مجله پژوهش آب در کشاورزی
سال بیست و ششم شماره 4 (زمستان 1391)

در مناطق خشک و نیمه خشک، شوری آب و خاک تولید محصولات زراعی را محدود می نماید. ارزیابی تحمل به شوری گیاهان دارویی به منظور کشت در مناطق شور از اهمیت ویژه ای برخوردار است. به منظور بررسی تاثیر شوری آب و خاک بر عملکرد گیاه دارویی بابونه، آزمایشی گلخانه ای با پنج سطح شوری شامل آب غیرشور، 5/3، 5/6، 5/9 و5/12 دسی زیمنس بر متر در سه تکرار در گلخانه پژوهشی گروه زیست دانشگاه شاهد تهران، در قالب طرح کاملا تصادفی اجرا گردید. در این پژوهش صفاتی از جمله، خصوصیات مرفولوژیکی، محتوی پرولین و پروتئین، میزان عناصر سدیم، پتاسیم، کلسیم و کلر گیاه و درصد اسانس و کامازولن بابونه مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج نشان داد با افزایش شوری، پارامترهای رشدی گیاه بابونه به طور معنی داری کاهش یافتند. تغییرات میزان متابولیت های ثانویه نیز نسبت به شاهد معنی دار بود به طوری که شوری اسانس را کاهش (23/35 درصد) و درصد کامازولن را افزایش (31/26) داد. با افزایش سطوح شوری، میزان یون های سدیم ساقه (34/54 %) و ریشه(60%)، و همچنین کلر ساقه (42/68 %) و ریشه(19/76%) گیاه بابونه نسبت به شاهد افزایش یافت و باعث کاهش جذب عناصر پتاسیم و کلسیم در بابونه گردید. نتایج نشان داد که استفاده از گیاه دارویی نسبتا متحمل به شوری بابونه، علاوه بر اصلاح و بهبود وضعیت خاک های شور، می تواند از عملکرد کمی و کیفی نسبتا خوبی در این خاک ها برخوردار گردد.

تخمین نفوذ با استفاده از مدل های فیزیکی و تجربی و یا برآورد غیرمستقیم آن به کمک ویژگی های زودیافت خاک ضروری به نظر می رسد. هدف از این پژوهش، تخمین مقادیر نفوذ تجمعی آب به خاک با استفاده از داده های توزیع اندازه ذرات و پارامتر شکل منحنی رطوبتی بود. مقادیر نفوذ تجمعی آب به خاک در سه کاربری زراعی، مرتع و باغ در شهرستان نیشابور واقع در خراسان رضوی به روش تک حلقه (بیرکن) در 5 نقطه با سه تکرار اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که استفاده از داده های توزیع اندازه ذرات در برآورد پارمتر شکل منحنی رطوبتی و سپس برآورد نفوذ تجمعی آب به خاک در هر سه کاربری، سبب افزایش چشمگیر ضریب تبیین (R2) در مقایسه با مدل دو جزئی فیلیپ گردید. در کاربری های مرتع و باغ جذر میانگین مربعات خطا (RMSE) حاصل از برازش معادله لاساباتری و همکاران در مقایسه با معادله دو جزئی فیلیپ کاهش بسیار زیادی داشت. بالعکس استفاده از روش میناسنی و مک براتنی در هر سه کاربری، سبب کاهش آماره R2 نسبت به معادله دو جزئی فیلیپ شد. در کاربری زراعی کمترین و بیشترین مقدار RMSE به ترتیب از برازش معادله دو جزئی فیلیپ و روش میناسنی و مک براتنی به دست آمد. با توجه به نتایج به دست آمده از این پژوهش، استفاده از توزیع اندازه ذرات برای برآورد پارامتر شکل منحنی رطوبتی و سپس نفوذپذیری خاک توسط معادله لاساباتری و همکاران توصیه می گردد.

