آب و خاک

چکیده مقاومت فروروی (PR) خاک یکی از ویژگی‌های کلیدی و مهم در ارزیابی میزان فشردگی خاک در برابر تردد ادوات کشاورزی در اراضی زراعی به شمار می‌رود. اندازه‌گیری مستقیم PR در خاک وقت‌گیر و پرهزینه بوده و به‌دلیل خطای ابزاری ممکن است چندان قابل اعتماد نباشد. هدف اصلی این پژوهش، ارزیابی و مقایسه عملکرد سه مدل‌ هوشمند نروفازی (NF)، برنامه‌ریزی بیان ژن (GEP) و جنگل تصادفی (RF) در برآورد PR از روی ویژگی‌های زودیافت خاک می باشد.برای این منظور، داده‌های مربوط به 105 نمونه خاک زراعی دشت اردبیل شامل رطوبت خاک مزرعه، رطوبت اشباع، شن، سیلت، رس، میانگین و انحراف معیار هندسی قطر ذرات، جرم مخصوص ظاهری و حقیقی، تخلخل کل، کربن آلی، آهک و PR به‌کار گرفته شد. برای آموزش مدل‌ها از 78 داده و برای آزمون مدل‌‌ها از 27 داده استفاده گردید. پانزده ترکیب متفاوت از متغیرهای زودیافت خاک به‌عنوان ورودی مدل‌های NF، GEP و RF برای برآورد PR انتخاب شد. رطوبت خاک مزرعه به‌عنوان یک متغیر سهل الوصول و زودیافت در بهترین مدل‌‌ NF، GEP و RF برای برآورد PR خاک مورد استفاده قرار گرفت. مقادیر آماره‌های ضریب تبیین (R2)، ریشه میانگین مربعات خطای نرمال شده (NRMSE)، میانگین خطا (ME) و ضریب نش-ساتکلیف (NS) براساس داده‌های آزمونی برابر 50/0، 19/0، MPa 03/0 و 51/0 و 51/0، 20/0، MPa 13/0 و 48/0 و 58/0، 20/0، MPa 31/0 و 50/0 به‌ترتیب برای بهترین مدل‌‌ NF، GEP و RF در برآورد PR تعیین گردید. نتایج نشان داد که مدل NF با سه متغیر ورودی شامل جرم مخصوص ظاهری، شن و رطوبت خاک مزرعه در مقایسه با دو مدل هوشمند دیگر (GEP و RF) به دلیل داشتن NRMSE پایین و NS بالا توانست مقاومت فروروی خاک را با دقت نسبتاً بالایی در اراضی زراعی دشت اردبیل برآورد نماید.

چکیده حفر تونل‌های انتقال آب، اگرچه نقش مهمی در تأمین پایدار منابع آبی ایفا می‌کند، اما می‌تواند موجب اختلالات جدی در رژیم هیدروژئولوژیکی و کاهش آبدهی چشمه‌ها شود. در این پژوهش، اثرات احتمالی حفاری تونل انتقال آب هزارمسجد در شمال شرق ایران بر 45 چشمه پیرامونی، با استفاده از دو رویکرد پارامتریک DHI (شاخص خطر افت) و تجربی TIS (شاخص اثر تونل بر آبدهی منابع آب) مورد ارزیابی و مقایسه قرار گرفت. منطقه مورد مطالعه در زون ساختاری کپه‌داغ واقع شده و با گسترش سازندهای آهکی مزدوران و تیرگان، شکستگی‌های تکتونیکی فعال و تراکم بالای چشمه‌ها شناخته می‌شود. در روش DHI، هفت پارامتر هیدروژئولوژیکی و هندسی شامل نفوذپذیری، فراوانی شکستگی، ضخامت روباره، زون پلاستیک، ارتباط با گسل، نوع چشمه و فاصله از تونل لحاظ شد. در مقابل، روش TIS بر چهار عامل عملکردی شامل شدت آب ورودی به تونل، فاصله چشمه – تونل، ارتباط هیدرولیکی و قابلیت تغذیه مجدد آبخوان متمرکز است. نتایج DHI نشان می‌دهد که حدود 11 درصد از چشمه‌ها در معرض کاهش شدید آبدهی تا خشکیدگی کامل قرار دارند، در حالی که اکثریت چشمه‌ها کاهش بخشی یا ناچیز را تجربه خواهند کرد. طبقه‌بندی TIS نیز نشان داد که 5 چشمه در کلاس افت قابل توجه، 20 چشمه در کلاس افت متوسط و 20 چشمه در کلاس بدون تأثیر قرار می‌گیرند. مقایسه نتایج حاکی از آن است که DHI در تبیین مکانیزم‌های ساختاری نشت و TIS در اولویت‌بندی مدیریتی و پیامد‌محور چشمه‌ها کارآمدتر است. استفاده توأمان از این دو روش، چارچوبی قابل اعتماد برای مدیریت مخاطرات هیدروژئولوژیکی پروژه‌های تونل‌سازی فراهم می‌کند.

