فهرست مطالب

حفاظت منابع آب و خاک - سال هفتم شماره 1 (پیاپی 25، پاییز 1396)

فصلنامه حفاظت منابع آب و خاک
سال هفتم شماره 1 (پیاپی 25، پاییز 1396)

  • تاریخ انتشار: 1396/09/01
  • تعداد عناوین: 9
|
  • مجید غلامحسینی، آیدین خدایی جوقان، فرهاد حبیب زاده، امیر قلاوند* صفحات 1-14
    به منظور بررسی تاثیر کاربرد زئولیت در مصرف تلفیقی با کودهای آلی و شیمیایی در سامانه های حاصل خیزی متداول تلفیقی و ارگانیک برعملکرد، اجزاء عملکرد و ویژگی های کیفی آفتابگردان(Helianthus annuus L.) ، آزمایشی مزرعه ای در سال زراعی 1390 اجرا شد. آزمایش در مزرعهی تحقیقاتی دانشکده ی کشاورزی دانشگاه تربیت مدرس و در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با 11 تیمار و سه تکرار اجرا گردید. تیمارها در سه دسته شیمیایی، آلی و تلفیقی با و بدون زئولیت مورد بررسی قرار گرفتند.
    نتایج نشان داد که تیمارهای مختلف کودی بر اکثر صفات مورد بررسی شامل عملکرد دانه و اجزای آن، عملکرد روغن و غلظت عناصر در برگ در سطح آماری یک درصد تاثیر معنی داری داشتند. حداکثر عملکرد دانه به عنوان مهم ترین صفت مورد بررسی از تیمار تامین50 درصد نیتروژن مورد نیاز گیاه از طریق کود دامی کمپوست شده زئولیتی همراه تامین 50 درصد از نیتروژن از طریق کود شیمیایی اوره به مقدار 2539 کیلوگرم در هکتار به دست آمد.
    در تمامی روش های تغذیه ای، کاربرد زئولیت نسبت به عدم مصرف آن سبب افزایش عملکرد روغن گردید. بیشترین مقدار عملکرد روغن از تیمار تامین 50% نیتروژن از طریق کمپوست دامی همراه با تامین 50% نیتروژن از طریق اوره و با کاربرد 9 تن در هکتار زئولیت (به میزان 1165 کیلوگرم بر هکتار) بهدست آمد. در نهایت می توان تامین نیتروژن مورد نیاز گیاه از طریق سیستم تلفیقی کود شیمیایی و دامی از منبع کمپوست زئولیتی را به عنوان تیمار برتر و گامی در راستای کاهش مصرف نهاده های شیمیایی و تحقق اهداف کشاورزی پایدار معرفی نمود.
    کلیدواژگان: آفتابگردان، حاصل خیزی خاک، زئولیت، کشاورزی پایدار، کمپوست کود دامی
  • علیرضا واعظی*، مژگان نوقان، مجید فرومدی صفحات 15-29
    رواناب عامل مهم فرساینده خاک است که تولید آن تحت تاثیر عوامل متعدد از جمله طول دامنه قرار می گیرد. آگاهی از این موضوع می تواند در برنامه ریزی حفاظت خاک بهویژه در کشتزارهای دیم سودمند باشد. هدف از این مطالعه تعیین اثر طول دامنه بر خصوصیات رواناب (حجم کل رواناب، رواناب در واحد سطح و ضریب رواناب) در منطقه نیمه خشک در شمال غرب ایران بود.
    برای این منظور، تعداد 22 کرت با طول های مختلف (1 تا 1/22 متر) با عرض یکسان بر اساس معادله جهانی هدررفت خاک در زمینی دیم با شیب یکنواخت 10 درصد احداث شدند. مشخصات رواناب تحت باران طبیعی برای یک دوره چهارده ماهه از فروردین 1394 تا خرداد 1395 اندازه گیری شد.
