فهرست مطالب

حفاظت منابع آب و خاک - سال ششم شماره 1 (پیاپی 21، پاییز 1395)

فصلنامه حفاظت منابع آب و خاک
سال ششم شماره 1 (پیاپی 21، پاییز 1395)

  • تاریخ انتشار: 1395/08/23
  • تعداد عناوین: 10
|
  • فیاض آقایاری*، فاطمه خلیلی، محمدرضا اردکانی صفحات 1-14
    جهت بررسی کم آبیاری، آبیاری موضعی و پلیمر سوپر جاذب بر عملکرد و اجزای عملکرد ذرت، آزمایشی بصورت فاکتوریل اسپلیت پلات در قالب طرح بلوکهای کامل تصادفی در چهار تکرار در سال زراعی 93-1392 در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه آزاد اسلامی واحد کرج اجرا گردید. کم آبیاری در سه سطح شامل آبیاری بر اساس 100، 75 و50 درصد نیاز آبی گیاه و روش های آبیاری جویچه ای در دو سطح شامل آبیاری تمام جویچه ای و جویچه ای موضعی (یک در میان ثابت) بصورت فاکتوریل در کرت های اصلی و کاربرد پلیمر سوپرجاذب در دو سطح شامل عدم مصرف سوپر جاذب و مصرف سوپرجاذب به میزان 30 کیلوگرم در هکتار در کرت های فرعی قرار گرفت. عملکرد دانه در روش آبیاری جویچه ای موضعی نسبت به روش تمام جویچه ای در شرایط آبیاری با 100 درصد نیاز آبی، به طور معنی داری و به میزان 38/5 درصد کاهش یافت. درصورتیکه اختلاف عملکرد دانه در بین دو روش آبیاری موضعی و تمام جویچه ای در شرایط آبیاری با 75 و 50 درصد نیاز آبی معنی دار نبود. مصرف سوپرجاذب باعث صرفه جویی در آب آبیاری به میزان 13/4 درصد در طول دوره رشد گردید. با توجه به کاهش 26 درصدی مقدار آب آبیاری در طول دوره رشد در روش آبیاری موضعی، میتوان برای حصول عملکرد دانه ذرت در شرایط آبیاری با 75 و 50 درصد نیاز آبی از روش آبیاری موضعی به جای روش تمام جویچه ای در منطقه مورد مطالعه استفاده کرد. همچنین در کنار روش آبیاری موضعی، برای بالاتر بردن بهره وری آب میتوان از سوپر جاذب نیز بهره گرفت.
    کلیدواژگان: آبیاری جویچه ای یک در میان، تنش خشکی، ذرت، محدودیت منابع آب
  • مرجان سمایی، سید علی محمد مدرس ثانوی*، احمد موسی پور گرجی، اسکندر زند صفحات 15-32
    شناخت ارقام مقاوم به خشکی جهت حفظ منابع آب و ارتقاء بهره وری از راه کارهای توسعه کشاورزی پایدار در مناطق خشکی مانند ایران می باشد. به منظور شناخت میزان حساسیت ژنوتیپ های مختلف سیب زمینی به تنش کم آبی، پژوهشی به صورت آزمایش فاکتوریل در قالب طرح پایه بلوک های کامل تصادفی در سه تکرار طی دو سال اجرا گردید. ژنوتیپ های سیب زمینی در 11 سطح (آگریا، کایزر، ساوالان، سانته، مارفونا، هرمس، جلی، پیکاسو، میلوا، 1-397081، 2-397069) و تیمار آبیاری در دو سطح (تنش و شاهد) اعمال شد. در ابتدا آبیاری به روش تیپ و نرمال انجام و در مرحله تشکیل غده، آبیاری تیمار تنش قطع و تیمار شاهد به صورت نرمال آبیاری گردید. پس از اینکه کمبود رطوبت خاک به نود درصد رسید، مجددا آبیاری انجام تا خاک به ظرفیت زراعی رسیده و تا انتهای دوره رشد آبیاری به صورت نرمال انجام گرفت. نتایج تجزیه مرکب آنالیز داده های دو سال، کاهش عملکرد بیولوژیک، وزن تر غده سالم، وزن تر غده سالم قابل فروش، حداکثر شاخص سطح برگ، وزن خشک، تبخیر و تعرق و مصرف آب در ژنوتیپ ها تحت شرایط تنش نسبت به شاهد نشان داد. بهره وری آب بر مبنای وزن تر غده سالم و غده سالم قابل فروش در اکثر ژنوتیپ ها تحت شرایط تنش کاهش یا تمایل به کاهش داشت. همچنین کارآئی مصرف آب بر مبنای عملکرد غده سالم و عملکرد غده سالم قابل فروش در هر دو سال در شرایط تنش نسبت به شاهد در همه ژنوتیپ ها بجز 2-397069 کاهش یافت. بیش ترین میزان بهره وری آب بر مبنای وزن تر غده سالم قابل فروش در هر دو سال در تیمار تنش در ژنوتیپ 2-397069 به ترتیب 41/5 و 5 کیلوگرم بر مترمکعب مشاهده گردید. بر اساس نتایج حاصل از این آزمایش اجرای تحقیقات تکمیلی به منظور دستیابی به ژنوتیپ مناسب سیب زمینی برای شرایط کم آبی و واقعی کشور با توجه به تنوع فصل کاشت، مکان ، شرایط آب و هوایی، کیفیت سیب زمینی بذری، نیروی متخصص و... پیشنهاد می گردد.
