علوم خاک
علی رضا واعظی؛ رعنا بیگدلی
چکیده
ضربه قطرات باران یکی از عوامل مؤثر بر تخریب ساختمان خاک و فرسایش آبی است. اطلاعات کافی در مورد نقش این عامل در تولید رواناب و هدررفت خاک از شیارها به‌ویژه در خاکهای مناطق نیمه‌خشک موجود نیست. این پژوهش با هدف بررسی اثر ضربه قطرات باران بر تولید رواناب و هدررفت خاک از شیارها تحت شدت‌های مختلف باران در برخی خاکهای منطقه نیمه‌خشک ...
بیشتر
ضربه قطرات باران یکی از عوامل مؤثر بر تخریب ساختمان خاک و فرسایش آبی است. اطلاعات کافی در مورد نقش این عامل در تولید رواناب و هدررفت خاک از شیارها به‌ویژه در خاکهای مناطق نیمه‌خشک موجود نیست. این پژوهش با هدف بررسی اثر ضربه قطرات باران بر تولید رواناب و هدررفت خاک از شیارها تحت شدت‌های مختلف باران در برخی خاکهای منطقه نیمه‌خشک در استان زنجان انجام شد. برای این منظور آزمایش در دو خاک با بافت مختلف ( لوم‌رسی و لوم‌شنی) تحت چهار شدت بارندگی ( 30، 50، 72 و 83 میلی‌متر بر ساعت) در دو حالت بارندگی (تحت ضربه قطرات و حذف اثر ضربه قطرات باران) در فلوم فرسایشی تحت شیب 10 درصد انجام گرفت. نتایج نشان داد که تولید رواناب تحت تأثیر ضربه قطرات باران در خاک لوم‌رسی و لوم‌شنی به‌ترتیب 44 و 36 درصد افزایش یافت (01/0>p) و هدررفت خاک نیز در این دو خاک به‌ترتیب 52 و 62 درصد بیشتر از حالت بدون ضربه قطرات بود (01/0>p). تولید رواناب و هدررفت خاک بین دو حالت باران به شدت باران وابسته بود؛ به‌طوری‌‌که با افزایش شدت باران، نقش ضربه قطرات به ویژه در خاک لوم‌شنی تغییرات زیادی یافت. با افزایش شدت باران هدررفت خاک نسبت به تولید رواناب دچار کاهش بیشتری شد که این موضوع نشان‌دهنده مقاومت اندک خاکدانه‌ها به اثر ضربه قطرات باران در شدت‌های بارندگی بالا است. با توجه به ساختمان ناپایدار خاکهای مناطق نیمه‌خشک، حفظ پوشش سطحی برای جلوگیری از تأثیر ضربه قطرات باران بر تولید رواناب و هدررفت خاک ضروری است.
ساغر فهندژ سعدی؛ مسعود نوشادی
چکیده
میزان شوری خاک یکی از عوامل تأثیرگذار بر مدیریت آبیاری و مزرعه می‌باشد اما اندازه‌گیری شوری با روش‌های معمول آزمایشگاهی امری وقت‌گیر وپر هزینه می‌باشد. لذا استفاده از روش طیف‌سنجی مادون‌قرمز در اندازه‌گیری میزان شوری خاک به‌عنوان روشی سریع و غیرمخرب ارزشمند خواهد بود. در این تحقیق طیف‌های بازتابی، جذبی و مشتق اول طیف بازتابی ...