    نتایج نشان داد که تفاوتی معنیدار بین کرتها از نظر حجم کل رواناب تولید شده وجود داشت (001/0> p). هم چنین تولید رواناب در کرتهای تا طول 8 متر نیز متفاوت بود (01/0> p) با این حال کرت های با طول بزرگ تر (از 9 تا 1/22 متر) تفاوت معنی دار از نظر تولید رواناب نداشتند.
    به طور کلی رابطه ای معنی دار بین حجم رواناب و طول کرت (97/0R2 =) وجود داشت. ضریب رواناب طی رخدادهای بارندگی دچار تغییرات زیاد شد با این وجود رابطه ای بین ضریب رواناب و شدت بارندگی مشاهده نشد. رواناب در واحد سطح نیز با افزایش طول کرت تا طول 8 متر به شدت افزایش یافته و از آن پس دچار کاهش تدریجی شد. بر این اساس کرت با طول 8 متر را می توان کرتی مناسب برای مطالعات رواناب در کشتزارهای دیم در نظر گرفت.
    کلیدواژگان: رواناب در واحد سطح، حجم کل رواناب، ضریب رواناب، کرت فرسایشی
  • علی عباس افشاریان، ناذر عباسی*، امیر خسروجردی، حسین صدقی صفحات 31-48
    خاک های گچی به علت انحلال پذیری ذرات گچ موجود در آن ها در اثر تماس با آب، یکی از انواع خاک های مشکل آفرین می باشند. در این پژوهش اثر سه عامل درصد گچ، شیب هیدرولیکی وبافت خاک بر میزان انحلال گچ به صورت تحلیلی وآزمایشگاهی مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور ابتدا نمونه های خاک گچی به طور مصنوعی و با افزودن مقادیر مختلفی از سنگ گچ طبیعی شامل:0، 5، 10، 20 و 30 درصد وزنی به سه نوع خاک با بافت های رسی، سیلتی و ماسه ای در مجموع 15 نمونه خاک گچی تهیه گردید.
    سپس هریک از نمونه های گچی تحت شیب های هیدرولیکی مختلف شامل: 5/0، 1، 2، 5 و10 مورد آبشویی قرار گرفتند. برای انجام آزمایش آبشویی دستگاه خاصی با قابلیت تغییر شیب هیدرولیکی طراحی و ساخته شد. نتایج آزمایش ها و تحلیل آماری انجام شده نشان داد که مقدار گچ بیشترین تاثیربرمیزان انحلال گچ انواع خاک دارند و متغیرهای شیب هیدرولیکی و نوع خاک به ترتیب در رده های بعدی از این نظر قراردارند. همچنین در این پژوهش برای تبین میزان آبشویی گچ به ازای پارامترهای شیب هیدرولیکی و درصد گچ، برای هریک از خاک ها یک معادله رگرسیونی به طور مجزا و نیز یک معادله کلی برای تمام خاک ها ارائه گردید.
