فهرست مطالب

حفاظت منابع آب و خاک - سال نهم شماره 1 (پاییز 1398)
  • سال نهم شماره 1 (پاییز 1398)
  • تاریخ انتشار: 1398/08/01
  • تعداد عناوین: 9
|
  • فاطمه بگوند، محبوبه ضرابی*، شهریار مهدوی، مهسا عصاریها صفحات 1-18
    ااصلاح کننده های آلی غالبا جهت بهبود خصوصیات خاک از جمله شیمیایی و تغذیه ای استفاده می شوند. هدف از این پژوهش مطالعه اثر ورمی کمپوست دامی بر پارامتر های هم دما های جذب، نیاز استاندارد (SPR) و ظرفیت بافری فسفر (PBC) در مقایسه با سه نوع ترکیبات آلی دیگر شامل کود مرغی، کود دامی و تفاله انگور است. بدین منظور 5 نمونه خاک با 2 درصد از ترکیبات آلی ذکر شده به مدت یک ماه در انکوباتور نگهداری شدند و سپس برای ارزیابی اثر ترکیبات آلی بر ویژگی های جذب فسفر، مطالعات هم دمای جذب در خاک های شاهد و تیمار شده، در غلظت های فسفر از صفر تا 200 میلی گرم در لیتر در حضور کلرید کلسیم 01/0 مولار، انجام شد. افزودن ترکیبات آلی به خاک ها موجب افزایش غلظت فسفر فراهم، کاهش ضریبKf معادله فروندلیچ، SPR و PBC در خاک های مورد مطالعه شد. میانگین SPR در خاک های شاهد 1/17 میلی گرم بر کیلوگرم و در خاک های تیمار شده در دامنه 3/9 تا 5/14 میلی گرم بر کیلوگرم به دست آمد. میانگین PBC در خاک های تیمار شده با ترکیبات آلی شامل ورمی کمپوست دامی، کود دامی، کود مرغی و تفاله انگور به ترتیب 0/41، 9/37، 9/29، 6/21 درصد نسبت به خاک شاهد کاهش یافت. نتایج این تحقیق نشان داد، اثر ورمی کمپوست دامی بر غلظت فسفر فراهم، ضرایبKf ، SPR و PBC مشابه و گاهی بهتر از کود دامی و مرغی مصرفی رایج در منطقه می باشد. لذا جایگزین نمودن کودهای پرمصرف دامی و مرغی با ورمی کمپوست دامی، به دلیل اثر مطلوب در فراهمی فسفر و داشتن اسیدیته خنثی و شوری کمتر توصیه می شود.
    کلیدواژگان: اصلاح کننده آلی، جذب سطحی فسفر، ظرفیت بافری فسفر، نیاز استاندارد فسفر
  • علی یزدان پناهی، خالد احمدآلی*، سلمان زارع، محمد جعفری صفحات 19-34
    این پژوهش به صورت فاکتوریل با عامل نسبت های مختلف خاک و مواد افزودنی (بایوچار طبیعی و بایوچار تولیدشده از کمپوست زباله شهری)، در قالب طرح بلوک کامل تصادفی با سه تکرار، انجام شد. فاکتورهای در نظر گرفته شده در این طرح، شامل: فاکتور بایوچار طبیعی در چهار سطح (0، 1، 3 و 5 درصد)، بایوچار تولیدشده از کمپوست زباله شهری در چهار سطح (0 ، 1، 3 و 5 درصد) -جمعا 16 تیمار- می باشد. برای تعیین آبگریزی نمونه های بایوچارهای کمپوست زباله شهری و طبیعی از تست قطره آب یا زمان نفوذ آب در خاک (WDPT) استفاده شد و مدت زمان نفوذ آب به خاک (t_p) در هر 16 تیمار اندازه گیری شد. همچنین نتایج حاصل نشان داد که با افزایش درصد مصرفی بایوچارها، t_p افزایش می یابد. بیشترین t_pمربوط به تیمارهای 5 و 16 به ترتیب 156 و 170 ثانیه بود که افزایش 98 و 99 برابری نسبت به خاک شاهد داشتند.از 16 تیمار مورد بررسی 12 تیمار در کلاس آب دوست، یک تیمار در کلاس آبگریزی جزئی و سه تیمار در کلاس آبگریز شدید قرار گرفت. در کل می توان ذکر کرد که مصرف بایوچارهای مورد بررسی مخصوصا بایوچار طبیعی به لحاظ آبگریزی مشکلی در نفوذپذیری خاک ایجاد نمی کند. همچنین نتایج نشان داد که افزودن بایوچارهای مورد استفاده به طور میانگین سبب کاهش چگالی ظاهری و افزایش درصد ماده آلی و pH به ترتیب برابر 9، 272 و 6 درصد شد.
