فهرست مطالب

پژوهش آب در کشاورزی - سال سی و چهارم شماره 2 (تابستان 1399)

مجله پژوهش آب در کشاورزی
سال سی و چهارم شماره 2 (تابستان 1399)

  • تاریخ انتشار: 1399/06/01
  • تعداد عناوین: 10
|
  • مهدی مکاری*، میثم عابدین پور، هادی دهقان صفحات 167-186
    در شرایط حاضر، مهم ترین چالش بخش کشاورزی، افزایش کارایی مصرف آب است. این پژوهش با هدف بررسی اثر کم آبیاری و تاریخ کاشت بر عملکرد دانه، کارایی مصرف آب و اجزای عملکرد گندم رقم پیشگام، به صورت کرت های یک بار خرد شده بر پایه طرح کاملا تصادفی با سه تکرار در سال زراعی 98-1397 در ایستگاه تحقیقات کشاورزی کاشمر به اجرا درآمد. آبیاری در چهار سطح شامل: آبیاری بر اساس 100%، 80%، 60% و 40% نیاز آبی گیاه به عنوان عامل اصلی و سه تاریخ کاشت شامل یک مهر، یک آبان و یک آذر به عنوان عامل فرعی، تیمارهای مورد استفاده در این پژوهش بودند. نتایج نشان داد که کم آبیاری بر عملکرد دانه، کارایی مصرف آب و شاخص برداشت در سطح احتمال یک درصد معنی دار بود به طوری که با افزایش تنش رطوبتی عملکرد دانه، شاخص برداشت و کارایی مصرف آب کاهش یافت. نتایج همچنین نشان داد که اثر تاریخ کاشت بر عملکرد دانه، وزن هزار دانه، تعداد دانه در سنبله، شاخص برداشت و کارایی مصرف آب معنی دار بود. بیش ترین عملکرد دانه، شاخص برداشت و کارایی مصرف آب به ترتیب با مقادیر 33/7227 کیلوگرم در هکتار، 77/32% و 51/2 کیلوگرم بر مترمکعب متعلق به تاریخ کاشت یک آبان و تیمار 100% نیاز آبی و کمترین آن ها به ترتیب با مقادیر 2000 کیلوگرم در هکتار، 3/15% و 14/1 کیلوگرم بر مترمکعب متعلق به تاریخ کاشت یک آذر و تیمار 40% نیاز آبی بود. اثر متقابل تنش رطوبتی و تاریخ کاشت نیز بر تمام صفات زراعی گندم به جز تعداد دانه در سنبله و کارایی مصرف آب معنی دار بود. بر اساس یافته های این پژوهش می توان تیمار آبیاری 100% نیاز آبی و تاریخ کاشت یک آبان را برای کاشت گندم پاییزه رقم پیشگام در منطقه خشک و نیمه خشک کاشمر مناسب دانست.
    کلیدواژگان: گندم رقم پیشگام، شاخص برداشت، کم‌آبیاری، تنش رطوبتی
  • عطیه بزرگی، عباس روزبهانی*، سید مهدی هاشمی شاهدانی صفحات 187-202
    کشاورزی از مهمترین بخش های اقتصادی ایران و بزرگترین مصرف کننده منابع آب سطحی و زیرزمینی به حساب می آید. از آنجایی که خطرات مختلفی سامانه های تامین آب کشاورزی را تهدید می کند، لذا توسعه چارچوب تحلیل ریسک به منظور شناسایی و بررسی میزان تاثیر خطرات پیش روی سامانه های مذکور در پیش برد توسعه پایدار کشاورزی اجتناب ناپذیر است. از این رو، تحقیق حاضر برای نخستین بار اقدام به توسعه مدل تحلیل ریسک خطر خشکسالی در سامانه تامین آب کشاورزی با کمک شبکه بیزین نموده است. ساختار این مدل، که متشکل از گره ها و ارتباط بین آنها است، به گونه ای طراحی شده که با استفاده از اطلاعات دبی رودخانه، آب رهاسازی شده از سامانه انحراف آب بالادست شبکه، حجم آب زیرزمینی برداشت شده و تقاضای شبکه آبیاری، مقدار ریسک سامانه تامین را ارزیابی کند. به منظور بررسی توانایی مدل توسعه داده شده، تحلیل ریسک سامانه تامین آب کشاورزی شبکه آبیاری مدرن رودشت اصفهان مورد بررسی قرار گرفت.مقادیر ریسک سامانه تامین آب شبکه رودشت در بازه صفر تا 11/58 % و به‏طور متوسط برابر 82/39%(برای 78 رویداد مختلف)برآورد شد. نتایج نشان داد که این مدل در دو بخش آموزش و آزمایش به ترتیب با مقدار جذر میانگین مربعات خطا 09/0 و 1/0، ضریب تبیین 85/0 و 75/0 و شاخص کل عملکرد 74/0 و 82/0 دارای دقت و عملکرد مناسبی در برآورد ریسک است. نتایج این تحقیق و مدل ارایه شده به بهره برداران و تصمیم گیرندگان کمک می کند تا برنامه ریزی بهتری برای تخصیص آب آبیاری بر اساس ریسک‏های پیش‏بینی شده در شرایط خشکسالی هیدرولوژیکی ارایه نمایند.
    کلیدواژگان: منابع آب سطحی و زیرزمینی، خشکسالی هیدرولوژیکی، تخصیص آب آبیاری
  • درسا نامداریان*، عبدالعلی ناصری، سعید برومند نسب، مسعود پرویزی آلمانی صفحات 203-216
    در این مطالعه اثر مدیریت آبیاری قطره‌ای زیرسطحی روی شاخص سطح برگ، توزیع ریشه، کیفیت و عملکرد محصول نیشکر، برای بازرویی اول مورد بررسی قرار گرفت. به‌همین منظور در مزرعه‌ای با مدیریت آبیاری قطره‌ای زیرسطحی سه ایستگاه اندازه‌گیری پارامترهای رشد انتخاب شد. مقدار کل آب مصرفی برای این مزرعه در سال زراعی 97- 1396، 1/1953 میلی‌متر اندازه‌گیری شد. در این سال زراعی، 117 میلی‌متر بارندگی نیز اتفاق افتاد. تعداد ساقه‌ها، تعداد برگ‌های سبز، طول و عرض برگ در طول یک متر از ردیف کاشت، در شش نوبت به‌ترتیب 91، 99، 105، 112، 119 و 128 روز پس از برداشت شمارش و اندازه‌گیری شد. تعداد، طول و عرض برگ‌ها به صورت میانگین و به‌ترتیب 2/7، 101 و 9/2 سانتی‌متر بود. مقدار شاخص سطح برگ، تحت تاثیر تعداد ساقه‌ها قرار داشت. وزن 20 ساقه 8/15 کیلوگرم، بریکس %2/22، پل %8/19، خلوص شربت %1/89، نسبت کیفیت شربت 7/6، عملکرد شکر زرد 3/21 و عملکرد شکر سفید 9/14 تن در هکتار اندازه‌گیری شد. همچنین ویژگی‌های مختلف ریشه اندازه‌گیری شد. وزن، طول، سطح، حجم و قطر ریشه به‌ترتیب 5/79 گرم، 55/707 سانتی‌متر، 3/793 سانتی‌متر مربع، 8/70 میلی‌لیتر و 05/1 میلی‌متر تعیین شد. نسبت شاخه به ریشه نیز 73/5 گرم بر گرم بود. علاوه‌بر آن %20 افزایش قطر ریشه در لایه‌های عمیق‌تر خاک نسبت به لایه‌های سطحی خاک مشاهده شد.
    کلیدواژگان: بریکس، پل، درصد خلوص شربت، نسبت شاخه به ریشه
  • مینا طاهری، وحید رضاوردی نژاد، جواد بهمنش، فریبرز عباسی*، جواد باغانی صفحات 217-227
    محدودیت منابع آب از یک سو و لزوم حفظ تولید در اراضی فاریاب از سوی دیگر، امروزه باعث جذب نگرش به بهره وری آب شده است. در این راستا، تحلیل، برآورد و تهیه نقشه بهره وری آب به عنوان یکی از عوامل موثر در شناسایی پتانسیل زراعی اراضی کشاورزی، ضروری است. هدف از انجام این پژوهش، انتخاب روش مناسب میانیابی برای برآورد بهره وری آب و بررسی تغییرات مکانی آن در قطب های تولید گندم است. در این پژوهش، از داده های میدانی 241 مزرعه در قطب های تولید گندم ایران در سال زراعی 96-1395 استفاده شد که دامنه داده های بهره وری آب (آب آبیاری+ بارش موثر) بین 30/0 تا 58/2 کیلوگرم بر مترمکعب با میانگین 79/0 کیلوگرم بر مترمکعب برآورد شد. روش های میانیابی استفاده‌ شده شامل کریجینگ معمولی ، درون یابی عکس فاصله وزن دار (IDW) و تابع پایه شعاعی (RBF) بود. برای ارزیابی روش ها، از فن ارزیابی متقاطع با معیارهای آماری مجذور میانگین مربعات خطا (RMSE)، میانگین انحراف خطا (MBE) و خطای نسبی (MARE)، استفاده شد. بررسی روش های درون یابی نشان داد که در بین روش های بکار گرفته شده، روش کریجینگ معمولی با مدل نیم تغییرنمای نمایی، شرایطمناسبی را برای تهیه نقشه پهنه بندی بهره وری آب گندم داشت. برآیند ارزیابی تحلیل مکانی شاخص بهره وری آب گندم موید این مطلب بود که زمین آمار توانسته بود با دقت قابل قبولی (005/0 = MBE) در تهیه نقشه پهنه بندی شاخص بهره وری آب گندم مورد استفاده قرار گیرد. بر پایه نتایج تجزیه خوشه ای (کلاستر) عوامل تاثیرگذار (شوری آب آبیاری، شوری خاک و نوع رقم) در شاخص بهره وری آب گندم، مناطق مستعد کشت گندم به 13 گروه مستقل در سطح پنج درصد در محدوده مطالعاتی تفکیک شد به نحوی که بیشترین و کمترین میانگین بهره وری آب گندم به ترتیب در گروه 5 (کیلوگرم بر مترمکعب 84/0 = میانگین) و گروه 10 (کیلوگرم بر مترمکعب 41/0 = میانگین) مشاهده شد.
    کلیدواژگان: پهنه‌بندی شاخص بهره‌وری آب، روش‌های میان‌یابی، کریجینگ
  • فاطمه مسکینی ویشکایی*، علیرضا جعفرنژادی، ناصر دوات گر صفحات 229-241