به منظور ارزیابی مدل SWAP، آزمایشی به صورت اسپلیت پلات در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با 4 تکرار که در آن 4 سطح آبیاری (60، 80 و 100 درصد نیاز آبی و آبیاری بر اساس عرف منطقه) و 3 رقم (سینگل کراس 404، 700 و 704) به ترتیب به عنوان فاکتور اصلی و فرعی در دو سال متوالی 1389 و 1390 در مزرعه آزمایشی حوپار استان کرمان انجام گردید. نتایج نشان داد که ضریب همبستگی بین داده های شبیه سازی شده و اندازه گیری شده عملکرد در دو سال آزمایش به ترتیب 99/0 و 998/0و برای شاخص سطح برگ به ترتیب 86/0 و 87/0 می باشد. شبیه سازی مدل در برآورد عملکرد با توجه به مقادیر مختلف آب مصرفی و شوری آب، 4 دسی زیمنس بر متر، نشان داد که بیشترین عملکرد نسبی،77 درصد با مصرف آب 11000 مترمکعب در هکتار می باشد. هم چنین بررسی شوری های مختلف نیز میزان کاهش محصول را، به ازاء افزایش 2 دسی زیمنس بر متر سطح شوری، 7 درصد نشان داد. با توجه به شاخص های آماری ارائه شده در تحقیق، مدل SWAP توانسته است پارامترهای اندازه گیری را به خوبی شبیه سازی کند. بنابراین از این مدل می توان با دقت نسبتا مناسبی در منطقه مورد مطالعه برای مدیریت آبیاری استفاده نمود.

بروز خشکسالی های پی در پی در کنار بحران مواد و انرژی در عصر حاضر، ضرورت توجه به کارایی مصرف منابع آب و ارتقای سطح بهره وری را گوشزد می نماید. همچنین،در هنگام مصرف سایر نهاده های تولیدی، ضرورت توجه به رابطه آنها با نهاده ی آب و تاثیر متقابل آنها و لزوم لحاظ نمودن این تاثیرات،انجام تحقیقات را ضروری می نماید. در این مطالعه از دیدگاه اقتصادی به مقوله ی کارایی مصرف آب پرداخته شده است. از این رو، به منظور محاسبه ی کارایی فنی تولید گندم و کارایی مصرف آب، رهیافت تحلیل پوششی داده ها مورد استفاده قرار گرفت. بدین منظور، از اطلاعات 150 بهره بردار گندم منطقه ی زرقان فارس در سال زراعی 90-1389 استفاده گردید. نتایج نشان داد که میانگین کارایی مصرف آب در منطقه بسیار پایین و در حدود %32 می باشد. همچنین، با توجه به نتایج حاصل از کاربرد آزمون تی برای مقایسه ی کارایی مصرف آب در میان دو گروه کارا و ناکارا در استفاده از نهاده ها مشخص گردید که کارایی مصرف آب در میان تولید کنندگان کارا در استفاده از نهاده ها به شکل معناداری از کشاورزان ناکارا بیش تر می باشد. در پایان، توصیه های سیاستی به منظور افزایش کارایی مصرف آب در تولید محصول گندم در منطقه و به دنبال آن بهبود کارایی فنی ارائه گردیده است.

در این مطالعه کیفیت هیدروشیمی آب زیرزمینی دشت چهاردولی قروه در غرب ایران بررسی شده است. 66 نمونه در منطقه ای به وسعت 340 کیلومتر مربع گرفته شد و آزمایش تعیین غلظت یونهای اصلی، هدایت الکتریک(EC) و pH انجام شد. نقشه توزیع مکانی غلظت آنیونها و کاتیونها و به طبع آن هدایت الکتریکی(EC) نشان داده که تمرکز یونها در مرکز دشت بیشتر است. آب زیرزمینی دشت چهاردولی به علت غلظت بالای یونها در محدوده مناسبی برای شرب قرار نمی گیرد. از آب زیرزمینی منطقه برای کشاورزی استفاده می شود، لذا شاخص های مختلفی برای ارزیابی کیفیت آب زیرزمینی جهت کشاورزی استفاده شد. دیاگرام USSL نشان داد که به جز 7 چاه بقیه چاه ها از کیفیت قابل قبولی برای مصارف کشاورزی برخوردار هستند. نوع غالب آب منطقه است که رایج ترین نوع آب شیرین در ایران است.

این مطالعه به تحلیل ریسک عملکرد زیست توده گیاه ذرت در دوره 2039-2010 میلادی در مزرعه ای واقع در پاکدشت تحت تاثیر عدم قطعیت ناشی از مدل های جفت شده جوی- اقیانوسی (AOGCM) پرداخته است. به این منظور سناریوهای تغییر اقلیم حاصل از 9 مدل AOGCM-AR4 تحت سناریوی انتشار A2 در دو دوره 2000-1971 و 2039-2010 برای منطقه مورد مطالعه محاسبه و با برازش تابع بتا وزن دهی شدند. در ادامه با استفاده از روش مونت کارلو، 2000 نمونه از هر سناریو اقلیمی دما و بارش ماهانه منطقه تولید و مقادیر تغییرات دما و بارش مربوط به سطوح ریسک 25، 50 و 75 درصد استخراج شدند. مدل آماری LARS-WG برای ریزمقیاس نمایی داده ها در سطح مزرعه بکار برده شد. در مرحله آخر با معرفی مقادیر دما و بارش منطقه در سه سطح ریسک 25، 50 و 75 درصد در دوره 2039-2010 به مدل AquaCrop، مقادیر زیست توده ذرت در دوره 2039-2010 شبیه سازی شدند. نتایج نشان دهنده روند نزولی زیست توده، در تیمارهای آبیاری کامل و کم آبیاری بود، بطوریکه در سطح ریسک 50 درصد، 21/1 و 42/1 تن بر هکتار کاهش در زیست توده به ترتیب در تیمارهای آبیاری کامل و کم آبیاری، پیش بینی شد.

