علوم آب و خاک (علوم و فنون کشاورزی و منابع طبیعی)
سال:1391 | دوره:16 | شماره:59 |تعداد مقالات:26

در این تحقیق به منظور بررسی وضعیت جریان های کم در حوضه آبخیز کرخه از پنج شاخص جریان کم رودخانه ای شامل 10،Q7، 20،Q7، 30،Q10، 4،Q3 و Q95 استفاده شد و آمار دبی روزانه 12 ایستگاه هیدرومتری این حوضه در طول دوره آماری سال های1345-46 تا 81-1380 مورد استفاده قرار گرفت. همگنی داده های دبی از طریق آزمون توالی بررسی شد. مقادیر شاخص Q95 با ترسیم منحنی های تداوم جریان مشخص شد و چهار شاخص 10،Q7، 20،Q7، 30،Q10، 4،Q3 به کمک تحلیل فراوانی جریان های کم 4، 7 و 30 روزه محاسبه گردید. پس از محاسبه شاخص ها، دوره های جریان کم در ایستگاه های مختلف مشخص شد. ناحیه بندی شاخص ها نیز به کمک روش کریجینگ صورت گرفت. نتایج نشان داد که شاخص های 4،Q3 و Q95 نسبت به بقیه شاخص های جریان کم مقادیر کمتری دارند و هرچه دوره بازگشت افزایش یابد، مقدار شاخص جریان کم کاهش می یابد. بر اساس نقشه های ناحیه بندی شاخص های جریان کم، بیشترین مقدار شاخص های جریان کم در نواحی مرکزی و جنوبی حوضه می باشد و هرچه به سمت شمال حوضه حرکت شود از مقدار این شاخص ها کاسته می شود. نتایج نشان می دهد که سال های وقوع خشک سالی هیدرولوژیک در ایستگاه های مختلف حوضه آبخیز کرخه یکسان نیست، ولی در سال های 1345-1346، 78-1377، 79-1378، 80-1379 و 81-1380 در بیشتر ایستگاه ها خشک سالی هیدرولوژیک اتفاق افتاده است، به طوری که در این سال ها به ترتیب در 67، 92، 84، 75 و 59 درصد ایستگاه ها خشک سالی هیدرولوژیک اتفاق افتاده است.

در مقاله حاضر به بررسی و تجزیه و تحلیل پروفیل های سرعت در جریان غلیظ تحت شرایط متغیری از شیب کف، دبی و غلظت جریان غلیظ و کشش سیال پیرامون پرداخته شده است. آزمایش ها در فلومی شیب پذیر با استفاده از محلول آب و نمک به عنوان جریان غلیظ صورت گرفت. نتایج نشان داد که اعمال هر یک از شرایط فوق تاثیر بسزایی بر مشخصه های مهم پروفیل های سرعت دارد. در ادامه نیز پروفیل های بدون بعد جهت بررسی و مقایسه آنها در رژیم های زیربحرانی، بحرانی و فوق بحرانی استخراج شدند که نتایج نشان داد در حالت فوق بحرانی ضخامت پروفیل ها عموما بیشتر است که به دلیل کشش بیشتر سیال پیرامون می باشد. همچنین ضرایب روابط پروفیل های سرعت در نواحی جت و دیواره استخراج شدند که تطابق خوبی با اندازه گیری های آزمایشگاهی را نشان دادند. نسبت مشخصه های پروفیل های سرعت به یکدیگر نیز جهت درک بهتر ساختار پروفیل ها در جریان غلیظ محاسبه شدند.

به منظور کسب یکنواختی پخش و راندمان کاربرد آب قابل قبول، باید مجموع افت های اختصاص یافته به زیرواحدهای سیستم آبیاری بارانی کلاسیک ثابت - آبپاش متحرک از 20 درصد فشار آبپاشی که با فشار متوسط کار می کند تجاوز ننماید. با وجود این که در برخی نوشته ها اختصاص دادن قسمت عمده افت مجاز به لترال ها توصیه شده، ولی تاکنون معیار علمی و دقیقی جهت تعیین چگونگی تخصیص این افت بین مانیفلد و لترال ها جهت به حداقل رساندن هزینه های طراحی این سیستم تدوین نشده است. در این مطالعه، با در نظر گرفتن شرایط رایج طراحی این نوع سیستم آبیاری در ایران و همچنین رعایت اصول هیدرولیکی، یک آنالیز طراحی جهت بهینه سازی سیستم بر اساس مقدار افت مجاز اختصاص یافته به مانیفلد و لترال ها انجام شد، به گونه ای که سیستم بیشترین سطح ممکن را با صرف کمترین وزن لوله آبیاری کند. تیمارهای طراحی در این تحقیق شامل 13 شیب متمایز برای لترال و مانیفلد (بین 10% تا 10-%) و همچنین افت فشار مجاز اختصاصی به مانیفلد شامل 2.5، 5، 7.5، 10، 12.5، 15 و 17.5 درصد بودند. به این ترتیب، با انجام طراحی های لازم توسط یک برنامه کامپیوتری، قطر و طول لوله های مانیفلد و لترال، وزن لوله های پلی اتیلن مورد نیاز و همچنین سطح زیر کشت ممکن برای هر ترکیب برآورد گردید. در کلیه طراحی های صورت گرفته، نسبت وزن لوله مصرفی به مساحت آبیاری شده به عنوان معیار تشخیص بهترین درصد افت اختصاصی به لترال ها و مانیفلد در نظرگرفته شد. به طور کلی، نتایج نشان داد که درصد افت فشار مجاز اختصاص داده شده به مانیفلد و لترال ها در یک زیر واحد آبیاری تاثیر زیادی بر هزینه های سیستم دارد و مقدار درصد افت مجاز بهینه مانیفلد تابعی از شیب مانیفلد و شیب لترال هاست.

