آب و خاک
سال:1390 | دوره:25 | شماره:5 |تعداد مقالات:32

محدودیت منابع آبی و وقوع خشکسالی های اخیر، استفاده از روش های نوین مدیریتی و برنامه ریزی بهینه آبیاری کشاورزی را اجتناب ناپذیر نموده است. ارائه رابطه ریاضی مناسب و پویا بین پارامترهای عملکرد، تبخیر و تعرق و کارایی مصرف آب، اولین و مهمترین قدم در مدیریت بهینه آب آبیاری و اعمال استراتژی های کم آبیاری گیاهان در سطح مزرعه می باشد. در همین راستا، به منظور استخراج تابع تولید گیاه ریحان، آزمایشی در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با چهار تیمار آب آبیاری شامل: 100، 80، 60 و 40 درصد نیاز آبی و در سه تکرار به صورت آزمایش گلدانی در گلخانه شیشه ای دانشگاه کردستان به اجرا درآمد. نتایج حاصل از تحقیق نشان داد در تابع تولید خطی کارایی مصرف حاشیه ای به ازای مقادیر مختلف تبخیر و تعرق دارای مقدار ثابتی است، در نتیجه برای تشریح جزئیات روابط نمی توان از آن استفاده نمود. اما در تابع تولید درجه دوم کارایی مصرف آب حاشیه ای با افزایش تبخیر و تعرق کاهش یافت و در تبخیر و تعرق برابر 348 میلی متر منحنی کارایی مصرف آب را قطع نمود. در این نقطه الاستیسته تولید آب برابر 1 و کارایی مصرف آب بیشینه مقدار خود را دارا می باشد. نتایج نشان داد عملکرد بیشینه در تبخیر و تعرق برابر 376 میلی متر اتفاق می افتد. در این نقطه الاستیسته تولید آب برابر صفر می باشد. بیشینه کارایی مصرف آب و بیشینه عملکرد در یک نقطه اتفاق نمی افتد. در عملکرد بیشینه، تبخیر و تعرق دارای 8 درصد افزایش نسبت به کارایی مصرف آب بیشینه است، در صورتی که مقدار عملکرد محصول به میزان 4.2 درصد افزایش یافت. همچنین فاکتور واکنش گیاه نسبت به آب در تابع تولید درجه دوم بیشتر از تابع تولید خطی می باشد.

آلودگی های نفتی، از جمله رایج ترین و خطرناک ترین آلاینده هایی هستند که باعث آلودگی محیط زیست می شوند. تکنولوژی نوظهور گیاه پالایی به منظور پالایش برخی آلودگی ها، از جمله آلودگی های نفتی، به دلایل هزینه کم و پایین بودن تکنولوژی مورد نیاز، در دنیا بسیار مورد توجه قرار گرفته است. در این پژوهش با هدف پاک سازی مناطق آلوده به هیدروکربن های نفتی، سه گیاه جو، ماش و لوبیا از دو خانواده گرس و لگومینه انتخاب و در سه سطح تراکم I، II و III که به ترتیب بیشتر می شد (گیاه جو و ماش به ترتیب 10-15-20 و لوبیا 5-10-15 عدد بذر در هر گلدان) در قالب طرح بلوک کامل تصادفی، آزمایش فاکتوریل، در سه تکرار در خاک آلوده و غیر آلوده کشت گردیدند. آلودگی اولیه و آلودگی خاک در سه مرحله جوانه زنی، رویشی و زایشی رشد گیاه اندازه گیری گردید و نتایج با استفاده از نرم افزار SAS تجزیه و تحلیل گردید. نتایج نشان داد که حداکثر نرخ پالایش مربوط به گیاه جو در سطح تراکم III بود که میزان آلودگی را تا 45.78 درصد کاهش داد. به طور کلی به علت مقاومت بالای گیاه جو به آلودگی در طول رشد و نرخ پالایش بالای آن، در بین تیمارهای مورد آزمون مناسب ترین تیمار جهت گیاه پالایی، تشخیص داده شد.

جذب فسفر در خاک ها فرایند کلیدی است که قابلیت استفاده فسفر برای گیاهان زراعی را کنترل می کند. مشخصات جذب فسفر و ارتباط آنها با خصوصیات خاک در 21 جفت نمونه خاک متعلق به 5 زیرگروهVertic Calcixerepts ، Typic Endoaquepts، Typic Haploxerepts،Typic Calcixerepts  و Vertic Endoaquepts تعیین شد. هم دماهای جذب فسفر پس از تعیین، بر داده های جذب برازش و سپس پارامترهای معادلات لانگمویر و فروندلیچ برآورد شدند. هر دو معادله خصوصیات جذب را به خوبی توصیف کردند لکن معادله فروندلیچ (R2=0.97) در همه خا ک ها بهتر از لانگمویر (R2=0.88) توانست خصوصیات جذب را توصیف کند. میزان فسفر کل در خاک های زراعی از 1000 تا 1398 با میانگین 1272 میلی گرم بر کیلو گرم و در خاک های غیر زراعی از 1011 تا 1394 با میانگین 1248 میلی گرم بر کیلوگرم متغیر بود. زراعت مستمر باعث افزایش قابل توجهی در میزان فسفر قابل جذب (Olsen-P) در برخی از خاک های زراعی مورد مطالعه شد. دامنه تغییرات حداکثر جذب فسفر (b) در خاک های زراعی و غیر زراعی به ترتیب از 230-152 و 220-171 میلی گرم در کیلو گرم بود. نتایج نشان داد که غلظت تعادلی فسفر (EPC) در همه خاک های زراعی مورد مطالعه به جز خاک های زراعی متعلق به زیرگروه Typic Haploxerepts کمتر از 0.4 میلی گرم بر لیتر بود. مقدار فسفر جذب شده در غلظت تعادلی فسفر 0.4 میلی گرم بر لیتر در خاک های زراعی و غیر زراعی به ترتیب از 36 تا 75 و 21 تا 52 میلی گرم بر کیلوگرم متغیر بود. در اثر زراعت مستمر مقدار فسفر جذب شده در اکثر همه زیر گروه ها افزایش یافت که احتمالا بیانگر عدم مدیریت صحیح مصرف کودهای فسفاته در طول زراعت باشد که باعث تخلیه خاک از فسفر و در نتیجه افزایش جذب فسفر در این خاک ها شده است.

