد، نشست قابل ملاحظه ای در خاک ایجاد می شود و در صورتی که ?_pc بیشتر از فشار تماسی باشد، نشست ناچیزی در خاک ایجاد می گردد و بنابراین، مقاومت فشردگی (?_pc) اندازه گیری شده با cct یا pst می تواند به عنوان تنش در آستانه تراکم خاک های مناطق مرکزی ایران استفاده نمود.

کمبود آب یکی از مشکلات اساسی در امر احیای مناطق خشک و نیمه خشک مانند ایران است بنابراین استفاده از آب های نامتعارف، در جایی که آب با کیفیت مناسب در دسترس نیست، ناگزیر است. پساب شهری یکی از این منابع است که علاوه بر تأمین نیاز آبی گیاهان تا حدی می تواند نیاز غذایی آنها را نیز تأمین نماید. استفاده صحیح از پساب های شهری علاوه بر گسترش پوشش گیاهی می تواند آلودگی آب های سطحی و زیرزمینی را کاهش داده و با دارابودن عناصر مغذی باعث کاهش هزینه مصرف کودهای شیمیایی شود. امروزه به دلیل کمبود شدید آب در مناطق خشک و نیمه خشک دیدگاه کلی نسبت به آب فاضلاب تغییر نموده و به عنوان منبع آبی با ارزش به آن نگاه می شود. پژوهش حاضر به منظور بررسی پیامدهای کاربرد پساب شهری بر پوشش گیاهی و برخی ویژگی های فیزیکی و شیمیایی خاک در ایستگاه بیابان زدایی منطقه سگزی واقع در شرق اصفهان انجام شد. در این منطقه از پساب فاضلاب شهری به مدت 6 سال است که به منظور آبیاری قسمتهایی از پوشش های گیاهی دست کاشت استفاده می شود. در این مطالعه تعداد 6 مکان مطالعاتی با توجه به نوع گونه گیاهی دست کاشت (تاغ و تاغ- قره داغ) و نوع آبیاری انجام شده (آبیاری غرقابی و شیاری) با حداقل 3 تکرار انتخاب شد. در مناطق مطالعاتی با استفاده از روش تصادفی- سیستماتیک، داده های پوشش گیاهی ( درصد تاج پوشش، فراوانی و تراکم) در پلات های 10×10 متر اندازه گیری شد و برای هر مکان مطالعاتی، غنای گونه ای با استفاده از شاخص مارگالف و تنوع گونه ای با شاخص شانون و یکنواختی با شاخص سیمپسون محاسبه گردید. همچنین با حفر پروفیل هایی در کلیه سایتها از 2 لایه 0-10 و 10-30 سانتی متری خاک نیز نمونه برداری انجام شد. در آزمایشگاه ویژگی های خاک شامل اسیدیته، رسانایی الکتریکی، ماده آلی، سدیم محلول، مجموع کلسیم و منیزیم محلول، رس قابل پراکنش مکانیکی و رس قابل پراکنش خود به خودی و در نمونه های پساب فاکتورهای رسانایی الکتریکی، اسیدیته، مجموع کلسیم و منیزیم، سدیم و سختی آب (tds )اندازه گیری گردید. با استفاده از روش رج بندی pca، glm و آنالیز واریانس داده ها تجزیه و تحلیل شدند. نتایج به دست آمده از این پژوهش نشان داد که استفاده از پساب شهری برای آبیاری نهال های کشت شده با فراهم کردن رطوبت مورد نیاز گیاهان در برخی از مکانهای مطالعاتی، باعث افزایش معنی دار درصد پوشش تاجی و در نتیجه میزان ماده آلی خاک نسبت به مناطق شاهد (فاقد آبیاری) و به دنبال آن میزان پایداری خاکدانه ها نیز به طور معنی داری افزایش یافته است اما بر روی تنوع گیاهی این مناطق تاثیر معنی داری نداشت. بیش ترین درصد پوشش تاجی مربوط به مکان مطالعاتی تاغ و قره داغ تحت آبیاری غرقابی می باشد. البته در برخی مناطق پساب باعث افزایش قابل توجه نمک های محلول (شوری) خاک شده است. تجزیه شیمیایی پساب به کار رفته برای آبیاری در این منطقه و مقایسه فاکتورهای اندازه گیری شده پساب با استاندارهای جهانی نشان داد که این آب برای انجام آبیاری در زمین های کشاورزی مناسب نمی باشد اما کاربرد آن در عرصه های منابع طبیعی بلامانع است.

ویژگی ها به شدت تحت تأثیر کاربری و مدیریت زمین قرار دارند. اندازه گیری ویژگی های هیدرولیکی خاک در مزرعه و آزمایشگاه زمان بر و هزینه بر است.علاوه براین، نتایج آن به خاطر تغییرات مکانی و زمانی ویژگی های فیزیکی و هیدرولیکی خاک ممکن است دقیق نباشند. این پژوهش با هدف اندازه گیری و تخمین ویژگی های هیدرولیکی نزدیک اشباع در بخشی از زمین های مرتعی و کشاورزی شهرستان های فارسان و کوهرنگ واقع در استان چهارمحال بختیاری صورت گرفت. در این منطقه عمدتاً کاربری های مرتع، دیم، کشت آبی و آیش وجود داشت. داده های نفوذ تجمعی غیراشباع توسط دستگاه نفوذسنج مکشی در مکش های متوالی 15، 10، 5 و 2 سانتی متر در 100 نقطه جمع آوری شد. سپس نگهداشت رطوبت نمونه های خاک دست نخورده برداشت شده از زیر صفحه نفوذسنج در مکش های 0، 5، 10، 15، 20، 25، 30، 40، 50، 60، 70، 80، 90، 100، 330، 500، 2000 و 5000 سانتی متر آب توسط دستگاه های آزمایشگاهی اندازه گیری شد. هم چنین هدایت هیدرولیکی اشباع خاک به روش بار ثابت روی این نمونه دست نخورده اندازه گیری شد. برخی ویژگی های زودیافت خاک شامل بافت، ماده آلی، کربنات کلسیم معادل، نسبت جذبی سدیم، چگالی ظاهری خشک در رطوبت مزرعه (هوا-خشک) و چگالی ظاهری خشک نظیر مکش 2 سانتی متر نیز اندازه گیری شد. پارامترهای معادله گاردنر (1958) از طریق برازش بهترین خط بر نتایج معادله وودینگ (1968) برآورد شدند. پارامترهای مدل ون گنوختن (1980) با استفاده از داده های نفوذ تجمعی توسط نرم افزار disc، و با استفاده از داده های آزمایشگاهی توسط نرم افزار retc برآورد شدند.. استخراج معادلات رگرسیونی برآورد ویژگی ها و پارامترهای هیدرولیکی خاک به روش گام به گام انجام شد. مدل سازی (برآورد) پارامترهای هیدرولیکی خاک توسط شبکه های عصبی مصنوعی feed forward back-propagation، با تابع یادگیری لونبرگ-مارکواردت و تابع انتقال tansig صورت پذیرفت. آنالیز حساسیت شبکه های عصبی به روش statsoft انجام شد. مقایسات آماری اثر کاربری زمین بر ویژگی های خاک توسط روش glm، با آزمون lsd صورت پذیرفت. نتایج نشان داد هدایت هیدرولیکی اشباع و رطوبت اشباع اندازه گیری شده در آزمایشگاه به طور معنی داری بزرگ تر از مقادیر برآوردشده آنها از روی داده های مزرعه ای بود. هم چنین پارامترهای شکل (n) و مقیاس (?) مدل ون گنوختن (1980) برآوردشده با استفاده از داده های مزرعه ای به طور معنی داری بزرگ تر از داده های آزمایشگاهی بود. هدایت هیدولیکی غیراشباع برآورد شده توسط روش تحلیلی وودینگ به طور معنی داری بزرگ تر از مقادیر برآوردشده توسط روش عددی disc بود. ptfs موجود در منابع پارامترهای هیدرولیکی خاک در منطقه را ضعیف پیش بینی کردند. شبکه های عصبی مصنوعی بهتر از رگرسیون چندمتغیره خطی و غیرخطی پارامترهای هیدرولیکی خاک را برآورد نمودند. آنالیز حساسیت شبکه های عصبی مصنوعی نشان داد که تراکم نسبی و چگالی ظاهری خشک نظیر مکش 2 سانتی متر تأثیرگذارترین ویژگی ها بر پارامترهای هیدرولیکی خاک در منطقه هستند. کاربری زمین به طور معنی داری هدایت هیدرولیکی غیراشباع، شدت نفوذ ماندگار و ضریب جذب و دفع را تحت تاثیر قرار داد به گونه ای که با کاهش مکش (به طرف رطوبت اشباع) تفاوت بین ویژگی های هیدرولیکی افزایش یافت. هم چنین نتایج نشان داد هدایت هیدرولیکی خاک در دامنه مکش مورد بررسی در کاربری مرتع کم تر از سایر کاربری ها است. در تمامی کاربری ها در ابتدای آزمایش در مکش 15 سانتی متر قابلیت جذب زیاد بود و سپس با کاهش مکش به 10 سانتی متر کاهش یافت و پس از آن مجدداً باکاهش مکش افزایش یافت. به طور کلی در منطقه مورد بررسی ویژگی های هیدرولیکی خاک عمدتاً تحت تاثیر ساختمان خاک و مدیریت زمین قرار گرفتند و اثر ویژگی های ذاتی خاک مانند بافت کم تر بود. روابط رگرسیونی استخراج شده برای برآورد پارامترهای هیدرولیکی خاک دقت کافی نداشتند و پیشنهاد می شود برای مدل-سازی و برآورد پارامترهای هیدرولیکی خاک در این منطقه ویژگی های ساختمانی خاک نیز مدنظر قرار گرفته شود.

فرسایش خاک یکی از مهم ترین مشکلات محیط زیست جهانی محسوب می شود که محصول اکوسیستم ناپایدار بوده و خود نیز در تشدید ناپایداری اکوسیستم نقش بسیار مهمی دارد. در این راستا تشخیص نقاط بحرانی فرسایش خاک، اولین گام جهت مبارزه و کاهش فرسایش مخرب می باشد. مدل های متعددی به تخمین فرسایش خاک می پردازند که در صورت به کارگیری داده های ورودی دقیق تر، امکان پیش بینی بهتری از میزان فرسایش خاک را خواهند داشت. مقاومت برشی خاک سطحی یکی از مهم ترین پارامتر های ورودی مدل های فرسایش خاک است که اندازه گیری مستقیم آن در سطح حوضه آبخیز دشوار، هزینه بر و وقت گیر می باشد. این پژوهش با هدف پیش بینی مقاومت برشی سطحی خاک و تعیین و رتبه بندی مهم ترین فاکتور?های موثر بر مقاومت برشی خاک سطحی، با استفاده از مدل?سازی توسط روش های رگرسیون چندمتغیره خطی، شبکه عصبی مصنوعی و سیستم نرو فازی، انجام شد. برای اندازه گیری مقاومت برشی خاک سطحی در صحرا، دستگاه جعبه برش مستقیم طراحی و ساخته شد. این دستگاه قادر به تعیین هر دو پارامتر چسبندگی (c) و زاویه اصطکاک داخلی (?) خاک می باشد. منطقه مورد مطالعه با مساحت 3500 کیلو متر مربع در اراضی شهرستان سمیرم، واقع در استان اصفهان با کاربری مرتع، کشت آبی و کشت دیم انتخاب و مقاومت برشی خاک سطحی توسط دستگاه جعبه برش مستقیم در 100 نقطه اندازه گیری شد. نمونه برداری خاک نیز در این 100 نقطه از لایه 5-0 سانتی متری خاک انجام گرفت. ویژگی های توزیع اندازه ذرات، درصد رس ریز، مقدار ماده آلی (om)، درصد آهک، چگالی ظاهری و درصد سنگ ریزه خاک روی نمونه های برداشت شده اندازه گیری شدند. شاخص پوشش گیاهی (ndvi) نیز به کمک تصاویر ماهواره ای تعیین گردید. مدل های رگرسیون چندمتغیره خطی (mlr)، شبکه عصبی مصنوعی (anns) و سیستم نرو فازی (anfis) برای پیش بینی و مدل سازی مقاومت برشی سطحی خاک، با استفاده از دو گروه داده ورودی شامل: 1) ویژگی های زودیافت خاک (توابع انتقالی خاک، ptfs) و 2) ویژگی های زودیافت خاک به همراه ndvi (توابع پیش بینی فضایی خاک، sspfs)، انجام شد. هم بستگی قوی منفی بین دو پارامتر c و ? خاک در منطقه مورد بررسی وجود دارد. هم چنین هم بستگی زیادی بین c و مقدار رس (به ویژه رس ریز) و بین ? و میزان شن و سنگ ریزه دیده شد. نتایج نشان دادند که ndvi از جمله مهم ترین عوامل موثر بر هر دو پارامتر مقاومت برشی خاک می باشد. آزمون مقایسه میانگین lsd جهت بررسی تأثیر نوع کاربری اراضی بر مقاومت برشی سطحی خاک نشان داد که، کشت دیم با بیش ترین میانگین میزان رس، رس ریز و c، دارای کم ترین میانگین شن، سنگ ریزه و ? می باشد. هم-چنین نتایج نشان داد که کشت آبی با بیش ترین میانگین شن و کم ترین میانگین رس، دارای کم ترین میانگین c می باشد. کاربری مرتع و کشت آبی دارای اختلاف معنی داری از نظر c و ? خاک نبودند. مدل های پیش بینی کننده مقاومت برشی حاصل از گروه 2 (sspfs)، مناسب تر از مدل های گروه 1 (ptfs) بودند. به منظور مقایسه روش های مدل سازی از شاخص های دقت مدل سازی برای بهترین نتیجه بدست آمده از هر یک از این روش ها، استفاده شد. نتایج نشان داد که مدل های anns با دقتی بسیار بیش تر از روش های mlr و anfis به پیش بینی پارامتر های مقاومت برشی خاک پرداخته اند. در پیش بینی c خاک anns 90 درصد، mlr 43 درصد و anfis 37 درصد از تغییر پذیری را توجیه نمودند. در مورد ? خاک نیز anns 92 درصد، mlr 57 درصد و anfis52 درصد از تغییرات را توجیه نمودند. با توجه به نتایج به دست آمده می توان بیان داشت که anns به دلیل توانایی زیاد در کشف و بررسی روابط پیچیده غیر-خطی بین تخمین گر ها تکنیک مناسب تری جهت مدل سازی دقیق تر مقاومت برشی خاک سطحی می باشد. نتایج آنالیز حساسیت بر اساس مدل های شبکه عصبی توسعه یافته برای پارامتر c نشان داد که، ndvi، چگالی ظاهری و میزان رس ریز فاکتور هایی هستند که بیش ترین تأثیر را بر این پارامتر در منطقه مورد مطالعه دارند. تنها دو پارامتر نسبت om/clay و میزان سیلت دارای حساسیت کم تر از 1 بوده، بنابراین در تغییر پذیری c خاک سطحی در منطقه مورد بررسی، نقش موثری ندارند. این نتایج در مورد پارامتر ? مشخص کرد که میزان شن، چگالی ظاهری و ndvi تأثیر گذار ترین عوامل بر آن می باشند. هم چنین نسبت om/clay و میزان مواد آلی دارای کم ترین تأثیر بر ? خاک در این منطقه بوده اند.

سالیان متمادی، بوم شناسان سعی داشته اند عواملی را که ترکیب گونه ای وضعیت خاک و تغییرات پوشش گیاهی را کنترل می کنند مشخص سازند. اهمیت مراتع، لزوم ارزیابی های سالانه و میان مدت این اکوسیستم های طبیعی را جهت تعیین روند تغییرات ضروری می نماید. پایش مراتع از اساسی ترین اقدامات مورد نیاز در جهت شناخت و مدیریت مناسب در این عرصه ها می باشد. مناطق دشت مسیله و حوض سلطان در استان قم از جمله مناطقی هستند که دستخوش تغییرات طبیعی و مدیریتی زیادی شده اند. پوشش گیاهی و خاک این منطقه طی طرح ملی شناسایی مناطق شور و گیاهان شورروی استان قم در سال 1375مطالعه شده بود. در همین سال با احداث سد پانزده خرداد بر روی رودخانه قمرود، بخش مهمی از آبهای ورودی به این مناطق قطع شده است. این مطالعه با هدف ارزیابی پوشش گیاهی و برخی از ویژگی‍های فیزیکی و شیمیایی خاک این مناطق و مقایسه آن با اطلاعات موجود در پیش از احداث سد پانزده خرداد انجام گرفت. سعی گردید روش کار و مناطق مطالعاتی و زمان نمونه برداری شبیه به مطالعه سالهای قبل باشد تا نتایج پایش قابل مقایسه باشد. با استفاده از نقشه های پوشش گیاهی منطقه و با استفاده از روش سیستماتیک تصادفی ابتدا 18 مکان مطالعاتی شامل تیپهای گیاهی که احتمال تغییرات زیاد و کم در آنها بود انتخاب شده و در هر منطقه با استفاده از روش سطح حداقل و روش های آماری، اندازه و تعداد پلات تعیین شد. پارامترهای پوشش گیاهی شامل درصد تاج پوشش گیاهی، تراکم گونه ها و درصد ترکیب گونه ای در هر تیپ گیاهی با استفاده از ترانسکت های 50 متری متری و به شکل نواری و روش پلات گذاری مطالعه شد. با استفاده از داده های خام سال 1375 و داده های جمع آوری شده در سال 1390 شاخص غنای گونه ای کاکریدی و کنت و شاخص تنوع گونه ای و یکنواختی شانون در هر تیپ گیاهی محاسبه گردید. اطلاعات پوشش گیاهی شامل درصد تاج پوشش و تراکم گونه های بوته ای در دو مقطع زمانی با یکدیگر مقایسه شدند. با استفاده از آنالیز خوشه بندی بین سایتهای مطالعاتی سال 1375، تنوع بین خوشه ها نیز از لحاظ آماری و با استفاده از آنالیز واریانس مورد مقایسه قرار گرفت. همچنین شاخص‍های تنوع نیز در دو سری زمانی با استفاده از روش t مستقل مقایسه شدند. در هر تیپ گیاهی یک پروفیل یک متری حفر و نمونه های خاک از افق های مختلف آن گرفته شد و بافت، رسانایی الکتریکی، نسبت جذب سدیم، اسیدیته، رس قابل پراکنش، یون های سدیم، منیزیم و کلسیم محلول، درصد آهک و گچ در نمونه های خاک اندازه گیری شدند. آزمون همبستگی بین پارامترهای خاک انجام شد. با توجه به اهمیت پایداری خاکدانه ها در تعیین رفتار خاک، عوامل محیطی موثر بر میزان رس قابل پراکنش که شاخصی از ناپایداری ساختمان خاک می باشد با استفاده از آزمون رگرسیون مشخص شدند. ارتباط بین عوامل خاکی در افق سطحی و افق عمقی و پوشش گیاهی مناطق مورد مطالعه در دو سری زمانی با استفاده از آزمون رج بندی pca با استفادده از نرم افزار canoco بررسی شد. به دلیل زیاد بود تیپ های گیاهی و گونه های گیاهی در سال 1375 و برای سهولت انجام آزمون رج بندی، با استفاده از روش خوشه بندی با استفاده از نرم افزار pc-ord، تعداد 78 تیپ گیاهی موجود در منطقه به 8 جامعه گیاهی و 51 گونه گیاهی به 5 گروه گیاهی تبدیل شدند . نتایج به دست آمده نشان داد که که وضعیت پوشش گیاهی منطقه مسیله قم و حوض سلطان به سمت قهقهرا پیش رفته، تنوع، یکنواختی و غنای گونه ای در تیپهای گیاهی مطالعه شده کاهش یافته است. وضعیت خاک منطقه نیز به دلیل تجمع یون سدیم و سایر نمک ها قلیایی تر شده است. بیشترین تاج پوشش گیاهی مستقر در منطقه مربوط به گیاه باتلاقی شور (halocnemum strobilaceum ) و در مرحله بعد گونه گز (tamarix sp) می باشد. دلیل عمده این موضوع را می توان سازگاری زیاد این گیاهان به شرایط قلیایی شدید منطقه دانست. بسیاری از گونه های خوشخوراک تیپهای گیاهی نظیر گونه های بونو (aeluropus sp (، اشنان (seidlitzia rosmarinus)، به دلیل چرای دام به ویژه شتر در منطقه، از منطقه به طور کامل حذف شدند و یا درصد ناچیزی از ترکیب گیاهی را به خود اختصاص داده اند. بر اساس نتایج ، فاکتورهای شن، نسبت جذب سدیم، کلسیم ، منیزیم و سدیم محلول و میزان گچ موجود در خاک، از عوامل موثر بر میزان تاج پوشش گیاهی در دو سری زمانی مطالعاتی بودند. طی 15 سال گذشته میزان یون های کلسیم و منیزیم و سدیم محلول در خاک سطحی و عمقی در منطقه مطالعاتی افزایش چشمگیری داشته است. فاکتورهای رسانایی الکتریکی، یون منیزیم و درصد رس خاک 3/84 درصد از تغییرات رس قابل پراکنش را توجیه می کنند و با استفاده از آن ها می توان پایداری خاکدانه های خاک در این منطقه را پیش بینی کرد. تغییرات بوجود آمده در وضعیت پوشش گیاهی و خاک منطقه، گواه آن است که روند بیابانزایی در این منطقه شدید است و بایستی قبل از اینکه ساختار و عملکرد این اکوسیستم از حد های آستانه بگذرد و به طور غیر قابل برگشتی تغییر یابد، اقداماتی عاجل در برگرداندن شرایط به وضعیت اولیه انجام شود. واژه های کلیدی: قم، دشت مسیله، حوض سلطان، پایش، پوشش گیاهی، ویژ گی های خاک، تنوع گیاهی، تجزیه و تحلیل های چند متغیره

