فهرست مطالب
نشریه آب و خاک
سال بیست و سوم شماره 4 (پیاپی 8، زمستان 1388)
- تاریخ انتشار: 1388/12/15
- تعداد عناوین: 18
-
-
صفحه 1
عدم توازن بین عرضه و تقاضای آب در کشور مدیریت منابع آب را، بخصوص در بخش کشاورزی، با چالش روبرو ساخته است. در این ارتباط مبادلات بین المللی محصولات کشاورزی و جابجائی آب نهفته در آن ها که به آن آب مجازی گفته می شود می تواند یکی از راه کارهای مدیریت آب باشد. مبادلات آب مجازی برای هر کشور باید براساس بهینه سازی و در نظر گرفتن سیاست های اجتماعی – اقتصادی و مزیت های اقلیمی آن کشور صورت گیرد. برای این منظور قبل از هر گونه برنامه ریزی لازم است بر اساس الگوهای غذایی و مصرف مورد قبول کشور، رد پای اکولوژیک آب محاسبه شود و مشخص گردد که برای جمعیت کشور از نظر تامین مواد غذائی و رفع آلودگی های حاصل از مصرف آن ها به چه میزان آب مورد نیاز است. در این مقاله رد پای اکولوژیک آب بر مبنای داده های صادرات و واردات مواد غذایی در سال 1385 محاسبه شده است. نتایج نشان می دهد که رد پای اکولوژیک آب کشور در سال مذکور 104 میلیارد مترمکعب بوده است. در سال 1385 کشور با واردات خالص آب مجازی و کسر صادرات آب مجازی بدون در نظر گرفتن راندمان آبیاری 12 و بر مبنای راندمان آبیاری 60 درصد 20 میلیارد مترمکعب از منابع آب داخلی خود را ذخیره کرده است که اگر قرار بود این مقدار محصول در داخل کشور تهیه شود لازم بود 112 میلیارد آب در کشاورزی مصرف شود که چنین مقداری در دسترس نمی باشد.
کلیدواژگان: آب مجازی، رد پای آب، شاخص شدت مصرف، واردات، صادرات، شاخص خود کفائی -
صفحه 10
ظرفیت تبادل کاتیونی (CEC) یکی از مهمترین ویژگی های خاک در ارتباط با مواد غذایی، نگهداری آب در خاک و همچنین مدیریت آلودگی خاک می باشد. اندازه گیری CECکاری دشوار و وقت گیر است. بنابراین تخمین آن از طریق خصوصیات زود یافت خاک مطلوب می باشد. در این مطالعه، توابع انتقالی برای پیش بینی ظرفیت تبادل کاتیونی از خصوصیات اساسی خاک مانند توزیع اندازه ذرات، کربن آلی، درصد رطوبت اشباع و pH توسعه داده شد و با استفاده از روش های شبکه عصبی مصنوعی و رگرسیونی چند متغیره خطی ارزیابی شد و سپس توانایی پیش بینی این دو روش با استفاده از آماره های ارزیابی مقایسه شد. کل 200 نمونه خاک به دو دسته 165 تایی برای توسعه مدل و 35 تایی برای ارزیابی مدل تقسیم شدند. دقت پیش بینی بوسیله آماره های ضریب تعیین (R2) و ریشه دوم میانگین مربعات خطا (RMSE) بین CEC اندازه گیری و پیش بینی شده ارزیابی شد. نتایج نشان داد هنگامی که از شبکه عصبی با یک لایه پنهان و هفت نرون در این لایه و ماده آلی، درصد رطوبت اشباع، درصد رس و شن به عنوان ورودی استفاده شد، CEC با 81/0 R2=و 05/3 RMSE=سانتی مول بر کیلوگرم خاک بهتر از دیگر مدل ها پیش بینی شد. مقادیر R2و RMSE به ترتیب از 66/0 تا 69/0 و از 69/4 تا 26/4 برای روش رگرسیونی، و از 78/0 تا 81/0 و 29/3 تا 05/3 برای شبکه عصبی متغیر بود. نتایج نشان داد که پیش بینی شبکه عصبی بهتر از تابع های رگرسیونی می باشد.
کلیدواژگان: شبکه های عصبی مصنوعی، ظرفیت تبادل کاتیونی، چهارمحال و بختیاری -
صفحه 16
برآورد دقیق میزان آب مصرفی یک گیاه در کل دوره رشد و آگاهی از چگونگی مصرف این میزان آب در دوره های مختلف رشد گیاه می تواند نقش بسیار مهمی در مدیریت حاکم بر منابع آب، مدیریت توام آب و خاک و اعمال برنامه های منظم و صحیح آبیاری داشته باشد. این موضوع در محیط درون گلخانه با شرایطی مختص به همین محیط همراه می گردد. هدف از این تحقیق ارائه یک مدل پیشنهادی به منظور برآورد مناسب و دقیق تبخیر- تعرق خیار گلخانه ای است. در این راستا از دو میکرولایسیمتر مشابه با قطر 28 و ارتفاع 30 سانتیمتر، به صورت همزمان، برای کشت خیار در گلخانه استفاده شد. تبخیر- تعرق این گیاه به روش وزنی و به صورت روزانه در هر دو میکرولایسیمتر اندازه گیری گردید. از داده های میکرولایسیمتر اول برای اشتقاق مدل های پیشنهادی و از داده های میکرولایسیمتر دوم برای اعتبار سنجی مدل های مذکور استفاده شد. مدل های پیشنهادی در تمامی مراحل رشد از طریق ریشه میانگین مربعات خطا (RMSE)، رسم مقادیر اندازه گیری شده در مقابل مقادیر برآورد شده و آماره t ارزیابی شدند. مدل پیشنهادی در ابتدا برای تمام دوره رشد این محصول و در قالب یک تک معادله رگرسیونی با متغیرهای مستقلی نظیر شیب منحنی فشار بخار و رطوبت نسبی ارائه گردید. ولی از آنجا که عملکرد این تک معادله مناسب ارزیابی نشد (61/46= RMSE درصد)، برای هر کدام از مراحل چهار گانه دوره رشد، معادله ای مجزا پیشنهاد گردید. نتایج نشان داد که مدل های پیشنهادی، برآورد مناسبی از تبخیر- تعرق خیار گلخانه ای داشته است. متوسط مقادیر تبخیر- تعرق به کمک مدل های پیشنهادی در چهار مرحله رشد به ترتیب 398/0، 79/1، 428/3 و 061/2 میلیمتر به دست آمد. مقادیر RMSE نیز برای چهار مرحله رشد به کمک مدل های پیشنهادی 78/15، 48/11، 11/9 و 08/7 درصد به دست آمد. ضریب تبیین حاصل از رسم مقادیر اندازه گیری و برآورد شده از 4/0 (استفاده از یک تک معادله) تا 95/0 (استفاده از معادلات مختلف در مراحل متفاوت رشد) متغیر بود. از سوی دیگر مدل های پیشنهادی بسیار معنی دار بودند (05/0p
کلیدواژگان: گلخانه، میکرولایسیمتر، تبخیر- تعرق، خیار -
صفحه 28
نیتروژن آلی محلول (DON) یکی از بخش های مهم مواد آلی محلول (DOM) خاک است که سهم قابل توجهی از نیتروژن محلول خاک را به خود اختصاص داده و به عنوان منبع مهم نیتروژن در بسیاری از اکوسیستم های آبی و خاکی در نظر گرفته می شود. نیتروژن معدنی محلول (DIN) نیز که شامل نیترات، نیتریت و آمونیوم می باشد از شکل های دیگر نیتروژن در محلول خاک بوده که از دیدگاه تغذیه گیاهی دارای اهمیت است. عملیات مدیریتی خاک همانند کوددهی می تواند بر غلظت و حرکت DON و DIN در خاک تاثیرگذار باشد. هدف از این تحقیق بررسی مقایسه ای اثر کودهای نیتروژن بر کمیت DON و DIN دو خاک آلفی سول در شمال ایران بود. بدین منظور آزمایشی با آرایش فاکتوریل و در قالب طرح کاملا تصادفی با 400 کیلوگرم کود نیتروژن از سه منبع اوره، نیترات آمونیوم و سولفات آمونیوم به همراه شاهد در شش زمان (صفر، 7، 14، 28، 42 و 60 روز) با سه تکرار و در دو خاک مختلف انجام شد. تغییرات DON،DIN (NO3+NO2)) و NH4 (و pH در طول مدت زمان 60 روز و در شش زمان مورد بررسی قرار گرفت. نتایج این آزمایش نشان دادند که افزودن کودهای نیتروژن به هر دو خاک باعث کاهش میزان DON گردید. اما میزان (NO3+NO2) و NH4 افزایش پیدا کرد. در بین کودهای نیتروژن کود سولفات آمونیوم به دلیل کاهش pH، بیشترین تاثیر را در کاهش غلظت DON داشت. نتایج این تحقیق همچنین نشان داد که دامنه نوسانات DON در مدت زمان 60 روز و در شرایط آزمایشگاهی به طور متوسط بین 11 تا 75 درصد بوده است. در هر دو خاک در ابتدای آزمایش DON غالب ترین شکل نیتروژن محلول بوده و بر عکس در انتهای آزمایش مجموع نیترات و نیتریت بخش عمده نیتروژن کل محلول خاک را به خود اختصاص دادند.
