تحقیقات آب و خاک ایران
سال:1399 | دوره:51 | شماره:12 |تعداد مقالات:21

افزایش جمعیت، تغییرات اقلیم و مدیریت نادرست باعث بروز بحران کم آبی در جهان و به خصوص ایران شده است. از این رو لازم است تغییر نگرش در مدیریت آبیاری از تاکید بر تولید در واحد سطح به بهینه سازی عملکرد در واحد آب مصرفی تغییر نماید. این پژوهش با هدف بررسی و ارزیابی اثر آبیاری موضعی نواری (تیپ) بر بهره وری فیزیکی آب (CPD) و سودمندی اقتصادی آب (NBPD) در اراضی شالیزاری و محصول برنج انجام شد. آزمایش به صورت طرح کرت های خرد شده در سه تکرار در سال زراعی 99-1398 به اجرا در آمد. در این آزمایش، عامل اصلی روش آبیاری در چهار سطح آبیاری غرقابی (FI) و سه سطح کم آبیاری شامل 25، 50 و 100 سانتی متر فاصله لوله های فرعی (TP25، TP50، TP100) و عامل فرعی در دو سطح ارقام امیر و فجر انتخاب شد. یافته ها نشان می-دهد تیمار آبیاری TP25 باعث شد تا بیش ترین مقادیر شاخص های CPD آب مصرفی، CPD آب آبیاری و NBPD در ارقام مورد بررسی اتفاق افتد. بالاترین مقدار CPD آب مصرفی به ترتیب در ارقام امیر و فجر 66/0 و 94/0 کیلوگرم بر مترمکعب، بالاترین CPD آب آبیاری به ترتیب در ارقام امیر و فجر 74/0 و 07/1کیلوگرم بر مترمکعب حاصل شد. همچنین بیشترین NBPD در رقم امیر و فجر به ترتیب 32107 و 40852 ریال بر مترمکعب بود. با اعمال تیمار آبیاری TP25، افزایش 36 و 63 درصدی NBPD بترتیب در ارقام امیر و فجر حاصل شد. همچنین به طور متوسط سالانه حدود 4500 متر مکعب در هکتار آب کمتری مصرف خواهد شد. بنابراین تیمار آبیاری ضمن افزایش بهره وری فیزیکی آب مصرفی و آبیاری، موجب افزایش سودمندی اقتصادی در هر دو رقم خواهد شد.

امروزه پرتوهای یون ساز مانند پرتو گاما برای حذف آلاینده های آلی و معدنی از پساب و لجن فاضلاب استفاده می شود. هدف از این پژوهش بررسی تاثیر اشعه گاما و نانو ذره دی اکسیدتیتانیوم بر غلظت سرب و روی محلول آبی در pHهای مختلف بود. برای این منظور اثر اشعه گاما در 4 سطح (0، 4، 8 و 16 کیلوگری) و دی اکسیدتیتانیوم در سه سطح (0، 2 و 4 گرم بر لیتر) با متانول و بدون متانول 10 درصد در محلول های آب با pHهای مختلف (2، 4 و 6) بر غلظت عناصر سرب و مس بررسی شد. آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی اجرا شد. نتایج نشان داد با افزایش pH غلظت سرب و مس محلول کاهش یافت. غلظت مس در سطح pH شش، پرتو 16 کیلوگری و سطح چهار گرم بر لیتر بدون متانول دی اکسید تیتانیوم کاهش بیشتری داشت، غلظت سرب محلول در سطح pH شش و سطح پرتو 16 کیلوگری و سطوح دو و چهار گرم بر لیتر دی اکسیدتیتانیوم (بدون متانول و با متانول) کاهش بیشتری داشت. دی اکسیدتیتانیوم بیشترین و پرتو گاما کمترین تأثیر در حذف مس و سرب از محلول آبی را نشان داد.

با افزایش سرعت جریان و عدد رینولدز در محیط های متخلخل درشت دانه و نقض قانون دارسی، تجزیه و تحلیل جریان بر اساس روابط غیرخطی شیب هیدرولیکی و سرعت جریان صورت می گیرد. لذا بررسی هر چه دقیق تر روابط غیرخطی امری ضروری می باشد. در این تحقیق، از مشتقات سازگار[1] جهت بررسی رابطه شیب هیدرولیکی و سرعت جریان در شرایط جریان آشفته ی کاملاً توسعه یافته در پدیده ی جریان های غیردارسی در محیط متخلخل استفاده گردیده است. هدف از تحقیق حاضر مطالعه ی تاثیر مشتقات سازگار بر بهبود ارتباط بین سرعت جریان و شیب هیدرولیکی و بررسی عملکرد مرتبه کسری مدل است. لذا با تعیین بازه قابل قبول برای مرتبه کسری مدل، مدلی غیر خطی بر مبنای مشتقات سازگار از معادله افت فشار ایزباش برای جریان آشفته کاملاً توسعه یافته، ارائه و به صورت تحلیلی حل شد و پارامترهای مدل پیشنهادی با استفاده از تجزیه و تحلیل داده های آزمایشگاهی تعیین گردید و مقادیر بهینه پارامترهای مدل شامل ضریب a و مرتبه مشتق کسری α که در این تحقیق، در دامنه صفر تا دو قابل تغییر است، برای هر مجموعه داده آزمایشگاهی محاسبه شدند. نتایج به-دست آمده با داده های آزمایشگاهی و حل تحلیلی معادله ایزباش مورد مقایسه قرار گرفت و تطابق مناسبی با داده های آزمایشگاهی مربوط به جریان های غیردارسی حاصل شد. همچنین با استفاده از تحلیل ابعادی، عدد رینولدز جریان به عنوان پارامتر موثر بر ضریب α معرفی گردید و ارتباط مناسبی میان مرتبه کسری α و عدد رینولدز جریان مشاهده شد که نشان دهنده مفهوم هیدرولیکی مرتبه کسری مدل می باشد. مطابق تحقیق حاضر، مرتبه کسری α فقط یک ضریب برازشی نبوده و بیانگر مفهوم فیزیکی می باشد.

