فهرست مطالب

نشریه علوم آب و خاک (علوم و فنون کشاورزی و منابع طبیعی)
سال چهاردهم شماره 1 (پیاپی 51، بهار 1389)

  • تاریخ انتشار: 1389/03/01
  • تعداد عناوین: 12
|
  • مریم نوابیان، عبدالمجید لیاقت صفحه 1
    مدیریت و طراحی بهینه آبیاری و کوددهی می توانند عامل کنترل کننده انتقال آلاینده ها باشند. به طوری که هرگونه ترکیب مدیریت آب و مواد مغذی که منجر به کاهش رواناب و نفوذ عمقی، ایجاد فرصت مناسب برای نفوذ املاح، کاهش رسوبات و اعمال تدریجی کود شود در کنار توجه به مسایل اقتصادی و سهولت کاربرد می تواند قابل توجه باشند. در این تحقیق، تاثیر دو روش مدیریت آبیاری کاهش دبی و دبی ثابت در آبیاری جویچه ای و دو روش مدیریتی کوددهی به صورت جامد و مایع بر خروج مواد مغذی نیتروژن، فسفر و پتاسیم به صورت رواناب مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان می دهد که مدیریت آبیاری کاهش دبی به همراه مدیریت پخش غیریک نواخت کود جامد در مورد هر سه عنصر به دلیل کاهش خروج مواد مغذی از مزرعه دارای برتری بود. ولی بررسی خروجی نیترات در 6 مدیریت مختلف اعمال شده نشان داد که مدیریت آبیاری کاهش دبی و اعمال سه مرحله ای کود جامد، کودآبیاری و کودآبیاری (با نسبت های 4/1، 2/1 و 4/1) به دلیل نتایج مشابه با مدیریت کاهش دبی و اعمال سه مرحله ای کود جامد و تاثیر بیشتر بر یک نواختی رشد گیاهان در طول جویچه و سهولت کاربرد، توصیه می گردد.
    کلیدواژگان: آلودگی آب های سطحی، مدیریت آبیاری، مدیریت کوددهی، مواد مغذی
  • آمنه کاریزی، تورج هنر صفحه 15
    سرریزهای جانبی از جمله سازه های آبی می باشند که معمولا به عنوان سازه های اضطراری در تاسیسات هیدرولیکی بزرگ چون سدها و شبکه های آبیاری و زه کشی به کار برده می شوند که به علت حساسیت موضوع نیاز به طراحی و بررسی دقیق دارند. لذا کاربرد روش های شبیه سازی و حل عددی در طراحی این گونه از سازه های آبی می تواند از اهمیت ویژه ای برخوردار باشد. در این پژوهش الگوی جریان و نحوه توزیع تنش برشی روی انواع سرریزهای جانبی لبه پهن با پهنا و شکل ورودی همراه با دبی های متفاوت از طریق شبیه سازی عددی در حالت های 2 بعدی و 3 بعدی مورد بررسی قرار گرفت. سپس نتایج با داده های آزمایشگاهی مقایسه گردید. آزمایش ها در یک کانال مستطیلی همراه با یک سرریز جانبی به طول 70 سانتی متر روی سرریزهایی با ورودی تیزگوشه و گردگوشه با شعاع های گردشدگی 5 و 10 و 15 سانتی متری در یک دبی ثابت با نسبت آبگیری 4/0 و 6/0 به ترتیب در کانال های اصلی و فرعی انجام شد. بررسی و مقایسه حل عددی با نتایج آزمایشگاهی در این تحقیق مؤید آن است که در سرریزهای جانبی با ورودی گردشده به میزان قابل توجهی از تنش برشی وارده بر کف و دیواره های سرریز جانبی و هم چنین جریان های چرخشی غیر مؤثر در ابتدای ورودی سرریز جانبی در مقایسه با حالت تیز گوشه کاسته شده که این امر نهایتا موجب افزایش راندمان آبگیری گردیده است.
    کلیدواژگان: تنش برشی، سرریزهای جانبی، شبیه سازی عددی
  • همایون فقیه صفحه 27
    برآورد توزیع مکانی بارش برای اجرای طرح های مطالعات منابع آب، خشک سالی، طرح های آمایش سرزمین، محیط زیست، آبخیزداری و طرح های جامع کشاورزی ضروری می-باشد. تغییرات زیاد مقدار بارش در نقاط مختلف، کمبود ایستگاه های اندازه گیری و پیچیدگی ارتباط بارش با پارامترهای اثرگذار بر آن، اهمیت توسعه روش های کارآمد را در برآورد توزیع مکانی بارش دو چندان می نماید. شبکه عصبی مصنوعی به عنوان یک روش نوین، در مدل سازی و پیش بینی فرآیندهایی که برای شناخت و توصیف دقیق آنها راه حل و رابطه صریحی وجود نداشته، موفق بوده است. این تحقیق با هدف بررسی کارایی شبکه عصبی مصنوعی در برآورد مکانی بارش ماهانه انجام گرفت. بدین منظور شبکه عصبی با ساختار پرسپترون چند لایه برای تدوین مدل برآورد مکانی بارش در پنج ایستگاه سینوپتیک و باران سنجی، واقع در استان کردستان، به کارگرفته شد. برای طراحی ساختار مدل در هر ایستگاه، با تغییر پارامترهای قابل تنظیم، (شامل تابع انتقال، قانون آموزش، مقدار مومنتم، تعداد لایه پنهان، تعداد نرون لایه پنهان و تعداد الگوها)، شبکه های عصبی مختلف ساخته و اجرا شد. در هر مورد، ساختاری که کمترین مقدار جذر میانگین مربعات خطا (RMSE) را داشت به عنوان مدل نهایی انتخاب گردید. از آنجا که انتخاب هر یک از پارامترهای متغیر شبکه عصبی مستلزم آزمون و خطاهای مکرر و در نتیجه آموزش تعداد زیادی شبکه با ساختار مختلف بود، از روش الگوریتم ژنتیک برای بهینه یابی این پارامترها استفاده شد و کارایی این روش در بهینه سازی شبکه عصبی بررسی گردید. نتایج نشان داد، شبکه عصبی در مدل سازی و برآورد مکانی بارش ماهانه از دقت بالایی برخوردار است. هم چنین تلفیق آن با الگوریتم ژنتیک، برای بهینه سازی شرایط اجرای شبکه عصبی، مثبت ارزیابی گردید و روش تلفیقی در اکثر موارد برتری خود را نسبت به اجرای شبکه عصبی بدون بهینه سازی نشان داد. دقیق ترین مدل در همه ایستگاه های مورد مطالعه، با استفاده از تابع انتقال سیگموئید و قانون آموزش لونبرگ مارکوارت حاصل گردید. در مدل های منتخب، مقدار ضریب تبیین (2R) بین مقادیر خروجی مدل و داده های مشاهده شده در ایستگاه، برابر با 86/0، 89/0، 94/0، 77/0 و 94/0 به دست آمد.
