فهرست مطالب

پژوهش آب در کشاورزی - سال سی و یکم شماره 2 (تابستان 1396)

مجله پژوهش آب در کشاورزی
سال سی و یکم شماره 2 (تابستان 1396)

  • تاریخ انتشار: 1396/07/01
  • تعداد عناوین: 12
|
  • علمی پژوهشی
  • علی قدمی فیروزآبادی، مهرداد چایچی *، سیدمحسن سیدان صفحات 139-149
    استفاده بهینه از آب با توجه به شرایط اقلیمی کشور و خشکسالی های اخیر امری ضروری به نظر می رسد. یکی از راهکارهای مهم و تاثیر گذار، بهره گیری از سامانه های نوین آبیاری است. لذا این آزمایش در مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی همدان، با بهره گیری از سیستمهای آبیاری تحت فشار، بصورت طرح کرت های خرد شده در قالب بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار طی دو سال 87-1386 و 88-1387 اجرا شد. کرت های اصلی شامل سه نوع سامانه آبیاری، بارانی، قطره ای( تیپ) و جویچه ای بود و کرت های فرعی را ارقام گندم ( الوند، توس و دو لاین C-81-4و CD-5009 ) تشکیل دادند. نتایج نشان داد که عملکرد دانه در ژنوتیپ های مورد بررسی در سیستم های متفاوت آبیاری علیرغم میزان متفاوت آب آبیاری مصرفی تفاوت معنی داری نداشتند. این در حالیست که اختلاف عملکرد بین روش تیپ و جویچه ای حدود 1000 کیلوگرم در هکتار تعیین شد.تفاوت بین ژنوتیپ ها نیز از نظر عملکرد معنی دار نبود. مقدار بهره وری مصرف آب آبیاری در روش آبیاری تیپ، بارانی و جویچه ای ( بدون در نظر گرفتن بارندگی موثر ) به ترتیب 6/1، 1/1 و 69/0 کیلوگرم به ازای واحد آب مصرفی بود. به عبارت دیگر، آبیاری تیپ باعث افزایش 132 و 45 درصدی کارآیی مصرف آب نسبت به روش جویچه ای و بارانی گردید. ارزیابی اقتصادی نشان داد که استفاده از هر دو روش آبیاری بارانی و تیپ بجای روش جویچه ای برای تمامی ارقام گندم مورد استفاده دارای توجیه اقتصادی است و روش آبیاری بارانی نسبت به تیپ از لحاظ اقتصادی ارجح بود.
    کلیدواژگان: آبیاری بارانی، آبیاری جویچه ای، آبیاری تیپ، بهره وری آب
  • زهرا سعادتی، معصومه دلبری *، مهدی پناهی، ابراهیم امیری صفحات 151-162
    هدف از این پژوهش بررسی اثرات مدیریت آبیاری روی خصوصیات رویشی، عملکرد و میزان قند چغندرقند (رقم منوژرم) و تعیین کارایی مصرف آب بود. آزمایش در منطقه الشتر واقع در استان لرستان در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی طی دو سال زراعی 1393 و 1394 انجام شد. در این تحقیق شش تیمار آبیاری شامل آبیاری کامل (رساندن رطوبت خاک در هر آبیاری به حد ظرفیت مزرعه) به عنوان تیمار شاهد (T1)، رساندن رطوبت خاک در هر آبیاری به حد ظرفیت مزرعه و حذف آبیاری آخر (T2)، آبیاری گیاه به میزان 10 درصد بیشتر از تیمار شاهد (T3)، آبیاری گیاه به میزان 10 درصد کمتر از تیمار شاهد (T4)،آبیاری گیاه به میزان 20 درصد کمتر از تیمار شاهد (T5) و آبیاری گیاه به میزان 30 درصد کمتر از تیمار شاهد (T6)اعمال گردید. نتایج تجزیه واریانس نشان داد که اثر تیمارهای مختلف آبیاری بر صفات شاخص سطح برگ، وزن خشک ریشه، زیست توده، عملکرد ریشه، درصد قند، عملکرد قند و کارایی مصرف آب قند در سطح احتمال یک درصد و بر روی صفت وزن خشک برگ و کارایی مصرف آب ریشه در سطح احتمال پنج درصد معنی دار گردید. بین تیمارهای T2، T3 و T4 تفاوت معنی داری از نظر خصوصیات رویشی، عملکرد ریشه، وزن خشک ریشه گیاه و عملکرد قند وجود نداشت ولی این تیمارها خصوصیات یاد شده را به طور معنی داری نسبت به تیمارهای T5 و T6 افزایش دادند. هم چنین با توجه به اینکه، بیشترین مقدار کارایی مصرف آب بر اساس تولید ریشه و کارایی مصرف آب بر اساس تولید قند در تیمارهای T2 و T4 به دست آمد، بنابراین برای صرفه جویی در مصرف آب و جلوگیری از هدر رفت آن در زراعت چغندرقند در استان لرستان، حذف آبیاری آخر یا کاهش میزان آب در هر آبیاری تا 10 درصد توصیه می گردد.
