علوم آب و خاک

اثر شیرابه کمپوست زباله شهری بر ویژگی‌های فیزیکی، هیدرولیکی، رطوبتی خاک و عملکرد گیاه ذرت

بامداد ترابی فارسانی

شیرابه کمپوست حاصل از تجزیه فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیک مواد آلی است که در تبدیل زباله های شهری به کود کمپوست تولید می شود. هدف اصلی پژوهش، بررسی اثر شیرابه بر ویژگی های فیزیکی، هیدرولیکی و منحنی مشخصه رطوبتی خاک است. همچنین تأثیر شیرابه بر وزن تر اندام هوایی ذرت بررسی شد. شیرابه در سطوح صفر، 1/25 و 2/5 درصد جرمی به خاک هایی با بافت لوم رسی و لوم رسی شنی اضافه شد. رسم منحنی مشخصه رطوبتی و تخمین پارامترهای مدل ونگنوختن و بروکس و کوری توسط نرم افزار RETC انجام شد. شیرابه در خاک لوم رسی چگالی ظاهری را افزایش و آب قابل دسترس را کاهش داد. تنها سطح 1/25 درصد شیرابه در خاک لوم رسی شنی آب قابل دسترس را افزایش داد. دو سطح شیرابه، چگالی ظاهری خاک لوم رسی شنی را کاهش دادند. شیرابه هدایت هیدرولیکی اشباع خاک لوم رسی را کاهش و خاک لوم رسی شنی را افزایش داد. شیرابه در خاک لوم رسی شنی در افزایش وزن تر اندام هوایی ذرت موفق تر بود. بنابراین شیرابه در خاک لوم رسی شنی نسبت به لوم رسی مفیدتر بود و در این خاک تیمار 1/25 درصد بهتر بود. شیرابه آب گریزی دو خاک را افزایش داد. شیرابه در دو خاک سبب شد؛ پارامترهای مدل ونگنوختن و بروکس و کوری نسبت به شاهد افزایش پیدا کنند.

اثر آبیاری تکمیلی در مراحل مختلف رشد بر عملکرد و بهره‌وری آب کلزا پاییزه رقم روهان (خرم‌آباد)

علی حیدر نصرالهی

در مناطقی که میزان پراکنش بارندگی ها بالا است، مدیریت های صحیح آبیاری از جمله آبیاری تکمیلی از راهکارهای مؤثر در افزایش تولید است. به منظور بررسی اثر آبیاری تکمیلی در مراحل مختلف رشد بر عملکرد و بهره وری آب کلزا پاییزه روهان یک آزمایش به صورت طرح بلوک های کامل تصادفی با پنج تیمار مدیریت آبیاری شامل؛ دیم (I1)، تک آبیاری در مرحله گلدهی (I2)، تک آبیاری مرحله پرشدن غلاف (I3)، دو آبیاری در مراحل پرشدن غلاف و گلدهی (I4)، سه آبیاری در مراحل گلدهی، پرشدن غلاف و پرشدن دانه (I5) در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه لرستان اجرا شد. نتایج تجزیه واریانس برای صفات مورد بررسی نشان داد، تأثیر تیمارهای مختلف آبیاری در سطح یک درصد معنی دار بود. در تیمار I1 کمترین میزان عملکرد دانه، عملکرد بیولوژیک و عملکرد روغن به دست آمد، که به ترتیب نسبت به تیمار I5 به میزان 44/62، 50/95 و 53/58 درصد کاهش مشاهده شد. با اعمال تک آبیاری در مرحله پر شدن غلاف عملکرد دانه و عملکرد روغن به ترتیب 13/22 و 20/23 درصد نسبت به تیمار I1 افزایش یافت. بیشترین بهره وری کل در تیمار I5 با مقدارهای 0/252 و 0/073 کیلوگرم بر مترمکعب به ترتیب نسبت به عملکرد دانه و روغن به دست آمد. به طور کلی با توجه به اینکه تنش خشکی در مراحل زایشی کلزا موجب کاهش عملکرد می شود، بنابراین هر چه تعداد آبیاری ها در مراحل زایشی کلزا بیشتر باشد عملکرد بالاتری خواهیم داشت.

بهینه‌سازی مدل برنامه‌ریزی بیان ژن توسط تبدیل موجک برای شبیه‌سازی بارش درازمدت شهر انزلی

احمد رجبی

تخمین و شبیه سازی روند بارندگی در نواحی مختلف جهان به دلیل خشکسالی و تغییر اقلیم از اهمیت فراوانی برخوردار است. در این مطالعه، یک مدل هوش مصنوعی ترکیبی برنامه ریزی بیان ژن- موجک (WGEP) برای مدل سازی بارندگی درازمدت 67 ساله شهر انزلی برای اولین بار توسعه داده شد. این مدل از ترکیب تبدیل موجک (Wavelet) و برنامه ریزی بیان ژن (GEP) به دست آمد. در ابتدا، بهینه ترین عضو خانواده تبدیل موجک معرفی شد. سپس با تجزیه و تحلیل نتایج مدل سازی، دقیق ترین تابع اتصال و برازش برای مدل برنامه ریزی بیان ژن به دست آمد. در ادامه، با استفاده از تابع خودهمبستگی و خودهمبستگی نسبی و تأخیرهای مختلف، 15 مدل WGEP توسعه داده شد. مدل های WGEP برای بازه های زمانی 37، 20 و 10 ساله به ترتیب آموزش، آزمون و صحت سنجی شدند. همچنین، با انجام تحلیل حساسیت، مدل برتر و مؤثرترین تأخیرها برای شبیه سازی بارش درازمدت شناسایی شدند. مدل برتر مقادیر تابع هدف را با دقت بالایی تخمین زد. به عنوان مثال، مقادیر ضریب همبستگی و شاخص پراکندگی برای این مدل در شرایط صحت سنجی به ترتیب برابر با 0/946 و 0/310 محاسبه شدند. علاوه بر این، تأخیرهای شماره 1، 2، 4 و 12 به عنوان مؤثرترین تأخیرها در مدل سازی بارش توسط مدل ترکیبی معرفی شدند. همچنین، نتایج مدل برتر ترکیبی با مدل برنامه نویسی بیان ژن مقایسه شد که مدل ترکیبی دقت بیشتری داشت.

