موسسه انتشارات دانشگاه تهران تحقیقات آب و خاک ایران 2008-479X 51 4 2020 06 21 Spatio-temporal Analysis of Groundwater Level Using Clustering Method Combined with Artificial Neural Network تحلیل مکانی و زمانی تراز آب زیرزمینی با استفاده از رویکرد همگنی ناحیه‌ای با تلفیق شبکه عصبی مصنوعی (منطقه مورد مطالعه: آبخوان میاندوآب) 801 812 74417 10.22059/ijswr.2019.288757.668313 FA احسان رزاق دوست گروه تخصصی مدیریت ساخت و آب، واحد علوم و تحقیقات تهران، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران بایرامعلی محمدنژاد گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه صنعتی قم، قم، ایران حمید کاردان مقدم پژوهشکده مطالعات و تحقیقات منابع آب، موسسه تحقیقات آب، تهران، ایران Journal Article 2019 09 26 Long-term planning and proper management of groundwater resources utilization are essential to ensure a reliable supply of water to countries, especially in arid and semi-arid regions. Therefore, it is necessary to employ appropriate models to predict the spatial and temporal fluctuations of aquifers and their future behavior. This study aimed to apply zoning strategies to Miandoab aquifer and predict its spatial and temporal groundwater level using an artificial neural network. First, the six parameters of transmissivity coefficient, groundwater level, ground elevation, withdrawal, rainfall, and discharge were spatially clustered to identify their effect on the simulation model. Three clustering approaches of single-parameter, three-parameter and integrated-parameter were evaluated using some statistical indices. The number of suitable clusters was determined using silhouette width. Groundwater level data (2002-2012) from 77 observational wells were used for model training and validation. Results showed that the correlation clustering approach performs better than the other methods. Precipitation, aquifer recharge, aquifer discharge, and groundwater level of the previous month were inputs to the back-propagation artificial neural network (ANN) for predicting a two-year period of groundwater level. The results showed that the correlation coefficients of variation in 6 clusters were 0.71- 0.97, and the RMSE variations were 0.19 - 0.58, indicating appropriate accuracy of this approach for predicting groundwater level. با توجه به اهمیت منابع آب زیرزمینی در تامین مطمئن نیاز آبی کشورها، بویژه در مناطق خشک و نیمه خشک، برنامه‌ریزی بلند مدت و مدیریت صحیح بهره‌برداری از این منابع ارزشمند امری ضروری می‌باشد. بدین منظور استفاده از ابزارهای مناسب شبیه‌سازی جهت پیش‌بینی تغییرات مکانی و زمانی سفره‌های آب زیرزمینی و رفتار آتی آنها بسیار مفید می‌باشد. این مطالعه با هدف منطقه‌بندی آبخوان میاندوآب و پیش‌بینی مکانی و زمانی سطح آب زیرزمینی با استفاده از روش شبکه عصبی مصنوعی انجام شده است. ابتدا جهت شناسایی اهمیت پارامترهای موثر در شبیه‌سازی، شش پارامتر ضریب قابلیت انتقال، سطح آب زیرزمینی، تراز زمین، افت آب زیرزمینی، بارندگی و تخلیه در سطح منطقه خوشه‌بندی مکانی شد. پس از تحلیل آماری از سه رویکرد خوشه‌بندی منفرد، سه پارامتره و تلفیقی استفاده گردید. تعداد خوشه‌های مناسب با استفاده از عرض سیلهوت تعیین شد. در فرایند آموزش و صحت سنجی مدل از داده‌های 77 چاه مشاهده‌ای آبخوان میاندوآب، که دارای سری زمانی اندازه‌گیری شده 10 ساله (1391-1382) برای سطح آب زیرزمینی می‌باشند، استفاده شد. نتایج تحلیل خوشه‌بندی مکانی نشان داد که رویکرد خوشه‌بندی با در نظر داشتن همبستگی دارای دقت بهتری است. پس از انتخاب رویکرد مکانی مناسب، 4 پارامتر بارندگی، تغذیه آبخوان، تخلیه آبخوان و سطح آب زیرزمینی در ماه قبل به عنوان متغیرهای ورودی به شبکه عصبی مصنوعی انتخاب گردید. پس از شبیه‌سازی سطح آب زیرزمینی با استفاده از روش شبکه عصبی پس‌انتشار برگشتی، پیش‌بینی سطح آب زیرزمینی برای 2 سال انجام گرفت. نتایج نشان داد که تغییرات ضریب همبستگی در 6 خوشه بین 71/0 تا 97/0 و میزان تغییرات میانگین مجذور خطا بین 19/0 تا 58/0 بوده که حاکی از دقت مناسب این رویکرد جهت پیش‌بینی سطح آب زیرزمینی است.

https://ijswr.ut.ac.ir/article_74417_28c98b0edafb08af1c9a844e3aa01cb9.pdf

موسسه انتشارات دانشگاه تهران تحقیقات آب و خاک ایران 2008-479X 51 4 2020 06 21 Investigation of Simultaneous Effect of Soil and Irrigation Water Salinity on Final Soil Salinity and Quantitative and Qualitative Yields and Water Use Efficiency of Canola بررسی اثر همزمان شوری خاک و آب آبیاری بر شوری نهایی خاک و عملکرد کمی و کیفی و کارایی مصرف آب کلزا 813 828 74511 10.22059/ijswr.2020.287439.668297 FA کامی کابوسی گروه مهندسی آب، واحد گرگان، دانشگاه آزاد اسلامی، گرگان، ایران. مهدیه صارمی گروه مهندسی آب، واحد گرگان، دانشگاه آزاد اسلامی، گرگان، ایران Journal Article 2019 08 24 During the plant growing season, soil salinity changes by irrigation water. Therefore, assuming constant soil salinity during the growing season cannot simulate the actual plant growth conditions in the field. Accordingly, the present study aimed to investigate the interaction of irrigation water salinity (at six levels including 1.2, 4, 6, 8, 10 and 12 dS.m-1) and salinity of soil saturated extract at the beginning of the season (at three levels including 3, 4.5 and 6 dS.m-1) on growth, yield components, quantitative and qualitative yields and water use efficiency of a cultivar of canola, Hyola 401. For this purpose, a factorial experiment based on randomized complete block design with three replications was conducted in the Gorgan region. The results showed that the effect of initial soil salinity and irrigation water salinity on final soil salinity was significant. However, according to correlation analysis and regression equation, the dependence of final soil salinity on irrigation water salinity was higher than the initial soil salinity. The salinity of water and soil had no significant effect on the number of secondary branch and harvest index but they resulted in the significant increase of days to flowering and significant decrease in days to maturity, plant height and height of the first silique, stem diameter, silique length, number of seeds per silique, number of silique per plant, and biological yield. Due to the high tolerance of canola to the soil salinity, seed yield and seed water use efficiency (on the basis of seed yield and economy) were not affected by soil salinity, but the salinity of irrigation water caused a significant decrease of these traits because of the introduction of frequent salinity shocks into the plant. Also, the interaction of irrigation water salinity and soil salinity on oil percent, oil yield, and oil water use efficiency was significant so that an increase in irrigation water salinity from 1.2 to 12 dS.m-1 at different soil salinities of 3, 4.5 and 6 dS.m-1 resulted a decrease of oil percentage by 10.1%, 7.3%, and 10.5% and oil yield and oil water use efficiency by 23%, 18% and 28%, respectively. شوری خاک در طول فصل رشد تحت تأثیر شوری آب آبیاری، متغیر است. بنابراین، فرض ثابتبودن شوری خاک در طول فصل رشد نمیتواند شرایط واقعی رشد گیاه را در مزرعه شبیهسازی کند. بر این اساس، پژوهش حاضر با هدف بررسی برهمکنش شوری آب آبیاری (در شش سطح 2/1، 4، 6، 8، 10 و 12 دسیزیمنس بر متر) و شوری عصاره اشباع خاک در ابتدای فصل (در سه سطح 3، 5/4 و 6 دسیزیمنس بر متر) بر رشد، اجزاء عملکرد، عملکرد کمی و کیفی و کارایی مصرف آب گیاه کلزا رقم هایولا 401 انجام شد. برای این منظور آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوکهای کامل تصادفی با سه تکرار در منطقه گرگان به اجرا در آمد. نتایج نشان داد که برهکمنش شوری ابتدایی خاک و شوری آب آبیاری بر شوری نهایی خاک معنیدار است. با این حال، بر اساس تحلیل همبستگی و رابطه رگرسیونی، وابستگی شوری نهایی خاک به شوری آب آبیاری بیشتر از شوری ابتدایی خاک است. شوری آب و خاک تأثیر معنیداری بر تعداد شاخه فرعی و شاخص برداشت نداشت ولی موجب افزایش معنیدار تعداد روز تا گلدهی و کاهش معنیدار صفات تعداد روز تا رسیدگی، ارتفاع بوته و ارتفاع اولین غلاف از سطح زمین، قطر ساقه، طول غلاف، تعداد دانه در غلاف، تعداد غلاف در بوته و عملکرد بیولوژیکی شد. با توجه به مقاومت بالای گیاه کلزا به شوری، عملکرد و کارایی مصرف آب (اقتصادی و عملکردی) تحت تأثیر شوری خاک قرار نگرفت ولی شوری آب آبیاری به دلیل واردکردن تنشهای ناگهانی شوری متعدد به گیاه موجب کاهش معنیدار آن شد. همچنین برهمکنش شوری آب آبیاری و شوری خاک بر صفات درصد روغن، عملکرد روغن و کارایی مصرف آب روغن معنیدار بود؛ بهطوری که افزایش شوری آب آبیاری از 2/1 به 12 دسیزیمنس بر متر در سطوح شوری خاک 3، 5/4 و 6 دسیزیمنس بر متر بهترتیب منجر به 1/10، 3/7 و 5/10 درصد کاهش درصد روغن و 23، 18 و 28 درصد کاهش عملکرد و کارایی مصرف آب روغن شد.

