فهرست مطالب

تحقیقات آب و خاک ایران - سال چهل و نهم شماره 2 (پیاپی 34، خرداد و تیر 1397)

مجله تحقیقات آب و خاک ایران
سال چهل و نهم شماره 2 (پیاپی 34، خرداد و تیر 1397)

  • تاریخ انتشار: 1397/03/19
  • تعداد عناوین: 20
|
  • مقاله پژوهشی
  • حسام قدوسی *، فهیمه وکیلی تنها، کاظم شاهوردی صفحات 233-242
    سدهای خاکی به عنوان سازه های مهارکننده آبهای سطحی و کنترل سیلاب، می بایست قادر به ذخیره آب و جلوگیری از نفوذ آب از بدنه و پایداری در مقابل نیروهای وارده باشند. مسئله مهم در طراحی سدهای خاکی که با مصالح در دسترس ساخته می شود، تعیین طرحی است که عملکرد مورد انتظار را با ایمنی کافی و کمترین هزینه داشته باشد. با توجه به اینکه بررسی و تحلیل همه گزینه های ممکن برای انتخاب بهترین طرح، نیازمند صرف وقت و هزینه زیادی می باشد، طراحی سدهای خاکی می تواند به عنوان یک مسئله بهینه سازی فرمول بندی شود. در این تحقیق، به منظور طراحی بهینه سدهای خاکی با هدف حداقل نمودن سطح مقطع سد (حجم مصالح مصرفی در واحد طول سد)، مدل برنامه ریزی غیرخطی ارائه شده است. بهینه سازی با اعمال محدودیت هایی که ایمنی شیروانی ها را تضمین می کنند، انجام شد. بعلاوه اینکه روابط ریاضی برای تقریب مقادیر ضرایب اطمینان شیروانی ها، به صورت روابط رگرسیونی جدیدی تعریف شد. به منظور یافتن پاسخ بهینه، الگوریتم تکامل ترکیبی جوامع (SCE) با استفاده از برنامه نویسی توسعه یافت. علاوه بر بهینه سازی فوق، متغیرهای طراحی با استفاده از نرم افزار LINGO نیز بهینه سازی گردید. سپس طرح اولیه سد خاکی برزک ارائه و کارایی مدل پیشنهادی در طراحی بهینه ابعاد سدهای خاکی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که هر دو روش بهینه سازی در برآورد مقادیر ابعاد بهینه و در نتیجه حجم مصالح بدنه، عملکرد یکسانی دارند. مساحت مقطع سد در طراحی بهینه برابر با 3/2725 مترمربع بدست آمد در صورتیکه در طرح اولیه، مساحت مقطع آن برابر 7/4400 مترمربع تعیین شده بود؛ بنابراین حجم سد به میزان 38 درصد که مقدار قابل توجهی می باشد نسبت به طرح اولیه کاهش یافته است.
    کلیدواژگان: برنامه ریزی غیر خطی، بهینه سازی، تکامل ترکیبی جوامع، سد خاکی، نرم افزار LINGO
  • سمانه عبداللهی*، احمد گلچین صفحات 243-259
    به منظور بررسی توان تولید زیست توده و جذب و انتقال کادمیوم در سه رقم کلم آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی در شرایط گلخانه اجرا گردید. تیمارهای آزمایش شامل شش سطح آلودگی خاک به کادمیوم (صفر، 5، 10، 25، 50 و 100 میلی گرم کادمیوم بر کیلوگرم خاک) از منبع سولفات کادمیوم [3Cd(SO4)×8H2O] و سه رقم کلم(Brassica oleracea var. acephala L.، Brassica oleracea var. italica L. & Brassica oleracea var. capitata L.)بودند که در سه تکرار مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج تجزیه واریانس نشان داد که سطوح کادمیوم اثر معنی داری در سطح احتمال یک درصد (P<0.01) بر عملکرد تر و خشک، وزن خشک ریشه، ساقه و برگ، سطح برگ و شاخص کلروفیل برگ هر سه رقم کلم داشتند. با افزایش سطح کادمیوم خاک، انباشت کادمیوم در ریشه، ساقه و برگ رقم های کلم به طور معنی داری (P<0.01) افزایش یافت. ریشه غلظت کادمیوم بیش تری نسبت به اندام های هوایی داشت و در بالاترین سطح کادمیوم خاک (100 میلی گرم کادمیوم بر کیلوگرم خاک) غلظت کادمیوم ریشه در کلم برگ 28 برابر، در کلم بروکلی 12 برابر و در کلم زینتی 4 برابر غلظت کادمیوم برگ بود. بیش ترین مقدار کادمیوم جذب شده متعلق به کلم برگ (45/1 میلی گرم در گلدان) بود و کلم بروکلی (79/0 میلی گرم در گلدان) و کلم زینتی (35/0 میلی گرم در گلدان) به ترتیب در مکان های بعدی قرار گرفتند. در هر سه رقم کلم بیش ترین مقدار جذب کادمیوم در سطح 100 میلی گرم کادمیوم در کیلوگرم خاک و کم ترین مقدار جذب کادمیوم در تیمار شاهد (بدون کادمیوم) اندازه گیری گردید. فاکتور انتقال برای هر سه رقم کلم کم تر از یک و فاکتور تجمع زیستی بیش تر از یک بود. بر اساس یافته های این پژوهش می توان گفت هر سه رقم کلم برگ، کلم بروکلی و کلم زینتی جزء گیاهان اجتناب کننده عنصر کادمیوم طبقه بندی می شوند.
    کلیدواژگان: انباشت، جذب، فاکتور انتقال، فاکتور تجمع زیستی، گیاه پالایی
  • ابراهیم امیری *، اباسلط رستمی اجیرلو صفحات 261-268
    کم آبیاری و انتخاب رقم مناسب از راهکارهای مطلوب جهت مصرف بهینه آب به ویژه در مناطق خشک و نیمه خشک هستند. بر این اساس آزمایش به صورت کرت های خرد شده بر پایه بلوک های کاملا تصادفی در سه تکرار در دو سال 1394 و 1395 بر روی گوجه فرنگی در دشت مغان در شرایط مزرعه ای اجرا شد. تیمارها شامل چهار سطح آبیاری IR1 (100 درصد نیاز آبی)، IR2 (80 درصد نیاز آبی)، IR3 (70 درصد نیاز آبی) و IR4 (50 درصد نیاز آبی) به عنوان عامل اصلی و ارقام تجاری گوجه فرنگی (Cul1: سوپربیتا، Cul2: 08و Cul3: متین) به عنوان عامل فرعی بودند. نتایج حاصل از مقایسه میانگین داده ها نشان داد که کم آبیاری موجب کاهش عملکرد، اجزاء و بهره وری آب و افزایش صفات کیفی (مواد جامد محلول، ویتامین ث وpH میوه) در تمامی ارقام می شود. بر اساس نتایج تحقیق حاضر در شرایط مغان رقم 08 از نظر عملکرد و رقم سوپربیتا از نظر صفات کیفی برترین ارقام در شرایط آبیاری نرمال و کم آبیاری بودند.
    کلیدواژگان: بحران آب، عملکرد کمی و کیفی، سازگاری
  • پریساسادات آشفته * صفحات 269-279
    شاخص انعطاف پذیری بیان گر چگونگی وضعیت تامین آب است، به گونه ای که با افزایش این شاخص وضعیت سامانه تامین آب بهتر خواهد بود و دوره های بحرانی با کم ترین خطر سپری خواهند شد. هدف از این تحقیق، ارزیابی شاخص انعطاف پذیری سامانه مخزن قرنقو (آذربایجان شرقی) در شرایط تغییر اقلیم (2069-2040) برای سه وضعیت 100، 85 و 70 درصد تامین تقاضای آب، به منظور شناسایی و مدیریت دوره های بحرانی می باشد. پیش پردازش های اقلیمی تحقیق حاضر توسط HadcM3 (سناریوی انتشار A2) انجام می گیرد که به عنوان ورودی به مدل های شبیه سازی آبدهی به مخزن (IHACRES) و مدل تقاضای آب (Cropwat) هستند. نتایج نشان می دهد که متوسط حجم آورد سالانه دراز مدت رودخانه در دوره آتی 30 ساله، 25 درصد نسبت به دوره پایه (2000-1971) کاهش می یابد. در حالی که به طور متوسط حجم تقاضای سالانه آب پایین‏دست سد 20 درصد نسبت به دوره پایه، افزایش می‏یابد. در ادامه، به منظور بهره برداری بهینه از مخزن با هدف تامین آب، تابع هدفی به صورت کمینه کردن مجموع مجذور کمبودهای ماهانه تعیین می شود. بدین منظور، برای حل مسئله به وسیله روش NLP از نرم افزار LINGO 11.0 استفاده شد. نتایج نشان می دهند که در شرایط تغییر اقلیم برای وضعیت اول (با تامین 100 درصد نیاز) نسبت به پایه، شاخص انعطاف پذیری کاهش (20 درصد) خواهد یافت. این کاهش برای وضعیت های دوم و سوم، به ترتیب 16 و 2 درصد هستند.
