فهرست مطالب

مجله تحقیقات آب و خاک ایران
سال چهل و چهارم شماره 1 (پیاپی 12، فروردین و اردیبهشت 1392)

  • تاریخ انتشار: 1392/06/15
  • تعداد عناوین: 10
|
  • علی بخت فیروز، محمود رایینی سرجاز صفحات 1-10
    گرمایش جهانی، پیامد انباشت گازهای گلخانه ای، تاثیرات زیست محیطی بسیاری دارد. گاز متان، پیامد تجزیه بی هوازی کربن آلی، در شرایط غرقابی شالیزارها فراوان تولید می شود. هدف این پژوهش بررسی اثر زهکش میان فصلی شالیزار در کاهش گسیل متان است. این پژوهش با سه تیمار زهکش سنتی، سطحی و زیرزمینی در طرح بلوک های کامل تصادفی در تابستان 1390 در ساری انجام شد. نمونه برداری گاز هر هفته، یک هفته پس از نشاکاری تا برداشت شالی، انجام گرفت. نهال های برنج در فاصله 25 × 25 سانتی متری نشا شد. بیست و پنج روز پس از نشاکاری، آبیاری به مدت یک هفته قطع شد، که سبب افت سطح ایستابی در زهکش های زیرزمینی، سطحی و سنتی، به ترتیب، تا ژرفای 7/0، 1/0 و 03/0 متری شد. گسیل متان هم سو با افت سطح ایستابی کاهش یافت. کاهش گسیل و دوره بازگشت به مقدار پیش از زهکشی در زهکش زیرزمینی بیشتر از دو تیمار دیگر بود. کمینه گسیل متان در هفته دوم پس از زهکشی میان فصلی با افت 25، 45 و 315 درصدی، به ترتیب، در زهکش های سنتی، سطحی و زیرزمینی رخ داد. بر پایه یافته های این پژوهش، افت سطح ایستابی بر افت گسیل گاز متان از شالیزار اثر معنا داری داشت.
    کلیدواژگان: زهکشی میانفصل، سطح ایستابی، شالیزار، گاز گلخانه ای، متان
  • بهرام بختیاری، نوذر قهرمان، اسحاق رحیمی صفحات 11-20
    سرعت باد یکی از متغیرهای بسیار مهم هواشناسی در تعیین تبخیرتعرق و نیاز آبی گیاهان است. مدل ها و روش های متعددی برای پیش بینی این عامل وجود دارد. در سال های اخیر، با شناخته شدن ابزار محاسبات نرم، به مثابه روشی نوین در ایجاد سیستم های هوشمند، این روش ها جایگاهی ویژه در علوم هواشناسی کشاورزی پیدا کردند. به کاربردن رویکرد شبکه عصبی مصنوعی یکی از این روش هاست. با توجه به وجود ایستگاه هواشناسی کشاورزی جیرفت و دردسترس بودن داده های ساعتی سرعت باد در این شهر، از اطلاعات این ایستگاه استفاده شد. سری زمانی استفاده شده در این تحقیق اطلاعات سرعت باد در بازه زمانی ساعتی شش ماه (آوریل تا سپتامبر) سال2010 بود که سرعت باد نسبت به سایر ماه های سال بیشتر بود. در این تحقیق از سه مدل با نورون های متفاوت با چهار لایه استفاده شد. نتایج نشان داد که مرحله آزمون مدل با 20 نورون در هر لایه، به طور متوسط 134 ثانیه طول کشیده است. لذا این مدل در مقایسه با دیگر مدل ها، در مدت زمانی کوتاه تر مقادیر خروجی را به دست داد و سرعت اجرای بالاتری داشت. با توجه به مقایسه پارامترهای آماری در مرحله آزمون، متوسط RMSE و MSE و EF (ضریب کارایی مدل)، به ترتیب، 1827/1 و 6947/0 و 9246/0 به دست آمد. مدل به کاررفته، نسبت به دو مدل دیگر، دقت بیشتر و کارایی بهتری در پیش بینی سرعت باد دارد و با دنیای واقعی مطابقت می کند.
