علوم آب و خاک

انتخاب‌پذیری ذرات رسوب در اثر فرسایش شیاری در خاک‌های با بافت مختلف

نسرین صادقیان

انتخاب پذیری ذرات رسوب طی فرایند انتقال، اطلاعات اساسی برای برآورد اثرات درون و برون عرصه ای فرسایش خاک و توزیع اندازه ذرات رسوب در اثر فرسایش شیاری در اختیار می گذارد. اطلاعات اندکی در مورد انتخاب پذیری ذرات در فرسایش شیاری به ویژه در نوارهای کشت دیم وجود دارد. برای این منظور، انتخاب پذیری رسوب در سه بافت خاک شامل لوم، شن لومی و لوم رس شنی تحت شیب 10 درصد با استفاده از باران شبیه سازی شده با شدت90 میلی متر در ساعت به مدت 40 دقیقه بررسی شد. نمونه های خاک از الک 10 میلی متر گذرانده، در فلومی به ابعاد m4 m ×4/0 ریخته شد. توزیع اندازه ذرات در رسوب تعیین و با خاک اصلی مقایسه شد و نسبت آن در رسوب به خاک اصلی به عنوان معیاری برای انتخاب پذیری ذرات در فرسایش شیاری بیان شد. بر اساس نتایج فراوانی ذرات درشت (شن بسیار درشت و درشت) در رسوب در تمام خاک ها بیشتر بود و نسبت این ذرات در رسوب به خاک اصلی بزرگ تر از یک بود که نشان دهنده انتخاب پذیری بیشتر این ذرات در فرسایش شیاری بود. خاک لوم شنی حساس ترین خاک به فرسایش شیاری بود به طوری که بیشترین شدت دبی رواناب (0035/0 متر مربع بر ثانیه) و بار رسوب (1/0 کیلوگرم بر متر ثانیه) طی باران را تولید کرد. توزیع اندازه ذرات رسوب در این خاک بسیار شبیه به خاک اصلی بود. به طورکلی این پژوهش نشان داد که پایداری خاکدانه مهم ترین ویژگی خاک از نظر فرسایش شیاری و انتخاب پذیری رسوب در خاک های منطقه نیمه خشک است. با افزایش پایداری خاکدانه، نفوذپذیری خاک و در نتیجه تنش برشی جریان در شیارها کاهش می یابد.

تغییرات شکل‌های پتاسیم و کانی‌های رسی در خاک زیر کشت پرتقال با سنین مختلف در شهرستان داراب (استان فارس)

حسین خادمی

با وجود اهمیت پتاسیم در تغذیه درختان پرتقال و استفاده از کودهای پتاسه، اطلاعات کمی درباره میزان رهاسازی پتاسیم در ریزوسفر و خاک های زیر کشت این محصول وجود دارد. لذا به منظور بررسی هوادیدگی کانی های میکایی و تغییر شکل های مختلف پتاسیم در خاک های زیرکشت درختان پرتقال، از یک باغ بزرگ پرتقال در شهرستان داراب دارای درختان با سنین 5، 10 و 20 ساله از توده خاک و ریزوسفر درختان و همچنین خاک کشت نشده از سه عمق 30-0، 60-30 و 100-60 سانتی متری نمونه برداری شد. غلظت پتاسیم محلول، تبادلی، غیرتبادلی و کانی های رسی خاک ها اندازه گیری شد. نتایج بیانگر کاهش میانگین پتاسیم محلول و تبادلی خاک های زیر کشت نسبت به خاک های کشت نشده است. میزان پتاسیم غیرتبادلی در خاک های زیر کشت درختان 20 ساله نسبت به درختان دیگر و خاک های کشت نشده کاهش نشان می دهد. در تمامی نمونه ها با افزایش عمق از میزان پتاسیم محلول و تبادلی کاسته می شود. همچنین تغییرات کانی های رسی نشان دهنده کاهش مقدار کانی ایلیت و افزایش کانی های اسمکتیت و مختلط ایلیت- اسمکتیت با افزایش سن باغ های مورد مطالعه است. با افزایش سن درختان، گسترش سیستم ریشه ای و جذب بیشتر پتاسیم خاک، تغییرات کانی های رسی نیز با شدت بیشتری صورت گرفته است. لذا بر اساس نتایج به دست آمده، به منظور جلوگیری از کاهش بیش از حد ذخیره پتاسیم در خاک های زیر کشت درختان پرتقال به ویژه در باغ های با سنین بیشتر، بر کوددهی پتاسیم متناسب با آزمون خاک در منطقه مورد مطالعه تأکید می شود.

ارزیابی و تهیه نقشه پتانسیل آب زیرزمینی با استفاده از مدل تلفیقی وزن شاهد و رگرسیون لجستیک (مطالعه موردی: شهرستان نهاوند)

کورش شیرانی

امروزه تأمین آب به منظور تحقق اهداف توسعه پایدار یکی از مهم ترین دغدغه ها و چالش ها در بیشتر کشورهای جهان است. به همین دلیل تعیین مناطق دارای پتانسیل آب زیرزمینی، از ابزارهای مهم در حفاظت، مدیریت و بهره برداری از منابع آب به شمار می رود. هدف این پژوهش تهیه و ارزیابی نقشه پتانسیل چشمه های آب زیرزمینی در شهرستان نهاوند، در استان همدان با استفاده از مدل وزن شاهد و ترکیب آن با رگرسیون لجستیک است. بدین منظور عوامل زاویه شیب، وجه شیب، طول شیب، ارتفاع، انحنای سطح، انحنای آبراهه، شاخص رطوبت توپوگرافی، شاخص توان آبراهه، فاصله از گسل، تراکم گسل، فاصله از آبراهه، تراکم زهکشی، سنگ شناسی و کاربری اراضی به عنوان عوامل مؤثر بر پتانسیل آب زیرزمینی شناسایی و در نرم افزار ArcGIS رقومی و تهیه شدند. پس از تهیه نقشه پتانسیل آب های زیرزمینی با این دو مدل، از سطح زیر منحنی (AUC) منحنی تشخیص عملکرد نسبی (ROC) برای ارزیابی نتایج استفاده شد. از 273 چشمه معرفی شده در این پژوهش، 191 چشمه (70 درصد) برای اجرای مدل ها (تهیه نقشه پتانسیل آب زیرزمینی) و 82 چشمه (30 درصد) برای ارزیابی مدل استفاده شد. نتایج اعتبارسنجی نشان داد مدل تلفیقی وزن شاهد- رگرسیون لجستیک (5/82 درصد AUC=) نسبت به مدل وزن شاهد (4/80 درصد AUC=) کارایی بهتری در شناسایی مناطق مستعد آب زیرزمینی دارد لذا مدیرن و برنامه ریزان اجرایی به منظور پی جویی محل های مناسب با پتانسیل بالای آب زیرزمینی در مطالعات نیمه تفصیلی خود از نتایج این پژوهش به منظور کاهش زمان و افزایش دقت می توانند استفاده کنند.

تعیین مکان مناسب اندازه‌گیری رطوبت خاک در مدیریت آبیاری قطره‌ای- نواری ذرت

مهدی قیصری

مکان اندازه گیری رطوبت خاک در مدیریت آبیاری به دلیل تغییرات مکانی زیاد ویژگی های هیدرولیکی خاک و چگونگی توسعه ریشه گیاه از اهمیت ویژه ای برخودار است. هدف از این پژوهش، تعیین مکان مناسبی برای اندازه گیری رطوبت خاک در مدیریت آبیاریقطره ای- نواری بود که بیانگر میانگین رطوبت خاک رخ (θ_avg) باشد. به همین منظور توزیع رطوبت خاک (θ_ij) در مرحله تاسل دهی ذرت و در طول یک دور آبیاری (73- 68 روز پس از کاشت) در انتهای فصل رشد اندازه گیری شد. نتایج نشان داد بیش از 70 درصد طول ریشه گیاه تا عمق 30 سانتی متری از سطح خاک قرار دارد. با پذیرفتن 10± درصد خطا نسبت به میانگین رطوبت خاک رخ، محدوده ای از خاک رخ مشخص شد که در بازه خطای پذیرفته شده قرار گرفته و از طرفی بیشترین نزدیکی به میانگین رطوبت خاک دارد (0/9θ_avg<θ_Rec<1/1θ_avg). از هم پوشانی θ_Rec در طول یک دور آبیاری، مکان مناسب برای اندازه گیری رطوبت خاک در فاصله افقی از نوار آبیاری تا 20 سانتی متر و عمق 20- 10 سانتی متری از سطح خاک به دست آمد. از جمله عواملی که در تعیین مکان مناسب اندازه گیری رطوبت خاک در راستای میانگین رطوبت خاک رخ بایستی در نظر گرفته شود، توجه به چگونگی توسعه سیستم ریشه و محدوده ای از خاک رخ است که تجمع بیشترین تراکم طول ریشه بوده و از طرفی حداکثر جذب آب از این ناحیه صورت می گیرد.

