فهرست مطالب

نشریه علوم آب و خاک (علوم و فنون کشاورزی و منابع طبیعی)
سال هفدهم شماره 2 (پیاپی 64، تابستان 1392)

  • تاریخ انتشار: 1392/06/22
  • تعداد عناوین: 18
|
  • سکینه عبدی، مهدی تاج بخش، بابک عبدالهی مندولکانی، میر حسن رسولی صدقیانی صفحات 1-17
    برگرداندن بقایای گیاهی به خاک به ویژه در مناطق خشک و نیمه خشک از ارکان مهم پایداری اکوسیستم های کشاورزی است. تحقیق حاضر در سال های 1388 و 1389 در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه ارومیه به صورت طرح بلوک های کامل تصادفی در چهار تکرار به اجرا گذاشته شد. در این آزمایش گیاهان شبدر سفید، اسپرس، ارزن مرواریدی، سورگوم علوفه ای و منداب به عنوان کود سبز در نظر گرفته شد و فرآیند تغییرات کربن آلی خاک، نیتروژن و معدنی شدن آن طی دوره های بعد از افزودن گیاهان به خاک بررسی گردید. واحدهای آزمایشی در 50 درصد آب ظرفیت زراعی آبیاری شدند. در هر دو سال اجرای تحقیق، نیتروژن کل و آمونیومی خاک تحت تاثیر نوع کود سبز قرار گرفتند. هم چنین لیگنین و سلولز بقایا، عوامل اصلی کنترل کننده معدنی شدن نیتروژن و میزان تجزیه بقایا بودند. در هر دو سال اجرای تحقیق بیشترین مقدار کربن آلی خاک در اثر تجزیه بقایای ارزن مرواریدی حاصل شد. نسبت C/N خاک در ماه های اول، سوم و پنجم بعد از اختلاط بقایای گیاهان اسپرس و شبدر سفید با خاک، کاهش معنی داری از خود نشان داد. نیتروژن نیتراتی نیز بیشترین مقدار را بعد از افزودن بقایای اسپرس و شبدر سفید داشت. با توجه به نتایج حاصل از این تحقیق گیاهان شبدر سفید و اسپرس به دلیل افزایش نیتروژن کل و معدنی قابل استفاده برای گیاه بعدی، می تواند به عنوان بهترین کود سبز در بین گیاهان مورد مطالعه معرفی گردد.
    کلیدواژگان: آمونیوم، سلولز، کود سبز، لیگنین، نسبت C، N خاک، نیترات
  • امیر حسین خوشگفتارمنش، حمیدرضا عشقی زاده، آزاده سنایی استوار، مائده سادات میرلوحی، مریم تابان صفحات 19-31
    زردبرگی آهن یکی از نارسائی های مهم درختان چنار فضای سبز شهر اصفهان محسوب می شود. قبل از به کارگیری روش های اصلاحی این زردبرگی، تعیین یک شاخص مناسب ارزیابی وضعیت آهن گیاه ضروری است. بنابراین در این مطالعه فعالیت آنزیم گلوتاتیون پراکسیداز، غلظت کارتنوئیدها و کلروفیل برگ به عنوان شاخص های فیزیولوژیکی آهن فعال در مقایسه با غلظت آهن کل برگ برای ارزیابی وضعیت آهن درختان چنار بررسی شد. برای این منظور ابتدا شدت زردبرگی ظاهری درختان چنار در مناطق مختلف مورد بررسی قرار گرفت. سپس تعداد 73 درخت با شدت زردبرگی مختلف انتخاب و در تیر ماه سال های 1387 و 1388 از برگ های پیر و جوان آنها نمونه برداری شد. بعد از آن غلظت آهن برگ، مقدار کلروفیلa و b، غلظت کارتنوئیدها و فعالیت آنزیم گلوتاتیون پراکسیداز برگ ها اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که دامنه غلظت آهن برگ درختان با شدت زردبرگی متفاوت و نیز در برگ های جوان و پیر گسترده بود و بین غلظت آهن برگ با شدت زردبرگی هم بستگی دیده نشد. هم چنین غلظت کلروفیلa برگ های با زردبرگی خیلی شدید به ترتیب بیش از 44 و 37 درصد کمتر از برگ های با شدت زردبرگی کم بود. غلظت کلروفیلb نیز در برگ های جوان (حدود 50 درصد) و پیر (حدود 37 درصد) در شرایط زردبرگی خیلی شدید کمتر از شرایط زردبرگی کم بود. غلظت کارتنوئید های برگ های جوان و پیر با شدت زردبرگی ظاهری متفاوت نیز از نظر آماری با یکدیگر اختلاف معنی داری داشت. هم چنین فعالیت آنزیم گلوتاتیون پراکسیداز برگ های جوان نیز با افزایش شدت زردبرگی کاهش یافت. براساس نتایج این پژوهش، غلظت کلروفیلa، کارتنوئیدها و فعالیت آنزیم گلوتاتیون پراکسیداز برگ ها به عنوان شاخص های مناسب ارزیابی وضعیت تغذیه ای آهن، هم بستگی نزدیکی با شدت ظاهری زردبرگی درختان چنار داشتند. هم چنین، با توجه به فعالیت کم آنزیم گلوتاتیون پراکسیداز، فعالیت آهن در گیاه پایین بوده و در نتیجه، کم بودن فعالیت آهن برگ، از دلایل احتمالی زردبرگی مشاهده شده در درختان چنار است.
    کلیدواژگان: آهن فعال، آنزیم گلوتاتیون پراکسیداز، کلروفیل، کارتنوئید
  • مجید حجازی مهریزی، حسین شریعتمداری، مجید افیونی صفحات 33-43
    استفاده از لجن فاضلاب به عنوان کود آلی در خاک های مناطق خشک و نیمه خشک ایران مورد توجه قرار گرفته است. هدف از این تحقیق بررسی آثار تجمعی و باقی مانده لجن فاضلاب شهری بر شکل های معدنی فسفر در خاک و ارتباط آنها با قابلیت دسترسی فسفر و عملکرد گندم در مقایسه با تیمار شاهد بود. بدین منظور سطوح 50 و 100 مگاگرم بر هکتار لجن فاضلاب (به عنوان سطوح کوددهی) و تعداد یک، 3 و 5 مرتبه کوددهی (به عنوان دفعات کوددهی) در یک خاک آهکی به همراه تیمار شاهد در نظر گرفته شد. آزمایش در قالب طرح کرت های خرد شده با طرح پایه بلوک کامل تصادفی در سه تکرار اجرا شد. نمونه های مرکب خاک در پایان سال پنجمین کوددهی از عمق 0-30 سانتی متری برداشت شد. نتایج نشان داد که با افزایش سطح و دفعات کوددهی مقدار دی کلسیم فسفات(Ca2-P)، اکتاکلسیم فسفات (Ca8-P)، آپاتایت (Ca10-P)، فسفات آلومینیوم (Al-P)، فسفات آهن (Fe-P) و فسفر قابل جذب خاک افزایش ولی مقدار فسفر محبوس شده(OC-P) کاهش یافت. آثار باقی مانده لجن در یک بار کوددهی سبب افزایش مقدار شکل های مختلف فسفر در مقایسه با تیمار شاهد گردید. به غیر ازOC-P، بین شکل های معدنی فسفر و فسفرعصاره گیری شده به روش اولسن، عملکرد گندم و جذب فسفر هم بستگی مثبت و معنی داری دیده شد. نتایج این تحقیق نشان داد کاربرد لجن فاضلاب در خاک سبب افزایش شکل های فسفر معدنی و قابلیت دسترسی فسفر شده است.
    کلیدواژگان: مناطق خشک و نیمه خشک، لجن فاضلاب، جزء بندی فسفر، گندم
  • محمد ربیعی، مسعود کاوسی، حسن شکری واحد، پری طوسی کهل صفحات 43-53
    به منظور بررسی اثر محلول پاشی کود نیتروژن به عنوان مکمل تغذیه خاکی بر عملکرد دانه کلزا رقم هایولا 401، آزمایشی به صورت بلوک های کامل تصادفی با 16 تیمار و سه تکرار طی سال های زراعی 89- 1387 در اراضی شالیزاری موسسه تحقیقات برنج کشور (رشت) اجرا گردید. دراین آزمایش غلظت نیتروژن خالص (از منبع اوره) در دو سطح (5 و 10 در هزار) در هفت زمان محلول پاشی شامل: 1- مرحله 6 تا 8 برگی؛2- ساقه رفتن؛ 3- قبل از گل دهی؛ 4- مرحله 6 تا 8 برگی + ساقه رفتن؛ 5- مرحله 6 تا 8 برگی + قبل از گل دهی؛ 6- ساقه رفتن + قبل از گل دهی؛ 7- مرحله 6 تا 8 برگی + ساقه رفتن + قبل از گل دهی همراه با دو تیمار شاهد شامل بدون مصرف کود نیتروژن و کود پایه به صورت در زمان کاشت، در زمان ساقه رفتن و قبل از گل دهی به میزان 180 کیلوگرم نیتروژن خالص در هکتار منظور شدند. نتایج حاصل از تجزیه مرکب نشان داد که بین تیمارهای مورد آزمایش از نظر اکثر صفات مورد بررسی تفاوت معنی داری وجود داشت. تیمار محلول پاشی با غلظت 10 در هزار در مرحله ساقه رفتن + قبل از گل دهی بیشترین طول خورجین (8/6 سانتی متر)، تعداد شاخه فرعی در بوته (1/7) و ارتفاع بوته (1/141 سانتی متر) را داشت. هم چنین تیمار محلول پاشی با غلظت 10 در هزار در مرحله 8-6 برگی+ساقه رفتن + قبل از گل دهی، بیشترین عملکرد بیولوژیک (6/10684 کیلوگرم در هکتار)، عملکرد دانه و عملکرد روغن (به ترتیب با میانگین های 2/3686 و 3/1489 کیلوگرم در هکتار) و مدت زمان رسیدگی (202 روز) را دارا بود. تیمار محلول پاشی با غلظت 10 در هزار در مرحله ساقه رفتن + قبل از گل دهی نیز تفاوت معنی داری با محلول پاشی 10 در هزار در هر سه مرحله نداشت. بیشترین میزان روغن دانه متعلق به تیمار شاهد صفر (44 درصد) بود. براساس نتایج این آزمایش به نظر می رسد که محلول پاشی ده در هزار کود نیتروژن مکمل در مراحل انتهایی رشد کلزا (ساقه رفتن + قبل از گل دهی) باعث افزایش عملکرد دانه و روغن می شود.
    کلیدواژگان: عملکرد دانه، کلزا، محلول پاشی مکمل، نیتروژن
  • حجت الله خدری غریب وند*، قاسمعلی دیانتی تیلکی، پژمان طهماسبی، منصور مصداقی، منوچهر سرداری صفحات 55-67

    در این تحقیق رویشگاه گونه کافوری Camphorosma monspeliaca در استان چهارمحال و بختیاری مورد مطالعه قرارگرفت. این گیاه یکی از گونه های غیر بومی در استان و انحصاری در رویشگاه دوتو تنگ صیاد است که در منطقه ای به وسعت 3500 هکتار پراکنش دارد. با توجه به احتمال تاثیرگونه های غیر بومی بر محیط رویشی جدید، متغیرهای خاکی در دو عمق 10-0 و 30-10 سانتی متری در چهار مرحله شامل؛ جمع آوری اطلاعات، عملیات صحرایی، آزمایشگاهی و تجزیه و تحلیل داده ها با نرم افزارSPSS، مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفتند. نتایج نشان داد تفاوت متغیرهای خاکی در دو عمق معنی دار نبود ولی در توده های گیاهی مورد مطالعه از لحاظ متغیرهای مورد مطالعه خاک تفاوت معنی داری دیده شد. اثر متقابل عمق و توده گیاهی معنی داری نشد. از بین نسبت جذب سدیم، درصد گچ، ماده آلی، شن، آهک، رطوبت اشباع، سیلت، رس، هدایت الکتریکی و اسیدیته خاک؛ میانگین نسبت جذب سدیم و ماده آلی در توده-های این گونه در عمق 10-0 سانتی متری و نسبت جذب سدیم، ماده آلی و شن در عمق 30-10سانتی متری در توده های گونه در سه موقعیت بیشترین مقدار را دارند، هم چنین بین توده های این گونه و توده های همجوار اختلاف معنی داری (05/P<) وجود دارد. رطوبت اشباع در هر دو عمق در توده های این گونه کمترین مقدار را دارد. می توان گفت این گونه بر نسبت جذب سدیم خاک تحت رویش تاثیر می گذارد و جذب سدیم از خاک در حضور این گیاه افزایش می یابد. افزایش ماده آلی در پای بوته های این گونه را می توان به حفظ و قدرت نگهداری و افرایش لاشبرگ این گونه نسبت داد. این گونه علی رغم تاثیر منفی بر خصوصیات خاک همچون سدیم و نسبت جذب سدیم با افزایش ماده آلی، تاثیر مثبت بر خاک می گذارد.

    کلیدواژگان: Camphorosma monspeliaca، نسبت جذب سدیم، دوتو، تنگ صیاد، استان چهارمحال و بختیاری
  • زهرا سعادتی، نادر پیرمرادیان*، مجتبی رضایی صفحات 69-81

    شبیه سازی پاسخ عملکرد گیاه نسبت به آب، نقشی کلیدی در بهینه نمودن بهره وری آب کشاورزی بازی می کند. در این تحقیق از مدل CropSyst جهت شبیه سازی پاسخ عملکرد دو رقم برنج محلی تحت پنج رژیم آبیاری شامل آبیاری برنج به صورت غرقاب دائم و آبیاری صفر، سه، شش و نه روز پس از ناپدید شدن آب از روی سطح زمین در منطقه رشت در دو فصل زراعی 1382 و 1383 استفاده شد. ضرایب واسنجی مدل با استفاده از داده های سال 1382 به دست آمد و ارزیابی مدل توسط داده های سال 1383 انجام گرفت. نتایج انجام آزمون F حاکی از عدم وجود اختلاف معنی دار در سطح اطمینان 99 درصد بین مقادیر مشاهده شده و شبیه سازی شده عملکرد در هر دو رقم بینام و حسنی بود. خطای نسبی برآورد عملکرد در سال 1382 برای رقم بینام بین 81/0- تا 58/12 درصد و برای رقم حسنی بین 4/2- تا 42/19 درصد و در سال 1383 برای رقم بینام بین 83/0 تا 4/16 درصد و برای رقم حسنی بین 82/2- تا 27/21 درصد به دست آمد. با توجه به توانایی مدل CropSyst در شبیه سازی عملکرد گیاه برنج تحت رژیم های مختلف آبیاری، این مدل می تواند در تعیین استراتژی های بهینه مدیریت برای بهبود بهره وری آب در کشت برنج مورد استفاده قرار گیرد.

    کلیدواژگان: برنج، مدل CropSyst، بهره وری آب، مدیریت آبیاری
  • وجیهه درستکار، مجید افیونی، امیرحسین خوشگفتارمنش صفحات 81-93
    با وجود اهمیت مدیریت بقایای گیاهی در سیستم های زراعی اطلاعات کمی در مورد اثر این بقایا بر قابلیت جذب روی در خاک و غلظت این عنصر در دانه گندم وجود دارد. در یک پژوهش گلخانه ای در دانشگاه صنعتی اصفهان در سال 87-1386، بقایای پنج گیاه زراعی کشت شده در تناوب با گندم شامل بقایای سورگوم (Sorghum bicolor L.)، آفتابگردان (Helianhtus annuus L.)، گلرنگ (Carthamus tinctorius L.)، لوبیای چیتی (Phaseolus vulgaris L.)و شبدر (Trifolium pretense L.) با یک خاک آهکی دچار کمبود روی (5/0 میلی گرم در کیلوگرم) مخلوط شد. هم چنین یک تیمار بدون بقایای گیاهی نیز به عنوان شاهد در نظر گرفته شد. بعد از مخلوط کردن بقایای گیاهی با خاک داخل گلدان ها، بذور دو رقم گندم بک کراس روشن (به عنوان رقم روی-کارا) و کویر (به عنوان رقم روی- ناکارا) کشت شدند. نتایج نشان داد که کاربرد بقایای گیاهی باعث افزایش معنی دار درصد ماده آلی و غلظت روی و فسفر قابل جذب خاک شد. هم چنین کاربرد بقایای گیاهی سبب افزایش معنی دار غلظت روی دانه هر دو رقم گندم مورد مطالعه شد. بیشترین افزایش غلظت روی دانه در هر دو رقم گندم مورد مطالعه، در تیمار کاربرد بقایای سورگوم دیده شد. کاربرد بقایای گیاهی باعث کاهش نسبت مولی اسید فیتیک به روی به عنوان شاخص قابلیت جذب روی برای مصرف کننده در همه تیمارهای مورد مطالعه شد، با این وجود این نسبت در همه تیمارها بیشتر از 15 (حد بحرانی برای کیفیت دانه) بوده است. براساس نتایج این پژوهش، کاربرد بقایای گیاهی اگرچه باعث افزایش غلظت کل روی دانه شد، اما تاثیری بر قابلیت جذب روی برای مصرف کننده نداشت.
