فهرست مطالب

  • سال چهل و نهم شماره 6 (1397)
  • تاریخ انتشار: 1397/11/25
  • تعداد عناوین: 20
|
  • مصیب وفایی *، احمد گلچین، اکرم صادق بیگی، طاهره منصوری صفحات 1201-1214
    به منظور بررسی تاثیر سطوح مختلف گچ (صفر، 50 و 100 درصد نیاز گچی) و مواد آلی از بقایای گیاه یونجه، ذرت، ضایعات خرما و خاک اره (5/1 و 3 درصد کربن آلی) بر ویژگی های فیزیکی و شیمیایی یک خاک سدیمی یک آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار در گلخانه به اجرا درآمد. نتایج نشان داد که مصرف گچ سبب بهبود ویژگی های خاک سدیمی قبل و پس از آبشویی شد. مصرف مواد آلی قبل از آبشویی نسبت جذب سدیم، درصد سدیم تبادلی و درصد رس قابل انتشار را به صورت ناچیزی افزایش داد ولی پس از آبشویی خاک مقدار این ویژگی ها در مقایسه با شاهد بطور معنی داری کاهش یافت. اثربخشی مصرف گچ به همراه مواد آلی برای اصلاح ویژگی های خاک سدیمی به ویژه در ترکیب با ضایعات خرما به میزان 3 درصد کربن آلی بیشتر از مصرف جداگانه آن ها پس از آبشویی بود.
    کلیدواژگان: آب شویی، خاک سدیمی، رس قابل انتشار، درصد سدیم تبادلی، ضایعات آلی
  • شهاب انصاری، جهان گیر عابدی کوپایی * بهروز مصطفی زاده، محمد شایان نژاد، محمد رضا مصدقی صفحات 1215-1225
    در سال های اخیر نظر به کاهش منابع آب، پژوهشگران زهکشی خشک را به دلیل نیاز کمتر به آب، هزینه اجرا و نگهداری برای کاربرد در مناطق خشک مورد توجه قرار داده اند. آگاهی از نحوه و میزان انتقال املاح مختلف از منطقه آبیاری به منطقه آیش برای بررسی عملکرد این سیستم و ارزیابی پیش از اجرای پروژه های تصفیه و بازیافت نمک جمع آوری شده از سطح خاک منطقه آیش ضروری است. در این مطالعه اثر زهکشی خشک بر انتقال کاتیون های مهم و تغییر شوری (EC) در یک خاک لومی با استفاده از یک مدل فیزیکی تحت کاشت گیاه جو در سال 1395 بررسی شد. مدل مذکور از جنس گالوانیزه و دارای طول، عرض و ارتفاع مفید 2، 5/0 و 1 متر بود. بر اساس نتایج، پروفیل تغییرات غلظت سدیم و کلسیم مشابه یکدیگر بود و با پروفیل تغییرات غلظت پتاسیم و منیزیم تفاوت داشت. یون های سدیم، پتاسیم و کلسیم در لایه های فوقانی خاک و منیزیم در لایه های تحتانی خاک منطقه آیش تجمع یافته بودند. همچنین در انتهای دوره آزمایش غلظت سدیم و کلسیم در سطح خاک منطقه آیش به ترتیب به 210 و 410 درصد، پتاسیم و منیزیم به ترتیب به 125 و 115 درصد و مقدار نسبت جذب سدیم به 126 درصد مقدار اولیه در زمان شروع آزمایش رسیده بود. مقدار شوری سطح خاک منطقه آبیاری و آیش نیز در پایان آزمایش به ترتیب به 145 و 270 درصد مقدار اولیه در زمان شروع آزمایش بالغ شده بود.
    کلیدواژگان: جو، حرکت کاتیونها، زهکشی خشک، نسبت جذب سدیم
  • زهرا کاظم پور لارسری، مهدی اسمعیلی ورکی *، امیر ملک پور اسطلکی صفحات 1227-1241
    یکی از مباحث مهم در ساماندهی رودخانه ها، پایدار سازی بازه های فرسایشی می باشد. برای این منظور از سازه های کنترل تراز بستر که می توانند با مصالح سنگی، بنایی و یا بتن ساخته شوند، استفاده می گردد. از جمله سازه های کنترل تراز بستر برای اصلاح شیب بستر رودخانه ها، سرریزهای پلکانی می باشد. نظر به اهمیت توجه به مقدار عمق آب شستگی در پایین دست این سازه ها به منظور طراحی ایمن و پایدار آن ها، در تحقیق حاضر تاثیر ایجاد کنگره با هندسه های مختلف بر تغییرات عمق آب شستگی در پایین دست سرریزهای پلکانی با شیب 1:1، 1:2 و 1:3 به صورت آزمایشگاهی مورد بررسی قرار گرفت. آزمایش ها برای شرایط مختلف دبی، هندسه کنگره ها و اعماق پایاب صورت پذیرفت. تجزیه و تحلیل نتایج نشان داد در شیب کارگذاری پلکان های 1:1 در بهترین حالت هندسه کنگره ها، عمق حداکثر آب شستگی به طور متوسط نسبت به حالت بدون کنگره در دو عمق پایاب حداقل و حداکثر به ترتیب به میزان 1/30 و 65 درصد کاهش می یابد. با تغییر شیب کارگذاری پلکان ها به 1:2، ایجاد هندسه های مختلف کنگره ها تاثیر معنی داری بر کاهش عمق حداکثر آب شستگی نداشت. با کاهش شیب کارگذاری پلکان ها به 1:3 در بهترین هندسه، عمق حداکثر آب شستگی به طور متوسط نسبت به حالت بدون کنگره در دو عمق پایاب حداقل و حداکثر به ترتیب 2/25 و 5/24 درصد کاهش می یابد.
    کلیدواژگان: سرریز پلکانی، سازه های کنترل تراز بستر با پلان کنگره ای، عمق پایاب، کاهش آب شستگی
  • ناستیا معماری، مریم نوابیان *، نادر پیرمرادیان، مسعود اصفهانی صفحات 1243-1255
    برای رفع وضعیت ماندابی قسمت وسیعی از شالیزارهای شمال ایران و تامین شرایط کشت در فصل های پاییز و زمستان، احداث سامانه های زهکشی زیرزمینی ضروری است. عمق و فاصله مناسب زهکش ها در سامانه زهکشی زیرزمینی، باعث به حداقل رساندن اثر منفی تخلیه زه آب ها به محیط زیست می شود. این پژوهش به منظور بررسی عملکرد کیفی و کمی زهکش زیرزمینی در مقیاس مدل فیزیکی در سال 1396 در دانشکده کشاورزی دانشگاه گیلان انجام شد. پس از آماده سازی مدل فیزیکی و پر کردن مخزن با خاک شالیزاری و ایجاد لایه سخت در عمق 15 سانتی متری خاک، کشت گیاه لوبیا محلی (پاچ باقلا) انجام شد. در زمان وقوع بارندگی از زه آب و عصاره خاک نمونه برداری شده و پارامترهای هدایت الکتریکی، اسیدیته و غلظت عناصر سدیم، کلسیم، منیزیم، نیترات و ارتوفسفات اندازه گیری شد. دبی خروجی زهکش و بار آبی با پیزومترهای نصب شده در مخزن در زمان قبل و بعد از وقوع باران قرائت شد. در طول اجرای آزمایش، روند تغییرات هدایت الکتریکی زه آب به میزان 60 درصد کاهشی و نسبت جذب سدیم (SAR) با توجه به مقدار بارش و جذب کلسیم و منیزیم خاک نوسانی بود. حداکثر مقدار نیترات زه آب 9/46 میلی گرم بر لیتر در ابتدای دوره رشد گیاه مشاهده شد که فراتر از حد مجاز تخلیه زه آب به محیط زیست بوده و اهمیت مدیریت کود را نشان می دهد. غلظت نیترات در خاک تحت تاثیر فاصله از زهکش قرار گرفت در حالی که غلظت ارتوفسفات تحت تاثیر فاصله از زهکش نبود. میانگین مقادیر بار آبی (17-7 سانتی متر) با توجه به عمق توسعه ریشه گیاه، کارآمدی عملکرد زهکش در خروج زه آب و عدم مشکل آبگرفتگی ریشه گیاه در طول دوره رشد را نشان داد.