اثر آنیون‌های ارتوفسفات، نیترات و کلرید بر جذب روی در تعدادی از خاک‌های آهکی در استان چهارمحال و بختیاری

حمیدرضا متقیان

جذب سطحی روی یکی از مهم ترین فرایندهایی است که غلظت روی را در محلول خاک تنظیم می کند. حضور آنیون های عناصر غذایی در محلول خاک می تواند بر جذب روی مؤثر باشد. اما نحوه اثرگذاری آنیون ها بر ویژگی های جذب عنصر روی به خوبی مشخص نشده است. بنابراین در این مطالعه به بررسی اثر آنیون های ارتوفسفات، نیترات و کلرید بر جذب روی در پنج نمونه خاک آهکی استان چهارمحال و بختیاری پرداخته شد. مطالعه هم دماهای جذب روی با استفاده از محلول حاوی غلظت های 25، 50، 75، 100، 150 و 200 میلی گرم در لیتر روی از منبع ZnSO₄ در الکترولیت های KH₂PO₄، KNO₃و KCl (غلظت الکترولیت ها برابر با 50 میلی مولار) در دانشگاه شهرکرد در سال 1396 انجام شد. در ادامه معادله های فروندلیچ، لانگ مویر و خطی برای بررسی توانایی توصیف جذب روی به کار برده شد. بر اساس نتایج، معادله های فروندلیچ و لانگ مویر توانایی توصیف جذب روی را داشتند. نتایج این پژوهش نشان داد که روی در حضور آنیون ارتوفسفات دارای حداکثر ظرفیت جذب و شدت جذب بیشتری نسبت به آنیون های کلرید و نیترات بود، درحالی که انرژی جذب (k)، حداکثر گنجایش بافری (MBC) و ضریب توزیع (k_f) روی در حضور آنیون کلرید نسبت به آنیون های نیترات و ارتوفسفات بیشتر بود (05/0>p). نتایج این پژوهش نشان داد که روی در حضور آنیون ارتوفسفات با شدت و ظرفیت بیشتری جذب می شود، درحالی که انرژی جذب آن کمتر از حضور دو آنیون دیگر بود، بنابراین توصیه می شود که کودهای روی و فسفات با هم در خاک به کار برده نشوند.

بررسی اثر استفاده از کابل در کنترل آبشستگی اطراف گروه پایه‌های پل در رودخانه

علیرضا مسجدی

در این مطالعه به منظور بررسی اثر کابل در کنترل آبشستگی در اطراف گروه پایه های پل ، آزمایش هایی در یک فلوم آزمایشگاهی از جنس پلاکسی گلاس انجام گرفت. در این پژوهش با قرار دادن یک پایه عمودی و دو پایه مایل به صورت گروه پایه با دو زاویه مایل مختلف به همراه کابل به دور آنها در دو حالت با وجود کابل و بدون نصب کابل در اطراف آنها اقدام به انجام یک سری آزمایش شد. آزمایش ها با استفاده از سه قطر مختلف کابل ، سه زاویه مختلف و سه دور ردیف کابل در یک شدت جریان ثابت در حالت آب زلال انجام شد. در انتهای هر آزمایش عمق آبشستگی اندازه گیری شد. نتایج این پژوهش نشان داد در کلیه شرایط ، نصب کابل به دور پایه استوانه ای عامل مؤثر در کاهش عمق آبشستگی در اطراف آن می شود. در زاویه کابل 15 درجه و سه ردیفه بیشترین درصد کاهش عمق آبشستگی در پایه عمودی و گروه پایه مایل 28 و 38 درجه ، به ترتیب حدود 43 ، 49 و 56 درصد در قطر نسبی کابل 1/0 مشاهده شده است. بنابراین در شرایط یکسان بیشترین درصد کاهش عمق آبشستگی در گروه پایه مایل 38 درجه در حدود 56 درصد به دست آمد.

بررسی آزمایشگاهی تأثیر شعاع قوس بر ضریب دبی در سرریزهای قوسی خطی و قوسی زیگزاگی با پلان مثلثی

محمد حیدرنژاد

سرریزهای غیرخطی از سازه های هیدرولیکی مهم برای تنظیم سطح آب و کنترل جریان در کانال ها، رودخانه ها و مخازن سدها به شمار می روند. از انواع سرریزهای غیرخطی می توان به سرریزهای زیگزاگی و قوسی اشاره کرد. محور تاج این سرریزها به صورت غیرخطی بوده و در یک عرض معین، طول تاج بیشتری نسبت به سرریزهای متداول خطی دارند. به این ترتیب به ازای یک بار هیدرولیکی یکسان، توانایی عبور دبی بیشتری را دارند. در این پژوهش، ضریب دبی و دبی عبوری سرریزهای قوسی با سه شعاع قوس مختلف و در دو حالت خطی و زیگزاگی مثلثی به صورت آزمایشگاهی بررسی و ضریب دبی این سرریزها به عنوان تابعی از نسبت بار هیدرولیکی کل به ارتفاع تاج سرریز (h_d/P) و زاویه انحنای قوس (θ) (یا شعاع قوس) ارائه و عملکرد هیدرولیکی آنها با یکدیگر مقایسه شده است. نتایج نشان می دهد که به ازای بار هیدرولیکی یکسان، افزایش θ (کاهش شعاع قوس) منجر به کاهش ضریب دبی می شود زیرا اولاً برآمدگی موضعی سطح آب افزایش یافته و ثانیاً جریان برای طی مسیر کانال، مجبور به طی مسیری غیرمستقیم با انحنای بیشتر است که این دو موضوع می تواند اثر منفی بر ضریب آبگذری داشته باشد بدین صورت که در نسبت بار هیدرولیکی 2/0، ضریب جریان در سرریز با نسبت شعاع قوس 25/1 R/w = حدود 5/8 درصد از سرریز با نسبت شعاع قوس 75/0 R/w = بیشتر است.

اثر کنجاله‌های روغنی به‌عنوان کود ریزمغذی در خاک‌های شور و غیر شور

وجیهه درستکار

سالانه حجم قابل توجهی کنجاله های روغنی در صنایع روغن کشی تولید می شود. افزودن این کنجاله ها به خاک می تواند علاوه بر تأمین مواد آلی خاک، قابلیت جذب عناصر کم مصرف برای گیاه را نیز بهبود بخشد. هدف از این پژوهش بررسی اثر کنجاله های کنجد، زیتون و سیاهدانه در سه سطح صفر، دو و پنج درصد در شرایط شور و غیر شور بر غلظت قابل استفاده عناصر مس، روی و آهن خاک در یک آزمایش گلخانه ای به مدت 60 روز بوده است. پس از پایان دوره خوابانیدن میزان تنفس میکروبی، کربن آلی، غلظت کربوهیدرات و غلظت قابل جذب عناصر مس، روی و آهن در خاک اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که کمترین مقدار کربن آلی خاک و غلظت کربوهیدرات در تیمار افزودن کنجاله کنجد و بیشترین مقدار آن در تیمار کنجاله های زیتون و سیاهدانه مشاهد شد. افزودن کنجاله های روغنی سبب افزایش غلظت قابل استفاده هر سه عنصر در خاک نسبت به تیمار شاهد شد. کنجاله کنجد بیشترین تأثیر را در افزایش غلظت قابل استفاده مس و روی خاک داشته است. در بین سه کنجاله مورد مطالعه، افزودن کنجاله کنجد بیشترین تأثیر و افزودن کنجاله سیاهدانه کمترین تأثیر را بر غلظت قابل استفاده آهن در خاک داشته است. به علاوه شوری نیز سبب کاهش غلظت روی و آهن در خاک شده است. در مجموع به نظر می رسد افزودن کنجاله های روغنی به خاک سبب بهبود وضعیت کربن آلی و غلظت عناصر کم مصرف خاک شده، اما این اثر به کیفیت کنجاله ها و شوری خاک وابسته است.

