نام پژوهشگر: احمد فرخیان فیروزی

مدل سازی انتقال آلاینده های میکروبی در خاکهای آهکی در حالت های اشباع و غیراشباع خاک
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت مدرس - دانشکده کشاورزی 1388
  احمد فرخیان فیروزی   مهدی همایی

مطالعه ی انتقال باکتری ها در خاک از جنبه های مختلفی مانند آلودگی آبهای زیرزمینی و پالایش زیستی خاک و آب اهمیت دارد. برخی باکتری ها می توانند از بخش غیراشباع خاک عبور کرده و باعث آلودگی منابع آب زیرزمینی شوند. بنابراین، پیش بینی دقیق انتقال باکتری های بیماری زا در خاک برای حفاظت منابع آب ضروری است. هدف از این پژوهش مطالعه کمّی انتقال و نگهداشت باکتری در خاکهای آهکی در شرایط اشباع و غیراشباع خاک و همچنین مطالعه کمّی جذب و واجذب باکتری در خاکهای آهکی بود. به منظور مطالعه کمّی انتقال و نگهداشت باکتری در خاک، منحنی رخنه باکتری سودوموناس فلورسنس و یون کلر در هر دو حالت اشباع و غیراشباع اندازه گیری شد. پس از پایان آزمایش انتقال باکتری، تعداد باکتریها در لایه های مختلف خاک شمارش شد. برای پیش بینی انتقال و جذب باکتری در ستون خاک، مدل سینتیک تک مکانی و دو مکانی برنامه hydrus-1d مورد استفاده قرار گرفت. نتایج نشان داد در شرایط اشباع، مدل سینتیک دو مکانی در مقایسه با مدل تک مکانی برآوردی بهتر از انتقال و نگهداشت باکتری در نیمرخ خاک دارد. جذب باکتری به مکان 1 نسبتا" سریع و واجذب آن کند بود. در حالی که جذب باکتری و واجذب آن از مکان 2 سریع بود. ویژگی جذب سریع و واجذب کند باکتری در مکان 1 به کانی های خاک دارای بار موافق برای جذب باکتری گرم منفی نسبت داده شد. نرخ واجذب باکتری در حالت اشباع کمتر از 0/01 نرخ جذب آن بود که نشان دهنده جذب تقریبا"غیرقابل برگشت باکتری به خاک است. نرخ حذف باکتری در شرایط اشباع از 4/02 تا 4/88 متغیر بود. نرخ بالای حذف باکتری در شرایط اشباع نیز به پالایش فیزیکی و کانی های با بار موافق جذب نسبت داده شد. نتایج شمارش باکتری در نیمرخ خاک نشان داد که اکثر باکتری ها در لایه های سطحی خاک نگهداشته می شوند و با افزایش عمق مقدار نگهداشت باکتری کاهش یافت. مدل سینتیک تک مکانی برآوردی خوب از منحنی های رخنه باکتری در شرایط غیراشباع داشت. حال آنکه همین مدل، برای تخمین مقدار اندازه گیری شده نگهداشت باکتری در نیمرخ خاک با کم برآوردی مواجه بود. نرخ واجذب باکتری در شرایط غیراشباع کمتر از 0/001 نرخ جذب آن بود که نشان دهنده جذب غیرقابل برگشت باکتری به خاک است. نرخ حذف باکتری در شرایط غیراشباع از 10/18 تا 13/34متغیر بود. نرخ بالای حذف باکتری در حالت غیر اشباع به جذب باکتری به مرز مشترک آب-هوا، کانی های دارای بار موافق برای جذب باکتری گرم منفی و پالایش فیزیکی نسبت داده شد. همچنین به منظور مطالعه کمّی جذب و واجذب باکتری در مقیاس پیمانه ای، تعداد 60 نمونه خاک از خاکهای آهکی استان مرکزی نمونه برداری شد. ویژگی های فیزیکی، شیمیایی و ایزوترم جذب باکتری اشریشیاکلی نمونه های خاک اندازه گیری شد. سه ایزوترم جذب خطی، فرندلیخ و لانگمویر مورد ارزیابی قرار گرفتند. نتایج نشان داد جذب تعادلی باکتری به خاک آهکی از رابطه خطی پیروی می کند. در این پژوهش جذب و واجذب باکتری به خاک آهکی در قالب طرح کاملا تصادفی در سه سطح 10، 21 و 37 درصد کربنات کلسیم فعال و در سه تکرار در دو حالت تعادلی و سینتیک مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که با افزایش مقدار کربنات کلسیم، جذب تعادلی و سینتیک جذب باکتری افزایش می یابد و این تفاوت بین سطوح 21 و 37 درصد کربنات کلسیم در سطح 5 درصد معنی دار بود.

برآورد خصوصیات هیدرولیکی خاک با استفاده از منطق فازی برای خاک های خوزستان
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه شهید چمران اهواز - دانشکده کشاورزی 1390
  شاپور لویمی اصل   غلامعباس صیاد

هدایت هیدرولیکی و نفوذ آب به خاک از جمله ویژگی های پایه ای و مهم خاک می باشند که تعیین آن ها برای مدل سازی جریان آب و انتقال املاح در خاک بسیار با اهمیت می باشد. امروزه روش هایی برای اندازه گیری مستقیم این ویژگی ها پیشنهاد شده است ولی از آنجا که اندازه گیری مستقیم این ویژگی ها چه به صورت صحرایی و چه آزمایشگاهی بسیار وقت گیر و پرهزینه است و همچنین به دلیل تغییرپذیری زیاد زمانی و مکانی خاک ، اندازه گیری مستقیم نقطه ای نمی تواند نماینده واقعی این ویژگی ها در خاک باشد، بنابراین کوشش های زیادی برای تخمین این ویژگی ها با استفاده از روش های غیر مستقیم صورت گرفته است. از جمله این روش ها، توابع انتقالی خاک (ptfs) است که ویژگی های دیریافت خاک را از ویژگی های زودیافت آن برآورد می نمایند. هدف از این پژوهش ایجاد توابع انتقالی برای تخمین هدایت هیدرولیکی اشباع خاک، سرعت نفوذ نهایی و نفوذ تجمعی آب به خاک با استفاده از ویژگی های زودیافت خاک مانند درصد توزیع اندازه ی ذرات، جرم ویژه مخصوص ظاهری، تخلخل موثر و درصد رطوبت در نقاط ظرفیت زراعی و پژمردگی دائم بود. بدین منظور از مدل استنتاج فازی-عصبی و رگرسیون چند متغیره خطی برای ایجاد توابع انتقالی استفاده شد. نتایج نشان داد که مدل استنتاج فازی- عصبی ایجاد شده در مقایسه با مدل رگرسیون خطی برآوردی بهتر از هدایت هیدرولیکی اشباع داشت (ضریب تعیین 95/0 و میانگین مربعات خطای 056/0).

مطالعه کمّی اثر نانوذرات مگنتیت بر تثبیت، انتقال و دسترسی زیستی فلز مس در خاک
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه شهید چمران اهواز - دانشکده کشاورزی 1391
  سیده معصومه حسینی   احمد فرخیان فیروزی

