بسیاری از جریانهای با سطح آزاد در تعامل با اثرات پوشش گیاهی می باشند. برای مثال انتقال آب در مجاری طبیعی با پوشش گیاهی در حاشیه و در داخل کانال ، الگوی کاملاً خاص جریان از نظر توزیع سرعت و توزیع تنش رینولدز را نشان می دهد که ضرورت توجه ویژه ای را در مطالعه تعامل آب،مواد رسوبی و پوشش گیاهی در بررسی های هیدرودینامیک و مهندسی رودخانه ایجاب می- نماید.با وجود تأثیر پوشش گیاهی در عملکرد هیدرو دینامیکی و اکولوژیکی سیستم های زیست محیطی در ساختار جریان غیریکنواخت،دراین زمینه مجهولات زیادی برای بررسی و ارائه راهکارهای مناسب هنوز وجود دارد. هدف از تحقیق حاضر مطالعه توزیع سرعت و تغییرات مقاومت جریان ناشی ازتغییرات پوشش گیاهی جدار کانال می باشد. در این تحقیق از دستگاه سرعت سنج adv به منظور برداشت داده های آزمایشگاهی استفاده شد و توزیع های تنش رینولدز و توربولانس مورد بررسی قرار گرفت. آزمایش ها در یک کانال به طول m 8 ، عرضcm 40 و عمق cm 60 ( سطح مقطع مستطیلی) که در کف آن ذرات شن به قطر متوسط حدود cm 2 ریخته و در جدار آن پوشش گیاهی چسبانده شد انجام گرفت. آزمایشات در قالب 11 سری آزمایشی شامل یک سری آزمایشی بستر بدون شیب و جدار با پوشش گیاهی، یک سری آزمایشی بستر با شیب 2%- و جدار بدون پوشش گیاهی و 9 سری با سه شیب و سه دبی متفاوت انجام شد. تعداد مقاطع نمونه برداری در هر سری 3 مقطع و برای سری های با پوشش گیاهی در هر مقطع سه نیمرخ سرعت بودند. نتایج نشان داد که محل وقوع مقادیر سرعت حداکثر برای بستر شیب دار نسبت به بستر بدون شیب به کف کانال نزدیک تر بود. نیمرخ های سرعت برداشت شده در فواصل 6 و 3 سانتی متری از جدار به صورت نیمرخ های s شکل ظاهر شدند. در حضور پوشش گیاهی حد اعتبار قانون لگاریتمی نسبت به حالت عدم حضور پوشش گیاهی بالاتر بوده و ضخامت ناحیه داخلی بیشتر می باشد. مقادیر تنش های برشی درحالت حضور پوشش گیاهی بیشتر از مقادیر مشابه در حالت عدم حضور پوشش گیاهی می باشد. تغییر دبی تغییری در نیمرخ های سرعت و مقادیر سرعت نقطه ای در محور مرکزی کانال ایجاد نکرد، ولی در فواصل 3 و 6 سانتی متری از جدار پوشش گیاهی با افزایش دبی سرعت در ناحیه داخلی کاهش داشت. با افزایش شیب مقادیر تنش برشی در محور مرکزی کانال کاهش می یابد، که البته این کاهش چشمگیر نمی باشد. نتایج نشان داد که در محور مرکزی کانال در نزدیکی بستر و محدوده 3/0 = y/h مقادیر تنش نرمال پراکنده اند. این پراکندگی برای شیب 5/2 %- بیشتر بوده و مقادیر عددی آنها نیز بزرگتر می باشند. پس از 3/0 = y/h و تا سطح آب مقادیر تنش های نرمال برای شیب های مختلف و در محور مرکزی کانال تفاوت محسوسی نداشته و توزیع های بر هم منطبق می باشند، ولی با نزدیک شدن به جدار پوشش گیاهی مشاهده می شود که با افزایش شیب مقادیر تنش نرمال افزایش می یابد. از سویی مقایسه تنش های نرمال برای فواصل 3 و 6 سانتی متری از جدار پوشش گیاهی نشان داد پراکندگی داده ها کمتر می شود.

