فهرست مطالب

نشریه دانش آب و خاک
سال بیست و دوم شماره 4 (زمستان 1391)

  • تاریخ انتشار: 1391/10/16
  • تعداد عناوین: 14
|
  • فرنوش مرادی زاده کرمانی، محمدعلی قربانی، یعقوب دین پژوه، داود فرسادی زاده صفحه 1
    قابلیت های نظریه آشوب و برنامه ریزی ژنتیک، بکارگیری این دو مدل را در هیدرولوژی مورد توجه خاص قرار داده است. در این تحقیق مقادیر دبی روزانه رودخانه لیقوان در طی 30 سال با استفاده از این مدل ها مورد بررسی قرار گرفته است. در نظریه آشوب، ابتدا با استفاده از روش بعد همبستگی امکان وجود آشوب قطعی در دبی روزانه بررسی و پس از تعیین پارامترهای لازم جهت بازسازی فضای حالت، دبی روزانه به روش پیش بینی موضعی تخمین زده شده است. برای بازسازی فضای حالت، به دو پارامتر زمان تاخیر و بعد محاط نیاز می باشد و بدین منظور از تابع خود همبستگی و الگوریتم نزدیکترین همسایه های کاذب استفاده شده و مقدار بعد همبستگی حاصله، حاکی از وجود رفتار آشوبناک در سری زمانی تحت بررسی است. در نهایت از پیش بینی موضعی جهت تخمین دبی استفاده گردید که نتایج حاکی از دقت قابل قبول این نظریه در امر پیش بینی می باشد. همچنین از برنامه ریزی ژنتیک، جهت مدل سازی دبی روزانه استفاده و بهترین الگوی ورودی شامل دبی پیشین تا 4 تاخیر زمانی، انتخاب گردید. ضرایب همبستگی بدست آمده برابر با 926/0 با روش پیش بینی موضعی و 931/0 با روش برنامه ریزی ژنتیک حاکی از دقت خوب و تقریبا مشابهی از هر دو روش در پیش بینی دبی جریان است. بنابراین هر دو روش مطابق نتایج بدست آمده می توانند جهت مدل سازی و فرایند پیش بینی دبی مورد استفاده قرار گیرند.
    کلیدواژگان: برنامه ریزی ژنتیک، پیش بینی موضعی، جریان رودخانه، لیقوان، نظریه آشوب
  • سولماز کاظم علیلو، میرحسن رسولی صدقیانی * صفحه 17

    ریزجانداران محرک رشد گیاه به روش های مستقیم و غیر مستقیم باعث بهبود رشد و عملکرد گیاه می شوند. برای بررسی اثر باکتری های محرک رشد گیاه و قارچ ریشه های آربوسکولار بر برخی شاخص های فیزیولوژیک گیاه بنگدانه، آزمایش گلخانه ای به صورت فاکتوریل با طرح پایه بلوک-های کامل تصادفی با سه تکرار انجام گرفت. فاکتورهای آزمایش شامل غلظت های مختلف کادمیوم (0، 10، 30 و 100 میلی گرم کادمیوم بر کیلوگرم خاک) و تلقیح میکروبی در سه سطح شاهد، PGPR (ترکیب سودوموناس های P. putida، P. fluorescens و P. aeruginosa) و AMF (ترکیب میکوریزهای G. mosseae، G. intraradices و G. fasciculatum) اجرا گردید. نتایج نشان داد تیمار-های آزمایش، طول ساقه و وزن خشک گیاه را در مقایسه با تیمار شاهد به طور معنی داری (05/0P≤) افزایش دادند. همچنین نتایج بدست آمده نشان داد که با افزایش غلظت کادمیوم در خاک از غلظت کلروفیل a،b و میزان نسبی آب برگ (RWC) به طور معنی داری) 05/0P≤) کاسته شد. با اینحال در گیاهان تلقیح شده با ریزجانداران محرک رشد افزایش قابل توجهی در کلروفیل a،b و RWC مشاهده شد. مقدار کربوهیدرات های محلول و پرولین تحت تنش آلودگی، در گیاهان باکتریایی و قارچی نسبت به گیاهان شاهد به طور معنی داری افزایش یافت. همچنین درصد همزیستی میکوریزی با افزایش کادمیوم در خاک به طور معنی داری (73% نسبت به Cd0) کاهش یافت. چنین استنباط می گردد که در شرایط تنش فلزات سنگین می توان از ریزجانداران محرک رشد بعنوان افزاینده های رشد گیاه بهره برد.

    کلیدواژگان: باکتری های محرک رشد گیاه، پرولین، قارچ ریشه های آربوسکولار، کادمیوم، کلروفیل
  • سید رسول حسینی، شاهین اوستان*، ناصر علی اصغرزاد، نصرت الله نجفی صفحه 31

    اکسایش Cr(III) به Cr(VI) در خاک سبب افزایش تحرک کروم و خطرات زیست محیطی ناشی از آن می شود. لذا، بررسی عوامل موثر بر این واکنش حائز اهمیت است. در این تحقیق اثر pH، غلظت کروم و ماهیت محلول زمینه بر اکسایش کروم در تعدادی از خاک های شمال و شمال غرب کشور مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج نشان داد که اکسایش Cr(III) به Cr(VI) در محیط نیتراتی با افزایش pH از 3 به 5 افزایش یافت ولی در محیط کلرایدی بیشترین اکسایش در 4pH= انجام شد. با افزایش غلظت کروم، درصدCr(VI) تولید شده در محیط کلرایدی کاهش یافت ولی در محیط نیتراتی تقریبا ثابت ماند. اکسایش Cr(III) به Cr(VI) با زمان در محیط کلرایدی روند صعودی داشت ولی در محیط نیتراتی در 30 دقیقه یا قبل از آن به حداکثر رسید. این بررسی نشان داد که مقدارCr(VI) تولید شده در محیط نیتراتی با هیچ یک از ویژگی های عمومی خاک های مورد بررسی رابطه معنی داری نداشت ولی در محیط کلرایدی با مقدار منگنز به سهولت قابل کاهش رابطه مثبت معنی دار داشت. همچنین مطالعات سینتیکی نشان داد که معادله پخش سهموی بهترین برازش را به داده های سینتیکی اکسایش Cr(III) به Cr(VI) یافت.

