علوم آب و خاک

---

در این پژوهش ژرفای بهینه آب آبیاری برای گیاه ذرت، در روش آبیاری بارانی، در منطقه باجگاه (در 15 کیلومتری شیراز)، در شرایط مختلف حداکثر محصول، محدودیت زمین و محدودیت آب تعیین گردیده است.

نتایج بیانگر این است که در حداکثر محصول، ژرفای بهینه آب آبیاری برابر 77 سانتی‌متر، در شرایط محدودیت زمین، به علت کم بودن هزینه آب و حساسیت زیاد گیاه ذرت نسبت به آب، ژرفای بهینه آب آبیاری برابر 8/76 سانتی‌متر، و در شرایط محدودیت آب، ژرفای بهینه آب آبیاری برابر 4/73 سانتی‌متر به دست می‌آید. در شرایط محدودیت آب، برای بیشترین سوددهی از کشت ذرت، فقط تا 7/4 درصد از آب را نسبت به مصرف آن در حداکثر محصول می‌توان صرفه جویی نمود.

---

انجام آزمایش‌های مزرعه‎ای به منظور تعیین مقدار بهینه آب مصرفی برای اصلاح شوری خاک، وقت‎گیر و پرهزینه بوده، بنابراین استفاده از مدل‌های کامپوتری (رایانه‌ای) آبشویی رایج شده است، ولی قبل از به کارگیری چنین مدل‌هایی، درستی نتایج آنها باید در مقایسه با نتایج آزمایش‌های مزرعه‎ای ارزیابی شود. در این پژوهش دو مدل رایانه‎ای SWAP و LEACHC در شبیه‎سازی نیم‌رخ رطوبت و شوری خاک حاصل از انجام آزمایش‌های آبشویی مورد ارزیابی قرار گرفت. در شبیه‎سازی حرکت و توزیع رطوبت در خاک، مدل SWAP نتایج بهتری را ارائه داد. با وجود برتری مدل SWAP نسبت به مدل LEACHC در پیش‎بینی رطوبت خاک، بر اساس شاخص‌های آماری محاسبه شده، هر دو مدل نتایج رضایت‌بخشی داشته‎اند. در پیش‎بینی شوری نیم‌رخ خاک در زمان‌های مختلف، مدل LEACHC به دلیل بهره‎گیری از سه مکانیسم انتقال املاح یعنی جابه‌جایی، انتشار و پخشیدگی و نیز در نظر گرفتن برهم‌کنش‌های شیمیایی در محیط خاک، مانند جذب، رسوب، انحلال و غیره در مقایسه با مدل SWAP نتایج بهتری را نشان داد. هر دو مدل با وجود اختلاف مقادیر پیش‎بینی ‎شده و اندازه‎گیری ‎شده شوری در آبشویی‎های اول، توانسته‎اند روند شوری‎زدایی خاک را به نحو قابل قبولی پیش‎بینی نمایند.

---

با پیشرفت علم رایانه، محققین امور کشاورزی با شبیه‌سازی رشد گیاهان و عوامل مؤثر بر رشد آنها گامی مهم در جهت مدیریت تولید برداشتند. با کاربرد این مدل‌ها ضمن کاستن از هزینه‌های سنگین طرح‌های متعدد، بسیاری از عوامل مؤثر بر رشد را نیز به راحتی می‌توان بررسی نمود. از جمله این عوامل تعیین زمان کاشت مناسب می‌باشد. در این تحقیق برای واسنجی و سنجش اعتبار مدل شبیه سازی رشد ذرت (MSM) جهت تخمین ماده خشک تولیدی، آزمایشی در اراضی دانشکده کشاورزی دانشگاه شیراز در سال‌های 1382 و 1383 انجام گرفت. آزمایش‌ها شامل 4 تیمار آب و 3 تیمار کود نیتروژن در غالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی پیاده شدند. تیمارهای آبیاری شامل I2، I3. I4 و I1 بودند که عمق آب آبیاری به ترتیب برابر بیست درصد بیشتر از نیاز بالقوه، برابر نیاز بالقوه، بیست درصد و چهل درصد کمتر از نیاز بالقوه ذرت بودند. تیمارهای نیتروژن شامل N2، N3 و N1 بودند که به ترتیب برابر 300، 150 و صفر کیلوگرم نیتروژن خالص بر هکتار بودند. مدل با داده‌های سال اول کشت برای آبیاری جویچه‌ای واسنجی شد. با استفاده از داده‌های مستقل سال دوم اعتبار مدل برای پیش‌بینی ماده خشک مورد تأیید قرار گرفت. از مدل واسنجی و تأیید شده (MSM)، برای تعیین محدوده زمانی مناسب کاشت، میزان آب مورد نیاز برای زمان‌های مختلف کاشت و افزایش سطح زیر کشت ذرت علوفه‌ای استفاده شد. محدوده زمانی مناسب کاشت ذرت علوفه‌ای در اراضی دانشکده کشاورزی دانشگاه شیراز از تاریخ 20 اردیبهشت ماه تا تاریخ 10 تیر ماه تعیین شد. با اعمال مدیریت تاریخ کاشت پیشنهادی در این پژوهش، در شرایط محدود بودن آب، سطح زیر کشت ذرت علوفه‌ای 90/17 درصد و علوفه تولیدی به مقدار 90/1 تن بر لیتر بر ثانیه افزایش یافت.

