به منظور بررسی اثر متقابل شوری و نسبت آمونیوم به نیترات بر روی برخی صفات نهال های زیتون، آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار در گلخانه پژوهشی ایستگاه تحقیقاتی زیتون طارم در سال 1388 اجرا شد. در این آزمایش چهار سطح شوری (0، 50، 100، 150 میلی مولار nacl) و چهار نسبت مختلف آمونیوم به نیترات شامل n0: محلول بدون آمونیوم + meq/l 14 نیترات؛ n2: محلول حاوی meq/l 2 آمونیوم + meq/l 12 نیترات؛n4 : محلول حاوی meq/l 4 آمونیوم + meq/l 10 نیترات؛ n6: محلول حاوی meq/l 6 آمونیوم + meq/l 8 نیترات روی نهال های غیر پیوندی یک ساله ارقام زرد و آربیکن زیتون کاشته شده در بستر پرلیت : شن به نسبت 1:1 استفاده گردید. نتایج نشان داد سطوح مختلف شوری در سطح احتمال 5 درصد اثر معنی داری بر کاهش خصوصیات رویشی سال جاری، ماده خشک برگ، جذب عناصر ضروری، فتوسنتز، محتوی کلروفیل و پرولین، فعالیت آنزیم نیترات ردوکتاز و افزایش جذب سدیم، برگ-های ریزش کرده و برگ های نکروزه در هر دو رقم داشت. به طوری که بیشترین مقدار هر صفت در تیمارهای بدون شوری مشاهده شد. رقم زرد بیشتر از رقم آربیکن تحت تاثیر اثرات بد شوری قرار گرفت. کاربرد نسبت های مختلف نیتروژن نشان داد، که بسته به رقم و غلظت های مختلف شوری اعمال شده دارای اثرات معنی داری در سطح احتمال 5% بر خصوصیات رویشی و فیزیولوژیکی و مقدار عناصر برگ داشت. در غلظت های خیلی بالای شوری تفاوت معنی داری در بین تغذیه های اعمال شده مشاهده نشد. دیده شد که تغذیه های n4 و n6برای رقم زرد و تغذیه-های دارای حداقل آمونیوم یا تغذیه n2 برای رقم آربیکن مناسب تر از دیگر تغذیه ها است.

استفاده از پلیمرها یکی از روش های موثر در کاهش رواناب و کنترل فرسایش خاک می باشد. کاربرد پلی وینیل استات به دلیل فقدان خطرات زیست محیطی اخیراًًً مورد توجه قرار گرفته است. این پژوهش به منظور بررسی تأثیر این پلیمر بر کاهش رواناب و رسوب در خاک مارنی در سال 1389 انجام گرفت. برای این منظور پلی وینیل استات در پنج سطح شامل صفر، 50، 100، 150 و 200 کیلوگرم در هکتار در سه تکرار در خاک مارنی استفاده گردید. خاک های پلیمری شده به 15 فلوم فلزی به ابعاد m1 × m5/0 و عمق cm 15 ریخته شدند. برای حذف اثر رطوبت اولیه، خاک داخل فلوم ها تا رطوبت یکسان (% 15) مرطوب شدند. جعبه ها تحت شیب 5 درجه (9 درصد) زیر دستگاه شبیه ساز باران قرار داده شدند. جعبه ها تحت پنج رخداد باران با شدت 40 میلیمتر بر ساعت و مدت 30 دقیقه با فاصله حدود یک هفته قرار گرفتند. تجزیه فیزیکی-شیمیایی خاک مارنی نشان داد که خاک مذکور دارای بافت لومی، ماده آلی پایین (29/0 درصد) و آهک بسیار بالا (2/51 درصد) بود. بر اساس نتایج، اثر تیمارهای پلی وینیل استات بر تولید رواناب و رسوب در سطح احتمال 05/0 معنی دار بود. مقدار رواناب و رسوب در تیمار 50 کیلوگرم در هکتار به ترتیب 6/16 و 38 درصد نسبت به تیمار شاهد کاهش یافت. این تیمار موثرترین سطح پلیمر از نظر مهار رواناب بود. این نتیجه به دلیل تأثیر چشمگیر (7/4 میلیمتر بر ساعت) و معنی دار (05/0p<) پلیمر در افزایش نفوذپذیری خاک بود. تأثیر پلی وینیل استات در کاهش تولید رسوب بیشتر از تأثیر آن در کاهش رواناب بود. از نظر مهار رسوب تیمار 150 کیلوگرم در هکتار موثرترین سطح شناخته شد. بین رخدادهای مختلف باران از نظر تولید رواناب و رسوب، اختلاف معنی داری در سطح احتمال 001/0 وجود داشت. نتایج نشان داد که بین تولید رواناب و رسوب در خاک مارنی تیمار شده با پلی وینیل استات رابطه معنی داری (001/0p< و 98/0=r2) وجود داشت. با افزایش تولید رواناب، تولید رسوب هم به طور چشمگیری افزایش یافت. مقایسه میانگین پنج رخداد بارندگی نشان داد که در باران اول کمترین مقدار فرسایش پذیری خاکmg h mj-1 mm-1) 000077/0) اتفاق افتاد. فرسایش پذیری خاک در رخدادهای بعدی افزایش یافت و بیشترین مقدار فرسایش پذیری (mg h mj-1 mm-1 0066/0) در باران چهارم تولید شد. در باران پنجم به دلیل انتقال بخش عمده ذرات در باران های پیشین، فرسایش پذیری خاک به طور ناچیزی کمتر از باران چهارم بود.