  • غلامعباس اکبری، مهدی قورچیانی، حسین علی علیخانی، ایرج الله دادی، مهدی زارعی صفحه 51
    به منظور بررسی تاثیر کود زیستی و شیمیایی فسفر بر روند شاخص های رشد، عملکرد زیستی و عملکرد دانه ذرت تحت شرایط کم آبیاری در منطقه کرج، آزمایشی به صورت کرت های دو بار خرد شده در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار اجرا شد. تیمارهای آزمایشی شامل آبیاری (آبیاری کامل و کم آبیاری) در کرت های اصلی، کود زیستی فسفاته (کاربرد توام باکتری سودوموناس فلورسنس و قارچ میکوریز، کاربرد قارچ میکوریز، کاربرد باکتری سودوموناس فلورسنس و شاهد) در کرت های فرعی و کود شیمیایی فسفر (سوپر فسفات تریپل، سنگ فسفات و شاهد) در کرت های فرعی فرعی بودند. نتایج آزمایش نشان داد که حداکثر شاخص سطح برگ معادل 9/3 با 1350 درجه روز رشد و سرعت رشد محصول معادل 4/3 گرم بر مترمربع بر درجه روز رشد پس از 1150 درجه روز از تیمار کاربرد توام قارچ میکوریز آربسکولار و باکتری سودوموناس فلورسنس در شرایط آبیاری کامل بدست آمد. در کل، کاربرد قارچ میکوریز آربسکولار و باکتری سودوموناس فلورسنس نسبت به شاهد باعث افزایش شاخص سطح برگ، سرعت رشد محصول، سرعت رشد نسبی و در نهایت عملکرد زیستی و عملکرد دانه ذرت در هر دو شرایط آبیاری کامل و کم آبیاری گشت. همچنین کاربرد توام قارچ و باکتری به ترتیب باعث افزایش 1/5 و 7/11 درصدی شاخص سطح برگ و سرعت رشد محصول در شرایط مصرف سوپرفسفات تریپل نسبت به سنگ فسفات گشت. عملکرد دانه و عملکرد زیستی نیز به ترتیب به میزان 15 و 6/13 درصد، در کاربرد توام قارچ میکوریز و باکتری سودوموناس فلورسنس همراه با مصرف سوپر فسفات تریپل نسبت به تیمار کاربرد توام این ریزجانداران همراه با مصرف سنگ فسفات بیشتر بود. در کل نتایج این آزمایش نشان داد که کاربرد قارچ میکوریز آربسکولار و باکتری سودوموناس فلورسنس باعث کاهش اثرات منفی ناشی از تنش رطوبتی بر صفات مورد بررسی گردید. همچنین کاربرد این ریزجانداران در تلفیق با کودهای شیمیایی فسفر منجر به افزایش شاخص های رشد و عملکرد دانه و کاهش مصرف کودهای شیمیایی فسفر گردید.
    کلیدواژگان: ذرت، سنگ فسفات، سودوموناس فلورسنس، کم آبیاری، میکوریز
  • فریناز شجاع، فرزین سلماسی، داود فرسادی زاده، امیر حسین ناظمی، علی اشرف صدر الدینی صفحه 69
    در این تحقیق عرض و ارتفاع پله ها و همچنین شیب و ارتفاع سرریز به عنوان پارامتر متغیر در نظر گرفته شد و سعی گردید روشی جامع برای طراحی بهینه سرریزهای پلکانی ارائه شود. بدین منظور یک برنامه کلی در محیط برنامه نویسی Matlab نوشته شد. در این برنامه، برای بهینه-سازی از الگوریتم ژنتیک استفاده شد. یک سرریز پلکانی با ابعاد بهینه، به جای سرریز صاف سد مخزنی ساروق واقع در استان آذربایجان غربی طراحی گردید. نتایج نشان داد که سرریز پلکانی منجر به افزایش استهلاک انرژی و کاهش ابعاد مستهلک کننده انرژی در پایین دست گردیده است. همچنین به ازای دبی ثابت و شیب های مختلف، تغییرات ارتفاع بهینه پله ها نامحسوس بوده است. تحلیل حساسیت تابع هدف نشان داد که استهلاک نسبی انرژی بر روی سرریز پلکانی به ازای دبی ثابت، مستقل از ارتفاع بهینه پله ها بوده و با افزایش شیب سرریز کاهش می یابد. همچنین به ازای شیب های ثابت، افزایش دبی جریان منجر به کاهش استهلاک نسبی انرژی و افزایش ارتفاع بهینه پله ها می شود. نتایج نشان می دهند که به ازای شیب 3/11 درصد و دبی جریان 422 متر مکعب بر ثانیه، ارتفاع مناسب پله ها 6/1 متر و استهلاک نسبی انرژی 4/60 درصد بدست می آید. به ازای همان شیب ولی دبی جریان 9/776 متر مکعب بر ثانیه (دبی طرح)، ارتفاع مناسب پله ها 25/2 متر و استهلاک نسبی انرژی 7/43 درصد بدست می آید.
    کلیدواژگان: استهلاک انرژی، الگوریتم ژنتیک، بهینه سازی، سرریز پلکانی، Matlab
  • شراره محمودی نیا، میترا جوان*، افشین اقبال زاده صفحه 85

    سرریزهای جانبی از انواع سازه های هیدرولیکی می باشند که در انحراف آب اضافی در سیستم های جمع آوری فاضلاب شهری و همچنین در شبکه-های آبیاری و زهکشی به عنوان تنظیم کننده سطح آب به کار برده می-شوند. در تحقیق حاضر با استفاده از نرم افزار فلوئنت الگوی جریان و سطح آزاد آب در یک کانال همراه با سرریز جانبی لبه تیز با بهره گیری از مدل آشفتگی RSM و روش VOF شبیه سازی شده است. مقایسه تغییرات طولی تراز سطح آب و دبی عبوری از کانال اصلی شبیه سازی شده با نتایج آزمایشگاهی نشان دهنده قابلیت مدل عددی در شبیه سازی الگوی جریان از روی سرریزهای جانبی می باشد. با مقایسه الگوهای جریان عبوری از روی سرریز جانبی در بیشترین و کمترین نسبت آبگیری مشخص گردید که فاصله صفحه تقسیم جریان از دیواره سمت آبگیر در عمق تغییر می نماید. همچنین اندازه و محل قرار گیری جریان گردابه ای سه بعدی تشکیل شده، متاثر از نسبت آبگیری سرریز جانبی است.