    کمبود آب آبیاری یکی از عمده ترین عوامل محدودکننده در تولید محصولات کشاورزی است. این پژوهش با هدف بررسی اثر شدت های مختلف تنش کم آبی بر شاخص های عملکرد گندم رقم چمران 2 در یک خاک با بافت متوسط در استان خوزستان انجام شد. در این پژوهش 10 تیمار آبیاری شامل آبیاری کامل و آبیاری با اعمال تنش کم آبی در سه سطح تنش (کم، متوسط و شدید) در دوحالت در تمام فصل رشد و یا در مرحله ای از رشد گیاه اعمال شدند. این پژوهش به صورت کشت گلدانی در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار انجام شد. شوری خاک مورد مطالعه dS m-195/2 و بافت خاک لوم رسی سیلتی بود. میانگین مقدار کل آب مصرفی در تیمارهای مختلف تحت تنش کم آبی از 17% (تنش کم آبی با شدت متوسط در مرحله سوم رشد گندم) تا 43% (تنش کم آبی با شدت زیاد در تمام فصل رشد) کمتر از آبیاری کامل بود. عملکرد دانه گندم با اعمال شدت های مختلف تنش موجب 13 % (تنش کم آبی با شدت کم در تمام فصل رشد) تا 76 % (تنش کم آبی با شدت زیاد در تمام فصل رشد) کاهش شد. نتایج این پژوهش نشان داد که تنش کم آبی در مراحل ساقه دهی و پر شدن دانه گندم بیش از تنش کم آبی در مرحله گل دهی و خمیری شدن موجب کاهش عملکرد دانه گردید. کمترین میانگین وزن هزار دانه (g 28) در تیمار تنش کم آبی اعمال شده در مرحله پایانی رشد گندم مشاهده شد که موید اهمیت اثر آبیاری در مرحله پرشدن دانه بر کیفیت دانه گندم است. کارآیی مصرف آب در تیمار اعمال تنش کم آبی با شدت کم ( g L-1 78/0) نسبت به تیمار آبیاری کامل (g L-1 62/0) بیشتر بود و علت آن احتمالا کاهش تلفات آب آبیاری در اثر زهکشی و تبخیر در آن تیمار بود.

