نشریه آب و خاک
سال بیست و پنجم شماره 6 (پیاپی 20، بهمن و اسفند 1390)

هوادهی به منظور کاهش تراکم و بهبود نفوذپذیری خاک و نیز تقویت رشد، روی پوشش های چمنی چند ساله اعمال می شود. برای ارزیابی اثرات هوادهی و پوشش دهی بر پدیده نفوذ آب در یک زمین چمن چند ساله، آزمایش فاکتوریلی در قالب طرح کاملا تصادفی در خرداد ماه 1388 در شهر اصفهان انجام شد. هوادهی با سه سطح A0 (بدون هوادهی)، A1 و A2 (ایجاد سوراخهائی با قطر 1 در یک شبکه منظم سطحی با ابعاد بترتیب 5×5 و 10×5 سانتی متر) به عنوان یک فاکتور و پوشش دهی با دو سطح T0 و T1 (با و بدون پوشش) به عنوان فاکتور دیگر آزمایش انتخاب شدند. برای مطالعه میزان تاثیر و بقاء اثر اعمال تیمارها روی پدیده نفوذ، نفوذسنجی در سه دوره زمانی (10، 70 و 130 روز پس از اعمال تیمارها) به روش استوانه های دوگانه انجام گرفت و تجزیه و تحلیل داده ها به کمک نرم افزار SAS انجام شد. نتایج نشان داد اعمال تیمار A2T1 در مقایسه با تیمار شاهد (A0T0) نفوذ تجمعی را 286 درصد افزایش داده و سرعت نفوذ پایه را از 4/0 به 1 سانتیمتر بر ساعت ارتقاء می دهد. تفاوت اثر اعمال دو تیمار A1T1 و A2T1 روی نفوذ معنی دار نبود ولی هر دو با تیمار A0T0 تفاوت معنی دار داشتند لذا اعمال تیمار A2T1 در مقایسه با A1T1 به لحاظ دارا بودن Ip کمتر از نظر فنی-اقتصادی ارجح است. هوادهی، نفوذپذیری خاک را بهبود بخشیده و پوشش دهی، ماندگاری اثر آن را افزایش می دهد. هوادهی بدون پوشش برای پوشش چمن در مناطق سیل خیز توصیه می شود.

سدهای پاره سنگی از جمله سازه های هیدرولیکی هستند که در شرایط سیلابی از طریق کنترل و تخلیه تدریجی بخشی از حجم جریان ورودی، موجب کاهش دبی عبوری به پایین دست می شوند. از مهم ترین مشخصه های این سدها تراوا بودن و قابلیت عبور آب و رسوبات موجود در آب از درون آن به خصوص در زمان سیلابی رودخانه می باشد، در نتیجه تا حد امکان نباید رسوبات در پشت و داخل آن ها ترسیب کند. برای حفظ مشخصه تراوایی این سدها، به خصوص در زمان سیلابی رودخانه، طراحی این سدها باید طوری صورت گیرد که همواره گرادیان هیدرولیکی موجود بالاتر از مقدار بحرانی آن برای انتقال رسوبات از داخل این سدها باشد. در تحقیق حاضر با انجام آزمایشاتی بر روی یک سد پاره سنگی مستطیل شکل در آزمایشگاه، به بررسی رابطه گرادیان هیدرولیکی بحرانی و دبی انتقال رسوبات غیر چسبنده در سدهای پاره سنگی پرداخته شده و با استفاده از آنالیز ابعادی و رگرسیون غیر خطی رابطه ای نمایی برای گرادیان هیدرولیکی بحرانی و رابطه ای برای دبی انتقال رسوبات از داخل سد های پاره سنگی در حالت جریان متلاطم ارائه شده است. همچنین نمودار مقایسه نتایج به دست آمده از آزمایش ها برای گرادیان هیدرولیکی بحرانی و دبی انتقال رسوبات و نتایج حاصل از روابط به دست آمده رسم شد که نشان دهنده ضریب همبستگی بالای روابط ارائه شده و تطبیق خوب این دو سری از نتایج بود.

به منظور بررسی تاثیر سطوح مختلف تنش خشکی بر عملکرد و اجزای عملکرد هیبریدهای ذرت و نیز ارزیابی همبستگی بین صفات و عملکرد در سطوح مختلف تنش، آزمایشی به صورت کرت های خرد شده در قالب طرح پایه بلوک های کامل تصادفی در چهار تکرار با استفاده از 15 هیبرید ذرت در سال زراعی 1385 در ایستگاه تحقیقات زراعی قراخیل اجرا گردید. کرت های اصلی شامل چهار سطح تنش خشکی بود:a1: آبیاری پس از 50 میلی متر تبخیر از سطح تشت تبخیر a2: آبیاری پس از 90 میلی متر تبخیر از سطح تشت تبخیر a3: آبیاری پس از 130 میلی متر تبخیر از سطح تشت تبخیر a4: آبیاری پس از 170 میلی متر تبخیر از سطح تشت تبخیر. در کرت های فرعی هیبرید های ذرت قرار داشتند. درشرایط نرمال، تنش ملایم و شدید، هیبریدOSGT14 به ترتیب با عملکرد9/445، 9/270 و 8/352 تن در هکتار دارای بیشترین عملکرد بود. در شرایط تنش خیلی شدید، هیبرید SPGT12 با عملکرد 7/455 تن در هکتار بیشترین عملکرد را به خود اختصاص داد. از میان اجزای عملکرد، وزن هزار دانه، تعداد دانه در ردیف، تعداد ردیف دانه، تعداد دانه در بلال، عملکرد بیولوژیک، شاخص برداشت، قطر بلال و طول بلال بیشترین همبستگی را با عملکرد نشان دادند. به عبارتی می توان گفت این صفات بیشترین تاثیر را روی عملکرد دانه داشتند. همبستگی بین شاخص های تحمل به خشکی می تواند به عنوان معیاری برای انتخاب بهترین هیبریدها و نیز بهترین شاخص ها به کار رود. از آنجا که همبستگی بالایی بین شاخص های MP، GMP، Harm و STI با یکدیگر وجود داشت و از طرفی این شاخص ها دارای بالاترین همبستگی با عملکرد در شرایط نرمال و سطوح مختلف تنش بودند می توان از آنها به عنوان برترین شاخص ها نام برد و به کمک آنها ارقام متحمل و حساس را شناسایی نمود.

