تحقیقات آب و خاک ایران
سال:1402 | دوره:54 | شماره:2 |تعداد مقالات:9

امروزه فرسایش خاک یکی از مهم ترین چالش های زیست کره است. از طرفی تأمین نیازمندی های مختلف جامعه بشری، تولید زباله و پسماندهای مختلف و اغلب بدون استفاده را به دنبال دارد. بر همین اساس رویکردهای مختلف مدیریت پسماندها و افزایش بهره وری آن ها از طریق استفاده در مدیریت منابع خاک‎وآب می تواند منافع زیادی را به دنبال داشته باشد. در پژوهش حاضر از سه نوع پسماند گوگردی پالایشگاهی (تکه ای ، غباری و مخلوط با خاک) به عنوان افزودنی برای امکان سنجی مهار رواناب و هدررفت خاک مارنی منطقه مرزن آباد-کندلوس در شرایط آزمایشگاهی و در آزمایشگاه شبیه ساز باران و فرسایش خاک دانشگاه تربیت مدرس بین بهمن 1399 تا تیر 1400مدنظر قرار گرفت. برای این منظور از کرت کوچک با ابعاد 5/0×5/0×3/0 متر و شیب 25 درصد تحت بارش شبیه سازی شده با شدت 70 میلی متر بر ساعت و دوام 30 دقیقه استفاده شد. نتایج حاصل از پژوهش دلالت براثر معنی دار جداگانه سطح مصرف (04/0≥P) و نوع پسماند گوگردی (03/0≥P) و همچنین اثر متقابل سطح مصرف و نوع پسماند گوگردی (00/0≥P) بر حجم رواناب داشت. در خصوص هدررفت خاک نیز تأثیر معنی دار (02/0≥P) سطح های مختلف و غیرمعنی دار (06/0≤P) نوع پسماند گوگردی و همچنین اثر متقابل معنی دار (01/0≥P) سطح مصرف و نوع پسماند گوگردی بر هدررفت خاک از طریق تأثیر گوگرد بر ارتقای کیفیت و بهبود رفتار هیدرولوژیک خاک تائید شد. جمع بندی کلیه نتایج به دست آمده علاوه بر تأیید مصرف پسماند گوگردی در هریک از سطح ها و یا نوع، دلالت بر استفاده ترجیحی سطح دو گرم بر مترمربع گوگرد غباری داشته است.

هدف این تحقیق، بررسی تأثیر همزیستی قارچ های میکوریزا و برگ پاشی گلایسین بتائین بر برخی صفات کمی و کیفی گندم دیم رقم باران بود. آزمایش بصورت فاکتوریل بر پایه طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در شرایط خا ک های آهکی با متوسط بارندگی 45/976 میلی متر طی دو سال زراعی (98-1396) در استان آذربایجان غربی اجرا شد. عامل اول، مایه تلقیح قارچ های میکوریزا در سه سطح (1) شاهد (بدون تلقیح) (2)  تلقیح بذور با گونه Rhizaphagus irregularis (RI) (2) تلقیح بذور با مرکب سه گونه Funneliformis mosseae (CI)، Rhizaphagus irregularis  و Claroideoglomus etunicatum  و عامل دوم شامل شاهد (برگ پاشی با آب) و برگ پاشی با گلایسین بتائین بود. نتایج نشان داد که درصد کلونیزاسیون ریشه از 9/9% در تیمار شاهد به 6/30 و 7/40% به ترتیب در تیمارهای RI و CI افزایش یافت. با مصرف مایه تلقیح CI و RI، عملکرد دانه گندم به ترتیب 269 و 187 کیلوگرم در هکتار افزایش یافتند. مایه تلقیح مرکب سه گونه میکوریزا (CI) باعث افزایش محتوی پروتئین دانه و غلظت عناصر فسفر و روی در دانه شد. گلایسین بتائین، عملکرد دانه را به میزان 160 کیلوگرم در هکتار  افزایش داد. بیش ترین عملکرد دانه در تیمار CI + گلایسین بتائین به میزان 2163 کیلوگرم در هکتار به دست آمد که 477 کیلوگرم در هکتار نسبت به تیمار شاهد افزایش نشان داد. بذرمال کردن گندم دیم با مایه تلقیح مرکب سه گونه میکوریزا همراه با برگ پاشی گلایسین بتائین، موجب بهبود عملکرد دانه و افزایش محتوی پروتئین دانه و غلظت عناصر فسفر و روی در دانه خواهد شد.