    کلیدواژگان: سرریز جانبی، سطح آزاد، شبیه سازی عددی، فلوئنت
  • نسیم فاضل مدرس، فائقه نیازی، حامد مفید، احمد فاخری فرد صفحه 103
    برآورد رواناب یکی از موضوعات اصلی هیدرولوژیست ها در طراحی -های هیدرولوژیکی و برنامه ریزی های مدیریت منابع آبی می باشد. در بین روش های متعدد ارائه شده برای پیش بینی سیلاب ناشی از یک رگبار، هیدروگراف های واحد بطور گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرند. در این میان استفاده از روش های ژئومورفولوژی برای محاسبه رواناب که خصوصیات بارش و حوضه را در برآورد سیلاب در نظر می گیرند، دید واقع بینانه تری از رفتار حوضه بدست می دهد. ارتباط بین پارامترهای هیدروگراف های واحد مصنوعی و خصوصیات ژئومورفولوژی حوضه امکان گسترش استفاده از این مدل ها را در حوضه های فاقد آمار نیز فراهم می کند. در این مطالعه هیدروگراف‎های واحد حوضه با به کار بردن مدل هیدروگراف واحد ژئومورفولوژی مخزن (GUHR)، مدل نش (NASH) و مدل هیبرید برای چهار رویداد بارش- رواناب در حوضه کمانج علیا در استان آذربایجان شرقی به دست آمد. مقایسه نتایج حاصل با هیدروگراف های واحد مشاهداتی با استفاده از پنج معیار خطا (ضریب تعیین، معیار نش – ساتکلیف، خطای حجم، خطای دبی اوج و زمان رسیدن به اوج) نشان می‎دهد هر سه مدل هیدروگراف‎های واحد را با دقت قابل قبولی برآورد می‎کنند. طبق نتایج بدست آمده هر سه روش مقدار دبی اوج کمتری را نسبت به مقادیر متناظر مشاهده ای شبیه‎سازی می کنند. اما در کل مدل GUHR مقدار دبی اوج و زمان رسیدن به دبی اوج را بهتر شبیه‎سازی می نماید.
    کلیدواژگان: بارش، رواناب، حوضه کمانج علیا، مدل هیبرید، مدل نش، هیدروگراف واحد ژئومورفولوژی مخزن (GUHR)، هیدروگراف واحد لحظه، ای
  • الهام ملک زاده، حسینعلی علیخانی، غلامرضا ثواقبی فیروزآبادی، مهدی زارعی صفحه 117
    پژوهشی به منظور بررسی اثر تلقیح همزمان و جداگانه گیاه ذرت با باکتری باسیلوس میکوئدس و قارچ گلوموس موسه، هر دو بومی مناطق آلوده به فلزات سنگین، بر رشد، جذب کادمیوم، فسفر، آهن، روی و منگنز در خاک آلوده به کادمیوم (0، 100 و 200 میلی گرم بر کیلوگرم) انجام پذیرفت. در سطح صفر و 100 میلی گرم بر کیلوگرم کادمیوم، بهبود رشد گیاه و پتانسیل همزیستی (کلنیزاسیون میکوریزی ریشه و تعداد اسپور در خاک)، افزایش جذب عناصر غذایی فسفر، آهن، روی و منگنز اندام هوایی، کاهش غلظت و جذب کادمیوم به اندام هوایی و ریشه در مایه زنی مشترک باسیلوس میکوئدس و گلوموس موسه نسبت به گیاهان مایه زنی شده با باسیلوس میکوئدس مشاهده گردید. در سطح 200 میلی گرم بر کیلوگرم کادمیوم، گیاهان مایه زنی شده با گلوموس موسه، موثرترین تیمار در بهبود رشد گیاه و جذب عناصرغذایی بودند و مایه زنی مشترک باسیلوس میکوئدس با گلوموس موسه به ترتیب منجر به افزایش و کاهش جذب کادمیوم به ریشه و اندام هوایی در مقایسه با گیاهان میکوریزی شده با گلوموس موسه گردید. با افزایش سطح کادمیوم، گیاهان میکوریزی شده با گلوموس موسه، زیتوده، کلنیزاسیون میکوریزی ریشه، غلظت و جذب عناصر غذایی فسفر، آهن، روی و منگنز، جذب کادمیوم به اندام هوایی و ریشه بیشتری نسبت به گیاه شاهد داشتند. در سطح 100 و 200 میلی گرم بر کیلوگرم کادمیوم، به ترتیب تیمار شاهد و گلوموس موسه موثرترین تیمار در جذب گیاهی کادمیوم بودند.
