فهرست مطالب

نشریه آب و خاک
سال بیست و چهارم شماره 3 (پیاپی 11، امرداد - شهریور 1389)

  • تاریخ انتشار: 1389/06/25
  • تعداد عناوین: 19
|
  • ابوالحسنی زراعتکار، لکزیان، غلامحسین پور جعفری، اخگر صفحه 407
    تنظیم اسمزی با انباشت متابولیت های سازگار یکی از مکانیسم های کارآمد سازگاری گیاه در برابر تنش خشکی است که موجب حفظ آماس یاخته در شرایط کم آبی می شود. گیاهان لگوم مایه زنی شده با جدایه های بومی باکتری بردبار در برابر خشکی از کارآمدی چشم گیری برخوردارند، زیرا نیتروژن با تاثیر بر انباشت متابولیت ها در شرایط خشکی احتمالا به تنظیم اسمزی کمک می کند. برای شناسایی جدایه های Sinorhizobium بردبار در برابر شرایط خشک، از مناطق گوناگون در استان کرمان 80 جدایه جداسازی و خالص سازی شدند. سپس به منظور بررسی درجه بردباری جدایه ها در برابر خشکی، رشد آنها در پتانسیل های آبی 0، 1-، 2-، و 5/3- مگاپاسکال (پلی اتیلن گلیکول 6000) بررسی شد و جدایه ها در دو گروه بردبار و حساس به خشکی گروه بندی شدند. از 4 جدایه Sinorhizobium (دو جدایه بردبار و دو جدایه حساس) جداسازی شده از خاک های استان کرمان برای مایه زنی گیاه یونجه (رقم بمی) در شرایط تنش خشکی در گلخانه استفاده شد. آزمایش به گونه فاکتوریل در قالب طرح کامل تصادفی در چهار تکرار در شرایط گلخانه انجام شد. نتایج نشان داد که در شرایط کمبود آب، مایه زنی گیاه یونجه با جدایه های Sinorhizobium بردبار در برابر خشکی نسبت به جدایه های حساس، بطور معنی داری فعالیت آنزیم نیتروژناز، وزن خشک اندام هوایی، غلظت پرولین در برگ، میزان قندهای کاهنده در ریشه، میزان کل پروتئین های محلول در اندام هوایی و نسبت پتاسیم به سدیم در بخش هوایی و ریشه را افزایش داد.
    کلیدواژگان: Sinorhizobium، یونجه، خشکی، آنزیم نیتروژناز، قندهای کاهنده، پرولین
  • قربانی، خلیلی، علوی پناه، نخعی زاده صفحه 417
    بارندگی یکی از مهم ترین متغیرهایی است که از آن در تعریف خشکسالی استفاده می شود. نمایه های مختلفی بر پایه بارش برای ارزیابی خشکسالی ارایه شده است که می توان به نمایه های بارش استاندارد شده (SPI) و معیار بارندگی سالانه (SIAP) اشاره کرد. هر یک از این نمایه ها برای توصیف خشکسالی، در طبقاتی تقسیم بندی می شوند که هر طبقه بیانگر وضعیتی از شدت خشکسالی می باشد. بررسی حالات وقوع همزمان طبقات هر نمایه معین خشکسالی می تواند معیار مناسبی برای ارزیابی تطابق نمایه ها باشد. قواعد انجمنی در روش های داده کاوی برای کشف قواعد و الگوها در مجموعه ای از داده ها بکار می رود. برای بررسی تطابق نمایه های SPI و SIAPبعد از محاسبه این نمایه ها برای یازده ایستگاه هواشناسی متعلق به وزارت نیرو واقع در استان کرمانشاه، با بکار بردن قواعد انجمنی، وقوع همزمانی هر یک از طبقات خشکسالی از این دو نمایه در مقیاس های زمانی فصلی، نیم سالانه و سالانه بررسی شد. نتایج نشان داد که در هیچ یک از مقیاس های زمانی، بین طبقات خشکسالی از هر یک از این دو نمایه در بیشتر موارد تطابق خوبی مشاهده نشد (کمتر از 50 درصد) و رفتار متفاوتی از خشکسالی را نشان می دهند.
    کلیدواژگان: داده کاوی، خشکسالی، قواعد انجمنی، کرمانشاه
  • قبادی نیا، رحیمی، فلاویا، سهرابی، پوربابایی، واسکونسلوس صفحه 427
    مطالعات انجام شده روی زهکشهای نخیلات آبادان نشان داد که کربنات کلسیم ترکیب شیمیایی غالب رسوب یافته در بافت پوشش های مصنوعی زهکشی بود. به منظور بررسی چگونگی رسوب کربنات کلسیم در شرایط مختلف اعم از شیمیایی، بیوشیمیایی، هوازی و بی هوازی، مطالعه ای آزمایشگاهی با استفاده از ارلن مایر روی سه نمونه مختلف ژئوتکستایل شامل دو نمونه بافته و یک نبافته انجام شد. نتایج نشان داد که فعالیت میکروارگانیسم ها در حالت هوازی موجب افزایش بی کربنات و در نتیجه قلیائیت محیط می گردد. با افزایش میزان بی کربنات و pH محیط، رسوب گذاری کربنات کلسیم تشدید می شود. نتایج همچنین نشان داد که در اثر فعالیت میکروارگانیسم ها در محیط های هوازی، بیش از 90 درصد کلسیم موجود در محیط رسوب می کند. در حالی که در شرایط هوازی شیمیایی(بدون حضور میکروارگانیسم ها) در حدود 30 درصد کلسیم موجود در محیط رسوب نموده است. بنابراین در شرایط بیوشیمیایی و در حضور میکروارگانیسمها، رسوب گذاری کربنات کلسیم تشدید می گردد. همچنین فعالیت باکتری ها در محیط، باعث تشکیل بیوفیلم شده و محیط مناسبی برای رسوب گذاری بوجود می آورد. تشدید رسوب گذاری کربنات کلسیم، موجب تشدید انسداد روز نه ها و گرفتگی ژئوتکستایل ها می گردد.
    کلیدواژگان: کربنات کلسیم، ژئوتکستایل، هوازی، بی هوازی، شیمیایی، بیوشیمیایی، رسوب گذاری
  • فرخیان فیروزی، همایی، کلومپ، کستیل، ستاری صفحه 439
    انتقال آلاینده های میکروبی به آبهای زیرزمینی از مسائل بسیار مهم زیست محیطی است که می تواند در سطحی وسیع سبب شیوع بیماری شود. برخی باکتری ها می توانند از بخش غیراشباع خاک عبور کرده و باعث آلودگی منابع آب زیرزمینی شوند. بنابراین، پیش بینی دقیق انتقال باکتری های بیماری زا در خاک غیراشباع برای حفاظت منابع آب ضروری است. هدف از این پژوهش مطالعه کمی انتقال باکتری ها در شرایط مختلف رطوبتی غیراشباع در ستون های خاک آهکی دست نخورده بوده است. بدین منظور، منحنی رخنه باکتری سودوموناس فلورسنس و کلراید اندازه گیری شد. پس از پایان آزمایش انتقال باکتری، تعداد باکتری در لایه های مختلف خاک شمارش شد. مدل جذب-واجذب سینتیک برنامه HYDRUS-1D برای پیش بینی انتقال و جذب باکتری در ستون خاک استفاده شد. این مدل برآورد خوبی از منحنی های رخنه باکتری داشت. درحالیکه تخمینی کمتر از مقدار اندازه گیری شده نگهداشت باکتری در نیمرخ خاک داشت. نرخ واجذب باکتری کمتر از 001/0 نرخ جذب آن بود که نشان دهنده جذب غیرقابل برگشت باکتری به خاک است. عمده باکتری ها در لایه های سطحی خاک نگهداشته شدند و با افزایش عمق مقدار نگهداشت کاهش یافت. نرخ حذف باکتری در خاکها از 18/10-34/13 متغیر بود. نرخ بالای حذف باکتری می تواند به دلیل کربنات کلسیم خاک باشد که دارای مکان مناسب برای جذب باکتری است.