    کلیدواژگان: بهره وری آب، تنش کم آبی، شبیه سازی منابع و مصارف، سیب زمینی، کارائی مصرف آب
  • سعید رنگریزی، حسینعلی بهرامی*، مهران کیانی راد، ابوذر شجاع الدینی صفحات 33-46
    با توجه به محدودیت منابع آب شیرین و تبخیر و تعرق بسیار شدید در مناطق خشک و بیابانی، به نظر می رسد که آبیاری زیرسطحی مناسب ترین روش آبیاری برای کشت گیاه باشد. هدف از انجام این پژوهش، دستیابی به روش آبیاری زیرسطحی مناسب برای تامین نیاز آبی گیاه پانیکوم است. پژوهش حاضر به صورت آزمایش فاکتوریل در قالب بلوک های کاملا تصادفی در سه تکرار در دانشکده کشاورزی دانشگاه تربیت مدرس تهران در سال 1394 انجام شد. فاکتورهای اصلی شامل آبیاری زیرسطحی به وسیله سه نوع تنبوشه بیوکامپوزیتی P3، P8 و P9، آبیاری زیرسطحی با کپسول های رسی متخلخل و آبیاری غرقابی به عنوان شاهد و فاکتورهای فرعی شامل سه سطح تنش خشکی 50، 25 و 100 درصد ظرفیت زراعی خاک بود. نتایج نشان داد، تیمار آبیاری زیرسطحی با تنبوشه P8 و سطح تنش خشکی 25 درصد ظرفیت زراعی، با 12/68 درصد کاهش، کمترین حجم آب مصرفی در آبیاری را به خود اختصاص داد. هم چنین آبیاری زیرسطحی منجر به افزایش ارتفاع، وزن تر و وزن خشک شد که این اختلاف در سطح یک درصد نسبت به شاهد معنی دار بود. با توجه به تامین نیاز آبی گیاه پانیکوم با سیستم آبیاری زیرسطحی به روش تنبوشه های بیوکامپوزیتی، پیشنهاد می شود صرف نظر از کاهش حجم آب مصرفی، با انجام تحقیقات بیشتر از سیستم آبیاری زیرسطحی به روش تنبوشه های بیوکامپوزیتی به عنوان یک روش کاربردی در آبیاری گیاهان بیابانی استفاده شود.
    کلیدواژگان: آبیاری زیرسطحی، کپسول های متخلخل رسی، تنبوشه های بیوکامپوزیتی، گیاه پانیکوم
  • حمیدرضا گل کار حمزیی یزد*، محمد رضایی نژاد، مجتبی طاوسی صفحات 47-62
    طبقه بندی اقلیمی نواحی جغرافیایی از گذشته های دور انجام می شده است. با این تفاوت که در گذشته از روش های سنتی و امروزه با پیشرفت تکنولوژی GIS از روش های نوین استفاده می شود. همچنین استفاده از چند پارامتر اقلیمی در روش های سنتی به تنهایی می توانست گویای واقعیت اقلیم نواحی باشد. بنابراین در سالیان اخیر محققان کوشیده اند با استفاده از غالب پارامترهای موثر بر اقلیم و روش های نوین، تصویری واقعی از اقلیم نواحی ارائه دهند. هدف این مقاله پهنه بندی اقلیمی استان خراسان جنوبی با روش تحلیل عاملی و خوشه ایاست و غالب عناصر اقلیمی در تعیین نوع آب و هوای منطقه دخالت داده می شود. برای بهبود نتایج پهنه بندی اقلیمی از آمار ایستگاه های هواشناسی سینوپتیک و کلیماتولوژی استفاده گردید. برای این امر یک ماتریس 34 *11 شامل 7 ایستگاه سینوپتیک و 4 ایستگاه کلیماتولوژی و 34 متغیر اقلیمی تشکیل شد. بررسی نتایج حاصل از تحلیل عاملی نشان داد که اقلیم استان متاثر از 6 عامل که به ترتیب اهمیت عبارتند از: دما (درجه حرارت)، رطوبت اتمسفری، بادی-غباری، یخبندان، بارشی، آفتابی (تابش). مولفه های یاد شده حدود 96/5 درصد رفتار اقلیمی استان را تبیین کردند. تحلیل خوشه ایبر روی عوامل یاد شده وجود 6 ناحیه آب و هوایی را در استان نشان داد. این نواحی عبارت از ناحیه نیمه گرم و خشک معتدل، ناحیه گرم و بیابانی، ناحیه گرم و خشک نیمه بیابانی، ناحیه کوهستانی سرد و نیمه خشک، ناحیه بیابانی، ناحیه گرم و خشک بیابانی می باشند.