تاثیر مدت غرقاب شدن خاک، منبع و مقدار کود آلی بر ویژگی های رشد گیاه آفتابگردان ((Helianthus annuus L. در شرایط گلخانه ای بررسی گردید. آزمایش به صورت فاکتوریل و در قالب طرح پایه کاملا تصادفی با سه تکرار شامل مدت غرقاب در پنج سطح (0، 2، 4، 8، 22 روز) و منبع و مقدار کود آلی در پنج سطح)شاهد، 15 گرم کود گاوی، 30 گرم کود گاوی، 15 گرم لجن فاضلاب و 30 گرم لجن فاضلاب بر کیلوگرم خاک(انجام شد. نتایج نشان داد که با افزایش مدت غرقاب شاخص کلروفیل برگ ها، وزن تر و خشک ریشه و بخش هوایی و نسبت وزن خشک بخش هوایی به ریشه کاهش یافتند ولی ارتفاع گیاه و قطر ساقه در محل طوقه افزایش یافتند و سطح برگ ها تغییر معنی داری نکرد. با کاربرد هر دو کود آلی شاخص کلروفیل، سطح برگ ها، قطر ساقه در محل طوقه، وزن تر و خشک ریشه و بخش هوایی و نسبت وزن خشک بخش هوایی به ریشه افزایش یافتند ولی ارتفاع گیاه تغییر معنی داری نکرد. اثر متقابل غرقاب و کود آلی بر شاخص کلروفیل برگ ها، سطح برگ و نسبت وزن خشک بخش هوایی به ریشه معنی دار بود ولی بر سایر صفات مورد مطالعه معنی دار نبود. بیشترین وزن تر بخش هوایی و ریشه و سطح برگ ها در تیمار بدون غرقاب و کاربرد 30 گرم لجن فاضلاب بر کیلوگرم خاک مشاهده گردید. لجن فاضلاب رشد بخش هوایی و ریشه آفتابگردان را بیشتر از کود گاوی افزایش داد. حساسیت ماده خشک بخش هوایی آفتابگردان به تنش غرقاب بیشتر از ماده خشک ریشه بود.

به منظور بررسی اثر تناوب های زراعی دوگانه گندم، نیتروژن مصرفی و برگشت بقایا بر حاصلخیزی خاک در شرایط اقلیم سرد خراسان، آزمایشی در طی دو سال زراعی 87-1385 انجام شد. این آزمایش به صورت کرت های دوبار خرد شده در قالب بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار به اجرا در آمد. تناوب زراعی به عنوان عامل اصلی شامل پنج سطح (1- گندم_گندم 2- سیب زمینی_گندم 3- ذرت سیلویی_گندم 4- شبدر برسیم_گندم 5- چغندرقند_گندم) و کود نیتروژنه برای تمامی گیاهان پیش کاشت گندم به عنوان عامل فرعی با چهار سطح (1- بدون مصرف کود 2- مصرف کود 50 درصد کمتر از میزان توصیه 3- مصرف کود به میزان توصیه کودی 4- مصرف کود 50 درصد بیشتر از میزان توصیه) و برگشت بقایای محصول پیش کاشت گندم به خاک نیز به عنوان عامل فرعی فرعی با دو سطح (1- بدون برگشت بقایای گیاهی، 2- برگشت 50 درصد بقایای بجا مانده از محصول پیش کاشت) در نظر گرفته شد. نتایج آزمایش نشان داد که میزان نیتروژن خاک در طول آزمایش تحت تاثیر تناوب زراعی، مقدار نیتروژن مصرفی و برگشت بقایای محصول قرار نگرفت. نوع محصول پیش کاشت گندم تاثیر معنی داری بر میزان فسفر قابل استفاده خاک در عمق 30-0 سانتی متری داشت، در حالی که فسفر قابل استفاده خاک تحت تاثیر میزان مصرف کود نیتروژنه در گیاه پیش کاشت قرار نگرفت. نتایج آزمایش نشان داد که نوع گیاه پیش کاشت تاثیر معنی داری بر میزان پتاسیم باقی مانده در خاک به ترتیب پس از برداشت شبدر و گندم مشاهده شدند. در پایان سال دوم آزمایش اثر متقابل تناوب زراعی و برگشت بقایا بر میزان کربن آلی خاک در عمق 60-30 سانتی متری خاک معنی دار بود، در حالی که در سال اول آزمایش نوع محصول پیش کاشت و میزان مصرف نیتروژن بر کربن آلی خاک تاثیر معنی داری نداشت.

فراهمی فلزات سنگین به توزیع این فلزات بین فاز محلول و جامد خاک بستگی دارد و توسط هم دما های جذب بیان می شود. در این پژوهش 20 نمونه خاک سطحی (30-0 سانتی متر) متعلق به پنج زیرگروه از خاک های زراعی استان آذربایجان غربی انتخاب شد. هم دمای جذب سرب در خاک-ها با به تعادل رساندن خاک با محلول هایی با غلظت های صفر،100، 300، 500، 700، 1100 و 1300 میلی گرم سرب در لیتر از منبع نمک نیترات سرب و در محلول زمینه 01/0 مولار نیترات سدیم به دست آمد. کانی ایلایت، رس غالب زیر گروه های تیپیک اندواکواپتس (TE)، تیپیک هاپلوزرپتس ((TH و تیپیک کلسی زرپتس ((TC و کانی اسمکتایت، رس غالب در زیر گروه های ورتیک اندواکواپتس (VE) و ورتیک کلسی زرپتس (VC) بود. در خاک های مختلف کربنات کلسیم معادل فعال (ACCE) از 3/4 تا 8/7 درصد؛ کربنات کلسیم معادل (CCE) از 2/6 تا 16 درصد و رس از 31 تا 45 درصد متغیر بودند. معادلات لانگمویر، فروندلیچ و خطی به داده های جذب سرب برازش یافتند. مدل فروندلیچ (70/0 > R2> 98/0) و مدل خطی (51/0 > R2> 94/0) برازش مناسبی با داده ها داشتند. مدل لانگمویر (71/0 > R2> 99/0) تنها به برخی از خاک های مورد مطالعه، که عمدتا CCE کمی داشتند، برازش یافت. همبستگی مثبت معنی داری بین CCE با حداکثر جذب سرب (b) (01/0P ≤ 84/0r =) و همچنین با پارامتر a فروندلیچ (001/0P ≤ 78/0r =) مشاهده شد. همبستگی مثبت معنی داری بین ضریب توزیع ((KSD با ACCE (01/0 P ≤ 55/0r =) به دست آمد. مطالعات رگرسیونی چند متغیره گام به گام نشان داد که 62 درصد تغییرات در پارامتر a فروندلیچ و ظرفیت جذب سرب در خاک های آهکی، ناشی از CCE (001/0 P ≤ 62/0r =) بود. با این حال، pH نسبتا بالای خاک های مورد مطالعه (0/7 تا 0/8) و حضور مقادیر نسبتا بالای کربنات آزاد و فعال در این خاک ها به همراه ظرفیت جذب بالای آنها، امکان تشکیل فاز جامد رسوب به شکل کربنات سرب را تبیین می نماید. پیوندهای قوی و برگشت ناپذیر سرب در خاک های مورد مطالعه مشاهده شد. می توان نتیجه گیری کرد که رس و CCE مهمترین وی‍ژگی-های خاک در کنترل جذب سرب در خاک های مورد مطالعه هستند.

