فهرست مطالب

علوم آب و خاک (علوم و فنون کشاورزی و منابع طبیعی) - سال بیست و سوم شماره 1 (پیاپی 87، بهار 1398)
  • سال بیست و سوم شماره 1 (پیاپی 87، بهار 1398)
  • تاریخ انتشار: 1398/03/11
  • تعداد عناوین: 30
|
  • روزیتا سلطانی*، محمدرضا مصدقی، مجید افیونی، شمس اله ایوبی، مهران شیروانی صفحات 1-15

    کاربرد پساب برای آبیاری در درازمدت موجب افزودن برخی ترکیب ها و یون ها به خاک می شود که ممکن است سبب تغییر در ویژگی های فیزیکی، هیدرولیکی و مکانیکی خاک شود که این در ارتباط با رشد گیاهان در خاک مهم است. در این پژوهش تاثیر کاربرد کوتاه، میان و درازمدت پساب تصفیه خانه فاضلاب مجتمع فولاد مبارکه اصفهان بر مقاومت فروروی و مقاومت برشی خاک فضای سبز بررسی شد. مقاومت فروروی و مقاومت برشی خاک به صورت صحرایی به ترتیب توسط فروسنج جیبی و دستگاه جعبه برش مزرعه ای اندازه گیری شدند. نتایج نشان داد کاربرد پساب سبب افزایش مقاومت فروروی خاک (سختی خاک) در دامنه خشک و مرطوب در کوتاه مدت، میان مدت و دراز مدت شده است. تیمار 19 سال آبیاری شده با پساب بیشترین مقاومت فروروی خاک در حالت مرطوب را داشت ولی آب چاه تاثیری بر مقاومت فروروی خاک نداشته است. سله سطحی در مکان هایی که آبیاری نشده اند، باعث افزایش مقاومت فروروی خاک شده است ولی خاک های سله دار و آبیاری شده در مقادیر مقاومت فروروی خشک و مرطوب تفاوتی با خاک بکر نشان ندادند. در بررسی اثر پساب و آب چاه بر مقاومت برشی خاک مشخص شد که پساب، آب چاه و سله سطحی تاثیری بر پارامتر چسبندگی (c) نداشته ولی زاویه اصطکاک داخلی (φ) خاک را به طور معنی داری تحت تاثیر قرار داد. به طورکلی می توان نتیجه گرفت که تغییر پارامترهای مقاومت برشی خاک در منطقه مورد بررسی بیشتر متاثر از اجزای خاک (بافت و درصد سنگریزه) و ریزساختار خاک است و کاربرد پساب تاثیر چشمگیری بر این پارامترها نداشت.

    کلیدواژگان: پساب، مقاومت فروروی، مقاومت برشی، فروسنج جیبی، جعبه برش مزرعه ای
  • محمدامین امینی*، غزاله ترکان، سید سعید اسلامیان، محمدجواد زارعیان، علی اصغر بسالت پور صفحات 17-30

    در پژوهش حاضر، از داده های میانگین بارش ماهانه 27 ایستگاه سینوپتیک، کلیماتولوژی، باران سنجی و تبخیر سنجی واقع در حوضه زاینده رود و اطراف آن برای دوره آماری 2014-1970 استفاده شد. پیش از درون یابی، داده های مفقود در هر ایستگاه توسط روش نسبت نرمال بازسازی شد. همچنین برای کنترل کیفی از آزمون های دیکی- فولر و شاپیرو- ویلک به ترتیب برای بررسی مانایی و نرمال بودن استفاده شد. در ادامه این داده ها با شش روش درون یابی مکانی شامل روش های معکوس وزنی فاصله، همسایگی طبیعی، اسپلاین منظم، اسپلاین کششی، کریگیدن معمولی و کریگیدن عام پهنه بندی شدند و هر یک از روش ها توسط تکنیک اعتبار متقابل با شاخص های MAE، MBE و RMSE ارزیابی شدند. نتایج نشان داد از میان روش های درون یابی مکانی، روش همسایگی طبیعی با مقدار MAE برابر 24/0 بهترین عملکرد را برای درون یابی بارش در میان تمامی روش ها در این منطقه داشته است. همچنین در بین روش های کریگیدن معمولی، کریگیدن عام، اسپلاین و معکوس وزنی فاصله به ترتیب کریگیدن نمایی با مقدار MAE برابر 54/0، کریگیدن عام با روند درجه دوم با مقدار MAE  برابر 50/0، اسپلاین کششی با مقدار MAE  برابر 54/0 و معکوس وزنی فاصله با توان4 با مقدار MAE برابر 57/0 از کمترین خطا نسبت به سایر روش های هم خانواده خود برخوردار بودند.

    کلیدواژگان: آزمون دیکی- فولر، آزمون شاپیرو- ویلک، بارش ماهانه، حوضه آبریز زاینده رود، روش های درون یابی مکانی
  • سعید رحمتی، علی رضا واعظی*، حسین بیات صفحات 31-42

    هدایت هیدرولیکی اشباع یکی از مهم ترین ویژگی های فیزیکی خاک است که نقشی عمده در رفتار هیدرولوژیکی خاک دارد. این ویژگی عمدتا تحت تاثیر خصوصیات ساختمانی خاک قرار می گیرد. توزیع اندازه خاکدانه یکی از معیارهای مهم برای توصیف خصوصیات ساختمانی خاک است که بر Ks تاثیر می گذارد. در این پژوهش تغییرات Ks در توزیع های مختلف اندازه خاکدانه در یک نمونه خاک کشاورزی بررسی شد. آزمایش در هشت توزیع مختلف اندازه خاکدانه با میانگین وزنی قطر خاکدانه یکسان (9/4 میلی متر) که شامل درصدهای مختلف اندازه خاکدانه (کمتر از 2، 2 تا 4، 4 تا 8 و 8 تا 11 میلی متر) بود، انجام گرفت. مقدار Ks به همراه سایر ویژگی های فیزیکی و شیمیایی خاک در توزیع های مختلف اندازه خاکدانه تعیین شد. نتایج نشان داد که تفاوتی معنی دار بین توزیع های مختلف اندازه خاکدانه از نظر Ks و نیز فراوانی ذرات معدنی، تخلخل، پایداری خاکدانه، هدایت الکتریکی، ماده آلی و کربنات کلسیم وجود دارد. مقدار Ks و رس در توزیع های دارای درصد بالایی از خاکدانه های درشت (4 تا 8 و 8 تا 11 میلی متر)، بالاتر بود. همبستگی مثبت معنی دار بین Ks و رس، پایداری خاکدانه، هدایت الکتریکی مشاهده شد، درحالی که شن همبستگی منفی نشان داد با این حال همبستگی آن با سیلت، تخلخل و ماده آلی معنی دار نبود. تجزیه رگرسیون خطی چندگانه نشان داد که رس و پایداری خاکدانه دو ویژگی مهم تعیین کننده مقدار Ks در توزیع های مختلف اندازه خاکدانه هستند (01/0, P<80/0=2R). پایداری خاکدانه به عنوان شاخصی مهم برای ارزیابی تغییرات Ks در توزیع های اندازه خاکدانه بود.

    کلیدواژگان: اندازه خاکدانه، پایداری خاکدانه، تخلخل درشت، ساختمان خاک، ماده آلی
  • صابر جمالی*، فراست سجادی صفحات 43-55

    با توجه به محدودیت آب شیرین، کشاورزان مجبور به استفاده از آب های نامتعارف نظیر آب دریا خواهند بود. یکی از روش های مدیریتی برای استفاده از آب های نامتعارف، تلفیق آب دریا و معمولی است. هدف این تحقیق، بررسی روش تلفیق آب دریا و معمولی و تاثیر هر رژیم روی عملکرد و اجزای عملکرد گیاه دارویی شوید (Anethum graveolens L.) بود. آزمایش در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار بر پایه کشت گلدانی در گلخانه تحقیقاتی گروه مهندسی آب دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان اجرا شد. برای این منظور رژیم های تلفیقی شامل پنج سطح (شاهد، اختلاط 50:50، یک سوم در میان حجمی، نیم در میان حجمی و یک در میان آب دریا و آب شهری) بود. نتایج تجزیه واریانس نشان داد که رژیم های آبیاری بر صفات تعداد چتر در بوته، تعداد چتر در چترک و وزن هزار دانه کاملا معنی دار بوده  (0/01 > P)، ولی بر تعداد برگ در بوته، تعداد شاخه فرعی، تعداد دانه در بوته و چتر در سطح پنج درصد (0/05 >P) معنی دار بود. نتایج نشان داد تمامی صفات با افزایش میزان شوری کاهش یافت، از طرفی در میان پنج رژیم اعمالی، رژیم آبیاری یک سوم در میان آب دریا و آب معمولی از نظر تعداد برگ در بوته، تعداد شاخه فرعی، تعداد چتر در بوته، تعداد چترک در چتر، تعداد دانه در بوته، وزن هزار دانه و تعداد دانه در چتر بیشترین میزان را پس از تیمار شاهد داشته است. تیمار متناوب یک سوم در میان، نیم در میان، متناوب یک در میان و اختلاط آب شور دریا منجر به کاهش 6/13، 0/19، 1/30 و 1/65 درصدی وزن هزار دانه شد.

    کلیدواژگان: آب نامتعارف، تعداد چتر در بوته، شوید، مدیریت آب دریا، وزن هزاردانه
  • عبداله درزی نفت چالی، ساره رفیعی راد، مجتبی خوش روش*، احمد عسگری، محمدرضا بابایی، حسینعلی زیردست رستمی صفحات 57-66

    آب منبع حیاتی برای هر پدیده زیستی و انسانی است. امروزه مدیریت و حفاظت آب نه تنها در کشورهای در حال توسعه، بلکه در کشورهای توسعه یافته نیز دارای اهمیت زیادی است. در اقتصاد سنتی، آب به عنوان یک عامل تولیدی در حساب های ملی وارد نمی شود. ولی در واقعیت، آب به طور مستقیم و غیرمستقیم نهاده اولیه بسیاری از کالاها و خدمات است. برای بررسی تاثیر رشد ارزش افزوده بخش های کشاورزی، صنعت و برق بر رشد ارزش افزوده بخش آب در استان مازندران، ضرایب مدل ARDL با استفاده از نرم افزار میکروفیت تخمین زده شدند. برای بررسی ایستایی متغیرها، از آزمون ریشه واحد دیکی- فولر تعمیم یافته استفاده شد. آزمون ایستایی متغیرها نشان داد که تمام متغیرها در سطح اطمینان 95 درصد معنی دار بودند و با تئوری نیز سازگاری داشتند. بر اساس نتایج به دست آمده از تخمین مدل، یک درصد افزایش (کاهش) در ارزش افزوده بخش های صنعت و برق به ترتیب منجر به 54/0 و 39/0 درصد افزایش (کاهش) در ارزش افزوده بخش آب شد. همچنین، یک درصد افزایش (کاهش) در ارزش افزوده بخش کشاورزی باعث 54/0 درصد کاهش (افزایش) در ارزش افزوده بخش آب شد. بخش های صنعت و برق به ترتیب بیشتر از بخش کشاورزی بر ارزش افزوده بخش آب موثر بودند. بر اساس نتایج، صرفه جویی در مصرف آب در بخش های کشاورزی، صنعت و برق سبب افزایش تاثیر ارزش افزوده این بخش ها بر ارزش افزوده بخش آب می شود.

    کلیدواژگان: اقتصاد، تولید، کالا، مدل ARDL
  • مجتبی زراعت پیشه، شمس الله ایوبی*، حسین خادمی، اعظم جعفری صفحات 67-86

    زمین نماها مجموعه ای از واحدهای اراضی متفاوت با اندازه، شکل و آرایش مکانی هستند که دائم تحت تاثیر وقایع طبیعی و فعالیت‏های انسانی قرار دارند. لزوم درک پویایی و نایکنواختی زمین نماها و تغییرات محیطی اهمیت بسزایی دارد. به منظور آنالیز کمی و تفسیر عامل های موثر بر تغییرات محیط و تنوع اراضی، شاخص های تنوع برای تحلیل زیست بوم ها استفاده می شود. در این مطالعه، روابط بین تکامل خاک و واحدهای ژئومورفیک با استفاده از بررسی شاخص های تفرق و تنوع خاک در بخشی از اراضی نیمه خشک استان چهارمحال و بختیاری مورد مطالعه قرار گرفت. در محدوده مورد مطالعه سه رده مالی سولز، اینسپتی سولز و انتی سولز شناسایی شده است. تکامل خاک در منطقه مورد مطالعه بیشتر تحت تاثیر پستی و بلندی، مواد مادری و همچنین در برخی از مناطق سطح آب زیرزمینی است به نحوی که در مناطق با توپوگرافی زیاد تکامل حداقل و در مناطق مسطح و نسبتا پایدار خاک های متکامل مشاهده شده است و تاثیر واحدهای ژئومورفیک به وضوح مشخص است. شاخص های تنوع و تفرق با کاهش سطوح سلسله مراتب افزایش می یابند و روابط به دست آمده روابط غیرخطی هستند. رابطه مثبت و غیرخطی بین شاخص های تنوع و تفرق موید نظریه سیستم دینامیک غیرخطی در خاک های مورد مطالعه است.

