فهرست مطالب

تحقیقات آب و خاک ایران - سال پنجاهم شماره 6 (آبان 1398)
  • سال پنجاهم شماره 6 (آبان 1398)
  • تاریخ انتشار: 1398/08/01
  • تعداد عناوین: 20
|
  • مجتبی شکوهی، سیدحسین ثنائی نژاد*، محمد بنایان اول صفحات 1293-1305

    تغییر اقلیم به همراه گرمایش جهانی منتج به افزایش وقوع پدیده های نامطلوب آب و هوایی شده که می تواند سبب کاهش عملکرد محصول شده و امنیت غذایی را به خطر اندازد. به منظور بررسی اثر تغییر اقلیم بر خطر پذیری مناطق تولید عمده گندم دیم از لحاظ قرار گیری در معرض خطر وقوع پدیده های نامطلوب، از 13 شاخص اقلیمی-کشاورزی که بر مبنای خروجی مجموعه مدل های CMIP5 و سناریوهای RCP8.5 و RCP2.6 است، استفاده شد. برای رقم زودرس و دیررس در پایان قرن، احتمال وقوع تنش های حرارتی در مرحله گل دهی و پرشدن دانه افزایش خواهد یافت، به گونه ای که این تنش ها به پدیده غالب در تمام مناطق تبدیل خواهند شد. در تمام مناطق و در دوره پایه، احتمال وقوع حداقل یک پدیده نامطلوب برای رقم زودرس و دیررس به ترتیب بیش از 20 و 90 درصد انتظار می رود و این احتمال در آینده برای رقم زودرس و دیررس به ترتیب به بیش از 40 و 94 درصد افزایش می یابد. احتمال وقوع همزمان تنش حرارتی و رطوبتی در مرحله گل دهی در آینده نسبت به دوره پایه، متناسب با کاهش تنش رطوبتی برای سناریوهای مختلف کاهش می یابد. در آینده مناطقی که با خطر وقوع حداقل دو پدیده نامطلوب مواجه هستند نسبت به مناطقی که با خطر وقوع حداقل یک پدیده مواجه هستند در کل افزایش بیشتری نسبت به دوره پایه خواهند داشت. با نزدیک شدن به پایان قرن، مناطق بیشتری در معرض خطر وقوع حداقل یک و دو پدیده نامطلوب قرار خواهند گرفت.

    کلیدواژگان: امنیت غذایی، سناریوهای RCP، شاخص های اگروکلیمایی، مدل های CMIP5
  • زهرا دارابی، نسرین قربان زاده*، محمدباقر فرهنگی، داود بخشی صفحات 1307-1316
    در این پژوهش توانایی حذف آنتی بیوتیک نورفلوکساسین از محلول آبی توسط ریزجلبک کلرلا مورد ارزیابی قرار گرفت. همچنین پیامدهای سمی این آنتی بیوتیک بر روی ریزجلبک کلرلا با مطالعه ویژگی های رشدی و بیوشیمیایی آن شامل وزن خشک سلول، کلروفیل کل و محتوای کارتنوئید بررسی شد. آزمایش در قالب طرح کاملا تصادفی با آرایش فاکتوریل و با سه تکرار انجام شد. فاکتورهای آزمایش شامل پنج سطح آنتی بیوتیک (صفر، 20، 50، 80، 120 میلی گرم بر لیتر) و شش زمان نمونه برداری (صفر، 1، 3، 6، 9 و 14 روز) بود. وزن خشک سلولی ریزجلبک با افزایش غلظت نورفلوکساسین به طور معنی داری کاهش یافت و در پایان 14 روز انکوباسیون در غلظت های 50، 80 و 120میلی گرم بر لیتر آنتی بیوتیک در مقایسه با شاهد به ترتیب 61/21، 41/42 و 23/55 درصد کاهش نشان داد. مقادیر کلروفیل کل و کارتنوئید با افزایش زمان انکوباسیون به طور معنی داری به دلیل تنش ناشی از نورفلوکساسین افزایش پیدا کردند. غلظت موثر (EC50) نورفلوکساسین برای ریزجلبک کلرلا 71/453 میلی گرم بر لیتر در پایان 14 روز انکوباسیون محاسبه شد. کلرلا توانست پس از دو هفته انکوباسیون به ترتیب 15/69، 78/51، 41/28 و 18/18 درصد آنتی بیوتیک نورفلوکساسین را از محلول آبی دارای غلظت های 20، 50، 80 و 120 میلی گرم بر لیتر حذف کند.
    کلیدواژگان: آلاینده های نوظهور، ریزجلبک، تجمع زیستی، فلوروکینولون
  • عباس عباسی، کیوان خلیلی**، جواد بهمنش، اکبر شیرزاد صفحات 1317-1329

    پیش بینی خشکسالی نقش مهمی در طراحی سیستم های سازگاری با خشکسالی و اجرای عملیات تسکین ایفا می نماید. داده های هیدرولوژیک به صورت ترکیبی از بخش قطعی و تصادفی می باشند. با توجه به اینکه داده های تولیدی مدل های هوشمند به صورت قطعی می باشند، استفاده از رویکردی جدید برای اعمال بخش تصادفی در پیش بینی این داده ها می تواند قطعیت مدل را افزایش دهد. در این تحقیق با ترکیب مدل برنامه ریزی بیان ژن (GEP) و مدل سری زمانی مبتنی بر واریانس ناهمسان شرطی (GARCH) سعی در ارائه مدلی ترکیبی برای پیش بینی خشکسالی شده است. بدین منظور پیش بینی خشکسالی در ایستگاه سلماس با استفاده از شاخص خشکسالی SPEI در گام های زمانی مختلف در طی دوره آماری 35 ساله و با پنج مدل ورودی مختلف شامل مقادیر شاخص SPEI از یک تا پنج گام زمانی تاخیر، مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که روش GEP در مقیاس زمانی کوتاه مدت شاخص SPEI از دقت مناسب برخوردار نمی باشد و با افزایش مقیاس زمانی عملکرد مدل بهبود پیدا می کند. نتایج مدل ترکیبی نشان داد که خطای مدل GEP در همه مقیاس های زمانی کاهش پیدا می کند و این بهبود عملکرد در مقیاس های زمانی کوتاه مدت ملموس تر می باشد به نحوی که ضریب همبستگی در مقیاس زمانی سه ماهه در مدل ساده GEP از 622/0 به 891/0 در مدل ترکیبی افزایش پیدا کرده است.

    کلیدواژگان: خشکسالی، سری زمانی غیرخطی، مدل هوشمند، SPEI
  • محبوبه قاسمی*، عبدعلی ناصری، هادی معاضد صفحات 1331-1340
    هدف از این پژوهش واسنجی مدل CANEGRO/ DSSATبا استفاده از داده های دو کشت از رقم CP57-614 در کشت و صنعت نیشکر امیرکبیر خوزستان و ارزیابی آن برای سطوح مختلف آبیاری است. طرح آزمایشی اجرا شده در سال های زراعی 85-86 و 94-95 در سه سطح آبیاری شامل دو سطح تنش آبی و یک سطح آبیاری کامل در سه تکرار در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی اجرا گردیده است. به منظور دست یابی به برخی ضرایب ورودی، ابتدا واسنجی مدل با روش GLUE انجام شد. مدل CANEGRO دارای 20 پارامتر ژنتیکی می باشد که به منظور کاهش تعداد آن ها، پارامتریابی انجام شد. مقایسه پیش بینی ها و شبیه سازی های مدل نشان داد که راندمان مدل برای وزن خشک هوایی برابر با 69/0 تا 75/0،  وزن خشک ساقه برابر با 67/0 تا 7/0 و  ساکارز برابر با 18/0 تا 25/0 است. دقت مدل در پیش بینی ساکارز نسبت به بقیه متغیرها کمتر بود که به سبب اندازه گیری های ساکارز در اواخر فصل است.
    کلیدواژگان: ساکارز، مدل سازی زراعی، وزن خشک ساقه، وزن خشک هوایی، شاخص سطح برگ
  • یاسین نصرالهی، مجتبی خوش روش*، قاسم آقاجانی مازندرانی صفحات 1341-1350
    با توجه به هزینه بالای ناشی از تصفیه آب به وسیله مواد شیمیایی، تصفیه توسط روش های کم هزینه بسیار مهم است. در این پژوهش برای بررسی توانایی رزین های کاتیونی در امر تصفیه از چهار نوع رزین کاتیونی قوی شاملPurolite C100، Purolite C100E، Trilite SCR-B وDowex Marathon C  به عنوان سختی زدا با مقادیر 3، 5، 8 و 10 لیتر برای کاهش یون های کلسیم و منیزیم ایستگاه آب رسانی روستای ذغال منزلشهرستان جویبار استان مازندران استفاده گردید. در این تحقیق اثر نوع و مقدار رزین بر میزان حذف کلسیم و منیزیم آب به صورت آزمایش های فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی بررسی شد. نتایج نشان داد رزین Dowex Marathon C به میزان 3 لیتر دارای بیشترین راندمان حذف به میزان 1/16 و 5/21 درصد به ترتیب برای منیزیم و کلسیم می باشد. رزین Trilitle SCR-B نیز دارای راندمان حذف عناصر منیزیم و کلسیم به میزان 4/37 و 5/42 درصد در حجم 5 لیتر و 6/51 و 3/60 درصد در حجم 8 لیتر می باشد. همچنین در حجم 10 لیتر، رزین Purolitle C100e با 66 درصد بیشترین راندمان حذف منیزیم و رزین Trilitle SCR-B با 6/77 درصد بیشترین راندمان حذف عنصر کلسیم را در بین تمامی جاذ ب ها به خود اختصاص داده اند. در نهایت می توان گفت که رزین Trilite SCR-B با کمترین میزان سختی کلسیمی و منیزیمی (به ترتیب 36 و 16 میلی گرم بر لیتر) در آب و بیشترین تاثیر در کاهش سختی برای استفاده در سیستم تصفیه آب شهرستان جویبار توصیه می شود.
    کلیدواژگان: رزین های تبادل کاتیونی، سختی، رسوب گذاری، جذب، TDS
  • محسن نجارچی*، حمیدرضا شکری، رضا جعفری نیا، شهرو مختاری، حمزه علی علیزاده صفحات 1351-1361

