تحقیقات آب و خاک ایران
سال:1397 | دوره:49 | شماره:1 |تعداد مقالات:20

باگاس یکی از پسماندهای کشاورزی در کشت و صنعت های نیشکر و صنایع جانبی است که نگهداری و مدیریت آن معمولاً مشکلاتی را برای متولیان این شرکت ها به وجود می آورد. در این تحقیق، تأثیر خاکستر باگاس نیشکر و آهک بر مقاومت فشاری خاک رسی بررسی شده است. بدین منظور، با افزودن مقادیر مختلفی از خاکستر باگاس نیشکر شامل؛ 2، 5، 8 و 12 درصد و آهک شامل؛ 1، 3 و 4 درصد به خاک رسی، 20 نوع مخلوط ساخته شد. مشخصات تراکمی هر یک از مخلوط ها با استفاده از آزمایش تراکم استاندارد و سپس تراکم هاروارد تعیین شد. با در نظر گرفتن دو سن عمل آوری (7 و 28 روزه) و سه تکرار، 6 نمونه آزمایشی از هر مخلوط و در مجموع 120 نمونه آزمایشی با استفاده از قالب هاروارد تهیه شد و پس از عمل آوری در سنین مورد نظر، مورد آزمایش های مقاومت فشاری محصور نشده قرار گرفتند. نتایج به دست آمده از این پژوهش نشان می دهد که با افزایش مقدار خاکستر باگاس نیشکر و آهک به خاک رسی، وزن واحد حجم خشک کاهش و رطوبت بهینه افزایش یافته است. ترکیب 8 درصد خاکستر باگاس نیشکر با خاک رسی، باعث افزایش 92 درصدی مقاومت فشاری خاک شده است.

تاکنون مدل های هیدرولیکی مختلفی برای تعیین هدایت هیدرولیکی غیر اشباع در خاک ارائه شده است، اما در تحقیقات اندکی توانایی این مدل ها در شبیه سازی نحوه حرکت آب در خاک ارزیابی شده است. لذا در مطالعه حاضر، عملکرد 5 مدل هیدرولیکی مختلف ارائه شده در مدل HYDRUS-2D، از جمله مدل های ون گنوختن-معلم، ون گنوختن اصلاح شده، کوسوگی، بروکس-کوری و دورنر در شبیه سازی پروفیل رطوبتی آبیاری قطره ای سطحی مورد ارزیابی قرار گرفت. علاوه بر این به منظور بهبود نتایج بدست آمده، یک مدل ترکیبی با استفاده از روشمیانگین گیری بیزی (BMA) بر مبنای وزن دهی به عملکرد مدل های هیدرولیکی مذکور ارائه شده است. به منظور بررسی عملکرد مدل های مختلف، آزمایشی با روش آبیاری قطره ای T-Tape در مزرعه ای با خاک لوم رسی انجام گرفت. مقایسه نتایج مقادیر شبیه سازی با مقادیر اندازه گیری شده رطوبت حجمی خاک در زمان های آبیاری 8 و 24 ساعت و با استفاده از پارامتر های مجذور میانگین مربعات خطا و ریشه میانگین مربعات خطای نرمال شده انجام گرفت. براساس نتایج بدست آمده، ریشه میانگین مربعات خطای نرمال شده ی پیش بینی رطوبت حجمی خاک برای زمان های 8 و 24 ساعت به ترتیب در محدوده 20 تا 29 و 26 تا 39 درصد و مجذور میانگین مربعات خطا برای زمان های 8 و 24 ساعت به ترتیب در محدوده 04/0 تا 06/0 و 05/0 تا 09/0 (cm3cm-3) بدست آمد. مقدار متوسط ضریب تعیین برای زمان های 8 و 24 ساعت به ترتیب، 93/0 و 89/0 بدست آمد.

فعالیت های بشر در دهه های گذشته به طور چشمگیری کیفیت منابع آب را تغییر داده است به طوری که منابع آب یا در معرض آلودگی قرار گرفته اند و یا این که آلوده شده اند. در این میان بخش کشاورزی سهم به سزایی در افزایش شوری، کاهش کیفیت و افزایش مصرف آب سطحی دارد. مدل های شبیه سازی کیفیت آب در مقیاس حوضه مانند مدل SWAT ابزار توانمندی برای شبیه سازی اثر آلاینده های نامتمرکز مانند فعالیت های کشاورزی بر روی کیفیت و کمیت منابع آب هستند. از آنجا که شوری یکی از مهم ترین مولفه های کیفی منابع آب محسوب می شود و تحت تاثیر عملیات آبیاری، زهکشی و اعمال کود قرار دارد، در پژوهش حاضر از مدل SWAT برای شبیه سازی بار شوری حاصل از کشت برنج در اراضی شالیزاری و ورود املاح آن به رودخانه تحت دو چرخه فلزات سنگین و نیتروژن در حوضه آبریز ناورود (حوضه معرف غرب استان گیلان)، استفاده و دقت مدل در شبیه سازی شوری به دو روش مذکور مقایسه شد. مدلSWAT برای دوره آماری 2013-2006 با داده های دبی و بار شوری رودخانه واسنجی و اعتبارسنجی گردید. برای بررسی کارایی مدل از دو شاخص آماری R2 و NS استفاده گردید. مقادیر این دو شاخص در شبیه سازی دبی رودخانه ناورود به ترتیب 82/0 و 58/0 و در شبیه سازی بار شوری تحت چرخه فلزات سنگین 30/0 و 71/0-و تحت چرخه نیتروژن به ترتیب 61/0 و 54/0 به دست آمد. بنابراین استفاده از چرخه نیتروژن در شبیه سازی بار شوری حوضه آبریز ناورود توصیه می شود.