این پژوهش به منظور بررسی اثر غلظت پتاسیم اعمال شده و سابقه کشت بر میزان تثبیت پتاسیم در خاک های زیر کشت نیشکر خوزستان در شرایط اینکوبیشن (رطوبت FC و دمای 30oc)، اجرا گردید. بدین منظور تعداد 70 نمونه مرکب خاک در قالب 35 جفت از دو عمق 30-0 و 60-30 سانتی متری از خاک های زیر کشت نیشکر مزارع سه کشت و صنعت هفت تپه (با حداکثر 41 سال سابقه کشت)، کارون (با حداکثر 26 سال سابقه کشت) و طرح توسعه نیشکر (با حداکثر 8 سال سابقه کشت) نمونه برداری شد. به منظور بررسی اثرات تیمار پتاسیم و سابقه کشت گیاه نیشکر بر میزان تثبیت پتاسیم، آزمایشی به صورت فاکتوریل با چهار سطح پتاسیم اعمال شده (صفر، 150، 300 و 600 میلی گرم در کیلو گرم خاک) و سابقه کشت در چهار سطح (کمتر از 10، 20-10، 30-20 و بیش از 30 سال) در قالب طرح پایه کاملا تصادفی انجام شد. نتایج نشان داد که میزان تثبیت پتاسیم در خاک های مورد مطالعه از 17.74 mg kg-1 تا 129.15 mg kg-1 متغیر بود. با افزایش غلظت پتاسیم اعمال شده (در دامنه غلظت های مطالعه شده) هم مقدار و هم درصد تثبیت پتاسیم افزایش یافت (P<0.01). حدود 70 درصد از پتاسیم اضافه شده حتی پس از شش ماه اینکوبیشن، به صورت قابل جذب برای گیاه باقی ماند. تا قبل از 30 سال سابقه کشت، اختلاف معنی داری بین سوابق مختلف و میزان تثبیت پتاسیم و نیز افزایش در پتاسیم قابل جذب وجود نداشت، اما در زمان های طولانی تر با افزایش سابقه کشت میزان تثبیت نیز افزایش یافت (P<0.01). نتایج نشان داد که در 82.8 درصد از خاک های سطحی (عمق 30-0 سانتی متر) و 85.8 درصد از خاک های زیرسطحی (عمق 60-30 سانتی متر) میزان پتاسیم قابل جذب کمتر از 120 میلی گرم در کیلوگرم خاک می باشد. همبستگی منفی و معنی داری بین میزان تثبیت پتاسیم و درصد رس، رطوبت اشباع، ظرفیت تبادل کاتیونی، درصد ماده آلی و پتاسیم قابل دسترس به دست آمد.

به منظور بررسی تاثیر آبیاری و مقادیر مختلف کود نیتروژن بر عملکرد گیاه بادام زمینی و تعیین کارآیی مصرف آب، آزمایش کرت های خرد شده در قالب طرح بلوک کامل تصادفی در 3 تکرار با تیمار اصلی آبیاری با دورهای 6، 12 و 18 روز و بدون آبیاری، و تیمار فرعی کود نیتروژن با مقادیر 30، 60 و 90 کیلوگرم نیتروژن در هکتار و بدون کود، در سال زراعی 1388 در شرق استان گیلان، در شهرستان آستانه اشرفیه اجرا شد. نتایج تحقیق نشان داد که در بین تیمارهای آبیاری، حداکثر عملکرد نیام و دانه مربوط به آبیاری 6 روز، به ترتیب با مقادیر 4093 و 2345 کیلوگرم در هکتار بود. در بین مقادیر کود نیتروژن، مقدار کودی 60 کیلوگرم در هکتار با مقدار عملکرد نیام برابر 3376 کیلوگرم در هکتار و عملکرد دانه 1796 کیلوگرم در هکتار، دارای بیشترین مقدار عملکرد بود. مقدار کارایی مصرف آب بیوماس کل، دانه و نیام برای مدیریت آبیاری 6 روز به ترتیب 2.88، 0.71 و 1.24 کیلوگرم بر متر مکعب بود که نسبت به تیمارهای دیگر بیشترین مقدار را داشت. در بین تیمارهای کود نیتروژن، میزان کارآیی مصرف آب در مقدار کودی 60 کیلوگرم نیتروژن در هکتار برای بیوماس کل، دانه و نیام به ترتیب 2.58، 0.62 و 1.21 کیلوگرم بر متر مکعب بود که از سایر تیمارهای کودی بیشتر بود. همچنین رژیم آبیاری 6 روز و بدون آبیاری، به ترتیب با مقدار 96 و 76 درصد، دارای بیشترین و کمترین مقدار آب نسبی برگ بود. تیمارهای آبیاری و کود نیتروژن بر بیوماس کل، وزن صد دانه و شاخص برداشت اثر معنی دار گذاشت.

در این تحقیق آزمایش تحکیم با نرخ کرنش ثابت در شرایط غیر دارسی مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور معادله جدیدی برای تحکیم با نرخ کرنش ثابت در شرایط رژیم جریان غیر دارسی ارائه گردید. همچنین جهت اعتبار سنجی معادله ارائه شده، آزمایش های تحکیم با کرنش ثابت تحت نرخ های مختلف کرنش بر روی انواع مختلف نمونه های خاک انجام پذیرفت. نتایج آزمایش های صورت گرفته و مقایسه آنها با معادله ارائه شده نشان داد که جریان زهکشی در بخش ابتدائی از آزمایش غیر دارسی بوده که معمولا در انتهای آزمایش به حالت دارسی تبدیل می گردد. بر اساس نتایج حاصله آستانه تبدیل جریان غیر دارسی به دارسی وابسته به تغییرات فشار آب منفذی نسبت به تنش کل وارد بر نمونه بوده و می توان آن را از روی تغییرات شیب منحنی نسبت فشار آب منفذی به تنش کل تشخیص داد.

رطوبت اشباع خاک از جمله پارامترهایی است که اندازه گیری آن به منظور پیش بینی منحنی مشخصه رطوبتی و هدایت هیدرولیکی غیراشباع خاک ضروری می باشد. در برخی مطالعات مقدار رطوبت اشباع برابر تخلخل خاک و در موارد دیگر مقدار آن با استفاده از پارامترهای سهل الوصول شامل جرم مخصوص ظاهری و داده های بافت خاک و توابع انتقالی تخمین زده می شود. هدف از انجام این مطالعه ارزیابی روش های ارائه شده در منابع در مورد پیش بینی رطوبت اشباع خاک می باشد. از آنجائی که از مقدار ماده آلی خاک به عنوان پارامتری موثر بر ساختمان خاک یاد می شود، در این تحقیق همچنین تاثیر این پارامتر در پیش بینی رطوبت اشباع خاک مورد مطالعه قرار گرفت. بدین منظور در حالت اول بدون در نظر گرفتن مقدار ماده آلی روش های مختلف مشتمل بر روش تخلخل کل خاک، مدل وریکن و همکاران، مدل مایر و یارویس، مدل شینوست و همکاران مورد ارزیابی قرار گرفتند. در حالت دوم با در نظر گرفتن مقدار اندازه گیری شده ماده آلی علاوه بر روش های مذکور روش وستن و همکاران و دو مدل خطی و غیرخطی راجکای و همکاران با سایر روش ها مقایسه گردید. در حالت اول از 443 نمونه خاک و در حالت دوم به دلیل اینکه در برخی نمونه ها مقدار ماده آلی خاک اندازه گیری نشده بود از 309 نمونه خاک مربوط به سه بانک اطلاعاتی کرنلیس و همکاران، UNSODA و GRIZZLY استفاده گردید. نتایج نشان داد که با افزایش ماده آلی رطوبت اشباع خاک نیز افزایش می یابد. همچنین مقادیر کمتر RMSE و AIC برای هر دو حالت اول و دوم نشان دادند که دقت مدل وریکن و همکاران در پیش بینی رطوبت اشباع خاک از سایر مدل ها بیشتر می باشد. نتایج همچنین نشان داد که مدل هایی که در آنها درصد ماده آلی به عنوان پارامتر ورودی مدل در نظر گرفته می شود نمی توانند با دقت بالاتری نسبت به مدل وریکن و همکاران رطوبت اشباع خاک را پیش بینی نمایند.

