فهرست مطالب

  • سال پنجاه و یکم شماره 3 (خرداد 1399)
  • تاریخ انتشار: 1399/03/01
  • تعداد عناوین: 20
|
  • حدیثه رحیمی خوب*، تیمور سهرابی*، مجتبی دلشاد صفحات 541-552

    بخش کشاورزی در فرآیند رشد و توسعه اقتصادی جوامع مختلف از اهمیت ویژه ای برخوردار است. کاربرد کودهای نیتروژنی به عنوان یکی از مهم ترین عوامل تولید و افزایش بهره وری محصولات کشاورزی به شمار می آید. مدیریت و مصرف بهینه کود صرفا بر اساس آزمایش های مزرعه ای یا گلخانه ای زمان بر و هزینه بر است. لذا مدل هایی که اثرات تنش های مختلف حاصلخیزی بر تولید محصول را شبیه سازی می کنند، ابزارهایی مفید در برنامه ریزی و بهینه سازی مصرف کود هستند. در مدل AquaCrop میزان عملکرد محصول تحت تنش کودی توسط روش نیمه کمی (Semi-quantitative) شبیه سازی می شود. هدف از این تحقیق، شبیه سازی پاسخ گیاه به تیمارهای مختلف کوددهی و ارزیابی روش نیمه کمی در مدل AquaCrop است. بدین منظور، گیاه ریحان در داخل گلخانه تحقیقاتی پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران طی دو دوره کشت شد. بررسی اثر تنش حاصلخیزی در پنج سطح کاربرد کود نیتروژنی (کود اوره) و سه تکرار انجام شد. ابتدا روش نیمه کمی مورد واسنجی قرار گرفت. نتایج واسنجی نشان داد، ضریب بهره وری آب نرمال شده در اثر تنش حاصلخیزی به میزان 41 درصد کاهش یافت. سپس مدل AquaCrop در تخمین متغیرهای زیست توده و پوشش گیاهی با استفاده از شاخص های آماری صحت سنجی شد. دامنه تغییرات به دست آمده برای شاخص های R2، MBE و RRMSE برای متغیر زیست توده گیاه به ترتیب برابر با 98/0-95/0، 56/21-72/1 گرم بر مترمربع، 07/19 -42/17 درصد و برای پوشش گیاهی به ترتیب برابر با 78/0-66/0، 86/12-44/6 درصد و 83/21-66/19 درصد بود. با توجه به نتایج، از مدل AquaCrop و روش نیمه کمی می توان به عنوان یک ابزار مناسب جهت شبیه سازی رشد گیاه در شرایط تنش حاصلخیزی استفاده نمود.

    کلیدواژگان: مدل AquaCrop، روش نیمه کمی، گیاه ریحان
  • جعفر نیکبخت*، ابراهیم محمدی، طاهر برزگر صفحات 553-561
    کم آبیاری روش مدیریت مصرف آب است که با حذف آب اضافه، موجب افزایش کارآیی مصرف آب می شود. کاربرد تنظیم کننده های رشد گیاه (مانند اسید سالیسیلیک) باعث افزایش مقاومت گیاهان تحت تنش می شود. هدف از پژوهش حاضر بررسی اثر محلول پاشی اسید سالیسیلیک در سطوح متفاوت آبیاری بر عملکرد و کارآیی مصرف آب بود. پژوهش بر اساس آزمایش فاکتوریل بر پایه بلوک های کامل تصادفی در 3 تکرار از خرداد تا آبان ماه 1397 در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه زنجان روی گیاه خیار رقم (cv. Kish F1) انجام شد. تیمارهای آزمایش غلظت اسید سالیسیلیک در 3 سطح (0/3، 5/1 و صفر میلی مولار) و سطوح آبیاری در 3 سطح (100، 80 و 60 درصد نیاز آبی) بود. تیمار 100 درصد نیاز آبی و صفر میلی مولار اسید سالیسلیک به عنوان تیمار شاهد در نظر گرفته شد. بر اساس نتایج، محلول پاشی بوته های خیار با 0/3 میلی مولار اسید سالیسیلیک نسبت به تیمار صفر میلی مولار، باعث 32 درصد افزایش در میانگین شاخص کلروفیل برگ در تیمار 100 درصد نیاز آبی و 21 و 4/9 درصد افزایش در میانگین سطح برگ و محتوای نسبی آب برگ (به ترتیب) در تیمار 80 درصد نیاز آبی شد. بیش ترین میانگین تعداد میوه در بوته، عملکرد کل و کارآیی مصرف آب در تیمار 0/3 میلی مولار اسید سالیسیلیک حاصل شد (به ترتیب 9/9 عدد، 1/34 تن در هکتار و 1/15 کیلوگرم بر مترمکعب) که نسبت به تیمار صفر میلی مولار اسید سالیسیلیک به ترتیب 4/38، 0/39 و 0/40 درصد افزایش داشت. بر اساس نتایج پژوهش، اعمال 20 درصد کم آبیاری و 0/3 میلی مولار اسید سالیسیلیک برای گیاه خیار در منطقه زنجان پیشنهاد می شود.
    کلیدواژگان: اسید سالیسیلیک، گیاه خیار، کم آبیاری، نیاز آبی گیاه، کارایی مصرف آب
  • نوشین اصلاحی، علیرضا وطن خواه*، محمد صدقی اصل صفحات 563-574
    در این تحقیق از معادلات دیفرانسیل مرتبه کسری برای مدل سازی نیمرخ سطح آب درون محیط متخلخل در دامنه مرتبه ی کسری صفر تا یک برای جریان متلاطم کاملا توسعه یافته استفاده گردید و معادله توسعه یافته تحت شرایط قانون دارسی، به روش تحلیلی حل گردید. مدل آزمایشگاهی شامل یک محیط متخلخل درشت دانه به طول 4/6 متر، عرض 8/0 متر و ارتفاع 1 متر و شامل مصالح گرد گوشه می باشد که آزمایش ها برای حالت های مختلف دبی جریان و سه شیب افقی، 4 و 3/20 درصد انجام شد. پارامترهای مدل و محیط متخلخل بر مبنای داده های آزمایشگاهی واسنجی گردیدند. به منظور ارزیابی حل تحلیلی حاضر، نتایج با داده های آزمایشگاهی مورد مقایسه قرار گرفت. نتایج به دست آمده توافق رضایت بخشی با داده های تجربی نیمرخ سطح آب را در هر سه شیب موردنظر نشان داد. به طوری که حداکثر خطای مدل پیشنهادی نسبت به داده های تجربی 5/3 درصد است. طبق تحقیق حاضر، روش پیشنهادی می تواند برای تجزیه و تحلیل نیمرخ سطح آب در شرایط جریان های غیر دارسی توصیف بهتری نسبت به مدل دارسی در محیط های متخلخل ارایه کند.
    کلیدواژگان: جریان آشفته ی کاملا توسعه یافته، معادله دیفرانسیل مرتبه ی کسری، نیمرخ سطح آب، جریان غیردارسی، حل تحلیلی
  • محمد ماله میر چگینی، احمد گلچین*، نادر خادم مقدم ایگده لو، کامران مروج صفحات 575-593

    بیوچار به‎دلیل توانایی در بهبود حاصلخیزی خاک، غیرمتحرک کردن آلاینده‎ها و هم‎چنین یک روش مناسب برای ترسیب کربن و به‎عنوان مخزن کربن مورد توجه بسیاری از محققان قرار گرفته است. به‎منظور بررسی تاثیر دمای گرماکافت و نوع ضایعات آلی بر ویژگی‎های فیزیکوشیمیایی بیوچارهای تولیدی،آزمایشی در قالب طرح کاملا تصادفی و به صورت فاکتوریل با دو عامل نوع ضایعات آلی (کاه و کلش گندم و پوست گردو و بادام) و دمای گرماکافت (300 و °C500) و در سه تکرار طراحی شد. نتایج نشان داد که میزان EC، pH، خاکستر و CEC بیوچارهای تولیدی در دمای گرماکافت °C300 افزایش یافت. با افزایش دمای گرماکافت به °C500 میزان OC، CEC و گروه‎های عاملی سطحی بیوچارهای تولیدی نسبت به بیوچارهای تولیدی در دمای °C300 کاهش یافت، ولی میزان pH، خاکستر و EC بیوچار با افزایش دمای گرماکافت به °C500 افزایش یافت. بیش‎ترین میزان EC، pH، مواد محلول در آب، خاکستر و کم‎ترین میزان جرم مخصوص ظاهری مربوط به بیوچار کاه و کلش گندم تولیدی در دمای گرماکافت °C500 بود. بیش‎ترین میزان کربنات کلسیم معادل مربوط به بیوچار پوست بادام تولیدی در دما گرماکافت °C500 حاصل شد. با افزایش دمای گرماکافت از 300 به °C500 درصد عملکرد تولید بیوچار کاهش، ولی میزان هدررفت و خروج مواد فرار مانند CO2 افزایش یافت. در کل، خصوصیات بیوچارهای تولیدی تابع نوع مواد اولیه و شرایط گرماکافت (دما و زمان ماندگاری) بود.

