علوم آب و خاک

---

در این پژوهش اثر لجن فاضلاب بر ویژگی‌های فیزیکی خاک، و هم‌چنین اثر گذشت زمان پس از افزودن لجن فاضلاب به خاک بر این ویژگی‌ها بررسی گردید. چهار سطح لجن فاضلاب (صفر، 25، 50 و 100 تن در هکتار) در چارچوب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با سه تکرار به خاک افزوده و تا عمق 20 سانتی‌متری مخلوط شد. خاک مورد آزمایش جزو فامیل فاین- لومی، میکسد، ترمیک هاپل آرجید است. پس از افزودن لجن فاضلاب، گندم کشت شد و 23، 85، 148 و 221 روز بعد از افزودن لجن فاضلاب ویژگی‌های فیزیکی خاک شامل پایداری خاک‌دانه‌ها، جرم مخصوص ظاهری، هدایت هیدرولیکی اشباع، نفوذپذیری، درصد رطوبت در 3/1 و 15 بار و آب قابل استفاده گیاه در خاک اندازه‌گیری گردید. لجن فاضلاب در خاک باعث افزایش معنی‌دار پایداری خاک‌دانه‌ها،‌ هدایت هیدرولیکی اشباع، سرعت نفوذ نهایی، درصد رطوبت در 3/1 و 15 بار و آب قابل استفاده گیاه در خاک و کاهش معنی‌دار جرم مخصوص ظاهری آن گردید. برای خواص فیزیکی اندازه‌گیری شده، بهترین نتایج در تیمار 100 تن در هکتار مشاهده شد. گذشت زمان پس از افزودن لجن فاضلاب به خاک باعث شد که کمیت این ویژگی‌ها در تمام تیمارها به سوی مقدار شاهد میل کند. ولی حتی 221 روز پس از افزودن لجن فاضلاب به خاک در تیمارهای 50 و 100 تن در هکتار، ویژگی‌های فیزیکی تفاوت معنی‌دار با شاهد داشتند. نتایج این پژوهش نشان می‌دهد که افزودن لجن فاضلاب به خاک اثر مطلوبی بر ویژگی‌های فیزیکی آن دارد، ‌و این موضوع مخصوصاً در مورد افزایش آب قابل استفاده گیاه و نفوذپذیری خاک در مناطق مرکزی ایران که با کمبود آب روبه‌رو هستند، بسیار اهمیت دارد.

---

سیب گلدن دلیشس با غلظت‌های کلرید کلسیم صفر، 4 و 6 درصد به مدت نیم دقیقه به روش نفوذ در خلأ (250 میلی‌متر جیوه) و گرمای 38 درجه سانتی‌گراد در سه سطح صفر، 48 و 72 ساعت تیمار شد. سپس میوه‌های تیمار شده به مدت 5/2 و 5 ماه در دمای صفر درجه سانتی‌گراد و رطوبت نسبی 85-90 درصد، و پس از خروج از سردخانه به مدت یک هفته در دمای 20 درجه سانتی‌گراد نگهداری گردید. نتایج نشان داد که کلرید کلسیم 4 و 6 درصد به طور معنی‌داری باعث افزایش غلظت کلسیم گوشت میوه پس از 5/2 و 5 ماه در دمای صفر درجه شد. با افزایش میزان کلسیم گوشت میوه، سفتی بافت میوه نیز افزایش پیدا کرد، به طوری که بین غلظت کلسیم و سفتی گوشت میوه پس از 5/2 و 5 ماه به ترتیب ضریب رگرسیون 77/r²= 0 و 83/r²=0 به دست آمد. گرمادهی به مدت 48 و 72 ساعت باعث افزایش سفتی میوه نسبت به شاهد گردید. کلرید کلسیم 4 و 6 درصد همراه با گرمادهی به مدت 48 ساعت پس از 5/2 و 5 ماه نگهداری در دمای صفر درجه سانتی‌گراد و در طول یک هفته نگهداری در دمای 20 درجه سانتی‌گراد پس از خروج از سردخانه، سفتی گوشت میوه را به طور معنی‌داری افزایش داد. با افزایش غلظت کلرید کلسیم میزان از هم پاشیدگی میوه سیب کاهش یافت. در آزمایش دوم میوه‌های تیمار شده با کلرید کلسیم صفر، 4 و 6 درصد به روش نفوذ در خلأ و پرمنگنات پتاسیم صفر، 10 و 20 گرم در هر کیسه به مدت 2 و 4 ماه همچون آزمایش قبل در سردخانه نگهداری شد. پرمنگنات پتاسیم به تنهایی سفتی بافت میوه را به طور معنی‌داری افزایش داد، ولی در تیمارهایی که همراه با کلرید کلسیم به کار رفته بود تأثیر معنی‌داری بر سفتی گوشت میوه نداشت.

