علوم آب و خاک

---

در این تحقیق از غنی سازی، به منظور یافتن راهکاری برای کنترل کمبود ویتامین A در کشورمان استفاده گردید. به این خاطر، مقادیر 3000، 4000 و 5000 IU/L     پالمیتات ویتامین A روغنی شکل بعد از مرحله سپراسیون و قبل از مرحله هموژنیزاسیون به شیر حاوی 5/0 و 5/2٪ چربی اضافه شد و پس از پاستوریزاسیون شیر، بسته بندی دردو نوع کیسه پلیمری و بطری شیشه‌ای انجام گرفت. نمونه‌ها در شرایط معمولی یخچال ( دمای 5-4 C°) به مدت 48 ساعت نگه‌داری شدند. مقدار ویتامین A با استفاد ه از دستگاه HPLC اندازه‌گیری گردید. ارزیابی حسی به روش رتبه بندی انجام شد. روش‌های آماری مورد استفاده برای ارزیابی مقدار افت ویتامین، ANOVA و برای ارزیابی حسی، Friedman بود. تأثیر درصد چربی و نوع بسته بندی بر میزان باقی‌مانده ویتامین A معنی‌دار بود ( 001/0>P). میزان افت ویتامین A در شیر 5/0٪ چربی در کیسه پلیمری و بطری شیشه‌ای به‌طور معنی‌داری بیش از میزان افت ویتامین در شیربا 5/2٪ چربی بود. از طرفی در شیر با 5/0 و 5/2٪ چربی ، میزان افت ویتامین در بطری شیشه‌ای بیش از کیسه پلیمری بود. نتایج ارزیابی حسی نشان داد که شیر می‌تواند با ویتامین A تا حد 5000IU/L  غنی شود بدون این‌که تأثیری در طعم و رنگ محصول داشته باشد.

---

اندازه‌گیری مستقیم ویژگی‌های هیدرولیکی خاک وقت‌گیر و پر‌هزینه بوده و تا حدی به علت غیرهمگن بودن خاک و خطاهای آزمایشگاهی غیرقابل اعتماد است. در عوض ویژگی‌های هیدرولیکی خاک می‌تواند از جایگزینی داده‌های زودیافتی مانند بافت خاک و چگالی ظاهری با استفاده از توابع انتقالی به دست آید. شبکه‌های عصبی و رگرسیون آماری از جمله روش‌هایی هستند که برای تخمین توابع انتقالی خاک (PTFs) استفاده می‌شوند. در این پژوهش از شبکه عصبی نوع پرسپترون چند‌لایه (MLP) و مدل-های رگرسیونی حذف تدریجی متغیرها و گام به گام ورود متغیرها برای بسط این توابع برای تخمین هدایت هیدرولیکی اشباع خاک با استفاده از چگالی ظاهری، تخلخل کل و درصد توزیع اندازه ذرات خاک استفاده شد. داده‌ها از 125پروفیل خاک مربوط به مطالعات خاک‌شناسی و اصلاح اراضی موجود در سازمان آب و برق خوزستان تهیه شد. نتایج نشان داد که شبکه MLP با الگوریتم آموزشی بیزین با ضریب تعیین (65/0=2R) و خطای ( 04/0RMSE=) نسبت به مدل‌های رگرسیونی کارایی بهتری در تخمین هدایت هیدرولیکی اشباع خاک داشت.

---

اصلاح خاک‌های شور با وسعت جهانی 831 میلیون هکتار، اقدامی مؤثر در افزایش تولیدات کشاورزی است. کشت گونه‌هایی از گیاهان مقاوم به شوری می‌تواند سبب افزایش حلالیت کلسیت و آزاد شدن کلسیم در محلول خاک و در نتیجه اصلاح خاک گردد. این تحقیق در قالب طرح کاملاَ تصادفی با آرایش کرت‌های خرد شده در ستون‌هایی پر شده از یک خاک شور- سدیمی ( 8/23 SAR= ،7/7=pHs، dS m-188/12=(ECe انجام شد. تیمار‌های آزمایشی شامل تیمار‌های تحت کشت روناس(Rubia tinctorum)، سسبانیا (Sesbania acuelata) و مرغ (Cynodon dactylon) و تیمار‌های شیمیایی گچ در دو سطح 50 و 100 درصد نیاز گچی و اسید سولفوریک به میزان اکی‌والانی برابر با نیاز گچی و یک شاهد، هر یک در سه تکرار اعمال شد. تمامی تیمارها با 41 لیتر آب شهری به‌طور یکسان و به‌مدت 30 روز در 8 مرحله آبشویی شدند. پس از آبشویی، ویژگی‌هایی شامل نسبت جذبی سدیم (SAR) و هدایت الکتریکی (EC) خاک، مقدار سدیم موجود در زهاب و مقدار سدیم جذب شده توسط گیاهان اندازه‌گیری شدند. نتایج نشان داد گیاهان و بهسازهای شیمیایی به‌طور میانگین به‌ترتیب سبب 59 و 65 درصد کاهش SAR خاک نسبت به شاهد شدند. هم‌چنین، تیمارهای گیاهی به استثناء گیاه سسبانیا، سبب بیشترین مقدار آبشویی سدیم از خاک گردیدند که نشان‌دهنده نقش مؤثر این گیاهان در انحلال و آبشویی سدیم نامحلول یا تبادلی خاک است. با توجه به نتایج این تحقیق و نیز مزیت کشت گیاه جهت حفاظت خاک، گیاه‌پالایی را می‌توان به‌عنوان جایگزینی مناسب و سودمند برای اصلاح خاک‌های شور- سدیمی مورد توجه قرار داد.

