آب و خاک

چکیده تنش‌های محیطی و شرایط اقلیمی در دوره رشد گیاه، از عوامل مؤثر بر میزان تبخیر-تعرق گیاه هستند. اثر تنش شوری و تاریخ کاشت بذر بر نرخ اجزای تبخیر و تعرق ذرت (رقم سینگل کراس 704) در سال 1401 و در منطقه قزوین بررسی شد. برای تفکیک اجزای تبخیر و تعرق ذرت، کشت لایسیمتری انتخاب شد. آزمایش به‌صورت فاکتوریل و در قالب طرح کاملاً تصادفی اجرا شد. تیمارها شامل شوری خاک در چهار سطح (S₁) 7/1، (S₂)5/2، (S₃) 8/3،  (S₄)9/5 دسی‌زیمنس بر متر و تاریخ کاشت شامل 15 اردیبهشت (P₁)، 4 خرداد (P₂)، 24 خرداد (P₃) و 13 تیر (P₄) بود. شوری عصاره اشباع خاک در تیمارها از طریق اعمال کسر آبشویی بر خاک، کنترل شد. مقدار روزانه رطوبت خاک توسط دستگاه رطوبت‌سنج اندازه‌گیری شد. از تابع خطی مَس-هافمن (1977) نیز به‌عنوان تابع شوری-تبخیر-تعرق، تابع شوری-تعرق و تابع شوری-تبخیر استفاده شد. با افزایش شوری از سطح S₁ به S₄ و در تاریخ‌های P₁، P₂، P₃ و P₄ به‌ترتیب مقدار تبخیر-تعرق در محدوده 619-548، 621-549، 624-547 و 625-544 میلی‌متر، مقدار تعرق در محدوده 429-309، 421-295، 418-281 و 412-265 میلی‌متر و مقدار تبخیر در محدوده 190-239، 200-254، 206-266 و 213-279 میلی‌متر اندازه‌گیری شد. در اثر تنش شوری، پتانسیل آب خاک کاهش یافت و به‌دنبال آن میزان جذب آب و تعرق گیاه کاهش پیدا کرد. با کاهش جذب آب (توسط گیاه)، آب باقی‌مانده از سهم تعرق در خاک، صرف جزء تبخیر و افزایش آن شد. از سوی دیگر تاریخ کاشت بذر نیز بر مقدار تبخیر (جزءِ نامطلوب) و تعرق (جزءِ مطلوب) مؤثر بود. به‌طوری‌که در بیش‌ترین سطح تنش شوری و در تاریخ‌های P₁، P₂، P₃ و P₄، سهم تعرق گیاه به‌ترتیب 9/12، 1/14، 6/15 و 2/17 درصد کاهش و سهم تبخیر از سطح خاک به همان اندازه افزایش یافت. در مرحله اولیه رشد گیاه، جزءِ تبخیر دارای سهم غالب در پارامتر تبخیر-تعرق گیاه بود. به‌همین دلیل قرارگیری مرحله اولیه رشد گیاه در روزهای گرم سال، باعث افزایش تلفات تبخیر شد. از این‌رو تیمار S₁P₁ دارای شرایط بهینه (در پژوهش حاضر) برای افزایش تعرق و کاهش تبخیر بود. تابع خطی مَس-هافمن نیز نشان داد که در تاریخ‌های کشت P₁، P₂، P₃، P₄ و به‌ازای افزایش یک دسی‌زیمنس بر متر شوری خاک، میزان تبخیر-تعرق به‌ترتیب 51/2، 82/2، 3/3 و 65/3 درصد کاهش، میزان تعرق به‌ترتیب 1/6، 34/7، 42/8 و 2/9 درصد کاهش و میزان تبخیر به‌ترتیب 5/5، 7/6، 7 و 82/7 درصد افزایش داشت. درنتیجه با کنترل شوری خاک و انتخاب تاریخ مناسب کشت بذر، می‌توان برنامه‌ریزی مصرف بهینه آب را به‌طور بهینه مدیریت نمود.