---

به منظور بررسی نقش اندوفایت‌ها در ایجاد خصوصیات با ارزش فیزیولوژیکی و افزایش مقاومت به سرما در دو گونه فسکیوی مرتعی (.Festuca pratensis Huds) و فسکیوی بلند (.Festuca arundinacea Schreb)، پژوهشی در سال 1381 در دانشگاه صنعتی اصفهان اجرا شد. در این راستا کلون‌های آلوده به قارچ اندوفایت و عاری از آن، از دو توده گیاه فسکیوی بلند با شماره‌های 75 و83 و یک گیاه فسکیوی مرتعی با شماره 60 تهیه گردید. کلون‌ها تحت تأثیر تیمارهای سرمایی شامل 6، 2- ، 10- درجه سانتی‌گراد قرار داده شدند و با شاهد (20 درجه سانتی‌گراد) مقایسه شدند. آزمایش در هر تیمار دمایی در قالب طرح آزمایشی فاکتوریل با طرح پایه کاملاً تصادفی در سه تکرار اجرا گردید. آنالیز‌های آماری در هر سطح سرمایی به طور جداگانه و سپس به صورت تجزیه مرکب انجام شد. پس از اعمال تیمارها صفات محتوای نسبی آب برگ و طوقه، میزان تراوش یونی، درصد خسارت غشای سیتوپلاسمی و محتوای اسید آمینه پرولین اندازه‌گیری گردید. حضور اندوفایت‌ها منجر به افزایش جزئی در مقدار نسبی آب برگ و طوقه گردید. میزان اسید آمینه پرولین در گیاهان حاوی اندوفایت در مقایسه با گیاهان فاقد آن در هر دو شرایط تنش و عدم تنش به طور قابل ملاحظه‌ای بیشتر بود. قارچ‌های اندوفایت در حفظ پایداری غشا‌های سلولی و در نتیجه کاهش میزان نشت الکترولیتی در کلیه سطوح دمایی تأثیر گذار بودند. در میان ژنوتیپ‌های مورد بررسی، ژنوتیپ 83 به ویژه در حضور اندوفایت از نظر برخی از صفات بررسی شده کاراتر عمل نموده و مقاومت به سرمای بیشتری از خود نشان داد. ژنوتیپ‌های 75 و 60 در مراتب بعدی قرار گرفتند

---

برای استفاده بهینه از آب در مزرعه، لازم است تا نیاز آبی گیاه پیش بینی شود. در این پژوهش ابتدا با استفاده از داده‌های حاصله از کشت ذرت دانه‌ای در سال‌های 1382 و 1383 در اراضی دانشکده کشاورزی دانشگاه شیراز(باجگاه)، زیر برنامه تبخیر‌-‌‌ تعرق و جریان آب خاک مدل MSM (تهیه شده در بخش آبیاری دانشگاه شیراز) ارزیابی و سنجش اعتبار گردید. مقایسه مقادیر پیش‌بینی شده رطوبت خاک توسط مدل و مقادیر اندازه‌گیری شده آن در اعماق مختلف خاک توأم با مقادیر مختلف آب آبیاری نشان دادند که در این قسمت، مدل MSM نیاز به واسنجی ندارد و اعتبار آن در پیش‌بینی تبخیر- تعرق ذرت تأیید گردید. در مرحله بعدی، تبخیر - تعرق گیاه ذرت با استفاده از رابطه پنمن- مانتیث با اعمال ضرایب گیاهی منفرد (Single crop coefficient) و دوگانه (Dual crop coefficient) برای دو سال آزمایش، به‌صورت روزانه محاسبه شدند. نتایج نشان داد که مدل MSM مقادیر فصلی تبخیر- تعرق و تعرق بالقوه گیاه و تبخیر از سطح خاک را به‌ترتیب برای سال اول برابر 863 ، 536 و 329 میلی‌متر و برای سال دوم برابر 832، 518 و 314 میلی‌متر تخمین زد. مقادیر تبخیر- تعرق و تعرق بالقوه گیاه ذرت و تبخیر از سطح خاک با استفاده از روش ضریب گیاهی دوگانه به‌ترتیب در سال اول برابر693، 489 و 205 میلی‌متر و در سال دوم برابر 700، 487 و 213 میلی‌متر تخمین زده شدند. قابل ذکر است که مقدار تبخیر - تعرق بالقوه فصلی ذرت در این منطقه براساس روش پنمن- مانتیث نشریه فائو56 با اعمال ضریب گیاهی منفرد برای سال اول و دوم به‌ترتیب برابر 615 و 632 میلی‌متر به‌دست آمد. با توجه به مقادیر آب آبیاری لازم بر اساس تأمین رطوبت خاک تا حد ظرفیت زراعی در این آزمایش و مقادیر پیش‌بینی شده تبخیر- تعرق و مقایسه آن با سایر مقادیر گزارش شده در مناطق دیگر، می‌توان نتیجه گرفت که روش توصیه شده پنمن- مانتیث در نشریه فائو 56 با اعمال ضریب گیاهی منفرد و دوگانه، مقدار تبخیر- تعرق بالقوه فصلی گیاه ذرت را در منطقه پژوهش، به‌ترتیب 26 و 18 درصد کم برآورد می‌کنند.

