تحقیقات آب و خاک ایران
سال:1399 | دوره:51 | شماره:7 |تعداد مقالات:20

پژوهش حاضر با هدف بررسی کارایی کامپوزیت های مختلف کیتوسان درکاهش تحرک کادمیوم در خاک و همچنین بررسی تأثیر آن ها بر گیاه کاهو انجام گرفت. برای این منظور یک آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی، به صورت گلدانی و در شرایط گلخانه به اجرا در آمد. فاکتورهای مورد بررسی عبارت بودند از سطوح کادمیوم خاک (صفر، 8، 25 و 75 میلی گرم بر کیلوگرم) و نوع جاذب (کیتوسان، بیوچار، زئولیت و نانو مگنتیت خالص و کامپوزیت های کیتوسان-بیوچار، کیتوسان-زئولیت، کیتوسان-مگنتیت و تیمار بدون جاذب) که هر یک از جاذب ها در سطح نیم درصد وزنی به کار رفتند. نتایج نشان داد که با افزایش غلظت کادمیوم کل خاک، میانگین ارتفاع بوته، وزن خشک بخش هوایی و ریشه و غلظت عناصر فسفر، پتاسیم، آهن و روی بخش هوایی گیاه کاهو کاهش و غلظت کادمیوم آن افزایش یافت. همچنین نتایج نشان داد که افزودن جاذب ها به خاک با جذب بخشی از کادمیوم محلول خاک باعث کاهش اثرات سمّی کادمیوم شدند به-طوری که با کاربرد 5/0 درصد وزنی از کامپوزیت کیتوسان-مگنتیت به عنوان کاراترین جاذب غلظت کادمیوم بخش هوایی 22/24 میلی-گرم بر کیلوگرم نسبت به شاهد کاهش و به دنبال آن میانگین ارتفاع بوته و وزن خشک بخش هوایی 57/29 و 60/43 درصد و غلظت فسفر، پتاسیم، آهن و روی بخش هوایی به ترتیب 22/72، 78/98، 77/267 و 10/128 درصد نسبت به شاهد افزایش یافت.

قارچ های میکوریزی ازجمله ریزجاندارنی هستند که در تأمین فسفر، روی، مس و آب برای گیاه نقش دارند و هورمون های رشد نیز با گسترش ریشه زایی باعث جذب بیشتر مواد غذایی و در نتیجه رشد گیاه می شوند. به منظور بررسی تأثیر هورمون های رشد گیاهی و قارچ های میکوریزی بر عملکرد گیاه سیب زمینی رقم آگریا یک آزمایش فاکتوریل در قالب طرح پایه بلوک های کامل تصادفی در شرایط گلخانه به اجرا درآمد. فاکتورهای مورد بررسی شامل نوع هورمون رشد مصرفی در چهار سطح (شاهد، جیبرلیک اسید، ایندول استیک اسید و نفتالین-استیک اسید) و نوع قارچ میکوریزا مصرفی در چهار سطح (شاهد، فونلیفورمیس موسه آ، رایزوفاگوس اینترارادیسز و مخلوط دو قارچ) بودند که هر فاکتور در سه تکرار اعمال گردید. هورمون های رشد گیاهی با غلظت 25 میلی گرم در لیتر محلول پاشی شدند و میزان مصرف محیط حاوی قارچ میکوریزا 10 گرم در هر جعبه کاشت بود. نتایج نشان دادند که بیش ترین مقدار شاخص کلروفیل برگ و طول غده از تیمار قارچ فونلیفورمیس موسه آ هم زمان با مصرف هورمون رشد نفتالین استیک اسید به دست آمد که به ترتیب برابر با 20/1 و 45/5 سانتی متر بود. بالاترین درصد ماده خشک، قطر ساقه و وزن تر غده از تیمار حاوی مخلوط دو قارچ فونلیفورمیس موسه آ، رایزوفاگوس اینترارادیسز و بدون مصرف هورمون رشد به دست آمد که به ترتیب برابر با 69/19 درصد، 93/12 میلی متر و 78/98 گرم بود. بیش-ترین مقدار قطر غده از مصرف هورمون رشد جیبرلیک اسید و بدون قارچ میکوریزا به دست آمد که 46/12 سانتی متر بود. بالاترین دانسیته غده از تیمار حاوی قارچ فونلیفورمیس موسه آ همراه با مصرف هورمون رشد جیبرلیک اسید به دست آمد که برابر 50/1 گرم بر سانتی متر مکعب بود. به طور کلی نتایج این مطالعه نشان داد که مصرف هورمون رشد جیبرلیک اسید و مخلوط دو قارچ فونلیفورمیس موسه آ و رایزوفاگوس اینترارادیسز باعث بیش ترین مقدار عملکرد سیب زمینی رقم آگریا شد.