    کلیدواژگان: تکامل خاک، نقشه ژئومورفولوژی، شاخص های تنوع، توپوگرافی، زمین نما
  • فاطمه اویسی، احمد فتاحی اردکانی*، مسعود فهرستی ثانی صفحات 87-99

    استان اصفهان با وجود خشکسالی های اخیر، تغییرات اقلیمی و افزایش رو به رشد جمعیت، همچنین گسترش فعالیت های صنعتی و کشاورزی با بحران آب مواجه است. بنابراین برای مقابله با این بحران می بایست راهکارهای اساسی از جمله بررسی آب مجازی و ردپای اکولوژیک آب محصولات استراتژیک در بخش کشاورزی، برای مدیریت منابع آبی در معرض خطر در نظر گرفت. هدف از این مطالعه بررسی آب مجازی و ردپای اکولوژیک آب محصول گندم استان اصفهان از سال زراعی86-1385 تا 94-1393 است. به همین منظور مقدار آب مجازی با استفاده از نیاز خالص آبیاری که از نرم افزار NETWAT استخراج شد و با درنظرگرفتن راندمان آبی 48 درصد محاسبه شده است. نتایج نشان می دهد استان اصفهان فقط در سال 1386 صادرکننده آب مجازی محصول گندم بوده و از طریق صادرات گندم در این سال حدود 15/0 میلیارد مترمکعب آب مجازی به استان های دیگر صادر کرده است ولی در سال های 94-1387 تنها وارد کننده آب مجازی بوده که دلایل آن افزایش سالیانه جمعیت و وجود خشکسالی در این منطقه است. در این دوره میانگین سالانه ردپای اکولوژیک آب در بخش کشاورزی استان 87/5 میلیارد مترمکعب بوده و استان اصفهان با میانگین 65/0 میلیارد مترمکعب واردات آب مجازی در سال، این حجم آب از منابع داخلی خود را ذخیره کرده است.

    کلیدواژگان: بهره وری آب، شاخص شدت مصرف، شاخص وابستگی، شاخص خودکفایی، مبادله آب مجازی
  • حسین عساکره، علی شاهبایی کوتنایی*، مجید فرومدی صفحات 101-119

    در قسمت اعظم کره زمین، چشم اندازی که اکنون در معرض دید است، عمدتا مصنوع تفکر و ساخته و پرداخته دست انسان است. برخورد و اثر انسان در محیط طبیعی در دوره های کوتاه و بلندمدت به صورت آشکاری ویژگی های گوناگون فضاهای جغرافیایی را دگرگون ساخته است. یکی از نتایج تاثیرگذاری انسان بر محیط طبیعی طی دوره حاضر، پدیده تغییر اقلیم است. از جمله فراسنج های اقلیمی که نقش مهمی در مسائل کشاورزی، انرژی، شهری، گردشگری و حمل و نقل جاده ای دارد، دمای کمینه است. در پژوهش حاضر تلاش شد با استفاده از داده های دمای کمینه پنج ایستگاه هواشناسی غرب استان مازندران و همچنین داده های مدل HADCM3، نحوه تغییرات این فراسنج در دوره های آتی با استفاده از مدل SDSM شبیه سازی شود. بر این اساس بعد از انتخاب متغیرهای جوی مناسب و انجام واسنجی مدل، دقت مدل ایجاد شده در کل دوره پایه مورد ارزیابی قرار گرفت و بعد از حصول اطمینان از دقت کافی مدل، بر اساس داده های دو سناریوی A2 و B2 شرایط دمای کمینه تا سال 2100 شبیه سازی شد. بر اساس نتایج شبیه سازی ها مشخص شد که مقادیر دمای کمینه در منطقه طی سال های آینده، روندی افزایشی خواهند داشت به گونه ای که میانگین فصلی این فراسنج در دوره های 2016 تا 2039، 2040 تا 2069 و 2070 تا 2099 نسبت به دوره پایه به طور متوسط 8/1، 5/3 و 6 درصد افزایش خواهد یافت. بیشترین میزان افزایش دمای کمینه در بخش های غربی و جنوبی منطقه رخ خواهد داد. همچنین مشخص شد برخلاف سایر ماه های سال، دمای کمینه در ماه ژانویه دارای روندی کاهشی خواهد بود.

    کلیدواژگان: ریزمقیاس نمایی، شبیه سازی، غرب مازندران، مدل رگرسیون، SDSM
  • هستی هاشمی نژاد*، محبوبه سیدبرزانی، کهربا جیرانی، امیر تائبی صفحات 121-131

    شوینده ها از آلاینده های آلی اصلی در فاضلاب های صنعتی و شهری است. الکتروشیمی روش تصفیه پیشرفته است که با ویژگی راندمان بالا در حال توسعه است. هدف این تحقیق بررسی امکان استفاده از فرایند الکتروانعقاد و لخته سازی تکمیلی برای دست یابی به بالاترین کارایی کاهش اکسیژن خواهی شیمیایی مواد شوینده است. بدین منظور با الکترود فلزی آهن، نمونه های مصنوعی از فاضلاب در سطح غلظت 500، 750 و 1000 میلی گرم بر لیتر (با اکسیژن خواهی شیمیایی به ترتیب 217، 268 و 370 میلی گرم اکسیژن بر لیتر) و با pH اولیه در سه سطح 5، 3/7 و 9 مورد آزمایش قرار گرفت. پارامترهای متغیر در حین فرایند انعقاد الکتریکی شامل مدت زمان عبور جریان الکتریسیته در سطح 3 و 5 و 10 دقیقه و چگالی جریان در سطح 4، 10 و 16، 22 میلی آمپر بر سانتی متر مربع بودند. نتایج نشان داد در شرایط بهینه، فرایند انعقاد الکتریکی و لخته سازی تکمیلی قادر است تا اکسیژن خواهی شیمیایی نمونه با غلظت اولیه مواد شوینده mg/L500 را، از mgO2/L 217 به mgO2/L 30/ 81 کاهش دهد. روش الکتروانعقاد می تواند اکسیژن خواهی شیمیایی را به حد پایین تر از حد استاندارد ورود فاضلاب به محیط زیست (mgO2/L 200) کاهش دهد و امکان آبیاری فضای سبز را با توجه به کمبود آب جبران کند.

    کلیدواژگان: مواد شوینده، انعقاد الکتریکی، اکسیژن خواهی شیمیایی، فاضلاب، آلاینده های آلی، لخته سازی تکمیلی
  • نادر سلامتی*، حسین دهقانی سانیج، لیلا بهبهانی صفحات 133-148

    به منظور بررسی تاثیر مقدار آب در آبیاری قطره ای زیرسطحی بر کارایی مصرف آب، عملکرد و اجزای عملکرد و تعیین تیمار مناسب آبیاری در سه رقم خرما، آزمایشی به صورت کرت های یک بار خرد شده در قالب طرح آماری بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار برای سه سال زراعی (1395-1392) در ایستگاه تحقیقات کشاورزی بهبهان اجرا شد. مقدار آب مصرفی در روش آبیاری قطره ای زیرسطحی در سه سطح بر اساس 75، 100 و 125 درصد نیازآبی در کرت های اصلی و سه رقم نخل خرمای کبکاب، خاصی و زاهدی در کرت های فرعی مقایسه شدند. تیمار 75 درصد نیاز آبی با تولید 674/0 کیلوگرم خرما در ازای مصرف یک مترمکعب آب در صفت کارایی مصرف آب نسبت به دو سطح دیگر آبیاری، برتری معنی داری از خود نشان داد. رقم خاصی با 9/83 خوشچه و 9/2292 میوه در خوشه به تنهایی رتبه نخست و عنوان برتر را به خود اختصاص داد. تیمار 125 درصد نیاز آبی با 1/11 درصد رطوبت، برتر بود و تیمارهای 100 و 75 درصد نیاز آبی با 6/9 و 7/8 درصد رطوبت، رده های بعدی را به خود اختصاص دادند. تیمار 125 درصد نیاز آبی و رقم کبکاب با حجمی معادل 1/11 سانتی مترمکعب در رتبه اول جای گرفت. مدیریت بهینه مصرف آب و کم کردن آن تا مقدار 4/10606 مترمکعب در هکتار در تیمار 75 درصد نیاز آبی موجب صرفه جویی در مصرف آب شده است. اگر مبنای مقایسه میزان آب دریافتی در تیمار 100 درصد نیاز آبی درنظر گرفته شود، استفاده از تیمار آبیاری قطره ای زیرسطحی موجب کاهش مصرف آبی معادل 6/2509 و 2/5019 مترمکعب در هکتار به ترتیب در مقایسه با تیمارهای 100 و 125 درصد نیاز آبی شده است.

    کلیدواژگان: عملکرد، کارایی مصرف آب، خرما
  • محسن حبیبیان، سیروس جعفری، محسن شکل آبادی* صفحات 149-164

    کشت نیشکر در سطح وسیعی از اراضی استان خوزستان انجام می شود. اما این نوع کشت نیاز به کاربرد آب فراوان برای آبیاری (30000 مترمکعب در هکتار) در فواصل زمانی کوتاه دارد. این بررسی به منظور تعیین اثر زراعت نیشکر بر روند تغییرات اشکال اکسیدهای آهن در مزارع نیشکر با سوابق مختلف کشت انجام شد. نتایج به دست آمده نشان داد که با افزایش سابقه بهره برداری، مقدار کل اکسیدهای آهن آزاد (Fed) و اکسیدهای متبلور آهن (Fed-Feo) افزایش پیدا کرده است. متوسط مقدار Fed از 6958 میلی گرم در کیلوگرم در مزارع با سابقه بهره برداری متوسط تا 4560 میلی گرم در کیلوگرم در مزارع با سابقه کم بهره برداری به دست آمد. در روندی مشابه، متوسط مقدار اکسیدهای آهن متبلور از 3/5888 در مزارع با سابقه بهره برداری زیاد تا 9/5003 میلی گرم در کیلوگرم درمزارع با سابقه بهره برداری کم کاهش یافت. افزایش در مزارع با سابقه زیاد نشان دهنده اثر زراعت نیشکر بر تحول در خاک است. مقدار اکسیدهای غیرمتبلور آهن (Feo) از 9/443 میلی گرم در کیلوگرم در لایه سطحی خاک تا 8/273 میلی گرم در کیلوگرم در عمیق ترین آن کاهش یافت. افزایش در سطح ناشی از وجود مواد آلی و فعالیت میکروبی بیشتر است. مقدار آهن فعال  در تمام مزارع پس از بهره برداری نسبت به قبل از آن کاهش یافته است. همچنین این نسبت از 055/0 در مزارع با سابقه زیاد تا 064/0 در مزارع با سابقه کم به دست آمد که نشان دهنده روند افزایش اکسیدهای بلورین آهن در مزارع با سابقه بهره برداری زیاد است.

    کلیدواژگان: آهن غیرمتبلور، اکسید آهن متبلور، نیشکر، مدت زمان بهره برداری
  • اشرف السادات میرهاشمی*، محمد شایان نژاد صفحات 165-175

    مهم ترین منبع آلاینده آب های سطحی را می توان فاضلاب های شهری و پساب کارخانه ها دانست. با ورود این آلاینده ها به رود خانه، غلظت اکسیژن محلول آب کاهش می یابد و حیات آبزیان مورد تهدید قرار می گیرد؛ بنابراین یکی از شاخصه های کیفی لازم برای مدیریت منابع آب، غلظت اکسیژن محلول است. اساس مدل توسعه یافته در این پژوهش، معادله انتقال- انتشار در خاک است. عوامل تولید و مصرف اکسیژن در رود خانه مورد مطالعه، به معادله انتقال- انتشار اضافه شد. معادله نهایی به روش عددی تفاضلات محدود و به کمک الگوی ضمنی منفصل شد. پس از منفصل سازی معادله و اعمال شرایط اولیه و مرزی، دستگاه معادلات حاصل با الگوریتم توماس حل شد. کدنویسی ها در نرم افزار MATLAB انجام شد. برای واسنجی و تایید مدل اکسیژن محلول، از داده های رودخانه زاینده رود در محدوده کارخانه های ذوب آهن و فولاد مبارکه استفاده شد. تغییرات زمانی و مکانی اکسیژن محلول، ترسیم شد و با داده های مشاهده ای و نتایج حاصل از مدل های MSP و CSP مقایسه شد. نتایج نشان داد که با حل عددی معادله انتقال- انتشار و اعمال عباراتی برای مصرف و تولید اکسیژن، می توان غلظت اکسیژن محلول را به خوبی پیش بینی کرد . مقایسه نتایج حاصل از پژوهش حاضر با مدل های کیفی MSP ، CSP و داده های مشاهده ای، برتری مدل مذکور را نشان داد.