    کلیدواژگان: تحلیل آماری، خاک گچی، سرعت انحلال، شیب هیدرولیکی
  • سیده صبا موسوی فر، سید حمیدرضا صادقی*، نادر بهرامی فر صفحات 49-60
    نفوذپذیری خاک، از مهم ترین عوامل موثر در میزان تولید رواناب و ارزیابی وضعیت آبخیزهاست و راه کارهای متعددی برای بهبود آن ارائه شده است. ولی استفاده از ذرات نانو به صورت جداگانه و در ترکیب با افزودنی های آلی با هدف بهبود میزان نفوذ آب در خاک کم تر استفاده شده است. به همین دلیل در پژوهش حاضر سعی شد تاثیر افزودنی آلی ورمی کمپوست به میزان 100 گرم بر مترمربع و هم چنین نانوسیلیکا در سه سطح سه، هفت و 10 گرم بر مترمربع به صورت جداگانه و ترکیبی بر نفوذپذیری خاک حساس به فرسایش منطقه مرزن آباد- کندلوس در شرایط آزمایشگاهی و با استفاده از کرت های کوچک فرسایشی ارزیابی شود. برای همین منظور مقدار نفوذ آب در خاک پس از شبیه سازی باران طرح با شدت 50 میلی متر بر ساعت و دوام 50 دقیقه در تیمارهای مختلف اندازه گیری شده و در نهایت تجزیه و تحلیل های آماری انجام شد. نتایج نشان داد که تمام تیمارهای مورد استفاده در پژوهش به جز تیمار سطح سه نانوسیلیکا (NS3) (10 گرم بر مترمربع) در سطح اطمینان 99 درصد نفوذپذیری خاک نسبت به تیمار شاهد را افزایش داد. میزان نفوذ آب در خاک تیمارهای (V)، نانوسیلیکا سطح یک (NS1)، نانوسیلیکا سطح دو (NS2) و نیز ورمی کمپوست و نانوسیلیکا سطح یک (VNS1)، ورمی کمپوست و نانوسیلیکا سطح دو (VNS2) و ورمی کمپوست و نانوسیلیکا سطح سه (VNS3) به ترتیب 79/24، 63/30، 18/10، 05/14، 09/15 و 30/23 درصد افزایش و در (NS3)، 24/0 درصد کاهش داشت. تفاوت در عملکرد کاربرد جداگانه و ترکیبی ورمی کمپوست و نانوسیلیکا موید ضرورت استفاده صحیح از افزودنی ها در مدیریت منابع آب و خاک است.
    کلیدواژگان: اصلاح کننده های خاک، افزودنی خاک، تخریب اراضی، تولید رواناب، حفاظت آب و خاک
  • ابوالفضل معینی*، معصومه نجفی ثانی، شیوا محمدیان خراسانی، سپیده مفیدی صفحات 61-74
    امروزه فرسایش خاک، یکی از بزرگ ترین مشکلات کشورهای جهان به خصوص ایران می باشد. خطرات و عوارض ناشی از فرسایش در حوزه های آبخیز، از عمده ترین مشکلات و مسائلی است که به طور همه جانبه تعادل اکولوژیک آبخیز ها را تحت تاثیر قرار داده است. هدف اصلی این تحقیق، تعیین سطح بهینه کاربری اراضی به منظور کاهش میزان فرسایش و بالا بردن درآمد ساکنین حوزه آبخیز سقزچی واقع در استان اردبیل بود. برای این کار، مدل برنامه ریزی خطی برای سه وضعیت کنونی کاربری ها، کاربری استاندارد و کاربری استاندارد با اعمال عملیات بیولوژیک مطابق با اصول و معیارهای علمی مورد استفاده قرار گرفت. نتایج نشان داد که سطح کاربری های فعلی برای کاهش میزان فرسایش و افزایش درآمد ساکنین حوضه مناسب نبوده و در شرایط بهینه باید تغییر کند. در شرایط بهینه سطوح اراضی باغی از 29/132 هکتار به 83/1902 هکتار (4/1438 درصد افزایش)، مرتعی بدون تغییر، کشت آبی از 94/319 هکتار به 6/57 هکتار (99/81 درصد کاهش) و سطح اراضی کشت دیم نیز از 1549 هکتار به 8/40 هکتار (36/97 درصد کاهش) تغییر می یابد. علاوه بر این، نتایج نشان داد که با بهینه سازی کاربری اراضی، در شرایط فعلی میزان فرسایش خاک و سوددهی کل حوضه به ترتیب 07/0 درصد کاهش و 7/7 درصد افزایش، در شرایط استاندارد کاربری ها به ترتیب 72/3 درصد کاهش و 7/7 درصد افزایش و در شرایط استاندارد با اعمال عملیات بیولوژیک کاربری ها، میزان فرسایش خاک و سوددهی کل حوضه به ترتیب 48/5 درصد کاهش و 65/30 درصد افزایش می یابد.