---

در اجرای این تحقیق نمونه‌برداری در سه تکرار از چهار ماده آزمایشی خاکه(خاکه چای: به نوعی از چای خشک گفته می‌شود که در مراحل فرآوری چای خشک به روش ارتدکس حاصل شده و با استفاده از توری با سایز 40 ×30 حاصل می‌گردد)، پو، دمار و ساقه پس از عملیات چای‌سازی انجام گرفت و در هر نمونه مقدار کافئین، پروتئین، فیبر و فلوئور در سه زمان(چین بهاره، تابستانه و پاییزه) و از دو قطعه آزمایشی(با آرایش سطح برگ چینی به صورت تخت وکمانی) به طور جداگانه اندازه‌گیری گردید. مدل طرح آزمایشی این تحقیق به صورت طرح فاکتوریل خرد شده در زمان، در پایه طرح بلوک‌های کامل تصادفی و مقایسه میانگین‌ مواد آزمایشی با روش دانکن انجام گردید. میانگین ارقام به دست آمده از چهار نمونه آزمایشی ضایعات نشان داد که بیشترین و کمترین مقدار کافئین، فلوئور و پروتئین به ترتیب در خاکه و ساقه چای ولی در مورد فیبر عکس این موضوع صادق می‌باشد. نتایج حاصل از تجزیه داده‌ها‌ی این تحقیق نشان داد که بین انواع ضایعات، زمان‌های برداشت و قطعه (به جز اثر قطعه بر مقدار کافئین) روی مقدار کافئین، فلوئور، پروتئین و فیبر اختلاف‌معنی‌داری وجود ‌داشت. به طوری که بیشترین مقدار کافئین، فلوئور و پروتئین در تیمار خاکه و بیشترین مقدار فیبر مربوط به تیمار ساقه می‌باشد و در رابطه با تأثیر زمان برداشت بیشترین مقدار کافئین و فلوئور(5/2 گرم در صد گرم و 2/8 میلی‌گرم در صد گرم) در چین تابستانه و بیشترین مقدار فیبر و پروتئین در چین پاییزه(26 و 15 گرم در صد گرم) بوده است. هم‌چنین نتایج حاصله از تأثیر قطعه (تخت و کمانی)(به طور معمول در مناطق چایکاری ایران دو نوع آرایش سطح برگ چینی یه صورت تخت و کمانی وجود دارد.) نشان داد که بیشترین مقدار فیبر در قطعه تخت(25 گرم در صد گرم) و بیشترین مقدار پروتئین و فلوئور در قطعه کمانی(14 گرم در صد گرم و 8 میلی‌گرم در صد گرم) می‌باشد.

---

این تحقیق به بررسی صدمات بهره برداری و خروج چوب آلات از جنگل های تحت پوشش شرکت صنایع چوب و کاغذ مازندران می‌پردازد. پارسل های 17 و 28 سری واستون و پارسل 7 سری الندان با موجودی در هکتار بیشتر از 150 متر مکعب به عنوان عرصه های مناسب تحقیق انتخاب شدند. از روش آماربرداری تصادفی سیستماتیک با قطعات نمونه دایره ای شکل 10 آری برای بررسی صدمات وارده به توده و از قطعات نمونه 1 آری برای بررسی صدمات زادآوری استفاده شد. برداشت در مسیر چوب‌کشی با عرض 12 متر به روش آماربرداری صد در صد صورت پذیرفت. نتایج نشان داد که در عملیات قطع و تبدیل درختان به 2/3 درصد از زادآوری و پس از عملیات وینچینگ و خروج چوب-آلات به 8/4 درصد زادآوری آسیب وارد شد که بیشترین مقدار آن مربوط به گروه سنی خال بود. در بخش توده نیز عملیات قطع و تبدیل به 6/13 درصد از درختان باقی‌مانده آسیب وارد کرد. میزان خسارت وارد شده به توده پس از چوب‌کشی که شامل مجموع صدمات بهره برداری است، معادل 5/15 درصد بود. با انتخاب روش بهره-برداری مناسب، تعیین دقیق جهت میل درختان، استفاده از گوه و تیرفور، ایجاد انگیزه مالی در بین کارکنان، نظارت میدانی و برخورد با متخلفین می توان از وقوع خسارت های قابل اجتناب به توده و زادآوری جلوگیری به عمل آورد.

---

تابش خورشیدی رسیده به سطح زمین (Rs) در بسیاری از زمینه‌ها از داده‌های اساسی می‌باشد. مهندسین انرژی، معماری، کشاورزی و هیدرولوژی در کارهای خود از Rs به‌طور گسترده‌ای استفاده می‌کنند. به‌دلیل اهمیت Rs، مدل‌های مختلفی برای تخمین آن ارائه شده است. در این پژوهش با استفاده از داده‌های اندازه‌گیری شده روزانه Rs در سال‌های 1382 و 1383 در منطقه باجگاه در استان فارس، ضرایب مدل آنگستروم بر اساس نسبت ساعات آفتابی واقعی روزانه (n) به حداکثر ساعات آفتابی ممکن (N) واسنجی گردید. این مدل با اعمال دمای هوا به‌صورت‌های مختلف اصلاح شد تا علاوه بر نسبت n/N، اثر زمان وقوع ابری بودن نیز به‌صورت غیر مستقیم جهت تخمین Rs به‌کار گرفته شود. نتایج به‌دست آمده نشان داد که اضافه کردن دمای هوا در معادله آنگستروم باعث بالا رفتن دقت تخمین Rs گردید. بررسی‌ها نشان داد که اضافه شدن متوسط روزانه دمای هوا نسبت به وارد نمودن جذر اختلاف حداکثر و حداقل دمای هوا، تأثیر بیشتری بر دقت تخمین Rs داشت. هم‌چنین یک مدل منطقه‌ای دقیق با در نظر گرفتن عوامل مختلف هواشناسی شامل اطلاعات روزانه مقدار کمبود فشار بخار اشباع، درصد رطوبت نسبی، بارندگی، دمای متوسط هوا، اختلاف بین مقادیر حداکثر و حداقل دمای روزانه و نسبت n/N ارائه شد. این مدل دارای بهترین تخمین در بین مدل‌های مورد بحث بود. در بخش دیگر این پژوهش تعدادی از مدل‌های تخمین Rs، که قبلاً توسط پژوهشگران دیگر ارائه شده بودند، برای منطقه مورد مطالعه واسنجی شدند. در نهایت با استفاده از داده‌های مستقل اندازه‌گیری شده تابش در سال 1384 تمام مدل‌ها اعتبارسنجی شدند. نتایج سنجش اعتبار مدل‌ها نشان داد که مدل منطقه‌ای دقیق که دارای نسبت n/N و سایر اطلاعات هواشناسی است، دارای دقت تخمین بالاتری نسبت به سایر مدل‌ها می‌باشد. در نتیجه معادلاتی که دارای عوامل دما و نسبت n/N هستند، در مقایسه با مدل‌های فاقد این نسبت، از دقت بالاتری برخوردار می‌باشند.

