حفاظت منابع آب و خاک
سال:1395 | دوره:6 | شماره:1 |تعداد مقالات:10

جهت بررسی کم آبیاری، آبیاری موضعی و پلیمر سوپر جاذب بر عملکرد و اجزای عملکرد ذرت، آزمایشی به صورت فاکتوریل اسپلیت پلات در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در چهار تکرار در سال زراعی 93-1392 در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه آزاد اسلامی واحد کرج اجرا گردید. کم آبیاری در سه سطح شامل آبیاری بر اساس 100، 75 و 50 درصد نیاز آبی گیاه و روش های آبیاری جویچه ای در دو سطح شامل آبیاری تمام جویچه ای و جویچه ای موضعی (یک در میان ثابت) به صورت فاکتوریل در کرت های اصلی و کاربرد پلیمر سوپرجاذب در دو سطح شامل عدم مصرف سوپر جاذب و مصرف سوپرجاذب به میزان 30 کیلوگرم در هکتار در کرت های فرعی قرار گرفت. عملکرد دانه در روش آبیاری جویچه ای موضعی نسبت به روش تمام جویچه ای در شرایط آبیاری با 100 درصد نیاز آبی، به طور معنی داری و به میزان 38.5 درصد کاهش یافت. در صورتی که اختلاف عملکرد دانه در بین دو روش آبیاری موضعی و تمام جویچه ای در شرایط آبیاری با 75 و 50 درصد نیاز آبی معنی دار نبود. مصرف سوپرجاذب باعث صرفه جویی در آب آبیاری به میزان 13.4 درصد در طول دوره رشد گردید. با توجه به کاهش 26 درصدی مقدار آب آبیاری در طول دوره رشد در روش آبیاری موضعی، می توان برای حصول عملکرد دانه ذرت در شرایط آبیاری با 75 و 50 درصد نیاز آبی از روش آبیاری موضعی به جای روش تمام جویچه ای در منطقه مورد مطالعه استفاده کرد. همچنین در کنار روش آبیاری موضعی، برای بالاتر بردن بهره وری آب می توان از سوپر جاذب نیز بهره گرفت.

شناخت ارقام مقاوم به خشکی جهت حفظ منابع آب و ارتقاء بهره وری از راه کارهای توسعه کشاورزی پایدار در مناطق خشکی مانند ایران می باشد. به منظور شناخت میزان حساسیت ژنوتیپ های مختلف سیب زمینی به تنش کم آبی، پژوهشی به صورت آزمایش فاکتوریل در قالب طرح پایه بلوک های کامل تصادفی در سه تکرار طی دو سال اجرا گردید. ژنوتیپ های سیب زمینی در 11 سطح (آگریا، کایزر، ساوالان، سانته، مارفونا، هرمس، جلی، پیکاسو، میلوا، 1-397081، 2-397069) و تیمار آبیاری در دو سطح (تنش و شاهد) اعمال شد. در ابتدا آبیاری به روش تیپ و نرمال انجام و در مرحله تشکیل غده، آبیاری تیمار تنش قطع و تیمار شاهد به صورت نرمال آبیاری گردید. پس از اینکه کمبود رطوبت خاک به نود درصد رسید، مجددا آبیاری انجام تا خاک به ظرفیت زراعی رسیده و تا انتهای دوره رشد آبیاری به صورت نرمال انجام گرفت. نتایج تجزیه مرکب آنالیز داده های دو سال، کاهش عملکرد بیولوژیک، وزن تر غده سالم، وزن تر غده سالم قابل فروش، حداکثر شاخص سطح برگ، وزن خشک، تبخیر و تعرق و مصرف آب در ژنوتیپ ها تحت شرایط تنش نسبت به شاهد نشان داد. بهره وری آب بر مبنای وزن تر غده سالم و غده سالم قابل فروش در اکثرژنوتیپ ها تحت شرایط تنش کاهش یا تمایل به کاهش داشت. همچنین کارآئی مصرف آب بر مبنای عملکرد غده سالم و عملکرد غده سالم قابل فروش در هر دو سال در شرایط تنش نسبت به شاهد در همه ژنوتیپ ها بجز 2-397069 کاهش یافت. بیش ترین میزان بهره وری آب بر مبنای وزن تر غده سالم قابل فروش در هر دو سال در تیمار تنش در ژنوتیپ 2-397069 به ترتیب 5.41 و 5 کیلوگرم بر مترمکعب مشاهده گردید. بر اساس نتایج حاصل از این آزمایش اجرای تحقیقات تکمیلی به منظوردستیابی به ژنوتیپ مناسب سیب زمینی برای شرایط کم آبی و واقعی کشور با توجه به تنوع فصل کاشت، مکان، شرایط آب و هوایی، کیفیت سیب زمینی بذری، نیروی متخصص و ... پیشنهاد می گردد.

