علوم آب و خاک

هدف از پژوهش حاضر بررسی اثر املاح و کیفیت آب روی مقدار و شدت تبخیر در فرایند تبخیر از دو خاک شنی و رسی (خاکدانه‌‌ای) است. بدین منظور نمونه‌‌های خاک رسی دارای رس (خاکدانه) و شن که اندازه قطر آنها 1-0/5 میلی‌‌متر بودند، نمونه برداری شدند. طی آزمایش تعداد 7 ستون خاک (با ارتفاع 60 و قطر داخلی 15/5 سانتی‌متر) تهیه و 6 ستون (3 ستون شنی و 3 ستون خاکدانه) از خاک پر شده و یک ستون مرجع نیز از آب مقطر پر شد. به دو ستون (شن و رس خاکدانه‌‌دار) محلول اشباع کلسیم سولفات (گچ اشباع)، دو ستون (شن و رس خاکدانه‌‌دار) محلول 0/01 مولار کلسیم کلراید و دو ستون (شن و رس خاکدانه‌‌دار) آب مقطر اضافه شد. مقدار آب حاصل از فرایند تبخیر در دوره‌‌های زمانی 8 تا 12 ساعته، با وزن‌کردن ستون‌ها ثبت می‌‌شدند. پس از حدود 130 روز از شروع آزمایش و برش دادن ستون‌ها، پروفیل رطوبتی (تغییرات رطوبت به عمق) و غلظت املاح خاک ستون‌ها ترسیم شدند. نتایج مطالعه نشان داد که مرحله اول و دوم تبخیر در خاک شنی به‌طور واضح قابل تفکیک بوده؛ ولی در خاک رسی (خاکدانه) به‌دلیل انتقال تدریجی آب و اتصال هیدرولیکی و بدون وقفه آب از سطح عمق ایستابی، فقط مرحله اول تبخیر وجود داشته است. وجود و نوع املاح روی نرخ تبخیر و همچنین پروفیل رطوبتی تأثیر داشته و موجب کاهش تبخیر و افزایش نگهداشت آب در اعماق خاک می‌‌شوند. پیوستگی هیدرولیکی (کلسیم سولفات > کلسیم کلراید> آب مقطر) و درنتیجه خیز مویینه و تأمین آب بخارشده از لایه‌های بالاتر باعث شدت تبخیر بیشتر تیمار کلسیم سولفات نسبت به تیمار کلسیم کلراید و آب مقطر در هردو نوع خاک ‌‌باشد. در شرایط وجود املاح، به‌دلیل ایجاد یک پوسته نمکی در سطح خاک، اتصال هیدرولیکی با سطح خاک قطع شده و در پی آن مقدار و شدت تبخیر کاهش و تبخیر تجمعی نیز کاهش می‌‌یابد.