https://ijswr.ut.ac.ir/article_74511_808e133fd24ba12f5214b62ff476d921.pdf

موسسه انتشارات دانشگاه تهران تحقیقات آب و خاک ایران 2008-479X 51 4 2020 06 21 Optimization of Biofertilizer Formulation for Increasing Phosphorus Solubility by Aspergillus Fungus بهینه‌سازی فرمولاسیون کود زیستی برای افزایش انحلال فسفر توسط قارچ آسپرژیلوس 829 839 74426 10.22059/ijswr.2019.292967.668405 FA معصومه حسینی دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه علوم خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ارومیه محسن برین استادیار گروه علوم خاک- دانشگاه ارومیه میرحسن رسولی صدقیانی استاد گروه علوم خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ارومیه فرخ اسد زاده دانشیار گروه علوم خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ارومیه Journal Article 2019 11 26 Phosphorus is one of the macronutrient that its deficiency severely restricts plant growth. One of the simplest and least costly methods of providing phosphorus is direct application of rock phosphate but in calcareous soils it is not very effective due to its low solubility. The use of rock phosphate mixed with sulfur and organic matter along with phosphate solubilizing microorganisms is considered as a method for increasing rock phosphorus solubility. This study aimed to model the effect of different ratios of vermicompost, rock phosphate and sulfur on dissolution and release of phosphorus by Aspergillus sp and to optimize the levels of these variables for efficient biofertilizer preparation. Accordingly, 20 experiments were designed using response surface methodology based on central composite design. The effects of different values of vermicompost, rock phosphate and sulfur variables encoded in the constraint (+1, 0, -1) on the dissolution rate of phosphorus were modeled. The results showed a high efficiency (R2 = 0.8841) of the central composite design model in estimating P dissolution. The results also indicated that vermicompost interaction with sulfur (p <0.05) and interaction of rock phosphate with sulfur (p <0.05) were significant. The results of the statistical analysis of the central composite model coefficients indicated that the vermicompost, vermicompost*sulfur and rock phosphate*sulfur additives had a positive and incremental effect on the phosphorus solubility. According to prediction of optimum conditions for phosphorus solubilization, 58% vermicompost, 23.3% rock phosphate and 18.7% sulfur resulted in maximum phosphorus solubilization (773.04 mg / kg) by Aspergillus sp. in microbial fertilizer. فسفر یکی از عناصر غذایی پرمصرف بوده که کمبود آن رشد گیاه را به شدت محدود میکند. یکی از سادهترین و کم هزینهترین روشهای تأمین فسفر گیاه کاربرد مستقیم خاکفسفات می باشد اما در خاکهای آهکی به علت حلالیت ناچیز آن چندان موثر نیست. استفاده از خاکفسفات مخلوطشده با گوگرد و مواد آلی به همراه ریزجانداران حلکنندههای فسفات از جمله این راهکارها محسوب میشوند. این مطالعه با هدف مدلسازی بررسی تأثیر نسبتهای مختلف ورمیکمپوست، خاکفسفات و گوگرد بر میزان انحلال و آزادسازی فسفر توسط قارچ آسپرژیلوس و ارائه سطوح مطلوب این متغیرها برای تهیه کود زیستی کارآمد انجام شد. بر این اساس تعداد 20 آزمایش با استفاده از روش سطح پاسخ بر مبنای طرح مرکب مرکزی تعریف شد و اثر مقادیر مختلف متغیرهای ورمیکمپوست، خاکفسفات و گوگرد و به صورت کدبندی شده در محدودهی (1+، 0، 1-) بر میزان انحلال فسفر بررسی شد. نتایج نشاندهنده کارآمدی بالای (8841/0= R2) مدل طرح مرکب مرکزی در برآورد انحلال فسفر بود. بر اساس نتایج، برهمکنش ورمیکمپوست با گوگرد ( 05/0>p ) و بر همکنش خاکفسفات با گوگرد ( 05/0>p ) معنیدار بود. نتایج تحلیل آماری ضرایب مدل طرح مرکب مرکزی حاکی از اثر مثبت و فزاینده ورمیکمپوست، ورمیکمپوست × گوگرد و خاکفسفات × گوگرد بر افزایش انحلال فسفر می باشد. بر اساس پیشبینی شرایط بهینه برای انحلال فسفر، مقادیر 58 درصد ورمیکمپوست، 3/23 درصد خاکفسفات و 7/18 درصد گوگرد منجر به ماکزیمم انحلال فسفر (04/773 میلیگرم بر کیلوگرم) توسط قارچ آسپرژیلوس در کود میکروبی میشود.

https://ijswr.ut.ac.ir/article_74426_0b6078670a63fe87bab417e33156253f.pdf

موسسه انتشارات دانشگاه تهران تحقیقات آب و خاک ایران 2008-479X 51 4 2020 06 21 Impact of River Water Seepage on Reduction of Saltwater Volume in Offshore Coastal Aquifers تأثیر نشت آب از بستر رودخانه در کاهش حجم آب شور در آبخوان‌های فراساحلی 841 853 74502 10.22059/ijswr.2020.283318.668232 FA الهام پنج نوش کارشناس ارشد مهندسی آب و سازه های هیدرولیکی، گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد تهران مرکز، تهران سیدسجاد مهدی زاده استادیار دانشگاه آزاد اسلامی- واحد تهران مرکزی، دانشکده مهندسی عمران Journal Article 2019 06 19 Investigation on available freshwater below the sea in offshore aquifers (i.e. part of the coastal aquifer is stretched beneath the sea) can provide a resource for ecological demand in the future. In this study, to understand the response of intruded seawater to freshwater recharge that is leaked from the riverbed, various scenarios with different aquitard length and permeability or river conductance have been introduced. SEAWAT dispersive code is used for seawater intrusion simulation and saltwater wedge toe position, mixing zone thickness and saltwater volume were estimated. The results showed that the river conductance influences the volume of freshwater in offshore aquifers significantly. Thereby, small conductance value (i.e. 0.0025 m2/d in this study) leads to a negligible impact on saltwater characteristics but as this coefficient grows up to a specific amount, more freshwater is released from the riverbed which could significantly affect saltwater characteristics (60% reduction in brackish water volume). Nonetheless, extra-large conductance (i.e. 375 m2/d in this study) cannot sharply affect seawater recession due to high-velocity magnitude of recharged freshwater and limited contact time with the saltwater wedge. Hydraulic conductivity and length of aquitard also affect the results; so that the extension of aquitard length to the dry land boundary will cause reduction in the recharged freshwater and consequently reduce the intruded saltwater especially in the vicinity of aquifer bed. بررسی وضعیت آب شیرین موجود در زیر دریا در آبخوانهای فراساحلی (امتداد بخشی از آبخوان تا زیر دریا) می‌تواند برای تأمین نیازهای اکولوژی سواحل در آینده مفید باشد. در این پژوهش به منظور آگاهی از میزان تأثیرپذیری آبخوان‌های فراساحلی از نشت آب شیرین از رودخانه، ابتدا سناریوهای مختلفی با تغییر در ابعاد هندسی آبخوان فراساحلی و مقادیر هدایت هیدرولیکی لایه نیمه تراوا و ضریب آبگذری رودخانه تعریف شد. در ادامه با مدل‌سازی پسروی شوری با استفاده از کد عددی SEAWAT، مشخصات گوه شوری شامل موقعیت پنجه شوری، ضخامت ناحیه انتقالی و حجم آب شور در زمان برآورد شد. نتایج نشان داد که مقدار ضریب آبگذری بستر رودخانه در میزان حجم آب شیرین زیر دریا تأثیرگذار است. زمانی که ضریب آبگذری رودخانه کاهش محسوس می‌یابد (به طور مثال m2/d 0025/0 در این مطالعه)، تأثیر آن بر مشخصات شوری و کاهش میزان حجم آب شور بسیار اندک بوده اما افزایش این ضریب تا میزان مشخص میتواند بیشترین تأثیر (تا 60 درصد کاهش حجم آب شور) را بر مشخصات شوری بگذارد. با این وجود با افزایش قابل ملاحظه این ضریب (به طور مثال m2/d 375 در این مطالعه)، میزان تأثیر آن بر مشخصات شوری کمتر خواهد شد. علت این امر در سرعت بالای جریان ورودی و زمان اندرکنش محدود با گوه شوری دیده شده است. میزان نفوذپذیری لایه نیمه تراوا و طول گسترش آن نیز بر نتایج تأثیر خواهد گذاشت؛ به گونه‌ای که با امتداد لایه نیمه‌ تراوا تا مرز خشکی، از میزان آب شیرین نشتکرده کم شده و در نتیجه از اثرات آن بر گوه شوری در نواحی نزدیک به بستر آبخوان کاسته خواهد شد.

https://ijswr.ut.ac.ir/article_74502_910c94387b44225dc13ef66accab0d7e.pdf

موسسه انتشارات دانشگاه تهران تحقیقات آب و خاک ایران 2008-479X 51 4 2020 06 21 Parameters Uncertainty Analysis in Estimating Probable Maximum Flood in Bakhtiary Dam Basin by Monte Carlo Method تحلیل عدم‌قطعیت پارامترها در برآورد حداکثر سیلاب محتمل در حوضه سد بختیاری با روش مونت کارلو 855 871 74505 10.22059/ijswr.2020.291296.668365 FA حسین فتحیان گروه مهندسی منابع آب، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد اهواز، اهواز، ایران علی محمد آخوندعلی استاد گروه هیدرولوژی و منابع آب دانشگاه شهید چمران اهواز محمدرضا شریفی استادیار، گروه هیدرولوژی و منابع آب ، دانشکده مهندسی علوم آب، دانشگاه شهید چمران، اهواز، ایران Journal Article 2019 10 31 The reliability and validity of extreme floods, especially the probable maximum flood (PMF), requires to consider uncertainty sources in flood estimation. Parameters uncertainty of rainfall-runoff models are the main sources of uncertainty in flood estimation. In this paper, the Monte Carlo method has been used to estimate the PMF hydrograph uncertainty due to uncertainty in the calibration parameters of the rainfall-runoff model in Bakhtiary Basin in southwestern of Iran. The HEC-HMS hydrologic model was used to estimate the PMF hydrograph resulted by the probable maximum precipitation (PMP). The SCS curve number, Clark's unit hydrograph and Muskingum methods were used to model losses, rainfall-runoff transform and river flood routing, respectively. The results show that the uncertainty in peak discharge and volume of PMF hydrograph due to the uncertainty of all parameters are 17.13 and 6.79%, respectively. The results showed that the uncertainty in peak discharge and PMF hydrograph volume due to uncertainty of all parameters are 17.13 and 6.79 percent respectively. The uncertainty in peak discharge of PMF hydrograph due to curve number, initial losses, concentration time, Clark's storage coefficient, Muskingum K and Muskingum X parameters are 5.05, 0.4, 3.78, 3.85, 4.05 and 0.01 percent respectively. Also, the uncertainty in the PMF hydrograph volume due to the uncertainty of the curve number, initial losses, concentration time, Clark's storage coefficient, Muskingum K and Muskingum X parameters were 4.46, 0.332, 0.328, 1.6, 0.08 and 0.0002 percent respectively. Therefore, in order to reduce the uncertainty in estimating PMF hydrograph, it is necessary to be more precise in estimating the parameters of curve number, Muskingum K, Clark's storage coefficient and concentration time, respectively. اطمینان و اعتبار سیل‌های حدی مخصوصا حداکثر سیلاب محتمل (PMF)، مستلزم در ‌نظرگرفتن منابع عدم‌قطعیت در برآورد سیل است. عدم‌قطعیت پارامترهای مدلهای بارش-رواناب، از جمله منابع اصلی عدم‌قطعیت در برآورد سیل می‌باشند. در این پژوهش از روش مونت کارلو برای برآورد عدم‌قطعیت هیدروگراف PMF به علت عدم‌قطعیت در پارامترهای واسنجی مدل بارش-رواناب در حوضه بختیاری در جنوب غربی ایران استفاده شده است. برای برآورد هیدروگراف PMF ناشی از حداکثر بارش محتمل (PMP)، از مدل هیدرولوژیکی HEC-HMS استفاده شد. برای مدلسازی تلفات، تبدیل بارش به رواناب و روندیابی جریان در آبراهه‌ها به ترتیب از روشهای شماره منحنی SCS، هیدروگراف واحد کلارک و ماسکینگام استفاده شد. نتایج نشان داد که عدم‌قطعیت در دبی اوج و حجم هیدروگراف PMF به علت عدم‌قطعیت تمام پارامترها به ترتیب برابر با 13/17 و 79/6 درصد است. عدم‌قطعیت در دبی اوج هیدروگراف PMFبه علت عدم‌قطعیت پارامترهای شماره منحنی، تلفات اولیه، زمان تمرکز، ضریب ذخیره کلارک، K ماسکینگام و X ماسکینگام به ترتیب برابر با 05/5، 4/0، 78/3، 85/3 ، 05/4 و 01/0 درصد است. همچنین عدم‌قطعیت در حجم هیدروگراف PMFبه علت عدم‌قطعیت پارامترهای شماره منحنی، تلفات اولیه، زمان تمرکز، ضریب ذخیره کلارک، K ماسکینگام و X ماسکینگام به ترتیب برابر با 46/4، 332/0، 328/0، 6/1، 08/0 و 0002/0 درصد است. بنابراین برای کاهش عدم‌قطعیت در برآورد هیدروگراف PMFباید به ترتیب در برآورد پارامترهای شماره منحنی، K ماسکینگام، ضریب ذخیره کلارک و زمان تمرکز دقت بیشتری کرد.

