چکیده ویژگی های هیدرولیکی خاک (منحنی مشخصه رطوبتی، swcc و هدایت هیدرولیکی، hc) اهمیت کلیدی در فیزیک خاک دارند. این ویژگیها با روشهای مستقیم و غیرمستقیم قابل اندازه گیری اند که هر کدام از این روشها مزایا و معایب خاص خود را دارند. با وجود پیشرفتهای زیادی که در مورد روش های اندازه گیری آنها انجام گرفته است، هر دو گروه روشها وقتگیر، هزینه بر و خسته کننده اند. از این رو استفاده از روشهای غیرمستقیم مدلسازی ویژگیهای هیدرولیکی خاک اجتناب ناپذیر است که از جمله این روشها، مدلهای فیزیکی میباشند. با توجه به وجود مجموعه داده ویژگیهای هیدرولیکی برای خاکهای استان همدان، این پژوهش جهت مدل سازی swcc با مدلهای فیزیکی و ارائه توابع انتقالی خاک (ptfs) جهت تخمین آسان و سریع پارامترهای مدل های فیزیکی انجام شد. از لایههای رویین و زیرین سری های مهم خاک های استان همدان (60 سری و جمعاً 120 خاک) با پراکندگی مناسب در نقاط مختلف و شهرهای استان نمونه برداری شد. ویژگیهای فیزیکی و شیمیایی خاک به روشهای استاندارد، منحنی دانه بندی به روشهای الک کردن و رسوب سنجی با حداقل 10 نقطه، و swcc به کمک دستگاه های جعبه شن و صفحه فشار، اندازه گیری شده بود. swcc این خاکها با مدلهای فیزیکی شامل مدل اولیه آریا و پاریس (ap) با پارامتر مقیاس (?) ثابت برابر 38/1، مدلهای آریا و همکاران (1999) (روشهای ثابت، خطی و غیرخطی)، مدل آریا و همکاران (2008)، مدل فراکتال، مدل هاورکمپ و پارلانگ (hp) و مدلهای نیمو و همکاران شامل مدل سیلندر متناسب (pc)، مدل آریا و دیرولف (ad)، مدل تقریباً پیوسته معادل مدل ap با توزیع جرم یکنواخت (ucneap) و مدل تقریباً پیوسته معادل مدل ap با توزیع ذرات توانی (pcneap) برآورد شده و با swcc اندازه گیریشده مقایسه شد. همچنین مقادیر بهینه و بهینه کلی پارامتر ? در مدل ap و پارامترهای برازش بهینه و بهینه کلی در مدلهای hp، pc، ad، ucneap و pcneap محاسبه شد. در ادامه ptfs برای برآورد ? به روشهای رگرسیون چندگانه با استفاده از ویژگیهای زودیافت خاک (مانند بافت، چگالی ظاهری، درصد ماده آلی، درصد کربنات کلسیم و برهمکنش آنها) بدست آمدند. در بیشتر موارد برآوردهای swcc توسط مدل ap با مقدار ? ثابت برابر با 38/1 رضایتبخش نبودند. مقایسه مکشهای ماتریک اندازه گیری شده و پیش بینی شده به کمک روشهای مختلف نشان داد که روش غیرخطی بهترین روش برای محاسبه ? بود و روش فراکتال کمترین دقت برای برآورد ? را داشت. همچنین مشاهده شد که نتایج روش آریا و همکاران (2008) مشابه روش خطی و نتایج روش بهینه کلی مشابه روش ثابت بود. مقادیر ? محاسبه شده با روشهای مختلف با افزایش درصد رس به طور خطی کاهش داشت و با افزایش شن و میانگین هندسی اندازه ذرات بهترتیب بهطور خطی و توانی افزایش یافت. نتایج برای روش فراکتال روندی معکوس داشت. در نظر گرفتن مقدار رطوبت خاک در مکش ماتریک cm100 (?v100) به عنوان متغیر مستقل در استخراج ptfs برای ?، سبب افزایش دقت آنها شد. روابط ساده خطی و غیرخطی بین مقادیر ? بهینه و اندازه ذرات، مکش ماتریک و درجه اشباع برای خاکهای مورد بررسی به دست آمد که برای برآورد آسان و سریع ? و در نهایت swcc پیشنهاد میشود. برآوردهای مدل hp تنها برای تعداد محدودی از خاکها هماهنگی خوبی با swcc اندازه گیری شده داشت که این خاکها نیز اغلب درشت بافت بودند. نتایج استفاده از مدلهای نیمو و همکاران نشان داد که مدل pc برآوردهای خوبی از swcc به دست نمیدهد. به جز در موارد محدود، مدل ad بهترین برآوردهها از swcc را بهدست داد. همچنین برآوردهای مدلهای ucneap و pcneap نیز تقریباً مشابه یکدیگر و برای بسیاری از خاکها مناسب بودند. توصیه میشود در آینده، از نظریه فراکتال به طور گسترده تر، شبکه های عصبی مصنوعی (anns) و گروه بندی خاکها در برآورد swcc و پارامترهای مدلهای فیزیکی رایج در خاکهای استان همدان استفاده شود و میزان اعتبار و اعتمادپذیری ptfs به دست آمده در این پژوهش با استفاده از داده های جدید و به کمک روشهای مختلف، آزمون شوند.