    کلیدواژگان: برنامه ریزی خطی، بهینه سازی، فرسایش خاک، کاربری اراضی، مدیریت اراضی
  • فاطمه رزاقی*، ناهید رضایی صفحات 75-88
    بیوچار زغال تهیه شده از زیست توده های گیاهی و حیوانی است که سوختن آن در حضور اکسیژن کم و یا عدم حضور اکسیژن انجام می شود. بیوچار به دلیل ساختار متخلخلی که دارد سبب بهبود شرایط فیزیکی خاک می شود. از این رو پژوهش حاضر به منظور بررسی کاربرد سطوح مختلف بیوچار بر برخی خواص فیزیکی و شیمیایی چهار نوع بافت خاک در شرایط گلخانه ای انجام شد. سطوح صفر (شاهد)، 25، 50 و 75 تن در هکتار بیوچار تولید شده از کاه و کلش گندم در دمای 500 درجه سانتی گراد در چهار نوع خاک با بافت های لوم شنی، لومی، لوم رسی و رسی در 3 تکرار و در قالب طرح کاملا تصادفی اعمال گردید. چهل روز پس از اختلاط خاک و بیوچار و تعیین نمودن رطوبت در حد ظرفیت مزرعه ای، سایر پارامترهای فیزیکی و شیمیایی خاک (رطوبت خاک در نقطه پژمردگی دائم، چگالی ظاهری و حقیقی، هدایت هیدرولیکی اشباع و ظرفیت تبادل کاتیونی) با نمونه گیری از خاک اندازه گیری شدند. نتایج نشان داد که کاربرد بیوچار سبب بهبود وضعیت فیزیکی خاک با بافت های مختلف می گردد به نحوی که کاربرد 75 تن در هکتار بیوچار سبب افزایش 45، 13، 95 و 52 درصدی آب قابل دسترس، تخلخل، هدایت هیدرولیکی و ظرفیت تبادل کاتیونی نسبت به عدم کاربرد بیوچار گردید. با توجه به نتایج به دست آمده در این تحقیق می توان نتیجه گرفت که استفاده از بیوچار به عنوان یک اصلاح کننده به خصوص در خاک های سنگین بافت که برای بهبود وضعیت زهکشی و نفوذ و همچنین در خاک های سبک بافت که ظرفیت نگهداری آب کمی دارند استراتژی مناسبی است.
    کلیدواژگان: چگالی ظاهری، ظرفیت تبادل کاتیونی، ظرفیت نگهداری آب، هدایت هیدرولیکی اشباع
  • فرشید امیرسالاری میمنی*، محمود شفاعی بجستان، محسن درستی صفحات 89-98
    بر حسب شرایط هر رودخانه، روش های مختلفی جهت حفاظت از دیواره فرسایش پذیر رودخانه ها استفاده می گردد. یکی از این روش ها، استفاده از سازه های حفاظت از سواحل از جمله صفحات مستغرق می باشد. مشکل اصلی این سازه ها مربوط به آبشستگی موضعی حول دماغه سازه است. ایجاد شکاف در سازه، یکی از روش های موثر جهت اصلاح الگوی جریان اطراف سازه می باشد. در تحقیق حاضر شکافی مستطیلی (با ابعاد ثابت) در سه موقعیت مختلف از صفحه مثلثی متصل به ساحل ایجاد گردیده است، بدین صورت که شکاف، در صفحه اول موازی با وتر صفحه، در صفحه دوم موازی با قاعده و در صفحه سوم موازی با ضلع قائم صفحه مثلثی می باشد. هدف تحقیق تعیین مناسب ترین موقعیت قرارگیری شکاف، با ابعاد تعریف شده، می باشد. آزمایش ها در حالت تک صفحه و در شرایط هیدرولیکی مختلف (در شرایط آب زلال) صورت پذیرفت. نتایج نشان داد که صفحه اول (با شکاف وتری) بهترین عملکرد را در کاهش حجم، طول و عرض آبشستگی داشته است. همچنین بیشینه عمق آبشستگی در این صفحه (به طور میانگین) به مقدار 35 و 13 درصد به ترتیب نسبت به دو صفحه دیگر (صفحات با شکاف عمودی و افقی) کمتر بوده است.
