فهرست مطالب

تحقیقات آب و خاک ایران - سال پنجاه و چهارم شماره 2 (پیاپی 86، اردیبهشت 1402)

مجله تحقیقات آب و خاک ایران
سال پنجاه و چهارم شماره 2 (پیاپی 86، اردیبهشت 1402)

  • تاریخ انتشار: 1402/02/18
  • تعداد عناوین: 9
|
  • محمود شریفی مغانی، سید حمیدرضا صادقی*، نادر بهرامی فر صفحات 265-280

    امروزه فرسایش خاک یکی از مهم ترین چالش های زیست کره است. از طرفی تامین نیازمندی های مختلف جامعه بشری، تولید زباله و پسماندهای مختلف و اغلب بدون استفاده را به دنبال دارد. بر همین اساس رویکردهای مختلف مدیریت پسماندها و افزایش بهره وری آن ها از طریق استفاده در مدیریت منابع خاک‎وآب می تواند منافع زیادی را به دنبال داشته باشد. در پژوهش حاضر از سه نوع پسماند گوگردی پالایشگاهی (تکه ای ، غباری و مخلوط با خاک) به عنوان افزودنی برای امکان سنجی مهار رواناب و هدررفت خاک مارنی منطقه مرزن آباد-کندلوس در شرایط آزمایشگاهی و در آزمایشگاه شبیه ساز باران و فرسایش خاک دانشگاه تربیت مدرس بین بهمن 1399 تا تیر 1400مدنظر قرار گرفت. برای این منظور از کرت کوچک با ابعاد 5/0×5/0×3/0 متر و شیب 25 درصد تحت بارش شبیه سازی شده با شدت 70 میلی متر بر ساعت و دوام 30 دقیقه استفاده شد. نتایج حاصل از پژوهش دلالت براثر معنی دار جداگانه سطح مصرف (04/0≥P) و نوع پسماند گوگردی (03/0≥P) و همچنین اثر متقابل سطح مصرف و نوع پسماند گوگردی (00/0≥P) بر حجم رواناب داشت. در خصوص هدررفت خاک نیز تاثیر معنی دار (02/0≥P) سطح های مختلف و غیرمعنی دار (06/0≤P) نوع پسماند گوگردی و همچنین اثر متقابل معنی دار (01/0≥P) سطح مصرف و نوع پسماند گوگردی بر هدررفت خاک از طریق تاثیر گوگرد بر ارتقای کیفیت و بهبود رفتار هیدرولوژیک خاک تایید شد. جمع بندی کلیه نتایج به دست آمده علاوه بر تایید مصرف پسماند گوگردی در هریک از سطح ها و یا نوع، دلالت بر استفاده ترجیحی سطح دو گرم بر مترمربع گوگرد غباری داشته است.

    کلیدواژگان: افزودنی های خاک، پسماند پالایشگاه، مدیریت پسماند، مدیریت رواناب، مدیریت فرسایش
  • عزیز مجیدی*، فرهاد رجالی صفحات 281-297
    هدف این تحقیق، بررسی تاثیر همزیستی قارچ های میکوریزا و برگ پاشی گلایسین بتایین بر برخی صفات کمی و کیفی گندم دیم رقم باران بود. آزمایش بصورت فاکتوریل بر پایه طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در شرایط خا ک های آهکی با متوسط بارندگی 45/976 میلی متر طی دو سال زراعی (98-1396) در استان آذربایجان غربی اجرا شد. عامل اول، مایه تلقیح قارچ های میکوریزا در سه سطح (1) شاهد (بدون تلقیح) (2)  تلقیح بذور با گونه Rhizaphagus irregularis (RI) (2) تلقیح بذور با مرکب سه گونه Funneliformis mosseae (CI)، Rhizaphagus irregularis  و Claroideoglomus etunicatum  و عامل دوم شامل شاهد (برگ پاشی با آب) و برگ پاشی با گلایسین بتایین بود. نتایج نشان داد که درصد کلونیزاسیون ریشه از 9/9% در تیمار شاهد به 6/30 و 7/40% به ترتیب در تیمارهای RI و CI افزایش یافت. با مصرف مایه تلقیح CI و RI، عملکرد دانه گندم به ترتیب 269 و 187 کیلوگرم در هکتار افزایش یافتند. مایه تلقیح مرکب سه گونه میکوریزا (CI) باعث افزایش محتوی پروتیین دانه و غلظت عناصر فسفر و روی در دانه شد. گلایسین بتایین، عملکرد دانه را به میزان 160 کیلوگرم در هکتار  افزایش داد. بیش ترین عملکرد دانه در تیمار CI + گلایسین بتایین به میزان 2163 کیلوگرم در هکتار به دست آمد که 477 کیلوگرم در هکتار نسبت به تیمار شاهد افزایش نشان داد. بذرمال کردن گندم دیم با مایه تلقیح مرکب سه گونه میکوریزا همراه با برگ پاشی گلایسین بتایین، موجب بهبود عملکرد دانه و افزایش محتوی پروتیین دانه و غلظت عناصر فسفر و روی در دانه خواهد شد.
    کلیدواژگان: شاخص برداشت، عملکرد دانه، عوامل کیفی، مقدار پروتئین
  • صوفیا باجلانی، سعید شعبانلو*، فریبرز یوسفوند، محمدعلی ایزدبخش، احمد رجبی صفحات 299-318

