علیرغم فواید بسیار علف کشها، پایداری آنها در خاک می تواند به گیاهان در کشت های بعدی صدمه زده و باعث آلودگی خاک و آبهای زیر زمینی گردد. هدف اصلی این تحقیق شبیه سازی حرکت علف کش 2, 4-D در یک خاک سیلتی رسی لوم با استفاده از مدل HYDRUS-1D در مزرعه ذرت می باشد. مقدار 5/3 کیلوگرم در هکتار 2, 4-D خالص تحت دو رژیم کم آبیاری و آبیاری کامل به خاک اضافه شد و باقیمانده آن در نیمرخ خاک در 8، 13، 23، 30، 37 و 57 روز پس از کاربرد اندازه گیری گردید. داده های اندازه گیری شده و شبیه سازی شده نشان داد که غلظتهای 2, 4-D از سطح به عمق کاهش یافته و در هر دو رژیم آبیاری حداکثر تا عمق 40 سانتی متری خاک نشت کرد. مقادیر باقیمانده 2, 4-Dدر خاک در تیمارهای آبیاری کامل و کم آبیاری بترتیب برای واسنجی و اعتبار سنجی مدل HYDRUS-1D استفاده شد. غلظت کل اندازه گیری شده و شبیه سازی شده در نیمرخ خاک در رژیم آبیاری کامل بترتیب 94/68 و 96/64 میلی گرم در کیلو گرم خاک و در رژیم کم آبیاری بترتیب 3/74 و 0/74 میلی گرم در کیلو گرم خاک بود. از پارامترهای آماری d, CRM و NRMSE برای مقایسه نتایج شبیه سازی و اندازه گیری استفاده گردید. این پارامترها برای آبیاری کامل بترتیب 85/0، 27 /0، 77/0 و برای کم آبیاری بترتیب 94/0، 19/0 و 02/0 بود. بنابراین نتایج نشان داد که تطابق خوبی بین مقادیر اندازه گیری شده و شبیه سازی شده توسط مدل HYDRUS-1D وجود داشت. نتایج شبیه سازی برای رژیم کم آبیاری دقیقتر از آبیاری کامل بود که دلیل آن می تواند فعالیت کمتر میکروبی در خاک به دلیل کاهش رطوبت خاک در رژیم کم آبیاری باشد. به طور کلی مدلها قادر به شبیه سازی دقیق فعالیت های میکروبی نیستند. بنابراین در کم آبیاری که این فعالیت کمتر بوده است، نتایج شبیه سازی بهتر شده است. متن کامل این مقاله به زبان انگلیسی می باشد. لطفا برای مشاهده متن کامل مقاله به بخش انگلیسی مراجعه فرمایید.لطفا برای مشاهده متن کامل این مقاله اینجا را کلیک کنید.

انتشارپذیری یک خاصیت قابل اندازه گیری محیط متخلخل و یکی از پارامترهای مهم معادله جابجایی انتشار می باشد که در بررسی و حل مسائل مربوط به انتقال آلودگی و حفاظت از منابع آبهای زیرزمینی استفاده می شود.گاهی این کمیت برای کل محیط متخلخل ثابت در نظر گرفته می شود ولی در طول سه دهه اخیر، مطالعات فراوان نشان داده است که انتشار پذیری به فاصله انتقال و یا طول آبخوان نیز بستگی دارد. در این پژوهش به بررسی اثر ضخامت آبخوان در انتشار پذیری محلول کلرید سدیم در خاکهای ماسه ای پرداخته شده است. بدین منظور ضخامت های مختلف 20، 40، 60، 80 و 100 سانتی متر تهیه و انتشارپذیری آنها مورد بررسی قرار گرفت. همچنین جهت انجام محاسبات مربوط به تعیین انتشار پذیری، از مدل بریگهام و برای شبیه سازی حرکت کلریدسدیم از مدل دو بعدی HYDRUS استفاده گردید.استفاده گردید. مدل بریگهام حل مستقیمی از معادله کلاسیک جابجایی- انتشار است که برای فواصل انتقال کوتاه پیشنهاد شده است. با توجه به نتایج به دست آمده، انتشارپذیری خاک مقداری ثابت بوده که در دامنه قابل قبولی نوسان داشت و در محدوده نتایج به دست آمده از سایر مطالعات بود و هیچگونه وابستگی آن به ضخامت خاک ملاحظه نگردید. نتایج به دست آمده از نرم افزار HYDRUS نشان داد که با افزایش متوسط فاصله انتقال مقدار انتشارپذیری خاک افزایش یافته به طوری که با نزدیک شدن غلظت نمونه ها به غلظت نهایی آلاینده مقدار آن ثابت شده است.

