علوم آب و خاک

استفاده مؤثر از آب باران نقش کلیدی در گسترش کشاورزی در مناطق خشک و نیمه‌خشک است. روش خاکورزی به‌عنوان یک اقدام مدیریتی مهم می¬تواند بر نگه¬داشت آب باران، رطوبت خاک و در نهایت عملکرد محصول در اراضی دیم اثر بگذارد. این مطالعه به‌منظور بررسی تأثیر درجه شیب دامنه و جهت خاکورزی بر کارآیی بهره¬مندی از آب گندم (RWUE) در کشتزارهای دیم گندم در زنجان انجام گرفت. آزمایش مزرعه¬ای در پنج دامنه با شیب متفاوت (12/6، 15/3، 17، 19/4 و 22 درصد) در دو جهت خاکورزی (خاکورزی موازی شیب و روی خطوط تراز) در دو تکرار به اجرا درآمد. رطوبت جرمی خاک در فواصل پنج روز طی دوره رشد و تولید رواناب پس از هر بارندگی اندازه‌گیری شد. عملکرد دانه گندم برای هر کرت تعیین و RWUE بر اساس نسبت عملکرد دانه و بارندگی محاسبه شد. بر اساس نتایج، تولید رواناب، رطوبت خاک، عملکرد دانه گندم و RWUE تحت تأثیر جهت خاکورزی قرار گرفت؛ به‌طوری که تولید رواناب در خاکورزی روی خطوط تراز 6/4 برابر کاهش یافت و مقدار رطوبت خاک، عملکرد دانه گندم و کارآیی بهره¬مندی از آب گندم RWUE به‌ترتیب 8/7، 24/8 و 24/8 درصد افزایش پیدا کرد. با افزایش درجه شیب به‌دلیل کاهش ظرفیت ذخیره آب، تولید رواناب در خاکورزی روی خطوط تراز نسبت به خاکورزی موازی شیب افزایش یافت و موجب شد رطوبت خاک، عملکرد دانه و RWUE کاهش یابد. این نتیجه نشانگر کاهش کارآیی روش خاکورزی روی خطوط تراز در حفظ آب و RWUE در شیب¬های تند است.

      طبقه‌بندی خاک‌ در یک سطبقه‌بندی خاک‌ در یک سیستم استاندارد عموماً طبق اطلاعات حاصل از اندازه¬گیری ویژگی¬های خاک¬ در واحد¬های نقشه¬برداری مختلف تعریف می¬شود. این تحقیق با هدف مقایسه کارایی سامانه¬های رده¬بندی جهانی خاک (WRB) و آمریکایی (ST) در توصیف ویژگی¬های ژنتیکی و مورفولوژیکی خاک¬ها انجام شد. از نه خاکرخ¬ مطالعاتی، شش خاکرخ شاهد انتخاب و در واحدهای فیزیوگرافی واریزه¬های سنگریزه¬دار، دشت دامنه¬ای و دشت¬ آبرفتی حفر شدند، سپس خاکرخ¬ها بر اساس الگوی دو سامانه کلاس¬بندی شدند. همچنین از آزمون تجزیه واریانس و مقایسه میانگین برای کمی کردن تغییرات ویژگی¬های مورد نظر خاک استفاده شد. نتایج تغییرات ویژگی¬های فیزیکی و شیمیایی خاک در هر یک از موقعیت¬های مختلف شیب بر اساس تجزیه واریانس اثر واحدهای فیزیوگرافی و عمق خاک در سطح یک درصد معنی¬دار شد. نتایج کلاس¬بندی خاک¬ها نشان داد که طبق WRB در سطح گروه مرجع با جداسازی چهار گروه Regosol، Cambisol، Calcisol و Gleysol نسبت به ST با شناسایی دو راسته Entisols و Inceptisols خاک¬های متنوع¬تری را شناسایی کرده است. خاک¬های واقع در دشت آبرفتی با سطح آب زیرزمینی بالا در WRB به‌دلیل ایجاد شرایط  محدودیت زهکشی برخلاف ST که در سطح زیرراسته با عنوانAquepts  نامیده شده¬اند، در یک سطح بالاتر با عنوان گروه مرجع Gleysol طبقه¬بندی شدند. از دیگر سو ST برخلاف WRB با بهره¬گیری از معیارShallow در سطح فامیل توصیفی از کم عمق بودن خاک¬ها و محدودیت توسعه ریشه را ارائه کرد. به¬طور کلی میزان کارایی هر یک از سامانه¬ها، با وجود تفاوت¬های ذاتی در ساختار آنها بسته به هدف به‌کارگیری از آنها متفاوت است.