آب و خاک
سال:1389 | دوره:24 | شماره:3 |تعداد مقالات:22

تنظیم اسمزی با انباشت متابولیت های سازگار یکی از مکانیسم های کارآمد سازگاری گیاه در برابر تنش خشکی است که موجب حفظ آماس یاخته در شرایط کم آبی می شود. گیاهان لگوم مایه زنی شده با جدایه های بومی باکتری بردبار در برابر خشکی از کارآمدی چشم گیری برخوردارند، زیرا نیتروژن با تاثیر بر انباشت متابولیت ها در شرایط خشکی احتمالا به تنظیم اسمزی کمک می کند. برای شناسایی جدایه های Sinorhizobium بردبار در برابر شرایط خشک، از مناطق گوناگون در استان کرمان 80 جدایه جداسازی و خالص سازی شدند. سپس به منظور بررسی درجه بردباری جدایه ها در برابر خشکی، رشد آنها در پتانسیل های آبی 0، -1، -2، و -3.5 مگاپاسکال (پلی اتیلن گلیکول 6000) بررسی شد و جدایه ها در دو گروه بردبار و حساس به خشکی گروه بندی شدند. از 4 جدایهSinorhizobium  (دو جدایه بردبار و دو جدایه حساس) جداسازی شده از خاک های استان کرمان برای مایه زنی گیاه یونجه (رقم بمی) در شرایط تنش خشکی در گلخانه استفاده شد. آزمایش به گونه فاکتوریل در قالب طرح کامل تصادفی در چهار تکرار در شرایط گلخانه انجام شد. نتایج نشان داد که در شرایط کمبود آب، مایه زنی گیاه یونجه با جدایه های Sinorhizobium بردبار در برابر خشکی نسبت به جدایه های حساس، بطور معنی داری فعالیت آنزیم نیتروژناز، وزن خشک اندام هوایی، غلظت پرولین در برگ، میزان قندهای کاهنده در ریشه، میزان کل پروتئین های محلول در اندام هوایی و نسبت پتاسیم به سدیم در بخش هوایی و ریشه را افزایش داد.

بارندگی یکی از مهم ترین متغیرهایی است که از آن در تعریف خشکسالی استفاده می شود. نمایه های مختلفی بر پایه بارش برای ارزیابی خشکسالی ارایه شده است که می توان به نمایه های بارش استاندارد شده (SPI) و معیار بارندگی سالانه (SIAP) اشاره کرد. هر یک از این نمایه ها برای توصیف خشکسالی، در طبقاتی تقسیم بندی می شوند که هر طبقه بیانگر وضعیتی از شدت خشکسالی می باشد. بررسی حالات وقوع همزمان طبقات هر نمایه معین خشکسالی می تواند معیار مناسبی برای ارزیابی تطابق نمایه ها باشد. قواعد انجمنی در روش های داده کاوی برای کشف قواعد و الگوها در مجموعه ای از داده ها بکار می رود. برای بررسی تطابق نمایه های SPI و SIAP بعد از محاسبه این نمایه ها برای یازده ایستگاه هواشناسی متعلق به وزارت نیرو واقع در استان کرمانشاه، با بکار بردن قواعد انجمنی، وقوع همزمانی هر یک از طبقات خشکسالی از این دو نمایه در مقیاس های زمانی فصلی، نیم سالانه و سالانه بررسی شد. نتایج نشان داد که در هیچ یک از مقیاس های زمانی، بین طبقات خشکسالی از هر یک از این دو نمایه در بیشتر موارد تطابق خوبی مشاهده نشد (کمتر از 50 درصد) و رفتار متفاوتی از خشکسالی را نشان می دهند.

مطالعات انجام شده روی زهکشهای نخیلات آبادان نشان داد که کربنات کلسیم ترکیب شیمیایی غالب رسوب یافته در بافت پوشش های مصنوعی زهکشی بود. به منظور بررسی چگونگی رسوب کربنات کلسیم در شرایط مختلف اعم از شیمیایی، بیوشیمیایی، هوازی و بی هوازی، مطالعه ای آزمایشگاهی با استفاده از ارلن مایر روی سه نمونه مختلف ژئوتکستایل شامل دو نمونه بافته و یک نبافته انجام شد. نتایج نشان داد که فعالیت میکروارگانیسم ها در حالت هوازی موجب افزایش بی کربنات و در نتیجه قلیائیت محیط می گردد. با افزایش میزان بی کربنات و pH محیط، رسوب گذاری کربنات کلسیم تشدید می شود. نتایج همچنین نشان داد که در اثر فعالیت میکروارگانیسم ها در محیط های هوازی، بیش از 90 درصد کلسیم موجود در محیط رسوب می کند. در حالی که در شرایط هوازی شیمیایی (بدون حضور میکروارگانیسم ها) در حدود 30 درصد کلسیم موجود در محیط رسوب نموده است. بنابراین در شرایط بیوشیمیایی و در حضور میکروارگانیسمها، رسوب گذاری کربنات کلسیم تشدید می گردد. همچنین فعالیت باکتری ها در محیط، باعث تشکیل بیوفیلم شده و محیط مناسبی برای رسوب گذاری بوجود می آورد. تشدید رسوب گذاری کربنات کلسیم، موجب تشدید انسداد روزنه ها و گرفتگی ژئوتکستایل ها می گردد.

