فهرست مطالب

نشریه دانش آب و خاک
سال بیست و سوم شماره 1 (بهار 1392)

  • تاریخ انتشار: 1392/04/11
  • تعداد عناوین: 20
|
  • محمد مهدی معیری، علی حسین زاده دلیر، فرزین سلماسی، داود فرسادی زاده، سیدعلی اشرف صدرالدینی صفحه 1
    سرریزهای پلکانی به دلیل تاثیر قابل توجه آن بر استهلاک انرژی جریان و به جهت قابلیت تطبیق ساخت آن با تکنولوژی بتن غلطکی کوبیده دارای اهمیت زیادی هستند. در طراحی این سرریزها معمولا از مدل فیزیکی استفاده می شود که مستلزم صرف هزینه و زمان زیاد میباشد. اما توسعه کامپیوترهای با سرعت بالا راه را برای انجام فعالیت در زمینه دینامیک سیالات محاسباتی هموار کرده است و با استفاده از آن میتوان از صرف هزینه و زمان زیاد جلوگیری نمود. در این تحقیق از داده های فیزیکی جهت شبیه سازی جریان در سرریزهای پلکانی استفاده شده است. مدل محاسباتی مورد استفاده نیز مدل کامپیوتری FLUENT میباشد. رژیمهای جریان روی های و بینابینی برای این سرریز مورد بررسی قرار گرفت. پارامترهای مدل شده شامل عمق مشخصه (y90)، سرعت مشخصه (V90) و سرعت جریان آب زلال و غلظت متوسط هوا بودند. مدلهای جریان چند فازی حجم سیال (VOF)، اختلاط و اولرین و همچنین مدلهای تلاطم k-ε به صورت دوبعدی و سه بعدی به همراه الگوریتمهای حل همزمان فشار - سرعت PISO وSimple مورد استفاده قرار گرفت. از بین مدلهای جریان چندفازی، مدل اختلاط و از بین مدلهای تلاطم، مدل RNG k-ε بهترین جواب را داشتند. نتایج بدست آمده، برای رژیم رویه ای جهت برآورد پارامترهای طراحی با در نظر گرفتن اختلاط حباب هوا مناسبتر و برای رژیم جریان بینابینی ضعیف است.
    کلیدواژگان: سرریزهای پلکانی، مدل آشفتگی، مدلهای جریان چندفازی، FLUENT
  • اعظم رستم زاده، احمدگلچین، جعفر محمدی صفحه 15
    برای بررسی تاثیر منابع و مقادیر متفاوت نیتروژن بر عملکرد و اجزای عملکرد خیار سبز آزمایشی به صورت فاکتوریل با طرح کاملا تصادفی با 3 تکرار و 20 تیمار به صورت گلدانی در گلخانه تحقیقاتی مرکز آموزش کشاورزی تبریز در سال زراعی 1388 اجرا گردید. تیمارهای مورد بررسی عبارت بودند از: نوع کود مصرفی شامل اوره معمولی، اوره با پوشش گوگردی، نیترات آمونیم و سولفات آمونیم و مقدار کود مصرفی شامل سطوح صفر، 150، 300، 450 و600 کیلوگرم نیتروژن در هکتار. صفات مورد اندازهگیری در این بررسی عبارت بودند از: عملکرد میوه، تعداد میوه در بوته، طول و قطر میوه. نتایج تجزیه واریانس داده ها نشان داد که اثر نوع و مقدار کود و اثر متقابل آنها بر عملکرد و طول میوه در سطح احتمال یک درصد معنیدار بود. بیشترین عملکرد میوه به میزان 2/640 گرم در بوته از تیمار 600 کیلوگرم نیتروژن در هکتار از منبع کود اوره با پوشش گوگردی حاصل شد. همچنین بیشترین طول میوه، تعداد میوه در بوته از همین تیمار به دست آمد. با توجه به مقایسه میانگینها کمترین عملکرد مربوط به کود نیترات آمونیم بود.
    کلیدواژگان: اوره، اوره با پوشش گوگردی، خیار سبز، سولفات آمونیوم، نیترات آمونیوم
  • فرهاد ایمان شعار، یوسف حسن زاده، محمدتقی اعلمی، علی داننده مهر صفحه 27
    جرم مخصوص رسوبات تهنشین شده در مخزن سد تابع متغیرهای زیادی از قبیل خصوصیات فیزیکی ذرات رسوب، میزان تراکم لایه های رسوب تهنشین شده و سیاستهای بهرهبرداری از مخزن است. تمام این شاخصها دارای عدم قطعیت بوده که در نتیجه تعیین جرم مخصوص رسوبات تهنشین شده در مخزن سد نیز دارای عدم قطعیت خواهد بود. در این مقاله سعی شد ابتدا عوامل موثر بر جرم مخصوص رسوبات تهنشین شده در مخزن سدها طبقه بندی شوند و سپس مبانی روش دلتا به عنوان یکی از معروفترین روش های تحلیل عدم قطعیت بیان گردد. به منظور تبیین نحوه تحلیل عدم قطعیت به روش دلتا، یک مطالعه موردی نیز بر اساس داده های میدانی سد مخزنی کنی واقع در شمال ایالت کلرادو صورت گرفت. هدف از این مطالعه تعیین جرم مخصوص ذرات رسوب تهنشین شده و ضریب تغییرات آن در مخزن سد پس از گذشت 15 سال از بهرهبرداری است. نتایج این تحقیق حاکی از آن است که جرم مخصوص رسوبات تهنشین شده در مخزن سد مذکور در حدود 6/125 ± 1267 (انحراف معیار ± متوسط جرم مخصوص) کیلوگرم بر متر مکعب برآورد شده و این در حالی است که در بازه زمانی 15 سال از شروع بهرهبرداری، ضریب تغییرات محاسبه شده برای تعیین جرم مخصوص رسوبات در مخزن سد برابر با 9/9% میباشد.
    کلیدواژگان: جرم مخصوص رسوبات، رسوبگذاری، روش دلتا، عدم قطعیت، مخزن سد
  • حمید زارع ابیانه صفحه 38
    پیشبینی عملکرد محصولات زراعی یکی از ابزارهای مدیریتی در برنامهریزی و سیاست گذاری بخش کشاورزی است. متغیرهای آب و هوایی و شاخصهای خشکسالی نقش اساسی در پیشبینی عملکرد ایفا میکنند. در این تحقیق پیشبینی عملکرد چهار محصول دیم شامل گندم، جو، هندوانه و نخود در منطقه مشهد و بیرجند براساس متغیرهای هواشناسی و شاخصهای خشکسالی در قالب سه مدل رگرسیونی اتوماتیک، گام به گام و ریج انجام گرفت. برای این منظور از ده پارامتر هواشناسی و هفت شاخص خشکسالی در قالب سه ساختار اطلاعاتی در ورودی مدلهای رگرسیونی چندمتغیره استفاده شد. نتایج این بررسی نشان داد که از بین متغیرهای هواشناسی، دو متغیر تعداد روزهای بارانی در منطقه بیرجند و دمای بیشینه هوا در منطقه مشهد، بیشترین تعداد همبستگی ها را بر عملکرد محصولات زراعی داشتند. بههمین ترتیب از بین شاخصهای خشکسالی، شاخص نگوین چنین وضعیتی را نشان داد. در این مطالعه مشخص شد برای پیشبینی عملکرد محصولات، مدل چندمتغیره ریج با ساختار اطلاعاتی همه عوامل شامل پارامترهای هواشناسی و مقادیر کمی شده شاخص خشکسالی در مقایسه با دو ساختار اطلاعاتی مربوط به عوامل هواشناسی و خشکسالی قابل توصیه است. در این پیشنهاد براساس بالاترین ضریب تعیین (R2) و کمترین میانگین مجذور مربعات خطای نرمال (NRMSE) میباشد. براساس نتایج این تحقیق در هر دو منطقه و برای هر چهار محصول مقدار ضریب تعیین بین 91/0 تا 99/0 و مقدار میانگین مجذور مربعات خطای نرمال از 09/0 تا 48/0 بهدست آمد. نتایج حاصل همچنین بیانگر بیشترین دقت پیشبینی برای محصول گندم با R2 بیش از 996/0 و خطای NRMSE معادل 09/0 در منطقه مشهد و R2 بیش از 999/0 و خطای NRMSE معادل 09/0 برای نخود در منطقه بیرجند بود. بههمین ترتیب کمترین دقت پیشبینی مربوط به محصول هندوانه با ضریب تعیین 92/0 و خطای 48/0 در منطقه بیرجند و 96/0 و 27/0 در منطقه مشهد میباشد. در مجموع نتایج حاصل از بهکارگیری مدلهای رگرسیون چندمتغیره با توجه به R2 بالا و NRMSE کم، مدل ریج برای هر دو منطقه قابل توصیه است.