برای تعیین توزیع اندازه ذرات اولیه (PSD) در آزمایشگاه های خاکشناسی ایران، از روش های مختلفی استفاده می شود که این امر در بسیاری از شرایط امکان مقایسه نتایج و نیز دقت آنها را دشوار می کند. پژوهش حاضر برای رسیدن به یک راهکار مشخص که در عین سادگی و ارزان بودن، دقت قابل قبولی نیز داشته باشد، انجام شد. ابتدا با توجه به برخی ویژگی های خاک از جمله درصد مواد سیمان کننده، 112 نمونه خاک از 16 استان مختلف کشور از کاربری ها و اقلیم های مختلف تهیه شد. PSD خاک با روش هیدرومتر با و بدون حذف مواد سیمان کننده اندازه گیری شد. نتایج نشان داد، روش رایج قرائت40 ثانیه و 2 ساعت (Bouyoucos, 1962)، بخش رس را با میانگین خطای مطلق (g/g100) 5/9 درصد نسبت به روش قرائت کامل اندازه گیری می کند و در 5/40 درصد از خاک های مورد بررسی بیش از 10 درصد و در 2/94 درصد از خاکها بیش از 5 درصد بیشتر از مقدار واقعی اندازه گیری می کند و با ریز بافت شدن خاک میزان انحراف این روش از مقدار واقعی، افزایش می یابد. برای رفع مشکل، دو روش چهار قرائتی با طبقه بندی انجمن بین المللی علوم خاک (ISSS) شامل: الف) قرائت 2 و 10 دقیقه (برای تعیین مرز شن و سیلت) و 6 و 8 ساعت (برای تعیین مقدار رس) و ب) قرائت 2 و 10 دقیقه (برای تعیین مرز شن و سیلت) و 6 و 24 ساعت (برای تعیین مقدار رس)، پیشنهاد شد. روش پیشنهادی قرائت 2 و 10 دقیقه و 6 و 8 ساعت و روش پیشنهادی قرائت 2 و 10 دقیقه و 6 و 24 ساعت به ترتیب در 1/97 و 2/94 درصد خاک ها، کلاس بافت را به درستی نشان می دهد و به ترتیب در بیش از 90 و 81 درصد موارد، خطای آنها در تعیین مقدار رس خاک کمتر از 1± درصد می باشد.

روش های تصحیح اریبی از جمله روش های آماری متداول برای پس پردازش خروجی مدل های اقلیمی هستند. در این تحقیق، تاثیر پنج روش تصحیح اریبی بر مهارت پیش بینی بارش (فصل پاییز) مدل اقلیمی CFSv2 بر مبنای 12 ایستگاه واقع در حوضه آبریز گرگانرود (شمال ایران) مورد ارزیابی قرارگرفته است. روشهای تصحیح اریبی مورد استفاده در این تحقیق شامل دو روش ناپارامتری (نسبت گیری خطی(LS)، نگاشت چندکی تجربی (EQM))، یک روش پارامتری (تبدیل توانی (Ptr)) و دو روش پارامتری مبتنی بر توزیعهای آماری (نگاشت پارامتری چندک (PQM)، نگاشت چندکی پارامتری تعمیم یافته (GPQM)) می باشند. از سنجه های متنوعی برای ارزیابی تاثیر این روش ها بر مهارت پیش بینی فصلی بارش استفاده شده است که شامل متوسط اریبی، متوسط ضریب همبستگی پیرسون و همچنین دو سنجه مهارت پیش بینی احتمالاتی شامل امتیازهای مهارتی، ویژگی عملیاتی نسبی (ROCSS) و رتبه احتمال (RPSS) می باشد. نتایج این تحقیق نشان می دهد بیشتر روشهای تصحیح اریبی و در موارد بالایی به خوبی توانستند اریبی موجود در پیش بینی ها را کاهش دهند. تاثیر استفاده از روشهای مختلف تصحیح اریبی بر مهارت پیش بینی احتمالاتی با استفاده از سنجه های RPSS و ROCSS نیز وابسته به محل و زمان متفاوت است و هر یک از روش ها می توانند این سنجه ها را برای محل یا زمانی بهبود دهند و یا تضعیف کنند. از اینرو نتیجه این تحقیق پیشنهاد می کند ارزیابی روش های مختلف تصحیح اریبی و شناسایی مناسب ترین روش با توجه به هدف هر مطالعه می تواند به ارتقاء مهارت پیش بینی فصلی بارش کمک کند.

