علوم آب و خاک

---

روش‌های مرسوم مطالعات خاک‌شناسی در حوزه‌های آبخیز ایران، نیازمند هزینه، کارشناس و زمان زیاد است. صعب العبور بودن برخی مناطق حوزه و مشکلات نمونه برداری نیز به مشکلات مذکور اضافه می‌شود. به واسطه محدودیت‌های مزبور در اغلب حوزه‌های آبخیز کشور، اطلاعات مکانی و پیوسته دقیقی از خصوصیات خاک به منظور برآورد فرسایش خاک توسط مدل‌های مختلف نظیر: (Rusle، Morgan، Eurosem،PSIAC) و هم‌چنین دیگر فعالیت‌های مدیریتی و برنامه‌ریزی موجود نیست. بنابراین به روش‌های نوینی نیاز است که با حداقل نمونه برداری کم و به کمک پارامترهای سطح زمین (که محاسبه آنها به مراتب ارزان‌تر است) بتوان خصوصیات خاک را به طور نسبتاً دقیقی برآورد کرد. این پژوهش در بخشی از حوزه آبخیز مهر سبزوار مشتمل بر سه واحد سنگ شناسی غالب حوزه، شامل واحد‌های PLc، Ku و E2sc به منظور ایجاد مدل‌های رگرسیون خاک- چشم انداز، صورت گرفته است. خصوصیات مورد مطالعه خاک سطحی، شامل درصد شن، رس، مواد آلی، سنگریزه، رطوبت وزنی خاک در حالت FC و مقدار وزن مخصوص ظاهری بوده است. در واحد‌های مختلف در جمع 316 نقطه مطالعاتی انتخاب شد و خصوصیات سطحی خاک آنها مورد مطالعه قرار گرفت. سپس مدل رقومی ارتفاع منطقه در پیکسل‌هایی به ابعاد 100×100 متر تهیه و از روی آن ویژگی‌های پستی و بلندی محاسبه شد. در نهایت مدل‌های رگرسیون چند متغیره بین این ویژگی‌ها و خصوصیات خاک، برقرار و سپس به وسیله نقاط اضافی، نمونه برداری شده ( 78 نقطه از 316 نقطه)، مدل‌های به دست آمده اعتبار سنجی شدند. نتایج مطالعه نشان می‌دهد که خصوصیات پستی و بلندی مهم که با خصوصیات خاک ارتباط بیشتری داشته و در مدل رگرسیونی نیز وارد شده، به طور عمده شامل شیب و جهت آن، ارتفاع، شاخص رطوبتی و شاخص قدرت جریان، شاخص حمل رسوب و انحنای زمین بوده ‌است. این نتایج مؤید این مطلب است که خصوصیات خاک در منطقه تحت الشعاع فرایندهای هیدرولوژیکی، مؤثر از توپوگرافی می‌باشد. نتایج اعتبار سنجی مدل‌ها نیز از ناریب بودن و درجه تخمین مناسب برازش مدل‌ها حکایت می‌کند. نتایج نشان می‌دهد که مدل‌های به دست آمده در مقیاس حوزه و فواصل 100 متری، قادرند در واحدهای مختلف سنگ شناسی از حداقل 26 تا حداکثر 72 درصد از کل تغییرات خصوصیات مختلف سطحی خاک را پیش‌بینی کند.

---

با استفاده از یک مدل قطعی برای گله‌های گاو شیری مطابق با سیستم نرخ گذاری شیر در ایران، معادلات ضرایب اقتصادی تولید شیر، درصد چربی، درصد پروتئین و طول عمر گله در گرایش حداقل هزینه و در محدودیت کل نهاده و برای شرایط بلند مدت یعنی متغیر بودن تمام هزینه‌ها بر حسب واحد گاو برآورد شدند. به وسیله روش شبیه سازی داده‌ها و اطلاعات سه گله گاو شیری مختلف در کشور، میزان حساسیت ضرایب اقتصادی صفات نسبت به 20 درصد تغییر (کاهش یا افزایش) قیمت علوفه و کنسانتره، هزینه‌های غذایی و غیر غذایی، قیمت شیر به نرخ دولتی و آزاد، سهم فروش شیر به نرخ دولتی، میانگین تولید شیر، درصد چربی و پروتئین و طول عمر گله بررسی شد. ضرایب اقتصادی تولید شیر در شرایط مبنا در سه گله به ترتیب برابر با: 55/0-، 24/0- و 54/0- ، ضرایب اقتصادی درصد چربی 34- ، 20- و 11- ، ضرایب اقتصادی درصد پروتئین 34- ، 37- و 33- و ضرایب اقتصادی طول عمر گله 37/0- ، 67/0 و 39/0- بود. تأثیر تغییر عوامل مختلف سیستم تولید بر ضرایب اقتصادی صفات در سه واحد گاوداری یکسان نبود. ضرایب اقتصادی تولید شیر، درصد چربی، درصد پروتئین و طول عمرگله به ترتیب به تغییر میانگین تولید شیر، قیمت دولتی شیر و میانگین طول عمرگله بیشترین حساسیت را نشان دادند.

