تحقیقات آب و خاک ایران
سال:1400 | دوره:52 | شماره:2 |تعداد مقالات:20

بخش چشمگیری از نیتروژن موجود در کودهای نیتروژن دار به دلیل بالا بودن سرعت حل شوندگی در آب، به بخش های زیرین خاک نفوذ می کند و از دسترس گیاه خارج می شود. برای جلوگیری از این هدر رفت روش های گوناگونی مورد استفاده قرار گرفته که یکی از پرکاربردترین روش ها، استفاده از پوشش برای کاهش سرعت حل شوندگی در آب است. هدف از این پژوهش تولید کودهای کندرها نانوکامپوزیت پلیمری نشاسته (به لحاظ تطابق با محیط زیست و تجزیه پذیری آن) و بررسی اثر مقایسه ای این کودها، بر رشد و پاسخ های تغذیه ای گیاه گوجه فرنگی می باشد. در ابتدا دو فرمولاسیون کود اوره پوشش دهی شده با نانوکامپوزیت پلیمری نشاسته حاوی نانوذرات بیوچار (A) و نانوکامپوزیت پلیمری نشاسته بدون حضور نانوذرات (B) سنتز شدند. پس از مشخصه یابی کودهای سنتز شده، به منظور بررسی اثرات آنها بر خصوصیات رشدی گوجه فرنگی، کودهای A، B و اوره معمولی با دو غلظت 180 و 420 کیلوگرم در هکتار (60 و 140 میلی گرم در کیلوگرم) به صورت طرح فاکتوریل بر پایه بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در گلخانه تحقیقاتی پژوهشگاه بیوتکنولوژی کرج مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که افزودن نانوذرات، زمان رهاسازی کود را به دلیل تعامل مطلوب پلیمر و پرکننده افزایش می دهد، به-طوری که میزان رهاسازی نیتروژن از کود A بعد از 21 روز در pH، 2، 6 و 10 به ترتیب 46/49، 52/18 و 13/45 درصد نسبت به کود B کاهش یافت. افزایش غلظت کود مورد استفاده در اکثر صفات تفاوت معنی داری ایجاد نکرد؛ اما کودهای سنتزشده اثر معنی داری بر خصوصیات رشدی گیاه داشتند. کارآیی مصرف نیتروژن و بازیابی ظاهری نیتروژن با استفاده از این کودها افزایش یافت؛ علاوه بر این، درصد نیتروژن کل و میزان نیترات موجود در اندام هوایی در گیاهان تیمار شده با کود های کندرها در مقایسه با اوره به ترتیب افزایش و کاهش یافتند. میزان کارآیی مصرف نیتروژن در تیمارهای کودی A و B با کاربرد 420 کیلوگرم در هکتار، به ترتیب 85/7 و 68/14 درصد نسبت به کود اوره افزایش نشان داد.

برآورد رواناب ناشی از وقوع بارندگی، گامی بسیار مهم در برنامه ریزی منابع آب به ویژه در آبخیزهای فاقد ایستگاه های هیدرومتری است. بنابراین پژوهش در ارتباط با مدل هایی که بتواند در این حوضه ها و با کمترین خطا، جریان رودخانه را شبیه سازی نمایند یک ضرورت اجتناب ناپذیر است. در این مطالعه به شبیه سازی بارش-رواناب آبخیز سد استقلال میناب با استفاده از روش های داده کاوی و مقایسه عملکرد آنها و ارائه مناسب ترین مدل بارش-رواناب برای این منطقه پرداخته شد. برای این منظور از هشت مدل داده کاوی شامل الگوریتم جنگل تصادفی، ماشین بردار پشتیبان، شبکه عصبی مصنوعی، مدل الگوریتم های ارتقای شدید گرادیان، مدل درختی M5، مدل اسپلاین چند متغیره رگرسیون انطباقی، مدل فرایند گوسی، مدل بیزی جمعی رگرسیون درختی استفاده گردید. به منظور ارزیابی مدل های مورداستفاده در این تحقیق از معیارهای ارزیابی ضریب تعیین، ریشه میانگین مربعات خطا و میانگین خطای مطلق و همچنین نمودار تیلور استفاده شده است. نتایج نشان داد که مدل اسپلاین چند متغیره رگرسیون انطباقی، بهترین عملکرد را در بین مدل ها برای شبیه سازی دبی ماهانه آبخیز مورد مطالعه داشته است. مدل ماشین بردار پشتیبان نیز با مقدار خطای جذر میانگین مربعات (RSME) برابر 73/7 مترمکعب در ثانیه عملکرد مناسبی داشته است. بقیه مدل ها نیز عملکرد نسبتاً نزدیک به هم داشته اند، به طوری که مدل الگوریتم های ارتقای شدید گرادیان با مقدار 98/9 مترمکعب در ثانیه بالاترین و مدل اسپلاین چند متغیره رگرسیون انطباقی با مقدار 7/7 مترمکعب در ثانیه کمترین مقدار RMSE را داشته اند. در ادامه با وارد نمودن مقادیر دمای سطح دریا خلیج فارس (PGSST) به فرایند شبیه سازی به بررسی اثر این پارامتر بر نتایج شبیه سازی پرداخته شد. نتایج نشان داد که مقادیر PGSST موجب بهبود نتایج شبیه سازی رواناب در منطقه مورد مطالعه نگردید.