امروزه استفاده از سامانه های آبیاری نواری کم فشار (تیپ) به دلیل کمبود منابع آب رواج پیدا کرده است. یکنواختی پخش آب در این سامانه-ها از اهمیت بالایی برخوردار است. این پژوهش به بررسی اثر کاربرد نوعی شیر خودکار کنترل دبی بر یکنواختی پخش آب در سامانه آبیاری کم فشار (تیپ) می پردازد. برای این منظور با استفاده از مبانی طراحی موجود دو شیر خودکار با دبی های طراحی 4/0 و 6/0 لیتر بر ثانیه مورد استفاده قرار گرفت. برای مطالعه اثر کاربرد شیر خودکار کنترل دبی، تغییرات یکنواختی پخش آب در طول نوارهای تیپ و لوله های فرعی با شیر کنترل و بدون آن به صورت میدانی مورد آزمایش قرار گرفت. نتایج به دست آمده نشان داد که ضریب یکنواختی در طول نوارهای تیپ با وجود شیر کنترل به صورت قابل توجهی افزایش پیدا می کند به طوری که با نصب شیر کنترل در ورودی نوارهای تیپ درصد یکنواختی پخش به بیش از 93 درصد رسید. در پایان، ملاحظاتی در خصوص طول مجاز نوارهای تیپ ارائه و مورد بررسی میدانی قرار گرفت. نتایج به دست آمده نشان داد که افزایش فشار در حدود 5/2 برابر مقدار طراحی، باعث ترکیدگی تیپ می شود. زمانیکه شیرکنترل در محدوده طراحی فشار مورد نظر کار کند ترکیدگی در تیپ ها مشاهده نخواهد شد.

آلودگی خاک از طریق فعالیتهای پتروشیمی و نشت مواد هیدروکربنی، تنها یک مسئله زیست محیطی محسوب نمی شود بلکه یک مسئله ژئوتکنیکی نیز هست. یکی از راهکارهای مناسب و اقتصادی جهت بهبود پارامترهای ژئوتکنیکی خاک های آلوده به این مواد، بهسازی به روش افزودن مواد مناسب می باشد. در این پژوهش آزمایشگاهی، 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 گلیسرول با مقادیر 3، 6 و 9 درصد وزنی مطالعه شده است. بدین 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 و آزمایش تعیین مقاومت تک محوری بر روی آنها انجام شده است. نتایج این پژوهش نشان داد که مقاومت خاک رس کائولینیت آلوده به گلیسرول نسبت به رس تمیز کاهش می یابد و میزان این کاهش با افزایش درصد آلاینده بیشتر می شود. بر اساس تجزیه و تحلیل میکروسکوپ الکترونی روبشی نیز مشخص شد که وجود گلیسرول از اندرکنش بهتر بین خاک-سیمان و خاک-آهک جلوگیری می کند. افزودن سیمان و آهک به خاک تمیز و خاک آلوده موجب افزایش مقاومت تک محوری آنها شده و ازدیاد درصد سیمانتاسیون سبب افزایش مقاومت می شود. همچنین نتایج نشان داد که بهسازی رس با 9 درصد وزنی سیمان پرتلند تقریبا معادل 10 درصد وزنی آهک است. در مقادیر دیگر، میزان بهسازی خاک متفاوت بوده و وابسته به درصد وزنی به کار گرفته شده از مواد تثبیت کننده خواهد داشت. نزدیک بودن ثابت دی الکتریک گلیسرول به آب و البته قطبیت آن، مشخصه های مهم این سیال آلی در بروز چنین رفتاری هستند. نتایج حاصل، با آنالیز تصاویر میکروسکوپ الکترونی نیز مورد بررسی و تایید قرار گرفتند.

مدلسازی انتقال بار بستر در رودخانه ها و آبراهه های حاوی پوشش گیاهی در بستر و سواحل، از اهمیت کاربردی ویژه ای برخوردار است و پیچیدگی پدیده انتقال باربستر از درون پوشش گیاهی از یک طرف و محدود بودن تحقیقات در این زمینه از طرف دیگر، ضرورت توسعه مدل های مناسب را مشهود می سازد. به همین منظور در این تحقیق از مدل مفهومی شبه سیال در ترکیب با معادلات تنش برشی و مقاومت بستر جریان از درون پوشش گیاهی استفاده شده است و مبتنی بر تحلیل احتمالاتی انتقال باربستر، مدلی برای انتقال بار بستر درون پوشش گیاهی توسعه مدل یافته است. این مدل براساس تعریف جدیدی از پارامترهای بدون بعد شدت جریان و شدت انتقال بار بستر رسوبات توسعه یافته است که خصوصیات پوشش گیاهی را با خصوصیات جریان و رسوبات ترکیب می کند. واسنجی توزیع احتمال تخمینی مدل و ضرایب مدل و ارزیابی دقت آن در مقایسه با نتایج داده های آزمایشگاهی نشان داد مدل توسعه یافته با R2=0. 91 و RMSE=8. 2 دقت مطلوبی در تخمین باربستر رسوبات در مطالعه موردی دارد. تحلیل پارامتریک مشخصات پوشش گیاهی و همچنین مقایسه نتایج مدل شبه سیال توسعه یافته با مدل بار بستر پارکر (R2=0. 45، RMSE=231. 9) و مدل مایر-پیتر-مولر(R2=0. 75، RMSE=91. 9) نشان داد مدل توسعه یافته دقت بهتری در تخمین باربستر رسوبات از درون پوشش گیاهی دارد و به ترتیب 45 و 68 درصد، خطای مطلق نسبی را نسبت به آنها کاهش داده است. رویکرد توسعه یافته در تحقیق حاضر قابلیت توسعه برای تحلیل هیدرولیکی مسایل مهندسی رسوب در رودخانه را دارد.