    بهره برداری از مخازن سدها در مناطق خشک و کم آب به دلیل تغییرات شدید فصلی جریانات ورودی به مخزن از اهمیت ویژه ای برخوردار است. در این پژوهش برای بهره برداری بهینه از سیستم های منابع آب سد دز از روش شبیه سازی-بهینه سازی با تلفیق مدل شبیه ساز WEAP و الگوریتم بهینه سازی چندهدفه گرگ خاکستری (MOGWO) استفاده گردید. هدف اصلی در این ساختار ارایه راه حلی است که در آن بر اساس منابع و مصارف منطقه، علاوه بر کاهش جریمه ناشی از تخطی از ظرفیت های مجاز مخزن، درصد تامین نیاز مصارف مختلف در کل دوره بخصوص در ماه های خشک نیز افزایش یابد. برای بررسی قابلیت مدل پیشنهادی دو سناریوی مرجع (بر اساس وضع موجود) و سناریوی بهینه سازی سیستم مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد در سناریوی مرجع در بسیاری از سال های خشک درصد تامین نیاز در ماه های بحرانی و کم آب نزدیک به صفر بود. این امر باعث ایجاد ناپایداری در سیستم و ایجاد خسارات جبران ناپذیر اقتصادی شده و تبعات اجتماعی زیادی به دنبال خواهد داشت. بهینه سازی سیستم بر اساس ساختار پیشنهادی در این تحقیق باعث بهبود درصد تامین نیاز در ماه های بحرانی شده به گونه ای که حداقل درصد تامین نیاز در این ماه ها به 30 درصد می رسد و هیچ ماهی با درصد تامین نیاز صفر باقی نمی ماند. مدل پیشنهادی در این تحقیق می تواند با در نظر گرفتن ظرفیت های مجاز مخزن با رهاسازی بهینه جریان در فصول پرآب و ذخیره بخشی از جریان در مخزن و رهاسازی آن در فصول کم آب باعث مدیریت بهتر مخزن در مناطق خشک گردد.