آلودگی آب و خاک به فلزات سنگین تهدیدی جدّی برای محیط زیست و سلامت بشر است. یافتن روشی موثر برای پالایش این فلزات از آب و تثبیت آن در خاک اهمیّتی فراوان دارد. در سال های اخیر جذب سطحی یون-های فلزات سنگین از محلول های آبی و تثبیت آن ها در خاک، که روش هایی ساده، کم هزینه و موثر برای حذف یون های فلزات سنگین از محلول های آبی و غیر متحرّک سازی آن در خاک است، مورد توجه پژوهشگران قرار گرفته است. هدف از انجام این پژوهش سنتز نانوذرات مگنتیت اصلاح شده و تعیین امکان کاربرد آن برای حذف مس از محیط های آبی و تثبیت فلز مس در خاک و بیان کمّی انتقال و نگه داشت آن در خاک بوده است. بدین منظور، نانوذرات مگنتیت اصلاح شده سنتز گردید، و ویژگی های آن، با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی و پراش سنج اشعه ایکس تعیین شد. تعیین اثر نانوذرات بر دسترسی زیستی فلز مس در خاک با عصاره گیری متوالی مشخص شد. منحنی رخنه کلرید و نانوذرات تحت شرایط رطوبتی اشباع اندازه گیری شد. پس از پایان آزمایش انتقال نانوذرات، مقدار نانوذرات در لایه های مختلف خاک اندازه گیری شد. مدل سینتیک تک مکانی و دو مکانی برنامه hydrus-1d برای پیش بینی انتقال و نگهداشت نانوذرات در ستون خاک استفاده شدند. تصویر-برداری از نانوذرات تولیدی با میکروسکوپ الکترونی نشان داد که قطر این ذرات حدودنانومتر می باشد. نتایج آزمایش جذب مس در محلول های آبی نشان داد که، نانوذرات مگنتیت دارای مزایایی مانند درصد حذف بالا و زمان واکنش کوتاه بوده و می تواند به عنوان روشی موثر در حذف مس از محیط های آبی استفاده شود. نتایج آزمایش دسترسی زیستی نشان داد که با افزایش درصد نانوذرات تا سطح 5 درصد در کوتاه مدت دسترسی زیستی فلز مس در خاک کاهش می یابد و تاثیر مقدار نانوذرات بر غلظت مس در شکل های تبادلی، کربناتی و متصل به اکسیدهای آهن و منگنز معنی دار بود. نتایج نشان داد با افزایش شدت جریان منفذی، تحرّک نانوذرات در خاک بیشتر می شود. همچنین نتایج نشان داد، مدل سینتیک دو مکانی در مقایسه با مدل تک مکانی برآورد بهتری از انتقال و نگه داشت نانوذرات در خاک داشت.

انتقال و نگهداشت آلاینده های میکروبی در خاک کشاورزی در حضور ریشه گیاه
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه شهید چمران اهواز - دانشکده کشاورزی 1390
  مولود عالیپور شهنی   احمد فرخیان فیروزی

مطالعه انتقال میکروب ها در خاک از جنبه های مختلفی مانند آلودگی آب های زیرزمینی و پالایش زیستی خاک و آب زیرزمینی اهمیّت دارد. هدف از این پژوهش بررسی کمّی اثر ریشه گیاه ذرّت بر حرکت یون کلرید و باکتری در شرایط جریان اشباع در خاک بوده اَست. بدین منظور آزمایشی در قالب طرح کاملاً تصادفی اجرا شد. تیمارها شامل ستون های خاک دست خورده به ترتیب شاهد (بدون ریشه گیاه ذرّت)، با ریشه گیاه ذرّت و با ریشه پوسیده شده گیاه ذرّت بودند. تعداد 9 ستون خاک با بافت شنی لومی (با جرم ویژه ظاهری 48/1 گرم بر سانتی متر مکعب) تهیّه گردید. منحنی های رخنه کلرید و باکتری(e.coli) در حالت اشباع و به روش بار ثابت اندازه گیری شد. از مدل جریان روان-انتشار (cde) برنامه کامپیوتریcxtfit برای شبیه سازی حرکت کلرید در خاک استفاده شد. مدل های تک مکانی و دو مکانی در برنامه کامپیوتریhydris-1d برای پیش بینی انتقال و نگهداشت باکتری در خاک استفاده شد. نتایج آزمایش ها نشان داد که تفاوت بین های هیدرولیکی (ks، و d) تیمارهای مختلف چشمگیر بود و این تفاوت در سطح 5 درصد معنی دار بود. نتایج نشان داد مدل جذب-واجذب سینتیک دو مکانی در مقایسه با تک مکانی برازش بهتری با داده های حاصل از انتقال باکتری داشت. کارایی این مدل (e) در برآورد منحنی رخنه باکتری از 97/0 تا 99/0 بود. جذب باکتری به مکان 1 سریع و واجذب آن کُند بود. در حالیکه جذب باکتری و واجذب آن از مکان 2 سریع بود. ویژگی جذب سریع و واجذب کند باکتری در مکان 1 به کانی هایی از خاک نسبت داده شد که دارای بار موافق برای جذب باکتری می باشند. نرخ واجذب باکتری در تیمارهای مورد مطالعه کمتر از001/0 تا 01/0 نرخ جذب آن بود که نشان دهنده جذب تقریباً غیر قابل برگشت باکتری گرم منفی به مکان های دارای بار مثبت اَست. بیشتر باکتری ها پالایش شده در لایه های سطحی خاک نگهداشته شدند. نرخ حذف باکتری در تیمارهای مورد مطالعه از 033/7 تا 605/2 متغیّر بود. کاهش نرخ حذف باکتری در تیمارهای با ریشه گیاه و با ریشه پوسیده شده بیانگر وجود منافذ درشت در خاک بوده که در نتیجه سیستم ریشه ای عمیق گیاه ذرّت در خاک ایجاد شده اند.

اثرات لجن فاضلاب و ازدیاد فعالیت میکروبی بر غلظت و توزیع گونه های شیمیایی عناصر روی و کادمیم در خاک
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه شهید چمران اهواز - دانشکده کشاورزی 1390
  معصومه چلویی   احمد فرخیان فیروزی

چکیده: لجن فاضلاب به علت دارا بودن مواد غذایی مورد نیاز گیاه، به عنوان کود در اراضی کشاورزی استفاده می شود با این حال وجود فلزات سنگین در لجن استفاده از آن را محدود کرده است. اطلاع دقیق از غلظت و اشکال فلزات سنگین و همچنین وابستگی شان به خصوصیات فیزیکی- شیمیایی خاک، پایه ای را برای مدیریت دقیق خاک ایجاد می کند که تا حد امکان اثر منفی فلزات سنگین را در اکوسیستم ها محدود خواهد کرد. بدین منظور عصاره گیری جزء به جزء برای جدا سازی جزء های مختلف عناصر، جهت پیشگویی قابلیت جذب بیولوژیکی، میزان آبشوئی آن ها و تغییر شکل اجزاء شیمیایی این عناصر در خاک های کشاورزی و آلوده مفید است. امروزه به طور موفقیت آمیزی از گونه های باکتری های مقاوم به فلزات سنگین برای پالایش آلودگی از خاک ها، استفاده می شود و این باکتری ها قادر به تحمل غلظت های بالایی از فلزات سنگین از جمله کادمیوم، روی، نیکل و سرب می باشد. هدف از این پژوهش بررسی اثر کاربرد لجن فاضلاب و ازدیاد فعالیت میکروبی بر جزء بندی فلزات سنگین کادمیم و روی می باشد. این مطالعه در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی اهواز با 3 سطح لجن صفر (بدون لجن)، 50 و 100 تن در هکتار و سه سطح باکتری صفر (بدون باکتری )، 4/0=od و 7/0=od، در 3 تکرار و در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی اجرا گردید. مقاوم ترین باکتری ها نسبت به کادمیم و روی از لجن فاضلاب جداسازی و شناسایی شدند که این باکتری ها به عنوان bacillus megaterium و pseudomonas putida نامگذاری شدند. نتایج نشان داد که کاربرد لجن فاضلاب باعث افزایش معنی دار کادمیم باقیمانده در خاک شد. همچنین کاربرد لجن فاضلاب باعث افزایش معنی دار روی کل، آلی، تبادلی و کربناته و کاهش معنی دار روی باقیمانده در خاک شد. افزودن باکتری به خاک باعث کاهش معنی دار کادمیم قابل تبادل و کادمیم کل شد و همچنین باعث افزایش معنی دار کادمیم باقیمانده و آلی گردید. افزودن سطوح مختلف باکتری به خاک باعث افزایش معنی دار روی قابل تبادل، کربناته و روی کل در خاک گردید. نتایج نشان می دهد کاربرد لجن فاضلاب باعث افزایش معنی دار ec، پتاسیم، کلسیم، سولفات، نیتروژن و فسفر، همچنین کربن و مواد آلی خاک شد. همچنین کاربرد باکتری باعث افزایش پتاسیم، کلسیم، سولفات، ec، و کاهشph ، کربن و مواد آلی در خاک گردید. با کاربرد لجن فاضلاب در خاک شاخص تنفس میکروبی و کربن زیتوده میکروبی کاهش معنی داری یافت. اما کاربرد باکتری در خاک باعث افزایش تنفس و کربن زیتوده میکروبی شد. پیشنهاد می شود از باکتری های مقاوم به فلزات سنگین به منظور پالایش زیستی خاک های آلوده و همچنین به عنوان کود های زیستی در کشاورزی استفاده شود.

