آب و خاک
سال:1396 | دوره:31 | شماره:1 |تعداد مقالات:28

توزیع آب در شرایط تنش آبی می بایست بصورتی بین محصولات کشت شده در شبکه آبیاری انجام گیرد که ضمن کاهش اثرات تنش، بیشترین درآمد خالص شبکه نیز بدست آید. بدین منظور، دستیابی به سه فاکتور ضریب حساسیت به کم آبی، مقدار عملکرد محصول و سود حاصل از تولید محصول ضروری است. در شرایط اعمال تنش آبی دریک شبکه آبیاری تعدای از محصولات با توجه به میزان عملکرد و حساسیت به تنش آبی و فاکتور نهائی اقتصادی شبکه (کسب سود خالص بیشتر) از نظر تامین آب در اولویت اول قرار گرفته و بعضی دیگر در اولویتهای بعدی قرار خواهند گرفت. این تحقیق در شبکه آبیاری قزوین با هدف بهینه سازی تخصیص آب بین محصولات مختلف در شرایط تنش آبی انجام شد. شرایط موجود شبکه، شرایط موجود بهینه شده در شبکه و شرایط 20 درصد، 30 درصد و 40 درصد تنش به ترتیب تحت عنوان گزینه های 1، 2، 3، 4، 5 از نظر اقتصادی مقایسه گردید. برای تعیین شرایط بهینه از نرم افزار LINGO 8 استفاده گردید. در تحقیق حاضر با استفاده از تابع آب –تولید از یک سو و سود حاصل از تولید محصول زراعی، الویت بندی تخصیص آب در محصولات کشت شده بر اساس ضریب بهره وری آب مشخص گردید. بر اساس این فاکتور سیب، گوجه فرنگی، انگور و سیب زمینی در اولویت های اول تامین آب و نخود، ذرت علوفه ای، ذرت دانه ای و چغندرقند در اولویت های آخر قرار گرفته اند. بیشترین ضریب بهره وری اقتصادی آب در سیب زمینی وگوجه فرنگی و کمترین مقدار در چغندر قند و ذرت دانه ای مشاهده شد.

با توجه به اهمیت رودخانه ها در تامین آب، شناخت شرایط جریان و رژیم هیدرولیکی آن ها از اهمیت به سزایی برخوردار است. سازه های هیدرولیکی تاثیرات گسترده ای بر شرایط هیدرولیکی رودخانه در پایین دست خود دارند. سدهای مخزنی به عنوان مهم ترین سازه های هیدرولیکی ساخته شده بر روی رودخانه ها، تغییرات مضاعفی بر شرایط رژیم جریان در پایین دست می گذارند. حوضه آبریز کرخه یکی از مهمترین حوضه های کشور و رودخانه کرخه سومین رود بزرگ ایران است. سد مخزنی کرخه به عنوان بزرگ ترین سد ایران و خاورمیانه، پایین دست رودخانه کرخه را تحت تاثیر خود قرار داده است. در این پژوهش ارزیابی دقیقی بر تغییر رژیم جریان رودخانه از حالت طبیعی به تنظیمی انجام شده است. بازه مورد مطالعه در پایین دست سد مخزنی کرخه واقع شده است. همچنین از اطلاعات دو ایستگاه آب سنجی پای پل و عبدالخان استفاده شد. مدل HEC-RAS برای شبیه سازی شرایط جریان قبل و بعد از احداث سد به کار رفت. آبدهی متوسط ماهانه، سالیانه، دبی حداکثر لحظه ای، پروفیل سطح آب و کلیه پارامترهای هیدرولیکی رودخانه کرخه در این بازه مورد بررسی قرار گرفتند. با توجه به احداث سد مخزنی کرخه، تغییرات اقلیمی و کاهش بارندگی در سطح حوضه آبریز کرخه و پی آمد آن خشکسالی های اخیر تغییرات گسترده ای در شرایط رژیم جریان رودخانه کرخه و پارامترهای هیدرولیکی آن به وجود آمده است. به طور مثال می توان گفت که در این پژوهش درصد مقادیر تغییر پارامترهای هیدرولیکی در مقاطع عرضی مختلف رودخانه کرخه به ازای دبی های مشخصه حداقل، متوسط و حداکثر قبل و بعد از ساخت سد محاسبه گردیده است که نشان دهنده کاهش چشمگیر آن پارامترها در اثر احداث سد می باشد. به طور نمونه در مورد شعاع هیدرولیکی به عنوان یکی از مهم ترین پارامترهای هیدرولیکی رودخانه می توان بیان نمود که درصد میزان کاهش این پارامتر نسبت به شرایط قبل از ساخت سد به ازای دبی های مشخصه حداقل، متوسط و حداکثر به ترتیب 33 درصد، 28 درصد و 59 درصد کاهش را نشان می دهد.

در آبراهه های آبرفتی، جریان آب دائما بر روی رسوبات در حال حرکت اثر گذاشته و سعی دارد آنها را به پایین دست منتقل نماید. در این حین برروی بستر جریان فرم بسترهایی با ابعاد مختلف و تحت شرایط هیدرولیکی مختلف تولید می شوند.در تحقیق حاضر، آزمایش ها به منظور بررسی اثر تبدیل های کاهش دهنده عرض برروی ارتفاع فرم بستر ریپل تشکیل شده با زوایای مختلف 5، 10 و 15 درجه انجام شد. در این آزمایش ها دبی 10، 12 و 14 لیتربرثانیه بوده و شیب فلوم قابل تنظیم بود. نتایج نشان داد که کاهش عرض کانال به کمک تبدیل ها نقش موثری بر ارتفاع ریپل ها داشته و می توان تا حد زیادی به کمک تغییر در زوایای تبدیل ها، حرکات رسوبات به پایین دست را کنترل نمود. به کمک این نوع تبدیل هاانتقال رسوبات حدود 15 الی 20 درصد کم شد زیرا این تبدیل هامانند یک مانع در حرکت رسوبات عمل می کنند. در دبی های کم دهانه ورودی تبدیل بخشی از انرژی جریان را گرفته و باعث افت انرژی می شود. اما با افزایش بیشتر دبی فرم های بستری با ارتفاع بیشتری ایجاد می کند. اگر چنانچه دبی بیش از 14 لیتربرثانیه در کانال اعمال شود و یا زوایای تندتری در تبدیل ایجاد شود، تبدیل نقش مانع بودن خود را از دست داده و رسوبات بیشتری به پایین دست منتقل می شود.

در بسیاری از مطالعات به علت وجود حجم بسیار زیادی از اطلاعات، فرآیند تحلیل داده ها بسیار زمان بر و هزینه بر است. آنالیز مولفه های اصلی، از جمله روش هایی است که با شناسایی داده های کم اهمیت، داده هایی که بیشترین سهم را در توجیه واریانس دارند، حفظ می کند. در این تحقیق، میانگین سالانه سطح آب زیرزمینی 51 چاه بهره برداری با طول آماری 10 ساله (1381-1390) با استفاده از تکنیک آنالیز مولفه های اصلی مورد بررسی قرار گرفت تا چاه های موثر در تعیین سطح تراز آب زیرزمینی این دشت مشخص گردد. با شناسایی چاه های با اهمیت، نقاط مهم جهت نمونه برداری معلوم می شود و پایش تراز آب زیرزمینی صرفا در این چاه ها انجام می گردد. به این وسیله می توان تا حد زیادی در هزینه و زمان مطالعات صرفه جویی کرد. با انجام آنالیز مولفه های اصلی، اهمیت نسبی هر چاه بین 0 (برای چاه غیر موثر) تا 1 (برای چاه کاملا موثر) محاسبه شد. با حذف چاه های کم اهمیت که تعداد آن ها حدودا نصف کل چاه ها است، ضریب تغییرات سطح ایستابی از 1.38 به 0.72 (50 درصد) کاهش یافت و خطای تعیین سطح ایستابی کمتر از 15 درصد به دست آمد که دلیل آن را می توان حذف چاه هایی عنوان کرد که میانگین تراز آب آن ها اختلاف چشمگیری با چاه های باقی مانده دارد.