    کلیدواژگان: تغییر اقلیم، نرم افزار LINGO 11، 0، بهره برداری از مخزن، شاخص انعطاف پذیری
  • حسن ابراهیمی راد، حسین بابازاده *، ابراهیم امیری، حسین صدقی صفحات 277-383
    به منظور بررسی اثرات متقابل مدیریت های مختلف آبیاری و تراکم های مختلف، آزمایشی به صورت اسپلیت پلات بر پایه طرح بلوک کامل تصادفی با سه تکرار بر روی برنج رقم طارم هاشمی طی فصل های زراعی 1393 و 1394 در منطقه کوشال لاهیجان واقع در شمال ایران انجام شد. تیمارهای آبیاری در پنج سطح غرقابI1=، اشباعI2=، آبیاری با دور 8 روز تا گلدهیI3=، آبیاری با دور 8 روز بعد از گلدهیI4=، آبیاری با دور 8 روز در کل دوره رشدI5= و تراکم در سه سطح 15×15D1=،20×20D2= و25×25D3= سانتی متر بودند. ارزیابی مقادیر تخمینی و اندازه گیری شده عملکرد دانه با استفاده از پارامترهای ضریب تبیین، آزمون t، ریشه میانگین مربعات خطا و ریشه میانگین مربعات خطای نرمال شده، انجام گرفت. نتایج تجزیه مرکب داده ها نشان داد که تاثیر تیمارهای آبیاری و تراکم بوته بر صفات مورد مطالعه معنی دار بود. اعمال تیمار آبیاری با دور 8 روز تا گلدهی با تنها 88/4 درصد کاهش در عملکرد توانست بالاترین میزان کارائی را به خود اختصاص دهد؛ ضمن اینکه 6/13 درصد در مصرف آب صرفه جوئی کرد. بین میزان عملکرد و صفات تعداد کل خوشه، تعداد پنجه همبستگی مثبت ولی با صفت تعداد دانه پر در خوشه همبستگی منفی وجود داشت. بر اساس نتایج به نظر می رسد با استفاده از صفات وزن هزار دانه، تعداد کل خوشه و تعداد دانه پر در خوشه می توان معادله عملکرد برنج را تحت شرایط تنش خشکی در تراکم های مختلف پیش بینی نمود. معادله درجه دوم از یک سو با کمترین میزان ریشه میانگین مربعات خطا و پایین ترین میزان ریشه میانگین مربعات خطای نرمال شده و از سوی دیگر با بیشترین همبستگی بهترین شبیه سازی را در واسنجی نشان داد. مقدار خطا در مرحله اعتبارسنجی کاهش یافته لذا تابع تولید مذکور قابل توصیه می باشد.
    کلیدواژگان: اثرات متقابل، تابع تولید، شالیزار، شمال ایران، واسنجی
  • ابوالحسن فتح آبادی*، حامد روحانی، سید مرتضی سیدیان صفحات 281-292
    به منظور تصمیم گیری مناسب جهت اجرای اقدامات مدیریتی نیاز است تا علاوه بر خروجی مدل دامنه عدم قطعیت آن نیز برآورد گردد. در تحقیق حاضر کارایی روش های ناپارامتریک LEC (Local Errors and Clustering)، رگرسیون چندک و جنگل تصادفی در برآورد عدم قطعیت مدل یکپارچه HBV در حوضه چهل چای استان گلستان بررسی گردید. پس از بهینه سازی پارامترهای مدل HBV با استفاده از روش تکامل تصادفی جوامع، مدل برای دوره های واسنجی و صحت سنجی اجرا و مقادیر باقیمانده ها محاسبه گردید. نتایج نشان داد با در نظر گرفتن متغیرهای دبی برآوردی، دبی مشاهداتی، مقدار بارش و مقادیر باقیمانده ها در حوضه مورد مطالعه داده های ورودی در چهار خوشه فازی قرار می گیرند. نتایج برآورد عدم قطعیت نشان داد بزرگترین و کوچکترین مقدار دامنه عدم قطعیت به ترتیب توسط روش های LEC در حالتی که توسط ماشین بردار رگرسیون آموزش دیده باشد و روش جنگل تصادفی، بدست آمده است. با توجه به مقادیر شاخص های ارزیابی PICP (Prediction Interval Coverage Probability)، MPI (Mean Prediction Interval) و(Average Relative Interval Length) ARIL بهترین عملکرد مربوط به روش رگرسیون چندک و سپس روش LEC در حالتی که آموزش داده نشده است، بود. در مقایسه با روش های ناپارامتریک، روش(Generalized Liklihod Uncertainty Estimation) GLUE با توجه به مقادیر هر سه معیار ارزیابی عملکرد مناسبی نداشت.
    کلیدواژگان: بارش رواناب، جنگل تصادفی، رگرسیون چندک، GLUE
  • محبوبه کیانی هرچگانی*، پری سعیدی، سیدحمیدرضا صادقی صفحات 293-302
    رسوب نمودها و حلقه های سنجه رسوب به عنوان ابزارهایی مهم و مناسب در تحلیل رفتار رسوب با تغییرات دبی و درک نقش کنترل کنندگی دبی در تولید رسوب در وقایع رگباری محسوب می شوند. از این رو بررسی رفتار و تغییرات رسوب معلق طی رگبار و در قالب حلقه های سنجه رسوبی از اهمیت ویژه ای در برنامه ریزی های مدیریتی برخوردار می باشد. بر همین اساس پژوهش حاضر با هدف تحلیل رسوب نمود و حلقه های سنجه رسوبی رگبارهای پیاپی در شرایط شبیه ساز باران و پلات آزمایشگاهی در یک نوع خاک تهیه شده از منطقه کجور در استان مازندران برنامه ریزی شد. به این منظور شبیه سازی آزمایش ها در پلات های 6 × 1 متر در شیب 5 درصد و در شدت های بارندگی 30 و 90 میلی متر بر ساعت طی شش رگبار پیاپی به وسیله شبیه ساز باران مورد بررسی قرار گرفت. نتایج بیان گر افزایش عمق رواناب کل با افزایش تعداد رگبارهای پیاپی در شدت بارندگی 30 میلی متر بر ساعت از 78/8 میلی متر در رگبار اول به 05/15 میلی متر در رگبار ششم و در شدت بارندگی 90 میلی متر بر ساعت از 28/9 میلی متر در رگبار اول به 03/11 در رگبار ششم بود. اما هدررفت خاک رفتار پیچیده تری نسبت به عمق رواناب داشت به نحوی که یک کاهش ناگهانی در هدررفت خاک در توالی چهارم بر خلاف بقیه توالی ها رخ داد. در نهایت نتایج حاصل از حلقه های سنجه رسوبی در رگبارهای پیاپی تحت شدت بارندگی 30 و 90 میلی متر بر ساعت نشان دهنده تنوع رفتاری رسوب خروجی در مقایسه با تغییرات دبی در قالب شکل های مختلف حلقه های سنجه شامل ساعت گرد، پاد ساعت گرد و نیز مرکب بود.
    کلیدواژگان: فرسایش بین شیاری، آب نمود، رسوبنمود، تغییرات زمانی، رگبار
  • تورج خوش زمان *، احمد گلچین، مهدی طاهری، محمود عظیمی، داود زارع حقی صفحات 303-315
    پاسخ نهال های زیتون رقم زرد به شوری آب آبیاری و تراکم خاک در رطوبت 9/0 اشباع، مطالعه گردید. خاکی با بافت لومی شنی پس از عبور از الک 75/4 میلی متری به نحوی داخل استوانه هایی از جنس پی وی سی ریخته شد که سطوح مختلف تراکم (جرم مخصوص ظاهری 3/1، 5/1 و 7/1 گرم بر سانتی متر مکعب) در آن ها ایجاد گردد. نهال های زیتون به استوانه ها انتقال داده شدند و با آب هایی با شوری 2، 5، 8 و 12 دسی زیمنس بر متر به مدت پنج ماه آبیاری شدند. کارآیی لحظه ای مصرف آب، نشت یونی، شاخص سبزینگی و تعداد برگ تا شوری 8 و فاکتورهای فتوسنتز، هدایت روزنه ای، تعرق و اختلاف دمای برگ با محیط تا شوری آب 5 دسی زیمنس بر متر تفاوت آماری معنی دار نداشتند. کمبود اکسیژن خاک موجب کاهش توانایی مکانیسم های تحمل به شوری شد. در خاک با بافت شن لومی، جرم مخصوص ظاهری 3/1 گرم بر سانتی متر مکعب مناسب رشد نهال های زیتون بود.
