دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان
مجله پژوهشهای حفاظت آب و خاک
2322-2069
2322-2794
27
2
2020
05
21
تأثیر بیوچار تفاله هویج بر جذب سطحی کادمیم و سرب در یک خاک اسیدی
1
23
FA
لیلا
غلامی
گروه علوم خاک. دانشکده کشاورزی. دانشگاه بوعلی سینا. همدان. ایران
l.gholami6163@gmail.com
قاسم
رحیمی
گروه علوم خاک. دانشکده کشاورزی. دانشگاه بوعلی سینا. همدان. ایران
g.rahimi@basu.ac.ir
10.22069/jwsc.2020.16807.3230
چکیده<br />سابقه و هدف: آلودگی خاک با فلزات سنگین به دلیل اثرات نامطلوب آن بر سلامت اکوسیستم و امنیت غذایی به یک نگرانی جهانی تبدیل شده است. مواد اصلاحی خاک از جمله بیوچار میتواند زیست فراهمی فلزات سنگین در خاکهای آلوده و خطر ورود آنها به زنجیره غذایی را کاهش دهد. بیوچار یک ماده غنی از کربن است که از گرماکافت زیست توده، مانند بقایای کشاورزی و کودهای دامی در شرایط بدون اکسیژن یا با میزان اکسیژن محدود به دست میآید. مطالعات اخیر نشان داده است که بیوچار به دلیل ساختار متخلخل، گروههای عاملی فعال، pH و ظرفیت تبادل کاتیونی بالا، پتانسیل لازم برای تثبیت فلزات سنگین در خاک را دارد. در کشور، اکثر مطالعات بر روی بیوچار مربوط به خاکهای آهکی و یا محلولهای آبی است و بیوچار به عنوان یک جاذب کارا در جذب سطحی فلزات سنگین در خاکهای اسیدی کمتر مورد توجه قرار گرفته است. هدف از انجام این پژوهش بررسی تأثیر کاربرد بیوچار تفاله هویج بر ویژگیهای خاک اسیدی و جذب سطحی کادمیم و سرب در خاک میباشد.<br />مواد و روشها: در این پژوهش بیوچار تفاله هویج از طریق گرماکافت در دمای ℃ 550 به مدت 3 ساعت با نرخ افزایش دمای 25 درجه سانتیگراد بر دقیقه تهیه شد. بیوچار تفاله هویج در سطوح صفر، 4 و 8 درصد به خاک اسیدی افزوده و به مدت 60 روز خوابانده شد. پس از دوره خواباندن به منظور بررسی اثر زمان بر جذب سطحی کادمیم و سرب، ۲۵ میلیلیتر از محلول ۴۰۰ میلیگرم بر لیتر کادمیم و سرب به 1 گرم از نمونههای خاک اضافه شد و نمونهها برای زمانهای مختلف (4، 8، 12، 16، 20، 24، 28، 32، 36 و 40 ساعت) تکان داده شدند. سپس غلظت کادمیم و سرب اندازهگیری شد. مدلهای سینتیک شبه مرتبه اول، شبه مرتبه دوم و الوویچ بر دادههای جذب برازش داده شدند. به منظور تعیین همدماهای جذب سطحی، 2۵ میلیلیتر از محلول کادمیم و سرب با غلظتهای مختلف (صفر تا 400 میلیگرم بر لیتر) به 1 گرم از نمونههای خاک اضافه شد و سپس نمونهها به مدت 24 ساعت تکان داده شدند و در نهایت مدلهای همدمای لانگمویر، فروندلیچ و تمکین بر دادههای جذب برازش داده شدند.<br />یافتهها: کاربرد بیوچار به طور معنیداری سبب افزایش pH، ظرفیت تبادل کاتیونی و قابلیت هدایت الکتریکی خاک شد و سطح 8 درصد بیوچار نسبت به سطح 4 درصد، در افزایش pH، ظرفیت تبادل کاتیونی و قابلیت هدایت الکتریکی خاک تأثیر بیشتری داشت. نتایج برازش دادههای به دست آمده با مدلهای همدمای جذب سطحی لانگمویر، فروندلیچ و تمکین نشان داد که جذب سطحی کادمیم و سرب بر روی خاک شاهد و خاک تیمار شده با بیوچار با مدل همدمای لانگمویر مطابقت دارد. مدل سینتیک شبه مرتبه دوم به عنوان بهترین معادله سینتیک جذب سطحی کادمیم و سرب معرفی شد. حداکثر ظرفیت جذب سطحی کادمیم و سرب به ترتیب از 647/25 میلیگرم بر کیلوگرم و 855/71 میلیگرم بر کیلوگرم (در خاک شاهد) به 2078/29 میلیگرم بر کیلوگرم و 3182/7 میلیگرم بر کیلوگرم (در خاک تیمار شده با 8 درصد بیوچار) افزایش یافت.<br />نتیجهگیری: این پژوهش نشان داد که بیوچار تفاله هویج با افزایش pH و ظرفیت تبادل کاتیونی خاک اسیدی سبب افزایش جذب سطحی و کاهش زیست فراهمی کادمیم و سرب در خاک گردید. بنابراین بیوچار تفاله هویج میتواند به عنوان یک جاذب مؤثر و ارزان به منظور اصلاح خصوصیات خاک اسیدی و افزایش جذب کادمیم و سرب در خاک استفاده شود.
بیوچار,جذب سطحی,سینتیک,کادمیم,سرب
https://jwsc.gau.ac.ir/article_5004.html
https://jwsc.gau.ac.ir/article_5004_348e420bbcef54d531d4788efc05a440.pdf
دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان
مجله پژوهشهای حفاظت آب و خاک
2322-2069
2322-2794
27
2
2020
05
21
کارایی همزمان گیاهپالایی و زیستپالایی در حذف نفت خام از خاک
25
45
FA
هادی
کوهکن
علوم خاک، کشاورزی، دانشگاه زنجان، زنجان، ایزان
koohkan_7001@yahoo.com
احمد
گلچین
استاد گروه علوم خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه زنجان، زنجان، ایران
golchin_2011@yahoo.com
محمدصدیق
مرتضوی
پژوهشکده اکولوژی خلیج فارس و دریای عمان، هرمزگان، بندرعباس، ایران
msmortazavi@yahoo.com
فاطمه
شهریاری
گروه گیاهپزشکی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه زنجان، زنجان، ایران
fshahryari@yahoo.com
رقیه
همتی
گروه گیاهپزشکی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه زنجان، زنجان، ایران
hemati_f@yahoo.com
10.22069/jwsc.2019.16529.3181
سابقه و هدف: فرآوردههای نفتی از پرمصرفترین مواد شیمیایی در دنیای مدرن امروز محسوب میشوند. هیدروکربنهای نفتی به یک معضل جهانی برای محیط زیست تبدیل شده است. این ترکیبات در محیط به شدت مقاوم هستند و برای سلامتی انسان مضر هستند. کاربرد فرایند اصلاح زیستی برای حذف هیدروکربنهای آروماتیک چند حلقهای از خاکهای آلوده یکی از گزینههای اقتصادی و مطلوب میباشد. پس هدف از این آزمایش بررسی درصد حذف آلودگی هیدروکربنی خاکهای آلوده به مواد هیدروکربنی (نفت خام) توسط کشت گیاهان سورگوم، جو و برموداگراس با و بدون تلقیح خاک با باکتریهای سودوموناس پوتیدا و آزوسپریلیوم براسیلنس بود.<br />مواد و روشها: در این آزمایش کارایی همزمان گیاهپالایی و زیستپالایی در حذف نفت خام از خاک مورد بررسی قرار گرفت. برای این منظور، یک آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار به اجرا در آمد. فاکتورها شامل سه سطح آلودگی خاک به نفت (صفر، 4 و 8 درصد وزنی)، چهار تیمار گیاهی (بدون گیاه، برموداگراس (Cynodon dactylon)، سورگوم (bicolor Sorghum) و جو (Hordeum vulgare)) و سه تیمار باکتری (بدون باکتری، سودوموناس پوتیدا و آزوسپریلیوم براسیلنس) بودند. برای انجام آزمایش نمونههای پنج کیلویی خاک با مقادیر مختلف نفت خام آلوده شدند و در گلدانهای پلاستیکی ریخته شدند. پس از گذشت شش هفته و به تعادل رسیدن خاکهای آلوده شده، این خاکها با باکتریهای سودوموناس پوتیدا و آزوسپریلیوم براسیلنس تلقیح شده و سپس در خاکهای آلوده تلقیح شده با باکتری و تلقیح نشده سه گونه گیاهی گرامینه کاشته شدند و90 روز پس از کاشت گیاهان برداشت شدند. <br />یافتهها: نتایج نشان داد که اثرات متقابل تمام تیمارها بر درصد حذف نفت خام خاک در سطح احتمال یک درصد معنیدار گردیدند. درصد حذف نفت خام با کشت گیاه بهتنهایی، تلقیح باکتری بهتنهایی و کاربرد توأم گیاه و باکتری بهطور معنی-داری نسبت به شاهد افزایش یافت. کاشت گیاه نسبت به تلقیح خاک با باکتری در کاهش غلظت مواد نفتی مؤثرتر بود و کارکرد باکتریها را بهطور معنیدار افزایش داد. بهطوریکه بین تیمارهای گیاه بهتنهایی، تلقیح باکتری بهتنهایی و گیاه+باکتری تفاوت معنیداری از این لحاظ مشاهده شد. بیشترین درصد حذف در تیمار کاربرد توأم گیاه و تلقیح باکتری مشاهده شد. در هر تیمار تلقیح خاک با باکتری، با افزایش سطوح آلودگی نفتی وزن خشک گیاهان کاهش یافت. اما در هر سطح از آلودگی نفتی، با تلقیح خاک با باکتری وزن خشک بخش هوایی افزایش یافت. تلقیح خاک با باکتریها با حذف مواد آلاینده باعث افزایش وزن اندامهای هوایی گردید. با افزایش سطح آلودگی غلظت کلروفیل برگ بهطور معنیداری کاهش یافت. ولی با تلقیح خاک با باکتری و کاهش اثرات منفی آلودگی نفتی و فراهمی نیتروژن برای گیاه غلظت کلروفیل در برگ تازه گیاهان افزایش یافت. با افزایش سطوح آلودگی نفتی میانگین غلظت پرولین در برگ تازه گیاهان بطور معنیداری نسبت به شاهد افزایش یافت و بالاترین غلظت آن (در هر گیاه) در سطح 8 درصد وزنی نفت خام بهدست آمد. تلقیح خاک با باکتری در خاکهای آلوده و غیر آلوده میزان پرولین در برگ گیاهان را افزایش داد. در هر سطح از آلودگی، با تلقیح خاک با باکتری، غلظت پرولین برگ گیاهان افزایش داشت و بالاترین غلظت پرولین در تیمار حاوی بالاترین سطح آلودگی نفتی (8 درصد وزنی) و تلقیح با باکتری سودوموناس پوتیدا اندازهگیری شد. <br />نتیجهگیری: استقرار گیاه به همراه ریزجانداران میتواند به عنوان جزء کلیدی استراتژی حذف هیدروکربنهای نفتی در نظر گرفته شود. ازاینرو، این گونههای باکتری و گیاه را میتوان برای زیست پالایی خاکهای آلوده به نفت خام مورد استفاده قرار داد.
