علوم آب و خاک

---

از سبوس برنج در تولید انواع روغن‌های خوراکی و صنعتی، غذای کودک، بیسکویت‌سازی، کنستانتره‌های پروتئینی، خوراک دام و طیور و ماهی و انواع فراورده‌های دارویی استفاده می‌شود. غنی بودن سبوس برنج از نظر کربوهیدرات‌ها، اسیدهای آمینه آزاد و وجود آنزیم‌های گوناگون، عامل مؤثری در بروز تغییرات شیمیایی، آنزیمی یا بیولوژیک و میکروبی می‌باشد. فرآیند حرارتی یکی از روش‌های مؤثر در کاهش فعالیت‌های میکروبی و آنزیم‌های فاسد کننده در سبوس است. بدین منظور، در یک آزمایش فاکتوریل در چارچوب طرح کاملاً تصادفی، اثر فرآیند حرارتی و مدت نگهداری برخواص کیفی روغن خام سبوس برنج بررسی شد.

نتایج آزمایش‌ها نشان داد که در اثر عملیات پاربویل (فرآیند حرارتی مرطوب) بازده استحصال روغن از 72/13 به 04/22 درصد می‌رسد. در اثر پاربویل، اندوسپرم برنج در حین عملیات تبدیل در برابر شکستگی مقاوم می‌شود و سبوس حاصله از این نوع شلتوک دارای مقادیر کمتری اندوسپرم و ناخالصی است، که اثر مثبت آن به صورت افزایش درصد روغن نمایان می‌شود. در بررسی اثر حرارت بر رنگ روغن استحصالی، مشخص گردید که روغن سبوس‌های پاربویل شده نه تنها روز اول، بلکه طی دوره نگهداری نیز روشن‌تر از دیگر تیمارها هستند. روغن حاصله از سبوس تثبیت شده نسبت به واکنش‌های هیدرولیتیک مقاوم، و به اتواکسیداسیون حساس است. عملیات پاربویلینگ و فرآیند حرارتی خشک و زیاد موجب کاهش عدد یدی طی دوره نگهداری سبوس می‌شود. نتایج کیفی و کمی کروماتوگرافی گازی نمونه‌های روغنی نشان داد که فرآیند حرارتی اثر چندانی بر تغییر درصد اسیدهای چرب نمونه‌های روغن سبوس برنج ندارد.

---

پژوهش‌های انجام شده در سطح جهان به طور عمده بیانگر افزایش تدریجی در دمای متوسط است. با این وجود گزارش‌هایی مبنی بر کاهش درجه حرارت نیز وجود دارد. در این پژوهش روند تغییرات دراز مدت دمای متوسط سالانه در 34 ایستگاه‌ سینوپتیک ایران (2 ایستگاه در اقلیم سرد و مرطوب، 14 ایستگاه در اقلیم معتدل و مرطوب، 11 ایستگاه در اقلیم استپی و 7 ایستگاه در اقلیم بیابانی- بر اساس اقلیم‌بندی کوپن) با دوره آماربرداری حداقل 30 ساله، به روش کمترین مربعات خطا و روش من- کندال مورد بررسی قرار گرفت (روش والد - وولفوویتز منجر به نتایج متفاوتی شد). نتایج نشان داد که در 59% ایستگاه‌ها تغییرات دما دارای روند مثبت و در 41% ایستگاه‌ها دارای روند منفی می‌باشد. با درنظر گرفتن سطح معنی‌داری، سه ناحیه روند مثبت، منفی و بدون روند در ایران تشخیص داده شد. به نظر نمی‌رسد که توزیع جغرافیایی این ایستگاه‌ها از یک الگوی مشخص تبعیت کنند. نتایج بررسی در دوره مشترک آماری (1968-1998) نشان داد که در 68% ایستگاه‌ها روند مثبت و در32% روند منفی حاکم است. توزیع جغرافیایی ایستگاه‌ها در این حالت با حالت قبل بعضاً تفاوت‌هایی را نشان می‌دهد و در این حالت نیز نمی‌توان الگوی جغرافیایی خاصی را بر آنها مترتب نمود. در این حالت و در سطح معنی‌داری 5 درصد، 44، 15 و 41 درصد از ایستگاه‌ها به ترتیب روند مثبت، منفی و بدون روند را از خود نشان دادند. با توجه به نتایج به دست آمده می‌توان گفت که بیشتر مناطق در سال‌های آتی با افزایش دما روبه‌رو خواهد بود. هرچند شیب خط روند دراز مدت دمای متوسط سالانه در برخی از ایستگاه‌های به لحاظ آماری معنی‌دار نشده است، ولی مثبت بودن این شیب بیانگر افزایش دماست.