    کلیدواژگان: کارایی مصرف آب، کم آبیاری، ماده خشک
  • ادریس مرسلی *، نادر حیدری، عباس زارع، حمیدرضا حاتمی صفحات 163-180
    ایران با محدودیت های شدید منابع آبی مواجه است و سهم قابل توجهی از این منابع کمیاب در بخش کشاورزی استفاده می شود. یکی از مهمترین راهبردهای کاهش تاثیر این محدودیت ارتقای بهره وری آب کشاورزی و تقلیل برداشت از منابع آبی کشور است که در این مقاله مورد بحث قرار گرفته است. نوع این تحقیق کاربردی- توسعه ای و روش آن کتابخانه ای و میدانی به شیوه های بررسی اسنادی، پیمایشی و اکتشافی است که در آن جامعه آماری شامل کارشناسان و متخصصان دستگاه های اداری مرتبط، اساتید دانشگاه و پژوهشگران رشته های مربوطه و کشاورزان خبره در حوزه بهره وری آب کشاورزی به شیوه نمونه گیری هدفمند انتخاب شده اند. در این مقاله با هدف شناسایی و تعیین مهمترین فرایند ها برای ارتقای بهره وری آب و نیز اولویت توجه به آنها، ابتدا از طریق مطالعات اسنادی و کتابخانه ای و سپس به کمک نظرات اخذ شده از نشست ها و مصاحبه های تخصصی با خبرگان، تعداد دو فرایند محوری، چهار فرایند اصلی و 16 فرایند شاخص شناسایی شده و با ابزار پرسشنامه محقق ساخته، میزان اهمیت آنها در یک طیف پنج گزینه ای لیکرت دریافت شد و به کمک نرم افزارهای آماری نتایج، سوالات و فرضیات بررسی گردید. بر این اساس میزان اثرگذاری فرایندهای تعیین شده در ارتقای بهره وری آب کشاورزی متفاوت بوده ولی تمامی فرایندها در ارتقای بهره وری آب کشاورزی تاثیر مثبت و قوی دارند. در بین دو فرایند محوری، « فرایند اصلاحی محصول کشاورزی » با ضریب 938/0، در بین چهار فرایند اصلی فرایند « اصلاح تولید محصول کشاورزی » با ضریب مسیر 885/0 و در بین 16 فرایند شاخص نیز دو فرایند « فراوری محصولات کشاورزی » با ضریب مسیر 786/0 و « مصرف مجدد (بازچرخانی) آب کشاورزی » با ضریب مسیر 785/0بیشترین تاثیر را در ارتقای بهره وری آب کشاورزی کشور دارند.
    کلیدواژگان: آب و فرایند های تولید محصول، امنیت غذایی
  • سیده ایدا نجبایی *، مهدی قاجار سپانلو، محمد علی بهمنیار صفحات 181-194
    به منظور بررسی تاثیر مقادیر مختلف سرب و کروم موجود در آب آبیاری بر تجمع آنها در خاک و جذب گیاهی (در شاهی و جعفری)، آزمایشی در گلدان هایی با ارتفاع 22 و قطر 28 سانتی متر، به صورت فاکتوریل در قالب کاملا تصادفی، در 3 تکرار و 16 تیمار و بافت خاک لومی در گلخانه تحقیقاتی دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری در سال 1390 اجرا گردید. تیمارها شامل چهار سطح سرب در آب (0، 500، 1000، 1500 میلی گرم در لیتر از منبع نیترات سرب) و چهار سطح کروم در آب (0، 100، 200، 400 میلی گرم در لیتر از منبع نیترات کروم) به صورت مجزا از هر تیمار و تلفیقی از هر دو تیمار در نظر گرفته شد. نتایج همبستگی نشان داد کاربرد مقادیر مختلف سرب و کروم بر میزان سرب و کروم کل و قابل جذب خاک تاثیر معنی دار داشت. افزایش مقدار سرب باعث کاهش مقدار کروم در لایه سطحی و افزایش میزان سرب کل و سرب قابل جذب خاک تحت کشت شاهی و جعفری شد و همچنین با افزایش مقدار کروم در آب آبیاری و کاهش مقدار سرب در تیمارهای تلفیقی، مقدار کروم کل و قابل جذب افزایش یافت. همچنین نتایج نشان داد که با افزایش غلظت سرب در آب تا حد 1000 میلی گرم در لیتر و بالا رفتن سطح آلودگی خاک ، مقدار سرب در بخش هوایی در مقایسه با شاهد افزایش یافت. در سطوح بالاتر آلودگی مقدار سرب و کروم مقدار آنها در بخش هوایی کاهش یافت. این نتیجه در مورد مقدار سرب به احتمال زیاد به این دلیل است که با افزایش مقدار سرب در بخش زیرزمینی، این عنصر به صورت ترکیبات نامحلول در ریشه رسوب کرده و به بخش هوایی منتقل نشده است. اما در مورد کروم، به دلیل باقی ماندن آن در جایگاه های تبادلی کاتیونی و تمایل به هیدرولیز و جذب سطحی شدن، غیر متحرک می گردد. پیوند کروم به گروه های هیدروکسی در دیواره سلول های ریشه، از جابجایی این فرم یونی بهاندام های هوایی ممانعت می کند. بیشترین سرب تجمع یافته در اندام هوایی سبزیجات نیز در تیمار 1000 میلی گرم در لیتر سرب و بیشترین کروم تجمع یافته در اندام هوایی سبزیجات نیز در تیمار 400 میلی گرم در لیتر کروم اتفاق افتاد. بدیهی است که خطرات بهداشتی قابل توجهی در استفاده از آبهای آلوده برای آبیاری مزارع سبزی و باغ های میوه وجود دارد و محصولات به دست آمده از این مزارع معضلی را ایجاد کرده که به گفته متخصصان حوزه سلامت فاجعه است.
