آب و خاک
سال:1388 | دوره:23 | شماره:4 |تعداد مقالات:22

عدم توازن بین عرضه و تقاضای آب در کشور مدیریت منابع آب را، بخصوص در بخش کشاورزی، با چالش روبرو ساخته است. در این ارتباط مبادلات بین المللی محصولات کشاورزی و جابجایی آب نهفته در آن ها که به آن آب مجازی گفته می شود می تواند یکی از راه کارهای مدیریت آب باشد. مبادلات آب مجازی برای هر کشور باید بر اساس بهینه سازی و در نظر گرفتن سیاست های اجتماعی – اقتصادی و مزیت های اقلیمی آن کشور صورت گیرد. برای این منظور قبل از هر گونه برنامه ریزی لازم است بر اساس الگوهای غذایی و مصرف مورد قبول کشور، رد پای اکولوژیک آب محاسبه شود و مشخص گردد که برای جمعیت کشور از نظر تامین موادغذایی و رفع آلودگی های حاصل از مصرف آن ها به چه میزان آب موردنیاز است. در این مقاله رد پای اکولوژیک آب بر مبنای داده های صادرات و واردات موادغذایی در سال 1385 محاسبه شده است. نتایج نشان می دهد که رد پای اکولوژیک آب کشور در سال مذکور 104 میلیارد مترمکعب بوده است. در سال 1385 کشور با واردات خالص آب مجازی و کسر صادرات آب مجازی بدون در نظر گرفتن راندمان آبیاری 12 و بر مبنای راندمان آبیاری 60 درصد 20 میلیارد مترمکعب از منابع آب داخلی خود را ذخیره کرده است که اگر قرار بود این مقدار محصول در داخل کشور تهیه شود لازم بود 112 میلیارد آب در کشاورزی مصرف شود که چنین مقداری در دسترس نمی باشد.

برآورد دقیق میزان آب مصرفی یک گیاه در کل دوره رشد و آگاهی از چگونگی مصرف این میزان آب در دوره های مختلف رشد گیاه می تواند نقش بسیار مهمی در مدیریت حاکم بر منابع آب، مدیریت توام آب و خاک و اعمال برنامه های منظم و صحیح آبیاری داشته باشد. این موضوع در محیط درون گلخانه با شرایطی مختص به همین محیط همراه می گردد. هدف از این تحقیق ارایه یک مدل پیشنهادی به منظور برآورد مناسب و دقیق تبخیر - تعرق خیار گلخانه ای است. در این راستا از دو میکرولایسیمتر مشابه با قطر 28 و ارتفاع 30 سانتیمتر، به صورت همزمان، برای کشت خیار در گلخانه استفاده شد. تبخیر - تعرق این گیاه به روش وزنی و به صورت روزانه در هر دو میکرولایسیمتر اندازه گیری گردید. از داده های میکرولایسیمتر اول برای اشتقاق مدل های پیشنهادی و از داده های میکرولایسیمتر دوم برای اعتبار سنجی مدل های مذکور استفاده شد. مدل های پیشنهادی در تمامی مراحل رشد از طریق ریشه میانگین مربعات خطا (RMSE)، رسم مقادیر اندازه گیری شده در مقابل مقادیر برآورد شده و آماره t ارزیابی شدند. مدل پیشنهادی در ابتدا برای تمام دوره رشد این محصول و در قالب یک تک معادله رگرسیونی با متغیرهای مستقلی نظیر شیب منحنی فشار بخار و رطوبت نسبی ارایه گردید. ولی از آنجا که عملکرد این تک معادله مناسب ارزیابی نشد (RMSE=46.61 درصد)، برای هر کدام از مراحل چهار گانه دوره رشد، معادله ای مجزا پیشنهاد گردید. نتایج نشان داد که مدل های پیشنهادی، برآورد مناسبی از تبخیر - تعرق خیار گلخانه ای داشته است. متوسط مقادیر تبخیر- تعرق به کمک مدل های پیشنهادی در چهار مرحله رشد به ترتیب 398/0، 79/1، 428/3 و 061/2 میلیمتر به دست آمد. مقادیر RMSE نیز برای چهار مرحله رشد به کمک مدل های پیشنهادی 78/15، 48/11، 11/9 و 08/7 درصد به دست آمد. ضریب تبیین حاصل از رسم مقادیر اندازه گیری و برآورد شده از 4/0 (استفاده از یک تک معادله) تا 95/0 (استفاده از معادلات مختلف در مراحل متفاوت رشد) متغیر بود. از سوی دیگر مدل های پیشنهادی بسیار معنی دار بودند (p<0.05).