آلودگی نفت خام,پرولین,زیستپالایی,کلروفیل,گیاهپالایی
https://jwsc.gau.ac.ir/article_5005.html
https://jwsc.gau.ac.ir/article_5005_48c74aaa4a7a6c8d6d114b58b8effbfd.pdf
دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان
مجله پژوهشهای حفاظت آب و خاک
2322-2069
2322-2794
27
2
2020
05
21
ارزیابی آسیبپذیری سیستمهای رودخانهای در حوضه رودخانه جراحی
47
68
FA
امیر
سعدالدین
0000-0002-4192-4010
دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان
amir.sadoddin@gmail.com
فرشاد
رستم اصل
دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی آبخیزداری، دانشکده مرتع و آبخیزداری، دانشگاه علوم کشاورزی
و منابع طبیعی گرگان
frostamia69@gmail.com
مجید
اونق
دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان
mownegh@yahoo.com
محسن
آرمین
استادیار گروه مهندسی منابع طبیعی و پژوهشکده منابع طبیعی و محیط زیست دانشگاه یاسوج
mohsenarmin2007@gmail.com
10.22069/jwsc.2019.16182.3146
سابقه و هدف: بروز تغییرات اقلیمی و تأثیر آن بر جریانات آب سطحی و منابع آب زیرزمینی به همراه مدیریت نامناسب منابع آبی، موجب شده که آسیبپذیری اجتماعی و محیطزیستی سیستمهای رودخانهای از افزایش یابد. ارزیابی آسیبپذیری حوضههای رودخانهای بهخصوص در کشورهای درحالتوسعه مثل ایران بسیار ضروری است و یکی از اصلیترین اولویتهای بخش منابع آب برای تحقق مدیریت پایدار منابع آب و تدوین سیاستهای سازگار با شرایط منطقهای محسوب میشود. لذا این مقاله به ارزیابی آسیبپذیری سیستمهای رودخانهای در حوضه رودخانه جراحی میپردازد. <br />مواد و روشها: این پژوهش در حوضه رودخانه جراحی با مساحت حدود 24000 کیلومتر مربع و جمعیت حدود 870000 نفر در جنوب غرب ایران انجام شده است. در این تحقیق از روش آسیبپذیری حوضههای رودخانهای (RBV) به منظور ارزیابی آسیبپذیری حوضه رودخانه جراحی استفاده شد. این روش بهصورت همزمان آسیبپذیری انسانی و محیطی را ارزیابی میکند و شامل شش شاخص اصلی حکمرانی، اقتصادی ، اجتماعی ، محیطزیستی، تنش آبی و مخاطرات طبیعی میباشد. در این روش ارزیابی دادهها بهصورت کمّی صورت میگیرد. تلفیق دادهها به صورت جمع جبری (رستری) در محیط Arc GIS انجام میشود. <br />یافتهها: نتایج نشان میدهد که آسیبپذیری حوضه رودخانه جراحی در هر یک از شاخصهای حکمرانی، اقتصادی ، اجتماعی ، محیطزیستی، تنش آبی و مخاطرات طبیعی به ترتیب 74/0، 41/0، 061/0، 43/0، 44/0 و 84/0 است. نتایج حاصل نشان داد که حوضه رودخانه جراحی از نظر مخاطرات طبیعی به شدت تحت خطر است و بخصوص خطر سیل تمامی نقاط حوضه را تهدید میکند، همچنین این حوضه در معرض تنش آبی بالایی قرار دارد. بیشترین تنش آبی مربوط به زیر حوضه شادگان در پایین دست حوضه با وضعیت تنش آبی 76/0 است. و زیر حوضه صیدون از نظر با سوادی کمترین نرخ سواد را در بین زیر حوضههای رودخانه جراحی با نرخ 79 درصد دارا میباشد. در بخش محیطزیستی بخش قابل توجهی از زیر حوضه شادگان اثرات محیطزیستی بالایی دارد و نشان دهنده این است که ردپای انسانی در این نقاط بالا است. <br />نتیجهگیری: به طور کلی آسیبپذیری در سه شاخص حکمرانی، تنش آبی و مخاطرات طبیعی در حوضه رودخانه جراحی کاملاً قابل توجه هستند. به خصوص در بخش سیل نتایج نشان داد که خطر سیل تمامی مناطق حوضه را تهدید میکند همچنین؛ بخش عظیمی از زیر حوضه بهبهان و تخت دراز را خطر زمین لرزه بالای تهدید میکند. در بخش تنش آبی نتایج نشان داد که حدود نیمی از حوضه ( زیر حوضه شادگان) از تنش آبی بالایی برخوردار است. از طریق کنترل فساد، بهبود وضعیت ثبات سیاسی ایران و پایین آوردن شاخص شکنندگی دولت شاخص حکمرانی میتواند بهبود حاصل شود. در مورد تنش آبی با توجه به اینکه بیشترین آسیبپذیری مربوط به استفاده آب بیش از حد در بخش کشاورزی است تغییر کاربری زراعی و تغییر الگوی کشت میتواند به طور بالقوه تأثیر مثبت بر تنش آبی در حوضه رودخانه جراحی داشته باشد. همچنین در بخش مخاطرات طبیعی با توجه به اینکه پدیدههای خشکسالی، سیل و زمینلرزه حوضه رودخانه جراحی را تهدید میکند میتوان با توجه به مدد دانش، آگاهی، برنامهریزی و مدیریت صحیح قابل پیشبینی خسارت ناشی از این پدیدهها را تا حدودی در حوضه رودخانه جراحی کاهش داد.