این تحقیق با هدف بررسی تاثیر دور آبیاری و درصد نیتروژن مصرفی روی عملکرد و کارآیی مصرف آب سیب زمینی رقم اکریا به صورت طرح آماری فاکتوریل در قالب بلوکهای کامل تصادفی با دو فاکتور دور آبیاری در دو سطح (2 روز (I1) و 4 روز (I2)) و مقدار نیتروژن در سه سطح (100 درصد (N1)، 75 درصد (N2) و 50 درصد (N3) توصیه کودی) در سه تکرار و در دو سال زراعی 1391 و 1392 انجام شد. نتایج نشان داد که اثر دور آبیاری روی میزان عملکرد و کارآیی مصرف آب معنی دار نبود. اثر درصد نیتروژن مصرفی در سطح 5 درصد و اثر متقابل دور آبیاری × درصد نیتروژن در سطح 1 درصد معنی دار شد. عملکرد و کارآیی مصرف آب سیب زمینی در دو تیمار دور آبیاری 2 و 4 روز به ترتیب برابر با 29.789 و 27.756 تن در هکتار و 4.006 و 3.728 کیلوگرم بر مترمکعب بدست آمد که با هم اختلاف معنی دار نداشتند. عملکرد سیب زمینی در سه سطح نیتروژن 100، 75 و 50 درصد به ترتیب برابر با 31.167، 29.275 و 25.875 تن در هکتار بدست آمد که با هم اختلاف معنی دار داشتند. بیشترین میزان کارایی مصرف آب با مقدار 4.183 کیلوگرم بر مترمکعب از تیمار 100 درصد نیتروژن مصرفی بدست آمد که در دو تیمار 75 و 50 درصد به ترتیب برابر با 3.933 و 4.483 کیلوگرم بر مترمکعب بود. تیمار دور آبیاری چهار روز و 100 درصد نیتروژن مصرفی بالاترین و تیمار دور آبیاری چهار روز و 50 درصد نیتروزن مصرفی کمترین عملکرد و کارآیی مصرف آب را داشتند.

ماهیت دینامیکی پدیده های هیدرولوژیکی و نیز محدودیت دسترسی ابزارهای ریاضیاتی مناسب، سبب گشته که اکثر مطالعات پیشین در این زمینه، منجر به نگرشی تصادفی و احتمالاتی گردد. بررسی قطعی و یا تصادفی بودن فرآیند دینامیکی مقادیر تبخیر از سطح آب دریاچه ها، به منظور انتخاب روش مناسب شبیه سازی و بررسی قابلیت پیش بینی، موضوع مهم و بحث برانگیزی است که در این تحقیق به آن پرداخته شده است. در این راستا، با توجه به قابلیت فراوان نظریه آشوب و مدل هوشمند شبکه عصبی در مطالعه رفتار سیستم های غیر خطی پویا مقادیر ماهانه تبخیر سطح آب دریاچه ارومیه در شمال غربی ایران، طی یک دوره آماری 40 ساله (1346-1386) با استفاده از مفاهیم این دو روش مورد بررسی و پیش بینی قرار گرفته است.نتایج بررسی شاخص های تعیین ماهیت آشوبناکی داده های تبخیر، نمای لیاپانوف مثبت و مقدار غیر صحیح شیب نمودار بعد همبستگی در مقابل شعاع همبستگی، همگی نشانگر رفتار کاملا آشوبناک سری زمانی تحت بررسی می باشد. نتایج صحت سنجی حاکی از دقت بالای نظریه آشوب و مدل شبکه عصبی مصنوعی- اندکی دقت بالاتر- می باشد به طوریکه میانگین خطای مطلق (MAE) و جذر میانگین مربعات خطا (RMSE) در شبکه عصبی مصنوعی نسبت به نظریه آشوب به ترتیب 2.51 و 2.25 میلی متر کاهش یافته اند. همچنین نتایج مربوط به ارتفاع تجمعی تبخیر در دوره صحت سنجی حاکی از برتری 3.8 درصدی شبکه عصبی مصنوعی نسبت به نظریه آشوب دارد.

پوشش سنگریزه سطحی به طور مستقیم فرایند های فرسایش خاک را به ویژه در مناطق کم آب و خشک که امکان استقرار پوشش گیاهی کم است، تحت تاثیر قرار می دهد. هدف از این پژوهش، بررسی اثر پوشش های مختلف سنگریزه سطحی بر ویژگی های هیدرولیکی جریان های سطحی و ویژگی های هندسی تشکیل شیار بود. به این منظور، 36 کرت با طول و عرض به ترتیب 20 و 0.5 متر در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهرکرد با شیب 3 درصد احداث شد. سپس برای شروع آزمایش، پوشش سنگ ریزه ای به صورت تصادفی در سطح کرت ها پخش شد. در هر آزمایش پس از تنظیم جریان سطحی، رواناب سطحی از ابتدای کرت به سطح خاک وارد و آزمایش به مدت 60 دقیقه پس از شروع رواناب ادامه یافت. تیمارها شامل چهار تراکم پوشش سنگ ریزه (صفر، 10، 20 و 30 درصد) و سه شدت جریان سطحی (2.5، 5 و 7.5 لیتر در دقیقه) در سه تکرار بودند، که تحت آزمایش فاکتوریل در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که ویژگی های هیدرولیکی جریان شامل عمق جریان، ضریب زبری مانینگ و تنش برشی جریان با افزایش پوشش سنگ ریزه ای سطحی در جریان های سطحی متفاوت به صورت خطی و به طور معنی داری افزایش و سرعت جریان سطحی به صورت نمائی و به طور معنی دار کاهش یافت. مقایسه آماری اثر پوشش های مختلف سنگ ریزه بر ویژگی های هندسی شیار تشکیل شده در پوشش های مختلف سنگ ریزه سطحی نشان داد که تیمارهای فوق به طور معنی-داری موجب کاهش زمان، تعداد و عمق شیارهای تشکیل شده شد.

آلودگی های شیمیایی آب های سطحی یکی از موضوعات جدی است که کیفیت این گونه آب ها را تهدید می کند. این مطلب برای آب هایی که به طور مستقیم به مصارف زندگی بشر می رسند اهمیتی چند برابر بخشیده است. یکی از پارامترهایی مهمی که برای سنجش آلودگی آب استفاده می-شود شاخص BOD می باشد. در این مطالعه، توانایی مدل ماشین بردار پشتیبان (SVM) به منظور مدل سازی و پیش بینی اکسیژن مورد نیاز بیولوژیکی (BOD) در رودخانه کارون واقع در غرب کشور ایران مورد ارزیابی قرار گرفت. به منظوربررسی مدل ها به صورت ترکیبی، از تبدیل موجک استفاده شد. بعد از تجزیه پارامترها با تبدیل موجک، با استفاده از روش تجزیه به مولفه های اصلی (PCA) مولفه های مهم تعیین شدند. سپس از این مولفه های مهم به عنوان ورودی به مدل ماشین بردار پشتیبان استفاده شد تا مدل ترکیبی ماشین بردار پشتیبان-موجک (WSVM) حاصل گردید. جهت انجام این تحقیق از سری زمانی ماهانه BOD رودخانه کارون در ایستگاه ملاثانی و متغیرهای کمکی اکسیژن محلول (DO)، جریان رودخانه و دمای ماهانه در یک دوره 13 ساله (1393-1381) استفاده شد. نتایج بدست آمده حاکی از آن بود که مدل SVM دارای ضریب تبیین 0.84 و جذر میانگین مربعات خطای 0.0338 (میلی گرم بر لیتر) می باشد و اعمال تبدیل موجک روی داده های ورودی مدل باعث بهبود نتایج تا ضریب تبیین 0.94 و جذر میانگین مربعات خطای 0.0210 (میلی گرم بر لیتر) شد. بنابراین ترکیب ماشین بردار پشتیبان با تبدیل موجک یک ایده جدید برای پیش بینی مقدار BOD رودخانه کارون می باشد. در پایان مقدار BOD برای یک دوره شش ماهه با استفاده از مدل WSVM پیش بینی شد.

