حفاظت منابع آب و خاک
سال:1400 | دوره:11 | شماره:2 |تعداد مقالات:9

زمینه و هدف: تبخیر و تعرق به عنوان یکی از مؤلفه های اصلی چرخه هیدرولوژی، نقش قابل توجهی در برنامه ریزی صحیح آبیاری و مدیریت منابع آب دارد. بنابراین برآورد دقیق این پارامتر ضروری است. به دلیل فقدان داده و کمبود ایستگاه های هواشناسی، تخمین تبخیر و تعرق با محدودیت روبه رو است. بنابراین امروزه مدل های عددی مانند WRF ابزاری قدرتمندی برای تولید و پیش بینی کمیت های هواشناسی (سرعت باد، رطوبت و غیره) مورد نیاز برای تخمین تبخیر و تعرق به حساب می آیند. تاکنون تحقیقی در زمینه ی بررسی تأثیر طرحواره های مختلف مدل WRF بر روی تخمین تبخیر و تعرق برنج انجام نشده است. هدف این مطالعه ارزیابی کارایی مدل WRF و به دست آوردن تنظیمات بهینه برای تخمین تبخیر و تعرق گیاه برنج در جلگه مرکزی گیلان می باشد. روش پژوهش: مقادیر واقعی تبخیر و تعرق با نصب یک لایسیمتر شالیزاری در یکی از مزارع پژوهشی موسسه تحقیقات برنج کشور به ابعاد 150 در 100 متر (5/1هکتار) با مختصات منطقه 37 درجه شمالی و 49 درجه شرقی و ارتفاع 24 متر از سطح دریا اندازه گیری شد. FAO روش پنمن-مانتیث را به عنوان بهترین روش برای تخمین ETo برای انواع اقلیم ها توصیه کرده است. برای برآورد ETo به روش پنمن-مانتیث نیاز به کمیت های آب و هوایی است که این کمیت ها از خروجی مدل WRF حاصل شد. از آنجا که این کمیت ها تأثیر بسزایی در برآورد تبخیر و تعرق دارند، چهار پیکربندی مختلف با استفاده از فیزیک تابش طول موج کوتاه و بلند، لایه سطحی و لایه مرزی برای مدل WRF انتخاب و مورد آزمایش قرار گرفتند. در مرحله بعد، مقادیر اندازه گیری شده تبخیر و تعرق توسط لایسیمتر با مقادیر برآورده شده از خروجی های مدل (با به کارگیری 4 طرحواره های مختلف محلی و غیر محلی) مقایسه و تنظیمات بهینه مدل برای تخمین میزان تبخیر و تعرق مشخص شد. یافته ها: مقادیر تبخیر و تعرق در بازه ی 7/2 تا 5/8 میلی متر در روز در تغییر است. میانگین ET در طی سه دوره ی مختلف رشد گیاه شامل دوره ی ابتدایی، میانی و انتهایی به ترتیب برابر 63/4، 97/5 و 98/5 میلی متر در روز برآورد شده است. سه پیکربندی 1، 2 و 4 عمدتاً در پیش بینی تبخیر و تعرق گیاه برنج، بیش برآورد داشته و مقادیر محاسباتی بیشتر از مقدار اندازه گیری شده توسط لایسیمتر تخمین زده شده است. نتایج نشان می دهد که بیشترین میزان RMSE در پیکربندی شماره 4 و به میزان 47/8 و کمترین میزان آن در پیکربندی شماره 3 و به میزان 26/1 رخ داده است. جمع بندی نتایج نشان می دهد که پیکربندی شماره 3 در هر چهار معیار ذکر شده در مقایسه با دیگر پیکربندی ها در پیش بینی تبخیر و تعرق روزانه گیاه برنج بهتر عمل کرده است. نتایج نشان داد که طرحواره ی غیر محلی بکار گرفته شده در مدل نسبت به طرحواره های محلی، تبخیر و تعرق روزانه گیاه برنج را بهتر شبیه سازی می-کند. یافته ها نشان می دهد که در طرحواره محلی YSU، دقت پیش بینی ها به طور قابل توجهی افزایش یافته و تنها به میزان 64/0 میلی متر به طور متوسط نسبت به داده های لایسیمتری کمتر برآورد شده است. نتایج: نتایج نشان داد کاربرد طرحواره مناسب در لایه سطحی و لایه مرزی مدل WRF بر دقت پیش بینی های تبخیر و تعرق تأثیر دارد. نتایج این تحقیق نشان داد که این مدل با کاربرد طرحواره ی لایه مرزی غیر محلی YSU قادر است که مقادیر تبخیر و تعرق گیاه برنج را با دقت قابل قبولی برای یک روز بعد پیش بینی کند که دلیل آن قابلیت بالاتر این طرحواره در پیش بینی پارامترهای مؤثر بر تبخیر و تعرق (از جمله دما و باد) است. بنابراین مدل WRF می تواند با استفاده از داده های پیش بینی GFS برای چند روز آینده اجرا و با اعمال معادله ی فائو-پنمن-مانتیث بر خروجی های مدل، مقادیر تبخیر و تعرق پتانسیل برای مناطق مختلف کشور محاسبه گردد. از آنجایی که تبخیر و تعرق در ارتباط مستقیم با فرآیندهای ترمودینامیکی جو است، کاربرد دیگر طرحواره های مختلف فیزیک جو (که در این تحقیق مد نظر نبوده است) می تواند نتایج متفاوتی تولید کند.

