در این مقاله طراحی و شبیه سازی لازم برای ساخت یک آنتن ریزنواری پچ مربعی با پلاریزاسیون دایره ای راستگرد ارایه شده است. این آنتن دارای تغذیه کواکسیالی بوده و برای کار در فرکانس L 1 (1575 مگاهرتز) مربوط به سیستم های تعیین موقعیت جهانی GPS طراحی شده است. شبیه سازی آنتن با استفاده از نرم افزار HP-HFSS و بهینه سازی آن به کمک نرم افزار Empipe3D انجام شده است. برای افزایش پهنای باند آنتن، ضخامت بین پچ و صفحه زمین با استفاده از یک لایه هوایی افزایش داده شده و پهنای باند امپدانسی به بیش از 70 مگاهرتز افزایش داده شده است. همچنین یک روش مفید برای بهبود SWR ورودی آنتن پیشنهاد و در عمل به کار گرفته شده است. آنتن پس از طراحی، ساخته شده و نتایج تئوری و اندازه گیری مقایسه شده اند.

این پژوهش با هدف تعیین نقش رژیم های مختلف آبیاری بر عملکرد دانه و شاخص های فیزیولوژیکی ژنوتیپ های برنج هوازی در استان خوزستان به مدت دو سال (1393 و 1394) طراحی و اجرا گردید. چهار رژیم آبیاری (1، 3، 5 و 7 روزه) درکرت های اصلی و 12 ژنوتیپ برنج در کرت های فرعی در سه تکرار قرار گرفتند. نتایج تجزیه مرکب نشان داد که بین ژنوتیپ، رژیم آبیاری و اثر متقابل دو عامل در تمامی مراحل رشد صفات تفاوت معنی داری در سطح یک درصد وجود داشت. نسبت وزن ساقه ( (SWRبا افزایش رشد نیز افزایش یافت، ولی از مرحله 100 روز پس از کاشت به بعد، به دلیل نقش مؤثر ساقه به خصوص در شرایط کاهش میزان آبیاری در انتقال مجدد، شاهد کاهش این صفت بودیم، ولی در صفات سرعت فتوسنتز خالص ((NARو وزن مخصوص برگ (SLW) به دلیل سهم بیشتر برگ در اوایل رشد، روندی کاملاً عکس حالت قبلی را داشتیم. نسبت وزن برگ (LWR) نیز بنا به دلیل اخیر، روندی کاملاً کاهشی از ابتدا تا پایان دوره رشد را دارا بود. با کاهش رژیم آبیاری، به دلیل سایه-اندازی کمتر کانوپی، سرعت فتوسنتز خالص روند نزولی را طی کرد. بیشترین مقدار وزن برگ در رژیم های آبیاری با تناوب پنج و هفت روزه مشاهده شد، ولی وزن ساقه در این رژیم های آبیاری کاهش یافت. مکانیسم فرار از شرایط تنش زا سبب کاهش دوره رشد با کاهش رژیم آبیاری شد. در نهایت پیشنهاد می شود این آزمایش در رژیم های آبیاری و ژنوتیپ های دیگر نیز انجام شود.

آبگریزی ­خاک (SWR) از ویژگی­های پویای خاک بوده که نفوذ آب به خاک را کاهش و بر روابط خاک و آب تأثیر دارد. اندازه­گیری مستقیم SWR کاری پرزحمت و وقت­گیر می­باشد. هدف از پژوهش حاضر ارائه توابع رگرسیونی خطی چندگانه (MLR)، شبکه عصبی مصنوعی (ANN) و برنامه­ریزی بیان ژن (GEP) برای برآورد SWR در منطقه فندقلوی اردبیل بود. هشتاد نمونه خاک دست­خورده و دست­نخورده از عمق 0 تا 10 سانتی­متری سه کاربری به­هم چسبیده جنگلی، مرتعی و زراعی برای تعیین برخی ویژگی­های فیزیکی و شیمیایی زودیافت خاک برداشته شد. متغیر SWR به روش زمان نفوذ قطره آب در آزمایشگاه اندازه­گیری شد. از 60 نمونه برای آموزش توابع و 20 نمونه برای آزمون توابع استفاده گردید. همبستگی مثبت و معنی­دار بین میانگین هندسی قطر ذرات خاک (dg) با کربن آلی (**61/0) یافت شد. همبستگی مثبت و معنی­دار بین SWR با کربن آلی (**37/0) و میانگین هندسی قطر ذرات خاک (**62/0) و همبستگی منفی و معنی­دار بین SWR با سیلت (**57/0-) و جرم مخصوص ظاهری (**37/0-) به­دست آمد. نتایج توابع انتقالی نشان داد dg، سیلت و جرم مخصوص ظاهری از مهمترین متغیر­های زودیافت خاک در برآورد SWR بودند. مقادیر آماره­های ضریب تبیین (R2) ، مجذور میانگین مربعات خطا( RMSE) ، میانگین خطا (ME) و نش ساتکلیف(NS)  به ترتیب 18/0،  sec89/16،sec  34/10-، 99/20- و 46/0، sec 85/2، sec 58/0، 37/0 و 19/0، sec 39/13، sec 38/6-، 82/12- به­ترتیب برای بهترین تابع MLR، ANN و GEP در داده­های آزمونی به­دست آمد. بنابراین توابع ANN به دلیل داشتن R2 بالا، RMSE پایین، ME نزدیک به صفر و NS نزدیک به یک در مقایسه با توابع MLR و GEP از دقت بالایی در برآورد SWR در خاک­های منطقه مورد مطالعه برخوردار بودند.

