فهرست مطالب

نشریه علوم آب و خاک (علوم و فنون کشاورزی و منابع طبیعی)
سال نوزدهم شماره 3 (پیاپی 73، پاییز 1394)

  • تاریخ انتشار: 1394/08/24
  • تعداد عناوین: 25
|
  • وحید رحمت آبادی، مجید بهزاد، سعید برومند نسب، حسین سخایی راد صفحات 1-9
    در آبیاری بارانی افزایش یکنواختی توزیع آب در صورتی امکان پذیر است که عوامل و پارامترهایی که موجب کاهش آن می شوند مانند سرعت باد، فاصله، آرایش و نوع آبپاش ها، شناسایی و تا حد ممکن کنترل شوند. در این تحقیق به منظور بررسی اثر سرعت باد، فشار، فواصل و آرایش آبپاش ها بر یکنواختی توزیع آب آزمایش هایی براساس استاندارد (1990) 2/ 7749 ISO برای دو آبپاش،°25ADF با سه نازل و Nelson مدلAPV 80 Fبا یک نازل که به ترتیب نمونه داخلی و خارجی هستند انجام شد. آزمایش ها به صورت آبپاش منفرد در محدوده فشارهای توصیه شده توسط کارخانه های سازنده آبپاش ها، در سرعت های باد موجود برای سه فاصله آبپاش روی لوله فرعی (22،26 و 30 متر) انجام گردید. با توجه به نتایج به دست آمده آبپاش Nelson نسبت به تغییرات سرعت باد و فشارهای در نظر گرفته شده نوسانات کمتری از لحاظ ضریب یکنواختی نسبت به آبپاش ADF داشت. برای آبپاش ADF فشار 5/ 4 بار مناسب تر بود. فشارهای در نظر گرفته شده برای آبپاش Nelson تفاوت معنی داری با هم نداشتند. نتایج به دست آمده نشان داد که با کاهش نسبت فواصل آبپاش ها به قطر پراکنش در فاصله های درنظر گرفته شده ضریب یکنواختی افزایش می یابد. برای آبپاش های مورد مطالعه در آرایش های مربعی و مستطیلی نسبت فواصل آبپاش ها به قطر پراکنش در حدود 4/ 0 تا 5/ 0 پیشنهاد می شود.
    کلیدواژگان: آرایش آبپاش ها، سرعت باد، ضریب یکنواختی، فشار
  • وجیهه درستکار، مجید افیونی، امیرحسین خوشگفتارمنش، محمدرضا مصدقی، فرهاد رجالی صفحات 11-22
    قارچ های میکوریز آربسکولار یکی از مهم ترین فاکتورهای موثر بر کیفیت خاک هستند و از طریق ترشحات خود بر بسیاری از ویژگی های خاک تاثیرمی گذارد. این پژوهش گلخانه ای در قالب طرح کاملا تصادفی با شش تیمار قارچ میکوریز آربسکولار شامل سه گونه ی غیربومی (Funneliformis mosseae، Claroideoglomus claroideum و Rhizophagus irregularis)، ترکیبی از سه گونه غیر بومی، ترکیبی از سه گونه به صورت بومی و یک تیمار خاک استریل در چهار سطح شوری 1، 5، 10 و 15 دسی زیمنس بر متر در حضور گیاه گندم انجام شد. حضور قارچ های میکوریز، باعث افزایش غلظت گلومالین آزاد و کل و همچنین غلظت کربوهیدرات قابل عصاره گیری با آب داغ و اسید رقیق در مقایسه با تیمار شاهد (فاقد قارچ) در همه سطوح شوری شده است. تاثیر مخلوطی از قارچ های بومی بر پارامترهای اندازه گیری شده در سطوح شوری 10 و 15 دسی زیمنس بر متر، بیش تر از مخلوطی از سه گونه قارچ غیر بومی بود. غلظت گلومالین آزاد و کل در همه سطوح شوری در تیمار حاوی مخلوطی از سه گونه غیر بومی بیشتر از هریک از گونه های غیر بومی مورد مطالعه بوده است. بیشترین تاثیر در افزایش غلظت گلومالین در خاک در سطح شوری 1، 5 و 15 دسی زیمنس بر متر مربوط به گونه F. mosseae و در سطح شوری 10 دسی زیمنس بر متر مربوط به گونه C. claroideum بوده است. براساس نتایج این پژوهش بین گونه های مختلف بومی و غیر بومی قارچ های میکوریز و شوری اثرات متقابلی از نظر تولید گلومالین و اثر بر غلظت کربوهیدرات ها در خاک وجود دارد.
    کلیدواژگان: قارچ میکوریز آربسکولار، شوری، گلومالین، کربوهیدرات
  • سیدهادی صادقی، هدی قاسمیه، سیدجواد ساداتی نژاد صفحات 23-33
    مدل سازی فرآیند بارش- رواناب و پیش بینی دبی رودخانه یک اقدام مهم در مدیریت و مهار سیلاب ها، طراحی سازه های آبی در حوزه های آبخیز و مدیریت خشک سالی است. هدف این پژوهش شبیه سازی جریان روزانه در حوزه آبخیز ناورود با مدلWetSpa است. WetSpa یک مدل هیدرولوژیکی- فیزیکی است که قابلیت پیش بینی سیلاب در مقیاس حوزه آبخیز با گام های زمانی مختلف را دارد. مدل از لایه های توپوگرافی، کاربری اراضی و بافت خاک و همچنین آمار هواشناسی برای پیش بینی هیدروگراف های سیل استفاده می کند. در این پژوهش از آمار 4 ایستگاه (خلیان، خرجگیل، گاوخس، ناو)، طی سال های آبی 1390- 1385 استفاده شده. به این ترتیب که 36 ماه از مهر 1385 برای کالیبراسیون مدل و 36 ماه از مهر 1388 تا شهریور 1391 برای آزمون مدل انتخاب شد. نتایج شبیه سازی با مدل WetSpa نشان داد که این مدل، جریان روزانه رودخانه را در دوره واسنجی و ارزیابی به ترتیب با معیار جمعی 63/ 0 و 61/ 0 شبیه سازی می کند. با توجه به این نتیجه می توان بیان نمود که مدل مورد استفاده، برآورد نسبتا خوبی از دبی اوج و حجم جریان در هر دو دوره داشته است. همچنین این مدل به خوبی توانست بیلان آب حوزه آبخیزه ناورود را شبیه سازی کند.
    کلیدواژگان: جریان روزانه، بیلان آب، مدل WetSpa، حوضه ناورود
  • الهام چاوشی، مجید افیونی، محمدعلی حاج عباسی صفحات 35-44
    مطالعه جذب و واجذب فلورید در توصیف حرکت آن در خاک ضروری است. این پژوهش در خاک مزرعه تحقیقاتی دانشگاه صنعتی اصفهان (دو عمق صفر تا30 و 30 تا 60 سانتی متری) انجام شد. برای تعیین میزان جذب فلوراید از غلظت های صفر، 5/2، 5، 10، 25، 50 و 100 میلی گرم فلورید بر لیتر (با استفاده از نمک فلورید سدیم) استفاده شد. برای اندازه گیری مقدار واجذب فلوراید نیز از محلول کلرید سدیم 03/ 0 مولار استفاده شد. براساس معیارهای 2R و SEE، مدل های لانگمویر و فروندلیچ جذب فلورید را در خاک به خوبی توصیف کردند. ضریب n مدل فروندلیچ برای دو عمق به ترتیب 57/ 0 و 55/ 0 و ثابت KF به ترتیب)1 (mg(1-n) Ln g- 0/026 و 025/ 0 به دست آمد. بیشینه ظرفیت جذب خاک (qmax) برای فلورید براساس مدل لانگمویر1mg g- 0/4 و 35/ 0 به ترتیب در عمق اول و دوم تعیین شد. مدل فروندلیچ، واجذب فلورید از خاک را نیز به خوبی توصیف نمود. مقادیر ثابت KF و n هم دماهای واجذب برای هر دو عمق خاک بیشتر از مقادیر متناظر هم دماهای جذب بودند. همچنینKsorb کوچک تر از Kdesorb بود که نشانه پسماند مثبت بود. میانگین فلورید واجذب شده از خاک بعد از دو مرحله واجذب در غلظت های مختلف حدود 28 درصد بود. با توجه به نتایج به دست آمده جذب فلورید توسط خاک مورد مطالعه برگشت پذیر بود.
    کلیدواژگان: فلورید، جذب، واجذب، پسماند، لانگمویر، فروندلیچ
  • مهدی سرایی تبریزی، مهدی همایی، حسین بابازاده، فریدون کاوه، مسعود پارسی نژاد صفحات 45-58
    شوری و کمبود مواد غذایی به ویژه نیتروژن، دو عامل مهم کاهش دهنده محصول در مناطق خشک و نیمه خشک می باشند. هدف از این پژوهش، مدل سازی پاسخ گیاه ریحان به تنش های توامان شوری و کمبود نیتروژن بود. بدین منظور، مدل های تعدیل یافته لیبیگ- اسپرینگل (LS) و میچرلیخ- بال (MB) و همچنین مدل های اشتقاقی از ترکیب مدل میچرلیخ- بال برای تنش مواد غذایی و مدل های ماس و هافمن (31)، ون گنوختن و هافمن (36)، دیرکسن و آگوستین (17) و همایی و همکاران (23) برای تنش شوری ارائه و مورد ارزیابی قرار گرفتند. آزمایش ها در 4 سطح مختلف شوری شامل 175/ 1، 3، 5، و 8 دسی زیمنس بر متر و چهار سطح کود نیتروژن شامل صفر، 50، 75 و 100 درصد نیاز کودی در 3 تکرار انجام شد. نتایج نشان داد به ترتیب مدل های اشتقاقی MB و ماس و هافمن (9/ 4= RMSE)، MB و ون گنوختن و هافمن (4/ 5= RMSE) و همچنین MB و همایی و همکاران (0/ 7= RMSE) بهترین انطباق را با داده های اندازه گیری شده دارند. همچنین عملکرد نسبی برآورد شده برای سطوح شوری آب آبیاری، به وسیله مدل تعدیل یافته (6 /4= RMSE)، ال اس (LS) در مقایسه با مدل MB نتایج رضایتبخش تری دارد (9 /5= RMSE)، لیکن در سطوح نیتروژن خاک و اثرات متقابل شوری و نیتروژن، مدل تعدیل یافته (3/10= RMSE) ام بی (MB) نتایج رضایتبخش تری نسبت به مدل LS (4/ 14= RMSE) دارد. بنابراین، توصیه می شود به جای مدل تعدیل یافته MB و LS از مدل های پیشنهادی در این پژوهش استفاده شود.
