اثر استخراج و پردازش خاک های کمیاب بر محیط خاک و آب در چاوارا، کولام، کرالا: مطالعه موردی

Impact of Rare Earth Mining and Processing on Soil and Water Environment at Chavara, Kollam, Kerala: A case study

چکیده
1- مقدمه
2- مواد و روش ها
3- نتایج و بجث
4- نتیجه گیری
منابع

چکیده
استخراج و پردازش مواد معدنی زمین نادر در امتداد خط ساحلی چاوارا، کلام، کرالا، گامی مهم و مهیج در جهت وابستگی به خود است، چرا که صنعتی بسیار مهم است. اما در عین حال پیامدهای محیطی سنگین به دلیل مدیریت نادرست زباله های ناشی از صنعت تولید رنگدانه دی اکسید تیتانیوم (TiO2) باعث نگرانی می شود. این منجر به تخریب محیط زیست منطقه اطراف آن شده است که همچنین یک منطقه تابش بالا است. در اين تحقيق تلاش شده است تا تغييرات ژئوشيميايي خاک در اثر آلودگي و ميزان آلودگي آب از منابع مختلف آب در منطقه مورد مطالعه مقايسه شود. تجزیه و تحلیل خاک سطح (0-30 سانتی متر) از زمین های آلوده و زمین های مسکونی (که ظاهرا کمتر آلوده است) اندازه غلظت کل عناصر موجود در خاک را فراهم می کند. نتایج XRF افزایش غلظت فلزات سنگین سمی مانند ( Fe، Cr، V، Ni، Cu، Zn، Pb، Sr و غیره) را نشان می دهد، در حالی که غلظت عناصر ضروری (مانند K، Ca، Si، Ti، (Zr به دلیل آلودگی کاهش می یابد. عناصر Mg، Ag، Au، Hf، Te، Nd، Yb، Ga موجود در خاک ساحلی در خاک آلوده وجود نداشتند. Co، Sn، W، Se، Br، Sm، Tb، Dy تنها در خاک آلوده شناسایی شد. تجزیه و تحلیل SEM خاک از منطقه مسکونی، مجموعه های معدنی متمایز و خاک های آلوده را نشان می دهد، نشانه هایی از هوازدگی شیمیایی. مشکلات بهداشتی مشاهده شده در ناحیه محلی، نیاز فوری به ارزیابی ریسک سلامت و ترمیم مجدد خاک آلوده را نشان می دهد.

2- مواد و روش ها
2-1 منطقه مورد مطالعه
منطقه مورد مطالعه (شکل 3)، منطقه ساکن اطراف KMML است که در سانکارامانگالام در چاوارا تالوک (پانمانا پانچایات) ، کلام (کوییلن) ، ایالت کرالا، جنوب هند، در NH-47، در فاصله 32 کیلومتری از ایستگاه راه آهن مرکزی کلام و حدود 5 کیلومتر از بندر نینداکارا در جهت جنوب غربی قرار دارد. مختصات جغرافیایی بین عرض جغرافیایی 8 ° 58 ‘تا 9 ° 1’ شمالی و طول جغرافیایی 76 ° 30 ‘تا 76 ° 33’ شرق گسترش می یابد. قسمت های آسیب دیده پانمانا پانچایات در شکل 3 نشان داده شده است.

2-2 زمین شناسی و آب و هوا
این منطقه تابستان گرم و بارش های فصلی فراوان دارد. فصل گرم که از ماه مارس تا ماه مه ادامه دارد، با باران های موسمی جنوب غربی از ژوئن تا سپتامبر دنبال می شود. باران های موسمی شمال شرقی از اکتبر تا نوامبر اتفاق می افتد. بقیه ایام سال معمولا خشک است. آب و هوا، گرمسیری مرطوب با میانگین سالانه دمای 27.6 درجه سانتی گراد و بارش سالانه 1936 میلیمتر است. به دلیل بارندگی زیاد و شرایط دمایی که باعث تخریب سریع خاک می شوند، خاک به طور طبیعی عمدتا اسیدی است و متعلق به سری نئاندرارا است که عضو کراسپزمنت های آکویک، ایزو هیدروکربن و پوشش داده شده است. خاک های نئاندرارا دارای شن های قهوه ای خیلی تیره تا قهوه ای مایل به خاکستری، خنثی، تا افق های شن های لومی A و افق های شن C به رنگ قهوه ای افق و خاکستری تیره، خنثی است. این خاك ها در آبرفت ساحلی و در سطح زمین های با شیب ملایم ناحیه كولامم در ارتفاع كمتر از 20 متر از سطح دريا (منطقه كوچك) قرار دارند شکل می گیرند. توصیف عمق 0-30 سانتی متری این خاک ها: شن قهوه ای بسیار تیره ؛ ذرات ریز ضعیف، سست، غیر چسناک و غیر پلاستیکی، تعداد زیادی عناصر ریز، منافذ بینابینی با اندازه متوسط، حضور مواد معدنی کمیاب، نفوذپذیری سریع، PH=7.1.