آگاهی کمی از رفتار هیدرولیکی خاک نقشی مهم در حفاظت و بهره وری مناسب از منابع آب دارد. در این راستا فهم این رفتار در آبیاری قطره ای همیشه موضوع بحث محققین بوده است. یکی از مهم ترین معیارها هنگام طراحی سیستم آبیاری قطره ای، هندسه الگوی رطوبتی است که توسط قطره چکان ها ایجاد می شود. ابعاد پیاز رطوبتی تحت تاثیر پارامترهای مهمی همچون ویژگی های هیدرولیکی خاک، دبی خروجی قطره چکان و زمان آبیاری می باشد. با توجه به اهمیت این موضوع در طراحی سیستم های آبیاری قطره ای، هدف از این پژوهش، تخمین ابعاد جبهه رطوبتی حاصله از یک منبع نقطه ای است. بدین منظور، برای آزمون قابلیت نرم افزار HYDRUS-2D، آبیاری قطره ای به مدت 30 ساعت با روش T-Tape و دبی 2.338 سانتی متر بر ساعت و با در نظر گرفتن عمق حداکثر 70 سانتی متر در مزرعه مطالعاتی دانشگاه ارومیه انجام و چگونگی توزیع آب در خاک توسط نمونه بردار وزنی در پایان آبیاری تعیین شد. پس از اطمینان از توانایی نرم افزار HYDRUS-2D، این نرم افزار برای شش دبی مختلف با سقف زمان 30 ساعت کارکرد قطره چکان، اجرا شد. مقادیر حاصله از نرم افزار برای بازه های زمانی متفاوت و به کارگیری قضیه π باکینگهام، منجر به ارائه روابطی ساده شد که مقدار عمق و حداکثر قطر خیسیدگی خاک را توسط مقدار هدایت هیدرولیکی اشباع خاک، دبی قطره چکان و مدت زمان کارکرد محاسبه می کند. با توجه به مقدار ضریب همبستگی (0.993 و 0.970) و میانگین مطلق خطا (1.177 و 1.706) در برآورد عمق و حداکثر قطر خیس شده خاک، معادلات نیمه تجربی حاصله، با دقتی زیاد ابعاد هندسی پیاز رطوبتی را محاسبه کردند. بدین ترتیب می توان نتیجه گرفت که در نتیجه، از آنها در طراحی و مدیریت بهینه سیستم آبیاری قطره ای برای شرایط مورد مطالعه می توان استفاده کرد.