    کلیدواژگان: شوری، مدل LS تعدیل شده، مدل MB تعدیل شده، نیتروژن
  • الهه احمدپور دهکردی، محمودرضا تدین، علی تدین صفحات 59-72
    به منظور بررسی اثر پساب شهری و منابع مختلف کودی بر غلظت عناصر پر مصرف و کم مصرف و رشد شاخساره چغندر قند، آزمایشی به صورت کرت های خرد شده در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در سال زراعی 1392 در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه شهرکرد انجام گرفت. تیمار ها شامل سه مرحله آبیاری با پساب شهری در مرحله 2 تا 4 برگی چغندر قند، آبیاری با پساب شهری در مرحله 8 تا 12 برگی چغندر قند، آبیاری با آب معمولی (شاهد) به عنوان عامل اصلی و چهار تیمار کودی شامل کود گوسفندی، کمپوست بستر قارچ، کود شیمیایی و بدون کود (شاهد) به عنوان عامل فرعی آزمایش بود. نتایج نشان داد استفاده از پساب در مرحله 8 تا 12 برگی به طور معنی داری سبب افزایش تعداد برگ و وزن خشک شاخساره چغندر قند در مقایسه با آب معمولی شد. همچنین آبیاری با پساب در مرحله 8 تا 12 برگی اثر معنی داری بر غلظت عناصر N،P و K در شاخساره چغندر قند داشت. اما تاثیر پساب بر غلظت عناصر آهن و روی معنی دار نبود. در بین تیمار های کودی نیز بالا ترین وزن خشک شاخساره و تعداد برگ به تیمار کود گوسفندی و همچنین بیشترین غلظت عناصر آهن و روی به تیمار کمپوست قارچ اختصاص داشت.
    کلیدواژگان: پساب شهری، چغندر قند، کمپوست بستر قارچ، عناصر پر مصرف و کم مصرف
  • سیدهادی صادقی، هدی قاسمیه، سیدجواد ساداتی نژاد صفحات 73-83
    رواناب سطحی یکی از دلایل اصلی در فرسایش و کاهش حاصلخیزی خاک، رسوب گذاری در مخازن و کاهش کیفیت آب رودخانه است. بنابراین، پیش بینی دقیق پاسخ حوضه به رویداد های بارش، بسیار مهم است. مدل های هیدرولوژیک، نمایش ساده شده ای از سامانه واقعی آبخیز هستند، که به مطالعه درباره عملکرد حوضه در واکنش به ورودی های گوناگون و فهم بهتر فرآیندهای هییدرولوژی کمک می کنند. با توجه به تنوع مدل های بارش- رواناب، انتخاب یک مدل مناسب برای حوضه به منظور برنامه ریزی و مدیریت منابع آب حائز اهمیت است و در این راستا قابلیت ها ومحدودیت های مدل ها می تواند در انتخاب آنها اثر گذار باشد. لذا در این پژوهش، کارایی مدل IHACRES در شبیه سازی روزانه رواناب حوضه ناورود با استفاده از معیارهای ارزیابی ناش- ساتکلیف و میانگین خطای کل(Bias) مورد بررسی قرار گرفت. در تحقیق حاضر از آمار بارش، دما و دبی با گام زمانی روزانه و با بهره گیری از داده های موجود در ایستگاه های خلیان وخرجگیل طی سال های آبی 1390- 1385 استفاده شده است. به این ترتیب که 36 ماه از مهر 1385 برای کالیبراسیون مدل و 36 ماه از مهر 1388 تا شهریور 1391 برای آزمون مدل انتخاب شد. در نهایت نتایج نشان داد که میزان نمایه ناش ساتکلیف و میانگین خطای کل در دوره واسنجی به ترتیب 57/. و 53 /8 و در مرحله آزمون 48/. و 9/ 14 است. بنابر نتایج حاصل، مدل مورد استفاده نشان داد دارای دقت قابل قبولی در شبیه سازی جریان حوضه مورد مطالعه است.
    کلیدواژگان: مدل هیدرولوژیکی IHACRES، حوضه ناورود، جریان روزانه، مناطق مرطوب
  • روح الله میرزایی، کامران رحیمی، هادی قربانی، ناصر حافظی مقدس صفحات 85-97
    تعیین توزیع مکانی آلاینده های مختلف در خاک، شالوده ارزیابی آلودگی و کنترل خطر است. روش های درون یابی گوناگونی به طور گسترده به منظور برآورد غلظت فلزات سنگین در مناطق نمونه برداری نشده استفاده شده اند. در این مطالعه، کارایی روش های درون یابی (وزن دهی معکوس فاصله، چندجمله ای محلی، کریجینگ معمولی و توابع پایه شعاعی) برای برآورد آلودگی خاک سطحی به مس و نیکل در استان گلستان ارزیابی شدند. به این منظور، 216 نمونه خاک سطحی از استان گلستان جمع آوری شد و غلظت نیکل و مس در نمونه ها تعیین گردید. سپس با استفاده از روش های درون یابی گوناگون، میزان آلودگی خاک مشخص شد. ارزیابی متقابل به منظور مقایسه روش ها با یکدیگر و برآورد میزان صحت آنها استفاده شد. نتایج نشان داد که تمام روش های درون یابی صحت قابل قبولی در پیش بینی غلظت میانگین عناصر مذکور داشتند. روش های RBF-IMQ و IDW1 کمترین RMSE را برای هر دو عنصر داشتند؛ در حالی که روش RBF-TPS بیشترین RMSE را داشت و مساحت بیشتری از مناطق آلوده را برای هر دو عنصر برآورد کرد. با افزایش توان وزن دهی در روش های IDW مناطق آلوده وسیع تری برآورد شد. روش های درون یابی در قیاس با روش نسبت نمونه ها، مناطق آلوده به مس و نیکل را به ترتیب 38/ 8 و 93 / 6 درصد کمتر برآورد کردند.
    کلیدواژگان: زمین آمار، درون یابی مکانی، آلودگی خاک، ارزیابی متقابل، توابع پایه شعاعی، چندجمله ای محلی
  • معصومه سرمست، محمدهادی فرپور، عیسی اسفندیارپور بروجنی صفحات 99-112
    بررسی های فیزیکی، شیمیایی، میکروسکوپی و کانی شناسی از جمله روش های مفید در شناسایی و تفسیر جلاها در راستای سن یابی و اقلیم شناسی گذشته می باشند. پژوهش حاضر به منظور بررسی کاربرد جلای سنگ در تعیین سن نسبی و تکامل عوارض ژئومورفیکی اراضی خشک منطقه جیرفت در استان کرمان انجام گرفت. شکل اراضی پدیمنت پوشیده در منطقه شناسایی شد و براساس نوع رسوبات زمین شناسی و خصوصیات جلای سنگ ها به سطوح پایدار، نسبتا پایدار و ناپایدار تقسیم گردید. سنگ های دارای جلا از روی هر سطح ژئومورفیک جمع آوری گردیدند و مورد مطالعه فیزیکی، شیمیایی، میکروسکوپی (میکروسکوپ سنگ شناسی و الکترونی روبشی) و کانی شناسی رسی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که سیلیسیم، آلومینیوم، آهن و کلسیم از جمله عناصر غالب موجود در جلای سنگ های منطقه بودند و ضخامت جلا در سنگ های مختلف بین 100 تا 600 میکرومتر متغیر بود. نتایج نسبت کاتیونی Ca + K)/Ti) نشان داد که نمونه های مربوط به سطح پایدار، مسن تر از نمونه های مربوط به سطوح نسبتا پایدار و ناپایدار بودند. همچنین، پوشش و پرشدگی رس طی مطالعات میکرومورفولوژیکی در سنگ های موجود در سطح پایدار پدیمنت مشاهده گردید. کانی شناسی رسی جلاها حاکی از وجود کانی های کلریت، اسمکتیت، ایلیت، پالیگورسکیت، سپیولیت و کائولینیت بود. علاوه بر این، تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی مورفولوژی لایه ای جلای سنگ را به وضوح نشان دادند. نتایج پژوهش حاضر نمایانگر امکان استفاده از جلای سنگ در تعیین سن نسبی سطوح مختلف ژئومورفیک موجود در منطقه جیرفت بود.
    کلیدواژگان: پوشش سنگ، سن یابی نسبی، جلای سنگ، نسبت کاتیونی
  • میرحسن رسولی صدقیانی، سارا اجلالی، ساناز اشرفی سعیدلو صفحات 113-123
    کرم های خاکی به دلیل نقش اساسی در بهبود خصوصیات فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی خاک، مهم ترین جزء فون خاک محسوب می شوند. به منظور بررسی تاثیر کرم های خاکی بر برخی از خواص شیمیایی خاک و شاخص های رشد گیاه، آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی در شرایط گلخانه ای به مدت 140 روز اجرا گردید. فاکتور اول شامل حضور یا عدم حضور کرم های خاکی (Eisenia foetida)، فاکتور دوم مواد آلی مختلف شامل شاهد (بدون مواد آلی)، کمپوست ضایعات هرس سیب و انگور، کاه و کلش گندم، ضایعات عرقیات گیاهی و هرس درختان سیب و انگور و فاکتور سوم شامل حضور یا عدم حضور گیاه ذرت (برای بررسی خواص منطقه ریزوسفر) بود. در پایان دوره رشد، برخی خصوصیات شیمیایی خاک شامل مقادیر نیتروژن کل، کربن آلی، آمونیوم و نیترات و شاخص های رشد گیاه اندازه گیری شدند. نتایج نشان داد که کاربرد موادآلی و کرم خاکی تاثیر معنی داری بر خصوصیات شیمیایی اندازه گیری شده داشت. کمپوست ضایعات هرس (PWC) در مقایسه با سایر بقایای آلی بیشترین تاثیر را در مقدار آمونیوم و نیترات داشت، به طوری که میزان این عناصر را به ترتیب 7/ 1 و 3/3 برابر در مقایسه با تیمار بدون مواد آلی (شاهد) افزایش داد. همچنین در تیمار کمپوست ضایعات هرس (PWC)، مقدار کربن آلی در خاک ریزوسفر نسبت به غیر ریزوسفر از 9/0 به 32/ 1 درصد افزایش نشان داد. حضور کرم های خاکی شاخص های رشد گیاه از جمله اندام هوایی و وزن خشک ریشه گیاه را به ترتیب 34 و 30 درصد نسبت به شرایط بدون کرم های خاکی افزایش داد. مقادیر آمونیوم و نیترات خاک در شرایط حضور کرم خاکی به ترتیب 32 و 49 درصد افزایش نشان داد. به طور کلی استفاده از مواد آلی مختلف با تلقیح کرم خاکی نتایج مطلوب تری نسبت به شرایط عدم حضور کرم خاکی به همراه داشت.
