مهندسی زراعی

چکیده امروزه استفاده تلفیقی از کودهای آلی و شیمیایی برای تولید پایدار و حفظ منابع خاک اجتناب‌ناپذیر می‌باشد. به منظور مطالعه تأثیر طولانی‌مدت کاربرد توام کودهای شیمیایی و آلی بر برخی ویژگی‌های خاک و محتوای عناصر غذایی خاک و دانه گندم در کرت‌های ثابت، پژوهشی در شش تیمار مدیریت مصرف کودهای آلی و شیمیایی در سه تکرار و در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی به مدت 4 سال در استان خوزستان اجرا شد. تیمارهای آزمایشی شامل شاهد بدون کاربرد کود شیمیایی (T1)، کاربرد کودهای شیمیایی NPK بر اساس آزمون خاک (T2)، کاربرد کود گاوی هر دو سال یکبار+ 75 درصد نیتروژن توصیه شده + 50 درصد فسفر و پتاسیم توصیه شده (T3)، کاربرد کمپوست باگاس نیشکر هر دو سال یکبار + 75 درصد نیتروژن توصیه شده + 50 درصد فسفر و پتاسیم توصیه شده (T4)، کاربرد سالانه کود گاوی + 75 درصد نیتروژن توصیه شده (T5)، کاربرد سالانه کمپوست باگاس نیشکر + 75 درصد نیتروژن توصیه شده (T6) بودند. کاربرد تیمارهای کودی (به-جز تیمار T2 کاربرد انحصاری کود شیمیایی) تأثیر معنی‌داری بر شوری خاک نداشتند. بیشترین افزایش معنی‌دار کربن آلی خاک (حدود 13/0 درصد) در تیمارهای کاربرد تلفیقی کود گاوی و کودهای شیمیایی (T3 و T5) مشاهده شد. بیشترین مقدار فسفر و پتاسیم قابل دسترس خاک به‌ترتیب برابر با 8/19 و 3/253 میلی‌گرم در کیلوگرم در تیمار T3 به دست آمد. نتایج نشان داد که تیمارهای کودی تأثیر معنی‌داری بر محتوای فسفر و پتاسیم دانه گندم نداشتند. اما، بیشترین مقدار نیتروژن دانه گندم (06/2 میلی‌گرم در کیلوگرم) نیز در تیمار T3 مشاهده شد (38 درصد افزایش نسبت به تیمار شاهد). نتایج مؤید تأثیر بیشتر کود دامی نسبت به باگاس نیشکر بر بهبود محتوای عناصر غذایی خاک و گیاه بود. بنابراین، کاربرد 20 تن کود گاوی هر دو سال یکبار+ 75 درصد نیتروژن توصیه شده + 50 درصد فسفر و پتاسیم توصیه شده در مزارع گندم استان خوزستان توصیه می‌شود.

چکیده مزایای اقتصادی کشاورزی و خاکورزی حفاظتی در سال‌‌های اولیه اجرای آن بسیار بحث برانگیز و از لحاظ اجرا دارای چالش‌‌هایی است. لذا این مطالعه با هدف تأثیر مدیریت‌‌های مختلف خاکورزی بر برخی از شاخصهای کیفیت خاک در طی سال-های اولیه اجرا انجام گرفته است. این مطالعه در شهرستان نوکنده استان گلستان در قالب آزمایش بلوک کامل تصادفی در سه نوع مدیریت خاکورزی شامل مدیریت کشت حفاظتی بدون شخم (CA) ، کشت و شخم مرسوم (CT) و کشت حفاظتی با خاکورزی حداقل بصورت ریزبد (MT)، و طی 4 سال انجام شد. در هر مدیریت 30 نقطه بصورت تصادفی انتخاب و از عمق 0 تا 20 سانتیمتری نمونه برداری انجام گردید. نتایج نشان داد مقدار ماده آلی خاک در سال چهارم در تیمارهای بدون شخم و شخم حداقل به ترتیب افزایشی به میزان 47 و 17 درصد نسبت به سال اول مشاهده شد. ارزش خنثی سازی کل به ترتیب در مدیریت‌‌های ، شخم مرسوم > بدون شخم >شخم حداقل مشاهده شد. مقدار نیتروژن کل در دو مدیریت حفاظتی افزایش داشته است که به معنی کاهش تلفات نیتروژن در مدت چهار ساله است. کشت بدون شخم در سال چهارم می‌‌‌تواند مقدار فسفر قابل دسترس را در خاک 47 درصد نسبت به سال اول افزایش دهد و عنصر پتاسیم در سال چهارم نسبت به سا‌‌ل اول در تیمار بدون شخم58 و شخم حداقل 52 درصد افزایش داشته است در حالیکه در شخم مرسوم افزایش مقدار پتاسیم 6 درصد بوده است. مقدار عناصر آهن و روی در شخم حداقل و مقدار منگنز در تیمار بدون شخم فراوانی بیشتری نشان داد. با توجه به اینکه روند تغییرات متفاوتی در این تحقیق به دست آمده است به نظر می‌‌رسد برای رسیدن به نتایج بهتر و قابل مشاهده توسط کشاورزان نیاز به زمان کافی برای اجرا است. این یافته‌ها یک چشم انداز عملی به کشاورزان، مروجان و مدیران ارائه می‌دهد تا در سالهای اولیه اجرا به دستاوردها بصورت واقع بینانه توجه نمایند. پیشنهاد می‌‌شود در سال‌های ابتدایی اجرای این گونه طرحهای حفاظتی در مزارعی که شکنندگی و عدم قطعیت‌ها در آن بیشتر است، حمایت‌های دولتی و پشتیبانی صورت گیرد تا به پایداری نهایی برسند.