نیاز آبی گیاهان یا تبخیر و تعرق (ET) یکی از مؤلفه های اصلی بیلان آب و عامل کلیدی در برنامه ریزی آبیاری برای بهبود راندمان آب مصرفی اراضی فاریاب است. روش های متفاوتی برای تعیین تبخیر و تعرق به صورت مستقیم یا لایسیمتری و غیرمستقیم یا محاسباتی پیشنهاد شده است. تشت تبخیر یکی از روش های غیرمستقیم، ساده و مناسب برای برآورد تبخیر و تعرق گیاه مرجع و گیاه اصلی است که نشان دهنده اثرات توأم پارامترهای جوی چون دمای هوا، رطوبت هوا، تابش و باد است. در این پژوهش با استفاده از داده های هواشناسی20ساله (97-1378) کل ایستگاه های سینوپتیک استان کردستان، مقدار ضریب تشت با استفاده از روش های: (1989), Cuenca (1998)Raghuwanshi & wallender, Modified Snyder, (2008), Mohamed et al (1991), Allen and Pruitt (1992), Snyder(1998), Orang(1995)Pereira, (1990) Christiansenو (1997) FAO-24 برآورد گردید. به منظور ارزیابی دقت تخمین تبخیر و تعرق حاصل از روش تشت تبخیر، از روش فائو پنمن مانتیث 56 استفاده شد. برای ارزیابی دقت مدل ها و انتخاب بهترین مدل از 4 شاخص خطاسنجی؛ (RMSE)، (MAE)، (MBE) و آزمون t استفاده شد. نتایج نهایی نشان داد که در مقیاس روزانه، ماهانه و فصلی روش های(1997) FAO-24 و (1990) Christiansen بهترین عملکرد و روش های (1998)Raghuwanshi & wallender و(1991) Allen and Pruitt بدترین عملکرد را داشتند.

شرایط غرقابی عامل مهمی است که بر روی خصوصیات خاک موثر است. هدف از انجام این تحقیق، بررسی تاثیر شرایط غرقاب بر کانی-های رسی ثانویه خاک و همچنین عنصر منگنز در خاک های زیر کشت طولانی مدت برنج استان فارس بود. برای انجام این مطالعه، در هر منطقه دو خاکرخ یکی دارای کاربری کشت برنج و دیگری بکر بر روی مواد مادری آهکی و لندفرم مشابه حفر شدند. نتایج کانی شناسی بخش رس خاک ها نشان داد که نوع کانی ها در هر دو کاربری مشابه، اما مقدار نسبی آنها متفاوت است. به نظر می رسد که کشت طولانی مدت برنج فقط بر کمیت کانی های رسی تاثیرگذار بوده است به نحوی که در خاک های شالیزاری مقدار اسمکتیت زیاد بود. اما در اراضی بکر غیرشالیزاری مقادیر کانی های ایلیت، کلریت و پالیگورسکیت افزایش داشتند. ایلیت و کلریت در هر دو نوع کاربری مشاهده شد و با افزایش عمق، مقدار آنها نیز به علت حضورشان در مواد مادری افزایش نشان داد. تبدیل ایلیت به اسمکتیت در افق های سطحی خاک های شالیزار منجر به افزایش مقدار نسبی اسمکتیت شد اما مقدار اسمکتیت با افزایش عمق کاهش یافت. همچنین نتایج نشان داد که در اراضی شالیزار مقادیر منگنز قابل استفاده (Mnex)، شبه کل (Mnt) و اکسید منگنز با تبلور ضعیف (Mno) بیشتر از اراضی غیرشالیزاری بوده و در افق های سطحی شالیزارها بیشترین میزان را نشان می دهد. کشت طولانی مدت برنج همچنین موجب کاهش مقدار اکسید منگنز پدوژنیک (Mnd) و شکل های متبلور (Mncry) آن ها نسبت به خاک های بکر مجاور شد.

یکی از مهمترین مواردی که همواره سلامت جوامع بشری را با تهدید مواجه ساخته آلودگی مواد غذایی به فلزات سنگین و رسیدن به محدوده خطر است. برای انجام این تحقیق در یک مطالعه موردی و کار آزمایشگاهی مقادیر عناصر سنگین (Cd، Zn، Cu، Pb، Mn، NiوFe) و پتانسیل خطر آنها برای سلامت انسان از طریق مصرف نمک دریاچه مهارلو و معدن کرسیا برای دو گروه پذیرنده کودک و بزرگسال بررسی گردید. برای انجام این تحقیق از دریاچه مهارلو و معدن نمک کرسیا نمونه گیری شد و عناصر سنگین آن تعیین گردید. مقادیر ورود روزانه عناصر به بدن تعیین و با مقدار مرجع مقایسه شد. مقادیر پتانسیل خطر برای تمامی عناصر نمک دریاچه مهارلو برای بزرگسال و کودک کمتر از یک بود. این گفته به این معنی است که خطر ناشی از فلزات مورد بررسی در محدوده قابل قبول قرار دارد. برای نمک کرسیا مقادیر پتانسیل خطر برای فلز Pb و گروه کودک بیشتر از یک و برای بقیه فلزات (کودک و بزرگسال) کمتر از مقدار یک بود و نشان می دهد که احتمال بروز آثار سوء بیماری های غیر سرطانی برای کودکان وجود دارد. در بین فلزات مورد بررسی، برای نمک دریاچه مهارلو و نمک کرسیا بیشترین مقدار پتانسیل خطر (برای میانگین نمونه ها) برای فلز Pb و کمترین آن برای فلز Zn به دست آمد. مقدار شاخص خطر پذیری برای فلزات مورد بررسی برای بزرگسال و کودک، برای نمک مهارلو کمتر از یک و برای نمک کرسیا بیشتر از یک بود که نشان می دهد اثرات سوء بیماری های غیر سرطانی به دلیل مصرف عناصر سنگین ناشی از مصرف نمک کرسیا وجود دارد. مقدار آستانه نمک مصرفی برای سطح خطر 1، خطر مزمن ناچیز برای نمک مهارلو برای کودک و بزرگسال به ترتیب برابر 8/1003 و 4/4133 mg/day و برای نمک کرسیا برای کودک و بزرگسال به ترتیب برابر 2/13 و 5/543 mg/day تعیین گردید.