---

در این تحقیق اثر تغییرات اختلاف فشار عملیاتی (TMP) بر کاهش شار ناشی از مقاومت‌های قطبش غلظت و جذب سطحی (گرفتگی)‌ و هم‌چنین درصد دفع پروتئین در طی فراپالایش شیر پس چرخ بازسازی شده مورد بررسی قرار گرفته است. برای انجام آزمایش‌ها از یک سیستم پایلوتی مجهز به مدول حلزونی مارپیچی با غشای پلی‌سولفن آمید استفاده شده است. استراتژی علمی سه مرحله‌ای بر مبنای مدل سه پارامتر‌ی مقاومت متوالی (جذب – لایه مرزی) برای تعیین اثر مقاومت‌های هیدرولیکی غشا، قطبش غلظت و مقاومت گرفتگی بر کاهش شار به کار گرفته شده است. نتایج نشان می‌دهد که افزایش TMP تأثیری بر مقادیر کاهش شار نسبی کل نداشت، ولی در هر TMP کاهش شار عمدتاً به دلیل قطبش غلظت اتفاق می‌افتد و گرفتگی، سهم بسیار کمی در کاهش شار داشت، در حالی که پاسخ دینامیکی کاهش شار ثابت کرد که افزایش مقدار کاهش شار نسبی کل در طی عملیات، به دلیل گرفتگی است. نتایج تأثیر TMP بر مقاومت‌ها نشان داد که با افزایشTMP مقاومت هیدرولیکی کل و مقاومت گرفتگی برگشت‌پذیر، افزایش می‌یابند، اما مقاومت ذاتی غشا و مقاومت گرفتگی برگشت ناپذیر بدون تغییر باقی می‌مانند. از پاسخ دینامیکی مقاومت هیدرولیکی کل نتیجه گرفته شد که افزایش مقاومت کل در طول زمان عملیات، نتیجه افزایش هر دو نوع مقاومت گرفتگی برگشت‌پذیر و برگشت ناپذیر است. افزایش TMP و یا گذشت زمان عملیات، تأثیر چندانی بر درصد دفع پروتئین‌ها نداشته است و تنها باعث افزایش آن به میزان 4-1 درصد می‌شود.

---

منحنی‌های همدما در کنترل رطوبت بذر و رطوبت نسبی محیط اطراف آن طی دوره نگه‌داری و هم‌چنین کنترل فرایند خشک‏شدن و طراحی خشک‏کن حائز اهمیت است. با توجه به اهمیت این منحنی‌ها، پژوهشی در قالب دو آزمایش فاکتوریل با 3 فاکتور: هیبرید (شامل هیبریدهای 647 و 704)، دما (در 6 سطح در دامنه 5 الی 55 درجه سانتی‌گراد) و رطوبت نسبی (در دامنه 10 تا 90 درصد) به طور مستقل برای پدیده‏های جذب و دفع رطوبت انجام گرفت. برای فراهم ساختن رطوبت نسبی در دامنه مورد نظر از محلول گلیسرول استفاده شد. آزمایش‌ها نشان داد که محلول این ماده می‏تواند شرایط مورد نظر را تأمین کند. البته رابطه میان غلظت و رطوبت نسبی، رابطه‏ای غیر خطی و به میزان کم وابسته به دما بود. نتایج حاصل از مقایسه میانگین‌ها نشان داد که عوامل درجه‏ حرارت، رطوبت نسبی و هیبرید، هرسه بر رطوبت تعادلی جذب و دفع در سطح 1% دارای اثر معنی‏دار هستند که البته در این میان رطوبت نسبی از اهمیت و تأثیر بیشتر برخوردار است. مقایسه هیبریدها نشان داد که در شرایط محیطی یکسان، هیبرید 704 رطوبت تعادلی بالاتری نسبت به هیبرید 647 دارد که این مسأله بیانگر بالاتر بودن قابلیت نگه‌داری و فعالیت آبی کمتر هیبرید 704 است. انطباق مشاهدات بر مدل‌های ریاضی غیرخطی هندرسن، چانگ- فاست و اسوین پس از تعیین ضرایب منتج به این نتیجه شد که مدل اسوین برای منحنی‌های جذب و دفع هیبرید 704 و جذب 647 و مدل چانگ- فاست برای منحنی دفع هیبرید 647 مدل‌های دقیق‌تر و مناسب‌تری است.

