نشریه آب و خاک
سال بیست و ششم شماره 1 (پیاپی 21، فروردین و اردیبهشت 1391)

عدم استفاده از یک روش استاندارد در ارزیابی اقدامات آبخیزداری در ایران سبب گردیده تا نتوان نتایج حاصل از ارزیابی اقدامات متنوع آبخیزداری را مقایسه و نتیجه گیری نمود. این تحقیق در نظر دارد تا نتایج کاربرد برنامه استاندارد WOCAT در ارزیابی فن آوری های انجام شده در عرصه حوضه آبخیز دژکرد در استان فارس را ارائه نماید. این برنامه اطلاعات کاملی از ویژگی های فیزیکی آبخیز، اقدامات بکار رفته، محیط انسانی، نگهداری اقدامات و مشکلات موجود را تهیه می کند. نتایج این تحقیق نشان می دهد که با ایجاد تعاونی آبخیزداری و اجرای فن آوری های متنوع حفاظت آب و خاک، نظیر کشت درختان مثمر بادام و سیب به جای دیم گندم و جو بر روی تپه های با شیب 8 تا 30 درصد، کنترل انواع فرسایش با روش های بیولوژیک و سازه ای وهم چنین توانمند سازی مردم روستائی از سال 1377، پروژه آبخیزداری از موفقیت قابل قبولی برخوردار شده است. اولین نشان موفقیت این پروژه، کاهش قابل ملاحظه رواناب سطحی و فرسایش خاک می باشد. با اجرای این فن آوری ها، عرصه ای به وسعت 15000 هکتار از اراضی تخریبی منابع ملی با کشت دیم گندم و جو تبدیل به باغ دیم و آبی بادام (10000 هکتار) و سیب (5000 هکتار) گردیده است. برای اجرا و مدیریت این فن آوری ها یک تعاونی آبخیزداری با 8000 عضو تشکیل شده است. نسبت سود به هزینه پس از اجرای این فن آوری ها معادل 2/5 و نسبت درآمد حاصل از فن آوری جدید (کشت درختان مثمر) به فن آوری قبلی (کاشت گندم و جو دیم) معادل 15 برابر است. از آثار دیگر این پروژه، معکوس شدن روند مهاجرت و برگشت بسیاری از جوانان بومی به منطقه بوده است. موفقیت این پروژه، سبب ترویج فن آوری های بکار رفته برای بسیاری از سکنه آبخیزهای مجاور گردیده است. از آخرین موفقیت های این پروژه، حمایت مردم از شهرداری منطقه برای مدیریت پایدار روستا و شهر است. فراهم بودن بستر اطلاعاتی دقیق و مفصل سبب گردید تا کاربرد برنامه جهانی بررسی فن آوری های حفاظت آب و خاک با سهولت بیشتری صورت گیرد و بتوان موفقیت فن آوری های متنوع به کار رفته در پروژه آبخیزداری دژکرد را بررسی و مطرح نمود. لذا توصیه می گردد تا اطلاعات مورد نیاز این برنامه در مطالعات سطوح مختلف آبخیزداری و آب و خاک وزارت جهاد کشاورزی گنجانده شود تا بتوان به ارزیابی اقدامات اجرا شده در سطح آبخیز های ایران پرداخت و به دلیل استفاده از یک روش استاندارد می توان مقایسه آن ها را به خوبی انجام داد.

برای بررسی تاثیر سطوح مختلف فشردگی خاک بر عملکرد، کیفیت و جذب عناصر غذایی توسط گیاه سیب زمینی(Solanum tuberosum L.) رقم آگریا، یک آزمایش در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار در گلخانه گروه خاکشناسی دانشگاه زنجان انجام شد. در این آزمایش غده های بذری گیاه سیب زمینی در خاکی با بافت لوم و با سه سطح فشردگی خاک، در جعبه های مخصوص کشت شدند. سطوح فشردگی خاک به گونه ای بود که دانسیته های 3/1 (شاهد)، 56/1 و g/cm3 8/1 را برای توده خاک ایجاد نمودند. نتایج تجزیه واریانس داده ها نشان داد که عملکرد گیاه و غلظت عناصر غذایی در برگ و غده سیب زمینی با افزایش میزان فشردگی خاک کاهش یافت و این کاهش غلظت برای سه عنصر نیتروژن، فسفر و پتاسیم بیشتر بود. مقایسه میانگین ها نشان داد که میانگین عملکرد غده تیمار شاهد 32/6 کیلو گرم در متر مربع و میانگین عملکرد تیمار های با فشردگی بیشتر (سطح دوم و سوم فشردگی خاک) به ترتیب 87/5 و 13/5 کیلوگرم در متر مربع بود که به ترتیب 7 و 19 درصد، نسبت به تیمار شاهد کاهش عملکرد داشتند. بالاترین میانگین تعداد غده نیز از تیمار شاهد به دست آمد و میانگین های این صفت در سطح دوم و سوم فشردگی خاک به ترتیب 1/46 و 5/47 درصد نسبت به تیمار شاهد کاهش داشتند؛ ولی بین سطح دوم و سوم فشردگی خاک از لحاظ تعداد غده اختلاف معنی داری وجود نداشت. در مورد اندازه غده نیز بیشترین میانگین طول و قطر غده در تیمار شاهد اندازه گیری شد و طول و قطر غده با افزایش فشردگی خاک کاهش یافت. غلظت عناصر غذایی برگ در تیمار با فشردگی کم (شاهد) بیشتر از تیمارهای با فشردگی بالا بود و کاهش غلظت برای عناصر غذایی پرمصرف بیشتر از عناصر کم مصرف بود. غلظت عناصر غذایی غده سیب زمینی نیز با افزایش فشردگی خاک کاهش یافت و ماکزیمم این کاهش برای عناصر نیتروژن، فسفر و پتاسیم به ترتیب 3/52، 7/34 و 6/45 درصد بود. نتایج این تحقیق نشان می دهد که فشردگی خاک، با محدود کردن رشد و توسعه ریشه سیب زمینی، جذب مواد غذایی توسط آن را کاهش داده و باعث کاهش عملکرد، اندازه غده و غلظت مواد غذایی در برگ و غده می شود.