چکیده امروزه مفهوم کیفیت خاک (SQ) به طور گسترده‌ای برای آگاهی از ظرفیت و محدودیت خاک‌ها در سیستم‌های مختلف محیطی مورد استفاده قرار گرفته است. باتوجه به اهمیت اراضی دیم در تولیدات کشاورزی هدف اصلی این تحقیق مدل‌سازی و کمی‌سازی کیفیت خاک بخشی از اراضی کشاورزی دیم شهرستان دزپارت با استفاده از تحلیل چند متغیره یکپارچه و همچنین تعیین حداقل مجموعه داده‌های موثر می-باشد. تعداد ۱۱۹ نمونه خاک به روش مرکب از عمق 30-0 سانتی‌متری خاک اراضی کشاورزی تهیه شد. نمونه‌ها به آزمایشگاه منتقل و ویژگی‌های شیمیایی-حاصلخیزی و فیزیکی اندازه‌گیری شدند. سپس کیفیت خاک‌ها با استفاده از دو مجموعه داده کل (TDS) و حداقل (MDS) و روش تحلیل-های چندمتغیره با سه شاخص نمرو (NQI)، تجمعی وزنی (IQI) و تجمعی ساده (AQI) تعیین گردید. نتایج آزمون تجزیه مولفه-های اصلی (PCA) حاکی از آن بود که سه مولفه اصلی وجود دارد که در مجموع 78 درصد تغییرات واریانس کل را پوشش می‌دهند. مولفه اول به تنهایی حدود 31 درصد و مولفه دوم و سوم نیز به ترتیب 25 و 12 درصد واریانس کل داده‌ها را بیان کردند. هفت ویژگی شامل نیتروژن زیتوده میکروبی، کربن آلی، هدایت هیدرولیکی اشباع، آب قابل‌استفاده گیاه، میزان شن، pH و EC به عنوان اعضای MDS انتخاب شدند. در مجموعه TDS بیشترین وزن‌ها مربوط به سیلت و شن (به ترتیب با 093/0 و 095/0) و کمترین وزن با مقدار 050/0 به جرم مخصوص ظاهری اختصاص پیدا کرد. در مجموعه MDS، بیشترین وزن مربوط به ماده آلی و سیلت و کمترین وزن مربوط به pH بود. به‌طور کلی، بر اساس دو شاخص AQI و WQI کیفیت خاک منطقه مورد مطالعه در کلاس متوسط قرار گرفتند. اما مقادیر بدست آمده از روش NQI برای کیفیت خاک بیانگر پایین بودن کیفیت خاک منطقه بود. شاخص کیفیت خاک وزنی با مجموعه داده حداقل و تابع غیرخطی (WQI_MDS_NL) به دلیل دارا بودن شاخص حساسیت بیشتر (یا انحراف از معیار بزرگتر) به عنوان مدل برتر انتخاب شد. در نهایت نقشه کیفیت خاک منطقه با استفاده از روش معکوس فاصله وزن‌دار تهیه شد. بر اساس نقشه تهیه شده حدود 53 درصد اراضی منطقه کیفیت خاک متوسط و 47 درصد اراضی کیفیت خاک پایینی دارند.