    کلیدواژگان: غنی سازی زیستی، بقایای گیاهی، اسید فیتیک، نسبت مولی اسید فیتیک به روی، پروتئین، گندم، روی کارایی
  • حدیث فیضی، مصطفی چرم، ارسلان حیدری صفحات 95-107
    به منظور بررسی آثار آلایندگی هیدروکربن های نفتی در خاک، الگوی پراکنش و تاثیرپذیری فلزات سنگین (Ni و Cd) مورد مطالعه قرار گرفت. نمونه برداری از یک میدان نفتی در غرب ایران که به طور طبیعی به علت نشت مواد نفتی طی عملیات حفر، بهره برداری و انتقال در معرض آلودگی محیطی قرار داشت، انجام شد. نمونه-برداری از فواصل مجاور چاه نفتی با حداکثر آلودگی نسبی آغاز و در فواصل دورتر در قالب طرح شبکه ای ادامه یافت. نمونه ها به واسطه آزمون های فیزیکوشیمیایی ارزیابی شدند. آزمون های شیمیایی مقادیر ماده نفتی(بیتومین) را در خاک ها از 12/0 تا 99/2 میلی گرم در کیلوگرم خاک خشک، مقادیر نیکل را از 32/0تا 8/136 و کادمیم را ازصفر تا 4 میلی گرم در کیلوگرم خاک خشک نشان دادند. در این میان نقش عوامل خاکی مانند pH و EC و هم چنین شاخص های رسوبی در کنترل روند آلودگی در خاک حائز اهمیت بود. در نهایت طرح درون یابی و پیش بینی مقادیر نامعلوم با استفاده از روش درونیابی کریجینگ و در قالب نقشه های پهنه بندی، به طور واضح کاهش مقادیر مشخصه های آلودگی را با افزایش مسافت از مراکز آلودگی نشان داد.
    کلیدواژگان: هیدروکربن ها، فلزات سنگین، خاک، کریجینگ
  • مجید وحدت خواه، محمد هادی فرپور *، مهدی سرچشمه پور صفحات 107-117
    مطالعه تاثیر کاربری اراضی بر شاخص های کیفیت خاک امکان شناسایی مدیریت های پایدار و به تبع آن پیشگیری از تخریب فزاینده خاک را فراهم می سازد. در این تحقیق از داده سنجنده های TM (1366) و ETM+ (1379 و 1384) جهت بررسی تغییرات کاربری اراضی دشت ماهان- جوپار استفاده شد. سپس با کمک نقشه های به دست آمده تعداد 50 نمونه به طور تصادفی از عمق 0-30 سانتی متری خاک مربوط به هر کاربری تهیه شد و مقدار ماده آلی، پتانسیل تنفس میکروبی، وزن مخصوص ظاهری، pH، EC و بافت خاک به عنوان شاخص های کیفیت خاک اندازه گیری شدند. هشت نوع کاربری شامل باغ میوه، پوشش درختی (غیر بارور)، باغ پسته، زراعی، بایر، رها شده، شخم خورده و تاغ زار براساس مطالعات صحرایی در منطقه تفکیک گردید. نتایج نشان داد که صحت کلی نقشه سال های 1366، 1379 و 1384، به ترتیب 4/89، 2/95 و 7/91 درصد و ضریب کاپای آنها به ترتیب 85، 92 و 88 درصد می باشد. به طور کلی میزان شاخص های کیفیت اندازه گیری شده نشان داد که کیفیت خاک در کاربری های پوشش درختی، باغ میوه، زراعی و باغ پسته نسبت به سایر کاربری ها بهتر بوده است.
    کلیدواژگان: سنجش از دور، کیفیت خاک، کاربری و پوشش اراضی
  • مهین کرمی، مجید افیونی، امیرحسین خوش گفتارمنش، محمدعلی حاج عباسی، حسین خادمی، علی عبدی صفحات 119-137
    روی از عناصر کمیاب ضروری است که نقشی مهم در تغذیه موجودات زنده دارد. در هر اکوسیستم، رابطه ای معنی دار بین وضعیت روی در خاک های کشاورزی، گیاهان و انسان هاوجود دارد. این پژوهش به منظور شناسایی وضعیت روی در خاک و دانه گندم در سه استان فارس، اصفهان و قم و نیز مدل سازی رابطه بین روی در دانه گندم با ویژگی های خاک و اکوسیستم کشاورزی انجام گرفت. با استفاده از روش نمونه برداری تصادفی، 137 نمونه خاک و دانه گندم از زمین های کشاورزی منطقه جمع آوری گردید. تجزیه های آزمایشگاهی لازم بر روی نمونه های برداشت شده انجام گرفت. مدل سازی رابطه بین روی گیاه با ویژگی های اکوسیستم زراعی با استفاده از روش های تجزیه رگرسیونی کمترین مربعات و روباست صورت پذیرفت. نتایج این پژوهش نشان داد که غلظت های اندازه گیری شده کل روی در محدوده نرمال (بین mg kg-1 149 -21 و به طور میانگینmg kg-1 2/75) بوده و غلظت های قابل عصاره گیری با DTPA روی تنها در16٪ از خاک های مطالعه شده کمتر از حد بحرانی (mg kg-18/0) می باشند. غلظت روی دانه های گندم نمونه برداری شده از جنبه تغذیه گیاه غالبا بیشتر از حد کفایت (بیش ازmg kg-1 24 در 80 درصد از نمونه ها) بود. اما زیاد بودن نسبت مولی فایتیک اسید به روی (بیش از 15) در بیش از 75 درصد نمونه های تجزیه شده نشان می دهد که قابلیت جذب روی در این نمونه ها برای مصرف کنندگان عموما کم است. روی قابل عصاره گیری با DTPA و فسفر قابل جذب خاک به عنوان متغیرهایی مهم و معنی دار به بیشتر مدل های رگرسیونی وارد شدند. تجزیه های رگرسیونی نشان داد که اکثر روابط به دست آمده بین غلظت روی گندم با روی خاک و تحت تاثیر سایر ویژگی های اکوسیستم زراعی با وجود زیاد بودن ضرایب تبیین، قدرت پیش بینی خوبی از خود نشان ندادند. این بدان معناست که عوامل دیگری غیر از موارد بررسی شده در این مطالعه بر جذب روی توسط گندم در این خاک ها اثر دارند.