زمینه و هدف: شوری و سدیمی شدن خاک یکی از مهم ترین فرآیندهای مخرب خاک به ویژه در مناطق خشک و نیمه خشک می باشد. خاک های سدیمی با تخریب ساختمان خاک، کاهش نفوذپذیری و سرعت حرکت آب در خاک، افزایش رواناب سطحی، پایین آمدن کاربری اراضی، کم شدن تهویه و در نهایت کاهش عملکرد محصولات زراعی مواجه می باشد. در زمینه اصلاح و بهسازی خاک های شور و سدیمی، تحقیقات زیادی مبتنی بر اعمال روش های فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی صورت گرفته است که اعمال روش تلفیقی، مؤثرترین شیوه در اصلاح و بهسازی چنین خاک هاست. در این پژوهش تأثیر دو اصلاح گر آلی پرمرغ و هومات پتاسیم همراه با آبشویی در بهبود برخی خواص فیزیکی و شیمیایی خاک های شور و سدیمی مورد بررسی قرار گرفته است. روش پژوهش: به منظور انجام تحقیق، آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی در 16 تیمار با 3 تکرار انجام شد. فاکتور اول نوع ماده اصلاحی (پرمرغ و هومات پتاسیم)، فاکتور دوم مقدار ماده اصلاحی (75/0 و 5/1% وزنی) و فاکتور سوم سطوح آبشویی (بدون آبشویی، 45، 90 و 135 روز انکوباسیون) بود. بعد از نمونه برداری از عمق صفر تا 30 سانتی متری و اندازه گیری ویژگی های فیزیکی و شیمیایی نمونه خاک ها، مواد اصلاح گر با خاک مخلوط و با رساندن رطوبت به حد 8/0-7/0 ظرفیت مزرعه ای (FC)، داخل ستون های خاک اضافه شد. نمونه ها با فواصل زمانی 5/1 ماه در سه نوبت به میزان یک حجم منفذی آبشویی شد. در هر مرحله آبشویی، ویژگی های اسیدیته خاک (pH)، قابلیت هدایت الکتریکی (EC) و نسبت جذب سدیم (SAR) در زه آب و ویژگی های pH، EC، SAR، ظرفیت تبادل کاتیونی (CEC)، درصد سدیم تبادلی (ESP)، پایداری خاکدانه های مرطوب (WAS)، کربن آلی (OC) و هدایت هیدرولیکی اشباع (Ks) در ستون های خاک اندازه گیری شد. تجزیه های آماری و مقایسه میانگین-ها با آزمون LSD و از طریق به کارگیری نرم افزار SPSS17 و رسم نمودارها با نرم افزارEXCEL صورت گرفت. یافته ها: نتایج نشان داد که هومات پتاسیم، موجب کاهش pH خاک و افزایش pH زه آب شده است. با افزایش درصد وزنی اصلاح-گر و دور آبشویی، این اثر بیشتر بود. همچنین هومات پتاسیم موجب کاهش ECe خاک شد و این تأثیر با افزایش دور آبشویی بیشتر بود. نتایج بیانگر آن بود که هر چه مقدار ماده اصلاح گر بیشتر باشد، میزان SAR زه آب بیشتر است. با افزایش دور آبشویی، میزان SAR خاک، در هر دو اصلاح گر هومات پتاسیم و پرمرغ کاهش یافت. سطح 5/1% مقدار ماده آلی تأثیر بیشتری بر کاهش SAR نسبت به سطح 75/0% در هر دو اصلاح گر داشت. با افزایش سطح آبشویی، CEC خاک کاهش یافت. پرمرغ 5/1% دارای بیشترین میزان CEC ( cmolc. kg-12/31) بود. با افزایش مقدار اصلاح گر میزان CEC خاک افزایش یافت. همچنین با افزایش سطوح آبشویی و مقدار پرمرغ، مقدار ESP خاک کاهش یافت. با افزایش سطح آبشویی در اصلاح گر هومات پتاسیم، %OC خاک کاهش یافت. پایداری خاکدانه های مرطوب خاک با افزایش مقدار ماده اصلاح گر پرمرغ، افزایش یافت. در واقع بیشترین مقدار WAS در تیمار پرمرغ 5/1% (10 درصد) بود. هومات پتاسیم در مقدار بیشتر (5/1 درصد وزنی) موجب کاهش Ks گردید. با افزایش سطوح آبشویی از دور دوم آبشویی به بعد، Ks کاهش یافت. نتایج: به طور کلی می توان نتیجه گرفت که اضافه کردن اصلاح گرها، موجب افزایش pH و SAR در زه آب و کاهش pH (از 24/8 به 39/7)، EC (از 07/17 به 8/0 dS. m-1) و SAR (از 34/19 به 1/11 (cmolc. l-1)0. 5) در خاک گردید. آبشویی، موجب افزایش pH و EC در زه آب و کاهش CEC، ESP در خاک و کاهش KS با افزایش سطوح آبشویی از دور دوم آبشویی به بعد گردید. اصلاح گر هومات پتاسیم، موجب کاهش OC، Ks و پر مرغ موجب افزایش CEC و WAS و کاهش ESP خاک گردید. در کل اصلاح گر پرمرغ (با درصد وزنی 75/0) همراه با آبشویی برای اصلاح خاک های شور و سدیمی پیشنهاد می گردد.

