فهرست مطالب

  • سال بیست و سوم شماره 2 (پیاپی 88، تابستان 1398)
  • تاریخ انتشار: 1398/06/10
  • تعداد عناوین: 30
|
  • نسرین صادقیان*، علیرضا واعظی صفحات 1-12

    انتخاب پذیری ذرات رسوب طی فرایند انتقال، اطلاعات اساسی برای برآورد اثرات درون و برون عرصه ای فرسایش خاک و توزیع اندازه ذرات رسوب در اثر فرسایش شیاری در اختیار می گذارد. اطلاعات اندکی در مورد انتخاب پذیری ذرات در فرسایش شیاری به ویژه در نوارهای کشت دیم وجود دارد. برای این منظور، انتخاب پذیری رسوب در سه بافت خاک شامل لوم، شن لومی و لوم رس شنی تحت شیب 10 درصد با استفاده از باران شبیه سازی شده با شدت90 میلی متر در ساعت به مدت 40 دقیقه بررسی شد. نمونه های خاک از الک 10 میلی متر گذرانده، در فلومی به ابعاد m4 m ×4/0 ریخته شد. توزیع اندازه ذرات در رسوب تعیین و با خاک اصلی مقایسه شد و نسبت آن در رسوب به خاک اصلی به عنوان معیاری برای انتخاب پذیری ذرات در فرسایش شیاری بیان شد. بر اساس نتایج فراوانی ذرات درشت (شن بسیار درشت و درشت) در رسوب در تمام خاک ها بیشتر بود و نسبت این ذرات در رسوب به خاک اصلی بزرگ تر از یک بود که نشان دهنده انتخاب پذیری بیشتر این ذرات در فرسایش شیاری بود. خاک لوم شنی حساس ترین خاک به فرسایش شیاری بود به طوری که بیشترین شدت دبی رواناب (0035/0 متر مربع بر ثانیه) و بار رسوب (1/0 کیلوگرم بر متر ثانیه) طی باران را تولید کرد. توزیع اندازه ذرات رسوب در این خاک بسیار شبیه به خاک اصلی بود. به طورکلی این پژوهش نشان داد که پایداری خاکدانه مهم ترین ویژگی خاک از نظر فرسایش شیاری و انتخاب پذیری رسوب در خاک های منطقه نیمه خشک است. با افزایش پایداری خاکدانه، نفوذپذیری خاک و در نتیجه تنش برشی جریان در شیارها کاهش می یابد.

    کلیدواژگان: اندازه خاکدانه، بار بستر، توزیع اندازه ذره، قدرت جریان، غلتیدن
  • وجیهه شاهرخ، حسین خادمی*، حسین شریعتمداری صفحات 13-26

    با وجود اهمیت پتاسیم در تغذیه درختان پرتقال و استفاده از کودهای پتاسه، اطلاعات کمی درباره میزان رهاسازی پتاسیم در ریزوسفر و خاک های زیر کشت این محصول وجود دارد. لذا به منظور بررسی هوادیدگی کانی های میکایی و تغییر شکل های مختلف پتاسیم در خاک های زیرکشت درختان پرتقال، از یک باغ بزرگ پرتقال در شهرستان داراب دارای درختان با سنین 5، 10 و 20 ساله از توده خاک و ریزوسفر درختان و همچنین خاک کشت نشده از سه عمق 30-0، 60-30 و 100-60 سانتی متری نمونه برداری شد. غلظت پتاسیم محلول، تبادلی، غیرتبادلی و کانی های رسی خاک ها اندازه گیری شد. نتایج بیانگر کاهش میانگین پتاسیم محلول و تبادلی خاک های زیر کشت نسبت به خاک های کشت نشده است. میزان پتاسیم غیرتبادلی در خاک های زیر کشت درختان 20 ساله نسبت به درختان دیگر و خاک های کشت نشده کاهش نشان می دهد. در تمامی نمونه ها با افزایش عمق از میزان پتاسیم محلول و تبادلی کاسته می شود. همچنین تغییرات کانی های رسی نشان دهنده کاهش مقدار کانی ایلیت و افزایش کانی های اسمکتیت و مختلط ایلیت- اسمکتیت با افزایش سن باغ های مورد مطالعه است. با افزایش سن درختان، گسترش سیستم ریشه ای و جذب بیشتر پتاسیم خاک، تغییرات کانی های رسی نیز با شدت بیشتری صورت گرفته است. لذا بر اساس نتایج به دست آمده، به منظور جلوگیری از کاهش بیش از حد ذخیره پتاسیم در خاک های زیر کشت درختان پرتقال به ویژه در باغ های با سنین بیشتر، بر کوددهی پتاسیم متناسب با آزمون خاک در منطقه مورد مطالعه تاکید می شود.

    کلیدواژگان: پتاسیم، ریزوسفر، کانی های رسی، پرتقال
  • سید وحید رضوی ترمه، کورش شیرانی*، مسعود سلطانی ربیع صفحات 27-43

    امروزه تامین آب به منظور تحقق اهداف توسعه پایدار یکی از مهم ترین دغدغه ها و چالش ها در بیشتر کشورهای جهان است. به همین دلیل تعیین مناطق دارای پتانسیل آب زیرزمینی، از ابزارهای مهم در حفاظت، مدیریت و بهره برداری از منابع آب به شمار می رود. هدف این پژوهش تهیه و ارزیابی نقشه پتانسیل چشمه های آب زیرزمینی در شهرستان نهاوند، در استان همدان با استفاده از مدل وزن شاهد و ترکیب آن با رگرسیون لجستیک است. بدین منظور عوامل زاویه شیب، وجه شیب، طول شیب، ارتفاع، انحنای سطح، انحنای آبراهه، شاخص رطوبت توپوگرافی، شاخص توان آبراهه، فاصله از گسل، تراکم گسل، فاصله از آبراهه، تراکم زهکشی، سنگ شناسی و کاربری اراضی به عنوان عوامل موثر بر پتانسیل آب زیرزمینی شناسایی و در نرم افزار ArcGIS رقومی و تهیه شدند. پس از تهیه نقشه پتانسیل آب های زیرزمینی با این دو مدل، از سطح زیر منحنی (AUC) منحنی تشخیص عملکرد نسبی (ROC) برای ارزیابی نتایج استفاده شد. از 273 چشمه معرفی شده در این پژوهش، 191 چشمه (70 درصد) برای اجرای مدل ها (تهیه نقشه پتانسیل آب زیرزمینی) و 82 چشمه (30 درصد) برای ارزیابی مدل استفاده شد. نتایج اعتبارسنجی نشان داد مدل تلفیقی وزن شاهد- رگرسیون لجستیک (5/82 درصد AUC=) نسبت به مدل وزن شاهد (4/80 درصد AUC=) کارایی بهتری در شناسایی مناطق مستعد آب زیرزمینی دارد لذا مدیرن و برنامه ریزان اجرایی به منظور پی جویی محل های مناسب با پتانسیل بالای آب زیرزمینی در مطالعات نیمه تفصیلی خود از نتایج این پژوهش به منظور کاهش زمان و افزایش دقت می توانند استفاده کنند.

    کلیدواژگان: پیش بینی مکانی، چشمه، مدل های آماری، شهرستان نهاوند
  • زهرا امیری، مهدی قیصری*، محمدرضا مصدقی، مهسا سادات طباطبایی، مهرناز مرادیان نژاد صفحات 45-54

    مکان اندازه گیری رطوبت خاک در مدیریت آبیاری به دلیل تغییرات مکانی زیاد ویژگی های هیدرولیکی خاک و چگونگی توسعه ریشه گیاه از اهمیت ویژه ای برخودار است. هدف از این پژوهش، تعیین مکان مناسبی برای اندازه گیری رطوبت خاک در مدیریت آبیاریقطره ای- نواری بود که بیانگر میانگین رطوبت خاک رخ (θavg) باشد. به همین منظور توزیع رطوبت خاک (θij) در مرحله تاسل دهی ذرت و در طول یک دور آبیاری (73- 68 روز پس از کاشت) در انتهای فصل رشد اندازه گیری شد. نتایج نشان داد بیش از 70 درصد طول ریشه گیاه تا عمق 30 سانتی متری از سطح خاک قرار دارد. با پذیرفتن 10± درصد خطا نسبت به میانگین رطوبت خاک رخ، محدوده ای از خاک رخ مشخص شد که در بازه خطای پذیرفته شده قرار گرفته و از طرفی بیشترین نزدیکی به میانگین رطوبت خاک دارد (0/9θavg<θRec<1/1θavg). از هم پوشانی θRec در طول یک دور آبیاری، مکان مناسب برای اندازه گیری رطوبت خاک در فاصله افقی از نوار آبیاری تا 20 سانتی متر و عمق 20- 10 سانتی متری از سطح خاک به دست آمد. از جمله عواملی که در تعیین مکان مناسب اندازه گیری رطوبت خاک در راستای میانگین رطوبت خاک رخ بایستی در نظر گرفته شود، توجه به چگونگی توسعه سیستم ریشه و محدوده ای از خاک رخ است که تجمع بیشترین تراکم طول ریشه بوده و از طرفی حداکثر جذب آب از این ناحیه صورت می گیرد.

    کلیدواژگان: آبیاری قطره ای- نواری، توزیع رطوبت در خاک، توسعه سیستم ریشه، ذرت، میانگین رطوبت خاک رخ
  • سیده زهره کیانی هرچگانی، علیرضا حسین پور، حمیدرضا متقیان* صفحات 55-72

    جذب سطحی روی یکی از مهم ترین فرایندهایی است که غلظت روی را در محلول خاک تنظیم می کند. حضور آنیون های عناصر غذایی در محلول خاک می تواند بر جذب روی موثر باشد. اما نحوه اثرگذاری آنیون ها بر ویژگی های جذب عنصر روی به خوبی مشخص نشده است. بنابراین در این مطالعه به بررسی اثر آنیون های ارتوفسفات، نیترات و کلرید بر جذب روی در پنج نمونه خاک آهکی استان چهارمحال و بختیاری پرداخته شد. مطالعه هم دماهای جذب روی با استفاده از محلول حاوی غلظت های 25، 50، 75، 100، 150 و 200 میلی گرم در لیتر روی از منبع ZnSO4 در الکترولیت های KH2PO4،  KNO3و KCl (غلظت الکترولیت ها برابر با 50 میلی مولار) در دانشگاه شهرکرد در سال 1396 انجام شد. در ادامه معادله های فروندلیچ، لانگ مویر و خطی برای بررسی توانایی توصیف جذب روی به کار برده شد. بر اساس نتایج، معادله های فروندلیچ و لانگ مویر توانایی توصیف جذب روی را داشتند. نتایج این پژوهش نشان داد که روی در حضور آنیون ارتوفسفات دارای حداکثر ظرفیت جذب و شدت جذب بیشتری نسبت به آنیون های کلرید و نیترات بود، درحالی که انرژی جذب (k)، حداکثر گنجایش بافری (MBC) و ضریب توزیع (kf) روی در حضور آنیون کلرید نسبت به آنیون های نیترات و ارتوفسفات بیشتر بود (05/0>p). نتایج این پژوهش نشان داد که روی در حضور آنیون ارتوفسفات با شدت و ظرفیت بیشتری جذب می شود، درحالی که انرژی جذب آن کمتر از حضور دو آنیون دیگر بود، بنابراین توصیه می شود که کودهای روی و فسفات با هم در خاک به کار برده نشوند.

    کلیدواژگان: ضریب توزیع، معادله فروندلیچ، هم دماهای جذب
  • حسین داودی، علیرضا مسجدی*، محمد حیدرنژاد، امین بردیار، امیر عباس کمان بدست صفحات 73-86

    در این مطالعه به منظور بررسی اثر کابل در کنترل آبشستگی در اطراف گروه پایه های پل ، آزمایش هایی در یک فلوم آزمایشگاهی از جنس پلاکسی گلاس انجام گرفت. در این پژوهش با قرار دادن یک پایه عمودی و دو پایه مایل به صورت گروه پایه با دو زاویه مایل مختلف به همراه کابل به دور آنها در دو حالت با وجود کابل و بدون نصب کابل در اطراف آنها اقدام به انجام یک سری آزمایش شد. آزمایش ها با استفاده از سه قطر مختلف کابل ، سه زاویه مختلف و سه دور ردیف کابل در یک شدت جریان ثابت در حالت آب زلال انجام شد. در انتهای هر آزمایش عمق آبشستگی اندازه گیری شد. نتایج این پژوهش نشان داد در کلیه شرایط ، نصب کابل به دور پایه استوانه ای عامل موثر در کاهش عمق آبشستگی در اطراف آن می شود. در زاویه کابل 15 درجه و سه ردیفه بیشترین درصد کاهش عمق آبشستگی در پایه عمودی و گروه پایه مایل 28 و 38 درجه ، به ترتیب حدود 43، 49 و 56 درصد در قطر نسبی کابل 1/0 مشاهده شده است. بنابراین در شرایط یکسان بیشترین درصد کاهش عمق آبشستگی در گروه پایه مایل 38 درجه در حدود 56 درصد به دست آمد.

