علوم آب و خاک

---

از عوامل موثر در فرسایش خاک، زمین شناسی سطحی است که هم از حیث حساسیت به فرسایش و هم از نظر تولید رسوب قابل بررسی است. استفاده از سامانه های مختلف خاک‌ورزی پس از تغییر ناآگاهانه و غیر علمی کاربری اراضی سایر ویژگی های فیزیکی و شیمیایی خاک را تحت تاثیر قرار می دهد. این امر به ویژه در اراضی حاشیه ای و مناطق پر شیب کوهستانی بیشتر مشهود است. در این تحقیق به منظور بررسی حساسیت به فرسایش و تلفات خاک کاربری های مختلف نهشته های سازند آغاجاری، بخشی از حوزه آبخیز مرغا شهرستان ایذه به مساحت 1609 هکتار انتخاب گردید. این تحقیق به منظور تعیین رابطه بین تلفات خاک بوسیله شبیه ساز باران با برخی خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک مانند درصد ماسه خیلی ریز، شن، رس، سیلت، اسیدیته، هدایت الکتریکی، رطوبت، کربنات کلسیم و شوری خاک در کاربری های مختلف سازند های آغاجاری انجام گرفت. نمونه برداری با دستگاه شبیه ساز باران در 7 نقطه و با 3 بار تکرار در شدت های مختلف 75/0، 1 و 25/1 میلیمتر در دقیقه در سه کاربری مرتع، منطقه مسکونی و اراضی کشاورزی انجام شد. به منظور بررسی عوامل موثر در تلفات خاک و فرسایش پذیری، نمونه برداری از خاک در لایه 0-20 سانتی متری نیز به همان تعداد برداشت رسوب صورت گرفت. به منظور انجام کلیّه تجزیه و تحلیل‌های آماری از نرم افزار11.5 SPSS و EXCEL استفاده گردید. سپس مهمترین عوامل موثر در تولید رسوب به کمک رگرسیون چند متغیره شناسایی شدند. نتایج نشان داد که تلفات خاک و فرسایش پذیری در کاربری ها، در شدت های مختلف بارش اختلاف معنی داری با هم دارند. مدل های رگرسیونی به دست آمده نشان داد که در کاربری های مختلف، از بین عامل های اندازه گیری شده شاخص های مقادیر سیلت، ماسه خیلی ریز، آهک، شوری، اسیدیته خاک و ماده آلی بیشترین نقش را در تولید رسوب داشته اند. درصد شن در کاربری مسکونی و درصد ماسه خیلی ریز و شوری خاک و ماده آلی در کاربری زراعی بیشترین تاثیر را در تولید رسوب داشته اند. در کاربری مرتع نیز درصد رطوبت و اسیدیته خاک بیشترین نقش را در تولید رسوب دارد.

---

به منظور بررسی اثر محلول‌پاشی کود نیتروژن به عنوان مکمل تغذیه خاکی بر عملکرد دانه کلزا رقم هایولا 401، آزمایشی به صورت بلوک­های کامل تصادفی با 16 تیمار و سه تکرار طی سال­های زراعی 89- 1387 در اراضی شالیزاری مؤسسه تحقیقات برنج کشور (رشت) اجرا گردید. دراین آزمایش غلظت نیتروژن خالص (از منبع اوره) در دو سطح (5 و 10 در هزار) در هفت زمان محلول‌پاشی شامل: 1- مرحله 6 تا 8 برگی؛2- ساقه­رفتن؛ 3- قبل از گل‌دهی؛ 4- مرحله 6 تا 8 برگی + ساقه­رفتن؛ 5- مرحله 6 تا 8 برگی + قبل از گل‌دهی؛ 6- ساقه­رفتن + قبل از گل‌دهی؛ 7- مرحله 6 تا 8 برگی + ساقه­رفتن + قبل از گل‌دهی همراه با دو تیمار شاهد شامل بدون مصرف کود نیتروژن و کود پایه به صورت

 در زمان کاشت،  در زمان ساقه­رفتن و  قبل از گل‌دهی به میزان 180 کیلوگرم نیتروژن خالص در هکتار منظور شدند. نتایج حاصل از تجزیه مرکب نشان داد که بین تیمارهای مورد آزمایش از نظر اکثر صفات مورد بررسی تفاوت معنی­داری وجود داشت. تیمار محلول­پاشی با غلظت 10 در هزار در مرحله ساقه­رفتن + قبل از گل‌دهی بیشترین طول خورجین (8/6 سانتی‌متر)، تعداد شاخه فرعی در بوته (1/7) و ارتفاع بوته (1/141 سانتی­متر) را داشت. هم‌چنین تیمار محلول­پاشی با غلظت 10 در هزار در مرحله 8-6 برگی+ساقه­رفتن + قبل از گل‌دهی، بیشترین عملکرد بیولوژیک (6/10684 کیلوگرم در هکتار)، عملکرد دانه و عملکرد روغن (به ترتیب با میانگین­های 2/3686 و 3/1489 کیلوگرم در هکتار) و مدت زمان رسیدگی (202 روز) را دارا  بود. تیمار محلول­پاشی با غلظت 10 در هزار در مرحله ساقه­رفتن + قبل از گل‌دهی نیز تفاوت معنی­داری با محلول­پاشی 10 در هزار در هر سه مرحله نداشت. بیشترین میزان روغن دانه متعلق به تیمار شاهد صفر (44 درصد) بود. براساس نتایج این آزمایش به نظر می‌رسد که محلول‌پاشی ده در هزار کود نیتروژن مکمل در مراحل انتهایی رشد کلزا (ساقه­رفتن + قبل از گل‌دهی) باعث افزایش عملکرد دانه و روغن می‌شود.  

