خشکسالی سیمای موقت اقلیمی یک ناحیه است و با خشکی که به وضعیت دائمی کمبود آب در یک ناحیه اطلاق می شود، متفاوت است. به منظور پایش خشکسالی از شاخص های مختلفی استفاده می شود که ممکن است نتایج متفاوتی را به همراه داشته باشند. در این تحقیق، به منظور ارزیابی شاخص های خشکسالی هواشناسی و ارائه روشی جدید، از آمار پارامترهای هواشناسی 6 ایستگاه سینوپتیک مشهد، گرگان، تهران، تبریز، کرمانشاه و شیراز در یک دوره ی آماری 50 ساله از ابتدای سال آبی 58-1957 تا 07-2006 استفاده شده است. پس از انجام آزمون های آماری همگنی (من- ویتنی)، استقلال و ایستایی (والد- ولفویتز) و داده ی پرت (گروز- بک) روی داده های بارش سالیانه، ایستگاه سینوپتیک گرگان به علت ناهمگنی داده های بارش از ادامه بررسی ها حذف گردید. سپس جهت ارزیابی شاخص های خشکسالی هواشناسی پس از بررسی اولیه ی شاخص های مختلف، 8 شاخص rai، siap، di، pn، spi، czi، zsi و rdi برای ادامه انجام این تحقیق، انتخاب گردید. با توجه به نوع کمبود پارامترهای هواشناسی (ساعات آفتابی، رطوبت نسبی و سرعت باد)، مقدار تبخیر و تعرق پتانسیل مورد نیاز شاخص rdi از 11 معادله ی تجربی و تخمینی (rdi (select)) محاسبه و با نتایج روش پیش فرض تورنت وایت (rdi (tw)) مقایسه گردید. هم چنین با به-کارگیری مناسب ترین تابع توزیع در شاخص های spi و rdi و مقایسه با تابع های توزیع پیش فرض محاسبه ی این شاخص ها (به ترتیب توزیع گاما و توزیع لوگ نرمال)، با استفاده از اصل انتقال هم احتمال، شاخص های مذکور به شاخص های *spi و*rdi (select) اصلاح گردیدند. در این تحقیق روش های موجود جهت انتخاب شاخص مناسب ارزیابی و به منظور رفع نواقص آن ها، به کمک 50 متغیر اقلیمی مرتبط با بارش، تبخیر و تعرق و روزهای بارانی روش چندمعرفه ی جدیدی مبتنی بر سطوح آستانه ی چانگ و مدل اسکالوگرام جهت شناسایی سال های خشکسالی و ترسالی تاریخی ارائه گردید. سپس با معیار قرار دادن سال-های مذکور به عنوان خشکسالی ها و ترسالی های تاریخی به انتخاب شاخص مناسب با استفاده از معیار آماری پیشنهاد شده با عنوان total accuracy (ta) اقدام گردید. در سه ایستگاه سینوپتیک مشهد، تهران و شیراز شاخص *rdi (select) به ترتیب با ta برابر با 46/0، 51/0 و 51/0، در ایستگاه سینوپتیک تبریز سه شاخص *spi، czi و zsi با ta برابر با 88/0 و در ایستگاه سینوپتیک کرمانشاه شاخص czi با ta برابر با 64/0 به عنوان شاخص های منتخب برگزیده شدند. بررسی ارتباط بین سال های وقوع شدیدترین ترسالی و خشکسالی های تاریخی با سال های وقوع کمینه و بیشینه ی مقدار بارش نشان داد که همیشه کم بارش ترین یا پربارش ترین سال ها، مقارن با وقوع شدیدترین خشکسالی یا ترسالی نمی باشند. هم چنین با استفاده از پارامترهای اقلیمی مجموع تبخیر و تعرق پتانسیل، تعداد روزهای بارانی و مقدار بارش در هر یک از فصل-های پائیز، زمستان و بهار، در مدل اسکالوگرام شاخص جدیدی برای پایش دوره های خشکسالی گندم ارائه گردید. در مدل اسکالوگرام ارائه شده برخلاف روش های دیگر تنها میزان بارش مبنای خشکسالی در نظر گرفته نشده است بلکه عوامل دیگر نظیر روزهای بارانی، تبخیر و تعرق و خصوصاً توزیع زمانی بارش، نیز در نظر گرفته شدند.

هدایت هیدرولیکی اشباع خاک، از مهمترین ویژگی های فیزیکی خاک است که اهمیتی ویژه در شناخت، بررسی و مدل سازی ترابری آب، املاح و آلاینده های محیط متخلخل زیرزمینی دارد. باوجود تحقیقات متعددی که پیرامون اندازه گیری مستقیم هدایت هیدرولیکی اشباع صورت گرفته است، این روش ها همچنان پرهزینه، زمان بر و تخصصی هستند. از این رو ضرورت برآورد هدایت هیدرولیکی اشباع با استفاده از روش های سریع، کم هزینه و با دقتی قابل قبول موسوم به توابع انتقالی، احساس می گردد. در این راستا، هدف از این پژوهش برآورد هدایت هیدرولیکی اشباع با استفاده از پارامترهای زودیافت خاک شامل درصد اندازه ذرات، میانگین هندسی و انحراف معیار هندسی اندازه ذرات، وزن مخصوص ظاهری، تخلخل کل، تخلخل موثر، درصد رطوبت در مکش 3/0 و 15 بار، درصد آهک، درصد موادآلی، ph و ec با بهره گیری از شبکه عصبی مصنوعی می باشد. به این منظور، هدایت هیدرولیکی اشباع با استفاده از دستگاه نفوذسنج گوالف در 27 نقطه از عمق های 35-10، 35-15 و 35-20 از یک شبکه اندازه گیری و در همان نقاط نمونه برداری خاک نیز صورت گرفت. سپس پارامترهای زودیافت خاک، در آزمایشگاه اندازه گیری و نتایج اولیه بدست آمد. با استفاده از آنالیز حساسیت، پارامترهای درصد شن و رس، درصد رطوبت در مکش 3/0 بار، تخلخل کل و میانگین هندسی اندازه ذرات به ترتیب به عنوان پارامترهای حساس در برآورد هدایت هیدرولیکی اشباع معرفی گردیدند. در نهایت به منظور تخمین سریع و کم هزینه ی هدایت هیدرولیکی اشباع، با استفاده از پارامترهای حساس، مدل های مختلفی طراحی شدند. نتایج نهایی مقایسه مدل ها، مدل با پارامترهای ورودی لگاریتم میانگین هندسی قطر ذرات، تخلخل کل و درصد شن و رس به عنوان بهترین مدل از نظر دقت و سرعت تخمین گر هدایت هیدرولیکی نشان داد. درنهایت، مجددا 42 نمونه خاک نیز از همان شبکه از عمق 35-10 برای تعیین پارامترهای زودیافت خاک (فاصله نقاط شبکه 2×1 کیلومتر) در یک شبکه استخراج و نقشه تغییرات هدایت هیدرولیکی تهیه شد.

نیاز بشر به آب به سرعت در حال افزایش است و منابع آب شیرین موجود نمی توانند همه نیازها را برآورده سازند .در استان گلستان نیز هر چند بارندگی سالیانه آن نسبت به متوسط کشور وضعیت بهتری دارد و حدوداً دو برابر می باشد لیکن منابع آب موجود جوابگوی نیازهای استان را نمی نماید. یکی از سناریوهایی که در ارتباط با تأمین نیاز آبی استان گلستان مطرح می باشد بحث شیرین سازی آب دریای خزر برای مصارف شرب و حتی تأمین آب گیاهان پرارزش و نیازهای گلخانه ای می باشد. دریای خزر با tds بین 12000 تا 13000 میلی گرم در هر لیتر شوری بسیار کمتری از دریاهای آزاد و اقیانوس ها با tdsبین 35000 تا 45000 میلی گرم بر لیتر دارد که بالطبع هزینه شیرین سازی آن نیز بطور محسوسی کمتر خواهد بود. در این تحقیق ضمن بررسی فنی و مقایسه انواع روش های شیرین سازی آب دریا، به انتخاب مناسب ترین روش شیرین سازی آب دریای خزر با استفاده از روش فرآیند تحلیل سلسه مراتبی که یک روش تصمیم گیری چند معیاره می باشد پرداخته شد. بر اساس نتایج روش مذکور روش اسمز معکوس به عنوان مناسب ترین روش شیرین سازی آب دریای خزر انتخاب شد. ارزیابی اقتصادی شیرین سازی آب دریای خزر به روش اسمز معکوس، با استفاده از مدل ارزیابی اقتصادی شیرین سازی deep 4 نشان داد که قیمت تمام شده ی تولید یک مترمکعب آب شیرین در سایتی با ظرفیت 280000 مترمکعب بر روز، 0/77 دلار بر متر مکعب می باشد. واژه‎های کلیدی: شیرین سازی آب دریا، ارزیابی فنی و اقتصادی، فرآیند تحلیل سلسله مراتبی، deep 4، استان گلستان.

جذب آلاینده های هیدروکربنی توسط ذرات خاک، یکی از مهمترین عوامل موثر بر ترابری آلاینده های نفتی در محیط متخلخل خاک است. نشت نفت یا فرآوردههای مواد نفتی بر سطح یا در درون خاک، سبب نفوذ آن در خاک و آلودگی خاک و احتمالاً آب زیرزمینی میشود. میزان و گستردگی نشر آلودگی به ویژگیهای خاک از جمله تخلخل، نفوذپذیری، مقدار آب موجود در خاک و همین طور به ماهیّت و کمیّت مواد آلاینده بستگی دارد. فعل و انفعال سطحی محیط متخلخل سبب نگهداشت یا تثبیت ذرات آلاینده می شود و در نهایت سبب تأخیر و کُندی نشر آلودگی نسبت به شرایط بدون جذب سطحی می گردد. به عبارت دیگر، توزیع آلاینده بین آب موجود در حفره‏ها و ذرات جامد سبب کاهش سرعت انتقال آلاینده و افزایش آلاینده پس‏ماند جذب سطحی شده می شود. در این راستا، تعیین سرنوشت هیدروکربنهای نفتی در خاک، با مطالعه جذب سطحی روی 3 بافت لومی، شنی و رسی صورت گرفت. بدین منظور، سیستمی مشتمل بر 10 نسبت مختلف از سه آلاینده مختلف نفتی شامل گازوئیل، نفت سفید و روغن موتور در آب، فقط آلاینده نفتی و فقط آب با سه تکرار طراحی گردید. با اعمال ترکیب آلاینده ها بر خاک و گذشت زمان لازم، استخراج با حلال دی کلرومتان انجام شد و مقدار جذب هیدروکربنهای آلاینده با روش وزنی محاسبه شد. نتایج نشان داد با همه آلاینده ها، خاک رسی واجد بیشترین و خاک شنی دارای کمترین جذب سطحی بود. با اضافه کردن آب به سیستم، میزان آلاینده جذب سطحی شده کاهش قابل توجهی نشان داد که بیانگر جاذبه بیشتر آب روی سطوح ذرات خاک نسبت به آلاینده های نفتی است. ترسیم منحنی های جذب سطحی لانگمویر و فروندلیچ در هر سه خاک، نشان داد که مدل لانگمویر برازش مناسبی با داده های به دست آمده نشان داد. با بررسی پارامترهای ایزوترم لانگمویر، قدرت پیوندی روغن موتور با هرسه خاک بیشتر از دو آلاینده دیگر بود. مولکولهای درشت و سنگین روغن موتور با بیشترین تعداد کربن مولکولی با شدت بیشتری جذب سطوح خاک میشوند. حداکثر جذب با روغن موتور و گازوئیل بود و بنابراین بیشترین نشر عمقی آلودگی و کمترین تجمع در افق سطحی خاک ها با نفت سفید محتمل است.

