فهرست مطالب

مجله تحقیقات آب و خاک ایران
سال پنجاه و چهارم شماره 9 (پیاپی 93، آذر 1402)

  • تاریخ انتشار: 1402/09/01
  • تعداد عناوین: 10
|
  • مژگان یگانه، رضوانه توپال نیا، اردوان کمالی، حسین شکفته، هادی احمدی صفحات 1251-1268

    استفاده بی رویه از کودهای نیتروژنی سبب تجمع نیترات در محصولات کشاورزی به ویژه سبزیجات میشود. بالا بودن غلظت نیترات در سبزیجات می تواند سلامت جامعه را تهدید کند. بررسی وضعیت میزان نیترات به عنوان یکی از ویژگی های کیفیت محصولات و برآورد میزان ورود روزانه و تعیین پتانسیل خطر ابتلا به بیماری های غیر سرطانی. نمونه برداری در سال 1398 از میوه و خاک گلخانه های خیار و توت فرنگی و مزرعه خیار و گوجه فرنگی شهرستان جیرفت انجام شد. غلظت نیترات در نمونه ها به روش تقطیر اندازه گیری شد. میانگین غلظت نیترات در توت فرنگی، گوجه فرنگی، خیار گلخانه ای و خیار مزرعه ای به ترتیب 23/55، 86/16، 16/64 39/44 میلی گرم بر کیلوگرم وزن تر و کمتر از حد مجاز نیترات براساس استاندارد روسیه و استاندارد ملی ایران بود. مقادیر محاسبه شده میزان جذب روزانه پایین تر از حد مجاز تعیین شده  (7/3 میلیگرم بر کیلوگرم وزن بدن) بود.  شاخص خطر در تمام محصولات کمتر از 1 بود که کمترین مقدار آن در توت فرنگی و برای دخترهای کمتر از 6 سال  (00086/0) و بیشترین مقدار آن در خیار گلخانه و برای  دخترهای کمتر از 6 سال و پسرهای 7 تا 14 سال (0615/0) مشاهده شد. بدین ترتیب توت فرنگی کمترین و خیار گلخانه ای بیشترین پتانسیل خطر تهدید سلامتی را برای مصرف کنندگان دارد. باتوجه به شاخص خطر پذیری کمتر از 1 برای همه گروه های سنی احتمال مواجهه با بیماری های غیر سرطانی ناشی از نیترات از طریق مصرف سبزیجات در منطقه جیرفت به طور جدی وجود ندارد.

    کلیدواژگان: ارزیابی خطر، تجمع نیترات، توت فرنگی، خیار، گوجه فرنگی
  • بابک سان احمدی، مجید حیدری، ارش اذری، سعید شعبانلو صفحات 1269-1283

    به منظور بررسی رهاسازی عناصر نیتروژن، فسفر و پتاسیم از انواع بیوچار، آزمایشی به صورت طرح کاملا تصادفی در سه تکرار انجام شد. از بیوچارها در 2 درصد وزنی استفاده گردید. تیمارهای آزمایش شامل خاک شاهد (CS)، خاک+بیوچار ضایعات انگور (GSB)، خاک+ بیوچار پوسته قهوهای گردو (NSB) و خاک+ بیوچار کاه و کلش گندم (WSB) بود. نمونه ها حدود چهار ماه انکوباسیون و نمونه-برداری از زمانهای 0، 7، 14، 28، 42، 56، 88 و 120 روز صورت گرفت. نتایج نشان داد افزودن بیوچار موجب افزایش معنیدار غلظت نیتروژن، فسفر و پتاسیم در تمام تیمارها در مقایسه با خاک شاهد شد. غلظنت نیتروژن از 7/766 میلیگرم بر کیلوگرم در خاک شاهد (میانگین کل زمانها) به 2/1272 میلیگرم بر کیلوگرم در تیمار GSB، 7/1366 میلیگرم بر کیلوگرم در تیمار WSB و 9/1488 میلیگرم بر کیلوگرم در تیمار NSB رسید. غلظنت فسفر از 5/44 میلیگرم بر کیلوگرم در خاک شاهد (میانگین کل زمانها) به 1/79 میلیگرم بر کیلوگرم در تیمار GSB، 1/67 میلیگرم بر کیلوگرم در تیمار WSB و 8/70 میلیگرم بر کیلوگرم در تیمار NSB افزایش یافت و غلظت پتاسم در خاک شاهد از  0/103 میلیگرم بر کیلوگرم به 5/656، 8/293 و 6/125 میلیگرم بر کیلوگرم به ترتیب در تیمار GSB، WSB و NSB رسید. تیمار WSB و NSB به ترتیب به طور میانگین 0/52 و 5/50 درصد از نیتروژن خود را طی 120 روز آزاد کردند در حالیکه تیمار GSB بهطور میانگین فقط 6/28 درصد از کل نیتروژن خود را آزاد کرد. ترتیب رهاسازی نیتروژن از تیمار بیوچار به این صورت بود: WSB≥ NSB> GSB. با توجه به انتشار فسفر، کارآمدترین تیمار NSB و ناکارآمدترین تیمار GSB بود. ترتیب رهاسازی فسفر از تیمار بیوچار به این صورت بود: NSB> WSB> GSB. مقدار پتاسیم قابل دسترس در تیمار GSB (بهطور میانگین 7/6-3/2 برابر) بیشتر از سایر تیمارها بود. بالاترین میزان انتشار در تیمار GSB مشاهده شد. ترتیب رهاسازی پتاسیم از تیمار بیوچار به این صورت بود: GSB> WSB> NSB. نتایج طیف مادون قرمز نشان داد که انحلال آمیدهای حاوی نیتروژن، مکانیسم اصلی انتشار N میباشد. کاهش pH ناشی از نیتریفیکاسیون موجب انحلال Ca-P از بیوچار شده و موجب افزایش رهاسازی فسفر گردیده است.

