دوماهنامه
دوره و شماره: دوره 33، شماره 1 - شماره پیاپی 63، بهار 1398، صفحه 203-1 
مقالات پژوهشی

برآورد ضریب گیاهی چای ترش (Hibiscus sabdariffa L.) در مراحل مختلف رشد به روش لایسیمتری در منطقه بیرجند

صفحه 1-11

https://doi.org/10.22067/jsw.v33i1.72258

سعید قوام سعیدی نوقابی، عباس خاشعی سیوکی، حسین حمامی

چکیده آب یکی از مهم‌ترین عوامل محدود‌کننده‌ی توسعه کشاورزی در مناطق خشک و نیمه‌خشک جهان می‌باشد. از مسائل مهم مدیریت آب، ارزیابی و تعیین نیاز آبی گیاهان است. تبخیر- تعرق گیاهان یکی از متغیرهای اصلی در محاسبه بیلان آب و انرژی سطح زمین محسوب می‌شود. برای تدوین برنامه آبیاری مناسب، آگاهی از نیاز آبی گیاه و ضریب گیاهی در مراحل مختلف رشد ضروری است. در این پژوهش به‌منظور تعیین ضرایب گیاهی چای ترش که یکی از گیاهان دارویی مهم می‌باشد، آزمایشی در طی یک فصل زراعی در سال 1396 در دانشکده کشاورزی دانشگاه بیرجند انجام شد. بدین منظور از سه عدد لایسیمتر استفاده شد و نیاز آبی چای ترش به روش بیلان آب محاسبه گردید. برای محاسبه تبخیر- تعرق مرجع نیز از چمن مورد استفاده برای فضای سبز با ارتفاع 12سانتی‌متر به‌عنوان گیاه مرجع استفاده شد. در نهایت در پایان فصل رشد، مقادیر مربوط به ضرایب گیاهی در چهار مرحله ابتدایی، توسعه، میانی و انتهایی برای گیاه چای ترش به‌ترتیب برابر 26/1، 55/1، 81/1 و 96/0 بدست آمد. این مقادیر جهت برآورد نیاز آبی و مدیریت آبیاری گیاه چای ترش توصیه می‌شوند.

مقالات پژوهشی

تعیین تابع تولید و ضریب حساسیت دو رقم پنبه (گلستان و ب557)

صفحه 13-22

https://doi.org/10.22067/jsw.v33i1.26803

صالح مهموم سالکویه، ابوطالب هزارجریبی، قربان قربانی نصرآباد، مهدی ذاکری نیا

چکیده کم­آبیاری یک روش مدیریتی جهت افزایش بهره­وری آب است. می‌توان با صرفه­جویی مصرف آب در آبیاری­های کم بازده، ضرر ناشی از کاهش عملکرد را جبران نمود. افزایش بهره‌وری آب، عامل کلیدی برای رفع بزرگ‌ترین چالش کنونی بخش کشاورزی در مناطق کم آب یعنی تولید بیشتر با آب کمتر است. جهت دستیابی به این مهم، آگاهی از روابط بین آب و عملکرد، موسوم به توابع تولید، می­تواند کمک شایانی در این زمینه نماید. بر این اساس آزمایشی بر پایه­ی طرح کرت‌های خرد شده نواری در قالب فاکتوریل در سه تکرار صورت پذیرفت. تیمارهای اصلی شامل شش تیمار آبی و تیمارهای فرعی شامل چهار سطح کودی و دو رقم به نام­های گلستان و ب557، همچنین برنامه­ریزی آبیاری برمبنای تخلیه رطوبتی خاک در تیمار 5I تا70 درصد بود. در این آزمایش از سیستم آبیاری بارانی تک شاخه­ای استفاده شد به نحوی‌که 144 کرت (6 آب*4 کود*2 رقم*3 تکرار) در طرفین خط لوله ایجاد شدند. رابطه درجه دوم بین عملکرد و آب داده شده در نظر گرفته شد. همچنین ضرایب حساسیت برای ارقام گلستان و ب557 در چهار سطح کودی با توجه به فرمول دورنبوس و کاسام، محاسبه گردید. ضریب حساسیت میانگین چهار سطح کودی برای رقم گلستان و ب557 به ترتیب 18/1 و 27/1 بدست آمد. این اعداد بیانگر آن است که رقم گلستان نسبت به رقم ب557 مقاوم­تر می­باشد. از این مقادیر می­توان در بهینه­سازی مصرف آب در شرایط محدودیت آب استفاده نمود.