زمینه و هدف: کمبود مواد آلی در بیش تر خاک های ایران موجب پدید آمدن مشکلاتی از قبیل ناپایداری ساختمان خاک، کاهش محصول و در نتیجه تخریب اراضی کشاورزی شده است. یکی از روش های بهبود کیفیت خاک و ارتقاء میزان تولید، استفاده از مواد زائد صنعتی ارزان قیمت مانند خاک اره می باشد. خاک اره به دلیل هدایت الکتریکی پائین، محتوای کم فلزات سنگین، توانایی ایجاد خلل و فرج و هوادهی بهتر و ظرفیت نگهداشت بالای آب، می تواند به عنوان یکی از گزینه ها جهت بهبود خواص فیزیکی و کیفیت خاک باشد. بنابراین هدف از انجام این پژوهش بررسی تأثیر نیتروژن و ضایعات خاک اره بر شاخص های کیفیت خاک در کشت لوبیا چیتی می باشد. روش پژوهش: آزمایش به صورت اسلپیت پلات در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در شهرستان خوی اجرا گردید. خاک اره در چهار سطح صفر، پنج، 10 و 15 تن در هکتار به عنوان فاکتور اصلی و کود نیتروژنی اوره در سه سطح، 75، 150 و 225 کیلوگرم در هکتار به عنوان فاکتور فرعی در نظر گرفته شد. خاک اره و نصف کود نیتروژنی مطابق تیمارهای آزمایش همزمان با آماده سازی کرت ها مصرف و با خاک مخلوط شد. باقیمانده کود نیتروژنی در مراحل استقرار کامل گیاه و شروع گلدهی مصرف شد. مطابق نتایج آزمون خاک کودهای پتاسیمی و فسفری در خاک مصرف نشد. صفات تعداد نیام در بوته، عملکرد دانه، شاخص برداشت و پروتئین در لوبیا اندازه گیری شد و پس از برداشت محصول برخی از شاخص های کیفیت خاک شامل کربن آلی، تخلخل، درصد اشباع رطوبتی، FC، PWP، جرم مخصوص حقیقی و ظاهری و میانگین وزنی قطر خاکدانه تر (MWDwet) اندازه گیری شد. یافته ها: نتایج نشان داد که خاک اره و کود نیتروژنی تأثیر معنی داری بر صفات مورد مطالعه در لوبیا و خصوصیات خاک داشت. با افزایش در سطوح هر دو فاکتور تمامی صفات مورد مطالعه افزایش یافت. بر اساس نتایج مقایسه میانگین ها، بیشترین عملکرد دانه به میزان 1302 کیلوگرم در هکتار با مصرف 225 کیلوگرم در هکتار اوره به دست آمد که نسبت به سطوح 150 و 75 کیلوگرمی آن به ترتیب 9 و 44 درصد افزایش داشت. هم چنین با افزایش مصرف خاک اره، کلیه صفات مورد مطالعه در خاک ارتقاء یافت و چنین روندی در مصرف کود نیتروژنی در برخی صفات هم مشاهده شد. در سطوح خاک اره مصرفی نیز بیشترین عملکرد به میزان 2/1269 کیلوگرم در هکتار با مصرف 15 تن در هکتار خاک اره به دست آمد که در مقایسه با تیمار عدم مصرف آن 2/21 درصد افزایش داشت. از لحاظ خصوصیات خاک، خاک اره بر کلیه صفات مورد بررسی و کود نیتروژنی بر کربن آلی، جرم مخصوص ظاهری و MWDwet تأثیر معنی داری داشت. نتیجه گیری: کاربرد خاک اره به عنوان ماده آلی تأثیر مثبت بر خواص فیزیک و شیمیایی مورد مطالعه خاک داشت، به طوری که کاربرد آن در خاک، باعث بهبود تخلخل، کربن آلی و افزایش محتوای آب خاک در حالت ظرفیت زراعی و نقطه پژمردگی دائم شد. بنابراین خاک اره می تواند به عنوان یک کود آلی مناسب و مقرون به صرفه و هم چنین برای جبران کمبود مواد آلی در خاک و به دنبال آن بهبود شرایط نامناسب خاک استفاده شود.