    کلیدواژگان: بهره برداری بهینه، الگوریتم گرگ خاکستری، WEAP، سد دز
  • حبیب پالیزوان زند*، عباس احمدی، علی کدخدائی صفحات 319-335
    اطلاع از شدت و مدت بارندگی می تواند در بسیاری از تحلیل های زیست محیطی از جمله برآورد فرسایندگی باران و فرسایش خاک مفید باشد. دستگاه‎های مختلفی برای ثبت شدت و مدت بارندگی وجود دارد. اما خرید و نگهداری آن ها هزینه بر بوده و اغلب نیاز به متصدی جهت مراقبت از آن ها دارد. تحقیق حاضر به امکان سنجی استفاده از تحلیل سیگنال های صوتی ناشی از برخورد قطرات با سطوح و اجسام موجود در طبیعت برای تعیین ثبت شدت و مدت بارندگی پرداخته است. برای این منظور در آزمایشگاه گروه علوم خاک دانشکده کشاورزی دانشگاه تبریز در سال 1400، باران سازهایی طراحی شد که باران هایی با شدت های متفاوت ایجاد نماید. سپس سیگنال های صوتی ناشی از برخورد قطرات باران با سینی فلزی که در زیر باران قرار داده شد، توسط رکودر ضبط و جهت پردازش به رایانه انتقال داده شد. سپس در نرم افزار MATLAB، اندازه فرکانسی فایل های صوتی استخراج گردید. نتایج نشان داد که با افزایش شدت بارندگی، دامنه صوتی و اندازه فرکانسی سیگنال های صوتی افزایش یافت. سپس اندازه های فرکانسی در نرم افزار SPSS به روش خوشه بندی دو مرحله ای به طور خودکار در دو خوشه قرار گرفته شد. سپس میانگین و انحراف معیار هر خوشه محاسبه شده و با توجه به همبستگی هر کدام با یکدیگر و با شدت بارندگی، و جهت جلوگیری از پدیده چند هم خطی شدن تنها از میانگین خوشه دوم به عنوان ورودی مدل های برنامه ریزی بیان ژن و رگرسیون خطی استفاده شد. جهت آزمون دقت و صحت نتایج حاصل از مدل ها، از آماره های ضریب تبیین (R2)، ریشه میانگین مربعات خطا (RMSE)، میانگین هندسی نسبت خطا (GMER) و انحراف استاندارد هندسی نسبت خطا (GSDER) استفاده شد. مقادیر R2، RMSE (mm/h)، GMER (mm/h) و GSDER (mm/h) برای مدل برنامه ریزی بیان ژن در داده های سری آموزش به ترتیب برابر 97/0، 85/1، 11/1 و 09/1 و برای داده های سری اعتبارسنجی به ترتیب برابر 96/0، 05/2، 14/1 و 12/1 بدست آمد. در حالی که مقادیر معیارهای فوق در مدل رگرسیونی، برای داده های سری آموزش به ترتیب برابر 94/0، 74/2، 25/1 و 34/1 و برای داده های سری اعتبارسنجی به ترتیب برابر 92/0، 91/2، 28/1 و 37/1 بدست آمد. نتایج آماره های فوق حاکی از دقت و صحت نسبتا بیشتر مدل برنامه ریزی بیان ژن نسبت به مدل رگرسیونی و بیش برآوردی و پخشیدگی نسبتا زیادتر داده های تخمینی مدل رگرسیونی نسبت به مدل برنامه ریزی بیان ژن می باشد.
    کلیدواژگان: اندازه فرکانسی، باران ساز، خوشه بندی، سیگنال های صوتی
  • میلاد پورمنصوری*، عبدالرحیم هوشمند، سعید برومندنسب، خشایار پیغان صفحات 337-351
    آبیاری قطره ای نواری در صورت طراحی و اجرای صحیح، روشی موثر در افزایش راندمان آبیاری است. تحقیق حاضر به منظور بررسی اثر پوشش پلاستیکی و دبی بر ابعاد الگوی رطوبتی و نگه داشت آب خاک از یک منبع خطی انجام شد. بدین منظور، آزمایشی در قالب طرح آماری بلوک های کامل تصادفی با چهار تیمار متشکل از دو عامل کاربرد یا عدم کاربرد پوشش و دبی (2 و 4 لیتر بر ساعت) در سه تکرار طراحی شد. این پژوهش در مزرعه دانشکده مهندسی آب و محیطزیست دانشگاه شهید چمران اهواز، در خاکی با بافت لوم رسی سیلتی صورت گرفت. ابعاد الگوی رطوبتی خاک، 24 ساعت پس از پایان آبیاری تعیین گردید. اختلاف رطوبت خاک بین روزهای دوم و چهارم پس از آبیاری به عنوان معیار نگه داشت آب خاک در نظر گرفته شد. رطوبت خاک پس از گذشت 24 و 72 ساعت از پایان آبیاری، اندازه گیری شد. مطابق نتایج، با کاربرد پوشش عمق، عرض و مساحت خیسشده خاک به ترتیب 59/13، 25/20 و 54/38 درصد نسبت به تیمارهای بدون پوشش افزایش یافتند که این افزایش معنی دار بود. اختلاف رطوبت خاک بین روزهای دوم و چهارم پس از آبیاری، از 96/1 درصد در نوارهای بدون پوشش به 65/0 درصد در نوارهای پوشش دار کاهش یافت. با افزایش دبی از 2 به 4 لیتر بر ساعت، عمق خیس شده خاک از 22/27 به 55/23 سانتی متر کاهش، عرض خیس شده خاک از 72/26 به 88/31 سانتی متر افزایش و مساحت خیس شده خاک از 17/602 به 28/658 سانتی مترمربع افزایش یافت که در تمامی موارد حاکی از اثر معنی دار افزایش دبی بر این پارامترها می باشد. افزایش دبی سبب افزایش نگه داشت آب خاک گردید اما این اثر معنی دار نبود. کاربرد پوشش، نسبت به افزایش دبی، تاثیر بیش تری بر افزایش ابعاد الگوی رطوبتی و نگه داشت آب خاک داشت. بنابراین، کاربرد پوشش پلاستیکی جهت افزایش راندمان سامانه آبیاری قطره ای، توصیه می شود.
    کلیدواژگان: آبیاری تحت فشار، پوشش پلاستیکی، جبهه رطوبتی خاک، عرض خیس شده، یکنواختی پخش قطره چکان
  • سید نرگس حسینی*، روح الله فتاحی، نیازعلی ابراهیمی پاک*، شادمان ویسی صفحات 353-368

    هدف از انجام این پژوهش، ارزیابی دقت داده های بازتحلیل شده ERA5 در برآورد پارمترهای اقلیمی و تبخیر-تعرق مرجع در حوضه آبریز کارون است. به این منظور داده های 26 ایستگاه سینوپتیک از سال 1389 تا 1399 بصورت روزانه اخذ شد. در مجموع 26 ایستگاه سینوپتیک موجود به غیراز ایستگاه صفی آباد دزفول، دمای حداکثر را با nRMSE کمتر از 30 درصد نشان داد. در ایستگاه های یاسوج، دهدز و فارسان مقدار nRMSE برای دمای میانگین، بیشتر از 30 درصد مشاهده گردید. اما متغیرهای دمای حداقل و دمای نقطه شبنم و سرعت باد آماره های خطای بالایی را به خود اختصاص دادند. همچنین متغیر شدت تشعشع خورشیدی تنها در چهار ایستگاه گتوند، شوش، ازنا و اهواز خطای بالای 30 درصد را نشان داد که نتایج آن نشان دهنده عملکرد مناسب ERA5 در برآورد این متغیر است. نتایج ارزیابی تبخیر-تعرق مرجع در 9 ایستگاه از 26 ایستگاه موجود خطای بالای 30 درصد را گزارش نمودند. به عبارت دیگر تبخیر-تعرق مرجع برآورد شده از پایگاه داده ERA5 تقریبا در دو سوم از ایستگاه های موجود در حوضه آبریز کارون نتایج قابل قبولی را ارایه داده است. ازآنجایی که بیشترین آماره خطا مربوط به داده های مقادیر سرعت باد 2 متری در محل ایستگاه های هواشناسی است، لذا پیشنهاد می گردد در صورت استفاده از داده باز تحلیل و دردسترس بودن باد محل ایستگاه ها، از داده های اندازه گیری شده به جای مقادیر باد باز تحلیل استفاده گردد. درصورتی که در مقیاس حوضه  هدف اجرای پروژه های آب وخاک می باشد و دسترسی به داده های اقلیمی و تبخیر-تعرق مرجع امکانپذیر نیست، بکار گیری داده های باز تحلیل گزینه مناسبی است.