    کلیدواژگان: اکسیژن محلول، الگوریتم توماس، زاینده رود، معادله انتقال- انتشار، نرم افزار Matlab
  • عطااله کاویان*، اعظم علیپور، کریم سلیمانی، لیلا غلامی صفحات 177-186

    یکی از جدی ترین مشکلات زیست محیطی که امروزه بسیاری از مناطق دنیا با آن روبه رو هستند، باران اسیدی است. این پدیده اثرات مخرب زیست محیطی بسیاری دارد که یکی از مهم ترین آنها آلودگی و تخریب خاک است. باران اسیدی اثر آنی بر خاک داشته و سبب تجزیه و پراکنده شدن ذرات خاک می شود. این اولین گام برای شروع فرسایش خاک است. بنابراین در این پژوهش به بررسی اثر pH های مختلف باران اسیدی به همراه تغییرات شدت بر پاشمان خاک در شرایط آزمایشگاهی و با استفاده از شبیه ساز باران و فنجان پاشمان پرداخته شد. برای انجام آزمایش ها از باران اسیدی با pH های 75/3، 25/4 ، 25/5 و باران معمولی در سه شدت 40، 60 و 80 میلی متر بر ساعت استفاده و درنهایت 36 نمونه برای تجزیه و تحلیل اماری برداشت شد. به منظور انجام تحلیل های آماری از نرم افزارهای 23SPSS  و 2013EXCEL  و آزمون های آنالیز واریانس یک طرفه و دوطرفه در سطح معنی داری 95 درصد استفاده شد. نتایج نشان داد در شدت های 40 و 60 میلی متر بر ساعت، نرخ پاشمان در تمامی تیمارهای pH باران تفاوت معنی داری داشتند و باران اسیدی با pH 75/3 بیشترین مقدار پاشمان را ایجاد کرد. درحالی که این تفاوت در شدت 80 میلی متر بر ساعت علیرغم افزایش عددی مقدار پاشمان در تیمارهای با pH 75/3 و 25/4، تفاوت معنی دار نشد. همچنین نتایج مقایسه میانگین ها نشان داد که با افزایش شدت، مقدار پاشمان خاک نیز افزایش می یابد. درنهایت آزمون تجزیه واریانس دو طرفه نشان داد اعمال همزمان دو فاکتورتغییرات pH و شدت باران اثر متقابلی در پاشمان خاک بر هم نداشتند.

    کلیدواژگان: باران اسیدی، شدت باران، فنجان پاشمان، هدر رفت خاک، شبیه ساز باران
  • مجتبی قندالی، کامران شایسته*، محمد سعدی مسگری صفحات 187-198

    تعیین کیفیت آب در مدیریت منابع آب از اهمیت خاصی برخوردار بوده و پایش و پهنه بندی آن به عنوان یک اصل مهم در برنامه ریزی ها باید مد نظر قرار گیرد. در این تحقیق به منظور بررسی کیفیت منابع آب زیرزمینی (شامل چشمه، چاه و قنات) در حوضه آبخیز سمنان، ابتدا شاخص کیفیت آب برای مصارف شرب و کشاورزی با استفاده از پارامترهای سولفات، کلر و سدیم، منیزیم، اسیدیته، هدایت الکتریکی، نسبت جذب سدیم، کل جامدات محلول مورد اندازه گیری در 55 منبع آب زیرزمینی به دست آمد. وزن پارامترها در محاسبه شاخص کیفیت آب از روش تحلیل سلسله مراتب فازی با تحلیل توسعه ای چانگ به دست آمد. در این پژوهش با توجه به کمبود تعداد منابع مورد سنجش کیفیت آب برای پهنه بندی کل منطقه و وجود اطلاعات هدایت الکتریکی از بیشتر منابع آب زیر زمینی مورد استفاده در این حوضه (354 منبع) و همچنین همبستگی بالا میان شاخص های کیفیت آب با هدایت الکتریکی (ضریب تعیین تعدیل شده 98/0)، شاخص های مذکور با استفاده از رابطه رگرسیون بر اساس هدایت الکتریکی برای سایر منابع آب به دست آمد. برای تحلیل توزیع مکانی و پهنه بندی کیفیت آب از نرم افزار ArcGIS 10.3 و روش درون یابی زمین آمار کریجینگ ساده و معمولی و روش های معین مانند وزن دهی عکس فاصله، تابع پایه شعاعی استفاده شد. ارزیابی نتایج درون یابی مکانی براساس معیارهای میانگین خطای مطلق (MAE)، ریشه دوم میانگین مربعات خطا (RMSE) ، %RMSE و ضریب تعیین (R2) نشان داد که روش کریجینگ معمولی و تابع پایه شعاعی مناسب ترین برآورد را برای منطقه مورد مطالعه دارند.

    کلیدواژگان: شاخص کیفیت آب، درون یابی، زمین آمار، کریجینگ، تحلیل سلسله مراتب فازی
  • نیازعلی ابراهیمی پاک*، اصلان اگدرنژاد صفحات 199-207

    چغندرقند یکی از محصولات مهم زراعی است و عملکرد آن به میزان آب مصرفی وابسته است. به دلیل عدم امکان ارزیابی کلیه گزینه های آبیاری بر عملکرد این محصول، می بایست از مدل های گیاهی استفاده کرد . به همین دلیل مدل های گیاهی WOFOST، CropSyst و AquaCrop به منظور تعیین عملکرد چغندرقند مورد ارزیابی قرار گرفتند. برای ارزیابی مدل ها از داده های ایستگاه تحقیقاتی شهرکرد استفاده شد. تیمارهای آب مصرفی در این پژوهش شامل مقدار آب آبیاری (در پنج سطح؛ E0: 100 درصد، E1: 85 درصد؛ E2: 70 درصد؛ E3: 55 درصد و E4: 30 درصد) بر اساس تبخیر- تعرق گیاه چغندر قند در دوره های مختلف رشد (T1: دوره رشد ابتدایی؛ T2: دوره رشد میانی و T3: دوره رشد انتهایی) بود. نتایج آماره ی RMSE برای عملکرد مدل های AquaCrop، WOFOST و CropSyst به ترتیب برابر با 57/0، 68/0 و 26/0 تن بر هکتار به دست آمد. نتایج آماره NRMSE نیز برای این سه مدل به ترتیب برابر با 11/0، 13/0 و 05/0 تن بر هکتار بود. آماره ی EF نیز نشان داد که مدل CropSyst (91/0) کارایی بهتری نسبت به دو مدلAquaCrop  (62/0) و WOFOST (47/0) در تعیین عملکرد داشت. بر اساس این نتایج، مدل CropSyst ، دقت بیشتری نسبت به دو مدل دیگر دارد.

    کلیدواژگان: مدل آب محور، مدل تابش محور، مدل سازی گیاهی
  • مریم هلیل، نوید قنواتی*، احد نظرپور صفحات 209-221

    غلظت بالای فلزات سنگین در گرد و غبار خیابانی به عنوان یک خطر جدی برای سلامت انسان و محیط زیست به شمار می آید. در این مطالعه برای بررسی سطح آلودگی فلزات سنگین در گرد و غبار خیابانی شهری تعداد 30 عدد نمونه گرد و غبار از پیاده رو خیابان های اصلی آبادان برداشت و غلظت فلزات سنگین به روش طیف سنجی جفت شده پلاسمای القایی (ICP-OES) تعیین شد. سطح آلودگی بر اساس شاخص هایی از جمله، فاکتور غنی شدگی، شاخص آلودگی و شاخص جامع آلودگی نمرو برآورد شد. میانگین غلظت فلزات سنگین سرب، روی، مس، کروم، کادمیوم، نیکل، وانادیوم، آرسنیک و کبالت به ترتیب 13/59، 50/287، 97/112، 03/50، 52/0، 77/56، 83/35، 10/7 و 53/7 میلی گرم بر کیلوگرم بود. بر اساس میانگین فاکتور غنی شدگی نیکل، مس و سرب دارای آلودگی بسیار زیاد و روی دارای آلودگی به شدت زیاد بود. بر اساس میانگین شاخص آلودگی روی و سرب دارای آلودگی زیاد هستند. همچنین بر اساس ارزیابی شاخص جامع آلودگی نمرو 66/96 درصد از نمونه ها دارای درجه آلودگی بالا هستند. الگوی توزیع مکانی غلظت فلزات سنگین نشان داد که در مناطقی با تراکم جمعیت بالا، حجم ترافیک بالا و مراکز خرید شهری، آلودگی شدیدی از نظر فلزات سنگین وجود دارد.

    کلیدواژگان: فلزات سنگین، گرد و غبار خیابانی، فاکتور غنی شدگی، شاخص آلودگی، شاخص جامع آلودگی نمرو
  • امید احمدی*، پریسا علمداری، مسلم ثروتی، تورج خوش زمان، علی شاهبایی کوتنایی صفحات 223-235

    تغییر در پارامترهای اقلیمی در عصر پیش رو شتاب زیادی به خود گرفته است که می تواند بر فعالیت های کشاورزی به صورت مستقیم و غیرمستقیم اثرگذار باشد. دما و بارش از پیچیده ترین مولفه های اقلیمی است. تحلیل طیفی یک روش علمی و کارآمد به منظور شناخت و آشکارسازی رفتارهای پنهان این متغیرهاست. در این پژوهش به منظور بررسی و تحلیل دوره های بازگشت دما و بارش با استفاده از تحلیل طیفی، آمار مولفه های اقلیمی (بارندگی، متوسط، بیشینه و کمینه دما) برای یک دوره 27 ساله (2015-1989) برای مدیریت پایدار اراضی استفاده شد. بدین منظور داده های اقلیمی دما و بارندگی وارد محیط نرم افزار MATLAB، شد و دوره نگار هر یک از مولفه های اقلیمی به تفکیک ترسیم شد. نتایج حاصل از بررسی هر دوره نگار نشان داد که کمینه مطلق دما دارای چرخه های معنادار با دوره های بازگشت 8/3 و 4/2 ساله، بیشینه مطلق دما دارای چرخه معنادار با دوره بازگشت 1/2 ساله و متوسط دما دارای چرخه‎ معنادار با دوره بازگشت 7/2 ساله بود. همچنین بررسی دوره نگار مربوط به بارش موید چرخه معنادار با دوره بازگشت 4/3 ساله بود. نتایج حاصل از بررسی چرخه ها، نشان داد که حالت های خاص اقلیمی در منطقه دارای دوره های بازگشت کوتاه مدت است. با توجه به این موضوع و لزوم حفاظت از محصولات کشاورزی به ویژه محصولات باغی، می بایست با به کارگیری روش های مدیریت منابع آب و خاک از جمله ایجاد تراس و افزایش زبری خاک و همچنین کاشت گونه های گیاهی مناسب با شرایط اقلیمی منطقه، مقاوم به خشکی و با نیاز آبی کم، بهینه ترین شرایط را از نظر کشت محصولات باغی و کشاورزی ایجاد کرد .

    کلیدواژگان: تحلیل چرخه، داده های اقلیمی، دوره های بازگشت، دوره نگار، کشاورزی
  • عبداله جاویدی، علی شعبانی، محمد جواد امیری* صفحات 237-252

    منحنی مشخصه آب خاک بیانگر حالات مختلف رطوبتی خاک است که ویژگی های بخش غیراشباع خاک را به صورت کمی بیان می کند. اندازه گیری مستقیم این منحنی وقت گیر، دشوار و پرهزینه است. بدین برای تلاش های زیادی به منظور برآورد غیرمستقیم منحنی مشخصه آب خاک از سایر ویژگی های خاک انجام گرفته است. یکی از روش های غیرمستقیم برآورد منحنی مشخصه آب خاک استفاده از توابع انتقالی خاک است. هدف از این پژوهش تاثیر کاربرد درصد ذرات خاک در مقایسه با کاربرد خصوصیات هندسی ذرات خاک بر دقت معادلات انتقالی منحنی مشخصه آب خاک و نقطه بحرانی آن است. برای این منظور، 54 نمونه خاک استان اصفهان با هفت کلاس بافتی استفاده شد. مناسب ترین معادله برای برآورد منحنی مشخصه آب خاک، پارامترهای معادلات ون گنوختن و بروکس و کوری و نقطه بحرانی منحنی مشخصه آب خاک بر اساس شاخص های آماری تعیین شد. نتایج نشان داد که معادلات انتقالی به خوبی بر داده های منحنی مشخصه برازش داده شد و برآورد حاصل از آنها، انطباق قابل قبولی با داده های مستقل (صحت سنجی) منحنی مشخصه داشته است. نتایج نشان داد که استفاده از درصد ذرات تشکیل دهنده خاک (شن و رس)، چگالی ظاهری و ماده آلی در برآورد نقطه ای منحنی مشخصه آب خاک، تخمین بهتری در مقایسه با استفاده از خصوصیات هندسی قطر ذرات خاک داشته است. درحالی که در برآورد پارامتریک و نقطه بحرانی منحنی مشخصه آب خاک استفاده از خصوصیات هندسی قطر ذرات خاک نتایج رضایت بخش تری نسبت به کاربرد درصد ذرات خاک داشته است. مقادیرNRMSE  نشان می دهد دقت توابع انتقالی برای مکش های پایین در مقایسه با مکش های بالا بیشتر است.