    کلیدواژگان: دمای برگ، زیتون، فتوسنتز، کارآیی لحظه ای مصرف آب و میزان کلروفیل
  • اعلا منیشداوی، علیرضا نیکبخت شهبازی *، حسین فتحیان صفحات 317-327
    آگاهی از توان طبیعی تولید رواناب در حوضه های آبریز یکی از نیازهای اساسی جهت برنامه ریزی برای بهره برداری بهینه از رواناب می باشد. در این مقاله، از مدل HEC-HMS به همراه مدل تلفات محاسبه رطوبت خاک (SMA) که قابلیت شبیه سازی پیوسته جریان را دارد به عنوان یک مدل مفهومی جهت شبیه سازی جریان در حوضه آبریز ابوالعباس استفاده گردید تا سهم جریان پایه و رواناب مستقیم در رواناب کل مشخص گردد. با تفکیک سهم جریان پایه و رواناب مستقیم در رواناب کل، می توان در بهره برداری از منابع آب مدیریت و برنامه ریزی کرد. مدل تلفات SMA، با استفاده از یک سری لایه های ذخیره کننده شامل ذخیره برگابی، ذخیره چالابی، ذخیره پروفیل خاک (ذخیره لایه فوقانی و ذخیره کششی خاک) و ذخیره سفره های آب زیرزمینی، تلفات را در حوضه آبریز در نظر می گیرد. برای کالیبراسیون مدل از آمار روزانه بارش، دبی جریان، تبخیر و تعرق و دمای هوا از سال 1380 تا 1388 و برای صحت سنجی مدل از سال 1389 تا 1394 استفاده شد. نتایج بیانگر آن است که مدل HEC-HMS به همراه مدل تلفات SMA از قابلیت خوبی در شبیه سازی پیوسته رواناب کل روزانه در دوره های خشک و تر متوالی در حوضه ابوالعباس برخوردار می باشد. نتایج نشان می دهد که به علت کارستی بودن سطح وسیعی از حوضه، سهم جریان پایه در رواناب کل حوضه نسبت به رواناب مستقیم خیلی بیشتر است. بطوریکه متوسط درصد رواناب مستقیم و جریان پایه در رواناب کل به ترتیب برابر با 05/9 و 95/90 درصد است. همچنین نتایج نشان می دهد که بطور متوسط درصد ضریب رواناب در طول دوره آماری در کل حوضه ابوالعباس برابر با 4/6 درصد است.
    کلیدواژگان: شبیه سازی پیوسته، بارش- رواناب، حوضه ابوالعباس، مدل HEC-HMS، مدل تلفات SMA
  • علی عبدزادگوهری، ابراهیم امیری*، حسین بابازاده، حسین صدقی صفحات 329-340
    اثر شوری و کمبود آب آبیاری از تنش های مهم و شایع در جهان است که مانع از حصول عملکرد مناسب در گیاه می شود. به منظور بررسی اثر سطوح شوری و مقادیر نیاز آبی گیاه بادام زمینی، طرح آزمایشی مورد نظر به صورت اسپلیت فاکتوریل در قالب بلوک کامل تصادفی در سه تکرار در سال های زراعی 1394 و 1395 در استان گیلان انجام شد. عامل اصلی مدیریت آبیاری با مقادیر 40 (WR4)، 60 (WR3)، 80 (WR2) و 100 (WR1) درصد نیاز آبی گیاه و تیمار فرعی شامل شوری با مقادیر یک (S1)، سه (S2)، پنج (S3) و هفت (S4) دسی زیمنس بر متر و تیمار فرعی فرعی شامل چهار رقم بادام زمینی، گیل (V1)، گرگانی (V2)، جنوبی (V3) و مصری (V4) بود. نتایج نشان داد بیشینه عملکرد زیست توده در رقم مصری، مدیریت 100 درصد تامین نیاز آبی و شوری یک دسی زیمنس بر متر در سال های 94 و 95 به دست آمد که مقادیر آن به ترتیب 12230 و 11110 کیلوگرم در هکتار بود. بیشترین عملکرد غلاف در سال 94، در رقم مصری، در تیمار 100 درصد نیاز آبی و شوری یک دسی زیمنس بر متر با مقدار 1710 کیلوگرم در هکتار بود. در سال 95، بیشترین عملکرد غلاف با 5403 کیلوگرم در هکتار در تیمار 40 درصد نیاز آبی گیاه و شوری هفت دسی زیمنس بر متر به دست آمد. بیشترین عملکرد دانه در رقم گیل و در تیمار 100 درصد نیاز آبی گیاه و شوری یک دسی زیمنس بر متر در سال های 94 و 95 به ترتیب 1883 و 1710 کیلوگرم در هکتار بود.
    کلیدواژگان: مقدار آب مصرفی، نیاز آبی، رقم، بادام
  • کیومرث روشنگر *، محمد تقی اعلمی، جلال شیری، مهدی ماجدی اصل صفحات 341-351
    سرریزهای کنگره ای و کلید پیانویی جزء سرریزهای غیرخطی بوده که می توانند دبی را برای یک عرض مشخص و بدون افزایش بار آبی، افزایش دهند. شکل قوسی این سرریزها باعث بهتر شدن جهت جریان به سمت سیکل ها شده و باعث کاهش نابرابری ورود جریان به سیکل های مختلف می شود. سرریزهای کنگره ای قوسی و کلید پیانویی قوسی، امروزه به عنوان گزینه ای مناسب برای اصلاح سرریزهایی که برای عبور سیل طراحی پیش بینی شده با مشکل روبرو هستند، به کار برده می شوند. در این تحقیق تعداد 308 آزمایش بر روی 15 مدل فیزیکی، با تغییر پارامترهای هندسی از جمله زاویه سیکل قوسی (θ)، ارتفاع سرریز (P)، فرم تاج سرریز، بزرگنمایی سیکل (Lc-cycle/w)، نسبت عرض سیکل (w/p) و طول دماغه سرریز (A)، جهت بررسی عملکرد هیدرولیکی سرریزهای کنگره ای قوسی و کلید پیانویی قوسی انجام گردید و با سرریزهای خطی، کنگره ای خطی و کلید پیانویی خطی مورد مقایسه قرار گرفت. با افزایش زاویه سیکل قوسی و اصلاح سرریزهای قوسی، کارایی این سرریزها افزایش یافته به طوری که متوسط و ماکزیمم اختلاف ضریب دبی سرریز کنگره ای قوسی با زاویه سیکل قوسی 40 درجه (ALW40) با سرریز کنگره ای خطی (LW) به ترتیب برابر 12 و 21 درصد و برای سرریز کلید پیانویی قوسی با زاویه سیکل قوسی 40 درجه (APK40) با سرریز کلید پیانویی خطی (PK) به ترتیب 25 و 40 درصد بدست آمد. سرریزهای قوسی اصلاح شده کارایی بیشتری نسبت به سرریزهای اصلاح نشده آنها دارند ولی با افزایش Ht/P مقدار ضریب دبی در این سرریزها به هم نزدیک می شوند. این تحقیق نشان داد که با افزایش زاویه سیکل قوسی برتری سرریزهای کلید پیانویی نسبت به سرریزهای کنگره ای بیشتر می شود.
    کلیدواژگان: سرریز های قوسی، سرریز کنگره ای خطی، سرریز کلید پیانویی خطی، ضریب شدت جریان
  • محمدرضا رفیع *، امیرحسین خوش گفتارمنش، حسین شریعتمداری، عبدالستار دارابی صفحات 353-364
    به منظور ارزیابی تاثیر تغذیه برگی روی از منابع سولفات روی و آمینوکلات لیزین-روی بر شاخص های رشد و عملکرد پیاز بهبهان آزمایشی در ایستگاه تحقیقات کشاورزی بهبهان در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با چهار تیمار و سه تکرار اجرا شد. تیمارهای کودی شامل تغذیه برگی سولفات روی، آمینوکلات لیزین-روی، آمینواسید لیزین و شاهد (بدون روی و آمینواسید) بود. محلول پاشی در دو مرحله: ابتدای مرحله رشد سریع و ابتدای شروع تشکیل سوخ انجام شد. نتایج آنالیز رشد مشخص نمود که مرحله رشد کند تا 125 روز بعد از جوانه زنی ادامه داشت و سپس مرحله رشد سریع برگ آغاز شد. بیشترین شاخص سطح برگ (19/4)، سرعت رشد سوخ (49/30 گرم در مترمربع در روز) و سرعت رشد محصول (66/39 گرم در مترمربع در روز)، عملکرد کل (07/63 تن در هکتار) و عملکرد قابل فروش سوخ (54/60 تن در هکتار) به آمینوکلات لیزین-روی اختصاص داشت. مقایسه الگوی تجمع ماده خشک در بین تیمارهای مختلف نشان داد محلول پاشی آمینوکلات لیزین-روی باعث افزایش معنی دار وزن خشک گیاه (62 درصد در مقایسه با شاهد) شد و این روند تا انتهای فصل رشد نیز ادامه داشت. همبستگی مثبت و معنی داری (در سطح 1 درصد) بین سرعت رشد نسبی و سرعت آسمیلاسیون خالص مشاهده شد.
