فهرست مطالب

نشریه علوم آب و خاک (علوم و فنون کشاورزی و منابع طبیعی)
سال دوازدهم شماره 4 (پیاپی 46، زمستان 1387)

  • جلد دوم
  • تاریخ انتشار: 1387/11/22
  • تعداد عناوین: 30
|
  • احمد کریمی، مسعود نوشادی، محسن احمدزاده صفحه 403

    در این تحقیق برای بررسی اثر ماده اصلاحی ایگیتا بر رشد گیاه، وضعیت پژمردگی، امکان ادامه حیات گیاه، تعیین توانایی نگه داری و جذب رطوبت در خاک، دور آبیاری و میزان آب مصرفی، اقدام به کاشت گیاه آفتابگردان (Helianthus annuus L.) در سه نوع خاک سطحی با بافت رسی، لومی و شنی گردید. این آزمایش در قالب یک طرح کاملا تصادفی با سه تکرار که شامل 45 تیمار بود، اجرا شد. تیمارهای اصلی شامل چهار سطح کاربرد ماده اصلاحی ایگیتا (05/0، 1/0، 2/0 و 3/0 درصد وزنی) و یک تیمار شاهد بدون استفاده از این ماده، بودند. نتایج به دست آمده در این بررسی عبارت اند از: 1- افزودن این ماده به خاک باعث تغییراتی در درصد فازهای جامد، گاز و مایع موجود در خاک شده است. در این آزمایش با کاربرد 05/0، 1/0، 2/0 و 3/0 درصد وزنی از ماده ایگیتا افزایش حجم قبل از کاشت بین 4010 درصد برای خاک رسی، بین 32- 5 درصد برای خاک لومی و بین 379 درصد برای خاک شنی می باشد. 2- در اثر کاربرد ایگیتا جذب عناصر غذایی (نیتروژن، فسفر و پتاسیم) افزایش یافت. بیشترین جذب عناصر نیتروژن، فسفر و پتاسیم در خاک های رسی، لومی و شنی به ترتیب در مقادیر کاربرد 05/0، 1/0 و 3/0 درصد ایگیتا می باشد که این مقادیر در سطح اطمینان 90 درصد معنی دار می باشد. 3- افزودن این ماده به خاک باعث افزایش ظرفیت نگه داری رطوبت و آب قابل استفاده در خاک شده و در نتیجه دور آبیاری زیاد می گردد. افزایش دور آبیاری در خاک رسی بین 13030، در خاک لومی بین 12060 و در خاک شنی بین 300150 درصد است. مقدار صرفه جویی در مصرف آب، در خاک رسی 30 درصد، در خاک لومی 40 درصد و در خاک شنی حدود 70 درصد می باشد. 4- افزودن ماده اصلاحی به خاک باعث به تعویق انداختن زمان پژمردگی گیاه گردید. در خاک های با بافت رسی و لومی با کاربرد 3/0درصد ماده اصلاحی زمان وقوع نقطه پژمردگی موقت به ترتیب از 4 روز به 10 روز (150درصد افزایش)، و در خاک شنی از 4 روز به 12 روز (200درصد افزایش) تغییر یافته است. زمان وقوع پژمردگی دائم نیز در خاک رسی از 8 روز به 12 روز (50درصد افزایش)، در خاک لومی از 7 روز به 12 روز (4/71 درصد افزایش) و در خاک شنی از 9 روز به 14 روز (5/55 درصد افزایش) تغییر یافته است. بنابراین افزایش این ماده اصلاحی بین 50 تا 71 درصد زمان وقوع پژمردگی دائم و بین 150 تا 200 درصد زمان وقوع پژمردگی موقت را به تاخیر انداخته است.

    کلیدواژگان: ایگیتا، دور آبیاری، پژمردگی، ظرفیت نگه داری آب
  • نازنین روحانی، هونگ یانگ، سیف الله امین سیچانی، مجید افیونی، سیدفرهاد موسوی، علی اکبر کامگارحقیقی صفحه 417

    ایران با میانگین بارندگی سالانه 252 میلی متر (413 میلیارد مترمکعب) و 130 میلیارد مترمکعب منابع آب تجدید شونده، از توزیع نامنظم زمانی و مکانی منابع آب برخوردار است. از طرفی رشد جمعیت و نیاز به مواد غذایی بیشتر باعث شده است که بخش کشاورزی کماکان بزرگ ترین مصرف کننده آب در کشور باشد. اما تولید آن هنوز کل تقاضای مواد غذایی را براورده نمی کند. عدم اعتماد به میزان منابع آب، رقابت شدید برای آب از سوی بخش های دیگر و افزایش تقاضا برای مواد غذایی، ایران را شدیدا در معرض مواجهه با تنش آبی قرار داده است. ولی با احتساب حجم آب مجازی که از طریق واردات مواد غذایی به کشور وارد می شود، آب بیشتری برای مصارف اساسی دیگر موجود خواهد بود. در این پژوهش، مبادله آب مجازی در ارتباط با منابع آب موجود، به عنوان راهی برای کاهش تنش آبی در ایران ارزیابی شد. نتایج نشان دا د که از میان 21 محصول غذایی بررسی شده، غلات، حبوبات، خشکبار (پسته و گردو) و دانه های روغنی بر اساس میزان آب مجازی براورد شده آنها، محصولاتی پرمصرف هستند. در حالی که میوه ها، سبزی ها و محصولات صنعتی، کم مصرف می باشند. اما مبادله آب مجازی در ایران طی دو دهه گذشته، با در نظر گرفتن میزان مصرف و بهره وری آب، تقریبا ناآگاهانه صورت گرفته است. برای مثال، گندم با سهم 5/58% در واردات آب مجازی، بزرگ ترین محصول وارداتی در سال های 1362-1382 بوده است. با وارد کردن 4/10 میلیون تن گندم طی سال های 1382-1378، 6/11 میلیارد مترمکعب آب در کشور ذخیره شده است. اما ایران در اوایل سال 1384 در تولید گندم به خودکفایی رسید. تلاش اخیر در راستای خودکفایی در تولید گندم، به عنوان یک محصول پرمصرف آب، فشار زیادی بر منابع آب داخلی وارد آورده است. هم چنین، روند مبادله محصولات از نظر مقدار محصول و میزان مبادله آب مجازی برای سایر گروه های محصولات در این پژوهش نشان داده شده است. انتظار می رود که با روند رو به افزایش کم آبی در ایران، اهمیت آب مجازی در امنیت غذایی، پیوسته افزایش یابد. بدین ترتیب، مبادله آگاهانه آب مجازی، به عنوان یک تدبیر سیاسی و اساسی در مدیریت منابع آب، همراه با اصلاحات منطقی در ساختار کشاورزی، امنیت بلند مدت غذایی و مصرف پایدار آب در ایران را تامین خواهد کرد.

    کلیدواژگان: کم آبی، آب مجازی، امنیت غذایی، مدیریت منابع آب، کشاورزی پایدار
  • عیسی معروف پور، هادی معاضد، حیدرعلی کشکولی، حسین محمد ولی سامانی صفحه 435

    در مطالعات آلودگی آبخوان ها، آزمایش های ردیابی از اهمیت زیادی برخوردارند. این آزمایش ها به منظور تعیین ضریب انتشارپذیری آبخوان انجام می گیرند. در این پژوهش، اثر روش نمونه برداری در آزمایش های ردیابی بر مقدار ضریب انتشارپذیری آبخوان در مقیاس آزمایشگاهی مورد مطالعه قرار گرفته است. مدل فیزیکی مورد استفاده شامل یک مخزن مستطیلی به طول 72، عرض 10 و ارتفاع120 سانتی متر از جنس پلکسی گلاس بود و محلول کلرید سدیم با هدایت الکتریکی 14 دسی زیمنس بر متر به عنوان آلاینده پایدار انتخاب گردید. هم چنین آبخوان های شبیه سازی شده عبارت بودند از آبخوان با ذرات ماسه درشت و آبخوان با ماسه متوسط. آزمایش ها در ضخامت های 20 تا 100 سانتی متر با فواصل طبقاتی 10 سانتی متر در هر دو آبخوان صورت گرفت. در هر دو آبخوان، در کلیه آزمایش ها نمونه برداری به صورت نقطه ای و مخلوط انجام شد. نتایج به دست آمده نشان داد که: 1) دامنه مقادیر ضریب انتشارپذیری به دست آمده از نمونه های نقطه ای برای هر دو آبخوان در محدوده نتایج سایر مطالعات آزمایشگاهی بود، 2) در کلیه آزمایش ها، مقادیر ضرایب انتشارپذیری نمونه های مخلوط از متوسط مقادیر ضرایب انتشارپذیری نمونه های نقطه ای بیشتر بود. از این رو، به نظر می رسد نمونه گیری به صورت مخلوط عاملی موثر در به دست آوردن مقادیر بالای انتشارپذیری است که سایر محققین در مطالعات میدانی خود گزارش نموده اند، 3) با افزایش ضخامت آبخوان، مقادیر ضرایب انتشارپذیری به دست آمده از نمونه های مخلوط تغییر کرده ولی از روند یک نواختی پیروی نکرد که به نظر می رسد به خاطر خطاهای اجتناب ناپذیری بوده باشد که در طی آزمایش ها روی داده است و 4) منحنی های رخنه و منحنی های تعداد حجم آب تخلخل به کار رفته به دست آمده از نمونه های نقطه ای و مخلوط هر ضخامت، در هر دو آبخوان نشان داد که این منحنی ها اختلاف آماری با هم ندارند. اگر چه منحنی های به دست آمده از نمونه های مخلوط، از چولگی بیشتری به سمت راست نسبت به منحنی های نمونه های نقطه ای برخوردار بود. با توجه به نتایج به دست آمده از پژوهش حاضر، توصیه می شود که در مطالعات آلودگی آبخوان ها، نمونه گیری به صورت نقطه ای انجام شود تا بتوان عکس العمل تنش های مختلف کیفی وارده به آبخوان را در شرایط فعلی و آینده، با دقت بیشتری پیش بینی نمود.

    کلیدواژگان: سفره آب زیرزمینی، چاه مشاهده ای، چاه تزریقی، آلودگی، انتشار مکانیکی
  • کیوان نوحی، فاطمه صحراییان، مژده پدرام، عبدالله صداقت کردار صفحه 449

    تاریخ های آغاز و خاتمه یخبندان بر مبنای دمای کمینه دیدبانی شده در پناهگاه هواشناسی (دماهای کمینه کمتر یا مساوی صفر درجه سلسیوس) برای 3 ایستگاه همدید(سینوپتیک) زنجان، قزوین و تهران در دوره مشترک 39 ساله تعیین و یخبندان های فرارفتی با بررسی مقادیر فراسنج های جوی در ساعات دیدبانی و با کمک نقشه های همدیدی از یخبندان های تابشی تفکیک شده اند. هم چنین نشان داده شده است که سری های زمانی تاریخ آغاز و خاتمه یخبندان های فرارفتی تصادفی است و از تابع توزیع نرمال پیروی می کنند. طول فصل رشد بالقوه نیز که به صورت مدت زمانی بین آخرین یخبندان فرارفتی بهاره و اولین یخبندان فرارفتی پاییزه تعریف می شود، محاسبه و نشان داده شده است که در مقایسه با فصل رشدی که با محاسبه فاصله زمانی از آخرین رخداد دمای صفر درجه سلسیوس یا کمتر در بهار تا اولین رخداد دمای صفر یا کمتر در پاییز تعیین می شود، در زنجان 29 روز، در قزوین 23 روز و در تهران 10 روز طولانی تر است. تعداد یخبندان های تابشی در فاصله بین اولین یخبندان تابشی در پاییز یا آخرین یخبندان تابشی در بهار و یخبندان فرارفتی مربوطه مورد شمارش قرار گرفته و نشان داده شده که این فراسنج در ناحیه زنجان بزرگ تر از قزوین و تهران است. تعداد روزهای بین دو یخبندان اول در پاییز و دو یخبندان آخر در بهار نیز ارائه و نشان داده شده است که امکان طولانی تر کردن فصل رشد بهاره در صورت یک شب محافظت از یخبندان، در صورتی که اولین یخبندان در پاییز و آخرین یخبندان در بهار از نوع تابشی باشند، در زنجان و تهران 4 روز و در قزوین 6 روز است. به این ترتیب، براورد قابلیت اجرای عملیات محافظت از یخبندان برای محصولات کشاورزی در مناطق مورد مطالعه، امکان پذیر می شود.

    کلیدواژگان: تاریخ آغاز یخبندان، تاریخ خاتمه یخبندان، یخبندان فرارفتی، یخبندان تابشی، دوره بدون یخبندان
  • همایون فقیه، مجید خلقی، صلاح کوچک زاده صفحه 463

    سرریزشدن سیلاب از تاج سد یکی از عوامل اصلی شکست انواع سدها به شمار می آید. به منظور اجتناب از سرریز آب از روی بدنه سد، سد با یک یا چند سرریز مجهز می شود تا آب نگه داشته شده در مخزن را خارج نماید. تعداد و اندازه این سرریز ها براساس مقدار سیلاب طراحی تعیین می شوند. تعیین سیلاب طراحی سرریز سد را می توان به عنوان یک مساله ریسک چندمنظوره فرموله کرد و چنین مساله ای را می توان با استفاده از روش های تحلیل کمی ریسک حل نمود. در اینجا چهار روش طراحی اقتصادی مبتنی بر تحلیل ریسک شامل انجمن تحقیقات ملی آمریکا، مهندسین عمران آمریکا، منحنی واحد و تقسیم بندی ریسک چندمنظوره مورد بررسی قرارگرفت، و به منظور مقایسه این روش ها تحلیل ریسک برای تعیین مجدد سیلاب طراحی سرریز سد پیشین احداث شده روی رودخانه سرباز انجام شد. برای حل روابط تعیین خسارت مورد انتظار در دو روش مهندسین عمران و تقسیم بندی ریسک که به صورت تحلیلی قابل حل نیستند، از روش انتگرال گیری عددی رامبرگ، و برای انجام محاسبات مربوط به انتگرال گیری عددی و ترسیم نمودارها از نرم افزار Excel استفاده شد. هم چنین تجزیه و تحلیل سیلاب ها جهت انتخاب توزیع مناسب با استفاده از نرم افزار Smada انجام گردید. نتایج نشان داد که سیلاب طراحی برآورد شده توسط سه روش مهندسین عمران، انجمن تحقیقات ملی آمریکا و منحنی واحد تقریبا مساوی، و مقدار آن کمتر از سیلاب ده هزارساله می باشد. در صورتی که سیلاب طراحی توسط روش تقسیم بندی ریسک چندمنظوره بزرگ تر از سیلاب ده هزار ساله برآورد گردید.