    کلیدواژگان: رگرسیون چند متغیره، شاخص خشکسالی، عملکرد، مدل ریج
  • محمدعلی لطف اللهی یقین، نازیلا کاردان صفحه 57
    امروزه نیروگاه های برق آبی از مهمترین منابع تولید انرژی برق بشمار میروند. در میان اجزای تشکیل دهنده تاسیسات برق آبی، پنستاک از جایگاه ویژهای برخوردار است. پنستاک لولهای است فشار قوی که جریان آب را از مخزن سد یا از هر بار آبی بالا به سمت توربینهای نیروگاه هدایت میکند. اهمیت پنستاک بدلیل هزینهی بالای ساخت، نصب و نگهداری آن میباشد به طوری که درصد قابل توجهی از هزینه های ساخت نیروگاه به این سازه هیدرولیکی اختصاص می یابد. لذا طراحی بهینه آن میتواند نقش بسزایی در کاهش هزینه احداث نیروگاه های برق آبی داشته باشد. در سالهای اخیر استفاده از روش های بهینهسازی کاوشی برای طراحی بهینه سازه های مختلف مهمترین موضوع تحقیق بوده است. از بین الگوریتمهای کاوشی، روش بهینهسازی اجتماع مورچه ها به عنوان یک ابزار قوی و مناسب در بسیاری از زمینه ها مورد توجه بوده است. در این تحقیق ابعاد لوله های پنستاک با استفاده از روش اجتماع مورچه ها بهینهیابی شده است. بدین منظور الگوریتم سیستم مورچگان (ACS) اجتماع مورچه ها انتخاب شده و پنستاک سد شهریار واقع در میانه به عنوان مطالعه موردی مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج بدست آمده حاکی از آن است که الگوریتم ACS از قابلیت بالایی در بهینهسازی برخوردار بوده و توانسته است وزن پنستاک را به میزان قابل قبولی کاهش دهد.
    کلیدواژگان: الگوریتم جامعه مورچه ها، بهینهسازی، پنستاک، نیروگاه برقآبی
  • مهدی نورزاده حداد، محمدحسین مهدیان، محمدجعفر ملکوتی صفحه 71
    میزان عناصر ریزمغذی در خاکهای کشاورزی از مهمترین ویژگی های موثر در تولید محصولات زراعی میباشد. به منظور رسیدن به حداکثر تولید در کشاورزی، توجه ویژه به مدیریت این عناصر الزامی است. به منظور مدیریت بهتر این عناصر در سطح کلان نیاز به تهیه نقشه این عناصر در منطقه مورد مطالعه میباشد. از مهمترین ابزارها به منظور تهیه اینگونه نقشه ها، زمینآمار میباشد. در این تحقیق، کارایی چهار روش میانگین متحرک وزندار، اسپلاین، کریجینگ معمولی و کوکریجینگ در درونیابی چهار عنصر آهن، روی، بور و کبالت بررسی شدند. پس از بررسی تغییرنما و اجرای این روش ها، نتایج بدست آمده نشان داد که برای درونیابی آهن، روی، بور و کبالت، مطلوبترین روش، کوکریجینگ بود. همچنین نتایج درونیابی ها نشان داد که کمترین خطای درونیابی (353/0MAE= و 661/0 RMSE=) مربوط به آهن بوده است. پهنهبندی این عناصر بر پایه کوکریجینگ در سطح استان همدان، نشان داد که در قسمتهای شمالی این استان، کمبود عناصر ریزمغذی بسیار مشهود است. به منظور رفع این کمبود و نیل به کشاورزی پایدار در این مناطق، توصیه میگردد از کود کامل میکرو استفاده گردد.
    کلیدواژگان: پهنه بندی، تولید پایدار، درونیابی، روش های زمین آماری، عناصر ریزمغذی
  • حسین رضایی، علی اصغر جعفرزاده، فرزین شهبازی صفحه 83
    پوشش گیاهی یکی از فاکتورهای فعال خاکسازی است که تاثیر آن بر خواص میکرومرفولوژیک خاک کمتر مورد توجه قرار گرفته است. در این تحقیق به منظور بررسی اثر پوشش گیاهی و فرآیندهای ناشی از آن تعداد 5 خاکرخ از اراضی تحت پوشش کلزا، یونجه، ذرت، درختان سوزنی برگ کاج و باغ سیب به همراه یک خاکرخ شاهد (خاک بایر) در حومه شهرستان تبریز حفر، تشریح و از افقهای مختلف آنها نمونه برداری انجام شد. نمونه های خاک پس از آماده سازی تحت آزمایشهای مختلف فیزیکی، شیمیایی و میکرومرفولوژیکی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که افقهای سطحی خاکرخها به لحاظ ساختمان و خاکدانهسازی وضعیت مطلوبتری نسبت به افقهای زیرین دارند. میزان خاکدانهسازی و درجه مرغوبیت ساختمان خاک برای پوششهای مختلف به ترتیب به صورت باغ سیب، درختان سوزنی برگ، ذرت، یونجه، کلزا و شاهد بود. منافذ خاک در افقهای سطحی تحت تاثیر عوارض محیطی عمدتا به شکل منافذ بهم خورده مشاهده شدند. این مورد در خاکرخهای مربوط به پوششهای زراعی نسبت به باغی، جنگلی و اراضی بایر بیشتر دیده شد و علت آن میتواند استفاده از ادوات مختلف زراعی باشد. رویت نمودهای خاکساختی فضولات جانوری در افقهای سطحی و فراوانی بالای آنها در محصولات باغی نسبت به جنگلی و زراعی و آنهم در مقایسه با اراضی بایر بیانگر بالا بودن فعالیت بیولوژیک در این پوششها است. حضور پوششهای آهکی نیز اشاره به نقش گیاهان و موجودات زنده بواسطه تولید دیاکسیدکربن و انحلال و رسوب مجدد کربناتها در این خاکها دارد. مشاهده پوششها و ندولهای آهن و اکسیدهای آهن- منگنز در برخی از افقها حاکی از روی دادن واکنشهای اکسایش و کاهش بوده که با توجه به سطح ایستابی پایین و اقلیم منطقه علت را میتوان در نحوه مدیریت آبیاری این اراضی یافت.
    کلیدواژگان: پوشش گیاهی، فرآیندهای خاکسازی، نمودهای خاکساختی، میکرومرفولوژی
  • مصطفی مرادزاده، هادی معاضد، غلام عباس صیاد صفحه 95
    مصرف کود نیتروژن در کشاورزی، تجمع و حرکت نمکها در خاکها و مدلسازی این حرکت در سالهای اخیر مورد توجه فراوانی قرار گرفته است. از طرفی در استفاده از این مواد باید تدابیری اتخاد نمود که ضمن افزایش تولید و کیفیت محصولات کشاورزی از اثرات نامطلوب آن، مانند آلوده کردن محیط زیست، خاک و آبهای زیر زمینی کاسته شود. در این پژوهش تاثیر زئولیت پتاسیمی در جذب و نگهداری یون نیترات در یک خاک لوم شنی اشباع و در شرایط آزمایشگاهی، با چهار تیمار شاهد و کاربرد 2، 4 و 8 گرم زئولیت در هر کیلوگرم خاک مورد بررسی قرار گرفت. آزمایشها در قالب یک طرح بلوکهای کامل تصادفی انجام شد و نیز آبشویی یون نیترات، به وسیله نرم افزار Hydrus-1D در ستونهای خاک شبیه سازی شد. کود نیترات آمونیوم با غلظت 10 گرم بر لیتر به ستونهای خاک اضافه گردید و سپس ستونهای خاک آبشویی شدند. نتایج به دست آمده نشان داد، اضافه کردن زئولیت پتاسیمی به خاک باعث کاهش شستشوی نیترات و افزایش نگهداشت آن در خاک میشود. در نرم افزار هایدروس، از معادلات جابجایی - انتشار (CDE) و رطوبت روان- ساکن (MIM) در برآورد حرکت یون نیترات در خاک استفاده شد. ایزوترمهای جذب و ضرایب پخشیدگی و انتشار یون نیترات با استفاده از مدلسازی معکوس تعیین گردیدند. به دلیل دستخورده بودن نمونه های خاک، برآورد مدل CDE به مقادیر اندازهگیری شده در هر چهار تیمار، نزدیکتر بود. همچنین هر دو مدل CDE و MIM نشان دادند که افزایش کاربرد زئولیت باعث کاهش ضریب پخشیدگی و افزایش ضریب انتشار آبی یون نیترات در خاک میشود.