بررسی کارایی تالاب مصنوعی زیرسطحی هیبریدی در تصفیه تکمیلی پساب شهری

محمد شایان ن‍ژاد

امروزه استفاده از پساب شهری تصفیه شده برای کشاورزی در جهان رو به افزایش است. یکی از روش های تصفیه طبیعی پساب، تالاب مصنوعی است. در این پژوهش اثر زمان های ماند سه و شش روز در عملکرد تالاب مصنوعی عمودی، افقی و ترکیبی (ابتدا جریان عمودی و سپس افقی) با بستر پرلیت و گیاه سیپروس روی پساب شهری بررسی شده. در این پژوهش حوضچه های تالاب افقی با ابعاد 75/0 متر عرض، 5/0 متر عمق و 6 متر طول و تالاب عمودی به صورت استوانه ای با قطر 7/0 متر و 2/1 متر ارتفاع طراحی شدند. در زمان ماند سه روز در تالاب های عمودی، افقی و ترکیبی، میانگین راندمان حذف نیترات به ترتیب 4/31، 3/36 و 3/56 درصد، آمونیوم به ترتیب 6/7، 7/32 و 8/37 درصد و کلی فرم مدفوعی به ترتیب 3/53، 4/93 و 9/96 شد. همچنین در زمان ماند شش روز در تالاب های عمودی، افقی و ترکیبی میانگین راندمان حذف نیترات به ترتیب 8/45، 4/58 و 5/77 درصد، آمونیوم به ترتیب 9/16، 1/75 و 3/79 درصد و کلی فرم مدفوعی به ترتیب 58، 5/97 و 9/98 درصد شد. در مجموع نتایج نشان داد که تالاب مصنوعی ترکیبی با بستر پرلیت و گیاه سیپروس، عملکرد مناسبی در حذف آلاینده های پساب به ویژه کلی فرم مدفوعی داشته است.

نقش دوغاب آهک هیدراته در تثبیت حرکت ماسه‌های بادی

کاظم شعبانی گورجی

ایجاد لایه محافظ بر سطح تپه های ماسه ای با هدف کاهش فرسایش آن، سالیان طولانی مرسوم بوده است. استفاده از مالچ های نفتی در بعضی از کشورها، علاوه بر هزینه های زیاد، مشکلات فراوان زیست محیطی در بر داشته است. در این تحقیق از دوغاب آهک هیدراته به عنوان پوشش محافظ (مالچ) ماسه های بادی استفاده شد. این دوغاب در سه تیمار با نسبت های 3، 5 و 7 درصد آهک آماده و با آب پاش، به طور یکنواخت بر سطح پلات های با ابعاد 2×5 متر از تپه های ماسه پاشیده شد. ضخامت میانگین هر لایه مالچی با کولیس اندازه گیری و میزان سایش آن در فاصله زمانی دو ماهه در هر پلات از تیمارهای سه گانه مالچ آهکی و شاهد، با استفاده از نقاط نشانه گذاری در سه محل محاسبه شد. تحلیل آماری داده ها با نرم افزارهای SPSS و Excel انجام شد. نتایج نشان داد، که لایه مالچ دوغاب آهک سه درصد در مقابل سایش بادی مقاومت کافی نداشته و با تیمار شاهد قابل مقایسه است. نتایج سایش لایه های مالچ دوغاب آهک پنج و هفت درصد حاکی است که با افزایش میزان درصد آهک مقاومت مالچ در مقابل سایش باد افزایش یافته است. لایه مالچ دوغاب آهک هفت درصد با ضخامت 3/6 میلی متر، بیشترین مقاومت سایشی را در شرایط طبیعی محل از خود نشان داد.

مطالعه رفتار جذب فسفر در خاک‌های زراعی و غیر زراعی در منطقه خوی

ابراهیم سپهر

به منظور بررسی رفتار جذب فسفر در خاک های منطقه خوی و تأثیر درازمدت کشت همراه با مصرف کود مرغی بر پارامترهای جذب فسفر، آزمایش های جذب به صورت پیمانه ای با 16 نمونه خاک (هشت نمونه خاک زراعی و هشت نمونه خاک غیر زراعی) در سری غلظتی فسفر
mg L^-1) 30-0) با محلول زمینه 01/0 مولار CaCl₂ انجام گرفت و پس از تعادل، مقدار فسفر باقیمانده در محلول اندازه گیری و داده های آزمایشی با مدل های لانگ مویر و فروندلیچ برازش داده شدند. بر اساس ضریب تبیین (R²) و خطای استاندارد براورد (SE)، هر دو مدل لانگ مویر (99/0-93/0=R²) و فروندلیچ (99/0-87/0=R²) برازش نسبتاً خوبی با داده های آزمایشی نشان دادند و میزان حداکثر جذب تک لایه ای لانگ مویر (q_max) در خاک های زراعی و غیر زراعی به ترتیب بین 233 تا 486 و 340 تا 540 میلی گرم در کیلوگرم، پارامتر انرژی جذب لانگ مویر (K_L) در خاک های زراعی و غیر زراعی به ترتیب بین 12/0 تا 5/0 و 22/0 تا 71/0 قرار گرفت. پارامترهای ظرفیت (K_F) و شدت جذب (n) فروندلیچ در خاک های زراعی و غیر زراعی به ترتیب در محدوده 123-4/36 و 2/145–3/59 و 50/1-18/1 و 85/1-47/1 قرار گرفتند. در نتیجه با توجه به روند کاهشی پارامترهای جذب و شاخص های بافری خاک در خاک های زراعی نسبت به خاک های غیر زراعی می توان گفت ادامه این روند مدیریت کشت در این منطقه همراه با مصرف کود مرغی موجب کاهش جذب فسفر توسط خاک و افزایش فراهمی فسفر شده، لذا مقدار کود فسفاته کمتری برای حفظ مقدار بهینه فسفر در محلول خاک به منظور رشد مطلوب گیاهان مورد نیاز است.

تخمین خصوصیات هیدرولیکی خاک از طریق الگوریتم‌های محاسباتی آزمایش نفوذ بیرکن

معصومه دلبری

امروزه الگوریتم های محاسباتی بیرکن (BESTslope و BESTsteady) به عنوان روش‎ های غیرمستقیم مناسبی برای تخمین هدایت هیدرولیکی اشباع (Ks) و قابلیت جذب خاک (S) و پارامتر مقیاس (hg) در معادله منحنی مشخصه ونگنوختن از طریق داده های آزمایش نفوذ بیرکن و سایر پارامترهای مورد نیاز شناخته شده اند. هدف از پژوهش حاضر مقایسه دو الگوریتم مذکور در تخمین Ks و S و رطوبت خاک متناظر با مکش های 33، 300،200،100 و 1500 کیلو پاسکال است. برای این منظور تعداد 40 آزمایش نفوذ بیرکن در مزرعه پژوهش هایی سد سیستان انجام شد. از کل آزمایش ها تعداد 30 آزمایش در بافت های لوم و لوم شنی که متوسط خطای نسبی (Er_(t,I)) آنها کمتر از 5/5 درصد بود برای بررسی و تحلیل نتایج انتخاب شد. برای مقایسه رطوبت اندازه گیری شده و تخمین زده شده در هر یک از فشارهای مورد نظر از معیارهای جذر میانگین مربعات خطا (RMSE)، میانگین خطا (ME) و ضریب تعیین وزنی (ωr²) استفاده شد. نتایج نشان داد الگوریتم BESTsteady که فرایند محاسباتی بسیار ساده تری در مقایسه با الگوریتم اصلی بیرکن (BESTslope) دارد، توانایی تخمین مقدار Ks و S و همچنین مقدار رطوبت در مکش های نزدیک به ظرفیت زراعی با دقت قابل قبولی را دارد. دقت تخمین مقدار رطوبت خاک متناظر با مکش 1500 کیلو پاسکال (رطوبت در نقطه پژمردگی) در هر دو الگوریتم ضعیف و غیرقابل قبول تشخیص داده شد. از طرفی با افزایش درصد رس خاک مقدار خطای نسبی تخمین رطوبت اندازه گیری شده ((Er_(h,θ) با شیب ملایمی کاهش یافت.