    کلیدواژگان: پوست بادام، پوست گردو، کاه و کلش گندم، گروه‎های عاملی، نسبت غنی‎سازی
  • محمد رحمانیان* صفحات 595-602
    انتشارات اتمسفری از صنعت سیمان یکی از منابع اصلی آلودگی محیط زیست است. برای ارزیابی تاثیر گردوغبار سیمان بر برخی از ویژگی های خاک در اطراف کارخانه سیمان یاسوج 61 نمونه خاک از کاربری های مختلف در عمق 0-30 سانتی متری تهیه شد. ویژگی های مختلف خاک شامل pH، هدایت الکتریکی خاک، مواد آلی، کربنات کلسیم معادل، درصد شن، رس، سیلت و غلظت کل فلزات نیکل، منگنز، سرب و کادمیوم اندازه گیری شدند. به منظور بررسی نرمال بودن داده ها از آزمون کلموگروف-اسمیرنوف استفاده شد. نتایج نشان داد خاک های مورد مطالعه آهکی، غیرشور و قلیایی دارای 44/18 تا 54 درصد کربنات کلسیم معادل، 82/0 تا 19/2 درصد ماده آلی، 07/0 تا 96/0 دسی زیمنس بر متر هدایت الکتریکی و pH برابر 72/6 تا 02/8 بودند. مقادیر نیکل در دامنه ی 98/214 تا 34/268 میلی گرم بر کیلوگرم، مقادیر منگنز در دامنه ی 45 تا 708 میلی گرم بر کیلوگرم، مقادیر سرب در نمونه های خاک در دامنه ی 25/2 تا 75/168 میلی گرم بر کیلوگرم و مقادیر کادمیوم در نمونه های خاک در دامنه 37/0 تا 12/11 میلی گرم بر کیلوگرم متغیر بودند. در نمونه های بررسی شده، میانگین غلظت فلزات نیکل، منگنز، سرب و کادمیوم به ترتیب 53/243، 46/436، 47/18 و 96/0 میلی گرم بر کیلوگرم بود. ترتیب فراوانی میانگین غلظت فلزات سنگین به صورت Mn >Ni >Pb >Cd بود. غلظت نیکل و کادمیوم در تمام نمونه های خاک و غلظت منگنز و سرب در تعدادی از نمونه های خاک کارخانه سیمان یاسوج بسیار بالاتر از استانداردهای جهانی USEPA بود. غلظت بالای این فلزات در خاک های همجوار کارخانه در نتیجه فعالیت های مختلف فرآوری مواد در فرآیند تولید سیمان و حرکت وسایل نقلیه در اطراف کارخانه سیمان است که نمایانگر تاثیر آلاینده های منتشر شده از این کارخانه در بالا رفتن غلظت فلزات است.
    کلیدواژگان: گرد و غبار سیمان، ویژگی های خاک، کارخانه سیمان یاسوج
  • اسماعیل کرمی مقدم، حامد کتابچی* صفحات 603-615

    تامین تقاضای آب به دلیل رشد سریع جمعیت و توسعه مناطق ساحلی، تشدید پیشروی آب شور به سمت آب های زیرزمینی ساحلی را به یک مسیله جهانی در این مناطق تبدیل کرده است. تحلیل حساسیت رفتار آبخوا ن های ساحلی نسبت به عوامل مختلف موثر در کنترل، جلوگیری از پیشروی آب شور به سمت آنها و ممانعت از ضررهای متعاقب آن، اقدامی حیاتی بشمار می آید. هدف مطالعه حاضر، تحلیل حساسیت کلی عوامل موثر بر پدیده پیشروی آب شور و اندرکنش آب دریای خزر و آبخوان ساحلی منطقه مطالعاتی است. برای ارزیابی میزان پیشروی، مدل عددی واسنجی و صحت سنجی سه بعدی وابسته به چگالی SUTRA به کار گرفته شد. در این روند از پنج روش شناخته شده تحلیل حساسیت کلی بهره گرفته شده و مقایسه های لازم با استفاده از محاسبه شاخص های حساسیتی هر یک از روش ها انجام گردیده است. از بین پنج روش بکار گرفته شده، روش های آزمون حساسیت دامنه فوریه، مبتنی بر واریانس، PAWN و ناحیه ای، نفوذپذیری لایه اول را به عنوان عامل حساس تر شناسایی کردند. اما در روش اثرات ابتدایی، نفوذپذیری لایه پنجم به عنوان عامل حساس تر معرفی شد. به طور کلی هرچه نفوذپذیری لایه های با گستردگی زیاد در سمت دریا بیشتر شود، پیشروی آب شور نیز بیشتر می شود. بنابراین، پیشروی آب شور حساسیت بیشتری به نفوذپذیری این لایه ها دارد. این یافته ها در هدایت تصمیمات مدیریتی محدوده و نیز اولویت بندی اندازه گیری های مربوط به آبخوان می تواند مورد استفاده قرار گیرد. این تصمیمات مبتنی بر یافته های موضعی نبوده و کل تغییرات محتمل نفوذپذیری لایه ها را مدنظر قرار می دهد، درنتیجه اطمینان بیشتری را سبب می شود.

    کلیدواژگان: نفوذپذیری آبخوان، پیشروی آب شور، آبخوان ساحلی، روش های تحلیل حساسیت، SUTRA
  • علی کرایی، عبدالامیر معزی*، سعید خدادوست صفحات 617-628
    پتاسیل زغال زیستی در جذب ترکیبات و عناصر از محلول های آبی به ویژگی های زغال زیستی و شرایط تولید آن بستگی دارد. هدف این پژوهش، بررسی کارایی جذب فسفر از محلول های آبی توسط زغال های زیستی چوب نخل و باگاس نیشکر تهیه شده در دماهای مختلف گرماکافت بود. بدین منظور زغال های زیستی در دماهای متفاوت گرماکافت (250، 400 و 550 درجه سلسیوس) تهیه شدند و ویژگی های فیزیکی و شیمیایی آن ها اندازه گیری شد. آزمایش های پیمانه ای برای بررسی سینتیک جذب و همدمای جذب فسفر توسط زغال زیستی انجام شد. سپس داده های به دست آمده با مدل های هم دمای جذب (لانگ مویر و فروندلیچ) و سینتیک جذب (شبه درجه اول، شبه درجه دوم و پخش درون ذره ای) برازش داده شدند. همچنین تاثیر غلظت های مختلف فسفر (25 تا 500 میلی گرم در لیتر) و pH محلول بررسی شد. نتایج نشان داد به طور کلی کارایی جذب فسفر توسط زغال های زیستی باگاس نیشکر بیش تر (2/22 تا 3/35 درصد) از زغال های زیستی چوب نخل بود و با افزایش دمای گرماکافت، جذب فسفر توسط زغال های زیستی افزایش یافت. بیشترین مقدار جذب فسفر (94/46 میلی گرم بر گرم) مربوط به زغال زیستی باگاس نیشکر تهیه شده در دمای°C  550، بود. مدل فروندلیچ بهترین برازش را برای داده های همدمای جذب فسفر توسط زغال زیستی نشان داد (0043/0=RMSE و 96/0=2R). نتایج همچنین نشان داد مدل شبه درجه دوم بهترین برازش را برای داده های سینتیک جذب فسفر (99/0 =2R) داشت. با توجه به نتایج این پژوهش می توان نتیجه گیری کرد زغال زیستی تهیه شده از باگاس نیشکر در دمای 550 درجه سلسیوس کارایی بالایی در جذب فسفر از محلول های آبی دارد.
    کلیدواژگان: دمای گرماکافت، جاذب آلی، سینتیک جذب، همدما
  • محمدباقر فرهنگی*، سجاد عبدالله زاده، محمود شعبانپور شهرستانی، نسرین قربانزاده صفحات 629-640

    کاربرد کود دامی در سبزی کاری ها و آبیاری آن ها با فاضلاب می تواند مایه رسیدن آنتی بیوتیک ها و باکتری های پایدار در برابر آن ها به خاک شود که در پی آن سبزی های خوراکی به آن ها آلوده می شوند. هدف این پژوهش بررسی باکتری های پایدار در برابر آنتی بیوتیک در دو سبزی ترب و جعفری و خاک زیر کشت آن ها بود. سه کشت زار سبزی کاری در شهرهای پیربازار، چابکسر و فومن استان گیلان گزینش شدند. از سبزی ها و خاک در سه تکرار نمونه برداری شد. شمار باکتری های هتروتروف و کلی فرم آن ها پس از ساخت سری رقت، به ترتیب در محیط های کشت NA و EMB که دارای µg/mL 100 از هر یک از آنتی بیوتیک های تری متوپریم، جنتاماسین، سفالکسین و سیپروفلوکساسین بود، شمارش گردید. شناسه پایداری باکتری ها به هر آنتی بیوتیک، از تقسیم شمار کلونی ها در پتری دارای آن آنتی بیوتیک بر شمار کلونی ها در پتری گواه (بدون آن) برآورد شد. داده ها در قالب طرح کرت های دوبار خرد شده آنالیز شدند. تیمارها شامل جایگاه نمونه برداری (در سه سطح) به عنوان کرت اصلی، گونه سبزی (در دو سطح) به عنوان کرت فرعی و گونه آنتی بیوتیک (در 4 سطح) کرت فرعی-فرعی بودند. پیامد گونه آنتی بیوتیک بر شناسه پایداری آنتی بیوتیکی باکتری های سبزی ها و خاک معنی دار بود (05/0>p) اما پیامد جایگاه نمونه برداری و گونه کشت سبزی (ترب و جعفری) به ترتیب تنها بر شناسه پایداری آنتی بیوتیکی باکتری های هتروتروف و کلی فرم سبزی ها معنی دار شدند (01/0>p). در جایگاه چابکسر 29 درصد باکتری های هتروتروف سبزی ها و 42 درصد کلی فرم های خاک به جنتامایسین پایدار بودند. بالاترین اندازه شناسه پایداری آنتی بیوتیکی کلی فرم ها (38 درصد) در سبزی ترب و در برابر جنتامایسین به دست آمد. روی هم رفته باکتری های قابل کشت سبزی ها در جایگاه چابکسر دارای شناسه پایداری به آنتی بیوتیک بالاتری بودند و کاربرد تازه خوری سبزی های کشت شده در این جایگاه پیشنهاد نمی شود.