به دلیل وجود جریان های ثانویه در انحناء رودخانه، دیواره خارجی در پیچ همواره در معرض تخریب و فرسایش می باشد. روش های متعددی جهت مقابله با فرسایش قوس خارجی وجود دارد که یکی از ساده ترین و در عین حال اقتصادی ترین این روش ها استفاده از آبشکن می باشد. آبشکن به عنوان مانعی در مسیر جریان با کاهش سرعت و ایجاد گردابه های افقی در بین آبشکن ها باعث رسوبگذاری و حفاظت دیواره آبراهه می گردد. از طرفی این گردابه ها باعث افزایش تنش برشی شده و افزایش فرسایش و آبشستگی را در اطراف آبشکن به خصوص در دماغه به همراه خواهد داشت. در این تحقیق به بررسی هندسه چاله آبشستگی پیرامون آبشکن های نفوذپذیر، نفوذناپذیر و باندال لایک که به صورت ترکیبی از آبشکن نفوذپذیر و نفوذناپذیر می باشد، در قوس 90 درجه ملایم و در شرایط غیر مستغرق پرداخته شده است. برای این منظور در یک فلوم قوسی 90 درجه و ملایم (نسبت شعاع قوس به عرض کانال برابر 4) و دارای بستر رسوبی با قطر متوسط 1.5 میلی متر و در شرایط آب زلال، آزمایش ها طراحی و انجام شد. بازه تغییرات عدد فرود در آزمایش های انجام شده بین 0.22 تا 0.29 متغیر می باشد. نتایج بیانگر این بود که با افزایش درصد نفوذپذیری میزان حداکثر ابعاد چاله آبشستگی کاهش می یابد. ضمنا افزایش عدد فرود جریان باعث افزایش ابعاد چاله آبشستگی شده که این تاثیر در آبشکن های نفوذپذیر و باندال لایک کمتر بوده است.

کشاورزی به عنوان تنها صنعتی که قابلیت تولید غذا را دارد، مصرف کننده 85 درصد منابع آب شیرین در سطح جهان است. با وجود افزایش تقاضا برای غذا و در نتیجه نیاز به گسترش کشاورزی، زمین های کشاورزی مناسب و منابع آبی محدود هستند. در این مطالعه تلاش گردیده است تا با استفاده از تکنیک سنجش از دور میزان بهره وری محصولات عمده دشت نیشابور که شامل محصولات زمستانه (گندم و جو) و محصولات تابستانه (ذرت و گوجه فرنگی) را برآورده شود. در این مطالعه با استفاده از الگوریتم سبال میزان تبخیر-تعرق واقعی هر یک از محصولات در دوره رشد محاسبه گردید و سپس با استفاده از تابع تولید میزان تولید تخمین زده شد و میزان بهره وری اقتصادی آببا در نظر گرفتن عمق آب زیرزمینی و میزان انرژی لازم برای استخراج آب، محاسبه گردید. در نهایت با استفاده از الگوریتم برنامه ریزی خطی سطح زیر کشت هر یک از محصولات با فرض بر اینکه مجموع سطح زیر کشت در سطح حوضه افزایش پیدا نکند بهینه شد. در این مطالعه دو سناریو مورد بررسی قرار گرفت، اول میزان برداشت از منابع آب زیرزمینی برابر میزان آب تجدیدپذیر باشد، دوم به منظور بهبود ذخیره آب زیرزمینی از دست رفته میزان برداشت از منابع آب زیرزمینی برابر با 80 درصد میزان آب تجدیدپذیر باشد. نتایج این مطالعه نشان داد که ذرت با بیشترین بهره وری معادل 97 سنت بر مترمکعب آب در سطح حوضه با صرفه ترین محصول کشت شده و گوجه فرنگی با بهره وری 6 سنت بر مترمکعب آب کمترین بهره وری اقتصادی و نامناسب ترین کشت انجام شده می باشند. گندم و جو نیز با متوسط بهره وری 41 سنت بر مترمکعب در مقیاس حوضه در رتبه دوم قرار گرفت.

رشد فزاینده جمعیت و صنعت در کلانشهر تهران باعث شده آب سدهای لتیان و ماملو به شرب تهران اختصاص یابد. بر اساس سیاست گذاری های کلان کشوری مقرر گردیده است با تخصیص آب سدهای لتیان و ماملو به شرب تهران، پساب تصفیه خانه جنوب تهران به کشاورزی دشت ورامین اختصاص یابد. بدیهی است که انتقال حجم عظیم پساب جنوب تهران به دشت ورامین دارای اثرات اقتصادی، اجتماعی و زیست محیطی زیادی می باشد.هدف از این مطالعه مدلسازی اثرات بلندمدت استفاده از فاضلاب بر سلامت کشاورزان دشت ورامین با استفاده از روش پویایی سیستم می باشد. سناریوهای عرضه آب تصفیه خانه جنوب عبارت بود از سناریو یک: حفظ شرایط موجود، سناریو دو: تخصیص کامل سد لتیان به شرب تهران، اختصاص 200 میلیون مترمکعب فاضلاب تصفیه شده در فصل زراعی به کشاورزی منطقه و 40 میلیون مترمکعب به تغذیه مصنوعی در فصل غیرزراعی از سال 1395 به بعد، سناریوی سه: سناریو دو منهای تغذیه مصنوعی و سناریو چهار: سناریو دو + تخصیص 50 میلیون مترمکعب از سال 1410. نتایج نشان داد در صورت استفاده از فاضلاب خام تا سال 1420 غلظت عناصر مس و کادمیوم از حد مجاز عبور نموده و استفاده از فاضلاب اثرات بهداشتی زیانباری به همراه خواهد داشت. اما استفاده از پساب (فاضلاب تصفیه شده) تا حدود 150 سال دیگر ایمن بوده و مشکلات بهداشتی ناشی از فلزات سنگین به بار نخواهد آورد. نتایج شبیه سازی غلظت نیترات در آب های زیرزمینی نشان داد در همه سناریوها تا سال 1420 غلظت نیترات از حد مجاز جهت شرب عبور خواهد کرد. اعمال سناریوی چهار منجر به ایجاد کمترین غلظت نیترات و سناریو سه منجر به بیشترین غلظت نیترات در منابع آب زیرزمینی می شود.

به منظور بررسی تاثیر چهار تنظیم کننده رشد (ایندول استیک اسید، بنزیل آدنین، سالیسیلیک اسید و جیبرلیک اسید) و یک ماده هیومیکی بر گیاه بهسازی (گیاه پالایی) یک خاک آهکی آلوده به نیکل زیر کشت ذرت، آزمایشی در شرایط گلخانه ای به صورت فاکتوریل، در قالب طرح کاملا تصادفی و با سه تکرار انجام شد. نتایج نشان داد که احتمالا گیاه پالایی نیکل به وسیله ذرت از طریق فرایند گیاه پایاسازی (تثبیت گیاهی) می باشد و کاربرد تنظیم کننده های رشد بر این فرایند موثر بود. استفاده از تنظیم کننده های رشد، موجب افزایش فاکتور غلظت نیکل در ریشه و کاهش فاکتور انتقال این عنصر گردید و در بین تنظیم کننده ها کمترین فاکتور انتقال با محلول پاشی بنزیل آدنین و بیشترین فاکتور غلظت نیکل در ریشه با کاربرد سالیسیلیک اسید یا بنزیل آدنین حاصل شد. این در حالی است که ماده هیومیکی اثر معنی داری در مقایسه با شاهد بر این فاکتورها از خود نشان نداد. تاثیر تنظیم کننده ها بر جذب نیکل ریشه به ترتیب با سالیسیلیک اسید > بنزیل آدنین > جیبرلیک اسید > ایندول استیک اسید بدست آمد. جیبرلیک اسید بالاترین تاثیر را بر افزایش وزن خشک اندام هوایی و شاخص تحمل گیاه داشت. استفاده از تنظیم کننده رشد بنزیل آدنین در مقایسه با شاهد و سایر تنظیم کننده ها بر توزیع نیکل در گیاه ذرت تاثیر معنی داری داشت و موجب افزایش درصد تجمع این عنصر در ریشه و کاهش حضور آن در اندام هوایی گردید. همچنین طی این آزمایش مشاهده شد که استفاده از ماده هیومیکی بر شاخص تحمل گیاه نسبت به نیکل اثر منفی داشت و کاربرد بیشترین سطح به کار رفته موجب کاهش معنی دار وزن خشک ریشه و اندام هوایی گردید.

تنش خشکی و کمبود آب از مهمترین دلایل کاهش تولید محصول می باشد. سوپرجاذب ها توانایی جذب و آزادسازی تدریجی آب برای گیاه را دارند.اما کارایی هر یک از این پلیمرها در شرایط مختلف متفاوت خواهد بود. براین اساس در این تحقیق هدف مقایسه کارایی دو سوپرجاذب آکواسورب و اکسپتا در بهبود خصوصیات فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی خاک و نیز بهبود عملکرد گوجه فرنگی بوده است. در این تحقیق 13 تیمار با درصدهای مختلف از سوپرجاذب ها در خاک هایی مورد آزمایش قرار گرفتند که بر اساس آزمون خاک، کوددهی شده بودند. نتایج کاربرد دو پلیمر در خاک نشان داد که با افزایش میزان پلیمر در خاک، رطوبت خاک نیز به شکل معنی داری افزایش داشته است به نحوی که بیشترین میزان جذب رطوبت در تیمار 7 که شامل 1.5 درصد پلیمر آکواسورب بوده، 23.3 درصد و تیمار 13 که شامل 1.5 درصد پلیمر اکسپتا بوده، 25.6 درصد بود. با افزایش غلظت پلیمر جرم مخصوص ظاهری خاک به شکل معنی داری کاهش یافت و در تیمار 13 به 0.91 گرم بر سانتی مترمکعب رسید. همچنین تیمارهای 4 (شامل 0.75 درصد پلیمر آکواسورب) و 11 (شامل 1 درصد پلیمر اکسپتا) به شکل معنی داری کاهش EC خاک را نشان دادند به نحوی که EC عصاره گل اشباع خاک از 0.90 در تیمار شاهد به 0.68 در تیمار 4 کاهش یافت.افزودن سوپرجاذب ها بر روی میزان پتاسیم خاک به شکل معنی داری موثر بوده است ولی بر سایر ویژگیهای خاک تاثیر نداشت.کاربرد پلیمرها باعث افزایش معنی داری در تعداد برگ ها، شاخه های گیاه، وزن تر گیاه و وزن میوه شد به نحوی که بالاترین سطوح پلیمری استفاده شده (تیمارهای 7 و 13) بیشترین تاثیر در افزایش وزن تر گیاه را داشته اند. همچنین استفاده از 1 درصد از سوپرجاذب اکسپتا (تیمار 12 که شامل 1.25 درصد پلیمر اکسپتا بود) باعث افزایش معنی دار وزن میوه (502.9 گرم) نسبت به تیمار شاهد (73.5 گرم) شد.بر اساس نتایج ارائه شده تیمار 2 (0.25 درصد پلیمر آکواسورب) و تیمار 9 (0.5 درصد پلیمر اکسپتا) بیشترین تاثیر معنی دار در افزایش میزان نیتروژن گیاه را داشته اند به نحوی که میزان نیتروژن در تیمار شاهد 1.31 درصد و در تیمارهای 2 و 9 به ترتیب 2.88 و 2.82 درصد اندازه گیری شده است. با اعمال سوپرجاذب ها تعداد باکتری ها و قارچ ها به شکل معنی داری افزایش یافت. نتایج نهایی این تحقیق نشان داد اعمال سوپر جاذب ها بویژهنوع اکسپتا می تواند باعث بهبود خصوصیات فیزیکی و بیولوژیکی خاک و نهایتا افزایش محصول گردد.

استفاده از پسماندهای آلی همچون لجن فاضلاب در خاک های کشاورزی با ماده آلی کم شیوه ای متداول برای اصلاح و بهبود شرایط خاک محسوب می شود. با این حال، مصرف لجن فاضلاب ممکن است از طریق افزایش سوبسترای قابل دسترس و به عنوان یک منبع غذایی، اثر جانوران خاک به ویژه کرم خاکی برشاخص های زیستی نظیر فعالیت میکروبی و آنزیمی و در پی آن کیفیت میکروبیولوژیک خاک را تغییر دهد. به همین دلیل هدف این پژوهش ارزیابی عکس العمل ویژگی های میکروبیولوژیکی و بیوشیمیایی خاک به مصرف لجن فاضلاب در حضور کرم خاکی بود. تیمارهای آزمایش شامل لجن فاضلاب (در دو سطح بدون لجن فاضلاب و 1.5 درصد لجن فاضلاب) به عنوان فاکتور اول و کرم خاکی به عنوان فاکتور دوم بودند که به صورت فاکتوریل 4×2 در قالب طرح کاملا تصادفی در سه تکرار و شرایط گلخانه برای مدت 90 روز اجرا شد. نتایج تجزیه عامل نشان داد که سه مولفه اول دارای ارزش ویژه بیشتر از یک بوده و جمعا 89 درصد تغییرات را توجیه کردند. بر اساس نمودار دو بعدی اغلب ویژگی های میکروبی خاک با مصرف لجن فاضلاب افزایش یافتند که این اثر مثبت به دلیل بالا بودن میزان مواد آلی و عناصر غذایی و همچنین غلظت پایین فلزات سنگین در این پسماند آلی بود. همچنین با مصرف لجن، وابستگی گونه آیزنیافتیدا به ریزجانداران به عنوان منبع غذایی کاهش یافت ولی گونه آلولوبوفورا کالیژینوزا به دلیل تغذیهی انتخابی از ریزجانداران، همچنان به زیستتودهی میکروبی وابسته بود و اثرات مثبت به همراه داشت.

محیط های طبیعی، سیستم های پیچیده فیزیکی-شیمیایی هستند که در آن ها واکنش های شیمیایی در حالت شبه تعادل قرار دارند. در چنین سیستم هایی، زیست فرآهمی عناصر غذایی از جمله فسفر متاثر ازشرایط محیطی و غلظت دیگر یون ها نظیر یون های کلسیم و منیزیم است. منیزیم یکی از کاتیون های غالب در آب آبیاری و محلول خاک خاک های آهکیاست و یافته های اخیر افزایش نسبی غلظت آن در آب آبیاری را نشان می دهد.به دلیل اهمیت کینتیک واکنش های شیمیایی در کنترل غلظت این یون ها در محلول خاک و به منظور شناخت میزان تاثیر آن در برهم کنش های جذب سطحی یون های منیزیم و فسفات، در این پژوهش کینتیک جذب سطحی این دو یون بر کانی گئوتایت تابعی از pH و زمان تعادلی اندازه گیری شد و نتایج با مدل های تجربی کینتیک جذب سطحی توصیف گردید. نتایج نشان داد که در میان مدل های کینتیک شیمیایی، مدل شبه مرتبه دوم (R2~0.99) و از مدل های بر پایه پخشیدگی مدل های الویچ و پخشیدگی به درون ذرات (R2~0.7-0.9) داده های آزمایشی را به خوبی پیش بینی می کنند.داده ها همچنین نشان داد که کینتیک جذب سطحی یون های منیزیم و فسفات تابعی از pH می باشد. تابعیت کینتیک جذب سطحی این یون ها به pH نشان می دهد که تفاوت در نوع بار یون با بار سطحی کانی و در نتیجه برهم کنش های الکترواستاتیک عامل محدود کننده سرعت واکنش است. علاوه بر این داده ها نشان داد که جذب سطحی هر یک از این دو یون هم موجب تسریع در واکنش جذب سطحی یون دوم و هم موجب افزایش مقدار جذب سطحی آن روی کانی گئوتایت می شود.

قابلیت استفاده فلزات سنگین به توزیع آن ها در خاکدانه های با اندازه مختلف بستگی دارد. در این پژوهش تاثیر اندازه خاکدانه بر قابلیت استفاده مس برای گیاه ذرت در تعدادی از خاک های آلوده استان اصفهان مورد بررسی قرار گرفت. نمونه های خاک هوا خشک شده، با استفاده از روش الک خشک به 4 بخش، 4 تا 2، 2 تا 0.25، 0.25 تا 0.053 و کوچکتر از 0.053 میلی متر تفکیک شدند. قابلیت استفاده مس در خاک و خاکدانه ها با استفاده از روش های DTPA-TEA، مهلیچ 1، کلرید کلسیم 0.01 مولار و آب مقطر اندازه گیری شد. به منظور بررسی همبستگی بین مس عصاره گیری شده و شاخص های گیاهی، ذرت به مدت 8 هفته در گلخانه کشت گردید. نتایج نشان داد که مقدار نسبی خاکدانه های 0.25 تا 2 میلی متر در خاک های مورد مطالعه بیشترین بود و این خاکدانه ها بیشترین سهم را در مقدار مس کل خاک داشتند. بیشترین مقدار مس قابل استفاده در خاکدانه های کوچکتر از 0.05 میلی متر و پس از آن خاکدانه های 0.05 تا 0.25، 0.25 تا 2 و 2 تا 4 میلی متر قرار داشتند. مقدار مس قابل استفاده در خاکدانه های 0.05 تا 0.25 میلی متر و شاخص های گیاهی دارای بیشترین همبستگی بود و پس از آن خاکدانه های کوچکتر از 0.05، 0.25 تا 2 و 2 تا 4 میلی متر قرار داشتند. بنابراین، خاکدانه های 0.05 تا 0.25 میلی متر سهم بالاتری در تامین مس برای گیاه ذرت داشته اند.

به منظور ارزیابی اثر جهت شیب بر پراکنش مکانی برخی از ویژگی های خاک و ویژگی های هلو در منطقه سامان شهرکرد، در دو جهت شیب شرقی و غربی، از عمق های 30-0 و 60-30 سانتی متری، در مجموع، 136 نمونه خاک برداشت گردید. نمونه برداری از درختان هلو بصورت ترکیبی از دو درختی که فاصله کمتری با نمونه های خاک داشتند، انجام شد. نتایج مقایسه میانگین ها نشان داد که خاک شیب شرقی، درصد رس، سیلت، کربن آلی، پتاسیم، فسفر و آهن قابل جذب بیشتری نسبت به شیب غربی دارد و کیفیت بهتر خاک باعث افزایش معنی دار عملکرد (کمیت) درختان شیب شرقی نسبت به شیب غربی شده است، در حالی که کیفیت هلو در شیب غربی بهتر بود که می تواند ناشی از سایر عوامل، بویژه عوامل اقلیمی باشد. بر اساس نتایج حاصل از برازش مدل های استاندارد بر تغییرنماهای تجربی، تمامی متغیرها بجز pH افق عمقی دارای ساختار مکانی بودند. توزیع مکانی میزان عملکرد و تعداد میوه الگوی تقریبا مشابهی با درصد ذرات رس و کربن آلی، پتاسیم، فسفر و آهن قابل جذب در هر دو عمق مورد مطالعه نشان داد و همچنین پراکنش مکانی طول و قطر شاخه سال جاری با پراکنش مکانی درصد ذرات رس و پتاسیم قابل جذب خاک مشابهت داشت. نتایج فوق نشان دهنده ی تاثیر قابل توجه ویژگی های خاکی بویژه درصد ذرات رس و پتاسیم قابل جذب بر ویژگی های عملکردی و رویشی هلو می باشد. مطالعه-ی تاثیر مصرف کودهای NPK و آهن بر ویژگی های کمی، کیفی و رویشی هلو در باغات منطقه به منظور روشن شدن تاثیر این عناصر و همچنین مطالعه ای در رابطه با تاثیر عوامل اقلیمی بر ویژگی های کیفی هلو پیشنهاد می گردد.

رواناب سطحی یکی از عوامل مهم در انتقال ذرات خاک و در نتیجه فرسایش سطحی خاک است. شدت باران و شیب سطح دو عامل مهم و تاثیرگذار در فرسایش سطحی می باشند. در این پژوهش، انتقال پذیری ذرات اولیه خاک به وسیله رواناب سطحی بر روی یک خاک میان بافت (رس لومی) در نه شدت باران (از 10 تا 90 میلی متر بر ساعت) و پنج درجه شیب (از صفر تا 40 درصد) به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی انجام گرفت. فرسایش سطحی و توزیع اندازه ذرات فرسایش یافته با استفاده از فلوم هایی به ابعاد cm 32 × 50 تحت باران های شبیه سازی شده به مدت 45 دقیقه اندازه گیری شد. بر اساس نتایج، شدت باران 20 میلی متر بر ساعت به عنوان آستانه شدت باران و شیب 10 درصد، به عنوان آستانه شیب برای وقوع فرسایش سطحی خاک بود. میزان فرسایش سطحی تحت تاثیر شدت باران (P<0.001) و شیب سطح (P<0.001) قرار گرفت به طوری که با افزایش شدت بارندگی و شیب سطح، میزان فرسایش سطحی به طور چشم گیری افزایش یافت. تفاوت اساسی بین ذرات اولیه خاک از نظر ویژگی انتقال پذیری وجود داشت. انتقال پذیری ذرات توسط جریان سطحی نیز به شدت تحت تاثیر شدت باران (P<0.001) و شیب سطح (P<0.001) قرار گرفت. با افزایش شدت باران انتقال پذیری ذرات سیلت افزایش و انتقال پذیری ذرات شن کاهش یافت. میزان انتقال ذرات رس تحت تاثیر شیب سطح قرار نگرفت. با وجود آن که میزان انتقال ذرات شن (به جز شن بسیار درشت) با افزایش شیب به شدت کاهش یافت، انتقال پذیری ذرات سیلت و رس تحت تاثیر شیب سطح قرار نگرفت. ذرات سیلت بیشترین سهم مواد فرسایش یافته را شامل شدند. حساسیت ذاتی بالای ذرات سیلت و حتی رس به فرسایش سطحی عواملی بودند که موجب شدند با افزایش درجه شیب، انتقال آن ها تحت تاثیر قرار نگیرد.با توجه به سهم بسیار بالای ذرات سیلت در هدررفت خاک، این ذره به عنوان حساس ترین ذره خاک در برابر فرآیندهای فرسایش آبی شناخته شد.

