به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت
فهرست مطالب نویسنده:

mojtaba khoshravesh

  • سید محمدرضا حسینی وردنجانی، مجتبی خوش روش*، روح الله فتاحی نافچی، رضا نوروز ولاشدی، یاور پورمحمد

    دمای سطح کره زمین در حال افزایش است، به دلیل تغییرات آب و هوایی، پیش بینی می شود که این روند ادامه یابد. در این پژوهش به بررسی اثر تغییر اقلیم بر متغیرهای اقلیمی به کمک مدل پیش بینی کننده اقلیمی MRI ESM2.0 مطابق با گزارش ششم CMIP6 در لردگان و بروجن با استفاده از داده های اقلیمی دما و بارش ثبت شده در دو ایستگاه مذکور طی سال-های 2014-2000 پرداخته شد. سپس بر اساس سناریوهای انتشار طراحی شده شامل سه سناریو خوش بینانه SSP1-2-6، حد متوسط SSP2-4-5 و بدبینانه SSP5-8-5 وضعیت جوی آتی دو دوره ی بیست ساله در آینده ی نزدیک (2040-2020) و آینده-ی دور (2060-2040) پیش یابی شد. با مقایسه پارامترهای دوره پایه و مقادیر پیش بینی شده آتی، ایستگاه بروجن و لردگان شاهد افزایش مقادیر میانگین های دمای حداقل از 3/1 درجه سانتی گراد در سناریوی خوشبینانه تا در دوره آینده نزدیک، تا 6/2 درجه سانتی گراد در سناریوی بدبینانه در دوره آینده دور نسبت به دوره پایه اتفاق خواهد افتاد و برای دمای حداکثر نیز افزایشی بین 2/1 تا 1/3 درجه سانتی گراد در کلیه سناریوهای انتخابی مشاهده شد. همچنین در مقایسه میانگین مجموع بارش تاریخی و پیش یابی شده ایستگاه های هدف، کاهش چشمگیر میزان بارندگی دوره آتی نسبت به دوره پایه اتفاق خواهد افتاد، که این میزان کاهش در آینده دور نسبت به آینده نزدیک افزونتر خواهد بود. نتایج این مطالعه می تواند به مدیریت منابع آب در آینده، ایجاد برنامه هایی موثر برای مقابله با تغییرات اقلیمی و زمینه را برای تصمیم گیری آگاهانه و برنامه ریزی مناسب آماده می نماید.

    کلید واژگان: سازگاری، متغیر هواشناسی، مدل گردش عمومی جو، منابع آب
    Seyed Mohammadreza Hosseini-Vardanjani, Mojtaba Khoshravesh *, Rooholah Fatahi Nafchi, Reza Norooz-Valashedi, Yavar Pourmohamad

    The surface temperature of the Earth is rising, and due to climate change, this trend is expected to continue. This study investigates the effects of climate change on climatic variables using the MRI ESM2.0 climate prediction model in accordance with the sixth CMIP6 report in Lordegan and Borujen, employing temperature and precipitation data recorded at these two stations from 2000 to 2014. Subsequently, future atmospheric conditions were forecasted for two twenty-year periods: the near future (2020-2040) and the distant future (2040-2060), based on three designed emission scenarios—optimistic (SSP1-2-6), intermediate (SSP2-4-5), and pessimistic (SSP5-8-5). By comparing the parameters of the baseline period with the predicted future values, the Borujen and Lordegan stations are expected to see an increase in average minimum temperatures ranging from 1.3 degrees Celsius in the optimistic scenario during the near future to approximately 2.6 degrees Celsius in the pessimistic scenario in the distant future compared to the baseline period. For maximum temperatures, an increase between 1.2 and 3.1 degrees Celsius is observed across all selected scenarios. Specifically, the projected reduction in precipitation for Borujen is estimated to range from 7.5% to 11%, while for Lordegan, it is expected to vary from 12% to 14.7%. The results of this study can contribute to future water resource management, establish effective programs to address climate change, and prepare the ground for informed decision-making and appropriate planning

    Keywords: Atmospheric General Circulation Model. Adaptation, Weather Variable, Water Resources
  • سید محمدرضا حسینی وردنجانی، مجتبی خوش روش*، روح الله فتاحی نافچی، رضا نوروز، یاور پورمحمد

    توسعه روز افزون صنایع و افزایش استفاده از سوخت های فسیلی، افزایش غلظت گازهای گلخانه ای به خصوص دی اکسید کربن را به دنبال دارد که منجر به گرم شدن زمین می گردد. تغییر اقلیم یک نگرانی جهانی است و پیامدهای قابل توجهی بر الگوهای بارش و دما دارد. لذا هدف از این پژوهش بررسی اثر تغییر اقلیم بر متغیرهای اقلیمی ایستگاه شهرکرد با استفاده از مدل پیش بینی کننده اقلیمی CanESM5 مطابق با گزارش ششم CMIP6 است. در این راستا بر اساس داده های اقلیمی دما و بارش ثبت شده در ایستگاه سینوپتیک فرودگاه شهرکرد در دوره پایه 1995-2014 و سناریوهای انتشار طراحی شده شامل سه سناریوی خوش بینانه SSP1-2-6، حد متوسط SSP2-4-5 و بدبینانه SSP5-8-5 وضعیت جوی آتی در دو دوره ی بیست ساله، آینده ی نزدیک (2045-2025) و آینده ی دور (2066-2046)، پیش بینی شد. به منظور کوچک مقیاس نمودن مقادیر پیش بینی شده، از روش ریزمقیاس نمایی آماری SDSM5.2 استفاده شد. سپس عملکرد مدل CanESM5 برای شبیه سازی توسط سنجه های آماری مناسب مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج شبیه سازی CanESM5 نشان داد که برای پیش بینی دمای حداقل و حداکثر در مقایسه با بارندگی، خطای کمتر و دقت بالاتری وجود دارد. طبق یافته های پژوهش حاضر پیش بینی می شود ایستگاه مورد مطالعه در مقایسه با دوره پایه برای کلیه سناریوهای انتشار شاهد افزایش بارش آتی تا 5/6 درصد در سناریوهای خوش بینانه و کاهش بارش تا 16 درصد در سناریو بدبینانه در طول سال خواهد بود. به طورکلی در آینده میانگین حداکثر دمای زمستان در سناریوی بینابینی و بدبینانه افزایش چشمگیری نشان می دهد که این میزان افزایش در آینده دور در کلیه فصول سال نیز به وضوح دیده می شود. همچنین دامنه تغییرات دمای حداکثر در آینده دور نسبت به آینده نزدیک نوسانات بیشتری را تجربه و همچنین کاهش اندکی در میانگین حداقل دمای سالانه در آینده نزدیک و افزایش آن در آینده دور اتفاق خواهد افتاد.

    کلید واژگان: اقلیم، سناریوی SSP، متغیر هواشناسی، منابع آب
    Seyed Mohammadreza Hosseini-Vardanjani, Mojtaba Khoshravesh *, Roohollah Fatahi Nafchi, Reza Norooz-Valashedi, Yavar Pourmohamad

    The increasing development of industries and the growing use of fossil fuels are leading to an increase in the concentration of greenhouse gases, particularly carbon dioxide, which in turn is causing global warming. Therefore, the aim of this research is to investigate the impact of climate change on the climatic variables of Shahrekord station using the CanESM5 climate prediction model, in accordance with the CMIP6 Sixth Assessment Report. To this end, based on the climatic data of temperature and precipitation recorded at the synoptic station of Shahrekord Airport during the baseline period of 1995-2014, and the designed emission scenarios including three scenarios – optimistic SSP1-2-6, moderate SSP2-4-5, and pessimistic SSP5-8-5 – the future weather conditions were predicted for two twenty-year periods, near future (2025-2045) and far future (2046-2066). To downscale the predicted values, the SDSM5.2 statistical downscaling method was used. Subsequently, the performance of the CanESM5 model for simulation was evaluated using appropriate statistical metrics. The simulation results of CanESM5 showed that there is less error and higher accuracy for predicting minimum and maximum temperatures compared to precipitation. According to the findings of the present study, it is predicted that the studied station, compared to the baseline period, will experience an increase in future precipitation of up to 6.5% in optimistic scenarios and a decrease in precipitation of up to 16% in pessimistic scenarios throughout the year for all emission scenarios. Additionally, the range of maximum temperature variations in the far future experiences more fluctuations compared to the near future, and there will also be a slight decrease in the average annual minimum temperature in the near future and an increase in the far future.

    Keywords: Climate, Meteorological Variable, SSP Scenario, Water Resources
  • مجتبی خوش روش*، حمید امیرنژاد، رضا نوروز ولاشدی، کمال عطائی سلوط

    انتخاب محل دفن و بهره گیری از روش های مدرن دفن بهداشتی باید با در نظر گرفتن قوانین محیط زیستی هر کشور صورت گیرد. با توجه به تاثیراتی که مکان های دفن پسماند بر بوم سازگان و محیط اطراف خود می گذارند، بایستی توجه نمود تا محل دفن در مکانی قرار گیرد که حداقل اثرات تخریبی و تاثیر نامناسب بر محیط پیرامونی خود را ایجاد کند. هدف پژوهش حاضر، مکان یابی محل مناسب دفن پسماندهای صنعتی در استان مازندران بود. در انتخاب محل دفع پسماندها، همه معیارهای محیط زیستی، زمین شناسی، هیدرولوژی، توپوگرافی، فیزیوگرافی، اقلیمی، خاک شناسی، مناطق تحت حفاظت، حریم خطوط انتقال مواد نفتی، آب و نیرو، راه های دسترسی، مناطق جمعیتی و سایر معیارهای مندرج در ضوابط قانونی در نظر گرفته شدند. تحلیل مکانی نتایج این پژوهش نشان داد که 6/22 درصد از مساحت استان مازندران با 15 معیار محیط زیستی در تعارض است. نتایج حاصل از روی هم گذاری لایه های تهیه شده اطلاعاتی با رعایت هریک از ضوابط فنی احداث مرکز دپوی پسماند صنعتی و ویژه با استفاده از روش بولین نشان داد که هیچ یک از نواحی موجود در اراضی استان مازندران، تامین کننده ی ضوابط فنی فعلی احداث مرکز دپوی پسماند ویژه نبوده و امکان احداث این نوع مرکز در استان مازندران وجود ندارد.

    کلید واژگان: تحلیل مکانی، دپوی پسماند، ضوابط فنی، محیط زیست، GIS
    Mojtaba Khoshravesh *, Hamid Amirnejad, Reza Norooz-Valashedi, Kamal Ataie Solout

    The selection of landfill sites and the utilization of modern sanitary burial methods must consider the environmental regulations of each country. Given the impacts that landfill sites have on ecosystems and their surrounding environments, it is essential to ensure that the location chosen for landfill minimizes destructive effects and adverse impacts on its surroundings. The objective of the present study was to identify suitable locations for the disposal of industrial waste in Mazandaran Province. Iran. In selecting waste disposal sites, all environmental, geological, hydrological, topographic, physiographic, climatic, soil science criteria, protected areas, buffer zones for oil, water and power transmission lines, access roads, population areas, and other criteria stipulated in legal regulations were considered. The spatial analysis of the results of this study showed that 22.6% of the area of Mazandaran Province conflicts with 15 environmental criteria. The results from overlaying the prepared informational layers, while adhering to each technical standard for establishing an industrial and special waste storage center using the Boolean method, indicated that none of the areas in Mazandaran Province meet the current technical standards for establishing a special waste storage center, and it is not feasible to establish such a center in Mazandaran Province.

