نام پژوهشگر: حیدرعلی کشکولی
جواد احدیان حبیب موسوی جهرمی
جریان جت ها به طور کلی به دو دسته جریان آزاد و جریان مستغرق تقسیم بندی می شود. در جریان مستغرق، سیال جت به سیالی از جنس خود تزریق می گردد که چنانچه دارای دانسیته متفاوتی نسبت به سیال پیرامون باشد جریان جت مستغرق غلیظ را بوجود می آورد. یکی از راههای سریع برای رقیق نمودن آلودگی هایی که به رودخانه ها یا دریاها می ریزند استفاده از جتهای مستغرق متلاطم است که می تواند در فاصله زمانی نسبتاَ کوتاهی مقدار زیادی آب و جریان آلودگی را به علت شرایط تلاطمی بالای خود مخلوط نموده و اثرات آن را سریعاً کاهش دهد. رفتار جت های متلاطم به عوامل متعددی بستگی دارد که عبارتند از پارامترهای جت، پارامترهای محیطی، پارامترهای هندسی. در این تحقیق عوامل موثر بر جریان جت مستغرق تخلیه شونده به منابع آب پذیرنده ساکن مورد بررسی قرار گرفته است. در این راستا، کلیه پارامترهای جت، پارامترهای محیطی و پارامترهای هندسی موثر بر جریان جت های دایره ای مستغرق، بررسی و با استفاده از آنالیز ابعادی روابط بدون بعد مربوطه استخراج شد. برای بررسی چگونگی ارتباط بین این پارامترها یک مدل فیزیکی در آزمایشگاه هیدرولیک دانشگاه شهید چمران اهواز ساخته شد و آزمایش های مختلف در هندسه و جریان غلیظ متفاوت جت به طور مجموع با 215 آزمایش انجام گردید. در این راستا خصوصیات مهم توسعه جریان جت که شامل طول اختلاط یا طول شناوری مثبت (x)، حداکثر طول مرز بالایی (xmax) و حداکثر طول مرز پایینی (xmin) است، بررسی شده است. از طرفی با استفاده از سیستم سرعت سنج uvdp با دستگاه dop2000 پروفیل های سرعت در مقاطع مختلف از جت اندازه گیری شده و الگوی جریان جت بررسی شده است. پروفیل های سرعت اندازه گیری شده با روابط تئوری توزیع نرمال گوسین مقایسه و مشخص شد کلیه پروفیل های سرعت اندازه گیری شده از تابع گوسین پیروی می کنند. اندازه گیری های سرعت و غلظت در مکان های مختلف از جت نهایتاً مشخص نمود که داده های اندازه گیری شده با نتایج تئوری تطابق خوبی دارد. بر اساس نتایج بدست آمده برای کلیه آزمایش های انجام شده مشخص گردید، با افزایش غلظت از 15 به 30 گرم بر لیتر در کلیه آزمایش ها عدد شناوری تا حدود 90 درصد افزایش نشان داده است. همچنین با افزایش غلظت از 30 به 50 گرم بر لیتر این پارامتر تا حدود 75 درصد افزایش یافته است. این در حالی است که برای افزایش غلظت از 50 به 200 گرم بر لیتر میزان افزایش پارامتر شناوری به طور متوسط به بیش از 8 برابر رسیده است. بر اساس نتایج مشخص گردید که برای کلیه سرعت های ورودی جت، با افزایش زاویه همگرایی توسعه منحنی تراژکتوری افزایش می یابد؛ به طوری که، مقدار توسعه جریان که طول اختلاط پارامتر اساسی آن است، در حدود 25 تا 30 درصد برای تغییر زاویه همگرایی از 15 به 90 درجه افزایش می یابد. نتایج حاصل از این تحقیق با استفاده از تحلیل آماری نشان داد که رابطه غیر خطی با دقت قابل قبولی بین پارامترهای توسعه جریان جت با عوامل موثر بر آن شامل زاویه همگرایی، عدد فرود دنسیمتریک و عدد هندسه جت بر قرار است. طول اختلاط و یا طول شناوری مثبت به عنوان یکی از روابط مهم توسعه جریان جت بر اساس پارامترهای موثر، به صورت زیر است: بر اساس محاسبات rmse معادلات توسعه جریان جت با دقت قابل