دامنه ای از مقدار رطوبت خاک که در آن محدودیت برای رشد گیاه در ارتباط با پتانسیل آب, تهویه و مقاومت مکانیکی, در کم ترین حد خود باشد, دامنه رطوبتی با حداقل محدودیت (llwr) نامیده می شود. با توجه به اینکه دانسته های کافی در مورد این مفهوم جدید آب فراهم خاک در کشور ما وجود ندارد، این پژوهش برای ارزیابی اثرهای مدیریت زراعی و بافت خاک بر llwr انجام گرفت. برای این منظور آزمایش بر روی 18 نمونه خاک دست نخورده (قطر cm 1/5 و ارتفاع cm 5) برداشت شده از لایه 10- 5 از دو مزرعه با بافت لوم رسی و لوم شنی که هر یک به مدت 11 سال زیر کشت گندم (triticum aestivum, l.) و یونجه (medicago sativa)بودند، انجام شد. تفاوت بین نمونه خاک ها از نظر درصد رس, درصد کربن آلی, درصد کربنات کلسیم معادل و چگالی ظاهری چشم گیر بود. نمونه های خاک اشباع شده در دستگاه جعبه شن (kpa 7 ? ) و دستگاه صفحه فشاری(kpa 7 ? ) در 14 مکش ماتریک (?) 0، 2/0، 5/0، 1، 2، 5، 7، 10، 30، 100، 200، 500، 1000 و kpa 1500 به تعادل رسیدند. پس از به تعادل رسیدن نمونه ها، مقاومت مکانیکی خاک تنها در 6 مکش ماتریک 10، 30، 100، 500، 1000 و kpa 1500 اندازه گیری شد. سپس نمونه ها آون- خشک شده و مقدار رطوبت و چگالی ظاهری آنها تعیین گردید. تخلخل تهویه ای (afp) برای هر سیلندر از تفاوت بین مقدار رطوبت اشباع (?sat) خاک (محاسبه شده از چگالی ظاهری، db) و مقدار رطوبت اندازه گیری شده بدست آمد. برای هر db در خاک لوم رسی و لوم شنی، llwr محاسبه شد. مقادیر بحرانی برای رشد گیاه در ارتباط با پتانسیل ماتریک آب شامل گنجایش زراعی در مکش ماتریک 10 یا kpa 33، نقطه پژمردگی دائمی در مکش ماتریک kpa 1500، مقاومت مکانیکی خاک در mpa 2 و تخلخل تهویه ای 10 درصد در نظر گرفته شد و llwr بر اساس این مقادیر محاسبه شد. مقدار رطوبت خاک در گنجایش زراعی (?fc) و نقطه پژمردگی دائمی (?afp) با استفاده از مدل منجنی مشخصه رطوبتی خاک (swcc) و مقدار رطوبت نظیر مقاومت مکانیکی mpa 2 (?sr) با استفاده از مدل منحنی مشحصه مقاومت مکانیکی (sscc) پیش بینی شد. برای اندازه گیری مقدار رطوبت نظیر تخلخل تهویه ای 10 درصد (?afp)، از فرمول (1-(db/ds))-0.1 استفاده شد. در هر چگالی ظاهری، llwr تفاوت بین حد بالایی و پایینی دامنه رطوبتی بود. به این ترتیب که حد بالایی llwr، ?fc یا ?afp (هر کدام کم تر بود) و حد پایینی llwr، ?pwp یا ?sr (هر کدام که بیش تر بود) در نظر گرفته شد. نتایج نشان داد که با افزایش چگالی ظاهری در خاک های لوم رسی (زیر کشت یونجه و گندم) مقادیر ?fc و ?pwp به صورت جزئی کاهش یافت؛ در حالی که در خاک های لوم شنی (زیر کشت یونجه و گندم) هر دو مقدار ?fc و?pwp افزایش یافت. llwr در خاک های لوم رسی (زیر کشت یونجه و گندم) با افزایش چگالی ظاهری کاهش یافت. llwr با افزایش چگالی ظاهری در خاک لوم شنی زیر کشت یونجه، تاmg m-3 56/1 db = (با در نظر گرفتن ?fc=?10kpa) وmg m-3 67/1 db = (با در نظر گرفتن ?fc = ?33 kpa) و در خاک لوم شنی زیر کشت گندم تاmg m-3 6/1 db = (با در نظر گرفتن ?fc = ?10kpa) وmg m-3 7/1 db = (با در نظر گرفتن ?fc = ?33 kpa) افزایش یافت. سپس با تراکم بیش تر به شدت محدود شد. بیش ترین مقدار llwr در این پژوهش در دامنه cm3cm-3167/0-034/0 (با در نظر گرفتن ?fc = ?10kpa ) و cm3cm-3119/0-034/0 (با در نظر گرفتن ?fc = ?33 kpa) مربوط به خاک لوم رسی زیر کشت گندم بود. کم ترین مقدار llwr نیز در دامنه cm3cm-3 151/0-137/ 0 (با در نظر گرفتن ?fc = ?10kpa) و cm3cm-3 111/0-087/0 (با در نظر گرفتن ?fc = ?33 kpa) به خاک لوم شنی زیر کشت گندم مربوط بود. نتایج رگرسیون خطی ساده (گام به گام) نشان داد که llwr (?fc = ?10kpa)، وابسته به درصد رس، چگالی ظاهری، درصد ماده آلی و درصد کربنات کلسیم بود (r2=0.79). در حالی که با در نظر گرفتن ?fc = ?33 kpa، llwr تابعی از چگالی ظاهری، درصد رس و درصد ماده آلی مشاهده شد (r2=0.48). نتایج این پژوهش نشان داد که llwr به عنوان یک شاخص مفید کیفیت ساختمانی خاک تحت شرایط مدیریت زراعی و بافت خاک مختلف در استان همدان می تواند کاربرد داشته باشد.