مقایسه روش‌های برنامه‌ریزی بیان ژن و رگرسیون‌های پارامتریک و ناپارامتریک در پیش‌بینی دبی میانگین روزانه رودخانه کارون (مطالعه موردی: ایستگاه هیدرومتری ملاثانی)

مهدی علینژادی

امروزه، پیش‏بینی جریان رودخانه ‏ها از مباحث مهم در هیدرولوژی و منابع آب است که می‏توان از نتایج الگوبندی جریان رودخانه در مدیریت منابع آب، مدیریت سازه های آبی و پیش بینی سیل استفاده کرد. در این تحقیق، عملکرد مدل برنامه‏ ریزی بیان ژن (GEP)، رگرسیون پارامتریک خطی (LR)، رگرسیون پارامتریک غیرخطی (NLR) و همچنین روش ناپارامتریک -K نزدیک ترین همسایگی (K-NN)، در پیش‏بینی میانگین دبی روزانه رودخانه کارون در محل ایستگاه هیدرومتری ملاثانی طی دوره آماری 96-1346 مورد ارزیابی قرار گرفته است. ترکیب های مختلفی از داده های ثبت شده به عنوان الگوی ورودی برای پیش بینی دبی جریان استفاده شد. نتایج به دست آمده حاکی از عملکرد بهتر مدل برنامه ریزی بیان ژن با ضریب تبیین (0/827= R²)، جذر میانگین مربعات خطا (59/45= RMSE) و میانگین خطای مطلق (26/64MAE=) در مرحله صحت سنجی برای پیش‏بینی دبی روزانه رودخانه کارون در ایستگاه ملاثانی با تأخیر 5 روز، در مقایسه با روش ‏های LR، NLR و K-NN بوده است. همچنین، ارزیابی عملکرد مدل ها در پیش بینی مقادیر حداکثر آبدهی جریان نشان داد که همه مدل ها میزان جریان را در بیشتر موارد کمتر از مقدار مشاهداتی تخمین زده اند.

تحلیل شاخص‌های ارزیابی راندمان در جویچه‌های با شرایط نفوذ تجمعی یکنواخت و متغیر

مهشید قنبریان علویجه

تغییرات نفوذپذیری خاک باعث تغییر در راندمان های آبیاری می شود؛ لذا تخمین آن در محاسبه راندمان های آبیاری، برآورد واقعی تری از شاخص های عملکرد آبیاری ارائه می دهد. در پژوهشی که در مزرعه ARC2-7 کشت و صنعت امیرکبیر در سال زراعی 1390-1389 طی چهار نوبت آبیاری صورت گرفت؛ دو جویچه در شرایط نفوذ یکنواخت و نفوذ متغیر به طول 140 و عرض 1/83 متر انتخاب شدند. در جویچه با فرض نفوذ یکنواخت دو فلوم تیپ دو، در ابتدا و انتهای آن تعبیه و نفوذ تجمعی با روش بیلان حجم تعیین شد. جویچه با شرایط متغیر به چهار قسمت با نصب پنج فلوم، تقسیم شد. با بررسی تغییرات مکانی میانگین نفوذ تجمعی، مقدار آن از مقطع اول تا چهارم برای آبیاری اول 15 و برای آبیاری های بعدی، 13 درصد کاهش یافت. تغییرات زمانی نفوذ تجمعی برای مقاطع اول و دوم، 27 و 30 درصد و برای مقاطع سوم و چهارم، 26 درصد کاهش داشت. افزایش 11 درصدی میانگین وزنی قطر خاکدانه ها و کاهش 7 درصدی جرم مخصوص ظاهری مبین تغییرات فیزیکی خاک است. تلفات رواناب سطحی از 8 به 18/77 درصد در جویچه با فرض نفوذ یکنواخت و از 10/91 به 19/77 درصد در جویچه با لحاظ نفوذ متغیر، افزایش و راندمان کاربرد 6 درصد کاهش یافت.

