علوم آب و خاک

---

رشد و عملکرد دانه ارقام جو آبی (والفجر، بینام و ریحانه) در 4 تاریخ کاشت (14 و 30 مهر و 23 و 29 آبان) در منطقه کرج مطالعه شد. تأثیر تاریخ کاشت، ژنوتیپ و اثر متقابل آنها بر عملکرد دانه معنی‌دار بود. کاشتهای زود و دیر باعث افزایش خسارت سرما شد، اما در کاشتهای دیر خسارت شدیدتر بود. برآورد گردید که مناسب‌ترین زمان کاشت، در حدود 50 روز (600 درجه روز) پیش از یخبندان می‌باشد و بیشترین خسارت سرما در صورتی رخ می‌دهد که کاشت تا حدود 22 روز (230 درجه روز) قبل از یخبندان به تاخیر افتاده باشد و با تاخیر بیش از این در کاشت، از شدت خسارت کاسته می‌شود. بالاترین عملکرد دانه، در تاریخ کاشت دوم و در رقم ریحانه حاصل شد. رقم بینام عملکرد پایدار و نسبتاً بالایی به ویژه در تاریخ کاشتهای نامساعد داشت. در دو تاریخ کاشت نسبتاً مساعد (14 و 30 مهر)، وزن دانه با سرعت رشد خطی دانه و میزان ذخیره سازی و انتقال ذخیره‌ها همبستگی مثبت نشان داد. شاخص سطح برگ، نسبت سطح برگ، سرعت رشد نسبی، سرعت رشد محصول و دوام سطح برگ هر رقم در تاریخ کاشت دوم بالاتر بود. نسبت رشد پس از گلدهی به حداکثر ماده خشک کل همبستگی بالایی با شاخص برداشت داشت. رقم ریحانه از نظر مقاومت به خوابیدگی، شاخص برداشت، ذخیره سازی و انتقال مجدد و سرعت رشد خطی دانه، بالاترین رقم بود. به نظر می‌رسد در تاریخ کاشتهای مساعد، ارقام والفجر و بینام با محدودیت منبع یا اختلال در انتقال و رقم ریحانه با محدودیت مخزن روبرو بوده است.

---

این آزمایش به منظور تعیین اثرات سطوح مختلف ویتامین C (صفر، 150، 300 و 450 قسمت در میلیون) و تراکم در قفس (3، 4 و 5 مرغ) بر کیفیت پوسته تخم مرغ و عملکرد مرغان تخمگذار، تحت شرایط دمای بالای محیطی به اجرا در آمد. یک آزمایش فاکتوریل 4×3 شامل 12 تیمار آزمایشی در یک طرح کاملاً تصادفی به مورد اجرا گذاشته شد. 192 مرغ لگهورن سفید، در سن 25 هفتگی به 48 واحد آزمایشی تقسیم شدند. در هر تیمار 4 تکرار وجود داشت. طول دوره آزمایش 12 هفته بود. صفات مورد اندازه‌گیری عبارت بود از: وزن تخم مرغ، وزن پوسته، ارتفاع سفیده، ضخامت پوسته، تولید روزانه هر مرغ (گرم)، درصد تولید تخم مرغ و ضریب تبدیل غذایی. درصد تولید به طور روزانه و صفات تولید روزانه هر مرغ (گرم)، وزن تخم مرغ، وزن پوسته، ارتفاع سفیده، و ضخامت پوسته، هر دو هفته اندازه‌گیری می‌شد. درصد کلسیم پوسته، در آخرین دوره نمونه‌گیری اندازه‌گیری گردید. ویتامین C به میزان 150 قسمت در میلیون باعث افزایش معنی‌دار وزن تخم مرغ و کلسیم پوسته و به میزان 300 قسمت در میلیون سبب افزایش معنی‌دار ارتفاع سفیده گردید (05/0 > P). تراکم بر وزن پوسته، ضخامت پوسته، ارتفاع سفیده و درصد کلسیم پوسته تأثیر معنی‌دار نداشت. وزن تخم مرغ، تولید روزانه هر مرغ (گرم) و درصد تولید، با افزایش تراکم کاهش معنی‌دار داشت (05/0 > P) و ضریب تبدیل فقط با افزایش تراکم افزایش معنی‌دار نشان داد (05/0 > P). اثر متقابل ویتامین C و تراکم بر وزن پوسته و وزن تخم مرغ معنی‌دار بود (05/0 > P).

---

در یک بررسی صحرایی در جنگل تحقیقاتی بنه فیروزآباد به وسعت تقریبی 12000 هکتار، و با آمیزشی از روش‌های آماربرداری سیستماتیک و تصادفی، اثر ارتفاع محل رویشگاه از سطح دریا و جهت شیب غالب آن، جنسیت و سن گیاه میزبان، و سطح تاج پوشش، بر شدت وقوع بیماری زنگ بنه (Pileolaria terebinthi) بررسی گردید.

 شدت آلودگی زنگ بنه با افزایش سن گیاه کاهش می‌یابد. درختان ماده به مراتب بیشتر از درختان نر به بیماری مبتلا می‌شوند، و شدت آلودگی در ارتفاعات بیش از 2000 متر بسیار کم می‌شود. جهت شیب غالب رویشگاه و سطح پوشش تاجی اثری بر شدت آلودگی نداشت. میان سن و ارتفاع رویشگاه از سطح دریا با شدت آلودگی هم‌بستگی منفی دیده شد، در حالی که میان سطح پوشش تاجی و شدت آلودگی هم‌بستگی معنی‌دار آماری وجود نداشت. با آنالیز رگرسیون، وجود رگرسیون خطی میان متغیر وابسته و متغیرهای مستقل سن، جنسیت (نر و ماده) و ارتفاع رویشگاه از سطح دریا مشخص گردید.

