علوم آب
صفورا جافرنوده؛ افشین سلطانی؛ الیاس سلطانی؛ امیر دادرسی؛ سمانه رهبان
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. ...
بیشتر
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.
علوم آب
زینب بیگدلی؛ ابوالفضل مجنونی هریس؛ رضا دلیرحسن نیا؛ سپیده کریمی
چکیده
شبیهسازی فرآیند بارش-رواناب میتواند نقش بسزایی در مدیریت منابع آب و مسائل هیدرولوژی داشته باشد. در این تحقیق با استفاده از مدلهای دادهکاوی ماشین بردار پشتیبان (SVM) و جنگل تصادفی (RF) اقدام به مدلسازی بارش- رواناب دو ایستگاه بناب و خرمازرد بهترتیب واقع بر روی رودخانه‌های صوفی‌چای و ماهپری‌چای (دشت مراغه) شده است. در مطالعه ...
بیشتر
شبیهسازی فرآیند بارش-رواناب میتواند نقش بسزایی در مدیریت منابع آب و مسائل هیدرولوژی داشته باشد. در این تحقیق با استفاده از مدلهای دادهکاوی ماشین بردار پشتیبان (SVM) و جنگل تصادفی (RF) اقدام به مدلسازی بارش- رواناب دو ایستگاه بناب و خرمازرد بهترتیب واقع بر روی رودخانه‌های صوفی‌چای و ماهپری‌چای (دشت مراغه) شده است. در مطالعه حاضر دادههای ایستگاه‌های هواشناسی و هیدرومتری منطقه از سال 1355 تا 1397 از شرکت آب منطقهای و سازمان هواشناسی استان آذربایجان شرقی دریافت گردید. تغییر روند رواناب جاری در سال 1374، باعث گردید مدت مطالعه به دو دوره قبل و بعد آن تقسیم شود. مقدار بارش و رواناب با تاخیر زمانی یک ماه بعنوان ورودی به این مدل وارد و سپس مقادیر رواناب ماهانه مشاهداتی با رواناب ماهانه تخمین زده شده با استفاده از معیارهای ارزیابی خطا مورد بررسی گرفت. نتایج نشان داد که در هر دو دوره برای ایستگاه بناب مدل SVM کارآیی بالاتری نسبت به مدل RF داشت و در ایستگاه خرمازرد نیز برای این دو دوره، مدل RF عملکرد بهتری از مدل SVM ارائه کرد. نتایج مدلسازی در مجموعه تست در دو ایستگاه نشان داد که مقدار همبستگی متقابل برای دو دوره مطالعاتی اول و دوم ایستگاه بناب بهترتیب برابر با 85/0 و 84/0 و برای ایستگاه خرمازرد برابر با 79/0 و 75/0 بدست آمد. با توجه به نتایج مقادیر آماره من کندال و سری‌های زمانی برای هر دو ایستگاه، روند مشخصی برای بارش در طول دوره مشاهده نشد، ولی دبی رودخانه صوفی‌چای در ایستگاه بناب، بخصوص بعد از سال 1374 روند صعودی و دبی رودخانه ماهپری‌چای روند کاملا نزولی داشته است.
علوم آب
اسماعیل فرخی؛ مهدی نصیری محلاتی؛ علیرضا کوچکی؛ علیرضا بهشتی
چکیده
پیشبینی عملکرد محصول با هدف بهینه کردن میزان آب آبیاری به خصوص هنگامی که آب قابل دسترس محدود باشد، برای افزایش پایداری در تولید بسیار حائز اهمیت است. در این مطالعه مدل آب محورِ آکوواکراپ که توسط فائو توسعه داده شده است، به منظور شبیهسازی بهرهوری آب، زیست توده و عملکرد گوجهفرنگی تحت رژیمهای مختلف آبیاری واسنجی و صحتسنجی ...