افزایش جمعیت دنیا، نیاز بیشتر به آب و درنتیجه تولید فاضلاب بیشتر را سبب شده است. فاضلاب تصفیه شده، دربسیاری از کشورها در کشاورزی و فضای سبز کاربرد دارد. بدلیل داشتن عناصر غذائی متفاوت، فاضلاب تصفیه شده باعث افزایش محصولات کشاورزی شده و نیازبه مصرف کود را کاهش می دهد، اما غلظت بالای عناصر سنگین، در محصولات کشاورزی، که با فاضلاب آبیاری شده اند باعث مسائل و نگرانی های بهداشتی و نیز آلودگی این محصولات می شود. پسته یکی از مهمترین محصولات کشاورزی استان کرمان است و به آن «طلای سبز» اتلاق می شود. در این تحقیق پسته رقم اوحدی در اراضی دانشکده کشاورزی دانشگاه شهید باهنر- کرمان با فاضلاب تصفیه شده دانشگاه آبیاری شد و عناصر سنگینی که توسط جذب ریشه ای به سایر اندامها، بافتها و میوه درختان انتقال یافت تحت بررسی و ارزیابی قرار گرفت، تا احیانا مسائل بهداشتی و نگرانی های احتمالی برای مصرف کنندگان پسته مورد توجه قرار گیرد.در این تحقیق سطح عناصر Pb، Cu، Cd، Zn در میوه های پسته آبیاری شده با فاضلاب بالاتر از حد مجازی است که ATSDR اعلام گردیده است. بنابراین یکی از راهکارهای مصرف فاضلاب در درختان پسته می تواند مخلوط کردن آن با آب آبیاری به نسبتهای متفاوتی باشد که در این تحقیق انجام شد.

در کلیه سیستم های آبیاری قطره ای برای تامین آب مورد نیاز گیاه، ایجاد فشار در سیستم لازم و ضروری است. افت فشار سیستم روی هزینهء تمام شده، بازده کاربردآب، یکنواختی توزیع و شرایط کاری سیستم تاثیر می گذارد. این تحقیق جهت ارزیابی سیستم های آبیاری قطره ای در هفت باغ از باغات شهرستان مرند، انجام گرفت. در مطالعهء حاضر جهت ارزیابی سیستم ها، روش های مریام-کلر و تصادفی انتخاب گردیدند. آزمایشات کیفی آب در طرح های انتخابی انجام شد. به منظور ارزیابی این سیستم ها مقادیر کمی یکنواختی پخش آب، بازده پتانسیل ربع پائین، بازده کاربرد ربع پایین و فاکتورهای موءثر بر این پارامترها محاسبه شدند. نتایج نشان داد که میانگین یکنواختی پخش آب، بازده پتانسیل ربع پایین و بازده کاربرد ربع پایین برای سیستم های انتخابی بترتیب 95، 80 و 92 درصد بودند. با توجه به پارامترهای بدست آمده مشخص گردید که بالا بودن بازده و یکنواختی پخش آب، پائین بودن ضریب تغییرات ساخت، تغییرات کم دبی در قطره چکان های جبران کنندهء فشار و عدم گرفتگی خروجی ها به علت عملکرد صحیح سیستم فیلتراسیون، طراحی و اجرای مناسب و کیفیت تجهیزات مورد استفاده بوده است. نتایج بررسی ها نشان داد که طراحی هیدرولیکی سیستم ها قابل قبول می باشد. نتایج برای روش های ارزیابی مشابه بودند. نتایج آزمایشات کیفی آب نشان داد که امکان رسوب کربنات و سولفات کلسیم در برخی از سیستم ها با گذشت زمان وجود دارد. اسیدیته، سختی و مقدار املاح خارج از حد استاندارد نبوده و مشکل زا نبودند و غلظت آهن کمتر از حدی بود که منجر به گرفتگی شود.