مدل های هیدرودینامیک، ابزار مناسبی برای فهم رفتار هیدرولیکی در شبکه های بزرگ و پیچیده می باشند که می توانند عملکرد شبکه ها را مورد ارزیابی قرار داده و بهره برداری و مدیریت آنها را بهبود دهند. مدل FLDWAV یک مدل هیدرودینامیک با توانمندی بسیار گسترده بوده که اساسا برای کاربرد در رودخانه ها توسعه یافته است؛ اما شمول شیوه های مختلف روندیابی، تنوع شرایط مرزی قابل بررسی و در دسترس بودن کد مدل، کاربری آن را در بررسی جریان های غیرماندگار شبکه های آبیاری و زهکشی میسر می کند. هدف از تحقیق حاضر، آزمون و تطبیق نتایج مدل FLDWAV با داده های آزمایشگاهی بوده که به این منظور کانال ذوزنقه ای طویلی احداث گردید و به کمک داده های جمع آوری شده از آن، عملکرد مدل و امکان کاربری آن در شبکه های آبیاری و زهکشی بررسی گردید. دو هیدروگراف با ویژگی هایی متفاوت تولید و داده های آن با نتایج آزمون های متعدد مدل، برای شبیه سازی جریان غیرماندگار ایجاد شده در کانال، در شرایط بدون واسنجی و انجام واسنجی، مورد مقایسه قرار گرفت. نتایج بدست آمده از انجام آزمون ها نشان داد که مدل FLDWAV قادر به شبیه سازی مناسب جریان غیرماندگار با دقت مطلوب بود و باز بودن کد مرجع این مدل امکانی را فراهم نمود تا بتوان مدل را برای شرایط مختلف موجود در مجموعه ی آزمایشگاهی تطبیق داد و با توجه به مزایای متعدد آن، کاربری آن در بهره برداری، بهسازی و بازسازی شبکه های آبیاری قابل توصیه می باشد.

به دلیل کمبود روی در اراضی کشاورزی و مشکلات کاربرد کودها، استفاده از ارقام با کارایی روی بالا برای مقابله با این کمبود و افزایش عملکرد محصولات کشاورزی، یکی از روش های مناسب به شمار می رود. در این پژوهش کارایی روی هشت رقم لوبیای چیتی، بر اساس عملکرد دانه در دو تیمار کود روی (صفر و 10 میلی گرم روی در کیلوگرم خاک)، در شرایط گلخانه ای بررسی گردید. غلظت و جذب عناصر کم مصرف (روی، آهن، مس، منگنز) و فسفر و همچنین اجزای عملکرد ارقام مختلف لوبیا، در دو سطح کودی اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که رقم 01437G با 93 درصد و رقم کاردینال با 46 درصد، به ترتیب بیشترین و کمترین کارایی روی را داشتند. ارقام با کارایی روی بیشتر در تیمار کمبود روی، وزن دانه، تعداد دانه و تعداد غلاف بیشتری داشتند؛ درحالی که پاسخ ارقام با کارایی روی کمتر به عرضه کود روی، بیشتر بود. در تیمار کفایت روی، این صفات اختلاف کمتری در بین ارقام مختلف داشتند. غلظت و جذب روی با اضافه کردن کود روی در تمامی ارقام افزایش یافت. این افزایش در ارقامی که کارایی روی بالاتری داشتند بیشتر بود. غلظت سایر عناصر با عرضه کود روی کاهش، اما جذب آنها، به جز در ارقام با کارایی روی بالاتر، افزایش یافت. در مجموع به دلیل توانایی تولید عملکرد بیشتر در شرایط کمبود روی خاک، استفاده از ارقام با کارایی روی بالاتر یک راهکار مناسب برای مقابله با کمبود روی در اراضی زراعی است.

سیدروفورها مولکول های آلی با وزن مولکولی کم هستند که در شرایط کمبود آهن، به وسیله میکرو ارگانیزم های خاک و ریشه برخی از گیاهان ترشح، و با کلات کردن آهن محلول خاک قابلیت جذب آن را افزایش می دهند. این ترکیبات علاوه بر آهن، با برخی از فلزات سنگین نیز تشکیل کمپلکس می دهند و بر زیست فراهمی و حرکت آن ها در خاک اثر می گذارند. این پژوهش به منظور بررسی اثر سیدروفور دسفرال (DFOB) بر جذب سطحی کادمیم توسط کانی مونت موریلونیت انجام شد. مطالعات جذب سطحی وابسته به pH در محدوده pH 3 تا 6/7 و در غلظت کادمیم و سیدروفور به ترتیب 1 میلی گرم در لیتر و 250 میکرومولار انجام گردید. همچنین همدماهای جذب سطحی در محدوده غلظت کادمیم 1/0 تا 1 میلی گرم در لیتر در حضور سیدروفور (250 میکرومولار) و بدون حضور سیدروفور در دو pH 5/4 و 5/6 انجام گردید. نتایج نشان داد که سیدروفور باعث کاهش مقدار جذب کادمیم بر روی کانی مونت موریلونیت درpH های بالاتر از 5 می گردد. همدماهای جذب سطحی کادمیم در هر دو pH مورد مطالعه، تحت تاثیر سیدروفور قرار گرفتند. سیدروفور جذب سطحی کادمیم را کاهش داد. مدل های فروندلیخ و لانگمویر جذب کادمیم را درتمامی سیستم های مورد مطالعه به خوبی توصیف کردند. مقادیر ضرایبKF مدل فروندلیخ وKL مدل لانگمویر در سوسپانسیون های حاوی سیدروفور،کمتر از سیستم های بدون سیدروفور بود که نشان دهنده ی رقابت مونت موریلونیت و سیدروفور برای تشکیل کمپلکس با یون کادمیم می-باشد.