پدیده سخت شوندگی یکی از نشانه های کیفیت فیزیکی ضعیف خاک است. خاک های سخت شونده خاک هایی هستند که تغییر مقاومت مکانیکی آنها با خشک شدن شدید بوده، در هنگام خشک شدن ، سخت و متراکم شده و خاک ورزی آن ها دشوار یا غیر ممکن می گردد. خاک های سخت شونده دارای دشواری هایی مانند تهویه ضعیف در شرایط مرطوب ، نفوذپذیری اندک و رواناب و فرسایش زیاد می با شند. با توجه به اینکه اکثر خاک های ایران از نظر ماده آلی فقیرند، انتظار می رود که پدیده سخت شوندگی در برخی از آنها رخ دهد. شناخت این پدیده و عوامل مهم موثر بر آن به مدیریت و بهبود این خاک ها کمک می کند . پژوهش های اندکی در مورد این پدیده در غرب ایران انجام گرفته است. این پژوهش بر روی 9 سری خاک از مناطق مختلف استان همدان (با اقلیم نیمه خشک) انجام شد. هدف از این پژوهش بررسی پدیده سخت شوندگی از راه اندازه گیری سه نوع مقاومت کششی (its)، فشاری غیرمحصور (ucs) و فروروی (pr) در نمونه های باز ساخته شده خاک (با درجه های تراکم مختلف) بود. آزمون its بر روی نمونه های ساخته شده با چهار چگالی ظاهری (bd) متفاوت که ضرایبی از چگالی ظاهری بحرانی برای رشد گیاه (bdcritical8/0، bdcritical9/0، bdcritical1 و bdcritical1/1) بودند انجام شد. آزمون های ucs و pr تنها بر روی نمونه های خاک با چگالی ظاهری bdcritical9/0 انجام گرفت. منحنی مشخصه رطوبتی خاک (swcc) برای نمونه های بازساخته شده با مقادیر چگالی ظاهری مذکور نیز اندازه گیری شده و برخی از شاخص های کمّی سخت شوندگی خاک (s، hdexter، h1، h2، s1 و s2) محاسبه شد. همچنین hblackwell و ibecher که از شاخص های کمّی سخت شوندگی مربوط به مقاومت فروروی خاک می باشند، بررسی شد. بررسی اثر تنش موثر ناشی از مکش ماتریک بر مقاومت مکانیکی خاک در هنگام خشک شدن نیز مورد توجه قرارگرفت. همچنین اثر ویژگی های ذاتی و bd بر پدیده سخت شوندگی خاک بررسی شد. بر اساس مقادیر its، مشاهده شد که در bdcritical8/0 هیچ یک از خاک ها پدیده سخت شوندگی را نشان ندادند ولی با افزایش bd پدیده سخت شوندگی در برخی از خاک ها مشاهده شد. در تمامی خاک های مورد بررسی، با افزایش درجه تراکم (bd) و افزایش مقدار رس، مقدار its افزایش یافت. همچنین اثر افزایشی مقدار رس بر ucs و اثر افزایشی مقدار کربنات کلسیم بر pr مشاهده شد. اگرچه در نمونه های بازساخته شده برای swcc، bd واقعی با bd اسمی تفاوت داشت، روند کلی تغییرات نگهداشت آب با افزایش درجه تراکم خاک منطقی و قابل توجیه بود. در بیش تر خاک ها با افزایش bd، مقادیر hdexter، h1 و h2 افزایش یافتند. با افزایش bd کاهش در مقادیر s، s1 و s2 رخ داد که دلیل آن کاهش کیفیت فیزیکی با افزایش فشردگی خاک می باشد. شیب مدل نمایی (z) برازش یافته بر منحنی مشخصه مقاومت مکانیکی به عنوان شاخص سخت شوندگی خاک رابطه ای مثبت با مقدار شن و رابطه ای منفی با مقدار سیلت برقرار کرد. پارامتر برازش ns در مدل ون گنوختن برای منحنی مشخصه مقاومت مکانیکی نیز با مقدار رس رابطه مثبت و با مقدار شن رابطه منفی داشت. در این پژوهش بین hblackwell یا ibecher و ویژگی های ذاتی خاک رابطه معنی داری دیده نشد. شیب (?) رابطه مقاومت مکانیکی با تنش موثر می تواند شاخصی از سخت شوندگی خاک باشد. شاخص ? رابطه ای مثبت با مقدار رس ریز و رابطه ای منفی با مقدار سیلت خاک نشان داد. رابطه بین میانگین شاخص های کیفیت فیزیکی و سخت شوندگی با میانگین bd (bdaverage) برای تمامی