---

فرسایش یکی از مهم‌ترین عوامل مؤثر بر کیفیت و کمیت خاک است و از مهم‌ترین مسائل زیست محیطی کشورهای در حال توسعه از جمله ایران می‏باشد و می‏تواند آثار مخربی بر اکوسیستم داشته باشد. پژوهش حاضر به منظور بررسی اثر برخی ویژگی‏های خاک بر رواناب و هدررفت خاک با استفاده از شبیه‏ساز باران در اراضی کشاورزی حوزه آبخیز چهل‏چای استان گلستان انجام گرفت. به این منظور در قالب طرح کاملاً تصادفی در 36 کرت 10×10 متر از اراضی کشاورزی حوزه آبخیز چهل‏چای، میزان رواناب و هدررفت خاک در چهار تکرار به وسیله شبیه‏ساز باران با شدت ثابت 2 میلی‏متر بر دقیقه و مدت زمان 15 دقیقه اندازه‏گیری گردید. نمونه‏برداری خاک نیز به صورت همزمان در داخل هر کرت انجام شد. نمونه‏برداری‏ها در مهر ماه سال 1388 صورت گرفت. نتایج هم‌بستگی پیرسون نشان داد که از بین متغیرهای خاک، درصد آهک، سیلت و شن ریز در سطح 1 درصد هم‌بستگی مثبت و معنی‏داری با رواناب داشته‏اند. هم‌چنین مقاومت خاک سطحی در سطح 1 درصد، درصد ماده آلی و ازت نیز در سطح 5 درصد هم‌بستگی منفی و معنی‏داری با هدررفت خاک داشتند. در نهایت نتایج مدل چند متغیره نشان داد که درصد آهک تنها عامل مؤثر در شدت تولید رواناب تولیدی بوده است. هم‌چنین مقاومت خاک سطحی و درصد ماده آلی نیز از عوامل مؤثر در میزان هدررفت خاک بودند.

---

در این مطالعه، تأثیر ناهمگنی‌های مکانی بارندگی بر پیش‌بینی هیدروگراف سیلاب در سه حوضه آبریز کوهستانی در جنوب غرب ایران مورد ارزیابی قرار گرفت. جهت شبیه‌سازی هیدروگراف سیلاب خروجی از حوضه‌های آبریز، از مدل شبکه محصور زیرحوضه‌ها (WBNM) استفاده گردید. هم‌چنین، جهت درونیابی هیتوگراف بارندگی ایستگاه‌های اطراف، دو روش درون‌یابی تیسن و عکس مجذور فاصله به‌کار گرفته شد و نتایج به دست آمده با هیتوگراف بارندگی نزدیک‌ترین ایستگاه مقایسه و مشاهده گردید که بهترین هیدروگراف شبیه‌سازی شده از هیتوگراف بارندگی نزدیک‌ترین ایستگاه حاصل می‌شود. نتایج به‌دست آمده هم‌چنین هیچ‌گونه رابطه‌ای بین تغییرات مکانی بارندگی و هیدروگراف خروجی به‌دست نداد. میدان دو بعدی نامانای بارندگی ناشی از توپوگرافی نامنظم باعث تشکیل الگوهای مختلف بارندگی در منطقه شده که دخالت این الگوها در فرآیند درونیابی باعث ایجاد انحرافات زیاد در هیتوگراف‌های درونیابی شده توسط روش‌های تیسن و عکس مجذور فاصله گردید. نتیجه‌گیری شد که انحرافات مشاهده شده بیشتر از آن‌که ناشی از عدم وجود رابطه بین تغییرات مکانی بارندگی و پاسخ حوضه آبریز باشد، ناشی از عدم برآورد صحیح میانگین هیتوگراف‌های بارندگی در بین ایستگاه‌ها می‌باشد. در نتیجه، در حوضه‌های آبریز کوهستانی با توپوگرافی نامنظم، فقدان داده‌های کافی ناشی از شبکه غیرمتراکم ایستگاه‌ها را می‌توان مهم‌ترین عامل عدم قطعیت در مدل‌سازی تغییرات مکانی بارندگی قلمداد نمود.