یکی از روش های مدیریت آبیاری سطحی برای افزایش بازده، آبیاری موجی یا استفاده متناوب از آب در شیار است. هدف از این پژوهش، مقایسه شاخص های عملکرد در جریان موجی با روش جریان پیوسته و یافتن نسبت تناوب و بده ورودی مناسب و همچنین، مقایسه سرعت پیشروی جبهه رطوبتی در طول جویچه در آبیاری موجی نسبت به آبیاری پیوسته است. بدین منظور، جویچه هایی به طول 70 متر و دو شدت جریان 0.5 و 2 لیتر بر ثانیه و نسبت تناوب های گوناگون (3: 2، 4: 1، 3: 1) در جریان موجی ایجاد شد. آزمایش های صحرایی شامل تعیین تیمارهای جریان موجی و پیوسته (دو بده و نسبت های تناوب متفاوت در موجی) اندازه گیری سرعت پیشروی و مقادیر جریان ورودی و خروجی و نیز برداشت نمونه های خاک پیش و پس از آبیاری در ایستگاه تحقیقاتی خلعت پوشان دانشگاه تبریز انجام شدند. سپس با استفاده از شبیه آبیاری سطحی SIRMOD شبیه سازی فراسنج های جریان و نفوذ آب در جویچه های آبیاری در دو جریان موجی و پیوسته انجام شد. برای مقایسه سرعت پیشروی آب در طول جویچه ها در آبیاری موجی نسبت به آبیاری پیوسته، شبیه سازی پیشروی جبهه رطوبتی در روند توسعه حجم مرطوب شده خاک از شبیه HYDRUS-2D استفاده شد. از نتایج شبیه سازی جریان ها مشخص شد که سرعت نفوذ نهایی در جریان موجی بسیار کم تر از جریان پیوسته بوده و سرعت پیشروی جبهه رطوبتی در تیمارهای موجی به علت کاهش نفوذ عمقی بیش تر از تیمارهای پیوسته با بده یکسان بوده است. در مجموع، در منطقه مورد مطالعه، تیمار S22 (بده 0.5 لیتر بر ثانیه و نسبت دوره 4: 1) بهترین عملکرد را داشته و تیمار S13 (بده 0.5 لیتر بر ثانیه و نسبت تناوب 3: 2) حتی از تیمارهای جریان پیوسته نیز ضعیف تر عمل کرده است.

لطفا برای مشاهده چکیده به متن کامل (PDF) مراجعه فرمایید.

مطالعه حرکت آنیون ها در خاک به دلیل آبشویی سریع و عدم جذب توسط ذرات خاک و رسیدن به آب های زیرزمینی، اهمیت ویژه ای دارد. برومید از جمله یون هائی است که به راحتی شسته شده و به دلیل این خاصیت، به عنوان ردیاب حرکت آب و املاح در خاک مورد توجه قرار گرفته است. لذا این تحقیق به منظور شبیه سازی حرکت یون برومید در ستون های دست خورده خاک (10 سانتی متر قطر و 25 سانتی متر ارتفاع) در دو بافت شن لومی و لوم شنی توسط مدل HYDRUS-1D انجام شد. یون برومید (از منبع برومید پتاسیم) در سه سطح 10، 20 و 30 میلی گرم بر کیلوگرم خاک و در 6 تکرار به ستون های خاک جهت آزمایش آبشویی اضافه گردید. آبشویی برومید تا 4 حجم خلل و فرج انجام و غلظت برومید در زه آب خروجی اندازه گیری شد. انتقال برمید در خاک لوم شنی آهسته تر از خاک شن لومی بود. آنالیز حساسیت مدل نشان داد، کمترین تاثیر مربوط به ضریب پخشیدگی در آب بود که افزایش میزان آن، حداقل تاثیر را بر غلظت پیش بینی شده زه آب خروجی خاک های مورد مطالعه داشت، در حالی که مدل بیشترین حساسیت را نسبت به تغییرات رطوبت اشباع نشان داد. مدل HYDRUS-1D پیش بینی خوبی از غلظت برمید در زه آب نشان داد (ضریب تبیین بیشتر از 90 درصد). معادله) NECDE معادله جریان روان-پخشیدگی غیر تعادلی) پیش بینی بهتری از حرکت برومید در خاک نسبت به معادله) CDE معادله جریان روان-پخشیدگی) نشان داد.