سرریزها ساده ترین، ارزانترین و احتمالاً متداولترین سازه های هیدرولیکی هستند که به منظور کنترل و اندازه گیری شدت جریان در کانال های باز مورد استفاده قرار می گیرند و در این میان سرریزهای لبه تیز مستطیلی به علت برخورداری از ساختاری ساده و نیز دقت بالا در تعیین میزان دبی عبوری، توجه بسیاری را به خود معطوف داشته اند. این نوع از سرریزها خود در دو دسته جانبی و عمود بر جهت جریان یا نرمال قابل بررسی می باشند. در این تحقیق خصوصیات هیدرولیکی ?? مدل آزمایشگاهی سرریز جانبی لبه تیز مستطیلی در شرایط جریان زیربحرانی مورد مطالعه قرار گرفت. بدین منظور ضرایب دبی، نیم رخ های سطح آب، تغییرات انرژی مخصوص در امتداد سرریز، توزیع نیم رخ های سرعت سه بعدی واقع بر تاج سرریز، تغییرات ضخامت لایه مرزی، تغییرات دبی و زاویه جت خروجی در طول تاج سرریز مورد بررسی واقع شد. جزئیات نیم رخ های سرعت در هر سه راستای x ، y و z مورد بحث و بررسی قرار گرفت. تحلیل نیم رخ های سرعت مشخص نمود که با نزدیک شدن به انتهای سرریز میزان دبی عبوری از هر المان سرریز افزایش می یابد و هرچه عرض سرریز جانبی کمتر باشد میزان دبی عبوری از هر المان سرریز بیشتر می گردد ولی عدد فرود تأثیر معناداری در تغییرات این پارامتر ندارد. برخلاف دبی عبوری از هر المان سرریز، اختلاف عمق جریان در بالادست و پایین دست سرریز و زاویه جت خروجی با خط عمود بر صفحه سرریز با عدد فرود بالادست رابطه مستقیم دارند به گونه ای که با افزایش عدد فرود این دو پارامتر نیز افزایش می یابند. بررسی تغییرات ضخامت لایه مرزی (?) در طول تاج سرریز مشخص نمود که به علت وجود مقاومت دیواره های سرریز، مقادیر ضخامت لایه مرزی در نزدیکی گوشه های سرریز کاهش یافته و بیشترین مقدار ? در اواسط سازه رخ می دهد. همچنین به منظور مقایسه رفتار سرریزهای جانبی با سرریزهای نرمال که عمود بر جهت جریان در کانال نصب می شوند، نیم رخ های سطح آب و ضرایب شدت جریان در ?? مدل آزمایشگاهی سرریز لبه تیز مستطیلی نرمال برداشت شد. نتایج نشان داد که نیم رخ تیغه پایینی جریان در سرریزهای لبه تیز مستطیلی نرمال از معادله چند جمله ای درجه سوم و نیم رخ تیغه بالایی جریان از معادله چند جمله ای درجه دوم تبعیت می کند و تغییرات ضریب دبی در سرریزهای نرمال با عدد فرود معنی دار نیست اما این ضریب به شدت تحت تأثیر نسبت بار آبی بی بعد شده با ارتفاع سرریز (h/p) می باشد و با افزایش این نسبت تا حد ?0 = h/p، میزان ضریب دبی (cd) افزایش می یابد. بالعکس، ضرایب دبی در سرریزهای جانبی با افزایش عدد فرود بالادست کاهش یافته اما با نسبت h/p رابطه مشخصی ندارند و در شرایط مشابه ضریب دبی سرریزهای نرمال بیشتر از ضریب دبی سرریزهای جانبی می باشد. در نهایت دو روش نیمه تئوری برای تعیین ضریب دبی در سرریزهای لبه تیز مستطیلی نرمال و سه روش تجربی به منظور برآورد دبی عبوری از سرریزهای جانبی لبه تیز مستطیلی ارائه شد.