    کلیدواژگان: خطرات بهداشتی، سبزیجات، خاک آلوده، نیترات سرب، نیترات کروم
  • محمدعلی جعفری*، هرمز سلطانی، سید معین الدین رضوانی، علی قدمی فیروزآبادی صفحات 195-205
    روش های نوین آبیاری آب اندوز می توانند باعث افزایش کارایی مصرف اب و بازده اقتصادی شوند. در این مطالعه اثر دو روش ابیاری و چهار آرایش کاشت مختلف بر روی عملکرد و بازده اقتصادی در زراعت سیب زمینی ارزیابی شد. بدین منظور آزمایشی به صورت کرت خرد شده در قالب طرح پایه بلوک های کامل تصادفی در ایستگاه تحقیقات کشاورزی اکباتان در همدان به مدت سه سال (93-1391) انجام گردید. آزمایش شامل دو فاکتور اصلی آبیاری بارانی و قطره ای، و چهار فاکتور فرعی آرایش کاشت بودند. تحلیل اقتصادی تیمارها با استفاده از معیارهای نسبت منفعت-هزینه، نرخ بازده داخلی، و معادل یکنواخت سود خالص سالیانه انجام شد. نتایج نشان داد که روش کاشت مرسوم در آبیاری قطره ای، تیمار برتر اقتصادی بود. برای تیمار برتر نسبت منفعت –هزینه برابر 48/1، نرخ بازده داخلی برابر 49/287 درصد و سود خالص معادل یکنواخت سالیانه آن برابر 1/79 میلیون ریال در هکتار برآورد شد. تاثیر آرایش کاشت در روش آبیاری بارانی قابل توجه بود، بطوریکه نرخ بازده داخلی و معادل یکنواخت سالیانه تیمارهای آرایش کاشت بیش از دو برابر بازده اقتصادی روش کاشت مرسوم بود. تیمار فاصله کاشت 60 سانتی متر در آبیاری بارانی بالاترین بازده اقتصادی را داشت.
    کلیدواژگان: روش های آبیاری، آرایش کاشت، نرخ بازده داخلی، نسبت منفعت به هزینه
  • مجید علی حوری*، عزیز تراهی، حجت دیالمی صفحات 207-218
    کشت گیاهان متحمل به شوری می تواند راه حل مناسبی برای استفاده از منابع آب شور باشد. به منظور شناسایی پایه های متحمل به شوری در درخت کنار، این تحقیق به روش فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با دو عامل شوری آب آبیاری و گونه درخت کنار در سه تکرار اجرا گردید. شوری آب آبیاری در چهار سطح 3/0، 3، 6 و 9 دسی زیمنس بر متر و گونه درخت کنار در سه سطح شامل موریتانی، رملیک و کنار بومی در نظر گرفته شدند. نتایج نشان داد که تیمارهای شوری آب آبیاری اثر معنی داری در سطح احتمال پنج درصد بر ارتفاع نهال، تعداد برگ، کلروفیل برگ، قطر ساقه و غلظت نیتروژن، سدیم و کلسیم برگ داشتند. بین گونه های مختلف کنار از نظر صفات رویشی و غلظت نیتروژن و سدیم برگ اختلاف معنی داری در سطح احتمال پنج درصد وجود داشت. اثرات متقابل تیمارهای شوری آب آبیاری و گونه کنار نیز بر صفات رویشی و غلظت نیتروژن، سدیم و کلسیم برگ در سطح احتمال پنج درصد معنی دار گردید. با رسیدن شوری آب آبیاری به نه دسی زیمنس بر متر، تعداد برگ و قطر ساقه کاهش معنی دار و غلظت سدیم برگ افزایش معنی دار یافت. تعداد برگ در گونه های مختلف با افزایش شوری آب آبیاری از سه دسی زیمنس بر متر به شش و نه دسی زیمنس بر متر، به ترتیب 8/3 تا 4/8 درصد و 1/25 تا 3/41 درصد کمتر شد. قطر ساقه نیز در گونه های مختلف با افزایش شوری آب آبیاری از سه دسی زیمنس بر متر به شش و نه دسی زیمنس بر متر، به ترتیب 7/1 تا 1/28 درصد و 30 تا 9/77 درصد کمتر شد. در حالی که غلظت سدیم برگ در گونه های مختلف با افزایش شوری آب آبیاری از سه دسی زیمنس بر متر به شش و نه دسی زیمنس بر متر، به ترتیب 67/1 تا 73/2 برابر و 64/1 تا 36/3 برابر شد. یافته های این پژوهش نشان داد که منابع آب شور می توانند در آبیاری نهال های کنار مورد استفاده قرار گیرند.