    کلیدواژگان: جنتامایسین، چابکسر، شاخص مقاومت به آنتی بیوتیک، کلی فرم ها
  • سارا صمیم نیا، امیر ناصرین*، مهدی دریایی، احمد جعفری، محمدرضا انصاری صفحات 641-658

    ساخت بستر مناسب برای سازه های آبی مثل کانال ها، طول عمر مفید آن ها را افزایش می دهد. از جمله عوامل موثر در این موضوع، شرایط مقاومتی خاک است. ترکیبات شیمیایی موجود در خاک مقاومت آن را تحت تاثیر قرار داده و در نتیجه میزان باربری آن را دچار تغییر می کند. سدیم و کلسیم از جمله مهمترین کاتیون های موجود در منابع آب و خاک هستند. در سالیان اخیر، به دلیل صرفه اقتصادی و سازگاری با محیط زیست، استفاده از ماسه بادی به عنوان ماده افزودنی برای اصلاح خاک گسترش یافته است. در این تحقیق تاثیر دو نمک کلرید سدیم و کلرید کلسیم و همچنین ماسه بادی، به عنوان ماده افزودنی، بر خصوصیات مقاومتی خاک رسی مورد بررسی قرار گرفته است. در این راستا، هر دو نمک و ماسه بادی در چهار سطح مختلف (به ترتیب 0، 5، 10 و 20  و صفر، 5، 10 و 15 درصد وزنی خاک خشک) به خاک افزوده و نمونه هایی تهیه شد. پس از عمل آوری در دو دوره 7 و 28 روزه، نمونه ها تحت آزمایش مقاومت فشاری تک محوری قرار گرفتند. نتایج نشان داد که افزایش کلرید سدیم موجب کاهش خصوصیات مقاومتی خاک می شود و افزودن ماسه تاثیری بر روند کاهشی آن ندارد. همچنین، افزودن 5 درصد ماسه بادی و 5 درصد کلرید کلسیم موجب حصول حداکثر مقاومت فشاری و مدول الاستیسیته در خاک می شود. بر اساس نتایج به دست آمده، افزودن کلرید کلسیم مقاومت خاک را به اندازه افزودنی های شیمیایی دیگر مانند آهک افزایش نمی دهد. اما، موجب بهبود نسبی آن می شود. همچنین، برای بهبود مقاومت خاک های دارای مقادیر زیاد سدیم، آبشویی آن ها قبل از ساخت بستر سازه به عنوان راهکار مناسب توصیه می شود.

    کلیدواژگان: کانال آبیاری، تثبیت خاک، کلرید سدیم، کلرید کلسیم
  • محمود احمدی*، عباسعلی داداشی رودباری، آیدا دیرمجائی صفحات 659-671

    حوضه آبخیز یک سامانه هیدرولوژیکی پویا به لحاظ زمانی-مکانی است؛ بنابراین روند تبدیل بارش به رواناب نیز بسیار پیچیده است. مدل های هیدرولوژیکی با توان بالقوه خود، ابزارهای کارآمدی به ویژه تحت شرایط تغییرات آب و هوایی محسوب می شوند. هدف از این مطالعه برآورد رواناب حوضه آبخیز گرگانرود-منطقه آق قلا با استفاده از مدل نیمه توزیعی IHACRES است. به این منظور داده های ایستگاه همدید گرگان، ایستگاه هیدرومتری آق قلا، چهار مدل CanESM2، GFDL-CM3، HadGEM2 و MRI-CGCM3 از مجموعه مدل های CMIP5 تحت روش های ریزمقیاس نمایی آماری SDSM و MarkSimGCM و داده های ماهواره ای بارش با توان تفکیک بالا CHIRPS (05/0 ×05/0 درجه قوسی) به کارگیری شدند. در ادامه از آماره های R2، MBE و RMSE برای صحت سنجی و از آزمون های ناپارامتریکMann-Kendall  و Sen’s Slope  برای ارزیابی روند و شیب روند داده ها استفاده شد. نتایج نشان داد مدل CanESM2 ریزگردانی شده با SDSM از عملکرد بالاتری نسبت به مدل های دیگر برخوردار است. همچنین داده های CHIRPS کارایی مناسبی را برای مطالعه بارش نشان داده اند. رفتار آماری بلندمدت دبی در آق قلا نشان داد فروردین و اردیبهشت بیشینه دبی را در بین ماه های مختلف سال دارا می باشند. مدل IHACRES هر چند که در پیش بینی دبی های بیشینه نتوانسته دقت مناسبی را ارایه دهد اما در مجموع دارای دقت قابل قبولی است. بارش-رواناب در دوره مدل سازی شده آینده تحت سناریو های RCP2.6 و RCP4.5 روند کاهشی و تحت سناریو RCP8.5 روند جزیی افزایشی خواهد داشت. همچنین انتظار می رود با افزایش بارش های حدی رخدادهای سیلابی در منطقه نیز روندی افزایشی داشته باشند.

    کلیدواژگان: بارش-رواناب، مدل های CMIP5، داده های ماهواره ای CHIRPS، مدل IHACRES، آق قلا
  • فرشاد احمدی* صفحات 673-686

    در سال های اخیر با رشد فناوری، روش های نوین برای حل مسایل غیرخطی نظیر پیش بینی جریان رودخانه ها به صورت قابل ملاحظه ای توسعه یافته است. از جمله روش هایی که اخیرا توسط محققان مختلف در این زمینه مورد استفاده قرار گرفته است مدل های ماشین بردار پشتیبان (SVM) و سیستم استنتاج عصبی فازی تطبیقی (ANFIS) می باشد. در این مطالعه از روش های مذکور برای پیش بینی جریان ماهانه رودخانه های نازلوچای و سزار در دوره آماری 1395-1335 استفاده شد. در ابتدا الگوهای ورودی در دو حالت الف) استفاده از داده های جریان و در نظر گرفتن نقش حافظه و ب) تاثیر دادن ترم پریودیک آماده و به مدل ها معرفی گردید. مدل سازی براساس 80 درصد داده های تاریخی ثبت شده صورت گرفت (576 ماه) و با 20 (144 ماه) درصد بقیه ارزیابی گردید. عملکرد مدل های به کار رفته با شاخص های آماری مجذور میانگین مربعات خطا (RMSE)، نش- ساتکلیف (NS) و میانگین قدر مطلق خطای نسبی (MARE)، مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل نشان داد که روش SVM با تابع کرنل RBF بیش ترین دقت را در پیش بینی جریان ماهانه هر دو رودخانه داشته و استفاده از ترم پریودیک توانسته است عملکرد آن را به طور قابل ملاحظه ای افزایش دهد. همچنین کارایی مدل ANFIS نیز با استفاده از ترم پریودیک بهبود یافته و در محل ایستگاه تپیک در الگوی M7 و برای جریان رودخانه سزار با الگوی M6 کمترین خطا را در پیش بینی جریان داشته است. به طور کلی نتایج این مطالعه نشان داد که روش SVM از عملکرد بهتری نسبت به مدل ANFIS در پیش بینی جریان برخوردار بوده و انتخاب تابع کرنل مناسب تاثیر مستقیمی بر کارایی آن دارد.

    کلیدواژگان: اثر پریودیک، تابع خود همبستگی جزئی، تابع عضویت، تابع کرنل
  • احسان قزلباش، محمدحسین محمدی* صفحات 687-696

    پیچیدگی مفهوم فراهمی آب خاک موجب ظهور روش های متنوعی برای برآورد آن شده است. از این بین روش مرسوم آب قابل استفاده برای گیاه (CPAW=FC-PWP) به دلیل سهولت در اندازه گیری، رایج تراست. اما از نظر تیوری روش های انرژی جمعی (EI) و پتانسیل کرشهف (Mh0) به دلیل دخالت ویژگی های خاک و توان گیاه برای جذب آب، نیز مورد توجه اند. در این پژوهش فراهمی آب با استفاده از مفاهیم CPAW، E I و Mh0 در دامنه ی گسترده ای از 72 نمونه ی خاک با ویژگی های فیزیکی متنوع تعیین و نتایج مورد مقایسه قرار گرفت. همچنین دامنه های مختلف رطوبتی برای تعیین فراهمی آب مورد آزمون قرار گرفت و ضریب جدید رطوبت ظرفیت مزرعه به عنوان حد بالای مفهوم فراهمی آب محاسبه گردید. با وجود همبستگی ضعیف بین EI و Mh0، روند تغییرات آن ها در خاک های مختلف تا حدودی نزدیک بود که بیانگر تشابه آن ها در برآورد آب قابل جذب توسط گیاهان است. در مقابل، عدم وجود یک رابطه مشخص بین EI و Mh0 با CPAW موید عدم همبستگی آن ها در تبیین فراهمی آب مورد نیاز گیاه بود. سهولت به کارگیری CPAW موجب می شود استفاده از آن برای بررسی تفاوت خاک ها از نظر ویژگی های هیدرولیکی همچنان ارجحیت داشته باشد. از طرفی استفاده از نتایج حاصل از EI و Mh0 برای تبیین فراهمی آب مفید خواهد بود اما همچنان از نظر تعیین حدود آستانه نیاز به اصلاح دارد.

