در هنگام جستجو کلمه در قسمت عنوان میتوانید کلمات مورد جستجو را با کاراکتر (-) جدا کنید.
کاربرد نوع شرط:
- جایگاه : پژوهشی
- مجله: مدیریت آب و آبیاری
- نوع مقاله: Journal Article
- کلمات کلیدی: کارایی مصرف آب,اجزای عملکرد,تنش آبی,تابع تولید
- چکیده: بحران آب یکی از مهمترین مشکلات در مناطق خشک و نیمهخشک مانند ایران میباشد. همچنین در این مناطق مصرف بیرویه کود عواقب زیستمحیطی شدیدی را ایجاد نموده است. در چنین شرایطی ارزیابی واکنش گیاهان به تنش آبی و مقدار کود و تخمین تابع تولید جهت مصرف بهینه آب و کود اجتنابناپذیر است. هدف از تحقیق حاضر تعیین ارتباط عملکرد، عمق آب آبیاری و کود نیتروژنه گیاه تربچه میباشد. بدین منظور یک پژوهش در سال 98 در یکی از گلخانههای تحقیقاتی پردیس ابوریحان، دانشگاه تهران، به اجرا در آمد. آزمایش در قالب طرح آماری کاملا تصادفی با دو تیمار عمق آب آبیاری و کود نیتروژن در سه تکرار انجام گرفت. در این تحقیق، چهار سطح آب آبیاری شامل 120(I1)، 100 (I2)، 80 (I3) و 60 (I4) درصد آب مورد نیاز گیاه تربچه استفاده شد. سطوح کود نیتروژن شامل 120 (N1)، 100 (N2)، 80 (N3) و 60 (N4) درصد نیاز کودی گیاه تربچه بود. در این تحقیق از چهار تابع خطی ساده، کاب داگلاس، درجه دوم و متعالی برای تعیین تابع تولید آب – نیتروژن گیاه تربچه استفاده شد. نتایج نشان داد که تابع تولید درجه دوم عملکرد خشک تربچه را با دقت بالاتری برآورد مینماید. همچنین نتایج نشان داد که با کاربرد تیمارهای آبیاری I3 (142 میلیمتر) و کود نیتروژنی N2 (150 کیلوگرم در هکتار) بیشترین عملکرد و کارایی مصرف آب به دست آمد.
- چکیده انگلیسی: Water crisis is one of the most important problems in arid and semi-arid areas such as Iran. Also, in these areas indiscriminate use of nitrogen fertilizer have had severe environmental consequences. Thus, assessment of plant responses to water stress, the amount of nitrogen and, estimation of production function for determining optimal use of water and fertilizer is inevitable. The objective of this study was to investigate the interrelations of yield, irrigation depth and, applied nitrogen fertilizer of Radish (Raphanus sativus L.). For this purpose, the study was conducted in the College of Aburaihan (Southeast Tehran, Pakdasht, Iran) in 2020. Experiment was arranged based on randomized complete block design with two treatments of nitrogen fertilizer and irrigation water depths with three replications. In this study the Levels of irrigation depth were 120% (I1), 100%(I2), 80%(I3) and 60%(I4) of irrigation requirement the levels of applied nitrogen fertilizer were 120%(N1), 100%(N2), 80%(N3) and, 60%(N4) of nitrogen use requirement. In this study four equations of of linear, Cobb-Douglas, quadratic and transcendental were used to determine the water-nitrogen production function production. The results showed that the quadratic equation simulates the dry yield of radish with a higher accuracy. The results showed also, the I3 (142 mm) and N2 nitrogen (150 Kg per hectare) treatments, were yielded the highest yield and irrigation water use efficiency.
- انتشار مقاله: 19-08-1399
- نویسندگان: سلیمان خیام,محمود مشعل,ساسان علی نیایی فرد,مریم وراوی پور
- مشاهده
- جایگاه : پژوهشی
- مجله: محیط زیست و مهندسی آب
- نوع مقاله: Journal Article
- کلمات کلیدی: فلزات سنگین,گیاهپالایی,فاکتور انتقال,فاکتور تجمع زیستی,آفتابگردان زینتی
- چکیده: بسیاری از گیاهان زینتی توانایی استخراج فلزات سمی از خاک را داشته و قادرند مقادیر بالایی از فلزات را در اندامهای خود ذخیره کنند و از آنجاییکه وارد زنجیره غذایی انسان نمیشوند، فاقد مشکلات سلامتی برای انسان میباشند. این پژوهش با هدف تعیین عملکرد گیاه آفتابگردان زینتی و بررسی توانایی گیاهپالایی فلزات سنگین موجود در خاک توسط آن انجام شد. این پژوهش با سه سطح لجن مربوط به تصفیهخانه فاضلاب جنوب تهران، شامل 0، 10 و 20% وزنی خاک، در سه تکرار و در قالب طرح بلوکهای کاملاً تصادفی روی گیاه آفتابگردان زینتی انجام شد. نتایج نشان داد که کاربرد لجن فاضلاب سبب افزایش معنیدار غلظت فلزات سنگین و عملکرد تر و خشک بخشهای مختلف گل در گیاه شد. استفاده از لجن فاضلاب به میزان 20% وزنی خاک، از نظر شاخص رشد مانند وزن تر (ریشه و اندام هوایی بهترتیب 03 /12 و g 56/48)، وزن خشک (ریشه و اندام هوایی بهترتیب 97/1 و g 69/8)، ، قطر ساقه (cm 78/0)، ارتفاع ساقه (cm 4/19) و قطر گل (cm 44/7) و نیز غلظت فلزات سنگین سرب (ریشه و اندام هوایی بهترتیب 09/9 و mg/kg 35/4)، نیکل (ریشه و اندام هوایی بهترتیب 65/3 و mg/kg 04/2) و کادمیوم (ریشه و اندام هوایی بهترتیب 598/0 و mg/kg 364/0)، مناسبتر بود. با توجه به فاکتور تجمع زیستی ریشه بالای یک و فاکتور انتقال کمتر از یک، گیاه آفتابگردان زینتی یک گیاه مناسب برای جذب و انتقال فلزات سنگین بوده که با سازوکاری تثبیت گیاهی، از ورود فلزات سنگین به بخشهای هوایی جلوگیری میکند.