با توجه به آنکه سهم عمده ای از منابع محدود آب کشور در بخش کشاورزی مصرف میگردد، سیاست گذاری برای مدیریت بهینه مصرف آب امری ضروری بوده و به همین دلیل تحقیقات اخیر محققین به منظور صرفه جویی در مصرف آب و نیز افزایش بازده آبیاری و کارایی مصرف آب، به سمت خودکارسازی( آبیاری دقیق) سوق پیدا کرده است. بهینه کردن مصرف آب در کشاورزی و افزایش کارائی مصرف آن، که در نهایت می تواند به پایداری سیستم کشاورزی آبی، به همراه افزایش درآمد زارع منتهی گردد، مستلزم به کارگیری روش های مختلف آبیاری دقیق است. در این تحقیق عملکرد و اجزاء عملکرد ذرت و همچنین کارایی مصرف آب، در وضعیتی که میزان آبیاری بر اساس برآورد نیاز آبی روزانه به صورت خودکار و به هنگام در مزرعه و با استفاده از دستگاه اتوماتیک هواشناسی براورد و اعمال شد با حالت دیگری که برآورد نیاز آبی با استفاده از داده های طولانی مدت هواشناسی موجود در منطقه صورت می پذیرفت مقایسه شد. آزمایش صحرایی روی محصول ذرت رقم سینگل کراس در منطقه دشت لوئین ساوه انجام شد و نتایج نشان داد، در حالتی که از داده های به هنگام (حاصله از دستگاه اتوماتیک هواشناسی داخل مزرعه) استفاده شده بود، حجم آب مصرفی 5383 متر مکعب در هکتار، مقدار تولید 58/38 تن در هکتار و لذا کارایی مصرف آب 16/7 کیلوگرم بر مترمکعب بدست آمد. اما در حالتی که از داده های بلند مدت هواشناسی استفاده شد، این مقادیر به ترتیب به 2/6310 ، 2/30، 78/4 رسید. که نشان از کاهش مصرف آب و افزایش کارایی آن در حالت استفاده از دستگاه اتوماتیک هواشناسی است. همچنین نتایج تجزیه واریانس تنها بین قطر بلال و تعداد دانه بلال، در سطح احتمال 5 درصد اختلاف معنی داری نشان داد و بین خصوصیات دیگر محصول ازجمله ارتفاع بوته، قطر ساقه، وزن تر، وزن خشک، تعداد میانگره و... در دو مزرعه شاهد و نمونه اختلاف معنی داری مشاهده نشد. که حاکی از آن است که با مدیریت آبیاری دقیق در مزرعه و برآورد نیاز آبی واقعی گیاه، علاوه بر کاهش آب مصرفی، نه تنها تغییر معنی داری در بیشتر خصوصیات محصول ایجاد نشده بلکه در مواردی افزایش در کیفیت را نیز بدنبال داشته است.

دبی پایه بخشی از جریان است که از آب زیرزمینی تغذیه می شود. این بخش از جریان نقش بسزایی در مدیریت منابع و مطالعات هیدرولوژیکی مانند مدل سازی کمی بارش-رواناب، مدل سازی و ارزیابی کیفیت آب دارد و همچنین درکالیبراسیون و اعتبارسنجی این مدل ها می تواند به کار رود. از تقسیم دبی پایه بر کل جریان شاخص دبی پایه به دست می آید که نشان دهنده میزان مشارکت آب زیرزمینی در کل جریان است. هدف از این پژوهش انتخاب روش مناسب برآورد دبی پایه در حوزه مورد مطالعه است. بدین منظور هیدروگراف آورد روزانه ایستگاه تمر در بالادست سد بوستان بر روی رودخانه گرگانرود در استان گلستان در یک دوره 21 ساله با روش-های local minimum، fixed interval و interval sliding و bflow با ضرایب 9/0، 925/0، 95/0، 975/0 و 99/0 تفکیک شد و نتایج آن ها با سه معیار میانگین مطلق خطا (mae) و مجذور میانگین مربعات خطا (rmse) و ضریب کارایی نش- ساتکلیف(nash & sutcliffe) با منحنی خشکیدگی آبخوان مقایسه شد که نشان داد روش bflow با ضریب 9/0 مناسب ترین روش برآورد دبی پایه در حوزه مورد مطالعه است و شاخص دبی پایه با این روش 89 درصد به دست آمد.

یکی از بخش های مهم مصرف کننده آب در ایران بخش کشاورزی می باشد که با توجه به آمار موجود بیش از ?? درصد مصرف آب در ایران را به خود اختصاص می دهد و بیشترین میزان تلفات نیز در این بخش صورت می گیرد. محدودیت منابع آب در ایران لزوم استفاده ی بهینه از آن را ضروری می سازد. اعمال مدیریت صحیح و به کارگیری فنون پیشرفته به منظور حفظ و ذخیره رطوبت خاک، افزایش گنجایش نگه داشت آب و جلوگیری از نفوذ عمقی از جمله اقدامات موثر برای افزایش کارآیی مصرف آب و در نتیجه بهبود بهره برداری از منابع آب کشور است. به منظور بررسی تأثیر کاربرد پلیمر سوپرجاذب در کاهش اثرات سوء کم آبی و جلوگیری از نفوذ عمقی ناشی از پر آبی برروی عملکرد اجزاء عملکرد و کارآیی مصرف آب گوجه فرنگی رقم (ch)، آزمایش فاکتوریل در قالب طرح آماری کاملاًًًًًًًًًً تصادفی با دو فاکتور رژیم آبیاری در سه سطح کم آبیاری (75%نیاز آبی)، آبیاری کامل (100%نیاز آبی) و پرآبیاری (125%نیاز آبی) و فاکتور غلظت سوپرجاذب در پنج سطح 0، 4، 6، 8 و 10 گرم در هر کیلوگرم خاک گلدان در چهار تکرار در شرایط گلخانه انجام شد. داده-های به دست آمده با استفاده از نرم افزار sas و excel آنالیز و مقایسه میانگین ها با استفاده از آزمون lsd انجام شد. نتایج این مطالعه نشان داد با کاربرد 6 گرم سوپرجاذب در هر کیلوگرم خاک گلدان و اعمال 125% نیازآبی، عملکرد محصول و کارآیی مصرف آب نسبت به شاهد افزایش یافته است و بهترین شرایط را برای رشد گوجه فرنگی فراهم می کند. به طور کلی می توان نتیجه گرفت که استفاده از پلیمر سوپرجاذب آکوازورب ضمن ممانعت از نفوذ عمقی آب و در اختیار نهادن آن برای جذب توسط ریشه و بهبود تهویه ی ریشه، از طریق جذب آب ثقلی در مدت نسبتاً کوتاهی پس از آبیاری و نیز جلوگیری از تراکم خاک، باعث ایجاد یک محیط بسیار مناسب برای گیاه می گردد و گیاه در این شرایط، آب و املاح را بهتر جذب می کند.

ترکیب دو فاکتور آب و کود و یا به اصطلاح کود دهی با آبیاری (fertigation) از طریق سیستم های آبیاری تحت فشار از محاسن ویژه ای برخوردار میباشد که موفقیت در این روش مستلزم داشتن آگاهی کافی در رابطه با نیاز آبی و نیاز کودی هر محصول و آگاهی از عملکرد روشهای مختلف تزریق کود به سیستم است .یکنواختی توزیع آب و کود از موضوع های مهم برای طراحان و کاربران سیستم های آبیاری قطره ای می باشد. در این پژوهش یکنواختی پخش آب و کود با استفاده از سه نوع تزریق کننده شامل تانک کود، ونتوری و پمپ تزریق و دو نوع گسیلنده که شامل قطره چکان روی خط میکروفلاپر و لوله قطره چکان دار اکنودریپ می باشد، در یک سیستم آبیاری مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج به دست آمده نشان داد که ضریب تغییرات ساخت میکرو فلاپر مورد استفاده کمتر از لوله قطره چکان دار بود که در نتیجه باعث عملکرد بهتر در یکنواختی پخش آب و کود در سطح و پروفیل خاک گردید. نتایج آزمایشات انجام شده بیانگر عملکرد بهتر ونتوری و پمپ تزریق در یکنواختی پخش کود نسبت به تانک کود بوده است. به طور کلی نتایج نشان داد با انجام عمل کود آبیاری یکنواختی توزیع آب و کود به طور محسوسی کاهش می یابد. مقایسه میانگین این ضریب در حالت آبیاری و کود- آبیاری برای تزریق کننده پمپ نشان می دهد، که در هر دو حالت آبیاری و کود- آبیاری با افزایش طول نوار آبده ، سیستم از یکنواختی توزیع بهتری برخوردار می شود. همچنین در این پژوهش نتایج به دست آمده نشان داد که تزریق با شدت کمتر و آرام تر یکنواختی بیشتری را نسبت به تزریق با شدت بیشتر در سیستم ایجاد میکند. نتیجه کلی بیانگر این مطلب می باشد که عوامل مهم تاثیر گذار بر روی یکنواختی پخش آب و کود که شامل نوع گسیلنده، نوع تزریق کننده و شدت تزریق می باشند، تاثیر بسزایی بر روی یکنواختی پخش آب و کود در سیستم دارند.