کلیدواژگان: کودهای نیتروژن، نیتروژن آلی محلول، (DON)، نیتروژن معدنی محلول، (DIN) -
صفحه 39
افزایش غلظت دی اکسید کربن و سایر گازهای گلخانه ای در سال های اخیر و در نتیجه آن افزایش دمای کره زمین ممکن است بر چرخه های بیوشیمیای عناصر در خاک تاثیر گذار باشد. به منظور بررسی تاثیر دما و غلظت گاز دی اکسید کربن و اثر متقابل آنها بر شکل های نیتروژن محلول خاک آزمایشی در قالب طرح کاملا تصادفی با آرایش فاکتوریل با دو سطح دمایی 25 و 35 درجه سانتیگراد و دو سطح غلظت گاز دی اکسید کربن به مقدار 350 و 750 میلیگرم در لیتر بر روی یک خاک آهکی با یک درصد کود گاوی پوسیده به همراه 200 کیلوگرم در هکتار کود اوره انجام شد. تغییرات غلظت شکل های نیتروژن محلول خاک شامل نیتروژن محلول کل، نیتروژن معدنی محلول، نیتروژن آلی محلول، مجموع نیترات و نیتریت و آمونیوم در طی 60 روز بررسی شد. نتایج نشان داد که تاثیر افزایش غلظت دی اکسید کربن در دماهای 25 و 35 درجه سانتیگراد بر غلظت شکل های مختلف نیتروژن محلول خاک متفاوت بود. در دمای 25 درجه سانتیگراد افزایش غلظت دی اکسید کربن موجب افزایش نیتروژن آلی محلول و کاهش نیتروژن معدنی محلول و مجموع نیتریت و نیترات گردید و بر مقدار نیتروژن محلول کل تاثیر معنی داری نداشت. در حالی که در دمای 35 درجه سانتیگراد افزایش غلظت دی اکسید کربن از 350 به 750 میلیگرم در لیتر غلظت نیتروژن محلول کل، نیتروژن معدنی محلول و مجموع نیتریت و نیترات را افزایش داد و بر مقدار نیتروژن آلی محلول تاثیر معنی داری نداشت. افزایش غلظت دی اکسید کربن در دماهای بالاتر موجب افزایش تجزیه فرم های آلی نیتروژن گردید. در بررسی روند تغییرات غلظت شکل های نیتروژن محلول در طی زمان نشان داده شد که تغییرات نیتروژن آلی محلول نسبت به سایر شکل ها در طی زمان زیادتر بود. افزایش غلظت دی اکسید کربن در دمای 35 درجه سانتیگراد موجب وقوع زود هنگام حداکثر و حداقل غلظت نیتروژن آلی محلول نسبت به سایر تیمارها در طی زمان گردید. نتایج این تحقیق نشان داد که افزایش دما به همراه افزایش دی اکسید کربن موجب تحریک و افزایش سرعت واکنش های بیوشیمیایی نیتروژن در خاک گردید.
کلیدواژگان: نیتروژن محلول کل، نیتروژن آلی کل، نیتریت و نیترات، دی اکسید کربن، دما -
صفحه 48
این آزمایش در سال 1382-1381 در گلخانه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه فردوسی مشهد به اجرا درآمد. آزمایش بر اساس طرح کرت های خرد شده در قالب طرح کاملا تصادفی با چهار تکرار انجام شد. به طوری که دور آبیاری در سه سطح شامل 12 بار در روز، 4 بار در روز و 2 بار در روز در کرت های اصلی و سه بستر پرلیت جدید، پرلیت استفاده شده و سبوس برنج در کرت های فرعی قرار گرفتند. بذر کاهو مورد استفاده پاریس ایسلند (Parris Island) بود. فاکتورهایی نظیر عملکرد (وزن تر)، وزن خشک و ارتفاع تحت تاثیر دور آبیاری قرار گرفتند. بر اساس نتایج به دست آمده، دور آبیاری 4 بار در روز با 39/466 گرم بیشترین عملکرد و وزن خشک گیاه و دور آبیاری 12 بار در روز با 94/386 گرم کمترین عملکرد و وزن خشک گیاه را دارا بودند. همچنین دور آبیاری 12 بار در روز موجب افزایش ارتفاع گیاه گردید. بین بسترهای مورد آزمایش از نظر صفاتی نظیر عملکرد و وزن خشک گیاه اختلاف معنی داری وجود داشت. بستر پرلیت استفاده شده نسبت به سایر بسترها موجب افزایش عملکرد و وزن خشک گیاه گردید و این در حالی بود که بستر سبوس برنج کمترین عملکرد و وزن خشک گیاه را دارا بود. اثر متقابل معنی داری بین دور آبیاری و بستر از نظر کلیه صفات دیده نشد.
کلیدواژگان: دور آبیاری، بستر، کشت بدون خاک، پرلیت، سبوس برنج، کاهو -
صفحه 55
منحنی نگهداشت رطوبتی یکی از مهمترین ویژگی های خاک است که کنش متقابل پتانسیل ماتریک و رطوبت خاک را تبیین می نماید. اندازه گیری مستقیم رطوبت و پتانسیل ماتریک خاک، معمولا مستلزم صرف هزینه و زمان زیاد می باشد. برای حل این مشکل معمولا از روش های غیر مستقیم در برآورد منحنی نگهداشت رطوبتی سود جسته می شود. یکی از این روش های غیر مستقیم استفاده از توابع انتقالی خاک است. در این تحقیق سه تابع انتقالی، مدل های اول و دوم قربانی و همایی (1381) و مدل سپاسخواه و بندار (2002) که در ایران به دست آمده اند، در برآورد منحنی نگهداشت رطوبتی، در تعدادی از خاک های کشورمان مورد ارزیابی قرار گرفتند. همچنین تلاش شد که با استفاده از اطلاعات در دسترس، توابع متفاوتی که کارایی بالاتری داشته باشند تهیه شود. بدین جهت 42 نمونه خاک با پراکندگی مکانی از مناطق شمالی کشور، شهرهای آمل، بابل و کرج انتخاب و به دو کلاس بافتی لوم (20 نمونه) و لوم رسی (22 نمونه) تقسیم شدند. در مرحله ارزیابی توابع موجود، تمامی 42 نمونه و در مرحله اشتقاق توابع جدید، 36 نمونه بکار گرفته شدند. شش نمونه باقیمانده (از هر کلاس بافتی، سه نمونه) در اعتبار سنجی توابع جدید مورد استفاده قرار گرفت. نتایج نشان داد که در مرحله ارزیابی توابع موجود، مدل های اول و دوم قربانی و همایی در برآورد رطوبت در تمام بازه پتانسیل ماتریک یکسان و تقریبا مناسب عمل می کنند، حال آنکه تابع سپاسخواه و بندار برآورد مناسبی ندارد. ضمن آنکه برآورد هیچکدام از این روش ها در هیچ یک از دو کلاس بافتی برتری محسوسی بر دیگری نداشت. در مرحله اشتقاق توابع جدید، توابع ارائه شده بسیار معنی دار بودند (05/0 p. در مدل های ارائه شده جدید، بهبود مدل سپاسخواه و بندار کاملا مشهود بود.