    کلیدواژگان: منحنی مشخصه آب خاک، نقطه بحرانی، برآورد نقطه ای، برآورد پارامتریک
  • هوشنگ قمرنیا*، فاطمه ساسانی، بهمن یارقلی صفحات 253-265

    شناخت مناطق همگن خاک برای اعمال مدیریت های مکان محور، به خصوص در مناطقی که دستخوش فعالیت های مختلف بشری قرار می گیرد، حائز اهمیت است. این موضوع با استفاده از روش های تحلیل چندمتغیره شامل تحلیل عامل، تحلیل خوشه بندی سلسله مراتبی و تحلیل k متوسط در اراضی کشاورزی تحت آبیاری بلندمدت (بیش از 40 سال) با پساب شهری در منطقه شهر ری در جنوب تهران مورد بررسی قرار گرفت. با استفاده از مدل تحلیل عامل، هشت عامل به عنوان هشت گروه زمین شیمیایی برای توصیف حدود 60 درصد از کل واریانس مربوط به 37 پارامتر فیزیکی و شیمیایی خاک استخراج شد. اهم این گروه ها، شامل عناصر غذایی خاک (OC، OM و N)، عناصر کم مصرف معدنی (Mn و B)، قدرت جذب خاک (Clay، Silt، Sand و CEC)، شوری و فشار اسمزی (EC، OP و TDS) و سدیمی شدن خاک (SAR و Na) هستند. مقادیر حداکثر ضرایب Cophenet و Silhouette، به ترتیب معادل 77/0 و 83/0، انتخاب روش اتصال متوسط را در تحلیل خوشه بندی سلسله مراتبی و تعداد سه خوشه در جمعیت های 19، 18 و 34 واحد نقشه ای را در روش k متوسط دیکته کرد . روش پلیگون تیسن در GIS، برای تفکیک گروه های زمین شیمیایی در قالب واحدهای نقشه ای به کار گرفته شد. این خروجی که در واقع ترکیب مدل های تحلیل چندمتغیره و نمایش بصری آن در GIS تحت واحدهای نقشه ای تفکیک شده از منطقه مورد مطالعه است، می تواند فعالیت های مدیریتی مناسب را برای مناطق تحت هر خوشه ارائه دهد.

    کلیدواژگان: پارامترهای فیزیکی و شیمیایی خاک، تحلیل عامل، خوشه بندی سلسله مراتبی، k متوسط
  • یحیی چوپان*، عباس خاشعی سیوکی صفحات 267-278

    با توجه به محدودیت منابع آب موجود در کشور استفاده از آب های غیرمتعارف امری ضروری به نظر می رسد. از طرفی کاربرد مواد معدنی مانند زئولیت به منظور بهبود رشد گیاهان و کاهش اثرات مضر پساب، ضروری است. پژوهش حاضر به منظور بررسی اثر آبیاری با پساب به همراه زئولیت بر پنبه در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی و به صورت فاکتوریل در تربت حیدریه انجام شد. بدین منظور تیمار آبیاری در دو سطح (I1: آبیاری با آب معمولی و I2: آبیاری با پساب) و تیمار زئولیت در دو سطح (Z0: بدون کاربرد زئولیت و Z1: استفاده از زئولیت پتاسیمی در سطح چهار درصد وزنی) و با سه تکرار درنظر گرفته شد. نتایج نشان دادند نوع آب آبیاری بر شاخص بذر، عملکرد وش، وزن پنبه دانه، تعداد برگ در بوته و درصد کیل اثر معنی داری داشت. مقدار زئولیت بر هیچ کدام از صفات درصد کیل، شاخص بذر، وزن پنبه دانه، تعداد برگ در بوته و عملکرد وش اثر معنی داری نشان نداد. برهم کنش نوع آب آبیاری و مقدار زئولیت نیز فقط برای صفت تعداد بوته اثر معنی داری داشت. نتایج نشان دادند بیشترین درصد کیل، وزن پنبه دانه و تعداد برگ در تیمار آبیاری با پساب بدون کاربرد زئولیت (I2Z0) (به ترتیب 3/64، 23/11 گرم و 3/36 عدد) و کمترین مقدار برای شاخص بذر، عملکرد وش و تعداد برگ در تیمار آبیاری با آب معمولی با کاربرد زئولیت پتاسیمی (I1Z0) به ترتیب 52/0، 78 گرم و 8/24 عدد به دست آمدند.

    کلیدواژگان: آب غیرمتعارف، مواد معدنی، شاخص های عملکرد، پنبه
  • اعظم شریف نژاد*، محمود کاشفی پور، مهدی قمشی صفحات 279-291

    مطالعه پدیده جریان غلیظ به عنوان یکی از مهم ترین پدیده های موثر بر رسوبگذاری در مخازن سدها، امری ضروری به شمار می رود. از آنجا که بیشتر مطالعات انجام شده روی بستر صلب بوده است و به طور مشخص اثر بستر متحرک و تشکیل فرم بستر روی مشخصات جریان غلیظ دیده نشده است. از این رو در این تحقیق، با مطالعه آزمایشگاهی جریان غلیظ در دو شرایط بستر صلب و متحرک به بررسی مشخصه شدت اختلاط و پارامترهای هیدرولیکی موثر بر آن پرداخته شد. نتایج تحقیق نشان داد، تغییرات ضریب شدت اختلاط وابسته به تغییرات زبری بستر و نوع فرم های بستر تشکیل شده است. همچنین، ضریب شدت اختلاط جریان غلیظ با تغییرات تنش برشی بستر نسبت به بستر صلب، ابتدا تا حدود 25 درصد کاهش یافته است و سپس با تشکیل فرم بسترهای بزرگ تر تا حدود 30 درصد افزایش می یابد و مجددا با افزایش قدرت جریان و حذف فرم های بستر کاهش می یابد. همچنین در مقایسه نتایج این تحقیق با نتایج سایر پژوهشگران نشان داده شد، تشکیل فرم های بستر تا 50 درصد سبب افزایش ضریب اختلاط در یک ریچاردسون ثابت می شود.

    کلیدواژگان: جریان غلیظ، شدت اختلاط، عدد ریچاردسون، بستر متحرک، فرم بستر
  • علی همتی فرد*، مهدی نادری، احمد کریمی، جهانگرد محمدی صفحات 293-307

    ارزیابی کیفیت خاک، به ایجاد تعادل بین عملکرد و منابع خاک، بهبود کیفیت خاک و دستیابی به کشاورزی پایدار کمک می کند. برای ارزیابی کمی کیفیت خاک دشت شهرکرد، 106 نمونه خاک مرکب از عمق صفر تا 25 سانتی متر جمع آوری شدند. بعد از تیمار های اولیه خاک، 11 ویژگی فیزیکی و شیمیایی به عنوان کل داده (Total Data Set)، به روش های استاندارد تعیین شدند. تحلیل آماری نشان داد که تجزیه به مولفه های اصلی (Principle Component Analysis, PCA) سودمند است. حداقل داده ها (Minimum Data Set) با استفاده از PCA انتخاب شدند. فرایند تحلیل سلسله مراتبی (Analytical Hierarchy Process) برای تعیین کمی اولویت ها و وزن دهی شاخص ها انجام شد. کیفیت خاک ها با استفاده از شاخص های تجمعی (Integrated Quality Index, IQI) و شاخص نمرو (Nemero Quality Index, NQI) در مجموعه داده ها، تعیین شدند. نتایج نشان دادند که ترتیب کیفیت خاک در کاربری ها عبارتست از: مراتع < کشت دیم > کشت آبی. ضریب همبستگیIQI ، با کل داده ها و حداقل داده ها 97/0 و این مقدار برای NQI برابر 98/0 بود. همبستگی بین نقشه های کیفیت خاک تجمعی و نمرو برای کل داده ها 87/0 و برای حداقل داده ها 91/0 بود. طبقه بندی نقشه کیفیت خاک IQI-TDS نشان داد 5/12 و 5/15 درصد اراضی به ترتیب در شرایط بسیار بالا و بسیار پایین کیفیت قرار دارند.

    کلیدواژگان: شاخص کیفیت تجمعی، شاخص کیفیت نمرو، کل داده ها، حداقل داده ها، دشت شهرکرد
  • مسعود علی صوفی، علی شهریاری*، ابراهیم شیرمحمدی، بهمن فاضلی نسب صفحات 309-320

    مطالعات زیادی روی خصوصیات مختلف گردوغبار انجام شده است، یکی از مهم ترین خصوصیات گردوغبار توان حمل و جابه جایی وسیع میکروارگانیسم های مختلف از نقاط برداشت است. هدف از این تحقیق بررسی جمعیت باکتریایی و قارچی موجود در گردوغبار و شناسایی گونه های غالب آنها در یک رخداد طوفان شدید در مناطق شمالی استان سیستان و بلوچستان است. گردوغبار در طول طوفان‎ گردوغباری طی روزهای 9-6 شهریورماه سال 1394 از پنج شهرستان شمالی استان سیستان و بلوچستان توسط نمونه گیر سیفونی جمع آوری شد و پس از تهیه سری رقت و کشت درون پتری دیش جمعیت میکروبی تعیین و گونه های غالب باکتریایی و قارچی شناسایی شدند. نتایج نشان داد که جمعیت باکتری های هوازی و بی هوازی در گردوغبار شهرستان هیرمند بیشترین (به ترتیب CFU/g 1875000 و CFU/g 156667) است. بیشترین جمعیت قارچ های هوازی درشهرستان زابل (CFU/g 833) و بیشترین جمعیت قارچ‎های بی هوازی در شهرستان زهک (CFU/g 2167) مشاهده شد. فراوان ترین نوع باکتری در این تحقیق Bacillus sp و سپس Streptomyces pactum بودند. فراوان ترین نوع قارچ در این تحقیق Penicillium sp بود و دومین گونه قارچی غالب از نوع Aspergillus بود. نتایج حاکی از جمعیت بالا و متنوعی از انواع گونه های میکروبی و به ویژه قارچ های بیماری زا در گردوغبار منطقه بود.

    کلیدواژگان: میکروبیولوژی گردوغبار، Bacillus sp، Penicillium sp، باد های 120 روزه، دشت سیستان
  • رقیه واحدی، میرحسن رسولی صدقیانی، محسن برین* صفحات 321-336

    پیرولیز ضایعات هرس درختان با تبدیل شدن به بیوچار همراه با تلقیح میکروبی از راهکارهای بهبود خصوصیات بیولوژیک در خاک های آهکی است. به منظور بررسی تاثیر بیوچار بر برخی از خصوصیات بیولوژیکی خاک در حضور میکروارگانیسم ها آزمایشی به صورت فاکتوریل با طرح کاملا تصادفی تحت شرایط گلخانه در رایزوباکس اجرا شد. فاکتورها شامل مواد آلی (بیوچار ضایعات هرس و شاهد)، تلقیح میکروبی (قارچ میکوریز آربوسکولار و باکتری PGPR) و خاک (خاک ریزوسفر و غیرریزوسفر) بودند. پس از پایان دوره رشد گیاه گندم، تنفس میکروبی (BR)، تنفس برانگیخته با سوبسترا (SIR)، کربن زیست توده میکروبی (MBC)، فسفر زیست توده میکروبی ((MBP، آنزیم های فسفاتاز اسیدی (ACP) و قلیایی (ALP) در خاک های ریزوسفری و غیرریزوسفری تعیین شد. نتایج نشان داد که کاربرد بیوچار و تلقیح میکروبی باعث افزایش BR، SIR، MBC، MBP، ALP و کاهشACP  نسبت به تیمار شاهد شد. به طوری که بیشترین افزایش مقدار BR، SIR و MBC مربوط به تیمار تلقیح میکوریزی بیوچار بود. افزایش 67/2 برابری فعالیت  ACPنسبت به تیمار شاهد در تیمار بیوچار تلقیح باکتریایی مشاهده شد. همچنین بیوچار ضایعات هرس مقدار MBC،  MBPوALP را به ترتیب 65/45، 22/56 و62/35 درصد در خاک ریزوسفر نسبت به غیرریزوسفر افزایش داد. تلقیح میکروبی منجر به افزایش 31/1 و 41/1 برابری MBP و ACP در خاک ریزوسفری در مقایسه با خاک غیر ریزوسفر شد. تلقیح باکتریایی در خاک ریزوسفری 31/28 درصد فعالیت آنزیم ACP در مقایسه با خاک غیرریزوسفر افزایش داد. چنین استنباط می شود که کاربرد بیوچار در شرایط تلقیح میکروبی منجر به بهبود خواص بیولوژیکی خاک می شود.