    کلیدواژگان: پیش بینی، داده های ساعتی، سرعت باد، شبکه عصبی مصنوعی
  • بهرام ثقفیان، علیرضا قاسمی، سعید گلیان صفحات 21-32
    تحلیل فراوانی سیلاب روشی برای به دست آوردن سیلاب طراحی سازه های هیدرولیکی در یک رودخانه است. در این روش بزرگی سیل به فراوانی وقوع آن با استفاده از توابع توزیع آماری مرتبط می شود. دقت برآورد سیلاب به عواملی چون انتخاب توزیع های احتمالاتی مناسب و تخمین پارامترهای آن، دوره های آماری در دسترس، خطای معمول در اندازه گیری ها، و وجود مقادیر پرت بستگی دارد. بزرگی سیل را با روش مدل سازی هیدرولوژیک نیز می توان شبیه سازی کرد. عدم قطعیت ناشی از ساختار مدل های هیدرولوژیکی و فرضیات به کاررفته در آن ها و عدم قطعیت در مقادیر ورودی و پارامترهای مدل ها از عواملی است که بر خروجی مدل ها تاثیر می گذارد. در این تحقیق، تحلیل فراوانی سیل در حوضه تنگ راه با استفاده از روش هیدرولوژیک انجام شد و نتایج با روش آماری، با استفاده از داده های مشاهداتی، مقایسه گردید. بدین منظور، مقدار میانگین حوضه ای بارش طراحی در تداوم و دوره های بازگشت مختلف محاسبه شد. سپس، با استفاده از روش مونت کارلو، عدم قطعیت عامل توزیع مکانی و شرایط رطوبتی پیشین خاک در مدل بارش _ رواناب (HMS HEC-) شبیه سازی شد. ترکیب های مختلفی از عمق و توزیع مکانی بارش و همچنین شرایط رطوبتی خاک، به منزله ورودی مدل، استفاده شد و دبی اوج سیلاب با دوره های بازگشت مختلف محاسبه گردید. در روش تحلیل فراوانی آماری سیلاب نیز با استفاده از توزیع های احتمالاتی منتخب، براساس آزمون نکویی برازش اندرسون دارلینگ، مقدار دبی اوج سیلاب محاسبه شد. نتایج نشان داد بارش های پرت تاثیر فراوانی بر نتایج شبیه سازی بارش _ رواناب دارد و میزان این تاثیر با افزایش دوره بازگشت افزایش می یابد؛ مثلا در نتایج شبیه سازی با احتمال 50 درصد و بارش با تداوم 6 ساعت و دوره بازگشت 200 سال، پس از حذف مقدار پرت، مقدار سیلاب از 1297 به 338 متر مکعب بر ثانیه کاهش یافت. توزیع مکانی بارش و شرایط رطوبتی پیشین خاک در مقدار سیلاب، به ویژه در دوره های بازگشت کم، بسیار موثر است. نتایج تحلیل فراوانی در اکثر موارد از نتایج مدل سازی هیدرولوژیک بیشتر است؛ به طوری که برای دوره بازگشت 200 سال نتایج مدل سازی هیدرولوژیک 4/30 درصد از نتایج تحلیل فراوانی کمتر است. انتخاب نامناسب توزیع های آماری در افزایش مقدار اختلاف نقش مهمی دارد.
    کلیدواژگان: توزیع مکانی، عدم قطعیت، مدل سازی هیدرولوژیک، مونت کارلو
  • فاطمه کاراندیش، مجید میرلطیفی، علی شاهنظری، فریبرز عباسی، مهدی قیصری صفحات 33-44
    مسئله بحران آب در سال های اخیر و مصرف بیش از 70 درصد منابع آب شیرین در بخش کشاورزی آب لزوم اصلاح روش های آبیاری را، به منظور افزایش بهره وری آب، آشکار می سازد. در این مطالعه تاثیر اعمال پنج تیمار آبیاری کامل (FI)، کم آبیاری ناقص ریشه در دو سطح 75 درصد (PRD75) و 55 درصد (PRD55)، و کم آبیاری معمولی در دو سطح 75 درصد (DI75) و 55 درصد (DI55) بر عملکرد و اجزای عملکرد ذرت طی دو فصل زراعی 1389 و 1390 در سطح مزرعه بررسی شد. نتایج نشان داد اختلاف مقادیر برخی صفات کمی محصول در تیمارهای PRD با FI کمتر از این اختلاف بین تیمارهای DI با FI بود. میزان عملکرد دانه در تیمار PRD75، به مثابه مهم ترین جزء اقتصادی، اختلاف معناداری با تیمار آبیاری کامل نداشت و این اختلاف در هر دو سال کمتر از 10 درصد بود. به علاوه، اندازه گیری مقادیر رطوبت خاک حاکی از آن است که به رغم دادن آب کمتر در تیمار PRD75 در مقایسه با FI و وجود تنش رطوبتی مقادیر جذب رطوبت در آن تیمار بیشتر از سایر تیمارهای کم آبیاری بود. اعمال تیمار PRD75، ضمن ممانعت از کاهش معنادار عملکرد و اجزای عملکرد گیاه ذرت و همچنین کاهش 25 درصد مصرف آب در طول دوره اعمال تیمار، موجب افزایش بهره وری آب، به ترتیب، 16 و 20 درصد افزایش در سال های 1389 و 1390 شد و می تواند روشی مطمئن برای کنترل مصرف آب در استان مازندران به شمار رود.