    کلیدواژگان: اقدامات سازه ای، تغذیه مصنوعی، مدل GMS، تراز آب زیرزمینی، دشت فامنین
  • علیرضا کاظمی، زهرا وارسته خانلری، محبوبه ضرابی صفحات 1285-1299

    به منظور بررسی رهاسازی عناصر نیتروژن، فسفر و پتاسیم از انواع بیوچار، آزمایشی به صورت طرح کاملا تصادفی در سه تکرار انجام شد. از بیوچارها در 2 درصد وزنی استفاده گردید. تیمارهای آزمایش شامل خاک شاهد (CS)، خاک+بیوچار ضایعات انگور (GSB)، خاک+ بیوچار پوسته قهوه ای گردو (NSB) و خاک+ بیوچار کاه و کلش گندم (WSB) بود. نمونه ها حدود چهار ماه انکوباسیون و نمونه-برداری از زمان های 0، 7، 14، 28، 42، 56، 88 و 120 روز صورت گرفت. نتایج نشان داد افزودن بیوچار موجب افزایش معنی دار غلظت نیتروژن، فسفر و پتاسیم در تمام تیمارها در مقایسه با خاک شاهد شد. غلظنت نیتروژن از 7/766 میلی گرم بر کیلوگرم در خاک شاهد (میانگین کل زمان ها) به 2/1272 میلی گرم بر کیلوگرم در تیمار GSB، 7/1366 میلی گرم بر کیلوگرم در تیمار WSB و 9/1488 میلی گرم بر کیلوگرم در تیمار NSB رسید. غلظنت فسفر از 5/44 میلی گرم بر کیلوگرم در خاک شاهد (میانگین کل زمان ها) به 1/79 میلی گرم بر کیلوگرم در تیمار GSB، 1/67 میلی گرم بر کیلوگرم در تیمار WSB و 8/70 میلی گرم بر کیلوگرم در تیمار NSB افزایش یافت و غلظت پتاسم در خاک شاهد از  0/103 میلی گرم بر کیلوگرم به 5/656، 8/293 و 6/125 میلی گرم بر کیلوگرم به ترتیب در تیمار GSB، WSB و NSB رسید. تیمار WSB و NSB به ترتیب به طور میانگین 0/52 و 5/50 درصد از نیتروژن خود را طی 120 روز آزاد کردند در حالی که تیمار GSB به طور میانگین فقط 6/28 درصد از کل نیتروژن خود را آزاد کرد. ترتیب رهاسازی نیتروژن از تیمار بیوچار به این صورت بود: WSB≥ NSB> GSB. با توجه به انتشار فسفر، کارآمدترین تیمار NSB و ناکارآمدترین تیمار GSB بود. ترتیب رهاسازی فسفر از تیمار بیوچار به این صورت بود: NSB> WSB> GSB. مقدار پتاسیم قابل دسترس در تیمار GSB (به طور میانگین 7/6-3/2 برابر) بیشتر از سایر تیمارها بود. بالاترین میزان انتشار در تیمار GSB مشاهده شد. ترتیب رهاسازی پتاسیم از تیمار بیوچار به این صورت بود: GSB> WSB> NSB. نتایج طیف مادون قرمز نشان داد که انحلال آمیدهای حاوی نیتروژن، مکانیسم اصلی انتشار N می باشد. کاهش pH ناشی از نیتریفیکاسیون موجب انحلال Ca-P از بیوچار شده و موجب افزایش رهاسازی فسفر گردیده است.

    کلیدواژگان: رهاسازی، طیف مادون قرمز، قابلیت دسترسی عناصر ضروری
  • فاطمه مقدسی، مه نوش مقدسی، مهدی محمدی قلعه نی صفحات 1301-1318

    امروزه با پیشرفت تکنولوژی، امکانات گسترده ای برای پایش داده های اقلیمی با توان تفکیک متفاوتی فراهم شده است. لذا در تحقیق حاضر، هدف بررسی ترکیب پایگاه های داده های بارش و پایش همزمان خشکسالی هواشناسی و هیدرولوژیکی در مقیاس زمانی ماهانه با استفاده از شاخص خشکسالی ترکیبی  (CDI) در سطح حوضه های آبریز درجه دو کشور می باشد. بدین منظور ابتدا داده های مشاهداتی (100 ایستگاه سینوپتیک در مقیاس روزانه) و پایگاه های جهانی بارش و رواناب شامل ERA5،MRRRA2 ،GRUN ،GLDAS وTERRA  (در مقیاس ماهانه) طی دوره زمانی 1987-2019 گرد آوری و استخراج گردید. سپس بر اساس شاخص خشکی، ایستگاه ها و حوضه ها آبریز طبقه بندی شدند  و برای ترکیب پایگاه ها و شاخص ها از روش وزن دهی آنتروپی (EW) استفاده شده است. دقت پایگاه ها بر اساس معیارهای کلینگ گوپتا (KGE) و مجذور میانگین مربع خطا استاندارد شده (NRMSE) انجام شد. نتایج نشان داد که ترکیب پایگاه داده های بارش در اقلیم فراخشک، خشک، نیمه خشک و مرطوب به ترتیب 32، 10، 24 و 26 درصد باعث کاهش خطا نسبت به استفاده از پایگاه داده های منفرد گردید. در مقیاس 3 ماهه حوضه آبریز سفیدرود، دریاچه نمک و تالش و در مقیاس 12 ماهه حوضه آبریز دریاچه ارومیه، دریاچه نمک، سفید رود، هامون جازموریان، هامون مشیکل، جنوب بلوچستان و قسمتی از ارس از شدت، مدت و پیک بیشتری برخوردار هستند. بطور متوسط در هر دو مقیاس، خشکسالی ها در قسمت میانی کشور از شدت و مدت کمتری برخوردار می-باشند. وسعت خشکسالی در حوضه های اقلیم فرا خشک، خشک و نیمه خشک در مقیاس 3 و 12 ماهه به ترتیب بطور متوسط 45 و 53 درصد و در اقلیم مرطوب 70 و 40 درصد بوده است. بر اساس یافته های فوق می توان گفت ترکیب پایگاه داده های بارش منجر به افزایش دقت استفاده از پایگاه های جهانی می گردد. همچنین خشکسالی در اقلیم مرطوب از شدت، مدت و وسعت بیشتری در مقیاس کوتاه مدت نسبت به بلند مدت برخوردار می باشد.