انتقال آلاینده های میکروبی به آبهای زیرزمینی از مسایل بسیار مهم زیست محیطی است که می تواند در سطحی وسیع سبب شیوع بیماری شود. برخی باکتریها می توانند از بخش غیراشباع خاک عبور کرده و باعث آلودگی منابع آب زیرزمینی شوند. بنابراین، پیش بینی دقیق انتقال باکتریهای بیماری زا در خاک غیراشباع برای حفاظت منابع آب ضروری است. هدف از این پژوهش مطالعه کمی انتقال باکتریها در شرایط مختلف رطوبتی غیراشباع در ستون های خاک آهکی دست نخورده بوده است. بدین منظور، منحنی رخنه باکتری سودوموناس فلورسنس و کلراید اندازه گیری شد. پس از پایان آزمایش انتقال باکتری، تعداد باکتری در لایه های مختلف خاک شمارش شد. مدل جذب-واجذب سینتیک برنامه HYDRUS-1D برای پیش بینی انتقال و جذب باکتری در ستون خاک استفاده شد. این مدل برآورد خوبی از منحنی های رخنه باکتری داشت. درحالیکه تخمینی کمتر از مقدار اندازه گیری شده نگهداشت باکتری در نیمرخ خاک داشت. نرخ واجذب باکتری کمتر از 0.001 نرخ جذب آن بود که نشان دهنده جذب غیرقابل برگشت باکتری به خاک است. عمده باکتریها در لایه های سطحی خاک نگهداشته شدند و با افزایش عمق مقدار نگهداشت کاهش یافت. نرخ حذف باکتری در خاکها از 10.18-13.34 متغیر بود. نرخ بالای حذف باکتری می تواند به دلیل کربنات کلسیم خاک باشد که دارای مکان مناسب برای جذب باکتری است.

یکی از مهمترین عوامل موثر بر زیست فراهمی و سرنوشت فلزات سنگین در خاک های مناطق خشک و نیمه خشک، سیدروفورهای ترشح شده از ریشه گیاه و میکروارگانیسمهای خاک می باشد. این پژوهش به منظور بررسی اثر سیدروفور دسفروکسامین بی (DFO-B) بر جذب سرب (Pb) توسط کانی مونت موریلونایت انجام شد. مطالعات جذب وابسته به pH در محدوده pH بین 3 تا 7 و هم دماهای جذب در دو pH،4.5  و 6.5 انجام گردید. غلظت سرب و سیدروفور بکار رفته در آزمایشات جذب وابسته به pH به ترتیب 10 میلی گرم در لیتر و 250 میکرومولار بود. هم دماهای جذب در 7 غلظت سرب (1 تا 10 میلی گرم در لیتر) در حضور یک غلظت سیدروفور (250 میکرومولار) و بدون حضور سیدروفور در دو pH،4.5  و 6.5 انجام گردید. نتایج مطالعات جذب وابسته به pH نشان داد که سیدروفور باعث افزایش مقدار جذب سرب بر روی کانی مونت موریلونایت به ویژه درpH های بالاتر از 5 گردید. همدماهای جذب سرب درpH=4.5  تحت تاثیر سیدروفور قرار نگرفتند اما سیدروفور تاثیر معنی داری بر شکل همدما و مقدار سرب جذب شده به روی کانی مورد مطالعه در pH=6.5 داشت. مدل فروندلیخ جذب را درتمامی سیستم های مورد مطالعه به خوبی توصیف کرد. مقادیر ضریبKF  مدل فروندلیخ به ترتیب 4.8 و 196.5 و ضریب n این مدل به ترتیب 0.8 و 2.1 در حضور و غیاب سیدروفور برای همدماهای بدست آمده در  pH=6.5بود که نشان دهنده تمایل شدید سرب برای جذب بر روی سطوح مونت موریلونایت در حضور سیدروفور می باشد.

در این تحقیق بر اساس نتایج آزمایش های مزرعه ای و به منظور تعیین توابع تولید-آب-شوری محصولات عمده شبکه های آبیاری آبشار و رودشت اصفهان با حدود 54000 هکتار مساحت قابل آبیاری، مدل SWAP به روش مدلسازی معکوس واسنجی گردید. این محصولات شامل گندم، جو، پنبه، چغندرقند، پیاز، آفتابگردان، ذرت علوفه ای بوده و آزمایش های مزرعه ای مدیریت های مختلف آبیاری با آب شور بر عملکرد محصولات فوق، طی سال های 77-1375 و 86-1384 در ایستگاه تحقیقات زهکشی و اصلاح اراضی رودشت اصفهان انجام گردید. با توجه به تعداد کم تیمارهای مزرعه ای و به منظور تعیین تابع تولید مناسب، مدل SWAP پس از واسنجی پارامتر های گیاهی و پارامترهای هیدرولیکی و انتقال املاح خاک، برای مقادیر مختلف عمق و سطوح مختلف شوری آب آبیاری اجرا شد. تابع تولید به فرم درجه دوم، برای 6 سطح شوری 1، 2، 4، 6، 8 و10 دسی زیمنس بر متر برای هر یک از محصولات انتخابی محاسبه گردید. بر اساس تابع تولید، تابع هزینه و قیمت فروش هر یک از محصولات بر مبنای سال 1387، عمق بهینه آبیاری با هدف حداکثر نمودن سود خالص در شرایط مختلف محدودیت کمی و کیفی آب و زمین محاسبه گردید. بر اساس نتایج، در شرایط محدودیت کمی آب و برای 10000 متر مکعب آب در دسترس، حداکثر سود خالص از کشت پیاز، با سطح کشت 1.16 هکتار (862 میلیمتر عمق آب مصرفی) و سود خالص 52.6 میلیون ریال حاصل گردید. در شرایط محدودیت زمین نیز برای مقدار مشخص آب در دسترس، حداکثر سود خالص از کشت محصول پیاز حاصل شد. در شرایط محدودیت کمی و کیفی آب و 10000 مترمکعب آب در دسترس، در سطح شوری 2 دسی زیمنس بر متر، حداکثر سود خالص (35.11 میلیون ریال) از کشت پیاز با سطح کشت 1.44 هکتار حاصل و در سطح شوری 6 دسی زیمنس بر متر حداکثر سود از کشت گندم (18.37 میلیون ریال) و سپس جو (13.9 میلیون ریال) حاصل گردید. به خاطر افت شدید عملکرد پیاز و ذرت علوفه ای در سطح شوری 6 دسی زیمنس بر متر، سود خالص کشت پیاز و ذرت علوفه ای در این سطح شوری منفی گردید. در سطح شوری 10 دسی زیمنس بر متر، حداکثر سود خالص از کشت جو و سپس چغندرقند حاصل شد.