    کلیدواژگان: : تبخیرتعرق مرجع، پنمن مانتیث، باز تحلیل، حوضه آبریز کارون
  • محمد انصاری قوجقار* صفحات 369-388
    یکی از دغدغه های اصلی حاکمیت های سیاسی  محبوب و فراگیر در عرصه های مختلف، نحوه تعامل و مشارکت آحاد جامعه با بخش های مختلف حاکمیت است. از این رو، توفیق حکومت ها در زمینه های مختلف اجتماعی، اقتصادی، سیاسی، زیست محیطی و... بدون مشارکت اجتماعی امری محال است. لذا می بایست گونه ای از حکمرانی در کشورها بر حسب ویژگی هایی نظیر آداب و رسوم، هندسه مناسبات جامعه و شاخصه های بومی منطقه شکل گیرد که علاوه بر افزایش مشارکت آحاد جامعه در تصمیم سازی و تصمیم گیری مسایل مختلف، از ویژگی هایی همچون پویایی، انعطاف پذیری، متصل بودن به ابزارهای ارتباط جمعی و قابلیت ارتقاء نیز برخوردار باشد. طی دهه های گذشته و با تغییراتی که در جامعه جهانی به وجود آمده است، نیاز به هوشمندسازی و مدرن سازی الگوهای حکمرانی بیش از پیش احساس می شود. بنابراین هدف از این مطالعه ارایه چارچوبی جامع و تحلیلی از گونه ای از حکمرانی است که علاوه بر بروزرسانی و هوشمندسازی مولفه های حکمرانی، باعث افزایش مشارکت اجتماعی در همه زمینه ها به ویژه در موضوع ژیوپلیتیک زیست محیطی شود. برای دستیابی به هدف مذکور، این پژوهش با مرور مطالعات صورت گرفته در زمینه های حکمرانی و متاورس و با استفاده از روش توصیفی- تحلیلی و با استناد به منابع کتابخانه ای انجام شد. در این تحقیق ضمن پرسش از چرایی حرکت از گونه سوم به گونه اول مختصات حکمرانی و همچنین لزوم بروزرسانی مولفه های ربع اول مختصات حکمرانی، با استفاده از صنعت نوظهور متاورس، مفهوم حکمرانی متاورسی تبیین و چارچوب تحلیلی آن در جهت رسیدن به شیوه ای از حکمرانی جامعه محور- نتیجه محور - بومی محور، استدلال میشود. سپس مدیریت مشارکتی ماخوذ از نگاه حکمرانی متاورسی مطرح و شیوه های کاربست این نوع از مدیریت در حل مسایل حوزه ژیوپلیتیک زیست محیطی به بحث گذاشته می شود.
    کلیدواژگان: گونه های حکمرانی، متاورس، مشارکت، ژئوپلیتیک زیست-محیطی
  • پریسا مشایخی، علیرضا مرجوی* صفحات 389-405
    آگاهی ازساختار وابستگی مکانی ویژگی های مختلف خاک در مزارع برای دستیابی به تولید بیشتر و مدیریت بهتر حایز اهمیت است. این پژوهش در سال 1395 بر روی تعداد 118 نمونه خاک از اراضی مناطق مختلف استان اصفهان، باهدف بررسی تغییرات مکانی برخی ویژگی های شیمیایی در خاک انجام شد. همبستگی مکانی هر متغیر با نیم تغییرنما مشخص و بهترین مدل برازش داده شده برای هر متغیر، با استفاده از نرم افزار  GS+نسخه 9، انتخاب شد. با استفاده از روش های درون یابی، کریجینگ معمولی، کوکریجینگ و روش وزن دهی عکس فاصله با توان های 1 تا 3 درون یابی انجام شد و میزان دقت نقشه پراکنش این متغیرها به کمک معیارهای آماری میانگین انحراف خطا (MBE) و ریشه میانگین مربعات خطا (RMSE) محاسبه گردید. نتایج تجزیه زمین آماری نشان داد که پتاسیم، درصد شن و pH دارای همبستگی مکانی قوی و سایر ویژگی های موردبررسی از همبستگی مکانی متوسطی در سطح منطقه برخوردار بودند. بهترین مدل ساختار مکانی برای متغیرهای فسفر، EC، CEC، درصد رس و سیلت مدل نمایی و برای پتاسیم، pH، درصد شن و کربن آلی مدل کروی بوده است. همچنین EC خاک کمترین شعاع تاثیر (86/14 کیلومتر) و pH بیشترین شعاع تاثیر (حدود 71 کیلومتر) را داشتند. بر اساس نتایج، برای متغیرهای پتاسیم، pH و EC روش وزن دهی عکس فاصله با توان 1 (IDW-1) به ترتیب با مقادیر RMSE معادل 171/0، 152/0 و 171/0 و برای سایر متغیرهای کربن آلی، فسفر، بافت، CEC به ترتیب با مقادیر RMSE  11/0، 199/0، 155/0 و 156/0 روش کریجینگ معمولی به عنوان بهترین روش های درون یابی شناخته شدند.
    کلیدواژگان: تغییرات مکانی، تغییرنما، عناصر غذایی، نرم افزار GS+
  • شهریار علومی ثمرین، جلیل اجلی*، علی فرامرزی، مهرداد عبدی، ناصر نظری صفحات 407-427
    این بررسی با هدف کاهش یا تعدیل اثر تنش خشکی بر عملکرد و اجزای عملکرد ارقام جو با کاربرد کودهای زیستی در دو سال متوالی در مزرعه به صورت کرت های خرد شده در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با 3 تکرار به اجرا درآمد. در سال اول آزمایش، فاکتور اصلی آبیاری در دو سطح (آبیاری نرمال یعنی آبیاری کامل در طول دوره رشد گیاه و آبیاری تا 50 درصد مرحله سنبله دهی) و فاکتور فرعی ارقام در چهار سطح (کویر، والفجر، نصرت و یوسف) بود. در سال دوم آزمایش، فاکتور اول آبیاری در چهار سطح (آبیاری کامل در طول دوره رشد گیاه به عنوان شاهد، آبیاری تا 50 درصد مرحله سنبله دهی، آبیاری تا 50 درصد مرحله آبستنی و کشت دیم)، فاکتور دوم کودهای بیولوژیک در چهار سطح (کاربرد باکتری محرک رشد آزوسپریلیوم لیپوفروم Azospirillum lipoferum، به کارگیری قارچ میکوریز گونه Glomus intraradices، ترکیب میکوریز و آزوسپریلیوم لیپوفروم، عدم کاربرد میکوریز و باکتری به عنوان شاهد) و فاکتور سوم ارقام در سه سطح (رقم حساس و رقم متحمل برتر حاصل از گزینش سال اول و رقم دیم آبیدر) بود. در شرایط آبیاری نرمال (بدون تنش) بالاترین عملکرد دانه با 7775 کیلوگرم در هکتار مربوط به رقم کویر و کمترین عملکرد دانه با 5650 کیلوگرم در هکتار مربوط به رقم والفجر بود. بیشترین عملکرد دانه در شرایط تنش آبیاری (آبیاری تا 50 درصد مرحله سنبله دهی) با 6209 کیلوگرم در هکتار مربوط به رقم نصرت و کمترین عملکرد دانه با 4168 کیلوگرم در هکتار مربوط به رقم کویر بود. در این تحقیق در بین ارقام مورد ارزیابی، رقم نصرت بالاترین مقدار تحمل به تنش را داشت. در حالی که رقم والفجر کمترین مقدار تحمل به تنش را نشان داد و با توجه به نتایج سال اول دو رقم نصرت و والفجر انتخاب گردید. نتایج سال دوم نشان داد که کاربرد باکتری محرک رشد آزوسپریلیوم، قارچ میکوریز و ترکیب میکوریز و آزوسپریلوم نسبت به شاهد (عدم کاربرد میکوریز و باکتری) باعث افزایش 02/2، 38/2 و 31/3 درصدی عملکرد دانه گردید. آبیاری کامل در طول دوره رشد گیاه نسبت به تیمارهای آبیاری تا 50 درصد مرحله آبستنی و کشت دیم باعث افزایش 43/4 و 04/10 درصدی عملکرد دانه گردید. در کل رقم والفجر به دلیل درصد کاهش عملکرد دانه کمتر نسبت به سایر ارقام و برتری این رقم از نظر شاخص حساسیت به تنش انتخاب گردید و این رقم پتانسیل تبدیل به رقم تجاری مناسب را نیر دارد.
    کلیدواژگان: تنش خشکی، جو. عملکرد کمی و کیفی، فیزیولوژیک، کودهای زیستی
|
  • Mahmood Sharifi Moghani, Seyed Hamidreza Sadeghi *, Nader Bahramifar Pages 265-280

