یکی از روش‌های نوین صرفه‌جویی در مصرف آب و کاهش هزینه‌های آبیاری استفاده از سوپر‌جاذ‌ب‌ها می‌باشد. ازآنجاکه نانو‌ذره زئولیت سطح ویژه بزرگ‌تری دارد، لذا می‌تواند آب و عناصر غذایی را جذب کرده و در زمان نیاز گیاه آزاد نماید. آزمایشی گلخانه‌ای دو ساله برای بررسی تأثیر سطوح مختلف آبیاری و نانوزئولیت بر شاخص‌های رشدی، محتوای نسبی آب و نشت یونی در گیاه ریحان اجرا شد. آزمایش به‌صورت کرت‌های ‌خردشده در قالب بلوک‌های کامل تصادفی با سه تکرار انجام شد. تیمارهای آزمایش شامل سطوح آبیاری در سه سطح ( FC75/0I1= یا کم‌آبیاری، FC I2= یا آبیاری نرمال و FC 25/1 I3= یا بیش‌آبیاری) و سطوح سوپرجاذب نانوزئولیت در چهار سطح (Z0 بدون سوپرجاذب، Z5 پنج گرم سوپرجاذب در هر کیلوگرم خاک، Z10 10 گرم سوپرجاذب در هر کیلوگرم خاک و Z15 15 گرم سوپرجاذب در هر کیلوگرم خاک) بود. نتایج نشان داد با افزایش شدت خشکی، رشد قطری و ارتفاعی و سایر صفات مانند تعداد برگ، سطح برگ، وزن ماده خشک (زیست‌توده) ریحان به‌صورت معنی‌داری کاهش یافت سطح آبیاری 75 درصد منجر به کاهش صفات رویشی، کاهش محتوای نسبی آب برگ و افزایش نشت یونی گردید، هم‌چنین نتایج نشان داد استفاده از نانوزئولیت اثر معنی‌داری در سطح یک درصد بر پارامترهای موردبررسی دارد، به‌طوری‌که کاربرد این سوپرجاذب به مقدار پنج و 10 گرم در هر کیلوگرم خاک در تمام تیمار‌های آبیاری (I1، I2 و I3) به‌ترتیب موجب افزایش 22 و 30 درصدی ارتفاع ساقه گیاه در دو سال متوالی، هم‌چنین افزایش قطر ساقه ریحان به‌ترتیب به میزان 33 و 29 درصد، بالارفتن تعداد شاخه‌های جانبی ریحان نیز در دو سال به‌ترتیب به مقدار 90 و 89 درصد، ازدیاد تعداد برگ‌های ریحان نیز به‌ترتیب برابر با 49 و 76 درصد، رشد سطح برگ نیز به‌ترتیب با افزایش 25 و 19 درصدی مواجه شد. وزن خشک گیاه نیز افزایش 40 و 30 درصدی را به‌ترتیب داشتند، محتوای نسبی آب برگ نیز با افزایش 14 و هفت درصدی در دو سال متوالی روبه‌رو شد. در نشت الکترولیت برعکس پارامترهای قبلی، کاربرد سوپرجاذب باعث کاهش نشت یونی ریحان شد، اما با اعمال کم‌آبیاری شاهد افزایش این پارامتر بودیم. این مطالعه نشان داد که از نظر آماری تفاوت معنی‌داری (05/P>) در عملکرد محصول در بین تیمارهای Z5 و Z10 وجود ندارد.