بارندگی یکی از مهمترین عوامل اقلیمی است که از تغییرپذیری زمانی و مکانی بسیار زیادی برخوردار است. از طرف دیگر، تعیین مقدار بارندگی در موقعیت های مکانی مختلف، از اهمیت ویژه ای برخوردار می باشد. در این تحقیق به منظور تخمین بارندگی در مناطق مختلف، از روش های متعدد درون یابی استفاده شده است. به این منظور، داده های بارندگی 32 ایستگاه بارانسنجی با طول دوره آماری 26 سال (62-1361 الی 87-1386) در سطح استان گلستان انتخاب شدند. بعد از بررسی داده ها از نظر صحت و همگنی با استفاده از آزمون های آماری، به منظور تعیین بهترین الگوی توزیع مکانی بارندگی سالانه در سطح استان گلستان، از شش روش درون یابی مکانی فاصله وزنی معکوس (IDW)، چندجمله ای جهانی (GPI)، چندجمله ای محلی (LPI)، تابع پایه شعاعی (RBF)، کریجینگ (Kriging) و کوکریجینگ (Co-Kriging) استفاده شد. نتایج به دست آمده نشان داد که در بین روش های قطعی و زمین آماری، به ترتیب روش زمین آمارکریجینگ و کوکریجینگ با مدل بیضوی و با میزان خطای 49/60 و 46/64 نسبت به روش های قطعی برتر بوده است. همچنین در بین روش های قطعی دو روش RBF و IDW با میزان خطای 86/66 و 20/77 نتایج نسبتا دقیق تری را در مقایسه با دو روش LPI و GPI داشته اند. ضمن آنکه کمترین مقدار میانگین مربعات خطا در روش کریجینگ با مدل بیضوی (49/60) و بیشترین آن در روش GPI با توان 5 (به مقدار96/288) به دست آمده است.

دامنه رطوبتی با کمترین محدودیت (LLWR)، به عنوان شاخصی از کیفیت فیزیکی خاک، دامنه ای از رطوبت است که در آن رشد گیاه در ارتباط با پتانسیل ماتریک، تهویه و مقاومت مکانیکی خاک با کمترین محدودیت روبرو است. شیب در نقطه عطف منحنی رطوبتی (Si) نیز به عنوان یک شاخص کیفیت مطرح است و بسیاری از رفتارهای فیزیکی مهم خاک را کنترل می کند. هدف از این پژوهش بررسی میزان تاثیرپذیری دو شاخص مذکور از EC و SAR آب آبیاری در دو خاک لوم رسی و لوم شنی در شرایط آزمایشگاه بود. تیمارهای آزمایش شامل محلول هایی با سه سطح EC (5/0، 4 و dS m-1 10) و چهار سطح SAR (1، 5، 15 و 25) بودند. ستون هایی از هر دو خاک تهیه و به مدت 16 هفته، در معرض شش سیکل تر و خشک، با استفاده از محلول های مذکور آبشویی شدند. پس از این مدت شاخص های LLWR و Si و همچنین شاخص های پایداری خاکدانه شامل میانگین قطر خاکدانه (MWD)، پایداری مرطوب خاکدانه (WAS)، رس قابل پراکنش (DC) و هدایت هیدرولیکی اشباع (Ks) اندازه گیری گردید. نتایج تجزیه واریانس نشان داد اثر بافت، SAR و EC بر LLWR معنی دار (01/0 ≥P) گردید و مقدار آن با افزایش SARو EC آب آبیاری کاهش یافت. در مورد شاخص Si، تنها اثر SAR معنی دار (01/0 ≥P) گردید و مقدار آن با افزایش SAR به طور قابل ملاحظه ای کاهش یافت که بیانگر افت کیفیت فیزیکی خاک است. شاخص های DC، WAS و Ks نسبت به دو شاخص LLWR و Si بیشتر تحت تاثیر EC و SAR قرار گرفتند.

با توجه به محدودیت منابع آب و این موضوع که حدود 40 درصد از اراضی جهان به صورت دیم اداره می شوند، بهبود مدیریت زراعت دیم، از جایگاه ویژه ای در جهان برخوردار است. هدف اصلی این تحقیق، بررسی اثرات و تغییرات بارش بر میزان عملکرد سالانه گندم دیم، بر پایه ی حداقل تعداد بارش می باشد. منطقه مورد مطالعه استان همدان بوده و برای پوشش بارش های کل استان، 4 ایستگاه هواشناسی واقع در نقاط تحت زراعت دیم، انتخاب شده است. برای بررسی دقیق هر یک از بارش ها، شاخصی جدید تحت عنوان شاخص زمان- بارش معرفی می گردد که قابلیت بررسی تغییرات توام هر دو عامل زمان و مقدار بارش را بر عملکرد سالانه دیم دارد. با استفاده از شاخص و روابط مولتی رگرسیونی بر پایه آن، میزان تاثیر هر یک از بارش های نوبتی بر عملکرد سالانه گندم دیم محاسبه می شود. نتایج حاکی از این بود که استفاده از شاخص زمان- بارش، اثر و تفاوت بین بارش های نوبتی را بهتر نشان می دهد و نیز بر اساس حداقل تعداد بارش در منطقه، بارش های صورت گرفته در دو فصل پاییز و زمستان، قابل اعتمادتر و اطلاع از وضعیت و تاثیر بارش های نوبتی در این دو فصل، کاربردی تر می باشد. هم چنین میزان اهمیت بارش ها بر عملکرد سالانه دیم در فصل پاییز و زمستان به اقلیم منطقه بستگی دارد.