    کلیدواژگان: آبشستگی موضعی، صفحات مستغرق، قوس 90 درجه، موقعیت شکاف
  • عاطفه بهزادفر، عبدالواحد خالدی درویشان*، علیرضا قره گوزلو صفحات 99-112
    امروزه آگاهی از میزان فرسایش خاک یکی از بخش های مهم در مدیریت جامع حوزه های آبخیز است. با توجه به عدم وجود آمار و اطلاعات کافی مربوط به دبی آب و رسوب در حوزه های آبخیز، میزان فرسایش خاک با استفاده از مدل های کاربرپسند و فناوری های نوین برآورد می شود. هدف از انجام این تحقیق بررسی و برآورد میزان و الگوریتم ادغام تصاویر RS ،GIS و بهره گیری از قابلیت های WaTEM/SEDEM فرسایش و رسوب حوزه آبخیز درکش استان خراسان شمالی با استفاده از مدل برای تلفیق تصاویر چندطیفی لندست 7 و 8 با تصاویر پانکروماتیک و از دو دوره تصویر ماهوارهای با اختلاف Gram-Schmidt است. ابتدا با استفاده از الگوریتم زمانی 12 ساله ( 2003 و 2015 ) با مقیاس 1:25000 نقشه عامل مدیریت زراعی مطابق با نقشه های کاربری اراضی منطقه تهیه شد. سپس نقشه سایر عوامل ورودی تهیه و مدل اجرا گردید و میزان فرسایش و رسوب برای حوزه مورد مطالعه در مقیاس 1:25000 و همچنین با ENVI و ArcGIS مدل با استفاده از نرم افزارهای استفاده و بدون استفاده از الگوریتم ادغام تصاویر برآورد و با مقادیر مشاهده ای مقایسه گردید. مقایسه داده های رسوب مشاهداتی در حوزه آبخیز درکش با مقادیر برآورد شده نشان داد که نقشه نهایی طبقه بندی فرسایش حاصل از اعمال الگوریتم تلفیق تصاویر بهتر و دقیق تر قادر به شناسایی نقاط حساس به خطر فرسایش است. با توجه در برآورد تولید رسوب اثبات و مشخص شد که اعمال الگوریتم تلفیق تصاویر منجر به افزایش WaTEM/SEDEM به یافته های پژوهش حاضر، کارایی بالای مدل صحت نتایج مدل می شود.
    کلیدواژگان: تصاویر پانکروماتیک، تصاویر چند طیفی، فرسایش خاک، نسبت تحویل رسوب
  • اباسلط رستمی اجیرلو*، محمدرضا اصغری پور، احمد قنبری، مهدی جودی، محمود خرمی وفا صفحات 113-125
    کم آبی اصلی ترین عامل محدود کننده رشد گیاهان است، به طوری که حصول عملکرد مطلوب در شرایط کم آبیاری مستلزم انتخاب رقم مناسب با توجه به شرایط هر منطقه می باشد. براین اساس آزمایشی به صورت کرت های خرد شده بر پایه بلوک های کامل تصادفی در 3 تکرار در دشت مغان در سال های 1394 و 1395 بر روی گیاه سویا اجرا شد. تیمارها شامل 4 سطح آبیاری IR1 (شاهد)، IR2 (80 درصد نیاز آبی)، IR3 (70 درصد نیاز آبی) و IR4 (50 درصد نیاز آبی) به عنوان عامل اصلی و ارقام زودرس سویا (Cul1: ویلیامز، Cul2: M9و Cul3: زان) به عنوان عامل فرعی بودند. نتایج حاصل از مقایسه میانگین داده ها نشان دادند که کم آبیاری در تمامی سطوح موجب کاهش عملکرد و اجزای آن، درصد روغن دانه و بهره وری آب مصرفی در تمامی ارقام شد. به طوری که بالاترین میزان آن ها (عملکرد 4000 کیلوگرم در هکتار، تعداد غلاف در هر بوته 33/127، تعداد دانه در هر بوته 240، وزن هزاردانه 340 گرم، بیوماس 8900 کیلوگرم در هکتار، درصد پروتئین دانه 3/25، بهره وری مصرف آب بر اساس عملکرد دانه 95/0 کیلوگرم بر متر مکعب و بهره وری مصرف آب بر اساس روغن دانه 23/0 کیلوگرم بر متر مکعب) در تیمار IR1 مربوط به رقم ویلیامز و پایین ترین مقادیر آن ها در تیمارهای IR3 و IR4 مربوط به رقم زان بود. همچنین پایین ترین درصد پروتئین دانه در تیمار آبیاری نرمال در رقم ویلیامز و بالاترین آن در رقم M9 در تیمار IR4 به دست آمد. بنابراین بر اساس نتایج تحقیق، در دشت مغان رقم ویلیامز برترین رقم (از نظر تمامی صفات مورد بررسی به ویژه بهره وری آب مصرفی) در شرایط کم آبیاری و آبیاری نرمال؛ رقم زان و M9 حساس ترین رقم ها به کم آبیاری بودند.