محدود شدن منابع آب و خاک، افزایش جمعیت جهان، نیاز روز افزون به غذا و تقاضای رقابتی برای آب باعث شده که روش های آبیاری تحت فشار به ویژه آبیاری قطره ای مورد استفاده وسیع قرار گیرد. گرفتگی قطره چکان ها مهمترین مشکل در آبیاری قطره ای ست که به تدریج باعث عدم توزیع یکنواخت آب و بالا رفتن هزینه های نگهداری سیستم می شود. آب مغناطیسی پدیده ای نو در ارتقاء بهره وری آب به شمار می آید که با عبور آب از میان یک آهنربای دائمی (مغناطیس پایدار) قوی مستقر روی خط لوله به وجودمی آید. این مطالعه در ایستگاه تحقیقات گرگان وابسته به مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی استان گلستان انجام شد. در این تحقیق تأثیر آب مغناطیسی بر گرفتگی قطره چکان ها در آبیاری قطره ای در شوری های مختلف آب آبیاری مورد بررسی قرار گرفت. تیمارها شامل سه تیمار آب آبیاری (آب مغناطیسی، غیرمغناطیسی و اسیدی) به عنوان عامل اصلی و سه سطح شوری (آب چاه، شوری 7 و 14 دسی زیمنس بر متر) به عنوان عامل فرعی بود. طرح آزمایشی در قالب بلوک کامل تصادفی در سه مکان آبی و با سه تکرار انجام شد. جمع آوری اطلاعات مربوط به دبی قطره چکان ها در 10 مرحله زمانی و نمونه برداری ها برای تعیین خصوصیات آب آبیاری (تعیین شاخص اشباع لانژیلر) در چهار مرحله انجام شد. نتایج نشان داد که متوسط دبی قطره چکان ها در همه تیمارهای مورد آزمایش با گذشت زمان کاهش پیدا کردکه دلیل آن گرفتگی جزئی یا کلی تعدادی از قطره چکان ها بود. نتایج نشان داد که تیمار آب آبیاری تأثیر معنی داری در سطح 5 درصد بر متوسط دبی قطره چکان ها و یکنواختی پخش داشت. با افزایش شوری آب آبیاری، پتانسیل رسوب کربنات کلسیم نیز افزایش یافت و بر میزان گرفتگی قطره چکان ها افزوده گردید. گرفتگی قطره چکان ها دبی، یکنواختی پخش، ضریب یکنواختی کریستیانسن و یکنواختی آماری دبی قطره چکان ها را کاهش و ضریب تغییرات ساخت قطره چکان ها وتغییرات دبی را افزایش داد. با افزایش شوری، شاخص اشباع لانژیلر مقدار عددی مثبت تری را به خود اختصاص داد که نشان از پتانسیل بیشتر برای رسوب گذاری کربنات کلسیم می باشد.

با توجه به محدودیت های منابع آب و رشد سریع تقاضای آب و توزیع غیر یکنواخت خصوصیات زمانی و مکانی بارندگی در کشور، مدیریت آبیاری تبدیل به یکی از موضوعات مهم شده است. در این تحقیق، هدف تعیین برنامه ریزی و زمانبندی آبیاری بر اساس نیاز واقعی آب می باشد. برای این منظور، مطالعه موردی در منطقه دشت دردوزن انجام شده است. نقشه تبخیر- تعرق منطقه در یکی از نرم افزارهای جانبی arcgis به نام arcet با استفاده از نقشه های تبخیر- تعرق مرجع و ضرایب گیاهی بدست می آید. داده های لازم برای محاسبه تبخیر– تعرق مرجع داده های آب و هوایی، مدل رقومی ارتفاعی و موقعیت جغرافیایی ایستگاه های هواشناسی می باشد. همچنین، داده های کاربری زمین و ضرایب گیاهی برای تهیه نقشه های ضرایب گیاهی ضروری است. بدین ترتیب، تبخیر – تعرق گیاه از ضرب مقادیر تبخیر – تعرق مرجع در ضرایب گیاهی هر منطقه بدست می آید که این کار در نرم افزار arcgis با استفاده از تحلیل مکانی انجام می شود. از سوی دیگر نرم افزار aqua crop برای بررسی میزان بهره وری و تولید محصول خشک در برنامه ریزی آبیاری مورد نظر استفاده شده است. مقادیر بهره وری و میزان تولید محصول خشک برای حالتی که هیچ گونه محدودیتی برای استفاده از آب وجود ندارد، محاسبه گردیده اند. این مقادیر برای گیاهانی که در منطقه کشت شده اند از جمله گندم، جو و ... برای دو حالت عمق ثابت و دور آبیاری متغیر و عمق متغیر و دور آبیاری ثابت، بدست آمده اند. سپس، عمق و بازه آبیاری مناسب که بیشترین محصول خشک و بهره وری را می دهند، تعیین گردیده اند. در نهایت، مشاهده گردید که میزان محصول خشک و بهره وری در برنامه آبیاری انتخاب شده بر اساس نیاز واقعی گیاه، در مقایسه با مقادیر بهینه تقریباً یکسان است.

امروزه سیستم آبیاری قطره ای زیرسطحی (sdi) به دلیل مزایای زیاد آن نسبت به سیستم آبیاری قطره ای (di) و سایر روش های آبیاری سنتی رو به افزایش می باشد. نحوه ی توزیع رطوبت در جبهه-ی رطوبتی و عمق و فاصله ی مناسب برای کارگذاری قطره چکان ها در خاک های با بافت های متفاوت از اساسی ترین موضوع در طراحی و مدیریت آبیاری قطره ای زیرسطحی می باشد. به منظور مطالعه و بررسی توزیع مکانی و زمانی رطوبت در سیستم آبیاری قطره ای زیرسطحی تحقیقی با دو عمق کارگذاری لوله های قطره چکان دار (40 و 50 سانتی متر از سطح خاک)، سه مدت کارکرد (2، 4 و 6 ساعت)، دو فاصله نصب 50 و 75 سانتی متر با دبی 5/3 لیتر در ساعت برای قطره چکان ها انجام گردید. بدین منظور با ساخت یک مدل فیزیکی، کالیبره و اجرا نمودن مدل hydrus-2d با شرایطی مشابه شرایط مدل فیزیکی، دقت مدل در پیش بینی حرکت رطوبت در یک خاک لومی و تحت سیستم آبیاری زیرسطحی از طریق مقایسه با مقادیر مشاهداتی مورد ارزیابی قرار گرفت و عمق و فاصله ی بهینه برای نصب قطره چکان ها معرفی گردید. هم چنین برای تعیین ابعاد پیاز رطوبتی یک مدل نیمه تجربی ارائه گردید که نتایج حاصل از مدل نیمه تجربی با مقادیر اندازه گیری شده و نتایج حاصل از مدل hydrus-2d مورد مقایسه قرار گرفت. نتایج نشان داد که در خاک لومی با کاربرد قطره چکان های تنظیم شونده ی فشار، با دبی 5/3 لیتر در ساعت عمق 40 سانتی متر برای حالتی که قطره چکان ها به فاصله ی 75 سانتی متر از یکدیگر قرار دارند، مناسب ترین حالت بوده و مدل نیمه تجربی و مدل hydrus-2d از دقت مناسبی برای شبیه سازی ابعاد پیاز رطوبتی برخودارند. هم چنین مدل hydrus-2d با دقت بالایی قادر به شبیه سازی حرکت آب در خاک لومی در آبیاری قطره ای زیرسطحی می باشد.