نیتروژن آلی محلول (DON) یکی از بخش های مهم مواد آلی محلول (DOM) خاک است که سهم قابل توجهی از نیتروژن محلول خاک را به خود اختصاص داده و به عنوان منبع مهم نیتروژن در بسیاری از اکوسیستم های آبی و خاکی در نظر گرفته می شود. نیتروژن معدنی محلول (DIN) نیز که شامل نیترات، نیتریت و آمونیوم می باشد از شکل های دیگر نیتروژن در محلول خاک بوده که از دیدگاه تغذیه گیاهی دارای اهمیت است. عملیات مدیریتی خاک همانند کوددهی می تواند بر غلظت و حرکت DON و DIN در خاک تاثیرگذار باشد. هدف از این تحقیق بررسی مقایسه ای اثر کودهای نیتروژن بر کمیت DON و DIN دو خاک آلفی سول در شمال ایران بود. بدین منظور آزمایشی با آرایش فاکتوریل و در قالب طرح کاملا تصادفی با 400 کیلوگرم کود نیتروژن از سه منبع اوره، نیترات آمونیوم و سولفات آمونیوم به همراه شاهد در شش زمان (صفر، 7، 14، 28، 42 و 60 روز) با سه تکرار و در دو خاک مختلف انجام شد. تغییرات DON، DIN ((NO3+NO2) و NH4) و pH در طول مدت زمان 60 روز و در شش زمان مورد بررسی قرار گرفت. نتایج این آزمایش نشان دادند که افزودن کودهای نیتروژن به هر دو خاک باعث کاهش میزان DON گردید. اما میزان (NO3+NO2) و NH4 افزایش پیدا کرد. در بین کودهای نیتروژن کود سولفات آمونیوم به دلیل کاهش pH، بیشترین تاثیر را در کاهش غلظت DON داشت. نتایج این تحقیق همچنین نشان داد که دامنه نوسانات DON در مدت زمان 60 روز و در شرایط آزمایشگاهی به طور متوسط بین 11 تا 75 درصد بوده است. در هر دو خاک در ابتدای آزمایش DON غالب ترین شکل نیتروژن محلول بوده و بر عکس در انتهای آزمایش مجموع نیترات و نیتریت بخش عمده نیتروژن کل محلول خاک را به خود اختصاص دادند.

افزایش غلظت دی اکسیدکربن و سایر گازهای گلخانه ای در سال های اخیر و در نتیجه آن افزایش دمای کره زمین ممکن است بر چرخه های بیوشیمیای عناصر در خاک تاثیر گذار باشد. به منظور بررسی تاثیر دما و غلظت گاز دی اکسیدکربن و اثر متقابل آنها بر شکل های نیتروژن محلول خاک آزمایشی در قالب طرح کاملا تصادفی با آرایش فاکتوریل با دو سطح دمایی 25 و 35 درجه سانتیگراد و دو سطح غلظت گاز دی اکسیدکربن به مقدار 350 و 750 میلیگرم در لیتر بر روی یک خاک آهکی با یک درصد کود گاوی پوسیده به همراه 200 کیلوگرم در هکتار کود اوره انجام شد. تغییرات غلظت شکل های نیتروژن محلول خاک شامل نیتروژن محلول کل، نیتروژن معدنی محلول، نیتروژن آلی محلول، مجموع نیترات و نیتریت و آمونیوم در طی 60 روز بررسی شد. نتایج نشان داد که تاثیر افزایش غلظت دی اکسیدکربن در دماهای 25 و 35 درجه سانتیگراد بر غلظت شکل های مختلف نیتروژن محلول خاک متفاوت بود. در دمای 25 درجه سانتیگراد افزایش غلظت دی اکسیدکربن موجب افزایش نیتروژن آلی محلول و کاهش نیتروژن معدنی محلول و مجموع نیتریت و نیترات گردید و بر مقدار نیتروژن محلول کل تاثیر معنی داری نداشت. در حالی که در دمای 35 درجه سانتیگراد افزایش غلظت دی اکسیدکربن از 350 به 750 میلیگرم در لیتر غلظت نیتروژن محلول کل، نیتروژن معدنی محلول و مجموع نیتریت و نیترات را افزایش داد و بر مقدار نیتروژن آلی محلول تاثیر معنی داری نداشت. افزایش غلظت دی اکسیدکربن در دماهای بالاتر موجب افزایش تجزیه فرم های آلی نیتروژن گردید. در بررسی روند تغییرات غلظت شکل های نیتروژن محلول در طی زمان نشان داده شد که تغییرات نیتروژن آلی محلول نسبت به سایر شکل ها در طی زمان زیادتر بود. افزایش غلظت دی اکسیدکربن در دمای 35 درجه سانتیگراد موجب وقوع زود هنگام حداکثر و حداقل غلظت نیتروژن آلی محلول نسبت به سایر تیمارها در طی زمان گردید. نتایج این تحقیق نشان داد که افزایش دما به همراه افزایش دی اکسیدکربن موجب تحریک و افزایش سرعت واکنش های بیوشیمیایی نیتروژن در خاک گردید.

این آزمایش در سال 1382-1381 در گلخانه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه فردوسی مشهد به اجرا درآمد. آزمایش بر اساس طرح کرت های خرد شده در قالب طرح کاملا تصادفی با چهار تکرار انجام شد. به طوری که دور آبیاری در سه سطح شامل 12 بار در روز، 4 بار در روز و 2 بار در روز در کرت های اصلی و سه بستر پرلیت جدید، پرلیت استفاده شده و سبوس برنج در کرت های فرعی قرار گرفتند. بذر کاهو مورد استفاده پاریس ایسلند (Parris Island) بود. فاکتورهایی نظیر عملکرد (وزن تر)، وزن خشک و ارتفاع تحت تاثیر دور آبیاری قرار گرفتند. بر اساس نتایج به دست آمده، دور آبیاری 4 بار در روز با 39/466 گرم بیشترین عملکرد و وزن خشک گیاه و دور آبیاری 12 بار در روز با 94/386 گرم کمترین عملکرد و وزن خشک گیاه را دارا بودند. همچنین دور آبیاری 12 بار در روز موجب افزایش ارتفاع گیاه گردید. بین بسترهای مورد آزمایش از نظر صفاتی نظیر عملکرد و وزن خشک گیاه اختلاف معنی داری وجود داشت. بستر پرلیت استفاده شده نسبت به سایر بسترها موجب افزایش عملکرد و وزن خشک گیاه گردید و این در حالی بود که بستر سبوس برنج کمترین عملکرد و وزن خشک گیاه را دارا بود. اثر متقابل معنی داری بین دور آبیاری و بستر از نظر کلیه صفات دیده نشد.

