اخبار و اعلانات

 آمار

تعداد نشریات282
تعداد نشریات سازمان80
تعداد شماره‌ها3,219
تعداد مقالات35,690
تعداد مشاهده مقاله53,569,901
تعداد دریافت فایل اصل مقاله92,849,476
قادری, جلال, داوودی, محمد حسین, محمدی, ندا, خلخال, کمال. (1404). تأثیر رطوبت ﺑﺮ اکسایش ﮔﻮﮔﺮد و ﺑﺮﺧﯽ ویژگی‌های شیمیایی خاک‌های شور و غیر شور. سامانه مدیریت نشریات علمی, 39(3), 303-320. doi: 10.22092/ijsr.2025.370175.782
جلال قادری; محمد حسین داوودی; ندا محمدی; کمال خلخال. "تأثیر رطوبت ﺑﺮ اکسایش ﮔﻮﮔﺮد و ﺑﺮﺧﯽ ویژگی‌های شیمیایی خاک‌های شور و غیر شور". سامانه مدیریت نشریات علمی, 39, 3, 1404, 303-320. doi: 10.22092/ijsr.2025.370175.782
قادری, جلال, داوودی, محمد حسین, محمدی, ندا, خلخال, کمال. (1404). 'تأثیر رطوبت ﺑﺮ اکسایش ﮔﻮﮔﺮد و ﺑﺮﺧﯽ ویژگی‌های شیمیایی خاک‌های شور و غیر شور', سامانه مدیریت نشریات علمی, 39(3), pp. 303-320. doi: 10.22092/ijsr.2025.370175.782
قادری, جلال, داوودی, محمد حسین, محمدی, ندا, خلخال, کمال. تأثیر رطوبت ﺑﺮ اکسایش ﮔﻮﮔﺮد و ﺑﺮﺧﯽ ویژگی‌های شیمیایی خاک‌های شور و غیر شور. سامانه مدیریت نشریات علمی, 1404; 39(3): 303-320. doi: 10.22092/ijsr.2025.370175.782