خاک های مورد بررسی ارزیابی شد. روابط منفی برای شاخص های کیفیت فیزیکی (s ، s1و s2) و روابط مثبت برای شاخص های سخت شوندگی(hdexter، h1 و h2) به دست آمد. روابط مثبت و معنی داری بین hdexter و نسبت s / hi در تمامی مقادیر bd مشاهده شد. بررسی چگونگی تغییر شیب این رابطه با bd نشان می دهد که با افزایش درجه تراکم (کاهش s و افزایش hi) استعداد خاک برای سخت شوندگی بیش تر می شود. با توجه به نتایج به دست آمده، مقاومت فروروی به عنوان بهترین مقاومت مکانیکی برای بررسی پدیده سخت شوندگی خاک انتخاب شد زیرا برای نمونه بیش ترین مقادیرpr بیشینه و hdexter، و کم ترین مقدار sدر bdcritical9/0 در یک خاک به دست آمد که بیان گر پایداری و اعتمادپذیری این مقاومت می باشد. پیشنهاد می شود در آینده اثر برخی از ویژگی های ذاتی مانند مقدار رس ریز و کانی های رسی بر پدیده سخت شوندگی در خاک های همدان ارزیابی 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+.

بخش های کربن آلی خاک مستقیماً روی ویژگی های فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی خاک اثر گذار ‏هستند و گنجایش خودبازسازی خاک ها به کیفیت و کمیت کربن آلی خاک وابسته می باشد. کاربرد ‏فسفر بعنوان عنصری حیاتی و ضروری در تولیدات کشاورزی امری عادی می باشد، اما مقدار زیاد آن ‏در آب های سطحی به غنی شدن آب ها و گسترش و رشد گیاهان آبزی و پدید eutrification می-‏انجامد. منطقه مورد پژوهش زمین های حوزه آبخیز دریاچه زریبار مریوان در استان کردستان ‏‏(شمال رشته کوه های زاگرس) می باشد. در این پژوهش، از روش بخش بندی فیزیکی در بررسی توزیع ‏بخش های گوناگون کربن آلی خاک و شاخص کارفرمایی کربن خاک بهره برداری شد. همچنین از روش ‏عصاره گیری متوالی برای برآورد بخش های گوناگون فسفر خاک در کاربری های گوناگون جنگل دست-‏نخورده، جنگل تبدیل شده به باغ انگور، باتلاق و باتلاق تبدیل یافته به گندم و یونجه بهره برداری ‏شد. مدت تبدیل کاربری برای باغ 30 سال و برای گندم و یونجه 20 سال بوده است.‏ بررسی ها نشان داد بیشترین مقدار خاکدانه های خیلی بزرگ در باتلاق (61/0 گرم خاکدانه بر گرم ‏خاک خشک) و جنگل (56/0 گرم خاکدانه بر گرم خاک خشک) وجود داشته است. دگرگونی کاربری ‏از جنگل به باغ و باتلاق به یونجه و گندم به ترتیب مایه کاهش میانگین وزنی قطر خاکدانه به مقدار ‏‏8/25، 4/40 و 2/30% شده است. تبدیل کاربری باتلاق به یونجه و گندم به ترتیب 8/43% و 34% ‏پایداری خاکدانه را کاهش داده است. مقدار کربن آلی کل خاک نگهداری شده در خاکدانه های لایه ‏‏30-0 سانتی متر به ترتیب زیر کاهش نشان داده است: باتلاق (01/3%) > جنگل (66/1%) > باغ ‏‏(27/1%) > یونجه (20/1%) > گندم (16/1%). کربن نگهداری شده در خاکدانه های خیلی بزرگ و ‏بزرگ در کاربری های دست نخورده بیشتر از زمین های باغی و کشاورزی بوده است. مقدار مواد آلی ‏ذره ایی به ترتیب زیر کاهش نشان داد: جنگل (49/10 گرم ماده آلی بر کیلوگرم خاک) > باتلاق ‏‏(04/7 گرم ماده آلی بر کیلوگرم خاک) > باغ (35/6 گرم ماده آلی بر کیلوگرم خاک) > یونجه ‏‏(75/5 گرم ماده آلی بر کیلوگرم خاک)> گندم (48/3 گرم ماده آلی بر کیلوگرم خاک).