---

سرریزهای استوانه‌ای و نیم‌استوانه‌ای در سیستم‌های توزیع و انتقال آب، اندازه‌گیری جریان و کنترل سطح آب در کانال‌های روباز مورد استفاده قرار می‌گیرند. با بررسی تحقیقات انجام گرفته پیرامون سرریزهای جانبی مشخص شد که تاکنون از این‌‌گونه از سرریزهای به‌صورت جانبی استفاده نشده است لذا به‌دلیل راندمان مناسب آبگیری یا اقتصادی بودن آنها و نیز سهولت ساخت این سرریزها، مطالعه خصوصیات هیدرولیکی سرریزهای استوانه‌ای و نیم‌استوانه‌ای نظیر ضریب دبی و عمق جریان روی تاج سرریز در آزمایشگاه هیدرولیک بخش مهندسی آب دانشگاه شیراز مورد بررسی قرار گرفت. نتایج این آزمایشات نشان می‌دهد که به‌دلیل عدم جداشدگی جریان از بدنه سرریز، ضریب دبی جریان در سرریزهای جانبی استوانه‌ای ونیم‌استوانه‌ای نسبت به‌سایر سرریزهای از جمله لبه پهن افزایش می‌یابد که این افزایش تا 57 درصد هم مشاهده گردید و مشخص شد که با افزایش بار آبی در بالا دست سرریز ضریب دبی افزایش می‌یابد. لذا نتیجه‌گیری می‌شود که اجرای سرریزهای استوانه‌ای و یا نیم‌استوانه‌ای به‌صورت سرریز جانبی در مقایسه با سایر سرریزهای جانبی لبه پهن، ضمن کاهش در طول سرریز، افزایش راندمان هیدرولیکی و کاهش هزینه‌های اجرایی را به‌دنبال دارد.

---

هدررفت آب و عناصر غذایی خاک از جمله نشانه‌های تخریب حوزه‌های آبخیز هستند. میزان هدررفت این منابع تحت تأثیر عوامل متعدد از جمله ویژگی‌های باران قرار می‌گیرد. در این پژوهش، داده‌های دبی جریان، کل مواد جامد محلول، نسبت کل هدررفت عناصر غذایی همراه با ویژگی‌های باران برای رخدادهای سال‌های 1366 تا 1380 در حوزه آبخیز تهم‌چای متعلق به شرکت سهامی آب منطقه‌ای مورد بررسی قرار گرفتند. همچنین ویژگی‌های خاک نیز با نمونه‌برداری خاک از نقاط مختلف سطح حوزه آبخیز و اندازه‌گیری آنها به‌دست آمدند. براساس نتایج، همبستگی معنی‌داری بین میزان دبی جریان رودخانه و مقدار باران وجود داشت. با این وجود، همبستگی معنی‌داری بین دبی جریان و شاخص‌های مدت و شدت باران مشاهده نشد. این نتیجه از یک سو به‌دلیل رابطه‌ معکوس بین شدت و مدت بارندگی بود و از سوی دیگر به‌دلیل تغییرات زمانی پوشش گیاهی در منطقه بود که افزایش دبی جریان را در باران‌های شدید مهار می‌کند. بیشترین میزان دبی جریان در فصل بهار (68/1 مترمکعب بر ثانیه) و ماه فروردین (58/2 مترمکعب بر ثانیه) بود. در این موقع از سال مانند پاییز میزان بارندگی زیاد و فواصل زمانی آن کوتاه است. همچنین پوشش گیاهی ضعیف بوده و نقشی مهم در مهار رواناب‌های سطحی و کاهش دبی جریان در حوزه آبخیز ایفاء نمی‌کند. شاخص‌های کل مواد جامد محلول، نسبت کل هدررفت عناصر غذایی نیز دارای تغییرات زمانی بودند و بیشترین مقدار آنها به‌ترتیب در ماه آذر (55/282 میلی‌گرم بر لیتر) و (77/61 میلی‌گرم بر لیتر) مشاهده شد. منیزیم (Mg⁺²) دچار بیشترین میزان هدررفت از خاک حوزه آبخیز بود. همبستگی منفی بین مقدار دبی جریان و کل مواد جامد محلول و نیز نسبت کل هدررفت عناصر غذایی وجود داشت. به‌طورکلی نتایج این پژوهش نشان داد که فصل بهار از نظر هدررفت آب و فصل پاییز از نظر هدررفت عناصر غذایی به‌عنوان حساس‌ترین زمان هدررفت منابع حوضه است. از این‌رو تقویت پوشش گیاهی در اوایل بهار و جلوگیری از عملیات کشاورزی (شخم و کوددهی) نادرست در اوایل پاییز می‌تواند راهکاری اساسی در حفظ این منابع حوضه باشد.