چکیدهسابقه و هدف: کمبود آب مهم‌ترین عامل کاهش عملکرد محصولات کشاورزی در سراسر جهان است و این عامل در مناطق خشک و نیمه‌خشک تأثیرگذارتر است. ایران کشوری است که متوسط بارندگی آن حدود یک‌سوم متوسط بارش جهانی است و از نظر منابع آب به‌شدت در تنگنا می‌باشد؛ بنابراین ضرورت دارد که با استفاده بهینه، صرفه‌جویی و افزایش راندمان آبیاری به حفظ منابع محدود آب کمک نمود. این تحقیق باتوجه‌به مصرف محصول استراتژیک ذرت و اهمیت مدیریت منابع محدود آب تجدیدپذیر کشور، در رأس آن استفاده از سیستم‌های آبیاری تحت‌فشار در منطقه و در شرایط آب‌وهوایی ارومیه تعریف شد.مواد و روش ها: به‌منظور بررسی سطوح مختلف آبیاری بر شاخص‌های عملکردی و صفات گیاهی ذرت شیرین، تحت سیستم آبیاری قطره‌ای زیرسطحی در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با چهار تیمار 20 درصد بیش‌آبیاری، برابر با نیاز آبی، 20 و 40 درصد کم‌آبیاری در چهار تکرار در مزرعه تحقیقاتی گروه مهندسی آب دانشگاه ارومیه انجام گردید.مقادیر شاخص های گیاهی قطر ساقه، سطح برگ، عملکرد دانه، تعداد برگ در هر ساقه، عملکرد بیولوژیک (تر)، ماده خشک گیاه و عملکرد بلال در طول فصل کشت در تاریخ های مشخص و همچنین روز برداشت اندازه گیری و مورد ارزیابی قرار گرفت.یافته ها: نتایج نشان داد در حالت کلی اثرات کم آبیاری و بیش‌آبیاری بر عملکرد بیولوژیک، ماده خشک، عملکرد بلال بدون پوشش، وزن سیصد دانه، تعداد برگ و قطر ساقه معنی‌دار بود. همچنین بر اساس نتایج می‌توان بیان کرد که با کاهش مقدار مصرف آب، مقدار عملکرد بلال به‌صورت خطی کاهش می‌یابد. بیش‌ترین و کمترین عملکرد بلال در تیمارهای بیش‌آبیاری و 60 درصد نیاز آبی به ترتیب با میانگین 83/1 و 13/1 کیلوگرم بر مترمربع به دست آمد.نتیجه گیری: در حالت کلی اثرات کم آبیاری و بیش‌آبیاری بر عملکرد بیولوژیک، ماده خشک، عملکرد بلال بدون پوشش، وزن سیصد دانه، تعداد برگ و قطر ساقه معنی‌دار بود. همچنین بر اساس نتایج می‌توان بیان کرد که با کاهش مقدار مصرف آب، مقدار عملکرد بلال به‌صورت خطی کاهش می‌یابد. بیش‌ترین و کمترین عملکرد بلال در تیمارهای بیش‌آبیاری و 60 درصد نیاز آبی به ترتیب با میانگین 83/1 و 13/1 کیلوگرم بر مترمربع به دست آمد. بر اساس نتایج تحقیق، با کاهش ۲۰ درصدی مصرف آب نسبت به آبیاری کامل، به طور غیر معنی‌داری فقط 02/5 درصد وزن زیست‌توده کاهش پیدا می‌کند. بین تیمار شاهد (برابر نیاز آبی) و ۲۰ درصد کم آبیاری در صفات ماده خشک، عملکرد بلال بدون پوشش، وزن سیصد دانه، تعداد برگ و قطر ساقه، اختلاف معنی‌داری مشاهده نشد. روند تغییرات میزان تجمع عملکرد تر (بیولوژیک) ذرت شیرین از 21 روز پس از کاشت به طور تدریجی شروع و بعد از گذشت 9-6 روز وارد مرحله رشد خطی شد و سپس به طور ثابت ادامه یافت. بیشترین وزن عملکرد بیولوژیک ذرت شیرین در تیمارهای مختلف در 87 روز پس از کاشت مشاهده شد.

برنامه‌ریزی برای استفاده ‌بهتر از منابع آب در کشاورزی امری اجتناب‌ناپذیر و روش آبیاری قطره‌ای زیرسطحی می‌تواند علاوه بر کاهش در میزان آب آبیاری، افزایش عملکرد محصول را به دنبال داشته باشد. این تحقیق به‌منظور بررسی سطوح مختلف آبیاری بر شاخص‌های عملکردی و صفات گیاهی ذرت شیرین، تحت آبیاری قطره‌ای زیرسطحی در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با چهار تیمار 20 درصد بیش‌آبیاری، برابر با نیاز آبی، 20 و 40 درصد کم‌آبیاری در چهار تکرار در مزرعه تحقیقاتی گروه مهندسی آب دانشگاه ارومیه انجام گردید. نتایج نشان داد که اثرات کم آبیاری و بیش‌آبیاری بر عملکرد بلال، وزن هزار دانه، قطر بلال بدون پوشش، طول بلال بدون غلاف، تعداد ردیف بلال و تعداد دانه معنی‌دار بود. همچنین بر اساس نتایج می‌توان بیان کرد که با کاهش مقدار مصرف آب مقدار عملکرد محصول به‌صورت خطی کاهش می‌یابد. بیش‌ترین و کمترین عملکرد دانه بلال در تیمارهای بیش‌آبیاری و 60 درصد نیاز آبی به ترتیب با میانگین 4/30 و 9/19 تن در هکتار به دست آمد. بر اساس نتایج تحقیق، با کاهش ۲۰ درصدی مصرف آب نسبت به آبیاری کامل، به طور غیر معنی‌داری فقط 72/4 درصد عملکرد دانه کاهش پیدا می‌کند. این در حالی است که با افزایش 20 درصدی آب آبیاری 54/10 درصد عملکرد دانه بلال افزایش می‌یابد. بین تیمار بیش آبیاری و ۲۰ درصد کم آبیاری در صفات وزن هزار دانه و قطر بلال، اختلاف معنی‌داری مشاهده نشد. اختلاف بین میانگین‌های شاخص‌های عملکرد دانه بلال، طول و تعداد دانه در ردیف بلال در تمام تیمارهای آبیاری معنی‌داری به دست آمد.

