آب و خاک

چکیده مدل آکواکراپ (Aquacrop) یکی از مدل‌های کاربردی بوده که به‌منظور شبیه‌سازی تغییرات عملکرد در مدیریت‌های مختلف آب‌وخاک مورد استفاده واقع می‌شود. این پژوهش در دو سال زراعی 1398 و 1399 با هدف تعیین کارایی مدل آکواکراپ در شبیه‌سازی عملکرد دانه و زیست­توده گیاه کینوا با اعمال سه تیمار تنش 30، 50 و 70 درصد مصرف آب قابل‌استفاده در مراحل توسعه و میانی رشد اجرا گردید (در شرایط آب‌وخاک غیرشور). از نتایج سال اول به‌منظور واسنجی و از نتایج سال دوم به‌منظور اعتبارسنجی مدل استفاده گردید. نتایج سال اول نشان داد که تنش 50 و 70 درصد تخلیه (کم­آبیاری) در مرحله توسعه به ترتیب موجب کاهش عملکرد دانه به میزان 17 و 33 درصد نسبت به تیمار شاهد (بدون تنش) و هم‌چنین اعمال این تنش در مرحله میانی موجب کاهش عملکرد در حدود 12 و 28 درصد گردید. نتایج مقایسه شاخص‌های آماری عملکرد دانه، زیست­توده و کارایی مصرف آب در سال اول نشان داد که ریشه میانگین مربعات خطای نرمال شده دانه، زیست­توده و کارایی مصرف آب به‌ترتیب 9، 8 و 14 درصد و کارایی مدل برای این صفات به‌ترتیب 81/0، 77/0 و 64/0 می‌باشد. هم‌چنین نتایج مقایسه شاخص‌های آماری عملکرد دانه، زیست­توده و کارایی مصرف آب در سال دوم به‌ترتیب 9، 6 و 9 درصد و کارایی مدل برای این صفات به‌ترتیب 68/0، 71/0 و 62/0 تعیین شد. نتایج حاصل از واسنجی و اعتبارسنجی مدل بیانگر دقت و کارایی مناسب مدل در شبیه‌سازی عملکرد دانه، زیست­توده و کارایی مصرف آب گیاه کینوا بوده و می‌توان از این مدل به‌منظور ارائه مناسب‌ترین سناریو و مدیریت آبیاری در حالت‌های مختلف تنش و کم‌آبیاری استفاده نمود.

چکیده اطلاع از اجزای بیلان آب و حجم آب کاربردی برای بهینه­سازی مصرف آب در کشاورزی ضروری است از طرفی اندازه­گیری آن­ها پرهزینه و مشکل است. بنابراین استفاده از مدل­هایی که بتواند مؤلفه­های بیلان آب و حجم آب کاربردی را شبیه­سازی کند برای مدیریت آب در کشاورزی اهمیت دارد. مدل SSM-iCrop2 در سال­های اخیر در مطالعات متعدد استفاده شده است. در این مدل مشابه آزمایش­ها، فرض می­شود آفات، بیماری­ها و علف­های هرز و نیز عناصر غذایی در مزرعه به نحو مطلوب مدیریت شده و تأثیری بر رشد و عملکرد ندارند. در حالی‌که در مزارع کشاورزان این عوامل وجود دارند و بر رشد و عملکرد گیاه و نیز مصرف آب اثر می­گذارند. از سوی دیگر در موارد متعددی به برآورد عملکرد و مؤلفه­های بیلان آب و حجم آب آبیاری در شرایط کشاورزان نیاز وجود دارد که طبیعتا مدل­های پارامتریابی شده با آزمایش­ها قادر به شبیه­سازی آن­ها نیستند. در این مطالعه با استفاده از متغیرهایی مانند عملکرد و شاخص برداشت که برای مزراع کشاورزان موجود هستند یا با هزینه کم قابل اندازه­گیری هستند مدل SSM-iCrop2 برای شرایط کشاورزان کالیبره شد. تأثیر عواملی نظیر آفات و بیماری­ها، علف­های هرز و تغذیه، تراکم و تاریخ کاشت نامناسب با کالیبراسیون سه پارامتر کارایی استفاده از تشعشع، حداکثر سطح برگ و حداکثر شاخص برداشت برای مزراع کشاورزان در مدل وارد شد. ابتدا خروجی مدل (میانگین 15 ساله، در شهرستان­های استان گلستان) با استفاده از داده­های عملکرد واقعی (میانگین چند ساله در شهرستان­های مختلف استان گلستان) کالیبره و ارزیابی شد. جذر میانگین مربعات خطا برای برنج و گندم آبی به­ترتیب 6/216 و 6/157 کیلوگرم در هکتار و ضریب تغییرات و ضریب همبستگی برای برنج به­ترتیب 4 و 85 درصد و برای گندم 3 و 94 درصد بود. سپس حجم آب آبیاری برآورد شده مدل با حجم آب آبیاری اندازه­گیری شده در محصولات مختلف (در استان گلستان و در سال­های مختلف) ارزیابی و صحت­سنجی شد. بر اساس نتایج ارزیابی ضریب تغییرات و ضریب همبستگی برای حجم آب آبیاری شبیه­سازی شده در مقایسه با مشاهده شده برابر با 9/8 و 98 درصد به­دست آمد. بخش دیگر این مطالعه شبیه­سازی روزانه و کاربرد مدل در این زمینه نشان داده شده است. این کالیبراسیون برای برنج (شلتوک) و گندم آبی در مزارع شهرستان گرگان انجام شد و شبیه­سازی و اجرای با استفاده از آمار هواشناسی ثبت شده در ایستگاه هواشناسی هاشم­آباد گرگان صورت پذیرفت. با توجه به این­که پس از کالیبراسیون عملکردهای واقعی با دقت خوبی شبیه­سازی شده است فرض شد سایر برآوردهای مدل نیز قابل اعتماد هستند. بدین ترتیب، مدل کالیبره شده با هزینه کم و دقت مناسب آن­ها را برآورد می­کند و می­تواند تکمیل­کننده آزمایش­های مزرعه­ای باشد. یکی از مهم­ترین برآوردهای مدل حجم آب آبیاری در شرایط کشاورزان است که برای برنامه­ریزی­های کشاورزی و سازگاری به کم­آبی حیاتی می­باشد.

چکیده تابش خورشیدی رسیده به سطح زمین دارای کاربرد بسیار وسیعی در مسایل هیدرولوژی، کشاورزی و هواشناسی می‌باشد. تابش خورشیدی از پارامترهای مهم مدل های برآورد تبخیرتعرق پتانسیل گیاه مرجع مانند معادله پنمن- ماتیت می باشد، اما اندازه گیری آن در تعداد کمی از ایستگاه‌های هواشناسی ایران انجام می‌شود. با توجه به آن‌که اندازه گیری این پارامتر پرهزینه است، تاکنون مدل‌های متعددی جهت برآورد آن در اقلیم‌های مختلف پیشنهاد شده است. در این تحقیق از داده‌های اندازه‌گیری شده روزانه تابش خورشیدی در ایستگاه شیراز استفاده شد. از آمار سال‌های 1385 تا 1387 برای واسنجی و از آمار سال‌های 1388 تا 1389 برای ارزیابی چهارده مدل مختلف برآورد تابش خورشیدی در مقیاس‌های زمانی فصلی و سالانه استفاده شد. مدل‌های استفاده شده در این تحقیق شامل سه دسته وابسته به ساعات آفتابی، وابسته به دمای هوا و وابسته به ترکیب ساعات آفتابی و دمای هوا بودند. برای ارزیابی مدل‌های مختلف تخمین تابش خورشیدی از ترکیب فرمول‌های آماری و همبستگی خطی استفاده شد و مقدار میانیگن مربع انحراف (MSD) محاسبه گردید. متوسط مقدار MSD برای چهارده مدل انتخابی در فصل‌های بهار تا زمستان به ترتیب برابر 16/24، 42/20، 08/4 و 19/16 و در مقیاس سالانه برابر 40/15 شد. لذا نتایج نشان داد که در مجموع استفاده از تخمین تابش خورشیدی برای فصل پاییز و مقیاس زمانی سالانه مناسب‌تر است. از طرف دیگر متوسط مقدار MSD برای مدل‌های وابسته به ساعات آفتابی، وابسته به دمای هوا و وابسته به ترکیب ساعات آفتابی و دمای هوا در مقیاس سالانه به ترتیب برابر 82/14، 40/17 و 88/14 شدند. لذا نتایج نشان داد که مدل‌های وابسته به دمای هوا برای تخمین تابش خورشیدی در منطقه شیراز مناسب نیستند و استفاده از ساعات آفتابی برای تخمین تابش خورشیدی در این منطقه ضرورت دارد.