برای بررسی توانایی روش های نقشه برداری خاک (سنتی و رقومی) در توصیف پراکنش خاک ها در دشت شهرکرد استان چهارمحال و بختیاری، 120 خاک رخ با فواصل تقریبی 750 متر حفر، تشریح و نمونه برداری شدند. نقشه های سنتی خاک در دو مرحله جداگانه در سطوح گروه بزرگ و زیرگروه تهیه گردیدند. همچنین، نقشه های رقومی کلاس های خاک در دو سطح رده بندی مذکور با مدل رگرسیون لاجیستیک چندجمله ای تهیه شدند. سپس، واحدهایی که در نقشه های سنتی دارای فراوانی بیشتری بودند انتخاب و همان واحدها بر روی نقشه های رقومی قرار داده شدند. شاخص تفرق شانن در هر یک از نقشه ها برای دو سطح رده بندی مزبور تعیین گردید و اختلاف میانگین آن ها بین دو نقشه از نظر آماری مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که برای اکثر واحدها در هر دو سطح رده بندی، تفرق شانن برای نقشه های رقومی بیشتر از نقشه های سنتی است و در سطح گروه بزرگ و زیرگروه این اختلاف، به ترتیب، برای 75 و 50 درصد از واحدها در سطح احتمال 0.05 و 0.001 معنی دار می باشد. با توجه به واقعیت پیچیدگی پراکنش خاک ها و تغییرات پیوسته آن ها به نظر می رسد که جدا کردن مرز دقیق کلاس های خاک غیر ممکن است و شاخص های تفرق نیز این موضوع را تایید نموده و توانسته اند توانایی روش نقشه برداری رقومی را در بیان توصیف پراکنش خاک ها نشان دهند. پس از آگاهی از تغییرات مکانی خاک، نحوه مدیریت آن چالش بسیار مهمی است که هنوز نیازمند بهبود و توسعه دستگاه ها و ابزارهای مدیریتی است و انتظار می رود در آینده نزدیک، شاهد تغییر نحوه ی مدیریت اراضی با فنون و روش های نوین باشیم.

کادمیم یکی از فلزات سنگین است که به خاطر اثرات سمی بالقوه آن بر فعالیت و ترکیب موجودات زنده خاک، در چند دهه گذشته بسیار مورد توجه قرار گرفته است. تثبیت فلزات سنگین با استفاده از اصلاح کننده ها، روشی ساده و سریع برای کاهش گسترش آلودگی فلزات سنگین محسوب می شود. هدف از این پژوهش سنتز نانوذرات مگنتیت (Fe3O4) تثبیت شده با سدیم دودسیل سولفات (SDS) و بررسی اثر درصدهای مختلف آن (از صفر تا 10 درصد) بر شکل های مختلف کادمیم در خاک آلوده شده با 1000 میلی گرم کادمیم بر کیلوگرم با روش عصاره گیری دنباله ای تسیر بود. نتایج نشان داد غلظت کادمیم در شکل های محلول و کربناتی با افزایش درصد نانوذرات کاهش یافت.بیشترین میزان کاهش غلظت کادمیم در تیمار 10 درصد نانوذره (80 درصد در شکل محلول و 28 درصد در شکل کربناتی نسبت به تیمار شاهد) مشاهده شد. غلظت کادمیم متصل به شکل اکسیدها با افزایش درصد نانوذرات افزایش یافت، به طوری که در تیمار 10 درصد نانوذره به سه برابر تیمار شاهد رسید.غلظت کادمیم در شکل های تبادلی و باقی مانده با تغییر درصد نانوذرات تغییرات چندانی نداشت. همچنین، تحرک و فراهمی زیستی کادمیم در خاک در تیمار 10 درصد نانوذره، 17 درصد کاهش یافت. بنابراین، می توان نتیجه گیری کرد که نانوذرات مگنتیت تثبیت شده باعث کاهش حلالیت کادمیم در خاک و کاهش فراهمی زیستی این فلز می گردد.

توسعه پایدار و حفظ محیط زیست ارتباط تنگاتنگی باهم دارند. ﻛﺸﺎورزی ﭘﺎﻳﺪار، ﺗﻮﻟﻴﺪ و بهره برداری ﻣﺪاوم از ﻳﻚ زیست بوم زراﻋﻲ ﺑﺎ رﻋﺎﻳﺖ جنبه های ﻣﺨﺘﻠﻒ زیست محیطی ﺑﺮ اﺳﺎس به کارگیری ﺣﺪاﻗﻞ نهاده ها (غیر از ﻛﻮد آﻟﻲ) اﺳﺖ.ﻓﺴﻔﺮﻳﻜﻲ از ﻋﻨﺎﺻﺮﻣﻬﻢ و ﺿﺮوری ﺑﺮای ﮔﻴﺎﻫﺎن اﺳﺖ. ﺑﺮای ﺗﺄﻣﻴﻦﻓﺴﻔﺮ موردنیاز از ﻛﻮدﻫﺎی فسفره اﺳﺘﻔﺎده می شود ﻛﻪ در شرایط ﺧﺎک، به صورت ﻧﺎﻣﺤﻠﻮل درآمده و از دﺳﺘﺮس ﮔﻴﺎه ﺧﺎرج می شود. ﻛﻮدﻫﺎی زیستی ﺣﺎوی میکروارگانیسم های حل کننده ﻓﺴﻔﺎت ﺑﺎﻋﺚﺣﻞ ﺷﺪن ﻓﺴﻔﺮﻧﺎﻣﺤﻠﻮل و ﻛﺎﻫﺶ ﻣﺼﺮف ﻛﻮدﻫﺎی ﺷﻴﻤﻴﺎﻳﻲ می گردد. به منظور بررسی قابلیت ماندگاری باکتری های حل کننده فسفات در گرانول آزمایشی در قالب طرح کاملا تصادفی با آرایش فاکتوریل انجام شد. بدین ترتیب که 10 ایزوله انتخاب شدند و به ترتیب با نسبت 50، 25، 15 و 10 درصد از آپاتیت، ماده آلی، گوگرد و محلول گرانول ساز (نسبت 1:1 و 2:1 باکتری و ملاس چغندر قند) برای هر ایزوله تهیه شد. محصول نهایی در دمای 28 و 40 درجه سانتی گراد خشک و 4 ماه نگهداری شد و شمارش جمعیت بلافاصله و در 10، 20، 30، 60، 90 و 120 روز بعد به روش سری های رقت انجام گرفت. بیشترین جمعیت باکتری در نسبت 1:1 مایه تلقیح به ملاس چغندر قند مشاهده شد البته برخی از باکتری ها توانستند در نسبت 2:1 نیز جمعیت خود را تا مدتی حفظ کنند. گرانول تولیدشده بر اساس استاندارد تعریف شده تا 3 ماه جمعیت خود را حفظ کرد و مناسب ترین جمعیت در گرانول 1:1 خشک شده در 28 درجه سانتی گراد مشاهده شد و برخی از گرانول های نسبت 1:1 دمای 40 درجه سانتی گراد نیز با استاندارد تعریف شده مطابقت داشتند.