2-3 مجموعه نمونه خاک
پس از شناسایی کامل منطقه آسیب دیده، نمونه های خاک سطحی از منطقه مسکونی به عنوان نقطه کنترل (عمق 0-30 سانتی متر) جمع آوری شده و به عنوان نمونه I تعیین شد. به طور مشابه نمونه از ناحیه آلوده جمع آوری (شکل 4، 5) و به عنوان نمونه II تعیین شد. نمونه برداري در فصل قبل باران موسمی انجام شد (مه 2014). هر دو نمونه با کفگیر پلاستیکی در کیسه پلی اتیلن خود قفل نشاندار شده جمع آوری شده و در آزمایشگاه در خشک ن با دمای 105 درجه سانتیگراد خشک شدند.

خصوصیات ریزوباکتری های مقاوم به سرب تقویت کننده رشد گیاه از ناحیه Scirpus grossus

Characterisation OF Pb-RESISTANT plant growth-promoting rhizobacteria (PGPR) from Scirpus grossus

چکیده

1- معرفی

2- مواد و روش ها

1-2 گیاه

2-2 ارزیابی گیاه پالایی

3-2 خصوصیات فنوتیپی ریزوباکتری ها

4-2 جداسازی DNA ژنومی و تقویت ژن 16S rDNA

5-2 فعالیت های تقویت کننده ی رشد گیاه

6-2 تحلیل آمااری

3- نتیجه و بحث

4- نتیجه گیری

چکیده

میکروارگانیسم هایی که در آن ها، این پتانسیل وجود دارد که بتوانند موجب پیشرفت بیشتر در حاصلخیزی خاک شوند و سلامت بیشتر گیاهان را تامین کنند، به عنوان ریزوباکتری های تقویت کننده ی گیاه شناخته می شوند. این دسته از ریزوباکتری ها با افزایش بازده در گیاه پالایی یا اصلاح گیاهان، نقش مهمی را در فرایند اصلاح گیاهان ایفا می کنند. بنابراین شناسایی باکتری های ریزوسفر عالی، نیازی است که بسیار مهم و حائز اهمیت می باشد. در مطالعه ی حاضر، Scripus grossus ، در محفظه های پلاستیکی جای داده شده و در محیط گلخانه ای در معرض ماسه های آغشته به سرب، با غلظت های 50، 100، 150، 200، 300 میلی گرم بر لیتر، قرار گرفت. 22 کلونی از ریزوباکتری ها، از ریشه گیاه Scripus grossus جدا شدند. ریزوباکتری ها براساس مشاهدات سلولی و کلونی مورد شناسایی قرار گرفتند. شناسایی ریزوباکتری ها براساس تجزیه و تحلیل توالی 16 S rDNA صورت گرفت و شناسایی آن ها به این صورت بود: آئروموناس تایوانی جدا شده از 5E، Bacillus sp. جدا شده از 7G، باسیلوس سرئوس جدا شده از 8H و 3C، باسیلوس ولزنسیس جدا شده از 9I، باسیلوس پروتئولیتیکوس جدا شده از 4D، باسیلوس استراتوسفره جدا شده از 14N، باسیلوس مگاتریوم جدا شده از 11K، گونه Pseudomonas جدا شده از 12L، انتروباکتر Cloacae جدا شده از 13M و 16P، باسیلوس aerius جدا شده از 15O، Lysinibacillus sp. جدا شده از 10J. ریزوباکتری های بسیار مقاوم به سرب، به عنوان باسیلوس پروتئولیتیکوس جدا شده از 4D، باسیلوس ولزنسیس جدا شده از 9I و گونه لیزین باسیلوس جدا شده از 10J، می توانند غلظت های بالای سرب ( 300 میلی گرم در لیتر) را تحمل کنند. نتایج نشان داد که ریزوباکتری هایی که دارای مقاومت بالا در برابر سرب هستند، دارای توانایی تولید خصوصیات مربوط به افزایش رشد گیاه می باشند و همچنین قادر به افزایش رشد و حاصلخیزی S.grossus می باشند.

4- نتیجه گیری

نتایج ارزیابی گیاهان نشان داد که غلظت سرب بر رشد S.grossus تاثیر نمی گذارد. 22 ریزوباکتری که از ریزوباکتری های ریزوسفر مقاوم به سرب هستند، براساس مورفولوژی ( ریخت شناسی) سلولی و کلونی، در در سیزده گروه جای گرفتند. شناسایی آنان با استفاده از تجزیه و تحللی توالی 16S rDNA انجام شد. ریوباکتری های شناسایی شده؛ Aeromonas taiwanensis جدا شده 5E، Bacillus sp جدا شده 7G، Bacillus cereus جدا شده 8H و جدا شده 3C، Bacillus velezensis جدا شده 9I، Bacillus proteolyticusجدا شده 4D، Bacillus stratosphericus جدا شده 14N، , Bacillus megaterium جدا شده 11K، Pseudomonas sp جدا شده 12L، Enterobacter cloacae جدا شده 13M و 16P، Bacillus aerius جدا شده 15O، Lysinibacillus sp جدا شده 10J. سه ریزوباکتری Bacillus proteolyticusجدا شده 4D، Bacillus velezensis جدا شده 9I و Lysinibacillus sp جدا شده 10J، به عنوان باکتری های بسیار مقاوم به سرب شناخته شده اند که می توانند غلظت بالای سرب ( 300 میلی گرم بر لیتر) را تحمل کنند. ریزوباکتری های بسیار مقاوم به سرب جدا شده در این مطالعه، چندین ویژگی PGP را نشان دادند که پتانسیل آن ها را برای PGP نشان می دهد.

