تحقیقات آب و خاک ایران
سال:1387 | دوره:39 | شماره:1 |تعداد مقالات:15

تاکنون مدل های زیادی جهت تشریح فرآیند پیچیده شکست سدهای خاکی و سیل ناشی ازآن پیشنهاد شده است. این مدل ها شامل مدل های فیزیکی، ریاضی ویا کامپیوتری می باشند. از جمله این مدل ها، مدل BREACH می باشد که بطور وسیع درقرن اخیر مورد استفاده قرارگرفته است. این مدل بر مبنای روابط فرسایش، قوانین هیدرولیک، انتقال رسوب و مکانیک خاک پایه گذاری شده است و توانایی محاسبه ابعاد نهایی مقطع شکست و هیدروگراف خروجی شکست را دارد. لیکن پیچیدگی و مشکلات ناشی از جمع آوری داده ها در استفاده از مدل های موجود، باعث استفاده از روش های نوین دیگری شده است. در این تحقیق یک روش جدیدبااستفاده از شبکه عصبی مصنوعی برای پیش بینی ماکزیمم دبی خروجی شکست سدهای خاکی و زمان شکست که در محاسبات مربوط به روندیابی سیل و زمان اخطار در پایین دست سد حائز اهمیت فراوانی می باشد ارائه گردیده است. برای این کار پارامترهای شکست 115 سد بطور مصنوعی بوسیله مدل BREACH محاسبه وازآنها برای آموزش وآزمون شبکه عصبی مصنوعی استفاده گردید. عملکرد مدل های شبکه عصبی مصنوعی با تغییر پارامترهای ورودی موردبررسی قرارگرفت، موثرترین مدل برای تعیین پتانسیل شکست و پارامترهای موثرورودی بطورخلاصه ارائه گردید. بهترین ساختار حاصله بدست آمده برای ماکزیمم دبی خروجی دارای ضریب همبستگی برای آموزش و آزمون به ترتیب 0.992 و 0.909 و برای زمان شکست ساختاری با ضریب همبستگی برای آموزش و آزمون به ترتیب 0.993 و 0.884 حاصل گردید. در پایان نیز مطالعه موردی بروی سد ملاصدرا صورت گرفته و پارامترهای شکست سد با استفاده از شبکه عصبی مصنوعی حاصله، مدل BREACH و روابط پیشنهادی محققین مختلف تعیین و نتایج مورد ارزیابی قرار گرفت. با مقایسه بین نتایج بدست آمده، ماکزیمم دبی خروجی شکست و زمان شکست سد ملاصدرا بدست آمده از شبکه عصبی مصنوعی همخوانی خوبی را با مقادیر بدست آمده از مدل BREACH و روابط پیش بینی محققین مختلف نشان می دهد.

امروزه نرخ سریع رشد جمعیت سبب شده تا پوشش های طبیعی سطح زمین به خصوص جنگل ها توسط بشر تخریب شده و جهت تولید محصولات کشاورزی زیر کشت برده شوند. متصاعد شدن مقادیر قابل توجه کربن و گازهای گلخانه ای از آثار نامطلوب معضل تغییر کاربری های طبیعی اراضی است. به منظور بررسی تغییرات پارامترهای مختلف کیفیت خاک در نتیجه تغییر کاربری، اراضی لسی و شیبدار شرق استان گلستان واقع در حوزه آبخیز آق سو انتخاب شد. در مجموع دویست نمونه از دو لایه سطحی (30-0 سانتیمتر) و عمقی (100-30 سانتیمتر) خاک دو کاربری برداشته شد.این مطالعه نشان داد عملیات زراعی طولانی مدت روی اراضی شیبدار منطقه که پیش از این تحت پوشش طبیعی جنگل قرار داشتند بافت خاک را از کلاس لوم رسی سیلتی به بافت سبک لوم سیلتی تبدیل کرده که بسیار مستعد فرسایش می باشد. علت این امر را باید به هدر رفت ذرات رس خاک بر اثر وقوع فرسایش در منطقه نسبت داد. تغییرات قابل توجه بافت خاک و افزایش مقدار ذرات سیلت در لایه عمقی مورد مطالعه نیز چشمگیر است. این تغییر خود توانسته است روی سایر پارامترهای کیفیت خاک مانند ماده آلی به طور غیر مستقیم تاثیر شدیدی بگذارد. میانگین وزنی قطر خاکدانه ها از 1.49 میلیمتر در لایه سطحی خاک جنگل به 0.88 میلیمتر در ناحیه زراعی مجاور کاهش پیدا کرده است. وزن مخصوص ظاهری خاک افزایش یافته و نفوذپذیری پروفیل خاک به دلیل تخریب ساختمان و افزایش تراکم خاک تقریبا به نصف کاهش یافته است. کاهش ورودی سالیانه مواد آلی به خاک به دلیل از بین رفتن پوشش طبیعی جنگل از سویی و تخریب خاکدانه ها به سبب عملیات خاکورزی و در نتیجه عدم حفاظت فیزیکی مواد آلی خاک از طرفی دیگر موجب شده تا مقادیر کربن آلی و ازت کل خاک تا بیش از 70 درصد کاهش یابند. این امر خود موجب شده میزان تنفس میکروبی خاک نیز پس از جنگلتراشی در منطقه از 0.19 میلی گرم دی اکسید کربن بر گرم خاک در روز به 0.10 کاهش پیدا کند. پایداری اراضی در ناحیه جنگلی موجب شده تا کیفیت خاک در موقعیت های مختلف شیب همواره ثابت باقی مانده و دستخوش تحول نشود. در مقابل، تاثیر موقعیت های مختلف شیب بر پارامترهای مختلف کیفیت خاک در کاربری زراعی بسیار بارزتر از کاربری جنگل است.