رشد جمعیت جهان، محدودیت منابع آب و نیاز به تولید محصول بیشتر، به تمایل کشاورزان در مصرف کودهای نیتروژنی بیش از نیاز گیاه و به دنبال آن آبشویی نیترات اضافه به آب های زیرزمینی و آلودگی زیست محیطی منجر شده است. به همین دلیل ارزیابی مدل های جدید با کاربری آسان در برآورد صحیح از توزیع رطوبت و نیتروژن و شناسایی حرکت آب و املاح در خاک منطقه و انتخاب بهترین گزینه مدیریتی با دقت بالا ضروری است. این پژوهش با هدف اعتبارسنجی مدل Eu-Rrotae-N دربرآورد توزیع رطوبت و نیتروژن و شاخص های عملکرد گیاه فلفل تحت مدیریت های مختلف کود نیتروژن انجام شد. تیمارهای آزمایشی شامل سه سطح کودی صفر (N0)، نسبت نیترات به آمونیوم 20:80 (N2) و 40:60 (N3) بود که در طرح آماری بلوک های کامل تصادفی در سه تکرار در اصفهان اجرا شد. آبیاری با پایش روزانه رطوبت و به میزان کمبود رطوبت از ظرفیت مزرعه انجام گرفت. عملکرد گیاه فلفل، رطوبت و نیتروژن خاک در طول دوره رشد اندازه گیری شدند. ارزیابی کارایی مدل با استفاده از چهار شاخص ریشه میانگین مربعات خطا (RMSE)، ریشه میانگین مربعات خطای نرمال شده (NRMSE)، ضریب تبیین (r2) و شاخص توافق ویلموت (d) انجام شد. عملکرد گیاه با اختلاف قابل قبولی کمتر از میزان واقعی برآورد شد. برای نیترات و رطوبت خاک، NRMSE به ترتیب برابر 11.45 و 12.08، 0.89RMSE و 0.022، 0.998 r2 و 0.996 و d برابر با 0.665 و 0.66 بود. میزان NRMSE کمتر از 20 درصد گویای کارایی خوب مدل و r2 بیشتر از 90 درصد نشان دهنده روند شبیه سازی بسیار مناسب مدل بود. همچنین RMSE و d در محدوده قابل قبول قرار داشتند. با توجه به این که نتایج ارزیابی نشان دهنده کارایی مناسب مدل Eu-Rotate-N در شبیه سازی رطوبت، نیترات و عملکرد گیاه بود. پس می توان از این مدل برای شبیه سازی در بهینه سازی مدیریت آب و نیتروژن در مزرعه در شرایط گرم و خشک اصفهان استفاده کرد.

مطالعه حاضر با هدف مقایسه چهار روش محاسبه وزن در ارزیابی کیفی و کمی تناسب اراضی با استفاده از منطق فازی برای پیش بینی عملکرد گندم در شهر کیان، استان چهارمحال و بختیاری انجام شد. در این مطالعه وزن خصوصیت ها و کیفیت های موثر بر گندم شامل خصوصیات اقلیمی و ویژگی های خاک با استفاده از چهار روش شبکه عصبی با یک نرون و چهار نرون، حداقل مجذورات جزﺋﻰ و رگرسیون چند متغیره محاسبه شد. در همه روش های وزن دهی بیشترین وزن مربوط به سنگریزه و کمترین وزن مربوط به رس بود. مقایسه نتایج ارزیابی به روش فازی به هر چهار روش محاسبه وزن از طریق مقایسه ضریب تبیین معادلات رگرسیونی بین شاخص اراضی و تولید مشاهده شده انجام گرفت. ضریب تبیین بین تولید مشاهده شده و تولید پیش بینی شده برای روش محاسبه وزن شبکه عصبی با یک نرون و چهار نرون، حداقل مجذورات جزﺋﻰ و رگرسیون چند متغیره به ترتیب 0.595، 0.56، 0.596 و 0.6 به دست آمد. نتایج استفاده از وزن تخمین زده شده به وسیله سه روش شبکه عصبی با یک نرون، حداقل مجذورات جزﺋﻰ و رگرسیون چند متغیره در روش فازی مشابه بود و بیشترین ضریب تبیین و کم ترین مقادیر جذر میانگین مربعات خطاها در بین مدل ها برای این سه روش به دست آمد. اما در مورد شبکه عصبی استفاده از یک نرون به جای چهار نرون با تفاوتی اندک کارآمدتر بود. ضریب تبیین نسبتا کم به دست آمده از روش های مورد استفاده حاکی از اهمیت مدیریت اراضی در میزان عملکرد دارد. نتایج این مطالعه بر ضرورت وارد نمودن پارامارهای مدیریتی در محاسبات ارزیابی اراضی دلالت نمود.

تصعید آمونیاک یکی از مهم ترین راه های هدررفت نیتروژن از اکوسیستم های کشاورزی و غیرکشاورزی است. در این مطالعه دو آزمایش جداگانه با اهداف بررسی تاثیر سطوح مختلف کربنات کلسیم خاک (آزمایش اول) و یا سطوح کاربرد بقایای گیاهی (آزمایش دوم) همچنین نوع و مقدار کودهای نیتروژنی مصرفی و بر مقدار تصعید آمونیاک از خاک انجام شد. هر دو آزمایش بصورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با 18 تیمار در 3 تکرار انجام شدند. تیمارهای آزمایش اول شامل سه سطح 20، 27 و 35 درصد کربنات کلسیم خاک، سه سطح صفر، 200 و 400 کیلوگرم نیتروژن در هکتار و چهار منبع سولفات آمونیوم، نیترات آمونیوم، اوره و اوره- اسید سولفوریک و تیمارهای آزمایش دوم نیز سه سطح صفر، 2.5 و 5 درصد بقایای یونجه، سه سطح نیتروژن و چهار منبع کودهای فوق بود. نتایج نشان داد که با افزایش سطح کربنات کلسیم خاک، مقدار بقایای گیاهی یونجه و همچنین مقدار نیتروژن مصرفی، مقدار نیتروژن تصعید شده به صورت آمونیاک افزایش یافت. با افزایش میزان آهک خاک به مقدار 15 درصد، میزان نیتروژن تصعید شده به صورت آمونیاک شش برابر گردید. در آزمایش دوم بیش ترین میزان نیتروژن تصعید شده از کاربرد 400 کیلوگرم نیتروژن در هکتار از منبع کود اوره-اسید سولفوریک و 5 درصد بقایای گیاهی و کم ترین میزان آن نیز از تیمار شاهد یا خاک فاقد هر گونه کود نیتروژنی و بقایای گیاهی به دست آمد. در صورت عدم کاربرد بقایای گیاهی ترتیب میزان هدررفت نیتروژن بصورت گاز آمونیاک اوره< سولفات آمونیوم< نیترات آمونیوم< اوره-اسید سولفوریک و در صورت کاربرد بقایای گیاهی بصورت اوره-اسید سولفوریک < نیترات آمونیوم< اوره< سولفات آمونیوم بود.

