فهرست مطالب

پژوهش های حفاظت آب و خاک - سال نوزدهم شماره 3 (پاییز 1391)
  • سال نوزدهم شماره 3 (پاییز 1391)
  • 252 صفحه،
  • تاریخ انتشار: 1391/11/15
  • تعداد عناوین: 14
|
  • محبوبه رحمانی خلیلی، فرشاد کیانی، اسماعیل دردی پور، محمدرضا پارسامهر صفحه 1
    دست خوردگی و به هم ریختگی خاک در عملیات مهندسی حفاظت همواره مورد بررسی و مطالعه بوده و یکی از معایب این روش به شمار می رود. جهت بررسی این موضوع، تراس بندی به عنوان یک عملیات مهندسی مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور چهار تراس مجزا در چهار موقعیت مختلف، با درجه و جهت شیب، ارتفاع و زمان تاسیس متفاوت انتخاب شده و شاخص-های کیفیت خاک در آن ها مورد مقایسه قرار گرفت. بر اساس بررسی میانگین شاخص های کیفیت خاک در چهار موقعیت تراس بندی مشاهده شد که عملیات تراس بندی موجب کاهش میانگین وزنی قطر خاکدانه ها به عنوان شاخص پایداری خاکدانه از 61/0 به 24/0 میلی متر گردید. هم چنین این عملیات موجب افزایش واکنش خاک از 32/7 به 64/7، هدایت الکتریکی از 347/0 به 808/0 دسی زیمنس بر متر، میزان آهک از 96/8 درصد به 69/38 درصد، میزان رطوبت اشباع از 45 به 49 درصد، میزان ازت کل از 124/0 به 176/0 درصد، فسفر قابل جذب از 64/1 به 38/5 و پتاسیم قابل جذب از 45/71 به 29/159 میلی گرم بر کیلوگرم و هم چنین موجب کاهش میزان ماده-آلی از 73/2 به 27/1 درصد و ظرفیت تبادل کاتیونی از 6/85 به 7/66 سانتی مول مثبت بر کیلوگرم گردید. تنفس میکروبی به عنوان شاخص بیولوژیکی کیفیت خاک مورد سنجش قرار گرفت. تراس بندی تنفس میکروبی را کاهش داد. در کل، تفاوت آماری بین شاخص های فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی در بین چهار تراس در چهار منطقه مورد مطالعه به دست آمد. نتایج نشان داد که شاخص های مختلف کیفیت خاک تفاوت و روند مشخصی در تمام چهار موقعیت ندارد. نتایج این پژوهش نشان داد عملیات تراس بندی بر کیفیت فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی خاک موثر است و بنابراین باید به عنوان یک عملیات و مدیریت کاربری با شرایط خاص مورد توجه بوده و اثر آن بر سلامت فیزیکی اجزاء اکوسیستم و روابط اقتصادی اجتماعی افراد مرتبط با این مدیریت، مورد تجزیه و تحلیل قرار گیرد.
    کلیدواژگان: فرسایش، حفاظت خاک، تراس بندی، کیفیت خاک، استان گلستان
  • عبدالرضا ظهیری صفحه 27
    سرریزها به عنوان مهم ترین سازه های اندازه گیری جریان در شبکه های آبیاری و زهکشی از اهمیت خاصی برخوردار هستند. سرریزهای لبه تیز معمولی از نظر دقت اندازه گیری دبی جریان دارای محدودیت بوده و به همین دلیل به تازگی سرریزهای لبه تیز با مقطع مرکب (ترکیبی) مورد استفاده قرار گرفته اند. اندازه گیری دقیق جریان در محدوده وسیعی از دبی ها از جمله موارد مزیت این گونه سرریزها می باشد. در مطالعات محققان مختلف، مجموع دبی های سرریزهای ساده که از روابط معمول سرریزهای لبه تیز محاسبه می شود، به عنوان دبی کل سرریز مرکب درنظر گرفته شده است. در این مقاله از ایده تشابه هیدرولیک جریان در سرریزهای مرکب با هیدرولیک کانال های مرکب استفاده شده و به کمک مدل ریاضی شبه دوبعدی توزیع عرضی سرعت، دبی جریان این گونه سرریزها محاسبه شده است. بررسی نتایج به دست آمده نشان می دهد که خطای نسبی نتایج روابط معمول سرریزهای ساده در مقایسه با داده های آزمایشگاهی بیش از 8 درصد می باشد در حالی که این خطا برای نتایج مدل ریاضی شبه دوبعدی حدود 1 درصد است.
    کلیدواژگان: اندازه گیری دبی، سرریزهای لبه تیز مرکب، مدل ریاضی شبه دوبعدی، توزیع عرضی دبی
  • سیدهادی علوی، مجتبی بارانی مطلق، اسماعیل دردی پور صفحه 43
    قابلیت دسترسی مس برای گیاه به توزیع نسبی شکل های مختلف شیمیایی آن بستگی دارد که تابعی از ویژگی های خاک است. در این پژوهش به منظور جزءبندی مس کل به شکل های تبادلی، کربناتی، آلی، اکسیدهای منگنز، اکسیدهای آهن بی شکل، متبلور و باقی مانده از روش عصاره-گیری متوالی در 10 نمونه خاک استان گلستان که از لحاظ ویژگی های فیزیکی و شیمیایی متنوع بودند، استفاده شد. نتایج نشان داد که مس محلول به اضافه تبادلی، کربناتی، پیوند یافته با مواد آلی، متصل به اکسیدهای منگنز، متصل به اکسیدهای آهن بی شکل، متصل به اکسیدهای آهن متبلور و باقی مانده به ترتیب حدود 3/0، 4/0، 5/4، 3/1، 26، 3/30، 2/37 درصد از مس کل خاک ها را تشکیل می دهند. pH با شکل های متصل به اکسیدهای منگنز و آهن بی شکل همبستگی منفی معنی-داری به ترتیب در سطح 5 و یک درصد نشان داد. هیچ یک از ویژگی های خاک با مس متصل به مواد آلی همبستگی معنی دار نشان نداد. ضریب همبستگی بین درصد کربنات کلسیم معادل و مس کربناتی معنی دار نشد. مس عصاره گیری شده با DTPA همبستگی مثبت و معنی داری با درصد رس نشان داد. غلظت مس در گیاه با مس تبادلی، مس پیوندیافته با مواد آلی و مس کربناتی همبستگی منفی معنی داری نشان داد. رابطه منفی معنی داری نیز بین مقدار کل مس جذب شده توسط گیاه با مس تبادلی مشاهده شد.
