آب و خاک

چکیده شوری خاک در مناطق خشک از جمله عوامل مهم محدودکننده تولید محصولات زراعی است که با سازوکارهای مختلف بر عملکرد گیاه اثرگذار است. تخریب کلروفیل و کاهش سطح برگ در اثر غلظت بالای سدیم، کاهش فتوسنتز را به‌دنبال دارد. کاربرد اسید هیومیک و اسید آمینه با اثرات هورمونی و تعدیل عناصر غذایی، برای کاهش تنش شوری پیشنهاد شده است. این پژوهش باهدف بررسی تأثیر این مواد بر شاخص‌های رشدی دو رقم کلزا در شرایط شور، به‌صورت گلخانه‌ای انجام شد. آزمایش به‌صورت فاکتوریل بر پایه طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار اجرا شد. سه فاکتور آزمایش شامل: 1) فاکتور شوری آب آبیاری در سه سطح (571/0 ، 4 و 8 دسی‌زیمنس‌برمتر)، 2) فاکتور رقم کلزا در دو سطح (هایولا 50 و دلگان) و 3) فاکتور محرک رشد گیاه در 4 سطح (اسیدآمینه، هیومیک اسید، تیمار ترکیبی این دو و تیمار شاهد). در پایان دوره رویشی (8 هفته)، گیاهان برداشت شدند و برخی از صفات رشد شامل: وزن خشک اندام هوایی و ریشه و غلظت عناصر کلسیم، سدیم، پتاسیم و جذب فسفر در اندام هوایی اندازه‌گیری شد. بر اساس نتایج، رقم هایولا 50 (35/8 گرم در بوته) دارای وزن خشک اندام هوایی بیشتر و معنی‌داری نسبت به رقم دلگان (58/7 گرم در بوته) بود. کاهش وزن خشک اندام هوایی در سطح شوری 8 دسی زیمنس بر متر، نسبت به تیمار 571/0 دسی زیمنس بر متر 3/19 درصد بود. در سطح شوری 571/0 و 4 دسی زیمنس بر متر، تفاوتی بین تیمارهای مواد محرک رشد استفاده شده وجود نداشت. ولی در سطح شوری 8 دسی‌زیمنس‌برمتر، وزن خشک اندام هوایی تیمار اسید هیومیک، 9/17 درصد با تیمار شاهد، تفاوت معنی‌دار داشت. در هر دو رقم کلزا در سطح شوری 8 دسی زیمنس بر متر، مقدار قرائت شاخص کلروفیل 6/4 درصد در رقم دلگان و 9 درصد در رقم هایولا50 افزایش یافت. قسمت ریشه گیاه 8/31 درصد و وزن خشک اندام هوایی 3/19 درصد تحت تأثیر تنش شوری بود. مقدار جذب پتاسیم در رقم هایولا 50 492/0 گرم در بوته و در رقم دلگان 459/0 گرم در بوته بود. بیشترین غلظت پتاسیم گیاه به مقدار 28/6 درصد و جذب آن به مقدار 514/0 گرم در گیاه در تیمار هیومیک اسید مشاهده شد. جذب بیشتر پتاسیم در این تیمار ممکن است یکی از دلایل بهبود رشد گیاه در شرایط تنش شوری باشد. در سطح شوری 8 دسی زیمنس بر متر، کاربرد هر سه تیمار مواد محرک رشد نسبت به شاهد، باعث کاهش غلظت سدیم گیاه شد. در شرایط شور (8 دسی زیمنس بر متر ) برای توصیه کودی فسفر در رقم دلگان 6/23 درصد و برای رقم هایولا 50 مقدار 10 درصد کود فسفر بیشتری نسبت به شرایط غیر شور لازم است. در حالت کلی، استفاده از رقم هایولا 50 و اسید هیومیک به‌صورت کودآبیاری در محدوده شوری 8 دسی زیمنس بر متر، قابل توصیه است.

چکیده تبخیر-تعرق مرجع (ETo) یکی از مؤلفه‌های مهم در مدیریت منابع آب و برنامه‌ریزی آبیاری است. داده‌های هواشناسی زمینی مورد استفاده برای تخمین این پارامتر اغلب در بسیاری از مناطق با محدودیت دسترسی و پراکندگی ناهمگن ایستگاه‌ها مواجه هستند. پژوهش حاضر با هدف بررسی امکان‌پذیری جایگزینی داده‌های زمینی با پارامترهای سنجش از دور در برآورد روزانه ETo به روش فائو-پنمن-مونتیث انجام شد. بدین منظور، داده‌های ۱۵ ایستگاه هواشناسی در استان آذربایجان شرقی (دوره ۲۰۰۰ تا ۲۰۲۳ میلادی) همراه با داده‌های ماهواره‌ای مودیس (MODIS) شامل دمای سطح زمین، تابش خورشیدی، آلبدو، NDVI، زاویه زنیت خورشید و داده‌های رطوبت خاک ماهواره GLDAS مورد استفاده قرار گرفت. چهار مدل یادگیری ماشین شامل رگرسیون فرآیند گاوسی (GPR)، ماشین تقویت گرادیان سبک (LightGBM)، شبکه کانولوشنی زمانی (TCN) و مدل ترکیبی TCN-GRU در قالب شش سناریوی ورودی (از داده‌های حداقل زمینی تا ترکیب کامل ماهواره‌ای و زمینی) توسعه و ارزیابی شدند. نتایج نشان داد که مدل TCN-GRU با ضریب تبیین ۰٫۹۷۵ و خطای نرمال‌شده ۷٫۶ درصد در سناریوی ترکیبی IC5 (شامل متغیرهای کامل ماهواره‌ای به همراه دمای بیشینه و رطوبت نسبی) بهترین عملکرد را دارد. در مقابل، سناریوهای صرفاً ماهواره‌ای IC2 تا IC4 با کاهش چشمگیر دقت همراه بودند. آزمون دیبولد-ماریانو نشان داد که برتری مدل TCN-GRU نسبت به GPR و LightGBM در همه سناریوها معنادار است (۰٫۰۱p <) در حالی که تفاوت آن با TCN تنها در سناریوی IC5 معنادار می‌باشد. تحلیل همبستگی پیرسون نیز حاکی از آن بود که دمای بیشینه (۰٫۹۳) و تابش خورشیدی (۰٫۹۱) قوی‌ترین همبستگی مثبت و زاویه زنیت خورشید (۰٫۸۸-) و رطوبت نسبی (۰٫۷۳-) قوی‌ترین همبستگی منفی را با ETo دارند. به طور کلی، اگرچه داده‌های سنجش از دور به تنهایی قادر به جایگزینی کامل داده‌های زمینی نیستند، اما ترکیب آن‌ها با حداقل متغیرهای زمینی Tmax و RH می‌تواند دقت قابل قبولی (۸٪NRMSE <) ارائه دهد.