تاکنون اغلب مطالعات انجام شده در زمینه رخداد تغییر اقلیم، به صورت گسسته (ایستگاهی) بوده اند و از دیدگاه پیوسته (منطقه ای) کمتر به موضوع آشکارسازی تغییراقلیم پرداخته شده است. در این مقاله با بهره گیری توأم از روش های آماری و هیدرولوژیکی، آشکارسازی پدیده تغییراقلیم از دیدگاه پیوسته مورد بررسی قرار گرفته است. حوضه آبریز گرگانرود- قره سو محدوده مطالعاتی انتخابی می باشد. برای انجام این تحقیق، ابتدا همگنی و روند موجود در آمار 30 ساله بارش، دمای حداقل و دمای حداکثر ایستگاه های هواشناسی این حوضه در فواصل سال های آبی 57-1356 تا 86-1385 در مقیاس فصلی و سالانه بوسیله آزمون های همگنی انحرافات تجمعی و درست نمائی ورسلی و آزمون تعیین روند من- کندال محاسبه شدند. سپس با تعیین محدوده تحت تاثیر هر ایستگاه به کمک روش های هیدرولوژیکی و با استفاده از نتایج آزمون روند، نواحی مختلف حوضه از لحاظ وقوع پدیده تغییراقلیم مورد ارزیابی قرار گرفته اند. نتایج نشان داد که اولا: سری های زمانی که عدم همگنیشان در سطح اطمینان 99درصد توسط آزمون های همگنی تایید شده است، دارای روندهای معنی دار (سطح اعتماد حداقل 95 درصد) می باشند. ثانیا: به طور شاخص در نواحی شمال شرقی حوضه در محل قرارگیری سرچشمه های رودخانه گرگانرود، بارش در فصل پاییز و در شرایط سالانه از روند صعودی در سطح اعتماد 90 درصد برخوردار است. همچنین، رخداد تغییر اقلیم در اکثر نواحی این حوضه، در قالب وجود روند صعودی در دمای حداقل و حداکثر در فصول تابستان و زمستان (سطح اعتماد حداقل 95 درصد) نمایان می باشد.

تغییر غیر اصولی کاربری اراضی به ویژه اکوسیستم های طبیعی، عموما تاثیر قابل توجهی را بر ویژگیهای فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی خاکها و در پی آن میزان روان آب و فرسایش خاک می گذارد. بررسی تغییرات روان آب و فرسایش خاک در پی تغییر خصوصیات خاک و شناخت متغیرهای موثر خاک بر وقوع آن می تواند در بهبود توصیه های مدیریتی و کمی نمودن تغییرات روان آب و فرسایش خاک مفید واقع شود. لذا این پژوهش به منظور بررسی روان آب و فرسایش خاک در خاک های تحت پوشش اراضی جنگلی و مقایسه آن با اراضی زراعی و باغ که منتج از تغییر کاربری جنگل بوده و همچنین شناسایی فاکتورهای موثر در روان آب و فرسایش خاک از بین متغیرهای کمی خاک در محدوده شهرستان ساری صورت گرفته است. سپس در هر یک از کاربری ها، مبادرت به اندازه گیری میزان روان آب و فرسایش خاک طی انجام شبیه سازی باران با شدت ثابت 2 میلی متر بر دقیقه، مدت زمان 15 دقیقه و نمونه برداری خاک در 15 تکرار شد. نتایج حاصله نشان داد که بیشترین و کمترین میزان روان آب به ترتیب در کاربری جنگل و باغ ایجاد شده است. همچنین مقدار فرسایش خاک در اراضی زراعی و باغ به ترتیب 1.76 و 1.36 برابر کاربری جنگل اندازه گیری شد. طبق نتایج ماتریس همبستگی درصد سیلت، رطوبت قبلی و وزن مخصوص ظاهری خاک دارای همبستگی معنی دار مثبت و درصد شن و ماده آلی دارای همبستگی معنی دار منفی با میزان روان آب می باشند. همچنین متغیرهای رس، شن و ماده آلی خاک به صورت ارتباط منفی و درصد سیلت و رطوبت قبلی خاک دارای همبستگی معنی دار مثبت با میزان فرسایش شناخته شدند.