کلیدواژگان: منحنی نگهداشت رطوبتی خاک، توابع انتقالی خاک -
صفحه 67
فلزات سنگین به طور طبیعی در همه خاک ها وجود دارند ولی آلودگی خاک به دلیل فعالیت های بشری رو به افزایش است. نواحی اطراف معادن به دلیل فعالیت های حاصل از اکتشاف و استخراج در معرض آلودگی شدید این عناصر می باشند. این تحقیق با هدف ارزیابی وضعیت آلودگی خاک های حومه ی سپاهان شهر به فلزات سرب، روی و کادمیم صورت گرفت. در این تحقیق 100 نمونه خاک به صورت تصادفی در نزدیکی معادن و اطراف سپاهان شهر در زمینی به وسعت 9000 هکتار برداشت شد. نمونه ها با اسید نیتریک 4 مولار تیمار شدند و مقدار کل عناصر سرب، روی و کادمیم به کمک دستگاه جذب اتمی اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که غلظت عناصر سرب و روی در بیشتر اراضی اطراف سپاهان شهر بالای آستانه ی خطر (50 پی پی ام و 125 تا 150 پی پی ام به ترتیب برای سرب و روی) می باشد، ولی غلظت کادمیم زیر آستانه ی خطر (5/1 تا 5/2 پی پی ام) می باشد. اراضی اطراف معادن دارای آلودگی بیشتر و با افزایش فاصله از معدن میزان آلودگی کاهش می یابد. لذا لازم است تا توسعه فیزیکی شهر به سوی معادن مربوط و کلیه فعالیت های کشاورزی، اکتشاف و استخراج معادن با رعایت استاندارد های مربوطه انجام گرفته تا از افزایش آلودگی بیشتر جلوگیری گردد. نتایج تجزیه و تحلیل تغییرنماها نشان داد که مولفه ی ساختاری وابستگی مکانی بر مولفه ی تصادفی غالب است و دامنه این وابستگی مکانی برای هر سه عنصر تقریبا 3/3 کیلومتر می باشد. با استفاده از کریجینگ معمولی آلودگی خاک ها به این سه عنصر پهنه بندی شد و نقشه های واریانس تخمین کریجینگ در مورد عناصر مورد مطالعه نشان می دهد که در حاشیه منطقه و فواصل بین نمونه ها که تراکم نمونه برداری کاهش یافته است بیشترین واریانس تخمین وجود دارد.
کلیدواژگان: آلودگی خاک، عناصر سنگین، زمین آمار، کریجینگ، پهنه بندی -
صفحه 77
با توجه به ارتباط حجم آب مجازی و میزان بهره وری آب شبکه های آبیاری به نظر می رسد شاخص آب مجازی شبکه های آبیاری بتواند به عنوان ابزار مناسبی در ارزیابی عملکرد بهره برداری و بهره وری آب این سامانه ها مطرح باشد. این تحقیق با هدف توسعه مدل ارزیابی آب مجازی 14 شبکه آبیاری مدرن ایران با استفاده از فرایند تحلیل سلسله مراتبی (AHP) انجام گرفت. مطالعه بر روی 14 شبکه آبیاری مدرن کشور صورت پذیرفت. تعداد 14 عامل موثر بر مقدار آب مجازی شبکه های آبیاری به عنوان معیارهای تصمیم گیری در نظر گرفته شد. محاسبات فرایند تحلیل سلسله مراتبی و رتبه بندی آب مجازی شبکه های آبیاری با استفاده از نرم افزار Expert Choice انجام گردید. همچنین با توجه به داده های موجود، مقدار میانگین 5 ساله (1385-1381) آب مجازی واقعی شبکه های آبیاری مورد مطالعه تعیین شد. نتایج نشان داد که در سنوات آماری مورد نظر، کمترین آب مجازی در شبکه آبیاری سفیدرود با 17/2 مترمکعب برکیلوگرم و بیشترین آن در شبکه آبیاری نکوآباد با 04/17 متر مکعب بر کیلوگرم به وقوع پیوسته است. نتایج رتبه بندی آب مجازی شبکه های آبیاری توسط مدل نشان داد که شبکه های آبیاری ساوه و دز به ترتیب با وزن نسبی نهایی 112/0 و 045/0، بیشترین و کمترین مقدار آب مجازی را دارند. تحلیل حساسیت مدل بیانگر آن است که معیارهای سطح زیر کشت و نیاز آبی محصولات الگوی کشت بیشترین تاثیر و معیارهای کیفیت و قیمت آب کمترین تاثیر را بر آب مجازی شبکه های آبیاری دارند. مقایسه نتایج مدل AHPو آب مجازی واقعی حاکی از آن است که رتبه بندی آب مجازی شبکه های آبیاری در دو روش دارای تطابق مطلوبی است. این مطالعه نشان داد که روش AHP شیوه مناسبی برای ارزیابی آب مجازی شبکه های آبیاری است و از اینرو، مدل توسعه یافته به عنوان یک ابزار مدیریتی کارآ با کاربری ساده در ارزیابی بهره وری آب سامانه های آبیاری قابل توصیه می باشد.
کلیدواژگان: آب مجازی، بهره وری آب، شبکه آبیاری، فرایند تحلیل سلسله مراتبی، مدل اکسپرت چویس -
ارزیابی نقشه برداری خاک به روش ژئوپدولوژی با استفاده از شاخص های تفرق و شباهت / (مطالعه ی موردی: منطقه ی بروجن، استان چهارمحال و بختیاری)صفحه 100
ژئوپدولوژی، یک روش سیستماتیک تجزیه و تحلیل سطوح ژئومرفیک برای نقشه برداری خاک است که عملیات صحرایی را عمدتا بر مبنای کار در منطقه ی نمونه پایه ریزی می کند. هدف از پژوهش حاضر، استفاده از شاخص های تفرق و شباهت در یک توالی سلسله مراتبی از سطوح رده بندی خاک، به منظور تعیین میزان اعتبار تعمیم پذیری نتایج حاصل از نقشه برداری خاک به روش ژئوپدولوژی برای اشکال اراضی مشابه در منطقه ی بروجن است. پس از تهیه ی نقشه ی تفسیری اولیه بر روی عکس های هوایی با مقیاس 1:20000، بزرگ ترین محدوده ی واحد ژئومرفیک Pi111 که بالاترین سطح از منطقه ی مطالعاتی را در بر می گرفت، انتخاب گردید و تعداد 19 خاک رخ با فواصل تقریبی 125 متر در این واحد، حفر، تشریح و نمونه برداری شدند. میزان اعتبار تعمیم پذیری نتایج روش ژئوپدولوژی برای واحد مزبور، از طریق حفر تعداد 15 خاک رخ دیگر در یک واحد مشابه موجود در خارج از منطقه ی نمونه که منطقه ی تعمیم نامیده شده است، مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که شاخص تفرق شانن از سطح رده به سمت فامیل خاک، در هر دو منطقه ی نمونه و تعمیم، افزایش می یابد؛ لیکن تنها در سطح فامیل، تفاوت معنی دار بین میانگین تفرق خاک های دو منطقه در سطح اعتماد 95 درصد وجود دارد. افزایش تفرق خاک ها در خلال سلسله مراتب رده بندی خاک، حتی با تغییر مقیاس درک و تمرکز بر توالی افق های ژنتیکی خاک رخ های حفرشده در مناطق نمونه و تعمیم نیز به اثبات رسید. شاخص جاکارد و شباهت نسبی نیز نشان داد که روش ژئوپدولوژی می تواند به منظور تعمیم نتایج برای واحدهای ژئومرفیک مشابه، تنها تا سطح زیر گروه، مورد استفاده قرار گیرد و برای سطوح پایین تر رده بندی خاک (فامیل و سری) از کارایی لازم برخوردار نمی باشد. بنابراین، به منظور افزایش دقت نتایج روش ژئوپدولوژی، استفاده از فازهای شکل اراضی و نیز تعیین فاز فامیل و یا فاز سری برای هر یک از فازهای شکل اراضی توصیه می شود.
