موسسه تحقیقات خاک و آبمدیریت اراضی2345-62055120170823Periodic Study of Soil Organic Carbon in Plains of Khuzestan and Providing Extensionsبررسی ادواری کربن آلی خاک در دشت خوزستان و ارایه راهکارهای ترویجی11211329010.22092/lmj.2017.113290FAکامران میرزاشاهیاستادیار پژوهش مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی صفی آباد دزفول،سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی.Journal Article20160521Improve soil quality for sustainable agricultural development to ensure food security for a growing population are the subject undeniable. Soil organic carbon is a decisive factor in the soil (chemical, physical and biological properties and improving the quality and quantity of yield. Studies show that soil organic carbon in the northern Khuzestan declined due to inappropriate management practices, so that based on the latest results available ,the soil carbon content in 100% of soils is less than one percent; while the national average is 60 percent. Farmers' awareness of the role of soil organic carbon in their lands enables them to make the right decisions to adopt appropriate management practices to increase soil fertility, which require the use of soil and product management such as integrated soil fertility and plant nutrition management in a comprehensive and continuous approach. It is noted that organic carbon can be called by applying a coefficient (1.724) organic matter.<strong> </strong>
<strong>بهبود کیفیت خاک برای توسعه پایدار کشاورزی و تامین امنیت غذایی جمعیت رو به رشد موضوعی انکار ناپذیر است. کربن آلی خاک عاملی تعیین کننده بر ویژگیهای شیمیایی، فیزیکی و زیستی خاک و نیز کمیت و کیفیت عملکرد است. بررسی دادهها نشان میدهد که کربن آلی خاک های شمال خوزستان به واسطه اعمال مدیریتهای نامناسب سیر نزولی داشته، به طوری که مقدار کربن آلی خاک در اغلب اراضی کمتر از یک درصد میباشد. این در حالی است که حدود 60 درصد خاکهای کشور دارای کربن آلی زیر یک درصد هستند. آگاهی کشاورزان به نقش کربن آلی خاک در اراضی، آنها را قادر میسازد که بتوانند تصمیمهای درستی برای پذیرش عملیات مدیریتی مناسب برای بالا بردن حاصلخیزی خاک، که مستلزم بکارگیری مدیریت خاک و محصول نظیر مدیریت تلفیقی حاصلخیزی خاک و تغذیه گیاهی در رویکردی جامع نگر و مداوم است، بگیرند. خاطر نشان میشود میزان کربن آلی را می توان با اعمال ضریبی (724/1 ) به تعداد ماده آلی خاک تبدیل نمود. </strong>موسسه تحقیقات خاک و آبمدیریت اراضی2345-62055120170823A Review of Biochar Effects on Soil Physical, Chemical, and Biological Propertiesمروری بر اثرات کاربرد بیوچار بر خصوصیات فیزیکی، شیمیایی و زیستی خاک133011329110.22092/lmj.2017.113291FAالهیار خادمدانشجوی دکتری، گروه علوم و مهندسی خاک، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران.فائز رئیسیاستاد خاکشناسی، گروه علوم و مهندسی خاک، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایرانحسین بشارتیاستاد خاکشناسی، موسسه تحقیقات خاک و آب، کرج، ایرانJournal Article20150421<strong> </strong>