-1- مقدمه درحال حاضر تقاضای روزافزونی برای داروهای با منشأ طبیعی وجود دارد که عمدتاً به دلیل طیف گسترده فواید زیست شناختی، برخورداری این داروها از خاصیت امنیت غذایی بیشتر، سازگاری بهتر با بدن و قیمت ارزان تر آن ها نسبت به داروهای شیمیایی است. هم اکنون بیش از یک چهارم داروهای تجویزی مورد استفاده در کشورهای صنعتی به طورمستقیم و غیرمستقیم (نیمه-سنتزی) از گیاهان مشتق می شود و این رقم حتی در کشورهای درحال توسعه از قبیل هند و چین به حدود 80 درصد می رسد. بشر از دیرباز فرآورده های دارویی گیاهان را به عنوان عوامل موثر در التیام دردهای خویش بکار برده است. اما گیاهان متابولیت های ثانویه را به عنوان ابزار سازگاری به اوضاع و پدیده های مختلف محیط زیست برای حفاظت از اصل و نسل خود تولید می نماید. به همین دلیل زمانی که گیاه در وضعیت اکولوژیکی متفاوتی قرار می گیرد کمیت و کیفیت متابولیت های ثانویه موجود در پیکر خود را در جهت سازگاری به این وضعیت ها تغییر می دهد. بنابراین با نگرش به مبانی سنتز مواد شیمیایی در طبیعت و نحوه اشتقاق، گستردگی و تنوع آن ها در شرایط مختلف طبیعی، درمی یابیم که تنش ها، شرایط محیطی و سازگاری گونه های مختلف گیاهی، عوامل عمده تولید مواد موثره هستند. تأثیر عوامل محیطی بر گیاه و متابولیت های آن می تواند به دو صورت تدریجی (سیر تکامل) و آنی باشد. تغییرات آنی در مواد شیمیایی گیاهان، تحت تأثیر عوامل زنده و غیر زنده (آب ، خاک و هوا) امری مسلم است و تأثیر این عوامل در درازمدت می تواند به صفات موروثی و قابل انتقال به نتایج تبدیل شود. بنابراین کاربری صحیح عوامل محیطی می تواند در جهت افزایش کمیت و کیفیت متابولیت های ثانویه و بازده اقتصادی گیاهان دارویی در شرایط کشت مزرعه ای مفید باشد. در بین عوامل محیطی موثر در بیوسنتز متابولیت های ثانویه، خصوصیات فیزیکی و شیمیایی، عناصر غذایی و ph خاک از اهمیت بالایی برخوردار هستند. عناصر غذایی خاک بر رشد و نمو و میزان مواد موثره گیاهان تأثیرگذار هستند و از آنجا که به راحتی قابل تغییر می باشند، با تغییر در آن ها می توان تغییرات قابل توجهی در کمیت و کیفیت گیاهان دارویی ایجاد کرد. بنابراین توصیه کودی برای گیاهان دارویی باید با درنظرگرفتن کلیه شرایط موثر صورت پذیرد، چرا که یک تیمار کودی ممکن است منجر به افزایش محصول شود، در صورتی که میزان ماده موثره گیاه را کاهش دهد و یا تغییر کیفی خاصی در اجزاء متشکله مواد موثره ایجاد نماید که سودمند نباشد. در کشور ما ضرورت استفاده از اراضی کم بهره به صورت حاد و اجتناب ناپذیری مطرح است و بهترین گزینه برای استفاده از چنین زمین هایی تا آنجا که اصول مدرن کشاورزی پایدار توصیه می کند، کشت گیاهانی است که اول مستعد تولید مواد متابولیکی ارزشمند در شرایط ویژه این مناطق هستند، ثانیاً به دلیل اینکه این گونه گیاهان توقعات تغذیه ای پایینی دارند در خاک های نامرغوب مناطق مذکور به طور نسبی با موفقیت می رویند. در واقع هر واحد زیست محیطی ممکن است برای چند نوع بهره وری توان اکولوژیکی داشته باشد درحالی که اگر واحد مذکور از نوع زمین های کم بهره باشد عمدتاً نمی توان به اجرای بیش از یک کاربری پرداخت و بهترین گزینه برای سرزمین های کم بهره از جمله خاک های آهکی و شور تکیه بر تولید متابولیت های ثانویه از طریق کشت گیاهان سازگار و مقاوم است. برای مثال کشور استرالیا که دارای سرزمین های کم بهره وسیعی است با تاکید بر اصل آمایش سرزمین سهم بهره وری از زمین های کم بهره را از طریق تولید گیاهان دارویی افزایش داده است. 1-2- گیاهان دارویی یک نگاه خوش بینانه به جمعیت درحال رشد جهان نشان می دهد که این جمعیت تا نیمه اول قرن حاضر از 10 میلیارد نفر خواهد گذشت، به طوری که در کنار امنیت غذایی، تلاش در جهت امین بهداشت و سلامت آن یکی از مهم ترین مشکلات و نگرانی های پیش روی جامعه جهانی خواهد بود. از قرن ها پیش بشر به موازات تلاش برای تهیه غذا و پوشاک به حفظ سلامتی خود نیز می اندیشیده است بطوریکه که از مواد موجود در پیکره گیاهان موسوم به دارویی به عنوان ابزاری موثر در التیام بیماری ها استفاده کرده است. بنابراین اندیشه و تفکر تأمین سلامتی و یافتن روش هایی برای سالم زیستن و رفع ناراحتی های بدن (علم طب) با استفاده از رستنی ها و گیاهان در ردیف اولین بارقه های ذهن انسان بوده است. هرچند آغاز استفاده از گیاهان دارویی به صورت جمع آوری از طبیعت یا کشت آن دقیقاً مشخص نیست اما در اواخر قرن هجدهم و اوایل نوزدهم، تحقیقات گسترده ای بر روی گیاهان دارویی صورت گرفت و همزمان نتایج آن ها به صورت دارو نامه های گیاهی منتشر شد (فرنیا و جهانگیری، 1373؛ آئینه چی، 1365؛ کراکر و گاردنر، 2006). با صنعتی شدن جوامع جهانی، تکنولوژی روبه رشد انسان و در رقابت با طبیعت (طب سنتی)، قادر گردید باب تازه ای در درمان بیماری های متنوع جسمی و روحی خود بگشاید. نوآوری در تکنولوژی و فشارهای سیاسی- اجتماعی در اوایل قرن بیستم منجر به کاهش سریع استفاده از گیاهان دارویی و جایگزینی آن ها با فرآورده های شیمیایی گردید. توسعه داروهای سولفاته در دهه 1930 و سنتز ترکیبات شیمیایی آلی در دهه 1940، منابع جدید را تولید نمودند و استفاده از این داروها به سرعت در بسیاری از کشورها رایج گردید تا آنجا که پس از مدتی تنها پزشکان آموزش دیده ای که داروهای شیمیایی را تجویز می کردند، اجازه فعالیت داشتند. ساخت داروهای شیمیایی با اثرات سریع و کارآمد، انقلاب بزرگی در تأمین سلامت جامعه جهانی به شمار می آید بطوریکه کنترل بسیاری از بیماری های کشنده، ازجمله دستاوردهای انکارناپذیر آن هاست. اما به تدریج اثرات جانبی خطرناک و مخرب استفاده از این داروها بر سلامت روحی و جسمی انسان ها، ارمغانی بود که در تکنولوژی منهای طبیعت حاصل گردید. برای جلوگیری از این فجایع سازمانی تحت عنوان سازمان احتیاط دارو در سال 1965 در سوئد تأسیس گردید و گزارش مرگ و میرها و اثرات جانبی ناشی از مصرف داروهای شیمیایی را مورد مطالعه قرارداد و علت مرگ و میرهای غیرطبیعی و اثرات ناگهانی بر سلامت جوامع انسانی را وابسته به دو عامل آلودگی های محیط زیست و مصرف داروهای شیمیایی اعلام کرد. با بیانیه این سازمان و محدودیت های سازمان بهداشت جهانی بار دیگر استفاده از داروهای برگرفته از طبیعت مورد توجه جهانیان قرار گرفت. با بهبود وضع زندگی در جوامع پیشرفته و آشکار شدن آثار جانبی بسیاری از داروهای شیمیایی و رویکرد به داروهای گیاهی از سوی مصرف کنندگان، استفاده از ترکیبات طبیعی گیاهان تدریجاً رونق گرفت با این تفاوت که پزشکان و مصرف کنندگان خواستار دلایل علمی برای گیاهان دارویی شدند و در این راستا بر ارائه نتایج آزمایش های بالینی مصرف داروهای گیاهی، به جای استفاده از دانش سنتی مصرف آن ها تاکید ورزیدند. از نیمه دوم قرن بیستم، مصرف داروهای گیاهی سیر صعودی به خود گرفت تا جایی که از این دوره به عنوان رنسانس گیاهان دارویی یاد می شود. طی این دوره و با تصویب استانداردهای مختلف مربوط به جمع آوری مطلوب و کشاورزی مطلوب گیاهان دارویی، فعالیت درزمینه کشت وصنعت این گیاهان و فرمولاسیون داروهای مربوط به آن ها رونق چشم گیری یافت. در نتیجه طی سال های اخیر تحقیقات در زمینه های مختلف مرتبط با گیاهان دارویی افزایش یافته است (دوراسومی و همکاران، 2006). طبق گزارش سازمان بهداشت جهانی در بیشتر کشورهای درحال توسعه، درحال حاضر بالغ بر 80 درصد مردم، نیاز دارویی خود را از منشأ طبیعی تأمین می کنند. آمار نشان می دهد که ارزش تجاری فرآورده های گیاهی در مقایسه با داروهای شیمیایی، دارای رشد سالانه 15-10 درصد (داروهای شیمیایی 6-3 درصد) بوده و بالغ بر 43 میلیارد دلار در سال است. 1-3- شبکه های عصبی مصنوعی از آنجا که بشرهمواره درتلاش برای یافتن راه حل هایی بوده تاپردازش اطلاعات، مسائل و پدیده هایی را که به راحتی قابل حل نیستند و همچنین یافتن روابط پیچیده میان پارامترهای پدیده های موردنظر را در علوم مختلف تسهیل بخشد، با الگوبرداری از سیستم های بیولوژیک به سیستم های هوشمندی دست یافته است که قادر به استخراج دانش الگوریتم یا نگاشت ازدل محاسبات عددی می باشد. سامانه های دینامیکی یادشده که شبکه های عصبی مصنوعی نامیده می شوند باپردازش برروی داده های تجربی دانش یا قانون نهفته در ورای داده ها را ارائه می کنند (منهاج، 1381). 1-4- فرضیه 1. پارامترهای زودیافت خاک نظیر بافت خاک، موادآلی، ph، ec، فسفر، پتاسیم، نیتروژن و درصدکربن بر میزان عملکرد بیومس و اسانس گیاه مرزه تابستانه موثرند. 2. پیش بینی میزان عملکرد بیومس و اسانس با استفاده از برخی پارامترهای زودیافت خاک با کمک شبکه عصبی مصنوعی انجام پذیر است. 1-5- اهداف پژوهش 1. تعیین پارامترهای زودیافت خاک، مورد نیاز جهت برآورد عملکرد بیومس و اسانس مرزه. 2. تخمین میزان بیومس و اسانس با استفاده از متغیرهای زودیافت خاک توسط شبکه عصبی مصنوعی. 3. تعیین مدل بهینه برای تعیین عملکرد بیومس و اسانس مرزه. فصل دوم بررسی منابع 2-1- معرفی مرزه گیاه مرزه متعلق به خانواده نعناع ، زیر خانواده نپتوئیده و طایفه منتئا بالغ بر 30 گونه را شامل می شود که برخی گونه ها یک ساله و اغلب آن ها چند ساله می باشند. این گونه ها عمدتا بومی مناطق مدیترانه شرقی و غرب آسیا هستند و عموما در مناطق با اقلیم مرطوب و خاک های عمیق تا مناطق با اقلیم خشک، آفتابی و خاک های سنگلاخی رشد می کنند (هادیان و همکاران، 1387). ایران یکی از مهم ترین مخازن ژرم پلاسم مرزه در دنیاست. 14 گونه از این گیاه در ایران شناسایی شده است که 8 گونه از آن ها اندمیک می باشند (رشینگر، 1982؛ جم زاد، 1996). گونه های مرزه همانند دیگر گونه-های خانواده نعناع از جمله آویشن و مرزنگوش دارای ترکیبات فعال بیولوژیک متعدد در اسانس و عصاره می باشند که امروزه در صنایع دارویی و غذایی مورد استفاده قرار می گیرند. در بسیاری موارد ترکیبات فنلی موجود در اسانس و عصاره این گیاهان آثار تعیین کننده و تاثیرگذار بروز داده اند (هادیان و همکاران، 1387). گونه های مرزه اغلب گیاهانی پایا به صورت بوته هایی نسبتا بلند و در بن چوبی، یا به صورت بوته های کوتاه و بندرت یک ساله اند. برگ ها و کاسه گل پوشیده از غدد منقوط هستند. برگ ها اغلب بدون تقسیم و دارای دمبرگ کوتاه اند. گل ها مجتمع در چرخه های محوری یا انتهایی دارای 3 تا 7 گل دمگل دار یا بدون دم گل هستند. کاسه، لوله ای یا استکانی شکل و دارای 10 تا 13 رگه با 2 لبه تقریبا هم اندازه است (لوله یا استکان به صورتی ایستاده، بندرت قوزدار، گلوی آن کم و بیش کرک-دار و در لب پایین دارای دودندانه و در لبه پایینی دارای سه دندانه می باشد). جام گل دو لبه و دارای لوله ایستاده است. لب بالایی جام ایستاده و در حاشیه دندانه دار و لب پایینی آن افتاده و گسترده، افقی و سه قسمتی است. پرچم ها 4 عدداند و در زیر لب بالایی به صورت هم گرا قرار دارند. بساک-ها دارای دو خانه واگرا با رابطی کوتاه می باشند. کلاله دارای دو لبه دور از هم و خامه واجد دو شاخه باریک و سیخی شکل و دور از هم است (قهرمان، 1373). 2-2- مرزه تابستانه مرزه تابستانه (.satureja hortensis l) گیاهی علفی، یکساله، دارای ساقه چهارگوش، مستقیم و ارتفاع 60-30 سانتی متر است. برگ های گیاه نیزه ای شکل، متقابل با دمبرگ کوتاه می باشند. غدد اسانس در دو سطح برگ ها و کاسبرگ ها دیده می شوند. گل ها منظم و دو جنسی و میوه ها کوچک، کروی و از نوع فندقه می باشد (هادیان و همکاران، 1387). عدد کروموزومی این گیاه 24 (48=n2) گزارش شد (مچلک ، 1954). مرزه تابستانه به همراه مرزه زمستانه تنها گونه های این جنس هستند که به عنوان سبزی، ادویه یا گیاه زینتی کشت می شوند. اندام هوایی گلدار مرزه تابستانه در طب سنتی با اثر شناخته شده ضد نفخ، ضد دل درد، ضد کرم، مقوی معده، محرک و خلط آور مورد استفاده قرار می گیرد (زرگری، 1376). اثرات ضد اسپاسم این گیاه نیز در بررسی های بالینی به اثبات رسیده است (حاج هاشمی و همکاران، 2000). 2-3- کشت و کار مرزه از بیـن گـونه هـای مختـلف جنس مرزه، دو گونه مرزه تابستانه (s. hortensis) و مرزه زمستانه (s. montana) مورد کشت و کار قرار می گیرند. مرزه تابستانه گونه ای یک ساله است که در بسیاری از نقاط اروپا به عنوان گیاهی ادویه ای و آشپزخانه ای مورد استفاده قرار می گیرد. این گیاه از گذشته در نقاط مختلف ایران در باغ های خانگی کشت می شده است. این گیاه دارای دوره رویشی کوتاهی است (80-75 روز از جوانه زنی بذر تا گلدهی کامل) که معمولا در اوایل بهار کشت می شود (دمای مناسب برای جوانه زنی بذرها 15-12 درجه سانتی گراد) و تا اواخر خرداد به گل می رود. گیاهان جوان به دماهای کم حساس هستند و رشد بوته ها در دمای 10 درجه سانتی گراد متوقف می-شود. به طور کلی مرزه تابستانه گیاهی نورپسند است و در مناطق گرم به خوبی رشد می کند. گیاهان در مرحله گلدهی کامل حاوی حداکثر میزان اسانس هستند که برای استخراج اسانس معمولا در این مرحله برداشت می شوند. مرزه تابستانه را می توان در چند چین در سال برداشت نمود. عملکرد پیکر رویشی خشک این گیاه بیش از 6 تن در هکتار است. مرزه زمستانه گیاهی چند ساله است که به صورت وحشی در اروپا می روید. این گونه در فلور ایران وجود ندارد ولی در اروپا برای مصارف مشابه مرزه تابستانه کشت و تولید می شود (امیدبیگی، 1386؛ هادیان و همکاران، 1387). امروزه مرزه تابستانه در کشورهای مختلف از جمله در آلمان، فرانسه، مجارستان و اسپانیا در سطوح وسیع کشت و تولید می شود (امید بیگی، 1387). برای استفاده در صنایع وابسته، کشت و پرورش ارقام دارای درصد بالای کارواکرول، بازده بالای اسانس، عملکرد بالای پیکر رویشی، تیپ رشد مناسب جهت برداشت مکانیزه و مقاومت به تنش های زنده و غیرزنده ضروری می باشد. تاکنون چندین رقم از جمله ساترن، کومپکتا، آروماتا در کشورهای لهستان، آلمان و مجارستان اصلاح و معرفی شده اند (گورا و همکاران، 1996؛ سوبودا ، 2003). اخیرا بذرهای چند رقم اصلاح شده مرزه تابستانه به ایران وارد شده و در کشت و صنعت های دارویی مورد استفاده قرار می گیرد (امیدبیگی، 1386). 2-4- ترکیب های شیمیایی اسانس مرزه اختصاصات فیتوشیمیایی اسانس مرزه در دو سطح بین و درون گونه ای بطور گسترده مورد مطالعه قرار گرفته است. این مطالعات نشان می دهند که گونه های مختلف این جنس از نظر ترکیبات موجود در اسانس در دو گروه گونه های دارای ترکیبات فنلی شامل دو تیپ تیمول و تیپ کارواکرول و گونه های دارای ترکیبات غیرفنلی شامل تیپ مونوترپن های هیدروکربنه، تیپ مونوترپن های الکلی و تیپ مونوترپن های کتونی می باشند. اوضاع محیطی محل رویش در بازده و اجزای اسانس مرزه تاثیر به سزایی دارد (جدول 2-1) (سناتور و همکاران، 1998). کارواکرول مهم ترین ترکیب فعال بیولوژیکی موجود در اسانس دو گونه کشت شده مرزه یعنی مرزه تابستانه و مرزه زمستانه و برخی گونه های وحشی مرزه (همچنین آویشن و مرزنگوش) می-باشد. این گونه ها غنی ترین منابع حاوی کارواکرول در خانواده نعناع هستند. کارواکرول علاوه بر خانواده نعناع در برخی دیگر از گونه های گیاهی چون کنوپودیاسه، پلانتاژنیاسه، چتریان، وربناسه و غیره شناسایی شده است (کیریمر و همکاران، 1995). اسانس های محتوی کارواکرول همچنین دارای فعالیت آنتی اکسیدانی قابل توجه می باشند. همچنین کارواکرول باز دارنده بیوسنتز پروستاگلاندین است که این بازدارندگی مکانیزم مهمی در تسکین درد و فرایندهای ضد التهابی است (واگنر و همکاران، 1986). فعالیت های بیولوژیکی دیگری از جمله آثار ضد اسپاسم، بازدارندگی ”استیل-کولین استراز“، ”لیپیدپراکسیداز“، فرونشاننده رادیکال های آزاد، محرک ماکروفاژی گلبول های سفیدخون در مورد کارواکرول گزارش شده است (کیریمر و همکاران، 1995). جدول 2-1- ترکیبات اصلی اسانس مرزه تابستانه s. hortensis گزارش شده از مناطق مختلف ترکیبات اصلی اسانس نوع رقم محل رویش منبع کارواکرول (67%)، گاما ترپینن (15.3%) و پی سیمن (6.73%) توده محلی کشت شده در صربستان میحاجیلف کرستف ، 2009 کارواکرول (58%) و گاما ترپینن (30%) توده محلی کشت شده در سوریه نواک ، 2005 کارواکرول (35.6%)، گاما ترپینن (47.4%) و آلفاترپینن (5.3%) ساترن کشت شده در اسکاتلند سووبودا و گرنوی ، 2003 کارواکرول (42.9%)، گاما ترپینن (41.8%) و آلفاترپینن (4.4%) کومپکتا کشت شده در اسکاتلند سووبودا و گرنوی، 2003 کارواکرول (39.9%)، گاما ترپینن (36.8%) و آلفاترپینن (4.1%) آروماتا کشت شده در اسکاتلند سووبودا و گرنوی، 2003 کارواکرول (59.7%)، گاما ترپینن (12.8%) و پی سیمن (9.3%) توده محلی کشت شده در ایران قنادی، 2002 کارواکرول (34.8 %) و گاما ترپینن (20.5%) ساترن کشت شده در لهستان زاویسلاک ، 2008 کارواکرول (45%) و گاما ترپینن (38%) توده محلی کشت شده در ایران میرزا، 1380 کارواکرول (39.3%) و گاما ترپینن (40.9%) ساترن کشت شده در لهستان گورا ، 1996 2-5- ترکیب های شیمیایی عصاره مرزه تحقیقات متعدد نشان می دهد که فعالیت دارویی عصاره مرزه به شدت با حضور اسیدهای فنلی آزاد چون مشتقات اسید کافئیک از جمله اسید رزمارینیک در ارتباط است. برخی ترکیبات فلاونوئیدی از جمله آپیژنین، لوتئولین، سیناروزید و غیره نیز در غلظت خیلی کم در عصاره های مرزه شناسایی شده است (کمرتلیتزه و همکاران، 2004). اسید کافئیک در بیوشیمی خانواده نعناع نقش محوری ایفا می کند و غالباً به فرم دیمر خود، یعنی اسید رزمارینیک دیده می شود. اسید کافئیک واحد ساختاری انواع مختلف متابولیت های گیاهی از ساده ترین مونومرها تا ترکیبات متراکم چندگانه و انواع الیگومرهای آن است. تریمرها و تترامرهای اسید کافئیک به لحاظ جنبه های درمانی مورد توجه هستند و از فعالیت های بیولوژیک برجسته ای برخوردارند. مونومرهای اسید کافئیک اغلب به فرم خود اسید کافئیک و 3- (3,4- دی هیدروکسی فنیل) اسید لاکتیک دیده می شوند. از دیگر مشتقات مونومری، اسید فرولیک، اسید ایزوفرولیک، اسیدکلروژنیک را می توان نام برد. اسیدرزمارینیک، از فراوانترین دیمرهای اسیدکافئیک است که عامل فعالیت های آنتی اکسیدانی قوی محسوب می شود. در واقع اسید رزمارینیک ، استراسید کافئیک و 3,4-دی هیدروکسی فنیل -لاکتیک اسید می باشد (اگزارچو و همکاران، 2002). تعدادی از مشتقات این اسید در گیاهان شناسائی شده است که متشکل از 1 یا 2 اسید رزمارینیک همراه با دیگر گروه های آروماتیک می-باشند. اسیدلیتوسپرمیک متشکل از اسیدرزمارینیک و اسیدکافئیک و اسیدلیتوسپرمیک ب، دیمر اسیدرزمارینیک معروف ترین مشتقات اسیدرزمارینیک هستند. در گیاهان، اسیدرزمارینیک می تواند به عنوان یک عامل دفاعی در برابر عوامل بیماری زا و جانوران گیاه خوار عمل کند. تریمرهای مشتق شده از اسید کافئیک گروه وسیعی از متابولیت ها را تشکیل می دهند. اسید سالویانولیک آ، از این گروه، فعالیت آنتی اکسیدانی شدیدی از خود نشان می دهد (لو و همکاران، 2001). اسیدرزمارینیک دارای 2 حلقه فنلی است که هر دو دارای گروه هیدروکسی در موقعیت اورتو هستند و یک گروه کربونیل، یک پیوند غیراشباع دوگانه و اسیدکربوکسیلیک بین دو حلقه فنلی وجود دارد. اسیدآمینه های فنیل آلانین و تیروزین پیش ماده های بیوسنتز اسید رزمارینیک می باشند. با استفاده از فنیل آلانین و تیروزین رادیواکتیو نشان داده شده است که این دو اسیدآمینه به ترتیب در اسیدکافئیک و 3،4- دی هیدروکسی فنیل لاکتیک اسیدموئیتاز وارد می شوند. مراحل بیوسنتز اسیدرزمارینیک از فنیل آلانین و تیروزین مشخص شده است (شکل 2-5). آنزیم فنیل آلانین آمونیالایز نقش کلیدی در بیوسنتز اسیدرزمارینیک دارد. همانند سایر متابولیت های ثانوی که به عنوان ابزار سازگاری گیاه به تنش های زنده و غیر زنده محل رویش می باشند، میزان تولید اسیدکافئیک ها از جمله اسیدرزمارینیک نیز به شدت به شرایط محیطی وابسته است (بوردا و همکاران، 1990). افزایش میزان آنتی اکسیدان های فنلی ممکن است به عنوان مکانیزمی برای محافظت بافت های گیاهی در مقابل انواع رادیکال های فعال اکسیژن و نیتروژن تولید شده درون سلول، تحت تاثیر شرایط تنشی باشد (وانگ و زنگ ، 2001). همچنین تولید و تجمع اسیدهای فنلی از جمله اسید رزمارینیک در بافت گیاه به عنوان مکانیزم دفاعی، در مقابله با عوامل بیماری زای گیاهی القاء می شود (بایس و همکاران، 2003). اسید رزمارینیک و مشتقات آن دارای فعالیت های بیولوژیکی چندگانه ضدویروسی، ضد باکتریایی، آنتی اکسیدانی، ضد التهاب یا بازدارندگی فعالیت سیکلواکسیژناز، قابل مقایسه با ایبوپروفن، ناپروکسن و آسپیرین می باشد (کلم و همکاران، 2000). این ترکیب همچنین موثر در برابر بیماری-های التهاب ریه، تورم مفاصل، بیماری قلبی و جلوگیری از پس خوردن پوست پیوند شده می باشد. همچنین فعالیت چند گانه آن بر علیه آنزیم های نسخه بردار معکوس، اینتگرئاز و آر ان از اچ در آلودگی اچ آی وی جالب توجه می باشد (فلچر ، 2005؛ مازومر و همکاران، 1997؛ پیترسون و سیموند ، 2003). علاوه بر این اسیدرزمارینیک به علت اثر آنتی اکسیدانی قوی در صنایع آرایشی، بهداشتی و به ویژه غذا-دارویی بسیار با ارزش است (بادر و همکاران، 2000؛ شتی ، 2001). مکانیزم فعالیت آنتی اکسیدانی اسید رزمارینیک مشابه با سایر پلی فنل ها و فلاونوئیدهاست (مونبوش و آلگره ، 2000). حضور گروه کاتکول روی حلقه آروماتیک اسکلت فنلی دی ترپن اسید رزمارینیک مهم ترین عنصر ساختاری در فعالیت آنتی اکسیدانی این ترکیب است. دو ساختار کاتکول متصل به گروه اسید کربوکسیل فعالیت آنتی اکسیدانی را در محیط آبی یا آبی- الکلی افزایش می دهد (مادسن و برتلسن ، 1996).

