تحقیقات آب و خاک ایران
سال:1398 | دوره:50 | شماره:6 |تعداد مقالات:20

تغییر اقلیم به همراه گرمایش جهانی منتج به افزایش وقوع پدیده های نامطلوب آب و هوایی شده که می تواند سبب کاهش عملکرد محصول شده و امنیّت غذایی را به خطر اندازد. به منظور بررسی اثر تغییر اقلیم بر خطر پذیری مناطق تولید عمده گندم دیم از لحاظ قرار گیری در معرض خطر وقوع پدیده های نامطلوب، از 13 شاخص اقلیمی-کشاورزی که بر مبنای خروجی مجموعه مدل های CMIP5 و سناریوهای RCP8. 5 و RCP2. 6 است، استفاده شد. برای رقم زودرس و دیررس در پایان قرن، احتمال وقوع تنش های حرارتی در مرحله گل دهی و پرشدن دانه افزایش خواهد یافت، به گونه ای که این تنش ها به پدیده غالب در تمام مناطق تبدیل خواهند شد. در تمام مناطق و در دوره پایه، احتمال وقوع حداقل یک پدیده نامطلوب برای رقم زودرس و دیررس به ترتیب بیش از 20 و 90 درصد انتظار می رود و این احتمال در آینده برای رقم زودرس و دیررس به ترتیب به بیش از 40 و 94 درصد افزایش می یابد. احتمال وقوع همزمان تنش حرارتی و رطوبتی در مرحله گل دهی در آینده نسبت به دوره پایه، متناسب با کاهش تنش رطوبتی برای سناریوهای مختلف کاهش می یابد. در آینده مناطقی که با خطر وقوع حداقل دو پدیده نامطلوب مواجه هستند نسبت به مناطقی که با خطر وقوع حداقل یک پدیده مواجه هستند در کل افزایش بیشتری نسبت به دوره پایه خواهند داشت. با نزدیک شدن به پایان قرن، مناطق بیشتری در معرض خطر وقوع حداقل یک و دو پدیده نامطلوب قرار خواهند گرفت.

در این پژوهش توانایی حذف آنتی بیوتیک نورفلوکساسین از محلول آبی توسط ریزجلبک کلرلا مورد ارزیابی قرار گرفت. همچنین پیامدهای سمی این آنتی بیوتیک بر روی ریزجلبک کلرلا با مطالعه ویژگی های رشدی و بیوشیمیایی آن شامل وزن خشک سلول، کلروفیل کل و محتوای کارتنوئید بررسی شد. آزمایش در قالب طرح کاملاً تصادفی با آرایش فاکتوریل و با سه تکرار انجام شد. فاکتورهای آزمایش شامل پنج سطح آنتی بیوتیک (صفر، 20، 50، 80، 120 میلی گرم بر لیتر) و شش زمان نمونه برداری (صفر، 1، 3، 6، 9 و 14 روز) بود. وزن خشک سلولی ریزجلبک با افزایش غلظت نورفلوکساسین به طور معنی-داری کاهش یافت و در پایان 14 روز انکوباسیون در غلظت های 50، 80 و 120میلی گرم بر لیتر آنتی بیوتیک در مقایسه با شاهد به ترتیب 61/21، 41/42 و 23/55 درصد کاهش نشان داد. مقادیر کلروفیل کل و کارتنوئید با افزایش زمان انکوباسیون به طور معنی داری به دلیل تنش ناشی از نورفلوکساسین افزایش پیدا کردند. غلظت مؤثر (EC50) نورفلوکساسین برای ریزجلبک کلرلا 71/453 میلی گرم بر لیتر در پایان 14 روز انکوباسیون محاسبه شد. کلرلا توانست پس از دو هفته انکوباسیون به ترتیب 15/69، 78/51، 41/28 و 18/18 درصد آنتی بیوتیک نورفلوکساسین را از محلول آبی دارای غلظت های 20، 50، 80 و 120 میلی گرم بر لیتر حذف کند.

پیش بینی خشکسالی نقش مهمی در طراحی سیستم های سازگاری با خشکسالی و اجرای عملیات تسکین ایفا می-نماید. داده های هیدرولوژیک به صورت ترکیبی از بخش قطعی و تصادفی می باشند. با توجه به اینکه داده های تولیدی مدل-های هوشمند به صورت قطعی می باشند، استفاده از رویکردی جدید برای اعمال بخش تصادفی در پیش بینی این داده ها می تواند قطعیت مدل را افزایش دهد. در این تحقیق با ترکیب مدل برنامه ریزی بیان ژن (GEP) و مدل سری زمانی مبتنی بر واریانس ناهمسان شرطی (GARCH) سعی در ارائه مدلی ترکیبی برای پیش بینی خشکسالی شده است. بدین منظور پیش بینی خشکسالی در ایستگاه سلماس با استفاده از شاخص خشکسالی SPEI در گام های زمانی مختلف در طی دوره آماری 35 ساله و با پنج مدل ورودی مختلف شامل مقادیر شاخص SPEI از یک تا پنج گام زمانی تأخیر، مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که روش GEP در مقیاس زمانی کوتاه مدت شاخص SPEI از دقت مناسب برخوردار نمی باشد و با افزایش مقیاس زمانی عملکرد مدل بهبود پیدا می کند. نتایج مدل ترکیبی نشان داد که خطای مدل GEP در همه مقیاس های زمانی کاهش پیدا می کند و این بهبود عملکرد در مقیاس های زمانی کوتاه مدت ملموس تر می باشد به نحوی که ضریب همبستگی در مقیاس زمانی سه ماهه در مدل ساده GEP از 622/0 به 891/0 در مدل ترکیبی افزایش پیدا کرده است.