    کلیدواژگان: تحلیل کمی ریسک، سرریز سد، سیلاب طراحی، سد پیشین
  • سیدمحمدجعفر ناظم سادات، حبیب الله قائدامینی اسدآبادی صفحه 477

    پدیده نوسانی مادن- جولیان (MJO) شکل غالب تغییرپذیری زیرفصلی گرمسیری مناطق حاره و فوق حاره می باشد که در سیستم چرخه جو-اقیانوس نقش مهمی را ایفا می کند. در این تحقیق تاثیر حرکت رو به شرق سامانه همرفتی MJO بر بیشینه و کمینه بارش ماهانه (بهمن تا فروردین) در استان فارس بررسی شد. فازهای مثبت و منفی MJO در دوره زمانی 2002-1979 مشخص شد. افزون بر مقادیر بیشینه و کمینه بارش دراز مدت این دو مشخصه بارش در مقیاس ماهانه برای هر یک از دو فاز مثبت و منفی MJO نیز تعیین شد. نتایج نشان داد که در بهمن، در بیشتر مناطق استان فارس مقادیر بیشینه و کمینه فاز منفی به طور معنی داری بزرگ تر از مقادیر متناظر در فاز مثبت بود. این بدان معنی است که افزایش بارش و وقوع سیلاب در بهمن با وقوع فاز منفی MJO در این ماه ارتباط دارد. در مقابل دوران های خشک شدید در بهمن ارتباط معنی داری را با وقوع فاز مثبت MJO نشان داد. نتایج ماه فروردین همانند بهمن بود با این تفاوت که کمینه بارش این ماه ارتباط معنی داری با وقوع فاز مثبت نداشت. بر خلاف بهمن، کمینه بارش ماه اسفند هم زمان با وقوع فاز منفی MJO اتفاق می افتد در حالی که بیشینه بارش با وقوع هیچ یک از فازهای MJO هم زمان نبود.

    کلیدواژگان: نوسانات مادن، جولیان (MJO)، فازهای مثبت و منفی، کران های بالایی و پاینی بارش، بیشینه و کمینه بارش، سیلاب و خشکی، استان فارس
  • ابوالفضل مجنونی هریس، شاهرخ زندپارسا، علیرضا سپاسخواه، محمدجعفر ناظم سادات صفحه 491

    تابش خورشیدی رسیده به سطح زمین (Rs) در بسیاری از زمینه ها از داده های اساسی می باشد. مهندسین انرژی، معماری، کشاورزی و هیدرولوژی در کارهای خود از Rs به طور گسترده ای استفاده می کنند. به دلیل اهمیت Rs، مدل های مختلفی برای تخمین آن ارائه شده است. در این پژوهش با استفاده از داده های اندازه گیری شده روزانه Rs در سال های 1382 و 1383 در منطقه باجگاه در استان فارس، ضرایب مدل آنگستروم بر اساس نسبت ساعات آفتابی واقعی روزانه (n) به حداکثر ساعات آفتابی ممکن (N) واسنجی گردید. این مدل با اعمال دمای هوا به صورت های مختلف اصلاح شد تا علاوه بر نسبت n/N، اثر زمان وقوع ابری بودن نیز به صورت غیر مستقیم جهت تخمین Rs به کار گرفته شود. نتایج به دست آمده نشان داد که اضافه کردن دمای هوا در معادله آنگستروم باعث بالا رفتن دقت تخمین Rs گردید. بررسی ها نشان داد که اضافه شدن متوسط روزانه دمای هوا نسبت به وارد نمودن جذر اختلاف حداکثر و حداقل دمای هوا، تاثیر بیشتری بر دقت تخمین Rs داشت. هم چنین یک مدل منطقه ای دقیق با در نظر گرفتن عوامل مختلف هواشناسی شامل اطلاعات روزانه مقدار کمبود فشار بخار اشباع، درصد رطوبت نسبی، بارندگی، دمای متوسط هوا، اختلاف بین مقادیر حداکثر و حداقل دمای روزانه و نسبت n/N ارائه شد. این مدل دارای بهترین تخمین در بین مدل های مورد بحث بود. در بخش دیگر این پژوهش تعدادی از مدل های تخمین Rs، که قبلا توسط پژوهشگران دیگر ارائه شده بودند، برای منطقه مورد مطالعه واسنجی شدند. در نهایت با استفاده از داده های مستقل اندازه گیری شده تابش در سال 1384 تمام مدل ها اعتبارسنجی شدند. نتایج سنجش اعتبار مدل ها نشان داد که مدل منطقه ای دقیق که دارای نسبت n/N و سایر اطلاعات هواشناسی است، دارای دقت تخمین بالاتری نسبت به سایر مدل ها می باشد. در نتیجه معادلاتی که دارای عوامل دما و نسبت n/N هستند، در مقایسه با مدل های فاقد این نسبت، از دقت بالاتری برخوردار می باشند.

    کلیدواژگان: تابش خورشیدی، تابش خارج از جو، ساعات آفتابی واقعی، ضرایب آنگستروم
  • گلمر گلمحمدی، صفر معروفی، کورش محمدی صفحه 501

    در این تحقیق، با استفاده از قابلیت سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS) و به کارگیری روش های مختلف زمین آمار از جمله روش های کریجینگ و کوکریجینگ (معمولی، ساده و عمومی) و هم چنین توابع شعاعی پایه، تغییرات مکانی ضریب رواناب سالانه استان همدان مورد ارزیابی قرار گرفت. بدین منظور با استفاده از داده های آماری یک دوره 11 ساله تعداد 18 ایستگاه آب سنجی موجود در منطقه و هم چنین استفاده از 11 نقطه اضافی کمکی، به کارگیری نقشه رقومی استان، تغییرات مکانی ضریب جریان سالانه برآورد گردید. معیارهای ارزیابی در این پژوهش متوسط قدرمطلق خطا، متوسط خطای اریب، ریشه میانگین مربعات خطا و انحراف استاندارد عمومی، با استفاده از روش اعتبارسنجی حذفی بود. ضمنا با توجه به هم بستگی بالایی که بین مقادیر ضریب رواناب و شیب متوسط حوضه ها وجود دارد، این پارامتر به عنوان متغیر کمکی در برآوردهای مربوطه مورد استفاده قرار گرفت، نتایج به دست آمده نشان دادند که ضریب رواناب در این استان بین 5/3 و 85 درصد تغییر می کند. به منظور تحلیل های مکانی ضریب رواناب در سطح استان همدان، روش کوکریجینگ عمومی با مدل دایره ای با توجه به مقادیر متوسط خطای اریب (0014/0-)، متوسط قدرمطلق خطا (0366/0)، ریشه میانگین مربع خطا (054/0) و انحراف استاندارد (15/20)، به عنوان بهترین روش زمین آمار شناخته شد. از این نظر، روش های کوکریجینگ معمولی و ساده با مدل دایره ای، با هم همسان و برابر بوده و در مرتبه بعدی قرار گرفتند.

    کلیدواژگان: ضریب رواناب، درون یابی، زمین آمار، کریجینگ، کوکریجینگ، توابع پایه شعاعی
  • رخساره رستمیان، سیدفرهاد موسوی، منوچهر حیدرپور، مجید افیونی، کریم عباسپور صفحه 517

    فرسایش خاک از جنبه های اقتصادی، اجتماعی و زیست محیطی اهمیت دارد که برای کنترل آن نیاز به مدیریت صحیح حوضه آبخیز می باشد. در سال های اخیر، استفاده از مدل سازی به عنوان راه کار ارزیابی اقدامات کاهش فرسایش مطرح شده است. به هر حال، به دلیل محدودیت دسترسی به داده های هیدرولوژیک کافی در مناطق کوهستانی، مدل سازی حوضه های آبخیز دارای عدم قطعیت هایی می باشد. در مطالعه حاضر، توانایی مدلSWAT2000 در شبیه سازی دبی جریان و غلظت رسوب حوضه بهشت آباد (از زیرحوضه های کارون شمالی) با مساحت 3860 کیلومتر مربع بررسی شد. واسنجی و تحلیل عدم قطعیت مدل با استفاده از برنامه SUFI-2 انجام پذیرفت. شاخص های p-factor، d-factor، R2 و ناش- ساتکلیف (NS) به منظور ارزیابی توانایی مدل SWAT در شبیه سازی رواناب و رسوب به کار برده شد. آمار رواناب شش ایستگاه هیدرومتری در سال های 1996-2004 برای واسنجی و اعتبارسنجی این حوضه به کار برده شد. نتایج نشان داد که در مرحله واسنجی رواناب ماهانه، ضرایب p-factor، d-factor، R2 و NS در خروجی حوضه به ترتیب 61/0، 48/0، 85/0 و 75/0 و در مرحله اعتبارسنجی 53/0، 38/0، 85/0 و 57/0 به دست آمد. این ضرایب در مرحله واسنجی غلظت رسوب روزانه در خروجی حوضه 55/0، 41/0، 55/0 و 52/0 و در مرحله اعتبارسنجی 69/0، 29/0، 60/0 و 27/0 به دست آمد. در مجموع، نتایج مطالعه نشان داد که SWAT رواناب را بهتر از رسوب شبیه سازی کرد. از دلایل ضعف مدل در شبیه سازی رواناب در بعضی از ماه های سال می توان به شبیه سازی ضعیف ذوب برف برای این حوضه کوهستانی، عدم سازگاری فرضیات مدل در انتقال جریان در لایه های یخ زده و اشباع و تعداد کم داده ها اشاره کرد. از علت های ضعف مدل در شبیه سازی بار رسوب می توان به شبیه سازی ضعیف جریان، تعداد کم داده ها و هم چنین عدم پیوستگی اطلاعات رسوب استفاده شده اشاره کرد.

    کلیدواژگان: اعتبارسنجی، تحلیل عدم قطعیت، رسوب، رواناب، مدل سازی، واسنجی
  • علیرضا مسجدی، منوچهر فتحی مقدم، بابک شمال نسب صفحه 533

    گیاه گز رودخانه ای در حاشیه رودخانه کارون رشد می کند. اندام بیرونی این گیاهان در زمان سیلابی باعث کاهش سرعت جریان و جلوگیری از فرسایش کناره ای می شود. اندازه گیری ضریب زیری گیاهان موجود در این سواحل و دشت های سیلابی و بررسی تاثیر آنها در کاهش سرعت و تنش برشی جریان از اهمیت خاصی برخوردار است. در این تحقیق با استفاده از مدل آزمایشگاهی به بررسی ضریب زبری گیاه گز رودخانه ای پرداخته شده است. این گیاه در شرایط غیر مستغرق و زیر بحرانی در فلوم شیشه ای به طول 6/12، عرض5/0 و ارتفاع 6/0 متر بررسی شد. ارتفاع گیاهان در این تحقیق 35 سانتی متر بود و با آرایش طبیعی و تصادفی در بازه ای از فلوم ه طول 8/2 متر در کف فلوم قرار داده شدند. تعداد کل آزمایش ها در این تحقیق 22 عدد بود. با توجه به آزمایش های انجام شده روی مدل فیزیکی و نمودارهای به دست آمده می توان نتیجه گرفت که ضرایب زبری گیاهان تابعی از شرایط جریان نظیر سرعت، عمق و شعاع هیدرولیکی و هم چنین تابعی از نوع و میزان پوشش گیاهی است. هم چنین در شرایط نیمه مستغرق گیاهان، با تغییر سرعت، عمق، عدد رینولدز، عمق استغراق و حاصل ضرب سرعت در شعاع هیدرولیکی در شرایط طبیعی تراکم، ضرایب زبری دارسی- ویسباخ و مانینگ دارای تغییرات غیر خطی می باشد.

    کلیدواژگان: پوشش گیاهی، مقاومت جریان، گز (Tamarix sricta)، سواحل رودخانه ها
  • علیرضا مسجدی، علیرضا شکوه فر، مجتبی علوی فاضل صفحه 543

    با توجه به روند رو به گسترش سطح زیر کشت گیاه ذرت در شهرستان اهواز و وجود رابطه مستقیم بین افزایش عملکرد ذرت تابستانه و انجام آبیاری کامل در دوره داشت آن، اجرای هر گونه تحقیق در خصوص نیاز آبی این محصول ضروری به نظر می رسد. در این تحقیق هدف تعیین دور مناسب آبیاری گیاه ذرت (هیبرید SC.704) در فصل تابستان با استفاده از تشت تبخیر کلاس A است. بر این اساس، طرحی در قالب آماری بلوک های کامل تصادفی در چهار تکرار و چهار تیمار در سال 1383 در زمین تحقیقاتی چنیبیه دانشگاه آزاد اسلامی واحد اهواز اجرا گردید. تیمار آبیاری شامل چهار سطح و بود که به ترتیب آبیاری پس از تبخیر 50،75،100و150 میلی متر تبخیر از تشت تبخیر کلاس بود که به صورت تصادفی در کرت های هر تکرار قرار داده شدند. دور آبیاری مناسب بر اساس بهترین تیمار از نظر عملکرد و اجزای آن، انتخاب گردید. بافت خاک کوم سیلتی لومی رسی و خاک در عمق 30-40 سانتی متری رس سیلتی می باشد. با توجه به میزان تبخیر تجمعی از تشتک تبخیر کلاس و در نظر گرفتن ضریب گیاهی، میزان تبخیر و تعرق مشخص و بر اساس تخلیه رطوبتی و طبق تیمارهای مذکور تا رسیدن رطوبت خاک به حد، میزان آب مورد نیاز محاسبه و حجم آب مورد نیاز هر کرت توسط کنتور اندازه گیری شد. مقایسه میانگین ها توسط آزمون چند دامنه ای دانکن انجام و بدین وسیله تیمار برتر انتخاب گردید.بر این اساس مناسب ترین زمان آبیاری زراعت گیاه ذرت تابستانه در اهواز پس از 50 میلی متر تبخیر تجمعی از تشت تبخیر کلاس تعیین گردید که معادل 10 نوبت آبیاری در طول دوره رشد می باشد. بنابراین برای حصول حدود 12 تن عملکرد دانه در هکتار، حداقل 9600 متر مکعب آب در هر هکتار مورد نیاز می باشد. با این وجود با مقدار آب مساوی، با کاهش 3 مرتبه آبیاری در تیمار نسبت به تیمار عملکردی حدود 11 تن در هکتار و با کاهش 5 نوبت آبیاری نیز عملکردی در حدود 10 تن در هکتار، در تیمار قابل دست یابی است.

    کلیدواژگان: ذرت، دور آبیاری، تشت تبخیر، تنش خشکی
  • سیدفرهاد موسوی، جهانشیر محمدزاده هابیلی، منوچهر حیدرپور صفحه 553

    پس از احداث سد روی یک رودخانه، رسوبات در پشت آن تجمع می یابند. پیش بینی مقدار و نحوه توزیع رسوب برای طراحان سدها اهمیت دارد. در این پژوهش، میزان خطای روش های تجربی افزایش سطح و کاهش سطح در پیش بینی توزیع رسوب مخازن سدهای دز، درودزن و شهید عباسپور ارزیابی شده است. آخرین نتایج رسوب سنجی در مخازن این سدها در سال های 1382 (دز)، 1384 (درودزن) و 1384 (شهید عباسپور) به دست آمده است. مقایسه توزیع رسوب واقعی با توزیع رسوب پیش بینی شده توسط روش های افزایش سطح و کاهش سطح نشان می دهد که حداکثر میزان خطا در تعیین عمق رسوب در پشت بدنه سد اتفاق می افتد و با افزایش تراز، میزان خطا کمتر می شود. برای سد درودزن که حجم رسوبات آن خیلی کم است (31 میلیون متر مکعب)، روش کاهش سطح نسبت به روش افزایش سطح دارای خطای بیشتری است (81% در مقابل 5/37%). در سدهای دز و شهید عباسپور که حجم رسوبات آنها زیاد است (به ترتیب 608 و 737 میلیون متر مکعب)، هر دو روش دارای خطای تقریبا یکسانی می باشند (در سد دز هر دو روش 29% و در سد شهید عباسپور، روش کاهش سطح 22% و روش افزایش سطح 25% خطا داشت). با افزایش حجم رسوب نهشته شده طی سال های متمادی پس از بهره-برداری از این سدها، مقدار ضریب شکل هر سه مخزن کم شده و در نهایت تیپ مخازن به تیپ 2 تغییر پیدا کرده است.