تنش در آستانه تراکم (تنش پیش تراکمی، pc?) خاک معمولاً به تنش بیشینه ای که می توان به خاک اعمال نمود، قبل از این که تغییرشکل (یا نشست) قابل ملاحظه ای در خاک رخ دهد، گفته می شود. با محدودکردن بار اعمالی بر خاک به کمتر از pc?، از خطر ایجاد تراکم اضافی در خاک کاسته می شود. هنگامی که تنش واردشده به خاک بیشتر از تنش پیش تراکمی شود، حساسیت خاک به تراکم را با شاخص فشردگی (cc) بیان می نمایند. یکی از ویژگی های خاک های مناطق خشک و نیمه خشک، وجود درصد زیاد کربنات کلسیم (آهک) در خاک می باشد. هدف از این پژوهش، بررسی اثر مقدار آهک در شرایط چرخه های تر و خشک شدن خاک بر pc? و مقاومت برشی خاک و یافتن ارتباط بین این دو مقاومت می باشد. در این پژوهش، از یک خاک لوم سیلتی با محتوای بسیار ناچیز آهک استفاده شد. سپس نمونه های خاک با مقادیر مختلف درصد وزنی آهک تهیه شد. برای دست یابی مجدد خاک به ساختار طبیعی خود، ابتدا خاک درون گلدان به مدت 2 ماه در شرایط رطوبتی گنجایش مزرعه ای و سپس 10 ماه در شرایط آزمایشگاه نگه داشته شد. سپس هر گلدان توسط کمان اره به آرامی از وسط به دوقسمت تقسیم شد. قسمت بالایی برای آزمایش های بدون چرخه های تر و خشک شدن و قسمت پایینی برای آزمایش های با چرخه های تر و خشک شدن استفاده شد. سپس رطوبت هر نیم گلدان به رطوبت موردنظر رسانده شد. در حالت بدون چرخه های تر و خشک شدن و بدون پیش بار، نیم گلدان مستقیماً استفاده شد و درصورت وجود پیش بار، خاک آن به آرامی و با دقت و با حداقل به هم خوردگی درون استوانه فلزی انتقال داده شد، ولی در حالت با چرخه های تر و خشک شدن، در هر دو صورت وجود یا عدم وجود پیش بار، نیم گلدان مستقیما استفاده شد. اثر آهک، تر و خشک شدن، رطوبت و پیش بار بر تنش پیش تراکمی و مقاومت برشی خاک با آزمایش فاکتوریل و در قالب طرح بلوک کامل تصادفی و با سه تکرار بررسی شد. نتایج نشان داد در آزمایش های نشست صفحه ای، تنش پیش تراکمی حاصل از روش های کاساگراند و انحنای بیشینه به ترتیب بیشترین و کمترین مقدار را داشت و در آزمایش های فشردگی محصور، تنش پیش-تراکمی به روش کاساگراند دارای بیشترین مقدار و روش تقاطع خط فشردگی بکر با محور x دارای کمترین مقدار بود. با افزایش مقدار آهک، رطوبت، پیش بار و 6 چرخه تر و خشک شدن، تراکم پذیری خاک بالا رفت. همچنین pc? در هردو آزمایش pstو cct با افزایش آهک، افزایش پیش بار، فرایند تر و خشک شدن وکاهش رطوبت، افزایش یافت. افزایش آهک، فرایند تر و خشک شدن و پیش بار موجب کاهش، و افزایش رطوبت خاک سبب افزایش حساسیت خاک به تراکم گردید. افزایش آهک در خاک سبب کاهش چسبندگی خاک شد. همچنین این پارامتر با فرایند تر و خشک شدن، افزایش رطوبت و پیش بار افزایش یافت. افزایش آهک منجر به افزایش و فرایند تر و خشک شدن، افزایش رطوبت و افزایش پیش بار به خاک موجب کاهش زاویه اصطکاک داخلی گردید. مقاومت برشی خاک برآوردشده در نقطه تنش پیش تراکمی، با افزایش میزان آهک خاک افزایش یافت و در هر دو آزمایش pst و cct، همبستگی قوی و معنی داری بین تنش پیش تراکمی و مقاومت برشی خاک وجود داشت.

نقش رس ها در فعالیت فیزیکی و شیمیایی و ساختمان خاک و در ویژگی های هیدرولیکی و مکانیکی آن قابل توجه می باشد. نه تنها مقدار رس، بلکه نوع کانی رسی نیز بر رفتار فیزیکی و مکانیکی خاک موثر است. از میان کانی های 2:1 سیلیکاتی کانی هایی مانند سپیولیت و پالیگورسکیت فراوانی زیادی در خاک های مناطق خشک ایران دارند، ولی پژوهش های اندکی در مورد ویژگی-های هیدرولیکی و مکانیکی سپیولیت و پالیگورسکیت (که جزو کانی های فیبری می باشند) انجام شده است. در این پژوهش اثر افزودن دو کانی سپیولیت و پالیگورسکیت بر منحنی مشخصه رطوبتی و مقاومت های کششی و فروروی مخلوط آنها با شن بررسی گردید. نمونه های شن-کانی دارای درصد رس 15، 30 و 45، با چگالی ظاهری برابر 90 درصد چگالی ظاهری بحرانی برای رشد -گیاه ساخته شدند. منحنی مشخصه رطوبتی نمونه های ساخته شده با قطر و ارتفاع 5 سانتی متر با استفاده از دستگاه های جعبه شن، جعبه شن-کائولین و صفحه فشاری اندازه گیری شد. مقاومت کششی استوانه های خاک در رطوبت های مختلف با استفاده از روش غیر مستقیم برزیلی اندازه گیری شد. هم چنین مقاومت فروروی با استفاده از دستگاه فروسنج ریز با زاویه مخروط 30 درجه، قطر مخروط mm4 و با سرعت فرو روی mm/min 2 اندازه گیری شد . نتایج نشان داد که با افزایش رس پالیگورسکیت در مخلوط شن-رس مقاومت کششی به طور چشم گیری افزایش می یابد که در نتیجه تاثیر این رس بر پیوند بین ذرات شن و مقابله با گسیختگی می باشد. هم چنین با افزایش مقدار رس و کاهش رطوبت مقاومت فروروی افزایش یافته که در تیمار های دارای سپیولیت تاثیر بیش -تری دیده شد و این به تاثیر سپیولیت بر افزایش اصطکاک میان مخروط فروسنج و مخلوط شن-رس اشاره دارد . با استفاده از داده-های منحنی مشخصه رطوبتی ، پس از برازش مدل ون گنوختن-معلم ، مقدار آب قابل استفاده (paw) و دامنه رطوبتی با حد اقل محدودیت (llwr) در خاک محاسبه شد که در مورد هر دو نوع رس با افزایش مقدار رس ، مقدار آب قابل استفاده و llwr افزایش یافت .با استفاده از داده های منحنی مشخصه رطوبتی و داده های مقاومت کششی و فروروی اثر تنش موثر بر مقاومت مکانیکی تیمار ها بررسی گردید ، با افزایش مقدار رس و کاهش درجه اشباع مقدار تنش موثر افزایش یافت. هم چنین شیب منحنی مقاومت مکانیکی – تنش موثر به عنوان شاخص سخت شوندگی در نظر گرفته شد و دیده شد که با افزایش مقدار رس مقدار شاخص سخت شوندگی افزایش یافته و رس سپیولیت همواره تاثیر بیشتری در افزایش استعداد سخت شوندگی شن نسبت به رس پالیگورسکیت داشته است و در تیمار های دارای پالیگورسکیت با افزایش 45% رس شاخص سخت شوندگی کاهش می یابد.

دانستن ویژگهای مکانیکی خاک در تعیین حدود تنش مجاز برای جلوگیری از تراکم خاک، حائز اهمیت میباشد. یکی از پارامترهای مهم، تنش پیش-تراکمی میباشد که اغلب به عنوان معیاری برای تعیین درجه تراکم پذیری خاک استفاده میشود. در این تحقیق تنش پیش-تراکمی خاک تعیین شده از نتایج آزمایشهای نشست صفحه ای و فشردگی محصور با یکدیگر مقایسه گردید و رابطه این مقادیر با مقاومت برشی متناظر با آنها که با آزمایش برش فشردگی محصور با یکدیگر مقایسه گردید و رابطه این مقادیر با مقاومت برشی متناظر با آنها که با آزمایش برش مستقیم تعیین شدند به دست آمد. همچنین یک دستگاه جعبه برشی پیچشی برای تعیین مقاومت برشی خاک سطحی در مزرعه طراحی شد. آزمایش های مقدماتی و اصلی روی نمونه هایی از یک خاک لوم-شنی انجام گرفت. در آزمایشهای اصلی اثر و سطح رطوبت و شش سطح تنش پیش بارگذاری بر تنش پیش -تراکمی و مفاومت برشی خاک با آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی و در سه تکرار بررسی شد. آزمایش های cct و pst و برش مستقیم نمونه های خاک با شرایط اولیه یکسان انجام گرفت. نتایج نشان داد، اگر چه رابطه خطی مثبت و معنی داری بین تنش پیش - تراکمی تعیین شده با دو روش آزمایش وجود داشت، ولی با استفاده از نتایج آزمایش pst مقاومت تراکمی خاک با دقت تعیین شد در صورتی که مقادیر تعیین شده از آزمایش 5/4 cct و 5/8 برابر مقادیر تنش پیش بارگذاری اعمال شده به خاک بودند. رابطه بین تنش پیش-تراکمی خاک و مقاومت برشی متناظر با آن خطی و در سطح احتمال 1 درصد معنی دار بود. این تحقیق نشان داد که تنش پیش - تراکمی بستگی به روش آزمایش فشاری دارد ولی مقاومت برشی متناظر با آن رابطه خطی و مثبت داشت. بنابراین برای تعیین مقاومت برشی خاک، آزمایش نیمه محصور نشست صفحه ای و برای تعیین مقاومت برشی متناظر با آن آزمایش برش مستقیم توصیه میگردد.

هدف از این پژوهش ارزیابی روش نوین آبیاری نشتی- زیر سطحی برای درختان زیتون و بررسی تأثیر آن بر مولفه های رشد درخت زیتون و محصول درخت زیتون در مقایسه با آبیاری سطحی، تحت کاربرد آب و پساب بود. این پژوهش در سالهای 1390 و 1391 در دانشگاه صنعتی اصفهان انجام شد. آزمایش مزرعه ای شامل دو سیستم آبیاری (آبیاری نشتی- زیرسطحی (lsi) به عنوان یک روش نوین آبیاری و آبیاری سطحی (si) ) و دو کیفیت آب (آب زراعی و پساب) بود که برای درختان زیتون جوان دو ساله و بالغ هشت ساله انجام شد. طرح آزمایشی به صورت کرت های خرد شده در بلوک های کاملاً تصادفی با چهار تکرار برای درختان بالغ و جوان بود که در دو سال متوالی به طور جداگانه بررسی شد. همچنین در سایت دیگری در دانشگاه صنعتی اصفهان و در خاک رس سیلتی بعضی ویژگی های هیدرولیکی سیستم آبیاری نشتی- زیر سطحی مانند شدت جریان ورودی، تغییرات سطح آب، شدت نفوذ و جبهه رطوبتی در سه دبی ورودی (1/0، 2/0و 35/0لیتربر ثانیه) و سه حجم آب آب کاربردی (30، 60و 90) بررسی شد. مقدار آبیاری و راندمان آبیاری برای سیستم های زیرسطحی و سطحی شبیه به هم در نظر گرفته شدند. پارامتر های رشد درختان زیتون مانند ارتفاع درخت، رشد شاخه و عرض تاج پوشش در طول دو سال آزمایش و پارامتر ها محصول میوه زیتون در زمان برداشت در سال 91 اندازه گیری شد. وزن تازه میوه، قطر، طول و حجم میوه تحت تأثیر سیستم های آبیاری در سطح 5% معنی دار بود. همچنین اثر متقابل سیستم آبیاری و کیفیت آب بر وزن تازه میوه، قطر، حجم و محتوای آب میوه در سطح 5% معنی دار بود. اما اثر کیفیت آب بر وزن خشک میوه، وزن تازه، قطر، حجم، طول و محتوای آب میوه تأثیر معنی داری نداشت. تمام پارامتر های میوه تحت تأثیرسیستم آبیاری نشتی- زیرسطحی در مقایسه با سیستم آبیاری سطحی مقدار بیشتری را نشان داد و مقدار این پارامتر ها تحت تأثیر پساب در مقایسه با آب زراعی مقدار بیشتری داشت. نتایج نشان داد که ارتفاع درختان در سال های 90 و 91، حجم تاج پوشش در سال 91 تحت تأثیر سیستم آبیاری در سطح 5 درصد معنی دار بود و ارتفاع درخت تحت تأثیر کیفیت آب در سال 91 در سطح 5 درصد معنی دار بود. ارتفاع درختان، رشد شاخه، عرض و حجم تاج پوشش تحت تاثیر سیستم آبیاری نشتی- زیر سطحی در مقایسه با آبیاری سطحی برای درختان جوان و بالغ زیتون مقدار بیشتری داشت. حداکثر وزن خشک میوه 79/1 گرم و وزن تازه30/4 گرم در سیستم آبیاری نشتی- زیرسطحی با کاربرد پساب به دست آمد. در حالی که کمترین مقدار وزن خشک میوه42/1 گرم و وزن تازه 98/2 گرم در سیستم آبیاری سطحی با کاربرد آب زراعی به دست آمد. دو فاز و چهار مرحله که دارای روند متفاوتی برای دبی های مختلف و سرعت نفوذ مختلف بودند در سیستم آبیاری نشتی- زیرسطحی مشخص شد. افزایش حجم و دبی در فاز رفت باعث افزایش سطح ارتفاع آب در لوله شد. شدت نفوذ متوسط در دبی ثابت، با افزایش حجم، در فاز رفت افزایش و در فاز برگشت کاهش یافت. همچنین شدت نفوذ متوسط، در حجم ثایت آب کاربردی، با افزایش دبی در فاز رفت و فاز برگشت، افزایش پیدا کرد. برای حجم ثابت آب کاربردی، با افزایش دبی، ارتفاع جبهه رطوبتی افزایش و با کاهش دبی، عرض جبهه رطوبتی افزایش پیدا کرد. نتایج نشان داد الگوی خیس شدگی به دبی و حجم آب کاربردی بستگی داشت. به طور کلی نتایج نشان داد سیستم آبیاری نشتی- زیرسطحی روش مناسبی جهت استفاده پساب برای درختان بالغ زیتون است. تحقیقات بیشتر مزایا و محدودیت های سیستم آبیاری نشتی- زیرسطحی در فضای سبز شهری را مشخص خواهد نمود.