Human agricultural and industrial activities have led to the increasing production of wastes with adverse effects onthe environmentdue to their improper disposal. One solution to reduce pressure on the environment isto plan for appropriate uses of waste materials. Biochar is a carbonaceous material producedin a process called ‘Pyrolysis’ which involves incomplete combustion of biomass and wastes in mediawith no or limited supply of oxygen. Biocharenjoyslong-term persistence in soil and the process is mainly used for waste management, climate change mitigation, energy production, and soil amelioration. Theunique properties of biocharmake it especially useful for soil application as it contributes to soil amelioration. It is capable ofaffectingsuch soil physical properties as soil structure, bulk density, and hydraulic conductivity, or such soil chemical properties as pH, cation and anion exchange capacity, and organic content while it alsoimprovessuch soil biological properties as microbial population, activity, and diversity as well asenzyme activity,all of which ultimately lead toenhanced plant yield. Although most reports have focused on the useful effects of biocharon soil, some have also investigated its negative effects.<strong>فعالیتهای انسانی در زمینه های مختلف کشاورزی و صنعتی موجب افزایش روز افزون ضایعات می گردد. دفع و تخلیه نامناسب این ضایعات در محیط باعث ایجاد عوارض نامطلوبی برای محیط زیست می گردد. استفاده مناسب و کاربردی از این ضایعات موجب کاهش فشار بر محیط زیست خواهد شد. بیوچار ماده کربنی است که از گرمادهی بقایای گیاهی و ضایعات در محیط حاوی اکسیژن محدود یا بدون اکسیژن به دست میآید. تجزیه گرمایی زیست توده در محیط فاقد اکسیژن را گرماکافت می نامند. بیوچار پایداری بالایی داشته و به منظور مدیریت ضایعات، کاهش تغییرات اقلیمی، تولید انرژی و بهبود خصوصیات خاک تولید میشود. خصوصیات منحصر به فرد بیوچار آن را به عنوان گزینه مناسبی برای مصرف در خاک مطرح ساخته است. بیوچار خصوصیات مختلف فیزیکی (از جمله ساختمان خاک، جرم مخصوص ظاهری، هدایت هیدرولیکی)، شیمیایی (</strong><strong>pH</strong><strong>، </strong><strong>ظرفیت تبادل کاتیونی، میزان مواد آلی) و زیستی خاک (فعالیت میکروبی، تنوع میکروبی، فعالیت آنزیمی، جمعیت میکروبی) را تحت تأثیر قرار داده و موجب بهبود حاصلخیزی خاک میشود. بیوچار با تأمین بخشی از عناصر مورد نیاز گیاه موجب افزایش عملکرد گیاه می گردد. مصرف بیوچار در اغلب موارد باعث بهبود خصوصیات خاک شده است، هرچند در مواردی نیز آثار منفی آن مشاهده گردیده است.</strong>موسسه تحقیقات خاک و آبمدیریت اراضی2345-62055120170823Increasing Water Productivity by Decreasing the Discrepancy between Average Potato Yield in the Region and Its Performance in Pioneer Farms (A Case study of Fereidan Region, Isfahan)افزایش بهرهوری آب با کاهش فاصله میانگین عملکرد سیب زمینی در منطقه با عملکرد آن در مزارع کشاورزان پیشرو( مطالعه موردی: منطقه فریدن اصفهان)314211329210.22092/lmj.2017.113292FAامیرهوشنگ جلالیاستادیار پژوهش، بخش تحقیقات علوم زراعی-باغی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان اصفهان، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، اصفهان، ایران.حمیدرضا سالمیاستادیار پژوهش، بخش تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان اصفهان، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، اصفهان، ایرانJournal Article20170421Sustainable agriculture in each region relies heavily on monitoring production in that region to gain statistically accurate information. The present study was conducted in 2013‒2014 in Fereidan, Isfahan Province, to determine the actual yield (average yield in the area) and the easy access yield (yield by pioneering farmers in the region) in an attempt to estimate possible water savings. Based on the data collected through questionnaires from the statistical population studied, certified tuber seeds, disinfection of the tubers, and application of potassium fertilizers were identified as the major factors affecting agricultural production