    کلیدواژگان: اکوسیستم زراعی، روی، گندم، مدل سازی
  • مجتبی شفیعی، حسین انصاری، کامران داوری، بیژن قهرمان صفحات 137-149
    مطالعه چگونگی کاربرد مدل های مفهومی هیدرولوژی در حوضه های آبریز امروزه از مهم ترین مسائل مورد توجه محققان می باشد. این مساله به خصوص در مناطق خشک و نیمه خشک از اهمیت بیشتری برخوردار است چون فرآیندهای هیدرولوژی این مناطق پیچیده تر و واسنجی نیز مشکل تر خواهد بود. در این تحقیق مدل مفهومی و نیمه-توزیعی SWAT در حوضه نیمه خشک نیشابور با مساحت 9350 کیلومترمربع برای شبیه-سازی جریان در یک دوره 8 ساله مورد استفاده قرار گرفته است. در فرآیند مدل-سازی، حوضه آبریز نیشابور به 22 زیرحوضه و در نهایت به 146 واحد واکنش هیدرولوژیک (HRUs) تقسیم شد. برای واسنجی و تحلیل عدم قطعیت نیز از روش SUFI2 استفاده شده است. بررسی نتایج نشان داد که واسنجی و اعتبارسنجی مدل نسبتا ضعیف به دست آمده است، که به سبب وجود عدم قطعیت در مدل مفهومی حوضه مانند احداث مخازن تغذیه مصنوعی، وقوع پدیده نشست زمین و شکاف در حوضه می باشد. هم چنین عامل موثر دیگر پیچیدگی سیستم هیدرولوژی در مناطق خشک و نیمه خشک است که مربوط به ساده سازی های این گونه مدل ها در شبیه سازی و تعامل پیچیده بین رواناب و جریان زیرسطحی در وقایع بارندگی با ارتفاع کم می باشد. به طور کلی به نظر می رسد که نمی توان از مدل های شبیه سازی توزیعی حوضه آبریز در مناطق خشک و نیمه خشک که دارای منابع متعدد عدم قطعیت می باشند و هم چنین عدم ورود آنها به مدل، انتظار زیادی داشت.
    کلیدواژگان: عدم قطعیت، SWAT، SUFI2، نیشابور
  • محمدحسین نوری قیداری صفحات 149-159
    در برداشت های صحرائی مثل نمونه برداری از عمق آب در چاه ها، تعیین نقاط مهم جهت نمونه برداری به لحاظ کاهش حجم نمونه ها و صرفه جویی در هزینه و زمان بسیار مهم است. آنالیز مولفه های اصلی یکی از تکنیک های کاهش داده می باشد که اساس آن شناسایی مولفه های توصیف کننده واریانس سیستم می باشد. در این مقاله از آنالیز مولفه های اصلی جهت تعیین چاه های موثر برای تعیین تراز سطح ایستابی سفره آب زیرزمینی دشت قیدار واقع در استان زنجان و حذف چاه های کم اهمیت استفاده شده است. در منطقه مورد مطالعه با وسعت 920 کیلومترمربع 48 چاه مورد بررسی قرار گرفت و با استفاده از آنالیز مولفه های اصلی اهمیت نسبی هر چاه بین 0 (برای چاه کاملا غیر موثر) تا 1 (برای چاه کاملا موثر) محاسبه گردید. بررسی به عمل آمده نشان داد با حذف چاه هایی که اهمیت نسبی آنها کمتر از 5/0 که تعداد آنها نصف کل چاه ها می باشد، ضریب تغییرات سطح آب زیرزمینی نسبت به حالتی که از تمامی چاه ها استفاده می گردید افزایش چندانی نمی کند و خطای تعیین تراز سطح آب زیرزمینی کمتر از 13 درصد خواهد بود.
    کلیدواژگان: آنالیز مولفه های اصلی، سطح ایستابی، آمار چند متغیره
  • مصطفی گودرزی، سید فرهاد موسوی، مجید بهزاد، هادی معاضد صفحات 159-171
    آگاهی از فرآیند انتقال کودهای شیمیایی، مواد رادیواکتیو و دیگر مواد محلول در خاک و محیط های متخلخل برای درک آثار زیست محیطی و اقتصادی بسیاری از شیوه-های دفع فاضلاب های صنعتی، کشاورزی و شهری از اهمیت بالایی برخوردار می باشد. در این تحقیق، اثر نیروی اسمزی (حاصل از شوری های 5/0، 1 و 5/1 درصد) بر انتقال بخار آب در سه نوع خاک لوم رسی سیلتی، لوم و لوم شنی با استفاده از یک مدل فیزیکی آزمایشگاهی بررسی شد و سپس از نتایج حاصل از آزمایش ها برای صحت سنجی مدل برآورد انتقال بخار آب ارائه شده توسط کلی و سلکر (9) استفاده گردید. نتایج نشان داد که هر چه بافت خاک سنگین تر می شود، میزان انتقال بخار آب به مقدار قابل ملاحظه ای کاهش می یابد. در شوری 5/0 درصد و روز پنجم آزمایش، میزان بخار انتقال یافته برای خاک های لوم شنی، لوم و لوم رسی سیلتی برابر 362/0، 196/0 و 12/0 کیلوگرم بر متر مربع بود. در شوری 5/1 درصد، میزان انتقال بخار در این سه خاک به ترتیب 47/1، 723/0 و 38/0 کیلوگرم بر متر مربع بود. از مقایسه داده های به دست آمده از آزمایش ها با داده های حاصل از حل مدل کلی و سلکر با استفاده از نرم افزار Mathcad PLUS 6.0 مشاهده گردید که این مدل همخوانی مناسبی با این داده ها دارد. از آنجایی که انتقال بخار آب از خاک-های غیر آلوده به سمت توده های آلوده می تواند باعث افزایش حجم هاله آلودگی شود، لذا این فرآیندهای فیزیکی و شیمیایی باید در مدل های انتقال آلودگی در مجاورت منابع غلیظ در نظر گرفته شوند.
    کلیدواژگان: محیط متخلخل، انتقال املاح، پتانسیل آب
  • مهناز زارع خورمیزی، علی نجفی نژاد *، نادر نورا، عطاالله کاویان صفحات 173-183
    فرسایش یکی از مهم ترین عوامل موثر بر کیفیت و کمیت خاک است و از مهم ترین مسائل زیست محیطی کشورهای در حال توسعه از جمله ایران می باشد و می تواند آثار مخربی بر اکوسیستم داشته باشد. پژوهش حاضر به منظور بررسی اثر برخی ویژگی های خاک بر رواناب و هدررفت خاک با استفاده از شبیه ساز باران در اراضی کشاورزی حوزه آبخیز چهل چای استان گلستان انجام گرفت. به این منظور در قالب طرح کاملا تصادفی در 36 کرت 10×10 متر از اراضی کشاورزی حوزه آبخیز چهل چای، میزان رواناب و هدررفت خاک در چهار تکرار به وسیله شبیه ساز باران با شدت ثابت 2 میلی متر بر دقیقه و مدت زمان 15 دقیقه اندازه گیری گردید. نمونه برداری خاک نیز به صورت همزمان در داخل هر کرت انجام شد. نمونه برداری ها در مهر ماه سال 1388 صورت گرفت. نتایج هم بستگی پیرسون نشان داد که از بین متغیرهای خاک، درصد آهک، سیلت و شن ریز در سطح 1 درصد هم بستگی مثبت و معنی داری با رواناب داشته اند. هم چنین مقاومت خاک سطحی در سطح 1 درصد، درصد ماده آلی و ازت نیز در سطح 5 درصد هم بستگی منفی و معنی داری با هدررفت خاک داشتند. در نهایت نتایج مدل چند متغیره نشان داد که درصد آهک تنها عامل موثر در شدت تولید رواناب تولیدی بوده است. هم چنین مقاومت خاک سطحی و درصد ماده آلی نیز از عوامل موثر در میزان هدررفت خاک بودند.
    کلیدواژگان: باران ساز، مدل چند متغیره، ویژگی های خاک
  • مجید خزایی، اردشیر شفیعی، علی ملایی صفحات 185-195
    تحقیق حاضر با هدف بررسی تاثیر پوشش گیاهی روی میزان رواناب و رسوب در کرت-های با سطح پوشش مختلف در حوزه آبخیز مهریان پی ریزی گردید. این تحقیق در مقیاس مکانی کرت به ابعاد 3×2 متر و زمانی رگبار در طول یکسال آبی و در سه تیمار مختلف از جمله فاقد پوشش، تلفیقی (گرامنیه و بوته ای) و بوته ای است، در سه تکرار مورد بررسی قرار گرفت. نمونه برداری در طول یک سال آبی انجام گردید به طوری که میزان بارندگی در طول این مدت به صورت ماهانه و میزان روان آب و رسوب بعد از هر ماه برداشت و اندازه گیری گردید. مقدار رسوب به روش ثابت گذاری و خشک کردن محاسبه شد. هم چنین میزان پوشش با استقرار پلات های به ابعاد 60×25 متر اندازه گیری گردید. تجزیه و تحلیل آماری نتایج با استفاده از نرم افزار SPSS و در قالب طرح سپلیت پلات انجام گرفت. نتایج بیانگر آن بود که حداقل و حداکثر روان آب در پلات های بدون پوشش، پوشش بوته ای و تلفیقی به ترتیب معادل 38 و 162، 15 و 74 و 15 و 96 لیتر و حداقل و حداکثر رسوب به ترتیب معادل 8/3 و 21، 8/1 و 11، 9/1 و 13 گرم در لیتر در نوسان بوده است. نتایج آنالیز آماری در قالب طرح اسپلیت پلات نشان داد که بین تیمارها اختلاف معنی داری در رواناب و رسوب (01/0P<) مشاهده گردید. هم چنین نتایج نشان داد که میزان رواناب در بوته ای ها 1/2 برابر بیشتر از فاقد پوشش و 8/1 برابر بیش تر از تلفیقی و در در تلفیقی 1/1 برابر بیش تر از بوته ای بود در حالی که در میزان رسوب مقادیر فوق به ترتیب 4/2، 6/1 و 5/1 بود.