به منظور کنترل جهش هیدرولیکی و بهبود عملکرد و خصوصیات آن در مقطع ذوزنقه آزمایشهایی بر روی یک مدل حوضچه آرامش ذوزنقه ای با جداره های جانبی شیب پذیر و دیواره های انتهایی لبه تیز با ارتفاعات مختلف انجام شد. نتایج حاکی از تغییرات شدید در وضعیت جهش پس از نصب دیواره های انتهایی در حوضچه می باشد که موجب وقوع جهش هیدرولیکی در یک موقعیت معین و تثبیت آن می گردد. نصب دیواره های انتهایی لبه تیز همچنین نشان دهنده کاهش 13 تا 15 درصدی طول جهش در محدوده اعداد فرود 3 الی 10 در آزمایشهای انجام شده در این تحقیق می باشد.

ظرفیت خاک برای تولید در اکوسیستم و کاربری اراضی برای حفظ باروری بیولوژیکی، کیفیت محیط زیست و تقویت سلامتی گیاه و حیوان، کیفیت خاک نام دارد که ارزیابی دقیق آن برای مدیریت پایدار خاک ضروری است. چون نمی توان کیفیت خاک را مستقیما اندازه گیری کرد، باید آن را از شاخصهای کیفیت استنتاج نمود. شاخصهای کیفیت خاک ویژگیهای قابل اندازه گیری خاک هستند. با توجه به پیچیدگی کیفیت خاک و اهمیت آن، معرفی یک شاخص کمی برای تعیین کیفیت خاک (S) و برآورد شاخص S با استفاده از توابع انتقالی و ویژگیهای زودیافت خاک از اهداف تحقیق حاضر بوده است. بدین منظور ویژگیهای فیزیکی و شیمیایی 84 نمونه خاک (27 نمونه خاک شور و 57 نمونه خاک آهکی) از قبیل توزیع اندازه ذرات، مواد آلی، جرم مخصوص ظاهری، کربنات کلسیم معادل، قابلیت هدایت الکتریکی (EC) و نسبت جذب سدیم (SAR) اندازه گیری شد.همچنین منحنی رطوبتی آنها در مکشهای 0، 1.5، 2.5، 5.5، 10، 20، 30، 50، 100، 200، 300، 500 و1000 kPa اندازه گیری شد. با استفاده از نرم افزار Rosetta پارامترهای معادله وان گن اختن (1980) تعیین شد و شیب منحنی رطوبتی در نقطه عطف تعیین و به عنوان شاخص کیفیت فیزیکی خاک (S) در نظر گرفته شد.سپس با استفاده از توابع انتقالی و نرم افزار SPSS رابطه رگرسیونی بین این شاخص و ویژگیهای زودیافت خاک تعیین شد. نتایج نشان داد همبستگی معنی داری بین شاخص S و درصد رس، سیلت و کربنات کلسیم معادل در هر سه نوع خاک شور، آهکی و شور-آهکی وجود دارد (p=0.01). همچنین بین شاخص S و جرم مخصوص ظاهری در خاکهای شور و آهکی به ترتیب در سطوح 5% و 1% همبستگی معنی داری مشاهده شد. نتایج نشان داد که رابطه رگرسیونی قوی بین مقادیر شاخص S اندازه گیری شده از منحنی رطوبتی و برآورد شده با استفاده از صفات زودیافت خاک برقرار است و ضریب همبستگی بین این دو در خاکهای شور، آهکی و شور-آهکی به ترتیب 0.855، 0.928 و 0.919 بود.