اطلاع از چگونگی تغییرات هدایت هیدرولیکی خاک (K) نسبت به مکان و زمان برای بهینه سازی مدیریت آب و خاک بسیار ضروری می باشد. تا کنون تکنیک های متعددی برای اندازه گیری هدایت هیدرولیکی خاک ها در بالای سطح ایستابی پیشنهاد شده، اما قابل اعتماد بودن و آسانی کاربرد این روش ها در شرایط مختلف همواره باعث نگرانی مهندسین بوده است. در این تحقیق اندازه گیری ضریب هدایت هیدرولیکی توسط دستگاه پرمامتر گلف به عنوان روشی قابل اعتماد و تعیین بهترین روش آنالیز تک عمقی معادل با روش دو عمقی مورد نظر است. برای رسیدن به این هدف در زمینی با بافت خاک لوم سیلتی در مزرعه دانشکده کشاورزی دانشگاه رازی تعداد 40 چاهک با عمق 60 سانتی متر به فواصل 5 متر در 5 متر با اگر حفر گردید. پس از انجام آزمایشهای شناسایی خاک از قبیل دانه بندی، تعیین حدود خمیرایی خاک و تعیین چگالی ویژه، آزمایش نفوذ پذیری به منظور تعیین هدایت هیدرولیکی اشباع (K¦s) و پتانسیل ماتریک خاک (Æm) با دستگاه پرمامتر گلف در سه عمق ثابت 5، 15 و 25 سانتی متر انجام شد. بدلیل ناهمگنی معادلات در روش سه عمقی تنها تعداد 17 چاهک موفق بدست آمد در حالیکه در روش دو عمقی به ازای دو بار 5 و 15 سانتی متر تعداد 26 چاهک موفق بدست آمد. داده های استخراج شده از این 26 چاهک مورد تجزیه و تحلیل آماری قرار گرفتند. نتایج بدست آمده نشان داد: 1- میانگین نفوذ پذیری برای خاک محدوده مورد مطالعه 1.522×10-6(m/s) می باشد،2- از بین روشهای آنالیزتک عمقی گلف نزدیک ترین روش به روش آنالیز دو عمقی روش رگرسیون پایه ای ریچاردز با مقادیرw, b  به ترتیب 0.205 و 0.994 می باشد،3- بین نتایج روش آنالیز دو عمقی گلف با آنالیزهای تک عمقی لاپلاس و ریچاردز اختلاف معنی دار در سطح پنج درصد وجود دارد،4- مقادیر میانگین Æm و a* و محاسبه شده در آنالیز دو عمقی پرمامتر گلف به ترتیب عبارتند از  0.841×10-6 (m2/s)و 2.127 (l/s)، 5- مقادیر دارای ضریب تغییرات و انحراف استاندارد کمتری نسبت به مقادیر a* هستند.

فرآیند نفوذ آب به خاک یکی از مهمترین اجزای چرخه آبی در طبیعت است. از سوی دیگر، اندازه گیری آن دشوار، زمان بر و پرهزینه می باشد. در پژوهش حاضر، امکان برآورد نفوذ تجمعی آب به خاک، در زمان هایی مشخص از آغاز فرآیند نفوذ با استفاده از ویژگی های زودیافت خاک و به کمک شبکه های عصبی مصنوعی مورد بررسی قرار گرفت. برای این منظور، داده های حاصل از آزمایش های نفوذپذیری به روش استوانه های مضاعف در 210 نقطه از مناطق مختلف کشور، جمع آوری شد. همچنین، با حفر پروفیل در نزدیکی نقاط اندازه گیری نفوذ آب به خاک، لایه های پدوژنیک خاک مشخص و از دو افق بالایی نمونه برداری و ویژگی های رطوبت اولیه، جرم ویژه ظاهری خاک، فراوانی نسبی ذرات، میزان ماده آلی، درصد سنگریزه (قطر ذرات بزرگتر از 2 میلی متر)، میزان آهک، رطوبت ظرفیت زراعی و رطوبت پژمردگی دایم اندازه گیری شد. به منظور برآورد نفوذ تجمعی در زمان های 5، 10، 15، 20، 30، 45، 60، 90، 120، 150، 180، 210، 240، 270 دقیقه پس از شروع نفوذ آب به خاک و زمان نفوذ پایه از شبکه های عصبی مصنوعی پرسپترون چندلایه استفاده گردید. در این پژوهش، دو گونه شبکه عصبی پی ریزی شد. در شبکه های عصبی گونه نخست، ویژگی های افق سطحی، به صورت سلسله مراتبی، به عنوان متغیرهای ورودی مورد استفاده قرار گرفت. در شبکه های عصبی گونه دوم، از ویژگی های دو افق پدوژنیکی و به روش تحلیل مولفه های اصلی به عنوان متغیرهای ورودی استفاده گردید. نتایج ارزیابی اعتبار شبکه های مورد استفاده حاکی از آن بود که شبکه های گونه نخست با مقادیر آماره RMSE بین 1.136 تا 9.312 سانتی متر، بهترین عملکرد را در برآورد نفوذ تجمعی در تمامی زمان های مورد بررسی داشتند. همین طور، شبکه های عصبی گونه نخست با میانگین RMSD معادل با 6.307 سانتی متر بهترین عملکرد را در برآورد منحنی نفوذ تجمعی داشتند.