اندازه گیری دقیق جریان یکی از عوامل اساسی در جهت برنامه ریزی برای کاهش مصرف آب کشاورزی، ایجاد عدالت توزیع و مدیریت تحویل در سامانه های تحویل آب در شبکه های آبیاری می باشد. ﺍ ﻣ ﺮ ﻭ ﺯ ﻩ ﺗ ﺠ ﻬ ﻴ ﺰ ﺍ ﺕ ﻧ ﻮ ﻳ ﻦ ﺍ ﻧ ﺪ ﺍ ﺯ ﻩ ﮔ ﻴ ﺮ ﻱ ﺩ ﺑ ﻲ توانسته اند ﺻ ﺤ ﺖ ﺗ ﺤ ﻮ ﻳ ﻞ ﺁ ﺏ ﺭ ﺍ ﺍ ﻓ ﺰ ﺍ ﻳ ﺶ ﺩ ﻫ ﻨ د، ﺍ ﻣ ﺎ ﻋ ﻼ ﻭ ﻩ ﺑ ﺮ ﻫ ﺰ ﻳ ﻨ ﻪ ﺳ ﺮ ﻣ ﺎ یهﮔ ﺬ ﺍ ﺭ ﻱ ﻭ ﺑ ﻬ ﺮ ه ﺑ ﺮ ﺩ ﺍ ﺭ ﻱ ، ﻧ ﻴ ﺎ ﺯ ﺑ ﻪ ﻧ ﻴ ﺮ ﻭ ﻱ ﮐ ﺎ ﺭ ﺑ ﺮ ﻣ ﺎ ﻫ ر، ﮔ ﺴ ﺘ ﺮ ﺵ ﺍ ﺳ ﺘ ﻔ ﺎ ﺩ ﻩ ﺍ ﺯ ﺁ ﻥ ﻫ ﺎ ﺭ ﺍ ﻣ ﺤ ﺪ ﻭ ﺩ ﮐ ﺮ ﺩ ﻩ ﺍ ﺳ ﺖ . سازه مورد استفاده در این تحقیق شکل جدیدی از فلوم های اندازه گیری جریان می باشد که در طول کانال نصب شده و دارای دیواره های استوانه ای و مخروطی شکل هستند و تاج آن ها نیز بر کف کانال منطبق است لذا در این سازه، ایجاد مقطع کنترل در مسیر جریان فقط از طریق تنگ شدگی عرضی صورت می گیرد. این نوع از سازه همچنین دارای شکل ساده ای بوده و به سادگی در شبکه های آبیاری قابل اجرا بوده و مشکل رسوب گذاری نیز نخواهند داشت. میزان افت انرژی در این سازه و پس زدگی حاصل از آن در بالادست کم بوده و این سازه با ایجاد جریان بحرانی در مقطع تنگ شدگی، جریان را کنترل نموده و قادر به اندازه گیری بده جریان خواهد بود. در این تحقیق با مطالعه نظری و آزمایشگاهی خصوصیات جریان عبوری از سازه های استوانه ای و مخروطی شکل در شرایط جریان آزاد، معادلاتی برای تخمین بده جریان در یک کانال مستطیلی توسعه داده شده است.

ارزیابی عوامل مؤثر بر کنترل فرسایش خاک در قالب شیوه های مدیریتی از اهمیت شایانی برخوردار است. در این پژوهش تأثیرات شیوه-های مدیریتی غیر سازه ای شامل قرق و اصلاح پوشش گیاهی توسط مدل WEPP در حوزه آبخیز امامزاده عبدالله باغملک واقع در شمال شرقی استان خوزستان، شبیه سازی شد. بهینه سازی متغیرهای فیزیکی و هیدرولیکی مؤثر بر فرسایش شامل بافت خاک و اجزاء معادله ون-گنوختن توسط روش های سطح پاسخ (RSM)، جنگل تصادفی (RF)، ماشین بردار پشتیبان (SVM) و شبکه ی عصبی مصنوعی (ANN) صورت پذیرفت. همچنین مقدار فرسایش خاک قبل از اعمال شیوه های مدیریتی به عنوان پاسخ اول (R1) و مقدار فرسایش خاک پس از اعمال شیوه های مدیریتی تحت عنوان پاسخ دوم (R2) تعریف شد. نتایج بهینه سازی توسط نرم افزار Orange شامل روش های جنگل تصادفی، ماشین بردار پشتیبان و شبکه عصبی مصنوعی نشان داد که روش جنگل تصادفی با MSE، RMSE و R2 به ترتیب برابر 991/0، 995/0 و 963/0 برای پاسخ اول و برای پاسخ دوم به ترتیب برابر 095/0، 307/0 و 974/0، به عنوان مناسب ترین روش است. همچنین بهینه سازی به روش سطح پاسخ با نتایج آماری MSE، RMSE و R2 برای پاسخ اول به ترتیب 7/28، 37/5 و 999/0 و برای پاسخ دوم به ترتیب برابر 16/4، 03/2 و 998/0، مناسب ترین روش محسوب می شود. در مجموع استفاده از روش های بهینه سازی، ابزاری مناسب برای ارزیابی شیوه های مدیریتی و در نهایت انتخاب بهترین آن ها در مناطق بحرانی می باشد. متناسب بودن شیوه های مدیریتی بر پایه ی شرایط بهینه، منجر به کاهش هدررفت منابع آب و خاک می شود.

