در هنگام جستجو کلمه در قسمت عنوان میتوانید کلمات مورد جستجو را با کاراکتر (-) جدا کنید.
کاربرد نوع شرط:
- جایگاه : پژوهشی
- مجله: مجله مدیریت خاک و تولید پایدار
- نوع مقاله: Journal Article
- کلمات کلیدی: کود دامی,اسانس,نعناع فلفلی,ویژگیهای رویشی,سری خاک
- چکیده: سابقه و هدف: علاوه بر تأثیر وراثت بر ویژگیهای رویشی و کیفی گیاهان دارویی، بسیاری از عوامل محیطی نیز بر این ویژگیها تأثیرگذار میباشند. ویژگیهای خاک و بستر رشد گیاه از عوامل مهم و تأثیرگذار بر چگونگی رشد و نمو و ماده مؤثره گیاهان دارویی هستند. با این وجود، تاکنون مطالعات اندکی پیرامون تأثیر ویژگیهای خاک بر ویژگیهای رویشی و کیفی گیاهان دارویی انجام شده است. از این رو، این پژوهش بهمنظور بررسی تأثیر ویژگیهای خاک و کاربرد کود دامی بر ویژگیهای رویشی و کیفی گیاه دارویی نعناع فلفلی انجام شد.
مواد و روشها: این پژوهش به صورت فاکتوریل و در قالب طرح بلوکهای کامل تصادفی با سه تکرار و بهصورت گلدانی انجام گردید. فاکتورهای آزمایش شامل سه سری خاک (سفیددشت، بلداجی و چهارمحال) از دشت شهرکرد استان چهارمحال و بختیاری و دو سطح کود دامی شامل شاهد (عدم مصرف کوددامی) و کاربرد کود دامی (147 گرم کود دامی پوسیده در گلدان، معادل 30 تن در هکتار) بود. ابتدا ویژگیهای فیزیکی و شیمیایی خاکها تعیین گردیدند و پس از دوره کشت، ویژگیهای رویشی، عملکرد گیاه، درصد و عملکرد اسانس اندازهگیری شدند.
یافتهها: نتایج تجزیه واریانس نشان داد که تأثیر خاک، کود دامی و اثر متقابل آنها بر طول و عرض برگ، تعداد برگ در ساقه، ارتفاع ساقه، وزن تر و خشک برگ، وزن خشک ساقه، عملکرد بیولوژیکی و عملکرد اسانس در سطح احتمال 1 درصد در هر دو چین معنیدار شد. همچنین، مقایسه میانگینها نشان داد که بین خاکهای مختلف از نظر صفات مورد بررسی اختلاف معنیدار وجود دارد. بهطوریکه فسفر قابل جذب، پتاسیم و منیزیم بیشتر و کربنات کلسیم معادل کمتر خاک سفیددشت موجب افزایش رشد، عملکرد بیولوژیکی و عملکرد اسانس در هر دو چین گردید. از سوی دیگر، کوددهی بر طول و عرض برگ، تعداد برگ در ساقه، وزن تر و خشک برگ، عملکرد بیولوژیکی، درصد و عملکرد اسانس نقش مثبت و معنیداری داشت. مقایسه میانگین اثرات متقابل خاک و کود دامی گویای آن است که بیشترین عملکرد بیولوژیکی و عملکرد اسانس در هر دو چین در خاک سفیددشت و با کاربرد کود دامی حاصل شده است.
نتیجهگیری: نتایج این پژوهش حاکی از آن است که نوع خاک تأثیر عمدهای بر ویژگیهای رویشی و عملکرد اسانس نعناع فلفلی داشته است. از بین سه نوع خاک مورد بررسی، خاک سفیددشت بهترین پتانسیل و خاک بلداجی ضعیفترین شرایط را برای رشد و نمو و عملکرد نعناع فلفلی دارا میباشد. همچنین، نتایج گویای آن است که کاربرد کود دامی تأثیر مثبتی بر شاخصهایی مانند عملکرد برگ تازه، عملکرد برگ خشک، تعداد برگ در ساقه، عملکرد بیولوژیک، درصد اسانس و عملکرد اسانس داشته است.
واژههای کلیدی: سری خاک، نعناع فلفلی، کود دامی، ویژگیهای رویشی، اسانس.- چکیده انگلیسی: Background and objectives: In addition to the genetic effects on the morphological characteristics and quality of the medicinal plants, environmental factors have an important role on the plant growth and their quality. Soil properties have effect on the characteristics of medicinal plants. Unfortunately, investigation of the effect of soil properties and manure application on the morphological characteristics of medicinal plants is rarely considered. Therefore, the main objective of the present study was to find out the effect of the different soil properties and manure application on the morphological characteristics and quality of peppermint (Mentha piperita L.).
Materials and methods: The pot experiment was performed as a factorial in a randomized complete block design (RCBD) with three replications. Factors were consisting of three soils series (Chaharmahal, Boldaji and Sefid-dasht) of Shahrekord plain in Chaharmahal-Va-Bakhtiari Province and two levels of control (no application of animal manure) and application of animal manure (147 g per pot equal to 30 ton/ha). Firstly, the soil physicochemical properties were determined and after the cultivation period, the vegetative characteristics, plant yield, essential oil content and yield were measured.
Results: The results showed that the effect of soil, animal manure and their interaction on leaf length and width, number of leaf per stem, stem height, leaf fresh and dry weight, stem dry weight, biological yield and essential oil yield were significant at 1% probability level in both cutting. Also, means comparison showed significant differences between different soils. The sefid-dasht soil with more phosphorous, soluble magnesium and K and less calcium carbonate equivalent caused increase in growth, biological yield and essential oil yield in both cuttings. Moreover, fertilization had a positive and significant effect on the leaf length and width, leaf number per stem, leaf fresh and dry weight, biological yield and essential oil percentage and yield. Means comparison of interaction showed that the most biological yield and essential oil yield were obtained in sefid-dasht soil and usage of manure in both cuttings.