    این پژوهش با هدف صرفه جویی در منابع آب با رویکرد تکنیک های کم آبیاری با استفاده از مدل برنامه ریزی غیرخطی با اعمال بهینه سازی الگوی کشت موجود در هشت مزرعه مشاهداتی برای یازده محصول آبی غالب، شامل گندم زمستانه، جو، کلزا، چغندرقند پاییزه، ذرت دانه ای، سورگوم، گوجه فرنگی، پیاز و سیب زمینی، باقلا سبز و هندوانه پاییزه در اراضی پایاب سد مخزنی دویرج دهلران واقع در جنوب غرب کشور انجام گردید. کاهش عملکرد و سود خالص حاصل از کشت هر محصول برای سطوح نیاز آبی 50%،60%،70%،80%،90% و 100% در طول فصل رشد محاسبه گردید. تابع هدف برای بیشینه نمودن سود خالص با محدودیت های مختلف از جمله ثابت بودن سطح زیر کشت، برای سناریو های الگوی کشت موجود، سیاست های وزارت جهاد کشاورزی و الگوی پیشنهادی محاسبه گردید. نتایج مقایسه سناریو ها نشان داد در شرایط آبیاری کامل، سود خالص الگوی کشت وزارت کشاورزی نسبت به الگوی کشت موجود، 33/1% و برای 90% و80% نیاز آبی به‎ترتیب 19/1%، 05/1% افزایش گردید، در این شرایط به ترتیب 18% و 34% از منابع آب صرفه جویی گردید. همچنین نتایج  الگوی کشت پیشنهادی محصولات گندم، کلزا، چغندر پاییزه و ذرت دانه ای نشان داد که سود خالص سناریوهای نیاز آبی 60% ،70 %،80% و90% به ترتیب 4/14%، 6/33%، 54%، 7/74%  نسبت به شرایط الگوی کشت موجود افزایش یافت و به میزان60%، 49%، 35% و 19%، از منابع آب صرفه جویی گردید. استفاده از مدل برنامه ریزی غیرخطی نشان داد با بهینه سازی الگوی کشت همراه با تکنیک کم آبیاری علاوه بر افزایش سود خالص وصرفه جویی مصرف آب کشاورزی نسبت به شرایط کشت موجود، می تواند در حفظ و پایداری منابع آب سطحی و زیرزمینی موثر واقع شود.

    کلیدواژگان: اقلیم گرم و خشک، برنامه ریزی غیرخطی، بهره وری آب، راندمان کاربرد، سطوح آبیاری
  • مهدی ماجدی اصل*، رسول دانشفراز، سعیده ولی زاده صفحات 1363-1380
    پدیده آبشستگی اطراف پایه های پل به خصوصیات هیدرولیکی جریان، شکل و فاصله قرارگیری پایه ها نسبت به هم، جنس و اندازه دانه بندی بستر رودخانه ها بستگی دارد. هدف از تحقیق حاضر بررسی تاثیر گودال حاصل از برداشت مصالح در میزان آبشستگی اطراف گروه پایه ها است. بنابراین برای کاهش اثر منفی این برداشت، از گروه پایه هایی با دورپیچ کابل به عنوان مسلح کننده استفاده گردید. گروه پایه ها از سه پایه متوالی در راستای جریان تشکیل شده اند. آزمایش ها در دو حالت ساده و مسلح شده (v شکل)، در بستر ماسه ای با دانه بندی 78/0 میلی متر به طول 25/4 متر، درون کانالی به طول 13 متر و عرض 2/1 متر انجام گرفته است. تاثیر برداشت مصالح بر میزان آبشستگی در هر دو قسمت بالادست و پایین دست گروه پایه های مذکور در شرایط جریان زیر بحرانی (محدوده عدد فرود 25/0 و 5/0) مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که در تمام آزمایش ها، برداشت مصالح از بالادست گروه پایه باعث کاهش و برداشت از پایین دست گروه پایه، موجب افزایش عمق آبشستگی بیشینه گردید. همچنین با افزایش عدد فرود از 25/0 به 5/0، در تمام پایه ها و برای هر دو بستر بدون گودال (الف) و با گودال (ب)، عمق آبشستگی افزایش چشم گیری داشته است. بطوریکه کمترین افزایش آبشستگی برای حالت (الف) و (ب) به ترتیب حدودا برابر 44 و 66 درصد، مربوط به پایه آخر از گروه پایه پایین دست و بیشترین افزایش آبشستگی به ترتیب 75 و 76 درصد در پایه اول از گروه پایه بالادست مشاهده گردید.
    کلیدواژگان: گروه پایه پل، مسلح شده، گودال برداشت مصالح، آبشستگی
  • ندا مرادی*، میرحسن رسولی صدقیانی، ابراهیم سپهر صفحات 1381-1394

    به منظور بررسی تاثیر بیوچار ضایعات هرس درختان سیب و کلش گندم بر معدنی شدن کربن خاک و برخی شاخص های میکروبیولوژیکی، آزمایش انکوباسیون به صورت فاکتوریل بر پایه طرح کاملا تصادفی با 3 فاکتور: 1. نوع بیوچار (هرس شاخ و برگ سیب (AB) و  کاه و کلش گندم (SB) برای آزمایش معدنی شدن کربن و (ضایعات هرس سیب (AB)، ضایعات هرس انگور (GB) و کاه و کلش گندم (SB) برای آزمایش اندازه گیری ویژگی های میکروبیولوژیکی، 2. دمای تولید بیوچار (350 و 500 درجه سلسیوس) و 3. نوع خاک (با ماده آلی پایین (1) و ماده آلی بالا (2)) با سه تکرار اجرا گردید. برای اجرای آزمایش ابتدا مقدار 2 درصد (وزنی/وزنی) از بیوچارها به خاک ها افزوده، سپس برای بررسی معدنی شدن کربن در زمان های مختلف انکوباسیون، مقدار تنفس در بیوچارهای AB و SB اندازه گیری گردید و داده های حاصل به معادله سنتیکی مرتبه اول برازش داده شدند و در پایان دوره انکوباسیون (96 روز) برخی شاخص های میکروبیولوژیکی نیز اندازه گیری گردیدند. نتایج نشان داد، بیشترین پتانسیل معدنی شدن کربن (C0) در تیمار AB-350 در خاک 2 و کمترین مقدار آن در خاک 1 بود. مقدار معدنی شدن کربن، تنفس باکتریایی (BR)، تنفس برانگیخته با سوبسترا (SIR)، کربن زیست توده میکروبی (MBC) و فسفر زیست توده میکروبی (MBP) در تیمارهای بیوچار تولید شده در دمای 350 درجه سلسیوس بیشتر از بیوچارهای تولیدی در دمای 500 درجه سلسیوس بود. همچنین مقدار شاخص های میکروبی اندازه گیری شده در خاک 2 با مقدار ماده آلی بالا بیشتر از خاک 1 بود. مقدار BR در بیوچار ضایعات هرس سیب، هرس انگور و کاه و کلش گندم تولید شده در دمای 350 درجه سانتی گراد در مقایسه با شاهد به ترتیب 75/1، 24/1 و 27/2 برابر بیشتر بود. مطالعه بطور واضح نشان می دهد که استفاده از بیوچار های تولید شده در دمای پایین به خصوص بیوچار SB سبب بهبود کیفیت خاک می شود. به طور کلی، دمای پیرولیز، نوع بیوچار و نوع خاک فاکتورهای کلیدی تاثیرگذار بر شاخص های میکروبی بودند.