    کلیدواژگان: باسیلوس میکوئدس، ذرت، عناصر غذایی، کادمیوم، گلوموس موسه
  • علی اصغر جعفرزاده، طرلان شیخاوندی، ویدا منتخبی کلجاهی، محمدرضا نیشابوری، شکرالله اصغری صفحه 135
    مطالعات میکروموفولوژیک در رابطه با اندازه خاکدانه ها، منافذ و نحوه توزیع آنها می تواند اطلاعات دقیق از ساختمان خاک را فراهم کرده و تفسیر رفتار خاک را تسهیل نماید. هدف از این تحقیق، بررسی اثر کاربرد مواد اصلاح کننده طبیعی (ورمی کمپوست و کود دامی پوسیده) بر خصوصیات میکرومرفولوژیک خاک می باشد که شامل الگوی توزیع اندازه منافذ خاک، خاکدانه ها، تخلخل کل و ساختمان (ریزساختار) در یک خاک لوم شنی می باشد. در این مطالعه فرض بر افزایش خاکدانه سازی و تخلخل بر اثر کاهش نسبی منافذ میکرو و ماکرو نسبت به مزو و بهبود ساختمان خاک در مقایسه با تیمار شاهد می باشد. بدین منظور نمونه ها از ستون های خاک (لوله های PVC) با تیمارهای مختلف (خاک مخلوط شده با مقادیر متفاوت ورمی کمپوست و کود دامی پوسیده و تحت زمان های مختلف انکوباسیون 30 و 180 روزه و در رطوبت (FC 75/0) توسط جعبه های کوبیانا به ابعاد 6×4×3 سانتی متر از قسمت بالایی 30-0 سانتی متری لوله ها تهیه گردید. پس از هوا خشک شدن، نمونه ها بوسیله رزین و سخت کننده، سفت و سخت گردیده و از آن ها مقاطع نازک تهیه و با میکروسکوب پلاریزان مورد مطالعه قرار گرفتند. بر اساس نتایج بدست آمده توسعه یافتگی ساختمان بویژه در سطح دوم هر دو اصلاح کننده (به ترتیب برای ورمی کمپوست و کود دامی پوسیده 5 و25 گرم در کیلوگرم خاک خشک) و زمان انکوباسیون 180 روز مشاهده شد که تاثیر قابل توجهی را بر خاکدانه سازی داشته و خاکدانه های درشت و کاملا توسعه یافته را بوجود آورده اند. هر دو اصلاح کننده آلی، منافذ مزو و ماکرو را افزایش داده که در سطح دوم و زمان انکوباسیون 180 روز این تغییرات چشمگیر می باشد.
    کلیدواژگان: اصلاح کننده آلی، تخلخل کل، توزیع اندازه منافذ، خاکدانه سازی، ساختمان خاک، میکرومرفولوژی
  • هیمن نادر، احمد علی کیخا، محمود صبوحی صابونی صفحه 147
    در سال های اخیر ابزارهای فنی به منظور مدل سازی مسائل منابع آب پیشرفت شایانی از خود نشان داده اند. در این میان فرآیند تصمیم گیری چند معیاره برای حل مسائل مدیریت آب مفید واقع شده است. تحلیل سلسله مراتبی فازی شکل توسعه یافته سلسله مراتبی سنتی بوده که تمامی مقایسات را در فالب منطق فازی بررسی می کند. در این مطالعه ساختار سلسله مراتبی جهت تعیین اولویت تخصیص آب سد مهاباد به استفاده کنندگان از آب سد با اهداف متفاوت طراحی شد. در این ساختار سه معیار و شش زیر معیار برای شش گزینه استفاده از سد در نظر گرفته شد. نتایج نشان داد که معیار اقتصادی با وزن جزیی 45/0 نسبت به دو معیار دیگر بیشترین اهمیت را دارد. افزون برآن تخصیص آب به بخش کشاورزی با وزن نهایی 356/0 در اولویت اول و شرب شهری، تفریحی- زیست محیطی، تولید برق و کنترل سیلاب به ترتیب در الویت های دیگر قرار گرفتند.
    کلیدواژگان: تحلیل سلسله مراتبی، تخصیص آب، سد مهاباد، منطق فازی
  • محمدرضا نیشابوری، معصومه میرزاجانی، شاهین اوستان صفحه 161
    نمایه های متفاوتی نظیر پایداری خاکدانه ها در آب (WAS)، میانگین وزنی قطر خاکدانه در شرایط خیس شدن سریع (MWDf) و رس قابل پراکنش (DC) برای توصیف پایداری خاکدانه ارایه شده اند. پلی اکریل آمید (PAM) در اصلاح ساختمان خاک به طور گسترده به کار رفته است. از اهداف این پژوهش، بررسی استمرار تاثیر PAM بر نمایه های ذکر شده در دو نوع خاک ریز و متوسط بافت بود. آزمایش به صورت گلدانی با سه تیمار شامل پلی اکریل آمید آنیونی(P) در سه سطح 0، 10 و 30 میلی گرم بر کیلوگرم خاک، ماده آلی (OM) به صورت کود دامی پوسیده در دو سطح 0 و 5 درصد وزنی و چرخه تر و خشک شدن (N) در پنج سطح به تعداد 1، 3، 5، 10 و 15 مرتبه اجرا شد. تغییرات متوسط رطوبت در گلدانها در هر چرخه بینFC (معادلkPa 25) و FC 5/0 متغیر بود. آزمایش به صورت فاکتوریل 5×3×2 در قالب طرح بلوکهای کامل تصادفی در سه تکرار انجام شد. خاک گلدانها در شرایط آزمایشگاه در دمای حدود 25-22 درجه سلسیوس نگهداری شدند. بیشترین مقدار WAS و MWDf در هر دو خاک مربوط به سطح 5% ماده آلی و30 میلی گرم PAM بر کیلوگرم بود. در سطوح یاد شده در مقایسه با شاهد (PAM و ماده آلی صفر)WAS نزدیک به 28/3 برابر در خاک لوم شنی و 4/2 برابر در خاک لوم رسی افزایش داشت. اوج تاثیر PAM در خاک متوسط بافت پس از سه مرتبه اعمال چرخه تر و خشک شدن ظاهر شد و طی چرخه های بعدی کاهش یافت. تاثیر PAM بر WAS و MWDf در خاک ریز بافت تا چرخه پانزدهم به طور خطی بالا رفت و کاهش نداشت. تاثیرپذیری DC از PAM در جهت عکس WAS و MWDf بود. ماده PAM به عنوان یک اصلاح کننده کارایی بالایی در بهبودی پایداری خاکدانه ها در هر دو خاک از خود نشان داد.