چکیده بیشتر خاک‌ها یا کمبود روی دارند یا حاوی روی در شکل غیر قابل دسترس برای گیاه هستند. از طرفی شوری خاک یکی از مهم‌ترین و رایج‌ترین تنش‌های محیطی در جهان است. تاثیر شوری بر شکلهای روی و زیست‌فراهمی آن در خاک متفاوت بوده است. در این مطالعه، به منظور بررسی اثر دوده کربن و مخلوط باکتریایی بر توزیع شکلهای شیمیایی روی تحت تنش شوری، آزمایشی گلدانی با چهار تکرار به صورت فاکتوریل با سه فاکتور شامل شوری در سه سطح (۲، ۵ و ۸ دسی زیمنس بر متر) و دوده کربن در دو سطح (0، 4 درصد وزنی) و مخلوط دو باکتری در دو سطح (مایه‌زنی وبدون مایه‌زنی) در قالب طرح پایه‌ی کاملا تصادفی در سال 1402 در گلخانه‌ای دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان انجام گرفت. برای تعیین شکل‌های شیمیایی روی از روش عصاره‌گیری متوالی استفاده شد. پس از پایان آزمایش کربن زیتوده میکروبی، فعالیت کاتالاز و تنفس خاک اندازه گیری شد. نتایج نشان داد کاربرد مخلوط دو باکتری و دوده کربن باعث افزایش معنی‌دار شکل‌های محلول و تبادلی، کربناتی، اکسید آهن و منگنز و آلی گردید. مایه‌زنی مخلوط باکتریایی و افزودن دوده کربن به خاک در سطح شوری ۲ دسی زیمنس بر متر باعث افزایش شکل محلول و قابل تبادل روی از 02/1 در خاک بدون اعمال تیمار به 38/1 میلی‌گرم در کیلوگرم شد که معادل 35 درصد افزایش بود. مایه-زنی مخلوط باکتریها و افزودن دوده کربن به خاک موجب افزایش تمام شکل-های روی بجز شکل باقیمانده شد. با افزایش سطح شوری مقدار شکل‌های محلول و تبادلی،کربناتی و اکسیدی افزایش و شکل آلی کاهش یافت. بیشترین مقدار کربن زیتوده میکروبی، فعالیت کاتالاز و تنفس میکروبی خاک در تیمار دارای باکتری، دوده کربن و در سطح شوری 2 دسی‌‌زیمنس بر متر به ترتیب با مقادیر mgCmic100g-1 9/19 ، mLKMnO4g-1h-1 95/0 و mgCO2100g-1day-1 2/70 اندازه‌گیری شد. همبستگی مثبت بین تنفس خاک و تمام شکل‌های روی به جز شکل باقیمانده وجود داشت، اما همبستگی بین تنفس خاک و شکل باقیمانده روی منفی بود که نشان ‌دهنده تاثیر فعالیت میکروبی بر شکل‌های مختلف روی است.

چکیده رنگ خاک به عنوان یکی از ویژگی‌های ظاهری خاک‌ها است که با توجه به اثرگذاری بر روی بازتاب‌های سطح خاک می‌تواند جهت ارزیابی رفتارهای خاک مورد استفاده قرار بگیرد. در پژوهش حاضر امکان بهره-گیری از شاخص‌های کمی شده رنگ خاک سطحی (RGB) با استفاده از سنجش از دور و رفتار طیفی بازتابی جهت تفکیک سطوح فرسایشی و رسوبی در حوضه‌ی ظهیریه‌ی استان خوزستان بررسی شد. نتایج نشان داد که شاخص‌های کمی شده‌ی رنگ خاک سطحی (20-0 سانتیمتر) در حالت خشک قادر به تفکیک سطوح فرسایشی و رسوبی هستند (سطح 1درصد). همچنین نمودار میانگین بازتاب‌های زیراتمسفری سطوح فرسایشی و رسوبی نشان می‌دهد که بازتاب‌های سطوح رسوبی خصوصا در طول موج‌های 1400، 1900 و 2100 نانومتر کمتر از سطوح فرسایشی است که علت آن وجود باندهای هیدروکسیل (OH) در خاک سطحی و در نتیجه بافت سنگین‌تر و تجمع ماده آلی بیشتر است. نتایج مقایسه‌ی میانگین باندهای ماهواره لندست 8 نشان می‌دهد باندهای 2، 3 و 4 در سطح 1 درصد قادر به تفکیک سطوح فرسایشی و رسوبی هستند. نتایج این بررسی نشان می‌دهد باندهای حرارتی نمی‌توانند جهت تفکیک سطوح فرسایشی از رسوبی استفاده شوند. نتایج این بررسی نشان می‌دهدکه با توجه به تفاوت در ویژگی‌های رنگی سطوح فرسایشی و رسوبی در نتیجه امکان تفکیک آنها بر اساس ویژگی‌های بازتاب‌سنجی وجود دارد.