بیشتر
میزان شوری خاک یکی از عوامل تأثیرگذار بر مدیریت آبیاری و مزرعه می‌باشد اما اندازه‌گیری شوری با روش‌های معمول آزمایشگاهی امری وقت‌گیر وپر هزینه می‌باشد. لذا استفاده از روش طیف‌سنجی مادون‌قرمز در اندازه‌گیری میزان شوری خاک به‌عنوان روشی سریع و غیرمخرب ارزشمند خواهد بود. در این تحقیق طیف‌های بازتابی، جذبی و مشتق اول طیف بازتابی خاکهای با شوری طبیعی و مصنوعی در سطوح مختلف شوری (dS.m-1 2/1 تا 5/307) در بافتهای خاک سبک تا سنگین توسط روش‌های مختلف هموارسازی پردازششده و جهت پیش‌بینی شوری خاک از مدل رگرسیونی حداقل مربعات جزئی (PLSR) استفاده شد، با توجه به ضرایب تبیین (R2) و مجذور میانگین مربعات خطا (RMSE) استفاده از طیف جذبی نسبت به طیف‌های بازتابی و مشتق اول طیف بازتابی نتایج دقیقتری را ارائه نمود. همچنین پیش‌بینی شوری خاک با استفاده از طیف جذبی در هر دو دسته خاک سنگین و سبک روشی کارآمد و موفق بود، هرچند این روش در خاکهای با بافت سنگین (836/0 =R2) نتایج دقیقتری را در پیش‌بینی شوری خاک نسبت به خاک سبک (756/0 =R2) ارائه کرد. همچنین مشخص گردید که روش‌های پردازش میانگین متحرک و فیلتر ساویتزکی- گلای بیشترین تأثیر را بر بهبود نتایج پیش‌بینی شوری خاک ارائه نمودند.
فاطمه افراسیابی؛ حبیب خداوردیلو؛ فرخ اسدزاده
چکیده
توزیع اندازه ذرات (PSD) خاک یکی از اساسی‌ترین مشخصه‌های فیزیکی خاک است که به طور گسترده در برآورد بسیاری از ویژگیهای کلیدی خاک کاربرد دارد. بنابراین توصیف صحیح و پیوسته منحنی PSD خاک‌ها با استفاده از توابع ریاضی ضروری است. هدف از این مطالعه بررسی ساختار خطای تعدادی از مدل‌های برتر PSD در 24 نمونه خاک با کلاس های بافتی لوم شنی تا رس سیلتی ...
بیشتر
توزیع اندازه ذرات (PSD) خاک یکی از اساسی‌ترین مشخصه‌های فیزیکی خاک است که به طور گسترده در برآورد بسیاری از ویژگیهای کلیدی خاک کاربرد دارد. بنابراین توصیف صحیح و پیوسته منحنی PSD خاک‌ها با استفاده از توابع ریاضی ضروری است. هدف از این مطالعه بررسی ساختار خطای تعدادی از مدل‌های برتر PSD در 24 نمونه خاک با کلاس های بافتی لوم شنی تا رس سیلتی از اراضی حاشیه غربی دریاچه ارومیه با سطوح مختلف شوری (از 4/85-8/0 دسی‌زیمنس بر متر) متاثر از شوری و سدیم بود. برای این منظور 6 مدل برتر PSD شامل لوجستیک (MLG)، فردلاند چهار و سه پارامتری (Fred-4p و Fred-3p)، اندرسون (AD)، (ONL) Offset-Nonrenormalized Lognormal و ویبول (Wei) انتخاب شده و جنبه‌های گوناگون کارآیی آن‌ها ارزیابی شد. نتایج نشان داد که براساس ضرایب کارآیی شامل) R2ضریب تبیین)، RMSE (ریشه میانگین مربعات خطا) و Er (خطای نسبی) همه‌ی مدل‌های مورد بررسی دارای کارآیی بالایی بوده و کمترین مقدار میانگین R2 در مدل‌ها برابر با 992/0 و بیشترین مقدار RMSE و Er نیز به ترتیب برابر با 028/0 و 045/0 بود. با این حال، بین کارآیی مدل‌ها با درصد شن نمونه‌ها ارتباط معنی‌داری از نوع چندجمله‌ای درجه دو مشاهده شد که براساس آن مدل‌های مورد بررسی در خاکهای حاوی 30 تا 45 درصد شن کمترین کارآیی را داشتند. ساختار خطای نقطه به نقطه مدل‌ها بیانگرکاهش خطای سیستماتیک در برآورد ذرات درشت خاک توسط مدل‌ها بود در حالی که اغلب مدل‌ها فراوانی ذرات ریز خاک را (کوچکتر از 100 میکرومتر) بیشتر از واقعیت برآورد کردند. افزون بر این، مقدار خطای نسبی نیز برای ذرات درشت خاک کم‌تر بود به گونه‌ای که مدل ویبول (برای نمونه) برای ذرات با قطر 100 تا 500 میکرومتر حداقل درصد خطای نسبی را داشت. همبستگی نسبتا بالا بین پارامترهای مدل Fred-3p،MLG و ONL بیانگرامکان کاهش تعداد پارامترهای این مدل‌ها است. باتوجه به نتایج بدست آمده، علی‌رغم کارآیی عمومی بالای مدل‌های مورد بررسی در برآورد کل منحنی PSD، کارآیی هر مدل وابسته به اندازه ذرات بود. بنابراین، یک مدل ممکن است برای برآوردکل PSD خاک دقت کافی داشته باشد ولی برای برآورد گستره‌ای خاص از PSD خاک مناسب نباشد. استفاده از چنین مدلی می‌تواند خطایی چشمگیر در برآورد گستره اندازه‌ای موردنظر ایجاد کند.