یستم استاندارد عموما طبق اطلاعات حاصل از اندازه­گیری ویژگی­های خاک­ در واحد­های نقشه­برداری مختلف تعریف می­گردد. این تحقیق با هدف مقایسه کارایی سامانه­های رده­بندی جهانی خاک (WRB) و آمریکایی (ST) در توصیف ویژگی­های ژنتیکی و مورفولوژیکی خاک­ها انجام گردید. از نه خاکرخ­ مطالعاتی، شش خاکرخ شاهد انتخاب و در واحدهای فیزیوگرافی واریزه­های سنگریزه­دار، دشت­دامنه­ای و دشت­آبرفتی حفر گردیدند، سپس خاکرخ­ها بر اساس الگوی دو سامانه کلاس­بندی گردیدند. همچنین از آزمون تجزیه واریانس و مقایسه میانگین جهت کمی نمودن تغییرات ویژگی­های موردنظر خاک استفاده گردید. نتایج تغییرات ویژگی­های فیزیکی و شیمیایی خاک در هر یک از موقعیت­های مختلف شیب براساس تجزیه واریانس اثر واحدهای فیزیوگرافی و عمق خاک در سطح یک درصد معنی­دار گردید. نتایج کلاس­بندی خاک­ها نشان داد که طبق WRB در سطح گروه مرجع با جداسازی چهار گروه Regosol، Cambisol، Calcisol و Gleysol نسبت به ST با شناسایی دو راسته Entisols و Inceptisols خاک­های متنوع­تری را شناسایی نموده است. خاک­های واقع در دشت آبرفتی با سطح آب زیر زمینی بالا در WRB به دلیل ایجاد شرایط  محدودیت زهکشی برخلاف ST که در سطح زیر راسته با عنوانAquepts  نامیده شده­اند، در یک سطح بالاتر با عنوان گروه مرجع Gleysol طبقه­بندی گردیدند. از دیگر سو ST برخلاف WRB با بهره­گیری از معیارShallow در سطح فامیل توصیفی از کم عمق بودن خاک­ها و محدودیت توسعه ریشه را ارائه نمود. به­طورکلی میزان کارایی هر یک از سامانه­ها، علی رغم وجود تفاوت­های ذاتی در ساختار آنها بسته به هدف بکارگیری از آنها متفاوت می­باشد.طبقه‌بندی خاک‌ در یک سیستم استاندارد عموما طبق اطلاعات حاصل از اندازه­گیری ویژگی­های خاک­ در واحد­های نقشه­برداری مختلف تعریف می­گردد. این تحقیق با هدف مقایسه کارایی سامانه­های رده­بندی جهانی خاک (WRB) و آمریکایی (ST) در توصیف ویژگی­های ژنتیکی و مورفولوژیکی خاک­ها انجام گردید. از نه خاکرخ­ مطالعاتی، شش خاکرخ شاهد انتخاب و در واحدهای فیزیوگرافی واریزه­های سنگریزه­دار، دشت­دامنه­ای و دشت­آبرفتی حفر گردیدند، سپس خاکرخ­ها بر اساس الگوی دو سامانه کلاس­بندی گردیدند. نتایج نشان داد که WRB در سطح گروه مرجع با جداسازی چهار گروه Regosol، Cambisol، Calcisol و Gleysol نسبت به ST با شناسایی دو راسته Entisols و Inceptisols خاک­های متنوع­تری را شناسایی نموده است. خاک­های واقع در دشت آبرفتی با سطح آب زیر زمینی بالا در WRB به دلیل ایجاد شرایط  محدودیت زهکشی برخلاف ST که در سطح زیر راسته با عنوانAquepts  نامیده شده­اند، در یک سطح بالاتر با عنوان گروه مرجع Gleysol طبقه­بندی گردیدند. از دیگر سو ST برخلاف WRB با بهره­گیری از معیارShallow در سطح فامیل توصیفی از کم عمق بودن خاک­ها و محدودیت توسعه ریشه را ارائه نمود. به­طورکلی میزان کارایی هر یک از سامانه ­ها، علی رغم وجود تفاوت­های ذاتی در ساختار آنها بسته به هدف بکارگیری از آنها متفاوت می­باشد.