تولید رواناب و رسوب یکی از فرآیندهای پیچیده و مهم است که متغیر های متعددی از جمله ویژگی های خاک در آن دخالت دارند. بنابراین، آگاهی از میزان تغییرات رواناب و رسوب در رخدادهای باران می تواند در مدل سازی تولید رواناب و رسوب مفید واقع شود. این تحقیق به منظور بررسی تأثیر اندازه خاکدانه بر تغییرات رواناب و رسوب در استان زنجان در سال 1390 انجام گرفت. برای این منظور پنج کلاس اندازه خاکدانه شامل کوچک تر از 2 میلی متر، 2 تا 75/4 میلی متر، 75/4 تا 6/5 میلی-متر، 6/5 تا 75/9 میلی متر و 75/9 تا 7/12 میلی متر در سه تکرار از عمق صفر تا 30 سانتی متری از یک خاک کشاورزی لوم-رسی نمونه برداری گردید. خاک مذکور از نوع آهکی (42/16 درصد) و حاوی مقدار پایینی ماده آلی (61/0 درصد) بود. خاکدانه ها به 15 فلوم فلزی به ابعاد m1 × m5/0 و عمق cm 10 ریخته شدند. وزن خاکدانه های داخل فلوم ها حدود 50 کیلوگرم بود. رطوبت اولیه خاکدانه های هوا خشک پیش از اعمال باران به روش جرمی تعیین شد. فلوم ها تحت شیب 5 درجه (9 درصد) زیر دستگاه شبیه ساز باران قرار داده شدند و تحت 10 رخداد باران (با شدت ثابت 60 میلی متر بر ساعت و به مدت 30 دقیقه) با فاصله پنج روز قرار گرفتند. نتایج نشان داد که اثر اندازه خاکدانه بر تولید رواناب و رسوب (فرسایش پذیری) معنی دار بود (05/0p<). دلیل این امر، افزایش سرعت نفوذ آب به خاک و کاهش تولید رواناب بود. تولید رسوب نیز با کاهش رواناب در خاکدانه ها کاهش یافت. بر اساس نتایج، رخدادهای یکسان بارندگی اثری معنی دار بر تولید رواناب (05/0>p) و تولید رسوب (001/0>p) داشتند. دلیل این موضوع، تغییرات ساختمان خاک تحت تأثیر باران و تخریب سطح خاک بود. همچنین تولید رسوب طی اعمال بارندگی های یکسان، به مراتب بیش تر از افزایش تولید رواناب شد (به اندازه 05/1 برابر)، در نتیجه، غلظت رسوب (نسبت رسوب به رواناب) نیز افزایش یافت. نتایج نشان داد که بین تولید رواناب و رسوب در خاکدانه ها، رابطه ای معنی دار (001/0p< و 89/0=r2) وجود داشت. با افزایش تولید رواناب طی رخدادهای بارندگی، تولید رسوب هم به طور چشمگیری افزایش یافت. در باران اول کم ترین مقدار تولید رواناب و رسوب به ترتیب (94/1 لیتر بر متر مربع و 17/16 گرم بر متر مربع) اتفاق افتاد. تولید رواناب و رسوب در رخدادهای بعدی به دلیل تخریب شدید خاک، افزایش مقدار رطوبت اولیه و کاهش سرعت نفوذ آب به خاک افزایش یافت و بیش ترین مقدار آن به ترتیب (63/2 لیتر بر متر مربع و 26/68 گرم بر متر مربع) در باران دهم تولید شد. میزان عامل فرسایش پذیری خاک نیز طی رخدادهای بارندگی mg h mj-1 mm-1) 09/0) بود.