    کلیدواژگان: شکل های شیمیایی، عصاره گیری متوالی، غلظت و جذب کل مس، ویژگی های خاک
  • هانی قنبری مفتی کلایی، محمدعلی بهمنیار، سروش سالک گیلانی، فایز رئیسی صفحه 63
    مصرف مواد اصلاحی آلی و معدنی در خاک های شور، می تواند سبب تعدیل اثرات شوری بر فعالیت های میکروبی و ویژگی های بیوشیمیایی آن گردد. در این پژوهش به منظور بررسی اثر سطوح مختلف شوری آب آبیاری و برخی مواد اصلاح کننده بر تنفس میکروبی و فعالیت فسفاتازهای اسیدی و قلیایی خاک ریزوسفری طی رشد رویشی سویا، آزمایشی با 5 سطح شوری (شامل 8/0= 1S، 6/1= 2S، 2/3= 3S، 8/4= 4S و4/6= 5S دسی زیمنس بر متر از منبع آب دریا) و 5 تیمار مواد اصلاح کننده شامل 1T (شاهد بدون مصرف ماده اصلاحی)، 2T (20 تن گچ در هکتار)، 3T (20 تن کود دامی در هکتار)، 4T (10 تن گچ + 10 تن کود دامی در هکتار) و 5T (15 تن گچ + 15 تن کود دامی در هکتار) در شرایط گلدانی به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در 3 تکرار اجرا گردید. نتایج نشان داد که افزایش سطوح شوری باعث کاهش تنفس میکروبی و فعالیت آنزیم های فسفاتاز اسیدی و قلیایی گردید، اما روند این کاهش در بین تیمارهای مواد اصلاحی مشابه نبوده است. میزان تنفس خاک و فعالیت آنزیمی در تیمارهایی که از سطوح بالای مواد اصلاح کننده آلی به همراه مواد اصلاح کننده غیرآلی استفاده شده است به طور معنی دار بیشتر از سایر تیمارها بود. افزایش سطوح شوری در تیمار بدون مصرف ماده اصلاحی باعث کاهش فعالیت آنزیمی و تنفس گردید. در حالی که کاربرد توام کود دامی و گچ به عنوان اصلاح کننده آلی و غیرآلی باعث افزایش فعالیت آنزیمی و تنفس خاک شد. نتایج نشان داد که تیمار 5T بیشترین تنفس و تیمار 3T بالاترین فعالیت آنزیمی را نسبت به سایر تیمارها نشان دادند.
    کلیدواژگان: آب آبیاری شور، مواد اصلاح کننده آلی و معدنی، فعالیت تنفسی خاک، فسفاتازهای اسیدی و قلیایی، سویا
  • مژگان سرشوق، محمدحسن صالحی، حبیب الله بیگی صفحه 77
    توپوگرافی به عنوان یکی از عوامل خاک ساز در قالب جهت و موقعیت شیب بر ویژگی های فیزیکی خاک موثر است. توزیع اندازه ذرات خاک یکی از ویژگی های مهم فیزیکی خاک می باشد و سایر ویژگی های خاک به طور مستقیم یا غیرمستقیم از آن تاثیر می پذیرند. در این پژوهش اثر جهت و موقعیت شیب بر توزیع اندازه ذرات خاک، منحنی های دانه بندی و بعد فرکتال خاک در منطقه ای در 35 کیلومتری چلگرد، واقع در استان چهار محال و بختیاری بررسی شده است. به این منظور دو جهت شیب شمالی و جنوبی با ماده مادری یکسان انتخاب شدند. سه موقعیت در بالا، وسط و پایین هر یک از دو جهت شیب در نظر گرفته شد و نمونه برداری خاک در طول هفده ترانسکت موازی در هر جهت شیب، انجام پذیرفت. همچنین، سه خاکرخ شاهد در قسمت بالا، وسط و پایین هر یک از جهات شیب، انتخاب و رده بندی شدند. توزیع تک نمایی و دونمایی فردلاند به الگوی توزیع اندازه ذرات خاک در هر موقعیت شیب برازش داده شد. بعد فرکتال توزیع اندازه ذرات نیز در هر جهت و موقعیت شیب تعیین گردید. خاک های شیب شمالی در رده ی ورتی سولز و خاک های شیب جنوبی در رده های انتی سولز و این سپتی سولز قرار گرفتند. نتایج نشان داد با وجود یکسان بودن کلاس بافت غالب خاک در دو جهت شیب، توزیع اندازه ذرات در موقعیت های مختلف شیب شمالی و موقعیت پایین شیب جنوبی از یک منحنی Sمانند و در موقعیت های بالا و وسط شیب جنوبی از دو منحنی S مانند تشکیل شده است. به طوری که دانه بندی خاک در شیب شمالی با مدل فردلاند تک نمایی و در بالا و وسط شیب جنوبی با مدل فردلاند دونمایی بهتر قابل توصیف است. تغییرا ت شاخص های دانه بندی روندی مشابه الگوی دانه بندی نشان داد و فقط ضریب انحناء تغییری با جهت و موقعیت شیب نشان نداد. بعد فرکتال توزیع اندازه ذرات در شیب شمالی به طور معنی داری بیشتر از شیب جنوبی و در موقعیت پایین شیب به طور معنی داری بیش از دو موقعیت دیگر بود. به نظر می رسد توزیع اندازه ذرات خاک و مقادیر مشتق از آن و نیز بعد فرکتال در مقایسه با ارزیابی ساده بافت قادر به تمایز بیشتری بین تاثیر فرآیندهای خاک سازی در مناطق کوهستانی هستند.