پایش کیفی منابع آب و به ویژه مخازن سدها بسیار حیاتی می باشد اما نمونه برداری از آب دریاچه پشت سدها بسیار وقت گیر، هزینه بر و همراه با مخاطرات متعدد است. تصاویر ماهواره ای و هوایی از آب های سطحی را می توان به عنوان ابزاری مفید جهت پایش پارامترهای کیفیت آب در پیکره های آبی استفاده نمود. در این مطالعه امکان شناسایی و پایش غلظت کلروفیلa در مخزن سد اکباتان با استفاده از تصویر لندست 7 بررسی شد. به این منظور تبدیلات مختلفی روی بازتابش باندها اعمال شد و رابطه بین غلظت کلروفیل با بازتابش بررسی و استخراج شد. سپس بهترین مدل برای تخمین غلظت کلروفیلa انتخاب شد. نتایج مطالعه نشان داد رابطه به دست آمده براساس نسبت باندها دقیق ترین تخمین را از بین مدل های به دست آمده ارائه می دهد. مقدار R2Adj برای این مدل برابر 91/0 و مقدار SE نیز معادل 04/0 به دست آمد. نتایج نشان می دهد که می توان با استفاده از تصاویر لندست 7 غلظت کلروفیلa را با دقت قابل قبولی تخمین زد.

بیوچار قابلیت حذف آلاینده های آلی از خاک، آب و رسوبات را دارد و از انتقال مواد سمی از محیط به گیاه و سایر موجودات می کاهد. در این تحقیق توانایی بیوچارهای مختلف جهت جذب متیلن بلو از محلول آبی مورد بررسی قرار گرفت. از چهار نوع ماده خام اولیه کاه برنج، پوسته برنج، باگاس نیشکر و خرده چوب نراد در دو شرایط دمایی 300 و 600 درجه سانتی گراد استفاده شد. آزمایش های سینتیک جهت تعیین زمان تعادل، pH بهینه و مقدار جاذب انجام گرفت. هم دما جذب متیلن بلو توسط بیوچار کاه برنج تولید شده در دمای 600 درجه سانتی گراد (ب. ک. 600) تعیین شد. از بین بیوچارهای موجود، ب. ک. 600 بیشترین توانایی جذب متیلن بلو را داشت. جذب متیلن بلو توسط ب. ک. 600 بعد از گذشت 300 دقیقه به تعادل رسید. pH بهینه و مقدار جاذب به ترتیب 7 و 5/2 گرم بر لیتر تعیین شد. فرایند جذب متیلن بلو توسط ب. ک. 600 با مدل خطی هم دما لانگمویر مطابقت داشت و حداکثر ظرفیت جذب 85/27 میلی گرم بر گرم به دست آمد. بنابراین ب. ک. 600 جاذب مناسبی برای حذف متیل بلو از محلول های آبی است.

ریزسازواره ها از اجزای مهم خاک بوده که جمعیت و فعالیت آنها تحت تاثیر سطوح بالای فلزات سنگین از جمله سرب قرار می گیرد. هدف از این پژوهش، بررسی تغییرات شاخص های زیستی خاک در فراریشه گیاه بنگ دانه در سطوح مختلف سرب در خاک بود. بدین منظور یک نمونه خاک انتخاب و غلظت های مختلف سرب (صفر، 250، 500 و 1000 میلی گرم بر کیلوگرم خاک) به خاک اضافه گردید. سپس خاک استریل شد و پس از مایه زنی با قارچ (ترکیبی از گونه های Glomus intraradices، Funneliformis mosseaeو Glomus fasciculatum)و باکتری (ترکیبی از گونه-هایPseudomonas putida، Pseudomonas fluorescens و Pseudomonas aeruginosa)، کاشت گیاه بنگ دانه (Hyoscyamusniger L. ) انجام گرفت. این پژوهش در شرایط گلخانه ای به صورت آزمایش فاکتوریل با طرح پایه بلوک های کامل تصادفی و در سه تکرار انجام شد. نتایج نشان داد افزایش سطوح سرب در خاک، سبب کاهش معنادار (05/0p≤ ) کلونیزاسیون ریشه (1/41 درصد)، جمعیت باکتری های خاک (8/52 درصد)، عملکرد ریشه، تنفس میکروبی خاک و تنفس برانگیخته با سوبسترا، کربن زیست توده میکروبی و قابلیت دسترسی به کربن گردید؛ در حالی که ضریب متابولیکی (qCO2) تغییر معناداری (05/0p≤ ) نکرد. بیش ترین و کم ترین تغییرات (در Pb1000 نسبت به Pb0) به ترتیب در شاخص های کربن زیست توده میکروبی در تیمار باکتری (0/83 درصد) و ضریب متابولیکی در تیمار قارچ (9/18 درصد)، مشاهده شد. مقدار کربن زیست توده میکروبی در تیمار قارچ 28/1 تا 62/2 برابر تیمار باکتری بود. نتایج این پژوهش نشان-دهنده حساسیت بیش تر باکتری ها و بردباری بیش تر قارچ ها در سطوح بالای آلودگی سربی خاک بود.