مقالات پژوهشی

بررسی وضعیت جریان آب در دریاچه هفت برم با استفاده از فناوری تکه‌نگاری صوتی

صفحه 23-35

https://doi.org/10.22067/jsw.v33i1.72706

مسعود بحرینی مطلق، رضا روزبهانی، مرتضی افتخاری، علیرضا کاوسی حیدری، سینا ابوالحسینی

چکیده تکه­نگاری صوتی شاخه‌ای از علم سنجش ‌از دور است که با ارسال و دریافت دوسویه امواج صوتی خصوصیات جریان را اندازه­گیری می­کند. اگرچه این روش به­طور گسترده در کشورهای توسعه­یافته برای پایش سرعت آب در رودخانه‌ها، دریاها و اقیانوس‌ها بکار گرفته می­شود، اما هیچ سابقه­ای از استفاده آن برای اندازه­گیری سرعت جریان در درون دریاچه­ها وجود ندارد. در این مقاله نتایج کاربرد فناوری تکه­نگاری صوتی برای اندازه­گیری سرعت جریان در دریاچه برای اولین بار ارائه شده است. جهت انجام این تحقیق دو دستگاه تکه­نگاری صوتی به فاصله‌ی 262 متر از یکدیگر در یکی از دریاچه‌های شیرین هفت­برم واقع در غرب شیراز قرار داده شد و امواج صوتی با بسامد 30 کیلوهرتز در هر 40 ثانیه توسط دستگاه­ها ارسال شدند. نتایج نشان داد که زمان طی شده امواج صوتی در طول آزمایش حدود 177 میلی‌ثانیه است. با استفاده از میانگین زمان رسیدن امواج به ایستگاه مقابل و اختلاف ‌زمان رسیدن امواج در ایستگاه­ها، سرعت صوت و سرعت متوسط جریان آب به ترتیب 1481 متر بر ثانیه و 5/1- سانتی‌متر بر ثانیه اندازه­گیری شد. بررسی‌ها نشان‌ می‌دهد، جریان معنی‌داری به سمت حاشیه دریاچه در زمان انجام این آزمایش وجود داشته است. به­عبارت­دیگر این مطالعه بیانگر تغذیه آبخوان آبرفتی حاشیه دریاچه از آب درون دریاچه می‌باشد، که این امر با شرایط هیدروژئولوژیکی این آبخوان و مطالعات پیشین انجام شده در منطقه همخوانی دارد.‌ بنابراین این مطالعه نشان می‌دهد امکان تعیین جریان‌های ورودی یا خروجی زیرزمینی از دریاچه‌ها با استفاده از فناوری تکه­نگاری صوتی وجود دارد. 

مقالات پژوهشی

تخمین تغذیه به آبخوان الشتر در استان لرستان

صفحه 37-49

https://doi.org/10.22067/jsw.v33i1.74869

زیبا عربی جوانمرد، هادی جعفری

چکیده تخمین تغذیه یکی از مباحث اساسی در مدیریت منابع آب زیرزمینی می­باشد. در این تحقیق میزان تغذیه به آبخوان آزاد آبرفتی الشتر با مساحت 128 کیلومتر مربع با سه روش نوسانات سطح ایستابی، بیلان جرمی کلر و بیلان آب، محاسبه شده است. به­منظور تخمین تغذیه در روش نوسانات سطح ایستابی مقدار آبدهی ویژه بر اساس بافت غالب خاک در لاگ­های حفاری، حدود 5 درصد در نظر گرفته شد و متوسط مقدار تغذیه­ی سالانه با استفاده از این روش حدود 3/28 میلیون متر مکعب تخمین زده شد. افزایش تغذیه­ی سالانه­ی آبخوان الشتر با زمان که بر اساس نتایج حاصل از روش نوسان سطح ایستابی استنباط شد، به افزایش ظرفیت آبخوان در پذیرش آب تغذیه­ای مربوط شده که در اثر افت ممتد سطح آب زیرزمینی در آبخوان ایجاد شده است. میانگین غلظت کلر در آب زیرزمینی 23/40 میلی­گرم بر لیتر و متوسط غلظت کلر بارش برابر 4/6 میلی­گرم بر لیتر اندازه­گیری شد و بنابراین مقدار تغذیه با استفاده از روش بیلان جرمی کلر حدود 10 میلیون مترمکعب برآورد شده است. مقدار تغذیه­ی سالانه با استفاده از روش بیلان آب حدود 4/32 میلیون متر مکعب تخمین زده شده است. نتایج حاصل از دو روش نوسان سطح ایستابی و بیلان آب نسبتاً مشابه بوده که تأیید کننده­ی میزان تغذیه کل به آبخوان (یعنی مجموع تغذیه ناشی از بارش و آب برگشتی کشاورزی) می­باشند. با کسر آب برگشتی از تغذیه کل، تغذیه ناشی از بارش حدود 10 تا 22 (متوسط 17) میلیون متر مکعب برآورد شده که بیانگر ضریب تغذیه 28 درصد می­باشد.