    کلیدواژگان: داده های جهانی بارش و رواناب، حوضه آبریز، وزن دهی آنتروپی، شاخص خشکسالی ترکیبی
  • مهدی مکاری، جواد علائی، امیرحسین قادری صفحات 1319-1336

    به منظور مدیریت مصرف آب های شور در اراضی تحت آبیاری و هم چنین مقابله با بحران کمیابی منابع آبی در مناطق خشک و نیمه خشک، دست یافتن به توابع تولید بهینه آب-شوری-عملکرد محصولات زراعی، راه حل منطقی به نظر می رسد. در همین راستا پژوهشی گلخانه ای با سه تیمار آبیاری 100، 75 و 50 درصد نیاز آبی و چهار سطح شوری 7/0، 4، 8 و 12 دسی زیمنس بر متر به صورت فاکتوریل و در قالب طرح بلوک کامل تصادفی با سه تکرار در شهرستان کاشمر به انجام رسید. هدف از انجام پژوهش تعیین بهترین تابع تولید آب-شوری-عملکرد گیاه گلرنگ بود. توابع تولید استفاده شده در این پژوهش خطی، درجه دوم، کاب داگلاس و متعالی بودند. جهت ارزیابی دقت و کارآمدی این توابع در پیش بینی عملکرد و اجزای عملکرد گلرنگ، از پارامترهای آماری میانگین مطلق خطا (MAE)، ریشه میانگین مربعات خطای نرمال (NRMSE)، ضریب تبیین (R2)، کارایی مدل سازی (EF) و شاخص توافق (d) استفاده گردید. هم چنین حد آستانه تحمل به شوری گیاه با استفاده از مدل خطی ماس-هافمن تعیین گردید. نتایج نشان داد در بین توابع استفاده شده، تابع درجه دوم با کم ترین NRMSE و بیش ترین R2 بهترین کارایی را در پیش بینی عملکرد دانه و اجزای آن در شرایط توام شوری و تنش خشکی داشت. مطابق با مدل خطی ماس-هافمن، کاهش عملکرد نسبی دانه به میزان 10 درصد در شوری 75/3 دسی زیمنس بر متر و کاهش 25 و 50 درصدی عملکرد دانه به ترتیب در شوری 75/6 و 75/11 دسی زیمنس بر متر اتفاق افتاد. با توجه به یافته های این پژوهش می توان تابع درجه دوم را به عنوان بهترین تابع تولید آب-شوری-عملکرد گلرنگ در شرایط کاشت گلدانی توصیه نمود. البته با توجه به وابستگی توابع تولید به نوع خاک، شرایط آب و هوایی و اقلیمی منطقه و روش های مدیریت آب در مزرعه، مطالعات جامع تری در خصوص معرفی بهترین تابع تولید آب-شوری-عملکرد گلرنگ در شرایط مزرعه احساس می گردد.

    کلیدواژگان: آستانه تحمل به شوری، تابع درجه دوم، تنش هم زمان، مدیریت آبیاری
  • یاسر عظیم زاده صفحات 1337-1362

    بیش از 80 درصد از مساحت ایران را مناطق خشک و نیمه خشک تشکیل می دهند. خاک های خشک و نیمه خشک دارای مشکلات و محدودیت های متعددی هستند. یکی از مهم ترین عوامل محدودکننده حاصلخیزی خاک و تولید محصول در این مناطق، کمبود مواد آلی خاک است. در بیش از 60 درصد از اراضی کشاورزی ایران، میزان کربن آلی خاک کمتر از یک درصد است؛ در حالی که حد مطلوب آن در خاک 3-2 درصد می باشد. مواد آلی خاک به عنوان یکی از مهم ترین شاخص های سلامت خاک، نقش محوری در حاصلخیزی خاک و تولید محصول دارند؛ به طوری که با افزایش میزان مواد آلی خاک می توان ویژگی های فیزیکی، شیمیایی و زیستی خاک را بهبود بخشید و عملکرد گیاه را افزایش داد. با این حال، پایداری و اثر باقی مانده کودها و مواد زاید آلی در خاک کم است. امروزه تبدیل انواع بقایای آلی به بیوچار و افزودن آن به خاک، از روش های نوین افزایش کربن آلی خاک به شمار می رود. این روش، علاوه بر افزودن کربن آلی و بهبود حاصلخیزی خاک و افزایش عملکرد محصول، به دلیل پایداری بسیار زیاد، دارای اثرهای باقی مانده زیادی در خاک می باشد. با این حال، به دلیل ویژگی های خاص خاک های مناطق خشک و نیمه خشک، به کار بردن بیوچار در این مناطق با چالش هایی همراه بوده و کمتر مورد توجه قرار گرفته است. در این مقاله، ضمن مرور اثرات مثبت بیوچار بر شاخص های کیفی خاک و تولید محصول، چالش های کاربرد بیوچار در خاک های مناطق خشک و نیمه خشک به ویژه دیم زارها و راهکارهای برطرف نمودن این چالش ها مورد بررسی قرار گرفته است.