    کلیدواژگان: انتقال باکتری، سودوموناس فلورسنس، خاک آهکی، جذب باکتری، جریان غیراشباع، واجذب باکتری
  • حمیدپور، کلباسی، افیونی، شریعتمداری صفحه 453
    یکی از مهمترین عوامل مؤثر بر زیست فراهمی و سرنوشت فلزات سنگین در خاک های مناطق خشک و نیمه خشک، سیدروفورهای ترشح شده از ریشه گیاه و میکروارگانیسمهای خاک می باشد. این پژوهش به منظور بررسی اثر سیدروفور دسفروکسامین بی (DFO-B) بر جذب سرب (Pb) توسط کانی مونت موریلونایت انجام شد. مطالعات جذب وابسته به pH در محدوده pH بین 3 تا 7 و هم دماهای جذب در دو pH،5/4 و 5/6 انجام گردید. غلظت سرب و سیدروفور بکار رفته در آزمایشات جذب وابسته به pH به ترتیب 10 میلی گرم در لیتر و 250 میکرومولار بود. هم دماهای جذب در 7 غلظت سرب (1 تا 10 میلی گرم در لیتر) در حضور یک غلظت سیدروفور (250 میکرومولار) و بدون حضور سیدروفور در دو pH،5/4 و 5/6 انجام گردید. نتایج مطالعات جذب وابسته به pH نشان داد که سیدروفور باعث افزایش مقدار جذب سرب بر روی کانی مونت موریلونایت به ویژه درpH های بالاتر از 5 گردید. همدماهای جذب سرب در 5/4pH= تحت تاثیر سیدروفور قرار نگرفتند اما سیدروفور تاثیر معنی داری بر شکل همدما و مقدار سرب جذب شده به روی کانی مورد مطالعه در 5/6pH= داشت. مدل فروندلیخ جذب را درتمامی سیستم های مورد مطالعه به خوبی توصیف کرد. مقادیر ضریبKF مدل فروندلیخ به ترتیب 8/4 و 5/196 و ضریب n این مدل به ترتیب 8/0 و 1/2 در حضور و غیاب سیدروفور برای همدماهای بدست آمده در5/6pH= بود که نشان دهنده تمایل شدید سرب برای جذب بر روی سطوح مونت موریلونایت در حضور سیدروفور می باشد.
    کلیدواژگان: سرب، سیدروفور، جذب، مونت موریلونایت
  • وردی نژاد، سهرابی، حیدری، عراقی نژاد، فیضی صفحه 463
    در این تحقیق بر اساس نتایج آزمایش های مزرعه ای و به منظور تعیین توابع تولید-آب-شوری محصولات عمده شبکه های آبیاری آبشار و رودشت اصفهان با حدود 54000 هکتار مساحت قابل آبیاری، مدل SWAP به روش مدلسازی معکوس واسنجی گردید. این محصولات شامل گندم، جو، پنبه، چغندرقند، پیاز، آفتابگردان، ذرت علوفه ای بوده و آزمایش های مزرعه ای مدیریت های مختلف آبیاری با آب شور بر عملکرد محصولات فوق، طی سال های 77-1375 و 86-1384 در ایستگاه تحقیقات زهکشی و اصلاح اراضی رودشت اصفهان انجام گردید. با توجه به تعداد کم تیمارهای مزرعه ای و به منظور تعیین تابع تولید مناسب، مدل SWAP پس از واسنجی پارامتر های گیاهی و پارامترهای هیدرولیکی و انتقال املاح خاک، برای مقادیر مختلف عمق و سطوح مختلف شوری آب آبیاری اجرا شد. تابع تولید به فرم درجه دوم، برای 6 سطح شوری 1، 2، 4، 6، 8 و10 دسی زیمنس بر متر برای هر یک از محصولات انتخابی محاسبه گردید. بر اساس تابع تولید، تابع هزینه و قیمت فروش هر یک از محصولات بر مبنای سال 1387، عمق بهینه آبیاری با هدف حداکثر نمودن سود خالص در شرایط مختلف محدودیت کمی و کیفی آب و زمین محاسبه گردید. بر اساس نتایج، در شرایط محدودیت کمی آب و برای 10000 متر مکعب آب در دسترس، حداکثر سود خالص از کشت پیاز، با سطح کشت 16/1 هکتار (862 میلیمتر عمق آب مصرفی) و سود خالص 6/52 میلیون ریال حاصل گردید. در شرایط محدودیت زمین نیز برای مقدار مشخص آب در دسترس، حداکثر سود خالص از کشت محصول پیاز حاصل شد. در شرایط محدودیت کمی و کیفی آب و 10000 مترمکعب آب در دسترس، در سطح شوری 2 دسی زیمنس بر متر، حداکثر سود خالص (11/35 میلیون ریال) از کشت پیاز با سطح کشت 44/1 هکتار حاصل و در سطح شوری 6 دسی زیمنس بر متر حداکثر سود از کشت گندم (37/18 میلیون ریال) و سپس جو (9/13 میلیون ریال) حاصل گردید. به خاطر افت شدید عملکرد پیاز و ذرت علوفه ای در سطح شوری 6 دسی زیمنس بر متر، سود خالص کشت پیاز و ذرت علوفه ای در این سطح شوری منفی گردید. در سطح شوری10 دسی زیمنس بر متر، حداکثر سود خالص از کشت جو و سپس چغندرقند حاصل شد.
    کلیدواژگان: شوری، مدل SWAP، حداکثر سود خالص، عمق بهینه آبیاری، حوزه آبریز زاینده رود
  • مدرسی، عراقی نژاد، ابراهیمی، خلقی صفحه 476
    تاکنون اغلب مطالعات انجام شده در زمینه رخداد تغییر اقلیم، به صورت گسسته (ایستگاهی) بوده اند و از دیدگاه پیوسته (منطقه ای) کمتر به موضوع آشکارسازی تغییراقلیم پرداخته شده است. در این مقاله با بهره گیری توام از روش های آماری و هیدرولوژیکی، آشکارسازی پدیده تغییراقلیم از دیدگاه پیوسته مورد بررسی قرار گرفته است. حوضه آبریز گرگانرود- قره سو محدوده مطالعاتی انتخابی می باشد. برای انجام این تحقیق، ابتدا همگنی و روند موجود در آمار 30 ساله بارش، دمای حداقل و دمای حداکثر ایستگاه های هواشناسی این حوضه در فواصل سال های آبی 57-1356 تا 86-1385 در مقیاس فصلی و سالانه بوسیله آزمون های همگنی انحرافات تجمعی و درست نمائی ورسلی و آزمون تعیین روند من- کندال محاسبه شدند. سپس با تعیین محدوده تحت تاثیر هر ایستگاه به کمک روش های هیدرولوژیکی و با استفاده از نتایج آزمون روند، نواحی مختلف حوضه از لحاظ وقوع پدیده تغییراقلیم مورد ارزیابی قرار گرفته اند. نتایج نشان داد که اولا: سری های زمانی که عدم همگنیشان در سطح اطمینان 99درصد توسط آزمون های همگنی تایید شده است، دارای روندهای معنی دار (سطح اعتماد حداقل 95درصد) می باشند. ثانیا: به طور شاخص در نواحی شمال شرقی حوضه در محل قرارگیری سرچشمه های رودخانه گرگانرود، بارش در فصل پاییز و در شرایط سالانه از روند صعودی در سطح اعتماد 90 درصد برخوردار است. همچنین، رخداد تغییراقلیم در اکثر نواحی این حوضه، در قالب وجود روند صعودی در دمای حداقل و حداکثر در فصول تابستان و زمستان (سطح اعتماد حداقل 95 درصد) نمایان می باشد.
    کلیدواژگان: تغییر اقلیم، بررسی منطقه ای، همگنی، روند، گرگانرود، قره سو
  • آزموده، کاویان، سلیمانی، وهاب زاده صفحه 490
    تغییر غیر اصولی کاربری اراضی به ویژه اکوسیستم های طبیعی، عموما تاثیر قابل توجهی را بر ویژگی های فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی خاکها و در پی آن میزان روان آب و فرسایش خاک می گذارد. بررسی تغییرات روان آب و فرسایش خاک در پی تغییر خصوصیات خاک و شناخت متغیرهای مؤثر خاک بر وقوع آن می تواند در بهبود توصیه های مدیریتی و کمی نمودن تغییرات روان آب و فرسایش خاک مفید واقع شود. لذا این پژوهش به منظور بررسی روان آب و فرسایش خاک در خاک های تحت پوشش اراضی جنگلی و مقایسه آن با اراضی زراعی و باغ که منتج از تغییر کاربری جنگل بوده و همچنین شناسایی فاکتورهای مؤثر در روان آب و فرسایش خاک از بین متغیرهای کمی خاک در محدوده شهرستان ساری صورت گرفته است. سپس در هر یک از کاربری ها، مبادرت به اندازه گیری میزان روان آب و فرسایش خاک طی انجام شبیه سازی باران با شدت ثابت 2 میلی متر بر دقیقه، مدت زمان 15 دقیقه و نمونه برداری خاک در 15 تکرار شد. نتایج حاصله نشان داد که بیشترین و کمترین میزان روان آب به ترتیب در کاربری جنگل و باغ ایجاد شده است. همچنین مقدار فرسایش خاک در اراضی زراعی و باغ به ترتیب 76/1 و 36/1 برابر کاربری جنگل اندازه گیری شد. طبق نتایج ماتریس همبستگی درصد سیلت، رطوبت قبلی و وزن مخصوص ظاهری خاک دارای همبستگی معنی دار مثبت و درصد شن و ماده آلی دارای همبستگی معنی دار منفی با میزان روان آب می باشند. همچنین متغیرهای رس، شن و ماده آلی خاک به صورت ارتباط منفی و درصد سیلت و رطوبت قبلی خاک دارای همبستگی معنی دار مثبت با میزان فرسایش شناخته شدند.