چکیده کمبود فسفر در خاک‌های کشاورزی به ویژه در خاک‌های آهکی ایران به عنوان یکی از عوامل محدود کننده رشد و عملکرد گیاهان محسوب می‌شود. در پژوهش حاضر اثر کمپوزیت‎های فسفردار بر پایه بیوچار-اکسید آهن بر رشد و عملکرد گیاه ذرت بررسی شد. برای این منظور یک آزمایش گلخانه‎ای با کشت گیاه ذرت به‌صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی شامل، شاهد (بدون بیوچار و اکسید آهن)، دو نوع بیوچار (بقایای کلش گندم و پوست گردو) تهیه شده در دمای پیرولیز 350 و 650 درجه سانتی‎گراد، یک نوع منبع آهن (Fe(NO3)3)، دو سطح فسفر (0 و 20 میلی گرم بر کیلوگرم) از منابع سوپر فسفات تریپل (TSP) و مونوآمونیوم فسفات (MAP) در 3 تکرار انجام شد. نتایج نشان داد که بیشترین رشد رویشی اندام هوایی ذرت در تیمار 20 میلی گرم فسفر بر کیلوگرم (TSP و MAP) و بیوچار کلش گندم در دمای 350 درجه‎سانتی‎گراد مشاهده شد، در حالی که کمترین عملکرد در تیمار شاهد و بیوچار گردو در دمای 650 درجه سانتی‎گراد بدست آمد. کاربرد فسفر به‌طور معنی‌داری باعث افزایش کلروفیل و عملکرد اندام هوایی نسبت به تیمارهای بدون فسفر گردید. همچنین مقایسه میانگین اثر بیوچارهای غنی شده با اکسید آهن بر عملکرد اندام هوایی نشان داد که عملکرد اندام هوایی خشک در بیوچارهای پوست گردو و کلش گندم تهیه شده در دمای 350 درجه نسبت به سطح بدون کاربرد بیوچار به ترتیب 17/9 و 2/18 درصد بالاتر بود در حالی که عملکرد اندام هوایی خشک تنها در بیوچار کلش گندم تهیه شده در دمای 650 درجه نسبت به سطح بدون کاربرد بیوچار به طور معنی‎داری بالاتر بود. عملکرد اندام هوایی در سطح دارای فسفر نسبت به سطح بدون کاربرد فسفر به طور معنی‎داری بالاتر بود ولی اختلاف معنی‎داری بین منابع فسفر وجود نداشت. در یک نتیجه گیری کلی، نتایج این مطالعه نشان داد که استفاده از کمپوزیت‌های فسفردار بر پایه بیوچار-اکسید آهن، می تواند کارایی مصرف فسفر را در خاک های آهکی در گیاه زراعی ذرت را بهبود دهد و این موضوع برای سایر گیاهان نیز می تواند مفید و کارآمد باشد.

چکیده بنومیل و تتراسایکلین به‌عنوان ترکیبات زیست فعال می‌توانند فعالیت میکروبی و آنزیمی خاک را تحت تأثیر قرار دهند. بنومیل به عنوان یک نهاده کشاورزی و تتراسایکلین عمدتا از طریق کود دامی، وارد خاک می‌شوند. در این مطالعه، اثرات منفرد و ترکیبی این دو ترکیب در حضور و عدم حضور اسید هیومیک بر فعالیت میکروبی خاک در سه زمان انکوباسیون (1، 7 و 30 روز) بررسی شد. غلظت‌های مورد استفاده شامل بنومیل 12 mg kg⁻¹، تتراسایکلین 50 mg kg⁻¹ و اسید هیومیک 500 mg kg⁻¹ بود. شاخص‌های زیستی انداز گیری شده شامل تنفس برانگیخته میکروبی، کربن زیست‌توده میکروبی و فعالیت آنزیم‌های دهیدروژناز و فسفومونو استراز اسیدی و قلیایی بودند. نتایج نشان داد که بنومیل و تتراسایکلین به‌ویژه در تیمار ترکیبی بنومیل و تتراسایکلین، فعالیت میکروبی و آنزیمی خاک را کاهش داده و اثر مهاری آن‌ها در روزهای اولیه شدت بیشتری داشت. بیشترین اثر مهاری بنومیل در روز 1 و در فعالیت آنزیم فسفومونواستراز قلیایی با 56 درصد کاهش و در تتراسایکلین در روز 7 و در شاخص تنفس برانگیخته میکروبی با 37 درصد کاهش نسبت به کنترل مشاهده شد. حضور اسید هیومیک اثرات مهاری بنومیل و تتراسایکلین را تعدیل کرد، به گونه‌ای که کاهش شاخص‌های زیستی اندازه‌گیری شده در تیمارهای حاوی اسید هیومیک نسبت به تیمار فاقد آن کمتر بود. یکی از بارزترین اثرات تعدیل کننده اسید هیومیک در فعالیت آنزیم دهیدروژناز مشاهده شد، به طوری که تقریبا در اکثر تیمارها در هر سه زمان انکوباسیون تیمار حاوی اسید هیومیک از تیمار مشابه بدون اسید هیومیک فعالیت آنزیم دهیدروژناز به طور معنی داری بیشتر بود. این مطالعه نشان داد که پاسخ زیستی خاک به ترکیبات زیست فعال، حاصل برهم‌کنش نوع آلاینده، مدت زمان تماس و حضور ماده آلی است و اسید هیومیک می‌تواند در تعدیل اثرات منفی این ترکیبات و افزایش تاب‌آوری زیستی نقش موثری داشته باشد.