زهرا دیانت مهارلویی؛ علی اکبر موسوی
چکیده
در خاک های مناطق خشک و نیمه خشک کمبود مواد آلی یکی از موانع دستیابی به عملکرد مطلوب می باشد. لذا در این پژوهش تأثیر دو نوع ماده آلی بر برخی ویژگی های فیزیکی خاک بررسی گردید. آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی، شامل دو منبع ماده آلی کمپوست و ضایعات میوه رسیده انجیر هر کدام در چهار سطح (0، 1، 2 و 4 درصد وزنی) و سه نوع بافت خاک ...
بیشتر
در خاک های مناطق خشک و نیمه خشک کمبود مواد آلی یکی از موانع دستیابی به عملکرد مطلوب می باشد. لذا در این پژوهش تأثیر دو نوع ماده آلی بر برخی ویژگی های فیزیکی خاک بررسی گردید. آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی، شامل دو منبع ماده آلی کمپوست و ضایعات میوه رسیده انجیر هر کدام در چهار سطح (0، 1، 2 و 4 درصد وزنی) و سه نوع بافت خاک (شن لومی، لوم و لوم رسی سیلتی) در سه تکرار انجام گرفت. خصوصیات فیزیکی خاک شامل چگالی ظاهری، چگالی حقیقی، تخلخل، درصد اشباع رطوبتی و مقاومت فروروی سله ی خاک اندازه گیری شدند. نتایج نشان داد که کاربرد ضایعات میوه رسیده انجیر و کمپوست در خاک باعث افزایش معنی دار درصد اشباع رطوبتی و کاهش معنی دار مقاومت فروروی سله خاک در مقایسه با تیمار شاهد گردید. کاربرد ضایعات میوه رسیده انجیر و کمپوست باعث افزایش تخلخل خاک و کاهش جرم مخصوص ظاهری و جرم مخصوص حقیقی خاک در مقایسه با تیمار شاهد گردید. ولی این افزایش و کاهش معنی دار نبود. کاهش مقاومت فروروی سله خاک در نتیجه کاربرد ضایعات میوه رسیده انجیر بیشتر از کمپوست بود در حالی که کاربرد کمپوست در خاک در مقایسه با ضایعات میوه رسیده انجیر تأثیر بیشتری بر روی چگالی ظاهری، چگالی حقیقی، تخلخل و درصد اشباع خاک داشت. نتایج نشان داد که کاربرد این دو منبع ماده آلی سبب بهبود ویژگی های فیزیکی اندازه گیری شده در خاک، شامل مقاومت فروروی سله ی خاک، چگالی ظاهری، چگالی حقیقی، تخلخل و درصد اشباع رطوبتی خاک شد.
فرحناز سهراب؛ نادر عباسی؛ آزاده مهدی پور
چکیده
برای بهبود خواص فیزیکی خاک ها از جمله افزایش پایداری خاکدانه ها، از افزودنی های آلی، شیمیایی و معدنی مختلفی استفاده می شود. در این تحقیق، برای بررسی کاربرد زئولیت ها بر شاخص های پایداری خاکدانه ها،تیمارهای آزمایشی با انتخاب دو نوع خاک از دو منطقه مختلف شهر کرج و دو نوع زئولیت با 4 سطح کاربرد (صفر، یک، 5 و 10 درصد وزنی) در سه تکرار تهیه ...
