آب و خاک
سال:1391 | دوره:26 | شماره:3 |تعداد مقالات:28

در سال های اخیر، مطالعه مسایل آلودگی خاک در اطراف معادن و کارخانجات ذوب، توجه جدی متخصصان محیط زیست را به خود معطوف کرده است. در کشور ایران، با توجه به توسعه معادن، بررسی مسائل زیست محیطی امری ضروری به نظر می رسد. هدف اصلی این پژوهش، انجام مطالعات آماری و زمین آماری جهت ارزیابی و تهیه نقشه پراکنش عناصر آرسنیک و سلنیوم در خاک های اطراف معدن مس سرچشمه می باشد. جهت بررسی میزان تمرکز عناصر فلزی سنگین، مسیر نمونه برداری در سه جهت متفاوت انتخاب شد. از منطقه ای به مرکزیت دودکش های کارخانه ذوب مجتمع مس سرچشمه به شعاع 6 کیلومتر، تعداد 120 نمونه خاک از خاک های سطحی حداکثر تا عمق 30 سانتیمتری از مناطق بکر جمع آوری شد و بعد از آنالیز به روش پلاسمای القایی- اسپکتروسکوپی جرمی (ICP- MS) مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفتند. در ابتدا، با توجه به توزیع داده ها، آنالیزهای آماری صورت گرفت. سپس از ابزار واریوگرام برای توجیه تغییر پذیری همه جهته استفاده شد و توسط روش تعیین اعتبار کریجینگ جک-نایف، پارامترهای مدل واریوگرام برازش داده شده، تعیین اعتبار شدند. با استفاده از تخمینگر کریجینگ معمولی مناطق آلوده به عنصر آرسنیک و سلنیوم مورد شناسایی قرار گرفت. با توجه به نقشه های ارائه شده، این نتیجه حاصل شد که احتمال تجمع عنصر آرسنیک در اطراف دودکش ها بیش از سایر نقاط می باشد و جهت وزش باد غالب در این مجتمع به سمت رفسنجان می باشد. همچنین در مورد سلنیوم، نتایج نشان داد که بر عکس آرسنیک، جهت وزش باد تاثیری بر پراکنش آن نداشته و مقدار نشان داده شده به خصوصیت زمین شناسی منطقه مورد مطالعه مربوط می شود.

فعالیت های آنزیمی خاک می توانند به عنوان شاخص های کیفیت به منظور ارزیابی پایداری بوم نظام های زراعی مورد استفاده قرار گیرند. هدف از این مطالعه ارزیابی تاثیر مدیریت مقدار پسماند گیاه جو، سوزاندن آن، کود نیتروژن و خاک ورزی بر فعالیت آنزیم های فسفاتاز قلیایی و اوره آز در شرایط مزرعه ای و طی دوره ای 90 روزه بوده است. آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی انجام گردید. تیمارهای آزمایش شامل دو سطح کاه و کلش جو (3 و 6 تن درهکتار)، دو سطح سوزاندن (نسوزاندن و سوزاندن)، دو سطح کود اوره (صفر و 125 کیلوگرم در هکتار) و دو نظام خاک ورزی (بدون خاک ورزی و با خاک ورزی) بودند. نتایج آزمایش نشان داد افزودن مقدار 6 تن در هکتار پسماند جو فعالیت های آنزیمی را نسبت به مقدار 3 تن در هکتار در 5-0 سانتی متری خاک به طور معنی دار (P<0.05) افزایش داد. در حالی که سوزاندن کاه و کلش و عملیات خاک ورزی منجر به کاهش فعالیت آنزیم های اوره آز و فسفاتاز قلیایی شد. کود اوره بر فعالیت آنزیم فسفاتاز قلیایی بی تاثیر بود، در حالی که فعالیت آنزیم اوره آز را افزایش داد. آنزیم اوره آز نسبت به آنزیم فسفاتاز قلیایی حساسیت بیشتری نسبت به عملیات مختلف در خاک نشان داد. نتایج این مطالعه نشان داد که روش بدون خاک ورزی همراه با حفظ پسماند گیاهی در سطح 6 تن در هکتار و روش بدون سوزاندن موثرترین نوع مدیریت در حفظ و افزایش فعالیت آنزیم های مورد مطالعه در کوتاه مدت بودند.

لجن فاضلاب با دارا بودن مواد آلی به عنوان منبعی کلان از عناصر میکرو و ماکرو به شمار می رود. به منظور بررسی اثرات مقادیر و دوره های مختلف کاربرد لجن فاضلاب بر میزان ماده آلی، تنفس و فعالیت آنزیم فسفاتاز اسیدی و قلیایی، تحقیقی با طرح فاکتوریل، در 3 تکرار اجراء گردید. لجن فاضلاب در پنج سطح، 20 و 40 تن لجن فاضلاب، 20 و 40 تن لجن فاضلاب +50 درصد کود شیمیایی در هکتار و بدون مصرف لجن فاضلاب بود و دوره های کوددهی در سه سطح (دو، سه و چهار سال) در نظر گرفته شد. نتایج نشان داد که کاربرد لجن فاضلاب در کلیه سطوح، باعث افزایش میزان کربن آلی خاک و تنفس میکروبی و فعالیت آنزیمی خاک نسبت به شاهد گردید (P<0.05). اما میزان افزایش در بین تیمارها مشابه نبود در هر دو سطح، تیمار غنی شده با کود شیمیایی، میزان صفات اندازه گیری شده افزایش نشان داد. ضمنا میزان فعالیت آنزیمی و تنفس خاک در مقادیر بالای مصرف لجن فاصلاب روند کاهشی را داشت. بیشتری میزان کربن آلی در تیمار 40 تن لجن فاضلاب +50 درصد کود شیمیایی با چهار سال مصرف، تنفس میکروبی خاک در تیمار 20 تن لجن فاضلاب +50 درصد کود شیمیایی با چهار سال مصرف اندازه گیری شد. اما بیشترین میزان فسفاتاز اسیدی و قلیایی در تیمار 40 تن لجن فاضلاب با دو سال مصرف مشاهده شد. بر اساس نتایج بدست آمده، بهترین تیمار کودی برای خصوصیات اندازه گیری شده، تیمار 20 تن لجن فاضلاب +50 درصد کود شیمیایی با چهارسال مصرف بوده است.