قبولی (در حدود 85/0) قادر به پیش بینی جریان می باشند. همچنین آنالیز حساسیت معادلات توسعه یافته با استفاده از تکنیک دیفرانسیلی انجام و نتایج آن به صورت نمودار ارائه گردید. بر اساس نتایج بدست آمده ضریب انتشار جت به طور متوسط از غلظت های کم به زیاد افزایش می یابد. این در حالی است که مقدار متوسط آن برای غلظت 15 گرم بر لیتر، 121/0 برای غلظت 30 گرم بر لیتر 135/0، برای غلظت 50 گرم بر لیتر 153/0 و برای غلظت 200 گرم بر لیتر 195/0 برآورد گردید. بر اساس نتایج کلیه آزمایش ها با استفاده از نرم افزار آماری spss مدل های آماری مختلفی برای پیش بینی طول هسته پتانسیل مورد آزمون و خطا قرار گرفت که مدل غیر خطی به عنوان بهترین مدل معرفی شد و به روش rmse دقت رابطه مربوطه برابر با 851/0 برآورد شد. همچنین در خصوص عرض پخشیدگی غلظت جریان با استفاده از پروفیل های برداشت شده غلظت مشخص گردید که مقدار ضریب مربوط به انتشار غلظت، در این تحقیق در حدود 25/1 می باشد. مدل ریاضی flow-3d برای شبیه سازی برخی از آزمایش های این تحقیق مورد استفاده قرار گرفت که با استفاده از مدل تلاطمی ??? شبیه سازی صورت پذیرفت. بر اساس نتایج شبیه سازی ریاضی مشخص شد که با افزایش 66 درصدی غلظت طول خط مرکزی تراژکتوری 17 درصد و برای افزایش غلظت 30 به 200 گرم بر لیتر این طول 42 درصد کاهش یافته است. این محاسبات و شبیه سازی ها با نتایج مدل فیزیکی مقایسه گردید. بر اساس بررسی های به عمل آمده مدل ریاضی flow-3d نتایج پارامترهای کلی منحنی های پایین افتادگی را نسبت به نتایج بدست آمده از مدل فیزیکی برای تاثیر غلظت، کمتر نشان می دهد. به صورت کمی اختلاف بین نتایج flow-3d با نتایج مدل فیزیکی برای بررسی اثر غلظت بین این پارامترها بین 12 تا 33 درصد کمتر می باشد. با افزایش غلظت و کاهش عدد فرود دنسیمتریک، اختلاف بین نتایج مدل ریاضی و مدل فیزیکی کاهش می یابد. به طوریکه برای غلظت 200 گرم بر لیتر اختلاف نتایج به 12 درصد، برای غلظت 50 گرم بر لیتر 22 درصد و برای غلظت 30 گرم بر لیتر این اختلاف به طور متوسط به 33 درصد می رسد. همچنین مشخص گردید که تا طول معیار، نتایج مدل ریاضی و فیزیکی به یکدیگر نزدیک بوده به طوریکه برای غلظت های بالاتر نیز مدل ریاضی به خوبی منطبق بر نتایج مدل فیزیکی است. مطابق با یافته های این تحقیق، در فاصله حدود 2/21برابر طول معیار جریان جت به پلوم تبدیل شده که در بخش ناحیه نزدیک جت نتایج مدل ریاضی با مدل فیزیکی تطابق بسیار خوبی داشته و پس از آن در ناحیه دور از جت اختلاف بین مدل ریاضی با مدل فیزیکی بیشتر شود. بر اساس نتایج بدست آمده با استفاده از flow-3d مشخص شد، با افزایش زاویه همگرایی از 15 به 90 درجه به طور کلی پارامترهای توسعه جریان جت که شامل طول اختلاط نیز می شود، بین 8 تا 17 درصد افزایش می یابند؛ این در حالی است که اعداد بزرگتر مربوط به غلظت های کمتر بوده که در آن تاثیر زاویه همگرایی بیشتر می باشد. همچنین در یک غلظت ثابت با افزایش سرعت اولیه ورودی جت، تاثیر زاویه همگرایی افزایش می یابد. بررسی های انجام شده برای کلیه شبیه سازی ها نشان می دهد که مدل ریاضی بین 7 تا 32 درصد خصوصیات و پارامترهای مهم توسعه جریان جت را کمتر پیش بینی می نماید؛ به طوری که با افزایش غلظت جریان میزان اختلاف کمتر می گردد.
