علوم آب و خاک

---

در ایران، حدود 75% از تولیدات برنج داخلی در ‌‌‌‌استان‌های‌‌ گیلان و مازندران، که از پر بارش ترین نواحی کشورند، تهیه می‌شود. پیش‌بینی‌های فصلی بارش تأثیر مهمی در تولید محصول و کاهش خطرهای حوادث اقلیمی در این ناحیه ‌‌حاصل‌خیز از کشور دارد. با ‌‌‌به‌کارگیری مدل تحلیل ‌‌‌هم‌بستگی متعارف (Canonical Correlation Analysis, CCA)، امکان پیش بینی بارش زمستانه این استان‌ها براساس وضـعیت پدیده النینیو- نوسـانات جنوبی (ELNino-Southern Oscillation, ENSO ) مورد ارزیابـی قرار گرفت. سری‌های زمانی شاخص ‌‌‌نوسان‌های‌ جنـوبی (Southern Oscillation Index, SOI) و دمای سطح آب در نینوها (Nino's SST) ‌‌‌‌به‌عنوان‌ پیشگو کننده‌ها و بارش در بندر انزلی و نوشهر ‌‌‌‌به‌عنوان‌ پیشگو شونده در نظر گرفته شدند. به‌منظور کاهش تعداد متغیرهای پیشگو کننده اولیه به تعداد معدودی از ‌مؤلفه‌های اصلی از روش توابع متعامد تجربی (Empirical Orthogonal Function,EOF ) اسـتفاده گـردید. از مجـمـوع بیسـت سـری زمانـی پیـش‌گـوکننـده، چـهار‌مـؤلـفه‌ اصلـی(EOF1, EOF2, EOF3, EOF4) از مجموعه داده‌های پیشگو کننده که 92% از کل واریانس این مجموعه داده‌ها را شرح می‌دادند، انتخاب شده و بقیه ‌مؤلفه‌ها ‌‌‌‌به‌عنوان‌ اختلال ( Noise ) در نظر گرفته شدند. بر مبنای EOF های انتخاب شده و سری‌های زمانی بارش، مدل CCA برای پیش بینی بارش زمستانه بندر انزلی و نوشهر ‌‌‌به‌کار برده شد. نتایج نشان داد که پیشگو کننده‌های در نظر گرفته شده در حدود 45% از کل واریانس سری زمانی بارش را شرح می‌دهند. ضرایب ‌‌‌هم‌بستگی بین مقادیر بارش مشاهده و شبیه سازی شده در سطح 5% معنی دار بودند. در 70% از موارد، علائم مقادیر نرمال دیده شده و شبیه‌سازی شده یکسان بودند که توانایی معقول مدل برای پیش‌بینی خشکسالی و ترسالی را نشان می‌دهد. در پیش‌بینی بارش، ‌‌‌نوسان‌های‌ Nino's SST (به‌خصوص (Nino4 حدود 10% موثرتر از SOI تشخیص داده شد.

---

نان در کشور ما و بسیاری از کشورها غذای اصلی مردم را تشکیل می‌دهد. با توجه به این که قسمت عمده نان تهیه شده در کشور ما از آرد گندم می باشد و با در نظر گرفتن این که پروتئین گندم به دلیل عدم تعادل اسیدهای آمینه از جمله لیزین از نظر تغذیه‌ای غنی نمی‌باشد، لذا در سال‌های اخیر مطالعات زیادی در ارتباط با جبران کمبودهای تغذیه‌ای نان‌های سنتی ایران انجام شده است. یکی از راه‌های مناسب و ارزان، استفاده از مخلوط آرد گندم و آرد سایر غلات در تهیه نان می‌باشد. در بین غلات یولاف از نظر تغذیه‌ای نسبت به سایر غلات، غنی‌تر است. در این پژوهش آثار جایگزین نمودن مقادیر 0، 10، 20، 30 و 40 درصد آرد یولاف به جای آرد گندم بر روی خصوصیات بافت و بیاتی نان در تیمارهایی با فرمولاسیون بهینه شده و بهینه نشده، در دو درجه حرارت نگه‌داری (دمای اتاق و دمای 4) و چهار زمان نگه‌داری (0، 24، 48و 72 ساعت) بررسی شد . منظور از نان‌های بهینه شده، نان‌هایی است که یولاف مورد استفاده در تهیه آنها آنزیم بری شده و هم‌چنین مقدار 5/1 درصد چربی برای بهبود بافت و پوشاندن طعم تلخ و ppm 60 اسکوربیک اسید برای تقویت آرد اولیه به آنها اضافه شده است. نان‌هایی که با فرمولاسیون معمولی تهیه شدند و یولاف به کار رفته در تهیه آنها آنزیم بری نشده است، تحت عنوان بهینه نشده نام برده شده‌اند. خصوصیات ارگانولپتیک نان‌ها با فرمولاسیون بهینه شده و بهینه نشده به طور جداگانه در زمان‌های 0 و 48 ساعت نگه‌داری بررسی شد. خصوصیات رئولوژیکی خمیرهای حاصل بررسی و با نمونه گندم به عنوان شاهد مقایسه شد. نتایج به دست آمده بر اساس آزمایش‌های فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. برای مقایسه میانگین‌ها از آزمون حداقل تفاوت معنی‌دار (LSD) در سطح احتمال 5% استفاده شد. نتایج نشان داد که با افزایش درصد آرد یولاف، نرمی و سستی نان افزایش یافت و روند بیاتی با گذشت زمان کاهش پیدا کرد. در آزمون حسی در نان‌های حاوی 30 و 40 درصد آرد یولاف در تیمارهای بهینه نشده، طعم تلخ و در تیمارهای بهینه شده پس طعم تلخ محسوس شد.

