منحنی رطوبتی خاک اهمیت فراوانی در فیزیک خاک دارد و برای بسیاری از مطالعات آب و خاک مانند حفاظت خاک، برنامه ریزی آبیاری، زهکشی و بررسی تنش آبی گیاهان مورد نیاز است. بیان کمّی این ویژگی در خاک های آماس پذیر به دلیل رفتار ویژه این خاک ها در شرایط رطوبتی متفاوت از اهمیت خاصی برخوردار است. خاک های آماس پذیر در مواجهه با نوسانات فصلی رطوبت، به صورت تناوبی منبسط و منقبض می شوند. با توجه به تغییر حجم خاک های آماس پذیر در اثر تغییرات رطوبت خاک و تأثیر منحنی انقباض حاصله بر آرایش ذرات و منافذ خاک، بیان کمّی و دقیق منحنی انقباض نیز اهمیت زیادی در مطالعات آب و خاک دارد. هدف از این پژوهش، ارزیابی برخی مدل های رطوبتی و انقباض در بیان منحنی رطوبتی و انقباض خاک های آماس پذیر و همچنین پی ریزی توابع برآوردکننده این ویژگی ها بود. بدین منظور 35 نمونه خاک از منطقه دشت زرین در استان چهار محال و بختیاری به گونه ای انتخاب شد که دامنه ای وسیع از انقباض خاک را پوشش دهند. ویژگی هایی همچون ضریب انبساط پذیری خطی، توزیع اندازه ذرات خاک، میانگین وزنی قطر خاکدانه ها، جرم ویژه ظاهری خاک، کربنات کلسیم معادل، ماده آلی خاک، میانگین و انحراف معیار هندسی قطر ذرات خاک اندازه گیری شد. جهت اندازه گیری منحنی رطوبتی از دستگاه صفحات فشاری استفاده و مقدار رطوبت در مکش های ماتریک صفر، 30، 100، 300، 500، 1000 و 1500 کیلوپاسکال اندازه گیری شد. برای تعیین منحنی انقباض خاک، رطوبت در مکش های فوق با استفاده از دستگاه صفحات فشاری و حجم کل خاک به روش پارافین اندازه گیری شد. سپس پارامترهای بهینه مدل های یادشده به روش حداقل سازی مجموع مربعات خطا به دست آمد. ارزیابی مدل ها بر اساس شاخص های آماری میانگین خطا، ریشه میانگین مربعات خطا، ضریب همبستگی پیرسون، قدر مطلق میانگین خطا و شاخص اطلاعاتی آکایکه انجام شد. عملکرد برخی توابع انتقالی موجود در برآورد منحنی رطوبتی خاک های مورد مطالعه ارزیابی شد. توابع انتقالی جدید با استفاده از ویژگی های خا ک های مورد مطالعه و توسط رگرسیون چندگانه خطی به روش گام به گام پی ریزی شد و با شاخص های آماری یادشده مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد خاک های مورد مطالعه، پتانسیل انبساط و انقباض بالایی دارند. مدل پنگ و هورن (2005) منحنی انقباض این خاک ها را با کارآیی بیشتری نسبت به سایر مدل ها برآورد کرد. به دلیل کاهش جرم ویژه ظاهری با افزایش رطوبت در این خاک ها، رطوبت واقعی به صورت رطوبت حجمی بر مبنای جرم ویژه ظاهری در هر مکش محاسبه شد. روند تغییرات جرم ویژه ظاهری خاک با مکش ماتریک توسط مدلی نمایی با ضریب تبیین 6/98? بیان شد. نتایج ارزیابی مدل های رطوبتی نشان داد مدل ون گنوختن (1980) در بیان منحنی رطوبتی بر اساس درجه نسبی اشباع، مدل بروکس-کوری (1964) در بیان منحنی رطوبتی جرمی، مدل فردلاند و زینگ (1994) در بیان منحنی رطوبتی حجمی بر مبنای جرم ویژه ظاهری خشک و مدل کمپبل (1974) در بیان منحنی رطوبتی حجمی بر اساس جرم ویژه ظاهری در هر مکش بیشترین کارآیی را داشتند. توابع پارامتریک نوع دوم خداوردی لو و همکاران (2011) بهترین عملکرد را در برآورد غیرمستقیم منحنی رطوبتی خاک های منطقه مورد مطالعه داشت. ارزیابی توابع انتقالی پی ریزی شده نشان داد که در برآورد منحنی رطوبتی و منحنی انقباض خاک به ترتیب توابع انتقالی نقطه ای و توابع پارامتریک مدل مک گری و مالافنت (1987) بهترین کارآیی را دارا می باشند.