یکی از سازه های موثر بر کاهش انرژی در پایاب سازه های هیدرولیکی، حوضچه آرامش می باشد که با داشتن ضمائم سازه ای خاص و تشکیل پرش هیدرولیکی، در آرام کردن جریان خروجی از سازه ها ایفای نقش می نماید. زبر نمودن بستر، عامل موثری در استهلاک انرژی و کنترل پرش هیدرولیکی به شمار می رود. در این مقاله نتایج بررسی آزمایشگاهی مشخصات پرش هیدرولیکی در حوضچه آرامش با بستری با زبری های عرضی و یکپارچه ذوزنقه ای قائم، گزارش شده است. تعداد 126 آزمایش در محدوده اعداد فرود 9/3 تا 7/13 انجام شد. زبری های انتخابی با سه ارتفاع مختلف مورد بررسی قرار گرفتند و در هر ارتفاع چهار فاصله متفاوت بین بلوک ها در نظر گرفته شد. آنالیز داده ها نشان می دهد که پروفیل سطح جریان در پرش هیدرولیکی را می توان با یک منحنی میانگین نشان داد. همچنین مقایسه نتایج به دست آمده با داده های حاصل از پرش هیدرولیکی بر روی بستر صاف نشان داد که مقادیر عمق ثانویه، طول پرش هیدرولیکی و طول غلطاب، در بستر زبر نسبت به بستر صاف به طور قابل ملاحظه-ای کاهش می یابند؛ در حالی که تنش برشی کف و افت انرژی، افزایش پیدا می کنند. روند این تغییرات با افزایش عدد فرود و ارتفاع و فاصله بین زبری ها، شدت می یابد. مقادیر تنش برشی کف، بر روی بسترهای زبر بین 2/3 تا 6/9 برابر بستر صاف است. در نهایت روابطی برای به دست آوردن عمق مزدوج نسبی، افت نسبی انرژی و تنش برشی کف بر حسب عدد فرود جریان فوق بحرانی ورودی برای پرش های تشکیل شده بر روی بسترهای زبر، ارائه گردید.

با توجه به تولید بیش از دو میلیون تن گوگرد در سال و به منظور ایجاد زمینه های کاربردی گوگرد در تغذیه گیاهان و اصلاح اراضی زراعی، پژوهشگاه صنعت نفت ایران گوگرد کشاورزی حاوی عناصر کم مصرف آهن، روی و منگنز را در مقیاس آزمایشگاهی تولید کرده که اطلاعات کمی از خصوصیات کیفی و واکنش این ترکیبات در خاک و افزایش گوگرد قابل استفاده گیاه وجود دارد. مطالعه حاضر به منظور بررسی کیفی این کودها و رهاسازی گوگرد در خاک و تاثیر در تغییر میزان حلالیت عناصر کم مصرف و غلظت سولفات در یک خاک آهکی انجام گرفت. نمونه خاک از اطراف شهر کرج انتخاب شد و گوگرد کشاورزی در مقادیر صفر، 300 و 600 کیلوگرم در هکتار همراه با مایه تلقیح تیوباسیلوس به طور یکنواخت با نمونه-های یک کیلوگرمی از خاک مخلوط شد. نمونه ها در سه تکرار و در قالب طرح کاملا تصادفی در دمای ◦C25 و رطوبت ظرفیت مزرعه، به مدت 180 روز نگه داری شدند و در فواصل زمانی (45، 90، 135 و 180 روزه) از آنها نمونه گیری شد. مقدار سولفات، آهن، روی و منگنز در زیرنمونه های فرعی تیمارها اندازه گیری شدند. بررسی روند تغییرات نشان داد که عامل زمان تاثیر معنی داری بر تغییرات سولفات و آهن، روی و منگنز قابل جذب داشت. افزایش میزان مصرف کود، صرف نظر از نوع کود، منجر به افزایش گوگرد، روی و منگنز قابل جذب شد. نوع کود تنها بر میزان روی تاثیر معنی داری داشت؛ به طور میانگین گوگرد کشاورزی حاوی روی، میزان روی قابل جذب خاک را تا 2/3 برابر افزایش داد.

به منظور بررسی تاثیر روش های مختلف کوددهی و خاک ورزی بر توده زنده میکروبی، فعالیت آنزیمی خاک و صفات زراعی آفتابگردان، آزمایشی به صورت اسپلیت پلات در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در سه تکرار، در شهرستان سنندج اجرا گردید. روش های خاک ورزی شامل خاک ورزی متداول (T1)، خاک ورزی حداقل (T2) و سیستم بدون خاک ورزی (T3) به عنوان عامل اصلی و روش های کود دهی شامل کاربرد 15 تن کود دامی در هکتار (N1)، 10 تن کمپوست زباله شهری در هکتار (N2)، کود شیمیایی شامل 75 کیلوگرم سوپر فسفات تریپل + 150 کیلوگرم اوره و 50 کیلوگرم سولفات پتاسیم در هکتار (N3)، 5 تن کمپوست زباله شهری + 10 تن کود دامی (N4)، 5 تن کمپوست زباله شهری + 10 تن کود دامی + 25 کیلوگرم سوپر فسفات تریپل + 75 کیلوگرم اوره + 25 کیلوگرم سولفات پتاسیم در هکتار (N5) و تیمار شاهد (N6)، به عنوان سطوح عامل فرعی بودند. نتایج نشان داد بیشترین تعداد باکتری (106× 1/109) در هر گرم خاک خشک، در سیستم بدون خاک ورزی وجود داشت. همچنین کاربرد همزمان کود دامی و کمپوست، تعداد باکتری و فعالیت آنزیم های اوره آز، فسفاتاز، کاتالاز و سلولاز را افزایش داد. کود شیمیایی نیز به طور معنی داری فعالیت کلیه آنزیم های مورد مطالعه را کاهش داد. فعالیت فسفاتاز اسیدی (51 درصد)، قلیایی (27 درصد) و سلولاز (83 درصد) در تیمار بدون خاک ورزی افزایش آماری معنی داری نسبت به سیستم خاک ورزی متداول داشت. بالاترین عملکرد دانه و روغن در تیمار N5تولید گردید. خاک ورزی حداقل نیز بیشترین عملکرد دانه (3201 کیلوگرم در هکتار) را به همراه داشت