امروزه آلودگی محیط زیست توسط فلزات سنگین از مسائل مهم دنیا است که برطرف کردن آن نیازمند عملیات اصلاحی موثر می باشد. هدف از این مطالعه بررسی توانایی سه گیاه آتریپلکس [[Atriplex verucifera، سالیکورنیا[Salicornia europaea] و سلمه تره [Chenopodium album] برای جذب و اندوزش همزمان سدیم و کادمیم یا سرب در دو خاک آهکی با ویژگی های متفاوت بود. دو نمونه خاک آهکی، یکی شور- سدیمی (1S) و دیگری غیرشور و غیرسدیمی (2S) انتخاب گردیدند و غلظت های مختلف سرب (0، 250، 500 و 1000 میلی گرم سرب بر کیلوگرم خاک) و کادمیم (0، 10، 30 و 100 میلی گرم کادمیم بر کیلوگرم خاک) به خاک افزوده شدند. هر دو خاک هفت ماه تحت تیمار تر و خشک شدن قرار گرفتند. سپس بذور گیاهان ذکر شده در گلدان های حاوی خاک های آلوده در تیمارهای فوق و همچنین تیمارهای شاهد (بدون آلودگی سرب یا کادمیم) کشت گردیدند. پس از طی دوره رشد، عملکرد گیاهان و غلظت سرب، کادمیم و سدیم خاک و گیاه در تیمارهای مختلف اندازه گیری شد. عملکرد نسبی سالیکورنیا در خاک 1S و آتریپلکس و سلمه تره در خاک 2S بالاترین بود. در خاک شور- سدیمی، اندوزش زیستی سدیم (BCFNa) برای گیاهان آتریپلکس، سالیکورنیا و سلمه تره در غلظت صفر (بدون آلودگی سربی و کادمیمی) به ترتیب 67، 202 و 57 بود که مقدار بالای BCFNa برای سالیکورنیا بیانگر توانایی بالای این گیاه در جذب و اندوزش سدیم از خاک است. نتایج نشان داد که سالیکورنیا بالاترین اندوزش کادمیم و سالیکورنیا و آتریپلکس بالاترین انباشت سرب را تحت شرایط نامطلوب خاک های شور- سدیمی داشتند. در حالی که سلمه تره و آتریپلکس بردباری بالایی به کادمیم در خاک معمولی داشتند. این نتایج بیانگر این است که این گیاهان توانایی اصلاح خاک های آلوده به سرب و کادمیم را دارند. در این پژوهش سالیکورنیا با کمترین کاهش عملکرد نسبی، بردبارترین گیاه نسبت به شوری و آلودگی سربی و کادمیمی شناخته شد و می توان از این گیاه برای پالایش همزمان سرب و کادمیم در خاک های شور- سدیمی حتی در غلظت های بالای کادمیم و سرب استفاده کرد.

کانی های میکایی حرارت دیده تحت اسامی تجاری متفاوت از جمله ورمیکولیت، در تهیه بستر کشت گیاهان گلخانه ای استفاده می شوند. اعمال حرارت بر کانی ها می تواند با تغییر ساختار آن ها، آزادسازی عناصر و از جمله پتاسیم را تحت تاثیر قرار دهد. پژوهش حاضر با هدف بررسی توانایی گیاه یونجه، به عنوان یک علوفه مهم در سطح جهان، در جذب پتاسیم غیرتبادلی و ساختاری کانی های میکایی حرارت دیده انجام شد تا تاثیر همزمان تیمارهای حرارتی و ترشحات ریزوسفری بر رهاسازی پتاسیم از دو کانی میکایی حرارت دیده، یک کانی دی اکتاهدرال (موسکویت) و یک کانی تری اکتاهدرال (فلوگوپیت)، بررسی شود. آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار انجام شد. دماهای 100 تا 900 درجه سانتیگراد به مدت 5 ساعت بر کانی ها اعمال شده و سپس کانی ها به صورت مخلوط با شن کوارتزی (به عنوان ماده پرکننده) در بستر کشت استفاده شد. در طول دوره 150 روزه کشت، گیاهان با دو نوع محلول غذایی (کامل و بدون پتاسیم) و آب مقطر آبیاری شدند. در پایان دوره کشت، بخش هوایی و ریشه گیاه جدا شده و عصاره گیری به روش خاکسترگیری خشک انجام و مقدار پتاسیم در عصاره گیاه با شعله سنج نوری قرائت شد. کانی های میکایی پاسخ های متفاوتی به تیمارهای حرارتی نشان دادند. در تیمارهای بدون پتاسیم مقدار پتاسیم جذب شده توسط گیاه به طور معنی داری تحت تاثیر نوع بستر کشت قرار داشت. در دماهای 100 و 200 درجه سانتیگراد به ترتیب برای موسکویت و فلوگوپیت بیشترین پتاسیم قابل دسترس گیاه آزاد شد، همچنین تغییرات ساختاری که منجر به کاهش قابل ملاحظه در آزادسازی پتاسیم گردید، برای موسکویت در دمای بالاتر از 700 و برای فلوگوپیت در دمای 500 تا 700 درجه سانتیگراد اتفاق افتاد.

جاری رودخانه ها یکی از منابع اصلی تامین، آب مورد نیاز کشاورزی و شرب می باشد. یکی از قدیمی ترین روش های برداشت آب از رودخانه ها که هنوز هم بیشترین کاربرد را دارد، استفاده از آبگیر های جانبی قائم می باشد. در این نوع از آبگیر ها، به علت عدم تناسب سرعت جریان در دهانه بالادست و پایین دست آبگیر، شاهد جدا شدگی جریان و در پی آن رسوب گذاری در دهانه بالادست خواهیم بود. در این تحقیق، با استفاده از مدل عددیSSIIM 2.0 حالت هیدرولیکی بهینه آبگیر، به طوری که کمترین جدا شدگی جریان در دهانه بالادست رخ دهد، تعیین و سپس مشابه همین مدل در مدل فیزیکی به اجرا درآمد. نتایج حاکی از آن بود که مدل هیدرولیکی بهینه در مدل عددی و مدل فیزیکی که بر اساس داده های رسوبی به دست آمده است، یکسان می باشند. این مدل بهینه، قوس ترکیبی 7 در 63 سانتی متری در دهانه بالادست آبگیر می باشد.