منحنی رطوبتی و هدایت هیدرولیکی غیراشباع خاک از جمله مهم ترین ویژگی های هیدرولیکی خاک بوده که آگاهی از آنها در مدیریت آب و خاک نقش بسزایی دارد. از دیگر سو، این ویژگی ها به شدت تحت تاًثیر رفتار متقابل آب و خاک از جمله آب دوست یا آب گریز بودن خاک قرار دارند. اهداف این پژوهش شامل بررسـی جریـان یک بعدی آب درخاک آب گریـز و مطالعه کارآیی داده های اندازه گیری شده ی منحنی رطوبتی خاک با استفاده از دستگاه صفحات فشـاری در شبیه سازی حرکت آب در خاک آب گریـز بود. بنابراین، با استفاده از لجـن فاضـلاب شهری خاک های با درجـات مختلف آب گریـزی شامل آب گریزی صفر، کم و قوی تهیه شد. سپس، منحنی رطوبتی خاک ها با استفاده از دستگاه صفحات فشاری و دستگاه جعبه شنی اندازه گیری و به کمک آن پارامترهای مدل ون گنوختن-معلم به روش حداقل سازی مجموع مربعات خطا تعیین گردید. حرکت آب در خاک های با سطـوح مختلف آب گریـزی تحت سیستم تک بعدی، در جعبه شیشـه ای شبیه سازی گردید. همچنین، شبیه سازی جریان یک بعدی آب در خاک با استفاده از معادله ریچاردز و مدل ون گنوختن-معلم به کمک برنامه hydrus-1d انجام شد. از دیگر سو، با استفاده از داده های اندازه گیـری شده ی شبیه سـازی حرکت آب در ستون خاک و داده های کمـکی منحنی رطوبتـی، پارامتـرهای مدل ون گنوختن- معلم به روش معکوس تعیین شد. به منظور ارزیابی روش های ذکر شده در پیش بینی جریان یک بعدی آب در خاک از آماره های میانگین خطا، مجموع مربعات خطا و ریشه میانگین مربـعات خطا استفاده گردید. نتایج نشان داد که داده های اندازه گیـری شده ی منحنی رطوبتی با دستگاه صفحـات فشـاری در شبیه سازی حرکت آب در خاک آب گریز کارآیی نداشت، زیرا آب گریزی خاک با تأثیر بر زاویه تماس آب-خاک (نقطه ورود هوا) در طول تر و خشک شدن خاک منجر به تغییرات زمانی و مکانی جبهه رطوبتی و دو یا چند نمایی شدن منحنی رطوبتی این خاک ها گردید. بر اساس نتایج به دست آمده روش معکوس در صـورت وجود داده کافی (داده های نفوذ حاصل از ستون خاک) می تواند روش مناسبی برای برآورد ویژگی های هیدرولیکی و تغییرات زمانی آنها باشد. میانگین شاخص-های آماری نشان داد که کمترین خطا در خاک های آب دوست و آب گریزی کم (با rmse به ترتیـب برابر 0006/0 و 0044/0cm3cm-3) مربوط به داده های نفـوذ، داده های اندازه گیری شده منحنی رطوبتی در حالت خشک شدن به روش جعبه شنـی و رطوبـت تعادلی و در خاک با آب گریزی قوی مربوط به داده های نفوذ و رطوبت تعادلی با rmse برابر 005/0 cm3cm-3 بود. همبستگی بین درصد لجن فاضلاب با هدایت الکتریکی (99/0r =) و درصد ماده ی آلی خاک مثبت و با ph و جرم ویژه ظاهری خاک منفی و در سطح یک درصد معنی دار بود (01/0p<). از دیگر سو، همبستگی بین آب گریزی و شدت نفوذ (91/0r =) منفی و در سطح یک درصد معنی دار شد (01/0p<). خاصیت دفع آب خاک با تغییر در خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک، پیشروی جبهه رطوبتی و زمان نفوذ آب به خاک را تحت تأثیر قرار داد.