در بخش کشاورزی از میان انواع یخبندان ها یخبندان تابشی، به لحاظ فراوانی وقوع و امکان حفاظت موثر توسط روش های فعال، از اهمیت زیادی برخوردار است. بنابراین پپش بینی دقیق دمای حداقل، با استفاده از یک مدل پیش بینی تجربی با امکان کالیبره شدن برای شرایط محلی و کاربری آسان و همچنین برآورد ساعتی میزان تغییرات دما (روند) طی شب هایی با رخداد یخبندان تابشی، جهت تعیین زمان شروع و پایان روش های حفاظت فعال ضروری به نظر می رسد. در این راستا، هدف این تحقیق پیش بینی دمای حداقل با استفاده از یک مدل ساده رگرسیونی و برآورد روند تغییرات دما طی چنین شب هایی است. در این پژوهش با استفاده از داده های ساعتی ایستگاه سینوپتیک مشهد در ماه های ژانویه، فوریه و مارس طی دوره ی آماری 2010-1999، ضمن تفکیک یخبندان های تابشی از فرارفتی، با استفاده از دمای نقطه شبنم، دمای خشک دو ساعت بعد از غروب خورشید و دمای حداقل روز بعد، مدل پیش بینی دمای حداقل ارایه گردید. سپس روند تغییرات ساعتی دما طی این شب ها پیش بینی شد. مقدار ضریب همبستگی مربوط به داده های دمای حداقل مشاهده شده و پیش بینی شده توسط مدل (93/0)، حاکی از اطمینان معنی دار در سطح 99 درصد می باشد. همچنین مقدار ریشه دوم میانگین مربعات خطا (RMSE) برای مدل ارایه شده، 63/1 درجه سانتی گراد و میزان پیش بینی مجاز این مدل 76 درصد به دست آمد. در بررسی پیش بینی روند دما طی یخبندان های تابشی سال 2010، مقدار RMSE به طور متوسط 7/0 درجه سانتی-گراد و ضریب همبستگی نیز در سطح 01/0 معنی دار بوده است.

مقاومت برشی لایه رویین خاک، از جمله پارامترهای مهم و مورد نیاز برای برآورد یا شبیه سازی فرسایش خاک در حوزه های آبخیز است. اغلب به دلیل نبود داده های مقاومت برشی لایه رویین خاک، شبیه سازی خاک در حوزه های آبخیز با مشکل مواجه می گردد. به دلیل تغییرپذیری بالای مقاومت برشی خاک و در نتیجه نیاز به نمونه برداری فراوان، اندازه گیری آن پرهزینه، دشوار و زمان بر می باشد. بنابراین، استفاده از روش های غیرمستقیم برای اندازه گیری آن ضروری به نظر می رسد. هدف از این پژوهش مقایسه روش های کریجینگ، توابع انتقالی و توابع پیش بینی کننده فضایی خاک و ترکیب آنها برای برآورد این پارامتر است. بدین منظور، منطقه ای به مساحت 23562 هکتار (دارای کاربری مرتع و مرتع تخریب شده) در زاگرس مرکزی و مستعد به فرسایش آبی انتخاب گردید. در این منطقه، بر اساس نقشه های زمین شناسی، توپوگرافی و کاربری و قابلیت اراضی، 14 واحد کاری ایجاد شده است. در کل 90 نمونه در سه تکرار به منظور تعیین تغییرپذیری در هر واحد کاری از عمق 10-0 سانتی متری برداشت گردید. ویژگی های زودیافت و دیریافت مورد نیاز برای پی ریزی توابع انتقالی و پیش بینی فضایی برآوردکننده ی مقاومت برشی لایه رویین، اندازه گیری شد. ویژگی های زودیافت اندازه گیری شده شامل توزیع اندازه ذرات، کربن آلی، کربنات کلسیم لایه ی رویین خاک به انضمام خواص توپوگرافی و پوشش گیاهی از قبیل شیب، جهت شیب، ارتفاع و شاخص پوشش گیاهی (NDVI) بود. تغییرپذیری مکانی پارامترها با استفاده از تغییرنماها و نسبت اثر قطعه ای به کل تغییرنما بررسی و برای تهیه نقشه های کریجینگ مورد استفاده قرار گرفت. در روش ترکیبی، ویژگی های زودیافت میان یابی شده به روش زمین آمار، به عنوان ورودی توابع انتقالی و توابع پیش بینی کننده فضایی خاک، برای برآورد مقاومت برشی لایه رویین خاک مورد استفاده قرار گرفتند. از ریشه میانگین مربعات خطا (RMSE)، متوسط خطای مطلق (MAE)، میانگین هندسی خطا (GMER) و انحراف معیار هندسی خطا (GSDER) برای ارزیابی کارایی روش های یادشده استفاده شد. نتایج نشان داد که کارایی عملکرد توابع ترکیبی کریجینگ- توابع انتقالی در مقایسه با توابع انتقالی و توابع پیش بینی کننده فضایی خاک مشابه بود و همه پارامترها دارای وابستگی مکانی متوسط می باشند.

تبخیر تعرق گیاه مرجع یک پارامتر مهم هواشناسی کشاورزی در مطالعات هیدرولوژی و هواشناسی و همچنین در برنامه ریزی آبیاری است. معادله فائو پنمن- مانتیث (FAO-56 PM) به عنوان یک روش استاندارد برای تعیین تبخیر- تعرق گیاه مرجع، از طرف سازمان خوار و بار جهانی (FAO) توصیه شده است. این روش پارامترهای زیادی را در رابطه با تبخیر- تعرق بررسی می کند؛ تشعشع خالص (Rn)، درجه حرارت هوا (T)، کمبود فشار بخار (VPD) و سرعت باد (u). در این مقاله دقت معادله فائو پنمن مانتیث برای برآورد تبخیر- تعرق مرجع در اقلیم های مختلف، در شرایطی که داده های هواشناسی محدود باشند، بررسی شده است. برای این مطالعه داده های کامل هواشناسی از نه ایستگاه هواشناسی در اقلیم های مختلف در ایران، انتخاب شدند. تفاوت برآورد تبخیر- تعرق مرجع به روش فائو پنمن در حالت داده کامل و کاهش داده عموما با کاهش پارامترهای برآورد شده، کاهش می یابد. مدل های کاهش داده فائو پنمن مانتیث، اغلب نتایج بهتری نسبت به مدل های ترک، هارگریوز سامانی و شبکه عصبی مصنوعی ارائه دادند و این حقیقت استفاده از معادله فائو پنمن مانتیث را تاکید می کند؛ حتی در حالتی که داده های کامل هواشناسی در دسترس نباشند. حداقل داده لازم برای برآورد دقیق تبخیر- تعرق مرجع به روش فائو پنمن- مانتیث در اقلیم های مرطوب و گرم و نیمه خشک، داده های حداکثر و حداقل دما و سرعت باد محله ای می باشد و در اقلیم بسیار خشک حداقل داده لازم، داده های حداکثر و حداقل دمای روزانه و سرعت باد روزانه می باشند.