نیاز به اطلاعات درکشاورزی به سرعت در حال افزایش است، چرا که افزایش روزافزون تقاضا برای محصولات کشاورزی منجر به استفاده بی رویه و فشار بر منابع آبی، خاکی و دیگر منابع طبیعی شده است. آزمایشات میدانی وقت گیر و پرهزینه بوده و تولید داده های جدید از طرق روش های سنتی کافی نیست و نتایج آنها به مکان و زمانی که انجام شده اند، محدود می شوند. در چند دهه اخیر مدل ها کمک شایانی به بشر در این زمینه کرده اند. سیستم پشتیبانی تصمیم (dss) بوسیله سازمان بین المللی تعاون (ibsnat) برای انتقال تکنولوژی کشاورزی، توسعه یافته است. در این پژوهش به وسیله نرم افزار dssat استراتژی های مختلف کشت گندم و ذرت در ایستگاه کبوترآباد و داران تحت شرایط اقلیم جاری (دوره پایه) و اقلیم آینده (تغییر اقلیم) مورد بررسی قرار گرفت. تیمارهای مورد بررسی شامل تاریخ کاشت، بافت های متنوع خاک، مقادیر مختلف آبیاری و کوددهی می باشد. ابتدا ذرت در ایستگاه کبوترآباد در پنج تاریخ کاشت از بیستم اردیبهشت تا پانزدهم تیر کشت شد. گیاه از نظر جذب نیتروژن محدودیتی نداشت و هرگاه رطوبت خاک به 50% می رسید، نرم افزار رطوبت خاک را بطور اتوماتیک تامین می کرد. با توجه به شاخص بهره وری آب (گرم دانه تولید شده به کیلوگرم آب آبیاری) پانزدهم تیر ماه به عنوان تاریخ کاشت مناسب انتخاب گردید. سپس با پنج نوع بافت خاک و هشت تیمار آبیاری با حد مجاز تخلیه آب از خاک 10 تا 80 درصد شبیه سازی انجام شد. همچنین با شرایط مذکور و مقادیر مختلف اوره از صفر تا 700 کیلوگرم بر هکتار برنامه اجرا شد. با توجه به شاخص بهره وری از آب و برآورد اقتصادی مقدار 288کیلوگرم نیتروژن بر هکتار و 30% تخلیه مجاز رطوبتی انتخاب گردید. این شبیه سازی برای گندم نیز انجام شد و تاریخ های کاشت از پانزدهم مهر تا دهم آذر انتخاب شد. با توجه به شاخص بهره وری آب، اول آبان به عنوان تاریخ کاشت مناسب، 110 کیلوگرم اوره بر هکتار مقدار بهینه کوددهی و60% تخلیه مجاز رطوبتی برای آبیاری انتخاب شد. شبیه سازی تاریخ کاشت در ایستگاه هواشناسی داران در سال های 1999-1990 انجام شد و سپس با استفاده از فرضیات a2 و b2 که با مدل hadcm3 برای این ایستگاه پیش بینی شده بود، داده های هواشناسی تولید شد. طبق سناریو a2 و b2 در منطقه داران میانگین دما به ترتیب 7/2 و 4/2 درجه سانتیگراد افزایش و میانگین بارندگی 2/6 و 3/8 درصد کاهش خواهد یافت. شبیه سازی رشد گندم و ذرت در سه دوره سال های 2039-2010، 2069-2040 و 2099-2070 مانند دوره پایه انجام شد. در هر دو سناریو افزایش دما باعث کاهش طول دوره رشد ذرت، افزایش آب مصرفی و کاهش عملکرد شد، درنتیجه شاخص بهره وری آب در این گیاه کاهش می یابد. توصیه می شود برای جبران کاهش میزان بهره وری آب تاریخ کاشت ذرت تا پایان قرن جاری از اوایل خرداد به اوایل تیر ماه تغییر کند. افزایش دما و تغییرات بارندگی منجر به کاهش طول دوره رشد گندم می شود، اما عملکرد ثابت مانده و آب آبیاری کاهش می یابد، در نتیجه بهره وری آب در گندم افزایش خواهد یافت. تاثیر تغییر اقلیم بر گندم رقم قدس در منطقه داران مثبت ارزیابی می شود ولی رشد ذرت را محدود کرده و میزان بهره وری آب آبیاری در آن کاهش چشمگیر خواهد داشت.