- چکیده انگلیسی: Many ornamental plants have the ability to extract toxic metals from the soil and are able to store large amounts of metals in their organs with no health problems for humans as they do not enter the human food chain. This study aimed to investigate the effect of sewage sludge application on the performance of Helianthus annuus and to investigate its phytoremediation ability for heavy metals (Pb, Ni and Cd) in soil. This study was carried out with three levels of sewage sludge related to southern Tehran wastewater treatment plant, including 0, 10 and 20 percent by weight of soil in three replications in a completely randomized block design on Helianthus annuus. The results showed that the application of sewage sludge caused a significant increase in the concentration of heavy metals and wet and dry yield of different parts of the flower in the plant. Application of sewage sludge at 20 percent by weight of soil was more suitable for growth index and accumulation of heavy metals in plant in terms of growth index such as wet weight (root 12.03 g and shoot 48.56 g), dry weight (root 1.97 g and shoot 8.69 g), stem diameter (0.78 cm), stem height (19.4 cm) and flower diameter (7.44 cm) as well as concentration of heavy metals Pb (root and shoot 9.09 and 4.35 mg/kg respectively), Ni (root and shoot 3.65 and 2.04 mg/kg respectively) and Cd (root and shoot 0.598 and 0.364 mg/kg respectively). Due to root bioaccumulation factor above 1 and transfer factor less than 1, Helianthus annuus is a plant suitable for the uptake and transfer of heavy metals, which prevents the entry of heavy metals into the shoot parts by a plant stabilization mechanism.
- انتشار مقاله: 11-08-1399
- نویسندگان: الهام محمدیان,سید ابراهیم هاشمی گرم دره,مریم وراوی پور
- مشاهده
- جایگاه : پژوهشی
- مجله: علوم و مهندسی آب و فاضلاب
- نوع مقاله: Journal Article
- کلمات کلیدی: فلزات سنگین,خصوصیات خاک,استفاده مجدد لجن فاضلاب,تصفیهخانه فاضلاب جنوب تهران,آفتابگردان زینتی
- چکیده: امروزه بهدلیل محدودیتهای قانونی در مورد روشهای دفن لجن فاضلاب، متخصصین محیطزیست برای رهایی از مشکلات ناشی از لجن تولیدی در تصفیهخانهها، استفاده از آن را بهعنوان کود در کشاورزی توصیه میکنند. لجن فاضلاب بهدلیل داشتن مقادیر زیادی از ترکیبات آلی و عناصر غذایی موردنیاز گیاه میتوانند بهترین و ارزانترین کودهای آلی برای اراضی کشاورزی باشد؛ اما عوامل سمی مانند فلزات سنگین موجود در لجن، مهمترین فاکتور محدودکننده استفاده از آن است. هدف از این پژوهش بررسی اثر کاربرد لجن فاضلاب روی خصوصیات شیمیایی و فلزات سنگین خاک است. این تحقیق در گلخانه تحقیقاتی پردیس ابوریحان دانشگاه تهران با سه سطح لجن فاضلاب مربوط به تصفیهخانه فاضلاب جنوب تهران و تهیه شده بهروش بیهوازی و آبگیری شده، شامل 0، 10 و 20 گرم در کیلوگرم خاک، در سه تکرار و در قالب طرح بلوکهای کاملاً تصادفی بر روی گل آفتابگردان زینتی انجام شد. پس از اتمام دوره رشد، از خاک گلدانهای شاهد و تحت تیمار نمونهبرداری انجام شد. پس از انجام آزمایشات فیزیکی و شیمیایی روی نمونههای خاک و تجزیه و تحلیل آماری، مشاهده شد که کاربرد لجن فاضلاب در خاک باعث افزایش معنیدار ماده آلی، گنجایش تبادل کاتیونی، شوری، غلظت نیتروژن کل، پتاسیم و فلزات سنگین سرب، نیکل و کادمیوم و کاهش معنیدار pH در خاکهای تحت تیمار نسبت به تیمار شاهد شد. ضمن اینکه تیمار 20 گرم لجن فاضلاب در کیلوگرم خاک بهترین تأثیر را بر مشخصات شیمیایی خاک داشت.
- چکیده انگلیسی: Today, due to legal restrictions on the methods burying sewage sludge, environmentalists recommend using it as a fertilizer as a fertilizer in agriculture to get rid of the problems caused by sludge produced in treatment plants. Sewage sludge can be the best and cheapest organic fertilizer for agricultural lands due to its high content of organic compounds and nutrients required by the plant. But at the same time toxic factors such as heavy metals in sludge are the most important limiting factor for its use. The purpose of this study was to investigate the effect of sewage sludge application on some soil chemical properties and heavy soil metals. This study was carried out in the Aburaihan Campus Research Greenhouse of Tehran University with three levels of sewage sludge for anaerobic and dehydrated anaerobic wastewater treatment plant south of Tehran containing 0, 10 and 20 g/kg soil, in three replications in a completely randomized block design on Helianthus annuus. After finishing the growing season, the Soil of control and treated pots were sampled. After physical and chemical tests on soil samples, it was observed that application of sewage sludge in soil significantly increased Organic Matter (O.M), Cation Exchange Capacity (CEC), Salinity (EC), total nitrogen, potassium and Heavy metals Pb, Ni, Cd concentrations, and There was a significant decrease in pH in the treated soils compared to the control treatment. Also, treatment of 20 g of sewage sludge per kg soil had the best effect on soil chemical properties.
