به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت
فهرست مطالب نویسنده:

آقای علی شهیدی

  • علی شهیدی*، سولماز جوادپور
    یسنای 38 که یسن میانی هفت ها(ت) است، به ستایش آبها و زنان/ایزدبانوان اختصاص دارد. در بندهای سوم و پنجم این یسن صفاتی برای آبها به کار رفته است که یا منحصربه فرد هستند یا در اوستا درجه ی تکرار بسیار پایینی دارند به همین دلیل درباره ی معنایشان ابهام وجود دارد؛ به ویژه صفت اهورانی که برخی آن را به «زنان اهورا» تعبیر کرده اند. با مقایسه ی زند یسن 38 و متون دوره ی میانه به نظر می رسد این متن مبنای تقسیم بندی انواع آبها در متون مذهبی دوره میانه است که اهمیت بررسی آن را افزایش می دهد؛ اما بررسی زند نیز کمک زیادی به رفع ابهام در معنی این یسن نمی کند زیرا در بیشتر موارد کلمه ی اوستایی عینا تکرار شده و تنها تفسیری بدان افزوده اند. در برخی موارد معنی یا تفسیر پهلوی از نظر ریشه شناسی و ظاهری، شباهتی به واژه ی اوستایی ندارند و به نظر می رسد در زمان تدوین زند نیز درباره ی این واژه ها و معنای آنها اتفاق نظر وجود نداشته است. هدف این پژوهش این است که با مقایسه ی صفات و عبارات بیان شده در متن اوستایی و زند آن، این کلمات ترجمه و ریشه یابی شده و میزان انطباق آنها در دو دوره بررسی شود. سعی شده به این پرسش ها پاسخ داده شود که تفسیرهای موبدان نویسنده ی زند تا چه حد با متن اوستایی همخوانی دارد و در کار آنها امانت داری در ترجمه تا چه حد رعایت شده و تفکرات و عقاید موبدان ساسانی تا چه حد بر روی این ترجمه و تفسیرشان تاثیر گذاشته اند.
    کلید واژگان: اوستا, زند یسنا, مایعات بدن, هپتنگ هائیتی, یسن هفت ها
    Ali Shahidi *, Soulmaz Javadpour
    Yasna 38, which is the middle Yasn of the Haft (seven) Ha(t), is devoted to the praise of waters and women/goddesses. In the third and fifth paragraphs of this Yasna, some attributes are used for waters that are either unique or have a very low degree of repetition in the Avesta, and for this reason there is ambiguity about their meaning; Especially Ahurānῑ, which some have interpreted as "Ahura’s Wives". By comparing Zand of Yasna 38 and other Pahlavῑ religious texts, it seems that this text is the basis for dividing the types of water in that texts which increases the importance of its investigation. However, Zand's review does not help much to resolve the ambiguity in the meaning of this verse, because in most cases, they have repeated the Avestan word and only added a commentary to it. In some cases, the meaning or interpretation of Pahlavῑ, in terms of etymology and appearance, is not similar to the Avestan word, and it seems that there was no consensus about these words and their meaning at the time that Zand was compiled. The aim of this research was to compare the attributes and phrases expressed in the Avestan text and Zand. These words were translated and found their roots, and the extent of their adaptation was checked in two periods, and an attempt was made to answer these questions: to what extent were the interpretations of the author of Zand. How much were they loyal to the Avestan text, and to what extent has the trustworthiness of the translation been observed in their work, and to what extent have the thoughts and opinions of Sassanid Mobads in influenced this translation and interpretation.
    Keywords: Avesta, Body Fluids, Haptaηhāiti, Yasna Haft Ha, Zand Yasna
  • فرزانه گلستانی فر، سهراب محمودی*، حمیدرضا فلاحی، علی شهیدی
    رشد، جزء اصلی در توانایی زیستی همه موجودات، واسطه ای مهم جهت تعاملات رقابتی در جامعه گیاهی و عامل محوری تعیین کننده عملکرد محصولات زراعی می باشد. سالیانه حدود 12 میلیون هکتار از اراضی تولیدی به دلیل فعالیت های انسانی و تغییر اقلیم، خشک و بی حاصل گردیده است. کینوا دارای تنوع ژنتیکی بسیار زیاد بوده و در طیف وسیعی از خاک ها، اقلیم ها و عرض های جغرافیایی قابلیت کشت دارد همچنین ظرفیتی فوق العاده جهت کشت در خاک های خشک و کم آب را داراست زیرا دارای قابلیت هایی از قبیل نیاز ذاتی پایین به آب، توانایی از سرگیری سرعت فتوسنتز و همچنین حفظ سطح برگ پس از دوره خشکی می باشد؛ همچنین کینوا به تنش خشکی از طریق فرار، تحمل و اجتناب از خشکی پاسخ می دهد.به منظور بررسی روند تغییرات ارتفاع و شاخص سبزینگی برگ کینوا، چهار آزمایش مجزا در دو منطقه (بیرجند و سربیشه) و دو تاریخ کاشت (اسفند و مرداد) در سال های 99-1398 به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک کامل تصادفی با سه تکرار اجرا شد. فاکتورهای آزمایش شامل پنج سطح رطوبتی (25، 50، 75، 100 و 125 درصد نیاز آبی گیاه) و سه رقم کینوا (تیتیکاکا، گیزاوان و ردکارینا) بود. تجزیه واریانس پس از برش دهی فیزیکی داده ها، به صورت جداگانه برای هر مرحله از نمونه-برداری انجام شد. در انتهای فصل رشد نیز ارتفاع بوته و طول گل آذین های اصلی و فرعی به صورت تجزیه مرکب و با فرض ثابت در نظر گرفتن اثرات زمان و مکان، مورد بررسی قرار گرفتند.نتایج تجزیه واریانس داده های چهار آزمایش مجزا نشان داد که در هر دو منطقه، در کشت اسفندماه، رقم ردکارینا و در کشت مردادماه، رقم گیزاوان، دیرتر از سایر ارقام به حداکثر میزان شاخص رسیده و با شیب کمتری نیز کاهش یافتند و درواقع از شاخص سبزینگی بالاتری برخوردار بودند. همچنین بیشترین ارتفاع بوته در کشت اسفند و مرداد به ترتیب در ارقام ردکارینا و گیزاوان مشاهده شد. در ابتدای فصل رشد، بیشترین میزان شاخص سبزینگی برگ در سطح 125 درصد نیاز آبی مشاهده شد که اختلاف معنی داری با سایر سطوح رطوبتی نداشت. با گذشت زمان، میزان شاخص سبزینگی برگ در سطوح رطوبتی پایین تر افزایش یافت به نحوی که میزان آن در سطح 25 درصد نیاز آبی بیشتر بوده و اختلاف معنی داری با سایر سطوح داشت. بالاترین ارتفاع بوته در سطح 125 درصد نیاز آبی بود و در هردو مکان و زمان مورد مطالعه، اختلاف معنی داری بین تیمارهای 125 و 100 درصد نیاز آبی گیاه، مشاهده نشد. براساس نتایج تجزیه مرکب داده ها در انتهای فصل رشد، بیشترین ارتفاع بوته در رقم ردکارینا و کمترین آن در رقم تیتیکاکا مشاهده شد و عامل رقم بر طول گل آذین های اصلی و فرعی تاثیر معنی داری نداشت. تاریخ کاشت نیز بر ارتفاع بوته تاثیر معنی داری نداشت اما بیشترین طول گل آذین اصلی و کمترین طول گل آذین فرعی در کشت مردادماه بدست آمد. در بررسی اثر مکان کاشت می توان بیان نمود که بیشترین ارتفاع بوته و طول گل آذین اصلی در سربیشه به ترتیب به میزان 34/86 و 04/19 سانتیمتر و بیشترین طول گل آذین فرعی در بیرجند به میزان 17/14 سانتی متر مشاهده شد. با کاهش آبیاری از سطح 125 درصد به سطوح 100، 75، 50 و 25 درصد نیاز آبی، ارتفاع بوته به ترتیب 50/6، 11/15، 88/26 و 13/41 درصد، طول گل آذین اصلی به ترتیب 96/7، 52/16، 90/20 و 83/32 درصد و طول گل آذین فرعی به ترتیب 29/9، 38/19، 76/40 و 51/47 درصد کاهش یافتند.به طور کلی می توان بیان نمود که بالاترین میزان صفات رشدی از قبیل ارتفاع، شاخص سبزینگی برگ و طول گل آذین اصلی در کشت اسفندماه در هر دو شهرستان مورد مطالعه، متعلق به رقم ردکارینا و در کشت مردادماه، متعلق به رقم گیزاوان بود. اعمال تنش رطوبتی نیز موجب کاهش معنی دار این صفات در هر چهار آزمایش گردید.
    کلید واژگان: روند تغییرات ارتفاع بوته, شاخص سبزینگی برگ, طول گل آذین, کم آبیاری تنظیم شده
    Farzane Golestanifar, Sohrab Mahmoodi *, Hamidreza Fallahi, Ali Shahidi
    Growth is a major component of fitness in all organisms an important mediator of competitive interactions in plant communities and a central determinant of yield in crops. Every year about 12 million hectares of productive land has become dry and barren due to human activities and climate. Quinoa has a very high genetic diversity and can be cultivated in a wide range of soils, climates and latitudes. It also is a plant responds to drought stress through escape, tolerance and avoidance of drought and has an extraordinary capacity for cultivation in dry and low-water soils because of its capabilities such as low inherent need for water, the maintenance of leaf surface and the ability to resume the speed of photosynthesis after drought stress.In order to evaluate the trend changes in the height and leaf greenness index of quinoa, four separate experiments were conducted in factorial layout based on randomized complete block design with three replications in two regions (Birjand and Sarbisheh) and two planting dates (March and July) in 2018-2019. The experimental factors included five moisture levels (25, 50, 75, 100 and 125% of crop water requirement) and three quinoa cultivars (Titicaca, Giza1 and Redcarina). Separate analysis of variance was also performed for each sampling time. At the end of the growing season, the plant height and the length of the main and sub inflorescences were analyzed as a compound analysis that the effects of time (planting date) and place were considered fixe.The results of variance analysis in four separate experiments showed that in both regions, in March cultivation, Redcarina and in August cultivation, Giza1 reached the maximum value of leaf greenness index later than other cultivars and decreased with a lower slope and they actually had a higher leaf greenness index. Also, the highest plant height in March and August cultivation was observed in Redcarina and Giza1 cultivars respectively. At the beginning of the growing season, the highest value of leaf greenness index was observed in the level of 125% of water requirement, which was not significantly different from other moisture levels. With the passage of time, the value of leaf greenness index increased in lower moisture levels so that its value was higher at 25% water requirement level and had a significant difference with other levels. The highest plant height was at the level of 125% water requirement no significant difference was observed between the levels of 125% and 100% plant's water requirement in both places and time studied. Based on the results of composite analysis at the end of the growing season, the highest and lowest plant height was observed in Redcarina and Titicaca cultivars respectively and the cultivar had no significant effect on the length of main and sub inflorescences. Planting date had no significant effect on plant height. however, the maximum main inflorescence length and the lowest sub inflorescence length were obtained from August cultivation. The maximum plant height and main inflorescence length (86.34 and 19.04 cm respectively) were observed in Sarbisheh, and the maximum sub inflorescence length (14.17 cm) was observed in Birjand. By reducing irrigation from the level of 125% to the levels of 100, 75, 50 and 25% of water requirement, the plant height decreased by 6.50, 15.11, 26.88 and 41.13%, respectively, the main inflorescence length decreased by 7.96, 16.52, 20.90 and 32.83%, respectively and the sub inflorescence length decreased by 9.29, 19.38, 40.76 and 47.51% respectively.In general, Redcarina at March cultivation date, and Giza1 at July cultivation date, had the best height plant, leave greenness index and length main and sub inflorescences compared to other cultivars. Applying.....
    Keywords: Adjusted Deficit Irrigation, Inflorescence Length, Leaf Greenness Index, Plant Height Changes Trend
  • حسین کلانتریون، علی شهیدی *

    این تحقیق مروری جامع و سیستماتیک از کاربردهای بلاک چین در امنیت زنجیره تامین با تمرکز بر افزایش شفافیت، قابلیت ردیابی، یکپارچگی داده ها و اتوماسیون ارائه می کند. سیستم دفتر کل تغییر ناپذیر بلاک چین ردیابی محصول را بهبود می بخشد، تقلب را کاهش می دهد و از اصالت اطمینان می دهد. علاوه بر این، یکپارچگی داده ها را با جلوگیری از دستکاری از طریق تکنیک های رمزنگاری تقویت می کند. قراردادهای هوشمند فرآیندها را خودکار می کند و از انطباق و کارایی عملیاتی اطمینان می دهد. این مطالعه چالش های کلیدی در پذیرش بلاک چین، از جمله مقیاس پذیری، مصرف انرژی و مسائل نظارتی را شناسایی می کند. ذینفعان مختلف با چالش های متفاوتی روبرو هستند که بر پذیرش فناوری تاثیر می گذارد. روندهای آینده شامل ادغام بلاک چین با اینترنت اشیا و هوش مصنوعی، توسعه راه حل های مقیاس پذیر و پیشرفت در چارچوب های نظارتی است. این بررسی با برجسته کردن نیاز به مطالعات بین رشته ای در مورد بلاک چین و فناوری های نوظهور به تحقیقات کمک می کند. برای پزشکان، بینش هایی در مورد مزایای عملی بلاک چین و اهمیت پرداختن به موانع فنی و قانونی برای اجرای موفقیت آمیز ارائه می دهد. در نهایت، فناوری بلاک چین پتانسیل قابل توجهی برای تغییر امنیت زنجیره تامین دارد، اما پتانسیل کامل آن نیازمند غلبه بر چالش های موجود است.

    کلید واژگان: زنجیره تامین, بلاک چین, امنیت, شفافیت, قراردادهای هوشمند
  • مریم موسوی کیا، علی شهیدی، عباس خاشعی سیوکی*، محمدحسن سیاری زهان
    هدف

    با توجه به سمیت فلزات، عوارض جانبی آن ها ممکن است به هر دو ارگانیسم خاک، گیاهان و موجودات زنده آسیب جدی وارد کند. بسیاری از روش های مرسوم برای آلودگی زدایی از خاک دارای مشکلات و محدودیت هایی هستند. روش الکتروسینتیک یک روش نوآورانه برای اصلاح خاک های آلوده به فلزات سنگین است که کارایی بالایی نسبت به سایر روش های موجود دارد.

    مواد و روش ها

    در این تحقیق به بررسی حذف کروم (VI) از خاک حاوی نیترات پرداخته شد، ابتدا خاک به طور مصنوعی در غلظت 250 میلیگرم بر کیلوگرم به دیکرومات پتاسیم آلوده شد. و همچنین به منظور بررسی تاثیر نیترات بر حذف کروم خاک به نیترات کلسیم نیز آغشته شد.