این تحقیق به منظور بررسی تاثیر خاکپوش پلاستیک، روش آبیاری قطره ای و مقادیر مختلف آب بر عملکرد، کارایی مصرف آب خصوصیات کیفی گوجه فرنگی (رقم موبیل) با استفاده از طرح آماری کرت های دوبار خرد شده در قالب بلوک های کامل تصادفی در دو سال زراعی 1386 و 1387 در سه تکرار به اجرا درآمد. آزمایش در مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی خراسان رضوی انجام شد. فاکتورهای طرح شامل مقادیر آب در سه سطح (60، 80 و 100 درصد آب مورد نیاز کامل گیاه) در پلات اصلی، روش آبیاری قطره ای در دو سطح (سطحی و زیرسطحی) در پلات فرعی و خاکپوش در دو سطح (بدون پوشش و خاکپوش پلاستیک) در پلات فرعی فرعی قرار گرفتند. نتایج تجزیه واریانس مرکب نشان داد که اثر میزان آب آبیاری، روش آبیاری و خاکپوش روی عملکرد و کارآیی مصرف آب در سطح احتمال 1 درصد معنی دار بود. عملکرد گوجه فرنگی در سه سطح آبیاری 60، 80 و 100 درصد به ترتیب 31.141، 54.575 و 62.265 تن در هکتار به دست آمد که با هم اختلاف معنی دار داشتند. بیشترین میزان کارایی مصرف آب با مقدار 7.881 کیلوگرم بر متر مکعب در تیمار 80 درصد آب مصرفی به دست آمد. میزان کارایی مصرف آب در دو تیمار 60 و 100 درصد به ترتیب برابر با 5.955 و 7.232 کیلوگرم بر متر مکعب بود. مقدار عملکرد در دو روش آبیاری قطره ای سطحی و زیرسطحی به ترتیب برابر با 43.380 و 55.274 تن در هکتار بود که با هم اختلاف معنی دار داشتند. روش آبیاری قطره ای زیرسطحی با میزان کارایی 7.927 کیلوگرم بر متر مکعب نسبت به روش قطره ای سطحی برتر بود. مقدار عملکرد در تیمار بدون خاکپوش برابر با 42.714 و در تیمار خاکپوش برابر با 55.941 تن در هکتار بود. با کاربرد خاکپوش، مقدار کارایی مصرف آب حدود 30 درصد افزایش یافت. در نهایت سطح 80 درصد آب مصرفی با کاربرد روش آبیاری قطره ای زیرسطحی و استفاده از خاکپوش به عنوان تیمار برتر انتخاب گردید.

فلوراید یکی از عناصر غذایی کم مصرف ضروری برای انسان و حیوانات است و غلظت آن در آب آبیاری به عنوان یکی از شاخص های کیفیت آب مطرح است. هدف از این پژوهش بررسی توزیع مکانی فلوراید در آب های زیرزمینی و خاک بخشی از اراضی دشت اراک است. به این منظور به ترتیب تعداد 87 و 92 نمونه آب چاه در دو فصل پاییز 1386 و اواخر بهار 1387 و 30 نمونه خاک از همان موقعیت چاه ها برداشت گردید. میزان فلوراید محلول در آب های زیرزمینی و نمونه های خاک در اطراف شهر اراک به وسیله الکترود انتخاب گر یونی (ISE) اندازه گیری شد. میانگین غلظت فلوراید در آب منطقه مورد مطالعه در دو فصل پاییز و اواخر بهار به ترتیب 0.3 و 0.06 میلی گرم در لیتر بود. این مقادیر در محدوده مجاز برای مصارف آبیاری بوده ولی برای مصارف آب آشامیدنی دارای کمبود می باشد. به طور کلی، نقشه های پراکنش مکانی فلوراید در آب زیرزمینی و منحنی های ایزوپیزومتر نشان داد که میزان فلوراید با تمرکز خطوط جریان آب زیرزمینی افزایش یافته است. همچنین غلظت فلوراید در روستاها و نقاطی که برای پمپاژ مناسب تر است بیشتر می باشد. میانگین غلظت فلوراید محلول در نمونه های خاک 4.2 و حداکثر 26.5 میلی گرم بر کیلوگرم است. بیشترین غلظت فلوراید محلول در خاک های حوالی کارخانجات آلومینیوم سازی و مراکز صنعتی حومه می باشد. این مقادیر تفاوت معنی داری در سطح 1 درصد با غلظت فلوراید محلول نمونه های خاک اراضی کشاورزی و بایر دارد. میزان فلوراید محلول در خاک با میزان آهک همبستگی منفی و باpH  همبستگی مثبت و معنی دار در سطح 1 درصد دارد.