    کلیدواژگان: کابل، عمق آبشستگی، گروه پایه پل، رسوبات
  • رضا منجزی، محمد حیدرنژاد*، علیرضا مسجدی، محمدحسین پورمحمدی، امیرعباس کمان بدست صفحات 87-101

    سرریزهای غیرخطی از سازه های هیدرولیکی مهم برای تنظیم سطح آب و کنترل جریان در کانال ها، رودخانه ها و مخازن سدها به شمار می روند. از انواع سرریزهای غیرخطی می توان به سرریزهای زیگزاگی و قوسی اشاره کرد. محور تاج این سرریزها به صورت غیرخطی بوده و در یک عرض معین، طول تاج بیشتری نسبت به سرریزهای متداول خطی دارند. به این ترتیب به ازای یک بار هیدرولیکی یکسان، توانایی عبور دبی بیشتری را دارند. در این پژوهش، ضریب دبی و دبی عبوری سرریزهای قوسی با سه شعاع قوس مختلف و در دو حالت خطی و زیگزاگی مثلثی به صورت آزمایشگاهی بررسی و ضریب دبی این سرریزها به عنوان تابعی از نسبت بار هیدرولیکی کل به ارتفاع تاج سرریز (hd/P) و زاویه انحنای قوس (θ) (یا شعاع قوس) ارائه و عملکرد هیدرولیکی آنها با یکدیگر مقایسه شده است. نتایج نشان می دهد که به ازای بار هیدرولیکی یکسان، افزایش θ (کاهش شعاع قوس) منجر به کاهش ضریب دبی می شود زیرا اولا برآمدگی موضعی سطح آب افزایش یافته و ثانیا جریان برای طی مسیر کانال، مجبور به طی مسیری غیرمستقیم با انحنای بیشتر است که این دو موضوع می تواند اثر منفی بر ضریب آبگذری داشته باشد بدین صورت که در نسبت بار هیدرولیکی 2/0، ضریب جریان در سرریز با نسبت شعاع قوس 25/1 R/w = حدود 5/8 درصد از سرریز با نسبت شعاع قوس 75/0 R/w = بیشتر است.

    کلیدواژگان: سرریز قوسی زیگزاگی مثلثی، سرریز قوسی، بار آبی، شعاع قوس، ضریب دبی
  • وجیهه درستکار*، مریم یوسفی فرد، زهرا جاجرمی صفحات 103-114

    سالانه حجم قابل توجهی کنجاله های روغنی در صنایع روغن کشی تولید می شود. افزودن این کنجاله ها به خاک می تواند علاوه بر تامین مواد آلی خاک، قابلیت جذب عناصر کم مصرف برای گیاه را نیز بهبود بخشد. هدف از این پژوهش بررسی اثر کنجاله های کنجد، زیتون و سیاهدانه در سه سطح صفر، دو و پنج درصد در شرایط شور و غیر شور بر غلظت قابل استفاده عناصر مس، روی و آهن خاک در یک آزمایش گلخانه ای به مدت 60 روز بوده است. پس از پایان دوره خوابانیدن میزان تنفس میکروبی، کربن آلی، غلظت کربوهیدرات و غلظت قابل جذب عناصر مس، روی و آهن در خاک اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که کمترین مقدار کربن آلی خاک و غلظت کربوهیدرات در تیمار افزودن کنجاله کنجد و بیشترین مقدار آن در تیمار کنجاله های زیتون و سیاهدانه مشاهد شد. افزودن کنجاله های روغنی سبب افزایش غلظت قابل استفاده هر سه عنصر در خاک نسبت به تیمار شاهد شد. کنجاله کنجد بیشترین تاثیر را در افزایش غلظت قابل استفاده مس و روی خاک داشته است. در بین سه کنجاله مورد مطالعه، افزودن کنجاله کنجد بیشترین تاثیر و افزودن کنجاله سیاهدانه کمترین تاثیر را بر غلظت قابل استفاده آهن در خاک داشته است. به علاوه شوری نیز سبب کاهش غلظت روی و آهن در خاک شده است. در مجموع به نظر می رسد افزودن کنجاله های روغنی به خاک سبب بهبود وضعیت کربن آلی و غلظت عناصر کم مصرف خاک شده، اما این اثر به کیفیت کنجاله ها و شوری خاک وابسته است.

    کلیدواژگان: ضایعات روغن کشی، عناصر کم مصرف، کربوهیدرات خاک
  • امیر شیخان، محمد شایان ن‍ژاد*، وحید عرب نصرآبادی صفحات 115-126

    امروزه استفاده از پساب شهری تصفیه شده برای کشاورزی در جهان رو به افزایش است. یکی از روش های تصفیه طبیعی پساب، تالاب مصنوعی است. در این پژوهش اثر زمان های ماند سه و شش روز در عملکرد تالاب مصنوعی عمودی، افقی و ترکیبی (ابتدا جریان عمودی و سپس افقی) با بستر پرلیت و گیاه سیپروس روی پساب شهری بررسی شده. در این پژوهش حوضچه های تالاب افقی با ابعاد 75/0 متر عرض، 5/0 متر عمق و 6 متر طول و تالاب عمودی به صورت استوانه ای با قطر 7/0 متر و 2/1 متر ارتفاع طراحی شدند. در زمان ماند سه روز در تالاب های عمودی، افقی و ترکیبی، میانگین راندمان حذف نیترات به ترتیب 4/31، 3/36 و 3/56 درصد، آمونیوم به ترتیب 6/7، 7/32 و 8/37 درصد و کلی فرم مدفوعی به ترتیب 3/53، 4/93 و 9/96 شد. همچنین در زمان ماند شش روز در تالاب های عمودی، افقی و ترکیبی میانگین راندمان حذف نیترات به ترتیب 8/45، 4/58 و 5/77 درصد، آمونیوم به ترتیب 9/16، 1/75 و 3/79 درصد و کلی فرم مدفوعی به ترتیب 58، 5/97 و 9/98 درصد شد. در مجموع نتایج نشان داد که تالاب مصنوعی ترکیبی با بستر پرلیت و گیاه سیپروس، عملکرد مناسبی در حذف آلاینده های پساب به ویژه کلی فرم مدفوعی داشته است.

    کلیدواژگان: تالاب مصنوعی ترکیبی، پرلیت، سیپروس، پساب شهری
  • غلام حیدر زورقی، کاظم شعبانی گورجی*، محمد رضا نورا، علی رضا راشکی صفحات 127-140

    ایجاد لایه محافظ بر سطح تپه های ماسه ای با هدف کاهش فرسایش آن، سالیان طولانی مرسوم بوده است. استفاده از مالچ های نفتی در بعضی از کشورها، علاوه بر هزینه های زیاد، مشکلات فراوان زیست محیطی در بر داشته است. در این تحقیق از دوغاب آهک هیدراته به عنوان پوشش محافظ (مالچ) ماسه های بادی استفاده شد. این دوغاب در سه تیمار با نسبت های 3، 5 و 7 درصد آهک آماده و با آب پاش، به طور یکنواخت بر سطح پلات های با ابعاد 2×5 متر از تپه های ماسه پاشیده شد. ضخامت میانگین هر لایه مالچی با کولیس اندازه گیری و میزان سایش آن در فاصله زمانی دو ماهه در هر پلات از تیمارهای سه گانه مالچ آهکی و شاهد، با استفاده از نقاط نشانه گذاری در سه محل محاسبه شد. تحلیل آماری داده ها با نرم افزارهای SPSS و Excel انجام شد. نتایج نشان داد، که لایه مالچ دوغاب آهک سه درصد در مقابل سایش بادی مقاومت کافی نداشته و با تیمار شاهد قابل مقایسه است. نتایج سایش لایه های مالچ دوغاب آهک پنج و هفت درصد حاکی است که با افزایش میزان درصد آهک مقاومت مالچ در مقابل سایش باد افزایش یافته است. لایه مالچ دوغاب آهک هفت درصد با ضخامت 3/6 میلی متر، بیشترین مقاومت سایشی را در شرایط طبیعی محل از خود نشان داد.

    کلیدواژگان: سایش بادی، مالچ، دوغاب آهک هیدراته، ماسه های بادی
  • جواد بیاض زاده، ابراهیم سپهر*، حمیدرضا ممتاز صفحات 141-155

    به منظور بررسی رفتار جذب فسفر در خاک های منطقه خوی و تاثیر درازمدت کشت همراه با مصرف کود مرغی بر پارامترهای جذب فسفر، آزمایش های جذب به صورت پیمانه ای با 16 نمونه خاک (هشت نمونه خاک زراعی و هشت نمونه خاک غیر زراعی) در سری غلظتی فسفر
    mg L-1) 30-0) با محلول زمینه 01/0 مولار CaCl2 انجام گرفت و پس از تعادل، مقدار فسفر باقیمانده در محلول اندازه گیری و داده های آزمایشی با مدل های لانگ مویر و فروندلیچ برازش داده شدند. بر اساس ضریب تبیین (R2) و خطای استاندارد براورد (SE)، هر دو مدل لانگ مویر (99/0-93/0=R2) و فروندلیچ (99/0-87/0=R2) برازش نسبتا خوبی با داده های آزمایشی نشان دادند و میزان حداکثر جذب تک لایه ای لانگ مویر (qmax) در خاک های زراعی و غیر زراعی به ترتیب بین 233 تا 486 و 340 تا 540 میلی گرم در کیلوگرم، پارامتر انرژی جذب لانگ مویر (KL) در خاک های زراعی و غیر زراعی به ترتیب بین 12/0 تا 5/0 و 22/0 تا 71/0 قرار گرفت. پارامترهای ظرفیت (KF) و شدت جذب (n) فروندلیچ در خاک های زراعی و غیر زراعی به ترتیب در محدوده 123-4/36 و 2/145-3/59 و 50/1-18/1 و 85/1-47/1 قرار گرفتند. در نتیجه با توجه به روند کاهشی پارامترهای جذب و شاخص های بافری خاک در خاک های زراعی نسبت به خاک های غیر زراعی می توان گفت ادامه این روند مدیریت کشت در این منطقه همراه با مصرف کود مرغی موجب کاهش جذب فسفر توسط خاک و افزایش فراهمی فسفر شده، لذا مقدار کود فسفاته کمتری برای حفظ مقدار بهینه فسفر در محلول خاک به منظور رشد مطلوب گیاهان مورد نیاز است.

    کلیدواژگان: همدماهای جذب، فسفر، لانگ مویر، فروندلپچ، کود مرغی
  • تارخ احمدی، معصومه دلبری*، پیمان افراسیاب صفحات 157-171

    امروزه الگوریتم های محاسباتی بیرکن (BESTslope و BESTsteady) به عنوان روش‎ های غیرمستقیم مناسبی برای تخمین هدایت هیدرولیکی اشباع (Ks) و قابلیت جذب خاک (S) و پارامتر مقیاس (hg) در معادله منحنی مشخصه ونگنوختن از طریق داده های آزمایش نفوذ بیرکن و سایر پارامترهای مورد نیاز شناخته شده اند. هدف از پژوهش حاضر مقایسه دو الگوریتم مذکور در تخمین Ks و S و رطوبت خاک متناظر با مکش های 33، 300،200،100 و 1500 کیلو پاسکال است. برای این منظور تعداد 40 آزمایش نفوذ بیرکن در مزرعه پژوهش هایی سد سیستان انجام شد. از کل آزمایش ها تعداد 30 آزمایش در بافت های لوم و لوم شنی که متوسط خطای نسبی (Er(t,I)) آنها کمتر از 5/5 درصد بود برای بررسی و تحلیل نتایج انتخاب شد. برای مقایسه رطوبت اندازه گیری شده و تخمین زده شده در هر یک از فشارهای مورد نظر از معیارهای جذر میانگین مربعات خطا (RMSE)، میانگین خطا (ME) و ضریب تعیین وزنی (ωr2) استفاده شد. نتایج نشان داد الگوریتم BESTsteady که فرایند محاسباتی بسیار ساده تری در مقایسه با الگوریتم اصلی بیرکن (BESTslope) دارد، توانایی تخمین مقدار Ks و S و همچنین مقدار رطوبت در مکش های نزدیک به ظرفیت زراعی با دقت قابل قبولی را دارد. دقت تخمین مقدار رطوبت خاک متناظر با مکش 1500 کیلو پاسکال (رطوبت در نقطه پژمردگی) در هر دو الگوریتم ضعیف و غیرقابل قبول تشخیص داده شد. از طرفی با افزایش درصد رس خاک مقدار خطای نسبی تخمین رطوبت اندازه گیری شده ((Er(h,θ) با شیب ملایمی کاهش یافت.

    کلیدواژگان: توانایی جذب خاک، خطای نسبی برازش، منحنی مشخصه آب خاک، هدایت هیدرولیکی اشباع
  • علیرضا ظهیرنیا*، حمیدرضا متین فر صفحات 173-188

    تعیین تناسب اراضی به عنوان یکی از روش های ارزیابی اراضی محسوب می شود که می تواند بهترین نوع استفاده از اراضی در هر منطقه را مشخص کند. هدف از تحقیق حاضر تعیین تناسب اراضی مزارع کشت و صنعت میرزا کوچک خان مبتنی بر شاخص های کیفیت خاک، سامانه اطلاعات جغرافیایی و مقایسه نتایج آن با روش های ارزیابی اراضی ریشه دوم و استوری است. برای این منظور اطلاعات پروفیل های خاک و مقدار مواد آلی، فسفر، نیتروژن، پتاسیم، روی، زهکش، بافت، عمق، توپوگرافی، سنگ و سنگریزه سطحی، عمق لایه غیرقابل نفوذ، هدایت هیدرولیکی، ظرفیت نگهداری آب، هدایت الکتریکی، واکنش (pH)، کربنات کلسیم، درصد سدیم قابل تبادل محدوده مطالعاتی گردآوری شد و کلاس های تناسب اراضی مبتنی بر شاخص های کیفیت حاصلخیزی، کیفیت شیمیایی و کیفیت فیزیکی خاک محاسبه شد. نتایج نشان می دهد که 27/4 درصد از اراضی دارای کلاس بسیار مناسب 1)S(، 62/83 درصد از اراضی دارای کلاس مناسب 2)S(، 7/11 درصد از اراضی در کلاس تناسب کم 3)S( و 2/66 درصد از اراضی نیز در کلاس نامناسب (N) هستند. همچنین مقایسه نتایج روش مبتنی بر کیفیت خاک با روش ریشه دوم، ضریب کاپای برابر با 0/82 و با روش استوری دارای ضریب کاپا برابر با 0/38 است.