    کلیدواژگان: روان آب، رسوب، حوزه آبخیز بشار، کرت، پوشش
  • طراحی و ارزیابی شیر کنترل اتوماتیک ایجاد هیدروگراف های متفاوت جریان ورودی به جویچه / بیتا مروج الاحکامی، بهروز مصطفی زاده فرد، منوچهر حیدرپور، سعید اسلامیان، جابر روحی
    صفحات 197-207
    بیشتر سیستم های آبیاری جویچه ای به علت فرونشت عمقی در بالادست مزرعه و رواناب در پایین دست مزرعه عملکرد ضعیفی دارند. جهت رفع این مشکل نوآوری در زمینه بهبود بازده سیستم های آبیاری جویچه ای بسیار موثر است. ایجاد هیدروگراف های متفاوت جریان ورودی با توجه به شرایط مزرعه شامل شیب، بافت خاک و طول جویچه تاثیر قابل توجهی بر صرفه جویی در مصرف آب دارد. به منظور ایجاد و کاربرد هیدروگراف های متفاوت جریان ورودی آب به جویچه، در این مطالعه یک شیر کنترل اتوماتیک که نیروی محرکه آن از طریق یک موتور تامین می گردید طراحی شد که توانایی تغییر دبی جریان ورودی به جویچه نسبت به زمان را بر اساس هیدروگراف جریان ورودی مورد نظر دارا بود. مزرعه آزمایشی در دانشگاه صنعتی اصفهان قرار داشت. در این مزرعه، دستگاه انتقال آب به جویچه شامل شیر کنترل طراحی شده نصب گردید و آزمایش با هیدروگراف های متفاوت جریان ورودی به جویچه ها انجام شد. مقایسه ارقام اندازه گیری شده دبی جریان ورودی آب به جویچه با نمودار حاصل از شیر کنترل اتوماتیک برای هیدروگراف های متفاوت جریان ورودی نشان داد که شیر کنترل اتوماتیک با دقت نسبتا خوبی قادر به ایجاد هیدروگراف های متفاوت جریان ورودی است
    کلیدواژگان: آبیاری جویچه ای، هیدروگراف جریان ورودی، شیر کنترل اتوماتیک
  • حمزه سعیدیان، حمیدرضا مرادی * صفحات 209-221

    از عوامل موثر در فرسایش خاک، زمین شناسی سطحی است که هم از حیث حساسیت به فرسایش و هم از نظر تولید رسوب قابل بررسی است. استفاده از سامانه های مختلف خاک ورزی پس از تغییر ناآگاهانه و غیر علمی کاربری اراضی سایر ویژگی های فیزیکی و شیمیایی خاک را تحت تاثیر قرار می دهد. این امر به ویژه در اراضی حاشیه ای و مناطق پر شیب کوهستانی بیشتر مشهود است. در این تحقیق به منظور بررسی حساسیت به فرسایش و تلفات خاک کاربری های مختلف نهشته های سازند آغاجاری، بخشی از حوزه آبخیز مرغا شهرستان ایذه به مساحت 1609 هکتار انتخاب گردید. این تحقیق به منظور تعیین رابطه بین تلفات خاک بوسیله شبیه ساز باران با برخی خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک مانند درصد ماسه خیلی ریز، شن، رس، سیلت، اسیدیته، هدایت الکتریکی، رطوبت، کربنات کلسیم و شوری خاک در کاربری های مختلف سازند های آغاجاری انجام گرفت. نمونه برداری با دستگاه شبیه ساز باران در 7 نقطه و با 3 بار تکرار در شدت های مختلف 75/0، 1 و 25/1 میلیمتر در دقیقه در سه کاربری مرتع، منطقه مسکونی و اراضی کشاورزی انجام شد. به منظور بررسی عوامل موثر در تلفات خاک و فرسایش پذیری، نمونه برداری از خاک در لایه 0-20 سانتی متری نیز به همان تعداد برداشت رسوب صورت گرفت. به منظور انجام کلیه تجزیه و تحلیل های آماری از نرم افزار11.5 SPSS و EXCEL استفاده گردید. سپس مهمترین عوامل موثر در تولید رسوب به کمک رگرسیون چند متغیره شناسایی شدند. نتایج نشان داد که تلفات خاک و فرسایش پذیری در کاربری ها، در شدت های مختلف بارش اختلاف معنی داری با هم دارند. مدل های رگرسیونی به دست آمده نشان داد که در کاربری های مختلف، از بین عامل های اندازه گیری شده شاخص های مقادیر سیلت، ماسه خیلی ریز، آهک، شوری، اسیدیته خاک و ماده آلی بیشترین نقش را در تولید رسوب داشته اند. درصد شن در کاربری مسکونی و درصد ماسه خیلی ریز و شوری خاک و ماده آلی در کاربری زراعی بیشترین تاثیر را در تولید رسوب داشته اند. در کاربری مرتع نیز درصد رطوبت و اسیدیته خاک بیشترین نقش را در تولید رسوب دارد.

    کلیدواژگان: تولید رسوب، سازند آغاجاری، شبیه ساز باران، فرسایش خاک، حوزه آبخیز مرغا
  • علیرضا حسین پور، حمیدرضا متقیان، طاهره رئیسی گهرویی صفحات 221-235
    اطلاعات درباره سرعت آزادشدن پتاسیم در خاک های استان چهارمحال و بختیاری محدود است. در این تحقیق سرعت آزادشدن پتاسیم در 15 خاک آهکی مطالعه شد. نمونه های خاک به روش عصاره گیری متوالی و با استفاده از کلرید کلسیم و اسید سیتریک 01/0 مولار در دمای 1± 25 درجه سانتی گراد به مدت 2 تا 2017 ساعت عصاره گیری شدند. هم چنین پتاسیم خاک ها با استفاده از 6 روش شیمیایی تعیین شد. نتایج نشان دادند که مقدار پتاسیم آزادشده پس از 2017 ساعت در دامنه 111 تا 411 میلی گرم در کیلوگرم در عصاره گیر کلرید کلسیم و در دامنه 177 تا 1199 میلی گرم در کیلوگرم در عصاره گیر اسید سیتریک بود. هم چنین مقدار پتاسیم عصاره گیری شده با هر عصاره گیر شیمیایی در خاک ها تفاوت داشت. نتایج مطالعه سینتیکی و عصاره گیرها نشان دهنده تفاوت خاک ها در تامین پتاسیم است. شیب نمودارهای مقدار تجمعی پتاسیم آزادشده در زمان 168 ساعت متفاوت بود. بنابراین بر مقدار تجمعی پتاسیم آزادشده در زمان های 2 تا 168 ساعت و 168 تا 2017 ساعت معادله های سینتیکی برازش داده شد. نتایج نشان داد که سینتیک آزادشدن پتاسیم در هر دو بخش و هر دو عصاره گیر با معادله های انتشار پارابولیکی، تابع توانی و الوویچ ساده توصیف می شود. نتایج نشان داد که پتاسیم آزادشده با عصاره گیرهای کلرید کلسیم و اسید سیتریک 01/0 مولار با پتاسیم عصاره گیری شده با روش های شیمیایی هم بستگی معنی داری دارد. نتایج این پژوهش نشان داد که مطالعات سینتیکی و آزمون خاک می توانند در ارزیابی وضعیت حاصلخیزی خاک های مطالعه شده استفاده شوند.