Conclusion: The results showed that morphological characteristics and quality of peppermint (Mentha piperita L.) were statistically different at the studied soil series. Also, results demonstrated that the Sefid-dasht and Boldaji soil series have the highest and lowest potential for peppermint (Mentha piperita L.) production, respectively. Moreover, fertilization had a positive and significant effect on the leaf length and width, leaf number per stem, leaf fresh and dry weight, biological yield and essential oil percentage and yield.
Keywords: Soil series, Peppermint, Manure, Morphological characteristics, Essential oil.- انتشار مقاله: 10-07-1396
- نویسندگان: محمد رفیعی الحسینی,محمدحسن صالحی,سمانه جوادی,زهره مصلح,عبدالرحمان محمدخانی
- مشاهده
- جایگاه : پژوهشی
- مجله: مجله مدیریت خاک و تولید پایدار
- نوع مقاله: Journal Article
- کلمات کلیدی: پارامترهای محیطی,فاصلهی ماهالانوبیس,مناطق تعمیم و نمونه
- چکیده: سابقه و هدف: در روش نقشهبرداری رقومی، تغییرات خاک بر اساس ارتباط پارامترهای محیطی با کلاسها یا ویژگیهای خاک تعیین میگردد. بنابراین، اگر دو منطقه از نظر پارامترهای محیطی مشابه باشند این انتظار وجود دارد که مدل بهدست آمده برای تخمین کلاسهای خاک در یک منطقه، قابل تعمیم به منطقهی دیگر نیز باشد. از این رو، در این پژوهش قابلیت تعمیم-پذیری نتایج حاصل از مطالعات نقشهبرداری رقومی به مناطق مشابه برای پیشبینی کلاسهای خاک بر مبنای دو سامانهی رده-بندی آمریکایی و ردهبندی جهانی بررسی شد.
مواد و روشها: در اراضی دشت شهرکرد استان چهارمحال و بختیاری دو منطقه بهعنوان نمونه و تعمیم در نظر گرفته شد. در منطقهی تعمیم، 15 خاکرخ با فواصل تقریبی 750 متر حفر، تشریح و نمونهبرداری شدند و ویژگیهای فیزیکی و شیمیایی آنها تعیین گردیدند. سپس، ردهبندی خاکرخها بر مبنای سامانههای ردهبندی آمریکایی (تا سطح گروه بزرگ) و ردهبندی جهانی (تا سطح گروه مرجع) نهایی گردید. با استفاده از فاصله ماهالانوبیس میزان شباهت خاکهای دو منطقهی مذکور تعیین گردید. سپس، مدلهای توسعهیافته (درختان تصمیمگیری تصادفی، رگرسیون درختی توسعهیافته، رگرسیون لاجیستیک چند جملهای و شبکههای عصبی مصنوعی) در منطقهی نمونه، برای پیشبینی کلاسهای خاک در منطقهی تعمیم استفاده شدند. بر اساس پارامترهای محیطی انتخابشده در منطقهی نمونه، پارامترهای محیطی برای منطقهی تعمیم نیز تهیه گردیدند. کلاسهای خاک برای منطقهی تعمیم بر اساس مدلهای موجود، پیشبینی شدند و بر اساس شاخص صحت عمومی کارایی مدلها ارزیابی گردید.
یافتهها: نتایج نشان داد که بر اساس فاصلهی ماهالانوبیس مناطق نمونه و تعمیم کاملا مشابه میباشند. همچنین، نتایج حاکی از آن است که مشابهت بسیار بالای مناطق مورد مطالعه موجب شده است که در سطوح رده و زیررده بر مبنای سامانه ردهبندی آمریکایی و سطح گروه مرجع در سامانهی ردهبندی جهانی، تخمین صحیحی برای منطقهی تعمیم صورت پذیرد. از سوی دیگر، نتایج گویای آن است که مقادیر صحت عمومی برای پیشبینی کلاسهای خاک با افزایش سطح رده بندی (رده به گروه بزرگ) در هر دو منطقه نمونه و تعمیم، کاهش نشان داد.
نتیجهگیری: نتایج پژوهش حاکی از آن است که روش نقشهبرداری رقومی توانایی پیشبینی کلاسهای خاک در شرایط مشابه (مشابه از نظر پارامترهای محیطی و فاکتورهای خاکسازی) را دارا میباشد اگرچه، برای سطوح پایین ردهبندی در پیشبینی و تعمیم پذیری نتایج، ممکن است از صحت کافی برخوردار نباشد. بهنظر میرسد سطح و سامانهی ردهبندی مورد نظر، توزیع مکانی خاکها، تراکم نمونهبرداری و نوع پارامترهای محیطی مورد استفاده از مهمترین عواملی میباشند که میتوانند صحت پیشبینی کلاسهای خاک در مناطق تعمیم را تحت تأثیر قرار دهند.- چکیده انگلیسی: Background and objectives: Digital soil mapping (DSM) predicts the soil variability based on the relationship between the soil classes and auxiliary information. Therefore, it is expected that if two regions have similar auxiliary information, the model developed to estimate soil variability for one of these regions could be generalized to the other. The aim of this study was to predict the soil classes up to great group level of Soil Taxonomy (ST) and Reference Soil Group (RSG) level of World Reference Base for the Soil Resources (WRB) across the area with little soil data (recipient site) on the basis of constructed model in area that has sufficient soil data (reference site) using DSM approaches in the Shahrekord plain of Chaharmahal-Va-Bakhtiari Province.