    کلیدواژگان: فراهمی آب، انرژی جمعی، پتانسیل کرشهف
  • بهاره بهمن آبادی، عباس کاویانی* صفحات 697-712

    در این تحقیق به بررسی توزیع مکانی تبخیرتعرق و رابطه آن با سنجش از دور در مقابل داده های لایسیمتری به عنوان شاهد در شهرستان اراک واقع در استان مرکزی در ایران پرداخته شده است. در برآورد مقدار تبخیرتعرق واقعی براساس مدل های SEBAL، SSEB و TSEB در منطقه از 28 تصویر از سنجنده های  MODIS و سنجنده + ETM در طی سال های 1380 تا 1383 استفاده شد. تعدد تصاویر MODIS وقدرت تفکیک زمانی مناسب آن، دلیلی بر میزان خطای کمتر در برآورد تبخیرتعرق مرجع است. طبق نتایج آماری از میان سه مدل مورد بررسی، مدلSEBAL با کمترین میزان RMSE در هر دو سنجنده MODIS وETM+ (97/0 و 38/1 میلی متر بر روز) به عنوان مدل برتر در منطقه معرفی شد و مدل TSEB ضعیف ترین عملکرد را در هر دو سنجنده MODIS و ETM + داشته است (mm/day 57/3 و 53/2=RMSE). در مقایسه عملکرد دو سنجنده، سنجنده ETM+ماهواره لندست7 به دلیل قدرت تفکیک مکانی بالاتر، برای برآورد تبخیرتعرق توصیه می شود. علاوه بر این در بررسی پوشش گیاهی، بر اساس شاخص گیاهی NDVI، در ابتدای دوره کشت به دلیل جوانه زنی و تنک بودن پوشش گیاهی، این شاخص در پایین ترین حد خود قرار دارد و به ترتیب با افزایش دمای هوا و پوشش گیاهی، شاخص NDVI رو به افزایش است. فاکتور L اهمیت به سزایی در برآورد SAVI و در نهایت، برآورد تبخیرتعرق برای منطقه مورد مطالعه دارد که به پوشش منطقه وابسته است. در این تحقیق برای منطقه مورد مطالعه در دوره رشد حداکثری گیاه، مقدار6/0= L تخمین زده شد که در برابر دیگر مقادیر مورد بررسی، دارای کمترین مقدار خطا بود.

  • محمد لوشابی، مهدی مظاهری*، جمال محمدولی سامانی صفحات 713-726
    آلاینده ها معمولا به صورت نامحسوس و ناگهانی در رودخانه ها تخلیه می شوند که می تواند منشا انسانی و یا طبیعی داشته باشد، لذا یافتن هر چه سریع تر اطلاعاتی از منبع آلاینده برای کاهش خسارات بسیار حایز اهمیت است. آلاینده توسط فرآیندهای جابه جایی-پراکندگی در رودخانه انتشار پیدا می کند. پس می توان با استفاده از حل معکوس رابطه ی جابه جایی-پراکندگی اطلاعاتی از محل و یا زمان انتشار آلاینده به دست آورد. هدف از انجام این تحقیق حل معکوس رابطه ی جابه جایی-پراکندگی و به دست آوردن اطلاعاتی از زمان انتشار و داده های سری زمانی غلظت آلاینده تخلیه شده در رودخانه های موردمطالعه است. در این تحقیق برای حل معکوس رابطه ی جابه جایی-پراکندگی از روش شبه معکوس پذیری استفاده شده که در این روش با اضافه کردن ترم پایداری (ترم مشتق چهارم) به رابطه ی جابه جایی-پراکندگی می توان رابطه ی مذکور را به صورت معکوس بدون ناپایدار شدن پاسخ ها حل نمود. برای صحت سنجی مدل از یک مثال فرضی و مطالعه موردی بازه ای از رودخانه کارون بهره برده شده است. روش مذکور با حل معکوس رابطه ی جابه جایی-پراکندگی که موجب گسترش آلودگی در رودخانه می شود، غلظت تجربه شده در نقاط و بازه های مختلف رودخانه را تعیین می نماید. بیش ترین غلظت آلاینده دریافتی هر بازه، زمان دریافت غلظت بیشینه و متوسط غلظت دریافتی هر بازه از نتایج این روش است. نتایج حاکی از آن است که پس بینی مدل شبه معکوس پذیری با دقت بالایی انجام گرفته و روش مذکور در پایداری حل معکوس معادله جابه جایی-پراکندگی موفق عمل نموده است.
    کلیدواژگان: ترم پایداری، حل معکوس، غلظت آلاینده، رابطه ی جابه جایی-پراکندگی
  • عباس احمدپور، سیدحسن میرهاشمی، پرویز حقیقت جو* صفحات 727-736

    هدف از این پژوهش مقایسه عملکرد مدل های سری زمانی خطی  باکس-جنکنیز و مدل مفهومی IHACRES ، مدل شبکه عصبی پرسپترون چندلایه و مدل هیبریدی ARMA-ANN به منظور شبیه سازی و پیش بینی جریان روزانه حوضه مارون می باشد. بدین منظور از داده های 1370-1385 برای واسنجی و از داده های 1386 -1396 برای صحت سنجی مدل ها استفاده گردید. برای انتخاب مدل های برتر باکس-جنکنز از آماره های شوارتز SBC و معیار اطلاعات اکاییک AIC بهره گرفته شد. در مدل سازی دبی جریان روزانه  حوضه مارون با شبکه های عصبی مصنوعی سعی شد از سناریوها و الگوریتم های آموزشی و توابع انتقال متفاوت با ساختار نرونی گوناگون استفاده گردید. برای مدل سازی شدت جریان روزانه با شبکه عصبی، سناریو 1 با تعداد پارامتر و تاخیر زمانی کمتر به عنوان سناریو برتر برگزیده شد. بررسی معیارهای ارزیابی مدل ها نشان داد که عملکرد  مدل مفهومی در مرحله صحت سنجی بهتر از مرحله واسنجی بوده است. همچنین مدل میانگین متحرک مرتبه چهارم MA (4) با داشتن کمترین مقدار ضریب تبیین برابر با 61/0، ضعیف ترین عملکرد را در بین مدل های مختلف باکس-جنکینز به خود اختصاص داد. بررسی معیارهای ارزیابی عملکرد مدل، حاکی از برتری نسبی مدل هیبریدی ARMA-ANN نسبت به سایر مدل های مورد استفاده در این پژوهش دارد. به طوری که مدل ARMA-ANN بیشترین مقادیر عددی ضریب تبین 86/0 و ضریب نش-ساتکلیف 81/0 به خود اختصاص داده است. این مطلب نشان دهنده توانایی و عملکرد مدل هیبریدی ARMA-ANN درشبیه سازی و پیش بینی جریان روزانه حوضه مارون در مقایسه با سایر مدل ها است.

    کلیدواژگان: شبکه های عصبی مصنوعی، مدل های باکس-جنکنیز، تابع انتقال، ضریب نش-ساتکلیف، معیار اطلاعات اکائیک
  • مجید شریفی پور*، علیرضا حسن اقلی، عبدالمجید لیاقت، عبدعلی ناصری صفحات 737-752
    چالش اصلی در تعیین عمق زهکش ها در مناطق خشک و نیمه خشک، عدم کارآیی زهکش های کم عمق در کنترل شوری و در عین حال تخلیه زهاب بیشتر، شورتر و آلوده تر توسط زهکش های عمیق است. در فصل آبیاری، هدف زهکشی عمدتا تهویه خاک است و عمق طراحی زهکش ها باید سطح آب زیرزمینی را در موقعیتی حفظ کند که از آسیب های ناشی از ماندابی جلوگیری شود. در دوره بدون آبیاری، حداقل عمق لازم برای زهکش ها باید به گونه ای باشد که از صعود شوری همراه با جریان مویینگی جلوگیری کند. شاید بهترین راهکار فایق آمدن بر تعارض کنترل شوری و آسیب کمتر به محیط زیست، زهکشی کنترل شده است. با این حال هزینه نصب تجهیزات و سازه های لازم برای این سامانه ها و همچنین مشکلات بهره برداری و نگهداری، سبب شده است تا اجرا و بهره‎برداری از آنها در کشورهای درحال توسعه گسترش زیادی پیدا نکند. شاید به نظر ساده ترین و کم هزینه ترین راهکار، شخم زدن خاک و یا هرگونه عملیات خاک ورزی است که موجب قطع لوله های مویین شود. ولی شخم زدن پس از برداشت محصول، محتوای مواد آلی خاک را در برابر نور آفتاب قرار می دهد که با سرعت اکسید می شوند و این امر بر حاصلخیزی اراضی اثر منفی خواهد گذاشت. یک راهکار قابل پیشنهاد دیگر سامانه زهکشی دوعمقی است. در چنین سامانه ای، وظیفه کنترل سطح ایستابی در فصل آبیاری بیشتر بر عهده زهکش های کم عمق است و در فصل بدون آبیاری سطح ایستابی به تراز زهکش های عمیق تر نزول می کند و پتانسیل شور شدن مجدد به وسیله خیز مویینگی کاهش می یابد.
    کلیدواژگان: شوری، زهاب، مویینگی، زهکشی کنترل شده، زهکشی دوعمقی
  • مریم کاظمی زاده، عبدعلی ناصری*، عبدالرحیم هوشمند، منا گلابی، موسی مسکرباشی صفحات 753-761
    در جهان امروزی نیاز به سیستم کشاورزی پایداری که در آن منابع زیست محیطی مورد استفاده قرار گیرد و در عین حال هیچ آسیبی به محیط زیست وارد نسازد، بسیار حیاتی است. هدرروی نیتروژن از مهم ترین مشکلات کشاورزی متراکم و پر تولید است. کاربرد منابع آلی موجب کاهش مصرف نهاده های شیمیایی و تحقق اهداف کشاورزی پایدار می شود. کاربرد مواد اصلاح کننده نظیر بیوچار و هیدروچار در ایجاد شرایط بهینه رشد و افزایش عملکرد گیاه و کاهش آب مصرفی و همچنین کاهش آبشویی نیترات نقش به سزایی می تواند ایفا کند. در تحقیق حاضر تاثیر بیوچار و هیدروچار حاصل از باگاس نیشکر بر عملکرد محصول و بهره وری آب و آبشویی نیتروژن در کشت ذرت تحت دو سطح آبیاری کامل و کم آبیاری (به اندازه 30 درصد) و دو سطح کوددهی 200 و 160 کیلوگرم در هکتار نیتروژن برای هر کدام از منابع اوره، بیوچار و هیدروچار بررسی شد. افزودن بیوچار و هیدروچار به خاک موجب افزایش عملکرد محصول، و بهره وری آب و کاهش میزان زه آب خروجی و آبشویی نیتروژن از خاک شد. بیوچار در مقایسه با هیدروچار به دلیل تخلخل بالا و سطح ویژه بیشتر نقش موثرتری بر هریک از پارامترهای فوق داشت. با کاربرد بیوچار و هیدروچار در شرایط مطلوب رطوبتی در مقایسه با کاربرد اوره میزان زه آب خروجی به ترتیب 2/9 و 1/3 درصد کاهش داشت و میزان کاهش آبشویی نیتروژن نیز به ترتیب برابر 2/6 و 4/3 درصد بود. بنابراین استفاده از بیوچار و هیدروچار می تواند به عنوان یک راهکار موثر برای کاهش اثرات منفی کشاورزی مطرح باشد.
    کلیدواژگان: بیوچار، هیدروچار، آبشویی نیتروژن، بهره وری مصرف آب
  • مرتضی کفاش، سید حسین ثنائی نژاد* صفحات 763-773