هدف از این پژوهش واسنجی مدل CANEGRO/ DSSATبا استفاده از داده های دو کشت از رقم CP57-614 در کشت و صنعت نیشکر امیرکبیر خوزستان و ارزیابی آن برای سطوح مختلف آبیاری است. طرح آزمایشی اجرا شده در سال های زراعی 85-86 و 94-95 در سه سطح آبیاری شامل دو سطح تنش آبی و یک سطح آبیاری کامل در سه تکرار در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی اجرا گردیده است. به منظور دست یابی به برخی ضرایب ورودی، ابتدا واسنجی مدل با روش GLUE انجام شد. مدل CANEGRO دارای 20 پارامتر ژنتیکی می باشد که به منظور کاهش تعداد آن ها، پارامتریابی انجام شد. مقایسه پیش-بینی ها و شبیه سازی های مدل نشان داد که راندمان مدل برای وزن خشک هوایی برابر با 69/0 تا 75/0، وزن خشک ساقه برابر با 67/0 تا 7/0 و ساکارز برابر با 18/0 تا 25/0 است. دقت مدل در پیش بینی ساکارز نسبت به بقیه متغیرها کمتر بود که به سبب اندازه گیری های ساکارز در اواخر فصل است.

با توجه به هزینه بالای ناشی از تصفیه آب به وسیله مواد شیمیایی، تصفیه توسط روش های کم هزینه بسیار مهم است. در این پژوهش برای بررسی توانایی رزین های کاتیونی در امر تصفیه از چهار نوع رزین کاتیونی قوی شاملPurolite C100، Purolite C100E، Trilite SCR-B وDowex Marathon C به عنوان سختی زدا با مقادیر 3، 5، 8 و 10 لیتر برای کاهش یون های کلسیم و منیزیم ایستگاه آب رسانی روستای ذغال منزلشهرستان جویبار استان مازندران استفاده گردید. در این تحقیق اثر نوع و مقدار رزین بر میزان حذف کلسیم و منیزیم آب به صورت آزمایش های فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی بررسی شد. نتایج نشان داد رزین Dowex Marathon C به میزان 3 لیتر دارای بیشترین راندمان حذف به میزان 1/16 و 5/21 درصد به ترتیب برای منیزیم و کلسیم می باشد. رزین Trilitle SCR-B نیز دارای راندمان حذف عناصر منیزیم و کلسیم به میزان 4/37 و 5/42 درصد در حجم 5 لیتر و 6/51 و 3/60 درصد در حجم 8 لیتر می باشد. همچنین در حجم 10 لیتر، رزین Purolitle C100e با 66 درصد بیشترین راندمان حذف منیزیم و رزین Trilitle SCR-B با 6/77 درصد بیشترین راندمان حذف عنصر کلسیم را در بین تمامی جاذ ب ها به خود اختصاص داده اند. در نهایت می توان گفت که رزین Trilite SCR-B با کمترین میزان سختی کلسیمی و منیزیمی (به ترتیب 36 و 16 میلی گرم بر لیتر) در آب و بیشترین تأثیر در کاهش سختی برای استفاده در سیستم تصفیه آب شهرستان جویبار توصیه می شود.

این پژوهش با هدف صرفه جویی در منابع آب با رویکرد تکنیک های کم آبیاری با استفاده از مدل برنامه ریزی غیرخطی با اعمال بهینه سازی الگوی کشت موجود در هشت مزرعه مشاهداتی برای یازده محصول آبی غالب، شامل گندم زمستانه، جو، کلزا، چغندرقند پاییزه، ذرت دانه ای، سورگوم، گوجه فرنگی، پیاز و سیب زمینی، باقلا سبز و هندوانه پاییزه در اراضی پایاب سد مخزنی دویرج دهلران واقع در جنوب غرب کشور انجام گردید. کاهش عملکرد و سود خالص حاصل از کشت هر محصول برای سطوح نیاز آبی 50%، 60%، 70%، 80%، 90% و 100% در طول فصل رشد محاسبه گردید. تابع هدف برای بیشینه نمودن سود خالص با محدودیت های مختلف از جمله ثابت بودن سطح زیر کشت، برای سناریو های الگوی کشت موجود، سیاست های وزارت جهاد کشاورزی و الگوی پیشنهادی محاسبه گردید. نتایج مقایسه سناریو ها نشان داد در شرایط آبیاری کامل، سود خالص الگوی کشت وزارت کشاورزی نسبت به الگوی کشت موجود، 33/1% و برای 90% و80% نیاز آبی به ترتیب 19/1%، 05/1% افزایش گردید، در این شرایط به ترتیب 18% و 34% از منابع آب صرفه جویی گردید. همچنین نتایج الگوی کشت پیشنهادی محصولات گندم، کلزا، چغندر پاییزه و ذرت دانه ای نشان داد که سود خالص سناریوهای نیاز آبی 60%، 70 %، 80% و90% به ترتیب 4/14%، 6/33%، 54%، 7/74% نسبت به شرایط الگوی کشت موجود افزایش یافت و به میزان60%، 49%، 35% و 19%، از منابع آب صرفه جویی گردید. استفاده از مدل برنامه ریزی غیرخطی نشان داد با بهینه سازی الگوی کشت همراه با تکنیک کم آبیاری علاوه بر افزایش سود خالص وصرفه جویی مصرف آب کشاورزی نسبت به شرایط کشت موجود، می تواند در حفظ و پایداری منابع آب سطحی و زیرزمینی موثر واقع شود.