    کلیدواژگان: توزیع رسوب، ظرفیت ذخیره، فرسایش، مخزن
  • علی نهضتی پاقلعه، شاهرخ زندپارسا، علیرضا سپاسخواه صفحه 567

    مدیریت آب و کود نیتروژنه محصولات کشاورزی به دلیل کمبود منابع موجود و مشکلات زیست محیطی باید بهبود یابد. در سال های اخیر استفاده از مدل های کامپیوتری رشد گیاهان نقش مهمی در مدیریت آبیاری و کود نیتروژنه ایفا نموده است. در این پژوهش مقادیر بهینه آب و کود نیتروژنه در شرایط حداکثر محصول ذرت و حداکثر سود در شرایط محدودیت زمین و آب با استفاده از مدل کامپیوتری رشد ذرت MSM (Maize Simulation Model) در دور آبیاری هفت روز و بدون بارش در فصل رشد برآورد شده اند. با اجرای مدل، عملکرد ذرت در 25 مقدار فصلی آب از 350 تا 1700 میلی متر و 46 مقدار کود نیتروژنه از صفر تا 450 کیلوگرم نیتروژن خالص در هکتار شبیه سازی شد. آب آبیاری متناسب با تبخیر و تعرق هفتگی توزیع شد و اضافه نمودن 30% و 70% کود نیتروژنه به ترتیب در 19 و50 روز بعد از کاشت در نظر گرفته شد. با محاسبه هزینه های عملیات زراعی و قیمت های رایج بازار در استان فارس مقدار بهینه آب و نیتروژن مصرفی تعیین گردید. در شرایط قیمت های رایج آب و کود نیتروژنه و هزینه های رایج کشاورزی برای تولید محصول ذرت (88 ریال بر هر متر مکعب آب و 1946 ریال بر کیلوگرم نیتروژن)، مقدار بهینه آب برای شرایط حداکثر محصول برابر 1336میلی متر و برای حداکثر سود در شرایط محدودیت زمین و محدودیت آب به ترتیب برابر 1008 و 844 میلی متر محاسبه گردید. هم چنین مقدار بهینه کود نیتروژن با توجه به مقادیر نیترات و آمونیوم خاک در موقع کاشت (به ترتیب برابر 14 و 21 کیلوگرم نیتروژن خالص درهکتار تا عمق 6/0 متری خاک)، برای شرایط حداکثر محصول و محدودیت زمین و آب، به دلیل قیمت پایین نیتروژن برابر با 450 کیلوگرم در هکتار تعیین گردید. با قیمت آب و نیتروژن به میزان 1000 ریال بر متر مکعب و 30000 ریال بر کیلوگرم نیتروژن مصرفی، مقدار بهینه آب در فصل رشد برای شرایط محدودیت زمین و محدودیت آب به ترتیب 899 و 874 میلی متر و مقدار بهینه نیتروژن به ترتیب 120 و 210 کیلوگرم نیتروژن در هکتار محاسبه شد.

    کلیدواژگان: آب، بهینه، ذرت، مدل MSM، نیتروژن
  • علی اکبر سبزی پرور، فرزین تفضلی، حمید زارع ابیانه، حسین بانژاد، محمد غفوری، محمد موسوی بایگی، زهره مریانجی صفحه 581

    در تنوع اقلیمی ایران، سنجش حساسیت مدل های رایج تخمین تبخیر- تعرق قبل از انتخاب و معرفی مناسبت ترین مدل امری ضروری بنظر می رسد. در این تحقیق، حساسیت مدل های مختلف تبخیر- تعرق به متغیرهای مختلف هواشناسی (به منظور کاربرد در برآورد پیامدهای نوسانات تغییر اقلیم و هم چنین ارزیابی دامنه خطاهای احتمالی در محاسبات تبخیر- تعرق) در شرایط اقلیمی سرد نیمه خشک همدان با استفاده از آمار 35 ساله هواشناسی (84-1350) بررسی شد. بدین منظور، مدل های پنمن- مانتیث فائو56 (PMF56)، جنسن هیز (1،2 JH)، مک کینک (MK)، هنسن (HN)، هارگریوز- سامانی (HS)، تورک مناطق مرطوب (TH) و تورک مناطق خشک(TA) به کار گرفته شدند. در این راستا، حساسیت (sensitivity) نسبی مدل های فوق به پارامترهای مختلف هواشناسی بررسی و با یکدیگر مقایسه شد. محدوده تغییرات پارامترهای مذکور در راستای برنامه های هیئت بین الدول تغییر اقلیم (IPCC) معادل 10 و20 درصد در طول فصل رشد (اردیبهشت- آبان) انتخاب شد. نتایج حاکی از این است که در شرایط اقلیمی همدان، اغلب مدل های برآورد ETo بیشترین حساسیت را (تا 8/10 در صد با ازای 10 درصد تغییر در ورودی) به ترتیب به تغییرات کوتاه مدت و دراز مدت پارامترهای تابش و دما نشان می دهند. نتایج نشان داد که در به کارگیری داده های تجربی یا شبیه سازی شده تابش و ضریب آلبیدو، باید دقت کافی به عمل آید. پیش بینی می شود که در اقلیم های سرد نیمه خشک، افزایش دمای هوا در طول دوره رشد، به طور متوسط موجب 5/8 در صد افزایش (براساس مدل (PMF56 نیاز آبی گیاه مرجع تا سال 1429 (2050 میلادی) می گردد.

    کلیدواژگان: اقلیم سرد نیمه خشک، حساسیت مدل های تبخیر، تعرق مرجع، سیگنال های تغییر اقلیم، همدان
  • مسعود مومنی، محمود کلباسی، احمد جلالیان، حسین خادمی صفحه 595

    عملیات و مدیریت کشاورزی اغلب باعث ایجاد تغییرات فاحشی در پوشش گیاهی، تولید بیومس، مواد آلی خاک، چرخه عناصر غذایی و پویایی فسفر خاک می شود. در این پژوهش تاثیر تخریب پوشش گیاهی بر مقدار شکل های آلی و معدنی لبایل، نسبتا لبایل و غیر لبایل فسفر و هم چنین مقدار فسفر کل آلی و معدنی خاک بررسی شد. نمونه های خاک از عمق 10-0 سانتی متری از سه کاربری مرتع با پوشش گیاهی نسبتا خوب (25-20 درصد)، مرتع با پوشش گیاهی ضعیف (10-5 درصد) و دیمزار در زیر حوزه سولگان و دو کاربری مرتع با پوشش گیاهی نسبتا خوب (30-25 درصد) و مرتع با پوشش گیاهی ضعیف (10-5 درصد) در سادات آباد جمع آوری شد. نتایج نشان داد که مقدار فسفر کل آلی خاک به ترتیب 2/18 و 9/23 درصد در کاربری دیمزار و مرتع با پوشش گیاهی ضعیف در سولگان و 8/40 درصد در مرتع با پوشش گیاهی ضعیف در سادات آباد نسبت به مرتع با پوشش نسبتا خوب کاهش یافته است. فرم های آلی فسفر در اثر تخریب مراتع تغییر بیشتری نسبت به فرم های معدنی داشت، به طوری که در سولگان شکل های آلی لبایل، نسبتا لبایل و غیر لبایل فسفر به ترتیب 3/72، 3/24 و 1/7 درصد در کاربری دیمزار و 1/42، 9/13 و 9/12 درصد در کاربری مرتع با پوشش گیاهی ضعیف نسبت به مرتع با پوشش گیاهی نسبتا خوب کاهش یافت. در سادات آباد نیز در اثر چرای بی رویه دام و کاهش پوشش گیاهی مقدار این شکل ها به ترتیب 4/64، 7/35 و 4/44 درصد نسبت به مرتع با پوشش گیاهی نسبتا خوب کاهش یافت. نتایج این پژوهش نشان داد که تخریب پوشش گیاهی تاثیر قابل توجهی بر مقدار ذخایر فسفر خاک دارد. با کاهش ذخایر نسبتا مقاوم و مقاوم فسفر در خاک توانایی خاک در عرضه فسفر قابل دسترس کاهش یافته و از قدرت باروری و حاصل خیزی خاک در دراز مدت کاسته می شود.

    کلیدواژگان: تغییر کاربری، تخریب خاک، شکل های فسفر، هدررفت فسفر
  • شمس الله ایوبی، فرهاد خرمالی صفحه 609

    اهمیت و وجود تغییرات مکانی در خصوصیات خاک امری بدیهی به شمار می رود، با این حال درک فعلی از علل و منابع تغییرات کامل نیست. بررسی تغییرپذیری خاک در سطح مزرعه توسط آمار کلاسیک و زمین آمار قابل بررسی می باشد. این تحقیق به منظور تعیین عوامل کنترل کننده تغییرات مکانی عناصر غذایی پرمصرف و کم مصرف به وسیله تلفیق آنالیز مولفه های اصلی به عنوان یک روش کلاسیک و روش زمین آمار در مزارع روستای آپایپولی ایالت آندراپرادش هند صورت گرفته است. در مطالعات صحرایی در 110 نقطه از عمق 30-0 سانتی متری نمونه برداری شده و نیتروژن کل، فسفر، پتاسیم،کلسیم، سدیم، منیزیوم، سولفات، بور، منگنز، روی و آهن قابل استفاده اندازه گیری شد. تجزیه و تحلیل های آمار کلاسیک و زمین آمار روی داده ها صورت گرفت. نتایج آنالیز مولفه های اصلی نشان داد که چهار مولفه اول دارای ارزش ویژه بیش از یک بوده اند و جمعا 64/71 درصد کل تغییرات را توجیه کرده اند. نتایج آنالیزهای زمین آماری روی سه مولفه اول نشان داد که هر سه مولفه بر اساس تغییرنمای سطحی، همسانگرد بوده اند. مدل های برازش داده شده به هر سه مولفه از نوع کروی می باشند. مقدار دامنه تاثیر برای مولفه های اول و سوم نزدیک به هم بوده و به ترتیب معادل 288 و 393 متر می باشد. به نظر می رسدکه مهم ترین عناصر غذایی در این مولفه ها دارای دامنه تاثیر 400-300 متر هستند. در مقابل مولفه دوم که دارای دامنه تاثیر حدود 877 متر می باشد، احتمالا عناصر غذایی مهم در آن مانند آهن، منگنز و روی دارای دامنه تاثیر مشابهی در حدود 900-700 متر در مقیاس مطالعه هستند. مقایسه الگوی مکانی مولفه ها نشان می دهد که الگوی پراکنش مولفه اول و سوم که در آن مهم ترین عناصر غذایی نیتروژن کل، منیزیوم، پتاسیم، مس، کلسیم و فسفر قابل استفاده هستند با الگوی کشت و ابعاد مزارع مطابقت دارد. این امر نشان دهنده آن است که تغییرپذیری عناصر مزبور عمدتا تحت مدیریت زارعین قرار گرفته است. جهت رعایت بهینه مصرف عناصر غذایی بایستی میزان کوددهی توسط زارعین مورد بازنگری قرار گیرد. الگوی مولفه دوم با شکل قطعه بندی مزارع هم خوانی ندارد ولی با الگوی مکانی اسیدیته خاک در منطقه تطابق بسیار زیادی نشان می دهد. با توجه به این که مولفه دوم ترکیب خطی از عناصر مهم روی، آهن و منگنز می باشد لذا می توان نتیجه گرفت که توزیع مکانی عناصر مزبور عمدتا توسط اسیدیته خاک کنترل شده است و مدیریت موضعی زارعین کم رنگ تر بوده است. در عین حال توزیع این عناصر نیز باید در نقاط بحرانی و کمتر از حد قابل قبول، مورد توجه قرار گیرد.

    کلیدواژگان: تغییرپذیری مکانی، آنالیز مولفه اصلی، زمین آمار، عناصر غذایی خاک، آپایپولی هند
  • بهنام دولتی، شاهین اوستان، عباس صمدی صفحه 623

    کشت مستمر گیاهان زراعی به خصوص گیاهان پرتوقع نسبت به پتاسیم از جمله آفتابگردان سبب می شود که به مرور زمان مقدار قابل توجهی از پتاسیم قابل جذب خاک توسط گیاهان برداشت شود. این تحقیق به منظور بررسی وضعیت شکل های مختلف پتاسیم و ارتباط آنها با پارامترهای کمیت به شدت (Q/I) پتاسیم در خاک های تحت کشت آفتابگردان در منطقه خوی انجام شد. بدین منظور20 نمونه مرکب از خاک های زراعی مربوط به سری های مختلف جمع آوری گردید. برخی از خصوصیات فیزیکی، شیمیایی و شکل های مختلف پتاسیم (محلول، Kso: پتاسیم قابل استفاده، Kav: تبادلی، Kexو غیر تبادلی،Knex) در این خاک ها تعیین شدند. نتایج نشان داد که مقادیر Kso خاک های تحت کشت آفتابگردان از061/0 تا 54/0 به طور متوسط 28/0 میلی مول بر لیتر متغیر است. دامنه مقادیر Kav خاک های زراعی 55 تا 699 به طور متوسط 265 میلی گرم برکیلوگرم است. هم چنین دامنه مقادیر Kex این خاک ها 54 تا 694 به طور متوسط 261 میلی گرم برکیلوگرم می باشد. دامنه مقادیر Knex نیز 160 تا 612 به طور متوسط 318 میلی گرم برکیلوگرم است. در بیش از 50% از خاک ها، مقدار Kav کمتر از 250 (mg kg-1) بود که احتمالا بیانگر تخلیه پتاسیم از خاک های تحت کشت آفتابگردان می باشد. مطالعات روابط Q/I نشان داد که نمودارها عمدتا در ناحیه جذب قرار گرفته اند. نمودارهای فوق خطی بوده و فاقد انحنای مربوط به پر یا خالی شدن مکان های اختصاصی می باشند. دامنه مقادیر ظرفیت بافری پتانسیل (PBCK) خاک های زراعی 11 تا 108 با مقدار متوسط 38 (cmolc kg-1/(mol L-1) 0.5) است. بین پارامترهای PBCK و CEC رابطه خطی معنی داری (***82/0= r) به دست آمد. دامنه مقادیر نسبت فعالیت پتاسیم در نقطه تعادل (AReK) 00014/0 تا 027/0 با مقدار متوسط 0076/0 (0.5(mol L-1)) می باشد. نتایج نشان داد که AReK هم بستگی معنی داری با Kso (**68/0=r) دارد. دامنه تغیرات مقادیر پتاسیم به سهولت قابل تبادل (Ko)0050/0 تا 49/0 و به طور متوسط 21/0 (cmolc kg-1) است.Ko هم بستگی معنی داری با ARoK (نسبت فعالیت پتاسیم در تیمار شاهد) (***95/0=r) دارد.