با بهره‌گیری از دمای سطح زمین، اطلاعات مهمی در زمینه تأثیر کاربری اراضی بر فرایندهای بیلان انرژی به دست می‌آید؛ بنابراین هدف از این پژوهش بررسی روند تغییرات LST در اثر تغییر کاربری اراضی دهستان گوراب است. برای مدل‌های طبقه‌بندی حداکثر احتمال (MLC) و ماشین بردار پشتیبانی (SVM)، چهار نوع کاربری پهنه‌های آبی، زمین بایر، زمین زراعی و جنگل از سال 2013 تا 2024 تعیین شد. بررسی‌ها نشان داد که وسعت پهنه‌های آبی در دوره خشک از 0/9 کیلومترمربع در سال 2013 به 0/4 کیلومترمربع در سال 2024 رسیده و 0/5 کیلومترمربع کاهش یافته است. در مقابل، وسعت پهنه جنگلی از 136/1 کیلومترمربع در دوره خشک سال 2013 به 147/2 کیلومترمربع در سال 2024 افزایش یافته است. مقادیر ضریب کاپا برای هر یک از مدل‌های SVM و MLC در دوره مرطوب سال 2021 به ترتیب معادل 53/94و 68/7 به دست آمد. بر این اساس دیده شد که مدل MLC از دقت بیشتری برخوردار است. برای انطباق شاخص‌های طیفی با مقادیر LST، مقادیر NDVI، NDSI و NDWI محاسبه شد. تغییرات کاربری زمین در بازه زمانی 2013 تا 2024 بر دمای سطح زمین تأثیر گذاشته و باعث نوسان دمایی از 11/5 درجه سانتی‌گراد تا 21/18 درجه سانتی‌گراد در فصل مرطوب و 31/81 تا 31/45 درجه سانتی‌گراد در فصل خشک شده است. بیشترین مقادیر LST متعلق به خاک بایر بوده و پهنه‌های آبی و پوشش گیاهی دارای کمترین مقادیر LST هستند. در بین شاخص‌های طیفی بیشترین همبستگی مثبت به میزان 0/64 متعلق به شاخص NDWI بوده و در سال 2024 دیده شد. بیشترین همبستگی منفی نیز به میزان 0/66- متعلق به شاخص NDVI در سال 2024 بوده است. در بازه زمانی 11 سال، مساحت پهنه‌های جنگلی 8/15 درصد افزایش و اراضی زراعی 33/5 درصد کاهش داشته‌اند. در این بین بیشترین تغییر متعلق به زمین‌های زراعی بوده و مساحت آن از 35/5 کیلومترمربع به 23/6 کیلومترمربع کاهش یافته است. 

بحران آب و شرایط اقلیمی ایران ضرورت توجه به کشت محصولات کم‌آب‌بر را در اولویت سیاست‌های سرمایه‌گذاری کشاورزی قرار داده است. کینوا به‌عنوان یک شبه‌غله با نیاز آبی نسبتاً پایین می‌تواند جایگزین مناسبی برای محصولات آب‌بر محسوب شود. این پژوهش با هدف بررسی مزیت نسبی تولید کینوا در مقایسه با محصولات زراعی آب‌بر در شرایط کم‌آبی استان اصفهان انجام شد. برای سنجش مزیت نسبی از دو شاخص هزینه منابع داخلی (DRC) و نسبت هزینه به منفعت اجتماعی (SCB) استفاده شد. داده‌ها از طریق پرسش‌نامه و منابع دولتی گردآوری و در تحلیل‌ها از قیمت‌های سایه‌ای نهاده‌ها و ستانده‌ها بهره‌گیری شد. جامعه آماری شامل تولیدکنندگان کینوا بود. نتایج نشان داد کینوا در استان اصفهان دارای مزیت نسبی است. نقطه سربه‌سر عملکرد این محصول 653 کیلوگرم در هکتار است؛ به این معنا که تولید بیشتر از این مقدار بیانگر وجود مزیت نسبی است. همچنین سقف مجاز مصرف آب برای حفظ این مزیت، ۱۵۷۹۲ مترمکعب در هکتار برآورد شد. مصرف آب بیش از این مقدار، مزیت نسبی کشت کینوا را از بین می‌برد. علاوه بر این، بهره‌وری اقتصادی آب برای کینوا در مقایسه با سایر محصولات زراعی رایج در منطقه بیشتر ارزیابی شد. درمجموع، با توجه به وجود مزیت نسبی برای کینوا و بهره‌وری آب بیشتر آن نسبت به محصولات آب‌بر رایج، این محصول پتانسیل لازم برای گنجانده شدن در الگوی کشت استان اصفهان را دارد. بااین‌حال، توصیه به جایگزینی کامل مستلزم مداخلات هدفمند سیاستی و چندبعدی در سطوح فناورانه، بازاریابی و سیاست‌گذاری و همچنین انجام پژوهش‌های تکمیلی در خصوص تحلیل و توسعه زنجیره ارزش و بازار کینوا، بررسی رفتار مصرف‌کنندگان، طراحی سیاست‌های حمایتی هدفمند برای دوره گذار و تحلیل جامع‌تر از مزیت نسبی سایر محصولات است.