رطوبت اولیه خاک یک نقشی اساسی در نفوذپذیری آب طی بارندگی دارد. از این رو این عامل با تاثیر بر رواناب بر هدررفت خاک اثر می گذارد. این تحقیق به منظور بررسی تغییرات نفوذ آب به خاک و تولید رواناب و رسوب در سطوح مختلف رطوبتی در خاک های با بافت مختلف تحت باران شبیه سازی شده انجام گرفت. این پژوهش در سه نوع بافت خاک (لومی، لوم شنی و لوم رس شنی) با چهار سطح رطوبتی اولیه هر کدام در سه تکرار در قالب طرح کاملاً تصادفی در دامنه ای شیب دار در دانشگاه زنجان در سال 1390 اجرا گردید. در هر خاک 12 کرت به ابعاد cm80 ×cm 60 در امتداد شیب ایجاد شد. ابتدا خاک داخل کرت ها به روش آبیاری ثقلی اشباع شد و در فواصل زمانی 1، 4، 7 و 10 روز پس از اشباع سازی، رطوبت جرمی خاک ها تعیین شد. هر کرت تحت پنج رخداد باران شبیه سازی شده با شدت 55 میلی متر بر ساعت و مدت 30 دقیقه با فاصله زمانی ده روزه قرار گرفت. رواناب و رسوب تولید شده در فواصل زمانی مختلف از آغاز بارندگی جمع آوری و تعیین گردید. سرعت نفوذ آب به خاک به روش بیلان آبی (بارندگی) و استوانه مضاعف (ستون آب) در هر خاک به دست آمد. مدل های مختلف نفوذ آب به خاک (کوستیاکوف، کوستیاکوف-لوییز، هورتون، حفاظت خاک آمریکا، گرین آمپت و فیلیپ) بر داده های نفوذ مشاهده شده در روش استوانه مضاعف برازش داده شدند. نتایج نشان داد که بافت خاک و نیز روز پس از اشباع سازی کرت ها هر دو اثری معنی دار بر مقدار رطوبت اولیه خاک داشتند (001/0p<). بین خاک ها تفاوتی معنی دار از نظر تولید رواناب و رسوب وجود داشت. رواناب برخلاف رسوب همبستگی معنی دار مثبتی با رطوبت اولیه خاک ها داشت (001/0p<، 56/0r=). ارزیابی مدل های نفوذ با استفاده از آماره هایی مانند ضریب تبیین (r2)، میانگین ریشه مربعات خطا (rmse) و شاخص آکاییک (aic) نشان داد که مدل هورتون بهترین تخمین را برای سرعت نفوذ در منطقه مطالعاتی داشته است.

به منظور بررسی تأثیر پلیمر سوپرجاذب آب (هیدروژل) بر عملکرد و کیفیت ارقام نخود تحت شرایط مختلف آبیاری، آزمایشی به صورت اسپلیت اسپلیت پلات در قالب طرح پایه بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار به اجرا درآمد. تیمار آبیاری در پنج سطح {(i1) آبیاری کامل، (i2) آبیاری در دو مرحله گلدهی و پر شدن دانه، (i3) آبیاری در مرحله گلدهی، (i4) بدون آبیاری و (i5) آبیاری در مرحله پر شدن دانه} در کرت اصلی، مقادیر پلیمر سوپرجاذب در سه سطح {(h1) صفر، (h2) 150 و (h3) 300 گرم در متر مربع} در کرت فرعی و ارقام نخود {جم و ilc482} در کرت فرعی فرعی در نظر گرفته شدند. نتایج حاصل از تجزیه واریانس داده ها نشان دهنده معنی داری اثر تیمارهای آبیاری و پلیمر سوپرجاذب بر تمامی صفات فنولوژیک، فیزیولوژیک و زراعی مورد ارزیابی در گیاه نخود بود. بین ارقام نخود نیز در بیشتر موارد، اختلاف معنی داری مشاهده شد اما از اثر این تیمارها بر غلظت عناصر مورد نظر، در تجزیه های آزمایشگاهی روال خاصی مشاهده نشد. براساس مقایسه میانگین داده های حاصل از اثر تیمارهای مختلف آبیاری، پلیمر و رقم و همچنین اثرات متقابل آن ها از نظر مهم ترین صفت مورد بررسی یعنی عملکرد دانه، بیشترین آن تحت شرایط آبیاری در دو مرحله گلدهی و پر شدن دانه به مقدار 3/819 گرم در مترمربع از رقم جم و با مصرف 300 گرم پلیمر در مترمربع به دست آمد، کمترین مقدار عملکرد دانه نیز با 276/71 گرم در مترمربع از تیمار بدون آبیاری، بدون پلیمر و از رقم ilc482 حاصل شد. بین تیمارهای آبیاری، آبیاری دو مرحله ای و بین تیمارهای پلیمری، مقدار 300 گرم در مترمربع دارای نتایج بهتری بودند. واژه های کلیدی: آبیاری، پلیمر سوپرجاذب، هیدروژل، رقم، نخود، عملکرد