    کلیدواژگان: توپوگرافی، منحنی دانه بندی، مدل توزیع اندازه ذرات فردلاند، بعد فرکتال
  • امیراحمد دهقانی، تایماز اسماعیلی، زهرا صادقی صفحه 99
    آبشستگی موضعی اطراف پایه پل ها همواره به عنوان یک پدیده نامطلوب و تهدید کننده ایمنی پل ها مطرح بوده است. در این پدیده که الگوی جریان به صورت سه بعدی در اطراف پایه پل نقش مهمی ایفا می کند، مصالح اطراف پایه پل شسته شده و یک حفره نعل اسبی شکل اطراف پایه پل ایجاد می شود. قرار دادن پی پایه پل در عمقی بیش از عمق آبشستگی متناظر با سیل طرح، سالیان متمادی به عنوان یکی از گزینه های مقابله با این پدیده مخرب مطرح بوده است. قرارگیری پی پایه پل در فاصله زیاد از بستر رودخانه باعث غیراقتصادی شدن طرح می گردد. در شرایط واقعی، جریان های سیلابی که باعث انهدام پل ها می گردند ناپایدار هستند. در این پژوهش با بهره گیری از مدل ریاضی سه بعدی SSIIM، آبشستگی موضعی اطراف تک پایه استوانه ای تحت هیدروگراف جریان به کمک جریان های دایمی شبیه سازی گردید. نتایج نشان می دهد که در این روش بیش از 70 درصد عمق آبشستگی نهایی تا انتهای شاخه صعودی هیدروگراف ایجاد می شود. همچنین با استفاده از مدل ریاضی SSIIM می توان با دقت مناسبی، حداکثر عمق آبشستگی موضعی در انتهای شاخه صعودی را تخمین زد.
    کلیدواژگان: آبشستگی موضعی، هیدروگراف سیلاب، جریان های غیر دائمی، مدل ریاضی SSIIM
  • رحیمه حسین پور، مهدی قاجار سپانلو صفحه 123
    به منظور بررسی تاثیر کاربرد کمپوست زباله شهری بهصورت جداگانه و غنی شده با کودهای شیمیایی، بر غلظت عناصر میکرو در خاک و کاهو (Lactuca sativa L.)، آزمایشی سه ساله در مزرعه پژوهشی دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری بهصورت طرح کرتهای خرد شده در قالب بلوکهای کامل تصادفی با دو عامل در سه تکرار انجام گرفت. فاکتور اصلی 6 تیمار کودی شامل: شاهد، کود شیمیایی (سولفات پتاسیم، سوپرفسفات تریپل هر یک به میزان 75 و اوره 200 کیلوگرم در هکتار)، کمپوست زباله شهری20 و 40 تن در هکتار بهصورت جداگانه و همراه 50 درصد کود شیمیایی بود، عامل فرعی مصرف یک ساله، دو ساله و سه ساله تیمارهای کودی تعیین گردید. همچنین نتایج نشان داد که اثر تیمارهای مختلف کودی بر میزان روی و مس قابل جذب خاک، آهن، روی و منگنز ریشه و روی، مس و منگنز اندام هوایی کاهو معنیدار بود. همچنین نتایج نشان داد که غلظت عناصر میکرو در خاک و اندام هوایی و ریشه کاهو بهطور معنی داری تحت تاثیر کاربرد سالانه تیمارهای کودی قرار گرفتند. اثر متقابل دو عامل بر میزان مس قابل جذب خاک، غلظت آهن، روی، مس و منگنز اندام هوایی کاهو اثر معنی داری بر جا گذاشت. کمپوست زباله شهری افزایش معنی داری در غلظت روی و مس گیاه نسبت به تیمار کود شیمیایی ایجاد کرد. این نتایج اشاره دارد که کمپوست زباله شهری میتواند منبع مناسبی از روی و مس برای خاکهای کشاورزیباشد.
    کلیدواژگان: کاهو، سیستم کوددهی تلفیقی، کمپوست زباله شهری
  • صفر معروفی، سامره سلیمانی، محمدحسین قبادی، قاسم رحیمی، حسین معروفی صفحه 141
    دشت ملایر تامین کننده آب شرب، کشاورزی و صنعت شهرستان ملایر می باشد، بر این اساس در این پژوهش جهت شناسایی نواحی آسیب پذیر آبخوان دشت ملایر در برابر آلودگی و تهیه نقشه آسیب پذیری آبخوان از سه روش DRASTIC، SI و SINTACS استفاده شد. در گام نخست، نقشه حساسیت دشت برای هر یک از مدل های مورد نظر، با توجه به لایه های اطلاعاتی که شامل محدوده آبخوان، بخش اشباعی، عمق سطح ایستابی، میزان تغذیه آبخوان، شرایط خاک، هدایت هیدرولیکی، توپوگرافی و کاربری اراضی می باشند، تهیه گردید. در گام دوم، لایه نیترات با توجه به داده های نیتراتاندازه گیری شده از 32 چاه منطقه در طی فصل بهار سال 1389، تهیه شد. به منظور حصول اطمینان از کارکرد روش های مورد استفاده، همبستگی بین لایه نیترات و نقشه های آسیب پذیری مدل های یادشده محاسبه گردید. با توجه به سطح معنی داری ضریب همبستگی محاسبه شده بین مدل های DRASTIC و SI، واسنجی مدل های یادشده صورت گرفت و ضرایب پارامترهای آنها تصحیح شدند. در گام سوم، با هم پوشانی نقشه کاربری اراضی و نقشه آسیب پذیری DRASTIC اصلاحی، نقشه خطر آلودگی آب زیرزمینی بر اساس مدل DRASTIC کشاورزی تهیه شد. در آخرین مرحله، با مقایسه نقشه های آسیب پذیری DRASTIC اصلاح شده، SI اصلاح شده و مدل DRASTIC کشاورزی با لایه نیترات، بهترین مدل برای ارزیابی آسیب پذیری آبخوان منطقه انتخاب شد. نتایج به دست آمده بیانگر آن است که مدل DRASTIC کشاورزی با ضریب همبستگی 81/0، بهترین مدل به این منظور می باشد. بر اساس نقشه این روش 5/15، 66/71 و 84/12 درصد از وسعت دشت به ترتیب در محدوده های آسیب پذیری کم، متوسط و زیاد قرار می گیرد.