چکیده رواناب پدیده‎ای مهم در چرخه هیدرولوژیکی است، از این رو پیش‌بینی میزان رواناب رودخانه برای اهدافی نظیر برنامه‌ریزی فعالیت‌های کشاورزی، پیش‌بینی سیلاب و تأمین آب مصرفی حائز اهمیت است. پیچیده بودن مدل‏های فیزیکی یکی از دلایلی است که باعث شده پژوهشگران به مدل‏های داده‌مبناء و مبتنی بر هوش مصنوعی روی آورند. وجود تغییرات آماری در داده‌ها سبب می‌شود که مدل‌سازی جریان رودخانه با مدل‌های داده‌مبناء با مشکلاتی در فرآیند یادگیری مدل همراه باشد. لذا لازم است با مدل‌سازی تلفیقی، دقت پیش‌بینی جریان ارتقاء یابد. هدف تحقیق حاضر، ارزیابی کارایی انواع موجک‌های گسسته و پیوسته در مدل ترکیبی موجک-شبکه عصبی (WANN) برای پیش‌بینی جریان ماهانه رودخانه کارده در ایستگاه ورودی به سد کارده است. بدین منظور، دو موجک گسسته Haar و Fejer-Korovkin2 و دو موجک پیوسته Symlet3 و Daubechies2 در ترکیب با مدل ANN مورد ارزیابی قرار گرفت. بررسی داده‌های هواشناسی و هیدرومتری در یک دوره 30 ساله (1370-1399) نشان داد که جریان ماهانه در دو گام زمانی T-1 و T-2 بهترین متغیرهای پیش‌بینی‌کننده (در سطح اطمینان 95%) بودند. آنالیزهای ترکیبی در سه سطح تجزیه انجام و کارایی مدل‌ها با روش صحت‌سنجی متقاطع در4 سطح مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که مدل‌های ترکیبی دارای دقت بالاتری نسبت به مدل ANN بودند و مدل ترکیبی پیشنهادی Symlet3-ANN در سطح 3، نتایج بهتری نسبت به سایر مدل‎ها ارائه داد، بطوری‌که شاخص‌های R، RMSE و NSE در بخش واسنجی به‌ترتیب 90/0، 25/0 و 81/0 و در بخش صحت‌سنجی به‌ترتیب 85/0، 30/0 و 62/0 بود. همچنین ملاحظه شد دقت نتایج در سطح دو و سه تفاوت معناداری ندارند و بهتر است جهت کاهش مؤلفه‏های ورودی به مدل ANN و کاهش زمان اجرای مدل، تجزیه در سطح دو انجام شود.

چکیده به‌منظور بررسی اثر سامانه زهکشی لانه‌موشی و مدیریت کود نیتروژن بر عملکرد و اجزاء عملکرد کلزا، آزمایشی به‎صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک‎های کامل تصادفی در سه تکرار در مزرعه تحقیقاتی دانشکده علوم کشاورزی دانشگاه گیلان در سال زراعی 1402-1401 به‎مرحله اجرا گذاشته شد. کرت‎های اصلی تیمار زهکشی شامل: بدون زهکشی (D₀، شاهد)، زهکشی لانه‎موشی بدون گراول (D₁) و زهکشی لانه‎موشی با گراول (D₂) و کرت‌های فرعی تیمار کود نیتروژن از منبع اوره شامل: 180 کیلوگرم در هکتار (N₁) و 240 کیلوگرم در هکتار (N₂) بودند. گیاه کلزا (Brassica napus) رقم دلگان به‌عنوان گیاه کشت دوم بعد از برداشت برنج انتخاب شد. نتایج تجزیه آماری داده‎ها نشان داد که اثر تیمار زهکشی بر وزن دانه در شاخه فرعی و درصد پروتئین )05/0≥P) و بر وزن دانه در شاخه اصلی، وزن دانه در بوته و عملکرد دانه )01/0≥P)، و اثر تیمار کود بر تعداد دانه در غلاف شاخه فرعی و تعداد دانه در هر غلاف (05/0≥P) و اثر متقابل آن‌ها بر وزن دانه در شاخه اصلی، وزن دانه در بوته و عملکرد دانه )05/0≥P) معنی‌دار بود. بیشترین عملکرد دانه با 48/3579 کیلوگرم بر هکتار در تیمار D₁N₂ بدست آمد که در مقایسه با تیمار بدون زهکشی و زهکشی با گراول با همان سطح کود نیتروژن به‌ترتیب 63/13 و 31/2 درصد بیشتر بود. از آنجا که گیاه کلزا از نظر عملکرد و درصد روغن اهمیت دارد و بین تیمارهای زهکشی و کود نیتروژن از نظر میانگین درصد روغن اختلاف معنی‌داری وجود نداشت، بنابراین می‌توان از دیدگاه عملکرد گیاه، تیمار زهکشی لانه‌موشی بدون گراول با سطح کود 240 کیلوگرم بر هکتار را به‌عنوان گزینه مناسب برای کشت گیاه کلزا بعد از برداشت برنج معرفی کرد.