    کلیدواژگان: آب گریزی، بایوچار طبیعی، نفوذپذیری، WDPT
  • مریم کاظمی زاده، عبدالرحیم هوشمند*، عبدعلی ناصری، منا گلابی، موسی مسکر باشی صفحات 35-50
    آب و نیتروژن از عوامل اصلی محدود کننده دستیابی به حداکثر محصول هستند. کاربرد کود نیتروژن در افزایش محصولات کشاورزی سهم بسزایی دارد. از طرفی مصرف بی رویه این کودها ناشی از کارآیی پایین آن ها است. این پژوهش با توجه به چالش-های موجود در خصوص کمبود منابع آب و مدیریت نامناسب مصرف نیتروژن انجام گرفت. جهت کمی کردن واکنش گیاه و محاسبه کارآیی مصرف آب و کود، دو سطح آبیاری کامل (I1) و کم آبیاری به اندازه 30 درصد (I2) به عنوان عامل اول و دو سطح نیتروژن 200 (N1) و 160 (N2) کیلوگرم در هکتار به عنوان عامل دوم در نظر گرفته شد. بر اساس نتایج حاصل از این پژوهش، شاخص سطح برگ با کاربرد بیشتر نیتروژن در شرایط رطوبتی یکسان افزایش می یابد. افزایش نیتروژن به شرط این که آب کافی در دسترس گیاه باشد؛ باعث افزایش وزن هزار دانه، عملکرد دانه، عملکرد بیولوژیکی و شاخص برداشت می شود. با افزایش مقدار نیتروژن، کارآیی زراعی نیتروژن در کشت ذرت کاهش می یابد. در شرایط تنش رطوبتی با افزایش میزان مصرف نیتروژن، کارآیی بازیافت نیتروژن نیز به سبب کاهش جذب این عنصر توسط گیاه کاهش می یابد. کارآیی اقتصادی و بیولوژیکی مصرف آب در کشت پاییزه بیشتر از کشت بهاره بود. عملکرد پایین کشت بهاره و بارندگی بیشتر در دوره کشت پاییزه دلیل کارآیی و بهره وری بیشتر مصرف آب در کشت پاییزه بود.
    کلیدواژگان: بازده مصرف نیتروژن، بهره وری مصرف آب، خوزستان، ذرت
  • هنگامه جوادی*، رضا سکوتی اسکویی، ابراهیم پذیرا صفحات 51-66

    این پژوهش، با هدف مطالعه تاثیر شکل اراضی و سازندهای زمین شناسی برروی برخی ویژگی های فیزیکی- شیمیایی خاکها به منظور شناسایی بهتر و کامل تر خاک ها در جهت مدیریت بهینه اراضی و پیشبرد کشاورزی پایداردر بخش جنوبی دشت ارومیه به مساحت 17000 هکتار در استان آذربایجان غربی انجام گرفت. در این پژوهش برای شناسایی و تفکیک اشکال مختلف اراضی از عکس های هوایی، نقشه های توپوگرافی و زمین شناسی استفاده گردید. تفکیک و جداسازی سری های خاک بر اساس فرآیندهای ژئومورفولوژی و خاکسازی انجام شد. تعداد 30 پروفیل خاک به ابعاد استاندارد حفر و تشریح گردید. تعداد پنج خاکرخ شاهد انتخاب و پس از نمونه برداری هر افق ژنتیکی، به آزمایشگاه منتقل شد. رژیم رطوبتی خاک xeric و رژیم حرارتی mesic تعیین شده است. رده بندی خاک های منطقه جز Inceptisol ها و زیر گروه بزرگ غالب Fluventic می باشد. بیشتر سازند ها و سنگ های واقع در حوضه آبریز رودخانه های باراندوز و قاسملو سنگ ها و تشکیلات آهکی بوده و آهک یکی از فاکتورهای تعیین کننده سنگ مادر در تشکیل خاکهای مختلف منطقه بوده است. از طرفی فیزیوگرافی و توپوگرافی نیز نقش مهم و تعیین کننده ای داشته اند، بطوریکه تراس های فوقانی دارای خاک تکامل یافته تر بوده و مناطق با شیب ملایم تر و قدمت کمتر خاک های با تکامل کم تری را شامل می شوند. با کاهش ارتفاع و نزدیکی به دریاچه ارومیه تاثیر سطح آب زیرزمینی و شوری آن بر پروفیل ها مشهود و مشخص است. در این میان حاشیه رودخانه و آبراهه ها به دلیل رسوبگذاری های عصر حاضر دارای خاک های جوان و تکامل نیافته هستند.