چکیده مدلهای شبیه سازی رشد گیاه از پیچیدگی متفاوتی برای پیش بینی اثرات خاک، آب و مواد مغذی در عملکرد، بیوماس و بهره وری آب در محصولات مختلف برخوردارند. واسنجی و اعتبارسنجی این مدلها برای منطقه مشخص با استفاده از داده های بدست آمده از آزمایشات مزرعه ای صورت می پذیرد. در این مطالعه، مدل آب محور aquacrop، توسعه یافته توسط fao برای کاشت پنبه تحت رژیم های مختلف آبیاری و نیتروژن واسنجی گردید. این آزمایش در ایستگاه تحقیقات پنبه هاشم آباد گرگان در سال 1391 بصورت کرتهای خرد شده نواری انجام شد. تیمارهای مقادیر مختلف آب آبیاری (w) به عنوان فاکتور اصلی و تیمار های مقادیر مختلف کود نیتروژن (n) و ارقام گلستان و ب557 به عنوان کرت های فرعی در نظر گرفته شدند. برنامه ریزی آبیاری بر مبنای کمبود رطوبت خاک در تیمار 5w به 70% بود. جهت ارزیابی عملکرد مدل از شاخصه های درصد خطای متوسط پیش بینی شده (er)، ضریب همبستگی (2r) و ریشه میانگین مربعات خطا (rmse) استفاده شد. واسنجی مدل برای شبیه سازی عملکرد دانه پنبه روی تیمارهای مختلف رقم گلستان با درصد پیش بینی خطایی 99/0 > er > 95/0، 91/0 > 2r > 90/0 و 42/0 > rmse > 29/0 انجام شد. همچنین این مقادیر برای رقم ب557 برابر 99/0 > er > 95/0، 91/0 > 2r > 90/0 و 42/0 > rmse > 29/0 بدست آمد. حداقل و حداکثر خطا پیش بینی عملکرد دانه تحت سطوح مختلف آب، کود و رقم به ترتیب برابر 18/0 و 30 درصد بدست آمد. در انتها مدل aquacrop با دقت قابل قبولی برای پیش بینی عملکرد دانه پنبه تحت سطوح مختلف کاربرد آب و کود ارزیابی شد.