---

مدیریت آب و کود نیتروژنه محصولات کشاورزی به دلیل کمبود منابع موجود و مشکلات زیست محیطی باید بهبود یابد. در سال‌های اخیر استفاده از مدل‌های کامپیوتری رشد گیاهان نقش مهمی در مدیریت آبیاری و کود نیتروژنه ایفا نموده است. در این پژوهش مقادیر بهینه آب و کود نیتروژنه در شرایط حداکثر محصول ذرت و حداکثر سود در شرایط محدودیت زمین و آب با استفاده از مدل کامپیوتری رشد ذرت MSM (Maize Simulation Model) در دور آبیاری هفت روز و بدون بارش در فصل رشد برآورد شده‌اند. با اجرای مدل، عملکرد ذرت در 25 مقدار فصلی آب از 350 تا 1700 میلی متر و 46 مقدار کود نیتروژنه از صفر تا 450 کیلوگرم نیتروژن خالص در هکتار شبیه‌سازی شد. آب آبیاری متناسب با تبخیر و تعرق هفتگی توزیع شد و اضافه نمودن 30% و 70% کود نیتروژنه به ترتیب در 19 و50 روز بعد از کاشت در نظر گرفته شد. با محاسبه هزینه‌های عملیات زراعی و قیمت‌های رایج بازار در استان فارس مقدار بهینه آب و نیتروژن مصرفی تعیین گردید. در شرایط قیمت‌های رایج آب و کود نیتروژنه و هزینه‌های رایج کشاورزی برای تولید محصول ذرت (88 ریال بر هر متر مکعب آب و 1946 ریال بر کیلوگرم نیتروژن)، مقدار بهینه آب برای شرایط حداکثر محصول برابر 1336میلی متر و برای حداکثر سود در شرایط محدودیت زمین و محدودیت آب به ترتیب برابر 1008 و 844 میلی متر محاسبه گردید. هم‌چنین مقدار بهینه کود نیتروژن با توجه به مقادیر نیترات و آمونیوم خاک در موقع کاشت (به ترتیب برابر 14 و 21 کیلوگرم نیتروژن خالص درهکتار تا عمق 6/0 متری خاک)، برای شرایط حداکثر محصول و محدودیت زمین و آب، به دلیل قیمت پایین نیتروژن برابر با 450 کیلوگرم در هکتار تعیین گردید. با قیمت آب و نیتروژن به میزان 1000 ریال بر متر مکعب و 30000 ریال بر کیلوگرم نیتروژن مصرفی، مقدار بهینه آب در فصل رشد برای شرایط محدودیت زمین و محدودیت آب به ترتیب 899 و 874 میلی متر و مقدار بهینه نیتروژن به ترتیب 120 و 210 کیلوگرم نیتروژن در هکتار محاسبه شد.

---

عملیات جاده سازی در جنگل باید در چارچوب مشخصات فنی و استانداردهای صادره از مراجع علمی و نظارتی انجام شود. امروزه علاوه بر بولدوزر، بیل هیدرولیکی نیز در اجرای عملیات خاکی در جاده های جنگلی نقش دارد. بنابراین لازم است توانایی این دو ماشین خاک‌برداری در ساخت پروفیل عرضی مورد مقایسه قرار گیرد. بدین منظور برای هر دستگاه 60 نمونه پروفیل عرضی در چهار کلاسه شیب مشترک عملیاتی (30-40، 40-50، 50-60 و60-70 درصد) جنگل های سری لت تالار که در جنوب شهرستان ساری واقع شده است، برداشت شد. این عمل به کمک دوربین نیو، شاخص و شیب سنج انجام پذیرفت. نتایج نشان داد که بین مشخصات دیواره های خاکی جاده احداث شده توسط بیل هیدرولیکی و بولدوزر در کلاسه های مختلف شیب، اختلاف معنی داری وجود نداشت. اما عرض بستر پروفیل های مسیر احداث شده توسط بولدوزر در سطح احتمال 1 درصد بیشتر از بیل هیدرولیکی بود. هم‌چنین بین عرض عملیات خاکی این دو ماشین در کلاسه های30-40 و 40-50 درصد به ترتیب در سطوح احتمال 5 و 1 درصد تفاوت معنی دار وجود داشت، ولی در سایر کلاسه ها این اختلاف معنی دار نبود. مقایسه مشخصات پروفیل های عرضی برداشت شده با استانداردهای موجود مشخص نمود که متوسط میزان استاندارد بودن پروفیل های عرضی ساخته شده توسط بیل هیدرولیکی و بولدوزر به ترتیب 96/89 درصد و81/84 درصد بود.