    کلیدواژگان: بهره وری مصرف آب، دوره های رشد، سویا، کم آبیاری
|
  • Alireaza. Vaezi*, Mojgan Noghan, Majid Foroumadi Pages 15-29
    Runoff is the major soil erosive factor which can be controlled to different factors such as hillslope length. Knowledge of the role of hillslope length in runoff can help in designing soil conservation practices particularly in rainfed lands. This study was carried out to investigate the effect of slope length on runoff in rainfed lands of semi-arid regions, north west of Iran. Twenty two plots with different lengths ranging from 1 to 22.1 m and with the same width were installed on a 10% slope according to the Universal Soil Loss Equation model. Runoff characteristics (total runoff volume, runoff per area and runoff coefficient) were determined for a fourteen-month period from March 2015 to Jun 2016. The results indicated that significant difference was found among the plots in total runoff volume (P
    Keywords: runoff per area, total runoff volume, runoff coefficient, erosion plot
  • Aliabbas Afsharian, Nader Abbasi*, Amir Khoserojerdi, Hossein Sedghi Pages 31-48
    Gypsum soil is one of the problematic soils because of considerable solubility for gypsum particles in contact with water. In this research, the effects of three factors including; gypsum percent, hydraulic gradient, and soil texture were studied on solubility of gypsum soils. To do this, samples of gypsum soils were provided artificially by adding various rates of natural gypsum rock including 0, 5, 10, 20 and 30 percent by weight of 3 kinds of soil textures including clay, silty clay and sand. Totally, 15 types of gypsum soils were prepared. Then each of gypsum soils were leached under five hydraulic gradients levels 0.5, 1, 2, 5 and 10. The results of the test indicated that the rate of gypsum in the soil has direct effect on the rate of soluble in a way that by increasing percent of gypsum the rate of solubility was increased. in addition, by increasing hydraulic gradient, the speed of water outcome and its amount from soil environment in a specified time was increased and also more rate of gypsum was derived. The statistical results show the highest impact of gypsum percentage and lowest impact of hydraulic gradient soil on solubility of particles in different types of soils and it has no significant effect on the overall equation of the soil texture.