---

به منظور تعیین تأثیر نوع امولسیفایر (لسیتین، E471 و E472) و سطوح مصرف آن ( 0، 25/0، 5/0، 75/0 و 1 درصد) و نیز میزان آنزیم α- آمیلاز قارچی و سطوح مصرف آن (0، 5، 10 و 20 گرم در صد کیلوگرم آرد) روی نان آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار اجرا گردید. در فاصله صفر، 24، 48 و 72 ساعت بعد از پخت، آزمون‌‌های بافت سنجی و حسی روی نان‌‌های تهیه شده صورت گرفت. رابطه بین متغیر‌‌های اندازه‌گیری شده با استفاده از رگرسیون‌‌‌های ساده و چند متغیره مطالعه شد. نتایج آزمایش‌ها نشان داد که افزودن امولسیفایر باعث کاهش سفتی بافت نان شد. در بین سه امولسیفایر مورد بررسی امولسیفایر E472 بیشترین اثر و E471 کمترین اثر را بر کاهش میزان سفتی نان در 72 ساعت پس از پخت داشت. افزودن آنزیم α- آمیلاز نیز باعث کاهش میزان سفتی بافت نان گردید که این اثر در 72 ساعت پس از پخت بسیار کمتر بود. نتایج مدل‌سازی و کمی کردن روابط بین متغییر‌‌های مختلف حاکی از آن است که در روز‌های اولیه تولید حد بهینه امولسیفایر‌ها برای حصول حداکثر کیفیت نان به‌ترتیب برای لسیتین حدود 1 درصد، 25/0 درصد برای E471 و 5/0 درصد برای E472 بود. مقدار بهینه آنزیم در هنگام استفاده هم زمان آن با امولسیفایر‌ها حدود 5 گرم در 100 کیلوگرم آرد به‌دست آمد.

---

به منظور ارزیابی قابلیت داده‌های ماهواره‌ای سنجنده +ETM جهت تهیه طبقات پوششی جنگل- اراضی درختچه‌ای و مرتع در حدود فوقانی جنگل، این داده‌ها در بخشی از اراضی جنگلی و مرتعی در ارتفاعات حوزه نکا- ظالم رود مورد مطالعه قرار گرفتند. جهت تصحیح هندسی تصویر از روش تصحیح هندسی ارتو با به‌کار‌گیری مدل رقومی ارتفاعی استفاده شد که میزان خطای ریشه میانگین مربعات معادل 68/0 پیکسل در راستای محور X‌ها و 69/0 پیکسل در راستای محور Y‌ها را به دست آورد. از تکنیک PANSHARP جهت ترکیب وضوح باندهای اصلی و باند پانکروماتیک استفاده شد. به منظور تهیه نقشه واقعیت زمینی از روش نمونه برداری تصادفی منظم با قطعات نمونه یک هکتاری استفاده شد. از فرم رویشی درختی، درختچه‌ای و مرتعی به‌عنوان معیار تفکیک طبقات استفاده گردید. مجموعه‌ای از کانال‌ها شامل باندهای اصلی، شاخص‌های گیاهی NDVI و (NIR(IR/R و مولفه‌های اول حاصل از تجزیه مولفه‌های اصلی جهت طبقه بندی داده‌ها مورد استفاده قرار گرفت. از روش خودکار انتخاب کانال‌ها جهت انتخاب ترکیب بهینه باندی استفاده شده و نمونه‌های تعلیمی با استفاده از شاخص‌های تفکیک پذیری طبقات ارزیابی شدند. طبقه بندی تصویر با الگوریتم حداکثر احتمال و با استفاده از دو مجموعه داده اصلی و ترکیبی انجام گرفت که حداکثر صحت کلی را با میزان 67 % و شاخص کاپا 43/0 را در مجموعه داده اصلی حاصل نمود. با توجه به میزان به دست آمده معیارهای بیان صحت طبقه بندی، داده‌های اصلی سنجنده +ETM جهت نمایش طبقات پوشش سه گانه بر مبنای فرم رویشی و در منطقه مورد مطالعه دارای قابلیت متوسط ارزیابی گردید. لذا می‌توان با این معیار اقدام به تفکیک طبقات پوشش در منطقه نمود. هم‌‌چنین اعمال روش‌های تکمیلی به‌منظور کاهش تداخل طیفی بازتاب زمینه دراین گونه مناطق پیشنهاد می‌شود.