---

سرریزهای چند وجهی به دلیل تغییرات جزئی بار استاتیکی روی تاج در شرایط نوسانات زیاد شدت جریان، در مقایسه با انواع دیگر سرریز، سازه‌هایی اقتصادی برای کنترل سطح آب در شبکه‌های آبیاری محسوب می‌شوند. این سرریزها از وجوه متصل به هم تشکیل شده که در پلان ممکن است به شکل ذوزنقه، مثلث و یا شکل‌های دیگر با تکرار چند سیکل دیده شوند. در این تحقیق، سرریزهای چند وجهی که در پلان به شکل مستطیل و‌ U می‌باشند، مورد بررسی قرار گرفته‌اند. آزمایش‌ها روی 15 مدل آزمایشگاهی سرریز انجام گرفته است. مدل‌ها شامل 8 سرریز چند وجهی مستطیلی، 6 سرریز چند وجهی ‌U شکل با طول و ارتفاع‌های متفاوت و یک مدل سرریز خطی می‌باشند. این مدل‌ها در یک فلوم به طول 7، عرض 32/0 و ارتفاع 35/0 متر آزمایش گردیدند. نتایج آزمایش‌های این پژوهش نشان داد که در مورد کلیه سرریزهای چند وجهی، ضریب دبی نسبت به H_t)  H_t/p: بار هیدرولیکی کل و P: ارتفاع سرریز) ابتدا افزایش یافته و پس از رسیدن به یک ماکزیمم، شروع به کاهش می‌نماید. با افزایش ارتفاع سرریز، مقدار ضریب دبی در یک H_t/P مشخص افزایش می‌یابد. نتایج هم‌چنین نشان می‌دهد که افزایش طول موازی با جهت جریان در سرریزهای چند وجهی باعث کاهش ضریب دبی و افزایش طول عمود بر جهت جریان باعث افزایش آن می‌شود. هم‌چنین، ضریب دبی در سرریزهای چند وجهیU شکل بیشتر از سرریزهای مستطیلی می‌باشد. مقایسه نتایج به دست آمده با نتایج تولیس و همکاران (1995) برای سرریزهای ذوزنقه‌ای نشان می‌دهد که ضریب دبی در سرریز ‌U شکل بیشتر از سرریزهای ذوزنقه‌ای با زاویه α برابر 8 و 12 درجه بوده و هم‌چنین ضریب دبی در سرریزهای مستطیلی کمتر از ضریب دبی در سرریزهای اخیر است.

---

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.

---

در این مقاله تأثیر سطوح مختلف شوری آب آبیاری بر میزان جوانه زنی و وزن ماده خشک نهال 8 برگی و حدود تحمل به شوری هشت رقم کلزا (ACSN₁=V₁ فالکون = V₂ ، شیرالی = V₃ ، سرز= V₄، تاور = V₅، کبری = V₆، گلوبال = V₇ و اویرکا = V₈ ) بررسی گردید. برای ارزیابی حد تحمل به شوری از 3 روش تعیین کاهش عملکرد در شرایط شور نسبت به غیر شور، شاخص حساسیت به شوری و روش وان گنوختن و هافمن استفاده گردید. نتایج به دست آمده از تجزیه و تحلیل آماری به روش دانکن در سطح 1% نشان داد که تأثیر هر یک از عوامل شوری ، رقم و اثر متقابل آنها بر جوانه‌زنی بذر و وزن ماده خشک نهال 8 برگی از نظر آماری معنی‌دار است، به طوری ‌که با افزایش شوری آب آبیاری میزان جوانه زنی و وزن ماده خشک نهال به شدت کاهش می‌یابد. هم‌چنین با استفاده از روش وان‌گنوختن و هافمن، شوری‌های آب آبیاری متناظر با 10%، 25%، 50‌% و 90% کاهش در میزان جوانه زنی و وزن خشک نهال 8 برگی هشت رقم کلزا، در جدولی ارایه گردیده است. نتایج حاصل از تجزیه و تحلیل آماری نشان داد که ارقام مختلف کلزا در مراحل مختلف رشد واکنش‌های مختلفی به شوری نشان داده و در یک مرحله متحمل و در مرحله‌ای دیگر حساس به شوری می‌باشند. در این تحقیق، ارقام ACSN₁، فالکون و شیرالی در مرحله جوانه‌زنی و سه رقم ACSN₁، فالکون و کبری در مرحله رویش نهالی به شوری متحمل بوده‌اند. ارقام اویرکا، گلوبال و سرز در مرحله جوانه‌زنی و ارقام شیرالی، گلوبال و اویرکا نیز در مرحله رویش نهالی حساس‌ترین ارقام به شوری بوده‌اند که در نهایت دو رقم ACSN₁ و فالکون متحمل به شوری و دو رقم گلوبال و اویرکا حساس به شوری شناخته شدند.