    In recent years, various studies have been conducted using natural and chemical amendments to reduce runoff and soil loss. However, in many cases, the idea of using special wastes in water and soil conservation has not been considered yet. In this regard, the present study aimed to apply three types of refinery sulfur wastes (i.e., clod, dusty, and mixed with soil) as an additive to evaluate the feasibility of inhibiting soil and water loss on a marl soil from the Marzanabad-Kandolus Region. The experiments were conducted in the Rainfall and Soil Erosion Simulation Laboratory of Tarbiat Modares University between February and July 2021. The study was conducted at a small plot scale with dimensions of 0.5×0.5×0.3 m in three replications. Three levels of one, two, and four g m-2 of any sulfur waste were applied to plots nested on a slope of 25% and subjected to a design rain with an intensity of 70 mm.h-1 and a duration of 30 min. The results showed that the total volume of runoff was significantly (P≤0.04) decreased due to the application of all three levels of sulfur wastes. The different types of sulfur wastes (i.e., clod, dust, and mixed with soil) also had a significant effect (P≤0.03) on runoff volume. Besides, the interaction between application level and type of sulfur waste was more significant (P≤0.00). The application of different levels of sulfur wastes significantly reduced (P≤0.02) soil loss. At the same time, types of sulfur wastes had a non-significant effect (P ≥ 0.06) on soil loss reduction. However, the interaction effect of level and type of sulfur wastes on soil loss reduction was significant (P ≤ 0.01) due to positive impacts of sulfur on quality and hydrologic behavior of the soil. Finally, it is concluded that the consumption of sulfur waste in each level or type is confirmed, preferentially use of 2 g m-2 of dust sulfur.