جریان های غیرماندگار بهره برداری بهینه از شبکه های آبیاری را با مشکل مواجه می سازند؛ بنابراین شناخت دقیق آنها ضروری است. از این رو در این مقاله مدلی کامپیوتری تهیه شده است که در یک شبکه آبیاری، جریان غیرماندگار ایجاد شده به دلیل تحویل و توزیع آب و تغییرات ناگهانی جریان ورودی به سیستم را شبیه سازی می کند. در مدل مذکور معادلات جریان غیرماندگار یک بعدی در حالت کلی (معادلات سنت- ونانت)، با روش تفاضل های محدود منفصل شده اند. رقوم جریان در محل انشعاب کانال فرعی از اصلی، با استفاده از روش خط تاثیر و به صورت کاملا ضمنی در هر گام زمانی تعیین می گردد. با سه مثال موردی، مدل مذکور مورد صحت سنجی دقیق قرار گرفت و نشان داده شد که می تواند موج مثبت بالارونده در اثر بسته شدن ناگهانی دریچه و همچنین جریان متغیر تدریجی در یک شبکه حلقه ای پیچیده را به خوبی شبیه سازی نماید. علاوه بر این، تطابق خوبی بین نتایج مدل حاضر با نتایج مدل ICSS، در شبیه سازی جریان غیرماندگار در یک کانال منفرد (کانال E1R1 شبکه دز) با انواع سازه های آب گیر و آب بند وجود دارد. پس از صحت سنجی مدل، کانال انتقال شبکه دربند کرمانشاه به طول 14 کیلومتر با 5 کانال درجه دو منشعب شده از آن، به صورت یکپارچه شبیه سازی گردید. نتایج شبیه سازی نشان داد در اثر کاهش 25 درصدی دبی کانال انتقال (از71/17 به 28/13 مترمکعب بر ثانیه) به صورت ناگهانی، دبی آب گیری کانال های فرعی درجه دو بین 68/18 تا 15/26 درصد تغییر می نماید. علاوه بر این در محل آبگیر کانال درجه دو SC5 حداکثر 42/4 ساعت شرایط جریان غیرماندگارباقی می ماند.

کربن آلی خاک کلیدی ترین عامل در باروری و کیفیت خاک و حفاظت محیط زیست، به ویژه در مناطق نیمه خشک بوده و تنها ابزار شناخته شده برای اصلاح تغییرات اقلیمی و کاهش گازهای گلخانه ای در جو زمین می باشد. مدیریت کربن آلی خاک مستلزم شناخت ساختار تغییرپذیری آن در زمان و مکان است. این پژوهش با هدف مقایسه کارایی روش های مختلف درون یابی کربن آلی خاک در کاربری های مختلف یک حوزه نیمه خشک در غرب کشور انجام شد. نتایج نشان داد که روش های کریجینگ معمولی، کوکریجینگ با متغیر کمکی درصد آهک و روش RBF با تابع اسپلین، به ترتیب دارای بیشترین کارایی در درون یابی بودند. با تفکیک کاربری ها و درون یابی مجزا در آنها، روش مناسب درون یابی عبارت بود از کوکریجینگ معمولی با متغیر کمکی درصد سنگریزه سطحی، درصد آهک و کلاس فرسایش، به ترتیب برای مرتع، زراعت و جنگل بود که تفاوت زیادی با روش RBF نداشت. مدل مناسب برای کلیه روش های درون یابی زمین آماری در کلیه کاربری ها، مدل نمایی با گام حدود 750 تا 1000 متر و خطای اندازه گیری متوسط (35 تا 65 درصد) بود. استفاده از روش درون یابی پلی گونال کریجینگ توانست اثر نوع کاربری را در تغییرات مکانی کربن آلی خاک نشان دهد؛ اما تغییر چندانی در شاخص های کارایی درون یابی ایجاد ننمود. ضمن آنکه خطای برآورد در دامنه جنوبی بخش مرتع، به دلیل تفاوت زیاد در جهت ناهمسان گردی و روند نسبت به واریوگرام پایه، در روش پلی گونال کریجینگ بیشتر بود.

هدایت آبی اشباع مزرعه یکی از مهمترین خصوصیات فیزیکی خاک است که در تعیین سرعت نفوذ آب به خاک، طراحی سیستم های آبیاری و زهکشی و دیگر فرایندهای هیدرولوژیکی دارای اهمیت است. هدف از این پژوهش مقایسه هدایت آبی اشباع مزرعه، اندازه گیری شده به روش های بار افتان ساده سازی شده (SFH)، بار ثابت چندگانه (MCH) و نفوذسنج مکشی (TI) است. بدین منظور، هدایت آبی اشباع مزرعه در رطوبت های اولیه خشک و مرطوب، در برخی خاک های ورتی سول و انتی سول اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که در حالت رطوبت اولیه خشک خاک، به دلیل جریان ترجیحی حاصل از باز بودن درز و ترک ها، اندازه گیری هدایت آبی اشباع مزرعه با استفاده از روش SFH و روش MCH امکان پذیر نبود؛ درحالی که نفوذسنج مکشی با جلوگیری از جریان ترجیحی، امکان اندازه گیری این پارامتر را فراهم کرد. در رطوبت اولیه مرطوب، مقادیر اندازه گیری شده هدایت آبی اشباع مزرعه به روش های SFH و MCH بزرگتر از مقادیر اندازه گیری شده آن به روش نفوذسنج مکشی بود. از دیگر سو، همبستگی بین هدایت آبی اشباع مزرعه اندازه گیری شده با استفاده از هر سه روش مثبت و معنی دار بود. به طوری که بیشترین همبستگی بین روش بار ثابت چندگانه و روش بار افتان ساده سازی شده (97/0=r) و کمترین همبستگی بین روش بار افتان ساده سازی شده و روش نفوذسنج مکشی (73/0=r) به دست آمد. نتایج حاصل از تحلیل آماری به دست آمده با استفاده از آزمون t نشان داد در رطوبت اولیه مرطوب، بین مقادیر هدایت آبی اشباع مزرعه به دست آمده از سه روش اندازه گیری، درسطح احتمال 5 درصد اختلاف معنی داری وجود نداشت. با توجه به مزایای روش بار افتان ساده سازی شده و نفوذسنج مکشی، می توان آنها را به عنوان روشی مناسب در اندازه گیری هدایت آبی اشباع مزرعه در خاک های سنگین بافت توصیه کرد.

روش های متفاوتی برای کنترل خسارات سیل وجود دارد که یکی از آنها مشخص کردن حریم سیلاب (پهنه بندی سیل) می باشد. در این روش پهنه سیل به وسیله شبیه سازی رفتار هیدرولیکی رودخانه برای دوره های بازگشت مختلف مشخص می شود؛ به عبارت دیگر خاک و به خصوص پوشش گیاهی بیشترین تاثیر را در تشخیص پارامتر ضریب زبری مانینگ ایفا می کند. بنابراین انتظار می رود که تغییرات پوشش فصلی گیاه روی ضریب زبری مانینگ و همچنین پیش بینی رفتار هیدرولیکی سیل، تاثیرگذار باشد. ضریب زبری مانینگ در زمستان و تابستان مشخص شده است و نتایج کمی و کیفی مربوط به آن نشان می دهد که فصل در تشخیص تاثیر ضریب زبری و تغییرات آن در ساحل های چپ و راست رودخانه موثر بوده و برای تعیین پهنه سیل، تغییرات پوشش گیاهی تاثیر گذار بوده است. این امر موجب تغییرات در نواحی سیل گیر، سرعت آب، عمق و تنش برشی و توزیع حجم سیل در داخل رودخانه و پهنه سیل برای دوره های بازگشت مختلف می گردد.

بررسی نشت از کانال های خاکی به دلیل تلفات آب، تنزل کیفیت اراضی و خاک اطراف کانال ها و توجیه فنی پوشش کانال ها همواره مورد توجه بوده است. در این تحقیق مدلی کامپیوتری نوشته شده است که میزان نشت از کانال های خاکی به هر مقطع دلخواه را با حل عددی معادله عمومی جریان آب در خاک همگن اشباع در شرایط همسان و غیر همسان با روش احجام محدود و الگوریتم گوس- سایدل محاسبه می کند. موقعیت خط نشت آزاد با روش شبکه تغییر شکل یافته به همراه سعی و خطا تعیین می گردد. همچنین میزان نشت با استفاده از رابطه دارسی و با کمک مقادیر بار آبی محاسبه شده در گره های مرزی محاسبه می شود. به منظور بررسی دقت مدل از نقطه نظر برنامه نویسی مقدار دبی نشت و مکان هندسی خط نشت آزاد از یک کانال با مقطع دایره ای شکل با نتایج روش تحلیلی نگاشت کانفرمال مورد مقایسه قرار گرفت. نتایج نشان داد مکان هندسی خط نشت آزاد و عرض نشت در هر دو روش بر هم منطبق می باشند. همچنین با افزایش فاصله سطح آب زیر زمینی از بستر کانال اختلاف دبی نشت بین دو روش کمتر می شود. علاوه بر این به منظور واسنجی مدل دو کانال به نام های لولهام و شیخ سرمست در منطقه نازلو ارومیه انتخاب شد و مقدار تلفات آب در این دو کانال با اندازه گیری صحرایی برآورد گردید. همچنین نتایج آزمایش نفوذ پذیری با بار افتان نشان داد مقدار ضریب نفوذ پذیری بستر نهر های لولهام و شیخ سرمست به ترتیب 5/3 و 77/1 متر بر روز می باشد. سپس با وارد کردن مختصات مقطع عرضی کانال و ضریب نفوذ پذیری بستر کانال به عنوان تنها داده های ورودی به مدل مقدار نشت محاسبه شد که با مقدار به دست آمده توسط آزمایشات صحرایی اختلافی کمتر از 5 درصد را نشان می دهد. پس از اطمینان از دقت مدل با استفاده از نتایج اجرای مدل ضرایب چهار رابطه تجربی برآورد نشت برای نهر های لولهام و شیخ سرمست اصلاح گردید.

وضعیت نامطلوب حاصلخیزی و فعالیت های زیستی از جمله محدودیت های مهم خاک های شور و سدیمی محسوب می شود. تحقیق حاضر به بررسی تغییرات غلظت عناصر غذایی پرمصرف نیتروژن، فسفر و پتاسیم و همچنین تنفس میکروبی طی فرآیند اصلاح خاک آهکی شور و سدیمی می پردازد. آزمایش ها به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با 6 تیمار مواد اصلاحی معدنی و آلی شامل؛ شاهد، کود گاوی، تفاله پسته، گچ، ترکیب کود گاوی با گچ و ترکیب تفاله پسته با گچ، 2 تیمار آب آبیاری (با و بدون اسید سولفوریک) و 3 تکرار بود که در شرایط آزمایشگاهی و با استفاده از ستون خاک اجرا گردید. چهار مرحله آبیاری به روش متناوب با فواصل زمانی یک ماه هر کدام به میزان یک حجم تخلخل انجام شد. در طول مدت آزمایش های آبشویی، تنفس میکروبی و در پایان دوره، غلظت عناصر غذایی پرمصرف نیتروژن، فسفر و پتاسیم در عمق های مختلف اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که هر دو ماده آلی به طور یکسانی مقادیر نیتروژن بیشتری نسبت به تیمارهای شاهد و گچ به خاک افزوده اند. در پایان عملیات اصلاح، برای تمام تیمارها به جز تیمار گچ، مقدار فسفر قابل جذب با عمق کاهش یافت. نتایج همچنین دلالت بر این داشت که در بین تیمارهای مورد مطالعه، تیمار شاهد و گچ کمترین و تیمار تفاله پسته بیشترین کارایی را در افزایش فراهمی سه عنصر پرمصرف مورد مطالعه داشته-اند. همچنین با مصرف اسید سولفوریک همراه با آب آبیاری، فسفر و پتاسیم قابل جذب نسبت به آبیاری با آب معمولی افزایش یافت. بررسی تنفس میکروبی نشان داد که سرعت تنفس در تیمار شاهد کمترین و در تیمار کود دامی بیشتر از سایر تیمارها می باشد. یافته های این تحقیق روشن ساخت که تفاله پسته، کارایی مطلوب تری نسبت به سایر اصلاح کننده ها در افزایش فراهمی سه عنصر غذایی پرمصرف نیتروژن، فسفر و پتاسیم داشته است.