چکیده: مدریت مصرف آب و کود نقش کلیدی در افزایش تولید محصول پنبه در جهت رسیدن به کشاورزی پایدار دارد. ترکیب آب و کود از طریق سیستم آبیاری قطره ای که به کود آبیاری معروف است نیاز به داشتن اطلاعات دقیق در مورد نیازهای آبی و کودی دارد. به منظور بررسی تاثیر مقادیر مختلف کود نیتروژن و آب مصرفی بر عملکرد و اجزای عملکرد پنبه رقم گلستان، آزمایشی بصورت طرح کرت خرد شده نواری در قالب بلوک های کاملا تصادفی با سه تکرار طی سال 1391 در ایستگاه تحقیقات پنبه هاشم آباد گرگان و در خاکی با بافت لوم رسی سیلتی به اجرا درآمد. تیمارها شامل مقادیر مختلف کود نیتروژن در 4 سطح 0، 50، 100و 150 درصد نیاز کودی به عنوان فاکتور اصلی و مقادیر مختلف آب آبیاری در 4 سطح 50، 75، 100 و 125 درصد نیاز آبی بعنوان فاکتور فرعی بودند. نتایج حاصل حاکی از آن است که تاثیر مقادیر مختلف کود نیتروژن بر عملکرد کل، درصد زودرسی، تعداد غوزه در بوته، کارآیی مصرف آب و کارآیی مصرف آب آبیاری معنی دار شد در حالیکه بر وزن غوزه معنی دار نشد. بیشترین عملکرد کل مربوط به تیمار 50 درصد نیاز کودی بود که با تیمارهای 0 و 100 درصد نیاز کودی اختلاف معنی داری نداشت اما این تیمارها با تیمار 150 درصد نیاز کودی اختلاف معنی دار داشتند. کمترین عملکرد کل مربوط به تیمار 150 درصد نیاز کودی بود که نسبت به تیمارهای 0، 50 و 100 درصد نیاز کودی به ترتیب به میزان 38، 42 و 38 درصد کاهش عملکرد داشت. اثر مقادیر مختلف آب آبیاری بر عملکرد کل، کارآیی مصرف آب و کارآیی مصرف آب آبیاری معنی دار بود در حالیکه بر درصد زودرسی، وزن قوزه و تعداد قوزه در بوته معنی دار نبود. بیشترین عملکرد کل با 4578 کیلوگرم در هکتار مربوط به تیمار 50 درصد نیاز آبی بود که عملکرد این تیمار نسبت به تیمارهای 75، 100 و 125 درصد نیاز آبی بترتیب 30، 27و 6/29 درصد بیشتر بود. بیشترین کارآیی مصرف آب در تیمارهای کم آبیاری بدست آمد. در نهایت بهترین تیمار از نظر عملکرد، اجزای عملکرد و صرفه جویی در مصرف آب، 50 درصد کود نیتروژن با 50 درصد نیاز آبی بود.

یکی از اهداف مهم در تولید و فرآوری گیاهان دارویی عملکرد بالا و کیفیت مطلوب این گیاهان است که با ارزیابی اولیه خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک منطقه و با اجتناب از کاربرد غیرضروری آزمایشات متنوع خاکشناسی، می توان هزینه تولید را به حداقل کاهش داد. کنگرفرنگی(cynara scolymus l) ازجمله گیاهان دارویی پرکاربرد است که میزان ترکیبات ثانویه از جمله ترکیبات آنتی اکسیدانی شاخص کیفی گیاه محسوب می شود. از اینرو ضرورت برآورد عملکرد و میزان ترکیبات آنتی اکسیدانی کنگرفرنگی با استفاده از روش های سریع، کم هزینه و با دقتی قابل قبول، احساس می گردد. هدف از این پژوهش برآورد عملکرد و میزان ترکیبات آنتی اکسیدانی کنگرفرنگی با استفاده از پارامترهای فیزیکی و شیمیایی خاک شامل: بافت خاک، درصد کربن آلی، درصد مواد خنثی شونده، ph، ec،cec، فسفر، پتاسیم، نیتروژن، و وزن مخصوص ظاهری با بهره گیری از شبکه عصبی مصنوعی می باشد. بدین منظور از 60 نقطه مختلف اراضی زراعی و جنگلی استان گلستان نمونه برداری خاک صورت گرفت، پارامترهای خاک، در آزمایشگاه اندازه گیری شد و نتایج اولیه بدست آمد، با استفاده از آنالیز حساسیت، درصد کربن آلی بر فنل، اسیدیته بر فلاونوئید و عملکرد(وزن تک بوته)، سیلت بر آنتی اکسیدان، شوری بر کلروفیل و درصد مواد خنثی شونده بر کاروتنوئید، به عنوان پارامترهای حساس معرفی گردید. با استفاده از پارامترهای حساس، مدل های مختلفی طراحی شد، نتایج بدست آمده نشان داد، تمام مدل های شبکه عصبی مصنوعی نسبت به مدل رگرسیون چند متغره کارایی داشتند. بر اساس نتایج، بیشترین میزان فنل در نمونه های خاک جمع آوری شده در منطقه قره تپه، بیشترین میزان فلاونوئید در منطقه ورسن، بیشترین میزان عملکرد در منطقه آهنگرمحله، بیشترین میزان آنتی اکسیدان در منطقه مهترکلاته، بیشترین میزان کلروفیل در منطقه دنگلان و بیشترین میزان کاروتنوئید در منطقه نوده ملک بدست-آمد.

چکیده تنش آبی و شوری یکی از مشکلات تولید فرآورده های کشاورزی در بسیاری از نقاط دنیا است. در طول دهه های اخیر راهکارهای متفاوتی برای بهره برداری از آب وخاک شور در ایران و جهان مورد استفاده قرارگرفته است. لذا این تحقیق به منظور بررسی اثرات توآمان تنش آبی و شوری بر عملکرد رویشی و گل دهی گیاه گوجه فرنگی (رقم super strain b) جهت بکارگیری در برنامه ریزی مدیریت آبیاری درگلخانه گرگان اجرا شد. آزمایش فاکتوریل درقالب طرح کاملاً تصادفی با 8 تکرار شامل دو فاکتورآب آبیاری و شوری اعمال شد. فاکتور اول، میزان آب آبیاری در 4 سطح که عبارتند از: 25، 50، 75 و 100 درصد نیاز آبی و فاکتور دوم، 5 سطح شوری آب آبیاری شامل: آب معمولی (شاهد) 7/0=1s، 5/1=2s، 5/2=3s، 5/3=4s و 5=5s دسی زیمنس بر متر بودکه در یک خاک با بافت شنی لومی اعمال شدند. بررسی مقایسات میانگین سطح برگ، تعداد برگچه، طول ریشه، وزن خشک ریشه، ارتفاع، وزن خشک و تر بخش هوایی گیاه تحت تأثیر فاکتور شوری نشان داد که اختلاف معنی داری وجود نداشته است. اثر توأم شوری آب آبیاری و میزان آب آبیاری بر پارامترهای طول ریشه، وزن خشک ریشه و قطر ساقه معنی دار نیست.مقایسه میانگین رنگدانه برگ گیاه نشان داد که کلروفیل a و کلروفیل کل برگ در شوری 5 دسی زیمنس بر متر نسبت به آب شاهد (7/0 دسی-زیمنس بر متر) اختلاف معنی داری دارد.