یکی از بهترین روش ها برای مدیریت ضایعات زغال سنگ در راستای جلوگیری از انباشت آن ها در طبیعت و کاهش آلودگی های محیط زیست، کاربرد آن ها به عنوان جاذب آلاینده ها است. این پژوهش با هدف بررسی قابلیت و رفتار جذبی ضایعات زغال سنگ به سه شکل پودری خام (cp)، نانو ذرات (cnp) و نانو ذرات اصلاح شده با کلرید آهن (mcnp) در جذب فسفر از محلول آبی انجام شد. مشخصه یابی جاذب ها با استفاده از آنالیزهای دستگاهی نظیر XRD، SEM-EDS، و FTIR صورت پذیرفت. مطالعات جذب سطحی فسفر به روش تعادلی در سیستم بسته انجام و تأثیر عواملی نظیر pH، غلظت اولیه فسفر و زمان تماس بررسی شد. نتایج نشان داد که فرآیند جذب فسفر، یک فرآیند وابسته به pH بوده و بیشترین جذب فسفر برای هر سه جاذب در محدوده pH=2-6 اتفاق افتاد. بیشترین درصد حذف فسفر در محدوده غلظت اولیه صفر تا 50 میلی گرم بر لیتر مشاهده شد. کارایی حذف فسفر توسط جاذب های مورد مطالعه با گذشت زمان، افزایش و پس از 2 ساعت به تعادل رسید. درصد حذف فسفر توسط cp، cnp و mcnp به ترتیب 3/3، 18 و 8/78 درصد محاسبه شد. مدل های سینتیکی شبه رده اول و شبه رده دوم و مدل هم دمای لانگمویر داده های جذب سطحی فسفر توسط جاذب های مورد مطالعه را به خوبی توصیف کردند. حداکثر ظرفیت جذب فسفر برای cp، cnp و mcnp به ترتیب برابر با 37/0، 97/3 و 39/30 میلی گرم بر گرم محاسبه شد. نتایج این پژوهش نشان داد که ضایعات زغال سنگ اصلاح شده، قابلیت استفاده به عنوان یک جاذب مقرون به صرفه و دوست دار محیط زیست را دارا هستند.

هدف از تحقیق حاضر بررسی استهلاک انرژی صفحات مشبک دوگانه افقی نصب شده بر لبه شیب شکن قائم بوده و نتایج آن با نتایج حوضچه های آرامش استاندارد نوع یک، دو، سه و چهار مورد مقایسه قرار گرفت. تعداد 140 آزمایش مختلف بر روی صفحات مشبک دوگانه افقی نصب شده بر لبه شیب شکن قائم در فواصل نسبی بین صفحات 25/0، 33/0 و 5/0، تخلخل 40 و 50 درصدی صفحات و دو ارتفاع شیب شکن 20 و 25 سانتی متری انجام شد. نتایج نشان داد که فاصله نسبی و تخلخل صفحات مشبک افقی دوگانه تاثیر چندانی بر انرژی باقی مانده نسبی نرمال جریان و عمق نسبی پایین دست نداشته ولی با این حال با افزایش فاصله نسبی و درصد تخلخل صفحات، طول حوضچه آرامش شیب شکن کاهش می یابد. در مقایسه با حوضچه های آرامش نیز، به کارگیری صفحات مشبک افقی دوگانه سبب کاهش طول حوضچه آرامش شیب شکن شده و انرژی نسبی باقی مانده و عمق نسبی پایین دست به ترتیب بیش از 35 و 49 درصد کاهش یافت.

اندازه گیری منحنی رطوبتی در آزمایشگاه زمان بر و پرهزینه می باشد. به این دلیل پژوهش گران روش هایی را برای کاهش اندازه گیری ها ارائه کرده اند. یکی از این روش ها، مقیاس سازی است. هدف از این تحقیق مقیاس سازی منحنی رطوبتی به دست آمده با استفاده از مدل بروکس-کوری برای تمامی کلاس های بافتی خاک است. در این روش به یک منحنی مرجع و مقدار رطوبت در یک مکش خاص مورد نیاز است. فاکتور مقیاس در این روش برابر با مقدار لگاریتم رطوبت در یک مکش خاص در خاک مرجع به مقدار لگاریتم رطوبت در همان مکش در خاک مورد نظر است. فاکتور مقیاس به دست آمده با این روش با فاکتور مقیاس به دست آمده از روش بهینه سازی آماری مورد ارزیابی قرار گرفت. در این تحقیق از داده های 11 کلاس مختلف بافت خاک ارائه شده توسط رالز و همکاران استفاده شده است. نتایج نشان داد که فاکتور مقیاس به دست آمده بر اساس رطوبت، و نزدیک به فاکتور مقیاس بهینه است. مقدار میانگین مجموع مربعات خطا روش پیشنهادی برابر با 047/0 و روش بهینه سازی برابر با 045/0 بود. مقدار میانگین خطای متوسط هندسی برای روش پیشنهادی و بهینه-سازی به ترتیب برابر با 024/1 و 047/1 بود. نتایج نشان داد که انتخاب منحنی مرجع اختیاری بوده و هریک از خاک ها را می توان به عنوان منحنی مرجع انتخاب کرد. در حالت خارج کردن از مقیاس، نیز منحنی رطوبتی به دست آمده با روش ارائه شده در این تحقیق با دقت مناسبی بر منحنی رطوبتی به دست آمده از مدل بروکس-کوری برازش یافت.