چکیده این پژوهش با هدف بررسی اثر سامانه‌های مختلف خاکورزی، کاربرد زیرشکن و نوع محصول بر برخی ویژگی‌های فیزیکی، شیمیایی و زیستی خاک در سال زراعی 1403-1402 در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه رازی کرمانشاه، واقع در اقلیم نیمه‌خشک سرد، انجام شد. خاک مزرعه دارای بافت لومی رسی و ماهیت آهکی بود. آزمایش به‌صورت کرت‌های دوبار خردشده در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با سه تکرار اجرا شد. عامل اصلی شامل سامانه‌های خاکورزی در سه سطح بی‌خاکورزی، کم خاکورزی و خاکورزی مرسوم، عامل فرعی شامل کاربرد و عدم کاربرد زیرشکن و عامل فرعی‌فرعی شامل دو سطح گندم دوروم و بدون کشت بود. نتایج نشان داد pH خاک تحت تأثیر تیمارها معنی‌دار نشد، اما هدایت الکتریکی خاک تحت تأثیر سامانه خاکورزی، زیرشکن و نوع محصول معنی‌دار بود؛ به‌طوری‌که هدایت الکتریکی در خاکورزی مرسوم 39/0 و در بی‌خاکورزی 30/0 دسی‌زیمنس بر متر بود و در تیمار دارای زیرشکن نسبت به بدون زیرشکن از 34/0 به 36/0 دسی‌زیمنس بر متر افزایش یافت. بیشترین رس قابل انتشار در آب در خاکورزی مرسوم (60/0 درصد) و کمترین آن در بی‌خاکورزی (48/0 درصد) مشاهده شد. پایداری خاکدانه‌ها با شاخص میانگین قطر وزنی خاکدانه‌ها (MWD) ارزیابی شد و این شاخص در بی‌خاکورزی (46/0 میلی‌متر) نسبت به خاکورزی مرسوم (31/0 میلی‌متر) افزایش نشان داد. همچنین، بی‌خاکورزی در مقایسه با خاکورزی مرسوم موجب افزایش کربن آلی خاک از 61/0 به 23/1 درصد، ماده آلی از 05/1 به 10/2 درصد، نیتروژن کل از 10/0 به 21/0 درصد، فسفر قابل جذب از 56/10 به 36/18 میلی‌گرم بر کیلوگرم، پتاسیم قابل جذب از 58/483 به 757 میلی‌گرم بر کیلوگرم و کربن زیست‌توده میکروبی از 36/117 به 30/290 میلی‌گرم کربن بر کیلوگرم خاک شد. در مقابل، تنفس پایه و تنفس ناشی از سوبسترا در خاکورزی مرسوم به‌ترتیب با 11/204 و 08/543 میلی‌گرم دی‌اکسیدکربن بر کیلوگرم خاک در روز بیشترین مقدار را داشتند. در مجموع، نتایج این پژوهش نشان داد که کاهش شدت خاکورزی، به‌ویژه در قالب بی‌خاکورزی همراه با کشت گندم دوروم، می‌تواند با بهبود پایداری خاکدانه‌ها، افزایش ماده آلی و عناصر غذایی و ارتقای شاخص‌های زیستی خاک، نقش مؤثری در بهبود کیفیت و پایداری خاک در شرایط خاک‌های آهکی نیمه‌خشک داشته باشد.