Abstract

Microorganisms that have the potential to improve plant productivity and health are known as plant growth-promoting rhizobacteria. Rhizobacteria play a major role in phytoremediation process by increasing the phytoremediation efficiency, thus the need to identify the superior rhizosphere bacteria has been gaining serious attention. In the current study, Scirpus grossus were exposed to a series of lead-contaminated sand (50, 100, 150, 200 and 300 mg/L) in plastic crates in greenhouse enviroment. Four weeks after exposure, the plants could sustain with toxicity of lead contamination by as much as 300 mg/L. Twenty two colonies of rhizobacteria were isolated from plant roots of Scirpus grossus. The rhizobacteria were characterised based on cell and colony observation. Identification of rhizobacteria was carried out based on analysis of 16S rDNA sequences and were identified as Aeromonas taiwanensis isolate 5E, Bacillus sp. Isolate 7G, Bacillus cereus isolate 8H and 3C , Bacillus velezensis isolate 9I, Bacillus proteolyticus isolate 4D, Bacillus stratosphericus isolate 14N, Bacillus megaterium isolate 11K , Pseudomonas sp. Isolate 12L , Enterobacter cloacae isolate 13M and isolate 16P, Bacillus aerius isolate 15O and Lysinibacillus sp. isolate 10J. The highly lead-resistant rhizobacteria were identified as Bacillus proteolyticus isolate 4D, Bacillus velezensis isolate 9I and Lysinibacillus sp. isolate 10J , which can tolerate against high concentration of lead (300 mg/L). The results showed that these highly lead-resistant rhizobacteria have potential to produce plant growth-promoting traits and have a ability to help S. grossus growth and productivity.

4- Conclusions

The phytoremediation assessment results showed that the concentrations of lead did not affect growth of S. grossus. Twenty-two rhizobacteria, which are lead-resistant rhizosphere bacteria, were isolated and grouped into thirteen groups based on their cell and colony morphology. Identification was performed using 16S rDNA sequence analysis, and those isolated rhizobacteria were identified as Aeromonas taiwanensis isolate 5E, Bacillus sp. Isolate 7G, Bacillus cereus isolate 8H and isolate 3C , Bacillus velezensis isolate 9I, Bacillus proteolyticus isolate 4D, Bacillus stratosphericus isolate 14N, Bacillus megaterium isolate 11K , Pseudomonas sp. Isolate 12L , Enterobacter cloacae isolate 13M and isolate 16P, Bacillus aerius isolate 15O and Lysinibacillus sp. isolate 10J. Three rhizobacteria, Bacillus proteolyticus isolate 4D, Bacillus velezensis isolate 9I and Lysinibacillus sp. isolate 10J, have been identified as highly leadresistant rhizosphere bacteria which can tolerate against high concentration of lead (300 mg/L). The highly lead-resistant rhizobacteria isolated in this study showed several PGP traits which suggest their potential for PGP.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

خصوصیات ریزوباکتری های مقاوم به سرب تقویت کننده رشد گیاه از ناحیه Scirpus grossus

Characterisation OF Pb-RESISTANT plant growth-promoting rhizobacteria (PGPR) from Scirpus grossus