منحنی نگهداشت رطوبتی یکی از مهمترین ویژگی های خاک است که کنش متقابل پتانسیل ماتریک و رطوبت خاک را تبیین می نماید. اندازه گیری مستقیم رطوبت و پتانسیل ماتریک خاک، معمولا مستلزم صرف هزینه و زمان زیاد می باشد. برای حل این مشکل معمولا از روش های غیرمستقیم در برآورد منحنی نگهداشت رطوبتی سود جسته می شود. یکی از این روش های غیرمستقیم استفاده از توابع انتقالی خاک است. در این تحقیق سه تابع انتقالی، مدل های اول و دوم قربانی و همایی (1381) و مدل سپاسخواه و بندار (2002) که در ایران به دست آمده اند، در برآورد منحنی نگهداشت رطوبتی، در تعدادی از خاک های کشورمان مورد ارزیابی قرار گرفتند. همچنین تلاش شد که با استفاده از اطلاعات در دسترس، توابع متفاوتی که کارایی بالاتری داشته باشند تهیه شود. بدین جهت 42 نمونه خاک با پراکندگی مکانی از مناطق شمالی کشور، شهرهای آمل، بابل و کرج انتخاب و به دو کلاس بافتی لوم (20 نمونه) و لوم رسی (22 نمونه) تقسیم شدند. در مرحله ارزیابی توابع موجود، تمامی 42 نمونه و در مرحله اشتقاق توابع جدید، 36 نمونه بکار گرفته شدند. شش نمونه باقیمانده (از هر کلاس بافتی، سه نمونه) در اعتبار سنجی توابع جدید مورد استفاده قرار گرفت. نتایج نشان داد که در مرحله ارزیابی توابع موجود، مدل های اول و دوم قربانی و همایی در برآورد رطوبت در تمام بازه پتانسیل ماتریک یکسان و تقریبا مناسب عمل می کنند، حال آنکه تابع سپاسخواه و بندار برآورد مناسبی ندارد. ضمن آنکه برآورد هیچکدام از این روش ها در هیچ یک از دو کلاس بافتی برتری محسوسی بر دیگری نداشت. در مرحله اشتقاق توابع جدید، توابع ارایه شده بسیار معنی دار بودند (p<0.05). در مدل های ارایه شده جدید، بهبود مدل سپاسخواه و بندار کاملا مشهود بود.

فلزات سنگین به طور طبیعی در همه خاک ها وجود دارند ولی آلودگی خاک به دلیل فعالیت های بشری رو به افزایش است. نواحی اطراف معادن به دلیل فعالیت های حاصل از اکتشاف و استخراج در معرض آلودگی شدید این عناصر می باشند. این تحقیق با هدف ارزیابی وضعیت آلودگی خاک های حومه سپاهان شهر به فلزات سرب، روی و کادمیم صورت گرفت. در این تحقیق 100 نمونه خاک به صورت تصادفی در نزدیکی معادن و اطراف سپاهان شهر در زمینی به وسعت 9000 هکتار برداشت شد. نمونه ها با اسیدنیتریک 4 مولار تیمار شدند و مقدار کل عناصر سرب، روی و کادمیم به کمک دستگاه جذب اتمی اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که غلظت عناصر سرب و روی در بیشتر اراضی اطراف سپاهان شهر بالای آستانه خطر (50 پی پی ام و 125 تا 150 پی پی ام به ترتیب برای سرب و روی) می باشد، ولی غلظت کادمیم زیر آستانه خطر (5/1 تا 5/2 پی پی ام) می باشد. اراضی اطراف معادن دارای آلودگی بیشتر و با افزایش فاصله از معدن میزان آلودگی کاهش می یابد. لذا لازم است تا توسعه فیزیکی شهر به سوی معادن مربوط و کلیه فعالیت های کشاورزی، اکتشاف و استخراج معادن با رعایت استانداردهای مربوطه انجام گرفته تا از افزایش آلودگی بیشتر جلوگیری گردد. نتایج تجزیه و تحلیل تغییر نماها نشان داد که مولفه ساختاری وابستگی مکانی بر مولفه تصادفی غالب است و دامنه این وابستگی مکانی برای هر سه عنصر تقریبا 3/3 کیلومتر می باشد. با استفاده از کریجینگ معمولی آلودگی خاک ها به این سه عنصر پهنه بندی شد و نقشه های واریانس تخمین کریجینگ در مورد عناصر مورد مطالعه نشان می دهد که در حاشیه منطقه و فواصل بین نمونه ها که تراکم نمونه برداری کاهش یافته است بیشترین واریانس تخمین وجود دارد.