امروزه محدودیت منابع آب در اکثر نقاط جهان، بویژه در مناطق خشک و نیمه خشک، از جمله معضلات بزرگی است که گریبان گیر دولت مردان و سیاست گذاران کشورهای مختلف می باشد. به همین دلیل بسیاری از کشورها به دنبال منابع آب جایگزین برای تامین آب مورد نیاز خود می باشند. استحصال آب از مه و ابرهای قله ای یکی از تکنیک های تامین آب شیرین می باشد. کشورهای زیادی از جمله شیلی، پرو، اکوادور، کانادا، نامیبیا و نپال بر روی استحصال آب از مه سرمایه گذاری کرده اند. اما لازمه سرمایه گذاری موثر، برآورد هزینه به درآمد این روش است که مستلزم کمی کردن همه موارد می باشد. بدست آوردن رابطه ای برای تخمین میزان آب استحصالی یکی از مواردی است که کمتر مورد مطالعه قرار گرفته است. در این پژوهش تلاش شده است که روابط دینامیکی حاکم بر فیزیک ابر و رطوبت جو بررسی شود. بدین منظور از داده های میدانی موجود که آب را با جمع کننده های مختلف از مه استحصال کرده بودند استفاده شد. با استفاده از دو سوم داده ها و بر مبنای فرضیات ارایه شده بر اساس ویژگی های جمع کننده ها، بعد فرکتال محاسبه گردید. سپس با استفاده از یک سوم باقی مانده داده ها، صحت بعد فرکتال محاسبه شده آزمون شد. نتایج نشان می دهد که در سطح احتمال 95 درصد بعد فرکتال برای رابطه دینامیکی برابر با 2.54 می باشد. نتایج این پژوهش بر مبنای داده های میدانی محدود بدست آمده و نتایجی با دقت و اطمینان بالاتر با استفاده از داده های آزمایشگاهی قابل استحصال می باشد.

در زمینه چگونگی واکنش گیاهان به تنش همزمان شوری و خشکی و سهم هر یک از آن ها در کاهش جذب آب مدل های ریاضی متعددی وجود دارد. مدل های جذب آب در شرایط تنش همزمان به سه دسته جمع پذیر، ضرب پذیر و مدل های مفهومی تقسیم بندی می شوند. در این مطالعه شش تابع کاهش جذب آب ماکروسکوپی وان گنوختن (جمع پذیر و ضرب پذیر)، دیرکسن و آگوستیجن، وان دام و همکاران، اسکگز و همکاران و همایی با استفاده از داده های مزرعه ای کشت گندم دو رقم قدس و روشن مورد ارزیابی قرار گرفتند. آزمایش در قالب طرح فاکتوریل در پایه کرت های خرد شده انجام گرفت. سطوح مختلف شوری (S1، S2 و S3 بترتیب معادل 1.4 و 4.5 و 9.6 دسی زیمنس بر متر) به عنوان کرت های اصلی و چهار سطح آبیاری (I1، I2، I3،I4  بترتیب معادل 50 ، 75 ،100 و 125 در صد نیاز آبی گیاه) و دو رقم گندم به عنوان کرت های فرعی در سه تکرار در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه بیرجند در سال زراعی 85-84 اجرا گردید. نتایج به دست آمده نشان داد که مدل جمع پذیر مقدار عملکرد نسبی را در اکثر موارد کمتر از مقدار واقعی برآورد می کند. به عبارت دیگر اثر تنش همزمان شوری و کم آبی کمتر از مجموع اثرات آنهاست. سهم تنش خشکی در کاهش عملکرد گندم از سهم تنش شوری بیشتر بود. مقایسه مدل های ریاضی ارایه شده نشان داد که در بیشتر موارد مدل اسکگز و همکاران (15) کاهش عملکرد نسبی دو رقم گندم را در شرایط تنش همزمان شوری و خشکی بهتر از سایر مدل ها پیش پینی می کنند، هر چند که مدل همایی (11) نیز از دقت قابل قبولی برخوردار است.

همراهی قارچ های اندوفایت با گراس های سردسیری به ویژه فسکیوی بلند یکی از مهمترین همزیستی ها در طبیعت است. بررسی های فراوانی در رابطه با نقش مثبت این همزیستی در مقاومت گیاه به تنش های متفاوت انجام شده، لیکن تاثیر آن در جذب عناصر غذایی متفاوت به ویژه پتاسیم و تحولات کانی های پتاسیم دار ناشناخته است. لذا این مطالعه با هدف بررسی تاثیر قارچ اندوفایت بر تغییر و تحولات کانی های میکایی در اندازه رس انجام شد. این پژوهش به صورت گلدانی و در شرایط گلخانه ای با استفاده از آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار انجام شد. محیط کشت مخلوطی از شن کوارتزی (به عنوان ماده پرکننده) و کانی های میکایی فلوگوپیت و موسکویت بود. جهت انجام کشت، از ژنوتیپ75B  فسکیوی بلند در دو نوع حاوی و عاری از اندوفایت استفاده شد. در طول دوره 140 روزه کشت گلدان ها به وسیله آب مقطر و محلول غذایی در دو نوع حاوی و عاری از پتاسیم، آبیاری و تغذیه شدند. در پایان دوره کشت گیاه برداشت و به روش خاکستر خشک تجزیه و مقدار پتاسیم عصاره گیاه توسط شعله سنج تعیین شد. همچنین تجزیه بخش رس کانی ها، توسط پراش پرتو ایکس انجام گردید. نتایج بدست آمده ورمی کولیتی شدن کانی فلوگوپیت را در هر دو شرایط تغذیه ای نشان داد. شدت تغییرات کانی شناسی در شرایط تغذیه ای بدون پتاسیم بسیار بیشتر از شرایط تغذیه ای با پتاسیم بود. تشکیل کانی های کلریت و اسمکتیت نیز به مقدار کم در بستر کشت فلوگوپیت مشاهده گردید. همچنین، ورمی کولیتی شدن بسیار ضعیف کانی موسکویت علیرغم دی اکتاهدرال بودن کانی مشاهده شد. در شرایط تغذیه ای بدون پتاسیم و در کانی فلوگوپیت، نسبت قله 1.4 به 1.0 نانومتر تقریبا 4 برابر بیشتر از شرایط عدم حضور اندوفایت بود. این اختلاف معنی دار را می توان به تاثیر رابطه همزیستی قارچ اندوفایت بر میزان و نوع ترشحات ریشه و در نهایت، تغییر کانی فلوگوپیت مرتبط دانست. کاهش معنی دار مقادیر pH ریزوسفر در شرایط حضور قارچ نیز این فرضیه را تایید می کند.