https://ijswr.ut.ac.ir/article_74505_f56b5da54385e6a498bca4f9b4ef8ed7.pdf

موسسه انتشارات دانشگاه تهران تحقیقات آب و خاک ایران 2008-479X 51 4 2020 06 21 Investigation of Drought Tolerance Using Metabolites and Photosynthetic Characters in Zard Olive (Olea Europaea L.) Cultivar Plants بررسی تحمل به تنش خشکی با استفاده از متابولیت‌ها و ویژگی‌های فتوسنتزی در نهال‌های زیتون (Olea europaea L.) رقم زرد 873 883 74512 10.22059/ijswr.2020.292174.668386 FA محمود عظیمی مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان زنجان مهدی طاهری دانشیار بخش تحقیقات خاک و آب، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان زنجان، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، زنجان، ایران تورج خوش زمان کارشناس بخش تحقیقات زراعی و باغی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان زنجان، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، زنجان، ایران محمد تکاسی کارشناس بخش تحقیقات خاک و آب، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان زنجان، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، زنجان، ایران اسماعیل سهرابی کارشناس بخش تحقیقات خاک و آب، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان زنجان، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، زنجان، ایران احمدرضا دادرس استادیار بخش تحقیقات زراعی و باغی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان زنجان، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، زنجان، ایران عزیزاله عبدالهی کارشناس ایستگاه تحقیقات زیتون طارم، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان زنجان، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، زنجان، ایران Journal Article 2019 11 17 Olive has been well adapted to arid and semi-arid climates due to leaf structure and drought tolerance mechanisms. Zard is a native double-purpose cultivar and the most important olive cultivar in Iran. This study was conducted to investigate the effect of drought stress on some metabolic, morphological and physiological traits of Zard cultivar plants under greenhouse conditions. One-year old plants (self-rooted) of Zard cultivar were used in this study. Self-rooted plants were transferred to 10 kg pots containing 1:1:1 sand, field soil and cocopeat and kept for six months with optimal irrigation and nutrition conditions. By considering the field capacity as control treatment, three treatments of 75, 50 and 25% of field capacity were defined as drought stress (totally four treatments) and the experiment was continued for 60 days. The experimental design was a completely randomized design with four drought stress treatments in three replications and two plants per replicate. Results showed that the moderate and severe drought stress significantly reduced stomatal conductance and transpiration and consequently reduced the differences between the leaf and air temperatures. Despite of decrease in photosynthesis rate, its difference was significant in stresses greater than 0.5FC, indicating that the drought tolerance mechanisms were activated in this cultivar. Reduced photosynthesis rate was due to reduction in chlorophyll content per unit leaf area and also in carbon dioxide assimilation and consequently reduction in stomatal conductance. Increased accumulation of proline and total phenol caused to boost the plant tolerance to drought stress. Based on the responses of olive plants to drought stress, it was concluded that Zard cultivar was tolerant to drought stress up to 0.5FC level. According to growth indices, Zard olive cultivar can be recommended for orchards in regions with scarcity or marginal water conditions. Results showed that moderate and severe drought stress significantly reduced stomatal conductance and transpiration from leaf surface and consequently leaf Δtemperature. Despite of decrease in photosynthesis rate, its differences were significant in stresses greater than 0.5FC, and indicating that drought tolerance mechanisms were activated in this cultivar. Reduced photosynthesis rate was due to the decrease in chlorophyll content per unit leaf area altogether with decrease in carbon dioxide assimilation because of decrease in stomatal conductance. Increased accumulation of proline and total phenol cause to boost the plant tolerance to drought stress. Based on the reactions of olive plants to drought stress, it was concluded that Zard cultivar was tolerant to drought stress up to 0.5FC level. According to growth indices, Zard olive cultivar can be recommended for orchards of regions with scarcity or marginal water conditions. زیتون به دلیل ساختار برگها و وجود مکانیسمهای تحمل به خشکی، بهخوبی با شرایط اقلیمی خشک و نیمه خشک سازگار شده است. رقم زرد، یک رقم بومی دومنظوره و مهمترین رقم باغات زیتون ایران میباشد. این پژوهش برای بررسی اثر تنش خشکی روی برخی صفات متابولیکی، مورفولوژیکی و فیزیولوژیکی نهالهای رقم زرد در شرایط گلخانه اجرا شد. در این تحقیق از نهالهای یکساله (ریشهدار شده) رقم زرد استفاده شد. نهالها به گلدانهای 10 کیلوگرمی حاوی ماسه، خاک مزرعه و کوکوپیت با نسبت 1:1:1 منتقل و به مدت شش ماه در شرایط آبیاری و تغذیه مطلوب نگهداری شدند. با در نظرگرفتن رطوبت ظرفیت زراعی بهعنوان تیمار شاهد، سه تیمار رطوبتی 75، 50 و 25 درصد ظرفیت زراعی، بهعنوان تیمارهای تنش خشکی (در مجموع چهار تیمار تنش رطوبتی) تعریف و آزمایش به مدت 60 روز ادامه یافت. برای اجرای این آزمایش از طرح آماری کاملاً تصادفی با چهار تیمار تنش خشکی در سه تکرار و تعداد دو نهال در هر تکرار استفاده شد. نتایج نشان داد که تنش خشکی متوسط و شدید موجب کاهش زیاد هدایت روزنهای و تعرق از سطح برگ و به دنبال آن، کاهش اختلاف درجه حرارت برگ با محیط شد. علیرغم کاهش سرعت فتوسنتز، اختلاف این ویژگی از تنش خشکی FC5/0 به بعد، معنیدار شد که نشاندهنده فعالشدن مکانیسمهای تحمل به خشکی در این رقم بود. کاهش سرعت فتوسنتز، به دلیل کاهش مقدار کلروفیل در واحد سطح برگ و همچنین کاهش آسیمیلاسیون دیاکسیدکربن و در نتیجه کاهش هدایت روزنهای بود. افزایش تجمع پرولین و فنل کل، موجب افزایش مقاومت گیاه در برابر تنش خشکی شد. با در نظرگرفتن عکسالعملهای نهال زیتون در برابر تنش خشکی، چنین نتیجه گرفته شد که رقم زرد در برابر تنش خشکی تا سطح FC5/0 مقاوم است. با توجه به شاخصهای رشد، رقم زرد را میتوان برای باغهای مناطق کم آب و یا دارای آب با کیفیت حاشیهای توصیه نمود.

https://ijswr.ut.ac.ir/article_74512_e227dde63dba1245e8f55ddf37ca8aac.pdf

موسسه انتشارات دانشگاه تهران تحقیقات آب و خاک ایران 2008-479X 51 4 2020 06 21 Seepage Rate Estimation in Irrigation Canals Using Infiltration Equations and Ponding Test Method برآورد سرعت نشت در کانال‌های آبیاری با استفاده از معادلات نفوذ و روش غرقابی 885 893 74675 10.22059/ijswr.2020.291939.668381 FA محمد بی جن خان گروه علوم و مهندسی آب، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه بین المللی امام خمینی (ره)، قزوین، ایران حسین ربانی ها گروه علوم و مهندسی آب، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج، ایران Journal Article 2019 11 04 Estimating infiltration amount is very important in irrigation canals. In this regard, there are different methods to obtain the infiltration amount. The studies done to estimate the seepage rates in Iran’s irrigation networks are based on the mass balance method. Ponding test is a benchmark method to determine the canal seepage rate. In this method, a specific distance of the canal is isolated and the seepage rate is obtained by measuring the water level reduction in the pond. In this study, the feasibility of using conventional infiltration models; Kostiakov-Luis, Philip, Green-Ampt, and S.C.S has been investigated to estimate the seepage rate based on the ponding test data. Employing the field data of some ponding tests carried out in irrigation network of Australia, it was found that Kostiakov-Luis, with mean absolute relative errors between 2.3% to 7.4%, is the best model to estimate the infiltration rate in the canal. Although the current methods give a constant seepage rate irrespective of the canal flow depth, the outcome of this study indicates that the seepage rate is not a constant value. It depends significantly on the elapsed time, water level, and soil moisture. Also, it was found that the proposed method is less sensitive to the data gathering duration compared to the current methods. برآورد میزان نشت آب در کانالهای آبیاری از اهمیت زیادی برخودار است. روشهای مختلفی برای این منظور وجود دارد. مطالعات انجام شده در سطح شبکههای آبیاری کشور به منظور تخمین میزان نشت در کانالهای آبیاری عمدتاً بر مبنای اندازهگیری با استفاده از بیلان آب است. روش غرقابی یک روش استاندارد برای محاسبه سرعت نشت در کانال مطرح میباشد. در این روش با انسداد محدوده مشخصی از کانال و اندازهگیری افت سطح آب میتوان سرعت نشت را بهدست آورد. در این تحقیق، امکان استفاده از معادلات نفوذ کوستیاکف-لوئیس، فیلیپ، گرین-امپت و S.C.S برای تخمین میزان نشت بر مبنای آزمایش غرقابی مورد بررسی قرار گرفته است. با استفاده از دادههای موجود برای بخشی از کانالهای آبیاری شبکهای در کشور استرالیا، مشخص شد که معادله کوستیاکف-لوئیس با میانگین قدر مطلق خطای نسبی بین 3/2% تا 4/7% بهترین مدل برای تخمین نشت آب از کانال است. نتایج مطالعه حاضر نشان داد که سرعت نشت بهدست آمده از معادلات نفوذ برخلاف روابط موجود که سرعت نشت را همواره مقداری ثابت برآورد میکنند، مقداری ثابت نیست و با گذشت زمان، اشباع شدن خاک و کاهش سطح آب تغییر می‌کند. همچنین نتایج نشان داد که روش ارائه شده در این تحقیق در مقایسه با روشهای موجود حساسیت کمتری نسبت به مدت زمان دادهبرداری دارد.