---

با توجه به این‌که یکی از مهم‌ترین‌ دلایل ضایعات زیاد ‌نان‌ها‌ی ایرانی، عدم بسته‌بندی و نگه‌داری صحیح این محصول است، در این پژوهش بعد از تعیین بهترین دما، برای بسته‌بندی، اثر سه نوع لایه پلاستیکی، لفاف دو لایه از پلی پروپیلن جهت‌دار شده و پلی اتیلن (OPP/PE) با ضخامت 60 میکرون، لفاف سه لایه متشکل از پلی‌اتیلن و پلی‌پروپیلن (PP/PE/PE) با ضخامت 70 میکرون و پلی‌اتیلن دو لایه با ضخامت 30 میکرون به همراه استفاده از کارتن و پلاستیک بر خصوصیات نان تافتون تهیه شده از آرد تیپ 800 تا 72 ساعت پس از پخت مورد بررسی قرار گرفت. دو دامنه دما برای بسته‌بندی شامل 20 تا 25 و 40 تا 50 درجه سانتی‌گراد منظور شد. نتایج آزمون‌های اندازه‌گیری رطوبت و فعالیت آبی نشان داد که بین خصوصیات نان بسته‌بندی شده در لایه‌های مختلف تفاوت معنی‌داری (01/P<0 ) وجود دارد و درصد رطوبت و فعالیت آبی (α_w) در لایه‌های با نفوذپذیری بالا نسبت به رطوبت و بخار آب کمتر بود، در نتیجه رشد کپک‌ها در این نوع ‌‌بسته‌بندی‌ها‌‌‌‌ کاهش یافت، ولی کاهش درصد رطوبت نان، باعث کم شدن امتیاز نهایی و میزان بیاتی نان شد. هم‌چنین مشخص شد که استفاده از لایه کارتنی که دو طرف آن با کاغذ پلی‌اتیلن‌دار پوشانده شده است باعث ایجاد تفاوت معنی‌دار در نتایج به‌دست آمده در آزمون‌های کیفی نان بسته‌بندی شده با این روش نمی‌شود. در این پژوهش مشخص شد که استفاده از تعداد زیادی قطعات نان در ابعاد 10 × 10 سانتی‌متر در یک بسته‌بندی به همراه کارتن و پلاستیک مناسب بوده و وجود کارتن باعث حفظ شکل و خصوصیات بسته‌بندی نان در طول حمل و نقل و هم‌چنین نگه‌داری‌ آن می‌شود.

---

برای تعیین دقیق‌تر بازده کاربرد آبیاری جویچه‌ای نسبت به روش‌های متداول، لحاظ کردن تغییرات مکانی و زمانی خصوصیات نفوذ ضروری می‌باشد. از طرفی مدیریت‌های مختلف زراعی به نحو قابل توجهی بر نفوذ مؤثر است. هدف از این پژوهش شبیه سازی تغییرات زمانی ضرایب نفوذ معادله کوستیاکف- لوئیس در خاک‌های درز و ترک‌دار با دو مدیریت زراعی رایج بوده است. آزمایش‌ها در یک فصل زراعی در کرج در زمینی با بافت لوم- رسی انجام گرفت. دو تیمار مدیریتی شامل خاک بدون کاه و کلش و خاک با کاه و کلش به میزان 5 تن در هکتار بوده و جویچه‌‌ها به تعداد 22 عدد و به عرض 75/0 متر ایجاد شد. ضرایب معادله نفوذ با استفاده از روش ورودی- خروجی و دو نقطه‌ای الیوت واکر در 6 جویچه به دست آمد. بر اساس نتایج این پژوهش ضرایب k و a در طی فصل رشد تغییرات معنی‌داری نداشته ولی ضریب .f در دو مدیریت مختلف تغییرات معنی‌داری نشان داده که توسط مدل لگاریتمی شبیه سازی شده است. مقادیر تغییرات زمانی نفوذ تجمعی (Z) نیز تحت بررسی قرار گرفت که نتایج نشان داد مقادیر Z در طی فصل رشد تغییرات معنی‌داری داشته و با مدل لگاریتمی قابل شبیه سازی است. در پایان روابط بدون بعد *Z  برای به ‌دست آوردن Z در زمان‌های متفاوت، آبیاری‌های مختلف و مدیریت کاه و کلش ارائه شده است. بر پایه نتایج این پژوهش اگر چه کاه و کلش باعث اختلاف در مقادیر .f و Z در دو تیمار مورد مطالعه شده است ولی کاه و کلش تاثیری در روند تغییرات زمانی این پارامتر‌ها نداشته و این روند مستقل از حضور یا عدم حضور بقایای گیاهی است که احتمالاً به افزایش چگالی ظاهری خاک و کاهش پایداری خاکدانه‌‌ها در طی فصل رشد مربوط است.