امروزه استفاده از کودهای شیمیایی، آلی و زیستی جزء لاینفک کشاورزی به شمار می روند، در این میان نیاز به تامین عنصر فسفر برای تولید محصولات کشاورزی لازم و ضروری می باشد. استفاده از کودهایی با بستر آلی و شیمیایی و تلفیق آنها با میکروارگانیسم های مفید از جمله باکتریهای حل کننده فسفات باعث عرضه محصولاتی به نام کودهای میکروبی فسفاته شده است. بر این اساس در این تحقیق کارایی استفاده و اثربخشی 6 باکتری موجود در بانک میکروبی گروه علوم و مهندسی خاک به نام های (Pseudomonas fluorescens Tabriz، P. putida Tabriz، Pseudomnas sp. C16-2O، Enterobacter sp. S16-3، Bacillus megaterium JK6 و B. firmus) بر بستر پایه ﺧ ﺎ ک ﻓ ﺴ ﻔ ﺎ ت (45 ﮔ ﺮ م) + ﮔ ﻮ ﮔ ﺮ د (15ﮔ ﺮ م) + باگاس (30 ﮔ ﺮ م) پس از تامین جمعیت میکروبی اولیه مناسب مورد ارزیابی قرار گرفت. همچنین در این آزمایش باکتری Pantoeaagglomerans P5 به عنوان باکتری حل کننده فسفات مورد استفاده در کود بارور2 نیز به عنوان کنترل مثبت استفاده شد. آزمایش در مجموع با در نظر گرفتن 17 تیمار در 4 تکرار که شامل تیمارهای شاهد منفی (بدون کود میکروبی و کود سوپرفسفات)، شاهد مثبت (کود سوپرفسفات تریپل بر اساس آزمون خاک)، کود فسفاته پودری (بدون افزودن باکتری)، کود میکروبی فسفاته تهیه شده از هر شش باکتری در مقادیر هم وزن (6/0 گرم) و دو برابر (2/1 گرم) مقدار کود سوپرفسفات تریپل توصیه شده بود، انجام شد. نتایج به دست آمده از آزمایشات گلخانه ای نشان داد که کاربرد کودهای میکروبی فسفاته در گیاه ذرت رقم سینگل گراس 704، بر وزن تر و خشک ریشه و بخش هوایی، شاخص کلروفیل، مقدار و جذب فسفر بخش ریشه و بخش هوایی، تاثیر کاملاً معنی داری (در سطح 5%) دارد. تلقیح کودهای میکروبی حاوی باکتریهای محرک رشد گیاه کلنیزاسیون این باکتریها را در ریزوسفر گیاه به دنبال داشته است و شاهد افزایش میانگین پارامترهای اندازه گیری شده بودیم. تیمارهای کودی Enterobacter sp. S16-3 و Pseudomonas sp. C162-O در اکثر پارامترهای اندازه گیری شده دارای عمکلردی شبیه تیمار Pantoea agglomerans P5 بودند و هر سه این تیمار ها در اکثر موارد دارای عملکرد بالاتری نسبت به تیمار کود شیمیایی سوپرفسفات تریپل بودند. تیمارهای P. fluorescensوP. putida هم تا حدودی دارای عملکرد مشابه یکدیگر بودند، البته بایستی عنوان نمود که تیمار میکروبی B. firmusدر برخی موارد و تیمار B. megaterium در اکثر پارامترها دارای عملکرد پایین تری نسبت به تیمار بستر بدون باکتری (کنترل منفی) و حتی پایین تر از تیمار بدون بستر کود (No Carrier) بودند. لازم به ذکر است که اثر سطوح مختلف مصرف کودی در این پژوهش کاملاً معنی دار بود و در اکثر موارد سطح مصرفی 2/1 گرم نسبت به سطح مصرفی 6/0 گرم باعث افزایش عملکرد حدود دو برابری در گیاه شد.

