علوم آب و خاک

تأثیر بقایای گیاهی به‌عنوان کود سبز بر معدنی شدن نیتروژن خاک در شرایط تنش خشکی

سکینه عبدی

برگرداندن بقایای گیاهی به خاک به ویژه در مناطق خشک و نیمه خشک از ارکان مهم پایداری اکوسیستم های کشاورزی است. تحقیق حاضر در سال های 1388 و 1389 در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه ارومیه به صورت طرح بلوک های کامل تصادفی در چهار تکرار به اجرا گذاشته شد. در این آزمایش گیاهان شبدر سفید، اسپرس، ارزن مرواریدی، سورگوم علوفه ای و منداب به عنوان کود سبز در نظر گرفته شد و فرآیند تغییرات کربن آلی خاک، نیتروژن و معدنی شدن آن طی دوره های بعد از افزودن گیاهان به خاک بررسی گردید. واحدهای آزمایشی در 50 درصد آب ظرفیت زراعی آبیاری شدند. در هر دو سال اجرای تحقیق، نیتروژن کل و آمونیومی خاک تحت تاثیر نوع کود سبز قرار گرفتند. هم چنین لیگنین و سلولز بقایا، عوامل اصلی کنترل کننده معدنی شدن نیتروژن و میزان تجزیه بقایا بودند. در هر دو سال اجرای تحقیق بیشترین مقدار کربن آلی خاک در اثر تجزیه بقایای ارزن مرواریدی حاصل شد. نسبت C/N خاک در ماه های اول، سوم و پنجم بعد از اختلاط بقایای گیاهان اسپرس و شبدر سفید با خاک، کاهش معنی داری از خود نشان داد. نیتروژن نیتراتی نیز بیشترین مقدار را بعد از افزودن بقایای اسپرس و شبدر سفید داشت. با توجه به نتایج حاصل از این تحقیق گیاهان شبدر سفید و اسپرس به دلیل افزایش نیتروژن کل و معدنی قابل استفاده برای گیاه بعدی، می تواند به عنوان بهترین کود سبز در بین گیاهان مورد مطالعه معرفی گردد.

شاخص‌های فیزیولوژیکی کمبود آهن در درختان چنار(Plantanus orintalis L.) فضای سبز شهر اصفهان

حمید رضا عشقی زاده

زردبرگی آهن یکی از نارسائی های مهم درختان چنار فضای سبز شهر اصفهان محسوب می شود. قبل از به کارگیری روش های اصلاحی این زردبرگی، تعیین یک شاخص مناسب ارزیابی وضعیت آهن گیاه ضروری است. بنابراین در این مطالعه فعالیت آنزیم گلوتاتیون پراکسیداز، غلظت کارتنوئیدها و کلروفیل برگ به عنوان شاخص های فیزیولوژیکی آهن فعال در مقایسه با غلظت آهن کل برگ برای ارزیابی وضعیت آهن درختان چنار بررسی شد. برای این منظور ابتدا شدت زردبرگی ظاهری درختان چنار در مناطق مختلف مورد بررسی قرار گرفت. سپس تعداد 73 درخت با شدت زردبرگی مختلف انتخاب و در تیر ماه سال های 1387 و 1388 از برگ های پیر و جوان آنها نمونه برداری شد. بعد از آن غلظت آهن برگ، مقدار کلروفیلa و b، غلظت کارتنوئیدها و فعالیت آنزیم گلوتاتیون پراکسیداز برگ ها اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که دامنه غلظت آهن برگ درختان با شدت زردبرگی متفاوت و نیز در برگ های جوان و پیر گسترده بود و بین غلظت آهن برگ با شدت زردبرگی هم بستگی دیده نشد. هم چنین غلظت کلروفیلa برگ های با زردبرگی خیلی شدید به ترتیب بیش از 44 و 37 درصد کمتر از برگ های با شدت زردبرگی کم بود. غلظت کلروفیلb نیز در برگ های جوان (حدود 50 درصد) و پیر (حدود 37 درصد) در شرایط زردبرگی خیلی شدید کمتر از شرایط زردبرگی کم بود. غلظت کارتنوئید های برگ های جوان و پیر با شدت زردبرگی ظاهری متفاوت نیز از نظر آماری با یکدیگر اختلاف معنی داری داشت. هم چنین فعالیت آنزیم گلوتاتیون پراکسیداز برگ های جوان نیز با افزایش شدت زردبرگی کاهش یافت. براساس نتایج این پژوهش، غلظت کلروفیلa، کارتنوئیدها و فعالیت آنزیم گلوتاتیون پراکسیداز برگ ها به عنوان شاخص های مناسب ارزیابی وضعیت تغذیه ای آهن، هم بستگی نزدیکی با شدت ظاهری زردبرگی درختان چنار داشتند. هم چنین، با توجه به فعالیت کم آنزیم گلوتاتیون پراکسیداز، فعالیت آهن در گیاه پایین بوده و در نتیجه، کم بودن فعالیت آهن برگ، از دلایل احتمالی زردبرگی مشاهده شده در درختان چنار است.