دراین تحقیق ابتدا پارامترهای هواشناسی شامل بارندگی، میانگین دمای ماکزیمم، میانگین دمای مینیمم، میانگین دمای متوسط، مجموع دماهای بیش از 10 درجه سانتیگراد، تبخیر، فشار بخار آب هوا، متوسط سرعت باد، تعداد ساعتهای آفتابی ورطوبت نسبی هوا در دوره رشد محصول وشاخصهای خشکسالی شامل شاخص درصد از نرمال (PNPI)، شاخص بارندگی سالانه استاندارد (SIAP)، شاخص هیدروترمال (HT) تغییریافته، شاخص نگوین (Km)، شاخص ترانسو (Ih) تغییریافته، شاخص استانداردشده بارش (SPI)، شاخص رطوبتی شاشکو (md) و شاخص ناهنجاری بارش (RAI) در ایستگاه های تبریز و میانه، از نظر نرمال بودن وهم راستایی سنجش شدند. سپس بااستفاده از شبکه عصبی مصنوعی، مدل های بهینه بین عملکردمحصول جو با پارامترهای هواشناسی و شاخص های خشکسالی بدست آمد. ازبین مدلهای تهیه شده، مدل با پنج ورودی شامل متوسط دمای مینیمم، تعداد ساعات آفتابی، شاخص ناهنجاری بارش، شاخص ترانسو تغییر یافته و شاخص استاندارد شده بارش 24 ماهه مربوط به ایستگاه تبریز با دوره آماری 30 سال به عنوان بهترین مدل برای پیش بینی عملکرد جودر منطقه شناخته شد. از بین شاخص های مطالعه شده، شاخصهای نگوین، ترانسو تغییر یافته، استاندارد شده بارش 24 ماهه و ناهنجاری بارش بیشترین همبستگی را با عملکرد نشان دادند. این تحقیق همچنین نشان داد که به دلیل بالا بودن ضریب تبیین مدل بهینه، روش شبکه عصبی در پیش بینی عملکرد از کارآیی قابل قبولی برخوردار است و از این رو برای تخمین خشکسالی کشاورزی و پیش بینی عملکرد محصول توصیه می شود.

در این مطالعه پوشش های کربنات ثانویه در مقاطع نازک خاکهای منطقه تاکستان مورد بررسی قرار گرفته است. بر اساس نقشه های توپوگرافی و مشاهدات صحرایی اولیه، ترانسکتی متشکل از 10 پروفیل خاک انتخاب گردید. این پروفیلها طبق استانداردهای USDA تشریح و نمونه برداری شدند. نمونه های دست خورده مورد تجزیه های فیزیکوشیمیای قرار گرفتند و مقاطع نازک نیز از نمونه های دست نخورده و جهت دار تهیه شدند. بر اساس مطالعات میکرومورفیک، فرم های مختلف پوشش های کربنات پدوژنیک در این خاکها به گروه های زیر تقسیم گردیدند: 1) گروه اول، پوشش های تیپیک هستند که در اثر فوق اشباع شدن محلول خاک از کربنات ها و عمدتا در قسمت زیرین ذرات اسکلتی و خاکدانه ها و سطوح منافذ تجمع می یابند. این گروه در مقاطع مورد مطالعه به سه دسته تقسیم گردیدند: الف) دسته اول پوشش های کلسایتی تک لایه ای، به رنگ روشن که از کلسایت مایکرایتی تشکیل شده اند و سرتاسر ذرات را می پوشانند. ب) دسته دوم پوشش های دو یا چند لایه ای که همانند دسته اول تمام سطوح ذرات را می پوشانند و دارای توالی رنگهای تیره و روشن می باشند. ج) دسته سوم پوشش های دو یا چند لایه ای که در زیر ذرات درشت، جائیکه هدایت هیدرولیکی خاک به دلیل وجود مقادیر فراوان ذرات ریز کاهش می یابد، تشکیل می شوند. 2) گروه دوم، پندانتهای آهکی هستند که به صورت توده های برجسته تا کوزه ای شکل شبه استالاکتیتی در قسمت زیرین ذرات درشت تشکیل شده اند. پندانتها لایه لایه بوده و دو تا پنج لایه تیره و روشن در آنها دیده می شود. 3) گروه سوم، پوششهای کلسایت سوزنی شکل می باشند که عمدتا در افق های نزدیک به سطح یا قسمت فوقانی افقهای کلسیک حضور دارند و احتمالا در اثر تجزیه مواد آلی موجود در منافذ و بر جای ماندن ترکیبات کلسیمی موجود در دیواره سلول های گیاهی و همچنین از آهکی شدن ریشه های مرده گیاهان به وجود آمده اند و نهایتا 4) گروه چهارم، کلاهک های آهکی می باشند که دارای مورفولوژی شبیه پندانتها بوده، ولی برخلاف آنها در قسمت فوقانی ذرات تشکیل شده اند. پوشش های تیپیک و پندانتهای متشکل از توالی لایه های تیره و روشن، به دلیل شرایط اقلیمی متفاوت مورد نیاز جهت تشکیل آنها، احتمالا بازگو کننده نوسانات اقلیمی می باشند. احتمال داده می شود لایه های روشن موجود در اینگونه عوارض که از کلسایت نسبتا خالص تشکیل شده اند، در دوره های اقلیمی خشک رسوب یافته باشند. در حالیکه، لایه های تیره متشکل از کلسایت و ناخالصی های هوموسی، در دوره های اقلیمی نسبتا مرطوب تر که شرایط برای فعالیت های بیولوژیک مساعدتر بوده است، تشکیل شده اند. لذا توالی این لایه های تیره و روشن می تواند به عنوان ابزاری سودمند جهت بازشناخت تغییرات اقلیم گذشته مورد استفاده قرار گیرد.

