علوم آب و خاک

---

یکی از عوامل اساسی در طراحی پروژه‌های آبی، بده اوج لحظه‌ای سیل است. روش‌های مختلفی برای تخمین بده اوج لحظه‌ای سیل با دوره‌های بازگشت مختلف ارائه شده است. در روش‌های منطقه‌ای تخمین سیلاب، عموماً از خصوصیات فیزیکی، اقلیمی و هیدرولوژیک حوزه‌های آبخیز به منظور تعیین مدل‌های فراوانی سیل استفاده می‌شود. هدف از این تحقیق، ارائه یک مدل برآورد بده لحظه‌ای با دوره‌های بازگشت مورد نظر، در حوزه‌های آبخیز غرب ایران، شامل زیرحوزه‌های قره‌سو، گاماسیاب، کشکان، سیمره، سزار و آبشینه، که تنها دارای آمار بده حداکثر متوسط روزانه هستند، می‌باشد.

آمار بده اوج لحظه‌ای و بده حداکثر متوسط روزانه، در یک دوره آماری 21 سال، از سالنامه‌های وزارت نیرو، برای 11 ایستگاه آب سنجی حوزه‌های آبخیز استخراج گردید. نسبت بده اوج لحظه‌ای به بده حداکثر متوسط روزانه (پارامتر R)، میانگین و انحراف معیار این نسبت در طول دوره‌های آماری برای ایستگاه‌های هیدرومتری و خصوصیات فیزیوگرافیک حوزه‌ها شامل مساحت، طول آبراهه اصلی، ارتفاع متوسط، شیب متوسط، طول مستطیل معادل، نسبت گردی، نسبت طولی، ضریب گراولیوس، تراکم شبکه، زمان تمرکز، نسبت برجستگی و قطر دایره معادل محاسبه گردید. با ایجاد رگرسیون خطی بین متغیرهای فیزیوگرافیک و میانگین و انحراف معیار پارامتر R، معادلات مدل شامل معادلات محاسبه میانگین و انحراف معیار پارامتر R به دست آمد. مهم‌ترین نتیجه تحقیق حاضر این است که از آمار ایستگاه‌های آب‌سنجی دارای اشل (ایستگاه‌های درجه 2)، می‌توان با دقت نسبتاً خوبی بده اوج لحظه‌ای را با دوره‌های بازگشت مختلف برآورد نمود.

---

در دهه اخیر پژوهش‌های بسیاری در باره اثر ریشه گیاهان مختلف بر ویژگی‌های مکانیکی خاک، به ویژه مقاومت برشی انجام و روش‌های گوناگونی برای سنجش میزان افزایش مقاومت برشی خاک ارائه شده است، که از آن جمله می‌توان به آزمایش برش بلوک‌های خاک و ریشه در محل اشاره نمود. در پژوهش حاضر با استفاده از این روش به منظور تعیین اثر ریشه درختان پده و گز در افزایش مقاومت برشی خاک، آزمایش‌هایی در منطقه ملاثانی در ساحل کارون انجام گرفت. بدین منظور یک دستگاه هیدرولیکی برای اندازه‌گیری نیروی مورد نیاز در برش بلوک‌های خاکی طراحی و ساخته شد. سپس در بازه مورد نظر 12 آزمایش برش شامل 4 آزمایش روی بلوک‌های خاکی بدون ریشه به عنوان شاهد، 4 آزمایش روی بلوک‌های با ریشه درخت گز، و 4 آزمایش با بلوک‌های ریشه درخت پده انجام گرفت. نتایج نشان داد که ریشه درختان گز و پده باعث افزایش 20-66 درصد مقاومت برشی خاک می‌گردد، و در عمق‌های کم میزان این افزایش برای درختان گز به علت تراکم ریشه بیشتر، بیش از درختان پده بوده است.