چکیده درختچه­ها از مهم‌ترین اجزای اکوسیستم­های مرتعی به شمار می­آیند. با این حال مطالعات اندکی در خصوص تأثیر نوع پوشش­های درختچه­ای بر ویژگی­های خاک اکوسیستم­های مرتعی انجام شده است. در پژوهش حاضر، اثر پوشش درختچه­ای لور (Carpinus orientalis Miller.)، سرخه­ولیک (Crataegus microphylla C. Koch.)، زرشک (Berberis integerrima Bunge.)، آلوچه وحشی (Prunus spinosa L.) و سیاه تنگرس (Rhamnus pallasii Fisch. and C. A. Mey) بر برخی ویژگی­های خاک در بخش کوهستانی کیاکلا شهرستان نوشهر مورد مطالعه قرار گرفته است. به­منظور انجام این پژوهش، تعداد 15 پایه از هر یک از گونه­های درختچه­ای اشاره شده انتخاب شد. در زیر تاج پوشش این گونه­ها، نمونه­های خاک از عمق صفر تا 10 سانتی­متری و در یک سطح 30 × 30 سانتی­متر برداشت و به آزمایشگاه انتقال داده شد. مطابق با یافته­های این پژوهش، بیشترین مقادیر ویژگی­های تخلخل، پایداری خاکدانه، محتوی رس، اسیدهای فولویک و هیومیک و سهم میکروبی در خاک زیر پوشش درختچه­ای لور مشاهده شد. در حالی‌که کم‌ترین مقادیر جرم مخصوص ظاهری، محتوی شن، شاخص­های نسبت رس و نسبت رس اصلاح شده، نسبت شن به سیلت و نسبت سیلت به رس به خاک تحت تاج­پوشش این گونه درختچه­ای اختصاص داشت. ویژگی­های ماده آلی، جرم مخصوص حقیقی و محتوی سیلت خاک تفاوت آماری معنی­داری در بین پوشش­های درختچه­ای مورد مطالعه نشان ندادند. نتایج این پژوهش مؤید آن است که وجود پوشش درختچه­ای لور می­تواند منجر به بهبود وضعیت ویژگی­های کیفیت خاک در مراتع کوهستانی شمال کشور گردد. در همین راستا پیشنهاد می­شود برای احیاء اراضی تخریب­یافته مرتعی در منطقه مورد مطالعه و همچنین مناطقی با شرایط اکولوژیکی مشابه، در کنار سایر گونه­های درختچه­ای بومی منطقه، توجه ویژه به استفاده از گونه لور برای حفاظت خاک گردد.

چکیده اوره یکی از کودهای شیمیایی نیتروژن برای تولید سبزی­ها در خاک است که به ندرت در کشت­های هیدروپونیک مورد استفاده قرار می­گیرد. این پژوهش به‌منظور بررسی اثر نسبت­های مختلف اوره به نیترات محلول غذایی بر شاخص­های رشدی و تجمع نیترات در کاهوی فرانسوی قرمز رقم لولا رزا (Lactuca sativa L. cv. Lolla Rossa) انجام شد. این آزمایش به‌صورت طرح کاملاً تصادفی با هفت نسبت اوره به نیترات محلول غذایی در چهار تکرار به‌صورت کشت بدون خاک در گلخانه تحقیقاتی دانشگاه شهرکرد انجام شد. نسبت­های اوره به نیترات محلول غذایی شامل صفر به 100، 10 به 90، 20 به 80، 30 به 70، 40 به 60، 50 به 50 و 60 به 40 بودند. نتایج نشان داد کاربرد نسبت­های مختلف اوره به نیترات در محلول غذایی تأثیر معنی­داری بر شاخص­های رشدی کاهو از قبیل قطر گیاه، طول برگ، عرض برگ، تعداد برگ، شاخص سبزینگی برگ و میزان بریکس برگ در مقایسه با نسبت صفر به 100 اوره به نیترات نداشت. همچنین وزن تازه ریشه و شاخساره کاهو تحت تأثیر نسبت اوره به نیترات محلول غذایی قرار نگرفت. بیشترین وزن تازه شاخساره کاهو (141 گرم بر گیاه) با کاربرد نسبت 50 به 50 اوره به نیترات حاصل شد که با عدم کاربرد اوره (125 گرم بر گیاه) تفاوت معنی­داری نداشت. نتایج نشان داد غلظت نیتروژن شاخساره (به استثنای گیاهان تغذیه شده با نسبت 50 به 50 اوره به نیترات) تحت تأثیر افزایش نسبت اوره به نیترات محلول غذایی قرار نگرفت. با افزایش نسبت اوره به نیترات محلول غذایی غلظت نیترات در ریشه، برگ‌های بیرونی، درونی و کل کاهو به‌طور معنی­داری کاهش یافت. به‌طوری‌که بیشترین و کمترین غلظت نیترات در ریشه، برگ‌های بیرونی، درونی و کل کاهو به‌ترتیب در گیاهان تغذیه شده با نسبت‌های صفر به 100 و 50 به 50 اوره به نیترات در محلول غذایی حاصل شد. نتایج این پژوهش نشان داد کاربرد اوره در محلول غذایی منجر به تأمین نیتروژن کاهو شد. این نشان می­دهد گیاهان کاهو به‌طور مؤثری اوره را هیدرولیز کرده و به‌صورت کارا از آن به‌عنوان منبع نیتروژن استفاده کرده­اند. براساس وزن تازه شاخساره و غلظت نیترات در کل برگ­های کاهو، جایگزینی 50 درصد نیترات محلول غذایی با اوره برای تولید کاهوی فرانسوی قرمز در کشت هیدروپونیک در شرایط این پژوهش توصیه می­شود.