برای اعمال مدیریت صحیح بر منابع طبیعی در ایران لازم است راه کارهای مناسب برای کنترل فرسایش و حفاظت خاک، شناسایی و بهترین گزینه ها برای کنترل آنها به کار گرفته شوند. یکی از روش های جدید کنترل فرسایش خاک، کنترل رواناب با استفاده از پلیمرها می باشد. از این رو، این تحقیق به ارزیابی اثر پلیمری به نام پلی اکریل آمید آنیونی در فرآیند نفوذپذیری آب به خاک به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با دو تیمار پلیمر (در غلظت های 0، 5، 10، 15 میلی گرم بر کیلوگرم) و روش برآورد سرعت نفوذ نهایی آب به خاک (صحرایی و آزمایشگاهی) در پنج تکرار می پردازد. داده ها به کمک نرم افزار SPSS مورد پردازش قرار گرفت. نتایج نشان می دهد که استفاده از پلی اکریل آمید آنیونی در غلظت 10 میلی گرم بر کیلوگرم تاثیر بهینه ای در افزایش سرعت نفوذ نهایی در هر دو نوع روش برآورد صحرایی و آزمایشگاهی داشته است. هم چنین ارزیابی سرعت نفوذ اولیه آب به خاک در صحرا به روش استوانه مضاعف همراه با آب محتوی پلی اکریل آمید آنیونی نشان می دهد که پلی اکریل آمید آنیونی در غلظت 10 میلی گرم بر کیلوگرم تاثیر بهینه ای در افزایش سرعت نفوذ اولیه آب به خاک دارد.

کروم جزء فلزاتی است که به دلیل ویژگیهای خاص خود کاربرد های متعددی در صنایع گوناگون داشته و استفاده از آن در صنعت پیوسته رشد صعودی داشته است. دامنه گسترده استفاده از این فلز در صنعت، باعث شده است که ورود آن به محیط زیست نیز افزایش یابد. به منظور بررسی اثر جاذب های آلی بر جذب کروم 6 ظرفیتی این پژوهش در محیط خاکهای آلوده به کروم شهرک صنعتی چرمشهر مشهد انجام شد و اثر فاکتورهای نوع و غلظت جاذب ها، و زمان تماس با جاذب ها مورد ارزیابی قرار گرفت. تجزیه و تحلیل آماری در قالب طرح کاملا تصادفی و به صورت فاکتوریل و با سه تکرار انجام شد، بطوریکه نتایج حاصل از این آزمایش نشان داد خاکهای تحت تاثیر پساب شهرک چرمشهر تا عمق 30 سانتی متری از سطح خاک، آلوده به کروم 6 ظرفیتی بوده و کاربرد جاذب های آلی بر جذب کروم 6 ظرفیتی نتایج قابل توجهی داشت بطوریکه در میان جاذب ها پشم با غلظت 10 درصد بیشترین مقدار جذب کروم را در محیط خاک دارا بود و کاربردی ترین جاذب گزارش شد. بین غلظت های مختلف جاذب ها تفاوت معنی داری مشاهده شد و افزایش غلظت پشم و پیت ماس در محیط خاک باعث افزایش جذب شده ولی در مورد خاک اره روند معکوسی مشاهده شد و بیشترین مقدار جذب. کروم 6 ظرفیتی در کمترین غلظت 2 درصد اندازه گیری شد. بین زمانهای مختلف نیز تفاوت معنی داری مشاهده شد بطوریکه پشم در زمان 15 روز و خاک اره در زمان 2 روز حداکثر جذب را داشت ولی پیت ماس در زمانهای مختلف جذب یکسانی داشت.