---

در بسیاری از مناطق چای‌خیز شمال کشور، انجام آبیاری تکمیلی مناسب در دوره کم‌آبی و مصرف صحیح کود نیتروژن می‌تواند منجر به افزایش قابل توجه عملکرد در واحد سطح گردد. دراین راستا، تحقیق حاضر برای بررسی تأثیر سطوح آبیاری و کود نیتروژن بر عملکرد و تعیین تابع تولید و ضریب گیاهی چای، در جنوب غربی شهرستان فومن(زیده) در استان گیلان انجام شد. در این تحقیق از سیستم آبیاری بارانی تک‌شاخه‌ای و طرح آزمایشی کرت‌های دوبارخرد شده در قالب طرح پایه بلوک‌های کامل تصادفی، استفاده گردید. عامل فرعی یعنی تیمارهای آبیاری بر اساس میزان آب دریافتی، به تیمارآبیاری کامل (I₄)، تیمارهای آبیاری ناقص (I₃ ، I₂ وI₁) و تیمار بدون آبیاری(I₀) تقسیم‌بندی و در هر تکرار به‌صورت ثابت انتخاب شدند. عامل اصلی شامل سه سطح نیتروژن 180 ،100) N₃ و N₂ ، N₁ و 360 کیلوگرم نیتروژن در هکتار) بوده که در سه تکرار به‌صورت تصادفی قرار داده شدند. در طی دوره رشد(اواخر فروردین تا مهر ماه)، به‌صورت هفته‌ای، رطوبت موجود در خاک به روش وزنی تا عمق 90 سانتی‌متری تعیین و سپس با استفاده از روش بیلان رطوبتی، تبخیرـ تعرق واقعی چای محاسبه شد. با برآوردETo از روش پنمن‌ـ مانتیث در همان دوره، ضریب گیاهی نیز محاسبه گردید. در طی دوره رشد، میانگین تبخیرـ تعرق واقعی در تیمارهای I₄ و I₀ به‌ترتیب معادل با 457 و256 میلی‌متر حاصل گردید. ضریب گیاهی چای در دوره کم آبی (خرداد، تیر و مرداد) برای تیمار آبیاری کامل بین 8/0 تا 9/0 حاصل شد. ضریب حساسیت چای به تنش(k_y) برابر با 37/1 به‌دست آمد. نتایج نشان داد که مصرف بهینه نیتروژن (180 کیلوگرم در هکتار) همراه با آبیاری کامل، تولید محصول و کارایی مصرف آب را افزایش داده و آبیاری در مقایسه با نیتروژن، تأثیر بیشتری بر افزایش عملکرد و کارایی مصرف آب داشته است. در تیمارهای I₀ وI₁ ، مصرف نیتروژن به میزان 100 کیلوگرم در هکتار منجر به تولید بیشترین عملکرد و کارایی مصرف آب گردید.

---

کودهای آلی منبع ریزجانداران بیماری‌زا می‌باشند که می‌توانند سلامتی انسان را به خطر اندازند. در این پژوهش، اثر نوع خاک و کود بر سرنوشت باکتری‌های آزاده شده از کود‌های آلی در حین آبشویی ستون‌های خاک-کود بررسی شد. کود‌های گاوی و مرغی و لجن ‌فاضلاب به مقدار 10 تن در هکتار به سطح ستون‌های دست‌نخورده دو خاک با بافت لوم‌ رسی‌ شنی و شن‌ لومی اضافه شد. آبشویی ستون‌های خاک-تیمار شده با کود با شدت جریان غیراشباع و ماندگار 8/4 سانتی‌متر در ساعت تا چهار برابر حجم آب منفذی (PV) انجام شد. غلظت باکتری‌های گرم - منفی آب ورودی و زه‌آب ستون‌های خاک در کسرهای مختلف PV اندازه‌گیری شد. غلظت متوسط ورودی، غلظت متوسط خروجی، درصد پالایش نسبی باکتری، درصد باکتری انتقال یافته در طول زمان آبشویی محاسبه شد. در سطح آماری 5 درصد اختلاف معنی‌داری بین کود مرغی و دو تیمار کودی دیگر از نظر میانگین غلظت باکتری آزاد شده از تیمارهای کودی وجود داشت. ساختمان پایدار و مسیرهای ترجیحی باعث هدایت بیشتر باکتری در ستون‌های خاک‌ لوم رسی شنی شد. به دلیل ساختمان ضعیف و پیوستگی کم منافذ در خاک شن لومی میزان پالایش باکتری 45/1 برابر خاک لوم‌ رسی شنی بود. کود مرغی آلودگی نسبی بیشتری در زه‌آب ایجاد کرد. قدرت یونی کم سوسپانسیون لجن‌ فاضلاب سبب پالایش کمتر باکتری آزاد شده از این کود شد. بالا بودن کربن آلی محلول در کود گاوی باعث شد تا انتقال باکتری در ستون‌های خاک تیمار شده با آن 12/1 برابر کود مرغی شود. به طور کلی در استفاده از کودهای دامی، به ویژه کود مرغی خانگی که منبع مهمی از باکتری‌های آلوده ‌کننده محیط زیست هستند، مدیریت کود اهمیت ویژه‌ای دارد. هم‌چنین بافت و ساختمان خاک بر سرنوشت باکتری‌های آزاد شده از کودهای آلی مؤثرند.