علوم آب و خاک (علوم و فنون کشاورزی و منابع طبیعی)
سال:1398 | دوره:23 | شماره:1 |تعداد مقالات:30

در پژوهش حاضر، از داده های میانگین بارش ماهانه 27 ایستگاه سینوپتیک، کلیماتولوژی، باران سنجی و تبخیر سنجی واقع در حوضه زاینده رود و اطراف آن برای دوره آماری 2014-1970 استفاده شد. پیش از درون یابی، داده های مفقود در هر ایستگاه توسط روش نسبت نرمال بازسازی شد. همچنین برای کنترل کیفی از آزمون های دیکی-فولر و شاپیرو-ویلک به ترتیب برای بررسی مانایی و نرمال بودن استفاده شد. در ادامه این داده ها با شش روش درون یابی مکانی شامل روش های معکوس وزنی فاصله، همسایگی طبیعی، اسپلاین منظم، اسپلاین کششی، کریگیدن معمولی و کریگیدن عام پهنه بندی شدند و هر یک از روش ها توسط تکنیک اعتبار متقابل با شاخص های MAE، MBE و RMSE ارزیابی شدند. نتایج نشان داد از میان روش های درون یابی مکانی، روش همسایگی طبیعی با مقدار MAE برابر 24/0 بهترین عملکرد را برای درون یابی بارش در میان تمامی روش ها در این منطقه داشته است. همچنین در بین روش های کریگیدن معمولی، کریگیدن عام، اسپلاین و معکوس وزنی فاصله به ترتیب کریگیدن نمایی با مقدار MAE برابر 54/0، کریگیدن عام با روند درجه دوم با مقدار MAE برابر 50/0، اسپلاین کششی با مقدار MAE برابر 54/0 و معکوس وزنی فاصله با توان4 با مقدار MAE برابر 57/0 از کمترین خطا نسبت به سایر روش های هم-خانواده خود برخوردار بودند.

هدایت هیدرولیکی اشباع یکی از مهم ترین ویژگی های فیزیکی خاک است که نقشی عمده در رفتار هیدرولوژیکی خاک دارد. این ویژگی عمدتاً تحت تأثیر خصوصیات ساختمانی خاک قرار می گیرد. توزیع اندازه خاکدانه یکی از معیارهای مهم برای توصیف خصوصیات ساختمانی خاک است که بر Ks تأثیر می گذارد. در این پژوهش تغییرات Ks در توزیع های مختلف اندازه خاکدانه در یک نمونه خاک کشاورزی بررسی شد. آزمایش در هشت توزیع مختلف اندازه خاکدانه با میانگین وزنی قطر خاکدانه یکسان (9/4 میلی متر) که شامل درصدهای مختلف اندازه خاکدانه (کمتر از 2، 2 تا 4، 4 تا 8 و 8 تا 11 میلی متر) بود، انجام گرفت. مقدار Ks به همراه سایر ویژگی های فیزیکی و شیمیایی خاک در توزیع های مختلف اندازه خاکدانه تعیین شد. نتایج نشان داد که تفاوتی معنی دار بین توزیع های مختلف اندازه خاکدانه از نظر Ks و نیز فراوانی ذرات معدنی، تخلخل، پایداری خاکدانه، هدایت الکتریکی، ماده آلی و کربنات کلسیم وجود دارد. مقدار Ks و رس در توزیع های دارای درصد بالایی از خاکدانه های درشت (4 تا 8 و 8 تا 11 میلی متر)، بالاتر بود. همبستگی مثبت معنی دار بین Ks و رس، پایداری خاکدانه، هدایت الکتریکی مشاهده شد، درحالی که شن همبستگی منفی نشان داد با این حال همبستگی آن با سیلت، تخلخل و ماده آلی معنی دار نبود. تجزیه رگرسیون خطی چندگانه نشان داد که رس و پایداری خاکدانه دو ویژگی مهم تعیین کننده مقدار Ks در توزیع های مختلف اندازه خاکدانه هستند (01/0, P<80/0=2R). پایداری خاکدانه به عنوان شاخصی مهم برای ارزیابی تغییرات Ks در توزیع های اندازه خاکدانه بود.

با توجه به محدودیت آب شیرین، کشاورزان مجبور به استفاده از آب های نامتعارف نظیر آب دریا خواهند بود. یکی از روش های مدیریتی برای استفاده از آب های نامتعارف، تلفیق آب دریا و معمولی است. هدف این تحقیق، بررسی روش تلفیق آب دریا و معمولی و تأثیر هر رژیم روی عملکرد و اجزای عملکرد گیاه دارویی شوید (Anethum graveolens L. ) بود. آزمایش در قالب طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار بر پایه کشت گلدانی در گلخانه تحقیقاتی گروه مهندسی آب دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان اجرا شد. برای این منظور رژیم های تلفیقی شامل پنج سطح (شاهد، اختلاط 50: 50، یک سوم در میان حجمی، نیم در میان حجمی و یک در میان آب دریا و آب شهری) بود. نتایج تجزیه واریانس نشان داد که رژیم های آبیاری بر صفات تعداد چتر در بوته، تعداد چتر در چترک و وزن هزار دانه کاملاً معنی دار بوده (0/01 > P)، ولی بر تعداد برگ در بوته، تعداد شاخه فرعی، تعداد دانه در بوته و چتر در سطح پنج درصد (0/05 >P) معنی دار بود. نتایج نشان داد تمامی صفات با افزایش میزان شوری کاهش یافت، از طرفی در میان پنج رژیم اعمالی، رژیم آبیاری یک سوم در میان آب دریا و آب معمولی از نظر تعداد برگ در بوته، تعداد شاخه فرعی، تعداد چتر در بوته، تعداد چترک در چتر، تعداد دانه در بوته، وزن هزار دانه و تعداد دانه در چتر بیشترین میزان را پس از تیمار شاهد داشته است. تیمار متناوب یک سوم در میان، نیم در میان، متناوب یک در میان و اختلاط آب شور دریا منجر به کاهش 6/13، 0/19، 1/30 و 1/65 درصدی وزن هزار دانه شد.

آب منبع حیاتی برای هر پدیده زیستی و انسانی است. امروزه مدیریت و حفاظت آب نه تنها در کشورهای در حال توسعه، بلکه در کشورهای توسعه یافته نیز دارای اهمیت زیادی است. در اقتصاد سنتی، آب به عنوان یک عامل تولیدی در حساب های ملی وارد نمی شود. ولی در واقعیت، آب به طور مستقیم و غیرمستقیم نهاده اولیه بسیاری از کالاها و خدمات است. برای بررسی تأثیر رشد ارزش افزوده بخش های کشاورزی، صنعت و برق بر رشد ارزش افزوده بخش آب در استان مازندران، ضرایب مدل ARDL با استفاده از نرم افزار میکروفیت تخمین زده شدند. برایبررسی ایستایی متغیرها، از آزمون ریشه واحد دیکی-فولر تعمیم یافته استفاده شد. آزمون ایستایی متغیرها نشان داد که تمام متغیرها در سطحاطمینان 95 درصد معنی دار بودند و با تئوری نیز سازگاری داشتند. بر اساس نتایج به دست آمده از تخمین مدل، یک درصد افزایش (کاهش) در ارزش افزوده بخش های صنعت و برق به ترتیب منجر به 54/0 و 39/0 درصد افزایش (کاهش) در ارزش افزوده بخش آب شد. همچنین، یک درصد افزایش (کاهش) در ارزش افزوده بخش کشاورزی باعث 54/0 درصد کاهش (افزایش) در ارزش افزوده بخش آب شد. بخش های صنعت و برق به-ترتیب بیشتر از بخش کشاورزی بر ارزش افزوده بخش آب مؤثر بودند. بر اساس نتایج، صرفه جویی در مصرف آب در بخش های کشاورزی، صنعت و برق سبب افزایش تأثیر ارزش افزوده این بخش ها بر ارزش افزوده بخش آب می شود.

