علوم خاک
پگاه خسروانی؛ مجید باقرنژاد؛ سید علی اکبر موسوی؛ سید رشید فلاح شمسی
چکیده
بافت بهعنوان یکی از ویژگیهای موثر بر وضعیت هیدرولوژیکی و مکانیکی خاک از اهمیت ویژهای برای رشد گیاهان برخوردار است. بنابراین، مطالعه حاضر با هدف مدلسازی مکانی ذرات خاک شامل شن، سیلت و رس با استفاده از مدلهای یادگیری ماشین جنگل تصادفی (RF)، رگرسیون بردار پشتیبان (SVR) و مدل زمیناماری کوکریگینگ (Co-Kriging) و نقشه مدل رقومی ارتفاع ...
بیشتر
بافت بهعنوان یکی از ویژگیهای موثر بر وضعیت هیدرولوژیکی و مکانیکی خاک از اهمیت ویژهای برای رشد گیاهان برخوردار است. بنابراین، مطالعه حاضر با هدف مدلسازی مکانی ذرات خاک شامل شن، سیلت و رس با استفاده از مدلهای یادگیری ماشین جنگل تصادفی (RF)، رگرسیون بردار پشتیبان (SVR) و مدل زمیناماری کوکریگینگ (Co-Kriging) و نقشه مدل رقومی ارتفاع و تصاویر ماهوارهای با وضوح مکانی بالا در دشت مرودشت استان فارس انجام گرفت. مطالعات میدانی شامل حفر 200 پروفیل مشاهداتی براساس روش نمونهبرداری ابر مکعب لاتین (cLHS) و نمونهبرداری از دو عمق، سطحی (30 سانتیمتر) و زیرسطحی (60-30 سانتیمتر) بود. طیف وسیعی از متغیرهای کمکی با دسترسی آسان شامل پارامترهای توپوگرافی و شاخصهای سنجش از دور بهعنوان پیشبینی کنندههای محیطی با وضوح مکانی 30 متر تهیه گردید. مناسبترین متغیرهای کمکی با استفاده از آزمون همخطی توسط شاخص تورم واریانس (VIF) و سپس رویکرد انتخاب متغیر باروتا انتخاب شد. نتایج نشان داد که مدل RF نسبت به مدلهای SVR و Co-Kriging دارای عملکرد بهتر و دقت بیشتر برای پیشبینی هر سه ذره شن، سیلت و رس است. ضریب تبیین (R2) پیشبینی شده برای رس در عمق سطحی و زیر سطحی بهترتیب 52/0 و 49/0، برای سیلت 48/0 و 64/0 و برای شن 54/0 و 36/0 درصد محاسبه شد. همچنین متغیر عمق دره مهمترین متغیر در پیشبینی توزیع مکانی شن، سیلت و رس شناسائی شد. تهیه نقشه توزیع مکانی اندازه ذرات خاک حاصل میتواند منبع مهمی از اطلاعات برای مدیریت کارآمد منابع زمین و نظارت بر محیطزیست باشد. بهطور کلی رویکرد مورد استفاده در این تحقیق بهدلیل استفاده از منابع اطلاعاتی با دسترسی آسان و ارزان میتواند بهعنوان راهنمایی برای تهیهی نقشههای مدیریتپذیر خاک در دشتهای کشاورزی کشور با قابلیت بهروز رسانی در حداقل زمان ممکن مورد استفاده قرار گیرد.
یاسر استواری؛ سید علی اکبر موسوی؛ حسن مظفری
چکیده
برای انجام فعالیتهای حفاظتی در برابر فرسایش خاک دانستن میزان حد قابل تحمل هدررفت خاک بسیار ضروری است. از اینرو، پژوهش حاضر با هدف تعیین میزان حد قابل تحمل هدررفت خاک به روش ضخامت و بر اساس معادله پرکاربرد اسکیدمور و توسعه توابع انتقالی رگرسیونی در برآورد این ویژگی در حوضه بالادست سد درودزن انجام شد. برای این منظور تعداد 60 نیمرخ ...