    کلیدواژگان: آسیب پذیری آبخوان، دشت ملایر، مدل های SI، DRASTIC و SINTACS
  • علی بلیانی، مهدی شرفا، محمود امید صفحه 167
    از آنجایی که اندازه گیری منحنی نگهداشت آب خاک و نقاط شاخص آن مانند ظرفیت مزرعه و نقطه پژمردگی دائم با روش های مستقیم هزینه بر و زمان بر است، یکی از راه های تخمین سریع و کم هزینه این ویژگی ها تخمین این صفات از روی خصوصیات زود یافت خاک مانند توزیع اندازه ذرات خاک، مقدار مواد آلی و جرم مخصوص ظاهری می باشد. در این پژوهش نقاط شاخص منحنی رطوبتی خاک مانند ظرفیت مزرعه و نقطه پژمردگی دائم و در نهایت رطوبت قابل استفاده با کمک شبکه عصبی از نوع MLP با سه نوع تابع فعال سازی و همچنین روش رگرسیون از روی خصوصیات زود یافت خاک تخمین زده شد. برای این منظور 60 نمونه خاک از منطقه رباط کریم کرج به وسعت 24 هکتار جمع آوری و به وسیله صفحات فشاری مقدار رطوبت نقاط شاخصی از منحنی رطوبتی مانند ظرفیت زراعی و نقطه پژمردگی دائم و در نهایت رطوبت قابل استفاده اندازه گیری گردید. سپس خصوصیات زود یافت خاک مانند درصد رس، شن، جرم مخصوص ظاهری، درصد آهک و مواد آلی اندازه گیری و با استفاده از روش های ذکر شده رطوبت نقاط شاخص یاد شده تخمین زده شد. نتایج حاصل از پژوهش نشان داد که شبکه عصبی مصنوعی با تابع فعال سازی سیگموئیدی با تعداد 6 نرون در لایه ورودی، 10 نرون در لایه مخفی و 3 نرون در لایه خروجی با شاخص های عملکرد R2 و RMSE از 6197/0 تا 8902/0 و 6846/1 تا 0225/2 در مقایسه با سایر توابع فعال سازی (روش شبکه عصبی مصنوعی) و روش رگرسیونی به عنوان شبکه بهینه دارای بهترین عملکرد در برآورد خروجی های مورد نظر است و درصد آهک خاک با توجه به نتایج آنالیز حساسیت به عنوان یک فاکتور موثر در محدوده بافتی نمونه خاک های مورد آزمایش قابل ذکر می باشد.
    کلیدواژگان: درصد آهک خاک، منحنی رطوبتی خاک، شبکه عصبی مصنوعی، توابع فعال سازی
  • سید حسین میرطالبی، سیدماشااله حسینی، محمدرضا خواجه پور، علی سلیمانی صفحه 185
    کمبود روی در گیاهان از طریق کاهش تولید مواد فتوسنتزی و اکسین موجب نقصان رشد، اجزاء عملکرد و عملکرد دانه گندم می گردد. به منظور تعیین اثر سولفات روی بر عملکرد، اجزاء عملکرد و میزان روی و پروتئین دانه سه رقم گندم پائیزه، آزمایشی در مزرعه ایستگاه تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی شهرستان اقلید، با آرایش کرت های خرد شده به صورت بلوک های کامل تصادفی در سال زارعی 87-1386 به اجرا در آمد. فاکتور اصلی شامل سطوح، صفر، 30 و 60 کیلوگرم سولفات روی (حاوی 36 درصد روی) و فاکتور فرعی ارقام زرین، الوند و شهریار بود. نتایج نشان داد افزایش سطوح سولفات روی باعث افزایش معنی دار تعداد سنبله بارور در مترمربع، تعداد دانه در سنبله بارور، وزن هزار دانه، عملکرد دانه، وزن خشک کل، شاخص برداشت و میزان روی و پروتئین دانه و کاهش تعداد پنجه غیر بارور و تعداد سنبله غیر بارور گردید. ارقام زرین و الوند به طور معنی داری تعداد سنبله بارور، وزن هزاردانه، عملکرد دانه، وزن خشک کل، شاخص برداشت و میزان روی و پروتئین دانه بیشتری و تعداد کمتری سنبله غیر بارور و تعداد دانه در سنبله بارور نسبت به رقم شهریار تولید نمودند. در سایر صفات اختلاف معنی داری بین ارقام دیده نشد. در این مطالعه بیشترین رشد رویشی، اجزاء عملکرد و عملکرد دانه با مصرف 60 کیلوگرم سولفات روی در هکتار در ارقام الوند و زرین (به ترتیب 10040 و 10030 کیلوگرم در هکتار) به دست آمد. بنابراین مصرف این مقدار سولفات روی در ارقام الوند و زرین برای تولید گندم در شرایطی مشابه، مناسب به نظر می رسد.
    کلیدواژگان: سولفات روی، ارقام گندم، اجزاء عملکرد، عملکرد دانه، روی و پروتئین دانه
  • عبدالرضا ظهیری، رامین امینی، حسین کردی صفحه 201
    مطالعه هیدرولیک جریان در قوس رودخانه ها همواره مورد توجه محققان و مهندسان بوده است. در محل قوس، تغییرات عمق جریان، سرعت و تنش برشی در عرض رودخانه ها بسیار شدید بوده و باعث ایجاد جریان حلزونی و فرسایش قوس خارجی و رسوبگذاری در قوس داخلی می شود. این وضعیت برای رودخانه هایی که دارای دشت های سیلابی هستند بسیار پیچیده تر است. در این شرایط، جریان وارد دشت های سیلابی شده و انتقال مومنتوم بین مقطع اصلی و دشت های سیلابی، باعث تغییر جهت جریان ثانویه می شود. در این مقاله، از یک مدل ریاضی شبه دوبعدی برای شبیه سازی توزیع عرضی سرعت در رودخانه های سیلابی پیچانرود استفاده شده است. این مدل ریاضی توام با روابط بدون بعد جریان ثانویه در دستگاه منحنی الخط به صورت عددی حل شده است. مهم ترین نتیجه به دست آمده از این پژوهش که بر خلاف ساختار جریان در مقاطع ساده پیچانرود است، بیانگر این است که مقادیر بیشینه و کمینه سرعت به ترتیب در قوس های داخلی و خارجی اتفاق می افتد. این نتیجه با داده-های آزمایشگاهی توزیع عرضی سرعت در مقاطع مرکب پیچانرود همخوانی دارد. همچنین نتایج حل عددی در مقایسه با نتایج روش اروین و همکاران از دقت بهتری برخوردار است. متوسط خطای نسبی روش پیشنهادی برای محاسبه سرعت جریان در مقطع اصلی حدود 6 درصد و برای روش اروین و همکاران بیش از 10 درصد است.