    کلیدواژگان: ترسیب کربن، دیم، کربن آلی، حاصلخیزی، مواد آلی خاک
  • مریم زاهدی فر، سید علی اکبر موسوی، آرش ارشادی، ادریس گویلی کیلانه صفحات 1363-1379

    تحقیق حاضر با هدف بررسی اثر محلول پاشی کود مایع آلی ارگانیک زرگرین بر رشد و ترکیب شیمیایی گوجه فرنگی در شرایط تنش خشکی در گلخانه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه شیراز در اردیبهشت ماه 1401 انجام شد. تیمارها شامل چهار سطح محلول پاشی کود آلی زرگرین (با غلظت های صفر، 5/2، 5 و 5/7 لیتر در هزار)، و سه سطح تنش رطوبتی (ظرفیت مزرعه (بدون تنش)، 75 و 50 درصد ظرفیت مزرعه) بودند. در طول فصل رشد طی سه نوبت و در زمان های 5/1 ماه (در اواخر رشد رویشی و شروع گلدهی)، 5/2 ماه (در مرحله تکامل میوه) و 0/3 ماه (در مرحله شروع رسیدن میوه) بعد از کاشت از محلول های کود مایع آلی ارگانیک زرگرین مورد استفاده با غلظت های ذکر شده برای محلول پاشی استفاده شد. اثر برهمکنش کود آلی زرگرین و تنش رطوبتی نشان داد بیشترین کلروفیل برگ در تیمار دارای بیشترین سطح تنش رطوبتی و بیشترین سطح دریافت کود آلی مشاهده شد. کاربرد سطوح 5/2، 5 و 5/7 لیتر در هزار لیتر کود زرگرین ارتفاع گیاه را به ترتیب 8، 9 و 14 درصد نسبت به شاهد افزایش داد. کمترین وزن تر شاخساره در تیمار بدون کود آلی با بیشترین سطح تنش رطوبتی بدست آمد در حالی که در همین سطح تنش با افزودن 5/7 لیتر در هزار کود آلی، بیشترین وزن تر شاخساره مشاهده شد. بیشترین غلظت روی و مس شاخساره در نمونه های دارای بیشترین تنش رطوبتی و بیشترین سطوح کود آلی بدست آمد. می توان نتیجه گرفت افزودن ترکیبات آلی با اصلاح فرآیندهای فیزیولوژیکی گیاه، تحمل آن را نسبت به تنش های محیطی بهبود می بخشد. 

    کلیدواژگان: تنش آبی، محصول گوجه فرنگی، شاخص سبزینگی، عناصر کم مصرف، ترکیب شیمیایی
  • محمد محبیان بن بازاری، حمید زارع ابیانه* صفحات 1381-1396

    ضریب زبری پارامتری موثر در سرعت و بده آب در لوله های زهکشی است. ضریب زبری در مدل فیزیکی به ابعاد 100×41×56 سانتی متر به کمک سه سری آزمایش مستقل در دو لوله صاف و کنگره دار به قطر 63 و 56 میلی متر فاقد پوشش، دارای پوشش مواد معدنی و مصنوعی (توری) تعیین شد. میانگین ضریب زبری مانینگ برای لوله صاف با پوشش مصنوعی، معدنی، بدون پوشش 0106/0، 0111/0، 011/0 و برای کنگره دار 0088/0، 009/0، 0091/0 به دست آمد. میانگین ضریب زبری مانینگ از رابطه کانگیلت-کاتر برای لوله صاف با پوشش مصنوعی، پوشش معدنی، بدون پوشش 0048/0، 0048/0، 0048/0 و برای کنگره دار 0041/0، 0042/0، 0042/0 به دست آمد. میانگین n مانینگ از رابطه ترکیبی رینولدز-دارسی ویسباخ برای لوله صاف با پوشش مصنوعی، پوشش معدنی، بدون پوشش 005/0، 005/0، 0049/0 و برای کنگره دار 0048/0، 0048/0، 0049/0 به دست آمد. محاسبه آماره های RMSE و R2 بیان گر خطای کمتر رابطه گانگیلت-کاتر بود. جریان درون لوله های زهکش از نوع متغیر مکانی و متلاطم است که متاثر از نحوه ورود جریان های کوچک از منافذ به درون لوله است. این حالت ضمن بر هم زدن توزیع یکنواخت سرعت عرضی جریان، موجب بازدارندگی جریان و افزایش ضریب زبری مانینگ در 30 سانتی متر اول به دلیل دبی و سرعت کم جریان نسبت به 30 سانتی متر دوم شد. تفاوت ناچیز بین مقادیر ضریب زبری مانینگ با ضریب مانینگ گانگیلت-کاتر، کم اهمیت است و اعمال ضریب مانینگ 011/0 برای لوله صاف پوشش دار و 009/0 برای لوله کنگره دار پوشش دار رضایت بخش است.