زمینه و هدف: تغییر اقلیم یکی از عوامل مهمی است که بخش های مختلف زندگی انسان روی کره ی زمین را تحت تأثیر قرار خواهد داد و تأثیرات زیانباری بر منابع زیست محیطی، اقتصادی اجتماعی و به ویژه منابع آب خواهد داشت. آگاهی از تغییرات اقلیمی در زمینه خشکسالی می تواند برنامه ای جامع در حوزه های مختلف مدیریتی در خصوص پایش خشکسالی ها و خطرات احتمالی ناشی از آنها ارائه دهد. پدیده خشکسالی در هر منطقه ای حتی مناطق مرطوب ممکن است اتفاق بیافتد. این پدیده به عوامل و پارامترهای مختلفی وابسته بوده و یکی از مهم ترین نمادهای این پدیده یعنی وقوع خشکسالی کاهش میزان بارندگی است و در نتیجه تجزیه وتحلیل داده های بارش برای بررسی خشکسالی از اهمیت ویژه ای برخوردار است. هدف از مطالعه حاضر تحلیل دو متغیره خشکسالی با استفاده از دو شاخص SPI و SPImod و توابع مفصل می باشد روش پژوهش: در این تحقیق به منظور مدل سازی تحلیل چند متغیره خشکسالی در حوضه دریاچه ارومیه با بکارگیری سناریوهای انتشار RCP8. 5 و RCP4. 5 و نیز با بکارگیری مدل های گردش عمومی جو با استفاده از داده های تاریخی (2010-1991)، برای سه افق نزدیک (2030-2011)، متوسط (2065-2046) و دور (2099-2080) شبیه سازی و تولید داده گردید سپس با استفاده از داده های تولیدی، توسط شاخص SPImod و توابع مفصل، تحلیل چند متغیره خشکسالی در محیط نرم افزار متلب صورت گرفت. در بیان کلی تر، در ابتدا با استفاده از شاخص های مذکور (دو شاخص SPI و SPImod) مشخصات شدت و مدت خشکسالی استخراج، سپس با استفاده از کد نویسی در محیط نرم افزار متلب از هشت خانواده توابع مفصل ارشمیدسی استفاده گردید یافته ها: نتایج حاصل از تحلیل چند متغیره نشان داد که تابع مفصل جوئی به عنوان تابع مفصل برتر جهت تحلیل چند متغیره خشکسالی (برای تحلیل توأم شدت و مدت خشکسالی برای منطقه مورد مطالعه) می باشد. همچنین نتایج حاصل از احتمال و دوره بازگشت توأم نشان داد که در دوره های آتی حداقل خشکسالی های هم سطح خشکسالی های تاریخی و حتی شدیدتر رخ خواهد داد. بدین صورت که بامطالعه ی دوره بازگشت های توأم و شرطی و کندال، نتایج نشان داد که در یک سطح احتمال بحرانی معین، مقدار دوره بازگشت کندال خیلی بیشتر از دوره بازگشت استاندارد می باشد، بطوریکه این تفاوت با افزایش آن مقدار معین، افزایش می یابد نتایج: در نهایت نتایج حاصل از تحقیق با رویکرد تغییر اقلیم بر روی خشکسالی هواشناسی دریاچه ارومیه نشان داد که در دوره های آتی شاهد افزایش دما خواهیم بود که این موضوع بر میزان بارندگی های منطقه و منابع آب تأثیر خواهد گذاشت، از طرفی چون که داده های هواشناسی و هیدرولوژیک جهت محاسبات انواع خشکسالی ها بکار می روند بنابراین خشکسالی ها متأثر از تغییرات اقلیم بوده بگونه ای که در دوره های آتی 46 تا 48 درصد ماه ها در افق های مختلف خشک خواهند بود؛ و در آخر، نتایج حاصل از سری زمانی شاخص ها نشان داد که در طی دوره آماری حداقل 40 درصد ماه ها خشک بوده و این شدت خشکسالی ها در ایستگاه ارومیه به مراتب بیشتر از سایرین می باشد و در زمینه عملکرد شاخص ها به منظور تحلیل خشکسالی نتایج نشان داد که استفاده از شاخص SPI اصلاح شده تا حدود زیادی معایب SPI متداول را برطرف می کند و تغییرات فصلی بارش را در محاسبه شاخص SPI لحاظ می نماید.

