به منظور مطالعه اثرات کاربرد مقادیر مختلف نیتروژن بر خصوصیات ریشه و اندام های هوایی ژنوتیپ ها و ارقام مختلف گندم دیم آزمایشی در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی به صورت کرت های خرد شده با مقادیر 0، 15، 20، 30، 40، 45، 60، 80، 90، 120 کیلوگرم نیتروژن خالص در هکتار از منبع اوره در کرت اصلی و 5 رقم و ژنوتیپ گندم دیم (آذر 2، سرداری، سرداری 39، سرداری 101 و رصد) در کرت فرعی در 4 تکرار و به مدت یک سال زراعی (87-1386) در ایستگاه تحقیقات کشاورزی دیم مراغه به اجرا در آمد. نتایج نشان داد که در مرحله پنجه دهی (gs21) اثر نیتروژن بر صفات وزن تر اندام هوایی و وزن تر ریشه در سطح احتمال 1 درصد و بر تعداد ریشه های طوقه ای، وزن خشک اندام های هوایی و حجم ریشه در سطح احتمال 5 درصد معنی دار بود. در مرحله ظهور سنبله (gs54) اثر نیتروژن بر صفات طول کلئوپتیل، تعداد سنبله و وزن خشک اندام هوایی در سطح احتمال 5 درصد معنی دار بود. کاربرد نیتروژن بر صفات عملکرد بیولوژیک، عملکرد دانه، شاخص برداشت، درجه باردهی، تعداد سنبله در واحد سطح و ارتفاع بوته در مرحله رسیدگی فیزیولوژیک در سطح احتمال 1 درصد و بر صفات وزن هزار دانه، تعداد پنجه های بارور و وزن خشک برگ پرچم در سطح احتمال 5 درصد معنی دار بود. با کاربرد نیتروژن وزن تر ریشه تا 157 درصد، حجم ریشه تا 114 درصد، تعداد ریشه های طوقه ای تا 60 درصد و عملکرد دانه نیز تا 47 درصد افزایش یافت. همچنین نتایج تجزیه علیت نشان داد که بیشترین اثر مثبت و معنی دار را بر روی عملکرد دانه گندم دیم به ترتیب وزن تر ریشه، حجم ریشه و تعداد ریشه های طوقه ای داشت که اثرات غیرمستقیم صفات طول کلئوپتیل، وزن تر ریشه و طول ریشه جنینی اثرات این صفات را بر روی عملکرد دانه تحت تأثیر قرار دادند. متوسط نیاز نیتروژنی ارقام مختلف گندم دیم برای دستیابی به 95 درصد (1900 کیلوگرم در هکتار) حداکثر عملکرد دانه و تولید حداکثر حجم ریشه در مرحله پنجه زنی، 42 کیلوگرم نیتروژن خالص در هکتار از منبع اوره تعیین گردید. در مجموع می توان استنباط نمود که کاربرد مقادیر مختلف نیتروژن توانست خصوصیات مورفولوژیک ریشه و اجزای عملکرد را تغییر دهد و در افزایش عملکرد در شرایط دیم موثر باشد.

نخود یکی از مهم ترین حبوبات خوراکی است که دارای بیشترین سطح زیر کشت در ایران می باشد. نخود با نام علمی (l. cicer arientinum) جزء بقولات یا گیاهان خانواده لگومینوز بوده و توانایی برقراری رابطه همزیستی با باکتری مزوریزوبیوم سیسری و قارچ های میکوریزی آربسکولار را دارد. علاوه بر اهمیت نخود به عنوان یک منبع غذایی مهم برای تغذیه انسان و دام، این گیاه میتواند در مدیریت حاصلخیزی خاک بویژه در مناطق خشک کمک نماید. در مناطق خشک و نیمه خشک جهان که قسمت عمده ای از اقلیم کشورمان را نیز در برمی گیرد کافی نبودن منابع آب به عنوان مهم ترین عامل محدود کننده رشد گیاهان و تولید محصول شناسایی شده است. قارچ های میکوریز از میکروارگانیسم های مهم بشمار می آیند که با ریشه بیش از 97 درصد از گیاهان همزیستی دارند. اهمیت قارچ های میکوریز در کشاورزی پایدار به واسطه نقش ویژه آنها به عنوان یک حلقه ارتباطی بین خاک و گیاه بوده و مقاومت گیاه میزبان را به تنش های محیطی از جمله تنش رطوبتی افزایش می دهند. اغلب گیاهانی که در مناطق خشک و نیمه خشک می رویند، دارای همزیستی میکوریزی هستند. در این تحقیق با انجام یک آزمایش گلخانه ای در خاک استریل، تاثیر اضافه نمودن دو نوع قارچ میکوریز آربسکولار گلوموس موسه (glomus mosseae) و گلوموس اینترارادیسز (glomus intraradices) و باکتری مزوریزوبیوم سیسری (mesorhizobium ciceri) سویه ic59 در سه سطح رطوبتی 9، 15 و 28 درصد وزنی بر روی میزان عناصر جذب شده و واکنش گیاه نخود رقم ilc482 نسبت به سطوح مختلف رطوبتی، در قالب طرح های کاملاً تصادفی بصورت فاکتوریل، مورد بررسی قرار گرفت. نتایج تجزیه واریانس نشان داد که تیمار رطوبت بر میزان پتاسیم خاک، ریشه و اندام های هوایی و تمام صفات مورفولوژیک به استثناء زمان جوانه زنی و گلدهی تاثیر معنی دار داشت. در تیمارهای