کمبود آب مهمترین عامل محدودکننده عملکرد محصول در مناطق خشک و نیمه خشک است. از این رو جلوگیری از هدررفت آب و دستیابی به عملکرد مناسب امری مهم در کشتزارهای دیم محسوب می شود. پژوهش حاضر با هدف بررسی اثر کاه و کلش گندم بر محتوای رطوبتی خاک تحت شرایط دیم در منطقه نیمه خشک انجام گرفت. پنج سطح مالچ کاه و کلش گندم (صفر، 25، 50، 75 و 100 درصد پوشش سطح) در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در زنجان بررسی شد. مقدار مصرف مالچ در تیمار 100 درصد پوشش سطح معادل با 6 تن در هکتار بود. برای این منظور، 15 کرت به ابعاد 2 متر×5 متر در زمینی دیم با شیب 10 درصد احداث و مالچ ها با خاک مخلوط شدند. رطوبت خاک به روش حجمی در فواصل هفت روز طی دوره رشد (از مهر 1394 تا تیر 1395) اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که محتوای رطوبتی خاک طی دوره رشد دارای تغییرات زمانی می باشد و بیش ترین مقدار محتوای رطوبتی خاک در کرت های مالچ دهی شده در اسفند ماه، همزمان با وقوع بیش ترین بارندگی ماهانه رخ داد. رابطه ای معنی دار بین محتوای رطوبتی خاک و سطح مصرف مالچ وجود داشت (001/0P< و 95/0=2R). افزایش محتوای رطوبتی خاک در تیمار های مالچ دهی شده همگام با افزایش ظرفیت نگهداری آب خاک بود به طوری که کاربرد مالچ اثری مثبت بر ظرفیت نگهداری آب خاک داشت. بیش ترین مقدار رطوبت حجمی خاک در تیمار 100 درصد مالچ (62/10 درصد) بود که نسبت به تیمار شاهد 11 درصد افزایش نشان داد. تفاوت معنی دار بین تیمار 100 درصد مالچ و تیمار 75 درصد از نظر تأثیر بر محتوای رطوبتی و ظرفیت نگهداشت آب خاک وجود نداشت؛ بنابراین کاربرد سطح 75 درصد مالچ کاه و کلش گندم روشی مناسب برای افزایش ظرفیت نگهداری آب خاک و در نتیجه حفظ رطوبت خاک در کشتزارهای دیم منطقه نیمه خشک است.