    Keywords: Refinery Wastes, Runoff management, soil amendment, Soil Erosion Management, waste management
  • Aziz Majidi *, Farhad Rejali Pages 281-297
    In order to investigate the effect of mycorrhizal fungi symbiosis and glycine betaine foliar application on some quantitative and qualitative characteristics of rainfed wheat, this experiment was carried out in the Rainfed Research Station of Agricultural and Natural Resources Education and Research Center of West Azerbaijan, Iran during 2017-19 cropping seasons. The experiment was performed as a factorial randomized complete block design with three replications. The first factor was mycorrhizal fungi inoculum at three levels: (1) control, (2) inoculation of seeds before sowing with mycorrhizal fungus inoculum of  Rhizaphagus irregularis (GI) at a rate of 2%, (3) inoculation of seeds before sowing with mycorrhizal fungi inoculum as a mixture of three species of Funneliformis mosseae, Rhizaphagus irregularis  and Claroideoglomus etunicatum  (GM) at a rate of 2% and the second factor was glycinebetaine in two levels (1) control (water spraying) and foliar application of glycinebetaine. The results showed that root colonization was significantly affected by mycorrhizal fungal treatments and increased from 9.89% in control to 30.57% and 40.71% in GI and GM treatments, respectively. Using GM and GI inoculum, wheat grain yield increased by 269 and 187 kg ha-1, respectively. Application of mycorrhizal inoculum increased grain protein content and concentration of phosphorus (P) and zinc (Zn) in the grain. In all the mentioned traits, GM treatment had higher efficiency than GI treatment. Glycine betaine increased seed yield by 160 kg/ha. Foliar application of glycine betaine increased grain yield by 160 kg ha-1. The highest grain yield in GM treatment + glycine betaine foliar application was 2163 kg ha-1 which was 196 kg more than the control treatment. Generally, the results suggested that the application of MI inoculant + foliar application of GB were highly effective in improving the grain yield, harvest index, and quality parameters of rainfed wheat in semi-arid regions.
    Keywords: harvest index, Grain yield, protein content, quality parameters
  • Sufia Bajelani, Saeid Shabanlou *, Fariborz Yosefvand, MohammadAli Izadbakhsh, Ahmad Rajabi Pages 299-318

    In this research, the simulation-optimization method was used with the integration of the WEAP simulator model and the multi-objective gray wolf optimization algorithm (MOGWO) for the optimal exploitation of the Dez Dam water resource systems. The main goal in this structure is to provide a solution in which, based on the resources and costs of the region, in addition to reducing the penalty due to the violation of the authorized capacities of the reservoir, the percentage of meeting the needs of various uses in the entire period, especially in the dry months, will also increase. The results showed that in the reference scenario, in many dry years, the percentage of meeting the demand in critical and low water months was close to zero. This will create instability in the system and create irreparable economic losses and will have many social consequences. Optimizing the system based on the proposed structure in this research has improved the percentage of demand supply in critical months so that the minimum percentage of demand supply in these months reaches 30% and there is no month with zero demand supply percentage. The proposed model in this research can lead to better management of the reservoir in dry areas by taking into account the allowed capacities of the reservoir with optimal release of flow in high water seasons and storing part of the flow in the reservoir and releasing it in low water seasons.