    کلیدواژگان: ضریب مانینگ، گانگیلت-کاتر، ضریب زبری ترکیبی رینولدز و دارسی ویسباخ، لوله های صاف و موجدار، پوشش زهکشی
  • نوال کاظم جونی الساعدی، محمد میرزائی حیدری، دورقام صابح کارم آلتی صفحات 1397-1414

    یکی از عوامل موثر و ضروری در دوره رشد گیاه، تغذیه و مدیریت منابع کودی در آن است. امروزه استفاده از فناوری نانو در تهیه نانو کود نیز رواج یافته است. این پژوهش با هدف بررسی محلول پاشی نانو کود بر (B) و پتاسیم (K) در گیاه ماش در مزرعه دانشکده کشاورزی دانشگاه میسان کشور عراق در فصل پاییز و سال زراعی 1401-1400 صورت گرفت. فاکتورهای آزمایش شامل غلظت های مختلف نانوبر در سه سطح (0، 1 و 2 میلی گرم در لیتر) و فاکتور غلظت های مختلف نانوپتاسیم در سه سطح (0، 4 و 8 میلی گرم بر لیتر) بود. نتایج پژوهش نشان داد که محلول پاشی گیاه با استفاده از نانوکود بر و پتاسیم منجر به بهبود صفات رشدی در گیاه شد. به طوری که محلول پاشی گیاه با 2 میلی گرم در لیتر نانوبر و 8 میلی گرم در لیتر نانوپتاسیم منجر به افزایش معنی دار تعداد شاخه جانبی بوته، تعداد غلاف در بوته ، عملکرد دانه در بوته در مقایسه با تیمار شاهد شد. علاوه بر این کاربرد نانوبر در بالاترین غلظت (2 میلی گرم در لیتر) عملکرد دانه در هکتار، تعداد دانه در غلاف، طول غلاف و عملکرد پروتیین را در مقایسه با تیمار شاهد (عدم محلول پاشی) به طور قابل ملاحظه ای افزایش داد. به طور کلی می توان بیان کرد که محلول پاشی توامان نانو کود بر و پتاسیم بر گیاه ماش تاثیر موثرتری بر شاخص های رشدی و عملکردی گیاه داشت در مقایسه با نانو کود پتاسیم و نانو کود بر به تنهایی. 

    کلیدواژگان: نانوکود، عملکرد دانه ماش، عملکرد بیولوژیک، محلول پاشی
  • یگانه حاجیلو، صفر معروفی*، عبدالله طاهری تیزرو صفحات 1415-1429

    به دلیل محدود بودن منابع آب سطحی در بسیاری از کشور‌های خشک جهان، منابع آب زیرزمینی به عنوان اصلی‌ترین منبع تامین نیازهای آبی شناخته می‌شوند. برداشت بی‌رویه از این منابع در سال‌های اخیر، اهمیت پیش‌بینی قابل اطمینان سطح آب‌های زیرزمینی را به منظور اعمال مدیریت بهینه این منابع، افزایش می‌دهد. هدف از پژوهش حاضر، تعیین بهترین سناریوی ترکیب داده‌های ورودی در پیش‌بینی سطح آب زیرزمینی دشت همدان-بهار با بکارگیری از مدل ترکیبی موجک-رگرسیون بردار پشتیبان (WSVR) می‌باشد. جهت این امر، ابتدا داده‌های ماهیانه بارش، دما، تبخیر و سطح ایستابی هفده چاه مشاهده‌ای در طول مدت بیست و شش سال (1396-1370) تهیه و تکمیل گردید. به منظور انتخاب داده‌های ورودی مدل و میزان تاخیر آنها، نه سناریو با ترکیب و تاخیرهای متفاوت تعریف شد. با استفاده از پارامتر‌های آماری ضریب همبستگی پیرسون (r)، خطای استاندارد (SE) و جذر میانگین مربعات خطا (RMSE) ارزیابی مدل شبیه سازی شده در هر سناریو صورت پذیرفت و با برترین سناریو، پیش‌بینی سطح آب زیرزمینی منطقه برای ده سال آتی انجام شد. بر اساس نتایج حاصله، سناریویی که شامل هر چهار پارامتر ورودی، هریک با یک و دو تاخیر، می‌شد، دارای بالاترین دقت بود. همچنین نتایج پیش‌بینی شده با سناریوی برتر، حاکی از یک روند نزولی قابل توجه در سطح آب زیرزمینی منطقه طی سال‌های آتی بود. لذا باتوجه به حساسیت ویژه این دشت در تامین آب شرب، کشاورزی و صنعت شهرهای همدان و بهار و لزوم برداشت آب بیشتر در سال‌های آینده، تصمیم‌گیری برای مدیریت مطلوب‌تر آب زیرزمینی این منطقه، امری الزامی خواهد بود. کلیدواژه‌ها پیش‌بینی سطح آب زیرزمینی تبدیل موجک ماشین بردار پشتیبان مدل ترکیبی WSVR

|
  • Mojgan Yeganeh, Rezvaneh Toopalnia, Ardavan Kamali, Hosein Shekofteh, Hadi Ahmadi Pages 1251-1268

    Indiscriminate use of nitrogen fertilizers causes the accumulation of nitrate in agricultural products, especially vegetables. The high concentration of nitrate in vegetables can threaten the health of society. The purpose of this study is to investigate the status of nitrate as one of the characteristics of product quality and to estimate the daily uptake and determine the hazard quotients (HQ) of the non-cancerous diseases. Sampling of soil and fruit from a greenhouse (cucumber and strawberry) and a field (cucumber and tomato) in Jiroft was done in 2019. Nitrate concentration was measured by the distillation method.The average concentration of nitrate in strawberries, tomatoes, greenhouse cucumbers and field cucumbers was 55.23, 16.86, 64.16 and 44.39 mg/kg of fresh weight, respectively which were less than the standard limit of nitrates based on the Russian and Iran national standards. The calculated daily uptake was lower than the permitted level (3.7 mg/kg BW). HQ in all products was less than 1, of which the lowest amount was found in strawberries for girls under 6 years old (0.00086) and the highest amount was found in greenhouse cucumbers for girls under 6 years old and for boys 7-14 years old (0.0615). Therefore, strawberry has the least and the greenhouse cucumber has the most health threat potential for the health of consumers. According to the risk index of less than 1 for all age groups, there is no possibility of encountering non-cancerous diseases caused by nitrates through the consumption of vegetables in Jiroft region.

