آب و خاک
سال:1399 | دوره:34 | شماره:2 |تعداد مقالات:18

چگونگی تغییرات غلظت رسوب معلق در طول مسیر رودخانه و بررسی عوامل تاثیرگذار بر آن همواره مورد توجه مهندسین علم هیدرولیک و محیط زیست می باشد. عدم وجود ایستگاه های اندازه گیری کافی و مشکلات نمونه برداری رسوب معلق، تهیه مدل هایی که به درستی رسوب معلق را در طول مسیر رودخانه روندیابی نمایند ضروری می نماید. در طبیعت رسوب بصورت نامتعادل انتقال می یابد در حالی که خیلی مدل های تجاری حالت ظرفیت حمل یا متعادل را در نظر می گیرند. از این رو در تحقیق حاضر مدلی عددی تهیه شده با حل عددی معادله تک بعدی انتقال و پخش غیرماندگار روندیابی رسوب معلق در یک بازه رودخانه ای را در شرایط عدم تعادل انجام می دهد. پس از صحت سنجی مدل، تاثیر ده روش عددی منفصل سازی، پنج معادله انتقال رسوب، هشت رابطه ضریب پخشیدگی و هشت رابطه سرعت سقوط ذره بر تغییرات بار رسوب معلق در طول بازه مورد مطالعه بررسی شد. نتایج تحقیق نشان داد استفاده از رابطه تجربی وایف مقدار رسوب معلق بیشتری را نسبت به سایر روابط دیگر برآورد می کند. در میان روابط سرعت سقوط ذره رابطه استوکس سرعت سقوط بیشتری را برآورد می کند که باعث می شود احتمال معلق شدن ذرات رسوب کمتر و در نتیجه غلظت آن نسبت به سایر روش ها کمتر باشد. همچنین در بین روش های منفصل سازی روش وان لییر خطای کمتری را دارا است. از طرفی رابطه الدر کمترین و رابطه کاشفی پور– فالکونر بیشترین مقدار پخشیدگی را در هیدروگراف غلظت از خود بجا می گذارند. علاوه بر این نتایج تحقیق حاضر نشان داد غلظت رسوب برآورد شده در حالت عدم تعادل حدود 7/11 درصد بیشتر از ظرفیت حمل بار معلق محاسبه شده توسط روابط تجربی می باشد.

بررسی ها بر روی پیوند آب، غذا و انرژی4 یک مبنای مشترک برای پژوهشگران، ذینفعان و دولت جهت درک و مدیریت، امنیت و استفاده از روابط WEF فراهم می کند. نمونه رابطه WEF روابط ویژه ای را برای تحقیقات بین رشته ای که مدیریت یکپارچه منابع آب است مهیا می کند. هدف از این پژوهش بهره وری مناسب از منابع آب موجود با استفاده از رویکرد آب، غذا و انرژی و با توجه به تغییرات آب و هوایی آتی در شهر بروجرد است. در این مطالعه از خروجی مدل HADGEM2 تحت دو سناریوی انتشار RCP2. 6 و RCP8. 5 مربوط به پنجمین گزارش ارزیابی هییت بین الدول تغییر اقلیم استفاده شد. ریزمقیاس نمایی با استفاده از مدل LARS-WG انجام شد. شهر بروجرد با نرم افزار GIS مدل شد و رویکرد آب، غذا و انرژی برای نهایت بهره مندی از منابع آب مورد استفاده قرار گرفت. خروجی مدل HADGEM2 تحت دو سناریویRCP2. 6 و RCP8. 5 نشان داد که در دوره آتی دما بین 5/1 تا 3 درجه سانتی گراد و بارش بین 20 تا 40 میلی متر تغییر را تجربه خواهند کرد. نتایج نشان داد حجم بارش به دست آمده از بارش 45/612612 متر مکعب در سال می باشد و چرخه فاضلاب 12750000 متر مکعب در سال می باشد. بنابراین بعد از تصفیه و بازچرخانی دوباره ی آب می تواند 74/60 درصد تقاضای فعلی آب شهر بروجرد را تامین کند. می توان از این منابع آب برای کشاورزی شهری در و یا آبیاری درختان و فضای سبز و از فاضلاب برای تولید انرژی الکتریکی در شهر استفاده کرد.

استخراج بیش از حد از آب های زیرزمینی می تواند منجر به کمبود آب شیرین، نفوذ آب شور به آبخوان های ساحلی و درنتیجه شوری بیش از حد آن ها شود. مدل های شبیه سازی آب زیرزمینی ابزاری مفید جهت شناخت رفتار سیستم آبخوان های ساحلی هستند. سواحل جنوبی دریای خزر یکی از مناطقی است که با معضل پیشروی آب شور به آبخوان های ساحلی روبرو است. به منظور شبیه سازی جریان آب زیرزمینی و پیشروی آب شور در آبخوان ساحلی دریای خزر در منطقه ساری-نکا مدل های عددی MODFLOW، MT3DMS و SEAWAT در محیط نرم افزار GMS10. 0 به کار گرفته شدند. پس از شبیه سازی برای ارزیابی مدل، واسنجی در مدل کمی برای تراز آب زیرزمینی و در مدل کیفی برای غلظت شوری به مدت 4 سال از مهر 1389 تا شهریور 1393 به صورت ماهانه انجام گرفت. مدل واسنجی شده با استفاده از اطلاعات در دسترس برای یک سال آینده از مهر 1393 تا شهریور 1394 برای تراز آب زیرزمینی و غلظت شوری صحت سنجی شد. نتایج پهنه بندی مکانی مدل حاکی از کیفیت مطلوب آب زیرزمینی در نواحی مرکزی و جنوبی آبخوان ساری-نکا بود. پس از صحت سنجی مدل و با فرض ثابت ماندن شرایط هیدروژیولوژیکی آبخوان، نتایج پیش بینی مدل برای نواحی با TDS بیشتر از 2000 میلی گرم بر لیتر برای 6 سال آینده بیانگر هجوم آب شور در مناطق شمالی آبخوان بود.

استان کرمانشاه با دارا بودن حدود یک میلیون هکتار اراضی زراعی و باغی، یکی از قطب های عمده کشاورزی کشور است که با برخورداری از رتبه های متعدد در سطح و تولید محصولات زراعی، نقش مهمی در تامین امنیت غذایی و اقتصاد دارد. با این حال مصرف بی رویه آب در بخش کشاورزی منجر به مخاطره افتادن ذخایر آبی و ایجاد دشت های ممنوعه از جمله دشت ماهیدشت، اسلام آباد و کنگاور گردیده که به زودی با پدیده هایی همچون فرونشست زمین و فروچاله ها مواجه خواهند شد. تحلیل مقدار و ارزش واقعی آب مورد استفاده در تولید که معادل آب مجازی است می تواند راهکاری موثر در جهت حفظ منابع آب و ممانعت از بروز بحران های زیست محیطی باشد. لذا در این مطالعه، مقدار و ارزش آب مجازی محصولات عمده زراعی استان شامل گندم آبی و دیم، جو آبی و دیم، نخود دیم، ذرت دانه ای، چغندرقند و گوجه فرنگی طی سال زراعی 94-93 با استفاده از نرم افزارهایCROPWAT، AGWAT وEXCEL مورد تحلیل قرار گرفت. روش تحقیق این مطالعه به روش کمی از نوع پژوهش های اسنادی است. مطابق نتایج، بیشترین و کمترین مقدار آب مجازی به ترتیب مربوط به محصول گندم آبی و گوجه فرنگی بوده و همچنین بیشترین و کمترین ارزش آب مجازی به ترتیب مربوط به محصولات نخود دیم و جو دیم می باشد. با بررسی سهم آب مجازی سبز و آبی، مناسبترین مناطق تولید محصولات مورد مطالعه تعیین گردید. به طور مثال مطابق نتایج، محصول گندم آبی در شهرستان جوانرود با کمترین سهم آب مجازی آبی تولید می شود. در مرحله بعدی، شهرستان ها بر اساس مقدار و ارزش آب مجازی محصولات مورد مطالعه در بین کلاسA تاI پهنه بندی شدند. علیرغم اینکه مطابق نتایج پهنه بندی محصولات گندم آبی، جو آبی، گندم دیم، جو دیم و نخود دیم در اغلب شهرستانها در وضعیت مطلوبی قرار ندارند اما با توجه به اهمیت این محصولات در امنیت غذایی کشور باید با اتخاذ راهکارهای مناسب فنی و حمایتی نسبت به بهبود جایگاه آنها اقدام نمود. نتایج این مطالعه می تواند دستاوردهای مهمی برای مدیریت منابع آبی کشور و به ویژه استان کرمانشاه به همراه داشته باشد. به عبارت دیگر، پهنه بندی مناطق بر اساس آب مجازی در تعیین الگوی کشت پایدار توام با مدیریت منابع آبی منطقه، تاثیرگذار است.

در سال های اخیر به دلایل مختلف، از حجم دریاچه ارومیه کاسته شده است. هدف از این تحقیق بررسی میزان تاثیر نوسانات تراز آب دریاچه ارومیه بر تراز آب زیرزمینی و میزان پیشروی و یا پسروی آب شور نسبت به سفره آب شیرین ساحلی محدود به غرب دریاچه می باشد. در این پژوهش به منظور شبیه سازی رفتار متقابل آب زیرزمینی ساحلی و آب شور دریاچه از مدل SEAWAT استفاده شد. نتایج این تحقیق نشان داد که در سال های اخیر تغییر چشم گیری در جابه جایی گوه آب شور صورت نگرفته است و این تغییر کمتر از 50 متر در عرض می باشد. قسمت بالای گوه که متصل به دریاچه می باشد بیشتر تحت تاثیر کاهش تراز دریاچه قرار گرفته است که دلیل آن پسروی شرایط مرزی اعمال شده در اثر پسروی آب دریاچه است. همچنین یافته های تحقیق نشان داد در صورتی که غلظت آب دریاچه ثابت در نظر گرفته شود میزان افزایش و یا کاهش تراز آب زیرزمینی برابر با افزایش و یا کاهش تراز سطح دریاچه در سراسر آبخوان خواهد بود. در زمانی که تاثیر تغییرات چگالی نادیده گرفته شود سطح آب زیرزمینی بیش از حدود 2 برابر نسبت به زمانی که تغییرات چگالی در نظر گرفته شود تحت تاثیر تغییرات تراز دریاچه می باشد. نتایج بررسی نشان داد باوجود کاهش حدود 7 متری تراز دریاچه ارومیه به دلیل افزایش چگالی قابل ملاحظه آب آن، گوه ی آب شور پیشروی داشته است. بررسی ها نشان می دهد حتی در صورت افزایش تراز آب دریاچه و به تبع آن کاهش چگالی آب، گوه آب شور پسروی خواهد کرد.

به منظور غلبه بر کمبود آب، تامین افزایش تقاضا در بخش شرب، صنعت، کشاورزی، برقآبی و غیره و تحقق توسعه اقتصادی و اجتماعی یکی از راه کارهای نهایی و پر چالش برای رسیدن به تعادل منطقه ای طرح های انتقال آب بین حوضه ای از طریق مرزهای بین المللی، ملی، منطقه ای و محلی می باشد که به عنوان یکی از روش های کاهش بحران در کنار دیگر روش ها نیز مطرح است. در این مطالعه، هشت سناریو به منظور اولویت بندی و ارزیابی سناریوهای انتقال آب بین حوضه ای از حوضه ی کارون بزرگ به فلات مرکزی ایران با استفاده از چهار معیار مهم و تاثیرگذار در انتقال آب بین حوضه ای با توجه به معیارهای یونسکو برای ارزیابی کمی و کیفی سناریوهای منتخب تعیین شد. در ادامه، وزن معیارها از سه روش تحلیل سلسله مراتبی(AHP)، آنتروپی شانون و دیمتل (DEMATEL) بدست آمد. در نهایت، با استفاده از روش تصمیم گیری چند معیاره کوپراس (COPRAS) که روشی کارآمد برای ارزیابی و رتبه بندی کامل گزینه ها براساس درصد با درنظر گرفتن معیارهای مثبت و منفی در تصمیم گیری های چند معیاره است، هشت سناریوی منتخب اولویت بندی شد. نتایج نشان داد، انتقال آب از حوضه بهشت آباد از طریق پمپاژ و تونل کوتاه از دبی پایه بهشت آباد برای استان اصفهان و از حوضه خرسان-سد خرسان 3 برای استان های یزد و کرمان به عنوان سناریوی هشتم با توجه به تغییر در روش های وزن دهی سناریوی برتر می باشد.

پدیده های فرسایش، انتقال رسوب و برآورد بار رسوب در رودخانه ها با توجه به خسارات ناشی از آن یکی از مهم ترین و پیچیده ترین موضوعات مهندسی رودخانه است. مدل سازی و تحلیل دقیق این پارامتر با توجه به میزان اهمیت آن در تعیین عمر مفید سازه های آبی و شبکه های آبیاری و زهکشی می تواند بسیار مفید واقع شود. در این مطالعه تحلیل فراوانی بار معلق رسوب لحظه ای حوضه آبریز زرینه رود واقع در جنوب شرقی دریاچه ارومیه با در نظر گرفتن بیشینه دبی لحظه ای در محل ایستگاه هیدرومتری چالخماز در دوره آماری 95-1371 با استفاده از توابع مفصل مورد بررسی قرار گرفت. به این منظور در ابتدا همبستگی داده های مذکور با استفاده از آماره همبستگی کندال تایو مورد بررسی قرار گرفته و همبستگی 75/0 بین داده ها محاسبه شد. با برازش 65 تابع توزیع مختلف به سری های یاد شده، توزیع ویبول برای مقادیر بار معلق رسوب و توزیع پاریتو تعمیم یافته برای مقادیر بیشینه دبی لحظه ای بر اساس معیارهای ارزیابی به عنوان توزیع های حاشیه ای مناسب انتخاب شد. نتایج بررسی دقت و کارایی توابع مفصل در مقایسه با مفصل تجربی با استفاده از آماره های جذر میانگین مربعات خطا، نش– ساتکلیف، بایاس و آکاییکه مورد بررسی قرار گرفته و مفصل گالامبوس از بین مفصل های کاندید، به عنوان مفصل برتر انتخاب شد. دوره بازگشت شرطی و توام بار معلق رسوب مبتنی بر مفصل با احتمالات 10 تا 90 درصد ارایه شد. با مقایسه تحلیل دومتغیره و دوره بازگشت آن با حالت تک متغیره، نتایج نشان داد که برآورد بار معلق رسوب مبتنی بر مفصل به مقادیر بار معلق رسوب ایستگاه چالخماز نزدیک تر بوده و دقت بالاتری دارد. هم چنین نتایج نشان داد که در حالت تک متغیره، برآورد بار معلق رسوب در ایستگاه چالخماز کمتر از مقدار واقعی آن در دوره بازگشت دوساله است. با توجه به نتایج حاصله می توان از منحنی های دوره بازگشت تولید شده به عنوان منحنی های تیپ برای مدیریت و تخصیص منابع آب در حوضه استفاده کرد.

از پارامترهای مهم در طراحی سیستم های آبیاری قطره ای سطحی و زیر سطحی در نظر گرفتن الگوی سطح خیس شده بالای و پایین قطره چکان می باشد. در این تحقیق از یک مدل فیزیکی شفاف (مکعب مستطیل) از جنس پلی کربنات به ابعاد 5/0×1×3 استفاده شد و آزمایشات بر روی سه نوع بافت خاک (سبک، متوسط و سنگین)، با سه نوع دبی قطره چکان (2، 4 و 6 لیتر در ساعت)، در سه عمق مختلف نصب قطره چکان (صفر، 15 و 30 سانتی متری) به انجام رسید. همچنین این آزمایشات برای دو نوع سیستم آبیاری پیوسته و پالسی صورت گرفت که در آبیاری پالسی، زمان قطع و وصل پالس ها مقادیر 30-30، 20-40 و 40-20 دقیقه در نظر گرفته شد که عدد اول بیانگر زمان آبیاری و عدد دوم زمان استراحت سیستم در هر چرخه خواهد بود. سپس با استفاده از آنالیز رگرسیون غیرخطی و در نظر گرفتن متغیرهای زمان آبیاری، دبی قطره چکان، هدایت هیدرولیکی اشباع، درصد شن و سیلت و رس، چگالی ظاهری خاک، رطوبت اولیه خاک، عمق نصب قطره چکان و همچنین نسبت پالس (نسبت زمان آبیاری در هر چرخه به زمان کل یک چرخه) روابطی برای تخمین سطح خیس شده جبهه رطوبتی ارایه گردید. نتایج مقایسه بین مقادیر اندازه گیری و شبیه سازی شده نشان داد که مدل رگرسیون غیر خطی با دقت بالایی سطح خیس شده جبهه رطوبتی را برآورد می کند. در نظر گرفتن این روابط در طراحی سامانه های آبیاری قطره ای سطحی و زیر سطحی می تواند باعث بهبود عملکرد این سیستم ها شود.

روندیابی سیلاب یکی از الزامات مهم در مطالعات مهندسی رودخانه محسوب می شود. روندیابی هیدرولوژیکی در رودخانه های شریانی و رودخانه های فاقد آمار حوضه میانی متداول است. به این منظور نیاز به تهیه مقاطع عرضی و تعیین شیب ها در کلیه بازه های رودخانه می باشد. روش ماسکینگام می تواند با استفاده از آن ضمن صرفه جویی در زمان و هزینه، اطلاعات مربوط به عمق و دبی جریان سیلابی را در هر زمان مشخص نماید. کاربست روش های فراکاوشی نتایج رضایت بخشی را در این زمینه تاکنون نشان داده است. از این رو در این پژوهش، به ارزیابی کارایی الگوریتم جستجوی موجودات همزیست (SOS) در تخمین پارامترهای بهینه مدل غیرخطی ماسکینگام پرداخته شد. به منظور بررسی میزان مطلوبیت یافته های پژوهش، نتایج حاصل از الگوریتم موجودات همزیست (SOS)، با نتایج سایر روش های فراکاوشی شامل الگوریتم وراثتی (GA)، الگوریتم ازدحام ذرات (PSO)، الگوریتم رقابت استعماری (ICA) مقایسه گردید. در الگوریتم پیشنهادی، روش تابع جریمه غیرمستقیم در مدل برای جلوگیری از منفی شدن خروجی و ذخیره اعمال شده است. الگوریتم مذکور بهینه سراسری یا نزدیک سراسری را بدون در نظر گرفتن مقادیر اولیه پارامترها با همگرایی سریع پیدا می کند. نتایج الگوریتم SOS برای دو رودخانه ویلسون و کارده نشان دهنده کمینه سازی مجموع مربعات باقیمانده ها (SSQ) می باشد که برای رودخانه ویلسون با MSE (85/5) و SSQ (78/128) و رودخانه کارده با MSE (505/0) و SSQ (552/4) می باشد و مانند الگوریتم های PSO و ICA عملکرد بهتری نسبت به الگوریتم GA داشته است در نتیجه الگوریتم پیشنهادی می تواند با اطمینان خوبی به منظور برآورد مقادیر بهینه پارامترهای مدل ماسکینگام غیر خطی مورد استفاده قرار گیرد.