سرریز های لبه تیز و دریچه های کشویی از نظر سهولت ساخـت، قابلــیت کــنترل سـطـح آب و انـــدازه گیری شدت جریان همواره مورد توجه بوده و مطالعات گسترده ای روی آنها صورت گرفته است. از آنجا که ماهیت جریان روی سرریز لبه تیز بسیار پیچیده است، رابطه های استخراج شده همواره با در نظر گرفتن یک سری فرضیات ساده کننده بوده و براساس آزمایش های تجربی در شرایط متفاوت به دست آمده اند. از طرف دیگر اغلب سرریز ها باعث ایجاد منطقه ای دارای آب نسبـتاً ساکن در بالادسـت خـود می شوند که می تواند محل ته نشینی رسوبات و مواد زائد موجود در آب گردد و از معایب این سازه محسوب می شود. با انباشت رسوبات در بالادست، شرایط جریان تغییر یافته و روابط استخراج شده دقت خود را از دست می دهند. در این مورد ترکیب سرریز با دریچه می تواند به عنوان یک راه حل مفید برای عبور مواد شناور از روی سرریز و انتقال مواد رسوبی از زیر دریچه مطرح گردد. در این تحقیق خصوصیات هیدورلیکی 18 مدل ترکیبی سرریز- دریچه ذوزنقه ای در سه گروه متفاوت با سه بازشدگی مختلف دریچه که تاکنون مطالعات مشخصی روی آن صورت نگرفته است در انتهای کانال باز با مقطع دایره ای مورد بررسی قرار گرفت. همچنین یک سری آزمایش های تکمیلی در کانال دایره ای در حالت بدون حضور مدل های ترکیبی شامل 18 عدد مدل سـرریز لبه تیز ذوزنقه ای منفرد و یک مدل دریچه کشویی لبه تیز منفرد با 3 بازشدگی متفاوت در انتهای کانال، برای ارزیابی خصوصیات این نوع مدل ها در کانال دایره ای انجام شد. با استفاده از روش آنالیز ابعـادی و حل تحلـیلی و با بهره گیری از آنالیـز های آماری، معادله ای برای دبی ترکیبی توسط مدل ترکیبی سرریز- دریچه ارائه گردیده و با داده های آزمایشگاهی مورد ارزیابی قرار گرفت. در نهایت با استــفاده از نــرم افـزار flow-3d، جریان خروجی از مدل ها به منظور بررسی جریان تفکیکی از زیر و روی مدل های ترکیبی، جریان عبوری از مدل سرریز منفرد و دریچه منفرد به صورت جداگانه شبیه سازی و مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. نتایج آنالیز ابعادی و تحلیل آماری نشان داد ضریب دبی مدل ترکیبی سرریز- دریچه ذوزنقه ای به عواملی چون زاویه بازشدگی سرریز در مدل ترکیبی، نسبت های عمق آب در بالادست به قطرکانال دایره ای، فاصله لبه تاج سرریز از کف کانال به عمق جریان در بالادست، بار آبی روی سرریز به بازشدگی دریچه، ارتفاع تاج سرریز به قطر کانال دایره ای، طول تاج سرریز در مدل ترکیبی به قطر کانال دایره ای و مقدار بازشدگی دریچه به قطر کانال دایره ای بستگی دارد. نتایج شبیه-سازی عددی نشان داد، کشش سطحی آب بر جریان سیال اثری نداشته و نباید در شبیه سازی جریان توسط نرم افزار وارد گردد تا حل عددی جریان با دقت بالاتری انجام گردد. با شبیه سازی جریان عبوری از مدل ترکیبی و تحلیل مقادیر سرعت نقطه ای در ناحیه مربوط به سرریز و دریچه، مقدار سرعت متوسط افقی در ناحیه سرریز و دریچه به صورت تفکیک شده برآورد شد. سپس با توجه به سطح مقطع جداگانه سرریز و دریچه در مدل ترکیبی، دبی تفکیکی عبوری از سرریز و دریچه در هنگام عملکرد هـمزمان این دو سـازه در مدل ترکیبـی سـرریز- دریچه به دست آمد و از حاصل جمع آنها، دبی کل ترکیبی با خطای کمتر از 9/0 درصد نسبت به دبی مشاهده ای آزمایشگاهی محاسبه شد. در شبیه سازی جریان تفکیکی عبوری از مدل سرریز ذوزنقه ای در انتهای کانال دایره ای نتایج نشان داد برنامه شبیه سازی، مقدار نیم رخ سطح آب را با دقت خوب و کمی بیشتر از مقادیر آزمایشگاهی تخمین می زند. در شبیه سازی جریان تفکیکی عبوری از مدل دریچه تک با بازشدگی 3 سانتیمتری در انتهای کانال دایره ای نتایج نشان داد، برنامه شبیه سازی در حالت فرض زمان اتمام 50 ثانیه به علت پایداری نسبی جریان سیال در کانال، مقدار نیم رخ سطح آب را نزدیکتر به مقادیر آزمایشگاهی تخـمین می زند.