" آسیبپذیری,شاخص اجتماعی,شاخص محیطزیستی,تنش آبی,حوضه رودخانه جراحی"
https://jwsc.gau.ac.ir/article_5006.html
https://jwsc.gau.ac.ir/article_5006_46dffd664a343299e4e3a3e1938ff4d4.pdf
دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان
مجله پژوهشهای حفاظت آب و خاک
2322-2069
2322-2794
27
2
2020
05
21
ارزیابی شاخصهای تنش خشکی در کم آبیاری سطحی ارقام جدید کنجد
69
87
FA
نادر
سلامتی
استادیار پژوهش، بخش تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورز
nadersalamati@yahoo.com
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
amirkhosrodanaie@gmail.com
10.22069/jwsc.2020.17252.3270
سابقه و هدف: تنشهای محیطی یک مانع بزرگ برای تامین غذای جهانی هستند. زمینهای زراعی فاقد تنش نسبتاً کمی وجود دارند که در آنها گیاهان زراعی به عملکردهای پتانسیل خود میرسند. برای مثال حدود 45 درصد از اراضی کشاورزی جهان که 38 درصد از جمعیت جهان در آن جای گرفتهاند، با خشکی موقت یا دائم مواجه هستند (Bot et al., 2000). کنجد با نام علمیSesamum indicum L. بهدلیل تحمل به خشکی و گرما، اهمیت بسیاری در توسعه کشاورزی مناطق خشک و نیمه خشک به-عنوان کشت تابستانه دارد (Aien, 2013). در یک تحقیق، رقم کنجد داراب 14 بر اساس شاخصهای MP، TOL، SSI، HARM و STI بهعنوان رقم برتر در شرایط عادی و تنش رطوبتی معرفی شد (Amani et al., 2012). به دلیل محتوای بالای روغن (55-42 درصد) و کیفیت مناسب آن (میزان کم کلسترول و وجود برخی آنتی اکسیدانها) نقش مهمی در سلامت انسان دارد و از طرف دیگر گیاهی متحمل به تنش کمآبی و خشکی است (.(Afshari et al., 2014 لذا هدف از اجرای این تحقیق بررسی تأثیر تنش خشکی از طریق اعمال دورهای مختلف آبیاری سطحی و شناسایی رقم برتر بر اساس شاخصهای تنش بود.<br />مواد و روشها: 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 آزمایشی در سال 1393 در ایستگاه تحقیقات کشاورزی بهبهان اجرا گردید. آزمایش به صـورت کرتهای یکبار خـــــرد شده در قالب طرح بلـوکهای کامل تصادفی با 3 تکــرار 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 (محلی بهبهان، SG37-92138، SG51-92138، SG53-92138 و SG55-92138) در 5 سطح به عنوان فاکتور فرعی مورد ارزیابی قرار گرفتند.<br />یافتهها: مقایسه میانگین کارایی مصرف آب در اثرات متقابل آبیاری و رقم نشان داد که تیمار 100 میلیمتر تبخیر از تشت کلاس A و رقم V5 (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 بیشترین میزان همبستگی وزن هزار دانه بعد از تعداد دانه در کپسول با عملکرد دانه به میزان 9616/0=r میباشد که بیانگر نقش مؤثر افزایش وزن هزار دانه در بالارفتن عملکرد دانه میباشد. بیشترین میزان شاخصهای STI، MP، GMP، HM و YI به ترتیب به با مقادیر 538/1، 1/1037، 7/1024، 5/1012 و 548/1 در رقم V5 (SG55-92138) محاسبه شد. بیشتر شدن شاخصهای فوق در رقم V5 (SG55-92138) نسبت به دیگر ارقام موجب گردید تا این رقم از نظر تنش خشکی به عنوان تیمار برتر معرفی شود. روند کاهشی عملکرد کنجد که با اعمال تنش کم آبی اتفاق افتاده است قطعاً موجب کاهش شاخصهای SSI، MP و TOL شده و برعکس کاهش عملکرد کنجد موجب تغییرات صعودی در شاخصهای STI، GMP، HM، YI و YSI گردیده است.<br />نتیجهگیری: مقایسه میانگین اثرات متقابل آبیاری و رقم از نظر کارایی مصرف آب نشان داد کاهش مصرف آب در تیمار تنش موجب کاهش عملکرد آب در این تیمارها نسبت به تیمار فاقد تنش شده است. اثر کاهش مصرف آب حتی در تیمارهای تنش به حدی بوده که نتوانسته کاهش عملکرد به وقوع پیوسته در ازای کاهش مصرف آب را پوشش دهد و کماکان تیمار 100 میلی-متر تبخیر از تشت کلاس A علیرغم مصرف بیشتر آب نسبت به تیمار 200 میلیمتر تبخیر از تشت کلاس A به دلیل افزایش عملکرد بوجود آمده، بیشترین کارایی مصرف آب را در بین تیمارها به خود اختصاص داد.
وزن هزار دانه,کارایی مصرف آب,رقم,تبخیر و تعرق
https://jwsc.gau.ac.ir/article_5007.html
https://jwsc.gau.ac.ir/article_5007_6a0764d7cea3d88c71dd833a4c16c34c.pdf
دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان
مجله پژوهشهای حفاظت آب و خاک
2322-2069
2322-2794
27
2
2020
05
21
ارزیابی عملکرد سدهای اصلاحی در کنترل دبی و بار رسوبی در دوره عمر مفید آنها (مطالعه موردی: حوزه آبخیز کند)
89
108
FA
شهربانو
عباسی جندانی
دانشجوی دکتری/ دانشگاه تهران
sh.abbasi@ut.ac.ir
علی اکبر
نظری سامانی
0000-0003-0648-9743
دانشیار دانشکده منابع طبیعی/ دانشگاه تهران
aknazari@ut.ac.ir
سید مهدی
حشمت الواعظین
دانشیار دانشکده منابع طبیعی- دانشگاه تهران
mheshmat@ut.ac.ir
10.22069/jwsc.2020.17493.3296
سابقه و هدف: ارزیابی عملکرد عملیات آبخیزداری همواره با مقایسه پاسخهای حوزه آبخیز در شرایط قبل و بعد از اجرای عملیات انجام میشود. این روند سبب میشود تا اثر عملیات در طول زمان پخش شده و اثر واقعی آن دیده نشود و متعاقباً ضعف آن سری عملیات در طول زمان ناشناخته باقی بماند. لذا با توجه به اهمیت سدهای اصلاحی در برنامههای آبخیزداری در ایران، هدف از این مطالعه تعیین زمان واقعی تاثیر یا عمر مفید سدهای اصلاحی در کنترل دبی و بار رسوبی و ارزیابی میزان تاثیر آنها در حوزه آبخیز کند در استان تهران میباشد. <br />مواد و روشها: ابتدا عمر مفید سدهای اصلاحی در حوزه آبخیز کند بر اساس اطلاعات به دست آمده از منحنی جرم مضاعف بارش-رواناب و پایشهای میدانی تعیین شده است. بر اساس طول عمر مفید به دست آمده، دوره مطالعاتی (94-1356) به سه دوره تقسیم شده است: قبل از احداث سدهای اصلاحی (دوره اول)، عمر مفید سدهای اصلاحی (دوره دوم) و اتمام عمر مفید سدهای اصلاحی (دوره سوم) و تغییرات دبی و بار رسوبی خروجی از حوزه آبخیز بررسی شده و با رویکرد رایج مقایسه شده است. برای برآورد بار رسوبی در هر دوره نیز از روشهای منحنی سنجه رسوب استفاده شده است.<br />یافتهها: نقاط زمانی وقوع شکستگی شیب در منحنی جرم مضاعف و نیز پایشهای میدانی نشان میدهد که مدت زمان تاثیر (عمر مفید) سدهای اصلاحی در حوزه آبخیز کند به طور میانگین چهار سال (از سال 1378 تا اوایل سال 1382) بوده است. نتایج حاصل از ارزیابی اثرات سدهای اصلاحی در منطقه مطالعاتی نشان میدهد که با وجود ثابت بودن شرایط بارش، مقدار دبی خروجی و دبیهای مشخصه بیشینه، کمینه و متوسط در دوره دوم نسبت به دوره اول به ترتیب 43، 66/49، 28/53 و 100 درصد کاهش یافته است. مقدار کاهش بار رسوبی در دوره دوم نسبت به دوره اول بسیار محسوستر بوده و 47/92 درصد میباشد. این در حالی است که با اتمام عمر مفید سدهای اصلاحی (دوره سوم)، مقدار دبی و بار رسوبی خروجی از حوزه آبخیز کند، افزایش یافته و به سطح مقادیر دوره اول باز میگردد. مقایسه نتایج حاصل از این رویکرد ارزیابی (تعیین عمر مفید) با رویکرد رایج (قبل و بعد از اجرای طرح) نیز نشان میدهد که در رویکرد رایج به دلیل توزیع اثر عملیات در طول زمان، عملکرد واقعی سدهای اصلاحی معادل نصف عملکرد واقعی آنها سنجیده خواهد شد. <br />نتیجهگیری: نتایج این تحقیق نشان میدهد که در نظر گرفتن عمر مفید در فرآیند ارزیابی، نتایج واقع بینانهتری را ارائه خواهد داد. در واقع، هرچند کارایی سدهای اصلاحی در طول عمر مفید آنها در حوزه آبخیز کند، بسیار قابل توجه بوده، اما کوتاهی عمر مفید ضعف قابل توجه این نوع از عملیاتهای آبخیزداری بوده است. علاوه بر این، تکیه بر سدهای اصلاحی برای پایدارسازی حوزه آبخیز کند راهکار موفقی نبوده و تنها مانع خروج رسوب تولیدی از حوزه آبخیز شده است و به همین دلیل در دروه سوم، پاسخهای حوزه آبخیز به شرایط قبل از اجرای عملیات بازگشته است. لذا، منفعت حاصل از اجرای عملیات آبخیزداری در حوزه آبخیز کند، برونحوزهای بوده و اثرات درون حوزهای در آن، محدود به کاهش شیب آبراهه اصلی بوده است. در واقع، در صورتی میتوان عمر مفید سدهای اصلاحی را افزایش داد که عملیات آبخیزداری با اثرات درون حوزهای در اولویت قرار بگیرند و این امر خود مستلزم کنترل فرسایش در مبدا یعنی دامنهها است.