مقالات پژوهشی

اثر تیمار بذور با نانوذرات تیتانیم معمولی و رنگی بر جذب عناصر و فعالیت آنزیمی

صفحه 51-62

https://doi.org/10.22067/jsw.v33i1.67723

حسن میر، احمد غلامعلی زاده آهنگر، نوشین میر

چکیده گزارشات بسیاری در مورد افزایش رشد گیاهانی که در معرض نانومواد و کاربرد خارجی آنها قرار گرفته­اند وجود دارد. هدف از انجام این آزمایش بررسی احتمالی افزایش جذب نور و در نتیجه افزایش عملکرد گیاه سورگوم توسط نانوذرات تیتانیم حساس شده به رنگ می­باشد که بدین منظور جهت بررسی اثر نانوذرات دی­اکسید تیتانیم معمولی در مقایسه با نانوذرات دی­اکسید تیتانیم حساس به رنگ بر برخی خصوصیات گیاه سورگوم، آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با 12 تیمار شامل شش غلظت نانوذرات تیتانیم دی­اکسید (0، 1، 10، 50، 100 و 500 میلی­گرم بر لیتر) و شش غلظت نانوذرات تیتانیم دی­اکسید حساس شده به رنگ (0، 1، 10،  50، 100 و 500 میلی­گرم بر لیتر) در 3 تکرار اجرا شد. خصوصیات مورد نظر عبارتند از: وزن تر گیاه، وزن خشک گیاه، عناصر غذایی شامل: فسفر، پتاسیم، منگنز و روی، فعالیت آنزیم­های آسکوربات پراکسیداز و گایاکول پراکسیداز و مقدار کلروفیل a مورد ارزیابی قرار گرفتند. طبق نتایج بدست آمده وزن خشک، فعالیت آنزیمی گایاکول پراکسیداز و آسکوربات پراکسیداز به­ترتیب در غلظت­های 10، 100 و 500 میلی­گرم بر لیتر نانوذرات حساس شده به رنگ 25/1، 7/2 و 28/3 برابر و میزان عناصر فسفر، پتاسیم، منگنز و روی، به‌ترتیب در غلظت­های 10، 100، 500 و 50 میلی­گرم بر لیتر نانوذرات حساس شده به رنگ 34/72، 85/42، 95/73 و 17/28 درصد افزایش معنی­دار نسبت به شاهد نشان دادند و دارای بالاترین عملکرد بودند، به استثنای دو خصوصیت وزن تر و کلروفیل a که کلروفیل a در غلظت 500 میلی­گرم بر لیتر هر دو نانوذره از نظر آماری بالاترین مقدار را نشان داد، اما وزن تر برخلاف دیگر خصوصیت­ها با اعمال نانوذرات معمولی بهترین عملکرد را نشان داد. به نظر می­رسد که این نانوذرات بر اثر رنگ­دار شدن، واکنش­های مرتبط با نور و جذب عناصر را نسبت به نانوذرات معمولی شدت می­دهند و در نتیجه عملکرد بهتری حاصل می‌گردد.

مقالات پژوهشی

اثر تلفیق اوره با کود دامی و دو نوع کمپوست (لجن فاضلاب و پسماند شهری) بر عملکرد دانه، برگ و ساقه گندم و غلظت نیتروژن، فسفر و پتاسیم آن‌ها