---

از داده‌های سنجنده LISS IV، ماهواره IRS-P6برای تهیه نقشه کاربری اراضی دشت سگزی واقع در شرق اصفهان استفاده شد که مساحت منطقه مورد مطالعه 22121 هکتار می باشد. تصاویر باند 2 (سبز)، باند 3 (قرمز) و باند 4 (مادون قرمز نزدیک) سنجنده LISS IV با دقت زمینی 8/5 متر، با روش نزدیک‌ترین همسایه و مدل هندسی چند جمله‌ای درجه یک با RMSE حدود 3/0 پیکسل به نقشه توپوگرافی 1:25000 منطقه ثبت داده شد. برای آنالیز داده‌ها روش‌های مختلف پردازش تصویر نظیر طبقه‌بندی نظارت‌شده و نظارت‌نشده، تجزیه مؤلفه‌های اصلی، فیلتر‌گذاری و شاخص گیاهی NDVI روی داده‌های ماهواره‌ای اعمال گردید. در نهایت نقشه کاربری اراضی با استفاده از روش هیبرید به دست آمد. نقشه حاصل 6 کاربری ارضی زیر را به خوبی تفکیک نمود: اراضی کشاورزی، زمین‌های بایر، اراضی به‌هم‌خورده، زمین‌های تاغ‌کاری(Haloxylon amodendron)، خطوط ارتباطی و جاده‌ها، مناطق مسکونی و محل‌های صنعتی. این نقشه دارای ضریب کاپای 89% و دقت کلی92% است. زمین‌های بایر در این منطقه اراضی با پوشش گیاهی طبیعی ولی بسیار ضعیف را شامل می‌شود که جزو بیابان‌های طبیعی محسوب می‌گردند. زمین‌هایی که در اثر فعالیت کوره‌های آجرپزی، توپوگرافی طبیعی زمین به‌هم‌خورده و به‌دنبال آن پوشش گیاهی کاملاً از ‌بین ‌رفته، اراضی تخریب‌شده محسوب می‌شود؛ این اراضی جزو مناطق بیابانی مصنوعی منظور می‌گردد. داده‌های این سنجنده برای تفکیک انواع کاربری‌های مطالعه شده به‌خصوص در رقومی‌سازی جاده‌ها توانائی بالایی دارد، بدین‌ترتیب داده‌های این سنجنده برای تصحیح نقشه‌های 1:25000 توپوگرافی می‌تواند کاربرد داشته باشد.

---

این تحقیق در شرایط گلخانه‌ای و در قالب طرح کاملاً تصادفی در سه تکرار و چهار که تیمار شامل فاضلاب خام، فاضلاب تصفیه شده، ترکیب فاضلاب تصفیه شده و آب چاه به نسبت 50 درصد و ترکیب فاضلاب خام و آب چاه به نسبت 50 درصد بودند، در درون لایسیمتر انجام گردید. لایسیمترها در مهر ماه 1388ساخته شدند و با یک خاک دو لایه پر گردیدند. لایه بالایی (0-30 سانتی‌متر) و لایه پایینی (30-70 سانتی‌متر) به‌ترتیب لوم شنی و لوم رسی شنی بودند. آبیاری لایسیمترها پنج ماه بدون کشت گیاه صورت گرفت تا خاک به شرایط مطلوب برسد. در مجموع هشت آبیاری، با دوره یازده روزه صورت گرفت. پس از هر بار آبیاری نمونه‌های زه آب و فاضلاب ورودی جهت تعیین درصد انتقال عناصر سنگین (آهن، روی، مس، منگنز، سرب، نیکل و کادمیم) جمع‌آوری گردیدند. نتایج نشان داد که اثر تیمارهای آبیاری بر درصد انتقال عناصر سنگین معنی‌دار بوده و کمترین میانگین در فاضلاب خام مشاهده گردید. هم‌چنین بیشترین درصد انتقال عناصر آهن، مس، روی، سرب و نیکل در تیمار ترکیب فاضلاب خام و آب مشاهده گردید. روند تغییرات درصد انتقال عناصر سنگین با گذشت زمان در بیشتر موارد افزایشی مشاهده گردید.

---

در این پژوهش روابط رگرسیونی خطی و درجه دوم بین پارامترهای هواشناسی (دمای هوا، رطوبت نسبی و ساعات آفتابی) و دما در اعماق خاک (5، 10، 20، 30، 50 و 100 سانتی‌متری) در ایستگاه هواشناسی همدان (دوره سال‌های میلادی 1992-2005) بررسی گردید. داده‌های دمای خاک در هر روز در ساعت 3 صبح، 9 صبح و 3 بعدظهر اندازه‌گیری و به‌کار گرفته شد و نرم‌افزار Excel جهت بررسی هم‌بستگی بین پارامترهای هواشناسی و دمای خاک استفاده گردید. نتایج نشان داد که بیشترین ضریب تبیین خطی بین دمای هوا و دمای خاک مربوط به ساعت 3 بعدظهر و عمق 20 سانتی‌متری (%15/98 R2=) و بیشترین ضریب تبیین غیرخطی (معادله درجه دوم) بین دمای هوا و دمای خاک مربوط به ساعت 3 بعدظهر و عمق 10 سانتی‌متری (%45/98 R2=) است. بیشترین ضریب تبیین خطی بین پارامترهای هواشناسی (ساعات آفتابی و درصد رطوبت نسبی) و دمای خاک در ساعت 3 بعدظهر و عمق 10 سانتی‌متری دیده شد. هم‌چنین نتایج نشان داد که کمترین ضریب تبیین بین پارامترهای هواشناسی و دمای خاک در عمق 100 سانتی‌متری مشاهده گردید. دمای هوا هم‌بستگی بیشتری با دمای خاک در مقایسه با دو پارامتر دیگر نشان داد. هم‌چنین ضرایب تبیین رگرسیون غیرخطی بیشتر از رگرسیون خطی بود.