منحنی جرم مضاعف,عمر مفید,ارزیابی,سد اصلاحی,منحنی سنجه رسوب
https://jwsc.gau.ac.ir/article_5008.html
https://jwsc.gau.ac.ir/article_5008_653c3d21bc3115aa0e23232b36c5a179.pdf
دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان
مجله پژوهشهای حفاظت آب و خاک
2322-2069
2322-2794
27
2
2020
05
21
ارزیابی عملکرد کمی، کیفی و بهرهوری آب دو رقم تاج خروس علوفهای تحت رژیمهای مختلف آبیاری
109
125
FA
محمد تقی
فیض بخش
مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی گرگان
feyz_54@yahoo.com
حسن
مختارپور
مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی گرگان
mokhtarpour2009@yahoo.com
علیرضا
کیانی
مرکز تحقیقات کشاورزی گرگان
akiani71@yahoo.com
10.22069/jwsc.2020.17223.3268
سابقه و هدف تحقیق: زراعت تاجخروس راهی برای افزایش تنوع زیستی در مزرعه محسوب میشود. این گیاه دارای کارایی بالای فتوسنتزی بوده و به شرایط خشکی مقاوم است؛ بنابراین برای کشت در مناطق خشک و کاهش هزینههای آبیاری مناسب است. ویژگیهای مطلوب زراعی (سرعت رشد رویشی زیاد در ماههای گرم سال، تحمل به خشکی و بهرهوری آب) و کیفی تاج خروس (سطح بالای پروتئین در دانه و علوفه) این گیاه را بهعنوان یک گیاه با ارزش علوفهای مطرح نموده است.مواد و روشها: این آزمایش بهمنظور بررسی میزان عملکرد کمی و کیفی و مقدار آب مصرفی تاج خروس علوفهای در استان گلستان انجام شد. آزمایش بهصورت کرتهای خرد شده (اسپلیت پلات) در قالب طرح پایه بلوکهای کامل تصادفی در سه تکرار اجرا شد. میزان آب مصرفی (شامل آبیاری کامل، آبیاری بر اساس 75 ، 50 و 25 درصد آبیاری کامل) در کرتهای اصلی و ارقام تاج خروس ( شامل دو رقم Cim و loura) در کرتهای فرعی قرار گرفتند. <br />یافتهها: نتایج تجزیه واریانس نشان داد که اثر ساده رقم و اثر ساده آبیاری برصفات ارتفاع بوته، وزن کل علوفه تر، وزن تر و خشک ساقه، وزن کل ماده خشک، بهرهوری آب (بر اساس عملکرد وزن تر علوفه)، عملکرد الیاف نامحلول معنیدار بود. اثر آبیاری بر روی همه صفات مورد بررسی در سطح آماری یک درصد نیز معنیدار بود و دو صفت عملکرد پروتئین و بهرهوری آب (بر اساس ماده خشک) فقط تحت تأثیر رژیم آبیاری قرار گرفتند. اثرات متقابل رقم×آبیاری بر روی صفات قطرساقه، وزن تر و خشک برگ، نسبت برگ به ساقه، الیاف نامحلول (NDF)، درصد چربی خام، لیگنین، کلسیم و فسفر معنیدار بود. نتایج مقایسه میانگینها نشان داد که عملکرد ماده خشک در رقم Cim (6 تن در هکتار) بالاتر از رقم Loura (5/5 تن در هکتار) بود. همچنین بیشترین بهرهوری آب بر اساس وزن تر و وزن خشک بهترتیب برابر 1/17 و 2/2 کیلوگرم بر مترمکعب در تیمار، آبیاری بر اساس 75 درصد تیمار آبیاری کامل بهدست آمد. بیشترین عملکرد پروتئین در تیمار آبیاری کامل حاصل شد و با کاهش میزان آبیاری تا حد 25 درصد از آبیاری کامل میزان پروتئین نیز کاهش یافت. بیشترین و کمترین میزان پروتئین در تیمارهای آبیاری بهترتیب 947 و 433 کیلوگرم در هکتار بود.<br />نتیجه گیری: طبق نتایج این بررسی رقم Cim از نظر اکثر صفات صفات زراعی و کیفی علوفه نسبت به رقم Loura برتری داشت به-طوری که از نظر وزن برگ و ساقه، نسبت برگ به ساقه، فسفر و بهویژه بهرهوری آب از بیشترین مقادیر برخوردار بود. در صورت تکرار این نتایج در آزمایشهای مشابه و با توجه به نتایج حاصله، جهت دستیابی به علوفه با کیفیت بالا رقم Cim در شرایط آب و هوایی گرگان قابل توصیه است و جهت صرفه جویی در میزان آب (افزایش بهرهوری)، لاز م است آبیاری بر اساس 75 درصد نیاز آبی تنظیم شود.
پروتئین,فسفر,بهرهوری آب,عملکرد علوفه
https://jwsc.gau.ac.ir/article_5009.html
https://jwsc.gau.ac.ir/article_5009_30d0de092de86fdc8140055f6c3448b8.pdf
دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان
مجله پژوهشهای حفاظت آب و خاک
2322-2069
2322-2794
27
2
2020
05
21
حذف آرسنات از محلولهای آبی با استفاده از بیوچار اصلاحشده با آهن
127
143
FA
ابراهیم
سپهر
گروه علوم خاک
دانشگاه ارومیه
e.sepehr@urmia.ac.ir
محمد علی
شیری آذر
ارومیه - دانشگاه ارومیه
m.shiriazar@urmia.ac.ir
رامین
ملکی
دپارتمان تحقیقاتی کروماتوگرافی جهاد دانشگاهی ایران، واحد آذربایجان غربی
malekichem@gmail.com
حبیب
خداوردیلو
گروه علوم خاک دانشکده کشاورزی دانشگاه ارومیه
h.khodaverdiloo@urmia.ac.ir
فرخ
اسدزاده
عضو هیات علمی گروه علوم خاک
f.asadzadeh@urmia.ac.ir
بهنام
دولتی
استاد دانشگاه ارومیه
b.dovlati@urmia.ac.ir
10.22069/jwsc.2020.16729.3207
سابقه و هدف: آرسنیک یکی از مهمترین چالشهای زیستمحیطی در جوامع درحالتوسعه است. منابع آب آلوده به آرسنیک از مهمترین مسیرهای در معرض قرارگیری انسان و حیوان به آرسنیک معدنی است. روشهای مختلف فیزیکوشیمیایی و بیولوژیکی برای رفع آلایندگی آرسنیک از محیطهای آبی وجود دارد. در مقایسه با مزایا و معایب روشهای حذف آرسنیک روش جذب به علت سهولت کاربرد و هزینه کم بر سایر روشها ارجحیت دارد. ترکیبات آهندار قابلیت بالایی برای جذب آرسنیک از محلولهای آبی دارند. هدف این تحقیق حذف آرسنات از آب با استفاده از اصلاح بیوچار با نمک آهن است که میتواند در احیای منابع آب آلوده به آرسنات برای مصارف آشامیدنی و استفاده دوباره از پسابهای صنعتی مورد استفاده قرار گیرد.<br />مواد و روشها: بهمنظور تولید بیوچار اصلاحشده نسبتهای 1/0 (0.1FeBC) و 4/0 (0.4FeBC) وزنی کلرید آهن 6 آبه به پودر زیستتوده حاصل از بقایای هرس درختان سیب اضافه گردید و به همراه یک نمونه شاهد (BC) به مدت یک ساعت در دمای 300 درجه سانتیگراد برای آتشکافت در داخل کوره تحت شرایط محدود اکسیژن قرار داده شد. برای ارزیابی مورفولوژی جاذبهای موردمطالعه تصاویر SEM تهیه گردید. آزمایش همدمای جذب در غلظتهای 0، 1، 2، 4، 6، 8 و 10 میلیگرم آرسنات در لیتر انجام شد. غلظت آرسنات در نمونهها با استفاده از دستگاه جذب اتمی به روش تولید هیدرید (HG-AAS) اندازهگیری شد. دادههای آزمایشی به چهار مدل جذبی لانگمویر، فروندلیچ، تمکین و دوبینین – رادوشکویچ برازش داده شد و پارامترهایی نظیر انرژی ظاهری جذب (E)، کارایی حذف، انرژی آزاد گیبس ((∆G) و فاکتور جداسازی محاسبه گردید.<br />یافتهها: نمک آهن ویژگیهای سطح بیوچار را تغییر داده و باعث ایجاد ترکیبات گرانولهشکل در سطح جاذب شد. نتایج نشان داد که با افزایش مقدار آهن در جاذب حذف آرسنات از محلول بیشتر میشود و بیشترین کارایی حذف (86%) برای جاذب 0.4FeBC در غلظت 1 میلیگرم در لیتر آرسنات به دست آمد. توانایی مدل فروندلیچ در شبیهسازی فرایند جذب آرسنات توسط جاذبهای اصلاحشده با آهن بیشتر از مدلهای لانگمویر، دوبینین – رادوشکویچ و تمکین است. افزایش محتوی آهن در جاذب ضرایب مدلهای فروندلیچ (KF و n)، تمکین (KT و A)، و لانگمویر (KL و qmax) را افزایش، ولی ثابت مدل دوبینین – رادوشکویچ (KDR) و فاکتور جداسازی (RL) را کاهش داد. بیشترین مقدار برای حداکثر ظرفیت جذب (qmax) از جاذب 0.4FeBC به مقدار 66/7 میلیگرم آرسنات بر گرم جاذب به دست آمد. مقادیر بهدستآمده برای انرژی ظاهری جذب (E) نشان داد که فرایند جذب برای بیوچار اصلاحنشده از نوع فیزیکی (کمتر از 8 کیلوژول بر مول) و برای بیوچارهای اصلاحشده از نوع شیمیایی است. بر طبق انرژی آزاد گیبس (∆G) محاسبهشده فراینده جذب آرسنات توسط جاذبهای موردمطالعه خودبهخودی است.<br />نتیجهگیری: بر اساس نتایج این تحقیق اصلاح بیوچار با نمک آهن به علت داشتن قابلیت دسترسی منطقهای و کاربرد آسان میتواند بهعنوان یک جاذب ارزانقیمت برای رفع آلایندگی آرسنات از آب تلقی شود.