    کلیدواژگان: رودخانه های سیلابی پیچانرود، توزیع عرضی سرعت، مدل ریاضی شبه دو بعدی
  • گزارش کوتاه علمی
  • حمید محمودزاده، محسن شکل آبادی*، علی اکبر محبوبی صفحه 219

    هدف این پژوهش بررسی اثر تغییر کاربری زمین بر پایداری خاکدانه ها در حاشیه دریاچه زریبار می باشد. نمونه برداری خاک از کاربری های باتلاق، کشت گندم و یونجه که قبلا به صورت باتلاق بوده اند، جنگل و جنگل تغییر یافته به تاکستان، در دو عمق 30-0 و 60-30 سانتی متر انجام شد و خاکدانه های پایدار در آب تعیین شدند. نسبت خاکدانه های پایدار در آب درشت در عمق 30-0 سانتی متری کاربری های دست نخورده باتلاق و جنگل نسبت به کاربری های زراعی و تاکستان بیشتر بود. بزرگ ترین میانگین وزنی قطر خاکدانه ها در باتلاق و جنگل مشاهده شد. تبدیل جنگل به تاکستان موجب 20 درصد کاهش در مقدار خاکدانه های بزرگ تر از 2 میلی متر و 11 درصد افزایش در خاکدانه های ریز گردید. تغییر کاربری باتلاق به یونجه در عمق 30-0 سانتی متر باعث 31 درصد کاهش در مقدار خاکدانه های بزرگتر از 2 میلی متر و افزایش 15 درصد در مقدار خاکدانه های ریز گردیده است. تبدیل کاربری باتلاق به گندم کاری کاهش 23 درصدی در خاکدانه های خیلی درشت را درپی داشته و به افزایش به ترتیب 16 و 6 درصد مقدار خاکدانه های ریز و هم اندازه سیلت و رس منجر شده است.

    کلیدواژگان: تغییر کاربری، پایداری خاکدانه، خاکدانه درشت، خاکدانه ریز
  • حسین شریفان، امیر احمد دهقانی، ایمان کریمی راد صفحه 227
    تبخیر- تعرق (ET) یکی از مهمترین اجزای چرخه هیدرولوژیکی میباشد. تاکنون بسیاری از محققان روابط معتبری را که تابعی از عوامل اقلیمی است، برای برآورد تبخیر- تعرق پتانسیل ارائه نمودند تا از بروز تنش آبی در گیاه یا هرزروی آب، جلوگیری شود. در این میان روش هارگریوز- سامانی (H-S) در مناطقی که ایستگاه تبخیرسنجی با داده های محدود در دسترس است، متداول میباشد. این پژوهش قصد دارد با مبنا قرار دادن روش فائو- پنمن- مانتیث (F-P-M)، مناسب ترین ضریب تصحیح روش H-Sرا در ایستگاه سینوپتیک گرگان ارائه نماید. این ضریب بهصورت معادلهای که تابعی از پارامترهای اقلیمی موجود در ایستگاه های تبخیرسنجی است، ارائه گردید. به این منظور ابتدا با تمام پارامترهای یاد شده اقدام به بهینهسازی معادلات در محیط اکسل شد و سپس مرحله به مرحله عواملی که دارای تاثیر کمتری بودند حذف شدند و با استفاده از بقیه پارامترها معادلات جدیدی بهدست آمد. جهت صحتسنجی 80 و 20 درصد از داده های هواشناسی موجود، بهترتیب برای کالیبراسیون و آزمون معادلات، مورد استفاده قرار گرفت. نتایج نشان داد در بین معادلات ضریب تصحیح، معادلهای که دربرگیرنده دمای حداکثر و متوسط، رطوبت نسبی حداکثر، حداقل و متوسط روزانه است، از جهت بررسی های آماری در اولویت قرار دارد (93/0=R و 29/0=RMSE) و توانست میانگین مجموع تبخیر-تعرق سالانه را که با استفاده از رابطه هارگریوز-سامانی 1165 میلیمتر برآورد شده، به 925 میلیمتر کاهش دهد که در مقایسه با مقدار برآوردی روش F-P-Mکه 853 میلیمتر است میزان خطای کمتری را نشان میدهد.
    کلیدواژگان: تبخیر تعرق، هارگریوز، سامانی، ضریب تصحیح، گرگان
  • آمنه طرزی، هادی معاضد، معصومه فراستی صفحه 237
    جهت حل مشکل کمبود آب می توان از آب های با کیفیت پایین از جمله زه آب ها استفاده نمود. این پژوهش به صورت طرح کاملا تصادفی با سه سطح تیمار آبی (EC های 6، 8 و 10 دسی زیمنس بر متر)، سه سطح عمق خاک (15-0، 30-15، 45-30 سانتی متر) و سه سطح مدت زمان آبیاری (1، 2 و 4 ماه) اجرا گردید. بافت خاک مورد استفاده جهت پر کردن ستون ها از نوع لوم شنی بود. پس از 1، 2 و 4 ماه آبیاری، خصوصیات هیدرولیکی خاک مانند ضریب هدایت هیدرولیکی اشباع، تخلخل ثر و نگهداشت ویژه خاک در سه عمق 15-0، 30-15، 45-30 سانتی متری خاک اندازه گیری شد. نتایج بدست آمده نشان داد که افزایش شوری آب باعث افزایش معنی دار ضریب هدایت هیدرولیکی اشباع و تخلخل ثر خاک می گردد. همچنین، افزایش شوری آب موجب افزایش نگهداشت ویژه آب در خاک گردید ولی این افزایش معنی دار نبود. با افزایش مدت زمان آبیاری از 2 به 4 ماه، اثر شوری آب آبیاری بر بهبود خصوصیات هیدرولیکی خاک افزایش یافته است.