---

عناصر سنگین از جمله کادمیوم و سرب از مسیرهای مختلف و عمدتاً تحت تأثیر فعالیت‌های انسان وارد زمین‌های کشاورزی شده و به دلیل تحرک کم در طول زمان در خاک انباشته می‌شوند. انباشت کادمیوم و سرب در خاک در نهایت باعث ورود آنها به چرخه غذایی و تهدید سلامت انسان و سایر حیوانات می‌شود. بنابراین بررسی روند انباشت عناصر سنگین برای پیشگیری از آلودگی خاک و حفظ کیفیت محیط زیست ضروری بوده و باید مد نظر محققین و برنامه ریزان در سطوح مختلف مدیریتی قرار گیرد. این مطالعه به منظور مدل‌سازی روند انباشت کادمیوم و سرب در زمین‌های زراعی شهرستان‌های اصفهان، برخوار، خمینی شهر، لنجان، فلاورجان، مبارکه و نجف آباد صورت گرفت. روند انباشت عناصر در زمین‌های زراعی منطقه به کمک روش تصادفی مبتنی بر توازن جرمی و با استفاده از ترکیب روش لاتین هایپر کیوب و شبیه سازی مونت کارلو محاسبه گردید. به این منظور از اطلاعات زراعی (نوع، سطح زیر کشت و عملکرد محصولات)، اطلاعات مرتبط با احشام (انواع و تعداد)، آمار مربوط به میزان مصرف کودهای شیمیایی، کمپوست و لجن فاضلاب و همین‌طور اطلاعات مرتبط با غلظت عناصر در گیاهان و مواد اصلاح کننده خاک استفاده شد. نتایج حاکی از انباشت مقادیر قابل توجهی از عناصر کادمیوم و سرب در زمین‌های کشاورزی شهرستان‌های مورد مطالعه می‌باشد. بیشترین نرخ انباشت کادمیوم و سرب به ترتیب،(18g ha^-1yr^-1 ) و (260g ha^-1yr^-1) در شهرستان اصفهان و کمترین نرخ انباشت کادمیوم و سرب به ترتیب، (3g ha^-1yr^-1 ) و (10g ha^-1yr^-1) در شهرستان لنجان و مبارکه دیده شد. صرف‌نظر از ریزش‌های جوی، مهم‌ترین مسیر ورود کادمیوم به زمین‌های کشاورزی در مقیاس شهرستان کودهای فسفره است. در صورتی‌که در مورد سرب کودهای حیوانی نقش مهم‌تری را در شهرستان‌های مورد مطالعه به جز اصفهان دارند. ورود سرب از طریق کودهای حیوانی به طور عمده ناشی از ریزش جوی سرب روی سطح گیاهان و انتقال آن به زنجیره غذایی حیوانات می‌باشد. در شهرستان اصفهان کمپوست مهم‌ترین مسیر ورود سرب به زمین‌های کشاورزی است زیرا بیشترین مقدار کمپوست در این شهرستان استفاده می‌شود.

---

رسوب گذاری و متعاقب آن تحکیم رسوبات چسبنده در مخازن سدها بخصوص در نزدیک ساختگاه سد، مشکلات متعددی را به‌وجود می‌آورد که ممکن است منجر به گرفتگی دریچه‌های تحتانی و یا ورود رسوبات به درون آبگیر نیروگاه گردد. خروج این رسوبات با روش آبشوئی تنها زمانی موفق خواهد بود که با توجه به پارامترهای فیزیکی- مکانیکی رسوبات چسبنده تحکیم یافته، شرایط هیدرولیکی مناسب ایجاد گردد. هر چند تحقیقات بسیار گسترده‌ای در خصوص توزیع رسوب در مخازن سدها انجام شده است ولی مطالعات در رابطه با رسوبات چسبنده و چگونگی تغییرات پارامترهای فیزیکی- مکانیکی این رسوبات نسبت به زمان، بسیار اندک می‌باشد. از این رو در این تحقیق با استفاده از مدل فیزیکی استوانه‌ای شکل به ارتفاع 3/8 متر، قطر 30 سانتی‌متر، نمونه‌های خاک چسبنده تحت شرایط رسوب گذاری و سپس تحکیم قرار گرفته و پارامترهایی چون وزن مخصوص ظاهری خاک، نسبت پوکی و پارامترهای تحکیم اندازه‌گیری گردیدند. با توجه به اهمیت سد دز و پیش بینی این‌که تا پنج سال آینده رسوبات چسبنده وارد نیروگاه می‌شوند، نمونه‌های رسوبی تهیه شده از مخزن سد دز مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج این تحقیق نشان داد که تغییرات غلظت رسوب در فرایند ته نشینی و تحکیم نسبت به زمان به صورت تابع لگاریتمی با چهار مرحله کامــلاً مـجزا می‌باشد. هم‌چنین در این تحقیق روابط تنش مؤثر- ضریب نفوذپذیری- نسبت پوکی به صورت روابط نمائی استخراج گردید که از این روابط می‌توان در مدل‌های ریاضی پیش بینی تحکیم رسوبات چسبنده در سدهای مخزنی استفاده کرد. نتایج این مطالعه با مطالعات محققین دیگر نیز مقایسه و نشان داد که روابط به‌دست آمده از این تحقیق مورد تأیید است.