---

قابلیت کرم‌های خاکی برای بازیافت محدوده وسیعی از ضایعات آلی به خوبی شناخته شده است. معدودی از گونه‌های کرم‌های خاکی برای تولیـد تجـاری ورمی کمپوست‌ها مناسب‌اند و از این میـان دو گـونه foetida Eisenia و Lumbricus rubellus در مناطق معـتدله یافت می‌شوند. نمونه‌های کرم‌های خاکی از مناطق شمال و شمال‌غرب کشور و از داخل توده‌های قدیمی کود دامی و لاشبرگ‌های سطحی جمع‌آوری و در شرایط گلخانه‌ای نگه‌داری شدند. برای شناسایی گونه‌های کرم‌های خاکی از ویژگی‌های ظاهری شامل شمار حلقه‌های بدن، شماره حلقه‌های کمربند جنسی، شماره حلقه‌های برآمدگی بلوغ، رنگ بدن، ابعاد بدن کرم‌های بالغ، شکل سر و پیش دهان و شماره نخستین حلقه دارای سوراخ پشتی استفاده شد. تمامی نمونه‌های کرم‌های کمپوستی جمع‌آوری شده، متعلق به گونه Eisenia foetida بودند. این کرم‌ها برای تولید ورمی کمپوست از کود دامی، بقایای گیاهی، لجن فاضلاب، زباله شهری، فیلتر کیک و باگاس حاصل از کارخانه‌های نیشکر قابلیت خوبی داشتند. در شرایط انکوباسیون درون کود دامـی با رطوبت 70 درصـد وزنی و در دمای 2 ± 24 درجـه سانتی‌گراد، هر کرم در هفته، یک الی دو کپسول تخم تولید کرده و در هر کپسول تخم دو الی هفت عدد نوزاد کرم وجود داشت. در طی فرآیند تولید ورمی کمپوست، نسبت کربن به نیتروژن مواد کاهش یافت که نشان‌دهنده پیشرفت تجزیه مواد و پایداری بیشتر ورمی کمپوست تولید شده‌است.

---

هـدف از انـجـام این پژوهـش، بررسـی تأثیـر فـرآوری با قـارچ Pleurotus sajor-caju بـر گـوارش پـذیـری تفـالـه شـیرین بـیان (Glycyrrhiza glabra L) بود. قارچ P. sajor-caju، روی دانه‌های گندم سترون شده، کشت داده شد و پس از دو هفته رشد، به تفاله شیرین بیان سترون درون کیسه‌های پلاستیکی دو کیلویی، افزوده شد. پس از دو هفته، (در دمای 25 درجه سانتی‌گراد) میسلیوم‌های قارچ، روی تفاله رشد کردند و مورد استفاده قرار گرفتند. ضرایب گوارش پذیری در12 قوچ قزل اندازه‌گیری شد. فرآوری تفاله شیرین بیان با قارچ موجب افزایش میزان ماده خشک، پروتئین خام (CP) و عصاره بدون نیتروژن (NFE) شد ولی درصد خاکستر، دیواره سلولی (NDF) و لیگنین ‌(ADL) کاهش یافت. درصد فیبر خام و دیواره سلولی بدون همی سلولز (ADF) تغییر معنی‌داری نشان نداد. کاهش اندکی در درصد چربی خام (سطح 08/0 درصد) دیده شد. میانگین ماده خشک مصرفی و گوارش پذیری ماده خشک در گروه تغذیه شده با تفاله شیرین بیان فرآوری شده، به گونه معنی‌داری بیشتر از گروه شاهد بود. ضرایب گوارش پذیری پروتئین خام، فیبر خام، ماده آلی، چربی خام، عصاره بدون نیتروژن، دیواره سلولی، دیواره سلولی بدون همی سلولز و لیگنین و مجموع مواد غذایی گوارش پذیر (TDN)، برای تفاله فرآوری شده، به طور معنی‌داری بیشتر از گروه شاهد بود. به‌طور کلی، فرآوری با قارچ P. sajor-caju، کیفیت، ارزش غذایی و گوارش پذیری تفاله شیرین بیان را به‌طور معنی‌داری افزایش داد(05/p<0) ولی، مشکل پرورش قارچ روی تفاله سترون نشده، کاربرد این روش در سطح گسترده را مشکل می‌کند.

