مسعود پورغلام آمیجی
-
امروزه علی رغم تصوری که ممکن است مردم از کشاورزی با فرآیندی پیچیده، زمان بر و پرهزینه داشته باشند، اما واقعیت امر این است که صنعت کشاورزی امروزی دارای سازوکار داده محور، دقیق ، هوشمندتر و حتی آسان تر در مقایسه با گذشته تبدیل شده است . همه این موارد به کمک مفهوم تازه ای به نام اینترنت اشیاء در صنعت کشاورزی شکل گرفته است . اینترنت اشیاء شبکه ای عظیم از انسان ها و اشیاء است که گسترش روزافزون اینترنت و کاهش هزینه های آن، زمینه را برای به وجود آوردن اینترنت اشیاء فراهم نموده است . چنین تغییراتی ، موجب شکل گیری انقلابی بزرگ در زمینه صنعت کشاورزی شده و در پی آن روش های کشاورزی موجود را متزلزل ساخته و می تواند فرصت های جدیدی را در حال و آینده ایجاد نماید. تعیین کاربرهای اینترنت اشیاء در تعیین چشم انداز آن نقش موثری خواهد داشت . اما پیاده سازی اینترنت اشیاء با چالش هایی همراه بوده و همچنین برای ادامه کار خود نیازمند استانداردهایی است. تاکنون در زمینه چالش های اینترنت اشیاء و راه های رفع آن تحقیقات زیادی انجام شده است . همچنین استانداردهایی برای اینترنت اشیاء تعریف شده است . در این مطالعه جامع قصد بر این است که در ابتدا به بررسی مفهوم و کاربردهای اینترنت اشیاء در کشاورزی و آبیاری پرداخته و سپس چالش ها و راه های رفع آن ها، معماری ها و استانداردهای مطرح شده در زمینه اینترنت اشیاء را بررسی کنیم . همچنین این پژوهش پتانسیل حسگرهای بی سیم و اینترنت اشیاء در کشاورزی و همچنین چالش هایی که انتظار می رود در هنگام ادغام این فناوری با شیوه های کشاورزی سنتی با آن مواجه شود را برجسته می سازد. از طرفی دیگر، دستگاه های اینترنت اشیاء و تکنیک های ارتباطی مرتبط با حسگرهای بی سیم که در کاربردهای کشاورزی با آن مواجه می شوند و حسگرهایی که برای کاربردهای خاص کشاورزی در دسترس هستند، همانند آماده سازی خاک، وضعیت محصول، آبیاری، تشخیص حشرات و آفات، و چگونگی استفاده از این فناوری توسط تولیدکنندگان که به آن ها کمک خواهد کرد تا مراحل کشت ، از کاشت تا برداشت ، بسته بندی و حمل را به آسانی انجام دهند، توضیح داده شده است . معماری ها و پلتفرم های پیشرفته مبتنی بر اینترنت اشیاء که در آبیاری هوشمند مورد استفاده قرار می گیرند نیز هر جا که مناسب باشد، برجسته می شوند. در نهایت ، بر اساس این بررسی کامل ، روندهای فعلی و آتی اینترنت اشیاء در آبیاری هوشمند را شناسایی کرده و چالش های پژوهشی بالقوه را برجسته خواهیم نمود.
کلید واژگان: کشاورزی هوشمند, حسگرها, سنجش از دور, آبیاری دقیق, مدیریت مزرعهToday, despite the idea that people may have about agriculture, it is a complex, time-consuming, and expensive process. Still, the reality is that today's agriculture industry is data-driven, accurate, smarter, and even easier. It has changed more compared to the past. All these cases have been formed with the help of a new concept called the Internet of Things in the agricultural industry. The Internet of Things is a huge network of people and things and the increasing expansion of the Internet and the reduction of its costs have provided the ground for the creation of the Internet of Things. Such changes have caused a great revolution in the field of agricultural industry, which has shaken the existing agricultural methods and can create new opportunities in the present and future. Determining the users of the Internet of Things will play an effective role in determining its prospects. However, the implementation of the Internet of Things is associated with challenges, and the Internet of Things needs standards to continue its work. So far, a lot of research has been done on the challenges of the Internet of Things and ways to solve them. Also, standards have been defined for the Internet of Things. In this article, we intend to examine the concept and applications of the Internet of Things in agriculture and irrigation, then the challenges and ways to solve them, and the architectures and standards proposed in the field of the Internet of Things. Also, this paper highlights the potential of wireless sensors and IoT in agriculture, as well as the challenges that are expected to be faced when integrating this technology with traditional agricultural practices. On the other hand, IoT devices and communication techniques related to wireless sensors encountered in agricultural applications and sensors available for specific agricultural applications, such as soil preparation, crop status, irrigation, insect and pest detection, as well as How to use this technology by the producers, which will help them to carry out the stages of cultivation, from planting to harvesting, packaging and transportation, has been explained. Advanced IoT-based architectures and platforms used in smart irrigation are also highlighted wherever appropriate. Finally, based on this comprehensive review, we identify the current and future trends of the Internet of Things in smart irrigation and highlight potential research challenges.