اثرات تجمعی و باقی‌مانده لجن فاضلاب شهری بر شکل‌های معدنی فسفر و ارتباط آنها با قابلیت دسترسی فسفر در یک خاک آهکی

مجید حجازی مهریزی

استفاده از لجن فاضلاب به عنوان کود آلی در خاک های مناطق خشک و نیمه خشک ایران مورد توجه قرار گرفته است. هدف از این تحقیق بررسی آثار تجمعی و باقی مانده لجن فاضلاب شهری بر شکل های معدنی فسفر در خاک و ارتباط آنها با قابلیت دسترسی فسفر و عملکرد گندم در مقایسه با تیمار شاهد بود. بدین منظور سطوح 50 و 100 مگاگرم بر هکتار لجن فاضلاب ( به عنوان سطوح کوددهی) و تعداد یک، 3 و 5 مرتبه کوددهی (به عنوان دفعات کوددهی) در یک خاک آهکی به همراه تیمار شاهد در نظر گرفته شد. آزمایش در قالب طرح کرت های خرد شده با طرح پایه بلوک کامل تصادفی در سه تکرار اجرا شد. نمونه های مرکب خاک در پایان سال پنجمین کوددهی از عمق 0-30 سانتی متری برداشت شد. نتایج نشان داد که با افزایش سطح و دفعات کوددهی مقدار دی کلسیم فسفات(Ca2-P)، اکتاکلسیم فسفات (Ca8-P)، آپاتایت (Ca10-P)، فسفات آلومینیوم (Al-P)، فسفات آهن (Fe-P) و فسفر قابل جذب خاک افزایش ولی مقدار فسفر محبوس شده(OC-P) کاهش یافت. آثار باقی مانده لجن در یک بار کوددهی سبب افزایش مقدار شکل های مختلف فسفر در مقایسه با تیمار شاهد گردید. به غیر ازOC-P، بین شکل های معدنی فسفر و فسفرعصاره گیری شده به روش اولسن، عملکرد گندم و جذب فسفر هم بستگی مثبت و معنی داری دیده شد. نتایج این تحقیق نشان داد کاربرد لجن فاضلاب در خاک سبب افزایش شکل های فسفر معدنی و قابلیت دسترسی فسفر شده است.

اثر غلظت و زمان محلول‌پاشی کود نیتروژن بر عملکرد دانه و صفات مهم زراعی کلزا (Brassica napus L.) رقم هایولا 401

محمد ربیعی

به منظور بررسی اثر محلول پاشی کود نیتروژن به عنوان مکمل تغذیه خاکی بر عملکرد دانه کلزا رقم هایولا 401، آزمایشی به صورت بلوکهای کامل تصادفی با 16 تیمار و سه تکرار طی سالهای زراعی 89- 1387 در اراضی شالیزاری مؤسسه تحقیقات برنج کشور (رشت) اجرا گردید. دراین آزمایش غلظت نیتروژن خالص (از منبع اوره) در دو سطح (5 و 10 در هزار) در هفت زمان محلول پاشی شامل: 1- مرحله 6 تا 8 برگی؛2- ساقهرفتن؛ 3- قبل از گل دهی؛ 4- مرحله 6 تا 8 برگی + ساقهرفتن؛ 5- مرحله 6 تا 8 برگی + قبل از گل دهی؛ 6- ساقهرفتن + قبل از گل دهی؛ 7- مرحله 6 تا 8 برگی + ساقهرفتن + قبل از گل دهی همراه با دو تیمار شاهد شامل بدون مصرف کود نیتروژن و کود پایه به صورت

در زمان کاشت، در زمان ساقهرفتن و قبل از گل دهی به میزان 180 کیلوگرم نیتروژن خالص در هکتار منظور شدند. نتایج حاصل از تجزیه مرکب نشان داد که بین تیمارهای مورد آزمایش از نظر اکثر صفات مورد بررسی تفاوت معنیداری وجود داشت. تیمار محلولپاشی با غلظت 10 در هزار در مرحله ساقهرفتن + قبل از گل دهی بیشترین طول خورجین (8/6 سانتی متر)، تعداد شاخه فرعی در بوته (1/7) و ارتفاع بوته (1/141 سانتیمتر) را داشت. هم چنین تیمار محلولپاشی با غلظت 10 در هزار در مرحله 8-6 برگی+ساقهرفتن + قبل از گل دهی، بیشترین عملکرد بیولوژیک (6/10684 کیلوگرم در هکتار)، عملکرد دانه و عملکرد روغن (به ترتیب با میانگینهای 2/3686 و 3/1489 کیلوگرم در هکتار) و مدت زمان رسیدگی (202 روز) را دارا بود. تیمار محلولپاشی با غلظت 10 در هزار در مرحله ساقهرفتن + قبل از گل دهی نیز تفاوت معنیداری با محلولپاشی 10 در هزار در هر سه مرحله نداشت. بیشترین میزان روغن دانه متعلق به تیمار شاهد صفر (44 درصد) بود. براساس نتایج این آزمایش به نظر می رسد که محلول پاشی ده در هزار کود نیتروژن مکمل در مراحل انتهایی رشد کلزا (ساقهرفتن + قبل از گل دهی) باعث افزایش عملکرد دانه و روغن می شود.