به منظور بررسی رشد و عملکرد راتون (.Oryza sativa L) در رقم هاشمی در پاسخ به کوددهی نیتروژن و فسفر، آزمایش مزرعه ای به صورت فاکتوریل در قالب طرح پایه بلوک‌ کامل تصادفی، فاکتور اول شامل مصرف نیتروژن در چهار سطح (صفر، 46، 69 و 92 کیلوگرم نیتروژن در هکتار)، فاکتور دوم مصرف فسفر در سه سطح (صفر، 23 و 46 کیلوگرم P₂O₅ در هکتار) و با سه تکرار در دو سال زراعی اجرا شد. در پایان فصل رشد شاخص¬های رشد، عملکرد و اجزای عملکرد راتون برنج اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که اثر تیمار کود نیتروژن و فسفر بر برخی صفات (ماده خشک، عملکرد دانه و کاه) در سطح احتمال یک درصد تفاوت معنی دار بود. اثر متقابل بین تیمارها برای عملکرد دانه در سطح 5 درصد و اثر سال هم برای بیشتر صفات تفاوت معنی دار نشان داد. بیشترین عملکرد دانه (935/2 کیلوگرم در هکتار) و عملکرد کاه (1455 کیلوگرم در هکتار) در تیمار مصرف 92 کیلوگرم نیتروژن و 46 کیلوگرم فسفر بود که نسبت به تیمار شاهد (بدون مصرف نیتروژن و فسفر) 115 و 120 درصد افزایش نشان داد. این تیمار برای تولید راتون برنج در مناطقی با شرایط اقلیمی و خاک مشابه پیشنهاد می‌شود.

نیکل یکی از فلزات ضروری برای موجودات زنده است که در گیاهان نقش زیستی دارد و انباشت آن در غلظت‌های زیاد سبب سمیت و بیماری می‌شود. این پژوهش با هدف ارزیابی نیکل با استفاده از شاخص زیستی برگ برهان (Albizia lebbeck)، کهور (Prosopis cineraria) و اوکالیپتوس (Eucalyptus globulus) شهر اهواز انجام شد. نمونه‌های برگ (126 نمونه) و نمونه‌های خاک (63 نمونه) از هفت ایستگاه در سطح شهر اهواز در فصل تابستان 1404  تهیه شدند. هضم شیمیایی نمونه‌های برگ و خاک به ترتیب به روش‌های جانسون و EPA3050 انجام شد. برای اندازه گیری فلز نیکل از روش جذب اتمی استفاده شد. غلظت نیکل در برگ‌های گونه اوکالیپتوس، برهان و کهور اختلاف معنی داری وجود داشت (p<0/05)؛ اما غلظت نیکل در نمونه های خاک اختلاف معنی داری نداشت (p<0/05). بیشترین و کمترین میانگین غلظت نیکل در برگ شسته‌نشده و برگ شسته‌شده درخت برهان به ترتیب 36/2 و 10/3 میلی گرم بر کیلوگرم به دست آمد. همچنین بیشترین و کمترین مقادیر نیکل در نمونه‌های خاک پای درختان 57/36 و 44/1 میلی گرم بر کیلوگرم بود. بیشترین میزان فاکتور انتقال فلز نیکل مربوط به برگ درخت برهان (0/446) و کمترین فاکتور انتقال فلز نیکل نیز در برگ درخت اوکالیپتوس (0/203) به دست آمد. مقادیر فاکتور انتقال فلز نیکل در برگ درختان برهان، کهور و اوکالیپتوس و رگرسیون خطی فلز نیکل در برگ شسته‌شده و برگ شسته‌نشده درختان مورد مطالعه نشان دهنده جذب این فلز از آلاینده های موجود در هوا بوده و به نظر می رسد احتمالا انباشت نیکل از خاک پای درختان به برگ بسیار کم است.