یکی از مشکلات عمده امروز جوامع بشری موضوع آلودگی محیط زیست است . مشکل آلودگی محیط زیست با استفاده بیش از حد فاضلاب لجن، کمپوست شهری، پساب معدنها، کودهای فسفاته و افزایش فعالیت های صنعتی بشر در طی قرن اخیر در آلوده کردن خاک ها به فلزات سنگین موثر می باشند که سلامتی انسان و دام را تهدید می کند . پالایش سبز یکی از فناوری های نوید بخش است که با انباشت عناصر سنگین در اندام هوایی گیاهان خروج این عناصر از خاک های آلودگی را امکان پذیر می کند که در آن از توانایی گیاهان یا اسیدهای آلی و انواع کلات کننده ها در تثبیت ، جذب، انتقال و اندوزش آلاینده های خاک استفاده می شود . مهم ترین کاستی های پالایش سبز زمان بر بودن ، بردبار نبودن برخی گیاهان به شرایط تنش فلزات سنگین و زیست-فراهمی اندک اکثر فلزات به ویژه در خاک های آهکی می باشد . اسیدهای آلی با وزن مولکولی پایین نظییر اسیدهای سیتریک، اگزالیک ، فوماریک ، مالیک و غیره و اسیدهای آلی با وزن مولکولی بالا نظییر اسید هومیک و فولویک با تغییر بخش های محلول و قابل دسترس می توانند کارآیی پالایش سبز را افزایش دهند . با وجود مقدار زیاد سرب در خاک ، مقدار قابل دسترس برای گیاهان (بخش محلول و قابل تبادل خاک) به علت ایجاد کمپلکسهای قوی با مواد آلی ، اکسیدهای آهن و منگنز و رسها و تشکیل رسوب با کربنات ها ، هیدروکسیدها و فسفات ها مقدار کمی رابه خود اختصاص داده است . گیاه پالایی موثر خاک های آلوده به فلزات سنگین به قابلیت دسترسی عناصر برای جذب توسط گیاه بستگی دارد از راههای افزایش دسترسی زیست فراهمی فلزات سنگین ، استفاده از ترکیبات آلی کمپلکس کننده ، ازجمه اسید هومیک است اصلاح خاک با مواد هومیکی بیرونی ممکن است گیاه پالایی فلزات سنگین از خاک آلوده را تسریع نماید ، در حالی که همزمان از تحرک زیست محیطی آنها جلوگیری می نمایددسترسی زیستی فلزات سنگین در خاک بوسیله عوامل متعددی همچون میزان ماده آلی خاک ، ظرفیت تبادل کاتیونی و بخصوص ph (که خود تحت تاثیر میزان اسیدهای آلی می باشد) تغییر می نماید استفاده از اسید هومیک در خاک انتقال سرب از خاک به اندام هوایی را افزایش داده است ، هر چند این افزایش در برخی موارد قابل توجه نبود ، اسید هومیک با دارا بودن گروههای عاملی مختلف در سطوح خود می تواند با فلزات سنگین ایجاد کلات نموده و آنها را به صورت های قابل دسترس گیاهان تبدیل نماید .