---

استفاده از انرژی خورشیدی امروزه به منظور خشک کردن غلات و سایر محصولات کشاورزی رو به افزایش است. از دلایل این امر می‌توان به تجدیدپذیر بودن، پایان ناپذیری، نداشتن آلودگی زیست محیطی و رایگان بودن این منبع کلان انرژی اشاره کرد. پژوهش حاضر، یک ایده جدید در به کارگیری انرژی خورشیدی به عنوان منبع اصلی تأمین انرژی خشک‌کن می‌باشد که در آن خشک‌کن خورشیدی، طراحی، ساخته و مورد ارزیابی قرار گرفته است. این خشک‌کن از نوع نیمه‌ پیوسته فعال و مختلط بوده که در آن جریان هوا به صورت جابه‌جایی اجباری برقرار می‌گردد. دستگاه مذکور از 6 عدد جمع کننده هوایی خورشیدی، کانال حرارتی کمکی، خشک‌کن، سیستم‌‌های تأمین و انتقال هوا تشکیل شده است. از اهداف مهم این تحقیق ارزیابی دستگاه مزبور بود، بنابراین خشک کردن شلتوک در آن مورد بررسی قرار گرفت. در این پژوهش تأثیر دبی جرمی هوای خشک کننده و زمان تخلیه محصول بر روند خشک شدن محصول خروجی مورد بررسی واقع شد. بنابراین از آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی در سه تکرار استفاده شد. فاکتور اول دبی جرمی هوای خشک‌کننده در سه سطح 011/0، 0066/0 و 0048/0 کیلو‌گرم بر متر مربع در ثانیه و فاکتور دوم فاصله زمانی تخلیه محصول در دو سطح 15 و 30 دقیقه بود. هم‌چنین ظرفیت دستگاه خشک‌کن، مقدار انرژی مصرف شده (شامل انرژی الکتریکی و خورشیدی) در فرآیند خشک کردن شلتوک و بازده جمع کننده‌ها تعیین شد. نتایج نشان داد که دبی جرمی هوای خشک کننده و فاصله زمانی تخلیه محصول اثر معنی داری بر کاهش رطوبت شلتوک خروجی دارد. بیشترین بازده جمع کننده‌های خورشیدی 13/37% بود. بر طبق محاسبات، سهم تأمین انرژی حرارتی توسط کانال حرارتی کمکی در مقایسه با انرژی تأمین شده توسط جمع کننده‌های خورشیدی، 6 تا 8 درصد بود. بیشترین ظرفیت دستگاه خشک کن از ساعت 11 صبح تا 2 بعد از ظهر 132 کیلو گرم شلتوک بود که رطوبت اولیه 27% را به 13% کاهش می‌داد. به طور کلی نتایج ارزیابی نشان داد که این خشک‌کن با راندمان بالای مصرف انرژی می‌تواند رطوبت شلتوک را در مدت زمان مناسب به حد مطلوب انبار‌داری برساند.

---

به منظور بررسی تأثیر فرایند حرارتی مقدماتی بر کیفیت فرنچ فرایز یا خلال نیمه سرخ شده (سولانوم توبروزوم –ال )، چهار رقم سیب‌زمینی به نام‌های آگریا، مارفونا، آئولا وآئوزونیا از منطقه فریدن اصفهان خریداری و به سردخانه دانشکده کشاورزی با دمای 5 درجه سلسیوس و رطوبت نسبی90-85 درصد منتقل گردیدند. در ابتدا آزمون‌های فیزیکوشیمیایی اندازه‌گیری وزن مخصوص و درصد ماده خشک به روش A.O.A.C و درصد قندهای احیا کننده به روش کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا (HPLC) روی ارقام سیب‌زمینی انجام گرفت. نمونه برداری به صورت کاملاً تصادفی بود. خلال‌های سیب‌زمینی در ابعاد 8/0×8/0×5 سانتی‌متر درآب با شرایط حرارتی مختلف 70 درجه –4 دقیقه، 70درجه –10 دقیقه و95 درجه –2 دقیقه تیمار شده و سپس به طور عمقی در روغن 175درجه سلسیوس به مدت 2 دقیقه سرخ شدند. خصوصیات کیفی مورد بررسی در محصول نهایی عبارت بودند از: بافت، رنگ و درصد جذب روغن. نتایج تحقیق در طرح آماری کاملاً تصادفی با آزمون فاکتوریل و مقایسه میانگین چند دامنه‌ای دانکن تجزیه و تحلیل شدند (01/0 >p) نتایج نشان داد تیمار 70 –10 دقیقه شاخص‌های کیفی محصول را به طور محسوسی بهبود می‌بخشد. تیمار 95 - 2 دقیقه از نظر فاکتور‌های رنگ هانترلب، تفاوت معنی داری با تیمار 70 –10 دقیقه نداشت ولی بافت خلال‌ها افت قابل توجهی نشان داد. جذب روغن در تیمارهای غیر از 70 –10 دقیقه افزایش یافت. تیمار 70 –4 تغییر محسوسی درکیفیت محصول ایجاد نکرد. هم‌چنین ملاحظه گردید که درمیان ارقام مورد بررسی در این تحقیق، ارقام آگریا وآئولا برای فرایند تولید فرنچ فرایز مطلوب تر از دو رقم دیگر هستند.

---

در این بررسی لاروهای جوان و لاروهای سن آخر شب‌پره موم‌خوار بزرگ.Galleria mellonella L در معرض موم‌های آغشته به غلظت‌های 4/0 میلی‌گرم ماده مؤثره بر لیتر پایریپروکسی‌فن (شبه هورمون جوانی) و 25 میلی‌گرم ماده مؤثره بر لیتر دیفلوبنزورون (ممانعت کننده سنتز کیتین) در دماهای 25 ،30 و 35 درجه سانتی‌گراد، رطوبت نسبی 5±65 درصد و تاریکی مطلق قرار گرفتند. آزمایش‌ها نشان داد که این دو ترکیب باعث بروز تلفات لاروی در مقایسه با تیمار شاهد می‌گردند. بیشترین تلفات در مجموع دو سن لاروی مربوط به دیفلوبنزورون با 9/33 درصد و بعد پایریپروکسی‌فن با 1/24 درصد بود. این دو ترکیب بیشترین تلفات را روی لاروهای جوان به ترتیب با میانگین 8/57 و 5/31 درصد ایجاد کردند. درصد تشکیل شفیره و درصد خروج حشرات کامل در تیمار دیفلوبنزورون با تیمار شاهد تفاوتی نداشت، اما پایریپروکسی‌فن باعث کاهش تشکیل شفیره تا 4/48 درصد و کاهش درصد خروج حشرات کامل تا 8/44 درصد گردید. هم‌چنین این ترکیب باعث بروز ناهنجاری‌هایی به میزان 1/55 درصد در شفیره‌های تشکیل شده گردید. تأثیر شبه هورمون جوانی از نظر موارد فوق روی لاروهای سن آخر بیشتر از لاروهای جوان بود. کاربرد این ترکیب در دمای 25 و 30 درجه سانتی‌گراد باعث بروز بیشترین اختلالات شفیرگی به ترتیب تا 1/62 و 78 درصد گردید و در دمای 35 درجه سانتی‌گراد بروز شفیره‌های ناسالم تا 7/19 درصد کاهش یافت. در مجموع تیمار لاروهای سن آخر با تنظیم کننده‌های رشد در دمای 35 درجه سانتی‌گراد باعث افزایش درصد خروج حشرات کامل غیر طبیعی به میزان 4/49 درصد گردید. این ترکیبات روی کاهش میزان تخم‌ریزی و کاهش درصد تفریخ تخم حشرات به‌طور یکسان عمل کردند و90-70 درصد باعث کاهش ظهور نتاج نسل بعدی گردیدند. از این‌رو تأثیر چشم‌گیری در کاهش جمعیت آفت دارند. با توجه به اثر ترکیبات تنظیم کننده رشد بر برخی ویژگی‌های بیولوژیک لاروها، امکان استفاده از آنها به تنهایی یا همراه با دیگر ترکیبات شیمیایی (حشره‌کش‌های تدخینی) در کنترل تلفیقی این‌گونه آفات انباری میسر است.

---

پروانه چوبخوار پسته، (Kermania pistaciella Amsel)، یکی از آفات مهم پسته است. این تحقیق در دو ایستگاه مؤسسه تحقیقات پسته کشور انجام شد. در این دو باغ روند تشکیل پیله و ظهور حشرات کامل این آفت در طول چهار سال ثبت شد. آستانه حداقل حرارتی به روش کمترین ضریب تغییرات حرارت مؤثر (Least Coefficient of Variation method) برای مراحل مختلف رشد این آفت محاسبه شد. مجموع حرارت مؤثر برای درصد‌های مختلف تشکیل پیله شفیرگی و ظهورحشره کامل به‌دست آمد. آستانه حداقل حرارتی برای دوره‌های لارو زمستان‌گذران تا پیله شفیرگی، لارو زمستان‌گذران تا حشره کامل و پیله شفیرگی تا حشره کامل به ترتیب 10، 11 و 12 درجه سانتی‌گراد می‌باشد. مجموع حرارت مؤثر برای تشکیل 50 درصد پیله شفیرگی از لارو زمستان‌گذران براساس آستانه حداقل حرارت 73/6 10 ° C  درجه روز به‌دست آمد. اوج ظهور حشرات کامل به‌طور متوسط با 65 درصد ظهور حشرات کامل هم‌زمان بود. اگر این درصد ظهور حشرات کامل به‌عنوان پایه‌ای برای زمان کنترل پذیرفته شود. مجموع حرارت مؤثر از اول بهمن ماه برای 65% ظهور حشرات کامل از لارو زمستان‌گذران براساس آستانه حداقل حرارتی213/8 11 ° C درجه روز محاسبه گردید. مجموع حرارت مؤثر برای 65% درصد ظهور حشرات کامل بر اساس آستانه حداقل حرارتی 12 ° C  از زمان تشکیل 5 درصد پیله شفیرگی، 50 درصد تشکیل پیله شفیرگی و از 5 درصد ظهور حشرات کامل به ترتیب 3/145، 9/126 و 6/ 71 درجه روز محاسبه شد.

---

در این پژوهش ابتدا ترکیبات آنتی اکسیدانی پوس ت انار توسط دو حلال اتانل و متانل به روش پرکولاسیون استخراج شده و سپس فعالیت آنتی اکسیدانی آنها به روش فسفومولیبدنیوم تعیین گردید . مشخص شد که عصاره متانلی فعالیت آنتی اکسیدانی بالاتری نسبت به عصاره توکوفرول و -α ۱۵۰ در مقایسه با º C اتانلی دارد . در مرحله بعد مقاومت حرارتی عصاره متانلی به رو ش رنسیمت در دماهای ۱۲۰،۹۰ و عصاره متانلی پوست انار در هر سه دما به طور1000 ppm ارزیابی گردید . در پایان مشخص شد که طول دوره القا ی نمونه حاوی BHT معنی داری بالاتر از سایر نمونه هاست. نتایج حاصل از آزمون پانل روی فراورده چیپس سیب زمینی نشان داد که استفاده از عصاره پوست انار در غلظت بالا هیچ گونه تأثیر منفی نسبت به نمونه شاهد روی خواص ارگانولپتیک محصول نداشته است.