بعضی از باکتری های افزاینده رشد گیاه از جمله ریزوبیوم ها حاوی آنزیمی به نام 1- آمینوسیکلوپروپان-1- کربوکسیلات (ACC) دآمیناز هستند که می تواند 1- آمینوسیکلوپروپان-1- کربوکسیلات که پیش ماده مستقیم تولید اتیلن در گیاهان است را به آمونیاک و آلفاکتوبوتیرات تجزیه نماید، و از این طریق موجب کاهش اتیلن ناشی از تنش شود. با توجه به اهمیت استراتژیک گندم و نقش برجسته آن در تغذیه مردم و با توجه به وجود تنش شوری در سطح گسترده ای از منابع خاک و آب ایران ارائه راهکارهای لازم برای افزایش عملکرد گندم در این شرایط امری لازم و ضروری است. در این پژوهش گلخانه ای اثر تلقیح دو سویه برتر Sinorhizobium meliloti KYA40 و KYA71 از نظر توان تولید آنزیم ACC دآمیناز و S. meliloti KYA95 بدون توان تولیدآنزیم یادشده (شاهد منفی) در شوری های 7 و 10 دسی زیمنس بر متر و نسبت جذبی سدیم یا SAR=10 (mmol/l)1.2 در قالب آزمایش فاکتوریل و طرح بلوک های کاملا تصادفی بر رشد و جذب عناصر در گندم بررسی شد.نتایج نشان داد که تلقیح با سویه KYA40 موجب افزایش معنی دار (در سطح 5 درصد) ارتفاع بوته، محور طولی ریشه، جذب عناصر آهن، منگنز و مس شده است.این سویه ارتفاع بوته را در شوری 7 دسی زیمنس بر متر حدود 13 درصد و محور طولی ریشه را 34 درصد افزایش داد. همچنین تلقیح با سویه یادشده در شوری 10 دسی زیمنس بر متر موجب افزایش وزن خشک اندام هوایی به میزان 9 درصد نسبت به حالت بدون تلقیح گردید. سویه KYA40 در شوری 10 دسی زیمنس بر متر به ترتیب موجب افزایش 47، 45 و 37 درصدی در جذب آهن، مس و منگنز شد. تلقیح، تاثیر معنی داری بر طول و وزن خوشه، اندازه سطح برگ، طول و سطح برگ پرچم، جذب روی، نیتروژن، فسفر و پتاسیم نشان نداد.