    کلیدواژگان: زئولیت، شبیه سازی، منحنی رخنه، نیترات، Hydrus، 1D
  • میترا ابراهیمی، علیرضا فلاح، محمدرضا ساریخانی صفحه 109
    کاربرد فراوان مواد نفتی در ایران سبب آلودگی بسیاری از زیستگاه ها به مواد نفتی شده است. زیست بهسازی و بهره گیری از باکتری ها در راستای کاهش آلودگی های نفتی روشی کم هزینه و سازگار با محیط زیست میباشد. از اینرو، غربالگری باکتری های تجزیهکننده ترکیب های نفتی از نمونه های آلوده به نفت منطقه بوشهر در محیط کشت بدون کربن آلی انجام شد. در این پژوهش، 19 سویه باکتری گرم منفی به نام های PDB1-19 از نمونه خاک آلوده به مواد نفتی جداسازی شد و شناسایی جدایه ها با بهره گیری از کیت های تشخیصی و روش مولکولی نشان داد که آن ها شامل جنس ها و گونه های باکتریایی Stenotrophomonas maltophilia، Ralstonia sp.، Vibrio sp.، Sphingobacterium sp.، Zymomonas sp.، Pseudomonas aeruginosa، Paracoccus sp.، Pantoea sp.، Achromobacter xylosoxidans، Acinetobacter johnsonii، Serattia odorifera، Pseudomonas alcaligenes، Entrobacter cloacae، Pseudomonas stutzeri و Chryseobacterium sp. میباشند. کارآیی این سویه ها در ارلنهای دارای محیط کشت مایع حداقل، با حذف هر گونه منبع کربن و بهره گیری از گازوئیل به عنوان منبع کربن و انرژی، به صورت آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با کاربرد دو تکرار بررسی شد. در این بررسی تیرگی محیط کشت مایع در طول موج nm 600 در زمان های 0، 48، 168، 216 و 312 ساعت سنجیده شد و به عنوان شاخص رشد باکتری و تجزیه گازوئیل توسط باکتری اندازه گیری شد. آنالیز آماری نشان داد که فاکتورهای آزمایشی مانند سویه باکتری، زمان و اثر متقابل آن ها در سطح یک درصد معنی دار می باشد. این باکتری ها توانستند در حضور ترکیب های نفتی همانند گازوئیل به صورت چشم گیری رشد نمایند و از میان سویه های باکتری، سویه Chryseobacterium sp. اختلاف معنی داری با دیگر سویه ها از لحاظ رشد در حضور گازوئیل داشت و با گذشت زمان (اندازه گیری پنجم) رشد آن بیشتر شد، نتایج اثر متقابل باکتری و زمان نیز نشان دهنده این یافته بود.
    کلیدواژگان: باکتری های تجزیه کننده نفت، تجزیه زیستی، شناسایی مولکولی، گازوئیل، محیط حداقل
  • میترا کریمی امیر کیاسر، مسعود کاووسی، حسن شکری واحد صفحه 123
    تعیین غلظت بحرانی فسفر در خاک های شالیزاری به دلایل متعدد اقتصادی و زیستی حائز اهمیت می باشد. این تحقیق با هدف تعیین غلظت بحرانی فسفر در خاک های شالیزاری استان گیلان (تحت کشت برنج رقم هاشمی) اجرا گردید و از 6 روش عصاره گیری مختلف شامل اولسن، مورگان، سلطانپور، کول ول، بری و مهلیخ 3 استفاده شد. از میان 100 مزرعهای که خاک آنها تجزیه گردید، 27 مزرعه به گونهای انتخاب شدند که ویژگی های خاکی موثر بر فسفر قابل جذب گیاه (مواد آلی، pH و فسفر قابل استخراج) بیشترین دامنه تغییرات را داشته باشند. در مزارع انتخابی، کود سوپر فسفات تریپل در مقادیر صفر و 120 کیلوگرم در هکتار اضافه و غلظت بحرانی فسفر برای عصاره گیرهایی که همبستگی معنی داری با عملکرد دانه برنج نشان دادند با استفاده از روش تصویری کیت- نلسون محاسبه گردید. این غلظت برای روش های کول ول 35، اولسن 16، سلطانپور 3 و مورگان 5/4 میلی گرم در کیلوگرم خاک بود. با توجه به همبستگی خوب روش عصاره گیری اولسن با عملکرد نسبی دانه، همچنین نیاز به زمان کمتر و ارزان بودن، این روش به عنوان روش مناسب برای عصاره گیری فسفر قابل جذب و توصیه مصرف کودهای فسفاتی در شالیزارهای منطقه پیشنهاد می شود.
    کلیدواژگان: برنج، سطح بحرانی، فسفر، عصارهگیر
  • نسیم صفاری، مهدی ضرغامی صفحه 135
    دریاچه ارومیه، بزرگترین دریاچه داخلی کشور و دومین دریاچه آب شور جهان است. تغییر شرایط اقلیمی وکاهش نزولات جوی، بهره برداری بیش از حد از رودخانه های جاری به دریاچه و پایین بودن بازده کشاورزی در حوضه سبب کاهش شدید سطح آب و افزایش شوری شده است. آورد متوسط سطحی حوضه در حدود 2/7 میلیارد مترمکعب در سال می باشد که حداقل نیاز اکولوژیکی دریاچه در حدود 1/3 میلیارد مترمکعب در سال، باید از آن تامین گردد. بنابراین کنترل و تخصیص بهینه آب قابل برداشت، یعنی 1/4 میلیارد مترمکعب، بین سه استان ذینفع آذربایجان شرقی، آذربایجان غربی و کردستان، مسئله مهمی به شمار می آید. در این مقاله با استفاده از یک مدل تصمیمگیری چند معیاره مبتنی بر فاصله، به کمک روش های جمع وزنی ساده، برنامهریزی سازشی وروش TOPSIS، تخصیص آب حوضه دریاچه ارومیه بین ذینفعان با در نظر گرفتن معیارهای اجتماعی، اقتصادی و زیست محیطی انجام شد و سهم بهینه هر یک از استانها از آب سطحی تعیین گردید وتوانایی این روش ها با هم مقایسه شد. مطابق نتایج مدل برنامهریزی سازشی از 2/7 میلیارد مترمکعب آورد متوسط سالانه بلند مدت حوضه آبریز دریاچه ارومیه، سهم استان آذربایجان غربی برابر 804/1، سهم استان آذربایجان شرقی برابر 312/1 و سهم استان کردستان برابر 984/0 میلیارد متر مکعب در سال تعیین گردیده است.
    کلیدواژگان: تخصیص آب، تصمیمگیری چند معیاره، تصمیمگیری فاصله محور، دریاچه ارومیه
  • زهرا سهیلی فر، سید مجید میرلطیفی*، عبد علی ناصری، مصطفی عصاری صفحه 151

    برآورد دقیق تبخیر– تعرق یا آب مورد نیاز گیاهان نقش مهمی در بهبود مدیریت مصرف آب و در نهایت افزایش راندمان آب مصرفی دارد. با توجه به حضور انواع مختلف پوششهای گیاهی و آن هم در سطوح وسیع، محاسبه دقیق نیاز آبی از طریق روش های متداول محاسبه تبخیر- تعرق (ET)، امری دشوار و غیر ممکن مینماید. در همین راستا به روش هایی نیاز است که قادر به محاسبه نیاز آبی گیاهان در مقیاس وسیع بوده و نیز از دقت کافی برخوردار باشند. یکی از مشهورترین الگوریتمهای سنجش از دور جهت برآورد تبخیر- تعرق واقعی، الگوریتم توازن انرژی در اراضی (سبال) میباشد. در مدل سبال از طریق برآورد تمامی مولفه های انرژی در سطح تبخیر با استفاده از تصاویر ماهوارهای از جمله تابش خالص، شار گرمای خاک و شار گرمای محسوس و با استفاده از معادله توازن انرژی اقدام به محاسبه تبخیر- تعرق میشود. این تحقیق به منظور ارزیابی تغییرات مکانی و زمانی تبخیر- تعرق واقعی روزانه (ETa) در محدوده کشت و صنعت نیشکر میرزا کوچک خان واقع در جنوب استان خوزستان با استفاده از تصاویر ماهوارهای 10 روزه سنجنده مودیس در یک فصل زراعی (فصل رشد) در سال 85 صورت گرفت. نتایج بدست آمده نشان داد که مدل سبال از کارایی خوبی جهت برآورد تبخیر– تعرق واقعی در فصل زراعی (فصل رشد) برخوردار است. نقشه های تولید شده با نرم افزار ERDAS و GIS، بیانگر این مطلب هستند که زمینهای خیس (خوب آبیاری شده) و یا با پوشش گیاهی خوب بالاترین میزان تبخیر- تعرق را دارند. با دور شدن از زمینهای کشاورزی و نزدیک شدن به سطوح با پوششهای گیاهی کم، میزان تبخیر- تعرق بسیار کاهش می یابد. این نقشه ها با اطلاعات زمینی مطابقت بسیار زیادی را نشان داد. همچنین مقایسه نتایج حاصل از مدل سبال با نتایج حاصل از تبخیر– تعرق گیاه نشان داد که نتایج مدل سبال در فصل رشد از همبستگی نسبتا خوبی (R2=0.77) با نتایج حاصل از تبخیر– تعرق گیاه برخوردار است.

    کلیدواژگان: الگوریتم سبال، تبخیر- تعرق واقعی، تصاویر مودیس، جنوب خوزستان، سنجش از دور
  • احمد پاکپورربطی، علی اصغر جعفرزاده، فرزین شهبازی، پرویز عماری صفحه 165
    در سالهای اخیر نرم افزارهای تخصصی متعددی برای اهداف ارزیابی اراضی طراحی شده اند که وجه مشترک تمامی آنها ایجاد محیطی برای الگوسازی و مدل کردن روش های ارزیابی است. هدف از این تحقیق ارزیابی اراضی مستعد برای کشت آبی محصولات ذرت، آفتابگردان و جو در مناطق پسوه و جلدیان به مساحت 9680 هکتار در استان آذربایجان غربی بین 30 36 تا 50 36 عرض شمالی و 05 45 تا 25 45 طول شرقی با استفاده از GIS میباشد. پس از تعیین خصوصیات اقلیم، خاک و توپوگرافی منطقه مورد مطالعه، نیازهای رویشی تیپهای بهرهوری از جداول سایس و گیوی استخراج و در نهایت ارزیابی اراضی با استفاده از نرم افزار ArcGIS انجام گرفت. نتایج نشان داد که در محدوده مورد مطالعه کلاسهای اقلیمی برای جو کاملا مناسب (1S) و برای ذرت و آفتابگردان به دلیل محدودیت رطوبت نسبی در طول دوره رشد متوسط (2S) میباشد. همچنین محدودیتهای عمده خاک در مناطق مورد مطالعه برای محصولات شامل pH، آهک، بافت، ذرات درشتتر از شن و توپوگرافی میباشند. پیشنهاد می شود از این روش که شامل قرار دادن دو یا چندین لایه نقشه برای تولید یک نقشه جدید میباشد، در علم ارزیابی بیشتر استفاده شود زیرا انجام این عمل بوسیله روش های سنتی بسیار مشکل و وقتگیر است یا به عبارت دیگر استفاده از GISدر مطالعات تناسب اراضی سبب افزایش دقت و پیشرفت تحقیق میشود.