    کلیدواژگان: شاخص های بیولوژیک، معدنی شدن کربن، بقایای هرس، بیوچار
  • میلاد بابادی، رویا زلقی*، مهدی تقوی صفحات 1395-1408
    در دهه های اخیر رشد صنعت سبب افزایش آلودگی خاک های کشاورزی به فلزات سنگین شده است و استفاده از قارچ میکوریزا می تواند بر نحوه جذب این فلزات به گیاه تاثیرگذار باشد. لذا این تحقیق با استفاده از گیاه ذرت در شرایط گلخانه ای با دو فاکتور کادمیوم (شامل سطوح صفر، mg Cd kg-150 با پلیمر Poly-hydroxybutanamide و mg Cd kg-150 با نیترات کادمیوم) و فاکتور قارچ (با قارچ میکوریزا Glomus Caledonium و بدون قارچ) به صورت فاکتوریل و در قالب طرح پایه کاملا تصادفی در سه تکرار انجام شد. آلودگی کادمیوم منجر به کاهش معنی دار (0.05≥P) عملکرد اندام هوایی (از g pot-105/31 به 34/26 و 10/27)، غلظت فسفر شاخساره (از g kg-1 37/0 به 36/0 و 36/0)، کربوهیدرات خاک (از  mg g-167/12 به 40/10 و 81/9) و نیز منجر به افزایش معنی دار گلومالین خاک (از  ug g-1 56/458 به 37/600 و 635) به ترتیب از تیمار شاهد به پلیمر-Cd و نیترات-Cd مشاهده گردید. استفاده از قارچ میکوریزا سبب کاهش جذب کادمیوم به گیاه، افزایش گلومالین خاک و بهبود پارامترهای موردبررسی شد. نتایج این مطالعه نقش کلیدی و مهم گلومالین را در پاسخ به شرایط تنش آلودگی کادمیومی نشان می دهد. کاربرد ترکیب پلیمر-کادمیوم (به عنوان یک ترکیب غیر سمی)، دسترسی فلز سنگین برای گیاه را افزایش داد و منجر به جذب بیشتر گیاه (mg kg-191/34) نسبت به تیمار نیترات کادمیوم (mg kg-183/19) شد که می تواند در ارتقاء توان گیاه پالایی و به عنوان راهکاری موثر در افزایش کارآیی گیاه پالایی خاک های آلوده به فلزات سنگین مورد استفاده قرار گیرد.
    کلیدواژگان: کادمیوم، گیاه ذرت، میکوریزا آربوسکولار، گلومالین، کربوهیدرات
  • نادر خادم مقدم، بابک متشرع زاده*، رضا معالی امیری صفحات 1409-1420
    تنش شوری یکی از عوامل تاثیرگذار بر محصولات کشاورزی در مناطق خشک جهان است. در این شرایط تاثیر تیمارهای کودی پتاسیم و روی بر تولید گونه‎های فعال اکسیژن طی پژوهشی به‎صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با سه عامل (رقم، کود و زمان) و سه تکرار در گلخانه بررسی شد. نتایج نشان دادند که کاربرد تیمار پتاسیم در رقم ساری‎گل و لیکورد موجب افزایش به‎ترتیب %1/49 و %4/14 فعالیت آنزیم سوپراکسید دیسموتاز (SOD) نسبت به سایر تیمارهای کودی شد. از طرفی کاربرد این تیمار کودی فعالیت آنزیم گایاکول پراکسیداز (GPX) را در رقم ساری‎گل و لیکورد به‎ترتیب %7/50 و %2/62 نسبت به سایر تیمارهای کودی افزایش داد. بیشترین فعالیت آنزیم SOD و GPX در مرحله قبل از گلدهی بود که نسبت به مرحله گلدهی به ترتیب %6/18 و %6/32 و نسبت به مرحله بعد از گلدهی به‎ترتیب %9/44 و %1/26 فعالیت بیشتری را نشان دادند. هم‎چنین با مصرف کودهای پتاسیمی، محتوای نسبی آب در ارقام ساری‎گل و لیکورد به‎ترتیب حداقل به میزان %9/7 و %35/0 افزایش یافت. رقم ساری‎گل نسبت به لیکورد در ریشه و بخش هوایی به‎ترتیب به میزان %79/1 و %9/18 جذب پتاسیم کمتری داشت. بین دو رقم، ساری‎گل به‎عنوان رقمی متحمل به شوری است و از جمله مراحل حساس رشد آن، مرحله قبل از گلدهی است که می‎توان با مصرف کودهای پتاسیمی در این مرحله، به میزان زیادی از اثر تنش کاست.
    کلیدواژگان: تنش شوری، ساری‎گل، سوپراکسید دیسموتاز، گایاکول پراکسیداز، لیکورد
  • رسول دانشفراز*، سینا صادق فام، ودود حسن نیا صفحات 1421-1436
    در این مطالعه با هدف افزایش استهلاک انرژی در شیب شکن های قائم با جریان فوق بحرانی در بالادست، از صفحات مشبک به صورت افقی در لبه شیب شکن قائم به عنوان مستهلک کننده انرژی اضافی جریان استفاده گردید. آزمایش ها برای یک شیب شکن قائم ساده و شیب شکن مجهز به صفحات مشبک با دو نسبت تخلخل و سه بازشدگی دریچه تنظیم گردید. در طی آزمایش ها مشاهده شد که صفحه مشبک افقی بعد از شیب شکن، با تقسیم جت در حال سقوط به تعداد بسیار زیادی از جت های کوچک عمودی باعث افزایش تداخل هوا و تلاطم در داخل استخر گردید. مقایسه نتایج نشان داد که استفاده از این صفحات در شیب شکن های قائم باعث افزایش عمق نسبی پایین دست، عمق نسبی استخر و استهلاک انرژی نسبی نسبت به شیب شکن قائم ساده می گردد. همچنین با بررسی نتایج مشخص گردید که با افزایش عدد فرود بالادست و کاهش عمق بحرانی نسبی، استهلاک انرژی نسبی افزایش می یابد. این درحالی است که تخلخل صفحات مشبک تاثیری بر روی این پارامتر ندارد. بررسی و مقایسه نتایج مربوط به شیب شکن های قائم ساده و مجهز به صفحه مشبک نشان داد که استفاده از صفحات مشبک افقی در این سازه ها باعث کاهش طول حوضچه آرامش و حذف سازه حوضچه آرامش می گردد.
    کلیدواژگان: شیب شکن قائم، مستهلک کننده، عدد فرود، عمق پایین دست
  • محبوب صفاری* صفحات 1437-1451
    استفاده از سطوح بیوچار به عنوان بستری مناسب برای قرارگیری نانوذرات آهن صفر ظرفیتی می تواند علاوه بر افزایش پایداری و کاهش آگلومراسیون این نانوذرات، سبب افزایش فرایندهای جذبی بیوچار برای آلاینده های مختلف در محیط زیست شود. در این پژوهش، بقایای پوست گردو (R)، بیوچار بقایای پوست گردو (B)، و بیوچار بقایای پوست گردو پوشش داده شده با نانوذرات آهن صفر ظرفیتی (BN)، به صورت جداگانه در سه سطح (5/0، 2، و 4%) به یک خاک آهکی آلوده شده به کادمیم (200 میلی گرم کادمیم بر کیلوگرم خاک)، اضافه و پس از انجام فرایند خوابانیدن (90 روز)، رفتار کادمیم در خاک با استفاده از آزمایشات سینتیک واجذب و شکل های شیمیایی، مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد، کاربرد BN به طور قابل ملاحظه ای نسبت به دو جاذب دیگر سبب کاهش واجذبی کادمیم (کاهش 69/59، 16/80 و 5/80 % به ترتیب در سطوح 5/0، 2، و 4%) در مقایسه با نمونه شاهد شد. مقادیر پایین از پارامتر Q1 (بخش لبایل کادمیم) در مدل دو مرحله ای مرتبه اول برازش داده شده بر داده های دوفازی واجذبی کادمیم در خاک های تیمار شده، نشان از اثر بهینه بهسازها (به ویژه BN) در کاهش بخش قابل دسترس کادمیم نسبت به نمونه شاهد داشت. کاربرد هر سه جاذب سبب کاهش درصد نسبی دو شکل متحرک تبادلی و کربناتی شده بود که این کاهش در خاک های تیمار شده با BN (سطوح 2 و 4%) به صورت مشهودی بیش از سایر تیمارها بود. کاهش فاکتور تحرک کادمیم از 2/68% در نمونه شاهد به 51/35، 83/43 و 1/54% (میانگین سه سطح) به ترتیب در نمونه های تیمار شده با BN، B و R نشان از اثربخشی بالای بیوچارهای پوشش داده شده در تثبیت کادمیم نسبت به B و R داشت. بر اساس نتایج این تحقیق، بیوچارهای پوشش داده شده با نانوذرات آهن صفرظرفیتی، به دلیل تجمیع فرایندهای تثبیت دو ماده بیوچار (فرایندهای تبادل یونی، کمپلکس سطحی و رسوب سطحی یا رسوب مجدد) و نانوذرات آهن صفر ظرفیتی (فرایندهای جذب و تشکیل کمپلکس)، راندمان بالاتری در کاهش واجذبی و تحرک کادمیم در خاک آهکی مورد مطالعه نسبت به بیوچارهای غیرپوشش داده شده، نشان دادند.
    کلیدواژگان: بیوچار پوشش داده شده، کادمیم، واجذب، شکل های شیمیایی
  • فاطمه کرمی نیا، نفیسه رنگ زن*، حبیب الله نادیان قمشه، امین لطفی جلال آبادی صفحات 1453-1465