زمینه و هدف: تأثیر بیوچارها و نانو ذرات رس مختلف بر روی تثبیت و جذب کادمیم توسط گیاهان به طور گسترده ای مورد مطالعه قرار گرفته است، اما مطالعات کمی بر روی انتقال بخش های مختلف آلودگی خاک در خاک های شور و قلیایی متمرکز شده است. بنابراین، این فرضیه مطرح شد که حرکت کادمیوم در خاک های آلوده تحت تأثیر استفاده از بیوچار و نانو ذرات قرار می گیرد و انتقال کادمیوم از لایه های بالای پروفیل خاک به لایه های پایین در خاک شور و قلیایی کاهش می یابد. بنابراین پژوهش حاضر به منظور بررسی پالایش خاک های شور و قلیایی آلوده به فلز کادمیوم به وسیله گیاه فلفل دلمه سبز تحت دو ماده اصلاحیه خاک شامل بیوچار و نانو ذره زئولیت انجام شد. روش پژوهش: پژوهش حاضر تحت دو ماده اصلاحیه خاک شامل بیوچار کاه گندم با نام علمی Triticum؛ و نانو ذرات زئولیت در سطح 5 گرم در کیلوگرم خاک آلوده به کادمیم انجام شد. نمونه های خاک از عمق 0-30 سانتی متری از دشت سجزی، جمع آوری شدند. خاک جمع آوری شده هوا خشک و به منظور آزمایش از الک 5 میلی متری عبور داده شدند و برای آزمایش استفاده گردیدند. خاک آلوده به کادمیم با قرار دادن 500 گرم خاک خشک شده در یک بشر شیشه ای 2 لیتری و مخلوط کردن آن با 250 میلی لیتر نیترات کادمیم g 2/1 Cd, Cd(NO3)2 4H2O)) ایجاد شد. در یک مزرعه بایر در منطقه دشت سجزی سه کرت (پلات) از خاک خالی شد و پلات ها از خاکی که به طور یکنواخت و جداگانه با خاک آلوده و همچنین با بیوچار و زئولیت در سطح 0% و 5% (w/w) مخلوط شده بود، پر شد. پس از تهیه خاک های آلوده، فلفل دلمه سبز (Capsicum annuum) در شرایط طبیعی در آنها کاشته شدند. یافته ها: نتایج نشان داد که بیوماس فلفل دلمه سبز با استفاده از بیوچار و زئولیت به ترتیب 2/79 درصد و 3/18 درصد افزایش یافت. غلظت کادمیم در میوه فلفل دلمه سبز در استفاده از بیوچار در مقایسه با هر دو تیمار شاهد و خاک با زئولیت تقریباً 30% کاهش یافت. کادمیم جذب شده توسط ساقه های فلفل دلمه سبز در حدود 50٪ کادمیم کل گیاه بود. کاربرد مقادیر 5 گرم بیوچار و زئولیت بر کیلوگرم خاک به ترتیب سبب نگهداشت 42 درصد و 78 درصد کادمیم خاک در خاک سطحی در مقایسه با خاک زیرین شد. نتایج: با توجه به نتایج می توان بیان کرد گیاه فلفل دلمه سبز، می تواند به عنوان جذب کننده کادمیم معرفی شود. همچنین نتایج بیانگر برتری تیمار زئولیت نسبت به تیمار بیوچار در کاهش انتقال آلودگی به لایه های زیرین خاک های شور و قلیا است و افزودن بیوچار باعث افزایش بیشتر در بیوماس فلفل دلمه سبز در مقایسه با نانو ذره زئولیت در خاک آلوده به فلز کادمیم است.