تثبیت و انتقال کادمیم در حضور نانوذرات آهن در آب و خاک آلوده
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه شهید چمران اهواز - دانشکده مهندسی علوم آب 1391
  مهدی بهرامی   حیدرعلی کشکولی

امروزه یافتن روشی موثر برای پالایش فلزات سنگین از آب و تثبیت آن در خاک اهمیّتی فراوان یافته است. در سال های اخیر جذب سطحی یون های فلزات سنگین از محلول های آبی و تثبیت آن ها در خاک و نیز انتقال نانوذرات در خاک، مورد توجه پژوهشگران قرار گرفته است. هدف از انجام این پژوهش سنتز نانوذرات مگنتیت اصلاح شده با سورفکتانت سدیم دودسیل سولفات و تعیین امکان کاربرد آن برای جذب کادمیم از محیط های آبی با استفاده از آزمایش های ناپیوسته، تثبیت فلز کادمیم در خاک با آزمایش عصاره گیری متوالی و بیان کمّی انتقال آن در خاک با استفاده از آزمایش پیوسته بود. ویژگی های نانوذرات با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی، طیف سنج مادون قرمز و پراش سنج اشعه ایکس تعیین شد. در آزمایش های ناپیوسته اثر عواملی مانند ph، زمان تعادل، جرم بهینه جاذب، غلظت کادمیم اوّلیه و فرایند واجذب مطالعه شد. در آزمایش عصاره گیری متوالی اثر 5 سطح نانوذره (0، 1، 5/2، 5 و 10 درصد وزن خاک) بر شکل های مختلف کادمیم در خاک بررسی شد. در آزمایش های پیوسته منحنی رخنه کلراید و نانوذرات تحت شرایط رطوبتی اشباع در خاک های شن لومی و شنی اندازه-گیری شد. در آزمایش انتقال نانوذرات در خاک شنی اثر غلظت نانوذرات در سوسپانسیون ورودی و نیز اثر بار آبی روی ستون خاک بر انتقال ذرات مطالعه شد. سپس مدل های سینتیک جذب- واجذب تک مکانی و دو مکانی و مدل های تئوری پالایش تک مکانی و دومکانی برنامه hydrus-1d برای پیش بینی انتقال نانوذرات در ستون خاک استفاده شد. تصویر برداری از نانوذرات تولیدی با میکروسکوپ الکترونی نشان داد که قطر این ذرات بین 60-40 نانومتر می باشد. با افزایش ph از 3 تا 6، راندمان جذب از 47 تا 89 درصد افزایش یافت. با توجه به نتایج به دست آمده، ph بهینه جذب 6 و زمان تعادل 30 دقیقه به-دست آمد. با افزایش غلظت کادمیم اوّلیه از 10 تا 100 میلی گرم بر لیتر، بازده جذب از 100 به 4/31 درصد کاهش و ظرفیت جذب از 2 به 27/6 میلی گرم بر گرم افزایش یافت. با افزایش جرم جاذب از 1/0 تا 5/0 گرم در زمان تعادل و ph بهینه و غلظت 50 میلی گرم بر لیتر کادمیم، راندمان جذب در جرم 4/0 گرم به حداکثر مقدار 86 درصد رسید. آزمایش واجذب در سه چرخه متوالی جذب- واجذب نشان داد که نانوذرات مگنتیت اصلاح شده قابل بازیافت و استفاده مجدد است. فرایند جذب از مدل سینتیک مرتبه دوم و ایزوترم فروندلیچ تبعیت کرد. نتایج آزمایش عصاره گیری متوالی در خاک نشان داد که با افزایش درصد نانوذرات تا سطح 10 درصد در کوتاه مدت دسترسی زیستی کادمیم در خاک (17%) کاهش یافت و تأثیر مقدار نانوذرات بر کاهش شکل های محلول و کربناتی و افزایش شکل متصل به اکسید آهن معنی دار بود. نتایج آزمایش های پیوسته نشان داد نانوذرات در خاک لوم شنی هیچ گونه تحرّکی نداشته و 100% ذرات در لایه 5/0 سانتی متر از سطح خاک باقی ماند. در آزمایش انتقال در خاک شنی کاهش غلظت سوسپانسیون نانوذرات ورودی سبب افزایش تحرّک نانوذرات در خاک شد، اما تغییر بار آبی تأثیری بر انتقال نانوذرات نداشت. نتایج ارزیابی مدل ها نشان داد که هر چهار مدل برآوردی مطلوب و قابل قبول از منحنی رخنه نانوذرات در ستون خاک شنی داشتند. به طور کلی این مطالعه نشان داد که نانوذرات مگنتیت دارای مزایایی از قبیل کارایی حذف بالا و زمان واکنش کوتاه است و می تواند به عنوان یک روش در حذف کادمیم از محلول های آبی و تثبیت کادمیم در خاک استفاده شود.

مطالعه کمی اثر نانوذرات آهن بر انتقال و احیاء نیترات در خاک
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه شهید چمران اهواز - دانشکده کشاورزی 1391
  فاطمه نورعلی وند   احمد فرخیان فیروزی

در چند دهه اخیر، مصرف کود های نیتروژن دار بدون توجه به تأثیرات آنها بر ویژگی های خاک و محیط زیست گسترش غیر قابل انکاری داشته است. افزایش غلظت یون نیترات در محلول خاک و سپس آبشویی آن به سمت سفره های آب زیرزمینی سبب افزایش غلظت نیترات در آب شده و سبب ابتلا به برخی بیماری ها خواهد شد. روش های مختلفی برای حذف یا احیاء نیترات از آب وجود دارد. استفاده از ذرات fe0 در مقیاس نانو به دلیل داشتن سطح ویژه بالا، واکنش پذیری بیشتر، هزینه کمتر و کارآیی بالاتر نسبت به روش های دیگر حذف نیترات دارای ارجعیت می باشد. هدف از انجام این پژوهش ساخت نانوذرات آهن صفر ظرفیتی و نانوذرات آهن صفر ظرفیتی پایدار شده با کربوکسی متیل سلولز و بررسی کاربرد آن ها برای حذف نیترات از آب-های آلوده در مقیاس آزمایشات پیوسته و ناپیوسته بود. علاوه بر این انتقال و نگهداشت نانوذرات در خاک اشباع بررسی شد. بدین منظور نانوذرات به روش احیاء توسط بوروهیدرید سدیم ساخته شد و مورفولوژی آن ها به وسیله میکروسکوپ الکترونی روبشی، طیف پراش نگار اشعه ایکس و دستگاه طیف سنج مادون قرمز بررسی شد. در آزمایش های ناپیوسته، تأثیر عوامل مختلف شاملph ، غلظت اولیه نیترات، غلظت نانوذرات و زمان تماس بر احیاء نیترات و سینتیک آن بررسی شد. نتایج نشان داد که 65/93 درصد نیترات توسط نانوذرات پایدار شده در 6= ph و 55/85 درصد توسط نانوذرات پایدار نشده در 2ph = احیاء شد. افزایش غلظت نانوذرات و زمان تماس احیاء نیترات را افزایش داد اما افزایش غلظت اولیه نیترات، احیاء نیترات را کاهش داد. محصول عمده احیاء نیترات در ph های اسیدی، آمونیوم بود اما در ph های قلیایی نیترات به گاز نیتروژن (n2) تبدیل شد و مقدار نیتریت تولیدی کمتر از 2 درصد بود. آزمایش های سینتیک نشان داد که احیاء نیترات با نانوذرات از معادله درجه اوّل و دوّم تبعیت می کند. در آزمایشات پیوسته نیز اثر غلظت نانوذرات و نیترات بر احیاء نیترات در ستون های شنی بررسی شد. انتقال و احیاء نیترات در محیط متخلخل با مدل تحلیلی cxtfit پیش بینی شد و پارامتر های انتقال نیترات برآورد شدند. مدل سینتیک تک مکانی و دو مکانی برنامه hydrus-1d برای پیش بینی انتقال و نگهداشت نانوذرات در ستون خاک استفاده شد. کاهش غلظت نیترات و افزایش غلظت نانوذرات، احیاء نیترات را افزایش داد و بیشترین درصد احیاء (56/82) در غلظت 150 میلی گرم بر لیتر نیترات و 3 گرم بر لیتر نانوذرات بدست آمد. محصول عمده احیاء نیترات با نانوذرات پایدار شده گاز ازت بود. نتایج نشان داد هر دو مدل سینتیک تک مکانی و دو مکانی برآوردی مناسب از انتقال و نگهداشت نانوذرات در خاک دارند. نانوذرات آهن صفر ظرفیتی پایدار شده با کربوکسی متیل سلولز دارای پتانسیل بالایی برای احیاء نیترات از محلول های آبی و محیط های متخلخل هستند و می تواند به عنوان روشی کارآمد در حذف نیترات استفاده شود.