چکیده امروزه یکی از مهم‌ترین مشکلات منابع آبی کشور کاهش کیفی منابع آب است. نیاز روزافزون آب منجر به بهره‌برداری بی‌رویه از آب زیرزمینی و افت مداوم سطح آب در آبخوان‌ها شده است و به تبع آن مشکلات زیست‌محیطی و ازجمله کیفیت آب زیرزمینی نیز در خطر قرار گرفته و روندی رو به نابودی را ایجاد نموده است. ازاین‌رو تحلیل روندهای زمانی و تغییرات مکانی کیفیت آب زیرزمینی نقش بسزایی در مدیریت پایدار منابع آب ایفا می‌کند. ازاین‌رو، هدف پژوهش حاضر بررسی روند زمانی پارامترهای کیفی آب زیرزمینی با بهره‌گیری از آزمون من‌کندال و برآورد شیب سن و همچنین تحلیل تغییرات مکانی کیفیت آب زیرزمینی با استفاده از شاخص کیفیت منابع آب زیرزمینی (GQI) در آبخوان بهاباد می‌باشد. بدین‌ منظور از پارامترهای کل جامدات محلول، کلر، سولفات، سدیم، کلسیم و منیزیم مربوط به 9 چاه در دوره زمانی 1402-1381جهت بررسی روند زمانی و مکانی استفاده شد. نتایج این مطالعه نشان داد که کیفیت آب زیرزمینی در آبخوان بهاباد طی دوره زمانی ۱۳۸۱ تا ۱۴۰۲ در طبقه قابل قبول قرار دارد، اما روند کاهشی اندک اما معناداری در کیفیت مشاهده شد. بررسی توزیع مکانی پارامترهای کیفی حاکی از آن است که الگوی شوری و غلظت یون‌ها بیش از عوامل زمین‌شناختی طبیعی، تحت تأثیر فشارهای انسانی ازجمله برداشت بی‌رویه، افت سطح ایستابی و انتقال بین‌حوزه‌ای آب قرار دارد. تحلیل روند زمانی با استفاده از آزمون‌های آماری، ناهمگنی مکانی قابل ‌ملاحظه‌ای را آشکار ساخت. پارامتر Mg²⁺ در تمام ایستگاه‌ها روند افزایشی معنادار داشت به‌طوری‌که مقدار شیب سن بین 05/0 تا 23/0 متغیر است.، درحالی‌که Na⁺ و SO₄²⁻ در برخی چاه‌ها روند کاهشی یا بدون روند نشان دادند. TDS نیز عمدتاً روندهای متفاوتی (اغلب کاهشی اما در یک ایستگاه افزایشی شدید) از خود بروز داد. همچنین مقایسه روش‌های درون‌یابی نشان داد که در شرایط نمونه‌برداری محدود و همبستگی مکانی ضعیف، روش‌های قطعی اغلب دقت پیش‌بینی بالاتری نسبت به روش‌های زمین‌آماری (کریجینگ و کریجینگ بیزین تجربی) ارائه کردند. در نهایت، با وجود کاهش اندک شاخص GQI (در بازه‌ای بین 5/0- تا 1/0+ درصد)، نقشه تغییرات آن نتوانست شدت محلی کاهش کیفیت به‌ویژه در پارامترهای تعیین‌کننده مانند TDS، Na⁺ و SO₄²⁻ را به‌طور کامل منعکس کند. این یافته بیانگر آن است که شاخص‌های ترکیبی مانند GQI می‌توانند اثرات متضاد روندهای پارامتری را تا حدی خنثی کرده و تصویری متعادل‌تر و واقع‌بینانه‌تر از وضعیت کلی کیفیت ارائه دهند. در انتها مشخص شد، تغییرپذیری مکانی آلاینده‌های مختلف و طیف گسترده پارامترهای اندازه‌گیری شده و همچنین توصیف کیفیت آب، امری دشوار است؛ بنابراین استفاده از شاخص‌ها می‌توانند شرایط کلی کیفیت آب را به ‌طورخلاصه و قابل‌درک ارائه کند.