---

میزان رطوبت و فعالیت آبی تعیین کننده فعالیت میکروبی و آنزیمی در نقا ط متفاوت در داخل پنیر و به تبع آن کیفیت محصول نهایی است . می باشد. در این مطالعه به منظور پیش بینی تغییرات مقدار رطوبت در لایه های (D) یکی از اصلی ترین پارامترهای انتقال جرم، ضریب نفوذ پنیر طی آب نمک گذاری پنیر سفید ایرانی، ضریب نفوذ ثابت و متغیر آب با استف اده از داده های آزمایشگاهی غلظت - فاصله در نمونه های مکعب مستطیل شکل و با اطمینان از انتقال جرم نیمه محدود و یک بعدی در محلول آب نمک اشباع در دماهای مختلف ۲۴ و ۴۸ ساعت براورد گردید . نتایج نشان داد که با افزای ش دما و مقدار رطوبت، ، ۲۴ ) در زمان های آب نمک گذاری ۶ °C ۱۹ و ،۱۴ ،۶) ضریب نفوذ آب افزایش می یابد. برای توصیف اثر دما روی ضریب نفوذ متغیر از رابطه آرنیوس استفاده گردیده و در پایان یک رابطه ریاضی ساده برای توصیف تغییرات ضریب نفوذ مؤثر آب ب ه عنوان تابعی از دما و غلظت ارائه شد. مقایسه مقادیر ضرایب نفوذ پیش بینی شده توسط رابطه مذکور با ضرایب نفوذ آزمایشگاهی نشان داد که ه مبستگی بالایی مابین آنها وجود دارد.

---

در کشاورزی برای بهبود حاصل‌خیزی خاک از کودهای گاوی بهره‌گیری می‌شود. اشرشیا کولی معمول‌ترین کلیفرم روده‌ای کود گاوی است، که به عنوان شاخص آلودگی آب‌های زیرزمینی مورد بررسی قرار می‌گیرد. هدف این پژوهش بررسی چگونگی حرکت باکتری اشرشیا کولی آزادشده از کود گاوی در شرایط جریان غیراشباع خاک، در مزرعه است. لایسیمترهایی (به قطر درونی 5/20 و ارتفاع cm‌50) در مزرعه‌ای با بافت خاک لوم رسی کار گذاشته شدند. کنترل جریان غیراشباع در پتانسیل ماتریک cm 5- با دستگاه نفوذسنج مکشی انجام گرفت. پس از برقراری جریان ماندگار، کود گاوی تازه هوا-خشک به میزان Mg ha-1 10 (براساس وزن خشک) روی لایسیمترها ریخته شد. نمونه‌گیری با نمونه‌گیرهای پلاستیکی کارگذاشته شده در عمق‌های 20 و cm 40 لایسیمتر و در زمان‌های 1، 2، 4، 6، 12 و 24 ساعت پس از آغاز آبشویی کود انجام گرفت. فراوانی اشرشیا کولی در واحد حجم محلول خروجی از نمونه‌گیرها (C) و آب ورودی (C0) به روش زنده (شمارش پلیت) شمارش گردید. اثر عمق خاک، زمان نمونه‌برداری و اثر متقابل آنها بر C و C0/ Cمعنی‌دار شد (در سطح آماری 1%). در همه زمان‌ها شاخص نسبی جذب باکتری (SR) در مجموع دو لایه کمتر بود و با افزایش عمق خاک میزان پالایش هم بیشتر شد. با تصحیح غلظت ورودی برای لایه دوم دیده شد که SR در این لایه (cm 40-20) قابل توجه بوده و در زمان‌های 4 و 6 ساعت بیشتر از لایه اول به دست آمد. نقش لایه رویین خاک در پالایش باکتری برجسته بود ولی وجود جریان‌های ترجیحی به ویژه در زمان‌های آغازین باعث انتقال باکتری‌ها تا لایه دوم شد. کاهش دما در کاهش آزادشدن باکتری از کود و افزایش گران‌روی آب تأثیرگذار بوده و سبب کاهش شدید غلظت باکتری محلول خاک در زمان h 24 شد. در کل نتایج این پژوهش نشان داد که افزون بر لایه رویین، لایه زیرین خاک با توجه به درصد بیشتر رس و آهک می‌تواند در پالایش باکتری‌ها کارایی ویژه‌ای داشته باشد.

---

پادلینگ (گل‌آب) متداول‌ترین روش تهیه بستر نشا برای کاشت برنج است. هدف از این پژوهش، بررسی اثر شدت‌های مختلف پادلینگ بر نفوذ آب به خاک، نگهداشت آب توسط خاک و تعیین میزان آب مصرفی برای انجام پادلینگ در سه بافت خاک غالب در اراضی شالیزاری استان گیلان بود. از سه بافت خاک رس سیلتی، لوم رسی و لوم، نمونه‌های دست نخورده در سه تکرار تهیه شد. نمونه‌ها توسط دستگاه همزن تحت تأثیر شدت‌های مختلف پادلینگ قرار گرفتند. براساس نتایج به‌دست آمده تیمار پادل با شدت کم سبب شد سرعت نفوذ آب به خاک به اندازه 3/29، 4/32 و 0/36 درصد در بافت‌های رس سیلتی، لوم رسی و لوم کاهش یابد. افزایش شدت پادلینگ از سطح کم به متوسط، سرعت نفوذ آب به خاک را به طور معنی‌داری کاهش داد، ولی تیمار پادل با شدت زیاد سبب کاهش معنی‌دار این پارامتر نشد. منحنی رطوبتی هر سه بافت خاک در تمامی سطوح پادلینگ نشان داد که عملیات پادلینگ قابلیت نگهداشت آب خاک را افزایش می‌دهد. با افزایش شدت پادلینگ، نگهداشت آب خاک در بافت رس سیلتی بیشتر از دو بافت دیگر بود. افزایش شدت پادلینگ از سطح کم به زیاد سبب افزایش میزان آب مصرفی به طور معنی‌دار شد. با افزایش شدت پادلینگ از سطح متوسط به زیاد میانگین آب به کار برده شده به‌ترتیب 4/15، 1/14 و 3/16 درصد در بافت‌های رس سیلتی، لوم رسی و لوم افزایش یافت. به طور کلی، در هر سه بافت خاک، تهیه بستر نشا با استفاده از عملیات پادلینگ با شدت زیاد در مقایسه با شدت متوسط به میزان آب مصرفی بیشتری نیاز دارد، در حالی‌که بر کاهش سرعت نفوذ آب به خاک و افزایش قابلیت نگهداشت آب خاک تأثیر معنی‌داری ندارد