چکیده یکی از مسایل مهم و اساسی در دنیای امروز پاکسازی خاک­های آلوده به آلاینده­های آلی و معدنی می­باشد و بر این اساس، خارج نمودن آلاینده از خاک (استخراج) و یا غیر متحرک­سازی آن یکی از راهکارهای پالایش خاک می­باشد. این پژوهش برای بررسی تأثیر پلی­مرهای مختلف در غیر متحرک کردن فلزات سرب، روی و کادمیم در خاک اطراف معدن سرب و روی انگوران استان زنجان انجام گرفت. برای انجام این پژوهش از یک آزمایش فاکتوریل (سه فاکتوره) در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با سه تکرار استفاده شد. فاکتورهای مورد بررسی را نوع پلی مر در سه سطح (کاتیونی، آنیونی و غیر یونی) مقدار پلی‌مر مصرفی در چهار سطح (صفر، 5/0، 1 و 2 گرم در کیلوگرم خاک) و مدت زمان تماس پلی‌مر با خاک در هفت سطح (صفر، 3، 9، 72، 168، 236 و720 ساعت) تشکیل می‌دادند. نمونه­های خاک با پلی­مرها محلول­پاشی و در زمان­های مختلف غلظت قابل استخراج سرب، روی و کادمیم اندازه­گیری گردید. داده‌­ها با استفاده از نرم‌افزار آماری SAS مورد تجزیه‌ و تحلیل قرار گرفت. نتایج نشان داد با افزایش مدت زمان تماس پلی­مر با خاک میزان تحرک فلزات سنگین در خاک کاهش یافت و همچنین با افزایش میزان مصرف پلی­مر میزان تثبیت فلزات در خاک افزایش و پلی­مر آنیونی به میزان بیش­تری سرب، روی و کادمیم را در خاک غیر متحرک کرد. سرب قابل استخراج به میزان 76 %، روی قابل استخراج 72 % و کادمیم قابل استخراج 88 % توسط پلی­مر آنیونی غیر متحرک گردید. توصیه می‌شود این پلیمر اکریلیکی برای کاهش تحرک فلزات سنگین از قبیل سرب، روی و کادمیم مورد استفاده قرار گیرد.