نیتروژن یکی از مهمترین عناصر غذایی در دستیابی به عملکرد مطلوب در محصولات زراعی می‌باشد. این پژوهش با هدف بررسی تأثیر زئولیت کلینوپتیلولایت در جذب و نگهداری یون نیترات، شاخص‌های رشد و پارامترهای رشدی محصول خیار گلخانه‌ای شامل تعداد، وزن، طول و قطر خیار اجرا گردید. این تحقیق در گلخانه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه ارومیه و در قالب طرح کاملا تصادفی با تیمار زئولیت در چهار سطح صفر، 5، 10 و 15 گرم در هر کیلوگرم خاک لوم شنی در سه تکرار با آبیاری قطره‌ای انجام گرفت. نتایج تجزیه واریانس داده‌ها، تأثیر مثبت کارایی زئولیت را در کاهش آبشویی نیترات در سطح احتمال یک درصد نشان داد. نتایج مقایسه میانگین نشان داد که بین تیمار شاهد و تیمار 15 گرم زئولیت در هر کیلوگرم خاک، از نظر آماری تفاوت معناداری حاصل شد. نتایج نشان داد اثر کاربرد زئولیت بر تعداد میوه، سطح برگ، قطر بوته و عملکرد محصول در سطح احتمال یک درصد و بر وزن میوه، قطر میوه، طول میوه و ارتفاع بوته در سطح احتمال پنج درصد، معنی‌دار بود ولی تأثیر معنی‌داری بر تعداد برگ نداشته است. با افزایش مقدار زئولیت، میزان عملکرد محصول با افزایش 6/2 برابری همراه بوده است.

در این تحقیق، اثر تغییر اقلیم بر منابع آب زیرزمینی دشت میاندوآب در استان آذربایجان غربی مورد بررسی قرار گرفت. در این راستا، سناریوهای A1B، A2 و B1 از طریق مدل ریزمقیاس نمایی LARS-WG و با به­کار بردن مدل گردش عمومی جو HadCM3 و مدل شبکه عصبی مصنوعی در دو دوره زمانی مختلف (2065-2046، 2099-2080) مورد مطالعه قرار گرفتند. بدین منظور از داده­های ماهانه عمق سطح آب زیرزمینی 25 چاه پیزومتری در دشت میاندوآب با دوره آماری 10 ساله (2005-2014) و داده­های روزانه و ماهانه بارش، دماهای کمینه و بیشینه و ساعت آفتابی ایستگاه سینوپتیک میاندوآب در یک دوره آماری 20 ساله (1995-2014 ) استفاده گردید. نتایج ارزیابی داده­های مشاهداتی و شبیه­سازی شده توسط مدل LARS-WG با استفاده از شاخص­های آماری مختلف بیانگر این است که اختلاف­های معنی­داری بین مقادیر شبیه­سازی شده و مشاهداتی وجود ندارد. تحلیل عملکرد مدل شبکه عصبی مصنوعی نشان داد که مدل مذکور از دقت خوب و مناسبی در شبیه­سازی تغییرات عمق سطح آب زیرزمینی در دشت مورد بررسی برخوردار است. نتایج نشان داد که متوسط عمق سطح آب زیرزمینی بطور میانگین در دوره اول (2065-2046) و دوره دوم (2099- 2080) به ترتیب 87/2 و 3/9 درصد افزایش می­یابد. در حقیقت، افزایش قابل توجه دما و به تبع آن افزایش مصرف آب زیرزمینی باعث عمق عمیق­تر آب زیرزمینی می­شود.