    کلیدواژگان: بار آبی، شوری، عمق ریشه، نیترات
  • علی کولائیان * مجتبی خوش روش صفحات 1257-1266
    یکی از مشکلات رایج در مناطق خشک و نیمه خشک کشور، وجود خاک های شور و سدیمی است. از این رو مدیریت آب و خاک یکی از مباحث کلیدی در تامین نیاز غذایی جمعیت در حال رشد کشور می باشد. در این پژوهش به بهسازی خاک شور و سدیمی در منطقه آذرنگین تبریز پرداخته شد تا اثر تیمارهای مختلف مواد اصلاحی بر ویژگی های شیمیایی خاک مورد ارزیابی قرار گیرد. تیمارها شامل اسید سولفوریک، سولفات آهن فرو، گوگرد و آب آبیاری (شاهد) بودند. علاوه بر تعیین نوع ماده اصلاحی، مقدار ماده اصلاح کننده نیز مورد بررسی قرار گرفت. مواد اصلاحی با دو سطح 10 و 20 درصد به طور جداگانه به خاک اضافه شدند. نتایج نشان داد که کاربرد اسید سولفوریک، مقدار درصد سدیم تبادلی و نسبت جذب سدیم را نسبت به حالت اولیه به ترتیب به کمتر از 60 درصد و 45 کاهش می دهد. از سوی دیگر نتایج نشان داد که کاربرد اسید سولفوریک و سولفات آهن فرو مقادیر ESP، SAR وECe را به طور معنی داری کاهش داد. این در حالی است که برای تیمار گوگرد، میانگین پارامترها هیچ گونه تفاوت معنی داری را با تیمار شاهد نشان نداد. در نهایت یافته ها نشان داد که بین سطوح 10 و 20 درصد مواد اصلاحی، اختلاف معنی داری وجود دارد، به‏طوری که بیشترین کاهش این پارامترها مربوط به کاربرد 20 درصد ماده اصلاح کننده ی اسید سولفوریک بود.
    کلیدواژگان: اسید سولفوریک، سولفات آهن فرو، اصلاح خاک، گوگرد
  • مرضیه پیری، ابراهیم سپهر* صفحات 1267-1276
    در این مطالعه سینتیک و ترمودینامیک جذب کادمیوم و سرب از محلول های آبی به وسیله دیاتومیت مورد بررسی قرار گرفت. جذب فلزات سنگین در زمان های مختلف توسط مدل های سینتیکی شبه درجه اول، شبه درجه دوم، ایلوویچ و تابع توانی برازش داده شدند. همچنین، مدل های لانگمویر، فروندلیچ، تمکین و دوبینین-رادوشکویچ برای برازش داده های جذب در دماهای (283، 293، 303 و 313 درجه کلوین) بکاربرده شدند. نتایج نشان داد با افزایش زمان تماس و دما جذب کادمیوم و سرب به وسیله دیاتومیت بیشتر می شود. جذب فلزات در زمان های مختلف با مدل شبه درجه دوم بهترین برازش (1-99/0=R2) و با مدل های لانگمویر و دوبینین-رادوشکویچ برازش خوبی را نشان دادند. پارامترهای ترمودینامیکی شامل تغییرات انرژی آزاد گیبس (G∆) ، آنتالپی (H∆) و آنتروپی (S∆) نشان دادند که فرایند جذب فلزات به وسیله دیاتومیت در محدوده دمایی 283 تا 313 درجه کلوین خودبخودی و گرماگیر است. با توجه به انرژی جذب مدل دوبینین-رادوشکویچ (E) ، جذب کادمیوم به وسیله دیاتومیت احتمالا از یک فرایند فیزیکی، (kJ mol− 18>E) ، اما جذب سرب احتمالا از یک فرایند شیمیایی پیروی می کند (kJ mol− 18<E). دیاتومیت کارایی بالاتری برای حذف سرب (99%=RE) در مقایسه با کادمیوم (86%=RE) از محلول آبی دارد. بنابراین، دیاتومیت می تواند به عنوان یک جاذب موثر برای جذب کادمیوم و سرب از منابع آب آلوده استفاده شود.
    کلیدواژگان: جذب، دیاتومیت، سرب، کادمیوم، پالایش آب
  • محمد مقدس، علی رئیسی استبرق*، جمال عبدالهی علی بیک، فاطمه غازیانی، علی وکیلی صفحات 1277-1287
    در این پژوهش بهسازی یک خاک رسی با افزودن یون کلسیم به روش الکتروکنتیک در آزمایشگاه مورد مطالعه قرار گرفت. آزمایش ها در یک دستگاه مخصوص ابتدا با استفاده از آب مقطر به عنوان آزمایش مرجع و سپس با محلول کلسیم کلرید با غلظت های 25/0، 5/0، 1 و 5/1 مولار به عنوان مایع مخزن آند تحت تاثیر ولتاژ 52 ولت در مدت 7 روز مورد آزمایش قرار گرفت. در طول انجام آزمایش مقدار pH برای مایع مخازن آند و کاتد و نیز حجم آب خروجی از مخزن کاتد در فواصل زمانی مشخص اندازه گیری شد. پس از اتمام آزمایش، مقاومت برشی خاک در فواصل مختلف از قطب آند مورد اندازه گیری قرار گرفت. نتایج نشان داد تزریق یون کلسیم به داخل خاک موجب افزایش مقاومت خاک می شود و مقدار آن نیز وابسته به غلظت محلول کلسیم کلرید می باشد به گونه ای که افزایش مقاومت تابعی از افزایش غلظت محلول کلسیم کلرید است.
    کلیدواژگان: الکتروکنتیک، به سازی خاک، تزریق یونی، مقاومت برشی
  • نرگس نظری *، سید علی اکبر صالحی نیشابوری، ابراهیم امیری تکل دانی صفحات 1289-1298
    در این تحقیق یک مدل عددی سه بعدی برای شبیه سازی فرآیند آبگیری از کانال مستقیم با مقطع ذوزنقه ای توسعه داده شده است. این مدل معادلات سه بعدی رینولدز را به طور کامل و با روش حجم محدود حل نموده و از مدل آشفتگی k-ω برای حل معادلات آشفتگی استفاده می نماید. معادلات در شبکه منحنی الخط غیرمتعامد و جابجانشده منفصل شده اند. با توجه به عدم تعامد شبکه، آیتم جدیدی در محاسبات چشمه وارد می گردد که لازم است معادلات فشار اصلاح گردد. همچنین، طرح توانی برای گسسته سازی پارامترهای مختلف معادلات و الگوریتم سیمپل برای کوپل نمودن سرعت و فشار بکار گرفته شده است. ارزیابی مدل توسعه داده شده در شبیه سازی الگوی پیچیده جریان در فرآیند آبگیری از کانال مستقیم، حاکی از همخوانی مناسب نتایج مدل و داده های آزمایشگاهی می باشد. در ادامه تاثیر شیب جانبی دیواره کانال اصلی بر الگوی جریان و عرض ناحیه تقسیم مورد بررسی قرار گرفت و نشان داد با افزایش شیب دیواره از حالت قائم، نسبت آبگیری از سطح بیشتر از کف گردیده که این مسئله می تواند در کاهش رسوب ورودی به آبگیر موثر باشد. در این شرایط روند تغییرات عرض تقسیم برخلاف آبگیری از کانال با دیواره قائم، از کف به سمت سطح آب ابتدا بصورت کاهشی و سپس افزایشی می باشد.
    کلیدواژگان: شبیه سازی سه بعدی، آبگیر، مقطع ذوزنقه ای
  • تهمینه دهقانی، علی رحیمی خوب *، مصطفی عرب صفحات 1299-1307
    پارامتر بهره وری آب نرمال شده یکی از ورودی های مدل آکواکراپ است که بر اساس آن عملکرد زیست توده شبیه سازی می شود. این پارامتر در مدل آکواکراپ برای هر گیاه ثابت فرض شده است. از آنجائی که تاریخ کشت بر روی عملکرد محصول موثر می باشد، لذا این سوال در این پژوهش مورد بررسی قرار گرفت که آیا تاریخ کاشت گیاه بر پارامتر بهره وری آب نرمال شده موثر است یا خیر؟ گیاه مورد مطالعه ریحان بود که در تابستان سال 1396 در مزرعه کشاورزی پردیس ابوریحان دانشگاه تهران واقع در منطقه پاکدشت در سه زمان مختلف (سه تیمار T1، T2 و T3) به فاصله 10 روز از هم کاشته شد. در طی دوره رشد هر تیمار، 24 بار زیست توده اندازه گیری و پارامتر بهره وری آب نرمال شده برآورد شد. بهره وری آب نرمال شده برای تیمار T1، T2 و T3 به ترتیب برابر 2/11، 7/13 و 9/13 گرم بر مترمربع براورد شد. ضریب تعیین و میانگین جذر مربعات خطا با استفاده از داده های صحت سنجی به ترتیب حدود 99/0 و کمتر از 14 درصد تعیین شد. تفاوت در اعداد فوق نشان می دهد که تاریخ کاشت بر روی مقدار بهره وری آب نرمال شده موثر می باشد.