    Keywords: gypsum soil, hydraulic gradient, solubility speed, statistical analysis
  • Seyedeh Saba Mousavifar, Seyed Hamid Reza Sadeghi*, Nader Bahramifar Pages 49-60
    The water infiltration into the soil is an effective factor on runoff generation and watershed situation. Although many approaches have been therefore developed to improve infiltration process, but, less attention has been paid to use nano-paticels individually and in combination with organic amendment with the aim of improvement of water infiltration into the soil. The present research has been hence planned to assess the effect of organic vermicompost (V) amendment in 100 g m-2 and silica nanoparticles in 3 levels of 3, 7 and 10 g m-2 individually and in compound on infiltration of a sensitive soil to erosion from Marzanabad-Kandelus at small plots scale under experimental situation. The water infiltration measured under rainfall simulation with intensity of 50 mm h-1 and 50 min duration and different treatments and the statistical analysis was accordingly conducted. The results showed that all treatments except silica nanoparticles level three (NS3), increased the infiltration and decreased runoff volume compared to the control treatment. The water infiltration into soil in the cases of (V), silica nanoparticles (level one( (NS1), silica nanoparticles (level two) (NS2), vermicompost and silica nanoparticles (level one ) (VNS1), vermicompost and silica nanoparticles (level two) (VNS2), vermicompost and silica nanoparticles (level three) (VNS3) increased by 24.79, 30.63 , 10.18, 14.05, 15.09 and 23.30 %, respectively and the (NS3) decreased by 0.24 %. The differences between performance of individually and combined application of vermicompost and silica nanoparticles confirmed the necessity of the correct usage of amendment in soil and water management.
    Keywords: land degradation, runoff generation, soil amendment, soil, water conservation
  • Abolfazl Moeini*, Masome Najafi Sani, Shiva Mohammadian Khorasani, Sepide Mofidi Pages 61-74
    Nowadays, Soil erosion is one of the largest problems of the world, particularly in Iran. side effects and dangers of this phenomenon within the watershed field is the main problem that affected the overall ecological balance of the basin. The main objective of this study was to determine the optimal level land use for reducing erosion and enhance stakeholders income at Saghezchi watershed is located in the Ardebil. For this aim, linear programming model for three different options include current situation land uses, standard land use and standard conditions with biological measures land use in accordance with scientific principles and criteria were used. The results showed that the current land use level to reduce erosion and increase the income of residents is not suitable and in optimal conditions must be changed. in optimal conditions the garden lands level from 132.29 hectare to 1902.83 hectare (1438.4 % increased), rangeland level without change, irrigated land surface from 319.94 hectare to 57.6 (81.99% decrease) and rainfed cultivation is also from 1549 hectare to 40.8 hectare (97.36% decrease) was changed. In addition, the results showed that land use optimization in the current situation, The ratio of soil erosion and total profitability, 0.07% decrease and 7.7% increase respectively, at the standard conditions land use 3.72% decrease, 7.7% increase respectively and at the standard conditions with biological measures land use, The ratio of ​​soil erosion and total profitability, 5.48% decrease and 30.65% is increased respectively.
    Keywords: land use, land management, linear programming, optimization, soil erosion
  • Fatemeh Razzaghi*, Nahid Rezaie Pages 75-88
    Biochar is a charcoal made from biomass and animal manure, which is produced by thermal decomposition under a limited or zero supply of oxygen. Therefore, the current research was conducted to evaluate the effect of different biochar levels on some soil physical and chemical properties in four soil types under greenhouse conditions. The experiment was performed in completely randomized design with four levels of biochar produced from wheat straw in 500oC (0 (as control), 25, 50 and 75 ton ha-1) and four soils having various textures (sandy loam, loam, clay loam and clay) in three replications. Forty days after mixture of soil and biochar and determination of soil moisture content at field capacity, other physical and chemical parameters (soil moisture at permanent wilting point, bulk and particle density, saturated hydraulic conductivity and cation exchange capacity) were measured by taking soil samples from the pots. The results showed that application of biochar enhanced soil physical properties. Increasing biochar levels from 0 to 75 ton ha-1 increased soil available water content, porosity, hydraulic conductivity and cation exchange capacity by 45, 13, 95 and 52 %, respectively. It is concluded that biochar can be used as a soil amendment in coarse textured soil to increase water holding capacity and in fine textured soil to improve the drainage and infiltration.