در بین رویشگاه های مختلف، آتش یک فاکتور اکولوژیک و تعیین کننده است که بسیاری از ویژگی های فیزیکی، شیمیایی و زیستی خاک تحت تاثیر آن تغییر می کند که وسعت و مدت زمان این اثرات به شدت آتش سوزی بستگی دارد. به منظور بررسی تاثیر آتش و شدت های مختلف آن بر ویژگیهای شیمیایی مختلف خاک در جنوب شرقی پارک ملی گلستان، منطقه ییلاق دشت با ارتفاع 1400 متر و پوشش علفی، بوته ای و درختچه ای انتخاب شد. مناطق کنترل نیز در مجاور مناطق آتش گرفته هر سه نوع پوشش گیاهی با مشخصات اکولوژیک یکسان مشخص شدند. نمونه های خاک در مناطق با و بدون رخداد آتش از عمق 0-5 سانتی متری زیراشکوب سه نوع پوشش گیاهی برداشت شد و ویژگی های خاک شامل ماده آلی، ماده آلی ذره ای، نیترژن کل و پایداری خاکدانه ها اندازه گیری شد. نتایج نشان داد آتش در هیچکدام از شدت ها تاثیر معنی داری بر میزان ماده آلی نداشت در حالی که ماده آلی ذره ای و پایداری خاکدانه در شدت های متوسط و زیاد در مقابل آتش کاهش نشان داد (). میانگین ماده آلی ذره ای از 0.8 گرم بر کیلوگرم در منطقه شاهد به 0.7 گرم بر کیلوگرم در منطقه با شدت متوسط و از 0.7 گرم بر کیلوگرم در منطقه شاهد به 0.5 گرم بر کیلوگرم در منطقه با شدت زیاد آتش تنزل نشان داد. پایداری خاکدانه از 46.60 درصد در منطقه شاهد به 34.90 درصد در منطقه با شدت متوسط و از 37.10 درصد در منطقه شاهد به 30.80 درصد در منطقه با شدت زیاد آتش کاهش یافت. آتش باعث افزایش مقدار نیتروژن کل در شدت های مختلف شد.

یخبندان های زودرس پائیزه یکی از پدیده های زیانبخش جوی است که همه ساله منجر به کاهش عملکرد محصولات کشاورزی و باغی می شود.هدف مقاله حاضر تحلیل فراوانی این پدیده است. روزهای یخبندان ایستگاه های همدیدخراسان رضوی برای مطالعه موردی انتخاب وتحلیل فراوانی شده است. غربال اولیه و آزمون های پایه (تصادفی بودن، همگنی، استقلال و...) بررسی شدند. هشت تابع توزیع نرمال، گامبل نوع 1، گامای 2 پارامتری، لوگ نرمال 2 و 3 پارامتری، پارتوی تعمیم یافته، حدی تعمیم یافته و پیرسون نوع 3 با پنج روش برآوردی گشتاورهای معمولی، حداکثر درست نمائی، گشتاورهای وزن داراحتمالی، حداکثرآنتروپی و گشتاورهای اصلاح شده تحلیل فراوانی شدند. آزمون نیکوئی برازش کولموگروف اسمیرنوف استفاده شد. دو روش برآورد PWM، ModM برتری نسبی خود را نسبت به روش های دیگربرآورد نشان دادند. تابع پارتوی تعمیم یافته برتری برازش را در 60 درصد از حالات نسبت به سایر توابع از خود نشان داد. هم چنین مشخص شد نمی توان یک قانون احتمالی یا یک روش برآورد خاص را برای تحلیل فراوانی یخبندان های زودرس پائیزه پیشنهاد کرد. نتایج رخداد اولین روز یخبندان به طور کلی حاکی از عدم روند مشخص مکانی در استان است. اولین یخبندان در دوره بازگشت 2 ساله در تمام ایستگاه ها زودتر از آبان ماه رخ نمی دهد. همچنین این رویداد در دوره بازگشت 100 ساله نیز هیچ گاه زودتر از اول مهر رخ نمی دهد. این پدیده رابطه مناسبی با سایر عوامل مانند ارتفاع، طول و عرض جغرافیائی، دما، بارش ندارد.

تابش خورشیدی رسیده به سطح زمین دارای کاربرد بسیار وسیعی در مسایل هیدرولوژی، کشاورزی و هواشناسی می باشد. تابش خورشیدی از پارامترهای مهم مدل های برآورد تبخیرتعرق پتانسیل گیاه مرجع مانند معادله پنمن- ماتیت می باشد، اما اندازه گیری آن در تعداد کمی از ایستگاه های هواشناسی ایران انجام می شود. با توجه به آن که اندازه گیری این پارامتر پرهزینه است، تاکنون مدل های متعددی جهت برآورد آن در اقلیم های مختلف پیشنهاد شده است. در این تحقیق از داده های اندازه گیری شده روزانه تابش خورشیدی در ایستگاه شیراز استفاده شد. از آمار سال های 1385 تا 1387 برای واسنجی و از آمار سال های 1388 تا 1389 برای ارزیابی چهارده مدل مختلف برآورد تابش خورشیدی در مقیاس های زمانی فصلی و سالانه استفاده شد. مدل های استفاده شده در این تحقیق شامل سه دسته وابسته به ساعات آفتابی، وابسته به دمای هوا و وابسته به ترکیب ساعات آفتابی و دمای هوا بودند. برای ارزیابی مدل های مختلف تخمین تابش خورشیدی از ترکیب فرمول های آماری و همبستگی خطی استفاده شد و مقدار میانیگن مربع انحراف (MSD) محاسبه گردید. متوسط مقدار MSD برای چهارده مدل انتخابی در فصل های بهار تا زمستان به ترتیب برابر 24.16، 20.42، 4.08 و 16.19 و در مقیاس سالانه برابر 15.40 شد. لذا نتایج نشان داد که در مجموع استفاده از تخمین تابش خورشیدی برای فصل پاییز و مقیاس زمانی سالانه مناسب تر است. از طرف دیگر متوسط مقدار MSD برای مدل های وابسته به ساعات آفتابی، وابسته به دمای هوا و وابسته به ترکیب ساعات آفتابی و دمای هوا در مقیاس سالانه به ترتیب برابر 14.82، 17.40 و 14.88 شدند. لذا نتایج نشان داد که مدل های وابسته به دمای هوا برای تخمین تابش خورشیدی در منطقه شیراز مناسب نیستند و استفاده از ساعات آفتابی برای تخمین تابش خورشیدی در این منطقه ضرورت دارد.

با استفاده از اطلاعات ریز مقیاس شده می توان نیاز به وجود داده در مکان و زمان مختلف را رفع نمود.فراکتال اخیرا برای ریزمقیاس سازی داده های اندازه گیری شده، مورد استفاده قرار گرفته است. در این تحقیق از توابع درون یاب فرکتال برای تولید داده های ریزمقیاس شده روزانه و سه ساعته ایستگاه سینوپتیک مشهد استفاده شد. همچنین دو نگرش متفاوت در محاسبه فاصله هاسدرف در تعیین نقاط درون یابی (محاسبه فاصله هاسدرف نگرش اول: با داده های استانداردسازی نشده، نگرش دوم: با داده های استانداردسازی شده) استفاده شد و سه فاصله نقاط درون یابی متفاوت 5، 10، 15 روز در نظر گرفته شد. نتایج مربوط به ریزمقیاس سازی با فاصله درون یابی 5 و 10 روز و نگرش اول از دیگر نتایج مناسب تر بودند، به دلیل خطای کم بین نتایج فاصله درون یابی 5 و 10 روز و با توجه به اهمیت زمان اجرای برنامه و استفاده از داده های کمتر، فاصله درون-یابی10 روز بهترین نتیجه را حاصل کرد. آزمون های آماری مقادیر آماره R2 را برای نگرش اول بین 0.74-0.98 و نگرش دوم 0.69-0.98، RMSE را برای نگرش اول بین 5.12-1.33 و نگرش دوم 5.9-1.44 درجه سانتیگراد و معیار اطلاعاتی آکائیک AICc را برای نگرش اول بین 3.19-0.55 و نگرش دوم 3.46-2.87نشان دادند و همچنین عرض از مبداها و شیب های خطوط مدل سازی در سطح 5درصد تفاوت معنی داری به ترتیب با صفر و یک ندارند. بر اساس نتایج بدست آمده، ریزمقیاس سازی زمانی روزانه و سه ساعته با دقت و کیفیت قابل قبول انجام شده است و در نهایت نگرش اول نتایج بهتری را نسبت به نگرش دوم ارائه کرده است.