بیشتر
پیشبینی عملکرد محصول با هدف بهینه کردن میزان آب آبیاری به خصوص هنگامی که آب قابل دسترس محدود باشد، برای افزایش پایداری در تولید بسیار حائز اهمیت است. در این مطالعه مدل آب محورِ آکوواکراپ که توسط فائو توسعه داده شده است، به منظور شبیهسازی بهرهوری آب، زیست توده و عملکرد گوجهفرنگی تحت رژیمهای مختلف آبیاری واسنجی و صحتسنجی شد. آزمایش در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه فردوسی مشهد در دو سال زراعی 1396-1395 اجرا شد. واسنجی مدل با استفاده از دادههای سال 1395 و صحتسنجی مدل با استفاده از دادههای سال 1396 انجام شد. در این مطالعه مدل آکوواکراپ تحت شرایط آبیاری کامل (100 درصد نیاز آبی) و کم آبیاری (75 و 50 درصد نیاز آبی) اجرا و در دو مرحله رویشی و زایشی برای محصول گوجهفرنگی واسنجی و صحتسنجی شد. کارایی مدل با استفاده از میانگین مربعات خطای نرمالشده (NRMSE)، کارایی مدل (EF)، شاخص توافق ویلموت (d) و ضریب تعیین (R2) مورد ارزیابی قرار گرفت. مدل آکوواکراپ به منظور شبیهسازی بهرهوری آب، زیستتوده بالای سطح خاک و عملکرد خشک میوه گوجهفرنگی برای همه تیمارهای آبیاری بهترتیب با مقادیر شاخصهای آماری 14/81%=NRMSE، 0/85=d، 0/93=R2، %23>NRMSE>4/%7، 1>d>0/94، 0/99>R2>0/92 و 97/%9=NRMSE، 96/0=d، 86/0=R2 واسنجی شد. در طول مرحله صحتسنجی، 13/64%=NRMSE، 0/90=d، 0/23=R2، 3/%21>NRMSE>5/%6، 1>d>0/95، 0/98>R2>0/92 و 15/64%=NRMSE، 0/95=d، 0/95=R2 بهترتیب برای بهرهوری آب، زیست توده بالای سطح خاک و عملکرد خشک میوه گوجهفرنگی بدست آمد. به طور کلی توانایی مدل آکوواکراپ در شبیهسازی مقادیر بهرهوری آب، زیستتوده بالای سطح خاک و عملکرد مشاهده شده رضایتبخش بود، با این وجود کارایی مدل با افزایش تنش آب کاهش پیدا کرد.
علوم خاک
حمید رضا متین فر؛ محبوبه جلالی؛ زهرا دیبایی
چکیده
شناخت توزیع مکانی کربن آلی خاک یکی از ابزارهای کاربردی در پیشبرد مدیریت پایدار اراضی و محیط زیست میباشد. دادهکاوی و مدلسازی مکانی همراه با تکنیکهای یادگیری ماشینی به منظور بررسی میزان کربن آلی خاک مبتنی بر دادههای سنجش از دور به صورت گسترده مورد توجه قرار گرفته است. هدف از این مطالعه،استفاده از تصاویر با دامنه طیفی مرئی تا ...
بیشتر
شناخت توزیع مکانی کربن آلی خاک یکی از ابزارهای کاربردی در پیشبرد مدیریت پایدار اراضی و محیط زیست میباشد. دادهکاوی و مدلسازی مکانی همراه با تکنیکهای یادگیری ماشینی به منظور بررسی میزان کربن آلی خاک مبتنی بر دادههای سنجش از دور به صورت گسترده مورد توجه قرار گرفته است. هدف از این مطالعه،استفاده از تصاویر با دامنه طیفی مرئی تا مادون قرمز حرارتی و دادههای زمینی برای مدلسازی میزان کربن آلی خاک میباشد. با استفاده از الگوی نمونهبرداری تصادفی156نمونه از خاک سطحی (30-0 سانتیمتر) جمع‌آوری شد. دادهها به دو دسته 80 درصد برای آموزش و 20 درصد جهت اعتبارسنجی دسته‌بندی شدند و از سه الگوریتم یادگیری ماشین شامل جنگل تصادفی، کوبیست و رگرسیون حداقل مربعات جزئی برای براورد و تهیه نقشه کربن آلی خاک استفاده شد. متغیرهای کمکی جهت پیشبینی کربن آلی خاک شامل باندها و شاخصهای منتج از سنجنده‌ی OLI و TIRS لندست 8 میباشد. به منظور کاهش حجم دادهها و انتخاب ویژگی‌هایی با بیشترین تأثیر بر براورد کربن آلی خاک، از روش آنالیز مؤلفههای اصلی استفاده شد. آنالیز مؤلفههای اصلی دادههای سنجش از دور منجر به گزینش 4 متغیر کمکی TSAVI، RVI، Band10 و Band11 بهعنوان مؤثرترین عوامل کمکی محیطی انتخاب گردیدند. همچنین مقایسه رویکردهای مختلف تخمین نشان داد که مدل جنگل تصادفی به ترتیب با مقادیر ضریب تبیین، خطای جذر میانگین مربعات و میانگین مربعات خطا 74/0، 17/0 و 02/0 بهترین کارایی را نسبت به سایر رویکردهای مورد استفاده در برآورد کربن آلی خاک سطحی در منطقه مطالعاتی ارائه نمود. به طور کلی نتایج این مطالعه بر قابلیت دادهای سنجش از دور و مدل یادگیری جنگل تصادفی در تخمین مکانی کربن آلی خاک به طور همزمان دلالت دارد. لذا میتواند به عنوان روشی جایگزین برای روش‌های مرسوم آزمایشگاهی در تعیین برخی ویژگی‌های خاک از جمله کربن آلی خاک مورد توجه قرار گیرد.