با توجه به ارتباط حجم آب مجازی و میزان بهره وری آب شبکه های آبیاری به نظر می رسد شاخص آب مجازی شبکه های آبیاری بتواند به عنوان ابزار مناسبی در ارزیابی عملکرد بهره برداری و بهره وری آب این سامانه ها مطرح باشد. این تحقیق با هدف توسعه مدل ارزیابی آب مجازی 14 شبکه آبیاری مدرن ایران با استفاده از فرآیند تحلیل سلسله مراتبی  (AHP) انجام گرفت. مطالعه بر روی 14 شبکه آبیاری مدرن کشور صورت پذیرفت. تعداد 14 عامل موثر بر مقدار آب مجازی شبکه های آبیاری به عنوان معیارهای تصمیم گیری در نظر گرفته شد. محاسبات فرآیند تحلیل سلسله مراتبی و رتبه بندی آب مجازی شبکه های آبیاری با استفاده از نرم افزار Expert Choice انجام گردید. همچنین با توجه به داده های موجود، مقدار میانگین 5 ساله (1385-1381) آب مجازی واقعی شبکه های آبیاری مورد مطالعه تعیین شد. نتایج نشان داد که در سنوات آماری مورد نظر، کمترین آب مجازی در شبکه آبیاری سفیدرود با 17/2 مترمکعب بر کیلوگرم و بیشترین آن در شبکه آبیاری نکوآباد با 04/17 متر مکعب بر کیلوگرم به وقوع پیوسته است. نتایج رتبه بندی آب مجازی شبکه های آبیاری توسط مدل نشان داد که شبکه های آبیاری ساوه و دز به ترتیب با وزن نسبی نهایی 112/0 و 045/0، بیشترین و کمترین مقدار آب مجازی را دارند. تحلیل حساسیت مدل بیانگر آن است که معیارهای سطح زیر کشت و نیاز آبی محصولات الگوی کشت بیشترین تاثیر و معیارهای کیفیت و قیمت آب کمترین تاثیر را بر آب مجازی شبکه های آبیاری دارند. مقایسه نتایج مدل  AHPو آب مجازی واقعی حاکی از آن است که رتبه بندی آب مجازی شبکه های آبیاری در دو روش دارای تطابق مطلوبی است. این مطالعه نشان داد که روش AHP شیوه مناسبی برای ارزیابی آب مجازی شبکه های آبیاری است و از اینرو، مدل توسعه یافته به عنوان یک ابزار مدیریتی کارآ با کاربری ساده در ارزیابی بهره وری آب سامانه های آبیاری قابل توصیه می باشد.

ظرفیت تبادل کاتیونی (CEC) یکی از مهمترین ویژگی های خاک در ارتباط با موادغذایی، نگهداری آب در خاک و همچنین مدیریت آلودگی خاک می باشد. اندازه گیری  CECکاری دشوار و وقت گیر است. بنابراین تخمین آن از طریق خصوصیات زود یافت خاک مطلوب می باشد. در این مطالعه، توابع انتقالی برای پیش بینی ظرفیت تبادل کاتیونی از خصوصیات اساسی خاک مانند توزیع اندازه ذرات، کربن آلی، درصد رطوبت اشباع و pH توسعه داده شد و با استفاده از روش های شبکه عصبی مصنوعی و رگرسیونی چندمتغیره خطی ارزیابی شد و سپس توانایی پیش بینی این دو روش با استفاده از آماره های ارزیابی مقایسه شد. کل 200 نمونه خاک به دو دسته 165 تایی برای توسعه مدل و 35 تایی برای ارزیابی مدل تقسیم شدند. دقت پیش بینی بوسیله آماره های ضریب تعیین (R2) و ریشه دوم میانگین مربعات خطا (RMSE) بین CEC اندازه گیری و پیش بینی شده ارزیابی شد. نتایج نشان داد هنگامی که از شبکه عصبی با یک لایه پنهان و هفت نرون در این لایه و ماده آلی، درصد رطوبت اشباع، درصد رس و شن به عنوان ورودی استفاده شد، CEC با R2=0.81 و RMSE=3.05 سانتی مول بر کیلوگرم خاک بهتر از دیگر مدل ها پیش بینی شد. مقادیر  R2و RMSE به ترتیب از 66/0 تا 69/0 و از 69/4 تا 26/4 برای روش رگرسیونی، و از 78/0 تا 81/0 و 29/3 تا 05/3 برای شبکه عصبی متغیر بود. نتایج نشان داد که پیش بینی شبکه عصبی بهتر از تابع های رگرسیونی می باشد.