    Keywords: Environment, GIS, Spatial Analysis, Technical Criteria, Waste Depot
  • سیده مهسا حسینی، مجتبی خوش روش*، محمد علی غلامی سفیدکوهی، رضا نوروز ولاشدی
    به منظور استفاده از مدل های گیاهی برای بررسی اثرات تغییر اقلیم بر عملکرد محصولات زراعی، مدل AquaCrop برای شبیه سازی مقدار عملکرد دانه نخودفرنگی در اقلیم آینده، در تیمارهای مختلف آبیاری و تاریخ های مختلف کشت در شهرستان بابل بکار گرفته شد. برای شبیه سازی مقادیر عملکرد دانه و زیست توده نخودفرنگی در سه دهه آینده، برای تاریخ های کشت 25 مهر، آبان (2، 9، 16، 23 و 30) و 7 آذر تحت گزینه های وضعیت اقلیمی آینده 126SSP، 245SSP و 585SSP از گزارش ششم پانل بین المللی تغییر اقلیم (IPCC) و در سه سطح 100% (I1)، 80%  (I2)و 60%  (I3) آبیاری کامل استفاده شد. با توجه به نتایج، بیشترین عملکرد نخودفرنگی در دهه 32-2023 در تیمار  I1گزینه 585 SSP در 16 آبان به مقدار 7/3 تن در هکتار و کم ترین عملکرد در تیمار I3 گزینه ی 585SSP در 7 آذر برابر 4/1 تن درهکتار شبیه سازی شد. بیشترین عملکرد نخودفرنگی در 42-2033 در تیمار  I1گزینه ی 585SSP در 23 آبان برابر 4/8 تن در هکتار و کم ترین عملکرد در  I3گزینه ی 245SSP در 7 آذر برابر 4/4 تن بر هکتار بود. بیشترین عملکرد نخودفرنگی در 52-2043 در  I1 گزینه ی 585SSP در 9 آبان برابر 8/7 تن در هکتار و کم ترین عملکرد در تیمار  I3گزینه ی 126SSP در 25 مهر به مقدار 3/9 تن بر هکتار شبیه سازی شد. بیشترین مقدار زیست توده نخودفرنگی در 2032-2023 در تیمار  I1گزینه 585 SSP در 23 آبان به مقدار17/1 تن در هکتار و کم ترین مقدار در تیمار I3 گزینه ی 585SSP در 7 آذر به مقدار10/3 تن بر هکتار به دست آمد. نیز، بیشترین مقدار زیست توده در 42-2033 در تیمار  I1گزینه ی 585SSP در 30 آبان برابر 20/1 تن در هکتار و کم ترین مقدار در I3 گزینه ی 245SSP در 7 آذر به مقدار11/1 تن بر هکتار شبیه سازی شد. بیشترین مقدار زیست توده در 52-2043 در I1 گزینه ی 126SSP در 23 آبان به مقدار 20/6 تن در هکتار و کم ترین مقدار در تیمار  I3تحت گزینه ی 245SSP در 7 آذر برابر 12/7 تن بر هکتار شد. بنابراین بهترین زمان تاریخ کشت برای گیاه نخودفرنگی در شهرستان بابل در تاریخ های 9، 16 و 23 آبان در تیمار آبیاری I1 می باشد که از این نتایج می توان برای مدیریت بهتر کشت و آبیاری در شهرستان بابل استفاده نمود. به طور کلی تغییر اقلیم می تواند هم باعث افزایش و هم کاهش عملکرد و زیست توده نخودفرنگی شود، اما با مدیریت مناسب آبیاری و انتخاب تاریخ کشت، احتمال افزایش عملکرد بیشتر است.
    کلید واژگان: مدل گیاهی، مدیریت آبیاری، شهرستان بابل، مدیریت کشت
    Seyedeh Mahsa Hoseini, Mojtaba Khoshravesh *, Mohammad Ali Gholami Sefidkouhi, Reza Norooz-Valashedi
    In this study, AquaCrop model was employed to simulate the grain yield of pea plants under future climate conditions, considering various irrigation treatments and different planting dates as an adaptation strategy, in Babol County, Iran. The grain yield and biomass of pea plants were simulated for the next three decades for planting dates of October (16, 23, and 30), November 6, 13, 20, and 27), under future climate scenarios of 126SSP, 245SSP, and 585SSP of Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) Sixth Report, and three levels of irrigation: 100% (I1), 80% (I2), and 60% (I3). According to the results, the highest pea yield in the 2023-32 was simulated for the I1 treatment under the 585SSP scenario on November 6, yielding 7.2 t/ha, while the lowest yield was simulated for the I3 treatment under the same scenario on November 27, yielding 4.1 t/ha. In 2033-42, the highest yield was observed for I1 under the 585SSP scenario on November 13, yielding 8.4 t/ha, and the lowest yield for I3 under the 245SSP scenario on November 27, yielding 4.4 t/ha. In the 2043-52, the highest yield was simulated for I1 under the 585SSP scenario on November 9, yielding 8.7 t/ha, while the lowest yield belonged to I3 under 126SSP on October 16, yielding 3.9 t/ha. The highest pea biomass in 2023-32 was simulated for I1 under the 585SSP scenario on November 13, yielding 17.1 t/ha, while the lowest biomass belonged to I3 under the same scenario on November 27, yielding 10.3 t/ha. In 2033-42, the highest biomass was simulated for I1 under the 585SSP on November 20, yielding 20.1 t/ha, and the lowest biomass for the I3 under the 245SSP scenario on November 27, yielding 11.1 t/ha. In 2043-52, the highest biomass was for the I1 under the 126SSP scenario on November 13, yielding 20.6 t/ha, while the lowest biomass was observed for I3 under the 245SSP on November 27, yielding 12.7 t/ha. Therefore, the optimal planting dates for pea crops in Babol County are October 30, November 6 and 13, under the I1 irrigation, which can help improve crop and irrigation management in this region. Overall, climate change can lead to both increases and decreases in pea yield and biomass, but with proper irrigation management and selection of the optimal planting dates, the likelihood of yield increase is higher.
    Keywords: Crop Model, Irrigation Management, Babol County, Cultivation Management
  • لیدا اسدی، مجتبی خوش روش*، محمود رائینی سرجاز، علیرضا کیانی
    از آنجا که مزارع برنج غرقابی یکی از منابع عمده تولید متان در بخش کشاورزی محسوب می شوند، بهینه سازی شیوه های مدیریت آب و کاشت می تواند به کاهش انتشار این گاز کمک کند. آزمایش به صورت کرت های خرد شده در قالب طرح پایه بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در سال های 1398 و 1399 در شهرستان گرگان انجام شد. چهار تیمار روش آبیاری به صورت سامانه آبیاری بارانی، غرقابی دائم، غرقابی تناوبی و قطره ای نواری به عنوان تیمار اصلی و سه تیمار کاشت شامل کاشت مستقیم بذر برنج، کاشت نشایی در زمین غیر گل خراب و کاشت نشایی در زمین گل خراب شده به عنوان عامل فرعی در نظر گرفته شد. نتایج نشان داد که اثر سال اجرا، نوع سامانه آبیاری و روش کاشت در سطح احتمال 1 درصد بر عملکرد دانه معنی دار شد. بیشترین مقدار عملکرد دانه مربوط به روش کاشت نشایی در زمین گل خراب شده و برابر با 7506 کیلوگرم بر هکتار به دست آمد. مقدار عملکرد دانه سامانه های آبیاری غرقاب تناوبی، قطره ای نواری و بارانی نسبت به تیمار آبیاری غرقاب دائم به ترتیب 46/6، 6/15 و 03/39 درصد کاهش نشان داد. در میان سطوح مختلف روش کاشت، بیشترین مقدار انتشار گاز متان در کشت نشایی در زمین گل خراب شده مشاهده شد که برابر با 73/2 میلی گرم در متر مربع بود. مقدار انتشار گاز متان در کاشت نشایی در زمین غیر گل خراب و کاشت مستقیم بذر برنج به ترتیب 08/10 و 65/24 درصد نسبت به روش کاشت نشایی در زمین گل خراب شده کاهش یافت. به طور کلی، مدیریت بهینه آبیاری و روش های کاشت در مزارع برنج می تواند تاثیر چشمگیری در کاهش انتشار متان داشته باشد و به این ترتیب به کاهش اثرات تغییرات اقلیمی کمک کند که با توجه به پژوهش حاضر، آبیاری قطره ای نواری در کشت نشایی غیر گل خراب شده می باشد.
    کلید واژگان: آبیاری قطره ای نواری، کاشت مستقیم، گاز گلخانه ای، مدیریت آب
    Lida Asadi, Mojtaba Khoshravesh *, Mahmoud Raeini Sarjaz, Alireza Kiani
    Since flooded rice fields are considered one of the major sources of methane production in agriculture, optimizing water and planting practices can help to reduce the emission of this gas. This study aimed to investigate the interaction effects of different rice planting methods and irrigation systems on yield and methane emissions in paddy fields. The experiment was conducted as a split-plot design within a randomized complete block design with three replications during the years 2019 and 2020 in Gorgan County. Four irrigation treatments, including sprinkler irrigation, continuous flooding, intermittent flooding, and tape irrigation, were applied as the main factor, while three planting methods, including direct planting, transplanting in non-puddled soil, and transplanting in puddled soil, were considered as sub-factors. The effects of planting year, irrigation system, and planting method on grain yield were significant at the 1% probability level. The highest grain yield was observed in the transplanting method on puddled soil, with a yield of 7,506 kg/ha. Grain yields under intermittent flooding, tape, and sprinkler irrigation systems decreased by 6.46%, 15.6%, and 39.03%, respectively, compared to continuous flooding. Among the different planting methods, the highest methane emission was recorded in the transplanting method on puddled soil, with 2.73 mg/m². Methane emissions in the transplanting method on non-puddled soil and direct seeding were reduced by 10.08% and 24.65%, respectively, compared to the transplanting on puddled soil. The lowest methane emission was observed in the tape irrigation system, with 0.42 mg/m². Methane emissions under intermittent flooding were 39% lower than in continuous flooding. Overall, optimizing irrigation management and planting methods in rice fields can significantly reduce methane emissions, thereby contributing to mitigating the effects of climate change. Based on the present study, the most effective approach is drip tape irrigation combined with non-puddled transplanting.
    Keywords: Direct Planting, Greenhouse Gas, Tape Irrigation, Water Management
  • مجتبی خوش روش*، مسعود پورغلام آمیجی، رضا نوروز ولاشدی، هادی ئیلاقی

    با توجه به افزایش جمعیت و نیاز روزافزون به غذا، توسعه کشاورزی امری ضروری است. بر اساس محدودیت منابع آبی، مدیریت منابع آب در کشاورزی بسیار حائز اهمیت است و باید در تمامی مراحل تولید کشاورزی مورد توجه قرار گیرد. در این پژوهش، آزمایش به صورت فاکتوریل و در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار اجرا شد. فاکتور آبیاری در سه سطح (100 درصد FI (I1)، 80 درصد FI (I2) و 60 درصد FI (I3)) و شوری آب در سه سطح (آب چاه (S1)، 20 میلی مولار یا 52/2 دسی زیمنس بر متر کلرید سدیم (S2) و 40 میلی مولار یا 06/5 دسی زیمنس بر متر کلرید سدیم (S3)) در دو حالت غیر مغناطیس (W1) و مغناطیس (W2) آزمایش شد. اثرات سطح آبیاری، شوری و نوع آب آبیاری بر خصوصیات کیفی میوه توت فرنگی شامل پروتئین کل، کلروفیل  a، کلروفیل b، کلروفیل کل، مواد جامد محلول کل، اسیدیته قابل تیتراسیون، ویتامین C و درصد قند مورد بررسی قرار گرفت. نتایج تجزیه واریانس نشان داد که تمامی عوامل در سطح احتمال 1 درصد بر خصوصیات کیفی میوه توت فرنگی تاثیر معنی داری داشته اند. در بین سطوح مختلف آبیاری، بیشترین میزان پروتئین کل، کلروفیل a، کلروفیل b و کلروفیل کل به ترتیب برابر 09/5، 39/2، 05/1 و 44/3 میلی گرم بر گرم در تیمار 100 درصد آبیاری و در بین سطوح مختلف شوری نیز به ترتیب 13/5، 49/2، 11/1 و 61/3 میلی گرم بر گرم در تیمار آب چاه به دست آمد. آب مغناطیسی نیز افزایش معنی داری در سطح احتمال 1 درصد بر خصوصیات کیفی میوه توت فرنگی داشت. پیشنهاد می شود که برای کاهش اثرات منفی شوری بر گیاهان، از ترکیبی از آب مغناطیسی و تنظیم سطح آبیاری استفاده شود. این ترکیب ممکن است به کاهش اثرات منفی شوری کمک کرده و در عین حال بهره وری آب در کشاورزی را افزایش دهد.

    کلید واژگان: پروتئین، تنش توام، کلرید سدیم، کم آبیاری، ویتامین C
    Mojtaba Khoshravesh *, Masoud Pourgholam-Amiji, Reza Norooz-Valashedi, Hadi Yeilaghi

    Given the increasing population and the growing demand for food, the development of agriculture is essential. Due to the limitations of water resources, managing water in agriculture is highly important and should be considered at every stage of agricultural production. This study conducted the experiment in a factorial design within a randomized complete block design with three replications. The irrigation factor was tested at three levels (100% FI (I1), 80% FI (I2), and 60% FI (I3)), and water salinity at three levels (well water (S1), 20 mM or 2.52 dS/m sodium chloride (S2), and 40 mM or 5.06 dS/m sodium chloride (S3)) in two conditions: non-magnetized (W1) and magnetized (W2) water. The effects of irrigation levels, salinity, and the type of irrigation water on the quality characteristics of strawberry fruit, including total protein, chlorophyll a, chlorophyll b, total chlorophyll, total soluble solids, titratable acidity, vitamin C, and sugar content, were examined. The analysis of variance results showed that all factors had a significant impact on the quality characteristics of strawberry fruit at the (p<0.01). Among the different irrigation levels, the highest amounts of total protein, chlorophyll a, chlorophyll b, and total chlorophyll were 5.09, 2.39, 1.05, and 3.44 mg per gram, respectively, in the 100% irrigation treatment, while among the different salinity levels, these values were 5.13, 2.49, 1.11, and 3.61 mg per gram, respectively, in the well water treatment. Magnetized water also had a significant effect at the 1% probability level on the quality characteristics of strawberry fruit.

    Keywords: Combined Stress, Deficit Irrigation, Protein, Sodium Chloride, Vitamin C
  • مجتبی خوش روش*، سید محمدرضا حسینی وردنجانی، هاجر طاهری سودجانی، مرضیه قهرمان
    مقدمه و هدف

    استفاده از آب‎های زیرزمینی برای اهداف کشاورزی، صنعت و شرب به ‎طور قابل‎ توجهی در سراسر جهان در حال افزایش است. این منابع به عنوان بخش مهمی از آب‎های تجدیدپذیر اکوسیستم به‎ حساب می‎آیند و در مقایسه با آب‎های سطحی دارای مزیت‎های مختلفی مانند کیفیت بالاتر و آلودگی کمتر هستند. از طرفی خشکسالی‎های متناوب اخیر و کاهش چشمگیر منابع آب سطحی منجر به استفاده بیش از حد از منابع آب زیرزمینی و کاهش کیفیت آن‎ها شده است، بنابراین شناخت کیفیت آب زیرزمینی برای برنامه‎ ریزی و مدیریت مناسب این منابع بسیار حائز اهمیت بوده و باید مورد توجه جدی و تجزیه و تحلیل دقیق قرار گیرد. همچنین باوجودی‎که یکی از مشکلات بهداشتی مناطق در حال توسعه عدم برخورداری از آب آشامیدنی سالم است و محور توسعه پایدار در منطقه در گرو سلامت انسان است لذا بدون بهره‎ مندی از آب آشامیدنی سالم و استاندارد نمی‎توان رفاه و سلامت جامعه را در حد مطلوب تضمین نمود. آب از دو بعد بهداشتی و اقتصادی اهمیت دارد زیرا در بعد اقتصادی محرک چرخ صنعت و رونق بخش کسب و کار کشاورزی می‎باشد. در همین راستا هدف از این پژوهش ارزیابی کیفی و تحلیل تغییرات مکانی کیفیت آب زیرزمینی بر مبنای شاخص ارزیابی GQI است.