آبیاری محدود در زراعت دیم حتی در صورت اثربخشی آن، بایستی از جنبه های اقتصادی نیز مورد ارزیابی قرار گیرد تا بهترین مدیریت زراعی از لحاظ اقتصادی تعیین شود. اهداف مطالعه، تعیین میزان هزینه و درآمدهای تولید گندم دیم تحت مدیریت های سنتی و برتر زراعی، تعیین قیمت آب آبیاری با نرخ تنزیل مناسب، اقتصادی و غیر اقتصادی بودن جای گزینی تیمارها تحت مدیریت های مختلف بوده است. تیمارهای آزمایش شامل دو سطح مدیریت زراعی (سنتی و برتر) با سطوح مختلف آبیاری تکمیلی (دیم، تک آبیاری در زمان کاشت و تک آبیاری بهاره) در منطقه مرک استان کرمانشاه بوده است. آزمایش ها در مزارع کشاورزان و با مشارکت آنها انجام و داده های لازم جمع آوری شد. در این بررسی، جهت انتخاب مناسب ترین تیمار آبیاری محدود و مدیریت زراعی مناسب در دو سال زراعی (85-1384 و 86-1385)، از تکنیک بودجه بندی جزیی و برای تعیین قیمت آب از روش اقتصاد مهندسی (فرمول های سری یکنواخت) استفاده گردید. طبق نتایج به دست آمده، میانگین هزینه تولید در دو سال زراعی، تحت شرایط مدیریت مرسوم و اعمال مدیریت برتر زراعی در مزرعه انتخابی منطقه مرک، به ترتیب 5/1107 و 5/1567 هزار ریال در هکتار محاسبه شد. در منطقه مورد مطالعه، جای گزینی تیمار مدیریت برتر زراعی تحت شرایط تک آبیاری در بهار توسط سایر تیمارها غیر اقتصادی بوده است. زیرا در صورت جای گزینی سایر تیمارها به جای تیمار انتخابی در منطقه، میزان کاهش درآمد بیشتر از کاهش در مقدار هزینه خواهد شد. میانگین سود خالص این تیمار 5664 هزارریال محاسبه شد که بیشتر از سایر تیمارها می باشد. ارزش کنونی هزینه یکنواخت سالانه برای هزینه های سرمایه گذاری با نرخ تنزیل 7% حدود 3/24723 هزار ریال برآورد گردید. با در نظر گرفتن هزینه های جاری و حجم آب مصرفی به میزان 199584 متر مکعب، قیمت هر متر مکعب آب آبیاری در منطقه هدف 9/123 ریال محاسبه گردید.

به منظور ارزیابی کارآیی مصرف آب و عملکرد ذرت دانه ای سینگل کراس 704 تحت شرایط تیمارهای آبیاری و مقادیر کود نیتروژن در استان گیلان در سال 1389 آزمایشی به صورت کرت های خرد شده در قالب بلوکهای کامل تصادفی در سه تکرار در لاهیجان انجام گرفت. تیمارها شامل سه سطح آبیاری (دیم، دور آبیاری 6 روز و دور آبیاری 12 روز) به عنوان فاکتور اصلی و کود نیتروژن در پنج سطح شامل صفر (بدون مصرف کود نیتروژن)، 60، 120، 180 و 240 کیلوگرم نیتروژن در هکتار) به عنوان فاکتور فرعی در نظر گرفته شد. نتایج تجزیه واریانس نشان داد که عملکرد دانه، عملکرد بیولوژیک و کارآیی مصرف آب تحت تاثیر تیمارهای آبیاری، کود نیتروژن و اثر متقابل این دو عامل در سطح احتمال 1 درصد معنی دار شدند. بیشترین کارآیی مصرف آب عملکرد دانه و عملکرد بیولوژیک به ترتیب به اثر متقابل کاربرد کودهای 240 و 180 کیلوگرم نیتروژن در هکتار در شرایط بدون آبیاری با مقادیر 92/2 و 82/6 کیلوگرم بر مترمکعب بود. آبیاری به همراه افزایش کاربرد کود نیتروژن منجر به افزایش عملکرد دانه و عملکرد بیولوژیک گردید اما بین تیمارهای آبیاری 6 و 12 روز و تیمارهای کودهای 180 و 240 کیلوگرم نیتروژن در هکتار در صفات ذکر شده تفاوت معنی داری مشاهده نشد. کمترین میزان عملکرد دانه و عملکرد بیولوژیک مربوط به اثر متقابل عدم استفاده از کود نیتروژن و آبیاری حاصل گردید. با افزایش مقدار آبیاری محتوای نسبی آب برگ افزایش و هدایت روزنه ای کاهش یافت و در تیمارهای بدون آبیاری و آبیاری بعد از 12 روز هدایت روزنه ای مقادیر پایین تری را نسبت به تیمار آبیاری بعد از 6 روز برخوردار بودند.