الگوی آب پخش شده از آبپاش های سیستم آبیاری بارانی به شدت تحت تاثیر سرعت و جهت باد قرار می گیرد. برای نیل به یکنواختی پخش مطلوب لازم است که الگوی توزیع حاصل از یک آبپاش منفرد در شرایط متفاوت باد قابل پیش بینی باشد. با ترکیب الگوی توزیع آبپاش های منفرد می توان آرایش مناسب سیستم آبپاش ها را برای حصول یکنواختی مطلوب شناسایی نمود. در این تحقیق با فرض اینکه پخش آب در اطراف آبپاش مه پاش از تابع توزیع احتمالاتی بتا پیروی می کند نحوه تاثیرات سرعت و جهت های مختلف باد روی الگوی توزیع بررسی شد.آبپاش مه پاش مدل 04 PROS- با شعاع پاشش 9 متر و زاویه پخش 180 درجه که معمولا در سیستمهای آبیاری دوار مرکزی مورد استفاده می باشد در فاصله سه متری از سطح زمین تقریبا معادل ارتفاع متوسط بهره برداری، نصب گردید. فشار کارکرد مناسب برای آبپاش بر اساس متوسط فشار سیستم آبیاری دوار مرکزی 26 psi انتخاب شد. در کل 17 آزمایش در محدوده سرعت های باد 0 تا 6 متر بر ثانیه ثبت و برای مدل کردن مورد استفاده قرار گرفت. ابتدا تابع توزیع بتا با الگوی توزیع حاصله در شرایط بدون باد تطبیق داده شد و ضرایب معادله استخراج گردید سپس نحوه تغییر الگوی توزیع ناحیه آبیاری شده در شدت های متفاوت باد مورد بررسی قرار گرفت و روابط احتمالاتی مناسب هر حالت تعیین گردید. در سرعت باد 3-0 متر بر ثانیه الگوی توزیع نسبتا یکنواختی حاصل می شود و در این حالت مقادیر حاصله از مدل احتمالاتی با مقادیر اندازه گیری شده، تطابق خوبی را نشان داد و حداکثر خطای نسبی حاصله برابر 4% بود. با افزایش سرعت باد به حدود 6-3 متر بر ثانیه یکنواختی الگوی توزیع کاهش و خطای نسبی افزایش یافت که حداکثر مقدار آن کمتر از 7% بود. در سرعت باد بیشتر از 6متر بر ثانیه به دلیل افزایش تلفات تبخیر و بادبردگی و نیز تاثیر باد روی الگوی توزیع آب بیشترین خطای نسبی بین ارقام حاصل از مدل احتمالاتی و ارقام مشاهداتی حاصل گردید که حداکثر مقدار آن کمتر از 10% بود.

بکار بردن کود همراه آب آبیاری در حال گسترش است. لذا، تعیین معیارهای مناسب آن در روش های آبیاری سطحی امری ضروری است. در این تحقیق مسائل فنی کود آبیاری شامل یکنواختی توزیع، زمان تزریق و مدت زمان تزریق در آبیاری جویچه ای با دو رژیم انتها بسته و انتها باز با کاهش جریان و با استفاده از داده های مزرعه ای و یک مدل ریاضی کودآبیاری بررسی شده است.آزمایش های مزرعه ای در سال 1384 در یک خاک لومی بدون پوشش گیاهی در قالب اسپلیت پلات با طرح پایه بلوک های کامل تصادفی با استفاده از دو رژیم آبیاری جویچه ای (انتها بسته و انتها باز هر دو با کاهش جریان) به عنوان فاکتور اصلی و سه تیمار تزریق کود نیترات پتاسیم شامل تزریق در تمام مدت زمان آبیاری، تزریق در نیمه اول آبیاری و تزریق در نیمه دوم آبیاری به عنوان فاکتور فرعی در دو تکرار اجرا شد. شاخص های توزیع یکنواختی نیمه (DULH) و چارک پایین (DULQ) برای آب و کود در آزمایش های مختلف تعیین و با مقادیر برآورد شده به وسیله مدل کودآبیاری مقایسه گردید. نتایج نشان داد که یکنواختی توزیع نیمه پایین کود برای آزمایش های تزریق کود در نیمه اول آبیاری بین 81 تا 89 درصد، برای آزمایش های تزریق در نیمه دوم آبیاری بین 93 تا 96 درصد و برای تزریق کود در تمام مدت زمان آبیاری بین 87 تا 93 درصد متغیر می باشد. یکنواختی توزیع نیمه پایین آب در همه آزمایش ها بسیار بالا و بین 94 تا 98 درصد تغییر نمود. آنالیز حساسیت نشان داد که ضریب انتشارپذیری طولی، پارامتر حساسی در مطالعه انتقال املاح روی سطح خاک نیست. نتایج حاکی از آن است که تزریق در نیمه دوم نسبت به تزریق در نیمه اول و کل آبیاری بهتر است. بهترین گزینه تزریق در نیمه دوم با شرایط انتها بسته می باشد.زیرا رواناب کودی در این حالت صفر و یکنواختی توزیع کود نیز قدری بالاتر است.نتایج مدل نیز تزریق در نیمه دوم با شرایط انتهای بسته را بهترین حالت نشان می دهد.از نظر یکنواختی توزیع کود، بین آزمایش های انتها باز و انتها بسته اختلاف معنی دار وجود نداشت. تلفات کود به صورت رواناب در جویچه های انتهای باز بین 17.7 تا 50.2 درصد متغیر بود. نتایج نشان داد که در صورت مدیریت صحیح، آبشویی و تلفات نفوذ عمقی عامل تهدید کننده ای در این روش کوددهی نیست.

به منظور حفاظت از آبهای زیرزمینی و همچنین برای پاکسازی مکان های آلوده به فلزات سنگین باید بتوان حرکت آنها را در خاک پیش بینی کرد. در این تحقیق برای پیش بینی حرکت کادمیم در خاک یک مدل دو مکانی سینتیکی تعادلی جذب به معادله توده ای پراکنشی برای املاح واکنش پذیر تحت شرایط جریان ماندگار آب در خاک و برای خاک های یکنواخت ملحق شد. همچنین جذب برگشت ناپذیر کادمیم در خاک بعنوان یک فرایند سینتیکی مرتبه اول توصیف شد. معادلات دیفرانسیلی حاصله با استفاده از شرایط اولیه و حدی به روش های عددی حل شدند. برای بررسی حرکت کادمیم در خاک، پنج نمونه خاک با ویژگی های فیزیکی، شیمیایی و تاکسونومیکی متفاوت به آزمایشگاه آورده شد. آزمایش های جابجایی اختلاط پذیر با استفاده از ستون های خاک دست خورده در آزمایشگاه انجام گرفت. پارامترهای مدل با برازش آن به داده های آزمایشی که خود از آزمایش های جابجایی اختلاط پذیر حاصل می شدند، بدست آمد. این مدل به خوبی توانست منحنی های رخنه کادمیم را برای خاک های مختلف که دارای ویژگی های متنوعی بودند پیش بینی کند. با قرار دادن این پارامترها در مدل، غلظت و جذب کادمیم با زمان و عمق برای خاک های مختلف محاسبه شدند.

اهمیت پایش خشکسالی ها به صورت تقریبا" زمان واقعی، لزوم استفاده از سیستمهای سنجش از دور را ایجاب می کند.در این تحقیق، مقایسه ای بین سیستمهای پایش خشکسالی هواشناسی موجود و سیستمهای ماهواره ای پایش، با استفاده از شاخصهای هواشناسی SPI وEDI با دو مقیاس زمانی یک و سه ماهه و شاخصهای ماهواره ای NDVI، VCI و DEV برای محدوده مطالعاتی استان تهران، با تصاویر سنجنده AVHRR ماهواره NOAA برای سالهای 1375 تا 1380 انجام شده است. بدین منظور، دو نوع مدل رگرسیون خطی و مدل رگرسیون با متغیرهای موهومی ماهیانه، برای برازش مقادیر شاخصها استفاده شدند. برای گزینش متغیرها نیز از دو روش ارزیابی تمام معادلات ممکن و روش گام به گام استفاده گردید. تجزیه و تحلیل نتایج حاکی از وجود بهترین همبستگی بین شاخصهای NDVI با SPI سه ماهه در مدل با متغیرهای موهومی است. همچنین همبستگی شاخصها در مناطق دارای ایستگاه باران سنجی، بالاتر بودند.