در سال های اخیر شبیه سازی عملکرد گیاهان، مورد توجه بسیاری از محققین قرار گرفته شده است. چرا که ضمن کاهش هزینه های اجرایی، امکان شبیه سازی در شرایط مختلف را به آسانی فراهم می آورد. در این تحقیق ضمن اضافه نمودن زیر برنامه گیاه کلزا به مدل گیاهی CRPSM، اثر تیمارهای مختلف آبی روی کلزا مورد آزمون قرار گرفت. در این بررسی گیاه کلزا واریته طلایه تحت 5 تیمار آبی مختلف (تیمار آبیاری کامل (شاهد)، تنش آبی در مرحله رشد رویشی مجدد در بهار، در مرحله گلدهی و تشکیل غلاف، مرحله رسیدن دانه و تیمار دیم با آبیاری تکمیلی در اول رشد) در چهار تکرار در قالب بلوک های کامل تصادفی، در سال زراعی 1386 در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه شیراز (باجگاه)، کشت گردید و سپس مدل اصلاح شده بر اساس اطلاعات موجود (خاک-محل-گیاه-آب) واسنجی شد. بررسی آماری مقادیر اندازه گیری و شبیه سازی شده حاکی از دقت بالای مدل در تخمین میزان محصول (R2=0.98) و آب خاک بود. همچنین نتایج اعتبارسنجی مدل با سری داده های مستقل نیز نشان داد که نتایج به دست آمده از واحد آب خاک مدل به استثنای تیمار دیم مطلوب می باشد و همبستگی مناسبی مابین مقدار عملکرد محصول شبیه سازی شده با مقادیر اندازه گیری شده (R2=0.98) دیده شد.

در نتیجه نقش مهم پارامترهای اقلیمی از جمله تابش، دما، بارش و در نهایت تبخیر در مدیریت منابع آب، در این مطالعه به منظور پیش بینی پارامترهای اقلیمی مدل های سری زمانی ARIMA به کار گرفته شد. بدین منظور پس از بررسی داده های اقلیمی از نظر نرمال بودن آزمون ناپارامتریک من-کندال برای بررسی روند داده ها در سطح اطمینان 95 درصد به کار گرفته شد و پارامترهای درصد رطوبت نسبی و تبخیر با دارا بودن روند معنی دار (0.348- و 0.42- سانتی متر در سال) و نیز دمای هوا، سرعت باد و تعداد ساعات آفتابی به منظور انجام مدل سازی انتخاب گردید. ابتدا با توجه توابع خودهمبستگی (ACF) و خودهمبستگی جزئی (PACF) و نیز وجود یا عدم وجود روند در داده ها سعی گردید تا مدل های سری زمانی مناسب به داده های مورد نظر برازش داده شود. پس از انتخاب مدل ها معنی داری پارامترها با برآورد خطای معیار و مقادیر بررسی گردید و نیز شرایط ایستایی و معکوس پذیری پارامترهای اتورگرسیو و میانگین متحرک مورد آزمون قرار گرفت. سپس آزمون های نکوئی برازش از جمله آزمون کلوموگروف - اسمیرنوف، اندرسون دارلینگ و رایان - جوینر برای صحت سنجی مدل ها به کار گرفته شد و در نهایت مدلARIMA (0,0,11)*(0,0,1) ، ARIMA (2,0,4)*(1,1,0)، ARIMA (4,0,0)*(0,1,1)،  ARIMA (1,0,1)*(0,1,1)و ARIMA (1,0,0)*(0,1,1) به ترتیب برای داده های درصد رطوبت نسبی، تبخیر، دمای هوا، سرعت باد و ساعات آفتابی برازش داده شد و پیش بینی ها بر اساس مدل های مذکور صورت گرفت. سپس روند داده های پیش بینی شده به منظور بررسی تغییرات اقلیمی تعیین گردید. نتایج این مطالعه بیانگر سودمندی مدل های سری زمانی در مطالعات منابع آب از طریق پیش بینی پارامترهای اقلیمی و تعیین روند پارامترهای اقلیمی در آینده است.