---

شناسایی گونه‌های Phytophthora عامل پوسیدگی ریشه و طوقه درختان میوه هسته‌دار در استان فارس مورد بررسی قرار گرفت. گونه غالب (64% جـدایـه‌ها) P. cactorum بود که غـالـباً از طوقـه درختـان بادام، زردآلـو و هلـو از مناطـق مخـتلف فارس جداسازی گردید. این نخستین گزارش از جداسازی این گـونه از درختـان هـلو در ایران می‌باشد. در ضـمن گـونه P. nicotianae نیز از طـوقه بـادام و زردآلو جداسازی شد. در شرایط گل‌خانه عکس‌العمل طوقه و ریشه نهال‌های 6 ماهه بادام ارقام مامائی، محب علی و تلخه بی نام نجف آباد، تلخه ساده و سنگی تلـخ ریز از نیریز و هلـوی بذر تلخ اصفـهان و زردآلوی هـلندر به P. cactorum بررسـی شد. مایه قارچ که مدت6-4 هفته روی ورمیکولیت حاوی عصاره دانه شاهدانه رشد داده شده بود در کنار طوقه نباتات قرار داده شد. ارتفاع گیاه، وزن تر گیاه، میزان گسترش بیماری روی طوقه ، مرگ گیاه و درصد کلونیزه کردن ساقه و ریشه مورد ارزیابی قرار گرفت. بر اساس عکس‌العمل ظاهری گیاهان و میزان کلونیزاسیون ریشه و طوقه بادام، رقم مامائی حساس‌ترین و هلوی بذر تلخ، زرد آلو هلندر و بادام رقم تلـخه بـی نام نجـف آباد مقـاوم‌ترین بودند. مقـایسه حساسیت طوقه و ریشـه ارقام به P. cactorum نشـان داد که گرچـه در اغلب صفات مورد بررسی محل مایه زنی اثر معنی‌داری روی میزان بیماری ندارد. برهمکنش ارقام و محل مایه‌زنی روی برخی از صفات مانند ارتفاع گیاه، میزان گسترش بیماری روی طوقه، وزن کل بوته و مرگ و میر گیاهان معنی‌دار بود که نشان دهنده تفاوت در میزان حساسیت ریشه و طوقه در بین ارقام بود.

---

به منظور بررسی حضور گونه‌های Phytophthora در آب‌های جاری کشاورزی در طول سال‌های 1372 تا 1373 در مسیر یک صد کیلومتری رودخانه کر از تنگ بستانک تا تقاطع رودخانه سیوند مرودشت و از رودخانه سیوند از تنگ بلاغی تا تقاطع رودخانه کر در چند نقطه مشخص به صورت ماهیانه از آب نمونه برداری شد و ضمن تعیین دما و هدایت الکتریکی بلافاصله به آزمایشگاه برده شد و پس از تعیین pH و گذرانیدن از پارچه ململ همان روز برای جداسازی قارچ با استفاده از قطعات برگ لیمو شیرین و محیط نیمه انتخابی PARPH انتقال و در دمای 25 درجه سانتیگراد تا ظهور پرگنه قرار داده شد. در اطراف هر پرگنه قارچ چند دانه جوشیده شاهدانه به مدت یک شب گذاشته شد و سپس به آب مقطر برای تولید اسپورانجیوم زیر نور فلورسانت در دمای اتاق قرار داده شد. جدایه‌های فیتوفتورا پس از تشخیص جنس و خالص سازی با استفاده از خصوصیات مرفولوژیکی و نیاز دمایی طبق کلیدهای معتبر تا حد گونه مورد شناسایی قرار گرفت. غالب گونه‌ها از نوع بدون پاپیل و گرمادوست و اکثراً متعلق به P. drechsleri و P. cryptogea بودند. این دو گونه در اکثر آب‌های جاری استان شامل منطقه مرودشت، کامفیروز، سیوند، سپیدان، یاسوج و خفر نیز وجود داشت. وفور آنها در ماه‌های بهار، تابستان و اوائل پائیز حداکثر بود ولی با سرد شدن هوا کاهش یافت. در برخی موارد گونه‌های دارای پاپیل مانند P. capsici و برخی دیگر از گونه‌های ناشناخته فیتوفتورا نیز جداسازی گردید. نوسان جمعیت گونه‌های فیتوفتورا و سایر میکروفلور آب بعد از کارخانه پتروشیمی بسیار شدید بود به طوری که در برخی مواقع سال (احتمالاً به علت آلودگی زیست محیطی آب) به صفر می‌رسید. قارچ فیتوفتورا غالباً از مسیرهای خاکی و به ندرت از کانال‌های سیمانی جداسازی شد ولی از دریاچه سد درودزن جداسازی نگردیدند. بیش از 50% از جدایه‌ها روی گیاهچه‌های طالبی شهد شیراز، بیماری‌زا بودند.

---

تأثیر میزان پروتئین جیره و محدودیت غذایی بر عملکرد، دمای بدن و برخی از شاخص‌های هماتولوژی جوجه‌های گوشتی سویه تجاری راس 308 در شرایط تنش گرمایی مورد ارزیابی قرار گرفت. برای این منظور جوجه‌های گوشتی در سن 21 تا 42 روزگی با یکی از سه تیمار آزمایشی زیر تغذیه شدند. تیمار اول و دوم شامل جیره‌های حاوی سطح پروتئین توصیه شده (1994، NRC) و 85 درصد مقدار توصیه شده آن بودند که طی آزمایش به صورت آزاد در اختیار پرندگان قرار داشتند. تیمار سوم گروه با محدودیت غذایی بود که با جیره حاوی سطح پروتئین توصیه شده تغذیه شدند اما روزانه به مدت 6 ساعت در طی مدت تنش گرمایی گرسنه نگه‌داشته می‌شدند. هر تیمار آزمایش شامل 6 تکرار و هر تکرار متشکل از 18 قطعه جوجه گوشتی بود. آب طی آزمایش همواره در اختیار پرندگان قرار داشت. نتایج آزمایش نشان داد کاهش سطح پروتئین جیره و یا اعمال محدودیت غذایی تأثیری بر افزایش وزن پرندگان نداشت (P>0/05). اعمال محدودیت غذایی سبب کاهش مصرف و بهبود ضریب تبدیل خوراک، بهبود نسبت راندمان انرژی و کاهش دمای بدن پرندگان در هنگام تنش گرمایی در 24 و 32 روزگی شد (P<0.05). کاهش مقدار پروتئین جیره و اعمال محدودیت غذایی سبب کاهش چشمگیر پروتئین مصرفی، افزایش نسبت راندمان پروتئین و همچنین افزایش مقادیر هماتوکریت و اسید اوریک خون شد (P<0.05). جنس تأثیری بر دمای بدن و مقادیر هماتولوژی خون پرندگان نداشت (P>0/05). اعمال تنش گرمایی سبب افزایش دمای بدن، مقدار هماتوکریت، گلوکز و اسید اوریک خون پرندگان شد.