    کلیدواژگان: پایداری خاکدانه، پلی اکریل آمید (PAM)، چرخه تر و خشک، ماده آلی، نمایه های پایداری ساختمان
  • حمیدرضا فولادمند، علی اکبر زرین بال، ابراهیم زارع صفحه 173
    استفاده از سیستم آبیاری قطره ای نواری سطحی منجر به افزایش راندمان آبیاری شده و راهکاری مناسب برای مقابله با مشکلات کم آبی است. لیکن کاربرد این روش نیازمند انجام تجزیه و تحلیل های اقتصادی است. در این تحقیق در یک مزرعه آزمایشی در منطقه مرودشت در استان فارس در تابستان سال 1388 اقدام به کشت ذرت گردید و از سیستم آبیاری قطره ای نواری سطحی استفاده شد. آزمایش به صورت طرح کرت های خرد شده در قالب بلوک های کامل تصادفی در سه تکرار انجام شد. کرت اصلی شامل سه فاصله 60، 70 و 75 سانتی متری نوارهای آبیاری و کرت فرعی شامل آبیاری کامل و یک در میان بود. در پایان فصل رشد عملکرد هر یک از تیمارها اندازه گیری شد و از روش بودجه بندی جزئی برای ارزیابی اقتصادی تیمارها استفاده شد. نتایج نشان داد که تیمار 60 سانتی متر با آبیاری یک در میان اقتصادی ترین حالت برای کشت ذرت با سیستم آبیاری قطره ای نواری در منطقه مورد مطالعه می باشد.
    کلیدواژگان: آبیاری قطره ای نواری سطحی، بودجه بندی جزئی، ذرت، مرودشت
  • فریبا عبدالهی، شکرالله اصغری، ناصر علی اصغرزاد صفحه 185
    لجن فاضلاب در سال های اخیر در بسیاری از کشورها به عنوان یک کود آلی ارزان قیمت و غنی از عناصر غذایی از اهمیت قابل توجهی برخوردار گردیده است. هدف این تحقیق بررسی تاثیر لجن بیولوژیک کارخانه پتروشیمی تبریز بر برخی شاخص های بیوشیمیایی و شیمیایی و نیز تغییرات آنها با زمان در یک خاک آهکی منتخب از مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه محقق اردبیلی بود. آزمایش گلخانه ای به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار به ترتیب در شرایط دمایی و رطوبتی 4 ± 22 درجه سلسیوس و 75 درصد رطوبت ظرفیت مزرعه ای خاک در مدت 6 ماه اجرا گردید. فاکتور اول مقادیر لجن شامل صفر، 25، 50، 75 و 100 تن در هکتار و فاکتور دوم زمان های انکوباسیون شامل 30، 90 و 180 روز بودند. نتایج نشان داد که در کلیه مقادیر مصرفی لجن، متوسط تعداد کل میکروارگانیسم ها، تنفس تحریک شده با بستره، هدایت الکتریکی، کربوهیدرات قابل عصاره گیری با آب داغ و درصد نیتروژن کل به ترتیب حدود 23، 53، 105، 58 و 138 درصد نسبت به شاهد به طور معنی دار افزایش یافتند. همچنین اثر زمان انکوباسیون بر کلیه پارامترها بجز جمعیت کل میکروارگانیسم ها، در سطح احتمال یک درصد معنی دار گردید. مقادیر کربوهیدرات و نیتروژن در تیمارهای لجن به طور معنی دار در زمان 180 روز نسبت به 30 روز افزایش یافت.
    کلیدواژگان: خاک آهکی، زمان انکوباسیون، شاخص های بیوشیمیایی، لجن پتروشیمی تبریز
  • حمید دارابی، کریم سلیمانی، کاکا شاهدی، میرحسن میریعقوب زاده صفحه 199
    آنالیز مورفومتریک توصیفی کمی از ویژگی های هندسی حوضه آبخیز را به منظور درک بهتر شرایط مورفولوژیکی فراهم می کند. این ویژگی ها در حوضه های فاقد آمار مهمترین نقش را در برآوردهای هیدرولوژی دارند. تعیین و تشخیص شباهت بین زیرحوضه های آبخیز فاقد آمار، با ویژگی های مورفولوژیک مشابه، کمک می کند که عملیات حفاظت آب و خاک به عنوان روشی برای اجرای هماهنگ در بین زیرحوضه ها انجام شود. در تحقیق حاضر، تکنیک های خوشه بندی چند میانگینی یا (KCA) و روش سلسله مراتبی یا (HCA) با هدف طبقه بندی 24 زیرحوضه در گروه های همگن، در حوضه آبخیز پل دوآب شازند با استفاده از 10 پارامتر مورفومتریک بکار رفتند. بدین منظور بعد از استخراج پارامترهای مورفومتریک ابتدا اقدام به استاندارد کردن داده ها شد و سپس به منظور تعیین تعداد خوشه های بهینه از شاخص دیویس- بولدین استفاده شد. با توجه به این شاخص تعداد 5 خوشه جهت طبقه بندی نهایی زیرحوضه ها تعیین گردید نتایج روش KCA نشان داد که تعداد اعضای خوشه های 1، 2، 3، 4 و 5 به ترتیب برابر با 3، 7، 3، 7 و 4 زیرحوضه می باشد. هم چنین نتایج روش HCA نیز نشان داد که تعداد اعضای خوشه های 1، 2، 3، 4 و 5 به ترتیب برابر با 3، 7، 2، 8 و 4 زیر حوضه می باشد. در نهایت مقایسه نتایج این دو تکنیک نشان داد که 23 زیرحوضه (95%) توسط هر دو تکنیک به طور مشترک بیان شده است.
    کلیدواژگان: پارامترهای مورفومتریک، حوضه آبخیز، طبقه بندی، HCA، _ KCA
|
  • F. Moradizadeh Kermani, Ma Ghorbani, Y. Dinpashoh, D. Farsadizadeh Page 1
    The application of chaos theory and genetic programming has been gained a special attention in hydrology by abilities of these two models. In this study, a daily streamflow series with 30 years records of Lighvan River has been studied using these models. First in chaos theory, possibility of the existence of deterministic chaos in the daily streamflow series has been investigated by employing the correlation dimension method and after determination of the necessary parameters for reconstruction of phase space; daily streamflow is predicted by the use of local prediction method. To reconstruct the data pertaining to phase space, the time delay and embedding dimension are needed. For this purpose, autocorrelation function and algorithm of false nearest neighbors have been used and the amount of the obtained correlation dimension expresses chaotic behavior in the time series under investigation. Finally, local prediction method was used for prediction of the daily discharge and the results illustrate acceptable accuracy of this theory. The genetic programming has been used for daily discharge modeling and the best input pattern consists of antecedent discharge with four time lags has also been selected. The obtained correlation coefficient being equal to 0.926 from local prediction method and 0.931 from genetic programming indicate good accuracy and similar results obtained from both methods for streamflow prediction. Thus, according to the obtained results, both methods can be used for streamflow prediction and modeling.