    کمپوست قارچ پس از برداشت قارچ به عنوان ضایعات، دور ریخته می شود. به منظور بررسی تاثیر کمپوست مصرف شده قارچ و ذغال زیستی (بیوچار) آن بر مولفه های رشد و جذب برخی از عناصر غذایی در گیاه جعفری تحت تنش شوری، پژوهشی در گلخانه ی دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان به صورت آزمایش فاکتوریل در قالب طرح پایه کاملا تصادفی با سه تکرار انجام شد. فاکتورها شامل کود کمپوست مصرف شده و ذغال زیستی آن هر کدام در دو سطح صفر و سه درصد وزنی و شوری در دو سطح دو و شش دسی زیمنس بر متر بودند. نتایج نشان داد که با افزایش شوری از دو به شش دسی زیمنس بر متر، وزن تر و خشک اندام هوایی، ارتفاع گیاه، غلظت آهن، روی، مس، کلسیم، منیزیم، پتاسیم و فسفر به طور معنی داری کاهش می یابد. در مقابل با افزایش شوری، غلظت سدیم در بخش هوایی گیاه افزایش را نشان داد. کاربرد کودهای آلی کمپوست مصرف شده و ذغال زیستی آن باعث جذب بهتر عناصر غذایی و همچنین افزایش مولفه های رشدی در گیاه گردید. ذغال زیستی در سطح سه درصد وزنی در مقایسه با سه درصد وزنی کمپوست و شاهد (فاقد کود آلی) نتیجه ی بهتری را در افزایش مولفه های رشدی و جذب عناصر غذایی نشان داد. نتایج این آزمایش حاکی از توانایی کمپوست و ذغال زیستی در کاهش اثرات تنش شوری و به تبع آن تنش خشکی است که علت آن را می توان قابلیت نگهداشت آب توسط کمپوست و ذغال زیستی آن دانست. بنابراین استفاده از کمپوست مصرف شده به منظور بازیافت و دفع بی ضرر این ماده زائد و برای افزایش سطح بهره وری خاک های شور و همچنین تبدیل آن به ذغال زیستی با رویکرد افزایش راندمان کودی می تواند موثر باشد.
    کلیدواژگان: کمپوست مصرف شده قارچ، ذغال زیستی، تنش شوری، گیاه جعفری
  • کیومرث روشنگر*، سامان شهنازی صفحات 1467-1477
    انجام مطالعات فراوان در رابطه با انتقال رسوب و به ویژه پیش بینی این پدیده نشانگر اهمیت بسیار بالای آن در علوم مرتبط با مهندسی و مدیریت منابع آب می باشد. در این بین روش های هوشمند در سال های اخیر به طور موفقیت آمیزی در پیش بینی بار بستر، بار معلق و همچنین بار کل رسوب به کار گرفته شده است. با این حال با توجه به کمبود داده های مرتبط به بار کل برای رودخانه های با بستر شنی، مطالعات انجام گرفته در این راستا محدود می باشد. هدف از تحقیق حاضر استفاده از روش های قدرتمند ماشین بردار پشتیبان، شبکه عصبی مصنوعی و رگرسیون فرآیند گاوسی به منظور پیش بینی بار کل رسوب در 19 رودخانه شنی واقع در ایالات متحده آمریکا و مقایسه نتایج حاصل با روش های کلاسیک مرسوم می باشد. بدین منظور پارامترهای بدون بعد مختلفی مبتنی بر هیدرولیک جریان و مشخصات رسوب تعریف و عملکرد روش های مذکور مورد ارزیابی قرار گرفت. با توجه به نتایج به دست آمده شبکه عصبی مصنوعی با دارا بودن ضریب همبستگی و معیار ناش- ساتکیف به ترتیب برابر با 952/0 R= و 903/0 NSE= برای داده های صحت سنجی از عملکرد بهتری نسبت به دو روش دیگر برخوردار می باشد. در نهایت با انجام تحلیل حساسیت، پارامتر نسبت سرعت متوسط به سرعت برشی جریان به عنوان تاثیرگذارترین پارامتر در پیش بینی بار کل رسوب معرفی شد.
    کلیدواژگان: بار کل رسوبی، رودخانه های شنی، ماشین بردار پشتیبان، شبکه عصبی مصنوعی، رگرسیون فرآیند گاوسی
  • نادر سلامتی*، امیرخسرو دانایی، وحید یعقوبی صفحات 1479-1490
    به منظور بررسی و ارزیابی شاخص های تنش خشکی در روش آبیاری قطره ای نواری بر عملکرد و اجزای عملکرد دانه، عملکرد روغن، درصد روغن دانه و کارآیی مصرف آب دانه، آزمایشی در دو سال زراعی 90-1389 و 91-1390 در ایستگاه تحقیقات کشاورزی بهبهان اجرا گردید. آزمایش به صورت کرت های یک بار خرد شده در قالب بلوک های کامل تصادفی با 4 تکرار اجرا شد. فاکتور اصلی شامل مقدار آب در آبیاری قطره ای نواری در چهار سطح 50، 75، 100 و 125 درصد نیاز آبی و فاکتور فرعی شامل رقم در دو سطح هیبرید Hyola 401 و رقم RGS003 بود. مقایسه میانگین عملکرد دانه در اثرات متقابل آبیاری و رقم نشان داد تیمار 100 درصد نیاز آبی و رقم Hyola 401 با عملکرد 2/3161 کیلوگرم در هکتار به دلیل مصرف کم تر آب نسبت به تیمار 125 درصد نیاز آبی، برترین تیمار بود. میانگین آب مصرفی در دو سال اجرای آزمایش در تیمارهای 50، 75، 100 و 125 درصد نیاز آبی به ترتیب معادل 8/1958، 1/2938، 6/3902 و 9/4896 مترمکعب در هکتار بود. نتایج ضریب همبستگی پیرسون نشان داد با افزایش وزن هزار دانه، عملکرد دانه و روغن دانه افزایش و کارایی مصرف آب دانه کاهش می یابد. به دلیل کم بودن مقادیر شاخص های SSI و TOL در هیبرید Hyola 401 نسبت به رقم RGS003 و نیز بیش تر بودن مقادیر شاخص های STI، MP و GMP در هیبرید فوق نسبت به رقم مزبور می توان هیبرید Hyola 401 را از نظر تنش خشکی به عنوان تیمار برتر معرفی نمود. یکسان بودن روند تغییرات شاخص های STI، MP و GMP در تیمارهای تنش 50 و 75 درصد نیاز آبی موجب شد تا این شاخص ها قابلیت انتخاب معرفی تیمار مقاوم به تنش خشکی را به خود اختصاص دهند.
    کلیدواژگان: رقم، تبخیر، تعرق
  • لیلا قاسمی*، سعید برومندنسب، عبدالرحیم هوشمند صفحات 1491-1507
    نمک زدایی از آب های شور و نامتعارف فرصتی برای توسعه پایدار به ویژه در مناطق خشک و نیمه خشک محسوب می شود. در این تحقیق یک گلخانه در دانشگاه شهید چمران اهواز ساخته شد و شش دستگاه تقطیرگر خورشیدی روی آن نصب گردید. چهار دستگاه آن روی سقف و دو دستگاه دیگر روی دیواره جنوبی گلخانه نصب شدند و به منظور نمک زدایی از آب شور استفاده گردیدند. مجموع تولید آب شیرین شش تقطیرگر، به صورت روزانه محاسبه گردید. برای برآورد تبخیر - تعرق گلخانه از تشت تبخیر کوچک و روش موازنه آب خاک استفاده شد. تاثیر برخی پارامترهای هواشناسی روی تولید روزانه آب شیرین بررسی شد. هدف تحقیق حاضر این بود که کسر آب شیرین تولیدی به روش تقطیر نسبت به تبخیر- تعرق گیاه ریحان در این گلخانه تعیین شود. اندازه گیری های روزانه و دوره ای تولید آب شیرین با تبخیر- تعرق روزانه و فصلی گیاه ریحان مقایسه شدند. نتایج نشان داد که میانگین تبخیر- تعرق گیاه ریحان در چهار مرحله رشد گیاه به ترتیب 97/1، 03/7، 22/8 و 11/8 میلی متر در روز است. با افزایش تشعشع خورشید و دما، کاهش ابرناکی و بارندگی، تولید آب شیرین افزایش یافت. سرعت باد و دید افقی بر روی تولید آب شیرین، تاثیر کم تری داشتند. میانگین تولید آب شیرین هر شش تقطیرگر متصل به گلخانه در چهار مرحله رشد گیاه به ترتیب 52/3، 62/4، 47/5، 42/5 لیتر در روز به دست آمد. بنابراین آب تولیدی در ابتدای مرحله رشد معادل 79/1 برابر تبخیر- تعرق گیاه ریحان بوده و از مرحله دوم تا چهارم، تولید آب حدود 67/0 تبخیر- تعرق گیاه ریحان بود. تبخیر و تعرق گیاه ریحان در طول فصل رشد به مدت 100 روز، در تاریخ یک اردیبهشت 1397 تا هفت مرداد 1397، 9/678 میلی متر به دست آمد که 72% آن توسط تقطیرگرها با تولید 488 لیتر برای مساحت یک مترمربع بستر کشت شنی، تامین گردید.
    کلیدواژگان: تبخیر و تعرق ریحان، تقطیرگر خورشیدی، تولید آب شیرین، گلخانه
  • اژدر عنابی میلانی* صفحات 1509-1520