آلودگی خاک ها در اثر فرونشست فلزات سنگین حاصل از صنعت سیمان می تواند اثرات زیان باری بر سلامت خاک، گیاهان و انسان داشته باشد. پژوهش حاضر با هدف بررسی اثرات کارخانه سیمان سپاهان بر آلودگی فلزات سنگین در خاک های منطقه دیزیچه استان اصفهان انجام شد. به منظور انجام این پژوهش تعداد 52 نمونه خاک از زمین های با کاربری های کشاورزی، باغات و فضای سبز از منطقه مورد مطالعه برداشت شد. غلظت کل فلزات سنگین، روی (Zn)، منگنز (Mn)، آهن (Fe)، کادمیم (Cd)، سرب (Pb)، نیکل (Ni)، کروم (Cr) و کبالت (Co) در نمونه ها اندازه گیری شد. به منظور تعیین آلودگی خاک به فلزات سنگین از فاکتور آلودگی (CF) استفاده شد. نقشه پراکنش فاکتور آلودگی در منطقه با روش وزن دهی عکس فاصله (IDW) رسم گردید. نتایج نشان داد که غلظت فلزات سنگین مورد مطالعه در منطقه، کم تراز حد مجاز ارائه شده توسط سازمان محیط زیست کشور بود، در حالی که مقادیر فاکتور آلودگی نشان دهنده وجود درجه ای از آلودگیِ هر کدام از فلزات سنگین در منطقه مطالعاتی بود. همچنین بیشترین مقادیر فاکتور آلودگی محاسبه شده برای فلزات سنگین به استثنای Cd در طبقه آلودگی متوسط (3> CF ≥ 1) قرار گرفت. بیشترین مقدار میانگین فاکتور آلودگی در منطقه، برای فلز سنگین کادمیم Cd در کاربری فضای سبز (88/5) و با کلاس آلودگی زیاد به دست آمد. بررسی پراکنش مکانی فاکتور آلودگی فلزات سنگین بیان گر زیاد بودن مقادیر فاکتور آلودگی فلزات سنگین به ویژه Pb و Cd در اطراف کارخانه سیمان (کاربری فضای سبز) بود.

این تحقیق به منظور بررسی تاثیر تنش های شوری و خشکی بر میزان کاهش جذب آب توسط گیاه ذرت انجام شد. به منظور اعمال این تنش ها، گلدان ها به دو قسمت تنش شوری و خشکی تقسیم شدند. آزمایش های گلخانه ای در دو فصل بهار و پاییز در گلخانه به صورت طرح کاملا تصادفی با چهار تکرار در سال 1396 انجام شدند. گلدان ها به دو قسمت شامل تنش های شوری و خشکی تقسیم شدند. جذب آب گیاه به-صورت روزانه در قسمت شوری گلدان تحت پتانسیل ماتریک 100 سانتی متر در سطوح شوری مختلف آب آبیاری (0، 7/1، 36/3، 33/6 و 35/8 دسی زیمنس بر متر) اندازه گیری شد. پتانسیل اسمزی در گلدان ها بعد از شروع اعمال تیمار ثابت نگه داشته شد. پتانسیل های ماتریک و اسمزی بر اساس جذب آب برابر ریشه ها در قسمت شوری و خشکی گلدان ها کمی سازی شدند. در بهار، نسبت پتانسیل ماتریک به اسمزی در تیمارهای خشکی D1، D2، D3، D4 و تیمارهای شوری S1، S2، S3، S4 متناظر برابر با 28/0، 5/0، 47/0 و 46/0بود. در پاییز، این نسبت ها در تیمارهای خشکی D1، D2، D3، D4 و تیمارهای شوری S1، S2، S3، S4 متناظر به ترتیب 25/0، 32/0، 32/0 و 33/0 بودند. کاهش جذب آب با یک واحد کاهش پتانسیل ماتریک بیشتر از یک واحد کاهش پتانسیل اسمزی بود. پتانسیل اسمزی اثر بیشتری بر کاهش جرم ریشه تحت شرایط مصرف آب برابر داشت. این نتایج نشان داد فرضیه جمع پذیر یا ضرب پذیر بودن پتانسیل های ماتریک و اسمزی صحیح نمی باشد. نتایج این مطالعه جهت مدیریت دقیق آب آبیاری تحت تنش های شوری و خشکی می تواند استفاده شود.

با اندازه گیری هدررفت خاک در چهار نمونه خاک با کاربری دیم در آزمایشگاه شبیه ساز باران و فرسایش پژوهشکده حفاظت خاک و آبخیزداری، و با تکیه بر مفهوم نسبت ها، کارآیی چهار معادله برآورد شاخص فرسایش پذیری K-USLE، K-Vaezi، K-EPIC و K-Dg ارزیابی شد. برای هر نمونه خاک، آزمایش هایی با شدت های 33، 64 و 110 mm/h در شیب 12% و شدت 64 mm/h در شیب های 6%، 12% و 25% به مدت 30 دقیقه در دو تکرار اجرا و میزان هدررفت خاک اندازه گیری شد. علاوه بر این، حجم شیار های ایجاد شده در انتهای هر آزمایش با خط کش اندازه گیری گردید. با تقسیم تلفات خاک به حاصل ضرب عوامل RLSCP رابطه جهانی هدررفت خاک در هر تیمار، فرسایش پذیری مشاهده ای (K-Obs. ) به دست آمد که پراکندگی زیادی را نشان داد. با توجه به شکل گیری کامل فرسایش شیاری در تیمار شدت 110 mm/h در شیب 12%، این تیمار به عنوان معرف انتخاب و مقادیر K برآوردی با آن مقایسه شد. نتایج، حاکی از کم-برآوردی K-Vaezi (و در یک مورد، مقدار منفی) و بیش برآوردی سه شاخص دیگر است. کم ترین اختلاف مربوط به K-Dg با 3-5 برابر بیش برآوردی است. در مرحله بعد، برای هر تیمار، نسبت K-Obs. خاک ها به صورت دوبه دو محاسبه و با نسبت های متناظر هر یک از Kهای برآوردی با آماره t مقایسه شد. نتایج تحلیل نسبت ها نشان داد که دو شاخص K-Dgو K-EPIC در سطح احتمال 5% هماهنگی بهتری با K-Obs. دارند. در نهایت، استفاده از K-Dg با اعمال ضریب اصلاحی کاهنده برای خاک های مشابه توصیه می شود.