بهینه سازی رودخانه نیاز به یک فهم دقیق از الگوی جریان از نقطه نظر مورفودینامیک دارد. وجود پوشش گیاهی روی دیواره کانال های طبیعی تأثیر مهمی روی ساختار جریان می گذارد. وجود پوشش های گیاهی اغلب باعث تغییراتی در مقاومت جریان شده و ذخیره سیلاب را افزایش می دهند.آزمایشات در آزمایشگاه هیدرولیک صنعتی اصفهان در فلومی به طول 7 متر، عرض 32 سانتیمتر و ارتفاع 35 سانتیمتر انجام شد. دیواره و کف فلوم از جنس پلاکسی گلاس بوده و از ذرات شن در کف فلوم استفاده شد. قطر متوسط (50d) ذرات شن مورد استفاده 7/33 میلیمتر می باشد. شیب کف فلوم توسط لایه هایی از ذرات شن 2+% تنظیم شد آزمایشات در پنج سری آزمایشی صورت گرفت که شامل: 1- بستر شنی، بدون پوشش گیاهی در جداره و جریان یکنواخت، 2- بستر شنی، بدون پوشش گیاهی در جداره و جریان کند شونده، 3- بستر شنی، پوشش برنج (rice) در جداره و جریان کند شونده ، 4- بستر شنی، پوشش نی (straw) در جداره و جریان کند شونده و 5- بستر شنی، پوشش لویی (typha latifolia ) در جداره و جریان کند شونده. تمام ساقه ها در دیواره فلوم ثابت نگه داشته شدند. مقاطع اندازه گیری در فواصل 5/6>(m)x>5/5 (فاصله از ابتدای فلوم=x) انتخاب شد. در مقاطع اندازه گیری جریان کاملاً توسعه یافته می باشد. برای بررسی تأثیر پوشش های گیاهی دیواره کانال بر توزیع سرعت و تنش برشی، سرعت های جریان در سه فاصله از دیواره (m15/0، 05/0، 03/0=d) اندازه گیری شدند. نتایج نشان داد که در حضور پوشش گیاهی، پروفیل های سرعت بصورت محدب بوده و محل وقوع مقادیر سرعت حداکثر زیر سطح آب رخ می دهد. در نزدیکی دیواره ها توزیع سرعت، تنش رینولدز و نوسانات سرعت بطور غیر خطی تغییر می کند و به ماکزیمم مقدار زیر سطح آب می رسد.

کشاورزی در سطح گسترده، به همراه مصرف بیش از اندازه کودهای نیتروژنه، اصلی ترین منبع آلودگی آب های سطحی و زیرزمینی به وسیله نیترات است. استفاده از روش های مدیریتی مناسب به منظور افزایش راندمان مصرف آب و کود و جلوگیری از آلودگی محیط زیست حائز اهمیت است. کنترل سطح ایستابی (شامل آبیاری زیرزمینی و زهکشی کنترل شده) یکی از روش های مدیریتی موثر در کاهش حجم زه آب و غلظت نیترات موجود در آن است. هدف این پژوهش، ارزیابی عملکرد سیستم های مدیریت سطح ایستابی بر توزیع نیترات در خاک و بررسی آثار کاربرد منابع آب حاوی نیترات در تلفیق با این سیستم ها بر عملکرد محصول و کمیت نیترات زه آب است. کاربرد زه آب های کشاورزی در این سیستم ها می تواند منجر به بازیافت عناصر مغذی و تأمین نیاز گیاه به نیتروژن گردد و ضمن کاهش آبشویی نیترات، از غلظت آن در زه آب تولید شده نیز بکاهد. بدین منظور، بیلان نیترات، در سه تیمار آبیاری زیرزمینی، زهکشی کنترل شده و زهکشی آزاد، در دو گروه تیمارهای بدون گیاه و تیمارهای دارای گیاه (ذرت علوفه ای)، در سه تکرار و در لایسیمترهای حجمی در کرج مورد مطالعه قرار گرفت. آبیاری همه تیمارها با آب حاوی نیترات با غلظت 50 میلی گرم بر لیتر انجام شد. غلظت نیترات خاک در 6 بازه زمانی و در سه عمق خاک اندازه گیری شد. همچنین عملکرد محصول، راندمان مصرف آب و کود و کمیت و کیفیت زه آب در تیمارهای مختلف مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد اثر تیمارهای مختلف