بهره برداری از مخازن سدها در مناطق خشک و کم آب به دلیل تغییرات شدید فصلی جریانات ورودی به مخزن از اهمیت ویژه ای برخوردار است. در این پژوهش برای بهره برداری بهینه از سیستم های منابع آب سد دز از روش شبیه سازی-بهینه سازی با تلفیق مدل شبیه ساز WEAP و الگوریتم بهینه سازی چندهدفه گرگ خاکستری (MOGWO) استفاده گردید. هدف اصلی در این ساختار ارائه راه حلی است که در آن بر اساس منابع و مصارف منطقه، علاوه بر کاهش جریمه ناشی از تخطی از ظرفیت های مجاز مخزن، درصد تامین نیاز مصارف مختلف در کل دوره بخصوص در ماه های خشک نیز افزایش یابد. برای بررسی قابلیت مدل پیشنهادی دو سناریوی مرجع (بر اساس وضع موجود) و سناریوی بهینه سازی سیستم مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد در سناریوی مرجع در بسیاری از سال های خشک درصد تامین نیاز در ماه های بحرانی و کم آب نزدیک به صفر بود. این امر باعث ایجاد ناپایداری در سیستم و ایجاد خسارات جبران ناپذیر اقتصادی شده و تبعات اجتماعی زیادی به دنبال خواهد داشت. بهینه سازی سیستم بر اساس ساختار پیشنهادی در این تحقیق باعث بهبود درصد تامین نیاز در ماه های بحرانی شده به گونه ای که حداقل درصد تامین نیاز در این ماه ها به 30 درصد می رسد و هیچ ماهی با درصد تامین نیاز صفر باقی نمی ماند. مدل پیشنهادی در این تحقیق می تواند با در نظر گرفتن ظرفیت های مجاز مخزن با رهاسازی بهینه جریان در فصول پرآب و ذخیره بخشی از جریان در مخزن و رهاسازی آن در فصول کم آب باعث مدیریت بهتر مخزن در مناطق خشک گردد.

اطلاع از شدت و مدت بارندگی می تواند در بسیاری از تحلیل های زیست محیطی از جمله برآورد فرسایندگی باران و فرسایش خاک مفید باشد. دستگاه‎های مختلفی برای ثبت شدت و مدت بارندگی وجود دارد. اما خرید و نگهداری آن ها هزینه بر بوده و اغلب نیاز به متصدی جهت مراقبت از آن ها دارد. تحقیق حاضر به امکان سنجی استفاده از تحلیل سیگنال های صوتی ناشی از برخورد قطرات با سطوح و اجسام موجود در طبیعت برای تعیین ثبت شدت و مدت بارندگی پرداخته است. برای این منظور در آزمایشگاه گروه علوم خاک دانشکده کشاورزی دانشگاه تبریز در سال 1400، باران سازهایی طراحی شد که باران هایی با شدت های متفاوت ایجاد نماید. سپس سیگنال های صوتی ناشی از برخورد قطرات باران با سینی فلزی که در زیر باران قرار داده شد، توسط رکودر ضبط و جهت پردازش به رایانه انتقال داده شد. سپس در نرم افزار MATLAB، اندازه فرکانسی فایل های صوتی استخراج گردید. نتایج نشان داد که با افزایش شدت بارندگی، دامنه صوتی و اندازه فرکانسی سیگنال های صوتی افزایش یافت. سپس اندازه های فرکانسی در نرم افزار SPSS به روش خوشه بندی دو مرحله ای به طور خودکار در دو خوشه قرار گرفته شد. سپس میانگین و انحراف معیار هر خوشه محاسبه شده و با توجه به همبستگی هر کدام با یکدیگر و با شدت بارندگی، و جهت جلوگیری از پدیده چند هم خطی شدن تنها از میانگین خوشه دوم به عنوان ورودی مدل های برنامه ریزی بیان ژن و رگرسیون خطی استفاده شد. جهت آزمون دقت و صحت نتایج حاصل از مدل ها، از آماره های ضریب تبیین (R2)، ریشه میانگین مربعات خطا (RMSE)، میانگین هندسی نسبت خطا (GMER) و انحراف استاندارد هندسی نسبت خطا (GSDER) استفاده شد. مقادیر R2، RMSE (mm/h)، GMER (mm/h) و GSDER (mm/h) برای مدل برنامه ریزی بیان ژن در داده های سری آموزش به ترتیب برابر 97/0، 85/1، 11/1 و 09/1 و برای داده های سری اعتبارسنجی به ترتیب برابر 96/0، 05/2، 14/1 و 12/1 بدست آمد. در حالی که مقادیر معیارهای فوق در مدل رگرسیونی، برای داده های سری آموزش به ترتیب برابر 94/0، 74/2، 25/1 و 34/1 و برای داده های سری اعتبارسنجی به ترتیب برابر 92/0، 91/2، 28/1 و 37/1 بدست آمد. نتایج آماره های فوق حاکی از دقت و صحت نسبتا بیشتر مدل برنامه ریزی بیان ژن نسبت به مدل رگرسیونی و بیش برآوردی و پخشیدگی نسبتا زیادتر داده های تخمینی مدل رگرسیونی نسبت به مدل برنامه ریزی بیان ژن می باشد.