    کلیدواژگان: کرم ورمی کمپوست، مواد آلی، نیتروژن خاک، شاخص های رشد
  • سجاد حیدری سورشجانی، محمد شایان نژاد، مسعود نادری، بیژن حقیقتی صفحه 125
    این پژوهش به منظور بررسی تاثیر سطوح مختلف آبیاری بر عملکردکمی و کیفی و تعیین عمق بهینه آبیاری ذرت علوفه ای در منطقه شهرکرد، در قالب بلوک های کامل تصادفی با 7 تیمار شامل 40، 55، 70، 85، 100، 115 و 130 درصد کمبود رطوبت خاک در3 تکرار به روش آبیاری جویچه ای انجام شد. تاثیر سطوح مختلف آبیاری بر عملکرد، بهره وری مصرف آب، درصد ماده خشک، ارتفاع و قطر میانه ساقه و قطر، طول و وزن بلال معنی دار بود. سطوح مختلف آب آبیاری تاثیر معنی داری روی درصد پروتئین و درصد روغن دانه نداشت، اما تاثیرش بر درصد فیبر بوته معنی دار بود. با افزایش عمق آبیاری میزان، طول ساقه، وزن بلال و درصد فیبر بوته افزایش یافت. کمترین و بیشترین عملکرد ذرت به ترتیب مربوط به سطوح آبیاری 40 و 130 درصد آبیاری کامل به ترتیب برابر با 1/ 43 و 1/ 88 تن در هکتار بود. بیشترین و کمترین میزان بهره وری مصرف آب نسبت به عملکرد محصول تازه، به ترتیب مربوط به تیمارهای 55 و130درصد آبیاری کامل و به ترتیب برابر 17/ 16 و 1/ 10 کیلوگرم در مترمکعب بود. نتایج آنالیز اقتصادی نشان داد که عمق آب مصرفی بهینه برای ذرت علوفه ای در شهرکرد 5 /582 میلی متر می باشد که معادل 86 درصد عمق آبیاری کامل است.
    کلیدواژگان: بهره وری مصرف آب، تابع تولید، خواص کمی وکیفی، سطوح مختلف آب آبیاری، عمق بهینه آبیاری
  • مهدیه کرمانپور، محمدرضا مصدقی، مجید افیونی، محمدعلی حاج عباسی صفحات 139-149
    آلودگی نفتی یکی از بحران های مهم زیست محیطی است که کشورهای دارای صنعت نفت با آن مواجه می باشند. به منظور بررسی اثر آلودگی نفتی بر آب گریزی خاک و ارتباط آن با پایداری ساختمان خاک، این پژوهش در منطقه بختیاردشت اصفهان و در قطعه زمینی آلوده به ترکیبات نفتی در فضای سبز اطراف پالایشگاه نفت اصفهان انجام شد. پس از تعیین مکان های آلوده و شاهد، آزمایش آب گریزی خاک به روش زمان نفوذ قطره آب (WDPT) در مکان های آلوده انجام شد و نمونه های خاک با حداقل به هم خوردگی برداشت شده و برخی ویژگی های فیزیکی و شیمیایی خاک ها اندازه گیری شد. برای ارزیابی پایداری ساختمان خاک، از روش های الک تر و رس قابل پراکنش مکانیکی (MDC) استفاده شد و شاخص های میانگین وزنی قطر (MWD) و میانگین هندسی قطر (GMD) خاکدانه ها و MDC محاسبه شدند. نتایج نشان داد اثر افزایشی آلودگی نفتی بر MWD و GMD و اثر کاهشی آن بر MDC از دیدگاه آماری معنی دار شد. با افزایش غلظت کل پلی هیدروکربن ها (TPHs)، آب گریزی خاک افزایش یافت. هم بستگی مثبت معنی داری بین آب گریزی و GMD در خاک ها به دست آمد. ولی غلظت های TPHs بیش تر از 4/ 6 درصد در خاک، سبب کاهش MWD و GMD شد که می تواند به دلیل افزایش دافعه آنیونی بین ذرات رس و گروه های عاملی هیدروکربن ها باشد. اگرچه آب گریزی سبب افزایش پایداری ساختمان خاک در مکان های آلوده به نفت نسبت به مکان های شاهد شد ولی کاهش شدید نگه داشت آب خاک در اثر آلودگی نفتی شرایط نامساعدی را برای فضای سبز منطقه ایجاد نموده است.
    کلیدواژگان: آلودگی نفتی، زمان نفوذ قطره آب، پایداری ساختمان خاک، الک تر، آب گریزی خاک
  • نوید دهقانی، مهدی وفاخواه*، عبدالرضا بهره مند صفحات 151-163

    مدل سازی فرایند بارش- رواناب و پیش بینی دبی رودخانه یک اقدام مهم در مدیریت و مهار سیلاب ها، طراحی سازه های آبی در حوزه های آبخیز و مدیریت خشکسالی است. هدف این تحقیق شبیه سازی جریان روزانه در حوزه آبخیز کسیلیان با مدل WetSpa و شبکه عصبی- فازی تطبیقی است. WetSpa یک مدل پیوسته هیدرولوژیک- فیزیکی است که قابلیت پیش بینی سیلاب در مقیاس حوزه آبخیز با گام های زمانی مختلف را داراست و شبکه عصبی- فازی تطبیقی هم جزء مدل های جعبه سیاه می باشند که امروزه مورد توجه زیادی قرار گرفته است. در این تحقیق از آمار باران، تبخیر و دمای ایستگاه هواشناسی سنگده و آمار دبی ایستگاه ولیک بن طی سال های 1382 تا 1388 استفاده شد. نتایج شبیه سازی با مدلWetSpa نشان داد که این مدل به خوبی توانسته جریان پایه رودخانه را با معیار ناش ساتکلیف 64/ 0 در مرحله آزمون شبیه سازی نماید ولی در شبیه سازی جریان های سیلابی با خطا همراه است که دلیل آن را می توان به کوچک بودن آبخیز و کوتاه بودن زمان پیمایش اشاره کرد. همچنین این مدل به خوبی توانسته بیلان آب حوزه آبخیز کسیلیان را شبیه سازی کند. آنالیز حساسیت پارامترهای مدل نشان داد که ضریب افت آب زیرزمینی از بیشترین حساسیت و ضریب روز درجه بارش از کمترین حساسیت برخوردار است. همچنین شبکه عصبی- فازی تطبیقی با ورودی باران با یک روز تاخیر و تبخیر با یک روز تاخیر با معیار ناش ساتکلیف 80/ 0 در دوره آزمون پاسخ های قابل قبول تری نسبت به مدل WetSpa با معیار ناش ساتکلیف 24/ 0 داشت.

    کلیدواژگان: مدل سازی بارش، رواناب، مدل WetSpa، شبکه عصبی، فازی تطبیقی، جریان پایه، حوزه آبخیز کسیلیان
  • مینا جعفری، مهدی وفاخواه، احد توسلی صفحات 165-177
    فرآیند بارش - رواناب و ایجاد سیلاب از پدیده های هیدرولوژیکی هستند که بررسی آنها به سبب تاثیرپذیری از پارامترهای مختلف، دشوار می باشد. تاکنون روش ها و الگو های مختلفی برای تحلیل این پدیده ها ارائه شده است. از این رو هدف این پژوهش ارزیابی شبکه عصبی-فازی تطبیقی در پیش بینی ضریب رواناب رگبار است. به این منظور حوزه آبخیز بار اریه نیشابور انتخاب و داده های مربوط به 33 واقعه در بین سال های آماری 1331 تا 1385 جمع آوری گردید. به منظور انتخاب متغیرهای مستقل در برآورد ضریب رواناب از تجزیه و تحلیل عاملی استفاده شد، که براساس آن چهار متغیر مقدار متوسط بارندگی، چارک سوم، اول و چهارم شدت بارندگی و همچنین پنج متغیر شاخص (φ) و چارک های اول تا چهارم شدت بارش به عنوان عوامل اصلی برگزیده شدند. همچنین ترکیب سایر متغیرها براساس نقش هیدرولوژیکی آنها، به عنوان ورودی شبکه مدنظر قرار گرفت. نتایج نشان داد که شبکه با ورودی چارک های اول تا چهارم شدت بارندگی، مقدار کل بارش و شاخص φ و بارش پنج روز قبل ضریب رواناب رگبار را با ضریب تبیین آزمون 91/ 0 و ریشه میانگین مربعات خطا 02806/ 0 و متوسط قدر مطلق خطا 0275/ 0 پیش بینی کند.
    کلیدواژگان: ضریب رواناب رگبار، سیستم استنباط فازی، عصبی، حوزه آبخیز بار اریه، نیشابور
  • پریسا احمدپور، محسن سلیمانی صفحات 179-190
    گیاه پالایی یک فناوری کم هزینه و سازگار با محیط زیست است که در آن از پتانسیل گیاهان برای پالایش محیط های آلوده به آلاینده های آلی و معدنی استفاده می کنند. این مطالعه جهت بررسی پتانسیل گیاه Jatropha curcas برای پالایش یک خاک آلوده به کادمیم (در غلظت های صفر، 25، 50، 75، 100 و150 میلی گرم کادمیم در کیلوگرم خاک) در یک دوره 5 ماهه انجام شد. شاخص تجمع زیستی (نسبت غلظت فلز در ریشه گیاه به میزان غلظت آن در خاک)، شاخص جابجایی (نسبت غلظت فلز در شاخساره گیاه به میزان غلظت آن در خاک) و درصد کارایی برداشت (درصد مقدار فلز در کل زیست توده خشک گیاه به مقدار فلز موجود در محیط خاک) تعیین شد. میزان انباشت فلز کادمیم در ریشه بیشتر از ساقه و در ساقه بیشتر از برگ گیاه بود. بیشترین میزان غلظت کل کادمیم (حدود 1100 میلی گرم در کیلوگرم وزن خشک(و بیشترین درصد کارایی برداشت کادمیم به ترتیب در تیمارهای 150 و 25 میلی گرم کادمیم در کیلوگرم خاک مشاهده شد. شاخص تجمع زیستی گیاه بیشتر از یک و شاخص جابجایی آن کمتر از یک بود. اگرچه نتایج بیانگر پتانسیل این گونه برای تثبیت کادمیم در خاک های آلوده به این فلز یبود؛ با این وجود انجام پژوهش های بیشتر در عرصه نیز نیاز است.