    Keywords: cucumber, nitrate accumulation, risk assessment, strawberry, tomato
  • babak sanahmadi, majeid heydari, arash azari, saeid shabanlou Pages 1269-1283

    To investigate the release of nitrogen. Phosphorus and potassium elements from biochar, an experiment was conducted in a completely randomized design in three replications. Biochars were used by 2% in weight (W/W). The experimental treatments included control soil (CS), Soil+ Grape waste biochar (GSB), Soil + wheat straw and stubble (WSB) + brown walnut shell biochar (NSB) and Soil. The samples were incubated for about four months and sampling was done at days of 0, 7, 14, 28, 42, 56, 88 and 120. The results showed that the biochar addition significantly increased the concentrations of nitrogen, phosphorus and potassium in all biochar-amended soils compared to the control soil. Nitrogen concentration ranged from 766.6 mg kg-1 in control (average of sampling times) to 1272.2, 1366.7, and 1488.9 mg kg-1 in GSB, WSB and NSB treatments, respectively. Phosphorus concentration enhanced from 44.5 mg kg-1 in control (time-average of sampling) to 79.1, 67.1, and 70.8 mg kg-1 in GSB, WSB and NSB, respectively, and the concentration of potassium in the control increased from 103 mg kg-1 to 656.5, 293.8, and 125.6 mg kg-1 in the GSB, WSB, and NSB treatments, respectively. The WSB and NSB treatments released an average of 52% and 50.5% of their nitrogen content, respectively during 120 days, increased while GSB released only 28.6% of its total nitrogen on average. The order of nitrogen release rates in biochar were as follows: WSB≥ NSB> GSB. Regarding the release of phosphorus, NSB was considered to be the most efficient biochar, which was able to release 5% of its phosphorus during 4 months, while, GSB was the lowest effective biochar releasing only 0.5% of its phosphorus during the corresponding time. The order of phosphorus release from biochar treatments was as follows: NSB > WSB > GSB. The amount of available potassium in GSB was 2.3 to 6.7 times higher than the other treatments. The order of potassium release from biochar treatments was as follows: GSB > WSB > NSB. The results of infrared spectroscopy showed that the dissolution of amides containing nitrogen is the main mechanism of N release. The decrease in pH caused by nitrification, probably facilitated Ca-P dissolution from biochar and led to a higher phosphorus release.

    Keywords: structural measures, artificial recharge, GMS model, groundwater level, Famenin Plain
  • AliReza Kazemi, Zahra varasteh khanlari, Mahboubeh Zarabi Pages 1285-1299

    To investigate the release of nitrogen. Phosphorus and potassium elements from biochar, an experiment was conducted in a completely randomized design in three replications. Biochars were used by 2% in weight (W/W). The experimental treatments included control soil (CS), Soil+ Grape waste biochar (GSB), Soil + wheat straw and stubble (WSB) + brown walnut shell biochar (NSB) and Soil. The samples were incubated for about four months and sampling was done at days of 0, 7, 14, 28, 42, 56, 88 and 120. The results showed that the biochar addition significantly increased the concentrations of nitrogen, phosphorus and potassium in all biochar-amended soils compared to the control soil. Nitrogen concentration ranged from 766.6 mg kg-1 in control (average of sampling times) to 1272.2, 1366.7, and 1488.9 mg kg-1 in GSB, WSB and NSB treatments, respectively. Phosphorus concentration enhanced from 44.5 mg kg-1 in control (time-average of sampling) to 79.1, 67.1, and 70.8 mg kg-1 in GSB, WSB and NSB, respectively, and the concentration of potassium in the control increased from 103 mg kg-1 to 656.5, 293.8, and 125.6 mg kg-1 in the GSB, WSB, and NSB treatments, respectively. The WSB and NSB treatments released an average of 52% and 50.5% of their nitrogen content, respectively during 120 days, increased while GSB released only 28.6% of its total nitrogen on average. The order of nitrogen release rates in biochar were as follows: WSB≥ NSB> GSB. Regarding the release of phosphorus, NSB was considered to be the most efficient biochar, which was able to release 5% of its phosphorus during 4 months, while, GSB was the lowest effective biochar releasing only 0.5% of its phosphorus during the corresponding time. The order of phosphorus release from biochar treatments was as follows: NSB > WSB > GSB. The amount of available potassium in GSB was 2.3 to 6.7 times higher than the other treatments. The order of potassium release from biochar treatments was as follows: GSB > WSB > NSB. The results of infrared spectroscopy showed that the dissolution of amides containing nitrogen is the main mechanism of N release. The decrease in pH caused by nitrification, probably facilitated Ca-P dissolution from biochar and led to a higher phosphorus release.