این تحقیق با هدف ارزیابی عملکرد 18 شبکه آبیاری از 10 کشور جهان با استفاده از شیوه مقایسه ای و تحلیل داده کاوی انجام گردید. بدین منظور عملکرد شبکه های آبیاری دز، سفید رود، تجن و وشمگیر از ایران با 14 شبکه آبیاری از 9 کشور جهان مورد مقایسه قرار گرفت. در بررسی ها از 13 شاخص ارزیابی در زمینه عملکرد بهره برداری و راندمان تولید استفاده شد. شیوه خوشه بندی k-means در تحلیل شاخص ها و داده کاوی ارتباط مابین آنها به کار گرفته شد. با محاسبه مقادیر کمی شاخص ها و انجام فرایند خوشه بندی، هفت خوشه مجزا از شبکه های آبیاری تشکیل و ارزیابی گردید. بررسی خوشه ها نشان داد که هم خوشه بودن شبکه های بدون پوشش کانال های انتقال آب و شبکه های دارای 100 درصد پوشش بتنی کانال های اصلی و 50 درصد پوشش بتنی کانال های فرعی می تواند به دلیل استفاده از آب برگشتی زهکش ها در شبکه مودا باشد. به تعبیر دیگر پوشش دار نمودن کانال های انتقال و تجهیز شبکه های آبیاری به سیستم استفاده از آب برگشتی شرایط دستیابی به عملکرد تحویل آب مطلوب این سامانه ها را فراهم می نماید. نتایج بیانگر آن است که تسطیح اراضی به عنوان یکی از برنامه های به سازی، نقش قابل توجهی در ارتقای سطح راندمان تولید شبکه های آبیاری ایفا می نماید. در این زمینه افزایش تولید 1.5 تا 2 تن در هکتار در شبکه های بنی امیر مراکش و آفیس دونیگر کشور مالی به دلیل اجرای برنامه تسطیح اراضی تجربه گردیده است. ارزیابی نشان داد که وجود انجمن های فعال بهره برداران آب در شبکه های آبیاری به عنوان عامل دیگری در بهبود راندمان های مدیریتی است. در این زمینه می توان مطلوب بودن شاخص های اقتصادی شبکه وشمگیر علی رغم وجود هزینه های نگهداری و بهره برداری بالا به دلیل اتمام عمر مفید سد و اجزای آن را تنها در نتیجه وجود تعاونی ها و تشکل های آب بران و مدیریت 70 درصد از اراضی شبکه توسط آنها جستجو نمود. عدم وجود این تشکل ها در شبکه دز، باعث افزایش مقدار شاخص نسبت تامین آب آبیاری سالانه به 3.08 گردیده است. این در حالی است که این شاخص ها در شبکه آفیس دونیگر با بهره مندی از انجمن های فعال مصرف کنندگان آب 0.12 بوده است. نتایج نشان داد که کاربرد ترکیبی شیوه تحلیل مقایسه ای و خوشه بندی از قابلیت مطلوبی در ارزیابی عملکرد شبکه های آبیاری برخوردار می باشد.

با توجه به تغییرات زمانی آبدهی رودخانه ها و نیازها جهت استفاده مناسب از آب ذخیره شده در مخزن سدها باید از قواعد بهره برداری از مخزن استفاده شود. قواعد بهره برداری با منحنی فرمان مشخص می شوند. یکی از روش های تهیه منحنی فرمان استفاده از مدل آبدهی می باشد که بهره برداری از مخزن را به حجم ذخیره مخزن در ابتدای دوره ارتباط می دهد. در این پژوهش پس از تشریح سیاست بهره برداری استاندارد (SOP) و مدل آبدهی، دو برنامه کامپیوتری به زبان فرترن برای بهره برداری مخزن بر اساس این مدل ها تهیه شد. سپس بر اساس مدل آبدهی، منحنی فرمان سد مخزنی درودزن به دست آمده و نتایج آن با مدل شبیه سازی SOP مقایسه شد. نتایج نشان داد مجموع مربعات کمبود در مدل آبدهی به میزان قابل توجه 73.26 درصد کمتر از مدل SOP می باشد که بیانگر توانایی مدل در استخراج منحنی فرمان بهره برداری از سد می باشد. مدل آبدهی با قابلیت تامین نیازهای قطعی ضمن کاهش میزان کمبود آب، شدت کمبودها را کنترل می کند و به طور یکنواخت در تعداد سال های بیشتری توزیع می نماید.

امروزه آلودگی فلزات سنگین در خاک به مشکل بزرگی تبدیل شده که تجمع آن در گیاهان می تواند به طور مستقیم یا غیر مستقیم بر زندگی حیوانات و انسان اثرگذار باشد. سرب و کادمیوم فلزات سمی هستند که با افزایش آلودگی های زیست محیطی، ورود آنها به زنجیره غذایی به طور معنی داری افزایش می یابد. در این تحقیق سه سطح کادمیوم (صفر، 100 و 200 میلی گرم بر کیلوگرم خاک)، سه سطح سرب (صفر، 200 و 400 میلی گرم بر کیلو گرم خاک)، و سه سطح زاد مایه باکتری های محرک رشد (B0: Control, B1: Bacillus mycoides, B2: Bacillus circulans) در قالب آزمایش فاکتوریل با طرح پایه بلوک های کامل تصادفی در سه تکرار اجرا گردید. سپس پاسخ های گیاهی آفتابگردان به سمیت فلزات کادمیوم و سرب شامل غلظت و جذب عناصر سنگین سمی و کم مصرف و وزن ماده خشک در شرایط گلخانه ای مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج حاصله نشان داد که با افزایش سطوح کادمیوم و سرب در خاک، غلظت این عناصر سمی در اندام های گیاهی (ریشه و اندام هوایی) به طور معنی داری افزایش یافت (P<0.05). بر این اساس کادمیوم توانایی قابل ملاحظه ای در انتقال از ریشه به اندام هوایی نشان داد. بیشترین میزان فاکتور انتقال کادمیوم در شش تیمار مختلف و به میزان 1.00 و بیشترین فاکتور انتقال سرب نیز در تیمار Cd200Pb400B2 و به میزان 0.716 گزارش گردید. بیشتری جذب کادمیوم و سرب در ریشه به ترتیب در تیمارهای Cd100Pb400B1 و Cd0Pb400B1 با مقادیر 260 و 481 m g/Pot با مصرف زادمایه باکتری مقاوم و در اندام هوایی به ترتیب در تیمارهای Cd200Pb200B0 و Cd0Pb400B1 با مقادیر 377 و 389 m g/Pot مشاهده گردید. کاربرد زادمایه باکتری های بومی مقاوم به فلزات سنگین، ضمن بهبود شرایط جذب عناصر غذایی گیاه، به افزایش مقاومت گیاه در شرایط تنش کمک می کند.

به منظور بررسی تاثیر رژیم های مختلف آبیاری بر عملکرد و اجزای عملکرد سه رقم نخود (ILC482، جم و کرج)، آزمایشی در سال زراعی 1386 در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد انجام شد. آزمایش به صورت اسپلیت بلوک با طرح بلوک های کامل تصادفی در سه تکرار اجرا شد. که رژیم های آبیاری شامل، آبیاری کامل، آبیاری تکمیلی (یک نوبت آبیاری در یکی از مراحل فنولوژیک شاخه دهی، گل دهی، تشکیل غلاف و دانه بستن) و بدون آبیاری (دیم) به عنوان فاکتورهای اصلی و ارقام نخود به عنوان فاکتورهای فرعی مورد مقایسه قرار گرفتند. نتایج نشان داد که سطوح مختلف آبیاری تکمیلی تاثیر معنی داری بر عملکرد و اجزای عملکرد ارقام نخود داشت. به طوری که در بین رژیم های آبیاری تکمیلی، تعداد غلاف در ساقه اصلی، تعداد غلاف در ساقه های فرعی، تعداد دانه در بوته، وزن دانه در تک بوته، وزن 100 دانه و عملکرد دانه در شرایط آبیاری در مرحله گل دهی به طور معنی داری بیشتر از سایر رژیم های آبیاری بود. میانگین کلیه صفات به استثنای تعداد غلاف در ساقه اصلی و ساقه های فرعی در شرایط آبیاری کامل بیشتر از رژیم های آبیاری های تکمیلی بود. در بین ارقام، رقم ILC482 بیشترین و رقم کرج کمترین عملکرد دانه، عملکرد بیولوژیک و شاخص برداشت را دارا بودند. عملکرد دانه بالاترین همبستگی را با سرعت (r=0.81**) و دوره موثر پرشدن دانه (r=0.79**) داشت. در بین اجزای عملکرد، وزن دانه بالاترین همبستگی را با عملکرد دانه (r=0.75**) نشان داد. نتایج مطالعه نشان داد که در بین مراحل فنولوژی گیاه نخود، مرحله گل دهی حساس ترین مرحله به کمبود آب است و در شرایط محدودیت آب، با انجام آبیاری در این مرحله می توان عملکرد نخود را به صورت قابل توجهی افزایش داد. همچنین رقم ILC482، در شرایط تنش خشکی و آبیاری تکمیلی نسبت به سایر ارقام واکنش بهتری نشان داد.