مهدی بهرامی حیدرعلی کشکولی
امروزه یافتن روشی موثر برای پالایش فلزات سنگین از آب و تثبیت آن در خاک اهمیّتی فراوان یافته است. در سال های اخیر جذب سطحی یون های فلزات سنگین از محلول های آبی و تثبیت آن ها در خاک و نیز انتقال نانوذرات در خاک، مورد توجه پژوهشگران قرار گرفته است. هدف از انجام این پژوهش سنتز نانوذرات مگنتیت اصلاح شده با سورفکتانت سدیم دودسیل سولفات و تعیین امکان کاربرد آن برای جذب کادمیم از محیط های آبی با استفاده از آزمایش های ناپیوسته، تثبیت فلز کادمیم در خاک با آزمایش عصاره گیری متوالی و بیان کمّی انتقال آن در خاک با استفاده از آزمایش پیوسته بود. ویژگی های نانوذرات با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی، طیف سنج مادون قرمز و پراش سنج اشعه ایکس تعیین شد. در آزمایش های ناپیوسته اثر عواملی مانند ph، زمان تعادل، جرم بهینه جاذب، غلظت کادمیم اوّلیه و فرایند واجذب مطالعه شد. در آزمایش عصاره گیری متوالی اثر 5 سطح نانوذره (0، 1، 5/2، 5 و 10 درصد وزن خاک) بر شکل های مختلف کادمیم در خاک بررسی شد. در آزمایش های پیوسته منحنی رخنه کلراید و نانوذرات تحت شرایط رطوبتی اشباع در خاک های شن لومی و شنی اندازه-گیری شد. در آزمایش انتقال نانوذرات در خاک شنی اثر غلظت نانوذرات در سوسپانسیون ورودی و نیز اثر بار آبی روی ستون خاک بر انتقال ذرات مطالعه شد. سپس مدل های سینتیک جذب- واجذب تک مکانی و دو مکانی و مدل های تئوری پالایش تک مکانی و دومکانی برنامه hydrus-1d برای پیش بینی انتقال نانوذرات در ستون خاک استفاده شد. تصویر برداری از نانوذرات تولیدی با میکروسکوپ الکترونی نشان داد که قطر این ذرات بین 60-40 نانومتر می باشد. با افزایش ph از 3 تا 6، راندمان جذب از 47 تا 89 درصد افزایش یافت. با توجه به نتایج به دست آمده، ph بهینه جذب 6 و زمان تعادل 30 دقیقه به-دست آمد. با افزایش غلظت کادمیم اوّلیه از 10 تا 100 میلی گرم بر لیتر، بازده جذب از 100 به 4/31 درصد کاهش و ظرفیت جذب از 2 به 27/6 میلی گرم بر گرم افزایش یافت. با افزایش جرم جاذب از 1/0 تا 5/0 گرم در زمان تعادل و ph بهینه و غلظت 50 میلی گرم بر لیتر کادمیم، راندمان جذب در جرم 4/0 گرم به حداکثر مقدار 86 درصد رسید. آزمایش واجذب در سه چرخه متوالی جذب- واجذب نشان داد که نانوذرات مگنتیت اصلاح شده قابل بازیافت و استفاده مجدد است. فرایند جذب از مدل سینتیک مرتبه دوم و ایزوترم فروندلیچ تبعیت کرد. نتایج آزمایش عصاره گیری متوالی در خاک نشان داد که با افزایش درصد نانوذرات تا سطح 10 درصد در کوتاه مدت دسترسی زیستی کادمیم در خاک (17%) کاهش یافت و تأثیر مقدار نانوذرات بر کاهش شکل های محلول و کربناتی و افزایش شکل متصل به اکسید آهن معنی دار بود. نتایج آزمایش های پیوسته نشان داد نانوذرات در خاک لوم شنی هیچ گونه تحرّکی نداشته و 100% ذرات در لایه 5/0 سانتی متر از سطح خاک باقی ماند. در آزمایش انتقال در خاک شنی کاهش غلظت سوسپانسیون نانوذرات ورودی سبب افزایش تحرّک نانوذرات در خاک شد، اما تغییر بار آبی تأثیری بر انتقال نانوذرات نداشت. نتایج ارزیابی مدل ها نشان داد که هر چهار مدل برآوردی مطلوب و قابل قبول از منحنی رخنه نانوذرات در ستون خاک شنی داشتند. به طور کلی این مطالعه نشان داد که نانوذرات مگنتیت دارای مزایایی از قبیل کارایی حذف بالا و زمان واکنش کوتاه است و می تواند به عنوان یک روش در حذف کادمیم از محلول های آبی و تثبیت کادمیم در خاک استفاده شود.
سودابه گلستانی کرمانی محمد شایان نژاد
شناخت اثر تنش¬های مختلف محیطی روی فیزیولوژی گیاهان زراعی برای آگاهی از مکانیسم¬های مقاومت و بقای گیاهان در برابر تنش ضرورت دارد. خشکی یکی از معمول¬ترین تنش¬هایی است که همواره تولید محصولات کشاورزی را تهدید کرده و سطح وسیعی از مناطق جهان را تحت تاثیر خود قرار داده و بنابراین ضروری است با توجه به کمبود منابع آبی، راندمان مصرف آب در بخش کشاورزی افزایش یابد و توسعه و استفاده از روش-های کنترل کننده و ذخیره کننده آب مورد توجه بیشتر قرارگیرد. بدین منظور در تحقیق حاضر به بررسی اثر اعمال روش کم¬آبیاری موضعی ریشه و کم¬آبیاری سنتی بر عملکرد و برخی از اجزا عملکرد گیاه سیب زمینی رقم آگریا پرداخته شده است. همچنین