شدت بارندگی از مهمترین عوامل موثر بر فرسایش خاک است که بر میزان تولید رواناب و فرسایش خاک اثر می گذارد. توزیع زمانی شدت بارندگی طی یک رخداد بارندگی می تواند بر میزان رواناب و فرسایش خاک موثر باشد. این مفهوم که به صورت الگوی توزیع زمانی بارندگی مطرح می باشد، در قابلیت فرسایش زایی باران های مختلف نقشی مهم دارد. تاکنون مطالعاتی محدودی در مورد تأثیر الگوی توزیع زمانی بارندگی بر رواناب و فرسایش خاک در سراسر دنیا انجام گرفته است. در این پژوهش 29 الگوی بارندگی غیریکنواخت همراه با یک الگوی بارندگی یکنواخت مورد بررسی قرار گرفت. مقدار بارندگی در کل الگوهای بارندگی یکسان (20 میلی متر) بود. در الگوهای بارندگی غیریکنواخت، شدت بارندگی طی مدت بارندگی متغیر بود و بسته به نوع الگو، بیش ترین شدت بارندگی (40 میلی متر بر ساعت) در دوره های 5، 5/7، 10، 15، 20 و 30 دقیقه اعمال گردید. در الگوهای بارندگی یکنواخت، شدت بارندگی (mm.h-1 20) طی مدت بارندگی (60 دقیقه) ثابت بود. برای این منظور 35 کرت فرسایشی با ابعاد 60 سانتی متر در 80 سانتی متر در دامنه ای با شیب 9 درصد در سال 1391 ایجاد شد. هر کرت تحت یکی از الگوهای بارندگی مذکور در پنج تکرار با فاصله یک هفته قرار گرفت. نتایج نشان داد که تفاوتی معنی دار بین الگوهای مختلف بارندگی از نظر میزان رواناب و هدررفت خاک وجود داشت (001/0p<). این تفاوت به دلیل تخریب خاک سطحی و کاهش نفوذپذیری خاک طی شدت اوج بارندگی بود. در باران دارای الگوی یکنواخت به دلیل شدت ثابت بارندگی، تولید رواناب و هدررفت خاک نسبت به باران های دارای الگوی غیریکنواخت کم تر بود. همچنین کم ترین و بیش ترین رواناب و هدررفت خاک در الگوهای بارندگی غیریکنواخت به ترتیب در الگوهای با تداوم شدت اوج بارندگی 5 دقیقه و 30 دقیقه مشاهده شد. نتایج نشان داد که رابطه ای مثبت و معنی دار بین شدت بارندگی و رواناب (001/0p< ،31/0r2=) و هدررفت خاک (001/0p< ،46/0r2=) وجود داشت.

تغییرکاربری اراضی بر روی فرآیندهای هیدرولوژیکی خاک تاثیر می گذارد که فرآیند نفوذ آب به خاک یکی از آنها است. تغییرات مکانی نفوذپذیری خاک نقشی بسیار مهم در فرآیندهای هیدرولوژیک ایفا می کند. تغییر پذیری این فرآیند متاثر از ویژگی های ذاتی و غیر ذاتی اراضی می باشد. هدف از این تحقیق بررسی خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک و خصوصیات نفوذ آب به خاک در اثر تغییر کاربری اراضی و تعیین بهترین معادله نفوذ است. بنابراین نفوذ آب به خاک در هفت منطقه از استان زنجان و یک نقطه از استان اردبیل در سه کاربری بایر، زراعی و باغی اندازه گیری شد. اندازه گیری نفوذ در هر کاربری به روش استوانه مضاعف با سه تکرار انجام شد. هم چنین مدل های کوستیاکوف، کوستیاکوف-لوئیس، هورتون، سازمان حفاظت خاک آمریکا برای تخمین نفوذ آب در خاک به کار گرفته شد. جهت تعیین بهترین مدل، معیارهای سنجش خطا شامل rmse (ریشه میانگین مربعات خطا) و r2 (ضریب تبیین) برای هر محاسبه گردید. میانگین ارتفاع آب نفوذ یافته و سرعت نفوذ نهایی در هر کاربری تعیین شد. بر اساس نتایج نفوذ تجمعی در کاربری زراعی و باغی بیشتر از کاربری بایر بود، هم چنین میانگین ارتفاع آب نفوذ یافته و سرعت نفوذ اولیه و نهایی در کاربری زراعی و باغی بیش تر از کاربری بایر بود. بر اساس نتایج بدست آمده، هدایت هیدرولیکی اشباع در کاربری زراعی و باغی بیشتر از بایر بود. هم چنین، تغییر کاربری اراضی از بایر به زراعی و باغی باعث کاهش 8/0-8/3 درصدی جرم مخصوص حقیقی شد. در تمام پروفیل های مورد مطالعه از سطح به عمق، هدایت هیدرولیکی اشباع کاهش و جرم مخصوص حقیقی افزایش یافت. بیشترین و کمترین مقدار هدایت هیدرولیکی اشباع به ترتیب در عمق های 0-20 سانتی متری و 80-100 سانتی متری اندازه گیری شدند. درصد ماده آلی در تمام پروفیل های مورد مطالعه از سطح به عمق کاهش و میزان آهک، واکنش و هدایت الکتریکی از سطح به عمق افزایش یافت. در کاربری بایر مدل هورتون دارای بیشترین دقت (999/0 = r2) در برآورد نفوذ تجمعی آب در خاک بود. ولی در کاربری زراعی و باغی مدل کوستیاکوف-لوئیس نسبت به بقیه مدل ها دقت بیشتری داشت (997/0 = r2). مقدار رطوبت حجمی به ازای هر مکش خاص در اکثر مناطق مطالعاتی (به جز ایده لو) در کاربری زراعی و باغی بیشتر از کاربری بایر بود. بیشترین میزان همبستگی بین رطوبت حجمی اشباع، ظرفیت زراعی و پژمردگی دائم با درصد رس و شن مشاهده گردید (001/0p<).