تأثیر گونه Camphorosma monspeliaca بر متغیرهای خاکی در استان چهارمحال و بختیاری

حجت اله خدری غریب وند

در این تحقیق رویشگاه گونه کافوری Camphorosma monspeliaca در استان چهارمحال و بختیاری مورد مطالعه قرارگرفت. این گیاه یکی از گونه های غیر بومی در استان و انحصاری در رویشگاه دوتو تنگ صیاد است که در منطقه ای به وسعت 3500 هکتار پراکنش دارد. با توجه به احتمال تأثیرگونه های غیر بومی بر محیط رویشی جدید، متغیرهای خاکی در دو عمق 10-0 و 30-10 سانتی متری در چهار مرحله شامل؛ جمع آوری اطلاعات، عملیات صحرایی، آزمایشگاهی و تجزیه و تحلیل داده ها با نرم افزارSPSS، مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفتند. نتایج نشان داد تفاوت متغیرهای خاکی در دو عمق معنی دار نبود ولی در توده های گیاهی مورد مطالعه از لحاظ متغیرهای مورد مطالعه خاک تفاوت معنی داری دیده شد. اثر متقابل عمق و توده گیاهی معنی داری نشد. از بین نسبت جذب سدیم، درصد گچ، ماده آلی, شن، آهک، رطوبت اشباع، سیلت، رس، هدایت الکتریکی و اسیدیته خاک؛ میانگین نسبت جذب سدیم و ماده آلی در توده-های این گونه در عمق 10-0 سانتی متری و نسبت جذب سدیم، ماده آلی و شن در عمق 30-10سانتی متری در توده های گونه در سه موقعیت بیشترین مقدار را دارند، هم چنین بین توده های این گونه و توده های همجوار اختلاف معنی داری (05/P<) وجود دارد. رطوبت اشباع در هر دو عمق در توده های این گونه کمترین مقدار را دارد. می توان گفت این گونه بر نسبت جذب سدیم خاک تحت رویش تأثیر می گذارد و جذب سدیم از خاک در حضور این گیاه افزایش می یابد. افزایش ماده آلی در پای بوته های این گونه را می توان به حفظ و قدرت نگهداری و افرایش لاشبرگ این گونه نسبت داد. این گونه علی رغم تأثیر منفی بر خصوصیات خاک همچون سدیم و نسبت جذب سدیم با افزایش ماده آلی، تأثیر مثبت بر خاک می گذارد.

شبیه‌سازی پاسخ عملکرد دو رقم برنج محلی به مدیریت آبیاری با استفاده از مدل CropSyst

نادر پیرمرادیان

شبیه سازی پاسخ عملکرد گیاه نسبت به آب، نقشی کلیدی در بهینه نمودن بهره وری آب کشاورزی بازی می کند. در این تحقیق از مدل CropSyst جهت شبیه سازی پاسخ عملکرد دو رقم برنج محلی تحت پنج رژیم آبیاری شامل آبیاری برنج به صورت غرقاب دائم و آبیاری صفر، سه، شش و نه روز پس از ناپدید شدن آب از روی سطح زمین در منطقه رشت در دو فصل زراعی 1382 و 1383 استفاده شد. ضرایب واسنجی مدل با استفاده از داده های سال 1382 به دست آمد و ارزیابی مدل توسط داده های سال 1383 انجام گرفت. نتایج انجام آزمون F حاکی از عدم وجود اختلاف معنی دار در سطح اطمینان 99 درصد بین مقادیر مشاهده شده و شبیه سازی شده عملکرد در هر دو رقم بینام و حسنی بود. خطای نسبی برآورد عملکرد در سال 1382 برای رقم بینام بین 81/0- تا 58/12 درصد و برای رقم حسنی بین 4/2- تا 42/19 درصد و در سال 1383 برای رقم بینام بین 83/0 تا 4/16 درصد و برای رقم حسنی بین 82/2- تا 27/21 درصد به دست آمد. با توجه به توانایی مدل CropSyst در شبیه سازی عملکرد گیاه برنج تحت رژیم های مختلف آبیاری، این مدل می تواند در تعیین استراتژی های بهینه مدیریت برای بهبود بهره وری آب در کشت برنج مورد استفاده قرار گیرد.