    کلیدواژگان: عملکرد محصول، شبیه سازی، زیست توده، پاکدشت
  • فیروزه آزادی*، پریساسادات آشفته صفحات 1309-1317
    مخازن سد ها از جمله مهمترین منابع تامین آب به شمار می روند که می توانند کیفیت آب را با نغییر دما تحت تاثیر قرار دهند. شرایط متاثر از تغییرات اقلیمی می توانند بر رژیم حرارتی آب مخازن موثر باشد. این پژوهش تغییرات دمایی آب را در عمق مخزن آیدوغموش تحت شرایط متاثر از تغییرات اقلیمی در بازه زمانی 10 ساله (2039-2030) بررسی می کند. دما و بارش توسط مدل CGCM2 (گزارش سوم IPCC) تحت یک سناریو انتشار B2 در بازه زمانی 10 ساله پایه (2000-1991) استخراج و سپس برای شرایط آینده برآورد می شوند. در ادامه، شبیه سازی لایه بندی حرارتی، توسط مدل کیفی CE-QUAL-W2 انجام می شود. نتایج نشان می دهند که دما در سطح آب و کف مخزن در شرایط تغییر اقلیم نسبت به شرایط پایه افزایش خواهد یافت. دما در سطح آب به طور متوسط 5/1 درجه سانتی گراد افزایش خواهد یافت. یافته های این پژوهش مدیران و برنامه ریزان را در راستای مدیریت بهینه منابع آب یاری خواهد کرد.
    کلیدواژگان: رژیم گرمایی، مدل CE-QUAL-W2، مدیریت کیفی مخازن
  • وجیهه درست کار *، زهرا گنجی نوروزی صفحات 1319-1330
    اصلاح خاک به کمک افزودن بقایای گیاهی به آن بسیاری از ویژگی های خاک را تحت تاثیر قرار می دهد. هدف از این پژوهش بررسی اثر بقایای برگ سنجد و زردآلو (به میزان صفر، 1 و 3 درصد) بر پایداری ساختمان خاک به روش منحنی مشخصه پرانرژی خاک (HEMC) در شوری های مختلف خاک (1، 5 و 10 دسی زیمنس بر متر) بود. نتایج نشان داد که افزودن بقایای برگ زردآلو سبب افزایش بیش تر کربن آلی خاک و غلظت کربوهیدرات قابل عصاره گیری با اسید رقیق خاک و کاهش تنفس میکروبی نسبت به بقایای برگ سنجد شد. افزایش سطح بقایا و شوری نیز سبب افزایش کربن آلی و غلظت کربوهیدرات ها در خاک شده است. همچنین تنفس میکروبی خاک با افزایش شوری کاهش یافته است. در روش مرطوب کردن آهسته تفاوتی بین بقایای مورد استفاده از نظر تاثیر بر حجم منافذ قابل زهکش خاک (VDP) ، مکش در نقطه عطف منحنی رطوبتی (τd) و شاخص پایداری (SI) مشاهده نشد. اما در روش مرطوب شدن سریع، تاثیر برگ زردآلو بر افزایش حجم منافذ قابل زهکش خاک و شاخص پایداری بیش تر از برگ سنجد بوده است. این امر نشان دهنده ناپایداری ساختمان خاک موردمطالعه و پاسخ متفاوت آن نسبت به دو ماده آلی مورد استفاده بوده است. افزایش مقدار بقایا با افزایش کربن آلی خاک و غلظت کربوهیدرات ها در خاک و افزایش شوری با افزایش غلظت کاتیون های دو ظرفیتی سبب بهبود نسبت پایداری و نسبت حجم منافذ قابل زهکشی در دو روش مرطوب سازی سریع و آهسته در خاک شده است. نتایج این پژوهش نشان داد که استفاده از بقایای گیاهی بومی در خاک هایی با ورودی کم مواد آلی می تواند باعث تغییرات مثبت در بهبود وضعیت فیزیکی خاک شود که این تغییرات در دراز مدت احتمالا به باروری خاک کمک خواهد نمود.
    کلیدواژگان: مواد آلی، منحنی مشخصه رطوبتی، خاک دانه سازی
  • سینا صلحی، عبدالله سیف * صفحات 1331-1354
    ارتفاع تراز انجماد (FLH) ، ارتفاع مرز پرمافوراست (PEA) ، ارتفاع خط تعادل (ELA) و درصد برف پوش (SC) ارتفاعات از مولفه های موثر و مهم در بررسی وضعیت اقلیمی منابع آبی محسوب می گردد. برای محاسبه پارامتر های فوق از نرخ افت دمای محیطی با افزایش ارتفاع (ELR) استفاده شد. به دلیل مشکلاتی که در استفاده از داده های اقلیمی ایستگاه های زمینی محدوده مطالعاتی وجود داشت، از داده های پایگاه رادیوسند شبکه ای (GDAS) استفاده شد. این پایگاه داده دارای قدرت تفکیک و توزیع مکانی - زمانی مناسب تری است. ابتدا داده های خام در محیط برنامه نویسی پایتون مورد پردازش و فرآوری قرار گرفت، سپس ELR در لایه پائینی تروپوسفر تا ارتفاع 6000 متری محاسبه و برای برآورد FLH در بازه زمانی 2008-2016 به کار گرفته شد. از تراز FLH و نرخ افت ELR برای محاسبه تراز PEA در ارتفاعات سبلان استفاده شد. نتایج در قالب نمودار، نقشه و جدول ارائه شد. وضعیت برف-پوش ارتفاعات سبلان در دوره آماری مشابه از تصاویر ماهواره ای مادیس ترا و آکوا به دست آمد و در بازه های زمانی ماه، فصل و متوسط سالانه تدوین و ارائه شد. سطوح SC و تراز FLH مورد بررسی، مقایسه و تحلیل قرار گرفت. موقعیت FLH همراه با تحلیل توزیع هیپسومتریکی ارتفاعات می تواند در تحلیل چشم انداز منابع آبی و تعیین سناریوهای مدیریتی مورد استفاده قرار گیرد. مقایسه درصد SC و تراز FLH نشان داد که اختلاف این دو سطح در ماه های گرم و خشک افزایش و به سمت ماه های سرد و مرطوب تر روند کاهشی دارد. تراز FLH زمستانه در ارتفاعات سبلان در طبقات ارتفاعی 1200 تا 1700، 1700 تا 2200 و 2200 تا 2700 متر به ترتیب چشم انداز شرایط نرمال، نیمه بحرانی و بحرانی سال آبی را نوید می دهند که می تواند در سیاست گزاری مدیریت منابع آب موثر باشد.