تخمین پارامترهای معادله نفوذ و ضریب زبری مانینگ از فرایندهای ضروری طراحی بهینه و ارزیابی سامانه‌های آبیاری سطحی به شمار می‌رود. تحقیق حاضر به منظور واسنجی این ضرایب برای یک سامانه آبیاری نواری انتهابسته با چهار سری اطلاعات میدانی انجام گرفت. در این راستا هیدرولیک جریان آب توسط نرم افزار WinSRFR و به روش حل اینرسی صفر، شبیه‌سازی و با الگوریتم بهینه-سازی مجموعه ذرات برای اجرای محاسبات تکراری ترکیب شد. تابع هدف بخش بهینه‌سازی به صورت کمینه‌سازی اختلاف بین زمان‌های پیشروی و پسروی محاسباتی و اندازه‌گیری‌شده و متغیرهای تصمیم مسأله شامل چهار ضریب معادله نفوذ کوستیاکف اصلاح شده و ضریب زبری مانینگ در نظر گرفته شد. آنالیز حساسیت مدل توسعه یافته نشان داد در فاز پسروی ضریب b از معادله نفوذ و در فاز پیشروی ضریب زبری مانینگ می‌تواند بیشترین خطا را در پیش‌بینی نتایج داشته باشد. نتایج نشان داد که بر اساس پارامترهای بهینه شده در مدل، مجذور میانگین مربعات خطا برای پیش‌بینی زمان‌های پیشروی و پسروی در چهار آبیاری بین 77/3 تا 86/12 دقیقه و ضریب جرم مانده بین 099/0- تا 003/0 به دست آمد. مطابق نتایج، با بهینه‌سازی مدل WinSRFR، امکان دست‌یابی به بازده کاربرد و یکنواختی به ترتیب 86 و 84 درصد (با حفظ کفایت آبیاری 100 درصد) براساس متغیرهای جریان (دبی ورودی و زمان قطع جریان) وجود دارد.

مشکل اصلی سامانه‌های آبیاری سطحی پایین بودن راندمان آبیاری است که عمدتا از ضعف مدیریتی، تخمین نادرست پارامترهای طراحی ناشی می‌شود. تلفات در آبیاری سطحی شامل نفوذ عمقی و رواناب است که یکی از راهکارهای افزایش راندمان آبیاری نواری، استفاده از حالت انتها بسته در سامانه‌های آبیاری می‌باشد. این مطالعه به منظور ارزیابی اثرات متغیرهای هندسی (شیب و طول نوار) و کنترل جریان (دبی جریان ورودی و زمان قطع جریان) بر راندمان کاربرد و یکنواختی توزیع آب در سامانه آبیاری نواری انتها بسته انجام شده است. بهینه‌سازی طول، شیب، دبی ورودی و زمان قطع جریان به عنوان متغیرهای تصمیم الگوریتم ژنتیک چندهدفه مبتنی بر رتبه‌بندی نامغلوب در نظر گرفته شده است. برای این منظور سه نوار آبیاری با سامانه انتها بسته در محدوده شبکه رامشیر در نظر گرفته شد. الگوریتم بهینه‌سازی برای محاسبه توابع هدف شامل بیشینه‌سازی حداقل عمق آب دریافتی و کمینه‌سازی نفوذ عمقی در یک حلقه مدل‌سازی می‌باشد. الگوریتم بهینه‌سازی برای محاسبه توابع هدف به مدل آبیاری سطحیWinSRFR که برای شبیه‌سازی هیدرولیک جریان در نوارهای آبیاری بکار گرفته می‌شود لینک شد. نتایج نشان داد بهترین ترکیب دبی ورودی و زمان قطع جریان برای 75 میلی‌متر عمق آب مورد نیاز به ترتیب 9/1 لیتر بر ثانیه در واحد عرض نوار و 150 دقیقه است که راندمان کاربرد و یکنواختی توزیع را به ترتیب تا 79 و 78 درصد افزایش می‌دهد. به علاوه، راندمان کاربرد در آبیاری نواری انتها بسته بین 30 تا 50 درصد در سناریوهای مختلف، بیش از روش انتها باز است.