Materials and methods: The reference and recipient sites are located in the Shahrekord region of Chaharmahal-Va-Bakhtiari Province. The Mahalanobis distance is used to determine the distance between the mean of the reference’s soil forming factors and the recipient’s soil forming factors (Mallavan et al. 2010). The reference site for this study was surveyed using digital soil mapping approaches at semi-detailed scale (i.e., raster maps with pixel size 50×50 m) up to family level by Mosleh (2016). Different machine learning algorithms consisting of artificial neural networks (ANNs), boosted regression tree (BRT), random forest (RF) and multinomial logistic regression (MLR) were considered for each soil taxonomic level to identify the relationship between soil classes and auxiliary information. Fifteen pedons were excavated at the recipient site with 750 m intervals. All the pedons were described and the soil samples were taken from different genetic horizons, air dried, crashed and passed through a 2 mm sieve. The soil samples were classified the soils according to the Soil Taxonomy (Soil Survey Staff 2014) and the WRB (IUSS Working Group WRB 2015) up to great group and Reference Soil Group levels, respectively.
Results: The results showed that the Mahalanobis distance at the reference and recipient sites is equal. Therefore, the two studied sites are entirely similar and can be considered as Homosoil. Summary statistics of auxiliary information for the reference and recipient sites indicated that the difference between the mean of the reference’s soil forming factors and the recipient’s soil forming factors is negligible. Extrapolated models across the recipient site lead to similar results with the reference site. These results include: (i) no significant differences were observed between different models to predict soil classes based on the ST system; (ii) OA values showed a decreasing trend with increasing the taxonomic levels for all the studied models (Figure 3); (iii) the MLR model has the highest performance to predict the RSG.
Conclusion: The results indicated that DSM could be used for prediction of the soil classes in the Homosoil framework (both sites have similar auxiliary information or soil forming factors). It is expected that the accuracy of predictions is accrued if there is a high agreement between the reference and the recipient sites in terms of the auxiliary information.- انتشار مقاله: 03-10-1396
- نویسندگان: محمدحسن صالحی,زهره مصلح
- مشاهده
- جایگاه : پژوهشی
- مجله: مجله مدیریت خاک و تولید پایدار
- نوع مقاله: Journal Article
- کلمات کلیدی: "توپوگرافی","رده بندی خاک","کانی شناسی رس","منطقه چلگرد","ویژگی های فیزیکوشیمیایی"
- چکیده: سابقه و هدف: استفاده مطلوب و پایدار از خاک در صورتی امکانپذیر است که شناخت صحیح و کامل از ویژگیهای آن انجام گیرد. اهداف این مطالعه افزایش اطلاعات در مورد خاکهای موجود در منطقهای در 35 کیلومتری چلگرد واقع در استان چهارمحال و بختیاری از طریق بررسی ویژگیهای مورفولوژیکی، فیزیکوشیمیایی، کانیشناسی و میکرومورفولوژیکی برای بررسی نحوه تشکیل و طبقهبندی این خاکها طبق دو سامانه ردهبندی آمریکایی و جهانی است.
مواد و روشها: میانگین بارندگی و درجه حرارت سالیانه منطقه مورد مطالعه به ترتیب 6/1389 میلیمتر و 5/9 درجه سانتیگراد و رژیم حرارتی و رطوبتی آن به ترتیب مزیک و زریک میباشند. 8 خاکرخ در طول یک ترانسکت در جهت شیب، حفر و نمونهبرداری شدند. آزمایشات شامل واکنش خاک، بافت، ضریب انبساط خطی، هدایت الکتریکی، کربنات کلسیم معادل، ظرفیت تبادل کاتیونی و کربن آلی و آنالیزهای کانیشناختی و میکرومورفولوژی بر روی نمونههای خاک انجام گردید. سپس، بر اساس کارت تشریح هر پروفیل و نتایج آزمایشگاهی، طبق کلید تاکسونومی خاک، تا سطح فامیل و با استفاده از سامانه طبقهبندی جهانی نیز خاکها در سطح دوم طبقهبندی شدند.
یافتهها: نتایج نشان داد که راسته خاکهای منطقه در سامانه آمریکایی، اینسپتیسول و ورتیسول بودند در حالیکه در سامانه جهانی، در گروههای مرجع کلسیسول، کمبی سول و ورتی سول نامگذاری شد. نتایج بیانگر این بود که به خاطر وجود ماده آلی بیشتر و بافت ریزتر در موقعیتهای پایینتر شیب، ظرفیت تبادل کاتیونی در این موقعیت حداکثر بود. همچنین نتایج نشان داد که با افزایش عمق خاک، مقدار کربن آلی و ظرفیت تبادل کاتیونی خاک کاهش یافته در حالیکه مقدار رس و آهک روند معکوس داشته و با افزایش عمق خاک، افزایش یافتند. مقدار ضریب انبساط خطی نیز همانند مقدار رس از شیب پشتی به طرف پای شیب و همچنین از سطح به طرف عمق پروفیل افزایش یافت. خاکهای منطقه غالبا دارای کانی رسی اسمکتیت همراه مقادیری از کانیهای ایلیت، کلریت، کائولینیت، کوارتز و کانی مختلط ایلیت- اسمکتیت بودند. طبق نتایج، منشا کانیها در موقعیتهای مختلف شیب، توارثی است. بررسی مقاطع نازک، نشاندهنده وجود پوششهای رسی در افقهای Bt و Btk میباشد که این پوششهای رسی در خاک، شواهدی از انتقال رس از افقهای بالایی به افقهای تحتانی در نتیجهی نفوذ آب هستند. همچنین، تجمع آهک به فرمهای متنوع از جمله پوشش، پرشدگی، آهک سوزنی و نادول آهکی در افقهای Bk و Btk مشاهده گردید که موید ثانویه بودن آهک میباشد و باعث ایجاد بیفابریک از نوع کلسیت کریستالیتیک شده است. علت تجمع آهک به فرم سوزنی شکل در راس شیب احتمالا بهخاطر مرتفع بودن منطقه، وجود رطوبت کافی در خاک، پایین بودن شوری خاک و حضور مواد آلی تجزیهپذیر است.