    کلیدواژگان: تکامل خاک، دشت ارومیه، سازند زمین شناسی، فیزیوگرافی
  • علیرضا بادیه نشین، مسعود پارسی نژاد، حمیده نوری* صفحات 67-86

    با توجه به روند توسعه باغات پسته در بسیاری از استان های کشور و با توجه به کمبود شدید منابع آب در این مناطق، امکان تامین آب مورد نیاز درختان پسته در بسیاری از مواقع فراهم نیست. برای مدیریت مطلوب در شرایط کمبود آب، بررسی سطوح مختلف تامین آب در مراحل رشد پسته ضروری است. هدف از این مطالعه، تعیین وضعیت تامین آب در مراحل مختلف رشد پسته با استفاده از تصاویر ماهواره ای و الگوریتم سبال در دشت سیرجان است. تبخیر - تعرق واقعی پسته با استفاده از الگوریتم سبال و تصاویر لندست 8 برآورد گردید و با استفاده از تصاویر لندست 7 صحت سنجی شد. این مدل قادر بود با درصد خطای حدود 20 درصد (6/0 میلیمتر بر روز) و مشابه با سایر تحقیقات، تبخیر- تعرق واقعی پسته را برآورد کند. نتایج بررسی نشان داد در دشت سیرجان در مرحله سوم رشد (انتهای تیر تا انتهای شهریور) به دلیل افزایش نیاز آبی پسته، تامین آب ناکافی منجر به کم آبیاری 30 درصدی شده است. برای مدیریت بهتر کم آبیاری، میتوان با کاهش آبیاری در مرحله دوم و افزایش آبیاری در مرحله سوم کاهش عملکرد را تعدیل کرد. در دشت سیرجان، در مجموع متوسط کم آبیاری برابر 17 درصد و در حد آستانه قابل تحمل برای گیاه بوده است. نتایج بدست آمده نشان داد، درخت پسته در سطوح کم شوری آب، به کم آبیاری (تا 26 درصد) مقاوم است. در شوری آب بالای 4000 (µmho/cm) تاثیر توامان کم آبیاری و شوری تشدید شده و عملکرد محصول در اثر کم آبیاری با شدت بیشتری کاهش پیدا می کند.

    کلیدواژگان: پسته، تبخیر - تعرق واقعی، شوری، کم آبیاری
  • الناز صباغ تازه*، نسرین صادقیان، یونس رامشک نیا صفحات 87-106
    امروزه یکی از روش های کاربردی درجهت ذخیره رطوبت در خاک و افزایش راندمان آبیاری به خصوص در شرایط کم آبی، استفاده از مواد سوپرجاذب از جمله پومیس است. به منظور بررسی اثر پومیس بر خواص شیمیایی و فیزیکی خاک و شاخص های رشد و دور آبیاری پیاز در دو نوع خاک ریز و درشت بافت، آزمایشی در قالب طرح کاملا تصادفی به صورت فاکتوریل با سه فاکتور نوع خاک (با دو سطح لوم شنی و لوم رسی)، دور آبیاری (با دو سطح هر هفت و هر چهار روز یک بار) و پومیس(با چهار سطح 0 ،5/2، 5 و 5/7 درصد وزنی) در سه تکرار انجام شد. نتایج نشان داد که افزایش سطوح پومیس توانست وزن خشک سوخ، قطر سوخ، ارتفاع سوخ، تعداد فلس و غلظت عناصر فسفر و پتاسیم در پیاز و نیز غلظت عناصر فسفر و پتاسیم قابل جذب خاک و CEC خاک را افزایش دهد. کاربرد پومیس در هیچ یک از دو نوع خاک باعث شوری بیشتر از 5 دسی زیمنس بر متر نشد. افزایش سطح پومیس در هر دو نوع خاک توانست pH خاک و فشردگی خاک را به طور معنی داری کاهش دهد. در اکثر موارد بین دو سطح 5 و 5/7 درصد وزنی پومیس اختلاف معنی داری وجود نداشت. بین دورهای آبیاری 7 و 4 روز یکبار در هیچ کدام از صفات تفاوتی وجود نداشت. می توان نتیجه گرفت که با کاربرد 5 درصد وزنی پومیس می توان دور آبیاری پیاز را از 4 روز به 7 روز یکبار افزایش داد.