    در این پژوهش اثر متقابل تنش رطوبتی در مراحل مختلف رشد و مصرف کودهای نیتروژن و پتاسیم در شرایط شور بر عملکرد محصول و بهره وری آب گندم بررسی گردید. این مطالعه در قالب طرح کرت خرد شده بر پایه بلوک های کامل تصادفی با پنج تیمار آبیاری به عنوان کرت اصلی، چهار تیمار کودی به عنوان کرت فرعی و در چهار تکرار به مدت سه سال (1390-1393) در منطقه خسروشاه استان آذربایجان شرقی انجام شد. تیمارهای آبیاری شامل آبیاری در تمام مراحل رشد (I1)، قطع آب در مرحله ساقه رفتن (I2)، قطع آب در مرحله گل دهی (I3)، قطع آب در مرحله شیری شدن (I4) و قطع آب در دو مرحله شیری و خمیری شدن (I5) بود. تیمارهای کودی عبارت بودند از: توصیه کودی منطقه (F1)، نیتروژن و پتاسیم 30 درصد بیشتر از توصیه (F2)، نیتروژن و پتاسیم 30 درصد کمتر از توصیه (F3) و نیتروژن 30 درصد کمتر و پتاسیم به اندازه ی توصیه منطقه (F4). نتایج نشان داد اختلاف عملکرد دانه بین تیمار آبیاری I3 و بقیه ی تیمارها معنی دار بوده و تیمار I1 با 2865 کیلوگرم بر هکتار بیشترین و تیمار I3 با 2028 کیلوگرم بر هکتار کمترین عملکرد را داشتند. از نظر بهره وری آب اختلاف بین تیمارهای آبیاری معنی دار بوده و تیمار I5 با متوسط 42/1 کیلوگرم بر مترمکعب بیشترین و تیمار I3 با 71/0 کیلوگرم بر مترمکعب کمترین بهره وری را به خود اختصاص دادند. از نظر عملکرد بیولوژیک و بهره وری آب براساس عملکرد بیولوژیک در بین تیمارهای کودی تیمار F3 کمترین عملکرد را داشت. از نظر عملکرد دانه، بهره وری آب بر پایه عملکرد دانه، میزان پروتئین دانه و غلظت عناصر دانه اختلاف بین تیمارهای کودی معنی دار نبود. در شرایط محدودیت آب و شوری محیط ریشه که عملکرد را محدود می کند، حذف آبیاری های مراحل شیری و خمیری و مصرف نیتروژن و پتاسیم به مقدار توصیه شده برای گندم در منطقه قابل توصیه است.
    کلیدواژگان: پتاسیم، تنش شوری، عامل پاسخ عملکرد، کم آبیاری، نیتروژن
  • امین صادقی*، یعقوب دین پژوه، مهدی ضرغامی صفحات 1521-1534
    حوضه قزل اوزن یکی از حوضه‏های مهم ایران در تامین غلات مورد نیاز مردم می‏باشد. مقدار تبخیر- تعرق پتانسیل گیاه مرجع (ET0) در افق‏های 2030، 2050 و 2070 با دو سناریوی RCP4.5 (انتشار پایین) و RCP8.5 (انتشار بالا) ارزیابی شد. از خروجی چهار مدل GCM موجود در CMIP5 و ریزمقیاس نمایی آماری LARS-WG6 استفاده گردید. در این مطالعه، از آمار روزانه 2016-1989 شش ایستگاه همدید (زنجان، میانه، خلخال، زرینه، قروه و بیجار) استفاده شد. معنی‏داری اختلاف میانگین‏های‏ ET0 در دوره پایه با مقادیر نظیر هر یک از افق‏های آتی با آزمون تی استیودنت در سه مقیاس ماهانه، فصلی و سالانه در سطح 5 درصد آزمایش شد. روند تغییرات ET0 در سه مقیاس زمانی مذکور در دو دوره پایه و دوره آتی 2080-2021 (با هر دو سناریوی RCP) با روش مان- کندال (MK) در سطح 5 درصد تحلیل گردید. اثر ضرایب خودهمبستگی معنی‏دار در روش MK حذف شد. شیب خط روند با روش سن تخمین زده شد. نتایج نشان داد که در کل حوضه، براساس سناریوی RCP4.5 مقدار ET0 در افق‏های 2030، 2050 و 2070 به ترتیب 8/1، 7/3 و 7/5 درصد افزایش خواهد یافت. این رقم برای سناریوی RCP8.5 به ترتیب، 7/1، 4/5 و 1/9 درصد به‏دست آمد. بیشترین افزایش ET0 در ماه ژوئیه انتظار می‏رود. میزان ET0 سالانه در همه ایستگاه‏ها در آینده افزایش خواهد یافت. اختلاف میانگین‏های ET0 در ماه‏های ژوئن، ژوئیه، اوت، فصل تابستان و مقادیر سالانه آن در تمام دوره- سناریوها نسبت به دوره پایه معنی‏دار بودند. در دوره آتی، طبق هر دو سناریو در همه ایستگاه‏ها، روند ET0 سالانه صعودی بود.
    کلیدواژگان: تبخیر- تعرق، تغییر اقلیم، قزل اوزن، سناریوهای RCP
  • تقی مهدوی، علی باقری*، سید عباس حسینی صفحات 1535-1552
    یکی از چارچوب های تحلیلی که برای ارزیابی یکپارچه منابع آب مورداستفاده قرار می گیرد چارچوب حسابداری آب است. نظام حسابداری آب به عنوان ابزاری برای سازمان دهی و ترکیب داده های گردآوری شده از منابع مختلف به منظور تدوین یک سیستم اطلاعاتی و فراهم نمودن امکان ارزیابی یکپارچه سیستم های منابع آب از طریق پیوند بین داده های فیزیکی و اقتصادی معرفی می شود. در این تحقیق برای محدوده مطالعاتی دشت عجب شیر با استفاده از چارچوب SEEA-W به تدوین حساب های آب مربوط به منطقه متناظر با سال های 1385 و 1395 پرداخته شده و به عنوان کاربردی از خروجی های این حساب ها، با استخراج نشانگرهای ابعاد مختلف منابع آب، اقتصادی و اجتماعی به ارزیابی یکپارچه امنیت آبی محدوده پرداخته شده است. با توجه به نشانگرهای بعد منابع آب بخش کشاورزی با بیش از 96 درصد مصرف آب بیشترین تاثیر را در تشدید تنش آبی محدوده دارد. با توجه به نشانگر شدت مصرف آب در سال های 1385 و 1395 با مقایسه میزان منابع آب موجود و مصرف شده، ناپایداری کامل در محدوده وجود دارد. سهم سرانه منابع آب تجدید پذیر این محدوده از 835 مترمکعب به ازای هر نفر در سال 1385 به 1179 مترمکعب به ازای هر نفر در سال 1395 افزایش یافته است این موضوع عمدتا به دلیل کاهش 17% جمعیت در سال 1395 نسبت به سال 1385 و سپس به دلیل کاهش خروجی به دریاچه ارومیه و مهار سیلاب ها در اثر بهره برداری از سد قلعه چای و انتقال بیشتر آب از خارج محدوده (طرح زرینه رود) بوده است. تغییرات حاشیه ای بهره وری اقتصادی آب در بخش کشاورزی نشان می دهد که نیروی محرکه قوی اقتصادی در بخش کشاورزی در محدوده مطالعاتی عجب شیر باعث می گردد که در این محدوده توجه زیادی به منافع کوتاه مدت در بخش کشاورزی بشود و نسبت به منافع استراتژیک منابع آب بی توجه باشند. علی رغم کاهش روند مصرف آب در بخش خدمات و ثابت بودن مصرف آب در صنعت، افزایش درآمد بخش خدمات و صنعت منجر به افزایش بهره وری اقتصادی آب در این بخش ها شده است.
    کلیدواژگان: چارچوب حسابداری آب، ارزیابی یکپارچه، امنیت آبی، محدوده مطالعاتی دشت عجب شیر
  • پریسا عطایی، علی رحیمی خوب*، مصطفی عرب صفحات 1553-1567
    در این پژوهش کارایی روش نیمه کمی(Semi-quantitative)  در مدل شبیه سازی رشد گیاه(AquaCrop)  برای پیش بینی زیست توده و پوشش گیاهی تحت مدیریت های مختلف کود نیتروژن از طریق مقایسه پارامترهای شبیه سازی شده با نتایج اندازه گیری در گلخانه ارزیابی گردید. گیاه تربچه رقم چریبل (cherrybel) طی دو دوره (بهمن ماه 1396 و فروردین 1397) در گلخانه پردیس ابوریحان دانشگاه تهران، بدون تنش آبی و حرارتی کشت شد. آزمایش به صورت طرح بلوک های کامل تصادفی تحت تیمارهای مختلف کودی صفر به عنوان شاهد (N0)، 50(N1) ، 100(N2)، 150 (N3)، 200 (N4)، 250 کیلوگرم نیتروژن در هکتار(N5) ، به صورت اوره با سه تکرار انجام شد. داده های تیمار N0 و N3 در کشت اول برای واسنجی و سایر داده ها برای صحت سنجی مدل استفاده گردید. برای ارزیابی عملکرد مدل از شاخص های آماری ریشه میانگین مربعات خطای نسبی (RRMSE)، ضریب تعیین (R2) و متوسط خطای اریب (MBE) استفاده شد. در مرحله واسنجی مقدار این پارامترها در شبیه سازی زیست توده به ترتیب برابر%12/11، 973/0، 032/0 تن در هکتار برای N0 و %32/10، 975/0 و 002/0- تن در هکتار برای N3 و در شبیه سازی پوشش گیاهی به ترتیب%93/15، 884/0 و %30/4 برای N0 و % 84/12، 916/0 و %94/5 برای N3 به دست آمد. همچنین در مرحله صحت سنجی محدوده تغییرات این مقادیر در پیش بینی زیست توده به ترتیب برابر % 7/25-7/13، 988/0-923/0 و 118/0-110/0- تن در هکتار و در پیش بینی پوشش گیاهی به ترتیب % 4/25-19، 867/0-768/0 و % 8/10-7/5 به دست آمد. بر اساس نتایج، مدل AquaCrop، زیست توده و پوشش گیاهی را تحت سطوح مختلف کود نیتروژن با دقت بالایی در طول دوره رشد گیاه شبیه سازی نمود.
    کلیدواژگان: آکواکراپ، تربچه، روش نیمه کمی، نیتروژن
|
  • Mojtaba Shokouhi, Seyed Hossein Sanaei Nejad *, Mohammad Bannayan Aval Pages 1293-1305