نتیجهگیری: نتایج این پژوهش نمایانگر نقش پستی و بلندی در تغییر پذیری ویژگیهای خاک و ردهبندی آن در منطقه میباشد.- چکیده انگلیسی: Background and Objectives:The optimum and sustainable use of soil is possible only with correct and complete understanding of its properties. The objectives of the this study were to enhance understanding of soils available in an area located on 35 km of Chelgerd region in Chaharmahal –va- Bakhtiari province through the study of the Soil morphological, physico-chemical, mineralogical and micromorphological characteristics to check the formation and classification of these soils according to USDA Soil Taxonomy (2014) and WRB (2014) systems.
Materials and Methods:Mean annual rainfall and soil temperature of the selected location are 1389.6 mm and 9.5 ℃ respectively and Soil temperature and moisture regimes of this region are mesic and xeric, respectively. Eight pedons located on one transect along slope direction were excavated and sampled. Routine physico-chemical analysis such as soil reaction, texture, COLE content, electrical conductivity, calcium carbonate equivalent, cation exchange capacity, organic carbon and clay mineralogy and micromorphology investigations were performed on selected soil samples. Then, based on description card of each profile and laboratory results, soils were classified to phamily level and to second level based on Taxonomy and WRB systems, respectively.
Results:the results showed that the category of the soils of the area according Taxonomy system, are Inceptisols and Vertisols, while in WRB system, named Calcisols, Cambisols and Vertisols. The results showed that, because of higher organic matter content and finer texture of soils of lower slope positions, cation exchange capacity was maximum in this position. The results also revealed that, with increasing soil depth, organic carbon content and cation exchange capacity decreased, whereas clay and lime content had a reverse trend and increased with increasing the soil depth. Coefficient of linear extensibility (COLE) values as well as clay content increased from back slope to foot slope and with increasing soil depth. They are constituted mainly by smectites associated to some amount of illite, chlorite, kaolinite, quartz and illite- smectite as mixed minerals. According to this results, the origin of the clay minerals in different slope positions are mostly inheritance from parent material. Study of thin section revealed the presence of clay coating in the Bt and Btk horizons, that, this clay coatings in the soil are evidence of transmission clay from upper horizons to lower horizons as a result of water penetration. Also, calcite accumulation with various forms such as calcite coating, calcite infilling and calcite needle and calcite nodule in the Bk and Btk were observed, which, confirms the secondary nature of lime and causing calcitic crystalitic b-fabric. Also, the cause is the accumulation of calcite needle in the top of the slope due to highlands area, presence of enough moisture in the soil, the low salinity of soil and presence of biodegradable organic matter.
Conclusion: the result of this study showed the role of topography on variability of soil properties and soil classification in the studied area.- انتشار مقاله: 24-10-1395
- نویسندگان: سپیده اعتدالی دهکردی,سید علی ابطحی,محمدحسن صالحی,جواد گیوی,محمد هادی فرپور,مجید باقرنژاد
- مشاهده
- جایگاه : پژوهشی
- مجله: مجله مدیریت خاک و تولید پایدار
- نوع مقاله: Journal Article
- کلمات کلیدی: ارزیابی تناسب اراضی,شاخص شانن,شاخص غنی شدگی,مدل درختان تصمیمگیری تصادفی
- چکیده: سابقه و هدف: اطلاعات کافی از تغییرپذیری مکانی کلاسهای تناسب اراضی میتواند گامی جدید در راستای بهرهوری بهینه از اراضی باشد. در این راستا، تفرق خاک معیاری برای کمّیکردن این تغییرات است. از سوی دیگر، اطلاعات نقشه خاک بهطور عمده بهعنوان نقشهی پایه برای تهیه نقشههای ارزیابی تناسب اراضی استفاده میشوند. با این وجود، تا کنون مطالعات اندکی به بررسی تغییرپذیری کلاسهای تناسب اراضی با استفاده از شاخصهای تفرق و روشهای مختلف نقشهبرداری پرداختهاند. پژوهش حاضر میکوشد تا با بررسی تفرق کارکردی در سطوح کلاس و زیرکلاس تناسب اراضی برای محصولات گندم، یونجه، ذرت و سیبزمینی در یک واحد اراضی مشخص، نقش روشهای نقشهبرداری سنتی و رقومی خاک را در بیان تغییرپذیری کلاسهای تناسب اراضی بررسی نماید.
مواد و روشها: در مساحتی بالغ بر 10000 هکتار از اراضی دشت شهرکرد استان چهارمحال و بختیاری، 120 خاکرخ با فواصل تقریبی 750 متر حفر، تشریح و نمونهبرداری شدند و ویژگیهای فیزیکی و شیمیایی آنها تعیین گردیدند. نقشه خاک در سطح فامیل ردهبندی آمریکایی تهیه شد و میانگین وزنی ویژگیهای خاک تا عمق ریشه (برای گیاهان یکساله و چندساله، بهترتیب عمق 100 و 150 سانتیمتری) برای خاکرخهای شاهد آن محاسبه گردید. بر مبنای روش فائو، کلاس و زیرکلاس تناسب کیفی اراضی برای محصولات مورد نظر با استفاده از روش پارامتریک (معادلهی ریشه دوم) بهدست آمدند. برای تمامی محصولات، با استفاده از اطلاعات تمامی خاکرخها، نقشههای رقومی تناسب اراضی در دو سطح مذکور با مدل درختان تصمیمگیری تصادفی تهیه شدند. سپس، بهمنظور بررسی تفرق کارکردی برای هر محصول، واحدی که در نقشهی تناسب اراضی دارای مساحت بیشتری بود انتخاب و همان واحد بر روی نقشه رقومی قرار داده شد. شاخص تفرق شانن در نقشههای سنتی، بر اساس اطلاعات تمامی خاکرخها و برای نقشههای رقومی بر اساس اطلاعات تمامی پیکسلهای موجود در واحد، در دو سطح کلاس و زیرکلاس تعیین گردید و اختلاف میانگین آنها بین دو نقشه از نظر آماری مورد بررسی قرار گرفت.