---

این تحقیق در شرایط گلخانه‌ای و در قالب طرح کاملاً تصادفی در سه تکرار و پنچ تیمار شامل فاضلاب خام (T1)، فاضلاب تصفیه شده (T2)، ترکیب فاضلاب خام و آب معمولی به نسبت 50 درصد (T3)، ترکیب فاضلاب تصفیه شده و آب معمولی به نسبت 50 درصد (T4) و آب معمولی (T5) انجام شد. لایسیمترها در مهر ماه 1388ساخته و با یک خاک دو لایه پر شدند. لایه بالایی (30 سانتی-متر) و لایه پایینی (40 سانتی‌متر) به ترتیب لوم شنی و لوم رسی شنی بودند. نتایج نشان داد که اثر تیمارهای آبیاری بر ضریب انتقال عناصر سنگین از خاک به اندام هوایی (به جزء کادمیوم ) و غده‌های سیب‌زمینی (به جزء روی و مس) در سطح یک درصد معنی‌دار می‌باشد. بیشترین و کمترین ضریب انتقال عناصر سنگین به ترتیب در تیمارهایT1 وT5 دیده شد. ضریب انتقال کادمیوم به اندام‌های هوایی کمتر از غده‌ها بود. ضریب انتقال عناصر به غده‌ها در مورد روی، مس و سرب کمتر از اندام‌های هوایی مشاهده گردید. ‌هم‌چنین بیشترین ضریب انتقال از خاک به اندام هوایی به ترتیب مربوط به کادمیوم (۳۳۱/0 تا ۴۶۳/0)، روی (۲۳۰/0 تا ۳۸۳/0)، مس (۱۷۳/0 تا ۳۸۶/0) و سرب (۰۰۳/0 تا ۰۵۷/0) بوده و در خصوص غده‌های سیب‌زمینی بیشترین مقدار (به جزء تیمار T5) به ترتیب مربوط به کادمیوم (۴۳۹/0 تا ۵۷۲/۰)، مس (۰۸۱/0 تا ۱۳۸/0)، روی (۱۷۰/0 تا ۲۱۷/0) و سرب (۰ تا ۰۱۷/0) دیده شد. کاربرد ترکیب فاضلاب با آب در آبیاری کوتاه مدت می‌تواند امکان‌پذیر باشد اما یک برنامه پایش فلزات سنگین ضروری است.

---

کاهش کیفیت و قدرت باروری خاک ناشی از هدررفت کربن‌آلی از مهم‌ترین پیامدهای تغییر کاربری اراضی است، که اثرات جبران‌ناپذیری را بر خاک به جای می‌گذارد. به‌منظور بررسی اثر تغییر کاربری اراضی بر میزان کربن‌آلی خاک در خاک‌های ورتی‌سول، سری سرتیپ‌آباد به وسعت 1850 هکتار در جنوب دشت بیله‌ور با استفاده از طرح پایه کاملاً تصادفی در قالب آزمایش فاکتوریل با 10 تکرار در دو کاربری زراعی و مرتع مورد مطالعه قرار گرفت و برخی از ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی خاک در دو کاربری با هم مقایسه شدند. نتایج مطالعات نشان داد که کربن‌آلی خاک در افق‌های سطحی در کاربری مرتع بیشتر از کاربری زراعی بوده و به تبع آن میزان کربن ترسیب‌شده نیز در کاربری مرتع بیشتر می‌باشد، در افق‌های پایینی اختلاف معنی‌داری در میزان کربن‌آلی خاک در دو کاربری مشاهده نشد، در اثر تغییر کاربری اراضی از مراتع به زمین‌های زراعی میزان جرم مخصوص ظاهری، نیتروژن، اسیدیته و هدایت الکتریکی خاک به‌طور چشمگیری افزایش و درصد کربن‌آلی خاک کاهش می‌یابد. فرایند فعال پدوتوربیشن، میزان رس (بالای 50 درصد)، خاکدانه‌های کوچک فراوان و ساختمان پایدار از جمله عوامل مهم در ذخیره کربن‌آلی در خاک‌های ورتی‌سول بوده که می‌توانند اثرات تغییر ‌کاربری اراضی را بر میزان کربن‌آلی خاک کاهش دهند. به‌طورکلی می‌توان گفت که تغییر کاربری اراضی نه‌تنها می‌تواند لطمه شدیدی بر ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی خاک بر جای بگذارد بلکه با هدررفت کربن و تصاعد بیشتر گازهای گلخانه‌ای حیات کره زمین را نیز به مخاطره می‌اندازد.