    کلیدواژگان: باران ساز، تغییر کاربری، روان آب، فرسایش خاک
  • قبادیان، محمدی صفحه 501
    اطلاع از چگونگی تغییرات هدایت هیدرولیکی خاک () نسبت به مکان و زمان برای بهینه سازی مدیریت آب و خاک بسیار ضروری می باشد. تا کنون تکنیک های متعددی برای اندازه گیری هدایت هیدرولیکی خاک ها در بالای سطح ایستابی پیشنهاد شده، اما قابل اعتماد بودن و آسانی کاربرد این روش ها در شرایط مختلف همواره باعث نگرانی مهندسین بوده است. در این تحقیق اندازه گیری ضریب هدایت هیدرولیکی توسط دستگاه پرمامتر گلف به عنوان روشی قابل اعتماد و تعیین بهترین روش آنالیز تک عمقی معادل با روش دو عمقی مورد نظر است. برای رسیدن به این هدف در زمینی با بافت خاک لوم سیلتی در مزرعه دانشکده کشاورزی دانشگاه رازی تعداد 40 چاهک با عمق 60 سانتی متر به فواصل 5 متر در 5 متر با اگر حفر گردید. پس از انجام آزمایشهای شناسائی خاک از قبیل دانه بندی، تعیین حدود خمیرائی خاک و تعیین چگالی ویژه، آزمایش نفوذ پذیری به منظور تعیین هدایت هیدرولیکی اشباع و پتانسیل ماتریک خاک با دستگاه پرمامتر گلف در سه عمق ثابت 5، 15 و 25 سانتی متر انجام شد. بدلیل ناهمگنی معادلات در روش سه عمقی تنها تعداد 17 چاهک موفق بدست آمد در حالیکه در روش دو عمقی به ازای دو بار 5 و 15 سانتی متر تعداد 26 چاهک موفق بدست آمد. داده های استخراج شده از این 26 چاهک مورد تجزیه و تحلیل آماری قرار گرفتند. نتایج بدست آمده نشان داد: 1- میانگین نفوذ پذیری برای خاک محدوده مورد مطالعه (m/s) 6-10 × 522/1 می باشد،2- از بین روش های آنالیزتک عمقی گلف نزدیک ترین روش به روش آنالیز دو عمقی روش رگرسیون پایه ای ریچاردز با مقادیر به ترتیب 205/0 و 994/0 می باشد،3- بین نتایج روش آنالیز دو عمقی گلف با آنالیزهای تک عمقی لاپلاس و ریچاردز اختلاف معنی دار در سطح پنج درصد وجود دارد،4- مقادیر میانگین و محاسبه شده درآنالیز دو عمقی پرمامتر گلف به ترتیب عبارتند از (m2/s) 6-10 × 841/0 و (1/s) 127/2، 5 - مقادیر دارای ضریب تغییرات و انحراف استاندارد کمتری نسبت به مقادیر هستند.
    کلیدواژگان: پرمامتر گلف، ضریب هدایت هیدرولیکی اشباع، آنالیزهای تک عمقی، آنالیز دو عمقی گلف
  • پرچمی عراقی، میرلطیفی، قربانی دشتکی، مهدیان صفحه 512
    فرآیند نفوذ آب به خاک یکی از مهمترین اجزای چرخه ی آبی در طبیعت است. از سوی دیگر، اندازه گیری آن دشوار، زمان بر و پرهزینه می باشد. در پژوهش حاضر، امکان برآورد نفوذ تجمعی آب به خاک، در زمان هایی مشخص از آغاز فرآیند نفوذ با استفاده از ویژگی های زودیافت خاک و به کمک شبکه های عصبی مصنوعی مورد بررسی قرار گرفت. برای این منظور، داده های حاصل از آزمایش های نفوذپذیری به روش استوانه های مضاعف در 210 نقطه از مناطق مختلف کشور، جمع آوری شد. همچنین، با حفر پروفیل در نزدیکی نقاط اندازه گیری نفوذ آب به خاک، لایه های پدوژنیک خاک مشخص و از دو افق بالایی نمونه برداری و ویژگی های رطوبت اولیه، جرم ویژه ی ظاهری خاک، فراوانی نسبی ذرات، میزان ماده ی آلی، درصد سنگریزه (قطر ذرات بزرگتر از 2 میلی متر)، میزان آهک، رطوبت ظرفیت زراعی و رطوبت پژمردگی دایم اندازه گیری شد. به منظور برآورد نفوذ تجمعی در زمان های 5، 10، 15، 20، 30، 45، 60، 90، 120، 150، 180، 210، 240، 270 دقیقه پس از شروع نفوذ آب به خاک و زمان نفوذ پایه از شبکه های عصبی مصنوعی پرسپترون چندلایه استفاده گردید. در این پژوهش، دو گونه شبکه عصبی پی ریزی شد. در شبکه های عصبی گونه ی نخست، ویژگی های افق سطحی، به صورت سلسله مراتبی، به عنوان متغیرهای ورودی مورد استفاده قرار گرفت. در شبکه های عصبی گونه ی دوم، از ویژگی های دو افق پدوژنیکی و به روش تحلیل مولفه های اصلی به عنوان متغیرهای ورودی استفاده گردید. نتایج ارزیابی اعتبار شبکه های مورد استفاده حاکی از آن بود که شبکه های گونه ی نخست با مقادیر آماره ی RMSE بین 136/1 تا 312/9 سانتی متر، بهترین عملکرد را در برآورد نفوذ تجمعی در تمامی زمان های مورد بررسی داشتند. همین طور، شبکه های عصبی گونه ی نخست با میانگین RMSD معادل با 307/6 سانتی متر بهترین عملکرد را در برآورد منحنی نفوذ تجمعی داشتند.
    کلیدواژگان: پرسپترون چند لایه، شبکه های عصبی مصنوعی، فرآیند نفوذ، نفوذ تجمعی
  • غضنفری مقدم، علیزاده، ناصری مقدم، موسوی بایگی صفحه 527
    امروزه محدودیت منابع آب در اکثر نقاط جهان، بویژه در مناطق خشک و نیمه خشک، از جمله معضلات بزرگی است که گریبان گیر دولت مردان و سیاست گذاران کشورهای مختلف می باشد. به همین دلیل بسیاری از کشورها به دنبال منابع آب جایگزین برای تامین آب مورد نیاز خود می باشند. استحصال آب از مه و ابرهای قله ای یکی از تکنیک های تامین آب شیرین می باشد. کشورهای زیادی از جمله شیلی، پرو، اکوادور، کانادا، نامیبیا و نپال بر روی استحصال آب از مه سرمایه گذاری کرده اند. اما لازمه سرمایه گذاری موثر، برآورد هزینه به درآمد این روش است که مستلزم کمی کردن همه موارد می باشد. بدست آوردن رابطه ای برای تخمین میزان آب استحصالی یکی از مواردی است که کمتر مورد مطالعه قرار گرفته است. در این پژوهش تلاش شده است که روابط دینامیکی حاکم بر فیزیک ابر و رطوبت جو بررسی شود. بدین منظور از داده های میدانی موجود که آب را با جمع کننده های مختلف از مه استحصال کرده بودند استفاده شد. با استفاده از دو سوم داده ها و بر مبنای فرضیات ارائه شده بر اساس ویژگی های جمع کننده ها، بعد فرکتال محاسبه گردید. سپس با استفاده از یک سوم باقی مانده داده ها، صحت بعد فرکتال محاسبه شده آزمون شد. نتایج نشان می دهد که در سطح احتمال 95 درصد بعد فرکتال برای رابطه دینامیکی برابر با 54/2 می باشد. نتایج این پژوهش بر مبنای داده های میدانی محدود بدست آمده و نتایجی با دقت و اطمینان بالاتر با استفاده از داده های آزمایشگاهی قابل استحصال می باشد.