    کلیدواژگان: آبیاری، کارآیی مصرف آب، مراحل رشد گندم
  • عباس خاشعی سیوکی*، علی شهیدی، مهدی دستورانی، حمیدرضا فلاحی، فاطمه شیرزادی صفحات 243-255

    به منظور بررسی تاثیرمواد اصلاح کننده خاک، زیولیت و پلیمر سوپرجاذب، بر عملکرد کمی و کیفی گیاه کنجد در شرایط تنش خشکی، آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب بلوک کامل تصادفی با سه تکرار در سال زراعی 97-1396 در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی شهر بیرجند انجام گرفت. تیمارها شامل آبیاری در دو سطح 50% و 100% نیاز آبی و بهسازها در شش سطح  Z0، Z1، Z2، Z3، Z4و Z5(شاهد=Z0، پلیمرسوپرجاذب (125 کیلوگرم در هکتار) =Z1، 2/11 تن بر هکتار زیولیتZ2=و2/6 تن بر هکتار زیولیتZ3=، زیولیت 2/11 تن بر هکتار زیولیت + 125 کیلوگرم در هکتار پلیمرسوپرجاذب =Z4، 2/6 تن بر هکتار زیولیت + 125 کیلوگرم در هکتار پلیمرسوپرجاذب =Z5) [H1] بود. در این پژوهش، وزن هزار دانه، درصد روغن خام دانه، پروتئین خام دانه، ارتفاع بوته، عملکرد دانه، شاخص برداشت و کارایی مصرف آب مورد بررسی قرار گرفت. نتایج پژوهش نشان داد که وزن هزار دانه، درصد روغن، پروتئین دانه، ارتفاع بوته و عملکرد دانه کنجد در سطح احتمال 1% تحت تاثیر سطوح مختلف آبیاری و ماده بهساز قرار گرفته بود. همچنین سطوح مختلف مواد بهساز بر شاخص برداشت و کارایی مصرف آب در سطح احتمال 1% تاثیر گذاشت. نیز، درصد روغن، عملکرد دانه و شاخص برداشت تحت تاثیر اثر متقابل دوگانه سطوح آبیاری و ماده بهساز در سطح احتمال 1% قرار گرفت. بیشترین وزن هزار دانه، درصد روغن خام دانه، پروتئین خام دانه، ارتفاع بوته، عملکرد دانه، شاخص برداشت و کارایی مصرف آب در تیمارZ4مشاهده شد. بر اساس نتایج، با تغییر سطح آبیاری از 100% به 50% عملکرد گیاه با کاهش معنی داری همراه بود. بیشترین مقدار وزن هزار دانه کنجد در اثر سطوح مختلف بهساز معادل 12/4 گرم در تیمار Z4 و کمترین مقدار معادل 89/2 گرم در تیمار  Z0مشاهده شد. همچنین، بیشترین مقدار روغن خام دانه در تاثیر آبیاری و سطوح مختلف بهساز برابر 6/56% و کمترین مقدار برابر 3/40% بود. بیشترین و کمترین مقدار پروتئین خام دانه در تاثیر سطوح مختلف بهساز به ترتیب معادل 2/15% و 1/13% بود.. نتایج نشان داد که اعمال تنش خشکی بر رشد گیاه اثر منفی دارد اما استفاده از زیولیت و پلیمر سوپرجاذب تا حدی این اثر را جبران می کند.