تعیین تناسب اراضی مزارع نیشکر مبتنی بر شاخص کیفیت خاک با استفاده از سامانه اطلاعات جغرافیایی

علیرضا ظهیرنیا

تعیین تناسب اراضی به عنوان یکی از روش های ارزیابی اراضی محسوب می شود که می تواند بهترین نوع استفاده از اراضی در هر منطقه را مشخص کند. هدف از تحقیق حاضر تعیین تناسب اراضی مزارع کشت و صنعت میرزا کوچک خان مبتنی بر شاخص های کیفیت خاک، سامانه اطلاعات جغرافیایی و مقایسه نتایج آن با روش های ارزیابی اراضی ریشه دوم و استوری است. برای این منظور اطلاعات پروفیل های خاک و مقدار مواد آلی، فسفر، نیتروژن، پتاسیم، روی، زهکش، بافت، عمق، توپوگرافی، سنگ و سنگریزه سطحی، عمق لایه غیرقابل نفوذ، هدایت هیدرولیکی، ظرفیت نگهداری آب، هدایت الکتریکی، واکنش (pH)، کربنات کلسیم، درصد سدیم قابل تبادل محدوده مطالعاتی گردآوری شد و کلاس های تناسب اراضی مبتنی بر شاخص های کیفیت حاصلخیزی، کیفیت شیمیایی و کیفیت فیزیکی خاک محاسبه شد. نتایج نشان می دهد که 27/4 درصد از اراضی دارای کلاس بسیار مناسب ₁)S(، 62/83 درصد از اراضی دارای کلاس مناسب ₂)S(، 7/11 درصد از اراضی در کلاس تناسب کم ₃)S( و 2/66 درصد از اراضی نیز در کلاس نامناسب (N) هستند. همچنین مقایسه نتایج روش مبتنی بر کیفیت خاک با روش ریشه دوم، ضریب کاپای برابر با 0/82 و با روش استوری دارای ضریب کاپا برابر با 0/38 است.

مقایسه مدل‌های خطی و غیرخطی سینتیک و هم‌دمای جذب روی از محلول آبی به‌‌وسیله زغال زیستی

رضوان ترکی

پسماندهای پوست میوه و مرکبات در کارخانه های صنایع غذایی به طور روزانه در حجم زیادی تولید می شود که مدیریت آن در ایران به عنوان یکی از قطب های مهم تولید میوه و مرکبات از اهمیت ویژه ای برخوردار است. در این مطالعه، پسماندهای پوست انار، پرتقال و لیمو از کارخانه های آبمیوه گیری جمع آوری و پس از پیرولیز در دمای 500-400 درجه سانتی گراد، کارایی آنها برای جذب فلز روی از محلول های آبی بررسی شد. داده های سینتیک و هم دمای جذب فلز روی از محلول آبی با شکل های خطی و غیرخطی دو مدل هم دمای لانگمویر و فرندلیچ و مدل های سینتیک شبه مرتبه اول و شبه مرتبه دوم برازش داده شد. نتایج نشان داد در شرایط آزمایش شده، بیشینه مقدار جذب برای زغال های زیستی تولید شده از پوست های انار، پرتقال و لیمو به ترتیب 2/42، 1/83 و 3/17 میلی گرم روی بر گرم زغال زیستی بود. مطالعه مدل های هم دمای جذب نشان داد استفاده از شکل خطی می تواند منجر به نتیجه و تفسیری کاملاً متفاوت از شکل اصلی مدل شود؛ به طوری که بر اساس شکل های خطی، مدل لانگمویر و بر اساس شکل های غیرخطی، مدل فرندلیچ بهترین مدل برای تفسیر داده های آزمایش های هم دما بود. همچنین بررسی سینتیک واکنش حاکی از آن بود که هر دو شکل اصلی و خطی شده منجر به یک نتیجه و تبعیت داده های سینتیک از مدل شبه مرتبه دوم شد.

تأثیر استفاده تلفیقی از کمپوست زباله شهری و کود شیمیایی بر برخی خصوصیات خاک در اراضی کشاورزی شمال ایران (مطالعه موردی: شهرستان میاندرود)

مریم رضایی پاشا

یکی از شیوه های مدیریتی به منظور کاهش اثرات مضر کودهای شیمیایی و حفاظت از آب و خاک، استفاده تلفیقی از کودهای آلی و شیمیایی است که می تواند به مراتب بهتر از کاربرد هر یک از آنها به تنهایی عمل کند . لذا ضروری است تا به منظور درک و شناسایی نحوه اثرگذاری این شیوه مدیریتی، وضعیت رواناب و خاک بررسی شود. مطالعه حاضر در اراضی کشاورزی با شیب 14 درصد تحت شرایط افزودن مقادیر مختلف کمپوست زباله شهری در تلفیق با کود اوره در شمال ایران انجام شد . به این منظور پلات های اندازه گیری رواناب در اندازه 5×1 متر در قالب طرح بلوک تصادفی تحت شرایط بارش طبیعی روی اراضی کشاوری نصب شدند و نمونه های خاک از دو عمق 10-0 و 20-10 سانتی متر از داخل پلات برداشت شدند . در این مطالعه پارامترهای رواناب شامل حجم رواناب، غلظت نیترات و تولید رسوب و پارامترهای خاک شامل خصوصیات فیزیکی (تخلخل و ضریب نفوذپذیری) و خصوصیات شیمیایی (هدایت الکتریکی، کربن آلی، ازت کل و ظرفیت کاتیون تبادلی و pH) بررسی شود. نتایج نشان داد که در میان خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک تنها خصوصیات درصد ازت کل، هدایت الکتریکی و pH خاک تحت تأثیر کمپوست زباله شهری قرار گرفته اند . تجزیه مؤلفه های اصلی نشان داد که این تیمارها در مجموع توانستند 74/35 درصد از واریانس کل تغییرات را توجیه کنند . بر این اساس می توان بیان کرد که استفاده از عملیات مدیریتی حفاظت آب و خاک می تواند به سرعت بهبود معنی داری روی خصوصیات خاک در اراضی شیب دار ایجاد کند .