that had been duly observed by 43, 66, and 59%, respectively, of the beneficiary farmers in cultivating the Agria cultivar. The figures obtained for the same parameters in the case of the Marfona variety were 42, 65, and 74%, respectively. Results indicated that observing these three factors would lead to increases of 12.2 and 12.3 t ha<sup>‒1</sup> in the actual yields of the two Agria and Marfona cultivars, respectively, while the practice would also prepare the grounds for achieving easy access yield. Based on actual yields of the Agria and Marfona cultivars, water productivity values were 2.95 and 2.56 kg m<sup>‒3</sup>, which will expectedly rise to 4.06 and 3.86 kg m<sup>‒3</sup> if agricultural production in the region is raised to the easy access yield level. The net potato irrigation demand in Fereidan region was measured to be 5809 m<sup>3 </sup>ha<sup>‒1</sup>; this indicates an annual saving of 387200 m<sup>3</sup> of water for the approximately 4,000 hectares under potato cultivation if proper agricultural practices are implemented and easy access yield is achieved in the region.<strong>پایش شرایط تولید محصولات و ارائه آمارهای صحیح نقش مهمی در کشاورزی پایدار در هر منطقه خواهد داشت. به منظور تعیین عملکرد واقعی (میانگین عملکرد منطقه) و عملکرد سهلالوصول (عملکرد در شرایط کشاورزان پیش رو) و برآورد صرفهجویی حاصل از آن، پژوهشی در سال 1393-1392 در منطقه فریدن استان اصفهان انجام شد. در جامعه آماری مورد مطالعه بر اساس پرسش نامههای توزیع شده، از میان عوامل اصلی موثر در تولید، استفاده از غدههای بذری گواهی شده، ضدعفونی غدهها و استفاده از کودهای دارای پتاسیم برای رقم آگریا به ترتیب در بین 43، 66 و 59 درصد از بهره برداران رعایت شده بود. برای رقم مارفونا در صدهای مذکور برای سه عامل به ترتیب 42، 65 و 74 بدست آمد. توجه به سه عامل مذکور میتواند باعث افزایش 2/12 و 3/12 تن در هکتار در عملکرد واقعی به ترتیب در دو رقم آگریا و مارفونا شده و دستیابی به عملکرد سهلالوصول را میسر کند.</strong><strong>بهرهوری آب مصرفی برای دو رقم آگریا و مارفونا بر اساس عملکردهای واقعی به ترتیب برابر 95/2 و 56/2 کیلوگرم به ازاء هر متر مکعب آب مصرفی بود. در صورت ارتقاء سطح تولید به عملکرد سهلالوصول این اعداد به ترتیب به 06/4 و 68/3 کیلوگرم به ازاء هر متر مکعب آب مصرفی افزایش یافت. نیاز خالص آبی سیب زمینی در منطقه فریدن 5809 متر مکعب در هکتار اندازه گیری شد، بنابراین با رعایت اصول صحیح تولید و دستیابی به عملکرد سهلالوصول در این منطقه به وسعت تقریبی 4000 هکتار میتوان سالیانه معادل 387200 متر مکعب صرفه جویی در مصرف آب را انتظار داشت. </strong>موسسه تحقیقات خاک و آبمدیریت اراضی2345-62055120170823Application of Sulfur in Calcareous and Saline-Sodic Soils of Khorasan Razavi Province to Enhance Plant Yieldضرورت مصرف گوگرد در خاکهای آهکی و شور- سدیمی استان خراسان رضوی به منظور افزایش عملکرد گیاهان435011329410.22092/lmj.2017.113294FAحمیدرضا ذبیحیاستادیار مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی خراسان رضوی و سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران، ایران.