زمینه و هدف: پسماند و ضایعات واحدهای صنعتی غذا و عدم مدیریت آنها یکی از چالش های عصر حاضر و یکی از عوامل ایجاد گازهای گلخانه ای و پدیده گرمایش زمین است. تبدیل پسماندهای آلی با بهره گیری از فناوری های زیستی کارآمد، گسترده و ارزان، نظیر تبدیل آنها به ورمی کمپوست و در نهایت فراوری آن به کمپوست مایع و چای کمپوست، می تواند از هدر رفت منابع زیستی جلوگیری و به کاهش ردپای کربن منجر گردد. این کودهای آلی به عنوان بهبود دهنده های آلی خاک، در ارتقاء حاصلخیزی خاک، افزایش کارایی تولید محصولات کشاورزی، حفاظت از منابع خاک و سلامت جامعه نقش مهمی را ایفا می نمایند. روش پژوهش: در این مطالعه، پسماند آلی پیش طبخ آشپزخانه صنعتی واحد علوم و تحقیقات با ترکیبی از ورمی کمپوست، جلبک دریایی، ملاس و هیومیک اسید به بهبود دهنده چای کمپوست تبدیل شد. با هدف امکان تغذیه با چای کمپوست بجای رژیم تغذیه ای کود شیمیایی، مطالعات گلخانه ای جهت مقایسه اثر تیمارهای آزمایشی در سطوح آبیاری با چای کمپوست 25، 50 و 100 درصد و کود شیمیایی حاوی نیترات کلسیم، سولفات پتاسیم و کود 10-52-10 بر روی صفات رویشی و بیوشیمیایی گوجه فرنگی رقم کارون در شش تکرار انجام گرفت. یافته ها: نتایج نشان داد که آبیاری با چای کمپوست صددرصد و کوددهی شیمیایی در صفات مورد مطالعه اندام هوایی و ریشه با یکدیگر اختلاف معنی داری نداشته و دارای بالاترین تأثیر نسبت به سایر تیمارها بودند. چای کمپوست صددرصد بر صفات تعداد برگ (66 قطعه)، ارتفاع بوته (8/29 میلی متر)، طول (660 میلی متر) و وزن تر ریشه (84/29 میلی گرم) بیشترین تأثیر را داشت. بیشترین تعداد خوشه گل (94/8 خوشه)، قطر ریشه (94/8 میلی متر)، آنزیم پراکسیداز (µ mol mg-1 protein min-1 5/3)، کلروفیل a (mg g-1 FM 44/14) و کل (mg g-1 FM 91/19) متعلق به چای کمپوست 25 درصد بود. نتایج: نتایج نشان داد تیمارهای 25 و 100 درصد چای کمپوست در مقایسه با کود شیمیایی بر اکثر صفات مورد مطالعه اثر مثبت و یکسانی داشتند لذا آبیاری با چای کمپوست می تواند میزان مصرف کود شیمیایی در زراعت گوجه فرنگی را کاهش و منابع خاک را حفاظت کند.

زمینه و هدف: خاک از منابع طبیعی هر کشور است که در حفظ محیط و تولید غذا نقش مهمی دارد. افزایش و کاهش مقدار نیتروژن کل خاک در اثر شیوه های مختلف کشاورزی، ورود پساب صنعتی به آب و عوامل دیگر، منجر به آلودگی میکروبی خاک، کاهش پوشش گیاهی و نقصان در محصولات کشاورزی مورد نیاز انسان می شود. نقشه برداری پراکنش مواد مغذی خاک به تصمیم گیری های مدیران کمک می کند. از آنجا که تحلیل آزمایشگاهی این متغیرها، وقت گیر و در مقیاس های وسیع هزینه بر است، تلاش هایی برای مطالعه نیتروژن خاک با استفاده از سنجش ازدور انجام گرفته است. مطالعه حاضر به بررسی روش سنجش از دور و مدل های رگرسیون و جنگل تصادفی در پیش بینی نیتروژن کل خاک در شرق شهرستان لنجان پرداخته است. روش پژوهش: نقاط مرجع نیتروژن 50 نمونه خاک از لایه 0-20 سانتی متری خاک سطحی بود که از منطقه موردمطالعه به روش تصادفی نمونه برداری شد. نیتروژن نمونه ها پس از خشک شدن در دمای 25 درجه، عبور از مش 2 و انتقال به آزمایشگاه، به منظور مقایسه نتایج نهایی به دست آمده، حاصل از ارزیابی زمینی و سنجش از دور، به روش کلدال اندازه گیری شد. تصویر ماهواره ای سال 2019 با تصحیح هندسی و رادیومتریک از باندهای طیفی 2 تا 7 سنجنده ی OLI لندست 8 (ردیف و گذر 164 و 37) آبان 1398 تهیه شد. پوشش ابر برای تصاویر تهیه شده کمتر از 10٪ در نظر گرفته شد. برای کاهش اثر پراکندگی اتمسفر بر کیفیت این تصاویر، تصحیح تابش و تصحیح اتمسفر با استفاده از مدل فلش انجام شد. شاخص های ماهواره ای شامل DVI، NDVI، EVI، MSAVI، SAVI، RVI، NDWI، SI1، SI2، SI3 و SBI از تصویر ماهواره