بهینه‌سازی مدل انفیس توسط الگوریتم ژنتیک برای تخمین عمق آبشستگی در اطراف تکیه‌گاه پل‌ها

سعید شعبانلو

بهینه سازی مدل های هوش مصنوعی از اهمیت بسزایی برخوردار است زیرا باعث بهبود عملکرد این مدل ها و افزایش انعطاف آنها می شود. در این مطالعه، عمق آبشستگی در مجاورت تکیه پل ها به شکل های مختلف توسط مدل ANFIS و ANFIS-Genetic Algorithm (GA) تخمین زده شد. به عبارت دیگر، برای بهینه سازی توابع عضویت مدل ANFIS از GA استفاده شد که عملکرد مدل ANFIS به شکل قابل توجهی بهبود یافت. در ابتدا، پارامترهای تأثیرگذار بر روی عمق آبشستگی در اطراف تکیه گاه پل ها تعریف شدند. سپس با استفاده از این پارامترهای ورودی، یازده مدل مختلف برای هر یک از مدل های ANFIS و ANFIS-GA تولید شدند. سپس با تجزیه و تحلیل نتایج این مدل ها، مدل برتر برای هر یک از روش های ANFIS و ANFIS-GA زنتیک معرفی شدند. به عنوان مثال، مقدار ضریب همبستگی و شاخص پراکندگی برای مدل ANFIS به ترتیب برابر با 0/979 و 0/070 و برای مدل ANFIS-GA نیز به ترتیب مساوی با 0/986 و 0/056 محاسبه شدند. علاوه بر این، نسبت اختلاف متوسط برای مدل های برتر ANFIS و ANFIS-GA به ترتیب مساوی با 0/984 و 0/988 بودند. بنابراین نشان داده شد که مدل های ترکیبی ANFIS-GA دقت بیشتری در مقایسه با مدل های ANFIS داشتند. همچنین، تحلیل حساسیت نشان داد که عدد فرود (Fr) و نسبت عمق جریان به شعاع حفره آبشستگی (h/L) به عنوان مؤثرترین پارامترهای ورودی برای تخمین عمق آبشستگی در مجاورت تکیه گاه پل ها شناسایی شدند.

اثرات تنش خشکی و تنوع گونه بر کربن و نیتروژن زیست‌توده میکروبی و فعالیت آنزیم بتاگلوکزآمینیداز خاک ریزوسفری گراس‌های چمنی

بنفشه خلیلی

خشکی بلندمدت یکی از فاکتورهای اصلی تغییرات جهانی اقلیم است که می تواند اثرات منفی قابل توجهی بر چرخه بیوژئوشیمیایی کربن و نیتروژن خاک و کارایی اکوسیستم خاک در شرایط تنش برجای گذارد. در این تحقیق فرض شده است: 1) خاک ریزوسفری سه گونه بروموس اینرمیس، داکتیلس گلومراتا و فستوکا آروندیناسه در پاسخ به تنش خشکی متفاوت خواهد بود و 2) گونه گیاهی در شرایط خشکی می تواند تأثیرات تعدیل کننده ای بر خصوصیات بیولوژیکی خاک داشته باشد. این فرضیه ها با اندازه گیری کربن و نیتروژن زیست توده میکروبی و فعالیت آنزیم بتاگلوکزآمینیداز خاک ریزوسفری گونه های گراس های بروموس، داکتیلیس و فستوکا در طرح تحقیقاتی بلندمدت خشکی در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه صنعتی اصفهان انجام شد. پاسخ زیست توده میکروبی خاک به تنش خشکی بسته به نوع گونه گیاهی متفاوت بود، به طوری که زیست توده میکروبی خاک ریزوسفری گونه بروموس بیشترین و گونه داکتیلیس کمترین مقدار را داشت و نشان دهنده حساسیت بیشتر گونه داکتیلس به تنش خشکی بود. پاسخ فعالیت آنزیم بتاگلوکزآمینیداز به تنش خشکی متأثر از نوع ژنوتیپ گیاهی (حساس و مقاوم به خشکی) سه گونه بروموس، داکتیلیس و فستوکا بود، اگر چه به تیمار تنش خشکی و نوع گونه گیاهی حساسیت نشان نداد. بنابراین در شرایط تنش خشکی تأثیرات مثبت ژنوتیپ گیاهی می تواند تأثیرات منفی خشکی بر زیست توده میکروبی و خصوصیات بیولوژیکی خاک را تعدیل کند.

بررسی فرونشست زمین در دشت نجف‌آباد اصفهان با استفاده از تکنیک تداخل‌سنجی تفاضلی راداری

کورش شیرانی

امروزه پایش و مطالعه فرونشست زمین به عنوان پدیده ای هیدروژئومورفولوژی به علت برداشت بی رویه آب از آبخوان های کشور ضروری است. در این پژوهش نرخ فرونشست سطح زمین در آبخوان نجف ‏آباد اصفهان با استفاده از پردازش تداخل ‏سنجی راداری تفاضلی (DInSAR) داده‏های سنجنده‏های ASAR و PALSAR تعیین و توسط مقایسه با داده های ترازیابی و افت سطح آب زیرزمینی اعتبارسنجی شده است. پردازش داده ‏های رقومی ماهواره‏ای راداری سنجنده ASAR میزان فرونشست زمین در دشت نجف ‏آباد را با نرخ متوسط سالیانه 6/7 سانتی متر و در مجموع 41 سانتی متر در مدت 6 سال برآورد کرده و پردازش داده های سنجنده PALSAR نرخ سالیانه 7/7 سانتی متر و درمجموع 30 سانتی متر فرونشست در مدت 4 سال را نشان می‏دهد. بیشترین جابه جایی ‏های رخ داده مربوط به شهرهای تیرانچی، کوشک، قهدریجان، گلدشت و فلاورجان است که داده ‏های ترازیابی دقیق نیز آن‏ را تأیید می‏کند. داده ‏های سطح آب زیرزمینی آبخوان نجف ‏آباد همزمان با دوره زمانی اخذ داده ‏های تصاویر ماهواره‏ای راداری در بین سال‏ های 1381 تا 1393 میزان افت سطح آب زیرزمینی را بین 0/5 تا 46/5 متر در منطقه جنوب، شرق تا شمال شهر نجف ‏آباد متناسب با مناطق برآورد فرونشست زمین نشان می‏ دهد. به طور کلی داده ‏های راداری سنجنده PALSAR در پردازش به روش DInSAR از دقت مکانی و کیفیت مناسب‏تری برخوردار هستند. نتایج حاصل از داده ‏های ماهواره‏ای راداری مذکور در زمینه تهیه نقشه پهنه ‏بندی خطر، پیش‏بینی و روند فرونشست زمین از نظر رخداد مکانی می ‏تواند به طور مستقیم مبنای مدیریت و برنامه ‏ریزی برای الویت‏ بندی اقدامات کنترلی و پیش‏گیرانه قرار گیرد.