امروزه عوامل مختلفی در تخریب پوشش گیاهی اکوسیستم های مرتعی نقش دارند که یکی از آنها آتش سوزی می باشد. شهرستان فریدن استان اصفهان از مناطقی است که هر ساله سطح وسیعی از مراتع آن دچار آتش سوزی می شود. این پژوهش با هدف پایش پیامدهای باقی مانده رخداد های آتش سوزی در سال های 1387 تا 1391 بر ماده آلی، بافت، آهک، نفوذ آب، ویژگی های هیدرولیکی، آب گریزی، مقاومت مکانیکی، فرسایش پذیری خاک و شناسایی مکان ها و شرایط بحرانی آتش-سوزی در مراتع شهرستان فریدن در شهریور و مهر 1391 (پس از فصل چرا) انجام شد. بدین منظور از رخداد های آتش-سوزی در سال های 1387 تا 1390 تعداد ده ایستگاه به ازاء هر سال و از سال 1391، به دلیل تعداد کم آتش سوزی ها، 5 ایستگاه انتخاب شد. با استفاده از آزمون t جفت شده به بررسی اثر آتش سوزی در هر سال بر ویژگی های ذکرشده پرداخته شد. هم چنین برای بررسی اثر گذشت زمان بر ویژگی های مورد بررسی از طرح کاملاً تصادفی نامتعادل استفاده شد و در پایان با استفاده از تجزیه به عامل ها، تاثیر ویژگی های مهم خاک [شامل ماده آلی (om)، آهک (caco3)، درصد رس (clay)، تخلخل (f)، هدایت هیدرولیکی اشباع (ks)، آب گریزی (r)، رطوبت اشباع (?s) و پارامتر مقیاس (?) مدل ون گنوختن]، بر پایداری و تخریب خاک در هر مکان بررسی شد و مکان های که بیش ترین و کم ترین تاثیر پذیری از آتش سوزی را داشتند شناسایی شد. نتایج نشان داد که آتش سوزی در تمامی سال ها سبب افزایش معنی دار om شد ولی تاثیر معنی داری بر بافت و توزیع اندازه ذرات خاک نداشته است. بررسی اثر آتش سوزی بر نتایج حل وودینگ داده های نفوذسنج مکشی نشان داد که آتش سوزی در سال های 1391، 1390 و 1389 سبب کاهش معنی دار هدایت هیدرولیکی در مکش های 15 و 10 سانتی متر شد و در زمان های دیگر (1388 و 1387) به دلیل احیاء شدن خاک تفاوت معنی داری وجود نداشت. در تمامی زمان ها هدایت هیدرولیکی در مکش های 5 و 2 سانتی متر و در حالت اشباع بین مکان های سوخته و نسوخته تفاوت معنی داری نداشت. هم چنین آتش سوزی در سال های 1391، 1390 و 1389 سبب کاهش معنی دار جذب پذیری خاک در مکش های 15 و 10 سانتی متر شد ولی در سال های 1388 و 1387 تفاوت معنی داری مشاهده نشد. آتش سوزی سبب کاهش جذب پذیری خاک در مکش های 5 و 2 سانتی متر و هم چنین طول درشت مویینگی خاک (?c) شده ولی این تفاوت معنی دار نبود. هم چنین بررسی شدت جریان ماندگار آب (q) در مکان های سوخته و نسوخته نشان داد که آتش سوزی در سال های 1391، 1390 و 1389 سبب کاهش معنی دار q در تمامی مکش ها شد اما در سال های 1388 و 1387 تفاوت معنی داری در مکش های 15، 10 و 5 سانتی متری مشاهده نشد. ولی در مکش 2 سانتی متر آتش سوزی سبب کاهش q شده بود. نتایج نشان داد که آتش-سوزی تاثیر معنی داری بر هیچ کدام از پارامترهای نفوذ که توسط نرم افزار disc تخمین زده شده (ks، ?، n و ?s) و شاخص کیفیتی فیزیکی خاک دکستر (sdexter) نداشته است. در این پژوهش آتش سوزی تاثیر معنی داری بر شاخص آب گریزی خاک (r) نداشت اما در زمان های بلافاصله پس از آتش سوزی بیش ترین مقدار r مشاهده شد. بررسی اثر آتش سوزی بر مقاومت مکانیکی خاک نشان داد که آتش سوزی سبب کاهش مقاومت برشی و فروروی خاک شده است که این تفاوت در سال های 1391، 1390 و 1389 از لحاظ آماری معنی دار بود. اثر آتش سوزی بر فرسایش پذیری خاک نشان داد که آتش سوزی سبب افزایش غلظت رسوب معلق (نسبت جرم رسوب بر حجم روان آب) شده است. با گذشت زمان پس از آتش سوزی تفاوت غلظت رسوب معلق بین مکان های سوخته و نسوخته کاهش می یابد و در زمان دو سال پس از آتش سوزی به کم ترین مقدار خود رسید. در زمان سه سال پس از آتش سوزی به دلیل افزایش چرای دام در مناطق سوخته، غلظت رسوب ویژه به طور معنی داری افزایش یافت. به طور کلی نتایج نشان داد که در مکان های واقع روی شیب های شمالی در صورت قرق یا کنترل ورود دام به مراتع، آتش سوزی می تواند پیامدهای مثبتی بر پایداری خاک و کاهش فرسایش و رسوب داشته باشد.

باکتری ها از فراوان ترین ریز جانداران ساکن در خاک به شمار می آیند. باکتری های خاک زی با کارکردهای مهم و متنوع، بسترساز واکنش های اساسی خاک هستند. حاصلخیزی خاک، شرکت در چرخه عناصر و تشکیل و پایداری ساختمان خاک از جمله نقش-های این ریز جانداران است. سودوموناس پوتیدا ریزجاندار منحصر به فرد خاک است که می تواند در برابر بسیاری از حلال های آلی مقاومت کند. 90-80% باکتری ها به صورت جذب شده روی سطوح جامدند. کلوئیدهای معدنی، با داشتن سطح ویژه و چگالی بار زیاد، واکنش پذیرترین بخش از اجزاء معدنی خاک هستند و زیستگاهی ترجیحی برای باکتری ها به شمار می آیند. اثرات متقابل بین باکتری ها و کانی ها بر ویژگی های فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی خاک ها همچون هوازدگی کانی ها، تشکیل خاکدانه ها، معدنی شدن عناصر غذایی، توزیع اکولوژیکی و زنده مانی باکتری ها، انتقال و سرنوشت نهایی آلاینده ها و انتقال پاتوژن ها در خاک تاثیر دارد. در سیستم خاک علاوه بر دو جزء کلوئیدهای رسی و باکتری ها فلزات سنگین نیز وجود دارند. آلودگی فلزات سنگین یکی از معضلاتی است که با صنعتی شدن و تحول جوامع شدت بیشتری یافته است. فلزات سنگین از آلاینده های پایدار غیر قابل تجزیه بیولوژیکی هستند که به وسیله فرآیندهای طبیعی و یا فعالیت های انسانی در محیط زیست رها شده، به طور خودبه خود و طبیعی تخریب پذیر نیستند. سرب یکی ازخطرناک ترین فلزات سنگین محسوب می شود که اگر غلظت آن از حد مجاز تجاوز کند می-تواند سلامتی انسان را به خطر اندازد. این پژوهش با هدف بررسی برهم کنش باکتری سودوموناس پوتیدا با پالیگورسکیت و سپیولیت به عنوان کانی های ویژه مناطق خشک و نیمه خشک و همچنین بررسی میزان جذب بیولوژیکی سرب توسط باکتری و کمپوزیت های باکتری-کانی انجام گرفت. در این پژوهش سینتیک جذب باکتری سودوموناس پوتیدا به وسیله پالیگورسکیت و سپیولیت بررسی و روابط جذب وابسته به زمان به وسیله مدل های مختلف سینتیکی توصیف شد. در بین مدل های سینتیکی، مدل تابع توانی به عنوان بهترین مدل سینتیکی برازش یافته بر داده های جذب باکتری به وسیله پالیگورسکیت و به ویژه سپیولیت انتخاب گردید. داده های سینتیک جذب سودوموناس پوتیدا توسط رس ها نشان داد که بیشترین میزان جذب در 30-20 دقیقه اولیه صورت گرفته و پس از آن افزایش معنی داری در جذب باکتری دیده نشد. برای حصول اطمینان، زمان 1 ساعت به عنوان زمان تعادل در آزمایش-های جذب تعادلی در نظر گرفته شد. همچنین تاثیر غلظت تعادلی نیز بر جذب سودوموناس پوتیدا توسط پالیگورسکیت و سپیولیت (هم دماهای جذب) مورد بررسی قرار گرفت. داده های جذب با استفاده از مدل های فروندلیچ و به ویژه لانگمویر برازش خوبی را نشان دادند. مقایسه پارامترهای مدل های هم دماهای جذب نشان داد که باکتری سودوموناس پوتیدا تمایل بیشتری برای جذب به سطوح سپیولیت نسبت به پالیگورسکیت دارد. ارتباط مستقیمی بین سطح ویژه کانی ها و میزان جذب باکتری دیده نشد. با توجه به اینکه سطوح سلول های باکتری و کانی ها دارای بار الکتریکی منفی هستند، به نظر می رسد پیوندهای واندروالس، آبگریزی و شاید پل کاتیونی در فرآیند جذب باکتری تاثر گذار هستند. به دلیل اهمیت موضوع آلودگی، در این پژوهش توانایی باکتری سودوموناس پوتیدا و همچنین کمپوزیت کانی های پالیگورسکیت و سپیولیت-باکتری در حذف فلز سنگین سرب مورد بررسی قرار گرفت. باکتری سودوموناس پوتیدا ظرفیت قابل توجهی در جذب سرب داشت. حداکثر جذب سرب به وسیله این باکتری 4/582 میلی گرم بر گرم محاسبه شد. مدل لانگمویر در توصیف فرآیند جذب سرب توسط سودوموناس پوتیدا موفق تر از مدل فروندلیچ بود. با افزایش نسبت باکتری در کمپوزیت باکتری-رس میزان جذب سرب کاهش یافت که این امر ممکن است به دلیل پوشیده شدن گروههای عامل و اشغال مکان های جذبی موجود در سطوح رس ها توسط باکتری ها باشد. کمپوزیت های باکتری–سپیولیت در نسبت های متناظر موثرتر از سطوح باکتری -پالیگورسکیت در جذب سرب عمل کردند.

انبساط و انقباض¬ به ¬عنوان یکی از مهم ترین پدیده¬های فیزیکی و مکانیکی خاک محسوب می¬شوند که در ارتباط با پایداری سازه¬ها و هم¬چنین مباحث خاک¬ورزی و آبیاری در کشاورزی اهمیت دارند. در کشور ایران، پژوهش¬های اندکی در مورد انقباض و انبسا¬ط¬پذیری خاک¬ها و پیش¬بینی آن در مقیاس حوضه آب¬خیز انجام گرفته است. هدف از انجام این پژوهش اندازه-گیری و تخمین حدود آتربرگ و شاخص¬های پایداری و منحنی انقباض در خاک¬های بخشی از منطقه چلگرد استان چهارمحال و بختیاری بود. بدین منظور در 113 نقطه از منطقه مورد بررسی، در کاربری¬ها و موقعیت¬های مختلف توپوگرافی، از لایه 10-0 سانتی متری نمونه های خاک دست¬خورده و هم¬چنین کلوخه¬های دست نخورده برداشت شده و حدود آتربرگ، منحنی انقباض و برخی ویژگی¬های خاک اندازه¬گیری شد. ویژگی¬های توپوگرافی منطقه شامل مشخصه¬های اولیه و مرکب با استفاده از مدل رقومی ارتفاعی و شاخص نرمال¬شده پوشش گیاهی (ndvi) از روی تصاویر ماهواره¬ای etm+ محاسبه شدند. منحنی انقباض خاک با پوشش¬دادن کلوخه¬ها با رزین اکریلیکی (اندکی تراوا به بخار آب و ناتراوا به آب مایع) بر اساس قانون ارشمیدس اندازه¬گیری شد. سپس با ترسیم نسبت پوکی (e) در برابر نسبت حجم آب (ϑ)، منحنی انقباض خاک رسم شده و مدل پنگ و هورن (2005) بر آن برازش داده شد. با استفاده از مشتق¬های مدل پنگ-هورن و حل آن ها، کمّیت¬ها و شاخص¬های انقباض مرتبط با نواحی مختلف منحنی انقباض خاک استخراج گردید. به کمک داده های زودیافت، حدود و شاخص¬های پایداری خاک، پارامترهای برازش¬یافته (er، es، α، n و m) مدل پنگ-هورن و کمّیت¬ها و شاخص¬های تغییر حجم (نسبت پوکی) و نسبت رطوبت منحنی انقباض خاک با مدل¬های رگرسیون چند¬متغیره خطی (mlr) و شبکه عصبی مصنوعی (anns) پیش بینی شدند. نتایج مدل¬سازی حدود آتربرگ و شاخص¬های پایداری خاک نشان داد که توابع انتقالی خاکی (ptfs) رگرسیونی توانستند 28 تا 66 درصد از تغییرات آن ها را در منطقه مورد بررسی توجیه کنند، درحالی که استفاده از مدل¬های anns ضرایب تبیین (r2) را به حدود 78 تا 94 درصد بهبود بخشیدند. نتایج تجزیه و تحلیل حساسیت (sa) به روش statsoft نشان داد که مهم ترین ویژگی¬های موثر بر حدود آتربرگ و شاخص¬های پایداری خاک، ماده آلی (om)، درصد رس، درصد آهک (cce) و از متغیرهای محیطی مهم ترین پارامترها شیب، ارتفاع، شاخص خیسی (wi)، انحنای افقی (planc) و هم¬چنین شاخص ndvi بودند. نتایج برازش مدل پنگ-هورن بر داده¬های اندازه¬گیری¬شده منحنی انقباض خاک خیلی خوب بود (در تمامی موارد مقادیر r2 مدل بیش از 99 درصد بود). تجزیه هم¬بستگی اسپیرمن نشان داد که بین پارامترهای مدل پنگ-هورن هم¬بستگی درونی زیادی وجود دارد. در مدل سازی با ptfs رگرسیونی، تخمین اکثر متغیرهای انقباض خاک، به کمک داده های زودیافت، ضرایب تبیین مناسبی ایجاد نکردند ولی در برخی موارد افزودن متغیرهای کمکی توپوگرافی و شاخص ndvi به توابع پیش¬بینی فضایی خاک (sspfs) رگرسیونی، تا حدودی ضرایب تبیین را بهبود بخشید. نتایج مدل سازی به روش anns با توجه به مقادیر شاخص بهبود نسبی (ri) که برای تمامی متغیرها در دامنه 37 تا 72 درصد قرار گرفت، نشان داد که مدل¬های anns با در نظر گرفتن روابط غیرخطی و پیچیده بین پارامترهای مدل انقباض و ویژگی¬های زودیافت بسیار موفق¬تر عمل کرده¬اند. نتایج sa به روش statsoft نشان داد که در مورد پارامترهای مدل پنگ-هورن، مهم ترین ویژگی¬های مؤثر، توزیع اندازه ذرات (psd) خاک (dg) بود. به علاوه چگالی ظاهری (bd) و om خاک نیز بر پارامترهای er و es تأثیرگذار بودند. نتایج sa در مورد کمّیت¬ها و شاخص¬های بخش¬های مختلف منحنی انقباض خاک، نشان داد ویژگی¬های متفاوتی تأثیرگذار بودند. از جمله این که در ناحیه انقباض ساختمانی علاوه بر مقدار رس، om و bd نیز پارامترهای مهم شناخته شدند که مدل¬های رگرسیونی ptfs و sspfs نتوانستند آن ها را شناسایی کنند. در ناحیه انقباض بهنجار، مهم ترین پارامترهای خاکی مؤثر درصد رس، گنجایش تبادل کاتیونی (cec)، om و cce تشخیص داده شدند. در نواحی انقباض پس¬ماند و صفر، مهم ترین عوامل مؤثر درصد رس، cec و به میزان کم¬تری om و om/clay بودند. در مورد شاخص¬های رطوبتی %ϑss و %ϑps نیز توزیع اندازه ذرات، bd، om، نسبت om/clay و cce به عنوان فاکتورهای حساس شناخته شدند. درحالی که در نواحی انقباض پس¬ماند و صفر، ویژگی¬های رس و سیلت، cec و حتی sar پارامترهای حساس بودند. نتایج sa نشان داد که در مورد گنجایش انقباض و گنجایش انقباض نسبی، علاوه بر psd، cec، bd و نسبت cec/clay نقش مهمی ایفا کرده¬اند. در مجموع وجود رس سبب افزایش گنجایش انقباض و ماده آلی و آهک سبب تعدیل آن در خاک¬های مورد بررسی شدند. نتایج مدل سازی به کمک anns برای پارامترهای مدل پنگ-هورن و شاخص¬ها و کمّیت¬های انقباض خاک، نشان داد که این مدل¬ها قادرند بخش قابل توجهی از تغییرات آن ها را در منطقه مورد بررسی توجیه کنند.

در کشاورزی پایدار، حفاظت از ساختمان خاک و جلوگیری از تخریب آن از اهمیت ویژه¬ای برخوردار است. باتوجه به اینکه کشور ایران در منطقه¬ی خشک و نیمه¬خشک قرار دارد و زمین¬های کشاورزی مرغوب در آن کم است، حفاظت از زمین¬های موجود و جلوگیری از تخریب ساختمان و فرسایش خاک از اهمیت به سزایی برخوردار است. هدف از انجام این پژوهش بررسی اثر همزمان کود آلی و قارچ میکوریزا بر شاخص¬های ساختمان و کیفیت فیزیکی و ویژگی¬های هیدرولیکی خاک تحت کشت گیاه ذرت بود. پژوهش به صورت گلخانه¬ای در قالب آزمایش فاکتوریل سه¬فاکتور و با طرح بلوک کامل تصادفی با دو نوع ماده آلی شامل لجن فاضلاب تصفیه¬خانه¬ی شاهین¬شهر و بیوچار آن (ساخته¬شده در دمای 300 درجه سانتی¬گراد و شرایط بدون اکسیژن)، هرکدام در 5 سطح 0 (شاهد)، 5، 10، 20 و 40 تن در هکتار و هم¬چنین وجود و عدم وجود قارچ میکوریزا و در 3 تکرار اجرا شد. پس از گذشت 3 ماه از زمان کاشت، اندام هوایی و ریشه گیاهان برداشت شد و نمونه¬برداری خاک (دست¬خورده و دست¬نخورده) از گلدان¬ها صورت گرفت. برخی از ویژگی¬های شیمیایی، بیولوژیکی و فیزیکی و هیدرولیکی خاک شامل منحنی مشخصه رطوبتی (swcc)، منحنی توزیع اندازه منافذ (psd)، پایداری خاکدانه¬ها، شاخص کیفیت فیزیکی پیشنهادی دکستر (s)، تخلخل درشت، میانه و ریز، رس قابل پراکنش مکانیکی(mdc) و آب قابل استفاده خاک برای گیاه (aw) اندازه¬گیری و محاسبه شد. نتایج نشان داد که در شرایط عدم تلقیح قارچ-های میکوریزا، افزودن کود آلی تا سطح 40 تن در هکتار به خاک باعث افزایش عملکرد ریشه و اندام هوایی، میانگین وزنی و هندسی قطر خاکدانه¬های پایدار در آب (mwd و gmd)، پارامتر شکل مدل ون¬گنوختن (n)، رطوبت باقی¬مانده (rθ)، فراوانی منافذ میانه و منافذ ریز در خاک شده است. زیرا با افزایش کود آلی، ذرات خاک هم¬آوری شده و منافذ جدید در خاک ایجاد شده¬ و هم¬چنین ذرات آلی مستقیماً در جذب آب نقش دارند. میزان کلونیزاسیون قارچ¬های میکوریزا در تیمارهای بیوچار بیش¬تر از تیمارهای لجن فاضلاب بود و بیوچار نقش موثرتری در افزایش aw و پایداری خاکدانه¬ها داشت. علت این موضوع را می¬توان تخلخل زیاد بیوچار همراه با سطح ویژه بالای آن دانست که به پایداری بیشتر خاکدانه¬ها کمک می¬کند. با افزایش سطوح لجن و بیوچار، swcc به سمت بالا و راست جابه¬جا شد؛ در نتیجه نگه¬داشت آب خاک در مکش ماتریک مشخص بیش¬تر شد. افزودن کود آلی منجر به افزایش شیب swcc و نقطه اوج psd یا به عبارتی افزایش شاخص s شد. در نتیجه در شرایط عدم حضور میکوریزا، تیمار 40 تن در هکتار کود آلی باعث افزایش کیفیت فیزیکی خاک شد. ولی در این تیمار به علت اثر دافعه آنیون¬های آلی و آب¬گریزی، ناپایداری ساختمانی (mdc) افزایش و فراوانی منافذ درشت و aw کاهش یافت. افزودن کود آلی تا سطح 20 تن در هکتار در حضور قارچ میکوریزا به میزان بیش-تری نسبت به عدم حضور میکوریزا، عملکرد گیاه، پایداری ساختمان و کیفیت فیزیکی خاک را بهبود بخشید. در حالی که سطح 40 تن در هکتار کود آلی در حضور میکوریزا تاثیر مثبتی بر ویژگی¬های فیزیکی خاک نداشت. علت این نتیجه را می¬توان به کاهش میزان کلونیزاسیون قارچ¬های میکوریزا در اثر افزایش زیاد کود آلی مربوط دانست. وجود قارچ های میکوریزا حتی در شرایط کمبود ماده آلی خاک سبب کاهش چشم¬گیر mdc و در نتیجه بهبود ساختمان خاک شد. افزودن کود آلی تا سطح 20 تن در هکتار در حضور میکوریزا، فراوانی منافذ ریز، منافذ میانه و به¬ویژه منافذ درشت خاک را افزایش داد. این افزایش با درصد زیاد کلونیزاسیون میکوریزا در ارتباط بوده و مربوط به توسعه¬ی شبکه هیف¬های قارچ میکوریزا در خاک می¬باشد. در نتیجه استفاده از کود آلی به¬ویژه بیوچار و قارچ میکوریزا منجر به افزایش کیفیت فیزیکی خاک و عملکرد گیاه شد که این یافته برای خاک¬های فقیر از ماده آلی و با کیفیت فیزیکی ضعیف دارای اهمیت است. بهترین تیمار ترکیبی کاربرد 20 تن در هکتار کود آلی به¬ویژه بیوچار همراه با قارچ میکوریزا می¬باشد. استفاده از این مقدار کود با وجود داشتن صرفه اقتصادی، آب قابل استفاده خاک برای گیاه، عملکرد ریشه و اندام هوایی و درصد تشکیل کلنی میکوریزا را افزایش و مقدار mdc را کاهش داده و باعث بهبود توزیع اندازه منافذ و کیفیت فیزیکی خاک می¬شود. در نتیجه با کاربرد آن، پایداری ساختمان خاک افزایش و فرسایش خاک کاهش می¬یابد و باعث می¬شود گیاهان در شرایط تنش کم¬آبی به¬ویژه در مناطق خشک مانند کشور ما، از آب خاک استفاده بیش¬تری ببرند.