Keywords: Smart Agriculture, Sensors, Remote Sensing, Precision Irrigation, Farm Management -
پروژه های انتقال آب توسط کانال های باز یا تحت فشار از جمله استراتژی هایی هستند که در سطح جهانی برای رفع کمبود آب در مناطق خشک و نیمه خشک مورد استفاده قرار می گیرند. این طرح ها علاوه بر دلایل فنی باید در معرض بررسی های اقتصادی و اجرایی قرار گیرند. ارزیابی فنی، اقتصادی و اجرایی طرح ها و رتبه بندی اولویت اجرای آن ها ممکن است به روش های مختلفی انجام شود بهترین انتخاب یا گزینه های جایگزین ممکن است پس از انتخاب از بین گزینه های مختلف نشان داده شود. رویکردهای مختلفی برای تجزیه و تحلیل معیارهای مختلف پروژه وجود دارد که امکان ادغام عناصر فنی، اقتصادی، اجرایی و سایر موارد را فراهم می سازد. فرآیند تحلیل سلسله مراتبی (AHP) یک روش تصمیم گیری استراتژیک است که در این مطالعه برای تعیین قطر بهینه برای خط لوله انتقال آب مورد استفاده قرار گرفت. جهت تعیین قطر بهینه خط انتقال آب، پرسشنامه هایی ایجاد شد که بر اساس نظرات متخصصان با این معیارها وزن بندی شدند و سپس لایه های مختلف این معیارها با رویکرد همپوشانی با یکدیگر مقایسه شدند. نتایج نشان داد که لوله فولادی با قطر 2200 میلی متر در مقایسه با سایر قطرها، با امتیاز 29/7 درصد به عنوان بهترین قطر لوله در پروژه خط انتقال آب کارون به رودخانه جراحی برای آبیاری نخیلات پردازش شده و انتخاب شد.کلید واژگان: انتقال آب, AHP, تصمیم گیری, قطر بهینهWater transfer projects by open or pressurized channels are among the strategies that are used globally to solve the water shortage in arid and semi-arid regions. In addition to technical reasons, these plans should be subjected to economic and executive reviews. The technical, financial, and operational evaluation of the plans and the ranking of the priority of their implementation may be done in different ways. The best choice or alternative options may be shown after choosing among the different options. There are different approaches for analyzing different criteria of the project, which provide the possibility of integrating technical, economic, executive and other elements. Analytical Hierarchy Process (AHP) is a strategic decision-making method that was used in this study to determine the optimal diameter for the water transmission pipeline. To determine the optimal diameter of the water transmission line, questionnaires were created that were weighted with these criteria based on the opinions of experts, and then different layers of these criteria were compared with each other with an overlapping approach. The results showed that the steel pipe with a diameter of 2200 mm compared to other diameters was processed and selected as the best pipe diameter in the project of the Karoon water transfer line to the Jarahi River with a score of 29.7%.Keywords: Water Transfer, AHP, Decision Making, Optimum Diameter
-
آب یکی از مهم ترین عوامل تولید محصولات کشاورزی بوده و به عنوان یکی از موارد حیاتی برای زندگی از اهمیت بالایی برخوردار است. با این حال، در بسیاری از مناطق جهان، منابع آب محدود است و به دلیل رشد جمعیت و تغییرات آب و هوایی، استفاده از منابع آب به یک چالش بزرگ تبدیل شده است. بنابراین، انتخاب بهترین روش آبیاری برای تولید محصولات کشاورزی بسیار مهم و ضروری است. لذا به منظور بهره گیری بهینه از منابع آب و خاک، بررسی و انتخاب روش های مختلف آبیاری ضرورت دارد. عوامل مختلفی در انتخاب نوع سامانه های آبیاری وجود دارد که انتخاب سامانه مناسب با شرایط مختلف را به مسئله پیچیده ای تبدیل کرده است. در پژوهش حاضر، برای انتخاب بهترین سامانه آبیاری در اراضی کشاورزی حکم آباد شهر تبریز، از سامانه امتیازدهی چارلز برت در بین انواع سامانه های آبیاری بارانی شامل کلاسیک ثابت، جابه جایی دستی، آب فشان چرخ دار، قرقره ای، دوار مرکزی، خطی و سامانه های آبیاری موضعی شامل تیپ، قطره ای، مه پاش و بابلر کم فشار و سامانه های آبیاری سطحی شامل آبیاری غرقابی، کرتی، نواری، نشتی مکانیزه و نشتی استفاده شد. در این روش برای امتیازدهی از خصوصیاتی هم چون نوع محصول، منبع آب، اقلیم، زمین و شرایط اجتماعی-ساختاری منطقه استفاده شد تا بهترین نوع سامانه آبیاری که تناسب بیش تری با منطقه مورد مطالعه دارد، انتخاب شود. با استفاده از روش امتیازدهی چارلز برت، نتایج نشان داد که سامانه آبیاری کرتی از نظر محصول، اقلیم، منبع آب و شرایط اجتماعی-ساختاری برای منطقه مورد مطالعه مناسب است. در آبیاری بارانی، سامانه کلاسیک ثابت از نظر زمین، نوع محصول و ساختار اجتماعی-ساختاری امتیاز صفر را دریافت کرد که نشان دهنده آن بود که هیچ ارتباطی بین سامانه آبیاری و این عوامل در منطقه وجود ندارد. در بین روش های موضعی، سیستم تیپ از نظر محصول، زمین و منبع آب جزء گزینه برتر به دست آمد.
کلید واژگان: امتیازدهی, روش چارلز برت, سامانه آبیاری, کمبود آب, محصولIntroductionWater is one of the most important factors for the production of agricultural products and as one of the vital things for life, it is very important. However, in many regions of the world, water resources are limited and due to population growth and climate change, the use of water resources has become a big challenge. Therefore, choosing the best irrigation method for the production of agricultural products is very important and necessary. Today, there are different irrigation methods for the production of agricultural products, each of which has its characteristics and advantages. For example, irrigation methods such as drip irrigation, subsurface irrigation, sprinkle irrigation, surface irrigation, and irrigation using smart systems are very popular and widely used today. To choose the best irrigation method, one should pay attention to various factors such as soil type, crop, weather conditions, and the amount of water needed for the crops. In addition, methods that are economical and less harmful to the environment should be used. The proposed irrigation method in the improvement plan, on the one hand, should have sufficient capabilities to supply water requirements and reduce operating and maintenance costs, and on the other hand, it should be designed and selected according to the technical, economic, and social conditions of the region. The factors that are effective in choosing irrigation methods include soil conditions, topography, slope, water quality, climatic conditions, irrigation efficiency, area of agricultural units and land use system, groundwater level, plant water requirement, investment, maintenance and operation costs, existing experiences, and socio-economic considerations. At the same time, irrigation methods can include the improvement of existing irrigation methods to completely advanced systems.
Materials and MethodsThe area studied in this research was Tabriz Grand Park in the northwest of Tabriz city. This surface area includes 864 hectares, of which 328 ha are located in area one and 536 ha in area two. The only source of water in the area is a well, and surface water sources are not used in the agricultural lands of Tabriz Park. On the other hand, the source of water supply for the agricultural lands of Hokmabad is groundwater sources (agricultural wells) and the common irrigation method in the agricultural lands of Tabriz Grand Park is the gravity irrigation method of the basin type. In this research, Charles Burt's scoring method was used to select the best irrigation method in the study area. By using this method, it is possible to easily identify the weak and strong points of irrigation systems and improve their efficiency. The criteria and features that were considered for scoring included the following items: Crop (corn, cotton in a wet place, cotton in a dry place, alfalfa, small grains, etc.), Water source (groundwater well, flexible surface water distribution, inflexible surface water distribution, etc.), Climate (temperature conditions, wind, rain, frost, etc.), Land (irregularly shaped land, obstacles in the land, steep slopes, steep rocky lands, etc.), and socio-structural conditions (access to parts, type of management, labor, user skill, etc.). Each irrigation system has a specific efficiency for each criterion, which is indicated by positive, zero, and negative signs. A positive sign means that this irrigation system is a suitable system according to this criterion and feature. The zero sign indicates that the criterion does not play a role in choosing the system, and the negative sign indicates that the irrigation system is not suitable for this specific feature.