زهکشی بر غلظت نیترات خاک در لایسیمترهای دارای گیاه در سطح احتمال 5% و در لایسیمترهای بدون گیاه در سطح احتمال 1% معنی دار بود. نتایج حاصل از توزیع نیترات در خاک در سیستم آبیاری زیرزمینی نشان داد که صعود نیترات به همراه جبهه رطوبت چشمگیر بوده و غلظت آن در بالای سطح ایستابی افزایش یافته است. همچنین میانگین غلظت نیترات در تیمارهای بدون گیاه، بیشتر از تیمارهای دارای گیاه بوده است. نتایج اندازه گیری غلظت نیترات در زه آب خروجی نشان داد که تیمار زهکشی کنترل شده دارای گیاه بیشترین تأثیر را بر کاهش غلظت نیترات داشته است. بررسی بیلان نیترات نیز حاکی از مصرف بیشتر نیترات در تیمار آبیاری زیرزمینی دارای گیاه نسبت به سایر تیمارها بود. مقایسه عملکرد تیمارها نشان داد که مقدار وزن تر بوته در آبیاری زیرزمینی نسبت به زهکشی کنترل شده و زهکشی آزاد، به ترتیب 28.3 و 42.2 درصد بیشتر و کاملاً متمایز است. کارایی مصرف آب در تیمار آبیاری زیرزمینی نسبت به تیمار زهکشی کنترل شده و زهکشی آزاد به ترتیب 20.2 و 37.8 درصد بیشتر است. کارایی مصرف کود در تیمار آبیاری زیرزمینی نسبت به زهکشی کنترل شده و زهکشی آزاد به ترتیب 19.2 و 37.6 درصد بیشتر است که تفاوت آن با سایر تیمارها کاملاً متمایز است. نتایج این تحقیق نشان داد که غلظت نیترات در منطقه توسعه ریشه و در بالای سطح ایستابی تیمارهای مدیریت سطح ایستابی افزایش یافته است. این افزایش ناشی از کاربرد یک منبع آب حاوی نیترات به عنوان آب آبیاری بود. استفاده از زه آب کشاورزی در تلفیق با سیستم آبیاری زیرزمینی، می تواند ضمن افزایش قابل ملاحظه عملکرد محصول، از مصرف کودهای نیتراته و در نتیجه آلودگی ناشی از آن بکاهد. بنابراین شاید بتوان از این سیستم به عنوان یک سیستم دوستدار محیط زیست، برای کنترل آلودگی نیتراتی و بهبود راندمان مصرف کود استفاده کرد.

یکی از فاکتورهای مهم تولید محصولات کشاورزی وجود مقدار کافی از عناصر غذایی و قابل استفاده برای گیاه می باشد، که در این راستا عنصر نیتروژن از اهمیت ویژه ای بر خوردار است.در ایران نیز از میزان 7/3 میلیون تن کود مصرفی در سال زراعی 83-1382 بیش از 60 درصد آن را کودهای نیتروژنه تشکیل می دهد.اتلاف کودهای نیتروژنه حاصل از پایین بودن کارایی مصرف کود، منجر به مسائل زیست محیطی چون آلودگی آب های زیرزمینی و سطحی به نیترات و آمونیوم می گردد.در این تحقیق تاثیر کود آبیاری به صورت ترکیبی از کودهای نیتروژن دار اوره و نیترات آمونیوم به همراه زئولیت طبیعی سمنان (cp) و اصلاح شده با سورفکتانت (smz) در کاهش هدر رفت کود بررسی شد.آزمایشات در دو بخش و در قالب طرح کاملاً تصادفی و با سه تکرار برای هر تیمار، بصورت ستونی برای خاک لومی صورت گرفت. تیمارها شامل چهار سطح کاربرد زئولیت (صفر، 4،8 و 16 گرم برکیلوگرم در لایه سطحی خاک) و یک سطح کوددهی با غلظت 60 میلی گرم در لیتر نیترات در سه دوره کود آبیاری و با شش بار آبیاری در هر دور بودند.