زمین نماها مجموعه ای از واحدهای اراضی متفاوت با اندازه، شکل و آرایش مکانی هستند که دائم تحت تأثیر وقایع طبیعی و فعالیت های انسانی قرار دارند. لزوم درک پویایی و نایکنواختی زمین نماها و تغییرات محیطی اهمیت بسزایی دارد. به منظور آنالیز کمی و تفسیر عامل های مؤثر بر تغییرات محیط و تنوع اراضی، شاخص های تنوع برای تحلیل زیست بوم ها استفاده می شود. در این مطالعه، روابط بین تکامل خاک و واحدهای ژئومورفیک با استفاده از بررسی شاخص های تفرق و تنوع خاک در بخشی از اراضی نیمه خشک استان چهارمحال و بختیاری مورد مطالعه قرار گرفت. در محدوده مورد مطالعه سه رده مالی سولز، اینسپتی سولز و انتی-سولز شناسایی شده است. تکامل خاک در منطقه مورد مطالعه بیشتر تحت تأثیر پستی و بلندی، مواد مادری و همچنین در برخی از مناطق سطح آب زیرزمینی است به نحوی که در مناطق با توپوگرافی زیاد تکامل حداقل و در مناطق مسطح و نسبتاً پایدار خاک های متکامل مشاهده شده است و تأثیر واحدهای ژئومورفیک به وضوح مشخص است. شاخص های تنوع و تفرق با کاهش سطوح سلسله مراتب افزایش می یابند و روابط به دست آمده روابط غیرخطی هستند. رابطه مثبت و غیرخطی بین شاخص های تنوع و تفرق مؤید نظریه سیستم دینامیک غیرخطی در خاک های مورد مطالعه است.

استان اصفهان با وجود خشکسالی های اخیر، تغییرات اقلیمی و افزایش رو به رشد جمعیت، همچنین گسترش فعالیت های صنعتی و کشاورزی با بحران آب مواجه است. بنابراین برای مقابله با این بحران می بایست راهکارهای اساسی از جمله بررسی آب مجازی و ردپای اکولوژیک آب محصولات استراتژیک در بخش کشاورزی، برای مدیریت منابع آبی در معرض خطر در نظر گرفت. هدف از این مطالعه بررسی آب مجازی و ردپای اکولوژیک آب محصول گندم استان اصفهان از سال زراعی86-1385 تا 94-1393 است. به همین منظور مقدار آب مجازی با استفاده از نیاز خالص آبیاری که از نرم افزار NETWAT استخراج شد و با درنظرگرفتن راندمان آبی 48 درصد محاسبه شده است. نتایج نشان می دهد استان اصفهان فقط در سال 1386 صادرکننده آب مجازی محصول گندم بوده و از طریق صادرات گندم در این سال حدود 15/0 میلیارد مترمکعب آب مجازی به استان های دیگر صادر کرده است ولی در سال-های 94-1387 تنها وارد کننده آب مجازی بوده که دلایل آن افزایش سالیانه جمعیت و وجود خشکسالی در این منطقه است. در این دوره میانگین سالانه ردپای اکولوژیک آب در بخش کشاورزی استان 87/5 میلیارد مترمکعب بوده و استان اصفهان با میانگین 65/0 میلیارد مترمکعب واردات آب مجازی در سال، این حجم آب از منابع داخلی خود را ذخیره کرده است.

در قسمت اعظم کره زمین، چشم اندازی که اکنون در معرض دید است، عمدتاً مصنوع تفکر و ساخته و پرداخته دست انسان است. برخورد و اثر انسان در محیط طبیعی در دوره های کوتاه و بلندمدت به صورت آشکاری ویژگی های گوناگون فضاهای جغرافیایی را دگرگون ساخته است. یکی از نتایج تأثیرگذاری انسان بر محیط طبیعی طی دوره حاضر، پدیده تغییر اقلیم است. از جمله فراسنج های اقلیمی که نقش مهمی در مسائل کشاورزی، انرژی، شهری، گردشگری و حمل و نقل جاده ای دارد، دمای کمینه است. در پژوهش حاضر تلاش شد با استفاده از داده های دمای کمینه پنج ایستگاه هواشناسی غرب استان مازندران و همچنین داده های مدل HADCM3، نحوه تغییرات این فراسنج در دوره های آتی با استفاده از مدل SDSM شبیه سازی شود. بر این اساس بعد از انتخاب متغیرهای جوی مناسب و انجام واسنجی مدل، دقت مدل ایجاد شده در کل دوره پایه مورد ارزیابی قرار گرفت و بعد از حصول اطمینان از دقت کافی مدل، بر اساس داده های دو سناریوی A2 و B2 شرایط دمای کمینه تا سال 2100 شبیه سازی شد. بر اساس نتایج شبیه سازی ها مشخص شد که مقادیر دمای کمینه در منطقه طی سال های آینده، روندی افزایشی خواهند داشت به گونه ای که میانگین فصلی این فراسنج در دوره های 2016 تا 2039، 2040 تا 2069 و 2070 تا 2099 نسبت به دوره پایه به طور متوسط 8/1، 5/3 و 6 درصد افزایش خواهد یافت. بیشترین میزان افزایش دمای کمینه در بخش های غربی و جنوبی منطقه رخ خواهد داد. همچنین مشخص شد برخلاف سایر ماه های سال، دمای کمینه در ماه ژانویه دارای روندی کاهشی خواهد بود.