ساخت و مطالعه نانوذرات fe2o3 /ha و کاربرد آن ها در حذف +2 cu از محیط های آبی
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه شهید چمران اهواز - دانشکده علوم 1391
  ثنا احمدی زاده   ایرج کاظمی نژاد

آلودگی آب های سطحی مختلف و یا آب های زیرزمینی به فلزات سنگین، به دلیل اثرات سمی یون های فلزات سنگین بر گیاهان، جانوران و انسان یک مشکل جدی زیست محیطی می باشد. پیدا کردن روشی موثر برای حذف فلزات سنگین از آب، مانند روش جذب سطحی، برای محققان بسیار مهم است. هیدروکسی آپاتیت به دلیل زیست سازگاری، حلالیت کم، تبادل یونی، و ظرفیت جذب بالای فلزات سنگین، یک جاذب مناسب برای حذف فلزات سنگین است. هدف از این تحقیق ساخت و بررسی نانوذرات مغناطیسی هیدروکسی آپاتیت به روش رسوب دهی شیمیایی و بررسی امکان کاربرد آن در حذف یون مس از محیط های آبی می باشد. نانوذرات ساخته شده با استفاده از دستگاه های مشخصه یابی شدند. نتایج حاصل از ساختار هیدروکسی آپاتیت و مگمایت را تأیید کرد. نتایج حاصل از نشان داد که در بررسی دمای ساخت از 70 تا 120 تمامی نمونه ها تقریباً کروی شکل بودند. در بررسی ، تصاویر نمونه ها در برابر با 7، 9-11 و 12 نانوذرات به ترتیب به صورت ورقه ای، کروی شکل و میله ای رشد کردند. نتایج حاصل از نشان دهنده ی تشکیل پیوند های مورد انتظار بود. بررسی نمونه ها نشان داد که نانوذرات مغناطیسی هیدروکسی آپاتیت دارای رفتار ابرپارامغناطیس هستند. در آزمایش های ناپیوسته جذب یون مس اثر عواملی مانند: ، مقدار بهینه ی جاذب، زمان تعادل، غلظت اولیه ی یون مس مورد بررسی قرار گرفت. بهینه ی جذب 4/5، مقدار بهینه ی جاذب g 0.05 و زمان تعادل 5 دقیقه به دست آمد. با افزایش غلظت از mg/l 5 تا mg/l 160بازده ی جذب از 100 درصد به درصد به 46/5 درصد کاهش یافت. فرآیند جذب از مدل ایزوترم لانگمویر تبعیت کرد و ظرفیت جذب مس mg/g 70/422 به دست آمد. نتایج آزمایش جذب مس نشان داد که، نانوذرات مغناطیسی هیدروکسی آپاتیت دارای درصد حذف بالا و زمان واکنش کوتاه بوده و می توانند به عنوان روشی کارآمد در حذف یون های مس از محیط های آبی استفاده شود.

اثر کاربرد ذرات اکسید آهن(نانو و معمولی) و edta بر گیاه پالایی خاک آهکی آلوده به سرب توسط گیاه ذرت
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه شهید چمران اهواز - دانشکده کشاورزی 1391
  هاجر شاهین ورنوسفادرانی   احمد فرخیان فیروزی

یکی از معضلات زندگی امروزه ی بشر تجمع عناصر سنگین در خاک و تهدید سلامتی انسان به وسیله ی آن می باشد. استفاده از گیاهان برای خروج این عناصر یک راه اقتصادی، آسان و دوستدار محیط زیست است. افزایش گیاه پالایی عناصر سنگین به وسیله ی اصلاح کننده ها ی خاک مانند کلات ها و نانو ذرات برای احیای خاک های آهکی آلوده ضروری می باشد. این پژوهش به منظور بررسی تأثیر اکسید آهن هماتیت(نانو و معمولی) در چهار سطح (صفر(شاهد)، 0/1، 0/5 و 1 درصد وزنی خاک) و کلات edta در چهار سطح (صفر(شاهد)، 0/5، 1 و 2 گرم بر کیلوگرم خاک ) بر گیاه پالایی سرب در چهار سطح (صفر، 200، 300 و 400 میلی گرم بر کیلوگرم خاک) از خاک آهکی آلوده انجام شد. بدین منظور آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی در سه تکرار انجام گردید. گیاهان پس از کشت، برداشت، شسته و در آون خشک شدند، سپس سرب ریشه و اندام هوایی، آهن ریشه و اندام هوایی، سرب کل خاک و آهن محلول خاک اندازه گیری شدند. نتایج نشان داد که مقدار آهن قابل دسترس با افزایش غلظت نانو و میکرو ذرات اکسید آهن افزایش یافت اما تفاوت معنی داری بین نانو و میکرو ذره ی اکسید آهن در مقدار آهن قابل دسترس خاک مشاهده نشد. نتایج نشان داد که edta به طور معنی داری نسبت به سایر اصلاح کننده ها جذب سرب گیاه را افزایش داد. تأثیر کلات edta بر روی فاکتور انتقال سرب، شاخص غلظت بیولوژیکی، شاخص جذب بیولوژیکی و شاخص گیاه پالایی سرب نسبت به سایر اصلاح کننده ها بیشتر بود. غلظت سرب ریشه و اندام هوایی با افزایش غلظت سرب کل خاک نسبت به شاهد افزایش معنی داری داشت. می توان نتیجه گرفت که گیاه ذرت می تواند سرب زیادی در ریشه و اندام هوایی جذب نماید، بنابراین آن را می توان به عنوان یک گیاه بیش اندوز برای خروج گیاهی سرب از خاک های آلوده معرفی کرد.

مطالعه انتقال و نگهداشت نانوذرات آهن صفرظرفیتی در یک ستون شنی تحت شرایط جریان اشباع
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه شهید چمران اهواز - دانشکده کشاورزی 1391
  امیرحسین رمضانپور اصفهانی   احمد فرخیان فیروزی

