مقالات آب و خاك (علوم و صنايع كشاورزي)

افزايش گازهاي گلخانه اي باعث تشديد پديده تغيير اقليم شده كه اثرات منفي آن بر جوامع بشري يکي از دغدغه هاي مهم بشر در قرن 21 به شمار مي رود. پديده تغيير اقليم مي تواند بر سيستم هاي مختلف تاثيرات متفاوتي داشته باشد. كه بدليل نقش حياتي آب در زندگي انسان، بررسي تاثيرات منفي آن بر شدت و فراواني وقوع خشكسالي يك منطقه از اهميت ويژه اي برخوردار است. در اين مقاله به ارزيابي اثرات تغيير اقليم بر وضعيت خشکسالي حوضه قره سو در دوره هاي آتي با استفاده از شاخص خشکسالي بارش استاندارد شده (SPI) پرداخته مي شود. در اين راستا در ابتدا با استفاده از مقادير بارندگي روزانه 11 ايستگاه داخل و خارج از حوضه، سري زماني روزانه ميانگين بارندگي حوضه طي دوره پايه 1971 تا 2000 ميلادي با روش عکس مربع فاصله در محيط ArcGIS محاسبه شد. پس از آن مقدار شاخص SPI براي مقياس هاي زماني مختلف 6، 12 و 24 ماهه حوضه تعيين گرديد. در ادامه بارش حاصل از مدل گردش عمومي جوHadCM3-A2  در دوره 2069-2040 ميلادي براي منطقه به روش آماري کوچک مقياس گرديده و با در نظر گرفتن عدم قطعيت نوسانات اقليمي منطقه به توليد 100 سري زماني بارش روزانه پرداخته شد. با اعمال سري هاي زماني بارش کوچک مقياس شده به شاخص SPI و تجزيه و تحليل هاي احتمالاتي، وضعيت خشکسالي حوضه قره سو در دوره 2069-2040 براي دوره بازگشت هاي مختلف مشخص گرديد. مقايسه نتايج حاکي از اين است که حوضه در دوره 2069-2040 ميلادي شاهد افزايش بارش و به تبع آن كاهش شدت خشكسالي نسبت به دوره پايه خواهد بود. اين كاهش شدت، براي مقياس هاي زماني 6 و 12 ماهه با افزايش دوره بازگشت افزايش مي يابد. اين در حالي است كه براي خشكسالي هاي 24 ماهه با افزايش دوره بازگشت، شدت خشكسالي حوضه بيش از دوره پايه خواهد شد.

 نسخه قابل چاپ

نفوذ از جمله پديده هاي مهمي است كه متاثر از پارامتر هاي فيزيكي و هيدروليكي خاك مي باشد. به واسطه هزينه زياد و زمان بر بودن اندازه گيري نفوذ، تخمين نفوذ با استفاده از مدل هاي نفوذ منطقي به نظر مي رسد. همچنين با توجه به تغييرپذيري رطوبت خاک در اثر عوامل مختلف، تعيين مدلي مناسب جهت تخمين صحيح نفوذ حايز اهميت مي باشد. لذا تحقيق حاضر با هدف تعيين حساسيت مدل هاي نفوذ کوستياکوف، فيليپ، هورتون، سازمان حفاظت خاک آمريکا و گرين - آمپت اصلاح شده نسبت به سطوح مختلف رطوبتي انجام شد. اين مطالعه در منطقه اي واقع در بخش مورموري استان ايلام و با لحاظ شرايط همگني خاك و شيب انجام شد. در اين تحقيق با ايجاد چهار سطح رطوبتي شاهد، 5، 10 و 15 ليتر در كرت هايي به ابعاد يک متر مربع، اندازه گيري نفوذ با استفاده از روش استوانه هاي مضاعف صورت گرفت. در ادامه با استفاده از معيار هاي سنجش خطا شامل درصد خطاي نسبي (RE)، ريشه ميانگين مربعات خطا(RMSE) ، ضريب كارايي (EF) و ضريب تبيين (R²) مدل برتر انتخاب گرديد. نتايج نشان داد که در مجموع مدل کوستياکوف در سطوح مختلف رطوبت خاك، تخمين بهتري را از ميزان نفوذ در مقايسه با ساير مدل ها از خود نشان داده است. ولي مدل هاي فيليپ، سازمان حفاظت خاک آمريکا و مدل هورتون با افزايش مقدار رطوبت خاك، مقدار نفوذ را با دقت بالاتري برآورد مي نمايد. در مجموع مدل سازمان حفاظت خاک آمريکا نسبت به ساير مدل ها کمترين حساسيت را به تغيير سطوع رطوبتي داشته است. بنابراين مدل هاي كوستياكوف و فيليپ به عنوان مدل هاي مناسب براي تخمين نفوذپذيري خاک توصيه مي شوند.