یکی از راهکارهای افزایش کارایی اقتصادی و زیست محیطی سیستم های زه کشی سنتی، زه کشی کنترل شده است. این تحقیق به بررسی اثر زه کشی کنترل شده بر عملکرد، الگوی توزیع ریشه و کارایی مصرف آب ذرت علوفه ای (رقمSC 704 ) در اقلیم کرج پرداخته است. سه تیمار در قالب طرح کاملا تصادفی، شامل دو تیمار کنترل سطح ایستابی در عمق های  (CD40) 40و 60 سانتی متر (CD60) و یک تیمار زه کشی آزاد (FD)، با سه تکرار در نظر گرفته شد. ایستگاه لایسی متری مجهز به سیستم زه کشی و سیستم کنترل سطح ایستابی بود. زمان بندی و مقدار آبیاری کلیه لایسی مترها با توجه به زمان رسیدن رطوبت خاک به حد تخلیه رطوبتی، به میزان 65 درصد، تعیین شد. مقدار آبیاری تمام تیمارها، بر اساس جبران کمبود رطوبتی برای رسیدن به حد ظرفیت زراعی و با اعمال راندمان 70 درصد صورت پذیرفت. نتایج نشان داد که در تیمارهای CD، به دلیل مصرف مفید گیاه از مقادیر آب نفوذ یافته موقعیت سطح ایستابی در دو تیمارCD ، تفاوت معنی داری نداشت. علی رغم اینکه میزان ناخالص آبیاری در تیمار FD بیشتر از تیمارهای CD بود ولی در تیمار FD، به دلیل فراهم بودن شرایط دفع زه آب، میزان مصرف مفید توسط گیاه کاهش یافت. اثر مدیریت سطح ایستابی بر روی عملکرد، حجم آبیاری، وزن خشک ریشه و کارایی مصرف آب در سطح 1 درصد معنی دار بود. حجم زه آب خروجی تیمار FD، 34.8 درصد مقدار آبیاری ناخالص و برای تیمارهای زه کشی کنترل شده برابر صفر درصد بود. وزن خشک علوفه در تیمارهای FD، CD40 و CD60 به ترتیب برابر 3.94، 6.38 و 6.56 کیلوگرم بر متر مربع بود. وزن خشک کل ریشه، در تیمار FD نسبت به تیمارهایCD ، به میزان 43.7 درصد بیشتر شد. همچنین مدیریت سطح ایستابی باعث تغییر محسوس الگوی توزیع ریشه، در تیمارهای CD نسبت به FD گردید. تیمار FD با کارایی مصرف آب 5.32 کیلوگرم بر متر مکعب دارای حداقل کارایی مصرف آب در بین تیمارها بود، در حالی که کارایی مصرف آب آبیاری برای تیمارهای CD40 و CD60 به ترتیب 9.87 و 10.16 کیلوگرم بر متر مکعب به دست آمد. در نهایت، نتایج به دست آمده نشان داد، راهکارهای مدیریتی تخلیه زه آب با استفاده از روش زه کشی کنترل شده، علاوه بر کنترل میزان زه آب تولیدی می تواند در کارایی مصرف آب گیاهان موثر باشد.

محدودیت ‏های موجود در روش های سنتی (مرسوم) شناسایی خاک و پیشرفت ‏های صورت گرفته در فناوری اطلاعات، باعث ارایه راه کارهای نوینی شده است که به طور کلی «شناسایی رقومی خاک» نامیده می شوند و هدف آنها پیش ‏بینی کلاس‏ های خاک یا ویژگی ‏های آن، بر اساس متغیرهای محیطی و یا خصوصیاتی از خاک است که به ‏سادگی قابل دستیابی یا محاسبه هستند. هدف از پژوهش حاضر، بررسی کارآیی مدل رقومی ارتفاع و مشتقات آن در پیش بینی و برآورد کلاس های خاک، با استفاده از مدل SoLIM و اعتبارسنجی نتایج این مدل در منطقه بروجن - استان چهارمحال و بختیاری - می باشد. برای این منظور، 18 ویژگی مختلف از مدل رقومی ارتفاع شامل ارتفاع، درصد شیب، جهت شیب، انحنای خالص، انحنای کمینه، انحنای بیشینه، انحنای تانژانت، انحنای نیمرخی، انحنای شکل سطح، جهت جریان، تجمع جریان، تابش مستقیم، مدت پخشیدگی، تابش پخشیده، تابش کل، شاخص قدرت جریان، شاخص رسوب و شاخص نمناکی استخراج گردیدند. این ویژگی ها به همراه سه زیرگروه و هفت فامیل خاک غالب موجود در منطقه مطالعاتی (شامل 89 خاک رخ از 125 خاک رخ حفر شده در کل منطقه)، ماتریس داده های ورودی به مدل SoLIM را تشکیل دادند. نتایج نشان داد که تنها با توجه به مدل رقومی ارتفاع می توان در سطح زیرگروه با دقت حدود 65 درصد در درون یابی و 40 درصد در تعمیم (برون یابی) نتایج، برآورد درستی از کلاس های خاک داشت. این مقادیر در سطح فامیل خاک، تقریبا به نصف کاهش یافتند. ارزیابی نتایج شناسایی خاک ها بر اساس کلید رده بندی خاک آمریکایی که دارای معیارهای سخت و صلب است، تا حدی می تواند گمراه کننده باشد؛ حال آن که استفاده از مدل فازی SoLIM که تغییرپذیری تدریجی خاک ها را مدنظر قرار می دهد، نمود بهتری از واقعیت خاک ها را بیان می کند.