چکیده با استفاده از اطلاعات ریز مقیاس شده می توان نیاز به وجود داده در مکان و زمان مختلف را رفع نمود.فراکتال اخیراً برای ریزمقیاس سازی داده‌های اندازه گیری شده، مورد استفاده قرار گرفته است. در این تحقیق از توابع درون یاب فرکتال برای تولید داده های ریزمقیاس شده روزانه و سه ساعته ایستگاه سینوپتیک مشهد استفاده شد. همچنین دو نگرش متفاوت در محاسبه فاصله هاسدرف در تعیین نقاط درون یابی (محاسبه فاصله هاسدرف نگرش اول: با داده های استانداردسازی نشده، نگرش دوم: با داده های استانداردسازی شده) استفاده شد و سه فاصله نقاط درون یابی متفاوت 5، 10، 15 روز در نظر گرفته شد. نتایج مربوط به ریزمقیاس سازی با فاصله درون یابی 5 و 10 روز و نگرش اول از دیگر نتایج مناسب تر بودند، به دلیل خطای کم بین نتایج فاصله درون یابی 5 و 10 روز و با توجه به اهمیت زمان اجرای برنامه و استفاده از داده های کمتر، فاصله درون-یابی10 روز بهترین نتیجه را حاصل کرد. آزمون های آماری مقادیر آماره R2 را برای نگرش اول بین 98/0-74/. و نگرش دوم 98/0-69/0، RMSE را برای نگرش اول بین 33/1-12/5 و نگرش دوم 44/1-9/5 درجه سانتیگراد و معیار اطلاعاتی آکائیک AICc را برای نگرش اول بین 55/0-19/3 و نگرش دوم 87/2-46/3 نشان دادند و همچنین عرض از مبدأها و شیب های خطوط مدل سازی در سطح 5درصد تفاوت معنی داری به ترتیب با صفر و یک ندارند. بر اساس نتایج بدست آمده، ریزمقیاس‌سازی زمانی روزانه و سه ساعته با دقت و کیفیت قابل قبول انجام شده است و در نهایت نگرش اول نتایج بهتری را نسبت به نگرش دوم ارائه کرده است.

چکیده ناهماهنگی وضعیت منابع و مصارف آب یکی از چالش‌های اصلی در توسعه پایدار به شمار می‌رود. در این مطالعه با مقایسه منابع و مصارف مختلف در حوضه آبریز تجن تلاش شده است تا تعادل بین آنها بررسی و میزان کمبودها مشخص شود. در این راستا از اطلاعات آماربرداری ایستگاه‌های آب‌سنجی رودخانه‌ها، آمار ورودی و خروجی سد شهید رجائی طی دوره ده ساله 1390-1400 و اطلاعات منابع آب زیرزمینی منطقه استفاده شده است. نیاز سالانه کشاورزی و آبزی‌پروری، شرب و محیط‌‌‌‌زیستی حوضه آبریز تجن به‌ترتیب معادل 598، 7/68 و 100 میلیون متر مکعب در سال برآورد شده است. منابع آب در دسترس شامل آب تنظیمی سد شهید رجائی، جریان به‌هنگام رودخانه­های حوضه میانی، ذخیره آب‌بندان­ها و منابع آب زیرزمینی است. برای مقایسه مصارف با منابع آب قابل دسترس از سه سطح مقایسه شامل سال آبی نرمال، خشک و خیلی‌خشک استفاده شده است. حجم آب قابل استحصال از سد شهید رجائی در شش ماهه اول سال برای سال آبی نرمال، خشک و خیلی‌خشک به‌ترتیب معادل 231، 194 و 122 میلیون متر مکعب است. حجم آب قابل استحصال از آب‌بندان­ها و چاه­های واقع در محدوده نیز به‌ترتیب 8/12 و 176 میلیون متر مکعب در سال برآورد شده است. نتایج حاصل از مقایسه نیازها و منابع آب موجود نشان می دهد که میزان کمبود آب در کل حوضه آبریز تجن در سال‌های آبی نرمال، خشک و خیلی‌خشک به‌ترتیب 166، 231 و 324 میلیون متر مکعب است.

چکیده ارزیابی کارآیی مدل SSM، در شبیه­سازی رشد و نمو گندم آبی رقم مهرگان تحت شرایط تنش آبی، با انجام آزمایشی در قالب طرح بلوک­های کامل تصادفی (CRBD) در 3 تکرار با پنج  تیمار آزمایشی شامل؛ ]شرایط بدون تنش (NS)، تنش در مرحله آبستنی (WSB)، تنش در مرحله گلدهی (WSF)، تنش در مرحله شیری شدن (WSM) و تنش در مرحله خمیری شدن دانه (WSD)[، در ورامین صورت گرفت. شبیه­سازی رشد و نمو با بهره­گیری از مدل گیاهی SSM-Wheat انجام شد. بر پایه یافته­ها، میان مقادیر مشاهده شده و شبیه­سازی شده وقوع مراحل فنولوژیکی گندم در شرایط بروز تنش تفاوت چندان زیادی مشاهده نشد. به­اختصار، مقادیر مشاهده شده روز تا پایان پر شدن دانه در شرایط بدون تنش، تنش در مراحل آبستنی، گلدهی، شیری شدن و خمیری شدن دانه به­ترتیب 222، 219، 219، 221، 221 روز، مشاهده شد که با مقادیر شبیه­سازی شده آنها به­ترتیب 224، 221، 220، 221، اختلاف بسیار کمی داشت. همچنین تفاوت اندک در مقادیر مشاهده شده عملکرد دانه به­ترتیب (6/5783، 5423، 5160، 5006 و 5100 کیلو گرم در هکتار) و مقادیر شبیه­سازی شده آنها به­ترتیب (4/5630، 5220، 4920، 4680 و 4880 کیلو گرم در هکتار)، نشان از کارایی مطلوب مدل SSM در درک بروز تنش آبی داشت.

چکیده یکی از مهم‌ترین پارامترها در طراحی یک سیستم آبیاری، تعیین پارامتر نفوذ است که می‌تواند منجر به افزایش عملکرد یک سیستم آبیاری شود. در این تحقیق، پارامترهای نفوذ معادله کوستیاکف-لوئیس با دو دسته از روش‌های مختلف از جمله روش مستقیم (روش‌های دونقطه‌ای الیوت-واکر و ورودی- خروجی) و مدل‌های کامپیوتری (مدل کامپیوتری SIPAR_ID و IPARM) تعیین گردید و با نتایج به‌دست‌آمده از آزمایش‌های مزرعه‌ای مورد مقایسه قرار گرفت. مطالعات مزرعه‌ای به‌منظور جمع‌آوری داده‌های مورد نیاز، در مزارع تحت کشت نیشکر سلمان فارسی در تابستان و پائیز سال 1396 در نه جویچه به طول 100 و عرض 83/1 متر و شیب 04/0 درصد تحت سه دبی اسمی 1، 5/1 و 2 لیتر بر ثانیه در سه نوبت آبیاری صورت گرفت. در این تحقیق به‌منظور ارزیابی دقت تخمین پارامترهای نفوذ از سه شاخص حجم آب نفوذ یافته به منطقه ریشه، زمان پیشروی و حجم رواناب استفاده گردید. جهت شبیه‌سازی شاخص‌های ارزیابی در هر روش، از نرم‌افزار WinSRFR  استفاده گردید. مطابق نتایج این تحقیق، روش مستقیم دونقطه‌ای الیوت-واکر در تخمین زمان پیشروی با میانگین RMSE، MAE و RE به ترتیب 52/10، 91/14 و 1/10 درصد، حجم آب نفوذ یافته به ترتیب با میانگین 6/9، 36/7 و 8/7 درصد، حجم رواناب خروجی به ترتیب با میانگین 8/8، 7/8 و 2/1 درصد، از عملکرد بسیار قابل قبولی برخوردار بود. همچنین دیگر روش مستقیم (روش ورودی-خروجی) به ترتیب با میانگین 4/11 و 8/6 درصد برای حجم آب نفوذ یافته و 6/1 و 3/0 درصد برای حجم رواناب مقدار شاخص‌های آماری RMSE و RE را تخمین زد که نشان از دقت بالای این روش در تخمین این دو شاخص عملکرد بود، هرچند که این روش با میانگین 11/25 و 2/27 درصد توانایی شبیه‌سازی زمان پیشروی را با دقت مناسب نداشت. از سوی دیگر نتایج مدل‌های کامپیوتری نشان داد که مدل IPARM با میانگین MAE و RE برابر با 38/23، 5/15 درصد زمان پیشروی، 02/20 و 7/26 درصد حجم آب نفوذ یافته و 81/11 و 8/1 درصد حجم رواناب را تخمین زد، که در مقایسه مدل SIPAR_ID از عملکرد بهتری برخوردار بود. در حالت کلی هرچند که مدل‌های کامپیوتری در تخمین پارامترهای نفوذ از عملکرد قابل قبولی برخوردار بودند اما روش‌های مستقیم به دلیل استفاده از داده­های ورودی بیشتر و استفاده از داده­های تمامی مراحل آبیاری از عملکرد بهتری برخوردار بودند.