    کلیدواژگان: پیرولیز، فعالیت میکروبی، رایزوباکس
  • حامد نوذری*، سعید آزادی، وحید رضاوردی نژاد صفحات 337-350

    با توجه به افزایش جمعیت، افزایش تولید گیاهان زراعی یکی از نیازهای ضروری جامعه است. از آنجایی که شوری آب و خاک تاثیر زیادی در کاهش عملکرد محصولات کشاورزی دارد، لذا با اعمال روش های مناسب آبیاری می توان میزان کاهش محصول را تا حدود زیادی برطرف کرد. در تحقیق حاضر، با بسط مدل کامپیوتری VENSIM که مبتنی بر روش تحلیل پویایی سیستم است، علاوه بر شبیه سازی اثر توام تنش آبی و شوری بر عملکرد محصول چغندرقند، رطوبت و شوری خاک در ناحیه ریشه نیز شبیه سازی شد. همچنین، به منظور واسنجی و اعتباریابی نتایج مدل از داده های جمع آوری شده مربوط به 9 تیمار از اراضی تحقیقاتی شبکه آبیاری سمت راست آبشار واقع در حوضه هیدرولوژیک رودخانه زاینده رود استفاده شد. پس از تجزیه و تحلیل آماری و محاسبه RMSE و خطای استاندارد، میزان برازش میان مقادیر اندازه گیری و شبیه سازی شده عملکرد محصول، رطوبت و شوری خاک در ناحیه ریشه محاسبه شد. میانگین این شاخص ها برای تمامی تیمارها به ترتیب 98/2776 کیلوگرم بر هکتار و 07/0 برای عملکرد محصول، 026/0 و 09/0 برای رطوبت خاک و نهایتا 54/0 دسی زیمنس بر متر و 08/0 برای  شوری خاک در ناحیه ریشه برآورد شد که دقت خوبی را نسبت به شرایط واقعی نشان می دهد. نتایج نشان داد که مدل حاضر می تواند با واسنجی دقیق و کامل، در تخمین عملکرد محصول از دقت خوبی برخوردار باشد.

    کلیدواژگان: اعتباریابی، شبکه آبیاری، مدل سازی، VENSIM
  • ابراهیم شریفی گرمدره، مهدی وفاخواه*، سیدسعید اسلامیان صفحات 351-366

    تخمین دبی سیلاب با دوره بازگشت مختلف، یکی از مهم ترین عوامل لازم برای طراحی و اجرای سازه های آبی است. از طرفی بسیاری از رودخانه های موجود در حوضه های آبخیز ایران فاقد آمار و اطلاعات آب سنجی کامل و دقیق هستند. در چنین مواردی یکی از راه حل های مناسب برای برآورد دبی های سیلابی با دوره بازگشت مختلف، انجام تحلیل منطقه ای سیلاب است. در پژوهش حاضر 55 ایستگاه آب سنجی مورد استفاده قرار گرفتند. برای این منظور ابتدا دبی های حداکثر لحظه ای ایستگاه های منتخب در دوره بازگشت های مختلف با استفاده از نرم افزار Easy Fit برآورد شد. سپس متغیرهای موثر بر دبی های سیلابی جمع آوری و متغیرهای ورودی مدل با استفاده از آزمون گاما و به کمک نرم افزار WinGamma تعیین شدند. درنهایت مدل سازی داده ها با استفاده از ماشین بردار پشتیبان، شبکه عصبی مصنوعی و رگرسیون چند متغیره غیرخطی انجام پذیرفت. ارزیابی کمی و کیفی نتایج با استفاده از آماره های گوناگون از جمله آماره ناش- ساتکلیف نشان داد که روش مدل سازی ماشین بردار پشتیبان، از بیشترین دقت نسبت به دو روش مدل سازی دیگر به منظور پیش بینی دبی های حداکثر لحظه ای در حوضه آبخیز دریاچه نمک برخوردار است.

    کلیدواژگان: ایستگاه آب سنجی، دوره بازگشت، آزمون گاما، ماشین بردار پشتیبان، حوضه آبخیز دریاچه نمک
  • فاطمه سروش*، بهروز مصطفی زاده فرد، سید فرهاد موسوی، فریبرز عباسی صفحات 367-377

    نفوذ، مهم ترین ویژگی در طراحی و مدیریت هر سامانه آبیاری سطحی است. از آنجایی که هیدرولیک جریان در جویچه های مارپیچی در مقایسه با جویچه های استاندارد متفاوت است، باید دقت روش های تخمین پارامترهای نفوذ برای طراحی و مدیریت بهینه آبیاری جویچه ای گردشی ارزیابی شود. این پژوهش با هدف مقایسه دقت روش های دو نقطه ای الیوت و واکر و دو زمانی در تخمین پارامترهای معادله نفوذ آبیاری جویچه ای گردشی با استفاده از چهار سری داده مزرعه ای انجام شد. دقت توابع نفوذ برآورد شده با انجام شبیه سازی غیرماندگار جریان با استفاده از مدل کم- تغییر/ کم جریان اعتبارسنجی شد. نتایج نشان داد که منحنی های پیشروی پیش بینی شده به روش الیوت و واکر (با میانگین RMSE، 68/0 دقیقه) قابل مقایسه با روش دو زمانی (با میانگین RMSE، 66/0 دقیقه) بود. ضریب راندمان نش ساتکلیف هیدروگراف خروجی شبیه سازی شده با روش های دو زمانی و دو نقطه ای به ترتیب 89/0 و 50/0 بود که نشانگر قدرت پیش بینی بهتر روش دو زمانی است. علاوه بر این روش دو زمانی، کل حجم نفوذ را با خطای نسبی (5/1- درصد) کمتر از روش دو نقطه ای (2/47- درصد) پیش بینی می کند. بنابراین استفاده از داده های پس از پیشروی (مانند روش دو زمانی) برای برآورد پارامترهای تابع نفوذ، شبیه سازی جریان در جویچه های گردشی را بهبود می بخشد.

    کلیدواژگان: آبیاری سطحی، ارزیابی، شبیه سازی عددی، بیلان حجم پس- آبیاری
  • وحید سروی*، حمید رضا متین فر صفحات 379-389

    افزایش سریع جمعیت کشور، نیاز به تولید بیشتر مواد غذایی را می طلبد، یکی از روش ها برای نیل به این مهم افزایش تولید در واحد سطح است. در کشاورزی مدرن امروزه، تهیه نقشه حاصلخیزی خاک برای برنامه ریزی بهتر به منظور استفاده از کودهای شیمیایی و بهره برداری از خاک ضروری است. هدف از این تحقیق ارزیابی حاصلخیزی خاک بر اساس ویژگی های شیمیایی در دشت مغان با 191 نقطه مطالعاتی است. بدین منظور در محیط نرم افزار ArcGIS درون یابی با مدل کریجینگ بین نقاط صورت گرفت و پس از تهیه نقشه اولیه پارامترها شامل نیتروژن، فسفر، پتاسیم، کربن آلی، منگنز، روی، آهن و شوری خاک تهیه و طبقه بندی شد. سپس از تکنیک سلسله مراتبی (AHP) برای وزن دهی پارامترها استفاده شد و با استفاده از ترکیب نقشه عناصر به عنوان لایه ها نقشه حاصلخیزی منطقه تهیه شد. بر اساس نتایج نقشه حاصلخیزی مشخص شد که 7/23 درصد اراضی زراعی دارای وضعیت حاصلخیزی ضعیف، 3/28 درصد اراضی دارای وضعیت حاصلخیزی متوسط، 4/25 درصد اراضی وضعیت حاصلخیزی خوب و 6/22 اراضی وضعیت حاصلخیزی خیلی خوب هستند.

    کلیدواژگان: حاصلخیزی، سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS)، سلسله مراتبی
  • سکینه عبدی*، علیرضا پیرزاد صفحات 391-403

    یکی از مهم ترین عوامل محدود کننده عملکرد گیاهان در مناطق خشک و نیمه خشک، کمبود آب است. به منظور بررسی تاثیر همزیستی گونه های قارچ میکوریزا بر رشد و عملکرد دانه گیاه اسپرس در شرایط کم آبی، آزمایشی گلدانی به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی، با دو فاکتور و سه تکرار در سال 1393 انجام شد. تیمارهای آزمایش شامل پنج گونه قارچ میکوریزا (Faneliformis mosseae، Rhizophagus intraradices، Claroideoglomus claroideum، Funneliformis caledonius، Glomus versiforme و شاهد) و دو سطح آبیاری [آبیاری مطلوب (80 درصد ظرفیت زراعی) و کم آبیاری (50 درصد ظرفیت زراعی)] بودند. بیشترین عملکردهای دانه از گیاهان همزیست با گونه های Rh. intraradices (187/9 گرم در بوته) و F. mosseae (867/8 گرم در بوته) در حالت اعمال تنش کم آبی به دست آمد. با وجود کاهش معنی دار عملکرد دانه در حالت بدون استفاده از میکوریزا و در تنش کم آبی، روابط میکوریزایی عملکرد دانه را نسبت به آبیاری مطلوب افزایش دادند. همچنین بیشترین درصد پروتئین دانه در همزیستی با گونه G. versiforme و برای فسفر دانه در همزیستی با گونه F. mosseae در شرایط تنش حاصل شد. به طورکلی، رابطه میکوریزایی با کاستن از حجم ریشه و تحریک رشد طولی آن، عملکرد و کیفیت دانه را در شرایط کم آبی بهبود بخشید. در این راستا گونه G. versiforme بیشترین تاثیر مثبت را نشان داد.

    کلیدواژگان: اسپرس، اندازه ریشه، پروتئین دانه، تنش کم آبی، قارچ میکوریزا
  • حسین آذرپیوند*، علی رضا عمادی، محمد صدقی اصل صفحات 405-418

    سرریزهای کنگره ای، سازه های اقتصادی برای بالا بردن بازده خروجی سرریز در یک عرض محدود هستند که در پلان به شکل ذوزنقه، مثلث و غیره دیده می شوند. این سرریزها در یک بار هیدرولیکی و عرض ثابت در مقایسه با انواع دیگر سرریزها دبی بیشتری را از خود عبور می دهند. در این تحقیق، سرریزهای چندوجهی که در پلان ذوزنقه ای شکل هستند، بررسی شدند. آزمایش ها روی 27 مدل آزمایشگاهی و با 9 دبی مختلف و در مجموع با 243 آزمایش انجام گرفتند. نتایج آزمایش های این پژوهش نشان داد که در مورد کلیه سرریزهای چندوجهی مرکب ذوزنقه ای شکل نسبت پارامتر، ضریب دبی Ht/p  به  (Ht بار هیدرولیکی کل وP: ارتفاع سرریز) ابتدا افزایش یافته و پس از رسیدن به یک مقدار حداکثر، شروع به کاهش می کند. طبق رابطه کلی ارائه شده بیشترین تاثیرات بر ضریب دبی ناشی از تعداد سیکل و نسبت  است. ایجاد کنگره جدید در بال سرریز باعث افزایش طول موثر شده و مقدار دبی جریان عبوری افزایش یافته است که در نتیجه، ضریب دبی جریان در یک مقدار مشخص افزایش می یابد. همچنین، دبی عبوری در سرریزهای چندوجهی ذوزنقه ای شکل با پلان مرکب نیم دایره ای بهتر از مربعی و سرریز مرکب مربعی بهتر از سرریزهای ذوزنقه ای ساده است.

    کلیدواژگان: سرریز چندوجهی، طول موثر، ضریب دبی، بار هیدرولیکی، سرریز کنگره ای مرکب
|
  • R. Soltani*, M. R. Mosaddeghi, M. Ayuni, Sh. Ayoubi, M. Shirvani Pages 1-15

    Long-term use of treated wastewaters for irrigation adds compounds and/or ions to soils which might alter the soil physical, hydraulic and mechanical properties. Soil mechanical properties are closely linked with the plant growth. This study was conducted to investigate the effect of short-, mid- and long-term applications of the treated wastewater of Mobarake Steel Company in Isfahan on the soil penetration resistance and shear strength in the company green space. Soil penetration resistance and shear strength were measured using a pocket penetrometer and in situ shear box, respectively. The results showed that soil penetration resistance (i.e. soil hardness) at both dry and wet conditions significantly was increased upon short-, mid- and long-term applications of wastewater; 19 years of the application of wastewater resulted in the highest soil penetration resistance at wet condition, but the well water did not significantly affect it. Surface crust in the non-irrigated locations increased the soil penetration resistance, but the irrigated sealed soils were not significantly different from the virgin soil in terms of dry and wet penetration resistances. For the soil shear strength parameters, wastewater, well water and surface crust did not significantly affect soil cohesion (c), they but significantly affected the angle of internal friction (φ). Overall, soil shear strength parameters were not greatly affected by the irrigation water treatments because of the dominant effect of the soil fractions (texture and gravel content) and the microstructure.

    Keywords: Wastewater, Penetration resistance, Shear strength, Pocket penetrometer, In situ shear box
  • M. A. Amini*, G. Torkan, S. S. Eslamian, M. J. Zareian, A. A. Besalatpour Pages 17-30

    In the present study, we used 27 precipitation average monthly data from synoptic, climatologic, rain-guage and evaporative stations located in Zayandeh-Rud river basin for the period of 1970-2014. Before interpolating, the missing data in the time series of each station was reconstructed by the normal ratio method. Also, for the data quality control, the Dickey-Fuller and Shapiro-Wilk tests were used to check the data stationarity and normality. Then, these data were interpolated by six interpolation methods including   Inverse Distance Weighting, Natural Neighbor, Tension Spline, Regularized Spline, Ordinary Kriging and Universal Kriging; then each method was evaluated using the cross-validation technique with MAE, MBE and RMSE indices. The results showed that among the spatial interpolation methods, Natural Neighbor method with MAE of 0.24 had the best performance for interpolating precipitation among all of the methods. Also, among Ordinary Kriging, Universal Kriging, Spline and Inverse Distance Weighting methods, respectively, Exponential Kriging with MAE 0.54, Quadratic Drift Kriging with MAE of 0.5, Tension Spline with the MAE of 0.54 and Inverse Distance Weighting with the power of 4 with MAE of 0.57 had the least error compared to other IDW methods.