https://ijswr.ut.ac.ir/article_74675_3cb8f2e4da4bd838f328a04d9f6e0649.pdf

موسسه انتشارات دانشگاه تهران تحقیقات آب و خاک ایران 2008-479X 51 4 2020 06 21 Estimating Soil Temperature from Metrological Data Using Extreme Learning Machine, Artificial Neural Network and Multiple Linear Regression Models برآورد دمای خاک از داده‌های هواشناسی با استفاده از مدل‌های یادگیری ماشین سریع، شبکه عصبی مصنوعی و رگرسیون خطی چندگانه 895 906 74574 10.22059/ijswr.2020.294131.668433 FA حسین زادمهر علوم و مهندسی خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز ، ایران احمد فرخیان فیروزی دانشیار، گروه علوم و مهندسی خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید چمران اهواز، ایران Journal Article 2019 12 16 Soil temperature (Ts) is a key factor controlling the soil physical, chemical and biological properties and processes and consequently affects agricultural crop productions. The objective of this study was to estimate Ts from meteorological data using different machine learning methods. For this purpose, meteorological data and soil temperature at different depths (5, 10, 20, 30, 50 and 100 cm from the soil surface) for 25 years (1994-2018) were collected from 17 synoptic stations in Khuzestan province, Iran. Air temperature, wind speed, relative humidity, evaporation, precipitation, and vapor pressure were used as inputs to train the models. Multiple Linear Regression (MLR), Multilayer Perceptron Neural Network (MLPNN) and Extreme Learning Machine (ELM) models were used to predict soil temperature from metrological data. The results indicated that all models predicted temperature of the top layer (0-30 cm) better than the ones in sublayers. on the other hand, by increasing soil depth the accuracy of the models diminished; so that, the best and worst Ts predictions were belong to 5 cm and 100 cm depth, respectively. The results revealed that MLR, MLPNN and ELM models provided desirable performance in modeling Ts at all depths, with R2 values ranging 0.700-0.864, 0.967-0.997, and 0.967-99, RMSE values ranging 2.557–2.873, 0.034–0.072, and 0.028–0.078 °C, and MAE values ranging 1.398–1.529, 0.023–0.063, and 0.023–0.065 °C, respectively. Overall, the results showed that MLPNN and ELM models had approximately similar performance and better accuracy than MLR model. However, because of the high computational speed of the ELM model, it is recommended to use MLPNN model for estimation of soil profile Ts. دمای خاک عامل کلیدی است که فرآیندها و خصوصیات فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی خاک را کنترل میکند؛ لذا بر کمیت و کیفیت تولید محصولات کشاورزی تأثیر میگذارد. هدف از انجام این پژوهش برآورد دمای خاک با استفاده از پارامترهای هواشناسی به روشهای مختلف ماشین یادگیری بوده است. بدین منظور داده‌های هواشناسی و دمای خاک در عمق‌های 5، 10، 20، 30، 50 و 100 سانتی‌متری از 17 ایستگاه‌ سینوپتیک استان خوزستان مربوط به 25 سال (1994 تا 2018) گردآوری شد. مدل‌های شبکه عصبی پرسپترون چندلایه (MLPNN)، ماشین یادگیری سریع (ELM) و رگرسیون خطی چندگانه (MLR) برای برآورد دمای خاک استفاده شدند. داده‌های دمای هوا، سرعت باد، رطوبت نسبی هوا، فشار بخار، تبخیر و بارندگی بهعنوان ورودی برای آموزش مدلها استفاده شدند. نتایج نشان داد که تمام مدلها برآوردی بهتری از دمای لایه سطحی خاک (عمق 30-0 سانتیمتری) داشته و با افزایش عمق دقتآنها کاهش مییابد، بهطوریکه بهترین دقت برآورد دمای خاک مربوط به عمق 5 و کمترین آن مربوط به عمق 100 سانتی‌متری بود. نتایج نشان داد مدلهای MLR، MLPNN و ELM عملکردی مطلوب در مدلسازی دمای خاک در تمام عمقها داشتند. برای مدلهای MLR، MLPNN، ELM به ترتیب مقادیر R2 از 864/0-700/0، 997/0-967/0 و 996/0-967/0، مقادیر RMSE از 823/2-557/2، 072/0-034/0 و 078/0-028/0 درجه سلسیوس و مقادیر MAE از 529/1-398/1، 063/0-023/0 و 065/0-023/0 درجه سلسیوس بود. نتایج نشان داد که دو مدل MLPNN و ELM دارای عملکردی تقریبا مشابه و بهتر از مدل رگرسیون خطی چندگانه بودند؛ اما به دلیل سرعت محاسبات بسیار بالای مدل ELM، پیشنهاد میگردد از مدل MLPNN برای تخمین دمای نیمرخ خاک استفاده شود.

https://ijswr.ut.ac.ir/article_74574_c9eb26017d9ba73d1b19f70a7a545efd.pdf

موسسه انتشارات دانشگاه تهران تحقیقات آب و خاک ایران 2008-479X 51 4 2020 06 21 Evaluating the Potential of Non-stabilized and Na-carboxymethylcellulose-Stabilized Hematite in Remediation of Ni-contaminated Soil بررسی کارایی هماتیت خالص و تثبیت‌شده با سدیم کربوکسی متیل سلولز در پالایش خاک آلوده به نیکل 907 921 74688 10.22059/ijswr.2020.292496.668395 FA سولماز بی دست دانشجوی دکتری، گروه علوم خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه زنجان، زنجان، ایران احمد گلچین استاد، گروه علوم خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه زنجان، زنجان، ایران احمد بایبوردی استادیار، بخش تحقیقات خاک و آب، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی آذربایجان شرقی، تبریز، ایران عباسعلی زمانی دانشیار، گروه علوم محیط زیست، دانشکده علوم، دانشگاه زنجان، زنجان، ایران Journal Article 2019 12 01 Adsorption of heavy metals by metal oxides is an effective method that is using to reduce the effects of heavy metals in recent years. The aims of this research were to compare the effects of non-stabilized and Na-carboxymethylcellulose (Na-CMC)-stabilized hematite on the immobilization of nickel and to investigate the effects of these amendments on different chemical forms of this metal in soil. For this purpose, a factorial experiment was conducted using a completely randomized design. The experimental factors were types and dosages of adsorbents (two types of adsorbents including non-stabilized and Na-CMC-stabilized hematite in four levels, including 0, 0.25, 0.5 and 1%) and the levels of soil total Ni (25, 75, 125, 175 and 325 mg kg-1). The results showed that the application of adsorbents to the soil decreased the concentration of Ni extracted by DTPA (Ni-DTPA) and MgCl2 (Ni-MgCl2). The concentrations of Ni-DTPA and Ni-MgCl2 decreased as the amount of adsorbent amount increased from 0.25 to 0.5%, but they increased as the amount of adsorbent increased from 0.5 to 1%. The reduction concentration rate of Ni-DTPA by application of 0.25, 0.5 and 1% non-stabilized hematite were 11, 13.9 and 9.63%, and by Na-CMC-stabilized hematite were 23.7, 35.9 and 20.3%, respectively, as compared to the control treatment. The results also showed that there were significant differences between Ni-DTPA and Ni-MgCl2 concentration in the non-stabilized and Na-CMC-stabilized hematite treatments. The results of sequential extraction in treatment with 175 mg Ni kg-1 soil showed that the adsorbent application significantly reduced soluble + exchangeable, carbonate forms of Ni, and increased the form associated with iron and manganese oxides compared to the control treatment. جذب سطحی فلزات سنگین بهوسیله اکسیدهای فلزی بهعنوان یک روش مؤثر برای کاهش اثرات سوء فلزات سـنگین مورد استفاده قرار میگیرد. پژوهش حاضر با هدف مقایسه میزان تأثیر هماتیت خالص و تثبیتشده با سدیم کربوکسی متیل سلولز (Na-CMC) بر غیرمتحرک کردن نیکل و بررسی اثر این جاذبها بر شکلهای مختلف این فلز در خاک انجام گرفته است. بدینمنظور یک آزمایش فاکتوریل با دو فاکتور نوع و مقدار جاذب (دو نوع جاذب شامل هماتیت خالص (H) و تثبیتشده با Na-CMC (H-CMC) هر یک در چهار مقدار (صفر، 25/0، 5/0 و یک درصد) و غلظتهای مختلف نیکل (25، 75، 125، 175 و 325 میلیگرم بر کیلوگرم) در قالب طرح کاملاً تصادفی انجام شد. نتایج نشان داد که کاربرد جاذبها در خاک باعث کاهش غلظت نیکل قابل استخراج با DTPA (Ni-DTPA) و MgCl2 (Ni-MgCl2) گردید. با افزایش مقدار جاذب از 25/0 به 5/0 درصد، غلظت Ni-DTPA و Ni-MgCl2کاهش و با افزایش از 5/0 به 1 درصد، غلظت افزایش یافت. میزان کاهش غلظت Ni-DTPA با کاربرد 25/0، 5/0 و یک درصد هماتیت خالص، بهترتیب برابر 11، 9/13 و 63/9 درصد و با کاربرد هماتیت تثبیتشده با Na-CMC بهترتیب برابر 7/23، 9/35 و 3/20 درصد نسبت به تیمار شاهد بود. همچنین نتایج نشان داد، بین تیمارهای دارای هماتیت خالص و تثبیتشده با Na-CMC نیز از لحاظ غلظت Ni-DTPA و Ni-MgCl2 اختلاف معنیدار وجود داشت، بهطوری که تثبیت با Na-CMC باعث افزایش کارایی هماتیت در جذب نیکل گردید. نتایج عصارهگیری متوالی در سطح آلودگی 175 میلیگرم نیکل بر کیلوگرم خاک نشان داد که کاربرد جاذب بهطور معنیداری شکلهای محلول+ تبادلی، کربناتی را در مقایسه با تیمار شاهد کاهش و شکل متصل به اکسیدهای آهن و منگنز را افزایش داد.