‏ بیشترین مقدار کربن آلی همراه با دانه های هم اندازه شن در باتلاق (01/67 گرم ماده آلی بر کیلوگرم ‏خاک) و کمترین مقدار در کاربری گندم (57/24 گرم ماده آلی بر کیلوگرم خاک) بوده است. ‏دگرگونی کاربری از باتلاق به یونجه و گندم به ترتیب 39/48 و 14/45 تن در هکتار کربن آلی همراه ‏با دانه های هم اندازه سیلت+ رس را کاهش داده است. بررسی ها نشان داد که شاخص نگهداری کربن ‏در باغ نسبت به جنگل 30% کمتر بوده است. همچنین، شاخص کارفرمایی کربن در طول زمان ‏دگرگونی کاربری 37% کاهش نشان داد. شاخص کارفرمایی کربن در یونجه و گندم به ترتیب 50 و ‏‏60% نسبت به باتلاق کاهش نشان داد.شاخص کارفرمایی کربن در کاربری گندم نسبت به یونجه ‏‏9/445 کاهش را نشان داد.‏ بخش بندی فسفر نشان داد که بیشترین مقدار فسفر محلول و تبادلی در لایه 30-0 سانتی متر ‏کاربری های کشاورزی دیده شد ( به گونه متوسط 91/125 میلی گرم فسفر بر کیلوگرم خاک). فسفر ‏پیوندی با ترکیبات کلسیمی نسبت به دیگر بخش های فسفر بیشترین دگرگونی را در اثر تبدیل ‏کاربری زمین متحمل شده است بطوریکه کمترین مقدار آن در کاربری باغ (059/192 میلی گرم فسفر ‏بر کیلوگرم خاک) و بیشترین مقدار در یونجه (08/463 میلی گرم فسفر بر کیلوگرم خاک) دیده شد. ‏دگرگونی کاربری جنگل به باغ فسفر خاک بیشتر در معرض جابجایی قرار داده است، به همین جهت ‏کمترین مقدار فسفر کل در کاربری باغ (83/673 گرم فسفر بر کیلوگرم خاک) ممکن است بخاطر ‏خروج فسفر در رسوبات و رواناب ناشی از دگرگونی کاربری باشد. فسفر محلول و تبادلی و فسفر ‏پیوندی با ترکیبات آهن و آلومینیوم در لایه 60-30 سانتی متر یونجه نسبت به دیگر کاربری ها بیشتر ‏بوده است. بررسی ها نشان داد که در زمین های دست نخوره 5/44% کل فسفر در لایه 30-0 سانتی-‏متر نگهداری شده است، ازسوی دیگر سهم این لایه برای نگهداشت فسفر کل در کاربری های ‏کشاورزی و باغی به گونه متوسط 33% بوده است.‏ بررسی ها این بررسی نشان داد که 54% فسفر کل در کاربری های جنگل و باتلاق در خاکدانه های ‏بزرگ نگهداشت شده است، درحالیکه این نسبت برای یونجه و گندم به ترتیب 27 و 40% بوده است. ‏متوسط مقدار فسفر نگهداری شده در خاکدانه های درشت کاربری های دست نخورده و کشاورزی به ‏ترتیب 54 و 5/33% بوده است.‏

هدف از این پژوهش ارزیابی اثر ساختمان و بافت خاک بر حرکت فلزهای سنگین در شرایط رطوبتی اشباع و غیراشباع است. در این پژوهش از طرح فاکتوریل با 3 فاکتور در قالب بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار استفاده شد. تیمارهای آزمایشی شامل بافت خاک ( لوم شنی و لوم رسی)، ساختمان خاک (دست خورده و دست نخورده) و رطوبت خاک (اشباع و غیراشباع) بودند. جهت برقراری جریان اشباع ماندگار، شدت جریانی معادل بیشترین ضریب آبگذری و برای برقراری جریان غیراشباع ماندگار، شدت جریانی معادل سه چهارم کمترین ضریب آبگذری به ستون های خاک اعمال گردید. پس از برقراری جریان ماندگار، حجمی از شیرابه زباله معادل نصف پوروالیوم محاسبه شده برای هر کدام از تیمارها، که محتوی فلزهای سنگین نیکل، مس، روی، کادمیوم و سرب و یون های پتاسیم، سدیم، منیزیم و کلسیم بود به ستون های خاک مربوط به آن تیمار اضافه شد. سپس آبشویی ستون ها تا 5 برابر حجم آب منفذی ادامه یافت. نمونه برداری از زه آب به فواصل 2/0 حجم آب منفذی انجام شد. غلظت فلزهای سنگین روی، کادمیوم، مس، نیکل و سرب توسط دستگاه جذب اتمی و غلظت یون های سدیم و پتاسیم توسط دستگاه فلیم فتومتر در زه آب خروجی اندازه گیری شدند؛ همچنین غلظت کلسیم و منیزیم نمونه ها نیز توسط روش تیتراسیون برگشتی بدست آمدند. نتایج بدست آمده از رسم منحنی های رخنه نشان داد که اختلاف معنی داری در حرکت