    Climate change and global warming has increased climatic unfavorable events that could reduce crop yields and endanger food security. 13 agro-climatic indices which are based on the outputs of CMIP5 models and RCP emission scenarios, were used to investigate the effect of climate change on areas at risk of adverse events. Occurrence probability of heat stresses will be increased during the flowering and grain-filling for early and late cultivars at the end of the century so that these stresses will become the dominant adverse events in all areas. The occurrence probability of at least one adverse event is more than 20 and 90 percent for early and late cultivars, respectively in all areas for the baseline conditions, and this probability is expected to increase by more than 40 and 94 percent for early and late cultivars, respectively under future climate scenarios. Proportional to the reduction of water stress for different emission scenarios, the probability of simultaneous occurrence of heat and water stress at the flowering stage will decrease in future as compared to the baseline. In future, areas where are at risk of at least two adverse event occurrences will increase further, as compare to those where are at risk of at least one adverse event occurrence. Toward the end of the century, more areas will be at risk of at least one and two adverse event occurrences.

    Keywords: Agro-climatic indices, CMIP5 models, Emission scenarios RCP, Food security
  • Zahra Darabi, Nasrin Ghorbanzadeh *, Mohammad Bagher Farhangi, Davood Bakhshi Pages 1307-1316
    In this study, the removal potential of norfloxacin antibiotic from water was investigated using Chlorella sp. microalga. Also, the toxicological effects of norfloxacin on Chlorella sp. was examined by studying the growth and biochemical characteristics of the microalga including cell dry weight, total chlorophyll and carotenoid content. A multi-level factorial experiment with complete randomized design was performed with three replications. The experimental factors included 5 levels of antibiotic (0, 20, 50, 80 and 120 mg L-1) and 6 sampling times (0, 1, 3, 6, 9 and 14 day). The cell dry weight of Chlorella sp. was significantly reduced at increased concentrations of norfloxacin, showing 12.61, 42.41 and 55.23% reduction at 50, 80 and 120 mg L−1 norfloxacin, respectively, as compared to the control treatment after 14 days of incubation. The total chlorophyll and carotenoid contents were significantly increased by prolonging incubation time as a result of norfloxacine stress. The effective concentration (EC50) of norfloxacin was calculated to be 453.71 mg L−1 for Chlorella sp. at the end of day 14. Chlorella sp. was able to eliminate norfloxacine up to 69.15, 51.78, 28.41 and 18.18% from 20, 50, 80 and 120 mg L−1 water solutions, respectively, after 14 days of incubation.
    Keywords: Emerging contaminants, Algea, Bioaccumulation, Fluoroquinolone
  • Abbas Abbasi, Keivan Khalili *, Javad Behmanesh, Akbar Shirzad Pages 1317-1329