چکیده کشاورزی حفاظتی به عنوان یکی از مهم‌ترین راهبردهای مدیریت پایدار خاک، می‌تواند از طریق اصلاح ساختمان خاک و تغییر در سیستم منفذی، رفتار هیدرولیکی خاک را تحت تأثیر قرار دهد. این پژوهش با هدف بررسی اثر سامانه‌های مختلف خاک‌ورزی بر منحنی مشخصه رطوبتی، توزیع اندازه منافذ و کیفیت فیزیکی خاک در شهرستان بندرگز استان گلستان انجام شد. پژوهش حاضر در قالب طرح کرت‌های خرد شده بر پایه بلوک‌های کامل تصادفی با سه تکرار انجام شد. سامانه‌های مدیریتی شامل خاک‌ورزی غیرحفاظتی، نیمه‌حفاظتی و حفاظتی به عنوان فاکتور اصلی و اعماق خاک (15-0 ، 30-15 و 45-30 سانتی‌متر) به عنوان فاکتور فرعی در نظر گرفته شدند. منحنی‌های مشخصه رطوبتی خاک با استفاده از تابع ون‌گنوختن برازش داده شد و شاخص‌های رطوبت، توزیع اندازه منافذ و شاخص کیفیت فیزیکی خاک (S) محاسبه شدند. نتایج نشان داد مدیریت خاک‌ورزی اثر معنی‌داری بر رسانایی الکتریکی، ماده آلی، میانگین وزنی قطر خاکدانه، شاخص پایداری خاکدانه، شاخص سله‌بندی، گنجایش مزرعه‌ای ، آب قابل استفاده گیاه، توزیع منافذ خاک بر اساس اندازه و کارکرد آن‌ها داشت. بیشترین مقدار گنجایش مزرعه‌ای و آب قابل استفاده گیاه در دو عمق سطحی به ترتیب برابر 1776/0 و 1390/0 سانتی‌متر مکعب بر سانتی‌متر مکعب در سامانه نیمه‌حفاظتی مشاهده شد، در حالی که کمترین مقادیر در سامانه غیرحفاظتی به دست آمد. همچنین سهم منافذ ذخیره‌ای در عمق 0–15 سانتی‌متر در سامانه نیمه‌حفاظتی به حدود 72 درصد رسید، در حالی که بیشترین سهم منافذ انتقالی در سامانه غیرحفاظتی مشاهده شد. منحنی‌های مشخصه رطوبتی خاک نیز در دو عمق نخست در سامانه نیمه‌حفاظتی و در عمق 30–45 سانتی‌متر در سامانه حفاظتی در موقعیت بالاتری قرار گرفتند که بیانگر گنجایش بیشتر نگهداری آب در این سامانه‌ها بود. با وجود بهبود نسبی شاخص‌های هیدرولیکی، مقادیر شاخص S در تمامی تیمارها (012/0 تا 027/0) کمتر از آستانه 035/0 باقی ماند. به طور کلی، نتایج نشان داد که سامانه نیمه‌حفاظتی در لایه‌های سطحی و سامانه حفاظتی در عمق‌های پایین‌تر، از طریق افزایش سهم منافذ ذخیره‌ای و بهبود کارکرد سیستم منفذی خاک، ویژگی‌های فیزیکی و هیدرولیکی خاک را بهبود می‌بخشند. این یافته‌ها بیانگر آن است که تغییر در کیفیت و عملکرد منافذ، نقش مهم‌تری نسبت به تغییر در مقدار کل تخلخل در ارتقای ویژگی‌های هیدرولیکی و کیفیت فیزیکی خاک دارد و تداوم اجرای کشاورزی حفاظتی می‌تواند زمینه بهبود بیشتر کیفیت فیزیکی خاک را فراهم سازد.

چکیده خشک‌شدن دریاچه‌ها می‌تواند بستر آن‌ها را به کانون‌های بالقوه تولید گرد و غبار تبدیل کرده و انتقال عناصر سنگین به مناطق اطراف را افزایش دهد. با این وجود، اطلاعات کمی درباره میزان انتقال این عناصر از طریق فرسایش بادی از بستر دریاچه‌های خشک‌شده وجود دارد. هدف این پژوهش، ارزیابی پتانسیل انتقال و شار نیکل (Ni)، سرب (Pb) و کادمیم (Cd) در رسوبات ناشی از فرسایش بادی در بستر سه دریاچه خشک‌شده کافتر، طشک و پریشان در استان فارس بود. برای این منظور، آزمایش‌های تونل باد قابل حمل با سرعت باد 14 متر بر ثانیه در ارتفاع 0.25 متر انجام شد و غلظت عناصر در نمونه‌های خاک بستر و رسوبات جمع‎آوری‎شده اندازه‌گیری و پارامترهایی همچون شار رسوب، شار عناصر سنگین و نسبت غنی‎شدگی (ER) عناصر در رسوبات بادبرده تعیین گردید. نتایج نشان داد که در هر سه منطقه، ترتیب غلظت عناصر در خاک و رسوبات بادبرده به‌صورت Ni > Pb > Cd بود و غلظت هر سه عنصر در رسوبات کمتر از خاک بستر بود. نسبت غنی ‎شدگی برای Ni، Cd و Pb به‌ترتیب در دامنه های 0.3 تا 0.65، 0.49 تا 0.53 و 0.24 تا 0.26 قرار داشت. مقادیر ER کمتر از یک نشان داد که هیچ‌یک از این عناصر در رسوبات بادبرده نسبت به خاک بستر غنی‌شدگی نداشته‌اند. علاوه بر این، تفاوت در الگوی ER بین عناصر و مناطق مختلف نشان داد که انتقال نسبی عناصر صرفاً بر اساس غلظت اولیه آن‌ها قابل توضیح نیست. بعلاوه، بین غلظت عناصر در خاک و رسوبات فرسایش‌یافته روابط خطی مثبت و معنی‌داری مشاهده شد. میانگین شار رسوب در کافتر، طشک و پریشان به‌ترتیب 1.64، 1.56 و 0.86 گرم بر مترمربع بر ثانیه بود؛ به‌طوری‌که شار رسوب در کافتر و طشک به‌طور معنی‌داری بیشتر از پریشان بود. شار Ni، Pb و Cd در رسوبات بادبرده نیز به‌ترتیب در دامنه 0.22 تا 3.82، 0.07 تا 0.23 و 0.05 تا 0.11 میلی‌گرم بر مترمربع بر دقیقه قرار داشت. اگرچه شار رسوب در کافتر و طشک تفاوت معنی‌داری نداشت، شار Ni و Pb در کافتر و شار Cd در طشک به‎طور معنی‎داری بیشتر بود که نشان می‌دهد شار عناصر سنگین تابعی از جرم رسوب جابه‌جاشده و غلظت عناصر در رسوبات است. بر این اساس، شار عناصر سنگین می‌تواند معیار جامع‎تری برای شناسایی کانون‌های دارای پتانسیل بیشتر برای انتقال عناصر سنگین نسبت به غلظت عناصر یا شار رسوب به‌تنهایی باشد. با توجه به محدودیت‌هایی مانند انجام آزمایش‌ها بر روی سطوح فاقد سله و در یک سرعت مشخص باد، بررسی نشدن توزیع عناصر در کلاس‎های مختلف اندازه ذرات و گونه‌بندی شیمیایی عناصر، نتایج حاضر باید به‌عنوان ارزیابی پتانسیل انتقال در شرایط آزمایش‌شده تفسیر شوند.