محلول های دیواره سلولی ریشه گیاهان زراعی در خاک های شور

Root cell wall solutions for crop plants in saline soils

چکیده

1- مقدمه

2- توانایی ترکیب Na+ به اجزاء دیواره سلولی

3- تغییر در ترکیب شیمیایی دیواره های سلولی ریشه در پاسخ به تیمار نمک

4- تغییرات کارکرد دیواره سلولی در اثر شوری

5- موانع انتشار ریشه و تغییرات شوری

6- فعل و انفعالات نمک با پروتئین های دیواره سلولی

7- چشم انداز آتی

چکیده

رشد ریشه اغلب گیاهان زراعی در اثر شوری خاک مهار می شود. ریشه با تعدیل متابولیسم، بیان ژنی و فعالیت پروتئین که منجر به تغییر در ترکیب دیواره سلولی، فرآیندهای نقل و انتقال، اندازه و شکل سلول، و معماری ریشه می گردد، به آن پاسخ می دهد. در اینجا، ما درباره اثرات تنش شوری بر دیواره سلولی که منجر به تغییر آنزیم، گرایش میکروفیبریل سلولز و رسوب پلی ساکارید غیرسلولزی در نواحی افزایش طول ریشه به عنوان عوامل مهم بازدارندگی افزایش طول ریشه می گردد تمرکز نموده و بر تغییرات دیواره سلولی مرتبط با تحمل تنش شوری و محدودیت آب ریشه ها تاکید نمودیم. تنش شوری باعث القاء تغییراتی در ترکیب دیواره انواع مختلف سلول های خاص ریشه از جمله افزایش رسوب لیگنین و سوبرین در سلول های اندودرمی و اگزودرمی می گردد. این تغییرات با جلوگیری از اتلاف آب و تغییر مسیر نقل و انتقال یون در جهت منفعت گیاه عمل می نمایند. ما نشان دادیم که ترکیب یون های Na+ با اجزای دیواره سلولی می تواند بر عبور Na+ تاثیر گذاشته و Na+ قادر است بر ترکیب یون های دیگر اثر گذاشته و مانع کارکرد پکتین در خلال رشد سلولی گردد. وقوع تفاوت های طبیعی در ساختار دیواره سلولی، منابع جدیدی را برای اصلاح محصولات زراعی فراهم می نماید که دارای تحمل پذیری بیشتری نسبت به شوری می گردند.

7- چشم انداز آتی

برای درک ارتباط بین تغییرات رونویسی در ژن های دیواره سلولی و سازگاری با شوری ما باید به شناسایی و یا ایجاد تنوع ژنتیکی در ژن های تنظیم کننده ویژگی های دیواره سلولی و توصیف نحوه تاثیرگذاری تغییرات بر خواص شیمیایی دیواره سلولی تحت شرایط شوری بپردازیم. اندازه گیری تنوع در خواص شیمیایی دیواره سلولی باید تفاوت های مکانی و زمانی را لحاظ نموده و از استراتژی هایی مانند استراتژی مورد استفاده برای مطالعات پروتئومی و متابولومیک رشد ریشه در خاک شور پیروی نمود که در آن نوک ریشه به سه منطقه تقسیم می گردد که معرف مناطق فعال تقسیم، طویل شدن و تمایز سلولی است [19،20]. مبانی ژنتیکی پاسخ رشد فوق الذکر به تنش شوری در غلاتی مانند برنج، با ترکیبات فنوتیپی مبتنی بر تصویر همراه با روش های ارتباط ژنومی مورد آزمایش قرار گرفته است [115]. قدم بعدی کاوش با روش های مزبور درباره تنوع فنوتیپی در پاسخ ریشه غلات تحت تنش شوری و یافتن جایگاه ژنتیکی تنظیم صفات مربوط به سازگاری با تنش شوری است. تا به امروز تحمل به شوری در غلات با صفاتی ارتباط داشته که گیاه را قادر به تغییر سریع رشد ریشه خود در پاسخ به شور و صفاتی که محدود کردن نقل و انتقال Na+ ریشه به ساقه را مانند جداسازی بهتر Na+ در بافت های ریشه محدود نماید. برای تکمیل این اطلاعات ما باید نحوه تاثیرگذاری تفاوت های هر جزء آپوپلاسمی سلول های ریشه بر برهمکنش دیواره سلولی با یون ها و عبور یون ها را تعیین نماییم.

Abstract

The root growth of most crop plants is inhibited by soil salinity. Roots respond by modulating metabolism, gene expression and protein activity, which results in changes in cell wall composition, transport processes, cell size and shape, and root architecture. Here, we focus on the effects of salt stress on cell wall modifying enzymes, cellulose microfibril orientation and non-cellulosic polysaccharide deposition in root elongation zones, as important determinants of inhibition of root elongation, and highlight cell wall changes linked to tolerance to salt stressed and water limited roots. Salt stress induces changes in the wall composition of specific root cell types, including the increased deposition of lignin and suberin in endodermal and exodermal cells. These changes can benefit the plant by preventing water loss and altering ion transport pathways. We suggest that binding of Na+ ions to cell wall components might influence the passage of Na+ and that Na+ can influence the binding of other ions and hinder the function of pectin during cell growth. Naturally occurring differences in cell wall structure may provide new resources for breeding crops that are more salt tolerant.

7- Future prospects

To understand the links between the transcriptional changes in cell wall genes and adaptations to salinity we need to identify or create genetic variation in the genes regulating cell wall properties and characterise how the variation influences cell wall chemistry in saline conditions. The measurement of variation in cell wall properties must capture spatial and temporal differences, following strategies such as those used for proteomic and metabolomics studies of root growth in saline soil where the root tip is divided into three regions representing active cell division, elongation and differentiation zones [19,20]. The genetic basis of the above ground growth response to salt stress in cereals, such as rice, has been tested by combining image-based phenotyping with genome-wide association methods [115]. The next step is to go underground with these methods, to phenotype diversity in cereal root salt stress responses and find the genetic loci regulating traits linked to salt stress adaptation. To date tolerance to salinity in cereals has been linked to traits that enable plants to rapidly alter their root growth in response to salt and traits that limit root-to-shoot transport of Na+, such as better sequestration of Na+ in root tissues. To complement this information we need to determine how differences in each apoplasmic component in root cells influences cell wall interactions with ions and the passage of ions.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

محلول های دیواره سلولی ریشه گیاهان زراعی در خاک های شور

Root cell wall solutions for crop plants in saline soils

نقش مخاط کرم های خاکی در سیستم ورمی کمپوست: تست های تجزیه زیستی بر اساس هوموسی شدن و فعالیت میکروبی

Role of earthworms’ mucus in vermicomposting system: Biodegradation tests based on humification and microbial activity

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

نقش مخاط کرم های خاکی در سیستم ورمی کمپوست: تست های تجزیه زیستی بر اساس هوموسی شدن و فعالیت میکروبی

Role of earthworms’ mucus in vermicomposting system: Biodegradation tests based on humification and microbial activity

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.