    Keywords: Dickey-Fuller test, Shapiro–Wilk test, Monthly precipitation, Zayandeh-Rud River Basin, Spatial Interpolation methods
  • S. Rahmati, A. R. Vaezi*, H. Bayat Pages 31-42

    Saturated hydraulic conductivity (Ks) is one of the most important soil physical characteristics that plays a major role in the soil hydrological behaviour. It is mainly affected by the soil structure characteristics. Aggregate size distribution is a measure of soil structure formation that can affect Ks. In this study, variations of Ks were investigated in various aggregate size distributions in an agricultural soil sample. Toward this aim, eight different aggregate size distributions with the same mean weight diameter (MWD= 4.9 mm) were provided using different percentages of aggregate fractions consisting of (< 2, 2-4, 4-8 and 8-11mm). The Ks values along with other physicochemical properties were determined in different aggregate size distributions. Based on the results, significant differences were found among the aggregate size distributions in Ks, particle size distribution, porosity, aggregate stability, electrical conductivity (EC), organic matter and calcium carbonate. The aggregate size distributions with a higher percentage of coarse aggregates (4-8 and 8-11 mm) also showed higher Ks as well as clay percentage. A positive correlation was also observed between Ks and clay, aggregate stability and EC, whereas sand showed a negative correlation with Ks. No significant correlations were found between Ks and silt, porosity and organic matter. Further, multiple linear regression analysis showed that clay and aggregate stability were the two soil properties controlling Ks in the aggregate size distributions (R2=0.80, p<0.01). Aggregate stability was recognized as the most important indicator for evaluating the Ks variations in various aggregate size distributions.

    Keywords: Aggregate size, Aggregate stability, Macropores, Soil structure, Organic matter
  • S. Jamali*, F. Sajadi Pages 43-55

    Due to the limited freshwater, farmers have to use exotic waters such as seawater. One of the management methods is the conjunction use of fresh and seawater. The goal of this study was to investigate the effect of conjunctive irrigation with seawater and fresh water on the yield and yield components of Dill (Anethum graveolens L.) in greenhouse conditions. The research was done based on a completely randomized design including 3 replications as pot planting in Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources during 2016. In this study, there were five irrigation regimes (Irrigation with one-third of the sea water with tsp water, Irrigation with half seawater and then one more half with fresh water, Alternate irrigation with seawater and tap water, and Conjunction irrigation). The results inducted that the effect of different irrigation regimes on Umbrellas per plant, umbels per umbrellas and thousand kernel weights was highly significant (P<0.01), but the number of leaves per plant, branches number, the number of seeds per plant, and the seed number in umbrellas were significant at 5 percent level (P<0.05). In this study, all parameters were decreased significantly with the increase at all levels of water salinity. The results showed that one-third seawater and tap water irrigation regime, as compared to other regimes after control regimes, had the highest Umbrellas per plant, umbels per umbrellas, the number of leaves per plant, branches number, the number of seeds per plant, and the seed number in umbrellas. One-third, half alternate, alternate and the mixture of sea water and tap water resulted in the decrease of thousand kernel weights, reaching ti 13.6, 19.0, 30.1 and 65.1 percent, respectively.

    Keywords: Dill, Exotic water, Management of sea water, Umbrellas per plant, Thousand kernel weights
  • A. Darzi Naftchali, S. Rafierad, M. Khoshravesh*, A. Asgari, M. R. Babaei, H. Zabardast Rostami Pages 57-66

    Water is a vital source for both human and biological living. Today, water management and conservation, not only both in developing countries but also in and the developed countries ones, has is of great importance. In the traditional economy, water is not considered as a productive factor in the national accounts; however, but in reality, water is the primary factor in many direct and indirect goods and services. To evaluate the effect of growth in the added value of agriculture, industry and electricity sectors on the added value of water sector in the Mazandaran province, coefficients of ARDL model were estimated using the Micro fit software. The extended Dickey-Fuller unit root test was used for the statistical test of variables. The static test of variables showed that all variables were significant at the 95% confidence level and were also consistent with the theory. A 1% increase (decrease) in the added value of industry and electricity resulted in the increase of 0.54 % and 0.39 %, respectively, increase (decrease) in the added value of the water sector, respectively. Also, 1% increase (decrease) in the added value of the agricultural sector caused in a 0.54% increase (decrease) in the added value of the water sector. Industry and electricity sectors affected the added value of water sector more than agriculture. In the long-term, the growth of the added value of the industry sector had the greatest impact on the growth of the added value of water sector. Based on the results, controlling water use in agriculture, industry and electricity sectors increases increased the effects of the added value of these sectors on the added value of the water sector.

    Keywords: Economy, Production, Merchandise, ARDL model
  • M. Zeraatpisheh, Sh. Ayoubi*, H. Khademi, A. Jafari Pages 67-86

    Landscapes are considered as a series of different land units with a size, shape and location arrangement that are permanently under the influence of natural events and human activities. Understanding the dynamics and heterogeneity of landscapes and environmental changes is of great importance. In order to quantitatively analyze and interpret the factors affecting the changes in the environment and terrain diversity, diversity indices were used to analyze the ecosystem. In this study, the relationships between soils evolution and geomorphic surfaces were investigated by applying pedodiversity indices in a part of a semi-arid region of Chaharmahal-Va-Bakhtiyari Province. In the studied area, three orders were recognized: Mollisols, Inceptisols, and Entisols. The results showed that soil evolution in the studied area was mostly influenced by topography, parent material and the underground water level; that is, in the higher lands, the lowest evolution was observed while in the plain ones, the soil of the higher evolution observed. In addition, the effect of geomorphic surfaces were obvious. Pedodiversity indices increased under the decrease of the hierarchy levels. In addition, the obtained equations revealed the nonlinear relationships in the area of geomorphic surfaces. The positive and nonlinear relationship between pedodiversity indices confirmed the nonlinear dynamic system in the studied soils.

    Keywords: Pedodiversity indices, Geomorphology map, Topography, Landscape
  • F. Oveisi, A. Fattahi Ardakani*, M. Fehresti Sani Pages 87-99

    Despite the recent droughts in Isfahan province, climatic changes and the rising trend of population growth, as well as development of industrial and agricultural activities, are exposed to the water crisis. Thus, in order to tackle this problem, the essential strategies should including exploring virtual water and water foot print for strategic crops in agricultural sector should be taken into consideration for the management of water supplies at risk. This study was aimed to examine virtual water and ecologic fingerprint of water for the wheat crop in Isfahan Province from the farming year 2006-7 through 2014-15. For this purpose, the quantity of virtual water was extracted using net irrigation demand by NETWAT software and the rate of irrigation efficiency was computed to be 48%. The results indicated that only in 2007, Isfahan province was an exporter of virtual water for the wheat crop, so this province exported about 0.15 billion cubic meters of virtual water to other provinces by wheat exportation, but Isfahan province was the only virtual water in the years (2008-15) and this was due to the annual population rise and the existing drought in this zone. During this period, the rate of the mean annual rate of ecological footprint of water was 5.87 billion cubic meters and Isfahan Province stored this volume of water from the given internal supplies annually, with the mean rate of 0.65 billion cubic meters of virtual water importation at that year.

    Keywords: Crop Water Productivity, Consumption intensity index, Dependence index, Self-sufficiency index, Virtual water trade
  • H. Asakereh, A. Shahbaee Kotenaee*, M. Foroumadi Pages 101-119

    In the vast majority parts of the Earth, a prospect now visible is the mostly synthetic thinking and fabrication by the human hand. Collision and impact of humans on the natural environment in the short and long-term courses for obvious geographical features have changed a variety of spaces. One of the consequences of human impact on the natural environment during the current period is the phenomenon of climate change. One of the climatic parameters that plays an important role in agriculture, energy, urban, tourism and road transport is the minimum temperature. In this study, an attempt was made using the minimum temperature data from 5 meteorological stations in the West Mazandaran province, as well as HADCM3 model data, to show how to change this parameter in the future periods based on simulation by the SDSM model. Accordingly, after selection of the suitable climate variables and model calibration, the accuracy of the created model in the base period was evaluated; after ensuring the sufficient accuracy of the model according to A2 and B2 scenario, data minimum temperature in 2100 was simulated. Based on the simulation results showed that the values of minimum temperature in the region over the coming years would increase. This parameter was such that the average seasonal periods 2016 to 2039, 2040 to 2069 and 2070 to 2099, as compared to the baseline period would increase, on average, by 1.8, 3.5 and 6 percent. The largest increases in the minimum temperature in the western and southern parts of the region could occur. It was also found that unlike other months of the year, the minimum temperature in January would be a decreasing trend.

    Keywords: Downscaling, Simulation, West Mazandaran, Regression model, SDSM
  • H. Hasheminejada*, M. Sayedbarzin, K. Jeirany, A. Taebi Pages 121-131

    Detergents are the main organic pollutants in the industrial and domestic wastewater. Electro-chemistry methods are advanced purification methods developed with high efficiency features. The goal of this study was to investigate the possibility of using electrocoagulation and the complementary flocculation process to achieve the highest removal efficiency of the detergent COD. So, with iron electrode, synthetic samples at the concentrations of 500, 750 and 1000 mg/l (with COD of 217, 268 and 370 mg/l, respectively) and with the initial pH levels of 5, 7.3 and 9 were tested. Variable parameters during the electrocoagulation process included the current duration at 3, 5 and 10 minutes, and the current density was at 4, 10, 16 and 22 mA/cm2. The primary results showed that in the optimum conditions, the coagulation process and complementary flocculation could reduce the sample’s COD with an initial concentration of detergent (500 mg/l) from 217 mgO2/l to 81.30 mgO2/l. The electrocoagulation method could reduce the chemical oxygen demand to below the standard limit of environmental discharge (200 mgO2/l) and compensate for the possibility of the irrigation of green spaces due to water shortages.

    Keywords: Detergent, Electrical coagulation, Chemical oxygen demand, Sewage, Organic pollutants, Complementary flocculation
  • N. Salamati*, H. Dehghanisanij, L. Behbahani Pages 133-148

    In order to investigate the effect of water quantity in subsurface drip irrigation on water use efficiency of palm yield and yield components, and determining suitable irrigation treatments for three different date cultivars, a split plot experiment design in a randomized complete block design with three replications were applied for three cropping years (2013-2016), at Behbahan Agricultural Research Station. The applied irrigation water in three levels based on 75, 100 and 125 percent of water requirement in the main plots and three cultivars of Kabkab, Khasi and Zahidi dates were compared in sub plots. The irrigation level of 75% with 0.646 kg of dates per 1 cubic meter of water in terms of water use efficiency as compared to the other two levels of irrigation showed a significant superiority. The Khasi cultivar with 83.9 pips and 29.2929 fruits in the cluster ranked first. The irrigation level of 125% with 11.1% were higher in fruit moisture, and 100% and 75% irrigation levels with 9.6% and 7.8% moisture content were the next. The irrigation level of 125% for Kabkab cultivar with a volume of 11.1 cubic centimeters were ranked first. Optimizing water use and reducing it to 10606 cubic meters per hectare in irrigation level of 75% water treatment will save water consumption. If the basis for comparing the amount of water used in 100% water treatment is considered, then the use of subtropical drip irrigation reduces water consumption by 2509.6 and 5019.2 cubic meters per hectare, respectively, compared to 100 and 125% water requirements.

    Keywords: Yield, Water use efficiency, Palm
  • M. Habibian, S. Jafari, M. Sheklabadi* Pages 149-164

    Sugarcane is cultivated in the wide area in Khuzestan province. In these areas, irrigated sugarcane cultivation consumes more than 30,000 cubic meters per hectare annually. This research was carried out to determine the effect of sugarcane cultivation on the soil development process and forms of iron oxides. Different sugarcane fields with different utilization times were selected and soil physico-chemical properties and different Fe forms were measured. The results showed that with enhancing the utilization time, the total amount of total iron oxides (Fed) and crystalline iron oxides (Fed-Feo) was increased. The average value of the Fed from 6958 mg/kg in the fields with a medium utilization history was decreased to 4560 mg/kg in fields with a short utilization history. Similarly, the average amount of crystalline iron oxide from 5888.3 mg/kg in the fields with a long utilization history was decreased to 5003.9 mg/kg in the fields with a short utilization hostory. This increase reflected the effect of sugarcane cultivation on the soil development process in the cultivated fields. The amount of non-crystalline iron oxides (Feo) was decreased from 443.9 mg/kg from the soil surface to 273.8 mg/kg to the subsurface. This increase was related to the more organic matter and the microbial activity in the surface soil. The amount of active iron (Feo/Fed) was dropped in all fields after the cultivation. Also, this ratio was dropped from 0.055 in the fields with a long cultivation history to 0.064 in the fields with a short utilized field. The results, therefore, showed that the increase of crystalline iron oxides was due to sugarcane and its heavy irrigation.