تأثیر کاربرد بقایای برخی گیاهان پیش‌کاشت بر غلظت کل و قابل جذب روی و غلظت اسید فیتیک در دانه گندم

وجیهه درستکار

با وجود اهمیت مدیریت بقایای گیاهی در سیستم های زراعی اطلاعات کمی در مورد اثر این بقایا بر قابلیت جذب روی در خاک و غلظت این عنصر در دانه گندم وجود دارد. در یک پژوهش گلخانه ای در دانشگاه صنعتی اصفهان در سال 87-1386، بقایای پنج گیاه زراعی کشت شده در تناوب با گندم شامل بقایای سورگوم (Sorghum bicolor L.)، آفتابگردان (Helianhtus annuus L.)، گلرنگ (Carthamus tinctorius L.)، لوبیای چیتی (Phaseolus vulgaris L.)و شبدر (Trifolium pretense L.) با یک خاک آهکی دچار کمبود روی (5/0 میلی گرم در کیلوگرم) مخلوط شد. هم چنین یک تیمار بدون بقایای گیاهی نیز به عنوان شاهد در نظر گرفته شد. بعد از مخلوط کردن بقایای گیاهی با خاک داخل گلدان ها، بذور دو رقم گندم بک کراس روشن (به عنوان رقم روی-کارا) و کویر (به عنوان رقم روی- ناکارا) کشت شدند. نتایج نشان داد که کاربرد بقایای گیاهی باعث افزایش معنی دار درصد ماده آلی و غلظت روی و فسفر قابل جذب خاک شد. هم چنین کاربرد بقایای گیاهی سبب افزایش معنی دار غلظت روی دانه هر دو رقم گندم مورد مطالعه شد. بیشترین افزایش غلظت روی دانه در هر دو رقم گندم مورد مطالعه، در تیمار کاربرد بقایای سورگوم دیده شد. کاربرد بقایای گیاهی باعث کاهش نسبت مولی اسید فیتیک به روی به عنوان شاخص قابلیت جذب روی برای مصرف کننده در همه تیمارهای مورد مطالعه شد، با این وجود این نسبت در همه تیمارها بیشتر از 15 (حد بحرانی برای کیفیت دانه) بوده است. براساس نتایج این پژوهش، کاربرد بقایای گیاهی اگرچه باعث افزایش غلظت کل روی دانه شد، اما تأثیری بر قابلیت جذب روی برای مصرف کننده نداشت.

میزان و الگوی پراکنش فلزات سنگین (Ni و Cd) در خاک‌های متأثر از آلودگی‌های هیدروکربنی

حدیث فیضی

به منظور بررسی آثار آلایندگی هیدروکربن های نفتی در خاک، الگوی پراکنش و تأثیرپذیری فلزات سنگین (Ni و Cd) مورد مطالعه قرار گرفت. نمونه برداری از یک میدان نفتی در غرب ایران که به طور طبیعی به علت نشت مواد نفتی طی عملیات حفر، بهره برداری و انتقال در معرض آلودگی محیطی قرار داشت، انجام شد. نمونه-برداری از فواصل مجاور چاه نفتی با حداکثر آلودگی نسبی آغاز و در فواصل دورتر در قالب طرح شبکه ای ادامه یافت. نمونه ها به واسطه آزمون های فیزیکوشیمیایی ارزیابی شدند. آزمون های شیمیایی مقادیر ماده نفتی(بیتومین) را در خاک ها از 12/0 تا 99/2 میلی گرم در کیلوگرم خاک خشک، مقادیر نیکل را از 32/0تا 8/136 و کادمیم را ازصفر تا 4 میلی گرم در کیلوگرم خاک خشک نشان دادند. در این میان نقش عوامل خاکی مانند pH و EC و هم چنین شاخص های رسوبی در کنترل روند آلودگی در خاک حائز اهمیت بود. در نهایت طرح درون یابی و پیش بینی مقادیر نامعلوم با استفاده از روش درونیابی کریجینگ و در قالب نقشه های پهنه بندی، به طور واضح کاهش مقادیر مشخصه های آلودگی را با افزایش مسافت از مراکز آلودگی نشان داد.

مقایسه برخی از شاخص‌های کیفیت خاک در انواع کاربری/ پوشش‌های اراضی دشت ماهان- جوپار

محمد هادی فرپور

مطالعه تأثیر کاربری اراضی بر شاخص های کیفیت خاک امکان شناسایی مدیریت های پایدار و به تبع آن پیشگیری از تخریب فزاینده خاک را فراهم می سازد. در این تحقیق از داده سنجنده های TM (1366) و ETM+ (1379 و 1384) جهت بررسی تغییرات کاربری اراضی دشت ماهان- جوپار استفاده شد. سپس با کمک نقشه های به دست آمده تعداد 50 نمونه به طور تصادفی از عمق 0-30 سانتی متری خاک مربوط به هر کاربری تهیه شد و مقدار ماده آلی، پتانسیل تنفس میکروبی، وزن مخصوص ظاهری، pH، EC و بافت خاک به عنوان شاخص های کیفیت خاک اندازه گیری شدند. هشت نوع کاربری شامل باغ میوه، پوشش درختی (غیر بارور)، باغ پسته، زراعی، بایر، رها شده، شخم خورده و تاغ زار براساس مطالعات صحرایی در منطقه تفکیک گردید. نتایج نشان داد که صحت کلی نقشه سال های 1366، 1379 و 1384، به ترتیب 4/89، 2/95 و 7/91 درصد و ضریب کاپای آنها به ترتیب 85، 92 و 88 درصد می باشد. به طور کلی میزان شاخص های کیفیت اندازه گیری شده نشان داد که کیفیت خاک در کاربری های پوشش درختی، باغ میوه، زراعی و باغ پسته نسبت به سایر کاربری ها بهتر بوده است.