    مواد و روش ها

    این پژوهش به ارزیابی کیفی آب زیرزمینی در محدوده شهرستان‎های خانمیرزا، لردگان، بروجن، اردل و کیار از توابع استان چهارمحال و بختیاری جهت استفاده در مصارف شرب و تحلیل تغییرات مکانی آب زیرزمینی در محدوده مطالعاتی پرداخته و اطلاعات کاربردی از وضعیت منابع آب موجود منطقه در زمینه شرب ارائه می‎نماید. به‎همین منظور 28 نمونه آب زیرزمینی از چاه‎های بهره‎برداری مجاز واقع در نقاط مختلف در شهرستان‎های ذکر شده در بازه زمانی 1400-1399 برداشت شد و در آزمایشگاه مورد آنالیز شیمیایی قرار گرفت. برای ارزیابی کیفی این نمونه‎ها جهت استفاده در مصارف شرب از شاخص GQI استفاده شد. در این پژوهش برای محاسبه شاخص کیفی GQI مقادیر غلظت 11 پارامتر شامل پارامترهای هدایت الکتریکی، اسیدیته، مجموع نمک‎های محلول در آب، یون کلسیم، سدیم، منیزیم، پتاسیم، کربنات و بی‎کربنات، کلر و سولفات به‎کار برده شد. سپس با استفاده از مقادیر خصوصیات شیمیایی نمونه‎های برداشت شده و بهره‎مندی از روش درون‎یابی وزن‎دهی عکس فاصله در محیط نرم‎افزاری GIS، پهنه‎بندی مکانی مقادیر کلیه پارامترهای مورد مطالعه صورت گرفته و لایه‎های اطلاعاتی موردنظر به فرمت رستری به‎دست آمد. در ادامه با اعمال توابع محاسباتی بر لایه‎های اطلاعاتی موجود، همپوشانی انجام شد و در انتها مقادیر شاخص GQI برآورد و نقشه رستری شاخص تهیه گردید. با استفاده از نقشه‎های خروجی می‎توان علاوه بر تعیین مشخصه‎های کیفی موردمطالعه در سطح محدوده، به بررسی روند تغییرات آنها نیز پرداخته و نقشه‎های پهنه‎بندی کیفی هریک را تهیه و با مقادیر استاندارد مقایسه نمود.

    یافته ها

    نتایج نشان داد که شاخص GQI محاسباتی با استفاده از نمونه‎ های اندازه‎ گیری شده، بخش وسیعی از وسعت منطقه مطالعاتی را در طبقه با کیفیت عالی و خوب قرار می‎دهد که برای مصرف شرب مناسب می‎باشند. همچنین طیف رنگی نقشه پهنه‎بندی نشانگر کیفیت بهتری از آب زیرزمینی منطقه غرب و جنوب منطقه موردمطالعه نسبت به سایر بخش‎های آن می‎باشد. به ‎طور کلی کیفیت آب شرب از جنوب به‎سمت شمال و شمال شرق کاهش می‎یابد. مقوله تحلیل حساسیت مدل به بررسی تاثیرپذیری یک متغیر خروجی ناشی از تغییر یک متغیر ورودی در آن مدل می‎پردازد. با بررسی آنالیز حساسیت صورت گرفته به‎ترتیب پارامترهای اسیدیته، کلسیم، منیزیم، کل نمک‎های محلول و هدایت الکتریکی با تاثیر منفی (به ‎معنی تاثیر در افزایش مقادیر شاخص و افزایش کیفیت آب پس از حذف تک پارامتر و کاهش کیفیت آب با افزودن تک پارامتر در محاسبه مقدار شاخص) و غلظت یون‎های بی‎کربنات، سولفات، سدیم، پتاسیم و کلر موجود در آب با تاثیر مثبت در کیفیت آب (به‎ معنی تاثیر در کاهش مقادیر شاخص و کاهش کیفیت آب پس از حذف تک پارامتر و افزایش کیفیت آب با افزودن تک پارامتر در محاسبه مقدار شاخص) به‎ترتیب بیشترین تا کمترین تغییرات را در برآورد شاخص GQI به‎خود اختصاص داده‎اند. بنابراین شاخص کیفی GQI نسبت به وجود یا عدم وجود اسیدیته و بی‎کربنات کلسیم حساسیت بیشتری داشته و تصمیم‎گیری در رابطه با رده‎بندی کیفی آب آشامیدنی را بیش از سایر پارامترهای مورد استفاده در تعیین شاخص، تحت تاثیر قرار می‎دهد. با توجه به مقادیری که در تغییرات شاخص رخ داده است، برخی پارامترهای مورد بررسی با وجودی‎که وزن بالاتری در محاسبه شاخص داشته‎اند ولی درصد تغییرات شاخص با وجود و یا عدم وجود آن پارامتر مقدار قابل‎توجهی را نشان نمی‎دهد. به‎ عنوان نمونه بی‎کربنات که وزن پایین‎تری را نسبت به یون منیزیم دارا بوده ولی درصد تغییرات شاخص ناشی از حذف بی‎کربنات در مقایسه با درصد تغییرات شاخص ناشی از حذف منیزیم، مقدار بیشتری برآورد شده است. بنابراین دارا بودن وزن بالاتر مولفه‎ها حاکی از حساسیت بیشتر مدل نسبت به آن مولفه نخواهد بود.

    نتیجه گیری

    نتایج این پژوهش نشان می‎دهد که کیفیت آب زیرزمینی در مناطق مورد مطالعه برای استفاده در شرب مطلوب بوده و آب‏های زیرزمینی منطقه مورد مطالعه تحت تاثیر تغییرات ناشی از پارامترهای مورد آزمون در بخش شرب قرار نگرفته ‎اند. همچنین این مطالعه به برنامه‎ریزی جامع و مفید در خصوص بهره برداری و نگهداری از منابع آب زیرزمینی، کمک نموده و باعث می‎گردد تا با دیدی روشن با توجه به نقشه‎ های کیفیت آب زیرزمینی بتوان در این زمینه برنامه ریزی جامع و مفیدتری ارائه داد.

    کلید واژگان: آلودگی، تحلیل حساسیت، درون یابی، شاخص کیفیت آب
    Mojtaba Khoshravesh*, Seyed Mohammadreza Hosseini Vardanjani, Hajar Taheri Soudjani, Marzieh Ghahreman
    Background

    The use of groundwater for agricultural, industrial, and drinking purposes is significantly increasing worldwide. These resources are considered an important part of the renewable water ecosystem and have various advantages over surface waters, such as higher quality and less contamination. However, recent intermittent droughts and a noticeable decrease in surface water resources have led to the excessive use of groundwater sources and a decline in their quality. Therefore, understanding the quality of groundwater is crucial for proper planning and management of these resources and requires serious attention and detailed analysis. Additionally, one of the health problems in developing areas is the lack of access to safe drinking water, and human health is at the core of sustainable development in the region. Therefore, ensuring the welfare and health of the community at an acceptable level is not possible without access to clean and standardized drinking water. Water is important from both health and economic perspectives as it serves as a catalyst for industrial growth and the prosperity of the agricultural sector. In this regard, this research aims to evaluate and analyze the quality and spatial changes in groundwater quality based on the GQI assessment index.

    Methods

    This research focuses on evaluating and analyzing spatial changes in groundwater quality within the study areas of Khanmirza, Lordegan, Boroujen, Ardal, and Kiar, located in  Chaharmahal and Bakhtiari province, for drinking purposes. Practical information is provided regarding the status of available water resources in the region for drinking purposes. To this aim, 28 groundwater samples were collected from legally operating wells in various locations within the mentioned counties during the  2020-2021 period and subjected to chemical analysis in the laboratory. The GQI (Groundwater Quality Index) was used to assess the quality of these samples for drinking purposes. In this study, the GQI was calculated based on the concentration values of 11parameters, including electrical conductivity, acidity, total dissolved salts, calcium ion, sodium, magnesium, potassium, carbonate, bicarbonate, chloride, and sulfate. Subsequently, spatial zoning of the overall parameter values was performed using the chemical characteristics of the collected samples and employing the inverse distance weighting (IDW) interpolation method in the GIS software environment, and the desired information layers were obtained in raster format. Furthermore, overlays were performed by applying computational functions to the available information layers,, followed by estimating the GQI values and preparing raster maps of the index. The output maps can be utilized not only to determine the qualitative characteristics within the study area but also to analyze the trends of their variations, prepare zoning maps for  each parameter, and compare them with standard values.

    Results

    The calculated GQI using measured samples categorizes a significant portion of the  study area within the excellent and good quality categories suitable for drinking. Additionally, the color spectrum of the zoning map indicates better water quality in the western and southern  parts of the study area than in the other sections. Generally, water quality decreases from the south toward the north and northeast. The sensitivity analysis of the model focuses on examining the impact of changing one input variable on a model's output variable. The sensitivity analysis revealed that parameters such as acidity, calcium, magnesium, total dissolved salts, and electrical conductivity had a negative effect (meaning an increase in index values and water quality improvement after removing these parameters and deterioration with their addition in the index calculation). Conversely, the concentrations of bicarbonate ions, sulfate, sodium, potassium, and chloride had a positive impact on water quality (meaning a decrease in index values and deterioration after removing these parameters and improvement with their addition in the index calculation). These parameters have allocated the highest to lowest changes in estimating the GQI index. Therefore, the GQI quality index shows greater sensitivity to the presence or absence of acidity and calcium bicarbonate than the other parameters used in determining the index, influencing decision-making regarding the classification of drinking water quality more than the other parameters. Despite having higher weights in calculating the index, some parameters show insignificant percentage changes in the index due to their presence or absence. For example, despite a lower weight of bicarbonate than magnesium ions, it shows a higher percentage change in the index after its removal than the percentage change caused by removing magnesium. Thus, higher weights for these components do not necessarily imply greater sensitivity of the model to them.

    Conclusion

    The results of this study indicate that the groundwater quality in the studied areas is suitable for drinking purposes, and the groundwater in the study area has not been affected by changes resulting from the tested parameters in the drinking sector. Additionally, this study contributes to comprehensive and useful planning for the management and conservation of groundwater resources, enabling more informed decision-making based on groundwater quality maps in this regard.

    Keywords: Interpolation, Pollution, Sensitivity Analysis, Water Quality Index
  • صابر جمالی، هانیه مصری، مجتبی خوش روش*
    محدودیت منابع آبی در کشور و نیاز به غذای سالم، توجه به استفاده چند منظوره از منابع آبی و همچنین تولید ماهی را برای رفع نیازهای انسان و توان اقتصادی کشاورزان افزایش داده است. علاوه بر این، ضایعات شیلات، کودهای مفیدی برای افزایش محصولات کشاورزی هستند. از این رو، هدف این پژوهش بررسی اثر آبیاری با پساب استخر ماهی تیلاپیای قرمز بر عملکرد و اجزای عملکرد گیاه تره ایرانی است. آزمایش حاضر در گلخانه تحقیقاتی گروه مهندسی آب دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان اجرا گردید. آزمایش مذکور به منظور بررسی استفاده سه سطح کیفی آب (آب شهری، اختلاط پساب استخر و آب شهری به نسبت 50:50 و پساب استخر ماهی) در قالب طرح کاملا تصادفی بر پایه ی کشت گلدانی و در چهار تکرار اجرا شد. نتایج نشان داد که کیفیت آب آبیاری بر وزن تر و خشک ریشه، ارتفاع بوته، وزن تر بوته و تعداد برگ در بوته در سطح احتمال یک درصد معنی دار شده، ولی بر وزن خشک بوته و طول ریشه در سطح احتمال پنج درصد معنی دار شد. نتایج نشان داد که تمامی صفات مذکور با افزایش میزان پساب استخر ماهی افزایش یافته است. بر اساس نتایج، بیشترین میزان وزن تر اندام هوایی (97/13 گرم)، وزن تر ریشه (58/8 گرم) و ارتفاع اندام هوایی (55/26 سانتی متر) در شرایط آبیاری با پساب استخر ماهی مشاهده شد. تیمار اختلاط 50 درصدی پساب استخر ماهی و آب شهری منجر به افزایش 5/72 درصدی وزن تر اندام هوایی گیاه تره ایرانی نسبت به تیمار آب شهری شد. همچنین از آنجایی که پساب استخر ماهی حاوی عناصر غذایی مورد نیاز گیاه برای رشد است، بنابراین استفاده از پساب استخر پرورش ماهی در کشت تره ایرانی قابل توصیه بوده و برای سایر سبزیجات نیاز به بررسی های بیشتر دارد.
    کلید واژگان: آب نامتعارف، رژیم تلفیقی آبیاری، شرایط گلخانه ای، عملکرد، ماهی تیلاپیا
    Saber Jamali, Hanieh Mesri, Mojtaba Khoshravesh *
    water resources limitations in the country and the need for healthy food have led to an increased focus on the multifunctional use of water resources, as well as fish production, to meet human needs and improving the economic capacity of farmers. Additionally, aquaculture wastes are valuable fertilizers to enhance agricultural products . Therefore, the aim of this research is to investigate the effect of irrigating with wastewater from red tilapia fish ponds on yield and yield components of Persian Leek (Allium persicum L.). The current experiment was conducted in the research greenhouse of the water engineering department at the Agricultural Sciences and Natural Resources University of Gorgan. The experiment aimed to examine three water quality levels (city water, a 50:50 mixture of pond wastewater and city water, and fishery wastewater) in a completely randomized design based on pot cultivation and performed in  four replications. Results showed that irrigation  water quality had a significant affect on fresh and dry root weight, plant height, fresh weight of the plant, and leaf count per plant at the 1% probability level. while the dry weight of the plant and root length were significant at the 5% probability level. The results indicated that all the mentioned traits increased with the increase in the amount of fishery wastewater. Based on the results, the highest fresh aerial organ weight (13.97 g), fresh root weight (8.58 g), and aerial organ height (26.55 cm) were observed with irrigation using fish pond wastewater. The 50% mixture treatment of fish pond wastewater and city water led to a 5.72% increase in the aerial organ weight of Persian leek plant compared to the city water treatment. Additionally,  since fish pond wastewater essential  nutrients needed for plant growth, using fish pond wastewater in Persian leek plant cultivation is recommended, while further studies are needed for other vegetables.
    Keywords: Conjunctive Irrigation Regimes, Greenhouse Conditions, Tilapia Fish, Unconventional Water, Yield
  • محمدرضا آلاشتی، مجتبی خوش روش*، فردین صادق زاده، هازی محمد عظمت الله

    تخلیه و دفع پساب ها و فاضلاب های حاوی مقادیر زیاد نیترات باعث افزایش آن در آب های زیرزمینی و منابع آب شده که آثار مخربی بر محیط زیست و سلامت انسان دارد. با هدف بررسی اثر امواج اولتراسونیک بر حذف نیترات و خواص جذب نیترات توسط جاذب های بیوچار کاه برنج، بیوچار پوشش داده شده با آهن (III) و روی، آزمایشی به صورت تعیین پارامترهای بهینه، با سه تکرار در آزمایشگاه کیفیت آب دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری اجرا شد. تیمارهای منبع آب شامل استفاده از امواج فراصوت بدون استفاده از جاذب (U)، جاذب بیوچار (B)، جاذب بیوچار به همراه اولتراسونیک (BU)، جاذب بیوچار با پوشش آهن سه ظرفیتی (BF)، جاذب بیوچار با پوشش آهن سه ظرفیتی به همراه اولتراسونیک (BFU)، جاذب بیوچار با پوشش کاتیون روی (BZ) و جاذب بیوچار کاه با پوشش کاتیون روی به همراه اولتراسونیک (BZU) بود. نتایج نشان داد که امواج اولتراسونیک توانست نیترات موجود در محلول آبی را حذف کند. همچنین فرایند اولتراسونیک در فرایند جذب نیترات توسط جاذب موثر می باشد. نتایج در جاذب های بیوچار با پوشش آهن سه ظرفیتی و روی نشان داد که اولتراسونیک سبب افزایش pH بهینه ی محلول نیترات شده است و در جاذب های بیوچار و بیوچار پوشش داده شده با روی سبب کاهش دوز جاذب بهینه شده و میزان بهینه ی غلظت اولیه ی نیترات نیز در بیوچار پوشش داده شده با روی از 80 ppm به 150 ppm افزایش پیدا کرده است. نتایج نشان دهنده ی کاهش 27 درصدی نیترات از محلول بود. با توجه به نتایج پیشنهاد می شود که استفاده ی ترکیبی از اولتراسونیک صورت گیرد که در فرایند تجزیه و تخریب آلاینده راندمان بیشتری دارد.

    کلید واژگان: بیوچار، پوشش آهن، تصفیه ی آب، فراصوت، منابع آب
    Mohammadreza Alashti, Mojtaba Khoshravesh *, Fardin Sadegh-Zadeh, Hazi Mohammad Azamathulla

    Discharge and disposal of wastewater containing high nitrate levels contribute to its increase in groundwater and water resources, posing adverse effects on the environment and human health. An experiment was conducted at laboratory water quality, Sari Agricultural Sciences and Natural Resources University, to investigate the impact of ultrasonic waves on nitrate removal and the absorption properties of rice straw biochar absorbents. Various treatments were applied, including ultrasound alone (U), biochar absorbent (B), biochar absorbent with ultrasound (BU), iron-coated biochar absorbent (BF), iron-coated biochar absorbent with ultrasound (BFU), zinc cation-coated biochar absorbent (BZ), and ultrasound with rice straw biochar coated with zinc cations (BZU). Results showed that ultrasonic waves effectively removed nitrates from the aqueous solution and enhanced the nitrate absorption process by the absorbent. In the iron and zinc-coated biochar absorbents, ultrasonication increased the optimal pH of the nitrate solution. The biochar and zinc-coated biochar absorbents exhibited a reduction in the optimal absorbent dose, and the optimal initial nitrate concentration in zinc-coated biochar increased from 80 ppm to 150 ppm. Overall, a 27% reduction in nitrate concentration was observed in the solution. Considering the results, a combined use of ultrasonication is recommended for a more efficient decomposition of pollutants.

    Keywords: Biochar, Iron Coating, Ultrasound, Water Purification, Water Sources
  • پژمان سالاریه، مجتبی خوش روش*، رضا نوروز ولاشدی، علیرضا کیانی
    با توجه به مقدار سطح بالای کشت ذرت در ایران، هرگونه اقدام جهت افزایش بهره وری مصرف آب، سبب کاهش میزان آب مصرفی و همچنین افزایش امنیت غذایی در کشور می گردد. یکی از مهم ترین عوامل تاثیرگذار بر رشد و عملکرد محصول اثرات تغییر اقلیم است. پژوهش حاضر با هدف اثر تغییر اقلیم و تغییر تاریخ کشت بر بهره وری آب گیاه ذرت در شهرستان گرگان می-باشد. همچنین بر اساس تیمارهای مختلف آبیاری و تاریخ های مختلف کشت، بهره وری آب گیاه ذرت با استفاده از مدل WOFOST برای شرایط آینده شبیه سازی شد. تیمارهای آبیاری شامل 100 درصد (T1)، 75 درصد (T2) و 50 درصد (T3) آب مورد نیاز گیاه بودند. بنابراین با کمک مدل آماری SDSM و مدل گردش عمومی جو HadCM3 برای تمام سناریوهای گزارش پنجم ریزمقیاس-نمایی در دو دوره سی ساله 2050-2020 و 2080-2050 انجام شد. نتایج نشان داد که با تنش بیشتر آبیاری، خطای شبیه سازی بهره وری آب آبیاری افزایش یافت ولی روند منظمی در این مورد وجود نداشت. در دوره 2050-2020 بیش ترین بهره وری آب آبیاری در تیمار T3 در تاریخ 2 تیر به مقدار 4 کیلوگرم بر متر مکعب پیش بینی شد که نسبت به دوره پایه 1/9 درصد کاهش دارد. در این دوره کم ترین بهره وری آب آبیاری در تیمارT1 در تاریخ 12 خرداد به مقدار 7/2 کیلوگرم بر متر مکعب پیش بینی شد که نسبت به دوره پایه 57/3 درصد کاهش دارد. بر اساس نتایج شبیه سازی شده، بهترین زمان کاشت ذرت در شهرستان گرگان در تاریخ 2 تیر است. با اعتبارسنجی مناسب تاریخ کاشت، می توان مدیریت مناسبی برای تطبیق با اثرات منفی تغییرات اقلیم در بهره-وری آب ذرت اجرا کرد. انتخاب بهترین زمان کاشت با مدیریت مناسب، یک راهکار کارآمد در شهرستان گرگان است تا از کاهش عملکرد به دلیل انتخاب نادرست تاریخ کاشت جلوگیری شود.
    کلید واژگان: امنیت غذایی، مدل WOFOST، مدیریت کشت، مدل HADCM3
    Pezhman Salarieh, Mojtaba Khoshravesh *, Reza Norooz Valashedi, Ali Reza Kiani
    Given the extensive cultivation of maize in Iran, any initiative aimed at increasing water use efficiency contributes to reducing water consumption and enhancing food security in the country. One of the most influential factors affecting the growth and performance of crops is the impact of climate change. The present study aims to assess the impact of climate change and altering planting dates on the water productivity of maize in Gorgan County. Additionally, water productivity of maize under different irrigation treatments and planting dates is simulated using the WOFOST model for future conditions. The irrigation treatments include 100% (T1), 75% (T2), and 50% (T3) of the plant's water requirements. Hence, statistical SDSM and HadCM3 General Circulation Model were employed to downscale all scenarios of the fifth report for two thirty-year periods, 2020-2050 and 2050-2080. The results showed with increasing of irrigation water stress, the simulation error of irrigation water productivity increased, but no consistent trend was observed. In the period of 2050-2020, the highest irrigation water productivity was predicted in treatment T3 on 23 June, amounting to 4 kilograms per cubic meter, which represents a 1.9% reduction compared to the baseline period. During this period, the lowest irrigation water productivity was projected in treatment T1 on 2 June, amounting to 2.7 kilograms per cubic meter, indicating a 57.3% reduction compared to the baseline. Based on the simulated results, the optimal planting time for corn in Gorgan is on 23 June. With appropriate validation of the planting date, effective management can be implemented to adapt to the negative effects of climate change on corn water productivity. Choosing the best planting time, along with proper management, is an efficient solution in Gorgan to prevent reduced performance due to an inappropriate choice of planting date.
    Keywords: Food Security, WOFOST Model, Crop Management, HADCM3 Model
  • فرحناز دوستعلی زاده، مجتبی خوش روش*، رامین فضل اولی، محمدمهدی باطنی

    با توجه به اهمیت آب شیرین برای حیات بشر و آسیب پذیری منابع آب زیرزمینی در برابر انواع آلودگی ها و امکان انتقال آلاینده ها به سایر منابع آب های سطحی و زیرزمینی و همچنین، قرار داشتن کشور ایران در کمربند خشک و نیمه خشک، محافظت از این عنصر با ارزش و کمیاب بسیار ضروری بوده و پایش مداوم و مستمر آن باید از اولویت های مدیریت منابع آب قرار گیرد. از این رو، در پژوهش حاضر به آلودگی نیترات در دشت های شرق استان مازندران و بررسی مسائل مربوطه پرداخته شد و مدلی کارآمد و بهینه جهت پیش بینی غلظت نیترات ارائه شد. در انجام این پژوهش به مقایسه ی سه مدل یادگیری ماشین درخت تصمیم، رگرسیون لجستک و شبکه عصبی مصنوعی پرداخته شد. داده های فیزیکی و شیمیایی اندازه گیری شده طی سال های 1364 تا 1399 استفاده شده و به عنوان متغیرهای ورودی مدل ها قرار داده شد. متغیر ها شامل دما، سطح ایستابی، pH، EC ، HCO3-، CL-، SO24-، Na+، K+، Mg2+، Ca2+، THو TDS بوده و میزان آلودگی نیترات آب زیرزمینی با تقسیم 70 درصد داده ها به عنوان آموزش و 30 درصد به عنوان آزمون، پیش بینی شده و از شاخص های R2، RMSE، NSE و PBIAS برای ارزیابی مدل ها استفاده شد. نتایج به دست آمده حاکی از آن بود که مدل درخت تصمیم با اختلاف زیاد نسبت به دو مدل دیگر بهترین عملکرد را داشته (957/0R2 = و 297/0RMSE=، 95/0= NSE و 907/0Testing acc =) و پس از آن رگرسیون لجستیک و شبکه عصبی مصنوعی با عملکردهای به مراتب ضعیف تری نسبت به مدل درخت تصمیم قرار داشتند. پیشنهاد می شود آزمایش با مدل های دیگر یادگیری ماشین و تغییر قراردادن متغیرهای ورودی و اضافه کردن چند متغیر دیگر از جمله کاربری اراضی و بارندگی انجام و نتایج با پژوهش حاضر مقایسه گردند.

    کلید واژگان: داده کاوی، درخت های تصمیم، رگرسیون لجستیک، شبکه عصبی مصنوعی
    Farahnaz Doustalizadeh, Mojtaba Khoshravesh *, Ramin Fazloula, Mohammadmehdi Bateni

    Considering the importance of fresh water for human life and the vulnerability of groundwater sources to all kinds of pollution and the possibility of transferring pollutants to other surface and groundwater sources, as well as the location of Iran in the arid and semi-arid belt, protecting this valuable and rare element is imperative and its continuous monitoring must be one of the priorities of water resources managers. Therefore, in the current research, nitrate pollution in the eastern plains of Mazandaran province was discussed and relevant issues were investigated, and an efficient and optimal model for predicting nitrate concentration was presented. In this research, three machine learning models including decision tree, logistic regression and artificial neural network were compared. The physical and chemical data measured during the years 1985 to 2020 were used and entered as the input variables of the models. The variables include temperature, water level, pH, EC, HCO3-, CL-, SO24-, Na+, K+, Mg2+, Ca2+, TH and TDS; The amount of nitrate contamination of the groundwater, was predicted by dividing 70% of the dataset as training and 30% as testing data. The R2, RMSE, NSE and PBIAS indexes were applied for model evaluation. The results indicated that the Decision Tree model had the best performance with a large difference compared to the other two models (R2 = 0.957 and RMSE = 0.297, NSE = 0.95 and testing acc = 0.907). After That, logistic regression and artificial neural network had much weaker performances than the lead model. It is suggested to conduct another research with other machine learning models by changing the input variables and add some extra ones such as land-use and compare the results with the current research.

    Keywords: Data Mining, Decision Trees, Logistic Regression, Artificial Neural Network
  • سعید حبیبی، مجتبی خوش روش*، رسول نوری خواجه بلاغ

    آب، غذا و انرژی سه منبع اساسی برای حفظ زندگی و توسعه اقتصادی اجتماعی هستند و به‎طور جدایی‎ناپذیری به هم مرتبط اند. هدف پژوهش حاضر بررسی شاخص ‎‎های بهره‎ وری آب، انرژی و پتانسیل گرمایش جهانی محصولات عمده زراعی یعنی گندم و کلزا در دو اقلیم متفاوت در دشت ساری (معتدل و مرطوب) و دشت شریف ‎آباد (گرم و نیمه خشک) بود. برای بررسی این شاخص‎ها در محصول گندم و کلزا از داده های مقطعی سال زراعی 1401-1400 استفاده شد. ابتدا تعداد نمونه بر اساس رابطه کوکران مشخص شد. سپس نمونه گیری بر اساس پرسشنامه طرح شده توسط خود محققان انجام گردید. تعداد 300 پرسشنامه تهیه شد و اطلاعات جمع آوری شده شامل مقدار مصرف نهاده ها و مقدار تولید بود. نتایج نشان داد که میانگین بهره‎‎وری فیزیکی آب در دشت ساری برای گندم و کلزا به ترتیب برابر با 1/13 و 0/67 کیلوگرم بر مترمکعب و در دشت شریف ‎آباد به‎ ترتیب 0/83 و 0/35 کیلوگرم بر مترمکعب بوده است. نیز، نتایج به دست آمده برای شاخص‎های انرژی نشان داد که بالاترین میزان انرژی ورودی در دشت ساری و شریف‎آباد برای محصول گندم به‎ترتیب برابر با 80618 و 71072 مگاژول در هکتار بوده است. همچنین نتایج نشان داد که بالاترین میزان انتشار گازهای گلخانه‎ای در دشت ساری برای محصول گندم برابر با 2495 و در دشت شریف‎آباد برابر با 2299 کیلوگرم CO2 در هکتار به دست آمد که علت احتمالی این امر استفاده بیش ازحد کود و سموم در دشت ساری است. نتایج کلی نشان داد که عملکرد محصول در مناطق مرطوب بیشتر از مناطق خشک و نیمه ‎خشک نبوده و این شاخص به پارامترهای مختلفی از جمله مصرف آب و  مدیریت زراعی بستگی دارد.

    کلید واژگان: انرژی خالص، بهره‎وری انرژی، کلزا، گندم
    Saeid Habibi, Mojtaba Khoshravesh *, Rassol Nouri Khajebelagh

    Water, food, and energy are three essential sources for maintaining life and fostering socio-economic development, and they are inseparably interconnected. The aim of the present study was to examine the indicators of water and energy efficiency of major agricultural products, namely, wheat and rapeseed, in two different climates in Sari (temperate and humid) and Sharifabad (hot and semi-arid) plains in Iran. To investigate these indicators in wheat and rapeseed crops, data from the agricultural year 2021-22 were utilized. Initially, the number of samples was determined based on the Cochran formula. Then, sampling was done using a questionnaire designed by the authors. The questionnaires numbered 300, and the collected information included inputs and production quantities. The results showed that the average water physical efficiencies in Sari Plain for wheat and rapeseed crops were 1.13 and 0.67 kg/m3, while in Sharifabad Plain, it was 0.83 and 0.35 kg/m3, respectively. Furthermore, the results indicated that the highest level of input energy in Sari and Sharifabad plains for wheat was 80618 and 71072 MJ/ha, respectively. The results also showed that greenhouse gas emissions were higher in Sari than in Sharifabad, probably because of excessive use of fertilizer and pesticide in Sari. The highest greenhouse gas emissions in Sari for wheat were 2495 kg CO2/ha, and in Sharifabad, it was 2299 kg CO2/ha. Overall, the results indicated that crop performance in humid regions was higher than in dry and semi-dry regions, and this indicator depends on various parameters, including water consumption and agronomic management.

    Keywords: Canola, Energy Productivity, Net Energy, Rapeseed, Wheat
  • علی شاهنظری*، راهب ماهفروزی، جلال الدین مرادی صحرا، رسول نوری خواجه بلاغ، زهرا باقری خلیلی، مجتبی خوش روش، محمدعلی غلامی سفیدکوهی، عبدالله درزی نفت چالی
    سابقه و هدف

    افزایش جمعیت بشری و رشد مصرف آب از یک سو و افزایش تولید فاضلاب از سوی دیگر موجب گسترش تهدید آلودگی محیط زیست گردیده است. اهداف مطالعه حاضر راه اندازی پایلوت برای بومی سازی دانش طراحی تالاب مصنوعی مطابق با وضعیت کمی و کیفی فاضلاب خانگی در ایران (خوابگاه دانشجویی دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری) و بررسی امکان جایگزینی سامانه های تالابی به جای سامانه های مرسوم تصفیه فاضلاب خانگی در کشور بود.

    مواد و روش ها

    این مطالعه در محل دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری با احداث شش تالاب مصنوعی به طول 3 متر، عرض 2 متر و ارتفاع 5/1 متر با استفاده از بتن مسلح انجام شد که یکی از استخرها به دلیل نشت از مدار خارج گردید. داخل استخرها با استفاده از فیلترهای مصنوعی در عمق های مختلف (یک متر: d1 و یک متر و سی سانت: d2) و فیلتر گیاهی (نی معمولی: p1 و نی قمیش: p2) پر و کشت شدند. D10 و ضریب یکنواختی (CU) مصالح بستر به ترتیب 2 میلی متر و 625/3 از آزمایش دانه بندی، و هدایت هیدرولیکی بستر و تخلخل آن نیز به ترتیب 523/2 سانتی متر بر ثانیه و 2/39 درصد به دست آمد. SSA مصالح بستر 336/1 مترمربع در هر کیلوگرم (2245 مترمربع در هر مترمکعب مصالح بستر) محاسبه شد. فاضلاب خروجی مخزن سپتیک بافلد خوابگاه پس از یک مرحله ته نشینی و رقیق سازی به وسیله پمپ روی بسترها تزریق شد. در اولین بارگذاری، بسترها تا زیر سطح غرقاب شده و زمان ماند سه روز را برای اولین نمونه برداری طی نمودند. پارامترهای کیفیت فاضلاب شامل اکسیژن خواهی بیوشیمیایی (BOD)، اکسیژن خواهی شیمیایی (COD)، ذرات جامد معلق (TSS)، کلیفرم مدفوعی FC و مجموع کلیفرم مدفوعی TC برای بررسی عملکرد تصفیه سامانه مورد پایش قرار گرفتند.

    یافته ها

    گرچه فاضلاب تزریقی تا 25% رقیق شده بود، اما عملکرد حذف قابل توجه 51 تا 55، 41 تا 79، 74 تا 89، 70 تا 3/95 و 78 تا 95 درصد به ترتیب برای BOD، COD، TSS، FC و TC در تیمارهای مختلف به دست آمد. در بین تیمارها، ضعیف ترین عملکرد مربوط به تیمار P1D2 و بهترین عملکرد تصفیه هم در تیمار P2D1 مشاهده شد که نشان دهنده غلبه خصوصیات فیزیکی سامانه ها در ابتدای دوره راه اندازی بر عملکرد تصفیه است. بااین حال، عملکرد اولیه تصفیه سامانه، بسیار امیدوارکننده بوده و حذف برخی پارامترها مانند TSS و FC در حد متوسط یک سامانه تصفیه تالابی تمام عیار بود.

    نتیجه گیری

    این فناوری تصفیه فاضلاب، به کلیه مدیران و متخصصان صنعت فاضلاب کشور توصیه می شود، بخصوص در بخش روستایی که دارای زمین ارزان و جمعیت کمتر از 5000 نفر هستند. این شرایط شامل کلیه شهرک ها، دانشگاه ها، پادگان ها و مراکز نظامی نیز می گردد.

    کلید واژگان: فیلتر گیاهی، فیلتر مصنوعی، سپتیک، کدورت
    Ali Shahnazari *, Raheb Mahfoouzi, Jalal Aldin Moradisahra, Rassol Nouri Khajebelagh, Zahra Bagheri Khalili, Mojtaba Khoshravesh, MohammadAli Gholami Sefidkouhi, Abdullah Darzi-Naftchali
    Background and objectives

    The increase in the human population and the growth in water consumption on one hand, and the rise in sewage production on the other hand, have led to the expansion of environmental pollution threats. The objectives of the present study include launching a pilot project for the localization of knowledge in the design of artificial wetlands in accordance with the quantitative and qualitative conditions of domestic sewage in Iran (specifically, the dormitory of the University of Agricultural Sciences and Natural Resources in Sari) and investigating the possibility of replacing wetland systems with conventional domestic sewage treatment systems in the country.

    Materials and methods

    This study was conducted at the University of Agricultural Sciences and Natural Resources in Sari, involving the construction of six artificial wetlands, each with a length of 3 meters, width of 2 meters, and a height of 1.5 meters, using reinforced concrete. One of the ponds was excluded from the system due to leakage. Inside the ponds, artificial filters at different depths (1 meter: d1 and 1 meter and 30 centimeters: d2) and plant filters (Phragmites australis: p1 and Arundo donax: p2) were filled and planted. D10 and the coefficient of unifo rmity (CU) of the substrate materials were obtained as 2 millimeters and 3.625, respectively, from the grain size analysis. The hydraulic conductivity and porosity of the substrate were 2.523 cm/s and 39.2%, respectively. The specific surface area (SSA) of the substrate materials was calculated as 1.336 m²/kg (2245 m²/m³ of substrate materials). The effluent from the septic tank of the dormitory's baffled septic tank was injected onto the beds after a settling and dilution stage using a pump. In the initial loading, the beds were submerged below the surface, and a three-day retention time was allowed for the first sampling. Quality parameters of the wastewater, including biochemical oxygen demand (BOD), chemical oxygen demand (COD), total suspended solids (TSS), fecal coliform (FC), and total coliform (TC), were monitored to assess the performance of the treatment system.

    Results

    Although the injected wastewater was diluted up to 25%, a significant removal efficiency of 51 to 55, 41 to 79, 74 to 89, 70 to 95.3, and 78 to 95 percent was achieved for BOD, COD, TSS, FC, and TC, respectively, in different treatments. Among the treatments, the weakest performance was associated with treatment P1D2, while the best purification performance was observed in treatment P2D1. This indicates the dominance of the physical characteristics of the systems at the beginning of the startup period on the purification performance. However, the initial performance of the treatment system was very promising and the removal of some parameters such as TSS and FC was at the average level of a full-fledged wetland treatment system.

    Conclusion

    This wastewater treatment technology is recommended for all managers and experts in the country's wastewater industry, especially in rural areas with inexpensive land and a population of fewer than 5000 people. These conditions encompass all towns, universities, military barracks, and military facilities as well.

    Keywords: Plant filter, artificial filter, septic, Turbidity
  • پویا رحمانی، محمدعلی غلامی سفیدکوهی*، مجتبی خوش روش

    با توجه به کمبود منابع آب و پراکنش مکانی اراضی حاصلخیز، به منظور افزایش بهره وری مصرف آب و امنیت غذایی، به کارگیری الگوی کشت مناسب امری ضروری است. هدف از این پژوهش دستیابی به الگوی کشت در استان کردستان با استفاده از روش مبادلات آب مجازی می باشد. داده های این پژوهش شامل اطلاعات سطح زیر کشت و عملکرد 22 محصول باغی، آبیاری، داده های هواشناسی، جمعیت، مصرف سرانه محصولات غذایی و قیمت طی دوره آماری 10 ساله (1398-1389) است. مقادیر نیاز آبی، آب مجازی کل، آب مجازی سبز، آب مجازی آبی و بیلان آب مجازی برای تمام محصولات محاسبه شد. نتایج نشان داد، افزایش عملکرد محصولات نقش مهم تری در رسیدن به امنیت آبی و امنیت غذایی در مقایسه با افزایش سطح زیر کشت در این استان دارد. علاوه بر این، عدم توجه به پراکنش مکانی کشت محصولات باغی باعث افزایش متوسط آب مجازی به میزان 75/26 مترمکعب بر کیلوگرم در سطح استان کردستان شد. آب مجازی آبی در سطح استان حدود 4/97 درصد از کل آب مجازی تمام محصولات را شامل می شود که نشان از وابستگی بخش کشاورزی به آبیاری در منطقه دارد. به طورکلی، براساس سه شاخص آب مجازی کل، ارزش واحد آب و نسبت آب موردنیاز به آب مجازی در دسترس از میان محصولات باغی مورد بررسی در استان، مناسب ترین الگوی کشت به ترتیب اولویت بندی ها محصولات باغی شامل محصولات دانه ریز، سردسیری، خشک، هسته دار و دانه دار می باشد. بر اساس یافته های این پژوهش، پیشنهاد می شود برای کاهش وابستگی به منابع آب جدید و سازگاری با کم آبی در استان، تمرکز بر توسعه محصولات باغی دانه ریز و سردسیری انجام گیرد.

    کلید واژگان: آب آبی، امنیت غذایی، بهره وری آب، مدیریت منابع آب
    Pouya Rahmani, Mohammad Ali Gholami Sefidkouhi *, Mojtaba Khoshravesh

    Considering the crisis of water resources and spatial distribution of fertile lands, in order to reduce water consumption and increase food security, it is necessary to use a suitable cultivation model. The purpose of this research is to achieve a suitable cultivation pattern using the method of determining virtual water exchanges in Kurdistan province. The data of this research during the 10-year statistical period (1389 to 1398) in Kurdistan province includes information on the cultivated area and yield of 22 garden crops, irrigation information, meteorological data, population, per capita consumption of food products and their prices, which are calculated in Microsoft Excel ( 2021) has been accepted. The indices related to water requirement values, total virtual water, green virtual water, blue virtual water and virtual water balance were calculated for all selected products. In addition, the lack of attention to the spatial distribution of horticultural crops increased the average virtual water by 26.75 cubic meters per kilogram in Kurdistan province. Virtual water includes 97.4% of the total virtual water for all products investigated in the province, which shows the dependence of the agricultural sector on irrigation in the region. In general, by adopting three indicators of total virtual water, unit value of water and the ratio of required water to available virtual water among the horticultural crops examined, the most suitable cultivation pattern for Kurdistan province in order of priorities is horticultural crops such as seed crops, cold-season crops It is dry, nucleated and grainy. Based on the results of this research, it is suggested to the provincial managers related to the issue that in order to reduce the pressure on the water resources of Kurdistan province and virtual water exchanges, instead of paying attention to the seeded and seeded

    Keywords: : Blue water, Food Security, Water productivity, Water Resources Management
  • صابر جمالی، هانیه مصری، محمدعلی غلامی سفیدکوهی، مجتبی خوش روش *

    به‌منظور بررسی اثر اختلاط آب دریا و زیرزمینی بر خواص مورفولوژیکی و بیوشیمیایی گیاه دارویی خرفه، آزمایشی در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار در گلخانه تحقیقاتی دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان اجرا گردید. تیمارهای منبع آب شامل آب زیرزمینی کامل (GW100-SW0) شاهد، اختلاط 50 درصد آب دریا و آب زیرزمینی (GW50-SW50)، نیم در میان آب دریا و آب زیرزمینی (0.5-GW-SW) و یک در میان آب دریا و آب زیرزمینی (1-GW-SW) بود. نتایج نشان داد استفاده از این منابع آب در سطح یک درصد بر وزن تر و خشک ریشه و اندام هوایی، ارتفاع، کلروفیل کل، ویتامین ث و قند محلول کل معنی‌دار شد. همچنین این تیمارها بر مقدار کلروفیل a و b، کارتنوئید و پرولین در سطح احتمال 5 درصد معنی‌دار شد. بیشترین میزان وزن تر اندام هوایی، وزن تر ریشه، ارتفاع و ویتامین ث به‌ترتیب در تیمار شاهد با 5/61 گرم، 5/47 گرم، 2/33 سانتی‌متر و 6/74 میلی‌گرم در 100 گرم وزن تر نمونه بود. یافته‌ها نشان داد در اکثر صفات، تیمار (0.5-GW-SW) اختلاف معنی‌داری با شاهد ندارد. لذا با توجه به محدودیت منابع آب شیرین، تیمار اخیر به عنوان منبع مناسب برای آبیاری گیاه خرفه پیشنهاد می‌شود.

    کلید واژگان: پرولین، تناوب آبیاری، کلروفیل، قند محلول کل، ویتامین ث
    Saber Jamali, Hanieh mesri, mohamadali gholami sefidkohi, Mojtaba Khoshravesh*

    In order to investigate the effect of mixing sea and underground water on the morphological and biochemical properties of the purslane medicinal plant, an experiment was conducted in the form of a completely randomized design with three replications in the research greenhouse of Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources. The water source treatments included full groundwater (GW100-SW0) as a control, mixing 50% seawater and groundwater (GW50-SW50), half between seawater and groundwater (0.5-GW-SW), and one-half between seawater and Groundwater was (1-GW-SW). The results showed that the use of these water resources at the level of 1% was significant on the fresh and dry weight of root and shoot, height, total chlorophyll, vitamin C and total soluble sugar. Also, these treatments were significant on the amount of chlorophyll a and b, carotenoid and proline at the probability level of 5%. The highest amount of shoot fresh weight, root fresh weight, height and vitamin C were respectively in the control treatment with 61.5 grams, 47.5 grams, 33.2 cm and 74.6 mg per 100 grams of sample fresh weight. The findings show that in most traits, the treatment (0.5-GW-SW) has no significant difference with the control. Therefore, considering the limitation of fresh water sources, the latter treatment is suggested as a suitable source for watering purslane.

    Keywords: Proline, irrigation frequency, chlorophyll, total soluble sugar, vitamin C
  • فهیمه کریم پور، مجتبی خوش روش*، محمدعلی غلامی سفیدکوهی، وحید اکبرپور

    بخش کشاورزی بیش ترین مصرف کننده آب شیرین در جهان است. ازاین رو یافتن جایگزین مناسب برای آب شیرین مورد استفاده در کشاورزی می تواند راهگشای مشکلات مرتبط با بحران آب در آینده باشد. کاربرد آب شور با استفاده از راهکارهای مناسب می تواند یک گزینه برای آبیاری گیاهان متحمل به شوری باشد. یکی از این راهکارها ممکن است مغناطیسی کردن آب آبیاری باشد. در پژوهش حاضر به منظور بررسی تاثیر آب مغناطیسی بر وزن تر و خشک و اسانس گیاه دارویی مریم گلی، یک آزمایش گلدانی در فضای باز به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی و در چهار تکرار انجام شد. تیمارهای آزمایشی شامل شوری آب آبیاری تهیه شده از غلظت های مختلف آب دریا (اختلاط 30%، 50%، 70% و 100% آب دریای خزر) و یک تیمار شاهد (آب چاه) در دو حالت مغناطیسی و غیر مغناطیسی بود. به دلیل بارندگی در طول فصل رشد، در پایان آزمایش شوری عصاره اشباع خاک متناظر با تیمار شاهد و اختلاط 30%، 50%، 70% و 100% آب دریای خزر به ترتیب 3/15 (I0)، 3/65 (I1)، 4/55 (I2)، 4/75 (I3) و 5/06 (I4) دسی زیمنس بر متر بود. نتایج نشان داد که تیمار I4 وزن خشک و تر گیاه را به ترتیب 40٪ و 25٪ کاهش داد اما در مورد تاثیر آب مغناطیس شده نتایج بیانگر آن بود که در تیمارهای شوری با عصاره اشباع خاک کمتر از 3/65 دسی زیمنس بر متر (تیمارهای I0 و I1) استفاده از آب مغناطیسی از کاهش معنی دار وزن بوته های گیاه مریم گلی جلوگیری کرد. هم چنین آبیاری با تیمارهای مختلف شوری و آب مغناطیسی تغییرات معنی داری در اسانس گیاه مریم گلی نداشت. بر مبنای نتایج این تحقیق توصیه می شود که مدیریت آبیاری گیاه مریم گلی با استفاده از آب شور مغناطیسی به نحوی انجام گیرد تا در طول فصل رشد شوری عصاره اشباع خاک بیشتر از 3/65 دسی زیمنس بر متر نباشد.

    کلید واژگان: آبیاری با آب دریا، اسانس مریم گلی، شوری عصاره اشباع خاک
    Fahimeh Karimpour, Mojtaba Khoshravesh *, MohammadAli Gholami Sefidkouhi, Vahid Akbarpour

    Agricultural sector is the largest consumer of fresh water worldwide. Therefore, finding a suitable alternative for the use of fresh water in agriculture can be a key solution to future water crisis issues. Application of saline water by using appropriate methods can be an option for irrigating salt-tolerant plants. One of these methods may be magnetizing irrigation water. In the present study, to investigate the effect of magnetized water on the fresh and dry weight, as well as the essential oil of the medicinal plant Maryam Goli (Salvia L.), a pot experiment was conducted in an open space using a factorial design and completely randomized layout with four replications. The experimental treatments included salinity of irrigation water prepared from different concentrations of Caspian Sea water (30%, 50%, 70%, and 100% mixing with well water) and a control treatment (well water), in both magnetic and non-magnetic conditions. Due to rainfall during the growth season, at the end of the experiment, the saturation extract salinity (EC) of the soil corresponding to the control treatment and the 30%, 50%, 70%, and 100% water mixtures were 3.15 (I0), 3.65 (I1), 4.55 (I2), 4.75 (I3), and 5.06 (I4) dS/m, respectively. The results showed that, in the I4 treatment, both the dry and fresh weights of the plant decreased by 40% and 25%, respectively. However, regarding the effect of magnetized water, the results indicated that in saline treatments with soil EC less than 3.65 dS/m (I0 and I1), use of magnetized water prevented a significant decrease in the weight of Maryam Goli plant shoots. Furthermore, the research results demonstrated non-significant changes in the essential oil of Maryam Goli plant due to irrigation with different salinities as well as magnetic water. Based on the results, it is recommended that irrigation management of Maryam Goli plants using magnetized saline water be carried out in such a way that the saturation extract salinity of the soil does not exceed 3.65 dS/m during the growing season.

    Keywords: Irrigation by seawater, essential oil, soil saturation extract salinity
  • Sajad Azimi, Mojtaba Khoshravesh*, Abdullah Darzi Naftchali, Meysam Abedinpour

    The intensification of drought and water stress caused by climate change is a major factor in yield and productivity reduction in the agricultural sector in arid and semi-arid environments. Agricultural lands are often sorely affected by water tension caused by scarce and low precipitation. This research evaluated the effect of different amounts of water, vermicompost and hydrogel used to save the soil water content on wheat grain and biomass yield. Hence, an experiment was conducted at the research farm of Kashmar higher education institute to evaluate the effects of different amounts of hydrogel and vermicompost on wheat biomass and grain yield. Experimental treatments were included: four levels of A200</sub> hydrogel (i.e. 0(S0</sub>), 0.1(S1</sub>), 0.2 (S2</sub>) and 0.3 (S3</sub>) wt. %) plus four levels of vermicompost (0(V0</sub>), 7(V1</sub>), 10(V2</sub>) and 15(V3</sub>) tons per hectare) and three levels of irrigation water (60(W1</sub>), 80(W2</sub>) and 100(W3</sub>) percent of wheat water requirement). The experiment was carried out in a randomized completely block design (RCBD) in a factorial arrangement as a pot experiment in 144 pots. The results showed that the highest amount of biomass and grain yield was obtained in S3</sub>V3</sub>W3</sub> treatment amounting of 81.7 and 35 grams per pot, respectively. Also, the lowest biomass and grain yield was achieved in S0</sub>V0</sub>W1</sub> treatment at the rate of 35 and 10.2 gram per pot, respectively. Furthermore, grain and biomass yield were significantly affected (P ≤ 0.05) by different amounts of hydrogel and vermicompost under varying irrigation water levels. However, application of hydrogel and vermicompost compounds was not significant on the wheat yields. Overall, the best economic value for achieving the highest amount of grain yield was observed in (S2</sub>, 0.2%) of A200</sub> hydrogel and (V2</sub>, 10 ton/ha) of Vermicompost. Similarly, the highest amount of biomass was obtained in the (S3</sub>, 0.3%) treatment of A200</sub> hydrogels and 15 ton/ha (V3</sub>) of vermicompost. Based on the results, the application of moisture absorbents can be effective in increasing wheat yield in water deficit conditions in the arid and semi-arid environment.

    Keywords: Agricultural, Cereals, Kashmar, Pot, Water Stress
  • سید محمدرضا حسینی وردنجانی، مجتبی خوش روش*، مرضیه قهرمان، مسعود نادری

    کاهش چشمگیر منابع آب سطحی و خشکسالی های متناوب اخیر استفاده از منابع آب زیرزمینی را بیشتر نموده و باعث کاهش کیفیت این آب ها شده است. در این پژوهش 28 نمونه از آب چاه نقاط مختلف در شهرستان خانمیرزا، لردگان، بروجن، اردل و کیار در سال 1400-1399 برداشت و در آزمایشگاه مورد آنالیز شیمیایی قرار گرفت. برای ارزیابی کیفی نمونه ها جهت استفاده در بخش های کشاورزی، شرب و صنعت از دیاگرام ویلکوکس، دیاگرام شولر و شاخص لانژیلر استفاده شد. با استفاده از روش های درونیابی، خصوصیات شیمیایی نمونه های برداشت شده در محدوده مورد مطالعه بررسی و نقشه های پهنه‏بندی کیفی با روش کریجینگ و وزن دهی عکس فاصله تهیه شد. نتایج نشان داد که بر طبق دیاگرام ویلکوکس اکثر نمونه ها در محدوده  قرار دارند و برای مصارف کشاورزی مناسب هستند. این نمونه ها بر طبق دیاگرام شولر برای مصارف شرب در محدوده کیفیت  و برای شرب مناسب و بر مبنای شاخص لانژیلر در محدوده رسوب گذار و خورنده قرار می گیرند. این پژوهش کمک می نماید تا تصمیم گیران با داشتن دیدی روشن با توجه به نقشه های کیفی آب زیرزمینی، بتوانند برنامه ریزی جامع و مفیدی در خصوص بهره برداری و نگهداری از منابع آب زیرزمینی داشته باشند.

    کلید واژگان: آب زیرزمینی، خشکسالی، کریجینگ، وزن دهی عکس فاصله
    Seyed Mohammadreza Hosseini Vardanjani, Mojtaba Khoshravesh *, Marzieh Ghahreman, Masoud Naderi

    The significant reduction of surface water resources and recent recurrent droughts have increased the reliance on groundwater sources, leading to a decline in their quality. In this study, 28 samples of well water from different locations in Khanmirza, Lordegan, Borujen, Ardal and Kiar were collected in 2020-2021 and underwent chemical analysis in the laboratory. To evaluate the quality of the samples for use in agricultural, drinking and industrial sectors, the Wilcox diagram, Schuler diagram and Langlier index were used. Using interpolation methods, the chemical properties of the samples taken within the study area were examined and qualitative zoning maps were prepared using Kriging and inverse distance weighting methods. The results showed that according to the Wilcox diagram, most of the samples are within the range of C2S1 and are suitable for agricultural purposes. According to the Schuler diagram, these samples are within the range of good quality for drinking and based on the Langlier index, they are within the range of precipitating and consumable. This study helps decision-makers to have a clear view and plan comprehensively and effectively for the exploitation and preservation of groundwater resources, taking into account the qualitative maps of groundwater.

    Keywords: Drought, Groundwater, Inverse distance weighting, Kriging
  • سید محمدرضا حسینی، مجتبی خوش روش*، هاجر طاهری سودجانی، مرضیه قهرمان شهرکی، مسعود پورغلام آمیجی
    افزایش تقاضا برای آب منجر به بهره برداری بیش ازحد آب های زیرزمینی و کاهش کیفیت این منابع شده است. پایش کیفیت آب های زیرزمینی از نظر عوامل محیطی و اقتصادی بسیار مهم است. شاخص های مربوطه، کیفیت آب را به عنوان یک عدد مشخص نشان می دهند تا نمایش مفیدی از کیفیت کلی آب برای یک هدف معین ارایه و همچنین درک موثری از اطلاعات کیفی آب را امکان پذیر نماید. هدف پژوهش حاضر، تجزیه و تحلیل وضعیت کیفی آب های زیرزمینی شهرستان خانمیرزا، لردگان، بروجن، اردل و کیار بر مبنای شاخص های WQI و GWQI بر اساس موسسه استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران (ISIRI) و استاندارد سازمان جهانی بهداشت (WHO) است. در این پژوهش 28 نمونه از آب زیرزمینی (چاه) از نقاط مختلف در شهرستان خانمیرزا، لردگان، بروجن، اردل و کیار در بازه زمانی 1400-1399 برداشت شده و 10 پارامتر کیفی HCO3، K، pH، TDS، EC، Ca، Na، Mg، Cl و SO4 مورد آنالیز شیمیایی قرار گرفت. با استفاده از روش درون یابی وزن دهی عکس فاصله در منطقه مورد مطالعه، نقشه پهنه بندی شاخص های فوق تهیه شد. نتایج نشان داد که بر طبق شاخص های WQI و GWQI اکثر نمونه ها در طبقه با کیفیت قابل قبول قرار گرفتند. با بررسی همبستگی پیرسون بین شاخص های WQI و GWQI و پارامترهای مورد استفاده، مشخص شد، دو پارامتر TDS و EC با ضرایب 0/982 و 0/989 بیشترین میزان همبستگی را در سطح معنی داری یک درصد با شاخص WQI دارند. همچنین پارامترهای TDSو Ca با ضرایب 0/975 و 0/979 بیشترین همبستگی را با شاخص GWQI در سطح معنی داری یک درصد دارند.
    کلید واژگان: آب زیرزمینی، پهنه بندی، شاخص کیفیت آب، همبستگی
    Seyed Mohammadreza Hosseini-Vardanjani, Mojtaba Khoshravesh *, Hajar Taheri Sudejani, Marzieh Ghahreman Shahraki, Masoud Pourgholam-Amiji
    The purpose of this research is to analyze the quality of groundwater in Khanmirza, Lordegan, Borujen, Ardal, and Kiar cities based on WQI and GWQI indicators based on the Iran Standard and Industrial Research Institute (ISIRI) and World Health Organization (WHO) standard. In this research, 28 samples of groundwater (wells) were collected from different places in Khanmirza, Lordegan, Borujen, Ardal, and Kiar cities from 2020 to 2022 and 10 qualitative parameters HCO3, K, pH, TDS, EC, Ca, Na, Mg, Cl, and SO4 were chemically analyzed in the laboratory. After analyzing the data, the spatial distribution map of the index was prepared for the study area by using the inverse distance weighting interpolation method. The results showed that according to GWQI and WQI indicators, most of the samples were in the good quality category. By examining the Pearson correlation between WQI and GWQI indices and the parameters used, it was found that the two parameters TDS and EC with coefficients of 0.982 and 0.989 have the highest correlation at a significant level of 1% with the WQI index. Also, TDS and Ca parameters with coefficients of 0.975 and 0.979 have the highest correlation with the GWQI index at a significant level of 1%. The results of this research have shown that the combined use of GIS, WQI, and GWQI indicators in evaluating the quality of groundwater and their spatial distribution in the studied area is useful and effective in selecting water resources for drinking purposes.
    Keywords: Correlation, Groundwater, Water Quality Index, Zoning
  • درسا دریکنده، علی شاهنظری، مجتبی خوش روش، گریت هوگنبوم

    مطالعه حاضر، با هدف بررسی تاثیرات تغییر اقلیم بر نیاز آبی، بهره وری آب و ریسک عملکرد برنج رقم هاشمی، تحت سه سناریوی انتشار خوش بینانه، بینابینی و بدبینانه گازهای گلخانه ای شامل: RCP2.6،  RCP4.5و RCP8.5 صورت گرفت. تیمارهای اجرا شده در مزرعه شامل: دو روش کم آبیاری تنظیم شده (آبیاری تمام جویچه ها) و خشکی بخشی ریشه (آبیاری یک در میان جویچه ها) هر یک با سه سطح سطح تنش خشکی 10، 30 و 60 کیلوپاسکال (RDI10، PRD10، RDI30، PRD30، RDI60، PRD60) و تیمار آبیاری کرتی با مدیریت غرقاب دایم (FI) بود. از مدل گیاهی CERES-Rice برای شبیه سازی رشد و توسعه برنج و از مدل گردش عمومی CanESM2 برای پیش نگری تغییر اقلیم آینده نزدیک (2047-2026) نسبت به دوره پایه (2005-1984) استفاده شد. تغییرات نیاز آبی حاکی از آن بود که میانگین نیاز آبی برنج برای همه تیمارهای آبیاری در همه سناریوهای RCP  به جز سناریوی بدبینانه RCP8.5 در آینده نزدیک کاهش خواهد یافت . به دلیل کاهش طول دوره رشد، میزان بهره وری آب نسبت به دوره پایه در سناریوهای RCP  کاهش نشان داد. با این حال، بیشترین میزان بهره وری آب گیاه به تیمار آبیاری FI اختصاص داشت که به دلیل رطوبت زیاد خاک در مقایسه با تیمارهای کم آبیاری بود. ارزیابی ریسک عملکرد نشان داد که درصد ریسک عملکرد برنج نسبت به میانگین دوره پایه افزایش خواهد یافت. به گونه ای که ریسک کاهش 500 کیلوگرم در هکتار عملکرد برنج در تیمار آبیاری سنتی FI، تحت سناریوهای پایه (Baseline)، RCP4.5، RCP8.5 و RCP2.6 به ترتیب 13 درصد، 20 درصد ، 21 درصد و 31 درصد برآورد گردید.  نتایج حاصل از این مطالعه نشان داد که در صورت ثابت ماندن روش های مدیریتی در مزرعه، احتمالا در آینده نزدیک، عملکرد برنج هاشمی کاهش می یابد  و باید به دنبال بهینه سازی روش های مدیریتی و کشت ارقام مقاوم تر به تنش های آبی بود.

    کلید واژگان: کم آبیاری، سناریوهای انتشار گازهای گلخانه ای، ریزمقیاس سازی، مدل گیاهی، DSSAT
    Dorsa Darikandeh, Ali Shahnazari, Mojtaba Khoshravesh, Gerrit Hoogenboom

    Climate change means any specific change in the long-term average weather state that occurs for a given location or for the entire globe (Goudarzi and Koupaei, 2020). Climate change is one of the most critical factors threatening food security, and it is expected to make food and nutrition security more challenging in the future (Carpena et al., 2019). It will affect the agricultural sector by changing the irrigation water requirements, crop yield, and water productivity (Boonwichai et al., 2018; Liu et al., 2019). Rice is the third most important crop in the world, following wheat and maize (Kapela et al., 2020). The occurrence of water shortages and droughts have raised concerns about the sustainability of rice production, including the main rice cultivation production region of Mazandaran in Iran (Yosefian 2018). Most studies have reported that rice production will decrease in the future due to a projected increase in temperature and a projected decrease in precipitation) Basak et al. 2010; Boonwichai et al. 2018; Nasir et al. 2020; Nicolas et al. 2020). Although many farmers, particularly in Iran, feel that permanent flooding conditions for rice farming are inevitable, climate change forces the use of water-saving technologies to ensure the long-term viability of irrigated rice production in paddy fields (Yosefian 2018; Mirfenderski 2022). Accordingly, it is necessary to find new methods for rice cultivation that reduce water use and make optimal use of the available water for irrigation while maintaining yield under climate change. The goal of this study was to examine the water requirement, water productivity, and risk of rice yield for different irrigation levels under various climate change scenarios using a crop simulation model.

    Keywords: deficit irrigation, RCP scenarios, downscaling, crop model, DSSAT
  • سید محمدجواد میرزایی*، مجتبی خوش روش، وحید شمس آبادی، زهرا شیرمحمدی علی اکبرخانی، مسعود پورغلام آمیجی

    با توجه به افزایش جمعیت و نیاز غذایی و رو به کاهش بودن زمین های کشاورزی حاصلخیز و بدون مشکل شوری، نیاز به آبیاری با آب با کیفیت مناسب، هر روز ارزشمندتر می شود. با توجه به محدودیت آب برای کشت محصولات زراعی، استفاده از آب های نامتعارف مانند آب شور، یکی از مناسب ترین روش های افزایش بهره وری از زمین های کشاورزی است. یکی از روش ها استفاده از فن آوری آب مغناطیسی است. هدف از این پژوهش بررسی تاثیر استفاده از آب شور مغناطیسی شده بر عملکرد و اجزای عملکرد گیاه ذرت دانه ای می باشد. آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک کامل تصادفی با سه تکرار در سال زراعی 1401-1400 در شهرستان بابلسر انجام شد. تیمارهای شوری آب آبیاری شامل 0.6 (S1)، 3 (S2) و 6 دسی زیمنس بر متر (S3) در شرایط اعمال میدان مغناطیسی (I1) و بدون میدان مغناطیسی (I2) بود. نتایج نشان داد که اثر نوع آبیاری و شوری آب بر وزن تر بوته، وزن خشک بوته، تعداد دانه در بلال، وزن هزاردانه، عملکرد بیولوژیک و عملکرد دانه معنی دار شد. به طور متوسط، آبیاری با آب شور مغناطیسی شده باعث افزایش 12.73 درصد در عملکرد دانه و افزایش 22.13 درصد در عملکرد بیولوژیک ذرت نسبت به آب غیرمغناطیسی شد. همچنین اجزای عملکرد ذرت با افزایش درجه شوری آب، کاهش یافت. در مجموع می توان نتیجه گرفت که از فن آوری آب مغناطیسی می توان برای بهبود عملکرد گیاه بهره برد.

    کلید واژگان: آب های نامتعارف، شوری آب، میدان مغناطیسی، محصولات زراعی
    Sayyed MohammadJavad Mirzaei *, Mojtaba Khoshravesh, Vahid Shamsabadi, Zahra Shirmohammadi-Aliakbarkhani, Masoud Pourgholam-Amiji
    Introduction

    Due to the increase in population, food needs, and decreasing fertile agricultural lands without salinity problems, the requirement for irrigation with good quality water will become more valuable every day. In many developing countries, population growth, climate change, lack of land, and improper management of water and soil have caused a decrease in soil fertility and, as a result, limited supply of essential plant nutrients. Considering that Iran is located in the region with hot and dry weather conditions and there are not enough sources of water with good quality in the country and also the soils are mostly salty and calcareous, it is obvious that solutions should be considered to improve the quality of water. Considering the limited water for planting crops, using unconventional waters like salt water, is one of the most suitable ways to increase productivity from agricultural land. One of the methods is the use of magnetic water technology. The purpose of this research is to investigate the effect of using magnetized saline water on the yield and yield components of maize (SC 704) plants by using a drip irrigation system.

    Methods

    The experiment was conducted as a factorial in the form of a randomized complete block design with three replications in the crop year 2021-2022 in Babolsar City with the coordinates of 59 degrees and 39 minutes of latitude (oN) and 36 degrees and 43 minutes of longitude (oE) at an altitude of -21 meters above the surface of the open seas. According to long-term data and based on Dumarten's climate classification, the region has a humid climate. According to long-term statistical data of 30 years, the average annual rainfall of the region is 891 mm and the average annual air temperature is 17.5 degrees Celsius. Irrigation water salinity treatments included 0.6 (S1), 3 (S2), and 6 dS/m (S3) under conditions of application of magnetic field (I1) and without magnetic field (I2). Magnetization of irrigation water was created by passing water through a permanent magnet with a magnetic field intensity of 0.3 Tesla. The working method was that in magnetized water treatments, the device for creating a magnetic field was installed on the pipeline and the water that was considered for irrigation of these treatments passed through this conduit. Irrigation frequency of 3 days and considering the efficiency of 90%, the irrigation demand was determined. Irrigation amounts in each treatment were applied by volume meter. At the end of the experiment period, the characteristics of fresh and dry weight of the plant, number of seeds, weight of 1000 seeds, biological yield and seed yield per lysimeter were measured. SAS software was used for the statistical analysis of the data and comparison of means was done by Duncan's test method.

    Results

    Salinity stress is one of the factors limiting the vegetative and reproductive growth of most plants and it is a factor that affects the metabolism and morphology of the plant. Due to the lack of quality water suitable for use in the agricultural sector, it is necessary to use non-conventional water. In this research, irrigation with different salinities under the effect of magnetic field on maize yield and yield components was investigated. The results showed that the effect of irrigation type and water salinity on plant wet weight, plant dry weight, number of seeds per cob, 1000 seed weight, biological yield, and grain yield were significant. The comparison results of the average of water salinity treatments showed that there was a significant difference between all the salinity treatments of 0.6, 3 and 6 deci-Siemens/m. Increasing water salinity decreased biomass weight and green cover in maize plants. On average, irrigation with magnetized saline water caused increase of 16.3% in plant wet weight, 21.2% in plant dry weight, 17.2% in number of seeds per cob, 12.9% in 1000 seed weight,13.73% in grain yield and 22.13% increase in the biological yield of maize compared to non-magnetic water. Also, the maize yield components decreased with increasing water salinity. In general, it can be concluded that magnetic water technology can be used to improve plant performance. It is suggested to use magnetic water technology to control salinity in the lands where non-conventional water is continuously used for irrigation, according to the type of plant and the tolerance threshold of the plant to salinity.