یکی از عوامل کاهش هزینه ساخت پل ها، استفاده از پایه های مجاور می باشد. در پایه های مجاور تأثیر جریان های متلاطم پیرامون پایه ها بر یکدیگر، فاصله پایه ها و میزان آبشستگی حائز اهمیت می باشند. در این پژوهش با تحقیق در مورد نحوه قرارگیری پایه های مجاور با دو مقطع هندسی و با فواصل متفاوت و بررسی تأثیر آن بر مقدار آبشستگی موضعی پایه ها و الگوی فرسایش بستر، سعی در ارائه ترکیب مناسب و کارآمد از پایه های مجاور در راستای کاهش میزان آبشستگی شده است. مدل سازی عددی توسط نرم افزار Flow3D انجام شده است. مدل های طراحی شده در دو مقطع هندسی دایره ای و مرکب و در دو حالت چیدمان پایه های مجاور عمود بر جهت جریان و موازی جهت جریان در شش فاصله متغیر برای هر حالت می باشد که در کل تعداد 26 مدل شبیه سازی شده و مورد بررسی قرار گرفته اند. با بررسی تغییرات در فاصله بین پایه ها در دو حالت مشخص شد که با کاهش فاصله، به دلیل ایجاد مانع وسیع تر در برابر جریان و ایجاد جت آب در میان پایه ها، آبشستگی به طور چشمگیری افزایش می یابد. با افزایش فاصله، این عمق کاهش یافته و در فاصله S=4D و بیشتر پایه-های مجاور، تأثیری بر میزان و الگوی آبشستگی نداشته و مناسب ترین فاصله S=2. 75Dبه دست آمد. در حالت پایه های موازی جریان، مشخص شد که فاصله تأثیری بر میزان آبشستگی پایه بالادست نداشته و فقط بخش میانی با افزایش فاصله دچار تغییرات کمی می شود که با کاهش فاصله این تأثیر کم و با افزایش فاصله مشهود می باشد. در پایه مرکب، تمام موارد ذکرشده صادق بوده ولی میزان آبشستگی ها با کاهش همراه است.

آگاهی از توزیع مکانی کیفیت خاک از مهمترین موضوعات در شناسایی، برنامهریزی، مدیریت و بهره برداری بهینه از منابع 0 سانتیمتر( در 95 مزرعه در منطقه نظرآباد-خاک در هر منطقه است. در این مطالعه ویژگیهای خاک سطحی ) 30 داده های مؤثر بر کیفیت خاک انتخاب T)PCA( استان البرز اندازه گیری و با استفاده از روش تجزیه به مؤلفه های اصلی با استفاده از کل ویژگیها و )NQI( و شاخص کیفیت نمورو )SQIa( و ساده )SQIw( شدند و شاخص کیفیت تجمعی وزنی حداقل ویژگی ها تعیین شدند. تغییرات مکانی شاخص های کیفی خاک با استفاده از فن زمین آمار تحلیل و توزیع مکانی آن ها با استفاده از روش کریجینگ معمولی تعیین شد. بر اساس نتایج، شاخص SQIWحاصل از حداقل ویژگی ها دقت بیشتری بر اساس آماره های R2 برابر با 92/0، میانگین خطای مطلق (MAE) برابر با 09/0 و ریشه میانگین مربعات خطای نرمال شده (NRMSE) 01/0 داشت. بهترین مدل زمین آماری برازش یافته بر داده های شاخص SQIWو SQIa حاصل از حداقل داده ها مدل نمایی (95/0=2R) بود و برای شاخص NQI حاصل از حداقل داده ها مدل نیم تغییرنمای کروی بهترین برازش (90/0=2R) را داشت. همچنین دامنه تأثیر شاخص های SQIa، SQIW و NQI به ترتیب 8، 10 و 5/11 کیلومتر بود. کیفیت خاک کشتزارها به شدت وابسته به توزیع اندازه ذرات اولیه به ویژه شن و رس با ضریب وابستگی 90/0 و 85/0 بود. این ویژگی در منطقه از شرق به غرب روند کاهشی داشت. این پژوهش نشان داد که روش زمین آمار برای بررسی تغییرات مکانی شاخص های کیفیت خاک کاربرد دارد و نقشه های توزیع مکانی این شاخص ها می تواند برای طراحی راهبردهای پایدار مدیریت خاک در کشتزارها به کار گرفته شود.

هدف از این پژوهش، ارائه یک ضریب وزنی جهت لحاظ کردن محدودیت شوری در جذب آب توسط گیاه (ω si) برای مفهوم گنجایش جمعی آب خاک (IWC) می باشد. این آزمایش در شرایط گلخانه و شامل کشت گیاه ذرت در دو نوع خاک، سه سطح شوری (5/1، 4 و 8 دسی زیمنس بر متر) و سه تکرار می باشد. پس از استقرار کامل گیاهان، همه گلدان ها با شوری مشخص به طور پیوسته آبیاری شدند. مقادیر تعرق، از اختلاف مقادیر آبیاری، وزن گلدان ها و مقادیر آب زهکشی شده در زمان های مختلف به دست آمد. تعرق تجمعی در هر زمان محاسبه و در برابر شوری آب زهکشی در همان زمان ترسیم شد. سپس با استفاده از مشتق عددی منحنی های تعرق تجمعی، منحنی شدت تعرق به دست آمد. با برازش یک مدل لگاریتمی و نسبی سازی آن ها، تأثیر محدودیت شوری بر تعرق محاسبه و به عنوان یک ضریب وزنی جدید شوری پیشنهاد شد. نتایج حاصل از ω si به دست آمده نشان داد که جذب آب نسبی با افزایش شوری به صورت لگاریتمی کاهش می یابد و حدود تحمل به شوری گیاه ذرت در خاک های با خصوصیات مختلف، متفاوت است و نمی توان یک مقدار ثابت را به عنوان حد تحمل به شوری گزارش نمود.