افزایش جمعیت، محدودیت منابع آب و همچنین حجم عظیم فاضلاب های شهری و لزوم دفع مناسب آن ها، ضرورت بهره گیری مجدد از فاضلاب را افزایش داده است. دفع فاضلاب در خاک یکی از باصرفه ترین روش های تخلیه است. خصوصیات مختلف خاک، نوع فاضلاب و روش کاربرد آن از جمله مواردی هستند که بر کارائی خاک در تصفیه فاضلاب تاثیر می گذارند. به این منظور آزمایشی در 12 ستون پلی اتیلنی در 7 دوره 15 روزه در قالب فاکتوریل در دانشگاه فردوسی مشهد انجام شد. فاضلاب خام و تصفیه شده تصفیه خانه پرکند آباد مشهد به ستون های پر شده از خاک لوم سیلتی در دو شرایط غرقاب پیوسته و متناوب بکار برده شدند. در پایان آزمایش نیز ستون های خاک برش داده شدند و نمونه های خاک از اعماق 25 -0، 50 -25 و 100 -50 سانتی متری هر ستون جمع آوری گردیدند. ویژگی هایی مانند اسیدیته، شوری، غلظت نیترات، فسفات، کربن آلی کل، نیکل و کادمیم در نمونه های بخش محلول خاک و همچنین زه آب های جمع آوری شده در هر دوره آزمایش اندازه گیری شدند. نتایج به دست آمده بیانگر آن است که میانگین مقدار تمام پارامترهای فوق (به جز اسیدیته و شوری) در زه آب های خروجی، همواره کمتر از میانگین مقدار آن در فاضلاب های ورودی به خاک است اما با استمرار کاربرد فاضلاب ها در طول زمان بر مقدار آن ها (به جز شوری و نیکل) افزوده شده است. مقدار کادمیم در نمونه های زه آب در هیچ دوره قابل تشخیص نبود. در بررسی تاثیر کاربرد فاضلاب ها بر خصوصیات شیمیایی خاک نیز مشخص گردید که مقدار تمامی ویژگی های مورد اندازه گیری (به جز شوری) در مقایسه با مقدار اولیه آن ها در محلول خاک افزایش یافته اند. بنابراین با توجه نتایج به دست آمده، تخلیه فاضلاب های مورد استفاده به ویژه فاضلاب خام باید با مدیریت صحیحی صورت گیرد تا بتوان ضمن بهره گیری مطلوب از آن ها، خطرات زیست محیطی ناشی از تخلیه آن ها در محیط پیرامون را نیز به حداقل ممکن کاهش داد.

برداشت بی رویه از منابع آب کشاورزی در استان کرمان، باعث شده تا سالانه بطور متوسط حدود 1 متر افت سطح آب زیرزمینی را در این مناطق داشته باشیم. راندمان آبیاری سطحی در باغ های پسته، به دلیل خصوصیات ذاتی این روش آبیاری و نیز به کارگیری غیر صحیح آن، پائین می باشد. در شرایط بحرانی کنونی توسعه اصولی سیستم های آبیاری تحت فشار تاثیرات بسزایی در بالا بردن راندمان کاربرد آب در باغ های پسته این منطقه دارد. لذا در این تحقیق دو سیستم آبیاری قطره ای سطحی و زیرسطحی (با دو عمق نصب 30 و 50 سانتیمتر) با سه تیمار آبیاری به میزان 40، 60 و 80 درصد نیاز آبی درختان پسته در روش آبیاری سطحی، به مدت 4 سال مورد مطالعه قرار گرفت. صفات رویشی و زایشی درختان، صفات کمی و کیفی محصول، کارایی مصرف آب و چگونگی توزیع رطوبت و همچنین شوری در محدوده ریشه درختان، از مهمترین فاکتورهای مورد اندازه گیری بودند. بر اساس نتایج حاصل از این تحقیق، عمق نصب 30 سانتیمتر، بهترین وضعیت را داشت. بین سیستمهای آبیاری، مقادیر 60 و 80 درصد نیاز آبی، اختلاف معنی داری نداشتند این در حالی است که مقدار آب بکاررفته به میزان 40 درصد نیاز آبی، بر روی اغلب فاکتورهای مورد ارزیابی اثرات منفی معنی داری، نشان داد. بنابراین آبیاری قطره ای زیرسطحی با عمق نصب 30 سانتیمتر و میزان آب 60 درصد نیاز آبی در روش آبیاری سطحی، با کارایی مصرف آب 0.290 کیلوگرم محصول خشک در هر متر مکعب آب مصرفی و 25 درصد صرفه جویی در مصرف آب نسبت به روش آبیاری قطره ای سطحی، بهترین تیمار شناخته شد و قابل توصیه است.

ترکیبات آهن (به شکل صفرظرفیتی و یا اکسید) به علت داشتن توانایی حذف یا کاهش آلاینده های متعدد آلی و معدنی از موادی هستند که به عنوان اصلاح کننده آلودگی محیط زیست به ویژه در محیط های آبی به کار می روند. مطالعات کمی در مورد استفاده از آهن صفرظرفیتی به ویژه نانوذرات آهن در اصلاح خاک های آلوده به فلزات سنگین صورت گرفته است، بنابراین با هدف بررسی تاثیر پودرهای آهن بر فراهمی فلزات نیکل، روی، کادمیوم و سرب در یک خاک آهکی آزمایشی در قالب طرح کاملا تصادفی با 4 تیمار پودرهای آهن صفرظرفیتی و اکسید آهن در اندازه نانو و میکرومتر در سه دوره زمانی 1، 2 و 4 هفته و 2 تکرار به انجام رسید. نتایج نشان دادند به طور کلی غلظت فلزات سنگین قابل استخراج با DTPA در خاک تحت تیمار منابع آهن دار صفرظرفیتی نسبت به خاک شاهد کاهش معنیدار داشت. غلظت نیکل، کادمیوم، روی و سرب به ترتیب 28، 32، 37 و 28 درصد کاهش در تیمار آهن صفرظرفیتی میکرومتر و 12، 0، 25 و 21 درصد کاهش در تیمار نانوذرات آهن صفرظرفیتی داشت. در صورتی که حضور اکسیدهای آهن باعث افزایش معنی دار فلزات سنگین قابل استخراج با DTPA خاک شد. هم چنین در بازه زمانی یک تا چهار هفته به استثناء فلز نیکل اختلاف معنی داری در غلظت سایر فلزات سنگین قابل استخراج با DTPA مشاهده نشد. به طور کلی در این مطالعه کارایی آهن صفرظرفیتی میکرومتر در کاهش فراهمی فلزات سنگین بیشتر بود و تاثیر نانوذرات آهن صفرظرفیتی در محیط خاک چشم گیر نبود.