مدیریت بهینه آب متناسب با تغییرات اقلیمی در دشت ارومیه

ساناز مقیم

سوء مدیریت در چند دهه اخیر در کشور و استفاده بیش از حد از منابع آب زیرزمینی و سطحی برای تأمین آب مورد نیاز در بخش کشاورزی باعث پایین آمدن سطح آب های زیرزمینی و خشک شدن بسیاری از رودخانه ها شده است. به علاوه تغییرات آب و هوایی فشار مازاد بر منابع آب وارد کرده است. متناظر با این تغییرات لازم است تا برنامه های مدیریتی آب اصلاح شود. در این مطالعه با بررسی داده های هیدرواقلیمی از قبیل دما و بارش در حوضه مطالعاتی ارومیه، ابتدا مشخص می شود که چه گیاهانی برای این منطقه مناسب هستند، به نحوی که برای آبیاری آنها حتی المقدور فقط از بارش استفاده شود. سپس بهترین زمان برای کشت محصول در طول سال تعیین می شود. برای این کار، میزان نیاز آبی روزانه هر گیاه، با توجه به عوامل تأثیرگذار بر آن از قبیل شرایط آب و هوایی منطقه، نوع گیاه و مرحله رشد گیاه، و همچنین تعداد روزهایی که هر گیاه برای رشد کامل (از زمان ظهور تا بلوغ کامل گیاه) نیاز دارد، محاسبه می شود. نتایج این پژوهش گیاه انگور را به عنوان مناسب ترین کشت پیشنهاد می دهد و نشان می دهد که با توجه به افزایش دما در فصل بهار، در راستای کاهش نیاز آبیاری گیاهان و استفاده مناسب از رطوبت خاک در فصل بهار، بهتر است کشت گیاهان از جمله گیاه جو زودتر انجام گیرد.

تعیین دقت و کارایی دو مدل گیاهی آب‌محور و کربن‌محور برای شبیه‌سازی عملکرد، زیست‌توده و کارایی مصرف آب ذرت

اصلان اگدرنژاد

ارزیابی مدل های گیاهی در بخش کشاورزی توسط بسیاری از پژوهشگران انجام شده است. هدف از این کار تعیین مدل گیاهی مناسب برای برنامه ریزی و پیش بینی واکنش گیاهان زراعی در مناطق مختلف است. این عمل سبب می شود با صرف هزینه و وقت کمتر بتوان اثر شرایط مختلف را بر عملکرد، زیست توده و کارایی مصرف آب گیاهان بررسی کرد. با توجه به اهمیت این موضوع، تحقیق حاضر به منظور بررسی دقت و کارایی دو مدل گیاهی AquaCrop و SWAP تحت سه تیمار نوع آبیاری (D: آبیاری بارانی با آب شور و F: آبیاری بارانی با کاربرد آب شور و شیرین و S: آبیاری سطحی) و پنج کیفیت مختلف آب (S1: 2/5، S2: 3/2، S3: 3/9، S4: 4/6 و S5: 5/1 دسی زیمنس بر متر) انجام شد. نتایج آماره NRMSE نشان داد که دقت مدل AquaCrop برای تعیین عملکرد، زیست توده و کارایی مصرف آب به ترتیب برابر با 0/07، 0/09 و 0/07 و دقت مدل SWAP به ترتیب برابر با 0/12، 0/04 و 0/13 بود. بر اساس آماره EF، کارایی مدل AquaCrop برای تعیین پارامترهای مذکور به ترتیب برابر با 0/06، 0/90 و 4/4- و کارایی مدل SWAP به ترتیب برابر با 0/74، 0/73 و 2/0- به دست آمد. بنابراین، دقت و کارایی مدل AquaCrop برای تعیین عملکرد و زیست توده بهتر از مدل SWAP بود.

بررسی رابطه بین ارتفاع و شیب روند متغیرهای اقلیمی در ایران طی دوره زمانی 2016-1987