تخمین تخلخل خاک اشباع نشده با استفاده از معادله Brutsaert

Porosity estimation of unsaturated soil using Brutsaert equation

چکیده
1- مقدمه
2- تئوری پیشینه
1- 2 حساسیت هر پارامتر در مدل Brutsaert
3- تست میدانی
1- 3 توصیف محل
2- 3 بررسی موج الاستیک
3- 3 آزمایش نفوذ مخروط دینامیکی
4- نتایج
1- 4 سرعت موج الاستیک
2- 4 شاخص نفوذمخروط دینامیکی (DPI)
3- 4 تخلخل
5- بحث
1- 5 مدل الاستیک (ضریب کشسانی)
2- 5 اعتبارگذاری مدل Brutsaert
3- 5 محاسن و معایب روش پیشنهادی
6- نتیجه گیری

چکیده

هرچند تخلخل، به عنوان پارامتری مهم برای درک رفتار خاک تحت بارگذاری استاتیکی و دینامیکی (ایستا و پویا) شناخته شده است، اما تخمین و برآورد تخلخل خاک اشباع نشده به خاطر پارامترهای ورودی مورد نیاز، سخت و دشوار است. هدف این مطالعه، ارائه یک روش تکنیکی برای دستیابی به سطح تخلخل براساس سرعت موج الاستیک در خاک اشباع نشده است. از مدل Brutsaert که از نظریه انتشار موج استفاده می کند، برای تغییر و اصلاح روش پیشنهادی برحسب تخلخل خاک اشباع نشده استفاده شده است. سرعت موج تراکمی خاک از طریق بررسی پراش لرزه ای جمع آوری، و توزیع تخلخل اعمال مختلف برآورد شده است. از آزمایش نفوذ مخروط دینامیکی برای تصدیق تخلخل تبدیل شده براساس موج تراکمی استفاده شده است. دو تخلخل برآورد شده از طریق انتشار و نفوذ موج، روندهای مشابهی نشان می دهند. به علاوه، برای تعیین امکان نادیده گرفتن اتلاف انرژی در انتشار موج تراکمی تحت این شرایط آزمایشی، ارزیابی خاصی انجام شده است. نتایج این مطالعه نشان می دهد که تکنیک پیشنهادی برای دستیابی به تخلخل در خاک اشباع نشده، مفید است.

6- نتیجه گیری

در این مطالعه، تخلخل در خاکهای اشباع نشده با استفاده از سرعت موج تراکمی بدست آمده و برای ارزیابی قابلیت اطمینان، با استفاده از آزمایش نفوذسنج مخروط دینامیکی، تخلخل تبدیل شده با DPI مقایسه گردید. نتایج این مطالعه به شرح ذیل می باشد. • از مدل Brutsaert برای بدست آوردن تخلخل استفاده شده، و حساسیت هر پارامتر در این مدل برآورد گردید. در این مدل، سرعت موج تراکمی پارامتری بسیار حساس می باشد، که این مسئله نشان می دهد مدل انتخاب شده برای ارزیابی تخلخل برمبنای سرعت موج الاستیک، مناسب می باشد. • پروفایل های تخلخل مشروح به صورت تابعی از عمق تعیین شده، و تخلخل های بدست آمده ر مبنای سرعت موج تراکمی و DPI مقایسه شدند. دو دامنه متفاوت از رابطه پراکنده نشان داده شد. • برای ارزیابی سرعت موج تراکمی اندازه گیری شده، بین سرعت موج تراکمی و مدول یانگ رابطه برقرار شد. همچنین اتلاف انرژی دامنه فرکانس پائین موج لرزه ای اندازه گیری شده، را تائیدنمود.

Abstract

Although the porosity is a crucial parameter for understanding the soil behavior under static and dynamic loading, estimating the porosity of unsaturated soil is difficult owing to the various input parameters required. The objective of this study is to suggest a technical method to obtain the level of porosity based on the elastic wave velocity in unsaturated soil. The Brutsaert model, which utilizes the theory of wave propagation, is applied to modify the proposed method in terms of the porosity of unsaturated soil. The soil compressional wave velocity is gathered through a seismic refraction survey, and the porosity distribution at different depths is estimated. A dynamic cone penetration test is applied to verify the converted porosity based on the compressional wave. The two porosities estimated through the wave propagation and penetration show similar trends. Furthermore, a special validation is performed to determine whether the energy dissipation can be ignored in the compressional wave propagations under this experiment condition. The results of this study indicate that the suggested technique is useful for obtaining the porosity in unsaturated soil.