پدیده آبشستگی اطراف پایه های پل به خصوصیات هیدرولیکی جریان، شکل و فاصله قرارگیری پایه ها نسبت به هم، جنس و اندازه دانه بندی بستر رودخانه ها بستگی دارد. هدف از تحقیق حاضر بررسی تاثیر گودال حاصل از برداشت مصالح در میزان آبشستگی اطراف گروه پایه ها است. بنابراین برای کاهش اثر منفی این برداشت، از گروه پایه هایی با دورپیچ کابل به عنوان مسلح کننده استفاده گردید. گروه پایه ها از سه پایه متوالی در راستای جریان تشکیل شده اند. آزمایش ها در دو حالت ساده و مسلح شده ( v شکل)، در بستر ماسه ای با دانه بندی 78/0 میلی متر به طول 25/4 متر، درون کانالی به طول 13 متر و عرض 2/1 متر انجام گرفته است. تاثیر برداشت مصالح بر میزان آبشستگی در هر دو قسمت بالادست و پایین دست گروه پایه های مذکور در شرایط جریان زیر بحرانی (محدوده عدد فرود 25/0 و 5/0) مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که در تمام آزمایش ها، برداشت مصالح از بالادست گروه پایه باعث کاهش و برداشت از پایین دست گروه پایه، موجب افزایش عمق آبشستگی بیشینه گردید. همچنین با افزایش عدد فرود از 25/0 به 5/0، در تمام پایه ها و برای هر دو بستر بدون گودال (الف) و با گودال (ب)، عمق آبشستگی افزایش چشم گیری داشته است. بطوریکه کمترین افزایش آبشستگی برای حالت (الف) و (ب) به ترتیب حدودا برابر 44 و 66 درصد، مربوط به پایه آخر از گروه پایه پایین دست و بیشترین افزایش آبشستگی به ترتیب 75 و 76 درصد در پایه اول از گروه پایه بالادست مشاهده گردید.

به منظور بررسی تاثیر بیوچار ضایعات هرس درختان سیب و کلش گندم بر معدنی شدن کربن خاک و برخی شاخص های میکروبیولوژیکی، آزمایش انکوباسیون به صورت فاکتوریل بر پایه طرح کاملا تصادفی با 3 فاکتور: 1. نوع بیوچار (هرس شاخ و برگ سیب (AB) و کاه و کلش گندم (SB) برای آزمایش معدنی شدن کربن و (ضایعات هرس سیب (AB)، ضایعات هرس انگور (GB) و کاه و کلش گندم (SB) برای آزمایش اندازه گیری ویژگی های میکروبیولوژیکی، 2. دمای تولید بیوچار (350 و 500 درجه سلسیوس) و 3. نوع خاک (با ماده آلی پایین (1) و ماده آلی بالا (2)) با سه تکرار اجرا گردید. برای اجرای آزمایش ابتدا مقدار 2 درصد (وزنی/وزنی) از بیوچارها به خاک ها افزوده، سپس برای بررسی معدنی شدن کربن در زمان های مختلف انکوباسیون، مقدار تنفس در بیوچارهای AB و SB اندازه گیری گردید و داده های حاصل به معادله سنتیکی مرتبه اول برازش داده شدند و در پایان دوره انکوباسیون (96 روز) برخی شاخص های میکروبیولوژیکی نیز اندازه گیری گردیدند. نتایج نشان داد، بیشترین پتانسیل معدنی شدن کربن (C0) در تیمار AB-350 در خاک 2 و کمترین مقدار آن در خاک 1 بود. مقدار معدنی شدن کربن، تنفس باکتریایی (BR)، تنفس برانگیخته با سوبسترا (SIR)، کربن زیست توده میکروبی (MBC) و فسفر زیست توده میکروبی (MBP) در تیمارهای بیوچار تولید شده در دمای 350 درجه سلسیوس بیشتر از بیوچارهای تولیدی در دمای 500 درجه سلسیوس بود. همچنین مقدار شاخص های میکروبی اندازه گیری شده در خاک 2 با مقدار ماده آلی بالا بیشتر از خاک 1 بود. مقدار BR در بیوچار ضایعات هرس سیب، هرس انگور و کاه و کلش گندم تولید شده در دمای 350 درجه سانتی گراد در مقایسه با شاهد به ترتیب 75/1، 24/1 و 27/2 برابر بیشتر بود. مطالعه بطور واضح نشان می دهد که استفاده از بیوچار-های تولید شده در دمای پایین به خصوص بیوچار SB سبب بهبود کیفیت خاک می شود. به طور کلی، دمای پیرولیز، نوع بیوچار و نوع خاک فاکتورهای کلیدی تأثیرگذار بر شاخص های میکروبی بودند.