    Keywords: bulk density, cation exchange capacity, saturated hydraulic conductivity, water holding capacity
  • Farshid Amirsalari Meymani*, Mahmood Shafai Bajestan, Mohsen Dorosti Pages 89-98
    According to the conditions of any river, different methods are used to protect of erodible rivers bank. One of these methods is the use of banks protection structures such as submerged vanes. The main problem of these structures is to local scour of around the nose structure. One of the effective methods of flow pattern improvement around the structures is creating slot in structure. In this study, has been created rectangular slot (with fixed dimensions) in three different positions in bank attached triangular vane, this means that the slot is parallel to the chord in first vane, parallel to the base in second vane and parallel to the vertical side of triangular vane in third vane. The research aim is to determine the slot optimal location, with defined dimensions. Experiments were conducted in the single-vane posture and under different hydraulic conditions (clear water condition). Results showed that the first vane (slot is parallel to the chord) had the best performance to reduction of volume, Length and width of scouring. Also, the maximum scour depth in this vane was 35% and 13% less than two other vanes that slot is parallel to the base and parallel to the vertical side, respectively.
    Keywords: local scouring, submerged vanes, 90 degree bend, slot location
  • Atefeh Behzadfar, Abdulvahed Khaledi Darvishan*, Alireza Gharagozlu Pages 99-112
    Nowadays, knowing the amount of soil erosion is an important part of the comprehensive management of watersheds. Due to the lack of sufficient information and data relating to water and sediment discharges in watersheds, soil erosion is estimated using user-friendly models and new technologies. The aim of this study is to predict erosion and sediment yield in the Darkesh watershed, North Khorasan province, using WaTEM/SEDEM model and RS and GIS and image fusion algorithm. At the first, the crop management factor (C) was mapped based on land use map. The Gram-Schmidt algorithm was used to combining multispectral images Landsat 7 and 8 with panchromatic images for the two satellite images with 12-year time distance (2003 and 2015) and a scale of 1:25,000. The maps of other input factors were then prepared using ArcGIS and ENVI software and the model was run and the rates of erosion and sediment yield with the scale of 1:25,000 was predicted with and without image fusion algorithm and were compared with the observed rates in the watershed. Comparing observed sediment data in Darkesh watershed with predicted amounts showed that the final map of erosion classification by applying image fusion algorithm led to better and more accurate identification of erosion sensitive areas. Based on the results of this study, high-performance of WaTEM/SEDEM model to predict of sediment yield was proved and it was found that image fusion algorithm was also led to increase the accuracy of the results.
    Keywords: multispectral images, panchromatic images, sediment delivery ratio, soil erosion
  • Abasalt Rostami Ajirloo*, Mohammad Reza Asgharipour, Ahmad Ghanbari, Mahdi Joudi, Mahmood Khoramivafa Pages 113-125
    Water deficit is the main factor that limit growth of plants, so achieving optimal performance under water deficit condition requires the selection of a suitable variety is due to the circumstances of each region. According to this, an experiment was conducted in a split plot arrangement based on randomized complete block design with three replications on soybean in Moghan plain at 2015 and 2016 years. Main-plots were Normal irrigation (IR1), 80 percent of full irrigation (IR2), 70 percent of full irrigation (IR3) and 50 percent of full irrigation (IR4) respectively, Cultivars included Williams (Cul1), M9 (Cul2) and Zan (Cul3) as a sub-plot. The results of comparing the means of data demonstrated that deficit irrigation decreased yield, yield components, percentage of seed oil of all cultivars. Also, the highest its characteristics (yield 4000 kg/hectare, Number of pods per plant 127.33, Number of seeds per plant 240, 1000 seeds weigh 300 gr, biomass 8900 kg/hectare, percentage of seed protein 25.3, WUE (yield) 0.95 and WUE (grain oil) 0.23 kg.m-3) observed in Williams cultivar under normal irrigation and the lowest values for these traits were obtained in Zan cultivar at IR3 and IR4 treatments. Also, the lowest protein content obtained in normal irrigation in the Williams cultivar and the highest that observed in the M9 cultivar at treatment IR4, respectively. Therefore, in order to this results Williams was the best cultivar under normal irrigation and water deficit conditions about yield and M9 was the sensitive variety to the deficit irrigation in Moghan Plain.
    Keywords: growth stages, soybean, water use efficiency, water deficit