فهرست مطالب

حفاظت منابع آب و خاک - سال هشتم شماره 4 (تابستان 1398)
  • سال هشتم شماره 4 (تابستان 1398)
  • تاریخ انتشار: 1398/05/07
  • تعداد عناوین: 9
|
  • حمیده نوری*، علی مختاری، علی رضا بادیه نشین صفحات 1-20
     در این تحقیق، منحنی های ضرایب گیاهی برای دو گیاه ذرت علوفه ای و چغندرقند با استفاده از دو روش مبتنی بر سنجش از دور شامل نسبت 〖"ET" 〗_"P" به 〖"ET" 〗_"0" (روش نسبت ها) و شاخص های گیاهی حاصل از تصاویر ماهواره ای سنجنده های مادیس و لندست 8 (OLI) و لندست 7 (ETM+) استخراج گردید. در روش نسبت ها، ضرایب گیاهی پایه ("K" _"cb") و تک جزئی ("K" _"c") به ترتیب مستقیما از نسبت تعرق پتانسیل ("T" _"P") (مدل SWAP) و 〖"ET" 〗_"P" (مدل SWAP و معادله پرستلی-تیلور) به 〖"ET" 〗_"0" به دست آمد. منحنی ضرایب گیاهی حاصل از روش های فوق با استفاده از منحنی های شاخص سطح برگ که در سال زراعی 2012 با عملیات میدانی برداشت شده بود مورد ارزیابی قرار گرفتند. "K" _"cb" حاصل از روش شاخص های گیاهی انطباق مناسبی با روند واقعی رشد گیاه داشت ولی این روش در برآورد منحنی "K" _"c" محدود به مقادیر ارائه شده در فائو 56 بود که روش پرستلی-تیلور با محاسبه مستقیم "K" _"c" از روش نسبت ها و استفاده از باند حرارتی ماهواره های لندست روند منطبق تری با واقعیت برای "K" _"c" نشان داد. به طور کلی با تدقیق منحنی ضریب گیاهی، برنامه ریزی آبیاری در طی دوره رشد گیاه با دقت بالاتری انجام می گیرد.
    کلیدواژگان: تبخیر-تعرق پتانسیل، ضریب گیاهی، شاخص گیاهی ماهواره ای، پرستلی-تیلور، مدل SWAP
  • جعفر نیکبخت*، امیر طالعی صفحات 21-36
    در پژوهش حاضر تاثیر عبور آب آبیاری از میدان مغناطیسی ثابت بر گرفتگی خروجی های نوارهای آبیاری و خصوصیات هیدرولیکی سیستم آبیاری قطره ای-نواری و هم چنین عملکرد و کارایی مصرف آب ذرت رقم ماکسیما بررسی شد. پژوهش در قالب بلوک های کامل تصادفی در 3 تکرار با دو تیمار عبور و عدم عبوری آب آبیاری از میدان مغناطیسی از خرداد تا مهر 1396 در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه زنجان انجام گرفت. میدان مغناطیسی با استفاده از سیم لوله با شدت 1/0 تسلا ایجاد شد. در انتهای فصل کشت سیستم آبیاری مورد ارزیابی هیدرولیکی قرار گرفت. هم چنین عملکرد و اجزای عملکرد گیاه ذرت اندازه گیری شد. بر اساس نتایج، به دلیل گرفتگی روزنه های نوارهای آبیاری در سیستم غیرمغناطیسی متوسط qa و Eu و Uc و Du به ترتیب 18، 3، 2 و 3 درصد کم تر و Cv به میزان 3 درصد بیش تر از سیستم مغناطیسی شد (اختلاف ها معنی دار). اعمال تیمار آب مغناطیسی بر گیاه ذرت باعث افزایش وزن تر کل، وزن خشک کل و سطح برگ کل (به ترتیب 11، 10 و 13 درصد) شد که از نظر آماری اختلاف ها معنی دار بود. با توجه به مصرف مقدار ثابت آب برای هر دو تیمار آب مغناطیسی و غیرمغناطیسی (5193 مترمکعب در هکتار)، افزایش عملکرد تر کل ذرت در تیمار آب مغناطیسی باعث افزایش معنی دار کارایی مصرف آب این تیمار به میزان 7/1 کیلوگرم به ازای هر مترمکعب آب مصرفی (11 درصد) شد.