---

در این تحقیق از غنی سازی، به منظور یافتن راهکاری برای کنترل کمبود ویتامین A در کشورمان استفاده گردید. به این خاطر، مقادیر 3000، 4000 و 5000 IU/L     پالمیتات ویتامین A روغنی شکل بعد از مرحله سپراسیون و قبل از مرحله هموژنیزاسیون به شیر حاوی 5/0 و 5/2٪ چربی اضافه شد و پس از پاستوریزاسیون شیر، بسته بندی دردو نوع کیسه پلیمری و بطری شیشه‌ای انجام گرفت. نمونه‌ها در شرایط معمولی یخچال ( دمای 5-4 C°) به مدت 48 ساعت نگه‌داری شدند. مقدار ویتامین A با استفاد ه از دستگاه HPLC اندازه‌گیری گردید. ارزیابی حسی به روش رتبه بندی انجام شد. روش‌های آماری مورد استفاده برای ارزیابی مقدار افت ویتامین، ANOVA و برای ارزیابی حسی، Friedman بود. تأثیر درصد چربی و نوع بسته بندی بر میزان باقی‌مانده ویتامین A معنی‌دار بود ( 001/0>P). میزان افت ویتامین A در شیر 5/0٪ چربی در کیسه پلیمری و بطری شیشه‌ای به‌طور معنی‌داری بیش از میزان افت ویتامین در شیربا 5/2٪ چربی بود. از طرفی در شیر با 5/0 و 5/2٪ چربی ، میزان افت ویتامین در بطری شیشه‌ای بیش از کیسه پلیمری بود. نتایج ارزیابی حسی نشان داد که شیر می‌تواند با ویتامین A تا حد 5000IU/L  غنی شود بدون این‌که تأثیری در طعم و رنگ محصول داشته باشد.

---

از مهم‌ترین حلقه‌های تشکیل‌دهنده زنجیره کشاورزی دقیق تهیه نقشه عملکرد محصول می‌باشد. در سال‌های اخیر در کشور ما به کشت ذرت توجه خاصی شده است. لذا به دنبال راه‌کاری برای اندازه‌گیری و نمایش عملکرد محصول ذرت علوفه‌ای سیلویی از میان روش‌های مطالعه شده همچون، استفاده از حسگر ضربه‌ای در دهانه خروجی چاپر، حسگر جابه‌جایی‌سنج غلتک‌های تغذیه، واگن اندازه‌گیری مداوم مواد خردشده و استفاده از گشتاورسنج‌، روش آخر مورد مطالعه و آزمایش قرار گرفت. گشتاورسنج ساخته شده از نوع میله پیچشی بود که به کمک دو حسگر لیزری مقدار پیچش محور را به صورت پر شدن خانه‌های شمارنده در میکروکنترولر ثبت می‌نمود. سپس تراشه دیگری به منظور همگام نمودن داده‌ها در انتقال به رایانه در مدار واسط دیجیتالی استفاده شد. برای واسنجی گشتاورسنج مذکور با جریان جرمی مواد در شرایط آزمایشگاهی، ریلی که مقدار مشخص و همگنی از مواد را با سرعت مشخص وارد چاپر می‌کرد، به کار گرفته شد. آزمایش‌ها برای سه دبی جرمی ‌ذرت و سه دنده‌کاری چاپر با سه تکرار انجام شد و رابطه جریان جرمی ‌ذرت و توان ثبت شده برای سه دنده مختلف چاپر شامل دنده‌های 1، 2 و 3 به صورت روابطی خطی به ترتیب با ضرایب هم‌بستگی (R2) 95/0، 98/0 و 98/0 به دست آمد.