شوینده ها از آلاینده های آلی اصلی در فاضلاب های صنعتی و شهری است. الکتروشیمی روش تصفیه پیشرفته است که با ویژگی راندمان بالا در حال توسعه است. هدف این تحقیق بررسی امکان استفاده از فرایند الکتروانعقاد و لخته سازی تکمیلی برای دست یابی به بالاترین کارایی کاهش اکسیژن خواهی شیمیایی مواد شوینده است. بدین منظور با الکترود فلزی آهن، نمونه های مصنوعی از فاضلاب در سطح غلظت 500، 750 و 1000 میلی گرم بر لیتر (با اکسیژن خواهی شیمیایی به ترتیب 217، 268 و 370 میلی گرم اکسیژن بر لیتر) و با pH اولیه در سه سطح 5، 3/7 و 9 مورد آزمایش قرار گرفت. پارامترهای متغیر در حین فرایند انعقاد الکتریکی شامل مدت زمان عبور جریان الکتریسیته در سطح 3 و 5 و 10 دقیقه و چگالی جریان در سطح 4، 10 و 16، 22 میلی آمپر بر سانتی متر مربع بودند. نتایج نشان داد در شرایط بهینه، فرایند انعقاد الکتریکی و لخته سازی تکمیلی قادر است تا اکسیژن خواهی شیمیایی نمونه با غلظت اولیه مواد شوینده mg/L500 را، از mgO2/L 217 به mgO2/L 30/ 81 کاهش دهد. روش الکتروانعقاد می تواند اکسیژن خواهی شیمیایی را به حد پایین تر از حد استاندارد ورود فاضلاب به محیط زیست (mgO2/L 200) کاهش دهد و امکان آبیاری فضای سبز را با توجه به کمبود آب جبران کند.

به منظور بررسی تأثیر مقدار آب در آبیاری قطره ای زیرسطحی بر کارایی مصرف آب، عملکرد و اجزای عملکرد و تعیین تیمار مناسب آبیاری در سه رقم خرما، آزمایشی به صورت کرت های یک بار خرد شده در قالب طرح آماری بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار برای سه سال زراعی (1395-1392) در ایستگاه تحقیقات کشاورزی بهبهان اجرا شد. مقدار آب مصرفی در روش آبیاری قطره ای زیرسطحی در سه سطح بر اساس 75، 100 و 125 درصد نیازآبی در کرت های اصلی و سه رقم نخل خرمای کبکاب، خاصی و زاهدی در کرت های فرعی مقایسه شدند. تیمار 75 درصد نیاز آبی با تولید 674/0 کیلوگرم خرما در ازای مصرف یک مترمکعب آب در صفت کارایی مصرف آب نسبت به دو سطح دیگر آبیاری، برتری معنی داری از خود نشان داد. رقم خاصی با 9/83 خوشچه و 9/2292 میوه در خوشه به تنهایی رتبه نخست و عنوان برتر را به خود اختصاص داد. تیمار 125 درصد نیاز آبی با 1/11 درصد رطوبت، برتر بود و تیمارهای 100 و 75 درصد نیاز آبی با 6/9 و 7/8 درصد رطوبت، رده های بعدی را به خود اختصاص دادند. تیمار 125 درصد نیاز آبی و رقم کبکاب با حجمی معادل 1/11 سانتی مترمکعب در رتبه اول جای گرفت. مدیریت بهینه مصرف آب و کم کردن آن تا مقدار 4/10606 مترمکعب در هکتار در تیمار 75 درصد نیاز آبی موجب صرفه جویی در مصرف آب شده است. اگر مبنای مقایسه میزان آب دریافتی در تیمار 100 درصد نیاز آبی درنظر گرفته شود، استفاده از تیمار آبیاری قطره ای زیرسطحی موجب کاهش مصرف آبی معادل 6/2509 و 2/5019 مترمکعب در هکتار به ترتیب در مقایسه با تیمارهای 100 و 125 درصد نیاز آبی شده است.

کاربرد پساب برای آبیاری در درازمدت موجب افزودن برخی ترکیب ها و یون ها به خاک می شود که ممکن است سبب تغییر در ویژگی های فیزیکی، هیدرولیکی و مکانیکی خاک شود که این در ارتباط با رشد گیاهان در خاک مهم است. در این پژوهش تأثیر کاربرد کوتاه، میان و درازمدت پساب تصفیه خانه فاضلاب مجتمع فولاد مبارکه اصفهان بر مقاومت فروروی و مقاومت برشی خاک فضای سبز بررسی شد. مقاومت فروروی و مقاومت برشی خاک به صورت صحرایی به ترتیب توسط فروسنج جیبی و دستگاه جعبه برش مزرعه ای اندازه گیری شدند. نتایج نشان داد کاربرد پساب سبب افزایش مقاومت فروروی خاک (سختی خاک) در دامنه خشک و مرطوب در کوتاه مدت، میان مدت و دراز مدت شده است. تیمار 19 سال آبیاری شده با پساب بیشترین مقاومت فروروی خاک در حالت مرطوب را داشت ولی آب چاه تأثیری بر مقاومت فروروی خاک نداشته است. سله سطحی در مکان هایی که آبیاری نشده اند، باعث افزایش مقاومت فروروی خاک شده است ولی خاک های سله دار و آبیاری شده در مقادیر مقاومت فروروی خشک و مرطوب تفاوتی با خاک بکر نشان ندادند. در بررسی اثر پساب و آب چاه بر مقاومت برشی خاک مشخص شد که پساب، آب چاه و سله سطحی تأثیری بر پارامتر چسبندگی (c) نداشته ولی زاویه اصطکاک داخلی (φ ) خاک را به طور معنی داری تحت تأثیر قرار داد. به طورکلی می توان نتیجه گرفت که تغییر پارامترهای مقاومت برشی خاک در منطقه مورد بررسی بیشتر متأثر از اجزای خاک (بافت و درصد سنگریزه) و ریزساختار خاک است و کاربرد پساب تأثیر چشمگیری بر این پارامترها نداشت.

کشت نیشکر در سطح وسیعی از اراضی استان خوزستان انجام می شود. اما این نوع کشت نیاز به کاربرد آب فراوان برای آبیاری (30000 مترمکعب در هکتار) در فواصل زمانی کوتاه دارد. این بررسی به منظور تعیین اثر زراعت نیشکر بر روند تغییرات اشکال اکسیدهای آهن در مزارع نیشکر با سوابق مختلف کشت انجام شد. نتایج به دست آمده نشان داد که با افزایش سابقه بهره برداری، مقدار کل اکسیدهای آهن آزاد (Fed) و اکسیدهای متبلور آهن (Fed-Feo) افزایش پیدا کرده است. متوسط مقدار Fed از 6958 میلی گرم در کیلوگرم در مزارع با سابقه بهره برداری متوسط تا 4560 میلی گرم در کیلوگرم در مزارع با سابقه کم بهره برداری به دست آمد. در روندی مشابه، متوسط مقدار اکسیدهای آهن متبلور از 3/5888 در مزارع با سابقه بهره برداری زیاد تا 9/5003 میلی گرم در کیلوگرم درمزارع با سابقه بهره برداری کم کاهش یافت. افزایش در مزارع با سابقه زیاد نشان دهنده اثر زراعت نیشکر بر تحول در خاک است. مقدار اکسیدهای غیرمتبلور آهن (Feo) از 9/443 میلی گرم در کیلوگرم در لایه سطحی خاک تا 8/273 میلی گرم در کیلوگرم در عمیق ترین آن کاهش یافت. افزایش در سطح ناشی از وجود مواد آلی و فعالیت میکروبی بیشتر است. مقدار آهن فعال در تمام مزارع پس از بهره برداری نسبت به قبل از آن کاهش یافته است. همچنین این نسبت از 055/0 در مزارع با سابقه زیاد تا 064/0 در مزارع با سابقه کم به دست آمد که نشان دهنده روند افزایش اکسیدهای بلورین آهن در مزارع با سابقه بهره برداری زیاد است.