چکیده این پژوهش با هدف بررسی کارایی باکتری‌های محرک رشد گیاه در بهبود ویژگی‌های اسفناج، به‌صورت آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی در گلخانه انجام شد. تیمارها شامل دو سطح کود NPK (100درصد مقدار توصیه‌شده و 7۰ درصد آن) و چهار سطح مایه‌زنی میکروبی (بدون باکتری، Pseudomonas putida ، Phytobacter diazotrophicus و مخلوط دو باکتری) بودند. شاخص‌هایی مانند مقدار نیتروژن، فسفر، پتاسیم، آهن، کلروفیل کل، نیترات و فعالیت آنزیم نیترات رداکتاز اندازه‌گیری شد. نتایج نشان داد که اثر متقابل کود و مایه‌زنی بر تمامی صفات اندازه‌گیری شده معنی‌دار بود. بیشترین وزن تر برگ در هر دو سطح 100 و 70 درصد مقدار توصیه شده کود، همراه با مایه‌زنی مخلوط دو باکتری به دست آمد که به‌ترتیب ۱٫7و 2٫2برابر بیشتر از تیمارهای متناظر بدون مایه‌زنی باکتری بود. مصرف 100 درصد مقدار توصیه شده کود همراه با مایه‌زنی مخلوط دو باکتری، در مقایسه با تیمار متناظر بدون مایه‌زنی، موجب افزایش محتوای نیتروژن (۶2 درصد)، فسفر (۲۳ درصد)، پتاسیم (51 درصد) و آهن (32 درصد) برگ شد. پس از این تیمار، بیشترین مقادیر این عناصر در تیمار 70 درصد مقدار توصیه شده کود همراه با مخلوط دو باکتری مشاهده شد. مقدار کلروفیل کل با کاهش مصرف کود کاهش یافت، اما مایه‌زنی باکتری این کاهش را جبران کرد، به طوری‌که در تیمارهای تلقیح شده با باکتری، تفاوت معنی‌داری با تیمار مصرف 100 درصد مقدار توصیه شده کود مشاهده نشد. بیشترین مقدار کلروفیل در تیمار 100 درصد مقدار توصیه‌شده کود همراه با مایه‌زنی مخلوط دو باکتری بدست آمد که 34 درصد بیشتر از تیمار متناظر بدون مایه‌زنی بود. بیشترین مقدار نیترات برگ (mg kg-1 6123) در تیمار مصرف 100 درصد مقدار توصیه شده کود و بدون مایه‌زنی باکتری ثبت شد. کمترین مقدار نیترات برگ در تیمار 70 درصد مقدار توصیه شده کود همراه با مخلوط دو باکتری اندازه‌گیری شد که نسبت به تیمار متناظر بدون مایه‌زنی باکتری، کاهش ۲۵ درصدی داشت. بیشترین فعالیت آنزیم نیترات رداکتاز در تیمار 70 درصد مقدار توصیه شده کود همراه با مایه‌زنی مخلوط دو باکتری اندازه‌گیری شد که در مقایسه با تیمار متناظر بدون مایه‌زنی باکتری، 47 درصد افزایش نشان داد. به‌طور کلی، کاربرد مخلوط Pseudomonas putida و Phytobacter diazotrophicus همراه با 70 درصد مقدار توصیه‌شده کود NPK، پس از انجام بررسی‌های بیشتر، می‌تواند به‌عنوان راهکاری مناسب برای کاهش 30 درصدی مصرف کود شیمیایی، بدون افت چشمگیر عملکرد و با بهبود کیفیت تغذیه‌ای اسفناج، پیشنهاد شود.