    کلیدواژگان: ارتفاع تراز انجماد، ارتفاع خط تعادل، ارتفاع مرز پرمافراست، درصد برف-پوش، مدیریت منابع آب
  • رامین قهرمان پو، منوچهر گرجی *، احمدعلی پوربابایی، محسن فرح بخش صفحات 1355-1364
    کیفیت خاک عبارت است از ظرفیت و عملکرد یک خاک مشخص در داخل محدوده زیست بوم های طبیعی یا تحت مدیریت انسان، برای تولیدات پایدار گیاهی و حیوانی، حفظ یا ارتقاء کیفیت آب و هوا و حمایت از سلامت و مسکن انسانی. کیفیت خاک را نمی توان به طور مستقیم اندازه گیری کرد اما با استفاده از خصوصیات فیزیکی، شیمیایی و زیستی خاک قابل استنتاج می باشد. این مطالعه جهت بررسی اثر سامانه های خاک ورزی حفاظتی و کم خاک ورزی در مقایسه با خاک ورزی مرسوم، بر کیفیت خاک انجام شد. تیمارهای خاک ورزی شامل بی خاک ورزی، کم خاک ورزی با دیسک، خاک ورزی مرکب و خاک ورزی متداول بود. این بررسی پس از انجام پنج سال متوالی این تیمارها در منطقه مورد مطالعه صورت گرفت. نتایج نشان داد که بی خاک ورزی، کم خاک ورزی با دیسک و خاک ورزی حفاظتی با خاک ورز مرکب به ترتیب در عمق 10-0 سانتی متری 79/32، 87/21 و 22/19 درصد، در عمق 20-10 سانتی متری 94/18، 74/15 و 76/14 درصد و در عمق 30-20 سانتی متری 32/17، 62/11 و 82/16 درصد در مقایسه با خاک ورزی مرسوم باعث بهبود شاخص کیفیت تلفیقی خاک شدند. علاوه بر این شاخص کیفیت خاک نمرو نیز در کلیه تیمارها نسبت به شاهد (خاک ورزی مرسوم) بهبود یافت. همچنین با افزایش عمق خاک، کیفیت خاک و میزان تاثیر تیمارها بر آن روند کاهشی نشان داد. با توجه به یافته های این تحقیق، استفاده از سامانه بی خاک ورزی به دلیل بهبود کیفیت خاک، در منطقه مورد مطالعه و مناطق مشابه، به عنوان اقدام مفیدی در مدیریت پایدار خاک برای کشاورزان توصیه می شود.
    کلیدواژگان: خاک ورزی مرسوم، دسته حداقل داده ها، بی خاک ورزی، کشاورزی پایدار، دسته کل داده ها
  • فائزه حاجی رجبی، حامد مازندرانی زاده* صفحات 1365-1376
    درصورتی که خاک اراضی دارای تمهیدات لازم برای خروج آب اضافی نباشد، آبیاری سبب ماندابی شدن خاک و توقف رشد و یا حتی از بین رفتن ریشه گیاهان می گردد. یکی از اهداف زهکشی زیرزمینی، کنترل سطح آب زیرزمینی با هدف ایجاد تهویه مناسب در محیط ریشه گیاهان هست. از مسائل و مشکلات اصلی طرح های زهکشی می توان به هزینه نسبتا بالای اجرای این طرح ها و اثرات سوء زیست محیطی ناشی از دفع زه آب اشاره کرد. ازآنجاکه کاهش عوارض زیست محیطی منجر به افزایش هزینه های احداث خواهد شد، هدف از انجام این مطالعه ارائه مدلی به منظور تعیین پارامترهای طراحی زهکش، شامل قطر، عمق و فاصله نصب لوله ها است به گونه ای که هزینه های احداث و عوارض زیست محیطی حداقل گردد. در این مطالعه از الگوریتم بهینه سازی چندهدفه AMOSA که الگوریتمی بر پایه الگوریتم شبیه سازی بازپخت فلزات (SA) است استفاده شده است. ازآنجاکه خروجی مدل های بهینه سازی چندهدفه دربرگیرنده چندین جواب بهینه است لذا به منظور انتخاب یک جواب مطلوب نهایی از میان جواب های به دست آمده، مدل های رفع اختلاف Kalai-Smorodinsky، Area Monotonic و Nash مورداستفاده قرار گرفت. مدل پیشنهادی بر روی اطلاعات شرکت کشت و صنعت سلمان فارسی یکی از طرح های هفت گانه شرکت توسعه نیشکر به کار گرفته شد. نتایج نشان می دهد اغلب جواب های مربوط به عمق بهینه نصب حاصل از اجرای مدل بهینه سازی چندهدفه حدفاصل 2/1 تا 8/1 متر است. عمق نصب 25/1 تا 65/1 متر، قطر 1/0 و فاصله نصب لوله های زهکش 30 تا 50 متر جواب مطلوب نهایی هستند که بسته به روش رفع اختلاف به کار گرفته شده حاصل شده است.
    کلیدواژگان: پساب، هزینه احداث، الگوریتم شبیه سازی شده شوری، نیشکر
  • سید موسی حسینی *، مجتبی یمانی، منصور جعفربیگ لو، فاطمه گراوند صفحات 1377-1393
    در سال های اخیر مدل هیدروگراف واحد لحظه ای ژئومورفولوژی (GIUH) به منظور تخمین پاسخ حوضه آبریز به بارش مازاد مقبولیت گسترده ای کسب کرده است. این مدل بر اساس انتگرال پیچشی حاصلضرب بارش موثر در مولفه های هیدروگراف واحد لحظه ای (IUH) استوار است. در این پژوهش با استفاده از خصوصیات مورفومتری حوضه آبریز کشکان، شبیه سازی بارش-رواناب در مقیاس روزانه توسط مدل تلفیقی GIUH و چهار روش شماره منحنی اصلاح شده (SCS-CN) ، مقادیر بارش موثر برآورد شده است. در مدل های SCS-CN، تاثیر تغییرات زمانی پارامترهای شماره منحنی (CN) و نسبت تلفات اولیه (λ) بصورت تابعی از عمق بارش (P) نیز بررسی شده است. نتایج حاصل از مدل تلفیقی GIUH و مدل های SCS-CN اصلاح شده در شبیه سازی رواناب روزانه حوضه برای سه دوره نرمال، ترسالی و خشکسالی، در دو حالت پارامتر متغیر و پارامتر ثابت، با استفاده از معیارهای درصد خطای مربوط به پیش بینی دبی اوج (%) ، زمان رسیدن به دبی اوج () و درصد خطای حجم رواناب (%) ارزیابی شد. نتایج نشان داد که در نظر گرفتن تغییرات پارامترهای CN و λ متناسب با عمق بارش در مدل SCS-CN، کارآیی بالاتری نسبت به فرم اصلی مدل (با فرض=0. 2 λ) و همچنین در مقایسه با فرض ثابت بودن پارامترها دارد (در بهترین حالت. نتایج این تحقیق لزوم استفاده از مدل های اصلاح شده SCS-CN و همچنین در نظر گرفتن تغییرات زمانی پارامترهای روش SCS-CN ( و) در محاسبه بارش موثر حوضه های آبریز بخصوص مواردی که دستخوش تغییرات شدید کاربری اراضی و دخالت های انسانی می باشند، به عنوان ورودی مدل های بارش-رواناب را نشان می دهد.
    کلیدواژگان: حوضه کشکان، مدل سازی بارش-رواناب، خصوصیات مورفومتری، تئوری GIUH، مدل SCS-CN
  • امیرحسین نیک فال *، ساویز صحت کاشانی، عباس رنج بر سعادت آبادی، ابراهیم فتاحی صفحات 1395-1404
    در این پژوهش با معرفی روشی نوین و توسعه کدها و برنامه های موردنیاز، معادله استاندارد فائو-پنمن-مونتیت بر خروجی مدل منطقه ای WRF (Weather Research and Forecasting) اعمال و مقادیر روزانه تبخیرتعرق مرجع برای تیرماه 1396 محاسبه شد. مقادیر محاسبه شده با استفاده از داده های دیدبانی ایستگاهی ارزیابی و مشخص شد که صرف نظر از برآورد کم نتایج مدل برای تبخیرتعرق، مدل WRF نتایج منطقی از مقادیر تبخیرتعرق مرجع در نقاط ایستگاهی نشان می دهد و از قابلیت کاربردی در پیش بینی های عملیاتی برای تبخیرتعرق مرجع برخوردار است. وجود خطا به دلایل گوناگون از جمله به روز نبودن داده های ثابت زمینی و اثر تفکیک مکانی در شبیه سازی های جوی انجام شده توسط مدل قابل انتظار است. نتایج این پژوهش می تواند با پیش بینی مقادیر آینده تبخیرتعرق روزانه که عامل مهمی در برآورد نیاز آبی است، نقش موثری در مدیریت مصرف آب کشاورزی ایفا نماید.
    کلیدواژگان: مدل سازی عددی جوی، مدل WRF، تبخیرتعرق، معادله فائو-پنمن-مونتیت
  • مهنوش جناب، بیژن نظری* صفحات 1405-1417
    تعیین شکاف بهره‎وری آب برای برنامه ریزی بهبود بهره وری و اتخاذ راهکارهای افزایش بهره وری از اهمیت بالایی برخوردار است. این مطالعه در استان قزوین و بر اساس پروتکل های اطلس جهانی شکاف عملکرد انجام شده است. در این راستا، از گردآوری اطلاعات آبی و زراعی، شبیه سازی گیاهی با استفاده از نسخه 5 مدل آکواکراپ و پهنه بندی اقلیم و خاک از طریق نرم افزار GIS استفاده شد. شکاف عملکرد گندم، جو و ذرت در استان به ترتیب 5/5، 4/5 و 7/6 تن بر هکتار و شکاف بهره‏وری آب گندم، جو ذرت به ترتیب 82/0، 47/0 و 22/1 کیلوگرم بر مترمکعب تعیین گردید. در بین نواحی اقلیمی مختلف، شکاف عملکرد و بهره وری آب متفاوت بوده و بهره وری آب در سال های مختلف، تغییراتی داشته است. متوسط شاخص بهره‎وری نسبی آب (نسبت بهره وری فعلی به بهره وری پتانسیل) نیز برای گندم، جو و ذرت به ترتیب 37/0، 54/0 و 39/0 درصد برآورد گردید. از این منظر، در بین محصولات مورد مطالعه، محصول جو وضعیت بهتری داشته است. بالا بودن شکاف بین وضعیت موجود و وضعیت پتانسیل نشان از نقاط ضعف قابل توجه در مدیریت تولید کشاورزی و مدیریت آبیاری دارد. این شکاف همچنین نشان می دهد که فرصت های بالقوه ای برای ارتقای بهره وری آب و کاهش فشار به منابع آب و افزایش امنیت غذایی وجود دارد.
    کلیدواژگان: پتانسیل بهره وری، پهنه‎بندی اقلیمی، شکاف عملکرد، مدیریت آبیاری
  • فاطمه آقامیر، حسین علی بهرامی *، سعید عشقی، محمد جعفر ملکوتی صفحات 1419-1431
    مدیریت بهینه آب به عنوان یکی از نهاده های اصلی تولید در تامین عناصر غذایی ضروری گیاه، افزایش عملکرد و کاهش آبشویی نقش به سزایی دارد. امروزه کاربرد آب مغناطیسی در بسیاری از زمینه ها و از جمله کشاورزی مورد توجه بسیاری از محققین قرارگرفته است. به منظور بررسی اثر آب مغناطیسی بر جذب عناصر غذایی گیاه، این پژوهش در شرایط محیطی کنترل شده در گلخانه دانشگاه تربیت مدرس انجام شد. برای تهیه آب مغناطیسی از دستگاه تولید آب مغناطیسی با شدت میدان 8 تا 10 میلی تسلا استفاده شد. هدف این پژوهش ارزیابی اثر تیمار آب مغناطیسی بر جذب عناصر غذایی ضروری توسط گیاه لوبیا (Phaseolus vulgaris L.) در شرایط شور بود. این آزمایش به صورت فاکتوریل و در قالب طرح کاملا تصادفی با دو فاکتور آب و شوری اجرا گردید. تیمارهای آزمایشی از ترکیب دو سطح آب؛ غیر مغناطیسی (نرمال) و مغناطیسی و سه سطح شوری؛ 800، 1300 و 2100 میلی گرم در لیتر NaCl، با سه تکرار تشکیل شد. نتایج نشان داد که با افزایش شوری، جذب عناصر غذایی پرمصرف و درصد پروتئین کاهش و جذب عناصر غذایی کم مصرف و سدیم افزایش یافته است. همچنین مقایسه میانگین تیمارهای آزمایشی نشان داد که آب مغناطیسی جذب تمامی عناصر غذایی و درصد پروتئین را در برگ و دانه لوبیا افزایش داد اما تغییر معنی داری در ریشه و ساقه مشاهده نشد. با وجود این یافته ها، برای اثبات آشکار این اثرهای سودمند به پژوهش های بیشتری در شرایط مزرعه نیاز می باشد.
    کلیدواژگان: آب مغناطیسی، عناصر غذایی ضروری، شوری، لوبیا
  • مهدی عباسی، شهاب عراقی نژاد *، کیومرث ابراهیمی صفحات 1433-1442
    با توجه به تلفات جانی و خسارت های اقتصادی سیلاب، بررسی و تحلیل این پدیده حدی از اهمیت بسزایی برخوردار است. تحقیقات بسیاری تاثیر سیگنال های اقلیمی را بر شدت، مدت و زمان وقوع سیلاب نشان داده است. در این مقاله با استفاده از شاخص نینوی اقیانوسی (ONI) ، تاثیر فاز مثبت النینو نوسانات جنوبی اقیانوس آرام بر وقوع سیلاب ها در حوضه گرگان رود قره سو بعنوان اقلیم مرطوب و مدیترانه ای و همچنین حوضه طشک بختگان مهارلو بعنوان اقلیم خشک و نیمه خشک بررسی شده است. برای این منظور از توزیع حدی گامبل و بررسی تغییرات زمانی در دو فاز خنثی و وقوع النینو استفاده شد. نتایج توزیع گامبل و دبی حداکثر لحظه ای، تاثیر النینو را با تعداد 23 واقعه در حوضه گرگان رود قره سو و 8 واقعه در حوضه طشک بختگان مهارلو نشان داد. همچنین نتایج نشان داد که تاثیر النینو بر تغییرات زمانی در حوضه گرگان رود قره سو نسبت به حوضه طشک بختگان مهارلو بیشتر است. بعلاوه اینکه، فاز مثبت ONI بر سیلاب های حداکثر لحظه ای حوضه گرگان رود قره سو نسبت به حوضه طشک بختگان مهارلو تاثیرگذارتر است.
    کلیدواژگان: سیلاب حداکثر لحظه ای، شاخص نینوی اقیانوسی ONI، توزیع گامبل
  • محمد هوشمند، محمد الباجی *، سعید برومند نسب، ناصر عالم زاده انصاری صفحات 1443-1451
    محدودیت منابع آب و خشکسالی های اخیر، لزوم استفاده از سیستم های نوین کشت محصولات را برای کاهش آب مصرفی و افزایش بهره وری آب ایجاد کرده است. این پژوهش در سال 1395 در مجتمع گلخانه ای دانشکده کشاورزی دانشگاه شهید چمران اهواز اجرا گردید. در این پژوهش اثر روش های کم آبیاری تنظیم شده (RDI) و خشکی موضعی ریشه (PRD) بر گوجه فرنگی در شرایط کشت هیدروپونیک بررسی گردید. این آزمایش در قالب طرح کاملا تصادفی با چهار تکرار و پنج تیمار شامل تیمار آبیاری RDI در دو سطح 85 و 70 درصد نیاز آبی گیاه (RDI85 و RDI70) و آبیاری PRD در دو سطح 85 و 70 درصد نیاز آبی گیاه (PRD85 و PRD70) و تیمار شاهد اجرا گردید. . نتایج نشان داد که شیوه ها و سطوح مختلف کم آبیاری بر کلسیم، منیزیم، سدیم، پتاسیم، اسیدیته، مواد جامد محلول، مواد آلی و قطر میوه اثر معنی دار ندارد، در حالی که بر تعداد میوه، وزن میوه، ارتفاع میوه و بهره وری آب محصول اثر معنی دار گذاشته است. بیشترین وزن میوه در بوته و بهره وری آب در تیمار PRD85 و کمترین وزن میوه در بوته و بهره وری آب در تیمار PRD70 مشاهده شد. همچنین کم آبیاری به صورت خشکی موضعی ریشه با سطح 85% نیاز آبی گیاه به عنوان بهترین روش برای کشت هیدروپونیک گوجه فرنگی انتخاب شد.
    کلیدواژگان: کم آبیاری، هیدروپونیک، خشکی موضعی ریشه
|
  • mosayeb vafaee*, Ahmad Golchin, Akram Sadeghbeigi, tahereh mansouri Pages 1201-1214
    In order to investigate the effects of different levels of gypsum (0, 50 and 100% gypsum requirement), organic matter (1.5 and 3% w/w organic carbon) from different sources (alfalfa residue, corn residue, date waste and saw dust) and leaching on the physico-chemical properties of a sodic soil, a factorial experiment was conducted in a greenhouse using a completely randomized design with three replicates. The results showed that the application of gypsum improved the sodic soil properties, before and after the leaching. However, the application of organic matter slightly increased sodium adsorption ratio, exchangeable sodium percentage and the percentage of dispersible clay measured before leaching. But after leaching, these characteristics were decreased significantly as compared to the control. The application of organic matter together with gypsum, especially the application of 3% date waste with gypsum, improved the properties of the sodic soil after the leaching more effectively than the application of gypsum and organic matter separately.
    Keywords: Dispersible clay, Exchangeable sodium percentage, Leaching, Organic waste, Sodic soil
  • Shahab Ansari, Jahangir Abedi Koupai*, Behrouz Mostafazadeh, Fard, Mohammad Shaian Nejad, Mohammad Reza Mosaddeghi Pages 1215-1225
    In recent years, decreasing water resources stimulated researchers to consider dry drainage in dry area due to less cost and water requirement. Understanding mechanism and the amount of different salts transportation from the irrigated area to the non-irrigated area is necessary to evaluate the performance of this system and the pre-implementation of purification and recovery projects of the salt collected from the non-planted surface area. In this study, the effect of dry drainage on the transportation of important cations and salinity changes (EC) in a loamy soil were investigated using a physical model under barley cultivation in 2017. The physical model was made of galvanize and had useful length, width and height of 2, 0.5 and 1 meter respectively. On the basis of the results, changes in sodium and calcium concentration profiles were similar and they were different from changes in potassium and magnesium concentration profiles. Sodium, potassium and calcium ions were accumulated in the upper soil layer, but magnesium was accumulated in the lower soil layer of the non-planted area. At the end of experiment, sodium, calcium, potassium, magnesium concentrations and SAR at the soil surface of non-irrigated area were 210, 410, 125, 115 and 126 percent of their initial values respectively. At the end of experiment, the soil surface salinity of the planted and non-planted areas was increased up to 145 and 270% of their initial values, respectively.
    Keywords: Barley, Cations transport, Dry drainage, EC, SAR
  • Zahra kazempour larsari, Mahdi Esmaeili Varaki*, Amir Malekpour Pages 1227-1241
    One of the important issues in rivers planning is the stabilization of erosive reaches. For this purpose, grade control structures that can be made of stone and masonry or concrete materials are used. Stepped weirs are among the grade control structures for modification of rivers bed slopes. Paying attention to the geometry of scour depth at the downstream of these structures is important in order to design structures safely and stably. In the present study, the effects of labyrinths with different geometries on the scour depth variation at downstream of the stepped weirs with slopes of 1:1, 1:2 and 1:3 were investigated experimentally. The experiments were performed for various conditions of discharge, geometry of labyrinths and tail water depths. Analyses of the results showed at the best case of labyrinth geometry for the 1:1 stepped slope, the maximum scour depth corresponding to the minimum and maximum tail water depths reduced 30.1% and 65%, respectively as compared to the flat step. By reducing the steps slopeto 1:2, considered geometries of labyrinth did not have significant effect on reduction of the maximum scour depth. Further reduction of the steps slope to 1:3 at the best case of geometry reduced the maximum scour depth corresponding to the minimum and maximum tail water depths, 25.2% and 24.5% respectively, as compared to the flat step.
    Keywords: Grade control structures with labyrinth planform, Reduction of scour depth, Stepped weir, Tail water depth
  • Nastia Memari, Maryam Navabian*, Nader Pirmoradian, Masoud Esfahani Pages 1243-1255
    Subsurface drainage system is required to eliminate water logging and establish planting condition for the second crops in the autumn and winter seasons in the large part of paddy fields in northern Iran. Proper depth and distance in a drainage system minimizes the negative effects of drainage effluents on the environment. This research was carried out in a physical model scale of paddy fields in agricultural faculty of Gillan University during 1396 to evaluate the qualitative and quantitative performance of the subsurface drainage in the second crop cultivation. The phaseolus vulgaris l. crop was planted in the physical model after filling the box with the soil of paddy fields and creating the hard pan layer at the depth of 15 cm. Drainage water and soil solution samples were collected during the occurrence of precipitation and their electrical conductivity, acidity, sodium, calcium, magnesium, nitrate and orthophosphate parameters were measured. The pressure head and drainage discharge were measured before and after precipitation events. The trend of electrical conductivity of the drainage water was decreased 60% as compared to the initial value and the amounts of sodium adsorption ratio (SAR) were oscillated due to precipitation and calcium and magnesium adsorption in the soil. The maximum amount of nitrate in the drainage water was 46.9 mg/l at the beginning of the crop growth period, which exceeded the permissible level of drainage discharge into the environment and indicates the importance of fertilizer management. The concentration of nitrate in the soil was affected by the distance from the drain, while the concentration of orthophosphate was not affected. The mean values of pressure head (7-17 cm) with respect to the root depth, showed an efficient drainage performance regarding to the drainage discharge and no water logging at the root depth during the growth period.
    Keywords: Pressure head, Salinity, Root depth, Nitrate
  • Ali Koulaian*, Mojtab Khoshravesh Pages 1257-1266
    One of the common problems in arid and semi-arid regions of the country is the presence of saline and sodic soils. Therefore, water and soil management is one of the key issues in supplying the food for growing population of the country. In this study, the effect of different treatments on chemical properties of the soil was investigated to reclaminate the saline and sodic soils in Azaranegin, Tabriz. Treatments included sulfuric acid, iron sulfate, sulfur and irrigation water as a control. Also, the amount of amendment materials was investigated. The amendment materials were added to the soil with the rate of 10% and 20%, separately. The results showed that the application of sulfuric acid reduced the amount of Exchangeable Sodium Percentage (ESP) and the Sodium Adsorption Ratio (SAR) to less than 60% and 45%, respectively. On the other hand, the results showed that the application of sulfuric acid and iron sulfate reduced the ESP, SAR and ECe values significantly. However, in the case of sulfur application, the mean parameters did not indicate any significant differences with control treatment. Finally, the findings showed that there was a significant difference between 10% and 20% levels of amendment materials, so that the most reduction of these parameters were related to the sulfuric acid with application of 20% level.
    Keywords: Leaching, Iron sulfate(II), Soil reclamation, Sulfur
  • marziyeh piri, Ebrahim sepehr* Pages 1267-1276
    In this study, kinetic and thermodynamic of Cd and Pb sorption from aqueous solutions were studied using diatomite. Kinetic sorption of heavy metals was analyzed by pseudo-first-order, pseudo-second-order, Elovich and power function equation in terms of their fitness. Freundlich, Langmuir, Temkin, Dubinin-Radushkevich (D-R) isotherm models have also been used for fitness of adsorption data in different temperatures (283, 293, 303 and 313 K). The results showed that the sorption of Cd and Pb by diatomite is intensified by increasing contact time and temperature. Kinetic sorption of heavy metals data showed the best fitness with the pseudo-second-order equation (R2=0.99) and a good fitness with Langmuir and D-R equations. The thermodynamic parameters such as Gibb's Free Energey (ΔG), Enthalpy (ΔH) and Entropy (ΔS) indicated that the adsorption of Cd and Pb ions were spontaneous and endothermic at 283–313 °K. Regarding to the adsorption energy of D–R model, Cd adsorption by diatomite (E< 8 kJ mol− 1) is probably followed by a physical process, but Pb adsorption by diatomite (E> 8 kJ mol− 1) is probably followed by a chemical process Diatomite has a greater efficiency for removal of Pb (RE=99%) than that of Cd (RE=86%) from aqueous solutions. Therefore, diatomite could be used as an efficient sorbent for the sorption of Pb and Cd (II) from polluted water resources.
    Keywords: marziyeh piri, Ebrahim sepehr* , کليد واژگان: حذف, عناصر سنگين, مدل هاي سينتيک
  • mohammad moghadas, Ali Raeesi Estabragh*, Jamal Abdolahi Baik, Fateme Ghaziani, Ali Vakili Pages 1277-1287
    In this research, laboratory studies were carried out to improve a clay soil by adding calcium ion through Electrokinetic method Experiments were performed in a special device using distilled water firstly, as the reference test and calcium chloride solution with the concentration of 0.25, 0.5, 1 and 1.5 molar secondly, as an anode reservoir fluid under the influence of 52-volt voltage during 7 days. During the experiment, the pH value was measured for electrolyte at the anode and cathode reservoir. Also, volume of water discharged from the cathode reservoir was measured at a given time interval. After the tests, shear strength of the soil was measured at different distances from the anode. The results showed that the calcium injection into the soil increases shear strength of the soil, and its amount depends on the concentration of calcium chloride solution, so shear strength increases by increasing concentration of the calcium chloride solution.