در دهه های اخیر رشد صنعت سبب افزایش آلودگی خاک های کشاورزی به فلزات سنگین شده است و استفاده از قارچ میکوریزا می تواند بر نحوه جذب این فلزات به گیاه تأثیرگذار باشد. لذا این تحقیق با استفاده از گیاه ذرت در شرایط گلخانه ای با دو فاکتور کادمیوم (شامل سطوح صفر، mg Cd kg-150 با پلیمر Poly-hydroxybutanamide و mg Cd kg-150 با نیترات کادمیوم) و فاکتور قارچ (با قارچ میکوریزا Glomus Caledonium و بدون قارچ) به صورت فاکتوریل و در قالب طرح پایه ی کاملاً تصادفی در سه تکرار انجام شد. آلودگی کادمیوم منجر به کاهش معنی دار (0. 05≥ P) عملکرد اندام هوایی (از g pot-105/31 به 34/26 و 10/27)، غلظت فسفر شاخساره (از g kg-1 37/0 به 36/0 و 36/0)، کربوهیدرات خاک (از mg g-167/12 به 40/10 و 81/9) و نیز منجر به افزایش معنی دار گلومالین خاک (از ug g-1 56/458 به 37/600 و 635) به ترتیب از تیمار شاهد به پلیمر-Cd و نیترات-Cd مشاهده گردید. استفاده از قارچ میکوریزا سبب کاهش جذب کادمیوم به گیاه، افزایش گلومالین خاک و بهبود پارامترهای موردبررسی شد. نتایج این مطالعه نقش کلیدی و مهم گلومالین را در پاسخ به شرایط تنش آلودگی کادمیومی نشان می دهد. کاربرد ترکیب پلیمر-کادمیوم (به عنوان یک ترکیب غیر سمی)، دسترسی فلز سنگین برای گیاه را افزایش داد و منجر به جذب بیشتر گیاه (mg kg-191/34) نسبت به تیمار نیترات کادمیوم (mg kg-183/19) شد که می تواند در ارتقاء توان گیاه پالایی و به عنوان راهکاری مؤثر در افزایش کارآیی گیاه پالایی خاک های آلوده به فلزات سنگین مورد استفاده قرار گیرد.

تنش شوری یکی از عوامل تأثیرگذار بر محصولات کشاورزی در مناطق خشک جهان است. در این شرایط تأثیر تیمارهای کودی پتاسیم و روی بر تولید گونه های فعال اکسیژن طی پژوهشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با سه عامل (رقم، کود و زمان) و سه تکرار در گلخانه بررسی شد. نتایج نشان دادند که کاربرد تیمار پتاسیم در رقم ساری گل و لیکورد موجب افزایش به ترتیب %1/49 و %4/14 فعالیت آنزیم سوپراکسید دیسموتاز (SOD) نسبت به سایر تیمارهای کودی شد. از طرفی کاربرد این تیمار کودی فعالیت آنزیم گایاکول پراکسیداز (GPX) را در رقم ساری گل و لیکورد به ترتیب %7/50 و %2/62 نسبت به سایر تیمارهای کودی افزایش داد. بیشترین فعالیت آنزیم SOD و GPX در مرحله قبل از گلدهی بود که نسبت به مرحله گلدهی به ترتیب %6/18 و %6/32 و نسبت به مرحله بعد از گلدهی به ترتیب %9/44 و %1/26 فعالیت بیشتری را نشان دادند. هم چنین با مصرف کودهای پتاسیمی، محتوای نسبی آب در ارقام ساری گل و لیکورد به ترتیب حداقل به میزان %9/7 و %35/0 افزایش یافت. رقم ساری گل نسبت به لیکورد در ریشه و بخش هوایی به ترتیب به میزان %79/1 و %9/18 جذب پتاسیم کمتری داشت. بین دو رقم، ساری گل به عنوان رقمی متحمل به شوری است و از جمله مراحل حساس رشد آن، مرحله قبل از گلدهی است که می توان با مصرف کودهای پتاسیمی در این مرحله، به میزان زیادی از اثر تنش کاست.

در این مطالعه با هدف افزایش استهلاک انرژی در شیب شکن های قائم با جریان فوق بحرانی در بالادست، از صفحات مشبک به صورت افقی در لبه شیب شکن قائم به عنوان مستهلک کننده انرژی اضافی جریان استفاده گردید. آزمایش ها برای یک شیب شکن قائم ساده و شیب شکن مجهز به صفحات مشبک با دو نسبت تخلخل و سه بازشدگی دریچه تنظیم گردید. در طی آزمایش ها مشاهده شد که صفحه مشبک افقی بعد از شیب شکن، با تقسیم جت در حال سقوط به تعداد بسیار زیادی از جت های کوچک عمودی باعث افزایش تداخل هوا و تلاطم در داخل استخر گردید. مقایسه نتایج نشان داد که استفاده از این صفحات در شیب شکن های قائم باعث افزایش عمق نسبی پایین دست، عمق نسبی استخر و استهلاک انرژی نسبی نسبت به شیب شکن قائم ساده می گردد. همچنین با بررسی نتایج مشخص گردید که با افزایش عدد فرود بالادست و کاهش عمق بحرانی نسبی، استهلاک انرژی نسبی افزایش می یابد. این درحالی است که تخلخل صفحات مشبک تأثیری بر روی این پارامتر ندارد. بررسی و مقایسه نتایج مربوط به شیب شکن های قائم ساده و مجهز به صفحه مشبک نشان داد که استفاده از صفحات مشبک افقی در این سازه ها باعث کاهش طول حوضچه آرامش و حذف سازه حوضچه آرامش می گردد.