در این مقاله تاثیر توام آبپایه و طوق به عنوان محافظ و بازدارنده در جهت کاهش آب شستگی موضعی و تحت شرایط آب زلال (V/Vc=0.9) بررسی شده است. در مرحله اول از آزمایشات، آبپایه در فواصل مختلف از پایه و در قسمت پایین دست پایه قرار داده شد. نتایج آزمایشات نشان داد که کمترین فاصله آبپایه از پایه در پایین دست بیشترین تاثیر را در کاهش عمق آب شستگی در قسمت بالادست و جلوی پایه دارد. میزان عمق آب شستگی در این حالت حدود 30 درصد کاهش یافت. در ادامه آزمایشات از طوق نیز هم زمان با آبپایه استفاده شد. هنگام استفاده توام از طوق (W/D=2) و آبپایه (L=0)، عمق آب شستگی به میزان 42 درصد و در حالت استفاده توام از طوق (W/D=3) و آبپایه (L=0)، عمق آب شستگی جلوی پایه ها بیش از 98 درصد کاهش یافت. نتایج نشان می دهند که استفاده توام از آبپایه و طوق بیشترین تاثیر را بر کاهش آب شستگی موضعی اطراف پایه های پل خواهد داشت.

استخراج گیاهی یکی از روش های آلودگی زدایی سرب از خاک محسوب می شود. استفاده از عوامل کی لیت کننده در خاک می تواند کارآیی این روش را افزایش دهد. در این پژوهش، اثر کاربرد کی لیت های طبیعی و سنتزی بر کارآیی استخراج سرب از خاک توسط هویج مورد بررسی قرار گرفت.فاکتورهای آزمایشی شامل: 1) 6 سطح سرب: صفر، 100، 200، 300، 500 و 800 میلی گرم در کیلوگرم خاک از منبع نیترات سرب، 2) کی لیت: 4EDTA، 5NTA و اسید اگزالیک و 3) غلظت کی لیت: صفر، 2.5، 5 و 10 میلی مول در کیلوگرم خاک بود. نتایج نشان داد EDTA به طور موثری باعث افزایش غلظت سرب در محلول خاک شد، به گونه ای که در غلظت 10 میلی مولار آن، سرب قابل استخراج از خاک 463 برابر نسبت به شاهد افزایش یافت. با افزایش غلظت کی لیت ها، غلظت سرب در شاخساره و ریشه نیز افزایش یافت. بیشترین مقدار سرب در شاخساره و ریشه در غلظت 10 میلی مول بر کیلوگرم EDTA و سطح 800 میلی گرم بر کیلوگرم سرب خاک به ترتیب 342 و 301 میلی گرم در کیلوگرم بدست آمد. با افزایش غلظت سرب و کی لیت، پتانسیل استخراج گیاهی سرب از خاک افزایش یافت، به طوری که بیشترین مقدار سرب استخراج شده از خاک در طول دوره رشد هویج، در بالاترین سطح آلودگی خاک و غلظت EDTA، برابر 1367 گرم در هکتار بدست آمد. نتایج این پژوهش نشان داد که هویج توانایی زیادی در جذب و تجمع سرب در اندام های خود دارد و بنابراین می تواند به عنوان گیاهی سرب اندوز در فناوری پالایش گیاهی مورد استفاده قرار گیرد.

در یک آزمایش گلخانه ای، تاثیر غرقاب، لجن فاضلاب و کود دامی بر جذب و غلظت P، K، Ca، Mg و Na در ریشه و بخش هوایی آفتابگردان (Helianthus annuus L.) بررسی گردید. آزمایش به صورت فاکتوریل و در قالب طرح پایه کاملا تصادفی با سه تکرار شامل مدت غرقاب در پنج سطح (صفر، 2، 4، 8، 22 روز)، منبع کود آلی در دو سطح (کود دامی و لجن فاضلاب) و هر کود آلی در سه سطح (صفر، 15، 30 گرم بر کیلوگرم خاک) انجام شد. نتایج نشان داد که با افزایش مدت غرقاب شدن خاک، جذب و غلظت P و K در ریشه و بخش هوایی، غلظت Ca و Na در ریشه، غلظت Mg بخش هوایی، جذب Ca و Mg در ریشه و جذب و غلظت Na در بخش هوایی آفتابگردان افزایش یافت ولی جذب و غلظت P در ریشه و جذب K در ریشه و بخش هوایی مجددا کاهش یافت. با افزایش مدت غرقاب شدن خاک، جذب و غلظت Ca در بخش هوایی کاهش یافت ولی غلظت Ca در بخش هوایی دوباره افزایش یافت. اثر غرقاب شدن خاک بر جذب Mg در بخش هوایی معنی دار نبود. با کاربرد کود دامی و لجن فاضلاب و افزایش سطح مصرفی آنها جذب و غلظت P در ریشه و بخش هوایی، جذب Ca در ریشه و بخش هوایی و جذب و غلظت Na در بخش هوایی افزایش یافت. جذب و غلظت K در بخش هوایی با کاربرد کود دامی و افزایش سطح مصرفی آن افزایش یافت ولی با مصرف لجن فاضلاب کاهش یافت. تاثیر غرقاب شدن خاک بر جذب و غلظت عناصر پرمصرف و سدیم در ریشه و بخش هوایی به منبع و مقدار کود آلی مصرفی بستگی داشت و برعکس. نتایج نشان داد که حتی دوره های کوتاه غرقاب شدن خاک (2 روز) بر غلظت های عناصر در گیاه اثرات طولانی مدت داشت. به طور کلی، گیاه آفتابگردان P، Mg و Na را در ریشه و Ca را در بخش هوایی انباشته کرد در حالی که غلظت K در ریشه تفاوت معنی داری با بخش هوایی نداشت.