---

  به منظور ارزیابی کمی رسوب دهی حوزه‌های آبخیز فاقد آمار، استفاده از مدل‌های تجربی اجتناب ناپذیر است. مدل EPM یکی از مدل‌های مورد استفاده در ایران می باشد که بعضاً مورد ارزیابی قرار گرفته است. ولیکن اغلب ارزیابی‌ها، با استفاده از آمار رسوب رودخانه‌ها انجام پذیرفته و از اندازه‌گیری مستقیم رسوبات در مخازن سدها و بندها کمتر استفاده شده است، در صورتی که روش اندازه‌گیری رسوبات مخازن سدها و بندها از دقت بالاتری برخوردار می‌باشد. در این تحقیق تعداد 9 حوزه آبخیز کوچک در استان سمنان انتخاب شده‌اند. درخروجی این حوزه‌ها، سدهای خاکی کوتاه طی سال‌های گذشته احداث گردیده‌اند که عمر آنها به ده سال می‌رسد. این سدها تا زمان اندازه‌گیری رسوب سرریز ننموده‌اند و به همین دلیل تمامی رسوبات تولیدی حوزه آبخیز بالادست آنها در مخازن سدها به تله افتاده‌اند. مقدار رسوبات ته نشین شده در مخازن این سدها از طریق عملیات نقشه برداری محاسبه شد. وزن مخصوص ظاهری رسوبات در هر مخزن اندازه‌گیری شد و مقادیر حجمی رسوبات به مقادیر وزنی تبدیل گردید. با استفاده از مدل EPM مقدار رسوب تولیدی حوزه‌ها به صورت حجمی و وزنی برآورد گردید. مقادیر رسوب تولیدی اندازه‌گیری شده در مخازن سدها با مقادیر برآورد شده با استفاده از آزمون t استیودنت مورد مقایسه قرار گرفتند. نتایج نشان داد که اختلاف بین میانگین‌ها برای مقادیر حجمی و وزنی رسوب دهی برآورد شده با استفاده از مدل EPM با مقادیر اندازه‌گیری شده، در سطح 5 درصد معنی‌دار نمی‌باشد ولی تعیین کارایی و میانگین نسبی مجذور مربعات خطای مدل نشان داد که مدل EPM از کارایی نسبتاً پایینی در برآورد رسوب دهی حوزه‌های آبخیز مناطق مورد مطالعه برخوردار است.

---

پسته یکی از مهم‌ترین محصولات اقتصادی ایران بوده که عمدتاً در مناطق شور کاشته می‌شود. یکی از مهم‌ترین بیماری‌های پسته پژمردگی ورتیسیلیومی با عامل Verticillium dahliae بوده که از خاک و درختان پسته در برخی از مناطق پسته کاری جدا شده است. به منظور مطالعه تأثیر کلریدسدیم بر بیماری پژمردگی ورتیسیلیومی سه پایه متداول پسته (سرخس، بادامی زرند و قزوینی) در یک آزمایش گلخانه‌ای تأثیر چهار سطح کلریدسدیم (صفر، 1400، 2800 و 4200 میلی‌گرم NaCl در کیلوگرم خاک) در محیط آبکشت مورد ارزیابی قرار گرفت. این آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح پایه‌ای کاملاً تصادفی با چهار تکرار انجام شد. سطوح مختلف کلریدسدیم قبل از مایه‌زنی با قارچ در محیط آبکشت روی ریشه نهال‌های ده هفته‌ای پسته اعمال شد. دو هفته پس از اعمال تیمارهای کلریدسدیم، مایه زنی نهال‌ها با انتقال آنها به خاک بکر حاوی 40 میکرواسکلروت V. dahliae در هر گرم خاک حاوی غلظت‌های مشابه کلریدسدیم انجام شد. در تیمارهای شوری پایه‌های سرخس و قزوینی به ترتیب بیشترین و کمترین کاهش وزن خشک و هم‌چنین غلظت یون‌های K، Na و Cl را در اندام هوایی و ریشه نشان دادند که بر این اساس، پایه‌های سرخس و قزوینی به ترتیب حساس‌ترین و متحمل‌ترین پایه به شوری بودند. هم‌چنین نتایج نشان داد که افزایش غلظت کلریدسدیم می‌تواند درصد کلنیزاسیون V. dahliae در ساقه و ریشه نهال‌های پسته را افزایش دهد. بیشترین درصد کلنیزاسیون ساقه و ریشه در غلظت 4200 میلی‌گرم کلریدسدیم در کیلوگرم خاک مشاهده شد. در هر سه پایه، برهمکنش کلریدسدیم و V. dahliae در مقایسه با تیمار قارچ به تنهایی و تیمارهای کلریدسدیم باعث کاهش وزن خشک و افزایش غلظت یون‌های K، Na و Cl در اندام هوایی و ریشه شد. در مجموع نتایج پژوهش حاضر نشان داد که تنش شوری قبل از مایه زنی با V. dahliae می‌تواند شدت پژمردگی ورتیسلیومی پسته را به خصوص در پایه‌های حساس به شوری افزایش دهد.