تخمین تبخیر و تعرق مرجع روزانه به کمک مدل شبکه عصبی مصنوعی و مدل ترکیبی شبکه عصبی- موجک

ناصر گنجی خرم دل

برآورد تبخیر و تعرق به منظور کاربرد در برنامه ریزی، طراحی و مدیریت طرح های آبیاری و زهکشی و مدیریت منابع آب ضروری است. در این تحقیق به ارزیابی مدل های شبکه عصبی مصنوع، مدل شبکه عصبی- موجک، رگرسیون چند متغیره و روش تجربی هارگریوز در برآورد تبخیر و تعرق مرجع به منظور تعیین بهترین مدل از نظر میزان کارایی با توجه به داده های موجود پرداخته شد. از داده های روزانه دو ایستگاه هواشناسی فرودگاه شهرکرد و فرخ شهر در منطقه خشک و سرد شهرکرد در بازه زمانی 2013-2004 شامل دمای حداقل و حداکثر، رطوبت نسیبی میانگین، سرعت باد در ارتفاع دو متری و ساعات آفتابی استفاده شد. 75 درصد داده ها برای آموزش و اعتبارسنجی و 25 درصد داده ها برای تست مدل ها استفاده شد. شبکه طراحی شده یک شبکه عصبی پیش خور با تابع فعال تانژانت سیگموئید در لایه پنهان است. در مرحله بعدی موجک های مختلف Haar، db و Sym روی داده ها اعمال شد و شبکه عصبی- موجک طراحی شد. برای ارزیابی مدل ها روش پتمن مونتیث فائو مبنای کار قرار گرفت. برای هر چهار روش استفاده شده شاخص های آماری RMSE، MAE و R محاسبه و رتبه دهی شدند. نتایج نشان داد که از میان مدل های طراحی شده، شبکه عصبی موجک با موجک 5 db عملکرد بهتری نسبت به موجک های دیگر و همچنین نسبت به شبکه عصبی مصنوعی، روش آماری رگرسیون چند متغیره و روش هارگریوز داشته است. نتایج مدل شبکه عصبی- موجک با موجک 5 db در ایستگاه فرخ شهر به ترتیب برابر 0/2668، 0/2067 و 0/998 و در ایستگاه فرودگاه به ترتیب برابر 0/2138، 0/14 و 0/9989 محاسبه شد. نتایج نشان داد که شبکه عصبی- موجک عملکرد دقیق تری نسبت به سایر مدل های مورد بررسی در این تحقیق داشت.

بررسی اثرات توده‌سنگ درزه‌دار بر تفرق امواج لرزه‌ای از ساختگاه‌های دره‌ای در تکیه‌گاه سدها

فرناز دانشور وثوقی

مطالعه لرزه ای دره ها به دلیل احداث سازه های مهم مانند سد روی آنها همواره از اهمیت ویژه ای برخوردار بوده است. یکی از شرایط ساختگاهی مهمی که بر زمین لرزه عبوری از دره های سنگی اثر می گذارد وجود توده سنگ درزه ‍دار در این نوع ساختگاه هاست. ما در این تحقیق به بررسی اثر این پدیده روی تفرق امواج لرزه ای خواهیم پرداخت. به منظور بررسی این مسئله از ترکیب دو روش المان محدود در حوضه نزدیک و المان مرزی در حوضه دور استفاده شده است و برای مدل سازی توده سنگ درزه دار، مدل الاستیک خطی همسان به کار رفته است. با توجه به مطالعات انجام شده در این تحقیق، توده سنگ درزه دار در حالات خاص که بستگی به زاویه برخورد امواج، ضخامت لایه ها و مشخصات مصالح تشکیل دهنده آن دارد می تواند اثرات چشمگیری روی امواج زمین لرزه و در نتیجه روی سازه های ساخته شده روی دره ها داشته باشد و بایستی در طراحی این سازه ها اثرات آن مورد توجه قرار گیرد.

ارزیابی شاخص‌های ریسک اکولوژیکی عناصر روی، مس، کادمیوم، سرب و نیکل در اراضی تحت آبیاری با فاضلاب تصفیه شده

سالار رضاپور

مطالعه حاضر با هدف ارزیابی شاخص های ریسک اکولوژیکی عناصر روی، مس، کادمیوم، سرب و نیکل در اراضی تحت آبیاری با فاضلاب تصفیه شده در دشت ارومیه (روستای قهرمانلو) انجام شده است. بدین منظور شش نقطه (پنج نقطه در اراضی آبیاری شده با فاضلاب و یک نقطه در اراضی تحت آبیاری با آب چاه به عنوان شاهد) انتخاب و مورد نمونه برداری (افق AP، عمق 0 -30 سانتی متری خاک) قرار گرفتند. نمونه های خاک بعد از هوا خشک شدن و از غربال دو میلی متری عبور داده شدند و سپس تحت آزمایش های مختلف شیمیایی قرار گرفتند و شکل کل عناصر مورد مطالعه شدند. نتایج نشان داد که عملیات آبیاری با فاضلاب تصفیه شده باعث افزایش معنی دار شکل کل عناصر فوق در توالی (23/5 درصد) Cu > (54/2 درصد) Pb > (81/5 درصد) Zn > (228 درصد) Cd شده است. با این وجود بر اساس استانداردهای ملی و بین المللی به استثنای کادمیوم سایر عناصر در محدوده های قابل قبول قرار داشتند. مقدار شاخص ریسک اکولوژیکی (کمینه = 125، بیشینه = 152 و میانگین = 140) در همه مناطق تحت آبیاری با فاضلاب تصفیه شده کلاس ریسک زیاد (200 ≥RI ≥100) را نشان داد و کادمیوم بیشترین تأثیر گذاری را بر کمیت این شاخص داشت.

تدوین ترکیب بهینه تولید محصولات زراعی با تأکید بر افزایش کارایی مصرف آب (مطالعه موردی: مجتمع کشاورزی و دامپروری ورامین)

سید حبیب الله موسوی

تقویت جایگاه بهره وری و حفاظت از منابع محدود آب در زمینه تولیدات بخش کشاورزی به ویژه در زیربخش های زراعی وابستگی تنگاتنگی با تجدید نظر در رویکردهای سنتی نظام تولیدی در بخش کشاورزی کشورهای در حال توسعه دارد. این مطالعه با هدف تدوین ترکیب بهینه تولید محصولات زراعی در مجتمع کشاورزی و دامپروری ورامین به عنوان یکی از واحدهای کشاورزی پیشتاز در بخش کشاورزی شهرستان ورامین با تأکید بر افزایش کارایی مصرف آب طراحی و اجرا شد. به این منظور، از آمار و اطلاعات دفتری این مجتمع کشاورزی در سال زراعی 95-1394 در قالب تدوین الگوی برنامه ریزی ریاضی چندمعیاره استفاده شد. نتایج نشان داد که در شرایط بهینه تولید محصولات زراعی در این واحد، آرمان های حداکثر خالص انرژی تولیدی و افزایش سود سالیانه به عنوان آرمان های اقتصادی تا حد قابل توجهی با آرمان افزایش کارایی مصرف آب قابل جمع خواهد بود. بر این اساس، در شرایط بهینه خالص انرژی تولیدی به میزان 10 درصد، سود ناخالص به میزان 4 درصد و کارایی مصرف آب به میزان 15 درصد افزایش می یابد. لذا، با توجه به نتایج به دست آمده پیشنهاد شد که به منظور دستیابی به آرمان های اقتصادی در مزارع مجتمع کشاورزی و دامپروری ورامین همزمان با تأکید بر افزایش کارایی مصرف آب، محصولات گندم، یونجه، قصیل جو و ذرت علوفه ای بر اساس مقادیر بهینه محاسبه شده در این مطالعه ترکیب اصلی الگوی کشت محصولات زراعی این واحد کشاورزی را تشکیل دهند.

تعیین اثرات گوگرد کشاورزی بر ساختمان خاک با استفاده از هندسه فرکتالی و شاخص‌ پایداری خاکدانه‌ها

علیداد کرمی

به دلیل شرایط فیزیکی نامناسب و آهکی بودن خاک ها و وجود منبع عظیم گوگرد در کشور، بررسی تأثیر گوگرد بر ساختمان خاک و دیگر ویژگی های خاک ضروری است. بنابراین اثرات مقادیر مختلف گوگرد شامل: صفر، 750، 1500 و 3000 کیلوگرم در هکتار به همراه باکتری Halothiobacillus neapolitanus بر ویژگی های خاک در تناوب گندم- ذرت در دو سال بررسی شد. پارامترهایpH ، EC، سولفات، کربن آلی، ساختمان خاک و عملکرد گندم اندازه گیری شد. برای ارزیابی کمّی اثر گوگرد بر ساختمان خاک، با اندازه گیری توزیع اندازه خاکدانه ها، مقادیر شاخص های میانگین وزنی و هندسی قطر خاکدانه ها (به ترتیب MWD و GMD) و مقادیر بُعد فرکتالی تعیین شد. نتایج نشان داد که با گذشت زمان و مقادیر بیشتر گوگرد همراه با باکتری Halothiobacillus neapolitanus پایداری خاکدانه ها افزایش داشت. تأثیر تیمارهای گوگرد بر MWD و GMD در سطح احتمال پنج درصد معنی دار بود و بر اساس شاخص های کمّی، 28 درصد، اثرات مثبت بر ساختمان خاک داشت. گوگرد با کاهش 3 درصدی بُعد فرکتالی، تأثیر مثبت معنی داری بر بهبود ساختمان خاک داشت. کاربرد گوگرد، مقدار pH خاک را کمی کاهش و قابلیت هدایت الکتریکی را 12 درصد و سولفات خاک را تا 40 درصد افزایش داد و با بهبود ساختمان و اصلاح شرایط فیزیکی خاک، در حفظ خاک و پایداری منابع تولید و حفاظت از محیط زیست بسیار تأثیرگذار است.