    کلیدواژگان: زه آب، خصوصیات هیدرولیکی خاک، هدایت هیدرولیکی اشباع، تخلخل موثر
|
  • M. Rahmani Khalili, F. Kiani, E. Dordipour, M.R. Parsamehr Page 1
    Whereas biological and engineering methods of soil conservation are complementary but pedoturbation by machinery in engineering practices are considered as one of the disadvantages of this method. To investigate the effect of terracing as engineering practices on soil quality attributes, four terracing sites with different aspects, slope, direction, elevation and ages were selected. Soil samples were taken from 0-30 cm depth. The results showed that terracing operation influenced soil physical, chemical and biologic quality indices and have to be considered in land use operation and management. Managers should analyze the effect of this operation on ecosystem health and find the relationships between social and economic aspects. The results of physical soil quality attributes showed that terracing reduced soil aggregate stability from 0.61 to 0.24 mm. Also this operation increased the soil pH from 7.32 to 7.64, EC from 0.347 to 0.808 ds/m, CaCo3 content from 8.96 to 38.69 percent, SP content from 45 to 49 percent, Total N content from 0.124 to 0.176, absorbable P from 1/64 to 5.38 and absorbable K from 71.45 to 159.29 mg/Kg and also reduced OM content from 2.73 to 1.27 percent and CEC from 85.6 to 66.7 cmol+/Kg. Soil respiration as a biological index were measured and based on results of this study, terracing reduced this biologic index. Physical, chemical and biologic soil quality indices were statistically different in four sites.
    Keywords: Erosion, Soil conservation, Land terracing, Soil quality, Golestan province
  • A. Zahiri Page 27
    Water measurements play a pivotal role in the irrigation and drainage networks. Due to effective limitations of simple sharp crested weirs, compound sharp crested weirs have attracted the attention of scientists and civil engineers recently. With this kind of weirs, flow discharge is measured with a reasonable sensitivity over a wide flow range. In this paper, by assumption of flow similarity between compound sharp crested weirs and compound open channels, a new method based on numerical solution of a quasi-two-dimensional mathematical model has been proposed for discharge calculation of compound weir. The numerical results were compared with the experimental data of Jan et al. (2006) and the traditional method (theoretical equations of simple weirs). These comparisons revealed that the proposed method had nearly 1 percent error while the traditional method had more than 8 percent error.
    Keywords: Flow measurement, Compound sharp crested weirs, Compound open channels, Quasi 2, D model
  • S.H. Alavi, M. Barani Motlagh, E. Dordipour Page 43
    Phytoavailability of copper (Cu) depends on the relative distribution of different chemical forms, which is a function of soil properties. To partition the total Cu into exchangeable (Ex), carbonates-bound (Car), organically bound (OM), Mn-oxide-bound (Mnox), amorphous Fe-oxide-bound (AFeox), crystalline Fe-oxide-bound (CFeox) and residual (Res) forms a sequential extraction procedure was conducted in 10 soils of Golestan province that varied in physical and chemical properties. The results revealed that about 0.3, 0.4, 4.5, 1.3, 26, 30.3 and 37.2% of the total soil Cu was present in mentioned forms, respectively. Soil pH was significantly negatively correlated with Cu associated with Mnox and AFeox at 5 and 1% level, respectively. Organically bound Cu did not show significant correlations with any soil properties. Correlation coefficient between calcium carbonate equivalent and carbonate-bound Cu was not significant. DTPA erxtractable Cu was significantly positively correlated with clay content. The Cu concentration in plant was negatively correlated with Cu concentrations in the exchangeable (Ex), carbonates-bound (Car) and organically bound (OM) forms. A negative correlation was observed between total uptake of Cu in plant and Cu concentration in the exchangeable (Ex) form.
    Keywords: Chemical forms, Sequential extraction, Concentration, total uptake of Cu, Soil properties
  • H. Ghanbari Mofti Kolaei, M.A. Bahmanyar, S. Salek Gilani, F. Raiesi Page 63
    The applications of organic and inorganic amendments in saline soils may alleviate salinity effects on soil microbial activity and biochemical characteristics. In order to investigate the effects of different levels of saline irrigation waters, and organic and inorganic amendments on soil respiration, and acid and alkaline phosphatase activities in the rhizosphere soil during vegetative growth of soybean a factorial experiment consisting of five salinity levels (i.e. S1= 0.8 S2= 1.6 S3= 3.2 S4= 4.8 and S5= 6.4 dS/m from the sea water source) and five amendment treatments including T1 (control without amendments), T2 (20 ton gypsum ha-1), T3 (20 ton manure ha-1),T4 (10 ton gypsum +10 ton manure ha-1), T5 (15 ton gypsum +15 ton manure ha-1) arranged as randomized blocks design with three replications was conducted using pots under greenhouse conditions. The results showed that with increasing salinity level, soil respiration and enzyme activities of acid and alkaline phosphatases decreased significantly, however, the reductions were not similar and comparable among amendment treatments. Soil respiration and enzyme activities in treatments receiving higher amount of the combined organic and inorganic amendments were greater than other amendment treatments. Increasing the salinity levels in treatment without amendments application caused the reduction of soil enzymes activities and respiration. Whereas, application of manure and gypsum together, as organic and inorganic amendment increased the soil enzymes activities and respiration. Results indicated that the maximum soil respiration occurred in T5 treatments and the greatest soil enzyme activities occurred in T3 treatments relative to the other treatments.
    Keywords: Salinity, Amendments, Soil respiration, Acid, alkaline phosphatase, Soybean
  • M. Sarshogh, M.H. Salehi, H. Beigie Page 77
    Topography, as a soil-forming factor, influences soil physical characteristics through aspect and slope position. Soil particle size distribution (PSD) is one of the most important soil physical characteristics influencing other soil characteristics directly or indirectly. This study investigates the effect of aspect and slope position on soil particle size distribution, grain-size curves and soil fractal dimension in an area, 35 km distance from Chelgerd, Chaharmahal-va-Bakhtiari province. For this purpose, two slope aspects with the same parent material were selected. Three slope positions (top, middle and base) in seventeen parallel transect along north and south-facing aspects were sampled. Also representative pedons located on three positions of each aspect were classified. Particle size distribution was analyzed by a combination of the sieve and the hydrometer method. The grain-size distribution in all three positions of the north and south-facing aspects were fitted by unimodal and biomodal Fredlund models. The fractal dimension of soil particle size distribution was determined in different aspects and slope positions. Soils in the north-facing aspect are classified as Vertisols, whereas soils in south-facing aspect are classified as Entisols and Inceptisols. Results showed that although the dominant soil textural class in both aspects was the same, the soil particle size distribution in different positions of north-facing aspect and base position of south-facing aspect followed a sigmoidal curve and in top and middle position of south-facing aspect followed two sigmoidal curves. Therefore, PSD in north-facing aspect was better described by Fredlund unimodal equation while PSD in top and middle positions of south-facing aspect was better described by Fredlund biomodal equation. Grain size distribution values generally remained similar in north-facing positions but were larger in top and middle south-facing positions. However, coefficient of curvature was independent of aspect and position. In the north-facing aspect, fractal dimension was significantly larger than that of the south-facing aspect and in the base slope position was significantly larger than that of the two other positions. It seems that in mountain area PSD and its shape, PSD-derived values and fractal dimension might better differentiate between the effects of soil forming processes, than some simple texture evaluation.