مسئله آلودگی نفت یکی از بحرانهای مهم زیست محیطی است که کشورهای دارای صنعت نفت با آن مواجه می باشند. علاوه بر آثار مخربی که آلودگی نفتی بر سلامت انسانها دارد، با تخریب منابع آب و خاک و تأثیر بر اکوسیستمهای طبیعی می تواند زندگی جانداران به ویژه گیاهان را تحت تأثیر قرار دهد. در این پژوهش تأثیر آلودگی نفتی بر ویژگیهای هیدرولیکی و آب گریزی خاک در منطقه بختیاردشت اصفهان مورد بررسی قرار گرفت. مکانهایی با بافت خاک و آلودگی نفتی مختلف (غلظت کل پلی هیدروکربنهای نفتی، tphs در دامنه 2 تا 10 درصد) و مکانهای غیرآلوده مجاور در بخشی از فضای سبز اطراف پالایشگاه نفت اصفهان به گونه ای انتخاب شدند که نماینده منطقه مورد پژوهش باشند. در بخش اول، تأثیر آلودگی نفتی خاک بر نفوذ غیراشباع و ویژگیهای هیدرولیکی خاک در منطقه توسط دستگاه نفوذسنج مکشی و در چهار مکش ماتریک متوالی (15، 10، 5 و 2 سانتی متر) ارزیابی شد. سپس توسط مدلسازی وودینگ (حل تحلیلی) و مدل سازی با برنامه رایانه ای disc (حل عددی) پارامترهای هیدرولیکی خاک برآورد شد. همچنین پایداری آبگریزی خاک به روش زمان نفوذ قطره آب (wdpt) و پایداری ساختمان خاک به روشهای الک تر و رس قابل پراکنش مکانیکی (mdc) اندازه گیری شد. طرح آزمایشی نامتعادل دوطرفه با چهار گروه بافت خاک و چهار گروه آلودگی نفتی (بدون آلودگی، tphs برابر صفر؛ کم، tphs برابر 1 تا 3%؛ متوسط، tphs برابر 3 تا 6%؛ زیاد، tphs بیش از 6%) برای تجزیه و تحلیل داده ها استفاده شد. در بخش دوم پژوهش که به صورت آزمایشگاهی اجرا شد، علاوه بر آلودگی نفتی خاک، تیمار آب آلوده به ترکیبات نفتی (آب چاه منطقه) نیز افزوده شد. بدین منظور نمونه های خاک با درجه تراکم مشخص (80 درصد چگالی ظاهری مرجع) ساخته شدند. سپس با استفاده از آبهای غیرآلوده و آلوده به مواد نفتی، در 13 چرخه خاکها تر و خشک شدند. سپس هدایت هیدرولیکی اشباع (ks) نمونه ها به روش بار ثابت و منحنی مشخصه رطوبتی خاک در 16 مکش ماتریک اندازه گیری شد. به کمک مدل ون گنوختن و دو-تخلخلی دورنر، منحنی مشخصه رطوبتی خاک مدلسازی شده و پارامترهای هیدرولیکی خاک برآورد شد. همچنین توزیع اندازه منافذ، شاخص کیفیت فیزیکی دکستر (sdexter) و آب قابل استفاده خاک برای گیاه (aw) محاسبه شد. شاخص های متعدد آب گریزی خاک به روشهای مولاریته قطره اتانول (med)، صعود مویینه (crm) و جذب پذیری ذاتی آب-اتانول اندازه گیری و محاسبه شد. بر اساس نتایج بدست آمده در بخش اول نفوذ تجمعی آب به خاک در اثر آلودگی نفتی کاهش معنی داری یافت. همچنین آلودگی نفتی سبب کاهش معنی دار هدایت هیدرولیکی اشباع (ks) و نزدیک اشباع، و کاهش جذب پذیری خاک (s) و دبی جریان ماندگار (q) در تمامی مکشهای ماتریک شد. نتایج حل عددی نیز نشان داد که آلودگی نفتی سبب کاهش معنی دار ks و رطوبت های اشباع (?s) و نزدیک اشباع شده است. در کل تا مقادیر tphs حدود 6%، اثر آلودگی نفتی بر پارامترهای نفوذ و ویژگیهای هیدرولیکی خاک شدید نبوده و آلودگیهای بیشتر پیامدهای چشم گیری بر آنها داشتند. رابطه مثبتِ قوی و معنی داری بین log wdpt و غلظت کل پلی هیدروکربنهای نفتی مستقل از بافت خاک (tphs/clay) بدست آمد. وجود هیدروکربنهای نفتی در خاک سبب افزایش معنی دار خاکدانه های پایدار در آب و کاهش mdc شد. نتایج بخش دوم نشان داد آلودگی نفتی آب و خاک سبب تشدید آبگریزی خاک (افزایش معنی دار زاویه تماس آب-خاک و شاخصهای آبگریزی) شد. آلودگی نفتی به علت افزایش پایداری منافذ و تخلخل درشت، سبب افزایش معنیدار ?s و افزایش غیرمعنی دار ks شد. همچنین با افزایش آلودگی نفتی، sdexter افزایش معنی داری یافت. اما علی رغم افزایش ?s و sdexter، به دلیل کاهش نگهداشت آب در منافذ مویینه خاکهای آلوده، آب خاک با افزایش مکش ماتریک به سرعت تخلیه شده و aw کاهش شدیدی یافت. همچنین نتایج برازش مدل دورنر نشان داد که آلودگی نفتی خاک اثر معنی داری بر پارامترهای منافذ ساختمانی مانند افزایش شیب در نقطه عطف اول و سهم منافذ ساختمانی در نگهداشت آب و کاهش مکش ماتریک در نقطه عطف اول شد. ولی آلودگی آب بر ویژگیها و پارامترهای نگهداشت آب خاک اثر معنی داری نداشت. در کل می توان نتیجه گیری کرد که یکی از علل تخریب پوشش گیاهی منطقه بختیاردشت، به ویژه در مکان های با tphs بیش از 6%، نقش ضایعات نفتی در تشدید آبگریزی خاک، کاهش نفوذ آب، تغییر ویژگیهای هیدرولیکی خاک و کاهش نگهداشت آب و آب قابل استفاده خاک برای گیاه می باشد.

سیستم¬های خاک¬ورزی بایستی علاوه بر افزایش محصولات کشاورزی، موجب حفظ پایدار خاک و استفاده بهینه از انرژی با بیش¬ترین بازده گردند. رطوبت بهینه خاک برای خاک¬ورزی (optθ) رطوبتی است که اگر خاک¬ورزی در آن انجام شود بیش¬ترین مقدار خاک¬دانه¬های کوچک با کم¬ترین آسیب به ساختمان خاک ایجاد می¬شود. مطابق مدل خردشوندگی مویینه¬ای (ccm) (که اساس آن بر اندازه¬گیری مقاومت کششی خاک در رطوبت¬های مختلف است) در خاک¬های ساختمان¬دار کشاورزی، پیوندهای مویینه¬ای بین¬خاک¬دانه¬ای (مقاومت کششی) در optθ ضعیف (منافذ پر از هوا) می¬باشند که به راحتی شکسته می¬شوند تا خاک¬ورزی با مصرف حداقل انرژی بیش¬ترین نسبت خاک¬دانه¬های خرد و نرم¬شده را ایجاد کند. هم¬چنین در مدل دکستر و برد رطوبت بهینه خاک برای خاک¬ورزی در نقطه عطف (θinfl) منحنی مشخصه رطوبتی خاک (swcc) رخ می¬دهد و این رطوبت بین حدود بالایی و پایینی خاک¬ورزی (θutl و θltl) قرار دارد. خاک¬های ورتی¬سول دارای ویژگی¬های فیزیکی و شیمیایی منحصر به فردی می¬باشند که در مکان و زمان تغییر کرده و با مدیریت درست خاک¬ورزی و زمان ورود ماشین¬های کشاورزی به مزرعه می¬توانند برای کشاورزی مناسب باشند. بنا¬براین هدف از این پژوهش تعیین رطوبت بهینه خاک برای خاک¬ورزی بر اساس مدل خرد¬شوندگی¬ مویینه¬ای، ارائه روابطی بین رطوبت بهینه تعیین¬شده با محدوده¬های رطوبتی مرسوم خاک¬ورزی و ویژگی¬های ذاتی خاک است. هم¬چنین در این پژوهش رطوبت بهینه خاک¬ورزی و دامنه کارایی خاک بر اساس مدل دکستر و برد نیز تعیین گشت. در این پژوهش 35 نمونه دست¬نخورده برای اندازه¬گیری swcc و مقاومت کششی به روش غیرمستقیم (برزیلی) و نمونه¬های دست¬خورده برای اندازه¬گیری ویژگی¬های فیزیکی و شیمیایی از خاک¬های ورتی¬سول دشت زرین شهرستان کوهرنگ واقع در استان چهارمحال و بختیاری در تابستان 91 برداشت شدند. رابطه رگرسیونی بین θopt و ویژگی¬های زودیافت خاک با استفاده از رگرسیون گام به گام و روابط بین θopt و حدود تجربی کارایی خاک با استفاده از رگرسیون ساده خطی استخراج شدند. نتایج نشان داد ccm برآورد رضایت¬بخشی از مکانیک فرایند خردشوندگی در خاک¬های کشاورزی مورد بررسی داشت. افت مقاومت پیوندی مویینه¬ای بین¬خاک¬دانه¬ای مربوط به خالی¬شدن منافذ ساختمانی خاک از آب در یک دامنه رطوبتی محدود به خوبی با این مدل پیش¬بینی شد. از میان ویژگی¬های خاک، مقدار ماده آلی، رس و کربنات کلسیم معادل رابطه مثبت و معنی¬دار (p<0.001) و چگالی ظاهری رابطه منفی و معنی¬داری (p<0.001) با optθ داشتند که استفاده از توابع انتقالی استخراج¬شده بین optθ و ویژگی-های زودیافت خاک در شرایطی که ccm قابلیت اجرا ندارد پیشنهاد می¬گردد. هم¬بستگی قوی و معنی¬داری (p<0.001) بین optθ با برخی از حدود تجربی (رایج) کارایی خاک مشاهده شد. روابط 1:1 بین optθ و رطوبت بحرانی پروکتور (θproctor)، 80% حد خمیری (θpl8/0) و 60% مقدار رطوبت در مکش ماتریک 50 هکتوپاسکال (hpa50θ6/0) (تقریباً 1:1) استخراج شدند که به¬کارگیری این حدود به عنوان رطوبت بهینه خاک برای خاک¬ورزی پیشنهاد می¬گردد. مقادیر θinfl در مدل دکستر و برد به طور معنی¬داری (در سطح آماری 1%) بیش از مقادیر θopt در ccm بود. به علت عدم وجود اختلاف آماری معنی¬دار (در سطح آماری 1%) بین θinfl، رطوبت بهینه کرتسچمر (θkretschmer) و 70% مقدار رطوبت در مکش ماتریک 50 هکتوپاسکال (hpa50θ7/0)، حدود رطوبتی مذکور برای خاک¬ورزی مناسب نمی¬باشند. نتیجتاً استفاده از مدل دکستر و برد برای تعیین رطوبت بهینه خاک برای خاک¬ورزی در خاک¬های ورتی¬سول منطقه مورد مطالعه پیشنهاد نمی¬گردد.

خاک به عنوان مهمترین منبع طبیعی به حساب آمده و از دست دادن آن برابر با نابودی تمدن در هر منطقه می¬باشد و به تعبیری فرسایش خاک به عنوان خطری برای رفاه انسان و حتی برای حیات او به شمار می¬آید. فرسایش و رسوب فرآیندهای طبیعی هستند که سبب تغییر شکل سطح زمین می¬شوند. این فرآیندها و تحولات می¬تواند در اثر فعالیت¬های انسان کاهش یافته و یا تشدید شود. عوامل محیطی و خاکی زیادی می¬تواند بر میزان رواناب، رسوب تولید شده و فرسایش-پذیری تأثیرگذار باشند. هدف از این مطالعه بررسی عوامل محیطی (شیب، کاربری اراضی) و برخی از ویژگی¬های فیزیکی و شیمیایی (هدایت هیدرولیکی، پایداری خاکدانه¬ها، ماده آلی وکربنات کلسیم) بر روی تولید رواناب، رسوب و گل-آلودگی در منطقه لردگان، چهارمحال و بختیاری بوده است. برای ایجاد بارش از دستگاه باران ساز قابل حمل، که قابلیت ایجاد بارشی معادل 17/3 میلی متر بر دقیقه را داشت، برای 90 نقطه انتخابی در سه کاربری جنگل دست نخورده، جنگل دست خورده و اراضی دیم، در دو کلاس شیب (12-0) و (25-12) درصد به مدت 6 دقیقه استفاده شد. برای مقایسه کاربری و شیب های مورد نظر بر تولید رواناب، رسوب و فرسایش¬پذیری طرح کاملاً تصادفی در قالب فاکتوریل و برای بررسی ویژگی¬های فیزیکی و شیمیایی از مدل رگرسیون ساده خطی، چند متغیره و همبستگی پیرسون استفاده شد. نتایج نشان داد که جنگل دست نخورده رواناب بیشتری نسبت به کاربری دیم تولید کرده و شیب (25-12 درصد) بیشترین حجم رواناب و رسوب را تولید کرده است و مقدار گل¬آلودگی تیمار دیم بیشتر از دو کاربری دیگر بدست آمده است، که نشان دهنده حساسیت بیشتر دیمزارهای منطقه به فرسایش و فرسایش¬پذیری می¬باشد. مدل ساده خطی رگرسیونی نشان داد، ماده آلی، پایداری خاکدانه¬ها، هدایت هیدرولیکی با افزایش نفوذپذیری آب در خاک ومقاومت خاکدانه¬ها در برابر بارندگی باعث کاهش و درصد کربنات خاک باعث افزایش رواناب و رسوب تولید شده در سه کاربری و دو شیب مورد پژوهش شده است. همبستگی اثر همزمان بین ویژگی¬های خاک در سه کاربری مورد پژوهش نشان داد ماده آلی، پایداری خاکدانه، هدایت هیدرولیکی و آبگریزی تأثیر منفی بر شاخص فرسایش¬پذیری داشته و درصد سیلت با همبستگی (38/0=r) که در سطح یک درصد معنی دار شد، بیشترین تاثیر مثبت را بر شاخص فرسایش¬پذیری داشته است.

ساختمان خاک فاکتور کلیدی کیفیت خاک و توانایی آن برای حفاظت از زندگی گیاهی و حیوانی و تعدیل کیفیت محیط زیست می‎باشد. ساختمان خاک بر حرکت آب و املاح، فرسایش خاک، سله، چرخه عناصر غذایی، آلودگی آب‎های زیرزمینی و انتشار co2 به اتمسفر موثر می‎باشد. پایداری خاکدانه ها به عنوان شاخص ساختمان خاک استفاده می‎شود. خاکدانه¬سازی نتیجه بازآرایی، اتصال و اجتماع ذرات در کنار یکدیگر می‎باشد. این پژوهش با هدف تحلیل مکانی وضعیت پایداری خاکدانه‎های خاک سطحی و بررسی مهم‎ترین عوامل موثر بر آن در استان اصفهان صورت گرفت. بدین منظور 252 نمونه تصادفی و بر اساس زمین¬شناسی غالب منطقه از شبکه های 20×20 کیلومتری از عمق 0–20 سانتی‎متری (خاک سطحی) استان اصفهان جمع¬آوری شد. برای ارزیابی پایداری خاکدانه‎های درشت خاک از روش الک تر استفاده شد که نتایج آن با میانگین وزنی قطر (mwd) و میانگین هندسی قطر (gmd) خاکدانه‎ها و درصد خاکدانه‎های پایدار در آب (wsa) بیان شد. برای ارزیابی پایداری خاکدانه‎های ریز از رس به آسانی قابل پراکنش (rdc) استفاده شد. برخی از ویژگی‎های فیزیکی و شیمیایی خاک شامل بافت، ماده آلی، کربنات کلسیم، گچ، ph، ec، sar و cec نیز اندازه گیری شدند. ارزیابی اثرگذاری هر یک از عوامل با استفاده از ضرایب هم¬بستگی و معادلات رگرسیونی گام به گام و تحلیل مکانی با استفاده از مدل‎های نیمه¬تغییرنما و روش میان‎یابی کریجینگ صورت گرفت. بر اساس نتایج حاصل از هم¬بستگی بین شاخص‎های پایداری ساختمان و ویژگی‎های خاک رس و گچ از مهم‎ترین عوامل در تشکیل و پایداری خاکدانه‎ها بودند، در حالی که ec، sar و سیلت از جمله عوامل مخرب خاکدانه ها به شمار می‎روند. مواد مادری رسوبی بدلیل قابلیت تولید رس زیاد و آزادکردن کلسیم، قادر به ایجاد خاکدانه‎های نسبتاً پایدار بوده و مواد مادری دگرگونی با ایجاد بافت درشت خاکدانه‎های ناپایداری ایجاد می‎کنند. در نتایج حاصل از تحلیل مکانی قسمت‎های شرقی استان دچار تخریب شدید ساختمان خاک بوده، به طوری که از ساختمان سست در سطح خاک برخوردار می‎باشند. در قسمت‎های غربی و بخشی از قسمت‎های جنوبی استان تا حدودی ساختمان خاک پایداری وجود دارد. بیش¬ترین ضرایب هم¬بستگی بدست¬آمده به شاخص rdc اختصاص داشت و هم¬چنین رس به آسانی قابل پراکنش توانست پایداری ساختمان خاک در استان اصفهان را بهتر ارزیابی کند. در کل به دلیل پایداری ضعیف ساختمان خاک¬های مورد بررسی، پیشنهاد می‎شود با حفظ و افزایش پوشش سطح خاک (پوشش گیاهی و سنگ¬فرش) ساختمان خاک¬های سطحی استان اصفهان را در برابر عوامل مخرب بهبود بخشید.