 نسخه قابل چاپ

در روش کاهش سطح که يکي از رايج ترين روش هاي تجربي در تعيين توزيع رسوبات در مخازن مي باشد، مخازن از نظر هندسي به چهار نوع تقسيم بندي مي شوند. براي هر يک از چهار نوع مخزن پارامترهاي ارايه شده بر اساس تعداد محدودي مخزن بدست آمده است که پيش بيني اين روش را با خطاي زيادي همراه مي کند. لذا در مخازني که در حال بهره برداري مي باشند و عمليات هيدروگرافي در آنها حداقل يکبار انجام شده باشد، مي توان با تعيين پارامترهاي مناسب به دقت قابل قبولي دست يافت، يا به اصطلاح مدل را براي آن مخزن خاص واسنجي نمود. در اين تحقيق در محيط متلب، ابتدا بر اساس تئوري روش کاهش سطح يک مدل کامپيوتري تهيه شد. سپس مدل بهينه سازي به روش الگوريتم ژنتيک آماده شد و در نهايت اين دو مدل ترکيب شدند. مدل تهيه شده پارامترهاي روش تجربي کاهش سطح را براي هر مخزن به نحوي تعيين مي کندکه بيشترين تطابق بين مقادير محاسباتي و اندازه گيري شده به دست آيد. جهت واسنجي و صحت سنجي مدل تهيه شده حداقل به سه دوره اطلاعات اندازه گيري شده نياز مي باشد. به علت کمبود اطلاعات هيدروگرافي مخازن ايران، ابتدا مدل تهيه شده براي سد مخزني آلتوس در آمريکا که داراي سه دوره اطلاعات مي باشد به کار برده شد. نتايج حاصل نشان دهنده افزايش قابل ملاحظه اي در دقت پيش بيني روش با استفاده از پارامترهاي بهينه مي باشد. سپس با استفاده از اين روش پارامترهاي بهينه براي سد مخزني کارده که تنها دو هيدروگرافي از آن در دسترس بود، به دست آمد و بر اساس آنها نحوه توزيع رسوبات در سال هاي آينده پيش بيني شد.

 نسخه قابل چاپ

اين مطالعه با هدف بررسي تحمل به يخ زدگي گياه ميناي چمني در شرايط کنترل شده و به صورت طرح کاملا تصادفي با سه تکرار انجام شد. به اين منظور گياهان پس از کشت و رشد در خزانه در اواسط تابستان تا اوايل پاييز و خوسرمايي در شرايط طبيعي در طول پاييز، در مرحله 8-7 برگي با قرار گرفتن در فريزر ترموگراديان در معرض 12 دماي يخ زدگي (صفر، 2-، 4-، 6-، 8-، 10-، 12-، 14-، 16-، 18-، 20-، 22- درجه سانتي گراد) قرار داده شدند. پايداري غشا سيتوپلاسمي پس از يخ زدگي از طريق اندازه گيري نشت الکتروليت ها و درصد بقا و رشد مجدد گياهان پس از سه هفته رشد در شاسي سرد و به ترتيب از طريق شمارش تعداد بوته ها و تعيين نسبت آنها به تعداد بوته قبل از تيمار يخ زدگي و اندازه گيري صفاتي نظير وزن خشک، تعداد گل و برگ کاملا توسعه يافته تعيين شد. با کاهش دما درصد نشت الکتروليت ها به طور معني داري (p<0.01) افزايش يافت، به طوري که در دماي 18- درجه سانتي گراد به حداکثر رسيد. در بقا گياهان تا دماي 16- درجه سانتي گراد تحت تاثير قرار نگرفت ولي در يخ زدگي شديدتر از آن تمام گياهان از بين رفتند با کاهش دما از 6- درجه سانتي گراد به پايين نيز وزن خشک گياهان به طور معني داري (p<0.01) کاهش يافت. بر اساس نتايج حاصله دماي کشنده 50 درصد گياهان (LT₅₀) بر اساس درصد نشت و درصد بقا به ترتيب -15.2 و -17.0 درجه سانتي گراد تعيين شد.