آرسنیک,بیوچار,همدما,ظرفیت جذب
https://jwsc.gau.ac.ir/article_5010.html
https://jwsc.gau.ac.ir/article_5010_5eadac223707bb35323e22b6e18d5f04.pdf
دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان
مجله پژوهشهای حفاظت آب و خاک
2322-2069
2322-2794
27
2
2020
05
21
بررسی تأثیر بسترهای مختلف کشت بر عملکرد گیاه دارویی کاسنی (Cichorium intybus L.)
145
161
FA
فاطمه
شیرزادی
دانشجوی کارشناس ارشد آبیاری و زهکشی، گروه علوم و مهدسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه بیرجند
fshir2adi7575@gmail.com
مهدی
دستورانی
استادیار گروه مهندسی آب دانشگاه بیرجند
mdastourani@birjand.ac.ir
عباس
خاشعی سیوکی
0000-0002-2863-8482
استادیار گروه مهندسی آب دانشگاه بیرجند
abbaskhashei@yahoo.com
10.22069/jwsc.2020.16771.3208
چکیده <br />سابقه و هدف: ایران در یک منطقه گرم و خشک قرار دارد و مصرف بهینه آب با روشی که به گیاه آسیب نرسد، از اهمیت بالایی برخوردار است. گیاه کاسنی در تیره گیاهان آوندی قرار دارد، ارتفاع آن به 120 سانتیمتر میرسد و دارای یک ریشه ضخیم میباشد. یکی از موارد بهینهسازی مصرف آب، استفاده از بنتونیت و پلیمر سوپرجاذب است. در این پژوهش به تأثیر این دو ماده بر رشد گیاه کاسنی پرداخته شده است. <br />مواد و روشها: آزمایش در سال زراعی 1397-1396 در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه بیرجند واقع در 5 کیلومتری جاده بیرجند–کرمان با مقیاس عرض جغرافیایی 32 درجه و 56 دقیقه شمالی و طول جغرافیایی 59 درجه و 13 دقیقه شرقی انجام گرفت. این پژوهش تنش خشکی در قالب طرح کاملاً تصادفی با دو تیمار آبیاری شامل 100 و 50 درصد در سه تکرار با 6 بستر کشت، اعمال گردید. <br />یافتهها: بهطور کلی تنش خشکی بر عملکرد گیاه کاسنی اثر معناداری داشته است. همچنین بیشترین میانگین وزن خشک برگ در اثر متقابل سطوح آبیاری 100 و 50 درصد و سطوح مختلف کشت بهترتیب برابر 66/3686 و 33/2453 کیلوگرم بر هکتار است. بیشترین میانگین اثر متقابل سطوح آبیاری 100% و 50% و سطوح مختلف کشت بر وزن تر ریشه بهترتیب معادل 6/3626 و 6/2526 کیلوگرم بر هکتار و بیشترین میانگین وزن خشک ریشه در اثر متقابل سطوح آبیاری 100 و 50 درصد و سطوح مختلف کشت بهترتیب برابر 6/1276 و 3/903 کیلوگرم بر هکتار میباشد. با توجه به دادههای به دست آمده از این تحقیق میتوان کمترین مقدار را در تیمار شاهد و بیشترین مقدار اندازههای بدست آمده مربوط به ترکیب تیمار بنتونیت 5/4 کیلوگرم و پلیمر سوپر جاذب میباشد و میتوان تأثیر ترکیب این دو تیمار را بر گیاه مشاهده کرد. <br />نتیجهگیری: نتایج نشان میدهد اعمال بنتونیت و پلیمر سوپرجاذب بر رشد گیاه اثر مثبتی خواهد داشت و میتوان مقاومت گیاه را در برابر تنش آبی افزایش داد و بیشترین عملکرد را از گیاه کاسنی در شرایط آب و هوایی منطقه بیرجند را شاهد بود.<br />ن از این تحقیق میتوان کمترین مقدار را در تیمار شاهد و بیشترین مقدار اندازههای بدست آمده مربوط به ترکیب تیمار بنتونیت 5/4 کیلوگرم و پلیمر سوپر جاذب میباشد و میتوان تأثیر ترکیب این دو تیمار را بر گیاه مشاهده کرد. <br />نتیجهگیری: نتایج نشان میدهد اعمال بنتونیت و پلیمر سوپرجاذب بر رشد گیاه اثر مثبتی خواهد داشت و میتوان مقاومت گیاه را در برابر تنش آبی افزایش داد و بیشترین عملکرد را از گیاه کاسنی در شرایط آب و هوایی منطقه بیرجند را شاهد بود.
بستر کشت,تنش خشکی,سوپرجاذب,کمآبیاری
https://jwsc.gau.ac.ir/article_5011.html
https://jwsc.gau.ac.ir/article_5011_2c9f9338705a1d77ceba5af19a9ea5db.pdf
دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان
مجله پژوهشهای حفاظت آب و خاک
2322-2069
2322-2794
27
2
2020
05
21
بررسی کارایی مدل WaTEM/SEDEM جهت برآورد فرسایش آبی و خاکورزی (مطالعه موردی: زیر حوضه نمونه کچیک؛ مراوهتپه - استان گلستان)
163
178
FA
محسن
حسینعلی زاده
0000-0001-7177-8117
عضو هیات علمی گروه آبخیزداری و مدیریت مناطق بیابانی
alizadeh_m2001@yahoo.com
محمد
علی نژاد
کارشناس ارشد مدیریت مناطق بیابانی، باشگاه پژوهشگران جوان و نخبگان، واحد گرگان، دانشگاه آزاد اسلامی، گرگان
alinezhad0121@yahoo.com
10.22069/jwsc.2020.16632.3194
سابقه و هدف: فرسایش آبی و خاکورزی در اراضی کشاورزی شیبدار فرآیندی مخرب و جدی محسوب شده که بهتدریج منجر به تغییر مورفولوژی منطقه میشود. درعینحال، اندازهگیری فرسایش خاک و میزان رسوب بهصورت مستقیم در بسیاری از حوزههای آبخیز، امری تقریباً غیرممکن به شمار میآید؛ بنابراین مدلسازی و شبیهسازی فرسایش خاک برای درک فرآیندهای کنترل فرسایش خاک، پیشبینی میزان رواناب و فرسایش خاک و تعیین یا انتخاب اقدامات مناسب حفاظت خاک مهم است.<br />مواد و روشها: منطقه موردمطالعه، زیرحوضه نمونه از زیرحوضههای زوجی کچیک استان گلستان از زیرحوضههای چندگانه آبخیز گرگانرود است. این منطقه با وسعت تقریبی 192 هکتار، کاملاً از نهشتههای حاصلخیز و فرسایشپذیر لسی پوشیده شده است. در این پژوهش برای برآورد فرسایش آبی و خاکورزی منطقه موردمطالعه از نسخه 2004 مدل WaTEM/SEDEM استفاده شد. با استفاده از روش نمونهبرداری دنبالهای موسوم به روش مدلمبنا با رویکرد مینیماکس، 20 موقعیت مکانی مختلف جهت تعیین میزان فعالیت 137Cs، موقعیتهای فرسایش، انتقال و رسوب مشخص شد. در نهایت پس از تعیین میزان فعالیت رادیونوکلوئید 137Cs، مقدار فرسایش و رسوب با استفاده از مدلهای تبدیل اعم از مدلMass BalanceII برای کاربری کشاورزی و مدل Diffusion and Migration برای سایر کاربریها مشخص شد و سپس نقشه نقطهای فرسایش و رسوب برای ارزیابی مدل تهیه شد.<br />یافتهها: با استفاده از رادیونوکلوئید 137Cs، 90 درصد موقعیتهای اندازهگیری در معرض فرسایش بودند. متوسط فرسایش اندازه-گیری شده در این موقعیتها با استفاده از مدلهای تبدیل رادیونوکلوئیدها بالغ بر 1/21 تن در هکتار در سال تعیین شد. با استفاده از این مدلها، نسبت تحویل رسوب حدود 97 درصد تعیین شد که نشاندهنده پتانسیل بالای منطقه برای تولید رسوب میباشد. متوسط فرسایش آبی و خاکورزی با استفاده از مدل WaTEM/SEDEM به ترتیب 28/8 و 78/4 تن در هکتار در سال و متوسط رسوب حاصل از فرسایش آبی و خاکورزی در مناطق رسوبگذاری به ترتیب 14/18 و 89/7 تن در هکتار در سال برآورد شد. متوسط فرسایش و رسوب توسط این مدل برای کل محدوده موردمطالعه به ترتیب 46/1 و 85/0 تن در هکتار در سال بوده و میزان تحویل رسوب 58/0 برآورد شد.<br />نتیجهگیری: نتایج این تحقیق حاکی از کم تخمینی مدل WaTEM/SEDEM نسبت به مقادیر اندازهگیری شده 137Cs است؛ درنتیجه مدل فرسایشی WaTEM/SEDEM در نهشتههای لسی، فرسایشپذیر و حاصلخیز شمال شرق استان گلستان کارایی بالایی ندارد. هرچند الگوی مکانی فرسایش و رسوب آبی و ناشی از خاکورزی میتواند در اجرای اقدامات حفاظت آبوخاک مؤثر باشد. از طرفی با توجه به وسعت بالای اراضی زراعی شیبدار در نهشتههای لسی استان، لحاظ کردن فرسایش خاکورزی در تصمیمات بسیار حائز اهمیت است. هرچند برای قطعیت بیشتر، به واسنجی مدل و تکرار اجرای آن در سایر حوزههای آبخیز زراعی نیاز است.