استفاده از نگاشت خودسازمانده (SOM) به‌منظور خوشه‌بندی کیفیت آب زیرزمینی استان کرمان و ارزیابی تناسب آن برای اهداف شرب و آبیاری

فاطمه سروش

ارزیابی خصوصیات هیدروشیمیایی آب های زیرزمینی به منظور برنامه ریزی و مدیریت منابع آب به لحاظ کیفیت ضروری است. در تحقیق حاضر، از روش خوشه بندی نگاشت خودسازمانده (SOM) برای یافتن خوشه های همگن پارامترهای هیدروشیمیایی در منابع آب های (چاه، چشمه و قنات) استان کرمان استفاده و طبقه بندی کیفی مصارف شرب و آبیاری بر اساس خوشه های SOM انجام شد. الگوهای پارامترهای کیفی آب با صفحات SOM مصور گردید و الگوهای مشابهی برای آن پارامترها مشاهده شد که با یکدیگر هم بسته بودند و یک منبع مشابه را نشان می دادند. طبق نتایج SOM، تعداد 729 نمونه آب مورد بررسی، در چهار خوشه طبقه بندی شدند و خوشه های 1، 2، 3 و 4 به ترتیب شامل 73، 6/2، 6/7 و 14/1 درصد از نمونه های آب زیرزمینی بودند. روند افزایش هدایت الکتریکی در خوشه های مورد بررسی به ترتیب به صورت خوشه 1، 4، 3 و 2 بود. شاخص کیفیت آب مبتنی بر وزن دهی آنتروپی (EWQI) نشان داد که همه منابع آب دارای کیفیت عالی و خوب به لحاظ شرب (36/3 درصد)، در خوشه 1 قرار گرفته اند. بر طبق دیاگرام ویلکاکس، تعداد 435 نمونه آب ( 81/7 درصد) موجود در خوشه 1 دارای شرایط مناسب برای آبیاری بودند و 285 مورد دیگر که در هر چهار خوشه پراکنده بودند، کیفیت نامناسبی به لحاظ آبیاری نشان دادند. بر اساس دیاگرام پایپر، Na-Cl رخساره غالب در خوشه های 2، 3 و 4 بود و رخساره های غالب خوشه 1 به صورت Ca-HCO₃، Na-Cl و Ca-Mg-Cl بودند. این مطالعه نشان داد که روش SOM می تواند به طور موفقیت آمیزی برای طبقه بندی و توصیف آب زیرزمینی از نظر هیدروشیمی و کیفیت آب برای اهداف شرب و کشاورزی در مقیاس استانی استفاده شود.

ارزیابی تغییرات مکانی نفوذ آب به خاک و پارامترهای مدل‌های مربوطه با استفاده از زمین‌آمار (مطالعه موردی: دشت منصورآباد)

رؤیا آزادی خواه

مطالعه حاضر با هدف ارزیابی توزیع مکانی نفوذ آب به خاک با استفاده از زمین آمار در مقیاس ناحیه ای روی 400 هکتار از اراضی دشت منصورآباد واقع در شهرستان لارستان از توابع استان فارس انجام گرفت. در این پژوهش در 78 نقطه به صورت شبکه ای منظم به فواصل 100×100 متر نمونه برداری و اندازه گیری ها انجام شد و با استفاده از نرم افزارهای GS⁺ و ArcGIS بهترین مدل واریوگرامی از بین مدل های خطی، نمایی، گوسی و کروی با بیشترین²R و کمترین خطا تعیین شد. بدین منظور ویژگی های نفوذ آب به خاک (cm/min) با استفاده از روش استوانه دوگانه، هدایت الکتریکی (dS/m)، اسیدیته، درصد رطوبت اشباع، درصد اندازه ذرات (شن، سیلت و رس)، مقدار کلسیم، منیزیم و سدیم و توزیع مکانی پارامترهای نفوذ آب به خاک مدل های کوستیاکوف و فیلیپ اندازه گیری و با استفاده از روش های زمین آماری درون یابی و پهنه بندی شد. نتایج نشان داد، در بین ویژگی های مختلف، شدت نفوذ آب به خاک (i) بیشترین ضریب تغییرات (2/274) را داشت و تصمیم گیری بر اساس روش های میانگین گیری معمول خطای فراوانی را همراه خواهد داشت. در بین مدل های نفوذ آب به خاک، مدل کوستیاکوف و فیلیپ به ترتیب بهترین مدل تجربی و فیزیکی در منطقه بودند. بهترین مدل نیم تغییرنما برای شدت نفوذ نهایی، ضرایب S و A مدل فیلیپ و ضریب a مدل کوستیاکوف گوسی و برای ضریب b مدل کوستیاکوف نمایی بود. ساختار مکانی شدت نفوذ و ضرایب نفوذ a و b مدل کوستیاکوف و ضرایب S و A مدل فیلیپ قوی بود. بهترین میان یاب برای شدت نفوذ روش کوکریجینک با فاکتور کمکی درصد سیلت، برای ضریب S مدل فیلیپ، روش وزن دادن عکس فاصله (IDW)، برای ضرایب a و b مدل کوستیاکوف، به ترتیب روش کریجینگ و IDW بود.

کاربرد MCAT در بهینه‌سازی و الویت‌بندی تخصیص اراضی دیم بر اساس میزان مصرف کود وسموم شیمیایی (مطالعه موردی: شهرستان گنبدکاووس)

ثمر مرتضوی

این مطالعه با استفاده از رویکرد مدل سازی و ابزار پشتیبانی تصمیم گیری Multiple criteria analysis tool (MCAT)‎ با در نظر گرفتن جنبه های مختلف محیط زیستی، اقتصادی و اجتماعی، ترکیب بهینه ای از محصولات کشاورزی دیمی ارائه می دهد. چارچوب پیاده سازی رویکرد ارائه شده بر اساس روش تجزیه و تحلیل چند معیاره و الگوریتم های فراتکاملی است. تولید محصولات کشاورزی کافی و با کیفیت مناسب و درآمد مناسب برای کشاورزان با ‏کمترین آسیب به محیط زیست از اهداف اصلی بهینه سازی محصولات کشاورزی است. هدف اصلی این مطالعه اولویت بندی، بهینه سازی و تخصیص اراضی دیم شهرستان گنبد کاووس استان گلستان برای محصولات راهبردی گندم، جو، کلزا و سویا در دو سناریوی اقتصادی- اجتماعی و محیط زیستی بوده است. به دلیل در دسترس نبودن اطلاعات و داده های صحیح میزان مصرف کود و سموم شیمیایی در مزارع منطقه مورد مطالعه، با استفاده از مصاحبه حضوری و چهره به چهره با کشاورزان این داده ها جمع آوری شد. نتایج حاکی از بالا بودن مقدار مصرف کود و سموم در منطقه مورد مطالعه بود. همچنین مصرف برخی از سموم نسبتاً خطرناک و خیلی خطرناک نیز در منطقه مشاهده شد. از آنجا که هدف اصلی در این مطالعه کمینه کردن میزان مصرف آب، کود و سموم و بیشینه کردن سود به هزینه، اشتغال زایی، افزایش عملکرد و میزان تولید ماده خشک است، نتایج نشان می دهد در سناریوی محیط زیستی با تفاوت اندکی در نسبت تخصیص اراضی و میزان سود به ترتیب جو، کلزا و سویا اولویت کشت در منطقه را دارند. این تفاوت اندک حاکی از شرایط بهینه برای کشت این محصولات است و اختلاف سود آنها در سناریو محیط زیستی، مربوط به میزان مصرف کود و سموم در هر یک از محصولات یاد شده است. در سناریوی اقتصادی و اجتماعی نیز به ترتیب کلزا، گندم و جو بالاترین نسبت تخصیص اراضی و میزان سود را دارند. درنهایت رویکرد ارائه شده در این مطالعه با ترکیب جنبه های مختلف محیط زیستی، اقتصادی و اجتماعی ترکیب بهینه ای از محصولات کشاورزی در شرق استان گلستان را ارائه می دهد و برنامه ریزان را قادر به ‏طراحی سیستم کشت بهینه و ‏مدیریت صحیح در کوددهی و میزان مصرف آب و سموم می کند.