چکیده پایداری خاکدانه‌ها و شاخص خمیری از مهم‌ترین شاخص‌های کیفیت فیزیکی خاک هستند که تحت تأثیر ویژگی‌های ذاتی خاک، وضعیت رطوبتی و کاربرد اصلاح‌کننده‌های معدنی قرار می‌گیرند. پژوهش حاضر با هدف بررسی تأثیر کاربرد پامیس و وضعیت رطوبتی بر شاخص خمیری و شاخص‌های پایداری خاکدانه‌ها شامل میانگین وزنی قطر (MWD) و میانگین هندسی قطر (GMD) انجام گردید. آزمایش به‌صورت اسپلیت-اسپلیت پلات در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با 12 تیمار و چهار تکرار اجرا شد. تیمارها شامل دو وضعیت رطوبتی بر اساس تخلیه 25 و 50 درصد آب قابل‌استفاده، دو بافت (لوم شنی و لوم رسی) و سه سطح کاربرد پامیس (صفر، 4 و 8 گرم در کیلوگرم خاک) بوده‌اند. رطوبت خاک با روش وزنی کنترل شد. شاخص خمیری با روش کاساگرانده و شاخص‌های پایداری خاکدانه‌ها با استفاده از روش‌های الک خشک و تر تعیین شدند. نتایج نشان داد که برهم‌کنش وضعیت رطوبتی و بافت خاک اثر معنی‌داری بر شاخص خمیری داشت؛ به‌طوری‌که بیشترین مقدار آن (49/7 درصد) در خاک لوم رسی تحت 50 درصد تخلیه آب قابل‌استفاده و کمترین مقدار آن (60/6 درصد) در خاک لوم شنی تحت 25 درصد تخلیه آب قابل‌استفاده مشاهده شد. همچنین، کاربرد پامیس موجب افزایش شاخص خمیری در هر دو بافت خاک شد. بیشترین مقدار میانگین وزنی قطر خاکدانه در آزمون الک خشک (23/3 میلی‌متر) در تیمار کاربرد 8 گرم پامیس در کیلوگرم خاک و 50 درصد تخلیه آب قابل‌استفاده به‌دست آمد. بیشترین مقدار میانگین هندسی قطر خاکدانه در الک خشک (65/1 میلی‌متر) نیز در خاک لوم رسی و با کاربرد 4 و 8 گرم پامیس مشاهده شد. در آزمون الک تر، بیشترین مقادیر میانگین وزنی و هندسی قطر خاکدانه‌ها، به‌ترتیب 68/2 و 21/1 میلی‌متر، در خاک لوم رسی تحت 50 درصد تخلیه آب قابل‌استفاده ثبت شد. به‌طور کلی، کاربرد پامیس موجب بهبود شاخص‌های اندازه و پایداری خاکدانه‌ها شد، اما شدت این اثر به بافت خاک، وضعیت رطوبتی و روش اندازه‌گیری نیز وابسته بود. پاسخ بیشتر خاک لوم رسی نسبت به خاک لوم شنی نشان داد که ویژگی‌های اولیه خاک، به‌ویژه مقادیر ذرات ریزدانه، نقش مهمی در تعدیل اثر پامیس بر ساختار خاک دارند. بر این اساس، پامیس می‌تواند به‌عنوان یک اصلاح‌کننده معدنی برای بهبود برخی ویژگی‌های ساختاری خاک مورد توجه قرار گیرد.