فرسایش بین شیاری عبارت از جدا شدن ذرات خاک در اثر برخورد قطرات باران و انتقال آن توسط جریان سطحی است. این فرسایش در کنار سایر عوامل، تحت تأثیر ویژگی هایی مانند بافت خاک، مقدار مواد آلی و پایداری خاکدانه ها قرار میگیرد. اثر ویژگی های خاک روی فرسایش بین شیاری را می توان با عامل فرسایش پذیری بین شیاری بیان کرد. با وجود آن که مطالعات مهمی بر روی عوامل موثر در فرسایش بین-شیاری انجام گرفته است لیکن مطالعات اندکی در مورد تعیین فرسایش پذیری بین شیاری در خاک های مناطق نیمه خشک ارائه شده است. به منظور مطالعه میزان فرسایش پذیری بین شیاری در خاک های مختلف، یک آزمایش مزرعه ای در هشت بافت خاک شامل رسی، لوم رسی، لوم رس شنی، لوم شنی، شن لومی، لوم سیلتی، لومی و شنی تحت شیب 10 درصد با استفاده از باران شبیه سازی شده در دانشگاه زنجان در سال 1391 انجام شد. برای این منظور هشت کرت به ابعاد 2/1 متر × 1 متر در زمین با شیب یکنواخت ایجاد شد. فرسایش پذیری بین شیاری بر اساس مقادیر هدر رفت خاک کرت ها در طول پنج رخداد باران شبیهسازی شده (با شدت ثابت 60 میلی متر در ساعت به مدت 60 دقیقه) تعیین شد. بر اساس نتایج تفاوت معنی داری بین خاک ها از نظر فرسایش پذیری بینشیاری وجود داشت (001/0p<). در خاک شنی به دلیل نفوذ پذیری بالا، رواناب تولید نشد و به دنبال آن هدررفت خاک طی بارندگی مشاهده نشد. در خاک رسی به دلیل وجود خاکدانه های ناپایدار، ساختمان خاک به شدت در اثر برخورد قطرات باران تخریب شده و سله در سطح ایجاد شد. به همین دلیل، بالاترین فرسایش پذیری بین شیاری در خاک رسی مشاهده شد. فرسایش پذیری بین شیاری خاک ها طی مدت بارندگی به شدت تغییر کرد. تجزیه رگرسیونی چندگانه نشان داد که فرسایشپذیری بین شیاری خاک رابطه معنی داری با نسبت جذب سدیمی دارد (001/0 p<؛93/0 =2r). با افزایش نسبت جذب سدیمی، جدا شدن ذرات و تشکیل سله در اثر باران افزایش یافت و هدررفت خاک از سطح خاک بین شیارها به طور معنی داری تشدید پیدا کرد.