این پژوهش، با هدف بررسی کاربرد جندین دهه فاضلاب خام شهری بر کیفیت فیزیکی خاک و عملکرد بیولوژیکی گندم در منطقه هرسین اجراء گردید. در این راستا، مهمترین وِیژگی های فیزیکی موثر بر کیفیت فیزیکی خاک، و نیز غلظت کل بعضی از عناصر سنگین نمونه های خاک ده نقطه مطالعاتی تحت آبیاری با آب چاه و فاضلاب مورد تجزیه آماری قرار گرفت. نتایج نشان داد که کاربرد فاضلاب با افزایش ماده آلی، موجب بهبود پایداری خاکدانه ها، کاهش چگالی ظاهری، و افزایش سایر ویژگی های فیزیکی خاک شامل: هدایت هیدرولیکی اشباع، درصد تخلخل و رطوبت اشباع گردید. غلظت کل روی و آهن در اراضی آبیاری شده با فاضلاب در مقایسه با اراضی تحت آبیاری با آب چاه، به طور معنی داری بیشتر بوده، در حالیکه غلظت کروم، سرب و نیکل دارای اختلاف معنی داری نبودند. بطورکلی، کاربرد فاضلاب در اراضی، بعضی از شاخص های کیفیت فیزیکی خاک را در منطقه مطالعاتی بهبود بخشیده است.

کاربرد مدل هیدروگراف واحد لحظه ای کلارک به جهت نیاز به داده های سهل الوصول در آبخیزهای فاقد ایستگاه هیدرومتری از اهمیت خاصی برخوردار است. هدف تحقیق حاضر شبیه سازی هیدروگراف واحد جریان آبخیز محمدآباد استان گلستان با استفاده از روش زمان-مساحت و انجام آنالیز حساسیت (نسبی و مطلق) نتایج شبیه سازی در آبخیز مورد مطالعه است. برای تعیین تغییرات سطح حوزه نسبت به زمان تمرکز (هیستوگرام زمان-مساحت) از روش دیاگرام بی بعد (روش لاورنسن) استفاده شده و سپس هیدروگراف واحد لحظه ای با مدل کلارک برای آبخیز مذکور شبیه سازی شد. آنالیز حساسیت مدل کلارک با تغییر دو پارامتر زمان تمرکز و ضریب ذخیره صورت گرفته و سپس حساسیت نسبی و مطلق مدل در برآورد مولفه های هیدروگراف واحد جریان تعیین گردید. هم چنین هیدروگراف واحد مشاهداتی سیل در آبخیز با استفاده از منحنی S محاسبه و دقت مدل مذکور در برآورد هیدروگراف واحد آبخیز با معیار نش-ساتکلیف مورد ارزیابی قرار گرفت. براساس نتایج، دقت مدل مذکور در شبیه سازی هیدروگراف واحد جریان 71 درصد است. نتایج آنالیز حساسیت مدل نشان داد که حساسیت نسبی مدل در برآورد دبی اوج هیدروگراف واحد جریان به پارامتر ضریب ذخیره برابر 66/0-می باشد. هم چنین حساسیت مطلق مدل به پارامتر زمان تمرکز برابر 76/2-می باشد. در مجموع می توان گفت که پارامتر حساس در برآورد دقیق زمان تا اوج، متغیر زمان تمرکز محاسباتی جریان می باشد.

استفاده از پوشش های بتنی جهت کنترل فرسایش مجاری انتقال آب در مناطق صعب العبور و کوهستانی، به علت هزینه های بالای تهیه و حمل مصالح در بسیاری مواقع دارای توجیه اقتصادی نمی باشد. این مسئله در خاکهای گچی به علت انحلال و فرسایش پذیری بالا از اهمیت ویژه ای برخوردار می باشد. مطالعات پیشین نشان می دهد که با افزودن سیمان و دیگر مصالح به خاک محل می توان، مقاومت فشاری خاکها را افزایش داد. استفاده از پودر میکروسیلیس در تثبیت خاک های گچی و بررسی مقاومت فشاری و فرسایشی می تواند تفاوت عمده ای با تحقیقات قبلی داشته باشد. در پژوهش حاضر مقاومت فشاری و فرسایشی ناشی از بر خورد جت آب صفحه ای بر نمونه ها مورد بررسی و تحلیل قرار گرفت. نتایج آزمایشگاهی نشان داد، شروع فرسایش در نمونه ها وابسته به سرعت و زاویه برخورد جت آب به نمونه ها و زمان فرسایش داشته و برای نمونه هایی با 10% میکروسیلیس، در سرعت 4متر بر ثانیه و زاویه برخورد عمودی(Ө =0)، ترکیبی با 10% سیمان تا زمان 6 ساعت و ترکیبی با 12% سیمان در کل زمان آزمایش(8 ساعت) و در سرعت 6 متر بر ثانیه و زاویه برخورد افقی (90Ө =) هر دو ترکیب (10% و 12%سیمان) در کل زمان آزمایش(8 ساعت)، در مقابل فرسایش، مقاومت دارند.