پتاسیم عنصری ضروری برای تولید محصولات کشاورزی است. برای ارزیابی وضعیت پتاسیم تبادلی و محلول در خاک از روش کمیت-شدت (Q/I) استفاده می کنند. این تحقیق جهت به دست آوردن شکل های پتاسیم و منحنی های Q/I در 16 خاک سطحی (30-0 سانتی متری)، از خاک های آهکی لرستان انجام شد. برای این کار از محلول کلرید کلسیم 01/0 مولار و کلرید پتاسیم با غلظت های 33/0، 66/0، 1، 33/1، 2 و 5/2 میلی مولار استفاده گردید. از هر نمونه، 6 سوسپانسیون تهیه و با استات آمونیوم 1 مولار خنثی عصاره گیری گردید و میزان پتاسیم بوسیله دستگاه فلیم فتومتر اندازه گیری شد. منحنی (Q/I) برای هر نمونه رسم گردید. نسبت فعالیت پتاسیم در حال تعادل (AR0k) بین(mmolL-1)0. 5 872/0 تا 047/0، پتاسیم آسان قابل تبادل K0)Δ (بین (mmolkg-1) 269/1 تا 243/23، پتاسیم سخت قابل تبادل (KX) بین (mmolkg-1) 163/0 تا 328/16، پتاسیم قابل دسترس (KL) بین(mmolkg-1) 219/6 تا 593/38 می باشد. بیش ترین مقدار PBCK در خاک 11 (834/45) با درصد رس (38) و کم ترین مقدار برای خاک 13 با مقدار (mmolkg-1)/(mmolL-1)0. 5 329/23 و درصد رس (8) مشاهده گردید. بین Δ K0 و (AR0k)همبستگی مثبت و معنی دار (01/0 p<، 90/0=r) مشاهده گردید. PBCK با درصد رس (01/0 p<، 74/0=r) و ظرفیت تبادل کاتیونی خاک (01/0 p<، 73/0=r) همبستگی مثبت و معنی داری نشان داد. با استفاده از روش رگرسیون چند متغیره گام به گام مشخص شد از بین تمام خصوصیات خاک، تنها مقدار رس طبق مدل آماری (631/0Clay (R2=482/0+875/17 PBCK=می تواند بعنوان ویژگی مناسب به منظور برآورد ظرفیت بالقوه پتاسیم خاک استفاده شود. هم چنین طبق مدل آماری) 318/0(R2= O. C017/9+468/14KL= مقدار کربن آلی (O. C)، بعنوان خصوصیت مناسب برای برآورد مقدار KL تعیین گردید.

افزایش آلودگی خاک با فلزات سنگین یکی از مهم ترین موضوعات در سراسر جهان به شمار می رود که امروزه در کانون توجهات قرار گرفته است. سرب به عنوان یکی از خطرناک ترین فلزات سنگین و آلاینده های شیمیایی پایدار، بر محیط زیست به خصوص فعالیت های متابولیکی و فیزیولوژیکی موجودات زنده تاثیر می گذارد و در نهایت به سلامت محیط زیست و انسان آسیب های جدی وارد می کند. پژوهش حاضر با هدف بررسی اثر کاربرد و عدم کاربرد قارچ مایکوریزا (Rhizophagus irregularis) بر میزان فعالیت برخی خصوصیات بیوشیمیایی 10 ژنوتیپ گندم در سه غلظت مختلف سرب (0، 218 و 437 میلی گرم بر کیلوگرم) در خاک انجام گردید. با افزایش غلظت سرب، میزان مالون دی آلدهید نیز افزایش یافت که در نتیجه ی تخریب سلول های گیاهی می باشد. مقادیر پرولین رقم پارس در هر دو تیمار عدم کاربرد و کاربرد قارچ مایکوریزا در غلظت 218 میلی گرم بر کیلوگرم سرب و نیز رقم سیروان در تیمار عدم کاربرد قارچ و غلظت 218 میلی گرم بر کیلوگرم سرب به ترتیب در بالاترین مقدار قرار داشت. فعالیت کاتالاز رقم بهار در تیمار عدم کاربرد قارچ با غلظت 218 میلی گرم بر کیلوگرم سرب در بیشترین سطح بود. رقم روشن در غلظت 218 میلی گرم بر کیلوگرم دارای فعالیت آنزیم آسکوربات پراکسیداز بالایی بود. پس از این رقم، ارقام بک کراس روشن و پیشتاز در همین غلظت میزان بیش تری از فعالیت این آنزیم را به خود اختصاص دادند. مقدار پراکسید هیدروژن با تغییر غلظت سرب از 0 به 218 میلی گرم بر کیلوگرم کاهش نشان داد، درحالی که در غلظت 437 میلی گرم بر کیلوگرم مقدار آن افزایش داشت. با افزایش غلظت سرب میزان کلروفیل a کاهش و میزان کلروفیل b افزایش یافت. کاربرد قارچ مایکوریزا بر آنزیم های مالون دی آلدیید، پرولین، کاتالاز و پراکسید هیدروژن تاثیرگذار بود و سبب کاهش مقدار این آنزیم ها در مقایسه با شاهد شد.