صفحه 63-81

https://doi.org/10.22067/jsw.v33i1.73420

نصرت اله نجفی، راشد احمدی نژاد، ناصر علی اصغرزاد، شاهین اوستان

چکیده برای استفاده مؤثر از کودهای شیمیایی و آلی، کاهش آلودگی محیط‌زیست و دستیابی به کشاورزی پایدار، مصرف تلفیقی کودهای آلی و شیمیایی توصیه شده است. لذا، این پژوهش برای بررسی تأثیر تلفیق کود دامی، کمپوست پسماند شهری و کمپوست لجن فاضلاب شهری با اوره بر عملکرد و غلظت نیتروژن، فسفر و پتاسیم دانه، برگ و ساقه گندم (Triticum aestivum L.) رقم الوند، در قالب طرح بلوک­های کامل تصادفی با 15 تیمار و سه تکرار در شرایط مزرعه­ای و در کرت‌هایی به ابعاد 2 × 9/1 متر مربع انجام شد. تیمارها شامل 1-شاهد (بدون مصرف کود آلی و اوره)، 2-کود اوره (kg/ha150)، 3-کود اوره (kg/ha300)، 4-کمپوست پسماند شهری (t/ha30)، 5-کمپوست پسماند شهری (t/ha30)+ کود اوره (kg/ha150)، 6-کمپوست پسماند شهری (t/ha60)، 7-کمپوست پسماند شهری (t/ha60)+ کود اوره (kg/ha150)، 8-کمپوست لجن فاضلاب شهری (t/ha30)، 9-کمپوست لجن فاضلاب شهری (t/ha30)+ کود اوره (kg/ha150)، 10-کمپوست لجن فاضلاب شهری (t/ha60)، 11-کمپوست لجن فاضلاب شهری (t/ha60) + کود اوره (kg/ha150)، 12-کود دامی (t/ha30)، 13-کود دامی (t/ha30) + کود اوره (kg/ha150)، 14-کود دامی (t/ha60)، و 15-کود دامی (t/ha60)+ کود اوره (kg/ha150) بودند. نتایج نشان داد که مصرف 300 کیلوگرم اوره در هکتار نسبت به تیمار شاهد، عملکرد دانه و غلظت نیتروژن، فسفر و پتاسیم دانه، ساقه و برگ گندم را افزایش اما عملکرد ساقه را کاهش داد. مصرف 150 کیلوگرم اوره در هکتار بر عملکرد برگ اثر معناداری نداشت اما تلفیق آن با 60 تن کمپوست پسماند شهری عملکرد برگ را نسبت به شاهد و 60 تن کمپوست پسماند شهری به‌طور معناداری افزایش داد. تلفیق 150 کیلوگرم اوره با 30 و 60 تن کمپوست لجن فاضلاب، کمپوست پسماند شهری و کود دامی عملکرد دانه و ساقه و غلظت نیتروژن و فسفر آن‌ها را نسبت به شاهد و اوره و کودهای آلی به‌تنهایی افزایش داد. مصرف کمپوست لجن فاضلاب، کمپوست پسماند شهری و کود دامی عملکرد دانه و غلظت نیتروژن، فسفر و پتاسیم دانه، ساقه و برگ گندم را نسبت به شاهد افزایش داد اما اثر آن‌ها بر عملکرد ساقه و برگ به نوع کود آلی و سطح آن بستگی داشت. بیشترین عملکرد و غلظت نیتروژن و فسفر دانه، ساقه و برگ گندم در تیمارهای تلفیق کودهای آلی با اوره مشاهده شد. به‌طورکلی، در این پژوهش مشاهد شد که برای کاهش مصرف کود­های نیتروژن، بهبود تغذیه نیتروژن، فسفر و پتاسیم گندم و بهبود کیفیت آن و افزایش عملکرد گندم، مصرف توأم 60 تن کود دامی و 150 کیلوگرم اوره در هکتار بهترین تیمار بود. بااین‌حال، اگر کود دامی در دسترس نباشد، می‌توان مصرف 60 تن لجن فاضلاب شهری یا کمپوست پسماند شهری به همراه 150 کیلوگرم اوره در هکتار را در شرایط مشابه توصیه کرد.