    کلیدواژگان: تنش رطوبتی، ذرت، رطوبت خاک، مازندران
  • اعظم شریف نژاد، عاطفه پرورش ریزی، احمد پورزند صفحات 45-56
    یکی از مسائل بسیار مهم در طراحی و بهره برداری از شبکه های آبیاری و زهکشی رعایت نکردن مشتری مداری است که مشکلات بسیاری را در پی دارد؛ از جمله نارضایتی کشاورزان از مدیریت و درنتیجه عدم بهره وری این تاسیسات. الگوبرداری از روش های افزایش بهره وری مدیریت می تواند رویکرد مدیریتی موثری باشد. در میان روش های نوین مدیریتی، QFD (کاربرد عملکرد کیفیت) ابزاری مهم برای ترجمه خواسته یا صدای مشتری به تولید خدمات است، که با به کارگیری عوامل کیفیت سازمان را به سمت آنچه برای مشتری مهم است، هدایت می کند. در این مقاله، با استفاده از داده های وضع موجود و تجارب قبلی در شبکه آبیاری دشت قزوین و به کارگیری روش مدیریتی QFD و تشکیل خانه کیفیت (HOQ)، برای نخستین بار وضعیت مدیریت شرکت بهره بردار در یک شبکه آبیاری ارزیابی و راهکارهای مدیریتی، برای ارتقای کیفیت خدمات، اولویت بندی شد. نتایج نشان داد کاربرد QFD در مدیریت شبکه های آبیاری و زهکشی، همچون دیگر مسائل مدیریتی، در بهبود کیفیت و ارائه خدمات مفید است.
    کلیدواژگان: خانه کیفیت، صدای کشاورز، مدیریت شبکه های آبیاری و زهکشی، مشتری مداری
  • سولماز کاظم علیلو، میرحسن رسولی صدقیانی * صفحات 57-68

    در این مطالعه اثر کادمیوم بر برخی شاخص های میکروبی خاک و برهم کنش قارچ ریشه های آربوسکولار (AMF) و باکتری های محرک رشد (PGPR) بررسی شد. این آزمایش به صورت فاکتوریل شامل چهار سطح کادمیوم (0، 10، 30، 100 میلی گرم در کیلوگرم خاک) و تلقیح میکروبی در سه سطح (شاهد، PGPR، AMF) در سه تکرار با استفاده از گیاه تلخه اجرا گردید. نتایج نشان داد آلودگی کادمیومی خاک موجب کاهش معنادار (05/0P ≤) رشد گیاه، تنفس میکروبی، تنفس برانگیخته با سوبسترا (SIR)، شاخص قابلیت دسترسی کربن (CAI)، کربن زیست توده میکروبی (MBC)، و جمعیت میکروبی می شود. در تیمارهای PGPR و AMF مقدار MBC در سطح 100 میلی گرم کادمیوم در کیلوگرم خاک، به ترتیب، 57 و 60 درصد نسبت به شرایط بدون کادمیوم کاهش یافت. کادمیوم موجب افزایش معنادار ضریب متابولیکی (qCO2) می شود. مقدار qCO2 در تیمار Cd100 22 درصد بیشتر از تیمار Cd0 بود. نتایج این مطالعه نشان داد کادمیوم حتی در غلظت های پایین نیز اثر سمی و بازدارنده بر فعالیت های میکروبی خاک دارد. با این حال حضور میکروارگانیسم های محرک رشد می تواند به طور معنا داری آثار بازدارندگی کادمیوم بر رشد گیاه و فعالیت بیولوژیکی خاک را کاهش دهد.

    کلیدواژگان: خواص بیولوژیک خاک، قارچ های میکوریز، کادمیوم، میکروارگانیسم های محرک رشد
  • حسینعلی علیخانی، پویان شهیدی صادقی، باقر یخچالی، هوشنگ علیزاده صفحات 69-80
    مقاومت گونه های مختلف باکتری جنس سودوموناس در برابر آلودگی فلزات سنگین متفاوت است. از آنجا که بین مقاومت به فلزات سنگین و پلاسمیدهای موجود در باکتری ها رابطه وجود دارد، در این مطالعه پروفیل پلاسمیدی جدایه های ریزوباکتری محرک رشد گیاه Pseudomonas flouroscens در معرض مقادیر مختلف کادمیوم و روی مطالعه و بررسی شد. باکتری های مورد استفاده قبلا از فراریش گیاه سویا جدا شده بودند. جدایه های مذکور خالص سازی و با آزمون های بیوشیمیایی و زیستی شناسایی شدند. سپس برای تعیین میزان مقاومت این سویه ها از غلظت های مختلف عناصر روی و کادمیوم در محیط کشت جامد H.E.P.E.S و M.E.S استفاده شد. براساس میزان رشد در حضور فلزات روی و کادمیوم، سویه ها به چهار گروه دسته بندی شدند. سپس دو سویه از هر گروه مقاومتی به مدت دو ماه در معرض غلظت های مختلف آلاینده های روی و کادمیوم قرار گرفت. پس از طی مدت گرماگذاری، سویه ها بازکشت شدند و از کشت های حاصل، با استفاده از روش لیز قلیایی، پلاسمید استخراج و پروفیل پلاسمیدی تهیه شد. بررسی ها نشان داد اثرات سمی کادمیوم حتی در غلظت کمتر از روی شدیدتر است و در تراکم بالای کادمیوم همه سویه ها پلاسمید از دست می دهند. همچنین سه سویه دارای مقاومت چندگانه بودند.