https://ijswr.ut.ac.ir/article_74688_595b494f4ee59bdc4090794282d38c81.pdf

موسسه انتشارات دانشگاه تهران تحقیقات آب و خاک ایران 2008-479X 51 4 2020 06 21 Investigation of Modified Biochar, Nanoclay and Polyvinyl Acetate on Soil Stabilization and Wind Erosion Control of Sandy and Loamy Sand Soils بررسی زغال زیستی اصلاح شده، نانورس و پلی‌وینیل استات بر تثبیت خاک و کنترل فرسایش بادی خاک شنی و شنی‌لومی 923 935 74516 10.22059/ijswr.2020.284793.668249 FA فاطمه نورعلی وند دانشجوی دکتری علوم و مهندسی خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران. احمد فرخیان فیروزی دانشیار، گروه علوم و مهندسی خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید چمران اهواز، ایران Journal Article 2019 07 05 Wind erosion is one of the most important environmental issues in the world. This phenomenon could have hazardous effect on weather, water quality and human health. In recent years, the use of mulch has been considered for controlling wind erosion and soil stabilization. The aim of this study was to use Montmorillonite Nano clay, Polyvinyl Acetate polymer and wheat straw biochar as a natural mulch for controlling wind erosion and soil stabilization. A factorial experiment was conducted in a completely randomized design with three replications. The factors included (1) mulch (three types), (2) mulch concentration (Nanoclay: 0, 16 and 32, Polyvinyl Acetate polymer: 0, 8, and 16 and biochar: 0, 65 and 200 g/m2) and (3) time duration (21, 42 and 63 days). Two soil samples (sandy and loamy sand) were collected from the dust source of southeast of Ahvaz (center Number.4). Trays with a 500×300×50 mm were filled by the soils. Then, the emulsion of Nanoclay, and Polyvinyl Acetate were sprayed uniformly on the soil surface. The biochar also was uniformly mixed with the soils. The trays were placed on wind tunnel channel and wind erosion test was performed at a speed of 20 m/s for 5 minutes. Then, aggregate stability (MWD), penetration resistance (PR), shear strength (SS) and their changes were measured at all duration times. The amount of soil loss at first duration time in nanoclay, polymer and biochar treatments were decreased in sandy soil 98%, 97% and 43.65%, and in loamy sand soil 97%, 95% and 58%, respectively as compared to the control treatment. Maximum MWD, PR and SS was obtained in the nanoclay treatment. In general, the results showed that the use of nanoclay, polymer and biochar materials significantly reduced wind erosion at different duration times, compared to the control treatment. فرسایش بادی یکی از مهمترین مسائل زیستمحیطی جهان محسوب میشود. این پدیده میتواند اثرات مخربی بر کیفیت آب، هوا و سلامت انسان داشته باشد.در سالهای اخیر استفاده از خاکپوش در کنترل فرسایش بادی و تثبیت خاک مورد توجه قرار گرفته است. هدف از انجام این پژوهش استفاده از نانورس مونتموریلونایت، پلیمر پلیوینیلاستات و زغال زیستی کاه گندم به منظور دستیابی به یک خاکپوش طبیعی برای کنترل فرسایش بادی در خاکهای شنی و شنیلومی بصورت آزمایشگاهی با آزمایشهای تونل باد بود. به این منظور آزمایش فاکتوریل بهصورت طرح کاملاً تصادفی در سه تکرار اجرا شد. فاکتورها شامل (1) نوع خاکپوش (نانورس مونتموریلونایت، پلیمر پلیوینیلاستات و زغال زیستی کاه گندم)، (2) غلظت خاکپوش (نانو رس: 0، 16 و 32 ، پلیمر پلیوینیلاستات: 0، 8 و 16 و زغال زیستی: 0، 65 و 200 گرم بر متر مربع) و (3) زمان (21، 42 و 63 روز) بودند. دو نمونه خاک (شنی و شنیلومی) از کانون گرد و غبار جنوب شرق اهواز (کانون شماره 4) نمونهبرداری شد. سینیهای آزمایش (با ابعاد 50، 300 و 500 میلیمتر) تا لبه با خاک پر شدند. سپس، سوسپانسیون نانورس و پلیوینیلاستات بهصورت یکنواخت روی خاک اسپری شد. بیوچار نیز بهصورت یکنواخت با خاکها مخلوط شد. پس از گذشت مدت زمان مورد نظر سینیها در تونل با سرعت باد 20 متر بر ثانیه به مدت 5 دقیقه قرار داده شدند و سپس برخی ویژگیهای فیزیکی و مکانیکی خاک (پایداری خاکدانهها، مقاومت نفوذی و مقاومت برشی) و تغییرات آنها نسبت به زمان اندازهگیری شد. مقدار هدررفت خاک در زمان اول در خاک شنی در تیمار نانورس، پلیمر و زغال زیستی نسبت به شاهد بهترتیب 98، 97 و 43 درصد و در خاک شنیلومی 97، 95 و 58 درصد کاهش یافت. بیشترین میانگین وزنی قطر خاکدانه، مقاومت نفوذی و برشی خاک در تیمار نانورس بهدست آمد. بهطور کلی نتایج نشان داد که کاربرد خاکپوشهای نانورس، پلیمر و زغال زیستی بهترتیب سبب کاهش معنیدار فرسایش بادی در زمانهای مختلف در مقایسه با خاک شاهد شد.

https://ijswr.ut.ac.ir/article_74516_b5e97f2076de52fb853dd8a1f099100d.pdf

موسسه انتشارات دانشگاه تهران تحقیقات آب و خاک ایران 2008-479X 51 4 2020 06 21 Agent Based Model Development for Optimal Water Allocation from Dam Reservoir Case Study: Shahid Rajaee Dam توسعه مدل عامل‌بنیان جهت تخصیص بهینه‌ آب از مخزن سد مطالعه موردی: سد شهید رجایی 937 948 74515 10.22059/ijswr.2020.292189.668387 FA مهسا نوری گروه مهندسی آب، دانشکده مهندسی زراعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایران علیرضا عمادی گروه مهندسی آب، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایران رامین فضل اولی عضو هیأت علمی، گروه مهندسی آب، دانشکده مهندسی زراعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایران. Journal Article 2019 11 14 Despite the development of technical tools for the analysis of complex systems, the most important issue in resolving water resource problems focuses on the interaction of human and natural systems. Agent based modeling (ABM) has been used in recent years as an effective tool for the development of integrated human and environmental models. One of the main challenges of ABM application in water resources management is to identify and characterize key agents. In this study, an ABM has been developed for optimal water allocation from dam reservoir to downstream needs. The proposed model includes reservoir simulation using Standard Operating Policy, optimization of water allocation using Genetic Algorithm, and behavioral simulation of agents using ABM. The behavioral simulation model simulated stakeholders interactions and their reactions to water allocation decisions. To develop this model, key agents including drinking, industry, agriculture, environment and policy sector were identified in the Tajan basin. The proposed model is a new method for simulation of stakeholder interactions and establishing a hydrological-environmental-human relationship to manage demand and to optimize water allocation to water needs. The obtained results showed that the proposed model has a high potential for increasing agent utility and total profit through agents feedback analysis, so that agricultural agent utility increased from 19% to 47% and the total profit increased up to 21.4%. با وجود پیشرفت ابزارهای فنی برای تجزیه و تحلیل سیستمهای پیچیده، مهمترین مسئله در حل مشکلات منابع آب بر تعامل سیستمهای انسانی و طبیعی تمرکز دارد. مدلسازی عاملبنیان در سالهای اخیر بهعنوان ابزاری مؤثر برای توسعه مدلهای یکپارچه انسانی و زیستمحیطی مورد استفاده قرار گرفته است. یکی از اصلیترین چالشهای کاربرد مدلهای عاملبنیان در مدیریت منابع آب، شناسایی و توصیف عاملهای اصلی میباشد. در این پژوهش، یک مدل عاملبنیان برای تخصیص بهینه آب از مخزن سد به نیازهای پاییندست توسعه داده شده است. مدل ارائه شده شامل شبیهسازی مخزن با استفاده از سیاست بهرهبرداری استاندارد، بهینهسازی تخصیص آب با استفاده از الگوریتم ژنتیک و شبیهسازی رفتاری عاملها با استفاده از مدل عاملبنیان میباشد. مدل شبیهسازی رفتاری، تعامل ذینفعان را شبیهسازی کرده و واکنش آنها به تصمیمات تخصیص آب را نشان میدهد. برای توسعه مدل، عاملهای اصلی در حوزه آبریز تجن اعم از شرب، صنعت، کشاورزی، محیطزیست و بخش سیاستگذار، شناسایی شدند. مدل ارائه شده روشی جدید برای شبیه‌سازی تعاملات ذینفعان و ایجاد یک رابطه هیدرولوژیکی-زیست محیطی-انسانی بهمنظور مدیریت تقاضا و تخصیص بهینهی آب به نیازها میباشد. نتایج بهدست آمده نشان داد که مدل ارائه شده توانایی بالایی در افزایش مطلوبیت عاملها و سود کل از طریق تحلیل بازخورد عاملها دارد بهطوریکه مطلوبیت عاملهای کشاورزی از 19 درصد تا 47 درصد و سود کل بهمیزان 4/21 درصد افزایش یافته است.

https://ijswr.ut.ac.ir/article_74515_ecedf6c72696faacb0a41358bc1d6237.pdf

موسسه انتشارات دانشگاه تهران تحقیقات آب و خاک ایران 2008-479X 51 4 2020 06 21 Investigation of Drought Satress Indices in Sesame Surface Water Deficit بررسی شاخص‌های تنش خشکی در کم‌آبیاری سطحی کنجد 949 959 74676 10.22059/ijswr.2020.289522.668324 FA نادر سلامتی استادیار پژوهش، بخش تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان، سازمان تحقیقات، آموزش و امیرخسرو دانایی مربی پژوهش، بخش تحقیقات اصلاح و تهیه نهال و بذر، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، اهواز، ایران Journal Article 2019 09 29 In order to study and evaluate drought stress indices in surface irrigation on grain yield and yield components, oil yield, seed oil content and grain water use efficiency, an experiment was conducted at Behbahan Agricultural Research Station in 2013-2014. The experiment was conducted as split plot in a randomized complete block design with 3 replications. Irrigation at two levels (irrigation after 100 and 200 mm evaporation from Class A pan, respectively) was evaluated as main factor and sesame cultivar at 9 levels as sub-factor. Comparison of mean water use efficiency in irrigation and cultivar interactions showed that 100 mm evaporation from Class A pan and V9 cultivar (SG55-92138) with water use efficiency of 0.272 kg/m3 sesame seed was superior. The mean consumed water in one year of experiment was 547.5 and 438.6 mm, respectively in 100 and 200 mm evaporation from Class A pan. Pearson correlation coefficient results showed that with increasing number of capsules per plant, number of seeds per capsule, 1000-grain weight, water use efficiency, grain oil yield and oil water use efficiency increased. Due to higher STI, MP, GMP, HM and YI indices in V9 cultivar compared to other sesame cultivars, V9 sesame was introduced as superior treatment for drought stress. Decreasing trend of sesame yield which was caused by water deficit stress, decreased SSI, MP and TOL indices. Inversely, reduction of sesame yield led to incremental changes in STI, GMP, HM, YI and YSI indices. به منظور مطالعه و ارزیابی شاخصهای تنش خشکی در روش آبیاری سطحی بر عملکرد دانه و اجزای آن، عملکرد روغن دانه، درصد روغن دانه و کارآیی مصرف آب دانه کنجد، آزمایشی در سال 1393 در ایستگاه تحقیقات کشاورزی بهبهان اجرا گردید. آزمایش به صورت کرت‌های یک‌بار خرد شده در قالب طرح بلوکهای کامل تصادفی با 3 تکرار اجرا شد. آبیاری در 2 سطح (آبیاری بهترتیب پس از 100 و 200 میلیمتر تبخیر از تشت کلاس A) به عنوان فاکتور اصلی و رقم در 9 سطح به عنوان فاکتور فرعی مورد ارزیابی قرار گرفتند. مقایسه میانگین کارایی مصرف آب در اثرات متقابل آبیاری و رقم نشان داد تیمار 100 میلیمتر تبخیر از تشت کلاس A و رقم V9 (SG55-92138) با کارایی مصرف آبی معادل 272/0 کیلوگرم بر مترمکعب دانه کنجد، تیمار برتر بود. میانگین آب مصرفی در یک سال انجام آزمایش در تیمارهای 100 و 200 میلیمتر تبخیر از تشت کلاس A بهترتیب معادل 5/547 و 6/438 میلیمتر بود. نتایج ضریب همبستگی پیرسون نشان داد با افزایش تعداد کپسول در بوته، تعداد دانه در کپسول، وزن هزاردانه، کارایی مصرف آب، عملکرد روغن دانه و کارایی مصرف آب روغن افزایش مییابد. بهدلیل بیشتر بودن شاخصهای STI، MP، GMP، HM و YI در رقم V9 (SG55-92138) نسبت به دیگر ارقام میتوان رقم V9 (SG55-92138) را از نظر تنش خشکی به عنوان تیمار برتر معرفی نمود. روند کاهشی عملکرد کنجد که با اعمال تنش کمآبی اتفاق افتاد قطعاً موجب کاهش شاخصهای SSI، MP و TOL شده است و برعکس کاهش عملکرد کنجد موجب تغییرات صعودی در شاخصهای STI، GMP، HM، YI و YSI گردیده است.

https://ijswr.ut.ac.ir/article_74676_307176aeb7ba00774756193761ef2323.pdf

موسسه انتشارات دانشگاه تهران تحقیقات آب و خاک ایران 2008-479X 51 4 2020 06 21 Experimental Study of the Solute Transport towards Groundwater and Surface Water مطالعه آزمایشگاهی انتقال املاح به سمت آب سطحی و زیرزمینی 961 974 74508 10.22059/ijswr.2020.288537.668309 FA زهرا سلیمی دانشجوی کارشناسی ارشد سابق، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه بین المللی امام خمینی، قزوین، ایران علی مهدوی مزده استادیار، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه بین المللی امام خمینی، قزوین، ایران بیژن نظری استادیار، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه بین المللی امام خمینی، قزوین، ایران Journal Article 2019 09 09 The study of infiltrated solutes and their pathways toward the rivers is very important in water quality studies of rivers and groundwaters well as the management of fertilizers and pesticides in the farms. In this research, the transport of infiltrated solutes toward the connected groundwater and surface water was experimentally studied. The concentration of solutes and the discharges were measured separately in the groundwater and surface water, using a creative modification in the current experimental model of 150 cm length, 70 cm high and 20 cm width. Potassium permanganate was used to observe the pollutant cloud movement and sodium chloride was used to measure the amount of transported solute. Potassium permanganate was injected in places of 15, 35, and 55 cm far from the river while NaCl was injected in places of 15, 35, and 65 cm far from the river. In all experiments, the hydraulic head difference was 33 mm in the model. The tracer study showed that the capillary zone affects solute transport and the tracer starts to move horizontally above the groundwater table. When the NaCl injection starts, due to changes in the boundary condition, the river discharge decreases while the groundwater discharge increases. Continuous measurement of EC in groundwater and surface water showed that the river is affected more than the groundwater by receiving 60% of the injected salt. مطالعه چگونگی ورود مواد آلاینده به درون آب زیرزمینی و نحوه انتقال آن از آب زیرزمینی تا رودخانه نقش مهمی در مطالعات کیفی رودخانهها و آبهای زیرزمینی و همچنین مدیریت مصرف کود و سموم شیمیایی در سطح مزارع دارد. در این پژوهش نحوه حرکت املاح نفوذیافته به خاک به سمت آب زیرزمینی و آب سطحی متصل به آن به صورت آزمایشگاهی مطالعه شده است. بدین منظور با ایجاد یک تغییر نوآورانه در مدل آزمایشگاهی موجود به ابعاد عرض 20 سانتیمتر، ارتفاع 70 سانتیمتر و طول 150سانتیمتر، امکان اندازهگیری غلظت ماده آلاینده و دبی به صورت جداگانه در رودخانه و آب زیرزمینی فراهم شد. آزمایشها در دو بخش تزریق ماده ردیاب (محلول پرمنگنات پتاسیم) برای مشاهده نحوه گسترش و پیشروی ابر آلودگی و تزریق محلول سدیم کلرید برای بررسی مقدار انتقال املاح انجام شد. پرمنگنات پتاسیم در فواصل تزریق 15، 35 و 55 سانتیمتر از رودخانه و محلول سدیم کلرید در سه فاصله 15، 35 و 65 سانتیمتر از بستر رودخانه تزریق شد. در کلیه آزمایشها گرادیان هیدرولیکی 03/0 برقرار بود. آزمایشهای ردیاب نشان داد که یکی از عوامل موثر بر انتقال املاح، ناحیه کاپیلاری میباشد که سبب شروع حرکت افقی در بالای سطح آب زیرزمینی میشود. همچنین در آزمایشهای تزریق محلول سدیم کلرید، با شروع تزریق به دلیل تغییر در شرایط مرزی، مقدار دبی رودخانه کاهش و دبی آب زیرزمینی افزایش یافت. از طرفی با اندازهگیری مداوم EC آب زیرزمینی و رودخانه مشخص شد که رودخانه بیشتر از آب زیرزمینی تحت تاثیر ورود املاح قرار خواهد گرفت؛ به طوریکه در حدود 60 درصد نمک تزریقشده وارد رودخانه و 40 درصد آن وارد آب زیرزمینی می شود.

https://ijswr.ut.ac.ir/article_74508_5859a5a7fbb07364d295c180324f78f4.pdf

موسسه انتشارات دانشگاه تهران تحقیقات آب و خاک ایران 2008-479X 51 4 2020 06 21 Simulation of Groundwater Level Using the Hybrid Model Wavelet-Self Adaptive Extreme Learning Machine شبیه‌سازی تراز آب زیرزمینی با استفاده از مدل ترکیبی موجک-ماشین آموزش نیرومند خودتطبیقی 975 986 74775 10.22059/ijswr.2020.292367.668394 FA مریم ملکزاده استادیار، گروه منابع طبیعی، دانشکده منابع طبیعی، واحد تهران شمال، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران سعید کاردار استادیار، گروه معماری، دانشکده هنر و معماری، واحد علوم و تحقیقات ، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران سعید شعبانلو دانشیار، گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، واحد کرمانشاه، دانشگاه آزاد اسلامی، کرمانشاه، ایران 0000-0001-9107-9233 Journal Article 2019 11 30 In present study, the groundwater level of the Kabodarahang region located in Hamadan Province was simulated using novel techniques such as Self-Adaptive Extreme Learning Machine (SAELM) and Wavelet-Self-Adaptive Extreme Learning Machine (WA-SAELM). Firstly, the effective lags were detected using the autocorrelation function and then ten models were developed for each SAELM and WA-SAELM methods. By evaluating the results of the models, WA-SAELM was introduced as the superior method. The analysis of the simulation results showed that the superior model had a high accuracy in estimating the groundwater level. For the superior model, the correlation coefficient (R), Root Mean Squared Error (RMSE) and Nash-Sutcliffe efficiency coefficient (NSC) were calculated to be 0.969, 0.358 and 0.939, respectively. در مطالعه حاضر، با استفاده از روشهای نوین ماشین آموزش نیرومند خود تطبیقی (SAELM)و موجک-ماشین آموزش نیرومند خود تطبیقی (WA-SAELM) تراز آب زیرزمینی در منطقه کبودر آهنگ واقع در استان همدان مورد بررسی قرار گرفت. در ابتدا با استفاده از تابع خود همبستگی، تاخیرهای موثر شناسایی شده و سپس با استفاده از این تاخیرها برای هر یک از روشهای SAELM و WA-SAELM، 10 الگوی متمایز ورودی توسعه داده شد. با ارزیابی نتایج مدلهای مذکور، WA-SAELM بهعنوان مدل برتر معرفی شد که تجزیه و تحلیل نتایج شبیهسازی نشان دهنده دقت بالای مدل برتر در تخمین تراز آب زیرزمینی بود. مقادیر ضریب همبستگی (R)، ریشه میانگین مربعات خطا (RMSE) و ضریب بهرهوری نش-ساتکلیف (NSC) برای مدل برتر بهترتیب برابر با 969/0، 358/0 و 939/0 محاسبه گردید.

https://ijswr.ut.ac.ir/article_74775_5755a7495e91c98f6d5c5a8c8a5d9598.pdf

موسسه انتشارات دانشگاه تهران تحقیقات آب و خاک ایران 2008-479X 51 4 2020 06 21 Lysimeter Study of Water Table Management Impact on Nitrates and Phosphates Leaching and Drainage Water Salinity in Dezful مطالعه لایسیمتری تأثیر مدیریت سطح ایستابی بر آبشویی نیترات، فسفات و شوری در زه‌آب در دزفول 987 1001 74664 10.22059/ijswr.2020.283502.668235 FA علی افروس استادیار گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد دزفول، دزفول، ایران. پریا صدیق دانش آموخته کارشناسی ارشد مهندسی منابع آب، گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد دزفول، دزفول، ایران. Journal Article 2019 06 28 Todays water table management (WTM) plays an important role in saving water and nutrients such as nitrate and phosphorous and also in improving downstream water quality. However, the use of WTM in hot and dry areas such as Khuzestan may be restricted due to high evapotranspiration and capillary flow. In this study, using plastic lysimeters, the feasibility of using water table control methods (controlled drainage and subsurface irrigation) accom`plished with leaching management was investigated in Dezful climate under Tomato cultivar of Kingstone cultivar. For this purpose, three treatments including free drainage, controlled drainage and subirrigation, each in three replications were considered in lysimeters with 90 cm in heghit and 40 cm in diameter. In this study, the shallow groundwater with salinity of 2.3 dS/m was kept at a depth of 50 cm from the soil surface in the controlled drainage and subirrigation treatments. The results showed that the percentage of salts mass in drainage water of free drainage and controlled dariange treatments were 65 and 45%, respectively. The percentage of NO3-N and phosphate mass loss in free drainage treatment were 20.9 and 8.1%, respectively that were higher than those in controlled drainage treatment with values of 13.7% and 5.7%. Since, the electrical conductivity in the root zone in subirrigation treatment did not reach to 3 dS/m, additional leaching did not performed in this treatment. Therefore, the results of this study promise the effectiveness of WTM at 50 cm from the soil surface at laboratory scale and in warm and semi-arid areas. امروزه مدیریت سطح ایستابی نقش مهمی در صرفهجویی آب و اقتصاد کودهای مغذی مانند نیتروژن و فسفر و همچنین بهبود کیفیت آب در پاییندست ایفا میکند، ولی استفاده از این روشها در مناطق گرم و خشکی مانند خوزستان ممکن است به دلیل تبخیرتعرق زیاد و جریان مویینهای ایجاد محدودیت نماید. در این تحقیق به‌وسیله لایسیمترهای پلاستیکی امکان استفاده از روش‌های کنترل سطح ایستابی (زهکشی‌کنترل‌شده و آبیاری ‌زیرزمینی) با اعمال مدیریت آبشویی در اقلیم گرم و خشک دزفول تحت کشت گیاه گوجهفرنگی رقم کینگاستون بررسی گردید. به این منظور سه تیمار با شرایط مختلف کنترل سطح ایستابی شامل زهکشی‌آزاد، زهکشی کنترل‌شده و آبیاری زیرزمینی در سه تکرار در 9 عدد لایسیمتر (ارتفاع 90 و قطر40 سانتیمتری) در نظر گرفته شد. در این مطالعه، سطح ایستابی با شوری آب برابر 3/2 دسی‌زیمنس بر متر در عمق 50 سانتی‌متر از سطح خاک در دو تیمار کنترل سطح ایستابی و آبیاری ‌زیرزمینی ایجاد گردید. نتایج نشان داد ‌که درصد جرم نمک خروجی در زهآب زهکشی آزاد و زهکشی‌کنترل‌شده به ترتیب 65 و 45 درصد بود. درصد هدررفت جرمی نیتروژن نیتراتی و فسفات در زهآب تیمار زهکشی آزاد به ترتیب با مقدار 9/20 و 1/8 درصد بزرگ‌تر از مقادیر مشابه در تیمار زهکشی‌کنترل‌شده با مقادیر 7/13 و 7/5 درصد بود. با توجه به اینکه هدایت‌الکتریکی (EC) در تیمار آبیاری زیرزمینی در منطقه ریشه فراتر از 3 دسی‌زیمنس بر متر نرفت، هیچ‌گونه شست‌وشویی در این بخش صورت نگرفت. لذا نتایج این تحقیق امکان کارایی مدیریت سطح ایستابی را در عمق 50 سانتی‌متری در مقیاس آزمایشگاهی در مناطق گرم و خشک بیان میکند.