    کلیدواژگان: ارزیابی اراضی، استان آذربایجان غربی، تیپ بهرهوری، GIS
  • پروین اقبالی، رسول دانش فراز، سید مهدی ثاقبیان صفحه 177
    آبشکنها سازه هایی هستند که معمولا در حفاظت دیواره خارجی قوسها و طرحهای اصلاح مسیر رودخانه، بطور گسترده مورد استفاده قرار میگیرند. تغییرات زمانی ابعاد حفره آبشستگی آبشکن و تعیین عمق تعادل آبشستگی در طراحی و کاربرد این سازه اهمیت زیادی دارد. جهت پیشبینی توسعه زمانی عمق حفره آبشستگی روابط تجربی متعددی ارائه شده است. در دهه اخیر روش های هوش مصنوعی بهخاطر قابلیت شبیه سازی فرایندهای پیچیده، در زمینه های مختلف مهندسی آب کاربرد زیادی پیدا کردهاند. برنامهریزی بیان ژنی که جزء الگوریتمهای تکاملی محسوب میشود، قادر به بهینهسازی ساختار مدل و مولفه های آن میباشد. در این تحقیق توسعه زمانی ابعاد حفره آبشستگی در آبشکنها با استفاده از برنامهریزی بیان ژنی شبیه سازی شده و نتایج آن با داده های آزمایشگاهی مقایسه شده است. با در نظر گرفتن پارامترهای موثر در توسعه زمانی آبشستگی اطراف آبشکن با استفاده از تحلیل ابعادی، پارامترهای بی بعد به عنوان متغیر مستقل و پارامترهای به عنوان تابع در نظر گرفته شد. مقایسه نتایج ژنی نشان داد که برنامهریزی بیان ژن، به خوبی روند توسعه زمانی عمق و ابعاد حفره آبشستگی را مدلسازی نموده است.
    کلیدواژگان: آبشستگی، آبشکن، ابعاد حفره، برنامهریزی بیان ژنی، توسعه زمانی
  • معصومه عباسی، نصرت الله نجفی، ناصر علی اصغرزاد، شاهین اوستان صفحه 189
    برنج یکی از مهمترین گیاهان زراعی در ایران است که نیاز به آب فراوان داشته و عمدتا در شرایط غرقاب کشت میشود. برای افزایش کارایی مصرف آب و عملکرد برنج، کاهش آلودگی محیط زیست با کودهای شیمیایی و افزایش مواد آلی خاکهای شالیزاری استفاده از کودهای آلی توصیه میشود. این پژوهش برای بررسی اثر شرایط آب خاک، لجن فاضلاب، کود مرغی و کودهای شیمیایی بر ویژگی های رشد و کارایی مصرف آب گیاه برنج (Oryza sativa L.) رقم علی کاظمی در یک خاک آهکی لوم رسی در شرایط گلخانه ای انجام شد. آزمایش به صورت فاکتوریل و در قالب طرح بلوکهای کامل تصادفی شامل شرایط آب خاک در سه سطح (غرقاب دایم، غرقاب متناوب و اشباع متناوب) و منبع و مقدار کودهای آلی و شیمیایی در 10 سطح (شاهد، 100% کودهای شیمیایی (5/456 میلیگرم اوره، 4/66 میلیگرم Ca(H2PO4)2.H2O و 0/22 میلیگرم ZnSO4.7H2O بر کیلوگرم خاک)، 6 گرم لجن فاضلاب بر کیلوگرم خاک با و بدون 50% کودهای شیمیایی، 20 گرم لجن فاضلاب بر کیلوگرم خاک با و بدون 50% کودهای شیمیایی، 3 گرم کود مرغی بر کیلوگرم خاک با و بدون 50% کودهای شیمیایی، 6 گرم کود مرغی بر کیلوگرم خاک با و بدون 50% کودهای شیمیایی) و با سه تکرار انجام شد. نتایج نشان داد که تعداد پنجه در بوته، تعداد برگ در بوته، شاخص سطح برگ و وزن خشک بخش هوایی و ریشه در غرقاب دایم و غرقاب متناوب بیشتر از اشباع دایم بود. اثر شرایط آب خاک بر کارایی مصرف آب گیاه برنج معنیدار نبود. مصرف کودهای آلی و شیمیایی باعث افزایش پارامترهای فوق و کارایی مصرف آب نسبت به شاهد گردید. با افزایش سطح لجن فاضلاب تعداد پنجه و برگ در بوته، ارتفاع ساقه، وزن خشک بخش هوایی و ریشه، نسبت وزن خشک بخش هوایی به ریشه، شاخص کلروفیل برگها، شاخص سطح برگ و کارایی مصرف آب افزایش یافتند ولی با افزایش سطح کود مرغی از 3 به 6 گرم بر کیلوگرم خاک صفات گیاهی مذکور کاهش یافتند. بهطور کلی، تیمار غرقاب متناوب با مصرف 20 گرم لجن فاضلاب بر کیلوگرم خاک برای دستیابی به رشد مطلوب گیاه برنج و افزایش کارایی مصرف آب در شرایط گلخانه ای توصیه میگردد.
    کلیدواژگان: شرایط آب خاک، کارایی مصرف آب، کود مرغی، لجن فاضلاب
  • نجمه قربانی قهفرخی، فایز رئیسی، شجاع قربانی صفحه 209
    چرای بی رویه مراتع توسط دام ویژگی های خاک و عملکرد اکوسیستم را از طریق کاهش کیفیت و حاصل خیزی خاک تغییر می دهد. این مطالعه به منظور بررسی اثر مدیریت مرتع (چرای آزاد، کنترل شده و قرق کوتاه مدت 8 ساله) بر توزیع کربن آلی، نیتروژن کل و معدنی شدن کربن در اجزای مختلف ذرات اولیه خاک مراتع طبیعی منطقه شیدا در استان چهارمحال و بختیاری انجام شد. نتایج نشان داد غلظت کربن و نیتروژن کل خاک در مراتع تحت چرا بیشتر از مراتع تحت قرق است ولی نسبت C/N تغییری نشان نداد. مدیریت چرای کنترل شده بیشترین مقدار ماده آلی ذره ای و مدیریت قرق بیشترین مقدار کربوهیدرات های محلول در آب داغ را به خود اختصاص دادند. در هر سه مدیریت مرتع با کاهش اندازه ذرات از شن به رس، مقدار کربن و نیتروژن ذرات افزایش یافت. نوع مدیریت مرتع منجر به توزیع متفاوت کربن و نیتروژن در انواع ذرات خاک گردید. چرای آزاد کربن جزء سیلت را افزایش داد ولی تاثیری بر کربن دو جزء دیگر نداشت. همچنین چرای دام تاثیری بر نیتروژن جزء شن نداشت ولی نیتروژن اجزای سیلت و رس را افزایش داد. کربن معدنی شده کل خاک در مدیریت چرا بیشتر از مدیریت قرق بود که به دلیل بیشتر بودن میزان کربن آلی و ماده آلی ذره ای در این نوع مدیریت می باشد. طبق نتایج حاصله معدنی شدن کربن در هر سه مدیریت مرتع در اجزای شن و سیلت که بیشترین سهم از خاک کل را به خود اختصاص داده اند و از درجه هوموسی پایینی برخوردار هستند، بیشترین مقدار بود.