    دستیابی به تصاویر ماهواره ای با قدرت تفکیک مکانی و زمانی بالا به صورت هم زمان یکی از چالش های جدی محققان در حوزه سنجش از دور و کاربردهای آن بوده است. در سال های اخیر، محققان تلاش جدی برای حل این مسیله انجام داده اند. استفاده از تکنیک تلفیق مکانی و زمانی تصاویر، ایده ای بوده که در چند سال اخیر مورد توجه بسیاری قرار گرفته است. در این مطالعه با استفاده از الگوریتم تلفیق مکانی-زمانی تصویر (STI-FM) و تصاویر دمای سطح زمین سنجنده مودیس، تولید تصاویر شبه لندست دمای سطح زمین در بازه های کمتر از قدرت تفکیک زمانی لندست (16 روزه) و بر روی منطقه ای از اراضی زمینی مختلف، مورد بررسی قرار گرفت. الگوریتم STI-FM شامل دو گام اصلی می باشد. ابتدا ضرایب رابطه خطی بین دو تصویر دمای سطح زمین مودیس در زمان های 1 و 2 تعیین می شود و در گام دوم این ضرایب به تصویر دمای سطح زمین لندست در زمان 1 اعمال می شود تا تصویر شبه لندست در زمان 2، پیش بینی شود. نتایج نشان داد که رابطه خطی قوی بین دو تصویر مودیس در زمان های 1 و 2 وجود دارد (ضرایب تعیین 85/0 و 95/0). ارزیابی کیفی و کمی تصاویر مصنوعی دمای سطح زمین انجام شد؛ و مشخص شد که توافق بصری بالا و رابطه قوی بین تصاویر دمای سطح زمین واقعی و مصنوعی بر روی پوشش های مختلف زمینی وجود دارد؛ ضرایب R2 و RMSE به ترتیب در محدوده 74/0-94/0 و 44/1-52/2 قرار گرفتند.

    کلیدواژگان: تلفیق مکانی-زمانی، مودیس، لندست، دمای سطح زمین، سنجش از دور
  • مختار صالحی طبس، مصطفی یعقوب زاده*، غلامرضا زمانی، مهدی امیرآبادی زاده صفحات 775-785

    رطوبت خاک یک پارامتر تعیین کننده در بسیاری از فرآیند های پیچیده زیست محیطی است و نقش تعیین کننده ای در وقوع خشکسالی کشاورزی دارد. بدین منظور در این تحقیق، با استفاده از داده های برآورد شده رطوبت خاک توسط مدل DSSAT  و داده های گزارش پنجم تغییراقلیم، خشکسالی کشاورزی به کمک شاخص کمبود رطوبت خاک (SMDI) برای دوره های آتی (2015-2045) و (2045-2075) تعیین و با دوره پایه (1975-2005) مقایسه گردید. خروجی مدل های GCM تحت دو سناریو انتشار RCP4.5 و RCP8.5 به کمک مدل LARS-WG در موقعیت محدوده مطالعاتی ریزمقیاس به مدل DSSAT وارد شد. در نهایت با استفاده از داده های رطوبت عمق های 30-0 و 60-30 سانتی متری خاک، خشکسالی کشاورزی به کمک شاخص SMDI مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که دمای کمینه و بیشینه و بارش در دوره آتی نسبت به دوره پایه در محدوده مطالعاتی افزایش یافته است و سناریو RCP8.5 نسبت به سناریو RCP4.5، دمای بیشتر و بارش کمتری را برآورد کرده است.رطوبت هفتگی خاک برای دوره های آتی نسبت به دوره پایه کاهش یافته و مقادیر رطوبت خاک در سناریو RCP4.5 نسبت به سناریو RCP8.5 بیشتر برآورد شده است. همچنین تغییرات رطوبت هفتگی خاک در سطوح مختلف آبیاری در دوره پایه نسبت به دوره های آتی کم تر است. مقادیر برآورد شده شاخص خشکسالی SMDI سناریو RCP4.5 عمق 30-0 در دوره 2045-2015 نسبت به دوره 2075-2045 منفی تر و خشکسالی بیشتری را نشان می دهد؛ در حالی که در سناریو RCP8.5 دوره 2045-2015 وضعیت بهتری را دارد. شاخص خشکسالی SMDI عمق 60-30 در هر دو سناریو برای دوره 2045-2015 مقادیر کم تر از دوره 2075-2045 را نشان می دهند. سناریو RCP4.5 شاخص خشکسالی SMDI بیشتری را نسبت به سناریو RCP8.5 برآورد می کند.

    کلیدواژگان: سناریوهای انتشار، شاخص خشکسالی SMDI، گزارش پنجم تغییراقلیم، مدل GCM
  • ابراهیم شیرمحمدی، حسینعلی علیخانی*، احمدعلی پوربابائی، حسن اعتصامی صفحات 787-800

    تنش های کم آبی، شوری و عدم تغذیه بهینه عناصر غذایی به خصوص فسفر ازجمله چالش های مهم برای تولید گندم در دیم زارهای ایران می باشد. این پژوهش با هدف بررسی تاثیر سه سویه باکتری محرک رشد گیاه بر فسفر قابل دسترس خاک و نیز برخی از صفات فیزیولوژیک و رشدی گیاه گندم انجام شد. برای این منظور آزمایش گلدانی به صورت فاکتوریل سه عامله شامل تنش کم آبی در دو سطح، مصرف کود فسفره در 6 سطح و سویه های باکترهایی محرک رشد گیاه در 4 سطح و در قالب طرح پایه کاملا تصادفی با سه تکرار در مدت 125 روز اجرا شد. نتایج نشان داد که در تنش کم آبی 55 درصد ظرفیت زراعی (FC) و بدون استفاده از کود فسفره، تیمار باکتری Staphylococcus succinus نسبت به شاهد به ترتیب باعث افزایش 4/2، 9/4، 7/2 برابری فسفر قابل دسترس، جذب فسفر ریشه و دانه شد. در تیمار رطوبتی 80 درصد  FC و بدون استفاده از کود فسفره، تیمار های S. succinus، Bacillus safensis و  B. pumilus نسبت به شاهد به ترتیب باعث افزایش 6/1، 6/1 و 6/1 برابری فسفر قابل دسترس، 1/3، 1/3 و 9/2 برابری جذب فسفر ریشه و 2/2، 4/2، 2/2 برابری جذب فسفر دانه شد. بیشترین میزان وزن خشک ریشه، اندام هوایی و دانه به ترتیب با مقادیر 3/5، 2/18 و 6/4 گرم بر گلدان در تیمار حداکثری کود فسفره (F4) به دست آمد. در تنش کم آبی 55 درصد FC، تیمار باکتری S. succinus نسبت به شاهد به ترتیب 8، 9/31، 4/20 و 5/25 درصد میزان پرولین، وزن خشک ریشه، وزن خشک دانه و جذب فسفر اندام هوایی گیاه را افزایش داد. در کل استفاده از S. succinus strain R12N2 برای افزایش تولید گندم در دیم زارها مناسب به نظر می رسد.

    کلیدواژگان: باکتری های حل کننده فسفات، خاک فسفات، جذب فسفر، پرولین
|
  • Hadisseh Rahimikhoob *, Teymour Sohrabi, Mojtaba Delshad Pages 541-552

    The agricultural sector is particularly important in the economic growth and development of different societies. The application of Nitrogen fertilizer is one of the most influential factors in agricultural productivity enhancement. Management and optimum fertilizer consumption based on field or greenhouse experiments are time and cost consuming. Therefore, the application of models that simulate the effects of different fertility stresses on crop production are useful tools in fertilizer planning and optimization. In the AquaCrop model, the crop biomass is simulated using a semi-quantitative method. The purpose of this study was to simulate basil response to different fertilizer treatments and evaluate the semi-quantitative method used in the AquaCrop model. For this purpose, a study was carried out in a research greenhouse of the College of Agriculture and Natural Resources, University of Tehran, during two growth periods. Five levels of nitrogen fertilizer application (Urea fertilizer) with three replications was investigated to find out the effect of fertility stress on basil yield. Initially, the semi-quantitative method was calibrated. The calibration results showed that the normalized water productivity coefficient decreased by 41%. Then, the AquaCrop model was validated using statistical measures to estimate biomass and canopy cover. The variation range for R2, MBE and RRMSE indices for crop biomass were 0.95-0.98, 1.72-21.56 g m-2, 17/42-19.07% and for canopy cover were 0.66-0.78, 6.44-12.86% and 19.66-21.83%, respectively. According to the results, the AquaCrop model and the semi-quantitative method can be used as a suitable tool to simulate crop growth under soil fertility stress conditions.