    Drought prediction plays an important role in designing drought adaptation systems and implementation of relief operations. Hydrological data is a combination of a definite and random section. Given the fact that the production data of intelligent models are definite, application of a new approach, using the random part in predicting this data can increase the certainty of the model. In this research, it was attempted to provide a hybrid model for prediction of drought using a combination of the Gene Expression Programming model (GEP) and the Generalized Auto Regressive Conditional Heteroscedasticity (GARCH) time series model. For this purpose, drought prediction in Salmas station using SPEI drought index at different time scales was investigated during 35 years statistical period and with 5 different input models. The results showed that the GEP method does not have the appropriate accuracy in short-term time scale of SPEI index and it will be improved with increasing time scale. The results of the hybrid model showed that the error of GEP model decreases in all time scales, and this performance improvement is more tangible in the short-time scales, so that the correlation coefficient in three-month time scale in the GEP model has increased from 0.622 to 0.891 in the hybrid model.

    Keywords: drought, Nonlinear Time Series, Intelligent Model, SPEI
  • Mahboobe Ghasemi *, Abdali Naseri, Hadi Moazed Pages 1331-1340
    The purpose of this study was to calibrate and evaluate DSSAT-CANEGRO Modelusing field data from two datasets for cultivar CP57-614, in Khuzestan. The experimental plan was performed at three levels of irrigation water (full and deficit irrigation) with three replicates in a completely randomized block design during cultivation years of 85-86 and 94-95. First of all, model calibration was done to find out the important input parameters by GLUE method. DSSAT-CANEGRO Model consists of 20 Genetic parameters. In order to reduce some parameters, parameterization was conducted using field data. The comparison between predicted and measured data showed that the model efficiency was 0.69 to 0.75 for aerial dry mass, 0.67 to 0.7 for stalk dry mass and 0.18 to 0.25 for sucrose. The results indicated that the sucrose prediction by CANEGRO model is weak as compared to other parameters. This is due to measuring sucrose at the end of grown season.
    Keywords: Aerial Dry Mass, Crop Modeling, Stalk Dry Mass, Sucrose, leaf area index
  • Yasin Nasrollahi, Mojtaba Khoshravesh *, Ghasem Aghajani Mazandarani Pages 1341-1350
    Due to the high cost of water treatment by chemicals, low cost methods of refinement are very important. In this study, four types of strong cationic resins including Purolite C100, Purolite C100E, Trilite SCR-B and Dowex Marathon C as softening with different levels of 3, 5, 8 and 10 liters used to reduce Ca and Mg ions in Water Supply Station of the Coal Village House in Juybar city, Mazandaran province. In this study, Factorial experiments carried out in a completely randomized design to investigate the effect of different types and amounts of resins on Ca and Mg reduction in water. The results showed that the three liters of Dowex Marathon C resin have the highest removal efficiency of 16.1 and 21.5%, respectively, for magnesium and calcium. In addition, the five liters of Trilitle SCR-B resin have the removal efficiency of 37.4% and 42.5% for Mg and Ca, respectively. The eight liters of Trilitle SCR-B resin have the removal efficiency of 51.6% for magnesium and 60.3% for calcium. The highest removal efficiency of Mg (66%) and Ca (77.6%) obtained by using 10 liters Purolitle C100e and Trilitle SCR-B resins, respectively. Finally, it can be said that the Trilite SCR-B resin with the lowest calcium and magnesium hardness in the water (36 and 16 mg/l respectively) and the most effectiveness on hardness reduction is suggested to be used in the water treatment system of Juybar city.
    Keywords: Cationic exchange resins, hardness, sedimentation, Adsorption, TDS
  • Mohsen Najarchi *, Hamidreza Shekari, Reza Jafarinia, Shahroo Mokhtari, Hamzehali Alizadeh Pages 1351-1361

    The objective of this research was to save water resources, using nonlinear programming model to optimize the crop pattern under full and deficit irrigation techniques in eight observation fields for eleven predominant irrigated crops, including winter wheat, barley, rapeseed, autumn sugar beet, corn, sorghum, tomato, onion and potatoes, bean and autumn watermelon in the downstream lands of Doyraj Dehloran reservoir located in the southwest of Iran. The yield reduction and net income of each crop were calculated for 50, 60, 70, 80, 90 and 100% of water requirements during the growing season. The objective function for maximizing net profit with different constraints including constant cultivated area was determined for the existing cropping pattern, the policies of the Ministry of Agriculture Jihad and the proposed pattern. In the case of full irrigation, the results showed that the net profit of the Ministry of Agriculture Jihad cropping pattern was increased 1.33, 1.19 and 1.05% for 100, 90 and 80% of water requirement, respectively. Under deficit irrigation conditions (90 and 80%), water resources are saved 18 and 34%, respectively. The proposed cropping pattern, including four crops of wheat, canola, autumn sugar beet and grain corn increased the net profit of 60, 70, 80 and 90% of the crop water requirement treatments by 14.4, 33.6, 54 and 74.7%, respectively, as compared to the existing cropping pattern. In the proposed deficit irrigation treatments, the water resources were saved 60%, 49%, 35% and 19%, respectively. The results of nonlinear programing model showed that the optimization of cropping pattern with deficit irrigation technique, not only increases the net profits, but also it can be effective in conserving surface and ground water resources.

    Keywords: Hot, dry climate, nonlinear programming, Water Use Efficiency, application efficiency, irrigation levels
  • Mahdi Majedi Asl *, Rasoul Daneshfaraz, Saeideh Valizadeh Pages 1363-1380
    The scouring phenomenon around the bridge piers depends on the hydraulic properties of the flow, shape, and spacing of the pier relative to each other, the material and grading of the rivers bed. The purpose of this study was to investigate the effect of cavity, caused by materials mining, on scouring around the pier groups. Therefore, in order to reduce the negative effect of this mining, pier groups armed with cable were used. Pier groups were performed of three consecutive piers in the direction of flow. The experiments were carried out in two simple and armed modes (v shape), in sand bed with a median grain size of 0.78 mm, with a length of 4.25 meters, in a canal with 13 meters in length and 1.2 meters in width. The effect of materials mining on scouring in upstream and downstream of the mentioned pier groups was investigated under subcritical flow conditions (range 0.25-0.5). The results showed that in all experiments, materials mining from the upstream of the pier group reduced the scour maximum depth, but mining from the downstream of the pier group increased the scour maximum depth. Also, with increasing the Fraud number from 0.25 to 0.5, the scour depth was significantly increased in all piers and for two beds; without a pithole bed (a) and with a pithole bed (b). So that the least increase in scouring for A and B conditions was about 44 and 66%, respectively for the last pier in downstream pier group and the most increase in scoring was observed to be 75 and 76%, respectively for the first pier in upstream pier group.
    Keywords: pier group, armed, pithole, scour
  • Neda Moradi *, Mirhassan Rasouli Sadaghiani, Ebrahim Sepehr Pages 1381-1394

    In order to investigate the effect of biochar on soil carbon mineralization and some of the microbiological indices, an incubation experiment was conducted as a factorial in a completely randomized design with 3 factors: 1. biochar type (apple pruning wastes (AB) and wheat straw (SB) for mineralization) and (apple pruning wastes (AB), grape pruning wastes (GB) and wheat straw (SB) for microbial indices), 2. biochar production temperature (350 and 500 °C) and 3. Soil type (with low organic matter (1) and high organic matter (2)) in three replications. To carry out the experiment, biochars were added to the soils at 2% by weight, and the mixtures were incubated for 90 days under standard laboratory conditions (25±2 °C). Unamended soils (without biochars) were also considered in the experiment as the controls. Respiration values were measured for carbon mineralization at different times in AB and SB and data were fitted to the first order equation and at the end of the incubation period (96 days) some microbiological indices were measured. The results showed that the highest and the lowest carbon mineralization potential (C0) was obtained in the treatment of AB-350 in soil 2 and in soil 1, respectively. The amount of carbon mineralization, bacterial respiration (BR), substrate-induced respiration (SIR), microbial biomass carbon (MBC) and microbial biomass phosphorus (MBP) in the biochar treatments produced at 350 °C were more than the ones produced at 500 °C. Also, the value of biological indicators measured in soil 2 (with high organic matter content) was more than the ones in soil 1 (with low organic matter content). The amount of BR in AB, GB and SB produced at 350 °C were 1.75, 1.24 and 2.27 times greater than the ones in control treatment, respectively. This study provide clear evidence that the application of low temperature biochars (especially SB) improve soil quality. Generally, pyrolysis temperature, biochar type and soil type were the key factors affecting biological indices.