    یافته ها

    با انجام آزمایشات الکتروسینتیک مشخص شد که با افزایش گرادیان الکتریکی وارد شده به خاک جریان عبوری بین الکترودها افزایش یافته که به دنبال آن انتقال یون ها نیز تحت تاثیر پدیده مهاجرت یونی و الکترواسمز افزایش می یابد که نتایج نشان از افزایش راندمان حذف از 68/99 درصد به 80/99 درصد می دهد. همچنین استفاده از عامل کمپلس ساز EDTA نسبت به آب مقطر سبب افزایش راندمان حذف از 71/99درصد به 92/99 درصد شد. در نتیجه استفاده از الکترولیت EDTA و افزایش ولتاژ سبب افزایش راندمان حذف می شود.

    نتیجه گیری

    نتایج آزمایشات نشان داد که استفاده از روش الکتروسینتیک اثر معنی داری بر حذف کروم (VI) از خاک حاوی نیترات دارد.

    کلید واژگان: فلز سنگین, اتیلن دی آمین تترا استیک اسید, الکتروسینتیک, نیترات, دی کرومات پتاسیم
    Maryam Mosavikia, Ali Shahidi, Abbas Khasheisiuki *, Mohammadhassan Sayari
    Objective

    Due to the toxicity of metals, their side effects may cause serious damage to soil organisms, plants and living organisms. Many conventional methods for cleaning pollution from soil have problems and limitations. The electro kinetic method is a relatively new method for remediating soils contaminated with heavy metals, which has a high efficiency in removing heavy metals from the soil compared to other existing methods.

    Methods

    In this research, the removal of chromium (VI) from nitrate-containing soil has been investigated. At first, the soil was artificially contaminated with potassium dichromate at a concentration of 250 mg/kg, and then in order to investigate the effect of nitrate on the removal of chromium. The soil was also impregnated with calcium nitrate.

    Results

    By conducting electrokinetic experiments, it was found that with the increase of the electric current introduced into the soil, the electric gradient passing between the electrodes increased, as a result of which the transfer of ions also increased under the influence of the phenomenon of ion migration and electroosmosis. The percentage gives 98.28%. Also, the use of EDTA complexing agent compared to distilled water increases the efficiency of the method from 95.57% to 97.80%. As a result, the use of EDTA electrolyte and increasing the voltage increases the removal efficiency.

    Conclusions

    Results revealed experiments showed that the use of the electrokinetic method has a negligible effect on the removal of chromium (VI) from soil containing nitrate.

    Keywords: Heavy Metal, Ethylene Diamine Tetraacetic Acid, Electrokinetic, Nitrate, Potassium Dichromate
  • فرزانه گلستانی فر، سهراب محمودی*، حمیدرضا فلاحی، علی شهیدی

    کمبود آب، یکی از مشکلات اساسی کشاورزی ایران است، لذا احتمال وقوع تنش خشکی در دوره رشد گیاهان امری اجتناب ناپذیر است. بنابراین به منظور ارزیابی تاثیر سطوح رطوبتی بر برخی صفات فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی ارقام کینوا، چهار آزمایش مجزا در دو منطقه (بیرجند و سربیشه) و دو تاریخ کاشت (مرداد و اسفندماه) در سال های 1399-1398 به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک کامل تصادفی با سه تکرار اجرا شد. فاکتورهای آزمایش شامل پنج سطح رطوبتی و سه رقم کینوا بود. آزمایش به صورت تجزیه مرکب ارزیابی گردید و اثرات تاریخ کاشت و مکان به صورت ثابت درنظر گرفته شدند. نتایج نشان داد که در کشت مردادماه صفات محتوای نسبی آب، نشت الکترولیت ها، درصد سدیم، درصد پتاسیم، محتوای کلروفیلa، کاروتنوئیدها، محتوای پرولین و کل کربوهیدرات های محلول برگ به ترتیب 17.10، 74.62، 95.51، 31.9، 15.96، 20.81، 56.12 و 31.26 درصد افزایش و محتوای کلروفیل b، 13.15 درصد کاهش نسبت به کشت اسفندماه داشتند همچنین در سربیشه صفات محتوای نسبی آب، نشت الکترولیت، درصد پتاسیم و کاروتنوئیدهای برگ به ترتیب 3.53، 38.65، 94.19 و 9.30 درصد بیشتر از بیرجند اما صفات درصد سدیم، محتوای کلروفیلa، محتوای کلروفیلb، پرولین و کل کربوهیدرات محلول برگ به ترتیب 4، 1.88، 15.67، 51.02 و 30.41 درصد کمتر از بیرجند بودند. رقم گیزاوان نسبت به دو رقم دیگر، دارای مقادیر بالاتری از صفات بیوشیمیایی بود که این امر منجر به افزایش عملکرد بیولوژیک در رقم مذکور گردید و تنش رطوبتی نیز موجب کاهش معنی دار محتوای تسبی آب برگ و افزایش معنی دار سایر صفات بیوشیمیایی برگ کینوا گردید. در اکثر صفات مورد بررسی، بین سطوح 125 و 100 درصد نیاز آبی اختلاف معنی داری مشاهده نشد.

    کلید واژگان: پرولین, درصد سدیم و پتاسیم, کلروفیلa و B, کم آبیاری, محتوای نسبی آب برگ
    F Golestanifar, S Mahmoodi *, H. R Fallahi, A Shahidi
    Introduction

    The economic importance of quinoa is not only due to the possibility of using the seeds as a food product characterized by a similar composition and use as consumer cereals but the species can also be managed as a leafy vegetable with high nutritional value and similar uses, such as, for example, spinach. Drought is another environmental stressor for plants subjected to severe water stress, especially in semi-arid and arid environments. Water scarcity poses a considerable challenge to crop production, leading to a notable reduction in crop yield. Quinoa, however, boasts low water requirements and demonstrates resilience in drought conditions. Even during dry periods, quinoa can effectively sustain leaf area and regulate photosynthetic activity. This resilience is facilitated by structural characteristics such as small, thin-walled cells, tissue flexibility, low osmotic potential, and controlled leaf area reduction through dehiscence. Other quinoa features for sustaining turgor pressure through osmotic adjustment during drought stress include inorganic ion buildup (e.g., Ca, K, and Na) and improved organic element synthesis (carotenoids and proline). Quinoa genotypes have several drought-resistance mechanisms, enabling this crop to grow and develop under severe drought conditions. 

    Materials and Methods

    To evaluate the effect of moisture levels on some quinoa cultivars biochemical traits, four separate experiments were conducted in a factorial layout based on randomized complete block design with three replications in two regions (Birjand and Sarbisheh) and two planting dates (March and July/August) in 2018-2019. The experimental factors included five moisture levels (25, 50, 75, 100, and 125% of crop water requirement) and three quinoa cultivars (Titicaca, Giza1, and Redcarina). Some quinoa physiological and biochemical traits were evaluated by composite analysis at the 50% flowering stage and the effects of planting date and location were considered fixed.

    Results and Discussion

    The results showed that in August/July cultivation, the characteristics of RWC, electrolyte leakage, sodium percentage, potassium percentage, chlorophyll a, carotenoids, proline content, and total soluble carbohydrate of leaves were increased by 17.10, 74.62, 95.51, 31.9, 3.53, 38.65, 94.19 and 9.30% respectively and chlorophyll b content decreased by 13.15% compared to March culture. Also, in Sarbisheh, RWC, electrolyte leakage, potassium percentage, and leaf carotenoids are respectively 3.53, 38.65, 94.19 and 9.30% more than Birjand, but sodium percentage, chlorophyll a, chlorophyll b, proline and total soluble carbohydrates of leaves were 4, 1.88, 15.67, 51.02 and 30.41% less than Birjand, respectively. In most of the studied traits, the Giza1 cultivar had higher quality traits. Severe water scarcity resulted in an elevation of certain biochemical traits in quinoa leaves. Specifically, as moisture levels decreased from 125% to 25% of the water requirement, there was a significant increase in electrolyte leakage, sodium and potassium percentages, chlorophyll a and b, carotenoids, proline, and total leaf soluble carbohydrates by 24.50%, 37.84%, 35.89%, 24.83%, 59.12%, 48.75%, 51.58%, and 36.71%, respectively. However, the relative water content (RWC) decreased by 17.70%. Notably, there were no significant differences observed between the 125% and 100% levels of water requirement for most of the analyzed traits.

    Conclusion

    In general, with the significance of the triple interaction of planting date × location × cultivar, as a result, the reaction of each variety depends on the planting date and location of its planting. But in general, most of the quinoa leaf physiological and biochemical traits increased in August/July cultivation. In Birjand, due to the higher average temperature and other climatic parameters compared to Sarbisheh, and probably understanding the heat stress, traits such as photosynthetic pigments, proline, and soluble carbohydrates had higher values. In this research, the Giza1 was superior to the other two cultivars, and moisture stress caused a significant decrease in the water content of the leaves and a significant increase in quinoa leaves quality traits.

    Keywords: Chlorophyll A, B, Low Irrigation, Proline, RWC, Sodium, Potassium Percentage
  • فرزانه گلستانی فر، سهراب محمودی*، حمیدرضا فلاحی، علی شهیدی

    به منظور بررسی شاخص های تحمل تنش خشکی ارقام کینوا، چهار آزمایش مجزا (شامل دو تاریخ کاشت بهاره و تابستانه در دو منطقه بیرجند و سربیشه) موردمطالعه قرار گرفت که هر یک از آن ها به صورت فاکتوریل (فاکتورها عبارت اند از چهار سطح رطوبتی 100، 75، 50 و 25 درصد نیاز آبی و سه رقم کینوا به نام تیتیکاکا، گیزاوان و ردکارینا) در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار اجرا گردید و از طریق تجزیه به مولفه های اصلی مورد ارزیابی قرار گرفت. ارزیابی ارقام ازنظر تحمل خشکی با استفاده از شاخص تحمل (TOL)، شاخص حساسیت به تنش (SSI)، شاخص تحمل به تنش (STI)، میانگین حسابی بهره وری (MP)، میانگین هندسی بهره وری (GMP) و میانگین هارمونیک (HM) انجام گرفت. نتایج نشان داد که بالاترین میزان شاخص های STI، MP، GMP و HM، در کشت اسفندماه، در هر دو شهرستان متعلق به رقم ردکارینا و در کشت مردادماه متعلق به رقم گیزاوان بود و شاخص های SSI و TOL با توجه به پراکندگی نتایج، قدرت تشخیص کمتری در ارزیابی تحمل خشکی ارقام کینوا داشتند. تجزیه به مولفه های اصلی نیز نشان داد که در کشت اسفندماه در هر دو مکان، رقم ردکارینا در راستای بردار عملکرد دانه در شرایط تنش و شاخص های MP، GMP، STI و HM در ناحیه پتانسیل عملکرد و متحمل به تنش قرار گرفت. در کشت مردادماه در هر دو مکان، رقم گیزاوان در ناحیه حساس به تنش و در راستای بردارهای عملکرد دانه و شاخص های MP، GMP، STI و HM قرار داشت که نشان دهنده بالاتر بودن عملکرد این رقم در شرایط بدون تنش و تحمل آن ها در شرایط کمبود آب بود. در این مطالعه، رقم تیتیکاکا در راستای بردار SSI قرار گرفت که نشان دهنده حساس بودن این رقم به تنش بود. به طورکلی در مردادماه، رقم گیزاوان و در اسفندماه رقم ردکارینا، متحمل ترین ارقام نسبت به تنش خشکی بودند.

    کلید واژگان: بای پلات, تجزیه به مولفه های اصلی, عملکرد دانه, نیازآبی
    Farzane Golestanifar, Sohrab Mahmoodi *, Hamid-Reza Fallahi, Ali Shahidi
    Introduction

    Environmental disorders that significantly disturb the growth and yield of plants are considered as stress conditions and cause disturbances in biological. Drought stress is one of these environmental conditions which has been increased as a result of climate change and has been a negative effect on the yield of crops in the world. Every year about 12 million hectares of productive land has become dry and barren due to human activities and climate. More than 6000 varieties of quinoa are cultivated by farmers in the worlds. Quinoa is a plant responds to drought stress through escape, tolerance and avoidance of drought and has an extraordinary capacity for cultivation in dry and low-water soils because of its capabilities such as low inherent need for water, the maintenance of leaf surface and the ability to resume the speed of photosynthesis after drought stress. Titicaca, Redcarina and Giza-1 are three quinoa cultivars. Titicaca and Redcarina, were registered on December 14, 2009 and January 31, 2005, respectively, and are native to Denmark and Netherlands, respectively, and Giza1 is native to Egypt. Increasing yield in water deficit conditions requires the identification of genotypes resistant to drought stress. Different quantitative indicators have been provided to evaluate the reaction of genotypes in environmental conditions and also to determine their tolerance and sensitivity.

    Materials and methods

    In order to evaluate the indicators of drought stress tolerance of quinoa cultivars, a factorial experiment with four stress levels (100, 75, 50 and 25% of water requirement) and three varieties of quinoa (Titicaca, Giza-1 and Redcarina) were conducted with three replications in two locations (Birjand and Sarbisheh region) and two planting dates, spring (March) and summer (July) in 2018 and 2019. Evaluation of cultivars in terms of drought tolerance was done using stress sensitivity indices, such as tolerance (TOL), mean productivity (MP), stress tolerance index (STI), geometric mean productivity (GMP) and harmonic mean (HM). Decomposition into main components on yield under stress and non-stress conditions and drought stress tolerance indices were displayed in the form of a biplot diagram using STATISTICA software.

    Results and discussion

    The results showed that in both regions the highest amount of STI, MP, GMP and HM indices, were recorded for Redcarina variety in all three levels of drought stress at spring cultivation, but they were belonged to Giza-1 at summer cultivation. Due to the dispersion of the results, SSI and TOL indices had less diagnostic power to evaluate the drought tolerance of quinoa cultivars. Principal components analysis showed that Redcarina cultivar was collinear with yield vector in stress condition and MP, GMP, STI and HM indicators and was located in yield potential and tension tolerant area in bi-plot diagram in two regions (Birjand and Sarbisheh) at spring cultivation. In summer cultivation, Giza-1 variety was located at sensitive to stress area and yield potential in bi-plot diagram and was collinear with grain yield vectors in non-stress conditions and MP, GMP, STI and HM indices in two regions. This showed the more yield of this variety in non-stress condition. In most of the planting dates and places were studied, Titicaca cultivar had collinearity with SSI vector or located at the closest position to this vector, which indicated that this cultivar was sensitive to stress.