    کلیدواژگان: شکل های پتاسیم، رابطه کمیت به شدت، ظرفیت بافری پتانسیل، انرژی تبادلی پتاسیم
  • مهین کرمی، مجید افیونی، یحیی رضایی نژاد، امیرحسین خوشگفتارمنش صفحه 639

    استفاده از لجن فاضلاب به عنوان یک کود ارزان قیمت و غنی از عناصر غذایی در مناطقی از کشور رواج یافته است. کاربرد این کود به صورت منطقی می تواند سهم مهمی در تامین نیازهای غذایی گیاه داشته باشد اما استفاده بی رویه از آن سبب انباشته شدن عناصر سنگین در خاک و به دنبال آن انتقال این عناصر به زنجیره غذایی شده و سلامتی انسان و حیوانات را با خطر مواجه می کند. هدف از این تحقیق بررسی آثار تجمعی و باقی مانده لجن فاضلاب شهری اصفهان بر غلظت روی و مس در خاک و گیاه گندم بود. این پژوهش در طی چهار سال با سه سطح لجن فاضلاب (25، 50 و 100 مگاگرم در هکتار) و تیمار شاهد (بدون کود) در سه تکرار و در قالب طرح کرت های خرد شده با طرح پایه بلوک های کامل تصادفی اجرا شد. سطوح مختلف لجن در سال اول در تمام کرت و در سال های دوم، سوم و چهارم به ترتیب در سه چهارم، نصف و یک چهارم هر یک از کرت ها به کار رفت. اوایل پاییز هر سال، گندم رقم مهدوی در کرت ها کشت شد. بعد از برداشت گندم در پایان سال چهارم، نمونه های خاک از عمق 20-0 سانتی متری هر یک از کرت ها برداشت شده و برخی ویژگی های فیزیکی و شییمیائی آنها اندازه گیری شد. هم چنین غلظت عناصر روی و مس در ریشه، اندام هوایی و دانه گندم به طور جداگانه تعیین شد. کاربرد تجمعی لجن فاضلاب در کلیه سطوح مصرفی باعث افزایش معنی دار (05/0P≤) غلظت های کل و قابل عصاره گیری روی و مس خاک شد. اثر باقی مانده لجن در یکبار کوددهی، غلظت های قابل عصاره گیری روی و مس را نسبت به شاهد افزایش داد به طوری که حتی پس از گذشت چهار سال، غلظت ها برای روی در تیمارهایی که بیش از 50 مگاگرم در هکتار و برای مس در تیمارهایی که بیش از 25 مگاگرم در هکتار لجن دریافت کرده بودند، به طور معنی داری بیش از شاهد بود. لجن فاضلاب اثر معنی داری بر غلظت روی و مس اندام هوایی و دانه و جذب این عناصر توسط اندام هوایی داشت. نتایج این تحقیق نشان داد که لجن فاضلاب به صورت باقی مانده و تجمعی غلظت عناصر کم مصرف در خاک و گیاه را افزایش داده است.

    کلیدواژگان: لجن فاضلاب، اثر تجمعی، اثر باقی مانده، روی، مس، گندم
  • حمیدرضا عشقی زاده، امیرحسین خوشگفتارمنش، علی اشرفی، امیرحسین معلم، نازنین پورسخی، نسیبه پورقاسمیان، اسماء میلادی، مرضیه گرجی صفحه 655

    کمبود آهن در بسیاری از اراضی کشاورزی دنیا به ویژه در خاک های آهکی گسترش دارد. یکی از راه کارهای مقابله با کمبود آهن، کاشت گیاهان مقاوم به کمبود این عنصر می باشد. این پژوهش با هدف ارزیابی «آهن کارایی» تعدادی از محصولات زراعی مهم و رابطه آن با برخی صفات کمی و کیفی در قالب طرح بلوک کامل تصادفی در سه تکرار در پاییز سال 1385 در گلخانه تحقیقاتی دانشگاه صنعتی اصفهان انجام شد. ذرت شیرین (هیبرید سینگل کراس کرج 404)، ذرت دانه ای (هیبرید سینگل کراس500)، دو رقم گلرنگ شامل 3110S- و 411S-، آفتابگردان رقم هایسون و گندم دوروم رقم شوگا در دو سطح 5 و 50 میکرو مولار آهن از منبع FeEDTA در محیط کشت محلول کاشته شدند. نتایج آزمایش نشان داد گیاهان مورد ارزیابی از لحاظ آهن کارایی اختلاف معنی داری در سطح یک درصد داشتند. هیبریدهای ذرت در مقایسه با سایر گیاهان مورد مطالعه به کمبود آهن حساس تر بوده (آهن-کارایی برابر با 26 درصد) و کاهش بیشتری در وزن خشک اندام هوایی آنها در تیمار 5 میکرو مولار آهن مشاهده شد. در مقابل، گندم دوروم رقم شوگا در شرایط کمبود آهن کمترین کاهش وزن خشک ریشه و اندام هوایی را در مقایسه با شرایط کافی بودن آهن نشان داد (آهن-کارایی برابر با 94 درصد). ارزیابی آهن کارایی بر اساس صفات مختلف نشان داد که غلظت و محتوای آهن در کل گیاه، بخش هوایی و یا ریشه ارتباطی با میزان تحمل گیاه در برابر کمبود آهن نداشت.

    کلیدواژگان: آهن کارایی، ذرت شیرین، ذرت دانه ای، گندم دوروم، گلرنگ، آفتابگردان
  • حسین شریعتمداری، یحیی رضایی نژاد، علی عبدی، علی محمودآبادی، مهین کرمی صفحه 667

    با توجه به نتایج مثبت کاربرد لجن کنورتور و سرباره کارخانه ذوب آهن اصفهان جهت درمان کلروز ناشی از کمبود آهن در گیاهان مختلف در تحقیقات گذشته، در این تحقیق مقدار کاربرد بهینه این دو ترکیب و هم چنین قابلیت جذب برخی عناصر ضروری موجود در لجن کنورتور و سرباره برای گیاه ذرت در مزرعه بررسی شد. لجن کنورتور حاوی حدودا 64 درصد وزنی اکسیدهای دو و سه ظرفیتی آهن و برخی دیگر از عناصر ضروری گیاه و سرباره حاوی حدودا 17 درصد اکسیدهای آهن، 8/52 درصد اکسید کلسیم و مقدار زیادی عناصر ضروری دیگر است. در پژوهش حاضر تیمارهای آزمایشی شامل شاهد، تیمار محلول پاشی توسط فتریلون (Fe-EDTA) با غلظت 5 در هزار، لجن کنورتور در 4 سطح (L1، L2، L3 و L4 به ترتیب برابر با 83/5، 33/13، 83/20 و 67/26 تن در هکتار) و سرباره در چهار سطح (S1، S2، S3 و S4 به ترتیب برابر با 20/3، 28/7، 36/11 و 44/15 تن در هکتار) بودند که سطوح لجن و سرباره تامین کننده 1، 2، 3 و 4 برابر مقدار توصیه شده آهن قابل جذب در خاک بودند. گیاه ذرت رقم سینگل کراس 704 به عنوان گیاه آزمایشی کشت گردید. سطوح مختلف دو ترکیب سبب افزایش آهن و منگنز و کاهش منیزیم قابل عصاره گیری خاک شده ولی تاثیری روی، مس و کلسیم قابل عصاره گیری نداشت. سطوح مختلف سبب افزایش عملکردهای گیاه ذرت شد به گونه ای که بیشترین عملکرد در سطوح بالای دو ترکیب (L4، L3، S4 و S3) اتفاق افتاد. تیمار محلول پاشی سبب از بین رفتن کلروز برگی شد و توانست عملکردهای سیلو، بلال و ساقه + برگ را نسبت به شاهد افزایش دهد، هر چند این تاثیر به اندازه سطوح بالای دو ترکیب لجن کنورتور و سرباره نبود. هم چنین در تیمارهای لجن کنورتور و سرباره جذب آهن، منگنز، روی، مس، کلسیم و منیزیم در عملکردهای گیاه افزایش یافت. بر اساس نتایج این تحقیق سطوح L3 و S3 لجن کنورتور و سرباره می توانند مناسب ترین سطوح این ترکیبات به عنوان کود آهن پیشنهاد شوند

    کلیدواژگان: لجن کنورتور، سرباره، عناصر تغذیه ای گیاه، عملکرد، ذرت
  • مژگان ولی پور، مصطفی کریمیان اقبال، محمدجعفر ملکوتی، امیرحسین خوشگفتارمنش صفحه 683

    شور شدن خاک ها در مناطق خشک و نیمه خشک یک معضل جدی برای توسعه کشاورزی و استفاده پایدار از منابع خاک و آب می باشد. به منظور بررسی تاثیر توسعه فعالیت های کشاورزی بر تخریب اراضی و افزایش شوری خاک، منطقه شمس آباد استان قم انتخاب گردید. ابتدا عکس های هوایی سال 1334 (1955 میلادی) و داده های ماهواره ای سال های 1990 و 2002 میلادی و هم چنین اطلاعات در دسترس از وضعیت منابع آب و خاک منطقه در گذشته، جمع آوری گردید. با استفاده از اطلاعات موجود و پس از بازدید صحرایی، از خاک های با شوری متفاوت در طول 3 ترانسکت تعداد 150 نمونه خاک در دو عمق 50-0 و 100- 51 سانتی متری جمع آوری شد. روی نمونه ها تجزیه های فیزیکی و شیمیایی انجام گرفت و سپس با کمک نرم افزار ILWIS، نقشه های شوری، سدیمی و کاربری اراضی ترسیم گردید. نتایج به دست آمده نشان داد که طی 47 سال گذشته، وسعت اراضی کشاورزی در منطقه حدود 5/9 برابر افزایش یافته است که موجب افزایش شوری و افت سطح منابع آب های زیرزمینی این ناحیه شده است. در حال حاضر متوسط شوری آب چاه های منطقه حدود 19/7 دسی زیمنس بر متر می باشد و سالانه حدود یک متر افت در سطح ایستابی چاه ها مشاهده می گردد. متوسط هدایت الکتریکی خاک در سال 1362 در عمق سطحی حدود 5/6 دسی زیمنس بر متر و در سال 1384 این رقم به حدود 7/10 دسی زیمنس بر متر رسیده است. در صورت ادامه این روند و عدم برنامه ریزی صحیح، تمام اراضی منطقه در سال های آینده از حیز انتفاع خارج خواهند شد. بنابراین برنامه ریزی برای توسعه استان قم باید با درنظر گرفتن مشکلات و محدودیت های توسعه ناپایدار کشاورزی در حاشیه کویر صورت پذیرد.

    کلیدواژگان: شوری خاک، تخریب اراضی، فعالیت های کشاورزی، تولید پایدار، آب زیرزمینی
  • ستار زندسلیمی، محمدرضا مصدقی، علی اکبر محبوبی صفحه 693

    کودهای آلی منبع ریزجانداران بیماری زا می باشند که می توانند سلامتی انسان را به خطر اندازند. در این پژوهش، اثر نوع خاک و کود بر سرنوشت باکتری های آزاده شده از کود های آلی در حین آبشویی ستون های خاک-کود بررسی شد. کود های گاوی و مرغی و لجن فاضلاب به مقدار 10 تن در هکتار به سطح ستون های دست نخورده دو خاک با بافت لوم رسی شنی و شن لومی اضافه شد. آبشویی ستون های خاک-تیمار شده با کود با شدت جریان غیراشباع و ماندگار 8/4 سانتی متر در ساعت تا چهار برابر حجم آب منفذی (PV) انجام شد. غلظت باکتری های گرم - منفی آب ورودی و زه آب ستون های خاک در کسرهای مختلف PV اندازه گیری شد. غلظت متوسط ورودی، غلظت متوسط خروجی، درصد پالایش نسبی باکتری، درصد باکتری انتقال یافته در طول زمان آبشویی محاسبه شد. در سطح آماری 5 درصد اختلاف معنی داری بین کود مرغی و دو تیمار کودی دیگر از نظر میانگین غلظت باکتری آزاد شده از تیمارهای کودی وجود داشت. ساختمان پایدار و مسیرهای ترجیحی باعث هدایت بیشتر باکتری در ستون های خاک لوم رسی شنی شد. به دلیل ساختمان ضعیف و پیوستگی کم منافذ در خاک شن لومی میزان پالایش باکتری 45/1 برابر خاک لوم رسی شنی بود. کود مرغی آلودگی نسبی بیشتری در زه آب ایجاد کرد. قدرت یونی کم سوسپانسیون لجن فاضلاب سبب پالایش کمتر باکتری آزاد شده از این کود شد. بالا بودن کربن آلی محلول در کود گاوی باعث شد تا انتقال باکتری در ستون های خاک تیمار شده با آن 12/1 برابر کود مرغی شود. به طور کلی در استفاده از کودهای دامی، به ویژه کود مرغی خانگی که منبع مهمی از باکتری های آلوده کننده محیط زیست هستند، مدیریت کود اهمیت ویژه ای دارد. هم چنین بافت و ساختمان خاک بر سرنوشت باکتری های آزاد شده از کودهای آلی موثرند.

    کلیدواژگان: انتقال نسبی، پالایش نسبی، ساختمان خاک، کود گاوی، کود مرغی، لجن فاضلاب
  • فاطمه رسولی، منوچهر مفتون صفحه 705

    ماده آلی و نیتروژن کل در اکثر خاک های آهکی ایران کم است و مصرف مدام کودهای نیتروژن دار سبب آلودگی آب های سطحی و زیرزمینی و اثرات زیانبار محیطی دیگر می شود و لذا مصرف توام نیتروژن و ماده آلی به منظور تامین بخشی از نیاز نیتروژنی گیاه، بهبود خصوصیات فیزیکو شیمیایی خاک و حفاظت محیط زیست از اهمیت ویژه ای برخوردار است. تحقیق حاضر به منظور مطالعه تاثیر مصرف دو ماده آلی با یا بدون نیتروژن بر رشد و ترکیب شیمیایی برنج و خصوصیات شیمیایی خاک انجام شد. آزمایش در قالب طرح کامل تصادفی با سه تکرار در گلدان انجام گردید. تیمارها شامل دو منبع ماده آلی (کمپوست زباله شهری و کود دامی)، چهار سطح ماده آلی (0، 1، 2 و 4 درصد) و سه سطح نیتروژن (N) (0، 75 و150 میلی گرم در کیلوگرم)، در برنج بود. مصرف کمپوست و کود دامی سبب افزایش وزن خشک برنج گردید. بیشترین وزن خشک با مصرف 4 درصد کمپوست و 150 میلی گرم نیتروژن حاصل شد. رشد برنج با مصرف کود دامی تا سطح 2 درصد افزایش و با مصرف بیشترکود دامی، احتمالا به دلیل افزایش املاح محلول خاک کاهش یافت. اثر افزایشی نیتروژن بر رشد برنج تنها در سطح یک درصد کود دامی مشاهده شد و در سطوح بالاتر، اثر نیتروژن در تشدید اثر شوری یا سمیت آمونیم سبب کاهش رشد برنج گردید. میانگین غلظت نیتروژن با افزایش کود دامی افزایش و با کمپوست کاهش یافت. افزودن نیتروژن، غلظت نیتروژن، آهن و منگنز برنج را افزایش داد. تجمع فسفر، پتاسیم، نیتروژن، آهن، منگنز، کلراید و سدیم در بوته های برنج غنی شده با هر یک از دو ماده آلی بیشتر از تیمار شاهد بود. نتایج نمونه های خاک پس از برداشت گیاه نشان می دهد که ترکیبات آلی همه ویژگی های شیمیایی خاک را بهبود بخشیده است. به علاوه خاک تیمار شده با کود دامی حاوی مقادیر بیشتری از املاح محلول، کلر، پتاسیم، کربن آلی، نیتروژن کل، فسفر، آهن و منگنز قابل استفاده و مقادیر کمتری از عناصر روی، مس، سرب، کادمیم و نسبت جذبی سدیم بود.