هدررفت خاک می¬تواند مشکلات درون منطقه¬ای و برون منطقه¬ای زیادی را ایجاد کند، از سویی دیگر اثر رطوبت خاک بر فرایندهای هدررفت خاک و تولید رسوب در جهت شناخت و شبیه¬سازی پاسخ هیدرولوژیکی خاک ضروری است. بنابراین استفاده از افزودنی-های خاک به¬منظور حفاظت آب و خاک امری ضروری است. لذا پژوهش حاضر با هدف بررسی اثر افزودنی¬های خاک ورمی¬کمپوست و نانوکود بر مؤلفه¬های هدررفت خاک و غلظت رسوب در رطوبت¬های هواخشک، 15 و 30 درصد و شدت¬های 50 و 90 میلی¬متر بر ساعت بر تغییرات هدررفت خاک و غلظت رسوب انجام شد. نتایج به¬دست آمده ضمن تأیید اثر معنی¬دار هر تیمار¬ حفاظتی در سطح 99 درصد بر مؤلفه¬های مورد نظر نشان داد که تیمار حفاظتی ورمی¬کمپوست در مقایسه با تیمار نانوکود تأثیر بیشتری بر مؤلفه¬های اندازه-گیری شده داشت. همچنین تیمار حفاظتی ورمی¬کمپوست توانست هدررفت خاک را در رطوبت¬های هواخشک، 15 و 30 درصد به-ترتیب 72/51، 66/63 و 78/76 درصد (50 میلی¬متر بر ساعت) و 45/01، 35/57 و 10/45 درصد (90 میلی¬متر بر ساعت) کاهش دهد. اثر جداگانه تیمارهای حفاظتی، رطوبت¬های خاک و شدت¬های بارندگی و نیز اثر متقابل تیمارهای حفاظتی × شدت بارندگی و شدت بارندگی×رطوبت خاک روی تغییرات هدررفت خاک و غلظت رسوب در سطح 99 درصد معنی¬دار بود. همان¬گونه که نتایج نشان می-دهد استفاده از ورمی¬کمپوست و نانوکودها نتایج قابل قبولی را روی مؤلفه¬های مورد بررسی داشته اما تأثیر ورمی¬کمپوست بر مؤلفه¬های مورد بررسی بیشتر از نانوکود بود. بنابراین با توجه به استفاده گسترده از انواع مختلف افزودنی‌ها امروزه بایستی به‌سمت امکان‌سنجی کاربرد افزودنی‌هایی مانند ورمی¬کمپوست و نانوکود پیش رفت که اثر سوء محیط ¬زیستی نداشته باشند.

شور شدن خاک پدیده‌ای است که اراضی کشاورزی و عرصه‌های طبیعی را تهدید می‌کند و منجر به کاهش بهره‌وری، تخریب منابع خاک و پوشش گیاهی و درنهایت رها شدن این عرصه‌ها می‌شود. این پژوهش اقدام به کمّی‌سازی صعود موئینگی آب زیرزمینی (CR) و تبخیر و تعرق واقعی (ETa) و ارتباط آنها با شور شدن خاک دشت آزادگان واقع در غرب استان خوزستان کرده است. منطقه مطالعاتی دارای آب و هوای گرم بوده که سطح ایستابی کم‌عمق، آب زیرزمینی شور و نرخ بالای تبخیر از مهم‌ترین ویژگی‌های آن محسوب می‌شود. به این منظور نمونه‌برداری‌های میدانی در چهار فصل متوالی سال انجام و پارامترهای شوری، رطوبت و بافت خاک، عمق سطح ایستابی و شوری آب زیرزمینی در 27 نقطه معرف پراکنده از هم  در سطح منطقه مطالعاتی اندازه‌گیری شد. سپس با به‌کارگیری مدل UPFLOW، مقدار CR در فصول مختلف سال برآورد شد. همچنین از تصاویر ماهواره‌ای لندست و مدل SEBAL برای برآورد ETa و تهیه نقشه‌های مربوطه در روزهایی از چهار فصل سال استفاده شد و تأثیر این پارامتر بر نرخ صعود موئینگی روزانه در همان روزها بررسی شد. نتایج این پژوهش نشان داد که میانگین ETa روزانه دشت آزادگان در فصول مختلف بین 1/55 تا 7/96 میلی‌متر بر روز متغیر بوده که موجب نرخ صعود موئینگی متغیر بین 1/2 تا 1/5 میلی‌متر بر روز شده است. این مسئله به‌طور ماهانه، منجر به جابه‌جایی 12 تا 18/8 تن بر هکتار نمک از آب زیرزمینی شور و کم عمق به سطح خاک این دشت و باعث شور شدن خاک سطحی شده است. همچنین ارتباط نزدیکی بین پارامترهای ETa، CR و روند شور شدن خاک وجود داشت که این ارتباط می‌تواند در مدل‌سازی تغییرات مکانی و زمانی شوری خاک و ارائه راهکارهای کاهش تجمع املاح در خاک منطقه مطالعاتی مورد استفاده قرار بگیرد.