ژئوپدولوژی، یک روش سیستماتیک تجزیه و تحلیل سطوح ژئومرفیک برای نقشه برداری خاک است که عملیات صحرایی را عمدتا بر مبنای کار در منطقه نمونه پایه ریزی می کند. هدف از پژوهش حاضر، استفاده از شاخص های تفرق و شباهت در یک توالی سلسله مراتبی از سطوح رده بندی خاک، به منظور تعیین میزان اعتبار تعمیم پذیری نتایج حاصل از نقشه برداری خاک به روش ژئوپدولوژی برای اشکال اراضی مشابه در منطقه بروجن است. پس از تهیه نقشه تفسیری اولیه بر روی عکس های هوایی با مقیاس 1:20000، بزرگ ترین محدوده واحد ژئومرفیک Pi111 که بالاترین سطح از منطقه مطالعاتی را در بر می گرفت، انتخاب گردید و تعداد 19 خاک رخ با فواصل تقریبی 125 متر در این واحد، حفر، تشریح و نمونه برداری شدند. میزان اعتبار تعمیم پذیری نتایج روش ژئوپدولوژی برای واحد مزبور، از طریق حفر تعداد 15 خاک رخ دیگر در یک واحد مشابه موجود در خارج از منطقه نمونه که منطقه تعمیم نامیده شده است، مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که شاخص تفرق شانن از سطح رده به سمت فامیل خاک، در هر دو منطقه نمونه و تعمیم، افزایش می یابد؛ لیکن تنها در سطح فامیل، تفاوت معنی دار بین میانگین تفرق خاک های دو منطقه در سطح اعتماد 95 درصد وجود دارد. افزایش تفرق خاک ها در خلال سلسله مراتب رده بندی خاک، حتی با تغییر مقیاس درک و تمرکز بر توالی افق های ژنتیکی خاک رخ های حفرشده در مناطق نمونه و تعمیم نیز به اثبات رسید. شاخص جاکارد و شباهت نسبی نیز نشان داد که روش ژئوپدولوژی می تواند به منظور تعمیم نتایج برای واحدهای ژئومرفیک مشابه، تنها تا سطح زیر گروه، مورد استفاده قرار گیرد و برای سطوح پایین تر رده بندی خاک (فامیل و سری) از کارایی لازم برخوردار نمی باشد. بنابراین، به منظور افزایش دقت نتایج روش ژئوپدولوژی، استفاده از فازهای شکل اراضی و نیز تعیین فاز فامیل و یا فاز سری برای هر یک از فازهای شکل اراضی توصیه می شود.

تشعشع، آب و دی اکسیدکربن سه جزء اساسی موردنیاز گیاهان برای رشد و نمو بوده و در یک دامنه وسیع، افزایش هر سه جزء باعث افزایش رشد و بهره دهی زیست کره می گردد. افزایش مصرف سوخت های فسیلی باعث افزایش غلظت دی اکسیدکربن اتمسفر می شود و لذا بر اساس اصول پایه فیزیولوژی گیاه افزایش دی اکسیدکربن بایستی باعث افزایش فتوسنتز و بهره دهی اولیه اکوسیستم ها شود. در عین حال این احتمال وجود دارد که دیگر مکانیزم های فیزیولوژیک حاکم بر رشد و نمو گیاهان نیز دستخوش تغییر شود. برای دستیابی به این شناخت نیاز به یک ابزار پیش بینی است و مدل های شبیه سازی ابزار مناسب آن هستند. عمده تحقیقات مربوط به تاثیرات تغییر اقلیم بر تولید محصولات زراعی با استفاده از مدل های رشد و نمو گیاهان انجام می گیرد، با وجود آنکه تمامی مدل های رشد و نمو گیاهان برای شرایط فعلی ساخته شده اند. محققین با استفاده از روابط تجربی بین مقادیر دی اکسیدکربن و یا دما و رشد و نمو گیاهان و تغییر در این روابط، سازگاری و تغییر میزان تولید محصولات زراعی را در شرایط احتمالی تغییر اقلیم آینده پیش بینی می نمایند. هدف از انجام این تحقیق، بررسی کارایی مدل ها و تعیین احتمال نیاز به تغییر برخی روابط کمی شده مکانیسم های رشد و نمو گیاهان در شرایط تغییر اقلیم، می باشد. برای انجام این تحقیق از داده های منتشر شده از دو تحقیق بین المللی بر روی برنج (افزایش دی اکسیدکربن و ازت) و بادام زمینی (افزایش دی اکسیدکربن و درجه حرارت) استفاده شده است. مدل های شبیه سازی واکنش گیاهان به افزایش دی اکسیدکربن افزایش تولید را تا 30% در محیطهای کنترل شده در شرایطی که محدودیت آب و عناصر غذایی وجود ندارد، پیش بینی کرده اند، اما داده های حاصل از آزمایشات مزرعه ای (Free Air CO2 Enrichment: FACE) تصویر دیگری را به نمایش گذاشته است. نتایج این تحقیق نشان می دهد که روش های جدیدی برای مدلسازی واکنش گیاهان به تغییرات دی اکسیدکربن برای درک بهتر وضعیت گیاهان و اکوسیستم ها در شرایط آینده موردنیاز می باشد. یکی از راهکارهای اساسی برای تصحیح مدل ها، توصیف فرآیندهای اساسی وابسته به دی اکسیدکربن است. این امر شامل تحلیل داده های آزمایشی برای فرآیندهایی همچون فتوسنتز، مصرف آب و اختصاص مواد فتوسنتزی است. نیاز دوم دستیابی به ساختاری از مدل است که در آن اجزای اصلی و فرآیندهای اکوسیستم ها که در رابطه غیرمستقیم با دی اکسیدکربن هستند شامل اثرات متقابل دی اکسیدکربن ودیگر متغیرهای مدیریتی و محیطی در نظر گرفته شده باشد. نتایج این تحقیق نشان داد که شبیه سازی شاخص سطح برگ بر اساس کربن در شرایط افزایش دی اکسیدکربن منجر به خطای بالای شبیه سازی شده و همچنین اثرات متقابل پارامتر های محیطی به خوبی در مدل ها فرموله نشده است.