    Conclusion

    In general, in July, Giza-1 variety and in March Redcarina variety were the most tolerance varieties and Titicaca was most sensitive cultivar to drought stress.
    Keywords

    Keywords: Bi-Plot, Grain Yield, Principal Components Analysis, Water Requirement
  • عباس خاشعی سیوکی*، سمانه اطمینان، علی شهیدی، محسن پوررضا بیلندی، وحیدرضا جلالی

    منحنی رطوبتی خاک یکی از مهم ترین شاخص های هیدرولیکی خاک است که علاوه بر تعیین مقدار رطوبت خاک در نقاط ظرفیت زراعی وپژمردگی خاک، نقش موثری در کاربرد مدل های آب خاک در مطالعه روابط خاک-گیاه- آب دارد. از سوی دیگر برای شناخت بهترو درک نقش آن، مدل های مختلف برای بیان این منحنی به صورت ریاضی ارائه شده است که میزان کارائی بودن این مدل ها به دقت برآورد پارامترهای تعریف شده در ساختار مدل ها بستگی دارد. در این تحقیق روند عملکرد دو الگوریتم فرابتکاری، الگوریتم تکامل تفاضلی و بهینه ساز ازدحام ذرات، دربرآرود پارامترهای هیدرولیکی منحنی رطوبتی خاک برپایه مدل ون گنوختن و مدل بروکز- کوری در چهار کلاس بافتی؛ لوم رس شنی، لوم شنی، لوم و سیلت لوم مطالعه شد. همچنین عملکرد الگوریتم های فرابتکاری نسبت به نرم افزار RETC که دارای الگوریتم محلی غیر خطی حداقل مربعات است، مورد ارزیابی قرار گرفت. از این رو، در سطح مزرعه کشاورزی دانشگاه بیرجند از چهار کلاس بافتی غالب، 20 نقطه به طور تصادفی انتخاب و نمونه برداری صورت گرفت. با استفاده از جعبه شن و صفحات فشاری در دامنه مکش صفر تا 15000 سانتی متر آب، مقدار رطوبت خاک اندازه گیری شد. نتایج حاصل در جهت برآرود پارامترهای هیدرولیکی برپایه دو مدل ون گنوختن (vG) و بروکز-کوری (BC) با استفاده از الگوریتم های فرابتکاری و RETC پرداخته شد. از دو شاخص آماری RMSE و R2 برای مقایسه نتایج حاصل بهره گرفته شد. نتایج نشان داد که کمترین مقدار شاخص RMSE حاصل عملکرد الگوریتم تکامل تفاضلی در مدل vG؛ 0008/0، 0005/0، 0004/0 و 0006/0 و در مدل BC؛006/0، 006/0، 005/0 و 0005/0 به ترتیب درکلاس بافتی لوم رس شنی، لوم شنی، لوم و سیلت لوم حاصل شد. همچنین بیشترین و کمترین مقدار دو شاخص آماری RMSE و R2 در همه کلاس های بافتی خاک در عملکرد RETC مشاهده گردید. نتایج حاصل از این تحقیق بیانگر عملکرد ضعیف الگوریتم های محلی در حل مسائل چند متغیره ای است. از سوی دیگر بیانگر قابلیت الگوریتم های فرابتکاری در حل مسائل چند متغیره که دارای روابط نمایی هستند. از این رو، الگوریتم های فرابتکاری می تواند یک گزینه مناسب در حل مدل های هیدرولیکی خاک در جهت برآورد پارامترهای منحنی رطوبتی خاک باشد.

    کلید واژگان: الگوریتم فرابتکاری, کلاس بافتی خاک, مدل ون گنوختن, مدل بروکز-کوری
    Abbas Khashei Siuki *, Samaneh Etminan, Ali Shahidi, Mohsen Pourreza Bilondi, Vahidreza Jalali
    Introduction

    The soil water curve is one of the most critical soil hydraulic characteristics. This characteristic is used to determine soil water in the field capacity point and the permanent wilting point (PWP) beside it has a vital role in the application of soil water models in the study of soil-plant-water relationships. This curve is known as the quality soil index which has an effective role in the explanation of agricultural, ecological, and environmental problems. Impressive and efficient management of soil and water resources, water flow and solute transport survey, soil pollution, and contaminant leakage into water sources are dependent upon the accurate estimation of soil water curve parameters. Moreover, this index has a functional role in applying numerical and hydrological models. On the other hand, to better identify and understand its role, different models were provided to describe this curve mathematically. The efficiency of these models depended on the accuracy of estimated parameters in the model structure that was defined. Soil water curve is known as a non-linear relationship that is used to describe the relation between soil and water content or degree of soil saturation. The soil water curve provides essential information for using irrigation methods and about soil resistance and soil mechanical properties. In this research, the performance trend of two meta-heuristic algorithms, including the differential evolution (DE) and particle swarm optimization (PSO), was studied to estimate hydraulic parameters of soil water curves based on the van Genuchten and the Brooks and Cory models in four soil texture classes; loam, silt loam, sandy loam, and sandy clay loam. Besides, this study evaluated the performance of the meta-heuristic algorithm to RETC software. This software has a non-linear square local algorithm. This study can evaluate the ability of the meta-heuristic algorithms to estimate parameters for exponential relationships and nonlinear models.

    Materials and Methods

    At the agricultural farm of the University of Birjand, a study was conducted to analyze soil water content in different texture classes. The research involved the random selection of four soil texture classes and the random sampling of 20 points from each class. The soil water content was measured using a sandbox and pressure plate device, covering a broad suction range of 0-15000 cm. In the first phase, soil water curve parameters were estimated for each soil texture using the van Genuchten model and the Brooks and Cory model in the RETC software. Subsequently, the Matlab desktop environment was utilized to apply meta-heuristic algorithms (DE and PSO) to estimate the soil water curve parameters based on the two models. An objective function was defined to minimize the Root Mean Square Error (RMSE) of the meta-heuristic algorithms' performance. Finally, the study compared the performance of the meta-heuristic algorithms (DE and PSO) with the RETC software in estimating soil water curve parameters based on the van Genuchten and Brooks and Cory models, using statistical indices such as RMSE and R2. The soil texture classes play a crucial role in influencing soil water content and nutrient retention, making them an essential factor in agricultural management and crop suitability. The study's findings can contribute to a better understanding of soil water dynamics and the development of improved agricultural practices.

    Results and Discussion

    The obtained results of the statistical indices (RMSE and R2) showed that the least value of RMSE was acquired by the differential evolution algorithm (DE) performance. The values of RMSE during the application of the DE algorithm as an estimated method based on the van Genuchten model were 0.0008, 0.0005,0.0004, and 0.0006 also based on the Brooks and Cory were 0.006, 0.006, 0.005, and 0.0005 in sandy clay loam, sandy loam, loam, and silt loam respectively. Also, the highest value of the R2 index was obtained equal to 0.995, 0.996, 0.994, and 0.994 by the utilization of the DE algorithm based on the van Genuchten model in the sandy clay loam, sandy loam, loam, and silt loam respectively. The values of RMSE by the utilization of the PSO algorithm based on the van Genuchten model were 0.0021, 0.006, 0.0057, and 0.006 in the sandy clay loam, sandy loam, loam, and silt loam classes respectively. The highest and lowest values of the RMSE and R2 indices by the application of RETC software were obtained equal to 0.017 and 0.912 (sandy clay loam), 0.01and 0.963 (sandy loam), 0.085 and 0.972 (loam), and 0.01 and 0.924 (silt loam) based on the van Genuchten model.

    Conclusion

    It could be concluded that RETC software has poor performance in the estimation of soil water curve parameters in all soil texture classes studied based on the van Genuchten and Brooks and Cory models. This trend represents the weakness of the local algorithms to solve multivariable problems where an exponential relationship exists between the variables and they are influenced by each other. On the other hand, the results show the meta-heuristic algorithms have sufficient ability to estimate parameters in multivariable problems. It could be concluded that the meta-heuristic algorithms have better performance in estimating the parameters of soil hydraulic models. The DE algorithm is the best method to estimate soil hydraulic parameters. The PSO algorithm has the nearest performance to the DE algorithm but the best performance to RETC. Finally, meta-heuristic algorithms are suitable options for estimating soil water curve parameters based on various hydraulic models.

    Keywords: Brooks, Cory model, Meta-heuristic algorithm, soil texture class, van Genuchten model
  • افسانه رحمتی، عباس خاشعی سیوکی*، مهدی دستورانی، علی شهیدی

    ایران به عنوان یکی از کشورهای واقع درکمربند خشک کره زمین بوده و کمبود آب یکی از مشکلات اساسی در این مناطق به ویژه در بخش کشاورزی می باشد. تنش آبی گیاهان یکی از روش های صرفه جویی در مصرف آب است و یکی از راه های کاهش بحران آب، مدیریت آب در تامین نیاز آبی گیاهان زراعی می باشد. از این رو ارقامی از گیاهان زراعی را باید انتخاب کرد که تحت تنش آبی تحمل بیشتری داشته باشند و محصول کمتر کاهش پیدا کند. یکی از راه های افزایش بهره وری از آب، نگه داشتن میزان تولید محصول در سطح کنونی توام با کاهش آب مصرفی است.بیوچار از سوختن توده های زیستی با حداقل و یا عدم حضور اکسیژن تولید می شود، این فرآیند متفاوت از سوختن واقعی می باشد. در سوختن واقعی، مقدار زیادی از اکسیژن برای اکسیداسیون کامل کربن به Co2 در زیست توده فراهم است. بنابراین عملا تمام کربن زیست توده به Co2 تبدیل می شود و تنها خاکستر و مقدار کمی از کربن باقی می ماند. محدود کردن دسترسی به اکسیژن منجر به تثبیت بیشتر کربن در زیست توده می شود، با این حال راندمان تولید کربن معمولا 50 درصد یا کمتر می باشد. استفاده از بیوچار به دلیل توانایی بالا یکی از راه هایی است که مورد توجه قرار گرفته است. این آزمایش در گلخانه ای واقع در 100 کیلومتری بیرجند (روستای میریک) با طول جغرافیایی 33 درجه و 24 دقیقه شمالی و 59 درجه و 29 دقیقه شرقی انجام شد. جهت بررسی اثر مصرف مقادیر مختلف بیوچار و تنش خشکی بر میزان رشد عملکرد خیار گلخانه ای آزمایشی به شکل اسپلیت پلات با دو عامل مقادیر مختلف کاربرد بیوچار B در چهار سطح و تنش خشکی Iدر سه سطح در قالب طرح کامل تصادفی در سه تکرار بصورت پشته ای و جمعا در 36 کرت به طول 80 و عرض 40 سانتی متر انجام گرفت.تیمار های آزمایشی شامل بیوچار در چهار سطح (0، 4،2و 6 گرم در هر کیلوگرم خاک) و تنش آبی در سه سطح(100،75 ،50 درصد نیاز آبی) بودند. نتایج نشان داد که کاربرد بیوچار روی شاخص های قطر خیار با متوسط قطر 07/ 3 میلیمتر، قطر ساقه با متوسط قطر 85/9 میلیمتر، ارتفاع بوته با متوسط ارتفاع 165 سانتی متر، ارتفاع خیار با متوسط ارتفاع 9/16 سانتی متر، کارایی مصرف آب با متوسط 2/2 کیلوگرم بر مترمکعب، تعداد برگ با متوسط تعداد 45 و وزن خیار با متوسط وزن 58/4 تن در هکتار در سطح یک درصد تاثیر معنی دار داشته است. اثرمتقابل تنش آبی و بیوچار بر شاخص های کارایی مصرف آب، وزن خیار و ارتفاع خیار در سطح یک درصد و بر شاخص های قطرخیار و قطرساقه در سطح پنج درصد معنی دار بوده ولی بر شاخص های تعداد برگ و ارتفاع بوته اثر معنی داری نداشته است بنابراین نتایج نشان میدهد افزودن بیوچار در خاک در رشد گیاه اثر مثبتی خواهد داشت و میتوان مقاومت گیاه را در برابر تنش آبی افزایش داد و بیشترین عملکرد را از گیاه خیار شاهد بود.

    کلید واژگان: صلاح خاک, تنش خشکی, زغال زیستی, شاخص های رشد گیاه, کارایی مصرف آب
    Afsane Rahmati, Abbas Khashei-Siuki *, Mahdi Dastorani, Ali Shahidi

    reenhouse conditions, the use of biochar on yield and yield components of cucumber and to determine the effect of water stress and biochar on cucumber yield components in Birjand region. Application of biochar in soil increases the yield of cucumber (Cucumis sativus) of Storm cultivar and the combined effect of water stress and biochar modulates the effect of water stress on reducing crop yield.

    Methods

    Due to the conditions in the greenhouse and the type of cultivation (stacks), this study was selected as a factorial in a randomized complete block design with three dehydration treatments and four biochar treatments. Drought stress has three levels of 100, 75, 50% water requirement. And biochar levels of zero, 2, 4, 6 grams per kilogram of soil are selected The type of cultivation is in the form of a stack or a stack in which a stack is selected and divided into equal plots. Based on the number of treatments and replications selected, 36 plots are required, each plot being 80 cm long and 40 cm wide. After preparing a suitable culture medium, two seeds were planted in each plot with a distance of 2 cm because if the seed did not germinate or was destroyed, another one could be used as an alternative. Then, all plots were irrigated automatically until the plants became four-leafed, and pest control operations were carried out equally and equally among all plots.

    Results

    The results show that biochar had a significant effect on cucumber height, cucumber diameter, cucumber weight, plant height, number of leaves and stem diameter at 1% level. It can be seen that water stress at the level of 1% had a significant effect on cucumber height, cucumber weight, number of leaves and stem diameter. But its effect on cucumber diameter index and plant height was not significant. In this experiment, the interaction effect of biochar and water stress at 1% level had a significant effect on cucumber height and cucumber weight and at 5% level on cucumber diameter and stem diameter, but its effect on plant height and number of leaves was not significant.

    Conclusions

    Drought stress was significant on cucumber height, cucumber weight, number of leaves and stem diameter at 1% level and had no effect on cucumber diameter and plant height indices. • The best performance in plant height, cucumber weight, number of leaves and stem diameter at I100 level. Consumption of 6 grams of biochar per kilogram of soil at the level of water stress, 100% water requirement had the highest yield on growth indices (cucumber height, cucumber weight) and at the level of 5% on stem diameter and cucumber diameter indices. The use of biochar on the indices of stem diameter, cucumber diameter, cucumber weight, cucumber height, number of leaves and plant height was positive and significant and the use of 6 g of biochar per kg of soil in all indicators has the highest yield for cucumber plant. The interaction effect of water stress and biochar was significant on cucumber height and cucumber weight indices at 1% level and on cucumber diameter and stem diameter indices at 5% level, but the interaction effect of stress and biochar on plant height and leaf area indices was not significant.