یکی از فناوری هایی که موجب استفاده بهینه از منابع آب شده است، سیستم های آبیاری تحت فشار می باشد. اگر کشاورزان بخواهند استفاده از سیستم های آبیاری تحت فشار را در جهت توسعه کشاورزی پایدار ادامه دهند، برنامه های آموزشی آنها می بایست بر اساس نیاز تدارک دیده شود. بنابراین هدف اصلی این مطالعه، تحلیل نیازهای آموزشی کشاورزان مجهز به سیستم های آبیاری تحت فشار می باشد. در این مطالعه سعی شده است که راهکارهای آموزشی مناسب که باید توسط آموزش گران بزرگسالان در آموزش سیستم های تحت فشار مورد استفاده قرار گیرد تعیین شود و در نهایت به بررسی صلاحیت های مورد نیاز آموزش گران از دیدگاه کشاورزان پرداخته شود. جامعه آماری در این تحقیق توصیفی، تعداد 75 نفر کشاورزان مجهز به سیستم های آبیاری تحت فشار در شهرستان سنقر در استان کرمانشاه می باشد که از این تعداد، 63 کشاورز قابل دسترس، به عنوان نمونه مورد مطالعه قرار گرفتند (نرخ پاسخ گویی 86 درصد). به منظور تجزیه و تحلیل نیازها، از مدل نیازسنجی بوریچ استفاده گردید. نتایج نشان داد که شناخت اجزای مختلف سیستم های آبیاری تحت فشار، سرویس و حفاظت از سیستم های آبیاری، معرفی سیستم های مختلف آبیاری و شناخت معایب و مزایای آنها، به عنوان مهمترین نیازهای آموزشی بهره برداران شناخته شدند. تماس رخ به رخ با مروجان کشاورزی، بازدید از مزارع نمایشی (روز مزرعه) و کارگاه های آموزشی از دیدگاه کشاورزان مجهز به روش های آبیاری تحت فشار به دیگر روش های آموزش ترجیح داده شد. در نهایت، بهره برداران معتقدند که آموزش گران آبیاری تحت فشار باید اجزای سیستم های مختلف آبیاری تحت فشار را بشناسند و همچنین قادر به معرفی و نشر نوآوری ها باشند. نتایج این تحقیق می تواند دستاوردهای قابل توجهی جهت توسعه سیستم های آبیاری داشته باشد. نخست اینکه آموزش گران هنگام آموزش به بهره برداران از کلی گویی پرهیز نموده و به جنبه های تخصصی سیستم ها بپردازند. اگر قرار باشد نیازهای آموزشی بهره برداران برآورده شود، استفاده از مروجان با صلاحیت های لازم ضروری است. همچنین مروجین تلاش نمایند حتی الامکان از آموزش های رخ به رخ بیشترین بهره برداری را به عمل آورند.

روی یک عنصر غذایی ضروری گیاه است. اطلاع از توزیع روی بین شکل های شیمیایی مختلف برای درک واکنش های شیمیایی این عنصر در خاک و توسعه روش های آزمون خاک آن اهمیت دارد. مطالعه حاضر به منظور به دست آوردن اطلاعاتی در زمینه توزیع روی در 20 نمونه از خاک های آهکی استان لرستان، با استفاده از روش عصاره گیری دنباله ای در استخراج شکل های مختلف روی در این خاک ها انجام شد و رابطه شکل ها با یکدیگر و با ویژگی های خاک به دست آمد. میزان کل روی 45.25 تا 115.35 میلی گرم بر کیلوگرم خاک به دست آمد. به طور متوسط روی متصل به کربنات ها 0.35، محلول + تبادلی 0.41، متصل به اکسیدهای آهن بی شکل 0.79، متصل به مواد آلی 3.03، متصل به اکسیدهای آهن متبلور 3.97 و تتمه 91.43 درصد مجموع شکل های اندازه گیری شده را تشکیل می داد. ضریب هم بستگی درصد کربنات کلسیم با تمام شکل های روی (به استثنای روی متصل به مواد آلی) منفی بود و با شکل های محلول + تبادلی، متصل به اکسیدهای آهن بی شکل و کریستالی معنی دار بود. رابطه مقدار فسفر قابل جذب با شکل های متصل به اکسیدهای آهن بی شکل و کریستالی و تتمه معنی دار به دست آمد. هم بستگی درصد مواد آلی با شکل متصل به مواد آلی، منفی و معنی دار بود. روی عصاره گیری شده با DTPA با شکل های روی متصل به اکسیدهای آهن بی شکل و کریستالی و تتمه هم بستگی معنی دار نشان داد. برخی شکل های روی بین خود دارای هم بستگی معنی داری بودند که احتمالا بیانگر وجود یک رابطه پویا بین آن شکل ها در خاک می باشد.

برنج را می توان در خاک های مختلفی کاشت ولی خاک با بافت سنگین با نفوذپذیری کم برای رشد و نمو آن مناسب تر از انواع دیگر بافت خاک است. فرض بر این است که وجود زئولیت در خاک می تواند در حفظ رطوبت و جلوگیری از بروز ترک در خاک موثر باشد. به منظور بررسی اثر زئولیت بر وضعیت رطوبتی و خواص هیدرولیکی خاک های شالیزاری استان گیلان، فاکتور زئولیت در چهار سطح (صفر، 8، 16، 24 تن در هکتار) در پنج مرحله رطوبتی خاک (اشباع، ظهور ترک موئین، ترک نهایی، بازگشت از ترک نهایی به ترک موئین، از بین رفتن ترک) در سه تکرار به صورت فاکتوریل بر پایه طرح بلوک های کامل تصادفی در یک بافت خاک (رس سیلتی) به عنوان بافت غالب منطقه گیلان در شرایط آزمایشگاهی در موسسه تحقیقات برنج کشور اجرا گردید. نتایج نشان داد که با افزدون زئولیت، رطوبت در مرحله اشباع تغییر چندانی نکرد، حال آنکه با اضافه کردن زئولیت ذخیره رطوبتی در مرحله ترک موئین تا 7 درصد و در مرحله ترک نهایی به میزان 17 درصد افزایش یافته است. بعد از یک سیکل خشک و تر شدن، مقدار رطوبت و وزن مخصوص ظاهری به مقدار اولیه خود باز نگشت. همچنین حجم آماس در روند تر شدن خاک به مراتب کمتر از میزان حجم نشست در روند خشک شدن خاک بود و خاک به حجم اولیه خود باز نگشت. همچنین نتایج نشان داد که اثر زئولیت بر حجم آب مصرفی نیز در سطح آماری 5% معنی دار گردیده است.