عملکرد گیاه تابعی از توزیع ریشه و فعالیت آن می باشد. با توسعه ریشه در واحد حجم خاک، جذب آب و مواد غذایی تسهیل خواهد شد. از مهمترین عوامل موثر بر نحوه و میزان توسعه ریشه، مقدار و مدیریت مصرف آب می باشد. به منظور تعیین مناسب ترین مقدار آب برای دستیابی به حداکثر رشد ریشه ذرت (Zea mays L.)، این تحقیق در سال 1385 در گلخانه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه تربیت مدرس انجام گرفت. مقدار آب مصرفی 55، 70، 85، 100 و 110 درصد نیاز آبی بود. تیمار 100 درصد نیاز آبی به عنوان شاهد در نظر گرفته شد. نمونه برداری از ریشه ها در مراحل 9-8 برگی، تولید ابریشم و خمیری انجام گرفت. وزن مرطوب و خشک، طول، حجم، سطح ریشه در سه مرحله مذکور اندازه گیری شد. علاوه بر این نسبت وزن ریشه به شاخه نیز محاسبه گردید. وزن، حجم، سطح و طول ریشه ها با افزایش مقدار آب کاربردی تا تیمار 100 درصد نیاز آبی افزایش پیدا کرد. در مورد اکثر پارامترها، بین تیمارهای 85، 100 و 110 درصد نیاز آبی و تیمار 55 درصد نیاز آبی، تفاوت ها در سطح 5 درصد معنی دار بود. با افزایش مقدار آب کاربردی، نسبت وزن ریشه به شاخه کاهش یافت. هر چه میزان آب مصرفی به آب مورد استفاده در تیمار شاهد نزدیک می شد، رشد ریشه ها افزایش، ولی باکاهش آب مصرفی، رشد ریشه ها کاهش یافت. وقتی میزان آب مصرفی بیشتر از حد نیاز آبی ذرت بود عملکرد و شاخص های مربوط به آن کاهش یافتند. به دلیل معنی دار نبودن تفاوت پارامترهای ریشه  ای تیمار 70 درصد با تیمار شاهد و به منظور صرفه جویی در مصرف آب استفاده از تیمار 70 درصد نیاز آبی به جای مقادیر بیشترتوصیه می گردد.

این پژوهش با هدف بررسی بهر ه وری کاربرد آب و مدیریت آبیاری ارقام اصلاح شده، هیبرید و محلی در قالب اسپلیت پلات بر پایه طرح بلوک کامل تصادفی با فاکتور اصلی مدیریت آبیاری شامل: آبیاری غرقاب دایم، آبیاری پس از ناپدید شدن آب از سطح زمین (اشباع) و تیمارهای آبیاری تناوبی با دور 5، 8 و11 روز و ارقام مختلف برنج به عنوان فاکتور فرعی در 3 سطح رقم هیبرید بهار 1، رقم اصلاح شده در فک و رقم محلی علی کاظمی طی سال زراعی 1385 در اراضی موسسه تحقیقات برنج کشور- رشت انجام شد. نتایج نشان داد اعمال آبیاری تناوبی باعث کمتر شدن مصرف آب شده است. تیمار غرقاب دایم با مصرف 593 میلیمترآب در دوره رشد و تیمار دور آبیاری 11 روز با 406 میلیمتر آب به ترتیب بیشترین و کمترین مقادیر مصرف آب را داشتند. همچنین ارقام هیبرید و علی کاظمی با مصرف 607 و 440 میلیمتر آب دارای کمترین و بیشترین مقدار مصرف بوده اند. از نظر عملکرد تیمار آبیاری غرقاب دایم با عملکردی معادل 6084 کیلوگرم در هکتار بیشترین و تیمار دورآبیاری 11 روز با 4087 کیلوگرم در هکتار دارای کمترین عملکرد بوده اند. عملکرد ارقام محلی، اصلاح شده و هیبرید به ترتیب معادل 6147، 5147 و 3987 کیلوگرم در هکتار بوده است.رقم محلی در مقابل تنش خشکی مقاوم بوده است ولی ارقام هیبرید و اصلاح شده در اثر تغییر روش های آبیاری کاهش عملکرد شدیدی داشتند. نتایج نشان می دهد که ارقام غیربومی در تنش های کم عکس العمل های مشابه دارند ولی در تنش های زیاد ارقام هیبرید درصد کاهش عملکرد بیشتری دارند.