فلزهای سنگین در تیمار های آزمایشی وجود داشت. در ستون های خاک دست نخورده، اوج منحنی رخنه سریع تر و بالاتر از ستون های خاک دست خورده مشاهده شد، که علت آن را می توان به حضور جریان ترجیحی نسبت داد. در ستون های دست نخورده با بافت لوم رسی، خروج فلزها سریع تر بود، که نشان گر تأثیر مثبت رس در بهبود و توسعه ساختمان خاک و ایجاد مسیرهای ترجیحی بیشتر در خاک های لوم رسی نسبت به خاک های لوم شنی است. در تیمارهای دست خورده نتایج کاملاً عکس تیمار دست نخورده بود، بدین ترتیب که مقدار عناصر خروجی از ستون های لوم شنی بالاتر از ستون های لوم رسی بود؛ در ستون های دست خورده حضور مقادیر بالای رس در خاک های لوم رسی سبب جذب بیشتر عناصر به سطوح ذرات خاک شده و از مقدار عناصر خروجی می کاهد. همچنین نتایج نشان دادند که میزان رطوبت بر مقدار حرکت فلزها تأثیر گذار می باشد؛ بطوریکه در شرایط رطوبتی اشباع خروج فلزها و یون ها نسبت به شرایط غیراشباع دارای مقدار خروجی بیش تر بود و نقاط اوج منحنی های رخنه در حجم های آب منفذی پایین تر ظاهر شدند. نتایج مدل سازی نشان دادند مدل mim، در هر چهار تیمار ستون های خاک و در هر دو شرایط رطوبتی اشباع و غیر اشباع برازش خوبی بر داده های منحنی رخنه کلیه عناصر مورد بررسی دارد. اثر بافت خاک و ساختمان خاک بر پارامترهای برآورده شده ضریب انتشارپذیری (? ) و محاسبه شده انتشارپذیری ظاهری (d)، ضریب جذب (kd) ، عدد پکله (pe) و ضریب دیرآیی (r) با استفاده از نرم افزار hydrus-1d در شرایط جریان اشباع و غیر اشباع بررسی شدند. نتایج نشان دادند که روند کلی مقدار ? و d در هر دو شرایط رطوبتی اشباع و غیر اشباع برای چهار تیمار خاک مورد بررسی به ترتیب لوم رسی دست نخورده < لوم شنی دست نخورده < لوم شنی دست خورده < لوم رسی دست خورده بود. روند کلی تغییرات عدد پکله بین چهار تیمار در هر دو شرایط اشباع و غیر اشباع کاملاً برعکس روند تغییرات انتشارپذیری و ضریب انتشار ظاهری بود. مقادیر ضریب جذب نیز در هر دو شرایط رطوبتی در تیمار لوم رسی ( میانگین نوع ساختمان) بالاتر از تیمار لوم شنی بود. حضور مقادیر بالای رس و سطوح جذبی فعال در بافت لوم رسی سبب افزایش مقدار ضریب جذب در این خاک ها شده است. مقادیر ضریب دیرآیی در هر دو شرایط رطوبتی روندی مشابه را نشان دادند، بطوریکه مقدار ضریب دیرآیی در تیمار لوم رسی دست خورده بالاترین و درتیمار لوم شنی دست نخورده پایین ترین بودند.

این پژوهش به خاک در پالایش باکتری، به عنوان یک فیلتر طبیعی می باشد. بیش ترین ضریب پالایش (?f) در خاک cl-r دیده شد. سرعت بیش تر آب از مسیرهای ترجیحی جریان، احتمالاً دلیلی بر ضریب پالایش کوچک تر در ستون های c می باشد. کاهش دمای محیط شستشو (?c 5) سبب کاهش شدت جریان و در نتیجه افزایش پالایش باکتری گردید. شرایط جریان غیراشباع منجر به افزایش مقادیر ?f برای باکتری گردید. داده های مشاهده ای با استفاده از معادله روان-انتشار (cde) در ستون های دست خورده و مدل آب متحرک-غیرمتحرک (mim) در ستون های هوادیده، با استفاده از نرم افزار hydrus-1d مدل سازی شدند. از مدل چسبیدن، جداشدن و گیرافتادن برای مدل سازی منحنی های رخنه باکتری استفاده گردید. هر دو مدل غلظت های خروجی را به خوبی توصیف کردند. با واسنجی مدل ها در تطابق با منحنی های رخنه مشاهده ای e. coli nar و br، مقادیر کوچک تر انتشارپذیری برای باکتری به دست آمد. ضرایب چسبندگی و گیرافتادگی برای باکتری