مجتبی نوری حسینیمربی پژوهش مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی خراسان رضوی و سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران، ایران.Journal Article20150321Sulfur is an essential element for plant growth since its presence in betamine, biotein, aminoacid, and sulfulipid compoundsplaysa key role in activating many enzymes, synthesizingproteins, and counteractingthe toxicity of heavy metals in plants. In addition to its nutrirional value, sulfur is known as a soil amendment for improving thephysico-chemical propertiesofcalcareous, sodic, and saline-sodic soils. Agriculture inKhorassan Razavi Province,as one of the greatest and most important producers across the nation,plays animportant role in providing the essential needs,producing food, supplyingindustrial raw materials, and creating employmentfor the population in the province.Due to the inadequate physico-chemical conditions, however,the soils in thisprovinceare not able to provide (horticultural and farm crop) plants with all their nutritional requirements, especially phosphorous and micronutrients. Although nutrient requirements might be met in the short term through continueduse of chemical fertilizers,it will in the long term lead to soil and water pollution. Study has shown that proper use of sulfur in soil can not only improve soil chemical and physical properties but alsocontribute tobetter nutrient uptake by plants and preventthe associated environmental problems. Based on these results, application of sulfur, organic matter, and Thiobacillus by 2% the sulfur weight may be recommended for improving both plantyieldand soil physico-chemical properties.<strong>گوگرد از عناصر ضروری برای رشد گیاهان عالی است. حضور گوگرد در ساختمان بتامین، بیوتین ، اسیدهای آمینه گوگردار، موجب نقش کلیدی این عنصر در فعال کردن بسیاری از آنزیم ها، پروتئینسازی و تعدیل سمیت بعضی عناصر سنگین در گیاهان شده است . گوگرد علاوه بر نقش تغذیهای برای گیاهان، بعنوان یک ماده اصلاحی در خاکهای آهکی، سدیمی و شوروسدیمی جهت بهبود برخی خصوصیات فیزیک و شیمیایی خاک مطرح میباشد. بخش کشاورزی استان خراسان رضوی به عنوان یکی از بزرگترین و مهمترین تولیدکنندگان محصولات کشاورزی، نقش مهمی در تامین نیازهای حیاتی جامعه، امنیت غذایی، تامین مواد اولیه مورد نیاز صنایع و ایجاد اشتغال دارد. خاکهای استان خراسان رضوی به دلیل نامساعد بودن شرایط فیزیکی و شیمیایی قادر به تامین تمامی نیازهای غذایی گیاهان(زراعی و باغی کشت شده) به ویژه فسفر و عناصر ریز مغذی نمیباشند. افزایش مدام کودهای شیمیایی اگرچه در کوتاه مدت ممکن است باعث تامین این عناصر غذایی شود اما در بلند مدت میتواند باعث آلودگی خاک و آب شود. نتایج تحقیقات انجام شده نشان داده است که مصرف صحیح گوگرد در خاک میتواند ضمن بهبود شرایط شیمیایی خاک به جذب بهتر بعضی عناصر غذایی توسط گیاه کمک کند و با افزایش عملکرد گیاه از مخاطرات زیست محیطی احتمالی نیز جلوگیری نماید.</strong><strong> لذا مصرف گوگرد همراه با ماده آلی و تیوباسیلوس به میزان دو درصد گوگرد مصرفی برای بهبود شرایط شیمیایی و فیزیکی خاک و افزایش عملکرد گیاهان توصیه میشود.</strong>موسسه تحقیقات خاک و آبمدیریت اراضی2345-62055120170823Biochar: the Material with Unique Properties for Carbon Sequestration and Global Warming Mitigationبیوچار، مادهای با ویژگیهای منحصر بهفرد برای ترسیب کربن اتمسفر و کاهش گرمایش جهانی516311329610.22092/lmj.2017.113296FAیاسر عظیم زادهدانشجوی دکتری خاکشناسی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران.0000-0002-0982-6760نصرت اله نجفیدانشیار خاکشناسی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران0000-0002-5560-1132Journal Article20161121Climate change caused by increasing atmospheric concentration of CO<sub>2</sub> due to fossil fuel combustion and land use change is one of the biggest challenges facing our modern world. Being a persistent and carbon-rich solid material, biochar remains stable for hundreds or even thousands of years in the