    کلیدواژگان: ارزیابی اراضی، منطقه جنوب غربی خوزستان، نقشه های رقومی، روش استوری، روش ریشه دوم
  • رضوان ترکی*، نوراله میرغفاری، محسن سلیمانی صفحات 189-200

    پسماندهای پوست میوه و مرکبات در کارخانه های صنایع غذایی به طور روزانه در حجم زیادی تولید می شود که مدیریت آن در ایران به عنوان یکی از قطب های مهم تولید میوه و مرکبات از اهمیت ویژه ای برخوردار است. در این مطالعه، پسماندهای پوست انار، پرتقال و لیمو از کارخانه های آبمیوه گیری جمع آوری و پس از پیرولیز در دمای 500-400 درجه سانتی گراد، کارایی آنها برای جذب فلز روی از محلول های آبی بررسی شد. داده های سینتیک و هم دمای جذب فلز روی از محلول آبی با شکل های خطی و غیرخطی دو مدل هم دمای لانگمویر و فرندلیچ و مدل های سینتیک شبه مرتبه اول و شبه مرتبه دوم برازش داده شد. نتایج نشان داد در شرایط آزمایش شده، بیشینه مقدار جذب برای زغال های زیستی تولید شده از پوست های انار، پرتقال و لیمو به ترتیب 2/42، 1/83 و 3/17 میلی گرم روی بر گرم زغال زیستی بود. مطالعه مدل های هم دمای جذب نشان داد استفاده از شکل خطی می تواند منجر به نتیجه و تفسیری کاملا متفاوت از شکل اصلی مدل شود؛ به طوری که بر اساس شکل های خطی، مدل لانگمویر و بر اساس شکل های غیرخطی، مدل فرندلیچ بهترین مدل برای تفسیر داده های آزمایش های هم دما بود. همچنین بررسی سینتیک واکنش حاکی از آن بود که هر دو شکل اصلی و خطی شده منجر به یک نتیجه و تبعیت داده های سینتیک از مدل شبه مرتبه دوم شد.

    کلیدواژگان: مدل های سینتیک، جذب سطحی، زغال زیستی، پسماند میوه
  • مریم رضایی پاشا*، کاکا شاهدی، قربان وهاب زاده، عطااله کاویان، مهدی قاجار سپانلو، پاسکال جوکئیت صفحات 201-213

    یکی از شیوه های مدیریتی به منظور کاهش اثرات مضر کودهای شیمیایی و حفاظت از آب و خاک، استفاده تلفیقی از کودهای آلی و شیمیایی است که می تواند به مراتب بهتر از کاربرد هر یک از آنها به تنهایی عمل کند . لذا ضروری است تا به منظور درک و شناسایی نحوه اثرگذاری این شیوه مدیریتی، وضعیت رواناب و خاک بررسی شود. مطالعه حاضر در اراضی کشاورزی با شیب 14 درصد تحت شرایط افزودن مقادیر مختلف کمپوست زباله شهری در تلفیق با کود اوره در شمال ایران انجام شد . به این منظور پلات های اندازه گیری رواناب در اندازه 5×1 متر در قالب طرح بلوک تصادفی تحت شرایط بارش طبیعی روی اراضی کشاوری نصب شدند و نمونه های خاک از دو عمق 10-0 و 20-10 سانتی متر از داخل پلات برداشت شدند . در این مطالعه پارامترهای رواناب شامل حجم رواناب، غلظت نیترات و تولید رسوب و پارامترهای خاک شامل خصوصیات فیزیکی (تخلخل و ضریب نفوذپذیری) و خصوصیات شیمیایی (هدایت الکتریکی، کربن آلی، ازت کل و ظرفیت کاتیون تبادلی و pH) بررسی شود. نتایج نشان داد که در میان خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک تنها خصوصیات درصد ازت کل، هدایت الکتریکی و pH خاک تحت تاثیر کمپوست زباله شهری قرار گرفته اند . تجزیه مولفه های اصلی نشان داد که این تیمارها در مجموع توانستند 74/35 درصد از واریانس کل تغییرات را توجیه کنند . بر این اساس می توان بیان کرد که استفاده از عملیات مدیریتی حفاظت آب و خاک می تواند به سرعت بهبود معنی داری روی خصوصیات خاک در اراضی شیب دار ایجاد کند .

    کلیدواژگان: کمپوست زباله شهری، کود شیمیایی اوره، رواناب، خاک، تجزیه مولفه اصلی
  • ناصر گنجی خرم دل*، سید محمد رضا حسینی صفحات 215-226

    برآورد تبخیر و تعرق به منظور کاربرد در برنامه ریزی، طراحی و مدیریت طرح های آبیاری و زهکشی و مدیریت منابع آب ضروری است. در این تحقیق به ارزیابی مدل های شبکه عصبی مصنوع، مدل شبکه عصبی- موجک، رگرسیون چند متغیره و روش تجربی هارگریوز در برآورد تبخیر و تعرق مرجع به منظور تعیین بهترین مدل از نظر میزان کارایی با توجه به داده های موجود پرداخته شد. از داده های روزانه دو ایستگاه هواشناسی فرودگاه شهرکرد و فرخ شهر در منطقه خشک و سرد شهرکرد در بازه زمانی 2013-2004 شامل دمای حداقل و حداکثر، رطوبت نسیبی میانگین، سرعت باد در ارتفاع دو متری و ساعات آفتابی استفاده شد. 75 درصد داده ها برای آموزش و اعتبارسنجی و 25 درصد داده ها برای تست مدل ها استفاده شد. شبکه طراحی شده یک شبکه عصبی پیش خور با تابع فعال تانژانت سیگموئید در لایه پنهان است. در مرحله بعدی موجک های مختلف Haar، db و Sym روی داده ها اعمال شد و شبکه عصبی- موجک طراحی شد. برای ارزیابی مدل ها روش پتمن مونتیث فائو مبنای کار قرار گرفت. برای هر چهار روش استفاده شده شاخص های آماری RMSE، MAE و R محاسبه و رتبه دهی شدند. نتایج نشان داد که از میان مدل های طراحی شده، شبکه عصبی موجک با موجک 5 db عملکرد بهتری نسبت به موجک های دیگر و همچنین نسبت به شبکه عصبی مصنوعی، روش آماری رگرسیون چند متغیره و روش هارگریوز داشته است. نتایج مدل شبکه عصبی- موجک با موجک 5 db در ایستگاه فرخ شهر به ترتیب برابر 0/2668، 0/2067 و 0/998 و در ایستگاه فرودگاه به ترتیب برابر 0/2138، 0/14 و 0/9989 محاسبه شد. نتایج نشان داد که شبکه عصبی- موجک عملکرد دقیق تری نسبت به سایر مدل های مورد بررسی در این تحقیق داشت.

    کلیدواژگان: نیاز آبی، موجک داوبچیز، دما، شاخص آماری، شهرکرد
  • مهدی زبردست، فرناز دانشور وثوقی* صفحات 227-238

    مطالعه لرزه ای دره ها به دلیل احداث سازه های مهم مانند سد روی آنها همواره از اهمیت ویژه ای برخوردار بوده است. یکی از شرایط ساختگاهی مهمی که بر زمین لرزه عبوری از دره های سنگی اثر می گذارد وجود توده سنگ درزه ‍دار در این نوع ساختگاه هاست. ما در این تحقیق به بررسی اثر این پدیده روی تفرق امواج لرزه ای خواهیم پرداخت. به منظور بررسی این مسئله از ترکیب دو روش المان محدود در حوضه نزدیک و المان مرزی در حوضه دور استفاده شده است و برای مدل سازی توده سنگ درزه دار، مدل الاستیک خطی همسان به کار رفته است. با توجه به مطالعات انجام شده در این تحقیق، توده سنگ درزه دار در حالات خاص که بستگی به زاویه برخورد امواج، ضخامت لایه ها و مشخصات مصالح تشکیل دهنده آن دارد می تواند اثرات چشمگیری روی امواج زمین لرزه و در نتیجه روی سازه های ساخته شده روی دره ها داشته باشد و بایستی در طراحی این سازه ها اثرات آن مورد توجه قرار گیرد.

    کلیدواژگان: توده سنگ درزه دار، تفرق امواج لرزه ای، ساختگاه سنگی هموژن، روش های المان محدود و المان مرزی
  • بهناز آتش پز، سالار رضاپور* صفحات 239-250

    مطالعه حاضر با هدف ارزیابی شاخص های ریسک اکولوژیکی عناصر روی، مس، کادمیوم، سرب و نیکل در اراضی تحت آبیاری با فاضلاب تصفیه شده در دشت ارومیه (روستای قهرمانلو) انجام شده است. بدین منظور شش نقطه (پنج نقطه در اراضی آبیاری شده با فاضلاب و یک نقطه در اراضی تحت آبیاری با آب چاه به عنوان شاهد) انتخاب و مورد نمونه برداری (افق AP، عمق 0 -30 سانتی متری خاک) قرار گرفتند. نمونه های خاک بعد از هوا خشک شدن و از غربال دو میلی متری عبور داده شدند و سپس تحت آزمایش های مختلف شیمیایی قرار گرفتند و شکل کل عناصر مورد مطالعه شدند. نتایج نشان داد که عملیات آبیاری با فاضلاب تصفیه شده باعث افزایش معنی دار شکل کل عناصر فوق در توالی (23/5 درصد) Cu > (54/2 درصد) Pb > (81/5 درصد) Zn > (228 درصد) Cd شده است. با این وجود بر اساس استانداردهای ملی و بین المللی به استثنای کادمیوم سایر عناصر در محدوده های قابل قبول قرار داشتند. مقدار شاخص ریسک اکولوژیکی (کمینه = 125، بیشینه = 152 و میانگین = 140) در همه مناطق تحت آبیاری با فاضلاب تصفیه شده کلاس ریسک زیاد (200 ≥RI  ≥100) را نشان داد و کادمیوم بیشترین تاثیر گذاری را بر کمیت این شاخص داشت.

    کلیدواژگان: فاضلاب تصفیه شده، فلزات سنگین، شاخص های ریسک اکولوژیکی، دشت ارومیه
  • علیرضا علی پور، سید حبیب الله موسوی*، امین ارجمندی صفحات 251-265

    تقویت جایگاه بهره وری و حفاظت از منابع محدود آب در زمینه تولیدات بخش کشاورزی به ویژه در زیربخش های زراعی وابستگی تنگاتنگی با تجدید نظر در رویکردهای سنتی نظام تولیدی در بخش کشاورزی کشورهای در حال توسعه دارد. این مطالعه با هدف تدوین ترکیب بهینه تولید محصولات زراعی در مجتمع کشاورزی و دامپروری ورامین به عنوان یکی از واحدهای کشاورزی پیشتاز در بخش کشاورزی شهرستان ورامین با تاکید بر افزایش کارایی مصرف آب طراحی و اجرا شد. به این منظور، از آمار و اطلاعات دفتری این مجتمع کشاورزی در سال زراعی 95-1394 در قالب تدوین الگوی برنامه ریزی ریاضی چندمعیاره استفاده شد. نتایج نشان داد که در شرایط بهینه تولید محصولات زراعی در این واحد، آرمان های حداکثر خالص انرژی تولیدی و افزایش سود سالیانه به عنوان آرمان های اقتصادی تا حد قابل توجهی با آرمان افزایش کارایی مصرف آب قابل جمع خواهد بود. بر این اساس، در شرایط بهینه خالص انرژی تولیدی به میزان 10 درصد، سود ناخالص به میزان 4 درصد و کارایی مصرف آب به میزان 15 درصد افزایش می یابد. لذا، با توجه به نتایج به دست آمده پیشنهاد شد که به منظور دستیابی به آرمان های اقتصادی در مزارع مجتمع کشاورزی و دامپروری ورامین همزمان با تاکید بر افزایش کارایی مصرف آب، محصولات گندم، یونجه، قصیل جو و ذرت علوفه ای بر اساس مقادیر بهینه محاسبه شده در این مطالعه ترکیب اصلی الگوی کشت محصولات زراعی این واحد کشاورزی را تشکیل دهند.