کلیدواژگان: ژئوپدولوژی، تفرق خاک، شاخص شباهت، منطقه ی نمونه، منطقه ی تعمیم -
صفحه 115
تشعشع، آب و دی اکسید کربن سه جزء اساسی مورد نیاز گیاهان برای رشد و نمو بوده و در یک دامنه وسیع، افزایش هر سه جزء باعث افزایش رشد و بهره دهی زیست کره می گردد. افزایش مصرف سوخت های فسیلی باعث افزایش غلظت دی اکسید کربن اتمسفر می شود و لذا بر اساس اصول پایه فیزیولوژی گیاه افزایش دی اکسید کربن بایستی باعث افزایش فتوسنتز و بهره دهی اولیه اکوسیستم ها شود. در عین حال این احتمال وجود دارد که دیگر مکانیزم های فیزیولوژیک حاکم بر رشد و نمو گیاهان نیز دستخوش تغییر شود. برای دستیابی به این شناخت نیاز به یک ابزار پیش بینی است و مدل های شبیه سازی ابزار مناسب آن هستند. عمده تحقیقات مربوط به تاثیرات تغییر اقلیم بر تولید محصولات زراعی با استفاده از مدل های رشد و نمو گیاهان انجام می گیرد، با وجود آنکه تمامی مدل های رشد و نمو گیاهان برای شرایط فعلی ساخته شده اند. محققین با استفاده از روابط تجربی بین مقادیر دی اکسید کربن و یا دما و رشد و نمو گیاهان و تغییر در این روابط، سازگاری و تغییرمیزان تولید محصولات زراعی را در شرایط احتمالی تغییر اقلیم آینده پیش بینی می نمایند. هدف از انجام این تحقیق، بررسی کارایی مدل ها و تعیین احتمال نیاز به تغییر برخی روابط کمی شده مکانیسم های رشد و نمو گیاهان در شرایط تغییر اقلیم، می باشد. برای انجام این تحقیق از داده های منتشر شده از دو تحقیق بین المللی بر روی برنج (افزایش دی اکسید کربن و ازت) و بادام زمینی (افزایش دی اکسید کربن و درجه حرارت) استفاده شده است. مدل های شبیه سازی واکنش گیاهان به افزایش دی اکسید کربن افزایش تولید را تا 30% در محیطهای کنترل شده در شرایطی که محدودیت آب و عناصر غذایی وجود ندارد، پیش بینی کرده اند، اما داده های حاصل از آزمایشات مزرعه ای (Free Air CO2 Enrichment: FACE) تصویر دیگری را به نمایش گذاشته است. نتایج این تحقیق نشان می دهد که روش های جدیدی برای مدلسازی واکنش گیاهان به تغییرات دی اکسید کربن برای درک بهتر وضعیت گیاهان و اکوسیستم ها در شرایط آینده مورد نیاز می باشد. یکی از راهکارهای اساسی برای تصحیح مدل ها، توصیف فرایندهای اساسی وابسته به دی اکسید کربن است. این امر شامل تحلیل داده های آزمایشی برای فرآیندهایی همچون فتوسنتز، مصرف آب و اختصاص مواد فتوسنتزی است. نیاز دوم دستیابی به ساختاری از مدل است که در آن اجزای اصلی و فرایندهای اکوسیستم ها که در رابطه غیر مستقیم با دی اکسید کربن هستند شامل اثرات متقابل دی اکسید کربن ودیگر متغیرهای مدیریتی و محیطی در نظر گرفته شده باشد. نتایج این تحقیق نشان داد که شبیه سازی شاخص سطح برگ بر اساس کربن در شرایط افزایش دی اکسید کربن منجر به خطای بالای شبیه سازی شده و همچنین اثرات متقابل پارامتر های محیطی به خوبی در مدل ها فرموله نشده است.
کلیدواژگان: تغییر اقلیم و کشاورزی، مدل های شبیه سازی گیاهان زراعی، افزایش دی اکسید کربن -
صفحه 127
اضافه کردن کودهای آلی و شیمیایی به عنوان مواد اصلاحی برای بهبود حاصلخیزی و کیفیت خاک ممکن است فعالیت میکروبی و آنزیمی خاک را تحت تاثیر قرار دهد. این مطالعه به اثر سطوح مختلف نیتروژن از منبع کود مرغی و اوره بر روند فعالیت آنزیم های اوره آز، الکالین فسفاتاز و ساکاراز یک خاک آهکی با بافت لوم رسی در طی دوره رشد ذرت (Zea mays L.) تحت شرایط مزرعه می پردازد. تیمارهای این آزمایش شامل، شاهد (عدم مصرف کود)، 100، 200 و 300 کیلوگرم نیتروژن در هکتار از منبع کود مرغی و 100، 200 و 300 کیلوگرم نیتروژن در هکتار از منبع کود اوره به صورت کرت های خرد شده در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با چهار تکرار بودند. فعالیت آنزیم اوره آز، الکالین فسفاتاز و ساکاراز طی پنج مرحله مختلف به فاصله زمانی 20 روز یک بار پس از اعمال تیمارها در طول رشد گیاه اندازه گیری شد. نتایج حاصل از این بررسی نشان داد فعالیت آنزیم اوره آز، الکالین فسفاتاز و ساکاراز در همه تیمارهای کودی در مقایسه با تیمار شاهد (بدون کود) افزایش معنی دار یافت. همچنین سطوح کودی و زمان نیز اثر معنی دار (05/0P
کلیدواژگان: کود مرغی، کود اوره، اور هآز، الکالین فسفاتاز، ساکاراز -
صفحه 137
آب و نیتروژن مهمترین عوامل محدود کننده موثر بر تولید محصولات کشاورزی در نواحی خشک و نیمه خشک هستند. بنابراین افزایش کارایی مصرف آنها ضروری است. روش پخش کود نقشی اساسی در افزایش کارایی مصرف آب و کود دارد. در این پژوهش به منظور مطالعه و بررسی اثر کودآبیاری جویچه ای بر کارایی مصرف کود و آب، عملکرد و اجزای عملکرد ذرت دانه ای رقم دابل کراس 370، آزمایشی به صورت فاکتوریل با طرح پایه بلوک های کامل تصادفی در چهار تکرار در سال زراعی 87- 1386روی جویچه های انتها باز با طول 165 متر در مزرعه 400 هکتاری موسسه اصلاح و تهیه نهال و بذرکرج انجام شد. بافت خاک لومی، شیب متوسط جویچه های آزمایشی 006/0 متر بر متر و فاصله جویچه ها از هم 75 سانتی متر بود. فاکتور اول شامل چهار سطح آب (W): 60%، 80%، 100% و120% آبیاری کامل و فاکتور دوم شامل چهار سطح کود (N): شاهد بدون کود، 60%، 80% و 100% توصیه کودی به روش کودآبیاری می باشد. تیمارهای 16 گانه فوق در نهایت با روش معمول پخش کود (عرف منطقه)، مقایسه میانگین شدند. کود مصرفی در تیمارهای کودآبیاری طی چهار تقسیط مساوی (قبل از کاشت، مرحله هفت برگی، مرحله ساقه رفتن و مرحله سنبله دهی) و در روش پخش سطحی مطابق با عرف منطقه در دو تقسیط مساوی (قبل از کاشت و مرحله هفت برگی) اضافه گردید. نتایج نشان داد که در سطح 1 درصد اختلاف معنی داری در عملکرد دانه، ارتفاع بوته تا گل تاجی، طول و عرض برگ، قطر ساقه در سطوح مختلف کود و آب وجود داشت. با افزایش مقدار کود، کارایی مصرف آب و کود به ترتیب افزایش و کاهش یافت. با افزایش مقدار آب تا سطح 100 درصد کارایی مصرف نیتروژن افزایش و از آن به بعد کاهش یافت. بیشترین عملکرد و اجزای عملکرد ذرت (ارتفاع بوته، طول و عرض برگ و...) در تیمار 100 درصد نیاز آبی اتفاق افتاد. هرچند در بیشتر موارد بین سطوح آب 120%، 100% و 80% تفاوت معنی دار وجود نداشت اما از لحاظ رتبه بندی، سطح آبی 80% همواره بالاتر از سطح 120% قرار داشت. بنابراین به منظور افزایش سطح زیر کشت، سطح آبی 80% توصیه می شود. کودآبیاری باعث افزایش عملکرد و کارایی مصرف آب و کود گردید. بیشترین و کمترین کارایی مصرف آب به ترتیب در تیمارهای W80%N100% و W100%N60% با مقادیر 24/2 و 66/0 کیلوگرم بر مترمکعب و بیشترین و کمترین کارایی مصرف کود به ترتیب در تیمارهای W100%N100% و تیمار عرف منطقه با مقادیر 58/29 و 52/8 کیلوگرم بر کیلوگرم بدست آمد.