فاطمه سروش

در این مطالعه، تغییرات مکانی و زمانی متغیرهای اقلیمی نظیر تبخیر از تشت (Ep)، دما (T)، ساعات آفتابی (SD)، رطوبت نسبی (RH)، سرعت باد (W) و بارش (P) و بررسی رابطه شیب روند آنها با ارتفاع برای 68 ایستگاه هواشناسی در سرتاسر ایران طی دوره زمانی 2016- 1987 در مقیاس های زمانی فصلی و سالانه بررسی شدند. تحلیل روند متغیرهای اقلیمی نشان می دهد که طی 30 سال گذشته، اغلب مناطق ایران گرم تر و خشک تر شده اند، اگرچه روند ها در همه این مناطق معنی دار نبوده است. بررسی ارتباط بین شیب روند متغیرهای اقلیمی و ارتفاع نشان می دهد که در دوره مورد مطالعه در مقیاس سالانه، ارتباط معنی داری بین شیب روند سنجه های اقلیمی و ارتفاع وجود ندارد (0/1<p). لیکن در فصل زمستان، نرخ افزایش دما (حداقل، حداکثر و میانگین)، ساعات آفتابی (0/1>p) و نرخ کاهش بارش (0/01>p) و رطوبت نسبی (001/0>p) به طور معنی داری با افزایش ارتفاع تشدید شده است. نرخ افزایش دمای میانگین (0/05>p)، دمای حداکثر (0/1>p) و ساعات آفتابی (0/001>p) در تابستان به طور معنی داری در ارتفاعات کمتر از مناطق پَست بوده است. در فصل پاییز، شیب روند تغییرات دمای حداقل و میانگین (0/05>p) با ارتفاع ارتباط منفی معنی دار داشته و نرخ افزایش بارش و رطوبت نسبی (0/05>p) در ارتفاعات افزایش سریع تری را نشان داده است. به نظر می رسد که بیشترین تغییرات اقلیمی در دو فصل پاییز و زمستان رخ داده است. نتایج نشان می دهد که در فصل زمستان، بیشترین نرخ گرمایش (دماهای حداقل، حداکثر و میانگین) و کاهش رطوبت نسبی مربوط به پهنه ارتفاعی 2000-1500 متری است، اما بیشترین کاهش بارش مربوط به پهنه ارتفاعی 2500-2000 متری است. در فصل پاییز، بیشترین نرخ کاهش دماهای حداقل و میانگین در پهنه ارتفاعی 2500-2000 متری و بیشترین افزایش بارش در دو پهنه ارتفاعی 500-0 و 2500-2000 متری رخ داده است.

ارزیابی روش‌های مختلف آبیاری اسپرس همدانی .Hedysarum criniferum Boiss در شرایط مزرعه

زهرا جعفری

با هدف بررسی اثر روش های آبیاری قطره ای نواری، زیرسطحی و آبیاری شیاری در زراعی کردن گیاه اسپرس همدانی، آزمایشی با طرح پایه بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در دانشگاه صنعتی اصفهان به مدت دو سال (1395 تا 1397) اجرا شد. بدین منظور لوله های سفالی ساخته شدند و گیاه اسپرس همدانی در طرفین لوله های سفالی و نوارهای آبیاری قطره ای تیپ کشت شد. همچنین تیمار آبیاری شیاری به عنوان شاهد اعمال شد. در طول آزمایش تمام تیمارها آب مصرفی یکسان دریافت کردند و در نهایت برخی شاخص های رشد اندازه گیری شد. نتایج حاصل از تحقیق، بهبود صفات ارتفاع (0/43 و 0/34)، سطح تاج پوشش (0/66 و 0/52)، تعداد ساقه (0/44 و 0/85)، شاخص کلروفیل (0/45 و 0/38)، سبز شدن بذور (0/75 و 0/30)، زنده مانی گیاه (0/78 و 0/55)، عملکرد (0/23 و 0/35) و کارایی مصرف آب (0/25 و 0/25) را تحت تیمار آبیاری قطره ای نواری به ترتیب نسبت به آبیاری سفالی و شیاری نشان داد (0/05>P). در نتیجه، تیمار قطره ای نواری در سال های ابتدایی کاشت اسپرس همدانی قابل توصیه است، اما از آنجا که حداکثر توان تولیدی این گیاه در سال های سوم به بعد است، برای توصیه روش آبیاری مناسب به خصوص بهره گیری از آبیاری زیرسطحی نیاز به بررسی نتایج در سال های بعدی است.

ارزیابی راندمان مالی کشاورزان دشت اراک بر اساس ارزش اقتصادی منابع آب

کیومرث ابراهیمی

آب مهم ترین عامل محدود کنندۀ توسعه کشاورزی است و لذا بررسی اقتصادی منابع آب بسیار مهم است. هدف مقاله حاضر تعیین ارزش اقتصادی منابع آب، بررسی راندمان مالی و تعیین قیمت آب کشاورزی در دشت اراک است. برای این منظور ارزش اقتصادی منابع آب برای محصولات زراعی گندم، جو، یونجه و ذرت در سال زراعی 1395- 1394 با استفاده از یک مدل ریاضی بومی توسعه داده شده طی همین تحقیق تعیین شد. راندمان مالی برای سه حالت؛ آب رایگان، دریافت 10 درصد از آب بهای محاسبه شده و تمام آب بها، برآورد شد. نتایج نشان داد که راندمان مالی کشاورزان در حالت راندمان آبیاری 40 درصد به ترتیب برابر 2/38، 1/68 و 0/47 درصد و در حالت راندمان آبیاری 70 درصد به ترتیب برابر 2/07، 1/92 و 0/71 درصد به دست آمد. همچنین تحلیل حساسیت راندمان مالی با 10 درصد تغییر در درآمدها و هزینه ها انجام شد. راندمان آبیاری و راندمان مالی در شرایطی که آب به صورت رایگان در اختیار کشاورزان قرار داشته باشد هم راستا نیستند ولی در شرایط دریافت 10 درصد آب بهای محاسبه شده با یکدیگر هم راستا می شوند. راندمان مالی در مقابل تغییر در میزان درآمد کشاورزان از حساسیت بیشتری نسبت به تغییر در میزان هزینه ها برخوردار است.