    کلیدواژگان: پهنه بندی اقلیمی، تحلیل خوشه ای، تحلیل عاملی، خراسان جنوبی، GIS
  • نوذر قهرمان*، ایمان باباییان، محمدرضا طباطبایی صفحات 63-74
    آب و امنیت غذایی چالشهایی جدی در مطالعات تغییر اقلیم هستند چرا که هر دو عامل، قویا از این پدیده تاثیر می پذیرند. بر همین اساس، هدف از تحقیق حاضر بررسی اثرات تغییر اقلیم بر نیاز آبی و فصل رشد نیشکر بر اساس رویکرد جدید در گزارش IPCC-AR5 در استان خوزستان است. به این منظور داده های اقلیمی مشاهداتی روزانه 4 ایستگاه استان خوزستان شامل اهواز، آبادان، بستان و دزفول برای تصحیح خروجی مدل های اقلیمی مورد استفاده قرار گرفتند. علاوه بر این داده ها، خروجی مدل اقلیم جهانی EC-EARTH که توسط مرکز هواشناسی و هیدرولوژی سوئد (SMHI) ریزمقیاس شده است، نیز تحت دو سناریو RCP4.5 و RCP8.5 مورد استفاده قرار گرفتند. نهایتا بر اساس داده های تبخیر تعرق پتانسیل، دمای میانگین، دمای کمینه، دمای بیشینه، و بارش، میزان تغییرات طول دوره رشد، بارش، و تبخیرتعرق گیاه، در طول فصل رشد گیاه نیشکر، تحت دو سناریوی فوق محاسبه گردید. نتایج حاصل نشان داد به جز در ایستگاه دزفول، بارش فصل رشد گیاه نیشکر ، نسبت به میانگین اقلیمی، افزایش می یابد. به گونه ای که این افزایش به 35% نیز خواهد رسید. همچنین طول دوره رشد در سناریو PCP8.5 به شکل معنی داری برای تمامی ایستگاه ها کاهش نشان می داد، اما تغییرات تبخیر-تعرق گیاه در طول دوره رشد معنی دار نبوده و کمتر از 5% است.
    کلیدواژگان: خوزستان، سناریوهای RCP، نیشکر، مدل اقلیمی
  • نسرین کریمیان*، شجاع قربانی، حسن طباطبایی صفحات 75-86
    آبگریزی خاک باعث افزایش مقاومت آن به مرطوب شدن می گردد. بسیاری از خصوصیات خاک از جمله ویژگی های فیزیکی و هیدرولیکی آن خاک تحت تاثیر آبگریزی قرار دارند. هدف از این پژوهش، مقایسه برخی ویژگی های هیدرولیکی خاک هایی با آبگریزی متفاوت بوده. بدین منظور یک نمونه خاک آهکی با بافت لوم سیلتی رسی از اراضی دانشگاه شهرکرد تهیه و به وسیله افزودن لجن فاضلاب شهری با نسبت های 0/100، 50/50 و80/20 (گرم لجن فاضلاب به گرم خاک) تیمار ها به ترتیب با سه درجه بدون آبگریزی (S0)، آبگریزی کم (S50) و آبگریزی زیاد (S80) انتخاب و تهیه شدند. آبگریزی خاک به روش مدت زمان نفوذ قطره آب به خاک اندازه گیری گردید. رطوبت وزنی تیمارهای آبگریز شده در مکش های ماتریک 0، 5، 10، 50، 100، 300، 500،، 1000، 1500، 3000، 10000 و 15000 سانتی متر با دستگاه صفحات فشاری و جعبه شنی تعیین شد. پارامترهای مدل ون گنوختن شامل درصد رطوبت اشباع (θs)، درصد رطوبت باقی مانده (θr)، عکس نقطه ورود هوا (α) و پارامترهای شکل (n و m) با استفاده از نرم افزار RETC و حل معکوس تعیین گردید. نتایج نشان داد با افزایش نسبت لجن فاضلاب، آبگریزی خاک در تیمارهای S50 و S80 به ترتیب 61 و 25 برابر گردید. همچنین با آبگریز شدن خاک روند تغییر رطوبت در برابر مکش خاک متفاوت گردید به صورتی که منحنی رطوبتی خاک با آبگریزی زیاد به منحنی رطوبتی دوکوهانه (Biomodal) تغییر یافت. مطابق نتایج پارامترهای رابطه ون گنوختن تحت تاثیر آبگریزی خاک قرار گرفتند و با افزایش درجه آبگریزی پارامترهای m و αکاهش و پارامترهای θs و n افزایش یافتند. همچنین، هدایت هیدرولیکی اشباع تحت تاثیر تیمارها کاهش (%46/20-33/80) یافت و مقدار آن از 2/19 سانتی متر بر ساعت در تیمار S0 به 1/18 سانتی متر بر ساعت در تیمار S80 رسید.