    Keywords: Biochar, biological indices, carbon mineralization, pruning residues
  • Milad Babadi, Roya Zalaghi *, Mehdi Taghavi Pages 1395-1408
    In the recent decades, the industrial revolution resulted in contamination of the biosphere by heavy metals and mycorrhizal fungi could affect the metals uptake by the plant. This research was carried out using Zea mays with three levels of soil Cd cotamination (0, 50 mg kg-1 using Polymer (Poly-hydroxybutanamide) – Cd, and 50 mg kg-1 using Cd-nitrate) and two levels of mycorrhizal (inoculanted with Glomus Caledonium and non-inoculanted) with three replications in a factorial experiment as a completely randomized design in greenhouse conditions. Cadmium pollution caused a significant reduction (P≥0.05) in shoot dry weight (from 31.05 to 26.34 and 27.10 g pot-1), shoot phosphorus concentration (from 0.37 to 0.36 and 0.36 g kg-1), soil carbohydrate (from 12.67 to 10.40 and 9.81 mg g-1) and also resulted an increases in soil glomalin (from 458.56 to 600.37 and 635 µg g-1) from control to polymer-Cd and nitrate-Cd respectively. Inoculation with mycorrhizal fungi reduced Cd uptake by the Zea mays, increased the soil glomalin content and improved the soil biological parameters. The results of this study showed that glomalin is an important protein in response to stress condition of Cd contamination. Poly-hydroxybutanamide polymer (a non-toxic compound) increased Cd availability and Cd uptake by plant (34.91 mg kg-1) compared to nitrate-Cd (19.83 mg kg-1) and it could be recommended to improve phytoremediation.
    Keywords: Cadmium, Corn, Arbuscular-vesicular mycorrhiza, Glomalin, Carbohydrate
  • Nader Khadem Moghadam, Babak Motesharezadeh *, Reza Maali Amiri Pages 1409-1420
    Salinity stress is one of the factors that affect the agricultural productions in the arid regions in the world. In this condition, the effect of potassium and zinc fertilizer treatments on the production of reactive oxygen species were investigated in a completely randomized design with three factors (fertilizer, cultivar, and time) and three replications in a greenhouse. The results showed that the application of potassium treatment in Sarigol and Licord cultivars increased SOD activity 49.1% and 14.4% respectively, as compared to the other fertilizer treatments. On the other hand, the application of this fertilizer increased the activity of GPX enzyme in Sarigol and Licord cultivars 50.7% and 62.2% compared to the other fertilizer treatments, respectively. The highest activities of SOD and GPX were in pre-flowering stage which showed 18.6 and 32.6% increasing related to flowering stage and 44.9 and 26.1% increasing related to post-flowering stage, respectively. Also, the relative water content of Sarigol and Licord cultivars increased by at least 7.9 and 0.35%, respectively, using potassium fertilizers. Sarigol cultivar had less potassium uptake than Licord cultivar in the root and shoot by 1.79% and 18.9%, respectively. Sarigol is a salt tolerant cultivar and sensitive in pre-flowering stage in which the consumption of potassium fertilizer can reduce the effect of salinity stress.
    Keywords: guaiacol peroxide, Licord, Salinity stress, Sarigol, superoxide dismutase
  • Rasoul Daneshfaraz *, Sına Sadeghfam, Vadoud Hasanniya Pages 1421-1436
    In this study, horizontal screens were used in the edge of vertical drops, as an excessive energy dissipater of flow, to increase dissipation of energy in vertical drops with the supercritical flow at upstream. Experiments adjusted for a simple vertical drop and a drop equipped by screens with two porosity values and three openings of the upstream sluice gate. During the experiments, it was observed that the horizontal screen after drop increased the air entrance and turbulence in the pool due to dividing the falling jet into a large number of small vertical jets. The results indicate that using these plates in the vertical drops increases the relative depth of downstream, relative depth of pool and relative energy dissipation as compared to a simple vertical drop. Also, results showed by increasing the upstream Froude number and decreasing the relative critical depth, the relative energy dissipation increases. However, the porosity of screens has not a significant effect on energy dissipation. Investigation and comparison of the results corresponded to the simple vertical drops and the ones equipped with screens indicated that incorporating the horizontal screens in these structures eliminate or decrease the length of stilling ponds.
    Keywords: vertical drop, dissipator, Froude number, downstream depth
  • Mahboub Saffari * Pages 1437-1451
    Using biochar surfaces as a suitable substrate for placing nano-scale zero-valent iron (nZVI), in addition to increase the stability and reduce the agglomeration of these nanoparticles, could improve the biochar sorption mechanisms for various pollutants in environment. In this research, walnut-shell residues (R), walnut-shell residues biochar(B), and walnut-shell residues biochar coated by nZNI (BN) were applied to a Cd-spiked (200 mg Cd kg-1 soil) calcareous soil at three levels (0.5, 2, and 4%); and after incubation process (90 days), soil Cd behavior was examined using desorption kinetic and chemical fractionation experiments. The results showed that application of BN compared with two other amendments significantly reduced Cd desorption (59.69%, 80.16% and 80.5%, respectively, at 0.5, 2 and 4% levels) compared to the control sample. The low values ​​of the Q1 parameter (labile form of Cd) in two-step first-order reactions model fitted on Cd two-phase desorption data in treated soils indicated the positive effect of amendments (in particular BN) on reducing the available Cd compared to the control sample. Application of all three amendments had reduced the relative percentage of carbonate and exchangeable forms, as these reductions in BN-treated soils (2 and 4% levels) were obviously more than the other treatments. Reduction of Cd mobility factor from 68.2% (in control sample) to 35.51, 43.83 and 54.1% in BN-, B-, and R-treated samples, respectively, showed the high effectiveness of BN as compared to B and R treated soils. Based on the results of this study, the biochars coated with nZVI, due to the integration of stabilization mechanisms of biochar (processes of ionic exchange, superficial complexes and surface precipitation or co-perception) and nZVI (processes of sorption and complex formation), showed a higher efficiency on Cd stabilization in soil samples compared to the none-coated biochar and raw organic residues.
    Keywords: Coated biochar, Cadmium, Desorption, Chemical forms
  • Fatemeh Karami Niya, Nafiseh Rang Zan *, Habiballah Nadian Ghomsheh, Amin Lotfi Jalal Abadi Pages 1453-1465
    Mushroom compost is thrown away after mushroom harvesting as wastes. In order to investigate the effect of spent mushroom compost (SMC) and its biochar on growth parameters and some nutrients uptake by parsley under salinity stress, a completely randomized design experiment with three replications was carried out in green house of Agricultural Sciences and Natural Resources University of Khuzestan. The Factors consisted of SMC and its biochar, each at two levels (0 and 3 % by weight) and at two levels of salinity (2 and 6 dS/m). The results showed that by increasing salinity from 2 to 6 dS/m, fresh and dry weight of aboveground part, concentration of iron, zinc, copper, calcium, magnesium, potassium and phosphorus decrease significantly (P<0.01). In versus, sodium concentration was increased in aboveground part of the plant by increasing salinity. Application of organic fertilizers as SMC and its biochar increased nutrients uptake and plant growth parameters. Application of 3% biochar as compared to compost and control showed better results in terms of increasing growth parameters and nutrients uptake. The results of this study indicated that the compost and its biochar are able to decrease salinity stress as well as drought tension - due to their capacity of holding water. Therefore, reusing and safe disposing of compost wastes and their biochar could be an effective practice for improving soil nutrients and productivity.
    Keywords: Spent Mushroom Compost, Biochar, Salinity stress, Parsley
  • Kiyoumars Roushangar *, Saman Shahnazi Pages 1467-1477
    Numerous studies on sediment transport, especially prediction of this phenomenon, indicate its high importance in the sciences related to engineering and water resources management. In recent years, intelligent methods have been applied successfully to predict bed, suspended and total sediment load. However, due to the lack of measured data, limited researches have been done to deal with prediction of total load in gravel-bed rivers. The aim of this study is to apply Support Vector Machine (SVM), Artificial Neural Network (ANN) and Gaussian Process Regression (GPR) to predict total sediment load for 19 gravel-bed rivers and to compare the obtained results with well- known classic methods. For this purpose, different non-dimensional parameters based on hydraulic condition and sediment characteristics were defined and the performance of these methods was evaluated. According to the obtained results, the ANN model with correlation coefficient of R =0.952 and Nash–Sutcliffe efficiency (NSE=0.903) showed a better performance as compared to the other methods. Finally, by performing sensitivity analysis, the ratio of mean flow to shear velocity was introduced as the most effective parameter in predicting total sediment load.
    Keywords: Total load, Gravel-bed rivers, Support vector machine, Artificial neural network, Gaussian process regression
  • Nader Salamati *, Amirkhosro Danaie, Vahid Yaaghoobi Pages 1479-1490
    An experiment was conducted to evaluate drought stress indices in a deficit drip irrigation system on yield and grain yield components, oil yield, seed oil percentage and water use efficiency of canola in two years of cultivation (2010-2011 and 2011-20120 at Behbahan Agricultural Research Station. The experiment was carried out as split plots in randomized complete block design with 4 replications. The main factor included water content in drip irrigation in four levels of 50, 75, 100 and 125% of crop water requirement and a sub factor including Hyola 401 hybrid and RGS003 cultivar. The comparison of the mean grain yield for irrigation and cultivar interactions showed that Hyola 401 at 100% water requirement with 3161.2 kg ha-1 yield was superior related to 125% water requirement due to less water consumption. The averages water consumption of the 2-years experiment were 1958.8, 2938.1, 3902.6 and 4896.9 m3/ha in 50, 75, 100 and 125% treatments, respectively. The results of Pearson correlation coefficient indicated by increasing the weight of 1000 seeds, the grain yield and seed oil yields are increased and the water use efficiency is reduced. The low values of SSI and TOL indices and also the higher values of STI, MP and GMP indices in Hyola hybrids compared to RGS003 cultivars introduced Hyola 401 hybrid as a superior treatment in terms of drought stress. The identical trend of changes in STI, MP and GMP indices in 50 and 75% water stress treatments caused these indices to be suitable for introducing drought resistant treatments.
    Keywords: Water, Variety, Evapotranspiration
  • Leila Ghassemi *, Saeed Boroomandnasab, Abdolrahim Hooshmand Pages 1491-1507
    Desalination of salty and unconventional water is an opportunity for sustainable development especially in arid and semi-arid regions. In this research, a greenhouse was constructed at Shahid Chamran University of Ahvaz and six solar distiller devices mounted on it. Its four devices were mounted on the roof and two other devices on the south wall of the greenhouse and used for desalination of saline water. Total amount of fresh water of six distillers was calculated on a daily basis. To estimate greenhouse evapotranspiration, a small evaporation pan and a soil water balance method were used. The effect of some meteorological parameters on the daily production of fresh water was investigated. The purpose of this research was to determine the fraction of fresh water produced by distillers to the basil crop water requirement in the greenhouse. Daily and periodic measurements of fresh water production were compared with daily and seasonal evapotranspiration of basil crop. The results showed that the average of basil evapotranspiration in the four stages of plant growth is respectively 1.97, 7.03, 8.22 and 8.11 mm/day. By increasing solar radiation and temperature and reducing cloudiness and precipitation, the fresh water production was increased. Wind speed and horizontal visibility have less effect on the fresh water production. The produced fresh water of six distillers during the four stages growing period of basil crop was measured to be 3.52, 4.62, 5.47 and 5.42 liters per day, respectively. Therefore, the produced fresh water at the beginning stage was 1.79 times of the basil ET and from the second to fourth stages it was about 0.67 of basil evapotranspiration. Evapotranspiration of basil plant during the 100 days of growing season, from April 21, 2018 to July 29, 2018, was measured to be 678.9 millimeter, of which %72 (488 liters per square meter sandy bed) was supplied by distillers.
    Keywords: Basil evapotranspiration, Greenhouse, Production of freshwater, Solar distiller
  • Ajdar Onnabi Milani * Pages 1509-1520
    In this study, the interaction effect of water stress at different growth stages and NK fertilizer application on yield and water productivity of wheat was investigated in a saline condition. This experiment was conducted in a split plot design, based on a completely randomized block with five irrigation treatments (as main plots) and four fertilizer treatments (as sub plots) with 4 replications in Khosrowshah region of East Azerbaijan province for 3 years (2011-2014). Irrigation treatments comprised of full irrigation (I1), irrigation cut at stage of stem elongation (I2), Irrigation cut at flowering stage (I3), irrigation cut at milk stage (I4) and irrigation cut at milk and dough stage (I5). Fertilizer treatments comprised of N- and K-fertilizer application based on the local recommendation (F1), 30% more than the recommended rate (F2), 30% lower than the recommended rate (F3) and 30% reduction only in N-fertilizer recommended rate (F4). Results revealed that there was a significant difference between I3 and other treatments. Treatments I1 and I3 with 2865 and 2028 kgha-1 had the highest and lowest grain yield, respectively. There was significant differences among the treatments in terms of water productivity. I5 with 1.42 kgm-3 and I3 with 0.71 kgm-3 had the highest and the lowest water productivity (WP) among treatments, respectively. Among fertilizer treatments, F3 had the lowest biomass and WP in terms of biomass yield, whereas there was no significant difference among the other treatments. There was no significant differences among the fertilizer treatments in terms of grain yield, WP, protein and seed nutrients contents (NPK). Based on the obtained results, in the case of limited yield production due to water scarcity and salinity stress, eliminating late season irrigation at milk and dough stages and also application of N and K fertilizer at the recommended rate are suggested.
    Keywords: Deficit irrigation, nitrogen, Potassium, Saline stress, Yield response factor
  • Amin Sadeqi *, Yagob Dinpashoh, Mahdi Zarghami Pages 1521-1534
    Ghezel Ozan River Basin is one of the important basin in Iran, which supply people grains requirements. The amount of potential reference crop evapotranspiration (ET0) was evaluated with RCP4.5 (low emission) and RCP8.5 (high emission) scenarios on the horizons 2030, 2050, and 2070. The output of four GCM models in CMIP5 and the LARS-WG6 statistical downscaling were used. In this study, the daily historical records of six synoptic stations (namely Zanjan, Mianeh, Khalkhal, Zarrineh, Qorveh, and Bijar) from 1989-2016 were used. Differences of mean ET0 time series in the base and future time periods were tested using the t-test method in three-time scales (i.e. monthly, seasonal, and annual scales) at 5% significance level. Trends of ET0 in the proposed three-time scales were analyzed in the base and 2021-2080 periods with both RCP scenarios using the Mann-Kendall (MK) method at 5% significance level. The effect of significant autocorrelation coefficients was eliminated in MK method. The slope of trend lines was estimated by Sen’s estimator. Results showed in the whole basin, based on the RCP4.5 scenario in the horizons of 2030, 2050, and 2070, the amount of ET0 will be increased by 1.8%, 3.7%, and 5.7%, respectively. These records were about 1.7, 5.4, and 9.1 percent using the RCP8.5 scenario, respectively. The most increase in ET0 was observed for July. The annual ET0 values would be increased in the future in all stations. The mean differences of ET0 in June, July, August, summer, and annual time series with respect to the base time period were significant for all the stations and for all the future periods (under two RCP scenarios). In the future period, according to the both scenarios at all stations, the annual ET0 trend was upward.
    Keywords: Climate change, Evapotranspiration, Ghezel Ozan, RCP scenarios
  • Taghi Mahdavi, Ali Bagheri *, Seyyed Abbas Hoseyni Pages 1535-1552
    Water accounting frameworks apply as a tool for organizing water data and water resources assessment. Adopting SEEA –Water framework, the paper will go through integrated water resource assessment in the Ajabshir study area in 2006 and 2016. The assessment was carried out based on the indicators associated to the different dimensions of water security in the area such as water resources, economic and social. According to the indicators of water resources dimension, agriculture, with more than 96% of water consumption, has the most effect on water stress. According to the intensity of water consumption in 2006 and 2016, the local water resource is highly unsustainable. Per capita renewable water increased from 835 m3 per person in 2006 to 1179 m3 per person in 1395. That is mainly due to the decrease of 17% of the population in 2016 compared to that in 2006, decrease in outflow to Lake Urmia because of the GHALEH-CHAY dam, as well as the further trans-basin water import. The marginal value changes in the economic productivity of water in the agricultural sector indicate that the economic drivers of agricultural sector were highly dominating the growth mechanism in the area, which can result in ignoring strategic water resources restrictions in favor of short-term individual economic gains. In spite of decline in water consumption in the service and constant water consumption in the industrial sectors, increase in services and industrial revenues has led to an increase in the economic productivity of water in those sectors.
    Keywords: Water accounting framework, integrated assessment, Water security, Ajbashir Plain
  • Parisa Ataei, Ali Rahimikhoob *, Mostafa Arab Pages 1553-1567
    In this research, the performance of semi-quantitative method in AquaCrop model for prediction of biomass and vegetation under various nitrogen fertilizer managements was evaluated by comparing the simulated parameters with the measured results in the greenhouse. The radish cherrybel cultivar was cultivated in the greenhouse of Pardis Aburaihan, University of Tehran without thermal and water stress during two periods (February 2018 and April 2018). The experiment was conducted as a randomized complete block design with different treatments such as zero fertilizer as control (N0), 50 (N1), 100 (N2), 150 (N3), 200 (N4), 250 kg nitrogen per hectare (N5), using Urea fertilizer with three replications. N0 and N3 treatment data of the first cultivation period were used for calibration and the other data were applied for model validation. Relative Root Mean Square Error (RRMSE), Determination Coefficient (R2) and Mean Bios Error (MBE) were used to evaluate the performance of model. The values of these parameters (RRMSE, R2 and MBE) for biomass simulation were 11.12%, 0.973, 0.032 ton.ha-1, respectively for N0 and 10.32%, 0.975, and -0.002 ton.ha-1, respectively for N3 in the calibration step. These parameters for canopy cover simulation were 15.93%, 0.884 and 4.30%, respectively for N0 and 12.84%, 0.916 and 5.94%, respectively for N3 in the calibration step. Also, in the validation step, the range of changes in these parameters for biomass simulation were 13.7-25.7%, 0.923-0.988, -0.110-0.118 ton.ha-1 and for canopy cover simulation were 19-25.4%, 0.768-0.867, 5.7-10.18%, respectively. Based on the results, AquaCrop model simulated the biomass and canopy cover precisely under different levels of nitrogen fertilizer and during the growing period.
    Keywords: AquaCrop, nitrogen, radish, semi-quantitative method