    کلیدواژگان: چرای مرتع، ذرات اولیه خاک، قرق، کربن و نیتروژن، مدیریت مرتع
  • ابوالفضل مجنونی هریس، علی اشرف صدرالدینی، امیرحسین ناظمی، محمدرضا نیشابوری، محمدرضا شکیبا صفحه 223
    آزمایشی به منظور مطالعه تاثیر فرارفت بر توازن انرژی در فرایند تبخیر- تعرق زراعت کلزا در بهار سال 1389 طراحی و در ایستگاه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه تبریز به اجرا گذاشته شد. گیاه کلزا در داخل لایسیمتر مستقر در وسط مزرعه 6/1 هکتاری کشت گردید. شدت تبخیر-تعرق، شاخص سطح برگ و ارتفاع گیاه در داخل لایسیمتر اندازهگیری شدند. با استفاده از توازن انرژی در سطح مزرعه، ضریب پریستلی- تیلور، نسبت مقدار تبخیر- تعرق حاصل از فرارفت به تبخیر- تعرق از سطوح پوشش گیاهی، نسبت شدت تبخیر- تعرق لایسیمتری به تابش خالص رسیده به سطح مزرعه در روزهای پس از کاشت، پدیده فرارفت در مزرعه کلزا تعیین شد. مقادیر منفی جریان گرمای محسوس (H)، وجود فرارفت از روز 39مین پس از کاشت را در منطقه تایید کرد. مقادیر و نشان داد که در این منطقه فرارفت قابل توجهی بر فرایند تبخیر- تعرق موثر بودهاست. مقادیر در برخی از روزهای فصل رشد کلزا به بالاتر از 60 درصد نیز رسید. این مسئله به روشنی تاثیر انرژی حاصل از فرارفت بر میزان تبخیر- تعرق را نشان میدهد. در منطقه مورد مطالعه بجز فرارفت منطقهای، به دلیل کوچک بودن قطعات زیرکشت، متفاوت بودن زمانهای آبیاری مزارع مجاور و آیش بعضی از قطعات، فرارفت محلی نیز بوقوع میپیوندد. بررسی ها نشان داد، وقتی که شاخص سطح برگ به 1 و ارتفاع گیاه به 15 سانتی متر رسیدند، شیب دمایی بین قطعه زیرکشت و اطراف آن، که ناشی از افزایش تعرق مرتبط با LAI و ارتفاع بوته میباشد، باعث منفی شدن و H شده و فرارفت اتفاق میافتد.
    کلیدواژگان: تبخیر، تعرق، تبریز، توازن انرژی، فرارفت، کلزا
  • جلیل اصغری میدانی، اسماعیل کریمی، علیرضا پورمحمد صفحه 237
    عملیات خاک ورزی با هدف بهبود شرایط جوانه زنی، تسهیل توسعه ریشه و نهایتا بهبود رشد گیاه و افزایش عملکرد انجام میشود. این تحقیق برای بررسی تاثیر روش های مختلف خاک ورزی بر عملکرد گلرنگ در شرایط دیم آذربایجان شرقی به مدت 3 سال زراعی اجرا گردید. این تحقیق با 4 تیمار و 4 تکرار بر اساس طرح پایه بلوک های کامل تصادفی در موسسه تحقیقات کشاورزی دیم مراغه در خاک با بافت لوم رسی با چهار تیمار:: T1شخم با گاوآهن برگرداندار به عمق 20 سانتی متر در پاییز + دست پاشی کود و بذر و پوشانیدن با هرس بشقابی در بهار (شاهد)،: T2 کاشت مستقیم با خطی کار در بهار، ‍‍T3: استفاده از خاک همزن در پاییز و کاشت با خطی کار در بهار،: T4 شخم با گاوآهن قلمی در پاییز + استفاده از هرس بشقابی در پاییز + کاشت با خطی کار در بهار انجام گرفت. نتایج حاصله گویای تاثیر معنی دار تیمارهای خاکورزی بر رطوبت و جرم مخصوص ظاهری خاک و پیامد آن بر عملکرد گلرنگ در شرایط دیم بود. بیشترین عملکرد دانه گلرنگ با میانگین 929/0 تن در هکتار مربوط به تیمار T4و کمترین عملکرد دانه به میزان 564/0 تن در هکتار مربوط به تیمارT1 (شاهد) بود. بر مبنای نتایج همبستگی ساده، ارتفاع بوته و تعداد غوزه در بوته به عنوان عوامل با حداکثر تاثیرگذاری در این افزایش عملکرد شناخته شدند. جرم مخصوص ظاهری خاک و رطوبت وزنی خاک نیز از تیمارهای خاکورزی متاثر شده و تغییرات معنی داری را در سطح 1 درصد نشان دادند. به طوری که در عمق 30-0 سانتی متری کمترین مقدار جرم مخصوص ظاهری (158/1 گرم بر سانتیمتر مکعب) و بیشترین میزان رطوبت وزنی خاک به میزان 76/23 و 56/20 درصد به ترتیب در مراحل ساقهدهی و غوزهدهی کامل گلرنگ در تیمار T4مشاهده گردیدند، در حالیکه بیشترین جرم مخصوص ظاهری (259/1 گرم بر سانتیمتر مکعب) و کمترین مقادیر درصد رطوبت وزنی خاک 96/20 و 13/18 به ترتیب در مراحل فوق به تیمار T1تعلق داشت.
    کلیدواژگان: تناوب زراعی، خاک ورزی، رطوبت خاک، گلرنگ، مناطق دیم
  • فرزانه نظامی، داود فرسادی زاده، علی حسینزاده دلیر، فرزین سلماسی صفحه 247
    سرریز جانبی به عنوان سازه تنظیم آب برای کنترل دبی و سطح آب در رودخانه ها و کانالها مورد استفاده قرار میگیرد. سرریز جانبی کنگرهای نوعی سرریز است که لبه آن در جانمایی مستقیم و صاف نمیباشد. درصورتی که طول بازشدگی محدود باشد، با افزایش طول موثر توسط این سرریزها می توان آب بیشتری به بیرون از کانال منحرف کرد. به منظور بررسی عملکرد سرریز و برآورد جریان عبوری از روی آن نیاز به تعیین ضریب دبی میباشد. در این تحقیق، رفتار هیدرولیکی سرریز جانبی کنگرهای با جانمایی ذوزنقهای در حالت تک سیکل به صورت آزمایشگاهی بررسی شده است. عدد فرود بالادست سرریز جانبی در هر آزمایش تغییر داده شد و تاثیر طول بازشدگی، ارتفاع و زوایای جانبی بر ضریب دبی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج آزمایشهای انجام شده برای یافتن اثر پارامترهای بی بعد طولی، ارتفاعی و زوایای راس مختلف روی ضریب دبی در جریان زیر بحرانی تحلیل شد. نتایج این تحقیق نشان داد که ضریب دبی سرریز جانبی کنگرهای ذوزنقهای در مقایسه با سرریزهای جانبی معمولی حدودا 30-15 درصد افزایش داشته است. همچنین ضریب دبی با افزایش عدد فرود و زاویه جانبی سرریز کاهش و با افزایش طول بازشدگی و ارتفاع سرریز افزایش می یابد. در محدوده آزمایشهای انجام شده زاویه 30 درجه بیشترین ضریب دبی را بدست میدهد که 5/1 برابر زوایای دیگر میباشد.
    کلیدواژگان: بررسی آزمایشگاهی، جریان زیر بحرانی، سرریز جانبی کنگرهای، ضریب دبی
  • نگار قادری، محسن علمایی، محمدحسین ارزانش، رضا قربانی نصرآبادی، مریم غزاییان، مریم سبطی صفحه 259
    باکتری جنس Azospirillum از باکتری های تثبیت کننده نیتروژن و محرک رشد گیاه میباشد که در ریزوسفر و فضای بین سلولی ریشه غلات و سایر گیاهان مشاهده شده است. در این مطالعه اثر تعدادی از جدایه های بومی روی برخی از پارامترهای رشدی و جذب عناصر بررسی گردید. در این تحقیق از 38 نمونه خاک و ریشه گیاه کلزا از مناطق مختلف استان گلستان، 58 جدایه Azospirillum جداسازی و ضمن مقایسه ویژگی های محرک رشد، 4 جدایه برتر انتخاب شدند. اثر تلقیح جدایه های برتر بر روی گیاه کلزا (رقم هایولا 401) در شرایط اتاقک رشد در قالب طرح بلوک کامل تصادفی به صورت فاکتوریل دو عاملی شامل باکتری (4 جدایه Azospirillum) و سطح کود (100 و 50 درصد توصیه شده براساس آزمون خاک) با سه تکرار و دو مرحله برداشت اجرا گردید. تلقیح 4 جدایه Azospirillum بر روی برخی از پارامترهای رشدی گیاه کلزا نشان داد که تیمارهای باکتری در برداشت اول باعث افزایش معنیدار بر روی وزن خشک اندام هوایی، میزان جذب پتاسیم و نیتروژن اندام هوایی در مقایسه با شاهد شد. ولی در برداشت دوم بر روی هیچ یک از صفات مورد مطالعه معنیدار نبود. بیشترین میزان پتاسیم و نیتروژن جذب شده و نیز بیشترین میزان وزن خشک اندام هوایی در برداشت اول در گیاه تلقیح شده با جدایه مولد هورمون اکسین به ترتیب با مقادیر 01/34، 43/31 و 627/0 مشاهده شد. همچنین اثر تیمارهای کود در برداشت اول بر میزان جذب عناصر و وزن خشک اندام هوایی و در برداشت دوم بر وزن خشک اندام هوایی، وزن خشک ریشه، میزان جذب پتاسیم و نیتروژن اندام هوایی معنیدار گردید. بالاترین میزان جذب عناصر غذایی، وزن خشک اندام هوایی و ریشه در هر دو برداشت در سطح کودی 100 درصد مشاهده شد.