    کلیدواژگان: آبگریزی خاک، مدل ون گنوختن، منحنی رطوبتی، هدایت هیدرولیکی اشباع
  • صابر جمالی، حسین شریفان *، ابوطالب هزار جریبی، نیازعلی سپهوند صفحات 87-98
    به منظور بررسی تاثیر تنش شوری بر خصوصیات جوانه زنی بذور گیاه کینوا (.Chenopodium quinoa Willd)، آزمایشی به صورت فاکتوریل دو عاملی با استفاده از عامل های تنش شوری در پنج سطح (50/0، 31/4، 01/8، 78/11 و 52/15 دسی زیمنس بر متر) و ارقام گیاه کینوا (رقم Sajama و رقم Titicaca) در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار در آزمایشگاه آبیاری و زهکشی دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان انجام گرفت. شاخص های سرعت جوانه زنی، متوسط زمان جوانه زنی، طول ریشه چه وساقه چه و وزن تر وخشک گیاهچه اندازه گیری وشاخص بنیه گیاهچه محاسبه شدند. نتایج تجزیه واریانس نشان دهنده اثر معنی دار سطوح مختلف شوری برسرعت جوانه زنی، طول ریشه چه (P<0.01)، طول ساقه چه و وزن تر گیاهچه (P<0.05) بود. از طرفی اثر نوع رقم بر متوسط زمان جوانه زنی، طول ریشه چه، شاخص بنیه و وزن تر گیاهچه معنی دار گردید (P<0.01). همچنین اثر متقابل شوری و رقم بر سرعت جوانه زنی، متوسط زمان جوانه زنی، طول ساقه چه و وزن خشک گیاه چه (P<0.05) و طول ریشه چه و شاخص بنیه گیاه چه (P<0.01) معنی داربود. بر اساس نتایج به دست آمده استنباط می شود که گیاه کینوا به سطوح بالای شوری درمرحله جوانه زنی مقاوم بوده و می توان نیجه گرفت که با اعمال مدیریت مناسب درمزرعه، استقرار این گیاه را در شرایط وجود آب وخاک شور تضمین نمود.
    کلیدواژگان: آب دریا، جوانه زنی، شوری، کینوار، Titicaca، Sajama
  • کیوان جعفرزاده خطیبانی، ابوالفضل معینی *، حسن احمدی صفحات 99-108
    فرسایش خاک یک مشکل جدی زیست محیطی شناخته شده است. تراکم زهکشی از مهم ترین پارامترهای ژئومورفولوژیکی حوزه آبخیز است که از آن به عنوان شاخصی برای بیان وضعیت آبراهه های حوضه، بارندگی، رواناب، ظرفیت نفوذپذیری، تکامل توپوگرافی و فرسایش حوضه استفاده می شود. با دانستن رابطه دقیق خصوصیات حوضه با تراکم زهکشی، می توان با در اختیار داشتن تراکم زهکشی سایر خصوصیات حوضه را پیش بینی نمود. هدف از این تحقیق بررسی تاثیر خصوصیات خاک و سازند روی تراکم زهکشی در بخشی از استان اردبیل بود. بدین منظور اطلاعات پایه، گردآوری و محدوده همه حوضه ها روی نقشه توپوگرافی مشخص و نقشه اجزای واحد اراضی و زمین شناسی تهیه و در هر اجزاء، نقاطی جهت حفر پروفیل تعیین شد. تراکم زهکشی از نرم افزار Arc GIS محاسبه و در نهایت رابطه بین خصوصیات خاک و سازند با تراکم زهکشی از طریق ترسیم نمودار تعیین و میزان همبستگی این دو فاکتور با تراکم زهکشی با نرم افزارSPSS بررسی شد. نتایج نشان داد که ارتباط بین تراکم زهکشی و خصوصیات خاک در سازندهای زمین شناسی و اجزای واحد اراضی در سطح اطمینان 95 درصد معنی دار می باشد. بنابراین تراکم شبکه زهکشی متاثر از جنس سازندها، میزان شیب و برخی خصوصیات خاک نظیر آهک، درصد سیلت، کربن آلی و ضریب فرسایش پذیری هستند. همچنین بیش ترین تراکم زهکشی مربوط به سازندهای دوره کواترنر، بدون پوشش گیاهی مناسب و سازند Ngm و کم ترین تراکم زهکشی مربوط به توف و سنگ آهک بود.