آلودگی خاک به فلزات سنگین از مهم ترین چالش های زیست محیطی عصر کنونی در سرتاسر جهان است. از میان فلزات سنگین، نیکل و کادمیم به دلیل پیامدهای وخیم برای سلامت انسان، حیوانات و گیاهان اهمیتی ویژه در آلودگی زیست بوم دارند. هدف از این پژوهش، مدل سازی مقدار گیاه پالایی آلاینده های توامان نیکل و کادمیم از خاک های آلوده به این آلاینده ها بود. از این رو، تلاش شد با ترکیب توابع ضرب پذیر کاهش عملکرد و غلظت نسبی آلاینده های نیکل و کادمیم در گیاه، مدلی نوین برای برآورد مقدار گیاه پالایی توامان این دو آلاینده از خاک ارائه شود. به منظور ارزیابی دقت مدل پیشنهادی، خاکی لوم رسی با هر دو آلاینده نیکل و کادمیم در سطوح مختلف آلوده و بذر کلم زینتی در آنها کشت گردید. با گذشت شش ماه از زمان جوانه زنی، گیاهان در سه تکرار برداشت شدند. نیکل و کادمیم نمونه های خاک و گیاه به ترتیب با روش های اکسیداسیون تر و اکسیداسیون با اسید نیتریک M 4 عصاره گیری، و با دستگاه های جذب اتمی و پرتو سنجی نشری پلاسمایی جفت القایی اندازه گیری شدند. نتایج نشان داد در مقایسه با شرایطی که فلزهای نیکل و کادمیم به تنهایی در خاک وجود دارند کاهش عملکرد نسبی کلم زینتی در حضور توامان این آلاینده ها بیشتر است. با افزایش غلظت نیکل در هر سطح ثابت کادمیم در خاک، جذب نیکل توسط کلم زینتی افزایش یافت. این در حالی بود که با افزایش غلظت کادمیم در غلظت های زیاد نیکل کل خاک، جذب نیکل توسط گیاه کاهش یافت. افزون بر این، با افزایش غلظت نیکل در هر سطح ثابت کادمیم در خاک، جذب کادمیم توسط گیاه اندکی افزایش یافت. نتایج نشان داد مدل پیشنهادی که از ترکیب تابع ضرب پذیر بدون آستانه عملکرد نسبی و غلظت نسبی آلاینده ها در گیاه اشتقاق یافته بود، در برآورد مقدار پالایش آلاینده ی نیکل از خاک کارآیی بالایی دارد. با این حال این مدل تنها توانست برآوردهایی کلی از مقدار گیاه پالایی کاد میم توسط کلم زینتی ارائه دهد. نتایج همچنین نشان داد که به رغم تحمل زیاد کلم زینتی به آلودگی های بالای نیکل و کادمیم در خاک و تولید زیست توده انبوه، از این گیاه تنها می توان برای پالایش آلودگی های کم تا نسبتا متوسط توامان این آلاینده ها استفاده کرد.

در مناطق خشک و نیمه خشک به دلیل محدودیت منابع آب، برنامه ریزی آبیاری به منظور استفاده بهینه از آب موجود اهمیت زیادی دارد. در این تحقیق به منظور برآورد تخلیه مجاز رطوبتی و برنامه ریزی آبیاری ذرت علوفه ای بر اساس اختلاف دمای پوشش سبز گیاه و هوا، آزمایش مزرعه ای در دانشکده کشاورزی کرج انجام گردید. خط مبنای پایین (حداکثر تعرق) و خط مبنای بالا (تعرق صفر) به ترتیب توسط یک تیمار مرطوب (حفظ رطوبت خاک در حد ظرفیت زراعی) و یک تیمار خشک (تخلیه کامل آب قابل استفاده) تعیین گردید. برای برآورد حداکثر تخلیه مجاز رطوبتی و برنامه ریزی آبیاری، چهار تیمار تخلیه رطوبت تا نقطه پژمردگی دایم در چهار دوره رشد گیاه شامل مراحل استقرار، رویشی، گلدهی و رسیدن و با سه تکرار در نظر گرفته شد. پارامترهای اندازه گیری شده شامل دمای تر و خشک هوا، دمای پوشش سبز گیاه، رطوبت نسبی هوا، عمق توسعه ریشه، رطوبت خاک منطقه توسعه ریشه و فشار بخار هوا بود و بر اساس آنها معادلات خطوط مبنای پایین و بالا برای ذرت علوفه ای استخراج گردید. بر اساس اختلاف دمای پوشش سبز گیاه و هوا برای چهار تیمار تخلیه رطوبت تا حد پژمردگی دایم و مقایسه آن با تیمار مرطوب، حداکثر تخلیه مجاز رطوبتی ذرت علوفه ای برای چهار دوره رشد به ترتیب 8/42، 2/59، 9/58 و 5/67 درصد به دست آمد. براساس اختلاف دمای هوا و پوشش گیاه بر مبنای تیمار خشک، موقعیت خط مبنای تعرق صفر برای ذرت علوفه ای 2/3+ درجه سانتی گراد به دست آمد. به منظور برنامه ریزی آبیاری طی مراحل مختلف رشد، شاخص تنش آبی گیاه بکار گرفته شد و برای هر دوره رشد، زمان آبیاری به روش مستقیم دمای پوشش سبز تعیین گردید.

شناسایی رقومی خاک ها بهعنوان ابزاری برای ایجاد اطلاعات مکانی خاک، راه حل هایی برای نیاز رو به افزایش نقشه های خاک با تفکیک مکانی بالا را تامین می کند. بنابراین، باید روش های جدید بهمنظور بهدست آوردن اطلاعات مکانی خاک با تفکیک مکانی بالا توسعه پیدا کند. به همین منظور مطالعه ای جهت پیش بینی کلاس های خاک با استفاده از مدل های رگرسیونی در منطقه زرند کرمان طراحی گردید. در این مطالعه، مدل های رگرسیونی شامل رگرسیون لاجیستیک چندجمله ای و رگرسیون درختی توسعه یافته چندکلاسه برای پیش بینی گروه بزرگ خاک به کمک داده های سنجش از دور، پارامترهای سرزمین و نقشه ژئومرفولوژی استفاده گردید. کیفیت پیش بینی مدل ها با شاخص های حاصل از آرایه خطا بررسی گردید. نتایج نشان داد در پیش بینی همه گروه های بزرگ خاک، سطوح ژئومرفیک بهعنوان یک پیش بینی کننده موثر محسوب می شود. بعد از سطوح ژئومرفیک، پارامترهای سرزمین و شاخص های سنجش از دور در پیش بینی وارد شدند. در هر دو مدل خلوص نقشه برای همه گروه های بزرگ خاک در موقعیت های اعتبارسنجی و واسنجی بیشتر از 6/0 بود. نتایج نشان داد عملکرد پیش بینی برای گروه های بزرگ هاپلوجیپسید و هاپلوسالید بهتر از گروه های بزرگ کلسی جیپسید و هاپلوکمبید بود. در بین گروه های بزرگ خاک، مقادیر بالای دقت کاربر و قابلیت اطمینان تولیدکننده برای گروه بزرگ هاپلوسالید بهدست آمد. خاک های با قابلیت اطمینان بهتر خاک هایی هستند که به شدت تحت تاثیر مشخصات توپوگرافی و ژئومرفولوژی قرار گرفتند (گروه های بزرگ هاپلوسالید، تری سامنت و هاپلوجیپسید) و خاک های با قابلیت اطمینان و دقت پیش بینی کمتر خاک هایی هستند که به سختی تحت تاثیر مشخصات توپوگرافی و ژئومرفولوژی (گروه های بزرگ هاپلوکمبید و کلسی جیپسید) قرار گرفتند.