    کلیدواژگان: آنآنالیز رشد، شاخص سطح برگ، سرعت رشد محصول، سرعت آسیمیلاسیون خالص
  • حمید زارع ابیانه*، علی زارعی صفحات 365-375
    جاذب های رطوبتی با جذب و نگهداشت آب و آزادسازی تدریجی آن موجب رشد گیاه و افزایش کارایی مصرف آب می شوند. در این پژوهش تاثیر دو سطح 13/0 و 26/0 گرم هیدروژل آکوازورب و 13 و 26 گرم ورمی کمپوست و سه سطح 100، 75 و 50% رطوبت ظرفیت زراعی بر عملکرد و کارایی مصرف آب گیاه تربچه به صورت فاکتوریل با طرح بلوک های کامل تصادفی بررسی شد. نتایج بیان گر برتری معنی دار صفات ارتفاع اندام هوایی، وزن تر و خشک غده، طول غده، کارایی مصرف آب در رطوبت 75% بود. بیشترین کارایی مصرف آب غده و کارایی مصرف آب کل (غده+اندام هوایی) در سطح 13 گرم ورمی کمپوست برابر 36/6 و 93/11 کیلوگرم بر مترمکعب بود. هم چنین در این آزمایش بیشترین مقدار کارایی مصرف آب غده و کارایی مصرف آب کل از اثر متقابل رطوبت 75% در خاک حاوی 13 گرم ورمی کمپوست معادل 25/7 و 46/12 کیلوگرم بر مترمکعب به دست آمد.
    کلیدواژگان: غده تربچه، ظرفیت زراعی، صفات گیاهی، مرحله رشد میانی، ورمی کمپوست
  • سید حسن میرهاشمی، پرویز حقیقت جو *، فرهاد میرزایی اصل شیرکوهی، مهدی پناهی صفحات 385-395
    با توجه به اهمیت نوسانات سطح آب زیرزمینی به عنوان یکی از عوامل مهم و موثر بر کشاورزی، در این تحقیق با استفاده از الگوریتم درختی CART از نرم افزار داده کاوی SPSS Modeler18.0 IMB به کشف مدل و عوامل موثر بر پیش بینی نوسانات سطح آب زیرزمینی با توجه به اطلاعات مربوط به آبخوان محدوده تحت آبیاری شهرستان قزوین از سال 1380 تا 1394 پرداخته شد. متغیرهای ورودی به مدل شامل وزن تاثیر هر پیزومتر، نیاز خالص آبی، مصرف در هر پیزومتر، مقدار بارندگی، مقدار آب ورودی و خروجی از سد طالقان، نسبت سطح زیر کشت و مقدار آب ورودی به شبکه آبیاری و همچنین متغیر خروجی به عنوان تابع هدف شامل وضعیت نوسانات سطح آب زیرزمینی مورد استفاده قرار گرفت. قابلیت پیش بینی مدل به وسیله معیارهایی نظیر ضریب همبستگی و متوسط مطلق خطا مورد بررسی قرار گرفت. با توجه به نتایج بدست آمده مشخص شد که الگوریتم CART در پیش بینی نوسانات سطح آب زیرزمینی در داخل محدوده شبکه آبیاری نسبت به خارج از محدوده شبکه آبیاری دارای عملکرد بهتری بود. همچنین مشخص شد که مهمترین پارامتر موثر در نوسانات سطح آب زیرزمینی در داخل محدوده شبکه آبیاری مقدار آب ورودی به سد می باشد.
    کلیدواژگان: بارندگی، داده کاوی، سطح زیر کشت، سد طالقان
  • سمیرا عشائری *، تیمور سهرابی، علیرضا حسن اقلی، شروین احمدی صفحات 397-411
    حجم بالای زهاب های شور کشاورزی و ضرورت پرهیز از اثرات نامطلوب زیست محیطی ناشی از تخلیه آنها به منابع پذیرنده، در کنار وقوع شرایط بحرانی کمبود آب در دسترس، برنامه ریزی و اقدام جهت تخلیه اصولی و بهره برداری مجدد از این قبیل آبهای نامتعارف را ضروری می سازد. هدف از این تحقیق، بررسی عملکرد و کارایی یک غشای نانو-پلیمری تولید شده در سطح آزمایشگاهی، از نظر قابلیت آن در کاهش نسبت جذب سدیم (SAR) و کاتیون های مرتبط در زهاب کشاورزی است. غشای نانو- پلیمری مورد نظر با ترکیب 80% پلی اتیلن با درجه فیلم و 20% پلی اولفین الاستومر تولید شد. جهت اجرای تحقیق، زهاب مورد نیاز از اراضی کشت و صنعت شمال خرمشهر تهیه شد و تاثیر شوری زهاب و نیز تراوایی غشا بر درصد حذف پارامترهای هدایت الکتریکی (EC)، کاتیون یک ظرفیتی سدیم (Na+)، مجموع کاتیون های دو ظرفیتی کلسیم و منیزیم (Ca2++Mg2+) و نسبت جذب سدیم (SAR) مورد بررسی قرار گرفت. آزمایش ها در پنج سطح رقت زهاب، مشتمل بر بدون رقیق سازی یا 0%، 20%، 40%، 60% و 80% رقیق سازی تعریف گردید. ارزیابی خصوصیات غشا نشان داد که غشا دارای متوسط شعاع منافذ 778/0 نانومتر و ضخامت 20 میکرومتر و تخلخل 42/36% است. توالی درصد حذف نمک ها به صورت CaCl2>NaCl>Na2SO4 بود که نشان دهنده بار مثبت غشا است. بر اساس نتایج حاصل از آزمایش ها با خوراک زهاب، میزان حذف Na+ و Ca2++Mg2+ زهاب در کلیه نسبت رقت ها به ترتیب در دامنه 71/50%-76/39% و 95/40%-34/19% درصد تغییر می یافت. مقدار حذف EC و پارامتر SAR نیز به ترتیب برابر با 18/46%-10/37% و 38/36%-80/30% بود. در نهایت، عملکرد این غشای نانو-پلیمری با یک نمونه غشای تجاری موجود در بازار (غشای NF2، سپرو) مقایسه گردید. نتایج نشان داد که علیرغم تراوایی کمتر غشای تولیدی، درصد حذف EC توسط آن در کلیه نسبت رقت ها از غشای تجاری بیشتر بود و غشاء جدید از این نظر، عملکرد بهتری را از خود نشان داد.
    کلیدواژگان: زهاب شور، غشاء، پلی اتیلن، نانوفیلتراسیون
  • یونس خوشخو*، سرور اسمعیلی، مسعود عبداللهی صفحات 413-423
    هدف از انجام این تحقیق، برآورد توزیع مکانی سه پارامتر دمای هوا شامل دمای کمینه، دمای بیشینه و دمای میانگین در مقیاس های زمانی روزانه و ماهانه در استان کردستان با بکارگیری تصاویر سنجنده MODIS نصب شده بر روی ماهواره های Aqua و Terra است. برای این منظور، 8 ایستگاه سینوپتیک در استان کردستان انتخاب شدند و برای سال های 2013 و 2014 در این 8 ایستگاه، داده های روزانه کمینه، بیشینه و میانگین دمای هوا و همچنین دمای سطح زمین در 4 زمان مختلف شبانه روز با انجام پردازش هایی بر روی تصاویر سنجنده MODIS استخراج شدند. سپس از روش رگرسیون خطی چند متغیره جهت استخراج روابط رگرسیونی بین هر کدام از سه پارامتر دمایی مذکور با دماهای سطح زمین برای کل استان کردستان و جهت سنجش خطا از روش اعتبارسنجی متقابل با بکارگیری سه شاخص میانگین قدر مطلق خطا، میانگین اریبی خطا و ضریب کارایی نش - ساتکلیف استفاده شد. نتایج نشان داد که ارتباطی قوی بین هر سه پارامتر دمایی با دماهای سطح زمین مستخرج از تصاویر ماهواره ای وجود دارد. نتایج حاصل از اعتبارسنجی متقابل نیز حاکی از تطابق مناسب و قابل قبول بین مقادیر اندازه گیری شده سه پارامتر دمایی مذکور با مقادیر برآورد شده توسط روابط رگرسیونی در هر دو مقیاس زمانی روزانه و ماهانه بود به گونه ای که شاخص میانگین قدر مطلق خطا برای سه پارامتر دمای کمینه، دمای بیشینه و دمای میانگین در مقیاس روزانه به ترتیب با 7/2، 1/2 و 6/1 درجه سانتیگراد و در مقیاس ماهانه به ترتیب 9/1، 1/2 و 1/1 درجه سانتیگراد بدست آمد که نشان دهنده آن است که مقادیر این پارامترهای دمایی را در نقاطی از استان کردستان که فاقد ایستگاه هواشناسی هستند می توان با استخراج دماهای سطح زمین از سنجنده MODIS برای این نقاط و بکارگیری این روابط رگرسیونی با دقت مناسب برآورد کرد.