    کلیدواژگان: آزوسپریلوم، جذب عناصر، عملکرد، کلزا
|
  • Mm Moayeri, A. Hosseinzadeh Dalir, F. Salmasi, D. Farsadizadeh, Sa Sadraddini Page 1
    Stepped spillways have significant importance for their indisputable effect on energy dissipation and for compatibility with roller compact concrete method in construction. In order to design these spillways, physical models are commonly used in spite of spending great time and cost. Progress of high speed computers, however, permits to utilize computational fluid dynamic (CFD) method and therefore diminishing time and cost. In this research, some physical results are used for simulation of flow on stepped spillways, by applying FLUENT CFD package. Skimming and transitional regimes are investigated for the spillway. The simulated parameters were characteristic depth (y90), characteristic velocity (V90), clear water velocity and mean air concentration. Multiphase models consisting of volume of fluid (VOF), mixture and Eulerian and also turbulence models of k-ε, also coupling pressure-velocity algorithms of PISO and Simple were used both two and three dimensionally. Mixture and RNG k-ε for multiphase and turbulence models totally produced satisfactory results. The results were good for evaluation of the hydraulic parameters considering air bubble entrainment in skimming regime and relatively poor for transitional regime.
    Keywords: FLUENT, Multiphase flow models, Stepped spillways, Turbulent model
  • A. Rostamzadeh, A. Golchin, J. Mohammadi Page 15
    To evaluate the effects of nitrogen sources and rates on yield and yield components of cucumber a factorial pot experiment with completely randomized design and twenty treatments and three replications were conducted at the green house of agricultural education center in Tabriz, Iran, in 2009. Treatments of the study consisted of factorial combinations of four nitrogen sources (urea, sulfur coated urea, ammonium nitrate and ammonium sulfate) and five rates of nitrogen (0, 150, 300, 450 and 600 kg nitrogen per hectare). Traits measured in the study were fruit yield, number of fruit per plant, fruit length and diameter. Results of the variance analysis of data showed that the main and interactive effects of nitrogen source and rate were significant on fruit yield and length at 1% probability. The highest fruit yield (640.2 g/plant) was obtained from the application of 600 kg nitrogen per hectare as sulfur coated urea. The highest fruit length and number of fruit per plant were also obtained from this treatment. Comparison of the means values showed that the lowest fruit yield was in the treatment with ammonium nitrate.
    Keywords: Ammonium nitrate, Ammonium sulfate, Cucumber, Sulfur coated urea, Urea
  • F. Imanshoar, Y. Hassanzadeh, Mt Aalami, A. Danandeh, Mehr Page 27
    Density of deposits is bounded on different variables e.g. physical properties of sediment particles, rate of deposit's layer compaction and type of reservoir operation. These criteria have uncertainty and so the specific weight of deposits has the same problem. In this paper, the effective factors that influence the density of deposits in the reservoirs had been classified and then the basic concept of Delta method was stated as one of the popular techniques for analysis of uncertainties. Further, the case of Kenny reservoir in the White River basin at northern Colorado was selected to determine the specific weight of deposits in the reservoir and the coefficient of variation. The results of this investigation indicate that in the case of Kenny Reservoir the density of deposits is 1267 ± 125.6 (Mean ± SD) kg/m3, and the coefficient of variation of specific weight for accumulated deposits equals 9.9% for the period of 15 years of reservoir operation.
    Keywords: Dam reservoir, Delta method, Density of deposits, Sedimentation, Uncertainty
  • H. Zare Abyaneh Page 38
    Prediction of crop yield is one of the managerial and planning tools in agriculture. Meteorological variables and drought indices play an essential role in yield prediction. In this study, the yield of four crops, namely wheat, barley, chickpea and watermelon was predicted in Mashhad and Birjand regions based on meteorological variables and drought indices using three regression models of Ridge, Enter and Step Wise. For this purpose, ten meteorological parameters and seven drought indices were used in three structures as input multivariate regression models. Results showed that among the meteorological variables, the two variables: number of rainy days and maximum air temperature had higher correlation with crops under study. Similarly, among drought indices, Nguyen index showed such higher correlation. It was found that Ridge multivariate model including weather parameters and meteorological drought indices could be recommended instead of two structures of meteorological variables and drought indices for yield prediction. This recommendation was based on multiple regression analysis and higher determination coefficient (R2) and a lower normal root mean squared error (NRMSE). Also, determination coefficients for all four products in both regions were from 0.91 to 0.99 and NRMSE from 0.09 to 0.48. Results also showed that the most prediction accuracy was for wheat with R2 of 0.996 and NRMSE of 0.09 in Mashhad and for chickpea with R2 of 0.999 and NRMSE of 0.09 in Birjand. Similarly,the least accurate prediction belonged to watermelon having R2 of 0.92 and NRMSE of 0.48 in Birjand and R2 of 0.96 and NRMSE of 0.27 in Mashhad. Overally, due to high R2 and low NRMSE, Ridge regression model is recommended for both regions.
    Keywords: Drought index, Multivariate regression, Ridge model, Yield
  • Ma Lotfollahi Yaghin, N. Kardan Page 57
    Today the hydro–electric power plants are important sources of energy production. Among the elements of the hydro-electric power plants, penstock is a high pressure pipe and high important that conveys water from dam reservoir or any high head water to power plant turbines. The important of penstock is due to its expensive design and maintenance; so a considerable percent of the construction cost of power plants is allocated to penstocks structure. So optimization of penstock has a great effect on a hydro-electric project cost reduction. Using Heuristic methods to optimum design of different structures has been an important object being studied in recent years. Among Heuristic algorithms, Ant Colony Optimization method is a powerful optimization toolwhich has been considered by researchers in many fields. In this study, the dimensions of penstock were optimized using Ant Colony method. For this purpose on the basis of the selected Ant Colony Algorithm, Shahryar dam (in Miyaneh) was investigated. The results indicated that ACS algorithm has high capability in optimization and can considerably reduce the weight of penstock.
    Keywords: Ant Colony algorithm, Hydro, electric power plants, Optimization, Penstock
  • M. Nourzadeh Haddad_Mh Mahdian_M. J Malakouti Page 71
    Amount of micronutrition elements in agricultural soils is one of the most important properties in crops production. Most Better management of these elements in broad sense requires that their maps be produced in the study area. One of the most important tools for providing these kinds of maps is geostatistics. In the study, the efficiencies of four methods including weighted moving average, spline, ordinary kriging, and co-kriging in interpolating four elements of iron, zinc, boron, and cobalt were investigated. After investigating variograms and running these methods results showed that for interpolating iron, zinc, boron, and cobalt the co-kriging method was thebest. Also results of interpolations revealed that iron had the lowest interpolation error (MAE=0.353 and RMSE= 0.661). Then, based on the co-kriging method zoning maps of these elementswere prepared for Hamadan province. Based on the created maps shortage of micro-nutritionelements was observed in Northern parts of the province. Therefore, in order to obviate this shortage and attain sustainable agriculture in this region, using micro complete fertilizers is offered.
    Keywords: Geostatistical methods, Interpolation, Micronutrition elements, Sustainable production, Zoning
  • H. Rezaei, Aa Jafarzadeh, F. Shahbazi Page 83
    Vegetation is one of the soil forming factors that its influences on soil micromorphological properties have been less attentioned. In this research to assess the effects of vegetation and its associated processes, five profiles with different covers including rapeseed, corn, alfalfa, apple and pine with a control profile were dug, described and sampled from all horizons in the countryside of Tabriz. Soil samples were physicochemically and micromorphologically analyzed after preparation. The results revealed the good pedality and structure improvement of surface horizons were in comparison with underlying ones. The order of soil pedality rate and degree of structure improvement for different covers were observed under apple, pine, corn, alfalfa, rapeseed and control profile (bare). Soil voids of surface horizons were found to be in packing void forms because of environmental effects. This is more obvious in farming vegetation than trees and bare because of application of several tillage instruments. Observation of excrement pedofeatures in the surface horizons and high abundance of them in the garden covers rather than forest and farming covers and bare land show the high biological activity in this vegetation. Presence of lime coatings refers to the role of plants and organisms through the production of CO2 and dissolution and sedimentary of carbonate in these soils. Presence of iron coating, nodules and iron-manganese oxides in some of the horizons is the evidence of oxidation and reduction processes in some horizons that according to the low water table and climatic condition, the reason can be found in the irrigation management.
    Keywords: Micromorphology, Pedofeatures, Soil forming prosses, Vegetation
  • M. Moradzadeh, H. Moazed, Gh Sayyad Page 95
    In recent years, nitrogen fertilizer consumption in agriculture, accumulation and movement of salts in soils and modeling their movement have received extensive attention, But in using these substances, there should be a balance between the production increase and the quality of agricultural products, otherwise, undesirable effects, such as environmental pollution and soil and ground water contamination will occur. The objectives of this study were to investigate the effect of potassium zeolite on nitrate ion sorption and retention in a saturated sandy loam soil under laboratory condition with four treatments of 0, 2, 4 and 8 g zeolite per kg soil and to simulate nitrate ion leaching using Hydrus-1D model. The study was conducted as a completely randomized block design. Ammonium nitrate fertilizer with concentration of 10g per liter was added to soil columns and then leaching was performed. Results of the study showed that by increasing the amount of potassium zeolite to soil, the mobility of nitrate ion reduced and the nitrate retention in soil increased. Also, the Convection- Dispersion (CDE) and Mobile- Immobile (MIM) models were used to simulate the nitrate ion mobility in soil. Absorption isotherms and diffusion and dispersion coefficients were determined through the inverse modeling. Because the soil was disturbed, CDE model estimation was closer to observed values in all four treatments. Both the CDE and MIM models showed that as the amount of zeolite applied to the soil increases, the diffusion coefficient and dispersion coefficient of nitrate ion in the soil decreases and increases, respectively.