آلوده شدن خاک های کشاورزی به فلزات سنگین یک خطر جدی می باشد که از هر دو دیدگاه کشاورزی و زیست محیطی حائز اهمیت است. از بین عناصر سنگین، کادمیم به دلیل تحرک و زیست فراهمی زیاد آن در خاک و سمیت آن برای انسان و گیاهان، حتی در غلظت های پایین، اهمیت زیادی دارد. برخلاف کادمیم، فسفر عنصری ضروری برای رشد گیاه است. به منظور بررسی اثر کاربرد کادمیم، فسفر و برهمکنش آنها بر رشد و ترکیب شیمیایی اسفناج در یک خاک آهکی آزمایشی در شرایط گلخانه در یک طرح کاملا تصادفی انجام شد. تیمارها شامل چهار سطح کادمیم (5، 10، 20 و 40 میلی گرم کادمیم در کیلوگرم خاک به صورت سولفات کادمیم) و چهار سطح فسفر (0، 20، 40 و 80 میلی گرم فسفر در کیلوگرم خاک به صورت منو کلسیم فسفات) در سه تکرار بود. نتایج نشان داد که مصرف 40 میلی گرم کادمیم به طور معنی داری وزن خشک اندام هوایی اسفناج را 47 درصد کاهش داد ولی مصرف فسفر اثر سوء کادمیم بر وزن خشک را به طور معنی داری تعدیل نمود. همچنین مصرف فسفر، غلظت کادمیم را به طور معنی داری (78 درصد) در اندام هوایی گیاه کاهش داد. با افزایش سطوح کاربردی کادمیم غلظت این عنصر در اندام هوایی اسفناج افزایش یافت. مصرف 40 میلی گرم کادمیم، غلظت فسفر اندام هوایی را 21.5 درصد کاهش داد. غلظت روی، منگنز، کلسیم و نیتروژن در اندام هوایی اسفناج تحت تاثیر کاربرد فسفر به طور معنی داری کاهش یافت ولی غلظت سدیم افزایش یافت. کاربرد کادمیم، کاهش غلظت روی اما افزایش غلظت کلسیم، سدیم و نیتروژن را در اندام هوایی گیاه، به دنبال داشت. نتایج اولیه نشان داد که برای کاهش غلظت و اثر سوء کادمیم بر رشد گیاه اسفناج، کاربرد فسفر در خاک های با کمبود این عنصر، احتمالا می تواند موثر باشد که موید برهمکنش منفی بین این دو عنصر است. قبل از هر گونه توصیه کودی نتایج این پژوهش بایستی در شرایط مزرعه نیز تایید گردد.

از میان عناصر مورد نیاز گیاهان کمبود آهن به عنوان عنصر کم مصرف بیشترین محدودیت را برای محصولات کشاورزی سر تا سر جهان دارد. متخصصین امروزه برای حل مشکل کمبود آهن در گیاهان از روش های بسیار پر هزینه مانند کاربرد نمک ها و کلات های آهن، تعدیل مصنوعی پ-هاش خاک و جایگزینی گونه های گیاهی که توانایی زیاد برای جذب آهن دارند، استفاده نموده اند. استفاده از مواد جامد زاید کارخانجات فولادسازی و ذوب آهن مانند سرباره و لجن کنورتور به عنوان مواد اصلاحی خاک در تغذیه آهن می توانند مفید باشند. این ترکیبات حاوی درصد قابل توجهی آهن هستند و سالانه به مقدار خیلی زیاد تولید و انباشته می شوند. قابلیت دسترسی زیستی و تحرک عناصر وابسته به شکل های شیمیایی آنها در خاک است. این تحقیق با هدف مطالعه اثر کاربرد سه ساله لجن کنورتور و سرباره کارخانه ذوب آهن اصفهان بر 1) مقدار آهن قابل جذب، 2) شکل های شیمیایی آهن و 3) چگونگی توزیع این شکل ها در خاک سطحی و عمقی سه خاک آهکی در قالب طرح اسپلیت پلات با طرح پایه بلوک های کامل تصادفی با سه تیمار، در سه تکرار و در دو عمق طی سه سال متوالی اجرا شد. کاربرد سرباره و لجن کنورتور برای یک، دو و سه سال متوالی سبب شد بیش از 99% آهن در فرم های باقی مانده، متصل به اکسیدها و هیدروکسیدهای آهن، آمورف و آزاد و کمتر از 1% آهن در سایر فرم های شیمیایی قرار گیرد. نتایج نشان داد کاربرد سرباره و لجن کنورتور طی سه سال متوالی باعث افزایش معنی دار شکل های شیمیایی آهن و آهن قابل جذب در خاک هر سه مزرعه شد.

لاستیک های فرسوده خودروها یکی از آلوده کننده های محیط زیست محسوب می شوند. تولید روزافزون این ضایعات سبب شده است تا راه های کاهش مضرات ناشی از تجمع آنها در محیط زیست نیز به طور جدی تر مورد توجه قرار بگیرد. به همین منظور در این تحقیق آثار اختلاط ذرات خرد شده لاستیک های فرسوده در دو اندازه 2-1 و 5-3 میلی متر و به مقدار 5، 10 و 20 تن در هکتار تا عمق 30 سانتی متری روی برخی از ویژگی های شیمیایی خاک، در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه صنعتی اصفهان (لورک) بررسی شد. در این تحقیق هفت تیمار به همراه شاهد در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در سال 1387 مورد سنجش قرار گرفت. نمونه گیری خاک برای تجزیه های آزمایشگاهی هشت ماه پس از اختلاط انجام شد. نتایج جداول تجزیه واریانس تیمارها نشان داد که pH، قابلیت هدایت الکتریکی، درصد نیتروژن کل، غلظت کادمیم، سرب، مس و آهن قابل عصاره گیری با DTPA خاک تحت تاثیر کاربرد ذرات لاستیک قرار نگرفت. درصد کربن آلی و نسبت کربن به نیتروژن به طور معنی داری با کاربرد ذرات لاستیک افزایش یافت. افزایش مقدار روی قابل عصاره گیری با DTPA خاک در تیمارهای 10 و 20 تن در هکتار قطعات ریز و درشت لاستیک نسبت به تیمار شاهد در سطح احتمال یک درصد معنی دار بود. مقدار روی قابل عصاره گیری با DTPA در خاک تیمار شده با 10 و 20 تن در هکتار قطعات 5-3 میلی متری لاستیک فرسوده به ترتیب حدود 2 و 3 برابر بیش از تیمار شاهد شد. به طور کلی نتایج این پژوهش نشان داد که در کوتاه مدت، اختلاط ذرات خرد شده لاستیک های فرسوده تاثیر معنی داری بر بیشتر ویژگی های شیمیایی خاک نداشت ولی روی قابل جذب خاک را به طور معنی داری افزایش داد. در این راستا، انجام مطالعات بیشتر در مورد معدنی شدن مواد آلی و امکان ایجاد سمیت گیاه در دراز مدت و همچنین تاثیر لاستیک خرد شده بر ویژگی های فیزیکی خاک پیشنهاد می شود.