چکیده اطلاع از مقاومت فروروی (PR) خاک از نظر جوانه­زنی بذر، رشد ریشه و عملیات خاک­ورزی اهمیت فراوان دارد. اندازه­گیری مستقیمPR  خاک به­دلیل تغییرپذیری مکانی و زمانی شدید آن، کاری پرزحمت و گران می­باشد. هدف از این پژوهش، ارایه مدل­های رگرسیون خطی (MLR)، شبکه عصبی مصنوعی (ANN) و برنامه­ریزی بیان ژن (GEP) برای برآورد PR از روی ویژگی­های زودیافت خاک بود. در مجموع 80 نمونه خاک سطحی (0 تا cm 10) دست­خورده و دست­نخورده (با استفاده از استوانه­های استیل به قطر و ارتفاع 5 سانتی­متر) از اراضی جنگلی، مرتعی و زراعی منطقه فندقلوی اردبیل در تابستان 1402 برداشته شد سپس برخی خصوصیات فیزیکی و شیمیایی زودیافت خاک در آنها اندازه­گیری شد. مقاومت فروروی خاک به­طور درجا در محل با استفاده از یک فروسنج مخروطی تعیین گردید و همزمان رطوبت خاک مزرعه در استوانه­ها اندازه­گیری شد. داده­ها به­طور تصادفی به دو گروه آموزشی (60 نمونه) و آزمونی (20 نمونه) تقسیم گردید. مدل­های MLR، ANN و GEP به­ترتیب با استفاده از نرم­افزارهای SPSS، MATLAB و Gene Xpro Tools ایجاد شدند. نتایج مدل­سازی نشان داد که رطوبت خاک مزرعه، سیلت و جرم مخصوص ظاهری نسبی، مهمترین متغیرهای ورودی در برآورد PR خاک بودند. مقادیر آماره­های ضریب تبیین (R²)، مجذور میانگین مربعات خطا (RMSE)، میانگین خطا (ME) و ضریب نش-ساتکلیف (NS) براساس داده­های آزمونی برابر 44/0، MPa 19/1، MPa 19/0 و 36/0، 92/0، MPa 41/0، MPa 05/0- و 92/0، 79/0، MPa 91/0، MPa 13/0 و 63/0 به­ترتیب برای بهترین مدل MLR، ANN و GEP تعیین گردید. براساس نتایج آماره­های ارزیابی مدل­ها، می­توان گفت که در منطقه مورد مطالعه، مدل ANN از بیشترین دقت و مدل MLR از کمترین دقت در برآورد PR خاک برخوردار بود.

چکیده این مطالعه با هدف بررسی اثرات سیستم­های مختلف کشت نیشکر بر برخی خصوصیات فیزیکوشیمیایی-بیولوژیکی خاک و شاخص­های پایداری خاکدانه­ها در بخشی از اراضی استان خوزستان انجام گرفت. بدین منظور، اثرات روش کاشت نیشکر (یک ردیفه و دو ردیفه)، و سن گیاه (یکساله و چند ساله) بر برخی خصوصیات فیزیکوشیمیایی خاک و مقدار پایداری خاکدانه خاک سطحی (30-0 سانتی‌متر) در مزارع نیشکر هفت تپه، که به‌مدت طولانی از ابتدای تأسیس مجتمع تحت کشت بوده­اند، مورد بررسی قرار گرفت. در نمونه‌های خاک، مقادیر کربن آلی، کربن فعال، تنفس پایه، تنفس برانگیخته، میانگین وزنی قطر خاکدانه­ها (MWD)، میانگین هندسی قطر خاکدانه­ها (GMD)، درصد خاکدانه­های پایدار و کربن خاکدانه­ای اندازه­گیری شد. نتایج نشان داد، کشت دوردیفه باز-رویش و زمین کشت­نشده به‌ترتیب حاوی بیشترین (95/0 درصد) و کمترین (21/0 درصد) میزان کربن آلی خاک بودند و میزان کربن آلی به‌طور معنی‌دار در کشت­های دوردیفه نخستین باز-رویش و تازه­کشت، بیشتر از سایر کشت­ها بود. مقدار تنفس پایه در کشت یک­ردیفه سومین باز-رویش و تنفس برانگیخته در کشت دو ردیفه تازه­کشت، به شکل معنی­داری بیشتر از سایر کشت­ها به‌دست آمد. بیشترین مقدار MWD و GMD در کشت­های یک­ردیفه سومین باز-رویش و یک­ردیفه تازه­کشت، و کمترین مقدار آنها در زمین کشت­نشده مشاهده شد. بیشترین درصد خاکدانه‌‌های درشت (بزرگتر از 2 میلی‌متر) و خاکدانه­های ریز (2-53/0 میلی‌متر)، به‌ترتیب در کشت­های یک ردیفه تازه­کشت و دوردیفه تازه­کشت مشاهد شد. بیشترین درصد خاکدانه­های متوسط در کشت­های یک ردیفه تازه­کشت، دوردیفه تازه­کشت و دو ردیفه اولین باز-رویش مشاهد شد. بر طبق نتایج، اختلاف معنی­داری بین کشت­های مورد مطالعه در خصوص کربن آلی درون خاکدانه­ها مشاهده شد، به‌نحوی‌که بیشترین میزان کربن آلی موجود در خاکدانه­ها در خاکدانه­های درشت (2-25/0 میلی‌متر)، به‌ترتیب در کشت­های دوردیفه دومین باز-رویش، دوردیفه تازه­کشت و یک ردیفه تازه­کشت مشاهد شد.