https://ijswr.ut.ac.ir/article_74664_a081f43dd1fce57af8fefd7bb7e3b879.pdf

موسسه انتشارات دانشگاه تهران تحقیقات آب و خاک ایران 2008-479X 51 4 2020 06 21 Invers Flood Routing based on Diffusion Wave Model (A Case Study on Yuan River, China) روندیابی معکوس سیلاب به روش موج پخشیدگی (مطالعه موردی: رودخانه یوان واقع در کشور چین) 1003 1012 74412 10.22059/ijswr.2019.290990.668358 FA مجید حیدری گروه علوم و مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه بوعلی سینا، همدان، ایران شاهین عودی گروه علوم و مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه بو علی سینا، همدان، ایران فریبا احمدی دهرشید گروه علوم و مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه بوعلی سینا، همدان، ایران Journal Article 2019 11 04 it is important to have a fast and accurate model for predicting incoming hydrographs in order to reduce the financial and life damage in flood forecasting systems as well as water allocation issues, especially high priority consumption. In this study, using diffusion wave model, inverse flood routing in Yuan River in China was performed using mixing cell and Crank Nicolson numerical method. These numerical methods were chosen because of their high computational speed and no need for river topographic and hydraulic information. For this purpose, Yuan River flood information data for five years were used, then the numerical simulation results were compared with observational data. Accordingly, the statistical indices of coefficient of determination, Nash-Sutcliffe index, Wilmot index and residual sum coefficient were determined. The results showed that both numerical methods have good accuracy. The maximum error for the observed and calculated maximum discharge in Crank-Nicolson and mixing cell methods were 0.22 and 0.59%, respectively. Based on the results obtained in the prediction of maximum discharge and inlet hydrograph, it was found that the Crank Nicolson method is more accurate than the mixing cell method. به منظور کاهش خسارات مالی و جانی در سیستمهای پیشبینی و هشدار سیل و همچنین مباحث تخصیص آب به خصوص مصارف با درجه اولویت بالا در اختیار داشتن مدلی سریع و دقیق برای پیشبینی هیدروگراف ورودی اهمیت فراوانی دارد. در پژوهش حاضر با استفاده از مدل موج پخشیدگی اقدام به روندیابی معکوس سیل در رودخانه یوان واقع در کشور چین با استفاده از روش عددی سلول مخلوط و کرانک نیکلسون شد. این روشهای عددی به دلیل سرعت محاسبات بالا و عدم نیاز به اطلاعات توپوگرافی و هیدرولیکی رودخانه انتخاب شدند. بدین منظور از اطلاعات سیلابهای رودخانه یوان در طول پنج سال استفاده شد و سپس نتایج حاصله از شبیهسازی عددی با دادههای مشاهداتی مقایسه شد. بر این اساس شاخصهای آماری ضریب تبیین، شاخص نش-ساتکلیف، شاخص ویلموت و ضریب مجموع باقیمانده تعیین و با بررسی این شاخصها مشاهده شد که نتایج حاصله از هر دو روش عددی از دقت خوبی برخوردار بودند. حداکثر خطای بیشینه دبی مشاهداتی و محاسباتی در روش کرانک نیکلسون و سلول مخلوط به ترتیب 22/0 و 59/0 درصد بود. بر اساس نتایج بهدست آمده در پیشبینی دبی بیشینه و هیدروگراف ورودی مشاهده شد که روش کرانک نیکلسون نسبت به روش سلول مخلوط دقت بالاتری دارد.

https://ijswr.ut.ac.ir/article_74412_541e480cbd604763443a036761814543.pdf

موسسه انتشارات دانشگاه تهران تحقیقات آب و خاک ایران 2008-479X 51 4 2020 06 21 Effect of Basal and Foliar Application of Zinc Sulphate Fertilizer on Zinc Uptake, Yield and Yield Components of Rice (Hashemi Cultivar) تأثیر کاربرد پایه و محلول‌پاشی کود سولفات روی بر جذب روی، عملکرد و اجزاء عملکرد برنج رقم هاشمی 1013 1026 74447 10.22059/ijswr.2020.291977.668383 FA شهرام محمود سلطانی استادیار موسسه تحقیقات برنج کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، رشت، ایران مهرزاد اله قلی پور موسسه تحقیقات برنج کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، رشت، ایران مریم شکوری کتیگری موسسه تحقیقات برنج کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، رشت، ایران علی پورصفر طبالوندانی موسسه تحقیقات برنج کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، رشت، ایران Journal Article 2019 11 18 Zinc (Zn) next to N and P is the most important nutrient that its deficiency is considered to be a serious widespread nutritional disorder of the world’s rice paddy fields which causes yield reduction. The current field study was conducted to explain the effect of Zn application (basal and foliar) on morphological characteristics, rice yield and yield components, and more broadly, grains bio-fortification (Zn and protein content). The two factors factorial experiment was conducted in a completely randomized design with three replications in the farmer field in 2018-2019. The applied treatments were basal application of zinc sulfate at three levels (0, 10 and 20 kg.ha-1 Zn), and foliar application 0.5% zinc sulfate (ZFA) in four levels (no ZFA, ZFA at maximum tillering, ZFA at flowering and ZFA at grain filling stages). Basal Zn sulfate was applied before ploughing and thoroughly mixed with the surface plough layer. Results showed that almost all of the collected data except amylose content and gelatinization temperature were significantly affected by basal and foliar application of Zn, and their interactions (P≤0.01 or P≤0.05). The highest value of spikelet per panicle, grains per panicle, 1000 grains weight, grain yield and biomass were found at 20 kgha-1 basal Zn application and foliar application at maximum tillering and flowering stage, meanwhile the highest grain Zn content and white rice protein content were observed at 20 kgha-1 and foliar application at grain filling stage. The highest Zn content in all rice tissues were obtained at 20 kg.ha-1 basal application. The maximum Zn content in leaves and stems, roots, and panicles were found by foliar application at maximum tillering, flowering and ripening stages, respectively. It can be concluded that in order to produce higher grain and straw yield, the higher Zn treatment and earlier foliar application, whereas for quality factors, latter stage application were effective. کمبود روی پس از نیتروژن و فسفر، مهم‌ترین نارسایی تغدیه‌ای و عامل مهمی در کاهش عملکرد برنج است. بنابراین به منظور بررسی تأثیر کاربرد روشهای مصرف روی (مصرف پایه و محلول‌پاشی) بر برنج رقم هاشمی، آزمایش مزرعه‌ای به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی و در سه تکرار اجرا شد.فاکتورهای آزمایشی عبارت بودند از کودپاشی پایه (کاربرد خاکی) کود سولفات روی در سه سطح (0، 10 و 20 کیلوگرم در هکتار سولفات روی) و محلول‌پاشی 5/0 درصد سولفات روی در چهار سطح (بدون محلول‌پاشی، در زمان حداکثر پنجه‌زنی، یک‌هفته قبل از گلدهی و شروع پرشدن دانه). روش‌های مختلف کاربرد سولفات روی بر تمام خصوصیات اندازه‌گیری شده به استثنای میزان آمیلوز و دمای ژلاتینیشدن، تأثیر معنی‌داری داشت. بالاترین تعداد خوشه در بوته، تعداد دانه در خوشه، وزن هزار دانه، عملکرد دانه و عملکرد زیست‌توده با کاربرد خاکی 20 کیلوگرم در هکتار سولفات روی و محلول‌پاشی در مرحله یک هفته قبل از گلدهی و رسیدگی و همچنین بالاترین محتوای روی آرد با کاربرد خاکی 10 کیلوگرم در هکتار سولفات روی و محلول‌پاشی در مرحله پرشدن دانه حاصل شد؛ در حالیکه بالاترین محتوای پروتئین آرد نیز با کاربرد خاکی 20 کیلوگرم در هکتار سولفات روی و محلول‌پاشی در مرحله یک‌هفته قبل از گلدهی بهدست آمد. کاربرد خاکی 20 کیلوگرم در هکتار سولفات روی باعث بالاترین محتوای روی برگ، ساقه، ریشه و خوشه، محلول‌پاشی مرحله پنجه‌زنی باعث بالاترین محتوای روی برگ و ساقه، محلول‌پاشی مرحله خوشه‌دهی باعث بالاترین محتوای روی ریشه و محلول‌پاشی مرحله رسیدگی باعث بالاترین محتوای روی خوشه شد. بنابراین، کاربرد خاکی 20 کیلوگرم در هکتار سولفات روی و محلول‌پاشی یک‌هفته قبل از مرحله گلدهی و پرشدن دانه، به عنوان راهکاری جهت بهبود کیفیت دانه و همین مقدار کود پایه به همراه محلول‌پاشی در مرحله گلدهی برای عملکرد و اجزای عملکرد مناسب است.

https://ijswr.ut.ac.ir/article_74447_8a818dbed7bf74903c605d80a20c91b7.pdf

موسسه انتشارات دانشگاه تهران تحقیقات آب و خاک ایران 2008-479X 51 4 2020 06 21 The Impact of Climate Change on Watershed Runoff and Sedimentation Using SWAT and WEPP Models (Case Study: Dehbar Basin) اثر تغییر اقلیم بر رواناب و رسوب حوضه با استفاده از مدل‌های SWAT و WEPP (مطالعه موردی: حوضه دهبار) 1027 1040 74501 10.22059/ijswr.2020.287152.668293 FA حامد حیدری دانشجوی دکتری علوم و مهندسی آب، گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد محمد موسوی بایگی استاد، گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران کاظم اسماعیلی دانشیار، گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران علی گلکاریان استادیار دانشکده منابع طبیعی و محیط زیست دانشگاه فردوسی مشهد Journal Article 2019 08 24 Climate change is one of the most important factors influencing the hydrological cycle.The present study investigate the impact of climate change on runoff and sedimentation of the Dehbar watershed for the next 30 years using statistical model, LARS-WG and conceptual hydrological model, SWAT and WEPP. First, LARS-WG model was calibrated to generate future meteorological data in the basin. Then, the HadGEM2 model with three scenarios; RCP8.5, RCP4.5 and RCP2.6 were used to downscale meteorological data for period of 2020 to 2050. The results indicate a decrease in rainfall and an increase in temperature on the horizon of 2050. Also, the results of SWAT model show the runoff variations for RCP8.5, RCP4.5 and RCP2.6 scenarios which are -22.16%, -17.93% and -17.34%, respectively, and for sedimentation variations which are -4.4%, +9.4% and +3.2%, respectively, relative to the base period. In the WEPP model by choosing the hillslop method and using downscaled results of RCP8.5, RCP4.5 and RCP2.6 scenarios, sediment variations were estimated -6.4%, +12.6%, and +4.8%, respectively, compared to the base period. تغییر اقلیم یکی از مهمترین عوامل تاثیرگذار بر چرخه هیدرولوژیک میباشد. پژوهش حاضر تاثیر پدیده تغییر اقلیم را بر رواناب و رسوب حوضه آبخیز دهبار واقع در خراسان رضوی برای 30 سال آینده و با کمک مدل آماری LARS-WG و ابزار ارزیابی آب و خاک SWAT و مدل پیشبینی فرسایش آبی WEPP مورد ارزیابی قرار میدهد. ابتدا به منظور تولید دادههای هواشناسی دوره آتی در حوضه، مدل LARS-WG مورد واسنجی قرار گرفت و سپس از مدل HadGEM2 و سه سناریو RCP8.5، RCP4.5 و RCP2.6 برای ریز مقیاسسازی دادههای هواشناسی برای دوره 2050-2020 استفاده شد. نتایج مدل LARS-WG حاکی از کاهش بارندگی و افزایش دما در افق 2050 میباشد. نتایج مدل SWAT نیز تغییرات رواناب را برای سناریوهای RCP8.5، RCP4.5 و RCP2.6 به ترتیب 16/22-، 93/17- و 34/17- درصد و تغییرات رسوب را به ترتیب 4/4- ، 4/9+ و 2/3+ درصد نسبت به دوره پایه نشان میدهد. در مدل WEPP با انتخاب روش دامنه و استفاده از نتایج ریزمقیاسشده مدل گردش عمومی جو تحت سناریوهای RCP8.5، RCP4.5 و RCP2.6، تغییرات رسوب به ترتیب 4/6- ، 6/12+ و 8/4+ نسبت به دوره پایه برآورد شد.