چکیده علی‌رغم توسعه علم و فن‌آوری، شواهد نشان می‌دهند که آسیب‌پذیری نسبت به سیل در مقایسه با گذشته افزایش یافته‌است. فعالیت‌های انسانی، تاثیر به‌سزایی در وقوع سیل و خسارات ناشی از آن دارد. به این منظور نیاز است تاثیرات متقابل سیستم انسانی و هیدرولوژیک به دقت بررسی شود. پژوهش حاضر باهدف بررسی تاثیر عوامل طبیعی و انسانی بر تشدید وقوع سیل و آبگرفتگی در شهر کلات (واقع در استان خراسان رضوی) انجام شده‌است. این شهر هرساله شاهد سیل‌هایی است که خسارات زیادی به ساختمان‎های مسکونی، اداری و بناهای تاریخی شهر وارد می‌کند. برای این منظور تاثیر تغییر شدت بارش و تغییر کاربری اراضی بر دبی اوج رواناب بررسی شد، به‌طوری که تغییرات دبی اوج نسبت به افزایش و کاهش 20 درصدی شدت بارندگی و همچنین افزایش و یا کاهش عدد منحنی (CN) براورد شد. همچنین با ارائه چند سناریو، تاثیر تغییر در رویکردهای مدیریتی به منظور کاهش ضریب‌زبری با مدل‌سازی پهنه سیل و با استفاده از نرم‌افزار HEC-RAS مورد آزمون قرار گرفت. از‌ طرفی به منظور تعیین مهم‌ترین عوامل تاثیرگذار در تشدید وقوع سیل و آبگرفتگی، پرسشنامه‌هایی تهیه و نظرات کارشناسی و فنی متخصصین و کارشناسان اجرایی مورد تحلیل قرار گرفت. پرسشنامه‌های مذکور بر اساس طیف لیکرت پنج امتیازی طراحی شد، به‌گونه‌ای که عدد 5 نشان‌دهنده بیش‌ترین تاثیر و عدد 1 بیان‌گر کم‌ترین تاثیر می‌باشد. نتایج نشان داد که تاثیر تغییرات عدد منحنی بر میزان دبی اوج حدود 37 برابر بیشتر از تاثیر تغییرات بارش است. همچنین بررسی سناریوهای مختلف به منظور اصلاح ضریب‌زبری نشان می‌دهد که با انجام برنامه‌های مدیریتی مساحت پهنه سیل در بعضی از زیر حوضه‌ها تا 15درصد می‌تواند کاهش یابد. تحلیل نتایج پرسشنامه‌ها نشان می‌دهد که مهم‌ترین عوامل درون‌شهری در تشدید وقوع سیل در داخل شهر کلات عوامل "فعالیت‌های مردم محلی" با میانگین امتیاز 59/3، و در خارج از شهر عوامل "مدیریتی" با میانگین امتیاز 79/3 هستند.

چکیده با عنایت به رشد سریع جمعیت، طی سالیان اخیر مباحث منابع آبی بیشتر متأثر از مؤلفه‌های اقتصادی و اجتماعی بوده ولیکن روز به روز بر اهمّیت و نقش ملاحظات زیست‌محیطی در اینگونه طرح‌ها افزوده می‌شود. این تحقیق با هدف به‌تعادل‌رساندن نگرانی‌های زیست‌محیطی موجود در مباحث تخصیص منابع آب با مسائل درآمد اقتصادی، صورت پذیرفت. بدین منظور از مدل چانه‌زنی چندهدفه و رویکرد برنامه‌ریزی فازی به‌عنوان ابزاری جهت تحلیل استراتژی اثرات متقابل بین درآمد اقتصادی و حفاظت زیست‌محیطی استفاده شد. دو گروه از بازیگران، شامل بازیگر زیست‌محیطی با هدف به کمینه‌سازی بار آلودگی تخلیه‌شده به رودخانه و بازیگر اقتصادی با هدف به بیشینه‌سازی سود اقتصادی کل آب‌بران به عنوان توابع هدف در نظر گرفته شدند. جهت لحاظ نمودن اثرات کم‌آبیاری، فرم خطی تابع تولید گیاه در تابع درآمد اقتصادی به کار گرفته شد. به‌منظور حصول توافق، بازیگران به‌تدریج در هر دور چانه‌زنی از مقدار هدف مورد انتظارشان کاستتند. رویه توسعه‌یافته در این تحقیق در سیستم رودخانه‌ای دز-کارون به عنوان مطالعه موردی به کار گرفته شد. نتایج بیانگر آن بود که با کاهش انتظارات اقتصادی از 553636 به 496216 هزار دلار در سال و همینطور کاهش نگرانی های زیست‌محیطی از 68264 به 87251 تن در سال، می‌توان به توازن میان اهداف اقتصادی و زیست‌محیطی دست یافت. همچنین نتایج رویکرد برنامه‌ریزی فازی نشان داد که آب تخصیصی به زیربخش‌های کشاورزی و کشت و صنعت سیستم به ترتیب 763 و 5591 میلیون مترمکعب در سال خواهد بود. مقایسه نتایج دو رویکرد بیانگر انطباق میان آنها بود. یافته‌های تحقیق حاکی از آن است که چارچوب تدوین شده در این تحقیق می‌تواند موجب سهولت تصمیم‌گیری در شرایط وجود اهداف متضاد گردیده و به‌عنوان ابزار مدیریتی کارآ با کاربری ساده در مسائل کلان تخصیص آب با نگرش توسعه پایدار، مورد استفاده قرار گیرد.

چکیده تعیین مقدار رسوب حوضه و توزیع مکانی آن با اندازه‌گیری‌های میدانی در عمل با چالش جدی مواجه است. از این رو، مدل‌های مختلف، به‌منظور شبیه‌سازی فرسایش خاک و برآورد رسوب استفاده می‌شود. مدل SWAT یکی از مدل‌های هیدرولوژیکی نیمه‌فیزیکی و نیمه‌توزیعی است که در سال‌های اخیر کاربرد گسترده‌ای داشته است؛ اما شبیه‌سازی رسوب این مدل نسبت به دبی جریان با خطای زیادی همراه می‌باشد که بخشی از آن به دلیل استفاده از روش‌های تجربی هم‌چون منحنی سنجه رسوب برای برآورد رسوب می‌باشد. از این‌رو، در این تحقیق برای شبیه‌سازی رواناب و رسوب در حوزه سد فریمان از قابلیت‌های الگوریتم ژنتیک به‌منظور بهینه‌سازی رابطه دبی– رسوب استفاده گردید. بدین منظور مسئله بهینه‌سازی الگوریتم ژنتیک به‌صورت یک فضای جستجو از مقادیر پیوسته ضرایب رابطه دبی- رسوب، در نرم‌افزار MATLAB برنامه‌نویسی شد و ضرایب بهینه تعیین گردید. نتایج تحقیق، عملکرد بهتر الگوریتم ژنتیک در برآورد رسوب با ضریب نش- ساتکلیف 46/0، ضریب تعیین 72/0 و ریشه میانگین مربعات خطا 9/70 نسبت به منحنی‌سنجه را نشان می‌دهد. از این رو داده‌های حاصل از این روش برای آنالیز حساسیت، واسنجی و اعتبارسنجی مدل SWAT استفاده گردید. در ارزیابی مدل، ضریب نش‌ساتکلیف دبی ماهانه برای دوره 7 ساله واسنجی و دوره 3 ساله اعتبارسنجی به ترتیب 75/0 و 85/0 و برای رسوب ماهانه به ترتیب 73/0 و 76/0 به‌دست آمد. نتایج تحقیق بیانگر کارایی خوب مدل SWAT در شبیه‌سازی رواناب و رسوب می‌باشد، همچنین استفاده از الگوریتم ژنتیک به منظور بهینه‌سازی رابطه دبی– رسوب نقش مهمی در تعیین مقادیر رسوب و دقت شبیه‌سازی مدل داشته است.