تحلیل روند تغییرات تراز آب زیرزمینی با استفاده از روش ناپارامتری من- کندال (مطالعه موردی: دشت تبریز)

فهیمه نگهبان خواجه

مطالعه روند تغییرات تراز آب زیرزمینی در هر منطقه به ویژه در مناطق خشک و نیمه خشک از اهمیت بسزایی برخوردار است. در این مطالعه روند تغییرات تراز آب زیرزمینی در دشت تبریز با استفاده از روش ناپارامتری من- کندال بررسی شد. در مطالعه روند تغییرات تراز آب زیرزمینی از اطلاعات 14 حلقه چاه پیزومتری طی دوره آماری 1393-1370 در سطوح معنی داری 1، 5 و 10 درصد در آزمون روند، بهره گرفته شد. روش تخمین گر سن برای ارزیابی شیب خط روند و روش وان بل- هوگس نیز به منظور بررسی همگنی روندها استفاده شد. نتایج حاکی از این است که تراز آب زیرزمینی دشت تبریز در اکثر چاه های مورد بررسی روند نزولی معنی داری داشت. کمترین شیب خط روند تراز آب زیرزمینی در ایستگاه سعیدآباد در بهمن ماه برابر 57/1- متر در سال به دست آمد. طبق اطلاعات به دست آمده روند تراز آب زیرزمینی همه ایستگاه ها در ماه فروردین منفی بود که بیشترین روند منفی متعلق به ایستگاه دیزج لیلی خانی (آماره Z معادل 6/47-) است که در سطح یک درصد معنی دار است. کمترین روند منفی نیز متعلق به ایستگاه آناخاتون (آماره Z معادل 0/322-) است. ماه های فروردین، اردیبهشت و بهمن در مقایسه با سایر ماه ها روند نزولی بیشتری از خود نشان دادند.

تعیین عمق بهینه آب آبیاری چغندرقند در شرایط وابستگی قیمت محصول به مقدار آب آبیاری

علی شعبانی

کمبود آب آبیاری مهم ترین محدودیت در تولید محصولات کشاورزی در مناطق خشک و نیمه خشک است. کم آبیاری یک روش برای مقابله با کمبود آب و افزایش کارایی مصرف آب است. تعیین عمق بهینه آب آبیاری بر اساس تحلیل های اقتصادی یکی از مسائل مهم در استراتژی کم آبیاری است. در این مطالعه، معادلات لازم برای تعیین عمق بهینه آب آبیاری زمانی که قیمت محصول متغیر و تابع آب آبیاری باشد، تعیین شد. نتایج نشان داد که کاربرد عمق آب آبیاری بهینه در حالت محدودیت زمین (144/98 سانتی متر) منجر به حداکثر شدن سود در واحد سطح (2089741 ریال بر هکتار) می شود. کاربرد عمق آب آبیاری در شرایط محدودیت زمین باعث 17/48 درصد کاهش مقدار آب آبیاری و 15/05 درصد افزایش درآمد کل در مقایسه با آبیاری کامل می شود. در شرایط محدودیت آب (بدون محدودیت زمین) با به کار بردن آب ذخیره شده برای افزایش سطح زیر کشت، مقدار درآمد خالص کل حداکثر مقدار شد. کاربرد آب آبیاری بهینه با شرایط محدودیت آب موجب 31/2 درصد کاهش مقدار آب آبیاری و 45 و 52/36 درصد افزایش به ترتیب در سطح زیر کشت و درآمد خالص کل در مقایسه با آبیاری کامل شد. کاشت چغندرقند در منطقه مورد مطالعه سودآور خواهد بود اگر مقدار آب آبیاری بیشتر از 67/53 سانتی متر باشد.

اثر متقابل شوری و آلودگی بر کادمیم قابل جذب و فعالیت آنزیمی یک خاک آهکی تیمار شده با بقایای گیاهی

الهام صادقی

تنش های غیرزیستی مانند شوری و آلودگی به صورت انفرادی تأثیر منفی بر فعالیت های آنزیمی خاک دارند درحالی که مصرف مواد آلی باعث تعدیل اثرات این تنش ها بر فعالیت آنزیمی خاک خواهد شد. با این وجود، اثر همزمان و مشترک این گونه تنش ها بر شرایط بیوشیمیایی خاک و نقش مواد آلی بر این برهم کنش ها مشخص نیست. هدف این پژوهش مطالعه اثر متقابل تنش های شوری NaCl و آلودگی کادمیم بر فعالیت آنزیم های کاتالاز، فسفاتاز قلیایی، آریل سولفاتاز و هیدرولیز فلورسین دی استات در یک خاک آهکی آلوده تیمار شده با بقایای گیاهی طی سه ماه انکوباسیون بود. آزمایش به صورت فاکتوریل با دو سطح کادمیم، سه سطح شوری و دو تیمار بقایای گیاهی در قالب طرح کاملاً تصادفی در چهار تکرار و در شرایط آزمایشگاهی اجرا شد. نتایج نشان داد افزایش سطح شوری در خاک های آلوده و غیرآلوده افزایش کادمیم قابل جذب و کاهش فعالیت آنزیمی را به همراه داشت. با این وجود، افزودن ماده آلی آثار مخرب شوری و آلودگی بر فعالیت آنزیمی خاک را کاهش داد. این مطالعه نشان می دهد در خاک های آلوده شور با محدودیت فراوان کربن، مصرف مواد آلی اصلاحی به منظور تقویت ماده آلی خاک غلظت کادمیم قابل دسترس و اثرات شوری را کاهش و در نتیجه فعالیت آنزیمی خاک را افزایش می دهد. به طور خلاصه، این پژوهش نشان داد که اثر مشترک نمک NaCl و کادمیم بر فعالیت آنزیمی خاک در غیاب بقایای گیاهی اغلب سینرژیسمی ولی در حضور بقایای گیاهی آنتاگونیسمی است.

تحلیل یکپارچه اثر بهبود راندمان آبیاری بر شاخص‌های اعتمادپذیری و آسیب‌پذیری سیستم منابع آب با در نظر گرفتن نوسانات آبدهی (مطالعه موردی حوضه دز)