    کلیدواژگان: استان کردستان، دمای سطح زمین، دمای هوا، رگرسیون خطی چندمتغیره، MODIS
  • سجاد عبداللهی اسدآبادی*، علی محمد آخوندعلی، رسول میرعباسی نجف آبادی صفحات 425-437
    اخیرا استفاده از توابع مفصل به عنوان ابزاری کارآمد و انعطاف پذیربرای ایجاد توزیع های احتمالاتی توام پدیده های هیدرولوژیکی چند متغیره، از قبیل سیلاب توجه هیدرولوژیست ها را به خود جلب کرده است. هدف اصلی از مطالعه حاضر، استخراج و تحلیل دوره بازگشت های توام و شرطی تعدادی مشخصه وابسته آبنمود رواناب شامل حجم رواناب، دبی بیشینه، زمان پایه و زمان وقوع دبی بیشینه آبنمود می باشد. این مشخصه ها از 60 رویداد ثبت شده در ایستگاه آبسنجی ولیک بن واقع در خروجی حوضه آبریز معرف کسیلیان در بازه زمانی 1386-1354 استخراج شده است. از میان سه تابع مفصل در نظر گرفته شده شامل کلایتون، علی- میخائیل- حق و فرانک، برای دو زوج مشخصه وابسته حجم رواناب و دبی بیشینه و حجم رواناب و زمان پایه آبنمود، تابع مفصل فرانک به عنوان مفصل برتر انتخاب شد. همچنین برای دو مشخصه وابسته دیگر یعنی زمان وقوع دبی بیشینه و زمان پایه آبنمود، تابع مفصل کلایتون به عنوان مفصل برتر تشخیص داده شد. نهایتا با ایجاد توزیع های توام مفصل مبنا اطلاعات ارزشمندی از قبیل توزیع های احتمالاتی توام، دوره بازگشت های توام و توام شرطی محاسبه و ترسیم گردید.
    کلیدواژگان: آبنمود رواناب، مفصل، دوره بازگشت توام، دوره بازگشت شرطی
  • مجتبی چراغی زاده، علی شاهنظری *، میرخالق ضیاءتبار احمدی صفحات 439-451
    این پژوهش در سال های زراعی 1394 و 1395 در شهرستان ساری با آزمایش کرت های خردشده با سه فاکتور اصلی (دور آبیاری) و سه فاکتور فرعی (مقدار آب آبیاری) در قالب طرح پایه بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار انجام شد. دورها، انجام آبیاری بعد از 20، 35 و 50 میلی متر تبخیر از تشت تبخیر کلاس A بود (به ترتیب F-20، F-35 و F-50). آبیاری در 3 مقدار 100 ،75 و 55 درصد نیاز آبی انجام شد (به ترتیب FI، PRD-75 و PRD-55 که FI به صورت معمولی و PRD متناوب در طرفین ریشه بود). تحلیل آماری داده ها با نرم افزار SAS و آزمون دانکن انجام شد. با توجه به اختلاف غیرمعنی دار برای عملکرد دانه بین FI و PRD-75، با کاربرد PRD-75 می توان حدود 13% در مصرف آب صرفه جویی کرد. تیمارهای F20-FI و F20-PRD75 به ترتیب بهترین نتایج را برای عملکرد دانه داشتند. تیمارهای F20-PRD75 و F35-FI بهترین نتایج را برای عملکرد روغن داشتند.
    کلیدواژگان: تنش آبی، دور آبیاری، کارایی مصرف آب، کم آبیاری بخشی ریشه، عملکرد
  • طاهره منصوری*، احمد گلچین صفحات 453-465
    کاهش غلظت اجزاء متحرک شبه فلز سمی آرسنیک بسیار حائز اهمیت است چرا که این اجزاء ارتباط مستقیمی با زیست فراهمی آن دارند. پژوهش حاضر با هدف بررسی تاثیر کوپلیمر مالئیک انیدرید-استایرن- اکریلیک اسید بر کاهش تحرک و فراهمی آرسنیک و رشد ذرت در خاک های آلوده شده به آرسنیک انجام شد. بدین منظور یک آزمایش فاکتوریل با دو فاکتور سطوح کوپلیمر اکریلیکی (صفر، 05/0، 1/0 و 2/0 درصد) و سطوح مختلف آرسنیک (صفر، 6، 12، 24، 48 و 96 میلی گرم بر کیلوگرم خاک) در قالب طرح کاملا تصادفی و با سه تکرار انجام شد. از گیاه ذرت به عنوان شاخص زیستی استفاده شد و قبل از کشت آن، غلظت آرسنیک قابل جذب در خاک ها اندازه گیری شد. پس از برداشت، وزن خشک، غلظت عناصر آرسنیک و فسفر در ریشه و بخش هوایی ذرت اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که آلودگی خاک به آرسنیک سبب افزایش غلظت های آرسنیک قابل جذب، آرسنیک ریشه و بخش هوایی، فسفر ریشه و کاهش غلظت فسفر بخش هوایی شد. کوپلیمر اکریلیکی در کلیه سطوح آرسنیک خاک، غلظت های آرسنیک قابل جذب و آرسنیک ریشه و بخش هوایی ذرت را به طور معنی دار کاهش داد. این کوپلیمر با کاهش تجمع آرسنیک و فسفر در ریشه گیاهان کشت شده در خاک های آلوده شده، سبب افزایش وزن خشک آن شد و با افزایش غلظت فسفر و کاهش تجمع آرسنیک در بخش هوایی سبب افزایش وزن خشک آن شد. توصیه می شود این کوپلیمر اکریلیکی برای کاهش تحرک آرسنیک در خاک های آلوده مورد استفاده قرار گیرد.
    کلیدواژگان: غیرمتحرک کردن، فسفر، وزن خشک
  • رزا جنوبی، وحید رضاوردی نژاد *، جواد بهمنش، کریم عباسپور صفحات 467-481
    نیاز به آب زیرزمینی در دهه های اخیر منجر به توسعه استراتژی های گوناگون برای مدیریت منابع آب سطحی و استفاده مناسب از آب های زیرزمینی شده است. در این مطالعه، مدل آب زیرزمینی آبخوان دشت میاندوآب توسط مدل MODFLOW-NWT تهیه شد. پس از واسنجی و صحت سنجی، سه سناریو بررسی شد. در سناریوی اول و دوم، افزایش 10 و 20 درصدی بازده آبیاری در دشت و کاهش پمپاژ از آب زیرزمینی صورت گرفت. در سناریوی سوم، عدم پمپاژ آب توسط موتورپمپ از رودخانه های سیمینه رود و زرینه رود و تامین نیاز آبی از آب زیرزمینی بررسی گردید. در سناریوهای اول و دوم، با افزایش بازده، کل آب مصرفی را می توان از 924 میلیون مترمکعب در وضع موجود به ترتیب به 776 و 664 میلیون مترمکعب کاهش داد. با تامین 642 میلیون مترمکعب از طریق آب سطحی می توان پمپاژ از آب زیرزمینی را به ترتیب به میزان 148 و 282 میلیون مترمکعب نسبت به وضع موجود کاهش داد. نتایج نشان داد از مقدار آبی که دیگر پمپاژ نمی شود، به ترتیب میزان 34 و 41 میلیون مترمکعب به صورت جریان آب زیرزمینی از پایین دست به سمت دریاچه ارومیه خارج شده است و به ترتیب میزان 40 و 51 میلیون مترمکعب به منابع آب سطحی تخلیه شده و مابقی در دشت ذخیره شده است. ادامه این شرایط بعد از 5 سال منجر به زهدار شدن اراضی میانی دشت خواهد شد. مقدار آب برگشتی کشاورزی در وضع موجود 33 درصد و در سناریوهای اول و دوم به ترتیب 28 و 20 درصد است که نسبت به وضع موجود 5 و 13 درصد کاهش یافته است. در سناریوی سوم، سطح آب زیرزمینی به طور متوسط بعد از 1 و 5 سال به ترتیب 5/1 و 3 متر پایین رفت، اما توانست در مدت 5 سال، 495 میلیون مترمکعب آب برای احیای دریاچه تامین نماید.