همه ساله حملات امواج بلندی همچون سونامی باعث ایجاد فرسایش و تخریب در سواحل شده و خسارات جانی و مالی فراوانی را به بار می آورند. رویکردهای اخیر حفاظت سواحل بر مبنای برقراری تعادل زیست محیطی می باشد. از جمله روش های نوین حفاظت سواحل در مقابل تخریب ناشی از امواج، احداث جنگل های ساحلی موسوم به کمربند سبز ساحلی می باشد. شیب ساحل از جمله عوامل بسیار تأثیرگذار بر شکست موج و بالاروی آن در سواحل است. از این رو مطالعه حاضر با هدف بررسی اثر شیب ساحل بر جذب نیروی مخرب امواج شکنا توسط پوشش گیاهی ساحلی صورت گرفته است. به همین منظور مدل ساحل شیبدار و پوشش گیاهی در یک فلوم مجهز به سیستم نیروسنجی بدون اصطکاک تعبیه شد. آزمایش ها در چهار شیب مختلف ساحل و در دو حالت با و بدون پوشش گیاهی انجام شده است. نتایج نشان داد که با افزایش شیب ساحل، موج زودتر می شکند و در نتیجه نیروی بیشتری از موج توسط پوشش جنگلی جذب می شود. این افزایش نیروی جذب شده از موج در شیب های مختلف در حالت با پوشش نسبت به بدون پوشش به طور میانگین 17 درصد بود.

حضور فلزات سنگین در محیط مخصوصا در آب مشکلات زیست محیطی زیادی به وجود می آورد. از فناوری های موثر بر حذف آن ها استفاده از جاذب ها است و برخی از این جاذب ها از نظر اقتصادی، قابلیت در دسترس بودن و قدرت حذف زیاد بر سایر آن ها مزیت دارد. در این مطالعه جذب یون های فلزی سرب و کادمیوم در غلظت های (0 تا mg L-1200) به وسیله دیاتومیت ایران و دیاتومیت فرانسه به عنوان جاذب از محلول های آبی به صورت تک عنصری در سیستم ناپیوسته (Bach) بررسی شد. برای تعیین ویژگی های دیاتومیت از میکروسکوب الکترونی روبشی (SEM)، دستگاه پراش نگار X (XRD) و طیف نگاری فلوئورسانس پرتو X (XRF)، استفاده شد. ظرفیت تبادل کاتیونی (CEC) دیاتومیت ایران و دیاتومیت فرانسه به ترتیب 80 و (cmol kg-1) 15 و مساحت سطح جاذب های ذکر شده به ترتیب 55 و (m2 g-1) 23 به دست آمد. مدل های جذب لانگمویر (99/0 – 89/0=R2)، فروندلیچ (98/0 – 81/0=R2)، تمکین (98/0 – 80/0=R2)، دوبینین– رادشکویچ (97/0 – 83/0=R2) و ایلوویچ (90/0 – 26/0=R2) بر داده ها برازش یافت. نتایج نشان داد دیاتومیت ایرانی قابلیت بیشتری برای جذب سرب و کادمیوم از محلول های آبی در مقایسه با دیاتومیت فرانسه دارد و میزان جذب فلز سرب در حضور هر دو جاذب بیشتر از کادمیوم می-باشد. بطوریکه حداکثر سرب جذب شده (qmax) به وسیله دیاتومیت ایرانی و فرانسوی به ترتیب 8/65 و (mg g-1) 2/41 و حداکثر کادمیوم جذب شده به وسیله جاذب های ذکر شده به ترتیب 3/47 و (mg g-1) 5/35 تعیین شد. با توجه به نتایج آزمایش های بدست آمده و در دسترس بودن دیاتومیت ایرانی و ارزانی آن می توان از این ماده به عنوان یک ماده کاربردی برای حذف فلزات سنگین از جمله سرب و کادمیوم از منابع آب آلوده استفاده نمود.

آگاهی از الگوهای غالب نوسانات تابش در یک منطقه از دیدگاه برنامه‫ ریزی جهت استفاده از پتانسیل انرژی خورشیدی حائز اهمیت است. در این پژوهش سیگنال‫ های سری زمانی تابش خورشید از دیدگاهی نوین و براساس مفهوم فرکتال (خودمتشابه) مورد بررسی قرارگرفته است. در این راستا با استفاده از داده‫ های دو ثانیه‫ ای تابش ثبت شده در ایستگاه کرج در فاصله سال‫ های 2016-2014 بعد خودمتشابه سری زمانی تابش خورشید با استفاده از روش مینکوفسکی-بولیگاند محاسبه شده و با درنظر گرفتن توأمان شاخص پاکی آسمان به‫ منظور طبقه‫ بندی روزهای مختلف سال از نظر ویژگی‫ های تابشی به‫ کار گرفته شده است. نتایج حاصل از طبقه‫ بندی نشان می‫ دهد در سال‫ های 2014، 2015 و 2016 بیشترین درصد احتمال وقوع مربوط به کلاس سه (آسمان کاملا ابری) به ترتیب با 55/52، 07/52 و 8/44 درصد است و روزهای متعلق به کلاس یک (آسمان صاف) و کلاس دو (آسمان نیمه ابری) از نظر احتمال وقوع در هر سه سال آماری به ترتیب در رده دوم و سوم قرار می گیرند. نتایج حاصل از این روش نوین که روزهای سال را براساس رفتار سری زمانی تابش طبقه بندی می‫ کند می تواند به عنوان گامی اساسی در تصمیم‫ گیری جهت نصب سلول‫ های فتوولتائیک در یک منطقه و همچنین ارزیابی کارایی این سیستم‫ ها به‫ شمار رود. ‬ ‬ ‬ ‬ ‬ ‬ ‬ ‬ ‬ ‬ ‬ ‬ ‬ ‬ ‬ ‬ ‬