چکیده سدهای خاکی با هسته رسی از سازه‌های کلیدی هیدرولیکی در تأمین آب شرب، کشاورزی و مدیریت سیلاب هستند، اما بیش از ۳۵ درصد خرابی‌های تاریخی آن‌ها ناشی از تراوش و فرسایش داخلی است. این پژوهش بر سد خاکی نهند (استان آذربایجان شرقی) تمرکز دارد و تأثیر افزایش ۱۰ درصدی ابعاد هندسی زهکش قائم افقی دودکشی شامل افزایش طول از ۱۵ به ۵/۱۶ متر و ضخامت از ۵/۱ به ۶۵/۱ متر را به روش عددی اجزای محدود در نرم‌افزار GeoStudio 2024 بررسی می‌کند. انتخاب گام افزایش ۱۰ درصد بر اساس تحلیل حساسیت اولیه و مطالعات مرجع صورت گرفته است. مدل عددی با شبکه‌ای متشکل از ۱۲۸۰۰ المان درجه دوم، شرایط مرزی واقعی شامل بار آبی (هد هیدرولیکی) بالادست معادل ۳۵ متر و پایین‌دست معادل ۵ متر و اعتبارسنجی جامع بر پایه داده‌های ۱۸ ساله ابزار دقیق شامل ۲۲ پیزومتر و ۶ چاه مشاهده‌ای (ضریب تعیین ۹۸۲/۰=²R و ریشه میانگین مربعات خطا ۶۸/۰ متر) توسعه یافت. نتایج نشان داد که این افزایش ابعاد: دبی تراوشی کنترل‌شده را ۳/۲۲ درصد افزایش داد (از ۰۰۸/۰ به ۰۰۹۸/۰ مترمکعب بر ثانیه در واحد عرض)، فشار آب حفره‌ای میانگین در هسته رسی را ۷/۳۱ درصد کاهش داد (از ۱۸۰/۲ به ۱۲۳/۱ کیلوپاسکال)، افت هد هیدرولیکی کل را ۳/۹ درصد کاهش داد، گرادیان خروج را در ۲/۹۴ درصد موارد زیر حد ایمن ۸/۰ نگه داشت، ضریب اطمینان شیب پایین‌دست را ۵/۲۵ درصد بهبود بخشید (از ۴۵/۱ به ۸۲/۱) و اثر قوس‌داری سه‌بعدی باعث کاهش ۴/۱۸ درصدی دبی کل نسبت به تحلیل دوبعدی گردید. تحلیل مونت‌کارلو با ۱۰۰۰۰ اجرا، احتمال وقوع خرابی را به کمتر از ۳/۰ درصد کاهش داد. واسنجی (کالیبراسیون) مدل با استفاده از الگوریتم Levenberg Marquardt و داده‌های پیزومتری بلندمدت انجام شد که دقت بالای مدل را در بازسازی رفتار هیدرولیکی سد تأیید نمود. این بهینه‌سازی ساده و کم‌هزینه، کارایی زهکشی و ایمنی کلی سد را به‌طور چشمگیری ارتقا داده و چارچوبی عملی با قابلیت تعمیم ۵/۹۴ درصدی برای طراحی سدهای مشابه ارائه می‌دهد.

چکیده کلزا با داشتن بیشترین سطح زیر کشت در میان محصولات دانه‌روغنی در ایران، به‌دلیل مدیریت نامتعادل عناصر غذایی با محدودیت عملکرد مواجه است. در این مطالعه، با به‌کارگیری روش تشخیص خاک-گیاه و رویکردهای مدل‌سازی بیوژئوشیمیایی مبتنی بر شاخص‌های تشخیصی، کمبودهای عناصر غذایی در چهار منطقه کشاورزی-اکولوژیکی کشور (البرز، مرکزی، گلستان و اردبیل) بررسی شد. با تجزیه‌وتحلیل داده‌های ۱۲۰ مزرعه از طریق روش‌های انحراف از درصد بهینه (DOP) و شاخص تعادل تغذیه‌ای (NBI)، کمبود گسترده فسفر و روی در تمامی استان‌ها شناسایی گردید. قلیائیت خاک (5/8-5/7=pH) و محتوای کم کربن آلی (کمتر از ۴/۱%) به‌واسطه رسوب هیدروکسیدی و رقابت کاتیونی، تثبیت عناصر کم‌مصرف به‌ویژه روی (6/24- =DOP) و