امروزه سمیت نقره و سرنوشت زیست محیطی آن مورد بحث و چالش است. با این که مطالعات بسیاری در مورد مقدار کل نقره در خاک صورت گرفته، گونه بندی این فلز در خاک به ویژه در خاک آهکی مطالعه نشده است. بنابراین هدف این مطالعه بررسی رفتار شیمیایی این فلز سنگین در دو خاک آهکی و غیرآهکی تعریف شد. آزمایش به شکل فاکتوریل با طرح کاملا تصادفی با تیمارهای نقره (0 و 15 میلی گرم بر کیلوگرم)، لجن فاضلاب (0 و 20 تن در هکتار) و EDTA (صفر و 0.5 درصد) در دو زمان 30 و 60 روز با سه تکرار و عصاره گیری پی درپی با 8 مرحله (تبادلی، کربنات، فلز - ماده آلی، اکسید منگنز، آلی، اکسیدهای فلزی بی شکل، اکسیدهای آهن کریستالی و باقی مانده) انجام شد. نتایج نشان داد که افزودن نقره به خاک غیرآهکی باعث توزیع دوباره آن در اجزای تبادلی (34%)، آلی (33%) و باقی مانده (17%) شد. در خاک آهکی نقره تبادلی و باقی مانده پس از 30 روز و نقره آلی در پایان انکوباسیون افزایش یافت. افزودن نقره به خاک ها باعث افزایش تحرک این فلز شد ولی تیمارهای لجن فاضلاب و زمان رفتاری متفاوت نشان دادند. نقره در خاک آهکی تیمار شده با EDTA نسبت به خاک غیرآهکی حلالیت بیشتری نشان داد. به نظر می رسد این مشاهده از لحاظ زیست محیطی برای خاک آهکی آلوده به فلز سنگین نقره قابل توجه و بررسی است.

در کشاورزی برای بهبود حاصل خیزی خاک از کودهای گاوی بهره گیری می شود. اشرشیا کولی معمول ترین کلیفرم روده ای کود گاوی است، که به عنوان شاخص آلودگی آب های زیرزمینی مورد بررسی قرار می گیرد. 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 20.5 و ارتفاع 50cm) در مزرعه ای با بافت خاک لوم رسی کار گذاشته شدند. کنترل جریان غیراشباع در پتانسیل ماتریک5cm - با دستگاه نفوذسنج مکشی انجام گرفت. پس از برقراری جریان ماندگار، کود گاوی تازه هوا-خشک به میزان 10 Mg ha-1  (بر اساس وزن خشک) روی لایسیمترها ریخته شد. نمونه گیری با نمونه گیرهای پلاستیکی کارگذاشته شده در عمق های 20 و cm 40 لایسیمتر و در زمان های 1، 2، 4، 6، 12 و 24 ساعت پس از آغاز آبشویی کود انجام گرفت. فراوانی اشرشیا کولی در واحد حجم محلول خروجی از نمونه گیرها (C) و آب ورودی (C0) به روش زنده (شمارش پلیت) شمارش گردید. اثر عمق خاک، زمان نمونه برداری و اثر متقابل آنها بر C و C/C0 معنی دار شد (در سطح آماری 1%). در همه زمان ها 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 (20-40 cm) قابل توجه بوده و در زمان های 4 و 6 ساعت بیشتر از لایه اول به دست آمد. نقش لایه رویین خاک در پالایش باکتری برجسته بود ولی وجود جریان های ترجیحی به ویژه در زمان های آغازین باعث انتقال باکتری ها تا لایه دوم شد. کاهش دما در کاهش آزاد شدن باکتری از کود و افزایش گران روی آب تاثیرگذار بوده و سبب کاهش شدید غلظت باکتری محلول خاک در زمان24 h  شد. در کل نتایج این پژوهش نشان داد که افزون بر لایه رویین، لایه زیرین خاک با توجه به درصد بیشتر رس و آهک می تواند در پالایش باکتری ها کارایی ویژه ای داشته باشد.