    کلیدواژگان: بارش، شبکه عصبی مصنوعی، الگوریتم ژنتیک
  • حمزه علی علیزاده، فریبرز عباسی، عبدالمجید لیاقت صفحه 45
    در این تحقیق به منظور مطالعه و بررسی اثرات کود آبیاری بر یک نواختی توزیع و مقدار تلفات کود از طریق رواناب سطحی در آبیاری جویچه ای، 12 آزمایش در مقیاس بزرگ تحت کشت ذرت دانه ای در جویچه های انتها باز در یک خاک لومی انجام شد. تعداد جویچه های هر آزمایش 5 عدد، طول جویچه ها 165 متر، فاصله بین جویچه-ها 75 سانتی متر و شیب عمومی مزرعه 006/0 متر بر متر بود. کود مصرفی مورد نیاز مطابق توصیه کودی از منبع کود اوره و طی چهار تقسیط مساوی (قبل از کاشت، مرحله هفت برگی، مرحله ساقه رفتن و مرحله سنبله زدن) اضافه گردید. کود اوره مورد نیاز در مرحله اول به روش معمول و در سه مرحله دیگر به روش کودآبیاری اعمال گردید. مدت زمان تزریق کود در کودآبیاری ها متغیر و در مرحله اول، دوم و سوم به ترتیب در 60، 35 و 20 دقیقه پایانی آبیاری صورت گرفت. نتایج نشان داد که یک نواختی توزیع نیمه پایین آب و کود برای همه آزمایش ها بالا و به ترتیب بین 0/88 تا 0/99 و 7/89 تا 0/96 درصد، یک نواختی توزیع چارک پایین آب و کود برای همه آزمایش ها به ترتیب بین 6/81 تا 2/98 و 7/85 تا 5/91 درصد و تلفات نیترات به صورت رواناب سطحی بسته به مدت زمان تزریق و دبی خروجی بین 7/5 تا 0/42 درصد متغیر بود. هم چنین نتایج نشان داد که بین تلفات کود از طریق رواناب سطحی در سطوح مدت زمان تزریق در سطح 01/0 معنی دار بود. نتایج آزمون دانکن برای مقایسه میانگین آزمایش ها نشان داد که بین تلفات کود در سطح مدت زمان تزریق 60 دقیقه و 35 دقیقه در سطح 05/0 معنی دار بوده ولی بین سطوح 35 و 20 دقیقه تفاوت معنی دار وجود نداشت.
    کلیدواژگان: کودآبیاری، تلفات کود، یک نواختی توزیع، آبیاری جویچه ای
  • ابراهیم فتاحی کیاسری، امیر فتوت، علیرضا آستارایی، غلامحسین حق نیا صفحه 57
    افزایش فعالیت های صنعتی در طی سال های اخیر و به دنبال آن ورود انواع آلاینده های آلی و غیر آلی از جمله سرب به خاک از مشکلاتی است که سلامت بشر را تهدید می کند. گیاه پالایی (Phytoremediation) از جمله روش های پیشنهادی است که با انباشت عناصر سنگین در اندام هوایی گیاهان، خروج این عناصر از خاک های آلوده را امکان پذیر می کند. هدف این مطالعه بررسی امکان گیاه پالایی در خاک با استفاده از گیاهان آفتابگردان، ذرت و پنبه در حضور اسید سولفوریک و EDTA بود. این آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با دو سطح عنصر سرب (0 و 200 میلی گرم در کیلوگرم خاک)، EDTA با سه سطح 0، 5/1، 3 میلی مول در کیلوگرم خاک، اسید سولفوریک با سه سطح 0، 5/0 و 1 میلی مول در کیلوگرم خاک و سه گیاه آفتابگردان، ذرت و پنبه با سه تکرار در گلخانه تحقیقاتی دانشگاه فردوسی مشهد اجرا شد. نتایج نشان داد که مقدار 5/1 و 3 میلی مولEDTA اثر معنی داری بر مقادیر سرب در ریشه و اندام هوایی گیاهان داشت. بیشترین افزایش سرب اندام هوایی به ترتیب به اندازه 17 و 3/28 برابر شاهد در پنبه دیده شد. مقدار 5/1 میلی مول EDTA نسبت به 3 میلی مول EDTA تاثیر بیشتری در انباشت مقدار کل این عنصر در بین گیاهان داشت. افزایش EDTA در سطوح ذکرشده بر مقدار کل سرب ریشه اثر معنی داری نداشت. افزایش اسید سولفوریک در غلظت های یادشده با روند نامنظم، تغییراتی را در مقادیر سرب گیاهان ایجاد کرد. به طور کلی، ذرت در بین سه گیاه دارای توان بالاتری در جذب و انتقال سرب بود. مقایسه مقادیر سرب در ریشه و اندام هوایی گیاهی بر اثر استفاده از اسیدسولفوریک و EDTA در غلظت های ذکرشده نشانگر اثر بیشتر EDTA در افزایش تجمع این عنصر در گیاهان بود.