    کلیدواژگان: گیاه پالایی، Jatropha curcas، فلزات سنگین، آلودگی خاک
  • حمیدرضا عشقی زاده، محمد کافی، احمد نظامی، امیرحسین خوشگفتارمنش، مصطفی کرمی صفحات 191-206
    این مطالعه به منظور ارزیابی تاثیر استقرار نظام شورزیست گیاه ارزن پادزهری (Panicum antidotale Retz) با دو الگوی آبیاری (1I به عنوان شاهد و 2I به عنوان تیمار تنش کمبود آب، به ترتیب آبیاری پس از 110 و 160 میلی متر تبخیر تجمعی از طشت تبخیر کلاس A طی دوره رشد) و چهار سطح شوری آب آبیاری (حدود 5، 10، 20 و 30 دسی زیمنس بر متر)، بر ویژگی های شیمیایی خاک در ایستگاه تحقیقات زهکشی و اصلاح اراضی رودشت در سال های 1389 و1390 انجام شد. در پایان هر سال ویژگی های شیمیایی لایه های مختلف 30-0، 60-30 و 90-60 سانتی متری خاک اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که در تیمارهای مختلف به طور میانگین، قابلیت هدایت الکتریکی (8/ 19%)، پ-هاش (9/ 19%)، غلظت یون سدیم (0/ 20%)، کلر (1/ 20%)، پتاسیم (00/ 5%)، فسفر (79/ 5%) و کلسیم (9/ 19%) در عمق 30-0 سانتی متری خاک در سال دوم آزمایش نسبت به سال اول افزایش و ماده آلی خاک بدون تغییر بود. همچنین در اعماق 60-30 و 90-60 سانتی متری خاک نیز روندی مشابه مشاهده شد. در لایه های مختلف خاک به طور متوسط با افزایش شوری آب آبیاری از 5 به 30 دسی زیمنس در متر به ترتیب قابلیت هدایت الکتریکی 110%، غلظت یون سدیم 5/26%، غلظت یون کلر 5/ 14-%، غلظت یون پتاسیم 16/8-%، غلظت فسفر 1/ 24-% و غلظت کلسیم 5/62% در الگوی آبیاری 1I و به ترتیب 5/ 70%، 3/ 23%، 6/ 96%، 4/ 13-%، 2 /41% در الگوی آبیاری 2I تغییر یافت. همچنین به طور متوسط غلظت سدیم (**70/ 0-=r) و قابلیت هدایت الکتریکی (**47/ 0-=r) لایه های مختلف خاک بیشترین همبستگی منفی را با عملکرد ماده خشک ارزن پادزهری در دو سال نشان دادند. بنابراین در استقرار نظام شورزیست ارزن پادزهری در شرایط مشابه بایستی از سازوکارهای مناسب جهت مدیریت بهینه خاک بهره برد.
    کلیدواژگان: ارزن پادزهری، الگوی آبیاری، کشاورزی شورزیست، غلظت سدیم، قابلیت هدایت الکتریکی
  • ناهید مشتاق، رضا جعفری، سعید سلطانی، نفیسه رمضانی صفحات 207-218
    برآورد توزیع مکانی مقادیر تبخیر و تعرق (ET) برای مدیریت کشاورزی و منابع آب ضروری می باشد. مطالعه حاضر با هدف تخمین ET با استفاده از الگوریتم توازن انرژی در سطح زمین (Sebal) و داده های ماهواره ای سنجنده TM خرداد سال 1388 در منطقه دامنه استان اصفهان صورت گرفته است. به منظور محاسبه ET کلیه اجزاء مدل توازن انرژی و پارامترهای مربوطه شامل تابش خالص آلبیدوی سطحی، تابش امواج کوتاه و بلند ورودی و خروجی، گسیلمندی سطح، شار گرمای خاک، شار گرمای محسوس، شاخص گیاهی NDVI، شاخص سطح برگ و دمای سطحی با استفاده داده های سنجنده TM تصحیح هندسی و رادیومتریک شده، استخراج گردید. نتایج نشان داد که مقادیر ET در اراضی کشاورزی حدود 2/7 میلی متر در روز است که تقریبا برابر مقدار 99/ 6 میلی متر به دست آمده از روش پنمن- مانتیث در ایستگاه هواشناسی سینوپتیک داران می باشد. بنابراین پهنه بندی های ET، که تقریبا معادل نیاز آبی گیاهان می باشد، از طریق داده های ماهواره ای می تواند برای انتخاب گیاهان مناسب برای مقاصد کشاورزی و برنامه های احیایی در مناطق پهناور خشک و نیمه خشک استان اصفهان که با خشکسالی های شدید و کمبود آب مواجه است مورد استفاده قرار گیرد.
    کلیدواژگان: تبخیر وتعرق، مدل توازن انرژی، الگوریتم Sebal، سنجش از دور
  • غزاله سادات ذریه، ابراهیم ادهمی، رضا نقی ها، حمیدرضا اولیایی، رضا مستوفی زاده قلمفرسا صفحات 219-231
    این مطالعه برای جداسازی و شناسایی گونه های قارچی حل کننده فسفر و ارزیابی توانایی آنها به صورت کیفی و کمی آنها انجام شد. آزمایش بر 5 نمونه خاک های جنگلی اطراف کوه سپیدلار استان کهگیلویه و بویراحمد انجام شد و توانایی قارچ های جداسازی شده در دو محیط کشت PVK و مایع بررسی گردید. آزمون کمی با تیمارهای قارچی شاهد، چهار جدایه و آسپرجیلوس نیجر با سه تکرار انجام شد. جدایه های برتر این دو محیط کشت توسط روش ITS-PCR شناسایی شد. از میان قارچ ها، 4 قارچ هاله بسیار بزرگ و روشن روی محیط کشت پیکواسکای ایجاد کردند. نتایج نشان داد که ترتیب مقدار فسفر محلول در قارچ های مورد مطالعه به صورت شاهد< قارچ 4> قارچ 3> قارچ 2< آسپرجیلوس نیجر> قارچ 1 بود. جدایه های برتر 1 و 2 به ترتیب قارچ کلادوسپوریوم کلادوسپوریودس و ایوپنی سیلیوم روبیدوروم شناسایی شدند. این اولین گزارش از توانایی این قارچ ها در سطح گونه برای انحلال فسفر است.
    کلیدواژگان: جداسازی، قارچ های حل کننده فسفر، PVK، محیط کشت مایع
  • رقیه ولی زاده یونجالی، فرزاد میرزایی آقجه قشلاق، اردوان قربانی * صفحات 233-247

    مطالعه حاضر با هدف تعیین غلظت برخی عناصر غذایی در خاک و گیاهان در سه طبقه ارتفاعی (1500، 2200 و3000 متری) و دو مرحله زیستگرد گلدهی و شروع بذردهی در مراتع شمال سبلان انجام شد. نمونه های خاک از عمق 20 سانتی متری و نمونه های گیاه از سطح پلات های 1×1 متری به تعداد 10 پلات جمع آوری شد. پس از آماده سازی نمونه ها، غلظت عناصر معدنی کلسیم، فسفر، سدیم، پتاسیم، آهن، مس، روی و منگنز با استفاده از دستگاه های اسپکتروفتومتر جذب اتمی و فلیم فتومتر تعیین شد. داده ها با نرم افزار SAS9.1 و رویه مدل عمومی خطی در قالب طرح کاملا تصادفی تجزیه و تحلیل شد. نتایج نشان داد ارتفاع بر غلظت کلسیم، آهن، مس، روی و منگنز خاک و فسفر، سدیم، پتاسیم، منیزیم، مس و منگنز گیاهان در طبقات ارتفاعی اثر معنی داری دارد (P≤0.05). فصل رویشی بر کلیه عناصر به جز کلسیم در گیاهان اثر معنی داری داشت (P≤0.05). همچنین نتایج نشان داد در هر سه رویشگاه ارتفاعی غلظت عناصر پرنیاز در مرحله شروع بذردهی بالاتر از مرحله گلدهی بود. در مقابل، عناصر کم نیاز در هر سه منطقه ارتفاعی در مرحله گلدهی غلظت های بالاتری نسبت به شروع بذردهی داشتند. اثر متقابل ارتفاع و مرحله رشد نیز به جز کلسیم در ارتباط با سایر عناصر معنی دار بود (05/0P≤).

    کلیدواژگان: مراتع، مواد معدنی، خاک، گیاه، ارتفاع از سطح دریا، فصل رویشی، زیستگرد
  • جهانگیر عابدی کوپایی، کامیار نوروزیان، نادر عباسی صفحات 249-261
    استفاده از مواد افزودنی مختلف برای اصلاح و بهبود خواص مهندسی خاک های ریزدانه همواره به عنوان یکی از روش های تبیت خاک مورد توجه بوده است. در این تحقیق تاثیر آهک هیدراتهبرروی مقاومت فشاری خاک رسی در دو حالت با رطوبت بهینه و رطوبت اشباع مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور نمونه های آزمایشی متعددی با افزودن مقادیر مختلفی از آهک هیدراته شامل صفر، 1، 3 و 5 درصد به خاک رسی تهیه نموده و تحت آزمایش های تراکم استاندارد، تراکم هاروارد و پس از عمل آوری با یک طرح فاکتوریلی در سنین 7، 14، 28 و 90 روزه در سه تکرار مورد آزمایش مقاومت فشاری محصور نشده با رطویت بهینه و رطوبت اشباع قرار گرفتند. نتایج به دست آمده از این پژوهش نشان داد که با افزایش مقدار آهک هیدراته مخلوط در خاک، وزن واحد حجم خشک حداکثر کاهش یافته و رطوبت بهینه افزایش یافته است. همچنین افزایش آهک هیدراته به طور قابل ملاحظه ای موجب افزایش مقاومت فشاری خاک در دو حالت با رطوبت بهینه و رطوبتاشباع گردیده و این افزایش مقاومت به طور معنی دار متاثر از زمان عمل آوری و مقادیر آهک هیدراته می باشد.نتایج به دست آمده نشان داد که مقدار 5 درصد آهک هیدراته به عنوان مقاومت فشاری بیشینه می باشد اما با در نظر گرفتن ضریب نرم شوندگی مقدار 3 درصد آهک هیدراته به عنوان مقدار بهینه تعیین گردید.
    کلیدواژگان: خاک رسی، آهک هیدراته، تراکم استاندارد، تراکم هاروارد، مقاومت فشاری محصور نشده
  • سجاد سمیعی، منوچهر حیدرپور، سید سعید اخروی صفحات 263-272
    سرریزهای جانبی عمدتا در شبکه های آبیاری و زهکشی و سیستم های جمع آوری فاضلاب جهت تنظیم جریان به کار گرفته می شوند. یک راه آسان جهت افزایش عملکرد سرریز جانبی استفاده از پره های هادی می باشد. در این پژوهش، تاثیر حضور پره های هادی بر روی ضریب دبی و دبی عبوری از روی سرریز جانبی لبه تیز مستطیلی بررسی شده است. از سرعت سنج ADV برای برداشت سرعت عمود بر تاج سرریز استفاده شده است. با استفاده از داده های سرعت، دبی عبوری المانی از روی تاج سرریز برای هر دوحالت با و بدون حضور پره های هادی بررسی شد. نتایج نشان داد برای هر دو حالت حضور و عدم حضور پره های هادی با افزایش عدد فرود، ضریب دبی و دبی عبوری از سرریز جانبی لبه تیز مستطیلی کاهش می یابد. همچنین مشخص گردید که با افزایش عدد فرود، پره های هادی تاثیر بیشتری بر افزایش ضریب دبی و دبی المانی عبوری از سرریز جانبی دارند. مطالعات این تحقیق نشان داد که دبی المانی در طول سرریز افزایش می یابد تا جایی که بیشترین دبی المانی از نزدیکی انتهای سرریز خارج می شود و با افزایش عدد فرود دبی عبوری المانی از سرریز کاهش می یابد. نتایج نشان داد که پره های هادی باعث افزایش ضریب دبی به طور متوسط تا 32 درصد می شوند.