چکیده باکتری‌های حل‌کننده فسفات (PSB) نقش کلیدی در حاصلخیزی خاک‌های خشک و نیمه‌خشک ایفا می‌کنند، اما عوامل تعیین‌کننده جمعیت آن‌ها در اکوسیستم‌های تالابی خشک‌شده کمتر مورد توجه قرار گرفته است. این پژوهش با هدف بررسی تأثیر گونه‌های گیاهی و ویژگی‌های فیزیکوشیمیایی خاک بر جمعیت PSB قابل‌کشت در خاک‌های تالاب هامون انجام شد. نمونه‌برداری از عمق ۲۰-۰ سانتی‌متری خاک از ۲۵ چشم‌انداز شامل پنج گونه گیاهی غالب (گز، اشک، بونی، شور و نی) و خاک بدون پوشش گیاهی (شاهد) انجام شد. مجموعاً 450 نمونه خاک از 150 نقطه برای تعیین جمعیت PSB و ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی خاک استفاده شد. نتایج نشان داد که پوشش گیاهی ۵/۲۷ درصد از تغییرات جمعیت PSB را تبیین می‌کند؛ و هر یک از پنج گونه‌ گیاه مورد بررسی در این پژوهش افزایش معنی‌داری (p≤0.001) در جمعیت PSB نسبت به خاک شاهد ایجاد کردند. همچنین همبستگی منفی معنی‌دار بین pH (r=-0.17, p≤0.05) و فسفر قابل‌دسترس (r=-0.40, p≤0.001) با جمعیت PSB و همبستگی مثبت معنی‌دار بین نیتروژن کل (r = 0.39, p≤0.001) و جمعیت PSB مشاهده شد. بر اساس تحلیل رگرسیون گام‌به‌گام، از میان دوازده ویژگی فیزیکوشیمیایی بررسی‌شده خاک، تنها نیتروژن کل (β=0.258, p=0.004) با اثر مثبت و فسفر قابل‌دسترس (β=-0.378, p≤0.001) با اثر منفی، وارد مدل نهایی شدند. تحلیل مسیر نشان داد که نیتروژن دارای اثر کل ۳۹۰/۰ و فسفر دارای اثر کل ۴۰۵/۰- بر جمعیت PSB است. البته معنی‌دار نبودن تأثیر سایر ویژگی‌های خاک مانند pH، EC، نسبت جذب سدیم، کربن آلی، کربنات کلسیم معادل، رطوبت اشباع، بافت خاک، جرم مخصوص ظاهری، پتاسیم قابل استفاده و همچنین املاح محلول کلسیم، منیزیم و سدیم، بر جمعیت PSB، ممکن است نشأت گرفته از تعدیل شرایط زیستگاه این میکروارگانیسم‌ها (به‌عنوان پناهگاه اکولوژیکی) و یا پدیده جانشینی و غلبه گونه‌های سازگار PSB باشد. به‌‌طور کلی، نوع پوشش گیاهی و وضعیت تعادل نیتروژن و فسفر، از عوامل اصلی مرتبط با فراوانی PSB در خاک‌های تالاب هامون هستند. از آنجا که حدود ۷۸ درصد از نوسانات این باکتری‌ها توسط ویژگی‌های فیزیکوشیمیایی سنجیده‌شده تبیین نشد، احتمالاً متغیرهای اندازه‌گیری نشده زیستی (نظیر ترشحات ریشه، برهمکنش‌های میکروبی و غیره) و غیر زیستی (نظیر اقلیم، دما و غیره) نقش تعیین‌کننده‌تری دارند. بر اساس این یافته‌ها، استفاده از گونه‌های بومی گز، نی و شور که بیشترین توانایی را در افزایش جمعیت PSB نشان دادند، می‌تواند به عنوان راهکاری زیستی برای احیای پوشش گیاهی و تثبیت خاک در تالاب هامون مورد توجه قرار گیرد.

چکیده استفاده از بیوچار بقایای کشاورزی از قبیل باگاس نیشکر و پوسته شلتوک برنج به عنوان بستر کشت در کشت‌های بدون خاک در حال گسترش است. اما قابلیت هدایت الکتریکی زیاد و pH قلیایی بیوچار این بقایا امکان استفاده از آنها را محدود کرده است. هدف این پژوهش بررسی تأثیر آبشویی بیوچارهای حاصل از باگاس نیشکر و پوسته شلتوک برنج با آب مقطر و آب اسیدی بر ویژگی‌های شیمیایی آنها بود. این آزمایش به‌صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با دو عامل نوع بیوچار (باگاس نیشکر و پوسته شلتوک برنج) و نوع آبشویی (بدون آبشویی (بیوچار خام)، آبشویی با آب مقطر و آبشویی با آب اسیدی) در سه تکرار انجام شد. آبشویی با آب مقطر تا رسیدن قابلیت هدایت الکتریکی بیوچارها به کمتر از 5/0 دسی‌زیمنس بر متر و آبشویی با آب اسیدی تا رسیدن pH آنها به محدوده 5/5 تا 3/6 برای استفاده به عنوان بستر در کشت بدون خاک انجام شد. نتایج نشان داد پس از آبشویی با آب مقطر، قابلیت هدایت الکتریکی بیوچار باگاس نیشکر از 78/2 به 42/0 دسی‌زیمنس بر متر و pH آن از 30/8 به 94/7 کاهش یافت. در بیوچار پوسته شلتوک برنج نیز پس از آبشویی با آب مقطر، قابلیت هدایت الکتریکی از 62/1 به 40/0 دسی‌زیمنس بر متر و pH از 04/8 به 45/7 کاهش یافت. پس از آبشویی با آب اسیدی pH بیوچار باگاس نیشکر و پوسته شلتوک برنج به‌ترتیب به 61/5 و 54/5 کاهش یافت، در حالی که قابلیت هدایت الکتریکی آنها به‌ترتیب به 30/4 و 32/2 دسی‌زیمنس بر متر افزایش یافت. آبشویی بیوچارها با آب مقطر منجر به کاهش معنی‌دار کربنات کلسیم معادل و میزان کربن، هیدروژن، نیتروژن، پتاسیم، کلسیم، منیزیم، گوگرد و سدیم و افزایش معنی‌دار نسبت کربن به نیتروژن و ظرفیت تبادل کاتیونی آنها در مقایسه با بیوچارهای خام شد. در مقابل، آبشویی بیوچارها با آب اسیدی موجب کاهش معنی‌دار کربنات کلسیم معادل، میزان کربن، نیتروژن و سدیم و افزایش معنی‌دار نسبت کربن به نیتروژن، ظرفیت تبادل کاتیونی و غلظت کلسیم، گوگرد، آهن، منگنز و مس نسبت به بیوچارهای خام گردید. بنابراین، آبشویی بیوچارها با آب مقطر و آب اسیدی، با ایجاد تغییرات معنی‌دار در برخی ویژگی‌های شیمیایی آنها، می‌تواند به‌عنوان روشی برای آماده‌سازی بیوچار برای استفاده در بستر کشت بدون خاک مورد توجه قرار گیرد. با این حال، تعیین مناسب‌ترین روش آبشویی و امکان استفاده از بیوچار آبشویی‌شده به‌عنوان بخشی از بستر کشت، نیازمند ارزیابی ویژگی‌های شیمیایی بستر نهایی در نسبت‌های مختلف جایگزینی بیوچار و بررسی پاسخ گیاه است.