به منظور بررسی تاثیر پتاسیم و شوری بر برخی پارامترهای مرفولوژیکی و فیزیولوژیکی پسته (رقم بادامی زرند)، آزمایشی به صورت فاکتوریل با دو فاکتور شوری (صفر، 100 و 200 میلی مولار کلریدسدیم) و پتاسیم (صفر و 1 میلی مولار پتاسیم از منبع نیترات پتاسیم) در قالب طرح کاملا تصادفی با شش تکرار در محیط پرلیت انجام شد. جهت بررسی غلظت پرولین و قندهای احیاءکننده در دو زمان مختلف (سه و شش روز پس از اعمال شوری) طرح به صورت فاکتوریل اسپلیت با سه تکرار تجزیه گردید و در آن شوری× پتاسیم به عنوان فاکتور اصلی در قالب طرح کاملا تصادفی و زمان به عنوان فاکتور فرعی در نظر گرفته شد. نمونه برداری های مربوط به غلظت پرولین و قندهای احیاءکننده، سه و شش روز پس از اعمال شوری انجام گرفت. نتایج حاصله نشان داد، با افزایش شوری (کلرید سدیم) از صفر به 100 میلی مولار، وزن خشک اندام هوایی و ریشه به ترتیب حدود 17 و 15 درصد افزایش معنی داری یافت. با افزایش پتاسیم از صفر به 1 میلی مولار، وزن خشک اندام هوایی از 0.885 به 1.007 گرم در هر گلدان رسید. کاربرد 1 میلی مولار پتاسیم، ارتفاع گیاه و تعداد برگ را به طور معنی داری افزایش داد. افزایش شوری موجب افزایش معنی دار سدیم و کاهش منیزیم گیاه گردید. غلظت پرولین و قندهای احیاءکننده سه روز پس از اعمال شوری افزایش معنی داری حاصل نمود در حالی که پتاسیم غلظت پرولین را کاهش داد. هم چنین، عامل زمان به طور معنی داری غلظت قندهای احیاءکننده را تحت تاثیر قرار داد به طوری که با گذشت 72 ساعت غلظت قندهای احیاءکننده کاهش معنی داری حاصل نمود اما در مورد غلظت پرولین این گونه نبود.

یکی از جنبه های مهم بررسی خاک، دانستن روابط و همبستگی بین خصوصیات مختلف خاک و بیان کمی آنها در قالب مدل های آماری است. هدف از این پژوهش برآورد هدایت هیدرولیکی اشباع توسط رگرسیون و شبکه استنتاج تطبیقی عصبی- فازی، با استفاده از پارامترهای زودیافت خاک می باشد.لذا آزمایشات مربوط به محاسبه هدایت هیدرولیکی اشباع و محاسبه خصوصیات فیزیکی خاک در 54 نقطه در زمین، که با فواصل 5 در 5 متر مشخص شده بودند، صورت گرفت. همچنین مقادیر چگالی ظاهری با روش کلوخه پارافینی، بعد فراکتال اندازه ذرات توسط روش الک خیس، درصد شن، رس و سیلت توسط هیدرومتری و هدایت هیدرولیکی اشباع بالای سطح ایستابی توسط روش استوانه های مضاعف اندازه گیری شد. بهترین مدل رگرسیونی برای تابع انتقالی، بر اساس حداقل سازی تابع هدفی که بر اساس پارامترهای آماری R2، RMSE و MAE بنا نهاده شده بود انتخاب گردید. پارامترهای درصد شن، چگالی ظاهری، چگالی حقیقی، بعد فراکتال اندازه ذرات، تخلخل و درصد سیلت به عنوان ورودی انتخاب شدند. در تابع انتقالی ارائه شده مقادیر R2، RMSE، NRMSE و MAE به ترتیب برابر 0.65، 0.017، 0.96 و 0.012 می باشند. شبکه استنتاج تطبیقی عصبی- فازی با 4 لایه در ورودی شامل چگالی ظاهری، چگالی حقیقی، تخلخل و بعد فراکتال اندازه ذرات و یک لایه خروجی دارای بهترین عملکرد بود. در مدل عصبی- فازی ارائه شده در این تحقیق مقدار R2 در آموزش و آزمون به ترتیب برابر 0.88 و 0.86 بوده و مقادیر RMSE نیز به ترتیب برابر 0.012 و 0.02 می باشد. با توجه به نتایج آنالیز حساسیت، تابع انتقالی رگرسیونی کمترین حساسیت را نسبت به تغییرات در تخلخل و بعد فراکتال اندازه ذرات دارد، در مقابل بیشترین حساسیت را نسبت به تغییرات در مقادیر چگالی ظاهری، درصد سیلت و درصد شن دارد. مدل استنتاج تطبیقی عصبی- فازی همانند تابع انتقالی رگرسیونی، نسبت به تغییرات در چگالی ظاهری بیشتر از سایر متغیرها حساس می باشد، ضمن اینکه نتایج بیانگر برتری سامانه عصبی- فازی نسبت به تابع رگرسیونی است. ارزیابی مدل ها نشان داد که در خاک های رسی برآوردها دقت قابل قبولی ندارد، در مقابل برای تخمین هدایت هیدرولیکی اشباع در خاک هایی با بافت سبک تا متوسط (لومی شنی، لوم و سیلت لوم) مناسب می باشند.

به منظور مطالعه اثر پساب تصفیه شده، همراه با محلول پاشی کود کامل بر برخی خصوصیات کمی و کیفی علوفه ارزن دم روباهی (Setaria italica) آزمایشی بصورت کرت های خرد شده و در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با 3 تکرار در سال 1388 در پژوهشکده کشاورزی دانشگاه زابل اجرا گردید. تیمارها شامل سه سطح آبیاری: آبیاری با آب چاه در تمام مراحل رشد بعنوان شاهد، آبیاری با آب چاه و پساب یک در میان و آبیاری با پساب در کل دوره رشد، بعنوان فاکتور اصلی و سه سطح محلول پاشی: عدم محلول پاشی (شاهد)، محلول پاشی با 600 گرم کود کامل در هکتار و محلول پاشی با 1200 گرم کود کامل در هکتار، بعنوان فاکتور فرعی در نظر گرفته شد. صفات مورد بررسی شامل: عملکرد علوفه خشک و خصوصیات کیفی علوفه نظیر دیواره سلولی (NDF)، دیواره سلولی بدون همی سلولز (ADF)، لیگنین (ADL)، خاکستر (ASH)، پروتئین خام (CP)، کربوهیدرات محلول در آب (WSC) و قابلیت هضم ماده خشک (DMD) بودند. با توجه به نتایج بدست آمده، تیمارهای آبیاری با پساب و محلول-پاشی تاثیر معنی داری بر عملکرد و خصوصیات کیفی علوفه داشتند. در بین تیمارهای آبیاری، آبیاری با پساب در کل دوره رشد سبب افزایش عملکرد علوفه خشک و خصوصیات کیفی مانند کربوهیدرات های محلول، پروتئین خام، خاکستر، قابلیت هضم ماده خشک و کاهش معنی دار دیواره سلولی، دیواره سلولی بدون همی سلولز و لیگنین علوفه گردید. همچنین تیمار محلول پاشی 1200 گرم کود کامل بیشترین عملکرد علوفه و قابلیت هضم ماده خشک را در مقایسه با تیمارهای محلول پاشی 600 گرم کود کامل و شاهد داشت.