کلیدواژگان: کودآبیاری، کارایی مصرف کود، عملکرد، ذرت -
صفحه 143
از جمله اقداماتی که برای جلوگیری از پدیده زیرشویی، کاهش گرادیان خروجی و همچنین دبی نشت از زیر سازه های آبی صورت می گیرد احداث دیواره های آب بند و نصب زهکش می باشد. از این رو در این تحقیق به منظور بررسی دقیق تاثیر هر یک از عوامل مذکور بر نیروی زیر فشار و گرادیان خروجی مدلی کامپیوتری تهیه شده است که درآن معادله عمومی جریان آب در خاک همگن اشباع در شرایط همسان و غیر همسان با استفاده روش احجام محدود و الگوریتم گوس- سایدل حل شده است. به منظور صحت سنجی مدل تهیه شده از نتایج اندازه گیری آزمایشگاهی و همچنین نتایج مدل WinMseep که یک مدل پذیرفته شده است استفاده گردید. یکی از مزیت های نسبی مدل مذکور در نظر گرفتن نفوذپذیری برای پرده آب بند می باشد. نتایج این تحقیق نشان داد که با احداث یک دیواره آب بند در هر وضعیت مکانی، مقدار گرادیان خروجی نسبت به گرادیان خروجی مبنا (بدون دیوار آب بند)کاهش می یابد. همچنین بیشترین نیروی زیر فشار و کمترین گرادیان هیدرولیکی خروجی در موقعیتی که دیوار آب بند در پائین دست احداث شود، دیده می شود. در شرایط وجود دو پرده آب بند یکی در پاشنه ودیگری در پنجه سد و یک زهکش در حد فاصل آنها هر چقدر زهکش در فاصله بیشتری از پاشنه احداث شود تاثیر آن در کاهش نیروی زیرفشار کل و گرادیان خروجی بیشتر می باشد. علاوه براین با افزایش عمق پرده آب بند بالادست در مقایسه با پرده آب بند پائین دست مقدارگرادیان خروجی کاهش می یابد. شدت این کاهش برای پرده آب بند پائین دست با عمق کوتاه تر مشهود تر می باشد. توزیع فشار بالابرنده و گرادیان خروجی محاسبه شده برای شرایط خاک همسان و غیر همسان در زیر سازه تطابق بسیار نزدیکی با نتایج مدل WinMSeep داشت.
کلیدواژگان: سازه هیدرولیکی، دیواره آب بند، زیر فشار، گرادیان خروجی، احجام محدود -
صفحه 161
آلودگی محیط زیست باعث گردیده توجه انسان به توسعه فضای سبز هر روز افزایش یابد و یکی از اهداف مهم توسعه فضای سبز، ایجاد فضاهای زیبا و دلنشین و بدنبال آن آرامش روانی است. در این راستا چمن به عنوان مهمترین گیاه پوششی در ایجاد فضاهای سبز زیبا نقش اساسی دارد. از طرفی شوری آب و خاک در مناطق خشک و نیمه خشک از عوامل تاثیر گذار در رشد و نمو گیاهان است و به همین علت استفاده از چمن های مقاوم به شوری یکی از راه حلهای ایجاد فضاهای سبز درون شهری در این مناطق است. این تحقیق نیز به منظور بررسی اثر آبیاری بارانی با سطوح مختلف شوری آب آبیاری بر برخی از شاخص های رشد و نمو سه گونه چمن پوا رقم بارلین، فستوکا رقم کنتاکی و لولیوم رقم اسکو ئیر در قالب بلوک های کامل تصادفی انجام شد که در آن از 3 تیمار مختلف شوری آب آبیاری با هدایت الکتریکی 63/0، 4/2 و 3/5 دسی زیمنس بر متر به همراه 3 رقم متفاوت چمن و هر یک با 9 تکرار استفاده شد. پس از جمع آوری کلیه داده های مورد نیاز در طول 7 ماه نسبت به آنالیز آنها به طریق روش های آماری اقدام گردید. پارامترهای رشد مورد بررسی عبارت از درصد جوانه زنی، ارتفاع ساقه، وزن خشک اندام هوایی و طول ریشه بودند. کلیه مقایسات به روش آزمون چند دامنه ای دانکن و با حداقل دامنه معنی دار (LSR 1%) انجام شد. نتایج نشان می دهند که ارقام مربوط به گونه های فستوکا، لولیوم و پوا به ترتیب دارای بیشترین مقاومت در مقابل شوری آب آبیاری هستند. همچنین برگهای رقم پوا در تیمار شور با افزایش گرمای هوا بشدت دچار سوختگی شده و از بین رفتند.
کلیدواژگان: شوری آب آبیاری، آبیاری بارانی، ارقام چمن، لولیوم، فستوکا، پوا -
صفحه 170
هوادیدگی کانی های موجود در خاک، منبع اولیه بسیاری از عناصر غذایی ضروری رشد گیاه از جمله پتاسیم می باشد. نقش مهم پتاسیم در افزایش کیفیت محصولات کشاورزی به خوبی شناخته شده و از طرفی کانی های میکایی به عنوان منبع اصلی تامین پتاسیم در خاک های کشورمان غالب هستند. بعلاوه، اطلاعات دقیقی در مورد نقش کانی های میکایی در تامین پتاسیم برای جو که دومین محصول پرتولید کشورمان است وجود ندارد. لذا این مطالعه با هدف بررسی توانایی گیاه جو در استفاده از پتاسیم ساختاری یک نوع میکای دی اکتاهدرال (موسکویت) و نوعی میکای تری اکتاهدرال (فلوگوپیت) انجام شد. در این پژوهش از آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار استفاده شد. بستر کشت مخلوطی از شن کوارتزی (به عنوان ماده پر کننده) و کانی پتاسیم دار (موسکویت و فلوگوپیت) بوده و گیاهان به وسیله دو نوع محلول غذایی (پتاسیم دار و بدون پتاسیم) در دوره چهار ماهه کشت تغذیه شدند. در این مطالعه از رقم گوهر که به طور معمول در منطقه اصفهان کشت می شود، استفاده شد. در پایان دوره کشت بخش هوایی و ریشه گیاه جدا شده و عصاره گیری به روش خاکستر گیری خشک انجام گردید و مقدار پتاسیم در عصاره گیاه توسط شعله سنج تعیین شد. در تیمارهای بدون پتاسیم مقدار پتاسیم جذب شده توسط گیاه به طور معنی داری تحت تاثیر نوع بستر کشت قرار داشت. به طوریکه بیشترین جذب به گیاهان رشد کرده در بستر حاوی فلوگوپیت مربوط بوده است. اما اختلاف معنی داری بین بستر های موسکویت و کوارتز مشاهده نشد. غلظت پتاسیم در گیاهان رشد کرده در بستر فلوگوپیت حتی تحت محلول غذایی بدون پتاسیم در محدوده کفایت قرار دارد. این مسئله نشان می دهد، در محیطی که پتاسیم ساختاری کانی ها تنها منبع تامین پتاسیم می باشد، نوع کانی میکایی در میزان پتاسیمی که در دسترس گیاه قرار می گیرد اهمیت بسزایی دارد.
کلیدواژگان: موسکویت، فلوگوپیت، جو، اثرات ریزوسفری، رهاسازی پتاسیم -
صفحه 179
در این مقاله عوامل موثر بر جریان جت مستغرق تخلیه شونده به منابع آب پذیرنده ساکن مورد بررسی قرار گرفته است. در این راستا، کلیه پارامترهای جت، پارامترهای محیطی و پارامترهای هندسی موثر بر جریان جت های دایره ای مستغرق، بررسی و با استفاده از آنالیز ابعادی روابط بدون بعد مربوطه استخراج شد. برای بررسی چگونگی ارتباط بین این پارامترها یک مدل فیزیکی در آزمایشگاه هیدرولیک دانشگاه شهید چمران اهواز ساخته شد و آزمایش های مختلف در هندسه و جریان غلیظ متفاوت جت به طور مجموع 215 آزمایش انجام گردید. در این تحقیق خصوصیات مهم منحنی های تراژکتوری جریان جت که شامل طول شناوری مثبت، حداکثر طول مرز بالایی و حداکثر طول مرز پایینی بررسی شده است. از طرفی با استفاده از سیستم سرعت سنجی آکوستیک پروفایلر، UVDP، پروفیل های سرعت در مقاطع مختلف از جت اندازه گیری و مورد بررسی قرار گرفته است. پروفیل های سرعت اندازه گیری شده با روابط تئوری توزیع نرمال گوسین مقایسه و مشخص شد کلیه پروفیل های سرعت اندازه گیری شده از تابع گوسین پیروی می کنند. همچنین غلظت و میزان رقیق شدگی جریان در مکان های مختلف از جت، اندازه گیری شد. اندازه گیری های سرعت و غلظت در مکان های مختلف از جت نهایتا مشخص نمود که داده های اندازه گیری شده با نتایج تئوری تطابق خوبی دارد. نتایج حاصل از این تحقیق با استفاده از تحلیل آماری نشان داد که رابطه غیر خطی با دقت قابل قبولی بین خصوصیات تراژکتوری با عوامل توسعه جریان جت برقرار است. یافته ها نشان داد که به طور کلی با افزایش زاویه همگرایی جت، از 15 درجه به 90 درجه مقدار طول نهایی مرز بالایی تراژکتوری در حدود 25 درصد، و برای مرز پایینی در حدود 28 درصد افزایش می یابد.