---

در این تحقیق توانایی مدل‌های شبکه عصبی مصنوعی جهت شبیه سازی رفتار هیدرولوژیکی آب در حوزه‌های آبخیز مورد بررسی قرار گرفته است. هدف اصلی تحقیق بررسی کاربرد انواع مختلف شبکه‌های عصبی مصنوعی جهت شبیه سازی جریان در یک حوزه آبخیز با چند ایستگاه هیدرومتری و پیش بینی بهنگام جریان‌های سیلابی در پایین دست بوده است. منطقه مورد بررسی قسمت فوقانی رودخانه درونت (Derwent) می‌باشد که یکی از شاخه‌های اصلی رودخانه ترنت (Trent river)در ناحیه مرکزی انگلستان است. جریان سیلاب رودخانه 3، 6، 9 و 12 ساعت قبل از وقوع در محل ایستگاه هیدرومتری واتستندول (Whatstandwell) با استفاده از داده‌های اندازه‌گیری شده در بالا دست پیش بینی گردیده است. سه نوع شبکه عصبی مختلف که عبارت‌اند از شبکه پرسپترون چند لایه(MLP network) ، شبکه برگشتی (Recurrent network)و شبکه برگشتی با تأخیر زمانی(Time lag recurrent network) به‌صورت جداگانه مورد استفاده و ارزیابی قرار گرفتند. هم‌چنین جهت بررسی تأثیر طول داده‌های ورودی در کارایی مدل‌های شبکه عصبی، شبیه سازی‌های مختلف با استفاده از داده‌های هیدرولوژیکی با طول و تعداد متفاوت مورد استفاده قرار گرفت. داده‌های با فاصله اندازه‌گیری 30 دقیقه‌ای با طول دوره‌های 1 ماه، 6 ماه و سه سال ( که تولید تعداد مشاهده‌های متفاوتی را می‌نماید) بدین منظور مورد استفاده واقع شد. براساس نتایج به‌دست آمده هرچند شبکه‌های عصبی مصنوعی به‌صورت عمومی و کلی کارایی مناسبی را در شبیه سازی و پیش بینی دبی جریان از خود نشان داده‌اند ولی نوع شبکه عصبی مصنوعی و نیز خصوصیات داده‌های ورودی مدل خصوصاً داده‌های آموزشی پارامترهای بسیار مهمی هستند که تأثیر عمده‌ای را روی خروجی‌های مدل دارند.

---

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.

---

  وجود اثر متقابل ژنوتیپ × محیط موجب می‌شود که عملکرد ژنوتیپ‌ها در دامنه وسیعی از شرایط محیطی مورد ارزیابی قرار گیرد تا اطلاعات حاصل بتواند کارایی مربوط به گزینش برای معرفی آنها را افزایش دهد. در این تحقیق به منظور بررسی و انتخاب ژنوتیپ‌های پر محصول و سازگار با شرایط دیم، تعداد 17 لاین و ژنوتیپ نخود در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی در چهار تکرار به مدت دو سال (83-1382) در پنج ایستگاه تحقیقات کشاورزی کرمانشاه، لرستان، گچساران، گرگان و ایلام در شرایط دیم اجرا گردید. اثر متقابل ژنوتیپ × محیط با استفاده از مدل آثار اصلی افزایشی و اثرات متقابل ضرب پذیر (مدل AMMI ) در سطح احتمال 1% معنی دار بود. مجموع مربعات اثر متقابل توسط مدل AMMI به چهار مؤلفه اصلی اثر متقابل ( IPCA ) معنی‌دار تفکیک گردید. در مجموع چهار مؤلفه اصلی ( IPCA₄ وIPCA₁ ، IPCA₂ ، IPCA₃ )  از تغییرات اثر متقابل ژنوتیپ × محیط 94 % را توجیه می‌کردند. براساس نمودار بای پلات مدل AMMI₂ ، ژنوتیپ‌های FLIP 97- 79 ، X95TH1 و FLIP 97- 114 از پایداری مناسب برخوردار بودند و ژنوتیپ FLIP 97- 114 با عملکرد بالا می‌تواند به عنوان ژنوتیپ سازگار با عملکرد پایدار معرفی شود.

---

  از آنجایی که اندازه­گیری دائمی دبی رودخانه‌ها کاری پرهزینه و مشکل می‌باشد به همین دلیل در ایستگاه‌های هیدرومتری قرائت دائمی اشل انجام شده و با ایجاد رابطه بین دبی و اشل، دبی مواقعی که اندازه‌گیری انجام نمی‌شود را به دست می‌آورند. در این تحقیق، روابط دبی - اشل، قابلیت استفاده از آمار سال‌های قبل و تهیه رابطه دبی- اشل دائمی و ثابت با توجه به آمار طولانی مدت و مناسب‌ترین زمان اندازه‌گیری دبی در ایستگاه هیدرومتری سد تنظیمی زاینده‌رود با استفاده از آمار سال‌های 1369 تا 1382 مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور از روش آماری رگرسیون ساده و تجزیه و تحلیل عاملی و هم‌چنین معیار آماری درصد خطای نسبی استفاده گردید. نتایج نشان داد که بهترین شکل رابطه از نوع توانی است و رابطه تهیه شده برای هر سال برای همان سال قابل استفاده است. هم‌چنین مناسب‌ترین زمان برای اندازه‌گیری دبی به منظور تهیه رابطه دبی- اشل ماه‌های تیر، آذر و اسفند می‌باشد.

---

  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.