با توجه به اینکه بخش عمده ای از ایران را مناطق خشک و نیمه خشک فرا گرفته است، چگونگی تشکیل عوارض خاک ساخت موجود در خاک در فهم بهتر مباحث علوم خاک در این مناطق بسیار مهم و تاثیرگذار است. مواد مادری یکی از عوامل اصلی کنترل کننده خصوصیات خاک در مناطق خشک و نیمه خشک است. بازالت و شیشه آتشفشانی از جمله سنگ های آذرین حاوی کانی های حساس به هوازدگی هستند. محصولات هوازدگی آنها به صورت کانی های ثانویه و کاتیون های مختلف در خاک انباشته می شوند و مصرف این محصولات طی فرآیندهای مختلف به تشدید هوازدگی و تشکیل و تکامل خاک خواهد انجامید. در این تحقیق ویژگی های مورفولوژی و فیزیکوشیمایی خاک-های تشکیل شده بر روی سنگ مادر بازالت در هشت خاکرخ در منطقه نیمه خشک البرز میانی مورد مطالعه قرار گرفت و سپس خصوصیات میکرومورفولوژیکی در شش مقطع نازک مطالعه شد. مشاهدات میکرومورفولوژی شواهد مختلفی از وقوع فرآیند های هوازدگی را نشان داد. تشکیل پوشش های زیرسطحی و گرهک های اکسید آهن و منگنز، ساختمان میکروسکوپی مکعبی و تحول آن در خاکرخ های مختلف از مکعبی نیمه زاویه دار به مکعبی زاویه دار، پوشش های رسی لایه لایه که نشان از رسوب دوره ای این لایه ها در شرایط مساعد داشت، و تشکیل انواع عوارض خاک ساخت کربناتی مانند گرهک ها، پوشش ها و پوشش های زیرسطحی، پرشدگی حفرات با کریستال-های میکریتی و اسپاریتی همگی حاکی از وجود دوره های متناوب خشک و مرطوب و اثر این دوره ها در پیشرفت فرآیند های هوازدگی دارد. از دیگر نتایج جالب توجه در مطالعه میکرومورفولوژی خاک های منطقه موردمطالعه، حجم زیاد رس تولید شده در برخی از خاکرخ-ها به علت شدت هوادیدگی بیشتر شیشه آتشفشان بود.

یکی از مهمترین آلاینده ها ی آلی، هیدروکربن های نفتی هستند که غالباً از طریق صنایع نفت وارد محیط زیست پیرامونی می شوند. در این پژوهش تأثیرات زئوپلانت و زغال زیستی باگاس به عنوان اصلاح کننده های آلی-معدنی و آلی بر برخی از ویژگی های فیزیکی و مکانیکی خاک های آلوده، در محدوده ی میدان نفتی اهواز-منطقه ی بهره برداری نفت و گاز کارون ارزیابی شد. پس از بازدید های میدانی و نمونه-برداری به روش سیستماتیک کاملاً تصادفی درون بلوک، نمونه های خاک مناطق آلوده به هیدروکربن های نفتی، به گلدان منتقل و سپس تیمارهای آزمایشی در سطوح 2، 4 و 6 درصد وزنی به خاک افزوده شدند. نمونه خاک های آلوده، برای مدت زمان 100 روز انکوباسیون شدند و در طول دوره ی انکوباسیون رطوبت خاک در سطح 25 و 50 درصد ظرفیت زراعی (FC) تنظیم گردید. پس از اتمام دوره ی انکوباسیون پارامتر های پایداری خاکدانه، شاخص تردی خاکدانه، حدود آتربرگ و کلاس آبگریزی خاک اندازه گیری شد. نتایج نشان داد در اثر افزودن زئوپلانت با سطح 6 درصد و رطوبت 50 درصد FC، میانگین وزنی قطر خاکدانه ها (MWD) از 3/1 میلی متر در تیمار شاهد به حدود 6/0 میلی متر کاهش یافته است. برای هر دو تیمار، با افزایش سطح تیمار، شاخص تردی افزایش یافت که این افزایش در سطح رطوبتی 50 درصد FC بیشتر بوده است؛ ولیکن در سطح 6 درصد، کاهش در شاخص تردی خاکدانه مشاهده شده است. افزودن زغال-زیستی در سطوح 2 و 4 درصد، MWD را کاهش داده است؛ درحالی که افزودن 6 درصد زغال زیستی منجر به افزایش MWD، به عنوان شاخص پایداری خاکدانه ای شده است. نتایج نشان داد که افزودن تیمارهای زئوپلانت و زغال زیستی باگاس سبب افزایش رطوبت حدروانی و حدخمیری خاک و در نتیجه کاهش شاخص خمیرایی (Plastic index, PI) شده اند. در مجموع، تیمارهای آلی-معدنی بر روی ویژگی های فیزیکی و مکانیکی خاک تأثیرگذار بوده است. بدین ترتیب نیاز است مقدار و چگونگی افزودن تیمارها به خاک لحاظ شده و به عنوان راهکاری مدیریتی در هرم تصمیم گیری دیده شود.