environment. It can, thus, store carbon to mitigate the effects of climate change and global warming. Addition of biochar to soil may also reduce, directly or indirectly, N<sub>2</sub>O and other greenhouse gases in soils. It is produced in a process called ‘pyrolysis’, which is indeed the thermal degradation of organic materials in environments with no oxygen or only a limited supply. During pyrolysis, biomass undergoes a variety of physical, chemical, and molecular changes in which it is converted into the three liquid (bio-oil), solid (biochar), and gas phases. All the three phases produced by pyrolysis can be used as fuel. Moreover, addition of biochar to soil not only leads to carbon sequestrationbut also improves soil physical, chemical, and biological properties, thereby playing an important role in sustainable agriculture and soil management by improving soil fertility and plant yield. <strong>تغییرات اقلیمی یکی از بزرگترین چالشهای جهان امروز است. افزایش گاز دیاکسید کربن اتمسفر در نتیجه سوزاندن سوختهای فسیلی و تغییر کاربری اراضی از علتهای اصلی گرمایش جهانی به شمار میرود. بیوچار ماده جامد غنی از کربن پایدار میباشد که برای صدها تا هزاران سال در محیط باقی میماند؛ بنابراین، میتواند با ذخیره کربن، تغییرات اقلیمی و گرمایش زمین را کاهش دهد. علاوهبر آن، افزودن بیوچار به خاک، میتواند بهطور مستقیم و غیرمستقیم انتشار گاز اکسید نیتروژن و سایر گازهای گلخانهای را از خاک کاهش دهد. بیوچار از تخریب گرمایی مواد آلی در محیط بدون اکسیژن و یا با اکسیژن محدود تولید میشود که به این فرآیند، گرماکافت گفته میشود. زیستتوده در طی گرماکافت دچار تغییرات فیزیکی، شیمیایی و مولکولی شده و به سه فاز مایع (روغن زیستی)، جامد (بیوچار) و گاز تبدیل میشود. هر سه فاز جامد، مایع و گاز تولید شده در طی گرماکافت، قابلیت استفاده بهعنوان سوخت را دارد. افزودن بیوچار به خاک علاوهبر ترسیب کربن، باعث بهبود ویژگیهای فیزیکی، شیمیایی و زیستی خاک میشود؛ بنابراین، با افزایش حاصلخیزی خاک و عملکرد محصول نقش مهمی در کشاورزی پایدار و مدیریت پایدار خاک بازی میکند. </strong>موسسه تحقیقات خاک و آبمدیریت اراضی2345-62055120170823The Role of Bacterial Diversity of Vermicompost on Soil Fertility ,Plant Nutrition and Agricultural Wastes Managementنقش تنوع باکتریایی ورمیکمپوست در حاصلخیزی خاک، رشد گیاه و مدیریت ضایعات کشاورزی657911334610.22092/lmj.2017.113346FAحسین صفاریاستادیار پژوهش، عضو هیات علمی موسسه تحقیقات خاک و آب ، سازمان تحقیقات ، آموزش و ترویج کشاورزی، کرج ،ایرانJournal Article20170129Vermicompost production is a non-thermophylic process in which the activity of earthworms and microbial oxidation accomplished by microbes involved in. This biological organic waste decomposition process yields the biofertilizer namely the vermicompost. Vermicompost contains excreta of earthworms and the finished product decomposition of organic matter by certain species of earthworms in partnership with useful flora of the gastrointestinal tract of earthworms. Reviewing the results of several studies on the unique features of vermicompost produced by different species of earthworms (over 20 species) showed that the population of microbial soil up to five times and the population flora of the digestive system earthworms was increased up to 1000-fold and useful microbe population up to10<sup>10</sup> per gram and the subsequent production of multiple enzymes and beneficial growth was higher.Vermicompost treatment increased the performance of different