    کلیدواژگان: برنج، نیتروژن، کمپوست شهری، کود دامی، عناصر غذایی، قابلیت هدایت الکتریکی خاک (ECe)
  • یعقوب حسینی، مهدی همایی، نجفعلی کریمیان، سعید سعادت صفحه 721

    مدل سازی پاسخ گیاه به تنش های دوگانه شوری و کمبود نیتروژن در نواحی خشک و نیمه خشک برای تخمین عملکرد بهینه اهمیتی فراوان دارد. بدین منظور، دو مدل لیبیگ- اسپرینگل(LS) و میچرلیخ- بال(MB) که تنها برای مدل سازی پاسخ گیاه به عناصر غذایی پیشنهاد شده اند به گونه ای تعدیل یافتند که امکان بررسی اثر هم زمان نیتروژن و شوری فراهم آید. سپس، به منظور ارزیابی مدل های پیشنهادی در مورد پاسخ گیاه کلزا (Brassica napus L.) به تنش های توام شوری و نیتروژن، آزمایشی با سطوح مختلف شوری و نیتروژن طراحی گردید. تیمارهای شوری شامل 5 سطح آب شور (آب غیر شور، 3، 6، 9، و 12 دسی زیمنس بر متر) و تیمارهای نیتروژن شامل 4 سطح (0، 75، 150، و 300 میلی گرم نیتروژن در کیلو گرم خاک به صورت نیترات آمونیوم) بود. نتایج نشان داد که هر دو مدل تعدیل یافته برآوردی مناسب از عملکرد دانه کلزا ارایه می نمایند. لیکن، برآورد مدل تعدیل یافته MB (94/0= 2R) از مدل تعدیل یافته LS (87/0= 2R) بهتر است. مقایسه آماره های خطای بیشینه، ریشه میانگین مربعات خطا، کارایی مدل، ‍‍ضریب تبیین و ضریب جرم باقی مانده دو مدل تعدیل یافته نشان داد که عملکرد نسبی دانه برآورد شده برای سطوح نیتروژن خاک، هم چنین شوری های آب آبیاری و اثرات متقابل شوری و نیتروژن، به وسیله مدل تعدیل یافته MB در مقایسه با مدل تعدیل یافته LS، نتایج رضایت بخش تری داشت. بنابراین، استفاده از مدل تعدیل یافته MB برای برآورد عملکرد نسبی دانه کلزا به هنگام وجود تنش های شوری و نیتروژن توصیه می شود. با استفاده از مدل تعدیل یافته LS نشان داده شد که حد آستانه کاهش عملکرد در شرایط شور برای سطوح مختلف کاربرد نیتروژن متفاوت است. به گونه ای که، تقریبا با کاربرد هر 75 میلی گرم نیتروژن در کیلوگرم خاک، حد آستانه کاهش عملکرد در شرایط شور حدود 4 دسی زیمنس بر متر کاهش می یابد. مصرف نیتروژن در شرایط شور سبب کاهش غلظت یون کلر در دانه کلزا گردید. هم چنین میزان جذب نیتروژن با افزایش تعرق گیاه افزایش یافت که می توان آن را به حرکت توده ای نیترات در خاک تا رسیدن به ریشه گیاه مرتبط دانست.

    کلیدواژگان: تعرق، شوری، کلر، مدل لیبیگ، اسپرینگل (LS)، مدل میچرلیخ، بال (MB)، نیتروژن
  • محمدرضا میرزایی، استفان قوی، غلامرضا قضاوی، کریستینا بونر صفحه 737

    اساس کار ارائه شده بر مبنای تهیه یک مدل رقومی زمین (DEM) در دو ماکت با ابعاد 50×50 سانتی متر و با شرایط زبری متفاوت (زبری تند و زبری ملایم) می باشد. برای تهیه DEM از دو روش زبری سنج لیزری و فتوگرامتری استفاده شد. تصاویر فتوگرامتری در دو تکرار و در تاریخ های متفاوت به دست آمد. روش لیزری با داشتن صحت و دقت بسیار بالا به عنوان روش شاهد به منظور ارزیابی روش فتوگرامتری در نظر گرفته شد و سپس این دو روش با استفاده از پارامترهای مختلف آماری و خصوصیات خاک مانند هیستوگرام های شیب و ارتفاع مورد مقایسه قرار گرفتند. در نهایت با استفاده از مدل های رقومی زمین دو روش میزان ضریب زبری تصادفی (RR) و حداکثر نگهداشت سطحی خاک تعیین شد. RR عنوان نماینده میکروتوپوگرافی سطح خاک و یکی از عوامل کلیدی در بسیاری از فرآیندهای هیدرولیکی و فرسایش مورد مطالعه قرار گرفت. میزان خطای RR محاسبه شده به وسیله روش فتوگرامتری در مقایسه با لیزری به طور متوسط 10 درصد در ماکت با زبری پایین و 5 درصد در ماکت با زبری بالا می باشد. این میزان خطا در محاسبه حداکثر نگهداشت سطحی (MDS) بین 2 تا 34 درصد یعنی حداکثر حدود 17/0 میلی متر تغییر می کند. در این تحقیق روش، فتوگرامتری مدل رقومی با شیب ملایم تری برای ماکت با زبری بالا در مقابل لیزری (یعنی به طور متوسط حدود 5/40 در برابر 46 درجه برای لیزری) و شیب تندتری برای ماکت با زبری پایین (متوسط5/23 در مقابل 7/20 برای لیزری) ارائه داده است. نتایج این تحقبق نشان می دهد که روش فتوگرامتری روشی مناسب برای تخمینی با دقت کافی از میزان RR و تخمین مناسبی از میزان MDS می باشد.

    کلیدواژگان: فتوگرامتری، زبری سنج لیزری، زبری تصادفی، مدل رقومی زمین
  • مجتبی نوروزی، احمد جلالیان، شمس الله ایوبی، حسین خادمی صفحه 759

    عملکرد محصول، خصوصیات و فرسایش خاک شدیدا به پارامترهای زمین (خصوصیات پستی و بلندی) مرتبط اند، بنابراین شناخت و آگاهی از این پارامترها از نظر تاثیر بر عملکرد محصولات مهم نظیر گندم جهت دست یابی به توسعه پایدار در زمینه کشاورزی امری لازم و ضروری به نظر می رسد. این تحقیق در اراضی زراعی تحت کشت گندم دیم در منطقه اردل استان چهارمحال و بختیاری، به منظور ایجاد مدل های رگرسیونی بین محصول و شاخص های پستی و بلندی، اجرا شده است. نمونه برداری از محصول گندم به طریق تصادفی طبقه بندی شده و جمعا در 100 نقطه در منطقه ای به وسعت 900 هکتار به وسیله پلات با ابعاد 1×1 متر و با استفاده از GPS به گونه ای انجام شد که توزیع سطوح ژئومرفیک مختلف را پوشش دهد. سپس مدل رقومی ارتفاع منطقه در پیکسل هایی به ابعاد 3×3 متر تهیه و از روی آن ویژگی های پستی و بلندی محاسبه شد. نتایج آمار توصیفی نشان داد که تمامی متغیرها از توزیع نرمال برخوردارند. از بین پارامترهای عملکرد، عملکرد دانه (36/0) بیشترین و وزن هزار دانه (13/0) کمترین ضریب تغییرات را از خود نشان دادند. در نهایت مدل های رگرسیون چند متغیره بین این پارامترها و مولفه های عملکرد گندم، برقرار و سپس به وسیله نقاط کمکی (20 نقطه از 100 نقطه) تخمین توسط مدل های به دست آمده اعتبارسنجی شدند. نتایج مطالعه نشان می دهد که خصوصیات پستی و بلندی مهمی که با مولفه های عملکرد گندم ارتباط بیشتری داشته و در مدل رگرسیونی نیز وارد شده اند، شامل شاخص رطوبتی و انحنای سطح زمین بوده است که توانسته اند 45 تا 78 درصد از تغییرات مولفه های عملکرد گندم در این منطقه را توجیه نمایند. این نتایج بیانگر این موضوع است که عملکرد گندم در منطقه تا اندازه زیادی تحت کنترل پارامترهای پستی و بلندی می باشد. نتایج اعتبارسنجی مدل ها نیز نشان دهنده نااریب بودن و درجه تخمین مناسب برازش مدل ها می باشد.

    کلیدواژگان: پیش بینی محصول، شاخص های پستی و بلندی، رگرسیون خطی، مولفه های عملکرد گندم
  • حمیدرضا اولیایی، ابراهیم ادهمی، محمدرضا چاکرحسینی، مجید رجایی، علی کسراییان صفحه 773

    اندازه گیری پذیرفتاری مغناطیسی (χ) به طور گسترده ای جهت ارزیابی تکامل نیمرخ خاک به کار رفته است. 14 نیمرخ خاک در دامنه نسبتا گسترده ای از شرایط اقلیمی در استان فارس مورد مطالعه قرار گرفتند. عصاره گیر سیترات - بی کربنات - دی تیونات (CBD) و تصاویر میکرو کت اسکن جهت ارزیابی منشاء پذیرفتاری مغناطیسی استفاده گردیدند. نتایج نشان داد که نمونه های خاک، 23 تا 91 درصد از پذیرفتاری مغناطیسی خود را پس از تیمارCBD از دست دادند که بیانگر اختلاف در منشاء (پدوژنیک یا لیتوژنیک) پذیرفتاری مغناطیسی بوده است. کاهش پذیرفتاری مغناطیسی به مقدار زیادتری در خاک های با تکامل پروفیلی بیشتر و هم چنین در سطح خاک غالبا مشاهده گردید. کاهش پذیرفتاری مغناطیسی وابسته به فرکانس (χfd) پس از تیمار CBD، 22 تا 89 درصد بوده است. رابطه مثبت و معنی داری میان میزان کاهش پذیرفتاری مغناطیسی پس از تیمار CBD و پذیرفتاری مغناطیسی وابسته به فرکانس در خاک های مطالعه شده مشاهده گردید. تصاویر میکرو کت اسکن با قدرت تفکیک فضایی 33 میکرومتر، حضور ذرات اکسید مغناطیسی آهن (مگنتیت) لیتوژنیک را نشان داد.

    کلیدواژگان: پذیرفتاری مغناطیسی خاک، تکامل خاک، اکسید آهن، پدوژنیک، میکرو کت اسکن، استان فارس
  • مهدیه خورشید، علیرضا حسین پور، شاهین اوستان صفحه 791

    کودهای آلی می توانند بر جذب سطحی فسفر و قابلیت استفاده آن تاثیر داشته باشند. اطلاعات اندکی درباره اثر لجن فاضلاب بر ویژگی های جذب فسفر در خاک های آهکی استان همدان وجود دارد. هدف این پژوهش مطالعه تاثیر لجن فاضلاب بر ویژگی های جذب فسفر و فسفر قابل استفاده در ده خاک آهکی استان همدان بود. نمونه های خاک با 5/1 در صد و بدون لجن فاضلاب به مدت 5 ماه در رطوبت ظرفیت مزرعه در دمای oC1±25در انکوباتور قرار گرفتند. پس از انکوباسیون فسفر قابل استفاده با روش اولسن تعیین شد. برای ارزیابی ویژگی های جذب فسفر، غلظت های فسفر از صفر تا 30 میلی گرم در لیتر حاوی کلرید کلسیم 01/0 مولار به نمونه های شاهد و تیمار شده اضافه شدند. پس از رسیدن به تعادل، غلظت فسفر در محلول تعادلی تعیین شد. نتایج نشان داد فسفر قابل استفاده در اثر کاربرد لجن فاضلاب افزایش یافت. متوسط فسفر قابل استفاده خاک ها 6/37 درصد افزایش یافت. دامنه تغییرات فسفر قابل استفاده در خاک های تیمار نشده و خاک های تیمار شده به ترتیب 1/22-1/8 و 0/28-8/14 میلی گرم در کیلوگرم بود. نتایج نشان داد، داده های جذب فسفر در تمام نمونه ها به وسیله معادله های فروندلیچ و خطی توصیف شدند، ولی معادله لانگمویر قادر به توصیف جذب فسفر در برخی از نمونه های تیمار شده نبود. ثابت های هم دماهای جذب در خاک های تیمار شده با لجن کمتر از خاک های تیمار نشده بود. متوسط حداکثر جذب فسفر، ثابت متناسب با انرژی پیوند و ماکزیمم گنجایش بافری به ترتیب 85/38، 34/21 و 9/38 کاهش یافت. متوسط ضریب توزیع، n معادله فروندلیچ و گنجایش بافری تعادلی در معادله خطی (شیب معادله خطی) در اثر تیمار با لجن فاضلاب به ترتیب 7/21، 0/16 و 1/6 درصد کاهش یافت. نتایج این مطالعه نشان داد که نیاز استاندارد فسفر خاک ها در اثر تیمار با لجن فاضلاب کاهش یافت. هم چنین نتایج ویژگی های جذب فسفر نشان داد که در اثر مصرف لجن فاضلاب خطر وارد شدن فسفر به آب های سطحی وجود دارد.

    کلیدواژگان: لجن فاضلاب، فسفر، ویژگی های جذب، ظرفیت بافری، هم دما
  • نوید براهیمی، مجید افیونی، مهین کرمی، یحیی رضایی نژاد صفحه 803

    تولید روزافزون مواد آلی، به ویژه لجن فاضلاب و کمپوست زباله شهری، به کارگیری آنها در عرصه کشاورزی به عنوان کود آلی، نقش به سزایی بر مقدار عناصر در خاک و قابلیت دسترسی آنها برای گیاه و در نهایت افزایش عملکرد محصولات کشاورزی دارد. این تحقیق به منظور بررسی اثر باقی مانده و تجمعی کودهای آلی بر غلظت نیتروژن، فسفر و پتاسیم در خاک و گیاه گندم و مقایسه عملکرد آن با کود شیمیایی اجرا شد. این آزمایش به صورت طرح بلوک کامل تصادفی با سه تکرار و چهار تیمار کودی شامل کود گاوی، لجن فاضلاب، کمپوست زباله شهری و کود شیمیایی انجام گرفت. کود های آلی به مقدار 25، 50 و 100 تن در هکتار و کود شیمیایی به مقدار 250 کیلوگرم آمونیوم فسفات روی شخم و250 کیلوگرم در هکتار اوره به صورت سرک به کرت ها افزوده شد. در سال اول اجرای طرح تمام کرت و در سال دوم، چهار پنجم هر کرت (برای بار دوم) کوددهی گردید. اثر باقی مانده (یک بار کاربرد کود) کودهای آلی بر غلظت نیتروژن کل در خاک و مقدار آن در کاه و کلش معنی دار نبود، اما غلظت فسفر و پتاسیم قابل دسترس خاک و غلظت آنها در گیاه نسبت به شاهد تفاوت معنی داری نشان داد. اثر تجمعی (دو بار کاربرد کود) کودها بر نیتروژن کل خاک در تیمارهای 50 و 100 تن کود گاوی و 100 تن کمپوست، فسفر در همه تیمارهای کود آلی و پتاسیم در تیمارهای کمپوست و کود گاوی منجر به افزایش معنی دار نسبت به شاهد گردید. اثر تجمعی کودها بر غلظت عناصر در کاه و کلش معنی دار بود. نیتروژن کل کاه و کلش در تیمار 100 تن لجن فاضلاب، فسفر در 100 تن کمپوست و پتاسیم در همه تیمارهای کود آلی به جز 25 تن در هکتار کمپوست نسبت به شاهد تفاوت معنی دار داشت.