علوم آب
اسماعیل فرخی؛ مهدی نصیری محلاتی؛ علیرضا کوچکی؛ علیرضا بهشتی
چکیده
مطالعه حاضر با هدف شبیهسازی محتوای رطوبت خاک، تبخیر و تعرق و پوشش کانوپی گوجهفرنگی تحت رژیمهای مختلف آبیاری در مراحل مختلف رشد با استفاده از مدل آکوواکراپ در شرایط آب و هوایی مشهد به اجرا درآمد. آزمایش به صورت کرت‌های خرد‌شده در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه فردوسی مشهد در دو سال زراعی 1396-1395 اجرا شد. عامل کرت اصلی ...
بیشتر
مطالعه حاضر با هدف شبیهسازی محتوای رطوبت خاک، تبخیر و تعرق و پوشش کانوپی گوجهفرنگی تحت رژیمهای مختلف آبیاری در مراحل مختلف رشد با استفاده از مدل آکوواکراپ در شرایط آب و هوایی مشهد به اجرا درآمد. آزمایش به صورت کرت‌های خرد‌شده در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه فردوسی مشهد در دو سال زراعی 1396-1395 اجرا شد. عامل کرت اصلی شامل کم‌آبیاری به میزان 100، 75 و 50 درصد نیاز آبی گیاه در مرحله رویشی و عامل کرت فرعی شامل کم‌آبیاری به میزان 100، 75 و 50 درصد نیاز آبی گیاه در مرحله زایشی بود. مدل آکوواکراپ با استفاده از دادههای اندازهگیری شده واسنجی و صحتسنجی گردید. به طور کلی، محتوای رطوبت خاک، تبخیر و تعرق و پوشش کانوپی گوجهفرنگی با دقت قابل قبولی توسط مدل آکوواکراپ صحت سنجی شد، با این وجود کارایی مدل با افزایش تنش آب کاهش پیدا کرد. میانگین مربعات خطای نرمالشده بدست آمده برای محتوای آب خاک و پوشش کانوپی گوجهفرنگی در همه تیمارهای آبیاری 36/13 و 87/13، 25/16 و 87/12 درصد به ترتیب برای مرحله واسنجی و صحتسنجی بود، که این نتایج نشاندهنده توانایی بالای مدل آکوواکراپ در شبیهسازی تغییرات رطوبت خاک و پوشش کانوپی در طول دوره رشد گوجهفرنگی میباشد. نتایج این پژوهش نشان داد که مدل آکوواکراپ میتواند در شرایط تنش آبی در سطح قابل قبولی واسنجی شود و به عنوان ابزاری سودمند برای تصمیمات حمایتی در زمان و میزان آبیاری گوجهفرنگی تبدیل شود.
علوم آب
افشین یوسف گمرکچی؛ جواد باغانی؛ فریبرز عباسی
چکیده
گندم و نان بهعنوان اصلی‌ترین غذای مردم در کشور از اهمیت ویژه‌ای برخوردارند. گندم نه‌تنها یک کالای مهم تجاری در دنیا محسوب میشود، بلکه بهعنوان سلاحی برتر در مناسبات سیاسی و جهانی روز به‌روز بر اهمیت استراتژیک آن افزوده میشود. از این رو تحلیل و پیشبینی وضعیت تولید این محصول همواره مورد توجه بوده است. در این تحقیق کارایی سه ...