products and in some cases was higher than chemical fertilizer. In point of plant health and health product vermicompost was increased product quality up to 50 percent and reduce the absorption of heavy metals in soils that vermicompost was applied.Vermicompost application was controlled diseases and a variety of phytopathogen such as rhizoctonia, phytophthora, fusarium, verticillium and etc, by adding beneficial microbes and increases the resistance of plants and was reduced the consumption of agricultural pesticides. Biological diversity in vermicompost is so important that in some studies the use of sterile vermicompost can not control various diseases such as fusarium and we cocluded that disease control of vermicompost is completely biologic closely related to biological diversity of vermicompost. Bacterial diversity in vermicompost directly by increasing the solubility of nutrients, hormones, nitrogen fixation, mineralization of organic matter and the formation of chelates metal vermicompost on particles with high surface area and so increases the yield of various products at least 20 to 70 percent. The result that biological diversity is a significant part of the high efficiency of vermicompost and therefore the culture promotion of production and application of bio-organic fertilizer( vermicompost ) is necessary more than ever.<strong>تولید ورمیکمپوست فرآیندی غیرگرمادوست است که در آن فعالیت کرمهای خاکی و اکسیداسیون میکروبی توسط باکتریهای همراه ورمی کمپوست دخالت دارند. طی این فرآیند بیولوژیک و تجزیه مواد آلی، کود زیستی ورمی کمپوست تولید میشود. ورمی کمپوست شامل فضولات کرم خاکی و محصول نهایی مواد آلی تجزیه شده توسط گونههای خاصی از کرمهای خاکی با مشارکت باکتریهای مفید دستگاه گوارش کرم خاکی میباشد. بررسی نتایج تحقیقات متعدد بر روی ویژگیهای منحصر به فرد ورمی کمپوست تولید شده با استفاده از گونههای مختلف کرمهای خاکی(بیش از 20 گونه) بیانگر آنست که جمعیت باکتریهای خاک تا پنج برابر و جمعیت باکتریهای سیستم گوارش کرم خاکی تا 1000 برابر افزایش می یابد به نحوی که جمعیت باکتریهای مفید تا 10<sup>10</sup> در هر گرم و متعاقب آن تولید آنزیمهای متعدد و مفید محرک رشد افزایش معنیدار داشته است. عملکرد محصولات مختلف در تیمارهایی که ورمیکمپوست مصرف شده افزایش چشمگیر داشته و در بعضی موارد بیشتر از تیمارهایی است که کود شیمیایی مصرف گردیده است. از بعد سلامتی گیاه و تولید محصول سالم مصرف ورمی کمپوست تا 50 درصد موجب افزایش کیفیت محصول و کاهش جذب عناصر سنگین در خاکهایی که ورمی کمپوست مصرف شده گردیده است. تنوع باکتریایی در ورمی کمپوست به طور مستقیم با افزایش حلالیت عناصر غذایی، تولید هورمون، تثبیت نیتروژن، معدنی کردن مواد آلی و تشکیل کلاتهای فلزی بر روی ذرات ورمی کمپوست با سطح ویژه بالا و غیره موجب افزایش عملکرد کمی در محصولات مختلف از حداقل 20 تا 70 درصد شده است. کاربرد ورمی کمپوست بهوسیله افزودن باکتریهای مفید به خاک منجر به کنترل بیماریها و انواع فیتوپاتوژنها از قبیل رایزوکتونیا، فیتوفترا ، فوزاریوم، ورتیسیلیوم و غیره که باعث افزایش مقاومت گیاهان نسبت به بیماریها و متعاقب آن کاهش مصرف سموم کشاورزی گردیده است. وجود تنوع باکتریایی در ورمی کمپوست به حدی مهم است که در بعضی تحقیقات استفاده از ورمی کمپوست استریل مانع کنترل بیماریهای مختلف از جمله قارچ فوزاریوم شد. نتیجه اینکه کنترل قارچ بیماری با ورمی کمپوست کاملاً زیستی است و بخش مهمی از اثربخشی ورمی کمپوست متأثر از تنوع باکتریایی زیاد آن میباشد و در این راستا ضرورت دارد فرهنگ تولید، مصرف و ترویج کود آلی زیستی ورمی کمپوست بیش از پیش توسعه یابد.</strong>