    Keywords: BTC curves, Hydrus, 1D, Nitrate, Simulation, Zeolite
  • M. Ebrahimi, Ar Fallah, Mr Sarikhani Page 109
    Oil contamination in Iran due to high application of oil compounds, is one of the most dangerous pollution factors. Bioremediation is a prime strategy for remediation, by which the pollutants can be removed by making use of microorganism or any biological process that employes microorganisms or their enzymes to rehabilitate the environment altered by the contaminants. With regards to the importance of this method, screening and isolation of oil-degrading bacteria from contaminated site of Bushehr province were done in Carbon Free Minimal Medium enriched by gas oil. In this study 19 isolates of bacteria (PDB 1-19) were isolated, and the molecular and kit identifications showed different genus and species such as Stenotrophomonas maltophilia, Ralstonia sp., Vibrio sp., Sphingobacterium sp., Zymomonas sp., Pseudomonas aeruginosa, Paracoccus sp., Pantoea sp., Achromobacter xylosoxidans, Acinetobacter johnsonii, Serattia odorifera, Pseudomonas alcaligenes, Entrobacter cloacae, Pseudomonas stutzeri and Chryseobacterium sp.. In order to determine the efficiency of these bacteria in hydrocarbondegradation an inoculum of pure culture of bacteria containing 108 cfu/ml was used in liquid assay, which was performed in factorial experiment based on completely randomized design with 2 replications. Utilization of hydrocarbon sources was again detected in CFMM broth supplemented with 2% gas oil where the growth turbidity (OD600nm) as an indicator for utilization of hydrocarbon and bacterial growth was measured at different times of 0, 48, 168, 216 and 312hr. Results showed that in CFMM broth assay all main factors including bacteria and time as well as their interaction were significant (p<0.01). These bacteria were effectively able to mineralize gas oil and among bacteria, best results was achieved by Chryseobacterium sp.. The ability of bacterial isolates for degradation of oil-compounds increased by increasing time of incubation.
    Keywords: Bioremediation, Gas oil, Minimal Medium, Molecular identification, Oil, degradation bacteria
  • M. Karimi Amirkiasar, M. Kvoosi, H. Shokri Vahed Page 123
    Measurement of the critical level of phosphorus due to several economical and biological reasons is of great importance in paddy fields. The present research was done for determining the critical level of phosphorus in the paddy fields cultivated by rice cv. Hashemi using 6 extraction methods including Olsen, Morgan, Soltanpoor, Colwell, Bray and Mehlich 3. In this project, among 100 paddy fields evaluated for their soils, 27 fields were chosen based on the maximum range of variation in their pH, organic matters and extractable phosphorus. In the selected fields we did two fertilizer treatments of 0 and 120 kg of triple super phosphate per hectare, and then the critical level of phosphorus in the extraction having the best correlation with the rice yield was measured via the visual method of Cate- Nelson. By this approach the critical level of phosphorus for Colwell, Olsen, Soltanpoor and Morgan extraction methods were 35, 16, 3 and 4.5 mg/kg, respectively. With respect to the presence of a good relationship between Olsen extraction method and relative rice yield, also owing to the cost- effectiveness and time- saving feature of this technique we strongly recommend this approach as a suitable way to extract the absorbable phosphorus, and the use of the phosphate fertilizers is suggested in the paddy fields of Guilan province.
    Keywords: Critical level, Extractants, Phosphorus, Rice
  • N. Safari, M. Zarghami Page 135
    Urmia Lake is the largest inland lake of the country and the second largest saline lake in the world. Due to climate change, decrease of precipitation, overuse of surface water resources and low agricultural efficiency in the Urmia Lake Basin water level of the lake decreased and its water salinity increased. The average surface water amount of this basin is 7.2 billion cubic meters per year that this amount should provide the minimum environmental requirement of Urmia Lake (about 3.1 billion cubic meters per year). Thus, control and optimal allocation of surface water resources (4.1 billion cubic meters per year) to three stakeholder provinces (West Azerbaijan, East Azerbaijan and Kurdistan) is an important issue that must be considered. This paper introduces a multi-criteria decision making model as a possible approach to the problem of allocating the water resources of the Urmia Lake basin to all neighboring provinces. In this paper by using of simple additive weighting, compromise programming and TOPSIS methods and by considering the social, economical and environmental criteria the share of each stakeholder is obtained and then abilities of these methods are compared. According to the results of the compromise programming method, the shares of West Azerbaijan, East Azerbaijan and Kurdistan provinces respectively are 1.804, 1.312 and 0.984 billion cubic meters per year.
    Keywords: Distance based decision making methods, Multi criteria decision making, Urmia Lake, Water allocation
  • Z. Soheylifar, Sm Mirlatifi, Aa Naseri, M. Assari Page 151

    Precise estimate of evapotranspiration (ET) or crop water requirements crucial for improving water resources management and eventually increasing water use efficiency. Considering the vast varieties of crops cultivated on large scales, calculating precisely the crop water requirement from ordinary methods of estimating reference evapotranspiration is difficult and in some cases even impossible. Therefore, it is necessary to develop methods to compute crop water requirement in large areas with sufficient accuracy. One of such methods is to use remote sensing data which covers a much larger areas as compared with methods depending on field weather data. One of the most well known methods to compute actual ET from remote sensing data is SEBAL method (Surface Energy Balance Algorithm on Land). In SEBAL method, all fluxes of the energy balance at the earth's surface including net radiation, soil heat flux, and sensible heat flux are calculated from satellite images and finally actual ET is computed based on the energy balance at the earth's surface. It is intended to evaluate spatio-temporal variation of daily ET in Mirza Kochakkhan sugarcane Agro-Industry farms located in southern part of the Khosetan province using MODIS images for 10-day periods during a growing season in 2006-2007. The results obtained indicated that the SEBAL method was an efficient method to estimate actual ET during the growing season. Maps of actual ET generated by ERDAS and GIS software showed that fields which were well irrigated or had a good crop cover had the highest values of ET. However, actual ET decreased for areas with less crop cover or dry fields. The data obtained from the generated maps of actual ET were closer to the data obtained from the field with a coefficient of determination of R2=0.77.

    Keywords: Actual evapotranspiration, Modis Images, Remote Sensing, Sebal algorithm, South of Khoozestan
  • A. Pakpour Rabati_A. A Jafarzadeh_F. Shahbazi_P. Ammary Page 165
    In recent years, some specialized software has been developed for land evaluation goals that the common aspect of them is the generation of an environment for patterning and modeling of evaluation methods. The purpose of the present study is the assessment of susceptible land for irrigated maize, sunflower and barely crops in Jaldyan and Pasveh regions with an area of 9680 ha lain between 36o30΄ to 36o50΄ N latitude and 45o05΄ to 45o25΄ E longitude in West Azerbaijan province by GIS technique. After determination of climate, soil and landscape characteristics of the region, crop requirements of land utilization types were determined using the tables developed by Sys and Givi, and finally land suitability was recognized by ArcGIS software. Results show that in the surveyed region, the climatic classes are highly suitable (S1) for irrigated barely and moderate suitable (S2) for maize and sunflower due to the limitation of relative humidity of the growing cycle. Also, the most important soil limiting factors for crops production are pH, CaCO3, texture, coarse fragments and topography in areas. It is suggested that, this method of overlaying two or more map layers to produce a new map, to be used more in land evaluation, because it is very difficult and time-consuming by traditional methods. In other words, using GIS in land suitability surveys increases the accuracy and progress of research.
    Keywords: GIS, Land evaluation, Land utilization types, West Azerbaijan province
  • P. Eghbali, R. Daneshfaraz, Sm Saghebian Page 177
    Abutments are widely used structures for protecting outer banks of river bends and its stabilization projects. Temporal variation of scour hole around an abutment, and the determination of equilibrium scour depth in designing and applying abutments are very important. Nowadays, several empirical relationships for predicting temporal variation of scour hole depth at abutment are presented. In the recent decade, due to ability of complex phenomena modeling, the artificial intelligent methods have very wide applications in many fields of water engineering. Geneexpression programming, a branch of evolutionary algorithms, is able to optimize the model structure and its components. In this study, using gene-expression programming, temporal development of scour hole around a wing-wall abutment has been simulated and compared with experimental data. By considering effective parameters in temporal development of scour around the abutment using dimensional analysis, the dimensionless parameters of e t / t and c V/V have been selected as independent variables a / L, b/ L, c / L and ds / dse parameters as dependent variables. Comparison of results of gene-expression programming with experimental data show that geneexpression programming is able to simulate the process of temporal development of scour hole and depth, very well.