مدلسازی فرسایش و خاکورزی,رادیونوکلوئید ریزشی,اراضی زراعی شیبدار,مراوهتپه,نهشتههای لسی
https://jwsc.gau.ac.ir/article_5012.html
https://jwsc.gau.ac.ir/article_5012_88b6d241630d04b212b1c587f7ec43de.pdf
دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان
مجله پژوهشهای حفاظت آب و خاک
2322-2069
2322-2794
27
2
2020
05
21
تاثیر روش قیمتگذاری آب بر میزان مصرف آب بخش کشاورزی در شهرستان گنبد کاووس
179
194
FA
علی
کرامت زاده
0000-0001-7470-4578
عضو هئیت علمی گروه اقتصاد کشاورزی دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان
alikeramatzadeh@yahoo.com
ویدا
خسروی پیام
دانشجوی کارشناسی ارشد اقتصاد کشاورزی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان
vida.khosravipayam@gmail.com
رامتین
جولایی
عضو هئیت علمی گروه اقتصاد کشاورزی دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان
r_joolaie@yahoo.com
10.22069/jwsc.2020.16797.3213
آب به عنوان کمیابترین نهاده در تولید محصولات کشاورزی، نه تنها محدودکننده فعالیتهای کشاورزی بلکه محدود کننده دیگر فعالیتهای اقتصادی و اجتماعی نیز به شمار می رود. با افزایش جمعیت و توسعه در ابعاد مختلف و بالا رفتن سطح استانداردهای زندگی، تامین نیازهای آبی بخش های مختلف با محدودیتهای زیادی مواجه میشود. بنابراین باید از سیاست های مناسبی برای مدیریت تقاضای آب استفاده کرد. یکی از این سیاستها قیمتگذاری منابع آب با روشهای مختلف در بخش کشاورزی میباشد. از آنجایی که در سیاستهای قیمتگذاری در مناطق مختلف کشور در اکثر موارد تنها از روش قیمتگذاری سطحی استفاده گردیدهاست که با توجه به مسئله بحران آب و رشد روز افزون تقاضا و شکاف بین عرضه و تقاضای آب روش مذکور انگیزه کافی برای مصرف بهینه آب در بخش کشاورزی را ایجاد نمیکند لذا در همین راستا در مطالعه حاضر جهت استفاده بهینه منابع آب در راستای اهداف حفاظت آب و خاک شهرستان گنبدکاووس از استان گلستان، علاوه بر قیمت گذاری سطحی به روش قیمتگذاری حجمی و ترکیب آن با روش سطحی نیز پرداخته شده که جزء نوآوری مطالعه حاضر می باشد. با توجه به اینکه سیاستهای مختلف کشاورزی را نمیتوان در محیط آزمایشگاهی مورد بررسی و تحلیل قرار داد، لذا بایستی آثار بالقوه این سیاستها قبل، حین یا بعد از اعمال با استفاده از ابزارهای مناسب تحلیل سیاستی مورد بررسی قرار گیرند. لذا با توجه به اهمیت موضوع، در این مطالعه از روش برنامهریزی ریاضی مثبت (PMP) جهت شبیهسازی رفتار کشاورزان در اراضی پایین دست سد گلستان (1) شهرستان گنبدکاووس در حالت اجرای روشهای مختلف قیمتگذاری آب نظیر قیمتگذاری سطحی، حجمی و ترکیبی استفادهگردید. در این مطالعه دادههای مورد نیاز با استفاده از روش نمونه گیری تصادفی طبقهای گردآوری و تعداد 20 سناریو (5 سناریو سطحی، 5 سناریو حجمی و 10 سناریو ترکیبی) مورد بررسی قرار گرفت. برای تجزیه و تحلیل اطلاعات مطالعه حاضر نیز از بسته نرم افزاری GAMS استفاده گردیدهاست. نتایج تحقیق حاضر نشان میدهد با افزایش قیمت آب تقاضای آب در روش های مختلف قیمتگذاری آب (سطحی، حجمی و ترکیبی) بین 6/22 الی 8/48 درصد کاهش می یابد. در بین روش های مختلف قیمت گذاری آب، بیشترین و کمترین کاهش تقاضای آب به ترتیب مربوط به روش قیمت گذاری سطحی و ترکیبی می باشد. به کارگیری روش های مناسب قیمت گذاری آب باعث میشود که آب بین متقاضیان متناسب با ارزش تولید نهایی توزیع شده و انگیزه لازم جهت صرفهجویی و جلوگیری از اتلاف آن ایجاد شود. بنابراین بر اساس نتایج این مطالعه پیشنهاد می گردد از روش قیمت گذاری حجمی و سطحی به صورت ترکیبی استفاده شود.