    کلیدواژگان: گیاه پالایی، سرب، آفتابگردان، ذرت، پنبه، اسید سولفوریک، EDTA
  • محسن نائل، احمد جلالیان، حسین خادمی، محمود کلباسی، فرزاد ستوهیان، راینر شولین صفحه 71
    عوامل زمین شناختی و خاک شناختی نقش بسیار مهمی بر رفتار عناصر در خاک های بکر دارند. به منظور تعیین نقش این عوامل بر غلظت و توزیع برخی عناصر اصلی و کمیاب در خاک، شش ماده مادری مختلف، شامل فیلیت، تونالیت، پریدوتیت، دولریت، شیل و سنگ آهک در منطقه فومن- ماسوله شناسایی و نحوه تشکیل و تکامل خاک های درجا در این مواد مادری مطالعه گردید. غلظت کل Si، Al، Ca، Mg، Fe، Ti، Mn، Ni، Co، Cr، Cu، Pb، V و Zn در کلیه افق های پدوژنیک و ژئوژنیک مورد مقایسه قرار گرفت و نقش ترکیب ژئوشیمیایی مواد مادری بر غلظت کل عناصر مذکور در خاک بررسی شد. به علاوه، الگوهای غنی شدن- تهی شدن عناصر کمیاب با استفاده از عنصر مرجع Ti بررسی شد. به طور کلی، عناصر Cr، Ni، Co و V در خاک-های پریدوتیتی (به ترتیب 984، 285، 53 و 204 میلی گرم در کیلوگرم) و دولریتی (به ترتیب 1023، 176، 39 و 185 میلی گرم در کیلوگرم) حداکثر هستند. هم چنین روند تغییرات Si و Al تا حد زیادی تحت تاثیر نوع ماده مادری است به طوری که کمترین مقادیر این عناصر در خاک های پریدوتیتی، دولریتی و آهکی ملاحظه شد. حداکثر مقادیر Pb و Zn (به ترتیب 27 و 106 میلی گرم در کیلوگرم) در خاک های شیلی دیده شد. عناصر مختلف الگوهای غنی شدن- تهی شدن متفاوتی در یک خاک مشخص نشان دادند؛ به علاوه، یک عنصر مشخص نیز الگوهای متفاوتی را در خاک های با مواد مادری مختلف، و حتی در برخی موارد، در نیمرخ های مختلف با یک نوع ماده مادری خاص، نشان داد. سرب، Zn، Cu و Mn عموما و در اکثر خاک رخ ها، به استثنای خاک های اسیدی و شدیدا آبشویی شده، غنی شده اند. در مقابل، Co، Cr، Fe، Ni و V، به ویژه در خاک های دیستریودپتز و یوتریودپتز، روند تهی شدن نشان می دهند. با این حال، عناصر مذکور در خاک های هپل یودآلفز و آرجی یوداولز، به موازات تشکیل افق های ایلوویال، روند غنی شدن نشان می دهند.
    کلیدواژگان: عناصر کمیاب، شاخص غنی شدن، ژئوشیمی خاک، پدوژنز، سنگ شناسی
  • مژگان بویراحمدی، فایز رئیسی، جهانگرد محمدی صفحه 103
    همانند گیاهان، شور شدن خاک از راه های گوناگون موجب کاهش رشد، تکثیر و فعالیت موجودات خاکزی به ویژه میکروفلور خاک می شود. هدف از انجام این پژوهش، تعیین اثر سطوح مختلف شوری بر برخی شاخص های میکروبی خاک در حضور و عدم حضور ریشه زنده دو گیاه گندم و شبدر بود. در این تحقیق، پنج سطح شوری به صورت مخلوطی از نمک های کلرید سدیم، کلرید کلسیم، کلرید منیزیم و کلرید پتاسیم و سه محیط خاک (بدون کشت، تحت کشت گندم و تحت کشت شبدر) با سه تکرار در چارچوب طرح کاملا تصادفی و به گونه فاکتوریل استفاده شد. یافته های این پژوهش نشان می-دهند که افزایش شوری در هر سه محیط بدون کشت، خاک تحت کشت گندم و خاک تحت کشت شبدر موجب کاهش معنی دار تنفس میکروبی تجمعی، کربن زیتوده میکروبی، تنفس برانگیخته با سوبسترا و شاخص قابلیت دسترسی به کربن شد. هم چنین، شوری موجب افزایش معنی دارqCO2 در هر سه محیط گردید. در سطوح بالای شوری، شاخص های میکروبی در خاک تحت کشت گندم و شبدر به میزان آنها در خاک بدون کشت نزدیک شد و تفاوت کمتری در فعالیت میکروبی بین سه محیط دیده شد، که نشان می دهد در سطوح بالای شوری، نقش محرک گیاه بر فعالیت میکروبی کم رنگ تر می گردد. نتایج به دست آمده از شاخص قابلیت دسترسی به کربن نیز نشان می دهد که در سطوح پایین شوری، محدودیت کربن در خاک تحت کشت گندم و شبدر وجود ندارد، اما با افزایش شوری، این شاخص به صفر نزدیک گردید که بیانگر محدودیت کربن برای تنفس میکروبی در این محیط هاست. هم چنین پایین تر بودن نسبت qCO2 در خاک تحت کشت گندم و شبدر در مقایسه با خاک بدون کشت، نشان دهنده نقش حمایت کنندگی ریشه بر فعالیت میکروبی در محیط های شور است. بنابراین، وجود گیاه در محیط های شور ممکن است از راه افزودن پی درپی ترشحات ریشه و بازگشت ریشه های جوان، به کاهش آثار مضر شوری های کم تا متوسط بر فعالیت های میکروبی خاک کمک نماید.