امروزه روند استفاده از روش آبیاری قطره­ای زیرسطحی در گیاهان ردیفی به­علت افزایش کارایی آب و کود، رو به افزایش است. به منظور بررسی اثر مقدار آبیاری و تعداد تقسیط کود نیتروژن بر عملکرد، اجزای عملکرد و بهره­وری آب در گیاه ذرت، مطالعه مزرعه­ای در سال 1397 به­صورت کرت­های نواری خرد شده برپایه طرح بلوک­های کامل تصادفی با سه تکرار در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه ارومیه انجام شد. کرت­های اصلی این آزمایش شامل سه سطح آبیاری با میزان 100%، 75% و 50 درصد نیاز خالص آبیاری و کرت­های فرعی شامل سه تقسیط کود اوره به­صورت هفتگی، یک هفته در میان و سه مرحله در فصل رشد بود. بر اساس نتایج بدست آمده، اثر تیمار مقدار آبیاری و تعداد تقسیط کود بر عملکرد و اجزای عملکرد در سطح یک درصد معنی­دار بود. همچنین اثر مقادیر آبیاری روی بهره­وری آب در سطح یک درصد معنی­دار بود ولی اثر تیمار تعداد تقسیط کود بر بهره­وری آب معنی­دار نشد. اثرات متقابل دو فاکتور نیز روی ارتفاع بوته و شاخص سطح برگ در سطح یک درصد معنی­دار بود ولی روی عملکرد دانه، زیست­توده و بهره­وری آب معنی­دار نشد.بیشترین عملکرد دانه و زیست­توده ذرت به­ترتیب با 92/14 و 85/39 تن در هکتار در تیمار آبیاری کامل بدست آمد. همچنین مقدار عملکرد دانه و زیست­توده در تیمارهای سه تقسیط به­ترتیب با 31/12 و 56/32 تن در هکتار نسبت به تیمارهای تقسیط هفتگی و یک هفته در میان، دارای بیشترین مقدار بود. بیشترین بهره­وری آب به میزان 98/2 کیلوگرم بر هکتار با اعمال کم­آبیاری به میزان 75% نیاز آبی خالص گیاه بدست آمد. به­نظر می­رسد اعمال کم­آبیاری به میزان 75 درصد نیاز آبی ذرت به علت بهره­وری آب بالا در نواحی دارای مشکل کمبود منابع آب می­تواند راهکار مناسبی برای صرفه­جویی آب و رسیدن به بازده بیشتر باشد. همچنین تزریق کود با مقادیر بیشتر ولی دفعات کمتر و به­ویژه در مراحل حساس رشد، می­تواند راهکار موثرتری نسبت به کاربرد مقادیر کمتر ولی تعداد دفعات کود بیشتر باشد.

پایش و مدیریت شوری، یکی از مهم‌ترین مسائل کشاورزی به‌خصوص در مناطق خشک و نیمه‌خشک است. به‌منظور دستیابی به این هدف، بهره‌گیری از ابزارهای نوین مانند سنجش از دور و GIS اجتناب ناپذیر است. بررسی روابط بین پارامترهای مختلف خاک با داده‌های ماهواره‌ای، گامی مؤثر در پیش‌بینی هدایت الکتریکی عصاره اشباع خاک است. در این پژوهش با استفاده از روش‌ رگرسیون چند متغیره بر اساس روابط بین مؤلفه‌های توپوگرافیک با شاخص‌های استخراج شده از تصاویر ماهواره‌ای سنجنده لندست 8، پیش‌بینی هدایت الکتریکی عصاره اشباع خاک در دشت ارومیه مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظـور ابتـدا از عمق 0-30 سانتی‌متری خـاک سـطحی،40 نمونه در منطقة مطالعاتی برداشت و در آزمایشگاه مقادیر EC مربوط بـه هـر نمونه اندازه‌گیری گردید. پس از انجام پردازش‌های لازم بر روی تصاویر ماهواره‌ای، با تعیین نقاط زمینی بر روی تصاویر، ارزش پیکسل‌های نظیر نقاط زمینی در باندهای مختلف استخراج گردید. در این پژوهش، داده‌ها به دو سری تقسیم شدند؛ سری آموزشی (80% داده‌ها)، سری ارزیابی (20% داده‌ها). رابطة بین داده‌های ماهواره‌ای و نتایج حاصل از آزمـایش-هـای خـاک منطقه با استفاده از روش‌ رگرسیون چند متغیرة خطی استخراج و دقت مدل‌ با استفاده از فاکتورهایی نظیـر خطای معیار برآورد، ضریب تعیین تعدیل شده، ضریب دوربین-واتسون و ضریب همبستگی مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج پژوهش بیان‌گر ارائه مدلی با ضریب همبستگی 3/70 درصد، خطای معیار برآورد 03/10 درصد، ضریب تعیین تعدیل شده 8/61 درصد و ضریب دوربین-واتسون 709/1 می‌باشد. در نهایت مدل بر روی داده‌های آزمون اعمال و برای ارزیابی از مقادیر پارامترهای RMSE، GMER و R2 استفاده شد که به ترتیب برابر 354/0، 867/0 و 82/63 % محاسبه گردیدند، که نتایج نشان از کارآیی و دقت خوب مدل در پیش‌بینی می‌باشد.

