فهرست مطالب

نشریه علوم آب و خاک (علوم و فنون کشاورزی و منابع طبیعی)
سال بیست و یکم شماره 1 (پیاپی 79، بهار 1396)

  • تاریخ انتشار: 1396/03/20
  • تعداد عناوین: 20
|
  • زهرا مهرابی، حمیدرضا عشقی زاده *، جهانگیر عابدی کوپایی، افسانه نعمت پور صفحات 1-12
    به منظور بررسی آلودگی نیترات (آب، خاک و غده) در مزارع کوچک (کمتر از 5/0 هکتار)، متوسط (1- 5/0 هکتار) و بزرگ (بالاتر از 1 هکتار) سیب زمینی شهرستان فریدن در استان اصفهان پژوهشی به صورت میدانی در سال زراعی 92-1391 اجرا شد. برای این منظور مقادیر نهاده های مصرفی و عملکرد غده سیب زمینی در هر مزرعه جمع آوری و ثبت شد. همچنین قبل از شروع کاشت و پس از برداشت محصول غلظت نیترات خاک و آب آبیاری و نیز غلظت نیترات غده های سیب زمینی تولید شده اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که میانگین غلظت نیترات خاک پیش از شروع کاشت در مزارع کوچک، متوسط و بزرگ به ترتیب 3/16، 4/17 و 9/19 و پس از برداشت محصول به ترتیب 3/10، 3/13 و 3/23 میلی گرم بر کیلوگرم خاک بود. پیش از کاشت محصول میانگین غلظت نیترات آب آبیاری در مزارع کوچک، متوسط و بزرگ، به ترتیب 3/36، 1/27 و 5/19 و پس از برداشت محصول به ترتیب 6/47، 1/ 33 و 4/16 میلی گرم در لیتر بود. پس از برداشت محصول، غلظت نیترات آب آبیاری 87 درصد از مزارع کوچک و 85 درصد از مزارع متوسط از حد بحرانی نیترات آب آبیاری (45 میلی گرم در لیتر) بیشتر بود، ولی غلظت نیترات آب آبیاری مزارع بزرگ در محدوده مجاز قرار داشت. میانگین غلظت نیترات در غده های تولیدی مزارع بزرگ سیب زمینی نسبت به سایر مزارع کمتر بود. همچنین غلظت نیترات غده های سیب زمینی تحت تاثیر نوع رقم قرار داشت و کمترین غلظت نیترات غده در رقم دیررس و دارای عملکرد بالای سیب زمینی (آگریا) مشاهده شد.
    کلیدواژگان: آلودگی نیترات، رقم سیب زمینی، کود آلی، محصول سالم
  • فریبا جعفری، حسین خادمی * صفحات 13-22
    پدیده گرد و غبار یکی از مخاطرات اقلیمی و زیست محیطی مهم در مناطق خشک تا نیمه خشک جهان می باشد. این مطالعه جهت بررسی برخی از مهم ترین ویژگی های گرد و غبار اتمسفری شهر کرمان بعنوان یکی از شهرهای مهم مناطق خشک کشور با پتانسیل بالای تولید گرد و غبار انجام شده است. از اردیبهشت تا آبان ماه 1391، در 35 نقطه شهر کرمان و با استفاده از تله های شیشه ای، از گرد و غبار بصورت ماهانه نمونه برداری انجام شد. همچنین، جهت مقایسه نتایج گرد و غبار اتمسفری با خاک منطقه، 60 نمونه مختلف خاک سطحی از مناطق برون شهری و 35 نمونه مختلف خاک درون شهری تهیه گردید. سپس برخی ویژگی های شیمیایی و فیزیکی از جمله pH، هدایت الکتریکی در عصاره 1:2 آب به نمونه، ماده آلی، کربنات کلسیم معادل و نیز توزیع اندازه ذرات در نمونه های گرد و غبار و خاک تعیین شد. نتایج این تحقیق نشان داد که میزان خصوصیات شیمیایی بررسی شده در نمونه های گرد و غبار بسیار بیشتر از میزان نمونه های خاک است و این احتمال داده می شود که ذرات گرد و غبار در اتمسفر کرمان از خاک های شور و قلیایی و آهکی اطراف کرمان منشا می گیرند. نتایج به دست آمده از توزیع اندازه ذرات گرد و غبار نیز حاکی از آن است که ذرات گرد و غبار جمع آوری شده در این مطالعه از منابع منطقه ای در فاصله متوسط تا زیاد تشکیل شده است. با توجه به اینکه خصوصیات شیمیایی مورد مطالعه در گرد و غبار طی ماه های مختلف تا حدی تغییر مینمایند این موضوع بیان گر تغییر منابع انسانی و طبیعی تولید گرد و غبار در طی فصول مختلف است. با توجه به نتایج به دست آمده لازم است با مدیریت مناسب تولید گرد و غبار و ورود آن به شهر کرمان کنترل گردد.
    کلیدواژگان: گرد و غباراتمسفری، ویژگی های فیزیکی و شیمیایی، شهر کرمان
  • مختار زلفی باوریانی، عبدالمجید رونقی *، نجفعلی کریمیان، جعفر یثربی، رضا قاسمی صفحات 23-35
    این آزمایش به منظور بررسی اثر کود مرغی و بیوچارهای تهیه شده از آن بر روند فراهمی زیستی و بازیابی فسفر در یک خاک آهکی اجرا شد. تیمارها ترکیبی از چهار سطح فسفر (صفر،30، 60 و 90 میکروگرم در گرم خاک) و پنج سطح ماده آلی (شاهد، کود مرغی و بیوچارهای تهیه شده از آن در دمای 200، 300 یا 400 درجه سلسیوس) بود. مواد آلی به میزان 2% وزنی با 400 گرم خاک مخلوط و به مدت 150 روز خوابانده شد. فراهمی زیستی فسفر در خاک در 8 مرحله مختلف از دوره خواباندن اندازه گیری شد. فراهمی فسفر در خاک های تیمار نشده با ماده آلی کمتر بود و با گذشت زمان نیز کاهش یافت. بازیابی فسفر از کود فسفری در ابتدای دوره خواباندن بیشتر از منابع ماده آلی بود اما با گذشت زمان به شدت کاهش یافت. در خاک های تیمار شده با منابع مختلف مواد آلی با گذشت زمان فراهمی زیستی فسفر و بازیابی آن افزایش یافت. کاربرد فسفر به همراه مواد آلی میزان بازیابی فسفر را کاهش داد. برهمکنش منفی سطوح بالای فسفر و منابع ماده آلی بر فراهمی فسفر در خاک مشاهده شد. به طور کلی بیوچار300 بیشترین تاثیر را بر تعدیل فراهمی فسفر در خاک داشت.
    کلیدواژگان: فسفر، کود مرغی، بیوچار، خاک آهکی
  • محدثه شمس الدین سعید *، احمد قنبری، محمود رمرودی، امین خضری صفحات 37-49
    گیاهان پوششی، سیستم های خاک ورزی حفاظتی و کودهای آلی نقش مهمی در حفظ یا افزایش کیفیت خاک دارند. به منظور ارزیابی اثرات ترکیبی این تکنیک ها بر کیفیت خاک آزمایشی به صورت کرت های خردشده در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی، در سه تکرار در سال زراعی 1392-1391، در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه شهید باهنر کرمان اجرا گردید. نحوه برگرداندن گیاهان پوششی به خاک شامل: کم خاکورزی (دیسک) و بی خاکورزی (علف کش گلیفوسیت+برش) به عنوان عامل اصلی و مدیریت کودی گیاهان پوششی شامل: گندم، کلزا و نخود بدون مصرف کود نیتروژن، با مصرف 25 تن در هکتار کود دامی، 75 کیلوگرم کود اوره و تیمار آیش به عنوان عامل فرعی بودند. نتایج نشان داد بیشترین غلظت عناصر غذایی (به استثنای غلظت نیتروژن و فسفر در گیاه)، عملکرد عناصر و بیوماس گیاهان پوششی به تیمار گندم با مصرف کود اوره تعلق داشت. خصوصیات خاک شامل چگالی ظاهری، اسیدیته، ماده آلی خاک، غلظت عناصر غذایی نیتروژن و فسفر در خاک تحت تاثیر مدیریت کودی و نحوه برگرداندن گیاهان پوششی (به استثنای pH) و مقدار ماده آلی و غلظت عناصر غذایی خاک تحت تاثیر برهمکنش آن ها قرار گرفتند. در تیمار گیاه پوششی گندم با کود اوره 53/27 درصد کاهش در چگالی ظاهری، 88/20 درصد افزایش در تخلخل، ماده آلی 4/2 برابر و نیتروژن 5/1 برابر نسبت به تیمار آیش بهترین تیمار بود که اختلاف معنی داری با تیمار گیاه پوششی گندم با کود دامی در تیمار کم خاکورزی نداشت و بیشترین مقدار فسفر متعلق به گیاه پوششی گندم با کود دامی بود که 5/3 برابر غلظت فسفر در تیمار آیش بود. بنابراین در جهت توسعه پایدار کشاورزی، کاهش مصرف کودهای شیمیایی و حفظ محیط زیست تیمار گیاه پوششی گندم با مصرف کود دامی نحوه برگرداندن کم خاکورزی در شهر کرمان مناسب خواهد بود.