    کلیدواژگان: مدل آب زیرزمینی، بازده آبیاری، سناریوهای مدیریتی، عرضه و تقاضا
|
  • Hesam Ghoddosi *, Fahimeh Vakili Tanha, Kazem Shahverdi Pages 233-242
    Earth dams as controlling structures of surface flows and floods, must can store the water and prevent of water infiltration from their bodies and resist against forces. Important problem in designing earth dams that constructed with available materials, is determination of design that have expected performance with adequate safety and minimum cost. Because investigating and analyzing all possible options for determination best design requires to spend many of time and cost, designing the earth dams can be formulated as optimization problem. In this study, nonlinear programming model has been presented for designing earth dams optimally with the aim of minimizing the section area of dam (volume of materials that consumed in the dam length unit). Optimization was performed by applying constraints that ensure the safety of slopes that mathematical equations for approximation the values of factors of safety of slopes are defined as the new regression equations. . In order to find the optimal solution, shuffled complex evolution (SCE) algorithm was developed by programming. In addition to previous optimization, design variables were optimized using LINGO software. Then initial design of Barzok earth dam has been presented and performance of the proposed model in optimal designing of earth dams has been studied. Result showed that optimization methods used in this study present same estimation of optimal solution and obtained results from running the SCE optimization model and LINGO model showed that these two optimization methods in the optimization of dam section have same performance. The value of minimum objective function that's mean area of Barzok dam section was determined equal to 2725.3 m2 that in primary design, area of dam section is equal to 4400.7 m2. Therefore dam volume %38 has been reduced that is significant value.
    Keywords: Earth dam, LINGO software, nonlinear programming, Optimization, shuffled complex evolution
  • Samaneh Abdollahi *, Ahmad Golchin Pages 243-259
    To evaluate biomass production and cadmium (Cd) accumulation and translocation in three varieties of cabbage a factorial pot experiment with completely randomized design and three replications was performed in the greenhouse. Experimental treatments consisted of six levels of soil contamination to Cd (0, 10, 25, 50, and 100 mg Cd/kg soil from the cadmium sulfate [3Cd(SO4)×8H2O] source) and three varieties of cabbage (Brassica oleracea var. acephala L., Brassica oleracea var. italica L. & Brassica oleracea var. capitata L.) which were examined in triplicate. The Analysis of variance of data showed that the treatments had significant effects (P
    Keywords: Accumulation, Uptake, Translocation Factor, Bioconcentration Factor, Phytoremediation
  • Ebrahim Amiri *, Abasalt Rostami Ajirloo Pages 261-268
    Deficit irrigation and suitable choice of variety are essential optimization methods for water consumption in irrigated special in arid and semi-arid area. In order to, an experiment was conducted in a split plot arrangement based on randomized complete block design with three replications in Moghan plain under field condition at 2015 and 2016 years. Main-plot was Normal irrigation (IR1), 80 percent of full irrigation (IR2), 70 percent of full irrigation (IR3) and 50 percent of full irrigation (IR4). Cultivar included Super Bita (Cul 1), 08 (Cul 2) and Matin (Cul 3) as a sub-plot. The results of comparing the means of the data demonstrated that deficit irrigation decreased water productivity and yield of all cultivars and increased quality characteristics (TSS, present C Vitamin and pH) of all cultivars. Therefore, 08 was the best variety under normal irrigation and water deficit conditions about yield and Super bita was the superlative variety about quality characteristics to the deficit irrigation in Moghan Plain.
    Keywords: water crisis, quality, quantity yield, acclimation
  • Parisa Sadat Ashofteh * Pages 269-279
    Flexibility indicates the status of water supply, so that by increasing this index, the status of the water supply system will be better and periods of crisis will be going across with the least risk. The purpose of this research is the evaluation of flexibility of Gharanghu reservoir system (East Azerbaijan) in terms of climate change (2040-2069) for the three status’s (100, 85 and 70 % of water demand supply) in order to identify and manage periods of crisis. Climatic pre-processing for the present study is performed by HadCM3 (A2 emission scenarios) that those are as an input to the simulation models of inflow to the reservoir (IHACRES model) as well as water demand model (Cropwat model). The results show that the long-term average annual inflow volume in future (30-year) will decrease about 25 % compared to the baseline period (1971-2000). However, the average annual water demand volume for crops increases by 20 % compared to the baseline. Next, in order to optimize the operation of reservoir for water supply, objective function as minimization of total squared monthly deficiencies is determined. For this purpose, LINGO 11.0 software (NLP method) was used for solving the problem. Results show that in climate change condition for first situation (with supplying 100 % of demand) relative to baseline period, reliability index will be decreased (by 20 %). The declines for the second and third situations are 16 and 2 %, respectively.
    Keywords: Climate change, LINGO 11.0 software, Operation of reservoir, Flexibility index
  • Hassan Ebrahimirad, Ebrahim Amiri, Hossein Sedghi, Hossein Babazadeh * Pages 277-383
    In order to study the effect of different irrigation managements and planting densities on Tarom Hashemi cultivar, an experiment was conducted in a randomized complete block design (RCBD) with three replications at Koshal-Lahijan in north of Iran during cropping seasons of 2014 and 2015. There were 5 levels of irrigation treatments in this research including: I1 = Full irrigation, I2 = Saturation, I3 = Irrigation with 8 days alternative before anthesis, I4 = Irrigation with 8 days alternative after anthesis, I5= Irrigation with 8 days alternative whole growth season) and there were 3 levels of density including, D1=15×15, D2=20×20, D3=25×25cm. Evaluation of calculated and measured yield was done with adjusted coefficient of correlation; T test of means; and by absolute and normalized root mean square errors (RMSE). Combined variance analysis showed that the effect of irrigation treatment and plant density on measured traits were significantly different (p
    Keywords: Calibration, Mutual effects, North of Iran, Production function, Paddy
  • Abolhasan Fathabadi *, Hamed Ruohani, Seyed Morteza Seyedian Pages 281-292
    Despite modern scientific knowledge and computational power in hydrology, the key to properly addressing hydrologic uncertainty remains a critical and challenging one. Here, we applied lumped HBV hydrological model to describe the uncertainty in runoff prediction in Chehl-Chay watershed in Golestan province. We applied a new framework for uncertainty analysis that is rooted on ideas from predicting model residual uncertainty. The uncertainty calculated by local Errors and Clustering (EEC) is compared with estimates from two non parametric methods (quantile regression (QR) and random forest (RF)) and a parametric method (GLUE). Firstly, the model parameters were optimized by Shuffled Complex Evolution approach and model residuals of test data were computed. Fuzzy clustering in EEC is carried out by the fuzzy c-means method and employs four clusters, predictive discharges, observed discharges, rainfall values and residuals in study basin. The results of this case study show that the uncertainty estimates obtained by EES which is trained by SVM gives wider uncertainty band and RF gives narrower uncertainty band. The best overall uncertainty estimates according to the PICP, MPI and ARIL indices were obtained with QR and then EEC. In comparison with non-parametric, with respct to all indices nonparametric methods had better performance than GLUE method.
    Keywords: Rainfall -runoff, Random forest, quantile regression, GLUE
  • Mahboobeh Kiani Harchegani *, Pari Saeidi, Seyed Hamidreza Sadeghi Pages 293-302
    Studying sediment graph and sediment rating loops are as important and appropriate tools in analyzing sediment behavior with discharge changes and understanding the controlling role of discharge in sediment production during storms respectively. Therefore investigating the sediment behavior and variations in the form of sediment rating loops is so important in management planning and decisions. Accordingly the present study was therefore planned to analysis of sediment graphs and rating loops on consecutive storms under rainfall and soil erosion simulator condition. The simulations were done on a type of soil that was collected from Koujor region in Mazandaran Province. Towards this attempt, rainfall simulation experiments with intensities of 30 and 90 mm h-1were conducted in a set of 6 × 1 m plot with slope of 5 % during 6 consecutive storms. The results showed that total runoff increased with increasing of consecutive storms under rainfall intensities of 30 mm h-1 from 8.78 to 15.05 mm and under rainfall intensities 90 mm h-1 from 9.28 to 11.03 mm on the first and sixth storms respectively. But soil loss revealed more complex behavior than runoff so that occurred a sudden decrease in soil loss in fourth consecutive storm in compare with the other consecutive storms. Eventually, the results of rating loops on consecutive storms under rainfall intensities 30 and 90 mm h-1 reflected the variety of sediment output behavior in compare with discharge changes in different form of sediment rating loos including clockwise, counter clockwise and complex.
    Keywords: Event Storm, Interrill erosion, Temporal variation, Sedigraph, Hydrograph
  • Tooradj Khoshzaman *, Ahmad Golchin, Mehdi Taheri, Mahmoud Azimi, Davoud Zarehaghi Pages 303-315
    Responses of Olive self-rooted cuttings to irrigation water salinity and soil compaction in moisture of 0.9 saturation were studied. A loamy sand soil passed through a 4.75mm sieve, poured into PVC cylinders and compacted to achieve the desired compaction levels (bulk density of 1.3, 1.5 and 1.7 g cm-3). Then rooted olive cuttings were transplanted into the cylinders and were irrigated by waters with different salinities of 2, 5, 8 and 12 dS m-1 for five months. Instantaneous water use efficiency, electrolyte leakage, SPAD index and number of leaves to salinity of 8, and parameters of photosynthesis, stomatal conductance, transpiration rate, temperature difference between leaf and environment to salinity of 5 dS m-1 had no statistically meaningfull differences. Soil hypoxia decreases salinity tolerance mechanisms. With respect to olive plant growth, the bulk density of 1.3 g cm-3 was determined the optimum level of soil compaction for a loamy sand soil.