گنجایش زراعی و نقطه پژمردگی دائم، از مهم ترین داده های مورد نیاز در مطالعات آبیاری مزارع می باشند که اندازه گیری آنها دشوار و وقت گیر است. با این وجود، می توان آنها را از روی برخی ویژگی های زودیافت خاک مانند بافت، ماده آلی و مقدار آهک با استفاده از توابع انتقالی خاک، با دقت قابل قبولی تخمین زد. به همین منظور پژوهشی برای بررسی دقت مدل شبکه عصبی ROSETTA با سطوح مختلف برای تخمین رطوبت های گنجایش زراعی و نقطه پژمردگی دائم و ایجاد توابع انتقالی رگرسیونی بین این نقاط رطوبتی و ویژگی های زودیافت خاک مانند: درصد رس، شن، سیلت، آهک و گچ در منطقه بردسیر کرمان انجام شد. نمونه برداری در 20 منطقه و به دو روش (دست نخورده برای تعیین چگالی ظاهری و دست خورده برای تعیین سایر ویژگی های خاک) و به تعداد 120 نمونه انجام و ویژگی های زودیافت و دیریافت مورد نظر تعیین گردیدند. نتایج نشان داد، ارتقای مدل شبکه عصبی از سطح پایین تر به سطحی بالاتر، نیازمند تعداد ورودی بیشتری بوده، در حالی که تخمین ها تقریبا مشابه بود. بدین معنی که در اکثر خاک ها، افزایش ارتقای سطح مدل و استفاده از ورودی های بیشتر، موجب افزایش قابل ملاحظه دقت پیش بینی های مدل نشد. همچنین نتایج به دست آمده از ایجاد توابع رگرسیونی نشان داد، همبستگی بین نقطه پژمردگی دائم با درصد رس مثبت و معنی دار بود (83%=r) که بیانگر تاثیر زیاد رس بر این نقطه رطوبتی است. گنجایش زراعی با مقدار شن، همبستگی معنی دار و منفی (80%-=r) و با مقدار سیلت، همبستگی مثبت و معنی دار (76%=r) داشت.

مصرف علف کش ها می تواند جمعیت و فعالیت ریزجانداران خاکزی را تغییر دهد، از این رو بر واکنش های بیوشیمیایی خاک نیز تاثیرگذار هستند و معمولا حاصل خیزی خاک و رشد گیاه به تبع آن تغییر می یابد. هدف این تحقیق ارزیابی تاثیر سطوح مختلف علف کش ارادیکان بر کربن و نیتروژن توده زنده میکروبی و نسبت آنها و نیز بررسی روند فعالیت آنزیم های اوره آز و آریل سولفاتاز تحت شرایط مزرعه ای بود. در این آزمایش، سطوح 6 و 9 لیتر در هکتار ارادیکان در خاک های تحت کشت ذرت و بدون کشت به صورت کرت های خرد شده و در قالب طرح پایه بلوک های کاملا تصادفی با سه تکرار به یک خاک آهکی اضافه شد. کربن و نیتروژن توده زنده میکروبی طی دو مرحله (روزهای 30 و 90 پس از کشت) و فعالیت آنزیم های اوره آز و آریل سولفاتاز در روزهای 30، 60 و 90 پس از شروع آزمایش اندازه گیری شد. نتایج نشان داد در محیط کشت ذرت با افزایش سطح ارادیکان کربن توده زنده میکروبی در تیمارهای 6 و 9 لیتر در هکتار (بین 12 تا 116 درصد)، نیتروژن توده زنده میکروبی (به طور متوسط حدود 50 درصد) و نسبت کربن به نیتروژن توده زنده میکروبی (بین 26 تا 115 درصد) در مقایسه با شاهد افزایش پیدا کرد. فعالیت اوره آز در مرحله اول نمونه برداری در هر دو محیط در سطح 6 لیتر در هکتار حدود 50 درصد کاهش و در سطح 9 لیتر در هکتار به ترتیب 3 و 137 درصد نسبت به شاهد در محیط کشت شده و کشت نشده افزایش پیدا نمود. با این وجود، در مرحله دوم تفاوت چندانی در فعالیت این آنزیم بین تیمارهای مختلف دیده نشد و در مرحله سوم فعالیت آن در بین تیمارهای مختلف در نوسان بود. این در حالی است که فعالیت آنزیم آریل سولفاتاز نیز در خاک تحت کشت ذرت در هر سه مرحله با افزایش سطح سم کاهش (در دامنه 30-50 درصد در سطح 9 لیتر در هکتار) پیدا کرد و در خاک بدون کشت ذرت از روند خاصی پیروی نکرد. به طور خلاصه، نتایج این تحقیق نشان داد مصرف علف کش ارادیکان می تواند باعث هم کاهش و هم افزایش توده زنده و فعالیت های آنزیمی در خاک های آهکی تیمار شده با این علف کش شود ولی این تغییرات به سطح مصرف ارادیکان، زمان سپری شده پس از مصرف آن و حضور یا عدم حضور گیاه بستگی دارد.