    کلیدواژگان: آزادسازی پتاسیم، کلرید کلسیم، اسید سیتریک، عصاره گیر
|
  • Sakineh Abdi, Mehdi Tajbakhsh, Babak Abdollahi Mandulakani, Mirhasan Rasouli Sadaghiani Pages 1-17
    The incorporation of plant residues in soils of arid and semiarid regions is a major principle of sustainable agriculture. This study was conducted at the research farm of Urmia University (37° 32’N and 45° 5’ E), Urmia, Iran during the 2009 and 2010 growing seasons. Five green manure crops were grown in four replications arranged in a randomized complete block design. The treatments included white clover (T.repens), sainfoin (Onobrychis viciaefolia), pearl millet (Panicum miliaceum), sorghum (Sorghum bicolor) and turnip (Eruca sativa). Changes in soil nutrient elements and nitrogen mineralization were measured during different time periods after plant residues incorporation to soil. The plants were irrigated 50% of field capacity during growing period. The results showed that the total nitrogen and NH4-N were influenced by type of green manure in both years. The lignin and cellulose were the main factors controlling N mineralization and residue decomposition. In the first and second year, the results indicated that pearl millet green residues resulted in the highest amount of soil organic carbon. Nitrate-N content reached the highest amount in sainfoin and white clover. In conclusion, white clover and sainfoin due to increasing total and mineral nitrogen for subsequent plants could be introduced as a proper green manure in water deficit conditions.
    Keywords: Ammonium, N, Cellulose, Green manure, Lignin, Soil C, N ratio, Nitrate, N.
  • Amir Hossein Khoshgoftarmanesh, Hamid Reza Eshghizadeh, Azadeh Sanaeei Stovar Mirlohi, M. Taban Pages 19-31
    Iron chlorosis is an important disorder of plane trees (Plantanus orintalis L.) in green space of Isfahan city. Before using reclamation methods for correcting Fe chlorosis, it is necessary to find a suitable index for evaluating plant Fe status. Therefore, activity of glutathione peroxidase (GP) enzyme and concentration of carotenoids and chlorophyll a and b pigments, as physiological indices of active Fe, were compared to total Fe concentration in leaves to evaluate Fe status in plane trees. For this purpose, severity of chlorosis of plane trees at different regions of Isfahan city was recorded. Then, 73 trees with different severity of chlorosis symptoms were selected and their leaves were sampled on July 2009 and 2010. Concentration of Fe, chlorophyll a and b and carotenoids in leaves as well as activity of GP enzyme were measured. Results showed large variation in leaf Fe concentration between young and old leaves and also between leaves with different chlorosis severity symptoms. No correlation was found between leaf Fe chlorophyll concentration and severity of chlorosis symptoms. Also, concentrations of chlorophyll a in young and old leaves with very severe chlorosis symptoms were 44 and 37% smaller than that in young and old leaves with slight chlorosis symptoms, respectively. Concentration of chlorophyll b in young and old leaves with very severe chlorosis symptoms were 40 and 37% smaller than that in young and old leaves with slight chlorosis symptoms, respectively. Concentration of carotenoids varied among young and old leaves with different severity of chlorosis symptoms. Activity of GP in young leaves was also reduced by intensifying severity of chlorosis symptoms. According to the result of the present study, activity of GP enzyme and leaf concentration of carotenoids and chlorophyll a, as suitable physiological indices of active Fe, had close correlation with severity of Fe chlorosis in plane trees. Also, deficiency of active Fe in leaves is a probable reason of chlorosis symptoms in plane trees.
    Keywords: Active iron, Glutathione peroxidase enzyme, Chlorophyll, Carotenoids
  • Majid Hejazi Mehrizi *, Hossein Shariatmadari, Majid Afyuni Pages 33-43
    Application of sewage sludge has been considered as an organic fertilizer in arid and semi-arid regions of Iran. This study was conducted to investigate cumulative and residual effects of sewage sludge on soil inorganic fractions and their relation to phosphorus (P) availability. Two levels of application (50 and 100 Mg ha-1) and three consecutive times of sewage sludge application (1, 3 and 5 years) with a control treatment were studied in a randomized complete block split plot design with three replications. Composite soil samples were collected from 0-30 depth at the end of 5th year of application. Increasing the rate and application year of sewage sludge enhanced dicalcium phosphate (Ca2-P), octacalcium phosphate (Ca8-P), apatite (Ca10-P), aluminum phosphate (Al-P), iron phosphate (Fe-P) and available P but decreased occluded P (OC-P). Residual effect of sewage sludge application resulted in increased inorganic fractions in blocks treated for 1 year compared to control. Positive correlations were observed between inorganic P fractions and Olsen P, wheat yield and P uptake (except OC-P). We concluded that inorganic P fractions and P availability increased in sewage sludge amended soil.
    Keywords: Arid, semi, arid regions, Sewage sludge, Phosphorus fractionation, Wheat
  • Mohammad Rabiee, Masoud Kavosi, Hassan Shokri Vahed, Pari Tousi Kehal Pages 43-53
    In order to evaluate the effect of concentration and time of foliar spraying of nitrogen fertilizer as supplemenfary to soil nutrition on grain yield and some important traits of rapeseed (Hyola401), an experiment was conducted in complete randomized block design with 16 treatments and three replications in in 2008-2009, 2009-2010 growing seasons, and in 2003-2005 growing seasons in paddy fields of Rice Research Institute of Iran (Rasht). In this experiment, nitrogen concentration (from urea source) at two levels (5 and 100.00) and application time at seven levels including 1-seedling stage: 6-8 leaves; 2: beginning of stem elongation; 3: prior to flowering; 4: 6-8 leaves + stem elongation; 5: 6-8 leaves + prior to flowering; 6: stem elongation+ prior to flowering; 7: 6-8 leaves + stem elongation+ prior to flowering with two control treatments including zero nitrogen fertilizer and basal fertilization as 1/3 at seed sowing, 1/3 at stem elongation and 1/3 prior to flowering stages of 180 kg pure N ha were considered. Results of combined analysis showed significant differences between the experimental treatments in most traits. Spray application of nitrogen (100.00) in stem elongation+prior to flowering stage produced maximum silique length (6.8 cm), number of secondary branch (7.1) and plant height (141.1 cm). Also, the spray application (100.00) in 6-8 leaves+stem elongation+ prior to flowering stage had maximum biological yield (10684.6 kg.ha-1), grain and oil yields (3686.2 and 1489.3 kg.ha-1, respectively) and the maturity period (202 days). Spray application (100.00) in stem elongation+ prior to flowering stage did not induce significant difference with spray application (100.00) in the three stages. Maximum oil content was observed in control treatment (zero nitrogen fertilizer) with an average of (44 %). According to the results of the present experiment, it seems that spray application of nitrogen (100.00) at final growth stage of rapeseed (stem elongation+ prior to flowering stage) increases grain and oil yields.
    Keywords: Grain yield, Rapeseed, Supplement spraying, Nitrogen.
  • H. Kedri Gharibvand, G. A. Dianati Tilaki, P. Tahmasebi, M. Mesdaghi, M. Sardari Pages 55-67

    The aim of this research was to determine the effects of Camphorosma monspeliaca species on soil variables in its habitat. Ecological positive or negative effects of new species on environment must carefully be examined before allowing their plantation in vast areas; on the other hand these species with their special characteristics have special effects on their surrounding environment that should be considered. Camphorosma monspeliaca is one of the non-native and adapted species in Chaharmahal va Bakhtiari Province that its unique habitat has 3500 ha area. Effect of this species on new environment requires more studies on their several different aspects. Here we studied effect of this species on soil in order to assess ecological effects of this species on environment. This species distributed in all of the landscape but most distribution of species located at southern and northern aspects and land with flat topography.This species can establish in non saline soil, loam and clay loam texture with different value of organic matter, lime and gypsum. The research was carried out at four stages of information and background collection, field sampling, soil test and statistics analysis. The research method was based on comparison among adjacent stand and stands of this species. Soil variables in two surface (0-10 cm) and depth (10-30 cm) were measured. Result showed that there was significant difference among adjacent stand and stands of this species in terms of SAR, OM and Sand in stands of this species were greater than the adjacent stands. This species increased content of organic matter and amounts of SAR, OM and Sand. From the results obtained on three topography position, despite of negative effect of Camphorosma monspeliaca on under soil with increase of SAR, it can be concluded that Camphorosma monspeliaca had a positive effect on soil organic matter and soil texture

    Keywords: Camphorosma monspeliaca, SAR, OM, Chaharmahal va Bakhtiari Province.