تحقیق حاضر به بررسی آزمایشگاهی و نرم¬افزاری سد¬های خاکی همگن در حالت تخلیۀ ناگهانی مخزن می‌پردازد. در این پژوهش با به‌کارگیری مدل آزمایشگاهی، مدل عددی در حالت¬های مختلف اشباع بودن خاک مورد ارزیابی قرار داده شد. به‌منظور بررسی آزمایشگاهی تأثیر هدایت هیدرولیکی بر افت سریع سطح آب و به‌کارگیری پارامترهای هیدرولیکی مواد، جریان نشت در مدل توسط نرم‌افزار seep/w مدل‌سازی شد. اطلاعات ورودی به نرم‌افزار شامل، هدایت هیدرولیکی و مقدار حجم آب به‌ترتیب با انجام آزمایش¬ بار ثابت و با به‌کارگیری یک نفوذسنج دیسکی ارائه شد. پس از صحت¬سنجی هدایت هیدرولیکی با مدل عددی، نتایج با داده¬های آزمایشگاهی مقایسه شد. مقایسه بین تخلیه عددی و آزمایشگاهی نشان می¬دهد که مدل عددی تفاوت معناداری با مدل آزمایشگاهی ندارد. علاوه بر این، شبیه¬سازی¬های اشباع و غیراشباع نشان می¬دهد که مدل غیراشباع مطابقت زیادی با مدل آزمایشگاهی دارد. فرض بر این است که با توجه به شرایط افت، مدل¬های غیراشباع می¬توانند دقت زیادی را برای شبیه¬سازی جریان از طریق سد خاکی همگن به‌دست آورند.

با توجه به نیم‌عمر و پایداری نسبتاً طولانی‌مدت آلاینده‌های آلی دیرپا در محیط و آثار نامطلوب این ترکیبات بر سلامت انسان و محیط، این مطالعه با هدف شناسایی، تعیین مقادیر، منشأ‌یابی و ارزیابی خطر سلامت ترکیبات پلی‌کلره بی‌فنیل (PCBs) در نمونه‌های خاک سطحی مجاورت مجتمع پردازش و بازیافت آرادکوه تهران در سال 1399 انجام شد. بدین¬منظور، در مجموع 30 نمونه خاک سطحی از 10 ایستگاه نمونه‌برداری واقع در مجاور مجتمع آرادکوه جمع‌آوری شد. پس از استخراج آنالیت‌ها، از روش کروماتوگرافی گازی- طیف‌سنجی جرمی (GC-MS) برای شناسایی و تعیین محتوی PCBها استفاده شد. نتایج بیانگر شناسایی 15 ترکیب PCB در نمونه‌ها بود. همچنین، کمینه، بیشینه و میانگین غلظت مجموع PCBها به‌ترتیب برابر با 269، 434 و 359 میکروگرم در کیلوگرم بود. از طرفی، با توجه به نتایج آزمون تجزیه مؤلفه¬های اصلی (PCA) و همچنین سهم زیاد غلظت همولوگ‌های سبک از کل غلظت ترکیبات PCB شناسایی شده در نمونه‌ها، می‌توان وجود ترکیبات PCB در نمونه‌ها را احتمالاً با فرایند احتراق ترکیبات حاوی اتم کلر مرتبط دانست. مقادیر فاکتور سرطان‌زایی ناشی از قرارگرفتن در معرض 105PCB به‌عنوان تنها ترکیب PCB شناسایی شده در نمونه‌های خاک واجد عامل هم¬ارزی سمیت (TEF) نشان داد که مواجهه با خاک آلوده، منجر به سرطان‌زایی متوسط ناشی از ترکیب 105PCB خواهد شد. با توجه به مخاطرات ناشی از ترکیبات PCB، شناسایی، تعیین محتوا، منشأ‌یابی و نظارت منظم و دوره‌ای این ترکیبات در محیط‌های مختلف و تلاش برای کنترل و کاهش آلودگی آنها به‌منظور حفظ سلامت محیط و شهروندان توصیه می‌شود.