فراهمی فلزات سنگین به توزیع فلز بین فاز محلول و جامد خاک بستگی دارد و توسط هم دما-های جذب بیان می شود. در این پژوهش 6 نمونه خاک سطحی (30-0 سانتی متر) با درجات شوری مختلف از استان گلستان انتخاب شد. هم دمای جذب کادمیم در خاک ها با به تعادل رساندن خاک توسط الکترولیت های زمینه مختلف با غلظت های صفر، 5، 10، 15، 20، 25 و 30 میلی گرم کادمیم در لیتر، بدست آمد. در خاک های مختلف میزان شوری خاک (ec) از 85/0 تا 45 دسی زیمنس بر متر؛ کربنات کلسیم معادل (cce) از 5/12 تا 8/19 درصد و رس از 8/19 تا 1/36 درصد متغیر بودند. معادلات لانگ مویر، فروندلیچ، لانگ مویر- فروندلیچ و تمکین به داده های جذب کادمیم برازش یافتند. مدل فروندلیچ (99/0 > d> 97/0) و لانگ مویر (99/0 > d > 95/0) برازش مناسبی با داده-ها داشتند، مدل لانگ مویر- فروندلیچ (98/0 > d> 62/0) و مدل تمکین (99/0 > d > 7/0) مطابقت کمتری با داده های به دست آمـده داشتند. همـبستگی منـفی معنی داری بین پارامتـرهای kt تمکـین (05/0p<؛ 93/0-=r)، nl (05/0p<؛ 88/0-=r) و bl (05/0p<؛ 87/0-=r) لانگ مویر- فروندلیچ در تمامی خاک ها توسط الکترولیت زمینه عصاره ی گل اشباع با ec مشاهده شد. همچنین همبستگی مثبت و معنی داری بین ec با پارامترهای kl لانگ مویر (05/0p<؛ 93/0=r) و n فروندلیچ (01/0p< ؛ 98/0=r) مشاهده شد. در تمام خاک ها میزان جذب کادمیم توسط الکترولیت های زمینه متفاوت نسبت به الکترولیت شاهد، با افزایش شوری افزایش یافت، که می توان نتیجه گرفت با افزایش شوری شبیه سازی رفتار جذب کادمیم توسط همه ی الکترولیت های زمینه، در همه ی خاک ها کارایی کمتری داشت. همچنین تاثیر نوع و غلظت الکترولیت زمینه و نوع کاتیون موجود در الکترولیت زمینه، تاثیر بیشتری بر میزان جذب کادمیم داشته و شوری تاثیر زیادی بر میزان جذب کادمیم توسط الکترولیت های زمینه مختلف نداشت.

شاخص¬های مختلفی برای بیان کیفیت فیزیکی خاک (spq) در رابطه با رشد گیاه پیشنهاد شده است. هدف از این پژوهش ارزیابی توانایی شاخص¬های مختلف spq در برقراری ارتباط با صفات مختلف رشد رویشی و جذب عناصر غذایی گندم بهاره در یک خاک لوم سیلت بود. دامنه¬ وسیعی از چگالی ظاهری (36/1 تا mg m-3 76/1) در 10 گلدان خاک با ابعاد cm 50 × cm 40 و عمق cm 50 توسط غلطک¬هایی با جرم¬های متفاوت ایجاد شدند. گندم (triticum aestivum) بهاره (رقم پیشتاز) کشت¬ شده در گلدان¬ها در فضای باز قرار گرفته و در طول آزمایش مقدار آب یکسانی توسط بارندگی و آبیاری دریافت کردند. از میان شاخص¬های spq، گنجایش آب انتگرالی (iwc) قوی¬ترین روابط را با ویژگی¬های رشد رویشی، مقدار نسبی غلظت و جذب عناصر غذایی گیاه داشت. این شاخص که توانایی ارزیابی هم ¬زمان کیفیت فیزیکی و شیمیایی و آب قابل استفاده را دارد، بیش¬ترین ویژگی¬های خاک موثر بر رشد گیاه را در نظر می¬گیرد. میانگین مقادیر رطوبتی شروع و تکمیل محدودیت iwc