شاخص¬های مختلفی برای بیان کیفیت فیزیکی خاک (spq) در رابطه با رشد گیاه پیشنهاد شده است. هدف از این پژوهش ارزیابی توانایی شاخص¬های مختلف spq در برقراری ارتباط با صفات مختلف رشد رویشی و جذب عناصر غذایی گندم بهاره در یک خاک لوم سیلت بود. دامنه¬ وسیعی از چگالی ظاهری (36/1 تا mg m-3 76/1) در 10 گلدان خاک با ابعاد cm 50 × cm 40 و عمق cm 50 توسط غلطک¬هایی با جرم¬های متفاوت ایجاد شدند. گندم (triticum aestivum) بهاره (رقم پیشتاز) کشت¬ شده در گلدان¬ها در فضای باز قرار گرفته و در طول آزمایش مقدار آب یکسانی توسط بارندگی و آبیاری دریافت کردند. از میان شاخص¬های spq، گنجایش آب انتگرالی (iwc) قوی¬ترین روابط را با ویژگی¬های رشد رویشی، مقدار نسبی غلظت و جذب عناصر غذایی گیاه داشت. این شاخص که توانایی ارزیابی هم ¬زمان کیفیت فیزیکی و شیمیایی و آب قابل استفاده را دارد، بیش¬ترین ویژگی¬های خاک موثر بر رشد گیاه را در نظر می¬گیرد. میانگین مقادیر رطوبتی شروع و تکمیل محدودیت iwc برای تمام ویژگی¬های رشد رویشی، مقدار نسبی غلظت و جذب عناصر غذایی به ترتیب برابر 13/0 و cm3 cm-3 10/0 بدست آمد. شاخص¬های چگالی ظاهری نسبی (rbd) و هدایت هیدرولیکی اشباع (ks) روابط قوی با ویژگی¬های رشد رویشی، مقدار نسبی غلظت و جذب عناصر غذایی گیاه داشتند. این نتیجه به علت اندازه¬گیری آسان¬تر و سریع¬تر این شاخص¬ها در مقایسه با شاخص¬های دیگر spq با اهمیت می¬باشد. میانگین مقادیر شروع و تکمیل محدودیت ks به ترتیب برابر 16/0 و cm min-1 11/0 بدست آمد. این مقادیر برای شاخص rbd به ترتیب برابر با 78/0 و 82/0 بود. آب قابل استفاده خاک برای گیاه (paw) ضعیف¬ترین روابط را با دیگر شاخص¬های spq، ویژگی¬های رشد رویشی، مقدار نسبی غلظت و جذب عناصر غذایی گیاه داشت. از این¬¬رو paw نمی¬تواند شاخص مناسبی برای بیان spq و جذب عناصر غذایی توسط گیاه گندم باشد. تاثیر منفی کیفیت فیزیکی ضعیف خاک بر مقدار نسبی غلظت و جذب عناصر غذایی توسط گیاه گندم بهاره بیان¬گر نقش موثر شرایط فیزیکی خاک در حاصلخیزی و کیفیت شیمیایی خاک است.

بهره¬گیری از کودهای دامی و لجن فاضلاب در کشاورزی یکی از سرچشمه های آلودگی آب¬های روزمینی و زیرزمینی است. کلیفرم¬های روده¬ای مانند اشریشیاکولی در کودها فراوان¬اند و بودن سویه¬های بیماری¬زایی مانند o157 که دوز بیماری¬زایی کمی دارد، مایه دگرگونی نگرش پژوهش¬گران درباره¬ی زیان-های کاربرد کودهای دامی شده است. افزون بر این، کاربرد باکتری¬های دست¬کاری ژنتیکی شده، مانند سودوموناس¬ها برای زدودن آلاینده¬های آلی محیط زیست، گاهی مایه آلودگی زیستگاه های طبیعی نیز می¬شود. هدف این پژوهش بررسی پیامد کاربرد کربنات کلسیم و کود دامی بر زنده¬مانی، چسبندگی و جابجایی باکتری اشریشیا کولی و سودوموناس فلورسنس سوش cha0 در خاک می¬باشد. آزمایش در سه بخش انجام شد. در بخش نخست، پیامد سطوح صفر، 5، 10، 15 و %25 کربنات کلسیم آزمایشگاهی و کربنات کلسیم معادل خاک و هم¬چنین 2 و %5 کود گاوی و مرغی بر زنده¬مانی باکتری¬ها بررسی شد. آزمایش در دو خاک سترون و ناسترون و در سه دمای 4، 15 و °c37 انجام شد. در خاک ناسترون، کربنات فراوان (15 و %25) و دمای بالا (°c 37) زمان زنده¬مانی e. coli را در برابر گواه (صفر درصد کربنات) و دمای °c4 کاهش داد. پیامد دما دربرابر کربنات برجسته بود و تنها تا دو هفته در دمای °c 37 باکتری از آمیخته¬های یاد شده بازیابی شد. در خاک سترون شمار باکتری¬ها و زمان زنده¬مانی در همه آمیخته¬ها در هر دو دمای انکوباسیون 15 و °c37 بیشتر بود که پیامد زیانبار باکتری¬های دگرپرور و رقیب را بر زنده¬مانی نشان می¬دهد.کربنات کلسیم در خاک ناسترون مایه کاهش زمان زنده¬مانی e. coli نسبت به گواه در هرسه دمای انکوباسیون شد و در شرایط سترون نیز زمان زنده مانی را در دمای °c 4 کاهش داد. در خاک ناسترون کاربرد کود دامی در هر سه دما مایه کاهش زمان زنده¬مانیe. coli شد و پیامد کود مرغی در کاهش زنده¬مانی در برابر گواه آن بیشتر بود. در خاک سترون نیز کاربرد کود دامی مایه افزایش چشم¬گیر زمان زنده¬مانی در برابر گواه شد و پیامد کود گاوی در افزایش زمان زنده¬مانی برجسته¬تر بود. پیامد افزایش کربنات بر زنده¬مانی باکتری cha0 سودمند و پیامد افزایش دما بر آن زیانبار بود. به گونه¬ای که در خاک ناسترون، در °c 4، تا شش ماه، در °c 15، نزدیک 5 ماه و در °c 37 باکتری¬ها تنها یک هفته زنده ماندند. در خاک سترون، افزایش رشد سه واحد لگاریتمی (سه دهگان) در شمار باکتری cha0 در همه تیمارها دیده شد که در °c 4 تا پایان دوره آزمایش برپا بود و در °c 15، از مرز مایه¬زنی¬شده¬ی نخستین کم¬تر نشد. در °c 37 نیز زمان زنده¬مانی در همه¬ی تیمارها افزایش یافت و به نزدیک 3 هفته رسید. در خاک ناسترون پیامد کود گاوی مایه افزایش و پیامد کود مرغی مایه کاهش زمان زنده¬مانی cha0 در دمای 4و °c 15شد. سترون¬کردن آمیخته¬های دارای کود دامی مایه افزایش 3 تا 4 واحد لگاریتمی در شمار باکتری cha0 شد که در °c 4 با روند پایدار و در °c15 با اندکی کاهش، تا پایان دوره آزمایش باکتری زنده از آمیخته¬ها بازیابی شد. در این آزمایش نیز پیامد دمای °c 37 بر بودن و نبودن کود در زیستگاه باکتری چربش داشت و در این دما از آمیخته¬های سترون و ناسترون تنها یک هفته باکتری بازیابی شد. روی¬هم¬رفته، پیامد دما بر زنده مانی هر دو باکتری نمایان¬تر از پیامد دیگر ویژگی¬های آزمایش شده بود. اگرچه باکتری e. coli در دمای °c 37 بیش¬تر از cha0 زنده ماند، ولی دمای °c 4 برای زنده ماندن cha0 در خاک¬ها شایسته¬تر بود. دمای °c15، کربنات کم و کود گاوی برای زنده¬مانی و بازیابی e. coli و دمای°c 4کربنات بالا و کود گاوی برای زنده¬مانی و بازیابی cha0 در آمیخته¬ها بهتر بود. سترون کردن مایه افزایش شمار و زمان زنده¬مانی هر دو باکتری شد و زیستگاه بهتری برای cha0 در خاک پدید آورد. آزمایش چسبندگی پیامد تیمارهای کربنات کلسیم (صفر، 5، 10، 15 و %25) بر چسبیدن باکتری¬ها به دانه¬های شن با اندازه¬ی 2-1، 1-5/0، 5/0-25/0، 25/0-15/0 و 15/0-05/0 میلی¬متر و پیامد کربنات کلسیم معادل بر چسبیدن باکتری¬ها به خاک¬دانه¬های هم¬اندازه¬ی شن در سه زمان تعادل 2، 10 و 30 دقیقه بررسی شد. کربنات کلسیم و کربنات¬های معادل خاک به ترتیب مایه چسبیدن شمار بیشتری از باکتری¬ها به دانه¬های شن و خاک¬دانه¬های هم¬اندازه¬ آن شدند، اگرچه درصد چسبندگی در همه اندازه کربنات¬های بکار رفته در خاک¬دانه¬ها بیش¬تر بود. کاهش قطر دانه¬ها و افزایش زمان تعادل نیز مایه افزایش جذب شدند، اما روند منظم نبود. روی-هم¬رفته می¬توان گفت که در چسبندگی e. coli به دانه¬های شن، پیامد کربنات کلسیم بیش¬تر از پیامد زمان تعادل و آن¬هم بیش¬تر از پیامد اندازه¬ی دانه¬ها بود. ولی در چسبندگی به خاک¬دانه¬ها، اهمیت زمان تعادل بیش¬تر از اندازه¬ی خاک¬دانه¬ها و آن¬هم بیش¬تر از پیامد کربنات کلسیم معادل بود. در چسبندگی cha0 به دانه-های شن، پیامد کربنات کلسیم بیش¬تر از اندازه¬ی دانه¬ها بود و در چسبندگی به خاک¬دانه¬ها اهمیت اندازه¬ی دانه¬ها بیش¬تر از زمان و آن¬هم بیش¬تر از پیامد کربنات کلسیم معادل بود. روی¬هم¬رفته گرایش e. coli به چسبیدن روی دانه¬ها 48/1 برابر بیش¬تر از cha0 بود. در بخش دوم آزمایش چسبندگی، پیامد تیمارهای کود دامی (صفر، 2 و %5 گاوی و مرغی) و اندازه¬ی دانه¬های شن (25/0-2 و mm 05/0-25/0) بر درصد جذب باکتری¬ها روی دانه¬های شن بررسی شد. کاربرد کودها مایه افزایش چسبیدن باکتری¬ها در خاک شد و جذب باکتری e. coli در تیمار کود گاوی و جذب cha0 در تیمار کود مرغی بیش¬تر بود. در آزمایش¬های آب-شویی، پیامد کربنات کلسیم خاک (صفر، 5، 10، 15 و %25) بر آب¬شویی باکتری¬ها در ستون¬های خاک دست¬خورده (قطر 6/3 و بلندی cm 15) و در دو خاک که در آغاز خیس و خشک بوده اند، بررسی شد. اندازه ml 7 از محلول 025/0 مولار kcl که دارای 106×7 باکتری بود، به ستون¬های دست¬خورده افزوده شده و آب-شویی با محلول 01/0 مولار kno3 در شرایط جریان ماندگار با شدت جریان cm h?188/6 انجام شد. منحنی رخنه (btc) e. coli در خاک خیس شکل منظمی داشت و نقطه اوج آن در زمان 28 و 42 دقیقه رخ داد. افزایش غلظت کربنات مایه کاهش پیک btc شد. در آزمایش خاکی که در آغاز خشک بود، دیده شد کهbtc شکل منظمی ندارد و افزودن کربنات مایه کاهش بیش¬تر شمار باکتری¬های بیرون¬آمده از ستون در زمان آزمایش شد. منحنی رخنه باکتریcha0 در هر دو خاکی که در آغاز خیس و خشک بودند، شکل منظمی نداشت و افزودن کربنات مایه افزایش شمار باکتری آب¬شویی شده گردید. در هر دو خاکی که در آغاز خیس و خشک بودند، بیش¬ترین نگه¬داری باکتری در خاک و ضریب پالایش e. coli پس از افزودن کربنات، در لایه نخست (cm 3-0) و ستون دارای %25 کربنات به دست آمد. اندازه باکتری¬های پالایش¬شده در این لایه یک واحد لگاریتمی بیش¬تر از لایه¬های زیرین بود. ضمن اینکه پالایش در این لایه در خاکی که در آغاز خشک بود، در برابر خاکی که در آغاز خیس بود 3/0 واحد لگاریتمی بیش¬تر بود. پس از کاربرد کربنات، بیش¬ترین پالایش cha0 نیز در لایه نخست (cm 3-0) و ستون دارای %5 کربنات (در خاک خیس) و %10 کربنات (خاک خشک) به دست آمد. اگرچه روند پالایش cha0 در ستون خاک منظم نبود، اما اندازه باکتری¬های پالایش¬شده در این لایه یک واحد لگاریتمی بیش¬تر از لایه¬های زیرین بود. افزایش درصد کود مایه افزایش بلندی نقطه اوج و دیرآیی btc شد. در خاک خشک نیز کود دامی مایه افزایش آب¬شویی باکتری e. coli شد، اگرچه منحنی رخنه منظم نبود. کاربرد کود دامی در اندازه بالا در خاکی که در آغاز خشک بود و به ویژه کاربرد کود گاوی مایه افزایش شمار باکتری e. coli در آب آب¬شویی شده و افزایش جابجایی آن شد. منحنی رخنه cha0 نشان داد که کاربرد کود مایه کاهش آب¬شویی باکتری در خاک خیس و افزایش آب¬شویی در خاک خشک می¬شود. با کاربرد کود دامی، بیش¬ترین پالایش e. coli در لایه اول (cm 3-0) و به ترتیب برای تیمار شاهد و %2 گاوی در خاک خیس و خشک به دست آمد. شمار باکتری¬های پالایش¬شده در این لایه در خاک خشک در برابر شرایط خیس 79/0 واحد لگاریتمی بیش¬تر بود. بیش¬ترین پالایش cha0 نیز در لایه اول (cm 3-0) و تیمار %5 کود گاوی (در خاک خیس) و %2 کود گاوی (خاک خشک) به دست آمد. اگرچه روند پالایش cha0 در ستون خاک منظم نبود اما اندازه باکتری¬های پالایش¬شده در این لایه یک واحد لگاریتمی بیش¬تر از لایه¬های زیرین بود. روی¬هم¬رفته باکتری سودوموناس فلورسنس cha0 بیش¬تر از اشریشیاکولی در خاک زنده ماند، کمتر به روی دانه¬ها چسبید و بیشتر در ستون-های دست¬خورده جابجا شد.

خشکی شایعترین تنش محیطی است که با محدودنمودن تولید محصول در 25 درصد زمین های کشاورزی جهان به عنوان اصلی ترین عامل کاهش عملکرد گیاهان زراعی محسوب می شود. همچنین پایداری خاکدانه های خاک از ویژگی های مهم کنترل کننده رشد گیاه در مناطق خشک و نیمه خشک است. بنابراین، یافتن راهکارهای موثر جهت افزایش مقاومت گیاه به تنش خشکی و بهبود ساختمان خاک از اهمیت زیادی برخوردار است. تلقیح ریشه گیاهان با ریزجانداران مفید خاکزی می تواند به عنوان راهکاری موثر در کاهش اثرات مضر تنش خشکی و بهبود ساختمان خاک به کار گرفته شود. این پژوهش به منظور بررسی تأثیر تلقیح انفرادی و توأم قارچ میکوریزا (glomus interararidices)، قارچ اندوفیت piriformospora indica و باکتری pseudomonas fluorescence بر برخی ویژگی های فیزیکی خاک و پارامترهای رشد گیاه ذرت (سینگل کراس 704) و سری خمینی شهر (منطقه بازیچه) در شرایط تنش خشکی بررسی شد. بدین منظور، آزمایش گلخانه ای در قالب فاکتوریل با طرح آزمایشی کاملاً تصادفی شامل تیمارهای قارچ میکوریزا (تلقیح و عدم تلقیح)، قارچ p. indica (تلقیح و عدم تلقیح)، باکتری pseudomonas fluorescence (تلقیح و عدم تلقیح) و سه سطح تنش خشکی (80%، 50% و 25% آب قابل استفاده (aw)) در سه تکرار در گلخانه پژوهشی دانشگاه صنعتی اصفهان انجام شد. نتایج نشان داد که افزایش تنش خشکی (کاهش رطوبت خاک از 80% به 25% آب قابل استفاده) موجب کاهش وزن خشک، تر و ارتفاع شاخساره در تمامی تیمارها شد. کاهش رطوبت خاک سبب کاهش معنی دار فسفر شاخساره در تیمار شاهد شد، اما پتاسیم شاخساره و میزان پرولین برگ این تیمار به طور معنی داری افزایش یافت. همچنین با کاهش رطوبت خاک، آب گریزی و رس قابل پراکنش خاک کاهش و جذب پذیری آب و میانگین وزنی قطر خاکدانه ها (mwd) افزایش یافت، هرچند این افزایش mwd در سطح دوم تنش خشکی(aw50%) نسبت به سطح اول رطوبتی(aw80%) معنی دار نبود. تلقیح قارچ میکوریزا در تمام سطوح تنش خشکی، قارچ p. indica تنها در سطح سوم تنش خشکی(aw25%) و باکتری سودوموناس در سطوح اول و دوم تنش خشکی (aw80% و aw50%) باعث افزایش معنی دار وزن خشک شاخساره نسبت به تیمار شاهد گردید. تلقیح قارچ میکوریزا در همه سطوح تنش و تلقیح قارچ p. indica و باکتری در سطوح اول و دوم تنش (aw80% و aw50%) باعث افزایش معنی دار وزن تر شاخساره نسبت به تیمار شاهد شد. ارتفاع شاخساره گیاهان تلقیح یافته انفرادی با قارچ میکوریزا و باکتری در همه سطوح تنش افزایش، در حالی که ارتفاع گیاهان تلقیح یافته با قارچ p. indica تنها در سطوح اول و سوم خشکی افزایش معنی داری یافت. اختلاف معنی داری از لحاظ پتاسیم شاخساره در همه سطوح تنش در تلقیح قارچ میکوریزا با تیمار شاهد مشاهده نگردید اما گیاهان دارای تلقیح انفرادی با باکتری و قارچ p. indica در سطوح اول و سوم تنش به طور معنی داری غلظت پتاسیم شاخساره را نسبت به تیمار شاهد داشتند.گیاهان تلقیح یافته با قارچ میکوریزا در همه سطوح تنش به طور معنی داری فسفر شاخساره بیشتری نسبت به تیمار شاهد و تیمار تلقیح انفرادی باکتری و قارچ p. indica داشتند، در حالی که تلقیح انفرادی قارچ p. indica تنها در سطح دوم تنش و تلقیح باکتری در سطوح اول و دوم تنش باعث افزایش معنی دار فسفر شاخساره در مقایسه با تیمار شاهد شد. تیمارهای تلقیح انفرادی هر کدام از ریزجانداران مورد مطالعه در تمام سطوح تنش به طور معنی داری میزان پرولین برگ بیشتری در مقایسه با تیمار شاهد داشتند. نتایج نشان داد که قارچ میکوریزا در همه سطوح تنش و قارچ p. indica در سطوح دوم و سوم تنش سبب افزایش معنی دار آب گریزی خاک شد، درحا لی که باکتری سودوموناس در همه سطوح تنش آب گریزی را کاهش داد هرچند این کاهش در سطح سوم تنش معنی دار نبود. تلقیح انفرادی هر یک از ریزجانداران مورد مطالعه در سطح بهینه رطوبت تأثیر معنی داری بر mwd نداشت اما با افزایش تنش خشکی، هر سه ریزجاندار موجب افزایش mwd شدند. تلقیح قارچ p. indica و باکتری در تمام سطوح تنش و تلقیح انفرادی قارچ میکوریزا تنها در سطح بهینه رطوبت، سبب کاهش معنی دار رس قابل پراکنش شد. موثرترین تیمار در کاهش رس قابل پراکنش و افزایش mwd در سطح بهینه رطوبت تیمار قارچ میکوریزا و در سطوح دوم و سوم تنش تیمار قارچ p. indica بود. موثرترین تیمار میکروبی بر افزایش وزن خشک و تر، ارتفاع، فسفر شاخساره، پرولین برگ و آب گریزی خاک در سطح بهینه رطوبت، متعلق به تیمار تلقیح توأم قارچ میکوریزا و p. indica بود. به طور کلی تلقیح گیاه ذرت با ریزجانداران مفید خاکزی می تواند به عنوان روشی مفید جهت کاهش اثرات مضر تنش خشکی (به ویژه در تلقیح توأم قارچ میکوریزا و p. indica ) و بهبود وضعیت فیزیکی خاک استفاده شود.