خاک های مناطق خشک و نیمه خشک عموماً کربن آلی پایین، شوری و سدیم بالا، کانی های رس قابل انبساط بالا و پوشش گیاهی ضعیف دارند. تحت چنین شرایطی اغلب پایداری ساختمان خاک پایین است. قرارگیری خاک این مناطق در معرض ضربه قطرات باران، منجر به شکسته شدن خاکدانه ها و تشکیل اندوده و در نهایت تشکیل سله در سطح خاک می شود. اندوده یا سله ویژگی مختلف خاک سطحی از جمله تخلخل، مقاومت فروروی و زبری را تحت تأثیر قرار می دهد. این پدیده بر حرکت آب در خاک و در نتیجه تولید رواناب و هدررفت خاک موثر است. از این رو افزایش رواناب سطحی و فرسایش خاک در مناطق خشک و نیمه خشک یک مشکل جدی در زمینه هدررفت آب و تخریب خاک است. جلوگیری از هدررفت آب و فرسایش خاک نیاز به درک و پیش بینی چگونگی تخریب خاک و تشکیل اندوده و سله دارد. بنابراین هدف از این پژوهش مطالعه تغییرات زمانی تشکیل اندوده و سله در خاک های مختلف تحت شیب های متفاوت بود. آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح کامل تصادفی در سه بافت خاک (رسی، لومی و لوم رس شنی)، در چهار شیب (5، 10، 15 و 20%)، در چهار تداوم باران (15، 30، 45 و 60 دقیقه) در دو تکراردر سال 1392 انجام شد. در کل 96 واحد آزمایشی (2×4×4×3) شامل فلوم های محتوی نمونه های خاک (قطر الک 12 (cm مورد بررسی قرار گرفت و رواناب و هدررفت خاک حاصله از باران های شبیه سازی شده و برخی ویژگی های فیزیکی خاک (ضخامت سله، قطر خاکدانه ها، مقاومت فروروی و هدایت هیدرولیکی اشباع) در آن ها اندازه گیری شد. فلوم های محتوی خاک در معرض باران شبیه سازی شده با شدت ثابت mm.h-1 69 تحت تداوم ها باران و شیب های فوق الذکر قرار گرفتند. بر اساس نتایج، بیش ترین تخریب خاکدانه (60/56 %) و ضخامت سله (cm10) در خاک لوم رس شنی رخ داد، در حالی که این مقادیر در خاک لومی کم ترین بود (به ترتیب 35/29 % و cm 52/0). تغییرات ویژگی های فیزیکی خاک طی بارندگی، به خصوص در شیب های بالاتر عامل تولید رواناب و در نتیجه هدررفت خاک بود. بالاترین میزان رواناب (mm/cm2 96/1) و هدررفت خاک ( g/cm284/1) در خاک لوم رس شنی رخ داد، در حالی که کم ترین مقدار آن ها در خاک لومی مشاهده شد (به ترتیب mm/cm269/1 و g/cm275/1). تغییرات کم در ویژگی های فیزیکی خاک لومی به سبب پایداری بالای خاکدانه های آن بود، که متأثر از درصد بالای کربنات کلسیم بود. بر خلاف انتظار، خاک رسی نسبت به خاک لومی مقاومت فروروی بالاتر و هدایت هیدرولیکی اشباع کم تر را نشان نداد. خاک رسی همچنین بالاترین تراکم درز و شکاف را نشان داد، که ممکن است به سبب فراوانی بالای کانی های رس قابل انبساط باشد. تمام ویژگی های خاک ها طی بارندگی تغییر یافت به صورتی که بیش ترین تغییر در ویژگی های خاک در طولانی ترین تداوم باران (min 60) رخ داد.

چکیده در فرآیند تشکیل خاک عوامل مختلفی دخیل هستند که در مقیاس زمان و مکان متغیر بوده و خواص خاک تحت تأثیر آن ها شکل می گیرد. شناسایی فاکتور های خاکی به¬عنوان مبنای تصمیم گیری های مدیریتی اغلب به دلیل اثرات متقابلی که بین آن ها وجود دارد، فرآیند پیچیده ای است. بنابراین برای افزایش کارایی برنامه های مدیریت اراضی، باید تغییر پذیری ویژگی های خاک مد نظر قرار گیرد. اراضی دانشگاه زنجان از مناطقی است، که در بیش از دو سوم مساحت آن عملیات کشاورزی، باغ های میوه، عملیات دامداری، پرورش ماهی و سایر امور کشاورزی انجام می¬شود. بنابراین نتایج مطالعه و بررسی تغییرات مکانی ویژگی¬های خاک در این محدوده اطلاعات با ارزشی در خصوص مقادیر و محدودیت¬های خصوصیات خاک¬ها تا عمق حداقل 120 سانتی متری در اختیار کاربران و برنامه¬ریزان مختلف در دانشگاه قرار می دهد. مطالعه حاضر با هدف بررسی تغییرات مکانی خصوصیات خاک در 410 هکتار از اراضی دانشگاه زنجان انجام شد. نمونه برداری به صورت شبکه بندی منظم در فواصل 250 متری