    Keywords: AquaCrop model, semi-quantitative method, Basil
  • Jaefar Nikbakht *, Ebrahim Mohammadi, Taher Barzegar Pages 553-561
    Deficit irrigation is a method for water use management that water use efficiency increases by eliminating excess water. Application of crop growth regulators such as Salicylic Acid increase the resistance of crops under water stress. The purpose of the current study was to investigate the effect of Salicylic Acid foliar application under deficit irrigation conditions on yield of cucumber and water use efficiency. This study was contacted as factorial test based on randomized complete blocks in 3 treatments since June to November 2018 in The Research Filed of University of Zanjan on cucumber (cv. Kish F1). Experimental treatments were Salicylic Acid concentration in 3 levels (3.0, 1.5 and 0.0 mM) and irrigation water amount in 3 levels (100, 80 and 60% of crop water requirement). The control treatment was 100% crop water requirement and 0.0 mM Salicylic Acid. Based on the results, the foliar applicasion of 3.0 mM Salicylic Acid increased chlorophyll index, 32% at 100% crop water requirement and leaf area and relative water contants, 21% and 9.4% (respectivevly) at 80% crop water requirement as compared to the control treatment. Maximum means of fruits number per plant, total yield and water use efficiency were obtained at 3.0 mM salicylic acid foliar application (respectivevly 9.9, 34.1 ton/ha and 15.1 kg/m3) that they were 38.4%, 39.0% and 40.0% more than the one in treatment of 0.0 mM Salicylic Acid. Considering the results of current research, applicasion of 20% deficit irrigation and 3.0 mM Salicylic Acid as foliar application are suggested for cucumber in the region of Zanjan.
    Keywords: Salicylic Acid, Cucumber, Deficit irrigation, Crop water requirement, Water use efficiency
  • Nooshin Eslahi, Alireza Vatankhah *, Mohammad Sedghi Asl Pages 563-574
    In this study, the fractional-order differential equations in range of (0,1) were used to model the water surface profile under Darcy's law condition in porous medium for a fully developed turbulent flow. The developed equation is solved analytically. The laboratory model used in this study consists of a coarse-grained porous medium with 6.4 m length, 0.8 m width and 1 m height, including rounded corner materials, which are tested for different flow rates and three longitudinal slopes of 0, 4, 20.3%. Then, parameters of model and porous media were calibrated based on laboratory data. In order to evaluate the proposed analytical solution, the obtained results from fractional-order differential model were compared with the laboratory data. The results showed a satisfactory agreement with experimental data of water surface profile (seepage line) in all three slopes. The maximum error of the proposed model is 3.5% compared to the experimental data. It can be concluded that the proposed method can provide better description of water surface profile analysis under non-Darcy flow conditions as compared to Darcy model in porous media.
    Keywords: Fully developed turbulent flow, fractional-order differential model, free surface profile, Non-Darcian flow, analytical solution
  • Mohamad Malehmir Chegini, Ahmad Golchin *, Nader Khadem Moghadam Igdelou, Kamran Moraveij Pages 575-593

    Biochar has attracted the attention of many researchers because of its ability to improve soil fertility, immobilization of pollutants, as well as a suitable method of carbon sequestration and as a carbon reservoir. In order to investigate the effect of pyrolysis temperature and type of organic residues on physicochemical properties of biochars, a completely randomized designe as a factorial experiment was designed with two factors of organic residues type (wheat straw and walnut and almond bark) and pyrolysis temperature (300 and 500°C) in three replicates. The results showed that EC, pH, ash, and CEC of biochar increased at pyrolysis temperature of 300°C. By increasing the pyrolysis temperature to 500°C, the amount of organic carbon (OC), CEC, and surface functional groups of biochar decreased compared to biochar produced at 300 °C whereas pH, ash, and EC increased. The highest EC, pH, water soluble materials, ash, and the lowest bulk density were recorded in wheat straw biochar produced at 500°C. The highest value of equivalent calcium carbonate was obtained in almond peel biochar produced at 500°C. Biochar production yield decreased and the loss of volatile compound such as CO2 increased by increasing the pyrolysis temperature from 300°C to 500°C. In addition, the characteristics of biochar were dependent on type of feedstock and pyrolysis conditions (temperature and time residence).

    Keywords: Almond hull, enrichment ratio, functional groups, walnut hull, wheat straw
  • Mohamad Rahmanian * Pages 595-602
    Atmospheric emissions from cement industry are one of the major sources of environmental pollution. To evaluate the effect of cement dust on some soil properties around Yasouj cement factory, 61soil samples were collected from different land uses at a depth of 0-30 cm. Different properties such as acidity (pH), electrical conductivity (EC), organic matter, calcium carbonate equivalent, sand, clay and silt percentages, total concentration of nickel, manganese, lead and cadmium were measured. The Kolmogorov-Smirnov test was used to verify the normality of the data. The results showed that the studied soils were calcareous, non-saline and alkaline and they had 18.44 to 54 percent calcium carbonate equivalent, 0.82 to 2.19 percent organic matter, 0.07 to 0.96 dS/m electrical conductivity and 6.72 to 8.02 pH. Nickel, Manganese, Lead and Cadmium concentrations ranged from 214.98 to 268.34,45 to 708, 2.25 to 168.75 and 0.37 to 11.12 mg kg-1, respectively. In the proposed samples, the mean concentration of nickel, manganese, lead and cadmium were 243.53, 436.46, 18.47 and 0.96 mg kg-1, respectively. The order of the average frequency of the heavy metals concentration was Mn> Ni> Pb> Cd. The concentration of nickel and cadmium in all soil samples and the concentration of manganese and lead in some soil samples around Yasuj cement factory were much higher than the USEPA standard levels. The high concentrations of these metals in surrounded soils are the result of different activities applied in the process of cement production and the movement of vehicles around the cement factory, illustrating the effect of pollutants released from this factory in increasing metals concentrations.
    Keywords: Cement dust, soil properties, Yasouj cement factory
  • Esmaeil Karami Moghaddam, Hamed Ketabchi * Pages 603-615

    Water supply from groundwater resources because of rapid population growth and coastal zones development, converts the intensity of seawater intrusion to a global concern in these areas. Analyzing the sensitivity of costal aquifers' behavior to different controlling factors, preventing the seawater intrusion to these resources and the related adverse consequences is an essential effort. This study aimed to analyze the global sensitivity of factors controlling the seawater intrusion and the interaction of Caspian Sea water and the considered coastal aquifer. To assess the seawater intrusion, SUTRA, a three-dimensional density-dependent calibrated and validated numerical model, was employed. For this purpose, five well-known global sensitivity analysis methods have been employed and the sensitivity indices of each methods have been calculated. The permeability of first layer was the most sensitive parameter based on FAST, VBSA, PAWN and RSA methods among five considered methods. The fifth layer’s permeability was found to be the most sensitive parameter by applying EE. Overall, the higher the permeability of extended layers nearer to coastline, the larger the seawater intrusion. Therefore, the permeability of such layers effectively contributes to seawater intrusion. These findings can be used to support the management-related decisions and prioritize the measurements conducted on the aquifer in the study area. Such decisions are not based on the local findings and consider all possible changes of layers' permeability, therefore cause to more reliability.

    Keywords: Aquifer permeability, Seawater intrusion, Coastal aquifer, Sensitivity analysis methods, SUTRA
  • Ali Koraei, Abdolamir Moezzi *, Saeid Khodadoust Pages 617-628
    The potential of biochar for pollutant removal from aqueous solution greatly depends on biochar characteristics and its production conditions. The objective of this research was to investigate the efficiency of phosphorous adsorption from aqueous solution by date wood and sugarcane bagasse biochars produced at different pyrolysis temperature. For this purpose, biochars were produced at different temperatures (250, 400, 550 ˚C) and their physio-chemical characteristics were measured. Batch experiments performed to evaluate equilibrium and kinetics phosphate adsorption on biochars surface. Then, experimental data of phosphate adsorption were analyzed using the kinetic (Pseudo First-order, Pseudo second-order, and intra-particle diffusion) and the adsorption isotherm (Langmuir, Freundlich) models. In addition, the effect of various initial phosphate concentrations (25–500 mg L-1) and solution pH was investigated. The results indicated that the removal efficiency of sugarcane bagasse biochars was more than the date wood and increased with increasing of pyrolysis temperature. The sugarcane bagasse biochar produced at 550 ˚C, had maximum phosphorus adsorption from aqueous solution (46.94 mg g-1). Freundlich model showed the best fit for experimental data of phosphate adsorption onto biochar with R2=0.96 and RMSE=0.004. The results also revealed that Pseudo second-order kinetic model (R2 = 0.99) had the best fit for phosphate adsorption data. According to the results of this study, it can be concluded that the sugarcane bagasse biochar produced at 550 ˚C has high efficiency for removal phosphate from aqueous solution.
    Keywords: Pyrolysis temperature, Organic adsorbent, Kinetic adsorption, Isotherm
  • MohammadBagher Farhangi *, Sajjad Abdollahzadeh, Mahmoud Shabanpour, Nasrin Ghirbanzadeh Pages 629-640