---

شیوه مرسوم آبیاری برنج در ایران همانند بیشتر نقاط دنیا آبیاری غرقاب دائم می‌باشد که نیازمند مقدار زیادی آب است. کمبود آب در سال‌های اخیر و ناکارامدی سیستم‌های تأمین و توزیع و مدیریت آبیاری لزوم استفاده بهتر از آب و بالا بردن راندمان مصرف آن را افزایش داده است. بدین منظور، آگاهی از میزان تلفات آب در شالیزارها ضروری است. نفوذعمقی در 4 منطقه از شالیزارهای شهرستان صومعه‌سرا در استان گیلان و در هر منطقه در 7 نقطه از آن با استفاده از رینگ‌های ته‌‌باز و ته‌بسته اندازه‌گیری شد. این نقاط براساس واحدهای مختلف فیزیوگرافی انتخاب شدند. هم‌چنین متوسط نفوذعمقی این نقاط در طول فصل پایش گردید. اندازه‌گیری‌ها دو بار در هفته انجام شد. نتایج نشان داد که نفوذ عمقی در طول فصل یکسان نیست و بسته به شرایط می‌تواند مثبت و یا حتی منفی نیز باشد. مهم‌ترین عوامل در تغییرات نفوذ عمقی، نشت جانبی (ازمزارع مجاور) و بالا بودن سطح آب زیرزمینی معلق در شالیزاها بودند.

---

هدایت ‌آبی‌اشباع و طول‌‌درشت ‌مویینگی از ویژگی‌های هیدرولیکی خاک هستند که تعیین آنها برای مدل‌سازی جریان آب و انتقال املاح در خاک بسیار مهم است. با توجه به اهمیت فراوانی که این پارامترها در تعیین نفوذ آب به خاک دارند، اندازه‌گیری آنها در بررسی فرآیند نفوذ آب به خاک ضروری است. از سوی دیگر اندازه‌گیری نفوذ آب به خاک دشوار، وقت‌گیر و پرهزینه است. یکی از راه‌های چیرگی بر این مشکل، استفاده از روش‌های غیرمستقیم از جمله توابع‌انتقالی خاک در تعیین این پارامترها می‌باشد. هدف از این پژوهش، پی‌ریزی توابع‌انتقالی برای برآورد هدایت‌آبی‌اشباع و عکس طول ‌درشت ‌مویینگی خاک بود. بدین منظور هدایت‌آبی‌اشباع و عکس طول‌درشت‌ مویینگی و هم‌چنین برخی ویژگی‌های زودیافت دو لایه پدوژنیکی سطحی و زیرسطحی خاک در 60 نقطه از دشت آزدگان واقع در شهرستان شهرکرد با استفاده از تک‌استوانه و به روش بار‌ثابت‌ چندگانه اندازه‌گیری شد. با استفاده از ویژگی‌های زودیافت اندازه‌گیری شده، به روش رگرسیون گام به گام توابعی برای برآورد هدایت‌آبی‌اشباع و عکس طول ‌درشت ‌مویینگی ایجاد شد. اعتبار‌ توابع اشتقاق یافته در تعیین هدایت‌آبی‌اشباع و عکس طول ‌درشت ‌مویینگی با استفاده از جذر میانگین مربعات خطا (RMSE)، میانگین خطا (ME)، خطای نسبی (RE) و ضریب همبستگی پیرسون ارزیابی شد. نتایج نشان داد که هدایت‌آبی‌اشباع و عکس طول ‌درشت ‌مویینگی به ترتیب با ضرایب همبستگی 92/0 و 72/0 بیشترین همبستگی را با جرم وی‍ژه ظاهری خاک داشتند. همبستگی معنی‌داری (05/0‌P<) بین توزیع اندازه‌ای ذرات خاک و هدایت‌آبی‌اشباع و عکس طول ‌درشت ‌مویینگی وجود نداشت. این امر را می‌توان در شباهت زیاد خاک‌های انتخابی از نظر کلاس بافتی و هم‌چنین متأثر بودن این دو پارامتر از منافذ درشت خاک دانست. کارآمدترین توابع در برآورد هدایت‌آبی‌اشباع و عکس طول ‌درشت ‌مویینگی به‌ ترتیب قادر به بیان 85 و 66 درصد از تغییرات این دو پارامتر بودند. تمامی توابع اشتقاق یافته، هدایت‌آبی‌اشباع و عکس طول ‌درشت ‌مویینگی را کمتر از مقدار واقعی برآورد کردند