    Keywords: Electrokinetic, soil stabilization, ionic injection, shear strength
  • Narges Nazari*, Seyed Ali akbar salehi neyshabouri, Ebrahim Amiri tokaldany Pages 1289-1298
    In this study, a numerical 3D model for simulation of lateral intake from the main channel with trapezoidal section has been developed. This model has solved the 3D Reynolds equations using finite volume method and k-ω turbulent model for solution of turbulent equations. The equations discretized at non-orthogonal and non-staggered curvilinear mesh. Given the lack of mesh orthogonally, it is necessary to enter a new item for modification of pressure equations. Also, power-law scheme and the SIMPLE algorithm have been used for parameter’s discretization and pressure-velocity coupling respectively. Developed model verified by simulating of complex flow pattern at lateral intake from a straight channel and a proper fitness between laboratory data and the model results was obtained. After that, the effect of side slope of the main channel wall on the flow pattern and division zone width was examined and showed by increasing slope from the vertical mode, the ratio of intake flow from the surface is more than the bed and this can be effective in reducing sediment entry to the intake. In this situation and in contrast to the intake from channel with vertical wall, the variation of division’s width, from the floor to the surface of the water is initially decreased and then increased.
    Keywords: Numerical simulation, Intake, Trapezoidal section
  • Tahmine Dehghani, * Ali Rahimikhoob, Mostafa Arab Pages 1299-1307
    Normalized water productivity is one of the AquaCrop model inputs, which simulates the performance of the biomass. This parameter has been considered to be constant for each crop in Aquacrop model. As the planting date affects the crop yield, this question is raised whether the planting date affects the normalized water productivity parameter or no? The proposed crop was Basil which was planted in summer 2017 in the Field of Abourihan University of Tehran in Pakdasht area at three different times (three treatments T1, T2 and T3) with 10 days intervalsThe biomass and normalized water productivity were measured 24 times during the growth period of each treatment. Normalized water productivity for T1, T2 and T3 treatments were estimated 11.2, 13.7 and 13.9 g/m2, respectively. The coefficient of determination and the root mean square error were determined to be 0.99 and less than 14% respectively, using validation data. The difference among the above numbers indicates that the planting date is effective on the amount of normalized water productivity.
    Keywords: Biomass, Pakdasht, Simulation, yield Production
  • Firoozeh Azadi*, Parisa, Sadat Ashofteh Pages 1309-1317
    Reservoirs are among the most important sources of water supply that can affect the quality of water by changing the temperature. Conditions affected by climate change could affect the thermal regime of reservoirs water. This study investigates the temperature variation of water in Aidoghmoush reservoir depths under climatic conditions in the 10-year period of climate change (2030-2039). Temperature and precipitation are extracted by the CGCM2 model (IPCC’s Third Assessment Report) under a B2 emission scenario in the 10-year period of time (1991-2000) and then they were estimated for future conditions. In the following, thermal stratification simulation is performed by the CE-QUAL-W2 qualitative model. The results show that the temperature at the water surface and the floor of the reservoir will increase in conditions of climate change relative to the baseline conditions. The water temperature will increase by an average of 1.5 oC. The findings of this study will help managers and planners to optimize water resources management.
    Keywords: Thermal regime, CE-QUAL-W2 model, Quality management of reservoirs
  • Vajiheh Dorostkar*, Zahra Ganji Norouzi Pages 1319-1330
    Soil improvement with plant residues incorporation influences many soil properties. This study was conducted to investigate the effect of apricot and winter olive leaves (0, 1 and 3 g residue 100g-1 soil) on the soil structural stability using high energy moisture curve (HEMC) method in different soil salinity levels (1, 5 and 10 dS m-1). Apricot residues increased the soil organic carbon content and diluted acid carbohydrates and decreased the soil basal respiration more than the winter olive leaves. Increasing residues and salinity levels have also increased the soil organic carbon and the carbohydrates concentration in the soil. Also, the soil basal respiration has been reduced by increasing salinity. There were no significant differences between the apricot and winter olive residues in terms of their effectiveness on the soil drainable porosity (VDP), the soil suction in inflection point (τd) and the stability index (SI) in slow wetting method. However, the apricot leaves increased the soil drainable porosity and the stability index more than the winter olive in fast wetting method. This finding shows the different response and the structural instability of the soil for the two proposed organic matters. Plant residues increment by improving soil carbon and carbohydrates concentration, and salinity increment by improving divalent cation concentration have enhanced the soil stability ratio and the soil VDP ratio in both; fast and slow wetting methods. The results of this study showed that the application of native crop residues in the soils with low organic matter could improve the soil physical characteristics and these changes probably recover the soil physical fertility in the long term application.
    Keywords: organic matter, soil water characteristic curve, aggregation
  • sina solhi, Abdollah Seif* Pages 1331-1354
    Freezing Level Height (FLH), Permafrost Edge Altitude (PEA), Equilibrium Line Altitude (ELA) and Snow-Cover Percentage (SC) are considered as important components of assessing and investigating the status of water resources. Environmental Lapse-Rate (ELR) was used to calculate these parameters. Regarding to the problem of using Land-Based climatological stations data, gridded radiosonde data were used as a replacement. This database has a higher and proper spatial and temporal resolution. In the first stage, raw data were processed in the Python programming environment, and then the ELR ratios on the lower part of troposphere were estimated up to 6000m in order to be used in FLH calculation during 2008 to 2016 time period, FLH and ELR were together used to calculate PEA at Sabalan mountainous area. The results are presented in the form of diagrams, maps and tables. Snow-Cover status at the Sabalan heights was obtained from Terra and Aqua Modis images, during the same period and they were analyzed and presented on the basis of monthly, seasonaly and annually time interval. The SC levels and the FLH altitudes were analyzed and compared. The FLH position, and hypsometrical distribution interactions, can be used for investigation of water resources future, and the establishment of appropriate water management scenarios. The comparison of SC percentage and the FLH level pointed out more differences during warm-months and the less during cold and wet months of the year. Winterly FLH level of Sabalan mountain lies at the elevation classes of 1200-1700, 1700-2200 and 2200-2700m which shows a normal, semi-critical and critical state of water resources respectively that could affect water resources management policies.
    Keywords: Freezing Level Height (FLH), Equilibrium Line Altitude (ELA), Permafrost Edge Altitude (PEA), Snow-Cover Percentage (SC)
  • Ramin Ghahramanpoor, Manoochehr Gorji*, Ahmad Ali Pourbabaee, Mohsen Farahbakhsh Pages 1355-1364
    Soil quality as "the capacity of a specific kind of soil to function, within natural or managed ecosystem boundaries, to sustain plant and animal productivity, maintain or enhance water and air quality, and support human health and habitation. Soil quality cannot be directly measured, but it can be inference from the integration of soil physical, chemical and biological properties. This study was conducted to compare the effects of conservative, reduced, and conventional tillage on soil quality indices. Tillage treatments were no tillage, disc plow tillage, combination tillage, and conventional tillage, which have been performed for five years. The results showed that no tillage, disc plow tillage and combination tillage improved the integrated quality index of the soil (IQI) respectively as 32.79%, 21.78% and 16.82%, for the depth of 0-10 cm, 18.94%, 15.74%, 14.76% for the depth of 10-20 cm, and 17.32%, 11.62%, 16.82% for the depth of 20-30 cm as compared to conventional tillage. Also, nemero quality index (NQI) of the soil was improved in all conservation treatments as compared to conventional tillage. Also, it was revealed that the soil quality decreased as the soil depth increases. Regarding to the research findings, the no tillage system, due to improvement of the soil quality, is recommended as a beneficial practice for farmers to manage the soil in the proposed and similar areas.
    Keywords: Conventional tillage, Minimum data set, No tillage, Sustainable agriculture, Total data set
  • Faeze Haji Rajabi, Hamed Mazandarani Zadeh* Pages 1365-1376
    If the soil does not have natural drainage for removal of excess of water, irrigation would lead to waterlogging and stopping the growth or even damaging the crop root. Controlling water table level is one of the subsurface drainage goals to proper ventilize the plants root zone. High construction cost and negative environmental impacts, resulting from the effluent disposal are the main problems of drainage projects. Since, reducing the environmental affects leads to increasing construction cost, the aim of this study was to developed a model for determination of drainage design parameters, including diameter, depth and drainage distance, in a way that construction costs and environmental affects would be minimized. In this study, the multi-objective optimization algorithm AMOSA, a simulated annealing (SA) algorithm, has been used. Since the multi-objective optimization models output is consisted of several optimal points, conflict resolution models such as Kalai-Smorodinsky, Area Monotonic and Nash were employed to select a final competent result among the optimal points. The proposed model was run for the Salman Farsi agro-industry data, one of the Sugarcane Development Company projects. Results showed that the optimal depths were between 1.2m to 1.8m. The final favorable results were 1.25-1.65m for installation depth, 0.1m for pipe diameter and 30-50m for pipe spacing depending on the taken conflict resolution method.