پیش بینی متغیرهای هیدرولوژیک و به ویژه بارش نقش بسیار مهمی در مدیریت و برنامه ریزی منابع آبی داشته و از این رو توسعه روش هایی که بتواند تخمین دقیقی از آن را به دست دهد همواره مورد توجه محققان بوده است. در این پژوهش از داده های بارش ایستگاه سینوپتیک اهواز در دوره آماری 2018-1961 برای توسعه مدل های هیبریدی موجک Kstar (WKstar) و برنامه ریزی بیان ژن (WGEP) استفاده شد. عملکرد مدل های به کار رفته با شاخص های آماری ضریب همبستگی (CC)، نش-ساتکلیف (NS)، کلینگ گوپتا (KGE) و ضریب ویلموت (WI) مورد بررسی قرار گرفت. در ابتدا مدل های منفرد Kstar و GEP با ورودی های بارش تاخیر یافته تا چهار ماه قبل و شماره ماه ها اجرا شدند. نتایج نشان داد که هر دو مدل با تاخیر زمانی یک ماه (الگوی M1) به بیشترین دقت رسیده اما عملکرد آنها بسیار ضعیف و غیرقابل قبول بود. با توجه به اینکه هر دو مدل با الگوی M1 بهترین عملکرد را داشته اند از این رو بارش های یک ماه قبل با استفاده از پنج تابع موجک مختلف به زیرسری های تقریب و جزئیات تجزیه شده و مجدداً به مدل ها معرفی شدند. نتایج نشان داد که عملکرد مدل های هیبریدی موجک نسبت به حالت منفرد بسیار بهبود یافته به طوری که شاخص NS از 139/0 به 607/0 افزایش یافت. همچنین بهترین عملکرد مدل های هیبریدی WKstar و WGEP با ورودی های تابع موجک دابچیز چهار و سطح تجزیه دو به دست آمده و از نظر آماری اختلاف معنی داری بین دو مدل هیبریدی توسعه یافته وجود نداشت، اما با استفاده از نمودار ویولونی مشخص گردید که مدل WKstar برای پیش بینی بارش های ایستگاه سینوپتیک اهواز مناسب تر می باشد.

سدهای باطله معادن به عنوان یکی از ارکان مهم و غیرقابل اجتناب هر معدن، به عنوان یکی از منابع آلوده کننده محیط زیست نواحی مجاور هر معدن محسوب می شوند که از دیدگاه زیست محیطی توجه کمتری به آن شده است. پژوهش حاضر به منظور بررسی اثرات زیست محیطی سد باطله معدن مس چهارگنبد سیرجان، بر تغییرات مقادیر کمّی برخی آلاینده های خاک های مجاور سد باطله این معدن انجام گرفت. در این پژوهش، با توجه به موقعیت منطقه، شش نمونه رسوب از سد باطله و نه نمونه خاک سطحی برداشت و مقادیر کمّی آلاینده های سرب، آنتیموان، روی، کادمیم، آرسنیک و مس اندازه گیری و شاخص های آلودگی هر عنصر (فاکتور غنی شدگی، فاکتور زمین انباشت و فاکتور آلودگی) انجام شد و مقادیر کمّی هر عنصر در خاک با استاندارد حفاظت محیط زیست مقایسه گردید. نتایج مقادیر آلاینده ها در رسوبات، نشان از غنی شدگی قابل توجه عناصر مس و آنتیموان در نمونه های رسوبات سد باطله داشت. بر اساس مقادیر استاندارد آلایندگی خاک، به استثنا مقادیر بالای مس (38-125 میلی گرم بر کیلوگرم) و آرسنیک (2/7-8/17 میلی گرم بر کیلوگرم) در برخی نمونه ها، مقادیر مشاهده شده سرب، روی، کادمیم و آنتیموان در همه نمونه های خاک، پایین تر از حد استاندارد حفاظت محیط زیست مشاهده شد. با توجه به نتایج شاخص های آلودگی خاک، دو عنصر آنتیموان و آرسنیک دارای غنی شدگی و انباشتگی بالاتری نسبت به سایر عناصر بودند که دخالت عوامل انسان زا (سد باطله) بر مقادیر کمّی این عناصر را نشان می دهد. نتایج این پژوهش نشان داد، علی رغم مقادیر بالای مس در نمونه های خاک های سطحی (با توجه به ماهیت کانسار رگه ای مس منطقه)، منطقه مجاور سد، آلوده به سایر عناصر بالقوه آلاینده نمی باشد، هرچند که غنی شدگی دو عنصر آرسنیک (4-3/15) و آنتیموان (3-9/5) می تواند زنگ خطری جدی برای آلودگی منطقه به این عناصر در سال های آتی باشد. بر اساس نتایج بدست آمده، پیشنهاد می گردد که تغییرات آلودگی سدهای باطله به عنوان یکی از منابع آلاینده محیط زیست نواحی مجاور معادن، به صورت مستمر بررسی و تمهیدات مدیریتی مناسبی اعمال گردد.

در این پژوهش با استفاده از روش اندازه گیری مستقیم، نیروی جریان در کانال مرکب با پوشش گیاهی سنجیده شده است. پوشش گیاهی مورد استفاده در این تحقیق از جنس PVC در نظر گرفته شد. پنج قطر متفاوت با مقادیر 20، 25، 30، 40 و 50 میلی متر، دو فاصله طولی 12 و 15 سانتی متر و دو فاصله عرضی 6 و 8 سانتی متر با توجه به چیدمان های منظم و نامنظم و محل قرارگیری پوشش گیاهی به عنوان متغیرهای موردبررسی در این پژوهش استفاده گردید. جهت اندازه گیری مستقیم نیرو از نوع خاصی از فلوم هیدرولیکی به نام فلوم هیدرولیکی لبه چاقویی استفاده شد. بر اساس نتایج حاصل از آزمایش ها مشخص گردید با افزایش قطر پوشش گیاهی مقدار نیروی جریان بیشتر شده که این امر به علت افزایش حجم پوشش گیاهی و کاهش سطح مقطع عرضی جریان بوده است. به علاوه در ارتباط با اثر فواصل طولی و عرضی پوشش گیاهی می توان گفت با افزایش این فواصل مقدار نیروی جریان روندی کاهشی داشت که علت این امر را می توان کاهش حجم پوشش گیاهی و جریان های ثانویه ناشی از آن را عنوان نمود.

بیوفیلم های پریفایتیک و یا پریفایتون، میکروبیوم هایی متشکل از یک ماتریکس پیچیده شامل انواع اتوتروف و هتروتروف از جمله انواع مختلف جلبک، باکتری، قارچ، پروتوزوئرها، و متازوآ می باشند. بیوفیلم های (پره های زیستی) پریفایتیک معمولاً در بسیاری از اکوسیستم های آبی مانند دریا، دریاچه ها، رودخانه ها، نهرها، برکه ها و طی گزارش های سال های اخیر در شالیزارها حضور داشته و نقش مهمی در تولیدات اولیه، تعاملات شبکه غذایی همچون چرخه کربن، فسفر و برخی دیگر از عناصر غذایی ایفا می کنند. بیوفیلم های پریفایتیک به تغییرات محیطی بویژه مواد مغذی و نور به سرعت پاسخ می دهند و می توانند به عنوان شاخصی از وجود اختلالات و شرایط نامساعد در اکوسیستم های آبی استفاده شوند. در سال های اخیر، علایق تحقیقاتی در زمینه استفاده از پریفایتون در کنترل منابع آلودگی غیر نقطه ای (فراگیر)، تصفیه آب های آلوده و تداخل در وضعیت عناصر غذایی افزایش یافته است. اگرچه اثرات پریفایتون بر کیفیت آب و ارتباط آن با جریان های آبی توسط محققان بررسی شده است، اما درک ما در مورد عملکرد آن ها در شالیزارها و تاثیر آن بر چرخه های عناصر غذایی محدود است. در مقاله مروری حاضر سعی شده است تا یک جمع بندی از تحقیقات انجام شده در مورد پریفایتون و تاثیر آن ها بر چرخه عناصر غذایی و بویژه بر رشد گیاه برنج در شالیزارها ارائه گردد.

کاربرد مدل های هیدرولوژیکی در حوزه های آبخیز همواره مورد توجه محققین منابع آب بوده است. این موضوع در مناطق خشک و نیمه خشک به دلیل پیچیدگی بیشتر فرآیندهای هیدرولوژیکی در این مناطق، از اهمیت ویژه ای برخوردار است. در این تحقیق کارایی مدل هیدرولوژیکی توزیعی WetSpa در حوزه آبخیز نیمه خشک مندرجان ارزیابی شده و آنالیز حساسیت و تحلیل عدم قطعیت پارامترهای مدل نیز با استفاده از نرم افزار PEST انجام شده است. هم چنین کارایی فیلتر کالمن توسعه یافته در بهبود نتایج بررسی شده است. ضریب Nash-Sutcliffe برای دوره های واسنجی و اعتبارسنجی به ترتیب برابر 63/0 و 58/0 حاصل شد و موید این است که مدل WetSpa عملکرد مناسبی در شبیه سازی رواناب در حوزه آبخیز مندرجان داشته است. نتایج تحلیل حساسیت نیز نشان دهنده حساسیت بالای پارامترهای ضریب افت آب زیر زمینی (Kg) و رطوبت اولیه خاک (K_ss) و حساسیت پایین پارامترهای حداکثر ذخیره آب زیرزمینی(G_max) و حداکثر شدت بارش(P_max) در منطقه مورد مطالعه می باشد. نتایج تحلیل عدم قطعیت هم به طور کلی با نتایج تحلیل حساسیت مطابقت داشته و بیانگر قطعیت بالای پارامترهای حساس و قطعیت کم پارامترهای غیر حساس است. نتایج حاصل از اعمال فیلتر کالمن نیز نشان دهنده بهبود نتایج می باشد. به طوری که ضریب Nash-Sutcliffe از 63/0 به 71/0در دوره واسنجی و از 58/0 به69/0 در دوره اعتبارسنجی افزایش یافت.

به منظور بررسی تاثیر کودهای مختلف آلی بر عملکرد و برخی ویژگی های فیزیولوژیک سیب زمینی در شرایط تنش خشکی، آزمایشی به صورت کرت های یک بار خرد شده درقالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در سال 1397 در منطقه براآن اصفهان اجرا شد. تیمارهای اعمال شده، شامل تنش خشکی بر اساس کسری از ظرفیت زراعی و یا تخلیه مجاز رطوبتی (45 درصد کاهش رطوبتی به عنوان شاهد، 55، 65 و 75 درصد کاهش رطوبتی درکرت های اصلی) و تیمار کودهای آلی شامل ورمی کمپوست (7 تن در هکتار)، کمپوست زباله شهری (15 تن در هکتار)، کود دامی (50 تن در هکتار) و شاهد (بدون مصرف کود) در کرت های فرعی، قرار گرفتند. نتایج نشان داد تنش خشکی باعث کاهش عملکرد و اجزای آن و کاهش میزان کلروفیل برگ شد (01/0≥ p). مقایسه میانگین ها نشان داد که عملکرد سیب زمینی در تیمار ورمی کمپوست و بدون تنش خشکی، به 33 تن در هکتار رسید. برهمکنش تیمار ورمی کمپوست و آبیاری پس از 65 درصد تخلیه ظرفیت زراعی (کاهش 20 درصد از آب مصرفی)، منجر به تولید کل سیب زمینی (23 تن در هکتار) شد. در این شرایط تنش، تیمار کمپوست نیز موجب تولید سیب زمینی به میزان 21 تن در هکتار گردید. در برهمکنش ورمی کمپوست و آبیاری پس از 75 درصد تخلیه مجاز رطوبتی خاک (کاهش 30 درصد از آب مصرفی)، کلروفیل برگ به 12 میلی گرم در گرم رسید که وضعیتی هم سطح با عدم کاربرد ورمی کمپوست در تیمار بدون تنش خشکی ایجاد شد. همچنین بیشترین میزان پرولین در برهمکنش تیمار تنش خشکی 65 درصد تخلیه مجاز رطوبتی و تیمارهای کمپوست و ورمی کمپوست بترتیب با 2/21 و 24 میلی گرم در گرم اندازه گیری شد. در مجموع، با کاربرد کودهای آلی می توان به کاهش اثرات منفی تنش خشکی، کمک کرد.

بیش از نیمی از اراضی کشاورزی در مناطق اقلیمی خشک و نیمه خشک، تحت کشت دیم هستند. متغیرهای اقلیمی بسیاری بر عملکرد محصولات دیم تأثیرگذارند که متغیرهای مربوط به بارش مهم ترین آن ها هستند. هدف مطالعه حاضر، تعیین توابع عملکرد گندم دیم در ایستگاه های تبریز، سراب و مراغه واقع در شرق حوضه دریاچه ارومیه با در نظر گرفتن تغییرات متغیرهای اقلیمی در طول مراحل مختلف رشد گندم دیم می باشد. به منظور مدل سازی عملکرد با استفاده از روش رگرسیون چندمتغیره، از متغیرهای بارش، تعداد رویداد های بارش مؤثر، کمبود بارش گیاهی، کمبود بارش مرجع و تبخیر-تعرق در شرایط دیم در طول شش مرحله رشد گندم دیم شامل جوانه زنی، اتمام جوانه-زنی تا آغاز گل دهی، مرحله گل دهی، اتمام گل دهی تا آغاز پر شدن دانه، مرحله پر شدن دانه و کل فصل رشد استفاده شد. بر اساس نتایج به-دست آمده، به طور کلی نوسانات بارش بیش ترین تأثیر را بر نوسانات عملکرد دارد. لذا شناسایی رژیم بارش و آنالیز مشخصات بارش در ارزیابی نوسانات عملکرد محصولات دیم حائز اهمیت است. در بین مراحل رشد نیز نوسان صفات مورد بررسی در کل فصل رشد نقش بیش تری در تعیین توابع عملکرد دارد. توابع عملکرد با استفاده از متغیرهایی که همبستگی معنی داری با عملکرد داشتند، تعیین شد. برای این منظور از داده های 22 سال و 3 سال به ترتیب برای واسنجی و صحت سنجی استفاده شد. نتایج ارزیابی ضریب کارآیی مدل و جذر میانگین مربعات خطای نرمال شده حاکی از کارآیی بهتر روش همزمان در برآورد عملکرد گندم دیم سراب (55/0= EF و 19/0NRMSE =) و دقت متوسط روش گام به گام در برآورد عملکرد گندم مراغه و تبریز است. در مراغه و تبریز روش گام به گام به ترتیب با مقادیر متوسط خطای نسبی 21 درصد و 6/15 درصد و در سراب نیز روش همزمان با متوسط خطای نسبی 5/16 درصد نتایج بهتری در برازش عملکرد داشتند.

امروزه در سراسر جهان اثرات محیط زیستی به عنوان یکی از مهمترین ابعاد توسعه پایدار، تأثیرات بسزایی در تصمیم گیری های راهبردی دارد. مدیریت منابع آب به دلیل رابطه دوسویه با توسعه پایدار و تسهیل کننده این مسیر، به ویژه در مناطق خشک و نیمه خشک، از جمله حساس ترین اقدامات است. یکی از اهداف اصلی LCA ارزیابی پیامدهای محیط زیستی انتشارات است. در این مقاله با استفاده از این رویکرد به این مسئله پرداخته می شود که انتخاب اقدامات مکانیکی آبخیزداری جهت مدیریت منابع آب، تا چه حد با محیط زیست سازگار است. لذا جریان مواد و انرژی و اثرات محیط زیستی تمامی مراحل چرخه حیات یک واحد سامانه پخش سیلاب (واقع در حوزه آبخیز دئفه در دشت رفسنجان) با استفاده از رویکرد چرخه حیات و بر اساس روش IMPACT 2002+ در نرم افزار سیماپرو مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. نتایج نشان داد سازه خاکی موجود در سامانه پخش سیلاب، با تعلق 34/91 درصد از بارهای محیط زیستی مرحله ساخت و 2/55 درصد از کل اثرات به میزان kPt 37/8، به عنوان نقاط داغ یک سامانه پخش سیلاب محسوب می شود. یافته های مطالعه نمایان ساخت که پیامدهای محیط زیستی انتشارات در طی چرخه حیات این سامانه kPt 2/15 است. مرحله ساخت با بیشترین مقدار اثرات محیط زیستی در تمامی طبقات اثر به جز تخریب منابع 2/39 درصد، مرحله استفاده 3/31 درصد، استخراج و بهره وری مواد 3/23 درصد و مرحله حمل و نقل 93/0 درصد از بارهای محیط زیستی را به خود اختصاص می دهند. مقادیر پیامدهای محیط زیستی در طبقات اثر سوء بر سلامت انسان، تغییر اقلیم، تخریب منابع و تخریب اکوسیستم سامانه پخش سیلاب به ترتیب kPt 63/6، 54/3، 06/3 و 94/1 است. نتایج این تحقیق جهت ارزیابی اثرات محیط زیستی سازه های مختلف نیز مفید خواهد بود. در نهایت پیشنهاد می شود توسعه ارزیابی چرخه حیات و رویکرد ساختمان سبز در مدیریت جامع حوزه آبخیز که برای خود رسالت حفاظت از منابع طبیعی کشورمان را قائل هستند، از جمله انتخاب دبی طرح با ملاحظات محیط زیستی، مقادیر و نوع مواد و تجهیزات سازگار با محیط زیست پیاده سازی گردد.

آبشستگی موضعی اطراف پایه های پل یکی از علل تخریب آنها می باشد. از این رو جهت کاهش و کنترل این پدیده، تحقیقات گسترده ای صورت گرفته و راهکارهایی در این راستا ارائه گردیده است. این راهکارها شامل دو بخش مستقیم و غیرمستقیم بوده که در این تحقیق با تعریف سناریوهایی، بررسی هر دو روش و تأثیر توامان آنها انجام شد. در این مطالعه، روش استفاده از کابل که باعث تغییر در الگوی جریان اطراف پایه می گردد، بعنوان روش غیر مستقیم و آستانه که باعث انحراف خطوط جریان از روی بستر می شود، به عنوان روش مستقیم در نظر گرفته شدند. از این رو حالت های مختلف از آستانه، در جلوی پایه، پشت پایه و کابل دور پایه با گام های نسبی برابر 33/0، 50/0 و 67/0 در شرایط آب زلال مورد بررسی قرار گرفت. در بهترین حالت، پایه دارای آستانه در جلو و گام کابل 33/0، دارای کمترین مقدار آبشستگی می باشد. این پایه با میزان 63% بیشترین مقدار کاهش عمق آبشستگی در بین سایر سناریوها را داراست. در همین راستا پایه آستانه در پشت و گام کابل 33/0، دارای کاهش 45 درصدی می باشد که نشان می دهد در شرایط یکسان با جابجایی آستانه از پشت پایه به جلو پایه، 18 درصد عمق آبشستگی کاهش می یابد.

در این تحقیق، اثرات متقابل تنش سرب، اسید سالیسیلیک و بیوچار بر ویژگی های رشدی ریحان (Ocimum basilicum L. ) بررسی شد. آزمایش به صورت فاکتوریل، در قالب طرح کاملاٌ تصادفی با سه تکرار، در گلخانه دانشگاه رازی انجام گرفت. تیمارها شامل بیوچار کلزا در سه سطح (0، 1 و 3 درصد وزنی)، اسید سالیسیلک در سه سطح (0، 100 و 200 میکرومولار) و سرب در سه سطح (0، 100 و 200 میلی گرم بر کیلوگرم از نمک نیترات سرب) بودند. نتایج نشان داد که بیشترین ارتفاع بوته، قطرساقه، وزن تر و خشک اندام هوایی، سطح برگ، وزن تر و خشک ریشه و حجم ریشه در تیمار 200 میکرومولار اسید سالیسیلیک، سه درصد بیوچار و شاهد سرب دیده شد. همچنین، کاربرد همزمان اسید سالیسیلیک و بیوچار، غلظت سرب اندام هوایی در گیاه ریحان را کاهش داد، بطوری که کمترین غلظت سرب اندام هوایی (67/0 میلی گرم بر کیلوگرم) در تیمار 200 میکرومولار اسید سالیسیلیک، سه درصد بیوچار و شاهد سرب مشاهده شد. در مقابل، بیشترین مقدار پرولین بخش هوایی (4/44 میلی مول بر گرم) در تیمار شاهد اسید سالیسیلیک و بیوچار و سطح 200 میلی گرم بر کیلوگرم سرب به دست آمد. بطورکلی، کاربرد اسید سالیسیلیک و بیوچار توانست بطور قابل ملاحظه ای اثرات تنش سرب بر ویژگی های رشدی ریحان را کاهش دهد.

آلودگی منابع خاک و آب به فلزهای سنگین نه تنها در تولید محصولات کشاورزی سالم بلکه در سلامت اکوسیستم نیز به یک مسئله جدی تبدیل شده است. فرایند رسوب کربنات کلسیم تحریک شده میکروبی یک روش کم هزینه و سازگار با محیط زیست در راستای کاهش آلودگی منابع آب و خاک است. هدف این پژوهش جداسازی باکتری های بومی و موثر در تولید زیستی کربنات کلسیم به منظور حذف فلز روی از محلول های آلوده بود. غربال گری و جداسازی باکتری های بومی تولیدکننده اوره آز و ال-آسپاراژیناز انجام شد و سپس تغییرات آمونیاک، pH و قابلیت هدایت الکتریکی و همچنین حذف روی از محلول آلوده با کاربرد دو باکتری جدا شده در حضور باکتری شاخص Sporosarcinapasteuriiمورد مطالعه قرار گرفت. نتایج نشان داد که در حضور هر سه باکتری مقدار آمونیاک تولید شده، pH و قابلیت هدایت الکتریکی نسبت به شاهد (بدون مایه زنی باکتری) افزایش معنی داری پیدا کرد (p ≤ 0. 01). کارایی جدایه تولید کننده اوره آز جدا شده در حذف روی از محلول آلوده تقریباً به اندازه کارایی باکتری Sporosarcinapasteuriiبود اما کارایی جدایه تولیدکننده ال-آسپاراژیناز بومی بالاتر از آن ها بود. Sporosarcinapasteuriiحذف 32/51، 94/65، 36/70 درصدی و جدایه تولید-کننده اوره آز حذف 49/65 و 07/68 و 46/71 درصدی را نسبت به مقدار اولیه روی به ترتیب در غلظت های 5/0، 2 و 4 میلی مولار نشان دادند و جدایه تولیدکننده ال-آسپاراژیناز در غلظت های 5/0، 2، 4 و 8 میلی مولار روی به ترتیب 29/96، 88/93، 06/97 و 32/97 درصد روی را حذف نمود. بنابراین به نظر می رسد باکتری های بومی تولیدکننده اوره آز و ال-آسپاراژیناز می توانند در زیست پالایی روی از محیط-های آبی آلوده با فرایند رسوب کربنات کلسیم تحریک شده میکروبی مفید و کارآمد باشند.