سابقه و هدف: برآورد دقیق پارامترهای هیدرولیکی خاک اهمیتی کلیدی در شبیه سازی انتقال آب، املاح و آلاینده ها، مدیریت آب مزرعه، مدیریت تولید و حفاظت خاک و آب دارد. پارامترهای مدل منحنی رطوبتی، عموماً با برازش تابع رگرسیون غیرخطی منحنی رطوبتی بر نقطه-داده های اندازه گیری شده توسط روش حداقل مربعات به دست می آیند. با این حال، واریانس داده های منحنی رطوبتی در محدوده مقادیر مختلف رطوبت با یکدیگر متفاوت است. از این‌رو، برخلاف "دنبالۀ تر" منحنی رطوبتی، ممکن است روش رایج رگرسیون غیروزندار در برآورد "دنبالۀ خشک" منحنی کارایی کافی نداشته باشد. این در حالی است ‌که برخی فرآیندهای مهم در خاک، از قبیل باز-توزیع رطوبت یا انتقال آلاینده ها در خاک، در مقادیر رطوبتی کم در خاک و متناظر با مکشهای زیاد منحنی رخ میدهند. بنابراین، در برازش توابع مختلف هیدرولیکی بر منحنی رطوبتی خاک، تعیین وزنهای مناسب برای نقاط مختلف میتواند دقت برآورد پارامترهای منحنی رطوبتی را در محدوده رطوبتهای کم‌مقدار افزایش دهد. لذا هدف از این پژوهش، بررسی تأثیر وزن دهی نقطه-داده های منحنی رطوبتی در افزایش دقت برآورد پارامترهای هیدرولیکی خاک بود.مواد و روشها: برای انجام این پژوهش، نمونه های دست نخورده از عمق 20 سانتی‌متری خاک با شش تکرار جمع آوری شد. منحنی رطوبتی نمونه های خاک در مکش های صفر تا 15000 سانتیمتر اندازه گیری شد. برازش معادله منحنی رطوبتی ون-گنوختن بر داده های اندازه گیری شده h(θ) و برآورد پارامترهای هیدرولیکی آن در برنامه RETC، با روش رگرسیون متداول حداقل مربعات غیروزندار و همچنین روش رگرسیون حداقل مربعات وزندار انجام شد. بدین منظور، با ایجاد وزنهایی به‌صورت معکوس واریانس مقادیر اندازه گیری شده رطوبت حجمی در شش تکرار، تأثیر خطای برآورد منحنی در مقادیر رطوبت پایین نیز با وزن بزرگتری در برازش رگرسیون در نظر گرفته شد. در نهایت دقت رگرسیون غیروزندار و وزندار در برازش مدل منحنی رطوبتی بر داده های اندازه گیری شده با استفاده از معیارهای آماری مقایسه گردید و روش میانگین گیری مناسب پارامترهای هیدرولیکی معرفی شد.یافته ها: مقایسه مقادیر بهینه پارامترهای هیدرولیکی بدست آمده از برازش مدل منحنی رطوبتی ون-گنوختن به دو روش رگرسیون غیروزندار و وزندار نشان داد که میانگین مقادیر پارامترهای رطوبت باقیمانده (Ɵr)، رطوبت اشباع (Ɵs) و ضریب α (عکس مکش ورود هوا) در روش وزندار کمتر از روش غیروزندار بود، در حالیکه، پارامتر n در روش وزندار بیش‌تر از روش غیروزندار به دست آمد. استخراج منحنی رطوبتی خاک بر اساس پارامترهای هیدرولیکی برآورد شده به دو روش غیروزندار و وزندار نشان داد که با وجود این‌که روش وزندار منجر به افزایش خطا (NRMSE) در برآورد منحنی رطوبتی و کاهش همبستگی بین مقادیر رطوبت برآوردی و مشاهداتی شد، دقت برآورد (نزدیکی مقادیر اندازه گیری شده و برآورد شده) را در مقادیر رطوبت کم (مکش زیاد) افزایش و درصد خطای نقطه ای را در مقادیر رطوبت کم نسبت به روش غیروزندار تا مقدار زیادی کاهش داد. مقایسه دو روش میانگین گیری از پارامترهای هیدرولیکی خاک در تکرارهای انجام شده (میانگین‌گیری از پارامترهای هیدرولیکی (روش I) و میانگین گیری از مقادیر رطوبت حجمی در مکش های مختلف و برآورد پارامترهای هیدرولیکی (روش II)) نشان داد که خطای روش II در هر دو روش غیروزندار و وزندار، کم‌تر از روش I بود. با این حال، درصد خطای نقطه ای در برآورد منحنی رطوبتی در مقادیر رطوبت کم در روش I کم‌تر از روش II بوده و روش I منجر به کاهش چشم گیر درصد خطا در روش وزندار شد. نتیجه گیری: اختصاص وزن مناسب به نقطه-داده های منحنی رطوبتی، سبب بهبود برازش منحنی در دنبالۀ خشک منحنی رطوبتی گردید که اهمیت زیادی در شبیه سازی فرآیندهایی از قبیل باز-توزیع رطوبت یا انتقال آلاینده ها در خاک به‌ویژه در شرایط خشک و نیمه-خشک دارد.