6- Conclusion

In this study, the porosity in unsaturated soils was obtained using the compressional wave velocity, and the converted porosity was compared to the DPI using a dynamic cone penetrometer test to verify reliability. The detailed results of this study are as follows. • The Brutsaert model was applied to deduce the porosity, and the sensitivity of every parameter in this model was estimated. The compressional wave velocity is a highly sensitive parameter in this model, indicating that the selected model is suitable for evaluating the porosity based on the elastic wave velocity. • Detailed porosity profiles as a function of depth were determined, and porosities based on the compressional wave velocity and the DPI were compared. Two different ranges of the dispersed relationship were shown. • To verify the measured compressional wave velocity, a relationship between the compressional wave velocity and the Young’s modulus was proposed. The energy dissipation was also identified to confirm the low frequency range of the measured seismic wave.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

تخمین تخلخل خاک اشباع نشده با استفاده از معادله Brutsaert

Porosity estimation of unsaturated soil using Brutsaert equation

یک مطالعه درازمدت درباره کیفیت و حاصلخیزی خاک تحت خاک ورزی صفر و چرا در مولی سویل در آرژانتین

Soil quality and productivity under zero tillage and grazing on Mollisols in Argentina – A long-term study

چکیده

مقدمه

مواد و روش ها

محل مطالعه

نمونه برداری و تجزیه و تحلیل خاک

تعیین عملکرد محصول و پوشش باقیمانده

تجزیه و تحلیل آماری

نتایج و بحث

رطوبت خاک و عملکرد محصول

شاخص های حاصلخیزی خاک

نسبت های کربن و نیتروژن خاک و کربن بیوماس یا زیست توده میکروبی

ساختمان خاک و خواص هیدرولیکی

نتیجه گیری

چکیده

افزایش تقاضای جهانی برای غذا، فیبر و انرژی مباحث علمی و سیاسی را درباره نحوه دستیابی به افزایش بهره وری زمین بدون تخریب بیشتر خاک به راه انداخته است. هدف این مطالعه تعیین مقدار اثر درازمدت کشت بدون شخم با چرای سبک بر روی کیفیت خاک، بهره وری زمین، و کارآیی استفاده از منابع می باشد. آزمایش در سال 1993 با دو تیمار اصلی بدون شخم (NT) و خاکورزی مرسوم (CT) و هم چنین کرت های فرعی قرق و چرا در یک طرح نواری زوج با سه تکرار اجرا شد. محصولات زراعی شامل آفتابگردان، ذرت، سویا و گندم بودند و کلش ها به مدت 3 ماه توسط حیوانات جوان چرا شد. نمونه های خاک در سال 2015 گردآوری شده و کل کربن و نسبت های آن، نیتروژن کل، کربن بیوماس یا زیست توده میکروبی، محتوای رطوبت خاک، توزیع کلاس اندازه خاکدانه، وزن حجمی خاکدانه، میانگین تغییر قطر وزن، حداکثر جرم مخصوص ظاهری، نفوذپذیری کل، و هدایت پذیری هیدرولیک اشباع تعیین گردید. تولید محصول در بدون شخم (NT) به طور متوسط 13 درصد بیشتر از خاکورزی مرسوم (CT) بود، و چرا هیچ گونه تاثیری بر روی بازده نداشت. بدون شخم (NT) محتوای ماده آلی را تا 6 درصد افزایش داده و خاکورزی مرسوم (CT) آن را تا 1.7 درصد در 0.10 متر فوقانی در مقایسه با مقدار اصلی آن در سال 1993 کاهش داد و تغییرات معنی داری را در عمق 0.10 الی 0.20 متری نشان نداد. نسبت C ناپایدار و کربن بیوماس یا زیست توده میکروبی، روندی مشابهی را همراه با بالاترین مقدار در خاک فوقانی بدون شخم (NT) غیر قرق نشان داد. ما روابط مثبتی را بین بیوماس یا زیست توده میکروبی و کربن ناپایدار و نسبت های نیتروژن تنها برای خاک بدون شخم (NT) مشاهده نمودیم. همه شاخص های کیفیت فیزیکی خاک، مقادیر بهتری در خاک های بدون شخم (NT) نسبت به خاکورزی مرسوم (CT) داشتند، و چرا هیچ اثری نداشت. نتایج حاصل از این آزمایش درازمدت شواهدی ارائه نمود مبنی بر اینکه یک سیستم بدون شخم (NT) با چرای سبک، یک مدیریت زمین امکان پذیر محسوب می گردد که بهره وری زمین را در یک محیط نیمه خشک افزایش می دهد.