برنامه ریزی ریاضی اثباتی(PMP),روش قیمتگذاری آب,تقاضای آب,مصرف آب,سد گلستان(1)
https://jwsc.gau.ac.ir/article_5013.html
https://jwsc.gau.ac.ir/article_5013_e08e3847b7a95515c5a2bf7fcebdb1c0.pdf
دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان
مجله پژوهشهای حفاظت آب و خاک
2322-2069
2322-2794
27
2
2020
05
21
تأثیرپذیری تولید رواناب و هدررفت خاک از افزودنی نرمه ضایعاتی در کرتهای آزمایشگاهی کوچک
195
207
FA
سمیه
زارع
گروه مهندسی آبخیزداری، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه تربیت مدرس
khatere.zaree@gmail.com
سیدحمیدرضا
صادقی
0000-0002-5419-8062
دانشگاه تربیت مدرّس
sadeghi@modares.ac.ir
امیر
خسروانی
گروه صنایع چوب و کاغذ، دانشکده منابع طبیعی دانشگاه تربیت مدرس
khosravani@modares.ac.ir
10.22069/jwsc.2020.17261.3272
سابقه و هدف: فرسایش خاک یک چالش بزرگ جهانی بوده که مهار آن با استفاده از روشهای مناسب و متناسب ضروری است. در این راستا طی سالهای اخیر پژوهشهای مختلفی با استفاده از افزودنیها و اصلاح کنندههای شیمیایی بهمنظور کاهش اثرات مخرب رواناب و هدررفت خاک صورت پذیرفته است. محدودیتهای محیط زیستی، اثربخشی کم و زمانبر بودن، دسترسی کم و حجم زیاد مورد نیاز، کاربرد افزودنیها در شکل معمول را با چالش مواجه کرده است. بنابراین بهسبب عملکرد مناسب افزودنیها در کاهش هدررفت خاک و آب، اصلاح و ارتقاء کیفیت عملکرد افزودنیها اجتنابناپذیر است. در حال حاضر ضایعات و پسماندهای مختلفی در صنایع مهم و از جمله چوب و کاغذ تولید میشود. در این خصوص میتوان به نرمهها و ذرات ریز موجود در پساب کارخانههای کاغذ اشاره نمود. نرمه ضایعاتی، قطعات ریزی از الیاف بوده که بهصورت اجتنابناپذیر در فرآیندهای تولید کاغذ و بازیافت آن خرد میشود. لذا با توجه به مشکلات ناشی از مقدار بیش از حد نرمهها در فرآیند تولید کاغذ و مقوا و در عین حال قابلیت مناسب حفظ و نگهداری آب توسط آنها بهنظر میرسد که میتوان از آن بهعنوان یک ماده افزودنی طبیعی برای کاهش هدررفت خاک و آب استفاده نمود.<br />مواد و روشها: پژوهش حاضر با هدف بررسی تأثیرپذیری تولید رواناب و هدررفت خاک از افزودنی نرمه ضایعاتی در کرتهای آزمایشگاهی کوچک انجام شد. برای این منظور ابتدا از خاک مورد مطالعهی حواشی جاده مرزن آباد-کندلوس واقع در غرب استان مازندران نمونهبرداری صورت گرفت. خاک مورد نظر پس از هوا خشک کردن از الک دو و هشت میلیمتری عبور داده و برای لایه بالایی کرتهایی با ابعاد 50 ×50 سانتیمتر و با ارتفاع 30 سانتیمتر قرار داده و تمامی کرتهای مورد نظر از پایین تا عمق 18 سانتیمتر از پوکه معدنی بهعنوان لایه زهکش پر شد. افزودنی نرمه ضایعاتی به شکل مایع و پاشش یکنواخت در سه سطح 5/0، یک و 5/1 لیتر بر مترمربع و با سه تکرار بههمراه تیمار افزودنی آب خالص و تیمار شاهد (خشک) روی 24 کرت و در مقیاس آزمایشگاهی و تحت شبیهسازی باران با شدت حدود 70 میلیمتر بر ساعت و دوام 30 دقیقه انجام پذیرفت. <br />یافتهها: نتایج پژوهش نشان داد که افزودنی نرمه با سه سطح 5/0، یک و 5/1 لیتر بر مترمربع، میزان رواناب تولیدی را بهترتیب 35-، 5- و 15+ درصد و با اختلاف غیرمعنیدار (05/0P>) و میزان هدررفت خاک را 47، 84 و 71 درصد و با اختلاف معنیدار (05/0P<) نسبت به تیمار شاهد (خشک) کاهش داده است. در واقع نتایج حاصل از این پژوهش حد بهینه استفاده از افزودنی نرمه در کاهش رواناب و هدررفت خاک را بهترتیب 5/1 و یک لیتر بر مترمربع تأیید نمود. <br />نتیجهگیری: نتایج پژوهش حاضر ضرورت استفاده از افزودنیهای زیست سازگار را بهلحاظ بهرهگیری از پساب کارخانههای کاغذ و جلوگیری از ورود آن به منابع آب و خاک و همچنین کاهش میزان رواناب و هدررفت خاک در مناطق حساس کشور برای زمینهسازی توسعه پایدار را بیان میدارد.
افزودنیهای خاک,پسماند کارخانههای کاغذ,مدیریت پسماند,مدیریت رواناب,هدررفت خاک
https://jwsc.gau.ac.ir/article_5014.html
https://jwsc.gau.ac.ir/article_5014_394fbb9d320d10a91e6b650706170c0e.pdf
دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان
مجله پژوهشهای حفاظت آب و خاک
2322-2069
2322-2794
27
2
2020
05
21
ارزیابی توصیفی نگرش مردم در خصوص اصلاح کاربری اراضی (مطالعه موردی: حوزه آبخیز چهلچای استان گلستان)
209
221
FA
فرشته
رحیمی
دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان
fereshterahimi72@gmail.com
علی
نجفی نژاد
0000-0000-0000-0000
دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان
najafinejad@gmail.com
واحدبردی
شیخ
0000-0002-9091-2868
دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان
v.sheikh@yahoo.com
آرش
زارع گاریزی
0000-0001-5587-5240
عضو هیئت علمی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان
arash.zare86@gmail.com
10.22069/jwsc.2020.16345.3167
سابقه و هدف: اطلاع از نسبت کاربریهای اراضی و نحوه تغییرات آن درگذر زمان یکی از مهمترین موارد در برنامهریزی و مدیریت اراضی است. با آگاهی از نسبت تغییرات کاربریها درگذر زمان میتوان نحوه تغییرات در آینده را پیشبینی نمود و اقداماتی پیشگیرانه انجام داد. رویکرد مشارکت مردمی برای اصلاح کاربری اراضی بهمنظور جلوگیری از بهرهبرداری غیر اصولی از اراضی، از مهمترین ابزارهای کاربردی مدیریت بهینه منابع آب، خاک و گیاه میباشد. در این تحقیق به بررسی دیدگاه مردم در خصوص برنامهریزی اصلاح کاربری اراضی حوزه آبخیز چهلچای در استان گلستان پرداخته شد.<br />مواد و روشها: در این تحقیق با استفاده از پیمایش میدانی، پرسشنامهای تهیه شد که روایی آن با کسب نظر اساتید و کارشناسان فن و پایایی آن با استفاده از آزمون آلفای کرونباخ (87/0∝=) تأیید گردید. جامعه آماری موردمطالعه در این پژوهش شامل روستاییان ساکن حوزه آبخیز چهلچای است. مجموع جمعیت این حوزه آبخیز حدود 13.017 نفر است که از میان کل جامعه آماری تعداد 373 نفر بهصورت نمونهگیری تصادفی انتخاب شدند. برای تجزیهوتحلیل اطلاعات از تکنیک توصیفی در محیط نرمافزار SPSS استفاده گردید. در ابتدا عواملی که مانع اصلاح و بهینهسازی کاربری اراضی تحت مالکیت روستاییان و کشاورزان است شناسایی و امتیازدهی گردید. سپس عواملی که باعث افزایش پذیرش عملیات اصلاح و بهینهسازی کاربری اراضی زراعی توسط کشاورزان و روستاییان میشود، مورد بررسی قرار گرفت.<br />یافتهها: مهمترین موانع اصلاح کاربری اراضی از نظر مردم، عدم تمکن مالی روستاییان، عدمحمایت بانکها و نهادههای دولتی، عدم آگاهی کشاورزان و ارزش پایین اراضی کشاورزی ازنظر تولید در واحد سطح میباشند. همچنین، مهمترین عوامل مؤثر بر افزایش پذیرش عملیات اصلاح کاربری اراضی شامل مشارکت دادن مردم در تدوین راهحلها و برنامهها، تضمین مالکیت اراضی تحت تصرف، ارائه مشوقهای مالی و معنوی، دسترسی راحت کشاورزان به مهندسان و کارشناسان و برگزاری کلاسها و دورههای آموزشی و ترویجی معرفی شدند. درنهایت با مقایسه پذیرش مردمی در مورد راهکارهای بهینهسازی کاربری اراضی نشان داده شد که روستاییان نسبت به گزینه کشت علوفه دائمی جهت بهینهسازی اراضی زراعی شیبدار و همچنین تبدیل اراضی زارعی شیبدار به باغات مثمر موافق هستند و در صورت اجرای عملیات و برنامه اصلاح کاربری اراضی روستاییان آمادگی کلی جهت اجرای برنامههای اصلاحی کاربری اراضی را دارند و در صورت تدوین برنامه بیش از سهچهارم اراضی خود را برای اجرای عملیات و برنامهها قرار خواهند داد.<br />نتیجهگیری: طبق نتایج بهدستآمده، مهمترین اقدامی که قبل از اجرای برنامههای آبخیزداری در روستاها باید صورت گیرد افزایش آگاهی روستاییان ازاینگونه برنامهها و دخالت دادن آنها از مراحل اولیه اجرای برنامه است. درنتیجه پذیرش عمومی برنامههایی که مردم در آن مشارکت دارند بیشتر اسـت.