کلیدواژگان: جت مستغرق، زاویه همگرایی، تراژکتوری، الگوی جریان، ضریب انتشار -
صفحه 193
این مقاله تحلیل نتایج حاصل از یک طرح پژوهشی استحصال آب باران از سطوح کوچک (پشت بام ها) است. پشت بام دانشگاه آزاد اسلامی مشهد محل جمع آوری داده هاست. رواناب حاصل از رگبارهای مختلف ریزشی براین سطوح پس از نصب باران سنج معمولی و یک منبع ذخیره (حجم4 متر مکعب) برآورد و رگبارها و رواناب حاصل به مدت دو سال (23/10/86 تا 9/3/88) اندازه گیری شده است. حجم نمونه مشاهده ای 35 مورد است. رابطه بین رواناب - بارش با الگوهای رگرسیون بررسی و الگوی مناسب پس از تحلیل باقی مانده ها و آزمون های لازم انتخاب و رواناب حاصل از پشت بام ها به کمک الگوها برآورد شده است. طول دوره آماربرداری کوتاه است. لذا از پنجاه و پنج سال آمار بارش سالانه ایستگاه سینوپتیک مشهد (1951 تا 2005) استفاده شده است. این آمار تحلیل فراوانی شده و نتایج تحلیل فراوانی پنجاه و پنج ساله فوق در دوره های بازگشت ترسالی و خشکسالی به دست آمده است. رواناب پشت بام های این دانشگاه به کمک این تحلیل برای دوره های بازگشت ترسالی و خشکسالی حساب شده است. سطح پشت بام ها و متوسط سالانه رواناب آنها به ترتیب: 18680 مترمربع و 8428 متر مکعب است.
کلیدواژگان: استحصال آب، پشت بام، رواناب، دانشگاه آزاد اسلامی مشهد
-
Page 1
Demand and supply of water in Iran is unbalanced. This situation has caused a great challenge in water resources management. In order to overcome this problem, the role of international trade of virtual water has been ignored. Virtual water trade is one of the key solutions for water scarcity. Each country should adapt virtual water trade based upon its socio-cultural, economical, and climatic condition of the country. However, before any action is implemented, there is a need to evaluate ecological water footprint (EWF) of the country. EWF is the amount of water which is needed for the population and consumptive use and remediation of all pollution related to this consumption. In this study EWF of Iran has been calculated for the year 2007. The results showed that EWF in Iran is 104 billion cubic meter (bcm) of water in agricultural section. In 2007, Iran has imported 12 bcm of water due to virtual water trade. In this computation, irrigation efficiency has not been included. Considering the amount of 60% for irrigation efficiency virtual water trade in the above mentioned year was 20 bcm. Without this trade, the country had to spend 112 bcm of water for producing all required food in the country which was out of reach.
Keywords: Virtual water, Water footprint, Use intensity index, Import, Export, Food security -
Page 10
Cation Exchange Capacity (CEC) is an important characteristic of soil in terms of nutrient and water holding capacities and contamination management. Measurement of CEC is laborious and time-consuming. Therefore, CEC estimation through other easily - measured properties is desirable. In this study, PTFs for estimation of cation exchange capacity from basic soil properties such as particle-size distribution, organic carbon, percentage saturation and pH were developed and validated using artificial neural network (ANN) and multiple-linear regression methods and the predictive capabilities of the two methods was compared using some evaluation criteria. Total of 200 soil samples was divided into two groups as 165 for the development and 35 for the validation of PTFs. Accuracy of the predictions was evaluated by the criteria of coefficient of determination (R2) and the root mean square error (RMSE) between the measured and predicted CEC values. Clay (%), OC (%), SP and sand (%) predicted CEC better than other models with an R2=0.81 and RMSE=3.05 cmol.kg-1 when a neural networks model with one hidden layer and seven nodes was used. The R2 and RMSE varied from 0.66 to 0.69 and from 4.26 to 4.69 for regression, and varied from 0.78 to 0.81 and from 3.05 to 3.29 for ANN, respectively. Results showed that neural networks predictions is better than regression-based functions.
Keywords: Artificial neural networks, Cation Exchange Capacity, Chaharmahal - Bakhtiari -
Page 16
A precise estimation of water consumption throughout a crop's growth season and of the amount of water consumed in each growth stage may play an important role in water resources management, integrated water and soil management, and proper irrigation scheduling. In a greenhouse, this faces with the conditions specific to this environment. This study was conducted to propose a model to make an appropriate and accurate prediction of evapotranspiration (ET) for greenhouse cucumber. Two same microlysimeters with 28 cm diameter and 30 cm height were deployed simultaneously in the greenhouse for the cucumber culture. Amount of ET was measured daily by the weighing method in both mycrolysimeters. The data from the first microlysimeter were used to derive, and those from the second to validate the proposed models. The developed models were evaluated by root mean square error (RMSE), drawing measured versus predicted ET values, and t-statistics. The proposed model was initially developed in the form of a single regression equation with independent variables such as vapor pressure curve slope and relative humidity for the whole growth season; further however, a separate equation was developed for each of the four growth stages, as the initial model did not perform well (RMSE= 46.61%). The results showed that the proposed models made appropriate predictions of greenhouse cucumber ET. Average amount of cucumber ET were obtained with proposed models 0.398, 1.79, 3.428 and 2.061 mm for four growth stages. RMSE values also were obtained 15.78, 11.48, 9.11 and 7.08 percentage for four growth stages. Correlation coefficient from measured and predicted values of cucumber ET varied from 0.4 (using single equation) to 0.95 (using variable equations for different growth stages). All of the proposed models were significant (p)
Keywords: Greenhouse, Microlysimeter, Evapotranspiration, Cucumber -
Page 28
Dissolved Organic nitrogen (DON) is an important constituent of Dissolved Organic Matter (DOM). It has a considerable effect on total dissolved soil nitrogen and it is very important as a nitrogen source of many aquatic and terrestrial ecosystems. Dissolved inorganic nitrogen, which is another form of total soil dissolved nitrogen, includes NO3, NO2 and NH4, which is very important for plant nutrient. Soil managements such as fertilizer application affects the flux and concentration of DON and DIN in soils. The purpose of this study was to evaluate the effects of different N-fertilizers application on DON and DIN content of two Alfisols located in near the Caspian Sea in the north of Iran. An experiment carried out using complete randomized design with factorial arrangements. Four level of N-fertilizers (Urea, Ammonium nitrate, Ammonium sulfate with Control)) and six different times (0, 7, 14, 28, 42, 60 day) with three replications in two different soils. Changes in DON, DIN, pH and soil respiration were monitored during the period of 60 days. The results showed that dissolved organic nitrogen decreased significantly by N- fertilizer application in both soil samples however, NO3, NO2 and NH4 increased. Ammonium sulfate showed the maximum effect on DON reduction and it can be due to the pH reduction. Changes in DON during the experiment varied from 11 to 75 % in both soil. At the end of experiment, NO3 + NO2 formed a major part of total Dissolved nitrogen in soils.