با کشت گیاه در گلخانه و هیدروپونیک به مطالعه دقیق¬تر تغییرات ریشه در شرایط اعمال تنش رطوبتی پرداخته و با استفاده از نتایج بدست آمده امکان پیش بینی وضعیت ریشه در کشت مزرعه¬ای و شرایط اعمال تنش، مورد بررسی قرار گرفت. این تحقیق در بهار 1391 در دانشگاه شهرکرد و در قالب طرح بلوک¬های کامل تصادفی با سه تکرار و در سه محیط کشت مزرعه، گلخانه و هیدروپونیک انجام شد. در هر یک از محیط¬های کشت سه سطح تنش برابر با 60- ، 80- و 120- کیلوپاسکال بعد از مرحله غده¬زایی اعمال شد. برای آبیاری مزرعه از سیستم آبیاری قطره¬ای استفاده شد و برای کنترل رطوبت نیز از سنسورهای رطوبتی tdr)) نصب شده در خاک استفاده گردید. در گلخانه نیز کنترل رطوبت با استفاده از tdr انجام شد و در محیط هیدروپونیک نیز تنش خشکی با اضافه کردن مقادیر مشخصی از peg6000 به محلول غذایی اعمال شد. سپس برخی از صفات فیزیولوژی و مورفولوژی گیاه دربازه¬های زمانی مختلف اندازه¬گیری شد و با استفاده از نرم افزار sas v.9 مورد تحلیل قرار گرفت. نتایج حاصل از تجزیه واریانس مقادیر ثبت شده نشان داد که در اکثر صفات اختلاف بین تیمارهای آبیاری اعمال شده در هر سه محیط در سطح 1 درصد معنی¬دار است. همچنین با افزایش شدت تنش اختلاف بین روش کم¬آبیاری موضعی ریشه و کم¬آبیاری سنتی افزایش یافته و کم¬آبیاری موضعی ریشه قادر به حفظ بیشتر بیوماس تولیدی گیاه در شرایط اعمال تنش است. بیشترین مقدار وزن تر و خشک اندام هوایی گیاه در مزرعه، گلخانه و هیدروپونیک در تیمار fi مشاهده شد. بیشترین مقدار وزن تر ریشه در مزرعه، گلخانه و هیدروپونیک در تیمار fi مشاهده شد. بیشترین مقدار وزن خشک ریشه نیز در مزرعه در تیمار prd60 و در گلخانه و هیدروپونیک در تیمار fi دیده شد. بیشترین مقدار طول ، حجم و سطح ریشه در مزرعه در تیمار prd80 دیده شد و بیشترین مقدار این صفات در گلخانه در تیمار prd80 دیده شد و در محیط هیدروپونیک نیز بیشترین مقدار این صفات در تیمار fi دیده شد. بیشترین مقدار نسبت وزن خشک ریشه به اندام هوایی در مزرعه، گلخانه و هیدروپونیک به ترتیب در تیمار prd80 ، fi و prd60 دیده شد. حداکثر مقدار کلروفیل a در هر سه محیط کشت در تیمار fi دیده شد. حداکثر مقدار کلروفیل b در مزرعه، گلخانه و هیدروپونیک نیز در تیمار fi، fi و prd60 دیده شد. حداکثر مقدار کلروفیل کل نیز در هر سه محیط در تیمار fi دیده شد. حداکثر تعداد روزنه در واحد سطح برگ نیز در مزرعه و گلخانه در تیمار di120 و در هیدروپونیک در تیمار prd80 دیده شد. بیشترین مقدار شاخص سطح برگ، سطح روزنه و محتوای نسبی آب برگ نیز در هر سه محیط در تیمار fi دیده شد. حداکثر تعداد غده در بوته در مزرعه در تیمار di120 و در گلخانه در تیمار prd120 دیده شد. بیشترین ابعاد غده، وزن تازه غده و نرخ افزایش وزن غده نیز در مزرعه و گلخانه در تیمار fi دیده شد. حداکثر درصد ماده خشک غده و درصد نشاسته در مزرعه و گلخانه نیز در تیمار prd120 دیده شد. همچنین حداکثر راندمان مصرف آب در مزرعه در تیمار prd120 و در گلخانه و هیدروپونیک در تیمار fi دیده شد. در مجموع نتایج بدست آمده نشان داد که اعمال تنش آبی در مزرعه و در سطوح 60- و 80- و 120- کیلوپاسکال باعث صرفه جویی 85/9، 16 و 45/22 درصدی در میزان آب مصرفی شده است و حداکثر راندمان مصرف آب در این محیط برابر با 11/5 (کیلوگرم بر مترمکعب) بدست آمد. همچنین اعمال سطوح تنش مذکور در گلخانه به ترتیب باعث صرفه جویی 46/9، 28/21 و 90/30 درصدی در میزان آب مصرفی شد و حداکثر راندمان مصرف آب در این محیط برابر با 00/3 (کیلوگرم بر مترمکعب) بدست آمد. در محیط هیدروپونیک نیز اعمال تیمارهای prd60، prd80، prd120 و di60 به ترتیب باعث صرفه جویی08/7 ، 17/14، 50/26 و 23/10 درصدی در حجم آب مصرفی شد. همچنین بررسی ضرایب همبستگی بین صفات نشان می¬دهد که راندمان مصرف آب در مزرعه با سطح و حجم ریشه و درصد ماده خشک و درصد نشاسته همبستگی مثبت و معنی¬دار در سطح 1 درصد دارد و در گلخانه و هیدروپونیک با وزن تر و خشک اندام هوایی، وزن تر و خشک ریشه، کلروفیل، شاخص سطح برگ و محتوای نسبی آب برگ همبستگی مثبت و معنی¬دار در سطح 1 درصد دارد. کلمات کلیدی: سیب زمینی، تنش کم¬آبی، کم¬آبیاری موضعی ریشه، کم¬آبیاری سنتی.