انجام گرفت. در این پژوهش 47 نیمرخ خاک حفر و در مجموع 257 نمونه خاک از اعماق مختلف جمع آوری و تجزیه های فیزیکی، شیمیایی و حاصلخیزی بر روی نمونه¬ های خاک انجام شد. واکنش خاک خاک¬ها بین هفت تا 9/7 (قلیایی ضعیف)، هدایت الکتریکی خاک بین 99/1 تا 58/3 دسی زیمنس بر متر، آهک بین 43/11 تا 71/49 درصد، کربن آلی خاک بین 05/0 تا 83/1 درصد، مقدار نیتروژن بین صفر تا 16/0 درصد، فسفر بین 56/2 تا 51/51 میلی¬گرم بر کیلوگرم، وزن مخصوص ظاهری 26/1 تا 63/1 گرم بر سانتی¬متر مکعب، میانگین قطر خاکدانه بین 20/0 تا 15/1 میلی¬متر بود. بافت خاک های مطالعه شده در اعماق مختلف در یکی از هفت کلاس لوم شنی، لوم رس شنی، لوم، رس شنی، شن لومی، لوم رسی و رسی قرار گرفت. تجزیه و تحلیل ساختار مکانی متغیرهای مورد بررسی، پس از ارزیابی وضعیت همسان گرد و ناهمسان گرد بودن بر اساس نتایج تغییرنمای رویه ای مطالعه شد. در مرحله بعد تغییر نما های تجربی محاسبه و برازش مدل بر تابع تغییر نما انجام گردید. نتایج نشان داد به جز ویژگی های واکنش خاک و آهک که مناسب ترین مدل برای توصیف تغییرات مکانی آن ها کروی به دست آمد، در مورد سایر ویژگی ها مدل نمایی مناسب تر بود. دامنه تغییر برای ویژگی¬های مورد نظر بین 280 حدود تا 1300 متر متغیر بود. بیش ترین دامنه تغییر برای ویژگی وزن مخصوص ظاهری و کم ترین آن برای عنصر پتاسیم به¬دست آمد. نتایج پهنه بندی ویژگی¬های خاک در منطقه نشان داد که تغییرات آن¬ها در منطقه تصادفی نبوده و از یک الگوی پراکنش مکانی تبعیت می کند. نقشه های تهیه شده نشان دادند که بیش ترین مقادیر رس و شن به ترتیب در قسمت های جنوب و شمال غرب منطقه قرار دارند. پایداری خاکدانه ها نیز در قسمت های جنوبی منطقه که از نظر مقادیر رس و کربنات کلسیم غنی بود، حداکثر مقدار را داشت. بیش ترین مقدار کربن آلی و عناصر حاصلخیزی نیز در عمق صفر تا 25 سانتی متری و در مناطق با کاربری زراعی مشاهده شد. خاک های محدوده مورد مطالعه از نظر عنصر پرمصرف فسفر غنی ولی از نظر عناصر نیتروژن و پتاسیم فقیر هستند. خاک های منطقه مورد مطالعه در تمام اعماق از نظر عناصر کم مصرف کمبود شدید نشان دادند.

شناخت اثرات ویژگی¬های خاک بر عملکرد محصول به منظور افزایش عملکرد محصول و توسعه کشاورزی به¬ویژه در دیم¬زارهای مناطق نیمه¬خشک ضروری است. جوانه¬زنی بذر که یک عامل مهم در تعیین عملکرد محصول در شرایط دیم می¬باشد، که به¬وسیله چندین عامل محیطی از قبیل نور، دما، بارش و ویژگی¬های خاک تحت تأثیر قرار می¬گیرد. شرایط خاک مانند مقاومت سطحی خاک که تحت تأثیر برخی ویژگی¬های خاک نظیر بافت و پایداری ساختمان و خصوصیات باران قرار می¬گیرد ممکن است بر جوانه¬زنی بذر به¬ویژه طی دوره¬های خشکی اثر بگذارد. این پژوهش به منظور بررسی اثر تراکم و مقاومت سطحی ناشی از ضربه باران بر سبز شدن و علمکرد عدس و گندم در بخشی از خاک¬های دیم در منطقه¬ای نیمه¬خشک در شمال¬غربی زنجان انجام گرفت. آزمایش بر روی 30 خاک مناطق دیم در قالب طرح بلوک¬های کامل تصادفی، با سه تکرار در طول دوره 91-90 در دانشگاه زنجان اجرا گردید. نمونه¬های (cm30-0) با شش تکرار از هر زمین دیم جمع¬آوری شده و به جعبه¬هایی به اندازه cm40×cm30 و عمق cm 25 منتقل شدند. گندم رقم سرداری به عنوان رقم رایج در منطقه، و عدس رقم توده محلی زنجان در عمق cm 5 در هر جعبه خاک در یک شبکه منظم (cm4×cm4) در سه تکرار تحت شرایط دیم کاشته شدند. مقاومت سطحی خاک و جرم مخصوص ظاهری همراه با سایر ویژگی¬های فیزیکی و شیمیایی خاک به روش¬های رایج آزمایشگاهی اندازه¬گیری شدند. بر اساس نتایج، خاک¬ها در شش کلاس بافتی شامل رسی ، لوم رس ، لوم رس سیلتی ، لوم سیلتی ، لومی ، لوم رس شنی قرار داشتند. تفاوت قابل ملاحظه¬ای از نظر ویژگی-های فیزیکی و شیمیایی (بافت، پایداری خاکدانه، جرم مخصوص ظاهری، درصد رطوبت اشباع