بیشتر
گندم و نان بهعنوان اصلی‌ترین غذای مردم در کشور از اهمیت ویژه‌ای برخوردارند. گندم نه‌تنها یک کالای مهم تجاری در دنیا محسوب میشود، بلکه بهعنوان سلاحی برتر در مناسبات سیاسی و جهانی روز به‌روز بر اهمیت استراتژیک آن افزوده میشود. از این رو تحلیل و پیشبینی وضعیت تولید این محصول همواره مورد توجه بوده است. در این تحقیق کارایی سه مدل شبکه عصبی مصنوعی، رگرسیون خطی چند متغیره و مدل درختی بهمنظور پیشبینی عملکرد گندم آبی در مناطق عمده تولید در سطح کشور، بر اساس اطلاعات میدانی ثبت شده 241 مزرعه، ارزیابی شد. نتایج تحقیق نشان داد ضریب تبیین مدل شبکه عصبی مصنوعی و مدل رگرسیون خطی چند متغیره به ترتیب برابر 672/0 و 577/0 بود که با اعمال گروهبندی دادهها به روش درختی ضریب تبیین مدل پیشبینی به 762/0 افزایش یافت. نتایج خروجی مدل درختی نشان داد مناطق عمده تولید گندم در سطح کشور از نظر حجم آب مصرفی، به 4 گروه مستقل قابل تفکیک است. نهایتاً می‌توان نتیجه گرفت مدل درختی با اعمال گروهبندی هدفمند در دادههای ورودی، میتواند بهعنوان یک ابزار قدرتمند در تخمین عملکرد گندم آبی در قطبهای عمده تولید گندم در سطح کشور مورد استفاده قرار گیرد.
ساناز اشرفی سعیدلو؛ عباس صمدی؛ میرحسن رسولی صدقیانی؛ محسن برین؛ ابراهیم سپهر
چکیده
افزایش سالانهی قیمت کودهای شیمیایی پتاسیمی و نیز اثرات مخرب این کودها بر محیطزیست، اتخاذ راهکاری برای استفاده از پتاسیم بومی خاک را ضروری نموده است. استفاده از کودهای زیستی حاوی ریزجانداران سودمند از جمله این راهکارها محسوب میشود. این مطالعه با هدف مدلسازی و بررسی تأثیر نسبتهای مختلف ورمیکمپوست، فلوگوپیت و گوگرد بر میزان ...
بیشتر
افزایش سالانهی قیمت کودهای شیمیایی پتاسیمی و نیز اثرات مخرب این کودها بر محیطزیست، اتخاذ راهکاری برای استفاده از پتاسیم بومی خاک را ضروری نموده است. استفاده از کودهای زیستی حاوی ریزجانداران سودمند از جمله این راهکارها محسوب میشود. این مطالعه با هدف مدلسازی و بررسی تأثیر نسبتهای مختلف ورمیکمپوست، فلوگوپیت و گوگرد بر میزان انحلال و آزادسازی پتاسیم توسط باکتری Pseudomonas fluorescens و ارائه سطوح مطلوب این متغیرها برای تهیه کود زیستی کارآمد انجام گرفت. بر این اساس تعداد 20 آزمایش با استفاده از روش سطح پاسخ بر مبنای طرح مرکب مرکزی تعریف شد و اثر مقادیر مختلف متغیرهای ورمیکمپوست، کانی فلوگوپیت و گوگرد در چهار سطح کدبندی شده (+α،1+، 0، 1- و α-) بر میزان انحلال پتاسیم بررسی گردید. نتایج نشاندهندهی کارآمدی بالای ( 8/0= RMSE و 949/0= R2) مدل طرح مرکب مرکزی در برآورد انحلال پتاسیم بود. بر اساس نتایج، برهمکنش ورمیکمپوست با گوگرد ( 0338/0>p ) و برهمکنش فلوگوپیت با گوگرد (0083/0>p ) نسبتاً زیاد و معنیدار بود. نتایج تحلیل آماری ضرایب مدل طرح مرکب مرکزی حاکی از اثر مثبت و افزایندهی ورمیکمپوست (X1) و اثر منفی و کاهنده فلوگوپیت (X2) و گوگرد (X3) بر افزایش انحلال پتاسیم بود. بطوریکه با افزایش مقدار گوگرد از 25/10 به 75/39 درصد، انحلال پتاسیم تقریباً 61/31 درصد کاهش یافت. بر اساس پیشبینی شرایط بهینه برای انحلال پتاسیم، مقادیر 78/41 درصد ورمیکمپوست، 35/24 درصد فلوگوپیت و 25/10 درصد گوگرد منجر به بیشترین انحلال پتاسیم (27/109 میلیگرم بر لیتر) توسط باکتری سودوموناس فلورسنس میشود.