نرگس ظهرابی

شبیه سازی یکپارچه سیستم های منابع آب ابزاری کارآمد در ارزیابی و اتخاذ گزینه های مختلف تصمیم گیری و سیاست گزاری های کلان در راستای دستیابی به توسعه پایدار حوضه آبریز است. از جمله سیاست های مدیریتی در حوضه های آبریز افزایش راندمان اراضی کشاورزی است. ارزیابی این سیاست ها با توجه به پیچیدگی عملکرد اجزا حوضه های آبریز و اندرکنش آنها با یکدیگر و نیز نوسانات آبدهی به دلایل مختلف از جمله تغییرات اقلیم از حساسیت بسیاری برخوردار است. با توجه به راندمان پایین آبیاری در کشور ایران، این مطالعه اثر سناریوهای مدیریتی شامل: افزایش بلند مدت راندمان آبیاری تا 20 درصد در بازه های 5 درصدی و سناریوهای نوسانات آبدهی شامل کاهش 5 و 10 درصد میانگین آورد رودخانه های حوضه را بر شاخص های اعتمادپذیری و آسیب پذیری سیستم منابع آب حوضه دز براورد کرد. ترکیب این سناریوها در مدل WEAP به صورت یکپارچه شبیه سازی شد. سناریوها یکبار برای شبکه آبیاری دز و بار دیگر برای کل اراضی کشاورزی حوضه دز شبیه سازی شدند. در سناریوهای کاهش آورد با کاهش 5 و 10 میانگین سالانه آورد، از میزان اعتمادپذیری به ترتیب 5/69 و 18/89 درصد کاسته شد. بهبود راندمان آبیاری 20 درصد در سناریویی که آوردهای فعلی را در نظر می گیرد، موجب دستیابی به اعتمادپذیری 73/58 شد. در سناریو کاهش آورد 5 درصد، اعتمادپذیری به ازای افزایش راندمان 20 درصد در شبکه، 3/8 درصد و به ازای بهبود 15 و 20 درصد راندمان در کل اراضی کشاورزی، به ترتیب 8/3 و 7/5 درصد افزایش داشت. در سناریو کاهش آورد 10 درصد به ازای بهبود راندمان 10، 15 و 20 درصد در شبکه آبیاری، اعتمادپذیری به‎ترتیب 1/91، 3/8 و 5/7 درصد و به ازای بهبود راندمان در کل اراضی کشاورزی حوضه به‎ترتیب 3/8، 9/46 و 13/2 درصد افزایش داشت. شاخص آسیب پذیری نیز در کلیه سناریوها بین 25 تا 31 درصد متغیر بود که این نوسان مورد تحلیل سیستمی قرار گرفته است.

تحلیل منطقه‌ای خشکسالی در حوضه آبریز کارون با استفاده از شاخص‌های SPI و SPEI

فریدون رادمنش

با توجه به اهمیت خشکسالی در مدیریت منابع آبی، پژوهش حاضر با هدف برآورد شاخص های خشکسالی SPI و SPEI به علت ماهیت چند مقیاسی و قابلیت تحلیل در مقیاس های زمانی مختلف در ایستگاه های منتخب هواشناسی حوضه آبریز کارون صورت پذیرفته است. از دیگر اهداف این تحقیق، منطقه ای کردن شاخص های SPI و SPEI با استفاده از روش تحلیل خوشه ای به منظور همگن سازی ایستگاه های حوضه است. در این راستا، بر اساس آزمون همگنی داده ها و تعیین طول دوره آماری مشترک، 18 ایستگاه انتخاب شدند. مقادیر شاخص های خشکسالی SPI و SPEI در قالب گراف های توالی دوره ها رسم شد و ارتباط آنها با تحلیل همبستگی مورد آزمون قرار گرفت. نتایج مقادیر شاخص های خشکسالی با ضریب همبستگی پیرسون و سطح معنی داری 0/01 مقایسه شدند. نتایج نشان داد که برای تمامی ایستگاه ها، همبستگی دو شاخص به صورت مثبت و معنی دار (0/5 تا 0/95) است و با افزایش دوره زمانی، میزان ضریب همبستگی بین شاخص های خشکسالی افزایش یافته است. همچنین با افزایش مقیاس های زمانی، فراوانی دوره های خشک و مرطوب کاهش یافته اما تداوم آنها افزایش می یابد. با منطقه ای کردن ایستگاه های حوضه به روش تحلیل خوشه ای، ایستگاه ها در هفت کلاس طبقه بندی شدند. نتایج حاصل از منطقه ای کردن شاخص SPEI نیز نشان داد که درصد فراوانی طبقه نرمال بیشتر از طبقه مرطوب وخشک است.

اثر کادمیوم در خاک بر زوال دانهال‌های سرو نقره‌ای و نقش بهبود دهنده قارچ میکوریزا و باکتری محرک رشد

حامد عالی پور

زوال درختان یک بیماری فیزیولوژیکی پیچیده است که از برهم کنش بین عوامل متعددی منشأ می گیرد که یکی از عوامل آن تنش فلزات سنگین است و درنهایت منجر به مرگ تدریجی درخت می شود. این مطالعه در طی سال های 96-1395 به منظور بررسی پاسخ گیاه سرو نقره ای( G arizonica Cupressus ) به تلقیح با قارچ های میکوریزا (Rhizophagus irregularis و Funneliformis mosseae و ترکیب دو گونه) و باکتری محرک رشد Pseudomonas flourescens در حضور غلظت های مختلف کادمیوم (خاک زراعی بدون آلوده سازی و خاک آلوده به فلز سنگین کادمیوم در غلظت های 5، 10، 15 و 20 میلی گرم در کیلوگرم)، در گلخانه گروه علوم باغبانی دانشگاه صنعتی اصفهان به صورت فاکتوریل در قالب طرح پایه کاملاً تصادفی در سه تکرار اجرا شد. در این پژوهش برهم کنش قارچ در باکتری در کادمیوم بر غلظت پتاسیم و آهن، ارتفاع و سلامت ظاهری نهال سرو نقره ای معنی دار بود. با افزایش غلظت کادمیوم در غالب تیمارها میزان آغشتگی میکوریزایی، غلظت عناصر فسفر، پتاسیم و آهن، ارتفاع، وزن خشک اندام هوایی و سلامت ظاهری گیاهان کاهش و درصد نشت یونی و محتوای پرولین افزایش یافت. اثر مثبت هردو میکروارگانیسم (قارچ و باکتری)، روی غلظت پتاسیم و آهن، ارتفاع، وزن خشک نهال و وضعیت ظاهری گیاه مشاهده شد. نتایج این پژوهش نشان داد که تلقیح نهال سرو نقره ای با ترکیب قارچ میکوریزا و باکتری سودوموناس می تواند اثر مثبتی بر رشد و بقای این گونه درختی در شرایط تنش کادمیوم داشته باشد، لذا به نظر می رسد که کاربرد این میکروارگانیسم ها در مناطق صنعتی می تواند به عنوان یک راهکار نوین برای جلوگیری از کاهش رشد و زوال درختان موجود در فضای سبز مورد استفاده قرار گیرد.

مقایسه عملکرد پایش خشکسالی با شاخص‌های تک‌معرفه و چندمعرفه (مطالعه موردی: ایستگاه‌های هواشناسی مختلف ایران)

شیوا اختیاری خواجه

در این مطالعه، مشخصه های خشکسالی ایستگاه های اراک، بندرانزلی، تبریز، تهران، رشت، زاهدان، شیراز و کرمان طی دوره آماری 1956 تا 2014 با شاخص چندمعرفه اکتشاف خشکسالی (RDI) و شاخص تک معرفه بارندگی استاندارد (SPI) مورد مطالعه قرار گرفت. داده های مورد نیاز برای محاسبه شاخص اکتشاف خشکسالی، داده های بارش و دمای هوا و داده های مورد نیاز برای محاسبه شاخص بارندگی استاندارد نیز، داده های بارش است. در این مطالعه، برای محاسبه تبخیر- تعرق پتانسیل (PET) از روش تورنت وایت استفاده شد. یکی از چالش های اصلی در پایش خشکسالی، تعیین شاخصی است که بر اساس هدف پایش، از قابلیت اطمینان بالایی برخوردار باشد. از این رو در این پژوهش دو روش انتخاب شاخص مناسب بر اساس حداقل بارش و توزیع نرمال ارزیابی شد. نتایج حاصل از ارزیابی روش حداقل بارش برای انتخاب شاخص مناسب نشان داد که اکثر شاخص های خشکسالی در سال وقوع حداقل بارش، یکی از دو وضعیت خشکسالی شدید یا بسیار شدید را نشان می دهند و در بیشتر موارد نمی تواند منجر به تعیین شاخصی دقیق و مشخص شود. بر اساس نتایج روش توزیع نرمال، شاخص SPI برای ایستگاه های اراک، تبریز، رشت، زاهدان، شیراز و کرمان و شاخص RDI برای ایستگاه های بندرانزلی و تهران به عنوان مناسب ترین شاخص خشکسالی انتخاب شد.