منا گلابی عبدعلی ناصری
یکی از اثرات خشک سالی های اخیر کاهش دبی آب های سطحی بوده که باعث افزایش شوری آب، افزایش آلودگی و ... گردیده است. در استان خوزستان کشت و صنعت های نیشکر مساحت زیادی را به خود اختصاص داده اند و تمام نیاز آبی خود را از آب رودخانه کارون تامین می نمایند. از هفت شرکت کشت و صنعت نیشکر، پنج شرکت در جنوب اهواز بوده، جایی که شوری آب به حداکثر مقدار خود می رسد، که قطعا با مشکلات متعددی از نظر کمیت و کیفیت آب آبیاری مواجه بوده و خواهند شد. لذا با لحاظ این موارد تحقیق حاضر به منظور بررسی اثرات استفاده از زه آب به عنوان آب آبیاری بر عملکرد نیشکر و اجزا آن، مدل سازی ریاضی واکنش نیشکر به شوری آب آبیاری، بررسی و تعیین بهترین مدل جذب آب در شرایط شوری، تعیین اثر شوری عصاره اشباع خاک بر عملکرد، بررسی توزیع شوری و املاح در پروفیل خاک، تعیین روابط و میزان همبستگی درصد نیتروژن و مقدار کلروفیل پهنک برگ نیشکر به تفکیک واریته، مطالعه توزیع ریشه در سطوح مختلف شوری برای سه واریته نیشکر، تعیین روابط پارامترهای کیفی شربت نیشکر با شوری آب آبیاری، آنالیز حساسیت، کالیبراسیون و صحت سنجی مدل saltmed انجام شد. این طرح در سال 87-1386 در مرکز تحقیقات شرکت کشت و صنعت نیشکر اجرا گردید. در تحقیق حاضر چهار سطح شوری آب آبیاری (آب معمول منطقه، آب با هدایت الکتریکی های 3، 4/5 و 6 دسی زیمنس بر متر) به عنوان تیمارهای اصلی و سه واریته (cp48-103، cp57-614 و irc99-01) به عنوان تیمارهای فرعی در چهار تکرار در قالب طرح کاملا تصادفی مورد مطالعه قرار گرفت. طرح در زمینی به مساحت تقریبی 1000 مترمربع که به کرت هایی به ابعاد 4*48/5 متر تقسیم شده بود، انجام شد. بافت غالب خاک مزرعه شنی رسی لومی، از نظر زهکشی دارای زهکشی طبیعی و با توجه به اندازه گیری های سطح آب چاهک مشاهداتی احداث شده در مزرعه طی تحقیق، زمین فاقد مشکل از نظر سطح ایستابی شناخته شده، لذا تنها عامل اثر گذار بر رشد نیشکر را می توان شوری آب آبیاری دانست. سه سطح آب آبیاری 3، 4/5 و 6 دسی زیمنس بر متر از اختلاط زه آب شرکت کشت و صنعت امیرکبیر با آب رودخانه تهیه و آب معمول منطقه نیز آب رودخانه بود. پس از کشت نیشکر در شهریور 1386 تا اسفند 1386 مراحل داشت مانند شرکت های کشت و صنعت نیشکر انجام شد. به عبارت دیگر مراحل رشد ابتدایی و توسعه بدون تنش سپری گردید. از فروردین 1387 تا پایان مهر ماه 1387 تیمارهای شوری آب آبیاری اعمال گردید و به طور تصادفی نسبت به زمان قبل از آبیاری نمونه برداری از خاک تا عمق 90 سانتی متری به فواصل هر 30 سانتی متر انجام و در آزمایشگاه هدایت الکتریکی عصاره اشباع خاک، اسیدیته، سدیم، پتاسیم، کلسیم، منیزیم، کلر، سولفات و بی کربنات اندازه گیری شد. از ابتدا آبان 1387 تا ابتدا دی ماه 1387 قطع آب و فرصت قندسازی به نیشکر داده و در هفته اول دی ماه برداشت انجام شد. پس از برداشت میزان عملکرد به صورت محصول تولیدی، میزان نی تولیدی و ارتفاع نی اندازه گیری و شربت نیشکر مورد آنالیز کیفی قرار گرفت. نتایج نشان دادند که با افزایش هدایت الکتریکی آب آبیاری میزان عملکرد محصول، عملکرد نی، ارتفاع، درصد پل، بریکس، درصد خلوص، درصد شکر زرد و میزان ساکاروز کاهش می یابد. هم چنین مشخص شد که واریتهirc99-01 به ازا سطوح مختلف شوری کاربردی بیشترین میزان محصول تولیدی را داشته و پس از آن به ترتیب واریته های cp57-614 و cp48-103 قرار دارند. واکنش واریته های مورد مطالعه به نسبت کیفیت و هدایت الکتریکی شربت نیز مشابه و به صورت افزایش به ازا افزایش هدایت الکتریکی آب آبیاری می باشد. سه واریته مورد مطالعه نسبت