وضعیت و مدل‌سازی روی در دانه گندم در رابطه با ویژگی‌های اکوسیستم کشاورزی در برخی مناطق خشک و نیمه‌خشک

مهِِِین کرمی

روی از عناصر کمیاب ضروری است که نقشی مهم در تغذیه موجودات زنده دارد. در هر اکوسیستم، رابطه ای معنی دار بین وضعیت روی در خاک های کشاورزی، گیاهان و انسان هاوجود دارد. این پژوهش به منظور شناسایی وضعیت روی در خاک و دانه گندم در سه استان فارس، اصفهان و قم و نیز مدل سازی رابطه بین روی در دانه گندم با ویژگی های خاک و اکوسیستم کشاورزی انجام گرفت. با استفاده از روش نمونه برداری تصادفی، 137 نمونه خاک و دانه گندم از زمین های کشاورزی منطقه جمع آوری گردید. تجزیه های آزمایشگاهی لازم بر روی نمونه های برداشت شده انجام گرفت. مدل سازی رابطه بین روی گیاه با ویژگی های اکوسیستم زراعی با استفاده از روش های تجزیه رگرسیونی کمترین مربعات و روباست صورت پذیرفت. نتایج این پژوهش نشان داد که غلظت های اندازه گیری شده کل روی در محدوده نرمال (بین mg kg-1 149 -21 و به طور میانگینmg kg-1 2/75 ) بوده و غلظت های قابل عصاره گیری با DTPA روی تنها در۱۶٪ از خاک های مطالعه شده کمتر از حد بحرانی (mg kg-18/0) می باشند. غلظت روی دانه های گندم نمونه برداری شده از جنبه تغذیه گیاه غالباً بیشتر از حد کفایت ( بیش ازmg kg-1 24 در 80 درصد از نمونه ها) بود. اما زیاد بودن نسبت مولی فایتیک اسید به روی (بیش از 15) در بیش از 75 درصد نمونه های تجزیه شده نشان می دهد که قابلیت جذب روی در این نمونه ها برای مصرف کنندگان عموماً کم است. روی قابل عصاره گیری با DTPA و فسفر قابل جذب خاک به عنوان متغیرهایی مهم و معنی دار به بیشتر مدل های رگرسیونی وارد شدند. تجزیه های رگرسیونی نشان داد که اکثر روابط به دست آمده بین غلظت روی گندم با روی خاک و تحت تأثیر سایر ویژگی های اکوسیستم زراعی با وجود زیاد بودن ضرایب تبیین، قدرت پیش بینی خوبی از خود نشان ندادند. این بدان معناست که عوامل دیگری غیر از موارد بررسی شده در این مطالعه بر جذب روی توسط گندم در این خاک ها اثر دارند.

واسنجی و تحلیل عدم‌قطعیت یک مدل نیمه‌توزیعی در یک منطقه ‌نیمه‌خشک

مجتبی شفیعی

مطالعه چگونگی کاربرد مدل های مفهومی هیدرولوژی در حوضه های آبریز امروزه از مهم ترین مسائل مورد توجه محققان می باشد. این مسأله به خصوص در مناطق خشک و نیمه خشک از اهمیت بیشتری برخوردار است چون فرآیندهای هیدرولوژی این مناطق پیچیده تر و واسنجی نیز مشکل تر خواهد بود. در این تحقیق مدل مفهومی و نیمه-توزیعی SWAT در حوضه نیمه خشک نیشابور با مساحت 9350 کیلومترمربع برای شبیه-سازی جریان در یک دوره 8 ساله مورد استفاده قرار گرفته است. در فرآیند مدل-سازی، حوضه آبریز نیشابور به 22 زیرحوضه و در نهایت به 146 واحد واکنش هیدرولوژیک (HRUs) تقسیم شد. برای واسنجی و تحلیل عدم قطعیت نیز از روش SUFI2 استفاده شده است. بررسی نتایج نشان داد که واسنجی و اعتبارسنجی مدل نسبتاً ضعیف به دست آمده است، که به سبب وجود عدم قطعیت در مدل مفهومی حوضه مانند احداث مخازن تغذیه مصنوعی، وقوع پدیده نشست زمین و شکاف در حوضه می باشد. هم چنین عامل مؤثر دیگر پیچیدگی سیستم هیدرولوژی در مناطق خشک و نیمه خشک است که مربوط به ساده سازی های این گونه مدل ها در شبیه سازی و تعامل پیچیده بین رواناب و جریان زیرسطحی در وقایع بارندگی با ارتفاع کم می باشد. به طور کلی به نظر می رسد که نمی توان از مدل های شبیه سازی توزیعی حوضه آبریز در مناطق خشک و نیمه خشک که دارای منابع متعدد عدم قطعیت می باشند و هم چنین عدم ورود آنها به مدل، انتظار زیادی داشت.