- انتشار مقاله: 30-10-1398
- نویسندگان: الهام محمدیان,سید ابراهیم هاشمی گرم دره,مریم وراوی پور
- مشاهده
- جایگاه : پژوهشی
- مجله: علوم و مهندسی آب و فاضلاب
- نوع مقاله: Journal Article
- کلمات کلیدی: فلزات سنگین,خصوصیات خاک,استفاده مجدد لجن فاضلاب,تصفیهخانه فاضلاب جنوب تهران,آفتابگردان زینتی
- چکیده: امروزه بهدلیل محدودیتهای قانونی در مورد روشهای دفن لجن فاضلاب، متخصصین محیطزیست برای رهایی از مشکلات ناشی از لجن تولیدی در تصفیهخانهها، استفاده از آن را بهعنوان کود در کشاورزی توصیه میکنند. لجن فاضلاب بهدلیل داشتن مقادیر زیادی از ترکیبات آلی و عناصر غذایی موردنیاز گیاه میتوانند بهترین و ارزانترین کودهای آلی برای اراضی کشاورزی باشد؛ اما عوامل سمی مانند فلزات سنگین موجود در لجن، مهمترین فاکتور محدودکننده استفاده از آن است. هدف از این پژوهش بررسی اثر کاربرد لجن فاضلاب روی خصوصیات شیمیایی و فلزات سنگین خاک است. این تحقیق در گلخانه تحقیقاتی پردیس ابوریحان دانشگاه تهران با سه سطح لجن فاضلاب مربوط به تصفیهخانه فاضلاب جنوب تهران و تهیه شده بهروش بیهوازی و آبگیری شده، شامل 0، 10 و 20 گرم در کیلوگرم خاک، در سه تکرار و در قالب طرح بلوکهای کاملاً تصادفی بر روی گل آفتابگردان زینتی انجام شد. پس از اتمام دوره رشد، از خاک گلدانهای شاهد و تحت تیمار نمونهبرداری انجام شد. پس از انجام آزمایشات فیزیکی و شیمیایی روی نمونههای خاک و تجزیه و تحلیل آماری، مشاهده شد که کاربرد لجن فاضلاب در خاک باعث افزایش معنیدار ماده آلی، گنجایش تبادل کاتیونی، شوری، غلظت نیتروژن کل، پتاسیم و فلزات سنگین سرب، نیکل و کادمیوم و کاهش معنیدار pH در خاکهای تحت تیمار نسبت به تیمار شاهد شد. ضمن اینکه تیمار 20 گرم لجن فاضلاب در کیلوگرم خاک بهترین تأثیر را بر مشخصات شیمیایی خاک داشت.
- چکیده انگلیسی: Today, due to legal restrictions on the methods burying sewage sludge, environmentalists recommend using it as a fertilizer as a fertilizer in agriculture to get rid of the problems caused by sludge produced in treatment plants. Sewage sludge can be the best and cheapest organic fertilizer for agricultural lands due to its high content of organic compounds and nutrients required by the plant. But at the same time toxic factors such as heavy metals in sludge are the most important limiting factor for its use. The purpose of this study was to investigate the effect of sewage sludge application on some soil chemical properties and heavy soil metals. This study was carried out in the Aburaihan Campus Research Greenhouse of Tehran University with three levels of sewage sludge for anaerobic and dehydrated anaerobic wastewater treatment plant south of Tehran containing 0, 10 and 20 g/kg soil, in three replications in a completely randomized block design on Helianthus annuus. After finishing the growing season, the Soil of control and treated pots were sampled. After physical and chemical tests on soil samples, it was observed that application of sewage sludge in soil significantly increased Organic Matter (O.M), Cation Exchange Capacity (CEC), Salinity (EC), total nitrogen, potassium and Heavy metals Pb, Ni, Cd concentrations, and There was a significant decrease in pH in the treated soils compared to the control treatment. Also, treatment of 20 g of sewage sludge per kg soil had the best effect on soil chemical properties.
- انتشار مقاله: 30-10-1398
- نویسندگان: الهام محمدیان,سید ابراهیم هاشمی گرم دره,مریم وراوی پور
- مشاهده
- جایگاه : پژوهشی
- مجله: مجله پژوهشهای حفاظت آب و خاک
- نوع مقاله: Journal Article
- کلمات کلیدی: گلخانه,کشاورزی شهری,بهرهوری آب,آبیاری زیرسطحی گلدانی
- چکیده: سابقه و هدف: امروزه با توجه به نیاز رو به رشد توسعهی تولید مواد غذایی در شهرها و نیز به منظور بهبود کشاورزی شهری از طریق گلخانههای شهری، نیاز به ارائهی روشهای آبیاری زیرسطحی بهینه میباشد. منظور از روشهای بهینه، روشهایی است که باعث صرفهجویی در مصرف آب شده و امکان استفاده از آبهای با کیفیت پایینتر را ضمن حفظ کیفیت محصولات فراهم کنند. روشهای متعددی برای آبیاری زیرسطحی در گلخانهها وجود دارند مانند برخی روشهای هیدروپونیک که نیاز به تجهیزات ویژهای داشته و تاکنون مطالعات بسیاری بر روی آنها انجام شده است. در این پژوهش کاربرد روش نوین آبیاری زیرسطحی گلدانی(SIP ) برای کاشت ریحان در دو فصل کشت در محیط گلخانه، از نظر تاثیر بر بهرهوری آب، مورد ارزیابی و مقایسه با سیستم متداول آبیاری سطحی قرار گرفت.
مواد و روشها: در سیستم زیرسطحی گلدانی، گیاهان در گلدان کاشته شده و مخزن تامین آب (محیط اشباع تشکیل شده از شن و گراول) در زیر بستر کشت این گلدان (قسمت پایینی گلدان) ایجاد میشود تا از طریق نیروی مویینگی در بستر کشت (قسمت بالایی گلدان)، آب در اختیار گیاهان قرار گیرد. پارامترهای متغیر مورد مطالعه، عمق بستر در گلدان (30 و 50 سانتی متر:D2 وD1)، نوع بستر در گلدان (خاک لومی + کوکوپیت + پرلیت(SC) و کوکوپیت + پرلیت(C)) و سه سطح شوری آب آبیاری(1.2، 3.5 و 5 دسیسیمنز بر متر: آستانه ریحان به شوری آب آبیاری 1.5 دسیسیمنز بر متر) بودند که در هر دو سیستم زیرسطحی گلدانی و آبیاری سطحی( به عنوان شاهد) اعمال و مورد مقایسه قرار گرفتند.
یافتهها: تمامی تیمارهای SIP-C دارای مقادیر بهرهوری آب بالاتری نسبت به تیمارهای سطحی شاهد آنها در سطح آماری 5% بودند که نشان دهندهی برتری استفاده از این محیط کشت (C) برای افزایش بهرهوری آب در گلخانهها هنگام استفاده از روش SIP است. در رابطه با عمق بهینه، بهرهوری آب تیمارهای SIP-SC-D1 نسبت به تیمارهای SIP-SC-D2 تفاوت معناداری نداشت ولی در مورد گروه SIP-C، تیمارهای D2 نسبت به D1 بهرهوری آب بیشتری به صورت قابل توجه داشتند، در نتیجه استفاده از عمق کمتر کشت در صورت کاربرد محیط کشت C در روش SIP در گلخانه، توصیه میشود. افزایش سطح شوری آب آبیاری تاثیری در مقدار محصول در سیستمهای SIP نداشت، اگرچه مقدار شوری در لایههای سطحی گلدانهای SIP بر خلاف سیستمهای سطحی که سطح شوری در ته گلدان بالا بود، بسیار قابل توجه بود که نیاز به بررسی سطوح شوری در طول فصل کشت و انجام آبشویی در بین فصلهای کشت هنگام کاربرد روشSIP را نشان میدهد.
نتیجهگیری: این تحقیق نشان داد، روش آبیاری نوین زیرسطحی گلدانی در عین سادگی و عدم نیاز به تجهیزات گرانقیمت و نصب پیچیده، به طور قابل توجهی آب مورد نیاز برای آبیاری را نیز کاهش میدهد و توانایی رقابت با سیستمهای آبیاری سطحی متداول را نیز دارد. بنابراین این روش ضمن حفاظت آب و خاک که یکی از اهداف کشاورزی میباشد، دارای کارایی لازم برای افزایش بهرهوری تولیدات کشاورزی نیز میباشد.- چکیده انگلیسی: Background and Objectives: Due to the population increase and growing need for food production development in cities and to improve urban agriculture through urban greenhouses, there is an urgent requirement to provide optimal subsurface irrigation methods. Optimal irrigation methods mean methods that reduce water consumption and allow the use of lower quality water for irrigation while maintaining product quality. There are different methods for subsurface irrigation in greenhouses, for example there are some hydroponic methods which need special equipment and many studies have been conducted on them. In this research, performance of a new sub-irrigated planter method (SIP) for panting basil plant in two seasons in a greenhouse, in term of water productivity was evaluated and compared with conventional surface irrigation.
Materials and Methods: In SIP system, plant was planted in pot and a water reservoir (saturated gravel reservoir) was prepaid below the growing medium in pot (bottom of pot) to provide the water for plants through capillary action in growing medium (upper part of pot). Variable parameters to study were: depth of growing medium (D1: 50 cm and D2: 30 cm), Type of growing medium: (clay loam + cocopeat + perlit (SC) and cocopeat + perlit (C)) and three irrigation salinity levels (1.2, 3.5 and 5 dS.m-1: basil tolerance to irrigation water salinity: 1.5 dS.m-1); which were compared in both SIP and surface systems.
Results: All SIP-C treatments had considerably higher water productivity in 5% statistical level compared to surface treatments which proved the superiority of C growing medium to be used in SIP systems in order to increase water productivity in a greenhouse. Considering optimum depth, water productivity in SIP-SC-D1 was not meaningfully higher than SIP-SC-D2; although in SIP-C, all D2 treatments had considerably higher water productivities than D1s. As a result it is recommended to use lower depth of growing medium while using C growing medium in SIP systems. Increasing irrigation water salinity level did not affect the fresh yield weight in SIP systems; although the salinity level was remarkably high in surface layers of SIP pots unlike the higher salinity layers observed at bottom of surface pots; which shows the need to monitor the growing medium salinity levels during growing season and applying the leaching between growing seasons when necessary in SIP systems.
Conclusion: This study showed that sub-irrigated planter method while is a very simple method and has no need to complex technology and expensive equipment and installation, significantly reduces the amount of water required for irrigation and also is able to compete with conventional surface irrigation systems. Therefore this method can be used as conservative system to save both water and soil as an agricultural goal and keep the productivity in high levels.- انتشار مقاله: 27-03-1399
- نویسندگان: مرجان وهابی مشهور,محمود مشعل,سید ابراهیم هاشمی گرم دره,مریم وراوی پور,حامد ابراهیمیان
- مشاهده
- جایگاه : پژوهشی
- مجله: مجله پژوهشهای حفاظت آب و خاک
- نوع مقاله: Journal Article
- کلمات کلیدی: بیوچار"," نیترات"," دنیتریفیکاسیون"," آمونیوم"
- چکیده: سابقه و هدف: یکی از مهمترین آلایندهها در آبهای سطحی و زیرزمینی نیتروژن محلول به فرم نیترات میباشد. سیستمهای زهکشی مصنوعی با افزایش نسبی سرعت انتقال زهآب به آبهای سطحی نسبت به حالت طبیعی باعث میشوند زمان به وقوع پیوستن فرآیندهای طبیعی از جمله دنیتریفیکاسیون کاهش یابد. بیوراکتورهای دنیتریفیکاسیون با ایجاد یک محیط از منابع کربنی و عبور آب زهکش از میان آن باعث افزایش دنیتریفیکاسیون و حذف نیترات از محیط میگردند. در این مطالعه از بیوچار به عنوان دیواره کربنی در بیوراکتور استفاده شده است. در گام نخست به مقایسه عملکرد بیوراکتور پر شده با بیوچار و بیوراکتور پر شده از پوشال گندم در حذف نیترات و آمونیوم از زهآب زهکشهای زیرزمینی پرداخته شد. پس از آن تأثیر ارتفاع بیوراکتور بر غلظت نیترات و آمونیوم خروجی از بیوراکتورهای پر شده با بیوچار پوشال گندم مورد بررسی قرار گرفت. علاوه بر این تأثیر گذر زمان بر کارایی بیوراکتورها در حذف نیترات و آمونیوم برای یک دوره چهار ماهه مورد بررسی گردید.
مواد و روشها: در راستای اهدف تحقیق، بیوراکتورهایی با لولههای پلی اتیلنی با ارتفاع 125 سانتی متری شبیه سازی شدند. فاکتور تغییر ارتفاع در 4 سطح شامل 5/32، 5/62، 5/92، 125 سانتی متر که به ترتیب با H1 ، H2، H3 و H4 نشان داده شده، مورد بررسی قرار گرفت. شاهد (B0) حاوی 30 درصد حجمی پوشال گندم و بیوراکتورهای نمونه (B1) حاوی 30 درصد حجمی بیوچار پوشال گندم میباشند.
یافتهها: نتایج نشان داد، غلظت نیترات خروجی از بیوراکتورهای دنیتریفیکاسیون به طور معنی داری تحت تأثیر بیوچار به کار رفته در آنها قرار دارد. میانگین غلظت نیترات خروجی از بیوراکتورهای دارای 30 درصد بیوچار 16/18 میلی گرم در لیتر است در حالیکه این مقدار در بیورکتورهای فاقد بیوچار برابر با 01/49 میلیگرم در لیتر میباشد. همچنین با افزایش ارتفاع بیوراکتور غلظت نیترات خروجی از بیوراکتور کاهش مییابد. در پایان دوره 4 ماهه نمونهبرداری غلظت نیترات خروجی از تیمارهای نمونه H1B1، H2B1، H3B1 وH4B1 از 160 میلیگرم در لیتر به ترتیب به مقادیر 91/20، 85/12، 04/8 و 23/5 میلیگرم در لیتر کاهش یافت، در حالیکه در تیمارهای شاهد H1B0، H2B0، H3B0 وH4B0 غلظت نیترات خروجی در پایان دوره نمونه برداری برابر با 17/42، 36/36، 99/28 و 65/19 میلیگرم در لیتر است. گذر زمان در سطح 1 درصد تأثیر معنا داری در میزان حذف نیترات دارد و در پایان دوره 4 ماهه آزمایش، میانگین غلظت نیترات خروجی از بیوراکتورهای نمونه به پایینترین حد یعنی 77/21 میلیگرم در لیتر میرسد، این در حالی است که میانگین غلظت نیترات خروجی در روز اول نمونه برداری 21/59 میلیگرم در لیتر مشاهده گردید. غلظت آمونیوم خروجی از بیوراکتورهای حاوی بیوچار و بیوراکتورهای فاقد بیوچار در مقایسه با غلظت آمونیوم ورودی به آنها افزایش یافت، علت این امر را میتوان اینگونه بیان کرد که بخشی از نیترات توسط باکتریهای بیهوازی به آمونیوم تبدیل میگردد. ولی علی رغم این افزایش مقدار آن بسیار ناچیز و کمتر از 5/0 میلیگرم در لیتر است.
نتیجهگیری: راندمان حذف نیترات در بیوراکتورهای دارای بیوچار بیشتر از بیوراکتورهای فاقد بیوچار هست. افزایش ارتفاع بیوراکتور سبب افزایش حذف نیترات میگردد.- چکیده انگلیسی: Background and objectives: Aqua solutions containing nitrogen as nitrate are considered to be one of the most important pollutants of surface water and underground water. Denitrification bioreactors would provide a carbon sourced environment. Passing drainage water through such bioreactors would result in an increase in denitrification level and also, an increase in nitrate elimination from the environment. Denitrification bioreactors provide a carbon sourced environment. Passing drainage water through such bioreactors results in an increase in denitrification level and nitrate elimination. In this study, biochar is used as carbon wall in bioreactors. At first, nitrate and ammonium elimination performance of biochar-filled bioreactors and wheat straw-filled bioreactors are compared to each other. Later, effect of height of bioreactor on concentration of output nitrate and ammonium is taken under study. Also, performance of bioreactors in nitrate and ammonium elimination is investigated in a four month time period.
Materials and methods: In order to perform this research, poly-ethylene bioreactors with height of 125 centimeters were used. Height factor is taken under study in four levels; H1= 32.5cm, H2=62.5cm, H3=92.5cm, and H4=125cm. Control bioreactors (B0) were filled with 30% wheat straw and sample bioreactors (B1) were filled with 30% Biochar of wheat straw.
Results: Results showed that output nitrate concentration of denitrification bioreactors significantly depends on biochar type. Output concentration of biochar-filled bioreactors (B1) were measured 18.16 mg/liter while the output nitrate concentration of wheat-straw filled bioreactors (B0) were 49.01 mg/liter. Also it has been shown that increasing bioreactor’s height would reduce output nitrate concentration in both bioreactors. After four month of sampling, output nitrate concentration from 160 mg/liter was reduced in different treatments; 20.91 mg/liter in H1B1, 12.85 in H1B2, 8.05 mg/liter in H3B1 and 5.23 in H4B1. Also in control treatments nitrate concentration was reduced to 42.17 mg/liter in H1B0, 36.36 mg/liter in H2B0, 28.99 mg/liter in H3B0 and 19.65 mg/liter in H4B0. Time also has a significant effect on nitrate elimination (P <0.01). after four month of experiment, average concentration of output nitrate in sample bioreactors reached the minimum 21.77 mg/liter, while it was measured 59.21 mg/liter on the first day of experiment. Concentration of output ammonium in both biochar-filled and wheat straw-filled bioreactors was increased comparing to concentration of input ammonium. It can be explained as some of the nitrate is dissimulate to ammonium by anaerobic bacteria. But this increase was less than 0.5 mg/liter, hence was negligible.
Conclusion: performance of nitrate elimination in biochar-filled bioreactors is more than wheat-straw bioreactors. Also height increase in bioreactors would result in more nitrate elimination.- انتشار مقاله: 01-12-1396
- نویسندگان: مریم احمدوند,جابر سلطانی,مریم وراوی پور,سید ابراهیم هاشمی گرمدره
- مشاهده
- جایگاه : پژوهشی
- مجله: پژوهش های خاک
- نوع مقاله: Journal Article
- کلمات کلیدی: جذب نیتروژن,عملکرد ماده خشک,مدیریت کود و آب,معادله نیتروژن بحرانی
- چکیده: پایش شاخص تغذیهنیتروژن یا NNI(Nitrogen Nutrition Index) در طول فصل رشد نیازمند آزمایشهای پر هزینه و زمانبر است. به دلیل اهمیت تعیین NNI در بهبود کارایی مصرف کود و آب و کاهش خطرات زیست محیطی، اخیراً در سطح دنیا مطالعاتی به منظور تخمین غیر مستقیم آن توسط پارامترهای مختلف گیاهی انجام شده است. هدف اصلی از این مطالعه، تخمین NNI در طول فصل رشد ذرت با استفاده از یک روش غیر تخریبی بود. دو پارامتر مورد نیاز برای تخمین NNI عملکرد ماده خشک و میزان جذب واقعی نیتروژن توسط گیاه در طول دوره رشد است که به ترتیب توسط دو مدل AquaCrop و HYDRUS-2D تخمین زده شدند. در این مطالعه از معادله نیتروژن بحرانی ارائه شده برای کشت ذرت تابستانه در ایران استفاده شد. نمونههای گیاهی و خاک برای واسنجی و صحت سنجی دو مدل مذکور در طول دو سال زراعی برداشت شدند. نتایج بدست آمده نشان دادند که مدل AquaCrop با دقت خوبی قادر است عملکرد ماده خشک ذرت را طی دوره کشت تخمین بزند (R2 =0.995, NRMSE= 14.21 %). همچنین دقت برآورد میزان جذب نیتروژن از مدل HYDRUS نسبتاً قابل قبول بود (R2 >0.907, NRMSE< 28.20 %). در نهایت شاخص تغذیه نیتروژن در طول دو فصل، یکبار با استفاده از دادههای اندازهگیری شده از مزرعه محاسبه (NNIo) و بار دیگر با استفاده از مقادیر شبیهسازی شده توسط دو مدل مذکور تخمین زده شد (NNIp). مقایسه پراکنش نقاط NNIp در برابر NNIo نشان داد که میزان درستی تخمین بر اساس معیارهای R2 >0.638 و NRMSE< 20.86 % برای هر دو سال قابل قبول بود.
- چکیده انگلیسی: Monitoring nitrogen nutrition index (NNI) during the growing season requires costly experiments and is a time-consuming process. Recently, some remarkable studies have been carried out in order to determine NNI by employing different plant parameters which can improve fertilizer and water use efficiency and reduce environmental hazards. The main objective of this study was to estimate the NNI during the growing season of maize by using a non-destructive method. Dry matter (W) and actual nitrogen uptake (Nu), the required parameters for predicting NNI,were estimated by AquaCrop and HYDRUS-2D models, respectively. The critical nitrogen curve, proposed by Ranjbar et al.for summer maize in Iran, was used in this study. Plant and soil samples were taken for calibration and validation of the two models during the two growing seasons. The results showed that AquaCrop can accurately predict maize dry matter production during the growth period (R2 =0.995, NRMSE= 14.21 %). Moreover, the accuracy of the estimation of nitrogen uptake by the HYDRUS-2D was relatively acceptable (R2 >0.907, NRMSE< 28.20 %). Finally, NNI was calculated using measured (NNIo) and simulated (NNIp) data over the two seasons. Comparing the NNIp versus the NNIo revealed that accuracy of the estimated values was acceptable based on the R2and NRMSE criteria (>0.638 and <20.86, respectively) in both years.