بارندگی به عنوان یکی از مهمترین پارامترهای اقلیمی، نقشی اساسی در مدیریت منابع آب دارد. شبیه سازی این پارامتر با توجه به ناقص بودن آمار بارندگی روزانه در اغلب ایستگاه های هواشناسی، اهمیت بسزایی در مطالعات هیدرولوژی دارد. در این پژوهش روش دو جزئی برای شبیه سازی بارندگی روزانه در ایستگاه های فاقد آمار کافی استفاده شده است. این روش برای برآورد پارامترهای الگو، برای تولید داده های بارندگی در ایستگاه های فاقد آمار کافی، از روابط بین پارامترهای الگوهای موجود در ایستگاه های دارای آمار کافی و برخی ویژگی های ماهانه بارندگی (میانگین بارندگی در روزهای بارانی و نسبت ماهانه روزهای بارانی) استفاده می کند. ایستگاه های مورد استفاده در این پژوهش 67 ایستگاه (دارای آمار بلند مدت بیش از 20 سال) و همگن است. روابط کلی در منطقه خراسان با استفاده از این ایستگاه ها به دست آمده است. شبیه سازی بارندگی در ایستگاه های با آمار کافی برای صحت سنجی روش مذکور انجام و مشخص شد که زنجیره مارکوف روش مناسبی در شبیه سازی تعداد روزهای بارانی بوده و تابع گاما نتایج بهتری در شبیه سازی میانگین بارندگی در روزهای بارانی نسبت به تابع توزیع نمایی دارد.

طبقه بندی خاک، ابزار ساده ای است که به منظور سامان دهی دانش بشر و انتقال تجربه و فناوری کسب شده از سیمای سرزمین، از نقطه ای به نقطه دیگر کاربرد دارد. این پژوهش، کارایی دو سامانه رده بندی آمریکایی و طبقه بندی جهانی را در ارتباط با خاک های شور موجود در نقاط مختلف استان کرمان بحث می کند. پس از تفکیک واحدهای اقلیمی خاک موجود در سرتاسر این استان، بسته به مساحت هر واحد، تعدادی خاک رخ در هر کدام حفر و تشریح گردید. در نهایت، تعداد 12 خاک رخ شور برای این مطالعه انتخاب شد. نتایج نشان داد که به کارگیری سامانه طبقه بندی جهانی برای گروه بندی خاک های شور موجود در مناطق خشک، به دلیل استفاده از توصیف کننده های مختلف و انعطاف پذیری بالاتر در انعکاس خصوصیات موثر در نام گذاری خاک ها، بهتر می تواند واقعیات صحرا را در هر دو بعد افقی و عمودی خاک به نمایش گذارد. به علاوه، اضافه نمودن زیرگروه های جدید «کلسیک ناتری سالیدز» و «کلسیک پتروسالیدز» به سامانه رده بندی آمریکایی از یک سو، و افزودن پیشوندهایی نظیر «پتروژیپسیک»، «هایپرژیپسیک»، «اپی سالیک»، «اندوسالیک» و «اکوییک» در مجموعه توصیف کننده های پیشوندی گروه مرجع سولونچاک سامانه طبقه بندی جهانی از سوی دیگر، می تواند در هم بستگی بالاتر بین اسامی خاک در سطح زیرگروه سامانه رده بندی آمریکایی با واحدهای خاک تعریف شده در سطح دوم سامانه طبقه بندی جهانی موثرتر باشد.

کاربرد پساب تصفیه خانه های فاضلاب به عنوان یک منبع آب غیرمتعارف، یکی از مهمترین ارکان مدیریت منابع آب در مناطق خشک و نیمه خشک می باشد. از این رو ارزیابی ارزش کودی و پتانسیل تامین آب این گونه منابع غیرمتعارف جایگاه ویژه ای را در برنامه ریزی جامع مدیریتی منابع آب به خود اختصاص می دهد. به همین منظور، در این کار تحقیقاتی در طی مدت یک سال (1388)، از پساب تصفیه خانه های شهر مشهد شامل تصفیه خانه اولنگ، پرکندآباد 1 و پرکندآباد 2 نمونه برداری گردید و ترکیبات مختلف عناصر پرمصرف گیاهی شامل نیتروژن و فسفر در نمونه های مذکور اندازه گیری شد. نتایج به دست آمده در این تحقیق حاکی از آن است که در حال حاضر پتانسیل تامین آب تصفیه خانه های فاضلاب شهر مشهد در آبیاری محصولات گندم، جو، گوجه فرنگی به ترتیب معادل 962، 870، 729 هکتار می باشد. علاوه بر این بر اساس نتایج مدل تلفیقی برآورد نیتروژن قابل دسترس گیاه، با کاربرد پساب به عنوان آب آبیاری می توان مقادیری به ترتیب معادل 87.2، 74.4 و 133.6 کیلوگرم در هکتار از نیاز محصولات گندم، جو و گوجه فرنگی به نیتروژن را تامین نمود. از نظر محتوای فسفر قابل دسترس برای گیاهان نیز نتایج نشان داد که آبیاری با پساب می تواند نیاز محصولات گندم، جو و گوجه فرنگی را تا حد 36.7، 31.7 و 62 کیلوگرم در هکتار تامین سازد. با توجه به برآورد اقتصادی انجام شده در طی دوره رشد گیاهان مورد بررسی (6 ماهه نخست سال)، ارزش آبی پساب تصفیه خانه های فاضلاب شهر مشهد در آبیاری گندم، جو و گوجه فرنگی به ترتیب معادل 1.97، 1.44 و 4.68 میلیارد ریال و ارزش اقتصادی محتوای کودی آن به ترتیب معادل 89.6، 67.4 و 125.0 میلیون ریال برآورد گردید. به طور کلی، نتایج نهایی تحلیل اقتصادی این تحقیق دلالت بر آن دارد که با استفاده از پساب تصفیه خانه های شهر مشهد می توان هزینه های تولید گندم، جو و گوجه فرنگی در هکتار را به ترتیب در حدی معادل 33، 31 و 28 درصد کاهش داد.

مهمترین بخش طراحی و بهره برداری از سیستم های تامین کننده آب مورد نیاز کشاورزی، تخمین نیاز آبی گیاه می باشد. در این تحقیق با استفاده از مدل LARS-WG5 داده های مدل گردش عمومی جو HADCM3 طبق سه سناریوی A2, A1B و B1 تایید شده IPCC ریزمقیاس شده و مقادیر ماهانه بارش، دمای کمینه، دمای بیشینه و ساعت آفتابی استان خراسان رضوی در دوره 2030-2011 شبیه سازی شد. سپس با به کارگیری نرم افزار OPTIWAT تبخیر - تعرق مرجع به روش هارگریوز - سامانی و بارندگی موثر به روش فائو محاسبه شده و در نهایت نیاز آبی چغندرقند در مقیاس ماهانه برای دو دهه آتی در مقایسه با دوره پایه (2010-1991) برآورد گردید. نتایج نشان داد که بارش های بهاره و پاییزه دوره آینده در همه ایستگاه های تحت مطالعه به جز تربت جام در مقایسه با دوره پایه افزایش خواهند داشت. بیشترین افزایش بارش به میزان 26، 21 و 16 درصد بر اساس سناریوهای A1B،A2  و B1 و در مقایسه با دوره پایه، مربوط به ایستگاه مشهد بوده و در فروردین ماه رخ خواهد داد. همچنین طبق پیش بینی مدل LARS-WG5 دمای کمینه و بیشینه استان در دوره 2030-2011 افزایش خواهد یافت و میزان افزایش دمای کمینه بیشتر از افزایش دمای بیشینه خواهد بود. در نتیجه این تغییرات، نیاز آبی چغندرقند در 20 سال آینده در اغلب شهرستان های استان خراسان رضوی نسبت به دوره کنونی متفاوت خواهد بود. به طوری که در ایستگاه تربت جام طبق سناریوهایA1B ، A2 و B1 به ترتیب برابر 19، 18 و 18 درصد و در شهرستان گلمکان به ترتیب برابر 15، 17 و 17 درصد نیاز آبی این گیاه از دوره توسعه تا ابتدای دوره پایانی افزایش و در شهرستان های قوچان، نیشابور و مشهد در طول دوره میانی رشد کاهش خواهد یافت. بیشترین میزان کاهش نیاز آبی برابر 10 درصد و مربوط به ایستگاه قوچان می باشد. نتایج اجرای نرم افزار OPTIWAT همچنین نشان داد که در شهرستان های سرخس، گناباد، کاشمر و سبزوار، تغییر محسوسی در میزان نیاز آبی این گیاه در دو دهه آتی در مقایسه با دوره پایه، رخ نخواهد داد.