تعیین چاه‌های مؤثر در تعیین تراز سطح آب زیرزمینی با آنالیز مؤلفه‌های اصلی

محمد حسین نوری قیداری

در برداشت های صحرائی مثل نمونه برداری از عمق آب در چاه ها، تعیین نقاط مهم جهت نمونه برداری به لحاظ کاهش حجم نمونه ها و صرفه جویی در هزینه و زمان بسیار مهم است. آنالیز مؤلفه های اصلی یکی از تکنیک های کاهش داده می باشد که اساس آن شناسایی مؤلفه های توصیف کننده واریانس سیستم می باشد. در این مقاله از آنالیز مؤلفه های اصلی جهت تعیین چاه های مؤثر برای تعیین تراز سطح ایستابی سفره آب زیرزمینی دشت قیدار واقع در استان زنجان و حذف چاه های کم اهمیت استفاده شده است. در منطقه مورد مطالعه با وسعت 920 کیلومترمربع 48 چاه مورد بررسی قرار گرفت و با استفاده از آنالیز مؤلفه های اصلی اهمیت نسبی هر چاه بین 0 (برای چاه کاملاً غیر مؤثر) تا 1 (برای چاه کاملاً مؤثر) محاسبه گردید. بررسی به عمل آمده نشان داد با حذف چاه هایی که اهمیت نسبی آنها کمتر از 5/0 که تعداد آنها نصف کل چاه ها می باشد، ضریب تغییرات سطح آب زیرزمینی نسبت به حالتی که از تمامی چاه ها استفاده می گردید افزایش چندانی نمی کند و خطای تعیین تراز سطح آب زیرزمینی کمتر از 13 درصد خواهد بود.

برآورد انتقال بخار آب در خاک‌های غیراشباع تحت تأثیر پتانسیل اسمزی

سید فرهاد موسوی

آگاهی از فرآیند انتقال کودهای شیمیایی، مواد رادیواکتیو و دیگر مواد محلول در خاک و محیط های متخلخل برای درک آثار زیست محیطی و اقتصادی بسیاری از شیوه-های دفع فاضلاب های صنعتی، کشاورزی و شهری از اهمیت بالایی برخوردار می باشد. در این تحقیق، اثر نیروی اسمزی (حاصل از شوری های 5/0، 1 و 5/1 درصد) بر انتقال بخار آب در سه نوع خاک لوم رسی سیلتی، لوم و لوم شنی با استفاده از یک مدل فیزیکی آزمایشگاهی بررسی شد و سپس از نتایج حاصل از آزمایش ها برای صحت سنجی مدل برآورد انتقال بخار آب ارائه شده توسط کلی و سلکر (9) استفاده گردید. نتایج نشان داد که هر چه بافت خاک سنگین تر می شود، میزان انتقال بخار آب به مقدار قابل ملاحظه ای کاهش می یابد. در شوری 5/0 درصد و روز پنجم آزمایش، میزان بخار انتقال یافته برای خاک های لوم شنی، لوم و لوم رسی سیلتی برابر 362/0، 196/0 و 12/0 کیلوگرم بر متر مربع بود. در شوری 5/1 درصد، میزان انتقال بخار در این سه خاک به ترتیب 47/1، 723/0 و 38/0 کیلوگرم بر متر مربع بود. از مقایسه داده های به دست آمده از آزمایش ها با داده های حاصل از حل مدل کلی و سلکر با استفاده از نرم افزار Mathcad PLUS 6.0 مشاهده گردید که این مدل همخوانی مناسبی با این داده ها دارد. از آنجایی که انتقال بخار آب از خاک-های غیر آلوده به سمت توده های آلوده می تواند باعث افزایش حجم هاله آلودگی شود، لذا این فرآیندهای فیزیکی و شیمیایی باید در مدل های انتقال آلودگی در مجاورت منابع غلیظ در نظر گرفته شوند.

اثر برخی ویژگی‏های خاک بر تولید رواناب و هدررفت خاک در اراضی کشاورزی حوزه آبخیز چهل‏چای استان گلستان

علی نجفی نژاد

فرسایش یکی از مهم ترین عوامل مؤثر بر کیفیت و کمیت خاک است و از مهم ترین مسائل زیست محیطی کشورهای در حال توسعه از جمله ایران می‏باشد و می‏تواند آثار مخربی بر اکوسیستم داشته باشد. پژوهش حاضر به منظور بررسی اثر برخی ویژگی‏های خاک بر رواناب و هدررفت خاک با استفاده از شبیه‏ساز باران در اراضی کشاورزی حوزه آبخیز چهل‏چای استان گلستان انجام گرفت. به این منظور در قالب طرح کاملاً تصادفی در 36 کرت 10×10 متر از اراضی کشاورزی حوزه آبخیز چهل‏چای، میزان رواناب و هدررفت خاک در چهار تکرار به وسیله شبیه‏ساز باران با شدت ثابت 2 میلی‏متر بر دقیقه و مدت زمان 15 دقیقه اندازه‏گیری گردید. نمونه‏برداری خاک نیز به صورت همزمان در داخل هر کرت انجام شد. نمونه‏برداری‏ها در مهر ماه سال 1388 صورت گرفت. نتایج هم بستگی پیرسون نشان داد که از بین متغیرهای خاک، درصد آهک، سیلت و شن ریز در سطح 1 درصد هم بستگی مثبت و معنی‏داری با رواناب داشته‏اند. هم چنین مقاومت خاک سطحی در سطح 1 درصد، درصد ماده آلی و ازت نیز در سطح 5 درصد هم بستگی منفی و معنی‏داری با هدررفت خاک داشتند. در نهایت نتایج مدل چند متغیره نشان داد که درصد آهک تنها عامل مؤثر در شدت تولید رواناب تولیدی بوده است. هم چنین مقاومت خاک سطحی و درصد ماده آلی نیز از عوامل مؤثر در میزان هدررفت خاک بودند.