این طرح به منظور تعیین تابع برتر آب- شوری- عملکرد دو رقم پنبه ورامین و خرداد در شرایط اقلیمی بیرجند اجرا گردید و در آن توابع به فرمهای خطی ساده، کاب داگلاس، درجه دوم و متعالی مورد استفاده قرار گرفتند. پس از تعیین ضرایب مورد نیاز، به منظور مقایسه و ارزیابی این مدلها از آماره های F، t استیودنت و پنج شاخص آماری ریشه میانگین مربعات خطا (RMSE)6، ضریب تعیین (CD)7، بازده مدل (EF)8، خطای بیشینه (ME)9 و ضریب مقدار باقیمانده (CMR)10 استفاده گردید. نتایج بدست آمده در مورد هر دو رقم پنبه ورامین و خرداد نشان دادند تابع درجه دوم می تواند به عنوان تابع برتر آب- شوری– عملکرد نسبت به سایر توابع در منطقه اقلیمی بیرجند معرفی شود.

این پژوهش با هدف بررسی آزمایشگاهی تاثیر استفاده از آب مغناطیسی بر روی میزان آبشویی خاک شور در قالب طرح کاملا تصادفی با 3 تیمار و 3 تکرار مجموعا در 9 ستون انجام شد. خاک با بافت سیلتی لوم درون ستون هایی به ارتفاع 50 سانتی متر و قطر 10 سانتی متر ریخته شد و در انتهای ستون ها کاغذ صافی و توری پلاستیکی تعبیه گردید. پس از عبور آب از میدان مغناطیسی با شدت های متفاوت، آبشویی به روش متناوب صورت گرفت و زه آب خروجی از انتهای ستون ها جمع آوری گردید و در آزمایشگاه تجزیه شیمیایی گردید. نتایج حاصل نشان داد که میزان آبشویی سدیم، پتاسیم، کلر و سولفات در تیمارهای مغناطیسی به طور معنی داری در سطح 5 درصد بیشتر از تیمار شاهد بود. همچنین کاربرد تیمارهای مغناطیسی مختلف اثر معنی داری بر آبشویی منیزیم و بیکربنات نداشت و میزان آبشویی کلسیم به طور معنی داری در تیمارهای مغناطیسی کمتر از تیمار شاهد بود.

یکی از اهداف اساسی در زراعت دیم، تعیین و شناخت اجزای بهره وری آب از طریق اعمال مدیریت های مناسب زراعی از جمله تک آبیاری و تاریخ کاشت برای ارقام مختلف گندم است. بدین منظور و با هدف به گزینی تک آبیاری و تعیین برنامه زمانی مناسب آن برای گندم دیم، تحقیقی به صورت اسپلیت اسپلیت پلات بر پایه طرح بلوک های کامل تصادفی در سه تکرار در ایستگاه تحقیقات کشاورزی دیم، مراغه و به مدت دو سال زراعی (83-1381) به اجراء در آمد. سه تاریخ کاشت (زود، نرمال، دیر) و سه میزان تک آبیاری (بدون آبیاری (شرایط دیم)، تک آبیاری به میزان 50 میلی متر در زمان کاشت و تک آبیاری به میزان 100 میلی متر در زمان کاشت) برای پنج رقم گندم (شامل سه لاین تحت شماره، رقم آذر 2 و دبل کراس شاهی) مورد مطالعه قرار گرفت. اجزای شاخص های بهره وری آب شامل بهره وری بارش، بهره وری آب آبیاری و بهره وری کل آب کاربردی (تک آبیاری و بارش) تحت شرایط و تیمارهای ذکر شده تعیین گردید. بر اساس نتایج به دست آمده و تحلیل بر اساس میان یابی و مقادیر کمی شاخص های بهره وری آب مصرفی برای گندم دیم، تیمار 100 میلی متر تک آبیاری در اول مهر، 75 میلی متر تک آبیاری در اواسط مهر و تک آبیاری 50 میلی متر در اواخر مهر مطلوب ترین برنامه آبیاری برای لاین شماره 3 بود که نسبت به رقم آذر2 برتری نشان داد و میزان بهره وری تک آبیاری آن بین 11.3 تا 21.3 کیلوگرم بر متر مکعب است. حداکثر بهره وری آب تک آبیاری، بهره وری بارش و بهره وری کل آب کاربردی از این گزاره مدیریتی به دست آمد.