دستگاه TDR به ابزاری موثر و با ارزش در علوم خاک برای اندازه گیری رطوبت و هدایت الکتریکی توده خاک (ECa) تبدیل گردیده است.لیکن واسنجی آن بخصوص برای اندازه گیری غلظت املاح در مقیاس بزرگ و شرایط مزرعه چندان ساده نیست. معمولا برای اندازه گیری غلظت املاح توسط TDR چند سری واسنجی نیاز است تا بتوان ابتدا مقاومت ظاهری را به ECa و سپس هدایت الکتریکی توده خاک را به هدایت الکتریکی آب خاک (ECw) مرتبط نمود. در این تحقیق نحوه واسنجی پروب های TDR برای اندازه گیری غلظت املاح در لایسیمترهای بزرگ حاوی دو نمونه خاک لومی و لوم ماسه ای دست نخورده بررسی و پدیده خاصی تحت عنوان پدیده پس ماند املاح که ممکن است هنگام واسنجی پروب های TDR برای اندازه گیری غلظت املاح اتفاق افتد، معرفی گردیده است. لایسیمترها دارای حجم تقریبی 0.5 متر مکعب و به وسایل اندازه گیری مختلف نظیر TDR برای اندازه گیری رطوبت و هدایت الکتریکی خاک، حسگرهای اندازه گیری درجه حرارت، محفظه های مکش برای تهیه نمونه آب خاک، باران سنج برای اندازه گیری شدت جریان خروجی و EC متر برای تعیین EC آب خروجی از لایسیمترها، مجهز گردیدند. پس از آبشویی لایسیمترها، دو سری آزمایش برای واسنجی پروب ها انجام شد. ابتدا پروب ها خارج از خاک در شش سری محلول KCl در بازه صفر تا dS/m 5 واسنجی گردیدند. در این واسنجی ثابت پروب ها (Kp) و مقاومت کابل و اتصالات (Zcable) تعیین شدند. سپس، با انجام یک واسنجی دیگر در خاک، بین مقادیر ECa اندازه گیری شده بوسیله TDR و مقادیر ECw که بوسیله محفظه های مکش نمونه برداری شده بودند، ارتباط برقرار گردید. بدین منظور، یک آزمایش انتقال املاح در شرایط غیر اشباع ولی تقریبا پایدار رطوبتی بر روی هر یک از لایسیمترها اجراء گردید. مقادیر ثابت پروب ها (Kp) و مقاومت کابل و اتصالات مربوطه (Zcable) از یک پروب تا پروب دیگر متفاوت بود. مقادیر Kp بین 1.009 تا 1.211 با ضریب تغییرات 25.2 درصد و مقادیر Zcable بین 0.009 تا 1.122 با ضریب تغییرات 61.7 درصد تغییر نمودند. هنگام ترسیم رابطه بین ECa و ECw رفتار خاصی شبیه پدیده پس ماند رطوبتی بین مقادیر اندازه گیری شده بوسیله TDR و محفظه های مکش مشاهده گردید. این پدیده به وضوح در هر دو خاک مورد مطالعه و در همه پروب ها مشاهده گردید. در این مقاله، دلایل این پدیده بحث و راه حل واسنجی پروب ها در چنین شرایطی ارائه گردیده است.

فلزات سنگین به علت اثرات بازدارنده ای که بر روی رشد و نمو گیاهان و ریز موجودات (میکروارگانیسم ها) می گذارند از جمله آلاینده های محیط زیست به شمار می روند و به علت توسعه کاربرد آنها در صنعت، بر سلامت انسان و تولید محصولات کشاورزی اثرات نامطلوب دارند. گیاه پالایی، فناوری استفاده از گیاهان برای استخراج، تثبیت، محبوس کردن و یا سمیت زدایی آلاینده ها می باشد. در این پژوهش، معدن سرب و روی عمارت شازند در استان مرکزی بررسی شد و ضمن تعیین میزان آلودگی فلزات سنگین در خاک، میزان انتقال این فلزات از ریشه به اندام هوایی در گیاهان منطقه بررسی و گونه های بومی جاذب فلزات سنگین شامل بومادران، گل ماهور، استپی ریش دار، چوبک، فرفیون و تاج خروس نیز شناسایی گردید. در بین گیاهان شناسایی شده میزان فلزات سنگین سرب، روی و کادمیوم در اندام هوایی گیاه بومادران به ترتیب با میانگین 110.1، 387.6 و 3 میلی گرم در کیلوگرم بیشترین میزان و در سطح 1% بر اساس آزمون دانکن با سایر گیاهان بومی اختلاف معنی دار داشت. همچنین میزان نیکل در ریشه گندم آبی کشت شده در منطقه مورد مطالعه با میانگین 29.5 میلی گرم در کیلو گرم نسبت به سایر گیاهان بیشتر بود. به عبارت دیگر گیاه بومادران برای استفاده در گیاه پالایی به روش گیاه جذبی گزینه مناسبی است، ضمن آنکه گندم با جلوگیری از انتقال نیکل از ریشه به اندام هوایی در تثبیت آن موثرتر بوده است. با اندازه گیری فاکتور انتقال (TF) فلزات سنگین در گیاهان، گیاه چوبک به ترتیب با فاکتور انتقال 5.9، 4.4 و 4.3 فلزات سرب، روی و کادمیوم بیشترین TF و بومادران با TF، 3 بیشترین فاکتور انتقال نیکل را داشت. نتایج تجزیه خاک کشاورزی اطراف معدن نشان داد که میزان فلزات سنگین بیشتر از حد متوسط خاکهاست و این امر موجب نگرانی می باشد. همچنین با جداسازی باکتری های خاک از محیط ریزوسفر و خاک های آلوده به فلزات سنگین، هفت جدایه مقاوم به فلزات سنگین شناسایی و گزارش گردید که می توان از زاد مایه آنها برای آزمایش های گیاه پالایی استفاده نمود.