    Keywords: Chaos theory, Genetic Programming, Lighvan, Local prediction, Streamflow
  • S. Kazemalilou, Mh Rasouli, Sadaghiani Page 17

    Plant growth promoting microorganisms enhance plant growth and yield by virtue of direct and indirect mechanisms. In this study the effects of plant growth promoting rhizobacteria (PGPR) and arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) on plant height, yield, chlorophyll a, b, relative water content (RWC), carbohydrate and proline content of Hyoscyamus plant were evaluated. The soil was polluted with different concentrations of cadmium (0, 10, 30 and 100 mg kg-1 soil), and experiment was done in a factorial with randomized complete block design with three levels of microbial inoculation including fluorescent Pseudomonads as PGPR (P. putida, P. fluorescence and P. aeruginosa), fungal inoculation with Glomus species as AMF (G. mosseae, G. intraradices and G. fasciculatum) and control condition (no inoculation). The results indicated that the experiment treatments increased significantly (P≤ 0.05) plant height, shoot dry weight compared to control condition. Furthermore, as cadmium concentration raised in soil the contents of chlorophyll a, chlorophyll b, and relative water significantly decreased. However, plants inoculated with PGPR and AMF showed considerable amount of chlorophyll a, b as well as RWC. Under Cd contamination, the contents of soluble sugar and proline increased in inoculated plants in comparison to control plants. Cd addition also significantly decreased (73% compared to Cd0) mycorrhizal root colonization. It is concluded that at the presence of Cd, inoculation with PGPR and AMF could sustain and promote plant growth.

    Keywords: AMF, Cadmium, Carbohydrate, Chlorophyll, PGPR, Proline
  • S. R Hosseini, S. Oustan, N. Aliasgharzad, N. Najafi Page 31

    The oxidation of Cr(III) to Cr(VI) in soils causes an increase in chromium mobility and subsequent environmental risks. In this research the influence of pH, Cr(III) concentration and the nature of background solution on chromium oxidation in some soils of north and north-west of Iran were investigated. The results showed that oxidation of Cr(III) to Cr(VI) in nitrate medium increased with increasing pH from 3 to 5, whereas such oxidation in chloride medium became greatest at pH=4. With increasing chromium concentration, percentage of Cr(VI) production decreased in chloride medium and was nearly constant in nitrate media. Oxidation of Cr(III) to Cr(VI) in chloride medium showed a rising increase during the experiment, whereas such oxidation reached a maximum during 30 minutes or earlier in nitrate medium. According to the results, the amount of Cr(VI) production in nitrate medium showed no relation with any general properties of the soils. However, the amount of Cr(VI) production in chloride medium was positively related to easily reducible manganese in the soils. Also, kinetics studies showed that parabolic diffusion equation was best fitted to the data of the oxidation of Cr(III) to Cr(VI).

    Keywords: Chloride, Chromium, Easily reducible manganese, Nitrate
  • Gh Akbari, M. Ghorchiani, Ha Alikhani, I. Allahdadi, M. Zarei Page 51
    In order to study the effect of biological and chemical phosphate fertilizers on growth trend, physiologic indices and biological and grain yield of maize under deficit irrigation conditions in Karaj region, an experiment was conducted as split-split plot arrangement based on randomized complete blocks design with three replications. The experiment treatments were included: irrigation (full and deficit irrigation), phosphate biological fertilizer (co-application of mycorrhizal fungi and Pseudomonas fluorescens bacteria, application of Pseudomonas fluorescens bacteria, application of mycorrhizal fungi and control) and chemical phosphate fertilizer (optimized consumption of triple superphosphate, consumption of rock phosphate and control). The results showed that the maximum leaf area index was equal to 3.9 with 1350 GDD and maximum crop growth rate was equal to 3.4 g m-2 with 1150 GDD obtained with co-application of mycorrhizal fungi and Pseudomonas fluorescens bacteria treatment under full irrigation condition. Application of mycorrhizal fungi and Pseudomonas fluorescens bacteria compared to the control treatment increased leaf area index, crop growth rate, relative growth rate and biological and grain yield of maize under both full and deficit irrigation conditions. The co- inoculation of seeds with fungi and bacteria increased 5.13 and 11.76 percent leaf area index and crop growth rate in terms of the optimized consumption of triple superphosphate than rock phosphate, respectively. Grain yield and biological yield at co-application of AM fungi and Pseudomonas fluorescens along with optimum consumption of triple superphosphate were also higher by 15% and 13.6%, respectively, than application of microbial inoculants along with consumption of rock phosphate. Overally, results of this experiment showed that application of mycorrhizal fungi and Pseudomonas fluorescens bacteria reduced negative effects of stress on investigated traits. Application of microorganisms along with balanced consumption of phosphorus chemical fertilizers also increased growth indices and grain yield and reduced consumption of phosphorus chemical fertilizers.