    کلیدواژگان: ضریب فرسایش پذیری، سازند، سیلت، کربن آلی
  • محمدتقی ستاری، علی رضازاده جودی*، فروغ صفدری، فراز قهرمانیان صفحات 109-124
    همواره پدیده انتقال رسوب، بسیاری از سازه های رودخانه ای و سازه های عمرانی را تحت تاثیر قرار داده و عدم اطلاع از میزان دقیق آن خسارات بسیاری را موجب می شود. از این جهت برآورد صحیح بار رسوبی در رودخانه ها از نقطه نظر رسوب، فرسایش و کنترل سیلاب بسیار حایز اهمیت است. در این تحقیق، از دو روش نوین داده کاوی شامل مدل درختی M5 و رگرسیون بردار پشتیبان برای برآورد بار رسوبی معلق رودخانه اهرچای در مقایسه با روش کلاسیک منحنی سنجه رسوب استفاده گردید. جهت ارزیابی عملکرد روش های استفاده شده از سه آماره شامل ضریب همبستگی، جذر میانگین مربعات خطا و میانگین خطای مطلق استفاده گردید. با انجام تحلیل حساسیت مدل ها به متغیر ورودی مشخص گردید، متغیر دبی جریان در ماه جاری دارای بیشترین تاثیر بر روی میزان بار رسوبی معلق می باشد. در حالت کلی نتایج بدست آمده بیانگر دقت بسیار بالای روش های داده کاوی نسبت به منحنی سنجه رسوب می باشد. اگرچه هر دو روش داده کاوی بررسی شده دقت بیشتر و خطای کمتری نسبت به روش متداول منحنی سنجه رسوب داشته اند، اما با توجه به روابط خطی ساده و قابل فهم ارائه شده توسط مدل درختی M5، کاربرد این روش کارآمد در موارد مشابه توصیه می گردد.
    کلیدواژگان: اهرچای، تخمین بار رسوبی، داده کاوی، مدل درختی M5، رگرسیون ماشین بردار پشتیبان
  • سعید امامی فر، کامران داوری *، حسین انصاری، بیژن قهرمان، سیدمحمود حسینی، محسن ناصری صفحات 125-143
    تجزیه و تحلیل عدم قطعیت پارامترهای مدل های هیدرولوژیکی و تشخص ویژگی های آماری آن ها بر اساس روابط موجود بین پارامترها و ورودی های مدل، از مهمترین موارد مدل سازی هیدرولوژیکی محسوب می شود. در این پژوهش واسنجی و تحلیل عدم قطعیت این مدل DWB در حوزه های رودخانه های اندرآب و فاروب رمان از سرشاخه های رودخانه کالشور (حوزه آبخیز نیشابور) به ترتیب در محل ایستگاه های آب سنجی زرنده و عیش آباد، با استفاده از روش عمومی عدم قطعیت تشابهات ( GLUE) مورد توجه قرار گرفت. نتایج نشان داد که از منظر قابلیت شناسایی، از بین چهار پارامتر این مدل، پارامتر اثر بخشی نگهداشت (ω_1) و ظرفیت ذخیره رطوبتی حوزه ( [s_max [mm) در روند واسنجی، از قابلیت شناسایی کمتر برخوردار بوده (نمی توان دامنه بهینه مشخص برای آن ها یافت) و در عدم قطعیت رواناب شبیه سازی شده به وسیله این مدل، نقش بیشتری دارند. در این راستا، پارامتر اثر بخشی تبخیر و تعرق (ω_2) و جریان تدریجی (d)، رفتار مقاومی در خصوص بروز خطا در رواناب مشاهداتی از خود نشان می دهد و به اصطلاح پایستار هستند. بررسی عدم قطعیت رواناب شبیه سازی شده نشان داد که در حالت کلی روش GLUE به خوبی توانسته است که میزان رواناب خروجی از حوزه های آبخیز مورد مطالعه را واسنجی کند، بطوریکه اغلب داده های رواناب ثبت شده (بیش از 55 درصد) در محدوده اطمینان 95 درصد قرار گرفتند.