    کلیدواژگان: بافت خاک، پومیس، پیاز، عناصر غذایی، کم آبیاری
  • فرخ اسدزاده*، حسین پیرخراطی، زهرا شیخی آلمان آباد صفحات 107-122
    در تحقیق حاضر، تعداد 12 پارامتر کیفی آب مربوط به تعداد 63 حلقه چاه در دشت اردبیل در خرداد ماه سال آبی 92-91 اندازه گیری شد و سپس شاخص های کیفیت آب مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج نشان داد، آب زیرزمینی دشت اردبیل با میانگین شاخص های EC و SAR به ترتیب 7/1405 میکروزیمنس بر سانتی متر و 8/2 در کلاس C3-S1 از نظر طبقه بندی ویلکوکس قرار داشته و دارای محدودیت کم تا متوسط از نظر شوری و بدون محدودیت از نظر نفوذ آب در خاک می باشد. شاخص های RSC، KR و PI که به نوعی خطر سدیم را بیان می کنند، به ترتیب با میانگین های 5/4-، 6/0 و 8/53 نشان دهنده عدم وجود محدویت ناشی از سدیم و کیفیت مناسب از این نظر بود. شاخص CR با میانگین 85/0 نیز بیان کننده عدم وجود خطر خورندگی آب زیرزمینی بود. بررسی پارامترهای Na و Cl نیز بیان کننده محدویت متوسط از نظر سمیت آب برای گیاهان کشت شده در دشت اردبیل بود. از سوی دیگر نقشه های پهنه بندی شاخص ها نشان داد، مقدار شوری در بسیاری از نقاط دشت دارای محدویت کم تا متوسط و در قسمت های شرقی و جنوبی به ترتیب دارای بدون محدویت و محدویت شدید می باشد. اکثر نقاط دشت از نظر شاخص SAR دارای عدم محدویت بوده و فقط بخش کمی از قسمت جنوبی دشت دارای محدویت متوسط بود. بررسی شاخص LSI نشان داد، در بیشتر نقاط دشت مقدار این شاخص بزرگتر از صفر بوده و در نتیجه خطر گرفتگی قطره چکان ها وجود خواهد داشت.
    کلیدواژگان: پارامترهای آماری، پهنه بندی، خطر سدیم، شوری آب، طبقه بندی ویلکوکس
  • حسین صحرادی، فیاض آقایاری* صفحات 123-138
    به منظور بررسی تاثیر روش های مختلف آبیاری بخشی منطقه ریشه و تراکم بوته بر عملکرد و بهره وری مصرف آب گیاه ذرت علوفه ای، آزمایشی به صورت اسپیلیت پلات بر پایه بلوک های کامل تصادفی در 4 تکرار در سال زراعی 94-1393 در موسسه تحقیقات خاک و آب کرج اجرا شد. عامل روش آبیاری در 3 سطح شامل آبیاری کامل به صورت تمام جویچه ای، آبیاری بخشی منطقه ریشه به صورت یک در میان متناوب وآبیاری بخشی منطقه ریشه به صورت یک در میان ثابت در کرت های اصلی و عامل تراکم بوته در 3 سطح شامل تراکم 75000، 85000 و 95000 بوته در هکتار در کرت های فرعی قرار گرفت. نتایج نشان داد بالاترین بهره وری مصرف آب عملکرد دانه در روش آبیاری بخشی منطقه ریشه به صورت یک در میان متناوب با 6/21 درصد افزایش نسبت به روش آبیاری تمام جویچه ای حاصل گردید. به طور کلی روش آبیاری بخشی منطقه ریشه به صورت متناوب نسبت به دیگر روش های آبیاری به منظور افزایش بهره وری آب برتری قابل توجهی داشت. بیشترین بهره وری آب عملکرد بیولوژیک تر (97/11 کیلوگرم در متر مکعب) و بهره وری آب عملکرد بیولوژیک خشک (91/3 کیلوگرم در مترمکعب) در تیمار آبیاری جویچه ای یک در میان متناوب و تراکم 85000 بوته در هکتار به ترتیب با افزایش 2/27 و 2/31 درصد نسبت به تیمار شاهد بدست آمد. بنابراین استفاده از روش آبیاری بخشی منطقه ریشه به صورت متناوب به همراه تراکم 85000 بوته در هکتار برای بهبود بهره وری مصرف آب ذرت علوفه ای در منطقه کرج توصیه می گردد.