پژوهش حاضر برای بررسی آزمایشگاهی مکانیزم شکست سد خاکی ناشی از اثر میزان شیب بالادست و پایین¬دست بدنه سد، طرح‌ریزی شده است. با توجه به اینکه شیب وجه پایین¬دست این نوع سد‏ تأثیر زیادی بر زمان و نحوه‏ی خرابی دارد، بدین¬منظور 8 مدل از سد خاکی با شیب‌‌‌های متفاوت بالادست و پایین¬دست (1:1 و 2:1) برای دو نوع خاک (خاک Sc) ساخته شد. زمان تخریب سد و نحوه آن برای دبی‌‌‌های سیلابی مورد نظر بررسی شد. نتایج نشان داد که شیب بالادست سد خاکی به مراتب تأثیر کمتری نسبت به شیب پایین¬دست بر روند آبشستگی حاصل از پدیده روگذری دارد. همچنین، با افزایش شیب پایین¬دست بدنه سد خاکی، میزان آبشستگی در شکاف آبشستگی تا ماکزیمم 28 درصد افزایش پیدا می¬کند. همچنین، با استفاده از تکنیک رگرسیون غیر خطی، روابطی برای تخمین میزان دبی خروجی و محل تشکیل آبشار ارائه شد. همچنین، با درنظرگرفتن نحوه شسته¬شدن و تشکیل آبشار درون بدنه سد¬های خاکی چسبنده، دو طرح کلی آبشار بزرگ و سری آبشارها ارائه شد. درنهایت نحوه تشکیل این آبشارها با تنش موجود در زمان شسته¬شدن رسوبات نسبت به تنش برشی مواد سازنده سد مورد بررسی و ارزیابی قرار داده شد و با ارائه محدودیت¬هایی بر پایه تنش برشی، وضعیت تشکیل نوع و الگوی شسته شدن بدنه سد¬های خاکی چسبنده در زمان روگذری تخمین زده شد. درنهایت طرح کلی برای تخمین رفتار آبشستگی در سدهای همگن با خاک چسبنده معرفی شد.

بیابان¬زایی در سال¬های اخیر به یکی از اصلی¬ترین معضلات جوامع ساکن در مجاورت مناطق بیابانی تبدیل شده است. یکی از روش¬هایی که در سال¬های اخیر برای بهسازی خاک این مناطق مورد توجه قرار گرفته و به سرعت در حال گسترش در زمینه علوم مکانیک خاک می‌باشد، روش بهسازی میکروبی کربنات کلسیم (MICP) است. به کمک این فرآیند می توان با استفاده از میکروارگانیسم‌های موجود در خاک و استفاده از اوره و کلرید کلسیم، خاک را تثبیت نموده و پارامترهای مهندسی آن را ارتقا داد. بر این اساس به تازگی تلاش¬هایی برای استفاده از این روش صورت گرفته که در آن با ایجاد یک لایه سطحی مقاوم بر روی ماسه از بلندشدن دانه های گرد و غبار ممانعت می نماید. در مطالعه حاضر سعی شده با بررسی این روش، تأثیر شرایط محیطی موجود در بیابان¬ها از قبیل درجه دما و طوفان¬های ماسه‌ای بر روی خاک تثبیت¬شده به روش میکروبی بررسی شود. از این¬رو نمونه¬های بهسازی¬شده تحت دماهای متوسط و بیشینه منطقه قرار گرفته که بر این اساس با افزایش دما میزان مقاومت لایه سطحی بیشتر گردید. این افزایش مقاومت تا دما 24 درجه با شیب زیاد ادامه داشته ولی از دمای 24 درجه به بعد این شیب کاهش می یابد. همچنین، شرایط طوفان ماسه¬ای منطقه با استفاده از بارش ماسه¬ای سه سایز مختلف دانه (ریز، متوسط و درشت) در داخل تونل باد شبیه¬سازی شد. نتایج این آزمایش¬ها نشان داد که در سرعت¬های باد 7 و 11 متربرثانیه خاک تثبیت شده امکان تحمل شرایط محیطی را به خوبی داشته ولی با افزایش سرعت باد به 14 متربرثانیه و همچنین افزایش سایز دانه¬ها به درشت¬دانه، لایه مقاوم سطحی دچار سایش و خرابی شده که افزایش فرسایش بادی خاک را نیز به دنبال دارد.