آهن (4/16- =DOP) را تشدید می‌کند. افزون‌براین، خاک‌های آهکی باعث تثبیت فسفر به‌صورت کانی‌های فسفات کلسیم می‌شوند. درحالی‌که خاک‌های غنی از رس در اردبیل، پتاسیم تبادلی (K) را حفظ کرده‌اند، اما به‌دلیل تثبیت بین‌لایه‌ای، کمبود منیزیم نشان دادند. مقادیر NBI برای مزارع کلزای مورد مطالعه از ۱۳۳ تا ۱۴۶ متغیر بود. فراتر از این حدود، عملکرد به ازای هر واحد افزایش NBI، ۱۲ تا ۱۸ درصد کاهش یافت که نشان‌دهنده هم‌افزایی عناصر غذایی است. تغییرات منطقه‌ای در مقادیر NBI به‌شدت با نتایج عملکرد مشاهده‌شده، همبستگی داشت. بررسی آماری آستانه‌های NBI برای کاهش عملکرد (133-146، 01/0 p<) نشان داد که نسبت‌های متعادل منیزیم به پتاسیم (2/8 :1) در اردبیل به عملکرد بهتر (۲۸۷۰ کیلوگرم در هکتار) کمک نمود؛ در حالی که عملکرد پایین‌تر استان مرکزی (۲۲۴۹ کیلوگرم در هکتار) با کمبود فسفر (39/11 میلی‌گرم در کیلوگرم) و مقادیر بالای NBI (بیش از ۱۳۸) مرتبط بود. این یافته‌ها بر اهمیت توجه به محدودیت‌های عناصر غذایی در خاک‌های آهکی تأکید دارد، زیرا بیش از ۷۵ درصد مزارع کلزای کشور با کمبود فسفر و روی مواجه‌اند. نتایج ما بر ضرورت به‌کارگیری راهبردهای مدیریت عناصر غذایی به‌صورت مکان‌ویژه برای بهبود پایدار عملکرد در اکوسیستم‌های کشاورزی کشور تأکید می‌نماید.

چکیده آلودگی هم‌زمان خاک‌های آهکی به کادمیوم و سرب، با کاهش رشد، اختلال در فتوسنتز و تشدید آسیب اکسیداتیو، تولید گندم را در مناطق خشک و نیمه‌خشک محدود می‌کند و از نظر زراعی و ایمنی غذایی اهمیت ویژه‌ای دارد. با این حال، کارایی کاربرد برگی توأم سیستئین و گلوتاتیون در تعدیل اختلال ردوکسی و کاهش تجمع فلزات در گندم کشت‌شده در خاک آهکی آلوده، به‌طور کامل روشن نشده است. این پژوهش با هدف ارزیابی اثر محلول‌پاشی برگی سیستئین و گلوتاتیون، به‌صورت انفرادی و توأم، بر کاهش تنش هم‌زمان کادمیوم و سرب از طریق بهبود رشد، بازگردانی تعادل ردوکس گلوتاتیون و کاهش تجمع فلزات انجام شد. آزمایش به‌صورت گلدانی در شرایط گلخانه‌ای و در خاک آهکی با بافت لوم رسی، با پی اچ۷.۸۹ و کربنات کلسیم معادل ۲۴.۵۵ درصد، در قالب پنج تیمار و سه تکرار اجرا شد. کادمیوم و سرب به‌ترتیب با غلظت‌های ۱۵ و ۳۰۰ میلی‌گرم بر کیلوگرم خاک اعمال شدند و اثر تیمارها بر زیست‌توده، کلروفیل کل، شاخص‌های آسیب اکسیداتیو، مؤلفه‌های ردوکس گلوتاتیون و غلظت فلزات در ریشه و اندام هوایی بررسی شد. نتایج نشان داد که تنش فلزات سنگین، زیست‌توده خشک اندام هوایی را از ۱۲.۵۰ به ۷.۱۰ گرم در گلدان و کلروفیل کل را از ۲.۱۰ به ۱.۱۰ میلی‌گرم بر گرم وزن‌تر کاهش داد، در حالی‌که شاخص استرس اکسیداتیو از ۰.۰۵ به ۰.۳۷ افزایش یافت و نسبت گلوتاتیون احیا به اکسید شده (GSH/GSSG) از ۵.۶۱ به ۱.