ایی استخراج شد و به همراه سه شاخص توپوگرافی شامل ارتفاع، شیب و شاخص رطوبت توپوگرافی (TWI) به مدل رگرسیون خطی چندگانه و جنگل تصادفی معرفی شد. یافته ها: نقشه رقومی ارتفاعی منطقه مقادیری بین 1100 تا 2050 متر را در بر گرفت. شیب منطقه، در محدوده های با شیب کم و پایین تر از هشت درصد قرار دارد. مقادیر عددی شاخص TWI در نزدیکی مجاری آبی 77/0 به دست آمد. مقادیر شاخص DVI و EVI با افزایش پوشش گیاهی افزایش داشت. شاخص NDVI مقادیر بالاتر از 3/0 و شاخص NDWI به عنوان یک شاخص آبی، مقدار حداکثری 77/0 را در مناطق غرقاب نشان داد. شاخص SAVI تفکیک پذیری بالایی از نواحی بدون پوشش تا پوشش تنک و نواحی با پوشش گیاهی قوی را ارائه داد. شاخص SBI و شاخص های سه گانه شوری SI تغییرپذیری بسیار بالایی از جنبه پارامتر های خاک در نواحی بدون پوشش نشان داد. مدل رگرسیون نیتروژن خاک با سه شاخص RVI، DVI و TWI با مقدار معناداری آماری (p-value) برابر با 04/0 تولید شد. در مدل جنگل تصادفی، شاخص های گیاهی و خاک نقش تعیین کننده ای در ساخت مدل داشتند و مقدار ضریب تعیین ((R2 برابر با 44/0 به دست آمد. نتایج: نیتروژن کل خاک نیز در پارامترهای خاک با چگالی و با شن و رس از بافت خاک و در پارامترهای توپوگرافی با ارتفاع و در شاخص های طیفی با, EVI RVI, SAVI, NDWI, NDVI و DVI در سطح 01/0 و با SI3 از شاخص های شوری در سطح 05/0 همبستگی دارد. در پارامترهای خاک نیز سیلت با شن و رس در سطح 05/0 و شن با رس همچنین چگالی با رس در سطح 01/0 همبستگی دارند. نتایج نشان داد که وضعیت توپوگرافی منطقه به همراه شاخص های بر پایه مادون قرمز نزدیک و قرمز نقش بسزایی در پیش بینی نیتروژن دارد. همچنین مقایسه نتایج حاصل از ارزیابی زمینی و سنجش از دور نشان داد که در پیش بینی نیتروژن کل خاک، اختلاف معنی داری بین دو مدل و ارزیابی میدانی وجود ندارد و هر دو مدل نتایج نزدیکی به ارزیابی میدانی داشتند.

زمینه و هدف: آشفتگی های اکوسیستم ناشی از عوامل اجتماعی بر تغییرات محیط زیست، دما، تبخیر و تعرق، تولید رواناب و دبی جریان تأثیر می گذارند. در همین راستا، شاخص هرست برای تحلیل تغییرات فرآیندهای هیدرولوژی ناشی از عوامل مختلف به کار برده شده است. شاخص هرست به عنوان یک ویژگی مهم برای تحلیل اثرات هیدرولوژی شناخته شده است. یکی از مناسب ترین آزمون ها برای تشخیص حافظه بلندمدت، آزمون دامنه مقیاس بندی شده (R/S) است. آزمون دامنه مقیاس بندی شده (R/S) امکان محاسبه پارامتر خود همانندی H (هرست) را ایجاد می کند که شدت وابستگی بلندمدت در یک سری زمانی را می سنجد. بنابراین پژوهش حاضر با هدف تعیین حافظه طولانی مدت سری های زمانی بارش و دبی ایستگاه های منتخب استان اردبیل واقع در شمال غرب ایران با استفاده از شاخص هرست انجام شد. روش پژوهش: در پژوهش حاضر، به بررسی کاربرد شاخص هرست در تعیین حافظه طولانی مدت سری های زمانی بارش و دبی ایستگاه های منتخب استان اردبیل حافظه بلندمدت در داده های بارش و دبی سالانه (92-1370) در 17 ایستگاه باران سنجی و 28 ایستگاه آب سنجی استان اردبیل پرداخته شد. مقادیر محاسباتی شاخص هرست از لحاظ میزان وابستگی و مقیاس ناپایداری در سری زمانی به پنج طبقه خیلی ضعیف تا خیلی قوی طبقه بندی شدند. تجزیه و تحلیل همبستگی مکانی شاخص هرست با استفاده از شاخص موران انجام شد. در ادامه مقادیر شاخص هرست به روش وزنی معکوس فاصله (IDW) در محیط ArcMap 10. 