مراتع جزء زیست بوم های طبیعی و پویا روی کره زمین هستند که بیش ترین سطح خشکی ها را به خود اختصاص داده اند. مرتع یک اکوسیستم طبیعی و غنی از ذخایر ژنتیکی است که از تنوع گونه ای گیاهی زیادی برخوردار می باشد. این گوناگونی زیستی ضامن پایداری اکوسیستم مرتع در برابر عوامل متغیر محیطی و زیستی است. آتش سوزی یکی از عوامل اصلی تأثیرگذار بر تنوع زیستی مراتع است. آتش سوزی کنترل شده از جمله راهکارهای مدیریتی برای اصلاح مراتع محسوب می شود. از طرف دیگر، آتش سوزی یکی از خطراتی است که جنگل ها و مراتع را به ویژه در مناطق خشک و نیمه خشک تهدید می کند. هدف از انجام این پژوهش، بررسی پیامدهای باقی مانده آتش سوزی پوشش گیاهی بر بافت، درصد آهک، ماده آلی (om)، ماده آلی ذره ای (pom)، کربوهیدرات های قابل عصاره گیری با آب داغ (cbhw)، شاخص های پایداری ساختمان (mwd، gmd و wsa)، کربن آلی (oc) و نیتروژن کل (tn) و نسبت c/n در اجزاء فیزیکی خاکدانه ها در مراتع شهرستان فریدن واقع در استان اصفهان بود. برای این منظور، از رخداهای آتش سوزی در سال های 1387، 1388، 1389، 1390 و 1391 که به ترتیب 4 سال، 3 سال، 2 سال، 1 سال و بلافاصله پیش از این پژوهش، دچار آتش سوزی شده بودند، تعداد ده ایستگاه به ازای هر سال و پنج ایستگاه برای سال 1391 انتخاب شد. در هر ایستگاه یک نقطه به عنوان تیمار (آتش سوزی شده) و یک نقطه به عنوان شاهد (آتش سوزی نشده) انتخاب شد و اندازه گیری ها نزدیک مرز مکان های آتش سوزی شده و آتش سوزی نشده پس از فصل چرا انجام شد تا اثر تغییرپذیری مکانی به حداقل برسد. بنابراین 45 نمونه از مکان های آتش سوزی شده و 45 نمونه نظیر آن ها از مکان های آتش سوزی نشده (در مجموع 90 مکان) انتخاب شده و به آزمایشگاه انتقال یافت. برای مقایسه آماری ویژگی های مورد نظر خاک در دو مکان سوخته (f) و نسوخته (nf) در هر سال به طور مجزا از آزمون t جفت شده استفاده شد. برای بررسی پیامدهای آتش سوزی و اثر گذشت زمان بر oc و tn خاکدانه ای (اجزاء فیزیکی ماده آلی) از طرح کاملاً تصادفی نامتعادل با آرایش فاکتوریل استفاده شد. نتایج نشان داد آتش سوزی و گذشت زمان پس از آن سبب افزایش معنی دار میانگین om، cbhw، tn و میانگین سهم هر جزء خاکدانه ای از کربن آلی کل خاک در تمام گروه های خاکدانه ای شد. آتش سوزی باعث افزایش میانگین های total pom، occluded pom و free pom شد؛ اگرچه اثر آن بر total pom و occluded pom معنی دار بود ولی بر free pom اثر غیرمعنی داری داشت. به طور نسبی آتش سوزی، ذخیره pom (نسبت pom/om) و ذخیره cbhw (نسبت cbhw/om) را کاهش می دهد که بیان گر حساسیت بیشتر آنها به مدیریت خاک می باشد. آتش سوزی با افزایش ماده آلی، pom و cbhw خاک، تأثیر افزایشی و معنی داری بر میانگین شاخص های پایداری ساختمان خاک شامل mwd، gmd و wsa داشت. از طرف دیگر، گذشت زمان پس از آتش سوزی اثر کاهشی بر تفاوت mwd، gmd و wsa بین مکان های سوخته و نسوخته داشت. آتش سوزی سبب کاهش معنی دار میانگین درصد ذرات اولیه و خاکدانه های خیلی ریز (mm 053/0 >) و کاهش غیرمعنی دار درصد خاکدانه های ریز (mm 25/0-053/0) پایدار در آب شد ولی درصد خاکدانه های درشت (mm 4-25/0) پایدار در آب خاک پس از آتش سوزی افزایش معنی داری داشته اند.اثر سال پس از آتش سوزی و اندازه خاکدانه بر oc و tn خاکدانه ها معنی دار ولی بر نسبت c/n غیرمعنی دار بود. آتش سوزی باعث افزایش نسبت c/n خاک شد اما این افزایش در تمام سال ها غیرمعنی دار بود. یافته های این پژوهش نشان داد که آتش سوزی مدیریت شده در مراتع فریدن می تواند در بیشتر نقاط با شیب کم واقع روی شیب های شمالی و شرقی با بافت لومی با چرای کم یا کنترل شده، سبب بهبود ویژگی های فیزیکی، شیمیایی و کیفیت خاک گردد.

امروزه سازه های آبی با صرف هزینه های بسیار زیاد به منظور استفاده بهینه از منابع آب و خاک اجرا می گردند. اما اکثر سازه های آبی در مناطقی با کیفیت آب نامناسب ساخته می شوند. ویژگی مهندسی خاک های ریزدانه به ویژه خاک های رسی تابع عوامل متعدد زیادی از جمله نوع املاح موجود در آب منفذی است. به طوری که تغییر در این ویژگی ها باعث تغییر ویژگی های فیزیکی و مکانیکی خاک ها گردیده و درنتیجه سازه های بنا شده بر روی خاک دچار تغییر و یا تهدیداتی می گردند. علیرغم انجام پژوهش های گسترده در خصوص ویژگی های مختلف خاک ها، مطالعه و یا تحقیق جامع و قابل توجهی در خصوص تأثیر کیفیت شیمیایی آب منفذی خاک بر رفتار مهندسی خاک ها صورت نگرفته است. به همین منظور در این پژوهش، تأثیر آب های نامتعارف اسیدی یا بازی و شور بر ویژگی های مهندسی خاک بررسی شد. کلرید سدیم در 5 سطح (0، 0/1، 0/21، 0/41 و 0/72 مول بر لیتر) و محلول های بازی و اسیدی در 7 سطح ph (4، 6،5، 5/6، 9، 10و 11) به خاک افزوده شد و ویژگی های تراکمی، پارامترهای مقاومت برشی، مقاومت فشاری محصور نشده، حدود آتربرگ و برای تیمارهای شوری پارامترهای تحکیم نیز بررسی شدند. نتایج نشان داد که افزودن شوری تغییرات معنی داری در وزن واحد خشک بیشینه و رطوبت بهینه خاک ایجاد نمی کند. اما زاویه اصطکاک داخلی را 10تا درصد و مقاومت فشاری محصور نشده خاک را 23 درصد افزایش می دهد. همچنین شوری، چسبندگی و حد روانی خاک را کاهش داده و اثر ناچیزی بر حد خمیری خاک دارد. تغییرات ph آب منفذی خاک زاویه اصطکاک داخلی، چسبندگی خاک و مقاومت فشاری محصور نشده را به ترتیب 9، 28 و 61درصد افزایش داد. اما تأثیری بر وزن واحد خشک بیشینه و رطوبت بهینه خاک نداشت. هم چنین اسیدی و بازی شدن محلول منفذی سبب افزایش حد روانی و شاخص خمیری خاک شد، اما اثر چندانی بر حد خمیری نداشت. به طوری کلی در غلظت های کم شوری، ویژگی های مکانیکی خاک مورد مطالعه تغییر قابل توجهی نکرد ولی در غلظت های زیاد شوری ویژگی های مکانیکی خاک تغییرات معنی داری داشت . تغییرات ph محلول منفذی نیز سبب تغییرات قابل توجهی در ویژگی های مکانیکی به ویژه مقاومت برشی خاک شد.

افزایش جمعیت نیازمند تأمین غذا و در نتیجه رسیدن به کشاورزی پایدار است و دست یابی به این اهداف از طریق زهکشی زمین های کشاورزی امکان پذیر است. روش های مرسوم زهکشی مانند زهکشی افقی، قائم و حائل سال های طولانی است که به منظور کنترل سطح ایستابی و شوری خاک مورد استفاده قرار گرفته اند. این روش ها باعث افزایش تولید محصولات کشاورزی می گردند ولی هزینه احداث زیادی دارند و به محیط زیست آسیب وارد می آورند. لذا در سال های اخیر روش های جایگزین برای زهکشی که هزینه اجرایی کمتر داشته و از نظر زیست محیطی نیز قابل قبول باشند مورد بحث قرار گرفته اند. زهکشی خشک یک روش جدید زهکشی است که در سال های اخیر معرفی شده است. در این روش از سیستم طبیعی خاک برای اصلاح خاک استفاده می شود یعنی با استفاده از تبخیر از منطقه آیش، شوری خاک و سطح ایستابی منطقه تحت کشت کنترل می شود. در زهکشی خشک قسمتی از زمین تحت کشت قرار می گیرد و قسمت دیگر زمین بصورت آیش باقی می ماند. برای زهکشی خشک لازم است که سطح ایستابی کم عمق و میزان تبخیر زیاد باشد که این شرایط بیشتر مربوط به مناطق خشک و نیمه خشک می باشد. پژوهش های اندکی در رابطه با طراحی و عملکرد این سیستم زهکشی در شوری های مختلف خاک انجام شده است. لذا هدف از انجام این پژوهش، بررسی عملکرد زهکشی خشک در حالت های مختلف شوری آب و خاک بود. برای دست یابی به اهداف این پژوهش و شبیه سازی شرایط زهکشی خشک یک مدل فیزیکی به طول 200 سانتی متر، عرض 50 سانتی متر و ارتفاع 100 سانتی متر طراحی و ساخته شد و از آن برای جمع آوری اطلاعات استفاده شد. این مدل طوری طراحی گردید که نیمی از آن بتواند تحت عملیات آبیاری قرار گیرد و نیم دیگر آن به صورت آیش باقی بماند. مدل برای شرایط شش حالت ترکیبی شوری خاک، آب آبیاری و موقعیت سطح سفره آب زیرزمینی مورد پژوهش قرار گرفت و نیم رخ های شوری خاک، رطوبت خاک و دمای خاک نسبت به زمان برای شش حالت ترکیبی فوق رسم و مورد مقایسه قرار گرفت. برای هریک از حالات فوق و در طول انجام آزمایش تبخیر نیز اندازه گیری شد. کمترین میزان تبخیر 5 میلیمتر در روز بود و زمانی اتفاق افتاد که سطح خاک منطقه آیش پوشیده از نمک بود. این مقدار نزدیک به ضریب زهکشی متداول در طراحی سیستم های زهکشی است. نتایج نشان دادکه با افزایش شوری آب آبیاری، عملکرد زهکشی خشک بهتر می شود. با افزایش شوری آب و خاک، شدت تبخیر روزانه کاهش یافت. برای هر یک از حالات مورد بررسی نمودار شوری- تبخیر ترسیم شد. این نمودار می-تواند در طراحی و ارزیابی بهتر زهکشی خشک برای منطقه مورد پژوهش مورد استفاده قرارگیرد. برای مناطق خشک و نیمه خشک که شرایط مناسب زهکشی خشک را داشته باشند به منظور کنترل و کاهش شوری خاک منطقه تحت کشت، استفاده از روش زهکشی خشک توصیه می شود.

در مناطق خشک و نیمه خشک، تصفیه پساب و استفاده مجدد از آن به عنوان یک عامل مهم در برنامه ریزی منابع آب به شمار می رود. برخی پژوهش گران بر این باور هستند که استفاده از پساب تصفیه شده در کشاورزی یک راه کار بسیار مناسب است زیرا هم عناصری که از خاک توسط گیاهان خارج شده به خاک باز گردانده میشوند و هم خطر آلودگی محیط زیست و منابع آب کاهش پیدا میکند. امکان استفاده از پساب به عنوان آب آبیاری نیاز به بررسی فاکتورهایی مانند شوری خاک دارد. شوری خاک یکی از فاکتور های مهمی است که علاوه بر کاهش محصولات کشاورزی به تدریج سطح زیرکشت را کاهش میدهد. یکی از مشکلات عمده در رابطه با آبیاری در مناطق خشک و نیمه خشک، تجمع املاح در نیمرخ خاک میباشد. با توجه به محدودیت آب قابل دسترس برای کشاورزی، استفاده از آب های با کیفیت نامطلوب روز به روز در حال افزایش است. یکی از روشهای موثر در کاهش شوری خاک، آبشویی و مدیریت آبشویی میباشد. پژوهشهای زیادی در رابطه با آبشویی خاکهای آبیاری شده با پساب وجود ندارد. از این رو، ضرورت دارد که نیاز به آبشویی خاکها تحت تاثیر پساب بررسی شود. در این پژوهش اثر دو تیمار آب آبیاری شامل آب معمولی و پساب در سه سطح شوری 1، 3/5 و 6 دسیزیمنس بر متر و سه سطح آبشویی 10، 20 و 30 درصد بر ویژگی های شیمیایی زهآب و خاک در ستونهای آزمایشی خاک با بافت لومی شنی مورد بررسی قرار گرفت. آزمایش در گلخانه دانشکده کشاورزی دانشگاه صنعتی اصفهان به صورت طرح آزمایشی فاکتوریل و با 3 تکرار اجرا شد. رسانایی الکتریکی و غلظت کاتیونهای زه آب و خاک هر دو تیمار آب آبیاری در ابتدا، وسط و انتهای دوره آزمایش مورد بررسی قرار گرفتند. در شوری های 1 و 3/5 دسیزیمنس برمتر، رسانایی الکتریکی زه آب هر دو تیمار آب آبیاری برای اول، وسط و انتهای دوره آزمایش اختلاف معنیداری نداشتند. در شوری 6 دسی زیمنس بر متر، در سطوح آبشویی 10، 20 و 30 درصد، با رسیدن به انتهای دوره آزمایش، اختلاف رسانایی الکتریکی زه آب دو تیمار آب آبیاری معنیدار شد. در انتهای دوره آزمایش از عمق های 15، 30 و 45 سانتیمتری از سطح خاک نمونهبرداری انجام شد و ویژگی های شیمیایی نمونه های خاک با عصارهگیری مورد تجزیه قرار گرفت. در شوری های 1 و 3/5 دسی زیمنس بر متر، رسانایی الکتریکی خاک دو تیمار آب آبیاری در هیچ یک از سطوح آبشویی اختلاف معنی داری با یکدیگر نداشتند. در شوری 6 دسیزیمنس برمتر، در سطوح آبشویی 10 و 20 درصد، اختلاف رسانایی الکتریکی خاک دو تیمار آب آبیاری معنی دار بود ولی در سطح آبشویی 30 درصد این اختلاف معنی دار نبود. کاربرد پساب برای آبیاری نیازمند مدیریت درست می باشد تا از تجمع نمک در خاک جلوگیری شود.