به منظور بررسی توانایی جذب و انتقال سرب در سه رقم کلم یک آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی در شرایط گلخانه به اجرا درآمد. تیمارها شامل شش سطح آلودگی خاک به سرب (صفر، 50، 100، 150، 300 و 400 میلی گرم سرب بر کیلوگرم خاک از منبع نیترات سرب ([Pb(NO3)2] و سه رقم کلم (Brassica oleracea var. acephala L., Brassica oleracea var. italica L. & Brassica oleracea var. capitata L. ) بودند که در سه تکرار مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج تجزیه واریانس داده ها نشان داد که تیمارها اثر معنی داری در سطح احتمال یک درصد (P<0. 01) بر عملکرد تر و خشک، سطح برگ و شاخص کلروفیل برگ هر سه رقم کلم داشتند. با افزایش غلظت سرب خاک، انباشت سرب در ریشه، ساقه و سر کلم در رقم های مختلف به طور معنی داری افزایش یافت. در کلم زینتی و کلم بروکلی انباشت سرب در ریشه>ساقه>سر کلم بود در حالی که در کلم برگ انباشت در سر کلم>ساقه>ریشه بود. بیش ترین مقدار سرب جذب شده متعلق به کلم برگ (64/2 میلی گرم در گلدان) بود و کلم بروکلی (85/1 میلی گرم در گلدان) و کلم زینتی (86/0 میلی گرم در گلدان) به ترتیب در مقام های بعدی قرار گرفتند. فاکتور انتقال برای رقم های کلم زینتی و کلم بروکلی کم تر از یک و برای رقم کلم برگ بیش تر از یک بود اما فاکتور تجمع زیستی برای هر سه رقم کلم (زینتی، بروکلی و برگ) کم تر از یک بود. بر اساس استاندارد (FAO/WHO) مشاهده شد که کم ترین و بیش ترین غلظت سرب در هر سه رقم مورد مطالعه بیش تر از مقدار مجاز آن است. لذا با در نظر گرفتن این موضوع برای کاهش احتمال انتقال سرب به زنجیره غذایی لازم است در صورت کشت ارقام کلم بروکلی و کلم برگ در زمین های آلوده به فلزات سنگین قبل از عرضه این محصولات به بازار، غلظت این فلزات در بخش خوراکی آن ها اندازه گیری شود.

در تحقیق حاضر با مطالعه آزمایشگاهی و تئوری خصوصیات جریان عبوری از دریچه آویخته دایره ای و مربعی در کانال دایره ای افقی روباز، معادلاتی برای تخمین بده جریان توسعه داده شد. به منظور جمع آوری داده های آزمایشگاهی، یک مدل فیزیکی در آزمایشگاه تحقیقات مرکزی آّب گروه آبیاری و آبادانی دانشگاه تهران طراحی و ساخته شده و دریچه آویخته در انتهای کانال دایره ای افقی روباز با دو قطر اسمی200 و300 میلیمتر نصب گردید. اندازه گیری پارامتر های لازم نظیر بده جریان، عمق جریان دربالادست دریچه و درجه باز شدگی دریچه برای تخمین بده جریان صورت گرفت. در این تحقیق از روش-های فرم اول دبی-اشل، نظریه خودتشابه ناقص و فرم دوم دبی-اشل برای تخمین بده استفاده شده است. یکی از نقاط ضعف این سازه نوسان در مقابل جریان و مشکل اندازه گیری درجه باز شدگی می باشد. برای رفع این نقص، روش نهایی فرم دوم دبی-اشل که روشی مستقل از درجه باز شدگی دریچه است ارائه شده است. دقیق ترین روش از بین روش های مذکور، نظریه خودتشابه ناقص می باشد که متوسط خطای نسبی آن برای دریچه آویخته دایره ای برابر 34/3 درصد و برای دریچه آویخته مربعی برابر 1/4 درصد است.