تغییر اقلیم عبارت است از تغییر رفتار آب و هوایی یک منطقه نسبت به رفتاری که در طول یک افق زمانی بلند مدت از اطلاعات ثبت شده در آن منطقه مورد انتظار است. بارش، دمای حداقل و حداکثر سه متغیر آب و هوایی هستند که به طور مستقیم تحت تاثیر تغییراقلیم قرار می گیرند و بر میزان آبدهی رودخانه ی یک حوضه آبریز نیز اثر می گذارند؛ از اینرو در تحقیق حاضر برای بررسی رخداد تغییراقلیم از هر سه متغیر و برای بررسی اثر تغییراقلیم بر میزان آبدهی رودخانه از متغیر بارش که از میان سه متغیر فوق الذکر، بیشترین همبستگی را با آبدهی دارد، استفاده شده است. برای تعیین میزان آبدهی سالانه رودخانه در شرایط تغییراقلیم، از توزیع احتمالاتی مشروط استفاده شده است و با به کارگیری این روش برای نتایج به دست آمده بازه تغییراتی ارائه شده است که نشان دهنده میزان خطای موجود در نتایج بوده و قابلیت اعتماد نتایج را افزایش داده است. در تحقیق حاضر، حوضه گرگانرود به عنوان محدوده مطالعاتی انتخاب شده است و برای انتخاب مناسب ترین مدل گردش عمومی جو برای پیش بینی اقلیم آینده این حوضه، خروجی های بارش، دمای حداقل و حداکثر سناریوهای تمامی مدل ها با آمار متوسط حوضه در بازه زمانی 57-1356 تا 86-1385 مقایسه شدند. نتایج نشان می دهند که سناریوی B2 از مدل HadCM3 مناسب ترین سناریو و مدل برای محدوده مطالعاتی است و در شرایط تغییراقلیم پیش بینی شده توسط این سناریو برای 30 سال آینده، حجم آبدهی سالانه رودخانه گرگانرود در ایستگاه تمر که در بالادست سه سد بوستان، گلستان و وشمگیر قرار دارد، در دوره های بازگشت 50 و 100 سال به ترتیب 38/1درصد و 33/1درصد کاهش خواهد یافت؛ ولی در شرایطی که روند موجود در اطلاعات تاریخی حوضه در سی سال آینده ادامه یابد، این میزان در این ایستگاه در دوره های بازگشت 50 و 100 سال به ترتیب 94/14درصد و 55/14درصد افزایش خواهد یافت.

در این مطالعه پس از شناسایی فلور سیانوباکتریایی شالیزارهای اطراف درگز، به بررسی روابط متقابل این سیانوباکتری ها در شرایط آزمایشگاهی با استفاده از روش کشت بر روی محیط جامد BG-110 پرداخته شد. پس از انجام بررسی های لازم، گونه Nostoc piscinale به عنوان قوی ترین و Nostoc spongiaeforme به عنوان ضعیف ترین گونه از نظر تولید متابولیت های ثانویه (آللوکمیکال ها) شناخته شدند. تمامی جفت های مورد مطالعه، از نظر برهم کنش هایشان در مقابل هم در دو طبقه کلی قرار گرفتند. در نهایت درباره استفاده از آللوکمیکال های حاصل از این جلبک های سبز – آبی، جهت مبارزه با توده های مضر جلبکی و کاربرد آن ها در علوم کشاورزی مورد بحث قرار گرفت.

با توجه به محدودیت منابع آب، به کارگیری هر راهکاری برای صرفه جویی در مصرف آب و افزایش سطح زیر کشت اهمیت زیادی دارد. یکی از این راهکارها کم آبیاری می باشد. برای برنامه ریزی کم آبیاری بهینه لازم است مراحل حساس گیاه به کمبود آب مشخص شوند. در این تحقیق به منظور بررسی اثر کم آبیاری روی رشد و عملکرد گندم آبی (رقم الوند) در منطقه همدان و تعیین ضریب واکنش عملکرد محصول به آب (Ky) و ضریب حساسیت عملکرد(λi) از حذف مرحله ای آبیاری (به علت سهولت اجرا توسط کشاورزان) استفاده شده است. بدین منظور گندم رقم الوند در کشت زمستانه در مزرعه دانشگاه بوعلی سینا در قالب طرح آزمایشی بلوک های کامل تصادفی با شش تیمار آبیاری در سه تکرار طی دو سال متوالی (1385-1383) تحت کم آبیاری قرار گرفت. نتایج نشان داد تمام تیمارهای کم آبیاری سبب کاهش عملکرد دانه، عملکرد ماده خشک و وزن هزار دانه شده اند. همچنین دوره گل دهی (با ضریب حساسیت 96/1) حساس ترین دوره به کمبود آب است و حذف آبیاری در این مرحله عملکرد را بیشتر کاهش خواهد داد. قطع آبیاری در مرحله شیری خمیری شدن (با ضریب واکنش 67/1) بیشترین واکنش عملکرد را به کم آبیاری نشان می دهد. کاهش کارایی مصرف آب نسبت به تیمار شاهد در صورت کم آبیاری در این مراحل نشان گر لزوم آبیاری کامل در این مراحل است. سایر نتایج حاکی از آن است که می توان یک نوبت آبیاری در یکی از مراحل ساقه رفتن یا سفت شدن دانه را بدون کاهش معنی دار در عملکرد و شاخص برداشت حذف نمود.

به منظور بهینه کردن مدیریت آبیاری در مناطق خشک و نیمه خشک نیاز است که توابع تولید آب-شوری گیاه مورد بررسی قرار گیرد. به منظور بررسی واکنش کوشیا به اثر توام شوری و کم آبی آزمایشی در طی دو سال زراعی 87 و 88 در شمال گرگان انجام شد. این آزمایش با شش سطح شوری آب آبیاری (dS/m5/1، 7، 14، 21، 28 و 35) و سه سطح کاربرد آب (25، 75 و 125درصد نیاز آبی) در سال 1387 به صورت کشت تابستانه و با همان سطوح شوری آب آبیاری چهار سطح کاربرد آب (50، 75، 100، 125درصد) در سال 1388 به صورت کشت بهاره اجرا شد. چهار نوع تابع خطی ساده، لگاریتمی، درجه دوم و متعالی ارزیابی شدند. نتایج نشان داد که در شرایط توام شوری و خشکی، تابع درجه دوم عملکرد کوشیا را بهتر از توابع دیگر پیش بینی می کند. نسبت نهایی نرخ جایگزینی نشان داد که می توان برای رسیدن به عملکرد یکسان عوامل فوق را در دامنه وسیعی از مقادیر آن ها جایگزین کرد. تولید نهایی آب مصرفی (MPAW) و شوری آب (MPECw) به ترتیب در سال اول 7/6 و 154- کیلوگرم در هکتار و در سال دوم به ترتیب 8/4 و 511- کیلوگرم در هکتار بود.

به منظور توصیف و ارزیابی دقیق تر عملکرد آبیاری در مدل های آبیاری سطحی در نظر گرفتن نفوذ به صورت دو بعدی از اهمیت زیادی برخوردار است. در این تحقیق، مدل واریک به منظور تعیین نفوذ دو بعدی جویچه با در نظر گرفتن اثرات لبه، ارزیابی و ضرایب تجربی آن تعیین شد. در این ارتباط دو سری آزمایش نفوذ در یک خاک لوم رسی انجام گردید. سری اول شامل 5 آزمایش با دبی ورودی 3/0 تا 8/0 لیتر بر ثانیه در جویچه های انتها باز به شکل سهمی، به طول 110 متر، عرض 75 سانتی متر و شیب عمومی 008/0 متر بر متر و سری دوم با استفاده از استوانه مضاعف انجام شد. نتایج نفوذ استوانه مضاعف در ارزیابی مدل واریک استفاده شد. دبی هر جویچه با استفاده از فلوم WSC و نفوذ با استفاده از روش ورودی- خروجی اندازه گیری شد. با حداقل سازی شاخص مجذور میانگین مربعات خطا (RMSE) ضرایب تجربی مدل تعیین شدند. مقادیر 62/0 و 15/1 به ترتیب برای دو ضریب تجربی γ و W*/W تعیین شد. پس از ارزیابی مدل، میانگین خطای مطلق نسبت به مقادیر اندازه گیری شده 9/5 درصد و مجذور میانگین مربعات خطای آن 0031/0 متر مکعب بر متر به دست آمد. نتایج نشان داد اثر لبه با زمان رابطه خطی دارد و با افزایش زمان مقدار آن افزایش می یابد. تحلیل حساسیت نشان داد که مدل کمترین حساسیت را به رطوبت اولیه خاک و عمق آب در داخل جویچه و بیشترین حساسیت را به رطوبت اشباع و محیط خیس شده دارد.