    کلیدواژگان: گیاهان پوششی، نحوه برگرداندن، مدیریت کود، کیفیت خاک
  • کورش شیرانی * صفحات 51-68
    مدل سازی حساسیت پذیری نسبت به زمین لغزش در تصمیم گیری و برنامه ریزی کاربری زمین خصوصا در نواحی کوهستانی از اهمیت ویژه ای برخوردار است. هدف اصلی این پژوهش، مدل سازی و ارزیابی پتانسیل حساسیت زمین نسبت به زمین لغزش با استفاده از مدل های شاخص آنتروپی شانون و وزن شاهد تئوری بیزین می باشد. بدین منظور، در ابتدا با استفاده از تصاویر ماهواره ای و بازدیدهای میدانی، نقاط لغزشی شناسایی و نقشه پراکنش زمین لغزش های حوضه سرخون کارون تهیه گردید. لایه های اطلاعاتی کاریری زمین، شاخص همگرایی، فاصله از جاده، ارتفاع، شاخص رطوبت توپوگرافی، فاصله از گسل، فاصله از آبراهه، گرادیان شیب، سنگ شناسی، وجه شیب و بارندگی بترتیب اهمیت به عنوان عوامل موثر در وقوع زمین لغزش شناسایی و نقشه های مذکور در محیط سامانه اطلاعات جغرافیایی رقومی گردیدند. از تلفیق متغیرها، مقدار لغزش در هر کلاس عامل و وزن دهی طبقات بر اساس روابط موجود در ‏مدل های آنتروپی شانون و وزن شاهد محاسبه و در نهایت نقشه پهنه بندی حساسیت نسبت به زمین لغزش در دو مدل مذکور ‏حاصل گردیدند. نتایج نقشه های حساسیت نسبت به زمین لغزش حاصل از هر دو مدل نشان می دهد بیش از 70 درصد زمین لغزش های رخ داده در پهنه های‏ حساسیت خیلی زیاد و زیاد که حدود نیمی از سطح حوضه (بیش از 45 درصد) را تشکیل می دهند، قرار دارند. همچنین نتایج حاصل از هر دو مدل متفقا نشان داد که کاربری زمین، بیشترین تاثیر را در وقوع زمین لغزش داشته است. تفکیک پذیری بین پهنه ها، بر اساس شاخص سطح سلول هسته (SCAI) و نسبت فراوانی (FR)، برای مدل آنتروپی شانون مناسب تر ارزیابی گردید. نهایتا منحنی عملگر نسبی یا گیرنده (ROC) برای نقشه های حساسیت لغزش ترسیم و سطح زیر منحنی (AUC) آنها محاسبه گردید. نتایج اعتبارسنجی هر دو مدل خیلی خوب برآورد گردید و نشان داد که مدل آنتروپی (AUC=89%) اندکی بهتر از مدل وزن شاهد (AUC=82%) می باشد.
    کلیدواژگان: زمین لغزش، پهنه بندی حساسیت نسبت به لغزش، شاخص آنتروپی شانون، مدل وزن شاهد، تئوری بیزین، سرخون کارون
  • کاظم اسماعیلی *، سید محمد علی مداح زاده، بیژن قهرمان صفحات 69-81
    سیستم زهکشی پلکانی، نوعی سیستم زهکشی زیرزمینی است که در آن خطوط زهکش مجاور هم، در دو عمق متفاوت نصب می شوند. در مدلی که در آزمایشگاه هیدرولیک گروه مهندسی آب دانشگاه فردوسی مشهد ساخته شد، از یک مخزن مکعب مستطیل به طول 2 متر و عرض و ارتفاع 1 متر از جنس آهن گالوانیزه استفاده گردید. در این مدل، دو ردیف زهکش با فاصله 20 سانتی‏متر از یکدیگر نصب گردید. زهکش‏ها از یک لوله سه جداره به قطر خارجی 16 میلی‏متر و از جنسPVC تهیه شدند. خاک داخل مدل به صورت سه لایه ریخته شد به طوری که یک لایه خاک کم نفوذ پذیربه ضخامت 20 سانتی‏متر و با هدایت هیدرولیکی 15/1 سانتی‏متر بر ساعت در بین دو لایه خاک با نفوذپذیر به ضخامت های30 سانتی‏متر برای لایه زیرین و 20 سانتی‏متر برای لایه بالایی با هدایت هیدرولیکی 55/1 سانتی‏متر بر ساعت قرار گرفت. تعدادی پیزومتر با فاصله 10 سانتی‏متر از یکدیگر در کف مدل نصب گردید. پس از تجهیز مدل به شیرهای قطع و وصل جریان زهکش‏ها، آزمایش ها با یک آبیاری سنگین برای فواصل مختلف بین زهکش‏ها در اعماق 30 و 50 سانتی‏متر صورت پذیرفت و مقادیر ارتفاع سطح ایستابی به عنوان مقادیر مشاهده شده از مدل آزمایشگاهی استخراج گردید. نتایج نشان می دهد در حالتی فاصله زه کش ها 25 سانتی‏متراست حداکثر ارتفاع سطح ایستابی با گذشت زمان به زهکش کم عمق نزدیک می شود و در مدت زمان حدود 24 ساعت به زهکش کم عمق می رسد و از آن زمان به بعد دبی زهکش کم عمق به صفر می رسیده و عملا این زهکش از کار افتاده و تنها زهکش عمیق به کار خود ادامه می دهد. این مدت زمان برای حالتی که زهکش‏ها در فاصله 35 سانتی‏متری از یکدیگر قرار داشته باشند به 40 ساعت و برای فاصله های 60 و 75 سانتی‏متر به 48 ساعت افزایش می یابد. یافته ها با یک حل تحلیلی (آپادهیایا و چوهان، 2000) مقایسه و تنها در محدوده کمی از پروفیل سطح ایستابی، که بیشتر منطقه بین دو زهکش را شامل می شود، همخوانی داشته و با بیشتر شدن فاصله بین زهکش‏ها، زمان افت سطح ایستابی افزایش می یابد. بیش ترین ناهماهنگی مربوط به شرایط مرزی در محل زهکش عمیق تر بود. چند معادله ی تجربی برای شرایط مرزی و برای زمان های مختلف پیشنهاد شد به طوری که همخوانی قابل قبول گردید. درستی چنین معادلاتی باید برای شرایط متفاوت دیگر بررسی شود.
    کلیدواژگان: پروفیل سطح ایستابی، خاک لایه ای، جریان زه آب، زهکش نا هم سطح
  • ماریه نادی *، پروفسور احمد گلچین، ابراهیم صداقتی، سعید شفیعی، سیدجواد حسینی فرد، پروفسور جورج فولکی صفحات 83-92
    مواد آلی خاک بزرگ ترین منبع کربن آلی در سطح خاک است که نقش بسیار زیادی در برقراری تعادل و پایداری محیط زیست، عناصر موجود در خاک و شرایط اقلیمی دارد. مواد آلی به طور مستقیم و غیر مستقیم بر خواص فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی خاک و در نتیجه حاصلخیزی خاک موثر است. میزان، نوع و ترکیب شیمیایی مواد آلی در خاک های مختلف و در شرایط اقلیمی مختلف، متفاوت است. اجزا مختلف خاک مقدار و ترکیب متفاوتی از مواد آلی را در خود نگهداری می نمایند. در این مطالعه نمونه برداری از سه جنگل بکر، صنوبر و توسکا در استان گیلان، ایران انجام پذیرفت. میزان مواد آلی موجود در نمونه های اصلی و جزء به جزء شده در سه بخش شن، سیلت و رس اندازه گیری شد و با استفاده از روش رزونانس مغناطیسی هسته کیفیت کربن آلی (13C) و هیدروژن (1H) موجود در هر جزء مورد بررسی قرار گرفت. بر اساس نتایج حاصله میزان کربن آلی موجود در نمونه های اصلی در جنگل توسکا بیشترین بود. همچنین از بین سه جزء، رس بیشترین میزان کربن آلی را در خود جای داده بود. نتایج رزونانس مغناطیسی هسته کربن و هیدروژن حضور متفاوت ترکیبات آلیفاتیکی و آروماتیکی در نمونه های مختلف را نشان داد. جنگل بکر بالاترین نسبت کربن آلکیلی به آلکیلی اکسیژن دار و جنگل توسکا بیشترین نسبت کربن آلیفاتیک به آروماتیک را نشان دادند. هر دو نسبت فوق در جزء رس نسبت به دو جزء دیگر بالاتر بود.