    کلیدواژگان: شوری، تنفس میکروبی تجمعی، زیتوده میکروبی، تنفس برانگیخته با سوبسترا، شاخص قابلیت دسترسی به کربن، qCO2
  • شهرام کیانی، غفور زاده دباغ، محمدجعفر ملکوتی، عزیزاله علیزاده صفحه 117
    کپک خاکستری، ناشی از قارچ Botrytis cinerea، یکی از بیماری های مهم گل بریده رز در گلخانه های ایران است. به منظور بررسی تاثیر غلظت های مختلف پتاسیم و کلسیم در محلول غذایی بر حساسیت گل بریده رز به این بیماری، آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با دو عامل غلظت پتاسیم و کلسیم در محلول غذایی در چهار تکرار در گلخانه آب کشت مرکز تحقیقات کشاورزی صفی آباد از سال 1386 به مدت یک سال انجام شد. سطوح پتاسیم شامل 0/1، 0/5 و 0/10 میلی مولار و سطوح کلسیم شامل 6/1 و 8/4 میلی مولار بود. در طول دو دوره گل دهی متوالی مایه زنی گل های رز برداشت شده با سوسپانسیون 104 اسپور در میلی لیتر جدایه B. cinerea انجام شد و پس از آن اندازه گیری حساسیت گل ها به کپک خاکستری صورت گرفت. نتایج نشان داد کاربرد پتاسیم در محلول غذایی به مقدار 0/10 میلی مولار منجر به افزایش معنی دار (01/0 P <) شدت بیماری کپک خاکستری گل رز (4/30 درصد/ روز) در مقایسه با سطوح 0/1 میلی مولار (8/24 درصد/ روز) و 0/5 میلی مولار (2/26 درصد/ روز) آن شد که این مساله به دلیل کاهش غلظت کلسیم گلبرگ ها بود. هم بستگی مثبتی بین نسبت پتاسیم به مجموع کاتیون های موجود در محلول غذایی و میزان بیماری (*94/0r =) دیده شد. هم چنین با افزایش میزان کلسیم در محلول غذایی از 6/1 به 8/4 میلی مولار، شدت بیماری از 6/29 به 6/24 درصد/ روز کاهش یافت (01/0 P <). بنابراین کاربرد متعادل پتاسیم و کلسیم در محلول های غذایی (به ترتیب 0/5 و 8/4 میلی مولار) برای تولید گل رز در شرایط آب کشت برای جلوگیری از اثرات ناهمسازی بین آنها و کاهش خسارت بیماری کپک خاکستری گل رز توصیه می شود.
    کلیدواژگان: کپک خاکستری، Botrytis cinerea، گل رز (Rosa hybrida L، )، پتاسیم، کلسیم، اثرات ناهمسازی
  • جابر فلاح زاده، محمد علی حاج عباسی صفحه 129
    برای مطالعه کربوهیدرات های خاک ابتدا می بایست آنها را استخراج کرد که بدین منظور روش های مختلفی پیشنهاد شده است. سه روش و پنج محلول عصار ه گیر جهت استخراج کربوهیدرات ها از سه نوع خاک جنگلی، رسی و شور مورد استفاده قرار گرفت. روش های عصاره گیری شامل تکان دادن نمونه ها به مدت 16 ساعت، حرارت دادن نمونه ها در حمام بخار به مدت 5/2 ساعت و حرارات دادن نمونه ها در آون به مدت 24 ساعت و محلول های عصاره گیر شامل اسید کلریدریک 5/0 مولار، اسید سولفوریک 25/0 مولار، اسید سولفوریک 5/0 مولار، سولفات پتاسیم 5/0 مولار و آب مقطر بود. غلظت کربوهیدرات ها با روش فنل- اسید سولفوریک تعیین گردید. نتایج نشان داد که در اثر اضافه کردن فنل به عصاره استخراج شده با اسید کلریدریک، رسوب شیری رنگی تشکیل شد، به همین علت در روش فنل- اسید سولفوریک نمی توان از این عصاره گیر جهت استخراج کربوهیدرات های خاک استفاده نمود. در همه خاک ها روش تکان دادن مقادیر کمتری کربوهیدرات نسبت به روش های آون و حمام بخار عصاره گیری کرد و در خاک های جنگلی و شور تفاوتی در میزان کربوهیدرات عصاره گیری شده با روش های آون و حمام بخار دیده نشد. در خاک رسی، روش آون مقدار کربوهیدرات بیشتری نسبت به روش حمام بخار عصار ه گیری کرد. در تمام خاک ها، اسید سولفوریک 5/0 مولار بیشترین مقدار کربوهیدرات را عصاره گیری نمود و در خاک های جنگلی و شور آب مقطر کمترین مقدار کربوهیدرات را عصاره گیری کرد. در مجموع استفاده از روش حمام بخار (در خاک های جنگلی و شور) و روش آون (در خاک رسی) با محلول اسید سولفوریک 5/0 مولار بیشترین مقدار کربوهیدرات را عصاره گیری نمود.
    کلیدواژگان: کربوهیدرات، خاک، روش عصاره گیری، عصاره گیر
  • حسین شیرانی، محمدعلی حاج عباسی، مجید افیونی، عباس همت صفحه 141
    سیستم های خاک ورزی و کودهای آلی بر ویژگی های فیزیکی و مکانیکی خاک مؤثر هستند. این پژوهش به منظور بررسی اثر دو سیستم خاک ورزی مرسوم با گاوآهن برگردان دار (عمق خاک ورزی 30 سانتی متر) و کم خاک ورزی با دیسک (عمق خاک ورزی 15 سانتی متر) و سه سطح کود گاوی (0، 30 و 60 تن در هکتار) تحت کشت ذرت بر مقاومت فروروی خاک در قالب طرح بلوک های خردشده با سه تکرار انجام گردید. با افزایش عمق خاک ورزی، شاخص مخروطی (CI) کاهش یافت. دلیل این امر، به هم خوردن و نرم-شدن بیشتر خاک در عمق، تحت سیستم خاک ورزی مرسوم نسبت به کم خاک ورزی بود. البته این تاثیر تنها در مراحل اول (پس از کاربرد تیمارها و پیش از کشت) و دوم اندازه گیری (زمان حداکثر سرعت رشد رویشی گیاه) مشاهده گردید. در مرحله سوم اندازه گیری (پس از برداشت محصول)، تفاوت معنی داری بین مقادیر CI در دو سیستم خاک ورزی و عمق های مختلف خاک دیده نشد. علت آن برگشت خاک به حالت اولیه (پیش از خاک ورزی) و از بین رفتن تاثیر خاک ورزی در خاک پس از حدود 7 ماه از انجام عملیات خاک ورزی است. در واقع با گذشت زمان، مقاومت مکانیکی خاک افزایش یافت که نشان دهنده تراکم مجدد خاک در طول فصل رشد است. افزودن کود دامی در لایه رویین پشته (0 تا 10 سانتی متر) موجب کاهش معنی دار مقاومت خاک در مقایسه با شاهد گردید. کاهش CI در تیمار 30 تن در هکتار تا مرحله حداکثر سرعت رشد گیاه دیده شد و پس از برداشت محصول این تیمار تاثیری بر CI نداشت. ولی اثر تیمار 60 تن در هکتار در کاهش CI پس از برداشت محصول نیز در خاک دیده شد. تاثیر کود دامی در عمق های پایین تر از 10 سانتی متر از سطح پشته و در تمامی عمق ها از کف جوی معنی دار نبود. در کف جوی به علت تاثیر کم کود، کاهش معنی داری در مقاومت خاک دیده نشد.