    Keywords: Optimal Operation, gray wolf algorithm, WEAP, Dez Dam
  • Habib Palizvan-Zand *, Abbas Ahmadi, Ali Kadkhodaie Pages 319-335
    Knowing the intensity and duration of rainfall can be useful in many environmental analyses, including the estimation of rain erosivity and soil erosion. There are various devices to record the intensity and duration of rainfall, but purchasing and maintaining them are costly and often requires an operator to take care of them. The present research deals with the feasibility of using the analysis of sound signals caused by the collision of droplets with surfaces and objects in nature to determine the intensity and duration of rainfall. For this purpose, in the laboratory of the Department of Soil Science, Faculty of Agriculture, University of Tabriz, in 2022, rain simulators were designed to produce rains of different intensities, then, the sound signals caused by the impact of raindrops with the metal tray that was placed under the rain were recorded and transferred to the computer for processing. Then, the frequency size of audio files was extracted in MATLAB software. The results showed that with the increase in rainfall intensity, the audio amplitude and frequency size of the audio signals increased. Then, the frequency measurements were automatically placed in two clusters in SPSS software using the two-stage clustering method. Then the mean and standard deviation of each cluster were calculated and according to the correlation of each with each other and with the intensity of rainfall, and in order to avoid the multi-collinearity phenomenon, only the average of the second cluster was used as the input of gene expression programming and linear regression models. In order to test the accuracy and correctness of the results obtained from the models, the coefficient of determination (R2), root mean square error (RMSE), geometric mean of error ratio (GMER), geometric standard deviation of error ratio (GSDER) statistics were used. The values of R2, RMSE (mm/h), GMER(mm/h) and GSDER (mm/h) for the gene expression programming model in the training series data were 0.97, 1.85, 1.11 and 1.09 respectively and for the validation series data were 0.96, 2.05, 1.14 and 1.12 respectively. While the values of the above criteria in the regression model were 0.94, 2.74, 1.25 and 1.34 respectively for the training series data and 0.92, 2.91, 1.28 and 1.37 respectively for the validation series data. The results of the above statistics indicate that the gene expression programming model is relatively more accurate than the regression and overestimation model, and the estimated data of the regression model is relatively more spread than the gene expression programming model.
    Keywords: Audio signals, Clustering, Rain simulator, Size frequency
  • Milad Pourmansouri *, Abdolrahim Hooshmand, Saeed Boroomandnasab, Khashayar Peyghan Pages 337-351
    Drip tape irrigation, if designed and implemented correctly, is an effective way to increase irrigation efficiency. The present research was conducted in order to investigate the effects of plastic mulch and discharge on the soil wetting pattern dimensions and water retention from a linear source. For this purpose, an experiment in the statistical design form of random complete blocks with four treatments including two factors of application or non-application of plastic mulch and discharge (2 and 4 liters per hour) was designed in three replications. This research was carried out in farm of the Faculty of Water and Environmental Engineering, Shahid Chamran University of Ahvaz, in a soil with silty clay loam texture. The soil wetting pattern dimensions, 24 hours after the end of irrigation were determined. The soil moisture difference between the second and fourth days after irrigation was considered as a measure of soil water retention. The soil moisture was determined after 24 and 72 hours from the end of irrigation. According to the results, with the application of the mulch, the depth, width and wetted area of the soil increased by 13.59, 20.25 and 38.54 %, respectively, compared to the non-mulched treatments, which was significant. The soil moisture difference between the second and fourth days after irrigation decreased from 1.96% in the non-mulched borders to 0.65% in the mulched borders. With the increase of discharge from 2 to 4 liters per hour, the soil wetted depth decreased from 27.22 to 23.55 cm, the soil wetted width increased from 26.72 to 31.88 cm, and the soil wetted area increased from 602.17 to 658.28 cm2, which indicates significant effect of increasing discharge on these parameters in all cases. The increase in discharge increased soil water retention, but this effect was not significant. The application of mulch has a greater effect on increasing the soil wetting pattern dimensions and water retention than the increase in discharge. Therefore, the use of plastic mulch is recommended to increase the efficiency of the drip irrigation system.
    Keywords: Emitters Uniformity, plastic mulch, Pressurized Irrigation, Soil Moisture Front, Wetted Widths
  • Seyed Narges Hosseini *, Roohalla Fattahi, Niazali Ebrahimipak, Shadman Veysi Pages 353-368

    Appropriate estimation of reference evapotranspiration (ET0) has always been challengeas the fundamental parameter to estimate crop water requirement (ETc) in places with a data limitation forresearchers of soil and water resources.In this research, (ET0) had been estimated using the ERA5 reanalysis dataset and the by Penman–Monteith FAO-56 (PM). In the next step, the result was evaluated at the location of meteorological stations in the catchment of Karoon.Climatic data to compute the (ET0) from 26 synoptic meteorological stations of the basin and ERA5 dataset were obtained. Then, daily ET0 were calculated from 1390 to 1400.At first, variables including Tmax, Tmean, Tdew, Tmin, solar radiation, and wind speed were compared with the data of the meteorological station.The results showed that, the ERA5 dataset showed provide reliable temperature parameters and solar radiation estimates (i.e., normalized root mean square error (nRMSE) of < 30%)at the majority of cases. Although this dataset showed high nRMSE in all stations for wind speed values. These comparison between ET0 from observation and ERA5 dataset shown that at the 17 station from 26 station nRMSE less than 30 percent. Overall, the use of ERA5 dataset and estimation of ET0 in places that are faced with data scarcityfor decision- making in new planning can be a useful and reliable tool.