در خاک cl بیش تر بود. نقطه اوج منحنی های رخنه در ستون های هوادیده زودتر دیده شد، که این موضوع در ارتباط با پیوستگی منافذ خاک می باشد که در حین هوادیدگی ایجاد شده است. شواهد نشان می دهد که برهم کنش بین بافت خاک و هوادیدگی سبب ایجاد ساختمان خاک شده است، که به شدت پارامترهای انتقال را تحت تأثیر قرار می دهد. تغییر در توزیع اندازه منافذ منجر به برهم کنش های متفاوت بین ذرات خاک و باکتری شده است. بر اساس مدل چسبیدن، جداشدن و گیرافتادن، تیمار cl-r بیش ترین تمایل را برای جذب (چسبیدن) باکتری نشان داد. در ستون های خاک هوادیده، باکتری ها از منافذ درشت عبور کرده و در نتیجه کم ترین مقدار چسبندگی باکتری اتفاق افتاد. دوره های ترشدن/خشک شدن و یخ زدن/ذوب شدن متوالی و فعالیت کرم های خاکی احتمالاً سبب افزایش منافذ و تغییر توزیع اندازه منافذ خاک، به ویژه در خاک های ریزبافت و افزایش خطر آلودگی آب های زیرزمینی از زمین هایی که کود دامی سطحی دریافت کرده اند، می شود. این پژوهش به طور وضوح نشان داد که بافت و ساختمان خاک دارای اثرات آماری معنی داری بر پارامترهای کلیدی انتقال آلاینده ها در خاک شامل انتشارپذیری، ضریب چسبندگی و ضریب گیرافتادن می باشد. تماس نزدیک تر و برهم کنش قوی تر ذرات باکتری و خاک، احتمالاً منجر به مقادیر بزرگ تر ضریب چسبندگی در خاک های ریزبافت و دست خورده در مقایسه با تیمارهای دیگر شد. مقدار انتشارپذیری در خاک های ریزبافت اندکی بیش تر از خاک های درشت بافت، به ترتیب در حدود یک و دو برابر به ترتیب در خاک های هوادیده و دست خورده بود. نتایج هم چنین نشان داد که افزایش مقدار رس سبب افزایش تشکیل ساختمان خاک و شبکه منافذ گردیده و در نتیجه سبب افزایش انتقال باکتری و ردیاب شیمیایی در خاک های ساختمان دار ریزبافت نسبت به خاک های درشت بافت شد. منحنی های رخنه برمید نسبت به باکتری تأخیر داشت، که نشان می دهد حرکت ردیاب شیمیایی خنثی غالباً از راه جریان در پیکره خاک صورت می گیرد، در حالی که حرکت باکتری غالباً از شبکه منافذ درشت (ترجیحی) انجام می شود. این پژوهش تأیید می کند که ویژگی های دینامیکی خاک (مانند ساختمان) می تواند طی شرایط اقلیمی تغییر کند و در نتیجه روش ساخت نمونه های خاک هوادیده ممکن است سبب ارزیابی بهتر از خطر انتقال آلاینده ها نسبت به شرایط طبیعی شود.

موضوع حرکت و انتقال ریز جانداران بیماری زا در خاک ها و آبخوان ها در سالیان اخیر به عنوان مسئله ای زیست محیطی مورد توجه پژوهشگران قرار گرفته است. جنبه های فیزیکی و همچنین رفتار بیولوژیکی جانداران در خاک بیشتر مورد توجه پژوهشگران بوده است. این پژوهش با هدف بررسی اثر بافت خاک، نوع کشت و شرایط جریان اشباع و غیراشباع بر حرکت باکتری اشریشیاکولی در ستون های خاک دست نخورده انجام شد. تیمارها در قالب طرح فاکتوریل با طرح اصلی بلوک های کامل تصادفی و با سه تکرار انتخاب شدندتیمارهای خاک شامل ستون های خاک دست نخورده (با قطر cm 16 و ارتفاع cm25) از دو خاک لوم رسی و لوم شنی بودند که هر دو بافت زیر کشت یونجه، گندم و ذرت قرار داشتند. نمونه ها در محیط کشت اختصاصی emb کشت و سپس شمارش شد.منحنی های رخنه براساس تغییرات غلظت باکتری خروجی در برابر حجم آب منفذی رسم شد. سپس تجزیه آماری با استفاده از برنامه sas انجام شد و مقایسه میانگین اثر تیمارها آورده شد. بافت خاک، نوع کشت و شرایط جریان اثر معنی داری بر حرکت باکتری اشریشیاکولی داشت.