    Keywords: Bio charcoal, Drought stress, plant growth indices, Soil Improvement, Water consumption efficiency
  • فرزانه گلستانی فر، سهراب محمودی*، حمیدرضا فلاحی، علی شهیدی

    تاریخ کاشت کینوا بسته به ژنوتیپ، شرایط اقلیمی هر منطقه و همچنین دسترسی به آب، متفاوت می باشد، بنابراین به منظور ارزیابی شاخص های رشدی سه رقم کینوا تحت تاثیر سطوح رطوبتی، چهار آزمایش مجزا در دو منطقه (بیرجند و سربیشه) و دو تاریخ کاشت (اسفند و مرداد) در سال های 99-1398 به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک کامل تصادفی با سه تکرار اجرا شد. فاکتورهای آزمایش شامل پنج سطح رطوبتی (25، 50، 75، 100 و 125 درصد نیاز آبی گیاه) و سه رقم کینوا (تیتیکاکا، گیزاوان و ردکارینا) بود. روند تغییرات شاخص های رشدی در طول فصل رشد مورد ارزیابی قرار گرفت و تجزیه واریانس پس از برش دهی فیزیکی داده ها، به صورت جداگانه برای هر مرحله از نمونه برداری انجام شد. روند تغییرات شاخص سطح برگ سه رقم نشان داد که در تاریخ کاشت اسفندماه و مردادماه، زمان رسیدن به حداکثر LAI در شهرستان بیرجند به ترتیب بین 106 الی 107 و بین 73 الی 76 روز پس از سبزشدن و در شهرستان سربیشه به ترتیب در روز 104 و بین 65 الی 72 روز پس از سبزشدن مشاهده شد. به طور کلی در اسفندماه در هر دو منطقه مورد مطالعه، رقم ردکارینا، دارای بیشترین مقادیر حداکثر LAI (4.5 در بیرجند و 6.7 در سربیشه) و حداکثر CGR (17.93 و 20.63 گرم بر مترمربع زمین در روز به ترتیب در بیرجند و سربیشه) بود و در مردادماه رقم گیزاوان بالاترین میزان حداکثر LAI (6.4 در بیرجند و 6 در سربیشه) و حداکثر CGR (19.32 و 18.11 گرم بر مترمربع زمین در روز به ترتیب در بیرجند و سربیشه) را به خود اختصاص داد. همچنین بیشترین RGR و NAR در ابتدای فصل رشد در کشت اسفندماه در هر دو شهرستان مورد مطالعه، متعلق به رقم ردکارینا و در کشت مردادماه، متعلق به رقم گیزاوان بود. در بررسی اثر سطوح رطوبتی نیز می توان بیان نمود که بالاترین میزان شاخص های LAI، CGR، RGR و NAR در سطح 125 درصد نیاز آبی مشاهده شد به طوری که حداکثر میزان شاخص LAI در کشت های اسفندماه سربیشه و بیرجند و مردادماه سربیشه و بیرجند به ترتیب برابر با 8.2، 5.3، 6.5 و 7.2، حداکثر میزان CGR به ترتیب برابر با 28.78، 23.56، 22.96 و 26.18 گرم بر مترمربع زمین در روز، بالاترین میزان RGR در ابتدای فصل رشد به ترتیب 0.189، 0.186، 0.214 و 0.200 گرم بر گرم در روز و بالاترین میزان  NARدر ابتدای فصل رشد به ترتیب 6.16، 10.22، 7.68 و 9.27 گرم بر مترمربع برگ در روز مشاهده شد. کمترین میزان شاخص های رشدی در تیمار کاربرد آبیاری به میزان 25 درصد نیازآبی مشاهده گردید. به طور کلی می توان بیان نمود که بالاترین میزان شاخص های رشدی و بیشترین عملکرد دانه در کشت اسفندماه در هر دو شهرستان مورد مطالعه، متعلق به رقم ردکارینا و در کشت مردادماه، متعلق به رقم گیزاوان بود. اعمال کم آبیاری نیز موجب کاهش معنی دار شاخص های رشدی و عملکرد دانه در هر چهار آزمایش گردید.

    کلید واژگان: آنالیز رشد, سرعت جذب خالص, سرعت رشد محصول, سرعت رشد نسبی, کم آبیاری تنظیم شده
    F .Golestani Far, S. Mahmoodi *, H. R. Fallahi, A. Shahidi
    Introduction

    Deficit irrigation offers a solution for optimizing crop production under water stress conditions, albeit with an initial reduction in yield per unit area. Employing deficit irrigation aids in farm management in scenarios where land availability isn’t constrained, enabling the determination of optimal cultivation patterns while conserving water consumption. However, deficit irrigation may influence plant growth and development by inducing drought stress. Due to several capabilities, quinoa shows resistance to solar radiation, temperature, water availability, and atmospheric CO2 concentration, which makes it possible to cultivate it in different agricultural areas. Quinoa also has a great capacity for cultivation in dry and low-water soils. Although growth analysis sometimes provides valuable clues, it does not provide any physicochemical information related to the environmental reactions of plants; in other words, the main benefit of many quantities involved in growth analysis is to provide an accurate estimate of the ability and efficiency of the plant in the community at certain time intervals. In general, growth analysis evaluates the system based on the results of physiological manifestations. The purpose of this research was to evaluate the physiological growth analyses of three quinoa cultivars under different moisture levels in summer and spring planting dates in the South Khorasan region.

    Materials and Methods

    To evaluate the physiological traits of three quinoa cultivars under deficit irrigation conditions, four separate experiments were conducted using a factorial layout based on a randomized complete block design. These experiments included three replications and were carried out in two regions (Birjand and Sarbisheh) during two planting dates (March and July) in 2018-2019. The experimental factors consisted of five moisture levels (ranging from 25% to 125% of crop water requirement) and three quinoa cultivars (Titicaca, Giza1, and Redcarina). To compare the cultivars and assess the impact of humidity levels, several physiological indices—such as leaf area index (LAI), crop growth rate (CGR), relative growth rate (RGR), and net assimilation rate (NAR)—were studied. Regression curves were fitted to the data from all four experiments separately, and separate analyses of variance were also performed for each sampling time.

    Results and Discussion

    The trend of changes in the leaf area index (LAI) showed that the time needed to reach the maximum LAI was observed between 106 to 107 days after emergence in March and between 73 to 76 days after emergence in July in Birjand, respectively. In Sarbisheh, the maximum LAI was observed on day 104 after emergence in March and between 65 to 72 days after emergence in July. In March, in both studied areas, Redcarina had the highest LAI values (4.5 in Birjand and 6.7 in Sarbisheh), along with the maximum crop growth rate (CGR) of 17.93 g m-2 day-1 in Birjand and 20.63 g m-2 day-1 in Sarbisheh. Conversely, in July, Giza1 exhibited the highest LAI (6.4 in Birjand and 6 in Sarbisheh), along with the maximum CGR of 19.32 g m-2 day-1 in Birjand and 18.11 g m-2 day-1 in Sarbisheh. Additionally, the highest relative growth rate (RGR) and net assimilation rate (NAR) at the beginning of the growing season in March were observed for Redcarina, while in July, Giza1 demonstrated the highest RGR and NAR in both studied areas. Considering the effect of humidity levels, the highest levels of LAI, CGR, RGR, and NAR indices were observed at the 125% water requirement level. Specifically, the maximum LAI values in March (in Sarbisheh and Birjand) and August (in Sarbisheh and Birjand) were 8.2, 5.3, 6.5, and 7.2, respectively. The maximum CGR values were 28.78, 23.56, 22.96, and 26.18 g m-2 day-1, respectively. Furthermore, the highest RGR at the beginning of the growing season ranged from 0.189 to 0.214 g g-1 day-1, and the highest NAR at the beginning of the growing season ranged from 6.16 to 10.22 g m-2 day-1. Conversely, the lowest values of these indices were observed at the 25% water requirement level.

    Conclusion

    Overall, Redcarina, cultivated in March, and Giza1, cultivated in July, exhibited the most favorable growth analysis indices and grain yield compared to other cultivars. Additionally, deficit irrigation resulted in a decrease in all of these indices and grain yield.

    Keywords: Adjusted deficit irrigation, Crop Growth Rate, Growth analysis, Net assimilation rate
  • سیده زهرا حسینی، علی شهیدی*، حنان حنفی

    مدیریت منابع آب به ویژه آب های زیرزمینی، در مناطق خشک و نیمه خشک از اهمیت خاصی برخوردار است. عدم شناخت صحیح و بهره برداری بی رویه در این مناطق خسارت جبران ناپذیر مانند افت شدید و غیرقابل برگشت سطح آب زیرزمینی، کاهش دبی چاه ها و قنوات، تغییرات الگوی جریان آب زیرزمینی را به دنبال خواهد داشت. بنابراین هدف این تحقیق بررسی افت سطح آب های زیرزمینی دشت مشهد که به عنوان یکی از مهم ترین و بزرگ ترین دشت های استان خراسان رضوی می باشد، انتخاب گردید. به منظور انجام این پژوهش آمار62 حلقه چاه مشاهده ای در طی دو دوره پنج ساله (95-1390 و 00-1395) مورد بررسی قرار گرفت. در ابتدا داده های آماری جمع آوری و با استفاده ازنرم افزار Excel2017 مرتب سازی شدند و هیدروگراف معرف آبخوان دشت مشهد ترسیم شده است؛ سپس با استفاده از نرم افزار ArcMap10.8 و روش درون یابی IDW نقشه های سطح آب و تراز آب زیرزمینی برای دوره های11ساله و دو دوره پنج ساله اول و دوم، ترسیم شده است. نتایج به دست آمده در این پژوهش نشان می دهد رسیدن به سطح آب زیرزمینی در این آبخوان برای دوره زمانی تعیین شده به طور متوسط در پنج سال اول 0.36متر و در پنج سال دوم 0.32 متر افزایش یافته است که بخش های مرکزی، جنوب شرقی و شمال غربی بیش ترین میزان برای رسیدن به سطح آب زیر زمینی را دارند. همچنین هیدروگراف معرف آبخوان مشهد نشان می دهد در طی دوره 11 ساله تراز آب زیرزمینی به طور متوسط سالانه 0.33 متر با کاهش مواجه شده است.

    کلید واژگان: سطح آب زیرزمینی, آبخوان دشت مشهد, درون یابی, IDW
    Seyede Zahra Hoseini, Ali Shahidi *, Hannan Hanafi

    The management of water resources, especially groundwater, is of particular importance in arid and semi-arid regions. Improper understanding and unsustainable exploitation in these areas will result in irreparable damage, such as severe and irreversible groundwater level decline, reduction in well and aqueduct discharge, and changes in the pattern of groundwater flow. Therefore, the aim of this research is to investigate the decline in the groundwater levels of Mashhad Plain, which is selected as one of the most important and largest plains in Khorasan Razavi province. In order to conduct this study, the data from 62 observation wells were examined over a period of five years (2011-2016, 2016-2021). Initially, the statistical data was collected and organized using Excel 2017 software, and the hydrograph representing the aquifer of Mashhad Plain was plotted. Subsequently, using ArcMap 10.8 software and the Inverse Distance Weighting (IDW) method, maps of the groundwater level and water table for an 11-year period and two consecutive five-year periods were generated. The results obtained in this study indicate that the groundwater level in this aquifer has, on average, increased by 0.36 meters in the first five years and 0.32 meters in the second five years for the specified time period. The central, southeast, and northwest parts show the highest increase in reaching the groundwater level. Additionally, the hydrograph representing the Mashhad aquifer shows an average annual decrease of 0.33 meters in groundwater level over the 11-year period.