    کلیدواژگان: مه، نظریه فرکتال، ابر قله ای، استحصال آب از مه
  • شهیدی، نحوی نیا، پارسی نژاد، لیاقت صفحه 534
    در زمینه چگونگی واکنش گیاهان به تنش همزمان شوری و خشکی و سهم هر یک از آن ها در کاهش جذب آب مدل های ریاضی متعددی وجود دارد. مدل های جذب آب در شرایط تنش همزمان به سه دسته جمع پذیر، ضرب پذیر و مدل های مفهومی تقسیم بندی می شوند. در این مطالعه شش تابع کاهش جذب آب ماکروسکوپی وان گنوختن (جمع پذیر و ضرب پذیر)، دیرکسن و آگوستیجن، وان دام و همکاران، اسکگز و همکاران و همایی با استفاده از داده های مزرعه ای کشت گندم دو رقم قدس و روشن مورد ارزیابی قرار گرفتند. آزمایش در قالب طرح فاکتوریل در پایه کرت های خرد شده انجام گرفت. سطوح مختلف شوری (،S2، S1 S3 بترتیب معادل 4/1و 5/4و 6/9 دسی زیمنس بر متر) به عنوان کرت های اصلی و چهار سطح آبیاری (I4، I3، I2، I1 بترتیب معادل50، 75، 100 و 125 در صد نیاز آبی گیاه) و دو رقم گندم به عنوان کرت های فرعی در سه تکرار در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه بیرجند در سال زراعی 85-84 اجراء گردید. نتایج به دست آمده نشان داد که مدل جمع پذیر مقدار عملکرد نسبی را در اکثر موارد کمتر از مقدار واقعی برآورد می کند. به عبارت دیگر اثر تنش همزمان شوری و کم آبی کمتر از مجموع اثرات آنهاست. سهم تنش خشکی در کاهش عملکرد گندم از سهم تنش شوری بیشتر بود. مقایسه مدل های ریاضی ارائه شده نشان داد که در بیشتر موارد مدل اسکگز و همکاران (15) کاهش عملکرد نسبی دو رقم گندم را در شرایط تنش همزمان شوری و خشکی بهتر از سایر مدل ها پیش پینی می کنند، هر چند که مدل همایی (11) نیز از دقت قابل قبولی برخوردار است.
    کلیدواژگان: تنش شوری، تنش خشکی، تابع کاهش، گندم، بیرجند
  • خیامیم، خادمی، صالحی صفحه 545
    همراهی قارچ های اندوفایت با گراس های سردسیری به ویژه فسکیوی بلند یکی از مهمترین همزیستی ها در طبیعت است. بررسی های فراوانی در رابطه با نقش مثبت این همزیستی در مقاومت گیاه به تنش های متفاوت انجام شده، لیکن تاثیر آن در جذب عناصر غذایی متفاوت به ویژه پتاسیم و تحولات کانی های پتاسیم دار ناشناخته است. لذا این مطالعه با هدف بررسی تاثیر قارچ اندوفایت بر تغییر و تحولات کانی های میکایی در اندازه رس انجام شد. این پژوهش به صورت گلدانی و در شرایط گلخانه ای با استفاده از آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار انجام شد. محیط کشت مخلوطی از شن کوارتزی (به عنوان ماده پرکننده) و کانی های میکایی فلوگوپیت و موسکویت بود. جهت انجام کشت، از ژنوتیپ 75B فسکیوی بلند در دو نوع حاوی و عاری از اندوفایت استفاده شد. در طول دوره 140 روزه کشت گلدان ها به وسیله آب مقطر و محلول غذایی در دو نوع حاوی و عاری از پتاسیم، آبیاری و تغذیه شدند. در پایان دوره کشت گیاه برداشت و به روش خاکستر خشک تجزیه و مقدار پتاسیم عصاره گیاه توسط شعله سنج تعیین شد. همچنین تجزیه بخش رس کانی ها، توسط پراش پرتو ایکس انجام گردید. نتایج بدست آمده ورمی کولیتی شدن کانی فلوگوپیت را در هر دو شرایط تغذیه ای نشان داد. شدت تغییرات کانی شناسی در شرایط تغذیه ای بدون پتاسیم بسیار بیشتر از شرایط تغذیه ای با پتاسیم بود. تشکیل کانی های کلریت و اسمکتیت نیز به مقدار کم در بستر کشت فلوگوپیت مشاهده گردید. همچنین، ورمی کولیتی شدن بسیار ضعیف کانی موسکویت علیرغم دی اکتاهدرال بودن کانی مشاهده شد. درشرایط تغذیه ای بدون پتاسیم و در کانی فلوگوپیت، نسبت قله 4/1 به 0/1 نانومتر تقریبا 4 برابر بیشتر از شرایط عدم حضور اندوفایت بود. این اختلاف معنی دار را می توان به تاثیر رابطه همزیستی قارچ اندوفایت بر میزان و نوع ترشحات ریشه و در نهایت، تغییر کانی فلوگوپیت مرتبط دانست. کاهش معنی دار مقادیر pH ریزوسفر در شرایط حضور قارچ نیز این فرضیه را تایید می کند.
    کلیدواژگان: قارچ اندوفایت، فلوگوپیت، موسکویت، ورمی کولیت، تغییر کانی شناسی
  • خلیلی راد، میرنیا، بهرامی صفحه 557
    عملکرد گیاه تابعی از توزیع ریشه و فعالیت آن می باشد. با توسعه ریشه در واحد حجم خاک، جذب آب و مواد غذایی تسهیل خواهد شد. از مهمترین عوامل مؤثر بر نحوه و میزان توسعه ریشه، مقدار و مدیریت مصرف آب می باشد. به منظور تعیین مناسب ترین مقدار آب برای دستیابی به حداکثر رشد ریشه ذرت (Zea mays L.)، این تحقیق در سال 1385 در گلخانه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه تربیت مدرس انجام گرفت. مقدار آب مصرفی 55، 70، 85، 100 و 110 درصد نیاز آبی بود. تیمار 100 درصد نیاز آبی به عنوان شاهد در نظر گرفته شد. نمونه برداری از ریشه ها در مراحل 9-8 برگی، تولید ابریشم و خمیری انجام گرفت. وزن مرطوب و خشک، طول، حجم، سطح ریشه در سه مرحله مذکور اندازه گیری شد. علاوه بر این نسبت وزن ریشه به شاخه نیز محاسبه گردید. وزن، حجم، سطح و طول ریشه ها با افزایش مقدار آب کاربردی تا تیمار 100 درصد نیاز آبی افزایش پیدا کرد. در مورد اکثر پارامترها، بین تیمارهای 85، 100 و 110 درصد نیاز آبی و تیمار 55 درصد نیاز آبی، تفاوت ها در سطح 5 درصد معنی دار بود. با افزایش مقدار آب کاربردی، نسبت وزن ریشه به شاخه کاهش یافت. هر چه میزان آب مصرفی به آب مورد استفاده در تیمار شاهد نزدیک می شد، رشد ریشه ها افزایش، ولی باکاهش آب مصرفی، رشد ریشه ها کاهش یافت. وقتی میزان آب مصرفی بیشتر از حد نیاز آبی ذرت بود عملکرد و شاخص های مربوط به آن کاهش یافتند. به دلیل معنی دار نبودن تفاوت پارامترهای ریشه ای تیمار 70 درصد با تیمار شاهد و به منظور صرفه جویی در مصرف آب استفاده از تیمار 70 درصد نیاز آبی به جای مقادیر بیشترتوصیه می گردد.
    کلیدواژگان: ذرت (Zea mays L، )، توسعه ریشه، نیاز آبی، تنش رطوبتی
  • رضایی، معتمد، یوسفی فلکدهی، امیری صفحه 565
    این پژوهش با هدف بررسی بهره وری کاربرد آب ومدیریت آبیاری ارقام اصلاح شده، هیبرید و محلی در قالب اسپلیت پلات بر پایه طرح بلوک کامل تصادفی با فاکتوراصلی مدیریت آبیاری شامل: آبیاری غرقاب دائم، آبیاری پس از ناپدید شدن آب از سطح زمین (اشباع) وتیمارهای آبیاری تناوبی با دور 5، 8 و11 روز و ارقام مختلف برنج به عنوان فاکتورفرعی در3 سطح رقم هیبرید بهار1، رقم اصلاح شده درفک و رقم محلی علی کاظمی طی سال زراعی1385 در اراضی موسسه تحقیقات برنج کشور- رشت انجام شد. نتایج نشان داد اعمال آبیاری تناوبی باعث کمتر شدن مصرف آب شده است. تیمار غرقاب دائم با مصرف 593 میلیمترآب در دوره رشد و تیماردورآبیاری 11 روز با 406 میلیمترآب به ترتیب بیشترین و کمترین مقادیر مصرف آب را داشتند. همچنین ارقام هیبرید و علی کاظمی با مصرف607 و440 میلیمتر آب دارای کمترین و بیشترین مقدار مصرف بوده ا ند. از نظر عملکرد تیمار آبیاری غرقاب دائم با عملکردی معادل 6084 کیلوگرم در هکتار بیشترین و تیمار دورآبیاری 11 روز با 4087 کیلوگرم در هکتار دارای کمترین عملکرد بوده اند. عملکرد ارقام محلی، اصلاح شده و هیبرید به ترتیب معادل 6147، 5147 و3987 کیلوگرم در هکتار بوده است.رقم محلی در مقابل تنش خشکی مقاوم بوده است ولی ارقام هیبرید و اصلاح شده دراثر تغییر روش های آبیاری کاهش عملکرد شدیدی داشتند. نتایج نشان می دهد که ارقام غیربومی در تنش های کم عکس العمل های مشابه دارند ولی در تنش های زیاد ارقام هیبرید درصد کاهش عملکرد بیشتری دارند.