تأثیر رطوبت ﺑﺮ اکسایش ﮔﻮﮔﺮد و ﺑﺮﺧﯽ ویژگی‌های شیمیایی خاک‌های شور و غیر شور

پژوهش های خاک
مقاله 5، دوره 39، شماره 3، آذر 1404، صفحه 303-320    اصل مقاله (1.35 M)
نوع مقاله: مقاله پژوهشی
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22092/ijsr.2025.370175.782
نویسندگان
جلال قادری* 1؛ محمد حسین داوودی2؛ ندا محمدی3؛ کمال خلخال1
1بخش تحقیقات خاک و آب، مرکز تحقیقات، آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان کرمانشاه، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، ایران.
2مؤسسه تحقیقات خاک و آب، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرج، ایران.
3بخش تحقیقات خاک و آب، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان آذربایجان شرقی، ایران.
چکیده
این پژوهش با هدف بررسی تأثیر کاربرد همزمان گوگرد (۰، ۵۰۰ و ۱۰۰۰ کیلوگرم در هکتار) و باکتری تیوباسیلوس، در دو سطح رطوبتی متفاوت (۴۰ و ۶۰ درصد رطوبت اشباع) بر اکسایش گوگرد و برخی ویژگی‌های شیمیایی شش نوع خاک با سطوح متفاوت شوری انجام شد. نتایج نشان داد که در خاک‌های غیرشور و کم‌شور (EC کمتر از 4 دسی­زیمنس بر متر)، کاربرد گوگرد به طور معنی‌داری باعث کاهش pH و افزایش EC ، فسفر، آهن، روی و سولفات قابل‌جذب خاک گردید. بیشترین کاهش pH و افزایش غلظت عناصر غذایی در این خاک‌ها در تیمار ۱۰۰۰ کیلوگرم گوگرد و رطوبت ۴۰ درصد مشاهده شد. در مقابل، در خاک­‌های با شوری بالا (EC بیشتر از ۸ دسی­زیمنس بر متر)، تأثیر گوگرد بر این ویژگی‌ها بسیار محدود و در اغلب موارد غیرمعنی‌دار بود. بیشترین میزان اکسایش گوگرد در کلیه خاک‌ها در تیمار ۵۰۰ کیلوگرم در هکتار گوگرد و رطوبت ۴۰ درصد ثبت شد. افزایش رطوبت به ۶۰ درصد، به دلیل کاهش اکسیژن و فعالیت میکروبی، موجب کاهش سرعت اکسایش در تمامی سطوح شوری گردید. بیشترین نرخ اکسایش گوگرد (195/5 میکروگرم بر سانتی‌متر مربع در روز) در خاک لنجان (شور) و کمترین نرخ (2/4 میکروگرم بر سانتی‌متر مربع در روز) در خاک جذوشی (شدیداً شور) و در روز ۲۵ انکوباسیون اندازه‌گیری شد. نتایج این مطالعه نشان داد که گوگرد می‌تواند به‌عنوان یک اصلاح ‌کننده مؤثر برای بهبود ویژگی‌های شیمیایی خاک، به‌ویژه در خاک‌های غیرشور و با شوری کم، مورد استفاده قرار گیرد. با این‌حال در خاک‌های شور، پیش‌تصفیه (مانند شست‌وشو) برای افزایش کارایی گوگرد توصیه می‌شود.
کلیدواژه‌ها
اکسایش؛ تیوباسیلوس؛ رطوبت خاک؛ شوری خاک؛ ورمی‌کمپوست
عنوان مقاله [English]
The Effect of Moisture on the Sulfur Oxidation and Some Chemical Properties of Saline and Non-Saline Soils
نویسندگان [English]
jalal ghaderi1؛ Mohammad Hossein Davoodi2؛ Neda Mohammadi3؛ Kamal Khalkhal1
1Soil and Water Research Department, Kermanshah Agricultural and Natural Resources Research and Education Center, AREEO, Iran.
2Soil and Water Research Institute, Agricultural Research, Education and Extension Organization, Karaj, Iran.
3Soil and Water Research Department, East Azerbaijan Agricultural and Natural Resources Research and Education Center, AREEO, Iran.
چکیده [English]
 
Background and Objectives: Sulfur is the fourth most essential and commonly required nutrient for all living organisms, including plants, animals, humans, and microorganisms. The effectiveness of elemental sulfur depends on its degree of oxidation, a process driven by both chemical and biological mechanisms. Various soil variables, such as pH, texture, temperature, moisture content, and salinity can influence sulfur oxidation in soils. Globally, and particularly in Iran, soil salinity poses a significant threat to agricultural productivity and food security. In Iran, more than 50% of soils are affected by salinity constraints. Soil moisture is also a critical variable for the biological oxidation of sulfur. However, the interactive effects of soil moisture and salinity on sulfur-oxidizing microbial communities and the oxidation process remain unclear. Therefore, the aim of this study was to investigate the effect of sulfur application under different moisture conditions on sulfur oxidation and on selected chemical properties of six soil series with varying characteristics and salinity levels.




Materials and Methods: In this study, numerous soil samples were collected from across the country (Iran) at a depth of 0–30 cm. Following chemical analysis, six soil samples with different salinity levels were selected. The effects of two moisture contents (40% and 60% of saturation) and three sulfur application rates (0, 500, and 1000 kg/ha), sourced from the Research Institute of Petroleum Industry, along with the bacterium Thiobacillus, were evaluated. The experiment was conducted in a completely randomized block design with three replicates for each treatment, and incubated for one year at a constant temperature of 25°C in the incubation chamber of the Soil and Water Research Institute laboratory.