امین موسوی؛ فرزین شهبازی؛ شاهین اوستان؛ علی اصغر جعفرزاده؛ بودیمن میناسنی
چکیده
در این پژوهش، از دو مدل جنگل تصادفی و کیوبیست به عنوان یکی از پرکاربردترین تکنیکهای نوین دادهکاوی برای تهیه نقشه رقومی کربن آلی خاک در ساحل شرقی دریاچه ارومیه استفاده شد. بدین منظور با استفاده از روش نمونهبرداری تصادفی مرتب شده در منطقهای به وسعت 500 کیلومترمربع تعداد 131 نمونه خاک سطحی (عمق 10-0 سانتیمتری) و از دوسایت جداگانه برداشت ...
بیشتر
در این پژوهش، از دو مدل جنگل تصادفی و کیوبیست به عنوان یکی از پرکاربردترین تکنیکهای نوین دادهکاوی برای تهیه نقشه رقومی کربن آلی خاک در ساحل شرقی دریاچه ارومیه استفاده شد. بدین منظور با استفاده از روش نمونهبرداری تصادفی مرتب شده در منطقهای به وسعت 500 کیلومترمربع تعداد 131 نمونه خاک سطحی (عمق 10-0 سانتیمتری) و از دوسایت جداگانه برداشت شد. متغیرهای کمکی مورداستفاده در این تحقیق شامل شش باند مستقل برگرفته از تصویر OLI ماهواره لندست 8 (باندهای 2 تا 7)، تجزیه به مؤلفههای اصلی (PCA) باندها و همچنین تعداد 14 شاخص ترکیبی مربوط به تیرماه سال 1396میباشد. نتایج پیشبینی مدل در مرحله آزمون (25 درصد دادهها) نشان داد که مدل جنگل تصادفی با مقادیر (89/0 R2 =، 16/0RMSE = و 01/0ME =) صحت و کارایی بالاتری نسبت به مدل کیوبیست (85/0 R2 =، 21/0RMSE = و 03/0ME =) دارد. همچنین نتایج رتبهبندی اهمیت متغیرهای کمکی برای پیشبینی کربن آلی خاک نشان داد که پارامترهای شاخص مرئی مقاومت اتمسفریک (VARI)، شاخص گیاهی نرمال شده (NDVI)، شاخص سنگی شده آهک دو (CRI2) و شاخص سنگی شده آهک یک (CRI1) دارای بیشترین تأثیر و شاخص گچ (GI) و برخی باندهای مستقل از جمله باند 5 (B5) و باند 3 (B3) اهمیت کمتری نسبت به سایر شاخصها دارند. بهطور کلی نتایج نشان داد که مدل جنگل تصادفی در مقایسه با مدل کیوبیست به نحو مطلوبی قادر به مدلسازی و پیشبینی پراکنش مکانی کربن آلی خاک در منطقه مورد مطالعه بوده است.
بنفشه شیخی پور؛ سامان جوادی؛ محمد ابراهیم بنی حبیب
چکیده
افزایش بی‌رویه‌ی جمعیت در کشور، محدودیت منابع آب سطحی و بهره‌برداری بیش از اندازه از آبخوان‌ها باعث افت شدید سطح آب زیرزمینی در بسیاری از دشت‌های کشور همچون دشت شهرکرد شده است. در پژوهش حاضر جهت مدیریت بهینه دشت مذکور، مدل کمی این آبخوان تهیه سناریوهای کاهش برداشت 5، 10 درصد، ساخت سد زیرزمینی و تغذیه مصنوعی برای 3 سال آینده پیشبینی ...