مقالات پژوهشی

مطالعه پتانسیل فرسایش بادی استان کرمان با استفاده از تحلیل فصلی گلباد و گلماسه

صفحه 83-101

https://doi.org/10.22067/jsw.v33i1.73224

سمیرا زمانی، مجید محمودآبادی، نجمه یزدان پناه، محمد هادی فرپور

چکیده فرسایش بادی یکی از پدیده‎های مخرب و مؤثر در بیابانی‌شدن اراضی است که در اثر وزش بادهای فرساینده بر سطح خاکهای حساس و سطوح هموار رخ می‌دهد. برای شناخت بهتر این پدیده، تحلیل داده‎های بادسنجی هر منطقه از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. پژوهش حاضر با هدف بررسی پتانسیل فرسایش بادی در استان کرمان بصورت فصلی و بر اساس داده‎های بادسنجی طی سال‎های 2006 تا 2010 انجام شد. به این منظور، هشت ایستگاه سینوپتیک دارای داده‌های معتبر انتخاب و گلباد و گلماسه هر یک با نرم‌افزارهایWR Plot View.8  و Sand Rose Graph 3 ترسیم شد. کلاس سرعت بادهای فرساینده، جهت غالب بادهای هر ایستگاه و همچنین شاخص‎های گلماسه شامل پتانسیل توان حمل ماسه، دبی رسوب و شاخص همگنی به صورت فصلی و نیز برای کل دوره مورد مطالعه تعیین شد. نتایج بررسی بادهای فرساینده نشان داد که کلاس سرعت متوسط 8/9-7/7 متر بر ثانیه با جهت غربی و جنوب غربی بیشترین فراوانی را در بیشتر ایستگاه‌های مورد مطالعه داشت. بیشترین بادهای فرساینده در فصل‌های زمستان و تابستان و کمترین آن در فصل پاییز رخ داده است. در بین ایستگاه‌های مورد مطالعه، بیشترین مقادیر پتانسیل حمل ماسه و دبی رسوب مربوط به ایستگاه رفسنجان به‌ترتیب با 1637 واحد برداری و 6/102 کیلوگرم بر متر در ثانیه برآورد شد. بررسی شاخص همگنی نیز نشان داد که در فصل‌ها و مناطق مختلف استان، رژیم بادخیزی متفاوت است. مقایسه جهت بردار برآیند توان حمل ماسه بادی نشان داد که جهت حرکت ماسه در ایستگاه‎‎های کرمان، جیرفت، سیرجان، رفسنجان و شهربابک از غرب به شرق، در ایستگاه‎‎ لاله‌زار از جنوب غربی به شمال شرقی، در ایستگاه‎ بم از شمال به جنوب و در ایستگاه زرند از شمال غربی به جنوب شرقی ‎‎‎است. یافته‎های این پژوهش اهمیت بررسی داده‎های بادسنجی را به منظور شناخت بهتر فرسایندگی بادها و مکانیسم حمل ذرات رسوب ناشی از فرسایش بادی برای مناطق مختلف استان کرمان نشان داد.

مقالات پژوهشی

تغییرات مکانی هدایت هیدرولیکی اشباع و مقاومت فروروی خاک در اراضی متأثر از نمک اطراف دریاچه ارومیه

صفحه 103-116

https://doi.org/10.22067/jsw.v33i1.74411

شکراله اصغری، محمود شهابی

چکیده هدف از این پژوهش مطالعه تغییرات مکانی هدایت هیدرولیکی اشباع (Ks) و مقاومت فروروی (PR) در خاک­های متأثر از نمک اطراف دریاچه ارومیه بود. نمونه­های خاک از دو کاربری کشاورزی (49 نمونه) و بایر (51 نمونه) به­هم چسبیده (ha 80) برای تعیین برخی متغیرهای فیزیکی و شیمیایی به­صورت شبکه­های منظم m 100×100 در بخش شندآباد منطقه شبستر برداشته ­شدند. متغیر Ks به روش بار ثابت یا افتان در آزمایشگاه و PR به­صورت درجا در صحرا اندازه­گیری­شد. از روش­های درون­یابی کریجینگ معمولی (OK) و وزن­دهی عکس فاصله (IDW) برای تحلیل تغییرات مکانی متغیرهای خاک استفاده گردید. ضریب همبستگی منفی و معنی­دار بین Ks با رس، جرم مخصوص ظاهری (BD)، SAR و EC و مثبت و معنی­دار بین Ks با شن، پایداری خاکدانه و کربن آلی یافت شد. این ضریب بین PR با BD مثبت و با رطوبت خاک مزرعه، منفی به­دست آمد. متغیر Ks دارای بالاترین ضریب تغییرات (6/155 درصد) در کاربری بایر و PR دارای کمترین دامنه تأثیر (m 335) در بین متغیرهای خاک بود. مدل نیم­تغییرنمای کروی و نمایی با وابستگی­ مکانی قوی به­ترتیب برای Ks و PR به­دست آمد. براساس آماره­های ریشه میانگین مربعات خطا (RMSE) و ضریب تطابق (CCC)، بین دو روش درون­یابی در برآورد Ks تفاوتی مشاهده نشد ولی در تخمین PR، روش OK به­علت داشتن RMSE کمتر و CCC بیشتر در مقایسه با روش IDW (توان 1 و 2) دارای دقت بالاتری بود. نقشه تغییرات مکانی نشان داد از کاربری کشاورزی به سمت کاربری بایر بر میزان BD و PR افزوده و از میزان Ks کاسته شد.

مقالات پژوهشی

تحلیل روش طیف‌سنجی مادون‌قرمز و روش‌های پیش‌پردازش در پیش‌بینی شوری خاک

صفحه 117-130

https://doi.org/10.22067/jsw.v33i1.74144

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 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.