تأتیر پوشش گیاهی بر میزان تولید روان‌آب و رسوب در حوزه آبخیز مهریان

مجید خزایی

تحقیق حاضر با هدف بررسی تأثیر پوشش گیاهی روی میزان رواناب و رسوب در کرت-های با سطح پوشش مختلف در حوزه آبخیز مهریان پی ریزی گردید. این تحقیق در مقیاس مکانی کرت به ابعاد 3×2 متر و زمانی رگبار در طول یکسال آبی و در سه تیمار مختلف از جمله فاقد پوشش، تلفیقی (گرامنیه و بوته ای) و بوته ای است، در سه تکرار مورد بررسی قرار گرفت. نمونه برداری در طول یک سال آبی انجام گردید به طوری که میزان بارندگی در طول این مدت به صورت ماهانه و میزان روان آب و رسوب بعد از هر ماه برداشت و اندازه گیری گردید. مقدار رسوب به روش ثابت گذاری و خشک کردن محاسبه شد. هم چنین میزان پوشش با استقرار پلات های به ابعاد 60×25 متر اندازه گیری گردید. تجزیه و تحلیل آماری نتایج با استفاده از نرم افزار SPSS و در قالب طرح سپلیت پلات انجام گرفت. نتایج بیانگر آن بود که حداقل و حداکثر روان آب در پلات های بدون پوشش ، پوشش بوته ای و تلفیقی به ترتیب معادل 38 و 162، 15 و 74 و 15 و 96 لیتر و حداقل و حداکثر رسوب به ترتیب معادل 8/3 و 21، 8/1 و 11، 9/1 و 13 گرم در لیتر در نوسان بوده است. نتایج آنالیز آماری در قالب طرح اسپلیت پلات نشان داد که بین تیمارها اختلاف معنی داری در رواناب و رسوب (01/0P<) مشاهده گردید. هم چنین نتایج نشان داد که میزان رواناب در بوته ای ها 1/2 برابر بیشتر از فاقد پوشش و 8/1 برابر بیش تر از تلفیقی و در در تلفیقی 1/1 برابر بیش تر از بوته ای بود در حالی که در میزان رسوب مقادیر فوق به ترتیب 4/2، 6/1 و 5/1 بود.

طراحی و ارزیابی شیر کنترل اتوماتیک ایجاد هیدروگراف‌های متفاوت جریان ورودی به جویچه

بیتا مروج الاحکامی

بیشتر سیستم های آبیاری جویچه ای به علت فرونشت عمقی در بالادست مزرعه و رواناب در پایین دست مزرعه عملکرد ضعیفی دارند. جهت رفع این مشکل نوآوری در زمینه بهبود بازده سیستم های آبیاری جویچه ای بسیار مؤثر است. ایجاد هیدروگراف های متفاوت جریان ورودی با توجه به شرایط مزرعه شامل شیب، بافت خاک و طول جویچه تاثیر قابل توجهی بر صرفه جویی در مصرف آب دارد. به منظور ایجاد و کاربرد هیدروگراف های متفاوت جریان ورودی آب به جویچه، در این مطالعه یک شیر کنترل اتوماتیک که نیروی محرکه آن از طریق یک موتور تأمین می گردید طراحی شد که توانایی تغییر دبی جریان ورودی به جویچه نسبت به زمان را بر اساس هیدروگراف جریان ورودی مورد نظر دارا بود. مزرعه آزمایشی در دانشگاه صنعتی اصفهان قرار داشت. در این مزرعه، دستگاه انتقال آب به جویچه شامل شیر کنترل طراحی شده نصب گردید و آزمایش با هیدروگراف های متفاوت جریان ورودی به جویچه ها انجام شد. مقایسه ارقام اندازه گیری شده دبی جریان ورودی آب به جویچه با نمودار حاصل از شیر کنترل اتوماتیک برای هیدروگراف های متفاوت جریان ورودی نشان داد که شیر کنترل اتوماتیک با دقت نسبتا خوبی قادر به ایجاد هیدروگراف های متفاوت جریان ورودی است

حساسیت به فرسایش و تولید رسوب کاربری های مختلف نهشته های سازند آغاجاری

حمیدرضا مرادی

از عوامل موثر در فرسایش خاک، زمین شناسی سطحی است که هم از حیث حساسیت به فرسایش و هم از نظر تولید رسوب قابل بررسی است. استفاده از سامانه های مختلف خاک ورزی پس از تغییر ناآگاهانه و غیر علمی کاربری اراضی سایر ویژگی های فیزیکی و شیمیایی خاک را تحت تاثیر قرار می دهد. این امر به ویژه در اراضی حاشیه ای و مناطق پر شیب کوهستانی بیشتر مشهود است. در این تحقیق به منظور بررسی حساسیت به فرسایش و تلفات خاک کاربری های مختلف نهشته های سازند آغاجاری، بخشی از حوزه آبخیز مرغا شهرستان ایذه به مساحت 1609 هکتار انتخاب گردید. این تحقیق به منظور تعیین رابطه بین تلفات خاک بوسیله شبیه ساز باران با برخی خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک مانند درصد ماسه خیلی ریز، شن، رس، سیلت، اسیدیته، هدایت الکتریکی، رطوبت، کربنات کلسیم و شوری خاک در کاربری های مختلف سازند های آغاجاری انجام گرفت. نمونه برداری با دستگاه شبیه ساز باران در 7 نقطه و با 3 بار تکرار در شدت های مختلف 75/0، 1 و 25/1 میلیمتر در دقیقه در سه کاربری مرتع، منطقه مسکونی و اراضی کشاورزی انجام شد. به منظور بررسی عوامل موثر در تلفات خاک و فرسایش پذیری، نمونه برداری از خاک در لایه 0-20 سانتی متری نیز به همان تعداد برداشت رسوب صورت گرفت. به منظور انجام کلیّه تجزیه و تحلیل های آماری از نرم افزار11.5 SPSS و EXCEL استفاده گردید. سپس مهمترین عوامل موثر در تولید رسوب به کمک رگرسیون چند متغیره شناسایی شدند. نتایج نشان داد که تلفات خاک و فرسایش پذیری در کاربری ها، در شدت های مختلف بارش اختلاف معنی داری با هم دارند. مدل های رگرسیونی به دست آمده نشان داد که در کاربری های مختلف، از بین عامل های اندازه گیری شده شاخص های مقادیر سیلت، ماسه خیلی ریز، آهک، شوری، اسیدیته خاک و ماده آلی بیشترین نقش را در تولید رسوب داشته اند. درصد شن در کاربری مسکونی و درصد ماسه خیلی ریز و شوری خاک و ماده آلی در کاربری زراعی بیشترین تاثیر را در تولید رسوب داشته اند. در کاربری مرتع نیز درصد رطوبت و اسیدیته خاک بیشترین نقش را در تولید رسوب دارد.

ارزیابی ویژگی‌های آزاد شدن پتاسیم با استفاده از محلول‌های کلرید کلسیم و اسید سیتریک رقیق در برخی از خاک‌های آهکی

علیرضا حسین پور

اطلاعات درباره سرعت آزادشدن پتاسیم در خاک های استان چهارمحال و بختیاری محدود است. در این تحقیق سرعت آزادشدن پتاسیم در 15 خاک آهکی مطالعه شد. نمونه های خاک به روش عصاره گیری متوالی و با استفاده از کلرید کلسیم و اسید سیتریک 01/0 مولار در دمای 1± 25 درجه سانتی گراد به مدت 2 تا 2017 ساعت عصاره گیری شدند. هم چنین پتاسیم خاک ها با استفاده از 6 روش شیمیایی تعیین شد. نتایج نشان دادند که مقدار پتاسیم آزادشده پس از 2017 ساعت در دامنه 111 تا 411 میلی گرم در کیلوگرم در عصاره گیر کلرید کلسیم و در دامنه 177 تا 1199 میلی گرم در کیلوگرم در عصاره گیر اسید سیتریک بود. هم چنین مقدار پتاسیم عصاره گیری شده با هر عصاره گیر شیمیایی در خاک ها تفاوت داشت. نتایج مطالعه سینتیکی و عصاره گیرها نشان دهنده تفاوت خاک ها در تأمین پتاسیم است. شیب نمودارهای مقدار تجمعی پتاسیم آزادشده در زمان 168 ساعت متفاوت بود. بنابراین بر مقدار تجمعی پتاسیم آزادشده در زمان های 2 تا 168 ساعت و 168 تا 2017 ساعت معادله های سینتیکی برازش داده شد. نتایج نشان داد که سینتیک آزادشدن پتاسیم در هر دو بخش و هر دو عصاره گیر با معادله های انتشار پارابولیکی، تابع توانی و الوویچ ساده توصیف می شود. نتایج نشان داد که پتاسیم آزادشده با عصاره گیرهای کلرید کلسیم و اسید سیتریک 01/0 مولار با پتاسیم عصاره گیری شده با روش های شیمیایی هم بستگی معنی داری دارد. نتایج این پژوهش نشان داد که مطالعات سینتیکی و آزمون خاک می توانند در ارزیابی وضعیت حاصلخیزی خاک های مطالعه شده استفاده شوند.