    کلیدواژگان: آبیاری تناوبی، عملکرد، بهره وری آب، برنج
  • صدرقاین، اکبری، افشار، نخجوانی مقدم صفحه 574
    به منظور ارزیابی فنی سه سیستم آبیاری میکرو بر عملکرد گوجه فرنگی در سه سطح تامین آب، طرح تحقیقاتی طی دو سال زراعی در مرکز تحقیقات کشاورزی ورامین به مرحله اجرا در آمد. در این طرح، سه سیستم آبیاری میکرو شامل، آبیاری قطره ای نواری تیپ زیر سطح خاک (A1)، آبیاری قطره ای نواری تیپ روی سطح خاک(A2) و آبیاری قطره ای با لوله های قطره چکان دار ((A3 به عنوان عامل اصلی و سه سطح تامین آبB1، B2و B3 به ترتیب به میزان50، 75 و 100 درصد تامین آب مورد نیاز گیاه به عنوان عامل فرعی در قالب طرح کرت های خرد شده بر پایه بلوکهای کامل تصادفی مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد، بیشترین عملکرد محصول مربوط به روش آبیاری تیپ در عمق خاک با سطح تامین 100 درصد نیاز آبی گیاه بود، ولی تفاوت معنی داری بین میانگین عملکرد این روش آبیاری با روش آبیاری قطره ای با تامین آب به میزان 75 درصد نیاز آبی وجود نداشت. همین طور بین میانگین میزان آب مصرفی این دو روش آبیاری تفاوت معنی داری وجود نداشت. کارایی مصرف آب در روش آبیاری قطره ای با تامین 75 درصد نیاز آبی، به طور معنی داری بیشتر از میانگین کارایی مصرف آب درسایر تیمارها بود، و فقط با روش آبیاری قطره ای تیپ در عمق خاک با تامین 100 درصد نیاز آبی تفاوت معنی دار نداشت. این نتایج نشان می دهد که حداکثر محصول گوجه فرنگی زمانی اتفاق می افتد، که نیاز آبی گیاه به طور کامل تامین شود. لذا با توجه به نتایج بدست آمده، تیمار آبیاری قطره ای تیپ در عمق خاک با تامین 100 درصد نیاز آبی با مصرف3920 متر مکعب آب در هکتار و تولید 49037 کیلوگرم گوجه فرنگی در هکتار از سایر تیمارها برتری داشته وبرای جاهایی که محددیت منابع آبی وجود نداشته باشد برای حصول حداکثر عملکرد قابل توصیه به کشاورزان می باشد. در صورتی که محدودیت منابع آبی در طول فصل رشد وجود داشته باشد روش آبیاری قطره ای با تامین 75 درصد نیاز آبی برای حصول حداکثر کارایی مصرف آب پیشنهاد می گردد.
    کلیدواژگان: آبیاری قطره ای، آبیاری تیپ، کارایی مصرف آب، گوجه فرنگی، ورامین
  • محمدی، لیاقت، مولوی صفحه 583
    در راستای سازگاری با کم آبی راهکارهای مختلفی قابل پیشنهاد و اجرا است که از آن جمله می توان اتخاذ سیاست های مناسب، جهت بهینه سازی مصرف آب، از طریق تعیین توابع بهینه تولید را ذکر نمود. کم آبی و کاهش کیفیت منابع آب و خاک در کشور، از عوامل اصلی کاهش تولید می باشد از این رو، این تحقیق به منظور تعیین ضرایب حساسیت گیاه و تابع بهینه تولید آب- شوری- عملکرد برای گوجه فرنگی، در کرج اجرا گردید. آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار شامل دو فاکتور شوری و آب آبیاری اعمال شد. چهار سطح شوری آب آبیاری شامل (آب شرب) 7/0=S1، 4=S2، 8=S3 و 12=S4 دسی زیمنس بر متر و سه سطح آب آبیاری شامل آبیاری کامل (100% نیاز آبی) = W1، W175% = W2 و W150% = W3 بود که در یک خاک با بافت شنی لومی اعمال شدند. داده های عملکرد بر فرم های مختلف توابع تولید (خطی ساده، خطی لگاریتمی، درجه دوم و نمایی) برازش داده شد و پس از آنالیز حساسیت، تابع بهینه تولید گوجه فرنگی تعیین گردید. سپس مقادیر کارآیی مصرف آب و ضرایب حساسیت گیاه تعیین شد. نتایج آنالیز حساسیت نشان داد که تابع تولید درجه دوم برای گوجه فرنگی به عنوان تابع بهینه تولید، قابل توصیه می باشد. بررسی مقادیر حداکثر خطا (ME) نشان می دهند که بیشترین خطا مربوط به توابع خطی لگاریتمی و خطی ساده می باشد. تیمار شاهد (W1S1) و تیمار W2S1 (75% نیاز آبی) به ترتیب با 57/7 و 5/7 کیلوگرم بر مترمکعب پر بازده ترین سطوح آبیاری هستند، اما با افزایش تنش خشکی و شوری بهره وری آب کاهش می یابد. مقدار متوسط ضریب Ky در شرایط تنش توامان شوری و خشکی برابر با 969/1 به دست آمد. مقادیر ضریب حساسیت گیاه (Ks) با افزایش تنش شوری و خشکی کاهش می یابد که کمترین مقدار آن (57/0) مربوط به تیمار W3S4می باشد. منحنی های هم محصول نشان می دهند که با افزایش میزان آبیاری، می توان از آب آبیاری با شوری بالاتری در آبیاری گوجه فرنگی استفاده نمود، به نحوی که عملکرد نیز تغییر نکند.
    کلیدواژگان: بهینه سازی مصرف آب، تابع تولید، تنش شوری و خشکی، ضرایب حساسیت گوجه فرنگی
  • خدمتی، منشوری، حیدری زاده، صدقی صفحه 593
    جنوب شرق ایران که شامل استان های سیستان و بلوچستان، کرمان، یزد و هرمزگان است در خود، بیابان وسیع لوت را جای داده و از گرمترین و خشکترین نواحی کشور می باشد. تعداد کم و عدم یکنواختی در پراکندگی ایستگاه های هیدرومتری از شاخصه های این منطقه بوده و مسئله دیگر، وجود داده های کوتاه مدت در این منطقه و در نتیجه وجود حوضه های آبخیز فاقد آمار است. با بازسازی و تطویل آمار در این منطقه، حداکثر امکان داشتن تعداد 43 ایستگاه هیدرومتری با داده های 20 ساله و تعداد 10 ایستگاه با داده های دوره 30 ساله فراهم شده است. از طرفی در هیدرولوژی برای برازش توزیع های آماری بر بارش و رواناب، حداقل به داشتن یک دوره 30 ساله و بیشتر داده اشاره شده است، لذا به منظور بررسی و تحلیل روش های مختلف برآورد سیلاب در حوضه های فاقد آمار و ارائه روابط مناسب در زیر حوضه های آبخیز جنوب شرق ایران، نخست داده ها و اطلاعات هواشناسی، آبشناسی و ویژگی های اکولوژیکی جمع آوری و مورفومتری زیرحوضه ها اندازه گیری گردید. آزمون همگنی بر روی داده ها صورت گرفته و نسبت به تکمیل آنها در دوره 20 سال اقدام شد. به کمک روش هایی نظیر شاخص سیلاب، تحلیل خوشه ایو رگرسیون چند متغیره، با استفاده از ویژگی های فیزیوگرافی و گشتاورهای متعارف و خطی، گروه زیر حوضه های همگن تعیین شد. توزیع های احتمالاتی مرسوم آزمون شده و در نهایت توزیع احتمالاتی غالب منطقه توزیع لوگ پیرسون تیپ 3 تعیین گردید و بر اساس آن دبی اوج با دوره بازگشت های مختلف برآورد و مدل های ریاضی تولید شد. سپس مدلهای بدست آمده با استفاده از سه زیر حوضه دیگر که در پیدایش مدل های ریاضی مشارکت نداشته، آزمون شدند. در نهایت مناسب ترین روابط ریاضی برای برآورد دبی سیلابی در دوره بازگشتهای مختلف در حوضه های آبخیز فاقد آمار در منطقه جنوب شرق ایران بدست آمد.