استفاده از سطوح بیوچار به عنوان بستری مناسب برای قرارگیری نانوذرات آهن صفر ظرفیتی می تواند علاوه بر افزایش پایداری و کاهش آگلومراسیون این نانوذرات، سبب افزایش فرایندهای جذبی بیوچار برای آلاینده های مختلف در محیط زیست شود. در این پژوهش، بقایای پوست گردو (R)، بیوچار بقایای پوست گردو (B)، و بیوچار بقایای پوست گردو پوشش داده شده با نانوذرات آهن صفر ظرفیتی (BN)، به صورت جداگانه در سه سطح (5/0، 2، و 4%) به یک خاک آهکی آلوده شده به کادمیم (200 میلی گرم کادمیم بر کیلوگرم خاک)، اضافه و پس از انجام فرایند خوابانیدن (90 روز)، رفتار کادمیم در خاک با استفاده از آزمایشات سینتیک واجذب و شکل های شیمیایی، مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد، کاربرد BN به طور قابل ملاحظه ای نسبت به دو جاذب دیگر سبب کاهش واجذبی کادمیم (کاهش 69/59، 16/80 و 5/80 % به ترتیب در سطوح 5/0، 2، و 4%) در مقایسه با نمونه شاهد شد. مقادیر پایین از پارامتر Q1 (بخش لبایل کادمیم) در مدل دو مرحله ای مرتبه اول برازش داده شده بر داده های دوفازی واجذبی کادمیم در خاک های تیمار شده، نشان از اثر بهینه بهسازها (به ویژه BN) در کاهش بخش قابل دسترس کادمیم نسبت به نمونه شاهد داشت. کاربرد هر سه جاذب سبب کاهش درصد نسبی دو شکل متحرک تبادلی و کربناتی شده بود که این کاهش در خاک های تیمار شده با BN (سطوح 2 و 4%) به صورت مشهودی بیش از سایر تیمارها بود. کاهش فاکتور تحرک کادمیم از 2/68% در نمونه شاهد به 51/35، 83/43 و 1/54% (میانگین سه سطح) به ترتیب در نمونه های تیمار شده با BN، B و R نشان از اثربخشی بالای بیوچارهای پوشش داده شده در تثبیت کادمیم نسبت به B و R داشت. بر اساس نتایج این تحقیق، بیوچارهای پوشش داده شده با نانوذرات آهن صفرظرفیتی، به دلیل تجمیع فرایندهای تثبیت دو ماده بیوچار (فرایندهای تبادل یونی، کمپلکس سطحی و رسوب سطحی یا رسوب مجدد) و نانوذرات آهن صفر ظرفیتی (فرایندهای جذب و تشکیل کمپلکس)، راندمان بالاتری در کاهش واجذبی و تحرک کادمیم در خاک آهکی مورد مطالعه نسبت به بیوچارهای غیرپوشش داده شده، نشان دادند.

کمپوست قارچ پس از برداشت قارچ به عنوان ضایعات، دور ریخته می شود. به منظور بررسی تأثیر کمپوست مصرف شده قارچ و ذغال زیستی (بیوچار) آن بر مؤلفه های رشد و جذب برخی از عناصر غذایی در گیاه جعفری تحت تنش شوری، پژوهشی در گلخانه ی دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان به صورت آزمایش فاکتوریل در قالب طرح پایه کاملاً تصادفی با سه تکرار انجام شد. فاکتورها شامل کود کمپوست مصرف شده و ذغال زیستی آن هر کدام در دو سطح صفر و سه درصد وزنی و شوری در دو سطح دو و شش دسی زیمنس بر متر بودند. نتایج نشان داد که با افزایش شوری از دو به شش دسی زیمنس بر متر، وزن تر و خشک اندام هوایی، ارتفاع گیاه، غلظت آهن، روی، مس، کلسیم، منیزیم، پتاسیم و فسفر به طور معنی داری کاهش می یابد. در مقابل با افزایش شوری، غلظت سدیم در بخش هوایی گیاه افزایش را نشان داد. کاربرد کودهای آلی کمپوست مصرف شده و ذغال زیستی آن باعث جذب بهتر عناصر غذایی و همچنین افزایش مؤلفه های رشدی در گیاه گردید. ذغال زیستی در سطح سه درصد وزنی در مقایسه با سه درصد وزنی کمپوست و شاهد (فاقد کود آلی) نتیجه ی بهتری را در افزایش مؤلفه های رشدی و جذب عناصر غذایی نشان داد. نتایج این آزمایش حاکی از توانایی کمپوست و ذغال زیستی در کاهش اثرات تنش شوری و به تبع آن تنش خشکی است که علت آن را می توان قابلیت نگهداشت آب توسط کمپوست و ذغال زیستی آن دانست. بنابراین استفاده از کمپوست مصرف شده به منظور بازیافت و دفع بی ضرر این ماده زائد و برای افزایش سطح بهره وری خاک های شور و همچنین تبدیل آن به ذغال زیستی با رویکرد افزایش راندمان کودی می تواند مؤثر باشد.

انجام مطالعات فراوان در رابطه با انتقال رسوب و به ویژه پیش بینی این پدیده نشانگر اهمیت بسیار بالای آن در علوم مرتبط با مهندسی و مدیریت منابع آب می باشد. در این بین روش های هوشمند در سال های اخیر به طور موفقیت آمیزی در پیش بینی بار بستر، بار معلق و همچنین بار کل رسوب به کار گرفته شده است. با این حال با توجه به کمبود داده های مرتبط به بار کل برای رودخانه های با بستر شنی، مطالعات انجام گرفته در این راستا محدود می باشد. هدف از تحقیق حاضر استفاده از روش های قدرتمند ماشین بردار پشتیبان، شبکه عصبی مصنوعی و رگرسیون فرآیند گاوسی به منظور پیش بینی بار کل رسوب در 19 رودخانه شنی واقع در ایالات متحده آمریکا و مقایسه نتایج حاصل با روش های کلاسیک مرسوم می باشد. بدین منظور پارامترهای بدون بعد مختلفی مبتنی بر هیدرولیک جریان و مشخصات رسوب تعریف و عملکرد روش های مذکور مورد ارزیابی قرار گرفت. با توجه به نتایج به دست آمده شبکه عصبی مصنوعی با دارا بودن ضریب همبستگی و معیار ناش-ساتکیف به ترتیب برابر با 952/0 R= و 903/0 NSE= برای داده های صحت سنجی از عملکرد بهتری نسبت به دو روش دیگر برخوردار می باشد. در نهایت با انجام تحلیل حساسیت، پارامتر نسبت سرعت متوسط به سرعت برشی جریان به عنوان تأثیرگذارترین پارامتر در پیش بینی بار کل رسوب معرفی شد.

به منظور بررسی و ارزیابی شاخص های تنش خشکی در روش آبیاری قطره ای نواری بر عملکرد و اجزای عملکرد دانه، عملکرد روغن، درصد روغن دانه و کارآیی مصرف آب دانه، آزمایشی در دو سال زراعی 90-1389 و 91-1390 در ایستگاه تحقیقات کشاورزی بهبهان اجرا گردید. آزمایش به صورت کرت های یک بار خرد شده در قالب بلوک های کامل تصادفی با 4 تکرار اجرا شد. فاکتور اصلی شامل مقدار آب در آبیاری قطره ای نواری در چهار سطح 50، 75، 100 و 125 درصد نیاز آبی و فاکتور فرعی شامل رقم در دو سطح هیبرید Hyola 401 و رقم RGS003 بود. مقایسه میانگین عملکرد دانه در اثرات متقابل آبیاری و رقم نشان داد تیمار 100 درصد نیاز آبی و رقم Hyola 401 با عملکرد 2/3161 کیلوگرم در هکتار به دلیل مصرف کم تر آب نسبت به تیمار 125 درصد نیاز آبی، برترین تیمار بود. میانگین آب مصرفی در دو سال اجرای آزمایش در تیمارهای 50، 75، 100 و 125 درصد نیاز آبی به ترتیب معادل 8/1958، 1/2938، 6/3902 و 9/4896 مترمکعب در هکتار بود. نتایج ضریب همبستگی پیرسون نشان داد با افزایش وزن هزار دانه، عملکرد دانه و روغن دانه افزایش و کارایی مصرف آب دانه کاهش می یابد. به دلیل کم بودن مقادیر شاخص های SSI و TOL در هیبرید Hyola 401 نسبت به رقم RGS003 و نیز بیش تر بودن مقادیر شاخص های STI، MP و GMP در هیبرید فوق نسبت به رقم مزبور می توان هیبرید Hyola 401 را از نظر تنش خشکی به عنوان تیمار برتر معرفی نمود. یکسان بودن روند تغییرات شاخص های STI، MP و GMP در تیمارهای تنش 50 و 75 درصد نیاز آبی موجب شد تا این شاخص ها قابلیت انتخاب معرفی تیمار مقاوم به تنش خشکی را به خود اختصاص دهند.

نمک زدایی از آب های شور و نامتعارف فرصتی برای توسعه پایدار به ویژه در مناطق خشک و نیمه خشک محسوب می شود. در این تحقیق یک گلخانه در دانشگاه شهید چمران اهواز ساخته شد و شش دستگاه تقطیرگر خورشیدی روی آن نصب گردید. چهار دستگاه آن روی سقف و دو دستگاه دیگر روی دیواره جنوبی گلخانه نصب شدند و به منظور نمک زدایی از آب شور استفاده گردیدند. مجموع تولید آب شیرین شش تقطیرگر، به صورت روزانه محاسبه گردید. برای برآورد تبخیر- تعرق گلخانه از تشت تبخیر کوچک و روش موازنه آب خاک استفاده شد. تأثیر برخی پارامترهای هواشناسی روی تولید روزانه آب شیرین بررسی شد. هدف تحقیق حاضر این بود که کسر آب شیرین تولیدی به روش تقطیر نسبت به تبخیر-تعرق گیاه ریحان در این گلخانه تعیین شود. اندازه گیری های روزانه و دوره ای تولید آب شیرین با تبخیر-تعرق روزانه و فصلی گیاه ریحان مقایسه شدند. نتایج نشان داد که میانگین تبخیر-تعرق گیاه ریحان در چهار مرحله رشد گیاه به ترتیب 97/1، 03/7، 22/8 و 11/8 میلی متر در روز است. با افزایش تشعشع خورشید و دما، کاهش ابرناکی و بارندگی، تولید آب شیرین افزایش یافت. سرعت باد و دید افقی بر روی تولید آب شیرین، تأثیر کم تری داشتند. میانگین تولید آب شیرین هر شش تقطیرگر متصل به گلخانه در چهار مرحله رشد گیاه به ترتیب 52/3، 62/4، 47/5، 42/5 لیتر در روز به دست آمد. بنابراین آب تولیدی در ابتدای مرحله رشد معادل 79/1 برابر تبخیر-تعرق گیاه ریحان بوده و از مرحله دوم تا چهارم، تولید آب حدود 67/0 تبخیر-تعرق گیاه ریحان بود. تبخیر و تعرق گیاه ریحان در طول فصل رشد به مدت 100 روز، در تاریخ یک اردیبهشت 1397 تا هفت مرداد 1397، 9/678 میلی متر به دست آمد که 72% آن توسط تقطیرگرها با تولید 488 لیتر برای مساحت یک مترمربع بستر کشت شنی، تأمین گردید.

در این پژوهش اثر متقابل تنش رطوبتی در مراحل مختلف رشد و مصرف کودهای نیتروژن و پتاسیم در شرایط شور بر عملکرد محصول و بهره وری آب گندم بررسی گردید. این مطالعه در قالب طرح کرت خرد شده بر پایه بلوک های کامل تصادفی با پنج تیمار آبیاری به عنوان کرت اصلی، چهار تیمار کودی به عنوان کرت فرعی و در چهار تکرار به مدت سه سال (1390-1393) در منطقه خسروشاه استان آذربایجان شرقی انجام شد. تیمارهای آبیاری شامل آبیاری در تمام مراحل رشد (I1)، قطع آب در مرحله ساقه رفتن (I2)، قطع آب در مرحله گل دهی (I3)، قطع آب در مرحله شیری شدن (I4) و قطع آب در دو مرحله شیری و خمیری شدن (I5) بود. تیمارهای کودی عبارت بودند از: توصیه کودی منطقه (F1)، نیتروژن و پتاسیم 30 درصد بیشتر از توصیه (F2)، نیتروژن و پتاسیم 30 درصد کمتر از توصیه (F3) و نیتروژن 30 درصد کمتر و پتاسیم به اندازه ی توصیه منطقه (F4). نتایج نشان داد اختلاف عملکرد دانه بین تیمار آبیاری I3 و بقیه ی تیمارها معنی دار بوده و تیمار I1 با 2865 کیلوگرم بر هکتار بیشترین و تیمار I3 با 2028 کیلوگرم بر هکتار کمترین عملکرد را داشتند. از نظر بهره وری آب اختلاف بین تیمارهای آبیاری معنی دار بوده و تیمار I5 با متوسط 42/1 کیلوگرم بر مترمکعب بیشترین و تیمار I3 با 71/0 کیلوگرم بر مترمکعب کمترین بهره-وری را به خود اختصاص دادند. از نظر عملکرد بیولوژیک و بهره وری آب براساس عملکرد بیولوژیک در بین تیمارهای کودی تیمار F3 کمترین عملکرد را داشت. از نظر عملکرد دانه، بهره وری آب بر پایه عملکرد دانه، میزان پروتئین دانه و غلظت عناصر دانه اختلاف بین تیمارهای کودی معنی دار نبود. در شرایط محدودیت آب و شوری محیط ریشه که عملکرد را محدود می کند، حذف آبیاری های مراحل شیری و خمیری و مصرف نیتروژن و پتاسیم به مقدار توصیه شده برای گندم در منطقه قابل توصیه است.

حوضه قزل اوزن یکی از حوضه های مهم ایران در تأمین غلات مورد نیاز مردم می باشد. مقدار تبخیر-تعرق پتانسیل گیاه مرجع (ET0) در افق های 2030، 2050 و 2070 با دو سناریوی RCP4. 5 (انتشار پایین) و RCP8. 5 (انتشار بالا) ارزیابی شد. از خروجی چهار مدل GCM موجود در CMIP5 و ریزمقیاس نمایی آماری LARS-WG6 استفاده گردید. در این مطالعه، از آمار روزانه 2016-1989 شش ایستگاه همدید (زنجان، میانه، خلخال، زرینه، قروه و بیجار) استفاده شد. معنی داری اختلاف میانگین های ET0 در دوره پایه با مقادیر نظیر هر یک از افق های آتی با آزمون تی استیودنت در سه مقیاس ماهانه، فصلی و سالانه در سطح 5 درصد آزمایش شد. روند تغییرات ET0 در سه مقیاس زمانی مذکور در دو دوره پایه و دوره آتی 2080-2021 (با هر دو سناریوی RCP) با روش مان-کندال (MK) در سطح 5 درصد تحلیل گردید. اثر ضرایب خودهمبستگی معنی دار در روش MK حذف شد. شیب خط روند با روش سن تخمین زده شد. نتایج نشان داد که در کل حوضه، براساس سناریوی RCP4. 5 مقدار ET0 در افق های 2030، 2050 و 2070 به ترتیب 8/1، 7/3 و 7/5 درصد افزایش خواهد یافت. این رقم برای سناریوی RCP8. 5 به ترتیب، 7/1، 4/5 و 1/9 درصد به دست آمد. بیشترین افزایش ET0 در ماه ژوئیه انتظار می رود. میزان ET0 سالانه در همه ایستگاه ها در آینده افزایش خواهد یافت. اختلاف میانگین های ET0 در ماه های ژوئن، ژوئیه، اوت، فصل تابستان و مقادیر سالانه آن در تمام دوره-سناریوها نسبت به دوره پایه معنی دار بودند. در دوره آتی، طبق هر دو سناریو در همه ایستگاه ها، روند ET0 سالانه صعودی بود.