    کلیدواژگان: آبیاری جویچه ای یک درمیان، عملکرد علوفه، کارآیی مصرف آب، کم آبیاری
  • امین صادقی*، یعقوب دین پژوه، مهدی ضرغامی صفحات 139-162
    در این مطالعه، با استفاده از چهار مدل GCM و دو سناریوی RCP4.5 و RCP8.5 اقدام به تولید داده برای افق 2050 شد. سپس، پارامترهای دمای هوا، بارش، تبخیر- تعرق (ET0) و کمبود بارش (PD) در طول فصل رشد ارزیابی گردید و مقادیر کمیت های شدت خشکی و طول دوره خشکی تخمین زده شدند. ET0 با دو روش پریستلی- تیلور (PT) و پنمن مانتیث (PM) محاسبه شد. ET0 محاسبه شده با روش PT با استفاده از چهار مدل‏ هوشمند)شامل Eureqa Formulize، ANN، ANFIS و (SVM با روش PM برای هرایستگاه واسنجی گردید. برای پهنه‏بندی شاخص‏های مذکور، از سه روش زمین آمار‏ IDW، کریجینگ و کوکریجنگ بهره گرفته شد. نتایج نشان داد که در ایستگاه های منتخب، میانگین دمای هوا و بارش (در طول فصل رشد) به‏ترتیب، بین 9/0 تا 2 درجه سلسیوس و 27 تا 49 میلی‏متر افزایش خواهد یافت. همچنین، پارامترهای ET0 و شدت خشکی در همه ایستگاه ها افزایش خواهد یافت. میانگین افزایش PD در کل حوضه در حدود 6 تا 9 درصد خواهد بود. به‏طور متوسط، شدت افزایش شاخص‏های اگروکلیماتیک در سناریوی RCP8.5 حدود چهار درصد بیشتر از سناریوی RCP4.5 می‏باشد. در بین روش های میان‏یابی، روش کوکریجینگ با استفاده از داده کمکی مدل رقومی ارتفاع (DEM) کارایی بهتری را نشان داد. در افق مورد نظر، طول فصل رشد بین 15 تا 35 روز افزایش خواهد یافت، با این حال، طول دوره خشکی تغییر محسوسی نخواهد داشت. نتایج نشان داد که در آینده، تغییرات مکانی متغیرهای اقلیمی کم و بیش مشابه با تغییرات نظیر دوره پایه خواهد بود.
    کلیدواژگان: تبخیر- تعرق، تحلیل مکانی، تغییر اقلیم، قزل اوزن، هوش مصنوعی
|
  • Fatemeh Bagvand, Mahboubeh Zarabi *, Shahriar Mahdavi, Mahsa Asariha Pages 1-18
    Organic amendments are used in soils, with a goal of improving soil properties such as fertility and nutrition. This study was conducted to evaluate and compare the effect of vermicompost, on the phosphorus (P) isotherm, phosphorous buffering capacity (PBC) and standard phosphorus requirements (SPR) with more commonly used sheep manure, poultry manure and grape waste in five vineyard calcareous soil of Malayer area in Hamadan province. Organic amendments were added to soils at the rate of 2 % and the samples were incubated for one month at 25±2 ᵒC and field capacity. Isotherm experiments in treated and control soils were carried out by concentrations of P ranging from 0 to 200 mg kg-1 of KH2PO4 in the presence of 0.01 M CaCl2. Phosphorus sorption curves were well fitted to the Freundlich and Van-Hay equations. Incorporation of organic amendments increased soils available P, and decreased Kf constant, PBC and SPR in treated soils. The SPR average of control soils were 17.1 mg kg-1, while in treated soils ranged from 9.3 to 14.5 mg kg-1.  The PBC average of treated soils, with vermicompost, sheep manure, poultry manure and grape waste decreased 41.0, 37.9, 29.9 and 21.6 % than PBC average of control soils, respectively. The results indicated that conventional soil amendments such as sheep manure and poultry manure in vineyard soil can be replaced with vermicompost, an organic fertilizer with low salinity and natural pH which increases P availability in soil. We suggest further studies on P leaching from vermicompost treated soils.