4- نتیجه گیری

نتایج حاصل از این آزمایش درازمدت شواهدی را در پشتیبانی از فرضیه ما ارائه می نماید مبنی بر اینکه یک سیستم بدون شخم (NT) با چرای سبک، یک مدیریت زمین امکان پذیر محسوب می گردد که بسیاری از الزامات مورد نیاز را برای توسعه پایدار محقق می سازد. بسیاری از پارامترهای تجزیه و تحلیل شده که به کارکرد اکوسیستم و ارائه خدمات اکوسیستم پاسخ می دهند مانند: چرخه و تهیه مواد مغذی، ذخیره و نفوذپذیری آب، ترسیب کربن، پیشگیری از فرسایش، حفاظت از زیستگاه برای جمعیت های میکروبی، و تولید مواد غذایی در سیستم بدون شخم (NT) در مقایسه با خاکورزی مرسوم (CT) برتر بودند. با این حال می دانیم که سیستم بدون شخم (NT) به خودی خود این اهداف را محقق نمی سازد بلکه تنها یک برنامه ریزی دقیق درباره تناوب زراعی و ورودی بقایای محصولات تضمین خواهد نمود که کارکردهای اکوسیستم خاک تحت این سیستم حفظ خواهد شد.

Abstract

The growing global demand for food, fibers and energy has triggered a scientific and political debate on how to attain increasing land productivity without further degrading soils. The objective of this study was to quantify the effect of long-term no-till cultivation with light grazing on soil quality, land productivity, and resource use efficiency. The experiment was established in 1993 with two main treatments, no-till (NT) and conventional tillage (CT), sub-divided into grazed and ungrazed subplots, in a paired strip design with three repetitions. Crops included sunflower, corn, soy and wheat, and stubbles were grazed for at 3 months with young animals. Soil samples were collected in 2015 and determinations included total carbon and its fractions, total nitrogen, microbial biomass carbon, soil moisture contents, aggregate size class distribution, volumetric aggregate weight, mean weight diameter change, maximum bulk density, total infiltration, and saturated hydraulic conductivity. Crop production was on average 13% higher in NT than in CT, and grazing had no effect on yields. NT increased organic matter contents by 6% and CT diminished it by 1.7% in the top 0.10 m compared to the original value in 1993, and showed no significant variation at 0.10–0.20 m depth. The labile C fractions and microbial biomass carbon showed a similar trend with highest values in the non-grazed NT topsoil. We found positive relationships between microbial biomass and labile carbon and nitrogen fractions only for the NT soils. All soil physical quality indicators had better values for NT compared to CT soils, and grazing had no effect. The results of this long-term experiment gave evidence that a NT system with light grazing was a feasible land management that increased land productivity in a semiarid environment.

4- Conclusions

The results of this long-term experiment gave evidence to support our hypothesis that a NT system with light grazing was a feasible land management that fulfilled many of the requirements for sustainable development. Most of the analyzed parameters that responded to ecosystem functioning and the delivery of ecosystem services, such as nutrient cycling and provision, water storage and infiltration, carbon sequestration, erosion prevention, conservation of habitat for microbial populations, and food production were superior in the NT system compared to conventional tillage. We are aware, however, that NT by itself will not fulfill these goals, but only a careful planning of crop rotations and residue inputs will assure that the soil’s ecosystem functions will be maintained under this system.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

یک مطالعه درازمدت درباره کیفیت و حاصلخیزی خاک تحت خاک ورزی صفر و چرا در مولی سویل در آرژانتین

Soil quality and productivity under zero tillage and grazing on Mollisols in Argentina – A long-term study

دانلود رایگان مقاله انگلیسی + خرید ترجمه فارسی

ارزیابی تاثیر عوامل فیزیکی، اقتصادی و مدیریتی بر فرسایش ورقه‌ ای در مراتع SW اسپانیا با انجام تحلیل حساسیت برای یک مدل دینامیکی یکپارچه

Evaluating the influence of physical, economic and managerial factors on sheet erosion in rangelands of SW Spain by performing a sensitivity analysis on an integrated dynamic model

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.

دانلود رایگان مقاله انگلیسی + خرید ترجمه فارسی

ارزیابی تاثیر عوامل فیزیکی، اقتصادی و مدیریتی بر فرسایش ورقه‌ ای در مراتع SW اسپانیا با انجام تحلیل حساسیت برای یک مدل دینامیکی یکپارچه

Evaluating the influence of physical, economic and managerial factors on sheet erosion in rangelands of SW Spain by performing a sensitivity analysis on an integrated dynamic model

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.

نقشه‌ برداری و ارزیابی مناسب بودن زمین با استفاده از مدل بر مبنای – GIS

Mapping and evaluating land suitability using a GIS-based model

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.

نقشه‌ برداری و ارزیابی تناسب اراضی با استفاده از مدل بر مبنای – GIS

Mapping and evaluating land suitability using a GIS-based model

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.

تکنیک های میدانی برای اندازه گیری فرسایش سنگ بستر و سایش

Field techniques for measuring bedrock erosion and denudation

چکیده

مقدمه

روش های اندازه گیری

برخی نامگذاری ها

روش های سن یابی

مواجهه کیهانی و سن یابی مواد مدفون

سن یابی نهشته های نشانگر

عدم قطعیت در روش های سن یابی

روش برسی

نقاشی فرسایش

الگو برداری

ردیابی فرسایش

سنجش نقطه ای و اندازه گیری

اندازه گیری سطح توپوگرافی

اندازه گیری مقیاس حوضه آبریز

بررسی رسوب در مخازن

ساخت منحنی رتبه بندی و مقیاس بندی زمانی

نقشه برداری زمین لغزه

انگشت نگاری شیمیایی

سرعت برهنه سازی حوزه

زمان سنجی گرمایی

داده های رسوبی

برخی نکات عمومی و اشکالاتی که بایستی از آن ها اجتناب کرد

شرایط زیست محیطی و اثرات آن ها بر روی اندازه گیری

همگام سازی ساعتی

انحراف دستگاه اندازه گیری

ارزش تجربه: درک روش

اریبی انتخاب و اثرات روش اندازه گیری بر نمونه های مورد اندازه گیری

اثر سدلر

نتیجه گیری

چکیده

نرخ فرسایش سنگ بستر در مناظر طبیعی معمولا کند ،و از حدود یک میلی متر در هر سال و یا کمتر می باشد ، و تکنیک های پیچیده برای اندازه گیری آن ها توسعه یافته اند. تکنیک های مختلف بسته به مقیاس زمانی و مکانی که در آن اطلاعات مورد نیاز است به اثبات رسیده اند، در مورد محیط زیست و در مورد مسئله علمی است که خواسته با ارزش است. در اینجا، ما یک مرور کلی از روش های مختلفی که توسعه یافته اند را ارائه داده ایم . ما اصول کار خود را معرفی و مزایا و معایب طرح ها را بیان کرده ایم . علاوه بر این، ما منابع جامعی را برای مرور منابع ارایه می کنیم ، هم روش ها و هم مثال های علمی کاربرد آن ها.

نتیجه گیری

ما در یک دوره هیجان انگیزی زندگی می کنیم. سن یابی هسته کیهانی به عنوان یک روش استاندارد برای مطالعه فرسایش اثبات شده است و ابزار های لیدار و ساختار های متحرک امکان اندازه گیری اسان توپوگرافی را به طور بی سابقه ای داده است و روش های جدید نظیر پایش مقاومت امکان اندازه گیری با تفکیک پذیری بالا در طی دهه گذشته ظهور کرده اند. در اینجا، ما روش های بسیاری برای اندازه گیری فرسایش بستر و برهنه سازی که در این زمینه توسعه یافته اند و مزیت های نسبی برجسته را گردآوری کرده ایم . با انتخاب یک روش مناسب برای تحقیقات خود، دانشمند باید هدف های علمی مطالعه و محلی که در آن انجام می شود در نظر بگیرند. روش های مختلف با مقیاس زمانی و مکانی مختلف (شکل 7) اعمال می شود. مقیاس های زمانی می تواند از کمتر از یک ثانیه به میلیون ها سال (شکل 7A) تغیر کنند. مقیاس فضایی می تواند مقیاس تکنولوژیکی (میکرومتر را به متر) به محلی (متر تا صدها متر) ، منطقه ای (صدها متر تا صدها کیلومتر) به مقیاس قاره ای و جهانی (هزاران کیلومتر) باشد (شکل 7B) .

Abstract

Bedrock erosion rates in natural landscapes are usually slow, of the order of millimeters per year or less, and sophisticated techniques have been developed to measure them. Different techniques have proved to be valuable depending on the spatial and temporal scale on which information is needed, on the environment and on the scientific question that is asked. Here, we give an overview of the various methods that have been developed. We introduce their working principles and outline their advantages and disadvantages. Further, we provide comprehensive references to relevant literature, both on the methods and on scientific examples of their application.

Concluding Remarks

We live in an exciting time. Cosmogenic nuclide dating has been established as a standard tool in the study of erosion, lidar instruments and structure from motion allow easy measurements of topography in unprecedented detail, and new methods, such as resistance tracking, allow high resolution measurement that have not been possible just a decade ago. Here, we have assembled many methods that have been developed to measure bedrock erosion and denudation in the field and highlighted their relative merits and their range of applicability. To choose a method suitable for her or his research, the scientist should consider both the scientific aim of the study and the location where it is to be conducted. The different methods apply to different temporal and spatial scales (Fig. 7). Temporal scales can range from less than a second to millions of years (Fig. 7A). Spatial scale can vary from the process scale (micrometers to meters) to the local (meters to hundreds of meters), regional (hundreds of meters to hundreds of kilometers) to the continental and global scale (thousands of kilometers) (Fig. 7B).

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

تکنیک های میدانی برای اندازه گیری فرسایش سنگ بستر و سایش

Field techniques for measuring bedrock erosion and denudation

استفاده از Lidar و GIS جهت بررسی مدیریت آب ‌و خاک در تراس های کشاورزی کاراکول، بلیز

Using Lidar and GIS to Investigate Water and Soil Management in the Agricultural Terracing at Caracol, Belize

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

بررسی مدیریت آب ‌و خاک در تراس های کشاورزی با استفاده از Lidar و سیستم اطلاعات جغرافیایی

Using Lidar and GIS to Investigate Water and Soil Management in the Agricultural Terracing at Caracol, Belize

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.