---

  مدل‌های پیش‌بینی دمای هوا با استفاده از داده‌های ماهواره‌ای، مبتنی بر متغیرهای دمای سطح زمین و شاخص پوشش گیاهی هستند. این متغیرها با اعمال تصحیحات اتمسفری بر روی داده‌های فوق تعیین می‌شوند. میزان بخار آب، اوزن و عمق اپتیکی ذرات معلق در جو از داده‌های مورد نیاز برای تصحیح اتمسفری باندهای مرئی هستند ولی در اغلب مناطق ایران، این پارامترها اندازه‌گیری نمی‌شوند. هم‌چنین با استفاده از روش‌های موجود، دمای سطح زمین تا دقت 2 درجه سانتی‌گراد تعیین می‌شود. در این تحقیق با توجه به محدودیت‌های فوق، دقت پیش‌بینی دمای بیشینه هوا با استفاده از داده‌های بدون تصحیح اتمسفری شده ماهواره نوا و مدل شبکه عصبی مورد بررسی قرار گرفت. برای این منظور، مدل‌های مختلف شبکه عصبی، حاصل از ترکیب‌های مختلف داده‌های 4 باند ماهواره نوا و 3 متغیر جغرافیایی به عنوان ورودی‌های مدل ساخته شدند و بهترین مدل انتخاب شد. نتایج نشان داد، مدل شبکه عصبی با ساختار 6 نرون در لایه ورودی (شامل 4 باند ماهواره نوا، روز شمار سال و ارتفاع زمین) و 19 نرون در لایه پنهان بهترین مدل می‌باشد. در این ساختار حدود 4/91 درصد نتایج در محدوده دقت 3 درجه سانتی‌گراد واقع شدند و معیارهای آماریRMSE ، R²  و MBE به ترتیب 62/0، 7/1 درجه سانتی‌گراد و 01/0- درجه سانتی‌گراد می‌باشند.

---

  فرسایش خاک یکی از تهدیدهای مهم برای تولید کشاورزی و کیفیت محیطی به خصوص کیفیت آب و خاک است. برای انجام برنامه‌ریزی در یک حوضه اّبخیز و انجام پروژه‌های حفاظتی لازم است تا اطلاعات کافی از مقدار هدررفت خاک و میزان رواناب در دسترس باشد. مدل EUROSEM یک مدل پخشی، دینامیک و تک رخدادی است که برای شبیه سازی فرسایش، انتقال رسوب و ته نشست رسوب به وسیله فرایندهای شیاری و بین شیاری طراحی شده است. هدف از این مطالعه بررسی کارایی مدل EUROSEM در شبیه سازی رواناب و رسوب بر اساس اندازه‌گیری میزان فرسایش و رواناب واقعی در زیرحوضه سولیجان با مساحت 20 هکتار واقع در استان چهارمحال و بختیاری می‌باشد. زیر حوضه مورد مطالعه بر اساس اطلاعات نقشه پستی و بلندی زمین، کاربری اراضی، پوشش گیاهی، شیب و نقشه موقعیت جاده‌ها و کانال‌ها به 19 واحد همگن تقسیم بندی گردید. اطلاعات مختلف خاک، پوشش گیاهی، مشخصات سطح زمین و داده‌های اقلیمی برای واحدهای مختلف به وسیله مشاهدات صحرایی و اندازه‌گیری‌های آزمایشگاهی برآورد گردیدند. رواناب و رسوب واقعی نیز برای رخدادهای بارندگی مورد مطالعه اندازه‌گیری شدند. بعد از انجام آنالیز حساسیت مدل، مراحل واسنجی و اعتبار سازی مدل و شبیه‌سازی رواناب و رسوب صورت گرفت. نتایج نشان داد که مدل EUROSEM در این زیرحوضه برای پیش بینی رواناب کل و حداکثر دبی رواناب به پارامترهای هدایت هیدرولیکی اشباع، حرکت موئینگی و رطوبت اولیه بیش از سایر عوامل حساس می‌باشد. هم‌چنین کل هدررفت خاک به پارامترهای ضریب زبری مانینگ شیاری و بین شیاری و چسبندگی خاک حساسیت بیشتری نشان داد. نتایج ارزیابی شبیه سازی مدل نشان داد که در زیرحوضه مورد مطالعه مدل قادر است میزان کل رواناب، اوج رواناب، کل رسوب و زمان اوج رسوب را به خوبی شبیه سازی نماید. ولی مدل نتوانست اوج دبی رسوب و زمان اوج رواناب را به خوبی شبیه سازی نماید. هر چند به نظر می‌رسد مدل EUROSEM قادر است رواناب و رسوب، زمان رسیدن به اوج رواناب و رسوب را در زیرحوضه‌ها و کل حوضه در رخداد‌های جداگانه به خوبی پیش بینی نماید، لیکن پیشنهاد می‌شود تا کارایی مدل در شرایط مختلف آب و هوایی و خاک‌های مختلف و در حوضه‌های آبخیز متفاوت مورد ارزیابی قرار گیرد.