Keywords: Dissolved Organic Carbon (DOC), Lime, Nitrogen fertilizers -
Page 39
Elevated atmospheric carbon dioxide and other green house gases have increased the Earth temperature in recent century, which it affects all biochemistry cycles in soils. To examine the effect of atmospheric CO2 concentration and temperature on N forms in soil solution in a calcareous soil, an experiment was conducted in a completely randomized design with factorial arrangement in the laboratory conditions. Initially, soil was treated with one percentage of cattle manure compost and 200 kg ha-1 of urea, then changes in forms of soil nitrogen (total dissolved nitrogen, dissolved inorganic nitrogen, dissolved organic nitrogen, sum of nitrate and nitrite and ammonium) were evaluated in two levels of temperature (25 and 35 oC) and two different carbon dioxide concentrations (350 and 700 ppm) during 60 days of incubation with three replications. The results showed that the effect of carbon dioxide on nitrogen forms was different at 25 and 35 oC. Carbon dioxide increased dissolved organic nitrogen but dissolved inorganic nitrogen and nitrate and nitrite decreased at 25oC treatment. While total dissolved nitrogen, dissolved inorganic nitrogen and NO2 + NO3 increased at 750 ppm of carbon dioxide treatment, it had no effect on dissolved organic nitrogen. Changes in dissolved organic nitrogen were higher than other forms of nitrogen during the experiment. The maximum and minimum dissolved organic nitrogen were occurred faster than other nitrogen forms at 35 oC treatment. The results of this experiment showed that elevated carbon dioxide with increasing temperature increased the rate of nitrogen biochemical reactions in soil.
Keywords: Total dissolved nitrogen, Dissolved organic nitrogen, Nitrate, nitrite, Carbon dioxide, Temperature -
Page 48
This experiment was conducted at research greenhouse of college of agriculture, Ferdowsi University of Mashhad in 1381-1382. The experiment was designed based on the splitted plots in the form of completely randomized design and in four replications. Irrigation intervals were in three levels of 12, 4, and 2 times per day at primary plots, and three substrates of new perlite, used perlit, and rice bran at secondary plots. We used Paris Island as the lettuce seed. Wet weight, dry weight, and height were influenced from irrigation interval. Accordingly which 4- and 12-day irrigation intervals resulted in 466.39 and 386.94 g corresponding to highest and lowest dry weight, respectively and 12-day irrigation interval arose increase in lettuce height. Significant differences for wet and dry weights were found under different substrates. High wet and dry weights were due to used perlit and rice bran substrates, respectively. There were no significant interactions between irrigation interval and substrate on all of the growth properties of lettuce.
Keywords: Irrigation interval, Substrate, Soil-less cultivation, Perlite, Rice bran, Lettuce -
Page 55
Soil moisture retention curve (SMRC) is an important soil property which expresses reaction between matric potential and moisture of soil. Direct measurement of soil matric potential and moisture is labour- and time-consuming. In order to prevail this problem, indirect methods are used for SMRC prediction. Pedotransfer functions (PTFs) are one of these indirect methods. This study was carried out to evaluate three internal pedotransfer functions, first and second models of Ghorbani and Homaee (1381) and Sepaskhah and Bondar (2002) derived in Iran, to predict SMRC in some Iranian soils. Also we tried to develop new different PTFs with better performance using the available information. Therefore 42 soil samples with spatial distribution from northern region of Iran, Amol, Babol and Karaj were selected and divided in Loam (20 samples) and Clay Loam (22 samples) texture classes. In evaluation of all existing PTFs, all 42 soil samples, and in developing new PTFs, 36 soil samples were used. The remaining six samples (three samples in each texture class) were used for validation of the new developed PTFs. In evaluation of the existing PTFs, results showed that the first and second models of Ghorbani and Homaee had alike and appropriate prediction of moisture in whole range of matric potential, whereas Sepaskhah and Bondar did not show an appropriate prediction. By the way, none of these PTFS had noticeable preference in specific texture classes in comparison with the others. New developed PTFS were highly significant (p)
Keywords: Soil Moisture Retention Curve, Soil Pedotransfer Functions -
Page 67
Generally heavy metals exist in all soils, but soil pollution is rising by time due to human activities. Soils in the proximity of mines are more pruning to pollution of heavy metals due to mine exploring and excavation. This research was carried out to evaluate the soil pollution of Sepahanshahr Suburb with Pb, Zn and Cd. During a field work campaign 100 soil samples were selected randomly from 9000 ha area. The soil samples were treated with 4 M HNO3. Total amounts of Pb, Zn and Cd were measured using Atomic Absorption Spectrometer. The results indicated that concentration of Pb and Zn were beyond the defined soil pollution thresholds
Keywords: Soil pollution, Heavy metals, Geostatistics, Kriging, Mapping -
Page 77
The main objective of this study was to develop an assessment model for the virtual water of irrigation networks using analytical hierarchy process. For this purpose, 14 modern irrigation networks of Iran were selected. Also, 14 effective factors on the virtual water of these systems were considered as decision criteria. Expert choice software was used for ranking the virtual water values of the proposed irrigation networks. The average virtual water of irrigation networks with regard to the 5-year data, 2002-2006, was determined. The results showed that the actual virtual water of the Nekooabad irrigation network was the highest (17.04 m3 kg-1) and the Sefidrood irrigation network had the lowest amount (2.17 m3 kg-1). The results of the AHP model indicated that the Saveh and Dez irrigation networks with a relative weight of 0.112 and 0.045 had the most and the least virtual water content, respectively. The sensitivity analysis of the proposed model demonstrated that the cultivated area and crop water demand had a significant effect and water quality and water price had a low effect on this index. Comparisons showed that the results of AHP model were in good agreement with actual virtual water results. The findings revealed that AHP model is an efficient approach to assess the virtual water of irrigation networks. Hence, the proposed model, as a user-friendly model, can be also applied to assess the global water productivity of irrigation networks.
Keywords: Virtual water, Water productivity, Irrigation network, Analytical hierarchy process, Evxpertchoice model -
Page 100
Geopedology is a systematic approach of geomorphic analysis for soil mapping which focuses the field operation mainly on sample area. The purpose of this study is to determine the credibility of generalization of the results of geopedological approach for similar landforms in the Borujen region, using diversity and similarity indices in a soil taxonomic hierarchical structure. After a primary interpretation of the study area on air photos (1:20000 scale), the largest delineation of Pi111 geomorphic unit was selected and 19 pedons with an approximate 125 m interval were excavated, described and sampled. The credibility of generalizing the results of the geopedological approach for the studied unit was tested by comparison with 15 pedons in a similar unit outside the sample area, named the validation area. Results showed that as the category decreases from order to soil family, the Shannon's diversity index increases in both the sample and validation areas. A significant difference at 95% confidence level was observed for pedodiversity mean values of two areas at family level. Soil diversity also remains high through the soil taxonomic hierarchy when we change the understanding level and consider the horizon/genetic diversity in both the sample and validation areas. Jaccard index and proportional similarity also indicated that up to subgroup level, the geopedological approach can be used for generalization of the similar geomorphic unit results and it does not have a good efficiency for lower soil taxonomic levels (family and series). Therefore, the use of landform phases and also phases of soil families and/or series for each of landform phases is recommended to increase the accuracy of geopedological results.
Keywords: Geopedology, Pedodiversity, Similarity index, Sample area, Validation area -
Page 115
Radiation, water and CO2 are three major resources requirement for crops growth and development and within a wide range, increasing each of them would increase the biosphere productivity. Higher usage of fossil fuels is increasing the atmospheric CO2 and according to known crop physiological functions, such conditions should increase the crops production. However there is a possibility that these functions forced to modify as well due to such a change in atmosphere. In order to realize such a change, robust models are required which in turn demands high quality data and complete test of the models. Most climate change studies benefit from crop models however, all models are structured and developed based on current conditions. Our objectives in this study are verification of two crop models for such a possible future climate change and to find whether there are any required modifications for these crop models. Required data for this study were obtained from two international studies on rice plant under FACE experiment in Japan and on peanut crop in USA. Rice experiment included the effects of nitrogen and elevated CO2 and peanut experiment was looking for the effects of CO2 and temperature. Observed data were employed within CSM-DSSAT for peanut and Oryza2000 model for rice plant. The results showed that both models wrongly simulated the magnitude and direction of crops responses mostly for interaction of CO2 and nitrogen and/or temperature which indicated the requirement of modification of some relationships in the crop models in order to be used for any future recommendation under climate change.