    Keywords: Organic amendment, Phosphorus sorption, Phosphorous buffering capacity, Standard phosphorus requirement
  • Ali Yazdanpanahi, Khaled Ahmadaali *, Salman Zare, Mohammad Jafari Pages 19-34
    Water repellency is one of the important physical properties of soil that affects the soil moisture curve, hydraulic conductivity, and so on. The aim of present study is to investigate the effects of adding natural and artificial biochars on water repellency and some other physical and chemical properties of soil. This study was conducted in factorial design with various levels of additives (natural and waste compost biochars) in a randomized complete block design in three repetitions. The considered factors are natural biochar in four levels (0, 1, 3 and 5%) and municipal waste compost biochar in four levels (0, 1, 3 and 5%) with the total of 16 treatments. The water repellency of natural and municipal waste compost biochar was measured by means of the water drop penetration time (WDPT) test and the actual time required for infiltration ( ) was recorded for each 16 treatments. The results showed that increasing the percentage of applied biochars increased . The highest amount of  belongs to treatments No. 5 and 16 were 156 and 170 s, respectively, which increased by 98 and 99 times in comparison with the control treatment. 12 of 16 treatments were classified as wet table or non-water-repellent soil, one treatment in slightly and three treatment as strongly water repellent soil. In general, it can be said that application of biochars, especially the natural biochar, in terms of water repellency does not cause any infiltration problem. Also, it can be concluded that bulk density had an average decrease rate of 4.3% and organic matter and pH had an average increase of 2.2 and 1.8 percentage respectively.
    Keywords: Infiltration, Natural Biochar, Water Repellency, WDPT
  • Maryam Kazemizadeh, Abdorahim Hooshmand *, Abdali Naseri, Mona Golabi, Muosa Meskarbashee Pages 35-50
    Water and nitrogen are the main factors limiting the maximum yield Achievement. Application of nitrogen fertilizer has great impact to increasing agricultural production. On the other hand, the high use of these fertilizers is due to the low efficiency of these fertilizers. This research was conducted in response to the challenges of water scarcity and inappropriate management of nitrogen utilization. To quantitate the reaction of the plant and calculate the water and fertilizer efficiency, two irrigation levels, full irrigation (I1) and deficit irrigation equal 30% (I2) as the first factor and two nitrogen levels of 200 (N1) and 160 (N2) kg per hectare, it was considered as a second factor. Experiments were carried out as field treatments and in lysimeters as a factorial in a completely randomized block design with three replications. The cultivars used were maize hybrid 611 and 704 mediator SC, which were cultivated in two seasons of spring and autumn, respectively. Based on the results of this study, leaf area index with higher nitrogen application in the same moisture conditions is increased. Nitrogen increase, while that enough water is available to the plant, increases the weight of 1000 seeds, grain yield, biological yield and harvest index. Optimum use of water and nitrogen fertilizer increases grain yield and therefore increases water use efficiency. With increasing nitrogen content, nitrogen use efficiency decreases in corn cultivation. Under stress conditions, with increasing nitrogen consumption, fertilizer N-recovery efficiency is also reduced by decreasing the absorption of this element by the plant. The economic and biological efficiency of water use in autumn cultivation was more than spring cultivation. Low spring yield and high rainfall during autumn crop period were due to the efficiency and more productivity of water use in autumn cropping. In Khuzestan weather conditions, the use of early cultivars is recommended instead of the mediator for spring crop due to coincide the pollination time with intense heat.