بیشتر
افزایش بی‌رویه‌ی جمعیت در کشور، محدودیت منابع آب سطحی و بهره‌برداری بیش از اندازه از آبخوان‌ها باعث افت شدید سطح آب زیرزمینی در بسیاری از دشت‌های کشور همچون دشت شهرکرد شده است. در پژوهش حاضر جهت مدیریت بهینه دشت مذکور، مدل کمی این آبخوان تهیه سناریوهای کاهش برداشت 5، 10 درصد، ساخت سد زیرزمینی و تغذیه مصنوعی برای 3 سال آینده پیشبینی و تأثیر آنها مدلسازی شده است. در نهایت دو شاخص فنی پایداری (Iu) و بهره‌برداری اصلاح شده (WEI+) جهت تعیین میزان اثربخشی سناریوها محاسبه میشود. شاخص پایداری نشان دهنده‌ی میزان مصرف از منابع طبیعی موجود با توجه به مقدار تقاضا است که مقدار بهینه آن عدد 1 بوده و میتواند مقادیر منفی نیز داشته باشد. شاخص بهره‌برداری نیز بیان کننده‌ی مقدار فشار به منابع آب با توجه به مقدار برداشت بوده و دارای مقادیر مثبت و مقدار بهینه‌ی آن، اعداد نزدیک به صفر میباشد. نتایج به دست آمده نشان می‌دهد وضعیت اولیه‌ی آبخوان بسیار نامناسب و برداشت از آبخوان بیش از ظرفیت آن میباشد. مقدار شاخص بهره‌برداری برای حالتی‌که سناریویی وجود ندارد، برابر با 068/1 و برای سناریوهای سد زیرزمینی، اجرای طرح تغذیه مصنوعی، کاهش برداشت 5 و 10 درصد به ترتیب برابر با 068/1، 061/1، 045/1 و 969/0 میباشد. همچنین مقادیر شاخص پایداری به ترتیب برابر با 070/0، 070/0، 071/0، 078/0 و 114/0 میباشد. نتایج نشان داد، سناریو کاهش 10 درصد برداشت، بهترین سناریو بوده و پس از آن، سناریوهای کاهش 5 درصدی برداشت از چاه‌ها در طرح تغذیه مصنوعی و سد زیرزمینی در جایگاه‌های بعدی قرار گرفته‌اند. با استفاده از دو شاخص بازتعریف شده در این مقاله می‌توان به بررسی عملکرد آبخوان‌های دیگر و روش‌های مدیریتی مختلف پرداخت.
حسین شکفته؛ مریم دوستکی؛ اعظم مسعودی
چکیده
اثر راهکارهای مدیریتی و استفاده از اراضی روی کیفیت خاک با شاخصهای کیفیت فیزیکی خاک تعیین میشود که با ویژگی‌های فیزیکی- شیمیایی تخمین زده می‌شوند. جهت پیشبینی این شاخصها، انتخاب ویژگی‌های مؤثر بر آنها امری ضروری میباشد. مسأله انتخاب زیرمجموعه ویژگی‌ها، به مفهوم شناسایی و انتخاب یک زیرمجموعه مفید از ویژگی‌ها از میان مجموعه ...
بیشتر
اثر راهکارهای مدیریتی و استفاده از اراضی روی کیفیت خاک با شاخصهای کیفیت فیزیکی خاک تعیین میشود که با ویژگی‌های فیزیکی- شیمیایی تخمین زده می‌شوند. جهت پیشبینی این شاخصها، انتخاب ویژگی‌های مؤثر بر آنها امری ضروری میباشد. مسأله انتخاب زیرمجموعه ویژگی‌ها، به مفهوم شناسایی و انتخاب یک زیرمجموعه مفید از ویژگی‌ها از میان مجموعه داده اولیه میباشد. در این مطالعه از ضریب همبستگی پیرسون برای انتخاب ویژگی‌های مؤثر بر شاخصهای کیفیت فیزیکی خاک (از جمله؛ ظرفیت هوایی (AC)، ظرفیت زراعی نسبی (RFC) و آب قابل دسترس گیاه (PAWC)) استفاده شد و در ادامه پیشبینی این شاخصهای کیفیت با الگوریتم درخت تصمیم رگرسیونی و رگرسیون چند متغیره خطی انجام شد. بدین منظور از 104 نقطه از چهار اراضی باغ، جنگل، مرتع و زراعی شهرستان رابر واقع در استان کرمان نمونهبرداری شد و پارامترهای از جمله؛ بافت، تخلخل، چگالی ظاهری و حقیقی، هدایت هیدرولیکی، اسیدیته کربنات کلسیم، ظرفیت هوایی، ظرفیت زراعی نسبی و آب قابل دسترس اندازهگیری شدند. نتایج نشان داد برای ظرفیت هوایی، ویژگی‌های تخلخل، چگالی ظاهری، رس و شن، برای ظرفیت زراعی نسبی، تخلخل، شن، رس و سیلت و برای آب قابل دسترس گیاه، چگالی ظاهری، رس، قابلیت هدایت الکتریکی، تخلخل، شن و سیلت به عنوان پارامترهای ورودی مهم انتخاب شدند. همچنین مقدار R2 بهدست آمده برای مدل درخت تصمیم برای ظرفیت هوایی، ظرفیت زراعی نسبی و آب قابل دسترس به ترتیب 95/0، 84/0 و 85/0 بود در حالی‌که در مدل رگرسیون چند متغیره خطی این شاخصها به ترتیب 63/0، 62/0 و 61/0 مشاهده شدند. ویژگی‌های تخلخل و چگالی ظاهری بر ظرفیت هوایی، تخلخل بر ظرفیت زراعی نسبی و چگالی ظاهری بر روی آب قابل دسترس گیاه به عنوان مهمترین پارامترهای مؤثر شناخته شدند. این پژوهش یک اساس برای پیشبینی و شناسایی پارامترهای مهم بر روی این سه ویژگی فیزیکی یا هیدرولیکی در خاک‌های کشاورزی، در منطقه نیمه خشک را فراهم کرد که می‌توان به مناطق دیگر نیز تعمیم داده شود.