- انتشار مقاله: 17-11-1396
- نویسندگان: آرش رنجبر,علی رحیمی خوب,حامد ابراهیمیان,مریم وراوی پور
- مشاهده
- جایگاه : پژوهشی
- مجله: پژوهش های خاک
- نوع مقاله: Journal Article
- کلمات کلیدی: جذب نیتروژن,عملکرد ماده خشک,مدیریت کود و آب,معادله نیتروژن بحرانی
- چکیده: پایش شاخص تغذیهنیتروژن یا NNI(Nitrogen Nutrition Index) در طول فصل رشد نیازمند آزمایشهای پر هزینه و زمانبر است. به دلیل اهمیت تعیین NNI در بهبود کارایی مصرف کود و آب و کاهش خطرات زیست محیطی، اخیراً در سطح دنیا مطالعاتی به منظور تخمین غیر مستقیم آن توسط پارامترهای مختلف گیاهی انجام شده است. هدف اصلی از این مطالعه، تخمین NNI در طول فصل رشد ذرت با استفاده از یک روش غیر تخریبی بود. دو پارامتر مورد نیاز برای تخمین NNI عملکرد ماده خشک و میزان جذب واقعی نیتروژن توسط گیاه در طول دوره رشد است که به ترتیب توسط دو مدل AquaCrop و HYDRUS-2D تخمین زده شدند. در این مطالعه از معادله نیتروژن بحرانی ارائه شده برای کشت ذرت تابستانه در ایران استفاده شد. نمونههای گیاهی و خاک برای واسنجی و صحت سنجی دو مدل مذکور در طول دو سال زراعی برداشت شدند. نتایج بدست آمده نشان دادند که مدل AquaCrop با دقت خوبی قادر است عملکرد ماده خشک ذرت را طی دوره کشت تخمین بزند (R2 =0.995, NRMSE= 14.21 %). همچنین دقت برآورد میزان جذب نیتروژن از مدل HYDRUS نسبتاً قابل قبول بود (R2 >0.907, NRMSE< 28.20 %). در نهایت شاخص تغذیه نیتروژن در طول دو فصل، یکبار با استفاده از دادههای اندازهگیری شده از مزرعه محاسبه (NNIo) و بار دیگر با استفاده از مقادیر شبیهسازی شده توسط دو مدل مذکور تخمین زده شد (NNIp). مقایسه پراکنش نقاط NNIp در برابر NNIo نشان داد که میزان درستی تخمین بر اساس معیارهای R2 >0.638 و NRMSE< 20.86 % برای هر دو سال قابل قبول بود.
- چکیده انگلیسی: Monitoring nitrogen nutrition index (NNI) during the growing season requires costly experiments and is a time-consuming process. Recently, some remarkable studies have been carried out in order to determine NNI by employing different plant parameters which can improve fertilizer and water use efficiency and reduce environmental hazards. The main objective of this study was to estimate the NNI during the growing season of maize by using a non-destructive method. Dry matter (W) and actual nitrogen uptake (Nu), the required parameters for predicting NNI,were estimated by AquaCrop and HYDRUS-2D models, respectively. The critical nitrogen curve, proposed by Ranjbar et al.for summer maize in Iran, was used in this study. Plant and soil samples were taken for calibration and validation of the two models during the two growing seasons. The results showed that AquaCrop can accurately predict maize dry matter production during the growth period (R2 =0.995, NRMSE= 14.21 %). Moreover, the accuracy of the estimation of nitrogen uptake by the HYDRUS-2D was relatively acceptable (R2 >0.907, NRMSE< 28.20 %). Finally, NNI was calculated using measured (NNIo) and simulated (NNIp) data over the two seasons. Comparing the NNIp versus the NNIo revealed that accuracy of the estimated values was acceptable based on the R2and NRMSE criteria (>0.638 and <20.86, respectively) in both years.
- انتشار مقاله: 17-11-1396
- نویسندگان: آرش رنجبر,علی رحیمی خوب,حامد ابراهیمیان,مریم وراوی پور
- مشاهده
- جایگاه : پژوهشی
- مجله: پژوهش آب در کشاورزی
- نوع مقاله: Journal Article
- کلمات کلیدی: واسنجی,مدیریت آب و کود,انتقال املاح
- چکیده: تغییر شکل و انتقال کود اوره، نیترات و آمونیوم در خاک بصورت زنجیرهای از واکنشهای متصل به هم صورت میگیرد که برای مدیریت دقیقتر آب و کود در مزرعه باید این واکنشها توامان باهم در نظر گرفته شوند. در این پژوهش مدل HYDRUS-2Dبه منظور پیشبینی توزیع و انتقال توأمان رطوبت، نیترات و آمونیوم در زیر جویچه و پشتههای آبیاری طی دوره رشد ذرت ارزیابی شد. نخست، گیاه ذرت تحت سه تیمار کود اوره صفر، 150 و 250 کیلوگرم نیتروژن در هکتار و در سه تکرار کشت شد. مقادیر جذب نیتروژن توسط گیاه به علاوه میزان رطوبت و غلظت نیترات و آمونیوم خاک در اعماق مختلف زیر پشته و جویچهها طی فصل رشد، قبل و بعد از هر نوبت کوددهی اندازهگیری شدند. از این دادهها برای واسنجی و صحتسنجی پارامترهای هیدرولیکی و انتقال املاح موجود در مدل استفاده شد. نتایج ارزیابی مدل در طول مرحله صحتسنجی نشان دادند که بین مقادیر رطوبت، نیترات و آمونیوم شبیهسازی شده و اندازهگیری شده در خاک تطابق خوبی وجود داشت. شاخصهای ضریب تبیین و ریشه میانگین مربعات خطای نرمال شده برای پیشبینی رطوبت خاک در محدوده توسعه ریشه به ترتیب برابر با 772/0 و 37/4 % بدست آمدند. علاوه بر این، شاخصهای مذکور برای پیشبینی غلظت آمونیوم خاک در زیر جویچه و پشتههای هر سه تیمار به ترتیب بین 645/0 تا 798/0 و 23/ 14% تا 4/29% و برای نیترات به ترتیب بین 716/0 تا 829/0 و 57/ 23% تا 2/25% تغییر نمودند. در مجموع نتایج این مطالعه حاکی از آن بود که مدل HYDRUS علاوه بر انتقال رطوبت، توزیع نیترات و آمونیوم را در زیر جویچه و پشتههای آبیاری با دقت مناسبی شبیهسازی میکند و به همین دلیل میتواند ابزار مفیدی برای مدیریت آب و کود در آبیاری جویچهای باشد.