برای دستیابی به افزایش عملکرد، شناخت عمیق عوامل محیطی جهت حفظ یا افزایش بهره دهی و پایداری سیستم های کشاورزی ضرروی است و این مهم عملی نخواهد شد مگر آنکه سیستم پیچیده گیاه و نوع پاسخگوئی آن به نهاده ها و شرایط محیطی تا اندازه زیادی شناخته شود. از روش های نوین کشاورزی که در امر تحقیق، مدیریت، بهینه کردن بهره وری، شناخت کامل سیستم و تدوین یک استاندارد دقیق برای آن بسیار موثر است، بهره گیری از مدل های مختلف می باشد. به منظور شبیه سازی رطوبت خاک تحت شرایط مختلف آبی، تحقیقی در مزرعه مرکز تحقیقات کشاورزی اهواز در سال زراعی 85-1384بر روی گیاه گندم با سه تیمار آبیاری I 1 (بدون تنش آبی)،  I2(قطع آبیاری در مرحله ظهور سنبله) و I3 (قطع آبیاری در مرحله شیری شدن دانه) و پنج سطح نیتروژن با مقادیر N1 (بدون مصرف کود نیتروژن)N2=، 80=N3، 120=N4، 160= N5کیلوگرم در هکتار انجام شد. برای شبیه سازی رطوبت در خاک از مدل HYDRUS-1D استفاده گردید. نتایج تحلیل حساسیت مدل نشان داد که مدل نسبت به ضریب رطوبتی خاک در حالت اشباع (qs) بیش از دیگر ضرایب حساس است و با تغییر جزئی مقادیر این ضریب تغییرات به سزایی در خروجی های مدل مشاهده شد. کمترین تاثیر مربوط به ضرایب a، I و qr بود. همچنین نتایج آزمایش نشان داد مدل مقدار رطوبت را کمتر از واقعیت برآورد می کند. مقدار کارایی مدل که نشان دهنده کیفیت و چگونگی برازش داده های مشاهده ای و برآورد شده می باشد بین 0.67 تا 0.90 متغیر بود که این نشان دهنده کارایی بالای مدل در شبیه سازی رطوبت است.

بهسازی خاک های شور از دیدگاه حفاظت منابع آب و خاک اهمیت زیادی دارد، زیرا این خاک ها مانعی جدی برای تولید محصولات کشاورزی در مناطق خشک و نیمه خشک محسوب می شوند. شوری خاک موجب کاهش شدید عملکرد محصولات، آسیب به تجهیزات، تهدید امنیت غذایی و غیرقابل استفاده شدن خاک برای کشاورزی می شود. بسیاری از کشاورزان مناطق خشک توان مالی برای اصلاح خاک های شور ندارند. استفاده از پساب به عنوان منبع آبی در کشاورزی، ضمن تأمین بخشی از نیاز آبی این بخش، به صرفه جویی و پایداری منابع آبی کمک می کند. این پژوهش با هدف ارزیابی تأثیر آبشویی خاک های شور منطقه بوئین زهرا قزوین توسط زه آب انجام شد. نمونه های خاک از عمق 0 تا 30 سانتی متری با حداقل دست خوردگی در 6 ستون PVC جمع آوری شد. ستون ها به صورت یکی در میان دارای زهکش شنی و فاقد زهکش شنی طراحی شدند. همچنین، برای شبیه سازی حرکت آب و املاح در فرآیند آبشویی از مدل HYDRUS-1D استفاده شد. آبشویی در 6 سیلندر حاوی خاک شور با شرایط EC=64dS/m و PH=8 انجام شد. برای این منظور، سه نوع آب با کیفیت های مختلف شامل آب زهکش (PH=7.9, EC=57dS/m)، آب چاه (PH=7.1, EC=2.54dS/m) و مخلوط این دو آب (PH=7.6, EC=32 dS/m) استفاده شد. نتایج به بررسی کاهش شوری و هدایت الکتریکی خاک تحت تأثیر زهکش و کیفیت آب اختصاص یافت.

لطفا برای مشاهده چکیده به متن کامل (PDF) مراجعه فرمایید.