یافتهها: نتایج نشان داد که برای تمامی محصولات مورد مطالعه در سطح کلاس تناسب اراضی، اختلاف معنیداری بین شاخص تفرق حاصل از دو روش نقشهبرداری وجود ندارد و در سطح زیرکلاس، تنها برای محصول سیبزمینی، این اختلاف در سطح اطمینان 95 درصد معنیدار است. همچنین، برای تمامی محصولات مورد نظر و با استفاده از دو روش نقشهبرداری، مقدار تفرق شانن از سطح کلاس تناسب به زیرکلاس تناسب اراضی، افزایش یافت. این اختلاف، برای محصولات یونجه، ذرت و سیبزمینی در هر دو روش نقشهبرداری و برای محصول گندم در روش رقومی، در سطح احتمال 001/0 معنیدار بود.
نتیجهگیری: نتایج پژوهش حاکی از آن است که بیان تغییرپذیری کلاسهای تناسب اراضی بیش از آنکه متأثر از روش نقشهبرداری و نوع محصول باشد، به معیارهای فائو و دامنه قراردادی تغییرات ویژگیهایی که برای تعیین کلاس تناسب اراضی استفاده میشوند؛ وابسته است. بنابراین، بهنظر میرسد که تصحیح جدولهای نیازهای رویشی محصولات زراعی بهصورتی که بتواند تغییرات تدریجی خاک و تأثیر آنها بر روی محصولات زراعی را نمایان سازد، میتواند نقش مهمی در مدیریت بهینه و صحیح منابع ایفا نماید.- چکیده انگلیسی: Background and objectives: The accurate information about the spatial distribution of land suitability assessment are important elements for sustainable land management and diversity is a way for measuring soil variation. Beside, soil surveys are important sources of data that can be used to improve land suitability classifications. Unfortunately, comparing the variation of land suitability using diversity indices and different soil mapping approaches is rarely considered. Therefore, the main objective of this study was to investigate the viewpoint of different soil mapping approaches (conventional and digital soil mapping) for description the variation of suitability class and subclass for main irrigated crops (wheat, maize, alfalfa and potato) in Shahrekord plain of Chaharmahal-Va-Bakhtiari province.
Materials and methods: The area under investigation has a size of approximately 10000 ha. 120 pedons with approximate distance of 750 m were excavated and described. Soil samples were taken and their physicochemical properties were determined. Soil map was prepared at family level. For the representative pedons, the average of soil properties was determined by considering the depth weighted coefficient up to 100 and 150 centimeters for annual and perennial crops, respectively. Based on FAO framework, suitability class and subclass for main irrigated crops were determined using parametric method. Also, Random Forest model was used to predict suitability class and subclass for all of the crops. Then, for each crop, the map units that have the highest frequency in land suitability conventional map were selected as indicator to calculate functional diversity indices. The selected map units were overlaid on digital maps and diversity indices were calculated. Then, the mean of Shannon’s diversity index for two approaches was statistically evaluated.
Results: For all of the studied crops, significant difference was not observed for diversity between mean values of conventional and digital maps at class level. However, in the subclass level, a significant difference (95% confidence level) was obtained only for potato. For all of the studied crops, regardless the mapping approaches, diversity indices showed higher values in the subclass level than class level of suitability. This difference was significant at 0.001 probability level for alfalfa, maize and potato using two mapping approaches and for wheat in digital maps.
Conclusion: No significant difference was observed between two mapping approaches for all of the studied crops confirm that description the variation of suitability class and subclass less influenced by the land use type and mapping approaches. The results recommended that revision of the FAO criteria to include the spatial distribution of soil properties for sustainable land management.- انتشار مقاله: 25-08-1394
- نویسندگان: زهره مصلح,محمدحسن صالحی,اعظم جعفری,عبدالمحمد محنت کش,عیسی اسفندیارپور بروجنی,عباس امینی فسخودی
- مشاهده
- جایگاه : پژوهشی
- مجله: مجله مدیریت خاک و تولید پایدار
- نوع مقاله: Journal Article
- کلمات کلیدی: عناصر سنگین,پراکنش مکانی,آلایندههای خاک,عامل آلودگی
- چکیده: چکیده
سابقه و هدف: همگام با رشد روزافزون صنعت و فناوری، ورود آلایندههای زیستمحیطی و در صدر آنها فلزات سنگین به خاکها، موجب نگرانی رو به رشد جامعهی جهانی در رابطه با خطرات احتمالی آلودگی خاک شده است. درک الگوی توزیع مکانی آلایندهها و شناسایی عوامل مؤثر بر آن و تعیین منابع احتمالی ایجاد آلودگی، از اساسیترین اهداف مطالعات آلودگیهای زیستمحیطی به شمار میروند. پژوهش حاضر میکوشد تا با مدلسازی روند تغییرپذیری مکانی شاخص بار آلودگی (PLI) فلزات آلاینده، به اطلاعات سودمندی در راستای تفکیک نقش عوامل طبیعی و یا انسانی ایجاد آلودگی در شهرک صنعتی روی زنجان دست یابد.
مواد و روشها: برای انجام این پژوهش، 85 نمونهی خاک سطحی (20-0 سانتیمتر) در قالب یک الگوی شبکهای منظم برداشت شد و غلظت کل فلزات روی، سرب، کادمیوم، نیکل و مس آنها با استفاده از اسید نیتریک و به کمک دستگاه جذب اتمی اندازهگیری شد. برای ارزیابی شدت آلایندگی فلزات سنگین در خاکهای مورد مطالعه، عامل آلودگی (CF) فلزات سنگین محاسبه شد و بر این اساس، نقاط مشاهدهای در کلاسهای مختلف آلودگی خاک طبقهبندی شدند. بهمنظور ارزیابی همزمان وضعیت کلی آلودگی خاک به عناصر آلایندهی اندازهگیری شده، شاخص بار آلودگی فلزات سنگین محاسبه شد. سپس با مد نظر قرار دادن آن بهعنوان یک متغیر محیطی، مقادیر این شاخص در نقاط نمونهبرداری نشده با استفاده از تخمینگر کریجینگ معمولی درونیابی گردید.