جنگلکاری ها به طور مستقیم یا غیرمستقیم روی جانداران خاکزی که از عوامل مهم در پویایی خاک هستند تاثیر می گذارند. این تحقیق به منظور ارزیابی میزان تاثیر جنگلکاری گونه های درختی مختلف بر جانوران خاک صورت گرفت. جنگلکاری های هشت گونه درختی شامل گونه های درختی تثبیت کننده نیتروژن (پنج گونه) و گونه های درختی فاقد این وی‍‍ژگی (سه گونه) در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در سال 1372 در حاشیه رودخانه دز مستقر شده اند. جهت ارزیابی جانوران خاک در اواسط پاییز سال 1385 در هر قطعه جنگلکاری، دو نمونه به مساحت 0.5 x 0.5 متر مربع از عمق 25-0 سانتی متری به طور تصادفی برداشت گردید. جانوران مشاهده شده شامل کرم خاکی، حلزون، مورچه، خرخاکی، عنکبوت، پادمان، سوسک و هزارپا بودند. به طورکلی نتایج حاکی از وجود بیشترین فراوانی و زیست توده جانوران در جنگلکاری A. salicina است، در حالی که جنگلکاری E. camaldulensis کمترین فراوانی و زیست توده و بیشترین غنای جانوران خاک را داشت. مقایسه فراوانی و زیست توده جانوران خاک در دو گروه جنگلکاری تفاوت معنی داری نشان نداد. تجزیه به مولفه اصلی گونه های درختی جنگلکاری شده بر اساس جانوران مشاهده شده نیز نشان می دهد که نمی توان دو گروه را متفاوت دانست. بنابراین می توان بیان کرد که تفاوت های مشاهده شده زیر گونه های درختی مختلف به خصوصیت تثبیت کنندگی آنها ارتباطی ندارد. از آنجایی که جانوران خاک فاکتور مهمی در تنظیم تجزیه لاشریزه است مطالعه در مورد ارتباط فراوانی و غنای آنها با تجزیه لاشریزه توصیه می شود.

با اینکه برخی فلزهای سنگین مانند روی برای رشد گیاه ضروری هستند، در غلظت های بالا اثرات سمی داشته و منجر به مهار رشد گیاه می-شوند.در این پژوهش، بردباری و توانایی جذب و اندوزش روی به وسیله برخی گونه های گیاهی وحشی منطقه آذربایجان غربی در خاکی با مقادیر افزوده صفر، 1000، 3000 و 6000 میلی گرم روی بر کیلوگرم خاک مطالعه شد. بذر گیاهان آفتاب پرست (Heliotropium europaeum)، سلمه تره (Chenopodium album)، سلمک (Atriplex sp.)، تاج خروس (Amaranthus retroflexus)، ارزن وحشی (Pennisetum glaucum)، یونجه وحشی (Medicago sativa) و خرفه (Portulaca oleracea) در گلدان های حاوی خاک آلوده کشت شدند. در پایان فصل رشد، عملکرد نسبی گیاهان (RY%)، غلظت فلز در شاخساره گیاهان، تغلیظ زیستی فلز در شاخسار گیاهان (BCFZn) و برداشت کل فلز از خاک به وسیله گیاهان (MEZn) اندازه گیری شد. نتایج نشان داد با افزایش آلودگی روی در خاک، زیست توده گیاهان (به استثنای سلمه تره و خرفه) به ویژه در غلظت های زیادتر آلودگی، کاهش معنی داری (P£0.05) داشت. آفتاب پرست تنها با 10 درصد کاهش عملکرد نسبی بردبارترین گیاه به تنش آلودگی روی بود. در مقایسه بین گیاهان مورد مطالعه، تاج خروس بالاترین مقدار BCFZn و MEZn را در تیمار های شاهد (به ترتیب با مقدار میانگین 1.01 و 0.14) و 6000 میلی گرم روی بر کیلوگرم خاک (به ترتیب با مقدار میانگین 0.35 و 3.45) داشت.گیاهان تاج خروس، سلمه تره و سلمک با داشتن زیست توده نسبتا بالا (بین 750 تا960 گرم ماده خشک در واحد بوته در شرایط طبیعی) و نرخ متوسط جذب روی، می توانند در زدودن روی از خاک آلوده موثر باشند.

یکی از ابزارهای مهم طراحی سازه های هیدرولیکی، رگبار طرح می باشد که از روی منحنی های شدت- مدت –فراوانی (IDF) برای تدوام و دوره بازگشت معیین استخراج می شود. روش متداول محاسبه منحنی های IDF علاوه بر طولانی تر بودن، دارای تعداد پارامترهای زیادی می باشند که این خود باعث کاهش اعتماد پذیری این منحنی ها می شود. در روش متداول محاسبه منحنی های IDF، باید بارش به ازای دوام های مختلف ثبت شده باشد تا استخراج این منحنی ها میسر گردد. در بعضی مناطق تنها آمار بارش های 24 ساعته موجود است که از روی این آمار ها استخراج منحنی های IDF به روش های متداول ممکن نمی باشد. در این مقاله برای رفع این مشکلات از تئوری فرکتال استفاده شده و از روی داده های حدکثر بارش سالانه در تداوم روزانه (24 ساعته)، منحنی های IDF ساخته می شود. روش بکار برده شده نسبت به روش های متداول دارای مراحل محاسباتی کمتری بوده و تعداد پارامترهای آن بمراتب کمتر می باشد که این باعث بالا رفتن اعتمادپذیری می گردد. روش های متداول و فرکتال بطور موردی برای استخراج منحنی های IDF در ایستگاه باران سنجی تنگه پنج بکار گرفته شده که نتایج نشان می دهد، حدکثر اختلاف منحنی های IDF بدست آمده از تئوری فرکتال و روش متداول کمتر از 9.8 درصد می باشد.

به منظور بررسی اثر تراکم خاک بر رشد ریشه و اندام هوایی گیاه گندم، یک آزمایش گلدانی در سال 1389 در گلخانه دانشکده کشاورزی دانشگاه گیلان اجرا شد. آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار انجام شد. تیمار ها شامل سه سطح، تراکم طبیعی، ده درصد و بیست درصد تراکم و دو نوع خاک بود که مجموعا شامل 18 گلدان شد. شاخص مقاومت مکانیکی خاک اندازه گیری شده با دستگاه مقاومت سنج نفوذی تفاوت معنی داری را بین تیمارهای آزمایشی نشان داد. صفات ریشه ای و اندام های هوایی اندازه گیری شده گیاه شامل وزن تر و وزن خشک کل اندام های هوایی، وزن خشک برگ، وزن خشک ساقه، وزن تر ریشه، وزن خشک ریشه، سطح برگ، سطح ریشه، حجم ریشه، طول ریشه، نسبت وزن خشک ریشه به اندام های هوایی، نسبت سطح برگ به سطح ریشه، چگالی طول ریشه، چگالی سطح ریشه، چگالی وزن ریشه، چگالی وزن خشک ریشه و محتوای نیتروژن ریشه، تفاوت معنی داری در سطح 1 درصد نشان دادند به طوری که بیشترین طول ریشه، سطح ریشه، چگالی طول ریشه و چگالی سطح ریشه در تیمار بدون تراکم (به ترتیب با میانگین 3332.6 سانتی متر، 421.5 سانتی متر مربع، 6633.4 کیلومتر بر مترمکعب، 1.25 کیلومترمربع بر مترمکعب) بدست آمد. نتایج کلی این آزمایش نشان داد که با افزایش تراکم خاک، صفات مربوط به اندام های هوایی و ریشه ای گیاه گندم تحت تاثیر قرار می گیرد و در تراکم بیست درصد با مقاومت نفوذی 1155.94و 762.76 کیلوپاسکال به ترتیب در خاک رسی و شنی، رشد ریشه و اندام های هوایی نسبت به خاک طبیعی محدود شد.