آبیاری قطره ای نواری در صورت طراحی و اجرای صحیح، روشی موثر در افزایش راندمان آبیاری است. تحقیق حاضر به منظور بررسی اثر پوشش پلاستیکی و دبی بر ابعاد الگوی رطوبتی و نگه داشت آب خاک از یک منبع خطی انجام شد. بدین منظور، آزمایشی در قالب طرح آماری بلوک های کامل تصادفی با چهار تیمار متشکل از دو عامل کاربرد یا عدم کاربرد پوشش و دبی (2 و 4 لیتر بر ساعت) در سه تکرار طراحی شد. این پژوهش در مزرعه دانشکده مهندسی آب و محیطزیست دانشگاه شهید چمران اهواز، در خاکی با بافت لوم رسی سیلتی صورت گرفت. ابعاد الگوی رطوبتی خاک، 24 ساعت پس از پایان آبیاری تعیین گردید. اختلاف رطوبت خاک بین روزهای دوم و چهارم پس از آبیاری به عنوان معیار نگه داشت آب خاک در نظر گرفته شد. رطوبت خاک پس از گذشت 24 و 72 ساعت از پایان آبیاری، اندازه گیری شد. مطابق نتایج، با کاربرد پوشش عمق، عرض و مساحت خیسشده خاک به ترتیب 59/13، 25/20 و 54/38 درصد نسبت به تیمارهای بدون پوشش افزایش یافتند که این افزایش معنی دار بود. اختلاف رطوبت خاک بین روزهای دوم و چهارم پس از آبیاری، از 96/1 درصد در نوارهای بدون پوشش به 65/0 درصد در نوارهای پوشش دار کاهش یافت. با افزایش دبی از 2 به 4 لیتر بر ساعت، عمق خیس شده خاک از 22/27 به 55/23 سانتی متر کاهش، عرض خیس شده خاک از 72/26 به 88/31 سانتی متر افزایش و مساحت خیس شده خاک از 17/602 به 28/658 سانتی مترمربع افزایش یافت که در تمامی موارد حاکی از اثر معنی دار افزایش دبی بر این پارامترها می باشد. افزایش دبی سبب افزایش نگه داشت آب خاک گردید اما این اثر معنی دار نبود. کاربرد پوشش، نسبت به افزایش دبی، تاثیر بیش تری بر افزایش ابعاد الگوی رطوبتی و نگه داشت آب خاک داشت. بنابراین، کاربرد پوشش پلاستیکی جهت افزایش راندمان سامانه آبیاری قطره ای، توصیه می شود.

هدف از انجام این پژوهش، ارزیابی دقت داده های بازتحلیل شده ERA5 در برآورد پارمترهای اقلیمی و تبخیر-تعرق مرجع در حوضه آبریز کارون است. به این منظور داده های 26 ایستگاه سینوپتیک از سال 1389 تا 1399 بصورت روزانه اخذ شد. در مجموع 26 ایستگاه سینوپتیک موجود به غیراز ایستگاه صفی آباد دزفول، دمای حداکثر را با nRMSE کمتر از 30 درصد نشان داد. در ایستگاه های یاسوج، دهدز و فارسان مقدار nRMSE برای دمای میانگین، بیشتر از 30 درصد مشاهده گردید. اما متغیرهای دمای حداقل و دمای نقطه شبنم و سرعت باد آماره های خطای بالایی را به خود اختصاص دادند. همچنین متغیر شدت تشعشع خورشیدی تنها در چهار ایستگاه گتوند، شوش، ازنا و اهواز خطای بالای 30 درصد را نشان داد که نتایج آن نشان دهنده عملکرد مناسب ERA5 در برآورد این متغیر است. نتایج ارزیابی تبخیر-تعرق مرجع در 9 ایستگاه از 26 ایستگاه موجود خطای بالای 30 درصد را گزارش نمودند. به عبارت دیگر تبخیر-تعرق مرجع برآورد شده از پایگاه داده ERA5 تقریباً در دو سوم از ایستگاههای موجود در حوضه آبریز کارون نتایج قابل قبولی را ارائه داده است. ازآنجائی که بیشترین آماره خطا مربوط به داده های مقادیر سرعت باد 2 متری در محل ایستگاه های هواشناسی است، لذا پیشنهاد می گردد در صورت استفاده از داده باز تحلیل و دردسترس بودن باد محل ایستگاه ها، از داده های اندازه گیری شده به جای مقادیر باد باز تحلیل استفاده گردد. درصورتی که در مقیاس حوضه  هدف اجرای پروژه های آب وخاک می باشد و دسترسی به داده های اقلیمی و تبخیر-تعرق مرجع امکانپذیر نیست، بکار گیری داده های باز تحلیل گزینه مناسبی است.

یکی از دغدغه­های اصلی حاکمیت­های سیاسی  محبوب و فراگیر در عرصه­های مختلف، نحوه تعامل و مشارکت آحاد جامعه با بخش­های مختلف حاکمیت است. از این رو، توفیق حکومت­ها در زمینه­های مختلف اجتماعی، اقتصادی، سیاسی، زیست­محیطی و ... بدون مشارکت اجتماعی امری محال است. لذا می­بایست گونه­ای از حکمرانی در کشورها بر حسب ویژگی­هایی نظیر آداب و رسوم، هندسه مناسبات جامعه و شاخصه­های بومی منطقه شکل گیرد که علاوه بر افزایش مشارکت آحاد جامعه در تصمیم­سازی و تصمیم­گیری مسائل مختلف، از ویژگی­هایی همچون پویایی، انعطاف­پذیری، متصل­بودن به ابزارهای ارتباط­جمعی و قابلیت ارتقاء نیز برخوردار باشد. طی دهه­های گذشته و با تغییراتی که در جامعۀ جهانی به­وجود آمده است، نیاز به هوشمندسازی و مدرن­سازی الگوهای حکمرانی بیش از پیش احساس می­شود. بنابراین هدف از این مطالعه ارائۀ چارچوبی جامع و تحلیلی از گونه­ای از حکمرانی است که علاوه­بر بروزرسانی و هوشمندسازی مؤلفه­های حکمرانی، باعث افزایش مشارکت اجتماعی در همه زمینه­ها به­ویژه در موضوع ژئوپلیتیک زیست­محیطی شود. برای دستیابی به هدف مذکور، این پژوهش با مرور مطالعات صورت گرفته در زمینه­های حکمرانی و متاورس و با استفاده از روش توصیفی- تحلیلی و با استناد به منابع کتابخانه­ای انجام شد. در این تحقیق ضمن پرسش از چرایی حرکت از گونه سوم به گونه اول مختصات حکمرانی و همچنین لزوم بروزرسانی مؤلفه­های ربع اول مختصات حکمرانی، با استفاده از صنعت نوظهور متاورس، مفهوم حکمرانی متاورسی تبیین و چارچوب تحلیلی آن در جهت رسیدن به شیوه­ای از حکمرانی جامعه محور- نتیجه محور - بومی محور، استدلال میشود. سپس مدیریت مشارکتی ماخوذ از نگاه حکمرانی متاورسی مطرح و شیوه­های کاربست این نوع از مدیریت در حل مسائل حوزۀ ژئوپلیتیک زیست­محیطی به بحث گذاشته می­شود.

آگاهی ازساختار وابستگی مکانی ویژگی های مختلف خاک در مزارع برای دستیابی به تولید بیشتر و مدیریت بهتر حائز اهمیت است. این پژوهش در سال 1395 بر روی تعداد 118 نمونه خاک از اراضی مناطق مختلف استان اصفهان، باهدف بررسی تغییرات مکانی برخی ویژگی های شیمیایی در خاک انجام شد. همبستگی مکانی هر متغیر با نیم تغییرنما مشخص و بهترین مدل برازش داده شده برای هر متغیر، با استفاده از نرم افزار  GS+نسخه 9، انتخاب شد. با استفاده از روش های درون یابی، کریجینگ معمولی، کوکریجینگ و روش وزن دهی عکس فاصله با توان های 1 تا 3 درون یابی انجام شد و میزان دقت نقشه پراکنش این متغیرها به کمک معیارهای آماری میانگین انحراف خطا (MBE) و ریشه میانگین مربعات خطا (RMSE) محاسبه گردید. نتایج تجزیه زمین آماری نشان داد که پتاسیم، درصد شن و pH دارای همبستگی مکانی قوی و سایر ویژگی های موردبررسی از همبستگی مکانی متوسطی در سطح منطقه برخوردار بودند. بهترین مدل ساختار مکانی برای متغیرهای فسفر، EC، CEC، درصد رس و سیلت مدل نمایی و برای پتاسیم، pH، درصد شن و کربن آلی مدل کروی بوده است. همچنین EC خاک کمترین شعاع تأثیر (86/14 کیلومتر) و pH بیشترین شعاع تأثیر (حدود 71 کیلومتر) را داشتند. بر اساس نتایج، برای متغیرهای پتاسیم، pH و EC روش وزن دهی عکس فاصله با توان 1 (IDW-1) به ترتیب با مقادیر RMSE معادل 171/0، 152/0 و 171/0 و برای سایر متغیرهای کربن آلی، فسفر، بافت، CEC به ترتیب با مقادیر RMSE  11/0، 199/0، 155/0 و 156/0 روش کریجینگ معمولی به عنوان بهترین روش های درون یابی شناخته شدند.

این بررسی با هدف کاهش یا تعدیل اثر تنش خشکی بر عملکرد و اجزای عملکرد ارقام جو با کاربرد کودهای زیستی در دو سال متوالی در مزرعه به صورت کرت های خرد شده در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با 3 تکرار به اجرا درآمد. در سال اول آزمایش، فاکتور اصلی آبیاری در دو سطح (آبیاری نرمال یعنی آبیاری کامل در طول دوره رشد گیاه و آبیاری تا 50 درصد مرحله سنبله دهی) و فاکتور فرعی ارقام در چهار سطح (کویر، والفجر، نصرت و یوسف) بود. در سال دوم آزمایش، فاکتور اول آبیاری در چهار سطح (آبیاری کامل در طول دوره رشد گیاه به عنوان شاهد، آبیاری تا 50 درصد مرحله سنبله دهی، آبیاری تا 50 درصد مرحله آبستنی و کشت دیم)، فاکتور دوم کودهای بیولوژیک در چهار سطح (کاربرد باکتری محرک رشد آزوسپریلیوم لیپوفروم Azospirillum lipoferum، به کارگیری قارچ میکوریز گونه Glomus intraradices، ترکیب میکوریز و آزوسپریلیوم لیپوفروم، عدم کاربرد میکوریز و باکتری به عنوان شاهد) و فاکتور سوم ارقام در سه سطح (رقم حساس و رقم متحمل برتر حاصل از گزینش سال اول و رقم دیم آبیدر) بود. در شرایط آبیاری نرمال (بدون تنش) بالاترین عملکرد دانه با 7775 کیلوگرم در هکتار مربوط به رقم کویر و کمترین عملکرد دانه با 5650 کیلوگرم در هکتار مربوط به رقم والفجر بود. بیشترین عملکرد دانه در شرایط تنش آبیاری (آبیاری تا 50 درصد مرحله سنبله دهی) با 6209 کیلوگرم در هکتار مربوط به رقم نصرت و کمترین عملکرد دانه با 4168 کیلوگرم در هکتار مربوط به رقم کویر بود. در این تحقیق در بین ارقام مورد ارزیابی، رقم نصرت بالاترین مقدار تحمل به تنش را داشت. در حالی که رقم والفجر کمترین مقدار تحمل به تنش را نشان داد و با توجه به نتایج سال اول دو رقم نصرت و والفجر انتخاب گردید. نتایج سال دوم نشان داد که کاربرد باکتری محرک رشد آزوسپریلیوم، قارچ میکوریز و ترکیب میکوریز و آزوسپریلوم نسبت به شاهد (عدم کاربرد میکوریز و باکتری) باعث افزایش 02/2، 38/2 و 31/3 درصدی عملکرد دانه گردید. آبیاری کامل در طول دوره رشد گیاه نسبت به تیمارهای آبیاری تا 50 درصد مرحله آبستنی و کشت دیم باعث افزایش 43/4 و 04/10 درصدی عملکرد دانه گردید. در کل رقم والفجر به دلیل درصد کاهش عملکرد دانه کمتر نسبت به سایر ارقام و برتری این رقم از نظر شاخص حساسیت به تنش انتخاب گردید و این رقم پتانسیل تبدیل به رقم تجاری مناسب را نیر دارد.