    کلیدواژگان: خاک ورزی مرسوم، کم خاک ورزی، کود آلی، مقاومت فروروی خاک، ذرت
  • حمیده افخمی، محمدتقی دستورانی، حسین ملکی نژاد، حسین مبین صفحه 157
    خشک سالی یک شکل طبیعی از اوضاع آب و هوایی است که تکرار آن در طول زمان امری اجتناب ناپذیر می باشد. هدف اصلی این تحقیق بررسی تاثیر نوع عوامل اقلیمی در پیش بینی خشک سالی با استفاده از شبکه عصبی مصنوعی در مناطق مختلف استان یزد است. در اغلب ایستگاه های هواشناسی منطقه یزد (ایستگاه های باران سنجی) تنها داده های مربوط به عامل بارش موجود می باشد، در حالی که ایستگاه های همدیدی علاوه بر بارش سایر عوامل هواشناسی از جمله دمای بیشینه، دمای میانگین، رطوبت نسبی، سرعت میانگین باد، جهت باد و میزان تبخیررا نیز دارا هستند. در این تحقیق سعی گردید که نقش تعداد و نوع عوامل اقلیمی (به عنوان عوامل ورودی مدل) در دقت پیش بینی خشک سالی بر اساس شبکه های عصبی مصنوعی مورد ارزیابی قرار گیرد. منطقه مورد بررسی بخشی از استان یزد است که در بر گیرنده 13 ایستگاه کلیماتولوژی و 1 ایستگاه همدیدی است. جهت انجام این بررسی میانگین متحرک سه ساله بارش در تمام ایستگاه ها محاسبه شد و سپس با استفاده از مدل شبکه برگشتی با تاخیر زمانی(Time Lag Recurrent Network)، میانگین متحرک بارش یک سال آینده پیش بینی گردید، که خود عامل اصلی ارزیابی وضعیت خشک سالی در سال آتی است. علاوه بر آن در ایستگاه همدیدی یزد نیز شبیه سازی ها با ترکیبات مختلفی از ورودی ها انجام گرفت. بهترین ترکیب ورودی ترکیب «میانگین متحرک بارش - دمای بیشینه» بود که ضریب کارایی آن حدود 90/0 محاسبه شد. بررسی ها نشان داد علی رغم این که در 13 ایستگاه باران سنجی منطقه شبیه سازی ها تنها با یک ورودی (بارش) انجام گرفت، در برخی ایستگاه ها نتایج قابل قبولی به دست آمد که حتی ضریب کارایی محاسبه شده بر اساس نتایج حاصله بسیار نزدیک به ایستگاه یزد (با ورودی های مختلف) محاسبه گردید. (R2 از 48/0 در ایستگاه آقا خرانق تا 90/0 در ایستگاه گاریز متغیر بود.) البته میزان درستی پیش بینی ها هنگامی که فقط از یک عامل ورودی در مدل استفاده شده است از ایستگاهی به ایستگاه دیگر متفاوت بوده است. نتایج به دست آمده گویای انعطاف پذیری قابل ملاحظه مدل های شبکه عصبی مصنوعی است که آنها را به ابزار مناسبی جهت مدلسازی در شرایطی که با فقر داده مواجه هستیم مبدل می سازد.
    کلیدواژگان: پیش بینی خشک سالی، شبکه عصبی مصنوعی، میانگین متحرک بارش، شبیه سازی
  • وحید اطلسی پاک، مجید نبی پور، موسی مسکرباشی صفحه 171
    منظور مقایسه واکنش های فیزیولوژیک ژنوتیپ های مختلف کلزا نسبت به تنش شوری ده ژنوتیپ کلزا تحت سطوح مختلف شوری(شاهد (4/2)، 6، 10، 14 و 18 دسی زیمنس بر متر) به مدت 30 روز قرار گرفتند. کشت به صورت هیدروپونیک با محلول غذایی هوگلند در اتاقک رشد انجام شد. تیمار شوری در زمان چهار برگی یا استقرار ریشه ها اعمال شد. نتایج نشان داد عملکرد کوآنتومی فتوسیستم دو در شرایط سازگاری با تاریکی (Fv/Fm) و روشنایی (ФPSII) در ژنوتیپ های حساس تحت تاثیر شوری قرار گرفت. تیمار شوری مقدار ماده خشک اندام های هوایی، فتوسنتز (A)، هدایت روزنه ای (gs) و تعرق (E) را به طور معنی داری کاهش داد. بین ژنوتیپ های مختلف نیز از نظر این صفات اختلاف معنی دار وجود داشت. ژنوتیپ های Hyola 401 و MHA 4921 دارای حداکثر ماده خشک اندام هوایی در سطوح بالای شوری (14 و 18 دسی زیمنس بر متر) بودند. این دو ژنوتیپ در بین بقیه متحمل ترین ژنوتیپ ها نسبت به شوری بودند. مقدار نسبت کلروفیل (SPAD) در ژنوتیپ های متحمل دارای تغییر معنی داری نبود، اما در ژنوتیپ های حساس افت چشمگیری از خود نشان داد. عملکرد کوآنتومی فتوسیستم دو در ژنوتیپ های متحمل در این آزمایش تحت تاثیر شوری واقع نشد.