با توجه به کمبود منابع آب، بهره گیری از شیوه های نوین آبیاری در کشاورزی امری اجتناب ناپذیر می نماید.امروزه روند بهبود، تکامل و استفاده از شیوه آبیاری قطره ای به عنوان یکی از پیشرفته ترین روشها در آبیاری اراضی زراعی در حال افزایش می باشد. این پژوهش به منظور ارزیابی استفاده از روش زیر سطحی آبیاری قطره ای در دورهای مختلف آبیاری بر عملکرد، کارآیی مصرف آب و خصوصیات کیفی پنبه با استفاده از آزمایش فاکتوریل، در قالب طرح بلوکهای کامل تصادفی با دو فاکتور 1- آبیاری قطره ای با دو الگوی سطحی و زیرسطحی و 2- دور آبیاری 2، 4 و 6 روز در دو سال زراعی 1386 و 1387 در چهار تکرار در ایستگاه تحقیقات پنبه شرق کشور- کاشمر اجرا شد. در تجزیه مرکب داده ها، الگوی آبیاری بر عملکرد و کارآیی مصرف آب معنی دار بود. مقدار عملکرد وش در آبیاری قطره ای سطحی و زیرسطحی به ترتیب 3074 و 3988 کیلوگرم در هکتار بود که با هم اختلاف معنی دار داشتند. کارآیی مصرف آب الگوهای مذکور به ترتیب 0.349 و 0.268 کیلوگرم وش به ازای مصرف هر مترمکعب آب بود. عملکرد وش در سه تیمار دور آبیاری 2، 4 و 6 روز به ترتیب برابر با 3491، 3725 و 3364 کیلوگرم در هکتار بدست آمد که با هم اختلاف معنی دار نداشتند. بیشترین عملکرد و کارآیی مصرف آب در آبیاری قطره ای زیرسطحی با دور آبیاری 4 روز به ترتیب به میزان 4315 کیلو گرم در هکتار و 0.375 کیلوگرم وش بر مترمکعب و کمترین عملکرد و کارآیی مصرف آب در آبیاری قطره ای زیرسطحی با دور آبیاری 2 روز بترتیب به میزان 3107 کیلوگرم در هکتار و 0.265 کیلوگرم وش بر مترمکعب بدست آمد. در نهایت روش آبیاری قطره ای زیرسطحی با دور آبیاری چهار روز به عنوان تیمار برتر انتخاب گردید.

تاکنون روش های زیادی برای درون یابی و ترسیم نقشه های هم بارش ارائه و نتایج متفاوتی از آنها در مناطق مختلف گزارش شده است. روش رگرسیون وزن دار جغرافیایی یکی از روش هایی است که اخیرا مورد استقبال قرار گرفته است. این روش برای ارزیابی غیریکنواختی متغیر وابسته با برقراری رگرسیون های موضعی مناسب است. تحقیقی بر این اساس صورت گرفت تا تغییرات مکانی بارش سالانه در استان گیلان (که تحت تاثیر شرایط محیطی مختلف به طور غیریکنواخت توزیع می شود) مورد بررسی قرار گیرد. نتایج روش رگرسیون وزن دار جغرافیایی با روش های معمول درون یابی شامل چندجمله ای سراسری و موضعی، اسپلاین، وزن عکس فاصله ها، کریجینگ و کوکریجینگ مقایسه شد. آمار میانگین ده ساله بارش سالانه 185 ایستگاه هواشناسی واقع در استان گیلان و مجاورت آن استفاده و تغییرات مکانی بارش به کمک پارامترهای دیگر مانند ارتفاع از سطح دریا و موقعیت نقاط نسبت به دریا، الگو سازی شد. سپس بهترین روش درون یابی بارش در این منطقه معرفی شد. برای ارزیابی دقت هر یک از این روش ها از فن اعتبارسنجی متقابل استفاده شد. نتایج به دست آمده نشان داد که روش رگرسیون وزن دار جغرافیایی با RMSE=147 دارای کمترین مقدار خطا بود و نتایج آن با روش کریجینگ که با RMSE=187 در رتبه دوم قرار دارد اختلاف زیادی داشت. بر این اساس مناسب ترین روش برای ترسیم هم بارش در استان گیلان روش رگرسیون وزن دار جغرافیایی معرفی می شود.

آنزیم ها اهمیت بسیار زیادی در فرایند معدنی شدن مواد آلی دارند. اطلاعات فعالیت آنزیمی خاک برای تعیین ویژگی های میکروبیولوژی خاک استفاده می شوند و در سلامت و کیفیت خاک مهم هستند.ویژگی های پستی و بلندی، ویژگی های خاکی و فعالیت آنزیمی خاک با یکدیگر مرتبط هستند. بنابراین اطلاع از چگونگی تاثیر این پارامترها بر فعالیت آنزیمی خاک ضروری به نظر می رسد. این تحقیق در اراضی تپه ماهوری منطقه جنوب سمیرم استان اصفهان، به منظور ایجاد مدل رگرسیونی بین فعالیت آنزیمی خاک، ویژگی های و شاخص های پستی و بلندی اجرا شده است. متوسط دما و بارندگی سالیانه منطقه به ترتیب 10.6 درجه سانتی گراد و 350 میلی متر است. نمونه برداری با ایجاد شبکه بندی منظم به طریق تصادفی از عمق 0 – 10 سانتی متری انجام شد. مدل رقومی ارتفاع منطقه در پیکسل هایی به ابعاد 10 در 10 متر تهیه و از طریق آن شاخص ها پستی و بلندی محاسبه شد. ویژگی های خاکی نیز طی آنالیزهای آزمایشگاهی تعیین گردیدند. مدل های رگرسیونی چند متغیره بین این پارامترها و فعالیت آنزیمی خاک برقرار گردید و سپس به وسیله 20 درصد از داده ها، مدل های بدست آمده اعتبار سنجی شدند. نتایج مدل های حاصل شده نشان می دهد که این مدل ها در حضور پارامترهای خاکی 33 تا 63 درصد، در حضور پارامترهای پستی و بلندی 14 – 15 درصد و درصورت استفاده از پارامترهای خاکی و پستی و بلندی 33 تا 67 درصد از کل تغییرات فعالیت آنزیمی خاک را توجیه می کنند. بنابراین استفاده از تلفیق ویژگی های خاکی و پستی وبلندی، بهترین مدل ها را در پیش بینی فعالیت آنزیمی ارائه می دهند.این نتایج موید این مطلب است که فعالیت آنزیمی خاک در منطقه تحت تاثیر همزمان ویژگی های خاکی و پستی و بلندی می باشند. نتایج اعتبار سنجی مدل ها نیز از نااریب بودن و درجه تخمین مناسب برازش مدل ها حکایت می کند.

شوری یکی از تنش های مهم محدود کننده تولیدات کشاورزی می باشد. با توجه به گستردگی خاک های شور در کشور، دستیابی به ارقام مقاوم به شوری باعث افزایش میزان عملکرد محصول و بالا رفتن تولید می شود. به منظور بررسی تاثیر شوری ناشی از کلرور سدیم و کلسیم بر عملکرد و اجزای عملکرد ارقام کلزای بهاره، آزمایشی در گلخانه تحقیقاتی مرکز تحقیقات کشاورزی استان مازندران به صورت فاکتوریل در قالب طرح پایه بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در سال 1388 به اجرا در آمد. چهار سطح شوری شامل (صفر، 4، 8 و 12 دسی زیمنس بر متر کلرور سدیم و کلسیم) به عنوان فاکتور اول و ژنوتیپ ها شامل (زرفام، ساری گل، لاین 14، لاین 18، لاین 111، RG003 و هایولا 401) به عنوان فاکتور دوم در نظر گرفته شدند. صفات مورد مطالعه نظیر: عملکرد دانه، ارتفاع بوته، تعداد برگ، وزن تر و خشک، تعداد دانه، تعداد خورجین در بوته، تعداد خورجین در ساقه اصلی، تعداد دانه در خورجین، طول خورجین، وزن هزار دانه و پروتئین اندازه گیری شدند. نتایج نشان داد که همراه با افزایش شوری، ارتفاع بوته، تعداد برگ، تعداد دانه، تعداد خورجین در بوته، تعداد خورجین در ساقه اصلی، تعداد دانه در خورجین، طول خورجین، وزن هزار دانه و عملکرد دانه کاهش یافت. اما در مقابل با افزایش شوری پروتئین افزایش یافت. به نظر می رسد بین ارقام مورد مطالعه رقم هایولا 401 و لاین 18 با عملکرد بیشتر و کارآیی بالاتری بوده و در مقابل رقم زرفام دارای بیشترین حساسیت به شوری می باشد. همچنین در رقم زرفام در سطوح مختلف شوری میزان پروتئین به طور معنی داری بیشتر از سایر ارقام بود.

پرش هیدرولیکی متداول ترین روش برای استهلاک انرژی جنبشی آب در پایین دست سرریز ها، شوت ها و دریچه ها می باشد. در تحقیق حاضر، خصوصیات پرش هیدرولیکی بر روی شکل جدیدی از بستر زبر با زبری های نیم استوانه ای شکل مورد بررسی قرار گرفته است. زبری های مورد استفاده دارای 3 ارتفاع به همراه چهار فاصله مختلف بین زبری ها می باشند. آزمایشات در محدوده اعداد فرود 4.6 تا 7.3 انجام شدند. نتایج نشان داد در مقایسه با پرش هیدرولیکی بر روی بستر صاف، عمق مزدوج نسبی و طول پرش به ترتیب بطور متوسط 25.35 و 38.5 درصد کاهش و افت انرژی بطور متوسط 18 درصد نسبت به پرش کلاسیک افزایش می یابد. ضریب تنش برشی در بستر زبر حداکثر در حدود 13 برابر بستر صاف است. روند این تغییرات با افزایش فاصله، ارتفاع زبری ها و عدد فرود شدت می یابد. در این تحقیق روابطی برای عمق مزدوج نسبی، طول پرش هیدرولیکی، افت نسبی انرژی و ضریب تنش برشی ارائه شده است.

تخمین بارش موثر یکی از مولفه های اصلی بهره برداری زراعی از آب باران، برنامه ریزی برای آبیاری در زراعت آبی و تعیین نوسانات تولید در زراعت دیم به منظورهای مدیریت اقتصاد کلان کشور است.در تحقیق حاضر، به منظور برآورد بارش موثر در کشت گندم دیم یک مدل دولایه ای بیلان آب خاک مبتنی بر رهیافت جدید طراحی و تدوین گردید. در رهیافت حاضر، فرض شده است که علاوه بر آب ذخیره شده در ناحیه ریشه، آن بخش از آب موجود در حدفاصل منطقه قدیم (روز قبل) و جدید (روز فعلی) توسعه ریشه نیز در محاسبه بارش موثر روز فعلی در نظر گرفته شود. توانایی بیشتر رهیافت حاضر در تعیین بخشی از تغییرات در میزان محصول گندم دیم که توسط تغییرات در میزان بارش موثر قابل توجیه است، گواهی بر برتری نسبی این رهیافت بر رهیافت های موجود می باشد. در ادامه با استفاده از داده های هواشناسی روزانه 12 ایستگاه استان فارس (دوره آماری 2000-1999 تا 2009-2008) و با بهره گیری از مدل تدوین شده بر اساس مدل تدوین شده مبتنی بر رهیافت پیشنهادی مقادیر بارش موثر در کشت گندم دیم محاسبه شد. نتایج حاکی از آن است که مقادیر متوسط بارش موثر در زراعت گندم دیم از 112.6 میلی متر در ایستگاه آباده تا میزان 269.4 میلی متر در ایستگاه سد درودزن تغییر می کند. همچنین مشخص شد که در قسمت های شمال و شمال غرب استان فارس در تامین بارش مورد نیاز، موفقیت بیشتری در تولید محصول گندم دیم وجود دارد.