به مقدار یون های کلسیم، منیزیم، سدیم، پتاسیم و کلر با افزایش شوری آب آبیاری واکنش های مختلف نشان داده اند که می توان آن را به فیزیولوژی گیاهی مرتبط دانست. در تحقیق حاضر یکی از اهداف تعیین تابع تولید بهینه بود که به دین منظور تابع بهینه تولید مشخص شد. نتایج نشان دادند که توابع درجه سه، دو و خطی در رتبه های اول تا سوم برای سه واریته مورد مطالعه قرار دارند. بررسی مدل های جذب آب در شرایط شوری نشان دادند که مدل ماس و هافمن بهترین جواب ها را برای نیشکر و سه واریته مورد مطالعه ارائه داده است. به منظور مطالعه وضعیت ریشه سه واریته مورد مطالعه، بعد از برداشت ترانشه حفر گردید و ملاحظه شد که واریته cp48-103 بیشترین توزیع افقی و عمودی ریشه را دارد و پس از آن واریته های cp57-614 و irc99-01 قرار دارند. ضمنا با افزایش شوری توزیع افقی و عمودی ریشه کاهش یافته است. بررسی وضعیت کیفی شربت نیشکر تولیدی در ارتباط با سطوح شوری آب آبیاری به کار رفته به تفکیک واریته نشان دهنده کاهش عواملی چون؛ بریکس، پل، درصد خلوص شربت، منیزیم و پتاسیم با افزایش هدایت الکتریکی آب آبیاری می باشد. از طرف دیگر مقدار هدایت الکتریکی، کلسیم، سدیم و کلر شربت نیشکر با افزایش هدایت الکتریکی آب آبیاری افزایش یافته است. نتایج بررسی هدایت الکتریکی عصاره اشباع خاک نشان داد که با افزایش عمق هدایت الکتریکی عصاره اشباع خاک کاهش یافته است. هم چنین توزیع شوری در چهار سطح شوری این تحقیق تقریبا یکسان می باشد. با گذشت زمان شوری در پروفیل خاک افزایش یافته است. در تحقیق انجام شده با توجه به بررسی های به عمل آمده، مدل saltmed با هدف صحت سنجی نتایج انتخاب شد. به منظور استفاده از یک مدل کامپیوتری در تحقیقات (صحت سنجی و کاربرد)می بایست دو مرحله آنالیز حساسیت و کالیبراسیون مدل با استفاده از داده های منطقه ای انجام شود. آنالیز حساسیت مدل کامپیوتری saltmed با استفاده از داده های سال زراعی 84-1383 شرکت کشت و صنعت نیشکر فارابی (cp57-614 پلنت) انجام شد. نتایج نشان دادند که مدل نسبت به کلیه پارامترهای بررسی شده (درجه حرارت حداقل و حداکثر، سرعت باد، ساعات روشنایی، بارندگی، رطوبت نسبی، فاکتور پایداری مدل، فاکتور سطح خیس شده، میزان آب آبیاری، شوری آب آبیاری، دور آبیاری، حداکثر عمق ریشه، حداکثر ارتفاع گیاه، شاخص برداشت، ضریب انعکاس گیاهی، میزان نیتروژن و ضریب انعکاس خاک) به جز ضریب انعکاس گیاهی که دارای حساسیت کم بوده، دارای حساسیت متوسط می باشد. کالیبراسیون مدل با استفاده از داده های سال های زراعی 85-1384 و 86-1385 شرکت کشت و صنعت نیشکر دعبل خزاعی بر ضرایب گیاهی واحد و دوتایی انجام شد. با هدف شبیه سازی عملکرد نیشکر داده های مربوط به سه واریته مورد مطالعه به مدل وارد، سپس نتایج شبیه سازی عملکرد و مقادیر اندازه گیری شده به تفکیک واریته و سطوح شوری کاربردی مورد ارزیابی آماری قرار گرفتند. نتایج عملکرد شبیه سازی شده سه واریته مورد مطالعه به وسیله مدل نشان دادند که مدل برآوردی بیش از مقدار اندازه گیری شده ارائه می دهد. هم چنین از آن جایی که یکی از قابلیت های مدل saltmed شبیه سازی حرکت املاح در خاک می باشد، میزان شوری اندازه گیری و شبیه سازی شده به وسیله مدل مقایسه گردید. نتایج بیانگر همبستگی مناسب بین مقادیر اندازه گیری و شبیه سازی شده می باشند. در کل بررسی ها نشان دادند که مدل saltmed توانایی مناسبی جهت شبیه سازی پروفیل شوری در خاک داشته و مقدار شوری خاک را بیش از مقدار واقعی برآورد می نماید. که از این بابت می توان میزان زیادی برآورد را به عنوان یک فاکتور ایمنی در مدیریت آبیاری دانست.