8 درون یابی شد. یافته ها: در حالت کلی از 17 ایستگاه مورد بررسی به ترتیب 53/23، 41/29، 65/17 و 53/23 درصد در مقیاس پایداری خیلی ضعیف (55/0>H>5/0)، نسبتاً ضعیف (65/0>H>55/0)، نسبتاً قوی (75/0>H>65/0) و قوی (80/0>H>75/0) قرار گرفتند. در این میان، تنها 88/5 درصد مربوط به ایستگاه شمس آباد در مقیاس ناپایداری خیلی ضعیف (55/0>H>45/0) دسته بندی شد. طبق تجزیه و تحلیل 28 ایستگاه آب سنجی مورد بررسی به ترتیب 25، 50 و 42 /21 درصد در مقیاس پایداری نسبتاً ضعیف، نسبتاً قوی، قوی و 58/3 درصد در مقیاس ناپایداری خیلی ضعیف قرار گرفتند. در این بین، تنها ایستگاه عموقین در مقیاس ناپایداری خیلی ضعیف دسته بندی شد. بر اساس نتایج ایستگاه های باران سنجی هیر، کوزه تپراقی و شمس آباد و احمدکندی دارای مقادیر مثبت شاخص موران هستند، به عبارتی دارای مقادیر مشابه از نظر مکانی هستند. در بقیه ایستگاه ها مقدار شاخص موران منفی هستند که به معنی عدم مشابهت مقادیر متغیرهای مورد بررسی بود و در حقیقت تشکیل خوشه نداده اند. نتایج خوشه بندی در ایستگاه های آب سنجی نشان داد که ایریل در طبقه خوشه بندی زیاد-زیاد قرار گرفت و آتشگاه در خوشه های کم-کم و مقادیر مثبت شاخص موران طبقه بندی شد. بقیه ایستگاه های مورد مطالعه، خوشه های مشخصی تشکیل ندادند. نتیجه گیری: نتایج نشان داد که شاخص هرست برای ایستگاه های باران سنجی مورد بررسی با میانگین 64/0 و انحراف معیار 11/0 به دست آمد. هم چنین شاخص هرست در ایستگاه های آب سنجی با میانگین 74/0 و انحراف معیار 12/0 به دست آمد. در مجموع، دامنه مقادیر شاخص هرست و تغییرات مکانی آن در مورد داده های بارش سالانه نشان داد که مقادیر بارش در دوره مورد مطالعه دارای پایداری مناسبی نیست. تغییرات مکانی شاخص های مذکور نشان داد که تفاوت مشخصی بین مناطق مختلف استان از نظر پایداری مقادیر بارش و دبی وجود دارد. این در حالی است که بر اساس نمودار جعبه ای، دامنه تغییرات و نیز پراکنش مکانی ایستگاه هایی با پایداری قوی و نسبتاً قوی، بیش تر ایستگاه های واقع در محدوده مرکزی استان دارای پایداری در مقادیر دبی هستند که می تواند بیان گر تداوم جریان های پرآبی و هم وقوع دبی های حداکثر باشد.

زمینه و هدف: دمای سطح زمین (LST) یکی از مهم ترین پارامترهای مؤثر بر محیط و سیستم های اکولوژیکی است و بر بسیاری از فرآیندهای سطح زمین تأثیرگذار است. LST به طور گسترده ای در مطالعات رطوبت خاک، گرمای سطح زمین شهری، نظارت بر محیط زیست، شبیه سازی فرآیند بیوژئوشیمیایی محیطی و ارزیابی تغییرات آب و هوا استفاده می شود. لذا توسعه روش هایی به منظور تخمین هرچه دقیق تر مکانی و زمانی این پارامتر کلیدی، کمک شایانی به توسعه بخش کشاورزی و حفظ منابع آبی می کند. هدف از تحقیق حاضر، ارزیابی نتایج روش های ریزمقیاس سازی DisTRAD و TsHARP به منظور افزایش قدرت تفکیک مکانی تصاویر حرارتی سنجنده مادیس حاصل از ماهواره های ترا و آکوا، از 1000 متر به 250 متر است. روش پژوهش: روش پژوهش در مقاله حاضر از نظر هدف، کاربردی و از نظر روش انجام کار مبتنی بر روابط همبستگی است. یافته ها: عملکرد روش های ریزمقیاس سازی حرارتی DisTRAD و TsHARP توسط شاخص میانگین مربعات خطا (RMSE) و میانگین انحراف خطا (MBE) ارزیابی شدند. بررسی نتایج حاکی از آن است که بین داده های تصاویر ریزمقیاس شده دمای سطح زمین توسط روش های DisTRAD و TsHARP با داده های تصویر مادیس 1000 متری از سنجنده Terra، مقدار RMSE برای تاریخ 13 اردیبهشت 1398 به ترتیب برابر با 77/1 و 7/1 درجه سانتی گراد و R2 حدود 53 درصد و برای 25 مهر 1398 به ترتیب برابر با 44/2 و 38/2 درجه سانتی گراد و R2 حدود 85 درصد است. نتایج: بررسی نتایج ماهوراه های ترا و آکوا، به طور کلی نشان دهنده برتری نتایج ماهواره ترا نسبت به آکوا است. دلیل اصلی آن می تواند ساعت متفاوت گذر ماهواره ها از منطقه مورد مطالعه باشد. همچنین با توجه به اینکه تغییرات رطوبتی خاک و پهنه های آبی نظیر رودخانه کارون از عوامل اصلی ایجاد خطاست، لذا استفاده از این روش های ریزمقیاس سازی تنها در مناطق فاقد تغییرات زیاد رطوبتی توصیه می شود.