    Keywords: Crystalline Iron Oxide, Non-crystaline Iron, Utilization History, Sugarcane Plantation
  • A. Mirhashemi*, M. Shayannejad Pages 165-175

    Urban and industrial wastewaters are considered as the most contaminant of surface water. Entrance   of these pollutants to the river reduces the concentration of dissolved oxygen and aquatic life will be threatened. So, one of the main qualitative characteristics of water resources management is the concentration of dissolved oxygen. The base of the   developed model in this investigation is the convection- diffusion equation in soil. Terms of production and decay of dissolved oxygen were added to this equation. The final equation was discretized using the finite difference method with the implicit scheme. With applying the initial and boundary conditions, the equation set was solved by the Thomas algorithm. The calculations were done by programming in the MATLAB software. For the calibration and validation of the model, data obtained from two reaches of Zayanderoud River, including steel melt and Mobarakeh Steel factories, were used. The temporal and spatial variations of the dissolved oxygen were plotted and compared with the real data and the results of the MSP and CSP models. The results showed that the concentration of the dissolved oxygen could be well predicted through solving convection-diffusion equation with introducing two terms for the decay and production of oxygen. The comparison between the results of the model and two other models showed that the model led to better results in comparison to the MSP and CSP models.

    Keywords: Dissolved oxygen, Thomas algorithm, Zayandehrud, Advection- Dispersion Equation, MATLAB software
  • A. Kavian *, A. Alipour, K. Soleimani, L. Gholami Pages 177-186

    Nowadays, acid rain serves as one of the most serious environmental problems has affected many regions in the world. This phenomenon is characterized by many environmental impacts, such as soil contamination and degradation. Acid rain immediately affects soil, causing soil particles to breakdown and be dispersed; this is the first step to initiate the soil erosion. Therefore, in this study, the effect of different pH levels of acid rain (at different levels) on the soil splash was investigated under laboratory conditions using a rain simulator and a cup splash. In the experiments, acid rains, with the pH values of 3.75, 4.25, 5.25 and normal rains at three intensities of 40, 60 and 80 mmh-1, were studied; finally, a number of 36 samples were taken for statistical analyses. SPSS 23 and EXCEL 2013 software and one way and two-way ANOVA were used for the statistical analysis at a confidence level of 95%. The results showed that at the intensities of 40 and 60 mmh-1, the splash rate was significantly different in all pH treatments, and the acid rain with pH of 3.75 showed the highest splash rate. However, no significant difference was found at the rain intensity of 80 mmh-1, despite the higher splash rate at the pH of 4.25 and 5.25 treatments. Also, the results of the comparison of the means showed that the soil splash rate was also increased with enhancing rain intensity. Finally, the two-way ANOVA test showed that the simultaneous interaction effects of the two factors of pH and rain intensity on soil splash was not significant.

    Keywords: Acid rain, Rain intensity, Splash cup, Soil loss, Rain simulator
  • M. Ghandali, K. Shayesteh*, M. Sadi Mesgari Pages 187-198

    Determination of water quality is an essential issue in water resources management and its monitoring and zoning should be considered as an important principle in planning. In this study, in order to investigate the quality of groundwater resources (springs, wells and qanats) in Semnan watershed, first, the water quality index for drinking and agricultural purposes was obtained by means of measuring SO4, Cl, Na, Mg, PH, EC, SAR, TDS in 55 groundwater sources. For calculating the parameters weight in WQI, the fuzzy hierarchy analysis process was used with the Chang's development analysis. Due to the lack of sampling points for zoning of the entire area, regarding the existence of EC data for the majority of groundwater resources used in this catchment (354 sources), as well as the high correlation (Adjusted R2=0.99) between WQI with EC, the mentioned indexes of other resources were estimated based on the regression relationship with EC. To analyze the spatial distribution and monitor the zoning of the groundwater quality, the ArcGIS version 10.3 and Geostatistical method such as simple Kriging and ordinary Kriging were used; additionally certain methods including Inverse distance weighting and Radial Basis Function were utilized. The performance criteria for evaluating the used methods including Mean Absolute Error (MAE), Root Mean Square Error (RMSE), %RMSE and R2 were used to select the appropriate method. Our results showed that the ordinary Kriging and Radial Basis Function were the best methods to estimate the groundwater quality.

    Keywords: Water Quality Index, Interpolation, Geostatistics, Kriging, Fuzzy hierarchy analysis
  • N. A. Ebrahimipak*, A. Egdernezhad Pages 199-207

    Sugar beet is one of the most important agricultural crops and its yield depends on irrigation water. Due to the impossibility of assessing the effect of all water amount strategies on sugar beet yield, it is necessary to use crop models such as WOFOST, AquaCrop and Cropsyst. In order to achieve this goal, a set of data collected from Shahrekord’s Agricultural Research Station were used. Treatments consisted of irrigation water amount (in five levels: E0: 100%, E1: 85%, E2: 70%, E3: 55%, and E4: 30%) based on crop evapotranspiration in different growth stages (T1: initial, T2: T2: mid-season, and T3: late season). The values of RMSE statistical criteria for the results of AquaCrop, WOFOST and CropSyst simulation were equal to 0.57, 0.68, and 0.26 ton.ha-1, respectively. NRMSE results were also obtained to be 0.11, 0.13, and 0.05 ton.ha-1 for the mentioned crop mpdels, respectively. The results of the EF criteria revealed that CropSyst (0.91) had better efficiency, as compared to AquaCrop (0.62) and WOFOST (0.47). Regarding the results, it is suggested to use CropSyst to simulate sugar beet yield in similar conditions.

    Keywords: Cropping Model, Radiation-Driven Model, Water-Driven Model
  • M. Halil, N. Ghanavati*, A. Nazarpour Pages 209-221

    High concentrations of heavy metals in street dust are considered to be a serious risk to the human health and the environment. In this study, 30 dust samples were collected from the pavements in the main streets of Abadan to determine the level of pollution of heavy metals in the street dust. Heavy metal concentrations were analyzed by inductively coupled spectroscopy (ICP-OES) method. The level of heavy metals pollution was estimated based on enrichment factor, pollution index and Nemro Integrated Pollution Index. The average concentrations of heavy metals such as Pb, Zn, Cu, Cr, Cd, Ni, V, As and Co were 59.13, 287.50, 112.97, 50.03, 0.52, 56.77, 35.83, 7.10 and 7.53 mg/kg, respectively. Based on the average enrichment factor (EF), Ni, Cu and Pb had high levels of contamination and Zn contamination was high. According to the mean of pollution index (PI), heavy metals of Zn and Pb had a high contamination. According to the Nemro Integrated Pollution Index (NIPI), 96.66% of the samples had a high degree of contamination. The spatial distribution pattern of the heavy metals concentration showed that in the areas with high population densities, high traffic volumes and urban shopping centers, heavy metal pollution was severe.

    Keywords: Heavy metals, Street dust, Enrichment factor, Pollution index, Nemro integrated pollution index
  • O. Ahmadi*, P. Alamdari, M. Servati, T. Khoshzaman, A. Shahbaee Kootenaee Pages 223-235

    Changes in Climate parameters have been accelerated in the coming age, which can affect agricultural activities directly and indirectly. Temperature and precipitation are the most complex climatic factors. Spectral analysis is a scientific and efficient technique used to recognize and detect the hidden behaviors of these variables. In this research, in order to study and analyze the temperature and precipitation return periods using spectral analysis, the statistics of climate parameters (precipitation, mean, maximum and minimum temperature) for a period of 27 years (1989-2015) were used for the sustainable land management. For this purpose, the climatic data of temperature and precipitation entered the MATLAB software environment and Periodogram of each of the climatic parameters was drawn in a separate way. The results of each Periodogram study showed that the absolute minimum of temperature had significant cycles with the return periods of 3.8 and 2.4 years; the absolute maximum of temperature had a significant cycle with a return period of 2.1 years and the mean temperature was significant with a return period of 2.7 years. Also, the review of the Periodogram related to precipitation showed a significant cycle with a return period of 3.4 years. The Results from studying cycles indicated the existence of short-term return periods for climate variables in the region. Given this issue and the need to protect agricultural products, especially garden products, it should be done by applying water and soil resources management methods, including creating terraces and increasing soil roughness; Also, cultivation of appropriate plant species for the suitable regional climatic conditions, Drought resistant and low water requirement, the most optimal conditions could be created for the cultivation of horticultural and agricultural products.

    Keywords: Cycle analysis, Climatic data, Return periods, Periodogram, Agriculture
  • A. Javidi, A. Shabani, M. J. Amiri* Pages 237-252

    Soil water retention curve (SWRC) reflects different states of soil moisture and describes quantitative characteristics of the unsaturated parts of the soil. Direct measurement of SWRC is time-consuming, difficult and costly. Therefore, many indirect attempts have been made to estimate SWRC from other soil properties. Using pedotransfer functions is one of the indirect methods for estimating SWRC. The aim of this research was to assess the effect of using soil particles percentage in comparison with the geometric characteristics of soil particles on the accuracy of the pedotransfer equations of SWRC and the critical point of it. Accordingly, 54 soil samples of Isfahan province from seven texture classes were used. The most suitable functions for estimating SWRC, parameters of van Genuchten and Brooks-Corey equations, and the critical point of SWRC were selected based on statistical indices. The results indicated that the pedotransfer equations fitted the SWRC data well and the outputs from them were in a good agreement with the independent (validation) SWRC data. The results revealed that using soil particles percentage (sand and clay), bulk density and organic matter content in the point estimation of SWRC was better than applying geometric properties of the soil particle diameter. On the other hand, in the estimation of parametric and critical point of SWRC, using the geometric properties of soil particle diameters resulted in more satisfactory results, as compared with using the soil particles percentage. The NRMSE values indicated that the accuracy of the pedotransfer equations in the lower matric head was greater than that of the higher matric head.

    Keywords: Soil water retention curve, Critical point, Point estimation, Parametric estimation
  • H. Ghamarnia*, F. Sasani, B. Yargholi Pages 253-265

    Exploring the homogenous regions for site specific management is important, especially in the areas under different anthropogenic activities. This was investigated using multi-way analysis including Factor Analysis, Hierarchical Clustering Analysis and k means in the areas under long-term wastewater irrigation over a period of more than 40 years, in Shahre Rey, south of Tehran. By using Factor Analysis model, eight factors as eight geochemical groups were extracted to explain approximately 60% of the total variance related to 37 soil physicochemical properties. The most important groups included the nutrient elements (OM, OC and N), micronutrients (Mn and B), soil water adsorption capacity (Clay, Silt, Sand and CEC), salinity and osmotic pressure (EC, OP and TDS) and sodification (SAR and Na). The maximum values of Cophenet and Silhouette coefficients were equal to 0.77 and 0.83, respectively, dictating the selection of the average linkage approach in Hierarchical Clustering Analysis and three clusters in the k-average method with 19, 24 and 34 mapping units. The Thiessen Polygons method in GIS was applied to separate the geochemical groups in the form of mapping units. This output, which was, in fact, the combination of multi-way models and its visual representation in GIS under separated mapping units of study area, could present suitable management activities for the areas under each cluster.

    Keywords: Soil physicochemical properties, Factor Analysis, Hierarchical Clustering Analysis, k means
  • Y. Choopan*, A. Khashei Siuki Pages 267-278

    Due to the availability of limited water resources in the country, it is necessary to use unconventional water. On the other hand, application of minerals such as Zeolite (Zo) is necessary to simulate plant growth and reduce the harmful effects of wastewater. The present study was conducted to investigate the effect of irrigation by wastewater with Zo on cotton (Gossypium herbaceum) based on a randomized complete block design with factorial arrangement in Torbat Heydarieh, 2014. For this purpose, irrigation water treatment at 2 levels (I1: irrigation with normal water and I2: irrigation with effluent) and Zeolite (Zo) treatment at 2 levels (Z0: No Zo application and Z1: application of K+ Zeolite at 4% weight) were considered with three replications. The results showed that the irrigation water type had a significant effect on the seed index, yield, cotton weight, number of leaves per plant and the lint percentage. The rate of Zeolite (Zo) did not show any significant effect on any traits, such as Kiel percentage, seed index, cotton weight, number of leaves per plant and cotton yield. The interaction between the irrigation water and the amount of Zo had a significant effect only on the number of leaves per plant. The results also showed that the highest lint percentage, cotton weight and number of leaves per plant in the irrigation by the effluent with No Zo application (I2Z0) treatment with the values of 64.3 and 11.23 gr and 36.3 numbers and the lowest values for the seed index, yield and number of leaves per plant in irrigation by normal water with No Zo application (I1Z0) were obtained with the values of 0.52 and 78 gr and 24.8.