ارزیابی کمی تراکم خاک به منظور بهبود روش های مدیریتی کشاورزی جهت کاهش مشکلات ناشی از تراکم در محیط زیست و سیستم های تولید محصول ضروری می باشد. تراکم خاک با تغییر خصوصیات فیزیکی و هیدرولیکی خاک، نفوذ آب به خاک و قابلیت دسترسی گیاهان به آب و هوا را تا حد قابل ملاحظه ای کاهش داده که مجموع اثرات مذکور باعث کاهش کیفیت خاک می گردند. بنابراین این مطالعه به منظور بررسی اثر تراکم بر خصوصیات فیزیکی و هیدرولیکی یک خاک لومی در استان خوزستان صورت گرفت. آزمایش در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی و با پنج تیمار (شاهد (بدون عبور)، یک بار، دو بار، چهار بار و هشت بار عبور تراکتور) و در سه تکرار انجام شد. پارامترهای فیزیکی از قبیل جرم مخصوص ظاهری، تخلخل کل، شاخص میانگین وزنی قطر خاکدانه ها (MWD)، منحنی مشخصه رطوبتی در آزمایشگاه اندازه گیری شدند. پارامترهای هیدرولیکی شامل هدایت هیدرولیکی (اشباع و غیراشباع)، تعداد منافذ، درصد جریان عبوری از منافذ و تخلخل موثر با استفاده از دستگاه نفوذسنج صفحه ای در چهار پتانسیل (0، 3-، 5- و 15- سانتی متر آب) در مزرعه مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج نشان دادند که در اثر تراکم ویژگی های فیزیکی و هیدرولیکی خاک به طور معنی داری تغییر یافتند (p)

تحقیقات اخیر نشان می دهد که محلول پاشی متانول موجب افزایش رشد و نمو گیاهان زراعی سه کربنه در مناطق خشک می شود. به همین منظور آزمایشی به صورت اسپلیت پلات بر پایه بلوک کامل تصادفی با سه تکرار در سال 1388 در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه فردوسی مشهد اجرا شد. آبیاری با سه مقدار 100، 75 و 50 درصد نیاز آبی و محلول پاشی متانول در چهار سطح بدون محلول پاشی (M0)، محلول پاشی 20 درصد (M1)، 40 درصد (M2) و 60 درصد حجمی متانول به ترتیب عوامل اصلی و فرعی آزمایش بودند. محلول پاشی متانول در طی فصل رشد سه مرتبه با فواصل 10 روز بعد از شروع غلاف دهی بر روی شاخساره بوته های نخود محلول پاشی شد. نتایج نشان داد که محلول پاشی متانول اثرات معنی داری بر روی عملکرد و اجزای عملکرد داشت. به طوری که محلول پاشی متانول با غلظت 60 درصد حجمی بیش از سایر تیمارها بر عملکرد و اجزای عملکرد موثر بود. محلول پاشی 60 درصد ارتفاع بوته، تعداد شاخه، تعداد غلاف ساقه اصلی، تعداد غلاف ساقه فرعی، تعداد دانه در بوته، وزن صد دانه، وزن دانه در بوته و عملکردهای بیولوژیک و دانه را افزایش داد.

تبخیر- تعرق گیاه مرجع (ETo)، یکی از پارامترهای کلیدی در مطالعات هیدرولوژی، منابع آب و همچنین مدیریت و برنامه ریزی آبیاری می باشد. روش های مختلفی برای تخمین ETo وجود دارد؛ اما عملکرد این معادلات در شرایط اقلیمی مختلف، متفاوت می باشد. بیش از یک دهه است که روش فائو- پنمن- مانتیث (FAO PM) به عنوان یک روش استاندارد جهانی برای تخمین ETo توسعه داده شده است. در بعضی شرایط، استفاده از روش FAO PM به دلیل عدم وجود متغیرهای ورودی، دارای محدودیت می باشد. در این موارد، گزینه محاسبه تبخیر- تعرق با روش FAO PM با متغیرهای ورودی برآورد شده مطرح می باشد و توسط نشریه شماره 56 فائو نیز توصیه شده است. بر این اساس، هدف از این تحقیق ارزیابی عملکرد روش FAO PM به منظور تخمین ETo با داده های مفقود سرعت باد، تابش خالص و کمبود فشار بخار اشباع، در استان خراسان رضوی می باشد. روش های تجربی پریستلی- تایلور، هارگریوز و ترنت وایت نیز به دلیل نیاز به داده های ورودی کمتر، برای منطقه واسنجی شدند. داده های هواشناسی مورد نیاز 10 ایستگاه سینوپتیک استان خراسان رضوی، برای مقایسه تبخیر- تعرق برآورد شده با روش FAO PM در شرایط داده های کامل و داده های مفقود، جمع آوری گردید. نتایج این مطالعه نشان داد وقتی که داده های تابش خالص و سرعت باد مفقود باشند، روش FAO PM گزینه خوبی برای برآورد تبخیر- تعرق در استان خراسان رضوی می باشد؛ به طوری که مقدار RMSE کمتر از 71/0 میلی متر در روز می باشد. همچنین روش پریستلی- تایلور، زمانی که داده های سرعت باد و کمبود فشار بخار مفقود می باشند، گزینه خوبی برای تخمین ETo می باشد؛ خصوصا وقتی که این روش به صورت محلی واسنجی گردید (RMSE= 0.56 mm/day). وقتی که تنها داده های درجه حرارت موجود باشد، روش های هارگریوز و ترنت وایت اصلاح شده گزینه مناسبی برای تخمین ETo نسبت به روش FAO PM می باشند؛ به طوری که مقدار RMSE (به ترتیب 57/0 و 63/0 میلی متر در روز) کمتر از روش FAO PM (RMSE= 0.88 mm/day) محاسبه گردید.