بیشتر
برای بهبود خواص فیزیکی خاک ها از جمله افزایش پایداری خاکدانه ها، از افزودنی های آلی، شیمیایی و معدنی مختلفی استفاده می شود. در این تحقیق، برای بررسی کاربرد زئولیت ها بر شاخص های پایداری خاکدانه ها،تیمارهای آزمایشی با انتخاب دو نوع خاک از دو منطقه مختلف شهر کرج و دو نوع زئولیت با 4 سطح کاربرد (صفر، یک، 5 و 10 درصد وزنی) در سه تکرار تهیه شدند. شاخص های پایداری خاکدانه ها (میانگین وزنی قطر خاکدانه (MWD)، میانگین هندسی قطر خاکدانه (GMD)) به روش الک خشک و پایداری خاکدانه تر (WAS) به روش الک تر اندازه گیری شد. نتایج حاصل از بررسی نشان داد که در بافت لوم شنی، دو نوع زئولیت طبیعی (Z4) و زئولیت مصنوعی(A4)، سطح اختلاط آن ها و اثر متقابل زئولیت و سطح اختلاط آن بر میانگین وزنی قطر خاکدانه ها (MWD) در سطح احتمال یک درصد معنی دار نبودند. اما میانگین هندسی قطر خاکدانه ها (GMD) تحت تأثیر سطوح کاربرد زئولیت ها معنی دار بود. همچنین در این بافت خاک نتایج مقایسه میانگین ها نشان داد که سطوح کاربرد 10 و یک درصد وزنی زئولیت به ترتیب باعث افزایش میانگین هندسی قطر خاکدانه برابر با 1/2 و 8/3 درصد نسبت به تیمار شاهد شد. ولی در بافت لوم سیلتی، نتایج تجزیه واریانس نشان داد که تأثیر دو نوع زئولیت طبیعی و مصنوعی و سطوح اختلاط آن ها بر میانگین وزنی قطر خاکدانه ها (MWD) و میانگین هندسی قطر
خاکدانه ها (GMD) در سطح احتمال یک درصد معنی دار بود. نتایج مقایسه میانگین ها نشان داد که شاخص های پایداری خاکدانه ها در این بافت خاک تحت تأثیر سطوح کاربرد زئولیت ها اختلافی معنی دار نسبت به تیمار شاهد داشتند و افزایش سطوح اختلاط زئولیت باعث کاهش هر دو شاخص میانگین وزنی قطر خاکدانه ها (MWD) و میانگین هندسی قطر خاکدانه ها (GMD) نسبت به تیمار شاهد شد. همچنین، نتایج نشان داد که در هر دو بافت خاک، کاربرد دو نوع زئولیت و سطح اختلاط آن ها تأثیر قابل ملاحظه ای بر افزایش پایداری خاکدانه های تر (WAS) نداشتند. به طور کلی، نتایج نشان داد که کاربرد زئولیت ها اگرچه بر شاخص های پایداری خاکدانه با اختلاف کم نسبت به تیمار شاهد (به خصوص در سطوح بالای کاربرد) تأثیری معنی دار داشته اند، اما به عنوان یک عامل مثبت و اثرگذار در جهت بهبود این شاخص ها به حساب نمی آیند.
محمد کریم زاده؛ امین علیزاده؛ مرضیه محمدی آریا
چکیده
یکی از عوامل مهم که حفظ و توسعه کشاورزی اراضی فاریاب را در نواحی خشک محدود می سازد کمبود آب است. استفاده مجدد از پساب فاضلاب شهری بعنوان یکی از منابع آبی غیر متعارف بخصوص در اراضی مجاور شهرهای بزرگ دنیا مورد توجه است. یکی از مهمترین خصوصیات فیزیکی خاک متأثر از استفاده پساب، هدایت هیدرولیکی اشباع خاک است. به منظور بررسی تأثیر پساب بر ...