اضافه کردن کودهای آلی و شیمیایی به عنوان مواد اصلاحی برای بهبود حاصلخیزی و کیفیت خاک ممکن است فعالیت میکروبی و آنزیمی خاک را تحت تاثیر قرار دهد. این مطالعه به اثر سطوح مختلف نیتروژن از منبع کود مرغی و اوره بر روند فعالیت آنزیم های اوره آز، الکالین فسفاتاز و ساکاراز یک خاک آهکی با بافت لوم رسی در طی دوره رشد ذرت (Zea mays L.) تحت شرایط مزرعه می پردازد. تیمارهای این آزمایش شامل، شاهد (عدم مصرف کود)، 100، 200 و 300 کیلوگرم نیتروژن در هکتار از منبع کود مرغی و 100، 200 و 300 کیلوگرم نیتروژن در هکتار از منبع کود اوره به صورت کرت های خرد شده در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با چهار تکرار بودند. فعالیت آنزیم اوره آز، الکالین فسفاتاز و ساکاراز طی پنج مرحله مختلف به فاصله زمانی 20 روز یک بار پس از اعمال تیمارها در طول رشد گیاه اندازه گیری شد. نتایج حاصل از این بررسی نشان داد فعالیت آنزیم اوره آز ، الکالین فسفاتاز و ساکاراز در همه تیمارهای کودی در مقایسه با تیمار شاهد (بدون کود) افزایش معنی دار یافت. همچنین سطوح کودی و زمان نیز اثر معنی دار یافت. همچنین سطوح کودی و زمان نیز اثر معنی دار (p<0.05) بر فعالیت آنزیمی خاک داشتند. نتایج این آزمایش همچنین همبستگی مثبت و معنی دار (r=0.58**) بین عملکرد ذرت با فعالیت آنزیم اوره آز نشان داد، در حالی که همبستگی بین عملکرد ذرت و فعالیت الکالین فسفاتاز و ساکاراز مشاهده نشد. به طور کلی نتایج نشان داد کود مرغی به دلیل تحریک فعالیت میکروبی ناشی از کربن قابل تجزیه در آن، در افزایش فعالیت آنزیمی خاک موثرتر از کود اوره عمل می کند.

آب و نیتروژن مهمترین عوامل محدود کننده موثر بر تولید محصولات کشاورزی در نواحی خشک و نیمه خشک هستند. بنابراین افزایش کارایی مصرف آنها ضروری است. روش پخش کود نقشی اساسی در افزایش کارایی مصرف آب و کود دارد. در این پژوهش به منظور مطالعه و بررسی اثر کودآبیاری جویچه ای بر کارایی مصرف کود و آب، عملکرد و اجزای عملکرد ذرت دانه ای رقم دابل کراس 370، آزمایشی به صورت فاکتوریل با طرح پایه بلوک های کامل تصادفی در چهار تکرار در سال زراعی 87- 1386 روی جویچه های انتها باز با طول 165 متر در مزرعه 400 هکتاری موسسه اصلاح و تهیه نهال و بذرکرج انجام شد. بافت خاک لومی، شیب متوسط جویچه های آزمایشی 006/0 متر بر متر و فاصله جویچه ها از هم 75 سانتی متر بود. فاکتور اول شامل چهار سطح آب (W): %60، %80، %100 و %120 آبیاری کامل و فاکتور دوم شامل چهار سطح کود (N): شاهد بدون کود، 60%، 80% و 100% توصیه کودی به روش کودآبیاری می باشد. تیمارهای 16 گانه فوق در نهایت با روش معمول پخش کود (عرف منطقه)، مقایسه میانگین شدند. کود مصرفی در تیمارهای کودآبیاری طی چهار تقسیط مساوی (قبل از کاشت، مرحله هفت برگی، مرحله ساقه رفتن و مرحله سنبله دهی) و در روش پخش سطحی مطابق با عرف منطقه در دو تقسیط مساوی (قبل از کاشت و مرحله هفت برگی) اضافه گردید. نتایج نشان داد که در سطح 1 درصد اختلاف معنی داری در عملکرد دانه، ارتفاع بوته تا گل تاجی، طول و عرض برگ، قطر ساقه در سطوح مختلف کود و آب وجود داشت. با افزایش مقدار کود، کارایی مصرف آب و کود به ترتیب افزایش و کاهش یافت. با افزایش مقدار آب تا سطح 100 درصد کارایی مصرف نیتروژن افزایش و از آن به بعد کاهش یافت. بیشترین عملکرد و اجزای عملکرد ذرت (ارتفاع بوته، طول و عرض برگ و ....) در تیمار 100 درصد نیاز آبی اتفاق افتاد. هرچند در بیشتر موارد بین سطوح آب 120%، 100% و 80% تفاوت معنی دار وجود نداشت اما از لحاظ رتبه بندی، سطح آبی 80% همواره بالاتر از سطح 120% قرار داشت. بنابراین به منظور افزایش سطح زیر کشت، سطح آبی 80% توصیه می شود. کودآبیاری باعث افزایش عملکرد و کارایی مصرف آب و کود گردید. بیشترین و کمترین کارایی مصرف آب به ترتیب در تیمارهای W80%N100% و W100%N60% و W100%N60% با مقادیر 24/2 و 66/0 کیلوگرم بر مترمکعب و بیشترین و کمترین کارایی مصرف کود به ترتیب در تیمارهای W100%N100% و تیمار عرف منطقه با مقادیر 58/29 و 52/8 کیلوگرم بر کیلوگرم بدست آمد.