---

هدف از انجام این پژوهش، ارزیابی رابطه تلفات اولیه باران (Ia) در حوضه های آبریز است که توسط سازمان حفاظت خاک آمریکا (SCS) ارائه شده است. بدین منظور حوضه آبریز دالکی در جنوب غرب ایران مورد بررسی قرار گرفت و با استفاده از GIS، مدل ریاضی HMS و تعدادی وقایع بارش – رواناب اتفاق افتاده در منطقه، ضمن واسنجی برخی از فراسنج ها از قبیل شماره منحنی (CN)، تلفات اولیه باران و ضرایب ماسکینگام (K و X)، مدل بارش – رواناب حوضه مورد نظر از طریق دو الگوریتم جستجوی شیب تک متغییر و نلدر و مید تهیه گردید. نتایج اولیه پژوهش نشان می دهد که استفاده از الگوریتم شیب تک متغییر در مرحله واسنجی و اعتباریابی مدل از دقت بهتری نسبت به الگوریتم نلدر و مید برخوردار می باشد. در ادامه با استفاده از فراسنج های شماره منحنی و تلفات اولیه باران واسنجی شده به روش الگوریتم جستجوی تک متغییر، ضریب بین تلفات اولیه باران با پتانسیل نگهداشت سطحی آب در هر یک از زیر حوضه ها تعیین گردید. نتایج حاصل از این مرحله از پژوهش نشان می دهد که حداقل، حداکثر و میانگین این ضرایب به ترتیب برابر با 0/13 ، 0/43 و 0/19 می باشد که حاکی از دقت بالای رابطه ارائه شده توسط سازمان حفاظت خاک آمریکا(Ia=0/2S) در تعیین تلفات اولیه باران در حوضه های آبریز می باشد. بنابراین در انجام فرآیندهای مدل سازی بارش- رواناب در این حوضه آبریز می توان به رابطه تلفات اولیه باران ارائه شده توسط SCS اعتماد داشت.

---

زبری سطح خاک یکی از مشخصه­های مهم در مطالعات و مهار فرسایش آبی و بادی است. وجود اجزاء سنگی در ایجاد زبری سطح خاک تاثیر‌گذار است. هدف از این تحقیق بررسی و مقایسه تغییرات شاخص­‌های زبری آلماراس و ضریب زنجیر در دشت­سرهای لخت، اپانداژ و پوشیده هم‌چنین ارتباط ضرایب با درصد پوشش سنگفرش در بخشی از حوزه دشت یزد- اردکان است. زبری سطح خاک با استفاده از زبری­سنج میله­ای و زنجیر در سطح اراضی سه تیپ دشت­سر‌های لخت، اپانداژ و پوشیده اندازه­گیری شد. شاخص­های زبری در مقاطع طولی (ترانسکت) با طول cm 90 تعیین شده در قالب طرح سیستماتیک تصادفی پس از تفکیک دشت­سرها، در هرکدام 30 ترانسکت به‌طور‌ تصادفی انتخاب و ارتفاع نقاط اجزاء زبری سطح آن اندازه­گیری گردید. با در‌نظر گرفتن فاصله cm2 میله­ها در قاب زبری­سنج ­میله­ای و طول 90 سانتی­متری قاب، ارتفاع 46 نقطه در هر ترانسکت ثبت گردید. سپس در هر رخساره با 37 پلات­گذاری20×20 سانتی­متر، درصد پوشش سنگفرش اندازه­گیری شد. نتایج نشان داد، درصد پوشش سنگفرش در دشت­سرهای لخت، اپانداژ و پوشیده به ترتیب 100-55، 85-40 و کمتر از پنج درصد سطح است. آزمون تجزیه واریانس (دانکن) نشان داد، اختلاف معنی­دار از‌نظر شاخص زبری تصادفی و زنجیر بین دشت­سرهای لخت، اپانداژ با پوشیده در سطح آماری 1% وجود دارد. هم‌چنین با افزایش درصد پوشش سنگفرش شاخص­های زبری آلماراس و زنجیر به‌صورت نمایی در پایه نپرین افزایش می­یابد. ضریب زبری آلماراس دارای همبستگی قوی‌تر و معنی­دار نسبت به ضریب زنجیر با پوشش سنگفرش است. از‌نظر همبستگی دو شاخص زبری در دشت­سرهای لخت، دشت­سرهای اپانداژ و پوشیده به‌ترتیب 54، 33 و 14 درصد تغییرات ضریب زنجیر توسط شاخص زبری آلماراس قابل تبیین است. رابطه دو شاخص در دشت­سرهای لخت و اپانداژ در سطح یک درصد معنی­دار است در‌حالی‌که ارتباط این دو شاخص در دشت­سر پوشیده دارای ارتباط معنی­دار نیست. با حرکت از دشت‌سر لخت به اپانداژ، ضرایب زبری کاهش می­یابد. هرچند در دشت­سرهای پوشیده شاخص آلماراس اندکی افزایش نشان داد ولی این اختلاف معنی­دار نمی­باشد.

---

در این پژوهش اثر ساختمان خاک در انتقال بروماید غیر‌فعال تحت شرایط جریان اشباع و غیراشباع بررسی گردید. تیمارهای ساختمان خاک شامل ستون‌های خاک دست‌نخورده (ساختمان منشوری و دانه‌ای) و خاک دست‌خورده (ساختمان تک‌دانه) بودند. غلظت ثابتی از برومید (M 005/0) بر سطح ستون‌ها تحت شرایط جریان ماندگار اعمال شد. برای شرایط اشباع، شدت جریانی برابر با بیشترین هدایت هیدرولیکی اشباع (Ks) خاک‌ها و برای ایجاد شرایط غیراشباع، شدت جریانی برابر نصف کمترین Ks روی ستون‌ها اعمال گردید. آبشویی ستون‌ها تا حجم آب خروجی 5 حجم آب منفذی ( PV) ادامه یافت. غلظت برومید خروجی با فواصل PV2/0 توسط الکترود انتخابگر برومید اندازه‌گیری شد. منحنی رخنه برومید برای ساختمان تک‌دانه S شکل و نزدیک به الگوی جریان‌های پیستونی و مویینه‌ای بود. در دو ساختمان منشوری و دانه‌ای، منحنی رخنه در ابتدا دارای شیب تند و سپس شیب ملایم‌تر و کشیده بود. مسیرهای ترجیحی موجب خروج زود هنگام برومید از ستون‌های خاک در این دو ساختمان شد. کشیدگی منحنی رخنه بیان‌گر نقش مهم پخشیدگی و پراکنش در انتقال برومید در این خاک‌ها می‌باشد. در شرایط اشباع، جبهه برومید نسبت به شرایط غیراشباع به علت غالبیت جریان توده‌ای و جریان سریع‌تر در منافذ درشت زودتر به انتهای ستون رسید. نتایج این پژوهش اهمیت ساختمان خاک، مسیرهای ترجیحی و شرایط جریان را در انتقال املاح نشان می‌دهد.

---

با هدف بررسی تغییر خصوصیات خاک‌ها در یک ردیف پستی و بلندی مطالعه‌ای در استان خوزستان انجام شد. برای این منظور در امتداد شمالی جنوبی استان، خاکرخ‌هایی در اراضی مجاور رودخانه کارون حفر و خصوصیات این خاک‌ها تعیین شد. نتایج نشان داد که بافت خاک از بخش‌های شمالی به‌سمت جنوب با تغییرات تدریجی روبه سنگینی است. در اراضی پست، تکامل خاک به تشکیل افق سالیک و در برخی موارد تشکیل رنگدانه محدود شده است. علی‌رغم سطح بالای آب زیرزمینی در برخی از اراضی، به‌دلیل شوری زیاد گلی یا رنگدانه‌ها ملاحظه نشد. در بخش‌‌هایی از این اراضی با زه‌کشی نسبتاً مناسب، آهک از سطح شسته و در عمق تجمع یافته بود. در این خاک‌ها تشکیل افق کلسیک با درجات توسعه متفاوت، حداکثر تکامل خاکرخی خاک منطقه را نشان می‌دهد. در بخش‌های میانی منطقه با سابقه کشت و کار بیشتر، تشکیل افق‌های کمبیک و یا کلسیک نشان از تحول خاکرخی بیشتر خاک دارد. تشکیل این افق علاوه بر بهبود شرایط زه‌کشی که سبب تسریع در آبشویی شده، به‌واسطه بهبود رشد موجودات زنده (متأثر از زه‌کشی) می‌باشد. وجود رس اسمکتیت در بخش‌های جنوبی منطقه به انتقال این رس از قسمت‌های بالادست در اثر جریان‌های سیلابی مربوط می‌گردد که در اثر فرآیندهای انتشار و رسوب به‌دلیل اندازه بسیار ریز در این خاک‌ها در همه افق ها تجمع یافته است. رس پالی گورسکایت در برخی از خاک‌ها به‌دلیل شرایط مناسب زه‌کشی و آبیاری شدید از خاکرخ خاک حذف شده و یا میزان آن به‌حداقل رسیده است. با این وجود کانی‌های رسی کلریت، اسمکتیت، ایلیت و کوارتز نیز در اندازه رس در این اراضی ملاحظه شد.

---

این آزمایش در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه بوعلی سینا، به‌منظور مطالعه اثر روش‌های مختلف خاک‌ورزی بر وزن مخصوص ظاهری خاک، عملکرد و اجزای عملکرد ارقام جو در شرایط دیم، اجرا شد. سه سطح خاک‌ورزی (CT: خاک‌ورزی مرسوم، MT: خاک‌ورزی حداقل و NT: بدون خاک‌ورزی) و پنج رقم جو (V1: محلی، V2: آبیدر، V3: والفجر، V4: بهمن و V5: ماکویی) در یک آزمایش فاکتوریل بر پایه طرح بلوک‌های کامل تصادفی در سه تکرار در سال زراعی 90-1389 مورد مطالعه قرار گرفت. صفات وزن مخصوص ظاهری خاک، ارتفاع بوته، اجزای عملکرد، عملکرد دانه، عملکرد بیولوژیک و شاخص برداشت اندازه‌گیری شد. نتایج نشان داد که بیشترین مقدار وزن مخصوص ظاهری خاک با مقادیر 09/1، 26/1 و 29/1 گرم بر سانتی‌متر مکعب به‌ترتیب برای عمق‌های نمونه‌برداری 10-0، 20-10 و 30-20 سانتی‌متر در تیمار MT مشاهده شد. ولی بین تیمارMT وNT تفاوتی وجود نداشت. در مقایسه بین ارقام، رقم والفجر بدون اختلاف معنی‌دار با ارقام بهمن و ماکویی، بیشترین وزن مخصوص ظاهری خاک را به خود اختصاص داد. استفاده از گاوآهن قلمی (MT) منجر به تولید بیشترین ارتفاع بوته (70 سانتی‌متر) هم‌چنین اجزای عملکرد (513 سنبله در متر‌مربع و 2/19 دانه در سنبله) شد. در بین ارقام نیز بیشترین ارتفاع بوته (7/72 سانتی‌متر) و تعداد دانه در سنبله (2/23 دانه در سنبله) از رقم والفجر به‌دست آمد. هم‌چنین، نتایج نشان داد که تیمار V3×MT بیشترین عملکرد دانه (3100 کیلوگرم در هکتار) را داشت. بنابراین، استفاده از روش خاک‌ورزی حداقل و رقم والفجر ممکن است قابل توصیه باشد.

---

در‌این تحقیق، میزان تولید و تحویل رسوب توسط جاده‌های جنگلی دارابکلا با استفاده از مدل‌ SEDMODL برآورد گردیده و سپس به ‎منظور ارزیابی نتایج مدل، به‌صورت مستقیم میزان رسوب‌دهی در جاده‌های مذکور با استفاده از شبیه‌ساز باران اندازه‌گیری گردید. برای ارزیابی نتایج از آزمون t جفتی، BIAS، RE و RMSE استفاده شد. نتایج نشان داد که میزان تولید رسوب از سطح جاده‌های مورد مطالعه طبق مدل SEDMODL و اندازه‌گیری مستقیم تحت شبیه‌سازی باران به‌ترتیب 97/420 و 19/341 تن در سال و میزان تحویل رسوب به آبراهه‌ها با نسبت تحویل رسوب به‌ترتیب معادل 42% و 51%، حدود 58/177 و 02/174 تن در سال می‌باشد. هم‌چنین، نتایج روش‌های آماری BIAS، RE و RMSE برای مدل مذکور به‌ترتیب 04/0، 59/17 و 71/0 بوده و اختلاف معنی‌داری در سطح اطمینان 95% بین داده‌های مشاهده‌ای و برآوردی مشاهده نگردید. لذا مدل مذکور دقت و کارایی مناسب جهت برآورد میزان رسوبدهی جاده‌های جنگلی دارابکلا را دارا می‌باشد. با بررسی فاکتورهای مؤثر در تولید و انتقال رسوب بر‌اساس مقدار عددی امتیازات هر فاکتور در حین اجرای مدل مشخص گردید که در بین عوامل ورودی مدل، فاکتورهای شیب طولی جاده، بارندگی و تحویل رسوب به‌ترتیب تأثیرگذارترین عوامل در تولید و انتقال رسوب می‌باشند.

---

امروزه به‌دلیل نقش مؤثر کودهای نیتروژن‌دار روی رشد، عملکرد و کیفیت محصولات، کشاورزان به مصرف بی‌رویه کودهای نیتراتی روی آورده‌اند. به‌منظور بررسی اثرات سطوح مختلف نیتروژن و سایکوسل بر آلودگی نیتراتی خاک و صفات زراعی برنج رقم طارم هاشمی، آزمایشی به‌صورت کرت‌های خرد شده در قالب طرح پایه بلوک‌های کامل تصادفی در سه تکرار در سال 1389 در مزرعه تحقیقاتی واقع در شهرستان ساری اجرا شد. سطوح مختلف کود نیتروژن به فرم نیترات آمونیوم به‌عنوان عامل اصلی و مقادیر مختلف سایکوسل در هکتار به‌عنوان عامل فرعی درنظر گرفته شد. نتایج نشان داد که حداقل و حداکثر ارتفاع بوته و حرکت خمش میان گره چهارم به‌ترتیب در تیمار عدم کاربرد (شاهد) و کاربرد 150 کیلوگرم نیتروژن در هکتار حاصل شد. بیشترین درصد خوشه‌چه پر شده، عملکرد دانه و شاخص برداشت با کاربرد 100 کیلوگرم در هکتار کود نیتروژن به‌دست آمد. همچنین نتایج آزمایش نشان داد با کاربرد کود نیتروژن تا میزان 150 کیلوگرم در هکتار میزان تجمع نیترات خاک به‌نسبت 7/44 درصد افزایش یافت. با مصرف سایکوسل ارتفاع بوته و طول خوشه کاهش ولی تعداد پنجه در بوته، درصد خوشه‌چه پر در خوشه و عملکرد دانه افزایش یافت.

---

در ‌این تحقیق، عملکرد دو نوع پوشش مصنوعی450PP، تولیدی در داخل کشور و پوشش گراولی دانه‌بندی‌ شده با استاندارد U.S.B.R در خاک سیلتی‌لوم در سه‌بار‌فشاری 55، 75 و 105 (غرقاب) سانتی‌متر از محور زهکش با استفاده از دو مدل فیزیکی مخزن خاک بررسی شده ‌است. دبی خروجی از زهکش‌ها در پوشش گراولی و در بارهای آبی 55، 75 و 105 سانتی‌متر و در حالت همگام به‌ترتیب 9/188، 0/172 و0/897 درصد بیشتر از پوشش مصنوعی به‌دست آمد. هدایت هیدرولیکی پوشش گراولی در بارهای آبی 55، 75 و 105 سانتی‌متر به‌ترتیب 3/17،0/14 و6/24 برابر پوشش مصنوعی بوده و نسبت گرادیان در این بارهای آبی در پوشش گراولی به‌ترتیب 4/14، 8/2 و 2/14% کمتر از پوشش مصنوعی بود. همچنین در هدایت هیدرولیکی، مقاومت ورودی لوله و پوشش در بار‌فشاری 105 سانتی‌متر که حالت غرقاب است نسبت به دو‌بار‌فشاری 55 و 75 سانتی‌متر در هر دو پوشش رفتار متفاوتی مشاهده شد. به‌طورکلی براساس پارامترهای اندازه‌گیری ‌شده پوشش گراولی عملکرد بهتری داشت.

---

مدل‌سازی فرایند بارش- رواناب و پیش‌بینی دبی رودخانه یک اقدام مهم در مدیریت و مهار سیلاب‌ها، طراحی سازه‌های آبی در حوزه‌های آبخیز و مدیریت خشکسالی است. هدف این تحقیق شبیه‌سازی جریان روزانه در حوزه آبخیز کسیلیان با مدل WetSpa و شبکه عصبی- فازی تطبیقی است. WetSpa یک مدل پیوسته هیدرولوژیک- فیزیکی است که قابلیت پیش‌بینی سیلاب در مقیاس حوزه آبخیز با گام‌های زمانی مختلف را داراست و شبکه عصبی- فازی تطبیقی هم جزء مدل‌های جعبه سیاه می‌باشند که امروزه مورد توجه زیادی قرار گرفته است. در این تحقیق از آمار باران، تبخیر و دمای ایستگاه هواشناسی سنگده و آمار دبی ایستگاه ولیک‌بن طی سال‌های 1382 تا 1388 استفاده شد. نتایج شبیه‌سازی با مدلWetSpa  نشان داد که این مدل به‌خوبی توانسته جریان پایه رودخانه را با معیار ناش ساتکلیف 64/0 در مرحله آزمون شبیه‌سازی نماید ولی در شبیه‌سازی جریان‌های سیلابی با خطا همراه است که دلیل آن را می‌توان به کوچک بودن آبخیز و کوتاه بودن زمان پیمایش اشاره کرد. همچنین این مدل به‌خوبی توانسته بیلان آب حوزه آبخیز کسیلیان را شبیه‌سازی کند. آنالیز حساسیت پارامترهای مدل نشان داد که ضریب افت آب زیرزمینی از بیشترین حساسیت و ضریب روز درجه بارش از کمترین حساسیت برخوردار است. همچنین شبکه عصبی- فازی تطبیقی با ورودی باران با یک روز تأخیر و تبخیر با یک روز تأخیر با معیار ناش ساتکلیف 80/0 در دوره آزمون پاسخ‌های قابل قبول‌تری نسبت به مدل WetSpa با معیار ناش ساتکلیف 24/0 داشت.

---

فرسایش پاشمانی از اشکال اصلی و مهم فرسایش آبی است که بستر را برای ایجاد سایر اشکال فرسایش فراهم می‌کند. هدف از این مطالعه مدل‌سازی فرسایش پاشمانی در بخشی از حوضه آبخیز کارون شمالی از طریق روش استنتاج فازی می‌باشد. عمده کاربری اراضی منطقه به‌صورت کشت آبی، کشت دیم، مرتع و مرتع تخریب شده می‌باشد. ویژگی‌های خاک شامل ماده آلی، آهک، مقاومت برشی سطحی، توزیع اندازه ذرات، میانگین وزنی قطر خاکدانه و فرسایش پاشمانی خاک در چهار حالت شیب (S: ٪) و شدت بارندگی (RI: ¹mm.h^-) به‌ترتیب 50-5، 50-15، 80- 5، 80- 15، توسط دستگاه پاشمانی چند متغیره (MSS) در 80 نقطه اندازه‌گیری شد. مدل‌سازی براساس روش موسوم به قانون ترکیبی استنتاج با پنج روش در انتخاب عملگرها صورت گرفت. کارایی این پنج روش با استفاده از شاخص میانگین مربعات خطا بین مقادیر اندازه‌گیری شده و برآورد شده مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که هر 5 روش کارایی مناسبی در تخمین فرسایش پاشمانی دارند. همچنین فرسایش پاشمانی به‌وسیله پارامترهای شیب، شدت بارندگی، میانگین وزنی قطر خاکدانه، مقاومت برشی سطحی، شن ریز و سیلت درشت به‌خوبی و با دقت زیاد برآورد می‌شود.

---

آگاهی از تغییرات خصوصیات خاک از رخدادی به رخداد دیگر، برای تعیین دوره‌های بحرانی حساسیت خاک به فرآیندهای فرسایش حائز اهمیت است. این پژوهش به‌منظور بررسی هدررفت خاک در رخدادهای پیاپی باران در استان زنجان انجام گرفت. پس از شناسایی 10 کلاس بافتی، نمونه‌های خاک‌ها در سه تکرار به کرت‌هایی کوچک (60 سانتی‌متر×80 سانتی‌متر) به ‌عمق 20 سانتی‌متر در زمینی با شیب 8 درصد منتقل شدند. کرت‌ها در معرض 10 رخداد باران شبیه‌سازی شده با شدت 55 میلی‌متر بر ساعت و مدت 30 دقیقه با فاصله پنج روز قرار گرفتند. در مجموع 300 رخداد باران بر کرت‌ها اعمال شد. نتایج نشان داد که رطوبت نگهداشته شده، تولید روان‌آب و هدررفت خاک تحت تأثیر معنی‌دار رخداد باران قرار گرفتند (001/0P<). افزایش رطوبت خاک و در نتیجه کاهش ظرفیت نفوذ، عامل اصلی افزایش تولید روان‌آب و هدررفت خاک در رخدادهای پیاپی باران بود به‌طوری‌که حدود 84 درصد از تغییرات هدررفت خاک طی رخدادهای باران براساس رطوبت پیشین خاک قابل بیان بود. پس از رخداد پنجم به‌دلیل رسیدن رطوبت خاک به‌حد ظرفیت نگهداری آب، تغییرات چشمگیری در نفوذپذیری و تولید روان‌آب مشاهده نگردید. با این حال، هدر رفت خاک پس از رخداد پنجم به‌دلیل وجود ذرات فرسایش‌پذیر بیشتر در سطح خاک و در نتیجه افزایش غلظت جریان‌های سطحی، همچنان الگویی افزایشی نشان داد.

---

در این پژوهش، از یک مدل جامع شبیه‌سازی چرخه آب و دینامیک نیتروژن شامل تمام فرآیندهای مهم تغییر و تبدیلات نیتروژن شامل انحلال کود، نیترات‌زایی، نیترات‌زدایی، تصعید آمونیوم، معدنی شدن، عدم تحرک و همه مهم‌ترین فرآیندهای انتقال نیتروژن شامل برداشت نیتروژن توسط گیاه، جذب آمونیوم توسط ذرات خاک، جریان روبه بالا، تلفات رواناب سطحی و تلفات ناشی از زهکشی، برای مدل‌سازی مدیریت کود در یکی از مزارع کشت و صنعت نیشکر امام خمینی به‌روش رویکرد پویایی سیستم استفاده شد. جهت ارزیابی مدل از داده‌های جمع‌آوری شده از سایت کشت و صنعت نیشکر امام خمینی با سیستم زهکشی و آب زیرزمینی کم عمق واقع در استان خوزستان استفاده گردید. تجزیه و تحلیل آماری بین مقادیر مشاهده‌ای و شبیه‌سازی شده نشان داد که میانگین ریشه مربعات خطا (RMSE) برای تعیین دقت شبیه‌سازی غلظت نیترات و آمونیوم در زه‌آب خروجی به‌ترتیب 73/1 و 48/0 میلی‌گرم بر لیتر است. نتایج نشان داد تطابق خوبی بین متغیرهای مشاهده‌شده و شبیه‌سازی وجود دارد. نه سناریوی کوددهی در سطوح مختلف کود اوره شامل یک سناریوی 400 کیلوگرم در هکتار،  دو سناریوی تقسیط 350 کیلوگرم در هکتار، دو سناریوی تقسیط 325 کیلوگرم در هکتار، دو سناریوی تقسیط 300 کیلوگرم در هکتار، یک سناریوی 280 کیلوگرم در هکتار و یک سناریوی 210 کیلوگرم در هکتار برای مزرعه مدل‌سازی گردید. نتایج مدل‌سازی نشان داد که سناریوی 210 کیلوگرم در هکتار دارای بیشترین راندمان مصرف نیتروژن به‌مقدار 3/52 درصد و کمترین تلفات نیتروژن شامل نیترات‌زدائی، تصعید آمونیوم و تلفات زهکشی به‌ترتیب برابر 82/17، 16/7 و 59/92 کیلوگرم در هکتار می‌باشد. همچنین، نتایج نشان داد که با افزایش مصرف کود اوره از مقدار 210 کیلوگرم در هکتار باعث افزایش مجموع تلفات نیتروژن و کاهش راندمان مصرف نیتروژن می‌شود. از این مدل می‌توان برای مدیریت کود و کنترل غلظت نیترات وآمونیوم زه‏آب برای جلوگیری از آسیب‌های زیست‌محیطی به منابع پذیرنده این زه‏آب‌ها استفاده نمود. همچنین، روش پویایی سیستم به‌عنوانی روشی کارآمد، قابلیت شبیه‌سازی سیستم پیچیده آب- خاک- گیاه- زهکش را دارد.

---

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.