    کلیدواژگان: سرریز جانبی لبه تیز مستطیلی، پره های هادی، دبی عبوری المانی، عدد فرود
  • عطا جعفری شالکوهی، محمود وفاییان، محمدعلی روشن ضمیر، مسعود میرمحمدصادقی صفحات 273-286
    فرسایش بادی و معضلات مربوط به آن، هرساله خسارات سنگینی به بخش های محیط زیستی، اجتماعی و سلامت جامعه وارد می کند. در ایران نیز به دلیل وسعت مناطق خشک و گرد و غبارهایی که هر ساله بخش وسیعی از کشور را تحت پوشش قرار می دهند، مقابله و هدایت بهینه این پدیده حائز اهمیت می باشد. در این پژوهش عوامل تاثیرگذار بر فرسایش بادی از جمله اثر اندازه ذرات، نوع مواد پلیمر، ارتفاع ریزش مواد و اثر زمان بر روی تثبیت ذرات خاک در برابر فرسایش پذیری و میزان عمق نفوذ محلول های پلیمری مورد ارزیابی قرار گرفت. آزمون ها به صورت آزمایشگاهی و با استفاده از دستگاه تونل باد مدارباز تحت سرعت باد حدود 40 کیلومتربرساعت انجام شد. همچنین پدیده فرسایش موضعی و عمومی بر روی سطح خاک مرتبط با اندازه ذرات خاک و یک نواختی سطح پوشش نمونه ها بررسی شد. نتایج نشان داد که با افزایش ارتفاع ریزش محلول های پلیمری به دلیل افزایش میزان عمق نفوذ درخاک، میزان فرسایش پذیری خاک کاهش یافت و با گذشت زمان اثر تثبیت کنندگی این محلول ها بر روی خاک های درشت دانه تر بیشتر از خاک های ریزدانه بود. در این تحقیق، نتایج آزمایشگاهی با برخی از روابط تئوری ارائه شده در این زمینه مقایسه گردید، که تطابق مناسبی با نتایج آزمون های صورت گرفته در آزمایشگاه نشان داد.
    کلیدواژگان: فرسایش بادی، تونل باد مدارباز، ریزگردها، محلول های پلیمری
  • مصطفی گودرزی، جهانگیر عابدی کوپایی، منوچهر حیدرپور، حمیدرضا صفوی صفحات 287-299
    با توجه به تغییرات زیاد وقایع هیدرولوژیکی نسبت به زمان و مکان در مناطق خشک و نیمه خشک اندازه گیری تغذیه در این مناطق بسیار دشوار می باشد. طی سال ها هنوز هم روش ثابت و مشخصی برای اندازه گیری تغذیه آب های زیرزمینی وجود ندارد و تا کنون روش های مختلفی برای محاسبه نرخ تغذیه توسعه یافته است. هدف از این تحقیق ارزیابی و ایجاد یک روش هیبریدی برای محاسبه تغذیه آب های زیرزمینی می باشد. در این تحقیق با استفاده از یک روش هیبریدی اثرات پارامترهای مختلف بر تغذیه آب های زیرزمینی مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که مهم ترین پارامترهای م‍وثر بر تغذیه بافت خاک، بارش، کاربری اراضی، ضخامت ناحیه غیراشباع، شیب زمین، میزان نیاز آبیاری و آبدهی ویژه، می باشد که در این بین بارش و بافت خاک بیشترین تاثیر را دارا می باشند. نتایج ارزیابی ها نشان داد که به طور کلی تغییرات اند که بارش و دما اثرات قابل توجهی بر تغذیه می گذارند به طوری که با تغییر 10 درصدی بارش میزان تغذیه بین 16 تا 77 درصد تغییر می کند، همچنین با تغییر 1 در جه ای دما، میزان تغذیه بین 6 تا 42 درصد تغییر می یابد. براساس نتایج به دست آمده حساسیت خاک های ریز بافت به این تغییرات خیلی بیشتر از خاک های درشت بافت می باشد. همچنین نتایج نشان داد که تغییرات بارش و تبخیر و تعرق در چهار ماه شامل آذر، دی، بهمن و اسفند اثر قابل ملاحظه ای در مقدار نرخ تغذیه سالانه دارا می باشند. با استفاده از نتایج این تحقیق می توان مناطق آسیب پذیر دشت، مکان های مناسب و نیز زمان مناسب برای تغذیه مصنوعی در سطح دشت را مشخص نمود. به طور کلی نتایج به دست آمده ازاین تحقیق می تواند در جنبه های مختلف مدیریت آب های زیرزمینی بسیار مفید باشد.
    کلیدواژگان: تغذیه، روش هیبریدی، آب های زیرزمینی، تحلیل سلسله مراتبی، روش تورنث وایت، آنالیز حساسیت
  • سیروس شاکری*، سیدعلی ابطحی، نجفعلی کریمیان، مجید باقرنژاد، حمیدرضا اولیایی صفحات 301-319

    این تحقیق به منظور بررسی سینتیک آزادسازی پتاسیم غیر تبادلی درافق های سطحی و زیرسطحی سری های غالب خاک های استان کهگیلویه و بویراحمد، با عصاره گیرهای معدنی و آلی انجام شد. عصاره گیری متوالی پتاسیم غیر تبادلی با کلرید کلسیم 01/ 0 مولار و اگزالیک اسید 01/ 0 مولار در 17 مرحله و به مدت 1948 ساعت در دو تکرار بر روی 64 نمونه سطحی و عمقی خاکرخ های انتخابی انجام شد. سپس برای بررسی سینتیک آزادسازی پتاسیم غیرتبادلی، داده های آزادسازی پتاسیم با معادلات مختلف سینتیکی شامل الوویچ، مرتبه اول، تابع توانی و پخشیدگی پارابولیک برازش داده شدند. نتایج نشان داد که میانگین پتاسیم غیر تبادلی (پتاسیم استخراج شده با اسید نیتریک) خاک های مطالعه شده 356 میلی گرم بر کیلوگرم بود. کلرید کلسیم و اگزالیک اسید تنها بخش کوچکی از پتاسیم غیر تبادلی را آزاد کردند به طوری که اگزالیک اسید حدود 52 درصد و کلرید کلسیم نیز حدود 58 درصد از پتاسیم غیرتبادلی را آزاد کردند. مقدار پتاسیم غیرتبادلی آزاد شده توسط اگزالیک اسید تقریبا در همه نمونه ها کمتر از پتاسیم غیرتبادلی آزاد شده با کلرید کلسیم بود که دلیل اصلی آن می تواند ظرفیت بافری بالای خاک های آهکی و خنثی شدن اگزالیک اسید توسط آهک باشد. ضریب سرعت آزادسازی (b) معادله های الوویچ و پخشیدگی پارابولیک همبستگی معنی داری با پتاسیم غیرتبادلی و تعدادی از خصوصیات فیزیکو شیمیایی خاک نشان دادند. همچنین با توجه به ضرایب تبیین و اشتباه استاندارد برآورد، به ترتیب معادله های الوویچ، تابع توانی، مرتبه اول و پخشیدگی پارابولیک به عنوان بهترین معادله ها برای پیش بینی آزادسازی پتاسیم غیرتبادلی خاک های استان پیشنهاد شدند.

    کلیدواژگان: سینتیک آزادسازی پتاسیم غیر تبادلی، کهگیلویه و بویراحمد، اگزالیک اسید، کلرید کلسیم
  • داود رجبی، حجت کرمی، خسرو حسینی، سید فرهاد موسوی، سید علی اصغر هاشمی صفحات 321-334
    مدل غیرخطی ماسکینگام روشی کارا در روندیابی سیلاب است، اما کارایی این روش تحت تاثیر سه پارامتر به کار رفته در آن است. در سال های اخیر، نتایج رضایت بخشی از استفاده الگوریتم های فراکاوشی در تعیین مقدار مناسب پارامترهای این مدل گزارش شده است. از این رو در این پژوهش به ارزیابی کارایی الگوریتم رقابت استعماری (ICA) در تخمین پارامترهای بهینه مدل غیرخطی ماسکینگام پرداخته شد. علاوه بر ICA، الگوریتم ژنتیک (GA) و بهینه سازی مجموعه ذرات(PSO) نیز با هدف در دست بودن معیار برای قضاوت در مورد عملکرد ICA مورد استفاده قرار گرفتند. بدین منظور ابتدا ICA در روندیابی سیل ویلسون به کار گرفته شد؛ پس از آن روندیابی دو واقعه سیلاب مربوط به رودخانه دوآب صمصامی مورد بررسی قرار گرفت. در مورد سیل ویلسون که تابع هدف به صورت مجموع مربعات انحرافات (SSQ) دبی مشاهداتی و محاسباتی در نظر گرفته شد؛ مقدار تابع هدف حاصل از ICA، برابر 77/36 و مقدار تابع هدف حاصل از GA و PSO به ترتیب برابر 23/ 38 و 89/ 36 به دست آمد. در روندیابی دو سیل دیگر علاوه بر SSQ، تابع هدف دیگری به صورت مجموع قدر مطلق انحرافات (SAD) دبی مشاهداتی و محاسباتی نیز در نظر گرفته شد. در سیلاب اول براساس SSQ، GA بهترین عملکرد را از خود نشان داد ولی براساس SAD، ICA در رتبه نخست قرار گرفت. در مورد سیلاب دوم بر مبنای هر دو تابع هدف، ICA عملکرد بهتری داشته است. در این رابطه ICA نسبت به GA در تابع هدف SSQ، 9 درصد و در تابع هدف SAD، 0/08 درصد بهتر بوده است و نسبت به PSO، تابع هدف SSQ و SAD را به ترتیب 1/ 0 و 16/ 0 درصد بهبود داده است. با توجه به نتایج حاصل می توان گفت که الگوریتم ICA می تواند به عنوان یک روش مناسب به منظور تخمین پارامترهای مدل غیرخطی ماسکینگام مورد استفاده قرار گیرد.