---

  آگاهی بر سرعت معدنی شدن نیتروژن از منابع مختلف آلی یک عامل کلیدی برای تعیین نیاز کودی نیتروژن گیاه با حداقل آثار منفی زیست محیطی است. به منظور بررسی سرعت معدنی شدن نیتروژن کمپوست، ورمی‌کمپوست و کود دامی یک آزمایش انکوباسیون گلخانه‌ای به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک کامل تصادفی در سه تکرار، چهار تیمار (کمپوست، ورمی‌کمپوست، کود دامی و شاهد) در دو سطح دمایی (8 و 25 درجه سانتی‌گراد) و دو سطح رطوبتی (50 و 85 درصد ظرفیت مزرعه‌ای) به مدت 90 روز انجام گردید. آمونیم و نیترات حاصل از فرایند معدنی شدن به روش اسپکتروفتومتری اندازه‌گیری شدند. مدل‌های مختلف سینتیکی با داده‌های معدنی شدن نیتروژن برازش داده شد. نتایج نشان داد که مدل سینتیکی ترکیب مرتبه صفر- مرتبه اول بهترین مدل سینتیکی برازش یافته با داده‌هاست. بیشترین مقدار نیتروژن معدنی شده ( N_min ) از کود دامی ( 78/87 mgN/kg معادل 54/14 درصد نیتروژن کل) در دمای 25 درجه سانتی‌گراد و کمترین مقدار ( 62/22 mgN/kg  معادل 62/4 درصد نیتروژن کل) از تیمار کمپوست در دمای 8 درجه سانتی‌گراد حاصل شد که این محاسبه، فرضیه کمتر بودن تجزیه‌پذیری کود کمپوست را تقویت می‌کند. شاخص قابلیت دسترسی نیتروژن ( N₀k ) برای تیمارهای کودی به ترتیب کود دامی> ورمی‌کمپوست> کمپوست بود. با افزایش دما و افزایش رطوبت خاک، معدنی شدن نیتروژن افزایش یافت و تأثیر دما بیشتر از تأثیر رطوبت خاک بود. مقدار نیتروژن معدنی شده ( N_min ) با نیتروژن قابل معدنی شدن بالقوه (^* N₀ ) (r =^�0/583  ) و شاخص قابلیت دسترسی نیتروژن (^* N₀k ) (r=^�0/834  ) هم‌بستگی نشان داد.

---

  پالایش­سبز روش نوینی است که از گیاهان برای زدودن آلودگی­ها از خاک آلوده بهره می‌برد. این روش در مقایسه با سایر روش­های پالایش، بسیار کم‌هزینه و ساده است. مدل­های پالایش­سبز برای شناخت بیشتر فرایندهای حاکم بر پدیده پالایش و مدیریت خاک‌های آلوده اهمیت ویژه­ای دارند. بررسی منابع نشان می‌دهد که تاکنون به دلیل پیچیدگی پیوستار خاک- گیاه- نیوار، مدل­های انگشت‌شماری برای پالایش­سبز تکوین یافته­اند. هدف از این پژوهش، مدل­سازی پالایش­سبز خاک‌های آلوده به سرب و کادمیم بود. بدین منظور، نظریه نوینی بر مبنای رفتار خاک (هم‌دمای برون جذبی خاک) و گیاه (نرخ جذب آلاینده به وسیله گیاه) در برابر آلاینده‌ها ارایه شد. بدین منظور، خاکی با بافت لوم شنی با غلظت­های مختلف سرب و کادمیم آلوده شد. پس از پر کردن گلدان‌ها، بذر شاهی ( Barbarea verna ) و اسفناج (. Spinacia oleracea L ) در آنها کشت گردید. گیاهان در پنج بازه زمانی برداشت شدند. غلظت کل سرب و کادمیم در گیاه و خاک به ترتیب با روش اکسیداسیون تر و اکسیداسیون با اسید نیتریک 4 مولار عصاره­گیری و با دستگاه‌های جذب اتمی و کوره گرافیتی اندازه‌گیری شد. مدل­های ارایه شده با استفاده از داده­های آزمایشگاهی واسنجی گردید و کارایی آنها با ملاک‌های کمـّی آزموده شد. نتایج نشان داد که هم‌دمای برون­جذبی خاک برای سرب و کادمیم از مدل خطی پیروی می­کند. با افزایش غلظت سرب در خاک، توانایی شاهی و اسفناج در زدودن آلودگی افزایش داشت. لیکن در آلودگی کادمیمی خاک این توانایی برای شاهی و اسفناج ثابت بود. در پایان با ترکیب واکنش خاک (هم‌دمای برون جذبی خاک) و واکنش گیاه (نرخ جذب فلز از خاک به وسیله گیاه) به آلودگی سربی و کادمیمی خاک، مدل­هایی با کارایی بالا (98/0 < ² R ) برای برآورد زمان لازم برای پالایش­سبز سرب از خاک به دست آمد. با وجود این، مدل‌های ایجاد شده تنها برای به دست آوردن برآوردی کلّی از زمان لازم برای پالایش سبز کادمیم از خاک توانا نشان دادند (70/0≈ ^2�R ).