    کلیدواژگان: آب شور، گونه رملیک، زه آب، صفات رویشی، گونه موریتانی
  • معظم خالقی، علی شاهنظری*، فرزاد حسن پور، فاطمه کاراندیش صفحات 219-231
    کمبود آب غیر شور و افزایش تقاضای آب برای آبیاری منجر به کاربرد روش های جدید آبیاری و همچنین به کار گیری منابع آب شور شده است. به همین دلیل، آزمایش مزرعه ای طی دو سال زراعی 1393 و 1394 برای ارزیابی اثر مدیریت کمی و کیفی آب آبیاری بر خصوصیات مرفولوژیکی و عملکرد کیفی آفتابگردان در مزرعه پژوهشی دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری اجرا شد. پژوهش حاضر در قالب طرح فاکتوریل با طرح پایه بلوک کامل تصادفی، در سه تکرار اجرا شد. تیمارها شامل آبیاری کامل با آب غیر شور (FI)،آبیاری کامل با آب شور (SI)، آبیاری کامل با تناوب آب شور و غیر شور (FSI)،آبیاری ناقص ریشه در سطح 75 درصد آب مورد نیاز با آب غیر شور (PRD1)، آبیاری ناقص ریشه در سطح 75 درصد آب مورد نیاز با آب شور (PRD2) وآبیاری ناقص ریشه در سطح 75 درصد آب مورد نیاز با تناوب آب شور و غیر شور (PRD3) بود. آب شور با هدایت الکتریکی 4/5 دسی زیمنس بر متر از اختلاط20 درصد آب دریای خزر با آب غیر شور به دست آمد. نتایج نشان داد که تیمارهای PRD1، PRD3، FSIبا تیمار کنترل (FI) در اکثر خصوصیات مورفولوژیکی اختلاف معنی داری نداشتند. بالاترین درصد روغن از تیمار PRD2 و PRD3 با مقدار یکسان 56 درصد به دست آمد. تیمار SI کم ترین میزان درصد روغن را داشت. حداکثر عملکرد روغن با مقادیر 1831 و 5/1783 کیلوگرم در هکتار به ترتیب در تیمارهای FIوPRD1مشاهده شد. تیمارهای PRD2و SI کمترین مقادیر عملکرد روغن و پروتئین را در هر دو سال داشتند. براساس نتایج، درشرایط بحران آبی و نیاز به استفاده از آب کمتر و یا جایگزین نمودن آب شور با آب غیر شور،روش های PRD3و FSIبه عنوان مدیریت بهینه توصیه می شود تا علاوه بر صرفه جویی در منابع آب، تلفات کمی و کیفی محصول را به حداقل رساند.
    کلیدواژگان: آبیاری با آب دریا، عملکرد روغن، کاربرد تناوبی آب شور، مازندران
  • یاسر استواری، ارسلان فاریابی*، سیدعلی اکبر موسوی صفحات 233-243
    منحنی مشخص هر طوبتی خاک در پژوهش های آب و خاک مربوط به آبیاری و زهکشی،حفاظت خاک و انتقال املاح اهمیت فراوانی دارد. از آنجا که اندازه گیری مستقیم این ویژگی از خاک، وقت گیر و هزینه براست، می توان با برآورد نقاط منحنی مشخصه رطوبتی با استفاده از توابع انتقالی و ویژگی های زود یافت خاک، در زمان و هزینه ها صرفه‏جویی کرد. هدف از مطالعه حاضر، ارزیابی و مقایسه توابع انتقالی استواری-بیگی (1392) و قنبریان-میلان (2010) که هر دو از یک بانک اطلاعاتی یکسان (UNSODA) استخراج شده اند، در برآورد هشت نقطه از منحنی مشخصه رطوبتی می باشد. برای این منظور، از داده های 119 نمونه خاک های بانک اطلاعات خاک HYPRESاستفاده شد. نتایج نشان که توابع استواری-بیگی (1392) در مکش های کم، کارآیی خوب و مشابه با توابع قنبریان-میلان (2010) دارد. در مکش های زیاد و نزدیک به نقطه پژمردگی دائم، توابع استواری-بیگی (1392) که از بعد فرکتال اجزای بافت خاک به عنوان متغیر مستقل ورودی استفاده می کنند، کارآیی بیشتری نسبت به توابعقنبریان-میلان (2010) دارند. در برخی از مکش ها نیز هر دو تابع استواری-بیگی (1392) و قنبریان-میلان (2010) کارآیی مناسبی در برآورد رطوبت خاک نداشتند. به طور کلی، می توان نتیجه گرفت که استفاده از توابع استواری-بیگی (1392) (با یک پارامتر ورودی، بعد فرکتال) در تخمین نقاط منحنی رطوبتی کارآیی مشابه و گاهی بهتر نسبت به توابع قنبریان-میلان (2010) (با تعداد زیاد متغیرهای ورودی) دارد.
    کلیدواژگان: تابع استواری، بیگی، بعد فرکتال، تابع قنبریان-میلان، منحنی رطوبتی، _ HYPRES
  • فریبا سادات حسینی، علیرضا واعظی* صفحات 245-257
    محتوای آب خاک نقشی مهم در رشد گیاه به ویژه در کشتزارهای دیم مناطق خشک و نیمه خشکایفاء می کند. آگاهی از عوامل موثر بر میزان نگهداشت آب در خاک برای مدیریت آب حاصل از بارش آسمانی و هم چنین درک طیف وسیعی از فرآیندهای هیدرولوژیکی شامل نفوذ، رواناب، و تبخیر و تعرق ضروری است.این متغیر تحت تاثیر هم زمان آب وهوا، ویژگی های خاک، پوشش زمین و توپوگرافی قرار دارد. در این بررسی، تغییرات محتوای آب خاک در هفت کشتزار گندم دیم با شیب چهار، هشت، 11، 15، 18، 20 و 24 درصد تحت شرایط آیش در غرب استان زنجان مورد بررسی قرار گرفت. محتوای آب خاک در عمق 20 سانتی متر در سه کرت (5/1 متر ×5/2 متر) با فاصله پنج روز در طول دوره رشد گندم زمستانه از سال 1394 تا 1395 اندازه گیری شد. محتوای آب خاک تغییرات زیادی را طی دوره پژوهش نشان داد که با تغییر ماهانه بارش همگام بود. تفاوتی معنی دار بین کشتزار ها از نظر محتوای آب خاک وجود داشت (01/ 0P<). محتوای آب خاک از شیب چهار تا 11 درصد به شدت کاهش یافت اما کاهش آن در شیب های بالاتر (15-24 درصد) ناچیز بود. کاهش در محتوای آب خاک در کشتزار ها به افزایش رواناب سطحی در آن ها مربوط بود. ماتریس همبستگی (r) برای تعیین اثرات ویژگی های کشتزار ها (درجه شیب و خصوصیات خاک) نشان داد که محتوای آب خاک با درجه شیب، شن، رس، ماده آلی و نفوذپذیری خاک همبستگی معنی داری در سطح یک درصد دارد. تجزیه وتحلیل رگرسیون چندگانه نشان داد که محتوای آب خاک رابطه ای معنی دار با شیب و مقدار شن دارد (01/0>P و 78/0=2R).بر این اساس محتوای آب خاک در کشتزارهای دیم مناطق نیمه خشک را می توان با استفاده از درجه شیب و مقدار شن خاک برآورد نمود.