چکیده چکیده به منظور برآورد عمق یخبندان خاک و ارایه یک رابطه ساده و منطقی بین درجه حرارت هوا و اعماق مختلف خاک در سطح شهرستان‌های استان خراسان رضوی مطالعه‌ای بر روی داده‌های جمع آوری شده درجه حرارت هوا و اعماق 5 ،10 ،20، 30 ،50 و 100 سانتی‌متری خاک از ایستگاه‌های مختلف هواشناسی استان در سال 1386 انجام پذیرفت. نتایج حاصل از این مطالعه منجر به ارایه یک معادله درجه دوم به ازای هر عمق خاک گردید. با توجه به ضرایب همبستگی به‌دست آمده می‌توان گفت این رابطه برای عمق 100 سانتی متری خاک غیر قابل قبول، اما برای سایر اعماق مناسب و قابل قبول می‌باشد. هم‌چنین در برآورد عمق یخبندان و مقایسه آن با مقدار واقعی مشخص شد که روش استاندارد عمق یخبندان را در همه بافت‌های خاک بسیار بیشتر از مقدار واقعی برآورد می‌کند و نمی توان آن را به‌عنوان یک روش برآورد مناسب پیشنهادکرد. هم‌چنین روش مک‌کوین، مبتنی بر روش آمریکایی تعیین شاخص یخبندان، در کلیه ایستگاه‌های مورد مطالعه، عمق یخبندان را بیشتر از مقدار واقعی برآورد می‌نماید، در حالی که روش‌های فنلاندی و نروژی به ترتیب بهترین برآورد عمق یخبندان را ارایه نموده اند. واژه های کلیدی: دمای هوا – دمای اعماق مختلف خاک – عمق یخبندان

چکیده چکیده
بررسی روند تغییرات متغیرهای هواشناسی در درازمدت اهمیت ویژه ای در مطالعات تغییر اقلیم و آشکار سازی آن دارد. در این مطالعه مقادیر متوسط ماهانه رطوبت نسبی و دمای نقطه شبنم 22 ایستگاه های سینوپتیک ایران در بازه زمانی 2003-1973 جمع آوری گردید. این ایستگاه ها معرف اقلیمهای مختلف ایران بر اساس طبقه بندی دومارتن می باشند. سپس برای اطمینان از نرمال بودن سری های فصلی و سالانه از آزمون کولموگروف-اسمیرنوف استفاده شد. بررسی روند تغییرات این دو عامل جوی، با روشهای آماری ناپارامتری من-کندال و ضریب همبستگی ρ اسپیرمن و روش پارامتری تحلیل رگرسیون انجام شد. نتایج نشان داد بیشترین روند افزایشی تغییرات متغیرهای مورد بررسی بر اساس روش ناپارامتری من-کندال در فصل تابستان اتفاق افتاده است و کمترین روند تغییرات متغیر رطوبت نسبی در فصل زمستان حادث شده است. بر اساس روش من-کندال بیشترین روند کاهشی متغیر نقطه شبنم در فصل بهار و کمترین روند کاهشی در فصل پاییز اتفاق افتاده است. همچنین بیشترین روند کاهشی متغیر رطوبت نسبی در فصول زمستان و تابستان و کمترین روند تغییرات کاهشی در فصل پاییز بوده است. بر اساس ضریب ρ اسپیرمن، بیشترین روند تغییرات کاهشی رطوبت نسبی در سری سالانه و بهار و کمترین روند تغییرات در فصل پاییز مشاهده گردید. همچینین بر اساس روش ذکر شده، بیشترین روند تغییرات نقطه شبنم در سری سالانه و کمترین روند تغییرات در فصل پاییز بوده است. براساس روش پارامتری تحلیل رگرسیون در سری های زمانی مورد بررسی متغیر نقطه شبنم روند خاصی مشاهده نگردید، اما متغیر رطوبت نسبی در تمامی سری های زمانی فصلی دارای روند بودند. در مجموع می توان بیان داشت که روند کاهشی متغیرهای مورد بررسی بیشتر از روند افزایشی آنها بود، هرچند قانونمندی خاصی برای اقالیم مختلف مشاهده نشد.

واژه های کلیدی: ایران، تحلیل رگرسیون، رطوبت نسبی، روند، نقطه شبنم، من-کندال، ضریب اسپیرمن

چکیده چهار روش آبیاری (غرقاب دائم، تناوبی، بارانی، تیپ) و سه روش کشت (مستقیم بذر و مستقیم نشاء بر بستر غیرپادل یا بدون گلخرابی و نشائی سنتی) از نظر عملکرد، مصرف آب و بهره­وری آب برنج در قالب طرح کرت­های نواری بر اساس طرح پایه بلوک­های کامل تصادفی با سه تکرار به مدت دو سال زراعی (1398 و 1399) در گرگان بررسی شدند. مقایسه عملکردهای برنج نشان داد که بالاترین عملکرد ( 8206 کیلوگرم در هکتار) مربوط به کشت نشائی سنتی با روش آبیاری غرقابی بود و در بقیه روش­های آبیاری اختلاف معنی­داری بین عملکردها مشاهده نشد. در کشت نشائی، با تغییر آبیاری سنتی به آبیاری بارانی، متناوب و آبیاری قطره­ای به ترتیب عملکرد در حدود 14، 9 و 11 درصد کاهش داشت. بالاترین مصرف آب مربوط به روش آبیاری غرقابی در کشت مستقیم بذر (12490 متر مکعب در هکتار) و کشت نشائی (11967 متر مکعب در هکتار) بود. با تغییر شیوه آبیاری از غرقاب به قطره­ای در کشت سنتی نشاء در زمین پادل شده، اگرچه عملکرد در حدود 11 درصد کاهش یافت ولی در مقابل مصرف آب در حدود 39 درصد کاهش و در نتیجه بهره-وری آب در حدود 22 درصد افزایش داشت. با تبدیل کشت سنتی نشاء و روش آبیاری غرقابی به کشت مستقیم نشاء و روش آبیاری قطره­ای عملکرد در حدود 24 درصد و مقدار آب در حدود 45 درصد کاهش یافت و بهره­وری آب در این حالت به 9/0 کیلوگرم در متر مکعب رسید که در شرایط حاضر به عنوان بهترین گزینه برای حفظ توأم منابع آبی و تولید انتخاب می­شود.