در استان گیلان برنج عمده ترین محصول کشاورزی محسوب می شود که در برابر شوری و قلیائیت بالای آب و خاک حساس می باشد. استفاده از سموم و کود شیمیایی در اراضی کشاورزی، احداث سدهای متعدد در بالا دست رودخانه، ورود پسماندهای صنعتی، خانگی و وقوع خشکسالی در سال های اخیر سبب کاهش تدریجی دبی و افزایش شوری آب رودخانه سفیدرود به عنوان منبع آب شبکه آبیاری سفیدرود در استان گیلان شده است. در این تحقیق تلاش بر این است با راهکار شبیه سازی- بهینه یابی عمق و دوره تناوبی بهینه آبیاری برنج متناسب با شوری آب رودخانه سفیدرود به گونه ای تعیین شوند که حداقل کاهش عملکرد محصول ایجاد گردد. در این راستا از مدل اگرو هیدرولوژیکی SWAP برای شبیه سازی مراحل مختلف رشد گیاه برنج و از مدل بهینه یابی در محدوده منطقی عمق و دوره تناوب آبیاری برنج با توجه به مراحل مختلف رشد استفاده شد. به دلیل اثرپذیری ارقام برنج نسبت به شوری، داده های صحرایی رقم هاشمی در سال 1386 رشت برای واسنجی مدل مد نظر قرار گرفتند. مقادیر بهینه رژیم آبیاری تناوبی در شوری کنونی رودخانه سفیدرود (شوری 747/1 دسی زیمنس بر متر) به ترتیب دوره تناوب آبیاری 8 روز و عمق آب آبیاری 5، 4، 3 و 1 سانتی متر به ترتیب در مراحل رویشی، پنجه زنی، زایشی و رسیدن به دست آمدند. اعتبارسنجی مدل شبیه سازی- بهینه یابی با داده های صحرایی سال 1389 رقم هاشمی در رشت نشان از کارایی مدل در بهینه یابی دارد به گونه ای که در میان تیمارهای داده های صحرایی نیز دوره تناوبی 8 روز با عمق آبیاری 5 سانتی متر در طول فصل رشد در شوری 2 دسی زیمنس بر متر دارای بالاترین عملکرد محصول بود.

در این پژوهش مدلی بر مبنای منطق فازی برای شبیه سازی الگوی توزیع آبپاش منفرد بسط داده شد. آبپاش اسپریر با پد چرخان و زاویه پخش o360 با نام تجاری نلسون R3000 که یک آبپاش بسیار متداول در سیستم های سنترپیوت و لینیرمو می باشد، مورد استفاده قرار گرفت. آزمایشات متعدد میدانی بر اساس استانداردهای S398.1-ASAE و ISO-8026 برای تعیین الگوی توزیع آب در شرایط بدون باد و حالت وجود باد در ایستگاه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه تبریز به انجام رسید. در مجموع نتایج تعداد 30 آزمایش که از دقت و صحت آنها اطمینان حاصل شده بود برای آموزش و سپس صحت سنجی مدل مورد استفاده قرار گرفت. حداقل و حداکثر سرعت باد در شرایط مزرعه ای به ترتیب برابر 57/0 و 41/7 متر در ثانیه ثبت و در مدل به کار گرفته شد. برای آنالیز مقایسه ای بین نتایج مدل و مقادیر مشاهداتی الگوی توزیع آبپاش، پارامترهای آماری R2، CD، EF، CRM، MAE و RRMSE مورد استفاده قرار گرفت. برای داده های آموزش مقدار میانگین R2 =0/98 و 257/0=RRMSE به دست آمد. همچنین برای داده های صحت سنجی مقادیر میانگین این پارامترها برابر 96/0= R2 و 34/0=RRMSE محاسبه شد. بقیه پارامترهای آماری مذکور نیز هم برای داده های آموزش و هم برای داده های صحت سنجی در محدوده قابل قبول به دست آمد. برای کاربردی نمودن نتایج، برنامه ای بر اساس منطق فازی در محیط MATLAB نگارش گردید که قادر است با دریافت مقادیر سرعت و جهت باد، الگوی توزیع آبپاش منفرد را شبیه سازی نموده و نتایج را به صورت گرافیکی و همچنین فایل Excel ارائه کند. نهایتا با مقایسات آماری نتایج حاصل از مدل و الگوهای مشاهداتی توزیع آب، قابلیت بسیار خوب مدل فازی در شبیه سازی الگوی توزیع آبپاش مشخص شد.

در این تحقیق با استفاده از بررسی و مقایسه داده های میان یابی شده ایستگاه های هواشناسی در چهار دهه اخیر (1383-1344) به مطالعه تغییرات رژیم بارش کشور از طریق تحلیل هم سازها پرداخته شد. پس از انجام آزمون های آماری جهت صحت سنجی داده ها بر اساس تحلیل هم سازها در چهار دهه، مشخص شد که مقدار پراش هم ساز اول (حدود 90 درصد) در چهار دهه تغییرات زیادی نکرده است. یعنی رژیم بارش غالب در کشور همچنان زمستانه است. مقدار پراش هم ساز دوم با تغییرات و جابجایی هم مقدارهای بارش همراه بوده است، مقدار پراش هم ساز سوم در دهه سوم و چهارم با افزایش چشم گیری رو به رو است که به معنای پیدایش رژیم های جدید بارش محلی در برخی نقاط کشور است. مقدار دامنه هم ساز دوم در منطقه آذربایجان از دهه اول به بعد کم می شود (حدود 20 میلی متر) و در دهه چهارم به حداقل خود می رسد (حدود 12 میلی متر)، یعنی مقدار بارش های همرفتی فصل بهار در دهه چهارم در این مناطق کمتر شده است. دامنه هم ساز سوم در مناطق جنوب شرق، جنوب غرب و ارتفاعات زاگرس در دهه سوم و چهارم نسبت به دهه های اول و دوم افزایش قابل ملاحظه ای نشان داد و این افزایش در منطقه سیستان و بلوچستان بیشتر از سایر نقاط بود. این نتیجه از تغییرات قابل ملاحظه رژیم بارش در مناطق یاد شده خبر می دهد.