از بین عناصر کم مصرف مورد نیاز گیاهان، آهن محدودیت های فراوانی را برای محصولات کشاورزی به خصوص در خاک های آهکی ایجاد کرده است. به منظور بررسی اثر زغال زیستی اشباع شده با آهن در عرضه آهن و رفع کلروز آهن سویا در یک خاک آهکی آزمایشی گلخانه ای به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی و با چهار تکرار انجام شد. تیمارها شامل زغال های زیستی اشباع نشده (زغال زیستی کاه گندم (WB) و زغال زیستی نیوپان (PB) هر کدام 5/2 درصد وزنی)، و زغال های زیستی اشباع شده (زغال زیستی اشباع شده کاه گندم (Fe-IWB1) 5/2 درصد وزنی، زغال زیستی اشباع شده کاه گندم (Fe-IWB2) 5 درصد وزنی، زغال زیستی نیوپان اشباع شده (Fe-IPB1) 5/2 درصد وزنی و زغال زیستی اشباع شده نیوپان (Fe-IPB2) 5 درصد وزنی)، و کود آهن از منبع سکوسترین آهن (S) و خاک شاهد بدون آهن و زغال زیستی (C) بر روی دو رقم سویا (ویلیامز و سامان) بود. نتایج نشان داد با افزایش میزان مصرف زغال های زیستی اشباع شده با آهن غلظت آهن فعال خاک، غلظت و جذب آهن فعال و شاخص کلروفیل در برگ های بالایی گیاه افزایش معنادار یافت (05/0 P≤ ). اما زغال های زیستی اشباع نشده با آهن غلظت آهن فعال خاک و گیاه و شاخص کلروفیل برگ را نتوانست افزایش معنادار دهد. همچنین همبستگی مثبت معنی داری بین غلظت آهن فعال با شاخص کلروفیل برگ (**88/0r=) و عملکرد ماده خشک سویا (**87/0r=) وجود داشت. بنابراین، زغال زیستی اشباع شده با آهن قادر به عرضه آهن کافی و رفع کلروز آهن سویا در یک خاک آهکی می باشد.

بازدارنده های نیترات زایی ترکیباتی هستند که اکسایش زیستی آمونیوم به نیتریت را به تاخیر می اندازند و بدین ترتیب تجمع نیترات در خاک را کاهش می دهند. این پژوهش به منظور بررسی تاثیر بازدارنده های نیترات زایی، 3 و 4-دی متیل پیرازول فسفات (DMPP)، دی سیان دی آمید (DCD) و پودر درمنه (ART)، در حضور منابع مختلف نیتروژن، بر تغییرات نیتروژن معدنی خاک، میزان نیتروژن گیاه، تجمع نیترات در برگ گیاه و برخی از خصوصیات رشدی کاهو، در قالب طرح پایه کاملا تصادفی با آرایش فاکتوریل در سه تکرار انجام شد. نتایج نشان داد که بازدارنده های نیترات زایی در حضور منابع مختلف کود نیتروژن موجب کاهش غلظت نیتروژن نیتراتی و افزایش نیتروژن آمونیومی خاک شدند. همچنین غلظت نیتروژن در گیاه در حضور بازدارنده های نیترات زایی افزایش یافت. کاربرد بازدارنده های نیترات زایی موجب کاهش غلظت نیترات در برگ گیاه شد. همین طور استفاده از بازدارنده های نیترات زایی بر خصوصیات رشدی گیاه نیز تاثیر گذاشتند. به طور کلی بهترین کارکرد بازدارنده های نیترات زایی در حضور منبع کود اوره مشاهده شد و بازدارنده نیترات زایی ART دارای بیشترین تاثیر و پس از آن بازدارنده های DMPP و DCD دارای بهترین کارکرد بودند.

شناسایی رقم هایی از گیاهان که به صورت کارآمدی بتوانند فسفر خاک را جذب و مصرف کنند، می تواند باعث کاهش هزینه مالی و زیست محیطی کاربرد کودهای فسفره گردد. لذا به منظور مقایسه ارقام زمستانه کلزا ازنظر جذب، مصرف و کارآیی فسفر، این آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با دو عامل الف) فسفر (P) در پنج سطح صفر، 80، 160، 240 و 300 کیلوگرم سوپرفسفات تریپل بر هکتار و ب) ارقام کلزا شامل اکاپی، اپرا و زرفام، در سه تکرار و در مزرعه ایستگاه تحقیقاتی ماهیدشت کرمانشاه طی دو سال زراعی اجرا گردید. نتایج نشان داد که اثرات برهم کنش مقدار فسفر و ارقام کلزا بر غلظت فسفر برگ، عملکرد دانه، کاه، غلظت و جذب فسفر دانه و شاخص های کارآیی بر اساس وزن دانه و جذب فسفر دانه، معنی دار بود. با توجه به مقدار فسفر اولیه خاک (2/7 میلی گرم فسفر بر کیلوگرم خاک) در میانگین دو سال، بیش ترین عملکرد دانه و کاه به ترتیب 3203 و 4613 کیلوگرم بر هکتار از مصرف 300 کیلوگرم کود سوپرفسفات تریپل بر هکتار و با رقم اکاپی به دست آمد. در شرایط کمبود فسفر، تفاوت معنی دار بین ارقام ازلحاظ عملکرد دانه، مشاهده نشد. تفاوت معنی داری بین سه رقم ازنظر شاخص های کارآیی فسفر، مشاهده شد. رقم اپرا کارا در جذب (84/0) و رقم زرفام کارا در استفاده از فسفر (152 کیلوگرم دانه در هر کیلوگرم کود)، ولی رقم اپرا فسفر کارا بود. با توجه به روابط همبستگی با شاخص تنش کمبود فسفر به نظر می رسد، فسفر کارآیی ارقام، وابسته به کارآیی در جذب فسفر باشد (** 477/0= R2) تا کارآیی در مصرف فسفر (ns 076/0= R2). کارآیی جذب می تواند به عنوان شاخص کلیدی برای تفکیک ارقام فسفر کارای کلزا در شرایط مزرعه استفاده گردد. کاربرد ارقام اپرا و اکاپی با 80 کیلوگرم کود در شرایط مشابه این آزمایش، قابل توصیه خواهد بود.