    کلیدواژگان: ترکیب بهینه تولید محصولات زراعی، کارایی مصرف آب، مدل برنامه ریزی چندمعیاره، مجتمع کشاورزی و دامپروری ورامین
  • علیداد کرمی*، کاظم خاوازی صفحات 267-280

    به دلیل شرایط فیزیکی نامناسب و آهکی بودن خاک ها و وجود منبع عظیم گوگرد در کشور، بررسی تاثیر گوگرد بر ساختمان خاک و دیگر ویژگی های خاک ضروری است. بنابراین اثرات مقادیر مختلف گوگرد شامل: صفر، 750، 1500 و 3000 کیلوگرم در هکتار به همراه باکتری Halothiobacillus neapolitanus بر ویژگی های خاک در تناوب گندم- ذرت در دو سال بررسی شد. پارامترهایpH ، EC، سولفات، کربن آلی، ساختمان خاک و عملکرد گندم اندازه گیری شد. برای ارزیابی کمی اثر گوگرد بر ساختمان خاک، با اندازه گیری توزیع اندازه خاکدانه ها، مقادیر شاخص های میانگین وزنی و هندسی قطر خاکدانه ها (به ترتیب MWD و GMD) و مقادیر بعد فرکتالی تعیین شد. نتایج نشان داد که با گذشت زمان و مقادیر بیشتر گوگرد همراه با باکتری Halothiobacillus neapolitanus پایداری خاکدانه ها افزایش داشت. تاثیر تیمارهای گوگرد بر MWD و GMD در سطح احتمال پنج درصد معنی دار بود و بر اساس شاخص های کمی، 28 درصد، اثرات مثبت بر ساختمان خاک داشت. گوگرد با کاهش 3 درصدی بعد فرکتالی، تاثیر مثبت معنی داری بر بهبود ساختمان خاک داشت. کاربرد گوگرد، مقدار pH خاک را کمی کاهش و قابلیت هدایت الکتریکی را 12 درصد و سولفات خاک را تا 40 درصد افزایش داد و با بهبود ساختمان و اصلاح شرایط فیزیکی خاک، در حفظ خاک و پایداری منابع تولید و حفاظت از محیط زیست بسیار تاثیرگذار است.

    کلیدواژگان: Halothiobacillus neapolitanus، بعد فرکتالی، پایداری خاکدانه ها، خاک های آهکی
  • فاطمه سروش*، اکرم سیفی صفحات 281-302

    ارزیابی خصوصیات هیدروشیمیایی آب های زیرزمینی به منظور برنامه ریزی و مدیریت منابع آب به لحاظ کیفیت ضروری است. در تحقیق حاضر، از روش خوشه بندی نگاشت خودسازمانده (SOM) برای یافتن خوشه های همگن پارامترهای هیدروشیمیایی در منابع آب های (چاه، چشمه و قنات) استان کرمان استفاده و طبقه بندی کیفی مصارف شرب و آبیاری بر اساس خوشه های SOM انجام شد. الگوهای پارامترهای کیفی آب با صفحات SOM مصور گردید و الگوهای مشابهی برای آن پارامترها مشاهده شد که با یکدیگر هم بسته بودند و یک منبع مشابه را نشان می دادند. طبق نتایج SOM، تعداد 729 نمونه آب مورد بررسی، در چهار خوشه طبقه بندی شدند و خوشه های 1، 2، 3 و 4 به ترتیب شامل 73، 6/2، 6/7 و 14/1 درصد از نمونه های آب زیرزمینی بودند. روند افزایش هدایت الکتریکی در خوشه های مورد بررسی به ترتیب به صورت خوشه 1، 4، 3 و 2 بود. شاخص کیفیت آب مبتنی بر وزن دهی آنتروپی (EWQI) نشان داد که همه منابع آب دارای کیفیت عالی و خوب به لحاظ شرب (36/3 درصد)، در خوشه 1 قرار گرفته اند. بر طبق دیاگرام ویلکاکس، تعداد 435 نمونه آب (81/7 درصد) موجود در خوشه 1 دارای شرایط مناسب برای آبیاری بودند و 285 مورد دیگر که در هر چهار خوشه پراکنده بودند، کیفیت نامناسبی به لحاظ آبیاری نشان دادند. بر اساس دیاگرام پایپر، Na-Cl رخساره غالب در خوشه های 2، 3 و 4 بود و رخساره های غالب خوشه 1 به صورت Ca-HCO3، Na-Cl و Ca-Mg-Cl بودند. این مطالعه نشان داد که روش SOM می تواند به طور موفقیت آمیزی برای طبقه بندی و توصیف آب زیرزمینی از نظر هیدروشیمی و کیفیت آب برای اهداف شرب و کشاورزی در مقیاس استانی استفاده شود.

    کلیدواژگان: خوردگی، دیاگرام دورو، شاخص کیفیت آب، نمودار پایپر، وزن دهی آنتروپی، ویلکاکس، هیدروشیمیایی
  • رویا آزادی خواه*، محمد صدقی اصل، ابراهیم ادهمی، حمیدرضا اولیایی، علیداد کرمی، شاهرخ سعدی پور صفحات 303-317

    مطالعه حاضر با هدف ارزیابی توزیع مکانی نفوذ آب به خاک با استفاده از زمین آمار در مقیاس ناحیه ای روی 400 هکتار از اراضی دشت منصورآباد واقع در شهرستان لارستان از توابع استان فارس انجام گرفت. در این پژوهش در 78 نقطه به صورت شبکه ای منظم به فواصل 100×100 متر نمونه برداری و اندازه گیری ها انجام شد و با استفاده از نرم افزارهای GS+ و ArcGIS بهترین مدل واریوگرامی از بین مدل های خطی، نمایی، گوسی و کروی با بیشترین2R و کمترین خطا تعیین شد. بدین منظور ویژگی های نفوذ آب به خاک (cm/min) با استفاده از روش استوانه دوگانه، هدایت الکتریکی (dS/m)، اسیدیته، درصد رطوبت اشباع، درصد اندازه ذرات (شن، سیلت و رس)، مقدار کلسیم، منیزیم و سدیم و توزیع مکانی پارامترهای نفوذ آب به خاک مدل های کوستیاکوف و فیلیپ اندازه گیری و با استفاده از روش های زمین آماری درون یابی و پهنه بندی شد. نتایج نشان داد، در بین ویژگی های مختلف، شدت نفوذ آب به خاک (i) بیشترین ضریب تغییرات (2/274) را داشت و تصمیم گیری بر اساس روش های میانگین گیری معمول خطای فراوانی را همراه خواهد داشت. در بین مدل های نفوذ آب به خاک، مدل کوستیاکوف و فیلیپ به ترتیب بهترین مدل تجربی و فیزیکی در منطقه بودند. بهترین مدل نیم تغییرنما برای شدت نفوذ نهایی، ضرایب S و A مدل فیلیپ و ضریب a مدل کوستیاکوف گوسی و برای ضریب b مدل کوستیاکوف نمایی بود. ساختار مکانی شدت نفوذ و ضرایب نفوذ a و b مدل کوستیاکوف و ضرایب S و A مدل فیلیپ قوی بود. بهترین میان یاب برای شدت نفوذ روش کوکریجینک با فاکتور کمکی درصد سیلت، برای ضریب S مدل فیلیپ، روش وزن دادن عکس فاصله (IDW)، برای ضرایب a و b مدل کوستیاکوف، به ترتیب روش کریجینگ و IDW بود.

    کلیدواژگان: پارامترهای خاک، پهنه بندی، کریجینگ، کوکریجینگ، وزن دادن عکس فاصله
  • بهناز راحلی نمین، ثمر مرتضوی*، عبدالرسول سلمان ماهینی صفحات 319-334

    این مطالعه با استفاده از رویکرد مدل سازی و ابزار پشتیبانی تصمیم گیری Multiple criteria analysis tool (MCAT)‎ با در نظر گرفتن جنبه های مختلف محیط زیستی، اقتصادی و اجتماعی، ترکیب بهینه ای از محصولات کشاورزی دیمی ارائه می دهد. چارچوب پیاده سازی رویکرد ارائه شده بر اساس روش تجزیه و تحلیل چند معیاره و الگوریتم های فراتکاملی است. تولید محصولات کشاورزی کافی و با کیفیت مناسب و درآمد مناسب برای کشاورزان با ‏کمترین آسیب به محیط زیست از اهداف اصلی بهینه سازی محصولات کشاورزی است. هدف اصلی این مطالعه اولویت بندی، بهینه سازی و تخصیص اراضی دیم شهرستان گنبد کاووس استان گلستان برای محصولات راهبردی گندم، جو، کلزا و سویا در دو سناریوی اقتصادی- اجتماعی و محیط زیستی بوده است. به دلیل در دسترس نبودن اطلاعات و داده های صحیح میزان مصرف کود و سموم شیمیایی در مزارع منطقه مورد مطالعه، با استفاده از مصاحبه حضوری و چهره به چهره با کشاورزان این داده ها جمع آوری شد. نتایج حاکی از بالا بودن مقدار مصرف کود و سموم در منطقه مورد مطالعه بود. همچنین مصرف برخی از سموم نسبتا خطرناک و خیلی خطرناک نیز در منطقه مشاهده شد. از آنجا که هدف اصلی در این مطالعه کمینه کردن میزان مصرف آب، کود و سموم و بیشینه کردن سود به هزینه، اشتغال زایی، افزایش عملکرد و میزان تولید ماده خشک است، نتایج نشان می دهد در سناریوی محیط زیستی با تفاوت اندکی در نسبت تخصیص اراضی و میزان سود به ترتیب جو، کلزا و سویا اولویت کشت در منطقه را دارند. این تفاوت اندک حاکی از شرایط بهینه برای کشت این محصولات است و اختلاف سود آنها در سناریو محیط زیستی، مربوط به میزان مصرف کود و سموم در هر یک از محصولات یاد شده است. در سناریوی اقتصادی و اجتماعی نیز به ترتیب کلزا، گندم و جو بالاترین نسبت تخصیص اراضی و میزان سود را دارند. درنهایت رویکرد ارائه شده در این مطالعه با ترکیب جنبه های مختلف محیط زیستی، اقتصادی و اجتماعی ترکیب بهینه ای از محصولات کشاورزی در شرق استان گلستان را ارائه می دهد و برنامه ریزان را قادر به ‏طراحی سیستم کشت بهینه و ‏مدیریت صحیح در کوددهی و میزان مصرف آب و سموم می کند.

    کلیدواژگان: بهینه سازی، محصولات دیم، کود و سموم، MCAT، گنبدکاووس
  • فهیمه نگهبان خواجه*، یعقوب دین پژوه صفحات 335-348

    مطالعه روند تغییرات تراز آب زیرزمینی در هر منطقه به ویژه در مناطق خشک و نیمه خشک از اهمیت بسزایی برخوردار است. در این مطالعه روند تغییرات تراز آب زیرزمینی در دشت تبریز با استفاده از روش ناپارامتری من- کندال بررسی شد. در مطالعه روند تغییرات تراز آب زیرزمینی از اطلاعات 14 حلقه چاه پیزومتری طی دوره آماری 1393-1370 در سطوح معنی داری 1، 5 و 10 درصد در آزمون روند، بهره گرفته شد. روش تخمین گر سن برای ارزیابی شیب خط روند و روش وان بل- هوگس نیز به منظور بررسی همگنی روندها استفاده شد. نتایج حاکی از این است که تراز آب زیرزمینی دشت تبریز در اکثر چاه های مورد بررسی روند نزولی معنی داری داشت. کمترین شیب خط روند تراز آب زیرزمینی در ایستگاه سعیدآباد در بهمن ماه برابر 57/1- متر در سال به دست آمد. طبق اطلاعات به دست آمده روند تراز آب زیرزمینی همه ایستگاه ها در ماه فروردین منفی بود که بیشترین روند منفی متعلق به ایستگاه دیزج لیلی خانی (آماره Z معادل 6/47-) است که در سطح یک درصد معنی دار است. کمترین روند منفی نیز متعلق به ایستگاه آناخاتون (آماره Z معادل 0/322-) است. ماه های فروردین، اردیبهشت و بهمن در مقایسه با سایر ماه ها روند نزولی بیشتری از خود نشان دادند.

    کلیدواژگان: تخمین گر سن، تراز آب زیرزمینی، دشت تبریز، روند، روش من- کندال
  • علی شعبانی* صفحات 349-359

    کمبود آب آبیاری مهم ترین محدودیت در تولید محصولات کشاورزی در مناطق خشک و نیمه خشک است. کم آبیاری یک روش برای مقابله با کمبود آب و افزایش کارایی مصرف آب است. تعیین عمق بهینه آب آبیاری بر اساس تحلیل های اقتصادی یکی از مسائل مهم در استراتژی کم آبیاری است. در این مطالعه، معادلات لازم برای تعیین عمق بهینه آب آبیاری زمانی که قیمت محصول متغیر و تابع آب آبیاری باشد، تعیین شد. نتایج نشان داد که کاربرد عمق آب آبیاری بهینه در حالت محدودیت زمین (144/98 سانتی متر) منجر به حداکثر شدن سود در واحد سطح (2089741 ریال بر هکتار) می شود. کاربرد عمق آب آبیاری در شرایط محدودیت زمین باعث 17/48 درصد کاهش مقدار آب آبیاری و 15/05 درصد افزایش درآمد کل در مقایسه با آبیاری کامل می شود. در شرایط محدودیت آب (بدون محدودیت زمین) با به کار بردن آب ذخیره شده برای افزایش سطح زیر کشت، مقدار درآمد خالص کل حداکثر مقدار شد. کاربرد آب آبیاری بهینه با شرایط محدودیت آب موجب 31/2 درصد کاهش مقدار آب آبیاری و 45 و 52/36 درصد افزایش به ترتیب در سطح زیر کشت و درآمد خالص کل در مقایسه با آبیاری کامل شد. کاشت چغندرقند در منطقه مورد مطالعه سودآور خواهد بود اگر مقدار آب آبیاری بیشتر از 67/53 سانتی متر باشد.