منحنی مشخصه آب خاک یکی از خصوصیات مهم خاک است که در مسائل مربوط به حرکت آب در خاک در حالت غیر اشباع کاربرد فراوانی دارد. این منحنی با توجه به بافت و ساختمان خاک تغییر کرده و در مورد یک بافت خاک ثابت تحت تاثیر عواملی که ساختمان خاک را تغییر می دهند تغییر می کند. مقیاس سازی روشی است که خصوصیات خاک های مختلف را با استفاده از فاکتور مقیاس به یکدیگر مرتبط می کند. در این پژوهش با استفاده از مفهوم محیط های نامتشابه، روشی برای مقیاس سازی منحنی مشخصه آب خاک هایی با بافت یکسان و جرم مخصوص ظاهری متفاوت ارائه شده است که با استفاده از آن می توان منحنی مشخصه آب خاک را با استفاده از منحنی مشخصه آب خاکی با بافت مشابه و جرم مخصوص متفاوت پیش بینی کرد. جهت ارزیابی این روش از منحنی مشخصه آب خاک برای شش بافت خاک مختلف تحت شرایط ساختمانی مختلف استفاده شد. با استفاده از روش ارائه شده، برای هر بافت خاک منحنی مشخصه آب خاک مرجع با استفاده از این منحنی تحت جرم مخصوص ظاهری های مختلف پیش بینی شد. نتایج نشان داد که در محدوده مکش های کم روش پیشنهادی پیش بینی قابل قبولی ارائه می دهد و در محدوده مکش های بالا پیش بینی با استفاده از این روش توام با خطا می باشد. همچنین این روش در دامنه وسیعی از مقادیر جرم مخصوص ظاهری پیش بینی مناسبی ارائه می دهد.

به منظور ارزیابی اثرات غلظت های مختلف دی اکسید کربن و آبیاری با آب شور بر برخی صفات رشدی گیاه گل تکمه ایL.) Gomphrena globosa)، یک آزمایش اسپیلت پلات بر پایه طرح کامل تصادفی با سه تکرار در گلخانه دانشکده کشاورزی دانشگاه فردوسی مشهد انجام شد. تیمار ها شامل سه غلظت دی اکسید کربن (380 (شاهد)، 700 و 1050 پی پی ام) و سه سطح شوری (0 (بدون شوری)،150 و 300 میلی مولار کلرید سدیم) بود. نتایج نشان داد که با افزایش شوری تمام صفات اندازه گیری شده کاهش معنی داری داشته است، به طوریکه کمترین میزان صفات اندازه گیری شده در غلظت 300 میلی مولار کلرید سدیم به دست آمد. افزایش غلظت دی اکسید کربن باعث اختلاف معنی دار در صفاتی نظیر وزن خشک اندام هوایی، سطح برگ و ارتفاع گیاه گردید. بر همکنش شوری و دی اکسید کربن نیز در صفات وزن خشک ریشه، تعداد برگ، سطح برگ، ارتفاع گیاه و تعداد گل در سطح احتمال 1% و در وزن خشک اندام هوایی در سطح احتمال 5% معنی دار شد. بدین ترتیب در تیمار شاهد (صفر میلی مولار کلرید سدیم)، با افزایش دی اکسید کربن تا 700 پی پی ام، وزن خشک اندام هوایی، تعداد گل و تعداد برگ به ترتیب برابر 19، 19 و 13 درصد نسبت به تیمار 380 پی پی ام افزایش پیدا کرد و ارتفاع گیاه در غلظت 1050 پی پی ام دی اکسید کربن نسبت به شاهد دی اکسید کربن برابر 26درصد افزایش یافت. نتایج نشان داد افزایش غلظت دی اکسید کربن باعث کاهش اثرات سوء شوری شده است، به طوری که گیاه زینتی گل تکمه ای در غلظت 700 پی پی ام دی اکسید کربن عکس العمل بهتری را نسبت به شوری نشان داد.

تراکم حاصل از عملیات کشاورزی می تواند باعث تغییر منافذ هدایت کننده آب در خاک شود. فشردگی منافذ خاک باعث تخریب ساختمان خاک، کاهش ارتباط روزنه ها به یکدیگر و در نتیجه کاهش کیفیت خاک و جمعیت های گیاهی و ریز جانداران می گردد. مطالعه ای به منظور بررسی مسیرهای نفوذ آب در خاک و کمی کردن میزان نفوذ آب بر اساس مساحت رنگی در سطوح مختلف فشردگی در یک خاک لومی در اهواز در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی، با پنج تیمار (شاهد (بدون عبور)، یک بار، دو بار، چهار بار و هشت بار عبور تراکتور) و در سه تکرار انجام شد. در مزرعه، محلول ردیاب رنگی بریلیانت بلو سی اف سی به طور یکنواخت توسط باران ساز با سرعت پنج میلی متر در ساعت و به مدت هشت ساعت به هر تیمار اضافه گردید. مسیرهای جریان رنگی با استفاده از دوربین های دیجیتال عکس برداری شدند. تصاویر دیجیتالی توسط تکنیک پردازش تصویر تجزیه و تحلیل شده و توزیع مکانی ماده ردیاب رنگی به صورت کمی در هر تیمار مشخص گردید. نتایج این مطالعه نشان داد ویژگی های فیزیکی و هیدرولیکی خاک در اثر تراکم ایجاد شده به طور معنی داری تحت تاثیر قرار گرفتند. بیشترین اثر تراکم در عمق 20-0 سانتی متر بود و از این عمق به بعد تغییراتی در خصوصیات فیزیکی خاک در اثر تراکم ایجاد شده مشاهده نگردید. همچنین نتایج حاصل از پردازش تصاویر نشان دادند که میزان نفوذ ماده ردیاب رنگی (به عنوان شاخص نفوذ آب در خاک) در بیشترین سطح فشردگی خاک (تیمار هشت بار عبور تراکتور) نسبت به تیمار شاهد 5/77 درصد کاهش داشت. در تیمار شاهد نفوذ ماده ردیاب رنگی یکنواخت بوده در صورتی که در تیمارهای چهار و هشت بار عبور تراکتور میزان نفوذ سطحی بسیار کم ولی در عمق های پایین تر به علت جریان ترجیحی نفوذ ماده ردیاب رنگی دیده شد. تراکم تعیین شده با اندازه گیری های آزمایشگاهی هم خوانی خوبی با نتایج حاصل از اندازه گیری های نفوذ ماده ردیاب رنگی داشت. الگوهای جریان نه تنها اطلاعاتی در مورد اثرات تراکم ارائه می دهد بلکه نشان می دهد که تراکم چگونه جریان آب در خاک را تغییر می دهد.