    کلیدواژگان: تحلیل منطقه ای سیلاب، حوضه های فاقد آمار، شاخص سیلاب، تحل، یل خوش، ه ای، رگرسیون چند متغیره
  • قبایی سوق، مساعدی، حسام، هزارجریبی صفحه 610
    تبخیر و تعرق (ETo) یکی از اجزای اصلی چرخه ی هیدرولوژیکی است که تعیین صحیح آن در مطالعات بیلان آبی، طراحی سیستم های آبیاری و برنامه ریزی و مدیریت منابع آب برای دست یابی به توسعه ی پایدار نقش به سزایی دارد. تبخیر و تعرق به علت نیاز به فاکتورهای اقلیمی مختلف و اثر متقابل این فاکتورها بر هم دیگر یک پدیده ی غیرخطی و پیچیده است. یکی از مراحل پیچیده در مدل سازی سیستم های غیرخطی، پیش پردازش پارامتر های ورودی جهت انتخاب ترکیبی مناسب از آن ها است. پیش پردازش داده ها سبب کاهش مراحل سعی و خطا و شناخت مهم ترین پارامترهای مؤثر بر پدیده ی مورد نظر جهت مدل سازی با استفاده از روش های هوشمند می گردد. در این تحقیق از دو روش رگرسیون گام به گام (FS) و گاماتست (GT) برای پیش پردازش پارامترهای ورودی به شبکه ی عصبی پرسپترون چند لایه (MLP) جهت تخمین ETo روزانه ی ایستگاه سینوپتیک شیراز استفاده شده است. برای ارزیابی تاثیر پیش پردازش پارامترهای ورودی با استفاده از معیارهای مختلف آماری سنجش خطا به مقایسه ی دو مدل ANN-FS و ANN-GT (با پارامترهای پردازش شده) با یکدیگر و هم چنین با مدل ANN که هیچ گونه پیش پردازشی روی پارامترهای ورودی آن انجام نشده است، پرداخته شد. نتایج نشان داد که هر سه مدل از دقت بالایی جهت تخمین ETo روزانه برخوردارند و از میان سه مدل فوق، مدل ANN-GT با مقدار ضریب تبیین (R2) 9995/0 و ریشه میانگین مربعات خطا (RMSE) 0483/0 نسبت به دو مدل دیگر ANN-FS و ANN به ترتیب با مقادیر R2 برابر با 9984/0 و 9994/0 و RMSE برابر با 0874/0 و 0548/0 از دقت بالاتری برخوردار است. اگرچه در این تحقیق برتری دقت مدل ANN-GT نسبت به مدل ANN ناچیز است اما توانایی های مشخص نمودن ترتیب اهمیت پارامترهای ورودی، تعیین تعداد تقریبا 800 داده ی معنی دار برای آموزش شبکه و یافتن بهترین ترکیب که شامل همه ی پارامترهای ورودی به جز دمای حداکثر می باشد این آزمون را می تواند به عنوان ابزار مفیدی برای پیش پردازش پارامترهای ورودی جهت مدل سازی سربع تر تبخیر و تعرق تبدیل کند.
    کلیدواژگان: تبخیر و تعرق پتانسیل، شبکه های عصبی مصنوعی، گاماتست، رگرسیون گام به گام، ایستگاه سینوپتیک شیراز
|
  • Page 407
    Osmoreguolation is a physiological processes that plant cell uses to maintain water balance and it is generally caused by metabolite accumulation inside the cell. Inoculated legumes by some drought tolerant Sinorhizobium isolates helps osmoreguolation by increasing biological nitrogen fixation. In order to find some drought tolerant sinorhizobium isolates, 80 isolates were isolated and purified from different parts of Kerman province. They were tested for drought tolerant in liquid Trypton Yeast medium with different water potential (0, -1, -2 and -3.5 MPa using PEG 6000) and then they were classified into tolerant and sensitive groups. Four out of eighty isolates of Sinorhizobium (two from each group) were selected for a greenhouse experiment. The experiment was carried out in a factorial arrangement with a completely randomized design. The results showed that in water stress condition, inoculated plant substantially increased the nitrogenase activity, shoot dry weight, proline content, root soluble sugars, soluble protein concentration, K/Na in shoot and root by 2, 3, 2.7, 1.7, 1.1, 3 and 2 times, respectively.
  • Page 417
    AbstractPrecipitation is an important variable which is used in definition of drought. Based on precipitation amounts, some indices are devised for drought monitoring including, the Standardized Precipitation Index (SPI) and the Standard Index of Annual Precipitation (SIAP). Each of these Drought indices are classified into some classes so that each class descripts a given severity of drought. Investigation of simultaneously occurrence situation for two drought indices can be an appropriate measure to evaluate the agreement of indices. Association Rules in DATA MINING is used to find rules and patterns in database. In this paper, two drought indices, SPI and SIAP, were computed at 11 meteorological stations belong to Ministry of Energy in Kermanshah province. Then, based on Association Rules, simultaneously occurrence situation of drought severity classes for both indices were determined in seasonally, half yearly and yearly time scales. Results showed that there is not any good agreement between most of drought category from these indices (less than 50 percent) and Shows different behavior of drought.
  • Page 427
    AbstractA previous study on agricultural drains in Khuzestan province of Iran has indicated that carbonate calcium is the main component of the deposited salts in drainage envelops. To investigate the process of precipitation of carbonate calcium under different conditions including chemical, bio-chemical, aerobic and an-aerobic, a through laboratory investigation on geotextile drain envelop was conducted. The results of the studies showed that activity of the micro-organisms in aerobic conditions causes an increase in the bicarbonate content and consequently, increase in the pH of the medium. Any increase in pH would intensify the precipitation of carbonate calcium. The results also indicated that due to the activity of micro-organisms, more than 90% of existing calcium would be precipitated. While in a chemical environment, only 30% of existing calcium would precipitate. Thus, in a biochemical environment, micro-organisms would cause more calcium to be deposited. The results also indicated that the activity of the bacteria would cause formation of bio-films which in turn would provide a more suitable environment for precipitation of salts. By intensifying deposition of salts, there is higher potential for clogging of the drainage envelops including geotextile filters.
  • Page 439
    Abstract Microbial contaminants transport to groundwater is a serious environmental problem that can result in large outbreaks of waterborne diseases. Some of bacteria can travel from vadose zone and cause contamination of groundwater resources. Thus, an accurate prediction of transport and fate of pathogenic microorganisms in unsaturated soil is needed to protect groundwater resources. The main objectives of this research were quantitative study of bacterial transport and deposition under unsaturated conditions in calcareous soils. A series of column leaching experiment with well-controlled suction and flow rate was conducted. Breakthrough curves (BTCs) of Pseudomonas fluorescens and Cl were measured. After the leaching experiment the bacteria was measured in difference layers of the soil columns. The HYDRUS-1D kinetic attachment-detachment model (AD) was used to evaluate the transport and deposition of bacteria in soil columns. The breakthrough curves in soils were described well by attachment-detachment model. Whereas the model fit underestimate the amount of bacteria retention in the soil columns. The detachment rate was less than 0.001 of the attachment rate, indicating irreversible attachment of bacteria. Most of the cells were retained close to the soil column inlet, and the rate of deposition decreased with depth. Microbial reduction rate for the soil was 10.18-13.34 log m-1. High reduction rate of bacteria was attributed to soil calcium carbonate that has favorable attachment site for bacteria.
  • Page 453
    AbstractSiderophores are of important factors influencing bioavailability and fate of heavy metals in the arid and semi-arid soils. They are low molecular weight organic ligands excreted by aerobic soil microorganisms and some plants roots to acquire Fe. Siderophores may also complex other metals such as Pb. The main objective of this study was to investigate the effects of DFOB-siderophore on sorption of Pb on montmorillonite. The sorption of Pb on montmorillonite was studied as a function of pH (sorption envelopes) and as a function of Pb concentration (sorption isotherms) in the presence of siderophore using a 24–h batch equilibration experiment. The results of sorption envelopes showed that the siderophore increased sorption of Pb onto montmorillonite in all solution pH, specially at pH ≥5. The results of equilibrium test (isotherms) revealed that removal of Pb from solution was not affected by siderophore at pH=4.5, while the siderophore strongly influenced the isotherm shape and increased Pb sorption onto montmorillonite at pH=6.5. The equilibrium data is best described by a Freundlich isotherm, in which the values obtained for the KF constant were 4.8 and 196.5 and for n constant were 0.8 and 2.1 in the absence and presence of the siderophore, respectively. These values are indication of high sorption affinity of Pb on montmorillonite in the presence of the siderophore.