    کلیدواژگان: تحلیل اقتصادی، کم آبیاری، محدودیت آب، محدودیت زمین
  • الهام صادقی*، فایز رئیسی، علیرضا حسین پور صفحات 361-377

    تنش های غیرزیستی مانند شوری و آلودگی به صورت انفرادی تاثیر منفی بر فعالیت های آنزیمی خاک دارند درحالی که مصرف مواد آلی باعث تعدیل اثرات این تنش ها بر فعالیت آنزیمی خاک خواهد شد. با این وجود، اثر همزمان و مشترک این گونه تنش ها بر شرایط بیوشیمیایی خاک و نقش مواد آلی بر این برهم کنش ها مشخص نیست. هدف این پژوهش مطالعه اثر متقابل تنش های شوری NaCl و آلودگی کادمیم بر فعالیت آنزیم های کاتالاز، فسفاتاز قلیایی، آریل سولفاتاز و هیدرولیز فلورسین دی استات در یک خاک آهکی آلوده تیمار شده با بقایای گیاهی طی سه ماه انکوباسیون بود. آزمایش به صورت فاکتوریل با دو سطح کادمیم، سه سطح شوری و دو تیمار بقایای گیاهی در قالب طرح کاملا تصادفی در چهار تکرار و در شرایط آزمایشگاهی اجرا شد. نتایج نشان داد افزایش سطح شوری در خاک های آلوده و غیرآلوده افزایش کادمیم قابل جذب و کاهش فعالیت آنزیمی را به همراه داشت. با این وجود، افزودن ماده آلی آثار مخرب شوری و آلودگی بر فعالیت آنزیمی خاک را کاهش داد. این مطالعه نشان می دهد در خاک های آلوده شور با محدودیت فراوان کربن، مصرف مواد آلی اصلاحی به منظور تقویت ماده آلی خاک غلظت کادمیم قابل دسترس و اثرات شوری را کاهش و در نتیجه فعالیت آنزیمی خاک را افزایش می دهد. به طور خلاصه، این پژوهش نشان داد که اثر مشترک نمک NaCl و کادمیم بر فعالیت آنزیمی خاک در غیاب بقایای گیاهی اغلب سینرژیسمی ولی در حضور بقایای گیاهی آنتاگونیسمی است.

    کلیدواژگان: اثر متقابل، آلودگی، زیست فراهمی فلز، شوری، فعالیت آنزیمی
  • بهزاد نویدی نساج، نرگس ظهرابی*، علی شهبازی صفحات 379-395

    شبیه سازی یکپارچه سیستم های منابع آب ابزاری کارآمد در ارزیابی و اتخاذ گزینه های مختلف تصمیم گیری و سیاست گزاری های کلان در راستای دستیابی به توسعه پایدار حوضه آبریز است. از جمله سیاست های مدیریتی در حوضه های آبریز افزایش راندمان اراضی کشاورزی است. ارزیابی این سیاست ها با توجه به پیچیدگی عملکرد اجزا حوضه های آبریز و اندرکنش آنها با یکدیگر و نیز نوسانات آبدهی به دلایل مختلف از جمله تغییرات اقلیم از حساسیت بسیاری برخوردار است. با توجه به راندمان پایین آبیاری در کشور ایران، این مطالعه اثر سناریوهای مدیریتی شامل: افزایش بلند مدت راندمان آبیاری تا 20 درصد در بازه های 5 درصدی و سناریوهای نوسانات آبدهی شامل کاهش 5 و 10 درصد میانگین آورد رودخانه های حوضه را بر شاخص های اعتمادپذیری و آسیب پذیری سیستم منابع آب حوضه دز براورد کرد. ترکیب این سناریوها در مدل WEAP به صورت یکپارچه شبیه سازی شد. سناریوها یکبار برای شبکه آبیاری دز و بار دیگر برای کل اراضی کشاورزی حوضه دز شبیه سازی شدند. در سناریوهای کاهش آورد با کاهش 5 و 10 میانگین سالانه آورد، از میزان اعتمادپذیری به ترتیب 5/69 و 18/89 درصد کاسته شد. بهبود راندمان آبیاری 20 درصد در سناریویی که آوردهای فعلی را در نظر می گیرد، موجب دستیابی به اعتمادپذیری 73/58 شد. در سناریو کاهش آورد 5 درصد، اعتمادپذیری به ازای افزایش راندمان 20 درصد در شبکه، 3/8 درصد و به ازای بهبود 15 و 20 درصد راندمان در کل اراضی کشاورزی، به ترتیب 8/3 و 7/5 درصد افزایش داشت. در سناریو کاهش آورد 10 درصد به ازای بهبود راندمان 10، 15 و 20 درصد در شبکه آبیاری، اعتمادپذیری به‎ترتیب 1/91، 3/8 و 5/7 درصد و به ازای بهبود راندمان در کل اراضی کشاورزی حوضه به‎ترتیب 3/8، 9/46 و 13/2 درصد افزایش داشت. شاخص آسیب پذیری نیز در کلیه سناریوها بین 25 تا 31 درصد متغیر بود که این نوسان مورد تحلیل سیستمی قرار گرفته است.

    کلیدواژگان: راندمان آبیاری، اعتمادپذیری، آسیب پذیری، نوسانات آبدهی، WEAP، حوضه آبریز دز
  • مهدی سعیدی پور، فریدون رادمنش*، سعید اسلامیان، محمد رضا شریفی صفحات 397-415

    با توجه به اهمیت خشکسالی در مدیریت منابع آبی، پژوهش حاضر با هدف برآورد شاخص های خشکسالی SPI و SPEI به علت ماهیت چند مقیاسی و قابلیت تحلیل در مقیاس های زمانی مختلف در ایستگاه های منتخب هواشناسی حوضه آبریز کارون صورت پذیرفته است. از دیگر اهداف این تحقیق، منطقه ای کردن شاخص های SPI و SPEI با استفاده از روش تحلیل خوشه ایبه منظور همگن سازی ایستگاه های حوضه است. در این راستا، بر اساس آزمون همگنی داده ها و تعیین طول دوره آماری مشترک، 18 ایستگاه انتخاب شدند. مقادیر شاخص های خشکسالی SPI و SPEI در قالب گراف های توالی دوره ها رسم شد و ارتباط آنها با تحلیل همبستگی مورد آزمون قرار گرفت. نتایج مقادیر شاخص های خشکسالی با ضریب همبستگی پیرسون و سطح معنی داری 0/01 مقایسه شدند. نتایج نشان داد که برای تمامی ایستگاه ها، همبستگی دو شاخص به صورت مثبت و معنی دار (0/5 تا 0/95) است و با افزایش دوره زمانی، میزان ضریب همبستگی بین شاخص های خشکسالی افزایش یافته است. همچنین با افزایش مقیاس های زمانی، فراوانی دوره های خشک و مرطوب کاهش یافته اما تداوم آنها افزایش می یابد. با منطقه ای کردن ایستگاه های حوضه به روش تحلیل خوشه ای، ایستگاه ها در هفت کلاس طبقه بندی شدند. نتایج حاصل از منطقه ای کردن شاخص SPEI نیز نشان داد که درصد فراوانی طبقه نرمال بیشتر از طبقه مرطوب وخشک است.

    کلیدواژگان: تبخیر و تعرق، دوره خشک و مرطوب، شاخص های خشکسالی SPI و SPEI، منطقه ای کردن حوضه
  • حامد عالی پور*، علی نیکبخت، نعمت الله اعتمادی، محسن سلیمانی، فرهاد رجالی صفحات 417-431

    زوال درختان یک بیماری فیزیولوژیکی پیچیده است که از برهم کنش بین عوامل متعددی منشا می گیرد که یکی از عوامل آن تنش فلزات سنگین است و درنهایت منجر به مرگ تدریجی درخت می شود. این مطالعه در طی سال های 96-1395 به منظور بررسی پاسخ گیاه سرو نقره ای( G arizonica Cupressus  ) به تلقیح با قارچ های میکوریزا (Rhizophagus irregularis و Funneliformis mosseae و ترکیب دو گونه) و باکتری محرک رشد Pseudomonas flourescens در حضور غلظت های مختلف کادمیوم (خاک زراعی بدون آلوده سازی و خاک آلوده به فلز سنگین کادمیوم در غلظت های 5، 10، 15 و 20 میلی گرم در کیلوگرم)، در گلخانه گروه علوم باغبانی دانشگاه صنعتی اصفهان به صورت فاکتوریل در قالب طرح پایه کاملا تصادفی در سه تکرار اجرا شد. در این پژوهش برهم کنش قارچ در باکتری در کادمیوم بر غلظت پتاسیم و آهن، ارتفاع و سلامت ظاهری نهال سرو نقره ای معنی دار بود. با افزایش غلظت کادمیوم در غالب تیمارها میزان آغشتگی میکوریزایی، غلظت عناصر فسفر، پتاسیم و آهن، ارتفاع، وزن خشک اندام هوایی و سلامت ظاهری گیاهان کاهش و درصد نشت یونی و محتوای پرولین افزایش یافت. اثر مثبت هردو میکروارگانیسم (قارچ و باکتری)، روی غلظت پتاسیم و آهن، ارتفاع، وزن خشک نهال و وضعیت ظاهری گیاه مشاهده شد. نتایج این پژوهش نشان داد که تلقیح نهال سرو نقره ای با ترکیب قارچ میکوریزا و باکتری سودوموناس می تواند اثر مثبتی بر رشد و بقای این گونه درختی در شرایط تنش کادمیوم داشته باشد، لذا به نظر می رسد که کاربرد این میکروارگانیسم ها در مناطق صنعتی می تواند به عنوان یک راهکار نوین برای جلوگیری از کاهش رشد و زوال درختان موجود در فضای سبز مورد استفاده قرار گیرد.

    کلیدواژگان: مایه زنی میکوریزایی، باکتری سودوموناس فلورسنس، تنش فلزات سنگین، درختان سوزنی برگ، فضای سبز
  • شیوا اختیاری خواجه*، فهیمه نگهبان خواجه، یعقوب دین پژوه صفحات 433-446

    در این مطالعه، مشخصه های خشکسالی ایستگاه های اراک، بندرانزلی، تبریز، تهران، رشت، زاهدان، شیراز و کرمان طی دوره آماری 1956 تا 2014 با شاخص چندمعرفه اکتشاف خشکسالی (RDI) و شاخص تک معرفه بارندگی استاندارد (SPI) مورد مطالعه قرار گرفت. داده های مورد نیاز برای محاسبه شاخص اکتشاف خشکسالی، داده های بارش و دمای هوا و داده های مورد نیاز برای محاسبه شاخص بارندگی استاندارد نیز، داده های بارش است. در این مطالعه، برای محاسبه تبخیر- تعرق پتانسیل (PET) از روش تورنت وایت استفاده شد. یکی از چالش های اصلی در پایش خشکسالی، تعیین شاخصی است که بر اساس هدف پایش، از قابلیت اطمینان بالایی برخوردار باشد. از این رو در این پژوهش دو روش انتخاب شاخص مناسب بر اساس حداقل بارش و توزیع نرمال ارزیابی شد. نتایج حاصل از ارزیابی روش حداقل بارش برای انتخاب شاخص مناسب نشان داد که اکثر شاخص های خشکسالی در سال وقوع حداقل بارش، یکی از دو وضعیت خشکسالی شدید یا بسیار شدید را نشان می دهند و در بیشتر موارد نمی تواند منجر به تعیین شاخصی دقیق و مشخص شود. بر اساس نتایج روش توزیع نرمال، شاخص SPI برای ایستگاه های اراک، تبریز، رشت، زاهدان، شیراز و کرمان و شاخص RDI برای ایستگاه های بندرانزلی و تهران به عنوان مناسب ترین شاخص خشکسالی انتخاب شد.

    کلیدواژگان: بارش، تبخیر- تعرق، شاخص اکتشاف خشکسالی، شاخص بارندگی استاندارد، شبیه سازی
|
  • N. Sadeghian*, A. Vaezi Pages 1-12

    Sediment selectivity during transport may provide basic information for evaluating on-site and off-site impacts of the soil erosion. Limited information is, however, available on the selectivity of sediments in rill erosion, particularly in the rainfed furrows. Toward this, the sediment selectivity was investigated in three soil textures (loam, loamy sand sand clay loam) under 10% slope using 90 mm.h-1 rainfall intensity for 40 min. Soil samples were passed from a 10 mm sieve and packed in to the erosion flume with 0.4m × 4 m in dimensions. Particles size distribution (PSD) was determined in the sediments (PSDs) and compared with the original soil PSD (PSDo). The proportion of PSDs and PSDo was stated as PSDs/PSDo to show the selectivity of soil particles by rill erosion. Based on the results, all three soils appeared as the coarse particles (coarse sand and very coarse sand) in sediments with the PSDs/PSDo>1, indicating the higher selectivity of these particles by rill erosion. Loamy sand was the most susceptible soil to rill erosion among the studied soils, which generated a higher runoff (0.0035 m2.s-1) and sediment load (0.1 kg.m-1.s-1) during rainfall. The PSDs of this soil were similar to those of the original soil PSD. This study revealed that the stability of aggregates could be regarded as the major soil factor controlling rill erosion rate and the sediment selectivity in the semi-arid soils. With an increase in the water-stable aggregates, soil infiltration rate and as a consequence, shear stress of flow could be decreased in the rills.