نشت مواد آلی هیدروکربنی به داخل خاک معمولاً سبب افت ظرفیت باربری و عملکرد آن می شود. یکی از راهکارهای مؤثر و مناسب جهت بهبود پارامترهای ژئوتکنیکی خاک های رسی آلوده به این مواد، بهسازی با مواد سیمانی می باشد. در این پژوهش، مطالعات آزمایشگاهی برای بررسی اثر سیمان پرتلند با مقادیر (3، 6 و 9 درصد وزنی) و آهک با مقادیر (10، 20 و 30 درصد وزنی) در بهسازی خاک رس کائولینیت آلوده به ماده آلی آنتراسن با مقادیر (06/0، 09/0 و 12/0 درصد وزنی)، انجام شده است. به این منظور، نمونه های خاک تمیز، خاک آلوده، ترکیب خاک و سیمان، ترکیب خاک و آهک، خاک آلوده بهسازی شده با سیمان و خاک آلوده بهسازی شده با آهک در زمان عمل آوری 7 روزه تهیه گردید. سپس آزمایش مقاومت تک محوری بر روی کلیه نمونه ها انجام گرفت. نتایج این پژوهش نشان داد که مقاومت خاک رس کائولینیت آلوده به آنتراسن نسبت به رس تمیز کاهش می یابد و این کاهش مقاومت با افزایش درصد آلاینده به میزان 12/0 درصد، در حدود 46 درصد است. افزودن سیمان و آهک به خاک تمیز و خاک آلوده موجب افزایش مقاومت آن ها شده و افزایش 3 درصد سیمان یا 10 درصد آهک به خاک آلوده به 12/0 درصد آنتراسن، موجب افزایش حدوداً 4 برابری مقاومت می شود. بنابراین طبق نتایج، بهسازی رس با 3 درصد وزنی سیمان تقریباً معادل 10 درصد وزنی آهک است. سیمان و آهک قابلیت بهسازی خاک آلوده به آنتراسن را دارند اما تأثیر سیمان در بهسازی نمونه های آلوده به آنتراسن، به دلیل رفتار شبه دانه ای و فولوکوله شدن خاک در اثر کاهش لایه مضاعف آب توسط آنتراسن، بیشتر از آهک می باشد.

با توجه به نقش اساسی بخش کشاورزی در تامین امنیت غذایی، افزایش روزافزون تغییرات آب و هوایی به دلیل تغییر اقلیم جهانی و وابستگی میزان عملکرد محصولات کشاورزی به شرایط اقلیمی، بررسی رابطه بلندمدت شرایط اقلیمی و عملکرد محصولات کشاورزی در راستای ﻫ ﻤ ﺎ ﻫ ﻨ ﮓ ﺳ ﺎ زی ﻋ ﻤ ﻠ ﯿ ﺎ ت زراﻋ ﯽ ﺑ ﺎ روﻧ ﺪ ﺗ ﻐ ﯿ ﯿ ﺮ ات اقلیمی، ضروری به نظر می رسد. در این تحقیق، برای رتبه بندی منطبق ترین محصولات کشاورزی با شرایط اقلیمی دشت سومار در استان کرمانشاه، یک الگوریتم غربال گر با در نظر گرفتن شرایط اقلیمی منطقه ارائه شده است. بدین منظور ابتدا با استفاده از شاخص شانون-وینر، حساسیت بوم نظام زراعی مدنظر نسبت به تغییرات اقلیمی سنجیده شد. سپس، با استفاده از روش رگرسیون خطی چندگانه و با کاربرد نرم افزار SPSS، مدل های رگرسیونی بین داده های اقلیمی و عملکرد محصولات تشکیل شد و پس از بررسی شروط استفاده از رگرسیون خطی در مورد تمام مدل ها، صحت مدل های ساخته شده، مورد تائید قرار گرفت. در ادامه، وزن پارامترهای اقلیمی موثر با استفاده از روش مقایسات زوجی، محاسبه شد که بر طبق نظر خبرگان، پارامتر دمای حداقل ماهانه با وزن 169/0 موثرترین و پارامتر متوسط سرعت باد ماهانه با وزن 032/0 کم اثرترین پارامترهای اقلیمی شناخته شدند. در نهایت رتبه بندی منطبق ترین محصولات با شرایط اقلیمی دشت سومار در استان کرمانشاه، با استفاده از روش تاپسیس و محاسبه میزان شاخص شباهت که نشان دهنده امتیاز هر محصول است، به دست آمد. مطابق نتایج حاصله، محصولات لوبیا، جو، کلزا با شاخص های شباهت 601/0، 573/0 و 564/0 بیش ترین تطابق و تنباکو، گوجه فرنگی و ذرت علوفه ای با شاخص های شباهت 376/0، 513/0 و 518/0 کم ترین تطابق را با شرایط اقلیمی محدوده طرح دارند.