خاک، ظرفیت مزرعه، نقطه پژمردگی دائم، واکنش خاک، هدایت الکتریکی خاک، ظرفیت تبادل کاتیونی، درصد سدبم تبادلی، ماده آلی، کربنات کلسیم معادل و عناصر غذایی کم¬مصرف و پرمصرف) بین خاک¬ها وجود داشت. تفاوت معنی¬داری بین خاک¬ها در جوانه¬زنی (05/0p<) و عملکرد گندم (001/0p<) مشاهده شد. با این حال تنها عملکرد عدس تفاوتی معنی¬دار بین خاک¬ها نشان داد (001/0p<). عملکرد گندم همبستگی معنی¬داری با پایداری خاکدانه (33/0=r)، آب قابل دسترس (23/0=r)، هدایت الکتریکی (32/0-=r)، ظرفیت تبادل کاتیونی (28/0=r)، ماده آلی (44/0=r)، کربنات کلسیم معادل (41/0-=r)، نیتروژن (44/0=r) و پتاسیم (27/0=r) داشت در حالی¬که عملکرد عدس همبستگی معنی¬داری با هدایت الکتریکی (26/0-=r)، کربنات کلسیم معادل (27/0-=r) و درصد سدیم تبادلی خاک (26/0-=r) داشت. برخلاف مقاومت سطحی خاک، رطوبت و تراکم خاک تغییرات معنی¬داری در خاک¬های مختلف تحت کشت در هر دو محصول داشتند. روابط قوی بین جوانه¬زنی گندم و عدس با مقاومت سطحی و تراکم خاک وجود نداشت. همچنین روابط قوی بین عملکرد گندم و به ویژه عملکرد عدس و ویژگی¬های فیزیکی و شیمیایی خاک مشاهده نشد. به هر حال تحقیق حاضر نشان داد که تأثیر خصوصیات خاک بر عملکرد محصول در شرایط دیم در محصولات مختلف متفاوت است. با توجه به نقش مثبت ماده آلی در افزایش پایداری ساختمان، کاهش تراکم و افزایش ذخیره رطوبتی خاک و نیتروژن، نگهداری و افزایش ماده آلی خاک نقشی اساسی در بهبود باروری خاک و عملکرد گندم تحت شرایط دیم در منطقه دارد.

در این پژوهش با استفاده از دو نوع خاک با بافت های رسی و شن لومی، لایه بندی و تضاد بافتی برای انجام آزمایش نفوذ آب و جریان ترجیحی درون سلول shaw-hele ایجاد شد. جریان عمودی آب بدون وجود بار آبی در سطح خاک فراهم گردید. سپس تصاویری از الگوی نفوذ آب از سطح خاک تهیه گردید و منحنی نفوذ آب بدست آمد. داده های مربوط به زمان-های کوتاه تا دست یابی به داده ای که حداکثر 2r و حداقل rmse را نشان می داد، حذف شد. معادله ی کوستیاکوف-لوئیس بر داده های حذف شده و حذف نشده برازش داده شد. نتایج نشان داد که زمان متناظر با نقطه شکست منحنی نفوذ آب، تطابق خوبی با زمان شروع جریان ترجیحی در خاک و یا بی نظمی در شکل جبهه ی رطوبتی دارد. بنابراین می تواند موید نقطه ی آغاز نوعی از جریان ترجیحی باشد که پس از گذشت زمان قابل ملاحظه ای از شروع فرآیند نفوذ در خاک ایجاد می-گردد.

فرسایش سطحی که غالباً با عنوان فرسایش ورقه ای بیان می شود، یکی از مهم ترین مشکلات مدیریت خاک می باشد، که موجب کاهش تدریجی باروری خاک می شود. این نوع فرسایش خاک، پدیده ای پیچیده حاصل از جدا شدن ذرات خاک توسط قطرات باران و جریان سطحی و انتقال ذرات به وسیله آن ها می باشد.

فرسایش آبی تحت تأثیر دو عامل فرسایندگی باران و فرسایندگی رواناب رخ می دهد. باران با انرژی قطرات، منجر به تخریب خاک و خاکدانه ها می شود و رواناب با نیروی تنش برشی، ذرات خاک را حمل می کند. ویژگی های باران مانند شدت، قطر قطره، سرعت حد و مدت در کنار ویژگی های رواناب مانند سرعت و عمق جریان از مهم ترین عوامل موثر بر فرسایندگی می باشند. هدررفت خاک در یک رخداد باران بسته به این که کدام عامل فرساینده غالب می باشد، تغییر می کند. در مناطق خشک و نیمه خشک به دلیل وجود خاک های با ساختمان خاکدانه ای ضعیف و پوشش گیاهی فقیر، اراضی در معرض هر دو عامل فرسایندگی باران و رواناب قرار می گیرند. با وجود این که مطالعات بسیاری در مورد فرسایندگی باران انجام شده و شاخص های مختلفی نیز برای برآورد توانایی باران در فرسایش خاک ارائه شده است، اطلاعات بسیار اندکی در مورد تأثیر جداگانه باران یا رواناب در هدررفت خاک وجود دارد. هدف این پژوهش تعیین شدت عوامل فرساینده در مناطق خشک و نیمه خشک جهت ارائه شاخص کمی فرسایندگی برای این مناطق می باشد.