برای تمام ویژگی¬های رشد رویشی، مقدار نسبی غلظت و جذب عناصر غذایی به ترتیب برابر 13/0 و cm3 cm-3 10/0 بدست آمد. شاخص¬های چگالی ظاهری نسبی (rbd) و هدایت هیدرولیکی اشباع (ks) روابط قوی با ویژگی¬های رشد رویشی، مقدار نسبی غلظت و جذب عناصر غذایی گیاه داشتند. این نتیجه به علت اندازه¬گیری آسان¬تر و سریع¬تر این شاخص¬ها در مقایسه با شاخص¬های دیگر spq با اهمیت می¬باشد. میانگین مقادیر شروع و تکمیل محدودیت ks به ترتیب برابر 16/0 و cm min-1 11/0 بدست آمد. این مقادیر برای شاخص rbd به ترتیب برابر با 78/0 و 82/0 بود. آب قابل استفاده خاک برای گیاه (paw) ضعیف¬ترین روابط را با دیگر شاخص¬های spq، ویژگی¬های رشد رویشی، مقدار نسبی غلظت و جذب عناصر غذایی گیاه داشت. از این¬¬رو paw نمی¬تواند شاخص مناسبی برای بیان spq و جذب عناصر غذایی توسط گیاه گندم باشد. تاثیر منفی کیفیت فیزیکی ضعیف خاک بر مقدار نسبی غلظت و جذب عناصر غذایی توسط گیاه گندم بهاره بیان¬گر نقش موثر شرایط فیزیکی خاک در حاصلخیزی و کیفیت شیمیایی خاک است.

هدایت هیدرولیکی اشباع مزرعه ای (kfs ) یکی از مهم ترین ویژگی های خاک است که نقش مهمی در کیفیت خاک دارد. بااین حال، به ویژه در خاک های ساختمان دار اندازه گیری kfs دشوار و وقت گیر است. بنابراین راستی آزمایی روش های ساده و سریع برای اندازه گیری kfs به منظور پایش موثر خاک ضروری است. این مطالعه به منظور ارزیابی تأثیر اندازه استوانه (استوانه هایی با قطرهای 5/5، 10.88، 16، 27.83 و 31.8 سانتی متر) بر kfs اندازه گیری شده با الگوی بارافتان ساده-سازی شده (sfh) به روش تک استوانه در پنج نقطه از خاک های تحت تأثیر نمک پیرامون دریاچه ارومیه و یک نقطه از مزرعه مطالعاتی دانشگاه ارومیه در خاک های با بافت لوم و لوم رسی انجام گرفت. افزون براین، برای راستی آزمایی kfs اندازه گیری شده با روش sfh، kfs اندازه گیری شده، به روش های استوانه دوگانه (dr) و sfh مقایسه گردید. نتایج نشان داد، با اینکه اندازه استوانه بر kfsاندازه گیری شده تأثیر داشت، ناهم خوانی بین نتایج kfsاندازه های مختلف استوانه و روش sfh و dr (به جز در خاک s1) از نظر کاربردی قابل چشم پوشی بود. روش های sfh و dr میانگین هایی متفاوت از نظر آماری از kfsارائه دادند. بااین حال، تفاوت kfsاندازه گیری شده با بزرگ ترین استوانه در روش sfh تفاوتی کاربردی با kfs به دست آمده با روش dr نداشت. هم چنین، تغییرپذیری مقادیر kfs به دست آمده با روش sfh بیشتر از اندازه گیری های dr بود. مدت زمان اجرای آزمایش نفوذ با روش sfh به مراتب کوتاه تر از روش dr بود. به طورکلی، مقادیر میانگین kfs به دست آمده با روش sfh برای پایش هدایت هیدرولیکی خاک مناسب بود. مطالعات بیشتری برای آزمودن تناسب روش sfh برای پایش هدایت هیدرولیکی خاک های گوناگون برای اهداف مختلف ضروری است.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.