به منظور ارزیابی فنی سه سیستم آبیاری میکرو بر عملکرد گوجه فرنگی در سه سطح تامین آب، طرح تحقیقاتی طی دو سال زراعی در مرکز تحقیقات کشاورزی ورامین به مرحله اجرا در آمد. در این طرح، سه سیستم آبیاری میکرو شامل، آبیاری قطره ای نواری تیپ زیر سطح خاک(A1) ، آبیاری قطره ای نواری تیپ روی سطح خاک(A2)  و آبیاری قطره ای با لوله های قطره چکان دار (A3) به عنوان عامل اصلی و سه سطح تامین آبB1 ،  B2و B3 به ترتیب به میزان 50، 75 و 100 درصد تامین آب مورد نیاز گیاه به عنوان عامل فرعی در قالب طرح کرت های خرد شده بر پایه بلوکهای کامل تصادفی مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد، بیشترین عملکرد محصول مربوط به روش آبیاری تیپ در عمق خاک با سطح تامین 100 درصد نیاز آبی گیاه بود، ولی تفاوت معنی داری بین میانگین عملکرد این روش آبیاری با روش آبیاری قطره ای با تامین آب به میزان 75 درصد نیاز آبی وجود نداشت. همین طور بین میانگین میزان آب مصرفی این دو روش آبیاری تفاوت معنی داری وجود نداشت. کارایی مصرف آب در روش آبیاری قطره ای با تامین 75 درصد نیاز آبی، به طور معنی داری بیشتر از میانگین کارایی مصرف آب در سایر تیمارها بود، و فقط با روش آبیاری قطره ای تیپ در عمق خاک با تامین 100 درصد نیاز آبی تفاوت معنی دار نداشت. این نتایج نشان می دهد که حداکثر محصول گوجه فرنگی زمانی اتفاق می افتد، که نیاز آبی گیاه به طور کامل تامین شود. لذا با توجه به نتایج بدست آمده، تیمار آبیاری قطره ای تیپ در عمق خاک با تامین 100 درصد نیاز آبی با مصرف3920 متر مکعب آب در هکتار و تولید 49037 کیلوگرم گوجه فرنگی در هکتار از سایر تیمارها برتری داشته و برای جاهایی که محددیت منابع آبی وجود نداشته باشد برای حصول حداکثر عملکرد قابل توصیه به کشاورزان می باشد. در صورتی که محدودیت منابع آبی در طول فصل رشد وجود داشته باشد روش آبیاری قطره ای با تامین 75 درصد نیاز آبی برای حصول حداکثر کارایی مصرف آب پیشنهاد می گردد.

در راستای سازگاری با کم آبی راهکارهای مختلفی قابل پیشنهاد و اجرا است که از آن جمله می توان اتخاذ سیاست های مناسب، جهت بهینه سازی مصرف آب، از طریق تعیین توابع بهینه تولید را ذکر نمود. کم آبی و کاهش کیفیت منابع آب و خاک در کشور، از عوامل اصلی کاهش تولید می باشد از این رو، این تحقیق به منظور تعیین ضرایب حساسیت گیاه و تابع بهینه تولید آب- شوری- عملکرد برای گوجه فرنگی، در کرج اجرا گردید. آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار شامل دو فاکتور شوری و آب آبیاری اعمال شد. چهار سطح شوری آب آبیاری شامل (آب شرب) S1=0.7، S2=4، S3=08 و S4=12 دسی زیمنس بر متر و سه سطح آب آبیاری شامل آبیاری کامل (100% نیاز آبی) W1=، W2=%75W1 و W3=%50W1 بود که در یک خاک با بافت شنی لومی اعمال شدند. داده های عملکرد بر فرم های مختلف توابع تولید (خطی ساده، خطی لگاریتمی، درجه دوم و نمایی) برازش داده شد و پس از آنالیز حساسیت، تابع بهینه تولید گوجه فرنگی تعیین گردید. سپس مقادیر کارآیی مصرف آب و ضرایب حساسیت گیاه تعیین شد. نتایج آنالیز حساسیت نشان داد که تابع تولید درجه دوم برای گوجه فرنگی به عنوان تابع بهینه تولید، قابل توصیه می باشد. بررسی مقادیر حداکثر خطا (ME) نشان می دهند که بیشترین خطا مربوط به توابع خطی لگاریتمی و خطی ساده می باشد. تیمار شاهد (W1S1) و تیمار W2S1 (%75 نیاز آبی) به ترتیب با 7.75 و 7.5 کیلوگرم بر مترمکعب پر بازده ترین سطوح آبیاری هستند، اما با افزایش تنش خشکی و شوری بهره وری آب کاهش می یابد. مقدار متوسط ضریب Ky در شرایط تنش توامان شوری و خشکی برابر با 1.969 به دست آمد. مقادیر ضریب حساسیت گیاه (Ks) با افزایش تنش شوری و خشکی کاهش می یابد که کمترین مقدار آن (0.57) مربوط به تیمار  W3S4می باشد. منحنی های هم محصول نشان می دهند که با افزایش میزان آبیاری، می توان از آب آبیاری با شوری بالاتری در آبیاری گوجه فرنگی استفاده نمود، به نحوی که عملکرد نیز تغییر نکند.