استفاده از نانوجاذب برگ راش اصلاح شده در حذف نیترات از محلول‌های آبی در سیستم پیوسته

محمد علی غلامی سفید کوهی

در این پژوهش، کارایی حذف نیترات توسط جاذب برگ راش در آزمایش های ناپیوسته و پیوسته مورد بررسی قرار گرفت. ابتدا طی آزمایش های ناپیوسته، اثر pH، زمان تماس، جرم جاذب و غلظت اولیه نیترات بر حذف نیترات بررسی شد. نتایج نشان داد که با افزایش pH، بازدهی و ظرفیت جذب کاهش یافت و جذب نیترات توسط میلی و نانوجاذب برگ راش به ترتیب ۱۲۰ و ۹۰ دقیقه پس از شروع آزمایش به تعادل رسید. با افزایش غلظت نیترات، بازدهی حذف نیترات میلی و نانوجاذب برگ راش به ترتیب از 59/2 به 39/7 و از 82/1 به 69/9 درصد کاهش یافت. در ادامه طی آزمایش های پیوسته دبی های ۵، ۸ و ۱۱ میلی لیتر در دقیقه و غلظت های نیترات ۱۵، ۵۰ و ۱۲۰ میلی گرم در لیتر مورد بررسی قرار گرفت. یافته ها نشان داد که با افزایش غلظت نیترات از ۱۵ به ۱۲۰ میلی گرم در لیتر زمان اشباع برای میلی جاذب برگ راش از ۲۴۰ به ۱۵۰ دقیقه و برای نانوجاذب برگ راش از ۳۶۰ به ۲۷۰ دقیقه کاهش یافت. مدل های توماس، دوز- پاسخ و یون- نلسون بر نتایج حاصل از آزمایش های پیوسته برازش داده شدند. مدل توماس با دقت بالایی بر داده های آزمایشگاهی برازش یافت. درمقایسه جاذب ها، نانوجاذب دارای قابلیت جذب بیشتری بوده است.

اثر مقادیر مختلف نانورس مونت‌موریلونیت بر تغییرات رواناب و هدررفت خاک

لیلا غلامی

فرسایش خاک یکی از جدی ترین مسائل زیست محیطی در جهان بوده که باعث تخریب خاک، کاهش بهره وری زمین، افزایش سیل، آلودگی آب و انتقال آلاینده ها شده و تهدید جدی برای دستیابی به توسعه پایدار در جهان است. بنابراین حفاظت خاک، جلوگیری از فرسایش خاک و استفاده از افزودنی ها مانند نانورس یک راهکار برای بهبود بهره وری زمین و حفاظت از محیط زیست است. پژوهش حاضر به بررسی تأثیر کاربرد نانورس مونت موریلونیت با سه مقدار 0/03، 0/06 و 0/09 تن بر هکتار بر تغییرات مؤلفه های رواناب و هدررفت خاک در ﺷﺮاﻳط آزمایشگاهی پرداخت. نتایج نشان داد که نانورس با مقدار 0/03 تن بر هکتار توانست ضریب رواناب، هدررفت خاک و غلظت رسوب را به ترتیب 40/7، 88/4 و 82/2 درصد کاهش دهد. میانگین هدررفت خاک در تیمار شاهد و تیمارهای حفاظتی نانورس با مقادیر مختلف به ترتیب 3/8، 0/4، 1/3 و 3/2 گرم اندازه گیری شد. همچنین نتایج ﻧﺸﺎن داد ﮐﻪ بیشترین ﻏﻠﻈﺖ رﺳﻮب ﻣﺮﺑﻮط ﺑﻪ ﺗﯿﻤﺎر ﺷﺎﻫﺪ با مقدار 5/8 گرم بر لیتر ﺑﻮده و در تیمارهای حفاظتی با نانورس در مقادیر به کار برده شده به ترتیب 1/1، 3/5 و 3/0 گرم بر لیتر بود. همچنین نتایج ﻧﺸﺎن داد ﮐﻪ اثر نانورس بر تغییرات هدررفت خاک و غلظت رسوب در سطح 99 درصد معنی دار بود. درنهایت با توجه به اثر این افزودنی برای استفاده از آن در شرایط طبیعی پیشنهاد می شود اثرات محیط زیستی و نیز پایداری خاکدانه ها بررسی شود.

بررسی تأثیر کیفیت آب آبیاری و زمان برداشت بر خواص رشدی و عملکردی گیاه سورگوم علوفه‌ای