یافتهها: مقایسهی میانگین غلظت کل فلزات سنگین مورد بررسی با حدود مجاز آنها در خاکهای کشور نشان داد که خاکهای منطقه به عناصر روی، سرب و کادمیوم آلوده هستند؛ در حالیکه آلودگی خاک به نیکل و مس مشاهده نشد. ضرایب تغییرات غلظت کل فلزات سنگین روی، سرب و کادمیوم در خاکهای مورد مطالعه نسبتاً بالا و از 5/140 درصد برای کادمیوم تا 6/185 درصد برای سرب متغیر بود. این مشاهده میتواند نشانهای از این حقیقت باشد که غلظت کل عناصر مزبور در خاکهای منطقه توسط فعالیتهای انسانی کنترل میشود. از سوی مقابل، با توجه به پایین بودن نسبی ضریب تغییرات عناصر نیکل (1/78 درصد) و مس (3/80 درصد)، بهنظر میرسد که عوامل طبیعی، کنترلکنندهی توزیع آنها در خاکهای منطقه هستند. طبقهبندی مشاهدات بر اساس عامل آلودگی هر یک از فلزات سنگین مورد بررسی، نشان داد که اغلب نقاط نمونهبرداری از نظر عناصر روی و سرب در کلاس آلودگی خیلی زیاد قرار دارند (بهترتیب 9/65 و 2/68 درصد)؛ حال آنکه از لحاظ عناصر کادمیوم، مس و نیکل، بیش از نیمی از نقاط در کلاس آلودگی متوسط واقع شدهاند (بهترتیب، 7/57، 8/51 و 2/68 درصد). ترسیم روند تغییرپذیری مکانی شاخص بار آلودگی فلزات سنگین حاکی از آن بود که پهنههای دارای بیشترین مقادیر بار آلودگی در اطراف شهرک تخصصی روی متمرکز شدهاند.
نتیجهگیری: بهطور کلی، فعالیتهای صنعتی مربوط به فرآوری فلز روی، موجب ورود همزمان چندین فلز سنگین به خاکهای اطراف و کاهش کیفیت اراضی منطقه شده است. نظر به ناکارآمدی نقشههای تکعنصری فلزات سنگین در انعکاس کیفیت کلی خاک از نقطهنظر آلایندههای زیستمحیطی، مدلسازی تغییرات مکانی شاخص بار آلودگی فلزات سنگین، راهکاری سودمند در راستای درک الگوی توزیع مکانی آلایندهها و اثرات آنها بر تنزل کیفیت خاک میباشد.- چکیده انگلیسی: Abstract
Background and objectives: Considering progressive growth of industry and technology, the accumulation of environmental contaminants, especially heavy metals (HMs) in the soil is of increasing worldwide concern about the probable soil pollution risks. The perception of pollutants spatial distribution pattern and recognition of factors which control this pattern and identification of probable sources of pollution, are the most important purposes in the environmental pollution studies. The present study was conducted to achieve to useful information to distinguish the role of natural sources from the human ones, using modeling the spatial variability pattern of heavy metals pollution load index in the Zanjan Zinc Industrial Town area.
Materials and methods: In the present study, 85 topsoil samples (0-20 cm) using a regular grid sampling pattern were collected. The total (Nitric-acid extractable) contents of Zn, Pb, Cd, Ni and Cu were measured for each soil sample using atomic absorption spectroscopy. Assessing the soil pollution risk with selected HMs, contamination factor was calculated. Accordingly, sampling locations were classified into the different soil contamination classes. In order to simultaneous assessment of the status of overall soil pollution by the pollutant elements, pollution load index (PLI) of studied heavy metals was calculated. Afterwards, PLI was considered as an environmental variable which its values at un-sampled locations were interpolated using ordinary kriging method.
Results: Comparing the measured HMs contents with their maximum permissible limits in the soil showed that the studied soils are polluted with Zn, Pb and Cd, but non-polluted with Ni and Cu. The total concentration of Zn, Pb and Cd in the soil showed a great degree of variability, indicated by large coefficients of variation (CV) from 140.5 % of Cd to 185.6 % of Pb. These elevated CVs may indicate that these elements’ distribution in the studied area is influenced by an anthropogenic source. In contrast, the relatively low calculated CVs for Ni (78.1 %) and Cu (80.3 %) may imply that natural sources are responsible for these elements’ distribution in the studied soils. Classification of observations according to the contamination factor of studied heavy metals showed that most of sampling points occurred in the very high contamination class regarding Zn and Pb (65.9 % and 68.2 %, respectively) and in the medium contamination class regarding Cd, Cu and Ni (57.7, 51.8 and 68.2 %, respectively). Mapping the spatial variability of heavy metals pollution load index showed that areas with highest pollution contents occurred in the contiguity of Zinc Town.
Conclusion: Totally, industrial activities related to Zn production caused to simultaneous entrance of several heavy metals to the adjacent soils and lead to degradation of the lands in studied area. Considering the low efficiency of single-element maps for HMs to reflect the overall soil quality in relation to environmental contaminants, modeling of the spatial variability of PLI may provide the good perception of the contaminants' spatial distribution and their effects on soil quality.- انتشار مقاله: 07-01-1394
- نویسندگان: یاسر صفری,محمد امیر دلاور,عیسی اسفندیارپور بروجنی,محمدحسن صالحی,حمیدرضا اولیایی
- مشاهده
- جایگاه : پژوهشی
- مجله: مجله مدیریت خاک و تولید پایدار
- نوع مقاله: Journal Article
- کلمات کلیدی: تصاویر لندست,گسترش شوری,دریاچه بختگان
- چکیده: سابقه و هدف: شور شدن اولیه یا ثانویه اراضی از جمله قدیمی ترین مشکلات زیستمحیطی بوده و یکی از عوامل اصلی تخریب اراضی و بیابانزایی است. شناسایی تغییرات خاک های متأثر از نمک، مسیر بعدی انتشار نمک و شوری زایی را مشخص میکند. تحقیق حاضر با هدف بررسی روند تغییرات شوری در اراضی کشاورزی حاشیه جنوبی دریاچه بختگان با استفاده از تکنیک های سنجشازدور در دو دهه اخیر انجام گردید.