---

در این پژوهش، اثر افزودن فراورده های میوه ای حاصل از فرایند آبگیری اسمزی - انجمادی بر ویژگی های حسی، فیزیکی، شیمیایی و میکروبیولوژیکی ماست غلی ظ شده و تغییرات آن در طی دوره نگه داری بررسی شده است. این پژوهش در دو مرحله انجام پذیرفت . در مرحله اول، درصد، نوع و شکل میوه و نحوه افزودن آن (قبل و بعد از تخمیر ) بررسی شد و نتایج نشان داد که در شرایط افزودن میوه قبل از تخمیر محصول بهتری تولید می شود و در مورد درصد میوه، برای سیب ۱۰ درصد و برای تو ت فرنگی ۱۳ درصد درنظر گرفته شد . مقدار سینرزیس در نمونه های حاوی سیب کمتر بود که به دلیل بالاتر بودن فعالیت اسمزی سیب است . با توجه به انجام عمل اسمزی در هر دو نوع میوه، مقدار سینرزیس در مقایسه با ماست های حاوی میوه های فرایند نشده بسیار پایین تر بود . نمونه های حاوی توت فرنگی امتیاز طعم بالاتری را به خود اختصاص دادند و از نظر بافت و احساس دهانی نیز در درصدهای پایین تر میوه امتیا ز بیشتری داشتند . نتایج حاصل از اسیدیته، سینرزیس، طعم و ،pH آزمایش های مرحله دوم (بررسی تغییرات در طی دوره نگه داری) نشان دادند که نگه داری اثر معنی داری بر کلی فرم های موجود در نمونه های حاوی سیب پس از روز هفتم به صفر رسیدند. در مورد نمونه های حاوی .(P<۰/ بافت نمونه ها داشت ( ۰۵ توت فرنگی، کل یفرم ها پس از روز هفتم دیگر هیچ رشدی نداشتند.

---

شاخص نوسان جنوبی (Southern Oscillation Index, SOI) و الگوهای دمای سطح آب اقیانوس (Sea Surface Temperature, SST) بر بارش بسیاری از مناطق جهان تأثیرگذار است. در این پژوهش، روابط میان بارش ماهانه و فصلی ایران با SOI و SST اقیانوس‌های آرام و هند بررسی شد. برای این منظور، از داده‌های ماهانه بارش 50 ایستگاه سینوپتیک در ایران استفاده شد. به کمک نرم‌افزار Rainman سری فصلی و ماهانه بارش هر ایستگاه با چهار روش‌ (میانگین SOI، فازهای SOI، فازهای SST اقیانوس آرام و فازهای SST اقیانوس هند) با در نظر گرفتن زمان‌پیشی (Lead-time) صفر الی سه ماه، به گروه‌های مختلف تقسیم گردید و اختلافات میان گروه‌های بارش به کمک آزمون‌های آماری ناپارامتری کروسکال- والیس و کلموگروف- اسمیرنف تحلیل شد. صحت استفاده از روابط معنی‌دار در پیش‌بینی احتمالی بارش ایران به کمک آزمون LEPS (Linear Error in Probability Space) برآورد شد. نتایج نشان داد که شاخص SOI در فصل تابستان (ژوئیه - سپتامبر) به‌طور غیرهمزمان با بارش‌های ماه اکتبر (مهر) و پائیزه (اکتبر- دسامبر) در نواحی غرب و شمال‌غرب ایران و سواحل غربی دریای خزر رابطه معنی‌دار و پایداری دارد. به‌طوری‌که فازهای النینو (منفی) و لانینا (مثبت) اغلب به‌ترتیب با افزایش و کاهش بارش در این نواحی همراه هستند. استفاده از میانگین SOI جهت پیش‌بینی بارش نواحی ذکر شده مناسب است، اما الگوهای SST اقیانوس‌های آرام و هند به‌دلیل رابطه ضعیف با بارش ایران و یا ناپایداری روابط، جهت پیش‌بینی بارش‌های ایران مناسب به نظر نمی‌رسند. بنابراین به دلیل این‌که بارش‌های ایران در تمامی فصول تنها در ارتباط با شاخص SOI و SST اقیانوس‌های آرام و هند نمی‌باشند، نرم‌افزار Rainman به عنوان ابزاری جامع برای مدیریت منابع آب ایران در کلیه فصول سال به شمار نمی‌آید. پیشنهاد می‌شود تأثیر دور سایر نوسانات اقیانوسی- اتمسفری با بارش ایران بررسی شود و براساس شاخص‌های نوسانات مؤثر بر بارش ایران، مدلی شبیه Rainman برای پیش‌بینی بارش ایران تهیه شود.

---

---