مهم ترین منبع آلاینده آب های سطحی را می توان فاضلاب های شهری و پساب کارخانه ها دانست. با ورود این آلاینده ها به رود خانه، غلظت اکسیژن محلول آب کاهش می یابد و حیات آبزیان مورد تهدید قرار می گیرد؛ بنابراین یکی از شاخصه های کیفی لازم برای مدیریت منابع آب، غلظت اکسیژن محلول است. اساس مدل توسعه یافته در این پژوهش، معادله انتقال-انتشار در خاک است. عوامل تولید و مصرف اکسیژن در رود خانه مورد مطالعه، به معادله انتقال-انتشار اضافه شد. معادله نهایی به روش عددی تفاضلات محدود و به کمک الگوی ضمنی منفصل شد. پس از منفصل سازی معادله و اعمال شرایط اولیه و مرزی، دستگاه معادلات حاصل با الگوریتم توماس حل شد. کدنویسی ها در نرم افزار MATLAB انجام شد. برای واسنجی و تأیید مدل اکسیژن محلول، از داده های رودخانه زاینده رود در محدوده کارخانه ها ی ذوب آهن و فولاد مبارکه استفاده شد. تغییرات زمانی و مکانی اکسیژن محلول، ترسیم شد و با داده های مشاهده ای و نتایج حاصل از مدل های MSP و CSPمقایسه شد. نتایج نشان داد که با حل عددی معادله انتقال-انتشار و اعمال عباراتی برای مصرف و تولید اکسیژن، می توان غلظت اکسیژن محلول را به خوبی پیش بینی کرد. مقایسه نتایج حاصل از پژوهش حاضر با مدل های کیفی MSP، CSP و داده های مشاهده ای، برتری مدل مذکور را نشان داد.

یکی از جدی ترین مشکلات زیست محیطی که امروزه بسیاری از مناطق دنیا با آن روبه رو هستند، باران اسیدی است. این پدیده اثرات مخرب زیست محیطی بسیاری دارد که یکی از مهم ترین آنها آلودگی و تخریب خاک است. باران اسیدی اثر آنی بر خاک داشته و سبب تجزیه و پراکنده شدن ذرات خاک می شود. این اولین گام برای شروع فرسایش خاک است. بنابراین در این پژوهش به بررسی اثر pH های مختلف باران اسیدی به همراه تغییرات شدت بر پاشمان خاک در شرایط آزمایشگاهی و با استفاده از شبیه ساز باران و فنجان پاشمان پرداخته شد. برای انجام آزمایش ها از باران اسیدی با pH های 75/3، 25/4، 25/5 و باران معمولی در سه شدت 40، 60 و 80 میلی متر بر ساعت استفاده و درنهایت 36 نمونه برای تجزیه و تحلیل اماری برداشت شد. به منظور انجام تحلیل های آماری از نرم افزارهای 23SPSS و 2013EXCEL و آزمون های آنالیز واریانس یک طرفه و دوطرفه در سطح معنی داری 95 درصد استفاده شد. نتایج نشان داد در شدت های 40 و 60 میلی متر بر ساعت، نرخ پاشمان در تمامی تیمارهای pH باران تفاوت معنی داری داشتند و باران اسیدی با pH 75/3 بیشترین مقدار پاشمان را ایجاد کرد. درحالی که این تفاوت در شدت 80 میلی متر بر ساعت علیرغم افزایش عددی مقدار پاشمان در تیمارهای با pH 75/3 و 25/4، تفاوت معنی دار نشد. همچنین نتایج مقایسه میانگین ها نشان داد که با افزایش شدت، مقدار پاشمان خاک نیز افزایش می یابد. درنهایت آزمون تجزیه واریانس دو طرفه نشان داد اعمال همزمان دو فاکتورتغییرات pH و شدت باران اثر متقابلی در پاشمان خاک بر هم نداشتند.

تعیین کیفیت آب در مدیریت منابع آب از اهمیت خاصی برخوردار بوده و پایش و پهنه بندی آن به عنوان یک اصل مهم در برنامه-ریزی ها باید مد نظر قرار گیرد. در این تحقیق به منظور بررسی کیفیت منابع آب زیرزمینی (شامل چشمه، چاه و قنات) در حوضه آبخیز سمنان، ابتدا شاخص کیفیت آب برای مصارف شرب و کشاورزی با استفاده از پارامترهای سولفات، کلر و سدیم، منیزیم، اسیدیته، هدایت الکتریکی، نسبت جذب سدیم، کل جامدات محلول مورد اندازه گیری در 55 منبع آب زیرزمینی به دست آمد. وزن پارامترها در محاسبه شاخص کیفیت آب از روش تحلیل سلسله مراتب فازی با تحلیل توسعه ای چانگ به دست آمد. در این پژوهش با توجه به کمبود تعداد منابع مورد سنجش کیفیت آب برای پهنه بندی کل منطقه و وجود اطلاعات هدایت الکتریکی از بیشتر منابع آب زیر زمینی مورد استفاده در این حوضه (354 منبع) و همچنین همبستگی بالا میان شاخص های کیفیت آب با هدایت الکتریکی (ضریب تعیین تعدیل شده 98/0)، شاخص های مذکور با استفاده از رابطه رگرسیون بر اساس هدایت الکتریکی برای سایر منابع آب به دست آمد. برای تحلیل توزیع مکانی و پهنه بندی کیفیت آب از نرم افزار ArcGIS 10. 3 و روش درون یابی زمین آمار کریجینگ ساده و معمولی و روش های معین مانند وزن دهی عکس فاصله، تابع پایه شعاعی استفاده شد. ارزیابی نتایجدرون یابی مکانی براساس معیارهای میانگین خطای مطلق (MAE)، ریشه دوم میانگین مربعات خطا (RMSE)، %RMSE و ضریب تعیین (R2) نشان داد که روش کریجینگ معمولی و تابع پایه شعاعی مناسب ترین برآورد را برای منطقه مورد مطالعه دارند.

چغندرقند یکی از محصولات مهم زراعی است و عملکرد آن به میزان آب مصرفی وابسته است. به دلیل عدم امکان ارزیابی کلیه گزینه های آبیاری بر عملکرد این محصول، می بایست از مدل های گیاهی استفاده کرد. به همین دلیل مدل های گیاهی WOFOST، CropSyst و AquaCrop به منظور تعیین عملکرد چغندرقند مورد ارزیابی قرار گرفتند. برای ارزیابی مدل ها از داده های ایستگاه تحقیقاتی شهرکرد استفاده شد. تیمارهای آب مصرفی در این پژوهش شامل مقدار آب آبیاری (در پنج سطح؛ E0: 100 درصد، E1: 85 درصد؛ E2: 70 درصد؛ E3: 55 درصد و E4: 30 درصد) بر اساس تبخیر-تعرق گیاه چغندر قند در دوره های مختلف رشد (T1: دوره رشد ابتدایی؛ T2: دوره رشد میانی و T3: دوره رشد انتهایی) بود. نتایج آماره ی RMSE برای عملکرد مدل های AquaCrop، WOFOST و CropSyst به ترتیب برابر با 57/0، 68/0 و 26/0 تن بر هکتار به دست آمد. نتایج آماره NRMSE نیز برای این سه مدل به ترتیب برابر با 11/0، 13/0 و 05/0 تن بر هکتار بود. آماره ی EF نیز نشان داد که مدل CropSyst(91/0) کارایی بهتری نسبت به دو مدلAquaCrop (62/0) و WOFOST (47/0) در تعیین عملکرد داشت. بر اساس این نتایج، مدل CropSyst، دقت بیشتری نسبت به دو مدل دیگر دارد.