۰۷ کاهش پیدا کرد. اثر تیمارها بر زیست‌توده، کلروفیل، مالون‌دی‌آلدئید، گلوتاتیون احیاشده، گلوتاتیون اکسیدشده، نسبت GSH/GSSG، شاخص استرس اکسیداتیو و غلظت کادمیوم و سرب در ریشه و اندام هوایی در سطح احتمال یک درصد معنی‌دار بود. تیمار توأم، قوی‌ترین بهبود کلی را ایجاد کرد و زیست‌توده را به ۱۱.۰۰ گرم در گلدان، کلروفیل را به ۱.۹۰ میلی‌گرم بر گرم و نسبت GSH/GSSG را به ۶.۰۰ رساند و هم‌زمان کادمیوم ریشه را از ۱۹.۰ به ۱۰.۴ و سرب ریشه را از ۲۵.۵ به ۱۲.۵ میلی‌گرم بر کیلوگرم کاهش داد. با این حال، برتری این تیمار در همه شاخص‌ها یکنواخت نبود. در مجموع، محلول‌پاشی برگی ترکیبات تیولی، به‌ویژه تیمار توأم سیستئین و گلوتاتیون، راهبردی فیزیولوژیک و مؤثر برای کاهش تنش هم‌زمان کادمیوم و سرب در گندم بود که عمدتاً از طریق بهبود هموستازی ردوکس و کاهش تجمع فلز در بافت‌ها عمل کرد.

چکیده طیف گسترده‌ای از گیاهان قادرند با قارچ‌های میکوریزا آربسکولار رابطه همزیستی برقرار کنند. این همزیستی سودمند حاصل مجموعه‌ای از تعاملات مولکولی و بیوشیمیایی بسیار پیچیده میان گیاه و قارچ است. برقراری این همزیستی از طریق تبادل پیام‌های شیمیایی ویژه‌ای آغاز می‌شود که هر یک از دو طرف برای شناسایی و برقراری ارتباط با دیگری ترشح می‌کنند و در نهایت به ایجاد یک ارتباط کارآمد منجر می‌گردد. با وجود این، شدت وابستگی گیاهان به قارچ‌های میکوریزا بسیار متفاوت است. هرگونه اختلال در فرایندهای پیچیده فیزیولوژیک، بیوشیمیایی و مولکولی میان دو همزیست، می‌تواند به کاهش وابستگی میکوریزایی یا ناقص ماندن مسیر پیام‌رسانی در برقراری رابطه همزیستی و در نهایت عدم تشکیل آربسکول، که به‌عنوان قلب این همزیستی شناخته می‌شود، منجر شود. در "گیاهان نا میزبان" مسیر پیام‌رسانی مشترک بین قارچ و گیاه، مشابه گیاهان میکوریزایی آغاز می‌شود و تا مراحلی پیش می‌رود، با این حال، این مسیر به‌صورت ناقص متوقف شده و تشکیل آربسکول رخ نمی‌دهد. پیشرفت‌های اخیر در زیست‌شناسی مولکولی نشان داده است که مجموعه‌ای از ژن‌ها موسوم به " ژن‌های مسیر همزیستی مشترک" در شناسایی و برقراری همزیستی‌ نقش اساسی دارند. هر چند پیشرفت‌های حاصل در فناوری‌های زیستی افق‌های تازه‌ای را برای بهبود و تقویت همزیستی میکوریزایی گشوده است، با وجود این، هنوز چالش‌های زیادی در شناخت، گسترش و کاربرد آن‌ها وجود دارند. مقاله مروری حاضر با هدف ارائه یک دیدگاه جامع و یکپارچه به بررسی سازوکارهای مختلف بیوشیمیایی، مولکولی و فنوتیپی دخیل در میزان وابستگی میکوریزایی گیاهان می‌پردازد. چنین دیدگاهی می‌تواند نقش مهمی در پیش‌برد کشاورزی پایدار و استفاده بهینه از منابع طبیعی ایفا نماید.

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 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.