چکیده امروزه موضوع تغییر اقلیم و مشکلات ناشی از آن از بحران‏های اساسی مدیریت منابع آب می باشد و از طرف دیگر با توجه به اینکه آب های زیرزمینی یکی از مهم‌ترین منابع تامین آب می باشد تحلیل اثرات تغییر اقلیم بر آب های زیرزمینی و تخمین دقیق میزان تغذیه آنها در دوره آتی ضرورت می یابد. در این تحقیق برای بررسی اثرات سناریوهای تغییر اقلیم بر منابع آب زیرزمینی، مطالعه موردی بر روی دشت سفید دشت واقع در حوزه آبریز مخزن چغاخور واقع در استان چهارمحال و بختیاری صورت گرفته است. در راستای این هدف از یکی از مدل های سه بعدی جفت شده اقیانوس- اتمسفر گردش عمومی جو 4AOGCM با نام HadCM3 برای شبیه سازی سری های زمانی متغیرهای اقلیمی دما و بارش تحت سناریوهای انتشار B1 و A2 در دوره آتی استفاده شد. همچنین به‌منظور ریز مقیاس نمائی داده‌های اقلیمی روزانه جهت تولید سناریوهای اقلیمی منطقه ای از مدل LARS-WG استفاده ‌شد. برای شبیه سازی رواناب سطحی منطقه، مدل IHACRES با داده های ماهانه دما، بارش و رواناب مشاهداتی واسنجی گردید. در ادامه به منظور مدلسازی سطح آب زیرزمینی منطقه، مدل GMS در دو حالت ماندگار و غیر ماندگار برای یک سال آبی واسنجی شده و سپس با استفاده داده های چهار سال آبی صحت سنجی شد. نهایتاً رواناب تولیدی و بارش در دوره آتی تحت عنوان پارامتر تغذیه به مدل سفره آب زیرزمینی وارد شده و اثر تغییرات اقلیمی در سطح ایستابی زیرزمینی با شبیه سازی آبخوان نام برده توسط نرم افزار GMS5 مورد برررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد که بارندگی در دوره آتی تحت سناریوی های B1 و A2 به ترتیب حدود 26 و 33 درصد افزایش خواهد داشت. همچنین در دوره آتی در انتهای دوره (سال 2035) میزان تجمعی تغذیه آب زیرزمینی در سناریوی A2 به B1 حدود 10 متر مکعب بر ثانیه افزایش داشته که حاکی از افزایش اثرات تغییر اقلیم در سناریوی A2 نسبت به سناریوی B1 می باشد. ارزیابی اثرات تغییر اقلیم بر منابع آب زیرزمینی این منطقه به منظور برنامه ریزی برای تعیین میزان بهره برداری از این منابع با لحاظ شرایط اقلیمی پیشرو در دوره آتی و ارائه راهکارهای سازگار با تغییر اقلیم جهت حفظ این منابع و مدیریت صحیح آبخوان به مدیران مربوطه کمک شایانی می نماید.

چکیده این پژوهش به‌منظور بررسی اثر مونت‌موریلونیت طبیعی و اصلاح شده با پلی‌اکریل‌آمید بر جذب سطحی و واجذب کادمیم در دو نوع شنی و لوم رسی انجام شد. تمامی آزمایش‌های هم‌دما در الکترولیتی بازمینه‌ی نیترات کلسیم و در 7 سطح غلظت کادمیم (5/1 تا mg/l10) انجام گرفت. آزمایش‌ واجذب بلافاصله پس از اتمام آزمایش جذب سطحی انجام شد. هم‌دما‌های جذب سطحی، به‌وسیله‌ی مدل‌های فروندلیچ، لانگمویر و کوبله-کوریگان به خوبی بر داده‌ها برازش داده شدند. مدل کوبله-کوریگان با بیشترین ضریب تبیین (R2) و کمترین خطا (SEE)، بهترین برازش را بر داده‌ها داشت. هم‌دماهای جذب سطحی کادمیم تحت تأثیر پلی‌اکریل‌آمید قرار گرفتند. مقدار ضریب KL مدل لانگمویر در سوسپانسون‌های خاک شنی و لوم رسی حاوی مونت‌موریلونیت اصلاح شده، به ترتیب 034/0 و 198/0 بود. این مقادیر نشان ‌دهنده تمایل زیاد کادمیم برای جذب سطحی روی مونت‌موریلونیت اصلاح شده است. میزان واجذب کادمیم از مونت‌موریلونیت طبیعی بیش‌تر از اصلاح شده بود. این نتیجه مؤید این است که به‌طور کلی، کانی مونت‌موریلونیت اصلاح شده با پلی‌اکریل‌آمید، تثبیت کننده بسیار خوبی برای کادمیم از خاک‌های آلوده می‌باشد.

چکیده تفکیک صحیح واحدهای زمین­نما گام مهمی در مدیریت منابع اراضی و خاک در جهت نیل به توسعه پایدار و حفظ محیط زیست است. بنابراین در این پژوهش کارایی نقشه­های ژئوپدولوژی در سطح فاز زمین­ریخت با هدف افزایش خلوص واحدهای نقشه، مورد بررسی قرار گرفت. برای این منظور پس از تفکیک و ترسیم واحدهای ژئومورفیک طبق ساختار پیشنهادی روش ژئوپدولوژی در سطح زمین­ریخت، بزرگترین و گسترده­ترین واحد نقشه با استفاده از ویژگی­های مورفومتری و پوشش گیاهی به سطح فاز زمین­ریخت تفکیک گردید. پس از حفر، تشریح و طبقه­بندی 31 خاکرخ مطالعاتی، پراکندگی خاک­های واقع شده در هر واحد نقشه فاز زمین­ریخت با استفاده از احتمالات شرطی و شاخص­های تنوع از جمله شاخص شانن، مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. با توجه به نرمال بودن توزیع شاخص تفرق شانن محاسبه شده، از آزمون آماری t به­منظور بررسی معنی­دار بودن تفاوت موجود بین واحدهای نقشه تفکیک شده، استفاده شد. نتایج حاصل از مطالعه نشان دهنده کاهش شاخص­های تفرق و افزایش احتمالات شرطی در واحدهای فاز زمین­ریخت در مقایسه با واحد زمین­ریخت انتخابی بود. نتایج همچنان نشان داد استفاده از ویژگی پوشش گیاهی نسبت به سایر ویژگی­های محیطی در تفکیک واحدهای فاز زمین­ریخت و ارائه واحدهای نقشه­های همگن موثر بوده است. به­طوری که حداکثر احتمال مشاهده خاک­های غالب منطقه مطالعاتی از 25/32 درصد در واحد زمین­ریخت به 63/52، 75 و 50/87 درصد در واحدهای نقشه فاز زمین­ریخت افزایش و شاخص تفرق شانن نیز از 59/1 در واحد زمین­ریخت به 36/1، 56/0 و 37/0 در واحدهای نقشه فاز زمین­ریخت کاهش پیدا کرده است. استفاده از سایر ویژگی­های محیطی جهت افزایش خلوص واحدهای نقشه فاز زمین‌ریخت در مطالعات آتی پیشنهاد می­گردد.