    Keywords: Chlorophyll Content, Instantaneous Water Use Efficiency, Leaf Temperature, Olive, Photosynthesis
  • Alla Maneshdavi, Alireza Nikbakht Shahbazi *, Hosein Fathian Pages 317-327
    Knowledge of the watershed natural ability to produce runoff is an essential requirement toward optimal planning for runoff utilization. The aim of this paper is to evaluate HEC-HMS model using Soil Moisture Accounting (SMA) with continuous rainfall-runoff simulation in watershed and estimate the base flow contribution from direct runoff in Abolabbas watershed. It is possible to manage and plan water resources utilization by separating baseflow contribution and direct runoff from total runoff. SMA model use a series of storage layers including interception, canopy storage, soil storage profiles (upper layer storage and tension storage), and groundwater storage consider water loss in the watershed. Model calibration was performed using daily precipitation, evapotranspiration, temperature and river flow from 2001 to 2009 data and model verification was performed using 2010 to 2015 data. Results showed that HEC-HMS model with SMA have well consistently in simulation of daily runoff in wet and dry periods in Abolabbas watershed. Results showed that base flow contribution effect on total watershed runoff is more than direct runoff, in which the average percentage of total direct runoff and base flow runoff are 9.05 and 90.95 percent respectively. The results showed that on average, the percentage of runoff coefficient during the statistical period in Abolabbas watershed was 6.6 percent.
    Keywords: Soil Moisture Accounting, HEC-HMS, continuous rainfall-runoff simulation, Abolabbas watershed
  • Ebrahim Amiri * Pages 329-340
    The effect of salinity and water deficit irrigation is one of the most important and prevalent stresses in the world, which prevents proper plant yield. In order to investigate the effect of salinity levels and amount of water needed for peanut, the experimental design was split factorial in a randomized complete block design with three replications in Guilan province during 2015 and 2016. The main irrigation management factor was 40 (WR4), 60 (WR3), 80 (WR2) and 100 (WR1) percent water requirements for irrigation management and sub-treatment including salinity with values of 1 (S1), 3 (S2), 5 (S3) and 7 (S4) ds m-1, and the subdivision included four almond cultivars: Guil (V1), Gorgani (V2), Jonobi (V3) and Mesri (V4). The results showed that the maximum yield of biomass in Mesri cultivar was with 100% water requirements and salinity of 1 dS m-1 in 2015 and 2016 was 12230 and 11110 kg ha-1. The highest pod yield in 2015 in Mesri cultivar was 100% water requirement and salinity one ds m-1 with 1710 kg ha-1. In 2016, the highest yield of pod (5403 kg ha-1) was obtained in 40% water requirement and 7 ds m-1 salinity. The highest amount of seed in Guil cultivar and in 100% water requirement and salinity of 1 dS m-1 in 2015 and 2016 were 1883 and 1710 kg ha-1, respectively.
    Keywords: Peanut, Variety, Water requirement, Water use
  • Kiyoumars Roushangar *, Mohammad Taghi Alami, Jalal Shiri, Mahdi Majedi Asl Pages 341-351
    Piano-Key weirs (PKW) and labyrinth weirs (LW) are nonlinear weirs that can increase the passing over flow magnitudes for a given width without increasing the water head. Arced configuration of this weir, improve the flow direction to the cycles And reduce inequality entering of flow to the various cycles. Arced labyrinth(ALW) and Arced piano key(APK) weirs are especially well used for spillway rehabilitation where larger probable maximum flow have required modification or replacement of the spillway. In the current paper, a total of 308 experiments were conducted on 15 laboratory models for analyzing the variations of APKW and ALW Hydraulic Performance through altering the geometric parameters, i.e. cycle arc angle(θ), weir height(P), crest shape, Magnification cycle(Lc-cycle/w), cycles width ratio(w/P), apex length(A) and compared with the LW, PK and linear weirs. By increasing the cycle arc angle and modifying this weirs, increased efficiency so that The average and maximum difference in discharge coefficient of ALW (θ=40o) than LW weirs are 12 and 21 percent, respectively and this difference are 25 and 40 percent between the APK (θ=40o) and PK weirs, respectively. Modified arc weirs are more efficient than their unmodified weirs. But with increasing Ht/P, values of their discharge coefficient connected to each other. Finally, by increasing the cycle arc angle, the superiority of piano key weirs are more than the labyrinth weirs.
    Keywords: Arced weirs, Discharge coefficient, Linear labyrinth weirs, Linear piano key weirs
  • Mohammadreza Rafie *, Amir Hossein Khoshgoftarmanesh, Housein Shariatmadari, Abdolsttar Darabi Pages 353-364
    This field experiment was conducted to investigate the effect of foliar application of zinc (Zn) in the form of ZnSO4 and Zn-Lys amino chelate on growth indices and yield of Behbahan onion at the Agriculture Research Station of Behbahan, Iran. The experiment was conducted in a randomized complete block design with four treatments and three replications. Foliar application treatments were: ZnSO4, Zn chelated with lysine (Zn-Lys), and free amino acid of lysine (Lys). A treatment with no foliar application of Zn and amino acid was considered as the control. Foliar application was performed at two stages, once at the early rapid vegetative growth stage and the other at the early bulbing. The results of growth analysis indicated that at all fertilizer treatments, the slow growth period lasted to 125 days after seed germination followed by the rapid growth period. The maximum leaf area index (LAI) (4.19), bulb growth rate (30.49 g m-2 day-1), crop growth rate (39.66 g m-2 day-1) and total and marketable yield of bulb (63.07 and 60.54 t ha-1, respectively) was obtained at the Zn-Lys amino chelate. Among different treatments, the pattern of dry matter accumulation showed that Zn-Lys amino chelate resulted significant increase of plant dry mass (62% over the control treatment), and this trend continued until the end of the growing season. A positive and significant correlation (P
    Keywords: Growth Analysis, Leaf area index, Crop growth rate, Net assimilation rate
  • Hamid Zareabayneh *, Ali Zarei Pages 365-375
    In this study, the effect of three levels of 100, 70 and 50 percent of FC, moisture as major factor and two levels of absorbent as secondary factor in three repeats during middle growing of radish was assessed. The analyzed results showed that the effect of moisture and absorbents on volum, size and weight of gland, water used efficiency and total water used efficiency (gland shoot) were significantly in level 0.01. The more shoot height, root length, leaf number, wet and dry weight were 12.97 cm, 14.49 cm, 7.67 leaves, 8.47 gr and 0.51 gr, respectively. The less water used efficiency and total water used efficiency belonged to moisture 100 %. The more values of gland weight, water used efficiency and total efficiency were 12.07 gt, 6.36 and 11.93 kg/m3 in 13 gr vermicompost. The interaction of moisture and absorbent for wet and dry factors were 14.16 and 0.62 gr, water used efficiency and total efficiency were 7.25 and 12.46 kg/m3 in 75% level moisture and 13 gr vermicompost In 42.6 % of cases, the peak gland weight and water used efficiency and total efficiency related to interaction 75% moistute and 13 gr vermicompost. In 42.6 % of cases, the results showed that the more values of some factores belonged to interaction of 100% moisture with minimum vermicompost (13 gr) with 75% of FC moisture and level 13 gr vermicompost have not significant difference. So, it can be concluded that in 85.2 % of cases the effect of 75% FC with 13 gr vermicompost was suitable.
    Keywords: Radish gland, FC, Plant characteries, Midle growing phase, Vermicompost
  • Seyed Hasan Mirhashemi, Parviz Haghighat Jou *, Farhad Mirzaei, Mehdi Panahi Pages 385-395
    Due to importance of predicting groundwater table fluctuations as an important and key factor in agricultural activities, the main aim of this study is finding the model and effective factors in predicting groundwater table fluctuations by using CART tree algorithm in data mining package of "SPSS modeler 18.0 IBM", in Qazvin irrigating area during 15 years from 2001 to 2015. Input variables to the model were the degree of effectiveness of each piezometer, net water requirements, the amount of consumption in each piezometer, rainfall depth, inflow and outflow from Taleghan reservoir, cropping area, and inflow to the irrigation system, the model output as objective function is groundwater table fluctuations. The predictability of the model was determined by the criteria such as correlation coefficient and mean absolute error. The results showed that the performance of the CART algorithm in predicting water table fluctuations inside the irrigation system is better than the outside of it. Furthermore, the results show that the most important parameter effective in predicting groundwater table fluctuations inside of the irrigation system is inflow to reservoir.