چکیده کینوا یکی از گیاهان زراعی علوفه­ای برای تأمین امنیت غذایی در جهان معرفی شده است که شرایط تنش آبی و خشکی را تا حدودی می­تواند تحمل کند. لیکن، توسعه کشت آن در شرایط تنش آبی و خشکی در استان خوزستان می­بایست براساس تعیین حدود مقادیر آب آبیاری و تعیین تحمل آن به مقدار شوری باشد. پژوهش حاضر به­منظور بررسی اثر مقادیر مختلف آب آبیاری و سطوح مختلف شوری بر پارامترهای کمی و کیفی گیاه کینوا، انجام شد. برای انجام کار، گیاه کینوا تحت آبیاری قطره­ای و به‌صورت پالسی کشت گردید. تیمارهای مورد پژوهش شامل مقدار آب آبیاری (I1: 60، I2: 80 و I3: 100 درصد ظرفیت زراعی)، کیفیت آب (F (شیرین): 5/0 و S (شور): 6 دسی­زیمنس بر متر) و دو مدیریت آبیاری قطره­ای پیوسته (C) و قطره­ای پالسی (P) بود. در پایان فصل رشد به­منظور تعیین خصوصیات کمی گیاه همچون ارتفاع، قطر ساقه، شاخص سطح برگ، طول ریشه، حجم ریشه، وزن تر و خشک ریشه و عملکرد تر و خشک علوفه نمونه­برداری انجام شد. همچنین جهت بررسی تأثیر تیمارها بر کیفیت علوفه‌ی کینوا، پارامترهای کیفی شامل مقدار کلروفیل a و b برگ، محتوای پرولین برگ، کل مواد مغذی قابل هضم (TDN)، درصد پروتئین خام (CP)، درصد دیواره سلولی (همی‌سلولز و لیگینین) (NDF) و درصد دیواره سلولی عاری از همی‌سلولز (ADF) اندازه‌گیری شد. نتایج نشان داد تیمارهای آبیاری قطره­ای پیوسته با آب شیرین و عمق 100 درصد، آبیاری قطره­ای پالسی و عمق 100 درصد (پالس اول آب شیرین، پالس دوم آب شیرین، پالس سوم آب شیرین)، آبیاری قطره­ای پیوسته با آب شیرین و عمق 80 درصد و آبیاری قطره­ای پالسی و عمق 80 درصد (پالس اول آب شیرین، پالس دوم آب شیرین، پالس سوم آب شیرین) بالاترین صفات کمی را داشتند. بیشترین مقدار ارتفاع، قطر ساقه، شاخص سطح برگ، وزن علوفه تر و خشک به‌ترتیب 94 سانتی­متر، 1/10 میلی­متر، 23/152 سانتی­متر مربع، 25/31420 و 14/8256 کیلوگرم در هکتار از تیمار آبیاری قطره‌ای پیوسته با 100 درصد نیاز آبی گیاه و آبیاری با آب شیرین به­دست آمد. در این تیمارها، شوری نهایی خاک نزدیک به شوری اولیه در زمان آزمایش بود و بیشترین مقدار کلروفیل a و b و کارتنوئید نیز مشاهده گردید. مقدار TDN و ADF در دو تیمار آبیاری قطره­ای پیوسته با آب شیرین و عمق 100 درصد، آبیاری قطره­ای پالسی و عمق 100 درصد (پالس اول آب شیرین، پالس دوم آب شیرین، پالس سوم آب شیرین) دارای مقادیر بالایی بود. با این وجود این تیمارها میزان قند محلول، پرولین و پروتئین پایینی داشتند. اعمال آب شور به تنهایی یا ترکیب با پالس­های شیرین و تنش آبی در تیمارهای شماره 2، 4 و 12 الی 30 سبب افزایش کیفیت علوفه تولیدی (به‌دلیل قند محلول، پرولین و پروتئین بالا) شد. بالاترین مقدار بهره­وری مصرف آب از تیمار 26 که شامل آبیاری قطره­ای پالسی و عمق 60 درصد (پالس اول آب شیرین، پالس دوم آب شور، پالس سوم آب شیرین) به­دست آمد. همچنین با توجه به اعمال آب شور در این تیمار کیفیت علوفه نیز بالا بود. لذا با توجه به این­که در تولید محصولات علوفه­ای هم بهره­وری مصرف آب و هم کیفیت مورد توجه است، توصیه می­شود در شرایط استفاده از آب شور و آبیاری قطره­ای پالسی از این تیمار استفاده شود.

چکیده آهن یکی از عناصر کم‌مصرف و ضروری برای گیاه می‌باشد. مقدار آهن کل خاک در بیشتر مواقع بسیار بیشتر از نیاز گیاه است، اما حلالیت کم ترکیبات آهن در بسیاری از خاک‌ها، باعث کاهش مقدار جذب این عنصر توسط گیاه و در نتیجه بروز علائم کمبود آهن در گیاه می‌شود. برخی کانی‌های میکایی مانند موسکویت و فلوگوپیت که دارای مقدار قابل توجهی آهن هستند در خاک‌های مناطق خشک و نیمه خشک ایران فراوان می‌باشند. این تحقیق با هدف بررسی توانایی دو گونه گیاهی (یونجه و جو) در جذب آهن ساختاری فلوگوپیت و موسکویت انجام پذیرفت. پژوهش به صورت آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار انجام شد. فاکتورهای آزمایش شامل دو نوع گیاه (یونجه و جو)، دو نوع کانی میکایی (فلوگوپیت و موسکویت) و دو نوع محلول غذایی (کامل و بدون آهن) بودند. گیاهان بوسیله آب مقطر آبیاری و توسط محلول غذایی طی دوره 150 روزه کشت تغذیه شدند. در پایان دوره کشت بخش هوایی و ریشه گیاه برداشت و مقدار آهن عصاره‌های گیاه با دستگاه جذب اتمی اندازه‌گیری شد. نتایج به دست آمده نشان می‌دهد که غلظت آهن در گلدان‌های حاوی بستر کشت فلوگوپیت و تغذیه شده با محلول غذایی بدون آهن برای هر دو گیاه یونجه و جو در محدوده کفایت قرار دارد. مقدار آهن جذب شده توسط گیاه یونجه در هر دو بستر حاوی فلوگوپیت و موسکویت و هر دو نوع محلول غذایی بیشتر از گیاه جو است.

چکیده دو فلز Zn وCd رفتار ژئوشیمیایی مشابهی دارند؛ از اینرو، اثر Zn بر تجمع Cd در گیاهان حائز اهمیت است. در این تحقیق، برای بررسی اثر متقابل Cd و Zn بر رشد و ترکیب شیمیایی ذرت (Zea mays cv. single cross 704)، آزمایش گلخانه‌ای به‌صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با دو فاکتور Cd در هشت سطح (صفر، 5/0، 5/2، 5، 10، 20، 40 و mg kg-1 80) از منبع 3CdSO4.8H2O و Zn در هشت سطح (صفر، 5، 25، 50، 100، 200، 400 و mg kg-1 800) از منبع ZnSO4.7H2O، در سه تکرار با کشت گیاه ذرت در یک خاک شن لومی اجرا شد. بعد از 60 روز، وزن خشک بخش هوایی و ریشه و غلظت‌های Cd ، Zn ، Fe، Mn و Cu در این دو بخش اندازه‌گیری شدند. در سطوح 5/0، 5/2، 20 و mg Cd kg-1 80 (به استثنای تیمار Cd0.5-Zn25)، کاربرد 5 تا mg Zn kg-1 50 در مقایسه با سطح صفر Zn باعث افزایش وزن خشک بخش هوایی شده و در سطوح بالاتر Zn، کاهش این صفت مشاهده شد. در سطوح 5 و mg Cd kg-1 10، کاربرد 5 تا mg Zn kg-1 100، باعث افزایش وزن خشک بخش هوایی شده و در سطوح بالاتر Zn، کاهش این صفت مشاهده شد. در سطح mg Cd kg-1 40، کاربرد 5 تا mg Zn kg-1 200، باعث افزایش وزن خشک بخش هوایی شد و با کاربرد mg Zn kg-1 400، کاهش این صفت مشاهده شد. در سطح mg Cd kg-1 5/0، کاربرد تمامی سطوح Zn باعث افزایش غلظت Cd بخش هوایی شد؛ اما در سطح mg Cd kg-1 80، مصرف 5 تا mg Zn kg-1 200 باعث کاهش غلظت Cd بخش هوایی شد. در همین سطح Cd، مصرف mg Zn kg-1 400 باعث افزایش غلظت Cd بخش هوایی گردید. با توجه به نتایج، در سطوح پایین Cd، مصرف Zn در هر سطح باعث افزایش غلظت Cd بخش هوایی و ریشه شد، اما در سطوح بالای Cd، مصرف سطوح پایین Zn باعث کاهش غلظت Cd بخش هوایی و ریشه گردید و با مصرف سطوح بالای Zn، افزایش این صفت مشاهده شد. به‌طور کلی، در تمامی سطوح Cd، کاربرد مقادیر متوسط Zn از انباشت Cd در بخش هوایی جلوگیری کرد، ولی مصرف مقادیر کم و زیاد Zn باعث تشدید این انباشت گردید.

چکیده مصرف بهینه آب، انرژی و بهبود خصوصیات فیزیکی خاک از ویژگی‌های خاک‌ورزی حفاظتی است که در این مطالعه تأثیر آن بر عملکرد و بهره‌وری آب چغندرقند پاییزه طی دو سال زراعی 97-96 و 98-97 بررسی شد. برای این منظور آزمایشی به‌صورت کرت‌های نواری خردشده در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با سه تکرار در اراضی مرکز تحقیقات کشاورزی صفی‌آباد دزفول با بافت لومی رسی سیلتی اجرا شد. کرت اصلی شامل خاک‌ورزی مرسوم (CT)، چیزل (CH)، کم‌خاک‌ورزی (MT)، و بی خاک‌ورزی به صورت کاشت مستقیم در بقایای گندم (NT) و کرت فرعی شامل دو رقم پالما و شریف بود. آبیاری به‌صورت جویچه‌ای و با سیفون‌های هم قطر صورت گرفت. نتایج شاخص مخروطی (CI) و جرم مخصوص ظاهری خاک (BD) در لایه 10-0 برای کلیه روش‌های خاک‌ورزی مشابه و در یک سطح آماری قرار داشتند. مقادیر CI در عمق 20-10 سانتی‌متر با میانگین 79/0 مگاپاسکال در یک سطح اما BD در تیمار NT با مقدار 7/1 گرم بر سانتی‌متر مکعب اختلاف معنی‌داری با سه روش دیگر خاک‌ورزی نشان داد. با این وجود هیچ یک از روش‌های خاک‌ورزی تأثیری در رشد و انشعاب ریشه چغندرقند نداشت. از طرفی درصد کربن آلی خاک، عملکرد و بهره‌وری آب چغندرقند، در تیمارهای خاک‌ورزی اختلاف معنی‌داری نداشتند. واکنش ارقام پالما و شریف به شیوه‌های خاک‌ورزی یکسان بود، حال آنکه بهره‌وری آب ریشه تر و شکر رقم پالما (به‌ترتیب 9 تن در هکتار و 2/1 کیلوگرم در متر مکعب) بالاتر از رقم شریف (به‌ترتیب 3/7 تن در هکتار و 1 کیلوگرم بر متر مکعب) بود. مجموع نتایج نشان داد که استفاده از کاشت مستقیم چغندرقند پاییزه در بقایای گندم امکان‌پذیر بوده و علاوه بر حذف آبیاری قبل از کاشت و کاهش تردد ماشین‌های خاک‌ورزی، با گزینش رقم مناسب می‌توان عملکرد کیفی را افزایش داد. 

چکیده پذیرفتاری مغناطیسی (χ) به میزان گسترده‌ای جهت ارزیابی تکامل خاکرخ‌ها استفاده می‌شود. اندازه‏گیری پذیرفتاری مغناطیسی روشی سریع، غیر تخریبی، ساده و نسبتاً ارزان می‏باشد و در مطالعات مرتبط با پیدایش خاک کاربرد زیادی دارد. از سوی دیگر توالی پستی و بلندی نیز می‌تواند بیانگر تکامل خاک در واحدهای مرتبط با آن ‏باشد. بنابراین به منظور اطلاع از ارتباط بین پذیرفتاری مغناطیسی خاک با میزان تکامل خاک در یک ردیف پستی و بلندی، 11 خاکرخ در واحدهای مختلف فیزیوگرافی در دشت بشار یاسوج حفر و نمونه‏‏برداری انجام شد. پذیرفتاری مغناطیسی نمونههای خاک در فرکانس‏های 46/0و 6/4 کیلوهرتز اندازهگیری شد. به طور کلی نتایج این پژوهش نشان داد که پستی و بلندی، وضعیت زهکشی و کاربری از مهمترین عوامل تاثیرگذار بر تشکیل و تکامل خاک‌های منطقه بوده‌اند. در اغلب خاکرخ‌های مطالعه‌شده مقدار χ با افزایش عمق کاهش می‌یابد و در برخی خاک-ها میزان χ به دلیل انتقال ذرات ریز فرومگنتیک به همراه ذرات رس در افق B حداکثر بوده‌است. بیشترین مقدار پذیرفتاری (به میزان SI*10-87/52) به طور عمده در خاکرخ‌هایی واقع بر سطوح پایدارتر، شرایط زهکشی بهتر و تکامل نسبی بیشتر مشاهده شد. توزیع آهن پدوژنیک (Fed) به میزان زیادی در خاک‌ها با توزیع پذیرفتاری همبستگی نشان داد (R2=0.61). رابطه مثبت و معنی داری بین χ و Fed و همچنین با آهن عصاره‌گیری‌شده با اسید نیتریک (Fen) یا آهن شبه‌کل مشاهده شد. شرایط اکوییک در خاک‌های مورد مطالعه موجب کاهش پذیرفتاری، میزان Fed و نسبت Fed/Fen به ترتیب به میزان 43 ، 44 و 65 درصد شده‌است. این شرایط تفاوت محسوسی بر میزان آهن شبه‌کل نداشته‌است.

چکیده نیتروژن پس از آب دومین عامل محدودکننده رشد گیاهان در شرایط دیم بشمار می‌آید، لذا برای تولید اقتصادی جو در این مناطق، استفاده مناسب از آنبسیار ضروری است. به‌منظور ارزیابی پاسخ ژنوتیپ‌های جو دیم به مصرف نیتروژن، پژوهشی در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی به صورت کرت‌های دوبار خردشده با زمان مصرف نیتروژن در کرت‌های اصلی (کل نیتروژن درپائیز، در پائیز + در بهار و در پائیز + در بهار)، مقادیر نیتروژن (صفر، 30، 60، 90 و 120 کیلوگرم در هکتار) در کرت‌های فرعی و ژنوتیپ‌های جو (سهند، آبیدر، Dayton/Ranny، Alpha/Gumhuriyet/Sonja و B-C-74-2) در کرت‌های فرعی در فرعی در 4 بلوک و به مدت 3 سال زراعی (89-86) در ایستگاه تحقیقات کشاورزی دیم به اجرا درآمد. نتایج نشان داد، مصرف نیتروژن از طریق افزایش معنی‌دار (01/0P≤) تعداد سنبله در واحد سطح (243-112) و ارتفاع بوته (6/17-3/6 سانتی‌متر) به عنوان سطح اندام‌های فتوسنتزکننده گیاه، طول (2/0-1 سانتی‌متر بر بوته) و وزن (2/0-1/0 گرم بر بوته) ریشه در مرحله پنجه‌زنی گیاه و کارایی استفاده از آب (5/2-3/1 کیلوگرم در هکتار بر میلی‌متر) باعث افزایش معنی‌دار عملکرد دانه، بیولوژیک و کاه (01/0P≤) شد. نیاز نیتروژنی جو در شرایط خشکسالی حدود 40 کیلوگرم در هکتار و در سال‌های نرمال 43 کیلوگرم در هکتار در منطقه مورد مطالعه تعیین شد که این مقادیر به ترتیب برای دستیابی به عملکردهای دانه 1784 و 3100 کیلوگرم در هکتار می‌باشد. در سال‌های نرمال 30 کیلوگرم در هکتار آن در پائیز و 13 کیلوگرم در هکتار به صورت سرک همرا بارندگی‌های اوایل بهار مصرف می‌شود. در نهایت، اثر بارندگی در افزایش عملکرد دانه جو دیم 1/2 برابر بیشتر از مصرف نیتروژن بود و این موضوع اهمیت بیشتر آب را نسبت به نیتروژن در دیمزارهای ایران به اثبات می‌رساند.

چکیده لزوم برنامه‏ریزی کلان در مدیریت و مصرف آب، بررسی جامع در خصوص حجم آب مصرفی در بخش کشاورزی را ضروری می‏نماید. لذا، این تحقیق با هدف اندازه­گیری مستقیم و مزرعه­ای میزان آب کاربردی، بهره‏وری آب و ردپای آب برای محصولات غالب استان مرکزی تحت مدیریت بهره‏برداران اجرا گردید. بدین منظور، 141 مزرعه و باغ در مناطق مهم تولید محصولات عمده زراعی و باغی استان مرکزی، با هماهنگی مدیریت­های جهاد کشاورزی انتخاب و حجم آب داده‏ شده بدون دخالت در برنامة آبیاری بهره‏برداران اندازه­گیری شد. براین اساس ابتدا مقدار دبی منبع آب (کانال، چاه، قنات و یا چشمه) با استفاده از فلوم و کنتور، در هر کدام از مزارع منتخب اندازه­گیری شد. سپس با پایش دقیق برنامه آبیاری مزرعه شامل زمان هر نوبت آبیاری، تعداد دفعات آبیاری در طول سال و همچنین اندازه‌گیری سطح زیر کشت محصول، حجم آب کاربردی محصول برای هر کدام از مزارع و باغات منتخب در طول فصل اندازه­گیری شد. نتایج نشان داد که میانگین حجم آب کاربردی برای کل محصولات مورد مطالعه در سطح استان 10782 متر مکعب در هکتار بود. همچنین، کمترین و بیشترین حجم آب کاربردی به‌ترتیب برای محصول جو 3783 و 7232، یونجه 10382 و 19797، لوبیا 8280 و 17840، هندوانه 5333 و 7174، گردو 4420 و 29600، بادام 3850 و 13932، هلو 6872 و 17727، گیلاس 7050 و 14645، انار 7156 و 20790 و انگور 5937 و 18168 متر مکعب در هکتار بود. مقدار میانگین شاخص بهره‏وری آب آبیاری و ردپای آب به‌ترتیب برای محصول جو 46/0 و 1642، یونجه 92/0 و 700، لوبیا 24/0 و 2924، هندوانه 37/9 و 117، گردو 1/0 و 6706، بادام 16/0 و 6857، هلو 48/2 و 242، گیلاس 73/0 و 875، انار 33/1 و 636 و انگور 11/2 و 322 بود. بر اساس نتایج به دست آمده، با توجه به اینکه اکثر مزارع و باغات به‌صورت حقابه‏ای آب دریافت می‏کنند اصولاً به نیاز آبی و حتی بارش مؤثر توجه ویژه‏ای نمی‏شود و میزان دسترسی به آب بیشترین تأثیر را در مصرف آب دارد. لذا، پیشنهاد می‏شود به‌منظور کاهش مصرف آب و بهبود بهره‏وری آب، تحویل آب به کشاورزان در طول فصل مدیریت شود و حقابه متناسب با نیاز آبی به آن‌ها تحویل داده شود. از نتایج ردپای آب بدست آمده می‏توان به منظور بهبود سیاست‏گذاری‏های کلان منابع آب در استان، مطالعات آمایش سرزمین، اصلاح الگوی کشت و سیاست‌گذاری‌های بخش محیط زیست استفاده نمود.

چکیده در مطالعات برنامه‌ریزی توسعه پایدار منابع آب در حوضه‌های آبخیز، درک، توصیف و طراحی رژیم جریان، نقش مهمی در برقراری تعادل فرآیندهای هیدرولوژیکی و اکولوژیکی و تداوم حیات اکوسیستم‌های رودخانه‌ای دارد. جریان اکولوژیکی پایه و اساس حفاظت از زیستگاه ماهیان رودخانه‌ای و از ارکان مدیریت اکوسیستم رودخانه است که بایستی به رسمیت شناخته شود، اما بدان اهمیت خاصی داده نمی‌شود. پایش جریان زیست‌محیطی در طول رودخانه‌، برای اطمینان از انتقال و توزیع جریان مطلوب اکولوژیکی مورد نیاز به اکوسیستم‌های آبی پایین‌دست، ضروری است. از این رو در پژوهش حاضر به منظور ایجاد شرایط پایدار اکولوژیک در رودخانه زرین‌گل استان گلستان، طی محاسبات گام به گام تحلیل اکوهیدرولیکی زیستگاه گونه سیاه‌ماهی Capoeta gracilis (Keyserling, 1861) و تحلیل جریان اکولوژیکی با استفاده از روش‌های هیدرولوژیکی تنانت و انتقال منحنی تداوم جریان و مدل شبیه‌سازی زیستگاه، مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد با انجام شبیه‌سازی هیدرولیکی و آنالیز سری زمانی دبی- فیزیک زیستگاه با استفاده از منحنی‌های شاخص مطلوبیت، محدوده رژیم جریان موردنیاز برای تأمین پتانسیل اکولوژیکی زیستگاه گونه شاخص، بین 49/2 و 58/0 مترمکعب برثانیه به ترتیب در ماه‌های فروردین و آبان، با میانگین دبی سالانه 25/1 مترمکعب برثانیه (معادل 59 درصد جریان طبیعی رودخانه) می‌باشد. همچنین مقایسه میزان تخصیص آب برای تأمین جریان زیست‌محیطی با روش تنانت در رودخانه مورد مطالعه نشان داد، کمبود جریان در فصول تابستان و زمستان (جریان رودخانه کمتر از جریان زیست‌محیطی است) مشاهده می‌شود. در نهایت این نتیجه به عمل آمد که روش‌های دیگر تأمین جریان‌ زیست‌محیطی (انتقال منحنی تداوم جریان و شبیه‌سازی زیستگاه)، مقادیر بالاتر از 30 درصد میانگین جریان سالانه را فراهم می‌کند، که محافظت بهتر جریان را برای زیستگاه‌ رودخانه فراهم می‌کنند. بر اساس نتایج این مطالعه، توزیع مطلوبیت زیستگاهی در طول رودخانه زرین‌گل، تحت تأثیر پارامترهای هندسی، هیدرولیکی و میزان دبی جریان، بیانگر شرایط مطلوب زیستگاهی گونه سیاه‌ماهی در محدوده پایین‌دست و شرایط ضعیف در محدوده بالادست رودخانه می‌باشد. در نهایت، رویکرد مدل اکوهیدرولیکی شبیه‌سازی زیستگاه، نسبت به روش‌های هیدرولوژیکی بسیار انعطاف‌پذیرتر بوده و می‌تواند برای تجزیه و تحلیل‌های میزان مطلوبیت زیستگاه ماهیان در مدیریت اکوسیستم رودخانه، مورد استفاده قرار گیرد.  

چکیده در سال­های اخیر، مناطق خشک و نیمه خشک با مشکل تخلیه­ی شدید منابع آب زیرزمینی به دلیل برداشت بی رویه از آن­ها رو به رو شده­اند. همچنین، آب سطحی و زیرزمینی در بسیاری از جوانب در ارتباط و تعامل مشترک بوده­اند. بنابراین، پیشرفت جامع و طولانی مدت راهکارهای مدیریت آب جهت پیاده­سازی روش­هایی برای حل مشکلات خصوصاً در حوضه­های بزرگ مقیاس، امری ضروری است. در تحقیق حاضر، چارچوب یک مدل تلفیقی آب سطحی و زیرزمینی جهت تسریع مدیریت منابع آب در حوضه خشک و نیمه خشک نیشابور و تحت آبیاری متمرکز از آب زیرزمینی، ارائه شده است. مدل اخیراً توسعه یافته تلفیقی SWAT-MODFLOW به صورت روزانه، آب زیرزمینی پمپ شده را از مدل MODFLOW جهت آبیاری مزارع تحت کشت به مدل SWAT منتقل کرده و با نفوذ عمقی از زیر پروفایل خاک، به عنوان تغذیه به مدل MODFLOW وارد می­کند. واسنجی مدل SWAT-MODFLOW برای 9 سال (2009-2001) و صحت­سنجی برای 2 سال (2011-2010) با استفاده از نتایج مدل در ایستگاه­های هیدرومتری آب سطحی و تراز آب زیرزمینی در چاه­های مشاهداتی آبخوان حوضه نیشابور به صورت روزانه انجام شد. نتایج نشان داد که در مرحله واسنجی رواناب ماهانه، ضرایب p-factor، r-factor، R2 و NS که به منظور ارزیابی توانایی مدل SWAT در شبیه­سازی رواناب به کار برده شد، در خروجی حوضه به ترتیب حدود 36/0، 21/0، 85/0 و 84/0 و در مرحله اعتبارسنجی به ترتیب 29/0، 83/0، 70/0 و 65/0 بوده است. بیشترین نرخ نفوذ در ماه­های اسفند و بهمن و کمترین نرخ نفوذ در ماه­های شهریور و مهر اتفاق افتاده است. همچنین از نظر توزیع مکانی، این مقدار تغذیه بیشتر در مخروط افکنه­ها و مناطق آبرفتی اتفاق می­افتد. با بررسی مقدار میانگین سطح ایستابی آب زیرزمینی مشاهده­ای و شبیه­سازی شده برای دوره­ی 2001 تا 2011 و برای 48 چاه مشاهداتی مشخص شد که میزان خطا برای 78% از نقاط، کمتر از 2 متر می­باشد و تنها 3 چاه خارج از بازه %15± خطا قرار دارد. همچنین سطح ایستابی در سال­های اخیر به شدت روند کاهشی نشان داده است که علت آن برداشت بی­رویه آب از چاه­ها در دوره مورد بررسی بوده است. به طور کلی نتایج این مطالعه نشان داد که مدل تلفیقی توسعه یافته SWAT-MODFLOW می­تواند در سایر حوضه­های خشک و نیمه خشک که آبیاری آن­ها عمدتاً از آبخوان انجام می­شود، استفاده گردد. علاوه بر این، این مدل می­تواند جهت مطالعات مدیریت پایدار منابع آب در دهه‌های آینده مورد استفاده قرار گیرد.

چکیده در سال‌های اخیر استفاده از روش‌های آبیاری قطره­ای- نواری (نظیر Tape در مزارع گندم) به‌عنوان یک راهکار مدیریت آب در مزرعه به کشاورزان توصیه شده است. این روش در مزارع گندم به دلیل هزینه‌ها و همچنین احتمال بروز مشکلات شوری خاک، دارای محدودیت‌هایی است که بخشی از این موارد می‌تواند از طریق افزایش فاصله لوله‌های آبده و کاهش مصرف نوارهای آبیاری در واحد سطح مرتفع شود. در این پژوهش که طی سال زراعی 1399-1400 و در استان یزد انجام شد، تأثیر فاصله لوله‌های آبده (لترال) بر توزیع سطحی و عمقی شوری خاک مورد بررسی قرار گرفت. برای این هدف، دو تیمار شوری آب آبیاری شامل 3 و 8 دسی­زیمنس بر متر و دو سیستم آبیاری غرقابی و قطره‌ای- نواری با فواصل لترال 60، 100 و 140 سانتی­متر مد نظر قرار گرفتند. نتایج نشان داد که اگرچه روش قطره‌ای - نواری در شرایط شور (8 دسی‌زیمنس بر متر) نسبت به شرایط غیر شور (3 دسی‌زیمنس بر متر) منجر به تجمع بیشتر املاح در خاک شده و احتمال بروز خسارت به گیاه را تشدید می­کند، اما نتایج نهایی این پژوهش حاکی از آن بود که با افزایش فواصل لترال­های آبیاری و به تناسب آن افزایش عمق آبیاری و دور نگه­داشتن املاح از بستر کاشت، می‌توان محیط مناسب‌تری را برای رشد گیاه آماده کرد و از مزایای اقتصادی این اقدام نیز بهره برد. همچنین، از نظر کنترل شوری اعماق خاک نیز شرایط به گونه‌ای بوده است که تیمار با فاصله لترال 140 سانتی­متر نسبت به تیمارهای 60 و100سانتی­متر منجر به مقادیر کمتر شوری خاک در لایه‌های زیرین گردیده و شرایط بهتری را برای گیاه فراهم کرده است. به‌طوری‌که با افزایش فواصل لترال­ها از 60 به 140 سانتی­متر و به تبع آن، افزایش عمق آبیاری‌ها، امکان انتقال املاح به اعماق پایین­تر خاک نیز فراهم شد.

چکیده امروزه کاربرد کود با نرخ متغیر عمدتاً بر پایه نقشه‌های آنالیز خاک انجام می‌شود، با این حال، فاصله نمونه‌برداری اغلب بدون توجه به تغییرپذیری مکانی ویژگی‌های خاک تعیین می‌گردد. پژوهش حاضر با هدف بررسی اهمیت فاصله نمونه‌برداری بر توزیع مکانی پتاسیم قابل استفاده در خاک‌های زراعی دشت شهرکرد انجام شد. بدین منظور، 120 نمونه خاک به روش نمونه‌برداری شبکه‌بندی منظم با فواصل 1335 متر از لایه سطحی خاک‌های زراعی دشت شهرکرد با مساحت 21400 هکتار جمع‌آوری شد و مقادیر پتاسیم قابل استفاده در آزمایشگاه تعیین گردید. دامنه تغییرات پتاسیم قابل استفاده در خاک‌ها از 120 تا 812 میلی‌گرم بر کیلوگرم بود و ضریب تغییرات آن، 2/38 درصد بود. تحلیل زمین‌آماری نشان داد که مدل نمایی بیشترین تناسب را با داده‌ها دارد و همبستگی مکانی پتاسیم قابل استفاده در سطح متوسط است. دامنه تأثیر این متغیر برابر با 53300 متر برآورد شد که نشان می‌دهد فاصله نمونه‌برداری انتخاب شده بسیار کمتر از دامنه تغییرپذیری مکانی است؛ بنابراین فاصله نمونه‌برداری کافی به نظر می‌رسد. با این حال، واریوگرام نمایی در فواصل کوتاه تقریباً افقی است، به گونه‌ای که نیم‌واریانس تغییر چندانی ندارد و این وضعیت نشان‌دهنده تاثیر تغییرات مدیریتی شدید خاک مانند؛ الگوهای متفاوت مصرف کود، تناوب زراعی و سابقه بهره‌برداری بر پراکندگی داده‌ها است. علی‌رغم افزایش تغییرپذیری در فواصل کوتاه و کاهش الگوی مکانی منظم ناشی از تغییرات مدیریتی شدید خاک، نقشه‌های حاصل از روش کریجینگ دقت قابل قبولی دارند. بنابراین، اگرچه فاصله نمونه‌برداری از نظر دامنه اثر کافی است، این فاصله نمی‌تواند تمام نوسانات کوچک‌برد ناشی از مدیریت خاک را به‌طور کامل ثبت کند. برای مطالعات آینده توصیه می‌شود که اثر تراکم نمونه‌برداری در فواصل کمتر از 1335 متر مورد بررسی قرار گیرد تا بتوان حساسیت مدل و دقت نقشه‌های کریجینگ را در مقیاس‌های بزرگ‌تر ارزیابی کرد. این امر می‌تواند به بهینه‌سازی نمونه‌برداری از خاک و ارائه توصیه‌های دقیق‌تر برای کاربرد کود با نرخ متغیر کمک کند.

چکیده اﻣﺮوزه ﻓﺮﺳﺎﯾﺶﺧﺎک و انتقال رسوبات حاصل از فرسایش علاوه بر کاهش کمیت و کیفیت منابع آب و خاک، مشکلات اقتصادی و اجتماعی زیادی را پدید آورده است. در این پژوهش از آمار رسوب معلق 15 حوضه آبخیز با میانگین مساحت 56/175 کیلومتر مربع، میانگین ارتفاع 2089 متر از سطح دریا، میانگین بارش سالیانه 262 میلی‌متر و میانگین دبی سالیانه 58/0 متر مکعب در ثانیه در محدوده‌ شهرستان‌های مشهد و نیشابور به منظور تعیین مهم‌ترین عوامل‌ مؤثر در تولید رسوب و انتقال آن، با استفاده از روش‌های تجزیه به مؤلفه‌های اصلی (PCA) و آزمون گاما (GT) استفاده شد. نتایج حاصل از روش اول نشان داد که پنج مؤلفه اول بیش از 90 درصد تغییرات ایجاد شده را توجیه می‌کنند، و مساحت حوضه و شیب ناخالص آبراهه اصلی از مؤلفه اول، میانگین دبی سالیانه و ضریب پیچان‌رودی آبراهه اصلی از مؤلفه دوم و تراکم زهکشی آبراهه از مؤلفه سوم، مهم‌ترین عوامل مؤثر بر تولید رسوب معلق می‌باشند. درصد حضور هر یک از 12 متغیر مورد بررسی در میان نود ترکیب برتر براساس آزمون گاما نشان داد که پنج پارامتر میانگین دبی سالیانه، طول آبراهه اصلی، مساحت حوضه، میانگین بارش سالیانه و درصد رخنمون سنگ‌های حساس به فرسایش با مجموع 63 درصد حضور در معادلات پیشنهادی به عنوان مهم‌ترین عوامل موثر بر تولید و انتقال رسوب معلق هستند. در نتیجه اگر هدف تهیه مدلی با بیشترین دقت برآورد رسوب معلق باشد، مدل 12 متغیره حاصل از آزمون گاما، و در صورتی‌که هدف تهیه مدلی با کم‌ترین متغیر ورودی باشد، مدل 5 متغیره حاصل از روش تجزیه به مؤلفه‌های اصلی به منظور برآورد رسوبات آبی معلق پیشنهاد می‌گردد. علاوه بر این، اگر هدف تهیه مدلی با کم‌ترین متغیر ورودی و دسترسی و محاسبه راحت آن‌ها و برآورد اولیه رسوبات معلق باشد، مدل دو متغیره (بر اساس عوامل مساحت حوضه و شیب ناخالص آبراهه اصلی) حاصل از روش تجزیه به مؤلفه‌های اصلی پیشنهاد می‌گردد.

چکیده در طی دهه های اخیر، تغییر جهانی اقلیم یکی از موضوع های مهم تحقیقاتی در مطالعات محققین بوده است. بارش یکی از عناصر موثر اصلی در اقلیم هر منطقه است که در برنامه ریزی های شهری و روستایی، مکان یابی صنعتی، معماری، کشاورزی، صنایع، اقلیم منطقه و غیره نقش تعیین کننده دارد. هر چند بررسی روند داده های متوسط بارندگی در مقیاس ماهانه و سالانه صورت گرفته است، اما مطالعات کمتری در مقیاس منطقه ای وجود دارد. در این مطالعه با استفاده از داده های مقدار بارش سالانه ایستگاه های سینوپتیک 31 استان در کشور ایران در دوره آماری 2010-1961، به بررسی روند تغییرات ایستگاهی و منطقه ای بارش در سطح کشور پرداخته شده است. جهت بررسی روند پارامتر مذکور در مقیاس منطقه ای، ابتدا با استفاده از خوشه بندی فازی، ایستگاه های مورد مطالعه به 5 منطقه تقسیم و شماره گذاری شدند. سپس با استفاده از آماره کندال منطقه ای، روند تغییرات پارامتر مورد نظر در 5 منطقه و در سطح کل ایران مورد بررسی قرار گرفت. نتایج روند در هر دو مقیاس ایستگاهی و منطقه ای روند کاهشی را در شمال غرب تایید کرد. در مقیاس منطقه ای، روند کاهشی معنی دار در مناطق شمال غرب, نیمه مرکزی و جنوب غرب کشور، روند کاهشی غیرمعنی دار در مناطق غربی ایران و روند افزایشی غیرمعنی دار در مناطق شمالی و حاشیه دریای خزر مشاهده شد. بیشترین روند کاهشی بارش در مناطق شمال غرب کشور مشاهده شد که این موضوع ناشی از افزایش روند تغییرات درجه حرارت سالانه این منطقه و تغییر اقلیم ناشی از آن است.

چکیده امروزه باتوجه به کمبود منابع آب، توجه بیشتری به استفاده از روش‌های کاهش مصرف آب در کشاورزی می‌شود. این پژوهش در سال 1395 به‌صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با پنج تکرار در گلخانه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه فردوسی مشهد، روی گیاه سیب‌زمینی رقم فونتانه، اجرا شد. عوامل مورد بررسی شامل سه سطح آبیاری: آبیاری کامل (100 درصد ظرفیت زراعی)، کم‌آبیاری (70 درصد ظرفیت زراعی)، خشک‌کردن جزئی منطقه ریشه (70 درصد ظرفیت زراعی)، دو زمان اعمال تنش (دو هفته پس از کاشت و 50 درصد گلدهی) و دو سطح کود فسفاته (براساس آزمایش خاک (mg.Kg^-125) و افزودن 25 درصد بیشتر از میزان توصیه‌شده (mg.Kg^-131) بودند.در تیمارهای آبیاری یک قسمت از گلدان‌ها دو هفته بعد از کاشت، تحت تنش قرار گرفت و قسمت دوم گلدان‌ها تا شروع گلدهی به‌طور کامل آبیاری شدند و در مرحله 50 درصد گلدهی تیمارهای آبیاری روی آن‌ها اعمال شد. با افزایش کود فسفاته از 25 به mg.Kg^-131 میزان زیست‌توده گیاه افزایش یافت. تیمار آبیاری کامل و خشک‌کردن جزئی منطقه ریشه، به ترتیب 28 و 4/17 درصد افزایش زیست‌توده نشان دادند. در تیمار کم‌آبیاری کل دوره رشد و سطح فسفر mg.Kg^-131 کمترین کارایی مصرف آب مشاهده شد. کارایی مصرف آب تیمار خشک‌کردن جزئی ریشه از زمان گلدهی و mg.Kg^-131 فسفر، با تیمار آبیاری کامل در mg.Kg^-125 فسفر کارایی مصرف آب مشابه داشتند ولی در این تیمار عملکرد 28 درصد کاهش یافت درصورتی‌که در تیمار کم‌آبیاری نسبت به تیمار آبیاری کامل، کارایی مصرف آب 50 درصد کاهش عملکرد غده در تک بوته نشان داد؛ به‌طور کلی روش خشک‌کردن جزئی ریشه روش‌ مناسب‌تری نسبت روش کم‌آبیاری ازنظر صرفه‌جویی در مصرف آب و حفظ عملکرد است.

چکیده پژوهش هایی که تاکنون در پیوند با مدل WOFOST منتشر شده است، به روش های سنتی کم آبیاری معطوف بوده که یا به صورت درصد کم آبیاری در شرایط بهینه لحاظ می شده یا بر اساس بررسی شرایط رشد در روزهای معینی پس از آبیاری است. همچنین بررسی این پژوهش ها نشان می دهد با وجودی که گیاهان یکساله زیادی مبنای بررسی ها بوده اند، اما هیچ کدام شامل گیاه آفتابگردان نبوده است. لذا در این پژوهش توانایی آخرین نسخه مدل WOFOST در شبیه سازی واکنش آفتابگردان در شرایط کم آبیاری بخشی ریشه و خشکی ریشه در دو سطح 55 و 75 درصد در مقایسه با شرایط آبیاری کامل مورد بررسی قرار گرفت تا بتوان ضرایب گیاهی را برای هر تیمار محاسبه کرد. ضریب های به دست آمده مبنایی برای محاسبات میزان بهره وری مصرف آب در مزرعه پژوهشی دانشگاه کشاورزی و منابع طبیعی ساری می باشد. نتایج حاصل از واسنجی نشان داد که ضرایب گیاهی وابسته به شرایط آب و هوایی، طول و عرض جغرافیایی منطقه و خصوصیات فنولوژیکی و فیزیولوژیکی گیاه برای یک گیاه خاص در طول شبیه سازی ثابت مانده و ضرایب آبیاری وابسته به نوع تیمارهای آبیاری و رفتار آنها در طول دوره رشد توانایی تغییر دارند. همچنین نتایج نشان داد که با کاهش حجم آب داده شده به گیاه، ضریب بیشینه آهنگ جذب دی اکسیدکربن در برگ و ضریب خاموشی کاهش و برعکس ضریب کارایی مصرف نور افزایش یافت. همچنین ارزیابی تمامی پارامترهای مورد بررسی بین مقادیر شبیه سازی و مشاهده ای نشان می دهد که شاخص ریشه میانگین مربعات خطای نسبی (nRSME) عملکرد دانه و زیست توده کل در هر دو رقم مورد بررسی کمتر از 10 درصد، شاخص ضریب جرم باقی مانده‌ها (CRM) نزدیک به صفر، ضریب کارآیی مدل (EF) 89/0، ضریب همبستگی (R)96/0 بدست آمد و مدل به خوبی توانسته است با استفاده از ضرایب واسنجی شده، پاسخ گیاه آفتابگردان را در تیمارهای کم آبیاری شبیه سازی کند.