از جمله اقداماتی که برای جلوگیری از پدیده زیرشویی، کاهش گرادیان خروجی و همچنین دبی نشت از زیر سازه های آبی صورت می گیرد احداث دیواره های آب بند و نصب زهکش می باشد. از این رو در این تحقیق به منظور بررسی دقیق تاثیر هر یک از عوامل مذکور بر نیروی زیر فشار و گرادیان خروجی مدلی کامپیوتری تهیه شده است که در آن معادله عمومی جریان آب در خاک همگن اشباع در شرایط همسان و غیرهمسان با استفاده روش احجام محدود و الگوریتم گوس - سایدل حل شده است. به منظور صحت سنجی مدل تهیه شده از نتایج اندازه گیری آزمایشگاهی و همچنین نتایج مدل WinMseep که یک مدل پذیرفته شده است استفاده گردید. یکی از مزیت های نسبی مدل مذکور در نظر گرفتن نفوذپذیری برای پرده آب بند می باشد. نتایج این تحقیق نشان داد که با احداث یک دیواره آب بند در هر وضعیت مکانی، مقدار گرادیان خروجی نسبت به گرادیان خروجی مبنا (بدون دیوار آب بند) کاهش می یابد. همچنین بیشترین نیروی زیر فشار و کمترین گرادیان هیدرولیکی خروجی در موقعیتی که دیوار آب بند در پایین دست احداث شود، دیده می شود. در شرایط وجود دو پرده آب بند یکی در پاشنه و دیگری در پنجه سد و یک زهکش در حد فاصل آنها هر چقدر زهکش در فاصله بیشتری از پاشنه احداث شود تاثیر آن در کاهش نیروی زیرفشار کل و گرادیان خروجی بیشتر می باشد. علاوه براین با افزایش عمق پرده آب بند بالادست در مقایسه با پرده آب بند پایین دست مقدارگرادیان خروجی کاهش می یابد. شدت این کاهش برای پرده آب بند پایین دست با عمق کوتاه تر مشهود تر می باشد. توزیع فشار بالابرنده و گرادیان خروجی محاسبه شده برای شرایط خاک همسان و غیرهمسان در زیر سازه تطابق بسیار نزدیکی با نتایج مدل WinMSeep داشت.

آلودگی محیط زیست باعث گردیده توجه انسان به توسعه فضای سبز هر روز افزایش یابد و یکی از اهداف مهم توسعه فضای سبز، ایجاد فضاهای زیبا و دلنشین و بدنبال آن آرامش روانی است. در این راستا چمن به عنوان مهمترین گیاه پوششی در ایجاد فضاهای سبز زیبا نقش اساسی دارد. از طرفی شوری آب و خاک در مناطق خشک و نیمه خشک از عوامل تاثیر گذار در رشد و نمو گیاهان است و به همین علت استفاده از چمن های مقاوم به شوری یکی از راه حلهای ایجاد فضاهای سبز درون شهری در این مناطق است. این تحقیق نیز به منظور بررسی اثر آبیاری بارانی با سطوح مختلف شوری آب آبیاری بر برخی از شاخص های رشد و نمو سه گونه چمن پوا رقم بارلین، فستوکا رقم کنتاکی و لولیوم رقم اسکو ئیر در قالب بلوک های کامل تصادفی انجام شد که در آن از 3 تیمار مختلف شوری آب آبیاری با هدایت الکتریکی 63/0، 4/2 و 3/5 دسی زیمنس بر متر به همراه 3 رقم متفاوت چمن و هر یک با 9 تکرار استفاده شد. پس از جمع آوری کلیه داده های موردنیاز در طول 7 ماه نسبت به آنالیز آنها به طریق روش های آماری اقدام گردید. پارامترهای رشد مورد بررسی عبارت از درصد جوانه زنی، ارتفاع ساقه، وزن خشک اندام هوایی و طول ریشه بودند. کلیه مقایسات به روش آزمون چند دامنه ای دانکن و با حداقل دامنه معنی دار (LSR 1%) انجام شد. نتایج نشان می دهند که ارقام مربوط به گونه های فستوکا، لولیوم و پوا به ترتیب دارای بیشترین مقاومت در مقابل شوری آب آبیاری هستند. همچنین برگهای رقم پوا در تیمار شور با افزایش گرمای هوا بشدت دچار سوختگی شده و از بین رفتند.

هوادیدگی کانی های موجود در خاک، منبع اولیه بسیاری از عناصر غذایی ضروری رشد گیاه از جمله پتاسیم می باشد. نقش مهم پتاسیم در افزایش کیفیت محصولات کشاورزی به خوبی شناخته شده و از طرفی کانی های میکایی به عنوان منبع اصلی تامین پتاسیم در خاک های کشورمان غالب هستند. بعلاوه، اطلاعات دقیقی در مورد نقش کانی های میکایی در تامین پتاسیم برای جو که دومین محصول پرتولید کشورمان است وجود ندارد. لذا این مطالعه با هدف بررسی توانایی گیاه جو در استفاده از پتاسیم ساختاری یک نوع میکای دی اکتاهدرال (موسکویت) و نوعی میکای تری اکتاهدرال (فلوگوپیت) انجام شد. در این پژوهش از آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار استفاده شد. بستر کشت مخلوطی از شن کوارتزی (به عنوان ماده پر کننده) و کانی پتاسیم دار (موسکویت و فلوگوپیت) بوده و گیاهان به وسیله دو نوع محلول غذایی (پتاسیم دار و بدون پتاسیم) در دوره چهار ماهه کشت تغذیه شدند. در این مطالعه از رقم گوهر که به طور معمول در منطقه اصفهان کشت می شود، استفاده شد. در پایان دوره کشت بخش هوایی و ریشه گیاه جدا شده و عصاره گیری به روش خاکستر گیری خشک انجام گردید و مقدار پتاسیم در عصاره گیاه توسط شعله سنج تعیین شد. در تیمارهای بدون پتاسیم مقدار پتاسیم جذب شده توسط گیاه به طور معنی داری تحت تاثیر نوع بستر کشت قرار داشت. به طوریکه بیشترین جذب به گیاهان رشد کرده در بستر حاوی فلوگوپیت مربوط بوده است. اما اختلاف معنی داری بین بستر های موسکویت و کوارتز مشاهده نشد. غلظت پتاسیم در گیاهان رشد کرده در بستر فلوگوپیت حتی تحت محلول غذایی بدون پتاسیم در محدوده کفایت قرار دارد. این مساله نشان می دهد، در محیطی که پتاسیم ساختاری کانی ها تنها منبع تامین پتاسیم می باشد، نوع کانی میکایی در میزان پتاسیمی که در دسترس گیاه قرار می گیرد اهمیت بسزایی دارد.

در این مقاله عوامل موثر بر جریان جت مستغرق تخلیه شونده به منابع آب پذیرنده ساکن مورد بررسی قرار گرفته است. در این راستا، کلیه پارامترهای جت، پارامترهای محیطی و پارامترهای هندسی موثر بر جریان جت های دایره ای مستغرق، بررسی و با استفاده از آنالیز ابعادی روابط بدون بعد مربوطه استخراج شد. برای بررسی چگونگی ارتباط بین این پارامترها یک مدل فیزیکی در آزمایشگاه هیدرولیک دانشگاه شهید چمران اهواز ساخته شد و آزمایش های مختلف در هندسه و جریان غلیظ متفاوت جت به طور مجموع 215 آزمایش انجام گردید. در این تحقیق خصوصیات مهم منحنی های تراژکتوری جریان جت که شامل طول شناوری مثبت، حداکثر طول مرز بالایی و حداکثر طول مرز پایینی بررسی شده است. از طرفی با استفاده از سیستم سرعت سنجی آکوستیک پروفایلر، UVDP، پروفیل های سرعت در مقاطع مختلف از جت اندازه گیری و مورد بررسی قرار گرفته است. پروفیل های سرعت اندازه گیری شده با روابط تئوری توزیع نرمال گوسین مقایسه و مشخص شد کلیه پروفیل های سرعت اندازه گیری شده از تابع گوسین پیروی می کنند. همچنین غلظت و میزان رقیق شدگی جریان در مکان های مختلف از جت، اندازه گیری شد. اندازه گیری های سرعت و غلظت در مکان های مختلف از جت نهایتا مشخص نمود که داده های اندازه گیری شده با نتایج تئوری تطابق خوبی دارد. نتایج حاصل از این تحقیق با استفاده از تحلیل آماری نشان داد که رابطه غیرخطی با دقت قابل قبولی بین خصوصیات تراژکتوری با عوامل توسعه جریان جت برقرار است. یافته ها نشان داد که به طور کلی با افزایش زاویه همگرایی جت، از 15 درجه به 90 درجه مقدار طول نهایی مرز بالایی تراژکتوری در حدود 25 درصد، و برای مرز پایینی در حدود 28 درصد افزایش می یابد.

این مقاله تحلیل نتایج حاصل از یک طرح پژوهشی استحصال آب باران از سطوح کوچک (پشت بام ها) است. پشت بام دانشگاه آزاد اسلامی مشهد محل جمع آوری داده هاست. رواناب حاصل از رگبارهای مختلف ریزشی براین سطوح پس از نصب باران سنج معمولی و یک منبع ذخیره (حجم4 متر مکعب) برآورد و رگبارها و رواناب حاصل به مدت دو سال (23/10/86 تا 9/3/88) اندازه گیری شده است. حجم نمونه مشاهد ه ای 35 مورد است. رابطه بین رواناب - بارش با الگوهای رگرسیون بررسی و الگوی مناسب پس از تحلیل باقی مانده ها و آزمون های لازم انتخاب و رواناب حاصل از پشت بام ها به کمک الگوها برآورد شده است. طول دوره آماربرداری کوتاه است. لذا از پنجاه و پنج سال آمار بارش سالانه ایستگاه سینوپتیک مشهد (1951 تا 2005) استفاده شده است. این آمار تحلیل فراوانی شده و نتایج تحلیل فراوانی پنجاه و پنج ساله فوق در دوره های بازگشت ترسالی و خشکسالی به دست آمده است. رواناب پشت بام های این دانشگاه به کمک این تحلیل برای دوره های بازگشت ترسالی و خشکسالی حساب شده است. سطح پشت بام ها و متوسط سالانه رواناب آنها به ترتیب: 18680 مترمربع و 8428 متر مکعب است.