    Manure application and irrigation practice with wastewaters in olericulture may introduce antibiotics and antibiotic resistant bacteria to soil which may contaminate edible vegatables. The aim of this study was to investigate the antibiotic resistant bacteria isolated from radish (Raphanus sativu) and parsley (Petroselinum crispum L.) and their cultivated soils. Three vegetable farms were selected in Pirbazar, Chaboksar and Fouman areas in Guilan province. Samples were taken from vegetables and soils at three replications. After making serial dilution, their heterotrophic and coliform bacteria number were determined on NA and EMB agar media respectively, containing 100 µg/mL antibiotic. Four antibiotics including cephalexin, ciprofloxacin, gentamicin and trimethoprim were tested. Antibiotic resistant index (ARI) was calculated by dividing bacteria colony numbers on each antibiotic contained medium to control (medium without antibiotic). Data were analyzed as split-split plot design with three locations as main plot sector, two olericulture fields as sub-plot and four antibiotics as sub-sub plot factor. The effect of antibiotic was significant on the vegetable and soil bacteria ARI (p<0.05). But the effect of sampling area and farm (radish and parsley farms) were significant only on the heterotrophic and coliform bacteria ARI, respectively (p <0.01). In Chaboksar area, 29% of vegetable's heterotrophic bacteria and 42% of soil coliforms were resistant to gentamicin. The highest coliform ARI (38%) was obtained in radish and was to gentamicin. Overall, culturable bacteria from vegetables of Chaboksar area had higher antibiotic resistance index and eating fresh vegetables cultivated in this area is not recommended.

    Keywords: Antibiotic Rsistant Index, Chaboksar, coliforms, gentamicin
  • Sara Samimnia, Amir Naserin *, Mehdi Daryaee, Ahmad Jafari, MohammadReza Ansari Pages 641-658

    Construction of proper foundation for water structures such as canals increases their long life. One of the effective factors in this issue is soil strength condition. Chemical compounds of the soil affect its strength and change its bearing capacity. Sodium and Calcium are the most important cations in the soil and water resources. In recent years, because of its environmental compatibility and economic advantages, fine sand has been used widely as an additive amendment for soil remediation. In this research, the effect of calcium chloride and sodium chloride as well as fine sand, as additive material, on the strength characteristics of clay soil have been investigated. In this regard, the additive materials (salt and sand) were added to the clay soil at four different levels (0, 5, 10, 20 and 0, 5, 10, 15 percent of the soil dry weight, respectively) and specimens were provided by static compaction method. The specimens were subjected to an unconfined compressive strength test after two curing times of 7 and 28 days.  The results showed increasing sodium chloride decreases the strength characteristics of the soil and adding fine sand does not have any significant effect on this trend. Also, adding 5 percent sand and calcium chloride to the clay soil caused to obtain maximum unconfined compressive strength and elasticity module of it. On the base of the results, adding calcium chloride improve soil strength relatively but not as much as other common additives, such as lime. Moreover, for increasing the strength of soils with large amounts of sodium chloride, soil leaching is suggested as a proper solution before foundation construction of the structures.

    Keywords: Irrigation Canal, Soil Stabilization, Sodium Chloride, Calcium Chloride
  • Mahmoud Ahmadi *, Abbasali Dadashi Roudbari, Aida Deyrmajai Pages 659-671

    The catchment is a temporal-spatial dynamic hydrologic system; therefore, the process of rainfall-runoff is complicated. The hydrological models with their potentials are efficient tools to estimate runoff, especially under the conditions of climate change. The purpose of this study is to estimate runoff of Gorganroud Basin, located in the Aq Qala region, using the IHACRES semi-distributive model. For this purpose, the data of Gorgan Synoptic and Aq Qala Hydrometry Stations, four models; CanESM2, GFDL-CM3, HadGEM2, and MRI-CGCM3 from the CMIP5 models were applied under the SDSM and MarkSimGCM Statistical Downscaling methods. High-resolution CHIRPS precipitation data (0.05 × 0.05 arc degree) were also used. The statistical indices of R2, MBE, and RMSE were used for validation and non-parametric Mann-Kendall and Sen's Slope tests were used to evaluate the trend and slope trend of the data process. The results showed that the CanESM2 model downscaled with SDSM has a higher performance than the other models. CHIRPS data has also shown a good performance for rainfall studies. The long-term statistical behavior of discharge in Aq Qala showed that April and May have the maximum discharges among the other months. Although IHACRES model did not show an appropriate performance for prediction of maximum discharges, but in general, it's performance is acceptable. The rainfall-runoff trend during the proposed future period under the RCP2.6 and RCP4.5 scenarios will be reduced, whereas, it will be increased under the RCP8.5 scenario. Expected flood events in the region are also expected to show an increment trend with respect to the rainfall increment.

    Keywords: Rainfall-runoff, CMIP5 models, CHIRPS satellite data, IHACRES model, Aq Qala
  • Farshad Ahmadi * Pages 673-686

    In recent years by growing technology, new methods have been substantially developed to solve nonlinear problems such as river flow forecasting. Among the available various methods, Support Vector Machine (SVM) and Adaptive Neuro-Fuzzy Inference System (ANFIS) models have been recently used by many researchers. In this study, these methods were used to predict the monthly flow of NazluChai and Sezar Rivers during 1956-2016 period. Firstly, the data were prepared in two modes: (a) using flow data and considering the role of memory; (b) influencing the periodic term. Modeling was done by 80% of the data (576 months) for training and the remaining 20% (144 months) for testing. The root mean square error (RMSE), Nash-Sutcliffe (NS) and mean absolute relative error (MARE) metrics were used to evaluate the performance of the proposed models. The results showed that the SVM method with the RBF kernel function had the best performance in predicting monthly flow of the studied rivers. In addition, the periodic term significantly increased the prediction accuracy of the SVM-RBF model. Also, the performance of the ANFIS method was improved by using the periodic term and this model had the least error in estimating the monthly flow of the Saesar and Nazlu chi Rivers in M6 and M7 patterns, respectively. In general, the results of this study showed that the SVM method performs better than the ANFIS model in monthly flow prediction and the selection of appropriate kernel function has a direct effect on its efficiency.

    Keywords: Periodic effect, Partial autocorrelation function, Membership function, Kernel function
  • Ehsan Ghezelbash, MohammadHossein Mohammadi * Pages 687-696

    The complexity of the concept of soil water availability has led to the emergence of a variety of methods to estimate it, which have always been changing, refining, and replacing. Among those, the conventional method of plant available water (CPAW=FC-PWP) due to convenient measurement has received more attention. In theory, however, the methods of Integral Energy (EI) and Kirchhoff Potential (Mh0) have been considered due to the interference of soil properties and plant ability for water uptake. In this  study, the available water was calculated with CPAW, E I and Mh0 concepts in a wide range of soils (72 samples) with various physical properties and results were compared. Also, different upper limits were tested to determine the water availability and the new field capacity moisture coefficient was used as the upper limit of the concept of water availability. Despite the weak correlation between EI and Mh0, the trend of their variations in different soils is somewhat similar, indicating their similarity in the estimation of available water for plants. In contrast, the lack of a clear relationship between EI and Mh0 with CPAW confirmed their lack of correlation in explaining water availability of the plant. The convenience of using CPAW makes it even more preferable to study the variability of soils in terms of hydraulic properties. On the other hand, the use of EI and Mh0 results will be useful for explaining the available water content but still needs to be modified in terms of determining threshold limits.

    Keywords: water availability, Integral Energy, Kirchhoff Potential
  • Bahareh Bahman Abadi, Abbas Kaviani * Pages 697-712

    In this research, the spatial distribution of evapotranspiration and its relationship with remote sensing in contrast with lysimetric data as control was investigated in Arak, Markazi province in Iran. For estimation of actual evapotranspiration amount in the region based on SEBAL, SSEB and TSEB algorithms, 28 imageries of MODIS and Landsat7 (ETM+) were used for the years of 2000-2004. The multiplicity of MODIS images and its high temporal resolution is the reason of least error for ET estimation. According to the statistical results, the SEBAL model with the lowest RMSE in both TERRA and ETM + sensors (0.97 and 1.38 mm/day) was presented as the superior model in the region. Also, TSEB model showed the weakest results among the proposed models, in both MODIS and ETM + sensors (3.57 And 2.53 mm per day). Comparing the performance of two sensors, the ETM+ satellite images are recommended for ET estimation due to increased spatial resolution and improved resolution of images in the Landsat satellite. In addition, the NDVI vegetation index was at its lowest level at the beginning of the growing period due to germination and vegetation thinness, and it is increased by increasing air temperature and vegetation cover. L factor has a significant effect on SAVI and ET estimation and it is depended on the region vegetation. In this study, the L factor for the studied area was estimated to be 0.6 during the maximum growth period, which had the least amount of error in comparison with other values.