مطالعه انتقال و نگهداشت نانوذرات آهن صفرظرفیتی در محیط متخلخل از جنبه های مختلفی مانند پالایش آلاینده ها در خاک و آب های زیرزمینی از اهمیّت خاصی بر خوردار است. هدف از این پژوهش مطالعه کمی انتقال و نگهداشت نانوذرات آهن صفرظرفیتی در یک محیط متخلخل تحت شرایط جریان اشباع و در حضور غلظت های مختلف نانوذرات و قدرت های یونی بوده است. برای این منظور نانوذرات آهن صفرظرفیتی با پوشش پلی اکریلیک اسید و پلی وینیل پیرولیدون به روش احیا توسط بورهیدریدسدیم ساخته شد و ویژگی های آن ها توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem)، دستگاه پراش نگار اشعه ایکس (xrd)، دستگاه طیف سنج مادون قرمز (ftir) و دستگاه زتاسایزر مورد بررسی قرار گرفت. شبیه-سازی انتقال نانوذرات به کمک مدل سینتیک تک-مکانی برنامه hydrus-1d انجام گرفت. همچنین اثر نانوذرات pvp-zvin و paa-zvin در حذف کادمیم و سرب و بهینه سازی حذف سرب از محلول های آبی به روش رویه ی پاسخ سطحی نیز مورد بررسی قرار گرفت. نتایج آزمایش نشان داد که با افزایش غلظت نانوذرات و قدرت یونی محلول، انتقال آن ها در محیط متخلخل کاهش یافته که در این میان اثر غلظت نانوذرات بر روی انتقال آن ها بیش از اثر قدرت یونی بود. همچنین پلی اکریلیک اسید در مقایسه با پلی وینیل پیرولیدون توانایی بیشتری در پایدارسازی سوسپانسیون نانوذرات و در نتیجه افزایش انتقال آن ها در محیط متخلخل داشت. افزون براین، مدل hydrus-1d با ضریب همبستگی زیاد قادر به شبیه سازی انتقال نانوذرات گردید در حالی که قادر به برازش داده های نگهداشت نانوذرات در محیط متخلخل نبود. نتایج آزمایش ها ناپیوسته حذف کادمیم توسط pvp-zvin نشان داد که حدود 50/89% از کادمیم در اسیدیته 6 و زمان تماس 20 دقیقه از محلول آبی حذف شد. همچنین نانوذرات paa-zvin حدود 50/92% از سرب را در اسیدیته 5 و زمان تماس 15 دقیقه از محلول آبی حذف نمودند. همچنین با توجه به نتایج آزمایش ها تعادلی و سینتیکی حذف کادمیم، مدل همدمای تعادلی فروندلیچ و مدل سینتیک لاگرگرن با ضریب همبستگی به ترتیب 9875/0 و 9918/0 در مقایسه با دیگر مدل ها تعادلی و سینتیکی قادر به برازش داده های حذف کادمیم از محلول آبی بودند. افزون بر این نتایج آزمایشات بهینه سازی حذف سرب از محلول های آبی به روش رویه ی پاسخ سطحی نشان داد پاسخ های پیش بینی شده توسط مدل درجه دوم پلی نومینال با مقادیر تجربی همبستگی بالایی دارد (932/0 r2= و 870/0adjr2= ). نتایج بهینه سازی نشان داد که مقدار بهینه درصد حذف سرب از محلول آبی در شرایط اسیدیته 5، غلظت 3 گرم بر لیتر paa-zvin و غلظت اولیه 15 گرم بر لیتر سرب برابر با 09/90 درصد می-باشد.

بررسی تغییرات زمانی فرسایش پاشمانی در شیب ها و کاربری های مختلف با استفاده از دستگاه پاشمانی چند متغیره
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه شهید چمران اهواز - دانشکده کشاورزی 1392
  اشکان یوسفی   احمد فرخیان فیروزی

فرسایش خاک و اثرات مرتبط با آن یکی از مشکلات بزرگ زیست محیطی می باشد، که اثرات مخرب آن هم در درون منطقه و هم در بیرون منطقه قابل اغماض نیست. شناخت عوامل و فرآیندهای موثر بر فرسایش خاک در یک منطقه در ارائه راهکاری برای حفاظت خاک و محیط زیست سالم ضروری می باشد. پژوهش حاضر به بررسی تغییرات زمانی فرسایش پاشمانی و تخریب خاکدانه ها در خاک هایی با کاربری و شیب های مختلف صورت گرفت. این آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با چهار عامل و در سه تکرار انجام شد. عوامل آزمایش شامل مدت زمان بارندگی در چهار سطح 5، 10، 15 و 20 دقیقه، شدت بارش در دو سطح 5/1و 2 میلی متر بر دقیقه، شیب در دو سطح 5 و 15 درصد و کاربری در دو سطح جنگل و کشاورزی(دیم) بود. بدین منظور نمونه های خاک را از افق سطحی(a) در دو کاربری حوضه دشتگل مسجدسلیمان جمع آوری شد. نرخ فرسایش پاشمانی نمونه ها با استفاده از دستگاه پاشمانی چندمتغیره در دو شیب(5 و 15 درصد) و شدت بارندگی های 5/1 و 2 میلی متر بر دقیقه اندازه گیری شد. همچنین میزان تخریب خاکدانه ها با مقایسه میزان میانگین وزنی-قطرخاکدانه ها(mwd) قبل و بعد از اعمال تیمار ها اندازه گیری گردید. نتایج نشان داد با افزایش مدت زمان بارش، میزان پاشمان و تخریب خاکدانه ها تفاوت معنی داری در سطح احتمال(01/0p<) وجود دارد. همچنین نتایج به دست آمده حاکی از آن است که در سطوح شیب دار، پاشمان به سمت پایین شیب است و با افزایش درجه شیب این نسبت افزایش می یابد. نتایج این پژوهش نشان داد با افزایش شدت بارندگی، انرژی جنبشی قطرات بارانی که با سطح خاک برخورد می کنند، افزایش می یابد در نتیجه میزان پاشمان و تخریب خاکدانه نیز افزایش پیدا می کند. همچنین نتایج بیانگر این است که میانگین میزان پاشمان و درصد تخریب به ترتیب در کاربری جنگل و کشاورزی، 56/25 و 37/29 گرم بر متر مربع و 26 و 31 درصد می باشد.نتایج نشان داد رابطه مثبت معنی داری بین فرسایش پاشمانی و تخریب خاکدانه ها(96/0=2r) وجود دارد.

تصفیه نیترات، فسفات و عناصر کادمیم و سرب از فاضلاب خام با استفاده از سیستم های تصفیه ی چند لایه ای
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه شهید چمران اهواز - دانشکده کشاورزی 1392
  مریم احسانگر   مصطفی چرم

با توجه به محدودیت منابع آب و ضرورت استفاده بهینه از پساب های شهری، اهمیت استفاده از پساب های تصفیه شده ضروری می گردد. امروزه فرآیند جذب سطحی به عنوان راهکاری ساده و مفید در تصفیه آب و فاضلاب در بسیاری از موارد مورد استفاده قرار می گیرد. هدف اصلی این پژوهش حذف کادمیم، سرب، نیترات و فسفات از فاضلاب شهری پل پنجم اهواز با استفاده از زئولیت، کربن فعال و شن به عنوان سه دسته اصلی از مواد جاذب تحت سیستم تصفیه ای لایه ای بود. به همین منظور آرایش لایه بندی های مختلف این سه مواد جاذب در آزمایشات ستونی مورد بررسی قرار گرفت. این پژوهش با 15 تیمار شامل ستون های حاوی شن، کربن فعال، زئولیت، شن- زئولیت، زئولیت- شن، شن- کربن فعال، کربن فعال- شن، کربن فعال- زئولیت، زئولیت- کربن فعال، شن- زئولیت- کربن فعال، زئولیت- شن- کربن فعال، کربن فعال- زئولیت- شن، شن- کربن فعال- زئولیت، زئولیت- کربن فعال- شن و کربن فعال- شن- زئولیت در سه تکرار انجام شد. لازم به ذکر است که به منظور افزایش جذب آنیونی زئولیت و کربن این مواد به وسیله اسید کلریدریک 1 مولار اصلاح شده و سپس مورد استفاده قرار گرفتند. برای آماده سازیی ستون های حاوی این سه ماده جاذب لوله هایی از جنس pvcبا ارتفاع 20 سانتیمتر و قطر داخلی 5/7 سانتیمتر انتخاب و با توجه به تیمارها ستون ها به وسیله شن، کربن فعال اصلاح شده و زئولیت اصلاح شده پر گردیدند. با توجه به غلظت کم عناصر سرب و کادمیم در فاضلاب نمونه برداری شده و به منظور بررسی کارایی سیستم تصفیه برای حذف این فلزات در غلظت های بالاو امکان حذف خطای اندازه گیری این عناصر با دستگاه اتمیک ابزورشن به غلظت این عناصر در آزمایش تا میزان 10 میلی گرم بر لیتر اضافه شد. پس از آن دو برابر حجم ستون معادل 5/1 لیتر فاضلاب با سرعت 3/0 متر بر ثانیه به هر ستون وارد شده و پساب خروجی از هر ستون جمع آوری میزان عناصر مورد اندازه گیری شد. نتایج نشان دادند که تمام تیمارها نقش مثبتی در حذف این 4 عنصر داشتند. از میان ستون های نوع دو لایه ستون کربن فعال- زئولیت با حذف 7/86 درصد کادمیم، 4/93 درصد سرب، 7/65 درصد نیترات و 68/59 درصد فسفات بهترین تیمار و از بین ستون های سه نوع لایه ستون زئولیت- شن- کربن فعال با حذف 4/96 درصد کادمیم، 5/99 درصد سرب، 74/78 درصد نیترات و 83/65 درصد فسفات بهترین تیمارها بودند. بیشترین درصد جذب برای سرب به علت اندازه بزرگتر یون سرب و انرژی آبپوشی کمتر سرب در مقایسه با کادمیم و نیترات به علت غلظت بیشتر در محلول در مقایسه با فسفات به دست آمد.