کاربرد لجن فاضلاب در زمین های کشاورزی ممکن است خطر آلوده شدن خاک به فلزهای سنگین را در پی داشته باشد. استفاده از اصلاح کننده ها جهت کاهش اثرات زیان بار لجن فاضلاب اضافه شده به خاک امری ضروری است. هدف از این مطالعه، بررسی تاثیر اصلاح کننده های آلی و معدنی در خاک آلوده به لجن فاضلاب بود. ابتدا لجن فاضلاب در مقادیر 0، 10، 20، 30، 40 و 50 تن بر هکتار به خاک اضافه شد. جهت بررسی تاثیر اصلاح کننده آلی، کرم خاکی گونه Eiseniafetidaبه خاک های آلوده اضافه شد. بعد از 42 روز غلظت کل و جزء بندی فلزهای سنگین در خاک بررسی شد. جهت بررسی اصلاح کننده معدنی، نانو ذرات اکسید آلومینیوم به خاک اضافه شد. نتایج نشان داد که فعالیت کرم خاکی سبب کاهش مقدار کل فلزهای سنگین مس، روی، سرب، نیکل و کادمیوم شد. کرم های خاکی سبب کاهش همه ی فلزها به جز کادمیوم در جزء تبادلی شدند. جزء باقیمانده دو فلز روی و مس افزایش و برای سه عنصر دیگر کاهش مشاهده شد. غلظت کل فلزهای سنگین در نتیجه حضور نانو ذرات اکسید آلومینیوم کاهش یافت. نانو ذرات اکسید آلومینیوم سبب کاهش فلزهای سنگین به جز سرب و کادمیوم در جزء تبادلی شدند. به طور کلی، استفاده از کرم خاکی در مقایسه با نانو ذرات می تواند موثر تر باشد. از لحاظ اقتصادی استفاده از نانو ذرات به صرفه نمی باشد و هزینه بیشتری را به دنبال دارد، در صورتی که حضور کرم خاکی به عنوان موجودات زنده خاک بسیار مقرون به صرفه می باشد.

ظرفیت تبادل کاتیونی[1] (CEC) یکیاز مهم ترین ویژگی های شیمیایی خاک از نظر تغذیه گیاه و جذب سطحی آلاینده ها در خاک است که اندازه گیری آن زمان بر و پرهزینه است. بنابراین این پژوهش با هدف برآوردCEC خاک با استفاده از مقادیر ماده آلی، اجزای بافت خاک و ابعاد فرکتالی تایلر و ویت کرفت (DT) و سپاسخواه و تافته (DS) و همچنین بررسی کارایی ابعاد فرکتالی ذکر شده به عنوان یک متغیر مستقل و تأثیر آن بر دقت روابط رگرسیونی پیش بینی CEC خاک انجام شد. در این پژوهش از داده های 100 نمونه خاک مربوط به بانک اطلاعات خاک UNSODA[2]استفاده شد. توزیع اندازه ذرات اولیه خاک با استفاده از روش اسکگز و بعد فرکتالی اندازه ذرات اولیه خاک نیز با استفاده از دو روش پیشنهادی سپاسخواه و تافته و تایلر و ویت کرفت محاسبه شد. نتایج نشان داد که مقادیر CEC دارای ارتباط منفی معنی-دار با مقدار شن و ارتباط مثبت معنی دار با مقادیر لگاریتم (در پایه 10) ماده آلی، رس، DS و DT داشت. مقادیر ضرایب تبیین داده های آموزش و آزمون، ریشه میانگین مربعات خطای نرمال شده[3] (درصد) و ضریب نش-ساتکلیف برای ارتباط رگرسیون چند متغیره بین CEC با لگاریتم (در پایه 10) ماده آلی و رس به ترتیب برابر با 77/0، 84/0، 2/17 و 92/0؛ بین CEC با لگاریتم (در پایه 10) ماده آلی و DS به ترتیب برابر با 77/0، 85/0، 2/17 و 92/0 و بین CEC با لگاریتم (در پایه 10) ماده آلی و DT به ترتیب برابر با 77/0، 87/0، 0/14 و 93/0 بودند. بنابراین بیشترین دقت روابط رگرسیونی با ورود متغیرهای مستقل لگاریتم (در پایه 10) ماده آلی و DT حاصل شد و استفاده از بعد فرکتالیDT سبب افزایش دقت تخمین ها شد.