پژوهش های کمّی اندکی درباره اثر کیفیت آب بر فراهمی آب خاک برای گیاه انجام شده است. این پژوهش با هدف ارزیابی اثر ترکیبی شوری آب و بافت خاک بر فراهمی آب خاک و آسانی جذب آب خاک توسط گیاه انجام گرفت. شاخص های فراهمی آب خاک برای گیاه شامل: آب فراهم رایج (paw)، دامنه رطوبتی با حداقل محدودیت (llwr)، گنجایش آب انتگرالی (iwc) و انرژی انتگرالی (ei) مورد بررسی قرار گرفتند. دو خاک کشاورزی با بافت های لوم رسی و لوم شنی از منطقه همدان انتخاب شده و در شرایط آزمایشگاهی با آب هایی با شوری های (ec) 0، 2، 4، 8، 12، 16و ds m-1 20 (از نمک-های خالص nacl و 2cacl) با sar یکسان (=1) تر و خشک شدند. سپس منحنی مشخصه رطوبتی، هدایت هیدرولیکی غیر اشباع و منحنی مشخصه مقاومت مکانیکی خاک ها اندازه گیری شد. داده های منحنی های مشخصه رطوبتی و مقاومت مکانیکی خاک که به روش جایگزینی به دست آمده بودند، به روش تبخیر نیز تصحیح شده و مدل سازی شدند. محاسبه شاخص های فراهمی آب خاک، با تنش شوری و بدون تنش شوری (اثر بر پتانسیل آب) انجام شد. اثر شوری آب بر منحنی مشخصه رطوبتی خاک چندان قابل توجه نبود ولی تاثیر آن در کاهش مقاومت مکانیکی خاک به ویژه در دامنه خشک چشم-گیر بود. با افزایش شوری، شاخص کیفیت فیزیکی خاک (s) کاهش یافت. در اکثر موارد محدودیت تهویه در دامنه مرطوب رخ نداد ولی محدودیت مقاومت مکانیکی یا شوری زیاد در دامنه خشک دیده شد. بدون تنش شوری، شاخص های آب فراهم خاک در خاک لوم شنی به طور معنی داری بیش تر از خاک لوم رسی بود و با افزایش شوری فراهمی آب خاک کاهش یافت. استفاده از داده های اصلاح شده (تبخیر) به نتایج مشابهی (ولی با paw کم تر به دلیل اثر شوری بر پتانسیل آب) با استفاده از داده-های اصلاح نشده (جایگزینی) منجر شد. استفاده از داده های اصلاح شده برای llwr و iwc اثر بیش تری بر حد پایینی داشت، و در نتیجه نسبت به استفاده از داده های اصلاح نشده افزایش یافتند. بنابراین اگر از اثر شوری بر پتانسیل آب خاک صرف نظر شود (یا گیاهانی مقاوم به شوری کشت شوند)، شوری می تواند محدودیت مقاومت مکانیکی خاک در دامنه خشک را تعدیل کند. با تنش شوری، شوری آب سبب کاهش چشم گیر شاخص های فراهمی آب خاک شد. بدون تنش شوری، ei(paw100) و ei(paw330) برای خاک لوم رسی بیش تر از خاک لوم شنی بود به این مفهوم که گیاه انرژی ویژه بیش تری برای جذب آب از paw در خاک ریزبافت غیرشور نسبت به خاک درشت بافت غیرشور باید مصرف کند. با تنش شوری، شاخص های ei به شدت افزایش یافته و در خاک شن لومی بیش تر از خاک لوم رسی شدند به مفهوم است که گیاه انرژی ویژه بیش تری برای جذب آب از paw در خاک درشت بافت شور نسبت به خاک ریز بافت شور باید مصرف کند. در کل می توان گفت محدودیت مهم فراهمی آب برای خاک های مورد بررسی، مقاومت مکانیکی زیاد در دامنه خشک بود که شوری آب صرف نظر از اثرهای دیگر سبب تعدیل مقاومت مکانیکی خاک شد.

از جمله عوامل مهم در کشاورزی پایدار مدیریت صحیح کاربری اراضی و حفظ مواد آلی خاک می باشد. هدف از این پژوهش بررسی اثر تغییر کاربری اراضی بر ویژگی های فیزیکی و شیمیایی و اجزاء فیزیکی ماده آلی یک خاک در گنبد سلطانیه زنجان بود. ویژگی های فیزیکی خاک شامل چگالی ظاهری هدایت هیدرولیکی اشباع بافت منحنی مشخصه رطوبتی پایداری خاک دانه ها به دو روش الک خشک (تیمارهای انتشار ضعیف و متوسط) و الک تر (تیمارهای انتشار ضعیف و متوسط و پیش تمیارهای غوطه ور کردن سریع و مرطوب کردن آهسته تا مکش های ماتریک 20 و 200kpa) و مقاومت کششی خاک دانه ها و ترد خاک و درصد سیلیت و رس اندازه گیری شد. ویژگیهای شیمیایی اندازه گیری شده خاک شامل درصد کربن آلی درصد ازت کل و نسبت c/n در خاک دانه های اولیه و در سیلت و رس پس از اعمال انرژی فراصوت به خاک دانه ها در روش الک تر بود. آزمایش در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی و کرت های دوبار خرد شده در سه تکرار انجام شد. که در طرح کرت های دو بار خرد شده کاربری اراضی به عنوان کرت اصلی تیمار انتشار به عنوان کرت فرعی و اندازه خاک دانه به عنوان کرد فرعی در نظر گرفته شد. برای اندازه گیری ks،bd,smcc و درصد منافذ درشت و ریز نمونه های به نخورده و برای اندازه گیری سایر ویژگی های فیزیکی و شیمیایی نمونه های به هم خورده از لایه 0-25 cm برداشت شد. نتایج این پژوهش نشان داد که تغییر کاربری اراضی سبب کاهش مقدار ماده آلی ناپایداری ساختمان خاک و در نتیجه افزایش bd و ks و y خاکدانه ها می شود. اکسید شدن مواد آلی و خردشدن خاکدانه ها در اثر کشت و کار سبب کاهش درصد oc و درصد tn خاک و ایجاد خاکدانه های ریز شده است. در کل می توان گفت تغییر کاربری اراضی سبب تغییر ویژگی های فیزیکی و شیمیایی و اجزاء فیزیکی ماده آلی خاک مورد بررسی شده است.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.