  • Zahra Saadati, Nader Pirmoradian, Mojtaba Rezaei Pages 69-81

    The modeling of yield response to water is expected to play an increasingly important role in the optimization of crop water productivity (WP) in agriculture. In this study, the CropSyst model was used to simulate two local rice varieties yield response under five irrigation treatments consisting of continuous flooding irrigation and irrigation at 0, 3, 6 and 9 days after the disappearance of water from the soil surface. The experiment was conducted at Rasht region during two growing seasons of 2003 and 2004. The model was calibrated using the first year data and validation of that was done using the second year data set. The result of F test shows that there was not a significant difference between the measured and simulated yield at confidence level of 99%. The relative errors of yield estimation were obtained between -0.81 to 12.58% and -2.4 to 19.42% for Binam and Hasani cultivars in 2003, respectively. These values were 0.83 to 16.4% and -2.82 to 21.27% in 2004, respectively. The results showed that due to the CropSyst model ability in simulating yield of rice under different irrigation regimes, this model can be used to explore management optimum options to improve rice water productivity

    Keywords: Rice, CropSyst model, Water productivity, Irrigation management
  • Vajiheh Dorostkar, Majid Afyuni, Amirhossein Khoshgoftarmanesh Pages 81-93
    Limited information is available about the effect of preceding crop residues on bioavailability of zinc (Zn) in calcareous soil and its accumulation in wheat grain. In this experiment, residues of five crops including safflower (Carthamus tinctorius L.), sunflower (Helianthus annuus L.), bean (Phaseolus vulgaris L.), clover (Trifolium pretense L.) and sorghum (Sorghum bicolor L.) were incorporated into a calcareous Zn-deficient (0.5 mg kg-1) soil. A treatment without crop residue was also used in the experiment. This experiment was conducted in research greenhouse of Isfahan university of technology in 2010. Two wheat cultivars (Triticum aestivum cvs. Backcross and Kavir) differing in Zn-efficiency were studied in the experiment. Incorporating crop residues into the soil resulted in an increase of grain Zn concentration in both wheat cultivars although this increase was dependent on the preceding crop type. The greatest increase of grain Zn concentration occurred in the sorghum residues treatments. Although application of crop residues significantly decreased grain phytic acid to Zn molar ratio (as Zn bioavailability criteria for consumers), this ratio was still higher than 15, the critical Zn bioavailability level for consumers in foods. According to the results, despite the increase in the total Zn content, the bioavailability of Zn in wheat grain was not affected by crop residue treatments.
    Keywords: Biofortification, Crop residues, Phytic acid, Phytic acid to Zn molar ratio, Protein, Wheat, Zn efficiency
  • Hadis Feizi, Mostafa Chorom, Arsalan Heidari Pages 95-107
    In order to describe soils polluted with hydrocarbons, the amount and distribution pattern of soil heavy metals (Ni, Cd) in soils were studied. Soil samples were taken from one of the western oil field of Iran. The field was naturally exposed to crude oil spillage into soil and consequently was environmentally polluted during the development, production, transportation and storage of crude oil. Sampling was started near the oil wells with maximum relative contamination and continued to the remote places based on grid sampling pattern. Samples were characterized by physicochemical analysis. The results revealed different levels of total hydrocarbons (from 0.12 to 2.99 mg/kg of dry soil), Ni (from 32 to 136 mg/kg. of dry soil) and Cd (from 0 to 4mg/kg of dry soil). In addition, the role of soil agents such as pH and EC and sedimentary indexes was considerable in controlling the pollution trend in the studied area. Finally, by interpolation module and prediction of unknown values via Kriging techniques, the expansion plans were created. The extracted plans obviously illustrated the decrease in the levels of pollution indexes with the increase in distance from the given centers of pollution
    Keywords: Hydrocarbons, Heavy metals, Soil, Kriging.
  • Majid Vahdatkhah, Mohammad Hady Farpoor, Mehdi Sarcheshmehpoor Pages 107-117
    Study of land use effects on soil quality indicators leads to sustainable management and preventing progressive land degradation. The TM (1987) and ETM+ (2000 and 2005) data were used to study land use change effects in Mahan-Joopar area on soil quality indicators. Fifty random soil samples from 0-30 cm depth of each land use were taken using provided maps. Organic matter, microbial respiration potential, bulk density, pH, EC, and soil texture were investigated as soil quality indicators. Eight land uses including fruit orchards, woodlands, pistachio orchards, cultivated, barren, bare land, fallowed, and haloxylone land were detected. Results showed overall accuracies of 89.4, 95.2, and 91.7 % with kappa coefficients of 85, 92, and 88% for maps provided in 1987, 2000, and 2005, respectively. Generally, the investigated quality indicators showed that woodlands, fruit orchards, cultivated land, and pistachio orchards enhanced soil quality better than other land uses.
    Keywords: Remote sensing, Soil quality, Land use, cover
  • Mahin Karami, Majid Afyuni, Amir Hossein Khoshgoftarmanesh, Mohammad Ali Hajabbasi, Hossien Khademi, Ali Abdi Pages 119-137
    Zinc (Zn) is an essential trace element for plants as well as for animals and humans. There is a significant relationship between soils, plants and humans Zn status in a certain agro-ecosystem. The objectives of this study were to assess Zn status of soils in 3 arid and semiarid provinces of Iran and to model the relationship between wheat grain Zn and agro-ecosystem parameters. About 137 soil and wheat samples were collected randomly from the agricultural soils of Fars, Isfahan and Qom and were analysed in laboratory. Modeling the relationship between wheat grain Zn and agro-ecosystem parameters was done using least square based and robust methods. The results indicated that total Zn concentration of soils (range, 21-149 mg kg-1; mean, 75.2 mg kg-1) was in normal ranges. The DTPA-extractable Zn concentrations were below the critical level (0.8 mg kg-1) in 16% of the surveyed fields. The Zn concentration in 80% of wheat grains was sufficient (more than 24 mg kg-1) with respect to plant nutrition (range, 11.7-64 mg kg-1; mean, 31.6 mg kg-1). However, Zn bioavailability for consumers was generally low in more than 75% of the samples. This is because of high phytic acid to Zn molar ratio (more than 15). Soil DTPA-extractable Zn and available P were entered in to most of regression models significantly. Regression analysis showed that most of models fitted to wheat grain Zn concentration and soil Zn and influenced by agro-ecosystem parameters had a weak prediction power, despite their high determination coefficient. This means that factors other than those considered here have a strong influence on the uptake of Zn by wheat in these soils.
    Keywords: Agro, ecosystem, Zn, Wheat, Modeling
  • M. Shafiei, H. Ansari, K. Davari, B.Ghahraman Pages 137-149
    Application of conceptual hydrological models is an important issue in watersheds for researchers, especially in arid and semi-arid regions. The hydrological behaviors are complicated in such watersheds and their calibration is more difficult. In this article, the conceptual and semi-distributed SWAT model is used for a semi-arid Nishabour watershed with 9350 km2 area. Streamflow simulation is considered for 8 years. Nishabour watershed modeling led to 22 subbasins and 146 Hydrologic response units. SUfI2 approach is used for calibration and uncertainty analysis of watershed modeling. Results showed that calibration and validation of watershed model is not satisfactory, because of uncertainties in conceptual model such as dam structures, and land subsidence. Another reason is related to the complexity of hydrological system in arid regions which has simplified in hydrological models. Moreover, the complex behavior between runoff and subsurface flow in low depth of rainfall events usually effects in hydrological simulation results. Finally, it concluded that we cannot rely on conceptual hydrologic models with different sources of uncertainty without including them in hydrological modeling at arid and semi-arid watersheds.