    کلیدواژگان: آب مغناطیسی، ارزیابی هیدرولیکی، کارایی مصرف آب، گرفتگی روزنه
  • عادله علی جان پور شلمانی*، علی رضا واعظی، محمودرضا طباطبایی صفحات 37-50
     در این پژوهش، داده های ایستگاه هیدرومتری ماشین در حوزه آبخیز رود زرد، با طول دوره آماری 36 سال (1356-1391) مورد استفاده قرار گرفت. متغیرهای ورودی به مدل GEP شامل دبی لحظه ای (Q)، متوسط دبی روزانه (Qi) و متوسط بارندگی روزانه (Pi) به همراه سه گام تاخیر زمانی و متغیر خروجی به مدل شامل بار رسوب معلق روزانه می-باشد. برای کاهش در وقت و هزینه، پیش پردازش داده های ورودی به مدل GEP با استفاده از روش آزمون گاما به دست آمد و به همراه ترکیبات بدون پیش پردازش (آزمون و خطا) وارد مدل GEP شد. نتایج مقایسه بین تمامی مدل ها نشان داد که برترین ترکیب متغیر ورودی حاصل از آزمون گاما، با کمترین مقدار آماره ی خطای استاندارد برابر صفر، آماره ی گاما برابر 000092/0 و آماره ی Vratio برابر 012/0 و با ترکیب متغیرهای متوسط دبی روزانه به همراه دو گام تاخیر زمانی و متوسط بارندگی روزانه به همراه سه گام تاخیر زمانی، دقیق ترین و صحیح ترین برآورد را برای بار رسوب معلق داشت. این مدل دارای کمترین مقدار ton/day)) 90/1671RMSE= و ton/day)) 68/475MAE= و بیشترین مقدار 99/0R2= و 99/0NSE= در مقایسه با سایر مدل ها بود. بنابراین، استفاده از روش آزمون گاما به عنوان یک روش پیش پردازش داده ها توانست با انتخاب ترکیباتی از متغیرهای ورودی مناسب به مدل ها، به طور میانگین تا 40 درصد مقدار خطای برآورد (RMSE) بار رسوب معلق روزانه را در مقایسه با ترکیبات ورودی حاصل از آزمون و خطا کاهش دهد و با افزایش تشابه بین مقادیر داده-های مشاهداتی با داده های محاسباتی، عملکرد مدل GEP در برآورد بار رسوب معلق را افزایش دهد.
    کلیدواژگان: حوزه ی آبخیز، رسوب، برنامه ریزی بیان ژن، آزمون گاما
  • طاهره مقتدری، شهلا محمودی، عطا شاکری*، محمدحسن مسیح آبادی صفحات 51-66
    خاک در بخش جنوبی بندرعباس به دلیل وجود صنایع فلزی، غیرفلزی و پایانه صادراتی در معرض آلودگی عناصر بالقوه سمی قرار دارد. از این رو، تعیین سطح آلودگی و منشاء، ارزیابی شاخص ریسک اکولوژیک و همچنین ریسک سلامت برای تعیین کمیت خطرات سرطان زایی و غیرسرطان زایی عناصر بالقوه سمی از اهداف اصلی این تحقیق است. بدین منظور تعداد 66 نمونه خاک جمع آوری و غلظت عناصر بالقوه سمی در آن ها اندازه گیری گردید و فاکتور غنی شدگی و تحلیل مولفه اصلی برای تعیین منشاء عناصر، مورد استفاده قرار گرفت. پتانسیل شاخص ریسک اکولوژیک بر اساس فاکتور سمیت بیولوژیکی هر عنصر برای تعیین سطح آلودگی محاسبه شد. ارزیابی ریسک سلامت و شاخص خطر از روش ارائه شده توسط سازمان حفاظت محیط زیست آمریکا از سه طریق بلع، تنفس و جذب پوستی به دست آمد. یافته ها حاکی از این است که میانگین ضریب غنی شدگی در نمونه های خاک به ترتیب مس، کادمیم، سرب، روی، آرسنیک، نیکل و کروم کاهش می یابد. مقدار میانگین ریسک اکولوژیک به ترتیب نشان دهنده ریسک متوسط و زیاد برای عناصر مس و کادمیم است. مقدار کل نسبت خطر برای تمام عناصر انتخابی از طریق بلع، تنفس و جذب پوستی در کودکان بیش تر از بزرگسالان است. نتایج شاخص های ژئوشیمیایی و آماری نشان داد که کادمیم، سرب، آرسنیک، مس و روی از نظر منشاء، بیش تر تحت تاثیر فعالیت های انسانزاد قرار دارند. آرسنیک، کروم و کادمیم به-عنوان عناصری که سلامت انسان را به مخاطره می اندازند شناسایی شدند و ریسک سرطان زایی در محدوده قابل تحمل برای سلامت انسان به دست آمد.