    کلیدواژگان: نش شوری، کلزا، عملکرد کوآنتومی فتوسیستم II، ژنوتیپ، فتوسنتز
|
  • M. Navabian, A. Liaghat * Page 1
    Environment pollution is an important problem in the world. In agriculture; irrigation, drainage and fertilization activities cause water resource and environmental pollution by effecting on solute, nutrient and sediment transport. Combined methods of water and nutrient management could consider in pollution transport controlling that reducing runoff and deep percolation, providing opportunity for solute infiltration, reducing sediment transport even economic and easy usage. In this research, affect of two different management in irrigation (cutback and continues) and fertilization (solid and fertigation) on nutrient loss was evaluated. Comparing nitrate, phosphor and potassium loss in different management explicate cutback flow with no uniform solid distribution of fertilizer is more useful to prevent nutrient loss. Because of similar results, increasing in fertilizer distribution in furrow length and easy usage between nitrate losses in six managements, show cutback flow with three proceeding solid, fertigation and fertigation (with 1/4, 1/2 and 1/4 ratio) fertilization was recommended replacement of cutback flow with three proceeding solid fertilization.
  • A. Karizi, T. Honar * Page 15
    Side weirs as flow diversion devices are usually used as emergency weirs in large hydraulic structures like dams and irrigation and drainage networks, because of their importance they require delicate design. As a result application of numerical and simulation models play an important role in design of these hydraulic structures. In this research, the flow pattern and shear stress distribution on broad crested side weirs with different widths and entrances; along with different discharges were studied by numerical solution under two and three dimensional conditions and then the results were compared with laboratory findings. These experiments were conducted in a rectangular channel with one side weir and a length of 70 cm. Experiments were done considering rounded and sharp entrances with different rounded radii and one constant discharge with intake proportions of 40 and 60 in main and branch channels, respectively. Comparison of numerical solution and experimental results show that side weirs with rounded entrance had a noticeable shear stress reduction (arrived in the bed and sides) and non-effective spinal flow, resulting in increased intake efficiency.
  • H. Faghih * Page 27
    Estimating spatial distribution of precipitation is vital to execute water resources plans, drought, land-use plans; environment, watershed management, and agricultural master plans. High variation in amount of precipitation in various parts, lack of measurement stations, and the complexity of relationship between precipitation and parameters affecting it have doubled the importance of developing efficient methods in estimating spatial distribution of precipitation. Artificial neural network has been proved to be efficient as a new way for modeling and predicting the processes for which no solution and explicit relationship has been available in accurately identifying and describing them. The purpose of this study is to investigate the efficiency of artificial neural network in estimating spatial monthly precipitation. To achieve this objective, neural network with multilayer perceptorn topology was employed for preparing model for spatial monthly precipitation in five synoptic and rain-gauge stations located in Kurdistan province. In order to design the topology of the model in each station, as the adjustable parameters (including transfer function, learning rule, amount of momentum, number of hidden layers, number of neurons of the hidden layers, and the number of epochs) changed, different neural networks were made and carried out. In each case, the topology with the minimum amount of root mean square error (RMSE) was selected as the optimal model. Owing to the fact that the selection of each of the variable parameters of neural network necessitated recurring trails and errors, and consequently teaching a large number of networks with various topologies, genetic algorithm method was utilized for finding the optimization of these parameters; the efficiency of this method, too, was examined in terms of the optimization of neural network. The findings indicated that neural network enjoys a high degree of accuracy in modeling and estimating spatial distribution of monthly precipitation. In addition, combining it with genetic algorithm method was positively evaluated in optimizing the requirements for executing neural network. In most cases, mixed method proved its superiority over executing neural network without optimization. The most precise model in all of the stations under study was achieved by the use of transfer function, sigmoid, learning rule of Levenberg Marquardt; in the selected models, the determination coefficient (R2) observed between the model output amounts and the data observed in station were found to be 0.86; 0.89; 0.94; 0.77; and 0.94.
  • H.A. Alizadeh *, F. Abbasi, A. Liaghat Page 45
    The application of N fertilizers with surface irrigation stream (surface N fertigation(is a key approach for fertilizer management. The main objective of this study was to investigate furrow fertigation management effects on distribution uniformity and runoff losses of nitrate in field scale. A field corn experiment was carried out with a complete randomized block design having 12 experiments. The field experiments were carried out in free draining furrows having 165 m length and 0.006 m/m slope in Karaj. Required urea fertilizer was applied in four stages: before planting, in seven leaves stage, shooting stage and earring stage. The first stage was accomplished by traditional method and other stages were applied with irrigation water (fertigation). Fertigation timing was respectively 60, 35, and 20 min in the three fertigation stages. Results showed that distribution uniformity of water and fertilizer of low half (DULH) provided high values for all experiments. DULH ranged between 88.0 to 99.0% and 89.7 to 96.0%, respectively for water and fertilizer. Also, distribution uniformity of low quarter (DULQ) ranged between 86.0 to 98.2% and 85.7 to 91.5%, respectively for water and fertilizer. Nitrate losses through surface runoff ranged between 5.7 to 42.0%. Duncan test results for comparison between different experiments showed that there was significant difference (p=0.95) between fertilizer losses at the level of fertilizer injection time of 60 and 35 minutes, but there was no significant difference between levels of 35 and 20 minutes.