سابقه و هدف: برآورد دقیق پارامترهای هیدرولیکی خاک اهمیتی کلیدی در شبیه سازی انتقال آب، املاح و آلاینده ها، مدیریت آب مزرعه، مدیریت تولید و حفاظت خاک و آب دارد. پارامترهای مدل منحنی رطوبتی، عموما با برازش تابع رگرسیون غیرخطی منحنی رطوبتی بر نقطه-داده های اندازه گیری شده توسط روش حداقل مربعات به دست می آیند. با این حال، واریانس داده های منحنی رطوبتی در محدوده مقادیر مختلف رطوبت با یکدیگر متفاوت است. از این‌رو، برخلاف تر منحنی رطوبتی، ممکن است روش رایج رگرسیون غیروزندار در برآورد منحنی کارایی کافی نداشته باشد. این در حالی است ‌که برخی فرآیندهای مهم در خاک، از قبیل باز-توزیع رطوبت یا انتقال آلاینده ها در خاک، در مقادیر رطوبتی کم در خاک و متناظر با مکشهای زیاد منحنی رخ میدهند. بنابراین، در برازش توابع مختلف هیدرولیکی بر منحنی رطوبتی خاک، تعیین وزنهای مناسب برای نقاط مختلف میتواند دقت برآورد پارامترهای منحنی رطوبتی را در محدوده رطوبتهای کم‌مقدار افزایش دهد. لذا هدف از این پژوهش، بررسی تأثیر وزن دهی نقطه-داده های منحنی رطوبتی در افزایش دقت برآورد پارامترهای هیدرولیکی خاک بود. مواد و روشها: برای انجام این پژوهش، نمونه های دست نخورده از عمق 20 سانتی‌متری خاک با شش تکرار جمع آوری شد. منحنی رطوبتی نمونه های خاک در مکش های صفر تا 15000 سانتیمتر اندازه گیری شد. برازش معادله منحنی رطوبتی ون-گنوختن بر داده های اندازه گیری شده h(θ) و برآورد پارامترهای هیدرولیکی آن در برنامه RETC، با روش رگرسیون متداول حداقل مربعات غیروزندار و همچنین روش رگرسیون حداقل مربعات وزندار انجام شد. بدین منظور، با ایجاد وزنهایی به‌صورت معکوس واریانس مقادیر اندازه گیری شده رطوبت حجمی در شش تکرار، تأثیر خطای برآورد منحنی در مقادیر رطوبت پایین نیز با وزن بزرگتری در برازش رگرسیون در نظر گرفته شد. در نهایت دقت رگرسیون غیروزندار و وزندار در برازش مدل منحنی رطوبتی بر داده های اندازه گیری شده با استفاده از معیارهای آماری مقایسه گردید و روش میانگین گیری مناسب پارامترهای هیدرولیکی معرفی شد. یافته ها: مقایسه مقادیر بهینه پارامترهای هیدرولیکی بدست آمده از برازش مدل منحنی رطوبتی ون-گنوختن به دو روش رگرسیون غیروزندار و وزندار نشان داد که میانگین مقادیر پارامترهای رطوبت باقیمانده (Ɵr)، رطوبت اشباع (Ɵs) و ضریب α (عکس مکش ورود هوا) در روش وزندار کمتر از روش غیروزندار بود، در حالیکه، پارامتر n در روش وزندار بیش‌تر از روش غیروزندار به دست آمد. استخراج منحنی رطوبتی خاک بر اساس پارامترهای هیدرولیکی برآورد شده به دو روش غیروزندار و وزندار نشان داد که با وجود این‌که روش وزندار منجر به افزایش خطا (NRMSE) در برآورد منحنی رطوبتی و کاهش همبستگی بین مقادیر رطوبت برآوردی و مشاهداتی شد، دقت برآورد (نزدیکی مقادیر اندازه گیری شده و برآورد شده) را در مقادیر رطوبت کم (مکش زیاد) افزایش و درصد خطای نقطه ای را در مقادیر رطوبت کم نسبت به روش غیروزندار تا مقدار زیادی کاهش داد. مقایسه دو روش میانگین گیری از پارامترهای هیدرولیکی خاک در تکرارهای انجام شده (میانگین‌گیری از پارامترهای هیدرولیکی (روش I) و میانگین گیری از مقادیر رطوبت حجمی در مکش های مختلف و برآورد پارامترهای هیدرولیکی (روش II)) نشان داد که خطای روش II در هر دو روش غیروزندار و وزندار، کم‌تر از روش I بود. با این حال، درصد خطای نقطه ای در برآورد منحنی رطوبتی در مقادیر رطوبت کم در روش I کم‌تر از روش II بوده و روش I منجر به کاهش چشم گیر درصد خطا در روش وزندار شد. نتیجه گیری: اختصاص وزن مناسب به نقطه-داده های منحنی رطوبتی، سبب بهبود برازش منحنی در دنبالۀ خشک منحنی رطوبتی گردید که اهمیت زیادی در شبیه سازی فرآیندهایی از قبیل باز-توزیع رطوبت یا انتقال آلاینده ها در خاک به‌ویژه در شرایط خشک و نیمه-خشک دارد.