    کلیدواژگان: بارندگی، توزیع اندازه ذرات، رواناب سطحی، گندم زمستانی
  • آرش رنجبر، علی رحیمی خوب *، حامد ابراهیمیان، مریم وراوی پور صفحات 259-276
    تغییر شکل و انتقال کود اوره، نیترات و آمونیوم در خاک بصورت زنجیره ای از واکنش های متصل به هم صورت می گیرد که برای مدیریت دقیق تر آب و کود در مزرعه باید این واکنش ها توامان باهم در نظر گرفته شوند. در این پژوهش مدل HYDRUS-2Dبه منظور پیش بینی توزیع و انتقال توامان رطوبت، نیترات و آمونیوم در زیر جویچه و پشته های 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 جویچه ها طی فصل رشد، قبل و بعد از هر نوبت کوددهی اندازه گیری شدند. از این داده ها برای واسنجی و صحت سنجی پارامتر های هیدرولیکی و انتقال املاح موجود در مدل استفاده شد. نتایج ارزیابی مدل در طول مرحله صحت سنجی نشان دادند که بین مقادیر رطوبت، نیترات و آمونیوم شبیه سازی شده و اندازه گیری شده در خاک تطابق خوبی وجود داشت. شاخص های ضریب تبیین و ریشه میانگین مربعات خطای نرمال شده برای پیش بینی رطوبت خاک در محدوده توسعه ریشه به ترتیب برابر با 772/0 و 37/4 % بدست آمدند. علاوه بر این، شاخص های مذکور برای پیش بینی غلظت آمونیوم خاک در زیر جویچه و پشته های 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 پشته های آبیاری با دقت مناسبی شبیه سازی می کند و به همین دلیل می تواند ابزار مفیدی برای مدیریت آب و کود در آبیاری جویچه ای باشد.
    کلیدواژگان: مدیریت آب و کود، واسنجی، انتقال املاح
  • فاطمه رستگاری پور *، فاطمه عزیززاده، تکتم محتشمی، امیر سالاری صفحات 277-286
    بیشترین مصرف آب در بخش کشاورزی می باشد. در طی سال های اخیر به جهت عدم توجه به این نهاده تولیدی کمیاب و استفاده های نادرست و بیش ازحد و نیز خشک سالی ها، مسئله کمبود آب به یک بحران جدی تبدیل شده است. ازاین رو برنامه ریزان باید در راستای مصرف بهینه آب تصمیم گیری کرده و با تهیه ی الگوی کشت مناسب به همراه کاربرد فناوری های هوشمند سیستم های آبیاری از هدر رفت و استفاده نادرست آب ممانعت نمایند. در این پژوهش، مدل مورداستفاده الگوریتم ژنتیک چندهدفه با مرتب سازی نا مغلوب است که در نرم افزار متلب پیاده سازی گردید. برای انجام این مطالعه، داده های سطوح زیر کشت، عملکرد، قیمت و هزینه تولید محصولات زراعی آبی منتخب دشت زاوه استان خراسان رضوی شامل گندم، جو، ذرت علوفه ای، یونجه و چغندرقند از سال زراعی 92-1391 تا سال زراعی 95-1394، از مدیریت جهاد کشاورزی شهرستان زاوه جمع آوری شد. همچنین آمار و اطلاعات سازمان آب منطقه ای خراسان رضوی و عرضه آب ایستگاه صنوبر مورداستفاده قرار گرفت. برخی داده های موردنیاز نیز از طریق مشاوره با کارشناسان حاصل شد. مقایسه نتایج تخمینی با آمار واقعی سطوح زیر کشت هر یک از محصولات در هرسال نشان داد که سطح زیر کشت بهینه بدست آمده از مدل برای محصولات گندم و جو نسبت به آمار واقعی کمتر بوده است. اما محصول ذرت علوفه ای افزایش سطح زیر کشت دارد که بسیار مطلوب است و سبب افزایش بازده برنامهزمان بندی و کشاورزی پایدار می شود. با توجه به اهمیت حداقل شدن انحراف برنامه زمان بندی آبیاری ارائه شده توسط کارشناس و کشاورز پیشنهاد می شود با نظر کارشناسان و کشاورزان، برنامه مدونی برای زمان بندی آبیاری محصولات کشاورزی طراحی و مورداستفاده کشاورزان قرار گیرد.