محاسبه ی دبی رودخانه ها در مقاطع مرکب، به علت تغییرات آنی و قابل توجه شرایط هندسی و هیدرولیکی مقطع اصلی و دشت های سیلابی بسیار پیچیده است. به همین دلیل پارامترهای متعددی در برآورد آن نقش دارند. تعیین پارامترهای مهم و انتخاب ترکیب بهینه از میان ترکیب های مختلف، یکی از مهم ترین مراحل ساخت و طراحی هرگونه مدل سازی ریاضی و هوشمند است. در این تحقیق با محاسبه 10 پارامتر بدون بعد هندسی و هیدرولیکی از 30 مقطع مرکب آزمایشگاهی و صحرایی (جمع آوری شده)، دبی جریان به کمک شبکه ی عصبی مصنوعی مبتنی بر روش پیش پردازش گاما تست محاسبه شده است. بر اساس نتایج این روش پارامترهای عمق نسبی، کوهیرنس مقطع، شیب عرضی بستر دشت های سیلابی و عرض نسبی دشت سیلابی موثرترین پارامترها شناخته شدند. هم چنین از میان 1023 ترکیب حاصل از 10 پارامتر ورودی، ترکیب این چهار پارامتر به عنوان مدل بهینه تعیین گردید. بررسی کفایت داده ها با استفاده از M تست برای مدل بهینه نشان داد که تعداد داده های لازم برای ایجاد یک مدل هموار برابر 300 مجموعه می باشد. دبی جریان در مقاطع مرکب با استفاده از مدل بهینه (مدل 4 پارامتری) و هم چنین مدل های بهینه ی 1، 2 و 3 پارامتری مدل سازی شد. سپس با نتایج مدل های حاصل از تمامی 10 پارامتر ورودی و هم چنین روش تجزیه ی قائم مقطع مرکب Divided Channel Method (DCM) براساس آماره های مختلف آماری مقایسه گردیدند. نتایج نشان داد که مدل بهینه با IPE برابر با 123/0 از بالاترین دقت و روش DCM با IPE برابر با 867/0 از کم ترین دقت برخوردارند.

بارش برف در تولید گندم دیم و آبی از اهمیت ویژه ای برخوردار است. برف می تواند با ذخیره رطوبت در خاک نقش اساسی در تولید و میزان عملکرد محصولات زمستانه از قبیل گندم و جو که تامین کننده عمده غذای مردم ایران می باشد، به ویژه درمناطق برف گیر داشته باشد. در این مطالعه برای به دست آوردن سطح پوشش برف در محدوده استان خراسان شمالی از محصول 8 روزه سطح برف از سنجنده مادیس استفاده گردید. طول دوره آماری با توجه به آمار موجود عملکرد گندم دیم در شهرستان های استان خراسان شمالی و همچنین تصاویر سطح برف که از سال 2000 تا 2009 موجود بود، تعیین گردید. دوره زمانی بارش برفی در منطقه، پس از بررسی تصاویر ماهواره ای در حد فاصل ماه آبان تا اردیبهشت تعیین شد و با استفاره از این بازه برای هر سال 24 تصویر و در مجموع 216 تصویر در طول دوره آماری مورد پردازش قرار گرفت. با توجه به زیاد بودن حجم تصاویر ماهواره ای تمامی عملیات پردازش تصاویر با استفاده از نرم افزار مطلب انجام شد. سطح پوشش برف به تفکیک کلاس های ارتفاعی و مرز شهرستان با استفاده از نقشه توپوگرافی، مرز شهرستان های استان بر حسب پیکسل برفی محاسبه گردید. به منظور ارزیابی اثر برف بر عملکرد گندم ازسه شاخص سطح پوشش برف SCI، شاخص مدت پوشش برف SCD و شاخص نسبت پوشش برف SAE استفاده گردید. بررسی ها نشان داد که همبستگی دوشاخص SCI (شاخص سطح پوشش برف) و SCD (شاخص مدت پوشش برف) با عملکرد گندم دیم در 4 شهرستان استان خراسان شمالی شامل فاروج، شیروان، بجنورد و اسفراین درسطح 5% معنی دار می باشد. شاخص بدون بعد SAE در هیچ یک ازشهرستان استان خراسان شمالی باعملکرد همبستگی خوبی را نشان نداد. نتایج نهائی نشان داد که درصورت داشتن تصاویر دقیق ماهواره ای می توان از این شاخص ها برای پیش بینی عملکردگندم دیم استفاده نمود.

روابط متعددی برای تخمین تبخیر-تعرق مرجع (ETo) بر اساس دما، تابش، تبخیر از تشت و ترکیب عوامل مختلف ارائه شده است. اغلب این روابط نیازمند واسنجی دقیق محلی بوده و اعتبار کاربرد آنها در مناطق مختلف با محدودیت مواجه است. معادله پنمن-مانتیت در تخمین روزانه و ماهانه تبخیر- تعرق مرجع (ETo) در تمام اقلیم ها، به عنوان بهترین معادله شناخته شده است. ضعف اصلی معادله پنمن – مانتیت، نیاز به داده های هواشناسی متعدد است که برای بسیاری از مناطق همواره در دسترس نیست. روش هایی برای تخمین پارامترهای معادله پنمن- مانتیت در شرایطی که داده ها غیر موجود باشد، ارائه شده است. مشکل کمبود و یا عدم دسترسی به داده های مورد نیاز با استفاده از سایر مدل ها، که داده های کمتری نیاز دارند نیز قابل حل است. به این منظور در این تحقیق از سایر معادلات ارائه شده برای ETo نیز استفاده شد و با برآوردهای معادله پنمن-مانتیت در شرایط کمبود داده برای دو اقلیم نیمه مرطوب و نیمه خشک مقایسه گردید. این معادلات شامل ترنت ویت، هارگریوز و بلانی کریدل (بر پایه دما) و معادلات تارک، جنسن- هیز (بر پایه تابش) و پنمن- مانتیت می باشد. در این مطالعه ضمن ارزیابی شرایط کمبود داده و ارائه روش های مختلف جایگزینی آنها، روش های مختلف برآورد تبخیر- تعرق مرجع از لحاظ دقت برآورد در شرایط اقلیمی نیمه مرطوب و نیمه خشک به صورت جداگانه رتبه بندی گردید. ارزیابی ها نشان داد که معادله پنمن- مانتیت در اقلیم نیمه خشک نسبت به اقلیم نیمه مرطوب حساسیت بیشتری به داده های غیر موجود دارد. چنانچه دمای نقطه شبنم با دمای حداقل واسنجی شده باشد و سرعت باد متوسط بلند مدت ایستگاه مشخص باشد، دقت معادله پنمن- مانتیت در شرایط کمبود داده، به شدت افزایش می یابد. در این مطالعه همچنین معادلات واسنجی دمای نقطه شبنم و دمای حداقل برای 15 ایستگاه منتخب طی دوره آماری بلند مدت (از بدو تاسیس ایستگاه) ارائه گردید. نتایج نشان داد حداقل داده های ضروری مورد نیاز برای استفاده موفق مدل پنمن- مانتیت در اقلیم نیمه مرطوب، دمای هوا و برای اقلیم نیمه خشک، دمای هوا و سرعت باد می باشد. البته بایستی رابطه واسنجی دمای نقطه شبنم و دمای حداقل به ویژه در اقلیم نیمه خشک وجود داشته باشد. در غیر اینصورت، استفاده از معادلات هارگریوز سامانی برای اقلیم نیمه مرطوب و هارگریوز اصلاح شده توسط دروگرز و آلن برای اقلیم نیمه خشک توصیه می گردد که در این مطالعه عملکرد مطلوبی به همراه داشت. استفاده از روش های بلانی کریدل، تارک و ترنت ویت در هر دو اقلیم مورد مطالعه نتایج نسبتا نامطلوبی داشته و به لحاظ دقت برآورد، در رتبه های پایین تر قرار می گیرند.