با توجه به محدودیت منابع آب شیرین و تبخیر و تعرق بسیار شدید در مناطق خشک و بیابانی، به نظر می رسد که آبیاری زیرسطحی مناسب ترین روش آبیاری برای کشت گیاه باشد. هدف از انجام این پژوهش، دستیابی به روش آبیاری زیرسطحی مناسب برای تامین نیاز آبی گیاه پانیکوم است. پژوهش حاضر به صورت آزمایش فاکتوریل در قالب بلوک های کاملا تصادفی در سه تکرار در دانشکده کشاورزی دانشگاه تربیت مدرس تهران در سال 1394 انجام شد. فاکتورهای اصلی شامل آبیاری زیرسطحی به وسیله سه نوع تنبوشه بیوکامپوزیتی P3، P8 و P9، آبیاری زیرسطحی با کپسول های رسی متخلخل و آبیاری غرقابی به عنوان شاهد و فاکتورهای فرعی شامل سه سطح تنش خشکی 50، 25 و 100 درصد ظرفیت زراعی خاک بود. نتایج نشان داد، تیمار آبیاری زیرسطحی با تنبوشه P8 و سطح تنش خشکی 25 درصد ظرفیت زراعی، با 12.68 درصد کاهش، کمترین حجم آب مصرفی در آبیاری را به خود اختصاص داد. هم چنین آبیاری زیرسطحی منجر به افزایش ارتفاع، وزن تر و وزن خشک شد که این اختلاف در سطح یک درصد نسبت به شاهد معنی دار بود. با توجه به تامین نیاز آبی گیاه پانیکوم با سیستم آبیاری زیرسطحی به روش تنبوشه های بیوکامپوزیتی، پیشنهاد می شود صرف نظر از کاهش حجم آب مصرفی، با انجام تحقیقات بیش تر از سیستم آبیاری زیرسطحی به روش تنبوشه های بیوکامپوزیتی به عنوان یک روش کاربردی در آبیاری گیاهان بیابانی استفاده شود.

طبقه بندی اقلیمی نواحی جغرافیایی از گذشته های دور انجام می شده است. با این تفاوت که در گذشته از روش های سنتی و امروزه با پیشرفت تکنولوژی GIS از روش های نوین استفاده می شود. همچنین استفاده از چند پارامتر اقلیمی در روش های سنتی به تنهایی نمی توانست گویای واقعیت اقلیم نواحی باشد. بنابراین در سالیان اخیر محققان کوشیده اند با استفاده از غالب پارامترهای موثر بر اقلیم و روش های نوین، تصویری واقعی از اقلیم نواحی ارائه دهند. هدف این مقاله پهنه بندی اقلیمی استان خراسان جنوبی با روش تحلیل عاملی و خوشه ای است و غالب عناصر اقلیمی در تعیین نوع آب و هوای منطقه دخالت داده می شود. برای بهبود نتایج پهنه بندی اقلیمی از آمار ایستگاه های هواشناسی سینوپتیک و کلیماتولوژی استفاده گردید. برای این امر یک ماتریس 11*34 شامل 7 ایستگاه سینوپتیک و 4 ایستگاه کلیماتولوژی و 34 متغیر اقلیمی تشکیل شد. بررسی نتایج حاصل از تحلیل عاملی نشان داد که اقلیم استان متاثر از 6 عامل که به ترتیب اهمیت عبارتند از: دما (درجه حرارت)، رطوبت اتمسفری، بادی- غباری، یخبندان، بارشی، آفتابی (تابش). مولفه های یاد شده حدود 96.5 درصد رفتار اقلیمی استان را تبیین کردند. تحلیل خوشه ای بر روی عوامل یاد شده وجود 6 ناحیه آب و هوایی را در استان نشان داد. این نواحی عبارت از ناحیه نیمه گرم و خشک معتدل، ناحیه گرم و بیابانی، ناحیه گرم و خشک نیمه بیابانی، ناحیه کوهستانی سرد و نیمه خشک، ناحیه بیابانی، ناحیه گرم و خشک بیابانی می باشند.