  • Page 463
    AbstractIn this study, seven main field crops of the Rudasht and Abshar Irrigation Networks of Esfahan (with 54,000 ha designed command area) such as Wheat, Barley, Onion, Sunflower, Fodder Mays and Sugar beet were selected and SWAP model was calibrated by inverse modeling base on field experiments results in order to determine crop water salinity production functions. Field experiments were conducted with effect of saline water with different irrigation managements on crop yield at Research Station of Drainage and Soil Reclamation of Rudasht during 1996 to 1998 and 2005 to 2007. In terms of insufficient field treatments and in order to fit proper crop yield production function, SWAP calibrated model was run for different quantity and quality levels of irrigation water. Quadratic form of crop yield production function was calculated for 6 salinity levels of irrigation water include 1, 2, 4, 6, 8 and 10 dS/m and each crop. Optimal irrigation depth in different condition include scarcity of water quantity, land quantity and water quantity and quality was calculated base on crop yield production function, cost production function and marketable price of each crop based on 2008 with respect to maximize net benefit. Results of analysis showed that in scarcity of water quantity for 10000 m3 available water, maximum net benefit gain onion cultivation with 52.6×106 Rials beside with 1.16 ha of area cultivation. In land scarcity condition for specified available water, maximum net benefit gain onion cultivation, too. In scarcity of water quantity and quality condition, with increasing salinity of irrigation water, for 10000 m3 available water salinity level of irrigation water equal 2 dS/m, maximum net benefit gain onion cultivation with 35.11×106 Rials beside with 1.44 ha of area cultivation, too. In salinity level equal 6 dS/m, maximum net benefit gain wheat cultivation with 18.37×106 Rials and next maximum net benefit barely cultivation with 13.9×106 Rials. Yield of Onion and Fodder Maize decreased severely so that for higher than salinity level of irrigation water equal 6 dS/m, net benefit was negative. In salinity level equal 10 dS/m, maximum net benefit gain barely and next sugar beet cultivation.
  • Page 476
    AbstractDespite the significance of climate change assessment on regional planning of a basin, most of the previous researches have been focused on the point assessment of this phenomenon. This paper uses statistical tests as well as regional assessment to investigate the impact of climate change on the Gorganroud-Gharehsou basin. In this regard, various tests including Man-Kendall, Cumulating Deviation, and Worsley’s Liklyhood Ratio Test have been applied to recognize the homogeneity and probable trend of seasonal and annual rainfall as well as max and min temperature data in the period of 1977 through 2006. Then, the results were generalized over the basin to result in the regions affected by the climate change impact. The results show that first: Non-homogen time series (sig.99%) have been trends (sig.95%). Second: an increasing trend in Autumn and Anuual rainfall in the north-east of the basin (sig.90%). Furthermore, the climate change is demonstrated in the basin by increasing the minimum and maximum temperature during the summer and winter seasons (sig.95%).
  • Page 490
    AbstractLand use change, especially natural ecosystems transformation, has high effects on soil physico-chemical as well as biological characteristics and also, has effect on runoff and soil erosion. Analysis of runoff and soil erosion dynamics can be useful in improvement of management proposals and quantifying runoff and soil erosion changes. So, this research was carried out to investigate runoff and soil erosion in forest soils and to compare its results with dry farming and garden soils, which resulted from forest land use change. Also, effective quantitative soil parameters on runoff and soil erosion processes have recognized. For doing this, runoff and soil erosion were measured using simulated rainfall with 2 mm/min intensity and 15 min duration and soil samples were gathered in 15 replicates. Results showed that runoff was highest in native forest while the lowest was from garden land. Sediment yield was increased by 1.76 and 1.36 in conversion from forest to farming and garden land, respectively. Based on the results obtained from the correlation matrix, silt fraction, bulk density and antecedent soil moisture showed positive correlation with runoff and organic matter showed negative correlation with runoff. Also organic matter, clay and sand fraction reveal negative correlation with soil erosion, while antecedent soil moisture and silt fraction reveal positive correlation with erosion.
  • Page 501
    Abstract Information on spatial and temporal variations of soil hydraulic conductivity (k) is essential to improve soil and water management. However several techniques have been proposed for measuring of soil hydraulic conductivity above water surface table, but reliability and easy use of these methods in various conditions were always concern for engineers. The purposes of this study are measuring of the soli hydraulic conductivity by Guelph permeameter as a reliable method and determination of the best single-depth analysis method equivalent to two- depth method. To achieve this goal, 40 boreholes with depth of 60 cm were drilled in a grid of m in the research farm of agricultural faculty, Razi University, Kermanshah. Soil texture of the study area is silty-loam. After identification tests such as soil gradation, determination of the soil liquid and plasticity limits and determination of the specific gravity, soil saturated hydraulic conductivity and matric potential were measured by Guelph permeameter for three fixed ponding depths 5, 15 and 25 cm. Because of heterogeneous of equations in three-depth method only 17 success well obtained while in two-depth method for two ponding depths 5 and 15 cm, 26 successful well obtained. Data of these 26 boreholes were used for statistical analysis. The results of statistical analysis showed that: 1) Mean of soil hydraulic conductivity in the study area is, 2) Among the single depth methods, Richards regression basic analysis with values of 0.205 and 0.994 for and respectively is the nearest method to tow-depth method, 3) There is a significant difference at 5% level between the results from two-depths analysis of Guelph permeameter with Richards and Laplace single-depth methods, 4) Average values of and in the study area were calculated and respectively, and 5) Values of have less variation coefficients and standard deviation than values of sorptive number ().
  • Page 512
    AbstractInfiltration process is one of the most important components of the hydrological cycle. On the other hand, the direct measurement of infiltration process is laborious, time consuming and expensive. In this study, the possibility of predicting cumulative infiltration in specific time intervals, using readily available soil data and Artificial Neural Networks (ANNs) was investigated. For this purpose, 210 double ring infiltration data were collected from different regions of Iran. Basic soil properties of the two upper pedogenic layers including initial water content, bulk density, particle-size distributions, organic carbon, gravel content (>2mm size), CaCO3 percent and soil water contents at field capacity and permanent wilting point were determined on each soil sample. The feedforward multilayer perceptron was used for predicting the cumulative infiltration at times 5, 10, 15, 20, 30, 45, 60, 90, 120, 150, 180, 210, 240, 270 minutes after the start of the infiltration test and the time of basic infiltration rate. The developed ANNs were categorized into two groups; type 1 and type 2 ANNs. For developing type 1 ANNs, the basic soil properties of the first upper soil horizon were used as inputs, hierarchically. In developing the type 2 ANNs, the available soil properties of the two upper soil horizons were used as inputs, using principal component analysis technique. Results of Reliability test for developed ANNs indicated that type 1 ANNs with a RMSE of 1.136 to 9.312 cm had the best performance in estimating the cumulative infiltration. Also, type 1 ANNs with the mean RMSD of 6.307 cm had the best performance in estimating the cumulative infiltration curve.
  • Page 527
    AbstractThe limitation of water sources in most places all over the world, especially in arid and semi-arid lands is an important Issue for those who live in these areas. Many governments have dedicated their efforts toward finding new water resources to obtain water. Fog and cap clouds harvesting are one of the candidate methods to produce pure water. Many countries including Chile, Peru, Ecuador, Canada, Namibia and Nepal Have yet invested on fog harvesting. On the other hand, no significant calculation studies have been yet carried out on quantifying fog harvesting. In this work, we examined the Physical and dynamic relationship between cloud physics and atmosphere humidity; factors such as distribution of particle amounts, collection efficiency, water including base cloud and vapour flux were all considered. We also presented a new method to estimate fog harvesting, based on fractal theory and concerning the characteristics of collecting devices. Finally, we successfully evaluated the theories for fractal dimension of particle distribution, using the real data of fog harvesting. The incremental fractal dimension reliability was found to be 83% acceptable.
  • Page 534
    AbstractVarious mathematical water uptake models have been introduced for plants response to combined drought and salinity stress. The reduction functions are classified as additive, multiplicative and conceptual models. In this study six different macroscopic reduction functions, namely; Van Genuchten (additive and multiplicative), Dirksen et al., Van Dam et al, Skaggs et al and Homaee were evaluated. The experiment was carried out at Research farm of Birjand University in a factorial split plot design with 3 replicates. The treatments consisted of four levels of irrigation (50, 75, 100 and 120%of crop water requirement), and three water qualities (1.4, 4.5, 9.6 dS/m) and two wheat cultivars. The results indicated that the additive model estimates relative yield less than the actual amount. In other word, the effect of combined stresses on wheat yield was less than the summation of separate effects due to salinity and water stress. The effect of drought stress on yield reduction was more than salinity stress. The results also revealed that reduction function of Skaggs et al and Homaee's models agreed well with the measured data when compared with other functions.