Keywords: Climate change, Crop models, Rice plant, Peanut crops -
Page 127
The addition of manures and chemical fertilizers as soil amendments for the improvement of soil fertility and quality could affect the seasonal changes in the activity of soil microbes and enzymes. This study aimed at investigating the effect of different levels of nitrogen from broiler litter and urea sources on the trend of urease, alkaline phosphatase and saccharase activities in a clay loam calcareous soil cultivated with maize (Zea Mays L.) under field conditions. The treatments were a control (no fertilizer and broiler litter), 100, 200, 300 kg N ha-1 from broiler litter and 100, 200, 300 kg N ha-1 from urea, using a split-plot experiment arranged in a completely randomized block design with four replications. The activity of soil enzymes was monitored at five different stages after treatments imposition with 20-day intervals during the growth period. Results of this research show that the activity of urease, alkaline phosphatase and saccharase in broiler litter- and urea- treated soils were significantly greater than that in the control soil (no broiler litter and urea added). The level of broiler litter and urea fertilizers and time had a significant effect (P)
Keywords: Broiler litter, Urea fertilizer, Urease, Alkaline phosphatase, Saccharase -
Page 137
Water and nitrogen are the main limiting factors affecting agricultural production in arid and semiarid regions. Therefore, improving the efficiency of these factors is very important. The method of fertilizer application is affecting water and fertilizer use efficiency. The objective of this study was to investigate the effect of furrow fertigation on fertilizer use efficiency (FUE), water use efficiency (WUE), and corn yield. A field experiment was carried out in furrows which have 165m length and 0.006 (m/m) slope in Karaj. The corn Hybrid 370 double-cross was planted on June 2008. A factorial design based on randomized complete block design with 4 replicates. Four levels (0, 60, 80 and 100%) of the recommended fertilizer value and four levels (60, 80, 100, and 120%) of the irrigation water requirement were applied. These 16 treatments were compared with traditional fertilizer application method. Fertilizer treatments were accomplished in four critical stages of the growth (before cultivation, in seven leaves stage, shooting stage and Flowering stage) for fertigation treatments and two stages (before cultivation and seven leaves stage) for the traditional method. Results showed that effects of levels of different water and fertilizer on yield component were significant. Water use efficiency (WUE) was significantly affected by nitrogen rate. On the other hand, water treatments significantly affected fertilizer use efficiency. Increasing fertilizer increased water use efficiency. Increasing water levels to 100% of ETC resulted in increasing fertilizer use efficiency. Highest yield was obtained from the full irrigation treatments (W100%). Albeit the difference among W120%, W100% and W80% was not significant (P=0.05), because W100% was always higher than W120%, treatment of W80% recommends as optimum water level for arid and semi arid region. The maximum and minimum WUE was 2.24 and 0.66 (kg/m3) in W80%N100% and W100%N60%, and The maximum and minimum FUE was 29.85 and 8.52 (kg/kg) in W100%N100% and traditional method, respectively.
Keywords: Fertigation, Fertilizer use efficiency, Productivity, Corn -
Page 143
Among activities that can be used to prevent piping phenomena and reduce seepage and exit gradient are installation of cutoff wall and drain under hydraulic structures. Hence in this study, to investigating the influence of each mentioned parameter on uplift force and exit gradient a computer model has developed in which general equation of fluid flow into the isotropic and anisotropic soil was solved numerically by Gauss-Seidel method. Verify model, experimental result and result of WinMseep model that is an acceptable model was used. One of the relative advantages of this model is consideration of permeability value for cutoff curtain. The result of this study showed, bye construction of one cutoff curtain in any location values of exit gradient relative to basic exit gradient (without cutoff) reduces. Also, maximum uplift force and minimum exit gradient is observed when cutoff curtain is located in toe. For situation with two cutoff walls in toe and heel of dam and one drain in between it is observed that when drain is located at far distance whit respect to heel influence of it on uplift force and exit gradient increases. Additionally with increasing upstream cutoff depth in comparison to downstream cutoff, values of exit gradient decreases and intensity of this decrease for shallow downstream cutoff is more sensible. Distribution of uplift pressure and calculated exit gradient for isotropic and anisotropic condition are very consistences to those are computed by WinMseep model.
Keywords: Hydraulic structure, Cutoff wall, Uplift pressure, Exit gradient, Finite volume -
Page 161
Environmental pollution has made urban citizens to focus on landscapes. In this respect Lown is very important plant. From the other hand water resources in many arid and semi-arid region is saline. For this purpose a research was conducted to study the effect of sprinkling irrigation with saline water on growth parameters of three Lown varieties. These varieties were Poa partensis, Festuca arundianca and Lolium prenne. A complete randomized block with 3 irrigation treatments and 9 replications were used. The salinity of irrigation waters were EC=2.4 and EC= 5.3 dS/m. growth parameters were followed for 7 months. After this period of time, germination rate, height of plant, dry weight of ground canopy and length of roots were measured. The results showed that Festuca is resistance to salinity while Poa could not tolerate and dried immediately after increasing air temperature.
Keywords: Salinity, Sprinkling irrigation, Lown varieties, Lolium, Festuca, Poa -
Page 170
Mineral weathering is a major source of most essential nutrients including potassium. It is well known that potassium plays an important role in improving the quality of agricultural products and micaceous minerals, as the major source of potassium, are abundant in Iranian soils. No information is available on the role of micaceous minerals in supplying K to barley as the second major crop in Iran. The objective of this research was to demonstrate the ability of barley (Hordeum vulgare L.) to take up structural potassium from muscovite and phlogopite. The experiment was carried out in a completely randomized design with factorial combinations and three replicates. Culture medium was a mixture of quartz sand (as filling material) and K-bearing minerals including muscovite or phlogopite. Pots were irrigated with different nutrient solutions (+K and -K) during a period of four months. Barley Govhar cultivar was used which is widely cultivated in the Isfahan province. At the end of experiment, shoots and roots were separated and plant samples were prepared with dry ashing method and their K content was determined with flame photometer. In K-free treatments, total plant K uptake was significantly higher in phlogopite treated medium as compared to muscovite. No significant difference was found between control and muscovite amended treatment under K-free solution. In pots amended with phlogopite, K concentration was in sufficient limit, even under K-free nutrient solution. This indicates the importance of the type of micaceous minerals in plant K availability, particularly in soils where minerals structural K is the only source of K supply.
Keywords: Muscovite, Phlogopite, Barley, Rhizospheric effections, Potassium release -
Page 179
In the present article, effective parameters of the buoyant jets have been evaluated in the stagnant ambient fluid. The jet parameters, geometry parameters and environmental parameters are investigated. Using dimensional analysis, a set of dimensionless functions was obtained. To achieve the exact functions, a physical model was built in the hydraulic laboratory of Shahid Chamran University, Iran (SCU). 215 experiments were set on base of different jet diameter, different concentration of jet injection and different convergence angle of jets. To precede the goals of the present study, the positive mixing length and trajectory characteristics from a buoyant jet and the maximum length of upper and inferior limits of trajectory have been considered. The velocity profiles of adjacent sections near and far field of location jet injection was measured using profiler acoustic, UVDP. The velocity profiles were compared with the theoretical normal Gaussian distribution. Finding shows that the gathered data in this field have been satisfactory correlated. In addition the concentration and dilution in the different sections along the jet flow were measured. Findings show there are satisfactory correlation between experimental data and theoretical formula. The lengths of falling jet trajectory were analyzed as the ratio of trajectory length to port diameter (x/dp) versus relative trajectory elevation ((Z0-Zu)/x). According to the results, increasing on concentration of jet flow causing a density gradient between jets and receiving fluid and change in the buoyancy forces involved, has major influence on the lengths of falling trajectory. Findings show there is a nonlinear correlation between the trajectory characteristics and jet flow properties. As change of contraction angle, from 15 to 90 degrees, upper limit of trajectory increased to 25 percents. While contraction angle increase from 15 to 90 degrees, the inferior limit increase to 28 percents.
Keywords: Buoyant jet, Contraction angle, Trajectory, Flow pattern, Spreading Coefficient -
Page 193
This papare is resaults of analysing the data which reported from a harvesting project. The site for collecting data is building's roofs of Azad Islamic University of Mashhad. A rain gauge and a small reservoir (capacity is 4 cubic meters) were set at this site. Then the amount of precipitation and its runoff were measured during two years (from 1386, Dey, 23 to 1388, Tir, 3).The sample size is 35 observations. The relationship between runoff and rainfall was estimated by regression methods. The best model was chosen by analyzing residuals and testing the Models. Then the runoff were estimated through this model. The 55-year annual rainfalls of Mashhad synoptic station (1951-2005) were selected and frequency analysis was done on them. Then the roof's runoff was estimated by this frequency analysis for both wet and dry years. The total area of roofs and their mean annual runoff in ordered are 18680 square meters and 8428 cubic meters.
Keywords: Water harvesting, Roof, Runoff, Azad Islamic University of Mashhad
©2000-2024 magiran.com All Rights Reserved.