یکی از مسائل مورد توجه در مدیریت پایدار خاک ها به منظور تولید بهینه کشاورزی و حفظ منابع طبیعی، ارزیابی کیفیت خاک است. استفاده از شاخص های کیفیت خاک ابزار مفیدی برای تعیین و مقایسه کیفیت خاک ها است. در این پژوهش با استفاده از روش تجزیه مولفه های اصلی(PCA) ، از میان 18 ویژگی مورد بررسی خاک یا کل ویژگی های موثر بر کیفیت خاک (TDS)،6  ویژگی به عنوان مهمترین یا حداقل ویژگی های موثر بر کیفیت خاک(MDS)  تعیین شدند. سپس کیفیت خاک های کشاورزی و مراتع منطقه ده سرخ واقع در جنوب شهر مشهد، با استفاده از دو مدل شاخص تجمعی کیفیت خاک (IQI) و شاخص کیفیت خاک نمورو (NQI) و هر کدام در دو مجموعه ویژگی های خاک TDS و MDS ارزیابی شد. نتایج نشان داد که به طور کلی خاک های منطقه از نظر شاخص های مورد مطالعه دارای محدودیت زیادی بودند و همبستگی معنی داری بین IQITDS و IQIMDS و بین NQITDS و NQIMDS وجود داشت. این امر نشان می دهد که مجموعه MDS تعیین شده به خوبی می تواند نماینده مناسبی ازTDS  باشد. افزون بر این مقایسه شاخص های کیفیت خاک در زمین های کشاورزی و مرتع نشان داد که، استفاده از مجموعه TDS در تعیین تاثیر کاربری زمین بر شاخص های کیفیت خاک کارایی بیشتری دارد.

شاخص بارش استاندارد شده (SPI)، از برازش توزیع گاما بر مقادیر بارندگی سالانه یا مجموع بارندگی در هر بازه زمانی دلخواه به دست می آید. بر اساس تحقیقات انجام شده، در برخی از مناطق ممکن است توزیع گاما نتواند به عنوان مناسب ترین توزیع بر داده های بارندگی برازش یابد. به منظور بررسی این موضوع، از آمار بارندگی سالانه 11 ایستگاه سینوپتیک کشور که بر اساس اقلیم نمای دومارتن اقلیم های بسیار مرطوب تا خشک را شامل می شوند، طی سال های 1958 تا 2007 میلادی استفاده شده است. در این تحقیق، ابتدا مقادیر SPI سالانه با انتخاب توزیع پیش فرض (گاما) محاسبه و فراوانی طبقات مختلف خشکسالی استخراج گردید. در ادامه با برازش توزیع های مختلف بر مقادیر بارندگی سالانه هر ایستگاه، مناسب ترین تابع توزیع بر اساس آماره کلموگروف - اسمیرنوف انتخاب و مقدار احتمال تجمعی آن محاسبه گردید. سپس مقادیر متناظر با هر مقدار بارندگی در توزیع نرمال معکوس با استفاده از انتقال هم احتمال محاسبه و مقادیر SPI تصحیح شده استخراج گردید و تاثیر استفاده از مناسب ترین تابع توزیع مقادیر بارندگی بر تغییر فراوانی و یا جابجایی طبقات مختلف خشکسالی شاخص SPI، مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که توزیع گاما نمی تواند به عنوان مناسب ترین تابع توزیع مقدار بارندگی سالانه در هیج یک از ایستگاه های مورد بررسی (به جز رشت)، انتخاب شود. استفاده از مناسب ترین تابع توزیع در هر بازه زمانی، می تواند منجر به تغییر مقادیر عددی شاخص SPI گردد که این خود ممکن است منجر به تغییر فراوانی طبقات مختلف خشکسالی گردد. به طوری که در ایستگاه های گرگان و تهران جابجایی در تمامی طبقات خشکسالی مشاهده شد و ایستگاه گرگان با 15 جابجایی بیشترین تغییر را در مجموع طبقات خشکسالی به خود اختصاص داد.

مدل بندی جبری بارش ها در پریودهای مختلف به دلیل ماهیت تصادفی آنها از نظر مکانی و زمانی، همواره با مشکلات عدیده ای همراه بوده و عدم قطعیت در پیش بینی ها از اعتبار برآوردها از طریق مدل های مختلف می کاهد. یکی از روش هایی که در سال های اخیر در رابطه با مدل سازی داده های هیدرولوژیکی مورد توجه قرار گرفته است، استفاده از موجک (Wavlet) به عنوان یکی از روش های نوین و بسیار موثر در زمینه تحلیل سیگنال ها و سری های زمانی است. در این روش سیگنال بارندگی با استفاده از موجک مادر منتخب تجزیه شده و داده های حاصل از تجزیه با معادلات مناسب برازش می یابد و مدل بدست آمده برای پیش بینی استفاده می شود. روش مذکور در مورد پیش بینی بارندگی ماهانه 33 سال آماری ایستگاه باران سنجی زرینگل با میانگین بارندگی سالانه 808 میلی متر از سال آبی 55-1354 تا 87-1386 به کار گرفته شد. نتایج نشان داد که تجزیه سیگنال با موجک، منجر به ساده تر شدن سیگنال بارندگی می شود. به طوری که همبستگی میان داده های مشاهداتی و محاسباتی 84 درصد به دست آمده و پیش بینی سیگنال بارندگی با دقت بیشتری صورت گرفته است. معنی دار نبودن آزمون F در سطح 90 درصد، تایید کننده نبودن اختلاف معنی دار بین داده های مشاهداتی و محاسباتی است.