https://ijswr.ut.ac.ir/article_74501_bad59693839d51910dc5a85d4be76907.pdf

موسسه انتشارات دانشگاه تهران تحقیقات آب و خاک ایران 2008-479X 51 4 2020 06 21 Comparison of Different Data Mining Methods in Predicting Soil Organic Carbon Storage in Some Lands of Behbahan City مقایسه روش‌های مختلف داده‌کاوی در پیش‌بینی ذخیره ‌کربن آلی خاک در برخی اراضی شهرستان بهبهان 1041 1054 74598 10.22059/ijswr.2020.288526.668308 FA صاحب خورده بین دانشجوی دکتری، گروه علوم و مهندسی خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران سعید حجتی دانشیار، گروه علوم و مهندسی خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران احمد لندی استاد، گروه علوم و مهندسی خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران ایمان احمدیان فر استادیار، گروه عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه صنعتی خاتم الانبیاء بهبهان، بهبهان، ایران Journal Article 2019 09 14 Abstract: Soil organic carbon is an important factor in determining the global carbon cycle and global climate regulation. Soil is also the input/output source of carbon to the atmosphere which is depended on the land use. For this purpose, the objective of this study was to compare different methods of data mining in predicting soil organic carbon storage in irrigated, mixed cultivation (irrigated and rainfed), pasture and palm trees lands in some parts of Behbahan city in southwestern of Iran. Soil sampling from depths of 0-30 and 30-60 cm was carried out using conditional Latin hypercube square method. Organic carbon content of the soil samples was determined by Walky-Black method. Bulk density of the soils was determined using paraffin method. The auxiliary parameters used in this study included territory components, OLI sensor image data from landsat 8 and land use map. The results showed that the SAVI, NDVI, NDSI, salinity, carbonate, gypsum and clay indices have the highest correlation with the soil organic carbon stock values. The results also showed that the random forest (RF) (R2= 0.983, RMSE=2.32) was the best model to predict soil organic carbon storage followed by artificial neural network model (R2= 0.887, RMSE= 4.257) and Support Vector Regression Machine model (SVR) (R2 = 0.707, RMSE=7.344). ذخیره کربن نقش مهمی در تعیین چرخه جهانی کربن و تنظیم اقلیم جهانی ایفا می‌کند و از طرفی خاک منبع ورودی یا خروجی کربن به اتمسفر است، که به نوع کاربری اراضی وابسته است. از این رو، این مطالعه با هدف مقایسه روش‌های مختلف داده‌کاوی در پیش‌بینی ذخیره کربن آلی خاک در کاربری‌های کشاورزی آبی، کشت مخلوط (آبی- دیم)، مرتع و نخلستان موجود در بخشی از اراضی شهرستان بهبهان انجام گرفت. نمونه‌برداری از خاک به روش هایپرکیوب انجام و پس از تعیین موقعیت مکانی نقاط نمونه‌برداری، حفر پروفیل و برداشت نمونه‌های خاکی از عمق 30-0 و 60-30 سانتی‌متر انجام گرفت. کربن آلی نمونه‌های خاکی به روش والکی‌بلک و وزن مخصوص ظاهری آنها به روش پارافین مذاب تعیین شد و سپس ذخیره کربن آلی خاک در نقاط نمونه‌برداری محاسبه گردید. پارامترهای کمکی مورد استفاده شامل اجزای سرزمین، داده‌های تصویر سنجنده OLI لندست 8 و نقشه کاربری اراضی بود. نتایج نشان داد که شاخص‌های SAVI، NDVI، شوری، کربنات، گچ و رس بیشترین همبستگی را با مقادیر ذخیره کربن دارند. نتایج همچنین نشان داد که در همه کاربری‌ها، مدل جنگل تصادفی (RF) با بالاترین ضریب تبیین (966/0=R2) و کمترین مجذور میانگین مربعات خطا (032/2=RMSE) بیشترین کارآیی را در پیش‌‌بینی ذخیره‌کربن آلی خاک دارد و پس از آن مدل شبکه عصبی مصنوعی (788/0= R2 و 257/4=RMSE) و در نهایت مدل ماشین بردار پشتیبان (SVR) (499/0= R2و 344/7 =RMSE) قرار دارد.

https://ijswr.ut.ac.ir/article_74598_76cbd27e9a5fbf4eaf038086c0490962.pdf

موسسه انتشارات دانشگاه تهران تحقیقات آب و خاک ایران 2008-479X 51 4 2020 06 21 Effect of Land Use Change and Land Reclamation on Some Qualitative Characteristics and Activity of Some Enzymes in the Soil تاثیر تغییرکاربری و احیای اراضی تخریب شده روی برخی از ویژگی‌های کیفی و فعالیت تعدادی آنزیم در خاک 1055 1068 74547 10.22059/ijswr.2020.290998.668357 FA زهرا وارسته خانلری هیات علمی، گروه علوم خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ملایر، ملایر، ایران احمد گلچین عضو هیئت علمی گروه علوم خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه زنجان، زنجان، ایران سید عبدالله موسوی کوپر استادیار پژوهش، بخش تحقیقات منابع طبیعی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی گیلان، سازمان تات، رشت Journal Article 2019 11 23 In this study, the effects of land use change (conversion of natural forest to paddy fields) and regeneration of deforested land on some qualitative and enzymatic properties of the soil were investigated. For this study, Populus Research Station in Guilan province, Astana Ashrafieh city was selected. Soil samples were collected from 5 land uses (natural forest, populus, Alnus and Taxodium and paddy forests) and two depths (0-20 and 20-40 cm). The data were analyzed as a factorial experiment in a completely randomized design with three replications. The factors included land use type at five levels and soil depth at two levels that were studied in three replications. Therefore, the number of treatments were 5 * 2 = 10, totally 30 units accounting replications. In total, there were 30 samples of disturbed soil and 30 samples of undisturbed soil that constituted the statistical data of the experiment. Some physical, chemical and biological properties of the samples were measured. The results showed that the mean weight diameter (75%), saturated hydraulic conductivity (95%), water repellency (53%), organic carbon (52%), total nitrogen (52%) and microbial biomass carbon (53%) in the natural forest were higher than the ones in the paddy field. Also, the activity of urease and arylsulfatase in the paddy soil was significantly lower than the one in the natural forest soil. However, the activity of dehydrogenase in the paddy soil was higher than the one in natural forest soil, indicating oxygen availability and moisture affect the activity of dehydrogenase and its activity increases as the soil moisture increases. Reclamation of some deforested lands by hand planted forest showed that Populus vegetation was more effective than the other vegetation covers in increasing aggregate stability, hydraulic conductivity, and microbial biomass carbon. While Taxodium cover increased the activities of urease, arylsulfatase and acid phosphatase more than the ones in other vegetation covers. The specific activity of enzymes (enzyme activity per unit of organic carbon), in dehydrogenase was significantly higher in the paddy soil than in the soil under natural forest. This indicates that the activity of this enzyme is independent of soil organic carbon changes and is dependent on soil moisture. Overall, it can be concluded that, in comparison with the qualitative and enzymatic activity, Taxodium coating improved these properties better than populus and Alnus coating. در این مطالعه تاثیر تغییر کاربری اراضی (تبدیل جنگل طبیعی به شالیزار) و احیای اراضی تخریب شده بر برخی ویژگیهای کیفی و آنزیمی خاک مورد بررسی قرار گرفت. برای انجام این پژوهش ایستگاه تحقیقاتی صنوبر در استان گیلان شهرستان آستانه اشرفیه انتخاب شد. نمونههای خاک از 5 کاربری (جنگل طبیعی، جنگلهای دست کاشت صنوبر، توسکا و دارتالاب و شالیزار) و از دو عمق (20-0 و 40-20 سانتیمتری) جمعآوری شدند. دادههای این پژوهش بهصورت یک آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. فاکتورهای مورد بررسی شامل نوع کاربری اراضی در پنج سطح و عمق خاک در دو سطح بود که در سه تکرار مورد مطالعه قرار گرفت. لذا تعداد تیمارهای آزمایش 10=2×5 عدد که با لحاظ نمودن تعداد تکرارها در مجموع 30 واحد آزمایشی بود. در مجموع 30 نمونه خاک دست خورده و 30 نمونه خاک دست نخورده وجود داشت که جامعه آماری آزمایش را تشکیل میداد. در نمونهها برخی ویژگیهای فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی اندازهگیری شد. نتایج نشان داد که میانگین وزنی قطر خاکدانه (75 درصد)، هدایت هیدرولیکی اشباع (95 درصد)، خاصیت آبگریزی (53 درصد)، کربن آلی (52 درصد.)، نیتروژن کل (52 درصد) و کربن زیستتوده میکروبی (53 درصد) در جنگل طبیعی بیشتر از شالیزار بود. همچنین فعالیت آنزیم اورهآز و آریلسولفاتاز به طور معنیداری در خاک شالیزار نسبت به جنگل طبیعی کمتر بود. ولی برعکس، فعالیت آنزیم دهیدروژناز در خاک شالیزار بیشتر از خاک جنگل طبیعی بود و این نشان میدهد که در دسترس بودن اکسیژن و رطوبت بر فعالیت دهیدروژناز اثر میگذارد و با افزایش رطوبت خاک، فعالیت آن افزایش مییابد. احیای برخی از اراضی تخریب شده بهوسیله جنگل دست کاشت نشان داد پوشش گیاهی صنوبر موثرتر از پوششهای گیاهی دیگر در افزایش میانگین وزنی قطر خاکدانه، هدایت هیدرولیکی اشباع و کربن زیستتوده میکروبی بود. در حالیکه تاثیر پوشش دارتالاب در افزایش خاصیت آب گریزی، کربن آلی و فعالیت آنزیم اورهآز و آریلسولفاتاز بیش از پوششهای گیاهی دیگر بود. فعالیت ویژه آنزیم (فعالیت آنزیم در واحد کربن آلی) در دهیدروژناز در شالیزار به طور معنیداری بیشتر از جنگل طبیعی بود که این نشاندهنده آن است که فعالیت این آنزیم مستقل از تغییرات کربن آلی خاک بوده و به رطوبت خاک وابسته است. بهطور کلی میتوان نتیجه گرفت که در مقایسه با ویژگیهای کیفی و فعالیت آنزیمی، پوششدارتالاب بهتر از پوشش صنوبر و توسکا این ویژگیها را بهبود بخشید.

https://ijswr.ut.ac.ir/article_74547_8e1910d750c22c6b4d5fdab6b02fdac3.pdf