بررسی اثر آبیاری با فاضلاب صنعتی و زئولیت پتاسیمی بر نگهداشت و انتقال نیترات در خاک لومی شنی
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه شهید چمران اهواز - دانشکده ادبیات و علوم انسانی 1392
  زیبا اسدیان فعلی   سعید برومند نسب

استفاده از پساب فاضلاب در کشاورزی در سالهای اخیر مورد توجه فراوانی قرار گرفته است. از طرفی در استفاده از این پسابها بایستی تدابیری اتخاذ نمود که ضمن افزایش تولید و کیفیت محصولات کشاورزی از اثرات نامطلوب آن مانند آلوده کردن محیط زیست، خاک، آبهای زیرزمینی و... کاست. این پژوهش با هدف بررسی تاثیر زئولیت پتاسیمی در جذب و نگهداری یونهای نیترات، کلسیم، منیزیم و سدیم در شرایط آزمایشگاهی و خاک اشباع با چهار تیمار شاهد و کاربرد 2، 4 و 6 گرم زئولیت در کیلوگرم خاک به صورت طرح بلوکهای کاملا تصادفی از طریق رسم منحنیهای رخنه در ستونهای خاک انجام شد. همچنین میزان تاثیر زئولیت بر یون نیترات به عنوان یک آنیون در مقایسه با کاتیونهای تک طرفیتی و دوظرفیتی سدیم، کلسیم و منیزیم مورد بررسی قرار گرفت و آبشویی این یون به عنوان یک آنیون به وسیله مدل hydrus-1d در ستونهای خاک شبیه سازی شد. پساب فاضلاب کارخانه شکر با بار ثابت آبی 1 سانتیمتر و به مقدار 8 حجم تخلخل، به سطح ستونهای خاک اعمال شد. غلظت یونهای نیترات، کلسیم، منیزیم و سدیم در 21 حجم تخلخل اندازه گیری شد و منحنیهای رخنه مربوط به هر یک از یونها در تیمارها و تکرارهای مختلف ترسیم گردید. افزایش زئولیت پتاسیمی به خاک باعث کاهش انتقال یونهای نیترات، کلسیم و منیزیم و سدیم در خاک شد. برای تیمار شاهد و کاربرد 2، 4 و 6 گرم زئولیت در کیلوگرم خاک مقدار نیترات خارج شده از ستون خاک به ترتیب 85، 73، 68 و 65 درصد میزان نیترات ورودی به دست آمد. همچنین این مقادیر برای یون کلسیم به ترتیب برابر 50، 33، 23 و 18 برای یون منیزیم برابر 52، 39، 29 و 23 و برای یون سدیم برابر 77، 63، 57 و 52 درصد اندازه گیری شد. در این پژوهش از مدل hydrus-1dو نیز توانایی معادله جریان روان- پخشیدگی (cde) در شبیه سازی انتقال یون نیترات درخاک سندی لوم استفاده شد. ضرایب پخشیدگی و انتشار از طریق مدل سازی معکوس برای یون نیترات تعیین گردید. نتایج شبیه سازی حرکت نیترات با مدل hydrus-1d در خاک نشان داد که این مدل برآورد خوبی از انتقال نیترات در خاک دارد. دامنه ضریب همبستگی بین مقادیر شبیه سازی شده و آزمایشگاهی بین 94/0 تا 97/0 در تیمارها و تکرارهای مختلف محاسبه شد و مقدار بالای این ضریب نشان داد که برآورد مدل (cde) به مقادیر اندازه گیری شده بسیار نزدیک بوده است. بنابراین نتیجه گیری شد که مدل (cde) در خاک های دست خورده کارایی خوبی دارد. همچنین مدل (cde) نشان داد که افزایش کاربرد زئولیت باعث کاهش ضریب پخشیدگی و افزایش ضریب انتشار آبی یون نیترات در خاک میشود.

بررسی تأثیر پوسته های فیزیکی و بیولوژیکی بر کنترل فرسایش بادی
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه شهید چمران اهواز - دانشکده کشاورزی 1392
  فاطمه ارزاقی   نعیمه عنایتی ضمیر

باد نیروی فرساینده مهم در بیابان هایی است که پوشش گیاهان برای حفاظت سطح خاک کم است. فرسایش بادی باعث خسارات زیادی به محصولات کشاورزی، ساختمان ها، تأسیسات و وسایل نقلیه می شود. فرسایش زمانی اتفاق می افتد که قدرت باد بیشتر از سرعت آستانه اصطکاک است. به منظور برررسی تأثیر پلیمر پلی آکریل آمید، قارچ تریکودرما و سیانوباکتری اوسیلاتوریا به عنوان عامل کنترل کننده فرسایش بادی آزمایشی بصورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی بر روی خاک شنی منطقه دشت آزادگان در شرایط آزمایشگاهی انجام گرفت. در هر آزمایش فاکتورهای مورد بررسی شامل دو سطح رطوبتی( 80 درصد ظرفیت زراعی، خشکی) و سه تیمار زمانی (15، 30 و 45 روز) بودند. در انتهای هر آزمایش، اسیدیته خاک، هدایت الکتریکی،وزن مخصوص ظاهری، مقاومت فروروی، کربن زیتوده میکروبی، تنفس، کربن آلی کل و توزیع دانه بندی خاک به روش الک خشک اندازه گیری شد. نتایج نشان داد پلیمر باعث افزایش مقاومت فروروی خاک از4/5 به 6/6 کیلوگرم بر سانتی متر مربع در روز 30 ام شد. تاثیر پلیمر در افزایش مقاومت فروروی خاک کوتاه بوده و در روز 45 ام میزان مقاومت فرووری خاک به 8/4 کاهش یافت. با کاربرد پلیمر جرم ویژه ظاهری و اسیدیته خاک در روز 30 ام کاهش نشان داد. در حالیکه هدایت الکتریکی و کربن کل افزایش یافت. قارچ تریکودرما باعث افزایش مقاومت فروروی خاک از 6/2 به 5/4 کیلوگرم بر سانتی متر مربع در روز 45 ام شد. هدایت الکتریکی، کربن زیتوده میکروبی، تنفس، کربن آلی کل خاک و جرم ویژه ظاهری خاک در روز 45 ام افزایش و اسیدیته خاک کاهش یافت. تیمار بهینه زمانی هر آزمایش، تیمار 45 روزه قارچ و تیمار 30 روزه پلیمر به منظور قرار گرفتن در تونل باد انتخاب شدند. هیچ یک از تیمارها در سرعت باد 12 متر بر ثانیه دچار فرسایش نشدند. اوسیلاتوریا در شرایط خشکی رشد نکرد. در تیمار رطوبت 80 درصد ظرفیت زراعی باعث افزایش اسیدیته خاک، هدایت الکتریکی، کربن بیومس، تنفس میکروبی وکربن آلی کل و کاهش وزن مخصوص ظاهری شد. اوسیلاتوریا بر مقاومت نفوذ خاک تأثیری نداشت لذا فرسایش بادی را در تونل باد کنترل نکرد.

تاثیر سیستم های مختلف خاک ورزی بر آبشویی نیترات در خاک تحت کشت گندم
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه شهید چمران اهواز - دانشکده کشاورزی 1393
  عبدالامام فدوی پور   احمد فرخیان فیروزی

نوع سیستم خاک¬ورزی می¬تواند جریان آب وانتقال املاح درخاک¬های کشاورزی را تحت تاثیر قرار دهد. با این حال، رابطه بین سیستم¬های خاک¬ورزی و آبشویی نیترات در خاک هنوز به خوبی شناخته نشده است. هدف از انجام این پژوهش بررسی اثر سیستم¬های خاک¬ورزی مرسوم (cot)، کم¬خاک¬ورزی(rt) و بی¬خاک-ورزی(nt) بر انتقال نیترات در خاک تحت کشت گندم و همچنین بررسی تاثیر انواع سیستم های خاک¬ورزی بر ویژگی های هیدرولیکی خاک بوده است. بدین منظور آزمایشی به صورت طرح اسپلیت پلات در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار به تعداد 9 کرت در مزرعه آزمایشی دانشگاه شهید چمران اهواز انجام شد. کود اوره به میزان 200 کیلوگرم در هکتار و سوپرفسفات¬تریپل به میزان 150 کیلوگرم در هکتار به صورت پایه مصرف شد. نمونه¬های خاک از قبل کاشت و پس از هر مرحله آبیاری و رسیدن رطوبت خاک به حد زراعی از سه عمق 0 تا 30 (d1)، 30 تا 60 (d2) و 60 تا 90 (d3) سانتی¬متر تهیه شد. نیتروژن کل خاک، نیترات خاک، آمونیوم خاک، نیتروژن کل گیاه و شاخص کلروفیل گیاه اندازه¬گیری شد. نتایج این پژوهش نشان داد که روش خاک¬ورزی بر نیتروژن کل خاک تاثیری معنی¬دار نداشت ولی در تغییرات غلظت نیترات و آمونیوم تاثیری معنی¬دار دارد. بیشترین مقدار نیتروژن کل خاک ، نیترات و آمونیم به ترتیب در تیمار کم¬خاک¬ورزی، عمق 30-0 سانتی¬متری و مرحله نمونه¬برداری اول(rtd1m1)، تیمار بی¬خاک¬ورزی، عمق 60-30 و مرحله نمونه¬برداری دوم(ntd2m2) و تیمار بی¬خاک¬ورزی، عمق30-0 و مرحله دوم نمونه¬برداری(ntd1m2) مشاهده شد. همچنین بیشترین مقدار نیتروژن کل گیاه در تیمار بی¬خاک¬ورزی و مرحله اوایل پنجه¬زنی(ntm1)وبیشترین مقدار شاخص کلروفیل در تیمار بی¬خاک¬ورزی و مرحله اوایل پنجه¬زنی(ntm1) مشاهده شد. با گذشت زمان، نیترات به عمق پایین¬تر شسته شد و در آخرین نمونه¬برداری غلظت آن به حداقل رسید. همچنین نتایج نشان داد که تاثیر متقابل روش خاک¬ورزی×عمق نمونه برداری×مرحله نمونه برداری بر هر سه پارامتر نیتروژن کل خاک، نیترات خاک و آمونیوم خاک در سطح آماری 1 درصد تاثیری معنی¬دار داشت نتایج نشان داد که تاثیر روش خاک¬ورزی و مرحله نمونه برداری بر نیتروژن کل گیاه گندم در سطح آماری 1 درصد معنی¬دار شد ولی تاثیر متقابل روش خاک¬ورزی×مرحله نمونه برداری بر این پارامتر معنی¬دار نبود. همچنین تاثیر روش خاک¬ورزی در سطح آماری 5 درصد و مرحله نمونه برداری در سطح آماری 1 درصد بر میزان شاخص کلروفیل گیاه معنی¬دار شد ولی تاثیر متقابل روش خاک¬ورزی×مرحله نمونه برداری بر این پارامتر معنی¬دار نبود. همچنین نتایج نشان داد که تاثیر انواع سیستم های خاک¬ورزی بر ویژگی های هیدرولیکی خاک مانند هدایت هیدرولیکی اشباع، نفوذ تجمعی آب به خاک، درصد و اندازه منافذ، شاخص¬های پایداری ساختمان و جرم ویژه ظاهری تاثیر معنی¬دار دارد. با افزایش شدت خاک¬ورزی، احتمالاً منافذ درشت بیشتری ایجاد می¬شود. به همین دلیل میزان شدت نفوذ و هدایت هیدرولیکی اشباع در تیمار خاک¬ورزی مرسوم بیشتر است و به تبع آن آبشویی نیترات نیز بیشتر خواهد بود. بنابراین به کار بردن سیستم¬های خاک¬ورزی حفاظتی علاوه بر کاهش هزینه، باعث کاهش آلودگی محیط زیست از نیترات آبشویی شده در مزارع، می¬شود.

تعیین دامنه رطوبتی با حداقل محدودیت (llwr) برای گیاه لوبیا چشم بلبلی و ارزیابی آن با استفاده از پارامترهای رویشی و فیزیولوژیکی
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه شهید چمران اهواز - دانشکده کشاورزی 1393
  رضا صالحی   احمد فرخیان فیروزی

رشد گیاه تحت تاثیر مقدار رطوبت خاک، تهویه خاک و مقاومت مکانیکی خاک در برابر نفوذ ریشه است. دامنه رطوبتی با حداقل محدودیت (llwr) دامنه ای از رطوبت خاک است که در آن محدودیت رشد گیاه در ارتباط با پتانسیل آب خاک، تهویه و مقاومت مکانیکی در برابر نفوذ ریشه حداقل باشد. با این حال، دامنه رطوبتی با حداقل محدودیت(llwr) برای گیاه لوبیا چشم بلبلی هنوز مشخص نشده است. هدف از انجام این پژوهش تعیین llwr برای دو سطح تراکمی جرم مخصوص ظاهری3/1 و 6/1 گرم برسانتی مترمکعب)در یک خاک با بافت شن- لومی و ارزیابی پاسخ رشد گیاه لوبیا چشم بلبلی به محدوده تعیین شده از طریق اندازه گیری پارامترهای رویشی و فیزیولوژیکی و همچنین بررسی رفتار گیاه لوبیا چشم بلبلی در پنج سطح رطوبتی ?ll (رطوبت حد پایینیllwr)، ?ul (رطوبت حد بالایی llwr) ، ?ul5/0 ، ?ul75/0 و ?ul2/1 بوده است. بدین منظور آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار به تعداد 30 واحد آزمایشی (pvc) در گلخانه تحقیقاتی دانشگاه شهید چمران اهواز انجام شد. پارامترهای رویشی شامل میزان شاخص سطح برگ، ارتفاع گیاه، تعداد بوته، وزن صد دانه، وزن تر و خشک اندام هوایی، تعداد غلاف در بوته، وزن غلاف (تر و خشک)، طول غلاف، وزن تر و خشک دانه (بدون غلاف) و صفات ریشه ای(طول، حجم و تعداد گره) اندازه گیری شدند. از پارامترهای فیزیولوژیکی میزان هدایت روزنه ای برگ، غلظت نسبی کلروفیل و محتوای نسبی آب برگ اندازه گیری شدند. همچنین فاکتورهای درصد رطوبت دانه ها، درصد نیتروژن دانه ها و درصد نیتروژن خاک نیز اندازه گیری شدند. بیش ترین مقدار پارامترهای رویشی و فیزیولوژیکی در تیمارهای رطوبتی?ul (رطوبت حد بالایی llwr) و ?ul75/0 و کم ترین مقدار آنها در تیمارهای رطوبتی ?ul2/1و ?ll (رطوبت حد پایینیllwr) مشاهده شد. نتایج نشان داد میزان تراکم تاثیر چشمگیری بر مقدار پارامترهای رویشی و فیزیولوژیکی داشت و مقدار این پارامترها در سطح تراکمی 3/1 بیش از 6/1 گرم بر سانتی متر مکعب بود. محدودیت تهویه خاک در رطوبت های بالا (?ul2/1) و محدودیت مقاومت مکانیکی خاک در مقابل نفوذ ریشه در رطوبت های پایین ?ll (رطوبت حد پایینیllwr) سبب ایجاد وضعیت نامناسب رویشی و فیزیولوژیکی برای گیاه شد.