پراکنش نامناسب زمانی و مکانی بارندگی و عدم مدیریت عرضه و تقاضای منابع آب در کشور به ویژه در مناطق بسیار کم آب و خشک مانند استان هرمزگان، مدیریت منابع آب را به خصوص در بخش کشاورزی با مشکلات جدی رو به رو ساخته است. در این وضعیت تجارت درون کشوری آب مجازی می تواند با صرف هزینه های کمتر بخش عمده ای از مشکلات را در بخش توزیع آب حل کند. نتایج این تحقیق نشان داد که کل واردات و صادرات آب مجازی استان هرمزگان به ترتیب 3/1284 و 1/1131 میلیون مترمکعب در سال می باشد. سهم بخش زراعی، باغی و دامی از واردات آب مجازی به ترتیب 44/61%، 97/9% و 59/28% و هم چنین از صادرات آب مجازی به ترتیب 32/35%، 18/59% و 5/5% به دست آمد. تراز تجارت آب مجازی این استان برابر 5/142 میلیون مترمکعب است. هم چنین شاخص کم آبی، شاخص شدت مصرف آب، شاخص وابستگی آب به واردات آب مجازی و شاخص خودکفایی آب به واردات آب مجازی استان هرمزگان به ترتیب برابر63%، 58%، 6/9% و 4/90% به دست آمد. یکی از مهم ترین دلایل صادرات آب مجازی در استان هرمزگان تولید محصولات آب بر مانند خرما، سبزیجات، صیفی جات می باشد. مهم ترین منبع واردات آب مجازی به استان ناشی از وارد کردن برنج و گندم است. هم چنین نتایج این تحقیق نشان داد که استان هرمزگان دارای پتانسیل نسبتا کمی در استفاده از آب سبز بوده به طوری که حدود 8/7 درصد تولیدات زراعی و باغی استان به وسیله آب سبز تولید می شوند. در نتیجه پیشنهاد می شود الگوی کشت استان هرمزگان به سمت استفاده بیشتر از آب سبز (مانند غلات و میوه ها) و پرهیز از کاشت محصولات آب بر تابستانه مانند ذرت و سیب زمینی تغییر جهت داده شود.

به منظور مطالعه شوری و نیتروژن بر عملکرد و راندمان مصرف کود نیتروژن، آزمایشی در دو سال زراعی 88-1387و 89-1388 در مزرعه تحقیقات شوری، دانشگاه فردوسی مشهد طراحی گردید. آزمایش به صورت کرت های یکبار خرد شده در قالب طرح بلوکهای کامل تصادفی با سه تکرار اجرا شد. تیمارهای آزمایش شامل سه سطح شوری شاهد (dS/m3/1EC=)، dS/m5 و 10 به عنوان عامل اصلی، سه سطح کود نیتروژن 50، 100 و kg.ha-1 150 و دو رقم گندم حساس (طوس) و متحمل به شوری (بم) که به صورت فاکتوریل به عنوان عامل فرعی در نظر گرفته شدند. کود نیتروژنه به شکل سولفات آمونیوم و در سه مرحله تقسیط گردید. اعمال کود نشاندار 15N با غنای 8 اتم درصد (%8)، در سه تقسیط بطور هماهنگ با کرتهای غیر ایزوتوپی در سال دوم انجام گردید. نتایج نشان داد، در تیمار 5 و 10 dS/m با افزایش کود درصد نیتروژن مشتق شده از کود نشاندار (Ndff %) در دانه های گندم افزایش یافت. بیشترین و کمترین راندمان مصرف نیتروژن به ترتیب به تیمار های کودی 50 و kgN.ha-1 150اختصاص داشت. غلظت کلروفیل، پتاسیم و عملکرد دانه با افزایش شوری کاهش یافت و با بالا رفتن نیتروژن مصرفی از 50 به kgN.ha-1 150 بر میانگین صفات مذکور افزوده شد. غلظت سدیم با افزایش شوری و نیتروژن به ترتیب افزایش و کاهش یافت. این نتایج نشان داد که کاربرد مقادیری بالاتر از نیاز کودی در شرایط شور سبب افزایش جذب نیتروژن توسط گیاه می گردد و این امر شرایط را جهت تحمل شرایط شور بهبود می بخشد.