    Keywords: Size aggregate, Bed load, Particle size distribution, Stream power, Rolling
  • V. Shahrokh, H. Khademi*, H. Shariatmadari Pages 13-26

    Despite the great importance of potassium applied as a fertilizer in the orange orchards, no information is currently available regarding the rate of potassium release from rhizosphere and the bulk soils of such trees. The objectives of this study were to investigate the weathering of micaceous minerals and their non-exchangeable K release and also, to examine the status of different forms of K in the rhizosphere and bulk soils of orange orchards with different ages in Darab, Fars Province. Samples were, accordingly, taken from the rhizosphere and bulk soils of orange orchards with the ages of 5, 10 and 20 years; also, virgin soils (control) were obtained from three soil depths including 0–30, 30–60, and 60–100 cm. Water soluble, exchangeable and nonexchangeable K, and the clay mineralogy of the soils were determined. The results demonstrated that the concentration of soluble and exchangeable K in the cultivated soils was less than that in the control soil and that the concentration of nonexchangeable K in the soils of 20-year-old orchards was less, than that in other soils. Soluble and exchangeable K values decreased with depth in all soils. Clay mineralogy investigation also showed that the quantity of illite decreased and that of smectite and illite-smectite increased as the age of orange trees was raised. With increasing the age of orange trees and root development, more potassium could be taken up from soil and more changes occurred in the soil minerals. In order to avoid a very high decline in the reserved K in the soils under orange trees, particularly in the orchards with older trees, K fertilization has to be taken more seriously based on the soil testing results.

    Keywords: Potassium, Rhizosphere, Clay minerals, Orange orchard (Citrus Sinensis)
  • S. V. Razavi Termeh, K. Shirani*, M. Soltani Rabii Pages 27-43

    Today, supplying water to meet the sustainable development goals is one of the most important concerns and challenges in most countries. Therefore, identification of the areas with groundwater potential is an important tool for conservation, management and exploitation of water resources. The purpose of this research was to prepare the potential groundwater map in Nahavand, Hamedan Province, using the weight of evidence model and combining it with logistic regression. For this purpose,  the information layers of slope angle, slope aspect, slope length, altitude, plan curvature, profile curvature, TWI, SPI, distance from fault, fault density, distance from river, drainage density, lithology and land use were identified as the  factors affecting groundwater potential and digitized in the ArcGIS software. After designing the groundwater potential map with these three methods, ROCs were used to evaluate the results. Of 273 springs identified in this study, 191 (70%) were used to prepare the groundwater potential map and 82 springs (30%) were used to evaluate the model. The area under curve (AUC) obtained from the ROC curve showed an accuracy of 80.4% for the weight of evidence model and 82.5% for the weight of the evidence- regression combined model

    Keywords: Spatial prediction, Spring, Statistics models, Nahavand town
  • Z. Amiri, M. Gheysari*, M. R. Mosaddeghi, M. S. Tabatabaei, M. Moradiannezhad Pages 45-54

    Location of soil moisture sampling in irrigation management is of special importance due to the spatial variability of soil hydraulic characteristics and the development of root system. The objective of this study was determination of the suitable location for soil moisture sampling in drip-tape irrigation management, which is representative of the average moisture in the soil profile (θavg) as well. For this purpose, soil moisture distribution (θij) at the tassel stage of maize and one irrigation interval (68-73 day after plant) were measured at the end of season. The results showed more than 70% length of the root of plant was located in 30 cm of the soil depth. By accepting ±10% error in relation to the averaged soil moisture, some region of soil profile was determined which was in the acceptable error range and also near the averaged soil moisture (0.9θavg<θRec<1.1θavg). By overlapping θRec in one irrigation interval, the appropriate location for soil moisture sampling was the horizontal distance from drip-tape line to 20 cm and the depth of 10-20 cm from the soil surface. To determine the appropriate place for soil moisture sampling, the development of root system and the maximum concentrated root length density in the soil profile extracting the maximal soil moisture should be taken in to account, parallel with the averaged soil moisture.

    Keywords: Drip-tape irrigation, Soil moisture distribution, Root system development, Maize, Averaged soil moisture of the soil profile
  • S. Z. Kiani Harcheghani, A. R. Hosseinpur, H. R. Motaghian* Pages 55-72

    Adsorption is one of the most important processes controlling the concentration of zinc (Zn) in the soil solution. The presence of nutrient anions in the solution can affect Zn2+ adsorption. In this study, the effect of orthophosphate, nitrate and chloride anions on the Zn2+ adsorption in five calcareous soil samples of Chaharmahal-va-Bakhtiari province was investigated. In order to study the Zn adsorption isotherms, solutions containing 25, 50, 75, 100, 150 and 200 mg/L Zn of ZnSO4 source were used in KH2PO4, KNO3 and KCl electrolytes (electrolytes concentration equal to 50 mM). The Freundlich, Langmuir, and linear equations were used to investigate the ability to describe the Zn adsorption. Based on the results, the Freundlich and Langmuir equations could describe the Zn adsorption. The results of this study showed that Zn in the presence of orthophosphate anion had the maximum adsorption capacity and  an adsorption intensity higher than that of chloride and nitrate anions; meanwhile, in comparison with nitrate and orthophosphate anions, adsorption energy (k), maximum buffering capacity (MBC), and distribution coefficient (kf) in the presence of chloride anion were higher (p< 0.05). The results of this study, therefore, showed that in the presence of anion orthophosphate, Zn adsorbed more intensity and strongly, while adsorption energy was  less than the presence of  the other two anions. Therefore, it could be concluded that Zn and phosphate fertilizers should not be applied together in the soil.

    Keywords: Adsorption isotherms, Distribution coefficient, Freundlich equation
  • H. Davodi, A. R. Masjedi*, M. Heidarneja, A. Bordbar, A. A. Kamanbedast Pages 73-86

    In this study, some experiments were carried out in a rectangular plexiglass flume to study the effect of the cable around a vertical tripod and two piles groups with different angles. In this research, a series of experiments were performed by placing a cylindrical vertical pileand two piles groups with different angles separately in two modes including with cable and without cable. The experiments were carried out using three types of cable with various diameters, number of threads and thread angles at a constant discharge in clear water. In each experiment, scour depth at the end of the test was measured; then, the scour depth was calculated in different conditions using the obtained data. The best configuration in the vertical pier and piers group was found for the cable-pier diameter ratio of 0.1, the thread angle of 15° and the triple threads. The result indicated that the scour reduction was enhanced as the cable diameter and threads were increased and the thread angle was decreased. So in the piers group of 28 and 38°, scour depth was reduced to about 43, 49 and 56%.

    Keywords: Cable, Scour depth, Piles group, Sediment
  • R. Monjezi, M. Heidarnejad*, A. R. Masjedi, M. H. Pourmohammadi, A. Kamanbedast Pages 87-101

    Nonlinear weirs are regarded as important hydraulic structures for water level adjustment and flow control in channels, rivers and dam reservoirs. One example of non-linear weirs is shaped as curved-zigzag. The crest axis of these weirs is non-linear. At a given width, the crest length is greater than that of the conventional linear weirs. Thus, they achieve a higher flow rate for an identical hydraulic load. This research experimentally focused on the discharge coefficient and flow rate of curved weirs with three different curve radii in two triangular linear and zigzag shapes. The discharge coefficients of these weirs were comparatively explored in terms of the hydraulic performance as a function of the total hydraulic load to weir crest height ratio (hd/P) and curvature angle (θ) (or curve radius). The results indicated that for the same hydraulic load, the increase of θ (the decrease in curve radius) led to a lower discharge coefficient; this was first because of the increased topical rise of water level, and then the more indirect path with a greater curvature through which the flow had to transport. Both factors could negatively affect the water discharge coefficient. In practice, the runoff coefficient at a weir with a curve radius of R/w=1.25 was approximately 8.5% greater than that of a weir with a curve radius of R/w=0.75 under a hydraulic load of 0.2.

    Keywords: Triangular curved-zigzag weir, Curved weir, Hydraulic load, Curve radius, Discharge coefficient
  • V. Dorostkar*, M. Yousefifard, Z. Jajarmi Pages 103-114

    A significant amount of the oil meal is produced annually in the oil industry. Oil meal addition into the soil can improve the soil organic matter and micronutrients concentration. This study was conducted to investigate the effect of olive, sesame and black cumin meal (0, 2 and 5 g 100g-1 soil) on the soil Cu, Zn and Fe concentration in saline and non-saline soils by a greenhouse experiment. The soil basal respiration, organic carbon, carbohydrate and DTPA extractable Cu, Zn and Fe concentration were measured after 60 days of incubation. The results showed that the greatest organic carbon and carbohydrate content were observed in olive and black cumin treatments and the lowest was observed in the sesame treatment. Using oil meal in the soil improved the micronutrient concentration, as compared to the control treatment. Sesame meal had the greatest effect on the DTPA extractable Cu and Zn concentration increment. The DTPA extractable Fe concentration was the highest in the sesame treatment and the lowest in the black cumin one. In addition, salinity decreased the DTPA extractable Fe and Zn concentration, as compared to the non-saline soil. As the conclusion, oil meal incorporation in to the soil improved the soil organic carbon and micronutrient concentration. However, their effect depends on the meal quality and soil salinity.

    Keywords: Micronutrient, Oil mill residue, Soil carbohydrate
  • A. Sheykhan, M. Shayannejad*, V. Arab, Nasrabadi Pages 115-126

    Today, the use of refined urban wastewater for agriculture is growing considerably. One of the methods for the natural treatment of wastewater is the constructed wetland. In this study, the effects of three and six days retention time on the vertical, horizontal and hybrid constructed wetland (first vertical and then horizontal) with perlite beds and Cyperus plants on the urban wastewater were investigated. In this study, horizontal wetlands were designed with 0.75 m width, 0.5 m depth and 6 m length; the vertical wetlands were designed as cylinders with a diameter of 0.7 m and the height of 1.2 m. On average, for the three days retention time, in the wetland with the vertical flow, 5the horizontal flow and the hybrid wetland, nitrate was 31.0, 36.7 and 56.3 percent, ammonium was 7.6, 32.7 and 37.8 percent, and the fecal coliform was decreased by 53.3, 93.4 and 96.9 percent, respectively. Also, during the six days retention time in the wetland with the vertical flow, the horizontal flow and the hybrid wetland, nitrate was 45.7, 58.5 and 77.5 percent, ammonium was 16.8, 75.2 and 79.4 percent, and fecal coliform was decreased by 58.0, 97.5 and 99.0 percent, respectively. Overall, the results showed that constructed wetland with perlite beds and Cyperus plants had a good function in removing pollutants, especially fecal coliform.

    Keywords: Hybrid Constructed Wetland, Perlite, Cyperus, Urban Wastewater
  • G. H. Zoraghi, K. Shabani Goraji*, M. R. Noura, A. R. Rashki Pages 127-140

    Creating a mulch layer on the sand dunes surface has long been applied to reduce their mobility. However, application of oil mulch in some countries, in addition to high costs, has many environmental problems. In this research, the hydrated lime slurry was used as a protective cover on the sand dunes. The slurry was prepared in three treatments with 3, 5 and 7% lime and sprayed uniformly on 2×5 m plots on the sand dunes surface. The average thickness of different types of mulch was measured by a caliper and then their abrasions were calculated in two-month intervals for three calcareous and controlling treatments at three locations. Statistical analysis was performed by using SPSS and the Excel software. The results showed that the 3% lime slurry layer had no resistance to wind abrasion and was comparable to the controlling sites. The results obtained for the 5 and 7% lime slurry mulch layers indicated that the increase in lime percentage raised the mulch resistance against the wind abrasion. The 7% lime slurry layer with a 6.3 mm thickness showed the highest abrasion resistance in the natural conditions.

    Keywords: Wind abrasion, Hydrated lime slurry, Sand dune
  • J. Bayazzadeh, E. Sepehr*, H. Momtaz Pages 141-155

    To study the behaviour of phosphorus (P) sorption in the agricultural soils of Khoy region and the effect of long-term cultural management with the application of poultry manure on the P sorption parameters, bath experiments were carried out with 16 soil samples (8 cultivated and 8 virgin soils) and 9 initial P concentrations from 0 to 30 mg L-1 in 0.01M CaCl2 as a background solution. After equilibrium, the remaining amount of P in solution was measured and the experimental sorption data were fitted to the Langmuir (R2=0.93-0.99) and Freundlich (R2=0.87-0.99) models. The results showed that P sorption was increased with enhancing the initial P concentration, eventually reaching the steady-state plateau. Based on the coefficient of determination (R2) and the standard error of estimate (SE), both isotherms models, Langmuir and Freundlich, showed a relatively good fit to the experimental data. The maximum mono layer sorption of Langmuir (qmax) varied from 233 to 486 and from 340 to540 mg kg-1, and the energy parameter of Langmuir (KL) ranged from 0.12 to 0.50 and from 0.22 to 0.71 for the cultivated and virgin soils, respectively. Freundlich sorption capacity (KF) and intensity (n) parameters showed the same trends and KF varied from 36.4 to 123 and 59.3 to 145.2; also n varied from 1.18 to 1.50 and 1.47 to 1.71 in the cultivated and virgin soils, respectively. Consequently, all sorption parameters and the buffering indices showed a decreasing trend in the cultivated soils, as compared to the corresponding virgin soils and the cultural and fertilization management; especially, the application of the poultry manure in this region reduced phosphorus sorption by soil and then increased phosphorus availability to plants. Hence, less fertilizer would be needed to maintain a favourable P concentration in the soil solution for the optimum plant growth.

    Keywords: Adsorption isotherms, Phosphorus, Langmuir, Freundlich, Poultry manure
  • T. Ahmady, M. Delbari*, P. Afrasiab Pages 157-171

    Nowadays, the Beerkan computational algorithms (BESTslope and BESTsteday) are known as the suitable indirect methods for estimating soil saturated hydraulic conductivity (Ks) and sorptivity (S), as well as the scale parameter (hg) in van Genuchten soil water retention equation through the data collected in the Beerkan infiltration experiment and other required data. The purpose of this study was to compare these algorithms in estimating Ks and S, as well as the soil water content corresponding to the suctions of 33 kPa, 100 kPa, 200 kPa, 300 kPa and 1500 kPa. For this purpose, a total of 40 Beerkan infiltration experiments were carried out in Sistan dam research field. From all Beerkan experiments, 30 tests in loam and sandy loam textures having a relative error less than 5.5% (Er <5.5%) were selected for further analysis. The statistical criteria RMSE, ME and ωr2 were used to compare the measured and estimated water content values at each suction. The results showed that the BESTsteday algorithm, which had a more simple calculating process than the main algorithm (i.e. BESTslope), could provide the Ks and S values and the soil water content of the near field capacity with an acceptable accuracy. The model performance in estimating water content corresponding to the 1500 kpa suction head (i.e. θfc) was not acceptable for both algorithms. Moreover, the relative error of estimating soil water content (Er(h,θ)) was decreased gradually by an increase in clay %.

    Keywords: Sorptivity, Relative error of fitting, Soil water retention curve, Saturated hydraulic conductivity
  • A. R. Zahirnia*, H. R. Matinfar Pages 173-188

    Determination of land suitability is one of the land evaluation methods that can determine the best use of land in each area. The purpose of this research was to determine the land suitability of Mirza Kuchak Khan's cultivation and industry fields based on the soil quality indicators and a geographic information system (GIS), and compare the results with those obtained by methods of land evaluation and root strategies. For this purpose, information on soil profiles and the amount of organic matter, phosphorus, nitrogen, potassium, zinc, drainage, texture, depth, topography, surface rocks and gravel, impervious layer depth, hydraulic conductivity, water holding capacity, electrical conductivity, reaction PH), calcium carbonate, and exchangeable sodium percent of the study area were collected. Land suitability classes based on the quality indices of fertility, chemical quality, and physical quality of soil were defined. The results showed that 27.4% of the land belonged to the very good class (S1), 62.83% of the land could be assigned to the suitable class (S2), 11.7% of the land was put in the low proportion class (S3), and 2.66% the land was in the inappropriate class (N). Also, based on the comparison of the results of the method based on the soil quality with the square root method, Kappa coefficient was 0.82, while it was equal to 0.38 for the Storie method.

    Keywords: Land Evaluation, Khuzestan South West Region, Digital Maps, Storie Method, Square Root Method
  • R. Torki Harchegani*, N. Mirghaffari, M. Soleimani Aminabadi Pages 189-200

    Fruits and citrus wastes are generated in the food industry in large quantities. Their management in Iran, as one of the major hubs of fruits and citrus production, is of great importance. In this study, the biochar samples were prepared from pomegranate, orange and lemon peel waste produced in a juice factory using the pyrolysis process in the range of 400-500 °C; then their efficiency for zinc adsorption from an aqueous solution was investigated. The kinetic and isotherm data of zinc adsorption were fitted by the linear and nonlinear forms of the Langmuir and Frendlich isotherm models and the first-order and second-order pseudo-kinetics models. The results showed that under the experimental conditions applied, the maximum amount of zinc absorption by biochars derived from pomegranate, orange and lemon peel was 2.42, 1.83 and 3.17 mg/g, respectively. The results of adsorption isotherm models also showed that the use of the linear form could lead to a completely different interpretation, as compared to the original form of the model. Based on the linear forms, the Langmuir isotherm was the best; meanwhile, according to the non-linear forms, the Freundlich isotherm was the best model to describe the adsorption data. In addition, the reaction kinetics indicated that both original and linear models had the same results, and the data were better fitted by the pseudo-second order model.

    Keywords: Kinetic models, Adsorption, Biochar, Peel waste
  • M Rezaei Pasha*, K Shahedi, Q. Vahabzadeh, A. Kavian, M. Ghajar Sepanlou, P. Jouquet Pages 201-213

    One of the management practices to reduce the harmful effects of chemical fertilizers and to protect soil and water resources is applying a combination of organic and chemical fertilizers that can better than using them separately. Therefore, in order to understand and identify the effectiveness of this management practice, it is necessary to examine runoff and sediment production. This study was carried out in an agricultural sloping land located in the North of Iran, near Sari city. For this purpose, runoff measurement plots of 1 × 5 m were set up under natural rainfall based on a randomized block experimental design. Soil samples were measured at 0-10 and 10-20 cm depths. In this study, parameters such as runoff (volume, nitrate content, sediment yields), soil physical features (porosity and infiltration coefficient), and soil chemical properties (EC, OC, N, CEC, pH) were measured. The results showed that among soil chemical and physical properties, just N, EC and pH significantly influenced the Municipal Solid Waste Compost. A PCA was carried out, showing that these treatments explained 74.35% of the total variance of the results. Accordingly, it could be stated that using soil and water conservation management practices can rapidly significantly improve the soil properties in the sloping lands.

    Keywords: Municipal waste solid compost, Urea chemical fertilizer, Runoff, Soil, PCA
  • N. Ganji Khorramdel*, S. M. R. Hoseini Pages 215-226

    Estimation of evapotranspiration is essential for planning, designing and managing irrigation and drainage schemes, as well as water resources management. In this research, artificial neural networks, neural network wavelet model, multivariate regression and Hargreaves' empirical method were used to estimate reference evapotranspiration in order to determine the best model in terms of efficiency with respect to the existing data. The daily data of two meteorological stations of Shahrekord and Farrokhshahr airport in the dry and cold zones of Shahrekord during the period 2013-2004 was used; these included the minimum and maximum temperature, the average nominal humidity, wind speed at 2 meters height and sunshine hours. %75 of the data were validated, and %25 of the data was used for testing the models. Designed network is a predictive neural network with an active sigmoid tangent function hidden in the layer. In the next step, different wavelets including Haar, db and Sym were applied on the data and the neural network-wavelet was designed. To evaluate the models, the method was used by the Penman-Montith Fao and for all four methods, RMSE, MAE and R statistical indices were calculated and ranked. The results showed that the wave-let- neural network with the db5 wavelet had a better performance than other wavelets, as well as the artificial neural network, multivariate regression and the Hargreaves method. The results of wavelet network modelling with the db5 wavelet in the Farrokhshahr station were calculated to be 0.2668, 0.2067 and 0.998, respectively; at the airport station, these were equal to 0.2138, 0.14 and 0.9989, respectively. The results, therefore, showed that the neural network-wavelet performance was more accurate than the other models studied in this study.

    Keywords: Water Requirement, Davbechies Wave-let, Temperature, Statistical Indices, Shahrekord
  • M. Zabardast, F. Daneshvar Vousoughi* Pages 227-238

    Seismic study of canyon sites has always been one of the important fields of seismic studies because of massive structures such as dams that are built in such sites. Jointed rock mass in rock canyon sites is one of the main site effects that can change the seismic waves. In this research, we studied the influence of this factor on the scattering of seismic waves. To fulfil this goal, we employed a coupled method combining the finite element method in the near field with boundary elements in the far field. To simulate the behaviour of jointed rock mass, we used the linear elastic model. Based on the results of the numerical analyses, jointed rock mass could have significant effects on the seismic waves in some special conditions. These conditions are the angle of incident wave, the thickness of layers and the material properties of the jointed rock mass. So it is necessary to consider this factor in the seismic structure design in the canyon sites.

    Keywords: Seismic Wave Scattering, Jointed Rock Mass, Site Effect, Hybrid Numerical Method, Boundary Element, Finite Element
  • B. Atashpaz, S. Rezapour* Pages 239-250

    The present study was conducted to evaluate the ecological risk indices of Zn, Cu, Cd, Pb and Ni in the soils from Urmia region (Ghahramanloo village), as irrigated with treated wastewater. Accordingly, six different soil sites (five soil sites under wastewater irrigation and one soil site under well water irrigation as the control) were selected and sampled (AP horizon, 0-30 cm depth). Soil samples were air dried, passed through a 2-mm sieve, and analysed to determine the chemical properties and the studied heavy metals. The results showed that irrigation with the treated wastewater significantly increased the total elements in the order of Cd (228%)> Zn (118.5%)> Ni (81.5%)> Pb (54.2%)> Cu (23.5%). Nevertheless, with the exception of cadmium, other elements were within the admissible range based on the national and international standards. Ecological risk index (min = 125, max = 152, mean = 140) showed a considerable risk in all studied soils and Cd could be regarded as the major metal affecting the index yield.

    Keywords: Treated waste water, Heavy metals, Ecological risk indexes, Urmia plain
  • A. R. Alipour, S. H. Mosavi*, A. Arjomandi Pages 251-265

    Increasing the productivity and conservation of limited water resources in the agricultural sector, especially in the agricultural sub-sectors, is closely related to the revision of the traditional approaches of production system in the agricultural sector of developing countries. The aim of this study was to develop the optimal combination of crop production in Varamin Agricultural and Animal Husbandry Complex as one of the leading agricultural units in the agricultural sector of Varamin County with the emphasis on increasing water use efficiency. For this purpose, the statistical data and information of the 2015-2016 crop year of the complex were used in the framework of the multi-criteria decision making model. The results showed that in the optimum crop pattern in this unit, the priorities of maximizing net energy production and the annual profit as the economic goals would be significantly aggregated with the goal of increasing water use efficiency. Accordingly, in the optimum condition, net energy production was increased by 10%, gross profit was improved by 4%, and water use efficiency was promoted by 15%. Therefore, according to the results, it is suggested that, in order to achieve the economic aspirations and increase water use efficiency in Varamin Agricultural and Animal Husbandry Complex, wheat, alfalfa, silage and maize corn, based on the values calculated in this study, constitute the main combination of the crop production pattern.

    Keywords: Optimal crop production pattern, Water Use Efficiency, Multi-Criteria Programming Model, Varamin Agricultural, Animal Husbandry Complex
  • A. Karami*, K. Khavazi Pages 267-280

    Due to unsuitable soil physical conditions, calcareous soils, and the existence of a huge amount of sulfur in the country, the study of sulfur effects on the soil structure and other soil properties is necessary. Therefore, the effects of different rates of sulfur including: 0, 750, 1500 and 3000 kg/ha, when accompanied by Halothiobacillus neapolitanus bacteria, on the soil properties in the corn-wheat rotation in two years were investigated. Parameters of soil pH, EC, sulphate, organic carbon, soil structure and wheat yield were measured. For the quantification of soil structure and quantity evaluation of sulfur effect on the soil structure, with measuring the aggregate size distribution, the mean weight diameter (MWD) and geometric mean diameter (GMD) of the aggregate indices, and the amounts of fractal dimension were determined. The r results indicated that with the progress of the experiment and further application of sulfur along with thiobacillus bacteria, aggregation and aggregate stability were increased. The effect of sulfur treatments on MWD and GMD was significant; based on quantification indices, it had 28 percent positive effect on the soil structure. Sulfur with 3 percent reduction of fractal dimension had a significantly positive effect on the soil structure. Application of sulfur decreased a small amount of soil pH and increased 12 percent of the soil EC and 40 percent of the soil sulphate. So soil structure improvement and reclamation of soil physical condition can be very effective on the soil conservation and sustainability of the production resources and the conservation of environment.

    Keywords: Aggregate stability, Calcareous soils, Fractal dimension, Halothiobacillus neapolitanus
  • F. Soroush*, A. Seifi Pages 281-302

    Evaluation of groundwater hydro chemical characteristics is necessary for planning and water resources management in terms of quality. In the present study, a self-organizing map (SOM) clustering technique was used to recognize the homogeneous clusters of hydro chemical parameters in water resources (including well, spring and qanat) of Kerman province; then, the quality classification of groundwater samples was investigated for drinking and irrigation uses by employing SOM clusters. Patterns of water quality parameters were visualized by SOM planes, and similar patterns were observed for those parameters that were correlated with each other, indicating a same source. Based on the SOM results, the 729-groundwater samples in the study area were grouped into 4 clusters, such that the clusters 1, 2, 3, and 4 contained 73%, 6.2%, 6.7%, and 14.1% of groundwater samples, respectively. The increase order of electrical conductivity parameter in the clusters was as 1, 4, 3 and 2. The results of water quality index based on the entropy weighting (EWQI) showed that all of the samples with excellent and good quality (36.3% of samples) for drinking belonged to the cluster 1. According to the Wilcox diagram, 435-groundwater samples (81.7%) in the cluster 1 had the permitted quality for irrigation activities, and the other 285-groundwater samples were placed in all four clusters, indicating the unsuitable quality for irrigation. The Piper diagram also revealed that the dominant hydro chemical faces of cluster 1 were Na-Cl, Mixed Ca-Mg-Cl and Ca-HCO3, whereas the clusters 2, 3, and 4 had the Na-Cl face. This study, therefore, shows that the SOM approach can be successfully used to classify and characterize the groundwater in terms of hydrochemistry and water quality for drinking and irrigation purposes on a provincial scale.