    Keywords: Khuzestan, Maize, Nitrogen Use Efficiency, Water Use Productivity
  • Hengameh Javadi *, Reza Sokouti Oskoei, Ebrahim Pazira Pages 51-66

    The aim of this study was to study the effect of landform and geological formations on some physico-chemical properties of soils in order to better identify the soil in order to optimize land management and promote the sustainable agriculture of the southern part of Orumieh Plain with an area of 35000 (ha) in West Azarbaijan province, Iran. In this research, satellite images, aerial photographs, topographic and geology maps were used to identify and distinguish different forms of land. Separation of soil series were carried out based on geomorphologic and geophysical methods. 40 soil profiles were drilled and described in standard dimensions. Five soil profiles were sampled every genetic horizon and transferred to the laboratory. The moisture and temprature regime of the soils were determined as Xeric and Mesic. Soils of the studied area were classified as  Inceptisols and grate subgroups of Fluventic. The most dominant formations in the Barandoz and Ghasemlou river catchment were limestone, and lime is one of the determinant factors in the formation of rocks at different soils in the study area. On the other hand, physiography and topography have also played a significant role, so that the upper terraces have more developed soils and some sloping regions had young and less evolved soils. With decreasing height and proximity to Lake Urmia, the effect of groundwater level and its salinity on the profiles is evident. In the meantime, the margin of the rivers due to the sediments of the present age have young and uncoated soils.

    Keywords: Geology Formation, Physiography, Soil Evolution, Urmia Plain
  • Alireza Badiehneshin, Masoud Parsinejad, Hamideh Noory * Pages 67-86

    Regarding the development trend of pistachio gardens in many provinces and the severe shortage of water resources in these areas, the supply of water requirement of pistachio is not feasible. In order to optimize management in water shortage conditions, it is necessary to evaluate the different levels of water supply during pistachio growth stages. The purpose of this study is determine the water supply status at different stages of pistachio growth using satellite images and SEBAL algorithm in Sirjan Plain. The actual evapotranspiration of pistachios was estimated using the SEBAL algorithm and Landsat 8 images. The result of this model was validated with Landsat 7 images. This model could calculate actual evapotranspiration of pistachio the same as other research with 20% error (0.6 mm/day). The results showed that supply of water in the third stage of growth (at the peak consumption) due to increased pistachio water requirement, insufficient water supply led to 30% deficit irrigation in Sirjan plain. In order to better irrigation management, production can be increased by reducing irrigation in the second stage and increasing irrigation in the third stage. The rate of deficit irrigation in the Sirjan Plain was 17% and it was in the tolerable threshold for the pistachio. The results show that the pistachio tree is resistant to deficit irrigation (up to 26%) in low salinity levels. In high water salinity (4000 μmho / cm), the effect of deficit irrigation and salinity is combined and pistachio production is rapidly reduced due to deficit irrigation.

    Keywords: Actual evapotranspiration, Deficit irrigation, Pistachio, Salinity
  • Elnaz Sabbagh Tazeh *, Nasrin Sadeghian, Younes Rameshknia Pages 87-106
    Nowadays, using superabsorbent polymers such as pumice is one of practical approaches to increasing water storage in soil and increasing irrigation efficiency. To  investigate the effects of pumice on chemical and physical characteristics of soil, growth parameters and irrigation schedule of onion, an experiment in CRD design as factorial with three factors including: 1) soil type (with two raters: a) sandy loam  and b) clay loam, 2) irrigation schedule (with two rates: a) 7 and b) 4 days) and 3) pumice (with four  rates: 0, 2.5, 5 and 7.5 percentage by weight) and three replications was conducted. Results showed that increasing pumice rate could increase bulb dry matter, bulb diameter and bulb height. Pumice also could increase seales number in bulb, p and K concentration in plant and also available P and K concentration and CEC in soil. Pumice application in both soils, increased soil salinity, but in none of soils, soil EC was not more than 5 dS/m. Pumice application in both soils could decrease soil pH and compaction significantly. There was no significant difference between 5% and 7.5% of pumice rates, in bulb dry matter in sandy loam, height and diameter of bulb in clay loam, P and K concentration of onion and soil, CEC, compaction, salinity in sandy loam and drainage salinity. Between irrigation rates was no significant difference in none of properties, in treatments that received pumice. It can be concluded that using 5% pumice in soil, we can increase irrigation schedule of onion from 4 to 7 days.