با توجه به اهمیت عناصر مفیدی همچون سیلیسیم در بهبود مقاومت گیاه به تنش های محیطی و زیستی، آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی در شهرستان هشتگرد گلخانه هیدروپونیک شماره 256 اجرا گردید. فاکتورهای آزمایشی عبارت بودند از دما شامل دو دمای oc 4 (دمای تنش) و oc 25 (دمای مناسب)، سطح مصرف کود سیلیسیم از منبع سیلیسیک اسید شامل پنج سطح صفر، 500، 1000 و1500و 2000 میلی گرم بر کیلوگرم و در سه تکرار و مجموعاً 30 گلدان. در این پژوهش فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدان سوپراکسید دیسموتاز و کاتالاز و خصوصیات کیفی گیاه آلوئه ورا شامل غلظت های منوز، گلوکومانان، آلوئین و خصوصیات رشد رویشی شامل وزن ژل و برگ گیاه آلوئه ورا اندازه گیری شدند. نتایج به دست آمده پس از اعمال تنش سرمایی، نشان داد که اثر سطوح مصرفی سیلیسیم بر فعالیت آنزیم سوپراکسید دیسموتاز و کاتالاز و گلگونان و منوز در سطح یک درصد معنی دار شد. همچنین اثر متقابل سطوح مختلف غلظت سیلیسیم و تنش دمایی بر تمامی ترکیبات در سطح یک درصد معنی دار شد. برای صفات رویشی و بیوشیمیایی، بیشترین اثر متقابل در تیمار 2000 میلی گرم بر کیلوگرم و دمای شاهد oc 25 و برای آنتی اکسیدان ها در تیمار 2000 میلی گرم بر کیلوگرم اسید سیلیسیک و تنش دمایی oc4 مشاهده شد. بنابراین مصرف سیلیسیم خالص در مقدار 2000 میلی گرم بر کیلوگرم می تواند اثرات مثبتی بر فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدان و صفات رویشی در دمای نرمال و تأثیر مطلوب تری بر صفات بیوشیمیایی در شرایط تنش دمایی داشته باشد. بنابراین می توان از کود سیلیسیم به عنوان یک عنصر مفید و مناسب در افزایش کمیت و کیفیت گیاه آلوئه ورا استفاده کرد.

ایران با متوسط بارندگی 230 میلی متر در سال، در زمره مناطق خشک و نیمه خشک جهان طبقه بندی می شود که با بحران آب روبرو است. از آن جا که منابع آبی با کیفیت مطلوب برای آبیاری محصولات در جهان محدود است، لذا استفاده از کم آبیاری به عنوان روشی برای کاهش مصرف آب در آینده امری ضروری است. گیاه استویا به عنوان گیاهی با اثرات دارویی و ضد دیابت، بومی منطقه کوهستانی آمامبی واقع در مرز برزیل و پاراگوئه است که در ایران در شیراز و اصفهان به صورت انبوه کشت می شود. گلیکوزید های دی ترپنی موجود در این گیاه (عامل اصلی ایجاد طعم بسیار شیرین در عصاره های گیاه) تا 300 برابر شیرین تر از شکر می باشند که در صنایع دارویی و غذایی کاربرد دارند. در این پژوهش، به منظور بررسی تاثیر کم آبیاری بر عملکرد محصول استویا، تیمارهای آبیاری شامل 100 (تیمار شاهد) 80، 60 و 40 درصد نیاز آبی گیاه مورد نظر قرار گرفتند. این آزمایش در سه تکرار و در محیط گلخانه و مزرعه در سال های 1395 و 1396 انجام شد. نتایج تحقیق نشان داد که آستانه تحمل گیاه استویا به کم آبیاری برای جلوگیری از کاهش عملکرد برگ و قند در محیط گلخانه به ترتیب حدود (2/3 و 1/3) و (94/0 و 83/0) و درمزرعه تحقیقاتی (3/3 و 1/3) و (12/1 و 98/0) برابر درصد کم آبیاری در سال اول و دوم کشت می باشد.

اخیرا فناوری نوینی با نام مدیریت پالسی در آبیاری قطره ای با هدف بهبود توزیع رطوبت در خاک و افزایش بهره وری آب مورد توجه قرار گرفته است. مدیریت پالسی شامل استفاده از فازهای مختلف قطع و وصل جریان در فرآیند آبیاری می باشد به طوری که چرخه قطع و وصل جریان تا زمان اعمال کامل عمق آبیاری ادامه می یابد. در این پژوهش تاثیر آبیاری قطره ای پالسی و زمان بندی اعمال پالس ها بر عملکرد، اجزای عملکرد و بهره وری آب ذرت علوفه ای طی دو دوره رشد بهاره و تابستانه بررسی شد. آزمایش ها به صورت کرت های خرد شده در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار انجام شد. چهار تیمار آبیاری پالسی شامل کاربرد عمق آب آبیاری در یک، دو، سه و چهار پالس (P1, P2, P3, P4) و دو تیمار زمان بندی مدت قطع جریان به صورت یک برابر و سه برابر مدت زمان وصل جریان در هر پالس (T1, T2) مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که اثر متقابل تیمارهای مورد بررسی بر عملکرد، اجزای عملکرد و بهره-وری آب معنی دار (به ترتیب در سطح یک و 5 درصد) است. بیشترین عملکرد خشک و بهره وری آب مربوط به تیمار T2 P4 برابر با 86/25 تن بر هکتار و 95/5 کیلوگرم بر مترمکعب (میانگین دو دوره رشد) بود که حدود 17 درصد نسبت به تیمار T1 P1 بیش تر می-باشد. افزایش چهار برابری تعداد پالس های آبیاری باعث افزایش شش و 17 درصدی پارامترهای مورد بررسی به ترتیب در تیمارهای T1 و T2 شد. بنابراین با توجه به نتایج مثبت افزایش زمان قطع جریان در آبیاری قطره ای پالسی، پیشنهاد می شود در صورت استفاده از این فناوری نسبت زمان قطع به وصل جریان افزایش یابد.