    کلیدواژگان: لجن فاضلاب، کمپوست، کود گاوی، نیتروژن، فسفر، پتاسیم
  • الهام ایزدی نیا، منوچهر حیدرپور، عبدالرضا کبیری سامانی صفحه 815

    در این تحقیق با استفاده از اندازه گیری ناحیه جدایی جریان، نیمرخ سطح آب و پروفیل سرعت در مدل سرریز جانبی تاج دایره ای، خصوصیات جریان روی این سازه ها بررسی شده است. با استفاده از آنالیز ابعادی، تحلیل آماری و ایجاد رگرسیون، معادله ای برای ناحیه جدایی جریان پیشنهاد شده است. نتایج نشان داد که طول ناحیه جدایی جریان به عواملی چون نسبت عمق آب در بالادست به پایین دست سرریز، عرض کانال به عمق آب در پایین دست و عدد فرود در بالادست سرریز بستگی دارد. از بررسی نیمرخ های طولی و عرضی سطح آب در محل سرریز جانبی مشخص گردید که نیمرخ سطح آب در مجاورت سرریز دارای تغییرات شدید بوده که علت آن وجود ناحیه جدایی جریان می باشد. بنابراین مناسب ترین محل برای اندازه گیری مشخصات جریان در راستای محور کانال پیشنهاد می گردد. هم چنین با بررسی پروفیل های سرعت مشخص شد که سرعت بیشینه در سرریز جانبی تاج دایره ای در زیر سطح آب اتفاق می افتد که علت آن وجود جریان های ثانویه روی سرریز می باشد. با فاصله گرفتن از سرریز جانبی در جهت طولی و عرضی کانال از تاثیر جریان های ثانویه کاسته شده و پروفیل های سرعت یکنواخت تری حاصل می گردد.

    کلیدواژگان: سرریز جانبی تاج دایره ای، جدایی جریان، پروفیل سطح آب، پروفیل سرعت، جریان متغیر مکانی
|
  • A Karimi, M Noshadi *, M Ahmadzadeh Page 403

    In this research the effect of Super Absorbent Polymer (SAP) on the crop growth, wilting point, sunflower survival, water holding capacity, and irrigation interval was investigated. The experiment was conducted with different concentrations of absorbent hydrogel (Igeta): 0% (control treatment), 0.05%, 0.1%, 0.2%, and 0.3% (w/w). The soil textures were sand, loam, and clay. The experiment was a completely randomized design with three replications. The results of this research are: 1- Adding of Igeta to the soil changed solid, liquid, and gas phases. Application of 0.05%, 0.1%, 0.2%, and 0.3% (w/w) of Igeta increased the volume of clay, loam and sand soils between 10-40% , 5-32% and 9-37%, respectively. 2- With application of Igeta, absorption of nutrients (N, P, and K) was increased. Maximum absorption nutrients occurred at the level of 0.05%, 0.1%, and 0.3% with confidence level of 90% for clay, loam, and sandy soils, respectively. 3- Igeta increased water holding capacity and irrigation intervals. Increasing in irrigation interval was between 30-130% in clay, 60-120% in loam, and 150-300% in sandy soils. Water saving in clay, loam, and sandy soils was 30%, 40%, and 70%, respectively. 4- at the level of 0.3% Igeta, starting time of temporary wilting point was delayed from 4 to 10 days (150%) in clay and loam soils, and from 4 to 12 days (200%) in sandy soil. The starting time of permanent wilting point was delayed from 8 to 12 days (50%) in clay, 7 to 12 days (71.4%) in loam, and 9 to 14 (55.5%) days in sandy soils. Therefore, application of Igeta delayed starting time of permanent wilting point between 50-71% and temporary wilting point between 150-200%.

    Keywords: Igeta, Irrigation interval, Wilting point, Water holding capacity
  • N Rouhani, H Yang, S Amin Sichani, M Afyuni *, S.F Mousavi, A.A Kamgar Haghighi Page 417

    Iran, with an average annual precipitation of about 252 mm (413 BCM) and renewable freshwater resources of 130 BCM, has irregular distribution of water resources. With a high population growth rate, agriculture remains the greatest water user in Iran but its production still does not meet the total food demand of the country. Due to unreliable water availability, the competition for water from other sectors and the increasing demand for food and better diets, Iran will experience water stress. In this study, virtual water trade in relation to water resources availability has been assessed as a way of relaxing water stress in Iran. The results showed that from the 21 food products, cereals, pulses, nuts and oilseeds are water-intensive crops according to their estimated virtual water content, while fruits, vegetables and industrial crops are not water-intensive. Considering the volume of virtual water entering the country through food imports, more water will be available for other essential uses. However, the virtual water trade has been developed rather unconsciously regarding water use and crop water productivity during the past two decades. For instance, wheat with a share of 58.5% in the virtual water import to Iran, was the dominant imported crop during 1983-2003. By importing 10.4 Mt of wheat, 11.6 BCM of water has been saved within the country during 1999-2003. However, Iran became self-sufficient in wheat production in early 2005. Consequently, this latest drive for self-sufficiency in the production of wheat, as a water-intensive crop, put tremendous pressure on domestic water resources. The trend in crop trade in terms of quantity and virtual water for other groups of crops has also been shown in the study. Seemingly, crop production and import have been greatly influenced by the weather conditions. With the increasing water scarcity, the role of virtual water in food security is expected to rise continuously in Iran. Thus, conscious virtual water trade as a policy measure in water management and judicious adjustment in agricultural structure will ensure sustainable food security and water availability in Iran.

    Keywords: Water scarcity, Virtual water, Food security, Water resources management, Sustainable agriculture
  • E Marouf Pour, H Moazed *, H.A Kashkouli, H Moahamad Vali Samani Page 435

    Tracer experiments are very important in the studies related to aquifer contamination for determination of dispersion coefficient. In this study, the effect of sampling method on the dispersion coefficients of two simulated sandy aquifers was examined. The physical model was made from Plexiglas material with inner length, width and height of 72, 10 and 120 cm, respectively. A solution containing 9 g/l sodium chloride (Ec = 14 ds/m) was used as the non - reactive (conservative) contaminant. Homogeneous sands with coarse and medium particle sizes were used as media for the simulated aquifers. The experiments were carried out in the aquifers with various thicknesses from 20 to 100 cm with 10 cm thickness increment. Point and mixed samples were taken through all experiments. The results of the study showed that (1) for both simulated aquifers, the dispersion coefficient values obtained by point sampling method were close to the values obtained by other researchers from laboratory experiments (2) In all the experiments, the dispersion coefficient values obtained by mixed sampling method were higher than those obtained by the point sampling method (3) with increasing the aquifer thickness, the dispersion coefficient values obtained from the mixed samples varied but did not have a uniform trend which could be due to the unavoidable experimental errors and (4) there was no difference between the breakthrough and pore volume curves of various aquifer thicknesses obtained from point and mixed samples. Overall, based on the results obtained from this research, in studies related to aquifer contamination, it is recommended to take point samples instead of mixed samples to obtain more precise results.

    Keywords: Groundwater, Observation well, Injection well, Pollution, Mechanical dispersion
  • K Noohi *, F Sahraeian, M Pedram, A Sedaghat Kerdar Page 449

    Dates of start and end of frost based on minimum shelter temperature equal to or less than 0°C were studied in Zanjan, Ghazvin and Tehran during 1961-2000. The cause of these frosts was determined by weather parameter values at observation hours and the aid of synoptic maps. Frost series based upon last spring or first fall advection are defined and found to be random and normally distributed. The "potential growing season", defined as the interval between spring last and first fall advection frosts, is found to be 29 days in Zanjan, 23 days in Ghazvin and 10 days in Tehran longer than the "growing season" defined by the interval from last spring to first fall occurrences of minimum shelter temperature of 0°C or less. The numbers of radiation frosts in the interval between first radiation frosts in fall or last radiation frost in spring and related advection frost were counted and found that this parameter is greater in Zanjan. Frostless days between the first two fall frosts and last two spring frosts show that the lengthening of spring season with one night protection is possible for 4 days in Zanjan, 6 in Gazvin and 4 in Tehran, providing that first fall and spring last frost is radiation. Results of this study permit estimating the practicality of frost protection for specialized crops in the area of study.

    Keywords: First frost date, Last frost date, Advection frost, Radiation frost, Frost free season
  • H Faghih *, M Kholghi, S Kochekzadeh Page 463

    Overtopping is one of the main factors responsible for dam failure. To avoid overtopping, dam is equipped with one or some spillways to release the water impounded in the reservoir. The number and size of these spillways are determined on the basis of design flood. Determination of design flood of dam spillway can be formulated as a multiobjective risk problem. This problem can be solved by Quantitative Risk Analysis Methods. Here, four economical design methods which are based on risk analysis including, United States National Research Council (NRC), US Civil Engineering, Unit Curve and Partitioned Multiobjective Risk (PMR) were studied. In order to compare these methods, Risk Analysis was performed for re-determining design flood of Pishin Dam Spillway. This Dam has been constructed on the Sarbaz River. Owing to the fact that the integrals of the expected damage relations in the two methods, i.e., Civil Engineering, and Partitioned Multiobjective Risk are analytically unsolvable, Romberg numerical integration technique and Excel software were utilized for the related calculations and drawing graphs. Also, in order to select suitable distribution, the flood analysis was done using Smada software. The findings of the study indicated that design flood determined by the three methods, i.e., Civil Engineering, National Research Council and Unit Curve was almost the same, and that the amount of flood was less than the 10,000-year-old flood while design flood determined by Partitioned Multiobjective Risk Method, was larger than the 10,000- year-old flood.

    Keywords: Quantitative risk analysis, Spillway, Design flood, Pishin Dam
  • S.MJ Nazemosadat *, H GHaed Amini AsadAbadi Page 477

    The Madden–Julian Oscillation (MJO) known as the dominant mode of tropical and extratropical intraseasonal variability has an important role in the coupled ocean-atmosphere system. This study investigates the eastward propagation of the MJO and its impact on monthly (February-April) maximum and minimum precipitation in Fars Province. The positive and negative phases of MJO were categorized for the period 1979-2002. The maximum and minimum values of monthly precipitation was then determined for each phase as well as for the entire length of records. The given results have indicated that, in February, both maximum and minimum precipitation during negative phase were significantly greater than the corresponding values during the positive phase. This implies that the enhanced February precipitation and flood events are associated to the negative MJO phase. On the other hand, severe water shotage in February was linked with prevalence of the positive phase. The results for April were mostly found to be similar to February except that minimum precipitation was not significantly associated to the positive phase. In contrast to February, minimum monthly precipitation in March was found to coincide with the negative MJO phase. Maximum precipitation, however, could coincide with neither of extreme phases of MJO.

    Keywords: Madden-Julian oscillation (MJO), Positive, negative phases, Extreme precipitation, Maximum, minimum precipitation, Flood, drought, Fars province
  • A Majnoni-Heris, SH Zand-Parsa *, A Sepaskhah, M.J Nazemosadat Page 491

    Global solar radiation (Rs) has wide applications in several disciplines. The data of measured or predicted Rs are widely applied by solar engineers, architects, agriculturists and hydrologists. Due to the importance of Rs, several empirical models have been developed to predict its values all over the world. In this study, Angstrom model was calibrated based on the ratio of actual and possible sunshine hours n/N by using measured daily data of Rs at Bajghah meteorological station in Fars province during 2003-2004. The model was modified by using air temperature for considering the effect of cloudy conditions as well as n/N ratios. The results showed that using both the air temperatures and the ratios of n/N led to a higher accuracy. In regard to estimation of the Rs values, the results showed that mean air temperatures have a higher accuracy compared with differences between maximum and minimum air temperatures. Also, a new local model with higher accuracy was developed based on a number of daily meteorological parameters such as deficit vapor pressure, relative humidity, precipitation, mean air temperature, maximum and minimum air temperatures difference and n/N. This new local model that used different meteorological parameters had the highest accuracy in comparison with the other models. Also, a number of models developed by other investigators for estimation of Rs were calibrated for the study area. Finally, different selected models were validated by using the measured data of Rs in 2005. The results showed that the developed local multi-variable model provided higher accuracy results in comparison with the other radiation models.

    Keywords: Global solar radiation, Extraterrestrial radiation, Sunshine hour, Angstrom coefficients
  • G Golmohamadi, S Maroufi *, K Mohamadi Page 501

    In this research, using geographic information system (GIS) and different geostatistical methods including the kriging and co-kriging (ordinary, simple and universal) as well as the radial basis functions, the spatial distributions of runoff coefficient were evaluated in Hamedan province. To this end, the annual runoff were calculated in 18 existing hydrometery stations and another 11 auxiliary points, using digital elevation model (DEM) and 11 years available data of the stations. The performance criteria for evaluating the methods were mean absolute error (MAE), mean bias error (MBE), root mean square error (RMSE), and general standard deviation (GSD) along with the cross validation examination. A high regression between the runoff coefficient and watershed average slope was selected as auxiliary variable. The results showed that the runoff coefficient of the region changes between 3.5 and 85%. The findings also indicated that the universal co-krigings with spherical semi-variogram model had better performance with the values of MBE (-0.0014), MAE (0.036), RMSE (0.054) and GSD (20.152). The universal and simple kriging with spherical model were equal in runoff estimation of the region and were ranked as the second methods to this propose.

    Keywords: Runoff Coefficient, Interpolation, Geostatistics, Kriging, Co-kriging, Radial basis functions
  • R Rostamian, S.F Mousavi, M Heidarpour *, M Afyuni, K Abaspour Page 517

    Soil erosion is an important economical, social and environmental problem requiring intensive watershed management for its control. In recent years, modeling has become a useful approach for assessing the impact of various erosion-reduction approaches. Due to limited hydrologic data in mountainous watersheds, watershed modeling is, however, subject to large uncertainties. In this study, SWAT2000 was applied to simulate runoff and sediment discharge in Beheshtabad watershed, a sub-basin of Northern Karun catchment in central Iran, with an area of 3860 km2. Model calibration and uncertainty analysis were performed with SUFI-2. Four indices were used to assess the goodness of calibration, viz., P-factor, d-factor, R2 and Nash-Sutcliffe (NS). Runoff data (1996-2004) of six hydrometery stations were used for calibration and validation of this watershed. The results of monthly calibration p-factor, d-factor, R2 and NS values for runoff at the watershed outlet were 0.61, 0.48, 0.85 and 0.75, respectively, and for the validation, these statistics were 0.53, 0.38, 0.85 and 0.57, respectively. The values for calibration of sediment concentration at the watershed outlet were 0.55, 0.41, 0.55 and 0.52, respectively, and for the validation, these statistics were 0.69, 0.29, 0.60 and 0.27, respectively. In general, SWAT simulated runoff much better than sediment. Weak simulation of runoff at some months of the year might be due to under-prediction of snowmelt in this mountainous watershed, model’s assumptions in frozen and saturated soil layers, and lack of sufficient data. Improper simulation of sediment load could be attributed to weak simulation of runoff, insufficient data and periodicity of sediment data.

    Keywords: Validation, Uncertainty analysis, Sediment, Runoff, Modeling, Calibration
  • A Masjedi *, M Fathi Moghadam, B Shomalnasab Page 533

    Tamarix sricta plant grows in riversides of Karun river. Outer body plant in the flood times causes decrease in water velocity, preventing erosion. One of the factors by which the hydraulic resistance is expressed is the roughness coefficient. Measurement of roughness coefficient of the existing plants in these riversides and floodplains, and surveying their effects on the velocity decrease and shear stress of the flow are important. The present research studies roughness coefficient of the plants manning existing in the riverside. Tamaix sricta was studied in non-submerged and sub-critical conditions in a flume with the length of 12.6 m, width of 0.5 m and height of 0.6 m in different velocity, discharge and depth ranges. The height of plants in this study was 35 cm with a natural arrangement in a bench of 2.8 m in length put in the bed of the flume. The total number of the experiments is 22. The results of this study show that roughness coefficients of plants are functions of velocity, depth, hydraulic radius and type of plants. Roughness coefficients in non-submerge condition change nonlinearly with changes in velocity, depth, Reynolds number, submerge depth and (VR) in natural conditions.