در این تحقیق مدل AquaCrop برای شبیه سازی رشد سیب زمینی تحت سطوح مختلف آبیاری ارزیابی شد. برای ارزیابی مدل از نتایج دو ساله آزمایشات مزرعه ای شامل سه سطح آبیاری کامل (FI)، 80 درصد نیاز آبی (I80) و 65 درصد نیاز آبی (I65) استفاده شد. در مرحله واسنجی شاخص ریشه میانگین مربعات خطای نرمال برای عملکرد و زیتوده در تیمارهای FI، I80 و I65 به ترتیب 5/8 و 58/9، 16/18 و 42/14 و 59/30 و 08/25 درصد بدست آمد. ضریب R2 برای عملکرد و زیتوده در مرحله صحت سنجی بین 92/0 تا 99/0 متغیر بود که نشان دهنده دقت بالای مدل در شبیه سازی بود. کمترین دقت شبیه-سازی در تیمار I65 رخ داد به طوری که شاخص سازگاری برای زیتوده و عملکرد به ترتیب 79/0 و 91/0 تعیین شد. سرانجام اختلاف بین مقادیر اندازه گیری شده و شبیه سازی شده کارایی مصرف آب برای تیمارهای FI، I80 و I65 به ترتیب 2/9، 8/11 و 1/15 درصد محاسبه شد.

در این مقاله به مطالعه آزمایشگاهی اثر پارامترهای مختلف بر سرعت آستانه حرکت سنگدانه های تشکیل دهنده آبشکن دافع و تشخیص نواحی مستعد خرابی در این نوع آبشکن ها پرداخته شده است. بدین منظور، سرعت آستانه حرکت تک آبشکن توده سنگی دافع با زاویه های قرارگیری 100، 110 و 120 درجه نسبت به راستای عمومی جریان، با اندازه قطر متوسط سنگدانه های 55/3، 1/7 و 11 میلی متر و با درصد استغراق های 2/31، 50 و 7/68 درصد مورد مطالعه قرار گرفت. در طی آزمایش از دوربین به منظور ثبت نواحی شروع خرابی استفاده شد و در نهایت مشخصات جریان به منظور بررسی علت خرابی ها با برداشت پارامترهای آشفتگی اطراف آبشکن بوسیله سرعت سنج سه بعدی ADV، بررسی شد. نتایج حاصل نشان داد که افزایش زاویه قرارگیری آبشکن به میزان 10 درجه، باعث کاهش سرعت آستانه حرکت به میزان متوسط 35/5 درصد می شود. دو ناحیه، محل اتصال دماغه به شیب بالادست و محل اتصال دماغه به شیب پایین دست جزو نواحی مستعد خرابی آبشکن توده سنگی دافع بوده و اغلب خرابی ها از این نواحی شروع می شوند. تشکیل نواحی دو گانه تشدید سرعت و گستردگی آن در نواحی تاج آبشکن، ایجاد حداکثر انرژی جنبشی آشفتگی و تنش های رینولدز در نواحی مستعد مذکور دلیلی بر شروع خرابی می باشند. بیشینه مقدار مولفه در محل اتصال دماغه به شیب بالادست، نوک آبشکن و در امتداد لایه برشی شکل می گیرد که باعث حرکت سنگدانه ها از این قسمت شده و با توجه به مقادیر منفی تنش های و تجمع سنگدانه ها در ناحیه چرخشی پشت آبشکن اتفاق می افتد.

تخلخل خاک در پیدایش و کنترل فرایندها، برهمکنش با محیط و نگهداشت و انتقال آب و املاح نقش اصلی را بر عهده دارد. در روش های مرسوم خصوصیات ناهمگن اجزاء تشکیل دهنده تخلخل خاک، با اعمال یک سری فرضیات از قبیل فعال و کروی همه حفرات ساده سازی می شوند. روش میکرومورفولوژی با مشاهده ی مستقیم و تعیین خصوصیات هندسی حفرات خاک امکان توصیف دقیق تری از خلل و فرج خاک فراهم می آورد. هدف از این مطالعه استفاده از روش رنگ آمیزی فلورسنت در کمی سازی خصوصیات هندسی خلل و فرج خاک می باشد. 39 نمونه خاک دست نخورده با مخلوط رزین--استون حاوی ماده فلورسنت تلقیح، خشکانده و برش داده شدند. سپس با روش تصویر برداری متوالی زیر نور فرابنفش، 40 تصویر رقومی از هر نمونه تهیه شد. تصاویر توسط نرم افزار Image Tool آستانه بندی و حفرات با رنگ روشن از بخش جامد تفکیک شدند. حفرات بر اساس مساحت، محیط، کشیدگی، فشردگی، گردشدگی، قطر معادل، قطر بزرگ و همچنین قطر کوچک کلاس بندی شدند. نتایج عددی به صورت فایل Excel از نرم افزار استخراج و تعداد و درصد حفرات در هر کلاس تعیین شد. حفرات با مساحت کمتر از 100 میکرومترمربع در لایه شخم ( < 35 سانتی متر) کمتر از 16% تخلخل بود که در کفه شخم به بیش از 29% رسید. حفرات با مساحت بیش از 100 میکرومترمربع در لایه شخم به بیش از 80% تخلخل کل بالغ گردیدند. کلاس غالب از نظر فشردگی خاک در همه اعماق کلاس 5/0-3/0 بود و حداکثر آن (94/56%) در عمق 35-30 سانتی متر به دست آمد. کشیده ترین حفرات (کلاس 1/0>) در لایه 10-0 سانتی متر به دست آمد که در عمق 35-30 سانتی متری به حداقل خود (8/33%) کاهش یافت. از نظر گردشدگی بیش از 55 درصد حفرات دارای شاخص گردشدگی 1/0-05/0 بودند. بر اساس پارامترهای قطر معادل، قطر بزرگ و قطر کوچک فراوانی حفرات ریز، متوسط و درشت تعیین گردیدند. نتایج نشان داد روش میکرومورفولوژی در مطالعات تخلخل و شکل حفرات بسیار توانمند است و ثابت نمود که فرضیات اعمال شده در مورد شکل حفرات خاک در روابط فیزیکی با واقعیت های موجود اختلاف قابل توجهی دارند و باید اصلاح شوند.