جنوب شرق ایران که شامل استان های سیستان و بلوچستان، کرمان، یزد و هرمزگان است در خود، بیابان وسیع لوت را جای داده و از گرمترین و خشکترین نواحی کشور می باشد. تعداد کم و عدم یکنواختی در پراکندگی ایستگاه های هیدرومتری از شاخصه های این منطقه بوده و مساله دیگر، وجود داده های کوتاه مدت در این منطقه و در نتیجه وجود حوضه های آبخیز فاقد آمار است. با بازسازی و تطویل آمار در این منطقه، حداکثر امکان داشتن تعداد 43 ایستگاه هیدرومتری با داده های 20 ساله و تعداد 10 ایستگاه با داده های دوره 30 ساله فراهم شده است. از طرفی در هیدرولوژی برای برازش توزیع های آماری بر بارش و رواناب، حداقل به داشتن یک دوره 30 ساله و بیشتر داده اشاره شده است، لذا به منظور بررسی و تحلیل روش های مختلف برآورد سیلاب در حوضه های فاقد آمار و ارایه روابط مناسب در زیر حوضه های آبخیز جنوب شرق ایران، نخست داده ها و اطلاعات هواشناسی، آبشناسی و ویژگیهای اکولوژیکی جمع آوری و مورفومتری زیرحوضه ها اندازه گیری گردید. آزمون همگنی بر روی داده ها صورت گرفته و نسبت به تکمیل آنها در دوره 20 سال اقدام شد. به کمک روشهایی نظیر شاخص سیلاب، تحلیل خوشه ای و رگرسیون چند متغیره، با استفاده از ویژگیهای فیزیوگرافی و گشتاورهای متعارف و خطی، گروه زیر حوضه های همگن تعیین شد. توزیع های احتمالاتی مرسوم آزمون شده و در نهایت توزیع احتمالاتی غالب منطقه توزیع لوگ پیرسون تیپ 3 تعیین گردید و بر اساس آن دبی اوج با دوره بازگشت های مختلف برآورد و مدل های ریاضی تولید شد. سپس مدلهای بدست آمده با استفاده از سه زیر حوضه دیگر که در پیدایش مدل های ریاضی مشارکت نداشته، آزمون شدند. در نهایت مناسب ترین روابط ریاضی برای برآورد دبی سیلابی در دوره بازگشتهای مختلف در حوضه های آبخیز فاقد آمار در منطقه جنوب شرق ایران بدست آمد.

تبخیر و تعرق (ETo) یکی از اجزای اصلی چرخه هیدرولوژیکی است که تعیین صحیح آن در مطالعات بیلان آبی، طراحی سیستم های آبیاری و برنامه ریزی و مدیریت منابع آب برای دست یابی به توسعه پایدار نقش به سزایی دارد. تبخیر و تعرق به علت نیاز به فاکتورهای اقلیمی مختلف و اثر متقابل این فاکتورها بر هم دیگر یک پدیده غیرخطی و پیچیده است. یکی از مراحل پیچیده در مدل سازی سیستم های غیرخطی، پیش پردازش پارامترهای ورودی جهت انتخاب ترکیبی مناسب از آن ها است. پیش پردازش داده ها سبب کاهش مراحل سعی و خطا و شناخت مهم ترین پارامترهای موثر بر پدیده مورد نظر جهت مدل سازی با استفاده از روش های هوشمند می گردد. در این تحقیق از دو روش رگرسیون گام به گام (FS) و گاماتست (GT) برای پیش پردازش پارامترهای ورودی به شبکه عصبی پرسپترون چند لایه (MLP) جهت تخمین ETo روزانه ایستگاه سینوپتیک شیراز استفاده شده است. برای ارزیابی تاثیر پیش پردازش پارامترهای ورودی با استفاده از معیارهای مختلف آماری سنجش خطا به مقایسه دو مدل ANN-FS  و ANN-GT (با پارامترهای پردازش شده) با یکدیگر و هم چنین با مدل ANN که هیچ گونه پیش پردازشی روی پارامترهای ورودی آن انجام نشده است، پرداخته شد. نتایج نشان داد که هر سه مدل از دقت بالایی جهت تخمین ETo روزانه برخوردارند و از میان سه مدل فوق، مدل ANN-GT با مقدار ضریب تبیین 0.9995 (R2) و ریشه میانگین مربعات خطا 0.0483 (RMSE) نسبت به دو مدل دیگر ANN-FS و ANN به ترتیب با مقادیر R2 برابر با 0.9984 و 0.9994 و RMSE برابر با 0.0874 و 0.0548 از دقت بالاتری برخوردار است. اگرچه در این تحقیق برتری دقت مدلANN-GT  نسبت به مدل ANN ناچیز است اما توانایی های مشخص نمودن ترتیب اهمیت پارامترهای ورودی، تعیین تعداد تقریبا 800 داده معنی دار برای آموزش شبکه و یافتن بهترین ترکیب که شامل همه پارامترهای ورودی به جز دمای حداکثر می باشد این آزمون را می تواند به عنوان ابزار مفیدی برای پیش پردازش پارامترهای ورودی جهت مدل سازی سربع تر تبخیر و تعرق تبدیل کند.