    کلیدواژگان: برنامه ریزی بهینه، الگوریتم ژنتیک چندهدفه، مرتب سازی نامغلوب
  • رضا موحدی، نسیم ایزدی، رضا وحدت ادب صفحات 287-300
    با توجه به شرایط خشکسالی و اینکه بخش کشاورزی بیشترین مصرف را در بین بهره برداران آب در کشور دارد، استفاده از فناوری های آبیاری تحت فشار که به میزان قابل توجهی مصرف آب را کاهش می دهند بسیار توصیه می گردد. اما مهمترین بحث در توسعه فناوری های کشاورزی، پذیرش آن در بین بهره برداران است. بنا بر این، هدف از انجام این پژوهش بررسی سازه های موثر بر پذیرش آبیاری تحت فشار توسط کشاورزان بود. این پژوهش در روستاهای قوچ تپه، آهوتپه، چنار سفلی و چنار علیا، از روستاهای تابعه شهرستان اسدآباد استان همدان انجام شد و جمعیت مورد مطالعه 90 کشاورز منطقه بود که از آبیاری تحت فشار استفاده می کردند. داده های این مطالعه با استفاده از ابزار پرسشنامه جمع آوری شد . پردازشداده ها از طریق نرم افزار SPSS و AMOS صورت گرفت. یافته های پژوهش، نشان داد که متغیرهای سودمندی ادراکی، سهولت استفاده ادراکی، و نگرش نسبت به استفاده، تاثیر مثبت و معنی داری بر تصمیم به استفاده از سیستم های آبیاری تحت فشار و در نتیجه پذیرش آن داشته اند. در پایان، بر اساس یافته های پژوهش پیشنهاد می شود سیستم های آبیاری تحت فشار از طریق مجلات و نشریه های ترویجی و سایر رسانه های اجتماعی برای آشنایی و معرفی بیشتر کشاورزان ترویج شوند. همچنین، در توسعه فناوری های نوین آبیاری تحت فشار لازم است برخی زیرساخت ها و شرایط برای سهولت پذیرش کشاورزان فراهم شوند.
    کلیدواژگان: پذیرش تکنولوژی، بهره وری آب، کشاورزی پایدار
|
  • Ali Ghadami Firouzabadi, M. Ch *, Seyed Mohsen Seyedan Pages 139-149
    Optimal uses of water resources due to climate change and the recent drought conditions seem to be necessary. One of the most important and effective strategies is using the modern irrigation systems. Therefore, this experiment was conducted in Hamedan Agriculture and Natural Resources Research Center in a split plot arrangement based on a completely randomized block design with three replications. Main plots were irrigation systems (Sprinkler, Tape, and Furrow) and sub plots included wheat genotypes (Alvand, Toos, and two lines C-81-4 and CD-5009). In spite of different amounts of water used in the studied irrigation systems, results showed that grain yield of the evaluated genotypes did not have significant differences in different irrigation systems, although the difference between grain yield in the tape and the furrow irrigation system was around 1000 kg/ha. Also, differences among the evaluated genotypes were not significant. Water productivity in the tape, sprinkler, and furrow irrigation (regardless of effective rainfall), was 1.6, 1.1 and 0.69 kg per unit of water consumption, respectively. Water productivity in tape irrigation increased about 132% and 45 percent compared to furrow and sprinkler irrigation. Economic evaluation, however, showed that sprinkler and tape irrigation systems had economic justification for all of the evaluated genotypes in comparison with furrow irrigation. Besides, sprinkler irrigation had economic preferences in comparison to tape irrigation.
    Keywords: Sprinkler irrigation, Furrow irrigation, Tape irrigation, Water productivity
  • Z. S., Masume Delbar *, Mehdi Panahi, E. A Pages 151-162
    Effects of six irrigation treatments on vegetative characteristics, yield, and sugar content of sugar beet and water use efficiency were investigated. The experiment was conducted at Aleshtar in Lorestan province during growing seasons of 2014 and 2015, using a randomized complete block design. Irrigation treatments consisted of full irrigation (T1) as the control, T1 狫涊 off the last irrigation (T2), 10% higher than the control (T3), 10% less than the control (T4), 20% (T5) and 30% less than the control (T6). The results of combined analysis of variance showed that the effects of different irrigation treatments on leaf area index, tuber dry weight, root yield, biomass, sugar content, sugar yield and water use efficiency on the basis of sugar yield was significant at 1% level. However, their effects on leaf dry weight and water use efficiency on the root yield basis was significant at 5% level. Although there were no significant differences between T2, T3, and T4 treatments in terms of crop vegetative characteristics, root yield, biomass and sugar yield, they increased these characteristics significantly compared to T5 and T6 treatments. Also, the highest water use efficiency on the basis of both root and sugar yield was obtained in T2 and T4 treatments. Therefore, to conserve water in sugar beet production in Lorestan province, decreasing the amount of water up to 10 % at each irrigation during the growing season or cutting off the last irrigation is recommended.
    Keywords: Biomass, Deficit irrigation, Water Use Efficiency
  • Edris Morsali * Pages 163-180
    Iran has been faced with severe water resources scarcity and significant share of these scarce resources have been used in agricultural sector. One of the most important strategies for reducing the impact of these shortages is to improve the agricultural water productivity (WP) and to reduce utilization of water resources, which will be discussed in this article. This research is of both applied and development type and its methodology was based on library studies and field activities, using documentary study, survey and exploration. The statistical population consisted of experts and specialists of administrative institutions, university professors and research specialists in the field of agricultural WP, together with experienced farmers. All these stakeholders were selected by purposive sampling method. The study aimed to identify the most important processes for improving WP and to prioritize them. Through library and archival studies, and then by using the feedback obtained from professional meetings and interviews with the experts and stakeholders. Therefore, 2 centric process, 4 main processes, and 16 index processes were identified and were identified by means of questionnaire. The ranking of importance was determined on a LIKERT five option range, and then the results, questions, and hypotheses were examined by help of statistical software. Accordingly, the impacts of identified processes on improving WP were different, but all the processes had strong positive impact. Of the two centric process, "agricultural product reform processes" by a factor of 0.938, among the 4 main process, "reform process of agricultural production" by a coefficient of 0.786, and among the 16 indicators processes, the process of "reuse (recycling of) agricultural water" with a coefficient of 0.785, had the greatest impact on improving agricultural WP.
    Keywords: Water, production processes, Food security
  • Seyedeh Aida Nojabaee *, Mehdi Ghajar Sepanlou, Mohammad Ali Bahmanyar Pages 181-194
    In order to investigate the effect of different amounts of lead and chromium accumulation in soils and vegetables (cress and parsley), an experiment was conducted in pots in the research greenhouse of Sari Agricultural Sciences and Natural Resources University, in 2011. The pots had a height of 22 cm and diameter of 28 cm, filled with loamy soil. The experiment had factorial arrangements based on randomized complete block design with three replications and sixteen treatments. Treatments consisted of four levels of lead in irrigation water (0, 500, 1000, 1500 mg l-1 of lead nitrate source (and four levels of chromium (0, 100, 200, 400 mg l-1 of chromium nitrate source), while treatments were studied as separate and combined. The correlation result showed that the application of different amounts of lead and chromium in water had significant effect on total and available concentration of lead and chromium in the soil. Increasing the amount of lead in irrigation water decreased the amount of chromium in surface soil and increased the amount of total and available lead in cress and parsley soil. Also, with increase in the amount of chromium in irrigation water and decrease in the amount of lead in combined treatments, the amount of total and available chromium increased. The result showed that with increasing the soil contamination by using a solution having 1000 mg l-1 Pb, lead concentration increased in shoot compared to the control and, at higher levels of contamination, lead concentration decreased in root. The reason might be the explained by saying that with increase in roots lead content, most probably, it deposited in root as insoluble compounds and did not transmit to the shoot. However, in the case of chromium, it is immobile due to remaining in the cation exchange sites and its tendency for hydrolysis and absorption. The chromium bond to hydroxyl groups on the roots cell walls prevents movement of this ionic form to shoots. The highest accumulated lead in vegetables shoot was in 1000 mg l-1 lead treatment and the highest accumulation of chromium in the studied vegetable shoots was in 400 mg l-1 chromium treatment. It is obvious that there are significant health risks in use of polluted water for irrigation of vegetable fields and fruit gardens. Contamination of these products has caused a dilemma that, according to health professionals, is a catastrophe.
    Keywords: Health risks, Vegetables, Contaminated soils, Lead nitrate, Chromium nitrate
  • Mohamadali Jafari *, Hormoz Soltani, Seyyed Moinoddin Rezvani, Ali Ghadami Firouzabadi Pages 195-205
    Innovative irrigation practices can enhance water consumption efficiency and economic returns. In this study, the effect of two irrigation methods and four different planting patterns on the yield and economic returns of potato crop were evaluated. For this purpose, an experiment was conducted in Ekbatana Agricultural Research Station in Hamedan for three years (2013-15), using a split plot randomized complete block design. The treatments included two main factors, sprinkler and drip irrigation, and four planting pattern in subplots. Economic analysis of the treatments was conducted by using Benefit-Cost Ratio (BCR), Internal Rate of Return (IRR), and Equivalent Uniform Annual Net Profit (EUANP) criteria. The results showed that the conventional planting in drip irrigation method was economically the superior treatment. For superior treatment, the calculated BCR was 1.48, with IRR of 287.49% and EUANP of 79.1 million Rials/ha. The impact of planting pattern in sprinkler irrigation method on economic return of the treatments was remarkable, such that the IRR and EUANP of all sprinkler treatments were more than double the conventional planting. The planting pattern with 60 cm distance in sprinkler irrigation method had the highest economic return.
    Keywords: Irrigation practices, planting pattern, Internal Rate of Return, Benefit-Cost ratio
  • Majid Alihouri * Pages 207-218
    Growing salinity tolerant plants is a suitable way for usage of saline water resources. This research was carried out for identification of salinity tolerant ber rootstocks. The experiment was conducted using factorial arrangement based on randomized complete design in three replications. The treatments were four irrigation water salinities of 0.3, 3, 6, and 9 dS/m and three ber (Ziziphus spp.) species including Ziziphus mauritiana, Ziziphus nummularia, and Ziziphus spina-christi. The results showed that water salinity treatments had significant effect (P
    Keywords: Drain Water, Saline Water, Vegetative growth, Ziziphus mauritiana, Ziziphus nummularia
  • Moazam Khaleghi, Ali Shahnazari *, Farzad Hasanpour Pages 219-231
    The scarcity of freshwater and increasing water demand for irrigation has led to the application of new irrigation methods and also use of saline water resources. For this purpose, a field study was conducted in two crop seasons (2014 and 2015) for evaluating the effect of quantity and quality of irrigation water on morphological attributes and quality of sunflower in the experimental farm of Sari Agricultural Sciences and Natural Resources University. Treatments were arranged as factorial based on randomized complete block design with three replications. treatments included full irrigation with fresh water (FI), full irrigation with saline water (SI), full irrigation with alternative use of saline water and fresh water (FSI), partial root zone drying irrigation with fresh water (PRD1), partial root zone drying irrigation with saline water (PRD2) and partial root zone drying irrigation with alternative use of saline and fresh water (PRD3). Saline water with an electrical conductivity of 5.4 dS/m was obtained from 20 percent mixing of Caspian seawater with fresh water. The results showed that, in most morphological characteristics, significant difference was not found between the treatments of PRD1, PRD3 and FSI compared with FI. The highest oil content (56%) was obtained from PRD2 and PRD3. SI treatment had the lowest oil content. The maximum oil yield was found in treatments FI and PRD1 with amounts of 1831 and 1783.5 kg per ha, respectively. The lowest level of oil and protein yield was found in PRD2 and SI treatments in both years. It could be concluded that in the water crisis condition and the need to use less water or saline water instead of fresh water, PRD3 and FSI methods are recommendable as the optimal management.