علی اکبر زارع حیدرعلی کشکولی
در این تحقیق، به منظور مقایسه هدایت هیدرولیکی اشباع، قبل و بعد از آبشویی، به دو روش صحرایی پرمامتر گلف و چاهک معکوس، قسمتی از اراضی بسیار شور طرح آبیاری و زهکشی شادگان به مساحت تقریبی 0/5 هکتار انتخاب شد. برای انجام آزمایشات لازم، تعداد 6 ایستگاه به فاصله 10 متر از هم و در هر ایستگاه سه نقطه به فاصله 3 متر، در رئوس یک مثلث متساوی الاضلاع، در نظر گرفته شد. از خاک منطقه در هر ایستگاه، در اعماق (30-0)، (60-30) و (90-60) سانتیمتری نمونه برداری شده و مورد آنالیز قرار گرفت که مشخص شد خاک منطقه از نظر بافت، لوم سیلتی و تقریباً همگن و از لحاظ شیمیایی، شور-سدیمی می باشد. هدایت هیدرولیکی نقاط مورد نظر به کمک دو روش فوق تعیین شد و سپس همه نقاط با روش استوانه های مضاعف آبشویی شدند. پس از آبشویی به ارتفاع 180 سانتیمتر نیز، از تمام نقاط، نمونه های خاک در اعماق مذکور، برداشت و مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت و مشخص شد که آبشویی در عمق مورد نظر (90-0 سانتیمتر)، در حد کفایت انجام شده است. پس از خشک شدن خاک نقاط آبشویی شده، هدایت هیدرولیکی همان نقاط و با همان دو روش، به دست آورده شد و مورد ارزیابی قرار گرفت که نتیجه این ارزیابی ها به صورت زیر بیان می شود:با استفاده از آنالیز دو عمقی گلف، برای کلیه چاهکها در استغراق های 10 و 20 سانتیمتر، مقادیر kfs، ∅m و α محاسبه گردید. به دلیل منفی و غیر منطقی شدن تعدادی از جواب های دو عمقی گلف، آنالیز های تک عمقی لاپلاس(kl)، تک عمقی ریچاردز (ks) و تک عمقی رگرسیون پایه ای ریچاردز به کار برده شد. همچنین، هدایت هیدرولیکی با روش چاهک معکوس نیز برای هر چاهک در دو تکرار اندازه گیری شد. در این تحقیق با استفاده از دو توزیع نرمال و لوگ نرمال بر روی داده های هدایت هیدرولیکی به دست آمده از روش های دو عمقی و تک عمقی گلف و چاهک معکوس مورد مقایسه قرار گرفت که تمامی آن ها با احتمال 95 درصد (p>0.05) دارای توزیع نرمال خوبی می باشند. روش چاهک معکوس دارای مقادیر هدایت هیدرولیکی بیشتری نسبت به روش گلف است و همچنین آنالیز های تک عمقی لاپلاس و ریچاردز، نسبت به روش دو عمقی گلف مقادیر بیشتری دارند. اما آنالیز رگرسیون پایه ای ریچاردز، مقادیر تقریباً برابری با روش دو عمقی گلف دارد. مقدار انحراف معیار روش چاهک معکوس به میزان قابل توجهی بیشتر از آنالیز های گلف می باشد، ولی ضریب تغییرات آنالیز دو عمقی گلف و رگرسیون پایه ای ریچاردز، بیشتر از دیگر آنالیز ها و روش چاهک معکوس می باشد. به دلیل اینکه در روش چاهک معکوس، از تأثیر محیط غیر اشباع اطراف چاهک بر جریان اشباعی صرف نظر شده است، مقدار هدایت آبی بدست آمده از این روش بیشتر از مقدار واقعی می باشد به طوری که در قبل و بعد از آبشویی، به طور متوسط 3/13 برابر هدایت هیدرولیکی دو عمقی گلف شده است. بنابراین پیشنهاد می شود برای اندازه گیری هدایت هیدرولیکی، از دستگاه گلف استفاده گردد تا فاصله زهکش ها کمتر و آبشویی موثرتر انجام گیرد. هدایت هیدرولیکی بدست آمده از دو روش پس از آبشویی بیشتر از قبل شده است؛ به طوری که روش دو عمقی گلف ، این افزایش را 9/25 درصد و روش چاهک معکوس 22/7درصد نشان می دهد.