آب و امنیت غذایی چالش هایی جدی در مطالعات تغییر اقلیم هستند چرا که هر دو عامل، قویا از این پدیده تاثیر می پذیرند. بر همین اساس، هدف از تحقیق حاضر بررسی اثرات تغییر اقلیم بر نیاز آبی و فصل رشد نیشکر بر اساس رویکرد جدید در گزارش IPCC-AR5 در استان خوزستان است. به این منظور داده های اقلیمی مشاهداتی روزانه 4 ایستگاه استان خوزستان شامل اهواز، آبادان، بستان و دزفول برای تصحیح خروجی مدل های اقلیمی مورد استفاده قرار گرفتند. علاوه بر این داده ها، خروجی مدل اقلیم جهانی EC-EARTH که توسط مرکز هواشناسی و هیدرولوژی سوئد (SMHI) ریزمقیاس شده است، نیز تحت دو سناریو RCP4.5 و RCP8.5 مورد استفاده قرار گرفتند. نهایتا بر اساس داده های تبخیر تعرق پتانسیل، دمای میانگین، دمای کمینه، دمای بیشینه، و بارش، میزان تغییرات طول دوره رشد، بارش، و تبخیرتعرق گیاه، در طول فصل رشد گیاه نیشکر، تحت دو سناریوی فوق محاسبه گردید. نتایج حاصل نشان داد به جز در ایستگاه دزفول، بارش فصل رشد گیاه نیشکر، نسبت به میانگین اقلیمی، افزایش می یابد. به گونه ای که این افزایش به %35 نیز خواهد رسید. همچنین طول دوره رشد در سناریو PCP8.5 به شکل معنی داری برای تمامی ایستگاه ها کاهش نشان می داد، اما تغییرات تبخیر تعرق گیاه در طول دوره رشد معنی دار نبوده و کمتر از %5 است.

آبگریزی خاک باعث افزایش مقاومت آن به مرطوب شدن می گردد. بسیاری از خصوصیات خاک از جمله ویژگی های فیزیکی و هیدرولیکی آن خاک تحت تاثیر آبگریزی قرار دارند. هدف از این پژوهش، مقایسه برخی ویژگی های هیدرولیکی خاک هایی با آبگریزی متفاوت بوده. بدین منظور یک نمونه خاک آهکی با بافت لوم سیلتی رسی از اراضی دانشگاه شهرکرد تهیه و به وسیله افزودن لجن فاضلاب شهری با نسبت های 100/0، 50/50 و 80/20 (گرم لجن فاضلاب به گرم خاک) تیمار ها به ترتیب با سه درجه بدون آبگریزی (S0)، آبگریزی کم (S50) و آبگریزی زیاد (S80) انتخاب و تهیه شدند. آبگریزی خاک به روش مدت زمان نفوذ قطره آب به خاک اندازه گیری گردید. رطوبت وزنی تیمارهای آبگریز شده در مکش های ماتریک 0، 5، 10، 50، 100، 300، 500،، 1000، 1500، 3000، 10000 و 15000 سانتی متر با دستگاه صفحات فشاری و جعبه شنی تعیین شد. پارامترهای مدل ون گنوختن شامل درصد رطوبت اشباع (qs)، درصد رطوبت باقی مانده (qr)، عکس نقطه ورود هوا (a) و پارامترهای شکل (n و m) با استفاده از نرم افزار RETC و حل معکوس تعیین گردید. نتایج نشان داد با افزایش نسبت لجن فاضلاب، آبگریزی خاک در تیمارهای S50 و S80 به ترتیب 61 و 25 برابر گردید. همچنین با آبگریز شدن خاک روند تغییر رطوبت در برابر مکش خاک متفاوت گردید به صورتی که منحنی رطوبتی خاک با آبگریزی زیاد به منحنی رطوبتی دوکوهانه (Biomodal) تغییر یافت. مطابق نتایج پارامترهای رابطه ون گنوختن تحت تاثیر آبگریزی خاک قرار گرفتند و با افزایش درجه آبگریزی پارامترهای m و a کاهش و پارامترهای qs و n افزایش یافتند. همچنین، هدایت هیدرولیکی اشباع تحت تاثیر تیمارها کاهش (46.20%-33.80) یافت و مقدار آن از 2.19 سانتی متر بر ساعت در تیمار S0 به 1.18 سانتی متر بر ساعت در تیمار S80 رسید.

به منظور بررسی تاثیر تنش شوری بر خصوصیات جوانه زنی بذور گیاه کینوا(Chenopodium quinoa Willd.) ، آزمایشی به صورت فاکتوریل دو عاملی با استفاده از عامل های تنش شوری در پنج سطح (0.50، 4.31، 8.01، 11.78 و 15.52 دسی زیمنس بر متر) و ارقام گیاه کینوا (رقم Sajama و رقم Titicaca) در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار در آزمایشگاه آبیاری و زهکشی دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان انجام گرفت. شاخص های سرعت جوانه زنی، متوسط زمان جوانه زنی، طول ریشه چه وساقه چه و وزن تر وخشک گیاهچه اندازه گیری وشاخص بنیه گیاهچه محاسبه شدند. نتایج تجزیه واریانس نشان دهنده اثرمعنی دارسطوح مختلف شوری برسرعت جوانه زنی، طول ریشه چه (P<0.01)، طول ساقه چه و وزن تر گیاهچه (P<0.05) بود. از طرفی اثرنوع رقم برمتوسط زمان جوانه زنی، طول ریشه چه، شاخص بنیه و وزن تر گیاهچه معنی دار گردید (P<0.01). همچنین اثرمتقابل شوری ورقم بر سرعت جوانه زنی، متوسط زمان جوانه زنی، طول ساقه چه و وزن خشک گیاه چه (P<0.05)  و طول ریشه چه و شاخص بنیه گیاه چه (P<0.01) معنی دار بود. بر اساس نتایج به دست آمده استنباط می شود که گیاه کینوا به سطوح بالای شوری درمرحله جوانه زنی مقاوم بوده و می توان نتیجه گرفت که با اعمال مدیریت مناسب درمزرعه، استقرار این گیاه را در شرایط وجود آب و خاک شور تضمین نمود.

فرسایش خاک به عنوان یک مشکل جدی زیست محیطی شناخته شده است. تراکم زهکشی یکی از مهم ترین پارامترهای ژئومورفولوژیکی حوزه آبخیز است که اغلب از آن به عنوان شاخصی برای بیان وضعیت آبراهه های حوضه، بارندگی، رواناب، ظرفیت نفوذپذیری، تکامل توپوگرافی و فرسایش حوضه استفاده می شود. با دانستن رابطه دقیق بین خصوصیات حوضه با تراکم زهکشی، می توان با در اختیار داشتن تراکم زهکشی سایر خصوصیات حوضه را پیش بینی نمود. هدف از این تحقیق، بررسی تاثیر خصوصیات خاک و سازند روی تراکم زهکشی در بخشی از استان اردبیل بود. بدین منظور ابتدا اطلاعات پایه، گردآوری و محدوده همه حوضه ها روی نقشه توپوگرافی مشخص و نقشه اجزای واحد اراضی و زمین شناسی تهیه و در هر اجزاء، نقاطی جهت حفر پروفیل تعیین شد. سپس از منطقه مطالعاتی بازدید به عمل آمد و در محل نقاط تعیین شده پروفیل حفر و خصوصیات فیزیکوشیمیایی افق های مختلف خاک تعیین شد. تراکم زهکشی با استفاده از نرم افزار Arc GIS محاسبه و در نهایت رابطه بین خصوصیات خاک و سازند با تراکم زهکشی از طریق ترسیم نمودار تعیین و میزان همبستگی این دو فاکتور با تراکم زهکشی به کمک نرم افزار SPSS بررسی شد. نتایج نشان داد که ارتباط بین تراکم زهکشی و خصوصیات خاک در سازندهای زمین شناسی و اجزای واحد اراضی در سطح اطمینان 95 درصد معنی دار می باشد. بنابراین مقدار تراکم شبکه زهکشی متاثر از جنس سازندها، میزان شیب و برخی خصوصیات خاک نظیر آهک، درصد سیلت، کربن آلی و ضریب فرسایش پذیری هستند. همچنین بیش ترین تراکم زهکشی مربوط به سازندهای دوره کواترنر، بدون پوشش گیاهی مناسب و سازند Ngm (مارن ژیپس دار) و کم ترین تراکم زهکشی مربوط به توف و سنگ آهک بود. در نهایت با بررسی تراکم زهکشی، تا حدودی می توان خصوصیات خاک و سازند حوضه را پیش بینی نمود.