بررسی اثر محلول پاشی کلات آهن و نانو کلات آهن بر خصوصیات مورفولوژیکی و اسانس گیاه ریحان مقدس (ocimum sanctum) در برداشت های اول و دوم.
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه شهید چمران اهواز - دانشکده علوم کشاورزی 1393
  امل مقدم   محمد محمودی سورستانی

ریحان مقدس (ocimum sanctum) یکی از مهم ترین گیاهان دارویی محسوب می شود و متعلق به تیره نعناعیان می باشد. برگ های این گیاه حاوی 5/0- 5/1 درصد اسانس می باشد. ترکیب غالب اسانس این گیاه شامل اوژنول، متیل اوژنول و کارواکرول می باشد. به منظور بررسی اثر محلول پاشی کلات آهن و نانو کلات آهن بر میزان آهن گیاه، میزان کلروفیل و کارتنوئید، شاخص های فتوسنتزی، صفات مورفولوژیکی، تعداد و اندازه کرک های ترشحی و اسانس گیاه ریحان مقدس در برداشت اول و دوم، آزمایشی در سال زراعی 92-1391 در مزرعه تحقیقاتی گروه علوم باغبانی، دانشگاه شهید چمران اهواز بر پایه طرح بلوک های کامل تصادفی در شش تیمار و سه تکرار انجام شد. تیمارهای آزمایشی شامل: شاهد (بدون محلول پاشی)، محلول پاشی با کلات آهن (1 و 5/1 گرم در لیتر) و نانو کلات آهن (5/0، 1 و 5/1 گرم در لیتر) بود. محلول پاشی در مرحله 6 تا 8 برگی انجام و در فواصل زمانی 15 روزه تا مرحله گلدهی کامل تکرار گردید. بعد از برداشت اول و زمانی که گیاه شروع به رشد مجدد کرد محلول پاشی گیاه با رعایت فواصل زمانی 15 روز، تا رسیدن به مرحله گلدهی تمام تکرار گردید. نتایج نشان داد که کاربرد محلول پاشی کود آهن بر صفات اندازه گیری شده در سطح احتمال 1 درصد معنی دار گردید. بالاترین و پایین ترین میزان آهن گیاه، میزان کلروفیل و کارتنوئید، شاخص های فتوسنتزی و صفات مورفولوژیکی، اندازه و تعداد کرک ترشحی برگ، و همچنین میزان و عملکرد اسانس در گیاهان تیمار شده با 1 گرم در لیتر نانو کلات آهن و تیمار شاهد مشاهده گردید. تیمار 1 گرم در لیتر نانو کلات آهن اختلاف معنی داری با تیمارهای محلول پاشی 5/1 گرم در لیتر نانو کلات آهن و 1 گرم در لیتر کلات آهن نشان نداد. براساس نتایج موجود، محلول پاشی1 گرم در لیتر نانو کلات آهن جهت بهبود صفات مذکور پیشنهاد می گردد.

ارزیابی کارایی مدلهای آبشویی و اصلاح خاک در پیش بینی روند شوری و سدیم زدایی در خاک های با برخی ویژگیهای فیزیکی و شیمیایی متفاوت متاثر از کاربرد گچ
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه شهید چمران اهواز - دانشکده کشاورزی 1392
  بهرام رضایی   مصطفی چرم

اصلاح اراضی شوروسدیمی یکی از راه های پیش روی بشر برای دستیابی به غذای بیشتر است. در این تحقیق، ارزیابی کارایی مدلهای آبشویی در پیش بینی روند شوری وسدیم زدایی در خاک های با ویژگیهای فیزیکی متفاوت بررسی شد. برای این منظور، آزمون صحرایی در اراضی شوروسدیمی در غرب رودخانه جراحی دشت مکسر درشهرستان ماهشهر در دو ایستگاه تعیین شده، انجام شد. ایستگاه a در سری حدید در زیرگروه typic haplosalid ، رده aridisol ، دارای بافت سبک تا متوسط، کلاس شوری و قلیائیت s4a3می باشد. ایستگاه b در سری هشچه در زیر گروه typic haplosalid ، رده aridisol ، دارای بافت نسبتا سنگین تا سنگین ، کلاس شوری و قلیائیت s4a3قرار دارد. آبشوبی به روش پیوسته در دو تیمار با و بدون ماده اصلاح کننده گچ برای هر دو ایستگاه صورت گرفت نتایج نشان داد که با کاربرد175 سانتی متر عمق آب خاکشویی در ایستگاه a در تیمار بدون ماده اصلاح کننده98/76درصد ودر تیمار با ماده اصلاح کننده 74/78 درصد ودر ایستگاه b در تیماربدون ماده اصلاح کننده65/92 درصد و در تیمار با ماده اصلاح کننده 11/93 درصد املاح تا عمق 150 سانتی متری شسته شده اند. همچنین با وجود نسبت جذب سدیم و درصد سدیم تبادلی بالای خاک، پراکنش سدیمی خاک به علت میزان کافی گچ و املاح محلول در آب آبشویی پس از آبشویی، نیازی به مواد اصلاح کننده نبوده و ساختمان خاک نیز تخریب نمی گردد. از طرفی در ایستگاه bکه دارای بافت سبک تا متوسط می باشد بازده آبشویی بیشتر می باشد بنابراین در یک عمق مشخص شوری زدایی و سدیم زدایی نسبت به ایستگاه aمقدار آب خاکشویی کمتری مورد نیاز است از بین مدلهای بررسی شده آبشویی مدل ریاضی نمایی و مدل تجربی دیلمان بیشترین همبستگی را با مشاهدات صحرایی نشان داده است بنابراین در صورتی که آزمایشات صحرایی قبل از انجام عملیات آبشویی در اراضی مشابه مقدور نباشد می توان از مدل تجربی دیلمان برای محاسبه عمق آبشویی مورد نیاز استفاده کرد. نتایج مربوط به مدل مخزن با مجرای فرعی آبشویی نشان می دهد که نتایج مدل با فرض دوره طبیعی با نتایج صحرایی، نزدیک تر بوده است. به طور کلی در 50 سانتی متری سطح خاک نتایج آبشویی و نتایج حاصل از مدل نزدیکتر می باشند و در اعماق بیش از 50 سانتیمتری میزان شوری پیش بینی شده توسط مدل با مقادیر مشاهده شده تفاوت داشته است.

اشتقاق معادلات هیدرولیکی خاکهای گچی با استفاده از توابع انتقالی
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت مدرس 1381
  احمد فرخیان فیروزی   مهدی همایی

منحنی رطوبتی خاک و هدایت آبی از ویژگیهای بنیادی هستند که بیان کمی آنها برای نمون سازی جریان آب و انتقال املاح در بخش غیراشباع خاک بسیار مهم هستند. هر چند که پیشرفتهایی در اندازه گیریهای مستقیم این ویژگیها صورت گرفته ، لیکن این روشها همچنان پرهزینه و زمان بر می باشند. افزون بر این به دلیل تغییر پذیری زمانی و مکانی ذاتی این ویژگیها اندازه گیری مستقیم آنها نیاز به نمونه برداری فراوان دارد. بنابراین ، در سالهای اخیر روشهای غیر مستقیم مورد توجه بیشتر پژوهشگران قرار گرفته است. یکی از این روشها، توابع انتقالی خاک است که ویژگیهای دیریافت خاک را از ویژگیهای زودیافت آن برآورد می کنند. در مناطق خشک و نیمه خشک ، گچ از اجزا ، مهم تشکیل دهنده خاک بوده که بر ویژگی های فیزیکی آن موثر است. هدف از این پژوهش ، اشتقاق توابع انتقالی خاکهای گچی به منظور برآورد منحنی رطوبتی ، پارامترهای نمون وان گنوختن و معلم-وان گنوختن از ویژگیهای زودیافت خاک و نیز بررسی اثر گچ بر ویژگیهای هیدرولیکی خاک است.