مقالات پژوهشی

تأثیر گروه‌های بافتی مختلف بر دقت مدل‌های متفاوت منحنی نگهداری آب خاک

صفحه 131-146

https://doi.org/10.22067/jsw.v33i1.74326

مصطفی راستگو، حسین بیات، محرم منصوری‌زاده

چکیده مدل‌های بسیاری برای توصیف منحنی نگهداری آب خاک (SWRC) ارائه شده است، اما به ندرت توانایی برازش تعداد زیادی از آنها در خاک‌های مختلف و گروه‌های بافتی متفاوت مورد بررسی و مقایسه قرار گرفته است. هدف از این پژوهش، بررسی قابلیت برازش 10 مدل SWRC بر داده­های تجربی و انتخاب بهترین مدل از بین آن‌ها برای کل نمونه­های خاک و برای هر کدام از گروه­های بافتی می­باشد. در این پژوهش 145 نمونه خاک رویین و زیرین از استان­های گیلان، همدان و کرمانشاه به‌صورت دست خورده و دست نخورده برداشت و بعد از تعیین بافت، به گروه­های بافتی تفکیک شدند. مقدار رطوبت در 12 پتانسیل ماتریک اندازه‌گیری شد. 10 مدل SWRC بر داده­های تجربی برازش و دقت آنها، با معیارهای متفاوت مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که مدل فردلاند و زینگ در کل نمونه­های خاک و همچنین در گروه بافتی درشت، مدل لیباردی در گروه بافتی ریز و مدل بروتسائرت در گروه بافتی متوسط بالاترین دقت برازش را داشتند، اما این مدل‌ها، به لحاظ آماره ارزیابی ریشه میانگین مربعات خطا (RMSE) تفاوت معنی‌داری در سطح 5 درصد در کل نمونه­های خاک و هر کدام از گروه­های بافتی مختلف با هم نداشتند. اگر چه مدل­های فرکتالی دارای پایه فیزیکی و ریاضی هستند، اما انعطاف‌پذیری لازم را برای توصیف منحنی SWRC ندارند. مدل­های فرمی و تانی با توابع نمایی ضعیف‌ترین عملکرد را داشتند. سرانجام، مدل لیباردی به دلیل تعداد پارامترهای کمتر، مفهوم فیزیکی پارامترها و فرم ساده معادله آن به عنوان بهترین مدل معرفی می­شود.

مقالات پژوهشی

مطالعه انتقال و کارایی نانوذرات آهن صفر ظرفیتی پایدار شده در حذف کروم در ستون شن

صفحه 147-161

https://doi.org/10.22067/jsw.v33i1.75059

محمدتقی کوهیان افضل، احمد فرخیان فیروزی، مهدی تقوی

چکیده نانوذرات آهن صفر ظرفیتی طی سال­های اخیر به دلیل دارا بودن خواص منحصر و قابلیت بالا در حذف آلاینده­های مختلف مانند یون کروم شش ظرفیتی از محیط­های شنی و آب مورد استفاده قرار گرفته­اند. در این مطالعه از روش احیای شیمیایی سولفات آهن توسط بوروهیدرید­سدیم برای سنتز نانوذرات آهن صفر ظرفیتی استفاده گردید. خصوصیات نانوذرات آهن صفر ظرفیتی توسط دستگاه­های میکروسکوپ الکترونی روبشی، میکروسکوپ الکترونی عبوری و زتاسایزر تعیین شد. جهت پایدارسازی نانوذرات آهن صفر ظرفیتی از پلیمر سبز، طبیعی و غیرسمی گوارگام و نیز پلیمر زیست تخریب پذیر پلی­اکریل­آمید استفاده شد. میزان پایداری نانوذرات آهن صفر ظرفیتی سنتز شده از طریق محاسبه مقادیر پتانسیل زتا و قطر هیدرودینامیک نانوذرات سنتز شده توسط دستگاه زتا‌سایزر تعیین گردید. به منظور مقایسه تأثیر تیمارهای مختلف بر انتقال نانوذرات آهن صفر ظرفیتی و احیای کروم شش ظرفیتی در ستون‌های شن از آزمایش‌های فاکتوریل جداگانه 3*3 در قالب طرح کاملاً تصادفی با دو فاکتور و سه تکرار استفاده گردیده و مقایسات میانگین از طریق آزمون دانکن در سطح احتمال 5 درصد انجام شد. شبیه­سازی انتقال نانوذرات آهن صفر ظرفیتی توسط نرم­افزار هیدروس یک بعدی و مدل سینتیک جذب- واجذب تک مکانی در ستون­های شن انجام گردید. نتایج نشان داد که با افزایش غلظت اولیه کروم و غلظت نانوذرات، درصد احیای کروم شش ظرفیتی به ترتیب کاهش و افزلیش یافت. همچنین با افزایش قدرت یونی و غلظت نانوذرات، انتقال آنها در ستون­های شن کاهش یافت. نتایج حاکی از آن بود که نانوذرات آهن صفر ظرفیتی با پوشش پلی‌اکریل‌آمید، گوارگام و بدون پوشش به ترتیب دارای بیشترین کارایی در احیای یون کروم از محیط متخلخل بودند. نتایج حاصل از منحنی­های رخنه انتقال نانوذرات آهن صفر ظرفیتی سنتز شده نشان داد که با افزایش مقادیر غلظت نانوذرات (1، 2 و 3 گرم در لیتر) و قدرت یونی (1، 10 و 100 میلی­مولار)، مقادیر غلظت نسبی (C/C0) نانوذرات آهن صفر ظرفیتی سنتز شده کاهش یافته و بیشترین درصد انتقال نانوذرات سنتز شده به ترتیب در غلظت نانوذرات برابر 1 گرم در لیتر و قدرت یونی 1 میلی­مولار کلرید رخ داد. همچنین نانوذرات آهن صفر ظرفیتی با پوشش­های پلی‌اکریل‌آمید، گوارگام و بدون پوشش به ترتیب بیشترین تا کمترین مقادیر غلظت نسبی و انتقال نانوذرات را به خود اختصاص دادند.

