پژوهش آب ایران

چکیده آب‌های زیرزمینی در مناطق خشک و نیمه‌خشک مانند آبخوان مشهد-چناران با چالش‌های مختلفی از جمله برداشت بی‌رویه، تغییرات اقلیمی و خشکسالی‌ مواجه‌اند. در این پژوهش، روند تغییرات عمق آب زیرزمینی این منطقه با استفاده از داده‌های سری زمانی ۳۶ پیزومتر بین سال‌های ۱۳۶۷ تا ۱۳۹۹ تحلیل شد. آزمون‌های من-کندال اصلاح‌شده و شیب سن و آزمون پتیت برای بررسی روند عمق آب و نقاط شکست سری زمانی به‌کار گرفته شدند. شاخص استاندارد سطح آب زیرزمینی (SGI) برای تحلیل خشکسالی آب زیرزمینی محاسبه و تأثیر تغییرات کاربری اراضی و خشکسالی هواشناسی با استفاده از شاخص خشکسالی پالمر (PDSI) بر تغییرات عمق آب‌زیرزمینی و خشکسالی آن بررسی شد. نتایج نشان داد بیشتر پیزومترها دارای روند افزایشی عمق آب زیرزمینی بوده و یک چهارم پیزومترها افزایش عمقی با مقدار شیب بالاتر از یک متر در سال را داشته‌اند. در شهر مشهد، به دلیل آب‌های انتقالی از خارج حوضه، برخی پیزومترها کاهش عمق را نشان دادند. شاخص SGI نشان داد که در تعداد قابل توجهی از پیزومترها خشکسالی آب زیرزمینی در بین سال‌های ۱۳۸۰ تا ۱۳۸۵ شروع و در طی سال‌های بعدی همچنان تشدید شده است. در طی ۲۰ سال، از سال ۱۳۷۸، کاربری شهری در محدوده آبخوان حدوداً دو برابر شده و به حدود ۷۴۵ کیلومتر مربع رسیده که تأثیر این موضوع در برخی پیزومترهای این مناطق مشخص است. تعدادی از پیزومترهایی که در مناطقی با تمرکز افزایش کاربری شهری قرار گرفته‌اند، شیب افزایش عمق نسبتاً بالایی (بالاتر از یک متر در سال) را داشته‌اند. کاربری کشاورزی، به عنوان کاربری غالب در این محدوده، حدود ۱۶۷ کیلومتر مربع افزایش داشته است، اما پراکندگی این افزایش باعث شده که تأثیر آن بر پیزومترها کمتر قابل مشاهده باشد. محاسبه همبستگی SGI و PDSI نشان داد که در بیشتر پیزومترها همبستگی بالایی وجود ندارد، که این امر نشان‌دهنده نقش پررنگ فعالیت‌های انسانی در افت سطح آب زیرزمینی منطقه است.

چکیده اندازه‌گیری دقیق مقدار بارش به عنوان یکی از مهم‌ترین متغیرهای هواشناسی در مطالعات هیدرولوژیکی و کشاورزی است که تأثیر به سزایی در مدیریت بهینه منابع آبی، کشت محصولات کشاورزی، مدیریت شهری و شناسایی و دسته بندی مناطق از نظر میزان ریسک وقوع سیلاب یا قابلیت استحصال آب دارد. عدم پراکندگی مناسب ایستگاه‌های اندازه‌گیری بارش در مناطق مختلف، سبب گردیده است تا محققان و پژوهشگران به دنبال ایجاد مدل‌‌هایی باشند که بتوانند مقدار بارش را در مناطق فاقد یا دچار کمبود ایستگاه باران‌سنجی برآورد نمایند. در پژوهش حاضر از داده‌های مدلسازی شده Era5 که جدیدترین محصول مرکز اروپایی ECMWF می‌باشد و دقت خروجی‌های آن در منطقه خاورمیانه و ایران چندان مورد بررسی قرار نگرفته ، استفاده شده است. به منظور ارزیابی داده‌های بارش Era5، از داده‌های بارش 51 ایستگاه باران‌سنجی در استان خراسان رضوی طی سال‌های 1376 الی 1396 استفاده شد. برای بررسی خروجی‌های مدل مذکور، دو گروه شاخص ارزیابی کیفی (POD، FAR و CSI) و کمی (RMSE، NSE و R) مورد استفاده قرار گرفتند. نتایج نشان داد که خروجی‌های Era5 در مقیاس روزانه دارای خطای نسبتاً زیادی هستند (میانگین منطقه‌ای شاخص‌های کمی: 54/0 = R، 12/0=NSE، 47/2= و RMSE و میانگین منطقه‌ای شاخص‌های کیفی: 96/0=POD، 79/0=FAR، 21/0=CSI). در حالی‌که این داده‌ها در مقیاس‌های ماهانه و فصلی به خصوص فصلی (میانگین منطقه ای: 89/0= R، 45/0= NSE و 87/33=RMSE) از عملکرد خوبی برخوردار بوده و در صورت حذف خطای اریبی، می‌توانند در تحلیل‌های مختلف مورد استفاده قرار گیرند.

چکیده با توجه به افت کمی و کیفی منابع آب، طبعاً بهینه‎سازی مصرف آب در بخش کشاورزی ضروری است. یکی از روش‎های بهینه‎سازی مصرف آب در کشاورزی به خصوص در مناطق خشک، استفاده از توابع تولید آب - شوری - عملکرد می‎باشد. همچنین عنصر سلنیوم به عنوان یک پایین آورنده استرس عمل ‎می‎نماید، لذا این مطالعه به منظور پیش‎بینی عملکرد گیاه نعناع فلفلی و تعیین توابع تولید بهینه در شرایط تنش شوری و خشکی در حضور سلنیوم، در منطقه تربت جام اجرا شد. آزمایش به صورت اسپلیت در زمان در قالب طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار شامل دو سطح چین (چین اول، چین دوم)، 3 سطح آبیاری (100، 75 و 50 درصد نیاز آبی)، 3 سطح شوری (0، 50 و 100 میلی مولار کلرید سدیم) و دو سطح سلنیوم (0 و 5 میلی‎گرم بر لیتر سلنات سدیم) اجرا گردید. داده‌های عملکرد (عملکرد دو چین جهت برآورد بهتر، با هم تجمیع شد) یکبار در حضور سلنیم به میزان 5 میلی‎گرم بر لیتر سلنات سدیم و یکبار در شرایط عدم حضور سلنیوم، بر فرم‌های مختلف توابع تولید (خطی ساده، خطی لگاریتمی، درجه دوم و نمایی) برازش داده شد و پس از آنالیز حساسیت، تابع بهینه تولید نعناع فلفلی تعیین گردید. نتایج نشان داد که ضریب تعیین (R2) برای عملکرد در حضور سلنیوم توسط توابع درجه دوم، متعالی، خطی ساده و کاب داگلاس به ترتیب 0.986، 0.969، 0.946 و 0.899 و در شرایط عدم حضور سلنیوم توسط توابع فوق به ترتیب 0.998، 0.968، 0.959 و 0.859 بود. بر اساس نتایج این تحقیق، تابع تولید درجه دوم به عنوان تابع تولید بهینه برای عملکرد گیاه نعناع فلفلی هم در حضور سلنیوم و هم عدم حضور سلنیوم، در منطقه تربت جام، قابل توصیه می‎باشد. همچنین نتایج اثر ساده سلنیوم بر بهره‏‎وری آب نشان داد که بهره‎وری آب در حضور سلنیوم 17.81 درصد بیشتر از مقدار آن در عدم حضور سلنیوم می‎باشد.