    Keywords: Dimensions of scour hole, Gene expression programming, Scour, Temporal variation, Wing, wall abutment
  • M. Abbasi, N. Najafi, N. Aliasgharzad, Sh Oustan Page 189
    Rice is one of the most important agricultural crops in Iran that needs much water and mainly cultivated in waterlogged conditions. In order to increase water use efficiency and yield of rice, reduce environmental pollution with chemical fertilizers and increase organic matter of paddy soils application of organic fertilizers is recommended. This investigation was conducted to study the effects of soil water conditions, sewage sludge, poultry manure and chemical fertilizers on the growth characteristics and water use efficiency of rice plant (Oryza sativa L. cv. Ali Kazemi) in a calcareous clay loam soil under greenhouse conditions. The study was performed as a factorial experiment in a randomized complete blocks design including soil water conditions at three levels (continuous submergence, alternate submergence and alternate saturation) and source and amount of organic and chemical fertilizers in 10 levels (control, 100% chemical fertilizers (456.5 mg urea, 66.4 mg Ca(H2PO4)2.H2Oand 22 mg ZnSO4.7H2O /kg of soil), 6g sewage sludge per kg of soil with and without 50% chemical fertilizers, 20g sewage sludge per kg of soil with and without 50% chemical fertilizers, 3g poultry manure per kg of soil with and without 50% chemical fertilizers and 6g poultry manure per kg of soil with and without 50% chemical fertilizers) with three replications. Results showed that the tiller and leaf number per plant, leaf area index and shoot and root dry matter in continuous submergence and alternate submergence were greater than alternate saturation. The effect of soil water conditions on water use efficiency of rice plant was not significant. Application of organic and chemical fertilizers increased the above mentioned characteristics and water use efficiency as compared to the control treatment. With increasing the level of sewage sludge, tiller and leaf number per plant, stem length, shoot and root dry matter, the ratio of shoot dry matter to that of root, leaf area index, leaves chlorophyll index and water use efficiency increased but by increasing amount of poultry manure from 3 to 6 g per kg of soil the above mentioned plant characteristics decreased. In general, alternative submergence with application of 20 g sewage sludge per kg of soil to achieve the optimum growth of rice and increase water use efficiency in greenhouse conditions is recommended.
    Keywords: Poultry manure, Rice, Sewage sludge, Soil water conditions, Water use efficiency
  • N. Ghorbani Ghahfarokhi, F. Raiesi, Sh Ghorbani Page 209
    Intensive livestock grazing may change soil properties and ecosystem functioning through reductions in soil quality and fertility. The objective of the current study was to establish the influence of three different rangeland grazing regimes (i.e., free grazing, controlled grazing and short-term ungrazing regimes for 8 years) on carbon (C), nitrogen (N) and C mineralization associated with different primary particle-size fractions in Shayda natural rangelands with cropping history in Chaharmahal VA Bakhtiari province. Results indicated that organic C and total N concentrations were higher in grazed than ungrazed rangelands, but the C/N ratio did not show any difference between grazing regimes. Controlled grazing regime had a higher amount of particulate organic matter (POM) while ungrazed regime had a higher amount of hot-water extractable carbohydrate (HWC). The amount of C and N increased with decreasing particle size from sand to clay fractions in all grazing regimes. Rangeland grazing regimes altered organic C and total N associated with primary particle-size fractions. Free grazing regime increased C contents in the siltsize fraction but had no influence on C contents in the other fractions. Additionally, although grazing regime had no influence on the sand-size fraction N, free grazing increased the amount of N in the silt and clay-size fractions. Bulk soil C mineralization was higher in the grazed regime compared to the ungrazed regime most likely because of higher organic C and POM under these conditions. Results revealed that C mineralization was higher in the sand and silt fractions with higher weight proportion in the bulk soil and a low degree of humification in all grazing regimes.
    Keywords: Carbon, nitrogen, Grazing rangelands, Particle size fractions, Rangeland management, Ungrazing regimes
  • A. Majnooni_Heris_Ali Ashraf Sadraddini_A. H Nazemi_Mr Neyshaburi_Mr Shakiba Page 223
    An experiment to study the effect of advection on energy balance in process of canola field evapotranspiration was designed and conducted at the Agricultural Research Station of Tabriz University in spring of 2010. For this research canola was planted in a lysimeter located in the middle of a 1.6 hectare experimental field. Evapotranspiration rate, leaf area index and plant height were determined inside the lysimeter. The advection phenomenon was investigated using the energy balance in the field surface, Priestley-Taylor coefficient (α) and the ratio of evapotranspiration obtained from advection energy to vegetation surface evapotranspiration (). Bowen’s ratio (β), and ratio of lysimetric evapotranspiration to received net radiation in the fields on different days after planting in the canola field were also determined. Negative values of sensible heat flux confirmed the advection occurrence from 39 days after planting and values of α and showed that advection affected evapotranspiration process as significantly in this region. The values of reached more than 60 percent in some days of the growing season. This issue clearly proved the influence of advection energy on canola field evapotranspiration. In the study region except regional advection, local advection could occur across large fields due to the existance of small farms, different timings and amounts of irrigation and fallow duration of some farms. Results showed that, when leaf area index and plant height reached to 1 and 15 cm respectively, temperature gradient between the farm and the surrounding area were increased due to increment of LAI and plant height which increased the transpiration in turn. In this stage the resulted negative values of β and H confirmed the occurance of advection phenomenon.
    Keywords: Advection, Canola, Energy Balance, Evapotranspiration, Tabriz
  • J. Meidani, E. Karimi, A. Pourmohammad Page 237
    The aim of tillage practice is the improvement of seed germination condition, facility of root development and improvement of plant growth. For this reason we study the effect of different tillage practices on safflower yield in rotation with wheat in dry lands. This experiment was conducted in RCBD with 4 replications and 4 treatments for 3 years in a rotation with wheatsafflower system. The tillage treatment was carried out after wheat harvesting and included T1: moldboard plow to depth of 20 cm in soil in autumn, handle seedling and fertilizer and the disk harrow in spring,(control), T2: direct sowing with grain drills in spring, T3: using rotavator in autumn and spring planting with grain drills, T4: chisel plow, disk harrow in autumn and grain drills planting was done in spring. Our data showed that among the treatments the highest value of grain yield, 0.929 ton/ha, belonged to T4 and the lowest value, 0.564 ton/ha, belonged to T1. According to the results of simple correlations, plant height and number of capitula in plant had more effects on yield in respect to other yield components. The highest soil moisture content in stem elongation stage, 23.76%, and blooming stage, 20.56, of safflower belonged to T4. At 0 to cm of soil depth the minimum value of bulk density 1.158 g cm-3, and the maximum gravimetric soil moisture in T4 were observed, while the greatest bulk density 1.259 g cm-3, and the least amount of moisture content in soil belonged to T1 treatment.
    Keywords: Rainfed condition, Rotation, Safflower, Soil moisture, tillage
  • F. Nezami, D. Farsadizadeh, A. Hosseinzadeh Delir, F. Salmasi Page 247
    Side weir is used as a regulator structure to control discharge and water level in rivers and channels. A labyrinth side weir is a kind of weirs which does not have a direct and smooth edge in the plan view. When the opening length is limited, these side weirs can divert more water out of the channel by increasing the effective length. To evaluate performance of the side weir and estimate the rate of flow passing through it, the discharge coefficient should be determined. In this research, hydraulic behavior of a labyrinth side weir with a trapezoidal plan in the single-cycle has been studied experimentally. Upstream Froude number of the side weir was modified in each test andthe effects of opening length, height and side angels on the discharge coefficient were investigated. The results of the tests were analyzed to find out the effect of defined dimensionless parameters such as length, height and angle on the discharge coefficient in subcritical flow. The results obtained showed that in comparison with the normal side weirs the discharge coefficient of the trapezoidal labyrinth side weir increased about 15-30 percent. Also, the discharge coefficient decreased with increasing the Froude number and side angles and increased with increasing the opening length and height of the weir. In the range of experiments, the angle of 30 degrees gives the highest discharge coefficient that is approximately 1.5 times the other angles.
    Keywords: Discharge coefficient, Experimental study, Labyrinth side, weir, Subcritical flow
  • N. Ghaderi, Molamaee, Mh Arzanesh, R. Ghorbani Nasrabadi, M. Ghazaeean, M. Sebti Page 259
    The bacteria of genus Azospirillum is one of the plant growth-promoting bacteria with N2 fixation ability that has been observed in the rhizosphere and the intercellular of the cereals and other plant roots. In this research the effect of some indigenous isolates was surveyed on some of the growth parameters and nutrients uptake. In this research 58 Azospirillum isolates were isolated from 38 samples of soils and canola roots from the different regions of Golestan province, Iran. Then they were compared to select the superior growth promoting isolates. The effect of inoculation of superior isolates on canola (the variety of Hayola 401) was carried out under growth chamber conditions, at fertilizer level (50% and 100%, based on soil test), in randomized complete block design (RCBD) with 3 replications and 2 harvest stages. The inoculation of 4 Azospirillum isolates on some of the growth parameters of canola showed that the bacterial treatments significantly increased shoot dry weight, potassium and nitrogen uptake compared with the control in the first harvest, but they did not have any significant effect on all parameters in the second harvest. The maximum amounts of potassium and nitrogen uptake and the maximum amount of shoot dry weight were observed in inoculated plant by auxin-producing isolate with the amounts of 34.01, 31.43, and 0.627, respectively, in the first harvest. Also the effect of fertilizer treatments was significant on amounts of plant nutrients uptake and shoot dry weight in the first harvest, and on shoot dry weight, root dry weight, plant potassium, and nitrogen uptake in the second harvest. The highest amounts of nutrients uptake, shoot dry weight, and root dry weight in the both harvest stages wereobserved in 100% fertilizer treatment.
    Keywords: Azospirillum spp., Canola (Brassica napus L.), Nutrients uptake, Yield