سد طالقان تأمین کننده اصلی آب موردنیاز بخش کشاورزی دشت قزوین است. مقدار آب تخصیص یافته از سد طالقان به این دشت به دلایل گوناگون از جمله افزایش تخصیص آب شرب شهر تهران کاهش یافته است. کاهش آب تخصیص یافته از یک سو و نوسان قیمت محصولات کشاورزی به دلیل وقفه زمانی بین تصمیم کشاورز به تولید و عرضه آن به بازار از سوی دیگر، سبب شده کشاورزان نسبت به درآمد آینده خود نامطمئن باشند. کشاورزان برای مقابله با نا اطمینانی قیمت محصولات کشاورزی و تأمین معیشت خویش، علی رغم کاهش آب تخصیص یافته، با تثبیت سطح و ترکیب الگوی کشت اقدام به تخلیه آب زیرزمینی نموده اند. در این پژوهش به منظور کمک به افزایش تاب آوری کشاورزان و حفظ منابع آب زیرزمینی اقدام به بهینه سازی الگوی توزیع آب با پیش بینی قیمت و بهینه سازی همزمان الگوی کشت و توزیع آب با پیش بینی قیمت با استفاده از الگوریتم ژنتیک شده است. برای پیش بینی قیمت محصولات کشاورزی دارای خرید تضمینی شامل گندم، جو، چغندرقند و کلزا از ANN و قیمت ذرت علوفه ای، گوجه فرنگی، یونجه، نخود، لوبیا، سیب زمینی، ذرت دانه ای و عدس از روش تابع تقاضا معکوس استفاده شده است. کشش قیمتی تقاضا برای محصولات ذرت علوفه ای، گوجه فرنگی، یونجه، نخود، لوبیا، سیب زمینی، ذرت-دانه ای و عدس به ترتیب 508/0-، 111/1-، 954/0-، 914/0-، 374/0-، 529/0-، 363/0-و 332/0-برآورد شد. بررسی دو شاخص MAE و RSME بیانگر توانایی خوب تابع تقاضا معکوس و ANN در پیش بینی قیمت بود. همچنین نتایج نشان داد استفاده از مدل های بهینه-سازی توزیع آب با پیش بینی قیمت موجب 25% افزایش درآمد و مدل بهینه سازی همزمان الگوی کشت و توزیع آب با پیش بینی قیمت موجب 160% افزایش درآمد شبکه نسبت به وضعیت کنونی خواهد شد.

لجن فاضلاب مواد نیمه جامد حاصل از ترسیب ذرات معلق در جریان تصفیه فاضلاب ها است. به دلیل حجم بسیار زیاد لجن تولیدشده، روش-های مختلفی برای دفع آن ها پیشنهاد شده است و از آنجایی که غلظت عناصر غذایی این مواد زیاد است، استفاده به عنوان کود در زمین های کشاورزی یک راهکار موردتوجه است. با این وجود حضور آلاینده های مختلف به طور قابل توجهی باعث محدودیت استفاده از لجن به عنوان کود و اصلاح کننده خاک شده است. با توجه به سمیت زیاد آلاینده های آلی و عوارض جبران ناپذیر حضور آن ها در محیط زیست، هدف این مقاله، بررسی تنوع آلاینده های آلی موجود در لجن و حدود مجاز آن برای استفاده در اراضی کشاورزی، سرنوشت این آلاینده ها در خاک و انواع روش های اندازه گیری آن است. هیدروکربن های حلقوی چندهسته ای، بی فنیل های چندکلره، دی اتیل هگزیل فتالات، نونیل فنل و نونیل فنل اتوکسیلات، آلکیلوبنزن سولفانات خطی، هالیدهای آلی، دی بنزو دی اکسین ها و فوران های چند کلره از مهم ترین آلاینده های آلی شناخته شده در لجن فاضلاب هستند. این آلاینده ها می توانند توسط ذرات جامد خاک جذب، توسط موجودات خاکزی تجزیه، یا همراه با آب یا ذرات خاک در مسافت های طولانی انتقال یابند. عصاره گیری از نمونه لجن، پاکسازی عصاره و اندازه گیری آن ها با دستگاه کروماتوگرافی گازی یا مایع، مراحل تعیین غلظت آلاینده های آلی در لجن است. استفاده از روش های جدید در عصاره گیری همانند اولتراسونیک، شرایط تحت فشار و ماکروویو، باعث افزایش سرعت استخراج و کاهش مصرف حلال ها و مواد شیمیایی مورد نیاز و تعداد مراحل آزمایش شده است. این تحقیق ضمن معرفی انواع آلاینده های آلی و روش های آزمایشگاهی اندازه گیری آن در لجن فاضلاب به بررسی حدود مجاز آلاینده های آلی در محیط زیست و اراضی کشاورزی می پردازد، بطوریکه برای تصویب و وضع قوانین و مقررات مرتبط با کیفیت لجن و کاربرد آن در بخش کشاورزی مورد استفاده قرار گیرد.