بیشتر
یکی از عوامل مهم که حفظ و توسعه کشاورزی اراضی فاریاب را در نواحی خشک محدود می سازد کمبود آب است. استفاده مجدد از پساب فاضلاب شهری بعنوان یکی از منابع آبی غیر متعارف بخصوص در اراضی مجاور شهرهای بزرگ دنیا مورد توجه است. یکی از مهمترین خصوصیات فیزیکی خاک متأثر از استفاده پساب، هدایت هیدرولیکی اشباع خاک است. به منظور بررسی تأثیر پساب بر ، با انتخاب مزارع با بافتهای شن، لوم سیلتی و رس در محدوده تصفیه خانه پرکندآباد 2 مشهد که در 5 سال گذشته بطور پیوسته تحت آبیاری با آب یا پساب بوده اند نمونه دست نخورده تهیه و در آزمایشگاه، با استفاده از آب، پساب و مخلوط حجمی یکسان از آب و پساب مقادیر و وزن مخصوص ظاهری خاک تعیین گردید. نتایج نشان داد که آبیاری مزارع با پساب با مقدار ماده جامد معلق 60 میلی گرم در لیتر موجب کاهش در بافتهای مختلف می شود. کاهش در خاک با بافت رس به میزان 9درصد و در خاکهای لوم سیلتی و شن به ترتیب 5/4 و 2 درصد بود.استفاده از آب بعنوان سیال آزمایش تاثیری بر افزایش مقدار نداشت به گونه ای که آبشویی خاک تحت تیمار آبیاری با پساب، هدایت اشباع آب در خاک را فقط به میزان 3 درصد افزایش داد که بیانگر عدم تأثیر استفاده از یک مرحله آبشویی در بهبود هدایت آب در خاک می باشد. بیشترین تغییر در خاک رس به میزان 11 درصد و کمترین آن در خاک شن به میزان 6/0 درصدحاصل گردید که با توجه به میزان مواد معلق موجود در پساب (60 میلی گرم در لیتر) استفاده از پساب در آبیاری، در انسداد منافذ ریز خاک تأثیر داشته است. بنظر می رسد میزان مواد معلق جامد پساب، دانه بندی خاک و طول دوره استفاده مداوم از پساب، از عوامل مؤثر در تغییر ویژگیهای فیزیکی خاک از جمله ضریب هدایت اشباع آب در خاک و وزن مخصوص ظاهری خاک است.
سیده مطهره حسینی؛ ابوالفضل مساعدی؛ کمال الدین ناصری؛ علی گلکاریان
چکیده
فرسایش شیاری که در نتیجه تمرکز رواناب در روی دامنه به وجود می آید، یکی از انواع فرسایش های آبی است که در مقیاس جهانی بیشترین مقدار هدر رفت خاک را به خود اختصاص داده است. از آنجا که طول دامنه یکی از عوامل مؤثر در میزان فرسایش می باشد، در این تحقیق سعی شد تغییرات عرض، عمق، سطح مقطع و فراوانی شیارها در طول دامنه مورد بررسی قرار گیرد. علاوه ...
بیشتر
فرسایش شیاری که در نتیجه تمرکز رواناب در روی دامنه به وجود می آید، یکی از انواع فرسایش های آبی است که در مقیاس جهانی بیشترین مقدار هدر رفت خاک را به خود اختصاص داده است. از آنجا که طول دامنه یکی از عوامل مؤثر در میزان فرسایش می باشد، در این تحقیق سعی شد تغییرات عرض، عمق، سطح مقطع و فراوانی شیارها در طول دامنه مورد بررسی قرار گیرد. علاوه بر آن چگونگی تغییرات اجزاء اصلی تشکیل دهنده خاک با تغییر در طول دامنه بررسی شد. برای این منظور در روی دامنه هایی از منطقه احمد آباد مشهد که فرسایش شیاری در آن ها کاملا مشهود است، ترانسکت های 50 متری در طول های دامنه 10، 20، 30، 40 و 50 متری (نسبت به خط الراس) انتخاب شدند. در طول هر یک از ترانسکت ها، ویژگی های فرسایش شیاری اندازه گیری شدند. عدم برازش مدل های خطی، درجه دوم و درجه سوم بر داده های مشاهده ای بیانگر عدم توانایی این مدل ها در بیان ارتباط پارامتر های مورد بررسی با طول دامنه می باشند. ضمن آن که معادلات لگاریتمی هم از ضریب تبیین مناسبی برخوردار نبودند. بنابراین به منظور به دست‌آوردن رابطه مناسب بین پارامترهای مذکور از تابع ریاضی گامای ناقص استفاده گردید. این تابع به خوبی بر تمامی پارامترهای مورد بررسی (به جز فراوانی شیارها و میزان متوسط رس خاک) در سطح 5 درصد برازش یافت. بر اساس نتایج حاصل با افزایش طول دامنه، میزان متوسط شن موجود در خاک کاهش و متوسط میزان سیلت موجود در خاک، متوسط عمق و سطح مقطع شیارها افزایش یافت. همچنین با افزایش طول دامنه متوسط عرض شیارها افزایش و پس از آن کاهش یافت.