    Keywords: Groundwater Level, Mashhad Plain Aquifer, Interpolation, IDW
  • سمیرا رهنما*، عباس خاشعی سیوکی، علی شهیدی
    شناسایی تعداد چاه ها در تخمین سطح آب زیرزمینی به لحاظ کاهش هزینه نگه‎داری و صرفه‎جویی در هزینه برداشت اطلاعات، گامی مهم می‎باشد. آنالیز مولفه‏های اصلی (PCA) یکی از ویژگی‎های کاهش داده می‏باشد که در شناسایی داده‏های کم اهمیت، نقش بسزایی دارد. در این پژوهش، میانگین سالانه سطح آب زیرزمینی 51 چاه بهره‏برداری دشت نیشابور با طول آماری 10 ساله (1398-1389) با استفاده از تکنیک آماری آنالیز مولفه‎های اصلی مورد بررسی قرار گرفت تا چاه‎های موثر در تعیین تراز سطح آب زیرزمینی این دشت مشخص گردد. با انجام آنالیز مولفه‎های اصلی، اهمیت نسبی هر چاه بین صفر (برای چاه غیر موثر) تا 1 (برای چاه کاملا موثر) محاسبه شد. نتایج نشان داد که از بین 51 چاه موجود در منطقه مورد مطالعه، 27 چاه به عنوان چاه موثر و بقیه چاه‏ها به عنوان چاه‎های کم اهمیت شناخته می‎شوند. یعنی با حذف 24 حلقه چاه کم اهمیت، خطای برآورد سطح آب زیرزمینی منطقه مورد مطالعه 26 درصد نسبت به حالتی که از همه چاه‎ها استفاده می‎گردد، افزایش می‏یابد. هم چنین جهت در نظر گرفتن عامل زمان در تغییرات این روش در دو دوره زمانی 5 ساله انجام شد. نتایج نشان داد که در دوره زمانی 5 ساله اول (1393-1389) 42 چاه به عنوان چاه بااهمیت انتخاب شدند که در دوره زمانی 5 سال بعد (1398-1394) این تعداد به 35 چاه تقلیل پیدا کرد.
    کلید واژگان: آب زیرزمینی, دشت نیشابور, چاه موثر, آنالیز مولفه&rlm, های اصلی
    Samira Rahnama *, Abbas Khasheisiuki, Ali Shahidi
    Identifying the number of wells in groundwater level estimation is an important step in terms of reducing the maintenance cost and saving the cost of harvesting information. Principal Component Analysis (PCA) is one of the techniques that reduces data that plays a significant role in identifying low data. In this research, the average annual groundwater level of 51 wells in Neyshabour plain with a statistical period of 10 years (2010-2019) was studied using statistical analysis of the main components of the wells to determine the level of groundwater level in this plain. Using PCA, the relative importance of each well was calculated between 0 (for completely ineffective well) to 1 (for the very effective wells). The results showed that among the 51 wells in the studied area, 27 wells are considered as wells, and the remaining wells are considered as low-level wells. By eliminating 24 less wells, the estimated ground water level error in the studied area is 26% higher than that used for all wells. Also, to take into account the factor of time, changes in this method were done in two 5-year periods. The results showed that 42 wells were selected as important well during the first 5 years period (2010-2014), which was reduced to 35 wells during the next 5 years (2015-2019).
    Keywords: Effective well, Groundwater, Neyshabour Plain, Principal component analysis
  • مرضیه علی آبادی، محمدحسین نجفی مود، عباس خاشعی سیوکی*، علی شهیدی
    با توجه به محدود بودن منابع آب و بالا بودن میزان تبخیر، مسیله بحران آب یکی از عمده ترین مسایل در کشور است. به دلیل اهمیت گیاه خاکشیر به عنوان یک گیاه دارویی، نیاز آبی و ضریب گیاهی یک گانه و دوگانه آن در آزمایشگاه لایسیمتری دانشگاه بیرجند مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور از شش لایسیمتر (از نوع بیلان آبی) به قطر60 سانتی متر و ارتفاع 100سانتی متر استفاده شد. داخل هر شش لایسیمتر، گیاه خاکشیر با تراکم 20 بوته در متر مربع کشت و سپس با استفاده از معادله بیلان آب، تبخیر و تعرق محاسبه شد. تبخیر و تعرق مرجع چمن هم به طور مستقیم توسط سه لایسیمتر دیگر اندازه گیری شد و میانگین آن 322 میلی متر بدست آمد. سپس ضرایب گیاهی برای چهار مرحله رشد (ابتدایی، توسعه، میانی و انتهایی) محاسبه شد. در این تحقیق مقادیر میانگین تبخیر و تعرق، تبخیر از سطح خاک و تعرق از گیاه مورد نظر به ترتیب 202، 23 و 179 میلی متر به دست آمد. در نهایت ضریب گیاهی منفرد برای چهار مرحله ابتدایی، توسعه، میانی و پایانی به ترتیب برابر 0/52، 0/68، 0/96 و 0/57 و ضریب گیاهی پایه به ترتیب برای چهار مرحله رشد برابر 0/38، 0/59، 0/49 و0/52 میلی متر به دست آمد. به طور کلی می توان نتیجه گرفت که با توجه به اقلیم استان خراسان جنوبی و نیاز آبی کم گیاه خاکشیر ، کشت آن توصیه می گردد.
    کلید واژگان: بیلان آبی, گیاهان دارویی, لایسیمتر زهکش دار
    Marziyeh Aliabadi, Mohammadhosien Najafimood, Abbas Khashei Siuki *, Ali Shahidi
    Considering the limited water resources and the high rate of evaporation, water crisis is one of the most important issues in the country. Due to the importance of Flixweed as a medicinal plant, its water requirement and its single and dual plant coefficients were investigated in the lysimeter laboratory of University of Birjand. For this purpose, six lysimeters (of the water balance type) with a diameter of 60 cm and a height of 100 cm were used. Inside all six lysimeters, Flixweed plants were planted with a density of 20 plants/m2, then, evaporation and transpiration were calculated using the water balance equation. Evaporation and transpiration of grass reference was measured directly by three lysimeters and its average was 322 mm. Then, plant coefficients were calculated for four stages of growth (initial, development, middle, and end). In this research, the average values of evaporation and transpiration, evaporation from the soil surface, and transpiration from the target plant were obtained as 202, 23, and 179 mm, respectively. Finally, the individual plant coefficients for the four initial, development, middle and final stages were 0.52, 0.68, 0.96 and 0.57, respectively, and the basic plant coefficients were 0.38, 0.59, 0.94 and 0.52 mm. In general, considering the climate of South Khorasan Province, Flixweed plant is recommended for cultivation due to its low water requirement.
    Keywords: Water Balance, Medicinal plants, Drainage lysimeter
  • سپیده زراعتی نیشابوری*، محسن پوررضا بیلندی، عباس خاشعی سیوکی، علی شهیدی
    منابع آب زیرزمینی پس از یخچال های قطبی، دومین منبع آب شیرین موجود در جهان به شمار می رود. بررسی تغییرات سطح آب زیرزمینی در برنامه ریزی و مدیریت پایدار منابع آب از اهمیت فراوانی برخوردار است. کاهش پیوسته سطح آب زیرزمینی در بسیاری از مناطق دنیا مشاهده شده است. دشت نیشابور از لحاظ ذخیره منابع آب و حاصلخیزی اراضی، یکی از مهم ترین دشت-های خراسان و شرق کشور محسوب می شود. کاهش میزان تغذیه کننده ی بارش از یک سو و برداشت های مکرر از چاه های بهره-برداری از طرف دیگر سبب افت سطح آب شده، به طوری که آبخوان نیشابور با افت سالانه 74 سانتی متر مواجه است. لذا هدف از پژوهش حاضر بررسی و معرفی کارایی مدل رگرسیون فازی امکانی جهت پیش بینی تراز آب زیرزمینی در مقیاس ماهانه می باشد. در این پژوهش پارامترهای موثر بر تراز آبخوان شامل بارندگی و تخلیه به صورت ماهانه تعیین شد. با استفاده از روش های زمین آماری نقشه های پهنه بندی ماهانه بارندگی و تخلیه به دست آمد. درنهایت با طراحی مدل رگرسیون فازی امکانی با 6 پارامتر ورودی، سعی در برآورد تراز سطح آب زیرزمینی شد. نتایج پژوهش نشان داد بهترین دقت در ماه خرداد با ضریب تبیین 93 درصد، میانگین مجذور خطای 05/6 و میانگین مطلق خطای 01/6 حاصل شد. همچنین نتایج نشان داد که علی رغم کاهش شدید باران در فصل تابستان، اعمال ورودی های با تاخیر یک تا دو ماهه نتایج مناسبی در پیش بینی سطح آب داشت. درنهایت می توان بیان کرد مدل رگرسیون فازی تهیه شده در این مطالعه، امکان برآورد تراز سطح آبخوان را با اعتبار مناسب فراهم می-کند.
    کلید واژگان: آب زیرزمینی, تراز آبخوان, رگرسیون فازی, دشت نیشابور
    Sepide Zeraati Neyshabouri *, Mohsen Pourreza Bilondi, Abbas Kashei-Siuki, Ali Shahidi
    Groundwater resources are the second largest freshwater source in the world after polar glaciers. Due to the importance of this resource in arid and semiarid regions, investigating changes in groundwater levels has an important role in planning and sustainable water resources management. The steady decline in groundwater levels has been observed in many parts of the world. For optimal use of available water resources comprehensive planning is necessary to make informed and accurate understanding of this important component of water resources. Neyshabour plain is one of the most plains of Khorasan Razavi province, which has an important role in agricultural production. Due to the reduction of the Groundwater recharge factors and Unallowable discharges of the resources, annually 74 cm decline in groundwater table in Neyshabour plain were observed. Hence the objective current study was forecasting the monthy groundwater changes in Neyshabour aquifer using fuzzy regression model. For this propose, the parameters affecting aquifer level including monthly precipitation and discharge detected and fuzzy linear regression approach is employed for to estimate groundwater level of Neyshabour Aquifer. The results represent that the most accuracy predicts was in august with R2, RMSE and MAE of applied model was 0.93, 6.05 and 6.01 respectively. In conclusion the results obtained from this study, based on R2, MAE and RMSE measures, showed the efficiency of newly developed formulas based on fuzzy regression method in estimate the groundwater table with proper accuracy.
    Keywords: Groundwater, Aquifer Table, Fuzzy Regression, Neyshabour Plain
  • عباس خاشعی سیوکی، علی شهیدی، محمدعلی بهدانی*، فاطمه حاجی آبادی، فاطمه شیرزادی
    استفاده بهینه و صحیح از منابع آب، نیازمند محاسبه میزان آب مصرفی و تعیین ضرایب گیاهی متناسب با هر منطقه است. این تحقیق به منظور تعیین تبخیر - تعرق و ضرایب گیاهی گیاه زعفران و تبخیر - تعرق گیاه مرجع چمن به دو روش لایسیمتری و فایو - پنمن - مانتیث در منطقه نیمه خشک بیرجند و در سال زراعی 1399-1398 صورت گرفته است. بدین منظور گیاه زعفران در شش لایسیمتر و گیاه مرجع چمن در سه لایسیمتر، در مجموعه آزمایشگاه های لایسیمتری دانشکده کشاورزی دانشگاه بیرجند، کشت شد. دوره رشد گیاه زعفران به چهار مرحله ابتدایی (27 روز)، توسعه (54 روز)، میانی (40 روز) و نهایی(54 روز) تقسیم شد. میانگین تبخیر - تعرق گیاه مرجع چمن به روش های لایسمتری و فایو - پنمن - مانتیث به ترتیب برابر 4/32 و 4/19 میلی متر بر روز و میانگین تبخیر - تعرق گیاه زعفران در دوره 175 روزه رشد، برابر با 2/34 میلی متر بر روز بدست آمد. مقدار میانگین ضرایب گیاهی یک جزیی به ترتیب برابر با 0/36، 0/66، 0/86 و 0/42 و میانگین ضرایب گیاهی دوجزیی به ترتیب برابر با 0/37، 0/67، 0/87 و 0/42، در طول مراحل مختلف رشد برآورد شد.
    کلید واژگان: زعفران, ضریب گیاهی یک جزئی و دوجزئی, لایسیمتر, نیاز آبی
    Abbas Khashei, Ali Shahidi, Mohammad Ali Behdani *, Ftemeh Hjiabadi, Ftemeh Shirzadi
    Introduction
    Water is one of the most common and at the same time the most important substance on the planet. All kinds of plants in different parts of the earth need more water than any other environmental factor. The main purpose of direct measurements or evapotranspiration calculations is the amount of water required by plants. Knowledge of the water need of plants in each region and its use in agricultural planning plays an important role in water usage. Due to the reduction of fresh water reserves in the world, accurate estimation of evaporation and transpiration and water requirement of plants seems to be important. Therefore, developing an irrigation plan and applying proper irrigation management can reduce the losses caused by water resources. The aim of the current research is to determine the evapotranspiration and plant coefficients of saffron plant and the evapotranspiration of the grass reference plant by two methods, lysimeter and FAO-Penman-Mantith, in Birjand city.
     
    Materials and Methods
    The research was carried out in the agricultural year of 2018-2019 in the lysimetry laboratory of the Faculty of Agriculture, Birjand city, for this purpose. The saffron plant was grown in six lysimeters and the grass reference plant in three lysimeters, in the collection of lysimetry laboratories of the Faculty of Agriculture, Birjand University. The growth period of saffron plant was divided into four initial (27 days), development (54 days), middle (40 days) and final (54 days) stages. Irrigation was done daily until the soil moisture reached the agricultural capacity. The irrigation volume was adjusted based on the soil moisture level, the reason for which was mentioned above. The start time of irrigation was determined based on soil moisture and Fc. The end of irrigation was done according to the condition and moisture content of the soil.
    Results and Discussion
    The average of evapotranspiration of the grass reference plant by lysimetric and FAO-Penman-Monteith methods was obtained equal to 4.32 and 4.19 mm/day, respectively, and the average of evapotranspiration of the saffron plant during the 175-day growth period was obtained equal to 2.34 mm/day. During different stages of growth, the amount of the average of single crop coefficient was estimated 0.36, 0.66, 0.86 and 0.42, respectively, and the average of dual crop coefficient was estimated 0.37, 0.67, 0.87 and 0.42, respectively. With the passage of time, the amount of evaporation-transpiration of the reference plant has increased, which can be attributed to the long day length and the increase in net solar radiation, with the increase in temperature, the amount of evaporation-transpiration also has increased, so the demand of the plant to receive water increases.
     
    Conclusion
    Observations indicated that at the beginning of the period, due to high evaporation, this coefficient was clearly obtained from their sum, but in the middle stage, due to the decrease in evaporation and the predominance of transpiration, the coefficient of vegetation in most cases was Sweating has approached and this trend of changes has been the same in all lysimeters. The value of the basic vegetation coefficient (transpiration component) gradually increased after passing through the initial stage and reached the maximum value in the middle stage. The value of the evaporation coefficient from the soil surface (Ke) is the highest after the surface soil layer is wetted by rain or irrigation. As this layer dries, the evaporation coefficient will increase. In the condition that there is no water left in the surface layer of the surface soil, the evaporation coefficient reaches zero. The two-component vegetation coefficient, which is the sum of the transpiration and evaporation components, also decreases gradually. The fluctuations seen in the graph are due to the short irrigation period.
    Keywords: Saffron, Single, dual crop coefficient, Lysimeter, Water requirement
  • فهیمه خادم پور، عباس خاشعی سیوکی*، علی شهیدی
    در مدیریت کمی آب زیرزمینی، یکی از موارد بسیار مهم و اساسی، تخمین سطح آب زیرزمینی است که معمولا براساس داده هایی که از شبکه چاه های مشاهده ای بدست می آید، انجام می گردد. در این پژوهش، هدف اصلی، بررسی شوری آب زیرزمینی دشت مشهد در بازه زمانی 1 تا 31 اردیبهشت 1398 می باشد. برای این منظور، از دو مدل آماری IBK و M5 استفاده و نتایج آن ها با روش های زمین آماری مقایسه گردید. در این راستا، از نمونه برداری نقطه ای با مختصات جغرافیایی X و Y استفاده شد. همچنین، متغیر کلر به عنوان یک متغیر مهم و معیاری برای شوری آب زیرزمینی مد نظر قرار گرفت. دلیل اصلی انتخاب کلر به عنوان متغیر مورد بررسی، همبستگی مناسب آن با ضریب هدایت الکتریکی است. در نهایت، نتایج نشان داد که مدل IBK عملکرد بهتری نسبت به مدل M5 و روش های زمین آماری داشت. با استفاده از مدل IBK، میزان دقت در پیش بینی شوری آب زیرزمینی به شکل قابل توجهی افزایش یافت. بر اساس مقادیر آماری به دست آمده، می توان نتیجه گرفت که مدل IBK با داشتن ضریب تییین برابر با 98/0، خطای جذر میانگین مربعات برابر با 85/200 و میانگین خطای مطلق برابر با 48/97، بهترین مدل برای پیش بینی شوری آب زیرزمینی در دشت مشهد است. در نتیجه، مدل IBK قابلیت بالایی در تخمین دقیق شوری آب زیرزمینی را دارد و می توان آن را به عنوان یک ابزار موثر در مدیریت کمی آب زیرزمینی، به کار برد. این مدل با دقت و عملکرد بالا، می تواند به مدیران و تصمیم گیران در اتخاذ تدابیر و راهبرد های مناسب برای حفظ و بهینه سازی منابع آب زیرزمینی کمک کند.
    کلید واژگان: آب زیرزمینی, دشت مشهد, شوری, واریوگرام, نرم افزار WEKA
    Fahime Khadempoor, Abbas Khashei *, Ali Shahidi
    In groundwater management, one of the crucial and fundamental aspects is estimating the groundwater level, which is typically done based on data obtained from monitoring well networks. In this research, the main objective was to investigate the groundwater salinity in the Mashhad Plain during the period of 1st to 31st of April, 2019. For this purpose, two statistical models, IBK and M5, were used, and their results were compared with geostatistical methods. Point sampling with geographic coordinates X and Y was employed to examine the groundwater salinity. Additionally, chloride was considered as an important variable and indicator of groundwater salinity due to its significant correlation with electrical conductivity, which is indirectly related to groundwater salinity. The results showed that the IBK model outperformed the M5 model and geostatistical methods. By using the IBK model, the accuracy in predicting groundwater salinity significantly improved. Based on the obtained statistical values, it can be concluded that the IBK model, with an R-squared value of 0.98, a root mean square error (RMSE) of 85.200, and a mean absolute error (MAE) of 48.97, performed the best in predicting groundwater salinity in the Mashhad Plain. Thus, the IBK model serves as an effective tool for accurate estimation of groundwater salinity and quantitative groundwater management. Its high performance enables better decision-making and implementation of appropriate measures for preserving and optimizing groundwater resources. These findings can be valuable for managers.
    Keywords: Groundwater, Mashhad plain, salinity, Variogram, WEKA software
  • احمد جعفرزاده*، عباس خاشعی سیوکی، علی شهیدی
    مدل سازی گروهی به عنوان یک مقوله نوظهور در بسیاری از رشته های مهندسی به خصوص زمینه های مختلف مهندسی آب در حال گسترش است. تخمین دقیق نیاز آبی زعفران به عنوان محصول راهبردی شرق کشور یکی از مهم ترین اقدامات تاثیرگذار در برنامه ریزی منابع آب منطقه خواهد بود. از این رو، این پژوهش اقدام به بررسی عملکرد مدل سازی گروهی در بهبود مدل سازی نیاز آبی زعفران در منطقه بیرجند استان خراسان جنوبی کرد. داده های واقعی نیاز آبی زعفران در سال دوم کشت در گام نخست در محل آزمایشگاه لایسی متری دانشگاه بیرجند جمع آوری شد. مدل سازی نیاز آبی زعفران با استفاده از داده های اقلیمی و نیاز آبی زعفران در بستر ماشین یادگیری درخت تصمیم انجام شد. همچنین، از دو روش Boosting و Bagging جهت ارتقای نتایج مدل درخت تصمیم استفاده شد. به منظور کمی کردن اثر مدل سازی گروهی آزمون های مقایسه ای متعددی نظیر شاخص های ارزیابی (RMSE و MAE)، مقایسه توزیع پراکنش داده ها (تحلیل وایولین Violin assessment)، ارزیابی کم/بیش تخمینی، مقایسه سری زمانی و تحلیل بهبود خطا استفاده شد. نتایج نشان داد که علی رغم دقت و کارایی نسبی مدل درخت تصمیم در شبیه سازی نیاز آبی زعفران، امکان بهبود نتایج همچنان وجود دارد. همچنین، نتایج اثبات کرد که مدل سازی گروهی ظرفیت بالقوه ی خوبی در زمینه ارتقای نتایج دارد. به طوری که یادگیری گروهی بانظارت (Boosting) دقت مدل درخت تصمیم را بیش از 30 درصد بهبود بخشید (کاهش قدر مطلق خطا از 36 میلی متر به 65/23 میلی متر) و این موضوع عامل کاهش RMSE را از 44/0 میلی متر به 07/0 میلی متر شد. علاوه بر این، نتایج آزمون های مقایسه ای تایید کرد که خروجی تولید شده توسط روش Boosting از کیفیت بسیار بهتری نسبت به خروجی مدل درخت تصمیم و روش Bagging برخوردار است.
    کلید واژگان: بهبود خطا, تحلیل وایولین, لایسی‎متر, یادگیری گروهی نظارتی, هوش مصنوعی
    Ahmad Jafarzadeh *, Abbas Khashei Siuki, Ali Shahidi
    Ensemble modelling is expanding in several areas of engineering, especially different aspects of water engineering. Accurate estimation of saffron water requirement (SWR), an essential strategic production of the agriculture sector, is a crucial and influencing act in local water planning of this region. Hence, this study aimed to check the applicability of ensemble modelling in enhancing SWR at Birjand, Southern Khorasan, Iran. The actual water requirement of saffron was recorded in the field lysimetric laboratory at the University of Birjand. The simulation of water requirement was conducted utilizing Decision Tree Regression (DTR) with input climate features. Additionally, Boosting and Bagging methods were employed to establish and enhance the ensemble process of soil water requirement (SWR) simulations. To track the effectiveness of any method, some comparative tests were designed, such as statistical criteria (RMSE and MAE) detection, Violin plot analysis, over/underestimation, times series comparison, and error improvement test. Results indicated that although the acceptable performance of DTR in simulating SWR, the probable improvement was potentially felt. Derived results confirmed that supervised ensemble modelling (Boosting) could enhance the accuracy of DTR by more than 30 percent (reducing absolute error from 36 mm to 23.65 mm), resulting in declining RMSE from 0.44 mm to 0.07 mm. Further, different experiment outcomes revealed that the Boosting algorithm quality is more appealing than DTR and Bagging outputs.
    Keywords: Artificial intelligence, Error improvement, Lysimetric lab, Supervised ensemble modelling, Violin plot analysis
  • مهتاب حلمی*، علی شهیدی