    Keywords: rainfall depth, Data Mining, cropping area, Taleghan reservoir
  • Samira Ashaeri *, Teymor Sohrabi, Alireza Hassanoghli, Shervin Ahmadi Pages 397-411
    The huge volume of saline agricultural drainage water and necessity of avoiding it's undesirable environmental side effects which caused by discharge to water bodies, beside critical situation caused by shortage of water availability, necessitated of planning and proceeding to depletion and reuse of such marginal waters. The objective of this study was assessing and evaluation of a laboratory made nano-polymeric membrane in rejection of sodium absorption ratio (SAR) and ralated cations in agricultural drainage water. The Nano-polymeric membrane fabrication was performed by using % 80 polyethylenes with film grade (PE020) and %20 polyolefin elastomer (POE) polymeric composition. Natural agricultural drainage water was collected from Khorramshahr irrigation & drainage project located in Khuzestan province. In this experiment, the effect of feed agricultural drainage water salinity and membrane permeability on reduce of Electrical Conductivity (EC), SAR, Na monovalent cation and divalent cations of Ca2 was studied. Experiments defined in five dilution levels of drainage water (0, 0.2, 0.4, 0.6 and 0.8). The characterization of the membrane showed that mean pore radius was about 0.778 nm, the thickness about 20 (µm) and membrane porosity was 36.42%. Salt rejection sequence was: CaCl2>NaCl>Na2SO4 which showed that the membrane is positively charged. The rejection rate of Na and Ca2 of agricultural drainage water in all dilution levels were between 39.76-50.71% and 19.34-40.95%, respectively. The rejection rate of EC and SAR were changed between 37.10-46.18% and 30.80-36.38 %, respectively. Finally, the efficiency of this laboratory-made Nano-polymeric membrane was compared with a commercial membrane (NF2, Spero). Results showed that despite of lower permeability of PE membrane, its EC rejection rate was higher than commercial membrane in all dilution levels.
    Keywords: Membrane, Nanofiltration, Polyethylene, Saline agricultural drainage water
  • Younes Khoshkhoo *, Sorour Esmaeili, Masoud Abdollahi Pages 413-423
    The object of this research is the estimation of spatial distribution of three air temperature parameters at daily and monthly scales including minimum, maximum and mean temperatures at the Kurdistan province using MODIS sensor images setted on Aqua and Terra satellites. For this object, 8 synoptic stations at Kurdistan province were selected and for these 8 stations at 2013 and 2014, daily minimum, maximum and mean air temperature data and also land surface temperature at 4 daily times at these 8 stations for 2013 and 2014 years were extracted by processing on the MODIS sensor images. Afterwards, the multiple linear regression method was used to extract regional regression models for Kurdistan province between these 3 air temperature parameters and land surface temperature and to assesing the errors, cross validation based on the Mean Absolute Error, Mean Bias Error and Nash-Sutcliffe Efficiency coefficient was adopted. The results showed that it is a powerful relation between all of these 3 air temperture and land surface temperatures extracted by sattelite images. The results of cross validation showed an approperiate and reseanable agreement between the measured and estimated values of these 3 parameters at both daily and monthly scales so that the mean absolute error for minimum, maximum and mean temperatures were 2.7, 2.1 and 1.6 °C at daily scale and 1.9, 2. 1 and 1.1 °C at monthly scale, respectively. These results showed that it is possible to estimate these air temperature parameters at the places witout any meteorological stations with an approperiate and acceptable accuracy by extracting land surface temperatures of MODIS sensor for these places and applying the extracted regression models.
    Keywords: air temperature, Kurdistan province, land surface temperature, MODIS, multiple linear regression
  • Sajjad Abdollahi Asadabadi *, Ali-Mohammad Akhond-Ali, Rasoul Mirabbasi Pages 425-437
    Recently, the use of copula functions as a practical and flexible tool for constructing joint probability distribution of multivariate hydrologic phenomena, such as flood, has attracted great attention of hydrologists. The main objective of this study is to extract and analysis of the joint and conditional return periods of some dependent characteristics of runoff hydrograph, including runoff volume, peak discharge, base time and time to peak discharge. These characteristics extracted from 60 flood events recorded in Valikbon hydrometric station, located in outlet of Kasiliyan reference watershed during 1975-2007. Three copulas, including Clyton, Ali-Mikhail-Haq and Frank were considered for constructing the joint distribution of the paired hydrograph characteristics. The Frank copula was selected as the best copula for constructing the joint distribution from paired characteristics of runoff volume and peak discharge of hydrograph and also runoff volume and base time of hydrograph. While the Clyton copula was recognized as the best copula for other two dependent characteristics, namely time of peak discharge and base time of hydrograph. After constructing joint distributions, several valuable information such as joint probability, joint and conditional return periods were calculated and plotted.
    Keywords: Runoff hydrograph, Copula, Joint return period, Conditional return period
  • Mojtaba Cheraghizade, Ali Shahnazari *, Mirkhaleq Ziatabarahmadi Pages 439-451
    The current study was conducted at Sari county prior 2015 and 2016 seasons with split plot design with three main factors (irrigation interval) and three sub main factors (irrigation water amount) in a complete block design in three replications. The irrigation intervals were irrigation after 20, 35 and 50 mm evaporation from class A evaporation pan (respectively F-20, F-35 and F-50). The statistical analysis of data was conducted by SAS software using Duncan test. Due to the non-significant difference for seed performance (SP) trait between FI and PRD-75 treatments, it could be possible to save approximately 13% of water by applying PRD-75. The F20-FI and F20-PRD75 treatments had the best results for SP respectively. F20-PRD75 and F35-FI had the best results for oil performance.
    Keywords: Water stress, Irrigation interval, Water use efficiency, Partial rootzone drying, Yield
  • Tahereh Mansouri *, Ahmad Golchin Pages 453-465
    Reduction the concentrations of arsenic labile fractions is very important because these fractions are directly related to its bioavailability. This study was carried out to assess the effects of maleic anhydride- styrene- acrylic acid copolymer on the motility and availability of arsenic and corn growth in contaminated soils. For this purpose a factorial experiment was conducted using a completely randomized design and three replications. The examined factors were the rates of application of acrylic acid copolymer (0, 0.05, 0.1 and 0.2%) and the levels of soil arsenic (0, 6, 12, 24, 48, and 96 mg/kg). Corn plant was used as a biological indicator for arsenic phytoavailability and before sowing, the concentrations of soil available arsenic were measured for all soil samples. After harvesting, the dry weights of aerial parts and roots and concentrations of arsenic and phosphorus of these parts were measured. The results showed that the concentrations of soil available arsenic and root and aerial parts arsenic increased as the concentration of soil total arsenic increased. Contamination of soil by arsenic increased the concentrations of phosphorus in root and decreased it in aerial parts. At all levels of soil arsenic, the application of acrylic copolymer significantly decreased the concentrations of arsenic in soil and in root and aerial parts of corn. The application of acrylic copolymer increased the dry weight of root by decreasing the accumulation of arsenic and phosphorus in plant root. It also increased the dry weights of aerial parts as a result of increased concentrations of phosphorus and reduced accumulation of arsenic. It is recommended that this acrylic copolymer to be used in reducing the mobility of arsenic in contaminated soils.
    Keywords: Immobilization, Phosphorus, Dry weights
  • Roza Jonubi, Vahid Rezaverdinejad *, Javad Behmanesh, Karim Abbaspour Pages 467-481
    Need for groundwater in recent decades has led to the development of various strategies for managing surface water resources and proper use of groundwater. In this study, the groundwater aquifer model of Miandoab plain was prepared by MODFLOW-NWT model. After calibration and validation, three scenarios were investigated. In the first and second scenarios, increase of 10 % and 20% of irrigation efficiency in the plain and reduction of pumping from groundwater was applied, respectively. In the third scenario, preventing pumping water by pump engine from rivers of Siminehrood and Zarinehrood and providing water requirement from groundwater resources was applied. In the first and second scenarios, with increasing efficiency, total water consumption can be reduced from 924 MCM in current situation to 776 and 664 MCM, respectively. By providing 642 MCM of surface water, pumping water from groundwater could be reduced by 148 and 282 MCM relative to the current situation, respectively. The results showed that from amount of water that is no longer pumped, the amount of 34 and 41 MCM are exited as underground flow from downstream toward Lake Urmia, respectively, amount of 40 and 51 MCM are discharged into surface water resources, respectively, and the rest is stored in the plain. With continuing this approach after 5 years will lead to swamp in middle of plain. The amount of agricultural return water in current situation is 33% and in the first and second scenarios are 28% and 20%, respectively, which relative to the current situation have been decreased by 5% and 13%, respectively. In the third scenario, by increasing pumping from groundwater, the average level of groundwater went down by 1.5 and 3 meters after 1 and 5 years, respectively, but it provided 495 MCM to restore Lake Urmia after 5 years.
    Keywords: Groundwater Modeling, Irrigation Efficiency, Management Scenarios, Supply, Demand