سابقه و هدف: آب گریزی خاک (SWR) یکی از خصوصیات پویای خاک است که نفوذ آب در خاک را کاهش داده و یا از آن جلوگیری می کند. در مناطق جنگلی شمال کشور، آتش سوزی یکی از نگرانی های محیطی بسیار مهم و از عوامل اصلی تغییر در پدیده آب گریزی خاک است. لذا، این مطالعه با هدف بررسی اثر آتش سوزی تجویزی بر خاک مناطق جنگلی آبخیز توشن استان گلستان و همچنین بررسی تغییرات زمانی و برهم کنش آن بر خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک انجام شد. مواد و روش ها: خاک مناطق جنگلی در طبقه شیب 30-15 درصد و عمق 5-0 سانتی متری سطح خاک، در قالب 30 تکرار در محیط آزمایشگاهی مورد بررسی قرار گرفت. جهت بررسی اثر آتش بر روی آب گریزی خاک در شرایط آزمایشگاهی، آتش سوزی تجویزی اعمال شد. خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک از جمله اجزای بافت خاک (درصد رس، سیلت و شن)، درصد مواد آلی خاک، pH، EC و پایداری خاکدانه (MWD) قبل و پس از آتش سوزی بررسی شدند. آبگریزی خاک قبل و پس از آتش سوزی با دو آزمون زمان نفوذ قطره آب (WDPT) و روش مولاریته محلول آب و الکل (MED) تعیین شد. یافته ها: نتایج دو آزمون WDPT و MED نشان داد که، قبل از آتش سوزی 100 % نمونه ها آب دوست بودند (به ترتیب کلاس 1 و 0). همچنین مطابق با آزمون WDPT یک روز پس از آتش سوزی تمام کرت ها کلاس آب گریزی جزئی از خود نشان دادند (کلاس 2 و 3) اما نتایج آزمون MED پس از آتش سوزی قدری متفاوت بود و یک روز پس از آتش سوزی شدت آبگریزی افزایش یافت؛ به طوری که 30 % کرت ها آبگریزی جزئی (کلاس 1)، 50 % کرت ها آبگریزی متوسط (کلاس 2) و 20 % کرت ها آبگریزی نسبتاً قوی (کلاس 3) را نشان دادند. بررسی روند تغییرات زمانی هر دو شاخص آبگریزی نیز نشان داد که کلاس آبگریزی پس از آتش سوزی به صورت موقتی بود و تا یک ماه پس از آن سطح آن به میزان بسیار زیادی کاهش پیدا نمود. نتایج نشان داد که دو آزمون آبگریزی پس از آتش سوزی همبستگی خوبی با هم داشتند. نتایج نشان داد که همبستگی متوسطی بین دو آزمون آبگریزی WDPT و MED با برخی خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک از جمله pH، EC، MWD و درصد مواد آلی خاک وجود دارد. همچنین مشخص شد که بین دو آزمون آبگریزی و اجزای بافت خاک همبستگی ضعیف وجود دارد. مقادیر همبستگی نسبتاً ضعیف آبگریزی با خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک نشان می دهد که این تغییرات احتمالاً نمی توانند عامل اصلی تغییرات آبگریزی خاک باشد. بخشی از این تغییرات را می توان با تغییرات پایداری خاکدانه پس از آتش سوزی تبیین کرد. این تغییرات در پایداری مکانیکی ساختمان خاک می تواند در اثر دو مکانیسم اصلی ایجاد شود: (1) تغییر ترکیبات بافت خاک و افزایش نیروهای هم چسبی بین ذرات در خاکدانه ها که نتیجتاً موجب پایداری ساختمان خاک در مقابل نیروهای مخرب فیزیکی شود. (2) تغییر در برخی خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک مثل افزایش EC که موجب جلوگیری از پراکنش ذرات رس شده و مانع تخریب فیزیکی خاکدانه های ریز می شود. نتیجه گیری: به طور کلی نتایج این تحقیق نشان داد که با وجود آبدوستی خیلی زیاد در خاک های لسی، آتش سوزی می تواند به عنوان یک عامل خارجی موجب افزایش ضعیف و آنی در کلاس آبگریزی شود. کلاس آبگریزی ضعیف احتمالاً می تواند به دلایل زیر باشد: اولاً آبگریزی بیشتر در خاک های درشت دانه با مواد آلی بالا رخ می دهد. دوم اینکه نمونه های مطالعه شده از لایه سطحی خاک (5-0 سانتی متری) برداشت شده اند در حالی که آتش سوزی می تواند موجب تراکم برخی مواد آلی در لایه های زیرسطحی شده و موجب ایجاد آبگریزی در افق های پایین تر شود.

مدل سازی گروهی به عنوان یک مقوله نوظهور در بسیاری از رشته های مهندسی به خصوص زمینه های مختلف مهندسی آب در حال گسترش است. تخمین دقیق نیاز آبی زعفران به عنوان محصول راهبردی شرق کشور یکی از مهم ترین اقدامات تأثیرگذار در برنامه ریزی منابع آب منطقه خواهد بود. از این رو، این پژوهش اقدام به بررسی عملکرد مدل سازی گروهی در بهبود مدل سازی نیاز آبی زعفران در منطقه بیرجندِ استان خراسان جنوبی کرد. داده های واقعی نیاز آبی زعفران در سال دوم کشت در گام نخست در محل آزمایشگاه لایسی متری دانشگاه بیرجند جمع آوری شد. مدل سازی نیاز آبی زعفران با استفاده از داده های اقلیمی و نیاز آبی زعفران در بستر ماشین یادگیری درخت تصمیم انجام شد. همچنین، از دو روش Boosting و Bagging جهت ارتقای نتایج مدل درخت تصمیم استفاده شد. به منظور کمی کردن اثر مدل سازی گروهی آزمون های مقایسه ای متعددی نظیر شاخص های ارزیابی (RMSE و MAE)، مقایسه توزیع پراکنش داده ها (تحلیل وایولین Violin assessment)، ارزیابی کم/بیش تخمینی، مقایسه سری زمانی و تحلیل بهبود خطا استفاده شد. نتایج نشان داد که علی رغم دقت و کارایی نسبی مدل درخت تصمیم در شبیه سازی نیاز آبی زعفران، امکان بهبود نتایج همچنان وجود دارد. همچنین، نتایج اثبات کرد که مدل سازی گروهی ظرفیت بالقوه ی خوبی در زمینه ارتقای نتایج دارد. به طوری که یادگیری گروهی بانظارت (Boosting) دقت مدل درخت تصمیم را بیش از 30 درصد بهبود بخشید (کاهش قدر مطلق خطا از 36 میلی متر به 65/23 میلی متر) و این موضوع عامل کاهش RMSE را از 44/0 میلی متر به 07/0 میلی متر شد. علاوه بر این، نتایج آزمون های مقایسه ای تأیید کرد که خروجی تولید شده توسط روش Boosting از کیفیت بسیار بهتری نسبت به خروجی مدل درخت تصمیم و روش Bagging برخوردار است.