حسین انصاری

به منظور بررسی اثر آبیاری با پساب تصفیه شده فاضلاب و زمان های مختلف برداشت بر عملکرد و اجزای عملکرد گیاه سورگوم علوفه ای رقم اسپیدفید آزمایشی گلخانه ای در قالب طرح کاملاً تصادفی در گلخانه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه فردوسی مشهد در سال 1397 اجرا شد. تیمار رژیم های آبیاری در این طرح به صورت (W1: آبیاری با آب چاه، W2: اختلاط 75 درصدی پساب و آب چاه، W3: اختلاط 25 درصدی پساب و آب چاه، W4: پساب تصفیه شده فاضلاب) و تیمار زمان برداشت نیز شامل (C1: قبل از گلدهی، C2: بعد از 50 درصد گلدهی و C3: در زمان شیری شدن دانه) بود. نتایج این تحقیق نشان داد که رژیم های مختلف آبیاری بر تمامی صفات مورد بررسی (بجز ارتفاع) در سطح احتمال یک درصد معنی دار شده ولی بر ارتفاع معنی دار نشد؛ همچنین نتایج گویای معنی داری زمان برداشت بر تمامی صفات (به جز عرض برگ) در سطح احتمال یک درصد بود ولی این تیمار بر صفت عرض برگ معنی دار نشد. از طرفی اثر متقابل رژیم آبیاری و زمان برداشت نیز بر صفات تعداد برگ، طول و عرض سنبله و وزن تر برگ، ساقه و سنبله در سطح احتمال یک درصد و بر ارتفاع، قطر ساقه، تعداد پنجه، طول و عرض برگ در سطح احتمال 5 درصد معنی دار شد. نتایج نشان داد که استفاده از درصدهای 25، 75 و 100 درصد اختلاط پساب سبب تغییر عملکرد علوفه به میزان 37/5، 29/3- و 12/9 درصد (قبل از گلدهی)؛ 31، 15/3- و 47/4- درصد (بعد از 50 درصد گلدهی) و 11/8-، 35/7- و 28/4- درصد (شیری شدن دانه) شد. به میزان بیشترین میزان عملکرد علوفه مربوط به تیمار استفاده از اختلاط 75 درصدی و بعد از 50 درصد گلدهی (46/19 گرم در بوته) بود، به عبارت دیگر تیمار استفاده از اختلاط 75 درصدی و بعد از 50 درصد گلدهی و سنبله دهی گیاهان تیمار بهینه است.

تأثیر توأم شیب جانبی سیلاب‌دشت و شیب کانال اصلی در یک کانال مرکب، بر انتقال رسوبات

کاظم اسماعیلی

مطالعه سیلاب به علت خسارت جانی و مالی فراوان، همواره مورد اهمیت پژوهشگران است. بررسی بستر سیلابی می تواند راهکارهای مناسبی برای کاهش این پدیده در اختیار مدیران و پژوهشگران قرار دهد. در این تحقیق به بررسی مقطع سیلابی مرکب (با دشت سیلابی یک طرف کانال اصلی) پرداخته شده است. از این رو، دو مدل آزمایشگاهی مقطع مرکب در فلوم آزمایشگاهی با درنظر گرفتن آنالیز ابعادی مورد بررسی قرار داده شد. با هدف بررسی شیب جانبی، دیوار سیلاب دشت در مدل آزمایشگاهی در مدل اول شیب دیواره جانبی صفر و در مدل دوم مقدار برابر با 50 درصد درنظر گرفته شد. همچنین با هدف بررسی تأثیر شیب طولی بر شستن رسوبات بستر رودخانه، شیب طولی در سه گام 0/002، 0/004 و 0/006 تغییر داده شد. با بررسی داده های سرعت سنجی ADV، نتایج نشان داد با افزایش شیب طولی و عرضی (شیب دیواره سیلاب دشت) کانال، ماکزیمم سرعت طولی به سمت کف کانال تغییرموقعیت می دهد. با هدف بررسی تأثیر قطر متوسط رسوبات بر روند آبشستگی، در طول آزمایش هایی از رسوبات ماسه ای با قطر 0/9 و 3 میلی متر استفاده شد. نتایج نشان داد، افزایش شیب طولی و عرضی تأثیر زیادی بر افزایش حجم رسوبات شسته شده در طول کانال دارند و با افزایش این شیب های طولی و عرضی در کانال، میزان حجم انتقال رسوبات بیشتری اتفاق می افتد. در ادامه، با استفاده از بررسی اعداد بی بعد به دست آمده از آنالیز ابعادی، عدد بی بعد فرود وزنی برای بررسی این مقدار به ازای دیگر پارامترهای هیدرولیکی معرفی شد و رابطه ای بر پایه رگرسیون غیرخطی با ضریب همبستگی قابل قبولی در حدود 88/0 معرفی شد.

تحلیل قابلیت اطمینان سنگچین طراحی در اطراف پایه پل در شرایط همبستگی بین فراسنجه-های هیدرولیکی

مجتبی کریمائی طبرستانی

یکی از روش های کاربردی و متداول در کنترل آبشستگی موضعی قرار دادن لایه سنگچین در اطراف سازه های هیدرولیکی به خصوص پایه پل ها است. با توجه به نبود قطعیت های مختلف در برآورد اندازه پایدار سنگچین، در تحقیق حاضر از روش تحلیل قابلیت اطمینان برای طراحی سنگچین در اطراف پایه یک پل واقعی به عنوان مطالعه موردی استفاده می شود. بر این اساس از چهار روش مختلف نظیر تحلیل قابلیت اطمینان مرتبه اول و شبیه سازی مونت کارلو اقدام به کمّی کردن عدم قطعیت ها و طراحی اندازه سنگچین پایدار می شود. نتایج تحلیل حاضر نشان داد که احتمال شکست اندازه سنگچینی که از طریق روش قطعی و به کارگیری مقدار میانگین فراسنجه های مؤثر برای طراحی محاسبه شد، بسیار بالا بوده و نزدیک به 34 درصد است. در ادامه رابطه ای بین ضریب ایمنی طراحی و ضریب قابلیت اطمینان در محل این مطالعه موردی تعیین شد. درنهایت برای نیل به شرایط واقعی تر، اقدام به مطالعه ضریب همبستگی هیدرولیکی بین فراسنجه های عمق و سرعت جریان و همچنین تأثیر آن بر احتمال شکست سنگچین در محل مطالعه موردی شد و نتایج نشان داد که ضریب همبستگی بین این دو فراسنجه هیدرولیکی بسیار بالا بوده و بیشتر از 90 درصد است و حداکثر تأثیر آن بر احتمال شکست کمتر از 10 درصد است.