فرسایش بین شیاری یکی از انواع مهم فرسایش است که سهم عمده ای در انتقال ذرات ریز خاک به ویژه در مناطق خشک و نیمه خشک دارد. به همین منظور هدف از انجام این مطالعه تعیین حساسیت خاک چهار نوع کاربری اراضی مختلف اطراف شهرستان جیرفت به فرسایش بین شیاری هم به وسیله شبیه سازی باران و هم از طریق تعیین تعدادی از شاخص های پایداری خاکدانه بود. کاربری های مورد بررسی شامل مرتع دست خورده، مرتع دست نخورده، جنگل حفاظت شده، و جنگل مصنوعی بود. برای انجام این کار متناسب با میانگین بلندمدت منطقه بارانی با شدت 60 میلی متر بر ساعت توسط دستگاه شبیه ساز باران بر روی خاک ایجاد و فرسایش بین شیاری اندازه گیری شد. سپس شاخص های پایداری خاکدانه و برخی خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک اندازه گیری شدند. نتایج نشان داد که بیشترین مقدار ماده آلی، رس و مقاومت کششی، و کمترین مقادیر جرم مخصوص ظاهری، درصد شن و بعد فراکتال در مرتع دست نخورده (پوشش غالب درمنه، گون، یال اسبی و گیس پیرزن) وجود داشت. توزیع اندازه ذرات رسوب در مرتع دست نخورده کوچکتر و در جنگل حفاظت شده بزرگتر بود. هم چنین بیشترین غلظت رسوب و بیشترین مقدار فرسایش در مرتع دست خورده وجود داشت. کمترین غلظت رسوب در جنگل مصنوعی و کمترین مقدار فرسایش در جنگل مصنوعی و جنگل حفاظت شده دیده شد. به طور کلی نتایج نشان می دهد که رخداد فرسایش بی شیاری در برخی کاربری ها به ویژگی های ذاتی خاک مانند بافت خاک و در برخی دیگر به شیب زمین بستگی دارد. از طرف دیگر مقایسه مقدار فرسایش و غلظت رسوب نشان می دهد که این دو ویژگی در کاربری های مورد مطالعه با هم مطابقت دارند. به این معنی که می توان غلظت رسوب را به عنوان شاخص مقدار فرسایش در نظر گرفت. در مجموع بهترین روش در جهت کاهش فرسایش بین شیاری در منطقه را می توان انجام اقدامات مدیریتی از قبیل حفظ و احیای پوشش گیاهی دانست که هم ساختمان خاک را بهبود بخشیده و هم فرسایش پذیری آن را کاهش دهد.

دشت قزوین به لحاظ کشت انواع محصولات کشاورزی یکی از مهم ترین دشت های ایران به شمار می آید. با توجه به اینکه هر ساله در این منطقه مقادیر بالایی از کودهای فسفاتی به منظور افزایش تولید محصول استفاده می گردد، بررسی چگونگی رفتار فسفر در خاک های این منطقه از اهمیت ویژه ای برخوردار است. بدین منظور در این مطالعه با استفاده از آزمایش های رآکتوری به بررسی جذب تعادلی و سینتیک فسفر در خاک مناطق مختلف دشت قزوین پرداخته شد. به این ترتیب که نمونه های خاک در بازه های زمانی مختلف در تماس با غلظت های مختلف فسفر محلول در دستگاه شیکر قرار داده شده و مقادیر نهایی فسفر محلول و جذب شده به نمونه های خاک تعیین گردید. مطابق با نتایج این مطالعه، ایزوترم لانگمیر با ضریب تعیین بین 87/0 تا 99/0 مناسب ترین معادله در پیش بینی جذب تعادلی فسفر در خاک های چهار منطقه زعفران، کوچار، مهدی آباد و کمال آباد بوده و معادله کو و لوتس با ضریب تعیین 974/0 بالاترین دقت را در برآورد جذب سینتیک فسفر در نمونه خاک منطقه مهدی آباد داشته است. همچنین ضرایب همبستگی رگرسیون خطی بین تعدادی از خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک و ضرایب جذب معادله لانگمیر با استفاده از نرم افزار Minitab تعیین شده و مشخص گردید که درصد ماده آلی، کلسیم محلول و رس با ضرایب همبستگی 97/0-، 92/0-و 61/0 از اثرگذارترین پارامترهای خاک در میزان حداکثر ظرفیت جذب فسفر در خاک بوده اند. براساس مشاهدات، حداکثر ظرفیت جذب برای خاک های مورد مطالعه 307 تا 491 میلی گرم فسفر در کیلوگرم خاک بوده است.