در بخش اول مطالعه نقش کود آبیاری به صورت ترکیبی از کودهای نیتروژن دار اوره و نیترات آمونیوم (uan) در خاک معمولی در کاهش غلظت نیترات و آمونیوم زه آب مورد بررسی قرار گرفت و با کودآبیاری به صورت کاربرد یکی از کودهای مورد نظر مقایسه گردید. نتایج نشان داد که میزان هدر رفت کود به فرم نیترات در دور اول کود آبیاری توسط تیمارهای uan به میزان 40 درصد کاهش یافت. با توجه به اینکه نتایج حاصل از بخش اول مطالعه، نشان داد که غلظت نیترات و آمونیوم زه آب در حد استاندارد آب شرب کاهش نمی یابد،در بخش دوم از اصلاح کننده های خاک استفاده شد.بیشترین شدت حذف نیترات با اندازه گیری مقدار نیترات حذف شده مربوط به تیمار sm16و معادل 90 درصد بود و بیشترین شدت حذف آمونیوم مربوط به تیمار cp16 و به میزان 85 درصد بود. بنابراین بکارگیری کودآبیاری به صورت ترکیبی از کودهای نیتروژن دار به همراه اصلاح کننده های خاک در شرایطی که پتانسیل آلودگی آب های زیر زمینی به سبب افزایش آبشویی نیترات بالا می باشد، توصیه می شود. واژه های کلیدی: زئولیت طبیعی، زئولیت اصلاح شده، سورفکتانت، آبشویی، نیترات، آمونیوم

یکی از فاکتورهای مهم تولید محصولات کشاورزی وجود مقدار کافی از عناصر غذایی و قابل استفاده برای گیاه می باشد، که در این راستا نیتروژن از اهمیت ویژه ای برخوردار است. اتلاف این ماده باعث آلودگی آب های زیرزمینی به نیترات وآمونیوم می شود. روش کوددهی نقش مهمی در کارایی مصرف آب و کود، عملکرد گیاه و تلفات کود ایفا می کند. در این راستا آزمایشی در قالب بلوک های تصادفی خرد شده در قالب زمان با هشت تکرار برای هر تیمار بر روی گیاه چغندرقند انجام شد. دو تیمار مورد مطالعه شامل تیمار a یعنی کودهی به صورت کود آبیاری و تیمار b یعنی کودهی به روش پخش سطحی بود. نیتروژن مورد نیاز گیاه در تیمار a به صورت تدریجی و همراه با آب آبیاری به مقدار 580 کیلوگرم کود اوره در طول دوره کشت و در تیمار b نصف این مقدار کود قبل از جوانه زدن و نصف دیگر آن در دوره میانی رشد گیاه به خاک اضافه شد. نمونه های نیترات خاک از اعماق 25، 50 و 75 سانتی متری خاک در سه دوره زمانی مختلف در طول فصل رشد تهیه شدند. نتایج نشان داد که اثر نحوه کوددهی بر مقدار نیترات خاک در عمق های 25 و 75 سانتی متری در سطح یک درصد معنی دار است ولی در عمق 50 سانتی متری این اثر معنی دار نیست. اثر زمان نمونه برداری بر میزان نیترات خاک در هر سه عمق در سطح یک درصد معنی دار بود و بیشترین آن مربوط به تیمار b درعمق 25 سانتی متری خاک در ابتدای فصل به مقدار 4/94 میلی گرم در کیلوگرم خاک و کمترین آن مربوط به تیمار b در عمق 25 سانتی متری خاک در انتهای فصل به مقدار 8/17 میلی گرم در کیلوگرم خاک بود. وجود بیشترین و کمترین مقدار نیترات در تیمار b در طول فصل رشد به دلیل آبشویی بیشتر در روش کوددهی دستی نسبت به روش کود آبیاری می باشد که این امر نشان می دهد که خطر آلودگی آب های زیرزمینی در این تیمار بسیار بالاست. میزان نیترات باقی مانده در تیمار a در هر سه عمق در انتهای فصل نزدیک به مقدار اولیه نیترات در ابتدای فصل نزدیک بود که بیانگر هماهنگی بهتر این تیمار بین نیترات وارده به خاک و مقدار جذب شده توسط گیاه می باشد. اثر بلوک های آزمایشی بر میزان نیترات خاک در هیچ عمقی معنی دار نبود. میزان عملکرد چغندرقند در تیمار a با میانگین 67843 کیلوگرم در هکتار از تیمار b با میانگین 57274 کیلوگرم در هکتار بیشتر بود. مدیریت صحیح کود آبیاری در آبیاری قطره ای باعث کاهش تلفات نیترات و افزایش عملکرد محصول می گردد.