    کلیدواژگان: جنگل بکر، جنگل توسکا، جنگل صنوبر، رزونانس مغناطیسی هسته، کربن آلی
  • حسین خالدیان *، داود نیک کامی صفحات 95-111
    بهره برداری مناسب از اراضی کشاورزی و منابع طبیعی موجب کاهش فرسایش خاک و افزایش تولید در حوزه های آبخیز می شود. از طرفی، الگوی کاربری اراضی به واسطه افزایش فعالیت های انسان در زمین به منظور برآورد نیازهای مختلف، در حال تغییر است. یکی از روش های مدیریتی برای رسیدن به پایداری تولید و کاهش فرسایش خاک، بهینه سازی کاربری اراضی است. در این تحقیق با استفاده از مدل برنامه ریزی خطی(سیمپلکس) و سامانه اطلاعات جغرافیایی، به بررسی نتایج حاصل از بهینه سازی کاربری اراضی در حوضه چهل گزی سنندج در سه سناریو شامل وضعیت موجود، وضعیت اعمال مدیریت و وضعیت استاندارد اراضی پرداخته شد. پتانسیل فرسایش با استفاده از مدل MPSIAC در اراضی آبی65/1، اراضی دیم 31/3، مرتع 64/3، باغ 49/1 و متوسط حوضه 58/3 تن در هکتار در سال برآورد شد. نتایج تحلیل حساسیت سناریو ها نشان داد که در صورت بهینه سازی کاربری اراضی، پتانسیل فرسایش در وضعیت فعلی85/0درصد افزایش می یابد؛ ولی در وضعیت اعمال مدیریت اراضی92/16درصد و در وضعیت استاندارد 32 درصد کاهش می یابد. نتایج تحلیل حساسیت در هر سه گزینه نشان داد که تغییر در مساحت اراضی مرتعی بیشترین تاثیر را در تغییرات پتانسیل فرسایش حوضه دارد.
    کلیدواژگان: آبخیزداری، تخریب اراضی، حفاظت خاک و آب، سناریوهای مدیریتی، مدیریت اراضی
  • مهدی حیات زاده *، محمدرضا اختصاصی، حسین ملکی نژاد، علی فتح زاده، حمیدرضا عظیم زاده صفحات 113-125
    فرسایش خاک، بی شک یکی از مهمترین مسائل و مشکلات موجود در عرصه های طبیعی کشور است و آثار مخربی در اکوسیستم های مختلف به جای می گذارد. با توجه به اینکه محاسبه مقادیر رسوب از طریق ایستگاه های رسوب سنجی و اندازه گیری های مستقیم فرسایش فرایندی هزینه بر و مشکل است، یافتن روش هایی برای برآورد دقیق میزان رسوبدهی حوضه های آبخیز بویژه در مناطق خشک و فراخشک به دلیل شرایط حساس اکولوژیکی ضروری می نماید. یکی از روش هایی که تا به امروز در این مناطق نسبت به سایر روش های برآورد رسوب بیشتر مورد استفاده قرار گرفته است روش های رگرسیونی سنجه رسوب می باشد. لذا در این تحقیق مقادیر رسوب مشاهداتی 48 واقعه (دبی و رسوب متناظر) در یک دوره 23 ساله حوضه فخرآباد- مهریز با مقادیر برآوردی از روش های سنجه چند خطی، حد وسط دسته ها، منحنی سنجه حد وسط دسته ها با ضریب اصلاحی QMLE، SMEARING و ضریب اصلاحی FAO و همچنین با نتایج حاصل از روش شبکه عصبی مصنوعی (ANN) مورد مقایسه قرار گرفته و صحت هر یک از این روش ها مورد آزمون قرار گرفت. بررسی حاصل از آزمون های مجذور میانگین مربع خطا ها (RMSE)، ضریب تبیین (R2) و معیار ناش (ME) کارایی بالاتر روش شبکه عصبی (ANN) را نسبت به سایر روش های مذکور نشان دادند. نتایج آزمون های مذکور برای روش شبکه عصبی مصنوعی به عنوان روش بهینه به ترتیب 3/203، 86/0 و 66/0 را نشان دادند. نتایج حاصل مبین این است که در استفاده از هر روشی برای برآورد رسوب معلق جریان در مناطق خشک و فراخشک به دلیل ماهیت داده های مشاهداتی و همچنین رژیم خاص جریان ها که اغلب به صورت موقت و فصلی می باشند باید جانب احتیاط را رعایت نمود. در عین حال بررسی نتایج این تحقیق گویای انعطاف پذیری بالاتر مدل های شبکه عصبی مصنوعی است که آنها را به ابزار مناسبی جهت مدلسازی در شرایطی که با فقر داده مواجه هستیم مبدل می سازد.
    کلیدواژگان: منحنی سنجه رسوب، مدلسازی، ضرائب اصلاحی، شبکه عصبی مصنوعی
  • حسن ساقی * صفحات 127-143
    شبکه های آبرسانی به عنوان یک سیستم هیدرولیکی انتقال و توزیع آب، همواره مورد توجه محققین بوده است. اختلاف فشار عامل اصلی انتقال آب در شبکه ها بوده و در صورت افزایش فشار از حد استاندارد، پدیده نامطلوب نشت در شبکه رخ می دهد. نشت در شبکه های توزیع آب شهری، عامل اصلی اتلاف آب و خسارت های اقتصادی زیادی بوده و لذا لازم است با مدیریت فشار، مقدار نشت را مدیریت و به حداقل رساند. در این تحقیق، با استفاده از قابلیت های مدل تحلیل هیدرولیکی EPANET 2.0 ، یک شبکه توزیع آب مدل سازی و با ارائه روشی نوین، موقعیت نشت در آن شناسایی شد. بدین منظور ابتدا مشخصات شبکه به طور کامل به نرم افزار وارد و سپس شبکه با فرض عدم وجود نشت مورد تحلیل قرار گرفته و مقادیر فشارهای گرهی برداشت شد. در ادامه، با ایجاد یک نشت فرضی در یکی از گره های شبکه و تحلیل شبکه، فشارهای گرهی برداشت شد. در نهایت با تعریف اندیس نشت و مقایسه آن در گره های مختلف، موقعیت نشت در شبکه مشخص شد. نتایج به دست آمده نشان می دهد، روش پیشنهادی قابلیت خوبی در پیش بینی محل نشت در شبکه را دارا بوده و لذا می تواند جایگزین مناسبی برای سایر روش ها و به خصوص روش های مخرب در جهت شناسایی موقعیت نشت در شبکه شود.
    کلیدواژگان: کمبود آب، تحلیل فشار گرهی، کنترل نشت، شبکه های توزیع آب
  • زهره سپهری، زینب جعفریان *، عطاالله کاویان، قدرت الله حیدری صفحات 145-157
    وجود خاکستر و زغال باقی مانده از آتش سوزی تاثیر زیادی بر روی خاک دارد که در کارهای تحقیقاتی کمتر مورد توجه قرار گرفته است. بدین منظور مطالعه ای در منطقه چرات شهرستان سوادکوه که سابقه آتش سوزی داشته، به منظور بررسی اثر خاکستر و زغال روی برخی خصوصیات فیزیکی، شیمیایی و هیدرولوژیکی خاک، بصورت آزمایشگاهی صورت گرفته است. نمونه برداری از خاک و پوشش در دو تیپ گیاهی Astragalus gossypinus و aucherirtemisiaA به روش سیستماتیک تصادفی با استقرار 6 ترانسکت و 60 پلات 4 مترمربعی در راستای آن ها انجام شد. در آزمایشگاه تیمارهای آزمایش شامل خاک شاهد، ترکیب خاک و خاکستر بصورت دستی و هم با باران مصنوعی، ترکیب خاک و زغال بصورت دستی و هم با باران مصنوعی آماده شده و ویژگی های بافت، رطوبت اشباع، pH، ماده آلی، ظرفیت زراعی، نقطه پژمردگی، رطوبت در دسترس و ظرفیت نگه داری اندازه گیری شدند. نتایج آنالیز واریانس یکطرفه برای مقایسه ویژگی های خاک، خاکستر و زغال نشان داد که خاکستر، درصد سیلت و pH بیشتر و مواد آلی و چگالی کمتری نسبت به خاک دارد. همچنین نتایج آنالیز واریانس چند متغیره برای نمایش اثر تیمارها در دو تیپ نشان داد که ترکیب مستقیم زغال و خاکستر به خاک موجب افزایش چشمگیری در میزان ظرفیت زراعی و رطوبت در دسترس شد در صورتی که، ترکیب غیرمستقیم این دو در خاک تاثیر معنی داری بر میزان ظرفیت زراعی و رطوبت در دسترس نداشت.
    کلیدواژگان: خاکستر، زغال، گون، درمنه، نگه داشت آب
  • فرنوش گوازی، عیسی معروف پور * صفحات 159-169
    هدف از این تحقیق بررسی مشخصه های هیدرولیکی نوار های آبیاری قطره ای رایج در کشور بود. بدین منظور در این تحقیق، 10 نوع نوار آبیاری قطره ای ساخت داخل و خارج کشور مورد آزمون قرار گرفت و اثر دماهای مختلف آب شامل 13، 23، 33 و 43 درجه سانتی گراد بر نوار های آبیاری بررسی شد. آزمایش ها بر اساس استاندارد ISO 9261 و IRISI 6775انجام شد. ابتدا آزمایش ها در دمای استاندارد 23 درجه سانتی گراد انجام شد تا شاخص های ارزیابی کیفی نوار ها به دست آید. نتایج این تحقیق عبارتند از: به لحاظ ضریب تغییرات ساخت، 8 مدل در درجه خوب و بقیه در درجه متوسط قرار گرفتند، از نظر نسبت تفاوت دبی اندازه گیری شده با دبی اسمی، 3 مورد در درجه ی خوب، 3 مدل در درجه ی متوسط، 3 مدل در درجه ی قابل قبول و 1 مدل در درجه غیر قابل قبول دسته بندی گردیدند، در مورد یکنواختی پخش آب، 9 مورد در درجه عالی و 1 مورد در درجه خوب قرار گرفتند، در رابطه با ضریب کریستیان-سن، تمامی نوار ها از UC بیش از 70 درصد برخوردار بودند و لذا تغییرات دبی آنها از توزیع نرمال پیروی می کند، از نظر میزان ضریب تغییرات دبی 3 مدل در درجه قابل قبول، 2 مدل در درجه خوب و در نهایت 5 مدل در درجه غیر قابل قبول بودند. به طور کلی وضعیت نوارهای آبیاری قطره ای مورد آزمایش از لحاظ تمامی شاخص های هیدرولیکی کیفیت تولید به جز ضریب تغییرات دبی مطلوب ارزیابی می شود.
    کلیدواژگان: یکنواختی پخش، ضریب تغییرات دبی، شاخص کیفیت، ضریب تغییرات ساخت
  • حبیب بیگی *، گلنوش بنی طالبی، مهدی قبادی نیا صفحات 171-184
    افزایش هدایت آبی در خاک‏های سنگین‏بافت مطلوب است. کاربرد پساب معمولا ساختمان، تخلخل و به دنبال آن هدایت آبی اشباع خاک را تحت تاثیر قرار می دهد. اهداف اصلی این پژوهش بررسی اثر آبیاری درازمدت با پساب شهری تصفیه‏شده بر هدایت آبی اشباع و برآورد آن با تابع انتقالی براساس بعد فرکتال بافت در خاک (لوم‏سیلتی) ناحیه ی طاقانک شهرکرد بود. به همین منظور، سه مزرعه با بافت یکسان ولی تاریخچه های متفاوت کاربرد پساب (آبیاری فقط با آب چاه، آبیاری با پساب شهری به مدت 13 و یا 23 سال) انتخاب شد. هدایت آبی اشباع (Ks) به روش نفوذ سنج مکشی اندازه گیری شد. آبیاری با پساب به مدت 13 سال مقدار Ks خاک را از 7 میلی‏متر بر ساعت به سه برابر افزایش داده است در حالی که آبیاری 23 سال با پساب این مشخصه را بیشتر افزایش نداده است. بعد فرکتال بافت از طریق سه رابطه‏ خطی‏شده‏ی جرم- زمان، جرم- قطر، و کرچنکو-ژانگ محاسبه و با جاگذاری در تابع انتقالی راولز- همکاران هدایت آبی اشباع برآورد شد. مقادیر برآورد شده بر پایه ی بعد فرکتال حاصل از روش‏های جرم-قطر و کرچنکو-ژانگ تفاوت معنی‏داری با مقادیر اندازه گیری شده با نفوذسنج مکشی نداشت و قادر بود اثر کاربرد پساب را بر هدایت آبی اشباع منعکس سازد.
    کلیدواژگان: اندازه گیری و تخمین، بعد فرکتال بافت، تخلخل، تابع انتقالی، راولز، نفوذ سنج مکشی، طاقانک شهرکرد
  • مسعود باتر *، حسین احمدی، جهانگیر عابدی کوپایی، رحمت الله عمادی صفحات 185-201
    بررسی تاثیر کاربرد مواد افزودنی سیلیکاتی میکرونیزه، شامل: میکروسیلیس، فلدسپات، زئولیت، بنتونیت و کائولن در بهبود خواص فیزیکی و مکانیکی اندود کاهگل نشان داد که استفاده از این مواد افزودنی در مقیاس میکرونیزه خواص فیزیکی و مکانیکی ملات کاهگل را به طور چشمگیری ارتقاء می دهد. نتایج آزمایشات حاکی از آن است که می توان با استفاده از 3 درصد وزنی کائولن 150میکرون تا 65 درصد و با 3 درصد زئولیت 45 میکرون تا 85 درصد، ضریب نفوذپذیری کاهگل را کاهش و خاصیت عایق بندی آن را ارتقاء داد، به علاوه، ارزیابی میزان دوام نمونه های آزمایشگاهی تحت بارش مصنوعی با دستگاه شبیه ساز باران نشان داد که استفاده از 3 درصد وزنی میکروسیلیس، فلدسپات، زئولیت و کائولن میکرونیزه، میزان هدر رفت ماده جامد نمونه ها را حداقل تا 5/10 درصد و حداکثر تا 7/37 درصد کاهش و دوام آنها را در مقابل فرسایش ناشی از بارندگی فزایش می دهد. به علاوه، نتایج حاصل از مطالعات بیانگر آن است که با کاهش اندازه ذرات ماده افزودنی، میزان تاثیر مثبت آنها نیز در بهبود خواص فیزیکی و مکانیکی ملات کاهگل افزایش می یابدو درصد بهینه استفاده از مواد افزودنی سیلیکاتی میکرونیزه برای بهسازی اندود کاهگل 3 درصد وزنی است و افزایش میزان ماده افزودنی، تاثیر چندانی در ادامه روند بهسازی خواص فیزیکی و مکانیکی کاهگل ندارد.
    کلیدواژگان: معماری خاکی، کاهگل، مواد افزودنی میکرونیزه، سیلیکات ها، حفاظت
  • شاپور کوهستانی *، سعید اسلامیان، جهانگیر عابدی کوپایی، علی اصغر بسالت پور صفحات 203-216
    هدف از این مطالعه، آنالیز تغییرات درجه حرارت حداقل و حداکثر طی دوره آتی (2015 الی 2100) در حوضه آبریز زاینده رود اصفهان می باشد. 14 مدل GCM مربوط به پنجمین گزارش ارزیابی تغییر اقلیم جهت استخراج خروجی مدل های تغییر اقلیم انتخاب شدند. این خروجی ها تحت سه سناریوی انتشار RCP2.6، RCP4.5 و RCP8.5 استخراج شدند. برای پیش بینی اثر سناریوهای مختلف تغییر اقلیم بر درجه حرارت در سال ها و دوره های آتی در مقیاس های محلی یک فرایند آماری ریز مقیاس نمایی جدید با استفاده از روش های یادگیری ماشین بردار پشتیبان به کار برده شد. نتایج وزن دهی مدل های GCM مختلف نیز نشان داد که این مدل ها، دارای دقت متفاوتی در برآورد میزان دمای حداکثر و حداقل در آینده بودند. مدل MIROC5 بیشترین دقت را در برآورد درجه حرارت حداکثر و مدل CCSM4 بیشترین دقت را در برآورد درجه حرارت حداقل دارا بود. بیشترین مقدار افزایش دما برای هر دو دمای حداقل و حداکثر در فصل زمستان مشاهده شد. تغییرات سالانه درجه حرارت حداکثر نیز نشان دهنده افزایش دمای بین 18/0 تا 76/0 در سناریوهای انتشار مختلف برای دوره دراز مدت و 25/0 تا 67/1 درجه سانتیگراد در دوره آینده دور می باشد. تغییرات سالانه دمای حداقل نیز نشان دهنده افزایش دمای بین 28/0 تا 82/0 درجه سانتیگراد در حالت میانگین درازمدت و 24/0 تا 56/1 درجه سانتیگراد در حالت آینده دور تحت سناریوهای انتشار مختلف می باشد. در حالت کلی تغییرات درجه حرارت حداکثر اندکی بیشتر از تغییرات درجه حرارت حداقل در آینده می باشد.
    کلیدواژگان: حوضه زاینده رود، تغییر اقلیم، سناریوهای انتشار، ریز مقیاس نمایی، درجه حرارت
  • سیدمحمدعلی زمردیان *، آرمینا سلیمانی صفحات 217-227
    پدیده فرسایش یکی از مهم ترین عوامل تخریب سازه های آبی است. لذا اصلاح خاک جهت بهبود کیفیت آن و کاهش فرسایش، امری مهم به شمار می رود. با توجه به اثرهای زیان بار موادی همچون آهک و خاکستر بر محیط زیست و توسعه روز افزون به کار گیری فناوری نانو در شاخه های مختلف علوم مهندسی، استفاده از ذرات نانو به عنوان مواد افزودنی نوین، روشی کارآمد تلقی می شود. در این تحقیق، برای بررسی تاثیر ماده افزودنی نانو سیلیس در کنترل فرسایش ماسه، از دستگاه تابع فرسایش (EFA)استفاده شده است. نمونه های حاوی نانو سیلیس با مقادیر صفر، 1، 5/1، 2 و 4 درصد وزنی خاک خشک در قالب تراکم استاندارد متراکم گردیده و به وسیله یک فلوم بسته تحت دبی های متغیر مورد آزمایش فرسایش پذیری قرار گرفتند. پارامترهای فرسایش پذیری به دست آمده نشان داد که با افزودن 5/1 درصد وزنی نانو سیلیس به خاک خشک، فرسایش پذیری نسبت به نمونه شاهد 92 درصد کاهش می یابد. نتایج نشان می دهد که تراکم نمونه ها در درصد رطوبت بهینه سبب می شود خاک بیشترین مقاومت در برابر فرسایش را از خود نشان دهد. نتایج تصویر میکروسکوپی (SEM) نشان می دهد که با افزودن ذرات نانوسیلیس به خاک خشک، ساختار خاک متراکم تر می شود، که این امر موجب کاهش فرسایش پذیری می گردد.
    کلیدواژگان: اصلاح خاک، دستگاه تابع فرسایش، ضریب فرسایش پذیری، نانو سیلیس
  • مرضیه ریش سفید *، ناصر علی اصغرزاده، محمدرضا نیشابوری صفحات 229-238
    گلومالین گلیکوپروتئینی است که در دیواره هیف و اسپور قارچ های راسته گلومرال شناسایی و استخراج شده است. گلومالین ماده چسبناکی است که از هیف این قارچ ها ترشح یافته و روی ذرات خاک رسوب و منجر به خاکدانه سازی و پایداری خاکدانه ها می شود. تنش کم آبی با تاثیر بر رابطه همزیستی میکوریزی می تواند تولید گلومالین را تحت تاثیر قرار دهد. این تحقیق به صورت آزمایش چند عاملی در قالب طرح پایه کاملا تصادفی در چهار تکرار با گیاه ذرت (رقم سینگل کراس704) در شرایط گلخانه اجرا شد. عامل اول سه سطح رطوبتی در خاک شامل: 30-10 درصد تخلیه آب قابل استفاده (W0)، 55-35 درصد تخلیه آب قابل استفاده (W1)،90-60 درصد تخلیه آب قابل استفاده (W2) و عامل دوم سه گونه قارچ میکوریز (Gv) Glomus versiforme،(Gi) G.intraradices،G.etunicatum (Ge) و شاهد بدون قارچ بود. در پایان دوره رویشی گیاه، گلومالین ساده استخراج (EEG) وگلومالین کل (TG) در خاک، به روش بردفورد اندازه گیری شدند. با کاهش آب خاک، وزن خشک گیاه و درصد کلونیزاسیون ریشه کاهش یافت. نتایج مربوط به اندازه گیری EEG و TG نشان داد که تنش کم آبی بطور معنی داری باعث افزایش مقادیر EEG و TG می شود. همچنین افزایش معنی دار تولید گلومالین در سطح رطوبتی W2 در هر سه گونه قارچی نسبت به دو سطح رطوبتی W0 و W1، مشاهده شد؛ به عبارتی با افزایش تنش کم آبی و کاهش درصد کلنیزاسیون، تولید گلومالین در واحد درصد کلنیزاسیون ریشه افزایش یافت.
    کلیدواژگان: تنش کم آبی، دینامیک کربن، ذرت، قارچ های گلومرال، گلومالین
  • شمس الله ایوبی *، مهندس فریده عباس زاده، اعظم جعفری صفحات 239-253
    نقشه توزیع مکانی از کلاس های خاک برای اطلاع از استفاده از خاک و تصمیم گیری مدیریت مهم هستند. نقشه برداری رقومی خاک (DSM) می تواند توزیع مکانی کمی از کلاس های خاک پیش بینی کند. مولفه کلیدی از DSM، روش ها و مجموعه ای از متغیرهای کمکی محیطی مورد استفاده برای پیش بینی کلاس های خاک هستند. این مطالعه به منظور نقشه برداری رقومی گروه های بزرگ خاک با روش رگرسیون لاجیستیک چندجمله ای با استفاده از دو گروه از متغیرهای کمکی؛ مجموعه (1) شامل متغیرهای مشتق شده از مدل رقومی ارتفاع، سنجش از دور و نقشه ژئومرفولوژی و مجموعه (2) شامل متغیرهای مشتق شده از مدل رقومی ارتفاع، سنجش از دور و نقشه ژئومرفولوژی به همراه نقشه خاک قدیمی در بخشی از اراضی شهرستان بم استان کرمان طراحی گردید. یک طرح نمونه برداری طبقه بندی شده در منطقه ای به مساحت صد هزار هکتار تعریف شد و در نهایت، 126 خاکرخ حفر و تشریح گردید. نتایج ارزیابی دقت مدل رگرسیون لاجیستیک چندجمله ای با متغیرهای ورودی مختلف نشان داد که با وارد شدن نقشه خاک قدیمی در مدل سازی، شاخص‏های دقت مدل ازجمله خلوص نقشه، شاخص کاپا، درجه برایر (Brier Score)، دقت کاربران و قابلیت اطمینان تولید کننده افزایش یافت. به طور کلی نتایج نشان داد که تکنیک های ماشین یادگیری از جمله رگرسیون لاجیستیک چندجمله ای می توانند فرآیند نقشه برداری خاک ها را درگستره ای وسیع و متشکل از هر گونه عوارض طبیعی به یکباره انجام داده، روش سنتی را ارتقاء بخشیده، سرعت عمل و کارآمدی نقشه ها را درانتقال داده ها و اطلاعات افزایش داده و قابلیت استفاده آن‏ها را برای قشر وسیعی از شاخه های علمی امکان پذیر نماید.
    کلیدواژگان: ماشین یادگیری، رگرسیون لاجیستیک چندجمله ای، گروه بزرگ خاک، متغیرهای کمکی
  • شجاع قربانی *، نسرین کریمیان، فایز رئیسی صفحات 255-264
    استفاده از مواد آلی همچون لجن فاضلاب می‏تواند در بهبود کیفیت خاک موثر باشد. در این مطالعه تاثیر لجن فاضلاب بر ویژگی های شیمیایی، تنفس و کربن زیست توده میکروبی خاک مورد ارزیابی قرار گرفت. بدین منظور یک نمونه خاک آهکی با بافت‏ لوم سیلتی رسی از اراضی دانشگاه شهرکرد تهیه و به واسطه‏ی افزودن لجن فاضلاب شهری با نسبت‏های صفر به صد، پنجاه به پنجاه و هشتاد به بیست (گرم لجن فاضلاب به گرم خاک) تیمار‏ها به ترتیب با سه درجه بدون آبگریزی (S0)، آبگریزی کم (S50) و آبگریزی قوی (S80) انتخاب و تهیه شدند. آبگریزی خاک به روش مدت زمان نفوذ قطره آب به خاک اندازه‏گیری شد. ویژگی های شیمیایی خاک از جملهpH ، قابلیت هدایت الکتریکی ، درصد کربن آلی کل ، کربنات کلسیم معادل ، میزان سدیم و پتاسیم محلول خاک تعیین گردید. تنفس پایه و کربن زیست توده میکروبی خاک پس از یک دوره کوتاه پیش انکوباسیون به مدت یک ماه به فاصله هر 10 روز یک بار اندازه‏گیری شد. نتایج نشان داد، اثر مصرف لجن فاضلاب بر آبگریزی و ویژگی های شیمیایی خاک معنی‏دار (0001/0 (P≤ بود. لجن فاضلاب شهری در سطح و شرایط بکار رفته شده منجر به افزایش معنی‏دار تنفس (27-16 برابر) و زیست توده میکروبی (5/16-2/15 برابر ) در تیمارهای آبگریز (S50 و S80) نسبت به تیمار شاهد گردید. این افزایش طی 10 روز اول بیشتر، ولی طی 10 روز دوم و سوم با سرعت کمتری افزایش یافت. این می‏تواند به علت کربن آلی و عناصر غذایی قابل استفاده در لجن فاضلاب شهری و کاهش میزان ترکیبات آلی قابل تجزیه موجود در لجن با گذشت زمان باشد.
    کلیدواژگان: تنفس میکروبی، زمان نفوذ قطره آب، کربن زیست توده میکروبی، لجن فاضلاب شهری
  • عیسی ابراهیمی درچه *، مهتاب خلجی، هستی هاشمی نژ صفحات 265-277
    مطالعات زیستی و بوم شناختی منابع آب از مباحث اساسی در تحقیقات و بررسی های علمی مربوط به آن محسوب می شود. ارزیابی کیفی منابع آب در سال های اخیر همزمان با کاهش کمیت آن از اهمیت بسیاری برخوردار گردیده است. دریاچه سد زاینده رود به عنوان مهمترین منبع تامین آب آشامیدنی و کشاورزی جمعیت کثیری از ساکنان استان های چهارمحال وبختیاری، اصفهان و استان های همجوار از جایگاه ویژه ای برخوردار است. به منظور ارزیابی کیفیت آب، تعداد 5 ایستگاه نمونه برداری در نقاط مختلف این دریاچه انتخاب و با تناوب 45 روز یکبار در طی سال 1392 اقدام به نمونه برداری از اعماق مختلف آب گردید. فراسنجه های فیزیکی و شیمیایی شامل؛ اکسیژن محلول، نیترات، نیتریت، آمونیوم، سختی، pH، EC، TDS و BOD5 اندازه گیری شد و شاخص کیفیت آب (WQI) در ایستگاه ها و مراحل مختلف نمونه برداری محاسبه شد. درمجموع نتایج حاصل، کیفیت آب دریاچه سد زاینده رود را با استفاده از شاخص WQI و براساس شرایط موجود در تمام طول سال در طبقه خوب (50-100 ) قرار داد. با این حال روند تغییرات مشاهده شده در دامنه فوق بخصوص در فصل تابستان و بخش هایی از دریاچه نگران کننده بوده و دقت نظر بیشتر در مدیریت حوزه آبخیز سد و پایش مستمر آن را طلب می کند.
    کلیدواژگان: WQI، سدچادگان، BOD5، زاینده رود، مواد مغذی
|
  • Zahra Mehrabi, Dr Hamid Reza Eshghizadeh *, Dr Jahangir Abedi Koupai, Afsane Nematpour Pages 1-12
    To determine the nitrate pollution (water, soil, and tubers) in small ( 1 ha) size of potato fields, this study was conducted in Fereidan region of Isfahan province during growing season of 2014-2015. For this purpose, the amounts of inputs and the tuber yield were recorded in each farm. Also, average nitrate-N concentration in irrigation water, soil and tubers of different potato farms were measured before planting and after harvesting. The results showed that the average soil N-nitrate concentration in small, medium and large size farms were 16.3, 17.4 and 19.9 mg kg-1 before planting and 10.3, 13.3 and 23.3 mg kg-1 after harvesting, respectively. The average N-nitrate concentration of irrigation water in small, medium and large size farms were 36.3, 27.1 and 19.5 mg L-1 before planting and 47.6, 33.1 and 16.4 mg L-1 after harvesting, respectively. At the post-harvest time, NO3-N concentration of irrigation water were below the standard range concentration (45 mg L-1) in the all large farms while 87 % of small and 85% of medium farms had more than standard concentration. The nitrate concentrations of tubers in large-sized farms were lower than others. The tuber NO3-N concentration was affected by potato cultivar. The lowest concentration of nitrate was observed in the late-season potato cultivars (Agria). that might be associated with greater tubers yield.
    Keywords: Healthy food, Manure, Nitrate contamination, Potato cultivar
  • F. Jafari, H. Khademi * Pages 13-22
    Dust deposition phenomenon is an important climatic and environmental issue in arid and semi-arid regions. The objective of this study was to examine important characteristics of atmospheric dust in Kerman as one of the major cities in arid areas of our country with high potential of dust production. Dust samples were collected monthly using glass traps installed on the roof of 35 one-story buildings in Kerman for 7 months from April 20 to Nov. 20, 2012. To compare the results of atmospheric dust with those of soil, 60 surface soil samples (0-10 cm) from outside Kerman and 35 soil samples from urban areas were also collected. Some physical and chemical characteristics such as pH, electrical conductivity, organic matter, calcium carbonate equivalent, and particle size distribution were determined in dust and soil samples. The results of chemical analyses indicated that the amount of these properties is much higher than that in soils. Atmosphere dust particles appear to mainly originate from alkaline and saline soils surrounding the city of Kerman. Dust particle size distribution analysis further confirmed that dust particles have been transferred to Kerman city from medium to long distance areas. Temporal variability in dust chemical properties indicates that the contribution of anthropogenic and natural sources to urban dust in Kerman has seasonal changes. Based on the results obtained, it is necessary to control dust production outside and inside the city and its distribution in populated areas employing proper management practices.
    Keywords: Dust deposition, Physical, chemical properties, Kerman city
  • Mokhtar Zolfi Bavariani, Abdolmajid Ronaghi *, Najafali Karimian, Jaafar Yasrebi, Reza Ghasemi Pages 23-35
    This study was conducted to investigate the effects of poultry manure (PM) and derived biochars on phosphorous (P) availability and apparent recovery in a calcareous soil. Treatments consisted of four rates of P (0, 30, 60 and 90 µgg-1) and five organic substances (blank, poultry manure and derived biochars at 200, 300 and 400°C). organic substances were incorporated with 400 g of soil at 2% level (w/w). All soil treated samples plus control were incubated for 150 days. Soil P availbility determined at 8 different stage of incubation time period. Phosphorous availability was less in untreated soil samples with organic substances and also decreased with time. Although P recovery from inorganic P fertilizer was high in the early stages of incubation time compared to treated soil samples but decreased with time, if not treated with organic substances. Phosphorus availability and recovery increased with time in PM and biochares treated soil samples. Simultanous application of inorganic P and organic substances decreased apparent P recovery. Negative interaction obsorved between organic substances and high rates of inorganic P fertilizer on P availability. It was concluded that PM biochar prepared at 300°C had the highest effect on adjusting P availability in calcareous soil.
    Keywords: Phosphorus, Poultry Manure, Biochar, Calcareous Soil
  • Mohadeseh Shamsalddin Saied *, Dr Ahmad Ghanbari, Dr Mahmoud Ramroudi, Dr Amin Khezri Pages 37-49
    Cover crops, conservation tillage systems and organic fertilizers have played an important role in maintaining or enhancing soil quality. In order to assess the combined effects of these techniques on soil quality an experiment was conducted as experiment based on randomized complete block design with three replications at Agricultural Research Station Bahonar University in 2011-2012.
    Method of return cover crops to soil were included reduced tillage (disc) and no-till (herbicide glyphosate cutting) as the main factor and manure application management were included cover crops (wheat, canola and peas) without the use of urea, cover crops with a consumption of 25 t/ha of manure, Cover crop with 75 kg of urea and fallow treatments (without cover crop) as subplots. The results showed that the highest concentration of nutrients (except N and P concentrations in the plant), the nutrient yield and biomass of cover crops belonged to wheat treated with urea fertilizer. Soil properties such as bulk density, pH, organic matter and soil nutrient concentrations (nitrogen, phosphorus and potassium) were significantly affected by fertilizer management and method of return cover crops to soil (except pH) and soil organic matter content and nutrient concentration were affected by their interactions. In wheat cover crop treatments with urea with%27.53 reduction in bulk density, %20.88 increase in the porosity, organic matter 2.4 times and nitrogen 1.5 times compared to the fallow treatment was the best treatment that wasn’t significantly different with wheat treated by manure in low- tillage system. Wheat treated by manure had the highest phosphorus that was was 3.5 times the phosphorus concentration in the fallow treatment. So in order to develop sustainable agriculture, reducing the use of synthetic fertilizers and environmental protection, the wheat cover crop treatments with manure consuming and low- tillage cropping systems would be appropriate in Kerman.
    Keywords: cover crops, fertilizer management, method of return, soil quality
  • Dr Kourosh Shirani * Pages 51-68
    Landslide susceptibility mapping is essential for land use planning and decision-making especially in the mountainous areas. The main objective of present research is to produce landslide hazard zonation at Sarkhoun basin in Karoon basin using two statistical models such as an index of Shannon’s entropy and weight of evidence and to assess the obtained results. At the first stage, landslide locations were identified in the study area by interpretation of aerial photographs, image sattellites, and from field investigations and then landslide inventory map was created for study area. The landslide conditioning factors such as slope degree, slope aspect, altitude, lithology, land use,distance of road, distance of fault, distance of drainage, topographic wetness index (TWI), Convergence Index, and precipitation were extracted from the spatial database and they were digitized in GIS environment. With integrated variables, landslides were calculated in each variable class and ýweighted in index of entropy and weight of evidence model. In the last, landslide hazard zonation map ýwere obtained with both of models. The results of landslide susceptibility mapps of both statistical models were indicated more than 70 percent the occurred landslides were located in very high and high zones that about half of the basin area (over 45 percent) constitute. Also, the results of both models together were revealed that land use, has the greatest impact on the occurred landslides. Resolution of the zones, based on the seed cell area index (SCAI) and frequency ratio (FR) were evaluated suitable for both statistical models. Finally, the ROC (receiver operating characteristic) curves for landslide susceptibility maps were drawn and the areas under the curve (AUC) were calculated. The verification results of both models were evaluated very well and showed that the index of entropy model (AUC=89%) performed slightly better than weight of evidence model (AUC=82%).
    Keywords: Landslide, Susceptibility Zonation, Shannon's Entropy Index, weight of evidence model
  • Kazem Esmaili *, Seyyed Mohammad Ali Maddahzadeh., Bijan Ghahraman Pages 69-81
    Bi-level drainage system is a type of underground drainage systems, in which adjacent drainage lines are installed at different depths. In the Hydraulics Laboratory, Ferdowsi University of Mashhad, a model was built, that include a cube tank 2 meters in length, width and height of 1 meters was made ​​of galvanized. In this model, two rows 20 cm apart from each other drains were installed. As drainage, a pipe of three layers to the outer diameter of 16 mm was made of PVC. Within this model of stratified soil was used as a soil layer of low permeability with a hydraulic conductivity of 1.15 cm per hour, thickness of 20 cm soil layer between two light soil layer with 30-cm thickness for bottom layer and 20 cm for the top layer with a hydraulic conductivity of 1.55 cm per hour. For accurate measurement of the water table Behavior in the soil at each point of the model, some piezometer distance of 10 cm from each other on the floor model was installed. After Outfit of model with blow-off valve, Experiments with a heavy irrigation for different intervals between depths of 30 and 50 cm were used in drainage and water table elevation values ​​as observed values ​​were extracted from the model. The results show that the values ​​obtained from Upadhyaya and Chauhan Equation only in small area of water table profiles, which include an area of between the two drainage, are consistent with observed and with a wider distance between deep and shallow drainage, time of drop in water table increased.
    Keywords: Water table profiles, laminated soil, Discharge drainage, Bi-level Drainage
  • Dr. Marieh Nadi *, Prof. Ahmad Golchin, Dr. Ebrahim Sedaghati, Dr. Saeid Shafie, Dr. Seyed Javad Hosseini Fard, Prof. Gy, Ouml, Rgy FUleky Pages 83-92
    Soil organic matter is the largest source of organic carbon in the soil surface which played an enormous role in restoring balance, environmental sustainability, soil elements and climatic conditions. Organic materials influence physical, chemical and biological properties of soil and thus soil fertility directly and indirectly. The amount, type and composition of organic matter are different in different soil and climatic conditions. Different soil components can hold different combination of soil organic matter. In this study soil samples were collected from virgin, Populus and Alnus forests from Guilan Province, Iran. The amount of organic matter in the original samples and sand, silt and clay fractions were measured and the quality of organic carbon (13C) and hydrogen (1H) were determined in fractions by Nuclear Magnetic Resonance. Based on the results the amount of organic carbon in the original samples of Alnus forest was highest. among fractions, clay had the highest amount of organic carbon. The result of Nuclear Magnetic Resonance showed presence of different aliphatic and aromatic carbons and hydrogen in different samples. Virgin forest had the highest proportion of alkyl to oxygenated alkyl carbon ratio and Alnus forest showed the highest ratio of aliphatic to aromatic carbon,. Both mentioned ratios was higher in clay fraction than other two fractions.
    Keywords: Virgin forest, Alnus forest, Populus forest, Nuclear Magnetic Resonance, organic carbon
  • H. Khaledian*, D. Nikkami Pages 95-111
    Appropriate utilization of agricultural land and natural resources, decreased erosion and increased production occurs in watersheds. On the other hand, land use pattern due to increasing human activities on the ground to meet different needs, is changing. Optimization of land use is one of the management methods to achieve stability and reduce soil erosion. In this study, by using linear programming (simplex) and Geographic Information System(GIS), was investigated the land use optimization in three scenario option to: current condition, management condition, and standard condition.Erosion potential by using MPSIAC Model in irrigated land 1.65, dry lands 3.31, pasture 3.64, gardens 1.49 and 3.85 tons per hectare per year was estimated for Chehel-Gazi basin. The results of the sensitivity analysis for tree scenario showed that in the event optimize land use, erosion potential in the current Condition 0.85 percent increased, But in the land management Condition 16.92 percent and in a standard Condition 32 percent decreased. The results of sensitivity analysis showed that changes in the area of pasture all three options have the greatest impact in changing erosion potential of basin.
    Keywords: land degradation, land management, management scenarios, soil, water conservation
  • Mehdi Hayatzadeh *, Dr Mohammadreza Ekhtesasi, Dr Hosein Malekinezhad, Dr Ali Fathzadeh, Dr Hamidreza Azimzadeh Pages 113-125
    Soil erosion, is undoubtedly one of the most important problems in natural areas of Iran and has destructive effects on different ecosystems. Considering that the calculation of the sediment rate in sediment stations and direct measurements of erosion process is costly and difficult, it is critical to find ways to accurately estimate the amount of sediment yield in catchments especially in arid and hyper arid areas because of their high ecological sensitivity. One of the most commonly used methods in these areas is the sediment rating regression method. Therefore, in this study sediment observed data for 48 events (the corresponding discharge and sediment) in a 23-year period from Fkhrabad basin (Mehriz) were compared to the estimated data obtained from Multi-line rating method, extent middle class, middle class rating curve with correction factor QMLE, SMEARING correction coefficient FAO and Artificial Neural networks (ANNs). Finally, the accuracy of these methods were assessed using different evaluation criteria such as Root mean square error (RMSE), coefficient of determination (R2) and the standard Nash (ME). Results showed that ANN outperformed the other methods with the RMSE, R2 and ME of 203.3, 0.86 and 0.66, respectively. The results suggest that these methods should be used cautiously in estimating the suspended sediment load in arid and hyper arid regions due to the nature of the observed data and temporal and seasonal flow Systems in these regions. It was also indicated that the artificial neural network models have higher flexibility than other methods which makes them to be useful tools for modeling in poor data conditions.
    Keywords: Sediment rating curve, Modeling, Correction coefficients, Artificial neural Networks
  • H. Saghi * Pages 127-143
    The water supply networks have always been of significance to researchers as a hydraulic system of transferring and distributing water. The pressure gradient is the main reason of water transfer in networks, and in case of non-standard pressure increase, the undesirable phenomenon of leakage occurs in the network. Leakage in urban water distribution networks causes water waste and enormous financial losses. Therefore, there exists the need to manage and minimize the amount of leakage. In this study, a water distribution network is modeled using the potentialities of hydraulic analysis model, the EPANET 2.0, and, by presenting a new model, the leakage location is recognized. In order to do this, we, firstly, entered all the network parameters into the software. Then, the network was analyzed supposing the non-occurrence of leakage, and the amounts of nodal pressures were measured. Moreover, the nodal pressures were estimated by creating a hypothetical leakage in one of the network node and analyzing the network. Finally, the position of laekage was determined by defining the leakage index and comparing it in various nodes. The results show that the suggested method is efficiently capable of predicting the laeakage position in the network so it could safely replace other methods, especially destructive methods used in recognizing the leakage position in the network.
    Keywords: Water Shortage Analysis node pressure, leakage control, water distribution Water shortage, Nodal pressure analysis, leakage control, water distribution networks
  • Zohreh Sepehri, Dr Zeinab Jafarian *, Dr Ataollah Kavian, Ghodratolah Heydari Pages 145-157
    Produced ash and coal from fire influence the soil and few studies about these effects are available. Then this study performed to investigate the effect ash and coal on hydrological, physical and chemical soil properties in Charat rangeland that had a history fire formerly. Systematic-random sampling was implemented in two plant types Astragalus gossypinus and Artemisia aucheri using 6 transect and 4m2 quadrates 60 and plant and soil samples were obtained. Experimental treatments were prepared including control soil, composition soil and ash manually and also with artificial rain, composition soil and coal manually and also with artificial rain in the laboratory and were measured characteristics of the texture, saturation moisture, pH, organic matter, field capacity, wilting point, available water and retention capacity. ANOVA results for mean comparison soil, ash and coal properties had shown that ash had the percent of silt and pH more than soil and organic matter and bulk density lower than soil. Also the results of multivariate analysis for indication of effects treatments had shown that manual composition of ash and coal into soil had increased field capacity and available water while composition soil and coal with artificial rain had no significant effect on them.
    Keywords: ash, coal, Astragalus gossypinus, Artemisia aucheri, water retention
  • Farnosh Gavazi, Eisa Maroufpoor * Pages 159-169
    The main purpose of this study is investigation of hydraulic properties in drip irrigation tape, in this study, 10 type of drip irrigation tape, were tested, and was investigated 4 Effect of temperature water containing 13, 23, 33 and 43 ° C according to the standard ISO 9261 and ISO IRISI Initially all experiments were performed in standard temperature (23°C) in order to find a irrigation tapes. The obtained results are as follows: According to the Cv8 models tapes were ranked as good and 2 models as medium, According to the difference of between the actual and nominal flow rates 3 models were ranked as good, 3 models as medium, 3 models acceptable and 2 models was unacceptable, According to the EU, 9 models were ranked as excellent and T3 was ranked as good, According to the UC, all of models UC were more than 70% and their flow rate variation follows normal distribution, According to qvar, flow rate changes in 3 models were acceptable, 2 models were ranked as good and 5 models were unacceptable.
    Keywords: Emission uniformity, flow rate coefficient of variation, quality index, manufacturing coefficient of variation
  • Dr Habib Beigi Harchegani *, Golnoosh Banitalebi, Dr Mehdi Ghobadinia Pages 171-184
    Treated wastewater may influence soil structure, porosity and as a consequence soil saturated hydraulic conductivity. Main aims of this investigation were to assess the effect of wastewater on saturated hydraulic conductivity; and to determine the suitable soil solids fractal dimension to incorporate into the pedotransfer function by Rawls et al (1993) for estimation of saturated hydraulic conductivity (Ks). Soil saturated hydraulic conductivity was measured by disc permeameter. Soil particle fractal dimension was calculated from linearized forms of mass-time, mass-diameter and mass-diameter as modified by Kravchenko-Zhang (1998) relations. Wastewater irrigation for 13 years increased the saturated hydraulic conductivity three folds from 7 mm/hour to 21 mm/hour, but longer application of wastewater did not further increase it. Rawls et al (1993) pedotransfer produced acceptable and relatively close saturated hydraulic conductivity values to that of disc permeameter when fractal dimension obtained from the linearized forms of mass-diameter and Kravchenko-Zhang relations were used. Therefore, Rawls et al (1993) pedotransfer was capable of reflecting the effect of wastewater application on soil saturated hydraulic conductivity
    Keywords: Measurement, Disc permeameter, Rawls Pedotransfer function, Fractal dimension, Porosity, Shahrekord Plain, Taqanak
  • Masoud Bater *, Hossein Ahmadi, Jahangir Abedi Koupai, Rahmatollah Emadi Pages 185-201
    The effect of silicates micronized additives are: Microsilica, Feldspar, Zeolite, Bentonite and Kaolin, on the stabilization and improvement of the physical and mechanical properties of Kahgel plaster indicated that using the micronized silicates additives can be significantly improved the physical and mechanical properties of earth and earthen materials such as Khahgel. Experimental results showed that application of Kaolin 150 microns at 3% (by weight of Khahgel), reduced hydraulic conductivity of the Kahgel plaster at 65% level and Zeolite 45 microns at 3% (by weight of Khahgel), is decreased by 85%. In addition evaluation of water erosion of the samples during rainfall by rainfall simulator showed that use of Microsilica, Feldspar, Zeolite and Kaolin 3% (by weight of Khahgel), the minimum sample’s total dry material loss of the Kahgel plaster reduced to 10/5% and the maximum decrease to 37/7% and increase durability of the Kahgel plaster against water erosion. Moreover, the type and percentage of additives, particle size plays an important role on the physical and mechanical properties of Kahgel plaster, so that with decreasing the dimensions of the additive particles, its influence is improved due to the increased surface area of materials. The optimum silicates micronized additives content, highlighted in all the test results, is 3% by weight of dry mix and for higher additives contents, appeared to have almost no effects on the improvement of physical and mechanical properties of Kahgel plaster.
    Keywords: earthen architecture, Kahgel, micronized additives, Silicates, Conservation
  • Shapour Kouhestani *, Professor Jahangir Abedi Koupai, Doctor Ali Asghar Besalatpour Pages 203-216
    This study aims to investigate the changes of minimum and maximum temperature variables under the impact of climate change for time period of 2020-2100 in the Zayandeh-Rud River Basin. The outputs of 14 Global Climate Models (GCMs) under three green-house emission scenarios (RCP2.6, RCP4.5, and RCP8.5) are employed from the Fifth Assessment Report (CMIP5) of Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC). A novel statistical downscaling method using a Bayesian Relevance Vector Machine (RVM) is used to project the impact of climate change on the temperature variables at regional scale. The results of the weighting average of the GCMs show that the various models have different accuracy in the projecting the minimum and maximum temperatures in the study area. The results demonstrate that the MIROC5 and CCSM4 are the most reliable models in projecting the maximum and minimum temperatures respectively. The rise of the maximum temperature is expected in winter season. On the annual basis, the maximum temperature will increase by 0.18-0.76 °C and 0.25-1.67 °C, respectively, in the near and long-term future periods under different emission scenarios. The annual minimum temperature will increase by 0.28 to 0.82 °C and 0.24-1.56 °C, respectively, in the near and long-term future periods. In a general view, the values of the maximum temperature changes are expected to be more than the minimum temperature changes in the future in the study area.
    Keywords: Zayandeh-Rud River Basin, climate change, emission scenarios, downscaling, temperature
  • S. M. A. Zomorodian*, A. Soleymani Pages 217-227
    Erosion is one of the main factors of in destruction of hydraulic structures. Therefore, soil improvement is necessary to improve soil quality and reduce soil erosion. Due to the adverse effects of substances such as lime and ash and also the increasing usage of nanotechnology in various branches of engineering sciences, using nanoparticles as new additives is an efficient way. In this study, to investigate the effect of nanosilica additive on soil, erosion function apparatus (EFA) is used. Samples containing nanosilica with 0, 1, 1.5, 2 and 4 percent (w/w) of dry soil were compacted in the standard compaction mold. They were tested in a close flume and with variable discharges. Erodibility parameters showed that by the addition of 1.5% nanosilica to the dry soil, erodibility reduced by 92% as compared with untreated soil. The optimal amount of nanosilica was chosen as 1.5%. The results showed that samples compacted with the optimum moisture content causes the least erodibility. Scanning Electron Microscope (SEM) tests results showed that by addition of nanosilica to the dry soil, soil structure becomes more dense, which reduces the risk of erosion.
    Keywords: Erodibility coefficient, Erosion function apparatus, Nanosilica, Soil improvement
  • Marziyeh Rishcefid *, Nasser Aliasgharzad, Mohammadreza Neyshabouri Pages 229-238
    Glomalin is a glycoprotein which has been identified in cell walls of hyphae and spores of Glomerale fungi. Glomalin is a glue produced by fungal hyphae and deposites on soil particles which leads to the formation and stabilization of soil aggregates. Water deficit stress by affecting mycorrizal symbiosis can modify glomalin production. This study was conducted as a factorial experiment arranged in a completely randomized design (CRD) with four replications using corn (Zea mays L. Single cross 704) under greenhouse conditions. The first factor was three levels of moisture in the soil: 10-30% depletion of available water (W0), 35-55% depletion of available water (W1), 60-90% depletion of available water (W2) and the second factor was three species of mycorrhizal fungi, Glomus versiforme (Gv), Glomus intraradices (Gi), Glomus etunicatum (Ge) and non mycorrhizal control (NM). At the end of the vegetative growth, easily extractable glomalin (EEG) and total glomalin (TG) were measured using the Bradford method after extraction from soil. Shoot and root dry weights and root colonization declined by reducing soil moisture level. Water deficit significantly increased the amount of EEG and TG in soil. Also, a significant increase in glomalin production was observed at W2 level in all three fungal species compared to the W0 and W1 moisture levels. Moreover, by enhancing water deficit stress and decreasing root colonization, glomalin production per unit of root colonization was significantly increased.
    Keywords: Water deficit stress, Carbon dynamics, Corn, Glomerale fungi, Glomalin
  • Dr Shamsollah Ayoubi *, Eng Farideh Abbaszadeh, Dr Azam Jafari Pages 239-253
    Maps that predict the spatial distribution of soil taxonomic classes are of interest in many countries because they inform soil use and management decisions. Digital soil mapping (DSM) may have advantages over conventional soil mapping approaches as it may better capture observed spatial variability and reduce the need to aggregate soil types. A key component of any DSM activity is the method used to define the relationship between soil observations and environmental covariates. Our objective was to compare multiple logistic regression models and covariate sets for predicting soil taxonomic classes in Bam district, Kerman province. The covariate sets including (1) variables derived from digital elevation models, remote sensing and geomorphology map, (2) variables derived digital elevation model, remote sensing, geomorphology map and the soil map. Stratified sampling scheme were defined in 100000 hectares, and 126 soil profiles were excavated and described. The results of accuracy model showed that data set 2 by entering the soil maps, increased accuracy including purity of map, kappa index, Brier score, user accuracy and reliability of the producer. The results showed that machine learning techniques such as multiple logistic regression can promote traditional soil mapping, and has increased efficiency maps to transfer data and information, in addition it could be used to large group of other scientific fields
    Keywords: Machine learning, Multiple logistic regression, Soil great groups, Auxiliary variables
  • Professor Ghorbani *, Nasrin Karimian, Professor Fayez Raeisi Pages 255-264
    The use of organic matter such as urban sewage sludge may help sustainable soil fertility via improving the physical, chemical and biological soil characteristics. The main purpose of this study was to determine the effect of urban sewage sludge on chemical properties, soil basal respiration and microbial biomass carbon in a calcareous soil with silty clay loam texture. Therefore, three levels of water repellency (zero, weak and strong) were artificially created in a silty clay loam soil by adding urban sewage sludge (S0=0:100; S50=50:50 and S80=80:20 sludge weight: soil ratio). Water repellency was determined with water drop penetration time (WDPT) method. Also some chemical properties such as soil acidity (pH) and Electrical conductivity (EC), soil organic carbon (OC), soluble sodium (Na) and soluble potassium (K) were measured. The samples were incubated at 23-25 ºC for 30 days and their moisture was maintained at 70-80 % under field capacity and soil basal respiration and microbial biomass carbon of incubation period was evaluated. The results showed that the effect of urban sewage sludge on chemical properties was significant (P ≤0.0001). The application of urban sewage sludge led to an increased basal respiration (16 and 27 times) and microbial biomass carbon (15.2 and 26.5 times) in the water repellency soils (S50 and S80) than in control soil. The observed positive effect of sewage sludge might due to a high content of organic carbon and nutrients in urban sewage sludge and decrease the labile organic matter and nutrients during incubation period.
    Keywords: Basal respiration, Microbial biomass carbon, Soil water repellency, urban sewage sludge
  • Dr Eisa Ebrahimi Dorche *, Mahtab Khalaji, Dr Hasti Hasheminejad Pages 265-277
    Biological and ecological studies of water resources play important role in both researches and scientific studies. The Zayande-rood's dam lake is one of the important water resources that supplies drinking water for human populations in Isfahan, This lake also supplies water resources for agricultural sections of these provinces. Five points determined as the sampling stations. Samplings were performed from May 2013 to March 2014 in 7 Steps, once every 45 days in 4 Seasons (2 times in each season). The water quality parameters (DO, NO3, NO2, EC, pH, hardness, TDS, NH4, BOD5 ) were measured in all the stations and stages, and then water quality indexes were calculated. According to the results of this study, the water quality of the Zayande-rood's dam lake estimated good (50-100), with using WQI index. Considering the importance of the Zayande-rood's dam lake as a supplying resource of drinkable water of Isfahan. It seems that further attention in the lake watershed management is needed in order to protect water quality.
    Keywords: WQI, Shadegan Dam, BOD5, Zayande-rood, niutrient