    Keywords: Topography, Grain, size curve, Fredlund PSD model, Fractal dimension
  • A.A. Dehghani, T. Esmaeili, Z. Sadeghi Page 99
    Local scouring around bridge piers had been considered as an undesirable event and against the bridge safety. In this process, the 3D flow patterns in the vicinity of bridge pier have important role and cause the bed material erosion around bridge pier. Embedment of the foundation in the depth deeper than the maximum local scour depth according to the design flood has been proposed as a conservative solution. However, implementation of the pier foundation in a deep depth from the original bed level is not an economic solution in practical cases. In real cases, the variant stream flow of floods is the main reason of bridge failures. In this study the evolution of local scour depth around circular bridge piers under unsteady flow condition of hydrographs has been numerically simulated using steady flows. The results showed that during the rising period of hydrograph, the scour depth increased steadily and more than 70% of final scour depth occurred at the rising limb of hydrograph. The results also show that by using the SSIIM program, it will be possible to evaluate the local scour depth in the end of rising limb of hydrograph with a satisfying accuracy.
    Keywords: Local scouring, Flood hydrograph, Unsteady flow, SSIIM model
  • R. Hosseinpour, M. Ghajar Sepanlou Page 123
    In order to investigate the effects of municipal waste compostapplication individually and enriched with chemical fertilizers on the micronutrient concentration in soil and lettuce (Lactuca sativa L.)a three years experiment was conducted with randomized complete block design with two factors and three replications at the experimental farm of Sari Agricultural Sciences and Natural Resources. The Main plot included 6 fertilizers treatments (control, chemical fertilizers, 20 and 40 ton.ha-1 of municipal waste compostindividually and enriched with 50% chemical fertilizers). The Sub-plots were considered as one, two and three-years application of fertilizer. The results showed that the effect of different treatments on Zn and Cu Content of soil, root Fe, Zn and Mn concentration and shoot Zn, Cu and Mn concentration were significant. The results also showed that concentration of the microelement in soil and root and shoot of lettuce were affected significantly by one year, two years and three years application of fertilizers. Interaction of two factors had significant effect on avaiable Cu content of soil and Fe, Zn, Cu, Mn concentration of shoot. Municipal waste compost promoted a significant increase in Zn and Cu plant concentrations in relation to chemical fertilizers. These results imply that municipal waste compost could be a suitable source of Zn and Cu for agricultural soils.
    Keywords: Lettuce, Integreted fertilization system, Municipal waste compost
  • S. Marofi, S. Soleymani, M.H. Ghobadi, Gh. Rahimi, H. Marofi Page 141
    In order to prepare the aquifer vulnerability map of Malayer plain which is the water resource of agricultural and industry activities as well as rural consumptive waters of the region, the DRASTIC, SINTACS and SI models were used for exploration of Malayer plain groundwater as following steps: first, by development of aquifer media, vadose zone media, water table, net recharge rate, soil media, hydraulic conductivity, topography and land use maps, the initial layers of the models were prepared. In the second step, the available nitrates layer of the groundwater was also prepared based on 32 measurements of wells during spring 2010. In order to evaluate the performance of the models, the correlation between the initial layers and available nitrates layer was calculated. Based on the calculated coefficient correlation and its significance, DRASTIC, SINTACS and SI models were calibrated and than theirs parameters were modified. Third, using overlap of the and correlated aquifer vulnerability maps, contamination danger map of plain which called agricultural DRASTIC map was produced. At last, by comparing the vulnerability potential map, modified SI map, modified DRASTIC model, agricultural DRASTIC model and neuro fuzzy inference map with the available nitrate layer, the best model was distinguished. The result illustrated that the agricultural DRASTIC method (r=0.81) is identified as the best method to evaluate the vulnerable points of Malayer plain. According to this map, 15.5, 71.66 and 12.84% of the area are located in the less, medium and high vulnerable points, respectively.
    Keywords: Aquifer Vulnerability, Malayer plain, DRASTIC, SI, SINTACS models
  • A. Belyani, M. Sharfa, M. Omid Page 167
    Since the measurement of soil moisture retention curve and its index points like field capacity and permanent wilting point are costly and time-consuming using direct methods, one of the quick and low costly estimation methods of these properties is estimating of those properties with respect to soil basic properties including particle size distribution and organic matter content as well as bulk density. In this study, index points of soil moisture retention curve such as field capacity, permanent wilting point and available water were estimated using MLP type neural network with three activate functions and regressions methodology with respect to soil basic properties. In order to conduct the aforementioned issue, 60 soil samples were collected from the case study, the region of Robatkarim of Karaj city, with an area of 24 ha. Then, the moisture content of the index points of soil moisture retention curve was measured by using the pressure plate. Further soil basic properties including the percentages of clay, sand, bulk density and organic matter as well as lime and the moisture content of the index points were measured using the aforementioned methodology. The results of the investigations showed that the artificial neural networks by sigmoid activate function a network with 6 neurons in the input layer and 10 neurons in the hidden layer as well as 3 neurons in the output layer with Performance indicators R2 and RMSE variations of 0.6197–0.8902 and 1.6846–2.0225, respectively was introduced as the efficient network which had the best performance in estimation of wanted outputs in comparison with another activate functions (method of artificial neural network) and regression method. Percentage of lime according to results of sensitivity analysis is considered as an effective factor in the range of soils texture tested.