چکیده هدایت هیدرولیکی خاک یکی از مهمترین خصوصیات هیدرولیکی در حرکت آب و املاح در محیط متخلخل به شمار می‌رود. در سال‌های اخیر‏، مدل‌های متعددی به صورت توابع انتقالی، مدل‌های فراکتالی‏، مدل‌های تجربی و تکنیک مقیاس‌سازی به منظور برآورد هدایت هیدرولیکی اشباع بکار گرفته شده است. ‏هدف اصلی تحقیق حاضر‏، ارزیابی مدل‌های فراکتالی مختلف در برآورد پارامتر هدایت هیدرولیکی اشباع خاک می‌باشد. به این منظور از مدل راولزو داده‌های اسخاپ و همکاران مشتمل بر شصت نمونه خاک استفاده شده است. در این مجموعه، بافت خاک به روش هیدرومتری‏، وزن مخصوص ظاهری به روش نمونه دست نخورده، هدایت هیدرولیکی اشباع با روش آزمایشگاهی بار ثابت‏، منحنی دانه‌بندی خاک به روش الک خیس و منحنی نگهداشت آب خاک به روش دستگاه صفحات فشاری برای تمام نمونه‌های خاک اندازه‌گیری شده است. نتایج تحقیق بیانگر برتری‏ مدل سه‌فاز یهانگ و زانگبا بالاترین میزان همبستگی‏، کمترین ریشه مجذور مربعات خطا (cm/h 41/0RMSE=) و آکائیک (cm/h 63/-0AIC=) در بین مدل‌های فراکتالی مورد مطالعه، در برآورد هدایت هیدرولیکی اشباع می‌باشد. با توجه به نتایج آنالیز حساسیت، مدل ترکیبی راولز- هانگ کمترین حساسیت را نسبت به تغییرات تخلخل و مکش ورود هوا و بیشترین حساسیت را نسبت به تغییرات بعد فراکتال دارد. بررسی شاخص‌های خطا‏، بیانگر بالا بودن دقت برآورد هدایت هیدرولیکی اشباع در ترکیب مدل‌های سه‌فازی (PSF) مبتنی بر داده‌های بافت خاک با مدل راولز می‌باشد. نتایج نشان می‌دهد با وجود اینکه تمام نمونه‌های مورد بررسی دارای کمتر از 8 درصد رس در ترکیب خود می‌باشند، اما میزان رس خاک در برآورد بعد فراکتالی نقش تعیین‌کننده‌ و اساسی برخوردار است‏.

چکیده رودخانه آجی‏چای از مهم‌ترین رودخانه‌های جاری در استان آذربایجان شرقی و یکی از بزرگترین رودهای ورودی به دریاچه ارومیه می­باشد که از دشت تبریز عبور می‏نماید. به­دلیل تمرکز صنایع مختلف، کشاورزی و مناطق شهری در این دشت، این رودخانه مهم مستعد آلودگی و تخریب کیفی می‏باشد. در این تحقیق به منظور ارزیابی آلودگی این رودخانه براساس تغییرات مکانی و زمانی شاخص بنیاد ملی بهداشت آمریکا در دو فرم ضربی (NSFWQI_m) و افزایشی (NSFWQI_a) و شاخص کیفی منابع آب سطحی ایران (IRWQI_SC)، تعداد 16 ایستگاه نمونه­برداری در طول مسیر رودخانه تعیین و طی دو فصل تر (اردیبهشت­ماه 95) و خشک (شهریورماه 95) اقدام به نمونه­برداری گردید. پارامترهای هدایت الکتریکی، دما، اکسیژن محلول و pH در صحرا و کل جامدات محلول، کدورت، یون­های اصلی، نیترات، فسفات، اکسیژن­خواهی زیستی، اکسیژن­خواهی شیمیایی و آلاینده­های زیستی (کلی­فرم مدفوعی) در آزمایشگاه اندازه­گیری شد. مطابق نتایج، افزایش مقادیر شاخص­های کیفی در مسیر جریان رودخانه ضمن عبور از مناطق شهری، کشاورزی و صنعتی مشاهده شده که بیانگر آلودگی و تخریب کیفی آب رودخانه به­سمت پایین­دست می­باشد. میانگین مقادیر فرم­های افزایشی و ضربی شاخص بنیاد ملی بهداشت آمریکا در فصل تر به ترتیب برابر 8/39 و 8/25 و در فصل خشک برابر 5/29 و 8/16 و متوسط شاخص کیفیت منابع آب سطحی ایران برابر 5/14 در فصل تر و 8/14 در فصل خشک محاسبه شده که نشان­دهنده کیفیت پایین­تر رودخانه در فصل خشک نسبت به فصل تر ناشی از تغییرات در رژیم جریان و آبدهی آن می­باشد. ارزیابی کیفی رودخانه آجی­چای با استفاده از شاخص­های مورد بررسی نشان­دهنده وضعیت بد تا خیلی بد رودخانه در اکثر ایستگاه­ها به­خصوص قسمت­های میانی دشت تبریز می­باشد. این موضوع بیانگر تخریب کیفی رودخانه آجی­چای در اثر ورود آلودگی­ از منابع آلاینده به­ویژه فاضلاب شهری و پساب صنعتی بوده و لزوم مدیریت و بهبود کیفی این رودخانه مهم از طریق شناسایی، پایش و کنترل مستمر منابع آلاینده، جلوگیری از تخلیه فاضلاب خام به رودخانه، الزام به تصفیه فاضلاب­های صنعتی قبل از تخلیه به رودخانه و نظارت بر عملکرد تصفیه­خانه­های موجود (نظیر تصفیه­خانه شهرک صنعتی چرمشهر) را مشخص می­نماید.