چکیده افزایش آلودگی آب های سطحی و زیرزمینی به یون های نیترات و آمونیوم، یافتن راه حل های قابل قبول زیست محیطی را برای حذف این مواد از منابع آبی ضروری می سازد. روش جذب سطحی معمول ترین روش برای جذب آلاینده های آب با استفاده از جاذب های متخلخل مانند کربن فعال، سیلیسیم دی اکسید، آلومینیوم فعال و کانی های رسی مثل زئولیت، بنتونیت، ورمیکولیت، سپیولیت و پالیگورسکیت می باشد. کانی های رسی به دلیل سطح ویژه زیاد، ساختار متخلخل، ظرفیت تبادل کاتیونی بالا و از طرف دیگر هزینه کم، جاذب های مناسبی برای حذف آلاینده های آب می باشند. با استفاده از سورفکتانت های آلی می توان خصوصیات سطحی رس ها را تغییر داد به نحوی که قادر به جذب ترکیباتی از جمله آنیون ها و مواد آلی غیرقطبی نیز باشند. چنانچه سورفکتانت های چهاروجهی با کاتیون های سطح خارجی رس مبادله شوند، سطح خارجی آن تغییر کرده و دارای بار مثبت می شود. در این پژوهش، بنتونیت اصلاح شده با سورفکتانت (smb)، برای حذف یون های نیترات از محلول های آبی مورد استفاده قرار گرفت. روش های xrd، ftir، sem و edx برای مشخصه یابی جاذب بنتونیت مورد استفاده قرار گرفتند و قابلیت این ماده به عنوان جاذب با تغییرات غلظت اولیه نیترات، مقدار جاذب، زمان تماس، تغییر دما و ph محلول نیترات مورد بررسی قرار گرفت. در آزمایش پیمانه ای، ph بهینه محلول نیترات برابر 5/5، زمان تعادل برابر 120 دقیقه و جرم بهینه جاذب برابر 5/0 گرم به دست آمد. با افزایش غلظت اولیه نیترات از 5 تا 300 میلی گرم در لیتر، بازدهی جذب نیترات از 5/92 به 5/47 درصد کاهش یافت و با افزایش دما از 25 تا 60 رجه سانتی گراد، بازدهی جذب نیترات از 47/88 به 5/93 درصد افزایش یافت. مدل های همدمای جذب لانگمویر، فروندلیچ، لانگمویر- فروندلیچ و ردلیچ- پترسون بر داده های جذب نیترات برازش داده شد. از بین این مدل ها، مدل لانگمویر بهترین برازش را بر داده های جذب نیترات نشان داد و حداکثر جذب پیش بینی شده از مدل لانگمویر 15/10 میلی گرم بر گرم به دست آمد. مدل های سینتیک شبه مرتبه اول، شبه مرتبه دوم، پخشیدگی درون ذره ای و تابع توانی برای توصیف داده های سینتیک جذب نیترات مورد استفاده قرار گرفت. مدل شبه مرتبه دوم بهترین برازش را بر داده های جذب نیترات به وسیله بنتونیت اصلاح شده داشت که نشان می دهد جذب شیمیایی مکانیسم کنترل کننده سرعت است. برای تکمیل بررسی ها روی جاذب معرفی شده، آزمایش های ستونی با ورود پیوسته محلول نیترات به ستون جاذب، تا زمان رسیدن جاذب به حد اشباع انجام شد. آزمایش های ستونی با ورود پیوسته محلول نیترات، نشان دادند که حداکثر ظرفیت جذب ستون برای حذف یون-های نیترات، در ستون جاذب با قطر 1 سانتی متر، 2 سانتی متر بنتونیت اصلاح شده، 13 سانتی متر شن و غلظت ورودی 15 میلی گرم در لیتر و دبی 5/0 میلی لیتر بر دقیقه، برابر 45/3 میلی گرم بر گرم به دست آمد و برای ستون جاذب با قطر 2 سانتی-متر، 2 سانتی متر بنتونیت اصلاح شده، 13 سانتی متر شن و غلظت ورودی 100 میلی گرم در لیتر و دبی 1 میلی لیتر بر دقیقه، برابر 26/15 میلی گرم بر گرم به دست آمد. نتایج آزمایش های ستونی، نشان می دهد با افزایش غلظت محلول نیترات، ظرفیت جذب بیشتر شد ولی زمان اشباع شدن جاذب کاهش یافت. با توجه به نتایج به دست آمده در این آزمایش، مشخص شد که بنتونیت اصلاح شده با سورفکتانت کاتیونی hdtma-br، قابلیت بالایی در حذف نیترات از محلول های آبی دارا می باشد. کلمات کلیدی: نیترات، بنتونیت، بنتونیت اصلاح شده با سورفکتانت، جذب، آزمایش پیمانه ای، آزمایش ستونی