جذب آرسنیک توسط خاک نقش مهمی در کنترل تحرک، زیست فراهمی و سمیت آرسنیک در محیط زیست بازی می کند. مطالعات سینتیکی در زمینه جذب آرسنیک اغلب در نسبت های خاک: آب 10: 1 تا 50: 1 انجام می شود که عموما شرایط مطالعه را از وضعیت مزرعه ای غالب متفاوت می سازد. در این مطالعه، سینتیک جذب سطحی آرسنیک در پنج خاک کشاورزی غیرآلوده به آرسنیک در شرایط 50 درصد رطوبت اشباع در دامنه زمانی طولانی مدت (دو دقیقه تا 20 روز) بررسی شد. شش مدل سینتیکی برای توصیف داده ها استفاده شد. سینتیک جذب آرسنیک در همه خاک ها رفتار غیرخطی و دوفازی نشان داد. سرعت جذب آرسنیک در ابتدا بسیار سریع بود اما با زمان به تدریج کاهش یافت و بعد از 72 ساعت ثابت شد. مقدار تجمعی آرسنیک جذب شده از 158 تا 210 میلی گرم بر کیلوگرم متغیر بود که 47 تا 67 درصد از آن در دو دقیقه اول (اولین زمان اندازه گیری) و 68 تا 86 درصد از آن در یک ساعت اول واکنش جذب شد. جذب تجمعی آرسنیک توسط خاک های مختلف در حضور فسفات 100 میلی مولار 9/1 تا 16 درصد، در حضور سیترات 100 میلی مولار 7/0 تا 9 درصد و در حضور فسفات 10 میلی مولار 6/0 تا 9 درصد نسبت به عدم حضور آن ها کاهش پیدا کرد. مدل الوویچ ساده شده به دلیل مقادیر ضریب تعیین ( ) بالاتر (93/0 تا 96/0) و خطای معیار تخمین پایین تر (1/5 تا 5/6 میلی گرم بر کیلوگرم) نسبت به مدل های تابع توانی، مرتبه اول، مرتبه دوم، پخش سهموی در همه خاک ها بهترین مدل برای توصیف داده های سینتیک جذب آرسنیک بود.

رشد سریع جمعیت و به دنبال آن افزایش نیاز غذایی، شناخت روابط عملکرد و شرایط خاک را ضروری می سازد. یکی از شاخص هایی که شرایط خاک و ویژگی های مربوط به آن را به خوبی نشان می دهد شاخص کیفیت خاک است. این پژوهش به منظور تعیین اثر کیفیت خاک بر عملکرد برنج در شمال ایران (استان گیلان) انجام گردید. 64 نمونه خاک از مزراع برنج، برای اندازه گیری ویژگی های فیزیکی و شیمیایی موثر برکیفیت خاک تهیه و همچنین عملکرد برنج نیز در مزارع مذکور با استفاده از پلات گذاری تعیین شد. سپس عملکرد کل منطقه به سه کلاس با عملکردهای کمتر از 4000 کیلوگرم بر هکتار (کلاس یک)، 4000 تا 4500 کیلوگرم بر هکتار (کلاس دوم) و بالاتر از 4500 کیلوگرم بر هکتار (کلاس سوم) تقسیم شد. برای تعیین شاخص کیفیت خاک از میان ویژگی های مطالعه شده 16 ویژگی به عنوان شاخص های انتخابی روش کل داده ها (TDS) و پنج ویژگی با استفاده از تجزیه به مولفه های اصلی به عنوان شاخص های انتخابی روش مجموعه حداقل داده ها (MDS) انتخاب شد. از منطق فازی برای نمره دهی و مفهوم شاخص اشتراک برای وزن دهی شاخص ها استفاده و در نهایت تلفیق آنها با استفاده از روش افزایشی وزن دار انجام شد. بررسی نتایج شاخص کیفیت، همبستگی مثبت و بالا در دو روش TDS و MDS را نشان داد (R2=0. 87). نتایج ضریب همبستگی بین عملکرد و SQI به روش TDS (R2=0. 52) بالاتر از SQI به روش MDS (R2=0. 28) بود. در روش MDS نیز مانند روش TDSشاهد روند افزایشی در مقدار SQI کلاس های بالاتر عملکرد بوده، اما اختلاف معنی دار در بین کلاس دوم و سوم دیده نشد. تفاوت در بین کیفیت خاک با عملکردهای پایین تر با روش MDS معنی دار است اما این تفاوت در سطوح بالاتر عملکرد کمتر قابل تمیز می باشد، زیرا با کاهش تعداد شاخص ها دقت و حساسیت ارزیابی کیفیت خاک کاهش می یابد.