به منظور ارزیابی شاخص های تحمل به شوری و انتخاب ژنوتیپ ایده آل در چند رقم و لاین جدید گلرنگ، آزمایشی به صورت فاکتوریل و در قالب طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار در ایستگاه تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی داراب به اجرا درآمد. فاکتور اول با دو سطح شوری آب آبیاری به ترتیب شامل 98/0 (شاهد) و 8/7 دسی زیمنس بر متر و فاکتور دوم با هشت ژنوتیپ گلرنگ شامل ارقام گلدشت، پرنیان، گل مهر، محلی اصفهان، پدیده و سه لاین امیدبخش Mec14، Mec235 و Mec248 بود. برای ارزیابی تحمل به شوری ژنوتیپ ها از شاخص هایی شامل حساسیت به تنش (SSI)، میانگین هارمونیک (HM)، شاخص تحمل (TOL)، شاخص تحمل به تنش (STI)، میانگین هندسی بهره وری (GMP)، شاخص بهره وری متوسط (MP)، شاخص عملکرد (YI)، شاخص پایداری عملکرد (YSI) و در نهایت از تکنیک شاخص انتخاب ژنوتیپ ایده آل (SIIG) استفاده گردید. بر اساس نتایج، شاخص های MP، GMP، HM، YI و STI بیش ترین همبستگی را با عملکرد دانه در شرایط شاهد و شوری داشتند، بنابراین مناسب ترین شاخص ها جهت تعیین میزان تحمل به شوری شناخته شدند. بر اساس این شاخص ها لاین Mec248 به عنوان برترین ژنوتیپ در این آزمایش معرفی گردید. از سوی دیگر بر اساس شاخص انتخاب ژنوتیپ ایده آل (SIIG) ژنوتیپ پرنیان با بیش ترین مقدار (683/0) به عنوان متحمل ترین ژنوتیپ به تنش شوری معرفی شد. بنابراین در نهایت این ژنوتیپ برای کاشت در مناطق جنوبی مشابه که مشکل شوری دارند توصیه می گردد.

سیلاب یکی از مهم ترین انواع بلایای طبیعی است که منجر به وقوع تخریب های جدی به ویژه در ایران می شود. علی رغم وجود تلفات زیاد جانی ناشی از سیلاب به ویژه در سال های اخیر، روش متقن و یکپارچه ای برای برآورد تلفات ناشی از سیلاب تاکنون ارائه نشده است. مطالعات محدود و پراکنده ای که تاکنون صورت گرفته نیز علی رغم ارزش ذاتی خود برای رسیدن به این اهداف، کافی به نظر نمی ر سند. مدل منطقه ای ارائه شده در این مقاله برای برآورد تعداد تلفات از مشخصات هیدرولیکی سیلاب و مشخصات هندسی رودخانه ها استفاده نموده و اثر زمان در دسترس برای تخلیه افراد در معرض خطر را مد نظر قرار می دهد. بر اساس الگوریتم ارائه شده، به شبیه سازی هیدرولوژیکی و هیدرولیکی برای تخمین سیلابهای حدی و سپس تعیین دو پارامتر هیدرولیکی سرعت و عمق جریان به صورت رستری به-ترتیب به کمک مدل های HEC-HMS و HEC-RAS اقدام شد. برای به دست آوردن رابطه ای جهت تخمین میزان تلفات ناشی از سیلاب به بررسی رابطه میان میزان تلفات و پارامترهای هیدرولیکی سیلاب پرداخته شد. بر اساس نتایج به دست آمده، یک مدل منطقه ای نمایی بر اساس ترکیبی از دو عامل عمق و سرعت جریان توسعه داده شد. با استفاده از دو پارامتر ژئوموفولوژیکی و مرتبط با هیدرولیک جریان حوضه یعنی طول و شیب آبراهه اصلی، امکان اعمال فرصت تخلیه و فرار از محدوده سیلاب به مدل منطقه ای توسعه داده شده، اضافه گردید. در انتها با مقایسه نتایج مدل توسعه یافته با شواهد تاریخی و همچنین با نتایج برخی مدل های جهانی و منطقه ای، کارایی مدل در برآورد تلفات انسانی ناشی از سیل قابل قبول ارزیابی شد.

پژوهش حاضر به بررسی تأثیر بیوماس کلش برنج (RH) و بیوچار حاصل از آن (RHBC) بر برخی ویژگی های شیمیایی و فعالیت های آنزیمی دخیل در چرخه کربن و فسفر در یک خاک شنی آهکی (U) بعد از دو (M2)، چهار (M4)، هشت (M8) و دوازده (M12) ماه انکوباسیون می پردازد. برای این منظور آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در چهار تکرار و دو تیمار (RH و RHBC) انجام شد. اصلاح کننده های آلی با مقادیر وزنی %25/1=L1، %5/2=L2 و %5=L3 به خاک افزوده شدند. نتایج نشان داد مقادیر کربن آلی خاک (SOC) به صورت معنی دار (001/0> p) تحت تأثیر نوع اصلاح کننده، میزان کاربرد آن و مدت زمان انکوباسیون قرار گرفت. بیشترین و کمترین مقدار SOC به ترتیب در تیمارهای RHBCL3M2 و RHL1M12 با 3/96 و 2/73 درصد افزایش نسبت به تیمار شاهد اندازه گیری شد. تغییرات SOC و نیتروژن کل (TN) با گذشت زمان انکوباسیون مشابه یکدیگر و کاهشی بود. بیشترین مقدار فعالیت آنزیم بتاگلوکوزیداز مربوط به تیمار RHL3M12 (μ gPNP. gr-1h-1 6/1) و کمترین آن مربوط به تیمار RHBCL1M2 (μ gPNP. gr-1h-1 6/0) بود. تیمارهای RHBCL3M8 و RHL1M2 به ترتیب بیشترین (mgGlu. g-13h-1 6/590) و کمترین (mg Glu. g-13h-1 6/109) فعالیت آنزیم اینورتاز را نشان دادند؛ به طوری که بیشترین فعالیت این آنزیم در ماه هشتم انکوباسیون مشاهده شد. تیمار RHL3M12 دارای بیشترین فعالیت آنزیم فسفاتاز قلیایی و اسیدی بود که به ترتیب 1/78 و 7/81 درصد افزایش در مقایسه با تیمار شاهد داشت. به طورکلی، افزودن بیوچار با کیفیت مناسب به خاک به دلیل کربن بسیار بالای آن نسبت به بیوماس می تواند منبع بسیار مناسبی برای جبران کمبود کربن آلی خاک و در نتیجه بهبود خصوصیات شیمیایی و بیوشیمیایی باشد. بر اساس نتایج به دست آمده، اثرات کلش برنج و بیوچار حاصل از آن در افزایش میزان SOC و هم چنین فعالیت های آنزیمی خاک، این اصلاح کننده های آلی برای بهبود کیفیت خاک های شنی پیشنهاد می شوند.

