مقالات آب و خاك (علوم و صنايع كشاورزي)

بارندگي يکي از مهم ترين متغيرهايي است که از آن در تعريف خشکسالي استفاده مي شود. نمايه هاي مختلفي بر پايه بارش براي ارزيابي خشكسالي ارايه شده است كه مي توان به نمايه هاي بارش استاندارد شده (SPI) و معيار بارندگي سالانه (SIAP) اشاره كرد. هر يك از اين نمايه ها براي توصيف خشكسالي، در طبقاتي تقسيم بندي مي شوند كه هر طبقه بيانگر وضعيتي از شدت خشكسالي مي باشد. بررسي حالات وقوع همزمان طبقات هر نمايه معين خشكسالي مي تواند معيار مناسبي براي ارزيابي تطابق نمايه ها باشد. قواعد انجمني در روش هاي داده كاوي براي كشف قواعد و الگوها در مجموعه اي از داده ها بكار مي رود. براي بررسي تطابق نمايه هاي SPI و SIAP بعد از محاسبه اين نمايه ها براي يازده ايستگاه هواشناسي متعلق به وزارت نيرو واقع در استان كرمانشاه، با بكار بردن قواعد انجمني، وقوع همزماني هر يك از طبقات خشكسالي از اين دو نمايه در مقياس هاي زماني فصلي، نيم سالانه و سالانه بررسي شد. نتايج نشان داد كه در هيچ يك از مقياس هاي زماني، بين طبقات خشكسالي از هر يك از اين دو نمايه در بيشتر موارد تطابق خوبي مشاهده نشد (كمتر از 50 درصد) و رفتار متفاوتي از خشكسالي را نشان مي دهند.

 نسخه قابل چاپ

مطالعات انجام شده روي زهکشهاي نخيلات آبادان نشان داد که کربنات کلسيم ترکيب شيميايي غالب رسوب يافته در بافت پوشش هاي مصنوعي زهکشي بود. به منظور بررسي چگونگي رسوب کربنات کلسيم در شرايط مختلف اعم از شيميايي، بيوشيميايي، هوازي و بي هوازي، مطالعه اي آزمايشگاهي با استفاده از ارلن ماير روي سه نمونه مختلف ژئوتکستايل شامل دو نمونه بافته و يک نبافته انجام شد. نتايج نشان داد که فعاليت ميکروارگانيسم ها در حالت هوازي موجب افزايش بي کربنات و در نتيجه قليائيت محيط مي گردد. با افزايش ميزان بي کربنات و pH محيط، رسوب گذاري کربنات کلسيم تشديد مي شود. نتايج همچنين نشان داد که در اثر فعاليت ميکروارگانيسم ها در محيط هاي هوازي، بيش از 90 درصد کلسيم موجود در محيط رسوب مي کند. در حالي که در شرايط هوازي شيميايي (بدون حضور ميکروارگانيسم ها) در حدود 30 درصد کلسيم موجود در محيط رسوب نموده است. بنابراين در شرايط بيوشيميايي و در حضور ميکروارگانيسمها، رسوب گذاري کربنات کلسيم تشديد مي گردد. همچنين فعاليت باکتري ها در محيط، باعث تشکيل بيوفيلم شده و محيط مناسبي براي رسوب گذاري بوجود مي آورد. تشديد رسوب گذاري کربنات کلسيم، موجب تشديد انسداد روزنه ها و گرفتگي ژئوتکستايل ها مي گردد.