بیشتر
برای انجام فعالیتهای حفاظتی در برابر فرسایش خاک دانستن میزان حد قابل تحمل هدررفت خاک بسیار ضروری است. از اینرو، پژوهش حاضر با هدف تعیین میزان حد قابل تحمل هدررفت خاک به روش ضخامت و بر اساس معادله پرکاربرد اسکیدمور و توسعه توابع انتقالی رگرسیونی در برآورد این ویژگی در حوضه بالادست سد درودزن انجام شد. برای این منظور تعداد 60 نیمرخ خاک با دستگاه بیل مکانیکی حفر و علاوه بر اندازهگیری عمق خاک، برخی از ویژگیهای فیزیکی و شیمیایی خاک سطحی (0 تا 30 سانتیمتر) نیز در آزمایشگاه و صحرا اندازهگیری شد. از روش رگرسیونی خطی چندگانه و رگرسیون درختی برای توسعه توابع انتقالی استفاده شد. نتایج نشان داد مقدار حد قابل تحمل هدررفت خاک با استفاده از روش اسکیدمور با میانگین 04/1 تن در هکتار در سال از حداقل 29/0 تا حداکثر 25/2 تن در هکتار در سال متغیر بود. ماده آلی خاک با داشتن بیشترین ضریب استاندارد شده (64/0=Beta) و بیشترین همبستگی (77/0-) با حد قابل تحمل هدررفت خاک مهمترین ویژگی در برآورد این شاخص خاک بود. بر اساس آمارههای ارزیابی، روش رگرسیون درختی با میانگین برآوردی حد قابل تحمل هدررفت خاک 08/1 تن در هکتار در سال و داشتن ضریب تعیین بالاتر در هر دو مجموعه داده واسنجی (96/0=R2) و اعتبارسنجی (78/0=R2) و مقدار خطای کمتر در داده واسنجی (26/0 تن در هکتار در سال=RMSE) و اعتبارسنجی (13/0 تن در هکتار در سال =RMSE) کارآیی بیشتری در مقایسه با روش رگرسیونی چندگانه چندگانه با میانگین برآوردی حد قابل تحمل 13/1 تن در هکتار در سال داشت.
لیلا زارع؛ عبدالمجید رونقی؛ سید علی اکبر موسوی؛ رضا قاسمی
چکیده
به منظور مطالعه اثر کاربرد ورمی کمپوست بر رشد و ترکیب شیمیایی ذرت تحت تنش آبی، آزمایشی گلخانه ای به صورت فاکتوریل (3×4) و در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار اجرا شد. تیمارهای مورد استفاده شامل چهار سطح ورمی کمپوست دامی (0، 10، 20 و 30 گرم در کیلوگرم خاک) و سه سطح رطوبت ( 100، 80 و 60 درصد ظرفیت مزرعه) بود. نتایج نشان داد که افزایش سطوح ورمی کمپوست ...
بیشتر
به منظور مطالعه اثر کاربرد ورمی کمپوست بر رشد و ترکیب شیمیایی ذرت تحت تنش آبی، آزمایشی گلخانه ای به صورت فاکتوریل (3×4) و در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار اجرا شد. تیمارهای مورد استفاده شامل چهار سطح ورمی کمپوست دامی (0، 10، 20 و 30 گرم در کیلوگرم خاک) و سه سطح رطوبت ( 100، 80 و 60 درصد ظرفیت مزرعه) بود. نتایج نشان داد که افزایش سطوح ورمی کمپوست سبب افزایش معنادار وزن خشک ذرت و غلظت نیتروژن، فسفر، آهن، مس و روی در اندام هوایی ذرت شد. اما غلظت منگنز به طور معناداری کاهش یافت، هرچند غلظت منگنز در گستره کفایت بود. با افزایش سطوح تنش آبی وزن خشک ذرت به طور معناداری کاهش یافت و به دلیل کاهش زیست توده گیاه، غلظت عناصر ذکر شده در اندام هوایی ذرت افزایش معنادار داشت. کاربرد 30 گرم ورمی کمپوست تحت تنش آبی 60 و 80 درصد ظرفیت مزرعه، غلظت نیتروژن، فسفر، روی، مس و آهن اندام هوایی ذرت را نسبت به تیمار شاهد در هر سطح تنش آبی به طور معناداری افزایش داد. در سطح تنش آبی 60 درصد ظرفیت مزرعه کاربرد 30 گرم ورمی کمپوست سبب افزایش معنادار وزن خشک ذرت نسبت به تیمار شاهد (در تنش آبی مربوطه) شد. با توجه به اثر مثبت کاربرد ورمیکمپوست در کاهش اثر سوء تنش آبی بر عملکرد و غلظت عناصر غذایی و همچنین با توجه به نقش این کود در بهبود وضعیت تغذیه ای ذرت، کاربرد ورمی کمپوست می تواند کود مناسبی برای استفاده در زمین های کشاورزی که با مشکل کمبود آب مواجه هستند، باشد.
شهرزاد کرمی؛ مهدی زارعی؛ جعفر یثربی؛ نجفعلی کریمیان؛ سید علی اکبر موسوی
چکیده
فلزات سنگین از جمله کادمیم به طور طبیعی در خاکها وجود دارند اما مقدار آنها میتواند بر اثر فعالیتهای انسانی تغییر کند. مطالعه جذب و انباشت فلزات سنگین بهوسیله گیاهان، به منظور جلوگیری از تهدید سلامت غذای انسانها و حیوانات انجام میشود. باکتریهای مفید خاک نقش مهمی در چرخه زیستی داشته و طی دهههای متمادی برای افزایش سلامت ...
بیشتر
فلزات سنگین از جمله کادمیم به طور طبیعی در خاکها وجود دارند اما مقدار آنها میتواند بر اثر فعالیتهای انسانی تغییر کند. مطالعه جذب و انباشت فلزات سنگین بهوسیله گیاهان، به منظور جلوگیری از تهدید سلامت غذای انسانها و حیوانات انجام میشود. باکتریهای مفید خاک نقش مهمی در چرخه زیستی داشته و طی دهههای متمادی برای افزایش سلامت گیاه و افزایش حاصلخیزی خاک بکار گرفته شدهاند. آزمایشی گلخانه-ای بصورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار انجام شد. تیمارها شامل دو سطح باکتری (با و بدون باکتری)، چهار سطح کادمیم (٥، ١٠، ٢٠، و ٤٠ میلیگرم در کیلوگرم خاک)، و سه سطح تنش خشکی (بدون تنش، 80 و 65 درصد رطوبت ظرفیت مزرعه) بود. نتایج نشان داد که جذب عناصر پرمصرف در حالت بدون تنش خشکی و مایه زنی شده با باکتری و در سطوح پایین آلودگی کادمیم بیشترین مقدار بود و مایه زنی باکتری سبب افزایش جذب عناصر در تنش 80 درصد رطوبت ظرفیت مزرعه نسبت به حالت بدون مایه زنی شد. باکتری با کاهش اثرات منفی کادمیم و تنش خشکی سبب افزایش معنادار 7/8 درصدی وزن خشک اندام هوایی و جذب کل نیتروژن، پتاسیم و فسفر (به ترتیب به میزان 6/8، 6/13 و 5/6 درصد) بوسیله اندام هوایی ذرت شد. تنش خشکی سبب کاهش وزن خشک اندام هوایی، جذب کل عناصر پرمصرف، غلظت نیتروژن و پتاسیم در اندام هوایی ذرت و غلظت پتاسیم خاک شد. با افزایش سطوح کادمیم در تمامی تیمارها وزن خشک و جذب کل نیتروژن و پتاسیم بهوسیله گیاه کاهش یافت.
سید علی اکبر موسوی؛ محمد امیدی فرد
چکیده
اندازه گیری ضرایب هیدرولیکی که در مدل سازی فرایندهای هیدرولوژیکی، طراحی سیستم های آبیاری- زهکشی، انتقال املاح و آلاینده های شیمیایی- زیستی در خاک نقش دارند وقت گیر و پرهزینه است و به دلیل تغییرات مکانی نیاز به تعداد زیادی اندازه گیری می باشد. امروزه تخمین این ویژگی ها با روش های زمین آماری (اندازه گیری های محدود) مورد توجه می باشد. این ...
بیشتر
اندازه گیری ضرایب هیدرولیکی که در مدل سازی فرایندهای هیدرولوژیکی، طراحی سیستم های آبیاری- زهکشی، انتقال املاح و آلاینده های شیمیایی- زیستی در خاک نقش دارند وقت گیر و پرهزینه است و به دلیل تغییرات مکانی نیاز به تعداد زیادی اندازه گیری می باشد. امروزه تخمین این ویژگی ها با روش های زمین آماری (اندازه گیری های محدود) مورد توجه می باشد. این تحقیق با هدف بررسی تغییرات مکانی و تخمین هدایت-هیدرولیکی اشباع (Ks) و اشباع در شرایط مزرعه، نزدیک اشباع (Kfs)، نمای معادله گاردنر (α)، ضریب جذب آب خاک (S)، پخشیدگی هیدرولیکی (D) و جریان بالقوه ماتریکی (Фm) در یک خاک آهکی انجام شد. اندازه گیری ویژگی های مورد مطالعه در 50 نقطه از خاک آهکی سری دانشکده (در ایستگاه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه شیراز واقع در منطقه باجگاه در 15 کیلومتری شمال شیراز) با روش های تک حلقه و قطره چکان انجام شد. پس از بررسی های آماری، همبستگی مکانی با محاسبه و مدلسازی نیم تغییرنما بررسی و روش مناسب تخمین شناسایی و پهنه بندی انجام شد. کلاس تغییر پذیری همه ویژگی ها کم تا متوسط و مدل کروی بهترین مدل برازش داده شده به نیم تغییرنما (به جز Kfs و D) بود. سقف نیم-تغییرنما بین 0003/0 تا 419/0 به ترتیب برای S و Kfs، اثر قطعه ای بین 00015/0 تا 108/0 به ترتیب برای S و Фm و شعاع تاثیر بین 211 تا 4/6 متر به ترتیب برای Ks و D متغیر بود. به ترتیب 5/3 و 50 درصد از تغییرات D و Ks ساختاردار و بقیه تصادفی بود. کلاس وابستگی مکانی ویژگی ها ضعیف تا متوسط بود و در تخمین ها روش وزن دهی نرمال عکس فاصله مناسب تر بود. دقیق ترین و کم دقت ترین تخمین ها به ترتیب مربوط به Ks و Фm بود. پیشنهاد می شود در مواردی که به نقشه ویژگی های هیدرولیکی و یا مقدار آنها در نقاط زیاد نیاز باشد با روش های زمین آماری و اندازه-گیری های محدود، ویژگی ها با دقت قابل قبول برآورد شده تا در وقت و هزینه ها صرفهجویی شود.
مریم زاهدی فر؛ سید علی اکبر موسوی؛ مریم رجبی
چکیده
مدیریت کیفیت آب های زیرزمینی در مناطق خشک از اهمیت زیادی برخوردار است. دشت فسا در مناطق خشک و نیمه خشک ایران واقع شده است و عمده ساکنان آن در فعالیت های کشاورزی از آب های زیرزمینی استفاده می کنند. استفاده بیش از حد از آب های زیرزمینی و خشکسالی های اخیر سبب افت سطح ایستابی، شور شدن و کاهش کیفیت آب زیرزمینی در این منطقه شده است. لذا تغییرات ...
بیشتر
مدیریت کیفیت آب های زیرزمینی در مناطق خشک از اهمیت زیادی برخوردار است. دشت فسا در مناطق خشک و نیمه خشک ایران واقع شده است و عمده ساکنان آن در فعالیت های کشاورزی از آب های زیرزمینی استفاده می کنند. استفاده بیش از حد از آب های زیرزمینی و خشکسالی های اخیر سبب افت سطح ایستابی، شور شدن و کاهش کیفیت آب زیرزمینی در این منطقه شده است. لذا تغییرات مکانی برخی ویژگی های کیفی آب-های زیرزمینی 80 حلقه چاه دشت فسا در استان فارس شامل سختی کل آب، مقدار کل مواد جامد حل شده، قابلیت هدایت الکتریکی، پ هاش، غلظت کاتیون ها (کلسیم، منیزیم، سدیم و پتاسیم) و آنیون های محلول (سولفات، کلر و بی کربنات) در پاییز (آبان) 1389 بررسی و تخمین ویژگی ها با به کارگیری روش های زمین آماری انجام شد. روش مناسب تخمین شناسایی و پهنه بندی منطقه مورد نظر به لحاظ هر ویژگی کیفی با استفاده از نتایج روش انتخابی انجام شد. ساختار مکانی ویژگی های مورد مطالعه از مدل های کروی و نمایی با دامنه تاثیر 6700 تا 140600 متر و حدود آستانه 002/0 تا 33/2 تبعیت نمود و کلاس وابستگی مکانی در محدوده متوسط تا قوی قرار گرفت. روش کریجینگ معمولی نقطه ای روش تخمین مناسب شناخته و نقشه های پهنه بندی نیز با استفاده از آن تهیه شد. نقشه های پهنه بندی نشان داد آب های زیرزمینی نیمه جنوبی منطقه نسبت به نیمه شمالی از کیفیت نامطلوب تری برخوردار بوده و لازم است مدیریت بهره برداری از منابع آب و استفاده از الگو های کشاورزی با حساسیت بیشتری انجام شود تا از بدتر شدن کیفیت آب و وخیم تر شدن وضعیت سفره های آب زیرزمینی که مستقیماً با معیشت ساکنان منطقه مرتبط است، جلوگیری به عمل آید.