---

درپژوهش حاضر، کارآیی شش مدل تجربی با نام‌های فراتر از آستانه ساده، فراتر از نسبت ثابت، ذخیره با تابع درجه دوم، ذخیره با تابع نمایی، ذخیره با تابع درجه سوم و ذخیره با تابع توانی به‌منظور برآورد تغذیه‌ی پتانسیل آب‌های زیرزمینی در منطقه‌ای نیمه‌خشک، مورد مقایسه و ارزیابی قرار گرفت. ابتدا، برآورد تبخیر از روش ضریب دوگانه گیاهی FAO درطی رخداد تغذیه پتانسیل ارزیابی شد. سپس مدل‌های تجربی با استفاده از داده‌های رطوبت خاک و تغذیه پتانسیل، واسنجی شدند. به‌منظور اعتبارسنجی مدل‌های تجربی، رطوبت خاک و تغذیه پتانسیل به‌طور هم‌زمان برای واقعه‌ای مستقل برآورد شدند. مطابق با نتایج، 5 مدل از شش مدل مورد بررسی (به‌استثنای مدل فراتر از آستانه ساده) قادر به برآورد تغذیه‌ی پتانسیل با دقت مناسب و با بیشترین مقدار "جذر میانگین مربعات خطا نرمال شده"(NRMSE) برابر با 4/24 درصد می‌باشند. براساس نتایج اعتبارسنجی، تغذیه پتانسیل توسط مدل‌های نمایی، درجه سه و توانی به‌طور مناسب‌تری نسبت به مدل‌های خطی برآورد گردید. هم‌چنین، رطوبت خاک با به‌کارگیری تمامی مدل‌های تجربی با دقت مناسبی در دوره تغذیه برآورد شد. درنهایت، مدل نمایی که دارای کمترین مقدار NRMSE در برآورد رطوبت خاک و هم‌چنین برآورد مناسبی از تغذیه بوده، به‌عنوان مناسب‌ترین مدل برآورد تغذیه‌ی پتانسیل درمنطقه مورد مطالعه معرفی گردید.

---

مطالعه و ارزیابی تغییرات شاخص‌های کیفیت خاک در انواع کاربری اراضی می‌تواند در برنامه ریزی مدیریت پایدار و پیشگیری از روند نزولی کیفیت خاک مؤثر باشد. در همین رابطه مطالعه‌ای در سال 1389 در منطقه فریدن در استان اصفهان با هدف بررسی برخی از شاخص‌های شیمیایی و بیولوژیک خاک در سه کاربری اراضی(مرتع، دیم‌زار رها شده و دیم)، در دو فصل رویش (اردیبهشت و شهریور) و در سه شیب (10-0، 20-10 و 30-20 درصد) انجام شد. شاخص‌های مورد ارزیابی شامل ازت، فسفر، پتاس، مواد آلی، ظرفیت تبادل کاتیونی و تنفس میکروبی بود. نتایج نشان داد که با افزایش شدت شیب تمامی صفات به‌جز میزان پتاس روند نزولی داشت. از سوی دیگر تأثیر نوع کاربری بر تمامی پارامترهای مورد بررسی به‌جز ازت معنی‌دار بود به‌نحوی که بیشترین مقادیر شامل mg/kg 4/28 فسفر، 62/0% مواد آلی، cmol/kg 38 /20 ظرفیت تبادل کاتیونی و mgC/day 2/33 تنفس میکروبی، همگی در کاربری مرتع دیده شد و در مورد پتاس به مقدار mg/kg 8/406 در دیم مشاهده شد. تأثیر فصل برروی تمامی پارامترهای اندازه‏گیری شده به‌جز ازت معنی‌دار بود به‌گونه‌ای که بیشترین مقادیر شامل mg/kg7/28 فسفر، mg/kg 3/377 پتاس،cmol/kg 6/19 ظرفیت تبادل کاتیونی، mgC/day 9/25 تنفس میکروبی همگی در اردیبهشت و تنها مواد آلی با بیشترین مقدار (68/0%) در شهریورماه دیده شد. نتایج به‌دست آمده از این پژوهش نشان داد افزایش شدت شیب وتغییرکاربری غیراصولی اراضی همزمان با نزدیک شدن به آخر فصل رویش همگی سبب کاهش شاخص‌های کیفی و توانایی بهره‌دهی خاک می‌گردد.

---

منطقه سگزی که در شرق شهر اصفهان واقع شده است، یکی از کانون‌های مهم بحران بیابان‌زایی در استان اصفهان محسوب می‌شود. خاکبرداری‌های بیش از حد، تغییر شکل زمین و ظهور توپوگرافی‌های مصنوعی در دشت مسطح، منظره‌ای بسیار ناخوشایند را در این منطقه ایجاد کرده است. در این تحقیق، از تصاویر ماهواره Cartosat-1، که به‌صورت زوج تصویر استریوسکوپی برداشت شده، برای تهیه نقشه زمین‌های تخریب شده منطقه مذکور استفاده‌ گردید. بدین‌منظور ابتدا با استفاده از DGPS، 9 نقطه با پراکنش مناسب در سطح منطقه مربوط به تقاطع جاده‌ها برداشت ‌‌شد. این نقاط بعد از انجام توجیه ‌داخلی و خارجی، به عنوان نقاط کنترل بر روی جفت تصویر Cartosat-1 تعیین‌گردید. جهت بهبود تطابق، فرایند بسط نقاط و تولید 31 نقطه گرهی انجام ‌شد. این نقاط طی فرآیند مثلث ‌‌بندی مختصات‌ دار و به‌عنوان نقاط چک معرفی گردید. RMSe مطلوب، حدود 3/0 پیکسل حاصل‌ شد. سپس مدل رقومی ارتفاعی براساس 40 نقطه مذکور با اندازه پیکسل 15×15 متر، ایجاد شد. این مدل رقومی ارتفاعی در محیط GIS، با روش Natural Break، به 9 کلاس ارتفاعی، طبقه‌‌بندی شد. با تبدیل فایل رستری مدل رقومی ارتفاعی طبقه‌بندی شده به فایل برداری، برآمدگی‌ها و فرورفتگی‌ها به‌صورت پلیگون‌‌هایی ظاهر شدند که با کد گذاری آنها، نقشه خاکریزی و خاکبرداری منطقه مورد مطالعه، با ضریب کاپا 95/0 و صحت کلی 97/0 به‌دست‌ آمد. نتایج حاصل از این پژوهش نشان می‌دهد که تصاویر ماهواره‌ای Cartosat-1 توانایی کافی برای بررسی اراضی تخریب شده و برداشت توپوگرافی‌های عظیم انسان ساز را دارند. این تغییرات توپوگرافی موجب از بین رفتن پوشش گیاهی طبیعی شده و بیابانزایی را در منطقه توسعه داده است.