  • E. Fatahi Kiasari *, A. Fotovvat, A.R. Astaraei, Gh Haghnia Page 57
    The contamination of soils with lead is a major environmental problem throughout the world. Phytoextraction of heavy metals from contaminated soils has the prospect of being a more economic in situ alternative. Chemically enhanced phytoextraction has been proposed as an effective approach to remove heavy metals from contaminated soil through the use of high biomass plants. Using a pot experiment, the effects of the application of three rates of EDTA at 0, 1.5 and 3 mmol/kg soil and sulfuric acid at 0, 0.5 and 1 mmol/kg soil with two rates of Pb at 0 and 200 mmol.kg-1 on the uptake of Pb by corn (Zea mays L. single cross 704 var.), sunflower (Helianthus annuus L. ajili var.), and cotton (Gossypium hirsutum L. varamin var.) plants were studied. The results showed that EDTA was more effective than sulfuric acid in increasing the concentration of Pb in shoots and roots for all plants studied. The maximum amount with application of EDTA to soil for shoots of corn, sunflower, and cotton were 4.07, 6.49 and 31.33 times higher than the control, respectively. EDTA also enhanced Pb content of roots of corn, sunflower, and cotton 3.38, 1.63 and 1.09 times higher than the control, respectively. DTPA-Pb was higher in soil treated with EDTA than sulfuric acid. The application of EDTA also significantly increased shoot-to-root ratio of Pb in plants examined. The results of this study showed that corn was able to phytoextract more Pb than sunflower and cotton.
  • M. Nael, A. Jalalian *, H. Khademi, M. Kalbasi, F. Sotohian, R. Schulin Page 71
    Geologic and pedologic controls are the main factors determining the behavior of elements in natural soil environments. In order to assess the role of these factors on content and distribution of selected major and trace elements in soil, six parent materials including: phyllite, tonalite, periditite, dolerite, shale and limestone were selected in Fuman-Masule region. Soil genesis and development of representive residual pedons were studied for each parent material and the total content of Si, Al, Ca, Mg, Fe, Ti, Mn, Ni, Co, Cr, Cu, Pb, V and Zn were compared among them. Enrichment/depletion patters of trace elements were assessed using Ti as reference element. Generally, Cr, Ni, Co and V are highest in soils derived from peridotite (984, 285, 53 and 204 mg/kg, respectively) and dolerite (1023, 176, 39 and 185 mg/kg, respectively). In the same way, Si and Al exhibit the features of parent materials in the sense that the lowest content was observed in soils developed on peridotite, dolerite and limestone. Zinc and Pb are highest in soils derived from shale (106 and 27 mg/kg, respectively). In a given pedon, different elements exhibited different enrichment/depletion patterns; moreover, a given element may behave differently not only in soils with different parent materials but also, in some cases, in soils developed on similar lithology. Lead, Zn, Cu and Mn have been generally enriched in most pedons, except in some acidic and strongly leached soils, whereas Co, Cr, Fe, Ni and V have been leached, especially from Dystrudepts and Eutrudepts. The latter elements, however, showed enrichment trend in Hapludalfs and Argiudolls parallel to the development of illuvial B horizons.
  • M. Boyerahmadi *, F. Raiesi, J. Mohammadi Page 103
    Similar to plants, soil salinity may reduce microbial growth and activities in different ways. The aim of this study was to determine the effects of different levels of salinity on some microbial indices in the presence and absence of plant's living roots. In this study, five levels of salinity using NaCl, CaCl2, MgCl2 and KCl; and three soil media (soil with no plant, soil cultivated with wheat and clover) replicated three times consisted our factorial experiment arranged in a completely randomized design. Results show that salinity caused a significant reduction in accumulated microbial respiration, microbial biomass carbon, substrate-induced respiration, and carbon availability index in uncultivated soil and in the soils planted with clover and wheat. Results also show that salinity caused a significant increase in metabolic quotient (qCO2) in uncultivated soil, and soils planted with clover and wheat. Microbial activity of cultivated soils at high salinity levels was almost similar to that of the uncultivated soils. We observed a small difference in soil microbial activity among the three media at high salinity levels, indicating the role of indirect effects of salinity might be less important with increasing salinity levels. We also found out that at low salinity levels, the available carbon was not a limiting factor for soil microflora, while at high salinity levels the activity of soil microbes might be carbon-limited. The lower values of qCO2 in cultivated soils compared with the uncultivated soil support the positive influence of root and its exudates on soil microbial activity in saline soils. The existence of plants in saline environments may help in alleviating the detrimental influence of low to medium salinity on most soil microbial activities, likely via the added root exudates and root turnover.
  • Sh. Kiani *, Gh. Zadeh Dabagh, M.J. Malakouti, A. Alizadeh Page 117
    Gray mold, caused by Botrytis cinerea, is a serious disease of cut rose flowers (Rosa hybrida L.) in Iran. In order to elucidate the effects of different potassium and calcium levels in nutrient solution on susceptibility of cut rose flowers to gray mold, this experiment was carried out as factorial design in a randomized complete block with four replications at Safi Abad Agricultural Research center in 2008 for one year. In this experiment, rose plants were grown and subjected to three levels of potassium (1.0, 5.0 and 10.0 mM) in combination with two levels of calcium (1.6 and 4.8 mM) under hydroponic condition. Rose flowers from two consecutive harvesting periods were sprayed with the conidial suspension (104 spore/ml) of B. cinerea isolate. At the end of experiment the disease severity was recorded and analyzed. The results indicated that application of 10.0 mM K in the nutrient solution led to increasing rose disease severity to gray mold (30.4 % day-1) compared to 1.0 mM (24.8 % day-1) and 5.0 mM (26.2 % day-1) of K levels (P< 0.01). The increased susceptibility was associated with a decreased concentration of Ca in the rose petals. Correlation analysis revealed that susceptibility of rose flowers to gray mold significantly increased with K to sum cations ratio in the nutrient solution (r = 0.94*). The increase of Ca supply from 1.6 to 4.8 mM resulted in decline of disease severity from 29.6 to 24.6 % day-1 (P< 0.01). Therefore, balanced application of potassium and calcium (5.0 and 4.8 mM, respectively) is recommendable for preventing antagonistic effects between them and reducing of rose gray mold intensity under hydroponic conditions.
  • J. Fallahzade, M.A. Hajabbasi * Page 129
    Determination of carbohydrates in soil requires prior extraction and numerous extraction methods were suggested for this purpose. Three methods and five extractants were applied in order to extract carbohydrate fraction in three soil types; forest, clayey and saline soils. The extraction methods were: 1) shaken in a plane rotary shaking machine for 16 h 2) heated in steam-bath for 2.5 h and 3) heated in oven for 24 h and extractants included 1) 0.5 M HCL, (2) 0.25 M H2SO4, 3) 0.5 M H2SO4, 4) 0.5 M K2SO4 and 5) distilled water. Carbohydrate content in soil was measured by phenol-sulphuric acid method. The addition of phenol to the extracted solution of HCl caused to milky precipitation. Therefore, this extractant can not be used for carbohydrate extraction in the phenol-sulphuric acid spectroscopic method. The results showed that in all soils and in the shaker extraction method, carbohydrate content was lower than in the oven and steam-bath extraction methods. In the forest and saline soils, the extracted carbohydrate content was not significantly different among the oven and steam-bath methods. For the clayey soil, the carbohydrate content was higher in the oven method than that of the steam-bath method. In all soils, the extracted carbohydrate by 0.5 M H2SO4 extractant was greater than those of other extractants. In the forest and saline soils, the extracted carbohydrate by distilled water was lower than those of other extractants. Using steam-bath method (for the forest and saline soils) and oven method (for the clayey soil) with 0.5 M H2SO4 extracted the highest amount of carbohydrates.
  • H. Shirani *, M.A. Hajabbasi, M. Afyuni, A. Hemmat Page 141
    Tillage systems and organic manures could affect soil physical and mechanical properties. This study was conducted to investigate the impacts of two tillage systems including conventional tillage by moldboard plowing (plowing depth, 30 cm) and reduced tillage by disk plow (plowing depth, 15 cm) and three rates (0, 30 and 60 ton ha-1) of farmyard manure (FYM) on the soil penetration resistance under corn cropping in a split block design with 3 replications. The cone index (CI) decreased with increase of the tillage depth. It is attributable to soil disturbing and loosening of the deeper layers under conventional tillage compared to reduced tillage. This trend, however, was observed only in the first (after treatments’ application and before cropping) and second (the highest rate of vegetative growth) samplings. In the third sampling (after harvest), there were not significant differences between the CI values under two tillage systems in different soil depths. It might be due to soil re-compaction (approaching the pre-tillage state) as well as disappearance of the tillage effects seven month after commencement of the experiment. In fact, the soil mechanical resistance increased with the time indicating soil re-compaction over the growing season. Adding FYM to the surface layer (i.e. 0-10 cm) of ridge soil resulted in significant decrease of soil mechanical resistance compared to control treatment. The CI decreased significantly in the 30 ton ha-1 treatment up to the stage of highest rate of vegetative grow, but the effect on CI was diminished after harvest. However, the decreasing effects of the 60 ton ha-1 treatment on the CI continued to the harvesting time. There were no significant effects of FYM in the soil deeper than 10 cm from the ridge surface and in all of the layers in furrow. The CI did not decrease significantly in the furrow due to negligible effect of manure application for the inter-row position.
  • Afkhami *, Dastorani, Malekinejad, Mobin Page 157
    Drought is a natural feature of the climate condition, and its recurrence is inevitable. The main purpose of this research is to evaluate the effects of climatic factors on prediction of drought in different areas of Yazd based on artificial neural networks technique. In most of the meteorological stations located in Yazd area, precipitation is the only measured factor while generally in synoptic meteorological stations in addition to precipitation some other variables including maximum and mean temperature, relative humidity, wind speed, dominant wind direction and the amount of evaporation are also available. In this research it was tried to evaluate the role of the type and number of meteorological factor (as inputs of ANN model) on accuracy of ANN based drought prediction. Research area is a part of Yazd province containing only one synoptic and 13 non-synoptic meteorological stations. Three-year moving average of monthly precipitation was the main input of the models in all stations. The type of ANN used in this study was time lag recurrent network (TLRN), a dynamic architecture which was selected by evaluation of different types of ANN in this research. What was predicted is the three-year moving average of monthly precipitation of the next year, which is the main factor to evaluate drought condition one year before it occurs. For the Yazd synoptic meteorological station, several combinations of input variables was evaluated and tested to find the most relevant type of input variables for prediction of drought. However, for other 13 stations precipitation data was the only variable to use in ANN models for this purpose. Results in all stations were satisfactory, even where only one input (precipitation) was used to the models, although the level prediction accuracy was different from station to station. Result taken from this research, indicates high flexibility of ANN to cope with poor data condition where it is difficult to get acceptable results by most of the methods.
  • Atlassi Pak *, Nabipour, Meskarbashee Page 171
    Gray mold, caused by Botrytis cinerea, is a serious disease of cut rose flowers (Rosa hybrida L.) in Iran. In order to elucidate the effects of different potassium and calcium levels in nutrient solution on susceptibility of cut rose flowers to gray mold, this experiment was carried out as factorial design in a randomized complete block with four replications at Safi Abad Agricultural Research center in 2008 for one year. In this experiment, rose plants were grown and subjected to three levels of potassium (1.0, 5.0 and 10.0 mM) in combination with two levels of calcium (1.6 and 4.8 mM) under hydroponic condition. Rose flowers from two consecutive harvesting periods were sprayed with the conidial suspension (104 spore/ml) of B. cinerea isolate. At the end of experiment the disease severity was recorded and analyzed. The results indicated that application of 10.0 mM K in the nutrient solution led to increasing rose disease severity to gray mold (30.4 % day-1) compared to 1.0 mM (24.8 % day-1) and 5.0 mM (26.2 % day-1) of K levels (P< 0.01). The increased susceptibility was associated with a decreased concentration of Ca in the rose petals. Correlation analysis revealed that susceptibility of rose flowers to gray mold significantly increased with K to sum cations ratio in the nutrient solution (r = 0.94*). The increase of Ca supply from 1.6 to 4.8 mM resulted in decline of disease severity from 29.6 to 24.6 % day-1 (P< 0.01). Therefore, balanced application of potassium and calcium (5.0 and 4.8 mM, respectively) is recommendable for preventing antagonistic effects between them and reducing of rose gray mold intensity under hydroponic conditions.