    کلیدواژگان: آلودگی خاک، ریسک سلامت انسان، شاخص ریسک اکولوژیک، عناصر سمی
  • امید رجا، مسعود پارسی نژاد*، تیمور سهرابی صفحات 67-86
    بهره ‏برداری بی ‏رویه از منابع آب کشور به ‏ویژه در بخش کشاورزی، ایران را با تهدید جدی روبرو کرده است. هدف اصلی در این مطالعه بررسی اثر بخشی راهکارهای مدیریتی ممکن در سطح مزرعه، بدون نیاز به تغییر سیستم آبیاری و صرف هزینه مضاعف برای کاهش مصرف آب کشاورزی شامل ارتقاء راندمان آب آبیاری، تغییر تاریخ کاشت و اعمال سطوح مختلف کم ‏آبیاری با توجه به نوع کشت، سطح زیر کشت، شرایط واقعی مدیریت آبیاری (مقدار، تعداد آبیاری و...) در نواحی مختلف محدوده مطالعاتی مورد بررسی قرار گرفته است. تابع هدف مطالعه صرفه ‏جویی در مصرف آب با پیشگیری از برداشت مازاد از منابع آب زیرزمینی قرار داده شده است. تکمیل و صحت سنجی اطلاعات تهیه شده (از سازمان‏ های اجرایی استان فارس) با جمع‏آوری اطلاعات مستقیم از 158 مزرعه با پراکنش مناسب که معرف کل منطقه باشد انجام شده است. نتایج نشان داد، بهبود راندمان آبیاری برای کشت‏های غالب در دو منطقه درودزن و کربال، به ‏ترتیب منجر به صرفه‏ جویی در مصرف آب تخصیصی به میزان (% 11/2) 131/5 و (% 10/83) 33/8 میلیون متر مکعب خواهد شد. نتایج حاصل از سناریوی تغییر تاریخ کاشت با استفاده از مدل شبیه‏ سازی AquaCrop نشان داد با این الگوی مدیریتی می ‏توان به میزان(% 2/7) 31/6 و (% 2/94) 9/17 میلیون متر مکعب در مصرف آب صرفه‏ جویی کرد. در عین حال بررسی سطوح مختلف کم ‏آبیاری نشان داد می‏توان به میزان به ترتیب (% 7/3) 85/8 و (% 8/4) 26/2 میلیون متر مکعب در دو منطقه درودزن و کربال در مصرف آب صرفه‏ جویی کرد.