    کلیدواژگان: پروتئین دانه، روغن دانه، وزن هزار دانه
  • رستم یزدانی بیوکی*، محمدحسن رحیمیان، غلامحسن رنجبر، محمدهادی راد، حسین بیرامی، حیدر مفتاحی زاده صفحات 257-267

    شوری یکی از مهمترین عوامل محیطی و محدودکننده تولیدات کشاورزی است. به منظور بررسی تنش شوری بر آب مصرفی، عملکرد و کارایی مصرف آب گل محمدی (Rosa damascene Mill)، آزمایشی به صورت طرح کاملا تصادفی با سه تکرار و چهار سطح شوری 8/2، 5، 8 و 11 دسی زیمنس بر متر در گلخانه پژوهشی مرکز ملی تحقیقات شوری در سال زراعی 98-1397 انجام شد. در این بررسی، حجم آب آبیاری، حجم آب زهکشی، تبخیر و تعرق، عملکرد گل، عملکرد اسانس و کارایی مصرف آب (بر اساس عملکرد گل) تعیین شدند. نتایج نشان داد که میانگین حجم آب آبیاری، تبخیر و تعرق و حجم آب زهکشی شده گلدان ها در هر نوبت آبیاری به ترتیب برابر با 3/14 ، 4/8 و 9/5 لیتر در بوته برای تمامی تیمارها بوده است. همچنین، مجموع حجم آب مصرفی، تبخیر و تعرق و حجم آب زهکشی شده در طول دوره آزمایش (اول مهرماه تا پایان شهریورماه) به ترتیب برابر با  616، 363 و 253 لیتر به ازای هر بوته بوده است. مجموع حجم آب آبیاری در تیمارهای 8/2، 5، 8 و 11 دسی زیمنس بر متر به ترتیب برابر با 619، 625، 610 و 610 لیتر به ازای هر بوته بود. عملکرد گل در تیمارهای شوری آب آبیاری 8/2، 5 و 8 دسی زیمنس بر متر به ترتیب برابر با 3/60، 8/55 و 1/57 گرم در بوته بود و اختلاف معنیداری با یکدیگر نداشتند، به طوری که گیاهان تیمار شوری پنج و هشت دسی زیمنس بر متر نسبت به تیمار 8/2 دسی زیمنس بر متر به ترتیب 46/7 و 25/5 درصد کاهش عملکرد داشتند، اما تیمار شوری 11 دسی زیمنس بر متر با کاهش 4/62 درصدی نسبت به تیمار 8/2 دسی زیمنس بر متر، پایین ترین مقدار عملکرد گل را (66/22 گرم در بوته) داشت. نتایج نشان داد که بالاترین کارایی مصرف آب عملکرد گل محمدی در تیمارهای 8/2، 5 و 8 دسی زیمنس بر متر به ترتیب برابر 09/0، 08/0 و 09/0 کیلوگرم گل بر متر مکعب و کمترین آن در شوری 11 دسی زیمنس بر متر برابر با 03/0 بود. سطوح تنش شوری 8 و 11 دسی زیمنس بر متر سبب تولید بیش ترین درصد اسانس (به ترتیب برابر با 25 % و 27%) و شوری 8/2 و 5 دسی زیمنس بر متر سبب تولید کم ترین درصد اسانس (به ترتیب برابر با 22%و 21%) شدند.

    کلیدواژگان: تبخیر و تعرق، عملکرد اسانس
  • اعظم رضایی*، رامتین جولایی، علی کرامتزاده صفحات 269-285
    مدیریت تقاضای آب یکی از مهم ترین موضوعات برای رسیدن به توسعه پایدار بالاخص در کشورهای خشک و نیمه خشک می باشد. این مطالعه با هدف ارزیابی پایداری منابع آب ناشی از سیاست های مدیریت تقاضا (افزایش قیمت آب به میزان 50% و 100% و سهمیه بندی آب 10% و 20%) در بخش کشاورزی استان گلستان با استفاده از روش برنامه ریزی ریاضی مثبتو شاخص های پایداری منابع آبی انجام گرفت. داده های لازم از آب منطقه ای و سازمان جهاد کشاورزی استان گلستان و تکمیل پرسشنامه و مصاحبه رودررو با 280 کشاورز در استان گلستان در سال زراعی 98-1397 جمع آوری گردید. بر اساس نتایج، اعمال سناریوی افزایش 50% و 100% قیمت آب به ترتیب منجر به کاهش72/2% و 44/5% مصرف آب و همچنین 06/5% و 99/9% سودناخالص (بازده برنامه ای) خواهد شد. همچنین اعمال سناریوی 10% و 20% سهمیه بندی منابع آبی به ترتیب منجر به کاهش 9/8% و 56/11% مصرف آب و کاهش 54/0% و 75/1% سودناخالص خواهد شد.  به علاوه سود ناخالص به ازای واحد حجم آب در بخش زراعی با اعمال سناریوی افزایش 50% و 100%قیمت آب به ترتیب 41/2%و 81/4% کاهش و با اعمال سناریوی 10%و 20% سهمیه بندی منابع آبی به ترتیب 17/9%و 09/11% افزایش می یابد. همچنین، کارایی اشتغال مصرف آب، با اعمال سناریوهای افزایش 50%و 100% قیمت آب به ترتیب به میزان 78/0% و 6/1% افزایش و بر اساس سناریوهای 10% و 20% کاهش منابع آبی به ترتیب 6/2%و 8/5% افزایش خواهد یافت. بنابراین، توصیه می شود از سیاست های سهمیه بندی آب مانند توزیع نوبتی آب بین کشاورزان یا تحویل حجمی آب بر اساس نیاز آبی و راندمان آبیاری، با توجه به الگوی کشت در منطقه استفاده کنند و برای جبران کاهش سود کشاورزان، از پرداخت های مستقیم به کشاورزان حمایت شود. همچنین پیشنهاد می گردد از روش هایی در آبیاری استفاده کنند که بهره وری آب را افزایش می دهد.
    کلیدواژگان: مدیریت تقاضای آب، بازده برنامه‌ای، کارایی اشتغال مصرف آب
  • زهرا تارمحمدی قورچی، غلامحسین عبدالله زاده*، محمدشریف شریف‌زاده، عبدالوهاب قزل صفحات 287-300