    خشک سالی پدیده ای است که علاوه بر کمبود منابع آب، موجب کاهش کیفیت آب های سطحی می شود. هدف انجام این پژوهش بررسی تاثیر خشک سالی بر کیفیت آب رودخانه کشف رود می باشد. به منظور انجام مطالعه، آمار بارش، دما و داده های کیفی شش ایستگاه هواشناسی و هیدرومتری طی دوره آماری 30 ساله (1398-1368) استفاده شد. با استفاده از نتایج شاخص SPI و SPEI محاسبه شده، سال 1371 و 1392 به عنوان ترسالی و خشک سالی مشترک بین تمام ایستگاه ها انتخاب گردید. تغییرات پارامترهای کیفی آب در کل دوره آماری و خشک سالی و ترسالی بررسی شد. نتایج نشان داد میانگین پارامترهای کیفی آب در خشک سالی تغییرات قابل ملاحظه ای داشته اند. در تمامی ایستگاه ها غلظت پارامترهای TDS، EC، کاتیون های Ca، Mg و Na و آنیون های SO4-، HCo3- و Cl- در خشک سالی نسبت به میانگین درازمدت افزایش یافته است. حداکثر آن برای پارامتر کلر و در ایستگاه اولنگ اسدی به مقدار 7/66 میلی گرم بر لیتر می باشد. در مقابل، زمانی که شاخص های خشک سالی افزایش داشته و ترسالی رخ داده است، مقدار کلر 32/73 درصد کاهش داشته است. با توجه به افزایش دما در خشک سالی و افزایش مقدار EC، بیشترین درصد تغییرات در ایستگاه اولنگ اسدی با 70/73 درصد و کمترین آن در ایستگاه گلمکان 1/75 درصد می باشد. بر اساس نتایج، میانگین غلظت کاتیون ها و آنیون ها در ایستگاه اولنگ اسدی نسبت به ایستگاه گلمکان حدود 5 برابر افزایش نشان می دهد. در نهایت می توان نتیجه گرفت با کاهش میزان بارندگی، افزایش دما و شروع خشک سالی، کیفیت آب بخصوص در ایستگاه های پایین دست کاهش یافته است.

    کلید واژگان: آنیون, رودخانه, شاخص بارش استاندارد, کاتیون
    Mahtab Helmi *, Ali Shahidi

    Drought is a phenomenon that in addition to the lack of water resources, causes decrease in the quality of surface water. The purpose of this research is to investigate the effect of drought on the water quality of Kashfroud river. In order to, precipitation, temperature and quality data of six meteorological and hydrometry stations were used during the 30-year statistical period (1989-2019). Calculated SPI and SPEI index, drought and wet were selected among all stations. The changes of water quality parameters were investigated in the statistical period and the drought and wet period. The results showed that the average quality parameters of water have changed significantly during drought. In all stations, the concentration of TDS, EC, Ca, Mg, Na, SO4-, HCo3-, and Cl- have increased in the drought period compared to the long-term average. Its maximum for Cl-parameter is 7.66 mg/l at Olang Asadi station. On the other hand, during the period when drought indicators increased and drought occurred, the value of this parameter decreased by 32.73%.Due to the increase in temperature in drought period and the increase in EC value, the highest percentage of changes is in Olang Asadi station with 70.73% and the lowest in Golmakan station is 1.75%. Based on the results, the average concentration of cations and anions in Olang Asadi station shows an increase of about 5 times compared to Golmkan station.Finally, it can conclude that the decrease in rainfall, increase in temperature and drought, the water quality has decreased, especially in the downstream stations.

    Keywords: Anion, Cation, River, Standard precipitation index
  • بهناز یازرلو، علی شهیدی*، محمدرضا فرزانه
    پیشینه و هدف

    در عصر حاضر، موضوعات و چالش های بحران آب در مرکز توجه زندگی بشری قرار گرفته است. سیاست های محیط زیستی اخیر برای حل این بحران ها، بر تشویق رفتارهای طرفدار محیط زیست و عوامل تعیین کننده این رفتار متمرکز شده است. با توجه به این که یکی از دلایل این بحران، فقدان دانش بشر در مدیریت پایدار منابع می باشد، بنابراین تحقیق حاضر قصد دارد با بررسی تجارب غنی یک نمونه موفق در زمینه مدیریت محلی مصرف آب و با تمرکز بر مولفه دانش، سهمی در تبیین و پیش بینی رفتار بهره برداری مشارکتی از منابع آبی داشته باشد.

    مواد و روش ها:

     چارچوب نظری تحقیق، تیوری رفتار برنامه ریزی شده تکامل یافته (MTPB) با تاکید بر مولفه دانش محلی می باشد. این پژوهش توصیفی با استفاده از روش پیمایشی و پرسشنامه بین دو دسته از بهره برداران شرب و کشاورزی روستاهای توشن و گلند در استان گلستان انجام شده است. روایی و پایایی پرسشنامه ها با استفاده از ضریب نسبی روایی محتوا و آزمون آلفای کرونباخ مورد تایید قرار گرفته است. با توجه به اهداف تحقیق، برای تجزیه و تحلیل آماری پرسشنامه ها از نرم افزار SPSS استفاده شده است. در ادامه برای تحلیل هم زمان روابط علی بین متغیر ها و میزان انطباق و برازش مدل مفهومی با مشاهدات تجربی از مدل سازی معادلات ساختاری با استفاده از نرم افزار Smart PLS بهره گرفته شده است.

    نتایج

    نتایج تحلیل آماری گویای این موضوع است که دانش محیط زیستی بهره برداران در مورد مسایل آب در منطقه، بالاتر از متوسط قابل انتظار می باشد و این امر بدین معنی است که سطح رفتار مشارکتی در منطقه مطالعاتی بالا می باشد. هم چنین بر اساس مقیاس Stone-Geisser، مدل ساختاری در تمام حالت ها، از کیفیت ساختاری مناسبی برخوردار می باشد. بررسی بخش ساختاری مدل توسط معیارهای واریانس استخراج شده (AVE) و پایایی ترکیبی (CR) نشان دهنده پایایی و روایی همگرای مناسب مدل MTPB است. هم چنین مقدار ضریب  نشان می دهد که در مجموع متغیرهای مدل تکامل یافته به ترتیب 92، 93، 74 و 79 درصد از رفتار بهره برداران شرب توشن، شرب گلند، کشاورزی توشن و کشاورزی گلند را نسبت به مشارکت محلی در بهره برداری از منابع آبی تبیین می کنند. در خصوص مسیرهای ساختاری مدل، نتایج حاکی از آن می باشد که همه مولفه ها دارای اثر مثبت و معنی داری بر متغیر قصد رفتاری هستند. هم چنین با توجه به ضرایب مسیر به دست آمده، بین دانش و نگرش با رفتار بهره برداری مشارکتی از منابع آبی، رابطه مثبت و معنادار مشاهده شده است که فرضیه پژوهش را تایید می‏کند و نشان می دهد بهره برداران نگرش مثبتی نسبت به رفتار مشارکتی حفاظت از آب در تمام حالت ها دارند.

    بحث: 

    طبق تجارب میدانی در منطقه مطالعاتی، مشارکت ذی نفعان در بهره برداری از منابع آبی با به اشتراک گذاری دانش محیط زیستی در مواردی که در مورد استفاده از آب تعارض وجود دارد، کار را تسهیل می نماید. افزودن مولفه دانش، تفاوت های قابل توجهی را در بهبود پیش بینی رفتار بین حالت های مختلف مصرف نشان نداده است. البته نتایج گویای این موضوع است که دانش می تواند به عنوان پیش نیاز برای اقدام به رفتار مشارکتی موثر باشد. لازم به ذکر است که نتایج نشان می دهد که بهره برداران شرب، با اختلاف اندک نسبت به بهره برداران کشاورزی، تمایل رفتاری بیشتری به پذیرش مدیریت مشارکتی منابع آبی دارند.

    کلید واژگان: تئوری رفتار برنامه ریزی شده, بحران آب, مدیریت محلی, مدل ساختاری, طیف لیکرت
    Behnaz Yazarloo, Ali Shahidi *, Mohammadreza Farzaneh
    Introduction

    In the present age, the issues and challenges of water crisis are at the center of attention of human life. To solve these crises, recent environmental policies have focused on encouraging pro-environmental behaviors and the determining factors of this behavior. Considering that one of the reasons for this crisis is the lack of human knowledge in the sustainable management of resources, therefore, the present research aims to contribute in the explanation and prediction of cooperative use behavior of water resources by Investigating the rich experiences of a successful case study in the field of water consumption local management by focusing on the knowledge component.

    Materials & Methods

    The theoretical framework of the research is the modify theory of planned behavior (MTPB) with an emphasis on the local knowledge component. This descriptive research was conducted using a survey method and a questionnaire among two groups of drinking and agricultural users in Toshan and Galand villages in Golestan province. The validity and reliability of the questionnaires have been confirmed using the Content Validity Ratio and Cronbach's alpha test. According to the research objectives, SPSS software was used for the statistical analysis of the questionnaires. In the following, structural equation modeling using Smart PLS software has been used for the simultaneous analysis of causal relationships between variables and the degree of conformity of the conceptual model with experimental observations.

    Results

    The results of the statistical analysis show that the environmental knowledge of the users about water issues in the region is higher than the expected average, and this means that the level of cooperative behavior in the study area is high. Also, according to the Stone-Geisser scale, the structural model has a good structural quality in all cases. Investigating the structural part of the model by Average Variance Extracted (AVE) and Composite Reliability (CR) shows the appropriate reliability and convergent validity of the MTPB model. Also, the value of the R2 coefficient shows that in total, the variables of the modify model explain 92, 93, 74 and 79% of the behavior of the users of Toshan drinking, Galand drinking, Toshan agriculture and Galand agriculture, respectively, in relation to local participation in the use of water resources. Regarding the structural paths of the model, the results indicate that all components have a positive and significant effect on the variable of behavioral intention. Also, according to the obtained path coefficients, a positive and significant relationship has been observed between knowledge and attitude with the behavior of cooperative use of water resources, which confirms the hypothesis of the research and shows that the users have a positive attitude towards the cooperative behavior of water conservation in all cases.

    Discussion

    According to the field experiences in the study area, the participation of stakeholders in the use of water resources facilitates the work by sharing environmental knowledge in cases where there are conflicts regarding the use of water. Adding the knowledge component, has not shown significant differences in improving behavior prediction between different cases of consumption. Of course, the results show that knowledge can be effective as a prerequisite for engaging in cooperative behavior. It should be noted that the results show that drinking water users, with a slight difference compared to agricultural users, have a greater behavioral intention to accept cooperative management of water resources.