---

آلودگی خاک به عنصر سرب منجر به کاهش کیفیت و کمیت محصولات کشت شده می‌شود زیرا این عنصر در اشکال یونی محلول بسیار سمی می‌باشد. قابلیت دسترسی این عنصر برای ریشه گیاهان می‌تواند با تشکیل ترکیبات با حلال‌پذیری پایین و رسوب آنها توسط اصلاح کننده‌های فسفره کاهش یابد. همچنین همزیستی ریشه این گیاهان با قارچ میکوریز می‌تواند مقاومت گیاه را در مقابل عناصر سنگین افزایش دهد. بدین‌منظور پژوهشی به‌صورت گلدانی در قالب آزمایش فاکتوریل بر پایه طرح بلوک‌های کامل تصادفی دردانشگاه شاهرود انجا مپذیرفت. تیمارها شامل قارچ میکوریز با دو سطح تلقیح وعدم تلقیح وتیمار دوم کودهای فسفری شامل تیمارهای بدون کود، اسیدهیومیک، دی ‌آمونیوم فسفات، پودر استخوان وکاربردتوام پودر استخوان و اسید هیومیک بود. نتایج نشان داد تلقیح میکوریز علاوه‌ بر افزایش معنی‌دار درصد کلونیزاسیون میکوریزی، سبب افزایش EC خاک، وزن خشک و جذب فسفر اندام هوایی گیاه شده است. کاربرد کودهای فسفری نیز ضمن افزایش معنی‌دار فسفر قابل دسترس خاک، وزن خشک و جذب فسفر اندام هوایی افزایش معنی‌دار داد. اثرات متقابل میکوریز و کودهای فسفره بر سرب تبادلی خاک معنی‌دار و کاربرد توام دی‌آمونیوم فسفات و میکوریز با کاهش قابل توجه 25/48 درصدی، بیشترین تأثیر را برکاهش سرب تبادلی خاک دارا بود. گیاهان میکوریزی از غلظت سرب کمتری در اندام هوایی خود به‌میزان 78/14 درصد برخودار بودند و همچنین کاربرد کودهای فسفری سبب کاهش معنی‌دار سرب اندام هوایی گیاه شد.

---

در توسعه کشاورزی، عوامل زیادی مانند شرایط آب و هوایی، خاک، کود، زمان و مقدار آبیاری دخالت دارند که برای منظور کردن آنها لازم است از مدل‌های شبیه‌سازی رشد گیاه استفاده نمود. لذا در این پژوهش، مقادیر رطوبت خاک در عمق‌های مختلف، ماده خشک و عملکرد دانه گندم زمستانه در پنج تیمار آبیاری دیم، ۵/۰، ۸/۰، ۰/۱ و ۲/۱ برابر آبیاری کامل طی دو سال زراعی ۸۹-1388 و ۹۰-1389 واقع در اراضی دانشکده کشاورزی دانشگاه شیراز در استان فارس، توسط مدل‌های AquaCrop و WSM شبیه‌سازی شد. داده‌های اندازه‌گیری شده در سال اول زراعی برای واسنجی مدل‌ها و در سال دوم برای اعتبارسنجی مورد استفاده قرار گرفتند. صحت برآورد رطوبت خاک توسط مدل‌ها، مبنای مقایسه دقت برآورد مقادیر شبیه‌سازی‌شده تبخیر- تعرق واقعی گیاه قرار گرفت. براساس نتایج، در مدل WSM، مقدار رطوبت خاک در لایه‌های مختلف عمق ریشه در سال اعتبارسنجی با مقدار نرمال شده ریشه متوسط مربع خطا (NRMSE) برابر ۱۴/۰ خوب برآورد شده، ولی مدل AquaCrop در برآورد آن دقت کمتری داشت (۲۶/۰=NRMSE). مقادیر برآورد تبخیر- تعرق گیاهی در تیمار آبیاری کامل، در هر دو مدل نزدیک به هم بوده ولی با افزایش تنش رطوبتی، از دقت برآورد مدل AquaCrop کاسته شد. مدل WSM مقدار ماده خشک و عملکرد دانه را با NRMSE به‌ترتیب برابر ۱۵/۰ و ۱۸/۰ خوب برآورد کرده و مدل AquaCrop با NRMSE به‌ترتیب برابر ۱۹/۰ و ۳۹/۰ در برآورد آنها دقت کمتری داشت.