چکیده تنش کم آبی از مهم‌ترین عامل محدودکننده رشد گیاهان در نواحی خشک و نیمه‌خشک به شمار می‌رود. به منظور بررسی تأثیر نانوذرات تعدیل‌کننده تنش بر ویژگی‌های کمی و کیفی زنیان، آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه محقق اردبیلی با سه تکرار انجام شد. در این مطالعه، تیمارهای آزمایشی شامل تعدیل کننده تنش (ملاتونین، کیتوزان، اسید هیومیک، سلنیوم و شاهد) و رژیم آبیاری که شامل آبیاری در 100، 75 و 50 درصد ظرفیت مزرعه که به ترتیب آبیاری معمولی و تنش کم آبی متوسط و شدید بودند. نتایج حاصل نشان داد که در شرایط آبیاری معمولی، گیاهان زنیان محلول‌پاشی شده با ملاتونین بیشترین عملکرد بیولوژیکی (68/3761 کیلوگرم در هکتار)، عملکرد دانه (35/733 کیلوگرم در هکتار)، عملکرد اسانس (11/22 کیلوگرم در هکتار) را نشان دادند. حداکثر جذب نیتروژن، فسفر و پتاسیم (به ترتیب با 09/3، 40/0 و 65/1 درصد) در شرایط آبیاری معمولی و محلول‌پاشی با ملاتونین بدست آمد. در حالی که، بیشترین میزان فنل و فلاونوئید کل (به ترتیب 55/29 و 33/3 میلی‌گرم در گرم وزن خشک)، درصد مهار رادیکال DPPH، درصد مهار رادیکال نیتریک اسید و ظرفیت جمع‌آوری رادیکال سوپراکسید به ترتیب 85/78، 88/67 و 47/138 درصد در شرایط تنش کم‌آبی شدید و محلول‌پاشی با ملاتونین مشاهده شد. همچنین محلول پاشی ملاتونین باعث بهبود میزان اسانس زنیان (30/3 درصد) در شرایط تنش متوسط شد. در نتیجه، این آزمایش نشان داد که گیاهان زنیان وقتی در معرض تنش کمبود آب قرار می‌گیرند، به ویژه هنگامی که با ملاتونین محلول‌پاشی می‌شوند، واکنش مطلوبی به تیمارهای نانوذرات تعدیل‌کننده تنش نشان می‌دهند.

چکیده پژوهش حاضر در قالب طرح کاملاً تصادفی با آرایش فاکتوریل در 3 تکرار به‌صورت گلدانی بر روی ذرت علوفه‌ای در خاک آلوده به آرسنیک اجرا شد. فاکتورهای آزمایشی شامل 5 سطح بیوچار: شاهد (عدم کاربرد بیوچار)، 5/0 و 1 درصد وزنی بیوچار، 5/0 و 1 درصد وزنی بیوچار غنی‌شده با نانو ذرات عنصر روی و سه سطح آبیاری (100، 75 و 55 درصد ظرفیت زراعی) بودند. نتایج نشان داد که بیش‌‌ترین وزن‌تر (95/43 گرم در گلدان) و خشک برگ (36/5 گرم در گلدان) در تیمار 5/0 درصد وزنی بیوچار غنی‌شده، بیش‌ترین (ارتفاع (86/87 سانتی‌متر)، کلروفیل a (52/17 میلی‌گرم بر گرم وزن‌تر برگ) و کلروفیل کل (26 میلی‌گرم بر گرم وزن‌تر برگ) در تیمار یک درصد بیوچار غنی‌شده و بیش‌ترین کلروفیل b (73/8 میلی‌گرم بر گرم وزن‌تر برگ)،کارتنوئید (69/5 میلی‌گرم بر گرم وزن‌تر برگ 5)، محتوی نسبی آب برگ (19/79 درصد) در تیمار یک درصد بیوچار ساده و سطح آبیاری کامل (100 درصد ظرفیت زراعی) مشاهده گردید و کم‌ترین مقدار ویژگی‌های مذکور در تیمار شاهد (عدم کاربرد بیوچار) و سطح آبیاری 55 درصد ظرفیت زراعی مشاهده شد. نتایج همچنین نشان داد بیش‎ترین (21/17 میلی‌گرم در کیلوگرم) و کمترین (74/11 