    کلیدواژگان: الگوریتم رقابت استعماری، الگوریتم ژنتیک، بهینه سازی مجموعه ذرات، سیل ویلسون، رودخانه دوآب صمصامی
|
  • V. Rahmatabadi, M. Behzad, S. Borumandnasab, H. Sakhaei Rad Pages 1-9
    In order to increase the distribution uniformity of sprinkler irrigation systems، some influential parameters such as wind speed، arrangement، space and type of sprinklers must be studied and controlled. In this study، a set of experiments were conducted based on ISO 7749/2 (1990) standard to evaluate the ADF 250 and Nelson، F80APV sprinklers. To study the effects of wind velocity، operating pressure، various sprinkler layouts and spacing on water distribution uniformity، the experiments were conducted based on a single sprinkler method. Four operating pressures in the range of one recommended by the manufacturer for each sprinkler were applied and three sprinklers’ spaces on lateral pipelines (22، 26، and 30 m) were simulated for square and rectangular layouts to estimate the water distribution uniformity. Results showed that the distribution uniformity of Nelson sprinkler in existing wind velocities and operating pressures had smaller changes than ADF sprinkler. The 4. 5 bar pressure for ADF sprinkler was better than other pressures، and operating pressures for Nelson sprinkler did not have any significant effect on distribution uniformity. With the decrease of sprinkler spacing to the wetting diameter in the simulated space، uniformity coefficient was increased. The recommended sprinkler spacing to the wetting diameter for these sprinklers ranged from 0. 4 to 0. 5 for square and rectangular layouts.
    Keywords: Distribution uniformity, Pressure, Sprinklers layout, Wind velocity
  • V. Dorostkar, M. Afyuni, A. H. Khoshgoftarmanesh, M. R. Mosaddeghi, F. Rejali Pages 11-22
    Arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) are widespread endosymbionts in terrestrial ecosystems and their exudates have important effects on soil properties. A greenhouse experiment was conducted with six AMF treatments including four exotic species inoculums (Funneliformis mosseae، Claroideoglomus claroideum and Rhizophagus irregularis and a mixed isolate of three species)، one mixed native AMF species treatment and a sterilized soil (control) with four salinity levels (1، 5، 10 and 15 dS m-1). AMF increased the soil (EEG) and total (TG) extractable glomalin، and also the hot water (HWC) and diluted acid (DAC) extractable carbohydrates compared to control treatment in all salinity levels. The native AMF species had the greatest effects on EEG، TG، HWC and DAC at 10 and 15 dS m-1. Soil EEG and TG concentrations were higher in the mixed exotic AMF treatment than in each AMF species. The greatest glomalin concentration was related to F. mosseae at 1، 5 and 15 dS m-1 but at 10 dS m-1 the greatest glomalin concentration was related to C. claroideum. The greatest carbohydrate concentration was related to F. mosseae at 1 and 5 dS m-1 but at 15 dS m-1 significant differences were observed among the three AMF species. Our results showed that there is an interaction between salinity and different AMF species، and a combination of them determines the function of AMF.
    Keywords: Arbuscular mycorrhizal fungi, salinity, glomalin, carbohydrate
  • S. H. Sadeghi, H. Ghasemieh, S. J. Sadatinegad Pages 23-33
    Rainfall- runoff modeling and river discharge forecasting are an important step toward flood management and control, design of hydraulic structures in basins and drought management. The purpose of this study was simulating the daily flows in the Navrud watershed using WetSpa model. WetSpa is a hydrological- physical model that can predict flood on the watershed scale with different time steps. This model uses topography, land use and soil texture layers and also, the daily meteorological data to predict the flow hydrograph. In this study, the data of 4 stations (Khlyan, Khrjgyl, Gavkhs, Nav) during the water years 2006-2011 were used. 36 months from September 2006 and 36 months from September 2009 to September 2011 were selected for calibration and test of model, respectively. Simulation results of WetSpa model showed that this model simulates river Daily flow using collective measures of 0.63 and 0.61 in calibration and test periods, respectively. According to this result, it can be stated that the model estimates peak discharge and flow volume in both periods very well. Also, this model could simulate well the water balance of Navrud Basin.
    Keywords: Daily Flow, the Water balance, WetSpa model, Navrud Basin
  • E. Chavoshi, M. Afyuni, M. Ali. Hajabbasi Pages 35-44
    The sorption and desorption of fluoride by soil can play an important role in the transport of fluoride in soil. The study was conducted on the soil from Isfahan University of Technology research station site (two depths of 0-30 and 30- 60 cm). Fluoride sorption reactions were examined by equilibrating 0, 2.5, 5, 10, 25, 50 and 100 mg L-1 NaF solution with soils for 23 hr. The desorption experiments were performed using 0.03 mol L-1 NaCL solutions immediately following the completion of sorption experiments. The sorption isotherms of F were well described by the Langmuir and Freundlich models. The n values for Freundlich isotherm were 0.57 and 0.55 for two depths of the studied soil, respectively. The kF values for Freundlich isotherm were 0.026 and 0.025 mg (1-n) Ln g-1 for two depths, respectively. Maximum monolayer sorption capacities (q max) were obtained to be 0.4 and 0.35 mg g-1 for 1 and 2 layers of the studied soil, respectively. The desorption isotherms of F were well described by the Freundlich model. The fitted model parameters’ (kF and n) values for desorption branches were larger than these values for sorption branches. Also, the results showed a positive hysteresis (ndesrb Ksorb). It seems fluoride sorption to be reversible.
    Keywords: Fluoride, Sorption, Desorption, Hysteresis, Langmuir, Freundlich
  • M. Sarai Tabrizi, M. Homaee, H. Babazadeh, F. Kaveh, M. Parsinejad Pages 45-58
    Salinity and nutrient deficiency particularly nitrogen are two important limiting factors for yield production in arid and semi-arid regions. The objective of this study was to model basil response to combined salinity and nitrogen deficiency. To that end, modified Leibig-Sprengel (LS) and modified Mitcherlich-Baule (MB) and also some newly derived models based on combination of MB with salinity models of Maas and Hoffman (31), van Genuchten and Hoffman (36), Dirksen and Augustijn (17) and Homaee et al., (23) were evaluated. The experiment was conducted under four salinities including 1.175, 3, 5, and 8 dSm-1 and four nitrogen levels including 100, 75, 50, and 0 percent of fertilizer requirements each with three replicates. Results indicated that from among the evaluated models, the derived models of MB and Maas and Hoffman (MB-MH) (nRMSE=4.9), MB and van Genuchten and Hoffman (MB-VG) (nRMSE=5.4), and also MB and Homaee et al., (MB-H) (nRMSE=7.0) provide best fits to the measured data. Also, the comparison of two modified LS and MB models indicated that the estimated relative yield for irrigation water salinity levels by modified LS model (nRMSE=4.6) provides better results (nRMSE=5.9). However, for soil nitrogen levels and interactive effects of salinity and nitrogen, the modified MB model (nRMSE=10.3) provided better outputs (nRMSE=14.4). Consequently, instead of the modified LS and MB models the proposed models in this research can be recommended for use.
    Keywords: Modified MB Model, Modified LS model, Nitrogen, Salinity
  • E. Ahmadpoor Dehkordi, M. R. Tadayon, A. Tadayon Pages 59-72
    In order to evaluate the effect of urban wastewater and different fertilizer sources on macro and micro nutrient's concentration and shoot dry weight of sugar beet, a field experiment was arranged as a split plot in RCBD design with three replications at Research Station of Shahrekord University in 2013. The main factors included irrigation with urban wastewater at 2-4 leaf stage and 8-12 leaf stage, and irrigation with normal water (control). The four types of fertilizer included sheep manure, spent mushroom compost, chemical fertilizer and no fertilizer (control) in the sub-plot. The results showed that the plot irrigated with urban wastewater at 8-12 leaf stage significantly increased leaf number and shoot dry weight of sugar beet compared to the plot irrigated with tap water. Besides, the plot irrigated with urban wastewater at 8-12 leaf stage had a significant effect on the elements of N, P and K concentration in shoot dry weight of sugar beet, but the plot irrigated with urban wastewater did not significantly affect the elements of Fe and Zn concentration. From among the fertilizer treatments, the maximum shoot dry weight and leaf number per plant belonged to the application of sheep manure and also the highest elements of Fe and Zn concentrations belonged to the treatment of spent mushroom compost.
    Keywords: Urban wastewater, Sugar beet, Spent mushroom compost, Macro, Micro nutrients
  • S. H. Sadeghi, H. Ghasemieh, S. J. Sadatinegad Pages 73-83
    Surface runoff is one of the main causes of erosion and loss of soil fertility, sedimentation in reservoirs and reduction of river water quality. Therefore, the accurate prediction of basin response to precipitation events is very important. Hydrological models are simplified views of the actual watershed systems that can help study watershed functions in response to various inputs, and understand hydrological processes better. Due to the variety of Rainfall - Runoff models, choosing a suitable model for the basin is important for water resource planning and management. Thus, the abilities and limitations of basin hydrological models are important to consider in the selection of model. In this study, the performance of IHACRES model in daily runoff simulation of Navroud basin was investigated using evaluation criteria of Nash – Sutcliffe Index (NSH) and the mean total error and the data of Khlyan and Khrjgyl stations during the Water years 2006 - 2011. 36 months from September 2006 and 36 months from September 2009 to September 2011 were selected for calibration and test of model, respectively. Finally, results showed that Nash – Sutcliffe Index and Bias in calibration stage were 0.57 and 8/53, respectively and in verification stage, they were 0.48 and 14/9, respectively. So, the used model has an acceptable accuracy in simulating the studied basin flow.
    Keywords: IHACRES Hydrological Model, Navrud Watershed, Daily Flow, Wet Areas
  • R. Mirzaei, K. Rahimi, H. Ghorbani, N. Hafezimoghades Pages 85-97
    Determining the spatial distribution of different contaminants in soil is essential for the pollution assessment and risk control. Interpolation methods are widely used to estimate the concentrations of the heavy metals in the unstudied sites. In this study, the performances of interpolation methods (inverse distance weighting, local polynomials and ordinary Kriging and radial basis functions) were evaluated to estimate the topsoil contamination with copper and nickel in Golestan Province. 216 surface soil samples were collected from Golestan province, and their Cu and Ni concentrations were measured. Soil contamination was determined using different interpolation methods. Cross validation was applied to compare the methods and estimate their accuracy. The results showed that all the tested interpolation methods have an acceptable prediction accuracy of the mean content for soil heavy metals. RBF-IMQ and IDW1 methods had the lowest RMSE, whereas RBF-TPS method with the largest RMSE estimated a larger size for the polluted area. The greater the weighting power, the larger the polluted area estimated by IDW. Compared with the ‘‘sample ratio over the pollution limits” method, the polluted areas of Cu and Ni were reduced by 8.38% and 6.14%, respectively.