---

افزایش جرم مخصوص ظاهری و کاهش خلل و فرج و میزان نفوذپذیری آب در خاک مهم‌ترین تغییراتی است که حین عملیات چوبکشی زمینی توسط ماشین آلات بهره‌برداری ایجاد می‌شوند. مطالعه حاضر به بررسی تغییردر خصوصیات فیزیکی شامل جرم مخصوص ظاهری، رطوبت، تخلخل وخصوصیات هیدرولوژیکی شامل نفوذپذیری خاک در مسیرهای چوبکشی زمینی در یک بازه زمانی 20 ساله پرداخته است. بدین منظور 4 مسیر چوبکشی رها شده با خصوصیات مشابه از نظر شرایط خاکی، فیزیوگرافی، اقلیمی با سنین مختلف در جنگل‌های حوزه نکاء-ظالمرود در شرق مازندران انتخاب گردید. نتایج نشان داد که با گذشت بیست سال از چوبکشی زمینی آثار تردد ماشین آلات در ترافیک شدید هنوز پابرجاست. در تردد شدید جرم مخصوص ظاهری 42 درصد بیشتر و تخلخل و نسبت پوکی خاک به‌ترتیب به اندازه 25 و 47 درصد کمتر از ناحیه شاهد بوده است. کمترین میزان نفوذپذیری خاک در ترافیک شدید در مسیر با سن 1-5 سال پس از چوبکشی زمینی ثبت گردید، به‌طوری‌که در این تیمار 18 دقیقه پس از شروع آزمایش میزان نفوذ آب به داخل خاک قابل اندازه‌گیری نبوده است. نتایج حاصله در هر مسیر اثبات کرد که با افزایش سن رها شدن خصوصیات فیزیکی و هیدرولوژیکی خاک تخریب شده به مرور زمان در مقایسه با ناحیه شاهد به‌ویژه در تردد کم تمایل به بازیابی دارند.

---

پخش سیلاب یکی از روش‌های مناسب در مهار سیلاب‌ها و حفظ آب و خاک در مناطق خشک و نیمه‌خشک است. با توجه به این‌که ویژگی‌های خاک ممکن است تحت تأثیر پخش سیلاب قرار گیرند، در این بررسی تأثیر پخش سیلاب بر ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی خاک در پهنه پخش سیلاب قره‌چریان واقع در شمال غربی زنجان در سال 1389 بررسی گردید. برای این منظور سه عرصه پخش سیلاب همراه با یک عرصه شاهد جهت نمونه‌برداری خاک انتخاب شد. در هر عرصه پخش، هشت مکان و در عرصه شاهد، سه مکان تحت نمونه‌برداری خاک قرار گرفت. در این راستا 216 نمونه خاک از سه عرصه پخش همراه با 27 نمونه از عرصه شاهد برداشت شد. نفوذپذیری خاک نیز با استفاده از استوانه‌های مضاعف در سه مکان در هر عرصه پخش و عرصه شاهد اندازه‌گیری شد. بررسی ویژگی‌های فیزیکی خاک نشان داد که پخش سیلاب اثر کاهشی معنی‌دار(001/0 P<) بر نفوذپذیری و آب قابل دسترس خاک داشت. کاهش نفوذپذیری خاک در عرصه‌های پخش نسبت به عرصه شاهد به‌دلیل کاهش درصد شن و افزایش درصد رس بود. هم‌بستگی معنی‌دار منفی بین مقدار آب قابل دسترس و میزان رس خاک نیز وجود داشت(05/0 P<). ویژگی‌های شیمیایی خاک شامل شوری، پتاسیم و بی‌کربنات بر خلاف اسیدیته، آهک و ازت در عرصه‌های پخش سیلاب افزایش یافتند(001/0 P<). تفاوت مقدار ماده آلی و کربنات در عرصه‌های پخش و عرصه شاهد معنی‌دار نبود. این پژوهش آشکار کرد که کنترل بار معلق و نمک‌های محلول در سیلاب به منظور جلوگیری از افت کیفیت فیزیکی (نفوذپذیری و آب قابل دسترس) و شیمیایی خاک (شوری و بی‌کربنات) در عرصه‌های پخش و افزایش کارایی این روش حائز اهمیت است.

---

شیرابه زباله به دلیل دارا بودن مواد آلی و شیمیایی فراوان بر خصوصیات فیزیکی و هیدرولیکی خاک تأثیر می‌گذارد. هدف این تحقیق بررسی تأثیر شیرابه کارخانه‌ کود آلی اصفهان روی خصوصیات فیزیکی و هیدرولیکی خاک و هم‌چنین تأثیر زئولیت بر این فرآیند است. تیمار‌های تحقیق شامل دو نوع بافت خاک (لوم شنی (A) به عنوان خاک سبک و خاک لوم رسی (B) به عنوان خاک سنگین) و سه سطح زئولیت (0، 5 و 10 درصد وزنی) بودند که زئولیت‌ها با خاک مخلوط شدند. آزمایش در مقیاس لایسیمتر‌ی انجام شد. نتایج نشان داد کاربرد شیرابه سبب کاهش نفوذپذیری و هدایت هیدرولیکی در خاک لوم رسی گردید به طوری‌که میزان هدایت هیدرولیکی در خاک لوم رسی بدون زئولیت (تیمار B0) قبل و بعد از کاربرد شیرابه به ترتیب 73/1 و 36/0 متر در روز اندازه‌گیری شد. در مورد خاک لوم شنی قبل و بعد از کاربرد شیرابه تغییری در نفوذپذیری و هدایت هیدرولیکی خاک دیده نشد و میزان هدایت هیدرولیکی در خاک لوم شنی به همراه پنج درصد زئولیت (تیمار A5) قبل و بعد از کاربرد شیرابه 17/3 متر در روز اندازه‌گیری شد. هم‌چنین افزودن زئولیت به خاک تأثیر کاهنده در نفوذپذیری و هم‌چنین هدایت هیدرولیکی خاک لوم رسی بعد از ورود شیرابه داشته است به طوری‌که میزان هدایت هیدرولیکی از 44/1 به 44/0 در تیمار 10 درصد زئولیت و از 58/1 به 29/0 در تیمار 5 درصد زئولیت کاهش یافت. به-علاوه نتایج نشان داد کاربرد شیرابه سبب کاهش چگالی ظاهری هر دو نوع خاک و برای تمامی سطوح زئولیت گردید.

---

ترکیبات آلی تولیدی توسط سیانوباکتری‌ها و نیز برخی ترکیبات پلیمری، نقش مهمی در خاکدانه‌سازی و افزایش پایداری ساختمان خاک‌های شنی بازی می‌کنند. در این پژوهش تأثیر پوسته‌های بیولوژیک و پلیمر پلی‌الکترولیت‌ آنیونی بر برخی خصوصیات یک خاک شنی در دو آزمایش مستقل بررسی شد. در آزمایش اول ابتدا تأثیر تیمارهای سیانوباکتری (Nostoc. sp، Phormidium.sp و ترکیب دو گونه) و 4 زمان بر تشکیل پوسته‌ها، کربن آلی، کربنات کلسیم، مقاومت به نفوذ و میانگین وزنی قطر خاکدانه‌ها در خاک زیر پوسته‌ها بررسی گردید. تیمار ترکیب دو گونه با دوره زمانی 60 روز، با 2/2 درصد کربن آلی، 2/0 مگاپاسکال مقاومت به نفوذ، 7/96 درصد خاکدانه‌های درشت به‎عنوان تیمار برتر معرفی شد. در بخش دوم تأثیر تیمار برتر سیانوباکتری و زمان بر اندازه خاکدانه‌ها بررسی گردید. تیمار 60 روز با 7/96 درصد خاکدانه‌های درشت مؤثرترین تیمار بود. آزمایش دوم شامل 4 غلظت (صفر، 1، 2 و 4 درصد) پلیمر بود که تأثیر آنها بر مقاومت ساختمانی خاک شنی در سه عمق (1، 2 و 3 سانتی‌متر) مطالعه شد. تیمار 4 درصد با 6/0 مگاپاسکال مقاومت به نفوذ و 9/90 درصد خاکدانه‌های درشت، مؤثرترین تیمار بود. اختلاف معنی‌داری نیز بین مقاومت به نفوذ اعماق 1، 2 و 3 سانتی‌متر وجود داشت.

---

نفوذپذیری به‌عنوان فرایندی که انتقال و توزیع آب از سطح به نیم‌رخ خاک را انجام می‌دهد، بیشترین تأثیر را در راندمان و یکنواختی آبیاری دارد. استفاده از روش‌های مستقیم اندازه‌گیری نفوذ مانند روش موازنه حجم اولاً مستلزم صرف وقت، دقت و هزینه زیاد بوده و ثانیاً قبل از آماده‌سازی زمین و در زمان انجام مطالعات، استفاده از این روش میسر نیست. روش USDA-NRCSاصلاح‌شده برای تبدیل پارامترها به شرایط هیدرولیکی جدید کاربرد دارد. در این تحقیق، دقت روش USDA-NRCS اصلی و ‏USDA-NRCS اصلاح‌شده در برآورد پارامترهای معادله نفوذ سیستم‌های آبیاری شیاری مزارع نیشکر کشت و صنعت امیر‌کبیر اهواز، بررسی گردید. برای این‌منظور، پارامترهای نفوذ و متوسط نفوذ تجمعی 6 ساعته برای سیستم‌های آبیاری شیاری این منطقه به چهار روش USDA-NRCS اصلی، ‏USDA-NRCS اصلاح‌شده برای آبیاری شیاری، USDA-NRCS اصلاح‌شده برای آبیاری نواری و روش مستقیم‏‏ (ورودی- خروجی) برآورد شد و روش مستقیم مبنای مقایسه قرار گرفت. جهت تعیین مقدار خطای هر یک از مدل‌ها از چهار شاخص آماری متوسط خطای پیش بینی مدل (Er)، متوسط خطای نسبی (Ea)، توزیع نسبت به خط 45 درجه (&lambda;) و ضریب تبیین (R) استفاده شد. بر طبق نتایج حاصل، روش USDA-NRCS اصلاح‌شده با لحاظ روابط مربوط به آبیاری نواری با متوسط مقادیر &lambda;، R، Er و Ea به‌ترتیب برابر 95/0، 97، 6/5 و 7/6 درصد بهترین برآورد را از مقدار نفوذ تجمعی دارد.

---

فرسایش شیاری عبارت از فرآیند جدا ‌شدن و انتقال ذرات خاک توسط جریان متمرکز رواناب است. این فرسایش شکل رایج فرسایش آبی در دامنه‌ها می‌باشد. فرسایش‌پذیری شیاری بیان‌گر میزان جدا ‌شدن ذرات خاک و انتقال آنها توسط نیروی برشی جریان متمرکز است. این ‌آزمایش به‌منظور تعیین فرسایش‌پذیری شیاری در برخی خاک‌های استان زنجان تحت باران شبیه‌سازی‌ شده انجام گرفت. برای این‌منظور نمونه‌هایی از هشت خاک با بافت مختلف شامل رسی، لوم رسی، لوم سیلتی، لوم رس شنی، لوم شنی، شن لومی،لومی و شنی از سطح استان جمع‌آوری و به ‌داخل کرت‌های کوچک (120 ×100 سانتی‌متر) مستقر روی زمینی با شیب یکنواخت (10 درصد) انتقال یافت. کرت‌ها تحت پنج رخداد باران با‌شدت 60 میلی‌متر در ساعت به‌مدت یک ساعت قرار گرفتند. براساس نتایج، فرسایش‌پذیری شیاری در خاک‌های با بافت مختلف تفاوتی معنی‌دار داشت (01/0P<). فرسایش‌پذیری شیاری خاک‌ها همبستگی معنی‌داری با درصد بخش معدنی (شن، رس و سنگریزه) و درصد سدیم تبادلی داشت. با افزایش درصد شن و سنگریزه، نفوذپذیری خاک افزایش یافت و در نتیجه تولید جریان متمرکز کاهش یافت. تجزیه رگرسیون خطی چندگانه نشان داد که فرسایش‌پذیری شیاری در خاک‌ها به‌طور قابل‌ ملاحظه‌ای رابطه‌ای معنی‌دار با درصد سدیم تبادلی خاک دارد (01/0, P< 85/0=2R). در خاک رسی به‌دلیل وجود درصد سدیم تبادلی بالا (حدود 13) نسبت به‌ سایر خاک‌ها بالاترین میزان فرسایش‌پذیری شیاری بین خاک‌ها مشاهده ‌شد.

---

آلودگی نفتی یکی از بحران‌های مهم زیست محیطی است که کشورهای دارای صنعت نفت با آن مواجه می‌باشند. به‌منظور بررسی اثر آلودگی نفتی بر آب‌گریزی خاک و ارتباط آن با پایداری ساختمان خاک، این پژوهش در منطقه بختیاردشت اصفهان و در قطعه زمینی آلوده به ترکیبات نفتی در فضای سبز اطراف پالایشگاه نفت اصفهان انجام شد. پس از تعیین مکان‌های آلوده و شاهد، آزمایش آب‌گریزی خاک به‌روش زمان نفوذ قطره آب (WDPT) در مکان‌های آلوده انجام شد و نمونه‌های خاک با حداقل به‌هم‌خوردگی برداشت شده و برخی ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی خاک‌ها اندازه‌گیری شد. برای ارزیابی پایداری ساختمان خاک، از روش‌های الک تر و رس قابل پراکنش مکانیکی (MDC) استفاده شد و شاخص‌های میانگین وزنی قطر (MWD) و میانگین هندسی قطر (GMD) خاکدانه‌ها و MDC محاسبه شدند. نتایج نشان داد اثر افزایشی آلودگی نفتی بر MWD و GMD و اثر کاهشی آن بر MDC از دیدگاه آماری معنی‌دار شد. با افزایش غلظت کل پلی‌هیدروکربن‌ها (TPHs)، آب‌گریزی خاک افزایش یافت. هم‌بستگی مثبت معنی‌داری بین آب‌گریزی و GMD در خاک‌ها به‌دست آمد. ولی غلظت‌های TPHs بیش‌تر از 4/6 درصد در خاک، سبب کاهش MWD و GMD شد که می‌تواند به‌دلیل افزایش دافعه آنیونی بین ذرات رس و گروه‌های عاملی هیدروکربن‌ها باشد. اگرچه آب‌گریزی سبب افزایش پایداری ساختمان خاک در مکان‌های آلوده به نفت نسبت به مکان‌های شاهد شد ولی کاهش شدید نگه‌داشت آب خاک در اثر آلودگی نفتی شرایط نامساعدی را برای فضای سبز منطقه ایجاد نموده است.