- چکیده انگلیسی: Transport and transformation of urea, nitrate, and ammonium in the soil take place as a sequential decay chain reactions which should be considered altogether for more precise management of water and fertilizer in agricultural farms. In this study, HYDRUS-2D model was evaluated to predict distribution of water, nitrate and ammonium under furrow and ridge during the growing period of maize. Thus, maize was planted in the treatments with nitrogen rates of 0, 150, and 250 kg ha-1. The amounts of nitrogen uptake, soil water, nitrate, and ammonium concentrations during the growing season, before and after fertilization, and after harvesting were measured over different depths under ridges and furrows. Results showed suitable agreement between predicted and measured water, nitrate and ammonium distribution in soil during validation stage. NRMSE and R2 as evaluation indexes for the predicted soil water were calculated as 0.772 and 4.37%, respectively. Besides, these indexes were calculated for the predicted ammonium concentration under furrow and ridge for all treatments and were found to be in the range of 0.645-0.798 and 14.23%-29.4%, and for the predicted nitrate concentration, they were in the range of 0.716- 0.829 and 23.57%- 25.2%, respectively. According to the results of this study, the HYDRUS model is a useful tool for management of water and fertilizer in furrow irrigation.
- انتشار مقاله: 21-09-1395
- نویسندگان: آرش رنجبر,علی رحیمی خوب,حامد ابراهیمیان,مریم وراوی پور
- مشاهده
- جایگاه : پژوهشی
- مجله: پژوهش آب در کشاورزی
- نوع مقاله: Journal Article
- کلمات کلیدی: بافت سنگین,پرمامتر گلف,ضریب شکل چاهک,هدایت هیدرولیکی اشباع صحرایی
- چکیده: روش نفوذسنج گلف یکی از روشهای مناسب جهت اندازهگیری هدایت هیدرولیکی اشباع خاک (Kfs) در بالای سطح ایستابی است. این مطالعه به وسیله دستگاه پرمامتر گلف مدل 1k2800، برای20 چاهک در مزرعه تحقیقاتی پردیس ابوریحان انجام شد. بافت رسی خاک مزرعه تحقیقاتی با روش هیدرومتری مشخص گردید. دبی خروجی از پرمامتر در چهار مرحله تحت بار ثابت آبی (H) ، 5، 10، 15 و20 سانتی متر اندازهگیری شد. سپس هدایت هیدرولیکی اشباع صحرایی (Kfs) و پتانسیل جریان ماتریک (Øm)، بر اساس آزمایشهای موفق و توسط آنالیز دو عمقی گلف مورد ارزیابی قرار گرفت. طبق نتایج بدست آمده مشخص شد که در خاکهای سنگین افزایش عمق استغراق H2 نسبت به H1، راهکاری مناسب برای کاهش نتایج ناموفق آنالیز دو عمقی گلف جهت تعیین هدایت هیدرولیکی خاک میباشد. در این مطالعه همچنین ضریب شکل چاهک (C) با پنج روش متفاوت محاسبه شد و تأثیر ضرایب C بدست آمده از راه حلهای مختلف در نتایج آنالیز دو عمقی گلف مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که وقتی اثر غیر اشباع در محاسبات قرار گیرد، امکان بدست آوردن مقادیر منفی Kfs و Øm با استفاده از راهحل زیانگ کمتر است و همبستگی بسیار زیادی بین مقادیر آنالیزهای موفق دو عمقی گلف که از دو راه حل زیانگ و عددی در تعیین ضریب C استفاده شده است، وجود دارد (98/0r=).
- چکیده انگلیسی: The Guelph Permeameter technique (GP) is one of the proper methods for measuring the saturated hydraulic conductivity (Kfs) above the water table. This study was done by Guelph Permeameter model 2800k1 in 20 auger holes at Research Farm of Abourayhan Campus. Soil texture was determined for the Research Farm, using the hydrometer method. Water outlet flow of the permeameter was measured in four phases under constant ponding heads (H) of 5, 10, 15 and 20 cm, respectively. The field saturated hydraulic conductivity (Kfs) and matric flux potential (Øm), based on successful testing and Guelph analysis, were evaluated by different methods. The results indicated that, in heavy soils, increasing submergence depth of H2 relative to H1, is an appropriate solution for reducing the Guelph's two-head analysis failure in soil hydraulic conductivity estimation. In this study, well shape factor (C) was also calculated by five different methods. Later, the effect of the calculated C factor by various methods was studied in Guelph's two-head analysis. The results showed that using unsaturated effect in the calculations lowers the possibility of obtaining negative values of Kfs and Øm in Xiang Solution. Also, there was a very high correlation between Guelph successful two-head analysis when Xiang and Numeral Solutions were used for calculating C factor (r=0.98).
- انتشار مقاله: 23-12-1390
- نویسندگان: عباس خوارزمی,محمود مشعل,قاسم زارعی,مریم وراوی پور
- مشاهده