    Keywords: Geostatistics, Spatial interpolation, Soil pollution, Cross validation, Radial basis functions, Local polynomials
  • M. Sarmast, M. H. Farpoor, I. Esfandiarpoor Boroujeni Pages 99-112
    Physical, chemical, and microscopic properties together with mineralogy are among useful techniques for dating and paleoclimatological interpretation and identification of varnishes. The present research was performed to evaluate the application of stone varnish in dating and landform development investigations in southern dry lands of Giroft area, Kerman Province. The mantled pediment was identified and divided into stable, unstable and moderately stable surfaces due to the type of geological sediments and stone varnish properties. Varnished stones were collected and their physico-chemical properties, petrography and scanning electron microscope characteristics, and clay mineralogy on geomorphic surfaces were studied. Silicon, Al, Fe, and Ca were the dominant elements found in stone varnishes of the area and varnish thickness varied from 100 to 600µm on different stones studied. The results of cation ratio (Ca + K)/Ti showed that the samples from stable surface were older than those on moderately stable and unstable surfaces. Clay coating and infilling were also observed on stones of stable surfaces. Chlorite, illite, palygorskite, smectite, kaolinite and sepiolite clay minerals were found in varnishes studied. Besides, scanning electron microscope images clearly showed layer morphology of rock varnish. The results of the research proved the potential of stone varnish application in relative dating investigations of different geomorphic surfaces in Giroft area.
    Keywords: Rock coating, Relative dating, Stone varnish, Cation ratio
  • Mh. Rasouli, Sadaghiani, S. Ejlali, S. Ashrafi Saeidlou Pages 113-123
    Earthworms are an important component of soil fauna because of their fundamental impact on soil physical, chemical and biological properties. To evaluate the effects of earthworms on some soil chemical properties as well as plant growth indicators, an experiment was carried out in a completely randomized design in greenhouse conditions. The first factor involved the presence or absence of earthworms (Eisenia foetida), the second factor was different organic matter including control (no organic materials), pruning waste compost of apple and grape (PWC), wheat straw (WS), Herbal extracts waste (HE), pruning waste (PW) and the third factor was the presence or absence of corn plant for evaluating rhizosphere soil. At the end of growing period, some soil chemical properties including total nitrogen, organic carbon, ammonium, nitrate and plant growth indicators were measured. The results showed that application of organic matter and earthworm inoculation had significant effects on soil chemical properties. The pruning waste compost (PWC) treatment showed the largest impact on ammonium and nitrate content (1.7 and 3.3 times compared to control treatment, respectively). In pruning waste compost (PWC) treatment, organic carbon amount in rhizospheric soil increased from 0.9 at non-rhizosphere to 1.32 %. The presence of earthworm improved plant growth parameters including shoot and root dry weight by 34% and 30%, respectively, compared to earthworm absence condition. Soil ammonium and nitrate contents at earthworm presence increased 32% and 49%, respectively. Therefore, application of organic matter with earthworm inoculation had better results in comparison with no earthworm inoculation.
    Keywords: compost worm, organic matter, soil nitrogen, growth indicators
  • S. Heydari Soreshjani, M. Shayannejad, M. Naderi, B. Haghighati Page 125
    In order to investigate the effect of different levels of irrigation on qualitative and quantitative yield and determine the corn's optimum depth of Irrigation in sShahrekord, a randomized complete block design experiment was done with 7 treatments including 40, 55, 70, 85, 100, 115 and 130 percent of soil moisture deficit and three replications in furrow irrigation. Effects of irrigation levels on yield, water use efficiency, weight of dry matter, plant height, stem diameter, median diameter, length and weight of corn were significant. Different levels of irrigation had no significant effect on seed oil and protein content, but their impact on plant fiber content was significant. With increasing depth of irrigation, stem length, grain weight and plant fiber content increased. The minimum and maximum corn yield were related to 40 and 130% of full irrigation with the yield of 43.1 and 88.1 tons per hectare, respectively. The maximum and minimum use efficiencies were 55 and 130% of full irrigation treatments with values ​​of 16.17 and 10.1 Kg per cubic meter, respectively. The result of economic analysis showed that the water consumption is 5/582 mm, equivalent to 86% full irrigation depth.
    Keywords: Water use efficiency, production function, quantitative, qualitative properties, different levels of irrigation water, optimal irrigation depth
  • M. Kermanpour, M. R. Mosaddeghi, M. Afyuni, M. A. Hajabassi Pages 139-149
    Petroleum pollution is an important environmental issue in most countries especially those with an oil industry. To study the effect of petroleum pollution on soil water repellency and its relation to soil structural stability, this study was conducted in Bakhtiardasht area, Isfahan. Polluted and adjacent non-polluted locations were selected to be representative in the green space around the Isfahan Oil Refinery. Soil water repellency was assessed using water drop penetration time (WDPT) in the polluted locations. Soil samples with the least aggregate disturbance were collected and their physical and chemical properties were measured. Soil structural stability was evaluated using the wet-sieving method and mechanically dispersible clay (MDC); structural stability indices of mean weight diameter (MWD) and geometric weight diameter (GMD) of aggregates and MDC were then calculated. Results showed that the positive effect of petroleum pollution on the MWD and GMD was significant. Negative impact of petroleum pollution on MDC was also significant. Increment of total petroleum hydrocarbons (TPHs) increased soil water repellency. A positive correlation was observed between water repellency and GMD in the soil. Although greater soil water repellency increased MWD and GMD and decreased MDC in the polluted locations compared with control locations, the diminished water retention of polluted soil created an unfavorable condition for the green space in the area.
    Keywords: Petroleum pollution, Water drop penetration time, Soil structural stability, Wet sieving, Water repellency
  • N. Dehghani, M. Vafakhah, A. R. Bahremand Pages 151-163

    Rainfall-runoff modeling and prediction of river discharge is one important parameter in flood control and management, hydraulic structure design, and drought management. The goal of this study is simulating the daily discharge in Kasilian watershed by using WetSpa model and adaptive neuro-fuzzy inference system (ANFIS). The WetSpa model is a distributed hydrological and physically based model, which is able to predict flood on the watershed scale with various time intervals. The ANFIS is a black box model which has attracted the attention of many researchers. The digital maps of topography, land use, and soil type are 3 base maps used in the model for the prediction of daily discharge while intelligent models use available hydrometric and meteorological station's data. The results of WetSpa model showed that this model can simulate the river base flow with Nash- Sutcliff criteria of 64 percent in the validation period, but shows less accuracy with flooding discharges. The reason for this result can be the small and short Travel time noted. This model can simulate the water balance in Kasilian watershed as well. The sensitivity analysis showed that groundwater flow recession and rainfall degree-day parameters have the highest and lowest effect on the results, respectively. Also, ANFIS with the inputs of rainfall 1-day lag and evaporation 1-day lag, with Nash-Sutcliff criteria of 80, was superior to WetSpa model with Nash-Sutcliff criteria of 24 percent in the validation period.

    Keywords: Rainfall, Runoff Modeling, WetSpa Model, ANFIS, Baseflow, Kasilian Watershed
  • M. Jafari, M. Vafakhah, A. Tavasoli Pages 165-177
    The rainfall-runoff process and flooding are hydrological phenomena that are difficult to study due to the influence of different parameters. So far, different methods and models have been provided to analyze these phenomena. The purpose of this study is evaluation of adaptive neuro-fuzzy inference system (ANFIS) for storm runoff coefficient forecasting. To that end, Barariyeh watershed was chosen in Neishabour and the data of 33 events were collected from 1952 to 2006. Factor analysis (FA) was used for determination of independent variables in storm runoff coefficient forecasting. Four variables were selected as independent variables, including average rainfall, third, first and fourth quartiles of rainfall intensity and also five other variables included φ index and first to fourth quartiles of rainfall intensity. Other variables combined based on their hydrological role were considered as ANFIS inputs. The results revealed that the ANFIS inputs including first to fourth quartiles of rainfall intensity, φ index, and total rainfall of five days before can predict storm runoff coefficient with R2=0.91, RMSE=0.02506, MAE=0.0666 and CE=0.87.
    Keywords: Storm Runoff Coefficient, ANFIS, Barariyeh Watershed, Neishabour
  • Pages 179-190
    Cadmium (Cd) is a metal with high toxicity and solubility in water, which is a serious environmental threat to human health. Phytoremediation is an environment-friendly method and a promising new and cost effective technology that uses plants to clean organic and inorganic contaminated media. This study was conducted to evaluate the potential of Jatropha curcas for remediation of soils contaminated with Cd. Seedlings were planted in the soil spiked with Cd in amounts of 0, 25, 50, 75, 100 and 150 mg kg-1 (Cd0, Cd25, Cd50, Cd75, Cd100 and Cd150) for a period of five months. Biocentration factor (BCF, metal concentration ratio of plant roots to soil), translocation factor (TF, metal concentration ratio of plant shoots to soil) and removal efficiency (RE, total metal removed by plant biomass to total metal loaded in soil) were determined. Cd concentrations among plant parts were in the following trend: roots>stems>leaves. The highest total Cd concentration (up to 1100 mg kg-1) and the highest RE were found in Cd150 and Cd25, respectively. BCF and TF of the plant were more and less than 1, respectively. Hence, although this species has a potential to be used in phytostabilization of Cd-contaminated soil, more researches in the field condition are needed.
    Keywords: Phytoremediation, Jatropha curcas, Heavy metals, Soil pollution
  • Pages 191-206
    This study was conducted to determine some mineral content concentrations in soils and plants of three elevation classes (1500, 2200 and 3000m) and two phenological stages of flowering and seedling in north facing slopes of Sabalan rangelands. Soil samples from the depth of 20cm and plant samples using 1×1m plots with 10 replications were collected. After sample preparation, the concentrations of minerals such as calcium, phosphorous, sodium, potassium, ion, copper, zinc and magnesium were determined using spectrophotometer and flame photometer. Data was analyzed by SAS9.1 software using a Completely Randomized Design with a Generalized Linear Model procedure. Results showed that elevation had a significant effect on Ca, Fe, Cu, Zn and Mn of soil and P, Na, K, Mg and Mn of plants in the study areas (P≤0.05). Growing stages had a significant effect on all elements of plants except Ca (P≤0.05). Moreover, results showed that in three elevation classes the high demand mineral's concentrations were higher at the starting seedling stage in comparison with the flowering stage. In contrast, the low demand mineral's concentrations in three elevation sites were higher in the flowering stage in comparison with seedling stage. Interaction effect of elevation and growing stage was also significant in relation to all elements except Ca (P≤0.05).
    Keywords: Rangeland, Minerals, Soil, plant, Elevation, Growth Stage, Phenology
  • N. Moshtagh, R. Jafari, S. Soltani, N. Ramezani Pages 207-218
    Spatial estimation of evapotranspiration (ET) rates is essential for agriculture and water resources management. This study aimed to estimate ET v an ET estimation algorithm called Surface Energy Balance Algorithms for Land (SEBAL) and also by using TM June 2009 satellite data in Damaneh region of Isfahan province. To calculate the ET, all the energy balance components and related parameters including net radiation, surface albedo, incoming and emitting shortwave and longwave radiation, surface emissivity, soil heat flux, sensible heat flux, NDVI vegetation index, Leaf Area Index(LAI), and surface temperature were extracted from the geometrically and radiometrically corrected TM images. Results showed that ET rate was about 7.2 mm day-1 in agricultural areas, which was almost equal to 6.99 mm day-1 extracted from the FAO Penman-Monteith method in the synoptic weather station of Daran. Results here indicate that the extraction of ET rate which is almost equal to plant water requirements from remote sensing data can be used in selecting appropriate plants for agriculture and rehabilitation purposes in extensive arid and semi-arid regions of Isfahan province where severe droughts and water shortage are major problems.
    Keywords: Evapotranspiration, Energy balance model, SEBAL algorithm, Remote sensing
  • G. Saadaat Zorieyeh, E. Adhami, R. Naghiha, H. R. Owliaie, R. Mostowfizadeh, Ghalamfarsa Pages 219-231
    The present study was conducted to isolate and identify phosphorus solubilizing fungi and to evaluate their ability through a qualitative and quantitative experiment. An experiment was carried out with 5 soil samples of Koh- Sepid Lar, Kohgyloyeh and Boyer Ahmad province. The ability of isolates was studied in solid and liquid cultures. Quantitative experiment consisted of blank, four fungi isolates and Aspergilus niger, with 3 replications. Two fungi that showed the highest potential in P solubilization were used for identification by ITS- PCR methods. Four of the fungi produced very clear zone on the Pikovskaya culture. The order of soluble P content in the liquid culture was: blank< fungi 4< fungi 3< fungi 2< Aspergilus niger< fungi 1. Two high potential isolates, 1 and 2, were Cladosporium cladosporioides and Eupenicillium rubidurum, respectively. This is the first report about the potential of these fungi to solubilize P.
    Keywords: Isolation, Phosphorus solubilizing Fungi, PVK, Liquid culture
  • R. Valizadeh Yonjalli, F. Mirzaei Aghjehgheshlagh, A. Ghorbani Pages 233-247

    This study was conducted to determine some mineral content concentration in soil and plant of three elevation classes (1500, 2200 and 3000m) and two phenological stages of flowering and seedling start in north-facing slopes of Sabalan rangelands. Soil samples from the depth of 20cm and plant samples using 1×1m plots with 10 replications were collected. After sample preparation, the concentrations of minerals such as calcium, phosphorous, sodium, potassium, ion, copper, zinc and magnesium were determined using spectrophotometer and flame photometer. Data was analyzed by SAS9.1 software using Completely Randomized Design with a Generalized Linear Model procedure. Results showed that elevation had a significant effect on Ca, Fe, Cu, Zn and Mn of soil and P, Na, K, Mg and Mn of plants in the study areas (P≤0.05). Growing stages had a significant effect on all elements of plants except Ca (P≤0.05). Moreover, results showed that in three elevation classes the high demand minerals’ concentration was higher at the starting seedling stage in comparison with the flowering stage. In contrast, the low demand minerals’ concentration in three elevation sites was higher in the flowering stage in comparison with seedling stage. Interaction effect of elevation and growing stage was also significant in relation to all elements except Ca (P≤0.05).

    Keywords: Rangeland, Minerals, Soil, plant, Elevation, Growth Stage, Phenology
  • J. Abedi Koupai, K. Norouzian, N. Abbasi Pages 249-261
    To improve the engineering properties of fine-grained soils, the use of various additives has always been considered important. In this study, the effect of hydrated lime on compressive strength of clay soils was studied in both optimum moisture and saturated modes. For this purpose, by adding varying amounts of hydrated lime (0, 1, 3and 5%) to the clay, several samples were prepared and tested by the standard proctor and Harvard miniature compaction apparatus. Then the samples were tested for unconfined compressive strength in optimum moisture and saturated modes after different curing days (7, 14, 28 and 90 days). The results showed that by increasing the amount of hydrated lime, the maximum dry unit weight was reduced and the optimum moisture was increased. Increasing the hydrated lime also increased the compressive strength of the soil in both dry and saturated modes and this resistance increase was significantly influenced by cured days and the amounts of hydrated lime. The results showed that the rate of 5% hydrated lime was the maximum compressive strength, but with regard to softening factor, the amount of 3% hydrated lime was determined as the optimum value.
    Keywords: Clay soil, hydrated lime, Standard compaction, Harvard miniature compaction apparatus, Unconfined compressive strength
  • Pages 263-272
    Side weir is the structure to evacuate extra water from a canal when level of water rises. This structure is mounted on the wall of canal. It is used predominantly to set flow in irrigation and drainage systems or urban wastewater harvesting systems. Implementing guide vanes is a simple way to increase side weir efficiency. In this study, the effect of using guide vanes on discharge and discharge coefficient of rectangular sharp-crested side weirs was investigated. ADV instrument was applied for recording vertical velocity over the crest of side weir. Local discharge was calculated by vertical velocity data for both conditions of presence and no presence of guide vanes. Results showed that in both cases, increasing the Froude number results in the decrease of passing discharge and discharge coefficient of the rectangular sharp-crested side weir. Data analysis also showed that by increasing the Froude number, guide vanes have more effect on increasing discharge coefficient and local discharge. The local discharge increased along the crest and the most passing local discharge occurred near the end of the side weir. Analysis indicates that using guide vanes leads to the increase of discharge coefficient by about 32%.
    Keywords: Sharp, crested side weirs, Guide vanes, Local discharge, Froude number
  • A. Jafarishalkoohy, M. Vafaeian, M. A. Rowshanzamir, M. Mirmohammadsadeghi Pages 273-286
    A laboratory research program was arranged to study the effect of different factors influencing the stability of fine soils against wind action. For this purpose, a laboratory wind tunnel was stabilized and several soil samples were examined by putting the sample trays inside the wind tunnel for different rates of wind velocities. The tray for soil samples was 20´30 cm2 with the depth of 5 cm, and the fine soil samples were chosen with different sizes of particle and porosity. Because the main aim of this research was to investigate the effect of some polymer additives to the soil, many samples were made of the soils improved by different additives in different percentages. Furthermore, the effect of infiltration of the liquid additives was also examined, which could show different infiltration heights as functions of soil type, additive type and the height of pouring. Some of the results were examined by using software. The lab results in this research were compared with some proposed theoretical ones. It was found that as the average diameter of particles increases, erodibility under the same wind velocity decreases, and the applied polymer emulsions decrease the erodibility up to 90% compared to the initial condition. Impacts of dust emission due to the suspended dispersion of fine particles and creeping movements of coarse particles are mitigated as a result of treatment with these emulsions. Variations in erosion of soils at various wind velocities depend on the value of threshold friction velocity with the result that the soil erosion values in case of coarser soils after the increase in velocity would be higher than those of threshold friction velocity. Finally, a relationship is proposed for estimation of soil erosion in terms of wind velocity. The results are consistent with the transport rate relationships proposed by different scholars.
    Keywords: Wind erosion, Open, loop wind tunnel, Dusts, Stabilization by polymeric emulsions
  • M. Goodarzi, J. Abedi Koupai, M. Heidarpour, H. R. Safavi Pages 287-299
    Due to the time and space changes of hydrological events in the arid and semi-arid regions, recharge measurement in these areas is very difficult. Hence, groundwater recharge is a complicated phenomenon for which there is not a fixed method to determine. The aim of this research was to develop a method for estimation of groundwater recharge based on a hybrid method. In this study, a hybrid method for calculating recharge was presented by combining empirical methods with a mathematical model, MODFLOW, and AHP analysis. The results showed that the most important parameters affecting groundwater recharge are soil properties, unsaturated thickness, land cover, land slope, irrigation and precipitation, from which the soil properties and precipitation are most important. The results showed that the overall impact of small changes in precipitation and temperature significantly affect the groundwater recharge, and heavy soils are much more sensitive to these changes than light soils. By changing 10% precipitation, the recharge rate is changed between 16% and 77% and by changing 1ºC temperature, the recharge rate is changed between 6% and 42%. Also, results showed that precipitation and evapotranspiration changes in four months including December, January, February and March had significant effects on annual recharge rate. Using the results of this research, the vulnerable areas of the plain, appropriate places and time for artificial recharge could be identified. Overall, the results of this study can be useful in various aspects of groundwater management.
    Keywords: Groundwater recharge, Hybrid Methods, AHP, MODFLOW, Sensitivity analysis, Thornthwaite
  • S. Shakeri, S. A. Abtahi, N. A. Karimian, M. Baghernejad, H. Owliaie Pages 301-319

    The aim of this study was to assess the kinetics of nonexcheangable potassium release in surface and subsurface soil horizons, using organic and inorganic extractions, in Kohgilouye-va-Boyerahmad Province. Kinetics of K+ release was studied by successive extractions of K from 64 selective surface and subsurface soil samples, using 0.01 M CaCl2 and 0.01 M oxalic acid, for 1948 h, with two replicates. Nonexchangeable K+ release was fitted by Elovich, Pseudo-first order, Power function and Parabolic equations. Result showed that the average nonexchangeable K+ released (extracted by 1M HNO3) was 356 mg/kg, while those extracted by CaCl2 and oxalic acid after 1948 h were only 58% and 52% of the total amount of nonexchangeable K+ of the soils, respectively. In all soil samples, nonexchangeable K+ released by oxalic acid was less than that released by CaCl2, due to the high buffering capacity resulting from high carbonates in the soils. Potassium release rate in Elovich and Parabolic equations were significantly correlated with non-exchangeable potassium and some physical and chemical characteristics. Based on high Coefficients of determination (r2) and low Standard errors (SE), Elovich, Power function, First order and Parabolic equations were selected as the best equations for prediction of K+ release from the soils.

    Keywords: Kinetics of nonexchangeable Potassium, Kohgilouye, va, Boyerahmad, Oxalic acid, Calcium Chloride
  • D. Rajabi, H. Karami, Kh. Hosseini, S. F. Mousavi, S. A. Hashemi Pages 321-334
    Non-linear Muskingum model is an efficient method for flood routing. However, the efficiency of this method is influenced by three applied parameters. Therefore, efficiency assessment of Imperialist Competition Algorithm (ICA) to evaluate optimum parameters of non-linear Muskingum model was addressed in this study. In addition to ICA, Genetic Algorithm (GA) and Particle Swarm Optimization (PSO) were also used to find an available criterion to verify ICA. In this regard, ICA was applied for Wilson flood routing; then, routing of two flood events of DoAab Samsami River was investigated. In case of Wilson flood, the target function was considered as the sum of squared deviation (SSQ) of observed and calculated dischargem. Routing two other floods, in addition to SSQ, another target function was also considered as the sum of absolute deviations of observed and calculated discharge. For the first floodwater based on SSQ, GA indicated the best performance; however, ICA was in the first place, based on SAD. For the second floodwater, based on both target functions, ICA indicated a better operation. According to the obtained results, it can be said that ICA could be recommended as an appropriate method to evaluate the parameters of Muskingum non-linear model.
    Keywords: DoAab Samsami River, Genetic Algorithm, Imperialist Competition Algorithm, Meta, Exploratory Algorithms, Particle Swarm Optimization, Wilson Flood