امروزه، کارکرد اصلی زهکشی، تنها خروج آب اضافی از نیمرخ خاک نیست، بلکه مدیریت سطح ایستابی نیز به اهداف آن اضافه شده است. زهکشی کنترل شده یکی از روش هایی است که می تواند چنین هدفی را تحقق بخشد. در این پژوهش، سامانه زهکشی کنترل شده در اراضی دشت مغان با هدف کاهش حجم زهاب خروجی، مدیریت بهتر سطح ایستابی و افزایش بهره وری آب آبیاری در محصولات ذرت و گندم به اجرا در آمد. این بررسی در زمینی به مساحت 40 هکتار در قالب سه تیمار شامل زهکشی آزاد(FD)، زهکشی کنترل شده با عمق کنترل ثابت 70 سانتی متر(CD70) و زهکشی کنترل شده با عمق متغیر در دوره رشد گیاه (CDch) و در سه تکرار صورت گرفت. اطلاعات جمع آوری شده شامل میزان دبی خروجی از زهکش ها، تغییرات زمانی و مکانی سطح ایستابی و عملکرد محصولات ذرت و گندم بود. نتایج این پژوهش نشان داد که در تیمارهای CDch و CD70، حجم زهاب خروجی از زهکش ها در محصول ذرت 2/51 و 8/43 درصد و در محصول گندم 6/46 و 1/33 درصد و به صورت معنی داری نسبت به زهکشی آزاد (FD) کاهش یافت. نتایج همچنین نشان داد که سطح ایستابی در زهکشی آزاد نوسانات بیشتری نسبت به تیمارهای زهکشی کنترل شده دارد. میزان عملکرد علوفه تر در محصول ذرت در تیمارهای CD70 و CDch به میزان 9/24 و 1/19 درصد و عملکرد دانه گندم 3/41 و 6/26 درصد نسبت به تیمار FD افزایش یافت. درنهایت، نتایج نشان داد که بهره وری آب آبیاری در تیمارهای زهکشی کنترل شده و به خصوص تیمار CDch بیش از تیمار زهکشی آزاد بود. با اجرای سامانه زهکشی کنترل شده، علاوه بر کاهش زهاب خروجی، از میزان خسارات زیست محیطی ناشی از زهاب در پایین دست مزارع نیز کاسته می شود.

رودخانه ها به عنوان یکی از مهمترین منابع قرضه مصالح سنگی محسوب می شوند و برداشت مصالح شن و ماسه ای از رودخانه ها با توجه به ویژگی های مورفولوژی آن و خصوصیات هیدرولیکی و ظرفیت حمل رسوب جریان از یک سو و نحوه برداشت مصالح از سوی دیگر میتواند اثرات منفی بر رودخانه ها داشته باشد لذا در این تحقیق با استفاده از مطالعه آزمایشگاهی، اثر فاصله و نوع برداشت دو حفره متوالی به منظور پر شدگی و احیای آنها جهت مدیریت برداشت با در نظر گرفتن آورد رودخانه مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد که با افزایش فاصله بین حفره ها، حفره بالادست به لحاظ حجم پرشده تغییری نمی کند. اما برداشت در راستای عرض کانال سبب افزایش 10 درصدی حجم پر شده و افزایش 42 درصدی سرعت مهاجرت حفره بالادست به سمت پایین دست می شود. از طرفی با دو برابر کردن فاصله بین حفره ها، برداشت در راستای عرض کانال باعث افزایش 28 درصدی حجم پرشده حفره پایین دست نسبت به برداشت در راستای طول خواهد شد اما با دو برابر شدن فاصله بین حفره ها، کاهش سرعت مهاجرت برای حفره پایین دست نزدیک به 70 درصد بوده و در حالت برداشت در راستای طول و یا عرض کانال تفاوت محسوسی ندارد