    Keywords: Availability of essential elements, Release, Infrared spectroscopy
  • fatemeh Moghaddasi, mahnoosh Moghaddasi, mahdi mohammadi Pages 1301-1318

    Recently, with the advancement of technology, extensive facilities have been provided for monitoring climate data with different resolution. Therefore, the aim of this research is to investigate the combination of precipitation databases and simultaneous monitoring of meteorological and hydrological droughts on a monthly time scale using the Combined Drought Index (CDI) at sub basins of Iran. To this end, observational data (100 synoptic stations on a daily scale) and global precipitation and runoff databases including ERA5, MRRRA2, GRUN, GLDAS and TERRA (with different spatial resolution on a monthly scale) were collected and extracted during the period of 1987-2019. Then, based on the aridity index, the climatic classification of the stations and sub basins has been done and the entropy weight method (EW) was employed to combine databases and indices. The accuracy of the datasets was assessed based on Kling Gupta (KGE) and Standardized Mean Square Error (NRMSE) metrics. The results showed that the combination of precipitation databases in the Hyper-arid, Arid, Semi-arid and Humid climates reduced the error index by 32, 10, 24 and 26%, respectively, compared to individual databases. In the 3-month scale, the sub basin of Sefidroud, Lake Namak, and Talesh, and in the 12-month scale, the sub basin of Lake Urmia, Lake Namak, Sefid Rud, Hamon Jazmourian, Hamon Mashkel, South Baluchistan, and parts of Aras River have faced with drought with more severity, duration, and peak values of drought. It should be said that, on average, in both scales, the middle part of the country has less drought severity and duration. The extent of drought in the river basins of Hyper-arid, Arid and Semi-arid climates in the scale of 3 and 12 months on average is 45 and 53%, and 70 and 40% in Humid climates. Based on these findings, it can be concluded that the combining precipitation databases enhances the accuracy compared to using global single databases. Additionally, drought in the humid climate shows higher intensity, duration, and extent in the short-term scale compared to the long-term scale.

    Keywords: Global datasets of precipitation, runoff, River basin, Entropy Weight, Combined Drought Index
  • mahdi mokari, javad alaei, amirhossin ghaderi Pages 1319-1336

    In order to manage application of saline water in irrigated lands and coping with crisis of water resources scarcity in arid and semi-arid regions, it is logical to obtain the optimum yield-salinity-water production functions for crops. In this way, a greenhouse experiment with three irrigation treatments including 100, 75 and 50 percent of water requirement and four salinity levels of irrigation water including 0.7, 4, 8, and 12 dS m-1, as a factorial in the form of a completely randomized block design with three replications was conducted in Kashmar region. The objective of this study was to determine the optimum yield-water-salinity production function of safflower. The crop production functions used in this study were linear, Cobb-Douglas, quadratic and transcendental functions. For assessing the accuracy and efficiency of these functions in predicting yield and yield components of safflower, the statistics of mean absolute error, normal root mean square error, determination coefficient, efficiency function and agreement index were used. Additionally, the plant salinity resistance threshold was determined by Mass-Hoffman linear model. The results showed among the applied functions, the quadratic function the lowest NRMSE and the highest R2, had the most efficiency in predicting yield and yield components of safflower in simultaneous salinity and drought stress conditions. According to Mass-Hoffman linear model, grain yield relative reduction by 10 percent, in salinity of 3.75 dS m-1 and grain yield relative reduction by 25 and 50 percent were occurred in salinity of 6.75 and 11.75 dS m-1, respectively. According to the findings of this research it can be concluded that the quadratic equation is recommendable as the best yield-water-salinity production function of safflower in pot conditions. Since, crop production functions are dependent to soil type, weather and climate conditions and water management in the field, more comprehensive studies should be done in the field conditions for determining the best yield-water-salinity production function of safflower.

    Keywords: Irrigation management, Quadratic function, Salinity tolerance threshold, Simultaneous stress
  • Yaser Azimzadeh Pages 1337-1362

    More than 80% of Iran's area is arid and semi-arid. Arid and semi-arid soils have various problems and limitations. One of the most important factors limiting soil fertility and crop production in these areas is the lack of soil organic matter (SOM). In more than 60% of Iran's agricultural lands, the amount of SOM is less than 1%; While its optimal level in soils should be 2-3%. SOM, as one of the most important indicators of soil health, plays a vital role in soil fertility and crop production; So, by increasing the amount of SOM, the physical, chemical, and biological characteristics of the soil and crop yield can be improved. However, the stability and residual effects of the fertilizers and organic wastes in the soil are low. Nowadays, converting organic wastes and residues into biochar and adding them to the soil is one of the new methods of increasing soil organic carbon, which enhance soil fertility and crop yield and has high residual effects due to its high stability. However, due to the specific characteristics of the soils of arid and semi-arid regions, using biochar in these regions is associated with challenges and has received less attention. In this review article, while reviewing the positive effects of biochar on soil quality indicators and crop production, the challenges of using biochar in the soils of arid and semi-arid areas, especially in drylands, and the solutions to overcome these challenges have been reviewed.

    Keywords: Carbon sequestration, Fertility, Organic carbon, Rainfall, Soil organic matter
  • Maryam Zahedifar, Ali Akbar Moosavi, Arash Ershadi, Edris Gavili Kilaneh Pages 1363-1379

    The present research was conducted to investigate the effect of foliar application of Zargreen organic liquid fertilizer on the growth and chemical composition of tomatoes under drought stress in greenhouse conditions in the Faculty of Agriculture of Shiraz University on May 2022. Treatments consisted of four levels of foliar application of Zargreen amino acid fertilizer (with concentrations of 0, 2.5, 5, and 7.5 L/1000L), and three soil moisture levels (field capacity (without stress), 75 and 50% of field capacity, FC). During the growing season three times; 1.5 months (at the end of vegetative growth and beginning of flowering), 2.5 months (at the stage of fruit development), and 3 months (at the stage of fruit ripening) after planting, Zargreen organic liquid fertilizer solutions were used with the mentioned concentrations for foliar spraying. The interaction effect of Zargreen organic fertilizer and moisture levels showed that the highest greenness index was observed with the highest level of soil moisture stress and the highest level of applied organic fertilizer. Application of 2.5, 5, and 7.5 L/1000L of Zargeen fertilizer increased the mean value of plant height by 8, 9, and 14%, respectively, compared to the control. The lowest shoot fresh weight was obtained without application of the organic fertilizer at the highest level of applied moisture stress. While at the same stress level, the highest shoot fresh weight was observed with the addition of 7.5 L/1000L of the organic fertilizer. The highest shoot zinc and copper concentrations were obtained in the plants grown at the highest moisture stress and the highest level of organic fertilizer application. It can be concluded that adding organic compounds improves the plant's tolerance to environmental stresses by modifying the physiological processes of the plant.