    Keywords: Limited Irrigation, Nutrient, Onion, Pumice, Soil Texture
  • Farrokh Asadzadeh *, Hossein Pirkharrati, Zahra Sheikhi Almanabad Pages 107-122
    The quantitative and qualitative decline of groundwater in recent years has needed for proper management of water from these valuable resources. One of the important ways to achieve this goal is to monitoring groundwater quality. In the present study, 12 water quality parameters related to 63 wells in Ardebil plain were measured in June and September (dry and wet season), 2013-2012, then water quality indices were studied. After calculating the indices, the ArcGIS10 software were used to prepare the maps and then calculate some important statistical parameters. The results showed that groundwater in Ardebil Plain with EC and SAR indexes average, 405.17 microseisms per cm and 2.8 in the C3-S1 class, according to Wilcox classification, and had a low to moderate limit Salinity and without any limit in term of penetration in the soil. RSC, KR and PI Indicators, which express the risk of sodium, indicate that there is no sodium constraint and have a good quality. The CR index with 0.8 average also indicated a lack of groundwater corrosion risk. Investigating the Na and Cl also indicates an average limit for water toxicity for the plants cultivated in Ardebil plain. On the other hand, the zoning maps of the studied indices showed that salinity in some parts of the plain has a low to moderate limit, and in eastern and southern parts, it has no limitation. According SAR index most part of plain was unlimited, with only a small portion of the southern plain with moderate constraints. The LSI index showed that in most plain areas, the value of this index is greater than zero, and therefore there will be a risk of droplets.
    Keywords: Mapping, Salty Hazard, Sodium hazard, Statistical Parameter, Wilcox
  • Hossein Sahradi, Fayaz Aghayari * Pages 123-138
    To study the effect of different methods of partial root-zone drying irrigation and plant density on yield and water productivity of forage corn a field experiment was carried out in split plot arrangement using randomized complete block design with four replications at soil and water research institute, Karaj, Iran in 2014-2015 growing year. Different irrigation methods in three levels: I1: conventional furrow irrigation, I2: intermittent alternate furrow irrigation, I3: the fixed alternate furrow irrigation that were located in the main plots and plant density in three levels: D1: 75000 plants per hectare, D2: density of 85,000 per hectare, D3: density of 95,000 plants per hectare that were located in the sub plots. Results showed that the highest water productivity of Grain yield was achieved in treatment of the intermittent alternate furrow irrigation which showed 21.6 % significant increase in comparison to conventional furrow irrigation. Generally, method of intermittent alternate partial irrigation was a significant advantage compared to other irrigation methods in order to increase water productivity. The highest water productivity for biological fresh yield (11.97 kg.m-3) and WP for biological dry yield (3.91 kg.m-3) was achieved in treatment of the intermittent alternate furrow irrigation and density of 85,000 plant per hectare that increased 27.2% and 31.2% as compared to control treatment, respectively. Thus, method of partial root-zone drying irrigation (intermittent alternate) and density of 85,000 plants per hectare to increase productivity of forage corn is suggested in Karaj area.
    Keywords: Alternate furrow irrigation, Deficit irrigation, Forage yield, Water use efficiency
  • Amin Sadeqi *, Yagob Dinpashoh, Mahdi Zarghami Pages 139-162
    Accurate planning for adaptation to climate change is very important in each region. In this study, using the meteorological data of the six synoptic stations in the Ghezel Ozan basin in the period 1989-2016, and by employing the four GCM models, under the two scenarios RCP4.5 and RCP8.5, data were generated for the horizons 2050. Then, some parameters such as the air temperature, precipitation, potential evapotranspiration (ET0), precipitation deficit (PD) during the growing season, dryness intensity were calculated. ET0 was calculated by Pristeley-Taylor (PT) and Penman-Monteith (PM) methods. Then, ET0 obtained from the PT method was calibrated using four Artificial Intelligence methods (namely Eureqa Formulize, ANN, ANFIS and SVM) with PM method for each station. For spatial analysis, three geostatistical methods namely IDW, Kriging, and Cokriging were utilized. The results indicated an increase of 0.9 - 2 ºC in mean air temperature and an increase in precipitation between 27 and 49 mm will be experienced in the future period. Furthermore, ET0 and dryness intensity will be increased at all the stations. The increase in average PD (in the whole basin) will be about 6% to 9%. In average, the rate of increase in agroclimatic indices in the RCP8.5 scenario will be about four percent more than the RCP4.5 scenario. Among the methods of interpolation, the modified Cokriging based on DEM (Digital Elevation Model) showed the more suitable one among others. The length of the growing season will be elongated from 15 to 35 days. No significant changes will be occurred for dryness period. The spatial variation of future climate variables is expected to be not changed comparing the base period.
    Keywords: Artificial Intelligence, Climate Change, Evapotranspiration, Gezel Ozan, Spatial Analysis