    Keywords: SEBAL, ETM+, MODIS, SAVI, NDVI
  • Mohammad Loushabi, Mehdi Mazaheri *, Jamal Mohammadvali Samani Pages 713-726
    Pollutants are usually drained off imperceptibly and suddenly in the rivers, which can be of human or natural origin, thus finding information from contaminant source as quickly as possible is important to reduce damage. The pollutant is released by the Advection-Dispersion processes in the river. Therefore, information on contaminant release site and release time can be obtained using inverse solution of the Advection-Dispersion equation. The purpose of this study is to solve Advection-Dispersion Equation (ADE) reversely and to obtain information on the release time and time series data of pollutant concentration discharged into the studied rivers. In this research, the quasi-reversibility method is used to reverse the ADE. In this method, by adding the stability term (fourth derivative term) to ADE, the mentioned relationship can be solved reversely without the instability of the answers. A hypothetical example and a case study of Karun River have been used for model validation. The aforementioned method determines the concentration experienced at different points and intervals of the river by reversing the ADE. The highest contaminant intake in each interval, maximum and average intake time are the obtained results by this method. The results show that the quasi-reversibility method has been performed with high accuracy and the proposed method has been satisfied in stability of solving ADE.
    Keywords: Advection-Dispersion Equation, Inverse solution, Stability term, pollution concentration
  • Abbas Ahmadpour, Seyyedhassan Mirhashemi, Parviz Haghighat Jou * Pages 727-736

    The objective of this research is to compare the performance of linear time series models of Box-Jenkins and IHACRES, multilayer perceptron ANN and hybrid ARMA-ANN in order to simulate and predict the daily discharge of Maroun River. For this purpose, daily discharge data of (1991-2006) were used for calibration and data of (2007-2017) were used for verification of the models. Schwartz (SBC) and Akaike information criterion (AIC) were used to select the best model. Different scenarios, learning algorithms and transfer functions with various neuron structures were used to develop the ANN model. The first scenario with less parameters and delay time was selected as the best ANN model in prediction of daily flow rate. Evaluation indices showed that the conceptual model performance in verification stage was better than that in calibration stage. Also, the 4th order moving average model with R2=0.61 had the weakest performance as compared to the other Box-Jenkins models. Evaluation indices indicating a relative promotion for ARMA-ANN hybrid model as compared to the other proposed models.  As, ARMA-ANN hybrid model obtained the highest  R2=0.86 and Nash-Satcliffe coefficient equal to 0.81. The results prove the ability of ARMA-ANN hybrid model for simulation and prediction of daily discharge, as compared with other models.

    Keywords: Artificial Neural Networks, Box-Jenkins Models, Transfer function, Nash-Sutcliffe Coefficient, Akaike information criterion
  • Majid Sharifipour *, Alireza Hassanoghli, Abdolmajid Liaghat, Abd Ali Naseri Pages 737-752
    The main challenge in determining drainage depth in arid and semi-arid regions is the inefficiency of shallow drainage in salinity control and producing more drainage water by deep drains which is also more saline and more polluted. In the irrigation season, the focus of drainage is mainly on soil aeration, and the depth of the drainage design should keep the groundwater level in a position that avoids damages caused by waterlogging. During the non-irrigation period, the minimum depth required for drainage should be such as to prevent salinity increase through the capillary flow. Controlled drainage is the best way to overcome the conflict of salinity control and less damage to the environment. However, necessary equipment and structures for these systems are costly, as well as operational and maintenance problems, have led to a lack of expansion of such systems in developing countries. The simplest and cheapest solution to the problem is to plow the soil or any other tillage operation that will cut off the capillaries. But post-harvest plowing exposes soil organic matter to sunlight that is rapidly oxidized, which will have a negative impact on soil fertility. Another suggested solution is a bi-level drainage system. In such a system, the task of controlling the water level in the irrigation season is mostly the responsibility of shallow drains. In the non-irrigation season, the water level drops to deeper drain levels and the potential for re-salinization by capillary up-flow will be reduced.
    Keywords: salinity, Drainage water, capillary, Controlled drainage, bi-level drainage
  • Maryam Kazemizadeh, Abdali Naseri *, Abdorahim Hooshmand, Mona Golabi, Moosa Meskarbashee Pages 753-761
    In the modern world, it is necessary to have a sustainable agricultural system in which natural resources are utilized and at the same time does make any harmful to the environment. Nitrogen leaching is one of the most important problems in intensive farming for high crop production. Application of organic matter lead to reduce chemical inputs and achieve sustainable agricultural goals. Application of modified materials such as biochar and hydrochar can play an important role in creating optimal conditions for growth, increasing plant yield and reducing water consumption, as well as reducing nitrate leaching. In the present study, the effect of biochar and hydrochar, derived from sugar cane bagasse, on crop yield, water productivity and nitrogen leaching in maize cultivation under two irrigation levels of full and dificit (up to 30%) and two fertilization levels of 200 and 160 kg/ha of nitrogen for each sources of urea, biochar and hydrochar were investigated. Adding biochar and hydrochar to the soil increased the yield and water productivity and reduced drainage outflow and nitrogen leaching. In contrast to hydrochar,  biochar has a more effective role for the above mentioned parameters due to its high porosity and specific surface area. In comparison with urea application, using biochar and hydrochar at the optimum moisture conditions reduced drainage outflow 9.2 and 3.1% and nitrogen leaching 2.6 and 3.4%, respectively. Therefore, the use of biochar and hydrochar could be considered as an effective solution to reduce the negative effects of agriculture.
    Keywords: Biochar, Hydrochar, Nitrogen leaching, water use productivity
  • Morteza Kaffash, Seyed Hossein Sanaei Nejad * Pages 763-773

    Achieving satellite images with high simultaneously spatial-temporal resolution has been one of the serious challenges faced by researchers in the field of remote sensing and its applications. In recent years, researchers have made serious efforts to solve the problem. In this study, producing Landsat like land surface temperature images with less than 16 day temporal resolution and over different land covers, using spatio-temporal image fusion algorithm (STI-FM) and MODIS Land surface temperature images, was investigated. The STI-FM technique consist of two main steps. First establishing a linear relationship between two consecutive MODIS LST images acquired at time 1 and time 2; then utilizing the above mentioned relationship as a function of a Landsat-8 LST image acquired at time 1 in order to predict a synthetic Landsat -8 LST image at time 2. The results showed strong linear relationship between the two consecutive MODIS images at times 1 and 2 (R2 in the range 0.85-0.95). The synthetic LST images were evaluated qualitatively and quantitatively and it was found that there is a high visual and strong agreements with the actual Landsat-8 LST images over different land covers. For example R2 and RMSE values were ranged 0.74-0.94 and 1.44-2.52, respectively.

    Keywords: spatio-temporal fusion, MODIS, Landsat, Land surface temperature, remote sensing
  • Mokhtar Salehi Tabas, Mostafa Yaghoobzadeh *, Gholamreza Zamani, Mehdi Amirabadi Zadeh Pages 775-785

    Soil moisture is a determining parameter in many complex environmental processes and plays a decisive role in the occurrence of agricultural drought. For this purpose, in this study, using soil moisture data estimated by DSSAT model and Fifth Climate Change Report data, agricultural drought was determined by soil moisture deficiency index for future periods of (2015-2045) and (2045-2075) and they were compared with baseline period (1975-2005). The climatic data were estimated using GCM models and two emission scenarios RCP4.5 and RCP8.5 and they were scaled using LARS-WG model and entered into DSSAT model. Finally, using soil moisture data of 30 and 60 cm depths, agricultural drought was evaluated using SMDI index. Climate change results showed that the minimum and maximum temperature and precipitation will increase in the next period compared to the baseline period, and the RCP8.5 scenario estimated a higher temperature and lower precipitation than the RCP4.5 scenario. Weekly soil moisture decreased for future periods compared to the baseline and soil moisture values in RCP4.5 scenario were higher than the ones in RCP8.5 scenario. Also, weekly soil moisture changes at different irrigation levels in the base period are less than those in the future. Estimated values of SMDI drought index by RCP4.5 scenario at 0-30 depth in period of 2015-2045 are more negative and drought than the ones in future period 2045-2075; while the future period of 2045-2015 in RCP8.5 scenario has a better situation. The SMDI drought indices of 30-60 cm depth in both scenarios for the upcoming 2015-2045 period show lower values than the ones in 2045-2075 future period. The RCP4.5 scenario estimates a higher SMDI drought index than the RCP8.5 scenario.

    Keywords: Emission scenarios, SMDI drought index, Fifth report of climate change, GCM model
  • Ebrahim Shirmohammadi, Hosseinali Alikhani *, AhmadAli Pourbabaee, Hassan Etesami Pages 787-800

    Drought, salinity and essential plant nutrient stresses especially phosphorus (P) are the most important challenges for wheat production in dryland farming of Iran. The objective of this study was to investigate the effect of three plant growth promoting bacteria strains on soil available-P, as well as some of the physiological and growth traits of wheat under water-deficit stress. For this purpose, a pot experiment was carried out as factorial arrangement with three factors including: water deficit stress at two levels, application of P-fertilizer at six levels and strains of plant growth promoting bacteria at four levels, based on completely randomized design (CRD) with three replications within 125 days. The results show at the water deficit stress of 55% field capacity (FC) and without P-fertilizer application, bacterial treatment of Staphylococcus succinus compared to control increased available-P, P-uptake of root and grain by 2.4, 4.9 and 2.7 times respectively. At moisture treatment of 80% FC and without P-fertilizer application, treatments of Bacillus pumilus, B.safensis and S. succinus compared to control, increased available-P by 1.6, 1.6 and 1.6 times; P-uptake of root by 3.1, 3.1 and 2.9 times; P-uptake of grain by 2.2, 2.4 and 2.2 times, respectively. Maximum dry weight of root, shoot and grain (5.3, 18.2 and 4.6 g pot-1, respectively) were obtained at the maximum level of P-fertilizer treatment (F4). At the water deficit stress of 55% FC, bacterial treatment of S. succinus compared to control increased prolin, root dry weight, grain dry weight and P-uptake of shoot up to 8, 31.9, 20.4 and 25.5 percent, respectively. Generally, the use of Staphylococcus succinus strain R12N2 seems to be appropriate for increasing wheat production in dryland farming.

    Keywords: Phosphate solubilizing bacteria, Rock phosphate, Phosphorus uptake, proline