مواد و روشها: برای تحیق حاضر، از داده های شوری موجود در گزارشات سالهای 1995 و 2007 استفاده شد و برای سال 2014، نمونه برداری انجام شد. نمونه برداری بهصورت تصادفی و مرکب از عمق صفر تا 30 سانتی متری خاک انجام شد. هدایت الکتریکی نمونههای خاک در عصاره 1:2/5 خاک به آب اندازهگیری گردید. همچنین، تصاویر ماهواره لندست 5 مربوط به سال های 1995 و 2007 میلادی و لندست 8 اخذ شده در سال 2014 استفاده شدند. همچنین ترکیب های باندی کاذب برای هر سه سال با استفاده از نرم افزار ایلویس تهیه شد. برای بدست آوردن روابط بین مقادیر شوری و باندهای ماهواره ها ابتدا مقادیر رقومی به انعکاس اتمسفری تبدیل گردید و سپس ضرایب همبستگی و معادلات بدست آمد. برای تمام روش ها 80 درصد داده ها برای آموزش مدل و 20 درصد برای اعتبارسنجی استفاده شد. نقشه های شوری با استفاده از این روشها تهیه، با یکدیگر مقایسه و بهترین مدلها انتخاب گردید.
یافتهها: نتایج نشان داد روش حداقل فاصله ماهالانوبیس با صحت کلی 62/5 درصد برای سال 1995، و روش حداکثر احتمال با صحت 44/8 درصد برای سال 2014 بیشترین دقت را برای تهیه نقشه شوری داشتند. برای سال 2007، معادله رگرسیونی خطی گام به گام صحت 53/85 درصد داشت درحالیکه دقت تصاویر تهیه شده از ترکیبهای باندی کاذب برای این سال دارای صحت عمومی حدود 25 درصد بود. خلاصه آماری هدایت الکتریکی در سه سال مورد مطالعه نشان داد در سال 1995 بیش از 50 درصد اراضی منطقه دارای شوری کمتر از 2 دسی زیمنس بر متر هستند اما در سال 2014 بیش از 50 درصد اراضی شوری بیش از 4 دسی زیمنس بر متر دارند. همچنین مشاهده گردید روند گسترش شوری از مرکز دشت و اراضی اطراف دریاچه به سمت شهر نی ریز بوده است.
نتیجه گیری: نتایج تحقیق حاضر نشان داد، در طول بیست سال از مساحت خاکهای با شوری کمتر از 4 دسی زیمنس بر متر کاسته و بر مساحت خاک های با شوری بیشتر اضافه شده است و روند گسترش شوری از دریاچه به سمت شهر نی ریز بوده است. به نظر می رسد با توجه به روند شور شدن اراضی، در صورت تداوم مدیریتهای فعلی زراعی و باغداری در این منطقه و مناطق بالادست رودخانه کر، در مدت کوتاهی، باغ های احداثشده نیز از چرخه تولید اقتصادی خارج گردند. بنابراین، جلوگیری از گسترش خاکهای شور و از بین رفتن مزارع کشاورزی و باغهای منطقه، همت جدی مسئولین را میطلبد.- چکیده انگلیسی: Background and objectives: Primary and secondary soil salinity is one of the main reasons of land degradation and desertification in arid and semi-arid zones. Change detection of salt-affected soils, aides finding salt distribution and salinization trends. Present study was arranged for monitoring soil salinity status of agricultural lands located on southern part of Bakhtegan Lake in Fars province, Iran using remote sensing techniques in last two decades.
Materials and methods: To fulfill the goal, Electrical conductivity data from technical reports on the years 1995 and 2007 was obtained and soil sampling was done on 2014. Composite and randomly 0-30 cm soil samples were collected. Electrical conductivity of 1:2.5 soil: water extracts were measured. Landsat 5 data scanned in 1995 and 2007 and Landsat 8 data scanned in 2014 were used. Different indices and false color composite images were calculated with ILWIS 3.3 software. For year 2014, principal component analysis was done, too. Before correlation and regression analysis, digital number of satellite bands transformed to atmospheric reflectance. 80 percent of data was used for classification of imagery data and 20 percent was used for validation the images for all procedures. Salinity maps was calculated, compared and the best model was chosen.
Results: Results showed that the minimum Mahalanobis distance method (with overall accuracy of 62.5%) and maximum likelihood method (with overall accuracy of 44.8%) were the best approaches for mapping soil salinity for years 1995 and 2014, respectively, while the linear regression model (with overall accuracy of 62.5%) increased the accuracy of image classification compare to other methods. Statistical description of soil EC showed that in 1995 more than 50 percent of studied area has Electrical Conductivity less than 2 dSm-1, while in 2014 more than 50 percent of the soils have EC more than 4 dSm-1. Results also showed that during 20 years, salinity expansion was from soils around lake and center part of basin to the Neyriz city.