تعیین مناطق مستعد فرسایش با استفاده از مدل‌های MADM و GIS در منطقه باقران بیرجند

جواد چزگی

فرسایش باعث هدر رفتن و کاهش حاصلخیزی خاک می شود، که یکی از پیامدهای آن به خطر افتادن امنیت غذایی ساکنین منطقه است. لذا برای کاهش فرسایش نیاز به کنترل و مدیریت آن با استفاده از روش های حفاظت خاک است. برای مدیریت و ﻛﻨﺘﺮل ﻓﺮﺳﺎﻳﺶ اﺑﺘﺪا ﻻزم اﺳﺖ ﻛﻪ ﻳﻚ ﺑﺮرﺳﻲ ﺟﺎﻣﻊ از ﻋواﻣﻞ مؤثر در ﻓﺮﺳﺎﻳﺶ ﺧﺎک ﺑﻪ ﻋﻤﻞ آﻳﺪ. چنانچه در مناطقی از ﻳﻚ ﺣﻮزه آبخیز، از نظر فرسایش خاک حالت بحرانی وجود داشته باشد، با استفاده از عوامل مؤثر شناسایی محل دقیق فرسایش سریع تر و کم هزینه خواهد بود و در ادامه عملیات کنترل و مبارزه با فرسایش مقدور و معقول خواهد شد. در این تحقیق برای تعیین مناطق مستعد فرسایش از سامانه اطلاعات جغرافیایی و مدل های تصمیم گیری A HP و ANP در منطقه باقران بیرجند استفاده شد. ابتدا 10 معیار مؤثر شامل معیارهای باران، شیب، جهت شیب، خاکشناسی، زمین شناسی، نفوذپذیری، پوشش گیاهی، کاربری اراضی، فاصله از جاده و روستا بر فرسایش در منطقه بر اساس نظرات کارشناسان امر و مطالعات کتابخانه ای تعیین شد. در مرحله بعد پرسشنامه هایی برای تأثیر معیارها بر فرسایش برای متخصصان امر ارسال شد و پس از تکمیل پرسشنامه ها بر اساس نرم افزار Supper Decision اهمیت نسبی معیارها به دست آمد. در ادامه بر اساس اهمیت نسبی معیارها نقشه ها تهیه و با هم تلفیق شدند. عامل بارندگی بیشترین تأثیر را در فرسایش پذیری منطقه در روش AHP با اهمیت نسبی 0/21 و معیار پوشش گیاهی با وزن 0/158 در روش ANP بیشترین تأثیر را در تعیین مناطق مستعد فرسایش داشته است. در نهایت نقشه فرسایش پذیری منطقه بر اساس مدل های ارائه شده به دست آمد. در ادامه منطقه از نظر حساسیت به فرسایش در پنج کلاس طبقه بندی شد که مناطق با حساسیت متوسط در هر دو مدل بیشترین مساحت را به خود اختصاص داده است. در کلاس های کم و زیاد روش ANP نتایج بهتر، و در کلاس های متوسط روش AHP نتایج بهتری ارائه داد.

بررسی میزان و منشأ ترکیبات هیدروکربن‌های آروماتیک چند حلقه‌ای ذرات معلق فرونشسته روی برگ درختان شهر اهواز

بیژن خلیلی مقدم

گیاهان فضای سبز توانایی زیادی در جذب و نگهداشت ذرات معلق هوا دارند و در پاکسازی آلودگی اتمسفر شهری نقش بسزایی ایفا می کنند. گرد و غبار ترسیب شده روی برگ درختان می تواند به عنوان شاخصی مناسب برای ارزیابی ترکیبات هیدروکربن های آروماتیک چندحلقه ای (PAHs) موجود در اتمسفر مورد استفاده قرار گیرد. این پژوهش به منظور تعیین منشأ و ارزیابی ریسک سلامت ترکیبات PAHs ترسیب شده روی برگ درختان مختلف در شهر اهواز انجام شد. بدین منظور از برگ درختان غالب در 10 نقطه با کاربری های صنعتی، مسکونی، پارک ها و پرترافیک مختلف نمونه برداری صورت گرفت. نمونه ها پس از آماده سازی برای تعیین نوع و غلظت PAHs توسط دستگاه GC-MS مورد تجزیه قرار گرفتند. بر اساس نتایج، 15 نوع ترکیب PAHs از 16 ترکیب مهم تعیین شده توسط EPA در این ذرات ترسیب شده، شناسایی شده است. دامنه غلظت ترکیبات PAHs بین 3/3 تا 110 میکروگرم بر کیلوگرم بود. همچنین بیشترین و کمترین مقدار تجمعی ترکیبات PAHs سرطان زا موجود در ذرات به دام افتاده روی برگ گونه های گیاهی مختلف، به ترتیب در مناطق کوت عبداله (ppb 530) و پارک شهروند (ppb 132/5) به دست آمد. میانگین غلظت کل ترکیبات (وزن مولکولی بالا به وزن مولکولی کم) در ترکیبات موجود در ذرات (0/05) و تحلیل مؤلفه های اصلی هیدروکربن های آروماتیک نشان داد که منشأ مشخصی برای این ترکیبات در شهر اهواز وجود ندارد.