پدیده تغییر اقلیم، با افزایش تقاضای آب به خصوص در بخش کشاورزی، مدیریت منابع آبی را به شدت با چالش مواجه کرده است. گندم جزء محصولات اصلی و استراتژیک در سراسر جهان و علی الخصوص کشور ایران است. در این تحقیق به شبیه سازی اثرات تغییر اقلیم بر نیاز آبی گندم زمستانه رقم کوهدشت در دشت گرگان با استفاده از داده های تاریخی 1985 تا 2005 پرداخته شد. پارامترهای مورد نیاز جهت محاسبه نیاز آبی گیاه تحت شرایط تغییر اقلیم با استفاده از مدل SDSM و داده های مدل CanESM2 تحت سه سناریوی انتشار RCP2. 6، RCP4. 5 و RCP8. 5 در چهار بازه زمانی (2039-2020)، (2059-2040)، (2079-2060) و (2099-2080) ریزمقیاس شدند. مدل هارگریوز-سامانی که متغیرهای ورودی کمتری نسبت به مدل فائو-پنمن-مونتیث دارد، جهت ریزمقیاس نمایی نیاز آبی استفاده شد. نتایج این پژوهش نشان داد که بیشترین و کمترین مقدار نیاز آبی سالانه گندم زمستانه تحت RCP2. 6 برابر 403 و 286 میلی-متر به ترتیب مربوط به بازه های (2059-2040) و (2039-2020) است. همچنین این مقادیر در RCP4. 5 برابر 361 و 336 میلی-متر به ترتیب مربوط به بازه های (2039-2020) و (2059-2040) و در RCP8. 5 برابر 336 و 199 میلی متر به ترتیب در بازه-های (2039-2020) و (2079-2060) پیش بینی شد. طول دوره رشد در هر سه سناریوی مورد بررسی کاهش می یابد و روند کاهشی آن، در RCP8. 5 شدیدتر از RCP4. 5 است. به طور کلی بر اساس نتایج این تحقیق انتظار می رود که تغییرات اقلیمی با کاهش میزان تجمعی نیاز آبی گندم زمستانه باعث کاهش میزان مصرف آب در بخش کشاورزی در دشت گرگان شود.

فرسایش خاک تشدیدی به عنوان مهم ترین عامل تخریب منابع خاک و آب محسوب می شود. به طور معمول، فرآیند فرسایش خاک شامل جدا شدن و انتقال ذرات خاک توسط قطرات بارندگی، جریان کم عمق سطحی و یا برهمکنش این دو عامل است. بر این اساس، آگاهی از آستانه حرکت ذرات رسوب و تغییرات غلظت رسوب نسبت به زمان در فرسایش ناشی از جریان می تواند باعث شناخت دقیق فرآیندهای حاکم بر فرسایش خاک و انتقال رسوب و برهمکنش احتمالی آن ها و همچنین زمینه ای برای افزایش دقت مدل های فرسایش خاک باشد. در تحقیق حاضر، آستانه حرکت ذرات و تغییرات زمانی غلظت رسوب در نمونه ای ماسه ای در شرایط آزمایشگاهی در سه شیب 1/3، 9/5، 9/8 درصد و با سه دبی در واحد عرض 78/4، 12/7 و 05/9 (×10-5 m2 s-1) در فلومی به ابعاد 40/2 متر طول و40/0 متر عرض بررسی شد. نتایج نشان داد، منحنی شیلدز برای تعیین آستانه حرکت برای این تحقیق مناسب نبود. قدرت جریان آستانه حرکت ذرات، 035/0 وات بر مترمربع تعیین شد. همچنین با افزایش شیب و به تبع آن افزایش قدرت جریان تا 05/0 وات بر مترمربع، شدت فرسایش افزایش یافت و فرسایش خاک از حالت ورقه ای به شیاری تبدیل شد. نتایج تحقیق نشان می دهد که عامل اصلی تلفات خاک و تولید رسوب در دامنه ها، تشکیل و توسعه فرسایش شیاری است. بنابراین یکی از راه هایی که می تواند به طور موثر میزان فرسایش خاک را کنترل کند، جلوگیری از تشکیل شیار با روش هایی همچون کشت نواری، تراس بندی و بانکت بندی است.