 نسخه قابل چاپ

انتقال آلاينده هاي ميکروبي به آبهاي زيرزميني از مسايل بسيار مهم زيست محيطي است که مي تواند در سطحي وسيع سبب شيوع بيماري شود. برخي باکتريها مي توانند از بخش غيراشباع خاک عبور کرده و باعث آلودگي منابع آب زيرزميني شوند. بنابراين، پيش بيني دقيق انتقال باکتريهاي بيماري زا در خاک غيراشباع براي حفاظت منابع آب ضروري است. هدف از اين پژوهش مطالعه کمي انتقال باکتريها در شرايط مختلف رطوبتي غيراشباع در ستون هاي خاک آهکي دست نخورده بوده است. بدين منظور، منحني رخنه باکتري سودوموناس فلورسنس و کلرايد اندازه گيري شد. پس از پايان آزمايش انتقال باکتري، تعداد باکتري در لايه هاي مختلف خاک شمارش شد. مدل جذب-واجذب سينتيک برنامه HYDRUS-1D براي پيش بيني انتقال و جذب باکتري در ستون خاک استفاده شد. اين مدل برآورد خوبي از منحني هاي رخنه باکتري داشت. درحاليکه تخميني کمتر از مقدار اندازه گيري شده نگهداشت باکتري در نيمرخ خاک داشت. نرخ واجذب باکتري کمتر از 0.001 نرخ جذب آن بود که نشان دهنده جذب غيرقابل برگشت باکتري به خاک است. عمده باکتريها در لايه هاي سطحي خاک نگهداشته شدند و با افزايش عمق مقدار نگهداشت کاهش يافت. نرخ حذف باکتري در خاکها از 10.18-13.34 متغير بود. نرخ بالاي حذف باکتري مي تواند به دليل کربنات کلسيم خاک باشد که داراي مکان مناسب براي جذب باکتري است.

 نسخه قابل چاپ

يکي از مهمترين عوامل موثر بر زيست فراهمي و سرنوشت فلزات سنگين در خاک هاي مناطق خشک و نيمه خشک، سيدروفورهاي ترشح شده از ريشه گياه و ميکروارگانيسمهاي خاک مي باشد. اين پژوهش به منظور بررسي اثر سيدروفور دسفروکسامين بي (DFO-B) بر جذب سرب (Pb) توسط کاني مونت موريلونايت انجام شد. مطالعات جذب وابسته به pH در محدوده pH بين 3 تا 7 و هم دماهاي جذب در دو pH،4.5  و 6.5 انجام گرديد. غلظت سرب و سيدروفور بکار رفته در آزمايشات جذب وابسته به pH به ترتيب 10 ميلي گرم در ليتر و 250 ميکرومولار بود. هم دماهاي جذب در 7 غلظت سرب (1 تا 10 ميلي گرم در ليتر) در حضور يک غلظت سيدروفور (250 ميکرومولار) و بدون حضور سيدروفور در دو pH،4.5  و 6.5 انجام گرديد. نتايج مطالعات جذب وابسته به pH نشان داد که سيدروفور باعث افزايش مقدار جذب سرب بر روي کاني مونت موريلونايت به ويژه درpH هاي بالاتر از 5 گرديد. همدماهاي جذب سرب درpH=4.5  تحت تاثير سيدروفور قرار نگرفتند اما سيدروفور تاثير معني داري بر شکل همدما و مقدار سرب جذب شده به روي کاني مورد مطالعه در pH=6.5 داشت. مدل فروندليخ جذب را درتمامي سيستم هاي مورد مطالعه به خوبي توصيف کرد. مقادير ضريبK_F  مدل فروندليخ به ترتيب 4.8 و 196.5 و ضريب n اين مدل به ترتيب 0.8 و 2.1 در حضور و غياب سيدروفور براي همدماهاي بدست آمده در  pH=6.5بود که نشان دهنده تمايل شديد سرب براي جذب بر روي سطوح مونت موريلونايت در حضور سيدروفور مي باشد.

 نسخه قابل چاپ

امروزه محدوديت منابع آب در اکثر نقاط جهان، بويژه در مناطق خشک و نيمه خشک، از جمله معضلات بزرگي است که گريبان گير دولت مردان و سياست گذاران کشورهاي مختلف مي باشد. به همين دليل بسياري از کشورها به دنبال منابع آب جايگزين براي تامين آب مورد نياز خود مي باشند. استحصال آب از مه و ابرهاي قله اي يکي از تکنيک هاي تامين آب شيرين مي باشد. کشورهاي زيادي از جمله شيلي، پرو، اکوادور، کانادا، ناميبيا و نپال بر روي استحصال آب از مه سرمايه گذاري کرده اند. اما لازمه سرمايه گذاري موثر، برآورد هزينه به درآمد اين روش است که مستلزم کمي کردن همه موارد مي باشد. بدست آوردن رابطه اي براي تخمين ميزان آب استحصالي يکي از مواردي است که کمتر مورد مطالعه قرار گرفته است. در اين پژوهش تلاش شده است که روابط ديناميکي حاکم بر فيزيک ابر و رطوبت جو بررسي شود. بدين منظور از داده هاي ميداني موجود که آب را با جمع کننده هاي مختلف از مه استحصال کرده بودند استفاده شد. با استفاده از دو سوم داده ها و بر مبناي فرضيات ارايه شده بر اساس ويژگي هاي جمع کننده ها، بعد فرکتال محاسبه گرديد. سپس با استفاده از يک سوم باقي مانده داده ها، صحت بعد فرکتال محاسبه شده آزمون شد. نتايج نشان مي دهد که در سطح احتمال 95 درصد بعد فرکتال براي رابطه ديناميکي برابر با 2.54 مي باشد. نتايج اين پژوهش بر مبناي داده هاي ميداني محدود بدست آمده و نتايجي با دقت و اطمينان بالاتر با استفاده از داده هاي آزمايشگاهي قابل استحصال مي باشد.