    کلیدواژگان: پلاسمید، روی، سودوموناس فلورسنس، کادمیوم، مقاومت به فلز سنگین
  • وحید مظفری، زهره اسدالهی، احمد تاج آبادی پور، عبدالرضا اخگر صفحات 81-94
    به منظور مطالعه تاثیر منگنز و شوری بر برخی ویژگی های فیزیولوژیکی و اکوفیزیولوژیکی پسته (رقم بادامی زرند) آزمایشی به صورت فاکتوریل، با دو فاکتور شوری (0، 75، 150، 225، 300 میلی مولار کلرید سدیم) و منگنز (0، 12، 24، 36 میکرومولار منگنز از منبع سولفات منگنز)، در قالب طرحی کاملا تصادفی با چهار تکرار در محیط کشت پرلیت انجام شد. نتایج نشان داد، با مصرف 150 میلی مولار کلرید سدیم، کلروفیل aو b و همچنین کلروفیل کل، به ترتیب، 12 و 16 و 21 درصد کاهش و با افزایش 36 میکرومولار منگنز افزایش معناداری نسبت به شاهد حاصل شد. کارتنوئیدها نیز با افزایش شوری کاهش معناداری یافتند. ولی با مصرف منگنز میزان کارتنوئیدها با افزایش شوری کاهش معناداری پیدا نکردند. فعالیت آنزیم سوپراکسیددیسموتاز (SOD) نیز گرچه یک هفته پس از اعمال شوری کاهش یافت، با مصرف 12 میکرومولار منگنز، بیش از 30 درصد فعالیت این آنزیم افزایش معنا داری حاصل کرد. فعالیت آنزیم SODدر پایان آزمایش (هشت هفته بعد از اعمال شوری) دوباره اندازه گیری شد. نتایج نشان داد. دانهال های پسته با افزایش 80 درصدی فعالیت این آنزیم در شوری 300 میلی مولار کلرید سدیم گیاه را در برابر تنش شوری مقاوم ساخت و افزایش منگنز تغییرات معناداری ایجاد نکرد. نتایج نسبت فلورسنس کلروفیل متغیر به حداکثر (Fv/Fm) نیز نشان داد که فقط تیمار شوری این پارامتر را در هر دوره اندازه گیری تحت تاثیر معنادار قرار داد و تیمار منگنز و اثر متقابل شوری و منگنز معنادار نشد. بنابراین، به نظر می رسد که منگنز تحمل پسته رقم بادامی زرند را به شوری افزایش می دهد.
    کلیدواژگان: پسته، سوپراکسیددیسموتاز، شوری، کلروفیل، منگنز
  • حسینعلی علیخانی، اکبر قویدل، باقر یخچالی، محمدرضا نقوی، احمدعلی پوربابایی، سمیه ناجی راد صفحات 95-106
    گیاه پالایی یک فن آوری پایدار و دوستدار محیط زیست است که توانایی رفع آلودگی های خاک را به خوبی نشان داده است. از طرفی، فعالیت کرم خاکی باعث بهبود شرایط خاک می شود. انتظار بر این است که حضور کرم خاکی ایسینیا فتیدا[1] باعث افزایش میزان گیاه پالایی آنتراسن شود. هدف این تحقیق بررسی تاثیر استفاده توام ایسینیا فتیدا و گیاه چمن [2] در پالایش آنتراسن خاک است. آزمایش ها در قالب طرح کاملا تصادفی، با هفت تیمار و سه تکرار در غلظت 500 میلی گرم آنتراسن در کیلوگرم خاک، در شرایط گل خانه ای به مدت سه ماه انجام گرفت. پس از این مدت مقدار آنتراسن باقیمانده از طریق کروماتوگرافی (HPLC) اندازه گیری شد. نتایج نشان داد ایسنیا فتیدا و گیاه چمن به تنهایی توانایی حذف، به ترتیب، 4/19 و 2/24 درصد آنتراسن خاک را دارند؛ در حالی که با حضور توام کرم خاکی و گیاه میزان تجزیه تا حذف کامل آنتراسن افزایش یافت.