    Keywords: Unconventional Waters, Minerals, Components of Cotton, Cotton
  • A. Sharifnezhad*, M. Kashefipour, M. Ghomeshi Pages 279-291

    Study of Turbidity Current, as one of the most important phenomena affecting the sedimentation in the reservoirs of dams, is essential. Since most of the research studies have been conducted under experimental conditions on rigid beds, the effect of erodible bed and the formation of the bed form on the turbidity current specifications is not yet clear. Therefore, in this Research, the study of the turbidity current in two conditions of rigid and mobile bed was conducted in order to determine water entrainment specification and the effective hydraulic parameters. The results showed that water entrainment changes depended on the variation of bed roughness and the type of bed form. Also, water entrainment of turbidity current was initially reduced by about 25% with the change in the bed shear stress, relative to the rigid bed, due to formation of small bed forms; then, it increased by about 30%, forming the larger bed forms; finally it decreased with increasing the flow strength and removing the bed forms. In addition, comparison of the results of the present study with previous research showed that the formation of bed forms increased water entrainment in a constant Richardson number up to 50%.

    Keywords: Turbidity current, Water entrainment, Richardson number, Mobile bed, Bed form
  • A. Hematifard*, M. Naderi, A. Karimi, J. Mohammadi Pages 293-307

    Assessment of soil quality helps to make a balance between soil function and soil resources, improving soil quality and achieving the sustainable agriculture. For the quantitative evaluation of soil quality in the Shahrekord plain, Chaharmahal va Bakhtiari province, 106 compound surficial soil samples (0-25 cm) were collected. After the pre-treatments of soil samples, 11 physico-chemical soil characteristics/indicators as the total data set (TDS) were measured using the standard methods. Statistical analysis showed the usefulness of Principle Component Analysis (PCA) transformation. The minimum data set (MDS) was selected using PCA. Analytical Hierarchy Process (AHP) was carried out for the quantitative determination of indicator priorities and weights. Soil quality of the samples was calculated by introducing TDS and MDS into Integrate Quality Index (IQI) and Nemero Quality Index (NQI). The results showed the soil quality of the land uses was as Rangelands> Drylands<Irrigated croplands. The correlation coefficient between IQI-TDS and IQI-MDS was 0.97, while this value for NQI-TDS and NQI-MDS was 0.98. The correlation coefficient between IQI-TDS and NQI-TDS was 0.87 and that between IQI-MDS and NQI-MDS was 0.91. Classification of the resulted soil quality map IQI-TDS revealed that 12.5 % and 15.5 % of the plain were in very high and low quality conditions, respectively.

    Keywords: Integrated Quality Index, Nemoro Quality Index, Minimum Data Set, Total Data Set, Shahrekord plain
  • M. Ali Soufi, A. Shahriari*, E. Shir Mohammadi, B. Fazeli Nasab Pages 309-320

    Many studies have been done on various properties of dust and one of the most important characteristics of dust is the ability to carry different microorganisms from the source points. The aim of this study was to investigate the bacterial and fungal community of dust and to identify its dominance species in a single event of intense dust storm, in the northern regions of Sistan and Blauchestan Province (Sistan plain). Dust samples were accordingly collected by Siphon dust samplers after one of the most intense dust storms in 28-31 August, 2015, from 5 cities in the northern regions of Sistan and Blauchestan Province; after that, the microbial community of dust was determined by culturing in petri dish and its dominant bacterial and fungal species were identified. The results showed maximum aerobic and anaerobic bacteria population was observed in the Hirmand city dust (1875000 CFU/g and 156667 CFU/gr, respectively). The maximum aerobic fungi population was observed in the Zabol city (833 CFU/g) and the maximum anaerobic fungus population was observed in Zahak city (2167 CFU/g). The most frequent type of bacteria was Bacillus sp, which was followed by Streptomyces pactum. The most frequent type of fungi in this research was Penicillium sp and the second one was Aspergillus. The results showed the high and variated microbial community, especially pathogenic fungi associated with dust in this region.

    Keywords: Aerobiology, Bacillus sp, Penicillium sp, Wind of 120 days, Hamoun wetlands, Sistan plain
  • R. Vahedi, M. H. Rasouli Sadaghiani, M. Barin* Pages 321-336

    The pyrolysis of fruit trees Pruning waste to be converted to biochar with microbial inoculation is a strategy improving the biological properties in calcareous soils. In order to investigate the biochar effect on some soil biological properties of the soil in the presence of microorganisms, a factorial experiment was carried out in a completely randomized design in the rhizobox under greenhouse condition. The factors included organic matter (pruning waste biochar and control), microbial inoculation (arbuscular mycorrhizal fungi and plant growth promoting rhizobacteria) and soil (rhizosphere and non-rhizosphere). After the end of the wheat plant growth period, microbial respiration (BR), Substrate-induced respiration (SIR), microbial biomass carbon (MBC), microbial biomass phosphorus (MBP), acid phosphatase (ACP) and alkaline phosphatase (ALP) enzymes in the rhizosphere soil and non-rhizosphere soil were determined. The results showed that the biochar and microbial inoculation application increased BR, SIR, MBC, MBP and ALP and decreased ACP, as compared to the control. So, the highest increase in the value of BR, SIR and MBC was related to mycorrhizal inoculation with biochar. An increase of 2.67 fold of ACP activity was observed in the treatment of bacterial inoculation with Biochar, as compared to the control treatment. Also, pruning waste biochar increased the amounts of MBC, MBP and ALP by 45.62%, 56.22% and 62.6% in the rhizosphere soil rather than non-rhizosphere soil, respectively. Microbial inoculation led to the increase of 1.31 and 1.41 folds by MBP and ACP in the rhizosphere soil, as compared with non-rhizosphere soil. Bacterial inoculation in the rhizosphere soil increased the ACP enzyme activity (28.31%), as compared with non-rhizosphere soil. It could be concluded that application of biochar in the conditions of microbial inoculation improved the soil biological properties.

    Keywords: Pyrolysis, Microbial activity, Rhizobox
  • H. Nozari*, S. Azadi, V. Rezaverdinejad Pages 337-350

    Due to the growing population, crop production is one of the essential needs of the society. Since soil and water salinity can have a great impact on the crop yield loss; so, the appropriate irrigation method can be applied to reduce these effects. In this study, the system dynamics model was developed using VENSIM. The model simulated the effect of salinity and water stress on the crop yield, moisture and salinity of the root zone. In order to calibrate and validate the model results, 9 treatments data were collected from the Right Abshar Irrigation Network, on the Zayandehrud basin. After statistical analysis and calculation of RMSE index and the standard error, the fit between the measured and simulated crop yield, the moisture and salinity of root zone was calculated. The average of these indexes for all treatments was 2776.98 kg/ha and 0.07 for crop yield, 0.026 and 0.09 for soil moisture and final, 0.54 dS/m and 0.08 for the salinity of root zone, respectively. The results showed that the model could be calibrated accurately and completely in estimating the crop yield with the reasonable accuracy.

    Keywords: Calibrate, Irrigation network, Modeling, VENSIM
  • E. Shrifi Garmdareh, M. Vafakhah*, S. Eslamian Pages 351-366

    Flood discharge estimation with different return periods is one of important factors for water structures design and installation. On the other hand, a lot of rivers existing in Iran watersheds have no complete and accurate hydrometric data. In these cases, one of the suitable solutions to estimate peak discharges with different return periods is the regional flood analysis. In this research, 55 hydrometric stations were used. For this purpose, at first, peak discharges in different return periods were estimated using the EasyFit software. Then, the effective variables on the peak discharges were collected and the input variables of the models were selected by using gamma test with the help of the WinGamma software. Finally, data modeling was performed using the support vector machine, artificial neural networks and nonlinear multivariate regression techniques. Quantitative and qualitative assessment of the results using various indices including Nash-Sutcliffe Efficiency Coefficient (NSC) showed that SVM modeling method had the most accuracy in comparison to the other two modeling methods to predict the peak discharges in the Namak Lake Watershed.

    Keywords: Hydrometric Stations, Return Period, Gamma Test, Support Vector Machine, Namak Lake Watershed
  • F. Soroush*, B. Mostafazadeh Fard, S. F. Mousavi, F. Abbasi Pages 367-377

    Infiltration is the most important characteristic in the design and management of any surface irrigation system. Since the hydraulic of flow in meandering furrows is different from the standard furrows, the accuracy of infiltration function parameter estimation methods should be examined for the optimal design and management of meandering furrow irrigation. The main objective of this study was to compare Elliot and Walker’s two-point and two-time methods for estimating the empirical infiltration function parameters of meandering furrow irrigation using four sets of field data. The estimated infiltration functions, as obtained by the two methods, were validated by performing the unsteady flow simulations and using the Slow-change/slow-flow (SC/SF) model. The results showed that Elliot and Walker prediction of the advance trajectories (with a mean RMSE of 0.68 minutes) was comparable to the two-time method (with an average RMSE of 0.66 min). The Nash–Sutcliffe efficiency coefficient for the simulated outflow hydrograph by the two-time and two-point methods was 0.89 and 0.50, respectively, indicating the excellent predictive power of the two-times method. In addition, the two-time method predicted the total volume of infiltration with the less relative error (-1.5%), in comparison to the two-point method (-47.2%). Therefore, the use of post-advance data (such as a two-time method) for infiltration function parameters estimation improves the flow simulation in the meandering furrows.

    Keywords: Surface irrigation, Evaluation, Numerical simulation, Post-irrigation volume balance
  • V. Sarvi*, H. R. Matinfar Pages 379-389

    In the face of rapid growth of the population and the need for food production sectors, one of the ways to achieve this is to increase the production per unit area. In modern agriculture, the preparation of soil fertility map seems to be necessary to plan for appropriate use of fertilizers for crops. This study was conducted to prepare a distinct map for evaluating the soil fertility according to soil chemical properties in 191 soil samples of Ardabil Plain in Ardabil Province. To achieve this goal, the available N and P, K, EC, Fe, Zn, Mn and the organic matter of soil were mapped using geostatistical Kriging estimator into the Geographic Information System (GIS) by the ArcGIS software. The Analytical Hierarchy Process (AHP) was used for weighting the soil fertility factors as the input data. Then, a membership functions was defined for each factor by factorial scoring and the map of soil fertility was prepared and classified by using the AHP technique into the GIS program. The results showed that most of nitrogen and phosphorus with the weight of 0.293, 0.202 had the mostly infraction on the soil fertility and production. Survey map of the distribution showed that most of the factors were studied in the northern region with the low nutrients. The results also showed that 23.7 percent of cultivated land fertility maps had a poor fertility status, 28.3 percent of the land had a moderate fertility status, 25.4 percent of the land was good and the fertile land with 22.6 percent had a very good fertility status.

    Keywords: Fertility, Geographic Information Systems (GIS), AHP
  • S. Abdi*, A. Pirzad Pages 391-403

    Water stress is one of the most important factors limiting the growth and production of crops in arid and semi-arid regions. To evaluate the effect of mycorrhizal fungi species on the growth and yield (quantity and quality) of Onobrychis sativa under water deficit condition, a greenhouse factorial experiment based on completely randomized design (CRD) with three replications was conducted in 2014. Treatments included five species of mycorrhizal fungi (Fanelormis mosseae, Rhizophagus intraradices, Claroideoglomus claroideum, Funneliformis caledonius, Glomus versiforme and non-mycorrhizal control) and two levels of irrigation (irrigation at 80% [well watering] and 50% [water deficit] field capacity [FC]). The highest grain yield (9.187 g/plant) was obtained from the stressed plants inoculated with Rh. intraradices with the same grain yield of F. mosseae inoculated plants (8.867 g/plant). With a significant reduction in the grain yield of stressed plants, mycorrhizal relationships even increased the yield more than the well-watered plants. Despite the decreases in the grain protein and phosphorous of water-deficit stressed mycorrhizal plants, the highest grain protein content was obtained from the plants inoculated with G. versiforme, and the highest grain phosphorus content was obtained from the plants inoculated with F. mosseae. Mycorrhizal symbiosis enhanced the yield and the quality of Sanfoin grain in water deficit stressed plants due to reducing root volume against the stimulating root elongation. In this way, the species G. versiforme exhibited the greatest positive effect.

    Keywords: Grain protein, Mycorrhiza fungi, Root, Sainfoin, Water deficit stress
  • H. Azarpeyvand*, A. R. Emadi, M. Sedghi Asl Pages 405-418

    Labyrinth weirs are the economic structures to increase the weir output efficiency in limited widths, which can be seen in the plane f trapezoidal and triangular forms. These weirs with a hydraulic load and fixed width pass the more discharge in comparison to other type of weirs. In this study, labyrinth weirs trapezoidal in plane form were investigated. The experiments were performed on 27 laboratory models with 9 different discharge rates and a total of 243 tests. The results showed that, in all of the composite trapezoidal labyrinth weirs, the ratio of discharge coefficient to Ht/p (Ht: Total hydraulic load and p: weir length) weir length was increased at first; after reaching the maximum rate, it started to decrease. According to the suggested general relation, the utmost impact on discharge coefficient resulted from the cycle number and  Ht/p relation. Creating new labyrinth on the wing of the weir led to the increase of the effective length; as a result of it, the discharge rate increased in a specific amount of Ht/p. Also, the discharge through a trapezoidal labyrinth weir with the semicircular planform was better than the square; the square, in turn, was better than the simple trapezoidal weirs.

    Keywords: Labyrinth weirs, Effective length, Discharge coefficient, Hydraulic load, Composite labyrinth weirs