 نسخه قابل چاپ

در زمينه چگونگي واکنش گياهان به تنش همزمان شوري و خشکي و سهم هر يک از آن ها در کاهش جذب آب مدل هاي رياضي متعددي وجود دارد. مدل هاي جذب آب در شرايط تنش همزمان به سه دسته جمع پذير، ضرب پذير و مدل هاي مفهومي تقسيم بندي مي شوند. در اين مطالعه شش تابع کاهش جذب آب ماکروسکوپي وان گنوختن (جمع پذير و ضرب پذير)، ديرکسن و آگوستيجن، وان دام و همکاران، اسکگز و همکاران و همايي با استفاده از داده هاي مزرعه اي کشت گندم دو رقم قدس و روشن مورد ارزيابي قرار گرفتند. آزمايش در قالب طرح فاکتوريل در پايه کرت هاي خرد شده انجام گرفت. سطوح مختلف شوري (S₁، S₂ و S₃ بترتيب معادل 1.4 و 4.5 و 9.6 دسي زيمنس بر متر) به عنوان كرت هاي اصلي و چهار سطح آبياري (I₁، I₂، I₃،I₄  بترتيب معادل 50 ، 75 ،100 و 125 در صد نياز آبي گياه) و دو رقم گندم به عنوان كرت هاي فرعي در سه تکرار در مزرعه تحقيقاتي دانشكده كشاورزي دانشگاه بيرجند در سال زراعي 85-84 اجرا گرديد. نتايج به دست آمده نشان داد که مدل جمع پذير مقدار عملکرد نسبي را در اکثر موارد کمتر از مقدار واقعي برآورد مي کند. به عبارت ديگر اثر تنش همزمان شوري و کم آبي کمتر از مجموع اثرات آنهاست. سهم تنش خشکي در کاهش عملکرد گندم از سهم تنش شوري بيشتر بود. مقايسه مدل هاي رياضي ارايه شده نشان داد که در بيشتر موارد مدل اسکگز و همکاران (15) کاهش عملکرد نسبي دو رقم گندم را در شرايط تنش همزمان شوري و خشکي بهتر از ساير مدل ها پيش پيني مي کنند، هر چند که مدل همايي (11) نيز از دقت قابل قبولي برخوردار است.