به منظور کاهش مشکلات مصرف بیوچار در خاک های آهکی، با تغییر خواص سطحی بیوچار سیب وانگور به وسیله انواع اسیدها، در یک آزمایش انکوباسیون فاکتوریل در قالب طرح کامل تصادفی با 6 تیمار شامل (بیوچار غنی شده با اسیدفسفریک-خاک فسفات (BC-H3PO4-RP)، اسید هیدروکلریک-خاک فسفات (BC-HCl-RP) و خاک فسفات (BC-RP)، بیوچار معمولی (BC)، کود فسفاته (TSP) و شاهد (Cont)) و 2 نوع خاک آهکی با قابلیت هدایت الکتریکی مختلف (2=S1 و 15= S2 دسی زیمنس بر متر)، تاثیر انواع بیوچار غنی شده بر توزیع اشکال معدنی فسفر در خاک های شور اطراف دریاچه ارومیه بررسی شد. فسفر اولسن، pH و اجزاء فسفر معدنی در زمان های 7، 30 و 60 روز انکوباسیون اندازه گیری و از لحاظ آماری تحلیل گردید. بر اساس نتایج، تیمارهای BC-HCl-RP و BC-H3PO4-RP به-طور متوسط pH خاک S1 و S2 را به ترتیب 5/0 و 1 واحد کاهش دادند. تیمارهای BC-H3PO4-RP و BC-HCl-RP فسفر اولسن خاک S1 را از 7/6 میلی گرم در کیلوگرم خاک به ترتیب به 3/57 و 5/55 و در خاک S2 از 4/7 به 3/71 و 62 میلی گرم در کیلوگرم خاک افزایش دادند. بیوچارهای غنی شده توزیع و مقدار اشکال فسفر معدنی خاک ها را به طور معنی دار تغییر دادند. به طوریکه تیمارهای BC-H3PO4-RP و BC-HCl-R مقدار دی کلسیم فسفات خاک S1 را به ترتیب 9/2 و 6/2 برابر و خاک S2 را به ترتیب 06/1 و 97/0 برابر افزایش دادند. در مقابل مقادیر اکتاکلسیم فسفات، فسفات های آلومینیوم و آپاتیت به طور معنی دار کاهش یافت. فسفر اولسن با دی کلسیم فسفات، آپاتیت و فسفر پیوندشده با آهن همبستگی معنی دار داشت و احتمالا در عصاره گیری فسفر اولسن، فسفر از این اجزاء معدنی آزاد می شود. بنابراین می توان گفت استفاده از بیوچار غنی شده باعث می شود فسفر برای مدت طولانی در فاز لبایل و قابل جذب برای گیاه باقی بماند. از اینرو می تواند به بهبود تغذیه فسفرگیاه، کاهش تنش شوری و رفع مسائل مصرف بیوچار معمولی در این خاک ها کمک کند.

رشد روزافزون جمعیت، لزوم توسعه فضای سبز شهری، کمبود منابع آب و افزایش رقابت بین بخش های مختلف مصرف کننده آب، تعیین دقیق نیازآبی گونه های گیاهی فضای سبز را به امری ضروری تبدیل کرده است. در این پژوهش نیاز آبی ( ) و ضریب گیاهی ( ) زیتون تلخ (. Melia azedarach L) با استفاده از میکرولایسیمتر به صورت فاکتوریل با دو عامل بافت خاک و تنش خشکی با طرح پایه کاملاً تصادفی در 10 تکرار در شرایط اقلیمی کرج در سال 99-1398 اندازه گیری شد. عامل بافت خاک شامل دو سطح لوم رسی و لوم شنی و عامل تنش خشکی در سه سطح MAD برابر 3/0، 5/0 و 7/0 بود. نتایج نشان داد که میانگین 10 روزه در سطوح تنش خشکی 3/0، 5/0 و 7/0 در بافت لوم شنی به ترتیب برابر 35/15، 81/13 و 63/12 میلی متر و در بافت لوم رسی به ترتیب برابر است با 35/19، 9/16 و 58/16 میلی متر می باشد. در هر دو خاک لوم رسی و لوم شنی مقدار در تیمار تنش 3/0 بیشتر از تنش 5/0 و آن هم بیشتر از تنش 7/0 است. مجموع نیازآبی خالص زیتون تلخ در بافت لوم رسی برای سطوح تنش 3/0، 5/0 و 7/0 به ترتیب برابر 15/445، 59/388 و 4/381 میلی متر و در خاک لوم شنی این مقادیر به ترتیب برابر 02/353، 59/317 و 54/290 میلی متر به دست آمد. هم چنین مقدار متوسط زیتون-تلخ طی دوره رشد در بافت های لوم رسی به ازای تنش های 3/0، 5/0 و 7/0 به ترتیب برابر است با 34/0، 3/0 و 28/0 و این مقادیر برای خاک لوم شنی به ترتیب برابر با 27/0، 24/0 و 22/0 می باشد.

افزودن بقایای گیاهی یک راهبرد مدیریتی موثر برای افزودن عناصر غذایی و بهبود کارایی استفاده از آن، فراهم کردن شرایط بهتر رشد ریشه و تولید پایدار محصول می باشد. به منظور بررسی تأثیر نگهداشت مقادیر مختلف بقایای گیاهی بر میزان کربن آلی و وضعیت تغذیه ای خاک در دو عمق 10-0 و 20-10 سانتی متر در تناوب گندم-ذرت تحت سامانه خاک ورزی مرسوم، آزمایشی مزرعه ای به صورت فاکتوریل در قالب طرح پایه بلوک های کامل تصادفی با چهار تکرار در مزرعه آموزشی و پژوهشی پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران در دو فصل زراعی اجرا گردید. تیمارهای آزمایشی شامل نگهداری پنج سطح مختلف بقایای گیاهی (100، 75، 50، 25 و 0 درصد) بود که طی دو مرحله در تناوب کشت گندم-ذرت اعمال گردید. یافته های این پژوهش حاکی از تأثیر بارز مقدار نگهداشت بقایا بر خصوصیات اندازه گیری شده بود. در میان تیمارهای نگهداشت بقایا، تیمار 100 درصد بقایا بیشترین میزان افزایش کربن آلی (4/38 درصد)، فسفر (34 درصد) و پتاسیم قابل جذب (6/47 درصد) و همچنین عناصر کم مصرف آهن (27 درصد)، منگنز (3/30 درصد)، مس (5/39 درصد)، و روی قابل جذب (62 درصد) را نسبت به تیمار حذف بقایا نشان داد. تیمار 25 درصد نگهداشت بقایا نیز کمترین مقدار را برای خصوصیات مطالعه شده نسبت به دیگر تیمارهای با مقادیر بیشتر نگهداشت بقایا نشان داد. اثر عمق نیز تنها در مورد آهن، روی و فسفر قابل جذب تأثیر معنی دار داشت و مقدار این شاخص ها در عمق 10-0 سانتی متر نسبت به عمق 20-10 سانتی متر بیشتر بود.