    Keywords: Vegetation Cover, Flow resistance, Tamarix sricta, Riversides
  • A Masjedi *, A Shokohfar, M Alavi Fazel Page 543

    The increasing cultivation of corn in Ahwaz and the direct relation between the increase of the summer corn yield and its perfect irrigation in sowing period all together have made the research regarding this crop necessary. Deciding over the suitable irrigation scheduling of corn (hybrid SC.704) in summer by utilization of class A evaporation pan is the focal point of this research. Accordingly, a project was conducted in the form of stadistical perfect accidendal block in four repetitions and four treatments in 1383 on Ahwaz Azad university research land situated in Choneibeh. The irrigation treatment had four levels of T1,T2,T3 and T4 in class A evaporation pan containing of four levels of 50,75,100 and 150 mm, carried out in split plot. The suitable irrigation period was chosen according to the best treatment performance and its components, and the total amount of water in the taking period defines the depth of irrigation. The soil texture is clay lomy silty and the internal soil is silty clay. According to the amount of the accumulated evaporation from class A evaporation pan and taking the plant coefficient (Kc) into consideration, the amount of needed evapotrans piration was calculated and the amount of needed water for plot was measured by water counter. Then a comparison between the means by the use of Donken multi domains test was made and in this way the superior treatment was selected. Accordingly, the most suitable time for irrigation of summer corn in Ahwaz was after 50 mm of accumulated evaporation from class A evaporation pan which equals ten irrigation in the growing period. So in order to acquire 12 tons of seed yield in each hectare, at least 9600 m^3 of water for every hectar is needed. However, given the equal amount of water, with 3 times decrease in irrigation in treatment T2 in comparison with T1, a performance near 11 tons and with five times decrease in irrigation and ten tons in treatment T3 a performance near 10 tons can be attained.

    Keywords: Corn, Irrigation scheduling, Evaporation pan, Drought stress
  • S.F Mousavi *, J Mohammadzadeh Habili, M Heidarpour Page 553

    After construction of a dam across a river, sediments settle behind the dam. It is important for dam designers to estimate the rate and distribution of sediments in the reservoir. In this study, the accuracy of area-increment and area-reduction empirical methods to predict the sediment distribution of Dez, Dorudzan and Shahid Abbaspour reservoirs is evaluated. The last measurement of sediment in these reservoirs was in 2003 (Dez), 2005 (Dorudzan) and 2005 (Shahid Abbaspour). The comparison between actual sediment distribution and predicted sediment distribution by using area-increment and area-reduction methods showed the maximum error at the depth of sediment behind the dam. At higher elevations, the error decreased and reached zero when the elevation was maximum. For Dorudzan reservoir, which has the least sediment volume (31 Mm3), the area-reduction method is less accurate, as compared to the area-increment method (81% vs. 37.5%). For Dez and Shahid Abbaspour reservoirs, where their sediment volume is high (608 and 737 Mm3, respectively), the error of the two methods is relatively equal (in Dez, 29% for both methods, and in Shahid Abbaspour, 22% for area-reduction and 25% for area-increment methods). After long-time sedimentation, the shape factor decreased and reservoir type of all three reservoirs changed to 2.

    Keywords: Sediment distribution, Storage capacity, Erosion, Reservoir
  • A Nehzati Pghaleh, SH Zandparsa *, A.R Sepaskhah Page 567

    Water and fertilizer applications management should be improved due to scarce resources and environmental protection aspects. An analysis of crop yield production and profit maximization was conducted to determine the optimal water and nitrogen allocation. In this study, maize grain yields were predicted for 25 different amounts of irrigation water (350-1700 mm) and 46 different rates of nitrogen application (0-450 kg N/ha) were predicted using MSM (Maize Simulation Model) model. Irrigation water was distributed in growth period based on maize evapotranspiration. 30% and 70% nitrogen fertilization was used 19 and 50 days after planting date, respectively. Based on field operational costs and present market value in Fars province, optimal amounts of applied water and nitrogen were determined in different conditions of maximum yield (Wm and Nm, respectively), maximum profit under limited land (WL and NL, respectively) and maximum profit under limited water (Ww and Nw, respectively). At present market value ( 88 Rls m-3 for water, 1946 Rls kg-1 for nitrogen and 1570 Rls kg-1 for maize grain), the amounts of Wm, WL and Ww were 1336, 1008, 844 mm, respectively, and the amounts of Nm, NL and Nw were 450 kg N ha-1. Because of the low price of nitrogen, the optimum amounts of nitrogen in the analyzed conditions were similar. If the price of nitrogen and water are increased (i.e. 30000 Rls kg-1 N and 1000 Rls m-3 water), the optimum amounts of applied nitrogen and water in the analyzed conditions are changed to 450, 120 and 210 kg N ha-1, and 1336, 899 and 874 mm, respectively.

    Keywords: MSM Model, Maize, Nitrogen, Optimal values, Water
  • Z Maryanji, A Sabziparvar *, F Tafazoli, H Zare Abianeh, H Banzhad, M GHafouri, M Mousavi Page 581

    Under different climatic conditions of Iran, the evaluation of evapotranspiration (ETo) models sensitivity to meteorological parameters, prior to introducing the superior performance model, seems quite necessary. Using a 35-year (1971-2005) climatological observations in Hamedan, this study compares the sensitivity of different commonly used evapotranspiration models to different meteorological parameters within the IPCC recommended variability range of 10 to 20% during the growing season (April-October). The radiation and temperature-based ETo models include: Penman-Monteith -FAO56 [PMF56], Jensen-Haise [JH1,2], Humid Turc [TH], Arid (semi) arid Turc [TA], Makkink [MK], Hansen [HN], and Hargreaves-Samani [HS]. Results indicate that all the above-mentioned ETo models show the highest sensitivity to radiation and temperature parameters. This implies that special care is required when we apply model-generated radiation and albedo parameters in such ETo models. It is predicted that by 2050, as a result of global warming, the cold semi-arid climates of Iran will cause an average evapotranspiration rise of about 8.5% in crop reference during the growing season.

    Keywords: Sensitivity of evapotranspiration models, Climate change signals, Cold semi-arid climate, Hamedan
  • M Momeni *, M Kalbasi, A Jalalian, H KHademi Page 595

    The forms and dynamics of soil phosphorus can be greatly affected by land use changes, which often involve changes in vegetation cover, biomass production and nutrient cycling in the ecosystem. Present research evaluates the impact of land use change on the amount of total organic and inorganic P, labile, moderately labile and nonlabile P pools in semiarid soils of central Zagros. Samples were collected from surface soils (0-10 cm) of i) of moderately degraded pasture (20-25% plant cover), ii) highly degraded pasture (5-10 % plant cover), and iii) cultivated field (10 years) in Soolegan sub watershed and i) moderately degraded pasture (25-30 % plant cover) and ii) highly degraded pasture (5-10 % plant cover) in Sadat Abad sub-watershed. Significantly (P<0.05) low amounts of total organic P were found following cultivation (23.9%) and overgrazing (18.2 and 40.8 %) in Soolegan and Sadat Abad, respectively. The largest depletion of labile organic P (NaHCO3-Po) (72.3%) and moderately labile organic P (H2SO4-Po plus NaOH-Pi) (24.3%) were observed in cultivated rainfed land in Soolegan. Overgrazing led to decrease in labile organic P (42.1 and 64.4%), moderately labile organic P (13.9 and 35.7%) and nonlabile organic P (NaOH-Po) including moderately resistant and resistant organic P (12.9 and 44.4%) in Soolegan and Sadat Abad, respectively. Our results showed that degradation of natural plant cover cause to depletion in the soil P pools. Decreasing the amounts of moderately resistant and resistant P pools led to a decline in soil productivity and fertility.

    Keywords: Land use changing, Soil degradation, Phosphorus forms, Phosphorus loss
  • SH Ayoubi *, F KHormali Page 609

    Understanding distribution of soil properties at the field scale is important for improving agricultural management practices and for assessing the effects of agriculture on environmental quality. Spatial variability within soil occurs naturally due to pedogenic factors as well as land use and management strategies. The variability of soil properties within fields is often described by classical statistical and geostatistical methods. This research was conducted to study what factors control the spatial variability of soil nutrients using an integration of principal component analysis and geostatistics in Appaipally Village, Andra Pradesh, India. 110 soil samples were randomly collected from 0-30 cm and prepared for laboratory analyses. Total N, available P, Ca, K, Na, Mg, S, B, Mn, Fe, Zn were measured using standard methods. Statistical and geostatistical analysis were then performed on raw data. The results of PCA analysis showed that 4 PC's had Eigen-value of more than 1 and explained 71.64 % of total variance. The results of geostatistical analysis revealed that three PC's had isotropic distribution based on surface variogram. Spherical model was fitted to all PC's. Ranges of model were 288 and 393 m for PC1 and PC3 respectively. On the other hand the range for PC2 was significantly different (877m). The most important elements in PC2 such as Fe, Mn, and Zn probably had similar range of effectiveness (700-900m). The comparison of PC's distributions indicated that PC1 and PC3 including total N, available Mg, K, Cu, Ca and P, were in accordance with farming plots dimensions and management practices. Therefore, it is necessary to improve the appropriate fertilizers used by farmers. The pattern of PC2 distribution was not consistent with farmer's plots, but had the best concordance with soil acidity. Therefore, the most correlated elements with this PC including Fe, Mn, and Zn are mainly controlled by soil acidity and not affected by management practices. However, spatial variability of these elements in areas lower than critical values should be considered for site-specific management.

    Keywords: Spatial variability, Principal component analysis, Geostatistics, Soil nutrients, Appaipally village, India
  • B Dolati *, SH Oustan, A Samadi Page 623

    Successive cropping of potassium-demanding crops like sunflower leads to depletion of soil potassium (K). This study was conducted to investigate the different forms of K and quantity–intensity (Q/I) relationship for sunflower growing soils in Khoy region, West Azarbaijan province. Twenty composite soil samples were collected from different soil series. Different forms of K, including solution K (Kso), exchangeable K (Kex) and non-exchangeable K (Knex) were determined. The results showed that Kso values varied from 0.061 to 0.54 (mmol L-1), with an average of 0.28 (mmol L-1), Kav values ranged from 55 to 699 (mg kg-1), 265 mg Kg-1 on average, and Kex values ranged from 54 to 694 (mg Kg-1) with an average of 261 (mg kg-1). Furthermore, Knex values varied from 160 to 612 (mg kg-1), 261 (mg kg-1) on average. Available K (NH4OAc- extraction) was less than 250 mg Kg-1 in half of the soils indicating the depletion of potassium from these soils. The Q/I curves were predominantly located in the adsorption regions. The Q/I curves were linear and lacked the curvature part relating to loss and gain of potassium present in the specific sites. The PBCK values varied from 11 to 108 (cmolc kg-1)/ (mol L-1) 0.5 and an average of 38 (cmolc kg-1)/(mol L-1)0.5. There was a linear significant relationship between PBCK and CEC (r2=0.82***). The AReK values ranged from 0.0014 to 0.027 (mol L-1) 0.5 and 0.0076 (mol L-1)0.5 on average. There was a significant relationship between the values of AReK and those of the soil solution K (r=0.68**). The Ko values varied from 0.0050 to 0.49 cmolc kg-1and an average of 0.21cmolc kg-1. Additionally, there was a high significant relationship between the values of Ko and ARoK (r= 0.95***) in the soils under study.

    Keywords: Forms of potassium, Quantity–intensity (Q, I) relationship, Potential buffering capacity, Energy of exchange potassium
  • M Karami, M Afyuni, Y Rezaee Nejad *, A Khosh Goftarmanesh Page 639

    Sewage sludge application on farmland as fertilizer is commonly practiced in many countries. Sewage sludge is rich in macro and micronutrients. However, high concentration of heavy metals in sludge may cause pollution of soil, groundwater and human food chain because of toxic metals uptake by crops. The objective of this study was to determine residual and cumulative effects of sewage sludge on concentration of Zn and Cu in soil and wheat. Different levels of 0, 25, 50 and 100 Mg ha-1 of sewage sludge were applied to the soil for four years. To study the cumulative and residual effects of the sewage sludge, applications were repeated on three fourth of each plot in the second year, on one half of plots in the third year and on one fourth of plots in the fourth year. Wheat was grown in the plots. After the fourth year, soil samples from the 0-20 cm depth of the different parts of the plots were taken and analyzed. After harvesting the wheat, roots, stems and grains were separately analyzed for the heavy metal concentrations. Cumulative sewage sludge application significantly (P≤0.05) increased the total and DTPA-extractable concentration of Zn and Cu in soil. Residual sewage sludge in the soil also increased the total and DTPA-extractable concentration of Zn and Cu. Single sludge applications at different rates increased the DTPA-extractable concentrations of heavy metals. In subsequent years with no further sludge application, DTPA–extractable metal concentrations in soil decreased continuously, approaching the levels in the control. However, even after four years, DTPA-extractable concentration of Zn in plots receiving more than 50 Mg ha-1 and Cu in plots receiving more than 25 Mg ha-1 sludge, were still significantly higher than control. DTPA-extractable concentrations of metals were closely correlated with total concentrations. Sewage sludge had a significant effect on concentration of Zn and Cu in stems and grains. Cumulative effects on Zn and Cu uptake by stems were more than residual effects. The results of this study show that cumulative and residual effects of sewage sludge application increased concentrations of micronutrients in soil and wheat.

    Keywords: Sewage sludge, Cumulative effect, Residual effect, Zinc, Copper, Wheat
  • M Gorji, H Eshghizadeh *, A Khosh Goftarmanesh, A Ashrafi, A Moalem, N Poursakhi, N Pourghasemian, A Miladi Page 655

    Iron deficiency is a worldwide nutritional constraint in agricultural lands especially in calcareous soils. Cultivation of crops tolerant to Fe-deficiency is an approach to combat Fe deficiency. The aim of this investigation was to evaluate Fe-efficiency of selected important crops in Iran. A completely randomized block design in triplicates was conducted at IUT research greenhouse in fall 2006. Sweet corn (Hybrid K.S.C. 404), grain corn (Hybrid S.C. 500), safflower (cvs. S3110, S-411), sunflower (Hybrid Hyson) and durum wheat (cv. Shuga) were grown in a nutrient solution at two Fe levels (1 and 10 µM Fe-EDTA). The results showed significant (P < 0.01) variation among the studied crops in Fe-efficiency. Corn hybrids were more sensitive to Fe deficiency (FeE = 26%) as compared to other studied crops, and the greatest reduction was observed in their shoot dry matter at 0.1 mM Fe- EDTA treatment. In contrast, the lowest decrease in root and shoot dry matter weight under Fe-deficient condition was found for durum wheat (FeE=94%). Comparing the calculated Fe-efficiency using different indices showed that Fe concentration and content in the whole plant, shoot and root had no relationship with crop tolerance to Fe deficiency.

    Keywords: Iron efficiency, Sweet corn, Grain corn, Durum wheat, Safflower, Sunflower
  • H SHariatmadari, Y Rezainejad *, A Abdi, A Mahmoudabadi, M Karami Page 667

    Many researchers have reported positive effects of converter sludge and slag, two by-products in Isfahan iron melting factory. In this work, the optimum rate of application and the availability of some essential elements (for plant growth) in the converter sludge and slag for corn were investigated. The converter sludge contains about 64% Fe ІІ and ІІІ oxides and some other essential elements for plant growth. The slag also contains 17% iron oxides, 52.8% calcium oxide as well as considerable amounts of some other elements. Treatments included a control, Fe-EDTA foliar spray with 5 in 1000 concentration, application of sludge in 4 levels (L1, L2, L3 and L4 equal to 5.83, 13.33, 20.83 and 26.67 ton/ha, respectively) and application of slag in 4 levels (S1, S2, S3 and S4 equal to 3.20, 7.28, 11.36 and 15.44 ton/ha, respectively) which supply 1, 2, 3 and 4 times as much as soil test recommends, based on AB-DTPA extractable Fe in the soil. Corn (Zea mays) single cross 704 was planted for the experiment. Applications of the two compounds increased the soil extractable Fe and Mn, decreased Mg but the treatment did not change the soil-extractable Zn, Cu and Ca. The corn yield also increased due to the applications of the two compounds and the maximum yield was related to L3, L4, S3 and S4 treatments. The foliar application treated the leaf chlorosis and increased the silage, grain and leaf + stalk yields however, this was not as efficient as sludge and slag application. Also applications of the two compounds increased the Fe, Mn, Zn, Cu, Ca and Mg uptake by corn. The L3 and S3 treatments can be recommended as the proper levels of these compounds as iron fertilizer.