---

عموماً خاک‌های خشک به‌راحتی آب را جذب می­کنند. اما در همه خاک‌ها این خصوصیت دیده نمی­شود. بعضی از خاک­ها (خاک­های آب­گریز) در برابر مرطوب شدن از خود مقاومت نشان می­دهند. با توجه به‌اهمیت موضوع و مطالعات کم صورت گرفته در زمینه آب‌گریزی خاک، هدف از تحقیق حاضر بررسی تأثیر حرارت بر آب‌گریزی و برخی از خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک می­باشد. به این‌منظور خاک اولیه پس از ترکیب با کمپوست در دماهای 100، 200، 300، 400 و 500 درجه سانتی­گراد در آون یا کوره به‌مدت 30 دقیقه حرارت داده شد. نتایج نشان داد که پس از انجام تست­های آب‌گریزی، تیمار شاهد (خاک اولیه- حرارت ندیده) و خاک حرارت دیده در دمای 300 درجه به‌ترتیب دارای زمان نفوذ قطره آب (WDPT) و درصد محلول اتانول (MED) برابر با 45 ثانیه و 17%، 80 ثانیه و 23% بودند. به‌این ترتیب خاک مورد‌نظر در ابتدا دارای آب‌گریزی اندک بود و سپس با حرارت دادن در 300 درجه آب‌گریزی قوی در آن ایجاد شد و با بالاتر رفتن دما، ناگهان آب‌گریزی از بین رفت. بافت خاک نیز در اثر حرارت در دماهای بالا (400 و 500 درجه) تغییر کرد و از لومی به لوم شنی تبدیل شد. که علت آن همجوشی ذرات رسی و ایجاد ذراتی با اندازه شن می­باشد. درصد ماده آلی نیز در تیمارهای مختلف با افزایش دما کاهش یافت. مقدار pH عصاره اشباع نیز تا 200 درجه کاهش و پس از آن در تیمار 500 درجه به‌دلیل افزایش خاکستر موجود در خاک، افزایش یافت. کاهش مواد آلی و معدنی و سوختن آنها در اثر حرارت موجب شد در تمام تیمارهای حرارتی با بالا رفتن دما هدایت الکتریکی عصاره اشباع خاک کاهش یابد.

---

هدف از این مطالعه، آنالیز تغییرات درجه حرارت حداقل و حداکثر طی دوره آتی (2015 الی 2100) در حوضه آبریز زاینده‌رود اصفهان می‌باشد. 14 مدل GCM مربوط به پنجمین گزارش ارزیابی تغییر اقلیم جهت استخراج خروجی مدل‌های تغییر اقلیم انتخاب شدند. این خروجی‌ها تحت سه سناریوی انتشار RCP2.6، RCP4.5 و RCP8.5 استخراج شدند. برای پیش‌بینی اثر سناریوهای مختلف تغییر اقلیم بر درجه حرارت در سال‌ها و دوره‌های آتی در مقیاس‌های محلی یک فرایند آماری ریز مقیاس نمایی جدید با استفاده از روش‌های یاد‌گیری ماشین بردار پشتیبان به کار برده شد. نتایج وزندهی مدل‌های GCM مختلف نیز نشان داد که این مدل‌ها، دارای دقت متفاوتی در برآورد میزان دمای حداکثر و حداقل در آینده بودند. مدل MIROC5 بیشترین دقت را در برآورد درجه حرارت حداکثر و مدل CCSM4 بیشترین دقت را در برآورد درجه حرارت حداقل دارا بود. بیشترین مقدار افزایش دما برای هر دو دمای حداقل و حداکثر در فصل زمستان مشاهده شد. تغییرات سالانه درجه حرارت حداکثر نیز نشان‌دهنده افزایش دمای بین 18/0 تا 76/0 در سناریوهای انتشار مختلف برای دوره دراز مدت و 25/0 تا 67/1 درجه سانتی‌گراد در دوره آینده دور می‌باشد. تغییرات سالانه دمای حداقل نیز نشان‌دهنده افزایش دمای بین 28/0 تا 82/0 درجه سانتی‌گراد در حالت میانگین درازمدت و 24/0 تا 56/1 درجه سانتی‌گراد در حالت آینده دور تحت سناریوهای انتشار مختلف می‌باشد. در حالت کلی تغییرات درجه حرارت حداکثر اندکی بیشتر از تغییرات درجه حرارت حداقل در آینده می‌باشد.
 

---