  • Page 545
    AbstractThe association between Neotyphodium spp. endophytes and cool-season grasses, particularly tall fescue (Festuca arundinacea, Schreb), represents a widespread type of mutualism in nature. Numerous researches were performed about positive effect of symbiosis on plant resistance to different stresses but the role of symbiosis on nutrients uptake particularly potassium uptake and K-bearing mineral transformation is not well recognized. The objective of this research was to investigate the effect of endophyte-tall fescue symbiosis on the transformation of clay-sized micaceous minerals. A pot experiment under green house conditions was carried out in a completely randomized design with factorial combinations and three replicates. The culture medium was a mixture of quartz sand (as filling material) and phlogopite or muscovite. Tall fescue 75B genotype either infected by the natural endophyte Neotyphodium or non-infected isoline was chosen for cultivation. Pots were irrigated with distilled water and complete or K-free nutrient solutions during a period of 140 days. At the end of the experiment, shoots and roots were harvested. Plant samples were prepared with dry ashing method and their K concentration was determined with flame photometer. The clay-sized particles in each pot were mineralogically studied using an X-ray diffractometer. The results showed the vermiculitization of phlogopite under both nutrient solutions conditions, but with a much higher rate in pots treated with K-free nutrient solution. In addition to vermiculite, smectite and chlorite were also detected as newly formed minerals in phlogopite amended pots. Also, a very weak vermiculitization was observed in muscovite treated media. Under the K-free nutrient solution and in phlogopite amended treatments, the 1.4/1.0 nm peak ratio for endophyte infected plants was 4 times greater than that under non-infected plants. Such a significant difference in phlogopite vermiculitization is attributed to endophyte symbiosis and its positive effects on the type and quantity of tall fescue roots secretions. A significant decrease in pH values under the rhizosphere of infected plants further confirmed this hypothesis.
  • Page 557
    AbstractPlant roots absorb water and minerals from soil solution. Plant production is a function of root distribution and its activity in soil. By increasing root density in soil unit volume, roots absorb more water and minerals. This implies that knowledge of root development is an important factor for crop production. To determine the most suitable amount of water for the maximum development of corn (Zea mays L.) root, a greenhouse experiment was conducted in 2006-07. Water was applied in 55, 70, 85, 100 and 110 percent of water demand. The total corn roots were taken from the all pots in three stages: i.e. 8-9 leaves, the silk production and the dough. Wet and dry weights, volume, surface area and length of roots were measured in all three stages. In addition, ratio of root by dry matter of stem was calculated. The results revealed that weight, volume, surface area and length of roots were increased by increasing in the amount of water applied up to 100% water demand. A significant difference (5%) was found between treatments 85, 100, and 110% water demand with treatment 55% water demand, By an increase in the amount of water applied, the ratio of root to stem was decreased. It means, when water use is in optimum level, the root growth is stimulated, otherwise it is limited. It is concluded that optimum efficiency of water is taken with using 70 percent of water demand instead of 100 or 110 percent.
  • Page 565
    AbstractIn order to study the effects of different irrigation management on water productivity of local, improved and hybrid rice varieties an experiment was carried out on a split plot design with 3 replications. The varieties were splited on 5 irrigation methods (i.e. full irrigation, AWD, 5, 8 and 11 day irrigation interval) at Rice Research Institute of Iran, Rasht during cropping season of 2006. The results showed that interval irrigation reduced water use. Full irrigation with 593 mm had the highest water use and 11 day interval with 406 mm the lowest. Yield in hybrid, improved and local varieties were 6147, 5147 and 3987 kg/ha respectively. Results showed that yield loss in the varieties due to water stress (full irrigation, 5, 8 and 11 day interval irrigation) in hybrid were 9,19,23 and 44 percent, in improved were 14, 19, 23 and 29 percent and in local variety were 5,4,10 and 17 percent respectively. Local variety was the most resistant and hybrid was the most susceptible variety.
  • Page 574
    AbstractThis study was conducted to determine the impacts of different drip irrigation method and amount of water on yield and water use efficiency of tomato in Varamin Agricultural Research Center, Iran. The study was done during two years. Experimental design was randomized complete blocks design (RCBD) in split plot with three replications. Three different drip irrigation method; surface drip irrigation with in-line emitter tubes, surface drip irrigation (tape), and subsurface drip irrigation (tape) as main plot and three different amount of water (50, 75 & 100% water requirement) were as sub-plot. The result showed that subsurface drip irrigation (tape) and 100% water requirement treatment has the highest yield, but there was no significant difference between it and surface drip irrigation with in-line emitter tubes and 75% water requirement treatment. Water use efficiency in surface drip irrigation with in-line emitter tubes with 75% water use and subsurface drip irrigation (tape) with 100% water use were greater than other treatments. According to the results, under no limitation on water resources, the best option is subsurface drip irrigation (tape) with using 100% water requirement and under water limitation the best option is surface drip irrigation with in-line emitter tubes using 75% water requirement.
  • Page 583
    AbstractDifferent strategies are existed for adjusting with water shortage, of which the strategy of suitable policies adoption by determining optimum production function can be mentioned. Water shortage and quality degradation of soil and water resources is one of main factors of production reduction. Therefore, this study was carried out for determination of tomato sensitivity coefficients and its water-salinity-yield optimum function in Karaj. The experiment was performed as a complete randomized design with three replicates including two factors; Salinity and irrigation water. Salinity and irrigation water factors consisted of four levels (S1=0.7, S2=4, S3=8 and S4=12 dS/m) and three levels (W1=100, W2=75 and W3=50 percent of water requirement), respectively. The Soil texture was sandy loam. Yield data were fitted on different forms production functions (simple linear, logarithmic linear, Quadratic and Transcendental) and the optimum one was determined after sensitivity analysis. Then, the values of water use efficiency and plant sensitivity coefficients were determined. Results of sensitivity analysis showed that the quadratic production function is optimal production and it can be recommended. Investigation of the maximum values of error (ME) showed that the logarithmic linear and simple linear functions have had the highest error. In the irrigation treatments, W1S1 (control) and W2S1 (75% of water requirement) with 7.57 and 7.5 Kg /m3 respectively had the highest water use efficiency. However, water use efficiency decreases if the drought and salinity increases. The average value of Ky, in the condition of combined salinity and drought stress was 1.696. Moreover, Plant sensitivity values (Ks) decreases if salinity and drought increases and the lowest value of Ks were belong to W3S4 (0.57). The iso-yield curve showed that by increasing of irrigation amounts, water with higher salinity can be applied without yield change.
  • Page 593
    AbstractSouth-east basins of Iran which is including Sistan and Baluchistan, Kerman, Yazd and Hormozgan provinces has an extensive desert called " Loot " and this region is one of the hottest and driest parts of Iran. Few numbers and the lack of uniformity in scattering of hydrometric stations are main characteristics of this region.Another problem in this region is that data are short-term, so it leads to have unguaged sites.Data generation helped us to have at most 43 hydrometric stations with 20 years data plus 10 stations with 30 years data.On the other hand, in hydrology for fitting statistical distribution on rainfall and runoff, at least we need to have 30 years data and even more. Thus for analyzing different methods of flood estimation and presenting logical relationships in sub-basins, first of all we gathered meteorology, hydrology and ecological features and also morphometric characteristics were measured.Homogeneity test was done for data and they have been completed in a 20 years data.The group of homogeneous sub-basins has been determined using some methods like: Index Flood, cluster analysis and, multi-variable regression while some physiographic properties and ordinary and linear moments were used.Common statistical distributions have been tested and dominant statistical distribution of region was finally determined Log Pearson type III and based on that peak discharge with different return periods have been estimated to present mathematical models.Then, generated models have been tested using three other sub-basins which hadnt participated in presenting mathematical models.At last, the most appropriate mathematical relationships for flood discharge estimation in different return periods have been achieved in unguaged sites of south-east basins of Iran.
  • Page 610
    AbstractProcess of evapotranspiration (ETo) is a major component of the hydrologic cycle that its accurate estimation plays an important role to achieve sustainable development in water balance, irrigation system design and planning and management of water resources. Being a function of different metrological parameters and their interactions, evapotranspiration is a complex, nonlinear phenomenon. Preprocessing input parameters to select appropriate combinations is complex when modeling nonlinear systems. Using these methods reduce steps by trial and error by recognizing most important parameters for modeling by intelligent methods. In this study, two methods of stepwise regression (FS) and gamma test (GT) were used for preprocessing input parameters in multi layer perceptron neural network (MLP) to estimate daily estimation of ETo at Shiraz synoptic station. To evaluate the effect of Input parameters preprocessing in artificial neural networks using different statistical error criteria, ANN-FS and ANN-GT both with pre-processed parameters were compared against each other and also with ANN model without pre-processed parameters. The results showed that all three models have a high degree of accuracy to estimate daily ETo. ANN-GT model represented a determination coefficient (R2) of 0.9995 and the root mean square error (RMSE) of 0.0483. For ANN-FS and ANN models R2 values were 0.9984 and 0.9994 respectively and RMSEs were 0.0874 and 0.0548 respectively. Although the accuracy of ANN-GT model was slightly greater than ANN, but the ability of determination of importance of input parameters, education and recognition of the best combination of input parameters with 800 data in this study, makes this model a useful tool for fast preprocessing input parameters to model evapotranspiration.