میلی‌گرم در کیلوگرم) آرسنیک قابل‌دسترس خاک به ترتیب در تیمار 5/0 درصد بیوچار غنی‌شده و تیمار شاهد (عدم استفاده از بیوچار) در سطح آبیاری کامل، بیش‌ترین روی جذب‌شده در برگ (04/393 میکرو‌گرم در گلدان) در تیمار یک درصد بیوچار غنی‌شده و آبیاری کامل و کمترین مقدار (55/105 میکرو‌گرم در گلدان) در تیمار شاهد (عدم استفاده بیوچار) وکم-آبیاری شدید (55 درصد ظرفیت زراعی) مشاهده شده؛ درحالی‌که بیشترین مقدار جذب آرسنیک در برگ (58/18 میکرو-گرم در گلدان) در تیمار شاهد (عدم استفاده از بیوچار) و کم-آبیاری شدید (55 درصد ظرفیت زراعی) و کم‌ترین مقدار (34/2 میکرو‌گرم در گلدان) در تیمار یک درصد بیوچار غنی‌شده و آبیاری کامل مشاهده شد؛ که می‌تواند به نقش مؤثر بیوچار غنی-شده در کاهش جذب آرسنیک در شرایط کم‌آبیاری شدید مرتبط باشد. درنهایت با توجه به اثر مطلوب بیوچار در بهبود ویژگی‌های رشدی ذرت علوفه‌ای و کاهش جذب آرسنیک می‌توان بیان کرد در خاک‌های آلوده به آرسنیک افزودن بیوچار نقش مؤثری در بهبود رشد گیاه در شرایط کم‌آبیاری دارد.

چکیده امروزه در کشور‌های توسعه یافته برای افزایش بهره‌وری محصولات، دقت در کاشت، صرفه‌جویی در زمان به جای روش سنتی از روش های مکانیزه استفاده می‌شود. در این پژوهش برای کاشت مکانیزه، یک دستگاه نشاءکار با سیستم تغذیه خودکار طراحی و ساخته شد. هدف کلی طراحی دستگاه کاشت نشائ با گلدان تجزیه پذیر جهت افزایش بهره‌وری کاشت با کمترین ضایعات زیست محیطی در سطح مزارع ایران است. سپس برای ارزیابی مزرعه‌ای آن دو عامل سرعت پیشروی در سه سطح (7/0، 5/1 و5/2) و نوع نشائ در دو سطح(4 و 6برگی) در قالب طرح فاکتوریل بصورت کاملاً تصادفی در سه تکرار بررسی شد. نتایج تجزیه داده های اندازه گیری شده نشان داد اثر سرعت پیشروی بر پارامتر‌های درصد یکنواختی توزیع نشاء ها، درصد تغییرات عمق کاشت، درصد انحراف بوته از روی ردیف و درصد آسیب فیزیکی در سطح 1 درصد معنی دار و اثر آن بر پارامتر های درصد چند کاشت و نکاشت ، کاشت قابل قبول و غیر قابل قبول در سطح 5 درصد معنی دار است. همچنین تاثیر عامل نوع نشائ بر پارامترهای درصد مرگ و میر نشائ بعد از کاشت و انحراف بوته از روی ردیف به ترتیب در سطح 1 و 5 درصد معنی دار است اثر متقابل عامل ها بر هیچ کدام از پارامتر های اندازه گیری شده معنی دار نگردید. مقایسه میانگین اثر فاکتور های اندازه گیری شده در سه سطح سرعت پیشروی و دو نوع نشائ نشان داد همه فاکتور ها در دو سطح سرعت 75/0 و 5/1 کیلومتر در ساعت بجز فاکتور درصد یکنواختی توزیع نشائ (با میانگین 89.36 درصد) در سرعت 5/1 کیلومتر در ساعت و مرگ و میر نشائ بعد از کاشت در چهار برگی ( با میانگین 33/22 درصد) اثر برابری داشتند. با توجه به تاثیر برابر سرعت ها بر پارامتر های اندازه گیری شده بهترین عملکرد دستگاه در سرعت پیشروی 5/1 کیلومترسرعت با مقدار 11/0 هکتار در ساعت بدست آمد.