---

اگر چه ماده آلی بخش کمی از وزن خاک را تشکیل می‌دهد ولی تأثیر زیادی بر ویژگی‌های فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی خاک دارد و از شاخص‌های مهم کیفیت و توان تولید خاک به‌شمار می‌رود. تعیین مقدار ماده آلی خاک در مطالعات حاصل‌خیزی خاک‌‌ و آلودگی محیط خاک، ضروری است. روش اکسایش تر واکلی- بلک یکی از روش‌های متداول تعیین ماده‌ آلی است. این روش علی‌رغم دقت و تبعیت از استانداردها، پرهزینه و با مصرف ترکیب کرومیوم‌دار انجام می‌شود. سوزاندن در کوره (Loss On Ignition, LOI) روش دیگری است که به دلیل عدم تمایل به استفاده از اسید کرومیک، هزینه کم و آسانی بیشتر مورد توجه قرارگرفته است. اهداف این پژوهش، تعیین روابط بین روش‌‌های اکسایش ‌تر و LOI در خاک‌های چهار دشت‌ مهم استان چهار محال و بختیاری و تعیین مناسب‌ترین دمای سوزاندن در کوره برای برآورد ماده آلی خاک است. بدین منظور، نمونه‌برداری خاک از لایه سطحی صفر تا 25 سانتی‌متری چهار دشت‌ شهرکرد، فارسان، کوهرنگ و لردگان به طور تصادفی ‌انجام گردید و در مجموع 205 نمونه خاک برداشت شد. ماده آلی خاک به روش‌های اکسایش تر و LOI در پنج دمای 300، 360، 400، 500 و 550 درجه سیلسیوس به مدت دو ساعت تعیین گردید. به منظور تعیین بهترین دمای سوزاندن خاک، 40 نمونه‌‌ خاک، انتخاب و ماده‌ آلی و کربنات کلسیم معادل آنها، قبل و بعد از سوزاندن در دماهای مذکور اندازه‌گیری گردید. نتایج نشان داد در هر دشت بین روش‌های اکسایش تر و LOI در دما‌های مختلف یک رابطه خطی، مثبت و معنی‌دار وجود دارد. تفاوت در دشت‌ها موجب گردید معادله‌ به دست آمده برای هر دشت از معادله‌ کلی متفاوت باشد و تفکیک داده‌ها بر اساس دشت، موجب افزایش R2 معادلات شد. با افزایش دمای سوزاندن، R2 و شیب معادلات کاهش و مجذور میانگین مربعات خطای باقی‌مانده (RMSE) افزایش یافت. در مقادیر بالاتر کربنات کلسیم معادل، کاهش شیب خطوط رگرسیون با افزایش دما قابل توجه بود که می‌تواند ناشی از تخریب بیشتر کربنات‌ها در دمای بالاتر باشد. در این پژوهش، دمایی حدود 360 درجه سیلسیوس بهترین دمای سوزاندن خاک در کوره تشخیص داده شد زیرا در این دما تمام کربن آلی سوزانده شده، حداقل تخریب کربن معدنی و از دست دادن آب ساختمانی از کانی‌های رسی صورت گرفته و هزینه انرژی مصرفی کمتر است.

---

هدایت الکتریکی و اسیدیته خاک، از جمله مهم‌ترین فاکتورهای شیمیایی خاک برای کشاورزی محسوب می‌شود. ماهیت خاک به گونه‌ای است که تغییر در ویژگی‌های آن عمدتاً حالت پیوسته دارد. روشی که بتواند این پیوستگی را در نظر بگیرد، قادر خواهد بود تا تصویر واقعی‌تری از تغییرات خصوصیات خاک را نشان دهد. هدف از این تحقیق بررسی روابط بین داده‌های اندازه‌گیری شده هدایت الکتریکی و اسیدیته خاک دشت قم، خوشه‌بندی، مقایسه روش‌های خوشه‌بندی، تعیین تعداد بهینه خوشه‌ها و پهنه‌بندی خوشه‌ها در منطقه مورد مطالعه بوده است. به این منظور از دو روش خوشه‌بندی فازی FCM و GK به منظور داده‌کاوی و خوشه‌بندی 465 داده اندازه‌گیری شده، استفاده گردید. هم‌چنین به منظور صحت‌سنجی و مقایسه این دو روش از معیارهای ضریب ‌تقسیم‌بندی، گشتاور رده‌بندی، شاخص تقسیم‌بندی، شاخص جداشدگی و شاخص ‌زای و بنی استفاده شده است. نتایج داده‌کاوی داده‌ها نشان داد که تعداد بهینه خوشه‌ها بر اساس روش FCM و GK به ترتیب 15 و 17 می‌باشد. پس از بررسی نتایج خوشه‌بندی و بر اساس معیارهای صحت‌سنجی، مشخص شد که روش GK روش بهتری برای خوشه‌بندی است. براساس این روش 295 داده از 465 نمونه مشاهداتی استفاده شده دارای درجه عضویت بیشتر از 40 درصد بوده‌اند. که در این میان 9 خوشه از 17 خوشه دارای تعداد بیش از 20 عضو بوده‌اند. سپس پهنه‌بندی شوری- قلیائیت بر اساس روش فازی GK و به منظور نمایش بهتر توزیع خوشه‌های تعیین شده برای منطقه مورد مطالعه به‌دست آمده است. نقشه فازی تهیه شده بیانگر آن بود که قسمت‌های شمال غربی و غرب بیشتر جز خوشه 1 و قسمت شرقی منطقه مورد مطالعه جزو خوشه 17 بوده‌اند. به این ترتیب شوری- قلیائیت و در پی آن احتمال تخریب خاک خاک در شرق منطقه مورد مطالعه به مراتب بیشتر از غرب آن است