آیدا مهر آذر؛ جابر سلطانی؛ امید رحمتی
چکیده
مدلهای شبیهسازی، به دلیل ارائه تاثیرات کیفی وکمی آب بر عملکرد محصول، ابزاری ارزشمند برای بهبود مدیریت مصرف آب در مزرعه هستند.به همین منظور، در این طرح به ارزیابی مدل AquaCrop و بررسی دقت آن در شبیهسازیعملکرد محصول ذرت (Zea ma ys L) تحت تاثیر تنش شوری پرداخته شد. واسنجی مدل از طریق مقایسهی نتایج حاصل از مطالعات صحرایی و نتایج شبیهسازی ...
بیشتر
مدلهای شبیهسازی، به دلیل ارائه تاثیرات کیفی وکمی آب بر عملکرد محصول، ابزاری ارزشمند برای بهبود مدیریت مصرف آب در مزرعه هستند.به همین منظور، در این طرح به ارزیابی مدل AquaCrop و بررسی دقت آن در شبیهسازیعملکرد محصول ذرت (Zea ma ys L) تحت تاثیر تنش شوری پرداخته شد. واسنجی مدل از طریق مقایسهی نتایج حاصل از مطالعات صحرایی و نتایج شبیهسازی شده در مدل انجام شد. این آزمایش در قالب بلوکهای کاملا تصادفی با پنج سطح شوری آب آبیاری شامل 0، 53/4، 06/9، 59/13 و 13/18 دسی زیمنس بر متر و چهار تکرار در دو زمان نمونهبرداری در منطقه کرج اجرا شد. نتایج حاصل از مدل AquaCrop و مقایسه میانگین با روش چند دامنه‌ای دانکن و تجزیه واریانس دادهها در نرمافزار SAS ver 9.1 نشان داد که تنش شوری اثر بسیار معنی‌داری بر روی تمام صفات مورد اندازهگیری داشته به طوری که با افزایش تنش‌های شوری، کلیه صفات کاهش معنی داری پیدا کردند. نتایج شاخصهای آماری نشان دادند که مدل AquaCrop در پیشبینی عملکرد ذرت تحت تاثیر تنش شوری دقت مناسبی دارد. طبق شاخص آماری CRM، مدل AquaCrop در پیش بینی عملکرد ذرت تحت تاثیر تنش شوری نسبت به عملکرد اندازهگیری شده در سطح مزرعه بیشبرآورد داردو با افزایش میزان شوری خطای شبیهسازی عملکرد تحت تنش شوری بیشتر میشود. بیشترین و کمترین میزان خطابه ترتیب متعلق به تیمار 13/18 و 0دسیزیمنس بر متر میباشد و با گذشت زمان در برداشت دوم نیز همین روند ادامه یافته است.
سیدجواد رسولی؛ محمدتقی ناصری پور یزدی؛ رضا قربانی
چکیده
پیش بینی صحیح عملکرد گیاه زراعی جهت مدیریت مناسب سیستم های اقتصادی و زراعی از اهمیت ویژه ای برخوردار است. این تحقیق، به منظور مدلسازی آماری و پیشبینی عملکرد کلزا در شهرستان مشهد، بر مبنای 5 شاخص هواشناسی کشاورزی و 12 پارامتر اقلیمی در طی دوره سال زراعی 79-78 الی 93-92 انجام شد. تاریخ کاشت بر اساس دمای مطلوب زمان کاشت بر اساس احتمال وقوع ...
بیشتر
پیش بینی صحیح عملکرد گیاه زراعی جهت مدیریت مناسب سیستم های اقتصادی و زراعی از اهمیت ویژه ای برخوردار است. این تحقیق، به منظور مدلسازی آماری و پیشبینی عملکرد کلزا در شهرستان مشهد، بر مبنای 5 شاخص هواشناسی کشاورزی و 12 پارامتر اقلیمی در طی دوره سال زراعی 79-78 الی 93-92 انجام شد. تاریخ کاشت بر اساس دمای مطلوب زمان کاشت بر اساس احتمال وقوع 75% به کمک فرمول ویبول تعیین شد. شروع و خاتمه مراحل فنولوژی کلزا (جوانه زدن، سبز شدن، یک برگی، رزت، ساقه رفتن، گل دادن، غلاف بندی و رسیدن) با درجه روز رشد (GDD) معینی برای هر مرحله محاسبه شد. با استفاده از روش همبستگی و تحلیل مدل های آماری، مدل های چند متغیره بین عملکرد سالانه کلزا و متغیرهای مستقل (پارامترهای اقلیمی و شاخصهای هواشناسی کشاورزی) در طی سال های زراعی 79-78 الی 89-88 برای هر مرحله فنولوژیکی (8 مرحله) و کل فصل رشد کلزا تعیین شد. مدل برتر با توجه به مقادیر ضریب تعیین R2 و جذر میانگین مربعات خطا (RMSE) انتخاب شد. آزمون مدل انتخابی با تخمین عملکرد کلزا برای سال های زراعی 90-89 الی 93-92 که در تعیین مدل شرکت نداشتند انجام شد. سپس ضریب تصحیح محاسبه و در نهایت مدل پیش بینی عملکرد انتخاب شد. این مدل بر اساس میانگین دمای حداکثر روزانه (Tmax) و مجموع بارش (R) در طی کل دوره رشد، عملکرد کلزا را پیشبینی کرد. این متغیرها 8/86 درصد تغییرات عملکرد در فصل رشد را توصیف کرده و در سطح احتمال 05/0 معنیدار بودند.
مهدی سرائی تبریزی؛ حسین بابازاده؛ مهدی همایی؛ فریدون کاوه؛ مسعود پارسی نژاد
چکیده
شوری منابع آب و خاک از چالش‌های مهم بخش کشاورزی در ایران است. در زمینه چگونگی پاسخ گیاهان به تنش شوری، چند مدل ریاضی وجود دارد. لیکن اغلب این مدل‌ها در شرایطی خاص کاربرد دارند. هدف از این پژوهش، برآورد آستانۀ کاهش عملکرد ریحان، مدلسازی واکنش گیاه ریحان به شوری و نیز ارزیابی کارآیی مدلهای ریاضی موجود در برآورد عملکرد این گیاه ...
بیشتر
شوری منابع آب و خاک از چالش‌های مهم بخش کشاورزی در ایران است. در زمینه چگونگی پاسخ گیاهان به تنش شوری، چند مدل ریاضی وجود دارد. لیکن اغلب این مدل‌ها در شرایطی خاص کاربرد دارند. هدف از این پژوهش، برآورد آستانۀ کاهش عملکرد ریحان، مدلسازی واکنش گیاه ریحان به شوری و نیز ارزیابی کارآیی مدلهای ریاضی موجود در برآورد عملکرد این گیاه بود. به همین منظور، آزمایشی با 13سطح مختلف شوری شامل شوریهای 2/1، 8/1، 2، 2/2، 5/2، 8/2، 3، 5/3، 4، 5، 6، 8 و 10 دسیزیمنس بر متر انجام شد. تیمارهای شوری با استفاده از اختلاط آب رودخانه شور با آب شرب تهیه شد. به منظور کمّی کردن اثر شوری بر عملکرد محصول، از هفت مدل ریاضی استفاده شد. نتایج نشان داد آستانه کاهش عملکرد ریحان نسبت به شوری خاک 25/2 دسیزیمنس بر متر و شیب خط کاهش عملکرد، 2/7 درصد بر دسیزیمنس بر متر میباشد. مدل ونگنوختن و هافمن (48) در شبیهسازی تابع کاهش عملکرد ریحان به شوری عصاره اشباع دقتی بیشتر نسبت به دیگر مدل‌ها داشت. به طور کلی، نتایج این پژوهش نشان داد که مدلهای ونگنوختن و هافمن (48)، استپوهن و همکاران (44) و همایی و همکاران (13) برای شبیهسازی واکنش عملکرد ریحان به شوری عصاره اشباع خاک از دقتی مناسب برخوردارند.