    کلیدواژگان: چارچوب بودیکو، رواناب، مدلDWB، GLUE
|
  • Fayaz Aghayari *, Fatemeh Khalili, Mohammad Reza Ardakani Pages 1-14
    To study the effect of deficit irrigation, partial irrigation and superabsorbent polymer on yield and yield components of corn, a field experiment was carried out in factorial split plot arrangement using randomized complete block design with four replications at Research Farm of Islamic Azad University, Karaj branch, Iran in 2014-2015 growing year. Deficit irrigation with three levels including irrigation with 100, 75 and 50 percent crop water requirement, furrow irrigation methods with two levels including partial irrigation (fixed alternate furrow) and conventional furrow irrigation that were located in the main plots and superabsorbent polymer with two levels including non-use superabsorbent polymer and used of superabsorbent (30kg/ha) that were located in the sub plots. Grains yield in partial irrigation method as compared to conventional furrow irrigation in condition of 100% crop water requirement decreased (38.5%). However difference of grain yield between fixed alternate furrow irrigation and conventional furrow irrigation in condition of irrigation with 75% and 50% crop water requirement was not significant. The use of superabsorbent saved irrigation water consumption by 13.4% during the growth period. According to a 26% reduction in the amount of irrigation water during the growing season in partial irrigation method, for achieve of corn grain yield in condition of irrigation with 75% and 50% crop water requirement can be used from partial irrigation method (alternate furrow irrigation) instead of conventional furrow irrigation method in the studied area. Also, along with partial irrigation method, to raise the water use efficiency can be used superabsorbent.
    Keywords: Alternate furrow irrigation, Corn, Drought stress, Water resources limitation
  • Marjan Samaee, Ali Mohammad Modares Sanavi *, Ahmad Mousapour Gorji, Eskandar Zand Pages 15-32
    In order to identify sensitivity of different potato genotypes to water stress, a research was carried out as a factorial experiment in a randomized complete block design with three replications in Karaj in 2014 and 2015. Potato genotypes at eleven levels (Agria, Caesar, Savalan, Sante, Marfona, Milva, Picasso, Hermes, Jelli, 397081-1, 397069-2) and irrigation treatments in two levels (stress and control) are conducted. Tape irrigation was done normally and in the early stages of tuber production, watering for stress plots was disconnected and control plots were irrigated in a normal way, after reaching to ninety percent of the soil moisture deficit, irrigation was done again until the soil moisture reached field capacity and irrigation was done normally up to the end of growing season. Combined analysis of data for two years showed a reduction of biological yield, healthy tuber fresh weight, marketable healthy tuber fresh weight, LAIM, dry weight of LAIM, evapotranspiration and water usage in genotypes under the stress compared to the control. WP based on fresh weight of healthy tubers and fresh weight of marketable healthy tubers reduced or showed a tendency to reduction in most of genotypes under the stress. WUE based on the healthy tuber yield and marketable healthy tuber yield decreased under the water stress compared to the control in all genotypes except for 397069-2. The most amount of WP based on fresh weight of the marketable healthy yield was observed in 397069-2, respectively (5.41) and (5) kg/m3 in two years under the stress. Based on results of this experiment, doing of additional researches in order to achieve suitable potato genotypes for planting in actual deficit water conditions of our country according to diversity of planting season, place, climate, quality of seed potato, experts and etc. are recommended.
    Keywords: potato, water deficit stress, water productivity, water use efficiency
  • Saeed Rangrizi, Hosseinali Bahrami *, Mehran Kianirad, Aboozar Shojaaddini Pages 33-46
    Considering the limited access to fresh water resources and intense plant respiration and high evapotranspiration in deserts and arid regions, subsurface irrigation seems to be the most appropriate method for cultivation. The aim of this study was finding a proper subsurface irrigation to supply moisture for plant roots using bio-composite water pipes to supply water for panicum. Experimental design was factorial experiment conducted based on completely randomized block design with three replications in the Faculty of Agriculture in Tarbiat Modarres University in 2015. Main factors included subsurface irrigation using three types of bio-composite water pipes manufactured P3, P8, P9, subsurface irrigation using subsurface porous clay capsules and flood irrigation (control treatment). Secondary factors included three drought stress levels of 25, 50, and 100% of soil field capacity (FC). Results showed that, subsurface irrigation treatment using water pipe P8 and drought stress level of 25%, and FC decrease for 12.68%, was the lowest water consumption in irrigation. In addition, in subsurface irrigation, height, wet and dry weights were significantly different at %1 level compared to flood irrigation. Therefore, with regard to responsiveness of panicum water demand to subsurface irrigation using bio-composite water pipes, and considering the results of this research using subsurface irrigation by bio-composite water pipes, it is recommended to optimize water consumption for urban areas located in arid and semi-arid regions.
    Keywords: bio, composite water pipes, panicum, porous clay capsules, subsurface irrigation
  • Hamid Reza Golkar Hamzee Yazd *, Mohammad Rezayinezhad, Mojtaba Tavousi Pages 47-62
    Climatic classification of geographical areas from the distant past has been done. With the difference that in the past the traditional methods and GIS technology today with the advancement of modern methods are used. As well as the use of multiple climatic parameters in traditional methods alone would not be cardiac regions climate reality. Therefore, in recent years, researchers have tried to use the number of parameters affecting climate and more modern methods, real climate regions of the video provider. The purpose of this article the climatic regionalization of southern Khorasan Province with the method of factor analysis and cluster and Spatial Autocorrelation and more climatic elements in determining the type of weather for the area to be incorporated.To improve the results of climatic regionalization of synoptic meteorological stations facts and climatological was used. For this purpose a matrix 34 * 11 Includes 7 synoptic station and 4 climatological station. The results of this analysis showed that climate affected province of 6 factors in order of importance are, Temp (temperature), humidity of the atmosphere, windy- dust, Frost, rainy, sunny (radiation). The exercise component of about 96.5 percent of the interpretation of climatological behaviour. Cluster analysis on the factors mentioned there are 6 region of air and water in the province showed. Semi-warm and dry temperate zone, Hot and arid area, Hot and dry semi-desert area, Cold and semi-arid mountainous area, Wilderness area, Hot and dry desert area
    Keywords: Climate regions, Cluster analysis, GIS, South Khorasan
  • Nozar Ghahraman*, Iman Babaeian, Muhammadreza Tabatabaei Pages 63-74
    Water and food security are the key challenges under climate change as both are highly affected by continuously changing climatic patterns. In this study, attempts have been made to investigate the effects of climate change on length of growing season and water use of sugarcane under RCP scenarios in 4 stations of Khuzestan province, southwest of Iran, namely Abadan, Ahvaz, Bostan and Dezful. The outputs of EC-EARTH global climate model data which were dynamically downscaled by Swedish Meteorological and Hydrological Institute (SMHI) under RCP 8.5 and 4.5 scenarios were used as future projections. The climatic observed data of 4 study stations were collected and used to calibrate the model downscaled outputs. The changes of precipitation, crop evapotranspiration and length of growing period of sugarcane were worked out. The results showed that except for Dezful station, growing season rainfall would increase comparing to climatic normal. Besides, the length of growing season under RCP8.5 scenario would decrease significantly in all stations. Future trend of evapotranspiration changes were non-significant and less than 5%
    Keywords: Sugarcane, Khuzestan, Climate model, Scenario
  • Nasrin Karimian *, Shoja Ghorbani, Hassan Tabatabaei Pages 75-86
    Water repellency increases soil infiltration opportunity time. Also soil hydraulic properties affects by soil water repellency. The main objective of this study was to compare the hydraulic properties of soils under different water repellency levels. Therefore, Three levels of water repellency (zero, weak and strong) were artificially created in a silty clay loam soil by adding urban sewage sludge (S0=0:100; S50=50:50 and S80=80:20 sludge weight: soil ratio). Soil water retention curve and water repellency were determined using sand box and pressure plate apparatus and water drop penetration time (WDPT) method, respectively. Van Genuchtens parameters (n, α, m, θs, θr) were determined using RETC software. The results showed that an addition of urban sewage sludge to soils led to an increased WDPT (61 and 25 times) in the water repellency Soils (S80 and S50) .water content corresponds to matric potentials has changed with increasing soil water repellency, also soil water retention curve has changed to biomodal curve in the repellent soils. It shows that the Van Genuchtens parameters affected by water repellency. Also, adding of urban sewage sludge on the soil hydraulic conductivity was significant (P ≤0.0001) and resulted in a decreased 33.80-46.20% in in soil hydrophobicity.