    Keywords: Theory of Planned Behavior, water crisis, Local management, Structural Model, Likert Scale
  • حسین حمامی*، علی شهیدی، حنان حنفی
    با توجه به آلودگی منابع آبی به آلاینده های مختلف مانند نیترات، استفاده از مواد اصلاح کننده نظیر بیوچار می تواند به عنوان راهکاری برای حل این مشکل محیط زیستی مورد توجه قرار گیرد. به منظور بررسی اثر بیوچار ضایعات ساقه زرشک بر آبشویی نیترات، آزمایشی به صورت فاکتوریل بر پایه طرح کاملا تصادفی با سه تکرار در سال 1399 در آزمایشگاه خاک شناسی دانشکده کشاورزی دانشگاه بیرجند انجام شد. عامل های آزمایش شامل اندازه ذرات بیوچار در دو سطح (کمتر از 1 میلی متر و بزرگتر از 8/2 میلی متر (اندازه ذرات طبیعی)) و مقدار بیوچار در سه سطح (به مقدار 1%، 2% و 3% وزن خاک) بود. تیمار شاهد بدون بیوچار نیز برای مقایسه تیمارها با شاهد وجود داشت. بیوچار طی فرآیند تجزیه حرارتی (دمای 400 درجه سانتیگراد به مدت 6 ساعت) و در شرایط اکسیژن محدود تولید شد. گلدان ها تحت چرخه های مرطوب (ظرفیت مزرعه ای بعلاوه 20%) و خشک شدن (رطوبت پژمردگی دایم) قرارگرفته و غلظت نیترات در آب زهکش شده حاصل از آبیاری، در دو مرحله با فاصله شش هفته اندازه گیری شد. بیشترین و کمترین میزان آبشویی نیترات در نمونه گیری های انجام شده به ترتیب مربوط به تیمار شاهد بدون بیوچار و تیمار بیوچار با اندازه ذرات کمتر از 1 میلی متر به مقدار 1% وزنی بود. نتایج این پژوهش نشان داد که افزودن بیوچار به خاک در مقایسه با شاهد (بدون بیوچار) سبب کاهش آبشویی نیترات شد. تیمارهای بیوچار با اندازه ذرات کمتر از 1 میلی متر به مقدار 1%، 2% و 3% وزنی و بیوچار با اندازه ذرات طبیعی به مقدار 1%، 2% و 3% وزنی در مقایسه با شاهد در نمونه برداری دوم به ترتیب 6/83%، 4/82%، 8/76%، 7/81%، 2/64% و 2/60% درصد کاهش آبشویی را نشان دادند. افزون بر این، نتایج نشان داد که اثر بیوچار بر کاهش آبشویی نیترات در مورد ذرات با اندازه کمتر از 1 میلی متر بیشتر از ذرات بزرگتر از 8/2 میلی متر بود. با توجه به نتایج این پژوهش به نظر می رسد که کاربرد بیوچار ضایعات شاخه ناشی از برداشت زرشک می تواند سبب کاهش آبشویی نیترات و خطر انتقال آلودگی به سایر نقاط خاک شود.
    کلید واژگان: آلاینده, آلودگی زه آب, مواد اصلاح کننده خاک
    Hossein Hammami *, Ali Shahidi, Hannan Hanafi
    Due to the pollution of water resources by various pollutants such as nitrate, the use of amendments such as biochar can be considered as an approach to solve this environmental problem. To investigate the effect of barberry stem biochar on nitrate leaching, a research was conducted using a factorial and completely randomized design in 2021, in the soil laboratory of the Faculty of Agriculture, University of Birjand, Birjand, Iran. Experimental factors were particle size of biochar at two levels (less than 1 mm, more than 2.8 mm) and biochar volume in three rates (1, 2, and 3 mm on weight basis). Biochar was produced during the thermal decomposition process under limited oxygen conditions (400 0C for 6 h). The pots were subjected to wet cycles (field capacity plus 20%) and drying (permanent wilting moisture) and the nitrate concentration in the drained water from irrigation was measured in two stages with an interval of six weeks. The highest and lowest nitrate leaching rates in the samples were observed in the control treatment without biochar and biochar with particle size less than 1 mm at the rate of 1% by weight, respectively. The results of this study showed that addition of the biochar to the soil significantly reduced nitrate leaching compared to the control without biochar. At the two measuring times, biochar treatments with particle size of less than 1 mm and 1%, 2% and 3%, biochar with natural particle sizes of 1%, 2%, and 3% showed decrease in nitrate leaching by, respectively, 83.6%, 82.4%, 76.8%, 81.7%, 64.2%, and 60.2 % compared to the treatment without biochar. Moreover, the results showed that biochar particles less than 1 mm had more effects on reducing nitrate leaching than biochar particles more than 2.8 mm. According to the results of this study, it seems that application of barberry branch waste biochar left after harvesting can reduce nitrate leaching and the risk of transmitting contamination to other soil.
    Keywords: Pollutant, Contaminated drainage water, Soil amendments
  • سمیرا رهنما، علی شهیدی*، مصطفی یعقوب زاده، علی اکبر مهران

    پایش موثر و به موقع خشکسالی می تواند به توسعه سامانه های خشکسالی و مدیریت بهینه منابع آبی کمک کند. بنابراین، در این پژوهش وضعیت خشکسالی ایستگاه های سینوپتیک استان فارس (آباده، شیراز، فسا و لار) در مقیاس های زمانی مختلف (6،3، 9 و 12 ماهه) با استفاده از شاخص‎های بارش-تبخیر و تعرق (SPEI) و بارش استاندارد چند متغیره (MSPI) مورد بررسی قرار گرفت. در نهایت، به منظور بررسی روند شاخص‎های مورد بررسی از آزمون من-کندال استفاده شده است. بر اساس نتایج، در مقیاس های زمانی کوتاه مدت فراوانی دوره های خشک و مرطوب زیاد است. اما با افزایش مقیاس‎های زمانی، فراوانی دوره‎های خشک و مرطوب کاهش می یابد و تداوم آن‎ها افزایش پیدا می‎کند. از لحاظ شاخص SPEI در مقیاس زمانی 3 ماهه شدیدترین خشکسالی در ایستگاه آباده (20/5-) و شدیدترین ترسالی در ایستگاه شیراز (21/5) می‎باشد. در مقیاس زمانی 6 ماهه شدیدترین خشکسالی و ترسالی به ترتیب در ایستگاه های آباده (45/3-) و شیراز (10/3) مشاهده شد. در مقیاس زمانی 9 ماهه شدیدترین خشکسالی و ترسالی در ایستگاه لار به ترتیب با مقادیر 63/3- و 48/2 می‎باشد. همچنین در مقیاس 12 ماهه شدیدترین خشکسالی در ایستگاه شیراز (37/3-) و شدیدترین ترسالی در ایستگاه آباده (37/2) می‎باشد. تجزیه و تحلیل مولفه های اصلی سری زمانی SPI نشان داد که اولین مولفه اصلی (PC1) می تواند درصد زیادی از تغییرات را در سری های زمانی SPI اصلی در تمام مناطق مورد مطالعه در این پژوهش، به خود اختصاص دهد. همچنین نتایج نشان داد که MSPI ها از نوسانات سری زمانیSPI  به ویژه در دوره های خشک و مرطوب طولانی مدت پیروی می کنند. به طوری که، دوره های خشک و مرطوب جزیی در دوره های خشک یا مرطوب شدید و طولانی، ممکن است توسط MSPI حذف شوند.

    کلید واژگان: اقلیم, پایش, پنجره زمانی, شاخص بارش- تبخیر و تعرق, MspI
    Samira Rahnama, Ali Shahidi *, Mostafa Yaghoobzadeh, Aliakbar Mehran

    The effective and timely monitoring of drought can help to develop drought systems and optimal management of water resources. Therefore, in this research, the drought situation in the synoptic stations of Fars province (Abadeh, Shiraz, Fasa and Lar) was investigated in different time scales (3, 6, 9 and 12 months) using precipitation-evaporation and transpiration (SPEI) and Multivariate standardized precipitation (MSPI) indices. The Mann-Kendall test was used in order to check the trend of the investigated indicators. Based on the results, the frequency of dry and wet periods is high in short-term time scales. But with the increase of time scales, the frequency of dry and wet periods decreases and their duration increases. In terms of the SPEI index, in the 3-month time scale, the most severe drought is at Abadeh station (-5.20) and the most severe drought is at Shiraz station (5.21). In the time scale of 6 months, the most severe drought and drought were observed in Abadeh (-3.45) and Shiraz (3.10) stations, respectively. In the time scale of 9 months, the most severe drought and drought are in Lar station with values of -3.63 and 2.48, respectively. Also, on a 12-month scale, the most severe drought is in Shiraz station (-3.37) and the most severe drought is in Abadeh station (2.37). Principal component analysis of SPI time series showed that the first principal component (PC1) can account for a large percentage of changes in the original SPI time series in all regions studied in this research. Also, the results showed that MSPIs follow the fluctuations of the SPI time series, especially in long-term dry and wet periods. So, partial wet and dry periods in severe and prolonged dry or wet periods may be excluded by MSPI.

    Keywords: Climate, monitoring, Time window, Precipitation Evapotranspiration Index, MspI
  • مسلم مصطفائی، مجید جامی الاحمدی*، معصومه صالحی، علی شهیدی

    کینوا به عنوان یک گیاه زراعی جدید، به دلیل سازگاری وسیع به شرایط مختلف اقلیمی از جمله خشکی و نیز زودرس بودن، گیاهی مناسب برای کاشت در مناطق خشک است. با هدف بررسی تراکم بهینه کینوا در سطوح مختلف آبیاری، آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه بیرجند انجام گرفت. فاکتور اول سطوح آبیاری (برمبنای 50، 75 و 100 درصد نیازآبی) و فاکتور دوم تراکم بوته در 5 سطح (40، 60، 80، 100 و 120 بوته در متر مربع) بود. صفات اندازه گیری شامل محتوای نسبی آب برگ، هدایت روزنه ای، نشت الکترولیت، تعداد انشعاب، تعداد دانه در انشعاب، وزن انشعاب، وزن هزار دانه، عملکرد دانه، کارایی مصرف آب و پروتیین دانه بود. نتایج نشان دادکه اجزای عملکرد در مواجهه با شرایط کم آبیاری، به طور معنی داری کاهش یافت، نتایج سطوح آبیاری و تراکم نشان داد که بالاترین عملکرد در 100 درصد نیاز آبی و تراکم 100 بوته به میزان 52/4268 کیلوگرم در هکتارحاصل شد و همچنین نشان داد که درسطوح آبیاری 75 درصد نیاز آبی نیز بالاترین عملکرد در تراکم 100 بوته حاصل شد و با کاهش تراکم به میزان 2/73 درصد با کاهش عملکرد همراه بود ولی در سطح 50 درصد نیاز آبی بالاترین عملکرد در تراکم 80 بوته حاصل شد که با کاهش تراکم به 40 بوته عملکرد به میزان 5/73 درصد با کاهش همراه بود. بهینه ترین تراکم در سطح آبیاری 100، 75 و 50 درصد نیاز آبی، به ترتیب 113، 105 و 80 بوته در متر مربع بود. در این تحقیق برای تعیین بهترین تراکم در سطوح مختلف آبیاری این آزمایش طراحی شد که با توجه به نتایج حاصل می توان گفت که بهینه ترین تراکم در سطح آبیاری 100 درصد نیاز آبی به میزان 113 بوته در مترمربع حاصل شده و با افزایش میزان تنش به 75 و 50 درصد نیاز آبی به ترتیب تراکم بهینه به میزان 105 و 80 بوته در متر مربع حاصل شده است.

    کلید واژگان: پروتئین دانه, تراکم بهینه, تنش خشکی, کارایی مصرف آب, هدایت روزنه ای
    M Mostafaee, M Jami Al-Ahmadi *, M Salehi, A Shahidi
    Introduction

    Quinoa is a dicotyledonous plant from the Amaranthaceae family, with favorable nutritional value and a high potential for growth and production in adverse environmental conditions. Despite being three carbon, it has high water consumption efficiency and as a new crop, due to its wide adaptation to different environment conditions such as salinity and drought, as well as being premature, it is suitable for planting in arid and desert areas and has many factors. Genetic and environmental factors such as genotype, density, arrangement and planting date, soil salinity, and drought stress affect yield. Among these, drought is one of the most important non-living stresses that cause great damage to crops and horticulture in the world every year. And especially Iran, which is considered an arid and semi-arid country. The effect of moisture stress on plants varies depending on which stage of plant growth occurs and plants can work through various mechanisms such as reducing growth parameters, closing pores, reducing photosynthesis, changing regulatory mechanisms of ion transport, and increasing activity. Antioxidant enzymes cope with drought stress to some extent, although such mechanisms are energy-intensive and cause a decline in performance.

    Materials and MethodsIn

    order to investigate the optimal density of quinoa at different levels of irrigation, a factorial experiment was conducted based on completely randomized design with three replications at the research farm of the Faculty of Agriculture, Birjand University. The first factor was irrigation levels (based on 50, 75, and 100% water requirement) and the second factor was plant density at 5 levels (40, 60, 80, 100, and 120 plants m-2). Measurement traits included relative leaf water content, stomatal conductance, electrolyte leakage, number of branches, number of grains per branch, branch weight, 1000-grain weight, grain yield, water use efficiency, and grain protein.

    Results and Discussion

    The results showed that the yield components in response to low irrigation conditions were significantly reduced, so that the highest 1000-seed weight, number of branches, number of seeds per branch, branch weight and yield at the level of 100% water requirement were, respectively, 0.1 (g), 1368.4 (branching per square meter), 132.64 (grains per branching), 2377.8 (grams per square meter) and 3265.25 (kg ha-1) have been obtained. The maximum orifice conductivity measured at 35.66 (mol CO2 per square meter) was obtained at the beginning of flowering at 100% water requirement. Also, with decreasing irrigation level, physiological traits including relative leaf water content decreased significantly and traits such as electrolyte leakage and grain protein increased. The optimal density at the irrigation level of 100, 75, and 50% of water requirement were 113, 105, and 80 plants per square meter, respectively. The interaction of irrigation levels and density also showed that the highest yield was 100% of water requirement and density of 100 plants with 4226.52 kg ha-1. The results showed that at the irrigation levels of 100 and 75% of the water requirement, the highest yield was obtained at a density of 100 plants and with a decrease in density at these levels by 61.2 and 73.2%, respectively, was associated with a decrease in yield, but at the level of 50%. The highest yield was obtained at a density of 80 plants, which was accompanied by a decrease in yield to 40 plants with a yield of 73.5%. The results also show an increase in optimal density with increasing irrigation level, so that the most optimal density at the irrigation level of 100% of the water requirement is 113 plants per square meter and with increasing the stress to 75 and 50% of the water requirement, respectively, density Optimal yields of 105 and 80 plants per square meter have been achieved.

    ConclusionIn

    general, the results show that lack of moisture has an adverse effect on quinoa yield such as 1000-seed weight, branch weight, number of seeds per branch, and number of branches in the main inflorescence and reduces the optimal plant density.