مقالات پژوهشی

بررسی تغییرات مکانی برخی ویژگی‌های خاک و عملکرد گل محمدی (مطالعه موردی شهرستان بردسیر، استان کرمان)

صفحه 163-179

https://doi.org/10.22067/jsw.v33i1.75236

مرتضی بهمنی، جهانگرد محمدی، عیسی اسفندیارپور بروجنی، حمیدرضا متقیان، کرامت اله سعیدی

چکیده وجود تغییرات مکانی در خصوصیات خاک امری بدیهی به­شمار می­رود، با این حال درک از دلایل و منشأ این تغییـرات کامـل نیست. پژوهش حاضر با هدف بررسی تغییرپذیری مکانی ویژگی­های خاک و عملکرد گل محمدی در دو مزرعه معروف (مزارع نگار و گلزار) با ویژگی­های متفاوت اقلیمی و توپوگرافی در شهرستان بردسیر انجام شد. برای نیل به اهداف مطالعه، در هر یک از مزارع تعداد 100 نمونه خاک و محصول برداشت شد. پس از اندازه­گیری ویژگی­های خاک و ویژگی­های گیاهی، با استفاده از روش زمین آماری کریجینگ اقدام به پهنه­بندی ویژگی­های خاک و گل محمدی گردید. تجزیه نیم­تغییرنماها نشان داد که تمامی متغیرهای بررسی شده در هر دو مزرعه دارای ساختار مکانی قوی و متوسط می­باشند. دامنه تأثیر تغییرنماها در مزرعه نگار از 16/122 متر برای عملکرد گل محمدی تا 46/218 متر برای سیلت و در مزرعه گلزار از 1/115 متر برای پتاسیم قابل استفاده تا 228 متر برای نیتروژن کل در تغییر است. نتایج نشان دادند که ویژگی­های عملکرد گیاه و ویژگی­های خاک حتی در مقیاس­های کوچک دارای وابستگی مکانی هسـتند. نقشه­های کریجینگ نشان می­دهند که الگو و پراکنش ویژگی­های خاک حتی درون یک مزرعهمی­تواند بسیار متفاوت باشد؛ هرچند که مقایسه الگوی مکانی برخی ویژگی­های خاک مانند ماده آلی و نیتروژن کل با الگوی مکانی ویژگی­های گیاه و ابعاد مزارع مطابقت نشان داد. این امر نشان‌دهنده آن است که تغییرپذیری ویژگی­های مزبور عمدتاً تحت مدیریت زارعین قرار گرفته است و برای رعایت بهینه مصرف عناصر غذایی بایستی میـزان مصرف نهاده­ها توسط مدیران مزرعه مورد بازنگری قرار گیرد.