یکی از چارچوب های تحلیلی که برای ارزیابی یکپارچه منابع آب مورداستفاده قرار می گیرد چارچوب حسابداری آب است. نظام حسابداری آب به عنوان ابزاری برای سازمان دهی و ترکیب داده های گردآوری شده از منابع مختلف به منظور تدوین یک سیستم اطلاعاتی و فراهم نمودن امکان ارزیابی یکپارچه سیستم های منابع آب از طریق پیوند بین داده های فیزیکی و اقتصادی معرفی می شود. در این تحقیق برای محدوده مطالعاتی دشت عجب شیر با استفاده از چارچوب SEEA-W به تدوین حساب های آب مربوط به منطقه متناظر با سال های 1385 و 1395 پرداخته شده و به عنوان کاربردی از خروجی های این حساب ها، با استخراج نشانگرهای ابعاد مختلف منابع آب، اقتصادی و اجتماعی به ارزیابی یکپارچه امنیت آبی محدوده پرداخته شده است. با توجه به نشانگرهای بعد منابع آب بخش کشاورزی با بیش از 96 درصد مصرف آب بیشترین تأثیر را در تشدید تنش آبی محدوده دارد. با توجه به نشانگر شدت مصرف آب در سال های 1385 و 1395 با مقایسه میزان منابع آب موجود و مصرف شده، ناپایداری کامل در محدوده وجود دارد. سهم سرانه منابع آب تجدید پذیر این محدوده از 835 مترمکعب به ازای هر نفر در سال 1385 به 1179 مترمکعب به ازای هر نفر در سال 1395 افزایش یافته است این موضوع عمدتاً به دلیل کاهش 17% جمعیت در سال 1395 نسبت به سال 1385 و سپس به دلیل کاهش خروجی به دریاچه ارومیه و مهار سیلاب ها در اثر بهره برداری از سد قلعه چای و انتقال بیشتر آب از خارج محدوده (طرح زرینه رود) بوده است. تغییرات حاشیه ای بهره وری اقتصادی آب در بخش کشاورزی نشان می دهد که نیروی محرکه قوی اقتصادی در بخش کشاورزی در محدوده مطالعاتی عجب شیر باعث می گردد که در این محدوده توجه زیادی به منافع کوتاه مدت در بخش کشاورزی بشود و نسبت به منافع استراتژیک منابع آب بی توجه باشند. علی رغم کاهش روند مصرف آب در بخش خدمات و ثابت بودن مصرف آب در صنعت، افزایش درآمد بخش خدمات و صنعت منجر به افزایش بهره وری اقتصادی آب در این بخش ها شده است.

در این پژوهش کارایی روش نیمه کمی(Semi-quantitative) در مدل شبیه سازی رشد گیاه(AquaCrop) برای پیش بینی زیست توده و پوشش گیاهی تحت مدیریت های مختلف کود نیتروژن از طریق مقایسه پارامترهای شبیه سازی شده با نتایج اندازه گیری در گلخانه ارزیابی گردید. گیاه تربچه رقم چریبل (cherrybel) طی دو دوره (بهمن ماه 1396 و فروردین 1397) در گلخانه پردیس ابوریحان دانشگاه تهران، بدون تنش آبی و حرارتی کشت شد. آزمایش به صورت طرح بلوک های کامل تصادفی تحت تیمارهای مختلف کودی صفر به عنوان شاهد (N0)، 50(N1)، 100(N2)، 150 (N3)، 200 (N4)، 250 کیلوگرم نیتروژن در هکتار(N5)، به صورت اوره با سه تکرار انجام شد. داده های تیمار N0 و N3 در کشت اول برای واسنجی و سایر داده ها برای صحت سنجی مدل استفاده گردید. برای ارزیابی عملکرد مدل از شاخص های آماری ریشه میانگین مربعات خطای نسبی (RRMSE)، ضریب تعیین (R2) و متوسط خطای اریب (MBE) استفاده شد. در مرحله واسنجی مقدار این پارامترها در شبیه-سازی زیست توده به ترتیب برابر%12/11، 973/0، 032/0 تن در هکتار برای N0 و %32/10، 975/0 و 002/0-تن در هکتار برای N3 و در شبیه سازی پوشش گیاهی به ترتیب%93/15، 884/0 و %30/4 برای N0 و % 84/12، 916/0 و %94/5 برای N3 به دست آمد. همچنین در مرحله صحت سنجی محدوده تغییرات این مقادیر در پیش بینی زیست توده به ترتیب برابر % 7/25-7/13، 988/0-923/0 و 118/0-110/0-تن در هکتار و در پیش بینی پوشش گیاهی به ترتیب % 4/25-19، 867/0-768/0 و % 8/10-7/5 به دست آمد. بر اساس نتایج، مدل AquaCrop، زیست توده و پوشش گیاهی را تحت سطوح مختلف کود نیتروژن با دقت بالایی در طول دوره رشد گیاه شبیه سازی نمود.