---

وضعیت شکل‌های پتاسیم خاک و ارتباط آن با مقدار پتاسیم دانه گندم در زمان برداشت می‌تواند در مدیریت حاصلخیزی این عنصر مهم باشد. بدین‌منظور تعداد ۴۰ نمونه خاک سطحی (عمق 20-0 سانتی‌متر) و زیرسطحی (عمق ۴۰-۲۰ سانتی‌متر) و همچنین نمونه‌های دانه‌های گندم از مزارع شهرستان داراب که تحت کشت گندم بودند در خردادماه ۱۳۹۳ به‌صورت تصادفی برداشته شد. سپس ویژگی‌های مختلف فیزیکی و شیمیایی و شکل‌های مختلف پتاسیم شامل محلول، تبادلی و غیرتبادلی و همچنین مقدار پتاسیم دانه گندم اندازه‌گیری گردید. نتایج نشان داد که پتاسیم محلول، تبادلی و غیرتبادلی در خاک‌های مورد مطالعه به‌ترتیب در دامنه ۷۰-۱۵، ۴۴۳-۹۱ و ۱۱۸۲-۳۹۶ میلی‌گرم بر کیلوگرم بودند. ارتباط معنی‌داری بین شکل‌های پتاسیم خاک و مقدار رس، کربنات کلسیم و ظرفیت تبادل کاتیونی به‌دست آمد. اگرچه انتظار می‌رود که در مرحله پایانی رشد گندم مقدار پتاسیم به‌سهولت قابل‌استفاده خاک (پتاسیم محلول و تبادلی) کم باشد، اما اغلب خاک‌های مورد مطالعه دارای مقدار کافی پتاسیم بودند. همچنین ارتباط مثبت و معنی‌دار بین شکل‌های مختلف پتاسیم، نشان از به تعادل رسیدن مجدد شکل‌های پتاسیم در زمان برداشت گندم داشت. اگرچه ارتباط معنی‌داری بین مقدار پتاسیم دانه گندم و شکل‌های پتاسیم خاک به‌دست نیامد اما برای خاک‌های بافت ریز (رس>۳۰ درصد) نشان داده شد که مقدار پتاسیم دانه با پتاسیم تبادلی خاک و درصد رس همبستگی مثبت و معنی‌داری دارد. این بدان ‌معنی است که برای خاک‌های سنگین، استات آمونیم می‌تواند عصاره‌گیر مناسبی جهت تخمین وضعیت پتاسیم خاک و مقدار پتاسیم قابل‌استفاده گیاه در منطقه مورد مطالعه باشد.

---

هدف از این پژوهش تعیین میزان مشارکت زیرحوضه‌ها از نقطه ‌نظر مساحت، دبی یک جریان رودخانه در سیل‌خیزی کل حوضه آبریز رودخانه خرسان در استان کهگیلویه و بویراحمد می‌باشد. برای این‌کار از مدل بارش- رواناب HEC-HMS برای شبیه‌سازی دبی رواناب 11 زیرحوضه استفاده به‌عمل آمد. اطلاعات ورودی این مدل با ابزار سامانه اطلاعات جغرافیایی تهیه شد. نتایج نشان داد که با تغییر در دوره بازگشت‌های مختلف، تغییر اندکی در اولویت‌بندی سیل‌خیزی زیرحوضه‌ها مشاهده می‌شود. به‌طوری‌که به‌ازای دوره بازگشت 2، 50 و 100 سال، سیل‌خیزترین زیرحوضه‌ها بدون تغییر و به‌ترتیب زیرحوضه‌های 1 تا 11 خواهند بود. سهم مشارکت از نقطه نظرمساحت و دبی جریان با هم متفاوت بود، به‌طوری‌که اثرمساحت بین 31/0 تا 03/1 درصد یعنی زیرحوضه 6 بالاترین رتبه و زیرحوضه 7 پائین‌ترین رتبه را داشتند. درحالی‌که از نقطه نظر دبی، اثر حذف زیرحوضه‌ها بین 2/51 تا 2/1004 درصد بود، یعنی زیرحوضه 6 کمترین دبی و زیرحوضه 11 بیشترین مقدار دبی را داشت.

---

این مطالعه با هدف بررسی تغییرات دینامیک فرسایش شیاری و همچنین بررسی کارایی مدل Hairsine-Rose در برآورد غلظت رسوب انجام شده است. آزمایش‌ها در ایستگاه تحقیقات حفاظت خاک و آب دانشگاه تهران واقع در منطقه کوهین استان قزوین انجام شد. چهار دبی جریان در سه شیب مختلف در شیارهایی دست‌ساز ذوزنقه‌ای به‌طول ۳ متر و عرض کف ۵ سانتی‌متر مورد آزمون قرار گرفت. در هر آزمایش، رواناب خروجی در فواصل زمانی مختلف جمع‌آوری و برای تعیین غلظت رسوب به آزمایشگاه منتقل گردید. تمام آزمایش دو بار و در فصل‌های پاییز و بهار انجام شد. نتایج بیانگر تغییرات دینامیک غلظت رسوب بود که تابعی از دبی جریان، شیب بستر و فصل بود. غلظت رسوب در دقایق اولیه آزمایش زیاد بود، اما با گذشت زمان کاهش ‌یافته و به یک حالت کم ‌و بیش پایدار رسید. اثر شدت جریان و شیب در شرایط ناپایدار اولیه آشکارتر از شرایط پایدار نهایی بود. همچنین غلظت رسوب در آزمایش‌های فصل پاییز بیش از آزمایش‌های فصل بهار بود، هرچند که روند تغییرات زمانی مشابه بود. مدل Hairsine-Rose در برآورد غلظت رسوب در قدرت جریان‌های کم بهتر عمل نمود، اما در کل دارای بیش‌ برآوردی بسیار زیادی در تمام دامنه بود که بیانگر اشکال ساختاری مدل است.