فهرست مطالب

حفاظت منابع آب و خاک - سال چهارم شماره 3 (بهار 1394)
  • سال چهارم شماره 3 (بهار 1394)
  • تاریخ انتشار: 1394/05/23
  • تعداد عناوین: 6
|
  • مجید علی حوری*، عبدعلی ناصری، سعید برومندنسب، علیرضا کیانی صفحه 1
    کم آبیاری و استفاده صحیح از منابع آب شور در بخش کشاورزی از جمله راهکارهای بهینه سازی مصرف آب و ارتقای بهره وری آب می باشد. به منظور بررسی اثرات کم آبیاری و شوری آب آبیاری بر رشد رویشی نهال های خرمای رقم برحی، آزمایشی به روش فاکتوریل در قالب طرح آماری کاملا تصادفی با دو عامل میزان آب آبیاری و شوری آب آبیاری در سه تکرار انجام گردید. میزان آب آبیاری در سه سطح 100، 85 و 70 درصد نیاز آبی گیاه و شوری آب آبیاری در سه سطح 3/2، 8 و 12 دسی زیمنس بر متر بودند. نیاز آبیاری بر اساس تامین کمبود رطوبت خاک و میزان شوری خاک با نمونه برداری از اعماق مختلف خاک تعیین شد. نتایج نشان داد که میزان شوری خاک رابطه مستقیم و معنی داری با هدایت الکتریکی آب آبیاری داشت، بطوری که شوری خاک در تیمار آبیاری با آب دارای هدایت الکتریکی 12 دسی زیمنس بر متر 73/ 1 تا 84/ 1 برابر مقدار آن در آبیاری با آب دارای هدایت الکتریکی 3/ 2 دسی زیمنس بر متر بود. شوری خاک با افزایش عمق خاک کاهش یافت. تاثیر میزان آب آبیاری بر تعداد و طول برگ و تعداد برگچه و شوری آب آبیاری بر تعداد و طول و عرض برگ، تعداد برگچه و محیط تنه نهال ها معنی دار بود. اثرات متقابل میزان آبیاری و شوری آب بر تمام صفات رویشی به جز کلروفیل برگ و عرض برگچه معنی دارگردید، بطوری که میزان افزایش این صفات در تیمار I1S1 نسبت به I3S3 از 3/ 1 تا 6/ 3 برابر در نوسان بود. بیش ترین رشد رویشی نهال های خرمای رقم برحی در آبیاری با تیمار I1S1 حاصل شد که اختلاف معنی داری با تیمار I2S1 نداشت.
    کلیدواژگان: آبیاری، آب شور، خاک پوش، خرما
  • نجمه خدادادی، شجاع قربانی دشتکی*، شهرام کیانی صفحه 15
    رشدروزافزون جمعیت وافزایش فعالیت های کشاورزی و صنعتی از یکسو و خشکسالی های پی درپی، حفاظت بیشتر از منابع آب و خاک را اجتناب ناپذیر نموده است. این مهم موجب شده است که از آب های با کیفیت نامناسب برای آبیاری زمین های کشاورزی استفاده شود. هدف از این پژوهش بررسی اثر آبیاری با پساب های شهری و صنعتی و آب رودخانه بر برخی ویژگی های فیزیکی خاک بود. بدین منظور، این پژوهش در زمین های کشاورزی منطقه زرین شهر واقع در شهرستان لنجان که تحت آبیاری با پساب های شهری، صنعتی (هرکدام به مدت 8 سال) و آب رودخانه (20 سال) قرار داشتند انجام شد. پس از بررسی دقیق برای هر یک از تیمارهای ذکر شده در 4 تکرار از هر زمین نمونه های خاک تهیه شده و ویژگی های فیزیکی اندازه گیری شد. نتایج نشان داد آبیاری با پساب های شهری و صنعتی موجب افزایش جرم ویژه ظاهری از 3/ 1 گرم بر سانتی متر مکعب (در تیمار آبیاری با آب رودخانه) به 6/ 1 و 7/ 1 گرم بر سانتی متر مکعب شد. پسآبیاری موجب افزایش پایداری خاکدانه ها به مقادیر 67/ 0 و 69 /0 میلی متر در پساب های شهری و صنعتی نسبت به تیمار آب رودخانه (27 /0 میلی متر) شد. کاهش هدایت هیدرولیکی خاک و نفوذپذیری و دوکوهانه شدن منحنی رطوبتی خاک از جمله دیگر واکنش های ویژگی های فیزیکی خاک به استفاده از پساب های شهری و صنعتی بود. نتایج این پژوهش نشان داد پسآبیاری بر ویژگی های فیزیکی یاد شده اثر منفی داشته و موجب تغییر در توزیع اندازه منافذ شدند از این نظر پیشنهاد می شود به هنگام استفاده درازمدت از پساب ها تاثیر آن بر ویژگی های فیزیکی خاک پایش گردد.