 نسخه قابل چاپ

همراهي قارچ هاي اندوفايت با گراس هاي سردسيري به ويژه فسکيوي بلند يکي از مهمترين همزيستي ها در طبيعت است. بررسي هاي فراواني در رابطه با نقش مثبت اين همزيستي در مقاومت گياه به تنش هاي متفاوت انجام شده، ليکن تاثير آن در جذب عناصر غذايي متفاوت به ويژه پتاسيم و تحولات کاني هاي پتاسيم دار ناشناخته است. لذا اين مطالعه با هدف بررسي تاثير قارچ اندوفايت بر تغيير و تحولات کاني هاي ميکايي در اندازه رس انجام شد. اين پژوهش به صورت گلداني و در شرايط گلخانه اي با استفاده از آزمايش فاکتوريل در قالب طرح کاملا تصادفي با سه تکرار انجام شد. محيط کشت مخلوطي از شن کوارتزي (به عنوان ماده پرکننده) و کاني هاي ميکايي فلوگوپيت و موسکويت بود. جهت انجام کشت، از ژنوتيپ75B  فسکيوي بلند در دو نوع حاوي و عاري از اندوفايت استفاده شد. در طول دوره 140 روزه کشت گلدان ها به وسيله آب مقطر و محلول غذايي در دو نوع حاوي و عاري از پتاسيم، آبياري و تغذيه شدند. در پايان دوره کشت گياه برداشت و به روش خاکستر خشک تجزيه و مقدار پتاسيم عصاره گياه توسط شعله سنج تعيين شد. همچنين تجزيه بخش رس کاني ها، توسط پراش پرتو ايکس انجام گرديد. نتايج بدست آمده ورمي کوليتي شدن کاني فلوگوپيت را در هر دو شرايط تغذيه اي نشان داد. شدت تغييرات کاني شناسي در شرايط تغذيه اي بدون پتاسيم بسيار بيشتر از شرايط تغذيه اي با پتاسيم بود. تشکيل کاني هاي کلريت و اسمکتيت نيز به مقدار کم در بستر کشت فلوگوپيت مشاهده گرديد. همچنين، ورمي کوليتي شدن بسيار ضعيف کاني موسکويت عليرغم دي اکتاهدرال بودن کاني مشاهده شد. در شرايط تغذيه اي بدون پتاسيم و در کاني فلوگوپيت، نسبت قله 1.4 به 1.0 نانومتر تقريبا 4 برابر بيشتر از شرايط عدم حضور اندوفايت بود. اين اختلاف معني دار را مي توان به تاثير رابطه همزيستي قارچ اندوفايت بر ميزان و نوع ترشحات ريشه و در نهايت، تغيير کاني فلوگوپيت مرتبط دانست. کاهش معني دار مقادير pH ريزوسفر در شرايط حضور قارچ نيز اين فرضيه را تاييد مي کند.

 نسخه قابل چاپ

عملکرد گياه تابعي از توزيع ريشه و فعاليت آن مي باشد. با توسعه ريشه در واحد حجم خاك، جذب آب و مواد غذايي تسهيل خواهد شد. از مهمترين عوامل موثر بر نحوه و ميزان توسعه ريشه، مقدار و مديريت مصرف آب مي باشد. به منظور تعيين مناسب ترين مقدار آب براي دستيابي به حداکثر رشد ريشه ذرت (Zea mays L.)، اين تحقيق در سال 1385 در گلخانه تحقيقاتي دانشكده كشاورزي دانشگاه تربيت مدرس انجام گرفت. مقدار آب مصرفي 55، 70، 85، 100 و 110 درصد نياز آبي بود. تيمار 100 درصد نياز آبي به عنوان شاهد در نظر گرفته شد. نمونه برداري از ريشه ها در مراحل 9-8 برگي، توليد ابريشم و خميري انجام گرفت. وزن مرطوب و خشك، طول، حجم، سطح ريشه در سه مرحله مذکور اندازه گيري شد. علاوه بر اين نسبت وزن ريشه به شاخه نيز محاسبه گرديد. وزن، حجم، سطح و طول ريشه ها با افزايش مقدار آب کاربردي تا تيمار 100 درصد نياز آبي افزايش پيدا کرد. در مورد اكثر پارامترها، بين تيمارهاي 85، 100 و 110 درصد نياز آبي و تيمار 55 درصد نياز آبي، تفاوت ها در سطح 5 درصد معني دار بود. با افزايش مقدار آب کاربردي، نسبت وزن ريشه به شاخه کاهش يافت. هر چه ميزان آب مصرفي به آب مورد استفاده در تيمار شاهد نزديك مي شد، رشد ريشه ها افزايش، ولي باكاهش آب مصرفي، رشد ريشه ها كاهش يافت. وقتي ميزان آب مصرفي بيشتر از حد نياز آبي ذرت بود عملكرد و شاخص هاي مربوط به آن كاهش يافتند. به دليل معني دار نبودن تفاوت پارامترهاي ريشه  اي تيمار 70 درصد با تيمار شاهد و به منظور صرفه جويي در مصرف آب استفاده از تيمار 70 درصد نياز آبي به جاي مقادير بيشترتوصيه مي گردد.

 نسخه قابل چاپ

اين پژوهش با هدف بررسي بهر ه وري كاربرد آب و مديريت آبياري ارقام اصلاح شده، هيبريد و محلي در قالب اسپليت پلات بر پايه طرح بلوك كامل تصادفي با فاكتور اصلي مديريت آبياري شامل: آبياري غرقاب دايم، آبياري پس از ناپديد شدن آب از سطح زمين (اشباع) و تيمارهاي آبياري تناوبي با دور 5، 8 و11 روز و ارقام مختلف برنج به عنوان فاكتور فرعي در 3 سطح رقم هيبريد بهار 1، رقم اصلاح شده در فک و رقم محلي علي کاظمي طي سال زراعي 1385 در اراضي موسسه تحقيقات برنج كشور- رشت انجام شد. نتايج نشان داد اعمال آبياري تناوبي باعث کمتر شدن مصرف آب شده است. تيمار غرقاب دايم با مصرف 593 ميليمترآب در دوره رشد و تيمار دور آبياري 11 روز با 406 ميليمتر آب به ترتيب بيشترين و كمترين مقادير مصرف آب را داشتند. همچنين ارقام هيبريد و علي كاظمي با مصرف 607 و 440 ميليمتر آب داراي كمترين و بيشترين مقدار مصرف بوده اند. از نظر عملكرد تيمار آبياري غرقاب دايم با عملكردي معادل 6084 كيلوگرم در هكتار بيشترين و تيمار دورآبياري 11 روز با 4087 كيلوگرم در هكتار داراي كمترين عملكرد بوده اند. عملكرد ارقام محلي، اصلاح شده و هيبريد به ترتيب معادل 6147، 5147 و 3987 كيلوگرم در هكتار بوده است.رقم محلي در مقابل تنش خشكي مقاوم بوده است ولي ارقام هيبريد و اصلاح شده در اثر تغيير روش هاي آبياري كاهش عملكرد شديدي داشتند. نتايج نشان مي دهد كه ارقام غيربومي در تنش هاي كم عكس العمل هاي مشابه دارند ولي در تنش هاي زياد ارقام هيبريد درصد كاهش عملكرد بيشتري دارند.

 نسخه قابل چاپ

تبخير و تعرق (ET_o) يكي از اجزاي اصلي چرخه هيدرولوژيکي است كه تعيين صحيح آن در مطالعات بيلان آبي، طراحي سيستم هاي آبياري و برنامه ريزي و مديريت منابع آب براي دست يابي به توسعه پايدار نقش به سزايي دارد. تبخير و تعرق به علت نياز به فاکتورهاي اقليمي مختلف و اثر متقابل اين فاکتورها بر هم ديگر يک پديده غيرخطي و پيچيده است. يکي از مراحل پيچيده در مدل سازي سيستم هاي غيرخطي، پيش پردازش پارامترهاي ورودي جهت انتخاب ترکيبي مناسب از آن ها است. پيش پردازش داده ها سبب کاهش مراحل سعي و خطا و شناخت مهم ترين پارامترهاي موثر بر پديده مورد نظر جهت مدل سازي با استفاده از روش هاي هوشمند مي گردد. در اين تحقيق از دو روش رگرسيون گام به گام (FS) و گاماتست (GT) براي پيش پردازش پارامترهاي ورودي به شبكه عصبي پرسپترون چند لايه (MLP) جهت تخمين ET_o روزانه ايستگاه سينوپتيك شيراز استفاده شده است. براي ارزيابي تاثير پيش پردازش پارامترهاي ورودي با استفاده از معيارهاي مختلف آماري سنجش خطا به مقايسه دو مدل ANN-FS  و ANN-GT (با پارامترهاي پردازش شده) با يکديگر و هم چنين با مدل ANN که هيچ گونه پيش پردازشي روي پارامترهاي ورودي آن انجام نشده است، پرداخته شد. نتايج نشان داد كه هر سه مدل از دقت بالايي جهت تخمين ET_o روزانه برخوردارند و از ميان سه مدل فوق، مدل ANN-GT با مقدار ضريب تبيين 0.9995 (R²) و ريشه ميانگين مربعات خطا 0.0483 (RMSE) نسبت به دو مدل ديگر ANN-FS و ANN به ترتيب با مقادير R² برابر با 0.9984 و 0.9994 و RMSE برابر با 0.0874 و 0.0548 از دقت بالاتري برخوردار است. اگرچه در اين تحقيق برتري دقت مدلANN-GT  نسبت به مدل ANN ناچيز است اما توانايي هاي مشخص نمودن ترتيب اهميت پارامترهاي ورودي، تعيين تعداد تقريبا 800 داده معني دار براي آموزش شبکه و يافتن بهترين ترکيب که شامل همه پارامترهاي ورودي به جز دماي حداکثر مي باشد اين آزمون را مي تواند به عنوان ابزار مفيدي براي پيش پردازش پارامترهاي ورودي جهت مدل سازي سربع تر تبخير و تعرق تبديل کند.

 نسخه قابل چاپ

تاكنون اغلب مطالعات انجام شده در زمينه رخداد تغيير اقليم، به صورت گسسته (ايستگاهي) بوده اند و از ديدگاه پيوسته (منطقه اي) كمتر به موضوع آشكارسازي تغييراقليم پرداخته شده است. در اين مقاله با بهره گيري توأم از روش هاي آماري و هيدرولوژيكي، آشكارسازي پديده تغييراقليم از ديدگاه پيوسته مورد بررسي قرار گرفته است. حوضه آبريز گرگانرود- قره سو محدوده مطالعاتي انتخابي مي باشد. براي انجام اين تحقيق، ابتدا همگني و روند موجود در آمار 30 ساله بارش، دماي حداقل و دماي حداكثر ايستگاه هاي هواشناسي اين حوضه در فواصل سال هاي آبي 57-1356 تا 86-1385 در مقياس فصلي و سالانه بوسيله آزمون هاي همگني انحرافات تجمعي و درست نمائي ورسلي و آزمون تعيين روند من- كندال محاسبه شدند. سپس با تعيين محدوده تحت تاثير هر ايستگاه به كمك روش هاي هيدرولوژيكي و با استفاده از نتايج آزمون روند، نواحي مختلف حوضه از لحاظ وقوع پديده تغييراقليم مورد ارزيابي قرار گرفته اند. نتايج نشان داد كه اولا: سري هاي زماني كه عدم همگنيشان در سطح اطمينان 99درصد توسط آزمون هاي همگني تاييد شده است، داراي روندهاي معني دار (سطح اعتماد حداقل 95 درصد) مي باشند. ثانيا: به طور شاخص در نواحي شمال شرقي حوضه در محل قرارگيري سرچشمه هاي رودخانه گرگانرود، بارش در فصل پاييز و در شرايط سالانه از روند صعودي در سطح اعتماد 90 درصد برخوردار است. همچنين، رخداد تغيير اقليم در اكثر نواحي اين حوضه، در قالب وجود روند صعودي در دماي حداقل و حداكثر در فصول تابستان و زمستان (سطح اعتماد حداقل 95 درصد) نمايان مي باشد.

 نسخه قابل چاپ

تغيير غير اصولي کاربري اراضي به ويژه اکوسيستم هاي طبيعي، عموما تاثير قابل توجهي را بر ويژگيهاي فيزيكي، شيميايي و بيولوژيكي خاکها و در پي آن ميزان روان آب و فرسايش خاک مي گذارد. بررسي تغييرات روان آب و فرسايش خاک در پي تغيير خصوصيات خاک و شناخت متغيرهاي موثر خاک بر وقوع آن مي تواند در بهبود توصيه هاي مديريتي و کمي نمودن تغييرات روان آب و فرسايش خاک مفيد واقع شود. لذا اين پژوهش به منظور بررسي روان آب و فرسايش خاک در خاک هاي تحت پوشش اراضي جنگلي و مقايسه آن با اراضي زراعي و باغ که منتج از تغيير کاربري جنگل بوده و همچنين شناسايي فاکتورهاي موثر در روان آب و فرسايش خاک از بين متغيرهاي کمي خاک در محدوده شهرستان ساري صورت گرفته است. سپس در هر يک از کاربري ها، مبادرت به اندازه گيري ميزان روان آب و فرسايش خاک طي انجام شبيه سازي باران با شدت ثابت 2 ميلي متر بر دقيقه، مدت زمان 15 دقيقه و نمونه برداري خاک در 15 تکرار شد. نتايج حاصله نشان داد که بيشترين و کمترين ميزان روان آب به ترتيب در کاربري جنگل و باغ ايجاد شده است. همچنين مقدار فرسايش خاک در اراضي زراعي و باغ به ترتيب 1.76 و 1.36 برابر کاربري جنگل اندازه گيري شد. طبق نتايج ماتريس همبستگي درصد سيلت، رطوبت قبلي و وزن مخصوص ظاهري خاک داراي همبستگي معني دار مثبت و درصد شن و ماده آلي داراي همبستگي معني دار منفي با ميزان روان آب مي باشند. همچنين متغيرهاي رس، شن و ماده آلي خاک به صورت ارتباط منفي و درصد سيلت و رطوبت قبلي خاک داراي همبستگي معني دار مثبت با ميزان فرسايش شناخته شدند.

 نسخه قابل چاپ

اطلاع از چگونگي تغييرات هدايت هيدروليکي خاک (K) نسبت به مکان و زمان براي بهينه سازي مديريت آب و خاک بسيار ضروري مي باشد. تا کنون تکنيک هاي متعددي براي اندازه گيري هدايت هيدروليکي خاک ها در بالاي سطح ايستابي پيشنهاد شده، اما قابل اعتماد بودن و آساني کاربرد اين روش ها در شرايط مختلف همواره باعث نگراني مهندسين بوده است. در اين تحقيق اندازه گيري ضريب هدايت هيدروليکي توسط دستگاه پرمامتر گلف به عنوان روشي قابل اعتماد و تعيين بهترين روش آناليز تک عمقي معادل با روش دو عمقي مورد نظر است. براي رسيدن به اين هدف در زميني با بافت خاک لوم سيلتي در مزرعه دانشکده کشاورزي دانشگاه رازي تعداد 40 چاهک با عمق 60 سانتي متر به فواصل 5 متر در 5 متر با اگر حفر گرديد. پس از انجام آزمايشهاي شناسايي خاک از قبيل دانه بندي، تعيين حدود خميرايي خاک و تعيين چگالي ويژه، آزمايش نفوذ پذيري به منظور تعيين هدايت هيدروليکي اشباع (K_¦s) و پتانسيل ماتريک خاک (?_m) با دستگاه پرمامتر گلف در سه عمق ثابت 5، 15 و 25 سانتي متر انجام شد. بدليل ناهمگني معادلات در روش سه عمقي تنها تعداد 17 چاهک موفق بدست آمد در حاليکه در روش دو عمقي به ازاي دو بار 5 و 15 سانتي متر تعداد 26 چاهک موفق بدست آمد. داده هاي استخراج شده از اين 26 چاهک مورد تجزيه و تحليل آماري قرار گرفتند. نتايج بدست آمده نشان داد: 1- ميانگين نفوذ پذيري براي خاک محدوده مورد مطالعه 1.522×10^-6(m/s) مي باشد،2- از بين روشهاي آناليزتک عمقي گلف نزديک ترين روش به روش آناليز دو عمقي روش رگرسيون پايه اي ريچاردز با مقاديرw, b  به ترتيب 0.205 و 0.994 مي باشد،3- بين نتايج روش آناليز دو عمقي گلف با آناليزهاي تک عمقي لاپلاس و ريچاردز اختلاف معني دار در سطح پنج درصد وجود دارد،4- مقادير ميانگين ?_m و a* و محاسبه شده در آناليز دو عمقي پرمامتر گلف به ترتيب عبارتند از  0.841×10^-6 (m²/s)و 2.127 (l/s)، 5- مقادير داراي ضريب تغييرات و انحراف استاندارد کمتري نسبت به مقادير a* هستند.

 نسخه قابل چاپ

فرآيند نفوذ آب به خاك يکي از مهمترين اجزاي چرخه آبي در طبيعت است. از سوي ديگر، اندازه گيري آن دشوار، زمان بر و پرهزينه مي باشد. در پژوهش حاضر، امکان برآورد نفوذ تجمعي آب به خاک، در زمان هايي مشخص از آغاز فرآيند نفوذ با استفاده از ويژگي هاي زوديافت خاک و به کمک شبکه هاي عصبي مصنوعي مورد بررسي قرار گرفت. براي اين منظور، داده هاي حاصل از آزمايش هاي نفوذپذيري به روش استوانه هاي مضاعف در 210 نقطه از مناطق مختلف کشور، جمع آوري شد. همچنين، با حفر پروفيل در نزديکي نقاط اندازه گيري نفوذ آب به خاک، لايه هاي پدوژنيک خاک مشخص و از دو افق بالايي نمونه برداري و ويژگي هاي رطوبت اوليه، جرم ويژه ظاهري خاک، فراواني نسبي ذرات، ميزان ماده آلي، درصد سنگريزه (قطر ذرات بزرگتر از 2 ميلي متر)، ميزان آهک، رطوبت ظرفيت زراعي و رطوبت پژمردگي دايم اندازه گيري شد. به منظور برآورد نفوذ تجمعي در زمان هاي 5، 10، 15، 20، 30، 45، 60، 90، 120، 150، 180، 210، 240، 270 دقيقه پس از شروع نفوذ آب به خاك و زمان نفوذ پايه از شبکه هاي عصبي مصنوعي پرسپترون چندلايه استفاده گرديد. در اين پژوهش، دو گونه شبکه عصبي پي ريزي شد. در شبکه هاي عصبي گونه نخست، ويژگي هاي افق سطحي، به صورت سلسله مراتبي، به عنوان متغيرهاي ورودي مورد استفاده قرار گرفت. در شبکه هاي عصبي گونه دوم، از ويژگي هاي دو افق پدوژنيکي و به روش تحليل مولفه هاي اصلي به عنوان متغيرهاي ورودي استفاده گرديد. نتايج ارزيابي اعتبار شبکه هاي مورد استفاده حاکي از آن بود که شبکه هاي گونه نخست با مقادير آماره RMSE بين 1.136 تا 9.312 سانتي متر، بهترين عملکرد را در برآورد نفوذ تجمعي در تمامي زمان هاي مورد بررسي داشتند. همين طور، شبکه هاي عصبي گونه نخست با ميانگين RMSD معادل با 6.307 سانتي متر بهترين عملکرد را در برآورد منحني نفوذ تجمعي داشتند.

 نسخه قابل چاپ

در اين تحقيق بر اساس نتايج آزمايش هاي مزرعه اي و به منظور تعيين توابع توليد-آب-شوري محصولات عمده شبکه هاي آبياري آبشار و رودشت اصفهان با حدود 54000 هكتار مساحت قابل آبياري، مدل SWAP به روش مدلسازي معکوس واسنجي گرديد. اين محصولات شامل گندم، جو، پنبه، چغندرقند، پياز، آفتابگردان، ذرت علوفه اي بوده و آزمايش هاي مزرعه اي مديريت هاي مختلف آبياري با آب شور بر عملکرد محصولات فوق، طي سال هاي 77-1375 و 86-1384 در ايستگاه تحقيقات زهكشي و اصلاح اراضي رودشت اصفهان انجام گرديد. با توجه به تعداد کم تيمارهاي مزرعه اي و به منظور تعيين تابع توليد مناسب، مدل SWAP پس از واسنجي پارامتر هاي گياهي و پارامترهاي هيدروليكي و انتقال املاح خاك، براي مقادير مختلف عمق و سطوح مختلف شوري آب آبياري اجرا شد. تابع توليد به فرم درجه دوم، براي 6 سطح شوري 1، 2، 4، 6، 8 و10 دسي زيمنس بر متر براي هر يک از محصولات انتخابي محاسبه گرديد. بر اساس تابع توليد، تابع هزينه و قيمت فروش هر يک از محصولات بر مبناي سال 1387، عمق بهينه آبياري با هدف حداکثر نمودن سود خالص در شرايط مختلف محدوديت کمي و کيفي آب و زمين محاسبه گرديد. بر اساس نتايج، در شرايط محدوديت كمي آب و براي 10000 متر مكعب آب در دسترس، حداكثر سود خالص از كشت پياز، با سطح كشت 1.16 هكتار (862 ميليمتر عمق آب مصرفي) و سود خالص 52.6 ميليون ريال حاصل گرديد. در شرايط محدوديت زمين نيز براي مقدار مشخص آب در دسترس، حداكثر سود خالص از كشت محصول پياز حاصل شد. در شرايط محدوديت کمي و كيفي آب و 10000 مترمكعب آب در دسترس، در سطح شوري 2 دسي زيمنس بر متر، حداكثر سود خالص (35.11 ميليون ريال) از كشت پياز با سطح كشت 1.44 هكتار حاصل و در سطح شوري 6 دسي زيمنس بر متر حداكثر سود از كشت گندم (18.37 ميليون ريال) و سپس جو (13.9 ميليون ريال) حاصل گرديد. به خاطر افت شديد عملكرد پياز و ذرت علوفه اي در سطح شوري 6 دسي زيمنس بر متر، سود خالص كشت پياز و ذرت علوفه اي در اين سطح شوري منفي گرديد. در سطح شوري 10 دسي زيمنس بر متر، حداكثر سود خالص از كشت جو و سپس چغندرقند حاصل شد.

 نسخه قابل چاپ