    Keywords: Sewage, Construction Cost, Salinity, Sugarcane
  • Seiyed Mossa Hosseini*, Mojtaba Yamani, Mansour Jaffar, Beiglou, Fatemeh Geravand Pages 1377-1393
    Recently, the Geomorphologic Instantaneous Unit Hydrograph (GIUH) model has been widely employed for estimation of watershed response to rainfall. This model is based on the convolution integral of the effective rainfall by the ordinates of IUH product. In this study, the effective rainfall has been estimated using morphometric characteristics of Kashkan watershed, simulation of daily rainfall-runoff by GIUH model and four modified Soil Conservation Service-Curve Number (SCS-CN) models. The effect of temporal variations of and initial abstraction ratio () have been also investigated as a function of rainfall depth (P) in the SCS-CN models. The results of the proposed integrated models (GIUH and the modified SCS-CN models) were investigated using the percentages of errors correspond to; peak flow estimation (%), arrival time to the peak flow () and the runoff volume (%) for three periods of drought, normal, and wet for the fixed- and varied-parameter conditions. The results showed that the variations of CN and λ parameters proportion to the rainfall depth in SCS-CN model are more effective than the fixed-parametes of the SCS-CN model, . Additionally, the odified forms of SCS-CN models are more efficient that original form (i.e. keeping constant of equal to 0.2). The results of this study indicates the necessity of employing the modified forms of SCS-CN model and considering the temporal variations of CN and λ parameters for calculation of effective rainfall as an input parameter of rainfall-runoff models, especially in watersheds undergoing human impacts.
    Keywords: : Kashkan Watershed, Rainfall-Runoff Modeling, Morphometric Characteristics, GIUH Theory, SCS-CN Model
  • Amirhossein Nikfal*, Saviz Sehatkashani, Abbas Saadatabadi, Ebrahim Fattahi Pages 1395-1404
    In this study, by introducing a novel approach and developing the required programs and codes, the standard FAOPenman-Monteith method is applied on the output of WRF (Weather Research and Forecasting) model, and the daily potential evapotranspiration has been calculated for a month of the study period, from 23th June to 23th July of the year 2017. The calculated values have been validated by the measured station data. The results showed that despite of the underestimation of the model outputs for the reference evapotranspiration, WRF model generally had a good performance with rational outputs on the locations of the stations as well as the whole simulation domain. Hence, model WRF could be considered as a precious tool in operational forecasting for agro-meteorological needs. Errors are expected due to various reasons; such as stationary land surface data which are not updated and the effect of spatial resolution in atmospheric simulations of the model. The results of this research could manage the agricultural water consumption by predicting the future values of daily potential evapotranspiration which is important in estimation of crop water requirement.
    Keywords: Numerical weather prediction, WRF model, Evapotranspiration, FAO Penman-Monteith
  • mahnoush jenab, Bijan Nazari* Pages 1405-1417
    Determination of water productivity gap is very important for planning and accomplishing water productivity improvement and strategies. This study has been carried out in Qazvin province based on GYGA protocols, which is an international methodology in yield gap analysis. Water and crop data gathering, climate and soil classification with GIS and crop modeling with Aqua Crop model version 5 were used for this purpose. Yield gap of wheat, barley and maize were determined to be 5.4, 5.5 and 6.7 ton/ha, respectively. Also, water productivity gap of wheat, barley and maize was 0.82, 0.47 and 1.22 kg/m3, respectively. The Yield gap and water productivity gap were varied in different climate zones and water productivity was varied in different years. The mean relative water productivity index (the ratio of current to potential water productivity) for wheat, barley and maize were estimated 0.38, 0.54 and 0.39%, respectively. From this viewpoint, barely crop has had better status among the proposed crops. The high water productivity gaps between the current and potential water productivity show that there are considerable weak points in agricultural production and irrigation management. In addition, there are high opportunities for enhancing water productivity and food security and decreasing pressure on water resources.
    Keywords: Potential Productivity, Climate Classification, Yield Gap, Irrigation management
  • fatemeh aghamir, Hosseinali Bahrami*, saeid eshghi, Mohammd Jafar Malakouti Pages 1419-1431
    Optimal management of water, as one of the main factors of production has an important role in the supply of essential nutrients, increasing yield and reducing leaching. Nowadays, application of magnetic water in many fields including agriculture has been payed attention by many researchers. In order to investigate the effect of magnetic water on plant nutrient uptake, this research was conducted in the controlled environmental conditions in greenhouse of Tarbiat Modares University. Magnetic water was produced using a magnetic device with a magnetic field intensity of 8 to 10 mT. The objective of this study was to investigate the effect of magnetic water on the essential nutrient uptake by bean (Phaseolus vulgaris) in saline conditions. The experimental design was two factors factorial (2x3) arranged in a completely randomized design. The combinations of the treatments were two levels of water; non-magnetic (Normal) and magnetic and three levels of salinity; 800, 1300 and 2100 ppm NaCl, with three replicates. The results showed that with increasing salinity, macronutrient uptake and protein percentage reduced, while micronutrient and sodium uptake increased. Moreover, comparisons of treatments means showed that the magnetic water increased all the nutrients uptake and protein percentage in the leaves and seeds, but no significant changes were observed in the roots and shoots of bean plants. Despite these findings, more researches are needed to be done in the field to prove the obvious beneficial effects of magnetic water.
    Keywords: Bean, Essential Nutrients, Magnetic Water, Salt
  • Mahdi Abbasi, Shahab Araghinejad*, Kumars Ebrahimi Pages 1433-1442
    Considering the casualties and economic damage of flood, the study and analysis of this phenomenon is of great importance. Many studies demonstrated the effect of climate signals on the intensity, duration and timing of meteorological variables. In this paper the effects of positive phase (El Niño) of the South fluctuations of Pacific Ocean on the occurrence of floods in the Gorgan-Rood Gharesu basin (as a Wet and Mediterranean Climate) and also Tashk Bakhtegan Maharloo (as a Dry and Semiarid Climate) are investigated, using the Oceanic Niño (ONI) index. For this purpose, the “extreme value distributions of the Gumbel” and the “Time Variation Analysis” in two phases “neutral” and “the occurrence of El Niño” were employed. Results of Gumbel distribution and Maximum instantaneous discharge showed that there are influences of El Niño with 23 and 8 events in the Gorganrud-Gharesu basin and the Tashk-Bakhtegan-Maharlo basin, respectively. The results also showed that the effect of El Niño on time variation in the Gorganrud-Gharesu basin is greater than of Tashk-Bakhtegan-Maharlo basin. Moreover, the ONI positive phase in the maximum instantaneous flood of the Gorganrud-Gharesu basin is more effective than the Tashk-Bakhtegan-Maharlo Basin.
    Keywords: Maximum instantaneous flood, Oceanic Ni?o index (ONI), Gumbel distribution
  • mohammad hooshmand, Mohammad Albaji*, saeed boroomand nasab, naser alam zadeh ansari Pages 1443-1451
    The limitations of water resources and recent droughts have dictated to use modern crop production systems for reducing water application and increasing water productivity. This research was carried out in the integrated greenhouse of agricultural faculty of Shahid Chamran University of Ahvaz in 2016. This study has investigated the effects of regulated deficit irrigation (RDI) and partial root zone drying (PRD) on tomato under hydroponic culture conditions. This experiment was conducted in a completely randomized design with four replicates and five treatments, consisted of RDI at 85 and 70% of plant water requirement, PRD irrigation at 85 and 70% of the plant water requirement, and control. The results showed that the different methods and levels of deficit irrigation did not have a significant effect on calcium, magnesium, sodium, potassium, pH, TSS, organic matter and fruit diameter, while they have significant effect on the number of fruits, fruit weight, fruit height, and water productivity. The highest fruit weights per plant and water productivity were observed in PRD85 treatment and the least fruit weight per plant and water productivity were observed in PRD70 treatment. Also, deficit irrigation through PRD85 was selected as the best treatment for hydroponic cultivation of tomato.
    Keywords: Deficit irrigation, hydroponic, partial root zone drying