    Keywords: Deficit irrigation, Maize, Mycorrhiza, Pseudomonas fluorescens, Rock phosphate
  • F. Shoja, F. Salmasi, D. Farsadizadeh, Ah Nazemi, Aa Sadraddini Page 69
    In the present study, the width and height of steps, also the slope and height of spillways are considered as varied parameters, and has been tried to represent a comprehensive method for optimal designing of stepped spillways. For this reason, a complete program has been written in Matlab programming environment. In this program, Genetic Algorithm has been used for optimization. A stepped spillway with optimized dimensions was designed instead of a smooth spillway of Saroogh Reservoir Dam, which is located in West Azarbaijan province. The results showed that the replaced stepped spillway led to increase the energy dissipation and declined the dimensions of energy dissipator at toe of the stepped spillway. Also, for a constant discharge and varying slope, the variation of optimum height of steps was negligible. The sensitivity analysis of objective function showed that the relative energy dissipation on the stepped spillway for a constant discharge was independent of optimum height of steps and it was decreasing by increasing the slope of spillway. Also, increasing the discharge led to decrease the energy dissipation and increased the optimum height of steps for a constant slope. Results show with the slope 11.3 (%) and discharge 422 m3/s, the proper step height is 1.6 m and energy dissipation is 60.42 (%). With the same slope but discharge 776.9 m3/s (design discharge), proper step height is 2.25 m and energy dissipation is 43.7 (%).
    Keywords: Energy dissipation, Genetic Algorithm, Matlab, Optimization, Stepped spillway
  • Sh Mahmodinia, M. Javan, A. Eghbalzadeh Page 85

    Side weirs are flow diversion devices which are widely used in irrigation and drainage systems as a head regulator of distributaries, land drainage and urban sewage systems. In this research, flow pattern and free surface of water in a channel with a sharp crested side -weir is simulated by using FLUENT software. The volume of fluid (VOF) scheme and RSM turbulence model are used for numerical simulation of the turbulent free surface flow. Comparison between numerical results and laboratory measurements of water surface profile and channel discharge show that the model can predict the flow pattern over side weir with reasonable accuracy. By comparing flow patterns over a side-weir within the maximum and minimum discharge ratio it was revealed that, distance of the dividing stream surface from left wall varies in depth. Also size and location of 3D vortex flow is dependent on discharge ratio of side-weir.

    Keywords: FLUENT, Free surface, Numerical simulation, Side, weir
  • N. Fazelmodarres, F. Niazi, H. Mofid, A. Fakherifard Page 103
    Runoff estimation is almost one of the main concerns of hydrologists, water resources managers and planners. Unit hydrograph models are the most popular and widely used tools to model the rainfall-runoff process. Ralating Synthetic Unit Hydrograph models to watershed geomorphologic properties can provide a reasonable representation of runoff estimation by considering both rainfall and watershed characteristics and extend the usage of SUH models in ungauged catchments. This study evaluates three conceptual reservoir based rainfall-runoff models including Geomorphologic unit hydrograph reservoir (GUHR), NASH and HYBRID models for four rainfall-runoff events in Kamanaj Olia watershed located in eastern Azerbayjan province. Comparison of resulted and observed unit hydrographs using five error criteria;(coefficient of determination, Nash- Sutcliffe, error in volume of hydrograph, error in peak flow and time to peak) indicated desirable accuracy estimation through all three models. All three models computed peak flows smaller than those of observed, but generally GUHR model simulated peak flows and time to peaks better than others.
    Keywords: GUHR, HYBRID model, Kamanaj Olia basin, Nash model, Rainfall, Runoff
  • E. Malekzadeh, Ha Alikhani, Gh R. Savaghebi Firoozabadi, M. Zarei Page 117
    This research was conducted to evaluate the effects of single and co-inoculation of maize plant (Zea mays L.) with Bacillus mycoides and Glomus mosseae, both indigenous to the contaminated areas, on the growth, and nutrients (P, Fe, Zn and Mn) and cadmium uptake in the soil polluted with Cd (0, 100 and 200 mg/kg). At the levels of 0 and 100 Cd(mg/kg) there were observed the improvement of plant growth and symbiosis potential (root colonization and soil spore numbers), the increase of shoot nutrients (P, Fe, Zn and Mn) uptake and the decrease of Cd concentration and uptake in root and shoot of plants co-inoculated with B. mycoides and G. mosseae in comparsion with single inoculation of plant with B. mycoides. At the level of 200 Cd (mg/kg), plants inoculation with G. mosseae was the most effective treatment in plant growth improvement and nutrients uptake. Co-inoculation of plants with B. mycoides and G. mosseae increased and decreased root and shoot Cd uptake respectively compared to the plants colonized with G. mosseae. As the levels of Cd increased, plants colonized with Glomus mosseae had higher amount of biomass, root colonization, shoot P, Fe, Zn and Mn concentration and uptake, and Cd uptake of shoot and root than those of the control plants. At levels of 100 and 200 Cd (mg/kg), the most effective treatments in Cd uptake of the plant were control and inoculated treatments wtith G. mosseae respectively.
    Keywords: Bacillus mycoides, Cadmium, G. mosseae, Maize, Nutrients uptake
  • Aa Jafarzadeh, T. Shaikhavandi, V. Montakhabi Mr Neyshabouri, Sh Asghari Page 135
    Micromorphological observations on aggregates size, pores and their distribution can provide precise expression of soil structure and simplify the interpretation of soil behavior. This research aim was to study the effect of two natural organic conditioners (vermicompost and manure) on soil micromorphological characteristics such as pore and aggregates size distributions, total porosity and microstructure in a sandy loam soil. In this study it was assumed that the aggregation and porosity increase due to reduction in macro and micropores portion with respect to mesopores in soil, and the structure of the soil improves comparing with the control treatment. Soil sampling has been done by Kubina boxes (3×4×6 cm) in 0-30 centimeters of topsoil of soil columns treated by two conditioners and incubated during 30 or 180 days at 0.75Fc. All samples were impregnated with resin and hardener after drying and then thin sections were prepared and finally studied with polarizing microscope. Based on the obtained results, structure development by both conditioners especially at the second application rate (5 & 25 g/kg dry soil for vermicompost and manure, respectively) and 180 days of incubation was observed that had remarkable effect on aggregation and caused large and highly developed aggregates. Both organic conditioners increased meso and macropores conspicuously at the second application rate and 180 days of incubation.