---

خشک‌سالی به عنوان بلای طبیعی و پدیده‌ای اجتناب‏ناپذیر، از دیرباز در پهنه وسیع کشورهای مختلف به خصوص کشورهای مستقر در مناطق گرم و خشک به کرات وقوع یافته و می‌یابد. مطالعات و بررسی‌های انجام شده نشانگر آن است که کشور ایران با توجه به وضعیت جغرافیایی و اقلیمی خود، در وضعیت مناسبی از لحاظ تأمین آب قرار ندارد. به نحوی که در سال 2025 ایران جهت حفظ وضع موجود، باید بتواند 112 درصد به منابع آب قابل استحصال خود بیافزاید. این امر، بیانگر احتمال وقوع خشک‌سالی‌های بیشتری در آینده نسبت به گذشته می‌باشد. به همین دلیل پرداختن به شیوه‌های مقابله کشاورزان در طول دوران خشک‌سالی از اهمیت به سزایی برخوردار می‌باشد. هدف از انجام این پژوهش تبیین سازه‌های اثرگذار بر مدیریت خشک‌سالی کشاورزان بوده است. داده‌های لازم برای انجام این پژوهش پیمایشی از طریق روش نمونه‌گیری طبقه‌بندی شده چند مرحله‌ای از میان کشاورزانی که در سال‌های اخیر خشک‌سالی را تجربه نموده بودند جمع‌آوری گردیده است. در این راستا به انجام مصاحبه حضوری و تکمیل 258 پرسش‌نامه اقدام شده است. روایی صوری پرسش‌نامه، توسط پنج نفر از متخصصین موضوعی مورد تأیید قرار گرفت و برای تعیین پایایی از مطالعه راهنما استفاده گردید. در واکاوی داده‌ها از تحلیل خوشه‌ای و مدل‌سازی معادلات ساختاری بهره‌گیری شد. یافته‌های پژوهش حاکی از آن است که کشاورزان با توجه به ویژگی‌های اجتماعی، اقتصادی و فنی خود، راه‌کارهای متفاوتی را برای مقابله با خشک‌سالی برمی‌گزینند. اما علی رغم تلاش‌های انجام شده، شدت پیامدهای خشک‌سالی به گونه‌ای است که در هر صورت آنان ناگزیر از تحمل خسارات اقتصادی و زیست محیطی گوناگون می‌باشند. از این رو توصیه می‌گردد، برنامه ریزان مسایل خشک‌سالی ضمن شناخت این شیوه‌های مدیریتی، تلاش نمایند تا روش‌های مدیریتی مذکور را بهینه‌تر و کارامدتر سازند.

---

عمق ریشه یکی از پارامترهای تأثیرگذار در محاسبه مقدار آب قابل نگه‌داری در محدوده ریشه گیاه و برنامه‌ریزی آبیاری محسوب می‌شود. مطالعه حاضر، با هدف بررسی روند توسعه ریشه در طول فصل رشد گیاه ذرت در روش‌های مختلف آبیاری با دو کیفیت‌ متفاوت آب از یک سو و بررسی چگونگی تجمع ریشه، در نیمرخ خاک و تدوین مدل حرکت عمقی ریشه از سوی دیگر در قالب طرح یک‌ بار خرد شده (اسپلیت پلات)، با تیمار اصلی روش‌ آبیاری در سه سطح (جویچه‌ای، قطره‌ای سطحی و قطره‌ای زیرسطحی) و تیمار فرعی، کیفیت آب در دو سطح (پساب تصفیه شده شهری و آب معمولی)، در دو سال متوالی، در منطقه کربال فارس انجام شد. پایش عمق ریشه با روش حفر ترانشه و مشاهده نیم‌رخ خاک انجام شد. نمونه‌گیری در طول دوره رشد در 16 نوبت، با فواصل 7 روزه و اندازه‌گیری وزن ریشه در لایه‌های خاک نیز از روش برداشت مونولیت‌های خاک و شستشو در صافی‌های پلاستیکی با فشار آب انجام گرفت. نتایج تجزیه واریانس نشان داد اگر چه بیشترین عمق ریشه در آبیاری قطره‌ای زیرسطحی و کمترین آن در آبیاری جویچه‌ای مشاهده شد، اما عمق نهایی ریشه‌ به‌طور معنی‌داری تحت تأثیر روش‌ آبیاری و کیفیت آب آبیاری قرار نگرفت. در این تحقیق، مدل حرکت عمقی ریشه در طول فصل رشد تدوین و دقت آن نیز برای شرایط انجام آزمایش کنترل گردید. عمق نهایی ریشه در شرایط آزمایش برای تیمار‌های مختلف به‌طور متوسط 77 سانتی‌متر اندازه‌گیری شد. محاسبه حجم آب در هر آبیاری با استفاده از جبران کمبود رطوبت در محدوده عمق واقعی ریشه، مقدار آب آبیاری را به میزان 31 درصد نسبت به مدل خطی ، 27 در صد نسبت به مدل بورگ و گریمز و 8/41 در صد نسبت به مدل کراپ‌وات کاهش داد. مجموع وزن خشک ریشه ذرت در آبیاری قطره‌ای زیرسطحی به‌طور معنی‌داری نسبت به روش‌های آبیاری جویچه‌ای و قطره‌ای سطحی افزایش نشان داد. کیفیت آب تأثیر معنی‌داری بر وزن خشک ریشه نشان نداد. بیشترین تجمع وزن خشک ریشه در آبیاری قطره‌ای زیرسطحی، در عمق 40-20 سانتی‌متری خاک، درحالی‌که در روش‌های قطره‌ای سطحی و جویچه‌ای در لایه سطحی خاک (20-0 سانتی‌متری) مشاهده شد. ریشه‌ها در روش قطره‌ای زیرسطحی به‌طور یک‌نواخت‌تری در لایه‌های خاک توزیع شده‌ بودند. تراکم ریشه در تمامی تیمارها، در عمق‌های پایین‌تر از 65 سانتی‌متر ناچیز بود.