کمبود روی یکی از اساسی ترین دشواری های تغذیه ای انسان در مناطقی است که غلات غذای اصلی مردم را تشکیل می دهد. یکی از راهکارهای پایدار برای مبارزه با کمبود روی، غنی سازی زیستی زراعی است که با بکارگیری راهکارهای زیادی از جمله تناوب زراعی و مدیریت اختلاط بقایای گیاهی، قابلیت دسترسی روی در خاک و جذب آن توسط گیاه افزایش می یابد. تناوب زراعی با تأثیر بر برخی از ویژگی های خاک، باعث افزایش حلالیت روی در خاک و جذب بهتر آن توسط گیاه می شود. بقایای گیاهی نیز منبع مهمی از عناصر غذایی کم مصرف می باشند که برگرداندن آنها به خاک می تواند نقش مهمی در حاصلخیزی و چرخه عناصر کم مصرف در خاک داشته باشد. این پژوهش با هدف بررسی تأثیر پیش-کشت های مختلف و همچنین بقایای آنها بر ویژگی های خاک و عملکرد و جذب روی دو رقم گندم روی-کارا (رقم بک کراس روشن بهاره) و روی- ناکارا (رقم کویر) انجام گردید. چهار گیاه گلرنگ (l. carthamus tinectirus)، شبدر (trifolium pretense l.)، سورگوم (sorghum bicolor l.) و آفتابگردان (l. heliantus annus) و همچنین تیمار بدون گیاه (آیش) به عنوان تیمارهای پیش-کشت انتخاب شدند. بعد از گذشت 70 روز از کشت، گیاهان پیش-کشت برداشت شد و بعد از هوا خشک شدن، بقایای آنها خرد شده و به مقدار 5/6 تن در هکتار در نیمی از گلدان های همان تیمار مخلوط گردید. بعد از دو هفته از برداشت گیاهان پیش-کشت و مخلوط کردن بقایای آنها با خاک، دو رقم گندم بک کراس روشن بهاره (back cross) و کویر (kavir) کشت شدند. بعد از رسیدگی کامل دانه، گندم برداشت شده و عملکرد شاخسار و دانه و همچنین غلظت روی ریشه، شاخسار و دانه گندم اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که اضافه کردن بقایا به خاک تأثیری بر فسفر و پتاسیم قابل دسترس خاک نداشت اما باعث افزایش غلظت روی قابل عصاره گیری با dtpa، درصد ماده آلی و نیز کربن آلی محلول خاک شد. غلظت کربن آلی محلول خاک در تیمارهایی که بقایای گلرنگ و شبدر به خاک افزوده شد بیشترین مقدار را داشت و به طور مشابه غلظت روی شاخسار و دانه و همچنین جذب روی شاخسار و دانه گندم کشت شده بعد از این تیمارها بیشتر از دیگر تیمارها بود. افزودن بقایای گیاهی به خاک باعث بیشتر شدن ضریب انتقال روی از خاک به شاخسار و دانه گندم شد که نشان دهنده تأثیر مثبت کربن آلی محلول خاک بر ضریب انتقال روی است. در این رابطه، بیشرین ضریب انتقال روی از خاک به شاخسار و دانه گندم به دنبال کشت گندم پس از شبدر و گلرنگ بدست آمد. بقایای سورگوم و آفتابگردان سبب کاهش عملکرد شاخسار و دانه گندم شد اما اضافه کردن بقایای سایر گیاهان تأثیری بر وزن خشک شاخسار و عملکرد دانه گندم نداشت. غلظت و جذب روی شاخسار و دانه گندم همبستگی مثبتی با کربن آلی محلول خاک در تیمارهای با بقایای گیاهی داشت. بین دو رقم گندم مورد مطالعه در این پژوهش نیز اختلاف معنی داری از لحاظ غلظت روی ریشه، شاخسار و دانه وجود داشت. در بین تیمارهای پیش-کشت، پیش-کشت های شبدر و گلرنگ باعث افزایش روی دانه گندم و پیش-کشت های آفتابگردان و سورگوم باعث کاهش روی دانه گندم نسبت به تیمار آیش شدند. در بین بقایای گیاهان پیش-کشت نیز بقایای گلرنگ و شبدر بیشترین تأثیر را بر افزایش جذب روی و انتقال آن به دانه گندم داشتند.

در بخش اول کار حاضر به منظور گزینش پذیری لیگاند متیل تری اکتیل آمونیوم کلراید (aliquat336) نسبت به کادمیم، روی، کبالت و نیکل از تکنیک استخراج حلالی استفاده شد و اثر پارامتر هایی از قبیل غلظت سدیم کلراید در فاز آبی، غلظت aliquat336 در فاز آلی، نوع حلال در فاز آلی، زمان استخراج و نوع لیگاند برای استخراج برگشتی انجام شد. بعد از استخراج، انتقال از درون غشای مایع توده ای برای یون-های کادمیم، روی، کبالت و نیکل مورد بررسی قرار گرفت و اثر عواملی از قبیل نوع فاز گیرنده، نوع حلال در فاز آلی، غلظت سدیم کلراید و ph در فاز آبی، غلظت aliquat336 در فاز آلی، مدت زمان انتقال، دما، پایداری غشاء، اثر مزاحمت یون های خارجی و آزمایش های انتقال از نمونه حقیقی بررسی و بهینه شد. در بخش دوم بعد از انتقال یون های کادمیم از درون غشاء مایع توده ای دو روش برای استحصال کادمیم از نمونه حقیقی مورد آزمایش قرار گرفت. در روش اول الکترولیز و در روش دوم رسوب دهی با سولفید سدیم بررسی شد. در بخش دیگر از کار برای بررسی انتقال کادمیم، روی، کبالت و نیکل با لیگاند بیس (2- اتیل هگزیل) فسفریک اسید (dehpa) بوسیله تکنیک طراحی آزمایشات از نرم افزار statgraphics و minitab16 برای بهینه سازی پارامتر هایی از قبیل ph فاز دهنده، غلظت dehpa در فاز آلی، مدت زمان انتقال، اثر دما و غلظت هیدروکلریک اسید انجام گرفت. در این بخش سه مرحله آزمایش انجام شد که در مرحله اول برای انتخاب نوع گیرنده و نوع حلال در فاز آلی آزمایش های کلاسیک انجام شد. در مرحله دوم با استفاده از statgraphics عمل screening برای تعیین مهم ترین پارامترها از قبیل ph، غلظت dehpa، مدت زمان، اثر دما و غلظت هیدروکلریک اسید بررسی شد. در مرحله سوم با استفاده از minitab16 بهینه-سازی پارامتر هایی مانند ph، غلظت dehpa، مدت زمان و غلظت هیدروکلریک اسید مورد بررسی قرار گرفت و مقدار بهینه انتخاب شد.