فهرست مطالب

نشریه علوم آب و خاک (علوم و فنون کشاورزی و منابع طبیعی)
سال شانزدهم شماره 3 (پیاپی 61، پاییز 1391)

  • تاریخ انتشار: 1391/10/21
  • تعداد عناوین: 22
|
  • کامیار بیات، سید مجید میرلطیفی صفحات 1-13
    تابش خورشیدی رسیده به سطح زمین در برآورد تبخیر- تعرق گیاهان و مطالعات هیدرولوژی عامل بسیار مهمی می باشد. به منظور برآورد مقدار تابش کل خورشیدی روزانه بر یک سطح افقی، از شبکه های عصبی مصنوعی و هم چنین از پنج مدل تجربی شامل مدل های فائو (نشریه 56)، هارگریوز-سامانی، محمود-هابرد، باهل و آناندل استفاده شد. داده های مورد استفاده از سه ایستگاه هواشناسی کرج، شیراز و رامسر که براساس طبقه بندی اقلیمی دومارتن به ترتیب دارای اقلیم های خشک، نیمه خشک و بسیار مرطوب می باشند و مقدار تابش کل خورشیدی روزانه در این سه ایستگاه به صورت روزانه ثبت می شود در دوره آماری 1985 تا 1990 (6 سال) انتخاب شدند. دقت مدل های مذکور در هر یک از سه ایستگاه بررسی شدند. از بین تمام مدل های استفاده شده برای تخمین تابش کل خورشیدی روزانه، مدل شبکه عصبی مصنوعی با ورودی های ساعات آفتابی روزانه و حداکثر ساعات آفتابی روزانه در هر سه ایستگاه کرج، شیراز و رامسر به ترتیب با ریشه متوسط مجذور خطا برابر 08/2، 85/1 و 05/2 مگاژول بر مترمربع در روز بهترین مدل ها بودند. بعد از آن مدل فائو (نشریه 56) که تابش کل خورشیدی را براساس پارامتر ساعات آفتابی تخمین می زند، از بیشترین دقت برآورد برخوردار بود. در مقابل مدل های ذکر شده، مدل های شبکه های عصبی مصنوعی با پارامترهای ورودی دمایی (دمای حداقل و حداکثر) و هم چنین مدل های هارگریوز- سامانی، آناندل و محمود-هابرد که مدل های دمایی هستند، از دقت کمتری برخوردارند و جهت تخمین تابش کل خورشیدی به صورت روزانه مناسب نمی باشند
    کلیدواژگان: تابش کل خورشیدی روزانه، شبکه های عصبی مصنوعی، ساعات آفتابی روزانه
  • محمد جواد منعم، سید پویان احمدپناه صفحات 15-30
    سامانه های مختلف کنترل پایین دست خودکار برای تامین انعطاف پذیری بیشتر در شبکه های آبیاری پیشنهاد شده است که سیستم کنترل CARDD یکی از سیستم های ابتکاری و خاص می باشد. در این تحقیق پس از توسعه مدل ریاضی سیستم کنترل CARDD در انطباق با مدل هیدرودینامیک ICSS، امکان ارزیابی و آزمون عملکرد آن تحت شرایط گوناگون فراهم گردید. به منظور ارزیابی عملکرد این سیستم کنترل، از کانال استاندارد شماره 2 پیشنهادی ASCE و گزینه های پیشنهادی این موسسه که در آنها الگوریتم کنترل توسط تغییرات ملایم و شدید جریان در کانال تازه احداث (Tuned) ارزیابی می شود، استفاده شد و شاخص های ارزیابی عملکرد محاسبه گردید و مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. در تغییرات تدریجی جریان، حداکثر انحراف عمق حدود 5 درصد بوده که همواره در محدوده مجاز قرار داشته است. در تغییرات ناگهانی این مقدار حدود 8 درصد بوده که حدودا پس از 1 ساعت تثبیت شده است که زمان قابل توجهی است. نمودار تغییرات عمق جریان و شاخص های به دست آمده نشانگر عملکرد مطلوب مدل توسعه یافته برای تغییرات ملایم جریان می باشد. برای تغییرات شدید جریان حداکثر تغییرات عمق محدود بوده اما زمان عکس العمل نسبتا طولانی بوده است.
    کلیدواژگان: سیستم های کنترل، کانال های آبیاری، کنترل پایین دست، CARDD، ICSS
  • سید محمدعلی زمردیان، مهدی خوشخو صفحات 31-43
    فرسایش داخلی دومین عامل اصلی تخریب سدهای خاکی پس از سرریز شدن آب از روی تاج سد است. از عوامل موثر بر فرسایش داخلی در سدهای خاکی، نوع کانی خاک رس مورد استفاده در ساخت سدها و هم چنین تاثیر میزان تلاش تراکمی وارده بر خاک در مرحله ساخت می باشد. در تحقیق حاضرضمن بررسی پدیده فرسایش داخلی، به تحقیق بر روی تاثیر تلاش تراکمی بر فرسایش پذیری مصالح و نیز تاثیر نوع کانی های خاک رس بر فرسایش داخلی پرداخته شده است. بدین منظور نخست از خاک رسی کائولینیتی و مونتموریلونیت سدیمی (بنتونیت) به صورت مجزا و سپس با درصدهای مختلف اختلاط، جهت بررسی تاثیر درصدهای مختلف بنتونیت بر روند فرسایش پذیری خاک ها و دو چکش تراکم استاندارد و اصلاح شده به منظور تحقیق بر روی تاثیر تلاش تراکمی متفاوت بر فرسایش داخلی، استفاده شده است. نتایج نشان داد که با افزایش تلاش تراکمی در درصد رطوبت ثابت، فرسایش پذیری مصالح نیز در حدود 3% افزایش می یابد و فرسایش پذیری رس کائولینیتی بیش از رس بنتونیتی است که میزان آن به 65% می رسد، هم چنین با افزایش 12% بنتونیت در خاک رس کائولینیتی فرسایش پذیری مصالح به شدت کاهش می یابد.
    کلیدواژگان: سدهای خاکی، فرسایش داخلی، کانی شناسی رس، بنتونیت، تلاش تراکم
  • شقایق باغبان پور، سیدمحمود کاشفی پور صفحات 45-58
    رودخانه ها به عنوان منبع اصلی تامین آب مورد نیاز برای شرب و کشاورزی و صنعت از اهمیت زیادی برخوردارند؛ این مطلب لزوم مطالعه برای کنترل، بهبود و رفع مشکلات مربوط به رودخانه ها را به ویژه در مورد مسائل مربوط به کیفیت و آلودگی معلوم می سازد. برآورد رسوب معلق از جمله مواردی است که در این راستا مورد توجه واقع شده است. در این تحقیق انتقال رسوب معلق غیرچسبنده در رودخانه کرخه به کمک مدل عددی مطالعه شده است. معادلات هیدرودینامیکی سنت-ونانت و هم چنین معادله انتقال-پخش برای مدل سازی جریان و انتقال رسوب معلق مورد استفاده قرار گرفته اند. در معادله انتقال-پخش علاوه بر انتخاب معادله مناسب برای برآورد رسوب معلق در حالت تعادلی، لازم است تا ضریب پخش مناسب برای رودخانه مورد مطالعه تعیین شود. در این تحقیق 5 معادله رسوب معلق و 6 معادله برای تعیین ضریب پخش انتخاب شد. تعداد 30 ترکیب از این معادلات تهیه و مدل نهایی برای هرکدام از این ترکیب ها جداگانه اجرا گردید. با مقایسه نتایج به دست آمده از مدل با داده های اندازه گیری شده در ایستگاه شاخص، عبدالخان، در مراحل واسنجی و صحت سنجی ملاحظه شد که ترکیب معادله رسوب معلق فان رایان و معادله ضریب پخش فیشر نتایج مناسبی را ارائه می کنند. حداکثر درصد خطا در برآورد غلظت رسوب معلق در این حالت معادل 56/19 و 3/26، به ترتیب در مراحل واسنجی و صحت سنجی بوده است.
    کلیدواژگان: رسوب معلق، رودخانه کرخه، معادله ADE، مدل FASTER، ضریب پخش طولی
  • هرمزد نقوی، محدثه حسینی نیا*، شهرام کریمی گوغری، محسن ایراندوست صفحات 59-69

    آگاهی از نحوه توزیع آب در خاک جهت طراحی و مدیریت صحیح سیستم های آبیاری قطره ای زیرسطحی امری ضروری است. از آنجایی که انجام آزمایش، برای تشخیص شکل توزیع رطوبت در داخل خاک بسیار سخت و وقت گیر می باشد، لذا استفاده از شبیه سازی عددی می تواند روشی موثر و کارا در امر طراحی این سیستم ها باشد. از جمله این مدل ها، مدل HYDRUS-2D است که قادر به شبیه سازی حرکت آب، املاح و گرما در شرایط اشباع و غیر اشباع در خاک می باشد. هدف از این پژوهش بررسی میزان توانایی مدل شبیه ساز -2D HYDRUS جهت تخمین توزیع رطوبت در خاک اطراف یک قطره چکان نقطه ای می باشد. نتایج شبیه سازی ها با داده های به دست آمده از مزرعه شامل سیستم آبیاری قطره ای زیرسطحی در زمان های مختلف از آبیاری و 72 ساعت پس از آبیاری مقایسه شد. هم چنین مقادیر خطا برای تمامی نقاط و فواصل از قطره چکان و در تمامی زمان های آبیاری و پس از آن بررسی شد. نتایج نشان داد که مدل توانسته روند تغییرات را مشابه آنچه که در پروفیل خاک رخ داده است شبیه سازی کند. البته میزان رطوبت خاک را در نقاطی که افزایش رطوبت در آنجا رخ داده است، با خطای بیشتری برآورد شده است، حداکثر مقدار خطا 05/0 RMSE=به ازای زمان 5/1 ساعت از شروع آبیاری در عمق 30 سانتی متری در محل نصب قطره چکان. هم چنین با افزایش زمان آبیاری و یکنواخت شدن رطوبت خاک در اثر توزیع مجدد رطوبت، مدل برآوردهای بهتری ارائه کرد برآوردها با سپری شدن 72 ساعت از اتمام آبیاری و میانگین خطای 002/0=RMSE به مقادیر واقعی نزدیک تر شده است.

    کلیدواژگان: الگوی توزیع رطوبت، HYDRUS، 2D، آبیاری قطره ای زیرسطحی
  • صفر معروفی، نصرالدین پارسافر، قاسم رحیمی، فرشاد دشتی صفحات 71-80
    این تحقیق در شرایط گلخانه ای و در قالب طرح کاملا تصادفی در سه تکرار و چهار که تیمار شامل فاضلاب خام، فاضلاب تصفیه شده، ترکیب فاضلاب تصفیه شده و آب چاه به نسبت 50 درصد و ترکیب فاضلاب خام و آب چاه به نسبت 50 درصد بودند، در درون لایسیمتر انجام گردید. لایسیمترها در مهر ماه 1388ساخته شدند و با یک خاک دو لایه پر گردیدند. لایه بالایی (0-30 سانتی متر) و لایه پایینی (30-70 سانتی متر) به ترتیب لوم شنی و لوم رسی شنی بودند. آبیاری لایسیمترها پنج ماه بدون کشت گیاه صورت گرفت تا خاک به شرایط مطلوب برسد. در مجموع هشت آبیاری، با دوره یازده روزه صورت گرفت. پس از هر بار آبیاری نمونه های زه آب و فاضلاب ورودی جهت تعیین درصد انتقال عناصر سنگین (آهن، روی، مس، منگنز، سرب، نیکل و کادمیم) جمع آوری گردیدند. نتایج نشان داد که اثر تیمارهای آبیاری بر درصد انتقال عناصر سنگین معنی دار بوده و کمترین میانگین در فاضلاب خام مشاهده گردید. هم چنین بیشترین درصد انتقال عناصر آهن، مس، روی، سرب و نیکل در تیمار ترکیب فاضلاب خام و آب مشاهده گردید. روند تغییرات درصد انتقال عناصر سنگین با گذشت زمان در بیشتر موارد افزایشی مشاهده گردید.
    کلیدواژگان: فاضلاب خام، فاضلاب تصفیه شده، آب زه کشی، عناصر سنگین، درصد انتقال، لایسیمتر
  • معصومه فراستی، سعید برومندنسب، جهانگیر عابدی کوپایی، نعمت الله جعفرزاده، هادی معاضد، مرتضی سیدیان صفحات 83-95
    در این بررسی اثر جاذب های میکرو و نانوساختار پوشال نیشکر اصلاح شده به منظور حذف نیترات مورد بررسی قرار گرفت. پارامترهای مختلفی از جمله زمان تعادل، pH، جرم جاذب، غلظت نیترات ورودی و وجود سایر یون های رقابتی روی جذب نیترات مورد آزمایش قرار گرفت. pH بهینه برابر6، زمان تعادل برابر 3 ساعت برای جاذب میکرو و 2 ساعت برای جاذب نانوساختار و جرم بهینه جاذب برابر 5/0 گرم به دست آمد. با افزایش غلظت اولیه نیترات (120- 5 میلی گرم بر لیتر)، بازدهی حذف در جاذب میکرو از 78 به 60 درصد و در جاذب نانوساختار از 89 به 70 درصد کاهش یافته است. نتایج به دست آمده از آزمایش های جذب ناپیوسته از مدل سینتیک هوو تبعیت نمود. درآزمایش های پیوسته، برای جاذب های میکرو و نانوساختار با دبی 27/2 لیتر در ساعت در غلظت های 15، 50 و 120 میلی گرم بر لیتر نیترات، به ترتیب ظرفیت جذب برابر (51/3، 55/10 و 23/17 میلی گرم بر گرم) و (39/6، 7/12 و 28/17 میلی گرم بر گرم) به دست آمد. نتایج این مطالعه نشان داد که جاذب های میکرو و نانوساختار پوشال نیشکراصلاح شده قابلیت حذف یون های نیترات را در حذف نیترات دارا بوده و از بین دو مقیاس، جاذب نانوساختار جذب بالاتری داشت.
    کلیدواژگان: ذرات نانوساختار، پوشال نیشکر، آب های آلوده به نیترات، حذف نیترات
  • پریسا شاهین رخسار، محمد اسماعیل اسدی صفحات 95-108
    اصلاح برنامه ریزی آبیاری و بهبود مدیریت سیستم های آبیاری، دو محوری است که در ارتقای کارآیی مصرف آب در کشاورزی تاثیر بسزایی دارد. این آزمایش به منظور بررسی تاثیر دو روش آبیاری قطره ای نواری (تیپ) و آبیاری شیاری تحت رژیم های مختلف آبیاری بر عملکرد و اجزای عملکرد سویا در سال زراعی (85-84) در ایستگاه تحقیقات کشاورزی گرگان اجرا شد. آزمایش به صورت کرت های خرد شده در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار شامل دو روش آبیاری قطره ای نواری (T) و شیاری (S) به عنوان عامل اصلی و سه تیمار آبیاری 50 (I50)، 75 (I75) و 100 درصد نیاز آبی (I100) به عنوان عامل فرعی در نظر گرفته شد. نتایج نشان داد وزن هزار دانه و ارتفاع بوته در روش آبیاری شیاری به طور معنی داری بیشتر از روش آبیاری قطره ای نواری (تیپ) حاصل شد. هم چنین اختلاف معنی داری بین رژیم های مختلف آبیاری از نظر ارتفاع بوته، تعداد گره و عملکرد محصول دیده شد. به طوری که آبیاری 100 درصد بیشترین و آبیاری 50 درصد کم ترین مقدار را دارا بودند. روش آبیاری قطره ای نواری (تیپ) موجب کاهش 63 درصدی در حجم آب مصرفی شد. ارزیابی کارآیی مصرف آب دو روش تحت رژیم های مختلف آبیاری نشان داد که روش آبیاری قطره ای نواری (تیپ) با رژیم 50 درصد نیاز آبی (09/1 کیلوگرم بر مترمکعب) بیشترین و روش آبیاری شیاری با رژیم 100 درصد نیاز آبی (5/0 کیلوگرم بر مترمکعب) کمترین مقدار را دارا بودند.
    کلیدواژگان: سویا، شیاری، قطره ای، کم آبیاری، کارآیی مصرف آب
  • سیدعلی قاسمی، شهناز دانش صفحات 109-124
    در این کار تحقیقاتی، کیفیت پساب تصفیه خانه های فاضلاب شهر مشهد جهت استفاده در کشاورزی، براساس رهنمود کیفی آب آیرس و وستکات مورد بررسی قرار گرفت و پتانسیل اثرات نامطلوب آن بر خاک و گیاهان ارزیابی شد. برای این منظور، از پساب هر یک از تصفیه خانه های مورد نظر در طی مدت یک سال نمونه برداری گردید و نمونه ها از نظر پارامترهای pH، هدایت الکتریکی، غلظت یون های سدیم، کلسیم، منیزیم، کلراید، بور، نیتروژن نیتراتی، بی کربنات و برخی از فلزات سنگین مورد آزمایش قرار گرفتند. با توجه به نتایج به دست آمده، کاربرد پساب تصفیه خانه های شهر مشهد در کشاورزی از نظر غلظت بی کربنات (meq/L 1/12-0/8) با محدودیت شدید، و از نقطه نظر پارامترهای هدایت الکتریکی (dS/m 9/1-3/1)، غلظت سدیم (7/8-8/5 برحسب SAR)، غلظت کلراید (meq/L 5/6-2/3) و نیز شاخص نسبت جذب سدیم تنظیم شده (7/11-8/7)، با محدودیت کم تا متوسط مواجه است. این در حالی است که مقادیر pH (8-3/7)، نیتروژن نیتراتی (mg/L 2/4-5/0)، بور (mg/L 8/0-2/0) و فلزات سنگین محدودیتی را برای استفاده از این پساب ها در کشاورزی نشان ندادند. به طورکلی نتایج این پژوهش دلالت بر آن دارد که استفاده از پساب در کشاورزی بایستی براساس رعایت برنامه ریزی های دقیق پایش و مدیریتی انجام پذیرد.
    کلیدواژگان: پساب، آبیاری، پارامترهای کیفی آب، رهنمود آیرس و وستکات، تصفیه فاضلاب
  • مونا لیاقت، فرهاد خرمالی، سید علیرضا موحدی نایینی، اسماعیل دردی پور صفحات 125-141
    مطالعات صورت گرفته در برخی خاک های غرب استان گلستان نشان دادند که علی رغم افزایش بارندگی و حضور کانی های با ظرفیت تبادلی کاتیونی بالا، مقدار پتاسیم قابل عصاره گیری با استات آمونیوم افزایش نیافت. برای دست یابی به عوامل موثر در کاهش این مقدار، به بررسی دقیق کانی شناسی و میکرومورفولوژی حفرات خاک های مورد مطالعه پرداخته شد. از هر افق خاک این مناطق، 20 نمونه دست خورده و دست نخورده، جهت بررسی ویژگی های فیزیکوشیمیائی، کانی شناسی و مطالعات میکرومورفولوژی جمع آوری شد. 4 خاکرخ منتخب به ترتیب عبارت بودند از Gypsic Aquisalids، Haploxerepts Typic، Typic Calcixerolls و Typic Hapludalfs. بررسی ها نشان دادند علاوه بر مقدار و نوع کانی رسی، حفرات از لحاظ تاثیرشان بر توسعه ریشه و انتقال آب و یون های محلول، می توانند بر میزان در دسترس قرار دادن پتاسیم قابل جذب گیاهان موثر باشند. مقدار مناسب رس و غالب بودن کانی اسمکتیت در خاک مالی سولز و نیز فراوانی حفرات بیشتر و غالب بودن حفرات نوع کانال، سبب افزایش مقدار پتاسیم قابل استفاده در این خاک شده است. حال آن که مقدار رس کمتر، وجود کانی هیدروکسی بین لایه ای اسمکتیت، زه کشی ضعیف خاک و احیای آهن (III) کانی اسمکتیت در خاک اینسپتی سولز و هم چنین فراوانی نسبتا کمتر حفرات، سبب شده کمترین میزان پتاسیم قابل استفاده در این خاک دیده شود.
    کلیدواژگان: کانی شناسی، میکرومورفولوژی، جذب پتاسیم، تخلخل، آنالیز تصویر
  • محمد عجمی، فرهاد خرمالی صفحات 142-155
    به منظور بررسی تخریب اراضی از دیدگاه ژنز خاک و میکرومورفولوژی ده خاکرخ در دو کاربری جنگل و زراعی (جنگل تراشی شده) در موقعیت های پنج گانه شیب حفر و تشریح گردید. از کلیه افق ها برای تجزیه های فیزیکی و شیمیایی و نیز مطالعات میکرومورفولوژیکی نمونه برداری شد. خاک های جنگلی اغلب افق های آرجیلیک و کلسیک تکامل یافته ای داشته و نیز اپی پدون مالیک در خاکرخ آنها قابل شناسایی بود. این خاک ها در دو رده آلفی سول و مالی سول طبقه بندی می شوند. شستشوی آهک به عمق خاک، مهاجرت و انتقال رس به افق های زیرین و تشکیل خاک های تکامل یافته را می توان بیش از هر عامل دیگری به پایداری اراضی و آبشویی در این ناحیه که به واسطه پوشش متراکم جنگلی حاصل شده نسبت داد. در نواحی جنگل تراشی شده رده غالب خاک اینسپتی سول و سپس مالی سول می باشد و به جز در ناحیه پای شیب، اثری از افق آرجیلیک مشاهده نمی شود. این عدم حضور افق آرجیلیک یا به عبارتی حذف آن پس از جنگل تراشی یکی از مهم ترین و بارزترین شواهد پدوژنیک تخریب اراضی پس از تغییر کاربری به حساب می آید. برون زد لایه های سرشار از آهک (افق کلسیک) به سطح زمین، ناپدید شدن اپی پدون مالیک و تشکیل اپی پدون اکریک، ظهور شواهد اکسیداسیون و احیا، به دلیل تجمع رواناب در مناطق پست، کاهش ضخامت سولوم و تغییر رنگ خاک از دیگر نشانه های پدوژنیک تخریب اراضی در منطقه جنگل تراشی شده می باشد. مشاهدات میکروسکوپی حاکی از تبدیل ریزساختمان های دانه ای و اسفنجی بسیار متخلخل به انواعی از ریزساختمان های توده ای و متراکم با درصد تخلخل پایین در نواحی جنگل تراشی شده است. از بین رفتن پوشش های رسی در این خاک ها همگام با عدم مشاهده پدوفیچرهای جانوری از دیگر مهم ترین شواهد میکرومورفولوژیکی فرسایش و تخریب اراضی منطقه به حساب می آید.
    کلیدواژگان: جنگل تراشی، تخریب اراضی، پدوژنز، میکرومورفولوژی، لس
  • محسن باقری بداغ آبادی، محمدحسن صالحی، عیسی اسفندیارپور بروجن، جهانگرد محمدی، علیرضا کریمی کارویه، نورایر تومانیان صفحات 156-166
    کاربرد مدل های تغییرپذیری ناپیوسته در روش های سنتی (مرسوم) شناسایی خاک، محدودیت هایی را برای مرزبندی واحدهای نقشه به همراه دارد. راه کارهای نوین ارایه شده برای غلبه بر این محدودیت ها (که به طور کلی، «نقشه برداری رقومی خاک» نامیده می شوند)، با بررسی تغییرات پیوسته خاک، تلاش می کنند براساس متغیرهای محیطی که به سادگی قابل دست یابی یا محاسبه هستند، کلاس های خاک یا ویژگی های آن را پیش بینی کنند. پژوهش حاضر می کوشد تا با هدف تهیه نقشه خاک منطقه بروجن- استان چهارمحال و بختیاری- توسط مدل SoLIM و به کارگیری مدل رقومی ارتفاع و ویژگی های آن، گامی جدید در راستای تهیه نقشه های خاک بردارد. برای این منظور، 18 ویژگی مختلف از مدل رقومی ارتفاع استخراج گردیدند و پس از پردازش اولیه، هفت ویژگی مهم تر انتخاب شدند. این ویژگی ها به همراه سه زیرگروه و هفت فامیل خاک غالب موجود در منطقه مطالعاتی (شامل 41 خاک رخ از 125 خاک رخ حفرشده در کل منطقه)، ماتریس داده های ورودی به مدل SoLIM را تشکیل دادند. نقشه های خاک فازی به دست آمده از SoLIM در سامانه اطلاعات جغرافیایی (نرم افزار آرک- جی آی اس) به نقشه چندگوشه ای پراکنش خاک ها تبدیل شدند. نتایج نشان داد که ترکیبات گوناگون ویژگی های مدل رقومی ارتفاع در برآورد نوع خاک ها دقت متفاوتی دارند، و به طورکلی، دقت درون یابی ها حدود دو برابر دقت برون یابی ها هستند. هم چنین، مدل SoLIM در برآورد نوع واحدهای نقشه و خاک های موجود در آن، دقت قابل قبولی داشت؛ لیکن در برآورد مکان دقیق کلاس های خاک، از دقت چندانی برخوردار نبود. لزوم استفاده از اطلاعات بیشتر مانند نقشه های زمین شناسی و غیره، برای افزایش دقت این روش، پیشنهاد می شود.
    کلیدواژگان: نقشه خاک، مدل SoLIM، منطق فازی، نقشه برداری رقومی خاک، مدل رقومی ارتفاع
  • سیروس جعفری، زهرا ایرانشاهی، قدرت الله فتحی، سید عطاا.. سیادت صفحات 167-179
    کادمیم در گیاه، انسان و دام یک آلاینده محسوب می شود. به هدف بررسی مصرف کادمیم و روی بر عملکرد و جذب عناصر ریزمغذی در گندم، آزمایشی گلخانه ای در دانشگاه کشاورزی و منابع طبیعی رامین انجام شد. این آزمایش فاکتوریل و در قالب بلوک های کامل تصادفی، سه سطح کادمیم (0، 50، 100 میلی گرم در کیلوگرم) و سه سطح روی (0، 50، 100 میلی گرم در کیلوگرم) به صورت فاکتوریل در نه تیمار در گلدان با بذر گندم رقم چمران اجرا شد. نتایج تجزیه واریانس داده ها نشان داد که مصرف کادمیم به طور معنی داری (01/0 P) عملکرد دانه، عملکرد کاه و عملکرد کل را کاهش داد ولی مصرف روی به طور معنی دار (01/0 P) عملکرد آنها را افزایش می دهد. مصرف کادمیم به تنهایی موجب 47/61 درصد کاهش در عملکرد دانه شد درحالی که مصرف روی به تنهایی میزان عملکرد دانه را به میزان 0/37 درصد افزایش داد. افزایش کادمیم، غلظت و جذب کادمیم توسط دانه و کاه را افزایش ولی مصرف روی جذب کادمیم را کاهش داد. غلظت کادمیم در کاه بیشتر از دانه، ولی غلظت روی روند معکوسی را نشان داد. غلظت روی در دانه بیشتر از کاه بود. مصرف روی، جذب کل کادمیم را از 9/42 میلی گرم در گلدان در تیمار روی صفر به 8/7 میلی گرم در گلدان با سطح روی 100 کاهش داد. بنابراین برای کاهش غلظت کادمیم در دانه گندم در اراضی آلوده، مصرف کود روی توصیه می شود. هم چنین لازم است که در مصرف کود فسفر آزمون سنجش میزان کادمیم آن ضروری گردد. حتی آهکی زیاد خاک نیز سبب ممانعت از جذب کادمیم توسط گیاه در خاک آلوده شده نگردید.
    کلیدواژگان: آلاینده، کادمیم، خاک، روی، قابلیت جذب
  • الهام فراهانی، محمدرضا مصدقی، علی اکبر محبوبی صفحات 181-194
    پدیده سخت شوندگی یکی از نشانه های کیفیت فیزیکی ضعیف خاک است. خاک های سخت شونده، خاک هایی هستند که تغییر مقاومت مکانیکی آنها با خشک شدن شدید بوده، در هنگام خشک شدن، سخت و متراکم شده و خاک ورزی آنها دشوار است. خاک های سخت شونده دارای دشواری هایی مانند تهویه ضعیف در شرایط مرطوب، مقاومت مکانیکی زیاد در دامنه رطوبتی خشک، نفوذپذیری اندک و رواناب و فرسایش زیاد می باشند. با توجه به این که اکثر خاک های ایران از نظر ماده آلی فقیرند، انتظار می رود که پدیده سخت شوندگی در برخی از آنها رخ دهد. این پژوهش بر روی 9 سری خاک از استان همدان با هدف بررسی پدیده سخت شوندگی از راه اندازه گیری سه نوع مقاومت کششی (ITS)، فشاری غیرمحصور (UCS) و فروروی (PR) در نمونه های باز ساخته شده خاک انجام شد. آزمون های ITS، UCS و PR بر روی نمونه های ساخته شده با چگالی ظاهری (BD) که ضریبی از BD بحرانی برای رشد گیاه (BDcritical9/0) بود، انجام شدند. هم چنین ویژگی های ذاتی موثر بر این پدیده بررسی شد. براساس تعریف پیشنهادی در سمپوزیوم جهانی خاک های سخت شونده و سله دار به اتحادیه بین المللی خاک شناسی، که مقاومت کششی خاک سخت شونده در حالت هوا-خشک باید بزرگ تر یا برابر kPa 90 باشد، می توان گفت که در BDcritical9/0، تنها یکی از خاک های مورد بررسی (با بافت متوسط) سخت شونده شد. بنابراین می توان نتیجه گرفت که خاک های با بافت متوسط بیش تر مستعد سخت شوندگی هستند. در تمامی خاک های مورد بررسی، با افزایش درصد رس، مقدار ITS افزایش یافت. هم چنین اثر افزایشی مقدار رس بر UCS و اثر افزایشی مقدار کربنات کلسیم بر PR دیده شد. کربنات کلسیم مانند سیمانی بین ذرات خاک قرار گرفته و باعث گردیده خاک بیش تر مستعد سخت شوندگی شود. هم چنین در تمامی خاک های مورد بررسی، روند کاهشی مقادیر مقاومت مکانیکی با افزایش مقدار رطوبت خاک مشاهده گردید. شیب مدل نمایی (b) برازش یافته بر منحنی مشخصه مقاومت مکانیکی به عنوان شاخص سخت شوندگی خاک، رابطه ای مثبت با مقدار شن و رابطه ای منفی با مقدار سیلت برقرار کرد. درکل می توان گفت بافت و مقدار کربنات کلسیم از عوامل مهم و موثر بر پدیده سخت شوندگی در خاک های همدان می باشند.
    کلیدواژگان: کیفیت فیزیکی خاک، پدیده سخت شوندگی، مقاومت مکانیکی خاک، چگالی ظاهری بحرانی، مدل نمایی
  • ناصر میران، عباس صمدی صفحات 197-206
    به منظور تعیین اعداد مرجع و شاخص های DRIS در چغندرقند(Beta Vulgaris L.) و مقایسه آنها با شاخص های DOP، 57 نمونه برگ از مزارع چغندرقند در استان آذربایجان غربی جمع آوری و غلظت های عناصر غذایی N، P، K، Ca، Mg، Fe، Zn، Mn، Cu و B تعیین شدند. مزارع با توجه به مقدار عملکرد به دو گروه مزارع با عملکرد بالا و پایین تقسیم شدند. نرم ها و شاخص های DRIS محاسبه و دامنه کفایت غلظت عناصر غذایی پرنیاز و کم نیاز تعیین شدند. دامنه کفایت عناصر غذایی در برگ های چغندرقند برای عناصر غذایی N، P، K، Ca، Mg به ترتیب: 4/5-0/3، 47/0-21/0، 7/3-7/1، 6/1-55/0، 34/0-19/0 درصد و برای عناصر Fe، Zn، Mn، Cu و B به ترتیب: 168-24، 19-10، 138-42، 14-10و 20-9 میلی گرم بر کیلوگرم بودند. براساس شاخص های DRIS و DOP در بین عناصر به ترتیب فسفر (P) و مس (Cu) منفی ترین شاخص ها را داشتند. شاخص های تعادل تغذیه ای DRIS وDOP در کلیه مزارع با عملکرد پایین، خیلی بیشتر از صفر بود که نشان دهنده عدم تعادل تغذیه ای در این مزارع بود. مقایسه روش های DRIS و DOP نشان داد که هر دو روش در تفسیر نتایج تجزیه برگی نتایج مشابهی را ارائه می دهند.
    کلیدواژگان: نرم، چغندرقند، DRIS وDOP
  • علیرضا واعظی، محمد عباسی صفحات 209-219
    روش شماره منحنی رواناب (SCS-CN) به طور گسترده جهت پیش بینی رواناب مستقیم از رخدادهای باران استفاده می شود. در این روش نسبت نگهداشت اولیه (λ=Ia/S) به حداکثر ظرفیت نگهداشت (S) برابر 2/0 فرض شده است (2/0λ=Ia/S=). استفاده از نسبت نگهداشت اولیه (2/0) در خارج از منطقه ارائه مدل ممکن است منجر به برآورد غیرمنطقی از رواناب شود. بنابراین این مطالعه به منظور تعیین نسبت نگهداشت اولیه (λ=Ia/S) براساس تجزیه رخدادهای باران - رواناب انجام گرفت. داده ها شامل 58 رخداد باران - رواناب طی 15 سال (1380-1366) از اندازه گیری های رواناب در حوزه آبخیز تهم در شمال غرب زنجان بود. براساس نتایج، میزان رواناب برآورد شده برمبنای 2/0λ=Ia/S=، 7/26 برابر میزان رواناب مشاهده ای بود. رابطه ضعیفی بین رواناب مشاهده ای و برآوردی مشاهده شد (09/0(R2= و میزان خطای برآورد مدل 13/0 بود. مقدار نسبت نگهداشت اولیه ((Ia/S از 004/0 تا 008/0 و میانگین آن 006/0 بود. به منظور واسنجی مدل، شاخص ضریب نگهداشت اولیه به صورت 08 /0 اصلاح شد (S08/0Ia=). نتایج نشان داد که میزان رواناب مشاهده ای 4/1 برابر مقدار برآوردی با مدل واسنجی شده بود. رابطه نسبتا قوی بین رواناب برآورد شده با مدل واسنجی شده و رواناب مشاهده ای بود (01/0>P و41/0 R2=). زمانی که هفت رخداد بارندگی به دلیل شدت بارندگی کم (کمتر از 14/0 میلی متر در ساعت) و دو رخداد به دلیل بالاترین میزان بارندگی پنج روز پیش (بیشتر از 47/10 میلی متر)، از تحلیل آماری حذف شدند، نسبت میزان رواناب برآوردی به مشاهده ای به 3/1 کاهش یافت و ضریب تعیین (R2) به 90 درصد (01/0>p و90/0 R2=) افزایش یافت. میزان خطای برآورد مدل به 007/0 کاهش یافت. میزان کارایی مدل در نسبت نگهداشت اولیه اصلاح شده (08/0 λ=Ia/S=) برابر 89% - بود.
    کلیدواژگان: رواناب مستقیم، پیش بینی رواناب، نسبت نگهداشت اولیه، کارایی مدل
  • هاجر عروجی، احمد گلچین صفحات 221-230
    سیب زمینی یکی از مهم ترین محصولات غده ای است که دستیابی به حداکثر عملکرد در آن علاوه بر استفاده از رقم مناسب، مستلزم وجود مقدار کافی و متعادل عناصر غذایی در خاک است. به منظور مطالعه تاثیر روی، منگنز و مس بر عملکرد و غلظت فسفر و آهن در برگ و غده سیب زمینی رقم آگریا، آزمایشی گلخانه ای با 32 تیمار و سه تکرار به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی در گلخانه گروه خاک شناسی دانشگاه زنجان به اجرا درآمد. فاکتورهای مورد بررسی شامل چهار سطح روی(14/1، 5، 10 و 15 میلی گرم در کیلوگرم خاک)، چهار سطح منگنز(4/1، 5، 10 و 20 میلی گرم در کیلوگرم خاک) و دو سطح مس(22/0 و 2 میلی گرم در کیلوگرم خاک) بودند. نتایج نشان داد که با افزایش سطوح روی، منگنز و مس قابل جذب خاک تا حد معینی، عملکرد سیب زمینی به طور معنی داری افزایش می یابد. کاربرد روی و منگنز سبب کاهش معنی دار غلظت فسفر و آهن در برگ و غده سیب زمینی شد. کاربرد مس غلظت آهن برگ را به طور معنی داری نسبت به شاهد کاهش داد. بیشترین عملکرد سیب زمینی در تیمار کودی به ترتیب 15، 10 و 2 میلی گرم در کیلوگرم روی، منگنز و مس به دست آمد.
    کلیدواژگان: سیب زمینی رقم آگریا، فسفر، روی، منگنز، مس و آهن
  • مهین کرمی، مجید افیونی، امیرحسین خوشگفتارمنش، محمدعلی حاج عباسی، حسین خادمی، علی عبدی صفحات 231-247
    هدف اصلی در کشاورزی پایدار، افزایش کمی و کیفی تولید محصولات غذایی به شرط عدم افزایش میزان آلودگی در اکوسیستم زراعی از حدود مجاز می باشد. مقدار ورود و خروج عناصر به زمین های کشاورزی یکی از شاخص های پایداری به شمار می رود. این پژوهش به منظور مدل سازی روند انباشت روی در خاک های کشاورزی سه استان منطقه خشک و نیمه خشک ایران (فارس، اصفهان و قم) به کمک مقایسه توازن جرمی ورودی ها و خروجی ها و بررسی عدم قطعیت (Uncertainty) آن انجام گرفت. مدل سازی روند انباشت روی در خاک های زراعی با استفاده از مدل (MFA) Mass Flux Assessment و با روش تصادفی مبتنی بر توازن جرمی و از ترکیب روش لاتین هایپرکیوب و شبیه سازی مونت کارلو انجام گرفت. به این منظور از اطلاعات زراعی شامل نوع محصول، سطح زیر کشت، عملکرد، نوع و تعداد دام ها، میزان مصرف کودهای شیمیایی، کمپوست و لجن فاضلاب و هم چنین اطلاعات مرتبط با غلظت روی در گیاهان و انواع کودها استفاده شد. نتایج بیانگر انباشت مقادیری چشمگیر از روی در زمین های کشاورزی شهرستان های مورد مطالعه و به ویژه نجف آباد (g ha-1yr-1 3009) بود. کودهای حیوانی و شیمیایی مهم ترین مسیرهای ورود روی به زمین های کشاورزی، و کود های حیوانی مهم ترین مسیر موثر بر عدم قطعیت نرخ انباشت روی در این مطالعه شناخته شدند.
    کلیدواژگان: مدل سازی، روی، روند انباشت، تجزیه عدم قطعیت
  • علیرضا کریمی، حسین خادمی صفحات 247-260
    پذیرفتاری مغناطیسی، یک شیوه ساده و سریع برای تعیین ویژگی های خاک و رسوبات و تشریح فرآیندهای خاک سازی است. تفسیر داده های پذیرفتاری مغناطیسی خاک، نیازمند آگاهی از عوامل موثر بر آن است. به منظور شناخت تاثیر مواد مادری و مواد دیامغناطیس گچ و کربنات ها، 42 نمونه از افق های خاک های تشکیل شده روی مواد مادری لسی، آبرفتی، گرانیتی و مارنی جنوب مشهد برداشت شد. گچ نمونه ها توسط شست وشوی متوالی با آب مقطر و کربنات ها توسط اسید کلریدریک رقیق حذف شدند. پذیرفتاری مغناطیسی نمونه های اصلی (lfbulk)، نمونه های عاری از گچ (lfGf)، نمونه های عاری از گچ و کربنات ها (lfGCf) و نمونه های عاری ازگچ، کربنات ها و شن (lfGCSf) اندازه گیری شد. نتایج، نشان دهنده یک همبستگی قوی 1:1 بین مقدار اندازه گیری شده و محاسبه شده lfGf و lfGCf بود. lfbulk خاک مارنی با وجود مقدار زیاد کربنات ها و گچ، آشکارا از خاک های دیگر بیشتر بود و تا m3 kg-1 8-10×7/122 می رسید. در مقابل، lfbulk ساپرولیت گرانیتی کمتر از m3 kg-1 8-10× 4/10 بود. lfbulk خاک های لسی و آبرفتی حالت حدواسط داشت. lfbulk همه نمونه ها (به جز خاک مارنی) با مقدار شن همبستگی منفی داشتند که افزایش پذیرفتاری مغناطیسی پس از حذف شن، موید این مطلب بود؛ ولی کاهش پذیرفتاری مغناطیسی خاک مارنی پس از حذف شن، نشان دهنده طبیعت متفاوت در مقایسه با دیگر خاک ها بود. مقدار سیلت و رس با lfbulk همبستگی مثبت داشت؛ ولی مقادیر پذیرفتاری مغناطیسی به تغییرات رس حساس تر بودند که نشان دهنده اهمیت بیشتر رس در تامین پذیرفتاری مغناطیسی است. به طورکلی، نتایج پژوهش حاضر بیانگر اهمیت مواد مادری و مواد دیامغناطیس متحرک گچ و کربنات ها بر مقدار پذیرفتاری مغناطیسی خاک می باشند و لازم است که نقش آنها در تفسیر نتایج پذیرفتاری مغناطیسی خاک ها در نظر گرفته شود.
    کلیدواژگان: پذیرفتاری مغناطیسی، گچ، کربنات ها، مارن، گرانیت، لس
  • ستار عزتی، اکبر نجفی صفحات 261-272
    افزایش جرم مخصوص ظاهری و کاهش خلل و فرج و میزان نفوذپذیری آب در خاک مهم ترین تغییراتی است که حین عملیات چوبکشی زمینی توسط ماشین آلات بهره برداری ایجاد می شوند. مطالعه حاضر به بررسی تغییردر خصوصیات فیزیکی شامل جرم مخصوص ظاهری، رطوبت، تخلخل وخصوصیات هیدرولوژیکی شامل نفوذپذیری خاک در مسیرهای چوبکشی زمینی در یک بازه زمانی 20 ساله پرداخته است. بدین منظور 4 مسیر چوبکشی رها شده با خصوصیات مشابه از نظر شرایط خاکی، فیزیوگرافی، اقلیمی با سنین مختلف در جنگل های حوزه نکاء-ظالمرود در شرق مازندران انتخاب گردید. نتایج نشان داد که با گذشت بیست سال از چوبکشی زمینی آثار تردد ماشین آلات در ترافیک شدید هنوز پابرجاست. در تردد شدید جرم مخصوص ظاهری 42 درصد بیشتر و تخلخل و نسبت پوکی خاک به ترتیب به اندازه 25 و 47 درصد کمتر از ناحیه شاهد بوده است. کمترین میزان نفوذپذیری خاک در ترافیک شدید در مسیر با سن 1-5 سال پس از چوبکشی زمینی ثبت گردید، به طوری که در این تیمار 18 دقیقه پس از شروع آزمایش میزان نفوذ آب به داخل خاک قابل اندازه گیری نبوده است. نتایج حاصله در هر مسیر اثبات کرد که با افزایش سن رها شدن خصوصیات فیزیکی و هیدرولوژیکی خاک تخریب شده به مرور زمان در مقایسه با ناحیه شاهد به ویژه در تردد کم تمایل به بازیابی دارند.
    کلیدواژگان: بازیابی خاک جنگل، تخلخل خاک، نفوذپذیری خاک، جرم مخصوص ظاهری، جنگل های نکاء، ظالمرود
  • ربانه روغنی، سعید سلطانی *، حسین بشری صفحات 273-292

    شاخص نوسان جنوبی (Southern Oscillation Index، SOI) و الگوهای دمای سطح آب اقیانوس (Sea Surface Temperature، SST) بر بارش بسیاری از مناطق جهان تاثیرگذار است. در این پژوهش، روابط میان بارش ماهانه و فصلی ایران با SOI و SST اقیانوس های آرام و هند بررسی شد. برای این منظور، از داده های ماهانه بارش 50 ایستگاه سینوپتیک در ایران استفاده شد. به کمک نرم افزار Rainman سری فصلی و ماهانه بارش هر ایستگاه با چهار روش (میانگین SOI، فازهای SOI، فازهای SST اقیانوس آرام و فازهای SST اقیانوس هند) با در نظر گرفتن زمان پیشی (Lead-time) صفر الی سه ماه، به گروه های مختلف تقسیم گردید و اختلافات میان گروه های بارش به کمک آزمون های آماری ناپارامتری کروسکال- والیس و کلموگروف- اسمیرنف تحلیل شد. صحت استفاده از روابط معنی دار در پیش بینی احتمالی بارش ایران به کمک آزمون LEPS (Linear Error in Probability Space) برآورد شد. نتایج نشان داد که شاخص SOI در فصل تابستان (ژوئیه - سپتامبر) به طور غیرهمزمان با بارش های ماه اکتبر (مهر) و پائیزه (اکتبر- دسامبر) در نواحی غرب و شمال غرب ایران و سواحل غربی دریای خزر رابطه معنی دار و پایداری دارد. به طوری که فازهای النینو (منفی) و لانینا (مثبت) اغلب به ترتیب با افزایش و کاهش بارش در این نواحی همراه هستند. استفاده از میانگین SOI جهت پیش بینی بارش نواحی ذکر شده مناسب است، اما الگوهای SST اقیانوس های آرام و هند به دلیل رابطه ضعیف با بارش ایران و یا ناپایداری روابط، جهت پیش بینی بارش های ایران مناسب به نظر نمی رسند. بنابراین به دلیل این که بارش های ایران در تمامی فصول تنها در ارتباط با شاخص SOI و SST اقیانوس های آرام و هند نمی باشند، نرم افزار Rainman به عنوان ابزاری جامع برای مدیریت منابع آب ایران در کلیه فصول سال به شمار نمی آید. پیشنهاد می شود تاثیر دور سایر نوسانات اقیانوسی- اتمسفری با بارش ایران بررسی شود و براساس شاخص های نوسانات موثر بر بارش ایران، مدلی شبیه Rainman برای پیش بینی بارش ایران تهیه شود.

    کلیدواژگان: پدیده انسو، شاخص نوسان جنوبی، دمای سطح آب، Rainman
  • مهدی نوروزی، حسن رمضان پور صفحات 291-300
    سیلاب و آتش سوزی از جمله رخدادهایی است که به طور متناوب بخش هایی از جنگل های شمال ایران را تحت تاثیر قرار می دهد. این رخدادها می تواند اثرات نامطلوبی بر ویژگی ها و کیفیت خاک بگذارد. این پژوهش به منظور بررسی اثرات سیلاب و آتش سوزی بر برخی از ویژگی های خاک جنگل لاکان در استان گیلان انجام شد. نمونه های خاک از سه عمق 3-0، 6-3 و 9-6 سانتی متری سطح خاک با سه تکرار از مناطق تحت تاثیر سیلاب، سوخته و شاهد جمع آوری شد. نتایج نشان داد که در خاک سیلابی، مقدار رس، سیلت، pH، سدیم و پتاسیم (در همه عمق ها)، مقدار کربن آلی و نیتروژن (در عمق دوم و سوم) به طور معنی داری افزایش یافت ولی مقدار شن به طور معنی داری در مقایسه با خاک شاهد کاهش یافت. در خاک های سوخته، مقدار pH (در عمق های اول و دوم)، مقادیر پتاسیم و فسفر (در عمق اول) به طور معنی داری افزایش و مقادیر رس، کربن آلی و نیتروژن (در عمق اول) به طور معنی داری در مقایسه با خاک شاهد کاهش یافت. مقایسه ظرفیت نگهداری رطوبت خاک نیز نشان داد که خاک های سیلابی و سوخته به ترتیب بیشترین و کمترین مقدار رطوبت خاک را در مکش های مختلف داشتند که می تواند در ارتباط با تغییرات رس و ماده آلی باشد. نتایج آزمون WDPT نیز وجود پدیده آبگریزی را تنها در عمق اول خاک سوخته نشان داد. به طور کلی، دو پدیده سیلاب و آتش سوزی باعث تغییرات فیزیکی و شیمیایی قابل ملاحظه ای در خاک شد.
    کلیدواژگان: آتش سوزی، آبگریزی، خاک سیلابی، ظرفیت نگهداری رطوبت خاک
|
  • K. Bayat, S. M. Mirlatifi Pages 1-13
    Global solar radiation (Rs(on a horizontal surface in the estimation of evapotranspiration of plants and hydrology studies is an important factor. Average daily global solar radiation on a horizontal surface was estimated by artificial neural networks (ANNs) and five empirical models including FAO (No. 56)، Hargreaves-Samani، Mahmood-Hubard، Bahel and Annandale. The weather data was selected from Karaj، Shiraz، and Ramsar weather stations، which have arid، semi arid and very humid climates (based on De Martonne classification). Daily solar radiation was measured at the three sites selected. The ANN، with actual duration of sunshine and maximum possible duration of sunshine as input parameters، generated daily solar radiation estimates with highest level of accuracy among all models tested. Rs estimates by ANNs with only temperature indices as input and by Hargreaves-Samani، Annandale and Mahmood-Hubard، which are all temperature oriented models، had lower accuracy at all three sites. In contrast، ANNs with actual duration of sunshine and maximum possible sunshine hours as inputs in Karaj، Shiraz and Ramsar station with root mean square error (RMSE) of 2. 08، 1. 85 and 2. 05 Mj m-2 day-1 respectively were the best models. After ANNs، FAO-56 model which is based on sunshine hours produced results closer to the measured values. Rs estimates by ANNs with only temperature indices as input and by Hargreaves-Samani، Annandale and Mahmood-Hubard which are all temperature oriented models، had lower accuracy at all the three sites. These models are not appropriate for estimating daily global solar radiation.
    Keywords: Daily global solar radiation, Artificial neural networks, Actual duration of sunshine
  • M. J. Monem, S. P. Ahmadpanah Pages 15-30
    There are different automatic downstream control algorithms developed to increase the flexibility of the irrigation system. CARDD control logic is one of the heuristic and distance automatic downstream control systems. In this research، mathematical model of the CARDD control logic coordinated with ICSS hydrodynamic model was developed and the CARDD control logic was tested and evaluated under different situations. In order to evaluate the performance of this control algorithm، one of the canals suggested by ASCE (canal number 2) was used. The CARDD control algorithm was tested under the operational scenarios suggested by ASCE in which the control algorithm was evaluated by intense and gradual flow changes in a newly constructed (tuned) canal. Performance indicators were calculated and analysed. In the case of gradual flow changes، the maximum diversion of the water depth from the target was about 5% and was always in permitted range. In intense flow changes، the maximum diversion of the water depth from the target was about 8% and it was recovered in about 1 hour، which is a considerable time. The charts showing the variation of water depth at each turnout and the calculated performance indicators showed the satisfactory performance of CARDD control algorithm in gradual flow changes. In intense flow changes، although the maximum variation of the water depth was limited، the system response time was relatively long.
    Keywords: CARDD, Control systems, Downstream control, ICSS, Irrigation canals
  • S. M. A. Zomorodian, M. Khoshkoo Pages 31-43
    Internal erosion is the second major reason for earth dam''s failure after overtopping. One of the effective factors in internal erosion in earth dams is the clay minerals used in dams as well as the effects of compaction efforts on soil in sample preparation. In this research، internal erosion and the effect of clay minerals and compaction effort on internal erosion were investigated. For this purpose، Kaolin clay and Na Montmorillonite (Bentonite) separately and with different percentages of mixture were used to investigate the effect of different percentages of Bentonite on internal erosion. Two hammers of standard compaction and modified compaction test were also used to investigate different compaction efforts in internal erosion. The results showed that as compaction effort increased in constant water content، erodibility also increased to about 3%. In addition، it is found that erodibility of kaolin clay is more than bentonite، which reaches 65%. Finally، by adding 12% bentonite to kaolinite، erodibility decreased to a great extent.
    Keywords: Earth dam, Internal Erosion, Clay mineralogy, Na Montmorillonite, Compaction effort
  • S. Baghbanpour, S. M. Kashefipour Pages 45-58
    Rivers as a main sources of supplying water for urban areas، agriculture and industry، are very important. This point reveals the necessity of the control، improvement and solving the problems of rivers، especially all problems relating to water quality. In this study، transport of the suspended sediment is numerically modeled. The Saint-Venant hydrodynamic equations and also advection-dispersion equation (ADE) are applied for modelling flow and suspended sediment transport. It is necessary to choose appropriate empirical and/or semi-empirical equation to accurately estimate the equilibrium suspended sediment discharge، as well as the appropriate equation describing longitudinal dispersion coefficient. In this research، 5 and 6 equations were applied in the ADE for estimating equilibrium suspended sediment discharge and longitudinal dispersion coefficient، respectively. 30 combinations of these equations were made and the final model was run for each of them separately. Comparison of the predicted suspended sediment concentrations and the corresponding measured values at the survey site، Abdelkhan Station، for the calibration and verification periods showed that the combination of the Van Rijn''s equilibrium suspended sediment equation and the Fischer''s longitudinal dispersion equation performed very well. The maximum percentages of errors in estimation of suspended sediment concentrations were 19. 56% and 26. 3% for the calibration and verification periods، respectively.
    Keywords: Suspended sediment, Karkheh River, ADE Equation, FASTER model, Longitudinal dispersion coefficient
  • H. Naghavi, M. Hosseini Nia, Sh. Karimi Googhari, M. Irandost Pages 59-69

    Knowing about the way water is distributed in the soil is essential for designing and managing the Subsurface Drip Irrigation systems (SDI). Since carrying out experiments to recognize the form of moisture distribution in the soil is too complicated and time-consuming، using numerical simulations can be an efficient، effective substitute method to design these systems. One of these models is HYDRUS-2D، which is able to simulate the movement of water، heat and solute in saturated and unsaturated conditions in soil. This research aims to figure out the extent to which the HYDRUS-2D model is able to estimate wetting pattern in soil around a dripper. The simulations’ findings were compared to the data gathered from the field، including SDI system in different irrigation times، and 72 hours after irrigation. Moreover، the rates of error were measured for all points and distances from the dripper in all times of irrigation and also beyond that. The results indicated that the model can simulate the changes، trend similar to what happened in the soil profile. However، it estimated the rate of soil moisture with higher errors in those points in which the wetting took place، with the maximum error rate being RMSE= 0. 05 per every 1. 5 hours after irrigation starting point in the depth of 30 centimeters where dripper is placed. Also، with an increase in the irrigation time، and soil moisture evening which resulted from redistribution of moisture، the model resulted in better estimations. 72 hours after finishing the irrigation، the estimates were closer to real figures with an average error estimate of RMSE= 0. 002.

    Keywords: Watting pattern, HYDRUS, 2D, Subsurface drip irrigation system
  • S. Marofi *, N. Parsafar, Gh. Rahimi, F. Dashti Pages 71-80
    In this study، a completely randomized experiment was designed with four irrigation treatments and three replicates. The irrigation programs were raw wastewater، treated wastewater، a combination of 50% raw wastewater and 50% potable water and a combination of 50% treated wastewater and 50% potable water. The experiments were run within a greenhouse. The lysimeters were built up on September 2009 and they were filled with two layers of soil. The upper (0-30 cm in depth) and lower (30-70 cm in depth) layers were sandy loam and sandy clay loam، respectively. A total of eight watering programs with an interval of elevens-day were applied. After each irrigation program، intake wastewater and drainage water of each Lysimeter was sampled in order to analyse the transport of heavy metals (Cu، Zn، Fe and Mn، Ni، Cd and Pb). Results showed that the effect of water quality was significant on percentage of transport of heavy metals. The lowest transport percentage of heavy metals belonged to raw wastewater treatment. Also، the highest percentage of transport of Cu، Zn، Fe، Ni and Pb belonged to the combination of 50% raw wastewater and 50% potable water. In most cases، we observed that the transport percentage of these elements increased by continuing the irrigation
    Keywords: Raw wastewater, Treated wastewater, Drainage water, Heavy metals, Transport percentage, Lysimeter
  • M. Farasati, S. Boroomandnasab, J. Abedi Koupai, N. Jafarzadeh, H. Moazed, M. Saiedian Pages 83-95
    The effect of sugarcane straw anion exchanger with Micro and Nanostructure scale as the adsorbent for contaminated water treatment was investigated. The effects of operating conditions such as adsorbent loading، initial anion concentration، pH and the presence of competitive ions on the adsorption performances were examined. Equilibrium time and pH and adsorbent dosage were 3h، 6 and 0. 5g respectively. The effect of initial concentration on the adsorption of NO3- ions by sugarcane straw anion exchanger was investigated by varying solution concentrations (5-120 mg L-1) using 0. 5g adsorbent dose. For micro and nanostructures، adsorption capacity was (0. 38-6. 94 mg g-1) and (0. 44-7. 51 mg g-1) respectively. In the column experiment، for micro and nanostructures with (15، 50 and 120 mg L-1) and 0. 98 L hr-1 flow rate، adsorption capacity was (8. 73، 25. 71and 36. 25 mg g-1) and (12، 27 and 48. 15 mg g-1) respectively. The result of this study indicated that sugarcane straw anion exchanger with micro and nanostructure scale could be used for the removal of nitrate ions in the contaminated water treatment. sugarcane straw anion exchanger -nanostructure adsorbent had higher adsorption than micro adsorbent for nitrate removal.
    Keywords: Nanostructure particles, Sugar cane straw, Nitrate contaminated water, Nitrate removal
  • P. Shahinrokhsar, M. E. Asadi Pages 95-108
    Modification of irrigation scheduling and management improvement of irrigation systems are two essential factors that have significant impact on agricultural water use efficiency. Therefore، a field experiment was conducted to evaluate the effect of tape drip irrigation (T) and furrow irrigation systems (S) under different irrigation regimes on yield and yield components of soybean in growing season of 2006-2007 at Gorgan Agricultural Research Station in north part of Iran. The experiment was laid out in a split plot design in a randomized complete form where each treatment was replicated three times. The main plots were irrigation systems of tape and furrow، and three irrigation regimes 100 (I100)، 75 (I75) and 50 (I50) percent of total irrigation requirement were chosen as secondary plots. Results showed that thousandgrain weight (gr) and plant height (cm) in furrow irrigation were significantly more than the tape drip irrigation method. Also significant differences between different irrigation regimes in terms of plant height، node numbers and yield were observed. So، I100 and I50 had highest and lowest values، respectively. In terms of irrigation system، 63 percent of water consumption was reduced in tape drip irrigation method. Also، the results indicated that higher and lower water use efficiencies were obtained from tape drip irrigation method with I50 treatment (1. 09 kg m-3) and furrow irrigation with I100 treatment (0. 50 kg m3)، respectively.
    Keywords: Soybean, Furrow irrigation, Drip irrigation, Water dificite, Water use efficiency
  • S. A. Ghasemi, Sh. Danesh Pages 109-124
    In this research، the quality of the effluent from the City of Mashhad wastewater treatment plants was evaluated based on Ayers and Westcot irrigation water quality guideline، and the potential impacts of these effluents on soil and plants were assessed. For this purpose، the effluent from each of the three existing wastewater treatment plants was sampled on a regular basis، for a period of one year، and their parameters of importance in regard to the agricultural use such as pH، electrical conductivity (EC)، concentrations of Sodium، Calcium، Magnesium، Chloride، Boron، Nitrate (NO3-N)، bicarbonate and heavy metals were measured. Based on the obtained results، the agricultural use of the effluents from the wastewater treatment plants has severe restriction in regard to the bicarbonate concentrations (8-12. 1 meq/L). Also، in view points of parameters such as EC (1250-1874 µS/cm)، Sodium (5. 8-8. 7 as SAR)، Chloride (3. 2-6. 5 meq/L) and adj RNa (7. 8-11. 7)، the effluents were categorized in the class of waters with low to moderate restrictions. However، the measured values of pH (7. 3-8)، Boron (0. 2-0. 8 mg/L)، Nitrate Nitrogen (0. 5-4. 2 mg/L) and heavy metals did not indicate any restrictions for agricultural use. From the results of this research، it can be concluded that the use of effluent as irrigation water requires careful planning، monitoring and management strategies.
    Keywords: Effluent, Irrigation, Water quality parameters, Ayers, Westcot guideline, Wastewater treatment
  • M. Liaghat, F. Khormali, S. A. Movahedynaeini, E. Dordipour Pages 125-141
    Studies on the soils of western Golestan province show that regardless of increased rain and presence of clay minerals with high cation exchange capacity، potassium extractable with ammonium acetate is low. In order to find the reason for this low amount of available K، clay minerals and micromorphology of the soil porosity were studied. Twenty disturbed and undisturbed samples from each horizon were taken for physicochemical properties، mineralogy and micromorphological studies. Four selected profiles included Gypsic Aquisalids، Typic Endoaquepts، Typic Calcixerolls and Typic Hapludalfs. The results showed that in addition to the clay content and type of clay minerals in soils that can affect soil available K (Kava.)، it seems soil porosity can also affect Kava. mainly through their effects on extension of roots، water and nutrients transmission. Favorable content of clay and dominance of smectites in Mollisols and also higher porosity and dominance of channel porosities caused the presence of higher Kava، in these soils. presence of HIS. poor soil drainage، reduction of Fe3+ in smectite crystal lattice in Inceptisols، and also less amount of porosities caused the presence of higher potassium fixation and reduction of Kava. in these soils.
    Keywords: Clay minerals, Micromorphology, Potassium adsorption, Porosity, Image analysis
  • M. Ajami, F. Khormali Pages 142-155
    In order to study land degradation from the soil genesis and micromorphological perspective، ten soil profiles were dug and described on five slope positions in both forest and deforested cultivated land. The soil samples were taken from all horizons for physico-chemical analysis and micromorphological studies. Forest soils had a well developed argillic and calcic horizons and also mollic epipedon. These soils were classified as Alfisols and Mollisols. Carbonate leaching into the depth of soil profile and translocation of clays to lower layers and formation of developed soils are by no means related closely with the dense forest cover and its subsequent landscape stability and favorable leaching conditions. Dominant soil orders in this area were Inceptisols and Mollisols. In cultivated landuse، no argillic horizon was observed except in toeslope position. Absence of argillic horizon or its elimination following deforestation is one of the most important and obvious pedogenetic evidences of land degradation after land use change. Outcropping of high carbonatic layers (calcic horizon)، disappearance of mollic and formation of ochric epipedon، presence of redoximorphic features attributed to runoff in lowland، decrease of solum thickness، and change of soil color were the other pedogenic indicators for land degradation in the study area. Microscopic observations showed that granular and crumb microstructures with high porosity were converted to massive and compact ones with low porosity in the deforested area. Disappearance of clay coatings besides absence of excremental pedofeatures were the other important micromorphological evidences of erosion and land degradation.
    Keywords: Deforestation, Land degradation, Pedogenesis, Micromorphology, Loess
  • M. Bagheri Bodaghabadi, M. H. Saleh, I. Esfandiarpoor Borujeni, J. Mohammadi, A. Karimi Karouyeh, N. Toomanian Pages 156-166
    Discrete Models of Spatial Variability (DMSV) have limitations for soil identification in traditional soil maps. New approaches، generally called digital soil mapping (DSM)، using continuous methods (CMSV)، try to predict soil classes or soil properties based on easily-available environmental variables. The objective of this study was to map the soil classes of the Borujen area، Chaharmahal-va-Bakhtiari province، using digital elevation model (DEM) and its attributes and Soil-Land Inference Model (SoLIM). To do this، eighteen terrain attributes were derived from the DEM of the area. The primary analysis showed seven attributes are the most important derivatives. These derivatives as well as three dominant soil subgroups and seven soil families of the region (41 profiles from 125 profiles) were used to construct the input data matrix of the model. Then، output fuzzy soil maps of SoLIM were converted to polygonal soil map، using ArcGIS. Results showed that different combinations of DEM attributes have different accuracy rates for soil prediction. The accuracy of the interpolation was twice that of the extrapolation. Although SoLIM had an acceptable accuracy for soil nomination، and identification of soil map units’ types، it did not have enough accuracy for the location of soil classes. It seems that using other data like parent material and geomorphic surface maps will increase the accuracy of the model prediction.
    Keywords: Digital soil mapping, Digital elevation model, Fuzzy logic, SoLIM, Soil map
  • S. Jafari, Z. Iranshahi, Gh. Fathi, S. A. Syadat Pages 167-179
    Cadmium is a toxic element in plant nutrition and is considered as a contaminant of food and feed. A greenhouse experiment was carried out to examine the effects of combined application of cadmium and zinc on responses of wheat on a clay loam soil texture. This experiment was designed in a factorial experiment with randomized complete block design (RCBD) and four replicates per treatment. Three levels of cadmium (Cd 0، Cd 50 and Cd 100 mg kg-1) and three levels of zinc (Zn 0، Zn 50 and Zn 100 mg kg-1) were added to the pot in factorial (9 treatments)، and then Chamran seed variety of wheat (triticum aestivum L.) was planted in each pot. The statistical analyses showed that Cd application significantly (P0. 01) decreased grain، straw، and total yield، but Zn application increased these parameters significantly (P0. 01). Application of Cd separately decreased the grain yield by 61. 5 while application of Zn separately increased the grain yield by 36. 9. Cd application increased the Cd concentration and uptake by grain and straw as well as total uptake but by increasing Zn application، Cd uptake was decreased by wheat. Cd concentration was higher in straw than that grain، but Zn showed a different trend. Decreasing Zn applications decreased total uptake of Cd from 42. 9 in Zn0 to 7. 8 mg kg-1 in Zn100 treatment. Although this soil was very calcareous، this characteristic did not control Cd absorbtion.
    Keywords: Heavy metals, Cadmium, Zinc, Uptake, Grain, Yield
  • E. Farahani, M.R. Mosaddeghi, A.A. Mahboubi Pages 181-194
    Hardsetting phenomenon is an indicator of poor soil physical quality. Hardsetting soils are soils with high rate of mechanical strength increase upon drying and are hardened and/or compacted when dry out. It is difficult to till such soils. Hardsetting soils have additional limitations such as poor aeration at wet conditions، low infiltrability and high runoff and erosion. Most of Iran soils have low organic matter content and it is expected that hardsetting phenomenon occurs in some of these soils. This study was conducted to investigate the hardsetting phenomenon on 9 soil series collected from Hamadan province. Three types of mechanical strength consisting tensile strength (ITS)، unconfined compressive strength (UCS)، and penetration resistance (PR) were measured on the repacked soil samples prepared in the lab. The ITS، UCS and PR tests were done on the soil cores which had been prepared at bulk density (BD) equal to 90% of critical BD for root growth (0. 9BDcritical). The effects of intrinsic properties on the hardsetting phenomenon were studied، too. Based on the suggested definition in “International Symposium on Sealing، Crusting and Hardsetting Soils” to International Union of Soil Science، in which a hardsetting soil has air-dry tensile strength ≥ 90 kPa، one soil (medium-textured) out of the studied soils showed the hardsetting phenomenon at 0. 9BDcritical. It might be concluded that medium-textured soils are more susceptible to hardsetting. For all of the studied soils، the ITS increased with the increase in clay content. The increasing impacts of clay and carbonate contents were also observed for the UCS and PR، respectively. Calcium carbonate could act as a cementing agent in between the soil particles and brings about the soil susceptibility to hardsetting. Moreover، the decreasing trend of all soil mechanical strengths was observed with water content increase. Slope (b) of the exponential model (fitted to the soil mechanical strength characteristic curve)، as an index of hardsetting، had positive correlation with the sand content and negative correlation with the silt content. Overall، texture and calcium carbonate content are major and effective properties in terms of hardsetting phenomenon in Hamadan soils.
    Keywords: Soil physical quality, Hardsetting phenomenon, Soil mechanical resistance, Critical bulk density, Exponential model
  • N. Miran, A. Samadi Pages 197-206
    To establish DRIS norms in sugar beet (Beta Vulgaris L.) and compare them with DOP index، leaf samples were collected from 57 fields and N، P، K، Ca، Mg، Fe، Mn، Zn، Cu and B concentrations were determined. On the bases of crop yield، the fields were divided into two groups with low and high yielding performances. Standard DRIS norms were established for the different nutrient ratios. DRIS indices were calculated to evaluate nutrient balances and order of nutrients requirements. Sufficiency ranges of macro and micro nutrients were derived by DRIS technique. DRIS-derived sufficiency ranges were 3. 0-5. 4، 0. 21-0. 47، 1. 7-3. 7، 0. 55-1. 6، 0. 19-0. 34% for N، P، K، Ca، Mg، and 24-168، 10-19، 42-138، 10-14، 9-20 mg/kg for Fe، Zn، Mn، Cu، B، respectively. DRIS indices showed that among macro and micro nutrients in all low yielding fields، Phosphorus and copper had the most negative index values، respectively. The nutritional balance index (NBI) of DRIS and of DOP (∑DOP) were much more than zero in all low-yielding fields، indicating that there was imbalance between the absorbed nutrients by sugar beet. Comparison of the DRIS method with the DOP showed that both methods provide similar information in the interpretation of the results of leaf analysis.
    Keywords: DRIS, Norm, Sugar beet, DOP
  • A. Vaezi, M. Abbasi Pages 209-219
    The Soil Conservation Service Curve Number (SCS-CN) method is widely used for predicting direct runoff from rainfall events. The ratio of initial abstraction (λ=Ia/S) to maximum potential retention (S) was assumed in its original development to be equal to 0. 2 (λ=Ia/S=0. 2) in SCS-CN method. Application of the initial abstraction ratio equal to 0. 2 out of the area where it has been developed may lead to a non logical estimation of runoff. Thus، the study was conducted to determine the initial abstraction ratio (λ=Ia/S) by analyzing measured rainfall-runoff events. The dataset consisted of 58 rainfall-runoff events during 15 years (1987-2001) of rainfall and runoff measurements from Taham-Chay watershed، northwest of Zanjan، Iran. Based on the results، the estimated runoff value on the basis of Ia= 0. 2S was 26. 7 times higher than the measured value، on average. There was a very low relationship between the measured and estimated runoff values (R2=0. 09) and mean model error was 0. 13. The Ia/S values varied from 0. 004 to 0. 008 with an average of 0. 006. When Ia/S value was modified to 0. 08، ratio of the measured to estimate runoff value was 1. 4 and the determination coefficient (R2) of the relationship between the two was 0. 41. When seven rainfall events that had the low rainfall intensity values (lower than 0. 14 mm/h) and two events that had the high rainfall depth (bigger than 10. 47 mm) during the past five days were removed from the data analysis process، ratio of the measured to estimated runoff value decreased to 1. 3 and the determination coefficient (R2) of the relationship between the two enhanced to 0. 90. The mean model error for the modified Ia/S value also decreased to 0. 007. It also improved model efficiency coefficient (EF) to -0. 089 compared with 0. 91 for traditional Ia/S value (0. 2).
    Keywords: Direct runoff, Runoff prediction, Initial abstraction ratio, Model efficiency
  • H. Oroji, A. Golchin Pages 221-230
    Potato is one of the most important tuberous crops. To achieve optimum yield in potato، suitable brand and sufficient and balanced soil nutrients are necessary. In order to study the effects of Zinc، Manganese and Copper on potato yield and leaf and tuber concentrations of Phosphorus and Iron، a factorial pot experiment with 32 treatments was conducted in greenhouse of Soil Science Department، Zanjan University، using a completely randomized design and three replications. The study factors were four levels of Zinc (Zn0:1. 14، Zn1:5، Zn2:10 and Zn3:15 mg/kg soil)، four levels of Manganese (Mn0:1. 4، Mn1:5، Mn3:10 and Mn4:20 mg/kg soil) and two levels of Copper (Cu0:0. 22 and Cu1:2 mg/kg soil) which were applied to the soils of planting pots. The results showed that potato yield increased as the soil concentrations of Zinc، Manganese and copper increased to certain levels Soil application of zinc and manganese fertilizers significantly decreased leaf and tuber concentrations of Phosphorus and Iron. Soil application of copper decreased Iron concentration of leaf but not Phosphorus. The highest potato yield was obtained from the treatment of 15، 10 and 2 mg zinc، manganese and copper per kg of soil، respectively.
    Keywords: Potato Varieties Agria, P, Zn, Mn, Cu, Fe
  • M. Karam, M. Afyuni, A. H. Khoshgoftarmanesh, M. A. Hajabbasi, H. Khademi, A. Abdi Pages 231-247
    The task of modern agriculture is to safeguard the production of high quality food، in a sustainable natural environment under the precondition of pollution not exceeding accepted norms. The sustainability of current land use in agro-ecosystems can be assessed with respect to heavy metal accumulation in soils by balancing the input/ output fluxes. The objectives of this study were to model accumulation rate and the associated uncertainty of Zn in the agro-ecosystems of 3 arid and semi-arid provinces (Fars، Isfahan and Qom). Zinc accumulation rates in the agro-ecosystems were computed using a stochastic mass flux assessment (MFA) model with using Latin Hypercube sampling in combination with Monte-Carlo simulation procedures. Agricultural information including crop types، crop area and yield، kind and number of livestock، application rates of mineral fertilizers، compost and sewage sludge and also metal concentration in plants and soil amendments were used to quantify Zn fluxes and Zn accumulation rates. The results indicated that Zn accumulates considerably in agricultural lands of the studied townships especially in Najafabad (3009 g ha-1yr-1). The major Zn input routes to the agricultural soils (and due to agricultural activities) were manure and mineral fertilizers and the major part of the uncertainty in the Zn accumulation rate resulted from manure source.
    Keywords: Modeling, Zn, Accumulation rate, Uncertainty analysis
  • A. Karimi, H. Khademi Pages 247-260
    Magnetic susceptibility measurement is a simple and quick technique for characterizing soils and sediments and describing soil-forming processes. The interpretation of soil magnetic susceptibility data needs sufficient knowledge about the factors affecting this parameter. To identify the effects of parent material، gypsum and calcium carbonate equivalent، 42 samples were taken from horizons of soils developed on loessial، alluvial، granitic and marly materials in southern Mashhad. Gypsum and carbonates of soil samples were removed by successive washing with distilled water and diluted HCl، respectively. Magnetic susceptibility of bulk samples (lfbulk)، gypsum free samples (lfGf)، gypsum and carbonates free samples (lfGCf) and gypsum، carbonates and sand free samples (lfGCSf) was measured. The results revealed a strong 1:1 correlation between the measured and calculated lfGf and lfGCf. Despite the high amounts of gypsum and carbonates in soils developed on marls، their lfbulk was much more than that of the other soils and reached up to 121. 8×10-8m3 kg-1. In contrast، the lfbulk values of saprolitic granite were less than 10. 4×10-8m3 kg-1. The lfbulk values of loessial and alluvial soils were less than those of marly soils but higher than those of soils developed on saprolitic granite. lfbulk values were negatively correlated with the amount of sand. However، reduction in magnetic susceptibility values of marly soils after removing sand reflects the different nature of this soil. The correlation between lfbulk and amount of silt and clay is positive، but the magnetic susceptibility values are more sensitive to clay percentage، indicating the more important contribution of clay to magnetic susceptibility values. The results of this study highlight the role of parent materials، gypsum and carbonates in the soil magnetic susceptibility values that should be considered.
    Keywords: Magnetic susceptibility, Gypsum, Carbonates, Marl, Granite, Loess
  • S. Ezzati, A. Najafi Pages 261-272
    Increase in soil bulk density and reduces in porosity and infiltration rate are the most common disturbances during timber harvesting and ground-base skidding. The present study was conducted to study soil physical properties e. g.، soil bulk density، moisture، porosity and soil hydrological properties e. g.، soil infiltration from ground-base skidding in twenty years since logging. After initial survey، four abandonment skid trails were selected with similar pedologic، climatic conditions and physiographic and different age in Necka-Zalemrod catchment in east of Mazandaran province. Results indicated that impacts of machinery traffices in high traffic intensity have remained yet 20 years since logging. Means soil bulk density، porosity and void ratio were 42. 4 greater، 24. 6 and 46. 7 percent، respectively، lower than the undisturbed areas. The least infiltration rate was recorded in 1-5 years old skid trail، so the reduction of water was not considerable within 18 minutes after experiment into soil in inner ring in this skid trail. Results in each skid trail firmed that in low traffic intensity soil physical and hydrologic properties was tent to “normal” recover in compare to the undisturbed areas.
    Keywords: Recovery of forest Soil, Soil porosity, Soil infiltration rate, Soil bulk density, Necka, Zalemrod forests
  • R. Roghani, S. Soltani, H. Bashari Pages 273-292

    Southern Oscillation Index (SOI) and Sea Surface Temperature (SST) patterns affect rainfall in many parts of the world. This study aimed to investigate the relationship between monthly and seasonal rainfall of Iran versus SOI and Pacific and Indian sea surface temperature. Monthly rainfall data، from 50 synoptic stations with at least 30 years of records up to the end of 2007، were used. Monthly and seasonal time series of each station were divided to several groups by four methods (Average SOI، SOI Phases، Indian SST Phases and Pacific SST Phases) using Rainman software and with regard to 0-3 months lead-time. Significant differences among rainfall groups in each method were assessed by the non-parametric Kruskal-Wallis and Kolmogorov-Smirnov tests، and the significant relationship was validated using Linear Error in Probability Space (LEPS) test. The results showed that SOI during summer (July-September) was related to autumn (October-December) and October rainfall in the west and northwest of Iran and the west Caspian Sea coast. The El Niño (negative) phase was associated with an increase in rainfall and the La Niña (positive) phase was associated with a decrease in rainfall in these regions. Average SOI is a useful index for rainfall forecasting in the above-mentioned areas. However، Indian and Pacific SST phases are not suggested for rainfall forecasting in Iran، duo to weak or non-persistence relationships. In conclusion، Iran rainfall is not limited to SOI، Pacific and Indian SST; therefore، Rainman could not be used as an aid to water resources management over a year in Iran. It is suggested that we study the teleconnection between Iran rainfall and other ocean-atmospheric oscillations developing a model similar to Rainman in order to that we investigating the variation in Iran rainfall with aid of other effective ocean-atmospheric indicators

    Keywords: ENSO phenomena, Southern Oscillation Index, Sea Surface Temperature, Rainman
  • M. Norouzi, H. Ramezanpour Pages 291-300
    Flooding and fire are important phevent which could impact the forests of north of Iran periodically. These phenomena could have undesirable effects on properties and quality of soil. This study was conducted in order to investigative the effects of flooding and fire on some soil properties in Lakan forest، Guilan province. Soil sampling was carried out on three replicates from three depths 0-3، 3-6 and 6-9 cm in flooding، burned and intact regions. Results of this study indicated that clay، silt، pH، electrical conductivity (EC)، Na and K values (in all of depths)، organic carbon (OC) and N values (in second and third depths) significantly increased and sand content (in all depths) significantly decreased in flooding soils in comparison with intact soils. In burned soils، pH values (in first and second depths)، EC، K and P values (in first depth) significantly increased and clay، OC and N values (in first depth) significantly decreased in comparison with intact soils. Soil water retention capacity showed that the flooding and burned soils had maximum and minimum levels soil moisture that can be related to clay and OC changes. Results of WDPT test showed the water repellency in the first depth in burned soils. Generally، flooding and fire phenomena significantly affected physical and chemical properties.
    Keywords: Fire, Water repellency, Flooding soils, Soil water retention capacity