    Keywords: Oil yield, Alternative use of saline water, Seawater irrigation, Mazandaran
  • Arsalan Faryabi *, Ali Akbar Moosavi Pages 233-243
    Soil moisture characteristics curve has a great importance in soil and water researches related to irrigation and drainage, soil conservation and solute transport. Since the direct measurement of this characteristic of the soil is time-consuming and expensive, the estimation of soil moisture curve points by using pedotransfer functions and reliable soil properties can save cost and time. The aim of the present study was assessment and comparison of Ostovari-Beigi (2013) and Ghanbarian-Millán (2010) pedotransfer functions, both of which were derived from the same database (UNSODA), for estimating 8 points of soil moisture curve. For this purpose, data of 119 soil samples of Europe (HYPRES database) were used. Results revealed that functions of Ostovari-Beigi (2013) have a good and similarity performance with the function of Ghanbarian-Millán (2010) at low suctions. At high suctions and near the permanent wilting point, Ostovari-Beigi (2013) functions, which used the fractal dimension of soil texture as an independent variable input, had a higher performance than Ghanbarian-Millán (2010) functions. Also, at some suctions, both Ostovari-Beigi (2013) and Ghanbarian-Millán (2010) functions did not have appropriate performances for estimation of the soil moisture. Generally, it can be concluded that the performance of Ostovari-Beigi (2013) functions (with one input parameter, the fractal dimension) in predicting the retention curve points is similar to, and sometimes better, than the functions of Ghanbarian-Milan (2010) (with a large number of input variables).
  • Alireza Vaezi * Pages 245-257
    Soil water content (SWC) plays an important role in plant growth, particularly in rainfed lands in arid and semi-arid regions. Knowledge of the variability of SWC is critical for understanding a range of hydrological processes including infiltration, runoff, and evapotranspiration. It is an integrative state variable affected by climate, soil properties, land cover, and topography. In this study, the variability of SWC was investigated in seven wheat rainfed lands with 4%, 8%, 11%, 15%, 18%, 20%, and 24% slope under fallow conditions in west of Zanjan province. The SWC was measured at a depth of 20 cm in three plots (1.5 m×2.5 m) with 5-day interval during the growing period of winter wheat from 2014 to 2015. The SWC showed a large variation during the study period which was associated with the monthly variation of precipitation. Significant (P
    Keywords: precipitation, Particle size distribution, Surface runoff, winter wheat
  • Arash Ranjbar, Ali Rahimikhoob*, Maryam Varavipour Pages 259-276
    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.
    Keywords: Water, fertilizer management, Calibration, Solute Transport
  • Fateme Rastgarpuor * Pages 277-286
    Most of the water in Iran is used in agricultural sector. In recent years, due to loss of attention to this scares production input and incorrect and excessive use, as well as the droughts, the water shortage issue has turned into a serious crisis. So, the planners should work to make a decision in order to minimizing water consumption and prevent the water from wasted and misused by providing appropriate cropping pattern and also using advanced technologies of irrigation systems. In this study, the applied model is multi-objective genetic algorithms in MATLAB with nondominated sorting. For this study, for crop seasons 2011-12 to 2014-15, the data of cultivated areas, yield, price and the costs of productions of irrigated crops including wheat, barley, maize, alfalfa and sugar beet crops were obtained from Office of Agriculture in Zaveh plain, Khorasan-Razavi province. Also, the data of Regional Water Authority of Khorasan Razavi and the water supplied from Senobar Station was used. Some required data were obtained through consultation with experts. Comparing the results of the estimated cultivation areas with the actual statistics of cultivated areas for each crop in each year showed that the optimum cropping area of wheat and barley obtained from the model was lower than the actual cropped area. But, corn crop showed an increase in cultivation area which is highly desirable and increases the irrigation scheduling returns and sustainability of agriculture. Considering the importance of minimization of the deviation of the irrigation schedule presented by the experts and farmers, it is recommended that the irrigation scheduling plan for the farmers should take into account the viewpoints of both the farmers and the experts.
    Keywords: Optimal Planning, Multi-Objective Genetic Algorithms, Nondominated sorting
  • Nasim Izadi * Pages 287-300
    The use of pressurized irrigation technologies that significantly reduce water use is highly recommended, due to drought conditions in the agricultural sector which has the country's highest rate of water use. Since the most important issue in technology development is the adoption of these technologies by the stakeholders, this study attempted to examine the factors influencing the farmers’ adoption of pressurized irrigation. The research was done in four villages, namely, Ghochtapeh, Ahutapeh, Chenare Sofla, and Chenare Olya in Asadabad County. The research population was 90 farmers who were cultivating their farms under pressurized irrigation technology. Data of this study were collected through a questionnaire tool. Data processing was done through SPSS and AMOS software. The research findings showed that the variables including “perceived usefulness”, “perceived ease of use”, and “attitude to use” had a significant and positive impact on the decision to accept the use of pressurized irrigation systems. Finally, based on the research findings, it is recommended that more information should be prepared and awareness disseminated among farmers about pressurized irrigation systems through magazines, brochures, and other social media. Also, to promote adoption of the pressurized irrigation, some infrastructure and the required facilities for adoption should be provided for the farmers.
    Keywords: Technology Adoption, Water productivity, Sustainable agriculture