عوامل مختلفی در تخریب پوشش گیاهی اکوسیستم های مرتعی نقش دارند که یکی از مهم ترین آن ها آتش سوزی می باشد. پژوهشگران از گذشته در پی این بودند که با استفاده از روش های مختلف بتوانند میزان فرسایش را در اراضی مختلف محاسبه نمایند. استفاده از عناصر رادیو اکتیو مصنوعی با تشعشع گامای بالا و نیم عمر 2/30 سال می باشد که در سال های 1950-1970 در اثر انفجار های هسته ای همراه با بارش باران وارد جو زمین شد. فرآیندهای فیزیکی از قبیل فرسایش و خاکورزی از دلایل اصلی توزیع مجدد سزیم در خاک می باشند. روش های مغناطیسی نیز روش هایی دقیق، غیرمخرب، سریع و نسبتاً ساده بوده که در پژوهش های فرسایش خاک مورد استفاده قرار می-گیرد. شهرستان فریدونشهر در استان اصفهان از مناطقی است که هر ساله سطح وسیعی از مراتع آن دچار آتش سوزی می شود و طبیعتاً در اثر فعالیت های نادرست بشری در این منطقه، شدت فرسایش خاک فراتر از حد طبیعی است، بنابراین جهت انجام عملیات حفاظت خاک و آب، بدست آوردن اطلاعات معتبر در مورد فرسایش ضروری می باشد. این پژوهش با هدف بررسی اثر زمان وقوع آتش سوزی بر فرسایش پذیری خاک ها در بخشی از مراتع، در شهرستان فریدونشهر با استفاده از تکنیک سزیم-137 انجام گرفت. در این مطالعه سه مرتع که در سال های1380، 1387 و1390 بخشی از آن ها به دلایل انسانی دچار آتش سوزی شده و بخشی از آن ها سوخته نشده اند، انتخاب شد. در هر مرتع در دو سایت سوخته و نسوخته مجموعاً در شش نقطه در اعماق 2/5-0، 2/5-5، 10-5، 20-10 و 40-20 سانتی متر و نمونه برداری صورت گرفت. دستگاه اسپکترومتری اشعه گاما برای آنالیز سزیم-137 مورد استفاده قرار گرفت. پارامترهای مغناطیسی نمونه های خاک نیز بوسیله دستگاه bartington در دو فرکانس 0/46و 4/6 کیلوهرتز اندازه گیری شدند. هم چنین در تمامی نمونه های خاک ویژگی های فیزیکی و شیمیایی مانند درصد ماده آلی، آهک، نیتروژن کل، پتاسیم و فسفر قابل استفاده و درصد رس، سیلت، شن و چگالی ظاهری خاک نیز اندازه گیری شد. نتایج این پژوهش با بررسی اثرات کوتاه مدت و بلند مدت آتش سوزی بر ویژگی های فیزیکی، شیمیایی و مغناطیسی خاک، و فرسایش پذیری خاک به کمک تکنیک سزیم-137 شرح داده شده است. هم چنین مقایسه بین سایت های سوخته و نسوخته در هر مرتع انجام گرفته و نتایج حاصل از آن بررسی شدند. با تجزیه واریانس داده ها و مقایسه میانگین ها بر اساس طرح فاکتوریل(سال آتش سوزی و رخداد)، در قالب طرح کاملا تصادفی، اثر متقابل این دو پارامتر بر فرسایش خاک، مورد بررسی قرار گرفت. نتایج بدست آمده نشان داد که از میان ویژگی های فیزیکوشیمیایی و مغناطیسی خاک، سزیم-137 در سایت های سوخته با درصد رس (0/87=r) بیشترین همبستگی را دارد و در سایت های نسوخته نیز بیشترین همبستگی سزیم-137 با درصد رس (0/94=r) بدست آمده است. با استفاده از روش سزیم-137 میانگین هدررفت خاک در سایت های سوخته با مدل نسبی و بیلان وزنی ساده شده به ترتیب برابر 30/87و 38/91تن در هکتار در سال و در سایت های نسوخته به ترتیب برابر 18/67و 23/02 تن در هکتار در سال بوده است. در نتیجه بین سایت های سوخته و نسوخته در سه سال مورد مطالعه (در سطح 5 درصد)اختلاف معنی دار وجود داشته بطوری که فرسایش خاک در سایت های سوخته بیشتر بوده است. هم چنین میانگین هدرروی خاک در سه سال مختلف، نشان دهنده اختلاف معنی دار (در سطح 5 درصد) میان سال های 1380 و1387با سال 1390 بوده است. میزان فرسایش خاک با مدل نسبی برای سال 1380 برابر 17/84سال 1387 برابر 19/77و سال 1390 برابر 34/20 تن در هکتار در سال بوده است. بنابراین می توان نتیجه گرفت هرچه مدت زمان بیشتری از وقوع آتش سوزی می گذرد فرسایش پذیری خاک کمتر شده است. بخش های سوخته مراتع به طور کلی دارای نرخ فرسایش بیشتری بوده و میزان هدرروی سزیم در آن ها بیشتر است. با گذشت زمان بیشتر از آتش سوزی با احیای پوشش گیاهی شرایط خاک بهبود یافته و از فرسایش خاک کاسته می شود. هم چنین نتایج کلی این پژوهش نشان داد که همبستگی قوی و معنی داری بین محتوای سزیم-137 و مقدار پذیرفتاری مغناطیسی در خاک وجود دارد، بنابراین می توان از تکنیک پذیرفتاری مغناطیسی به عنوان روشی سریع و ارزان قیمت به جای تکنیک پر هزینه و وقت گیر سزیم-137 در بررسی توزیع مجدد خاک طی فرآیند آتش سوزی و فرسایش خاک استفاده کرد.

این رساله به منظور بررسی اثر موقعیت شیب بر توزیع آمیدوهیدرولازها، سینتیک و ترمودینامیک آنزیم ال-گلوتامیناز و فراوانی باکتری-ها و آرکیای اکسیدکننده آمونیوم در خاکدانه ها انجام گردید. همچنین اثر موقعیت و جهت شیب بر توده زنده میکروبی و تنوع کاتالیتیک خاک در مقیاس کل خاک انجام شد. در مطالعه اول، دو شیب تپه مرتعی واقع در فریدون شهر و چلگرد انتخاب شدند. نمونه-برداری از عمق 0-10 سانتی متری 5 موقعیت قله شیب، شانه شیب، شیب پشتی، پایه شیب و انتهای شیب منطقه فریدون شهر انجام شد. در منطقه چلگرد، قله شیب به دلیل فقدان شرایط لازم برای این موقعیت شیب، از نمونه برداری حذف گردید. خاکدانه ها به روش الک تر در گروه های 2-4، 1-2، 0/5-1، 0/25-0/5 و 0/50-0/25 میلی متر جداسازی و کربن آلی و فعالیت اوره آز، ال-گلوتامیناز و ال-آسپاراجیناز اندازه گیری شدند. کربن آلی و فعالیت آنزیم ها در خاکدانه های 2-4 میلی متری بیشترین بودند و با کاهش اندازه خاکدانه کاهش یافتند. با وجود این، سهم این خاکدانه ها در کل کربن آلی و فعالیت آنزیمی کمتر از سایر خاکدانه ها بودند. موقعیت شیب بر فعالیت مطلق آمیدوهیدرولازها درون خاکدانه ها موثر بود ولی الگوی موقعیت مکانی آن ها را در خاکدانه ها چندان متاثر نساخت. در مطالعه دوم، پارامترهای سینتیکی (vmax و km) و ترمودینامیکی (ea و q10) ال-گلوتامیناز در خاکدانه های (1-4، 0/25-1 و 0/50-0/25 میلی متر) سه موقعیت شانه شیب، شیب پشتی و انتهای شیب منطقه چلگرد بررسی گردید. مقادیر vmax و km از موقعیت شانه شیب به سمت انتهای شیب کاهش در حالی که مقادیر ea و q10 افزایش یافتند. کربن آلی، نیتروژن کل و رس خاکدانه ها در طول شیب با پارامترهای سینتیکی و ترمودینامیکی ال-گلوتامیناز مرتبط بودند. تنها q10 ال-گلوتامیناز تحت تاثیر اندازه خاکدانه قرار نگرفت ولی مقاومت این آنزیم به غیرفعال شدن در برابر افزایش دما با کاهش اندازه خاکدانه کاهش یافت. در مطالعه سوم، فراوانی ژن amoaباکتری ها (aob) و آرکیای (aoa) اکسیدکننده آمونیوم به روش real-time pcr و پتانسیل نیتریفیکاسیون در خاکدانه های (1-4، 0/25-1 و 0/50-0/25 میلی متر) سه موقعیت شانه شیب، شیب پشتی و انتهای شیب در دو منطقه فریدون شهر و چلگرد اندازه-گیری شدند. هر دو جمعیت aob و aoa، موقعیت مکانی یکسانی را در خاکدانه های موقعیت های مختلف شیب اشغال کردند. با وجود این، نسبت aob/aoa متفاوت در خاکدانه های با اندازه های مختلف در طول شیب نشان دهنده عملکرد نابرابر این جمعیت ها در خاکدانه های موقعیت های مختلف شیب بود. فراوانی نسبی aoa و مقدار نسبی پتانسیل نیتریفیکاسیون عموماً با مقادیر نسبی کربن آلی و نیتروژن کل در طول شیب همبستگی مثبت نشان دادند. وجود همبستگی مثبت بین فراوانی نسبی aoa و پتانسیل نیتریفیکاسیون حاکی از آن است که aoa نقش مهم تری در فرایند نیتریفیکاسیون در طول شیب این مناطق ایفا کرده است. در مطالعه چهارم، توده زنده میکروبی و فعالیت اسید و آلکالین فسفاتاز، آریل سولفاتاز، اوره آز، ال-گلوتامیناز و ال-آسپاراجیناز در 3 موقعیت قله شیب، شیب پشتی و پایه شیب واقع در دو جهت شمالی و جنوبی مکانی در چلگرد اندازه گیری شدند. توده زنده میکروبی و فعالیت آنزیم ها روی شیب شمالی بیشتر از شیب جنوبی بودند. کسر میکروبی روی شیب جنوبی بیشتر از شمالی بود. اسید و آلکالین فسفاتاز و آریل سولفاتاز از قله به سمت انتهای شیب کاهش یافتند. الگوی پراکنش اوره آز، ال-گلوتامیناز و ال-آسپاراجیناز در طول شیب به جهت شیب بستگی داشت. نتیجه آن که آنزیم های چرخه نیتروژن نسبت به سایر هیدرولازها به توپوگرافی (جهت و موقعیت شیب) وابستگی بیشتری نشان دادند.

با توجه به اهمیت روز افزون آب در بخش کشاورزی، سرمایه‎گذاری‎های کلانی در راستای گسترش سیستم های آبیاری تحت فشار، به ویژه آبیاری بارانی انجام شده است. از طرفی دقت در طراحی سیستم های آبیاری بارانی عامل مهمی در کاهش رواناب است. به منظور طراحی صحیح و جلوگیری از رواناب سطحی شناخت پارامتر شدت نفوذ آب به عنوان مهم‏ترین پارامتر در طراحی سیستم‏های آبیاری ضرورت دارد. این پژوهش با هدف مقایسه سه روش میدانی اندازه‏گیری شدت نفوذ آب به خاک، شامل روش‏های استوانه مضاعف، نفوذسنج مکشی و زمان ماندابی و توسعه توابع انتقالی خاک برای تخمین بهتر سرعت نفوذ آب اجرا شد. معادله‏های نفوذ گرین- آمپت، فیلیپ، کوستیاکوف، کوستیاکوف اصلاح شده، هورتون و سازمان حفاظت خاک آمریکا مورد ارزیابی قرار گرفتند. در پنج سایت، چهار شاخص بافت خاک، رطوبت اولیه، چگالی ظاهری و درصد مواد آلی، در سه تکرار تعیین ‏گردید. نتایج نشان داد که ‎شدت‎ نفوذ‎ ‎با درصد‎ ‎ماده‎ ‎آلی، ‏جرم‎ مخصوص ظاهری، درصد رطوبت ‏اولیه،‎ ‎درصد‎ ‎رس‎ ‎و‎ ‎سیلت‎ ‎هم‎بستگی‎ ‎معنی‎داری‎ ‎دارد. توابع انتقالی استخراج شده دقت بالایی در برآورد شدت نفوذ آب به خاک داشتند. هم‏چنین مشاهده شد که مقادیر شدت نفوذ ‏اندازه‎گیری شده در روش استوانه مضاعف، به طور متوسط 2 تا 3 برابر شدت نفوذ در روش ‏زمان ‏ماندابی و 4 تا ‏‏5 برابر شدت نفوذ در روش نفوذسنج مکشی در بافت شن لومی و لوم رسی شنی بود.‏ مقادیر نفوذ نهایی روش نفوذسنج مکشی به ترتیب در مکش‏های 2، 5 و 10 سانتی‏متر حدودا 4، 3 و 2 ‏برابر سرعت نفوذ نهایی روش زمان ماندابی به دست آمد. هم‏چنین مقادیر نفوذ نهایی روش ‏استوانه مضاعف 5 برابر شدت نفوذ نهایی روش زمان ماندابی بود.‏ مقادیر هدایت هیدرولیکی اشباع محاسبه شده با استفاده از روش نفوذسنج مکشی به طور متوسط 1/5 برابر هدایت ‏هیدرولیکی محاسبه شده روش استوانه مضاعف بود. هدایت ‏هیدرولیکی روش زمان ماندابی به ترتیب 0/7 و 0/4 هدایت هیدرولیکی ‏روش‎های ‏استوانه مضاعف و نفوذسنج مکشی در خاک‏های مورد مطالعه بود. نتایج فوق لزوم تعدیل و تصحیح مقادیر ‏نفوذ نهایی و هدایت هیدرولیکی حاصل از روش‏های استوانه مضاعف و نفوذسنج مکشی در طراحی سیستم‏های ‏آبیاری بارانی را ‏بیان ‏می‎کند.‏ از میان مدل‏های نفوذ بررسی شده در این پژوهش، مدل‏های هورتون و کوستیاکف بیشترین میانگین ضریب تبیین و مدل ‏سازمان حفاظت خاک آمریکا کم‎ترین میانگین ضریب تبیین را داشتند‏. ‏توصیه می‏شود برای طراحی سیستم‏های آبیاری بارانی در سطوح وسیع (بیشتر از صد هکتار)، از روش میدانی زمان ماندابی برای تعیین مقادیر شدت نفوذ استفاده شود. در سطوح کوچک (کمتر از صد هکتار)، مقادیر نفوذ با استفاده از روش‏های استوانه مضاعف و نفوذسنج مکشی تعیین و قبل از کاربرد به وسیله معادله‏های توسعه داده شده اصلاح وتعدیل شوند.

حضور ترکیبات نفتی در خاک می تواند سبب بروز سمیت برای انسان و سایر موجودات زنده و نیز آلودگی آب های زیر زمینی شود. هیدروکربن های نفتی به دلیل قابلیت زیست تخریبی شان یکی از شایع ترین گروه های آلوده کننده آلی در محیط زیست می باشند. بنابراین پالایش مکان های آلوده به ترکیبات نفتی امری ضروری و مهم می باشد. از این رو دستیابی به تصویر کلی از توزیع آلاینده های نفتی و ارتباط بین آلودگی و ویژگی های شیمیایی و فیزیکی خاک برای بازسازی و احیای منطقه آلوده مهم می باشد. زمین آمار یکی از روش هایی است که امروزه در جهت بررسی تغییر پذیری مکانی ویژگی های خاک به کار می رود. هدف این مطالعه تعیین شدت و توزیع آلودگی نفتی منطقه 100 هکتاری بختیاردشت اصفهان واقع در نزدیکی پالایشگاه اصفهان و ارتباط آلودگی نفتی با برخی ویژگی های فیزیکی و شیمیایی خاک با استفاده از روش زمین آماری و پهنه-بندی می باشد. بدین منظور از عمق 0-30 سانتی متری در 100 مکان با توزیع جغرافیایی یکنواخت به فاصله 100 متر 100 متر نمونه برداری انجام و نمونه ها جهت آنالیز به آزمایشگاه منتقل شدند. متغیرهای هیدروکربن های نفتی کل (tphs) به روش تکان دادن مکانیکی، تنفس میکروبی به روش اندازه گیری دی اکسیدکربن حاصل از تنفس و تیتراسیون برگشتی سود باقی مانده، آب گریزی خاک به روش زمان نفوذ قطر آب ((wdpt، و برخی از خصوصیات فیزیکی و شیمیایی نمونه ها اندازه گیری شد. در این تحقیق از تخمین گر زمین آماری کریجینگ در برآورد تغییرات مکانی استفاده گردید. بر اساس نتایج به دست آمده، تمام متغیرهای مورد بررسی به علت پیروی از مدل کروی دارای ساختار مکانی شدند. دامنه تأثیر متغیرهای کربن آلی، tphs و آب گریزی خاک که دارای منشأ مشابهی بودند (ترکیبات نفتی)، بیش ترین مقدار و نزدیک به هم شد. تغییر پذیری و توزیع مکانی متغیرهای هیدروکربن های نفتی کل، تنفس میکروبی، کربن آلی و آب گریزی خاک عمدتاً به وجود ترکیبات نفتی در منطقه وابسته و متوسط tphs در منطقه مورد مطالعه یک درصد شد. توزیع مکانی tphs نشان داد، آلودگی نفتی منطقه در بخش های جنوب، مرکز و غرب نسبت به سایرقسمت ها بیش تر شد. درصد tphs خاک کل منطقه مورد مطالعه به جز بخش کوچکی در شمال منطقه، بیش تر از حد مجاز جهانی tphs در خاک، شد و خاک منطقه حجم بیش تری از پسماندهای نفتی را از میانه به طرف جنوب دارا هستند. توزیع مکانی آب گریزی خاک نشان داد، در بخش های جنوب، مرکز و غرب به علت غلظت بیش تر tphs آب گریزی خاک نسبت به سایر قسمت ها بیش تر است. نقشه توزیع مکانی تنفس میکروبی نشان داد، بیش ترین تنفس میکروبی منطقه در قسمت جنوب و بخش کوچکی در مرکز منطقه است، که این مناطق تقریباً منطبق با غلظت زیاد tphs در خاک شدند. مقدار تنفس میکروبی در سرتاسر منطقه به نسبت غلظت آلاینده هاکم شد، به نظر می رسد علت آن نبود رطوبت، اقلیم خشک منطقه، نبود کربن آلی سهل الوصول به علت پدیده مسن شدن ترکیبات نفتی و مصرف کربن سهل التجزیه ترکیبات نفتی توسط میکروارگانیزم ها در خاک بوده است. با توجه به نتایج به دست آمده مبنی بر شدت بالای آلودگی در برخی قسمت های منطقه و اثر این آلودگی بر سلامتی انسان و سایر موجودات زنده، لازم است خاک این منطقه با روش های مختلف پالایش شیمیایی و بیولوژیکی مانند گیاه پالایی و روش های نوین استفاده از میکروارگانیزم های تجزیه کننده ترکیبات نفتی احیا شود.