    کلیدواژگان: مدیریت مصرف، راندمان، نیاز آبی، استان فارس، صرفه‏ جویی
  • امیر سلطانی محمدی*، یزدان خدارحمی، سعید برومنئ نصب، عبدعلی ناصری صفحات 87-102
    تحقیق حاضر با هدف بررسی تاثیر سطوح مختلف بیوچار اصلاح شده باگاس نیشکر و زئولیت پتاسیمی به عنوان کودهای طبیعی و سازگار با محیط زیست، بر برخی از خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک در قالب طرح کاملا تصادفی با چهار تکرار به مدت سه ماه در سال 1397 در دانشکده مهندسی علوم آب دانشگاه شهید چمران اهواز اجرا شد. سطوح استفاده از بیوچار و زئولیت شامل سه سطح 0، 2 و 5 گرم در هر کیلو گرم خاک (0، 2/0و 5/0 درصد وزنی) بود. نتایج نشان داد که سطح دو و پنج گرم بیوچار بر کیلو گرم خاک به ترتیب سبب افزایش 7/3 و 2/9 درصدی تخلخل کل، 6/9 و 19 درصدی رطوبت ظرفیت زراعی، 1 و 5/1 درصدی رطوبت نقطه پژمردگی، 8/9 و 3/21 درصدی کربن آلی، 9 و 18 درصدی فسفر قابل جذب، 8 و 22 درصدی ازت، 5/6 و 9/27 درصدی هدایت الکتریکی و کاهش 3/3 و 8 درصدی جرم مخصوص ظاهری و 26/0 و 92/0 درصدی اسیدیته خاک شد. سطح دو و پنج گرم زئولیت بر کیلو گرم خاک نیز به ترتیب سبب افزایش 2 و 6 درصدی جرم مخصوص ظاهری، 33/2 و 89/3 درصدی جرم مخصوص حقیقی، 1/10 و 5/26 درصدی رطوبت ظرفیت زراعی، 1/1 و 3/6 درصدی رطوبت نقطه پژمردگی، 65/0 و 05/1 درصدی اسیدیته، 1/9 و 5/33 درصدی هدایت الکتریکی و کاهش 09/0 و 4/3 درصدی تخلخل کل، 26/0 و 92/0 درصدی اسیدیته خاک شد و تاثیر معنی دار بر جرم مخصوص حقیقی، میزان کربن آلی، فسفر قابل جذب و ازت خاک نداشت.
    کلیدواژگان: ماده آلی، بیوچار اصلاح شده، خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک، زئولیت پتاسیمی
  • مهشاد سادات فرح بخش، مهدی سرائی تبریزی*، حسین بابازاده صفحات 103-117
    کمبود منابع آب و خاک و شوری آن ها، از نکات قابل توجه و مهم در بخش کشاورزی است. بررسی اثرات متقابل شوری و کم آبیاری بر عملکرد گیاهان، اهمیتی فراوان را به ویژه جهت اصلاح مدیریت خاک و مصرف آب در مناطق خشک و نیمه خشک دارا می باشد. هدف از این پژوهش، مطالعه و ارزیابی توابع تولید گیاه ریحان (Basilicum L.)رقم توده ی مازندران در شرایط تنش هم زمان آبی و شوری بود. بدین منظور، آزمایشی در یک مزرعه ی تحقیقاتی یک هکتاری در سایت پژوهشی دوشان تپه ی تهران انجام شد. در این پژوهش برای تعیین میزان تبخیر- تعرق گیاه ریحان از میکرولایسیمتر وزنی- زهکش دار پیشنهادی استفاده گردید. آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک های کاملا تصادفی با چهار تیمار آبیاری شامل آبیاری کامل (FI)، کم‎آبیاری درحد 40 (DI40%)، 60 (DI60%) و 80 (DI80%) درصد نیاز آبی گیاه و سه تیمار فرعی شوری آب آبیاری با هدایت الکتریکی 175/1 (S1)، 3 (S2) و 5 دسی‎زیمنس بر متر (S3) در دو سال متوالی 1395 و 1396 به اجرا درآمد. نتایج نشان داد که آستانه ی کاهش عملکرد گیاه ریحان نسبت به شوری آب آبیاری 3/1 دسی زیمنس بر متر و شیب خط کاهش عملکرد 10 درصد می باشد.