    امروزه مدیریت مشارکتی آب به عنوان یکی از عناصر اصلی مدیریت پایدار منابع آب به طور گسترده ای مورد توجه قرار گرفته است. امکان پذیری حکمروایی خوب در فرآیند مشارکت ذینفعان در بهره برداری از منابع آب می تواند منافع کلیه بهره برداران را به شیوه ای عادلانه تامین کند. هدف از این تحقیق بررسی امکان پذیری حکمروایی خوب در فرآیند مدیریت مشارکتی آب است که به صورت موردی در تعاونی تولید پیوند شهرستان آق قلا انجام شده است. روش تحقیق پیمایشی بود و از ابزار پرسشنامه برای جمع آوری داده های مورد نیاز استفاده شد.  جامعه آماری شامل 400 نفر از کشاورزان عضو تعاونی تولید پیوند شهرستان آق قلا است که خدمات مرتبط با مدیریت مشارکتی آب را دریافت کرده اند. داده ها از 196 نفر از کشاورزان از هفت روستای هدف گردآوری شد. روایی پرسشنامه تحقیق بر مبنای دیدگاه متخصصان و پایایی آن با محاسبه ضریب آلفای کرونباخ در دو قسمت میزان اهمیت و قابلیت تحقق متغیرهای حکمروایی خوب تایید شد. نتایج بررسی وضعیت تحقق مولفه های حکمروایی خوب در فرآیند مدیریت مشارکتی آب نشان داد که، بیشتر پاسخگویان اعتقاد داشتند که مولفه های حکمروایی خوب در فرآیند مدیریت مشارکتی آب در منطقه مورد مطالعه در سطح قابل قبولی مورد توجه قرار گرفته است. همچنین نتایج آزمون t تک نمونه ای هم نشان داد که فرآیند مدیریت مشارکتی آب در منطقه مورد مطالعه از نظر توجه به هر پنج مولفه حکمروایی خوب یعنی مشارکت مردمی و توافق جمعی، مسئولیت پذیری و قانون محوری، پاسخگویی و شفافیت، انصاف و کارایی و اثر بخشی موفق بوده است. نتایج آزمون t مستقل نشان داد که گروهی که دارای شغل اصلی کشاورزی هستند (در مقایسه با آنهایی که شغل اصلی آنها کشاورزی نیست) و افرادی که نحوه دریافت آب آنها به صورت گروهی است (در مقایسه با افرادی که به صورت فردی آب دریافت می کنند)، امکان پذیری مولفه های حکمروایی خوب را در سطحی بالاتر ارزیابی کرده اند.

    کلیدواژگان: مؤلفه‌های حکمروایی خوب، تعاونی تولید پیوند، استان گلستان
  • محمد حسن لی*، پیمان افراسیاب، محمود صبوحی صابونی، حامد ابراهیمیان صفحات 301-315
    ارزش اقتصادی آب به‌عنوان یکی از عوامل مهم تخصیص این عامل بین مصارف گوناگون و همچنین، تحریک کاربران برای اجرای اقدامات موردنیاز به منظور افزایش سرمایه‌گذاری‌های مرتبط با ارتقاء بهره وری آب است. روش های متعددی برای ارزش‌گذاری اقتصادی آب وجود دارد که با توجه به نقش تولیدی آب زیرزمینی در آبیاری محصولات کشاورزی، در این تحقیق از روش ارزش‌گذاری باقیمانده برای ارزش گذاری اقتصادی آب در چاه های کشاورزی شهرستان ورامین با طیف گسترده ای از شوری آب استفاده شد. میانگین ارزش اقتصادی آب در صیفی‌جات، گندم، جو و یونجه به ترتیب برابر با 1/2513، 5/5334، 6/1424 و 6/5647 ریال بر مترمکعب بود.قیمت مبادله ای فروش آب در میان کشاورزان منطقه مورد مطالعه 8/5231 ریال در متر مکعب محاسبه شد که نزدیک به ارزش باقیمانده آب در محصولات گندم و یونجه بود. ضریب تبیین رابطه ارزش اقتصادی و شوری آب آبیاری برای محصولات فوق به ترتیب برابر 806/0، 878/0، 932/0 و 702/0 به دست آمد که نشان‌دهنده توضیح بخش قابل‌توجه تغییرات ارزش اقتصادی آب نسبت به شوری آب بود. با توجه به رابطه به دست آمده میان شوری و ارزش آب آبیاری در منطقه مورد مطالعه برای محصولات صیفی، گندم، جو و یونجه به ترتیب در شوری های 61/3، 30/7، 20/5 و 24/8 دسی زیمنس بر متر، ارزش باقیمانده آب به مقدار صفر می رسد. در نتیجه سیاست نرخ گذاری آب در منطقه باید به گونه ای باشد که در شوری های بیشتر از مقادیر ذکر شده برای محصولات، متناسب با آن شوری، قیمت فروش آب کمتر از مقادیر فعلی باشد تا زیانی برای کشاورزان حاصل نشود و یا انتخاب محصول بر اساس مقاومت بیشتر به شوری و ارزش اقتصادی آن در نظر گرفته شود.
    کلیدواژگان: اقتصاد آب، ارزش آب، شوری آب زیرزمینی، بهره‌وری آب
|
  • Mahdi Mokari *, Meysam Abedinpour, Hadi Dehghan Pages 167-186
    Presently, the main challenge of agricultural sector is improvement of crop water productivity (CWP). To evaluate the effect of water stress and planting date on grain yield, water productivity and yield components of wheat (Pishgam var.), an experiment was conducted as split plot based on complete randomized design with three replications, at Kashmar Agricultural Research Station, in 2018-2019. Irrigation treatments included 100% of irrigation water requirement (IWR), 80% IWR, 60% IWR, and 40% IWR as the main treatments, and three planting dates including 23rd September, 23rd October and 23rd November as sub treatments. The results showed that water stress had significant effect on grain yield, water use efficiency (WUE), and harvest index (HI) at 1% probability level, such that with increasing water stress, the grain yield, HI and WUE was decreased. Also, the results showed that the effect of sowing date on grain yield, thousand kernel weight, and number of kernels per panicle, HI, and WUE was significant. The highest values of grain yield, HI, and WUE were 7227.33 kg/ha, 32.77 %, and 2.51 kg/m3, respectively, and belonged to 23rd October and 100% IWR treatment. The lowest of these values were 2000 kg/ha, 15.3%, and 1.14 kg/m3, respectively, related to 23rd November and 40% IWR treatment. The interaction between water stress and planting date had significant effect on all agronomic traits, except the number of kernels per panicle and WUE. According to the results of this study, irrigation treatment of 100% IWR and planting date of 23rd October can be considered for autumn wheat cultivar (Pishgam var.) in arid and semi-arid region of Kashmar.
    Keywords: Wheat var. Pishgam, harvest index, Deficit Irrigation, Water stress
  • Atiyeh Bozorgi, Abbas Roozbahani *, Seied Mehdy Hashemy Shahdany Pages 187-202
    Agriculture is one of the most important economic sectors of Iran and the largest consumer of surface and underground water resources. Since various risks threaten agricultural water supply systems, developing a risk analysis framework is inevitable in order to identify and assess the impact of the aforementioned systems on promoting sustainable agricultural development. Therefore, for the first time, the present study has attempted to develop a drought risk analysis model for agricultural water supply system with the Bayesian network. The structure of this model, which consists of nodes and their interactions, is designed by using river discharge, water released from the upstream water diversion system, groundwater and irrigation network demand to provide system risk. In order to investigate the capability of the developed model, the risk analysis of the modern Roodasht Irrigation System in Isfahan was investigated. The risk values of the Roodasht agricultural water supply system were estimated in the range of zero to 58.11% and an average of 39.82%. The results showed that this model has good accuracy and performance in both training and test sections, with the root mean squares error of 0.09 and 0.1, coefficient of determination of 0.85 and 0.75, and overall index of model performance of 0.82 and 0.74. The results of this research and the proposed model helps operators and decision makers to better plan the allocation of irrigation water based on the risks predicted in hydrological drought conditions.
    Keywords: Surface, groundwater resources, Hydrological drought, Water allocation
  • Dorsa Namdarian *, Abdolali Naseri, Saeed Boroomand Nasab, Masoud Parvizi Almani Pages 203-216
    This study aimed to investigate the effect of subsurface drip irrigation on leaf area index, root distribution, quality and yield of sugarcane for the first ratoon. For this purpose, a field with subsurface drip irrigation management was studied. Three measurement stations were selected in the field. The amount of water consumed for this field in 2017- 18, was 19531 mm. During this period, 117 mm of rainfall also occurred. Number of plants, number of green leaves, leaf length and width over one meter of plants row were counted and measured six times at 91, 99, 105, 112, 119 and 128 days after harvesting of plant. Number, length and width of leaves averaged 7.2, 101 cm and 2.9 cm respectively. The LAI value was affected by the number of plants. Weight of 20 stalks, brix, POL, purity (PTY), Quality Ratio (Q.R), brown sugar yield (Y) and white sugar yield (SY) in subsurface drip irrigation were 15.8 kg, 22.2%, 19.8%, 89.1%, 6.7, 21.3 ton/ha and 14.9 ton/ha respectively. Also different root characteristics were measured. Root weight, length, area, volume and diameter were 79.5 g, 707.55 cm, 793.3 cm2, 70.8 ml and 1.05 mm, respectively. Shoot/ root ratio was 5.73 g / g. Finally, in deeper and lower layers of soil, the root diameter is 20% more than the surface layer.
    Keywords: Brix, POL, Purity, Shoot, root ratio
  • Mina Taheri, Vahid Rezaverdinejad, Javad Behmanesh, Fariborz Abbasi *, Javad Baghani Pages 217-227
    Water resource deficiency and the necessity of sustainable production in irrigated lands have attracted much attention to water productivity issues. In this regard, analysis, estimation, and preparation of water productivity map are necessary as an influential factor to recognize cultivation potential in irrigated lands. The aim of this study was to select a proper interpolation method for water productivity and investigate spatial changes in water productivity in Iranian wheat production centers. In this research, 241 field data were used, of which range of water productivity (irrigation water + effective precipitation) was estimated between 0.3 to 2.58 kg.m-3 with the average of 0.79 kg m-3, in 2016-2017 season. Interpolation methods used included Ordinary Kriging, Inverse Distance Method (IDW), and Radial Basis Function (RBF). Cross Validation technic was applied to evaluate methods by statistical measures such as Root Mean Square Error (RMSE), Mean Bias Error (MBE), and Mean Absolute Relative Error (MARE). Interpolation methods evaluation showed that between available procedures, typical Kriging method with exponential semi-variogram model had the most proper condition to prepare wheat water productivity zoning map. The results of the spatial analysis of water productivity confirmed that geostatistics could be used with acceptable accuracy (MBE=0.005) to provide water productivity mapping. Results of Cluster analysis of the effective factors (salinity of irrigation water, soil salinity, and crop cultivar) on wheat water productivity index showed that the areas suitable for wheat cultivation were separated into 13 independent groups (at the 5 percent level), such that the highest and lowest mean water productivity of wheat were observed in group 5 (Mean = 0.84 kg.m-3) and group 10 (Mean = 0.41 kg.m-3), respectively.
    Keywords: Kriging, Interpolation methods, Water productivity zoning
  • Fatemeh Meskini Vishkaee *, Alireza Jafarnejadi, Naser Davatgar Pages 229-241

    Irrigation water scarcity is one of the major limiting factors in agricultural production. This study was conducted to investigate the effect of different intensities of water deficit stress on yield and water use efficiency of Chamran 2 wheat cultivar in a moderate-textured soil in Khuzestan province. In this research, 10 treatments including full irrigation and water deficit stress at three intensity levels (low, moderate, and severe) were applied under two conditions: during whole growing season or at a given stage of plant growth. This research was done as a completely randomized design with three replications. The salinity of studied soil was 2.95 dS m-1, and soil texture was silty clay loam. The mean water use in different stress treatments was less than full irrigation by 17% (moderate-intensity stress in the third growth stage of wheat) to 43% (high-intensity stress throughout the plant growth period). Applying different intensities of water stress caused reduction in wheat grain yield by 13% (low-intensity stress throughout the growth period) to 76% (high-intensity stress throughout the growth period). The results showed that water stress at stem elongation and grain filling stages of wheat reduced the grain yield more than stress at flowering and milk stages. The lowest value of mean thousand kernel weight (28 g) was observed in the treatments applied in the final growth stage of wheat, confirming the importance of irrigation effects during grain filling stage on the quality of grain. The overall water use efficiency in low-intensity water stress (0.78 g L-1) was higher than the full irrigation treatment (0.62 g L-1), probably due to the reduction of irrigation water losses by drainage and evaporation.

    Keywords: Irrigation, Water use efficiency, Wheat growth stages
  • Abbas Khashei Siuki *, Ali Shahidi, Mehdi Dastourani, HamidReza Fallahi, Fatemeh Shirzadi Pages 243-255

    In order to investigate the effect of soil amendments, zeolite and superabsorbent polymer, on the quantity and quality of sesame yield under drought stress, a factorial experiment was performed in randomized complete block design with three replications, at Research Field of College of Agriculture, University of Birjand, in 2017-2018. Treatments included irrigation at two levels of 50% and 100% water requirement and amendment materials at 6 levels of Z0, Z1, Z2, Z3, Z4 and Z5. (Z0= Control, Z1=adsorbent polymer (125 kg / ha), Z2 = 11.2 ton/ hect of zeolite and Z3 =6.2 ton/hect of zeolite, Z4= zeolite 11.2 ton / hect of zeolite + 125 kg / hect of adsorbent polymer, Z5 =6.2 ton/ hect of zeolite + 125 kg /hect/ of adsorbent polymer) In this study, 1000-grain weight, percentage of crude grain oil, crude protein of grain, plant height, grain yield, harvest index, and water use efficiency were investigated. The results showed that 1000-grain weight, oil percentage, grain protein, plant height, and sesame grain yield were affected by different levels of irrigation and amendments at 1% probability level. Also, harvest index and water use efficiency were affected by different levels of amendments at 1% probability level. Oil percentage, grain yield and harvest index were affected by interaction effects of irrigation levels and amendments at 1% probability level. The highest grain weight, percentage of crude grain oil, crude protein of grain, plant height, grain yield, harvest index, and water use efficiency were observed in Z4 treatment. The results showed that the change in irrigation level from 100% to 50% significantly reduced yield. The highest amount of 1000-grain weight in different levels of amendments was 4.12 g in Z4 and the lowest was 2.89 g. in Z0 treatments Also, the highest amount of crude grain oil in irrigation and different levels of amendments was 56.8% and 40.5%, respectively. The highest and the lowest amount of crude protein in response to different levels of amendments were 15.7% and 13.1%, respectively. The results showed that drought stress had a negative effect on plant growth, but the use of zeolite and superabsorbent polymer partially offset this effect.

    Keywords: grain protein, Grain oil, 1000-grain weight
  • Rostam Yazdani Biouki *, MohammadHsan Rahimian, Gholamhasan Rnjbar, Mohammadhadi Rad, Hossein Beyrami, Heidar Meftahizadeh Pages 257-267

    In order to investigate the effect of salinity stress on applied water, yield and water use efficiency of Damask rose, an experiment was conducted based on completely randomized design with three replications and four levels of water salinity including 2.8, 5, 8 and 11 dS.m-1 at Research Greenhouse of National Salinity Research Center, during 10 Oct 2018 to 30 Sep 2019. In this study, volume of applied water and drainage water, evapotranspiration, flower yield, essential oil yield, and water use efficiency (based on flower yield) were determined. The results showed that the average of applied water, evapotranspiration and drainage water in each irrigation were 14.3, 8.4 and 5.9 L per plant for all treatments, respectively. Also, sum of applied water, evapotranspiration and drainage water volume during the experiment were equal to 616, 363 and 253 L per plant, respectively. The sum of irrigation water volume was 619, 625, 610 and 610 L per plant in 2.8, 5, 8 and 11 dS.m-1 treatments, respectively. Flower yield in 2.8, 5 and 8 dS.m-1 treatments were 60.3, 55.8 and 57.1 g/plant and had no significant difference, such that plants treated with 5 and 8 dS.m-1 had a decrease of 7.46% and 5.25% compared to the 2.8 dS.m-1 treatment, respectively. However, treatment of 11 dS.m-1 had the lowest flower yield (22.66 g/plant) with a decrease of 62.42% compared to the treatment 2.8 dS.m-1. The results showed that the highest water use efficiency of Damask rose was obtained in treatments 2.8, 5, and 8 dS.m-1 (0.09, 0.08 and 0.09 kg/m3) and the lowest (0.03 kg/m3) was in salinity of 11 dS.m-1. Salinity stress levels of 8 and 11 dS/m caused the highest percentage of essential oil (0.025% and 0.027%, respectively) and salinity of 2.8 and 5 dS/m caused the lowest percentage of essential oil (0.022% and 0.021%, respectively).

    Keywords: Evapotranspiration, essential oil yield
  • Azam Rezaee *, Ramtin Joolaie, ALI Keramatzadeh Pages 269-285
    Sustainability of water resources has the most important role in the sustainability of agricultural systems. In this study,  positive mathematical programming was applied in 2018-19 to evaluate the sustainability of water resources and to determine the cropping pattern in Golestan province based on water demand management policies, i.e. water price increase by 50% and 100%, and reducing water quota by 10% and 20%. First, according to water price increases and water quota policy scenarios, the cropping pattern was evaluated in this area. Then, by using the sustainability indicators such as gross margin (GM), water consumption, economic efficiency, and labor efficiency the sustainability of water resources was calculated. Based on water price increases by 50% and 100%, water consumption and GM decrease by, respectively, (2.72% and 5.44%) and (5.06% and 9.99%). Also, based on water quota policy of 10% and 20% reduction, water consumption and GM decrease by, respectively, (8.9% and 11.56%) and (0.54% and 1.75%). In addition, GM per unit of water in agricultural sector decreases by 2.41% and 4.81% in response to to water price increase by 50% and 100%, respectively, and in case of 10% and 20% reductiion in water quota policy, it increases by, respectively, 9.17% and 11.09%. Water price increase by 50% and 100% and water quota reduction by 10% and 20%, increase water labor efficiency by, respectively, (0.78% and 1.6%) and (2.6% and 5.8%). Based on the result, if the government is going to increase water sustainability by using demand management policies, the water quota policy is more efficient. Also, the government should support farmers by direct payments to compensate for their lost profits.It is also recommended that irrigation methods with high efficiency be employed.
    Keywords: Water demand management, Gross Margin, Employment Efficiency
  • Zahra Tarmohammadi Ghorchi, Gholamhossin Abdollahzadeh *, MohammadSharif Sharifzadeh, Vahab Ghezel Pages 287-300

    Nowadays, participatory water management receives much attention as one of the key elements of sustainable water resources management. The feasibility of good governance in the process of participation of stakeholders in water exploitation can meet the interests of all users in a fair way. The purpose of this research was to investigate the feasibility of good governance in the process of participatory water management. The study was conducted in Payvand Production Cooperative (PPC), Aqqala County. Research method was survey and questionnaire tool was used for collecting the required data. Target population included 400 farmers who were members of PPC and received services related to participatory water management. The data was collected from 196 farmers from 7 targeted villages. Reliability of research questionnaire was approved based on opinion of experts, and its validity was confirmed by Cronbach`s Alpha coefficient in two parts: importance and feasibility of good governance components. Results of evaluating the feasibly of good governance components showed that the majority of respondents believed that the components of good governance in the process of participatory water management in the study area had been considered at an acceptable level. Also, the results of one sample t-test showed that the process of participatory water management in the study area was successful in terms of attention to all five components of good governance, namely, public participation and collective agreement, responsibility and law enforcement, accountability and transparency, fairness and efficiency and effectiveness. Results of independent sample t-test indicated that respondents whose main job was farming (compared to those whose main job was not agriculture) and respondents who received water share in a group manner (compared to those who received water individually) evaluated the feasibility of good governance components at high level.

    Keywords: Good governance components, Golestan Province, Payvand Production Cooperative
  • Mohammad Hassanli *, Peyman Afrasiab, Mahmoud Sabuhi, Hamed Ebrahimian Pages 301-315
    The economic value of water is one of the most important factors for allocating water among various consumptions and encouraging users to take necessary actions to increase investments related to improving water productivity. There are several methods for economic valuation of water. In this study, due to the key role of water in irrigation of agricultural products, residual valuation method was used for agricultural wells in Varamin County, with a wide range of water salinity. The average economic values of water for cucurbits, wheat, barley, and alfalfa were 2513.1, 5334.5, 1424.6 and 5647.6 Iranian Rials per cubic meters (IRR.m-3), respectively. The exchange price of water among the farmers in the study area was calculated as 5231.8 IRR.m-3, which was close to the calculated residual value for wheat and alfalfa crops. The coefficient of determination (R2) for the relationship of economic value and salinity of irrigation water for the above crops was 0.806, 0.878, 0.932, 0.911, and 0.702, respectively, which indicates that the main changes of economic value of water is related to salinity of water. According to the relationship between salinity and irrigation water value in the study area, the residual value of water was zero in the electrical conductivity of 3.61, 7.30, 5.20, and 8.24 dS.m-1 for cucurbits, wheat, barley, and alfalfa, respectively. As a result, the water pricing policy in the study area should be such that for water salinities higher than the mentioned values, the selling price of water is set lower than the current value, so that the farmers do not suffer losses. Another option is that choice of crop should be based on greater resistance to salinity and its economic value.
    Keywords: Water economic, Water value, Groundwater salinity, Water Productivity