    Keywords: Hydraulic Conductivity, Soil water repellency, Soil water retention curve, Van Genuchtens parameters
  • Saber Jamali, Hossein Sharifan *, Aboutaleb Hezarjaribi, Niaz Ali Sepahvand Pages 87-98
    In the present study, the effect of different levels of salinity on germination and growth indices Quinoa (Chenopodium quinoa Willd.) in two types of cultivars Sajama and Titicaca under 5 salinity levels (0, 15, 30, 45 and 60 percent of the mixing sea water and tap water). This experiment laboratory was conducted as a factorial experiment in the basis of randomize complete design with 3 replications with two factors at department of irrigation, Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources in 2016. Measured characteristics were germination velocity, vigor index, radicle and plumule length, seedling growth fresh and dry weight and mean germination time. According to the results, different levels of salt stress had significant effects on germination velocity, radicle length (p ≤ 0.01) and plumule length, seedling growth fresh weight (p ≤ 0.05) while the effect of cultivar type was significant on vigor index, radicle length, seedling growth fresh weight and mean germination time (p ≤ 0.01). The interaction between salinity and cultivar type had significant effect on germination velocity, mean germination time, plumule length, seedling growth dry weight (p ≤ 0.05) and vigor index, radicle length (p ≤ 0.01). The results showed that with increase in salinity level, all measured characteristics were significantly decreased. According to the results, the germination stage of Quinoa has a good tolerance to elevated levels of salinity and it seems that a good stand establishment in saline soils and water conditions could be insured, if proper management is exerted in farms.
  • Keivan Jafarzadeh Khatibani, Abolfazl Moeini *, Hasan Ahmadi Pages 99-108
    Soil erosion has been known as a serious environmental problem. Drainage density is one of the most important geomorphological parameter that is used as an index for stream situation, rainfall, runoff, infiltration capacity, topography evolution and erosion. With knowledge about the relationship between characteristic basin with drainage density, we can predict the other properties of basin. The aim of this study was survey of relationship between soil and geology characteristics with drainage density. First, basic information was collected and watersheds boundary was found on topography map. Land component and geology map was prepared and in each land component was determined locations for profile. After field checking at determined location dug profiles and determine physicochemical parameters of soils. Drainage density was calculated using ARC GIS software. Finally using Excel 2013 through charting, the relation between soil characteristics with drainage density was determined and correlation of these factors were analyzed using SPSS software. Results showed that the relationship between soil properties and drainage density in formation and land component is significant at 95 percent level. Also results indicated that drainage density is affected by lithology of formation, slope, and some properties of soil such as TNV, silt, organic carbon and coefficient of erosibility. The maximum of drainage density belonged to quaternary formation without proper plant cover and NGM formation ad minimum of drainage density belonged to TUF and lime formation. Therefore, to some extent, with using of drainage density we can predict soil and geology properties.
    Keywords: coefficient of erosibility, formation, organic carbon, silt
  • Mohammad Taghi Sattari, Forugh Safdari, Ali Rezazadejodi * Pages 109-124
    Sediment transport has always affected the river and civil structures and the lack of knowledge about its exact amount causes high damages. Therefore, it is very important to properly estimate the sediment load in rivers in terms of sediment, erosion and flood control. This study used two new data mining methods including M5 model tree and support vector regression comparing with the classic method of sediment rating curve to estimate the suspended sediment load in Aharchay River. To assess the performance of the used methods, three criteria including the correlation coefficient, root mean square error and mean absolute error were used. Analyzing the sensitivity of models to the input variables, it was found that the variable of flow discharge in the current month had the greatest effect on the amount of suspended sediment load. The results showed the high accuracy of new data mining methods in comparison with the sediment rating curve. Although, both considered data mining methods had more accuracy and less error compared to the conventional sediment rating curve, given the simple understandable linear relationships provided by the M5 model tree, this method is recommended for similar cases.
    Keywords: data mining, M5 tree model, sediment load estimation, support vector regression, Aharchay
  • Saeed Emamifar, Kamran Davari *, Hussain Ansari, Bijan Ghahraman, Seyed Mahmoud Hosseini, Mohsen Nasseri Pages 125-143
    The analysis uncertainty of hydrological models and identify the statistical properties them basis of existing relationships between of the model parameters and inputs is numerous of the most important hydrological modeling. In this context one of the known methods for modeling the water balance at the catchements scale is Dynamic water balance model (DWB) that By Zhang et al. (2008) developed. In this study, the model calibration and uncertainty assessment in the Andrab and Farvbrman catchments from the Kalshvr River branches (Nishapur catchment) respectively at the zarandand and Eyshabad hydrometery stations, located in semi-arid regions by using Generalized likelihood uncertainty estimation (GLUE) method was studied. The results indicated that in terms of the ability to identify, Between four parameters of the model, Retention efficacy parameter (ω_1) and basin water storage capacity (s_max [mm]) in the calibration process was less of the ability to identify (The specific domain ptimum for their can not be found) and uncertainty in the runoff simulated by the model, have a greater role. In this direction, the efficacy parameter evapotranspiration (ω_2) and the gradual flow (d), resistant behavior of the errors in the runoff observation and are so-called conservative. Evaluation of uncertainty runoff simulated showed that in general, GLUE method is well managed that it calibrate amount of runoff from case study, so that more of the runoff data recorded (over 55%) in the range of 95 percent.
    Keywords: Budyko framework, GLUE, DWB model, runoff