    Keywords: Drought stress, optimal density, Seed protein, stomatal conductance, Water use efficiency
  • علی شهیدی*، عباس خاشعی سیوکی، حسین باقری، علی افشین
    کمی منابع آب و بارندگی از جمله مشکلات پیش روی کشاورزی در مناطق گرم و خشک است. لذا، هدف پژوهش حاضر، بررسی اثر سطح آبیاری با فاضلاب تصفیه شده و آب شور بر تجمع آلومینیوم، منگنز و آرسنیک در دانه جو رقم گوهران است. عوامل آزمایش شامل سطح آبیاری (100، 70 و 50% نیاز آبی) و نوع آب (آبیاری جداگانه، اختلاط شده و یکی در میان با فاضلاب تصفیه شده و آب شور چاه) در سه تکرار بود. آماده سازی زمین و کشت دانه های جو در سال زراعی 1398 در اراضی کشاورزی تصفیه خانه فاضلاب شهر بیرجند انجام گرفته و پس از رسیدن محصول، دانه های جو جداسازی و هضم شده و غلظت منگنز، آلومینیوم و آرسنیک آن اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که غلظت آرسنیک جو در تمامی تیمارها ناچیز بوده و دامنه تغییرات منگنز بین 4/68 و 5/96 و آلومینیوم آن بین 39 تا 2/115 میلی گرم بر کیلوگرم بوده که منطبق بر استاندارد خوراک دام است. در این راستا، غلظت منگنز و آلومینیوم در تیمار آبیاری یکی درمیان به ترتیب 4/79 و 7/53 و در تیمار آبیاری اختلاطی 3/78 و 1/52 میلی گرم بر کیلوگرم بوده که تفاوت معنی داری بین آن ها در سطح آماری 5 درصد مشاهده نشد. کم آبیاری در تمامی تیمارها موجب افزایش تجمع منگنز و در تمامی تیمارها به جز آبیاری با فاضلاب تصفیه شده و آبیاری یکی درمیان سبب افزایش جذب آلومینیوم در دانه گردید. با تغییر رژیم آبیاری از 50% نیاز آبی به 100%، نقش شوری آب در تجمع فلزات کاهش و نقش مواد آلی فاضلاب تصفیه شده افزایش یافت. نتایج این مطالعه به لحاظ اثر گذاری سطح آب آبیاری و مثبت بودن آبیاری یکی در میان و اختلاطی با فاضلاب تصفیه شده و آب شور در کاهش تجمع فلزات سنگین در دانه جو، به عنوان دو راه کار مدیریتی کم هزینه، راهنمای مناسبی در استفاده ایمن از این آب های نامتعارف در کشاورزی است."
    کلید واژگان: آب های نامتعارف, فلزات سنگین, کم آبیاری, آبیاری یکی در میان, اختلاط منابع آب
    Ali Shahidi *, Abbas Khashei, Hosin Bagheri, Ali Afshin
    Lack of water resources and rainfall are among the problems facing agriculture in hot and dry regions. The experimental factors included irrigation level (100, 70, and 50% of water requirement) and water type (separate, mixed, and mixed irrigation with treated wastewater and saline well water) in three replicates. Land preparation and cultivation of barley seeds were done in the agricultural lands of Birjand wastewater treatment plant , and after the harvest, the barley seeds were separated and digested, and the concentration of manganese, aluminum and arsenic was measured. The results showed that the concentration of arsenic in barley was insignificant in all treatments and the range of changes of manganese was between 68.4 and 96.5 and aluminum was between 39 and 115.2 mg/kg, which is in accordance with the animal feed standard. In this regard, the concentration of manganese and aluminum in the irrigation treatment was 79.4 and 53.7, respectively, and in the mixed irrigation treatment it was 78.3 and 52.1 mg/kg, and no significant difference was observed between them at the statistical level of 5%. Lack of irrigation in all treatments caused an increase in manganese accumulation and in all treatments except irrigation with treated wastewater and intercropping irrigation caused an increase in aluminum absorption in seeds. By changing the irrigation regime from 50% of water requirement to 100%, the role of water salinity in the accumulation of metals decreased and the role of treated wastewater organic matter increased. The results of this study in terms of the effect of irrigation water level and the punitiveness of one-in-one irrigation and mixing with purified wastewater and salt water in reducing the accumulation of heavy metals in barley grain, as two low-cost management solutions, are a good guide in the safe use of these unconventional waters. is in agriculture."
    Keywords: Unconventional waters, heavy metals, Deficient irrigation, Alternative Irrigation, Mixed water resources
  • سمیرا رهنما، علی شهیدی*، مصطفی یعقوب زاده، علی اکبر مهران

    پایش موثر و به موقع خشکسالی می تواند به توسعه سامانه های خشکسالی و مدیریت بهینه منابع آبی کمک کند و این سامانه ها نیز به نوبه خود می توانند هزینه های ناشی از خشکسالی را به کمینه برسانند. هدف از این پژوهش، بررسی خشکسالی با استفاده از داده های ماهواره ای سنجنده لندست و شاخص های خشکسالی هواشناسی و کشاورزی در سه منطقه با شرایط اقلیمی متفاوت (بیرجند، شیراز و رشت) می باشد. بدین منظور شاخص های خشکسالی بر مبنای داده های ماهواره ای شامل شاخص تفاوت پوشش گیاهی نرمال شده (NDVI)، شاخص پوشش گیاهی تعدیل کننده اثرات خاک (SAVI) و شاخص پوشش گیاهی نسبت ساده (SR) از روی تصاویر لندست برای دوره زمانی 2002، 2014 تا 2020 استخراج شد. سپس نتایج این شاخص ها با مقادیر شاخص بارش استاندارد (SPI) و شاخص شناسایی خشکسالی (RDI) مقایسه گردید. بررسی شاخص ها حاکی از بالا بودن مقدار شاخص ها در تمامی سال های مورد بررسی در منطقه رشت می باشد. در منطقه شیراز کاهش قابل توجهی در مقدار میانگین شاخص ها در ماه های August و September سال های 2015 تا 2020 اتفاق افتاد. همچنین این کاهش در مقدار میانگین شاخص ها در منطقه بیرجند از September سال 2002 تا 2020 دیده شد. از طرفی از میان ماه‎های مورد بررسی، ماه September سال 2015 در مناطق رشت و شیراز و سال 2014 (September) بیرجند بیشترین خشکسالی را از نظر شاخص های سنجش از دور داشته اند. نتایج نشان داد که در هر سه منطقه شاخص های سنجش از دور از جمله NDVI و SAVI همبستگی بالایی با شاخص های SPI و RDI دارند. با این تفاوت که شاخص RDI برای پایش و پیش بینی خشکسالی، بر شاخص SPI برتری دارد. در نتیجه، شاخص RDI علاوه بر مقدار بارندگی، تبخیرتعرق را نیز لحاظ می کند و از حساسیت بیشتری خصوصا در مناطق خشک نظیر شیراز و بیرجند که مقدار تبخیرتعرق بیشتر از مقدار بارندگی می باشد، برخوردار است.

    کلید واژگان: تصاویرلندست, شاخص های سنجش از دور, شاخص SPI, شاخص RDI, خشکسالی
    Samira Rahnama, Ali Shahidi *, Mostafa Yaghoobzadeh, AliAkbar Mehran

    Effective and timely drought monitoring can contribute to the development of drought systems and the optimal management of water resources using these systems in turn can minimize the costs of drought. The purpose of this study is to investigate the drought using Landsat satellite data and meteorological and agricultural drought indices in three regions with different climatic conditions (Birjand, Shiraz and Rasht). For this purpose, drought indices based on satellite data including Normalized Difference Vegetation Index (NDVI), Soil Adjustment Vegetation Index (SAVI) and Simple Ratio (SR) were extracted from Landsat images for the period 2002, 2014 to 2020. Then the results of these indices were compared with the values of standard precipitation index (SPI) and Reconnaissance Drought Index (RDI). The study of indicators shows that the amount of indicators is high in all studied years in Rasht region. In Shiraz region, a significant decrease in the average value of indicators occurred in August and September from 2015 to 2020. Also, this decrease was seen in the average value of indicators in Birjand region from September 2002 to 2020. On the other hand, among the studied months, September 2015 in Rasht and Shiraz regions and 2014 (September) Birjand had the most drought in terms of remote sensing indicators. The results showed that in all three regions, remote sensing indices including NDVI and SAVI have a high correlation with SPI and RDI indices. The RDI index is superior to the SPI index for drought monitoring and prediction. As a result, the RDI index takes into account evapotranspiration in addition to rainfall and is more sensitive especially in dry areas such as Shiraz and Birjand where evapotranspiration is higher than rainfall.

    Keywords: Drought, Landsat images, Remote Sensing Indices, SPI Index, RDI Index
  • زهرا میری، علی شهیدی*، عباس خاشعی سیوکی، محمدهادی روحیان

    به‎ منظور بررسی اثر تغییرات دور آبیاری بر عملکرد و اجزاء آن، کارایی مصرف آب، شاخص اقتصادی کارایی مصرف آب و درآمد خالص گیاه دارویی آویشن شیرازی، آزمایشی در سال زراعی 96-1395، در قالب بلوک‎های کامل تصادفی با چهار سطح دورآبیاری (4، 8، 12 و 16‎روزه)، در سه تکرار، با استفاده از سیستم ابیاری T-TAPE و در منطقه علی‎ آباد فارس انجام گرفت. نتایج نشان داد که اثر دورآبیاری 8 روزه، در سطح 1‎درصد بر عملکرد وزن تر و خشک بوته، تعداد شاخه‎های جانبی، مقدار ماده موثره و شاخص برداشت معنی‎دار بود و بر ارتفاع بوته، اثر معنی‎ داری نداشت. مقدار شاخص تولید نهایی نسبت به عمق آب آبیاری برای حداقل آبیاری (46/17 سانتی‎متر) برابر33/180 کیلوگرم به ازاء هر سانتی متر آب و برای حداکثر آبیاری (66/75 سانتی‎متر) برابر 61/41 کیلوگرم به ازاء هر سانتی متر آب به‎ دست آمد. نتایج نشان داد که تیمار 8 روزه دارای حداکثر مقدار کارایی مصرف آب می باشدو نیز در تیمار 8 روزه مقادیر شاخص اقتصادی مصرف آب و درآمد خالص، به‎ترتیب 3 و 5/1 برابر تیمار اجرایی در منطقه (دور 4 روزه) گردید در صورتیکه در دوره های آبیاری 12 و 16 روزه به دلیل اعمال تنش شدید آبی عملکرد گیاه بصورت معنی داری کاهش یافت. بر اساس مدل استوارت، مقدار ضریب حساسیت گیاه، 69/0 محاسبه شد. لذا با توجه به مقاوم بودن و نحوه عملکرد و ظرفیت گیاه آویشن نسبت به افزایش دور آبیاری در منطقه، استفاده از دور آبیاری 8‎ روزه، از نظر کمی، کیفی و اقتصادی توصیه می‎گردد.

    کلید واژگان: ‎آویشن, تنش آبی, شاخص اقتصادی کارایی مصرف آب, عملکرد
    Zahra Miri, Ali Shahidi *, Abbas Khashei, MohamadHadi Roohian

    In order to investigate the effect of changes in irrigation cycle on yield and its components, water use efficiency, economic index of water use efficiency and net income of Zataria multiflora medicinal plant, an experiment in 2016-17 crop year, in randomized complete blocks with four levels of irrigation cycle (4, 8, 12 and 16 days), in three replications, using T-TAPE Irrigation system and was performed in Aliabad Fars region. The results showed that the effect of 8-day irrigation period was significant at 1% level on fresh weight and dry weight of plant, number of lateral branches, amount of active ingredient and harvest index and had no significant effect on plant height. The value of the final production index in relation to the depth of irrigation water for minimum irrigation (17.46 cm) was equal to 180.33 kg per centimeter of water and for maximum irrigation (75.66 cm) was 41.61 kg per cm Water came in handy. Also, in the 8-day treatment (with maximum water consumption efficiency), the values of water consumption economic index and net income were 3 and 1.5 times the executive treatment in the region (4-day cycle), respectively, and according to Stuart model, the amount The sensitivity coefficient of the plant was calculated to be 0.69. Therefore, considering the resistance and yield and capacity of thyme plant to increase the irrigation cycle in the region, the use of 8-day irrigation cycle is recommended in terms of quantity, quality and economy.

    Keywords: Economic index of water consumption, Thyme, water stress, Yield
  • فاطمه بهشتی سه قلعه*، سید محمد تاجبخش فخرآبادی، علی شهیدی

    رویکردهای جدید مدیریت رواناب مناطق شهری، در تلاش است تا حجم و دبی اوج بارش ها و همچنین میزان مواد آلاینده مناطق شهری را به اندازه ای کاهش دهد که یادآور رواناب های حاصل از بارش در دهه های قبل از توسعه شهری باشد. نرم افزار SWMM، یکی از بهترین مدل ها برای کمک در این زمینه است و با استفاده از آن می توان اثرات استفاده از روش های استحصال آب را در حجم رواناب خروجی، دبی پیک و درنتیجه کاهش آب گرفتگی معابر بررسی نمود. شبیه سازی شبکه زهکشی شمال شهر بیرجند نشان داد که شبکه فاضلاب شهر بیرجند کارایی لازم برای عبور سیلاب با دوره بازگشت های مختلف را نداشته و در قسمت های مختلفی دچار آب گرفتگی می شود. در صورت عدم رفع مشکل از سوی سازمان های مربوطه، در آینده نه چندان دور انتظار وقوع سیل در سطح وسیع و درنتیجه ایجاد خسارت های جبران ناپذیر و غیرقابل انکار در منطقه می رود. به این منظور، استفاده از دو روش حوضچه های نگهدارنده و جمع آوری آب پشت بام ها که نسبت به مابقی روش های استحصال آب، با هزینه کمتری قابل استفاده هستند؛ در این مطالعه موردبررسی قرار گرفت. با توجه به این که استفاده از سیستم های استحصال آب در کل حوزه آبخیز، از لحاظ صرفه اقتصادی غیرقابل اجرا و توجیه است؛ در بیشتر مطالعات انجام شده از این سیستم فقط در بخشی از حوزه آبخیز استفاده می شود. نتیجه آن که با اعمال روش های استحصال آب باران در حوزه آبخیز شهری بیرجند می توان شاهد کاهش 80 درصدی حجم رواناب شهر بیرجند بود. از سوی دیگر استفاده از حوضچه های نگهدارنده در فضای سبز این شهر می تواند به آبیاری فضای سبز کمک نموده و علاوه بر صرفه جویی در مصارف آب شهری، در کاهش دبی اوج سیلاب نیز موثر باشد.

    کلید واژگان: استحصال آب, توسعه شهری, حوزه آبخیز شهری, عکس العمل هیدرولوژیکی
    Fatemeh Beheshti*, Mohammad Tajbakhsh, Ali Shahidi

    New approaches to urban runoff management seek to reduce the volume and discharge of rainfall peaks as well as the amount of pollutants in urban areas to a level that is reminiscent of rainfall runoff in the decades before urban development. SWMM software is one of the best models to help in this field and it can be used to study the effects of using water harvesting methods on the volume of runoff and peak flow and thus reduce flooding of roads. Simulation of the drainage network in the north of Birjand city showed that the sewerage network of Birjand city does not have the necessary efficiency to pass floods with different return periods and is flooded in different parts. If the problem is not solved by the relevant organizations, in the not too distant future, it will witness a large flood and as a result, irreparable damage will be undeniable. For this purpose, using two methods of holding ponds and collecting water from the roofs, which can be used at a lower cost than other methods of water extraction; , in this study was examined. Considering that the use of water extraction systems in the whole basin is economically unfeasible and justified. In most studies, this system is used only in a part of the field. As a result, by applying rainwater extraction methods in Birjand urban watershed, we can see an 80% reduction in runoff volume in Birjand. On the other hand, the use of ponds in the green space of the city can help irrigate the green space and in addition to saving urban water consumption, is also effective in reducing the peak discharge of floods.

    Keywords: Urban development, SWMM, Water extraction, Urban watershed, Hydrological reaction
نمایش عناوین بیشتر...
سامانه نویسندگان
  • علی شهیدی نیا
    علی شهیدی نیا

اطلاعات نویسنده(گان) توسط ایشان ثبت و تکمیل شده‌است. برای مشاهده مشخصات و فهرست همه مطالب، صفحه رزومه ایشان را ببینید.
بدانید!
  • در این صفحه نام مورد نظر در اسامی نویسندگان مقالات جستجو می‌شود. ممکن است نتایج شامل مطالب نویسندگان هم نام و حتی در رشته‌های مختلف باشد.
  • همه مقالات ترجمه فارسی یا انگلیسی ندارند پس ممکن است مقالاتی باشند که نام نویسنده مورد نظر شما به صورت معادل فارسی یا انگلیسی آن درج شده باشد. در صفحه جستجوی پیشرفته می‌توانید همزمان نام فارسی و انگلیسی نویسنده را درج نمایید.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را با شرایط متفاوت تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مطالب نشریات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال