سینا ملاح
-
در قسمت اول مقاله با تعیین 53 واحد همگن مدیریتی خاک و آب در زیر حوضه هنام، بررسی رفتار فعلی بهره برداران و در نهایت تحلیل شکاف عملکرد آن ها، زمینه شناخت چند بعدی وضعیت مدیریت خاک و آب اراضی کشاورزی فراهم شد و مشخص گردید که کارایی مصرف آب و کود در منطقه پایین است. بر این اساس، بسته های مدیریت خاک و آب شامل مدیریت حاصلخیزی خاک، مدیریت آبیاری و جلوگیری از تخریب اراضی، برای هر واحد همگن تهیه شد. چگونگی تهیه و مراحل صحت سنجی بسته های مدیریتی موضوع این مقاله می باشد. برای این منظور، مرکز جهاد کشاورزی علی آباد لرستان به عنوان سکوی نوآوری و انتقال دانش و فناوری در نظر گرفته شد. سپس، با همکاری کارشناسان ملی، استانی و مروجان، یک نمایشگاه فناوری شامل مدیریت مصرف بهینه کودهای شیمیائی، آلی و زیستی و روش های آبیاری، برگزار شد تا نتایج تحقیقات در مزارع کشاورزان، آزمون شود. این فناوری ها با مشارکت محققین، مروجین و بخش اجرا در دو تیمار عرف کشاورز و تیمار تحقیقاتی در تناوب چغندر-گندم در مزارع داوطلبین اعمال شد. نتایج طرح های آزمایشی نشان داد که میانگین تولید محصول گندم از 5 به 5/7 تن در هکتار و کارایی مصرف آب به میزان 13% افزایش یافت. نتایج بدست آمده در روز مزرعه که مصادف با زمان برداشت گندم بود، برای دیگر کشاورزان به نمایش گذاشته شد. با اثبات کارامدی نتایج در مزارع کشاورزان، بسته های مدیریت خاک و آب منطقه تهیه شد. با وجود برگزاری کارگاه برای بهره برداران، نتایج آن به دیگران تعمیم نیافت. بررسی ها نشان داد که تعمیم پذیری افقی [1] بسته های مدیریت خاک و آب در واحدهای همگن مدیریتی زیرحوضه و افزایش متوسط تولید با رعایت اصول پایداری، به سه شکاف عملکرد، شکاف تحقیق و توسعه و شکاف زنجیره تولید وابسته است. از این رو، شرایط اساسی کاهش شکاف عملکرد در منطقه شامل آگاهی و انگیزه مند شدن بهره بردار، توانمندی انجام توصیه ها و فراهم بودن امکانات است؛ بنابراین، انجام پایلوت های یکساله در عمل اثربخش نبوده و بایستی تداوم چندساله داشته باشد. در ادامه، ظرفیت سازی کارشناسان مروج آن منطقه و آشنایی آن ها با مراحل مختلف تهیه واحدها، توصیه ها و دستورالعمل ها انجام شد و کلیه اطلاعات در قالب رقومی و چاپی به جهاد کشاورزی علی آباد منتقل گردید. انتظار می رود با برپایی مزارع نمایشی بلندمدت و تامین کودها و سایر نهاده ها با همکاری بخش های دولتی و خصوصی، انتقال توصیه ها به دیگر بهره برداران و تصمیم گیران زیرحوضه تسهیل شود.
کلید واژگان: ظرفیت سازی جامعه محلی, اقدامات جمعی, تعمیم پذیری, سکوی نوآوری, تحقیق تقاضامحورIn the first part of this paper, multi-dimensional understanding of the soil and water management of agricultural lands of Honam Sub-catchment was provided by determining the 53 homogeneous soil and water management units (HSWMUs), current behavior assessment of the farmers, and the yield gap analysis. It was found that efficiency of water and fertilizer consumption in the region was relatively low. Therefore, soil and water management packages including soil fertility management, irrigation management and land degradation prevention were prepared for each HSWMUs. The method of preparation and validation steps of management packages is the subject of this paper. To transfer the achieved knowledge and technology and to evaluate and validate the recommended packages, Aliabad Agricultural Jihad Center of Lorestan was selected as an innovation platform. Scaling-up was carried out by active cooperation of multi-level local to national experts to hold a technology exhibition including management of optimal use of chemical, organic and biological fertilizers, and irrigation methods to test the research results. To this end, the selected technologies and recommendations were implemented at volunteer farmers’ fields. The pilots were separated into two treatments of farmers' conventional practice and integrated recommendation in the beet-wheat rotation. The results of the best bet showed that, on average, crop production of winter wheat increased from 5 to 7.5 t/ha and water use efficiency improved by 13%. These results were displayed to other farmers on the field day, which matched up with the time of wheat harvest. By proofing the effectiveness of the results in the farmers' fields, the soil and water management packages of the region were prepared. Despite holding workshops for farmers, results were not scaled to others. We found that the out-scaling of soil and water management packages within HSWMUs and improvement of the average yield along with the principles of sustainability is rooted in three gaps: yield, research and development, and value chain gap. In other words, the awareness and motivation of the farmers, the ability to implement recommendations, and the availability of facilities are the basic conditions for filling crop yield gap in the region. Therefore, one-year pilots are not effective enough and should be continued for several years. Afterward, the capacity building of local extensions at the Soil and Water Research Institute (SWRI) was carried out to show the different stages of preparing HSWMUs, recommendations and instructions. All data were transferred to the innovation platform in digital and printed format. Receiving feedback and to continue scaling-out under spiral proses method, a number of farmers of HSWMUs who volunteered to test the recommended packages in their farms were selected, and the pilots was designed based on participatory research. It is expected that with the establishment of long-term demonstration farms and the provision of various requirements such as the existence of various fertilizers and other agricultural inputs by the collaboration of public and private sectors, the transfer of recommendations to other farmers as well as decision makers of the sub-basin is facilitated.
Keywords: Recommended Packages, Community Capacity Building, Collective Action, Innovation Platform, Demand-Driven Research -
مقاله حاضر، بررسی مراحل دستیابی به چارچوب بومی-اجرایی مدیریت یکپارچه)تلفیقی) خاک و آب در مقیاس مزرعه است که از طریق طرح کلانی با 19 پروژه از سال 1392 تا 1399 با مشارکت محققین، کارشناسان و کشاورزان از سطح بین المللی، ملی، و محلی در زیر حوزه هنام استان لرستان انجام شد. برای این منظور، زمین های کشاورزی براساس ویژگی های فیزیکی، شیمیایی و زیستی خاک، دسته بندی شد تا با شناخت مسایل مدیریت خاک و آب برای کشاورزی در یک واحد همگن، تبدیل نقشه های خاکشناسی به نقشه های واحدهای مدیریت همگن امکان پذیر باشد. در این پژوهش، روش طبقه بندی استعداد حاصلخیزی خاک (FCC)[1] به عنوان رویکردی یکپارچه که بافت خاک سطحی و عمقی و توصیف کننده های خاک را در بر می گیرد، استفاده شد. همچنین، تعریف چندین توصیف کننده برای مناطق نیمه خشک تغییر کرده و توصیف کننده های جدیدی برای طبقه بندی استعداد آبیاری ([2]ICC) معرفی شد. اطلاعات مورد نیاز با حفر 119 نیمرخ خاک و نمونه برداری از 101 نقطه خاک سطحی در مقیاس مدیریت پذیر جمع آوری و ویژگی های فیزیکی، شیمیایی و زیستی نمونه ها، اندازه گیری شد. سپس، لایه های اطلاعاتی مختلف شامل نقشه نیمه تفصیلی دقیق خاک با استفاده از روش زمین خاکشناسی (ژیوپدولوژی)، محدودیت، طبقه بندی و تناسب اراضی، توان (پتانسیل) تولید محصولات عمده کشاورزی، تخریب خاک، محل های برداشت آب، کاربری اراضی و حدنگار (کاداستر) کشاورزی 2395 مزرعه، تهیه شد. تیم چندرشته ای با بازدید محلی و مصاحبه با 84 کشاورز منتخب 24 روستا از طریق پرسشنامه در سال زراعی 1397-1398، مسایل و وضعیت فعلی خاک و آب آن ها را بررسی نمود. بر پایه نتایج، تعداد 23 واحد همگن مدیریت خاک و آب در اراضی آبی و 30 واحد همگن در اراضی دیم تفکیک شد. این واحدهای همگن، 93% از اراضی آبی و 90% از اراضی دیم را می پوشاند. بررسی ها نشان داد که منطقه دارای مشکلاتی مانند سخت لایه شخم، کمبود عناصر غذایی فسفر و روی، برنامه ریزی نامناسب آبیاری و سه دسته متفاوت بهره بردار بود. سرانجام، برای هر واحد همگن مدیریت خاک و آب، بسته مدیریتی تهیه شد و اعتبارسنجی گردید که نتایج آن در قسمت دوم مقاله ارایه می شود.
کلید واژگان: مدیریت تلفیقی, مدیریت جامع آبخیز, شکاف عملکرد, بسته مدیریتی, تحقیق مشارکتیThis study expresses the steps of achievement to the indigenous-executive framework of integrated soil and water management at farm level through a mega project with 19 sub-projects. The projects were carried out during 2013-2020 with active participation of international, national and regional experts as well as local farmers in Honam Sub-basin, Lorestan Province, Iran. To understand the soil and water management problems for agriculture in the same homogeneous units (HSWMUs), farmlands were classified regarding physical, chemical and biological characteristics of soil, making it possible to convert soil maps into thematic maps. In this research, the fertility capability classification (FCC) method that integrates surface and sub-surface soil textures with modifieres was used. In addition, several modifieres were revised for soils of semi-arid regions and new modifieres were introduced for Irrigation Capability Classification (ICC). The required information was collected from 119 soil profiles and 101 surface soil samples in detailed scale of 1:25000 and the corresponding measurements were made. Accordingly, different data layers including detailed soil map were produced via geopedological method icluding land limitation, land suitability, and land production potential (LPP) of major crops, land degradation, location of water withdrawal, land use and agricultural cadastre of 2395 farms were prepared. To evaluate the current soil and water behavior of farmers within HSWMUs, the multidisciplinary team recorded the issues through field visits and open semi-structured questionnaire of 84 selected farmers in 24 villages who were interviewed during 2018-2019. The results showed that 23 and 30 HSWMUs that covered, respectively, 93% and 90% of the irrigated and rainfed areas were delineated on the map. Investigations showed that the sub-basin suffers from problems such as plow pan, phosphorus and zinc deficiencies, poor irrigation scheduling, and three types of farmers. Finally, recommended packages were prepared and validated for each HSWMU, which will be discussed in the part 2.
Keywords: integrated management, Integrated watershedmanagement, yield gap, Management package, Participatory research -
بهره برداری پایدار از منابع آب، شناخت شرایط موجود، نحوه تخصیص و بهره برداری از آب امری اجتناب ناپذیر است. به همین منظور، الگوی کشت و منابع آبی حدود 913 هکتار از اراضی آبی دشت هنام الشتر استان لرستان در سال 1396 با استفاده از پیمایش زمینی و تصاویر ماهواره ای شناسایی شدند. همچنین، واحدهای هم آب تفکیک و هیدرومدول آبیاری الگوی کشت هر واحد بر اساس راندمان آبیاری سطحی منطقه تعیین و مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج به دست آمده از الگوی کشت نشان داد که گیاهان غالب منطقه را گندم و جو (444 هکتار)، یونجه و شبدر (153 هکتار) و چغندرقند (40 هکتار) تشکیل می دهند. میانگین اطلاعات 15 ساله نشان داد که گیاهان یونجه و جو با حدود 11000 و 3900 متر مکعب آب در هکتار به ترتیب بیشترین و کمترین نیاز آبیاری را در بین گیاهان الگوی کشت دارا بودند. تعداد 19 واحد هم آب تفکیک شد که متوسط سالانه هیدرومدول آبیاری بر اساس نیاز آبی گیاهان در این اراضی 1/26 لیتر بر ثانیه در هکتار تعیین شد. همچنین، بر اساس برآورد حجم آب تحویلی و متوسط راندمان کاربرد آبیاری منطقه (30 درصد)، متوسط شاخص هیدرومدول واحدهای 19 گانه به مقدار 0/86 لیتر بر ثانیه در هکتار تعیین شد. نتایج نشان دادند تعداد 12 واحد از واحدهای 19 گانه هم آب، حجم آب تخصیص یافته آن بیشتر از هیدرومدول تعیین شده و در 7 واحد آن کمتر از هیدرومدول آبیاری است. با توجه به هیدرومدول آبیاری تعیین شده و حجم آب مصرفی گیاهان الگوی کشت، امکان افزایش عملکرد و کاهش تاثیر تنش خشکی ناشی از کم آبیاری زیرحوضه فراهم شده و کارایی مصرف آب ارتقاء می یابد.کلید واژگان: آمایش سرزمین, تنش کم آبی, عدالت آب, مدیریت آبخیز, مصرف آب کشاورزیFor sustainable water resources utilization, knowledge of the existing conditions as well as a proper method to allocate and exploit water is inevitable. To this end, water resources and cropping pattern of Honam sub-catchment in Karkheh River Basin, Iran, were geographically identified and then digitized over 913.8 ha of irrigated lands, during 2017-2018 growing season using field survey and satellite imagery. Also, irrigation homogenous units were separated and hydro-module of cropping pattern was determined per unit according to surface irrigation application efficiency of the study area. The results of the cropping pattern showed that the areas under the major crops including wheat and barley, alfalfa and clover, and sugar beet were 444, 153, and 40 ha, respectively. Alfalfa and barely had the highest and lowest irrigation requirement among the major crops with 11910 and 3000 m3.ha-1, respectively. Nineteen irrigation homogenous units were delineated, and their mean annual hydro-module was determined as 1.26 L.s-1.ha-1. Meanwhile, mean hydro-module of nineteen homogenous units was obtained as 0.86 L.s-1.ha-1 according toestimated volume of water and average of application efficiency (30%) in the study area. The results also indicated that the allocated water for 12 out of 19 homogenous units was more than the determined hydro-module, and for the remaining 7 units it was less. It can be concluded that it is feasible to reduce drought stress and improve yield and water productivity based on determined hydro module and water consumption volume of subcatchment cropping pattern.Keywords: Agricultural water consumption, Irrigation stress, Landuse planning, Water justice, Watershed Management
-
برای برآورد دور و عمق آبیاری گیاهان عمده الگوی کشت منطقه هنام از حوضه کرخه به مساحت 8/913 هکتار، این منطقه در نرمافزار ArcGIS به 19 واحد همآب با منبع آبی مشترک، تقسیمبندی شد. دادههای هواشناسی ایستگاه الشتر با دوره آماری 15ساله (1379 تا 1393) اخذ و محاسبات لازم برای تعیین تبخیرتعرق سطح مرجع بر اساس روش پنمن- مانتیث انجام شد؛ سپس با لحاظ ضرایب گیاهی پیشنهادی فایو در نشریه 56، تبخیرتعرق هر یک از گیاهان الگوی کشت تعیین و در نهایت، نیاز آبیاری خالص گیاهان بهصورت ماهانه و برای کل دوره رشد محاسبه شد. نیاز آبی گندم برای دوره رشد در منطقه هنام، برابر 318/1 میلیمتر، میانگین عمق آب آبیاری گندم برای تمامی واحدهای همآب در منطقه هنام، 60/8 میلیمتر و میانگین دور آبیاری در خردادماه، 11 روز محاسبه شد. همچنین، نیاز آبی کل دوره رشد برای چغندرقند، باغات مخلوط و یونجه بهترتیب، 842/3، 993/4 و 1190/7 میلیمتر، میانگین عمق و دور آبیاری در ماه حداکثر مصرف برای گیاهان چغندرقند، باغات مخلوط (گردو، سیب) و یونجه بهترتیب، 8/55 میلیمتر و 8 روز در تیرماه، 81/4 میلیمتر و 11 روز در مردادماه و 73/6 میلیمتر و 8 روز در تیرماه به دست آمد.
کلید واژگان: دور آبیاری, عمق آبیاری, واحدهای هم آب, شبکه آبیاریAgricultural water usage efficiency is one of the important goals of water productivity improvement program of Jahad-e Agriculture Ministry in Iran. In this case, the determination of appropriate irrigation scheduling, which is consisted of irrigation depth and frequency, is a key strategy. Many of the country’s agricultural plains are under traditional irrigation scheme and unlike modern irrigation networks have a more complex consumption pattern. This study was carried out to determine the irrigation depth and scheduling of major orchards of Honam sub-catchment of Karkheh River Basin (KRB), in order to optimize agricultural water consumption at basin level. Honam sub-catchment was selected as the research pilots of KRB. Nineteen irrigation homogenous units supplied from joint water resources were delineated using ArcGIS 10.3 to predict irrigation depth and frequency of cropping pattern in 913.8 ha irrigated lands of study area. In addition, the land use map of crops and orchards in the irrigated lands was prepared by field survey and combining satellite images of irrigation channel, cultivation type and their distribution. The 15-years (2000 – 2014) data of Alashtar weather station were collected and the reference evapotranspiration (ET0) was calculated based on Penman-Montith method using ET Calculator software. Moreover, the length of plant growth period of cultivation pattern was determined by completing a questionnaire. Then, evapotranspiration of cropping pattern (ETc) was calculated considering proposed Kc of FAO-56. Effective rainfall was deducted from ETc and finally, irrigation requirement of crops and orchards were calculated by subtraction of ETc and effective rain as ten-day, monthly and entire growth period. The related soil physical properties for irrigation purposes including soil texture, Field Capacity (FC), Permanent Wilting Point (PWP) and water holding capacity, were measured at different soil depth at each irrigation homogenous units. The net irrigation requirement of winter wheat in Honam sub-basin was calculated to be 318.1 mm. The maximum amount of net irrigation required for wheat was 112 and 5.7 mm in May and March, respectively. The annual and monthly maximum and minimum irrigation requirements for sugar beet were 842.3, 204.4 and 19 mm, respectively. For mixed orchards, the annual irrigation requirement was 993.4 mm, and the monthly maximum and minimum irrigation requirements were 230.2 and 14.8 mm, in August and April, respectively. For alfalfa, the annual irrigation requirement was 1190.7 mm, and the monthly maximum and minimum irrigation requirements were 284.4 and 7 mm, in July and March, respectively. Among the crops, the maximum irrigation requirement was related to alfalfa and then mixed orchard, and the minimum irrigation requirement was related to winter wheat with 318.1 mm during the growing season. The results also showed that the most of the irrigation homogenous units soil texture were silty clay loam and clay. Due to the favorable rainfall in autumn, winter and April, the plant's water requirements are met by rainfall. Therefore, no irrigation is required except in May and June. Wheat irrigation period in May was calculated as 16 days on average among all water units, and 11 days in June. In June, when the maximum water requirement of wheat occurs, the maximum irrigation interval for wheat is 13 days in all-homogenous units of 4 and 14 and the minimum irrigation interval is 10 days in all-homogenous units of 6, 10, 12 and 16. The irrigation interval for sugar beet in May was 21 days on average among the same homogenous units and in June. The irrigation intervals for sugar beet in July, August, September and October were 11, 7, 8 and 11 days, respectively. In July, when the maximum water requirement of sugar beet occurs, the maximum irrigation interval was 9 days in homogenous irrigation units of 14 and 15, and the minimum irrigation interval was obtained 7 days in irrigation units of 6, 10, 12 and 16. The irrigation periods for orchards and horticultures among all units in June, July, August, September and October were 17, 10, 10, 12 and 19 days on average, respectively. Alfalfa irrigation interval is shown in the units of 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 13, 14, 15, 16, 17, 18, and 19 of irrigated lands of Honam sub-catchment. Meanwhile, its irrigation intervals among all irrigated units in April, May, June, July, August and September were 29, 21, 10, 7, 7 and 10 days on average, respectively.
Keywords: irrigation depth, Irrigation frequency, irrigation homogenous unit, irrigation network -
مدیریت مناسب آب در شبکه های آبیاری و زهکشی بدون پهنه بندی نیاز آبی گیاهان درسطح کلان امکان پذیر نیست. در این مطالعه که در پایلوت های اجرایی موسسه تحقیقات خاک و آب کشور در خوزستان انجام پذیرفت با استفاده از اطلاعات هواشناسی موجود در استان تبخیر-تعرق مرجع و نیاز آبی گیاه گندم در پایلوت های اجرایی تعیین و در نهایت روش های مختلف پهنه بندی مانند روش رگرسیونی، روش وزنی عکس فاصله و روش کوکریجینگ مورد ارزیابی قرار گرفتند. همچنین معادلات رگرسیونی نمایی و لگاریتمی که جواب مناسب تری را ارایه می دادند نیز مورد بررسی قرار گرفت. در مرحله واسنجی این روابط 8 و 16 درصد خطا داشتند و نشان می دادهند که متغیر تبخیر-تعرق و نیاز آبی نسبت به پارامتر ارتفاع دارای همبستگی معنی داری بوده و لذا این دو متغیر دارای پیسوتگی مکانی بوده و بر اساس تغییرات ارتفاعی روند معنی داری را از خود نشان می دهند. در مرحله ارزیابی بین روش های بکار رفته نتایج نشان داد که روش کوکریجینگ دارای ضریب همبستگی82/0و شاخص توافق 66/0، میانگین ریشه مربعات خطای 9/22 و میانگین نرمال ریشه مربعات خطای 05/0 با خطای نرمال 5 درصد کمترین خطا را در برآورد نیاز آبی گندم نسبت به سایر روش های این مطالعه داشته و با استفاده از این روش می توان با دقت مناسبی پهنه بندی نیاز آبی را انجام داد. با استفاده از این نقشه های بدست آمده می توان دید مناسبی از تغییرات نیاز آبی گندم داشت و الگوی کشت را بر اساس آن مدیریت نمود.کلید واژگان: خوزستان, روش کوکریجینگ, روش وزنی عکس فاصله, سامانه اطلاعات جغرافیایی, معادلات رگرسیونیSuitable water management in irrigation and drainage networks without mapping water requirement of different plants in macro levels is not possible. Iran was located in arid climate and has Drought problems and management of Drought, need to macro management of its water resources. In this study using meteorological data in Khuzestan, reference evapotranspiration and Wheat water requirement was determined in pilots. Finally different methods of mapping for example regression method, Inverse Distance Weighted and Co- Kridging were evaluated. In calibration stage power and logarithmic regression presented suitable results and have 8 and 16percent error respectively. Result show that ET0 and water requirement have significant relation with height. So these parameters have spatial continuity. In evaluating stage, The result show that Co- Kridging method with 0.82 R2 (regression coefficient) , 0.66 d(Agreement index) , 22.9 Root Mean Square Error and 0.05 Normal Root Mean Square Error and 5 percent Normal error has lowest error in estimation of water requirement of wheat and using this method can mapping water requirement with well accuracy. So Co- Kridging method is the best method between other methods. Use map obtained can has suitable conclusion from wheat water requirement changes in Khuzestan and manage crop pattern base of maps.Keywords: : Co-Kridging, GIS, Inverse Distance Weighted (IDW), Khuzestan, Regression equation
-
به منظور افزایش بهره وری آب در سطح مزارع و هوشمند سازی آبیاری یکی از فاکتورهای مهم ایجاد سامانه هایی است که بتوانند با دقت مناسب و قابل قبول مقدار رطوبت خاک را اندازه گیری نمایند. در این ارتباط دستگاه اندازه گیری جبهه رطوبتی ساخته شده در موسسه تحقیقات خاک و آب در سه بافت سبک (LT)، متوسط (MT) و سنگین (HT) و در سه سطح شوری آب آبیاری غیر شور (S0)، 5 (S1) و dS/m 10 (S2) مورد ارزیابی قرار گرفت. پس از جمع آوری داده ها نسبت به تحلیل آماری و تفسیر اقدام و از نتایج آن در مزرعه استفاده شد. سپس برای ارزیابی و واسنجی دستگاه در شرایط مذکور، اقدام به اندازه گیری هم زمان اعداد دستگاه و نمونه گیری از خاک در اعماق معین به فواصل زمانی h 24 شد. پس از جمع آوری داده های مربوط به زمان های رسیدن جبهه رطوبتی به اعماق خاک و تغییرات رطوبت خاک با نمونه گیری خاک و دستگاه آشکارساز جبهه رطوبتی خاک تجزیه آماری صورت پذیرفت. نتایج نشان داد که دستگاه در بافت های مختلف و شوری های متفاوت واکنش نشان می دهد. همچنین حساسیت حسگرهای آن به تغییرات ناگهانی رطوبت خاک ناشی از رسیدن جبهه رطوبتی به عمق معینی از خاک دارای دقت قابل قبولی می باشد. نتایج آماری نشان داد که دستگاه در تعیین رطوبت خاک در شرایط غیر شور حدود 6 تا 9%، در شرایط استفاده از آب شور dS/m 5، 28 تا 41% و در شرایط استفاده از آب شور dS/m 10، 31 تا 37% دارای خطا می باشد. شاخص کارایی مدل نیز نشان داد که این دستگاه در شرایط غیرشور با کارایی متوسط 75/0 بسیار کاربردی بوده و در شرایط شور با شاخص کارایی منفی غیرقابل توصیه می باشد.
کلید واژگان: بافت خاک, رطوبت خاک, سامانه, شوری آب آبیاری, عمق خاکIn order to increase water productivity at farm level and smart irrigation, appropriate systems are essential so that can measure the moisture content in a proper and acceptable accuracy. In this regard, the wetting front device was made at the Soil and Water Research Institute and was evaluated in 3 textures: light, medium, and heavy at 3 levels of water salinity: no salinity (S0), 5(S1), and 10 (S2) dS/m. Then, to evaluate and measure the device in the mentioned conditions, it was tried to simultaneously measure the device numbers and soil sampling at certain depths at intervals of 24 h. After collecting data on the time of arrival of the moisture front to the soil depth and changes in soil moisture, statistical analysis was performed by soil sampling and soil detection device. The results showed that the device reacts in different textures and salinities. Moreover, the sensitivity of its sensors to sudden changes in soil moisture due to the arrival of the moisture front to a certain depth of soil has acceptable accuracy. Statistical results showed that the device has about 6 to 9% normal error in determining soil moisture in non-saline conditions, 28 to 41% in terms of using water with salinity of 5 dS/m, and 31-37% when a water with salinity of 10 dS/m was used. The model efficiency index also showed that the device is very useful in non-saline conditions with an average efficiency of 0.75 and is not recommended in saline conditions with negative efficiency index.
Keywords: Irrigation water salinity, Soil depth, Soil texture, System, Water content -
با توجه به عدم توزیع ایستگاه های باران سنجی در سطح کشور و نیاز به تعیین و تخمین بارش در مزارع آبیاری جهت برنامه ریزی آبیاری، ابزار هایی که بتوانند در تعیین بارش در سطح مزارع کمک نمایند از اهمیت بالایی برخوردار می باشند. در این مطالعه از ابزار گوگل ارث انجین و اطلاعات ماهواره ای CHIRPS ، TRMM و GPM به ترتیب در بازه های زمانی مختلف استفاده شد. با استفاده از این ابزار مقدار بارش در بازه های روزانه، دهه و ماهانه در ایستگاه اهواز و ایذه در بازه 1393-1394 و 1396 -1397 مورد بررسی قرار گرفت و در نهایت با استفاده از اطلاعات 9 ایستگاه ارزیابی نهایی انجام شد. نتایج نشان داد که سامانه در بازه ماهانه از شاخص کارایی بالایی برخوردار است (99/0) و مقدار خطای نرمال شده آن حدود 36 درصد می باشد. ارزیابی نشان داد که به طور متوسط 51 درصد خطا در برآورد بارش وجود دارد و به میزان 1/3 میلی متر به طور متوسط مقدار بارش کمتر برآورد می شود. شاخص توافق و کارایی مدل قابل قبول بود همچنین از نظر آزمون F-Test تفاوت معنی داری بین داده های برآورد شده و اندازه گیری شده مشاهده نشد ولی جهت افزایش دقت آن می بایست از روش های مختلف پهنه بندی مانند کوکریجینگ استفاده نمود و از آن به عنوان پارامتر کمکی به همراه نقشه رقوم ارتفاعی استفاده کرد.
کلید واژگان: باران, بارش موثر, گوگل ارث انجین, خوزستانSince synoptic metrological stations have non-uniformed scattering pattern in Iran and on the other hand precipitation determination and forecasting is essential for irrigation planning, a method precisely determine precipitation of agricultural lands in farm level has great importance. This study was carried out in Google Earth Engine Code programming environment using GPM, TRMM and CHIRPS satellite data which is daily, decade and monthly, respectively in Ahwaz and Izeh metrological stations for calibration and 9 meteorological stations for validation during 2015-2016 and 2017 - 2018 Growing season. Results showed that monthly interval could obtain better accuracy with R2 of 0.99 and NRMSE = 0.36, respectively. The validation results of the rest 9 meteoroidal station indicated that precipitation prediction had 51% and 3.1 mm error and under estimation on average, respectively. The efficiency was reasonable and F-Test showed no significant difference between observed and prediction samples. The standard error value was 14.2 mm which is a significant error and need to work on updated better functions. It can be concluded that this method can be a useful tool for monthly precipitation prediction of areas with no climatic data if integrated with Kriging, co-Kriging and Inverse Distance Weighted (IDW) geostatistical models for interpolation.
Keywords: Rain, EffectiveRain, Google Earth Engine, Khuzestan -
بافت[H1] خاک یک خصوصیت ایستای خاک است و بر بیشتر ویژگی های فیزیکی و شیمیایی خاک تاثیر میگذارد.از این رو، تقاضا برای اطلاعات مکانی آن رو به افزایش است. کمبود اینگونه اطلاعات می تواند منجر به اتخاذ سیاست های غلط در مدیریت و تخریب منابع زمین و آب شود. در ایران داده های پراکنده بسیاری در مورد خاک وجود دارد که هزینه های بسیاری صرف تولید آن ها شده است. در صورت پهنه بندی صحیح، این داده ها به صورت نقشه در دامنه وسیعی از کاربردها قابل استفاده هستند. در این پژوهش، روش های کریجینگ معمولی، وزن دهی عکس فاصله و طبقه بندی پیکسل مبنا برای پهنه بندی ذرات معدنی و گروه های بافت خاک (سبک، سنگین و متوسط) در 4665 نمونه خاک سطحی با مختصات جغرافیایی معین در اراضی زراعی و باغی استان گیلان که عمدتا در دشت های ساحلی و پست قرار داشتند، مقایسه گردید و با استفاده از آماره های صحت سنجی ضریب تبیین (R2)، میانگین اریب خطا (MBE)، ریشه میانگین نرمال شده مربعات خطا (NRMSE)، ضریب کاپا (KIA) و درصد صحت طبقه بندی پیکسل ها (Pa) ارزیابی شد. نتایج نشان داد که روش وزن دهی عکس فاصله در برآورد درصد رس (R2 = 0/64 و NRMSE =0/22) و شن (R2 = 0/67 و NRMSE =0/25) از صحت بالاتری برخوردار بود. اما در برآورد گروه های بافتی سبک، سنگین و متوسط روش طبقه بندی پیکسل مبنا بر پایه آماره های ضریب کاپا و صحت طبقه بندی (به ترتیب برابر 0/46 و 73%) از صحت بیشتری نسبت به دیگر روش ها برخوردار بود؛ اما این برتری نسبت به روش کریجینگ معمولی (KIA =0/43 و Pa =71%) جزئی بود. در طبقه بندی پیکسل مبنا از مولفه های داده های رقومی خاک به عنوان متغیر ورودی در شبکه عصبی مصنوعی برای برآورد اجزای معدنی در پیکسل های مجهول استفاده شد. برای تصمیم گیری با قطعیت بیشتر در رابطه با کارایی طبقه بندی پیکسل مبنا در برآورد گروه های بافتی خاک لازم است این روش در شرایطی با تنوع بیشتر در فیزیوگرافی نیز ارزیابی شود. [H1]
کلید واژگان: کریجینگ معمولی, وزن دهی عکس فاصله, طبقه بندی پیکسل مبنا, شبکه عصبی مصنوعی, پهنه بندیSoil texture is a static soil property that has great effects on soil physico-chemical properties. Therefore, global demands are increasing for a high spatial resolution map of soil texture. Lack of intrinsic soil data can lead to wrong policies regarding management and degradation of soil and water resources. Iran has many scattered soil data that have been collected at great cost. These data can be useful in a wide range of applications if presented accurately in digital map format. In this study, Ordinary Kriging, Pixel-Based Classification (PBC), and Inverse Distance Weighted (IDW) methods were investigated using 4665 soil surface samples collected from croplands and orchards to map Guilan soil texture groups (fine, medium and coarse) and soil mineral particles. MBE, NRMSE, KIA, R2 and Pa statistics were used for verification. The results indicated that IDW could provide higher accuracy for clay (R2 = 0.64 and NRMSE = 0.22) and sand (R2 = 0.67 and NRMSE = 0.25) particles prediction, but PBC had higher accuracy for predicting fine, medium and coarse soil texture groups according to KIA and Pa of 0.46 and 0.73, respectively. However, superiority of PBC was minor (KIA = 0.43 and Pa = 0.71) compared to Ordinary Kriging. PBC used auxiliary soil data as inputs for Artificial Neural Network to predict soil mineral particles of unvisited pixels. For more certainty regarding efficiency of PBC in predicting soil texture groups, it is recommended to test the mentioned methods in areas with more physiographic diversity.
Keywords: Ordinary kriging, Pixel-Based Classification, Inverse Distance Weighted, Artificial Neural Network, Mapping
- در این صفحه نام مورد نظر در اسامی نویسندگان مقالات جستجو میشود. ممکن است نتایج شامل مطالب نویسندگان هم نام و حتی در رشتههای مختلف باشد.
- همه مقالات ترجمه فارسی یا انگلیسی ندارند پس ممکن است مقالاتی باشند که نام نویسنده مورد نظر شما به صورت معادل فارسی یا انگلیسی آن درج شده باشد. در صفحه جستجوی پیشرفته میتوانید همزمان نام فارسی و انگلیسی نویسنده را درج نمایید.
- در صورتی که میخواهید جستجو را با شرایط متفاوت تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مطالب نشریات مراجعه کنید.