    Keywords: ET0, Penman Monteith, Reanalysis, Karun catchment
  • Mohammad Ansari Ghojghar * Pages 369-388
    The purpose of this study is to present a comprehensive and analytical framework of a type of governance that, in addition to updating and making the components of governance more intelligent, will increase social participation in all fields, especially in the issue of environmental geopolitics. In order to achieve the aforementioned goal, this research was conducted by reviewing the studies conducted in the fields of governance and metaverse, using the descriptive-analytical method and citing library sources. In this research, while asking why the movement from the third type to the first type of governance coordinates, as well as the need to update the components of the first quadrant of governance coordinates, using the emerging metaverse industry, the concept of metaverse governance is explained and its analytical framework in order to reach a way of governance. Community-oriented - result-oriented - native-oriented, it is argued. Then, participatory management derived from the perspective of metaverse governance is discussed and the methods of applying this type of management in solving environmental geopolitical issues are discussed. In general, the use of the metaverse industry in educational and interactive structures and its effect on the application of participatory management in the field of environmental geopolitics provides the possibility for the leaders of the country's environmental governance to change the paradigm in the way of governance from a government-centered to a community-centered type. Accelerate and change the country's environmental governance pillars from the third quadrant of coordinates to the first quadrant of governance types.
    Keywords: Environmental Geopolitics, Metaverse, participation, Types of Governance
  • Parisa MASHAYEKHI, Alireza Marjovvi * Pages 389-405
    Knowing about the spatial dependence of different soil characteristics in farms is important to achieve more production and better management. The aim of this study was to evaluate the spatial variability and frequency distribution of some physical and chemical properties, including pH, EC, organic carbon, phosphorus and potassium that can be used by plants, texture and cation exchangble capacity, within the various landforms of Isfahan province. The study was conducted on 118 soil samples. The spatial correlation of each variable with a specific semi-variable and the best fitting model for each variable were selected using GS+ version 9 software. Interpolation was done using normal Kriging, Cokriging, and Inverse Distance Weighting with powers of 1 to 3. The accuracy of the distribution maps of these variables were evaluated by the mean deviation of error (MBE) and the root mean square error (RMSE). The results of the geostatistical analysis showed that potassium, sand percentage and pH had strong spatial dependent and the other characteristics had moderate spatial dependent. The exponential model was the most accurate to predict phosphorus, EC, CEC, clay and silt variables while potassium, pH, sand and organic carbon percentage were best fitted with an sphericalmodel. Also, EC had the smallest effective range (14.86 km) and pH had the largest effective range (around 71 km). For potassium, pH and EC variables, the Inverse Distance Weighting with the power of 1 (IDW-1) and for other variables the normal kriging method were recognized as the best interpolation methods.
    Keywords: GS+ software, nutrient elements, semi-variable, Spatial distribution
  • Shahryar Olumi Somarin, Jalil Ajali *, Ali Faramarzi, Mehrdad Abdi, Naser Nazari Pages 407-427
    This field study was conducted with the objective of reducing or alleviating the drought stress effect on yield and yield components of barley varieties by applying biological fertilizers in two consecutive years within the framework of a split plot randomized complete block design with three replications. In the first year of the experiment, the main plot was irrigation at two levels (normal irrigation or full irrigation during the plant growth period, and irrigation until 50% of spike stage) and sub-plot was barley variety (Kavir, Valfajr, Nusrat, and Yusef). In the second year of the experiment, the first factor was irrigation at four levels (full irrigation during the plant growth as the control, irrigation until 50% of spike stage, irrigation until 50% of booting stage, and rainfed cultivation). The second factor was biological fertilizer application at four levels (Azospirillum lipoferum growth-stimulating bacterium, Mycorrhizal fungus Glomus intraradices, combination of Mycorrhizal and Azospirillium lipoform, and control). The third factor was barley variety at three levels (the superior and the susceptible varieties selected from the first year experiment and Abidar rainfed variety). In the normal irrigation conditions (non-stress), the maximum grain yield was 7775 kg/ha for the Kavir variety, and the minimum grain yield was 5650 kg/ha for the Valfajr variety. In irrigation stress conditions (irrigation up to 50% of spike stage), the maximum grain yield was 6209.4 kg/ha for the Nosrat variety, and the minimum grain yield was 4167.7 kg/ha for the Kavir variety. In this research, the Nosrat variety had the maximum tolerance against stress among the studied varieties. However, the Valfajr variety showed minimum drought stress tolerance. According to the results of the first year experiment, two Nosrat and Valfajr varieties were selected. The results of the second year experiment showed that applying Azospirillum lipoferum growth-stimulating bacterium, Mycorrhizal fungus, and the combination of Mycorrhizal and Azospirillium lipoform increased the grain yield up to 2.02, 2.38, and 3.31% compared to the control treatment, respectively. Full irrigation during the plant growth period compared to irrigation treatments up to 50% of the booting stage and rainfed cultivation increased the grain yield by 4.43% and 10.04%, respectively. In general, the Valfajr variety was selected due to the lower percentage of grain yield reduction compared to other varieties and the superiority of this variety in terms of stress sensitivity index, and this variety has the potential to become a suitable commercial variety.
    Keywords: Barley, Biofertilizers, Drought stress, physiological, Quantitative, Qualitative yield