Conclusion: the present study showed that, during 20 years, the area of soils with salinity less than 4 dsm-1 reduced and the area of saline soils increased and salinity expansion was from Bakhtaran lake to Neyriz city. According to soil salinization, it seems, on the case of continuation of the present land management in studied area, in a short time, the existing orchards would be out of economic cycle. Therefore, to prevent the soil salinization and the loss of farm and orchards in the region, serious efforts of authorities requires.- انتشار مقاله: 16-03-1394
- نویسندگان: آناهید سلمان پور,محمدحسن صالحی,جهانگرد محمدی,مهدی نادری
- مشاهده
- جایگاه : پژوهشی
- مجله: مجله مدیریت خاک و تولید پایدار
- نوع مقاله: Journal Article
- کلمات کلیدی: کربوهیدرات,تغییر کاربری اراضی,ماده آلی ذرهای
- چکیده: به منظور بررسی تأثیر تغییر کاربری اراضی بر برخی از اجزای کربن خاک در منطقهی صفاشهر استان فارس، چهار کاربری (مرتع، کشاورزی، باغ جدید و باغ قدیم) انتخاب شدند. نمونهبرداری مرکب بهگونه کاملاً تصادفی و از هر کاربری از دو عمق (20-0 و 50-20 سانتیمتر) انجام شد. ماده آلی ذرهای و کربوهیدرات هم در توده خاک و هم در خاکدانهها و مادهی آلی بخش هماندازهی ذرات سیلت و رس و ذخیره کربن در توده خاک اندازهگیری شد. نتایج نشان داد که ماده آلی ذرهای، کربوهیدرات و ذخیره کربن در کاربری باغ قدیمی نسبت به سایر کاربریها، به طور معنیدار افزایش یافته بودند. همچنین نتایج نشان داد که ماده آلی ذرهای در کاربریهای باغ قدیمی، کشاورزی و باغ جدید نسبت به کاربری مرتع در خاک سطحی به ترتیب 333، 120 و 113 درصد افزایشیافته است. اجزای ماده آلی بیشتر در خاکدانههای ماکرو انباشته شده بودند و با توجه به این که این خاکدانهها نسبت به تغییر و دگرگونی در خاک حساسترند، انتظار میرود عواملی که پایداری یا تخریب این خاکدانهها را کنترل میکنند، بتوانند ذخایر کربن آلی خاک را نیز کنترل نمایند.
- چکیده انگلیسی: This study was conducted to investigate the impact of land use change on some of carbon components in Safashahr area, Fars province. Four land uses (destroyed rangeland, agricultural land, new and old apple orchard) were selected. Sampling was done randomly from two depths (0-20 and 20-50 cm) of each land use. Particulate organic matter (POM) and extractable carbohydrate by hot water were measured in both bulk soil and aggregate particles and mineral-associated organic matter and carbon pool were measured in bulk soil. Results showed that particulate organic matter, carbohydrate, and carbon pool in old apple orchard increased significantly. Results also showed that the particulate organic matter in old apple orchard, agricultural land and new apple orchard increased 333, 120 and 113%, respectively. As components of organic matter have been accumulated in the macro-aggregates and these aggregates have high sensitivity to soil degradation, it is expected that the factors which control the stability or degradation of these aggregates may control organic carbon pool of soils as well.
- انتشار مقاله: 23-12-1392
- نویسندگان: رضا کریمی,محمدحسن صالحی,زهره مصلح
- مشاهده
- جایگاه : پژوهشی
- مجله: حفاظت منابع آب و خاک
- نوع مقاله: Journal Article
- کلمات کلیدی: برنج,سرب,مدیریت آبیاری,آلودگی خاک
- چکیده: سرب یکی از آلایندههای محیط زیست است که به علت خواص سمی و تجمع پذیری و همچنین ماندگاری طولانی، عوارض زیادی بر سلامتی انسان دارد. در این پژوهش تاثیر چهار مدیریت مختلف آبیاری در کشت برنج شامل غرقاب کامل، کنترل سطح ایستابی در 20 و 36 سانتیمتری زیر سطح خاک و آبیاری تناوبی بر میزان سرب در دسترس خاک و جذب شده در اندام هوایی گیاه برنج مورد مطالعه قرار گرفت. آزمایش در قالب طرح کاملا" تصادفی با سه تکرار در دانشگاه شهرکرد انجام شد. نتایج نشان داد نحوه مدیریت سطح ایستابی بر میزان سرب در دسترس و جذب شده در اندام هوایی گیاه برنج تاثیر معنیداری دارد و رطوبت ناحیه توسعه ریشه، در جذب و انتقال این عنصر از خاک به اندام گیاه نقش بیشتری ایفا میکند. کاربرد مدیریت آبیاری تناوبی (آبیاری متناوب به صورت استغراق کامل خاک و قطع آبیاری تا مصرف آب توسط گیاه و رسیدن سطح ایستابی تا 4سانتیمتری زیر سطح خاک)، کنترل سطح ایستابی در 20 سانتیمتری زیر سطح خاک (50 درصد استغراق کامل خاک) و کنترل سطح ایستابی در 36 سانتیمتری زیر سطح خاک (10 درصد استغراق کامل خاک) بهترتیب موجب کاهش 78/8، 53/21 و 09/40 درصد در میزان سرب در دسترس در خاک، کاهش 71/26، 82/35 و 01/52 درصد در میزان سرب جذب شده در ساقه و برگ و کاهش 80/15، 19/44 و 28/49 درصد در میزان سرب جذب شده در دانه گردید.
- چکیده انگلیسی: Lead (Pb) is an environmental pollutants and cause of serious effects on human health due to the properties of accumulation, toxic and long-lasting. In this study, different water level management, including flood irrigation, control water level in 20 and 36 cm below the soil surface and intermittent irrigation in rice cultivation were studied on amount of available Pb in a soil and accumulation in shoot of rice plants. The experiment was performed under the completely randomized design and with three replications at Shahrekord University. The results showed that the effect of irrigation management on the amount of available Pb in soil and accumulation in shoot was significant (p<0.01). Moisture content in the root zone, have greater effect on uptake and translocation of this element in soil and plant parts. Use intermittent irrigation management (including flood irrigation and so stop, until decrease water table used by plant to 4cm under soil surface), water table control in 20cm under soil surface (50% irrigation) and water table control in 36cm under soil surface (10% irrigation) compared to flood irrigation, led to decrease 8.78%, 21.53% and 40.09% in the available Pb in soil respectively, and decrease 26.71%, 35.82% and 52.01% in the Pb uptake in the stems and leaves and 15.80%, 44.19% and 49.28% decrease in the Pb uptake in the seed respectively.
- انتشار مقاله: 29-04-1395
- نویسندگان: امیر رحمانی سامانی,مهدی قبادی نیا,عبدالرزاق دانش شهرکی,سیدحسن طباطبایی,محمدحسن صالحی
- مشاهده