    Keywords: Corrosivity, Durov diagram, Water quality index, Piper plot, Entropy weighting, Wilcox, Hydrochemical
  • R. Azadikhah*, M. Sedghiasl, E. Adhami, H. R. Owliaie, A. Karami, Sh. Saadipour Pages 303-317

    The aim of this study was to evaluate the spatial distribution of soil infiltration using geostatistics methods in a regional scale on 400 hectares of Mansour Abad Plain, in Larestan region, Fars Province. Sampling and parameters measurement were done for 78 points in a regular grid with a distance of 100*100 meters; for these variables, the best variogram model between linear, exponential, Gaussian and spherical models with the highest R2 and the lowest error was determined using GS+ and ArcGIS software. In this study, soil infiltration (cm/min) using the double ring method and some other soil properties including soil electrical conductivity (dS/m), pH, saturation percentage (%SP), particle size percentage (sand, silt and clay), and calcium (meq/lit), magnesium (meq/lit), sodium (meq/lit) were measured and determined. The spatial distribution of Kostiakov and Philip models parameters and theri zoning were determined using the geostatistic method. The results showed that, among different soil properties, the final infiltration rate had a high degree of variability in the study area, and the decision was based on the usual averaging methods, which could have a lot of error. Among applied infiltration models, Kostiakov model and Philip model were the best empirical and physical infiltratin models, respectively, in the studied area. The best semivariogram model for the steady state infiltration rate was Philip model, with the coeficients of S and A, and a coefficient of Kostiakove model was gaussian; for the b coefficient, Kostiakove model was exponential. Spatial structure of the final infiltration rate, a and b coefficients of Kostiakove model, and S and A coefficients of the Philip model, was strong. The best interpolation method for the final infiltration rate was cokriging with the cofactor of silt percentage, for the S coefficient of Philip model was inverse distance weighting (IDW); for a and b coefficients of Kostiakove model, kriging and IDW were suitable, respectively.

    Keywords: Cokriging, Inverse Distance Weighting, Kriging, Soil properties, Zoning
  • B. Raheli Namain, S. Mortazavi*, A. Salman Mahini Pages 319-334

    Agriculture production with high quality and adequate income for farmers and the least harmful effects in environment are the main objectives of agriculture optimization. The main objective of this study was ranking, optimization and land allocation of Gonbadkavoos’s Drylands for strategic products such as wheat, barley, oilseed rape‎ and soybean under environment and socio-economic scenarios. Because the available information on fertilizer and pesticide consumption was not sufficient and reliable, this data was collected through face-to-face interviews with farmers. The results showed that some slightly and moderately hazardous pesticides were consumed in study area. In this study, the optimized combination of agriculture products was applied by using the modeling approach and considering environmental and socio-economic aspects in Gonbadkavoos County.‎ This approach uses MCAT software, which is based on multi-criteria techniques and metaheuristic algorithms. The results of the environmental scenario‎ show‎ ed that barley, oilseed rape‎ and soybean, with little difference,‎ had the highest benefit-to-cost ratio and profitability, respectively. The slight difference could be related to the use of fertilizers and pesticides. In the socio-economic scenario, oilseed rape, wheat and barley had the highest benefit-to-cost ratio and land allocation, respectively. The represented approach using the decision support system (MCAT) can help planners to design optimal cropping systems and aid good management of fertilizers and water consumption.

    Keywords: Optimization, Rain-fed crops, Fertilizer, pesticide, MCAT, Gonbadkavoos
  • F. Negahban Khajeh*, Y. Dinpashoh Pages 335-348

    Studying the trends of water table in any region especially in arid and semi-arid regions is an important issue. This study focuses on assessing groundwater table changes in Tabriz plain. For this purpose, non-parametric Mann-Kendall test is used. In studing groundwater level the information of 14 pizometric wells in the period of 1991-2013 was used. Significant levels of 1, 5 and 10% were used for the trend test. Slope of trend lines is estimated using the sen's estimator method. The homogeneity of trends were tested using the Van Belle and Hughes method. The results showed that groundwater level in the most of pizometric wells have decreasing trend, That was significante in 1% sifnificance level. According to the research, trend of groundwater level was negative in all of the stations in April and maximum negative trend was belong to Dizaj Leily Khany station (Z= -6/47) that was significante in 1% sifnificance level. Also the minimum negative trend was belong to Ana Khaton station (Z= -0/322). The minimum groundwater level was -1.45 in Said-Abad station.

    Keywords: Groundwater level, Mann-kendall, Sen's estimator, Tabriz plain, Trend
  • A. Shabani* Pages 349-359

    Shortage of irrigation water is a major problem constraining in agricultural production in arid and semi-arid regions. Deficit irrigation is one way to cope with water scarcity and increase water use efficiency. Determining the optimum applied water based on economic analysis is a major key to the deficit irrigation strategy. In this study, the required equations were derived to determine the optimum applied water for sugar beet when crop price is a function of the applied water. The results showed that the optimum applied water under land limiting conditions (144.98 cm) resulted in the maximum net benefit per unit area (2089741 Rials ha-1). Applying the optimum water depth under land limiting resulted in 17.48% decrease in the applied water and 15.05% increase in the total net benefit, in comparison with the maximum yield condition. In water limiting conditions (land is not limiting), the total net benefit was maximized by applying the saved water to put larger areas of land under irrigation. Applying the optimum water depth under water limit condition resulted in 31.2% decrease in applied water and 45 and 52.36% increase in the planting area and the total net benefit, in comparison with the maximum yield condition, respectively. Sugar beet planting can be, therefore, profitable if the applied water depth is greater than 67.53 cm in this study area.

    Keywords: Economic analysis, Deficit irrigation, Land limiting, Water limit
  • E. Sadeghi*, F. Raiesi, A. Hossienpur Pages 361-377

    Abiotic stresses such as salinity and contamination individually have a negative effect on the soil enzyme activities, whereas addition of organic matter to soil can alleviate the negative impacts of stresses on the enzyme activity. However, the combined effects of these stresses (multiple stresses) on soil biochemical conditions and the role of organic matter addition in these interactions are largely unknown. The objective of this research was to explore the interaction effect of NaCl salinity and cadmium (Cd)-pollution on the activities of catalase, alkaline phosphatase, arylsulfatase and fluorescein diacetate hydrolysis in a Cd-contaminated calcareous soil treated with alfalfa residue over 3 months of incubation. A factorial experiment with 2 levels of Cd, 3 levels of salinity and 2 plant residue treatments was conducted using a completely randomized design with 4 replications. The results indicated that salinity increased the Cd availability in both uncontaminated and contaminated soils and reduced the soil enzymatic activity. Nevertheless, addition of alfalfa residue reduced the detrimental effects of salinity and Cd-pollution on the soil enzyme activities. This indicated that in saline Cd-contaminated soils with low organic matter, adding plant residues could lower the concentration of available Cd and the effect of soil salinity with a concomitant increase of enzyme activities. So, this study showed that the joint effect of NaCl salt and Cd on enzyme activity was mostly synergistic in plant residue-untreated soils, but it was antagonistic in the plant residue-treated soils.

    Keywords: Enzyme activity, Interactions, Metal availability, Pollution, Salinity
  • B. Navidi Nassaj, N. Zohrabi*, A. Shahbazi Pages 379-395

    Integrated simulation of water resources systems is an efficient tool to evaluate and adopt various options in macro-policies and decision-making procedures that are in line with the sustainable development of drainage basins. One of the drainage basin management policies is to enhance the efficiency of agricultural land use. Considering the complicated function of the drainage basin elements and their interaction with each other due to water discharge fluctuations caused by various factors such as climate change, the evaluation of these policies is of great importance. Given the low irrigation efficiency in Iran, the present study was aimed to evaluate the effects of management scenarios (including long-term irrigation efficiency increased up to 20% with 5% intervals) and discharge fluctuation scenarios (including 5% and 10% decrease in the average basin inflows) on the reliability and vulnerability of water resources system in Dez Basin. The integrated scenarios were simulated in the WEAP model. The scenarios were separately simulated for the Dez irrigation network and all farmlands across Dez Basin. According to the results, reliability was decreased by 5.69 and 18.89% in the scenarios with 5% and 10% decrease in the average basin inflows, respectively. Furthermore, the irrigation efficiency of 20% in the scenario considering the current inflows ended up with the reliability of 73.58%. Moreover, in the scenario involving 5% decrease in the average basin inflows, the reliability was increased by 3.8% with an increasing efficiency of 20%; with 3.8% and 5.7%, there was an increasing efficiency of 15% and 20% in all farmlands, respectively. In the scenario consisting of 10% decrease in average basin inflows, the reliability was increased by 1.91%, 3.8%, and 5.7% with the increasing efficiency of 10%, 15%, and 20%; on the other hand, with, these were 3.8% 9.46%, and 13.2% with increasing efficiency in all farmlands, respectively. In all scenarios, the vulnerability was found to fluctuate between 25% and 31%, which was systematically analyzed.

    Keywords: Irrigation Efficiency, Reliability, Vulnerability, Discharge fluctuation, WEAP, Dez Basin
  • M. Saeidipour, F. Radmanesh*, S. Eslamian, M. R. Sharifi Pages 397-415

    The current study was conducted to compute SPI and SPET drought indices due to their multi-scale concept and their ability to analyze different time-scales for selected meteorological stations in Karoon Basin. Regionalization of SPI and SPEI Drought indices based on clustering analysis was another aim of this study for hydrological homogenizing. Accordingly, to run test through data and determine similar statistical periods, 18 stations were selected. SPI and SPEI values were plotted in the sequence periods graphs and their relationships were analyzed using the correlation coefficient. The results were compared by Pearson correlation coefficient at the significance level of 0.01. The results showed that correlation coefficients (0.5-0.95) were positive and meaningful for all stations and the correlation coefficient between the two indices were increased by enhancing the time-scales. Also, time-scales enhancement decreased the frequency of dry and wet periods and increased their duration. Through regionalization of basin stations based on clustering analysis, the stations were classified into 7 classes. The results of SPEI regionalization showed that the frequency percentage of the normal class was more than those of dry and wet classes.

    Keywords: Evapotranspiration, Dry, wet period, Regionalization of the basin, SPI, SPEI Drought Indices
  • H. Aalipour*, A. Nikbakht, N. Etemadi, M. Soleimani, F. Rejali Pages 417-431

    Trees decline is a complex physiological disease that results from the interactions between several factors, one of which is heavy metal stress that ultimately leads to the death of trees. This experiment, which was conducted during 2016-2017 at the campus facility of the Department of Horticulture at Isfahan University of Technology, was conducted to investigate the effects of inoculation with arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) (Rhizophagus intraradices and Funneliformis mosseae inoculated, and the combination of both species) and plant growth promoting rhizobacteria (PGPR), Pseudomonas Flourescens, on the growth responses of Arizona cypress (Cupressus arizonica G) to different concentrations of cadmium (0, 5, 10, 15, 20); this was done as a factorial experiment based on a completely randomized design, with three replications. The interactions between AMF, PGPR, and cadmium on potassium and iron concentration, height, and dry weight of Arizona cypress seedlings were significant. By increasing the concentration of cadmium in most of the treatments, the colonization, phosphorus, potassium and iron concentrations, height and dry weight of the shoot Arizona cypress seedlings were decreased, while the percentage of electrolyte leakage and proline content were increased. The AMF-inoculated plants increased phosphorus, potassium and iron concentrations, Height, shoot dry weight, proline content and reduced electrolyte leakage percentage, as compared to non-mycorrhizal (control) plants. In plants inoculated with both microorganism (mycorrhizal fungi and Pseudomonas), there was a positive effect regarding the concentration of nutrients such as potassium and iron; there was also the improvement of growth characteristics such as height and dry weight of the seedlings, as well as the appearance and freshness of the plant. The results, therefore, showed that inoculation of Arizona cypress seedlings with the combination of mycorrhizal fungi and Pseudomonas fluorescens bacteria could have a positive effect on the growth and survival of this tree under Cadmium stress condition.

    Keywords: Conifer seedling, Heavy metals, Landscape, Mycorrhizal infection, Pseudomonas Fuorescence bacteria
  • S. Ekhtiary Khajeh*, F. Negahban, Y. Dinpashoh Pages 433-446

    In this study, drought characteristics of Arak, Bandar Anzali, Tabriz, Tehran, Rasht, Zahedan, Shiraz and Kerman stations during the statistical period of 1956 to 2015 were studied by Reconnaissance Drought Index (RDI) and Standardized Precipitation Index. Precipitation and temperature data were needed to calculate RDI. Precipitation data was also required to estimate SPI. In this study, Drinc software was used to calculate RDI, SPI and potential evapotranspiration (PET). The software calculated PET by the Thornthwaite method. One of the main challenges in drought monitoring is to determine the indicator that has a high reliability based on its monitoring purpose. Therefore, in this research, two methods used for selecting the appropriate index based on the minimum rainfall and normal distribution were evaluated. The results of the evaluation of the minimum rainfall method for selecting the appropriate index showed that most drought indices with the occurrence of minimum rainfall level indicated severe or very severe drought situations; in most cases, it could not lead to selecting an exact and unique index. Based on the results of the normal distribution method for the stations of Arak, Tabriz, Rasht, Zahedan, Shiraz and Kerman, SPI index, and for the stations of Bandar Anzali and Tehran, RDI index were selected as the most appropriate ones.

    Keywords: Evapotranspiration, Precipitation, Reconnaissance Drought Index, Standardized Precipitation Index, Simulation