    کلیدواژگان: تنش هم زمان، کم آبیاری، گیاه ریحان، مدیریت آب کشاورزی
  • سکینه کوهی، اصغر عزیزیان*، لوکا بروکا صفحات 118-134
    پژوهش حاضر با هدف ارزیابی کارایی عملکرد مدلهای بازتحلیل شده GHM و LSMs مربوط به پایگاه اطلاعاتی Earth2Observe در تخمین رواناب خروجی از حوضه سفیدرود به انجام رسیده است. همچنین برای به چالش کشیدن عملکرد مدلهای مذکور، از نتایج مدل واسنجی شده مدل VIC-3L که بر اساس داده های دبی مشاهداتی صورت گرفته است نیز استفاده گردید. بر اساس شاخص های آماری ضریب همبستگی (CC) و شاخص کارائی نش-ساتکلیف (NS) نتایج نشان داد که مدل سطح زمین SURFEX-TRIP در دو مقیاس زمانی روزانه و ماهانه دارای بهترین عملکرد در شبیه سازی رواناب می باشد. مقادیر شاخص های CC و NS بترتیب در گام زمانی روزانه معادل 75/0 و 55/0 و در گام زمانی ماهانه 86/0 و 73/0 می باشند. نتایج حاصل از اجرای مدل سطح زمین VIC-3L نیز تقریبا خروجی مشابه به مدل واسنجی نشده SURFEX-TRIP را بدست داد. بطورکلی نتایج بدست آمده حاکی از عملکرد نسبتا مناسب مدلهای سطح زمین نسبت به مدلهای هیدرولوژیکی بزرگ مقیاس می باشد که علت اصلی آن نیز این است که مدلهای سطح زمین به علت مدلسازی کامل بیلان آب و انرژی و همچنین امکان تبادل جرم با اتمسفر از عملکرد بسیار مناسبی در برآورد بیلان آب برخوردار می باشند.
    کلیدواژگان: مدلهای هیدرولوژیکی، مدلهای سطح زمین، رواناب، VIC-3L، پایگاه اطلاعاتی Earth2observe
  • سید بهروز حسینی، علی صارمی*، محمدحسین نوری قیداری، حسین صدقی، علی رضا فیروزفر، جعفر نیکبخت صفحات 135-151
    مدیریت جامع یک حوضه آبخیز، نیازمند اطلاعات پایه مانند نوع پوشش اراضی می باشد. هدف از انجام تحقیق حاضر، بررسی دقت تفکیک انواع کاربری اراضی در منطقه طارم و با استفاده از تصویر ماهواره لندست 8 برای تاریخ 17 مرداد سال 1396 (8 اوت 2017) بود. باندهای RGB و NIR برای اجرای الگوریتم های طبقه بندی و مقایسه نتایج با نمونه های زمینی استفاده شد. پس از اجرای پیش پردازش ها و بررسی زمین مرجع بودن تصاویر، تصحیحات اتمسفری با الگوریتم فلاش (FLAASH) انجام شد. در ادامه، از سه روش طبقه بندی نظارت شده (مبتنی بر پیکسل) حداکثر احتمال (MLC)، ماشین پشتیبان بردار (SVM) و شبکه عصبی مصنوعی (ANN)، برای تفکیک و تولید نقشه کاربری اراضی استفاده شد. صحت نتایج تولید شده بر اساس آماره های ضریب کاپا و دقت کلی سنجیده شد و روش حداکثر احتمال، به ترتیب با 88/0 و 55/91 درصد، به عنوان روش برتر انتخاب گردید. نتایج به دست آمده نشان داد که تصویر سنجنده OLI لندست 8، می تواند برای تفکیک کلاس های پهنه آبی، برون زدگی سنگی و کوهستانی، پوشش خاکی و اراضی بایر، زراعت و محدوده های باغی، در مناطق کوهستانی مانند طارم (که تغییرات ارتفاعی در آن بین 280 تا 3000 متر است)و پوشش گیاهی بسیار متنوع، نتایج مطلوبی داشته باشد. قابل ذکر است که در بین این سه الگوریتم طبقه بندی، روش MLC، دارای سرعت بالاتر و پیچیدگی کم تری در مراحل اجرا، نسبت به دو روش دیگر برای اجرای الگوریتم و دست یابی به نقشه های مورد نیاز است.