مدیریت کاربرد کودهای نیتراته در مزرعه یک ابزار موثر در کاهش آلودگی آب زیرزمینی می‌باشد .هدف از این پژوهش، بررسی تاثیر سناریوهای مختلف کودآبیاری بر آبشویی نیترات و جذب نیتروژن توسط ذرت در سیستم آبیاری قطره‌ای نواری سطحی در خاک لوم رسی شنی بود. بدین منظور از مدل HYDRUS-2D جهت شبیه‌سازی حرکت آب و نیتروژن در خاک استفاده شده و داده-های مورد نیاز جهت واسنجی و صحت‌سنجی مدل با انجام آزمایشات مزرعه‌ای جمع‌آوری گردید. سپس جذب نیتروژن و آبشویی نیترات در تناوب‌های مختلف کودآبیاری در مدل واسنجی شده شبیه‌سازی شد. استراتژی‌های مذکور در یک خاک لوم شنی نیز اجرا شد تا با نتایج مرحله قبل مقایسه گردد. نتایج نشان داد که جذب نیترات توسط گیاه، آبشویی و تجمع آن در انتهای فصل رشد در ناحیه ریشه در تناوب هفتگی و یک هفته درمیان و در دو خاک مورد مطالعه مشابه بود. با کاهش تعداد تقسیط کود به سه مرحله، جذب نیترات توسط گیاه در خاک لوم رسی شنی به 73 درصد افزایش و کل تلفات آبشویی و تجمع در ناحیه ریشه به 27 درصد کاهش یافت. اما در خاک لوم شنی با تقسیط سه مرحله‌ای، جذب نیترات به 48 درصد کاهش و کل تلفات نیترات به 52 درصد افزایش یافت.

این تحقیق با هدف تحلیل عملکرد سیستم آبیاری موجی و بهینه‌کردن پارامترهای مدیریتی و طراحی انجام پذیرفت. بدین‌منظور، با ایجاد جویچه‌هایی با طول 80 متر و شیب 1/1 درصد، با اجرای چهار تیمار آبیاری موجی در دو دبی 6/0 و 8/0 لیتر بر ثانیه و دو زمان چرخة 40 و 50 دقیقه، پارامترهای آب و خاک برداشت و مدل آبیاری سطحی SIRMOD واسنجی و ارزیابی شد. سپس، منحنی‌های هم‌بازده سیستم آبیاری به‌منظور بهینه‌سازی دبی جریان ورودی و زمان قطع جریان و با هدف حداکثر کردن بازده کاربرد، یکنواختی توزیع و کفایت آبیاری استخراج شد. نتایج نشان داد در جویچه‌های مورد آزمایش با بافت لوم شنی، با تأمین کفایت آبیاری 100درصد، با انتخاب دبی 2/1 لیتر بر ثانیه و زمان قطع جریان 170 دقیقه، یکنواختی توزیع و راندمان کاربرد به‌ترتیب 84 و 60 درصد خواهد بود. طبق نتایج به‌دست‌آمده، در دبی‌های مختلف با درنظرگرفتن بهترین طول جویچه، با تأمین کفایت آبیاری 100 درصد، راندمان کاربرد تا حداکثر 65 درصد افزایش می‌یابد، ولی در صورتی که کفایت آبیاری 90 درصد در نظر گرفته شود، در دبی‌های مختلف، در طول مشخصی از جویچه امکان دسترسی به راندمان کاربرد بیش از 90 درصد وجود دارد.