به دلیل زیاد بودن زمین های زهدار و شور در تمام کشور، نیاز به زهکشی در سطوحی وسیع آشکار است و علی رغم استقبال عمده از سامانه های زهکشی زیرزمینی، تأمین مصالح مورد نیاز در اجرای آن ها از جمله اولویت اساسی به شمار می رود. در این ارتباط یکی از معیارهای انتخاب پوشش مناسب زهکشی، آبدهی سیستم لوله و پوشش است. در این تحقیق به منظور شبیه سازی شرایط طبیعی اراضی زهکشی شده و آبگذری پوشش ها، از یک مدل فیزیکی (مخزن آب و خاک) که علاوه بر امکان تنظیم سطح ایستابی، می تواند بخشی از یک ترانشه زهکشی را نیز شبیه سازی نماید استفاده -شد. سه نوع پوشش معدنی، آلی و مصنوعی مورد استفاده در کشور تهیه و با ایجاد یک ترانشه در اطراف لوله زهکش، پوشش موردنظر به کار برده شده و در سه تراز سطح ایستابی (60، 70 و 80 سانتی متری) و سه تکرار آزمایشات صورت گرفت. علاوه بر اندازه گیری دبی با کارگذاری مانومتر در خاک در سمت شرق لوله زهکش سطح آب در اطراف لوله زهکش بررسی شد. با بررسی قرائت مانومترها نشان داد تأثیر تراز سطح ایستابی در روند سطح مقوس برای پوشش های با خلل و فرج بیشتر، کمتر می باشد. میزان دبی پوشش معدنی (شن و ماسه) نسبت به پوشش آلی (پوسته برنج) و مصنوعی (pp450) در ترازهای مختلف سطح آب بیشتر بود. پوسته برنج به خاطر بافت ریز و دوکی شکل بودن در مقایسه با شن و ماسه موجب کاهش دبی گردید و ورود رسوب کمتر به داخل لوله زهکش گردید. بنابراین به عنوان گزینه مناسب برای پوشش زهکش زیرمینی انتخاب گردید. همچنین پوشش مصنوعی (pp450) با این که دارای دبی خروجی کمی بود اما با توجه به استقبال زیاد از آن در پروژه ها به خاطر تولید و نصب و کارگذاری آسان آن می تواند با مطالعات بیشتر درباره منطقه و نوع خاک و اقلیم آن و همچنین ساخت پوشش مصنوعی متناسب با انواع خاک ها جایگزین پوشش پُرهزینه و رایج معدنی شن و ماسه گردد.

برای تعیین تغییرات مکانی دمای خاک در اعماق مختلف به چندین دماسنج یا حسگر نیاز است که اندازه¬گیری دمای خاک با انواع حسگرها هزینه¬بردار بوده و به نیروی انسانی زیاد نیاز است. ضمناً دمای خاک تنها در ایستگاه¬های سینوپتیک کشور اندازه¬گیری شده و عدم اندازه¬گیری آن در نقاط فاقد ایستگاه مشکلاتی را در بخش کشاورزی ایجاد می¬نماید. اخیراً روش¬های جدید داده¬کاوی به¬طرز موفقیت¬آمیزی در علوم محیطی استفاده شده¬اند. داده¬کاوی فرایندی است که برای کاوش داده¬ها صورت می¬گیرد و یافته¬ها با به¬کارگیری الگوهایی اعتبارسنجی می¬شوند. به¬طور کلی اهداف این تحقیق، تعیین موثرترین متغیرهای موثر بر دمای خاک و تعیین مدل بهینه پیش¬بینی دمای خاک در اقلیم¬های متفاوت از روی پارامترهای هواشناسی است. بدین منظور مدل¬های نزدیکترین k- همسایگی، مدل درختی m5 و شبکه عصبی مصنوعی مورد آزمون قرار گرفته¬اند. به این منظور از داده¬های روزانه چهار ایستگاه با اقلیم متفاوت و دارای آمار 10 ساله و معتبر سازمان هواشناسی کشور شامل ایستگاه شهرهای گرگان، انزلی، تبریز و کرمان در دوره آماری 2005-1996 استفاده گردید. این داده¬ها شامل دمای هوای خشک، دمای هوای تر، دمای نقطه شبنم، رطوبت نسبی و دمای خاک می-باشد. در تمامی ایستگاه¬ها، پارامترهای رطوبت نسبی و دمای هوای خشک به¬عنوان متغیرهای اصلی موثر بر دمای خاک انتخاب گردید. نتایج نشان داد که مدل نزدیکترین k- همسایگی در تمامی ایستگاه¬ها بهترین عملکرد را برای پیش¬بینی دمای خاک داشت. با افزایش عمق خاک میزان تأثیر متغیرهای هواشناسی بر دمای خاک کاهش و دقت مدل¬ها برای پیش¬بینی نیز کاهش یافت.

نظر به اینکه پتانسیل آبی کشور دیگر پاسخگوی نیازهای رو به رشد تقاضای آب بخصوص در بخش کشاورزی نیست، بهینه¬سازی مصرف آب امری ضروری به نظر می¬رسد. یکنواختی توزیع آب (cu) یک پارامتر فنی مهم در طراحی سیستم¬های آبیاری بارانی می¬باشد. با توجه به عدم ارائه مشخصات فنی و هیدرولیکی آبپاش¬های مورد استفاده در آبیاری بارانی لازم است با تغییرات ساده-ای مانند تغییر فشار سیستم، ارتفاع پایهآبپاش، تنظیم فاصله آبپاش¬ها روی لوله¬های جانبی و همچنین فاصله¬ لوله¬های جانبی از یکدیگریکنواختی توزیع آب و عملکرد سیستم آبیاری را بهبود بخشید. در این پژوهش، به منظور ایجاد بانک اطلاعاتی جهت تخمین مقادیر ضریب یکنواختی آبپاش¬های مدلaq-20و ka-6 از اطلاعات حاصل از آزمایش¬های صحرایی برای 4 تیمار فشارکارکرد (2، 5/2، 3 و 5/3 اتمسفر)، 16 تیمار فواصل آبپاش¬ها (sl×sm) شامل (9×18، 12×18، 15×18، 18×18، 9×15، 12×15، 15×15، 18×15، 9×12، 12×12، 15×12، 18×12، 9×9، 12×9، 15×9، 18×9 متر)، 4 تیمار ارتفاع پایه آبپاش (60، 90، 120 و 150 سانتیمتر) و 3 تیمار آرایش آبپاش-ها (مربعی، مستطیلی و مثلثی) در شرایط باد آرام (2-0 متر بر ثانیه) که در ایستگاه تحقیقات پنبه هاشم آباد گرگان اندازه¬گیری شده بود استفاده گردید. جهت تخمین cu از برخی از پرکاربردترین روش¬های هوشمند شامل روش الگوریتم بهینه¬سازی جامعه مورچگان، شبکه عصبی مصنوعی، برنامه¬ریزی بیان ژن، روش m5 درخت تصمیم و روش k نزدیکترین همسایگی استفاده شد.نتایج حاکی از آن است که در آبپاش aq-20روش k-nnبا آماره¬های r، rmse، mae و nash به ترتیب برابر 813/0، 056/0، 048/0 و 629/0 عملکرد بهتری نسبت به سایر روش¬ها داشت در حالی که در آبپاش ka-6مدل annبا آماره¬های r، rmse، mae و nash به ترتیب برابر 74/0، 064/0، 053/0 و542/0 دقت بیشتری نسبت به روش¬های دیگر از خود نشان داد. علاوه بر این مقادیر قابل قبول میانگین و انحراف معیار نسبت مقادیر اندازه¬گیری شده به تخمین زده شدهبیانگر اختلاف بسیار جزئی بین نتایج مدل سازی روش¬های مختلف در برآوردcu است اما با توجه به قابلیت روش¬هایgep، aco و روش m5 درخت تصمیم در استخراج روابط صریح جهت تخمین cu، جنبه کاربردی این روش¬ها بیشتر می¬باشد. با توجه به عدم ارائه مشخصات فنی و هیدرولیکی آبپاش های مورد استفاده در آبیاری بارانی لازم است با تغییرات ساده ای مانند تغییر فشار سیستم، ارتفاع پایهآبپاش، تنظیم فاصله آبپاش ها روی لوله-های جانبی و همچنین فاصله لوله های جانبی از یکدیگریکنواختی توزیع آب و عملکرد سیستم آبیاری را بهبود بخشید. در این پژوهش، به منظور ایجاد بانک اطلاعاتی جهت تخمین مقادیر ضریب یکنواختی آبپاش های مدلaq-20و ka-6 از اطلاعات حاصل از آزمایش های صحرایی برای 4 تیمار فشارکارکرد (2، 5/2، 3 و 5/3 اتمسفر)، 16 تیمار فواصل آبپاش ها (sl×sm) شامل (9×18، 12×18، 15×18، 18×18، 9×15، 12×15، 15×15، 18×15، 9×12، 12×12، 15×12، 18×12، 9×9، 12×9، 15×9، 18×9 متر)، 4 تیمار ارتفاع پایه آبپاش (60، 90، 120 و 150 سانتیمتر) و 3 تیمار آرایش آبپاش ها (مربعی، مستطیلی و مثلثی) در شرایط باد آرام (2-0 متر بر ثانیه) که در ایستگاه تحقیقات پنبه هاشم آباد گرگان اندازه گیری شده بود استفاده گردید. جهت تخمین cu از برخی از پرکاربردترین روش های هوشمند شامل روش الگوریتم بهینه سازی جامعه مورچگان، شبکه عصبی مصنوعی، برنامه ریزی بیان ژن، روش m5 درخت تصمیم و روش k نزدیکترین همسایگی استفاده شد

هدف از طراحی و اجرای سیستم های زهکشی لوله ای، کنترل سطح ایستابی و شوری خاک جهت ایجاد شرایط مناسب برای رشد گیاهان می باشد. نصب زهکش های کم عمق و عمیق، هرکدام، مزایا و معایبی را در بر دارند. همچنین به دلایل مختلف ممکن است بعد از اجرای یک طرح زهکشی، این طرح جوابگوی نیازها نبوده و نیاز به افت سطح ایستابی و شدت زهکشی بیشتر باشد، که در این موارد یکی از راه حل ها می تواند زهکشی پلکانی یا همان زهکشی با دو عمق متفاوت باشد. در این تحقیق به ارزیابی تغییرات پروفیل سطح ایستابی و دبی خروجی در زهکش های پلکانی پرداخته شد. جهت انجام این تحقیق از یک مدل زهکشی آزمایشگاهی استفاده شد. در این مدل زهکش ها به صورت معمولی در اعماق 30، 60 و 90 سانتی متری نصب و با افزایش و کاهش عمق زهکش میانی، سیستم به شکل زهکش پلکانی با افزیش و کاهش عمق زهکش میانی درآمد. سپس دبی خروجی و سطح ایستابی در حالات مختلف نصب زهکش ها اندازه گیری و با هم مقایسه شد. نتایج نشان داد زهکشی پلکانی با افزایش عمق، همزمان با افزایش دبی مجموع زهکش ها، باعث افت سطح ایستابی بیشتری می شود یعنی هم منافع زراعی و هم مضرات زیست محیطی را افزایس می دهد. اما زهکشی پلکانی با کاهش عمق زهکش میانی هرچند باعث کاهش زهاب خروجی می شود اما از نظر کنترل سطح ایستابی عملکرد خوبی ندارد و باعث افزایش ارتفاع سطح ایستابی می شود.