    Keywords: Percentage of lime, Soil water retention curve, Artificial neural network, Activate transfer
  • S.H. Mirtalebi, S.M. Hosseini, M.R. Khajehpour, A. Soleymani Page 185
    Zinc deficiency through the reduction in auxin production and photosynthesis, reduces growth, yield components and grain yield of wheat. An experiment was conducted to determine the effect of zinc sulfate on yield, yield components, zinc and protein content of three winter wheat cultivars in Eghlid Agriculture Research during 2007– 2008. The experiment was in a splitplot layout within a randomized complete block design. The main plot consisted of three levels (0,30 and 60 kgha-1) of zinc sulfate (36% Zn) and the sub-plots were Zarin, Alvand and Shahriar wheat cultivars. The result showed that increasing the Zinc sulfate levels caused meaningful increaseg in the number of fertile heads m-2 (FH), kernel per fertile head (KH), 1000-kernel weight (KW), grain yield (GY), total plant dry weight (TPDW) and harvest index (HI) and zinc and protein, but number of infertile tillers (IT) and infertile heads (IH) reduced. Zarin and Alvand cultivars produced significantly higher FH, KW, GY, HI, ZnC and PP and lower IT, and KH than Shahriar. Cultivars showed no differences in other properties based on the results In this study the highest growth, yield components and grain yield were 10040 and 10030 kg ha-1 by using the 60 kg ha-1 of zinc sulfate in alvand and zarin cultivars respectively. This rate of zinc sulfate application and Alvand and Zarin cultivars might be suitable for wheat production under conditions similar to this study.
    Keywords: Zinc sulfate, Wheat cultivars, Yield components, Grain yield, Grain zinc, protein
  • A. Zahiri, R. Amini, H. Kordi Page 201
    Meandering has attracted the attention of scientists and engineers since a long time. In river bend, high variations of flow depth, velocity and shear stress across the river produce a spiral flow and hence, bank erosion in outer bank and sedimentation in inner bank. Such situation is very complicated in rivers with floodplains. In this condition, flood flow enters the floodplains and changes the direction of secondary flow because of momentum transfer between main channel and floodplains. In this paper, using a quasi-two dimensional mathematical model, the lateral distribution of velocity in overbank meandering rivers is simulated. This mathematical model combined with dimensionless relationships for secondary flow term is solved numerically in curvilinear system. The most important result of this research indicates that the maximum and minimum magnitudes of velocity are occurred in inner and outer banks, respectively, which is in the opposite sense with the flow structure at the inbank meandering channels. This finding agrees well with the experimental data in overbank meandering channels. Furthermore, the numerical results have higher accuracy compared with Ervine et. al. method. The mean relative error of proposed and Ervine et al. methods for predicting the main channel velocity are 6 and 10 percents, respectively.
    Keywords: Overbank meandering channels Velocity lateral distribution, Quasi, two dimensional mathematical model
  • H. Mahmoodzadeh, M. Sheklabadi, A.A. Mahboubi Page 219

    The aim of this study was to assess the effects land use change on soil aggregate stability in marginal lands of Zrebar Lake. Soil samples were collected from the five major land use types including wetland, wetland converted to alfalfa and wheat cultivations, forest and forest converted to vineyard, from the 0-30 and 30-60 cm depth in each land use. Soil aggregate stability was measured on soil samples. The amount of large water stable aggregates in 0-30 cm depth of wetland and forest soils was significantly more than cultivated and vineyard soils. The highest amount of mean weight diameter (MWD) was observed in wetland and forest. Conversion of forest to vineyard caused to 20% decrease in soil large macro aggregates, whereas the of soil microaggregate increased by 11%. Wetland soils converted to alfalfa resulted in 31% decrease of aggregates larger than 2 mm and 15% enrichment of microaggregate in depth of 0-30 cm. Land use change from wetland to wheat cultivation caused a reducation of large macroaggregate by 23% and 16% increase of microaggregates.

    Keywords: Land use change, Aggregate stability, Macro aggregate, Micro aggregate
  • H. Sharifan, A.A. Dehghani, I. Karimirad Page 227
    The evapotranspiration (ET) is the one of the most important component of hydrological cycle. Nowadays many researchers presented the valuable relations involving climatic parameters for estimating the potential evapotranspiration of reference plant (ETo), prevent from water stress and water loss. Among them the Hargreaves-Samani (H-S) method is common in the regions that the measuring of meteorological parameters are limited. This study aims to determine the most accurate correction factor for H-S method to estimate ETo according to the FAO-Penman-Monteith (F-P-M) method in Gorgan synoptic station. This coefficient is related to climatic parameters which are available in climatology stations. At first equations were optimized using all parameters in excels environment, then some less effective parameters were omitted and again more equations optimized using the others. For verification of results, the meteorological data were divided to 2 groups namely 80 and 20 percent for calibrating and testing the model respectively. The results showed that the equation which included the maximum and average of daily temperature and max, min and average of relative humidity (RH) data, had the maximum ranking due to statistical investigation (R=0.93, RMSE=0.29).Using the mentioned equation the mean annual evapotranspiration of 1165mm (using H-S method) reduced to 925mm.Moreover there was lower error compared to the F-P-M- method which estimated 853 mm of evapotranspiration.
    Keywords: Evapotranspiration, Hargreaves, Samani, Correction Factor, Gorgan
  • A. Tarzi, H. Moazed, M. Farasati Page 237
    To solve the problem of water shortages, low-quality waters such as waste water can be used. The present study was accomplished as a completely random block design with 3 water quality levels (6, 8 and 10 ds/m), 3 soil depths levels (0-15, 15-30 and 30-45cm) and 3 irrigation season (1, 2, 4 months). The soil texture was sandy loam. After 1, 2 and 4 months of irrigation, the hydraulic characteristics of the soils such as saturated hydraulic conductivity, effective porosity and specific water retention of the soils at 0-15cm, 15-30cm and 30-45cm depths were measured. Results indicated that with increasing irrigation water salinity, saturated hydraulic conductivity, effective porosity and specific water retention of soils increased logarithmically. However, with increasing water salinity, the specific water retention increased but was not significant. Also the results of the study showed that with increasing irrigation duration from 2 to 4 months, hydraulic characteristics of the soils increased.
    Keywords: Waste water, Saturated hydraulic conductivity, Effective porosity