    Keywords: Aggregation, Micromorphology, Organic conditioner, Pore size distribution, Soil structure, Total porosity
  • H. Nader, Aa Keikha, M. Sabouhi Sabouni Page 147
    In recent years technical tools have shown great progress for modeling many problems of water resources. Multiple criteria decision-making process is a helpful tool to resolve water management issues. Fuzzy analytic hierarchy process is a developed form of conventional analytic hierarchy process that confirms all the comparisons in the form of fuzzy logic. In this study a hierarchical structure was designed to determine water allocation priorities of Mahabad Dam's for water users of the dam water with different purposes. In this structure three criteria and six subcriteria were considered for six alternatives of water use of the dam. Results showed that the economic criterion with local weight of 0.45 was the most important one. In addition the allocation of water to the agricultural sector with a global weight of 0.356 was the first priority and other priorities were urban drinking, recreation - environmental, power generation and flood control respectively.
    Keywords: Analytic Hierarchy Process, Fuzzy Logic, Mohabad dam, Water Allocation
  • Mr Neyshabouri, M. Mirzajani, Sh Oustan Page 161
    Several quantitative stability indices including wet aggregate stability (WAS), mean weight diameter under fast wetting (MWDf) and dispersible clay (DC) have been employed to evaluate soil structure stability. Polyacrylamide (PAM) and organic matter as soil conditioners are vastly used to improve soil structure. This project was carried out to study the effects of PAM and organic matter on aggregate stability of two sandy loam and clay loam soils. It was conducted in pot under greenhouse conditions with applying anionic PAM at three rates (0, 10, 30 mg kg-1), organic matter to form decomposed animal manure < 0.5 mm at two rates (0 and 5 % by weight) and cycles of wetting and drying at five rates (1, 3, 5, 10, 15) with moisture contents ranged from FC to about 1/2 FC. The pots were kept at 22 – 250C under laboratory condition. The experiment was conducted as a factorial based on randomized complete block design with three replications. Indices of WAS, MWDf and DC were measured after 1, 3, 5, 10 and 15 wetting and drying cycles in three replicates. Results showed that with 5 % OM and 30 mg kg-1 PAM, WAS increased about 3.28 times in sandy loam and nearly to 2.4 times in clay loam soil. The climax effect of PAM on WAS in sandy loam occurred after 3 cycles of wetting and drying and thereafter it gradually declined to about half. In the clay loam soil both WAS and MWDf steadily increased up to 15 cycles and never decreased. The effect of PAM on DC at both rates of PAM application was the reverse of WAS and MWDf. As an organic amendment, PAM appeared to have great ability in improving structure stability in both soils.
    Keywords: Aggregate stability, Organic matter, Polyacrylamide, Structure stability indices, Wetting, drying cycles
  • Hr Fooladmand, Aa Zarrinbal, E. Zare Page 173
    Surface drip irrigation system tends to improve irrigation efficiency, and this system is appropriate for solving the problems of water deficit. However, using this method needs economical analysis. In this study, in summer of the year 2009 at a selected field in Marvdasht region in Fars province, the surface drip irrigation system was used for cropping corn. The experiment was arranged in a split plot based on randomized complete block design with three replications. The main plot consisted of three drip tape spacing (60, 70 and 75 cm), and the subplot had two levels of irrigation (full and alternate). The crop yield of each treatment was measured at the end of the season, and the partial budgeting method was used for economical evaluation of the treatments. The results demonstrated that the treatment of 60 cm drip tape spacing with alternate irrigation was the most economical state for corn cropping with surface drip irrigation system in the study area.
    Keywords: Corn, Marvdasht, Partial budgeting, Surface drip tape irrigation
  • F. Abdollahi, Sh Asghari, N. Aliasgharzad Page 185
    Recently, sewage sludge as a cheap organic fertilizer and rich in nutrients has received considerable attention in many countries. The aim of this study was to determine the effects of Tabriz petrochemical factory’s biological sludge on some soil biochemical and chemical indices such as the number of microorganisms, substrate-induced respiration, electrical conductivity, hot water-soluble carbohydrates and total nitrogen as well as their temporal variations in a calcareous soil selected from Mohaghegh Ardabili University’s Research Station. The greenhouse experiment was done as a factorial randomized complete block design with three replicates. The first factor was the rates of applied sludge as 0 (control), 25, 50, 75 and 100 ton/ha of air dry soil and the second factor was the incubation times as 30, 90 and 180 days. Incubation of the treatments was done at 22±4 ◦C and 0.75 field capacity moisture for 6 months. The results indicated that the all rates of applied sludge significantly increased the average of number of microorganisms, substrate-induced respiration, electrical conductivity, hot water-soluble carbohydrates and the percentage of soil total nitrogen 23, 53, 105, 58 and 138% as respectively compared to the control. Also, the effect of incubation time on all parameters except for the number of microorganisms was significant. The rates of carbohydrate and nitrogen in sludge treatments significantly increased at 180 days rather than the 30 days.
    Keywords: Biochemical indices, Calcareous soil, Incubation time, Tabriz Petrochemical sludge
  • H. Darabi, K. Solaimani, K. Shahedi, M¬H Miryaghubzadeh Page 199
    Morphometric analysis provides a quantitative description of geometric characteristics in a watershed to understand its morphologic conditions. These characteristics play an important role to estimate hydrologic variables in ungauged watersheds. In such watersheds, determination of morphometric similarities among sub-watersheds helps to prioritize soil and water conservation measures. In this study multi-averaging clustering technique or K-means Cluster Analysis (KCA) and Hierarchical Cluster Analysis (HCA) have been used to classify 24 sub-watersheds in Pol-Doab Shazand watershed using 10 morphometric parameters. After extracting morphometric parameters data were standardized. To determine proper numbers of clusters, Davis-Bouldin Index was used. Considering this index, 5 clusters have been chosen to do final classification of the sub-watersheds. The Results show that number of sub-watersheds based on KCA technique is 3, 7, 3, 7 and 4 for clusters 1, 2, 3, 4 and 5, respectively. The results indicate that number of sub-watersheds based on HCA technique is 3, 7, 2, 8 and 4 for clusters 1, 2, 3, 4 and 5, respectively. Comparison of the results reveals that 23 sub-watersheds (95%) out of 24 can be classified based on both techniques of KCA and HCA.
    Keywords: Classification, HCA, KCA, Morphometric Parameters, Watershed