    کلیدواژگان: حوضه طارم، روش حداکثر درست نمائی، طبقه بندی نظارت شده، لندست 8
|
  • ALI Mokhtari, Alireza Badiyeneshin Pages 1-20
    In this study, Kc curves of early- and late-planted fodder maize and sugar beet were obtained based on two main satellite-based methods (1) ratio approach (2) vegetation indices (VIs) approach. In the ratio approach, basal crop coefficient (Kcb) and single crop coefficient (Kc) was directly calculated from the ratio of potential transpiration (Tp) to ET0 (using SWAP) and ETp to ET0 (using SWAP and the Priestly-Taylor equation), respectively. The VI approach makes use of Landsat 7 (ETM+) and 8 (OLI) and also MODIS imagery in order to extract soil adjusted vegetation index (SAVI). The Kcb curves were evaluated against field measured leaf area index (LAI) in 2012 growing season. After each Kc curve was modeled, net irrigation requirement (NIR) was calculated on daily and season basis. Results showed that the SWAP approach was weak in estimating the Kcb and Kc curves especially at late-season stage. The VI approach could properly detect changes in vegetation cover during an entire growing season. But, when it came to Kc curve modelling, the VI approach was limited to the values given in FAO 56. However, the Priestly-Taylor approach compensated for the aforesaid limitation; therefore, yielded more sensible trends in Kc curves. Therefore satellite-based approaches derived from more realistic Kc curves during the entire growing season. Overall, making use of the satellite-based approaches could improve water management on regional scales.
    Keywords: Crop coefficient, potential evapotranspiration, Priestly-Taylor, SWAP, vegetation indices
  • Jaefar Nikbakht *, Amir Talei Pages 21-36
    In this research, effect of irrigation water crossing from fixed magnetized field on tape nozzle clogging and hydraulic properties of tape irrigation system as well as yield and water use efficiency in maize cv. Maxima were studied. The research was done from June to October in Research Farm of Zanjan University based on the complete randomized blocks in three replications with two treatments, irrigation water crossing and no crossing from field magnetic. Magnetic field was created by wire-tube method with an intensity of 0.1 Tesla. At the end of the growing season, drip irrigation system was evaluated. In addition, yield and yield components of maize were measured. Based on the results, at no magnetic irrigation system, mean of qa, Eu, Uc and Du decreased as 18%, 3%, 2% and 3% (respectively) and Cv increased 3% compared with magnetic irrigation system (significant differences). Calcite deposits in tape nozzles and their clogging caused it. Using magnetized water for maize watering increased total wet weight, total dry weight and leaf area (as 11%, 10% and 13%, respectively) comparing no magnetized watered crops and the differences were statically significant. As same water used for both magnetic and no magnetic treatments (5193 cubic meter per hectare), increasing of maize total wet weight in magnetic water caused significant increasing in water use efficiency as 1.7 kg/m3 (11%).
    Keywords: hydraulic evaluation, magnetized water, nozzle clogging, water use efficiency
  • Adele Alijanpour Shalmani *, Ali Reza Vaezi, Mahmood Reza Tabatabaei Pages 37-50
    In this research, the data of the machine hydrometric station was used in the Rood Zard watershed with a statistical period of 36 years (1977-2012). In order to reduce time and cost, pre-processing of input data into the GEP model was obtained using gamma test method and entered the GEP model along with non-preprocessing combinations of the test and error method. The results of comparison between all models showed that the best combination of input variable from gamma test with the lowest standard error is zero, gamma statistic is 0.000092 and Vratio statistic is 0.012 and the combination of variables including average daily flow discharge with two steps of time delay and average daily precipitation with three steps of time delay, had the most accurate and correct estimate for suspended sediment load. This model had the lowest value of RMSE=1671.90 (ton/day) and MAE=475.68 (ton/day) and the highest value of R2=0.99 and NSE=0.99 compared to other models. Therefore, the use of gamma test method as a data preprocessing method, by selecting combinations of appropriate input variables to models, an average of up to 40% of the estimated error (RMSE) of daily suspended sediment load compared to the inputs from the test and reduce the error and increase the performance of the GEP model in estimating the suspended sediment load by increasing the similarity between the values of observational data with computational data.
    Keywords: watershed, Sediment, Genetic Expression Programming, Gamma test
  • Tahereh Moghtaderi, SHAHLA MAHMOUDI, Ata Shakeri *, Mohamadhassan Masihabadi Pages 51-66
    Soils from the industrial areas in the south of Bandar Abbas County are susceptible to contamination by the export terminal, metal and non-metallic industries. In this research, the concentrations of selected potentially toxic elements in order to determine the contamination level, source and assessment of ecological risk index, also health risk assessment to determine the quantity of potential carcinogenic and non-carcinogenic risks of the elements in the soil of this area was investigated So that a total of 66 soil samples were collected. The Enrichment Factor (EF) and Ecological Risk Index were calculated to measure the contamination level. Principle component analysis (PCA) was used to determine the sources of heavy metals pollution, and also the health risk assessment was used in three ways: ingestion, inhalation and dermal contact. Results indicated that the average of EF for studied elements decreased in the order of Cu, Cd, Pb, Zn, As, Ni and Cr. The mean value of the ecological risk of Cu and Cd indicates medium and high ecological risk, respectively. The Hazard index for all selected elements through ingestion, inhalation and dermal contact in children is higher than that of adults. The results of EF and PCA indicate that the As, Cd, Cu, Pb and Zn have been affected by anthropogenic sources. As, Cr and Cd were regarded as the priority pollutants and Cancer risks in soils were within tolerable risk to human health.
    Keywords: Health risk, Potential ecological risk Index, Soil pollution, Toxic elements
  • Omid Raja, Masoud Parsinejad *, Teymor Sohrabi Pages 67-86
    Irregular exploitation of water resources of the country, especially in the agricultural sector, has threatened Iran with serious threats. The main objective of this study is to provide of possible management strategies at farm level, without changing irrigation systems and additional costs in order to reduce agricultural water consumption such as improving irrigation water efficiency, changing the planting date and studying different levels of deficit irrigation with regarding the type of cultivation, the actual conditions of irrigation management (amount, number of irrigation, etc.) in different areas of the study area have been checked. The basics of the study are based on actual information and in the form of a case study. . The results showed that improvement of irrigation efficiency for dominant crops in two regions of Dorodzan and Korbal, leading to savings in water allocation of 131.5 (11.2%) and 33.8 (10.83%) million cubic meters, respectively. The results of the scenario of change in planting date using AquaCrop model simulation showed that with this management pattern could be saved, 31.6 (2.7%) and 9.17 (2.94%) million cubic meters in the two regions of Dorodzan and Korbal in water consumption respectively . At the same time, different levels of deficit irrigation can save 85.5(7.3%) and 26.2 (8.4%) million cubic meters in water consumption respectively.
    Keywords: Manage consumption, efficiency, Water requirement, Fars province, saving
  • Amir Soltani Mohammadi *, Yazdan Khodarahmi, Saeed Boroomand Nasab, Abd Ali Nasseri Pages 87-102
    The aim of this study was to investigate the effect of different levels of modified biochar sugarcane bagasse and potassium zeolite as natural and environmentally friendly fertilizers on some physical and chemical properties of soil in a completely randomized design with four replications for three months per year 2018 was conducted at the Faculty of Water Engineering, Shahid Chamran University of Ahwaz. The levels of biochar and zeolite use included three levels of 0, 2 and 5 grams per kg of soil (0, 0.2 and 0.5 wt%).The results showed that the 2 and 5 grams biochar per kg of soil increased the total porosity by 3.7% and 9.2% respectively, 9.6% and 19% moisture content of crop capacity, 1 and 1.5% moisture content of wilting point, 9.8% and 21.3% organic carbon, 9% and 18% of absorbable phosphorus, 8% and 22% of nitrogen, 6.5% and 27.9% of electrical conductivity , 3.3% and 8% respectively of bulk density and 0.26% 0.92 percent soil acidity. The levels of 2 and 5 grams of zeolite per kilogram of soil also increased 2 and 6 percent bulk density, 2.33% and 3.89% specific gravity, 10.1% and 26.5 percent moisture content, 1.1% And 6.3% moisture content of wilting point, 0.65 and 1.05% of acidity, 9.1% and 33.5% of electrical conductivity, 0.09% and 3.4% of total porosity, 0.26% and 0.92% respectively Soil acidity was not significant and did not have a significant effect on specific gravity, organic carbon, absorbable phosphorus and soil nitrogen.
    Keywords: Modified biochar, Organic matter, Physical, chemical properties of Soil, Potassium Zeolite
  • Mahshad Sadaat Farahbakhsh, Mahdi Sarai Tabrizi *, Hossein Babazadeh Pages 103-117
    The lack of water and soil resources and their salinity are important points in the agricultural sector. Investigating the interactions between salinity and irrigation on plant yields is important in order to improve soil management and water use in arid and semi-arid regions. The purpose of this study was to study and evaluate the production functions of Basilicum L. in Mazandaran mass cultivar under simultaneous stress conditions of water and salinity. For this purpose, an experiment was conducted on a hectare research site in the Dushantepheh research center of Tehran. In this study, we used microplate weight-drainage to determine the rate of evaporation-transpiration of basil plant. Factorial experiment was conducted in a completely randomized design with four irrigation treatments including complete irrigation (FI), irrigation with 40 (DI40%), 60 (DI60%) and 80 (DI80%) water requirements of the plant and three subsoil treatments Irrigation water with a conductivity of 175/1 (S1), 3 (S2) and 5 dS / m (S3) for two consecutive years of 1395 and 1396 was carried out. The results showed that the basal plant yield reduction was 3.1 dS / m for irrigation water salinity and 10% for grazing line slope.
    Keywords: Simultaneous stress, irrigation, Basil plant, Agricultural water management
  • Sakine Koohi, Asghar Azizian *, Luca Brocca Pages 118-134
    The main objective of this study is to assess the performance of Earth2Observe's GHMs and LSMs reanalysis models in estimating runoff at the outlet of Sefidrood river basin (SRB). In addition, for better evaluating the efficiency of Earth2Observe uncalibrated models, the VIC-3L land surface model is implemented over the SRB and calibrated using observed discharges. Results showed that, based on CC and NS statistics, the performance of SURFEX-TRIP model in both daily and monthly time scales is the best one and it led to the same results as well as VIC-3L calibrated model. The values of CC and NS statistics, at daily time scale, in the case of SURFEX-TRIP model are 0.75 and 0.55, respectively, while at the monthly time scale these values are 0.86 and 0.73, respectively. As an overall, findings indicate that LSMs performs better than GHMs in simulating runoff and this may be due to the ability of LSMs in considering both water and energy budgets and they can exchange energy and mass between land surface and atmosphere. Therefore it is highly recommended to use the results of reanalysis models as an appropriate guidance, particularly in the case of ungauged catchments.
    Keywords: Hydrological models, land surface models, Runoff, VIC-3L, Earth2Observe Dataset
  • Seyed Behrouz Hosseini, Ali Saremi *, Mohammad Hossein Noori Gheydari, Hossein Sedghi, Alireza Firoozfar, Jaefar Nikbakht Pages 135-151
    The comprehensive management of a watershed requires basic information such as land use and land cover. The aim of this study is to conduct accuracy analyses of LULC classifications derived from Landsat-8 data, and to reveal that which kind of land use and land cover can be estimated more accurately. Tarom Basin and its near surrounding was selected as study area for this case study. Landsat-8 the data, acquired on 8 August 2017, were utilized as satellite imagery in the study. The RGB and NIR bands were used for classification. Required pre-processing and control of georeferenced of images were performed. After performing the required atmospheric corrections, using the FLAASH algorithm, classification maps were generated. LULC images were generated using 3 pixel-based supervised classification method method, Maximum Likelihood (MLC), Support Vector Machine (SVM) and Artificial Neural Network (ANN). As a result of the accuracy assessment, kappa statistics and overall accuracy for MLC method were 0.88 and 91.55 respectively. The obtained results showed that Landsat-8 OLI data, presents satisfying LULC images in water body, mountain and rock, bare land, Vegetation and forest classes. In addition, according to the obtained results, it can be stated that all three methods of classification in a region with heterogeneous (in terms of elevation elevation between 280 and 3000 m and land use and variety of vegetation) Such Tarom, can have good results. Among these methods, Classification with MLC method, had higher speed and lower complexity for execution, than two other methods in achieving the required maps.
    Keywords: LANDSAT 8, Maximum Likelihood Method, Supervised Classification, Tarom Basin