Results: The results indicated that in non-saline and slightly saline soils (electrical conductivity less than 4 dS/m), sulfur application significantly decreased soil pH and increased electrical conductivity, as well as the availability of phosphorus, iron, zinc, and sulfate. The most pronounced reduction in pH and enhancement of nutrient availability in these soils were observed in the treatment with 1000 kg S/ha under 40% moisture saturation. In contrast, in highly saline soils (electrical conductivity greater than 8 dS/m), the effect of sulfur on these properties was markedly limited and, in most cases, non-significant. Furthermore, the highest rate of sulfur oxidation across all soil types was recorded in the 500 kg S/ha treatment under 40% moisture. Increasing the moisture level to 60% led to a reduction in the oxidation rate across all salinity levels, attributable to decreased oxygen availability and suppressed microbial activity. The highest sulfur oxidation rate (195.5 µg S cm⁻² day⁻¹) was measured in the saline Lenjan soil, while the lowest rate (2.4 µg S cm⁻² day⁻¹) was recorded in the highly saline Jazoushi soil on the 25th day of incubation.
 




Conclusion: These results highlight sulfur’s potential as an effective amendment for improving chemical properties in non-saline, and mildly saline soils. For saline soils, pre-treatment methods such as leaching are strongly recommended to enhance sulfur’s effectiveness.
کلیدواژه‌ها [English]
Oxidation, Soil Salinity, Thiobacillus, Vermicompost
مراجع
  1. Abdel-Fattah, A., Rasheed, M. A., & Shafei, A. M. (2005). Phosphorus availability as influenced by different application rates of elemental sulfur to soils. Egyptian Journal of Soil Science,45(2), 199-208. https://www.cabidigitallibrary.org/doi/full/10.5555/20073105198
  2. Abdou, A., Soaud, A. A., Al Darwish, F. H., Saleh, M. E., El-Tarabily, K. A., Sofian-Azirun, M., & Motior, R. M. (2011). Effects of elemental sulfur, phosphorus, micronutrients and Paracoccus versutus on nutrient availability of calcareous soils. Australian Journal of Crop Science, 5(5), 554–561. https://search.informit.org/doi/10.3316/informit.280328348003505
  3. Allison, L. E., & Moodie, C. D. (1965). Carbonates. In C. A. Black (Ed.), Methods of Soil Analysis. Part 2. Chemical and Microbiological Properties (pp. 1379–1398). Agronomy Monograph No. 9, American Society of Agronomy, Soil Science Society of America.
  4. Babaei, P., Golchin, A., Besharati, H., & Afzali, M. (2012). Effect of microbial sulfur fertilizer on nutrient uptake and yield of soybean in a calcareous soil. Iranian Journal of Soil Research, 26(2), 145–151. https://doi.org/10.22092/ijsr.2012.126366(In Persian) 
  5. Bawer, C. A., Reitemeier, R. F., & Fireman, M. (1952). Exchangeable cation analysis of saline and alkali soil. Soil Science, 73(4), 251–261. https://doi.org/10.1097/00010694-195204000-00004
  6. Besharati, H., Khosravi, H., Mostashari, M., Mirzashahi, K., Ghaderi, J., & Zabihi, H. (2017). Effect of Thiobacillus, sulfur and phosphate on growth indices of maize in some regions of Iran. Scientific and Research Journal of Applied Soil Research, 4(1), 103–112. https://doi.org/10.29252/asr.4.1.103(In Persian) 
  7. Bouyoucos, G. J. (1962). Hydrometer method improved for making particle size analyses of soils. Agronomy Journal, 54(5), 464–465. https://doi.org/10.2134/agronj1962.00021962005400050028x
  8. Bremner, J. M. (1996). Nitrogen—Total. In D. L. Sparks (Ed.), Methods of Soil Analysis. Part 3—Chemical Methods (pp. 1085–1121). Soil Science Society of America Inc. https://doi.org/10.2136/sssabookser5.3.c37
  9. Chaudhary, S., Sindhu, S. S., Dhanker, R., & Kumari, A. (2023). Microbes-mediated sulphur cycling in soil: Impact on soil fertility, crop production and environmental sustainability. Microbiological Research, 271, 127340. https://doi.org/10.1016/j.micres.2023.127340
  10. Chesnin, L., & Yien, C. H. (1951). Turbidimetric determination of available sulfates. Soil Science Society of America Proceedings, 15, 149–151.
  11. de Souza Freitas, W. E., de Oliveira, A. B., Mesquita, R. O., de Carvalho, H. H., Prisco, J. T., & Gomes-Filho, E. (2019). Sulfur-induced salinity tolerance in lettuce is due to a better P and K uptake, lower Na/K ratio and an efficient antioxidative defense system. Scientia Horticulturae, 257, 108764. https://doi.org/10.1016/j.scienta.2019.108764
  12. Degryse, F., Baird, R., Andelkovic, I., & McLaughlin, M. J. (2021). Long-term fate of fertilizer sulfate-and elemental S in co-granulated fertilizers. Nutrient Cycling in Agroecosystems, 120, 31–48. https://doi.org/10.1007/s10705-020-10111-1
  13. El-Kholy, A. M., Ali, O. M., El-Sikhry, E. M., & Mohamed, A. I. (2013). Effect of sulfur application on the availability of some nutrients in Egyptian soils. Egyptian Journal of Soil Science, 53(3), 361–377.
  14. Germida, J. J., & Janzen, H. H. (1993). Factors affecting the oxidation of elemental sulfur in soils. Fertilizer Research, 35, 101–114. https://doi.org/10.1007/BF00748735
  15. Ghaderi, J., Malakouti, M. J., Khavazi, K., & Davoodi, M. H. (2019). Sulfur oxidation under different moisture conditions and its effect on some chemical soil characteristics. Journal of Soil Biology, 6(2), 125–136. https://doi.org/10.22092/sbj.2019.118567(In Persian) 
  16. Hammerschmiedt, T., Holatko, J., Bytesnikova, Z., Skarpa, P., Richtera, L., Kintl, A., Pekarkova, J., Kucerik, J., Jaskulska, I., Radziemska, M. and Valova, R. (2024). The impact of single and combined amendment of elemental sulphur and graphene oxide on soil microbiome and nutrient transformation activities. Heliyon, 10(19). https://doi.org/1016/j.heliyon.2024.e38439
  17. Hashemimajd, K., Mohamadi Farani, T., & Jamaati, S. (2012). Effect of elemental sulfur and compost on pH, electrical conductivity and phosphorus availability of one clay soil. African Journal of Biotechnology, 11(6), 1425–1432. https://doi.org/ 5897/AJB11.2800
  18. Islam, S. N. U., Arshad, M., Ahmad, S., & Asgher, M. (2024). Role of sulfur and its crosstalk with phytohormones under abiotic stress in plants. In M. A. Ahanger, J. A. Bhat, P. Ahmad, & R. John (Eds.), Improving Stress Resilience in Plants (pp. 225–247). Academic Press, Elsevier Inc., USA. https://doi.org/10.1016/B978-0-443-18927-2.00010-8
  19. Janzen, H. H., & Bettany, J. R. (1987). Oxidation of elemental sulfur under field conditions in central Saskatchewan. Canadian Journal of Soil Science, 67, 609–618. https://doi.org/ 4141/cjss87-057
  20. Kalbasi, M., Filsoof, F., & Rezai-Nejad, Y. (1988). Effect of sulfur treatments on yield and uptake of Fe, Zn and Mn by corn, sorghum and soybeans. Journal of Plant Nutrition, 11, 1353–1360. https://doi.org/10.1080/01904168809363892
  21. Kaplan, M., & Orman, S. (1998). Effect of elemental sulfur and sulfur containing waste in a calcareous soil in Turkey. Journal of Plant Nutrition, 21, 1655–1665. https://doi.org/10.1080/01904169809365511
  22. Kasraian, A., Karimian, N., & Pazira, E. (2012). Effect of sulfur application on spinach phytoremediation process of cadmium in contaminated calcareous soils. Journal of Water and Wastewater, 27(2), 52–58. (Text in Persian)
  23. Knudsen, D., Peterson, G.A., and Pratt P.F. (1982). Lithium, sodium, and potassium. Pp. 225-246. In Page A.L., R.H. Miller, and D.R. Keeney (eds). Method of Soil Analysis. Part2. Chemical and Microbiological Properties. Soil Science Society of America. Book Ser. 5. Madison, WI, USA.