    Keywords: Uncertainty, SWAT, SUFI2, Nishabour
  • Mohammad Hossein Noori Gheidari Pages 149-159
    In order to monitor the changing water table in the field, determination of the main sampling points is very important to reduce sites and save time and cost. Principal Component Analysis (PCA) is one of the data reduction techniques used to extract the important components that explain the variance of a system. In this paper, the PCA was used to identify the effective wells of Qheidar Aqufer, Zanjan, to determine the groundwater level and remove the less important ones. From the study region which an area of about 920 km2, 48 wells (sites) were investigated. Using PCA, the relative importance of each well was calculated between 0 (for completely ineffective well) to 1 (for the very effective wells). The study showed the elimination of wells whose relative importance was less than 0.5 (i.e. half the total number of wells), coefficient of variation of groundwater level relative to the use of all wells did not greatly increase, and the error to determine the level of groundwater was less than 13 percent.
    Keywords: Principal components analysis, Water table levels, Multivariate statistics
  • Mustafa Goodarzi, Sayed, Farhad Mousavi, Majid Behzad, Hadi Moazed Pages 159-171
    The transport process of chemical-fertilizers, radioactive materials and other solutes in soils and porous media is important to understand the environmental and economic effects of industrial, agricultural and urban waste disposal methods. In unsaturated porous media, large gradient in aqueous osmotic potential derives significant water vapor fluxes towards regions of high solute concentrations. In this research, the effects of osmotic potential (resulting from salinities of 0.5, 1 and 1.5%) on water vapor transport in three soil textures (silty clay loam, loam and sandy loam) were examined by using a physical laboratory model. Then, the experimental results were compared with Kelly and Selker (2001) model for validation of the predicted water vapor transport. The results showed that the rate of water vapor transport reduces significantly as soil texture gets heavier. For example, in salinity of 0.5% and 5th day of experiment, the amount of transported vapor in sandy loam, loam and silty clay loam soils was 0.362, 0.196 and 0.12 kg/m2, respectively. Large osmotic potential near the high solute concentration in soils caused significant vapor movement toward dense solutions. In salinity of 1.5%, transported vapor in these soils was 1.47, 0.723 and 0.38 kg/m2, respectively. Total water vapor movement until the 15th day was more than the 5th day. Comparison of experimental results with Kelly and Selker model results, using Mathcad PLUS 6.0 software, showed a good agreement between the observed and predicted data. Since water vapor delivered from uncontaminated soils to the contaminated soils can result in increased contaminant plume volume, these physical and chemical processes must be included in the predictive models of contaminant transport in the vicinity of concentrated sources
    Keywords: Porous media, Solute transport, Water potential.
  • Mahnaz Zarea Khormizi, Ali Najafinejad, Nader Noura, Ataollah Kavian Pages 173-183
    Soil erosion is one of the most important factors affecting soil quantity and quality and is environmental problems in developing countries like Iran. It can have deteriorating effects on ecosystems. This research was carried out in farm lands of the Chehel-Chai watershed, Golestan province to investigate the effect of soil properties on runoff and soil loss. Runoff and soil loss were measured in a completely randomized design in 36 plots with 10×10 m sizes in farm lands. For this reason, this study was conducted using rainfall simulator with 2 mm/min intensity and 15 min duration in 4 replicates. Soil samples were also taken in each plot. Sampling was conducted in October 2009. Results of the Pearson correlation showed that among soil properties, the contents of the lime, silt and fine sand had positive correlations with runoff at 1% confidence level. Also, soil surface resistance at 1% confidence level, the contents of the organic matter and nitrogen at 5% confidence level had negative correlations with soil loss. Finally, the results of multiple linear models showed that the content of lime is effective in estimating runoff and soil surface resistance, and organic matter is effective in estimating soil loss.
    Keywords: Rainfall simulator, Multiple model, Soil properties.
  • M. Khazayi, A. Shafeie, A. Molayi Pages 185-195
    The present study aimed to compare the effect of land cover on runoff and sediment with different coverage levels in Mehrian watershed. The study was carried out in a plot with the dimensions 3 × 2 meters during one year, in three different treatments (including without coverage, grass treatment and integrated treatment having brush and grass coverage) and in three replications. At the end of each plot, runoff and sediment collection tanks were installed. Sampling was performed during a year. The monthly rainfall, and runoff and sediment after harvest were determined. Then, runoff and sediment samples were transferred to the laboratory and calculated through decantation method. Also, the amount of plant cover with the plots of 60 × 25 was determined. Statistical analysis using SPSS was performed. Results indicated that the minimum and maximum runoffs in covers without plots and shrub cover and integrated cover were equal to 38 and 162,, 15 and 74, 15 and 96 liters, respectively. The minimum and maximum sediments were equal to 8.3 and 21, 8.1 and 11, 9.1 and 13 gr.l. Statistical analysis in the Spilt plot design showed significant differences between treatments in runoff and sediment (P <0.01). Also, the results showed that the amount of runoff in a bush cover is 2.1 times more than the cover without treatment, 8.1 times more than the integrated treatment, and in the integrated treatment 1.1 times more than bush cover. In contrast, the rates of sedimentation in the above treatments were 4.2, 6.1 and 5.1, respectively.
    Keywords: Beshar watershed, Plot, Land cover Runoff, Sediment.
  • Hamzeh Saeidian, Hamid Reza Moradi Pages 209-221

    The type and intensity of soil erosion in a region generally depend on climatic conditions, ups and downs, soil and land use. Of these, land use is most important. Using different systems of ploughing after unconscious and non-scientific change of land use affects soil physicochemical characteristics. This fact especially in marginal lands and mountainous regions is more visible. In order to investigate sensitivity to soil loss and erosion in various land uses of Aghajary deposits, part of Margha catchment with an area of 1609 hectares in Izeh city was selected. This was to determine the relationship between soil loss by rain simulator and some soil physicochemical characteristics like percentage of very fine sand, sand, clay, silt, pH, Ec, moisture, Calcium Carbonate and organic materials in different land uses. Then, sediment sampling in 7 points, three replicates and in various intensities of 0.75, 1 and 1.25 millimeters in minute in range, residential and agricultural land uses was done using rain simulator. In order to investigate effective factors in sediment production and erosion, samples of soil layers (in depth range of 0-20 cm meters) equal to the number of sediments were taken. For statistical analysis, EXCEL and SPSS 11.5 software were used. In total, the amount of runoff in residential land use was highest and in agriculture land use was lowest. The amount of sediment in agriculture land use was highest and in residential land use was lowest. Then, the most important factors in sediment yield were diagnosed by multi regression. The results showed that sediment yield and erodibility in land uses have meaningful differences in various intensities of precipitation. Regression models showed that in the production of sediment in various land uses, from among the measured factors, silt, sand very fine, lime, Ec, organic materials and pH had the greatest role. Sand percentage in the residential land use, and very fine sand and organic matter in agriculture land use had the most important role in sediment production. But in range land use, moisture percentage and pH had the biggest role in sediment production.

    Keywords: Sediment Product, Aghajary formation, Rain simulator, Soil erosion, Margha catchments
  • Alireza Hosseinpur, Hamidreza Motaghian, Tahereh Raeisi Gahrooee Pages 221-235
    Information about potassium (K) release characteristics in the Chaharmahal-va-bakhtiari soils is limited. In this study, K release kinetics of fifteen calcareous soils was investigated. Soil samples were extracted using successive extractions with 0.01 M CaCl2 and citric acid solutions for 2-2017 h at 25±1 0C. Moreover, soil K was determined using 6 chemical extraction methods. The results showed that released K ranged from 111 to 411 mg kg-1in calcium chloride solution and from 177 to 1199 mg kg-1 in citric acid solution for 2017 h. Amounts of extracted K using any extraction methods were different. Result of kinetics study and chemical methods indicates that K supplying power of the soils is different. A plot of cumulative amounts of released K shows a discontinuity in slope at 168 h. Thus, two equations were applied to the total reaction time (2 to 168 and 168 to 2017 h). Moreover, results showed that release kinetics of K conformed fairly well to parabolic diffusion, simplified Elovich and power function models in two segments in 0.01 M CaCl2 and citric acid. In addition, results showed that correlation between released K by using 0.01 M calcium chloride and citric acid and extracted K using chemical methods was significant. The results of this research showed that kinetic studies and soil testing could be used for evaluating K fertility status of studied soils.
    Keywords: Release of Potassium, Calcium chloride, Citric acid, Extractant.