مقالات پژوهشی

مقایسه سامانه‌های رده‌بندی جهانی و آمریکایی برای طبقه‌بندی خاک‌های متکامل دارای افق تجمع رس تراس‌های رودخانه‌ای زاینده‌رود

صفحه 181-189

https://doi.org/10.22067/jsw.v33i1.75468

شقایق هوائی، اردوان کمالی، نورایر تومانیان

چکیده با توجه به ارتباط چندجانبه خاک و سایر اجزاء سیستم­های سطحی زمین، رده­بندی خاک ابزاری ضروری در جهت پهنه­بندی صحیح و اتخاذ تصمیمات مدیریتی در عرصه­های منابع طبیعی می­باشد. به منظور بررسی توانایی دو سامانه طبقه­بندی جهانی و رده­بندی آمریکایی در توصیف تغییرپذیری­های جزئی موجود بین خاک­های متکامل (دارای افق تجمع رس) تراس بالایی رودخانه زاینده رود، این پژوهش در سطح مطالعاتی نیمه­تفضیلی طراحی و پس از انتخاب چهار خاکرخ شاهد، کلاس­بندی خاک طبق الگوی دو سامانه انجام گرفت. نتایج نشان داد که سامانه طبقه­بندی جهانی به دلیل مزایایی چون توصیف کننده­های Clayic، Cutanic، Ochric، Ruptic، Endocalcaric و نیاز به داده­های آزمایشگاهی کم­تر، در توصیف ویژگی­های درون خاک­رخی در این پژوهش بسیار موفق­تر از سیستم رده­بندی آمریکایی بوده، اما همچنان توانایی نمایش تفاوت در توالی افق­های مشخصه تمامی خاک­رخ­های موجود در این مطالعه نیمه­تفضیلی را نداشته است. از طرف دیگر سامانه آمریکایی بر خلاف الگوی جهانی، با بهره­گیری از رژیم رطوبتی و حرارتی خاک، توصیفی از شرایط محیطی ارائه نموده است و اسم خاک در این سامانه نشان دهنده وجود خاک با افق آرجیلیک در شرایط اقلیمی خشک بوده است. بنایراین می­توان بیان نمود که میزان کارآیی هر یک از سامانه­های طبقه­بندی جهانی و آمریکایی بسته به نوع هدف بکارگیری و مقیاس مطالعه متفاوت خواهد بود.

مقالات پژوهشی

مطالعه ایزوترم‌های جذب لاکاز توسط مونتموریلونیت K10 و زئولیت

صفحه 191-203

https://doi.org/10.22067/jsw.v33i1.76462

حدیثه رحمانی، امیر لکزیان، علی رضا کریمی، اکرم حلاج نیا

چکیده لاکازها آنزیم­هایی توانمند دراکسید کردن ترکیبات فنولی و غیرفنولی مختلف و همچنین آلاینده‌های محیطی بسیار مقاوم هستند. یکی از مؤثرترین روش­ها برای بهبود ویژگی­های آنها نظیر بالا بردن پایداری این آنزیم­ها و حتی افزایش فعالیت آنها، تثبیت لاکازها بر حامل­های مختلف از جمله کانی­ها است. هدف از مطالعه حاضر، بررسی ویژگی­های جذب آنزیم لاکاز استخراج شده از قارچ ترامتس ورسیکالر (T. versicolor) توسط کانی­های مونتموریلونیت K10 و زئولیت در قالب ایزوترم­های جذبی لانگمویر، فروندلیچ، تمکین و دوبینین- رادوشکویچ بود. بر اساس نتایج این مطالعه، جذب لاکاز بر مونتموریلونیت بالاترین تطابق را نخست با مدل دوبینین- رادوشکویچ و سپس با مدل ایزوترم جذبی لانگمویر نشان داد. بر این اساس، جذب لاکاز توسط مونتموریلونیت احتمالاً فیزیکی بود و توزیع همگنی از جایگاه­های فعال در سطح این کانی وجود داشت. از طرفی، جذب لاکاز توسط زئولیت بهترین انطباق را با مدل فروندلیچ نشان داد که این امر بر احتمال جذب چندلایه­ای آنزیم توسط سطوح ناهمگن و نیز شرایط جذب مطلوب دلالت دارد. همچنین، بر اساس مقادیر پارامتر تعادل (RL)، گرچه جذب برای هر دو کانی مورد مطالعه مطلوب بود، اما این مطلوب بودن در غلظت­های اولیه بالای لاکاز بیشتر بود. بطور کلی، جذب چند لایه­ای لاکاز بر سطح زئولیت، احتمال درجه بالاتری از ممانعت فضایی و تغییرات در ساختار آنزیمی را قوت می‌بخشد و متعاقباً کاهش کارآیی کاتالیزوری آنزیم نیز محتمل است. بنابراین بر اساس نتایج این مطالعه، مونتموریلونیت از شرایط مناسب­تری برای استفاده به عنوان حامل آنزیم لاکاز برخوردار است. اگرچه، مطالعات تکمیلی مانند آزمایشات سینتیکی برای تصمیم­گیری­های نهایی کمک کننده خواهند بود.