شناخت و ارزیابی تبخیر و تعرق از سطوح گیاهی یک ابزار اساسی در محاسبه بیلان آب و تخمین نیاز آبی و دسترسی به آن است. در این تحقیق به منظور بررسی توزیع مکانی تبخیروتعرق و رابطه آن با سنجش از دور در مقابل داده های لایسیمتری به عنوان شاهد در منطقه برازجان واقع در استان بوشهر، ایران انجام شد. در این پژوهش از 46 تصویر بدون ابر و روزانه از سنجنده MODIS، 7 تصویر از سنجنده ETM+ و 7 تصویر از سنجنده TM در طول فصل رشد از ماه فروردین تا شهریور در خلال سال های 80 تا 82 استفاده شده است. براساس نتایج بدست آمده از اجرای سه مدل SEBAL، SSEB و TSEB در هر سه ماهواره، سنجنده MODIS دارای کمترین میزان خطا بوده (به ترتیب برای هر سه الگوریتم RMSE=0. 856, 1. 385, 2. 7mm/day) و پس از آن ماهواره لندست 7 با قدرت تفکیک مکانی بالاتر در رده دوم قرار می گیرد (به ترتیب برای هر سه الگوریتم RMSE=1. 042, 1. 56, 2. 76 mm/day) و در نهایت ماهواره لندست 5 بیشترین میزان خطا را به خود اختصاص می دهد (به ترتیب برای هر سه الگوریتم RMSE=1. 14, 1. 97, 3. 06 mm/day). در بررسی وضعیت پوشش گیاهی براساس شاخص نرمال شده تفاوت پوشش گیاهی، در ابتدای دوره کشت به دلیل جوانه زنی و تنک بودن پوشش گیاهی، این شاخص در پایین ترین حد خود قرار دارد و به ترتیب با افزایش دمای هوا و میزان پوشش گیاهی، این شاخص رو به افزایش است. فاکتور L اهمیت به سزایی در برآورد شاخص پوشش گیاهی تعدیل شده برحسب خاک و در نهایت، صحت سنجی برآوردهای بدست آمده تبخیروتعرق برای منطقه مورد مطالعه دارد که به پوشش منطقه وابسته است. در این تحقیق برای منطقه مورد مطالعه مقدار L=0. 6 تخمین زده شد که در مقایسه با دیگر مقادیر مورد بررسی، دارای کمترین مقدار خطا بود ((RMSE=0. 6. الگوریتم SEBAL نسبت به سه الگوریتم دیگر به داده های لایسیمتری نزدیکتر بوده و از دقت بالاتری برخوردار است. عملکرد مناسب الگوریتم SEBAL به دلیل جزیی نگری در فرمولاسیون و اجرای این الگوریتم بوده است. الگوریتم SSEB براساس تیوری ساده تر و برمبنای انرژی حرارتی سطح زمین بوده که نسبت به الگوریتم SEBAL در رده دوم قرار می گیرد. الگوریتم دومنبعی ضعیف ترین نتایج را در میان الگوریتم ها از خود نشان داد. در مقایسه عملکرد تصاویر ماهواره ای بطورکلی سنجنده MODIS به دلیل قدرت تفکیک زمانی مناسب و تعدد تصاویر نسبت به دو سنجنده ETM+ و TM و ارایه سری زمانی بیشتر، برای برآورد تبخیروتعرق در مقیاس منطقه ای مناسب می باشد.

تابش سطح زمین (SSR) به عنوان بزرگترین منبع انرژی در سطح زمین، از پارامتر های مهم در مطالعات هواشناسی به شمار می رود. با توجه به محدودیت های اندازه گیری های زمینی تابش SSR و اهمیت آن در مطالعات کشاورزی، استفاده از روش های کم هزینه و قابل اعتماد در برآورد تابش در ایران ضرورت دارد. در بیشتر پژوهش های انجام شده در ایران روش های تجربی برآورد تابش SSR مورد بررسی قرار گرفتند که با وجود سادگی، به دلیل در نظر گرفتن تنها تعداد محدودی پارامترهای هواشناسی، گویای دقیقی از تغییرات آن در مقیاس مکانی وسیع با اقلیم های گوناگون نیستند. هدف از این پژوهش، ارزیابی تابش SSR استخراج شده از سامانه GLDAS با استفاده از اندازه گیری های زمینی در ایران در مقیاس روزانه می باشد. بدین منظور تابش SSR برآورد شده توسط سامانه GLDAS و تابش اندازه گیری شده در 24 ایستگاه تابش سنجی برای دوره (2015-2012) با یکدیگر مقایسه شدند. نتایج تحقیق نشان داد که با ضریب کارایی بالای 88/0، توافق مناسبی بین عملکرد مدل و تابش سطح زمین اندازه گیری شده روزانه در ایران وجود دارد. همچنین نشان داده شد که سامانه GLDAS در شرایط آسمان صاف (ماه های گرم سال) نسبت به شرایط ابرناکی (ماه های سرد سال)، توانایی بیشتری در برآورد تابش SSR دارد. ارزیابی کارایی مدل در برآورد تابش روزانه سطح زمین در منطقه مورد مطالعه نیز حاکی از این است که سامانه GLDAS در 71 درصد ایستگاه های مورد بررسی تمایل به کم برآوردگری دارد. همچنین این مدل در ایستگاه های واقع در اقلیم خشک در مقایسه با مناطق نیمه خشک و ساحلی، برآورد بهتری از تابش سطح زمین در منطقه مورد مطالعه ارایه داد.