---

مارن‌ها تشکیلات رسوبی ناپایدار شامل مواد شیمیایی و ذرات تخریبی هستند. فرآیندهای فرسایشی در رابطه با مارن‌ها بسیار شدید هستند؛ به‌طوری‌که اشکال مختلف فرسایش خاک (به‌ویژه بدلندها)، ویژگی‌های بارز در اراضی مارنی به شمار می‌آیند. از این‌رو، شناخت ویژگی‌های مؤثر در فرسایش‌پذیری مارن‌ها برای اقدامات و اتخاذ روش‌های اصلاحی، لازم و ضروری است. در این پژوهش، برای بررسی فرسایش‌پذیری واحدهای مارنی حوزه آبخیز حبله‌رود، از یک بارانساز قابل حمل استفاده شد. مقادیر رسوب و روان‌آب هریک از واحدهای مارنی اندازه‌گیری شد. سپس با استفاده از پارامترهای آماری عوامل مؤثر شناسایی گردیدند. در نهایت، با استفاده از تحلیل عاملی، رابطه بین ویژگی‌های شیمیایی مارن‌ها و رسوبدهی تعیین شد و پارامترهای تأثیرگذار در فرسایش و تولید رسوب مشخص شدند. نتایج نشان داد که رسوبدهی، به‌ترتیب در واحدهای مارن ژیپسی، مارن ماسه‌ای، مارن نمکی و مارن آهکی، کم شده است. هم‌چنین، با افزایش هدایت‌الکتریکی، سدیم، کلر و نسبت جذب سدیم و کاهش بی‌کربنات و کربنات کلسیم فعال موجود در واحدهای مارنی مختلف، شدت فرسایش و رسوبدهی بیشتر شده است.

---

تولید کمپوست و ورمی‌کمپوست از جمله روش‌های کارآمد برای بازیافت ضایعات آلی به‌شمار می‌روند. به منظور بررسی تغییرات ساختمانی مواد آلی در طول فرآیندهای تولید کمپوست و ورمی‌کمپوست،کود گاوی و فیلترکیک نیشکر در دو حالت حضور و عدم حضور کرم‌های خاکی به‌مدت 16 هفته و در دما و رطوبت کنترل شده خوابانده شدند. نمونه‌های مرکب در زمان‌های 0، 8 و 16 هفته تهیه شد. درصد کربن و نیتروژن و نسبت C:N با دستگاه CN آنالیزر تعیین گردید. نمونه‌های جامد برای تجزیه با دستگاه‌های FTIR وC NMR 13 استفاده شدند. با پیشرفت مراحل تجزیه نسبت C:N کاهش یافت. در زمان 16 هفته، نسبت C:N در فرآیند تولید ورمی‌کمپوست اندکی افزایش یافت. تجزیه ساختار مواد آلی با هر دو روش طیف سنجی کاهش نسبت گروه‌هایO – آلکیل و افزایش گروه‌های آروماتیک و کربوکسیل را در هر دو فرآیند نشان داد. به‌طوری‌که نتایج تجزیه نمونه‌ها با C NMR 13 نشان داد درصد ترکیبات O – آلکیل از 41 درصد در نمونه اولیه فیلترکیک بعد از 16 هفته به حدود 1/33 درصد کاهش یافت. در نمونه‌های کود دامی میزان این ترکیبات از 7/56 درصد به 6/43 درصد کاهش یافت. میزان ترکیبات آروماتیک در نمونه اولیه فیلترکیک و کود دامی به‌ترتیب از 5/12 و 5/13 درصد به 4/16 و 7/18 درصد افزایش یافت. درصد ترکیبات کربوکسیلی نیز به‌ترتیب از 5/8 و 6/5 درصد به 7/9 و 2/7 درصد در نمونه فیلترکیک و کود دامی افزایش یافت. ورمی‌کمپوست دارای درصد بیشتری از گروه‌های آروماتیک نسبت به کمپوست بود (در نمونه کود دامی 7/18 به جای 1/17 درصد). در زمان 16 هفته در نمونه‌های ورمی‌کمپوست کاهش اندکی در درصد ترکیبات آروماتیک و کربوکسیلی مشاهده شد. تجزیه با روش طیف‌سنجی برای نمونه‌های کمپوست و ورمی‌کمپوست، وجود سیگنال‌های یکسان با درصد فراوانی متفاوت را نشان داد. بین دو روش طیف‌سنجی، هم‌بستگی (**897/0r=) بسیار خوبی مشاهده شد و داده های به‌دست آمده از دو روش، مکمل همدیگر بودند.

---

خصوصیات نامطلوب لجن فاضلاب از قبیل بوی نامطلوب، غلظت بالای عناصر سنگین و وجود عوامل بیماری‌زا استفاده از لجن را در کشاورزی محدود کرده است. کمپوست کردن و استفاده از کرم‌های خاکی در این فرآیند یکی از روش‌های مناسب برای پایدار کردن لجن فاضلاب و حذف خصوصیات نامطلوب آن می‌باشد. به منظور بررسی تأثیر نوع و درصد اختلاط مواد حجم‌دهنده و مرحله تجزیه لجن بر خصوصیات کیفی ورمی‌کمپوست، آزمایشی در در قالب طرح اسپلیت فاکتوریل در سه تکرار انجام شد که در آن زمان تجزیه لجن (لجن خام، لجن هضم شده در هاضم، لجن آبگیری شده در لاگن‌ها و لجن خشک نهایی)، فاکتور اصلی و نوع مواد حجم‌دهنده (تراشه چوب، برگ درختان و کاه گندم) و درصد اختلاط 0، 15، 30 و 45 درصد مواد حجم‌دهنده و لجن فاضلاب) فاکتور‌های فرعی بودند. بعد از پنج ماه خواباندن گلدان‌ها در شرایط کنترل شده رطوبتی و حرارتی در حضور کرم‌های خاکی، محتویات گلدان‌ها برداشت و غلظت عناصر غذایی و سنگین در ورمی‌کمپوست‌های تولید شده اندازه‌گیری شد. نتایج نشان داد که ورمی‌کمپوست‌های تولید شده دارای pH اسیدی بوده از شوری نسبتاَ کمی برخوردار بوده و غلظت عناصر غذایی مانند نیتروژن، فسفر، آهن و روی در آنها بسیار بالا بود که نشان‌دهنده خصوصیات مناسب این نوع ورمی‌کمپوست از نظر اصلاح خصوصیات خاک و ارزش بالای کودی آن می‌باشد. غلظت عناصر سنگین نیز به استثنای روی در ورمی‌کمپوست‌ها کمتر از استاندارد توصیه شده توسط EPA بود. با وجود عدم تفاوت معنی‌دار بین انواع مواد حجم‌دهنده، افزودن این مواد به لجن فاضلاب باعث کاهش pH، نیتروژن و سرب در نمونه‌های ورمی‌کمپوست گردید. نسبت مناسب اختلاط مواد حجم‌دهنده و لجن فاضلاب 30 درصد حجمی/حجمی توصیه می‌شود.

---

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.

---

چکدم‌های خشکه چین‌سنگی یکی از عمده‌ترین اقدامات برای کنترل سیلاب و رسوب در حوضه‌های آبخیز هستند که کاربردشان ازسال 1369 به سرعت درایران گسترش یافته است. این تخقیق درحوضه آبخیز درجزین در شمال شهر سمنان انجام شده است. چکدم‌های خشکه چین سنگی به طورگسترده طی 15 سال گذشته در دو زیرحوضه آن با هدف کنترل سیل شهر مهدی شهر احداث شده اند. به منظورتعیین اثرچکدم‌ها، تعداد بیش از650 چکدم درحوضه با پیمایش صحرایی اندازه گیری و ارزیابی میدانی شدند. داده‌های جمع آوری شده به محیط نرم افزارArcGIS منتقل شد. با استفاده از برنامه الحاقی HECGeoHMS ومدل هیدرولوژیک HEC-HMS ، تاثیر این سازه ها بر کاهش سیلاب مورد ارزیابی قرارگرفت. با توجه به همگن بودن پروژه‌های آبخیزداری درحوضه واحداث چکدم های متعدد در مسیر آبراهه‌ها، هرگونه تغییر در سیلاب حوضه مربوط به این عملیات بوده است. ارزیابی اثر این سازه‌ها برسیلاب با استفاده از آزمون مقایسه میانگین ها به روش t-استیودنت نشان داد بین دبی سیلاب در قبل و بعد از احداث چکدم های خشکه چین سنگی اختلاف معنی داری درسطح 5 درصد وجود دارد وچکدم‌ها قادرند دبی پیک سیلاب را به طور میانگین 7/16 درصد کاهش دهند.

---

تغییر غیر علمی کاربری اراضی و اعمال خاک‌ورزی تأثیر زیادی بر ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی خاک دارد. در این پژوهش به بررسی اثرات تبدیل اراضی بکر به زمین‌های کشاورزی پرداخته شده است. برای این امر ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی خاک مانند نفوذپذیری، ظرفیت تبادل کاتیونی، هدایت الکتریکی، اسیدیته، جرم مخصوص ظاهری، تخلخل، میزان سدیم، پتاسیم و مجموع کلسیم و منیزیم، درصد ماده آلی، نسبت جذب سدیم (SAR) و درصد آهک مورد آزمایش و مقایسه قرار گرفت. بدین منظور از 50 نقطه از زمین‌های کشاورزی و 50 نقطه از زمین‌های بکر نمونه‌برداری انجام گرفت. پس از انجام آزمایشات مربوطه نتایج حاصل مورد تجزیه و تحلیل آماری قرار گرفت. نتایج به دست آمده نشان داد که تغییر کاربری اراضی بکر مورد مطالعه به اراضی کشاورزی تغییرات معنی‌داری را در میزان ماده آلی خاک و اسیدیته ایجاد نکرده است در حالی که هدایت الکتریکی خاک در اثر این تغییر کاربری به طرز قابل توجهی افزایش یافته است. به جز پارامترهای اسیدیته، SAR، درصد ماده آلی و درصد آهک خاک، سایر پارامترها در اثر این تغییر کاربری دچار افت کیفی قابل توجهی شده‌اند. ضرایب هم‌بستگی مؤثرترین فاکتورها بر تغییرات هر یک از پارامترها نیز مورد مطالعه قرار گرفته است. بر اساس نتایج به دست آمده سدیم در میزان هدایت الکتریکی خاک، جرم مخصوص ظاهری در تخلخل و ظرفیت تبادل کاتیونی خاک، سدیم و مجموع کلسیم و منیزیم در SAR خاک، هدایت الکتریکی در نفوذپذیری خاک و مجموع کلسیم و منیزیم روی ماده آلی خاک، بیشترین تأثیرگذاری را نشان دادند.

---

مدل‌های پالایش سبز برای شناخت بیشتر فرآیندهای حاکم بر این پدیده و مدیریت خاک‌های آلوده از اهمیت بالایی برخوردارند. بررسی‌ها نشان داده است که تاکنون تلاش‌های اندکی برای ارزیابی پتانسیل پالایش سبز فلزات براساس مدل‌های ریاضی انجام گرفته است. هدف از این پژوهش، مدل‌سازی پالایش سبز خاک آلوده به نیکل بود. بدین منظور، با استفاده از توابع کاهش تعرق نسبی و غلظت نیکل در خاک مدلی برای تعیین نرخ پالایش سبز نیکل از خاک ارائه شد. برای ارزیابی مدل، خاک با سطوح مختلفی از آلاینده نیکل آلوده شد. جهت آلوده کردن خاک از نمک نیترات نیکل استفاده شد. سپس با پر کردن گلدان‌ها با خاک‌های آلوده بذر ریحان (Ocimum tenuiflorum L.) در آنها کشت گردید. برای دوری از تنش رطوبتی، گلدان‌ها با فواصل زمانی کوتاه (48 ساعت) توزین و تا رسیدن به رطوبتی نزدیک به‌ظرفیت زراعی آبیاری شدند. گیاهان در چهار نوبت برداشت شدند. در هر مرحله از برداشت، مقادیر تعر ق نسبی و غلظت نیکل در نمونه‌های خاک و گیاه اندازه‌گیری شد. در پایان کارآیی مدل‌ها با آماره‌های ریاضی آزموده شد. برای ارزیابی مدل‌ها، محاسبه آماره‌های خطای ماکزیمم، ریشه میانگین مربعات خطا، ضریب تبیین، کارایی مدل و ضریب جرم باقی‌مانده برای هر کدام از مدل‌ها انجام شد. ترسیم روند تغییرات تعرق نسبی ریحان در بازه‌های مختلف زمانی فصل رشد در سطوح مختلف آلودگی نیکل در خاک نشان داد که در حضور آلاینده‌های فلزی در خاک تعرق گیاه کاهش یافته است. اما به‌دلیل پایین بودن غلظت‌های اعمال شده تغییرات چشمگیر نبوده است. نتایج حاصل از مقایسه آماره‌ها نشان داد برای برآورد تعرق نسبی ریحان در آلودگی نیکل خاک برای تمام بازه‌های زمانی در فصل رشد، کارآیی مدل خطی (940/0 =2R) تنها اندکی بهتر از مدل غیرخطی (84/0 =2R) است. هم‌چنین، مدل حاصل از ترکیب تابع خطی و غلظت نیکل در خاک، برازش نسبتاً خوبی (7/0=R) با مقادیر اندازه‌گیری شده نرخ پالایش سبز نیکل از خاک دارد.

---

مدل غیرخطی ماسکینگام روشی کارا در روندیابی سیلاب است، اما کارایی این روش تحت تأثیر سه پارامتر به‌کار رفته در آن است. در سال‌های اخیر، نتایج رضایت‌بخشی از استفاده الگوریتم‌های فراکاوشی در تعیین مقدار مناسب پارامترهای این مدل گزارش شده است. از این‌رو در این پژوهش به ارزیابی کارایی الگوریتم رقابت استعماری (ICA) در تخمین پارامترهای بهینه مدل غیرخطی ماسکینگام پرداخته شد. علاوه‌بر ICA، الگوریتم ژنتیک (GA) و بهینه‌سازی مجموعه ذرات(PSO)  نیز با هدف در دست بودن معیار برای قضاوت در مورد عملکرد ICA مورد استفاده قرار گرفتند. بدین‌منظور ابتدا ICA در روندیابی سیل ویلسون به‌کار گرفته شد؛ پس از آن روندیابی دو واقعه سیلاب مربوط به رودخانه دوآب صمصامی مورد بررسی قرار گرفت. در مورد سیل ویلسون که تابع هدف به‌صورت مجموع مربعات انحرافات (SSQ) دبی مشاهداتی و محاسباتی در نظر گرفته شد؛ مقدار تابع هدف حاصل از ICA، برابر 77/36 و مقدار تابع هدف حاصل از GA و PSO به‌ترتیب برابر 23/38 و 89/36 به‌دست آمد. در روندیابی دو سیل دیگر علاوه‌بر SSQ، تابع هدف دیگری به‌صورت مجموع قدر مطلق انحرافات (SAD) دبی مشاهداتی و محاسباتی نیز در نظر گرفته شد. در سیلاب اول براساس SSQ، GA بهترین عملکرد را از خود نشان داد ولی براساس SAD، ICA در رتبه نخست قرار گرفت. در مورد سیلاب دوم بر مبنای هر دو تابع هدف، ICA عملکرد بهتری داشته است. در این رابطه ICA نسبت به GA در تابع هدف SSQ، 9 درصد و در تابع هدف SAD، 08/0 درصد بهتر بوده است و نسبت‌به PSO، تابع هدف SSQ و SAD را به‌ترتیب 1/0 و 16/0 درصد بهبود داده است. با توجه به‌نتایج حاصل می‌توان گفت که الگوریتم ICA می‌تواند به‌عنوان یک روش مناسب به‌منظور تخمین پارامترهای مدل غیرخطی ماسکینگام مورد استفاده قرار گیرد.