    کلیدواژگان: آلودگی هیدروکربنی خاک، آنتراسن، ایسنیا فتیدا، گیاه پالایی و هیدروکربن های آروماتیک حلقوی
  • حمیدرضا متقیان، علیرضا حسین پور صفحات 107-122
    ریزوسفر ناحیه ای کوچک با خصوصیات شیمیایی، بیولوژیکی و فیزیکی متفاوت از توده خاک است. اطلاعات درباره اثر ریزوسفر بر آزادشدن مس کم است. در این تحقیق سرعت آزادشدن مس در ریزوسفر گندم[1] در ده خاک آهکی، با استفاده از ریشه دان (رایزوباکس)، در شرایط گل خانه بررسی شد. سینتیک آزادسازی مس از طریق عصاره گیری خاک با استفاده از DTPA-TEA در دمای 1± 25 درجه سلسیوس به مدت 1 تا 504 ساعت مطالعه شد. همچنین مقدار مس قابل استفاده با عصاره گیرهای شیمیایی (AB-DTPA، DTPA-TEA و مهلیچ 3) برآورد شد. نتایج نشان داد مقدار مس قابل استفاده در خاک های ریزوسفری کمتر از خاک های غیرریزوسفری است. همچنین مقدار مس تجمعی آزادشده در خاک های ریزوسفر به صورت معنا داری (05/0P<) کمتر از خاک های غیرریزوسفری بود. مس آزادشده از خاک های ریزوسفری در دامنه 88/4 تا 66/10 میلی گرم در کیلوگرم و در خاک های غیرریزوسفری در دامنه 38/6 تا 08/12 میلی گرم در کیلوگرم بود. نتایج نشان داد معادله های انتشار پارابولیکی مرتبه اول و تابع توانی توانایی توصیف سرعت آزادشدن مس در خاک های ریزوسفر و غیرریزوسفر را دارند. همچنین سرعت آزادشدن مس در خاک ریزوسفری کمتر از خاک غیرریزوسفری بود. در خاک های ریزوسفری و غیرریزوسفری ویژگی های آزادشدن مس با مس عصاره گیری شده با استفاده از عصاره گیرهای شیمیایی همبستگی معنا داری (05/0P<) داشتند. همچنین ضریب سرعت (R) در معادله انتشار پارابولیکی در خاک ریزوسفری همبستگی معناداری (05/0P<) با غلظت مس در بخش هوایی گندم داشت. نتایج نشان داد ویژگی های آزادشدن مس در خاک ریزوسفری متفاوت از خاک های غیرریزوسفری است.
    کلیدواژگان: ریزوسفر، سینتیک آزادسازی مس، عصاره گیر، گندم
|
  • Ali Bakht Firooz, Mahmood Raeini Sarjaz Pages 1-10
    Global warming، as a consequence of greenhouse gases accumulation، has exerted significant impacts on biosphere. Methane، a product of reduction processes of organic carbon in anaerobic conditions، is mainly emitted from paddy fields. The aim followed in this research is to evaluate the impact of midseason drainage on methane emission from paddy fields. The research was conducted with three treatments of traditional، surface، and subsurface drainages in a CBD in Sari region. Gas sampling was done weekly following the first week of transplanting till harvest time. Twenty five days after planting، irrigation was ceased for a week، which caused lowering of water table depth to 0. 03، 0. 1، and 0. 7m for traditional، surface، and subsurface drainages، respectively. Methane emission decreased as subsurface water table dropped. Gas emission reduction and the return period to before drainage practice were significantly higher in subsurface drainage. The lowest methane emission occurred two weeks after midseason drainage، as compared with the other two. where emission was reduced by 25، 45 and 315 percent in traditional، surface، and subsurface drainages، respectively. In conclusion، based on the obtained results، water table drawdown، and thus change in anaerobic conditions of root zone to an aerobic one could reduce methane emissions from paddy fields. Abstract Global warming، as a consequence of greenhouse gases accumulation، has exerted significant impacts on biosphere. Methane، a product of reduction processes of organic carbon in anaerobic conditions، is mainly emitted from paddy fields. The aim followed in this research is to evaluate the impact of midseason drainage on methane emission from paddy fields. The research was conducted with three treatments of traditional، surface، and subsurface drainages in a CBD in Sari region. Gas sampling was done weekly following the first week of transplanting till harvest time. Twenty five days after planting، irrigation was ceased for a week، which caused lowering of water table depth to 0. 03، 0. 1، and 0. 7m for traditional، surface، and subsurface drainages، respectively. Methane emission decreased as subsurface water table dropped. Gas emission reduction and the return period to before drainage practice were significantly higher in subsurface drainage. The lowest methane emission occurred two weeks after midseason drainage، as compared with the other two. where emission was reduced by 25، 45 and 315 percent in traditional، surface، and subsurface drainages، respectively. In conclusion، based on the obtained results، water table drawdown، and thus change in anaerobic conditions of root zone to an aerobic one could reduce methane emissions from paddy fields.
    Keywords: greenhouse gases, Methane, midseason drainage, paddy field, water level
  • Bahram Bakhtiari, Nozar Ghahreman, Ishagh Rahimi Pages 11-20
    Wind speed is one of the major parameters required for an estimation of evapotranspiration and determination of crop water requirements. Hence، several models and methods have been developed for a prediction of this needed climatic variable. In recent years، by development of soft computing tools، such intelligent systems as Artificial Neural Network (ANN) approach have been widely employed in agrometeorological studies. In this study، three types of four layers ANN models of different number of neurons were generated and utilized for a prediction of wind speed، using hourly data of Jiroft Agrometeorological Station، during a 6 month period، April to September، 2010. During these months winds are of higher speeds than those during the rest of the year. Statistical indices of RMSE، ME and EF (Efficiency Factor) were utilized for comparisons and as well for models'' evaluations. The results revealed that an ANN model with 20 neurons in each layer is of the most suitable performance in prediction of wind speed with the respective corresponding values of these indices as 1. 1827، 0. 6947 and 0. 9246.
    Keywords: artificial neural network, hourly data, prediction, wind speed
  • Bahram Saghafian, Alireza Ghasemi, Saeed Golian Pages 21-32
    Flood frequency analysis method is employed to predict the design floods needed for the implementation of hydraulic structures along a river. In this method، the magnitudes of floods are made related to their frequencies using statistical distribution functions. The accuracy of flood estimation depends on some factors including fitting the best probability distribution function along with an estimation of its parameters، period of available data، commonplace errors in measurement and an existence of outlier data. Calibrated hydrological models can also be applied to simulate large flood events. Uncertainties arising from the hydrological modeling، e. g. the modeling assumptions and the uncertainties in inputs and in parameters which are used in the models، are the factors which affect the simulated peak discharges. In the course of this paper، flood frequency analysis was performed using a hydrological modeling approach with the results compared with traditional flood frequency analysis as based on the observed data. The method was applied to Tangrah Watershed. The average rainfall values were initially calculated for different durations and for different return periods. For each rainfall value، a Monte Carlo scheme was employed to consider the uncertainties in rainfall spatial distribution and Antecedent soil Moisture Condition (AMC). Using different combinations of rainfall depths along with their spatial distributions over watershed and also AMC conditions as the inputs of hydrologic model (HEC-HMS)، peak discharges of different return periods were found out. Besides the modeling approach، the best probability distribution was fitted as based on «Anderson–Darling» goodness-of-fit test with flood peak discharges being calculated while using the observed data. It was deduced that the outlier rainfall exerts a significant effect on rainfall – runoff simulation results and this effect increases with increase in return period. For instance، the simulated peak discharge of 50% probability reduces from 1297 to 338 cm2 following an omission of the outlier for the case of 200 year return period of 6hr duration rainfalls. The spatial rainfall distribution and antecedent soil moisture conditions largely influence the peak discharge of different return periods. Also، an observed peak discharge is seen as greater than the results obtained from rainfall simulation. As an example، for a return period of 200 years، hydrologic modeling results are found out as lower than the frequency analysis results by about 30. 4%. An incorrect selection of statistical distribution plays a major role in increasing the difference between the results obtained from these two methods.
    Keywords: hydrological modeling, Monte Carlo, spatial distribution, Uncertainty
  • Fatemeh Karandish, Majid Mirlatifi, Ali Shahnazari, Faribourz Abbasi, Mahdi Gheisari Pages 33-44
    An Application of new irrigation methods to increase water use efficiency is essential، due to global water shortages، and as well a consumption of more than 70% of fresh water in the agricultural sector. In this study، the effect of Full Irrigation (FI)، Partial Root-zone Drying (PRD) treatments at two levels (provision of 75% of ET (PRD75) and 55% of ET (PRD55)) vs. Deficit Irrigation treatments at the same levels (75% (DI75) and 55% (DI55)) on yield and yield components of maize under a complete randomized design and under open filed conditions has been investigated during two growing seasons (2010 and 2011). Results revealed that the differences (for some yield components)، between FI and PRD treatments were lower than those observed between FI and DI treatments. Results also indicated that the level of kernel yield، (in PRD75 treatment)، as the most economical constituent of yield trait، was not significantly different from that of FI treatment (the difference being less than 10% for each year). An assessment of soil water content revealed that in PRD75 treatment plant water uptake was more efficient. Therefore، it can be concluded that PRD75 treatment، which resulted in a non-significant decrease of yield and yield components and while resulting in a 25% decrease in water use during the treatment periods (increase in water use efficiency of 16% and 20% during years 2010 and 2011 respectively)، would be a promising water-saving method as in MazandaranProvince.
    Keywords: Maize, Mazandaran, Soil water content, water deficit
  • Azam Sharif Nejad, Atefeh Parvaresh Rizi Pages 45-56
    An ignoring of the customers'' demands constitutes one of the most important problematic issues to be reconsidered in design and operation of irrigation and drainage projects. This، if not properly heeded would cause many inconveniences، specially farmer''s dissatisfaction and as a consequence inefficiency of the constructed water works. Towards this، employment of the patterns of management in successful cooperation could be an effective approach to successful irrigation network management. Among some several management methods، the quality performance application، QFD (Quality Function Deployment) is a notable implement to translate the voice of customer into service providing. An employment of the quality factors would lead the organization to themes that are notable to the customers. In this paper، the state of affairs of operation is investigated through an application of the data of status quo vs. the previous experiences of one of the major irrigation districts in Iran (Ghazvin Irrigation District) while using QFD management method and creating the HOQ (House of Quality). Also through an analysis of the results، some solutions have been proposed and categorized to increase the service quality for water users. The results indicated that application of QFD in management of irrigation and drainage networks، similar to other themes of management، works so useful in quality improvement and as well in service provisions.
    Keywords: customer orientation, house of quality (HOQ), irrigation, drainage network management, voice of customer (VOC)
  • Solmaz Kazemalilou, Mir Hosein Rasouli-Sadaghiani Pages 57-68

    Cadmium effects on soil microbial indices and on the interaction of Arbuscular Mycorrhiza Fungi (AMF) and as well on Plant Growth Promoting Rhizobacteria (PGPR) were investigated. The experiments were performed in the framework of a factorial design with levels of cadmium (0، 10، 30 and 100 mg kg-1 soil)، and microbial inoculations (Control، PGPR and AMF) employing Russian Kanapweed as the experimental plant. The experiments were triplicated. The results indicated that soil Cd pollution caused significant decline in plant growth، microbial respiration، Substrate Induced Respiration (SIR)، Carbon Availability Index (CAI)، Microbial Biomass Carbon (MBC) as well as microbial population. In PGPR and AMF treatments، MBC decreased respectively by 57 and 60% as compared with control (Cd0). Cd addition significantly increased qCO2، this index being 22% higher in Cd100 as compared with Cd0. The results indicated that Cd exerts toxic and inhibitory effects on soil microbial activity even at low concentrations. Nonetheless a presence of growth-promoting microorganisms could decline the inhibitory effects of cadmium against plant growth and as well against soil biological activities.

    Keywords: arbuscular mycorrhizae, cadmium, plant growth promoting microorganisms, soil biological properties
  • Hasan Ali Alikhani, Pouyan Shahidi Sadeghi, Bagher Yakhchali, Houshang Alizadeh Pages 69-80
    The species of Pseudomonas genus show different levels of resistance to soil''s heavy metals pollution. Since، there exists is a relationship between heavy metal resistance and plasmid profile of bacteria، in this study، plasmid profile of Plant Growth Promoting Rhizobacteria (PGPR) Pseudomonas fluorescence isolates were studied in the presence of cadmium and zinc. The bacteria were initially isolated from soybean rhizosphere and characterized as based on biochemical and biological properties. Then، different concentrations of Zn and Cd، in the H. E. P. E. S and M. E. S solid mediums، were employed to evaluate the resistance of the isolates to these heavy metals. Based on the growth in the presence of Zn and Cd، the isolates were classified into 4 groups. Two isolates taken from each group were exposed to different concentrations of Zn and Cd for a period of 2 months. Then، the isolates were sub-cultured and their plasmids isolated using alkaline lysis procedure. The plasmid profile of isolates indicated that the toxic effect of the cadmium was higher than that of zinc even when at lower concentrations. At concentrations of cadmium، all the isolates lost their plasmids. Three isolates also showed multiple resistances to heavy metals.