  24. Lee, A., Boswell, C. C., & Watkinson, J. H. (1988). Effect of particle size on the oxidation of elemental sulphur, thiobacilli numbers, soil sulphate, and its availability to pasture. New Zealand Journal of Agricultural Research, 31(2), 179–186.
  25. Li, Q., Gao, Y., & Yang, A. (2020). Sulfur homeostasis in plants. International Journal of Molecular Sciences, 23, 8926. https://doi.org/10.3390/ijms21238926
  26. Lindsay, W. L., & Norvell, W. A. (1978). Development of a DTPA test for zinc, iron, manganese, and copper. Soil Science Society of America Journal, 42, 421–428. https://doi.org/10.2136/sssaj1978.03615995004200030009x
  27. Modaihsh, A. S., Al-Mustafa, W. A., & Metwally, A. I. (1989). Effect of elemental sulfur on chemical changes and nutrient availability in calcareous soils. Journal of Plant and Soil, 16, 95–101.
  28. Olsen, S. R., Cole, C. V., Watanabe, F. S., & Dean, L. A. (1954). Estimation of available phosphorus in soil by extraction with sodium bicarbonate(USDA Circular 939). US Government Printing Office.
  29. Orman, S., & Hüseyin, O. (2012). Effects of sulfur and zinc applications on growth and nutrition of bread wheat in calcareous clay loam soil. African Journal of Biotechnology, 11(13), 3080–3086. https://doi.org/ 5897/AJB11.2701
  30. Orman, Ş., & Kaplan, M. (2009). Determination of sulfur contents in tomato grown in greenhouses in West Mediterranean Region, Turkey. Asian Journal of Chemistry, 21(1), 484–498. http://www.asianjournalofchemistry.com/
  31. Safaa, M. M., Khaled, S. M., & Hanan, S. (2013). Effect of elemental sulfur on solubility of soil nutrients and soil heavy metals and their uptake by maize plants. Journal of American Science, 9(12), 19–24. http://www.jofamericanscience.org/journals/am-sci/am0912/004_20999am0912_19_24
  32. Shahbazi, K., Marzi, M., Mohammadi, M. H., Asadi, H., Fathi Gardelidani, A., Sadat Hashemi Nasab Zavareh, K., Tolouei, R., Beheshti, M., Avizhgan, A., & Cheraghi, M. (2024). Methods of soil analysis, sampling, chemical and physical methods. Soil and Water Research Institute. (In Persian) 
  33. Slaton, N. A. (1998). The influence of elemental sulfur amendments on soil chemical properties and rice growth (Doctoral dissertation, University of Arkansas, Arkansas, USA).
  34. Soil and Water Research Institute, S. (2014). Fundemental and principal reportof the Soil and Water Research Institute strategic program in 2014. Soil and Water Research Institute, Tehran. (in Persian).
  35. Tisdale, S. L., & Nelson, W. L. (1958). Soil fertility and fertilizers (2nd ed.). McMillan Publishing Company, New York, USA.
  36. Turan, M. A., Taban, S., Katkat, A. V., & Kucukyumuk, Z. (2013). The evaluation of the elemental sulfur and gypsum effect on soil pH, EC, SO4-S and available Mn content. Journal of Food, Agriculture and Environment, 11(1), 572–575.
  37. Yadav, B., Jogawat, A., Lal, S. K., Lakra, N., Mehta, S., Shabek, N., & Narayan, O. P. (2021). Plant mineral transport systems and the potential for crop improvement. Planta, 253, 45. https://doi.org/10.1007/s00425-020-03533-3
  38. Zhao, C., Wang, J., Zang, F., Tang, W., Dong, G., & Nan, Z. (2022). Water content and communities of sulfur-oxidizing bacteria affect elemental sulfur oxidation in silty and sandy loam soils. European Journal of Soil Biology, 111, 103419. https://doi.org/10.1016/j.ejsobi.2022.103419
 

آمار
تعداد مشاهده مقاله: 156
تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 150


counter
سامانه مدیریت نشریات علمی. طراحی و پیاده سازی از سیناوب