همواره پدیده انتقال رسوب، بسیاری از سازه های رودخانه ای و سازه های عمرانی را تحت تاثیر قرار داده و عدم اطلاع از میزان دقیق آن خسارات بسیاری را موجب می شود. از این جهت برآورد صحیح بار رسوبی در رودخانه ها از نقطه نظر رسوب، فرسایش و کنترل سیلاب بسیار حایز اهمیت است. در این تحقیق، از دو روش نوین داده کاوی شامل مدل درختی M5 و رگرسیون بردار پشتیبان برای برآورد بار رسوبی معلق رودخانه اهرچای در مقایسه با روش کلاسیک منحنی سنجه رسوب استفاده گردید. جهت ارزیابی عملکرد روش های استفاده شده از سه آماره شامل ضریب همبستگی، جذر میانگین مربعات خطا و میانگین خطای مطلق استفاده گردید. با انجام تحلیل حساسیت مدل ها به متغیر ورودی مشخص گردید، متغیر دبی جریان در ماه جاری دارای بیش ترین تاثیر بر روی میزان بار رسوبی معلق می باشد. در حالت کلی نتایج بدست آمده بیانگر دقت بسیار بالای روش های داده کاوی نسبت به منحنی سنجه رسوب می باشد. اگرچه هر دو روش داده کاوی بررسی شده دقت بیش تر و خطای کم تری نسبت به روش متداول منحنی سنجه رسوب داشته اند، اما با توجه به روابط خطی ساده و قابل فهم ارائه شده توسط مدل درختی M5، کاربرد این روش کارآمد در موارد مشابه توصیه می گردد.

تجزیه و تحلیل عدم قطعیت پارامترهای مدل های هیدرولوژیکی و تشخیص ویژگی های آماری آن ها بر اساس روابط موجود بین پارامترها و ورودی های مدل، از مهمترین موارد مدل سازی هیدرولوژیکی محسوب می شود. در این پژوهش واسنجی و تحلیل عدم قطعیت این مدل DWB در حوزه های رودخانه های اندرآب و فاروب رمان از سرشاخه های رودخانه کالشور (حوزه آبخیز نیشابور) به ترتیب در محل ایستگاه های آب سنجی زرنده و عیش آباد، با استفاده از روش عمومی عدم قطعیت تشابهات (GLUE) مورد توجه قرار گرفت. نتایج نشان داد که از منظر قابلیت شناسایی، از بین چهار پارامتر این مدل، پارامتر اثر بخشی نگهداشت (w1) و ظرفیت ذخیره رطوبتی حوزه (smax [mm]) در روند واسنجی، از قابلیت شناسایی کمتر برخوردار بوده (نمی توان دامنه بهینه مشخص برای آن ها یافت) و در عدم قطعیت رواناب شبیه سازی شده به وسیله این مدل، نقش بیش تری دارند. در این راستا، پارامتر اثر بخشی تبخیر و تعرق (w2) و جریان تدریجی (d)، رفتار مقاومی در خصوص بروز خطا در رواناب مشاهداتی از خود نشان می دهد و به اصطلاح پایستار هستند. بررسی عدم قطعیت رواناب شبیه سازی شده نشان داد که در حالت کلی روش GLUE به خوبی توانسته است که میزان رواناب خروجی از حوزه های آبخیز مورد مطالعه را واسنجی کند، به طوری که اغلب داده های رواناب ثبت شده (بیش از 55 درصد) در محدوده اطمینان 95 درصد قرار گرفتند.