استفاده از آتش به¬عنوان یک ابزار مدیریتی در مزارع از زمان¬های قدیم مرسوم بوده است¬. آتش¬سوزی¬ ویژگی¬های فیزیکی و شیمیایی خاک را شدیداً تغییر داده و شدت آتش¬سوزی نقش به¬سزایی را در ایجاد این تغییرات ایفا می¬کند¬. از¬این¬رو این پژوهش با هدف بررسی تأثیر شدت¬های مختلف آتش¬سوزی ناشی از 3 سطح بار¬¬سوخت 500، 1000 و 2000 گرم بر متر-مربع از 2 نوع گیاه گون گزی و گون کتیرایی بر برخی ویژگی¬های فیزیکی، شیمیایی، بیولوژیکی و هیدرولیکی دو خاک مرتعی با بافت¬های متفاوت شن¬-¬لومی و لوم¬-¬شنی در شرایط آزمایشگاهی صورت گرفت¬. نمونه¬های خاک از لایه¬ی 0-9 سانتی¬متری دو مرتع¬، به روش تصادفی و با 4 تکرار¬، توسط سینی¬هایی با ابعاد 20×30 سانتی¬متر و ارتفاع 9 سانتی¬متر¬، تهیه شد¬. پس¬از اعمال تیمار¬های آتش¬سوزی نمونه¬های دست نخورده توسط سیلندر¬هایی با حجم 100 سانتی¬متر مکعب از مرکز هر¬یک از سینی¬ها به¬منظور اندازه¬گیری پارامتر¬های چگالی ظاهری، آب¬گریزی، هدایت هیدرولیکی اشباع و منحنی مشخصه رطوبتی خاک، تهیه شدند¬. هم¬چنین نمونه¬های دست¬خورده از 2 سانتی¬متری سطح سینی¬های محتوی خاک تهیه و به¬منظور اندازه¬گیری برخی پارامتر¬های فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی استفاده شدند¬. نتایج نشان داد که دمای سطح خاک با افزایش شدت آتش¬سوزی افزایش یافت و میزان افزایش آن بسته به نوع بقایای سوزانده¬شده متفاوت بود¬ به¬طوری¬که بقایای گون کتیرایی در اثر سوختن گرمای بیش¬تری را آزاد کردند. مقادیر ph، رسانایی الکتریکی، میانگین وزنی قطر خاک¬دانه، زاویه تماس آب¬¬-¬خاک، نیتروژن کل، پتاسیم قابل جذب، فسفر قابل جذب و سدیم محلول با افزایش شدت آتش¬سوزی نسبت به نمونه¬ی شاهد (بدون آتش¬سوزی)، افزایش معنی¬داری یافتند که نوع خاک و نوع بقایای سوزانده شده نقش مهمی را در میزان افزایش برخی از این پارامتر¬ها ایفا کردند¬. تأثیر بر¬هم¬کنش تیمار و گیاه بر مواد آلی خاک معنی¬دار بود به¬طوری-که در سطح سوخت 2000 گرم بر متر¬مربع از گیاه گون گزی میزان مواد آلی خاک افزایش معنی¬داری نسبت به شاهد یافت (از 15/2 در نمونه¬ی شاهد به 66/2 % در تیمار 2000 گرم بر متر¬مربع رسید)¬. در¬حالی¬که میزان مواد آلی خاک در سایر سطوح سوختی از هر دو گیاه، تفاوت معنی¬داری با نمونه¬ی بدون آتش¬سوزی نشان ندادند¬. افزایش میزان نیتروژن کل و کاهش نسبت c/n در اثر افزایش شدت آتش¬سوزی سبب افزایش میزان تنفس میکروبی پایه خاک شد¬. مطابق این پژوهش شاخص آب¬گریزی با افزایش شدت آتش¬سوزی الزاماً افزایش نمی¬یابد به¬طوری¬که در اثر سوختن سطح سوخت 2000 گرم بر متر¬مربع از گیاه گون کتیرایی و در¬نتیجه تولید گرمای زیاد، بقایا کاملاً می¬سوزند و تبدیل به خاکستری می¬شوند که جذب آب زیادی دارد¬. افزایش شدت آتش¬سوزی سبب افزایش پایداری خاک¬دانه¬های خاک شد¬. نتایج نشان داد که با افزایش شدت آتش¬سوزی، هدایت هیدرولیکی خاک در¬نتیجه¬ی حضور مواد آب¬گریز روی خاک¬دانه¬ها و جلوگیری از نفوذ و حرکت آب، کاهش یافته است¬. بر¬اساس این پژوهش، آتش¬سوزی بسته به نوع خاک، نوع پوشش گیاهی و مقدار پوشش گیاهی، پیامد¬های متفاوتی را به¬دنبال دارد¬. بنابر¬این توجه به این موارد پیش¬از استفاده از آتش به عنوان یک ابزار مدیریتی بسیار دارای اهمیت است¬.

در طبیعت خاک ها در اثر وزن خود، بار های خارجی و نیرو های درونی ناشی از فرآیند های تر و خشک شدن دچار کاهش حجم و تراکم می شوند. ویژگی های ذاتی خاک همچون بافت و ویژگی های گذرا مانند رطوبت، و بار های خارجی به عنوان عوامل موثر در ایجاد تراکم خاک می باشند. تراکم خاک در مزارع نیشکر معمولاً به علت عملیات برداشت مکانیزه با ماشین های سنگین و به ویژه در خاک تر آشکار است. افزودن بقایای گیاهی به خاک می تواند سبب بهبود ساختمان خاک شود. تخمین تنش در آستانه تراکم (تنش پیش?تراکمی، ?pc) و حساسیت خاک به تراکم (ضریب تغییر شکل پذیری، cd، و شاخص فشردگی، cc) هنگامی که تنش وارد به خاک بیشتر از تنش ?pc باشد، می تواند در جلوگیری از تراکم مفید باشد. بنابراین، هدف این پژوهش عبارت بودند از: بررسی تأثیر افزودن بقایای نیشکر (باگاس و فیلترکیک) با مقادیر مختلف درصد وزنی (0، 1 و 2 درصد) به خاک با بافت لوم رسی سیلتی بر ?pc و مقاومت برشی خاک و یافتن ارتباط بین این دو مقاومت. باگاس و فیلتر کیک تهیه شده از مزارع طرح توسعه نیشکر و صنایع جانبی اهواز به خاک از لایه رویین (0-20 سانتی متر) اضافه شد. پارامتر های مکانیکی خاک (?pc، cd، cc) در دو حالت با و بدون تر و خشک شدن و در دو مقدار رطوبت pl9/0 و pl1/1 (pl=حد خمیری) با آزمایش های نشست صفحه ای (pst) و فشردگی محصور (cct) تعیین گردید. پارامتر های مقاومت برشی خاک (چسبندگی، c و زاویه اصطکاک داخلی، ?) توسط آزمایش برش مستقیم تعیین شدند. برای استخراج ویژگی های فشردگی خاک از منحنی های تنش? نشست در آزمایش pst و تنش? کرنش در آزمایش cct، از روش های کاساگراند، بیشینه انحنا و تقاطع خط فشردگی بکر با محور x استفاده شد. اثر تر و خشک شدن، رطوبت، نوع و درصد بقایا بر ویژگی های فشردگی و مقاومت برشی خاک با آزمایش فاکتوریل و در قالب طرح کامل تصادفی و با سه تکرار بررسی شد.

شوری یکی از مشکلات جدی در مناطق خشک و نیمه خشک بوده که تولید را در اراضی کشاورزی به شدت تحت تأثیر قرار می دهد. استفاده از عوامل بیولوژیک در مقابله با شوری به عنوان یکی از راهکارهای مهم شناخته شده است. قارچ های آربوسکولار میکوریزا از عوامل بیولوژیک مهم در اراضی شور بوده و آثار مثبت فراوان آن برای گیاه میزبان و خاک گزارش شده است. در رساله حاضر سه مطالعه با هدف بررسی اثر قارچ های آربوسکولار میکوریزا بر برخی از ویژگی های فیزیکی خاک در سطوح مختلف شوری انجام پذیرفته است. حضور قارچ های میکوریزا در خاک سبب افزایش نسبت پایداری، افزایش آبگریزی، دامنه رطوبتی با حداقل محدودیت و گنجایش آب انتگرالی شده است. همچنین با افزایش شوری مقدار شاخص آب گریزی در همه تیمارهای قارچی افزایش یافت. در مجموع به نظر می رسد حضور ترکیبی از گونه های قارچ آربوسکولار میکوریزا در شرایط شور بیش ترین تأثیر را در تغییر ویژگی های فیزیکی خاک داشته است.

تغییر کاربری زمین با تغییر ساختمان، مقدار و نوع ماده آلی و چگالی ظاهری خاک باعث تغییر نفوذ آب به خاک، درجه تراکم، ویژگی های هیدرولیکی، مقاومت برشی، آب گریزی خاک و روان آب و فرسایش خاک می شود. این پژوهش با هدف بررسی اثر کاربری زمین بر نفوذ غیراشباع آب به خاک و ویژگی های هیدرولیکی نزدیک-اشباع، آب گریزی، و مقاومت برشی در حالت اشباع و غیراشباع خاک و استخراج روابط علت و معلولی بین ویژگی های فیزیکی، مکانیکی و هیدرولیکی خاک در شهرستان تویسرکان در استان همدان انجام شد. بدین منظور پنج کاربری زمین شامل مرتع بدون چرا، مرتع با چرای متوسط، مرتع با چرای شدید، کشاورزی دیم و باغ گردو مورد بررسی قرار گرفت.در کل نتایج نشان داد که ویژگی های فیزیکی، هیدرولیکی و مکانیکی خاک در این منطقه به طور معنی داری تحت تاثیر نوع کاربری زمین قرار گرفت؛ چرای شدید در مراتع به شدت کیفیت خاک را کاهش داده و تغییرات زمانی ویژگی های هیدرولیکی نزدیک-اشباع خاک چشم گیر بود.

در خاک¬های مناطق خشک و نیمه¬خشک ایران با وجود فراوانی کانی¬های فیبری و کانی¬های 2:1 و 1:1، تأثیر آن¬ها بر ویژگی¬های هیدرولیکی و مکانیکی خاک تا حدود زیادی ناشناخته مانده است. از روش¬های ساده و دقیق برای بررسی تأثیر یک کانی رسی مشخص بر ویژگی¬ها و رفتار خاک، ساختن مخلوط¬های رس-شن با ترکیب مشخص است. در این پژوهش اثر افزودن کانی¬های رسی پالیگورسکیت، فلوگوپیت، بنتونیت و کائولینیت اشباع از کاتیون تبادلی کلسیم و در سه سطح رس 15، 30 و 45%، بر منحنی مشخصه رطوبتی، حدود آتربرگ، انقباض و انبساط¬پذیری، فشردگی¬¬پذیری و مقاومت¬ برشی (چسبندگی، c؛ و زاویه اصطکاک داخلی، ?) مخلوط¬های آنها با شن (کوارتز) بررسی شد. منحنی مشخصه رطوبتی با استفاده از دستگاه¬های جعبه شن، جعبه شن-کائولین و صفحات فشار، حد روانی به روش سه-نقطه کاساگراند، حد خمیری به روش فیتیله و حد انقباض با استفاده از استاندارد bs-1377، انقباض و انبساط¬پذیری به روش پوشش مخلوط¬ها با رزین پلی¬اکریلیک، فشردگی¬پذیری توسط ادومتر و مقاومت برشی در دو رطوبت اشباع و 85 درصد حد خمیری (pl85/0) توسط دستگاه برش مستقیم اندازه¬گیری شدند. نتایج نشان داد که با افزایش سطح رس، نگهداشت آب در تمام مکش¬های ماتریک افزایش یافت. نوع رس نیز تأثیر معنی¬داری بر منحنی مشخصه رطوبتی داشت بدین ترتیب که تیمارهای پالیگورسکیت و فلوگوپیت از نظر پارامتر مقیاس (?) تفاوت معنی¬داری نداشته و نسبت به دوکانی بنتونیت و کائولینیت پارامتر ? کوچک¬تری داشتند. شیب ناحیه غیراشباع در مخلوط¬ها روند کاهشی فلوگوپیت > کائولینیت > بنتونیت > پالیگورسکیت داشت. پالیگورسکیت به دلیل ساختار فیبری بیش¬ترین میانگین رطوبت اشباع (?s) را داشته و سپس میانگین این پارامتر به ترتیب بنتونیت < فلوگوپیت < کائولینیت روند کاهشی داشت. بیش¬ترین رطوبت باقی¬مانده (?r) نیز به دلیل سطح ویژه زیاد در پالیگورسکیت دیده شد و سپس در تیمارهای رسی به ترتیب بنتونیت > کائولینیت > فلوگوپیت کاهش یافت. با افزایش سطح رس (به غیر از سطح 45% پالیگورسکیت)، مقدار آب قابل استفاده برای رس¬های مختلف با نرخ متفاوتی افزایش یافت و به طور کلی در مخلوط¬های رس-شن روند فلوگوپیت > بنتونیت > کائولینیت > پالیگورسکیت را نشان داد. در رابطه با حدود آتربرگ و شاخص¬های پایداری، افزایش در سطح رس باعث افزایش مقادیر این حدود و شاخص¬ها شد. پالیگورسکیت به دلیل ساختار رشته¬ای و سطح ویژه و فعالیت خیلی زیاد بیش¬ترین مقادیر حدود و شاخص¬های پایداری را داشت. بنتونیت کلسیم¬دار با سطح ویژه و فعالیت زیاد در رتبه بعدی و کائولینیت به دلیل سطح ویژه و فعالیت کم در رتبه آخر قرار داشت. در حالی¬که مخلوط¬های فلوگوپیت-شن و تیمار 15% کائولینیت ماهیت غیرخمیری داشتند. مدل پنگ و هورن (2005) بر داده¬های منحنی انقباض برازش خوبی (r2 بیش¬تر از 99/0) داشت (به غیر از تیمار 15% بنتونیت که دارای منحنی انقباض دو-ناحیه¬ای بود و تیمار 45% فلوگوپیت که منحنی انقباض آن بر روی خط 1:1 قرار گرفت). پالیگورسکیت بیش¬ترین گنجایش انقباض و حد آماس را داشت. سپس انقباض¬پذیری در کانی¬های رسی به ترتیب بنتونیت > فلوگوپیت ? کائولینیت روند کاهشی داشت. شاخص فشردگی (cc) مخلوط¬ها به ترتیب در تیمارهای پالیگورسکیت > بنتونیت > فلوگوپیت > کائولینیت روند کاهشی داشت. نرخ افزایش در cc به ازای افزایش در سطح رس در رس¬های مختلف متفاوت بود. پارامتر c مقاومت برشی در رطوبت اشباع با روند پالیگورسکیت > بنتونیت > کائولینیت > فلوگوپیت و در رطوبت pl85/0 با روند پالیگورسکیت > بنتونیت > کائولینیت کاهش یافت. در رابطه با ? در رطوبت اشباع این روند به ترتیب پالیگورسکیت > کائولینیت > فلوگوپیت > بنتونیت و در رطوبت pl85/0 به ترتیب کائولینیت > پالیگورسکیت > بنتونیت بود. پالیگورسکیت به دلیل ساختمان فیبری ذرات که مانند پل¬های پیوند¬دهنده در اطراف و بین ذرات درشت¬تر عمل می¬کنند، بیش¬ترین مقادیر c را داشت. رس کائولینیت به دلیل ذرات درشت و اتصال ضعیف بین آن¬ها کم¬ترین چسبندگی را بروز داد. ذرات ریز و انعطاف¬پذیر رس بنتونیت دلیلی بر ? کم آن می¬تواند ¬باشد. به طور کلی در رابطه با پارامترهای مقاومت برشی، رطوبت و نوع رس بیش¬تر بر c مخلوط¬ها تأثیرگذار بود و درصد رس بیش¬ترین تأثیر را بر ? داشت.

گیاه پالایی با توجه به پیامدهای جانبی کمی که بر محیط زیست دارد، به عنوان یک روش دوستدار طبیعت محسوب می شود. مهم ترین فرایندهای تأثیرگذار در کاهش و حذف هیدروکربن ها از خاک در گیاه پالایی، وابسته به حضور ریشه هستند. ریشه ها با تغییر دادن ویژگی های خاک باعث بهبود شرایط رشد ریزجانداران می شوند و از طرفی حضور ریشه در خاک باعث بهبود شرایط تهویه و تسریع در فرایند گیاه پالایی می گردد. گیاه پالایی خاک های آلوده به مواد نفتی با تجزیه هیدروکربن های آب گریزی که سطح ذرات خاک را پوشانده اند، مقدار جذب و نگهداشت آب در خاک و دیگر ویژگی های هیدرولیکی و کیفیت خاک را تحت تأثیر قرار می دهد. تاکنون پژوهشی در خصوص تأثیر قارچ اندوفیت piriformospora indica، در بحث گیاه پالایی خاک های آلوده به مواد نفتی انجام نشده است. بنابراین پژوهش حاضر به بررسی حضور مستقیم ریشه گیاه ذرت تلقیح شده با قارچ p. indica بر حذف آلاینده های نفتی و فعالیت های میکروبیولوژیک و نیز بررسی شاخص کیفیت فیزیکی (شاخص s) و آب گریزی خاک آلوده به مواد نفتی انجام گرفت. در این پژوهش همچنین به بررسی تأثیر قارچ اندوفیت بر رشد و توسعه سیستم ریشه ای این گیاه در حضور توزیع متفاوت لایه های آلوده به مواد نفتی پرداخته شد. برای اجرای مطالعه اول و دوم از یک سیستم ریزوباکس چهار بخشی با فاصله از ریشه استفاده گردید. کشت گیاه در بخش مرکزی این ریزوباکس انجام شد و پس از گذشت 64 روز، تأثیر تلقیح بر رشد گیاه و ویژگی های میکروبیولوژیک و هیدرولیکی خاک مورد بررسی قرار گرفت. دو مطالعه دیگر که به بررسی تأثیر تلقیح قارچ اندوفیت p. indica بر رشد و توسعه ریشه توجه داشت با استفاده از سیستم ریزوترون و نیز روش رادیوگرافی نوترونی انجام شد. نتایج این پژوهش نشان داد که حضور قارچ اندوفیت موجب افزایش عملکرد ریشه و اندام هوایی گیاه ذرت شده و همچنین ارتفاع گیاه و سبزینگی آن در گیاهان دارای اندوفیت بیشتر از گیاهان بدون اندوفیت بود. ویژگی های زیستی خاک مانند جمعیت باکتریایی و آنزیم دهیدروژناز خاک باکشت گیاه (در هر دو تیمار با و بدون اندوفیت) افزایش معنی داری در مقایسه با تیمار شاهد (بدون کشت گیاه) نشان داد. بهبود شرایط بیولوژیک خاک با افزایش تجزیه هیدروکربن های خاک، موجب کاهش مواد نفتی در خاک شد، که این موضوع در نواحی نزدیک به ریشه بیشتر از خاک توده مشاهده شد. به گونه ای که در پایان آزمایش درصد کل هیدروکربن های تجزیه شده در خاک ریزوسفری در مقایسه با مقدار اولیه آن، در تیمارهای تلقیح شده و بدون تلقیح به ترتیب حدود 50 و 40 درصد بود، حال آنکه این مقادیر برای خاک توده به ترتیب حدود 30 و 25 درصد بود. شرایط کیفیت فیزیکی در نگهداشت رطوبت و نیز آب گریزی خاک بهبود پیدا کرده و توان خاک برای نگهداشت آب در محدوده ی قابل دسترس گیاه افزایش یافت. نتایج همچنین نشان داد که حضور آلاینده های نفتی در مسیر توسعه ریشه، کاهش رشد و توسعه ریشه گیاه ذرت را در پی داشت، اما تلقیح این گیاه با قارچ موجب کاهش اثر منفی حضور تنش های نفتی در خاک شد. طول، عمق توسعه، سطح و حجم ریشه گیاه در تیمارهای تلقیح شده با قارچ بیشتر از تیمارهای بدون تلقیح بود. به دلیل بافت خاک که توانایی نگهداشت آب بالایی داشت و از طرفی به دلیل ریز بودن حجم زیادی از ریشه های گیاه ذرت، روش عکس برداری نوترونی در پژوهش حاضر برای بررسی توسعه ریشه های این گیاه چندان موفقیت آمیز و مناسب نبود. همچنین نتایج نشان داد که حضور آلاینده های نفتی و همچنین تلقیح گیاه ذرت با قارچ، باعث افزایش فرایند لیگنینی شدن سلول های ریشه گیاه به عنوان یک راهکار دفاعی در برابر تنش های نفتی شده بود. به طور کلی نتایج نشان داد که فعالیت میکروبیولوژیک خاک با کشت ذرت افزایش یافت و همزیستی گیاه با قارچ p. indica موجب افزایش معنی دار برخی از این شاخص های زیستی شد. همچنین حضور قارچ مورد مطالعه همراه با گیاه ضمن بهبود کیفیت خاک موجب بهبود رشد و توسعه ریشه های این گیاه شد و توسعه ریشه ها در تیمارهای همزیست با قارچ بهتر بود.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.