    Keywords: Water stress, tomato yield, greenness index, micronutrients, chemical composition
  • mohammad Mohebian Bone Bazari, Hamid zareabayneh Pages 1381-1396

    Roughness coefficient is an effective factor on water velocity and discharge in drain pipes. Roughness coefficient in experimental box model with dimensions of 100×41×56cm was evaluated with two pipes of smooth and corrugated in a diameter of 63 and 56mm by three series of independent tests. The first set was done on pipes with mineral envelop, the second set on pipes with synthetic materials and the third one on pipes without envelop. The mean values of "n" Manning’s in the smooth pipe with synthetic and mineral envelope and non-envelop materials were measured 0.0106, 0.0111, 0.011, and for the corrugated pipe 0.0088, 0.009, 0.0091. The mean values of "n" Ganguillete-Kutter’s in the smooth pipe with synthetic and mineral envelop and non-envelop materials were obtained 0.0048, 0.0048, 0.0048, and for the corrugated pipe 0.0041, 0.0042, 0.0042. The "n" values from the Reynolds-Darcy Weissbach combination formula in the smooth pipe with synthetic and mineral envelop and non-envelop materials were calculated to be 0.0050, 0.0050, 0.0049 and for the corrugated pipe 0.0048, 0.0048, 0.0049. Two evaluation indexes (R2 and RMSE Error Value) indicated a better result for n value obtained by Ganguillet-Kutter formula. The flow inside the drainage pipes is a turbulent and spatially variable which is affected by the small flows entering the pipe through holes. This flow pattern, while disrupting the uniform distribution of the transverse velocity of the flow, caused flow inhibition and increased Manning's roughness coefficient in the first 30 cm due to the flow rate and low flow speed compared to the second 30 cm. The negligible difference between "n" Manning’s with "n" Ganguillete-Kutter’s is not important and applying 0.011 for Manning coefficient in smooth pipe and 0.009 for corrugating pipe with envelop is satisfactory. 

    Keywords: Manning coefficient, Ganguillet-Kutter, Combined roughness coefficient of Reynolds, Darcy Weisbach, Smooth, Corrugated pipe, Drainage envelope
  • Nawal Kadhim Joni Alsaedi, Mohammad Mirzaei Heydari, Durgham sabeeh kareem Altai Pages 1397-1414

    One of the effective and necessary factors during plant growth period is plant nutrition and management of fertilizer resources. Nowadays, the use of nanotechnology in the preparation of nanofertilizers is popular. This research aims to investigate the effect of spraying nanofertilizers of potassium and boron on the growth and yield of mungbean (Vigna radiate L.). For this purpose, a factorial experiment based on randomized complete blocks design with three replications in 2021-2022 was conducted in a field experiment at the Misan University of Iraq. The factors were three levels of boron (0, 1 and 2 mg liter-1) and three levels of potassium (0, 4 and 8 mg liter-1). The results showed that the use of nanoboron and potassium spraying led to an improvement in crop growth parameters of mungbean. So that potassium spraying with 2 and 8 mg liter-1 led to a significant increase in the number of branches plant-1, the number of pods per plant, and grain yield in the plant compared to the control treatment. Furthermore, the application of boron in the plant at the highest concentration (2 mg liter-1) increased the grain yield per hectare, the number of seeds per pod, pod length and protein yield significantly compared to the control treatment (no boron spraying). In general, it can be said that the simultaneous spraying nanofertilizers of potassium and boron on the mungbean plant showed a more significant effect on growth and plant yield, compared to the application of nanopotassium and nanoboron alone.

    Keywords: Biological yield, Nano fertilizer, Foliar application, Mungbean seed yield
  • Yeganeh Hajiloo, Safar Marofi *, Abdollah Taheri Tizro Pages 1415-1429

    Due to surface water limitations, groundwater reservoirs are known as the main source of supplying water requirements in most arid countries. Recently, owing to these aquifers’ over-exploitation, in order to apply optimal management of these resources, reliable water table forecasting exceeded in importance. This study is aimed to Determine the best scenario for combining input data in Hamedan-Bahar plain water table forecasting using the wavelet-support vector regression (WSVR) hybrid model. In the first step, Rainfall, temperature, evaporation, and the groundwater level data of seventeen piezometers in 26 years (1991-2017) were collected and completed. Nine scenarios with different lags and combinations were considered to select the model inputs and their lag numbers. Modeling performance in each scenario was evaluated using statistical parameters such as the Pearson correlation coefficient (r), standard error (SE), and root mean square error (RMSE), and using the best scenario, the water table of the area was predicted for ten years ahead. Based on the obtained results, the scenario in which each of the four input parameters was used, with one and two lags, had the highest accuracy. Additionally, the predicted results, using the best scenario, illustrated a noticeable downward trend in the water table of the region in the future. Therefore, concerning the high sensibility of this plain because of supplying the water demands in drinking water, agriculture, and industry of Hamedan and Bahar, as well as the necessity of more water harvesting in the future, deciding more favorable groundwater management is highly imperative in this area. کلیدواژه‌ها [English] Support vector machines Water table prediction Wavelet transport WSVR hybrid model