رطوبتی بیشترین اثر مثبت مربوط به تیمار رطوبت ظرفیت مزرعه بود. تیمار ریزوبیوم بر میزان آهن خاک، پتاسیم و نیتروژن ریشه، فسفر اندام های هوایی و سایر صفات مورفولوژیک، بجز زمان گلدهی اثر معنی دار داشت. تیمار میکوریز بر روی متوسط ارتفاع بوته و میزان فسفر ریشه، اثر معنی دار داشت که بیشترین اثر مثبت، مربوط به تیمار گلوموس موسه بود. اثرات متقابل رطوبت و میکوریز در فسفر ریشه، منگنز اندام های هوایی، صفات وزن تر ریشه و وزن تر و خشک اندام های هوایی معنی دار شد که در تمامی این موارد بیشترین اثر مثبت مربوط به تیمار رطوبت ظرفیت مزرعه با تیمار گلوموس موسه بود. اثرات متقابل رطوبت و ریزوبیوم در نیتروژن و فسفر ریشه، منگنز و آهن اندام های هوایی، میزان گره ها معنی دار شد که در این موارد بیشترین اثر مثبت مربوط به تیمار حاوی ریزوبیوم و رطوبت ظرفیت مزرعه بود. اثرات متقابل متقابل ریزوبیوم و میکوریز در فسفر ریشه (بیشترین اثر مثبت مربوط به تیمار حاوی ریزوبیوم و گلوموس موسه) ، وزن تر (بیشترین اثر مثبت مربوط به تیمار حاوی ریزوبیوم و تلفیق دو نوع میکوریز) و خشک اندام های هوایی(بیشترین اثر مثبت مربوط به تیمار حاوی ریزوبیوم و گلوموس موسه) معنی دار بود. اثرات سه جانبه رطوبت، میکوریز و ریزوبیوم در وزن تر وخشک اندام های هوایی معنی دار بود که بیشترین اثر مثبت مربوط به تیمار دارای ریزوبیوم، گلوموس موسه و با رطوبت ظرفیت مزرعه بود.

برای بررسی اثرات تناوب های زراعی مختلف بر خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک و عملکرد گندم دیم، سه مکان با سری های خاک سهند، رجل آباد و داراب واقع در منطقه مراغه- هشترود انتخاب گردید. در هر یک از این مکان ها چهار سیستم تناوبی کشت ممتد گندم (تیمار اول)، گندم- نخود (تیمار دوم)، گندم- آیش- گندم- گندم-گندم (تیمار سوم) و گندم- آیش (تیمار چهارم) به مدت پنج سال زراعی (1387-1382) اعمال شد. در خرداد ماه سال 1387 (مرحله رشد gs54) نمونه های دست خورده و دست نخورده خاک از تمامی تیمارها در سه عمق 10-0، 20-10 و 40-20 سانتیمتری تهیه گردید. در این نمونه ها، تعدادی از خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک (بافت، ks، was، db، mwd، dm، ph، ec، cce، oc،cec و p، k، fe، mn، cu و zn قابل استفاده و نیتروژن کل و فاکتور فرسایش پذیری خاک) تعیین شد. همچنین رطوبت خاک در چهار مرحله از دوره رشد گندم (gs21، gs32، gs54 و gs87) و عملکرد بیولوژیکی در اواخر خرداد ماه اندازه گیری شد. کمترین مقدار ks در تیمارهای اول و سوم ( cm.hr-101/2) و بیشترین مقدار آن در تیمارهای دوم ( cm.hr-189/4) و چهارم (cm.hr-127/5) بدست آمد. بیشترین مقدار was (%6/71) در تیمار چهارم حاصل شد که به طور معنی داری (05/0p< ) با تیمار های دیگر اختلاف نشان داد. db در تیمارهای دوم ( g.cm-316/1) و چهارم ( g.cm-315/1) به طور معنی داری (05/0p< ) در مقایسه با تیمارهای اول ( g.cm-329/1) و سوم ( g.cm-329/1) کاهش یافت که می تواند در اثر افزایش بخش سبک ماده آلی در تیمارهای دوم و چهارم نسبت به تیمار اول و سوم باشد. بیشترین ( mg.kg-18/4) و کمترین ( mg.kg-19/3) مقدار آهن قابل استفاده به ترتیب در تیمارهای چهارم و اول حاصل شد که با تیمارهای دوم و سوم به طور معنی داری (05/0p<) اختلاف داشتند. بیشترین مقدار فاکتور فرسایش پذیری خاک در تیمار های اول ( t h mj-1 mm-100681/0) و سوم ( t h mj-1 mm-1 00711/0) بدست آمد و به طور معنی داری با تیمارهای دوم ( t h mj-1 mm-1 00299/0) و چهارم ( t h mj-1 mm-1 00223/0) متفاوت بود. مقدار بیوماس گیاهی در تیمار های دوم (t.ha-1 10/3) و چهارم (t.ha-1 05/3) به طور معنی داری (05/0p<) با تیمارهای اول (t.ha-1 50/1) و سوم (t.ha-1 57/1) تفاوت داشت که می تواند به دلیل بهبود شرایط فیزیکی و بهبود شرایط تغذیه ای باشد. در دیگر خصوصیات اندازه گیری شده و رطوبت خاک اختلاف معنی داری بین تیمارها مشاهده نشد. بر اساس نتایج حاصله، کشت ممتد گندم به جای تناوب گندم- نخود یا گندم- آیش، ریسک پس روی کیفیت خاک اراضی و به خصوص در طولانی مدت را به همراه خواهد داشت.