    کلیدواژگان: پساب شهری، پساب صنعتی، ویژگی های فیزیکی خاک
  • سیدحمیدرضا صادقی*، زینب کریمی، حسین علی بهرامی صفحه 29
    فرسایش خاک در مقیاس جهانی، منطقه ای و محلی یکی از معضلات اساسی می باشد. از این نظر اتخاذ تدابیر مدیریتی در مهار اثرات آن اهمیت قابل توجهی دارد. علاوه بر این، یکی از فن آوری های جدید در مقوله مهار فرسایش خاک، استفاده از مواد افزودنی از جمله پلی آکریل آمید است. از طرفی به رغم کاربرد پلی آکریل آمید در مدیریت رواناب و فرسایش خاک، تاثیر هم زمان نوع و سطح مصرف آن کم تر مورد توجه قرار گرفته است. از این رو پژوهش حاضر با هدف تعیین تاثیر پذیری هدررفت خاک در کرت های کوچک از کاربرد نوع پودری و محلول سطوح مختلف پلی اکریل آمید با مقادیر 4/ 0، 2 و 6 گرم بر متر مربع در شرایط آزمایشگاهی انجام شد. در این پژوهش از سه کرت کوچک به ابعاد 5/ 0 در 5/ 0 متر، با شیب 30 درصد استفاده شد. برای انجام پژوهش حاضر، پس از گذشت 48 ساعت از زمان استفاده از پلی آکریل آمید در شکل های پودری و محلول، باران با دو شدت 50 و 80 میلی متر بر ساعت به ترتیب با تداوم 17 و 8 دقیقه روی کرت ها شبیه سازی و نمونه برداری های لازم انجام شد. نتایج حاصل از آزمون آماری دلالت بر اثر معنی دار (00/ 0=P) شکل مصرف پلی آکریل آمید و شدت بارندگی مختلف بر میزان هدررفت خاک در سطوح مختلف مصرف پلی آکریل آمید بود. هم چنین شکل پودری مصرف پلی اکریل آمید در شرایط مورد نظر در این پژوهش از عملکرد بهتری برخودار بوده و لذا کاربرد آن به حالت محلول برای مهار هدررفت خاک پیشنهاد می شود.
    کلیدواژگان: اصلاح کننده های خاک، تولید رسوب، شبیه ساز باران، حفاظت خاک، مهار فرسایش
  • شیوا محمدیان خراسانی *، مهدی همایی، ابراهیم پذیرا صفحه 39
    ساختمان خاک، شاخصی مهم برای مدیریت بهینه منابع خاک و آب می باشد. زیرا به گونه ای مستقیم، بر بسیاری از ویژگی های فیزیکی خاک همچون مقدار آب، هدایت آبی، گرما، تهویه، جرم ویژه ظاهری و تخلخل خاک اثر می گذارد. لیکن به دلیل پیچیدگی ساختمان خاک، توصیف کمی آن دشوار می باشد. یکی از روش های نوین برای توضیح کمی ساختمان خاک، استفاده از مفهوم هندسه فرکتالی است. در این روش، با تعیین بعد فرکتالی خاکدانه ها می توان وضعیت پایداری آنها را در مقیاس های مختلف به صورت کمی بررسی کرد. هدف از این پژوهش، کمی سازی ساختمان خاک با استفاده از شاخص های کلاسیک و مقایسه آن با بعد فرکتالی به دست آمده برای خاکدانه های خاک در یک پهنه گسترده بود. بدین منظور، تعداد 41 نمونه خاک دست نخورده از یک منطقه زراعی برداشت و فراوانی نسبی اندازه خاکدانه ها، جرم ویژه ظاهری و فراوانی نسبی اندازه ذرات خاک اندازه گیری شد. سپس میانگین وزنی و میانگین هندسی اندازه خاکدانه ها در دو حالت تر و خشک با استفاده از روش سری الک-ها اندازه گیری شد. آنگاه برای همان نمونه ها، بعدهای فرکتالی Mandelbrot، Tyler-Wheatcraftو Rieu-Sposito برای هر دو حالت خشک و تر تعیین شد. نتایج نشان داد که بعدهای فرکتالی مدل تعداد – اندازه مندل برات در سری الک خشک و مدل تعداد – اندازه ریو - اسپوزیتو در سری الک تر با دو شاخص تجربی قطر خاکدانه ها بیشترین همبستگی را دارند.
    کلیدواژگان: پایداری خاکدانه ها، ساختمان خاک، مدل های فرکتالی، هندسه فرکتالی
  • آیدا هاشمی نسب، جواد بذرافشان*، آرزو نازی قمشلو صفحه 53
    شاخص کمبود توام از ترکیب دوازده متغیر شاخص اصلاح شده بارندگی استاندارد (SPImod) متناظر با پنجره های زمانی 1 تا 12 ماه با استفاده از توابع همبند تجربی و نظری محاسبه می شود. به دلیل دشواری و زمانبر بودن محاسبه توابع همبند نظری، محققان استفاده از فرم تجربی JDI را پیشنهاد می کنند. هدف از این مطالعه، مقایسه شاخص کمبود توام در دو حالت تجربی و نظری تحت شرایط اقلیمی ایران است. در این مطالعه، از داده های بارندگی ماهانه 42 ایستگاه سینوپتیک ایران در طی دوره آماری 2010-1966 جهت محاسبه شاخص کمبود توام استفاده شده است. در حالی که محاسبه شاخص همبند تجربی (EJDI) مبتنی بر روش پیچیده ای نمی باشد، در محاسبه شاخص کمبود توام نظری (TJDI) می بایست مناسبترین فرم تابع همبند از بین چند تابع همبند داوطلب (تی-استیودنت، کلایتون، گامبل، و فرانک) بر مبنای چند معیار اطلاعات تعیین گردد. نتایج نشان داد که در تمام ایستگاه ها، مناسبترین تابع همبند نظری، تابع همبند تی-استیودنت است. مقایسه سرهای زمانی EJDI و TJDI نشان داد که هر دو دارای رفتار تقریبا مشابهی هستند، ولی EJDI دو مشکل اساسی در تمام ایستگاه های مورد نظر نشان می دهد: الف- کمینه مقدار EJDI به طور مکرر در بخشهای مختلف سری های زمانی تکرار می شود، ب- EJDI نمی تواند اوج سختی خشکسالی را در طی دوره های بحرانی خشکسالی تشخیص دهد. این در حالی است که مشکلات ذکر شده در TJDI دیده نمی شود. نتایج بدست آمده نشان دهنده ارجحیت استفاده از شاخص کمبود توام نظری جهت پایش خشکسالی تحت شرایط مختلف اقلیمی ایران می باشد.
    کلیدواژگان: پایش خشکسالی، شاخص کمبود توام، تابع همبند، ایران
  • هاشم شمس الدین، وحیدرضا جلالی*، اعظم جعفری صفحه 65
    تکنیک های آماری چند متغیره مانند تجزیه ضریب همبستگی، تجزیه مولفه های اصلی و تجزیه خوشه ایبرای غلظت کل فلزات سنگین در خاک های اطراف مجتمع مس سرچشمه که یکی از بزرگترین معادن مس میوسن جهان می باشد به کار گرفته شد. تعداد 100 نمونه خاک سطحی از خاک های اطراف معدن و مجتمع فرآوری، برداشت و با استفاده از روش هضم چهار اسید و به کمک دستگاه (ICP-OES) غلظت کل فلزات سنگین اندازه گیری گردید. شاخص های زمین انباشتگی و فاکتور غنی شدگی جهت تعیین میزان آلودگی منطقه مورد مطالعه، بکار برده شد. شاخص زمین انباشتگی، خطرناک ترین عنصر را کادمیوم و کم خطرترین عنصر را روی نشان داد. فاکتور آلودگی برای کادمیوم، بیشترین آلودگی و برای کبالت، کمترین آلودگی را در منطقه نشان داد. نتایج تجزیه چندمتغیره نشان داد که همبستگی معنی داری بین سرب، روی، کادمیوم، مس، کبالت، آهن و منگنز وجود دارد. این عناصر رابطه قوی در PCA و CA با هم داشتند.
    کلیدواژگان: آنالیزهای چند متغیره، شاخص های زیست محیطی، فلزات سنگین، مجتمع مس سرچشمه
|
  • Majid Alihouri*, Abd Ali Naseri, Saeed Boroomand-Nasab, Alireza Kiani Page 1
    Deficit irrigation and suitable usage of saline water resources is such as optimization ways in water consumption and increasing water productivity. This experiment was carried out in factorial method based on randomized complete design with three replications for investigation of deficit irrigation and water salinity effects on Barhee date palm juvenile plants vegetative growth. The treatments were three irrigation depths of 100%، 85% and 70% water requirement and three irrigation water salinities of 2. 3، 8 and 12 dS/m. The plant water requirement was determined based on soil moisture deficiency. Soil salinity was measured with sampling from soil different depths. The results showed soil salinity had a direct and significant connection with irrigation water salinity. The soil salinity in irrigation water salinity of 12 dS/m was 1. 73–1. 84 times greater than water salinity of 2. 3 dS/m. The soil salinity was reduced with increasing soil depth. The irrigation depth had significant effect on leaf number، leaf length and leaflet number، while irrigation water salinity had significant effect on leaf number، leaf length، leaf width، leaflet number and truck perimeter. Interaction of irrigation depth and irrigation water salinity had significantly effects on all vegetative characteristics except leaf chlorophyll and leaflet width. Increasing growth characteristics of I1S1 treatment were 1. 3-3. 6 times greater than I3S3 treatment. The highest Barhee date palm juvenile plants vegetative growth obtained from I1S1 treatment that was on significant with I2S1 treatment.
    Keywords: date palm, irrigation, mulch, water salinity
  • Najmeh Khodadadi, Shoja Ghorbani Dashtaki*, Shahram Kiani Page 15
    Growing population and increasing industrial and agricultural activities and successive droughts have caused more attention to soil and water conservation. To achieve this propose using wastewater for irrigating agricultural lands increased in recent decades. This study aimed investigating the effects of wastewater including municipal، industrial wastewater and river water on some soil physical characteristics. This research done in the area of agricultural lands located in the city Lenjan Zarrin Shahr. The lands area that have the same parent material and irrigated with municipal and industrial wastewaters (each for 8 years) and river water (20 years) where were selected for treatment. After detailed analysis for each of the treatments listed in 4 replications and tests were used to predict and physical properties include were measured. The result showed that irrigation with municipal and industrial wastewaters increased the bulk density 1. 3 g/cm3 (in river water treatment) to 1. 63 and 1. 76 g/cm3. Irrigation with this wastewaters caused increase in aggregate stability to 0. 67 and 0. 69 mm in municipal and industrial wastewaters compare to river water (0. 27 mm). Decreasing the saturation soil hydraulic conductivity and infiltration and bimodal retention curve were other soil physical properties reactions to using municipal and industrial wastewaters. The result showed that irrigation with wastewater had negative effect on physical properties and caused change in particle size distribution and recommended that monitored effect of long-term using of wastewater on physical properties.
    Keywords: industrial wastewater, municipal wastewater, physical properties
  • Seyed Hamidreza Sadeghi*, Zeinab Karimi, Hossein Ali Bahrami Page 29
    Soil erosion is one of the basic issues at global، regional and local scales. Considering management plans in hindering its effects has therefore significant importance. Additionally، application of additive materials including polyacrylamide is one of new techniques in the field of soil erosion control. Despite of application of Polyacrylamide in runoff and soil erosion management، its contemporary effect in type and the amount of usage has been less considered. The present study was therefore carried out in order to determine the impressibility of soil loss in small plots from application of flour and soluble polyacrylamide in different levels of 0. 4، 2، and 6 g m-2 under the laboratory conditions. To this end، three plots with dimensions of 0. 5*0. 5m and 30% slope were used. In order to apply the current study، rainfall was simulated on study plots with intensity of 50 and 80 mm h-1 and respective duration of 17 and 8 min after 48 h from using polyacrylamide in flour and soluble types. The results obtained from statistical tests verified significant (P=0. 00) effect of polyacrylamide type and different rainfall intensities on the amount of soil loss in different levels of the polyacrylamide usage. In addition، the performance of powder application of polyacrylamide under study conditions was found better than that recorded for the solute application and therefore is recommended for the purpose of soil loss control.
    Keywords: erosion control, rainfall simulation, sediment yield, soil amendments, soil conservation
  • Shiva Mohammadian Khorasani*, Mehdi Homaee, Ebrahim Pazira Page 39
    Soil structure is an important indicator for optimal management of soil and water resources. Because it directly influencing several physical characteristics of soils such as soil water status، hydraulic conductivity، heat and air contents، soil porosity and bulk density. However، due to complexity of soil structure، its quantitative description is rather difficult. One of the relatively new methods proposed to explain soil structure in a quantitative manner is the so-called fractal geometry concept. In this concept، by determining the fractal dimension of bulk soil، the stability of aggregates can be quantitatively analyzed at different scales. The objective of this study was to quantify soil structure stability using some classic indicators and fractal approach in a large scale. Consequently، 41 intact soil samples were taken from an agricultural area and their particle size distribution، soil bulk density and aggregate bulk density، were measured. The weighted mean diameter and geometric mean diameter of both dry and wet aggregates were measured using dry and wet sieving method. The fractal dimensions of all dry and wet aggregates were obtained using fractal models of Mandelbrot، Tyler-Wheatcraft and Rieu-Sposito. The results indicated that fractal dimensions of the number-size model of Mandelbrot for dry sieve series and the number-size model of Rieu-Sposito in the wet sieve series perform quite well. These two models could also provide reasonable agreement with classical geometric mean and weighted mean diameters of aggregates.
    Keywords: fractal geometry, fractal models, soil aggregate stability, soil structure
  • Aida Hashemi Nasab, Javad Bazrafshan*, Arezoo Nazi Ghameshlou Page 53
    Joint Deficit Index (JDI) is computed based on combination of the 12 modified Standardized Precipitation Index (SPImod) corresponding to the 12 time scales 1-12 month using the empirical and theoretical copula functions. Researchers suggest calculating the JDI as empirically due to difficulty and time-consuming in computing its theoretical form. The aim of this paper is to compare the empirical and theoretical copula-based joint deficit indices at 42 weather stations in Iran for the common period 1966-2010. For calculating the theoretical JDI (TJDI)، we chosen the best copula function from the four candidate functions including Student’s t، Clayton، Gumbel and Frank using two information criteria. In contrast، calculation of the empirical JDI (EJDI) not need fitting any copula function to data، and therefore it can be computed more simply than TJDI. Results showed that the Student’s t copula is the best function at all selected stations; therefore، the theoretical JDI was computed based on this copula function. Although both indices، i. e. EJDI and TJDI showed a similar behavior of drought severity، the EJDI faced two problems in all selected stations: 1) The lowest value in the EJDI time series is frequently repeated in different parts of its time series، 2) The EJDI was not able to identify the peak of drought severity during the critical drought periods. In contrast، the TJDI did not face the mentioned issues and therefore that is suggested for monitoring overall status of droughts in the study area.
    Keywords: copula function, drought monitoring, Iran, joint deficit index
  • Hashem Shamsadin, Vahidreza Jalali*, Azam Jafari Page 65
    Multivariate statistical techniques، i. e.، correlation coefficient analysis، principal components analysis (PCA)، and hierarchical cluster analysis (CA)، were applied to the total concentrations of hazardous metals in soils around the Sarcheshmeh mine، that it is one of the largest Oligo-Miocene porphyry copper deposits in the world. For the study، 100 surface soil samples were collected around the mining and processing complex. The total concentration of heavy metals was measured by using four acid digestion and inductively coupled plasma (ICP-OES). Various indices including geo-accumulation index (Igeo) and enrichment factor (CF) were used for determining the contamination level of soil in the study area. Based on geo-accumulation index (Igeo)، major and minor hazardous element in the region was Cd and Zn، respectively. Enrichment factor (CF) has revealed that the main soil pollutant was Cd element and the minimum soil pollutant in region was induced from Co. The results obtained from the application of multivariate techniques on the soil data set showed that there is positively correlation between the elements such as Pb، Zn، Cd، Cu، Co، Fe and Mn in the study area. Also، there was a strong relationship among these elements based on the PCA and CA classification.
    Keywords: environmental indicators, heavy metals, multivariate statistical, Sarcheshmeh copper complexes