غلظت بالای فلزات سنگین در گرد و غبار خیابانی به عنوان یک خطر جدی برای سلامت انسان و محیط زیست به شمار می آید. در این مطالعه برای بررسی سطح آلودگی فلزات سنگین در گرد و غبار خیابانی شهری تعداد 30 عدد نمونه گرد و غبار از پیاده رو خیابان های اصلی آبادان برداشت و غلظت فلزات سنگین به روش طیف سنجی جفت شده پلاسمای القایی (ICP-OES) تعیین شد. سطح آلودگی بر اساس شاخص هایی از جمله، فاکتور غنی شدگی، شاخص آلودگی و شاخص جامع آلودگی نمرو برآورد شد. میانگین غلظت فلزات سنگین سرب، روی، مس، کروم، کادمیوم، نیکل، وانادیوم، آرسنیک و کبالت به ترتیب 13/59، 50/287، 97/112، 03/50، 52/0، 77/56، 83/35، 10/7 و 53/7 میلی گرم بر کیلوگرم بود. بر اساس میانگین فاکتور غنی شدگی نیکل، مس و سرب دارای آلودگی بسیار زیاد و روی دارای آلودگی به شدت زیاد بود. بر اساس میانگین شاخص آلودگی روی و سرب دارای آلودگی زیاد هستند. همچنین بر اساس ارزیابی شاخص جامع آلودگی نمرو 66/96 درصد از نمونه ها دارای درجه آلودگی بالا هستند. الگوی توزیع مکانی غلظت فلزات سنگین نشان داد که در مناطقی با تراکم جمعیت بالا، حجم ترافیک بالا و مراکز خرید شهری، آلودگی شدیدی از نظر فلزات سنگین وجود دارد.

تغییر در پارامترهای اقلیمی در عصر پیش رو شتاب زیادی به خود گرفته است که می تواند بر فعالیت های کشاورزی به صورت مستقیم و غیرمستقیم اثرگذار باشد. دما و بارش از پیچیده ترین مؤلفه های اقلیمی است. تحلیل طیفی یک روش علمی و کارآمد به منظور شناخت و آشکارسازی رفتارهای پنهان این متغیرهاست. در این پژوهش به منظور بررسی و تحلیل دوره های بازگشت دما و بارش با استفاده از تحلیل طیفی، آمار مؤلفه های اقلیمی (بارندگی، متوسط، بیشینه و کمینه دما) برای یک دوره 27 ساله (2015-1989) برای مدیریت پایدار اراضی استفاده شد. بدین منظور داده های اقلیمی دما و بارندگی وارد محیط نرم افزار MATLAB، شد و دوره نگار هر یک از مؤلفه های اقلیمی به تفکیک ترسیم شد. نتایج حاصل از بررسی هر دوره نگار نشان داد که کمینه مطلق دما دارای چرخه های معنادار با دوره های بازگشت 8/3 و 4/2 ساله، بیشینه مطلق دما دارای چرخه معنادار با دوره بازگشت 1/2 ساله و متوسط دما دارای چرخه معنادار با دوره بازگشت 7/2 ساله بود. همچنین بررسی دوره نگار مربوط به بارش مؤید چرخه معنادار با دوره بازگشت 4/3 ساله بود. نتایج حاصل از بررسی چرخه ها، نشان داد که حالت های خاص اقلیمی در منطقه دارای دوره های بازگشت کوتاه مدت است. با توجه به این موضوع و لزوم حفاظت از محصولات کشاورزی به ویژه محصولات باغی، می بایست با به کارگیری روش های مدیریت منابع آب و خاک از جمله ایجاد تراس و افزایش زبری خاک و همچنین کاشت گونه های گیاهی مناسب با شرایط اقلیمی منطقه، مقاوم به خشکی و با نیاز آبی کم، بهینه ترین شرایط را از نظر کشت محصولات باغی و کشاورزی ایجاد کرد.

منحنی مشخصه آب خاک بیانگر حالات مختلف رطوبتی خاک است که ویژگی های بخش غیراشباع خاک را به صورت کمی بیان می کند. اندازه گیری مستقیم این منحنی وقت گیر، دشوار و پرهزینه است. بدین برای تلاش های زیادی به منظور برآورد غیرمستقیم منحنی مشخصه آب خاک از سایر ویژگی های خاک انجام گرفته است. یکی از روش های غیرمستقیم برآورد منحنی مشخصه آب خاک استفاده از توابع انتقالی خاک است. هدف از این پژوهش تأثیر کاربرد درصد ذرات خاک در مقایسه با کاربرد خصوصیات هندسی ذرات خاک بر دقت معادلات انتقالی منحنی مشخصه آب خاک و نقطه بحرانی آن است. برای این منظور، 54 نمونه خاک استان اصفهان با هفت کلاس بافتی استفاده شد. مناسب ترین معادله برای برآورد منحنی مشخصه آب خاک، پارامترهای معادلات ون-گنوختن و بروکس و کوری و نقطه بحرانی منحنی مشخصه آب خاک بر اساس شاخص های آماری تعیین شد. نتایج نشان داد که معادلات انتقالی به خوبی بر داده های منحنی مشخصه برازش داده شد و برآورد حاصل از آنها، انطباق قابل قبولی با داده های مستقل (صحت سنجی) منحنی مشخصه داشته است. نتایج نشان داد که استفاده از درصد ذرات تشکیل دهنده خاک (شن و رس)، چگالی ظاهری و ماده آلی در برآورد نقطه ای منحنی مشخصه آب خاک، تخمین بهتری در مقایسه با استفاده از خصوصیات هندسی قطر ذرات خاک داشته است. درحالی که در برآورد پارامتریک و نقطه بحرانی منحنی مشخصه آب خاک استفاده از خصوصیات هندسی قطر ذرات خاک نتایج رضایت بخش تری نسبت به کاربرد درصد ذرات خاک داشته است. مقادیرNRMSE نشان می دهد دقت توابع انتقالی برای مکش های پایین در مقایسه با مکش های بالا بیشتر است.

شناخت مناطق همگن خاک برای اعمال مدیریت های مکان محور، به خصوص در مناطقی که دستخوش فعالیت های مختلف بشری قرار می گیرد، حائز اهمیت است. این موضوع با استفاده از روش های تحلیل چندمتغیره شامل تحلیل عامل، تحلیل خوشه بندی سلسله مراتبی و تحلیل k متوسط در اراضی کشاورزی تحت آبیاری بلندمدت (بیش از 40 سال) با پساب شهری در منطقه شهر ری در جنوب تهران مورد بررسی قرار گرفت. با استفاده از مدل تحلیل عامل، هشت عامل به عنوان هشت گروه زمین شیمیایی برای توصیف حدود 60 درصد از کل واریانس مربوط به 37 پارامتر فیزیکی و شیمیایی خاک استخراج شد. اهم این گروه ها، شامل عناصر غذایی خاک (OC، OM و N)، عناصر کم مصرف معدنی (Mn و B)، قدرت جذب خاک (Clay، Silt، Sand و CEC)، شوری و فشار اسمزی (EC، OP و TDS) و سدیمی شدن خاک (SAR و Na) هستند. مقادیر حداکثر ضرایب Cophenet و Silhouette، به ترتیب معادل 77/0 و 83/0، انتخاب روش اتصال متوسط را در تحلیل خوشه بندی سلسله مراتبی و تعداد سه خوشه در جمعیت های 19، 18 و 34 واحد نقشه ای را در روش k متوسط دیکته کرد. روش پلیگون تیسن در GIS، برای تفکیک گروه های زمین شیمیایی در قالب واحدهای نقشه ای به کار گرفته شد. این خروجی که در واقع ترکیب مدل های تحلیل چندمتغیره و نمایش بصری آن در GIS تحت واحدهای نقشه ای تفکیک شده از منطقه مورد مطالعه است، می تواند فعالیت های مدیریتی مناسب را برای مناطق تحت هر خوشه ارائه دهد.

با توجه به محدودیت منابع آب موجود در کشور استفاده از آب های غیرمتعارف امری ضروری به نظر می رسد. از طرفی کاربرد مواد معدنی مانند زئولیت به منظور بهبود رشد گیاهان و کاهش اثرات مضر پساب، ضروری است. پژوهش حاضر به منظور بررسی اثر آبیاری با پساب به همراه زئولیت بر پنبه در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی و به صورت فاکتوریل در تربت حیدریه انجام شد. بدین منظور تیمار آبیاری در دو سطح (I1: آبیاری با آب معمولی و I2: آبیاری با پساب) و تیمار زئولیت در دو سطح (Z0: بدون کاربرد زئولیت و Z1: استفاده از زئولیت پتاسیمی در سطح چهار درصد وزنی) و با سه تکرار درنظر گرفته شد. نتایج نشان دادند نوع آب آبیاری بر شاخص بذر، عملکرد وش، وزن پنبه دانه، تعداد برگ در بوته و درصد کیل اثر معنی داری داشت. مقدار زئولیت بر هیچ کدام از صفات درصد کیل، شاخص بذر، وزن پنبه دانه، تعداد برگ در بوته و عملکرد وش اثر معنی داری نشان نداد. برهم کنش نوع آب آبیاری و مقدار زئولیت نیز فقط برای صفت تعداد بوته اثر معنی داری داشت. نتایج نشان دادند بیشترین درصد کیل، وزن پنبه دانه و تعداد برگ در تیمار آبیاری با پساب بدون کاربرد زئولیت (I2Z0) (به ترتیب 3/64، 23/11 گرم و 3/36 عدد) و کمترین مقدار برای شاخص بذر، عملکرد وش و تعداد برگ در تیمار آبیاری با آب معمولی با کاربرد زئولیت پتاسیمی (I1Z0) به-ترتیب 52/0، 78 گرم و 8/24 عدد به دست آمدند.

مطالعه پدیده جریان غلیظ به عنوان یکی از مهم ترین پدیده های مؤثر بر رسوبگذاری در مخازن سدها، امری ضروری به شمار می رود. از آنجا که بیشتر مطالعات انجام شده روی بستر صلب بوده است و به طور مشخص اثر بستر متحرک و تشکیل فرم بستر روی مشخصات جریان غلیظ دیده نشده است. از این رو در این تحقیق، با مطالعه آزمایشگاهی جریان غلیظ در دو شرایط بستر صلب و متحرک به بررسی مشخصه شدت اختلاط و پارامترهای هیدرولیکی مؤثر بر آن پرداخته شد. نتایج تحقیق نشان داد، تغییرات ضریب شدت اختلاط وابسته به تغییرات زبری بستر و نوع فرم های بستر تشکیل شده است. همچنین، ضریب شدت اختلاط جریان غلیظ با تغییرات تنش برشی بستر نسبت به بستر صلب، ابتدا تا حدود 25 درصد کاهش یافته است و سپس با تشکیل فرم بسترهای بزرگ تر تا حدود 30 درصد افزایش می یابد و مجدداً با افزایش قدرت جریان و حذف فرم های بستر کاهش می یابد. همچنین در مقایسه نتایج این تحقیق با نتایج سایر پژوهشگران نشان داده شد، تشکیل فرم های بستر تا 50 درصد سبب افزایش ضریب اختلاط در یک ریچاردسون ثابت می شود.

ارزیابی کیفیت خاک، به ایجاد تعادل بین عملکرد و منابع خاک، بهبود کیفیت خاک و دستیابی به کشاورزی پایدار کمک می-کند. برای ارزیابی کمی کیفیت خاک دشت شهرکرد، 106 نمونه خاک مرکب از عمق صفر تا 25 سانتی متر جمع آوری شدند. بعد از تیمار های اولیه خاک، 11ویژگی فیزیکی و شیمیایی به عنوان کل داده (Total Data Set)، به روش های استاندارد تعیین شدند. تحلیل آماری نشان داد که تجزیه به مؤلفه های اصلی (Principle Component Analysis, PCA) سودمند است. حداقل داده-ها (Minimum Data Set) با استفاده از PCA انتخاب شدند. فرایند تحلیل سلسله مراتبی (Analytical Hierarchy Process) برای تعیین کمی اولویت ها و وزن دهی شاخص ها انجام شد. کیفیت خاک ها با استفاده از شاخص های تجمعی (Integrated Quality Index, IQI) و شاخص نمرو (Nemero Quality Index, NQI) در مجموعه داده ها، تعیین شدند. نتایج نشان دادند که ترتیب کیفیت خاک در کاربری ها عبارتست از: مراتع < کشت دیم > کشت آبی. ضریب همبستگیIQI، با کل داده ها و حداقل داده ها 97/0 و این مقدار برای NQI برابر 98/0 بود. همبستگی بین نقشه های کیفیت خاک تجمعی و نمرو برای کل داده ها 87/0 و برای حداقل داده ها 91/0 بود. طبقه بندی نقشه کیفیت خاک IQI-TDS نشان داد 5/12 و 5/15 درصد اراضی به ترتیب در شرایط بسیار بالا و بسیار پایین کیفیت قرار دارند.

مطالعات زیادی روی خصوصیات مختلف گردوغبار انجام شده است، یکی از مهم ترین خصوصیات گردوغبار توان حمل و جابه جایی وسیع میکروارگانیسم های مختلف از نقاط برداشت است. هدف از این تحقیق بررسی جمعیت باکتریایی و قارچی موجود در گردوغبار و شناسایی گونه های غالب آنها در یک رخداد طوفان شدید در مناطق شمالی استان سیستان و بلوچستان است. گردوغبار در طول طوفان گردوغباری طی روزهای 9-6 شهریورماه سال 1394 از پنج شهرستان شمالی استان سیستان و بلوچستان توسط نمونه گیر سیفونی جمع آوری شد و پس از تهیه سری رقت و کشت درون پتری دیش جمعیت میکروبی تعیین و گونه های غالب باکتریایی و قارچی شناسایی شدند. نتایج نشان داد که جمعیت باکتری های هوازی و بی هوازی در گردوغبار شهرستان هیرمند بیشترین (به ترتیب CFU/g 1875000 و CFU/g 156667) است. بیشترین جمعیت قارچ های هوازی درشهرستان زابل (CFU/g 833) و بیشترین جمعیت قارچ های بی هوازی در شهرستان زهک (CFU/g 2167) مشاهده شد. فراوان ترین نوع باکتری در این تحقیق Bacillus sp و سپس Streptomyces pactum بودند. فراوان ترین نوع قارچ در این تحقیق Penicillium sp بود و دومین گونه قارچی غالب از نوع Aspergillus بود. نتایج حاکی از جمعیت بالا و متنوعی از انواع گونه های میکروبی و به ویژه قارچ های بیماری زا در گردوغبار منطقه بود.

پیرولیز ضایعات هرس درختان با تبدیل شدن به بیوچار همراه با تلقیح میکروبی از راهکارهای بهبود خصوصیات بیولوژیک در خاک های آهکیاست. به منظور بررسی تأثیر بیوچار بر برخی از خصوصیات بیولوژیکی خاک در حضور میکروارگانیسم ها آزمایشی به صورت فاکتوریل با طرح کاملاً تصادفی تحت شرایط گلخانه در رایزوباکس اجرا شد. فاکتورها شامل مواد آلی (بیوچار ضایعات هرس و شاهد)، تلقیح میکروبی (قارچ میکوریز آربوسکولار و باکتری PGPR) و خاک (خاک ریزوسفر و غیرریزوسفر) بودند. پس از پایان دوره رشد گیاه گندم، تنفس میکروبی (BR)، تنفس برانگیخته با سوبسترا (SIR)، کربن زیست توده میکروبی (MBC)، فسفر زیست توده میکروبی ((MBP، آنزیم های فسفاتاز اسیدی (ACP) و قلیایی (ALP) در خاک های ریزوسفری و غیرریزوسفری تعیین شد. نتایج نشان داد که کاربرد بیوچار و تلقیح میکروبی باعث افزایش BR، SIR، MBC، MBP، ALP و کاهشACP نسبت به تیمار شاهد شد. به طوری که بیشترین افزایش مقدار BR، SIR و MBC مربوط به تیمار تلقیح میکوریزی بیوچار بود. افزایش 67/2 برابری فعالیت ACPنسبت به تیمار شاهد در تیمار بیوچار تلقیح باکتریایی مشاهده شد. همچنین بیوچار ضایعات هرس مقدار MBC، MBPوALP را به ترتیب 65/45، 22/56 و62/35 درصد در خاک ریزوسفر نسبت به غیرریزوسفر افزایش داد. تلقیح میکروبی منجر به افزایش 31/1 و 41/1 برابری MBP و ACP در خاک ریزوسفری در مقایسه با خاک غیر ریزوسفر شد. تلقیح باکتریایی در خاک ریزوسفری 31/28 درصد فعالیت آنزیم ACP در مقایسه با خاک غیرریزوسفر افزایش داد. چنین استنباط می شود که کاربرد بیوچار در شرایط تلقیح میکروبی منجر به بهبود خواص بیولوژیکی خاک می شود.

با توجه به افزایش جمعیت، افزایش تولید گیاهان زراعی یکی از نیازهای ضروری جامعه است. از آنجایی که شوری آب و خاک تأثیر زیادی در کاهش عملکرد محصولات کشاورزی دارد، لذا با اعمال روش های مناسب آبیاری می توان میزان کاهش محصول را تا حدود زیادی برطرف کرد. در تحقیق حاضر، با بسط مدل کامپیوتری VENSIM که مبتنی بر روش تحلیل پویایی سیستم است، علاوه بر شبیه سازی اثر توأم تنش آبی و شوری بر عملکرد محصول چغندرقند، رطوبت و شوری خاک در ناحیه ریشه نیز شبیه-سازی شد. همچنین، به منظور واسنجی و اعتباریابی نتایج مدل از داده های جمع آوری شده مربوط به 9 تیمار از اراضی تحقیقاتی شبکه آبیاری سمت راست آبشار واقع در حوضه هیدرولوژیک رودخانه زاینده رود استفاده شد. پس از تجزیه و تحلیل آماری و محاسبه RMSE و خطای استاندارد، میزان برازش میان مقادیر اندازه گیری و شبیه سازی شده عملکرد محصول، رطوبت و شوری خاک در ناحیه ریشه محاسبه شد. میانگین این شاخص ها برای تمامی تیمارها به ترتیب 98/2776 کیلوگرم بر هکتار و 07/0 برای عملکرد محصول، 026/0 و 09/0 برای رطوبت خاک و نهایتاً 54/0 دسی زیمنس بر متر و 08/0 برای شوری خاک در ناحیه ریشه برآورد شد که دقت خوبی را نسبت به شرایط واقعی نشان می دهد. نتایج نشان داد که مدل حاضر می تواند با واسنجی دقیق و کامل، در تخمین عملکرد محصول از دقت خوبی برخوردار باشد.

تخمین دبی سیلاب با دوره بازگشت مختلف، یکی از مهم ترین عوامل لازم برای طراحی و اجرای سازه های آبی است. از طرفی بسیاری از رودخانه های موجود در حوضه های آبخیز ایران فاقد آمار و اطلاعات آب سنجی کامل و دقیق هستند. در چنین مواردی یکی از راه حل های مناسب برای برآورد دبی های سیلابی با دوره بازگشت مختلف، انجام تحلیل منطقه ای سیلاب است. در پژوهش حاضر 55 ایستگاه آب سنجی مورد استفاده قرار گرفتند. برای این منظور ابتدا دبی های حداکثر لحظه ای ایستگاه های منتخب در دوره بازگشت های مختلف با استفاده از نرم افزار Easy Fit برآورد شد. سپس متغیرهای مؤثر بر دبی های سیلابی جمع آوری و متغیرهای ورودی مدل با استفاده از آزمون گاما و به کمک نرم افزارWinGamma تعیین شدند. درنهایت مدل سازی داده ها با استفاده از ماشین بردار پشتیبان، شبکه عصبی مصنوعی و رگرسیون چند متغیره غیرخطی انجام پذیرفت. ارزیابی کمی و کیفی نتایج با استفاده از آماره-های گوناگون از جمله آماره ناش-ساتکلیف نشان داد که روش مدل سازی ماشین بردار پشتیبان، از بیشترین دقت نسبت به دو روش مدل سازی دیگر به منظور پیش بینی دبی های حداکثر لحظه ای در حوضه آبخیز دریاچه نمک برخوردار است.

نفوذ، مهم ترین ویژگی در طراحی و مدیریت هر سامانه آبیاری سطحی است. از آنجایی که هیدرولیک جریان در جویچه های مارپیچی در مقایسه با جویچه های استاندارد متفاوت است، باید دقت روش های تخمین پارامترهای نفوذ برای طراحی و مدیریت بهینه آبیاری جویچه ای گردشی ارزیابی شود. این پژوهش با هدف مقایسه دقت روش های دو نقطه ای الیوت و واکر و دو زمانی در تخمین پارامترهای معادله نفوذ آبیاری جویچه ای گردشی با استفاده از چهار سری داده مزرعه ای انجام شد. دقت توابع نفوذ برآورد شده با انجام شبیه سازی غیرماندگار جریان با استفاده از مدل کم-تغییر/ کم جریان اعتبارسنجی شد. نتایج نشان داد که منحنی های پیشروی پیش بینی شده به روش الیوت و واکر (با میانگین RMSE، 68/0 دقیقه) قابل مقایسه با روش دو زمانی (با میانگین RMSE، 66/0 دقیقه) بود. ضریب راندمان نش ساتکلیف هیدروگراف خروجی شبیه سازی شده با روش های دو زمانی و دو نقطه ای به ترتیب 89/0 و 50/0 بود که نشانگر قدرت پیش بینی بهتر روش دو زمانی است. علاوه بر این روش دو زمانی، کل حجم نفوذ را با خطای نسبی (5/1-درصد) کمتر از روش دو نقطه ای (2/47-درصد) پیش بینی می کند. بنابراین استفاده از داده های پس از پیشروی (مانند روش دو زمانی) برای برآورد پارامترهای تابع نفوذ، شبیه سازی جریان در جویچه های گردشی را بهبود می بخشد.

افزایش سریع جمعیت کشور، نیاز به تولید بیشتر مواد غذایی را می طلبد، یکی از روش ها برای نیل به این مهم افزایش تولید در واحد سطح است. در کشاورزی مدرن امروزه، تهیه نقشه حاصلخیزی خاک برای برنامه ریزی بهتر به منظور استفاده از کودهای شیمیایی و بهره برداری از خاک ضروری است. هدف از این تحقیق ارزیابی حاصلخیزی خاک بر اساس ویژگی های شیمیایی در دشت مغان با 191 نقطه مطالعاتی است. بدین منظور در محیط نرم افزار ArcGIS درون یابی با مدل کریجینگ بین نقاط صورت گرفت و پس از تهیه نقشه اولیه پارامترها شامل نیتروژن، فسفر، پتاسیم، کربن آلی، منگنز، روی، آهن و شوری خاک تهیه و طبقه بندی شد. سپس از تکنیک سلسله مراتبی (AHP) برای وزن دهی پارامترها استفاده شد و با استفاده از ترکیب نقشه عناصر به عنوان لایه ها نقشه حاصلخیزی منطقه تهیه شد. بر اساس نتایج نقشه حاصلخیزی مشخص شد که 7/23 درصد اراضی زراعی دارای وضعیت حاصلخیزی ضعیف، 3/28 درصد اراضی دارای وضعیت حاصلخیزی متوسط، 4/25 درصد اراضی وضعیت حاصلخیزی خوب و 6/22 اراضی وضعیت حاصلخیزی خیلی خوب هستند.

یکی از مهم ترین عوامل محدود کننده عملکرد گیاهان در مناطق خشک و نیمه خشک، کمبود آب است. به منظور بررسی تأثیر همزیستی گونه های قارچ میکوریزا بر رشد و عملکرد دانه گیاه اسپرس در شرایط کم آبی، آزمایشی گلدانی به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی، با دو فاکتور و سه تکرار در سال 1393 انجام شد. تیمارهای آزمایش شامل پنج گونه قارچ میکوریزا (Faneliformis mosseae، Rhizophagus intraradices، Claroideoglomus claroideum، Funneliformis caledonius، Glomus versiforme و شاهد) و دو سطح آبیاری [آبیاری مطلوب (80 درصد ظرفیت زراعی) و کم آبیاری (50 درصد ظرفیت زراعی)] بودند. بیشترین عملکردهای دانه از گیاهان همزیست با گونه های Rh. intraradices (187/9 گرم در بوته) و F. mosseae (867/8 گرم در بوته) در حالت اعمال تنش کم آبی به دست آمد. با وجود کاهش معنی دار عملکرد دانه در حالت بدون استفاده از میکوریزا و در تنش کم آبی، روابط میکوریزایی عملکرد دانه را نسبت به آبیاری مطلوب افزایش دادند. همچنین بیشترین درصد پروتئین دانه در همزیستی با گونه G. versiforme و برای فسفر دانه در همزیستی با گونه F. mosseae در شرایط تنش حاصل شد. به طورکلی، رابطه میکوریزایی با کاستن از حجم ریشه و تحریک رشد طولی آن، عملکرد و کیفیت دانه را در شرایط کم آبی بهبود بخشید. در این راستا گونه G. versiforme بیشترین تأثیر مثبت را نشان داد.

سرریزهای کنگره ای، سازه های اقتصادی برای بالا بردن بازده خروجی سرریز در یک عرض محدود هستند که در پلان به شکل ذوزنقه، مثلث و غیره دیده می شوند. این سرریزها در یک بار هیدرولیکی و عرض ثابت در مقایسه با انواع دیگر سرریزها دبی بیشتری را از خود عبور می دهند. در این تحقیق، سرریزهای چندوجهی که در پلان ذوزنقه ای شکل هستند، بررسی شدند. آزمایش ها روی 27 مدل آزمایشگاهی و با 9 دبی مختلف و در مجموع با 243 آزمایش انجام گرفتند. نتایج آزمایش های این پژوهش نشان داد که در مورد کلیه سرریزهای چندوجهی مرکب ذوزنقه ای شکل نسبت پارامتر، ضریب دبی Ht/p به (Ht بار هیدرولیکی کل وP: ارتفاع سرریز) ابتدا افزایش یافته و پس از رسیدن به یک مقدار حداکثر، شروع به کاهش می کند. طبق رابطه کلی ارائه شده بیشترین تأثیرات بر ضریب دبی ناشی از تعداد سیکل و نسبت است. ایجاد کنگره جدید در بال سرریز باعث افزایش طول مؤثر شده و مقدار دبی جریان عبوری افزایش یافته است که در نتیجه، ضریب دبی جریان در یک مقدار مشخص افزایش می یابد. همچنین، دبی عبوری در سرریزهای چندوجهی ذوزنقه ای شکل با پلان مرکب نیم دایره ای بهتر از مربعی و سرریز مرکب مربعی بهتر از سرریزهای ذوزنقه ای ساده است.