    Keywords: Crops, Magnetic field, Unconventional waters, Water salinity
  • فاطمه صفری سوخته کلایی، رضا نوروز ولاشدی*، مجتبی خوش روش
    مدیریت آب در حوضه های آبی مستلزم آگاهی از برخی داده ها و شناخت کامل از شرایط حوضه است که با توجه به کمبود ایستگاه های داده برداری در کشور به سختی امکان پذیر است. یکی از مناسب ترین روش ها جهت شبیه سازی جریان استفاده از مدل های هیدرولوژی است. عدم قطعیت در مدل ها حاصل از منابعی چون متغیر ورودی، پارامترها و ساختار مدل است. در این تحقیق به منظور شبیه سازی رواناب ناشی از بارش و بررسی مکانیسم تشکیل رواناب و جریان آن در خروجی حوضه سد شهیدرجایی واقع در شهرستان ساری، از مدل HBV استفاده شد. هدف پژوهش ارزیابی روش تصادفی در برآورد پارامترهای مدل و کاهش عدم قطعیت است. طول دوره آماری روزانه متغیرهای دما، بارش، رواناب و تبخیر از سال 1981 تا سال 2015 بوده است. جهت برآورد پارامترهای مناسب برای منطقه مورد مطالعه از روش تصادفی مونت کارلو استفاده شد. برای محدوده قابل اعتماد مقادیر پارامترها با ضریب تعیین نسبتا خوب در بخش صحت سنجی استفاده شد. درنهایت نتایج به دست آمده نشان دهنده توانایی خوب مدل در شبیه سازی رواناب در حوضه مورد مطالعه است. مقادیر ضریب تعیین 87/0، ضریب نش ساتکلیف (NS) برابر 66/0 در محدوده ارزیابی خوب و RMSE برابر 26/0 در دوره صحت سنجی مبین این موضوع هستند. در تحلیل عدم قطعیت ناشی از پارامترهای مدل، در ماژول های عکس العمل مدل پارامترهای K1، K2 و UZL به عنوان حساس ترین ها شناسایی شدند. لذا نتایج اهمیت تعیین دقیق پارامترهای آب وخاک موثر بر رواناب زیرسطحی را نشان داد. نتایج مطلوب حاصل از استفاده مدل موردنظر جهت پیش یابی جریان در سال های آتی می تواند در سیاست های برنامه ریزی و مدیریت صحیح منابع آبی استفاده شود.
    کلید واژگان: مدل مفهومی، رواناب، دبی، شبیه سازی، مونت کارلو
    Fatemeh Safari Sokhtehkolaei, Reza Norooz Valashedi *, Mojtaba Khoshravesh
    Water management in water basins requires information of some facts and full acquaintance of basin conditions, which is problematic due to the deficiency of data collection stations in the country. One of the most suitable methods for flow simulation is the use of hydrological models. In this study, in order to simulate runoff caused by precipitation and to investigate the apparatus of runoff formation and outflow at the outlet of Shahid Rajaei Dam basin located in Sari, the HBV-Light model was used. The purpose of evaluating the stochastic method is to estimate the model parameters and reduce the uncertainty. The length of the daily statistical period was the variables of temperature, precipitation, runoff and evaporation from 1981 to 2015. The Monte Carlo random method was used to estimate the appropriate parameters for the study area. For a consistent assortment, the values of the parameters with a relatively good coefficient of determination were used in the validation section. Finally, the results show the good aptitude of the model in simulating runoff in the study basin. The values of coefficient of determination 0.87, Nash coefficient (NS) equal to 0.66 in the range of good evaluation and RMSE equal to 0.26 in the validation period indicate this issue. In the analysis of uncertainty caused by model parameters, K1, K2 and UZL parameters were identified as the most sensitive in the model reaction subroutine. Therefore, the results showed the importance of accurate determination of water and soil parameters affecting subsurface runoff.
    Keywords: Conceptual model, runoff, flow, Simulation, Monte Carlo
  • فائزه امامی قرا، رامین فضل اولی*، مجتبی خوش روش
    رودخانه ها به عنوان یکی از منابع آب سطحی موجود که در معرض دبی آلاینده ها قرار دارند، از اهمیت ویژه ای برخوردار می باشند. در این تحقیق، ضمن بررسی و شبیه سازی روند تغییرات کیفی در بازه 8 کیلومتری از نکارود با استفاده از مدل QUAL2Kw، ارزیابی اثرات بندها، آبشارهای طبیعی و سازه های تثبیت بستر نیز صورت گرفت. به این منظور، دو دوره نمونه برداری کیفی از رودخانه صورت گرفت. سپس مدل اولیه تهیه و پس از رفع کمبود داده ها، واسنجی و صحت سنجی مدل انجام شد. بررسی روند تغییرات متغیرهای کیفیت آب رودخانه نشان داد که تمامی متغیرها در محدوده استاندارد قرار داشته و رودخانه توان خود پالایی بالایی دارد. بررسی روند تغییرات اکسیژن محلول نشان داد غلظت این متغیر نزدیک به حد اشباع بوده که علت آن شرایط مطلوب هیدرولیکی رودخانه برای نرخ هوادهی و وجود آبشارهای طبیعی و مصنوعی متعدد در رودخانه بوده است. مقدار pH نیز هر چند در محدوده استاندارد قرار داشت، اما در برخی مقاطع نزدیک به حد اشباع بوده که علت آن خروج گاز دی اکسیدکربن بر اثر آبشارهای موجود در مسیر جریان بوده که مدل این اثرات را نیز به خوبی شبیه سازی نمود. همچنین وجود بندهای انحرافی و ایجاد حالت ماندابی در پشت این بندها سبب شده تا زمان بیشتری برای تجزیه مواد آلی در اختیار باکتری ها قرار گیرد و این امر موجب افزایش میزان قلیاییت و افزایش pH در محدوده شده است. تحلیل نتایج و ارزیابی شاخص های خطا در دوره های واسنجی و صحت سنجی نشان داد که مدل QUAL2Kw دقت مناسبی در شبیه سازی کیفیت آب نکارود دارد.
    کلید واژگان: رودخانه نکا، کیفیت آب، مدل QUAL2kw، نمونه برداری کیفی
    Faezeh Emami Ghara, Ramin Fazloula *, Mojtaba Khoshravesh
    Rivers, as one of the available surface water resources that are exposed to pollutant discharge have extra importance. In this study, while monitoring and simulating the process of qualitative changes in the 8 km reach of Neka River by using the QUAL2Kw, the effects of dams, natural flow waterfalls and bed stabilization structures were evaluated. For this purpose, twice qualitative sampling and local visits were performed. Then, the initial model was prepared and the estimation of data defects, the model was calibrated and validated. evaluation of trend changes in parameters showed that all parameters are within the standard reach and the river has a high self-purification capacity. trending of dissolved oxygen changes showed that the concentration of these parameters was close to saturation, which was due to the favorable hydraulic conditions of the river for aeration rate and the presence of numerous natural and artificial waterfalls in the river. Although the pH value was within an acceptable range, some sections were close to the saturation range because of the release of carbon dioxide due to waterfalls in the flowing water, which the model simulated these effects well. Also, the existence of small dams and creation of a wetland behind these dam Cause to bacteria have been given more time to decompose organic matter, which has increased the alkalinity and pH reach. The results analysis and error indicators showed that the QUAL2Kw model has a good accuracy in simulating the quality of Neka river.
    Keywords: Neka River, Water Quality, QUAL2Kw Model, Qualitative Sampling
  • مجتبی خوش روش*، مسعود پورغلام آمیجی
    این پژوهش به منظور بررسی اثرات استفاده از پساب تصفیه شده مغناطیسی بر خصوصیات شیمیایی و فلزات سنگین خاک و بهره وری آب و جذب فلزات سنگین گیاه ذرت انجام شده است. برای انجام پژوهش، آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک کامل تصادفی با سه تکرار در دو فصل کشت (سال های 1400 و 1401) در شهرستان بابلسر انجام شده است. تیمارها شامل آبیاری با آب چاه، آبیاری با اختلاط 25 درصد پساب و 75 درصد آب چاه، آبیاری با اختلاط 50 درصد پساب و 50 درصد آب چاه، آبیاری با اختلاط 75 درصد پساب و 25 درصد آب چاه و آبیاری با 100 درصد پساب در شرایط اعمال میدان مغناطیسی و بدون میدان مغناطیسی بود. نتایج نشان داد که اثر آب آبیاری و اختلاط آب و پساب بر هدایت الکتریکی، املاح و فلزات سنگین خاک در عمق های مختلف در سطح احتمال یک درصد معنی دار شد. به طور متوسط، آبیاری با آب مغناطیسی باعث کاهش 05/33 درصدی هدایت الکتریکی، کاهش 45/37 درصدی سرب و کاهش 28/65 درصدی مقدار کادمیوم خاک شد. نتایج بهره وری آب ذرت نشان داد که اثر آب آبیاری و اختلاط آب و پساب بر بهره وری های بیولوژیکی، فیزیکی، علوفه تر و علوفه خشک معنی دار شد و مقادیر بهره وری های بیولوژیکی و فیزیکی، علوفه تر و خشک را به ترتیب 51/11، 92/10، 78/12 و 6/14 درصد نسبت به پساب غیرمغناطیسی افزایش داد. همچنین با استفاده از آب مغناطیسی غلظت فلزات سرب، کادمیوم، روی و نیکل در دانه گیاه ذرت به ترتیب 84/19، 76/19، 48/15 و 01/23 درصد کاهش یافت. استفاده از فناوری مغناطیسی، امکان بهره برداری بهینه از آب های غیرقابل استفاده را فراهم می کند و باعث افزایش عملکرد و بهره وری گیاهان می شود. همچنین، این فناوری می تواند در کاهش تجمع فلزات سنگین در خاک و گیاه ذرت با استفاده از پساب ها موثر باشد.
    کلید واژگان: اختلاط آب و پساب، امنیت غذایی، بهبود کیفیت آب، فن آوری مغناطیسی، منابع آب
    Mojtaba Khoshravesh *, Masoud Pourgholam-Amiji
    This research was conducted to investigate the effects of using the treated magnetic effluent on chemical properties and heavy metals of soil, water productivity, and uptake of heavy metals by Maize plants. To conduct the research, a factorial experiment was conducted in the form of a randomized complete block design with three replications in two crop seasons (2021 and 2022) in Babolsar City. The treatments included irrigation with well water, irrigation with a mixture of 25% effluent and 75% well water, irrigation with a mixture of 50% effluent and 50% well water, irrigation with a mixture of 75% effluent and 25% well water, and irrigation with 100% effluent in conditions. All these were in the conditions of application of magnetic field and without magnetic field effect. The results showed that the effect of irrigation water and mixing of water and effluent on electrical conductivity, solutes, and heavy metals in the soil at different depths was significant at the probability level of 1%. On average, irrigation with magnetic water decreased electrical conductivity by 33.05%, lead by 37.45%, and cadmium by 65.28%. The results of maize water productivity showed that the effect of irrigation water and water and effluent mixing on biological, physical, wet forage, and dry forage productivity was significant and increased the values of biological, physical, wet forage, and dry forage productivity by 11.51, 10.92, 12.78, and 14.6%, respectively, compared to non-magnetic effluent. By using magnetic water, the concentration of lead, cadmium, zinc, and nickel metals in maize seeds decreased by 19.84%, 19.76%, 15.48%, and 23.01% respectively. The use of magnetic technology enables the optimal use of unusable water and increases the yield and water productivity of plants. Also, this technology can be effective in reducing the accumulation of heavy metals in the soil and maize plants using effluent.
    Keywords: Food security, Improving Water Quality, Magnetic Technology, Mixing of Water, Effluent, water resources
  • مجتبی خوش روش*، مسعود پورغلام آمیجی، مرتضی موگویی
    امروزه نقش مدل های ریاضی در بررسی وضعیت منابع آب پررنگ تر از سایر روش ها است. بنابراین ساخت مدل ریاضی سفره آب زیرزمینی و اعمال سناریوهای مدیریتی روی آن می تواند تا حد زیادی یک دید بهتر از شرایط آتی آن سفره جهت مدیریت بهتر در اختیار قرار دهد. این پژوهش با هدف ساخت مدل مفهومی آبخوان دشت بابل-آمل و بررسی بیلان آب، اضافه برداشت، میزان ورود و خروج آب محدوده مورد نظر و اقدامات مدیریتی جهت پایداری وضع فعلی و آینده بر اساس داده های سال 1400-1364 انجام شد. نتایج بررسی های بیلان آب آبخوان آبرفتی بابل-آمل در دوره مورد مطالعه و آخرین اطلاعات آماری نشان می دهد که حجم تغذیه این آبخوان برابر 312/01 و حجم تخلیه آن 313/41 میلیون مترمکعب بوده که نمایانگر کسری حجم مخزن آبخوان به میزان 1/4 میلیون مترمکعب می باشد. لذا نتایج نشان داد که بیلان سفره آب زیرزمینی آبخوان بابل-آمل و به تبع آن سطح آب زیرزمینی آن در حالت تعادل نسبی است اما در سال های اخیر به دلیل افزایش سطح زیر کشت برنج در دو فصل زراعی از یک سو باعث پایین رفتن سطح آب آبخوان در فصل تابستان شده و از سوی دیگر میزان استفاده از کود و سموم برای مزارع برنج بسیار بیشتر شده است. سپس این مواد از مزارع برنج زهکشی شده و به لایه های پایین تر نفوذ می کند و در فصل های پر بارش با بالا آمدن سطح آب آبخوان باعث آلودگی سفره آب زیرزمینی می شود. همچنین در فصول پرباران، به دلیل آبشویی بیشتر، آلودگی های بیشتری وارد آبخوان شده و باعث انباشت مواد آلاینده در آبخوان و درنتیجه آلوده تر شدن آن می شود. جهت جلوگیری از بحرانی شدن این مشکلات، این آبخوان نیاز به مدیریت راهبردی داشته تا هم تعادل آبخوان حفظ و هم از لحاظ کیفی دچار آلودگی نشود که در این خصوص، زهکشی چاه در مزارع برنج به عنوان یک راه حل کاربردی برای بررسی بیشتر توصیه می شود.
    کلید واژگان: اندرکش آب سطحی و زیرزمینی، بیلان آب، تغذیه و تخلیه، بحران آب، مدل سازی آبخوان
    Mojtaba Khoshravesh *, Masoud Pourgholam-Amiji, Morteza Moogooei
    Today, the role of mathematical models in investigating the state of water resources is more prominent than other methods. Therefore, building a mathematical model of the groundwater table and applying management scenarios to it can provide a better view of the future conditions of that aquifer for better management. This research was conducted with the aim of building a conceptual model of the Babol-Amol plain aquifer and investigating the water balance, over-harvesting, the amount of water entering and leaving the study area, and management measures for the sustainability of the current and future situation based on the data of 1985-2021. The results of the water balance investigations of the Babol-Amol alluvial aquifer show that the recharge volume of this aquifer is equal to 312.01 and its discharge volume is 313.41 million cubic meters, which represents the deficit of the volume of the aquifer by 1.4 million cubic meters. It can be seen that the balance of the groundwater table of the Babol-Amol aquifer and accordingly its groundwater level is in relative harmony, but in recent years, on the one hand, due to the increase in the area under rice cultivation in two cropping seasons in the summer, the water level of the aquifer has decreased, and on the other hand, the use of fertilizers and poisons for rice fields has increased significantly. Fertilizers are also drained from the rice fields and seep into the lower layers, and in the rainy season, the rise of the aquifer water level causes the pollution of the groundwater. To prevent these problems from becoming critical, this aquifer needs strategic management in order to maintain the balance of the aquifer and not be polluted in terms of quality, so well drainage in rice fields is one of the solutions recommended for further investigation.
    Keywords: Recharge, Discharge, surface, groundwater interaction, Water Balance Modeling, water crisis
نمایش عناوین بیشتر...
بدانید!
  • در این صفحه نام مورد نظر در اسامی نویسندگان مقالات جستجو می‌شود. ممکن است نتایج شامل مطالب نویسندگان هم نام و حتی در رشته‌های مختلف باشد.
  • همه مقالات ترجمه فارسی یا انگلیسی ندارند پس ممکن است مقالاتی باشند که نام نویسنده مورد نظر شما به صورت معادل فارسی یا انگلیسی آن درج شده باشد. در صفحه جستجوی پیشرفته می‌توانید همزمان نام فارسی و انگلیسی نویسنده را درج نمایید.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را با شرایط متفاوت تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مطالب نشریات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال