@article { author = {jalali, reza and azizi mobaser, javanshir and ghavidel, akbar and Rasoulzadeh, Ali and ramezani moghaddam, javad}, title = {Performance Investigation of Woodchip Bioreactor for Nitrate Removal from Wastewater}, journal = {Iranian Journal of Soil and Water Research}, volume = {52}, number = {4}, pages = {887-898}, year = {2021}, publisher = {University of Tehran}, issn = {2008-479X}, eissn = {2423-7833}, doi = {10.22059/ijswr.2021.316863.668868}, abstract = {Wood chip bioreactors are one of the low-cost methods to remove nitrate from effluents, including wastewater effluents. This research was conducted in Ardabil plain and in the research farm of Mohaghegh Ardabil University during the autumn of 2021. Two types bioreactors; one including wood chip and the other including a mixture of wood chip and iron chip, each with four replications  were implemented in a factorial design. Three levels of nitrate concentration (50, 150, and 300 mg.l-1) were passed through the reactors and their effluents were measured after 3, 6, 12, 24, 48, 72, and 96 hours retention time in the bioreactor. The results showed that the performance of reactors with wood chip core (54.7% removal) was better than the wood and iron chip (45.9% removal). Also, the results demonstrated that the removal percentage was in descending order at concentrations of 150, 300, and 50 mg.l-1, with the average values of 54.6, 50.3, and 45.5%, respectively. The results of variance analysis showed that the retention time have a significant effect on the amount of nitrate removal by reactors so that the minimum and the maximum removal (4.3% and 89.3%) were obtained from 3-hours and 96-houres retention time, respectively. In general, it can be concluded that under the conditions of this research, bioreactors with wood chip have acceptable performance in nitrate removal. Also, it was found for the suggested drainage coefficient in Iran (2 mm.day-1) and with a retention time of 96 hours, less than 2% of the land area is needed for bioreactor construction.}, keywords = {bioreactor,Nitrate,retention time,Wood chip,Drainage coefficient}, title_fa = {بررسی عملکرد رآکتور زیستی تراشه چوب برای حذف نیترات از پساب‌ها}, abstract_fa = {رآکتورهای زیستی تراشه چوب یکی از ارزان‌ترین روش‌های حذف نیترات از پساب‌ها، از جمله پساب‌ها می‎باشند. این تحقیق در دشت اردبیل و در پاییز سال 1399 در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه محقق اردبیلی انجام شد. این تحقیق با دو نوع هسته در رآکتورهای زیستی شامل تراشه چوب و مخلوط تراشه چوب و تراشه آهن، با 4 تکرار برای هریک، در قالب طرح فاکتوریل اجرا شد. غلظت نیترات ورودی به رآکتورها شامل سه سطح 50، 150 و 300 میلی‌گرم بر لیتر اعمال شد. غلظت نیترات در پساب خروجی از رآکتورها بعد از زمان‌های ماند 3، 6، 12، 24، 48، 72 و 96 ساعت اندازه‌گیری شد. نتایج نشان داد که عملکرد رآکتورهای با هسته تراشه چوب (7/54 درصد حذف) بهتر از حالتی بود که هسته از تراشه چوب و تراشه آهن (9/45 درصد حذف) تشکیل شده بود. همچنین نتایج نشان داد که بیش‌ترین تا کم‌ترین درصد حذف، در غلظت‌های 150، 300 و 50 میلی‌گرم بر لیتر،  به ترتیب به صورت متوسط با مقادیر 6/54، 3/50 و 5/45 اولویت‌بندی شدند. نتایج تجزیه واریانس نشان داد که زمان ماند تأثیر معنی‌داری بر مقدار حذف نیترات توسط رآکتورها دارد، به گونه‌ای که کم‌ترین مقدار حذف در زمان ماند 3 ساعت و به مقدار 3/4 درصد و بیش‎ترین مقدار حذف نیترات در زمان ماند 96 ساعت و با مقدار 3/89 درصد بدست آمد. نتایج کلی نشان داد که در شرایط انجام تحقیق رآکتورهای زیستی با هسته چوب عملکرد قابل قبولی در حذف نیترات دارند. همچنین با استفاده از نتایج این تحقیق، مشخص شد که برای ضریب زهکشی پیشنهادی برای شرایط کشور ایران (mm.day-12 ) و زمان ماند 96 ساعت کم‌تر از 2 درصد از مساحت زمین به احداث رآکتور زیستی اختصاص می‌یابد.}, keywords_fa = {رآکتور زیستی,نیترات,زمان ماند,تراشه چوب,ضریب زهکشی}, url = {https://ijswr.ut.ac.ir/article_81765.html}, eprint = {https://ijswr.ut.ac.ir/article_81765_adda329d8202ae7c64d943682efc88d8.pdf} } @article { author = {moradi, ehsan and rajabi, ahmad and shabanlou, saeid and yosefvand, fariborz}, title = {Identification of the Most Important Environmental Variables in Spatial Prediction of Flood Prone Areas using the Maximum Entropy Model in Parts of Golestan Province}, journal = {Iranian Journal of Soil and Water Research}, volume = {52}, number = {4}, pages = {899-915}, year = {2021}, publisher = {University of Tehran}, issn = {2008-479X}, eissn = {2423-7833}, doi = {10.22059/ijswr.2021.316143.668851}, abstract = {Flood is a destructive natural hazard over the recent years. In the current study, the maximum entropy model as an advanced data mining model was used to model and provide the spatial maps of flood prone areas in Saliantapeh Watershed, Golestan Province, with an area of 4515.47 km2. For this purpose, the flood inventory map was prepared based on available reports and field surveys. Then, 13 effective variables including the digital elevation model, slope percent, slope direction, rainfall, distance from drainage network, land use, lithology, soil texture, plan curvature, profile curvature, topographic moisture index, drainage density and flow capacity index were identified and introduced to the model. After that, three different series of  flood risk points (i.e. ds1, ds2, and ds3) including 70% for training and 30% for validation of the model were randomly prepared to evaluate the accuracy and robustance of the model based on the ROC Index. The results showed that the maximum entropy model with high accuracy (above 90%) predicted flood prone areas. Moreover, in this study, the degree of importance of the variables was investigated by the model and the results demonstrated that the two factors of the drainage density (about 49% of importance) and distance from the streamflow (about 15% of importance) were detected as the most important environmental factors affecting flood in the studied area.}, keywords = {data mining model,flood predictors,ROC Curve,Robustness,Saliantapeh catchment}, title_fa = {شناسایی مهم‌ترین متغیرهای محیطی در پیش‌بینی مکانی مناطق مستعد سیل‌گیری با استفاده از مدل بیشینه آنتروپی در بخشی از استان گلستان}, abstract_fa = {سیل یک بلای طبیعی مخرب طی سال­های گذشته بوده است. در پژوهش حاضر به منظور مدل­سازی و تهیه نقشه­ی مکانی مناطق مستعد سیل­گیری حوزه آبخیز سالیان­تپه واقع در استان گلستان با مساحت  47/4515 کیلومتر مربع، از مدل بیشینه آنتروپی که یکی از مدل­های پیشرفته داده­کاوی است استفاده شده است. بدین منظور در ابتدا براساس گزارش­های موجود و بررسی­های میدانی نقشه پراکنش سیل تهیه گردید. در ادامه سیزده متغیر اثرگذار به عنوان عوامل پیش­بینی کننده شامل طبقات ارتفاعی، درصد شیب، جهت شیب، بارندگی، فاصله از شبکه زهکشی، کاربری اراضی، سنگ شناسی، بافت خاک، انحنای طرح، انحنای پروفیل، شاخص رطوبت توپوگرافی، تراکم زهکشی و شاخص توان جریان، شناسایی و به مدل معرفی شدند. سپس سه سری متفاوت از نقاط وقوع خطر سیل (ds1, ds2, ds3) شامل 70 درصد برای آموزش و 30 درصد برای اعتبار سنجی مدل به صورت تصادفی آماده گردید، تا دقت و صداقت[1] مدل براساس شاخص ROC مورد ارزیابی قرار گیرد. نتایج نشان داد که مدل بیشینه آنتروپی با دقت عالی (بالای 90 درصد) مناطق مستعد سیل­گیری را پیش بینی نموده است. همچنین در این تحقیق درجه اهمیت متغیر­ها توسط مدل مورد بررسی قرار گرفت و نتایج نشان داد که دو عامل تراکم زهکشی (حدود 49درصد اهمیت) و فاصله از جریان (حدود 15درصد اهمیت) به‌عنوان مهم‌ترین عوامل محیطی مؤثر بر سیل­گیری منطقه مورد مطالعه، شناسایی شدند. [1] robustness}, keywords_fa = {حوزه آبخیز سالیان‌تپه,ربوستنس(صداقت مدل),شاخص Roc,عوامل پیش‌بینی کننده سیلاب,مدل داده کاوی}, url = {https://ijswr.ut.ac.ir/article_81767.html}, eprint = {https://ijswr.ut.ac.ir/article_81767_0f2bc66d7783b6cad540e5ff4f73bf92.pdf} } @article { author = {Koohi, Sakine and Azizian, Asghar and Brocca, Luca}, title = {Correcting and Improving the Performance of Soil Moisture-based Product (SM2RAIN-ASCAT) Over Iran at Daily and Monthly Time Scales}, journal = {Iranian Journal of Soil and Water Research}, volume = {52}, number = {4}, pages = {917-932}, year = {2021}, publisher = {University of Tehran}, issn = {2008-479X}, eissn = {2423-7833}, doi = {10.22059/ijswr.2021.318173.668880}, abstract = {Estimating precipitation plays an important role in different studies, including meteorological, hydrological, flood simulation, and drought monitoring. SM2RAIN-ASCAT is the newest attempt to estimate precipitation using surface soil moisture and inverse solving the soil-water balance equation. This research addressed the performance of the SM2RAIN-ASCAT dataset over diverse climate regions of Iran at daily and monthly time scales in 54 synoptic stations located in Iran (2007-2018). In addition, improving the efficiency of this product using Quantile Mapping bias correction method is another objective of this study. Results showed that the performance of SM2RAIN-ASCAT at the monthly time scale was better than the daily time scale, and in most parts of Iran, the correlation coefficient between observed and estimated datasets was relatively high. At the monthly time step, 67% of the studied stations had a CC value higher than 0.65. Moreover, findings indicated that this product tended to overestimate in Iran's north and west parts. Based on the RMSE value at the monthly time scale, SM2RAIN-ASCAT performed well at extra-arid and arid regions compared to the Mediterranean and humid climate zones. Also, removing bias from the raw dataset increased the efficiency of SM2RAN-ASCAT in most parts of the studied areas. Based on contingency table metrics, the bias-corrected dataset's skills in detecting rainy days and false alarm ratio (FAR) improved significantly. For instance, the FAR metric averagely improved 26 and 45 % at daily and monthly time scales, respectively. Finally, results indicated that SM2RAIN-ASCAT is a valuable dataset for estimating monthly precipitation, especially in arid-desert to extra-arid climates. The accuracy of this dataset increases using bias correction in different climates.}, keywords = {Rainfall,Soil-water balance,SM2RAIN algorithm,Bias correction,remote sensing}, title_fa = {اصلاح و بهبود کارائی منبع بارشی مبتنی بر رطوبت خاک SM2RAIN-ASCAT در سطح ایران در گام‌های زمانی روزانه و ماهانه}, abstract_fa = {تخمین مناسب بارش در مطالعات مختلفی همچون هواشناسی، هیدرولوژیکی، شبیه­سازی سیلاب و پایش خشکسالی از اهمیت بالایی برخوردار است. منبع بارشی ASCAT-SM2RAIN از جدیدترین تلاش­ها بمنظور تخمین بارش برمبنای تغییرات رطوبتی سطح خاک و حل معکوس بیلان آب-خاک می­باشد. پژوهش حاضر با هدف بررسی کارایی منبع بارش ASCAT-SM2RAIN در اقلیم­های مختلف ایران و در مقیاس­های روزانه و ماهانه به انجام رسیده است. لازم بذکر است که در تحقیق حاضر از مقادیر بارش منبع SM2RAIN-ASCAT براساس 54 ایستگاه سینوپتیک واقع در سطح کشور در بازه زمانی 2007 تا 2018 استفاده شده است. همچنین بهبود کارائی این منبع بارشی با حذف اریب از داده­ها از دیگر اهداف این پژوهش می­باشد که برای این منظور روش اصلاح اریبی نگاشت چندک مورد استفاده قرار گرفته است. نتایج نشان داد که منبع ASCAT-SM2RAIN در تخمین بارش ماهانه دارای عملکرد به مراتب بهتری نسبت به مقیاس روزانه در اکثر ایستگاه­های مورد مطالعه به غیر از ایستگاه­های واقع در نوار شمالی کشور،  است. در این مقیاس زمانی و در بیش از 67 درصد ایستگاه­های مورد بررسی مقدار شاخص CC بالاتر از 65/0 می­باشد. مقدار شاخص  RMSEدر مقیاس ماهانه در اقلیم­های مختلف نشان داد که منبع بارشی SM2RAIN-ASCAT در اقلیم­های خیلی­خشک تا خشک دارای خطای به مراتب کمتری نسبت به اقلیم­های مدیترانه­ای تا خیلی مرطوب می­باشد. حذف اریب از داده­ها با استفاده از روش نگاشت چندک نیز منجر به افزایش کارائی منبع SM2RAIN-ASCAT و کاهش هشدارهای غلط در بخش­های عمده­ای از ایران گردید. به عنوان مثال، مقادیر شاخص FAR در مقیاس روزانه و اقلیم­های مختلف با بهبودی معادل 8/17 تا 1/35 درصد و درگام زمانی ماهانه با بهبودی در حدود 6/30 تا 0/59 درصد روبرو بوده است. بنابراین منبع SM2RAIN-ASCAT به صورت خام از منابع ارزشمند در تخمین بارش ماهانه­ بویژه در اقلیم­های خیلی­خشک تا خشک می­باشد، که با تصحیح اریبی می­توان بر دقت منبع مذکور در اقلیم­های مختلف افزود.}, keywords_fa = {بارش,بیلان آب-خاک,الگوریتم SM2RAIN,تصحیح اریبی,سنجش از دور}, url = {https://ijswr.ut.ac.ir/article_81768.html}, eprint = {https://ijswr.ut.ac.ir/article_81768_8a252e6e8a22ea811dd241e606deed59.pdf} } @article { author = {khalili, reza and zali, abolfazl and motaghi, hamed}, title = {Evaluation of Heavy Metals in Water and Sediments of Haraz River, Using Pollution Load Index (PLI) and Geoaccumulation Index (Igeo)}, journal = {Iranian Journal of Soil and Water Research}, volume = {52}, number = {4}, pages = {933-942}, year = {2021}, publisher = {University of Tehran}, issn = {2008-479X}, eissn = {2423-7833}, doi = {10.22059/ijswr.2021.316080.668850}, abstract = {In recent years, toxic and chemical effluents from agricultural and industrial activities have entered into surface waters without considering environmental considerations, which has caused water pollution, contamination of river sediments and many environmental hazards. In this study, the concentration of four heavy metals of arsenic (As), chromium (Cr), cadmium (Cd), and lead (Pb) in water and sediments of Haraz River in Mazandaran province was investigated using Contamination Factor (CF), Pollution Load Index (PLI) and Geoaccumulation Index (Igeo). The results showed that the concentration ranges of arsenic (AS), chromium (Cr), cadmium (Cd), and lead (Pb) in water are 3.03- 3.99, 2.55-3.92, 1.94-2.42, and 3.96-5.3 mg/lit, and in sediment are  2.12-5.15, 29.91-32.71, 1.02-1.03, and 6.62-9.46 mg/kg, respectively. The concentration of heavy metals in downstream sites (S7 and S8) were higher than the standard drinking water, due to the disposal of waste, untreated effluents from various industries and excessive agricultural activities. The pollution load index (PLI) of  heavy metals in sediment samples was in low and medium pollution level and the Geoaccumulation Index (Igeo) in sediment samples was in the level of no and medium pollution. This study suggests a continuous monitoring of heavy metals in water, sediments and other aquatic biomasses, which is crucial in Haraz River to ensure the environmental safety adjacent to the river.}, keywords = {Heavy metals,surface water,sediments,Pollution load index (PLI) and Geoaccumulation index (Igeo)}, title_fa = {ارزیابی فلزات سنگین در آب و رسوبات رودخانه هراز، با استفاده از شاخص بار آلودگی (PLI) و شاخص تجمع جغرافیایی (Igeo)}, abstract_fa = {در سال‌های اخیر پساب سمی و شیمیایی فعالیت‌های کشاورزی و صنعتی بدون رعایت ملاحظات زیست‌محیطی وارد آب­های سطحی شده است که این عمل باعث ایجاد آلودگی آب ،آلودگی رسوبات رودخانه و ایجاد مشکلات عدیده‌ای برای محیط‌زیست شده است. در این پژوهش مرتبه آلودگی چهار فلز سنگین آرسنیک (As)، کروم (Cr)، کادمیوم (Cd) و سرب (Pb) در آب و رسوبات رودخانه هراز از استان مازندران  با استفاده از  ضریب آلودگی (CF)، شاخص بار آلودگی (PLI) و شاخص تجمع جغرافیایی (Igeo) مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد دامنه غلظت فلزات سنگین آرسنیک (As)، کروم (Cr)، کادمیوم (Cd) و سرب (Pb) در آب به ترتیب 03/3 – 99/3، 55/2 – 92/3، 94/1- 42/2 و 96/3 – 3/5 میکروگرم در لیتر و در رسوب به ترتیب 12/2 - 15/5، 91/29 – 71/32، 02/1 – 03/1 و 62/6 – 46/9 میلی‌گرم در کیلوگرم بوده است. غلظت فلزات سنگین در سایت‌های پایین دست به علت دفع زباله‌های شهری، پساب‌های تصفیه نشده از صنایع مختلف و فعالیت­های زیاد کشاورزی بیش ‌از حد ایمن آب آشامیدنی است. شاخص مرتبه بار آلودگی فلزات سنگین (PLI) در نمونه‌های رسوب در مرتبه آلودگی پایین و متوسط و همچنین مرتبه آلودگی شاخص جغرافیایی(Igeo) در نمونه‌های رسوب در مرتبه بدون آلودگی و آلودگی متوسط قرار داشته است. این مطالعه به نظارت مداوم فلزات سنگین در آب، رسوبات و سایر زیست ‌توده‌های آبی رودخانه هراز برای ارزیابی خطر به­منظور ایمن‌سازی محیط‌زیست در مجاورت رودخانه توصیه می‌کند.}, keywords_fa = {فلزات سنگین,آب سطحی,رسوبات,شاخص بار آلودگی (PLI) و شاخص تجمع جغرافیایی (Igeo)}, url = {https://ijswr.ut.ac.ir/article_81769.html}, eprint = {https://ijswr.ut.ac.ir/article_81769_ebabc3fac73d244888386d39e9ef1da5.pdf} } @article { author = {Navidi, Mir Naser and Seyedmohammadi, Javad and Bazargan, Kambiz and khosravinejad, azam and Delsouz khaki, Bahareh}, title = {Identification of Land Potential and Characterizing Limitations for Irrigated Wheat Cultivation in a Part of Qazvin Plain Land Using Fuzzy and AHP Techniques}, journal = {Iranian Journal of Soil and Water Research}, volume = {52}, number = {4}, pages = {943-955}, year = {2021}, publisher = {University of Tehran}, issn = {2008-479X}, eissn = {2423-7833}, doi = {10.22059/ijswr.2021.316251.668859}, abstract = {Accurate assessment of land suitability for agricultural production plays an important role in reducing the effects of land degradation. The aim of this study was to apply fuzzy, AHP and GIS techniques to determine the degree of land suitability for wheat production in lands of about 61,000 ha located in Qazvin plain. By Investigating the land use maps, geology, topography, slope and satellite image of the region, the delineation of primary soil units was separated, then in the separated units, profiles were excavated and described, and soil horizons were sampled. Based on the characteristics of representative profiles in each map unit, land suitability assessment for wheat cultivation was performed using fuzzy method with AHP and square root method and land suitability map was prepared in GIS environment. According to the results of AHP-fuzzy method 48169.1 ha (78.2%) of the land are moderately suitable (S2), 9086 ha (14.7%) marginally suitable (S3) and 4346.3 ha (7.1%) currently unsuitable (N1). The most important limiting characteristics were slope, pH, ESP, drainage and soil salinity. The results showed that the fuzzy method integrated with AHP was able to evaluate accurately with high value of determination coefficient between land index and yieldcompared to the parametric method of the square root and the modified square root due to determining the appropriate limits of critical points, suitable weights for characteristics, use of fuzzy logic relations and principles and suitable membership functions. Therefore, the mentioned integrative method can be an accurate and effective method for better planning and management of land use for agricultural production.   Identification of Land Potential and Characterizing Limitations for Irrigated Wheat Cultivation in a Part of Qazvin Plain Land Using Fuzzy and AHP Techniques}, keywords = {AHP,Fuzzy sets,GIS,land suitability,Wheat}, title_fa = {شناسایی استعداد اراضی و مشخص‎سازی محدودیت‎ها برای کشت آبی گندم در بخشی از اراضی دشت قزوین با استفاده از تکنیک‎های فازی و AHP}, abstract_fa = {ارزیابی دقیق تناسب اراضی برای تولید محصولات کشاورزی نقش مهمی در کاهش اثرات تخریب اراضی دارد. مطالعه حاضر با هدف بکارگیری تکنیک‎های فازی، AHP و GIS برای تعیین درجه تناسب اراضی جهت تولید گندم در اراضی به وسعت حدود 61000 هکتار واقع در دشت قزوین انجام شد. با بررسی نقشه‎های کاربری، زمین‎شناسی، توپوگرافی، شیب و تصویر ماهواره‎ای منطقه، محدوده واحدهای اولیه خاک تفکیک شد سپس در واحدهای تفکیک شده، خاکرخ‎ها حفر و تشریح شدند و نمونه‎برداری از افق‎های خاک انجام شد. براساس مشخصات خاکرخ‎های شاهد هر واحد نقشه، ارزیابی تناسب اراضی برای کشت گندم با استفاده از روش‎ فازی با AHP و روش ریشه دوم انجام شد و نقشه تناسب اراضی در محیط GIS تهیه گردید. با توجه به نتایج، کاربرد روش فازی با AHP مشخص کرد که 1/48169 هکتار، 2/78 درصد از اراضی دارای تناسب متوسط (S2)، 9086 هکتار، 7/14 درصد دارای تناسب بحرانی (S3) و 3/4346 هکتار، 1/7 درصد نامناسب در حال حاضر (N1) می‎باشند. مهمترین خصوصیات محدودکننده، شیب، pH، ESP، زهکشی و شوری خاک بودند. نتایج مشخص کرد که روش تلفیقی فازی با AHP با ارزش ضریب تبیین بیشتر بین شاخص اراضی و عملکرد در مقایسه با روش پارامتریک ریشه دوم و ریشه دوم اصلاح شده، توانسته دقت ارزیابی را به دلیل تعیین حدود مناسب نقاط بحرانی، وزن‎های مناسب برای خصوصیات، استفاده از روابط و اصول منطق فازی و توابع عضویت مناسب افزایش دهد. بنابراین روش ذکر شده می‎تواند به عنوان روشی دقیق و مؤثر برای برنامه‎ریزی و مدیریت بهتر کاربری اراضی برای تولیدات کشاورزی باشد.}, keywords_fa = {AHP,مجموعه‎های فازی,GIS,تناسب اراضی,گندم}, url = {https://ijswr.ut.ac.ir/article_81770.html}, eprint = {https://ijswr.ut.ac.ir/article_81770_74488e9361410f205846d773b74559c3.pdf} } @article { author = {mirmosavi, hosin and raispour, kohzad and kamangar, mohammad}, title = {Spatial Modeling of Plant Transpiration to Support Decision-making Processes in Agriculture Case Study: Western Iran}, journal = {Iranian Journal of Soil and Water Research}, volume = {52}, number = {4}, pages = {957-967}, year = {2021}, publisher = {University of Tehran}, issn = {2008-479X}, eissn = {2423-7833}, doi = {10.22059/ijswr.2021.316778.668866}, abstract = {   Plant transpiration is a process through which part of the water in the plant is transfered out of the pores. The amount of plant transpiration data is useful in developing strategies for water sustainability. Field measurement of plant transpiration is pointwise and discontinious and has some difficulties. The purpose of this study is to provide a plant transpiration map using satellite images and spatial modeling to identify the impact of environmental variables on transpiration in western Iran. First, by using the algorithm written in Google Earth cloud system, the plant vegetation translocation map was extracted as a dependent variable, and then the layers of solar radiation, water vapor pressure, wind speed and maximum temperature, vegetation index were selected as independent variables for modeling. The results showed that the prevalence of plant transpiration in the studied area range from 0 to 2.6 mm per day. Field data collected from 16 typical farms of Agricultural Research Center of Kermanshah and Kurdistan Provinces were used for validation and by comparing the map pixels and the ground data, the root mean square error and the Nash Sutcliffe coefficient were obtained to be 0.71 and 0.63, respectively. After implementing general regression and spatial regression models based on evaluation criteria, the spatial regression showed better explanatory and estimation power than the general regression. Based on this model, the coefficients of each variable were estimated spatially, making it possible to determine the spatial variation of the relationships between the variables. Also, the results of both models showed that the vegetation indices and water vapor pressure deficiency in western of Iran have the most positive effect on vegetation transpiration. Using the results of this study, areas prone to severe plant transpiration can be identified for improving the management of irrigation systems and providing intelligent agricultural services.}, keywords = {Plant transpiration,spatial regression,MODIS Sensor,Penman Mantis index,West of Iran}, title_fa = {مدل‌سازی مکانی تعرق گیاهان جهت پشتیبانی فرآیندهای تصمیم‌گیری در بخش کشاورزی مطالعه موردی: غرب ایران}, abstract_fa = {   تعرق گیاهی فرآیندی است که طی آن بخشی از آب موجود در گیاه به‌صورت بخار از روزنه‌های آن خارج می‌شود. آگاهی از مقدار­ تعرق گیاهی در توسعه راهبردها، جهت پایداری آب مفید است. اندازه‌گیری تعرق گیاهی به­صورت میدانی، نقطه‌ای و ناپیوسته بوده و با مشکلاتی همراه است. هدف از این تحقیق تهیه نقشه تعرق گیاهی با استفاده از تصاویر ماهواره‌ای و مدل‌سازی مکانی جهت شناسایی میزان تأثیرگذاری متغیرهای محیطی بر تعرق در غرب ایران است. ابتدا با الگوریتم نوشته‌شده در سامانه ابری گوگل ارث اینجین نقشه میانه تعرق گیاهی به‌عنوان متغیر وابسته استخراج شد و سپس لایه‌های تابش خورشیدی، کمبود فشار بخارآب، سرعت باد و دمای حداکثر، شاخص پوشش گیاهی به‌عنوان متغیرهای مستقل جهت مدل‌سازی انتخاب شدند. نتایج نشان داد میزان پراکندگی تعرق گیاهی در محدوده مطالعه بین 0 تا 6/2 میلی‌متر در روز است. جهت صحت سنجی نقشه خروجی از داده­های میدانی برداشت‌شده 16 مزرعه نمونه مرکز تحقیقات کشاورزی استان کرمانشاه و کردستان استفاده شد و با مقایسه پیکسل‌های نقشه و داده‌های زمینی، ریشه میانگین مربعات خطا و ضریب نش ساتکلیف به ترتیب 71/0 و 63/0 به دست آمد. پس از اجرای مدل‌های رگرسیون کلی و رگرسیون مکانی بر اساس شاخص‌های ارزیابی، رگرسیون مکانی قدرت تبیین و برآورد بهتری نسبت به رگرسیون کلی را نشان داد. بر اساس این مدل ضرایب هر متغیر به‌صورت مکانی برآورد شد و این امکان را به وجود آورد که تغییر مکانی روابط بین متغیرها مشخص شود. همچنین نتایج اجرای هر دو مدل نشان داد شاخص‌های پوشش گیاهی[1] و کمبود فشار بخارآب در غرب ایران بیش‌ترین اثر مثبت را در تعرق گیاهی دارند. با استفاده از نتایج این تحقیق می‌توان مناطق در معرض تعرق شدید گیاهی را جهت بهبود مدیریت سیستم‌های آبیاری و ارائه خدمات هوشمندانه کشاورزی شناسایی کرد. [1] Normalized Difference Vegetation Index (NDVI)}, keywords_fa = {تعرق گیاه,رگرسیون مکانی,سنجنده مادیس,شاخص پن من مانتیس,غرب ایران}, url = {https://ijswr.ut.ac.ir/article_81771.html}, eprint = {https://ijswr.ut.ac.ir/article_81771_ec4b2ae70b7bf483b3342453cc23b4d4.pdf} } @article { author = {FEIZOLAHPOUR, FARID and Besharat, Sina and FEIZIZADEH, BAKHTIAR and Rezaverdinejad, Vahid and Hessari, Behzad}, title = {The Efficiency of Vegetation Spectral Indices Using Remote Sensing Drone Images}, journal = {Iranian Journal of Soil and Water Research}, volume = {52}, number = {4}, pages = {969-979}, year = {2021}, publisher = {University of Tehran}, issn = {2008-479X}, eissn = {2423-7833}, doi = {10.22059/ijswr.2021.316053.668849}, abstract = {In recent years, due to the widespread use of remote sensing drones, the qualitative and quantitative monitoring of agricultural farms using this technology has also increased significantly. In this regard, many vegetation indices were introduced to study the plants specifications. It is understood that each method has different strength and capabilities which should be taken into account of consideration when pressing the drone images. In this research, the efficiency of four high frequently vegetation indices were evaluated using the drone spectral data for monitoring the corn field. Field experiments were carried out in the research farm of Urmia University in 2018. The research methodology was developed by evaluating the effect of different levels of irrigation and fertilization on the crop biomass and four spectral indices such as NDVI, GNDVI, SAVI and NDRE. The experimental design was considered in the form of complete randomized blocks with three levels of irrigation and fertilization application, including 100, 80 and 60% of irrigation water requirements and fertilizer requirements within the four evolution step. The imaging operation was designed and performed using an ebee+ fixed wing drone equipped with the Sequoia remote sensing sensor. After performing the required photogrammetric and preprocessing operations by Pix4Dmapper software, the images were used to calculate vegetation index layers. Finally, the effect of different irrigation and fertilization application levels on crop biomass and vegetation indices were evaluated using statistical analysis of variance in the SPSS software. The results indicated that the crop biomass was significantly affected by different levels of water and fertilizer usage, and no significant effect observed on NDVI and SAVI indices in response to water and fertilizer levels. In contrast, The SAVI index was significant to irrigation levels and the NDRE index was significant to irrigation and fertilizer levels.}, keywords = {Fixed Wing Drone,Photogrammetry,Biomass,fertigation}, title_fa = {کارآیی شاخص‌های طیفی گیاهی با استفاده از تصاویر پهپاد سنجش از دور}, abstract_fa = {طی سال­های اخیر به دلیل گسترش استفاده از پهپادهای سنجش از دور، پایش کیفی و کمی مزارع کشاورزی با استفاده از این فناوری نیز رشد چشمگیری داشته است. در این راستا شاخص­های گیاهی زیادی برای مطالعه وضعیت گیاهی ارائه ‌شده است که هر یک دارای ویژگی­ها و قابلیت­های متفاوتی می­باشند. در این تحقیق کارآیی چهار شاخص گیاهی پرکاربرد در مطالعات پوشش گیاهی به منظور پایش وضعیت گیاه ذرت مورد بررسی قرار گرفت. آزمایشات مزرعه‌ای در سال زراعی 97 در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه ارومیه با بررسی تأثیر سطوح مختلف آبیاری و کود دهی بر میزان زیست­توده گیاهی و چهار شاخص طیفی  NDVI، GNDVI، SAVI و NDRE انجام گرفت. طرح آزمایشات در قالب بلوک­های کامل تصادفی با سه سطح 100، 80 و 60 درصد نیاز آبی و کودی طی چهار تکرار در نظر گرفته شد. عملیات تصویربرداری با استفاده از پهپاد بال ثابت eBee+مجهز به دوربین سنجش از دور سکویا انجام پذیرفت. بعد از انجام عملیات فتوگرامتری و پیش‌پردازش‌های موردنیاز در نرم‌افزار Pix4Dmapper، تصاویر جهت محاسبه شاخص­های گیاهی مورد استفاده قرار گرفتند. درنهایت با استفاده از آنالیز آماری تجزیه واریانس داده‌ها در نرم‌افزار SPSS تأثیر سطوح مختلف آب و کود روی شاخص­های گیاهی و زیست­توده گیاهی مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که میزان زیست­توده گیاهی نسبت به سطوح مختلف آب و کود در سطح پنج درصد تحت تأثیر بوده و در این میان سطوح آب و کود روی شاخص­های NDVI و SAVI تأثیر معنی­داری نداشته­اند. در مقابل شاخص SAVI نسبت به سطوح آبی و شاخص NDRE نسبت به سطوح آب و کود دارای تغییرات معنی­دار بوده­اند.}, keywords_fa = {پهپاد بال ثابت,فتوگرامتری,زیست توده,کود آبیاری}, url = {https://ijswr.ut.ac.ir/article_81772.html}, eprint = {https://ijswr.ut.ac.ir/article_81772_1172c42fae147282db1a3a94d63a30d4.pdf} } @article { author = {Mojtahedi, Mehrdad and Kalantari, Khalil and Asadi, Ali and varmazyari, hojat and Hosseinzad, Javad}, title = {Investigating the Water Footprint Components of Wheat and Barley in East Azerbaijan Province}, journal = {Iranian Journal of Soil and Water Research}, volume = {52}, number = {4}, pages = {981-995}, year = {2021}, publisher = {University of Tehran}, issn = {2008-479X}, eissn = {2423-7833}, doi = {10.22059/ijswr.2021.311070.668756}, abstract = {East Azerbaijan province is one of the important provinces in crop production, with the production of 7.28% of the country's wheat and 4.76% of barley, which has an important role in providing these two products. But in recent years, because of multiple droughts, rainfall reduction and irregular distribution of that, the unpleasant condition of runoff water in the basin of Urmia lake, groundwater level drawdown and increasing their salinity, and etc., the agricultural production, especially the production of these two products, is facing with the challenge of water shortage, which has made the water consumption management to be of particular importance, especially in agricultural sector. Accordingly, in this study, using one of the water management tools, namely water footprint, the components of the water footprint of wheat and barley have been investigated in 21 counties between 2007-2017. Based on the results, the average water footprint for the irrigated wheat and barley in the second half of the study period were 2928 and 2888 m3/ton, and for the rainfed wheat and barley were 2998 and 2829 m3/ton, respectively. The average water productivity for both wheat and barley crops was 0.34 kg/m3, indicating that the cultivation of both crops has the same pressure on the province's water resources. In the most county of the province, the share of blue water footprint was more than green water footprint and in general, the share of blue, green, gray, and white water footprints for irrigated wheat was 33.5, 20.6, 12.6, and 33.3% and for the irrigated barley was 34, 20.7, 15.5 and 29.8%, respectively. Also, for both rainfed wheat and barley, the share of green and gray water footprints was 88.3 and 11.7%. Finally, Northeast of the province could be suitable for irrigated wheat and barley cultivation in terms of water footprint index and just on the basis of water consumption management. Bostan Abad county could be suitable for irrigated wheat and rainfed products and the center, west and south of the province could be suitable for wheat and barely products, in terms of saving water resources.}, keywords = {blue water,Green Water,Gray Water,Virtual water}, title_fa = {بررسی اجزاء ردپای آب گندم و جو در استان آذربایجان شرقی}, abstract_fa = {استان آذربایجان شرقی به‌عنوان یکی از استان‌های مهم در تولید محصولات زراعی، با تولید 28/7 درصد گندم و 76/4 درصد جو کشور، نقش مهمی در تأمین این محصولات دارد. اما در سال‌های اخیر به دلیل وجود خشک‌سالی‌های متعدد، کاهش بارندگی و توزیع نامنظم آن، وضعیت وخیم روان آب‌ها در حوضه دریاچه ارومیه، کاهش سطح آب‌های زیرزمینی و افزایش شوری آن‌ها در منطقه و غیره، همواره تولیدات کشاورزی به‌ویژه تولید این دو محصول با چالش کمبود آب مواجه شده که باعث شده است مدیریت مصرف آب به‌ویژه در بخش کشاورزی در استان از اهمیت ویژه‌ای برخوردار بشود. بر همین اساس در مطالعه‌ی حاضر با بهره‌گیری از یکی از ابزارهای مدیریت آب به نام ردپای آب، به بررسی اجزای ردپای آب گندم و جو در 21 شهرستان طی سال‌های 96-1386 پرداخته‌شده است. بر اساس نتایج به‌دست‌آمده میانگین آب مجازی گندم و جو آبی در نیمه دوم دوره مورد مطالعه به ترتیب برابر با 2928 و 2888 مترمکعب بر تن و در گندم و جو دیم به ترتیب 2998 و 2829 مترمکعب بر تن بوده و به تبع آن متوسط بهره‌وری آب در هر دو محصول آبی برابر 34/0 کیلوگرم بر متر مکعب می‌باشد که نشان می‌دهد کشت هر دو محصول فشار یکسانی بر منابع آبی استان دارد. در اکثر شهرستان‌های استان نیز سهم ردپای آب آبی بیشتر از ردپای آب سبز بوده و به‌طور کلی  در استان سهم ردپای آب آبی، سبز، خاکستری و سفید برای گندم آبی به ترتیب، 5/33، 6/20، 6/12 و 3/33 درصد و در جو آبی به ترتیب، 34، 7/20، 5/15 و 8/29 درصد می‌باشد. علاوه بر این برای هر دو محصول گندم و جو دیم نیز سهم ردپای آب سبز و خاکستری به ترتیب 3/88 و 7/11 درصد بدست آمده است. همچنین بر اساس شاخص ردپای آب و صرفاً بر اساس دیدگاه مدیریت مصرف آب، شمال شرق استان به لحاظ کشت گندم و جو آبی و همچنین شهرستان بستان‌آباد فقط در کشت گندم آبی و در محصولات دیم، مرکز، غرب و جنوب استان به لحاظ حفظ منابع آبی می‌توانند به‌عنوان مراکز تولید این دو محصول مناسب باشند.}, keywords_fa = {آب آبی,آب سبز,آب خاکستری,آب مجازی}, url = {https://ijswr.ut.ac.ir/article_81773.html}, eprint = {https://ijswr.ut.ac.ir/article_81773_12b1e008ca7e618a6e49d9219ea31940.pdf} } @article { author = {Sadeghi, Seyed Hamidreza and Jafarpoor, Atefeh and Zabihi Silabi, Mostafa and Molashahi, Shokofe and Naghdi, Maryam and Sharifi Moghani, Mahmood and Ghysoori, Zeinab and Farzadfar, Elnaz}, title = {Biologic Management Framework of Soil Erosion in the Watershed (Applied study: Oshnavieh Galazchai, West Azerbaijan, Iran)}, journal = {Iranian Journal of Soil and Water Research}, volume = {52}, number = {4}, pages = {997-1010}, year = {2021}, publisher = {University of Tehran}, issn = {2008-479X}, eissn = {2423-7833}, doi = {10.22059/ijswr.2021.317114.668871}, abstract = {Today, biological methods are considered as one of the effective approaches to control soil erosion at early stages. Biologic management is a scientific and applied approach to manage and control runoff and soil loss. However, there is no practical and specific algorithm for preparing and implementing biological programs for managing or controlling soil erosion in the watershed scale. Therefore, the present study was conducted as a pioneer study to develop a practical framework for the biologic management of soil erosion. In this regard, the erosion status in the watershed was initially considered to identify areas prone to bio-management. Then Ombrothermic and Hythergraph diagrams were prepared and combined with topographic, temperature, precipitation, and evapotranspiration data layers for zoning and obtaining an agroclimatic map. Finally, providing a list of endemic and dominant species of the study area obtained from phytosociological studies and soil characteristics, biologic management of soil erosion for each agroclimatic category was suggested as a final step for the proposed framework. The applicability of the proposed algorithm was evaluated for the Oshnavieh Galazchai Watershed in West Azerbaijan Province, Iran. The results showed that 24 and 76% of the watershed are classified in low and moderate situations in soil erosion, respectively. Based on the agroclimatic map, the suitable species for biological management of soil erosion were identified, and their associated characteristics were extracted. Finally, among the rangeland species in the studied area, Achillea millefolium, Agropyron desertorum, Agropyron tauri, Galium verum, Melica persica kunth, and Stachys inflata benth were suggested for biologic management of soil erosion in almost 64% of Galazchai Watershed. Therefore, the results of the present study could be extended at the country level for the appropriate biologic management of soil erosion.}, keywords = {Agronomic Management,Soil and Water Conservation,Soil Conservation Development Program,Soil Erosion Management}, title_fa = {الگوی مدیریت زیستی فرسایش خاک در حوزه‌های آبخیز (مطالعه کاربردی: گلازچای اشنویه، ‌آذربایجان‌غربی)}, abstract_fa = {امروزه روش‌های زیستی یکی از راه‌کارهای مناسب و کارا برای مهار فرسایش خاک در مراحل ابتدایی فرسایش تلقی می‌شود. مدیریت زیستی رویکردی علمی، کاربردی و ترکیبی از مفاهیم ساختاری، زیستی و محیط‌زیستی برای مدیریت و مهار فرسایش، رواناب و رسوب است. حال آن‌که تاکنون شیوه‌نامه کاربردی و مشخصی برای تهیه و طبعاً اجرای برنامه‌های زیستی مدیریت و یا مهار فرسایش خاک در کشور وجود ندارد. ازاین‌رو، پژوهش حاضر به‌عنوان پژوهش پیشگام باهدف تبیین رویکرد مدیریت زیستی فرسایش برنامه‌ریزی شد. در این خصوص ابتدا ارزیابی وضعیت فرسایش در آبخیز برای شناسایی مناطق مستعد مدیریت زیستی مدنظر قرار گرفت. سپس منحنی‌های آمبروترمیک و هایترگراف تهیه و با لایه‌های توپوگرافی، دمایی، بارش و تبخیر و تعرق برای منطقه‌بندی و دستیابی به نقشه اقلیمی-کشاورزی ترکیب شد. در ادامه با تهیه فهرست گونه‌های بومی و غالب منطقه مطالعاتی بر اساس مطالعات جامعه‌شناسی گیاهی و وضعیت خاک‌شناسی، مدیریت زیستی فرسایش در هر رده اقلیمی-کشاورزی به‌‌عنوان آخرین مرحله موردنظر برای چارچوب تهیه‌شده پیشنهاد شد. ارزیابی عملکرد الگوی پیشنهادی از طریق کاربرد آن در حوزه آبخیز گلازچای اشنویه در ‌استان آذربایجان‌غربی صورت گرفت. نتایج نشان داد 24 درصد از آبخیز مطالعاتی در طبقه کم و 76 درصد دیگر در طبقه متوسط ازنظر وضعیت فرسایشی قرار دارند. بر اساس نقشه اقلیمی-کشاورزی، گونه‌های مناسب برای مدیریت زیستی فرسایش شناسایی‌ و ویژگی‌های رویشی آن‌ها استخراج شد. درنهایت از بین گونه‌های مرتعی موجود در حوزه آبخیز مطالعاتی، گونه‌های Achillea millefolium، Agropyron desertorum ، Agropyron tauri، Galium verum، Melica persica kunthوStachys inflata benthبه‌عنوان گونه‌های نهایی برای مدیریت زیستی فرسایش حداکثر در 64 درصد از سطح حوزه آبخیز گلازچای اشنویه پیشنهاد و ارائه شد. نتایج پژوهش حاضر برای تعیین وضعیت فرسایشی آبخیزهای کشور و ارائه مدیریت زیستی مناسب قابلیت استفاده دارد.}, keywords_fa = {برنامه ‌اجرایی حفاظت خاک,حفاظت آب و خاک,مدیریت زراعی,مدیریت فرسایش خاک}, url = {https://ijswr.ut.ac.ir/article_81774.html}, eprint = {https://ijswr.ut.ac.ir/article_81774_9b341534eae643927c9342cf41f299d4.pdf} } @article { author = {Akbarifazli, Rokhsar and babaeinejad, teimour and Ghanavati, Navid and Hasani, Akbar and Askari, Mohammad Sadegh}, title = {Assessing the Visible–Near-Infrared Spectroscopy Method and PLSR and SVMR Methods in Modeling Organic Carbon and Total Neutralizing Value of Soil}, journal = {Iranian Journal of Soil and Water Research}, volume = {52}, number = {4}, pages = {1011-1023}, year = {2021}, publisher = {University of Tehran}, issn = {2008-479X}, eissn = {2423-7833}, doi = {10.22059/ijswr.2021.311456.668759}, abstract = {For sustainable land management, it is necessary to understand the functions and characteristics of soils, and their spatial and temporal changes. Visible and near-infrared spectroscopy has a specific capability to identify and determine soil properties due to high accuracy and high-performance speed. The purpose of this study is to evaluate the accuracy of visible and near-infrared spectroscopy method in estimating soil organic matter and total neutralizing value. Therefore, 110 soil samples were collected from Khuzestan, Yazd and Tehran provinces, and spectral reflectance was performed using ASD FieldSpec3. The spectra obtained from the spectrometer were pre-processed using five methods including Savitzky-Golay filter (SG), the first derivative with the Savitzky-Golay filter (FD-SG), the second derivative with the Savitzky-Golay filter (SD-SG), the standard normal variate (SNV), and Multiplicative scatter correction (MSC). Also, the performance of PLSR and SVMR methods was compared in terms of soil organic carbon and total neutralizing value estimation. The results indicated that the PLSR model in estimating both organic carbon properties and total neutralizing value had higher accuracy compared to the SVR model. In estimation of soil organic carbon, PLSR method and MSC preprocessing method had the best performance (R2VAL=0.59, RMSEVAL=0.19 and PRDVAL=1.47) and the second derivative method had the least performance (R2VAL=0.15, RMSEVAL=0.27 and PRDVAL=0.52). Also for estimation of total neutralizing value, the first derivative preprocessing method had the best performance (R2VAL=0.78, RMSEVAL=5.70 and PRDVAL=2.01) and the second derivative method had the least performance (R2VAL=0.1, RMSEVAL=11.13, and PRDVAL=0.31). The key wavelengths were observed for soil organic matter in the range of 421- 612 nm and for total neutralizing value in the range of 2315- 2151 nm. This study showed that the Vis-NIR spectroscopy method, due to its physical basis and considering the influencing factors, as a large-scale model, makes it possible to evaluate and predict soil OC and TNV.}, keywords = {Organic carbon,Preprocessing,Regression,Spectroscopy,Total neutralizing value}, title_fa = {ارزیابی روش طیف‌سنجی امواج مرئی - مادون قرمز و روش‌های PLSR و SVMR در مدل‌سازی کربن آلی و کل مواد خنثی شوند خاک}, abstract_fa = {برای مدیریت پایداری اراضی، اطلاع از فعالیت‌ها و خصوصیات خاک و تغییرات زمانی و مکانی آنها ضروری است. طیف‌سنجی امواج مرئی و مادون قرمز نزدیک به دلیل دقت و سرعت عمل بالا قابلیت ویژه‌ای در شناسایی و تعیین خصوصیات خاک دارد. هدف این مطالعه ارزیابی دقت روش طیف‌سنجی مرئی-مادون قرمز نزدیک در برآورد مقدار کربن آلی(OC) و کل مواد خنثی شونده خاک (TNV)  خاک است. به این منظور تعداد 110 نمونه خاک از استان‌های خوزستان، یزد و تهران تهیه و در آزمایشگاه طیف‌سنجی گردید. طیف به‌دست آمده از دستگاه طیف‌سنج با 5 روش پیش‌پردازش فیلتر ساویتزکی گولای (SG)، مشتق اول همراه با ساویتزکی گولای  (FD-SG)، مشتق دوم همراه با ساویتزکی گولای (SD-SG)، واریانس استاندارد نرمال (SNV)، تصحیح پخشیده چندگانه (MSC) اصلاح شد. همچنین عملکرد دو روش PLSR و SVMR در برآورد ویژگی‌های خاک مقایسه گردید. نتایج نشان دادند که مدل PLSR نسبت به مدل SVMR در برآورد OC و TNV دقت بالاتری دارد. دربرآود  OC، مدل PLSR و روش پیش‌پردازش MSC (47/1= RPDVAL و 19/0 = RMSEVAL ،59/0 =VAL R2) بهترین عملکرد و روش پیش‌پردازش SD-SG، ضعیف­ترین عملکرد (52/0= RPDVAL و 27/0 = RMSEVAL ،15/0 =VAL R2) را نشان داد. همچنین برای TNV روش پیش‌پردازش (FD-SG) بهترین عملکرد (01/2= RPDVAL و 70/5 = RMSEVAL ،78/0 =VAL R2) و روش پیش‌پردازش (SD-SG) ضعیف­ترین عملکرد (31/0= RPDVAL و 13/11 = RMSEVAL ،1/0 =VAL R2) را نشان داده است. طول موج کلیدی برای OC در محدوده 421 و 612 نانومتر و برای TNV در محدوده 2315 و 2151 نانومتر مشاهده گردید. این مطالعه نشان داد که روش طیف‌سنجی Vis-NIR به علت دارا بودن اساس فیزیکی و در نظر گرفتن فاکتورهای تاثیرگذار، به عنوان یک مدل بزرگ مقیاس، قابلیت مناسبی برای ارزیابی و پیش­بینی OC و TNV خاک دارد.}, keywords_fa = {طیف‌سنجی,رگرسیون,پیش‌پردازش,کربن آلی,کل مواد خنثی شونده}, url = {https://ijswr.ut.ac.ir/article_81775.html}, eprint = {https://ijswr.ut.ac.ir/article_81775_02daf0b5fc2cff378c44936dffd71c44.pdf} } @article { author = {Mirnaseri, Mohammad and Emadi, Alireza and Zahiri, Abdolreza and Gholami Sefidkouhi, Mohammad Ali}, title = {Laboratory and Numerical Investigation of the Effect of Riffle-Pool Bed-Form Areas on Pollution Transmission in Gravel-Bed Rivers}, journal = {Iranian Journal of Soil and Water Research}, volume = {52}, number = {4}, pages = {1025-1040}, year = {2021}, publisher = {University of Tehran}, issn = {2008-479X}, eissn = {2423-7833}, doi = {10.22059/ijswr.2021.315188.668831}, abstract = {In the present study, the efficiency of the advection-dispersion equation in simulation of the pollution transport through the Gravel-Bed Rivers with Riffle-Pool bed-form was investigated. Experiments of tracer material (NaCl) were performed in a flume with a length of 11 m, width of 0.5 m and height of 0.7 m and with a longitudinal slope of 0.006 in three flow discharges (7.5, 10 and 12.5 lit/s). Four bed-forms of Riffle-Pool with different heights and wavelengths were considered to simulate hyporheic exchanges. The laboratory results were also simulated by the OTIS numerical model. The laboratory results showed that in bedless-form flow, increasing the flow rate increases the longitudinal dispersion coefficient. The opposite of this trend was observed at the presence of bed-form due to hyporheic exchanges. Increasing the height of the bed-form increases the Reynolds number in the hyporheic zone and consequently hyporheic exchanges increase and the longitudinal dispersion coefficient increases. Simultaneous increase of flow rate and the bed-form height causes excessive increase of hyporheic exchanges. Therefore, the residence time of the pollution in the sedimentary bed area is reduced and as a result, the pollution returns to the main flow area with less temporary storage in the storage zones. Therefore, increasing the longitudinal dispersion coefficient with increasing the bed-form height in the range of high flow rates is not significant. Increasing the wavelength of the bed-form also increases the residence time of contamination in the hyporheic zone, which increases the longitudinal dispersion coefficient. Increasing the flow rate reduces the role of hyporheic exchanges so that the main volume of pollution is transferred to the main flow area. Therefore, the effect of increasing the wavelength of the bed-form on the longitudinal dispersion coefficient decreases with increasing the flow rate. The comparison of laboratory results with numerical solution of OTIS model shows the high accuracy of this model in predicting the transmission of contamination.}, keywords = {Riffle-pool,Hyporheic Exchanges,Transmission of Contamination,advection-dispersion,OTIS}, title_fa = {بررسی آزمایشگاهی و عددی تاثیر نواحی فرم بستر خیزاب-‌چالاب بر جابجایی آلودگی در رودخانه‌های با بستر شنی}, abstract_fa = {در تحقیق حاضر کارایی معادله انتقال- پراکنش در شبیه­سازی جابجایی آلودگی در رودخانه­های شنی با فرم بستر خیزاب- چالاب بررسی شد. آزمایش­های ماده ردیاب (NaCl) در یک کانال آزمایشگاهی با طول 12 متر، عرض 5/0 متر و ارتفاع 7/0متر و با شیب طولی 006/0 در سه دبی جریان 5/7، ۱۰ و 5/12 لیتر بر ثانیه انجام شدند. چهار فرم بستر خیزاب-چالاب با ارتفاع و طول موج متفاوت برای شبیه­سازی تبادلات هایپریک در نظر گرفته شد. نتایج آزمایشگاهی توسط مدل عددی OTIS نیز شبیه­سازی شدند. نتایج آزمایشگاهی نشان داد که در جریان بدون فرم بستر، افزایش دبی جریان موجب افزایش ضریب پراکنش طولی می­شود، در حالیکه در جریان با فرم بستر به دلیل تبادلات هایپریک، عکس این روند مشاهده شد.  افزایش ارتفاع فرم بستر باعث افزایش عدد رینولدز جریان در ناحیه هایپریک می­شود. افزایش عدد رینولدز نیز سبب افزایش تبادلات هایپریک و در نتیجه افزایش ضریب پراکنش طولی می­شود. افزایش هم­زمان دبی جریان و ارتفاع فرم بستر موجب افزایش بیش از حد دبی تبادلی می­شود. بنابراین مدت زمان ماند آلودگی در ناحیه بستر رسوبی کاهش پیدا کرده و در نتیجه آلودگی با ذخیره موقت کم­تر در ناحیه نگهداشت به ناحیه اصلی جریان بازمی­گردد. لذا افزایش ضریب پراکنش طولی با افزایش ارتفاع فرم بستر در محدوده دبی­های جریان زیاد قابل توجه نمی­باشد. افزایش طول موج فرم بستر نیز موجب افزایش زمان ماند آلودگی در ناحیه هایپریک شده که این امر باعث افزایش ضریب پراکنش طولی می­گردد. افزایش دبی جریان موجب کاهش نقش تبادلات هایپریک شده بنابراین حجم اصلی آلودگی در ناحیه اصلی جریان منتقل می­شود. لذا تاثیر افزایش طول موج بر ضریب پراکنش طولی با افزایش دبی جریان کاهش پیدا می­کند. مقایسه نتایج آزمایشگاهی با حل عددی مدل OTIS نشان از دقت بالای این مدل در پیش­بینی نحوه جابجایی آلودگی دارد.}, keywords_fa = {خیزاب-چالاب,تبادلات هایپریک,جابجایی آلودگی,انتقال-پراکنش,OTIS}, url = {https://ijswr.ut.ac.ir/article_81776.html}, eprint = {https://ijswr.ut.ac.ir/article_81776_783cdb333851e9d1cd2d259cc8970704.pdf} } @article { author = {Khosravani, Pegah and Moosavi, Ali Akbar and Baghernejad, Majid}, title = {Spatial Variations of Soil Penetration Resistance and Shear Strength and the Effect of Land Use Type and Physiographic Unit on These Characteristics}, journal = {Iranian Journal of Soil and Water Research}, volume = {52}, number = {4}, pages = {1041-1057}, year = {2021}, publisher = {University of Tehran}, issn = {2008-479X}, eissn = {2423-7833}, doi = {10.22059/ijswr.2021.314779.668820}, abstract = {Investigating spatial variability of penetration and shear strength properties is of particular importance for the management and improvement of agricultural soil fertility for sustainable production. The aim of this research was to investigate the effect of land use type and physiographic units on soil penetration and shear strength, and their spatial variability in Lapoui plain. The soil penetration and shear strength were measured using cone index penetrations and cutting blade at 130 observation points with three replication at the top layer (0-30 cm) in three physiographic units and two land uses in the area. The primary and secondary derivatives of the digital elevation model were also used as covariates. To evaluate the spatial variability of the proposed variables, three covariates including, co-kriging, ordinary kriging, and inverse distance weighting were used. The results of linear correlation showed an inverse relationship between shear strength and penetration resistance and DEM covariates. As a significant inverse relationshipwas observed between shear strength and penetration resistancein the physiographic units of piedmont plain, alluvial plain and hill. The same inverse and significant relationship was also found between the two characteristics in the irrigated and rainfed land use. The co-kriging method for shear and penetration strength based on the coefficient of determination (R2), with values of 0.55 and 0.38, indicated a good performance. Generally, geostatistical methods showed a moderate to poor accuracy in predicting penetration and shear strength. Further work is suggested to investigate the performance of other linear and nonlinear modeling approaches (pedotransfer functions, PTFs) in prediction of the abovementioned soil parameters.}, keywords = {Co-kriging predictors,Kriging predictors,Inverse distance weighting predictors,Plain,Pidmont plain}, title_fa = {تغییرات مکانی مقاومت‌ فروروی و برشی خاک و اثر نوع کاربری و واحد فیزیوگرافی بر آن‌ها}, abstract_fa = {     بررسی تغییرپذیری مکانی مقاومت­های فروروی و برشی از اهمیت ویژه­ای برای مدیریت و بهبود باروری خاک­های کشاورزی در راستای تولید پایدار برخوردار است. این پژوهش با اهداف ‌بررسی تأثیر نوع کاربری اراضی و واحدهای فیزیوگرافی بر مقاومت فروروی وبرشی خاک و تغییرپذیری مکانی این ویژگی­ها در خاک­های دشت لپویی استان فارس انجام شد. اندازه­گیری مقاومت فروروی و برشی با دستگاه­های نفوذسنج دستی و برش­پره­ای در 130 نقطه مشاهداتی از لایه سطحی (0 تا 30 سانتی­متری) خاک در سه واحد فیزیوگرافی (تپه، دشت دامنه­ای و دشت) و دو کاربری اراضی (کشت آبی و مرتع) موجود در منطقه انجام شد. برای بررسی تغییرپذیری ویژگی­های مورد مطالعه از سه تخمینگر کوکریجینگ، کریجینگ­معمولی و وزن­دهی معکوس فاصله استفاده شد. مشتقات اولیه و ثانویه مدل رقومی ارتفاع نیز به­عنوان متغیرهای کمکی برای پیش­بینی متغیر اصلی به­و­سیله تخمینگر کوکریجینگ استفاده شدند. نتایج همبستگی خطی رابطه معکوسی بین مقاومت برشی با مقاومت فروروی و پارامترهای مربوط به ارتفاع نشان داد. به­نحوی­که رابطه معکوس و معنی­داری بین مقاومت برشی و مقاومت فروروی در واحدهای فیزیوگرافی دشت­دامنه‌ای، دشت رسوبی و تپه مشاهده شد. رابطه مذکور بین دو ویژگی در کاربری زراعت آبی و مرتع نیز مشاهده شد. روش کوکریجینگ برای براورد مقاومت برشی و فروروی بر اساس آماره ضریب تبیین (R2) با مقادیر 55/0 و 38/0 عملکرد مناسب‌تری داشت. به‌طورکلی روش‌های زمین‌آماری از دقت متوسطی در پیش­بینی مقاومت فروروی وبرشی خاک برخوردار بودند. بنابراین پیشنهاد می­شود در مطالعات آتی به ­بررسی عملکرد سایر رویکردهای مدل‌سازی خطی و غیرخطی (توابع انتقالی) برای پیش­بینی این دو ویژگی خاک پرداخته شود.}, keywords_fa = {تخمینگر کوکریجینگ,تخمینگر کریجینگ,تخمینگر وزن دهی معکوس فاصله,دشت ‌دامنه‌ای,دشت}, url = {https://ijswr.ut.ac.ir/article_81777.html}, eprint = {https://ijswr.ut.ac.ir/article_81777_ccbcb8508b320e36a60aa8cf00da1bdc.pdf} } @article { author = {Ghafari, Heidar}, title = {The Effect of Physical Crust Development and Disturbance on Erodibility and Dust Emission in Laboratory Conditions}, journal = {Iranian Journal of Soil and Water Research}, volume = {52}, number = {4}, pages = {1059-1069}, year = {2021}, publisher = {University of Tehran}, issn = {2008-479X}, eissn = {2423-7833}, doi = {10.22059/ijswr.2021.316173.668853}, abstract = {Soil surface crusting, especially the physical type, is an important feature of dust source areas in Khuzestan province, which can have a significant impact on soil protection against wind erosion. But in most wind erosion studies, it has not been considered. The aim of this study was to investigate the effect of physical crust disturbance caused by livestock traffic on soil crusted erodibility and dust emission. For this purpose, three dominant soils with the characteristic of surface crust formation were selected from the areas and transferred to the laboratory. The soils were placed into wind tunnel trays and subjected to a simulated rainfall to form a physical crust on their surfaces. After the soils dried and the physical crust formed, the trays were exposed to different trampling by livestock's hoof including 1, 2 and 5 crossings. The trays were then transferred to a wind tunnel laboratory and threshold friction velocity (TFV), erosion rate and PM10 emission flux were measured. The results showed that erosion and dust diffusion in the control treatment (without livestock traffic) was zero in all three soil types and with increasing the number of livestock traffic from one to five times TFV decreased by 25 to 49%, and the amount soil erosion and dust emission increased between 54-317% and 80-545%, respectively. The physical crust of sandy soil was more sensitive to livestock traffic than clay loam and silt loam. The findings of this study show that the formation of physical crust in this area is a desirable and valuable feature for inhibiting erosion and dust, which acts as a natural stabilizer and protecting them can have a huge impact on dust control.}, keywords = {Livestock Traffic,Wind tunnel,PM10 Emission,Threshold friction velocity}, title_fa = {اثر تشکیل و تخریب پوسته فیزیکی بر فرسایش‌پذیری و انتشار گرد و غبار در شرایط آزمایشگاهی}, abstract_fa = {تشکیل پوسته سطحی به ویژه از نوع فیزیکی ویژگی اصلی خاکِ­ اکثر کانون­های گرد و غبار در استان خوزستان بوده که می­تواند نقش اساسی در حفاظت خاک در برابر فرسایش بادی به عهده داشته باشد، اما در اکثر مطالعات فرسایش بادی توجهی به آن­ها نشده است. این مطالعه با هدف بررسی اثر به­هم­خوردگی پوسته­های فیزیکی سطح خاک ناشی از تردد دام بر میزان فرسایش­پذیری خاک­های پوسته­ای و انتشار گرد و غبار انجام شد. برای این منظور سه نمونه خاک غالب منطقه با ویژگی پتانسیل تشکیل پوسته سطحی انتخاب و به آزمایشگاه منتقل شدند. خاک­ها در سینی­های تونل باد ریخته شدند و جهت ایجاد شرایط طبیعی و تشکیل پوسته فیزیکی در سطح آن­ها تحت یک بارندگی شبیه­سازی شده قرار گرفتند. پس از خشک­شدن و تشکیل پوسته فیزیکی، سینی­ها در معرض تردد چند دام سبک با تعداد دفعات 1 ، 2 و 5 بار قرار گرفتند. سپس سینی­ها به آزمایشگاه تونل باد منتقل شدند و آستانه سرعت اصطکاکی (TFV)، مقدار فرسایش بادی و شار انتشار PM10 اندازه­گیری شد. نتایج نشان داد که در هر سه نوع خاک مقدار فرسایش و انتشار گرد و غبار در تیمار شاهد (بدون تردد دام) صفر بود و با افزایش تعداد دفعات تردد دام از یک بار تا 5 بار آستانه سرعت اصطکاکی 25 تا 49 درصد کاهش، و مقدار فرسایش خاک و انتشار گرد و غبار به ترتیب بین 54 -317 درصد و 80 - 545 درصد افزایش یافت. پوسته فیزیکی خاک لوم شنی نسبت به خاک لوم رسی و لوم سیلتی حساسیت بیشتری در برابر تردد دام داشت. یافته­های این تحقیق نشان می­دهد که تشکیل پوسته فیزیکی در این نوع مناطق یک ویژگی مطلوب و با ارزش برای مهار فرسایش و گرد و غبار است که به عنوان یک تثبیت کننده طبیعی عمل می­کند و حفظ آنها می­تواند تاثیر بسیار زیادی در کنترل گرد و غبار داشته باشد.}, keywords_fa = {ترددد دام,تونل باد,انتشار pm10,آستانه سرعت اصطکاکی}, url = {https://ijswr.ut.ac.ir/article_81779.html}, eprint = {https://ijswr.ut.ac.ir/article_81779_75051ff3840a977a1f0f78d34617a3ae.pdf} } @article { author = {Hashemi, Milad and Naseri, Abdali and Golabi, Mona and Hooshmand, Abdolrahim}, title = {Nitrate, Phosphate, and Salt Removal from a Pilot-Scale Hybrid Constructed Wetland with Planted Phragmites Australis}, journal = {Iranian Journal of Soil and Water Research}, volume = {52}, number = {4}, pages = {1071-1089}, year = {2021}, publisher = {University of Tehran}, issn = {2008-479X}, eissn = {2423-7833}, doi = {10.22059/ijswr.2021.310882.668751}, abstract = {This study was carried out to investigate the feasibility of using Constructed Wetland (CW) systems in removing nitrate and phosphate pollutants and salts from agricultural runoff. For this purpose, two Subsurface-Flow Constructed Wetlands (SFCW) were used in series; one with horizontal flow and another with vertical flow.  These wetlands were first filled with gravel (2-3 mm in size) as a bed material with a height of  0.1 m (according to EPA recommendations). The drain pipes were then covered with a 0.2 m layer of 70:30 gravel–zeolite-clinoptilolite mixture. The systems were studied with and without planted phragmites australis (common reed), and their performance were investigated in terms of pollutant removal efficiency using agricultural runoff containing 12 dS.m-1 salinity, 80 mg.L-1 nitrate and 10 mg.L-1 phosphate. It was found that as pollutants continue to pass through the beds, the removal efficiency is reduced in wetlands with and without planted reed. The final efficiencies of hybrid HF–VF CW, VF–HF CW, VSFCW, and HSFCW models were calculated to be 69.39, 65.81, 73.57, and 94.75% in the wetland with planted reeds and 60.40, 57.16, 55.58, and 53.91% in the wetland without planted reed, respectively. Finally, it is concluded that the hybrid HF–VF CW with the presence of reed plant and with higher efficiency offers an acceptable level of nitrate, phosphate, and salt removal.}, keywords = {Nitrate,Phosphate,salinity,constructed wetland,Clinoptilolite}, title_fa = {حذف آلاینده‌های نیترات، فسفات و شوری با استفاده از تالاب مصنوعی ترکیبی با گیاه نی در مقیاس پایلوت}, abstract_fa = {این مطالعه با هدف بررسی امکان استفاده از سامانه‌های تالاب‌مصنوعی در حذف آلاینده‌های نیترات، فسفات و شوری از زهاب کشاورزی انجام گرفته است. بدین منظور دو سامانه تالاب مصنوعی زیرسطحی با جریان عمودی و افقی در مقیاس پایلوت به صورت متوالی استفاده شد، که بستر آنها ابتدا توسط شن بادامی به ابعاد mm3-2، بعنوان ماده بستر به ارتفاع m1/0 پر شد، سپس اطراف محیط لوله زهکش به ارتفاع m2/0 از ترکیب شن و زئولیت کلینوپتیلولیت به نسبت 70 به 30 پر گردید. سامانه‌های مورد مطالعه با حضور و بدون حضور گیاه نی بررسی گردیدند و سپس با استفاده از زهاب کشاورزی حاوی آلاینده‌های نیترات، فسفات و شوری با غلظت‌های به ترتیب 80 میلی‌گرم بر لیتر، 10 میلی‌گرم بر لیتر و 12 دسی زیمنس بر متر، تاثیر انواع سامانه‌های تالاب و وجود گیاه بر بازده و راندمان حذف آلاینده‌ها مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که با ادامه روند عبور آلاینده ورودی از بستر سامانه‌ها، راندمان حذف آلاینده‌ها هم در تالاب با گیاه نی و هم فاقد گیاه کاهش می یابد. راندمان حذف آلاینده­ها به ترتیب در سامانه‌های ترکیبی افقی – عمودی، عمودی – افقی، تالاب با جریان زیر سطحی افقی و تالاب با جریان زیرسطحی عمودی با حضور گیاه نی برابر با 39/69 ، 81/65 ،  73/59 ، 94%/57 و در تالاب بدون گیاه نی برابر با  40/60، 16/57، 58/55، %91/53 محاسبه شد. در نهایت می­توان نتیجه گرفت که سیستم تالاب مصنوعی ترکیبی با جریان زیرسطحی افقی – عمودی و در حضور گیاه نی با کارائی یالاتر قادر به حذف قابل قبول آلاینده‌های نیترات، فسفات و شوری می‌باشد.}, keywords_fa = {نیترات,فسفات,شوری,تالاب مصنوعی,کلینوپتیلولیت}, url = {https://ijswr.ut.ac.ir/article_81785.html}, eprint = {https://ijswr.ut.ac.ir/article_81785_477dc7f31b5e47f7279d2f5e2f6f123f.pdf} } @article { author = {Saffari, Vahid Reza and Saffari, Mahboub}, title = {Evaluation of Humic Acid Application Effect on Cadmium Phytoremediation Efficiency by Calendula officinalis L. in a Cadmium-Contaminated Calcareous Soil}, journal = {Iranian Journal of Soil and Water Research}, volume = {52}, number = {4}, pages = {1091-1103}, year = {2021}, publisher = {University of Tehran}, issn = {2008-479X}, eissn = {2423-7833}, doi = {10.22059/ijswr.2021.312806.668782}, abstract = {Low efficiency of phytoremediation process of some heavy metals in calcareous soils, due to low mobility of these elements, has led to a significant growth in research on the use of chelating agents and biostimulants to improve the efficiency of this process. In present study, the efficiency of cadmium (Cd) phytoremediation of Calendula officinalis L. was investigated in a Cd-spiked calcareous soil as affected by foliar and soil application of humic acid. For this purpose, in a greenhouse experiment, seedlings of C. officinalis were transferred to Cd-spiked soils (0, 50 and 100 mg kg-1) and treated separately by soil (soil drench) and foliar (spraying plant leaves) application of humic acid at different levels (0, 10, 20 M). The humic acid treatments were applied two weeks after transferring plant and eventually the various biochemical-physiological traits and phytoremediation indices of Cd in C. officinalis were measured at specific times. According to the results, in Cd-spiked soils, the C. officinalis had apparently a normal growth without any toxicity signs (chlorosis and necrosis symptoms), however with increasing the Cd levels, the dry weight biomass decreased and antioxidant enzymes activities (catalase, peroxidase, superoxide dismutase and ascorbate peroxidase) increased. Both foliar and soil humic acid application in Cd-spiked soils increased dry weight biomass, Cd concentration, and bioconcentration factor (BCF). Furthermore, the application of this organic substance, obviously moderated the Cd stress since the antioxidant enzymes activities reduced compared to the control. Based on the results, the obtained translocation factor (TF) and BCF values of Cd, which were >1, indicated that this plant is a Cd-hyperaccumulator, which could extract Cd via phytoextraction mechanism. Generally, among the studied treatments, the application of 20 M (especially soil drench application) had the best effect on increasing Cd phytoremediation efficiency in the studied soil.}, keywords = {Calendula officinalis L.plant,Calcareous soil,Cadmium,Humic Acid,Phytoremediation}, title_fa = {بررسی اثر کاربرد اسید هیومیک بر کارایی گیاه‌پالایی کادمیم توسط گیاه همیشه بهار در یک خاک‌ آهکی آلوده به کادمیم}, abstract_fa = {کارایی پایین فرایند گیاه‌پالایی برخی عناصر سنگین در خاک‌های آهکی، به دلیل تحرک پایین این عناصر، سبب شده است که تحقیقات در خصوص استفاده از عوامل کلات کننده و محرک‌های زیستی بر افزایش کارایی این فرایند، رشد چشمگیری داشته باشد. در مطالعه حاضر، پتانسیل گیاه­پالایی کادمیم توسط گیاه همیشه بهار (Calendula officinalis) متاثر از کاربرد اسید هیومیک به صورت محلول پاشی و خاکی، در یک خاک آهکی آلوده به سطوح مختلف کادمیم مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور در آزمایشی گلخانه‌ای، نشاهای همیشه بهار به خاک‌های آلوده به کادمیم (0، 50 و100  میلی‌گرم در کیلوگرم) منتقل و سپس به طور جداگانه با کاربرد خاکی یا محلول پاشی اسید هیومیک در سطوح مختلف (0، 10و 20 میکرومولار) تیمار شدند. تیمارهای اسید هیومیک دو هفته پس از انتقال گیاه اعمال و در نهایت ویژگی‌های مختلف بیوشیمیایی-فیزیولوژیکی اندازه‌گیری شد. بر اساس نتایج، در خاک‌های دارای آلودگی، علی رغم رشد ظاهرا طبیعی گیاهان بدون هیچگونه علائم سمیت (کلروز یا نکروز شدن)، با افزایش سطح کادمیم، زیست توده وزن خشک گیاه کاهش و فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدانی (کاتالاز، پراکسیداز، سوپر اکسید دسموتاز و آسکوربات پراکسیداز) افزایش یافت. کاربرد خاکی اسید هیومیک در خاک‌های دارای آلودگی باعث افزایش زیست توده وزن خشک، غلظت کادمیم و فاکتور غلظت بیولوژیکی کادمیم شد. همچنین، کاربرد اسید هیومیک، سبب کاهش فعالیت آنزیم‌های آنتی اکسیدانی گیاهان شد، که نشان از تعدیل تنش کادمیم در گیاهان تیمار شده داشت. بر اساس نتایج، با توجه به بالا بودن مقادیر بالاتر از "یک" فاکتور انتقال و فاکتور غلظت بیولوژیکی، همیشه بهار به عنوان یک گیاه بیش انباشتگر کادمیم محسوب شده، که می‌تواند کادمیم را از طریق سازوکار گیاه استخراجی پالایش کند. به طور کلی، از بین تیمارهای مورد بررسی، استفاده از تیمار 20 میکرومولار (به ویژه کاربرد خاکی) اسید هیومیک، بهترین تأثیر را در افزایش فرایند گیاه­پالایی کادمیم در خاک آهکی مورد مطالعه داشت.}, keywords_fa = {گیاه همیشه بهار,خاک آهکی,کادمیم,اسید هیومیک,گیاه پالایی}, url = {https://ijswr.ut.ac.ir/article_81798.html}, eprint = {https://ijswr.ut.ac.ir/article_81798_e8a2e56e682bb09301b04d84a650ea10.pdf} } @article { author = {Kamali, Payam and Hashemy Shahdany, S. Mehdy and Ebrahimian, Hamed and Javadi, Saman and Aliniaeifard, Sasan}, title = {Water Requirements of Basil in an Equipped Greenhouse with Heat Exchanger}, journal = {Iranian Journal of Soil and Water Research}, volume = {52}, number = {4}, pages = {1105-1115}, year = {2021}, publisher = {University of Tehran}, issn = {2008-479X}, eissn = {2423-7833}, doi = {10.22059/ijswr.2021.315528.668837}, abstract = {A significant part of water consumption in greenhouses is related to the processes of evapotranspiration and cooling of the greenhouse. A large amount of water consumption in greenhouses is not used and in the form humid air is directed outside by the exhaust fans, which can be recycled by a heat exchanger and reused by the condensation process. It is also possible to use the exhaust air from the heat exchanger for cooling. Therefore, the purpose of this study was to investigate the effect of using the exhausted air from the heat exchanger, for cooling inside the greenhouse and on the water requirement of basil in two growing seasons. For this purpose, two greenhouses, one equipped with a heat exchanger and the other without the heat exchanger, were constructed with dimensions of 6×5 m2 and 2 meters in height. The results indicated that the greenhouse equipped with heat exchanger reduced the air temperature inside the greenhouse as compared to the greenhouse without the heat exchanger. In two growing periods, the average daily water requirements of basil for greenhouses equipped with heat exchangers and without heat exchangers were 2.53 and 3.26 mm in the first growing seasons and 2.19 and 2.81 mm in the second growing seasons, respectively, which showed significant difference between two greenhouses. In this study, the yield of basil in both greenhouses during the two growing periods was almost the same. Also, the yield in the second growing season in both greenhouses was lower than the one in the first growing seasons. Regarding the reduction of water consumption and the fact that a significant amount of water consumption can be recycled, the use of heat exchanger in greenhouses is suggested especially for tropical climate.}, keywords = {Condensation,Evapotranspiration,Cooling,Greenhouse,Microclimate}, title_fa = {نیاز آبی گیاه ریحان در گلخانه مجهز به مبدل حرارتی}, abstract_fa = {بخش قابل توجهی از مصرف آب در گلخانه­ها به فرآیندهای تبخیر-تعرق و خنک­سازی گلخانه اختصاص دارد. در مناطق خشک با توجه به رواج سیستم پوشال و پنکه برای خنک­سازی، حجم زیادی از آب استفاده شده در گلخانه­ها بدون استفاده و به صورت هوای مرطوب توسط پنکه به بیرون هدایت می­شود که توسط مبدل حرارتی قابل بازیافت بوده و امکان مصرف دوباره آن با فرآیند تقطیر وجود دارد. همچنین امکان استفاده از هوای خروجی از مبدل حرارتی به منظور خنک‌سازی وجود دارد. از این رو، هدف از انجام این تحقیق، بررسی تأثیر استفاده از هوای خروجی از مبدل حرارتی به منظور خنک‌سازی داخل گلخانه بر میزان نیاز آبی گیاه ریحان در دو فصل رشد است.به این منظور دو گلخانه یکی مجهز به مبدل حرارتی و دیگری بدون مبدل حرارتی به ابعاد 6 5 مترمربع و ارتفاع 2 متر احداث گردید. نتایج نشان داد که استفاده از هوای خروجی از مبدل حرارتی برای خنک‌سازی گلخانه، باعث کاهش دمای محیط گلخانه نسبت به گلخانه بدون مبدل حرارتی شد. در دو دوره کشت، متوسط روزانه نیاز آبی گیاه ریحان برای گلخانه­های مجهز به مبدل حرارتی و بدون مبدل حرارتی به ترتیب 53/2 و 26/3 میلی­متر در کشت اول و 19/2 و 81/2 میلی­متر در کشت دوم برآورد شد که تفاوت این مقادیر معنی­دار بود. در این مطالعه مقدار عملکرد ریحان در دو گلخانه مجهز به مبدل حرارتی و بدون مبدل حرارتی طی دو دوره رشد تقریباً یکسان بود. همچنین عملکرد در دوره دوم رشد در هر دو گلخانه نسبت به دوره اول کاهش یافت. با توجه به کاهش مصرف آب و این­که مقدار قابل توجی از آب مصرفی نیز قابل بازیافت است، استفاده از مبدل حرارتی در گلخانه­ها به ویژه برای مناطق گرمسیری پیشنهاد می­گردد.}, keywords_fa = {چگالش,تبخیر-تعرق,خنک‌سازی,گلخانه,میکرو کلیما}, url = {https://ijswr.ut.ac.ir/article_81840.html}, eprint = {https://ijswr.ut.ac.ir/article_81840_8d0750f40e400aa7618c32d2fc25f2ca.pdf} } @article { author = {Sarlaki, Ehsan and Kianmehr, Mohammad Hossein and Ghorbani, Marzieh and Azadegan, Behzad}, title = {Optimization of Pelletizing Process of Sugarcane Bagasse Compost Using Response Surface Methodology and Evaluation of Release Rate of Nitrogen from Pellet}, journal = {Iranian Journal of Soil and Water Research}, volume = {52}, number = {4}, pages = {1117-1133}, year = {2021}, publisher = {University of Tehran}, issn = {2008-479X}, eissn = {2423-7833}, doi = {10.22059/ijswr.2021.315157.668830}, abstract = {To increase the applicability of compost for agricultural utilizations on a large scale as a sustainable slow-release nitrogen fertilizer, as well as reducing the limitations of their handling, transportation, and storage, it is important to improve their physical and mechanical properties, and pelletization is the most applicable process to achieve these goals. In the present study, the pelletizing process of sugarcane bagasse compost using a closed-end die within a single pelletizer unit was investigated. Composted hammer milled sugarcane bagasse with three particle size (1, 2.5, and 4 mm), three moisture content (8, 12, and 20 %) under three compaction pressure (50, 100, and 150 MPa) was densified and the effect of these factors on specific energy consumption, maximum breaking strength and density of produced pellets were evaluated and optimized by response surface methodology (RSM). The optimum value of specific energy consumption (2.11 MJ/t), maximum breaking strength (28.35 kg), and particle density (0.871 g/cm3) were suggested from BBD-RSM for pelletization of sugarcane bagasse compost under optimal conditions of using 4-mm particle size, 20 wb% moisture content and 50 MPa compaction pressure with desirability function of 0.706. Then, the rate of nitrogen release in soil and water for pelletized mixed sugarcane bagasse compost-urea fertilizer at a ratio of 1:1 wt% was investigated. The results of the nitrogen release rate showed that 61% of nitrogen was released into the water during five days while the release of nitrogen in soil was 80% during 98 days for pelletized mixed compost-urea fertilizer. In general, the findings of this study showed that the pelletized fertilizers produced from the compost-urea mixture are capable to supply nitrogen to the plant for a longer period relative to conventional nitrogen fertilizers such as urea. It could be deduced from this research that pelletized mixed compost-urea fertilizers have great potential for use in crop nutrition as a sustainable slow-release nitrogen fertilizer.}, keywords = {Sugarcane bagasse compost,pelletization,specific energy consumption,response surface methodology,sustainable slow-release nitrogen fertilizer}, title_fa = {بهینه‌سازی فرآیند پلت‌سازی کمپوست باگاس نیشکر به‌کمک روش سطح پاسخ و ارزیابی نرخ آزادسازی نیتروژن از پلت}, abstract_fa = {به‌منظور افزایش قابلیت کاربرد کمپوست برای مصارف کشاورزی در یک مقیاس وسیع به‌عنوان یک کود پایدار کند رهش نیتروژن و همچنین کاهش هزینه‌های مربوط به انبار و حمل و نقل، بهبود ویژگی‌های فیزیکی و مکانیکی کمپوست اهمیت دارد و پلت‌سازی یکی از فرآیندهای کاربردی رایج برای تحقق این اهداف است. در این پژوهش فرآیند پلت‌سازی کمپوست‌ باگاس نیشکر به‌روش قالب با انتهای بسته درون یک واحد پلت‌ساز منفرد مورد مطالعه قرار گرفته است. تأثیر متغیرهای مستقل موثر بر فرآیند پلت‌سازی مانند اندازه ذرات (1، 5/2 و 4 میلی‌متر)، محتوای رطوبت (8، 12 و 20 درصد) و فشار تراکم (50، 100 و 150 مگاپاسکال) بر متغیرهای پاسخ‌ از قبیل مصرف انرژی ویژه، حداکثر مقاومت شکست و چگالی پلت‌های تولید شده با استفاده از روش سطح پاسخ-طرح باکس بنکن (BBD-RSM) ارزیابی و بهینه‌سازی شد. نتایج بهینه‌سازی نشان دادند که در شرایط بهینه اندازه ذرات 4 میلیمتر، محتوای رطوبت 20 درصد وزنی و فشار تراکم 50 مگاپاسکال، کمینه مقدار مصرف انرژی ویژه 119/2 مگاژول بر تن و بیشینه مقادیر حداکثر مقاومت شکست و چگالی پلت به‌ترتیب 35/28 کیلوگرم و 871/0 گرم بر سانتیمتر مکعب با تابع مطلوبیت 706/0 پیشنهاد می‌شود. در ادامه، نرخ آزادسازی نیتروژن از پلت در محیط آب و خاک برای کود پلت کمپوست باگاس نیشکر در ترکیب با اوره با نسبت 1:1 درصد وزنی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نرخ آزادسازی نیتروژن نشان داد که مقدار 61 درصد نیتروژن پلت به‌مدت پنج روز در محیط آب آزاد می‌شود درحالی‌که آزادسازی 80 درصد نیتروژن از پلت به درون خاک 98 روز به طول می‌انجامد. به‌طور کلی، یافته‌های این پژوهش نشان دادند که کود پلت تولیدشده از ترکیب کمپوست باگاس نیشکر و اوره قادر است نیتروژن را برای یک دوره طولانی‌تری نسبت به کودهای متداول نیتروژنی مانند اوره برای گیاه تامین کند. از نتایج این پژوهش می‌توان استنباط نمود که کود پلت ترکیبی کمپوست-اوره به‌عنوان یک کود کند رهش نیتروژن، می‌تواند پتانسیل بسیار زیادی برای کاربرد در تغذیه گیاهان داشته باشد.}, keywords_fa = {کمپوست باگاس نیشکر,پلت‌سازی,‌ مصرف انرژی ویژه,روش سطح پاسخ,کود پایدار کند رهش نیتروژن}, url = {https://ijswr.ut.ac.ir/article_81849.html}, eprint = {https://ijswr.ut.ac.ir/article_81849_b1b02a10d3849417c202fcb97de9b1bb.pdf} } @article { author = {Majedi Asl, Mahdi and Daneshfaraz, Rasoul and Salehi, Naser and Aminvash, Ehsan}, title = {Laboratory Study of the Effect of Sill, Submerged Vanes and Groyne on Scour Depth around the Piers Group}, journal = {Iranian Journal of Soil and Water Research}, volume = {52}, number = {4}, pages = {1135-1148}, year = {2021}, publisher = {University of Tehran}, issn = {2008-479X}, eissn = {2423-7833}, doi = {10.22059/ijswr.2021.316458.668858}, abstract = {In this research, the effect of submerged vanes height with quasi-triangular arrangement and groyne with fixed height and foundation at two different heights on the scour of the base group of stairs has been investigated. In this paper, 29 experiments with the same laboratory conditions have been studied in a rectangular canal with dimension of 13 m in length, 1.2 m in width, 0.8 m in depth and with zero longitudinal slope. The maximum increase of scour depth due to the installation of groyne is 89.1% and with the installation of submerged vanes, the maximum reduction of scour depth with a height of 0.44 D (D is pier diameter) is equal to 79.3% compared to the control. The performance of 1D-height groyne was better than the 0.44D-height submerged vanes, as in the first base at Froude number of 0.25, the amount of scour depth reduction was 88%. The longitudinal dimension of scouring has been increased 72.7% by installing a sill at Froude number of 0.15. The installation of submerged vanes and the abutment have reduced the longitudinal dimension, as the reduction amount of abutment longitudinal dimension with 1D-height at Froude number of 0.25 was equal to 54.2.}, keywords = {1- Scour,2- Submerged vane,3- eppi,4- piers group}, title_fa = {بررسی آزمایشگاهی تاثیر آبشکن، صفحات مستغرق و آبپایه بر عمق آبشستگی در اطراف گروه پایه‌ها}, abstract_fa = {در این تحقیق اثر ارتفاع صفحات مستغرق با آرایش شبه مثلثی و آبشکن­ها با ارتفاع ثابت و آبپایه در دو ارتفاع متمایز بر روی آبشستگی گروه پایه پل­ها مورد بررسی قرار گرفته است. در این تحقیق تعداد 29 آزمایش با شرایط آزمایشگاهی یکسان در یک کانال مستطیلی به طولm  13، عرضm  2/1 و عمق m  8/0، با شیب طولی صفر مورد بررسی قرار گرفته است. حداکثر مقدار افزایش عمق آبشستگی ناشی از نصب آبشکنها 1/89 درصد و با نصب صفحات مستغرق، حداکثر کاهش عمق آبشستگی، با ارتفاع D44/0 ( Dقطر پایه) برابر با 3/79درصد نسبت به شاهد می­باشد. نصب آبپایه با ارتفاع D نسبت به صفحات مستغرق با ارتفاع D44/0 عملکرد بهتری داشته است به طوری که در پایه اول در عدد فرود 25/0، مقدار کاهش عمق آبشستگی 88 درصد بدست آمد. بعد طولی آبشستگی با نصب آبشکن در عدد فرود 15/0 به میزان 7/72 درصد افزایش یافته است و نصب صفحات مستغرق و آبپایه بعد طولی را کاهش داده­اند به­طوری­که مقدار کاهش بعد طولی آبپایه با ارتفاع D در عدد فرود 25/0 برابر 2/54 می­باشد.}, keywords_fa = {1- آبشستگی,2- صفحات مستغرق,3- آبشکن,4- گروه پایه‌پل}, url = {https://ijswr.ut.ac.ir/article_81850.html}, eprint = {https://ijswr.ut.ac.ir/article_81850_50b05e35220d6bc16e2263d3f097f547.pdf} } @article { author = {Karimi Avargani, Habib and Hashemy, Mehdy and Liaghat, Abdolmajid and Hashemi Garmdareh, Seyyed Ebrahim}, title = {Investigation of the Effect of Adjustment of Estimation of Agricultural Water Demand on the Performance of Water Distribution System in Irrigation Districts (Case Study of Roodasht Irrigation District, Esfahan)}, journal = {Iranian Journal of Soil and Water Research}, volume = {52}, number = {4}, pages = {1149-1161}, year = {2021}, publisher = {University of Tehran}, issn = {2008-479X}, eissn = {2423-7833}, doi = {10.22059/ijswr.2020.309273.668723}, abstract = {The poor performance of irrigation districts led to the unreliable distribution of surface water among farmers. Therefore, it is necessary to improve the water distribution in the irrigation district. For this purpose, there are two practical solutions, improve operational method and adjustment of estimation of agricultural water demand, each of which has been researched separately. In this study, for the first time, the effect of improving the adjustment of estimation of water demand was investigated by developing and combining AquaCrop model and ICSS hydrodynamic model for Roodasht irrigation district under a water shortage scenario in the status quo. For this purpose, the daily agricultural water demand was estimated for each of the secondary irrigated units based on the cultivation pattern by using the AquaCrop model. After calculating the average daily flow rate to each off-take (the output of the water distribution simulator model in the main canal) the adequacy index was calculated for two conditions, 1) with considering the amount of requirements specified by the network administrator  (available condition) and 2) adjustment of water demand. The results showed that the performance evaluation indicator improved from 3% to 16% for all off-takes by adjustment of agricultural water demand. This improvement has been achieved by reducing the amount of water right in the upstream and middle of the main canal and increasing the amount of water right for downstream. Also, the equity of water distribution has improved among water users by adjustment of agricultural water demand.}, keywords = {Adequacy؛ AquaCrop Model؛ ICSS Hydrodynamic Model؛ Irrigation Canal,Operational Management}, title_fa = {بررسی تاثیر تدقیق برآورد میزان تقاضای آب کشاورزی در عملکرد سیستم توزیع آب در شبکه‌های آبیاری (مطالعه موردی شبکه آبیاری رودشت اصفهان)}, abstract_fa = {عملکرد ضعیف بهره­برداری شبکه­های آبیاری منجر به توزیع غیرمطمئن آب سطحی بین کشاورزان شده است. لذا اصلاح و بهبود نحوه توزیع آب در شبکه آبیاری امری ضروری است. برای انجام این مهم دو راهکار عملی ارتقاء شیوه بهره‌برداری و برآورد دقیق میزان تقاضای آب کشاورزی وجود دارد که در مورد هر یک به­صورت جداگانه تحقیقات زیادی صورت گرفته است. در این پژوهش برای اولین بار با توسعه و تلفیق دو مدل AquaCrop  و مدل هیدرودینامیک ICSS، اثر بهبود میزان دقت برآورد تقاضای آب در بهره­برداری روزانه از شبکه آبیاری رودشت، تحت سناریوی کم‌آبی در شرایط موجود بررسی شد. بدین منظور در ابتدا میزان تقاضای روزانه آب کشاورزی برای هر منطقه زراعی درجه دو و براساس الگوی کشت موجود در منطقه با استفاده از مدل AquaCrop برآورد گردید. پس از محاسبه میزان متوسط دبی تحویلی روزانه به هر آبگیر (خروجی مدل شبیه­ساز توزیع آب در کانال اصلی) مقدار شاخص ارزیابی عملکرد کفایت توزیع آب در دو حالت، 1) با در نظر گرفتن مقدار نیاز مشخص شده توسط مدیر شبکه (شرایط موجود) و 2) مقدار تدقیق شده تقاضا در محل آبگیر محاسبه گردید. بررسی مقادیر شاخص کفایت توزیع آب حاکی از آن است که تدقیق میزان تقاضای آب کشاورزی برای کلیه آبگیرها سبب بهبود مقدار این شاخص از 3% تا 16% شد. بهبود مذکور عمدتا در بالادست و میان دست کانال اصلی با کاهش میزان حقابه و در پایین دست با افزایش میزان حقابه و امکان دریافت آب بیشتر محقق شده است. نتایج تحقیق نشان داد با تدقیق میزان تقاضای آب کشاورزی، عدالت توزیع آب بین آب­بران نیز تا حدودی بهبود یافته است.}, keywords_fa = {بهره‌برداری,کانال آبیاری,کفایت توزیع آب,مدل AquaCrop,مدل هیدرودینامیک ICSS}, url = {https://ijswr.ut.ac.ir/article_81851.html}, eprint = {https://ijswr.ut.ac.ir/article_81851_61ce062554a7ada358718be8dce19811.pdf} } @article { author = {Karimaei Tabarestani, Mojtaba}, title = {Stability Analysis of Riprap Layer at Downstream of Stilling Basin Based on Reliability Analysis}, journal = {Iranian Journal of Soil and Water Research}, volume = {52}, number = {4}, pages = {1163-1177}, year = {2021}, publisher = {University of Tehran}, issn = {2008-479X}, eissn = {2423-7833}, doi = {10.22059/ijswr.2021.313692.668801}, abstract = {Determining the exact size of a stable riprap to control scouring at downstream of stilling basin is a challenge in hydraulic engineering due to various uncertainties that can lead a project become unsafe or uneconomical. Accordingly, in the present study, using the reliability analysis method, the stability of the riprap layer at downstream of the Kan diversion dam constructed at Northwest of Tehran city as a case study was studied. Then, the probabilistic properties of the parameters affecting the riprap design were determined. The results showed that the failure probability of the used riprap is about 0.2% for the 100-year flood, while it is more than 10% for the 500-year flood. Next, the relationship between reliability index and safety factor in deterministic design method calculated from the average value of effective parameters was investigated. The results showed that this relationship is linear and the safety factor corresponding to the reliability index of 3 is required to be 2.1. Finally, the sensitivity analysis of the parameters affecting the stability of the riprap layer showed that the parameters of flow discharge, turbulence intensity and relative stone density have the greatest effect on the change of the reliability index.}, keywords = {stilling basin,scour,Riprap,Reliability analysis,Sensitivity analysis}, title_fa = {مطالعه پایداری لایه حفاظتی سنگچین در پائین‌دست حوضچه آرامش بر اساس تحلیل قابلیت اطمینان}, abstract_fa = {تعیین اندازه دقیق سنگچین پایدار جهت کنترل آبشستگی در پائین­دست حوضچه­های آرامش با توجه به عدم­قطعیت­های مختلف یک چالش در مهندسی هیدرولیک است که می­تواند منجر به طرحی ناایمن و یا غیر اقتصادی گردد. بر این اساس در تحقیق حاضر با استفاده از روش تحلیل قابلیت اطمینان اقدام به مطالعه پایداری سنگچین در پائین­دست حوضچه آرامش بند انحرافی کن واقع در شمال غرب شهر تهران به عنوان مطالعه موردی شد. در ادامه با استفاده از روش­های مختلف نظیر تحلیل فراوانی سیلاب، خصوصیات احتمالاتی فراسنجه­های موثر بر طراحی سنگچین تعیین شد. نتایج نشان داد که احتمال شکست سنگچین به کار رفته برای سیلاب­ 100 ساله در حدود 2/0 درصد است در حالیکه برای سیلاب 500 ساله بیش از 10 درصد می­باشد. در ادامه اقدام به بررسی ارتباط شاخص قابلیت اطمینان و ضریب ایمنی در شرایط طراحی سنگچین بر اساس مقدار میانگین فراسنجه­های موثر شد. نتایج نشان داد که این ارتباط به صورت خطی است و نیاز است که ضریب ایمنی متناظر با شاخص قابلیت اطمینان 3 β =، برابر با 1/2 باشد. در نهایت تحلیل حساسیت فراسنجه­های موثر بر پایداری سنگچین در پائین­دست حوضچه آرامش نشان داد که فراسنجه­های دبی جریان، شدت آشفتگی و چگالی نسبی سنگ بیشترین تاثیر را بر روی تغییر شاخص قابلیت اطمینان دارند.}, keywords_fa = {حوضچه آرامش,آبشستگی,سنگچین,تحلیل قابلیت اطمینان,تحلیل حساسیت}, url = {https://ijswr.ut.ac.ir/article_81852.html}, eprint = {https://ijswr.ut.ac.ir/article_81852_0cd40dc7b4aeeae8193f3db9f2f2f31c.pdf} }