یکی از مهم‌ترین فرایندهای طبیعی در مناطق خشک و نیمه خشک، فرسایش بادی است. دشت سیستان با اقلیم فرا‌خشک، یکی از مناطق بادخیز کشور بوده که با توجه به خصوصیات خاک منطقه، پدیده فرسایش ‌بادی از شدت زیادی برخوردار است. این پژوهش با هدف بررسی رابطه بین برخی خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک با مقدار آستانه فرسایش بادی در پوشش‌های مختلف، در قسمتی از ناحیه مرکزی سیستان و در بازه زمانی اردیبهشت و مرداد 1397 انجام شد. به این منظور، با استفاده از نتایج مطالعات میدانی و طبقه‌بندی تصاویر ماهواره‌ای، نقشه پوشش اراضی منطقه در پنج طبقه تهیه شد. برای بررسی خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک، در 50 نقطه در عمق 10 سانتی‌متری از خاک نمونه‌برداری و در هر محل آستانه فرسایش بادی، با استفاده از دستگاه تونل باد قابل حمل، تعیین شد. همچنین رابطه میان خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک شامل بافت، رطوبت خاک، وزن مخصوص ظاهری، EC، SAR، ESP، Na+، k+، با میزان سرعت آستانه فرسایش ‌بادی بررسی شد. بر اساس نتایج بدست آمده، بیشترین سرعت آستانه در اراضی با کاربری کشاورزی، برابر 8/2 متر بر ثانیه و کمترین آن، در اراضی تپه ‌ماسه‌ای برابر 3/8 متر بر ثانیه بود. مقدار سرعت آستانه فرسایش بادی، در اراضی مختلف در مجاورت نواحی ماسه‌ای، کمتر از میانگین آن پوشش است. همچنین، در منطقه مطالعه در سطح 5 درصد از بین خصوصیات فیزیکی بیشترین اثر معنی‌دار را بافت خاک و از بین خصوصیات شیمیایی بیشترین تأثیر معنی‌دار را EC و SAR بر فرسایش-پذیری بادی خاک دارد.

استفاده از کودهای آلی در اصلاح و احیای خاک‌های شور و سدیمی می‌تواند از ضرورت استفاده از منابع شیمیایی کلسیم بکاهد. در پژوهش حاضر آزمایش‌های آبشویی خاک در قالب طرح کاملاً تصادفی به‌صورت فاکتوریل خرد‌شده با سه تکرار انجام شد. فاکتورهای اصلی: 1) نوع ماده اصلاح‌گر شامل کود دامی و کمپوست، 2) سطح ماده اصلاح‌گر شامل یک، سه و پنج درصد وزنی و 3) مرحله آبشویی در پنج سطح شامل: بدون آبشویی، یک بار، دو بار، سه بار و چهار بار آبشویی هر بار با یک حجم منفذی و با فواصل 30 روزه بود. تمامی ستون‌ها بعد از اضافه‌کردن اصلاح‌گرها به مدت 30 روز تحت انکوباسیون قرار گرفته و سپس آبشویی شدند. صفات در هر ستون، در سه عمق به‌عنوان فاکتور فرعی بررسی شد. بعد از 120 روز، شوری و درصد سدیم تبادلی خاک تیمار‌شده با هر دو اصلاح‌گر به‌ترتیب به کمتر از پنج دسی‌زیمنس بر متر و 15 درصد رسید. بعد از 150 روز، غلظت پتاسیم و منیزیم تبادلی توسط هر دو اصلاح‌گر کاهش یافت. کلسیم تبادلی خاک در پایان ماه پنجم توسط هر دو اصلاح‌گر افزایش معنی‌داری پیدا کرد. کارایی سطح یک درصد وزنی از هردو اصلاح‌گر با سطوح دیگر در بهبود ویژگی‌های شور و سدیمی خاک برابر بود و بین آبشویی با سه و چهار حجم منفذی در مورد هیچ‌کدام از اصلاح‌گرها در اکثر صفات، تفاوتی مشاهده نشد. در تیمار آبشویی با سه حجم منفذی با کاربرد سطح یک درصد وزنی کود دامی و کمپوست،  ECخاک به‌ترتیب، 80 درصد و 71 درصد و ESPخاک به‌ترتیب 44/5 درصد و 35 درصد کاهش یافت. 

بیوچار به‌عنوان راهکاری کارآمد در بهبود ویژگی‌های خاک و مدیریت پسماندهای آلی موجب کاهش اثرات تنش‌‌های غیرزیستی و افزایش حاصلخیزی خاک می‌شود. اما، اثر آن بر شاخص‌های زیستی در خاک‌های تحت تنش‌های هم‌زمان شوری و آلودگی مورد مطالعه قرار نگرفته است. بنابراین، هدف این پژوهش ارزیابی اثر بیوچار باگاس نیشکر بر شاخص‌های زیستی در یک خاک آلوده به کادمیم در شرایط شور و غیرشور بود. آزمایش به‌صورت فاکتوریل با 2 فاکتور شوری (شاهد، 20 و 40 میلی‌مولار سدیم کلرید) و بیوچار باگاس نیشکر (خاک‌های اصلاح نشده با بهساز آلی، اصلاح شده با باگاس، بیوچار 400 و 600 درجه سلسیوس به میزان یک درصد) در قالب طرح کاملاً تصادفی اجرا شد. نتایج نشان داد که شوری با افزایش 17-12 درصدی حلالیت کادمیم موجب تشدید سمیت آن برای ریزجانداران و کاهش محسوس فراوانی و فعالیت جمعیت میکروبی خاک شد. برعکس، کاربرد بیوچار با کاهش غلظت کادمیم (18-14 درصد)، افزایش کربن آلی (127-89 درصد) و کربن آلی محلول (70-4 درصد) موجب کاهش اثر این تنش‌ها بر جمعیت میکروبی و فعالیت آنزیمی خاک شد. به‌طور کلی، این پژوهش نشان داد که کاربرد بیوچار باگاس نیشکر با کاهش غلظت کادمیم قابل دسترس ناشی از شوری خاک موجب تعدیل نسبی اثر متقابل شوری و آلودگی کادمیم بر شاخص‌های زیستی خاک می‌شود.

در این پژوهش از مدل Drainmod-S برای تغییرات غلظت نمک در خاک و اثر زهکشی زیرزمینی بر میزان آبشویی در یک مدل فیزیکی (لایسیمتر بزرگ) استفاده شد. برای اندازه‌گیری شوری محلول خاک، عصاره¬گیر خاک در اعماق 40، 50 و 70 سانتی‌متری خاک در فاصله 35 سانتی‌متر از زهکش نصب شد. در این مطالعه، سه سناریو شامل بررسی پروفیل شوری تحت شرایط متعارف (زهکشی میان‌فصل و پایان‌فصل)، بررسی پروفیل شوری خاک تحت شرایط مختلف زهکشی و اعمال سناریوی قبل با آب آبیاری شورتر اعمال شد که سناریوی دوم و سوم در چهار مرحله زهکشی بین نشاء و میان¬‌فصل (روز 15 تا 20)، زهکشی میان¬‌فصل (روز 35 تا 40)، زهکشی بین میان¬‌فصل و پایان‌‌فصل (روز 55 تا 60) و زهکشی پایان¬فصل (روز 75 تا 80) انجام شد. نتایج نشان داد که پس از شبیه‌سازی غلظت کل املاح نسبت به زمان در عمق 40 سانتی‌متری و مقایسه با مقادیر اندازه‌گیری شده، مقدار پارامتر ضریب تبیین (R2) برابر با 0/77 به‌دست آمد که حاکی از شبیه‌سازی قابل قبول مدل Drainmod-S است. این پارامتر برای شبیه‌سازی غلظت املاح در عمق 50 و 70 سانتی‌متر خاک نیز به‌ترتیب برابر با 0/76 و 0/75 به‌دست آمد. مقدار پارامتر میانگین خطای مطلق (MAE) نیز بسیار ناچیز بود.

پیش‌بینی دقیق فشار آب حفره‌ای در بدنه سدهای خاکی در زمان ساخت با روش‌های دقیق یکی از مهم‌ترین ارکان در مدیریت پایداری سدهای خاکی است. هدف کلی از این تحقیق توسعه مدل‌های ترکیبی، بر مبنای سیستم استنتاج عصبی فازی و الگوریتم‌های بهینه‌سازی فرا‌ ابتکاری است. در این راستا الگوریتم‌های فرا ابتکاری بهینه‌ساز شامل الگوریتم ژنتیک (GA)، ازدحام ذرات (PSO)، تفاضل تکاملی (DE)، کلونی مورچگان برای فضای پیوسته (ACOR)، جستجوی هارمونی (HS)، رقابت استعماری (ICA)، کرم شب تاب (FA) و گرگ خاکستری(GWO) به‌منظور بهبود عملکرد آموزش سیستم استنتاج عصبی فازی، استفاده شد. سه ویژگی شامل تراز خاکریزی، زمان ساخت سد و تراز مخزن (آبگیری) حاصل از ابزار دقیق سد به‌عنوان ورودی مدل‌های ترکیبی انتخاب شدند. ارزیابی‌هایی انجام‌ شده از مقایسه مدل‌های ترکیبی با شاخص‌های آماری، نشان‌دهنده دقت قابل ‌قبول هر هشت مدل ترکیبی است. نتایج تحقیق نشان داد مدل ترکیبی الگوریتم ژنتیک در دوره آزمون با مقادیر ، RMSE، NRMSE وMAE  به‌ترتیب برابر با مقادیر0/9540، 0486/، 0/1232 و 0/0345، بهترین عملکرد را نسبت به سایر الگوریتم‌های بهینه‌ساز دارد. همچنین الگوریتم‌های ترکیبی ANFIS-GA، ANFIS-PSO، ANFIS-ICA،ANFIS-HS عملکرد بهتری را نسبت بهANFIS-GWO، ANFIS-FA، ANFIS-ACOR و ANFIS-DE در بهبود آموزش شبکه ANFIS و پیش‌بینی فشار آب حفره‌ای در بدنه سدهای خاکی در زمان ساخت، دارند.

به‌منظور بررسی مطالعه تغییر و تحول خاک – سیمای اراضی در منطقه چالدران 9 خاکرخ شاهد در 5 واحد ژئومورفیک غالب منطقه ازجمله دشت دامنه‌ای، پدیمنت پوشیده، مخروطه افکنه، دشت، دشت سیلابی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان دادند، تجمع کربنات پدوژنیک در برخی از خاکرخ‌ها به‌صورت کانکرشن و به‌رنگ روشن بود. در خاکرخ‌های شاهد در دشت دامنه‌ای، (خاکرخ 5 و 7)، پدیمنت پوشیده (خاکرخ 6)، و دشت سیلابی (خاکرخ 8) انتقال رس از افق‌های سطحی و تجمع در افق زیرین، ناشی از بارش به‌نسبت خوب منطقه و فصول متمایز خشک و مرطوب، منجر به تشکیل افق آرجیلیک همراه با تشکیل پوسته‌های رسی روی سطوح خاکدانه و واحدهای ساختمانی شده و راسته آلفی‌سولز را ایجاد کرده است. نتایج کانی‌شناسی حضور کانی‌های کلریت، ایلیت، کائولینیت و اسمکتیت را نشان داد. با توجه به شواهد، کانی‌های ایلیت، کلریت و کائولینیت موروثی و کانی‌های اسمکتیت در اثر هوادیدگی و تحول کانی‌های ایلایت، کلریت و یا پالیگورسکایت تشکیل شده است. همچنین نتایج شاخصCIA  در منطقه نشانگر آن است که خاک‌های منطقه در مرحله هوادیدگی ضعیف تا متوسط قرار دارند. به‌طور کلی نتایج پژوهش، نمایانگر نقش مهم زهکشی، کاربری و مواد مادری در خاک‌های منطقه مطالعاتی است.