 نسخه قابل چاپ

ارتباط نزديک و متقابلي بين موقعيت ژئومرفيک و نحوه تشکيل و تکامل خاک وجود دارد. چنانچه مطالعات خاک شناسي در ارتباط با سطوح ژئومرفيک انجام پذيرند، درک عميق تري از فرآيندهاي خاک سازي فراهم خواهد گرديد. تحقيق حاضر به منظور مطالعه نحوه تشکيل، ميکرومرفولوژي و کاني شناسي رسي خاک هاي منطقه باستاني جيرفت در سطوح ژئومرفيک مختلف انجام گرفت. رژيم حرارتي و رطوبتي منطقه، به ترتيب، هايپرترميک و اريديک مي باشند. اشکال اراضي مخروط افکنه، پديمنت پوشيده، سطوح حد واسط، دشت آبرفتي و اراضي پست در منطقه شناسايي گرديدند و هر شکل اراضي بر اساس ميزان پايداري، به سطوح ژئومرفيک مختلف تقسيم گرديد. بر روي هر سطح ژئومرفيک، يک خاکرخ شاهد حفر، تشريح و نمونه برداري شد. نمونه هاي خاک تحت آزمايش هاي معمول فيزيکي و شيميايي، کاني شناسي رسي و ميکرومرفولوژي قرار گرفتند. نتايج نشان داد که از پديمنت پوشيده به طرف اراضي پست، ميزان شوري، pH و نسبت جذبي سديم افزايش مي يابند و همچنين رسوبات، ريزبافت تر مي شوند. کاني شناسي بخش رس خاک هاي منطقه مورد مطالعه، حاکي از وجود کاني هاي رسي کلريت، ايليت، پاليگورسکيت، اسمکتيت و کائولينيت مي باشد. به طرف دشت آبرفتي، به علت بالا بودن سطح آب زيرزميني از پايداري پاليگورسکيت کاسته مي شود و اسمکتيت، کاني غالب خاک مي باشد. منشا کاني پاليگورسکيت در سطوح پديمنت پوشيده، حدواسط و دشت آبرفتي، به ترتيب، موروثي، پدوژنيک و آواري مي باشد. بررسي مقاطع نازک، نشان دهنده وجود پوشش و پرشدگي رس در افق هاي Btn و Btk موجود در سطوح پايدار و ناپايدار مي باشد. هم چنين، پوشش و پرشدگي آهک در افق Btk موجود در سطوح پايدار مشاهده گرديد. نتايج تحقيق، نمايان گر نقش مهم ژئومرفولوژي در تغييرپذيري خصوصيات خاک هاي منطقه مطالعاتي مي باشد.

 نسخه قابل چاپ

تغييرات شيميايي و بيولوژيکي در ريزوسفر بدنبال استفاده از کودهاي آلي نظير لجن فاضلاب و کودهاي دامي فرايندهاي مهمي هستند که مي توانند معدني شدن و فراهمي نيتروژن و ساير عناصر غذايي گياه را تحت تاثير قرار دهند. به منظور بررسي نقش لجن فاضلاب و کودهاي دامي در رشد، تامين نيتروژن و خصوصيات ريزوسفر يک آزمايش گلخانه اي به صورت فاکتوريل با استفاده از پنج تيمار ضايعات آلي (لجن فاضلاب، کود مرغي، کود گاوي، کود گوسفندي و شاهد) در ريزوسفر و غيرريزوسفر گياهان ذرت و آفتابگردان در سه تکرار انجام گرديد. نتايج نشان داد که مقدار جذب عناصرN ، P، K، Ca، Mg، Fe، Mn، Zn و Cu از تيمار لجن بطور معني داري بالاتر از ساير کودهاي مورد مطالعه بود. همچنين آفتابگردان درمقايسه با ذرت، مقادير بيشتريN ، P، K، Ca و Cu را جذب نمود، که مي تواند بيانگر توانايي بالاي آفتابگردان در جذب اين عناصر از خاک باشد. بيشترين مقدار ازت معدني شده در ريزوسفر و غيرريزوسفر بترتيب در تيمارهاي كود مرغي (214.8 ميلي گرم در کيلوگرم) و لجن فاضلاب (227.5 ميلي گرم در کيلوگرم) حاصل شد. ازت معدني شده به ويژه مقدار نيترات در ريزوسفر گياه آفتابگردان بيشتر از ذرت بوده و اين پديده نشان دهنده بالاتر بودن فعاليت ميکروبي بويژه ميکروارگانيسم هاي نيتريفيکاتور در ريزوسفر آفتابگردان و افزايش فرايند معدني شدن و نيتريفيکاسيون بود. معدني شدن خالص (N_m) در ريزوسفر بالاتر از غيرريزوسفر بود بطوري كه جمعيت ميكروبي در ريزوسفر ذرت و آفتابگردان به ترتيب 3.7 و 2.3 برابر نمونه هاي غيرريزوسفري بود. تيمارهايي که لجن فاضلاب دريافت کرده بودند در مقايسه با ساير کودهاي آلي جمعيت ميکروبي بالاتري را نشان دادند. در ريزوسفر در تيمارهاي کودمرغي و لجن فاضلاب پديده معدني شدن خالص و در مورد کودهاي گاوي و گوسفندي ايموبيليزاسيون خالص (N_i) اتفاق افتاد. همچنين در غيرريزوسفر به استثناي لجن فاضلاب در بقيه كودهاي دامي ايموبيليزاسيون خالص (N_i) مشاهده گرديد. بيشترين مقدار ازت معدني شده کل در ريزوسفر (مجموع مقادير نيتروژن معدني شده موجود در خاک در پايان آزمايش و نيتروژن معدني جذب شده توسط گياه) بترتيب بصورت کود مرغي > لجن فاضلاب > کودگوسفندي ? کود گاوي بود.

 نسخه قابل چاپ

با استفاده از ميکروارگانيسم هاي مفيد خاکزي و بويژه باکتري هاي ريزوسفري محرک رشد گياه مي توان رشد گياهان را بهبود بخشيد. در اين آزمايش اثر تلقيح دو گونه باکتري آزوسپيريلوم و ازتوباکتر بر خصوصيات رشد، عملکرد و اجزاي عملکرد ذرت مورد بررسي قرار گرفت. اين تحقيق به صورت آزمايش کرتهاي خرد شده فاکتوريل و در قالب بلوک هاي کامل تصادفي اجرا گرديد. در اين مطالعه مديريت تغذيه در دو سطح به عنوان کرتهاي اصلي مورد بررسي قرار گرفتند و تيمارهاي تلقيحي شامل باکتري Azotobacter با سه سطح،A₀ : بدون تلقيح، A₁: A.sp.Strain5، A.chroococcum DSM2286 :A₂ و باکتري Azospirillum با چهار سطح :Z₀ بدون تلقيح، A. sp.Strain21 :Z₁، A.lipoferum DSM 1691 :Z₂ و A. brasilense DSM1690 :Z₃ به عنوان کرتهاي فرعي در نظر گرفته شدند. نتايج اين بررسي نشان داد که تلقيح ذرت با ازتوباکتر يا آزوسپريلوم موجب شد تا عملکرد دانه، وزن خشک صد دانه، ساقه، برگ، کل بوته، ارتفاع بوته، سطح برگ و ميزان نيتروژن دانه در مقايسه با شاهد به طور معني داري تحت تاثير قرار گيرد. کاربرد توام اين دو باکتري نيز افزايش معني داري را در عملکرد دانه، وزن صد دانه، تعداد دانه در بلال، قطر بلال، وزن خشک ساقه، برگ، کل بوته، ارتفاع بوته و مقدار عنصر نيتروژن دانه نشان داد.

 نسخه قابل چاپ

آزمايش ارزيابي اثرات روش هاي مختلف عرضه كود نيتروژن بر عملكرد و اجزاي عملكرد گندم رقم چمران در شرايط آبي به صورت اسپليت پلات در قالب طرح بلوك هاي كامل تصادفي با 4 تكرار طي سال زراعي 85-1384 در شهرستان خرم آباد اجرا شد. كود پايه نيتروژن در سه سطح (بدون كود پايه، كاربرد نواري و پخش سراسري) كرت اصلي و كود سرك نيتروژن در شش سطح (1- تيمار رايج پخش سطحي يك مرحله اي در زمان پنجه زني 2- پخش سطحي دو مرحله اي در مجموع به ميزان دو سوم تيمار رايج در زمان پنجه زني و قبل از ظهور سنبله 3- محلول پاشي دو مرحله اي همراه علف كش ها در مرحله پنجه زني و قبل از ظهور سنبله 4- محلول پاشي دو مرحله اي در زمان پنجه زني و قبل از ظهور سنبله 5- پخش سطحي در مرحله پنجه زني به ميزان دو سوم تيمار رايج به همراه محلول پاشي پيش از ظهور سنبله و 6- محلول پاشي سه مرحله اي در زمان هاي پنجه زني، قبل از ظهور سنبله و شيري بودن دانه) كرت فرعي آزمايش را تشكيل دادند. يك سوم مقدار كود نيتروژن توصيه شده بر اساس آزمون خاك، به كود پايه اختصاص داده شد. مقدار مصرف كود نيتروژن در روش كاربرد نواري كود پايه دو سوم مقدار كود مصرفي در روش پخش سراسري بود. بيشترين زيست توده (19090 كيلوگرم در هكتار) براي تيمار پخش سراسري كود پايه نيتروژن حاصل شد كه به ترتيب 14 و 28 درصد بيشتر از توليد زيست توده در تيمارهاي كاربرد نواري و فاقد كود پايه نيتروژن بود. بيشترين تعداد دانه در سنبله به تيمار كاربرد نواري كود پايه نيتروژن مربوط بود كه به طور معني داري بيشتر از تعداد دانه در سنبله براي دو تيمار ديگر بود. بيشترين مقدار عملكرد دانه، (8525 كيلوگرم در هكتار) براي تيمار پخش سراسري كود پايه نيتروژن حاصل شد كه با تيمار كاربرد نواري آن تفاوت معني داري نداشت. عملكرد دانه تيمار پخش سراسري كود پايه نيتروژن به طور معني داري بيشتر از عملكرد تيمار بدون كود پايه نيتروژن بود. بيشترين عملكرد دانه به ميزان 9040 كيلوگرم در هكتار براي تيمار تلفيقي پخش سطحي به ميزان دو سوم تيمار رايج در مرحله پنجه زني به علاوه محلول پاشي در مرحله ظهور سنبله با پخش سراسري كود پايه نيتروژن محقق شد. درصد پروتئين دانه گندم براي تيمار فاقد كود پايه نيتروژن به طور معني داري كم تر از تيمار پخش سراسري كود پايه نيتروژن بود. درصد پروتئين دانه تيمار پخش يك مرحله اي كود سرك نيتروژن به طور معني داري بيشتر از ساير تيمارهاي كود سرك نيتروژن بود. بر اساس نتايج اين تحقيق، با راهكارهاي تقسيطي و تلفيقي ضمن دست يابي به عملكرد مناسب مي توان زمينه صرفه جويي در مصرف كود نيتروژن را فراهم آورد.

 نسخه قابل چاپ

همزمان با رشد جمعيت و پيشرفت صنايع، فعاليتهاي معدني جهت استخراج فلزات هم رو به رشد است و در نتيجه محيط زيست بيشتر تحت تاثير آلاينده ها به خصوص فلزات سنگين قرار خواهد گرفت. غير پويا سازي فلزات سنگين با استفاده از اصلاح کننده هاي ارزان، روشي ساده و سريع براي کاهش گسترش آلودگي فلزات سنگين محسوب مي شود. در اين تحقيق به منظور ارزيابي ميزان كاهش فراهمي فلزات سنگين در ضايعات معدن سرب و روي (باما) اطراف اصفهان از روش عصاره گيري پي در پي استفاده شد. تاثير اصلاح کننده هاي شيميايي شامل زئوليت در 3 سطح صفر(Z₀) ،5 درصد (Z₁) و 10 درصد (Z₂) و سوپر فسفات تريپل در 3 سطح صفر (P₀)، 0.25 درصد (P₁) و 0.5 درصد (P₂) بر توزيع سرب، روي و کادميوم در ضايعات معدن به وسيله عصاره گيري پي در پي بر اساس روش تسير مورد بررسي قرار گرفت. غلظتهاي کل سرب، روي و كادميوم به ترتيب 2300، 11500 و 27.4 ميلي گرم در کيلوگرم تعيين شد. نتايج نشان داد که سوپر فسفات تريپل باعث انتقال فلزات سنگين مخصوصا سرب از بخش تبادلي و کربنات به بخشهاي باقيمانده و پيوند يافته با مواد آلي و سولفيدها شد. زئوليت نيز سرب و روي را از بخش کربنات به بخش باقيمانده منتقل کرد. اما فسفر اثري به مراتب بيشتر بر تثبيت فلزات داشت. اثر متقابلي بين زئوليت و سوپر فسفات تريپل مشاهده نشد.

 نسخه قابل چاپ

شرايط اقليم ايران در اين مقاله در دهه هاي 2000، 2025، 2050، 2075 و 2100 با استفاده از خروجي دو الگوي گردش عمومي جو HadCM2) و (ECHAM4 با لحاظ 18 سناريوي انتشار IPCC، الگوسازي شده است. الگوي MAGICC - SCENGEN براي ريز مقياس نمايي داده هاي با قدرت تفکيک کم خروجي الگوهاي گردش عمومي استفاده شده است. بررسي و مقايسه نتايج دو الگوي HadCM2 و ECHAM4 در اين تحقيق پرداخته شده است. نتايج الگوي HadCM2 نشان از کاهش بارش هاي ايران تا دهه 2100 به ميزان 2.5 درصد است. در حاليکه بارش هاي كشورمان براي دوره مشابه در الگو ECHAM4 به ميزان 19.8 درصد افزايش يافته است. با تحليل منطقه اي الگوي HadCM2 براي دهه هاي آينده دراستانهاي مازندران، گلستان، خراسان شمالي، شمال خراسان رضوي، سمنان، تهران و بخش هايي از گيلان و قزوين افزايش بارش در حاليکه الگو ECHAM4 براي مناطق مذکور کاهش بارش را پيش بيني نموده است. همچنين الگوي HadCM2 براي نواحي جنوب شرق کشورمان شامل استان هاي هرمزگان، کرمان، بوشهر، جنوب فارس و بخش هايي از سيستان و بلوچستان کاهش بارش را پيش بيني نموده است. اما در الگوي ECHAM4 مناطق مذکور در دوره مشابه با افزايش بارش مواجه خواهند شد. بر اساس بررسي هاي به عمل آمده نتايج هر دو الگو بيانگر افزايش دماي تمامي استانهاي کشورمان در دهه هاي آينده هستند. اين دو الگو تا دهه 2100 به طور ميانگين افزايش دما 3 تا 3.6 درجه سانتيگراد را براي کشورمان پيش بيني مي كنند كه در هر دو الگو توزيع مکاني افزايش دما با هم مطابقت دارند.

 نسخه قابل چاپ

هدف از انجام اين پژوهش، مطالعه كاهش غلظت نيترات از آب شرب با استفاده از نانو ذرات آهن / مس (Fe/Cu) در مقياس آزمايشگاهي پيمانه اي مي باشد. براي اين منظور، نانو ذرات آهن و سپس آهن / مس با قطر متوسط به ترتيب برابر با 54±4 nm و  75±3 nmدر محيط آزمايشگاه تهيه و مرفولوژي آنها توسط طيف پراش پرتو ايكس (XRD) و عكس هاي الكتروني عبوري (TEM) و روبشي (SEM) مورد تجزيه و تحليل قرار گرفتند. به منظور مطالعه تاثير ميزان پوشش دهي نانو ذرات آهن توسط مس بر ميزان احيا نيترات، درصدهاي وزني مختلف مس (درصدهاي وزني صفر، 5، 10 و 20 درصد) در حين تهيه نانو ذرات دو فلزي استفاده و تاثير هر يك در روند احيا نيترات در آب شرب در حضور يون هاي ديگر مورد آزمايش قرار گرفت. علاوه بر اين، تاثير ميزان اسيديته محيط واكنش (pH = 3, 4, 5) در روند احيا محلول نيتراته با غلظت 200 mg 1^-1-N بررسي و مدل واكنش هاي شيميايي مربوطه تخمين زده شد. نتايج اين آزمايش نشان داد كه اولا پوشش دهي نانو ذرات آهن توسط مس تنها به ميزان 5 درصد وزني، نسبت به زماني كه پوشش دهي انجام نشود و يا درصدهاي وزني بيشتري از مس مورد استفاده قرار گيرد، كارآيي بالاتري در حذف دراز مدت نيترات دارد. همچنين نرخ احيا نيترات توسط نانو ذرات آهن / مس در محيط اسيدي تر (pH=3) بالاتر مي باشد. علاوه بر اين، واكنش شيميايي احيا نيترات توسط نانو ذرات آهن / مس از معادله مرتبه يك پيروي نمي كند.

 نسخه قابل چاپ

اکثر سامانه هاي هيدرولوژيکي بسيار پيچيده اند و نمي توان آن ها را به طور کامل شناخت، بنابراين براي شناخت يا کنترل برخي از جنبه هاي رفتار آن ها نظير روابط بيلان آبي، ساده سازي يا خلاصه کردن آن ها امري ضروري است. مدل هاي هيدورلوژيکي ساختار ساده اي از سامانه هاي پيچيده چرخه آب در طبيعت مي باشند. هدف اوايه يک مدل هيدرولوژيکي، پيش بيني کار سامانه پيچيده و بررسي اثر هر گونه تغيير روي عملکرد سامانه است. در اين پژوهش از مدل هيدرولوژيکي IHACRES براي شبيه سازي جريان روزانه و محاسبه ميزان بارشي که در جريان رودخانه مي پيوندد، در حوضه آبخيز کسيليان (مساخت برابر 342.86 کيلومتر مربع) و زير حوضه معرف کسيليان (مساحت برابر 67.8 کيلومتر مربع) استفاده شده است. نتايج تحقيق حاکي از عدم وجود تاخير بين بارش و جريان در دو حوضه بوده، همچنين بر اساس مقادير دو پارامتر ضريب تشخيص (D) و ميانگين خطاي نسبي پارامتر (ARPE)، اين مدل جريان رودخانه را در حوضه آبخيز کسيليان با دقت بيشتري نسبت به زير حوضه کسيليان شبيه سازي نموده است. در مجموع با توجه به مقادير خطا در حجم جريان (Bias)، متوسط جريان شبيه سازي شده توسط مدل IHACRES در دو حوضه بيش از جريان مشاهداتي است. ميزاني از بارش که در ايجاد جريان رودخانه حوضه آبخيز کسيليان دخالت داشته حدود يک سوم متوسط بارش حوضه و در زير حوضه کسليان نيز بترتيب در دوره واسنجي و ارزيابي 216 و 231 ميلي متر در سال برآورد شده است.

 نسخه قابل چاپ

هدايت هيدروليکي خاک در بسياري از مطالعات مربوط به حرکت آب و انتقال املاح مورد نياز مي باشد، ليکن در بيشتر موارد به علت محدوديت هاي عملي و يا هزينه اي، اندازه گيري آن با دشواري همراه است. رويکردهاي غير پارامتريک از جنبه هاي مختلفي براي تخمين متغيرهاي پيوسته بکار رفته اند. در اين پژوهش نوعي از الگوريتم هاي غير پارامتريک از نوع يادگيرنده هاي تنبل موسوم به -k نزديکترين همسايه، براي تخمين هدايت هيدروليکي اشباع خاک با استفاده از ديگر ويژگيهاي کمکي خاک شامل توزيع اندازه ذرات، هدايت الكتريكي عصاره اشباع (EC_e)، رطوبت اشباع(?_s) ، درصد کربن آلي(OC) ، مقدار مواد خنثي شونده (TNV) و جرم ويژه حقيقي و ظاهري بکار گرفته شد. بر اساس تکنيک ارزيابي تقاطعي براي تخمين هدايت هيدروليکي اشباع هر نمونه خاک هدف، تعداد 10 نمونه خاک که حداکثر تشابه با خاک هدف را داشتند، از بانک مرجع که حاوي 151 نمونه خاک بود، انتخاب و مقدار هدايت هيدروليکي اشباع آنها برآورد گرديد. استفاده از آماره هاي ضريب همبستگي پيرسون(r=0.801) ، خطاي ماکزيمم (ME=120.4)، ريشه ميانگين مربعات خطا (RMSE=71.5)، ضريب تبيين(CD=1.32) ، کارآيي مدل (EF=0.65) و ضريب جرم باقيمانده (CRM=-0.046) نشان داد که در بيشتر موارد، اين تکنيک بصورتي قابل قبول توانايي تخمين کميت مورد نظر را دارد. بر اين اساس، مي توان نتيجه گيري کرد که استفاده از اين تکنيک به عنوان روشي جايگزين براي اشتقاق توابع انتقالي خاک، به ويژه هنگامي که فراهمي داده هاي جديد؛ نياز به اشتقاق مجدد اين توابع را الزام آور مي کند، مي تواند بکار رود.

 نسخه قابل چاپ

از ديرباز معادله هاي متنوعي براي تعيين رواناب به منظور مديريت منابع آب توسط پژوهش گران ارايه شده که کاربرد گسترده اي در علوم هيدرولوژي دارند. در پژوهش حاضر با بهره گيري از داده هاي مشاهده اي، کاربرد مدل هاي تجربي، شبکه عصبي مصنوعي (ANN) و شبکه عصبي - فازي (CANFIS) در برآورد رواناب بررسي شد. بدين منظور با استفاده از اطلاعات فيزيوگرافي و اقليمي سه ايستگاه آب سنجي پل زمانخان، قلعه شاهرخ و سد زاينده رود واقع در حوضه زاينده رود، مقادير رواناب برآورد شده از مدل هاي تجربي و مدل هاي هوشمند عصبي با مقادير رواناب سالانه مقايسه گرديد. پارامترهاي ورودي شامل متوسط بارش سالانه، متوسط دماي هوا، دماي حداقل و حداکثر هوا بود. نتايج نشان داد مدل هاي هوشمند عصبي از دقت مناسبي در برآورد رواناب برخوردار بودند. در بين روش هاي تجربي نيز، روش دي سوزا مناسب تشخيص داده شد. مقايسه شاخص هاي خطاسنجي بين روش هاي برگزيده تجربي با مدل هاي هوشمند عصبي نشان داد ميانگين درصد خطاي (MPE) درANN ، CANFIS و مدل تجربي دي سوزا به ترتيب 7، 12 و 43 درصد بود که مويد اختلاف قابل توجه بين روش ها مي باشد. ضمن آن که ترکيب منطق فازي با شبکه عصبي مصنوعي در قالب مدل CANFIS کارايي لازم را در بهبود نتايج شبکه عصبي مصنوعي نداشت. همچنين نتايج اين پژوهش نشان داد با کاهش متغيرهاي ورودي از 4 پارامتر به يک پارامتر بارش، خطاي مدل سازي به حداکثر مقدار خود (ازMPE=7%  بهMPE=16% ) مي رسد. در مقابل ساختار بهينه شبکه عصبي به حذف پارامتر ميانگين دماي هوا، حساسيت کمتري (از MPE=7% به MPE=10%) نشان داد. بنابراين با توجه به محدوديت اطلاعات مورد نياز روابط تجربي و دقت بالاي مدل هاي هوشمند، کاربرد مدل عصبي قابل توصيه است.

 نسخه قابل چاپ

در تحقيق حاضر اثر تغيير اقليم بر نياز خالص آبياري و عملکرد کشت گندم ديم در دوره هاي زماني آينده با استفاده از داده هاي خروجي مدل CGCM3، از سري مدل هايAOGCM ، در منطقه بهشهر مورد بررسي قرار گرفته است. پارامتر هاي اقليمي دما و بارندگي تحت سناريوي انتشارA2 ، در دوره هاي زماني 2040-2011، 2070-2041 و 2100-2071، شبيه سازي شدند. اين کار با کوچک مقياس سازي دما به روش آماري و بارندگي به روش تناسبي انجام گرفت. براي تخمين نياز خالص آبياري، تبخير و تعرق پتانسيل با استفاده از روش هارگريوز - ساماني و باران موثر به روش USDA محاسبه شد. اثر کمبود آب بر عملکرد محصول با استفاده از تابع توليد خطي ارايه شده توسط FAO مورد ارزيابي قرار گرفت. نتايج نشان دادند که بارندگي ها در فصل پاييز افزايش اما در فصل هاي زمستان و بهار کاهش مي يابد اين در حالي است که درجه حرارت در تمامي ماه هاي سال افزايشي بين 1 تا 2 درجه سانتي گراد تا پايان سال 2100 خواهد داشت. نياز خالص آبياري با جابجايي تاريخ کاشت به سمت فصل زمستان افزايش يافته که اين افزايش در دوره هاي آتي تحت تاثير تغيير اقليم تشديد خواهد شد. به ازاي يک تاريخ کاشت مشخص، کمبود عملکرد نسبي محصول در دوره هاي آينده نسبت به دوره پايه تغيير چشمگيري نخواهد داشت اما با جابجايي تاريخ کاشت به سمت فصل زمستان به دليل افزايش تبخير و تعرق و استفاده کمتر از باران موثر، افزايش مي يابد.

 نسخه قابل چاپ