در این پژوهش به بررسی آزمایشگاهی تاثیر دما بر خصوصیات نشست پذیری خاک ریزدانه بهسازی شده با سیمان پرداخته شده است. بدین منظور آزمون های آزمایشگاهی از قبیل آزمایش تراکم استاندارد و آزمایش تحکیم حرارتی انجام گردیده است. آزمایش تحکیم حرارتی با طراحی و ساخت سلول دستگاه تحکیم حاوی ترموکوپل حرارتی و دماسنج جهت انجام آزمایش بر روی نمونه های مختلف حاوی سیمان تحت زمان های عمل آوری متفاوت صورت پذیرفت. نمونه ها تحت دماهای 30، 45 و 60 درجه سانتی گراد با مقادیر مختلف سیمان شامل 4، 6 و 8 درصد تحت زمان های عمل آوری 7 و 28 روز مورد مطالعه قرار گرفتند. نتایج نشان دادند تحکیم حرارتی بر روی مخلوطهای مختلف خاک-سیمان باعث بهبود شرایط نشست پذیری خاک شده است. در این ارتباط با افزایش دما از 20 (دمای محیط) به 60 درجه سانتی گراد، نشست خاک افزایش یافته و با افزایش مقدار سیمان از 4 به 8 درصد نشست خاک نیز کاهش یافته است. همچنین با افزایش زمان عمل آوری از 7 به 28 روز تحت دما و درصد سیمان مشخص، شاخص فشردگی کاهش معناداری یافته است. همچنین می توان پی برد کمترین مقدار شاخص فشردگی نمونه ها مربوط به نمونه حاوی 8 درصد سیمان با زمان عمل آوری 28 روز در دمای 30 درجه سانتی گراد بوده و بیشترین شاخص تورم نیز در نمونه خاک طبیعی رخ داده است. نتایج نشان دادند که در نمونه های تحت زمان عمل آوری 7 روز و دمای 30 درجه سانتی گراد، با افزایش مقدار سیمان از 4 به 8 درصد، مقادیر شاخص فشردگی و تورم نمونه ها به ترتیب در حدود 14 و 30 درصد کاهش یافته اند.

بهره برداری مناسب از منابع آب موجود و اجرای طرح های توسعه ای، مستلزم داشتن یک بانک اطلاعاتی دقیق و بروز از آمار و اطلاعات آب وهواشناسی است. فرآیند اندازه گیری داده های آب و هواشناسی تا ثبت در بانک اطلاعاتی، فرآیندی دقیق، حساس و زمان بر است. این مطالعه به بررسی شبکه آب و هواشناسی کشور که زیر نظر وزارت نیرو مدیریت می شود پرداخته و آسیب شناسی وضعیت فعلی اندازه گیری آب و هواشناسی را مورد بررسی قرار می دهد. براین اساس ارزیابی شبکه در سه بخش کلان ارزیابی وضعیت شبکه از نظر آماری و بازدید میدانی و ارزیابی متولی اندازه گیری بررسی شد. بررسی متولیان نظام اندازه گیری در سطح دنیا متفاوت بوده و تمرکز اندازه گیری در یک وزارتخانه تا چند وزارتخانه با توجه به اهداف کلان آب و بهره وری آب در هر کشور متفاوت است. بررسی آمار شبکه اندازه گیری کشور نشان داد که یکی از مهمترین معضلات عدم وجود ایستگاه در مناطق مرتفع و نداشتن یک دوره ی آماری درازمدت است. اگرچه سبقه احداث ایستگاه ها بیش از نیم قرن است اما مدیریت مناسبی در طی زمان نتوانسته شبکه مناسبی را رصد کند. ارزیابی میدانی ایستگاه های آب و هواشناسی کشور نیز نشان داد که عدم توجه به تجهیزات و زیرساخت های لازم، هزینه بر بودن فرایند اندازه گیری، عدم فرهنگ سازی در خصوص لزوم اندازه گیری، بی توجهی مدیران به فرآیند اندازه گیری و غیره سبب شده تا کیفیت و کمیت اندازه گیری ها تحت تاثیر قرار گیرد. ایجاد یک شبکه پایش مناسب اگرچه دارای هزینه های اولیه بالایی است اما نسبت بازگشت سرمایه با توجه به ضروری بودن آمار و اطلاعات جهت اجرای هر طرح توسعه ای ضروی و حائز اهمیت است.