مهرداد شریعتی عبدالرحمن برزگر
دستگاه نفوذ سنج صفحه ای یکی از وسایل پر طرفداری می باشد که اخیراً برای اندازه گیری در جای هدایت هیدرولیکی خاک در حالت نزدیک اشباع خاک طراحی شده است. نفوذ سنج صفحه ای برای اندازه گیری خصوصیات هیدرولیکی منافذ درشت خاک مزرعه و جریانهای ترجیحی، طراحی شده است و به طور ویژه ای برای مطالعات مدیریتی قابل استفاده می باشد به طوری که از آن می توان برای اندازه گیری هدایت هیدرولیکی غیر اشباع خاک در محدوده مکش صفر تا 200 میلیمتر استفاده کرد. به دلیل نیاز گسترده جامعه مهندسی آب و خاک کشور و با توجه به قیمت بالای دستگاه و خروج ارز از کشور تصمیم به ساخت یک مدل اولیه از دستگاه گرفته شد. برای دستیابی به این مهم با الگو قرار دادن دستگاه ساخته شده توسط پیروکس و وایت (1988) و مطالعه مقالات ارائه شده در این زمینه، اقدام به طراحی و ساخت یک طرح اولیه از دستگاه شد. دستگاه دارای اجزای مختلفی از جمله دیسکت کف، سیستم ماریوت، مخزن آب و برج حباب می باشد. برج حباب، مکش مورد استفاده (h0) روی سطح خاک را با تنظیم ارتفاع آب در لوله ورودی هوا کنترل می کند، آنچنانکه منافذ خاک به انرژی معادل h0 برای خارج کردن آب مخزن (نگهداری شده با مکش h0) نیاز دارند. دستگاه ساخته شده دارای دیسکتی با قطر 20 سانتیمتر می باشد. دیسکت کف دارای قسمت های حمایت کننده، پرکننده و تماس دهنده می باشد که برای ساخت آن ها مواد مختلف مورد آزمایش قرار گرفته و با اندازه گیری ضریب هدایت (ضریب آلفا) لایه های مختلف، بهترین لایه ها برای نصب در دیسکت انتخاب شدند. برای بررسی صحت کار دستگاه، دستگاه از چند نظر، نظیر توانایی اعمال صحیح مکش های انتخابی، توانایی کار در خاک های مختلف و مقایسه با نمونه خارجی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که دستگاه به طور کامل مکش های تنظیم شده را لحاظ کرده و به خوبی توانایی انجام کار در خاک های با بافت های مختلف را دارد. و بین نتایج بدست آمده از دستگاه ساخته شده و دستگاه خارجی اختلاف معنی داری وجود نداشت
سروش محرابیان عبدالرحیم هوشمند
این پژوهش به منظور بررسی عملکرد زهکش های زیرزمینی مزرعه آزمایشی شماره 2 دانشگاه شهید چمران اهواز به مساحت تقریبی 4 هکتار در سال 1387 انجام شد. جهت بررسی عملکرد زهکش ها و نوسانات سطح ایستابی در مزرعه آزمایشی مورد مطالعه، یک خط لوله زهکش انتخاب شد و در امتداد این لوله زهکش (به طول 200 متر) سه ردیف چاهک مشاهده ای نصب گردید. محل احداث چاهک ها به این ترتیب خواهد بود که از محل ورود لوله زهکش به داخل کلکتور به فاصله 50 متری، 100متری و 150 متری قرار دارند. یک چاهک عمود بر لوله زهکش دو چاهک به فواصل 0/5متری از دو طرف خط زهکش ، دو چاهک به فواصل 1/5متری از خط زهکش و دو چاهک به فاصله 15 متری قرار می دهیم.در نهایت تعداد 21 عدد چاهک جهت بررسی نوسانات سطح آب زیرزمینی و عملکرد زهکش های زیرزمینی در مزرعه آزمایشی نصب گردید. جهت ارزیابی عملکرد زهکش ها در کنترل سطح ایستابی از شاخص rgwd (عمق نسبی آب زیرزمینی) استفاده گردید. مقدار بهینه و مطلوب این شاخص عدد یک است و می تواند در محدوده 0/8 تا 1/2 قرار گیرد، که مقادیر زیاد آن نشان دهنده زهکشی زیاد و مقادیر کمتر از حد آن به معنی زهکشی ضعیف است. نتایج نشان داد که مقدار این شاخص در مزرعه 1/05 است که نشان دهنده عملکرد مطلوب سیستم زهکشی است. با توجه به نتایج شاخص sei(شاخص نمک خروجی) در هر سه نوبت آبیاری و در کل دوره داده برداری، که در زمان پیک آبیاری مزارع آزمایشی بوده، این شاخص منفی ودارای مقدار متوسط 1/28- بوده است، که این امر نشان دهنده عملکرد مناسب سیستم زهکش های زیرزمینی در خروج نمک از ناحیه ریشه می باشد. نتایج بدست آمده در مورد هدایت هیدرولیکی های اندازه گیری شده نشان می داد که روش زه آب خروجی(m/day1/34)، روش چاهک معکوس(m/day3/58)، روش ارنست(m/day1/07) و پرمامترگلف(m/day0/91) است. با توجه به زیاد بودن مقدار هدایت هیدرولیکی بدست آمده در روش چاهک معکوس و اینکه مقدار هدایت هیدرولیکی بدست آمده از روشهای ارنست و پرمامترگلف تناسب بیشتری را نسبت به روش زه آب خروجی دارد. بر این اساس می توان نتیجه گرفت که هدایت هیدرولیکی مطلوب این مزرعه 1/34 متر در روز است.