اندازه گیری مستقیم هدایت هیدرولیکی غیراشباع ((K(h یا (K(q) بسیار دشوار و وقت گیر است و در بسیاری از مدل های کاربردی، اغلب پیش بینی هدایت هیدرولیکی بر اساس اندازه گیری های منحنی مشخصه رطوبتی خاک و هدایت هیدرولیکی اشباع (Ks) انجام می شود. با وجود این، استفاده از KS به عنوان یک مرجع در بسیاری از مدل های تخمینی ممکن است باعث بیش برآورد K(q) در ناحیه خشکی شود. بنابراین در این پژوهش از هدایت هیدرولیکی نقطه عطف منحنی مشخصه رطوبتی (Ki) و Ks به عنوان مرجع برای برآورد (K(h استفاده گردید. برای اندازه گیری K(h)، 30 نمونه خاک بر اساس تنوع بافت (8 کلاس بافتی از شنی تا رسی) و سایر ویژگی های فیزیکی و شیمیایی از دشت کرج جمع آوری شدند. علاوه بر اندازه گیری Ks، مقادیر K(q) در نمونه های دست نخورده با استفاده از روش جریان خروجی چند مرحله ای در مکش های ماتریک 0.1، 0.2، 0.3، 0.5، 0.7 و 1 بار و نقطه عطف منحنی مشخصه رطوبتی به کمک ستون آب آویزان و دستگاه صفحه فشاری اندازه گیری شد. سپس مقادیر K(h) و پخشیدگی هیدرولیکی D(q) اندازه گیری شده با مقادیر تخمینی از مدل های وان گنوختن و بروکس و کوری (با فرضیات معلم و بردین) مقایسه شدند. نتایج نشان داد که در 80 درصد نمونه ها مدل وان گنوختن- معلم با Ki دقیق ترین و بهترین مدل برای پیش بینی K(q) بود. یعنی استفاده از Ki به عنوان مرجع در مدل وان گنوختن - معلم، باعث برازش بهتر مدل با داده های اندازه گیری شده گردید. همچنین در 6.7 درصد موارد (دو نمونه خاک رس شنی) مدل بروکس و کوری - معلم با Ki و در 13.3 درصد خاک ها (دو نمونه رس سیلتی و دو نمونه لوم رسی سیلتی)، مدل وان گنوختن - معلم دارای برازش خوبی بر داده های اندازه گیری شده K(h) بود. علاوه بر این، در 20 درصد موارد (چهار نمونه لوم رسی و دو نمونه لوم سیلتی) دقت و کارآیی مدل های وان گنوختن - معلم با Ki و وان گنوختن - معلم در برآورد K(h) تقریبا یکسان بود. بر اساس آزمون t-Student میانگین پارامترهای RMSE و GSDER در مدل وان گنوختن - معلم با Ki در سطح آماری 1%، به طور معنی داری کمتر از مدل وان گنوختن - معلم بود. در 90 درصد از نمونه های خاک مورد بررسی، مدل های وان گنوختن - معلم و بروکس و کوری - بردین برازش خوبی بر داده های اندازه گیری شده D(q) داشتند، ولی در مواردی مدل وان گنوختن- بردین با Ki بهترین مدل برای برآورد D(q) بود.

مناطق کوهستانی زاگرس به دلیل چرای مفرط و پیوسته به شدت در حال تخریب هستند. یکی از مکانیسم های اثر چرا بر تولید مرتع ایجاد پسخور منفی از طریق تغییرات ملموس برخی خصوصیات خاک است. معدنی شدن نیتروژن یکی از فرآیندهای زیستی در خاک است که می تواند تحت تاثیر عوامل زنده و غیرزنده از جمله مدیریت چرای مرتع قرار گیرد. این مطالعه با هدف بررسی نقش مدیریت مرتع (قرق و چرا) بر معدنی شدن نیتروژن خاک در مراتع طبیعی استان چهارمحال و بختیاری انجام شد. سه مدیریت مرتع شامل الف) قرق، ب) چرای تحت کنترل و ج) چرای آزاد (مفرط) در مجاورت یکدیگر در سه منطقه سبز کوه (18 سال قرق)، بروجن (23 سال قرق) و شیدا (2 سال قرق) در استان چهارمحال و بختیاری انتخاب و از عمق 15-0 سانتی متری نمونه های خاک جمع آوری و برخی ویژگی های فیزیکی و شیمیایی خاک و روند معدنی شدن نیتروژن در شرایط استاندارد اندازه گیری گردید. اثر مدیریت مرتع بر معدنی شدن تجمعی نیتروژن و درصد معدنی شدن نیتروژن (معدنی شدن نسبی نیتروژن) در منطقه سبز کوه معنی دار (0.05>P) بود و باعث افزایش 89 و 96 درصد معدنی شدن نسبی نیتروژن در مرتع قرق شده به ترتیب در مقایسه با مرتع تحت کنترل و چرای آزاد گردید. همچنین مدیریت مرتع در منطقه بروجن باعث افزایش معنی دار (0.05>P) معدنی شدن نیتروژن در مرتع تحت قرق (بین 3.3 تا 3.5 برابر) در مقایسه با مرتع تحت چرای مفرط شد. در حالی که در منطقه شیدا به دلیل سابقه کوتاه قرق و کشت و کار تفاوت معنی دار و محسوس بین مدیریت قرق، کنترل ورود دام و چرای فصلی در معدنی شدن نیتروژن مشاهده نگردید. در مجموع به نظر می رسد خاک اکوسیستم های مرتعی مناطق سبز کوه و بروجن با مدیریت مناسب و صحیح چرا ظرفیت عرضه نیتروژن معدنی بیشتر و در نتیجه قابلیت احیا شدن دارند در حالی که در منطقه شیدا برای احیای خاک، ایجاد حالت پایا و بهبود کیفیت و باروری آن زمان طولانی تری لازم است.

آزمایشی در سال زراعی 88-1387 در مزرعه تحقیقاتی پردیس ابوریحان دانشگاه تهران، به منظور ارزیابی آزادسازی تدریجی نیتروژن از کود پلت شده دامی و اوره بر کارایی مصرف نیتروژن و خصوصیات مرفولوژیک و عملکرد دانه ذرت انجام شد. آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار اجرا شد. عوامل مورد مطالعه شامل نحوه مصرف کود: به صورت پخش در سطح زمین و مصرف کود به صورت پلت و عامل دوم تلفیق چهار سطح کود نیتروژن و دامی به ترتیب، (46+600 و 92+600 و 138+600 و 184+600) کیلوگرم در هکتار بود. کرت شاهد بدون مصرف کود نیتروژن به منظور محاسبه کارایی مصرف نیتروژن در نظر گرفته شد که در محاسبات آماری وارد نگردید. در این تحقیق یک ماشین پلت کننده از نوع اکسترودر به منظور تهیه پلت ها طراحی و ساخته شد. افزایش مقدار نیتروژن باعث کاهش معنی دار (1%>P) کارایی مصرف نیتروژن و کارایی زراعی و افزایش معنی دار (P<%1) کارایی فیزیولوژیک شد. بیشترین کارایی مصرف نیتروژن، کارایی زراعی و کارایی فیزیولوژیک به تیمار توزیع کود به صورت پلت اختصاص داشت. همچنین بیشترین ارتفاع بوته و قطر ساقه و قطر بلال متعلق به تیمار پلت بود ولی تعداد برگ در هر بوته تحت تاثیر روش توزیع کود قرار نگرفت. بیشترین عملکرد دانه به تیمار پلت اختصاص داشت. به طوری که بیشترین میزان عملکرد دانه و درصد پروتئین دانه از کاربرد 184 کیلوگرم کود نیتروژن به صورت پلت به دست آمد.

کسب آگاهی و دانش در رابطه با الگوی کشت و سطح زیر کشت نقش مهمی را در مدیریت اراضی کشاورزی و برآورد میزان تولید خالص ایفا می کند. ترکیب نتایج حاصل از مشاهدات و اندازه گیری های زمینی با داده های سنجش از دور می تواند نقشه های به هنگام از سطح زیر کشت محصولات ارائه نماید این امر برای تعریف واحدهای مدیریت و نیل به کشاورزی دقیق ارزشمند است. استفاده از شاخص های پوشش گیاهی که امروزه در سطح وسیعی از آنها استفاده می شود نیز می تواند برای کمی کردن تولید خالص سالانه در مقیاس های متفاوت و جهانی و تفکیک پوشش گیاهی در مقیاس های قاره ای، جهانی و ناحیه ای به کار گرفته شود. تحقیق حاضر با انگیزه یافتن روشی سریع همراه با دقتی قابل قبول برای شناسایی و طبقه بندی سطح زیر کشت اراضی کشاورزی، اعمال آنالیز جبر بولین و طبقه بندی نظارت نشده بر روی شاخص های مختلف گیاهی حاصل از سه سری زمانی تصاویر ماهواره IRS P6 از سنجنده AWiFS را مورد استفاده قرار داده است. درمنطقه مورد مطالعه استان همدان بر اساس تفاوت اقلیمی و تفاوت در کاشت و برداشت، 3 سری زمانی 15 فروردین، 8 اردیبهشت و 28 مرداد بهترین سری های زمانی تشخیص داده شدند. نتایج ارزیابی صحت نقشه های الگوی کشت به دست آمده از اعمال آنالیز جبر بولین و طبقه بندی نظارت نشده بر روی ترکیب باندی شاخص های گیاهی حاصل از سه سری زمانی تصاویر نشان داد که دقت و صحت نقشه های الگوی کشت حاصل از اعمال آنالیز جبر بولین بر روی شاخص های گیاهی حاصل از دو سری زمانی تصاویر ماهواره ای بیشتر از نتایج حاصل از طبقه بندی نظارت نشده ترکیب شاخص های گیاهی حاصل از سه سری زمانی تصاویر ماهواره ای بود. اما روش دوم نسبت به روش اول به دلیل صرف زمان کمتر برای تعیین حد آستانه و تفکیک پوشش سبز و غیرسبز و همچنین پیچیدگی کار با جبر بولین، ساده تر می باشد.

از داده های سنجنده LISS IV، ماهواره IRS-P6 برای تهیه نقشه کاربری اراضی دشت سگزی واقع در شرق اصفهان استفاده شد که مساحت منطقه مورد مطالعه 22121 هکتار می باشد. تصاویر باند 2 (سبز)، باند 3 (قرمز) و باند 4 (مادون قرمز نزدیک) سنجنده LISS IV با دقت زمینی 5.8 متر، با روش نزدیک ترین همسایه و مدل هندسی چند جمله ای درجه یک با RMSE حدود 0.3 پیکسل به نقشه توپوگرافی 1:25000 منطقه ثبت داده شد. برای آنالیز داده ها روش های مختلف پردازش تصویر نظیر طبقه بندی نظارت شده و نظارت نشده، تجزیه مولفه های اصلی، فیلتر گذاری و شاخص گیاهی NDVI روی داده های ماهواره ای اعمال گردید. در نهایت نقشه کاربری اراضی با استفاده از روش هیبرید به دست آمد. نقشه حاصل 6 کاربری ارضی زیر را به خوبی تفکیک نمود: اراضی کشاورزی، زمین های بایر، اراضی به هم خورده، زمین های تاغ کاری (Haloxylon amodendron)، خطوط ارتباطی و جاده ها، مناطق مسکونی و محل های صنعتی. این نقشه دارای ضریب کاپای 89% و دقت کلی %92 است. زمین های بایر در این منطقه اراضی با پوشش گیاهی طبیعی ولی بسیار ضعیف را شامل می شود که جزو بیابان های طبیعی محسوب می گردند. زمین هایی که در اثر فعالیت کوره های آجرپزی، توپوگرافی طبیعی زمین به هم خورده و به دنبال آن پوشش گیاهی کاملا از بین رفته، اراضی تخریب شده محسوب می شود، این اراضی جزو مناطق بیابانی مصنوعی منظور می گردد. داده های این سنجنده برای تفکیک انواع کاربری های مطالعه شده به خصوص در رقومی سازی جاده ها توانائی بالایی دارد، بدین ترتیب داده های این سنجنده برای تصحیح نقشه های 1:25000 توپوگرافی می تواند کاربرد داشته باشد.

پوشش گیاهی مهم ترین عامل تاثیرگذار بر پایداری و تعادل اکوسیستم های طبیعی است. روابط بین پوشش گیاهی و عامل های محیطی به شناخت عوامل موثر بر رشد و استقرار گونه های گیاهی و همچنین شناسایی رویشگاه ها کمک می کند. هدف از این بررسی، شناخت این روابط در مراتع منطقه فریدونشهر (حوزه آبخیز سرداب - سیبک) استان اصفهان است. برای این منظور بعد از تیپ بندی پوشش گیاهی به روش فیزیونومیک - فلوریستیک، نمونه برداری از تیپ های گیاهی به روش تصادفی - سیستماتیک و با استفاده از پلات های دو مترمربعی انجام شد و شاخص های درصد پوشش تاجی و درصد ترکیب گونه های گیاهی تعیین گردید. در هر تیپ، یک پروفیل خاک شناسی حفر شد و مهم ترین خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک شامل اجزاء بافت خاک، سنگریزه سطحی، رطوبت اشباع (S.P)، هدایت الکتریکی (EC)، اسیدیته (pH)، کربنات کلسیم (CaCO3) و کربن آلی (O.C) اندازه گیری شد. برای بررسی ارتباط پوشش گیاهی با عوامل محیطی از فن رج بندی و روش RDA استفاده شد. نتایج نشان داد که عوامل محیطی، هشت تیپ گیاهی مراتع منطقه مورد مطالعه را به سه رویشگاه عمده شامل کما (Ferula ovina)، گون گزی (Astragalus adscendens) و گون کتیرایی (Astragalus brachycalyx) گروه بندی کردند. درصد رس، کربن آلی، عمق خاک، درصد آهک، درصد سنگریزه سطحی و درصد خاک لخت مهم ترین عوامل موثر در جداسازی رویشگاه های مرتعی سه گانه بودند.

یکی از بخش های مهم مدیریتی اکوسیستم ها، بررسی وضعیت رسوبدهی آبخیزها و تغییرات مربوط به آن است. با توجه به این که میزان رسوبدهی وابسته به میزان رواناب می باشد و رواناب بهترین شاخص منفرد برای برآورد بار رسوب است در این تحقیق به ارزیابی دو حالت تغییر شکل یافته مدل MUSLE برای 9 رویداد سیلابی در دو زیرحوضه اصلی سد کمال صالح استان مرکزی پرداخته شد. برای انجام کار، پس از این که پارامترهای مدل مذکور شامل رواناب، ضریب فرسایش پذیری، توپوگرافی، مدیریت پوشش و عملیات حفاظت خاک با استفاده از روابط مربوطه محاسبه شد، توان عامل رواناب به دو روش اصلاح گردید. نتایج شاخص های ارزیابی نشان داد که در روش ضریب تصحیح نسبت m با ارائه یک رابطه به جای عدد 0.56 توان عامل رواناب، اختلاف مقادیر رسوب مشاهده ای و برآوردی وقایع سیلابی کوچک و بزرگ در مقایسه با روش ضریب تصحیح میانگین به طور قابل توجهی کاهش می یابد. به گونه ای که کاربرد این روش اصلاحی باعث افزایش صحت مدل MUSLE شده و درصد انحراف معیار را کاهش داده است. همچنین آزمون اعتبارسنجی مدل در این روش اصلاحی انجام شد که بر این اساس ضریب کارایی برای ایستگاه حسن آباد (زیرحوضه رودخانه بزرگ) 0.997 و برای ایستگاه قلعه نو (زیرحوضه آشورآباد) 0.811 به دست آمد و کارایی مدل اصلاحی به روش ضریب تصحیح نسبت m را تایید کرد. با این حال پیشنهاد می شود با داشتن تعداد بیشتری هیدروگراف منفرد و رسوبگراف متناظرشان، کارایی این روش اصلاحی در سایر آبخیزها نیز ارزیابی شود.

آزاد شدن پتاسیم غیرتبادلی از جنبه قدرت تامین پتاسیم برای گیاهان در خاک های مختلف از اهمیت بالایی برخوردار است. مطالعات کمی بر روی آزاد شدن پتاسیم غیرتبادلی از خاک و به ویژه اجزای انجام شده است. هدف از این تحقیق بررسی سرعت آزاد شدن پتاسیم غیرتبادلی از خاک و بخش های رس و سیلت چهار سری خاک غالب استان گلستان به وسیله عصاره گیری متوالی با اسید اگزالیک 0.01 مولار در مدت 1844 ساعت بود. مقدار پتاسیم غیرتبادلی آزاد شده پس از 1844 ساعت از کل خاک، بخش رس و سیلت خاک های مورد مطالعه به ترتیب 242 تا 450، 380 تا 550 و 105 تا 199 میلی گرم در کیلوگرم بود. مقدار پتاسیم غیرتبادلی آزاد شده در زمان های مختلف با استفاده از معادلات الوویچ ساده شده، پخشیدگی و تابع نمایی بخوبی توصیف شدند. در تمام خاک ها و بخش رس و سیلت خاک ها، سرعت رهاسازی پتاسیم در ابتدا زیاد بود و سپس تدریجا کاهش یافت. مقدار پتاسیم آزاد شده با سرعت زیاد در مراحل اولیه درصد کمی از پتاسیم غیرتبادلی کل را تشکیل داد، ولی این شکل از پتاسیم، به رغم مقدار کم، نقش مهمی در پویایی پتاسیم و حاصل خیزی خاک بازی می کند.