    Keywords: Converter sludge, Slag, Nutrient elements, Yield, Corn
  • M Valipour, M Karimian Eghbal *, M.J Malakouti, A KHosh Goftamanesh Page 683

    Salinization and alkalization are considered spatiotemporal dynamic soil degradation processes. In order to investigate the effects of agricultural activities on land degradation and soil salinity, Shamsabad area in Qom province was selected. Aerial photos (1955) and satellite images (1990-2002) were used to examine the changes in land use. Soil samples were collected from 25 locations in the study area from 0-50 cm and 51-100 cm depth at each location. For comparative purposes, sampling locations in this study were similar to locations used for salinity study in 1983. For each sample, pH, electrical conductivity (ECe), base saturation percentage, exchangeable sodium, lime and texture were measured. Land use and salinity maps were created by using geographic information system (GIS) softwares. Results revealed an increase of 9.5 times in cultivated lands in 47 years. Increase in agricultural activities in the study area has also intensified the pressure on water resource in the area, lowering ground water tables and degrading water quality. In the 0-50 cm soil depth, the average soil ECe was 6.5 dS/m in 1983, which increased to 10.7 dS/m in 2005. If soil salinity trend and pressure on water resources continue, large part of Shamsabad area is expected to change to desert in near future years.

    Keywords: Soil salinization, Land degradation, Agricultural activities, Sustainable production, Groundwater
  • S Zandsalimi, M Mosadeghi *, A Mahbobi Page 693

    Organic fertilizers are the sources of many human-pathogenic microorganisms which potentially threaten the human health. This study was carried out to explore the possible effects of soil and manure types on filtration, transport and fate of manure-borne bacteria through undisturbed soil columns. The manure treatments consisted of cow manure, poultry manure and sewage sludge which were distributed at the rate of 10 Mg ha-1 on the surfaces of intact columns of two sandy clay loam and loamy sand soils. The manure-treated soil columns were leached by tap water with similar unsaturated flux of 4.8 cm h-1 up to four pore volumes (PV). The influent and leachate were sampled at different PVs. Gram-negative bacteria concentrations were determined for the influent and the columns’ leachate. Average influent concentration, average effluent concentration, relative filtration, and transported bacteria fraction during the leaching events were determined. Significant differences (P<0.05) were observed between the poultry manure and the other two manures in terms of average influent (i.e. manure-released) bacteria concentration. Stable structure and preferential pathways facilitated the bacteria movement in the sandy clay loam soil columns. The loamy sand soil strained 1.45 times more bacteria than the sandy clay loam soil due to its weak structure and blocked-dead pores. Relative contamination of the effluent was higher for poultry manure when compared with the other fertilizers. The low ionic strength of sewage sludge suspension caused the lower filtration of bacteria through the soil columns. The high concentration of soluble organics in cow manure resulted in a relative transport of the bacteria 1.12 times greater than the poultry manure. In general, management of organic fertilizers especially household poultry manure, as a considerable source of pathogenic bacteria, is important to control the environmental risks of pathogenic pollutions. Moreover, the soil texture and structure significantly affected the fate of manure-borne bacteria.

    Keywords: Transported fraction, Relative filtration, Soil structure, Cow manure, Poultry manure, Sewage sludge
  • F Rsouli *, M Mafton Page 705

    Organic matter (OM) and total N (N) are relatively low in majority of the calcareous soils in Iran, and continuous use of N fertilizer would impair the quality of surface and ground water and creates other environmental hazards. Therefore, the combined use of N fertilizer and organic wastes is important to partly supply plant N requirement, improve physico-chemical properties of soil and conservation of environment. The present study was initiated in order to study the effect of two organic wastes with and /or without N enrichment on the growth and chemical composition of paddy rice and some characteristics of the soil in pot experiment. The experiment was carried out in factorial manner in a completely randomized design with three replications. Treatments were two organic matter sources (municipal solid waste compost and cow manure), four OM rates (0, 1, 2, and 4%) and three N levels (0, 75, 150 mg kg-1 soil as urea). Application of compost and cow manure increased top dry weight of rice. The highest growth of rice was obtained with 4% compost and 150 mg kg-1 N. Rice growth increased up to 2 % cow manure and was suppressed with the higher rate, due to build up of soluble salt in soil. Enhancing effect of N on rice growth was only observed with 1% cow manure and at high level of cow manure rice growth was decreased probably due to rise in soil salinity or ammonium toxicity. The mean concentration of N increased by the addition of cow manure, whereas decreased with compost application. Soil N application enhanced the mean concentration of N, and iron (Fe) and magnesium (Mn). Rice plants enriched with either of the two organic wastes accumulated more phosphorus (P), potassium (K), N, Fe, Mn, chloride (Cl) and sodium (Na) than control plants. Post harvest soil sampling indicated that organic matter significantly improved all chemical characteristics. Furthermore, soil treated with cow manure had higher soluble salt (ECe), Cl, K, OM, total nitrogen, available P, Fe and Mn and lower Zn, Cu, lead (Pb), cadmium (Cd) and sodium adsorption ratio.

    Keywords: Rice, Nitrogen, Municipal compost, Cow manure, Nutrient elements, EC
  • Y Hosseini *, M Homaee, N Karimian, S Saadat Page 721

    Modeling plant response to salinity and nitrogen deficiency is very important for estimating optimum yield in arid and semi-arid regions. For this purpose, the models of Leibig-Sprengel (LS) and Mitscherlich-Baule (MB) originally proposed to explain plant response to nutrients only were modified to evaluate plant yield response to combined nitrogen and salinity stress conditions. Afterwards, in order to model canola (Brassica napus L.) response to combined salinity and nitrogen stress, an experiment was designed with different nitrogen and salinity levels. The water salinity treatments consisted of non-saline water, 3, 6, 9 and 12 dS m-1. The nitrogen treatments were 0, 75, 150 and 300 mg kg soil-1 added as ammonium nitrate. The results indicated that both modified models can satisfactorily predict canola yield. However, the modified MB model (R2=0.94) provided better estimation than the modified LS model (R2=0.87). The calculated statistics including Maximum Error, Root Mean Square Error, Modeling Efficiency, Coefficient of Determination and Coefficient of Residual Mass for the modified models indicated that the estimated relative grain yield for soil nitrogen, salinity and each rate of soil nitrogen in salinity levels by modified MB model compared with those by modified LS model is closer to the measured relative yield. Therefore, the use of modified MB model for estimating canola relative grain yield in salinity and nitrogen stresses is recommended. Using modified LS model showed that the salinity threshold value changes with the applied nitrogen. In this case, by application of each 75 mgN kg-1 soil, the salinity threshold value decreased 4 dS m-1 in saline conditions. Application of nitrogen decreased chloride concentration in grains under saline conditions. Nitrogen uptake also augmented with increasing canola transpiration, because nitrogen was carried over from soil to the uptake sites mainly by mass flow.

    Keywords: Chloride, Leibig-Sprengel (LS), Mitscherlich-Baule (MB), Nitrogen, Salinity, Transpiration
  • M Mirzaee *, S Ruy, GH Ghazavi, C Bogner Page 737

    At present, soil surface characteristics (SSC) are recognised as key parameters controlling infiltration rates, runoff generation and erosion. Microtopography of surface among SSC is the main one. The work presented in this paper is based on a set of digital elevation models (DEMs) supplied by two different methods Laser roughness-meter and photogrammetry method. We used two maquettes. The used maquettes correspond to varying roughness (rough and soft roughness). These methods were compared using different statistical parameters of SSC such as heights and slopes histograms. In addition, we studied estimation of Random Roughness (RR) coefficient and Maximum Depression Storage (MDS). RR is considered as an indicator of microtopography and it is one of the main parameters influencing erosion and runoff-infiltration processes. The obtained RR by photogrammetry method showed, on average, 10 percent difference from laser method for soft maquette and 5 percent for the rough maquette. The range of this difference for the MDS varies from 2 to 34 percent, i.e., maximum 0.17 millimetres. In this study, photogrammetric method gives the DEMs with a lower slope for the rough maquette (on average 40.5 versus 46 for the laser method) and higher slope for the soft maquette (about 23.5 versus 20.7 for the laser method). The results showed the DEMs provided by photogrammetric method is able to perform accurate estimation for RR and provides good estimation for the MDS. Therefore, it can be useful in erosion and hydraulic studies.

    Keywords: Photogrammetry, Laser roughness-meter, Random roughness, Digital elevation model, Maximum depression storage
  • M Noruzi, A Jalalian, Sh Ayoubi *, H Khademi Page 759

    Crop yield, soil properties and erosion are strongly affected by terrain parameters. Therefore, knowledge about the effects of terrain parameters on strategic crops such as wheat production will help us with sustainable management of landscape. This study was conducted in 900ha, of Ardal district, Charmahal and Bakhtiari Province to develop regression models on wheat yield components vs. terrain parameters. Wheat yield and its components were measured in 100 points. Points were distributed randomly in stratified geomorphic surfaces. Yield components were measured by harvesting of 1 m2 plots. Terrain parameters were calculated by a 3×3 m spacing from digital elevation model. The result of descriptive statistics showed that all variables followed a normal distribution. The highest and lowest coefficient of variance (CV) was related to grain yield (0.36) and thousand seeds weight (0.13), respectively. Multiple regression models were established between yield components and terrain parameters attributes. The predictive models were validated using validation data set (20% of all data). The regression analysis revealed that wetness index and curvature were the most important attributes which explained about 45-78% of total yield components variability within the study area. The overall results indicated that topographic attributes may control a significant variability of rain-fed wheat yield. The result of validation analysis confirmed the above-stated conclusion with low RMSE and ME measures.

    Keywords: Yield prediction, Topographic attributes, Linear regression, Wheat yield components
  • H Owliaie *, E Adhami, M Chakerhosseini, M Rajaee, A Kasraian Page 773

    Magnetic susceptibility (χ) measurements are widely used for the evaluation of soil profile development. Fourteen soil profiles were studied in a relatively wide range of climatic conditions in Fars Province. Citrate-bicarbonate-dithionite (CBD) extraction and micro CT-Scan images were used to evaluate the source of magnetic susceptibility. The results showed that soil samples lost 23 to 91 percent of their magnetic susceptibility after CBD extraction (χCBD), reflecting differences in the source (pedogenic or lithogenic) of magnetic susceptibility. Greater values of the decrease were noticed mostly in well developed soil profiles as well as in soil surface. 22 to 89% of the decrease was observed in frequency dependence of magnetic susceptibility (χfd) after CBD extraction. A significant positive correlation (P<0.01) was obtained between χCBD and χfd in the soil studied. Micro CT-Scan images with a spatial resolution of 33 µm showed lithogenic magnetic Fe oxide (magnetite) grains.

    Keywords: Soil magnetic susceptibility, Soil development, Fe Oxides, Pedogenic, Micro CT-Scan, Fars Province
  • M Khorshid, AS Hosseinpur *, Sh Oustan Page 791

    Organic manures can affect phosphorus (P) sorption characteristics (PSC) and its availability in soils. Information about effect of sewage sludge (SL) on PSC in calcareous soils of Hamadan province is limited. The objective of this research was to study the effect of SL on PSC and available P in 10 calcareous soils. The soil samples were incubated with and without 1.5 % SL for 5 months at field capacity at 25 ±1 סC . After incubation, available P was determined by Olsen method. Furthermore, 2.5 g samples were shaken with 25 mL 0.01 M CaCl2 containing 0 to 30 mg P L-1 as KH2PO4. After equilibration, suspensions were centrifuged and P concentration was determined in clear extracts. The results showed that SL application increased available P. The mean available P value increased by 37.6 %. Available P in untreated and SL-treated soils ranged from 8.1 to 22.1 and 14.8 to 28.0 mg kg-1, respectively. Sorption data in the all samples were well described by Freundlich and linear isotherm, whereas sorption data in all SL-treated soils did not adequately fit to the Langmuir isotherm. The constants of sorption isotherms were lowered by SL application. The mean sorption maxima, binding energy and maximum buffering capacity values decreased by 38.85, 21.34 and 38.90 % respectively. The mean distribution coefficient, Freundlich n and the mean buffering capacity (slope of linear model) values decreased by 21.7, 16.0 and 6.1 %, respectively. The results of this study showed that application of SL decreases standard phosphorus requirement. Moreover PSC results indicated that use of sewage sludge might increase the risk of P transfer to surface water.

    Keywords: Sewage sludge, Phosphorus, Sorption characteristics, Buffering capacity, Isotherm
  • N Barahimi, M Afyuni, M Karami, Y Rezaee Nejad * Page 803

    Compost and sewage sludge contain high concentration of plant nutrients and, thus, have been used extensively as an inexpensive fertilizer. The objective of this study was to evaluate cumulative and residual effects of compost, sewage sludge and cow manure on nitrogen, phosphorus and potassium in soil and wheat. The experiment included compost, sewage sludge and cow manure, each applied at 3 rates (25, 50 and 100 Mg ha-1), a chemical fertilizer (250 kg ha-1 amonium phosphate + urea) and a control plot with 3 replications. The experimental design consisted in completely randomized blocks with treatments arranged in split plots. To study the cumulative and residual effects of the organic amendments, application was repeated on four fifths of each plot in the second year. Wheat was grown in the plots. The results showed that one application (residual effect) of organic amendments had not significant effect on total N in soil and wheat leaves and stem, but it led to significant increase of available phosphorus and potassium in soil and wheat leaves and stem. Cumulative effects of organic amendments significantly (P≤ 0.05) increased the total N (in 50 and 100 Mg ha-1 Cow manure and 100 Mg ha-1 Compost treatments), available P in all organic treatments and K (in all Compost and Cow manure treatments) in soil. Also, cumulative effects of organic amendments significantly (P≤ 0.05) increased the N (in 100 Mg ha-1 sewage sludge), P (in 100 Mg ha-1 compost) and K (in all organic treatments with the exception of 25 Mg ha-1 Compost) concentrations in leaves and stem.

    Keywords: Sewage sludge, Compost, Cow manure, Nitrogen, Phosphorus, Potassium
  • E Izadi, M Heidar Pour *, A Kabiri Samani Page 815

    In this study, the flow characteristics have been investigated by measuring separation zone, surface and velocity profiles over the circular crested side weirs. An equation was proposed for the length of the separation zone using dimensional, statistical and regression analysis. The dimensional analysis showed that the length of separation zone depends on the upstream to the downstream water depth over the side weir, channel width to the downstream water depth and the Froude number. Comparison of the longitudinal and sectional surface profiles showed that the surface profiles at the vicinity of the side weir are non-uniform, due to separation zone close to the side weir. Therefore, the suitable place for measuring the characteristics of flow is along the centre line of the channel. It was observed that the maximum velocity occurred below the surface water which might be due to the secondary flow around the side weir. By increasing the distance far enough from the side weir, the effects of secondary flow were minimized and the velocity profiles tended to be uniform.

    Keywords: Circular crested side weir, Separation zone, Water surface profile, Velocity profile, Spatially varied flow