چکیده به دلیل محدود بودن منابع آب، استفاده از آب‌های نامتعارف در بخش کشاورزی امری اجتناب ناپذیر است که یک توجه جدی را به استفاده صحیح از آب‌های نامتعارف مانند آب‌شور، فاضلاب شهری و صنعتی می‌طلبد. در این راستا، آزمایشی به‌صورت فاکتوریل در قالب طرح پایه کامل تصادفی با 15 تیمار و چهار تکرار در گلخانه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه فردوسی مشهد طی شش ماه بر روی گیاه گوجه‌فرنگی انجام شد. هدف از انجام این پژوهش مقایسه تاثیر پنج نوع کیفیت آب آبیاری (آب شهری (W)، فاضلاب خام (WS)، فاضلاب تصفیه شده (TWS)، مخلوط 50% آب شهری و 50% فاضلاب خام (W+WS)، مخلوط 50% آب شهری و 50% فاضلاب تصفیه شده (W+TWS)) به عنوان عامل اصلی و سه سطح آبیاری (40%، 70% و 100% نیاز آبی گیاه) به عنوان عامل فرعی بر برخی صفات بیوشیمیایی و مورفولوژی گیاه بوده است. نتایج حاصل از این آزمایش نشان داد که اثر کم‌آبیاری بر برخی صفات مورفولوژیکی و بیوشیمیایی گیاه تفاوت معنی‌دار داشته است به طوری که افزایش آبیاری باعث افزایش تعداد برگ، سطح برگ، کلروفیل a، کلروفیل b، کاروتنوئید و پرولین گردیده است. همچنین نتایج نشان داد که اثر کیفیت آب آبیاری بر برخی صفات مورفولوژیکی و بیوشیمیایی دارای اختلاف معنی‌دار است اما بر میزان پرولین برگ تاثیری نداشته است.

چکیده با توجه به کمبود آب با کیفیت، استفادة بهینه از آب در آبیاری بیش از پیش مورد توجه بوده به‌نحوی که مستلزم استفاده از روش‌های مدیریتی و فناوری‌های نوین (مانند استفاده از میدان مغناطیسی) است. استفاده از آب مغناطیسی در کشاورزی می‌تواند عاملی برای بهبود کمیت و کیفیت محصولات تولیدی باشد. برای بررسی اثر آب مغناطیسی بر عملکرد و اجزای عملکرد گیاه دارویی همیشه بهار در بافت‌های مختلف خاک، آزمایشی به‌صورت فاکتوریل و در قالب طرح کاملا تصادفی در گلخانة تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه فردوسی مشهد در سال 98-1397 بر پایة کشت گلدانی با سه تکرار اجرا شد. تیمارهای مورد بررسی در این پژوهش شامل سه سطح میدان مغناطیسی (صفر ، 0.3 و 0.6 تسلا) و 3 بستر کشت (سیلتی رسی S1، لوم رسی S2 و لوم شنی S3) بود. نتایج نشان داد که بافت‌های مختلف خاک بر صفت‌های وزن خشک شاخة جانبی، برگ و ساقه؛ تعداد گل، حجم ریشه و ارتفاع در سطح یک درصد و بر صفت‌های وزن خشک ریشه و گل و تعداد برگ در سطح 5 درصد معنی‌دار شد. استفاده از آب‌های مغناطیسی نیز در سطح احتمال یک درصد بر صفت‌های وزن خشک شاخة جانبی، برگ، ریشه و گل، ارتفاع و حجم ریشه معنی‌دار شد، همچنین آب مغناطیسی بر طول ریشه در سطح 5 درصد معنی‌دار شد. اثر متقابل بافت خاک و آب مغناطیسی نیز بر وزن خشک شاخه جانبی، ریشه و گل در سطح یک درصد و بر صفت‌های وزن خشک برگ و ساقه و حجم ریشه در سطح 5 درصد معنی‌دار شد. استفاده از آب عبوری از میدان‌های مغناطیسی 0.3 و 0.6 تسلا در آبیاری گیاه دارویی گل همیشه بهار به‌ترتیب منجر به افزایش 11.34 و 28.5 درصدی در تعداد گل و کاهش 14.99 و 13.58 درصدی در تعداد برگ شد. بیشترین میزان وزن خشک گل در بافت‌های S1، S2 و S3 با میزان 0.61، 0.64 و 0.75 گرم در تیمار آب مغناطیسی 0.3 تسلا مشاهده شد. به‌طور کلی استفاده از آب مغناطیسی در هر سه بافت مورد استفاده در این پژوهش ، سبب بهبود رشد گیاه همیشه بهار و عملکرد گل آن نسبت به تیمار شاهد شد.