---

شبیه‌سازی انتقال آب و املاح در خاک، برای مدیریت بهینه مصرف آب و کود در مزرعه بسیار مؤثر است. در این تحقیق از مدل
D1- HYDRUS برای شبیه‌سازی انتقال آب و نیترات در آبیاری جویچه‌ای نیشکر استفاده شد. آزمایش به‌صورت کرت‌های یک بار خرد شده در قالب بلوک‌های کامل تصادفی با 3 تکرار در یک قطعه 25 هکتاری در اراضی کشت و صنعت نیشکر دهخدا از اسفندماه 1391 تا مهرماه 1392 اجرا شد. فاکتور اصلی تقسیط‌های کودی بود که در سه سطح (دو تقسیطی، سه تقسیطی و چهار تقسیطی) اعمال گردید. فاکتور فرعی سطوح کود مصرفی بود که در سه سطح (100%، 80% و 60% کود مورد نیاز به‌ترتیب معادل 350، 280 و 210 کیلوگرم کود اوره) اعمال شد. تخمین پارامترهای هیدرولیکی خاک از طریق مدل‌سازی معکوس و با استفاده از داده‌های رطوبتی که در طول دوره بیش از 4 ماه از رشد نیشکر به‌دست آمده بود، انجام گرفت. پارامترهای انتقال املاح با استفاده از پارامترهای هیدرولیکی و داده‌های غلظت نیترات برآورد گردید. براساس نتایج حاصله ضریب همبستگی میزان رطوبت و غلظت نیترات مشاهده و شبیه‌سازی شده در تیمار چهار تقسیطی و 60% سطح کودی (تیمار واسنجی‌شده) به‌ترتیب معادل 7/62 و 2/91 درصد برآورد گردید. عمق نفوذ تجمعی در تیمارهای واسنجی و اعتبارسنجی شده به‌ترتیب 46 و 58 میلی‌متر و میزان تبخیر-تعرق تجمعی در تیمارهای مذکور به‌ترتیب 50 و 60 میلی‌متر به‌دست آمد. دامنه تغییرات میزان رطوبت در لایه سطحی خاک در تیمارهای واسنجی و اعتبارسنجی شده به‌ترتیب معادل 21 تا 45 و 21 تا 42 درصد بود. این در حالی‌است که میزان رطوبت در لایه عمقی در هر دو تیمار از 33 تا 38 درصد متغیر بود. 

---

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 مطالعه، دو دسته از روش‌های تخمین پارامترهای نفوذ در آبیاری جویچه‌ای معمولی، یک در میان ثابت و یک در میان متغیر و نیز شرایط با کاهش و بدون کاهش جریان ورودی، ارزیابی و مقایسه گردید. از دسته روش‌های مبتنی بر داده‌های مرحله پیشروی جریان، چهار روش متدوال شامل دو نقطه‌ای الیوت و واکر، یک نقطه‌ای والیانتزاس، یک نقطه‌ای میلاپالی و بهینه‌سازی رودریگز و مارتوس و از دسته روش‌های مبتنی بر داده‌های مراحل پیشروی، ذخیره و پسروی، روش بهینه‌سازی چندسطحی درنظر گرفته شد. جهت شبیه‌سازی مراحل آبیاری و مقدار نفوذ در هر روش، از مدل آبیاری سطحی WinSRFR استفاده شد. به‌منظور ارزیابی روش‌های مختلف، از 13 سری داده صحرایی حاصل از دو مطالعه موردی در مناطق کرج و ارومیه استفاده گردید. مطابق نتایج، روش بهینه‌سازی چندسطحی برای هر سه سیستم جویچه‌ای معمولی، یک در میان ثابت و یک در میان متغیر، مراحل پیشروی، پسروی، نفوذ و رواناب را با دقت بالا پیش‌بینی کرد. روش بهینه‌سازی چندسطحی برای روش جویچه‌ای معمولی نسبت به‌روش‌های یک در میان ثابت و یک در میان متغیر، عملکرد دقیقتری در پیش‌بینی مراحل پیشروی و پسروی داشت و متوسط ریشه میانگین مربعات خطای (RMSE) تخمین پیشروی برای این سه روش آبیاری به‌ترتیب 37/1، 8/1 و 57/1 دقیقه و تخمین پسروی به‌ترتیب 76/3، 5 و 03/3 دقیقه محاسبه گردید. در آزمایشات با کاهش دبی نیز بهینه‌سازی چندسطحی روش دقیق در پیش‌بینی پیشروی و پسروی بود و متوسط RMSE پیشروی و پسروی برای شرایط کاهش جریان به‌ترتیب 57/3 و 13/2 دقیقه و بدون کاهش جریان به‌ترتیب 8/3 و 3/1 دقیقه به‌دست آمد. روش بهینه‌سازی چندسطحی در فاز ذخیره نیز عملکرد دقیق‌تری نشان داد. متوسط خطای نسبی (RE) تخمین رواناب در آزمایشات جویچه‌ای معمولی، یک در مـیان ثابت و یک در میان متغیر به‌ترتیب 5/0، 4/0 و 4/0 درصد به‌دست آمد. متوسط خطای نسبی برآورد رواناب روش بهینه‌سازی چندسطحی، در شرایط کاهش دبی و بدون کاهش دبی به‌ترتیب 85/1 و 85/0 درصد محاسبه شد که نشان می‌دهد برای حالت بدون کاهش دبی نسبت به حالت کاهش دبی، عملکرد دقیق‌تر دارد. به‌این ‌ترتیب جهت تخمین پارامترهای نفوذ در آبیاری جویچه‌ای، استفاده از داده‌های تمام مراحل آبیاری، عملکرد بهتر در پیش‌بینی مراحل آبیاری و اجزای بیلان آب دارد.

---