بهینه سازی اراضی,پرسشنامه,برنامه ریزی اراضی,مشارکت مردم
https://jwsc.gau.ac.ir/article_5015.html
https://jwsc.gau.ac.ir/article_5015_00426d9bc3025c36123ba46064555614.pdf
دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان
مجله پژوهشهای حفاظت آب و خاک
2322-2069
2322-2794
27
2
2020
05
21
شبیهسازی دو بعدی سیل با استفاده از مدل Nays 2D Flood و مقایسه آن با تصویر ماهواره سنتینل2 (مطالعه موردی: سیل اسفند 1398 در بازه انتهایی رودخانه ارازکوسه، استان گلستان)
223
236
FA
عبدالرضا
بهره مند
0000-0001-5012-2653
هیئت علمی دانشگاه گرگان
abdolreza.bahremand@yahoo.com
فاطمه
جمالی
گروه آبخیزداری، دانشکده مرتع و آبخیزداری، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران
jamali1393f@gmail.com
چوقی بایرام
کمکی
0000-0002-7778-817X
هیات علمی/ دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان
bkomaki@gmail.com
10.22069/jwsc.2020.17618.3325
شبیهسازی دو بعدی سیل با استفاده از مدل Nays 2D Flood و مقایسه آن با تصویر ماهواره سنتینل2 (مطالعه موردی: سیل اسفند 1398 در بازه انتهایی رودخانه ارازکوسه، استان گلستان)<br />چکیده <br />سابقه و هدف: وقوع سیلاب با دوره بازگشتهای نادر در بیشتر مناطق کشور و اثرات زیانبار جانی و مالی ناشی از آن که اغلب نیز به دلیل اقدامات انسانی تشدید میشوند، باعث شده تا به مقوله مدیریت سیلاب بیشازپیش پرداخته شود. در این راستا شبیهسازی پهنه سیلاب یکی از اقدامات مؤثر در کاهش میزان این خسارات میباشد. بهمنظور شبیهسازی این پهنه مدلهای متعدد هیدرولیکی توسعهیافتهاند. مدلهای عددی هیدرولیکی میتوانند یکبعدی، دوبعدی و سهبعدی باشند. ازآنجهت که در اجرای اقدامات مهندسی و مدیریتی مربوط به سیل، لازم است تا پهنه آن با دقت کافی و با هزینه کم شبیهسازی شود، در تحقیق حاضر از یک مدل هیدرولیکی دوبعدی با عنوان Nays 2D Flood استفاده شده است.<br />مواد و روشها: مدل فوق در بازه کوتاهی از شاخه ارازکوسه قبل از الحاق آن به رودخانه گرگانرود برای رخداد سیل 26 اسفندماه 1398، به عنوان یک واقعه نادر، مورداستفاده قرار گرفت. بدین منظور یک لایه DEM با قدرتتفکیک یک متر و هیدروگراف سیل با گام زمانی یک ساعت به مدل معرفی گردید. پس از انتخاب شبکه سلولی مناسب و تهیه نقشه زبری کانال و دشت سیلابی از روی تصاویر Google Earth، مدل مذکور اجرا گردید.<br />یافتهها: نتایج این شبیهسازی شامل نقشههای عمق، پهنه سیل و سرعت جریان میباشد. ارزیابی نتایج مربوط به پهنهبندی در پژوهش حاضر از طریق محاسبه ضریب F و مقایسه پهنه شبیهسازیشده توسط مدل با تصاویر مشاهدهشده از آن که توسط ماهواره سنتینل2 در تاریخ 16 فروردین 1398 ثبت گردیده است، صورت پذیرفت. میزان آماره F در تحقیق حاضر 78/0 محاسبه گردید. این رقم گواه این است که تطابق قابلقبولی بین پهنه محاسبهشده توسط مدل و پهنه مشاهدهشده توسط ماهواره مذکور وجود دارد. مساحت پهنه سیل در تصویر ماهوارهای 95/13 هکتار میباشد، در حالیکه پهنه شبیهسازیشده توسط مدل 30/14 هکتار برآورد گردید. جهت ارزیابی نتایج مربوط به عمق، از دادههای منحنی سنجه استفاده گردید. میزان عمق محاسبهشده، توسط مدل در تاریخ 16 فروردین 1398 برابر 22/6 متر میباشد. در همین تاریخ عمق آب طبق منحنی سنجه معادل 63/6 متر، مشاهده شده است. میزان خطا در این ارزیابی 18/6 درصد محاسبه گردید.<br />نتیجهگیری: این نتایج، حاکی از این است که مدل Nays 2D flood عملکرد قابلقبولی داشته است و میتوان از آن در تحقیقات آینده نیز استفاده کرد. با توجه به اینکه حرکت سیل در دشت سیلابی در طول و عرض میباشد، مدلهای دو بعدی که این واقعیت را لحاظ میکنند بر مدلهای یک بعدی ارجحیت پیدا میکنند. نتایج این تحقیق و تحقیقات مشابه، نشان از دقت خوب این مدلها در شبیهسازی پهنه سیل در خارج از مجرای رودخانه میباشند. مدل مذکور با در اختیار داشتن یک لایه DEM با قدرت تفکیک بالا بدون نیاز به دادههای مقاطع کانال در مواقعی که سیل از بستر رودخانه خارج شده باشد، با دقت مناسب قابل استفاده است.
شبیهسازی هیدرولیکی دوبعدی سیل,مدل Nays 2D Flood,سیل 1398 استان گلستان,تصویر ماهوارهای سنتینل2
https://jwsc.gau.ac.ir/article_5016.html
https://jwsc.gau.ac.ir/article_5016_c174ef983303d4d84f43380c6123beee.pdf
دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان
مجله پژوهشهای حفاظت آب و خاک
2322-2069
2322-2794
27
2
2020
05
21
مدلسازی دمای آب رودخانهها با استفاده از برنامهریزی بیان ژن (مطالعه موردی: رودخانه محمّدآباد در استان گلستان)
237
244
FA
مرضیه
کرامتلو
دانشجوی کارشناسی ارشد سازه های آبی دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان
marzieh.keramatlou@yahoo.com
عبدالرضا
ظهیری
0000-0003-2009-5046
عضو هیئت علمی دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان
zahiri_reza@yahoo.com
اسماعیل
کردی
0000-0003-1966-6964
استادیار گروه عمران دانشگاه میرداماد گرگان
esmaeilkordi@gmail.com
خلیل
قربانی
0000-0002-1901-4045
عضو هیأت علمی دانشگاه
ghorbani.khalil@yahoo.com
امیر احمد
دهقانی
0000-0002-6795-3880
دانشیار دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان
a.dehghani@gau.ac.ir
10.22069/jwsc.2020.15635.3082
سابقه و هدف: با توجه به اهمیت مسائل کیفیت آب و شرایط زیستمحیطی، دمای آب رودخانهها از دو جنبۀ اقتصادی و زیستمحیطی دارای اهمیت میباشد. این پارامتر تأثیر مستقیمی بر تمامی پارامترهای کیفیت آب داشته و نقش مهمی را در زندگی و زیستگاه آبزیان ایفا میکند. در نتیجه، با توجه به پیامدهای مهم درجه حرارت برای انجام ارزیابی اثرات زیستمحیطی و مدیریت مؤثر شیلات، درک وضع حرارتی رودخانه و فرآیندهای تبادل حرارتی مرتبط با آن مهم است. مدلهای قطعی و آماری بسیار زیادی برای تخمین دمای آب رودخانهها توسط محققین مختلف ارائه شده است. تاکنون مدلسازی دمای آب رودخانهها عموماً بر اساس دمای هوا بوده است. این درحالی است که احتمالاً متغیرهای هیدرولیکی رودخانه و نیز متغیرهای هواشناسی بر دمای آب رودخانهها تأثیر دارند. همچنین تاکنون برای مدلسازی دمای آب رودخانهها از الگوریتمهای نوین و هوشمند به صورت محدودی استفاده شده است. بنابراین در این پژوهش به منظور تخمین دمای آب رودخانه محمّدآباد واقع در استان گلستان از الگوریتم برنامهریزی بیان ژن (GEP) استفاده شده و در مدلسازی علاوه بر دمای هوا، متغیرهای هیدرولیکی و هواشناسی نیز مشارکت داده شدهاند.<br />مواد و روشها: برنامهریزی بیان ژن (GEP) یک الگوریتم تکاملی است که از جمعیتی از افراد استفاده کرده و آنها را مطابق برازندگی انتخاب میکند و تغییرات ژنتیکی را با استفاده از یک یا چند عملگر ژنتیکی اعمال مینماید. برای انجام این تحقیق، متغیرهای هواشناسی و هیدرولیکی شامل دمای هوا، رطوبت، سرعت وزش باد، پوشش ابر، دبی و سرعت جریان رودخانه طی یک دوره آماری 7 ساله (1391-1385) به عنوان متغیرهای ورودی و دمای آب رودخانه به عنوان متغیر خروجی انتخاب شدند.<br />یافتهها: بر اساس مقایسه آماری نتایج مدلهای مختلف GEP با 1 تا 6 متغیر ورودی، مشخص شد که الگوی 6 پارامتری نسبت به الگوهای دیگر دارای بیشترین دقت از نظر ضریب تعیین و مجذور مربعات خطا است. این مقادیر برای دادههای آموزش بهترتیب 92/0 و c˚8/1 و برای دادههای آزمون 90/0 و c˚3/2 بهدست آمده است. میانگین خطای روش GEP در مراحل آموزش و آزمون بهترتیب 67/14 و 80/12 درصد میباشد، این در حالی است که خطای مدل رگرسیون خطی بیش از 38 درصد بهدست آمد. همچنین نتایج نشان داد که مدل برنامهریزی بیان ژن در مقایسه با مدل رگرسیون خطی چندمتغیره از کارایی بیشتری برای تخمین دمای آب رودخانه برخوردار است.<br />نتیجهگیری: با توجه به نتایج بهدست آمده از این تحقیق میتوان با دقت قابل قبولی از مدل GEP در تخمین دما رودخانهها استفاده نمود. همچنین مشخص شد که علاوه بر دمای هوا که بیشترین تأثیر بر دمای آب رودخانه را دارد، متغیر دبی جریان نیز دارای تأثیر است.
دمای آب رودخانه,مدلسازی,برنامهریزی بیان ژن,رودخانه محمّدآباد
https://jwsc.gau.ac.ir/article_5017.html
https://jwsc.gau.ac.ir/article_5017_7c742b85826b580bf1429332ab3a2c83.pdf