    Keywords: cadmium, pseudomonas fluorescence, resistance to heavy metals, zinc
  • Vahid Mozaffari, Zohreh Asadollahi, Ahmad Tajabadi Pour, Abdolreza Akhgar Pages 81-94
    In order to investigate the effect of Mn and salinity on some physiological and echophysiological characteristics of pistachio seedlings (cv. Badami-e-Zarand) in sand culture (perlite medium)، a factorial greenhouse experiment was carried out in the framework of a completely randomized design comprised of two factors namely: salinity (Zero، 75، 150، 225 and 300 mM NaCl) and Mn (Zero، 12، 24 and 36 µM MnSO4) in four replications. Results revealed that with an application of 150 mM of the salt، chlo a، chlo b as well as chlo a+b decreased by 12، 16 and 21% in comparison with control while Mn increased chlo a، chlo b as well as chlo a+b as compared with control. Carotenoids were observed to be significantly decreased through salt application but salinity×Mn interactions (at their different Mn levels، and salt application) did not significantly affect carotenoids. Although Superoxide Dismotaze (SOD) activity decreased in stage one (one week after application)، but it significantly increased (>30%) by application of 12 µM of Mn. SOD activity was assessed at the end of the experiment (8 weeks after salinity application). Results indicated that application of 30 mM of NaCl caused an increase of SOD activity، as a result of which the resistance of pistachio seedlings increased against salinity stress. An addition of Mn did not significantly affect the stress. Salinity treatment in each of the three experimental periods exerted a significant effect on Fv/Fm، and while salinity×Mn interaction did not significantly affect this parameter. Thus، it seemes to be finally concluded that Mn increase resistance against salinity in pistachio seedlings (cv. Badami-e-Zarand).
    Keywords: chlorophyll, manganese, Pistachio, salinity, SOD
  • Hoseinali Alikhani, Akbar Ghavidel, Bagher Yakhchali, Mohammad Reza Naghavi, Ahmad Ali Pourbabaei, Somayeh Naji Rad Pages 95-106
    Phytoremediation is a sustainable and environment friendly remediation technique، the potential of which in removal of soil contaminants has been well documented. On the other hand the activity of earthworms helps improve soil conditions. Hence، it is expected that in soil presence of earthworms can enhance the rate of phytoremediation as regards Anthracene. The aim followed in this work was to investigate the effect of a simultaneous application of Eisenia fetida along with Lolium perenne on the remediation of Anthracene pollutant in the soil. The experiments were carried out in the framework of a completely randomized design of seven triplicated treatments. A dose of 500 mg. kg-1 of Anthracene was introduced into the soil. The experiments were continued for a period of 3 months، following which the residual Anthracene was assessed through HPLC. The results revealed that، Eisenia fetida and Lolium prenne could each independently remove 19. 4% vs. 24. 2% of Anthracene، respectively. However، a simultaneous introduction of the earthworm along with an establishment of the plant in soil increased the rate of Anthracene removal up to a complete disappearance.
    Keywords: Anthracene, Eisenia fetida, phytoremediation, poly aromatic hydrocarbons (PAHs), soil hydrocarbon contamination
  • Hamid Reza Motaghian, Ali Reza Hoseinpoor Pages 107-122
    Rhizosphere is a small zone with chemical، physical، and biological properties different from those of the bulk soil. Information regarding the kinetics of Cu release in the rhizosphere soil is scant. Throughout this research، kinetics of Cu release was investigated in wheat crop rhizosphere vs. non-rhizosphere in 10 calcareous soils by use of rhizobox and in greenhouse conditions. Extracts from rhizosphere and non-rhizosphere soil samples were obtained through successive extraction with DTPA-TEA for 1 to 504 h at 25±1 oC. The available Cu was assessed using chemical extractants (DTPA-TEA، AB-DTPA and Mehlich 3). The results indicated that the level of Cu extracted by chemical extractions from the rhizosphere was lower than those extracted from the nonrhizosphere soils. Also، the level of cumulative released Cu from the rhizosphere was significantly (P<0. 05) lower than that in the non-rhizosphere soils. In the rhizosphere soil، the released Cu ranged from 4. 88 to 10. 66 mg kg-1 while in the non-rhizosphere soils it ranged from 6. 38 to 12. 08 mg kg-1. The results also indicated that parabolic diffusion; first order and power function equations could be employed to describe the kinetics of Cu release. In addition، the rate of Cu release from the rhizosphere soils was also lower than that from the non-rhizosphere soils. In the rhizosphere and non-rhizosphere soils، the characteristics of Cu release were significantly correlated (P<0. 05) with Cu extracted when using chemical extractants. Moreover rate constant coefficient in parabolic diffusion was significantly correlated (P<0. 05) with concentration of Cu in wheat shoot in the rhizosphere area of soils. The results illustrated that characteristics of Cu release in the rhizosphere are different from those in the non-rhizosphere area in soils.
    Keywords: extractants, kinetics of Cu release, rhizosphere, Wheat