با توجه به افزایش روز افزون جمعیت از یک طرف و کاهش زمین و منابع آبی در دسترس برای کشت برنج از سوی دیگر، یافتن راهکارهایی برای افزایش عملکرد برنج ضمن صرفه جویی در مصرف آب ضروری به نظر می رسد. هدف از این تحقیق بررسی اثر تنش خشکی بر عملکرد برنج رقم طارم می باشد. این تحقیق در قالب طرح کاملا تصادفی با پنج تیمار و سه تکرار در سال 1392 در دانشگاه علوم و منابع طبیعی گرگان اجرا شد. تیمارهای آبیاری شامل 1i آبیاری غرقاب، 2i آبیاری در حد اشباع، 3i آبیاری تناوبی (تناوب غرقاب- اشباع)، 4i و 5i به ترتیب آبیاری در حدfc و fc80%) بود. نتایج نشان داد که تیمار شاهد بیشترین عملکرد، عملکرد بیولوژیک و شاخص برداشت را داشت. تیمار 4i عملکرد و کارایی مصرف آب پایینی داشت و تیمار 5i فاقد عملکرد بود. کارایی مصرف آّب در تیمار 2i و 3i نسبت به تیمار شاهد بیشتر بود. با توجه به مشکل کمبود منابع آبی در اکثر نقاط کشور و بالا بودن کارایی مصرف آب در تیمار اشباع و آبیاری تناوبی این روش ها می توانند جایگذین مناسبی برای آبیاری غرقاب باشند.

با توجه به منابع محدود آب در ایران و سهم غالب بخش کشاورزی در استفاده از این منابع، استفاده بهینه از آن در بخش کشاورزی ضروری است. اعمال مدیریت صحیح به منظور حفظ و ذخیره رطوبت خاک و افزایش گنجایش نگه¬داشت آب از جمله اقدامات موثر برای افزایش کارایی مصرف آب و در نتیجه بهبود بهره¬برداری از منابع آب کشور است. با توجه به چالش جدی در خصوص کمبود آب در کشور، یکی از راهکارهای پیش رو استفاده از مواد سوپرجاذب می¬باشد.¬ پلیمرهای سوپرجاذب می توانند آب حاصل از آبیاری و بارندگی را جذب کرده، ¬از فرونشت عمقی آن جلوگیری و کارآیی مصرف آب را افزایش دهند. این تحقیق با هدف بررسی تاثیر پلیمرهای سوپرجاذب استوکوزبa200 ، استوکوزبa400 ، پلیمر نوع چینی و آکوازورب در سه سطح (2/0، 6/0 و 1 درصد وزنی) بر نگهداری آب در بافت-های مختلف خاک صورت گرفت، آزمایش بصورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی در سه تکرار به صورت جداگانه درخاک هایی با بافت های شنی سبک، لومی رسی و رسی انجام و با آبیاری های منظم در دوره¬های مشخص، میزان آب باقیمانده در خاک، اندازه گیری شد.نتایج حاصله نشان داد مصرف پلیمر در انواع بافت های خاک، باعث افزایش ظرفیت نگهداری رطوبتو افزایش دور آبیاریدر بافت¬های مختلف خاک شده است. ضمنانتایج حاصله نشان داد که در هر سه نوع بافت خاک، بکارگیری 1درصد وزنی از پلیمر آکوازوربدر بین تیمارهای موجود مطلوب¬ترین و اثربخش-ترین گزینه بوده است. همچنین استفاده از میزان بکارگیری 1 و 6/0 درصدوزنی از پلیمر استوکوزب a400 را می¬توان جزء گزینه های مطلوب و هرگونه ترکیب از پلیمرهای مورد آزمایش با مقدار 2/0 درصد را نامطلوب دانست. گزینه بهینه بر اساس صرفه اقتصادی و نوع گیاه تحت کشت انتخاب خواهد شد.. از سوی دیگر نتایج تحقیق نشان داد تأثیر سوپرجاذب بر افزایش نگهداری آب در خاک خاک لومی رسی نسبت به سایر بافت های مورد نظر بیشتر بوده است.

بخش کشاورزی بالغ بر 95 درصد از مجموع میزان آب مصرفی کشور را به خود اختصاص داده است. در عین حال، بررسی شاخص های بهرهوری آب در بخش کشاورزی، نازلترین بازده اقتصادی و اتلاف این منبع محدود را نشان می دهد. از طرفی مسئله فرسایش بی رویه خاک، کاهش ماده آلی نیز به چالشی دیگر برای کشاورزی تبدیل شده است. بنابراین هرگونه تغییری در ساختار عملیات اجرایی مزارع که با کاهش میزان مصرف آب و در عین حال افزایش عملکرد محصول همراه باشد در سطح ملّی از جایگاه بسیار ویژه ای برخوردار می باشد. به منظور بررسی تأثیر مدیریت بقایای گیاهی و روشهای مختلف خاکورزی بر روی کارآیی مصرف آب و عملکرد و اجزاء عملکرد سویا، آزمایشی به صورت اسپلیت پلات در قالب طرح پایه بلوک های کامل تصادفی انجام گردید. آزمایش با سه تکرار با 3 سطح میزان پوشش بقایای گیاهی شامل 0 درصد، 50 درصد و 100 درصد، به عنوان عامل اصلی و 3 سطح خاک ورزی شامل خاک ورزی مرسوم، کم خاک ورزی و بی خاک ورزی، به عنوان عامل فرعی صورت گرفت. این آزمایش، در ایستگاه تحقیقات کشاورزی گرگان وابسته به مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی استان گلستان طی سال های 1389 و 1390 انجام گرفت. برای آبیاری کلیه کرت ها از سیستم آبیاری بارانی کلاسیک با جایه جایی تناوبی استفاده گردید. نتایج این مطالعه نشان داد که مقدار بقایای گیاهی بر بهره وری مصرف آب، چه بر حسب مقدار آب مصرفی چه بر حسب میزان تبخیر و تعرق تأثیر معنی داری داشته است. حفظ کل بقایا (100 درصد) را می توان به عنوان یک اولویت معرفی کرد. از طرفی نتایج حاصل، افزایش معنی دار بهره وری مصرف آب را با کم خاک ورزی و به ویژه بی خاک ورزی نسبت به روش مرسوم را در مورد سویا، به اثبات می رساند. بیش ترین مقدار بهره وری مصرف آب بر حسب مقدار آب مصرفی، بیش ترین مقدار بهره وری مصرف آب بر حسب تبخیر و تعرق و بیش ترین عملکرد اقتصادی را در سال اول به ترتیب، بی خاک ورزی با 100 درصد بقایا برابر با 22/1 کیلوگرم بر مترمکعب، بی خاک ورزی با 50 درصد بقایا برابر با 19/1 کیلوگرم بر مترمکعب و بی خاک ورزی با صفر درصد بقایا برابر با 7/3703 کیلوگرم بر هکتار داشته است. در سال دوم آزمایش، نتایج حاصل به ترتیب فوق عبارتند از: بی خاک ورزی با 100 درصد بقایا برابر با 27/1 کیلوگرم بر مترمکعب، بی خاک ورزی با 100 درصد بقایا برابر با 55/1 کیلوگرم بر مترمکعب و بی خاک ورزی با 100 درصد بقایا برابر با 3/3033 کیلوگرم بر هکتار. کم ترین وزن مخصوص ظاهری خاک را نیز در هر دو سال بی خاک ورزی به ترتیب برابر با 36/1 و 29/1 گرم بر سانتیمترمکعب داشته است. به طور کلی نتایج حاصل، برتری خاک ورزی حفاظتی همراه با حفظ بقایا بر روش های مرسوم همراه با سوزاندن بقایا را به اثبات می رساند. می توان اذعان کرد که حفظ و نگهداری بقایا به علت حفظ و ذخیره رطوبت درخاک و کاهش تبخیر، صرفه جویی در مصرف آب، افزایش حاصلخیزی خاک با جلوگیری از سوزاندن بقایا و نگهداری و افزایش مواد آلی خاک، باعث ایجاد یک محیط مناسب برای رشد گیاه و در این طرح به طور خاص سویا می گردد و گیاه در این شرایط آب و املاح و مواد آلی مورد نیاز را بهتر جذب می کند. در نهایت بی خاک ورزی همراه با 100 درصد یا 50 درصد بقایا را می توان به عنوان راهکاری مناسب جهت حصول مطلوب ترین مقدار بهره وری مصرف آب، عملکرد و اجزاء عملکرد معرفی کرد.

در این تحقیق با استفاده از مدل lars-wg5 داده های مدل گردش عمومی جو hadcm3 طبق سه سناریوی a2،b1 و a1bتأیید شده ipcc ریزمقیاس شده و مقادیر روزانه بارش، دمای کمینه و دمای بیشینه سه ایستگاه مشهد، کرمانشاه و رشت برای دوره های (2030- 2011، 2065-2046 و 2099-2080) شبیه ساز ی شد. به منظور انتخاب مدل برتر در برآورد تبخیر و تعرق، مقدار تبخیر و تعرق پتانسیل گیاه مرجع به کمک نرم افزار ref-et و با معادلات هارگریوز سامانی، تورک، مک کینک، پریستلی تیلور محاسبه و با معادله مرجع فائو پنمن مانتیث مورد مقایسه قرار گرفت. از آنجا که معادله هارگریوز سامانی دارای انطباق بیشتری با معادله مرجع بود، تبخیر و تعرق در دوره پایه و آینده با استفاده از این معادله محاسبه گردید. سپس بعد از محاسبه بارندگی موثر به روش حفاظت خاک آمریکا، نیاز خالص آبیاری گندم و ذرت دانه ای برای دوره پایه و دوره شبیه سازی شده محاسبه و مورد مقایسه و ارزیابی قرار گرفت.

اهمیت اندازه گیری دمای سطح زمین پژوهشگران را برآن داشته تا به دنبال رابطه ای بین دمای سطح زمین و پارامترهای دیگر باشند تا بتوانند با هزینه کمتر، سرعت بالاتر و با دقت مطلوب برآورد کنند.لذا هدف از انجام تحقیق حاضر ارزیابی مقادیر دمای بدست آمده از طریق تصاویر ماهواره ای با روش های داده کاوی و مقایسه آن ها با دمای اندازه گیری شده توسط دماسنج ها می باشد. مطابق آزمون آماری t، روش های استفاده شده اختلاف معنی داری نداشتند.