Results and DiscussionWhat is important in choosing an irrigation method is to choose methods that can be implemented. The purpose of this research is to select the most suitable irrigation method for the agricultural lands of Tabriz Park based on effective physical factors such as crop, water source, land, climate, and socio-structural conditions and using Charles Burt's scoring method. To choose the appropriate irrigation system for the study area, the physical factors effective in choosing the irrigation system in six areas of crop, water source, land, climate, and social-structural conditions have been examined and the results are presented below. According to Charles Burt's scoring method, in sprinkle irrigation, the classical fixed system received a score of one negative, which indicates that the system is not suitable for the study area due to these characteristics. Also, in surface irrigation and drip irrigation, the highest scores of three positive and two positives were observed, respectively, and this means that these irrigation systems will be a suitable system for the studied area according to these criteria and characteristics. The results showed that basin irrigation is the most appropriate in the agricultural lands of Hokmabad, Tabriz city.
ConclusionIn general, based on the scoring method of Charles Burt, among the options of sprinkle irrigation, the classic fixed system, the drip methods, the tape system, and the surface methods, the basin system was suitable for the agricultural lands of Hokmabad, Tabriz city. The results showed that the scoring method used, despite its simple instructions, is a practical method for choosing the most suitable irrigation system. The results showed that the basin system is suitable for the study area in terms of crop, climate, water source, and socio-structural conditions. In rain irrigation, the classic fixed system in terms of land, crop type, and socio-structural structure received a score of zero, which indicated that there is no relationship between the irrigation system and these factors in the region. Among the drip methods, the tape system received a score of one positive in terms of crop type, land, and water source, which showed that the system is suitable for the region due to its characteristics. However, due to the need for high management and skill and the possibility of vandalism, it has problems from a socio-structural point of view, but from the point of view of the crop, land, and water source, it is considered among the best options. Also, among the surface irrigation methods, the basin system is a suitable system from the point of view of the type of crop and land.
Keywords: Charles Burt Method, Crop, Irrigation Systems, Scoring, Water Shortage -
کمبود منابع آب برای تولید محصولات مختلف کشاورزی از جمله گندم، یکی از چالش ها و دغدغه های اصلی کشور بوده و راه حل اصلی آن بهبود و ارتقاء بهره وری آب است. در این راستا، باید با مصرف کم تر آب، بیش ترین تولید را حاصل کرد. یکی از بزرگ ترین مشکلات برای تولید گندم، کمبود منابع آب و گسستگی روش های مختلف مدیریت آب، مزرعه و سامانه های آبیاری است. از طرفی برای اینکه مدیریت آب و مزرعه بیش ترین اثر را در افزایش بازده، کارایی و بهره وری مصرف آب داشته باشد، باید نهاده های مختلف از قبیل بذرهای هیبریدی و اصلاح شده، کود و سموم شیمیایی، استفاده از ابزارها و ماشین الات پیشرفته و عملیات مناسب کاشت، داشت و برداشت به طور مطلوب، صحیح و در زمان-مکان مناسب انجام شود. مناطقی که 80 درصد کشت و تولید گندم (آبی و دیم) در آن وجود دارد، مناطق اصلی تولید گندم هستند. بنابراین طبق اصل پارتو، 13 استان گلستان، کرمانشاه، آذربایجان غربی، آذربایجان شرقی، همدان، اردبیل، لرستان، مرکزی، خوزستان، فارس، خراسان رضوی، کردستان و زنجان، به عنوان مناطق اصلی تولید گندم در ایران انتخاب شدند. نتایج نشان داد که با داده های سال زراعی 1400-1399، کاهش مصرف آب در بخش کشاورزی با توسعه روش آبیاری کشت روی پشته های بلند در مناطق اصلی تولید گندم منجر به کاهش 2/154 میلیون مترمکعب آب کشاورزی می شود. هزینه اجرایی این راه کار بر اساس متوسط اجرای هر هکتار کشت روی پشته های بلند 50 میلیون ریال در سال 1400، برابر 5059 میلیارد ریال است. در نتیجه به کارگیری روش های نوین کشت روی پشته های بلند می تواند به عنوان یک ابزار مدیریتی منجر به ارتقاء بهره وری آب گندم در کشور شود.
کلید واژگان: افزایش بهره وری, سامانه آبیاری, سیستم کشت روی پشته های بلند, عملکرد گندمIntroductionThe lack of proper water productivity and the increase of water per capita over time have led to the drying up of rivers and lakes as well as the drop in the level of underground water. Currently, many countries are facing a great challenge in producing food from limited water resources. Lack of water along with improper exploitation of resources does not meet the growing demand of the current population for food. The lack of water resources for the production of various agricultural products, including wheat, is one of Iran’s main challenges and concerns and the primary solution is to improve and promote water productivity. In this regard, consuming less water should produce the most production. One of the biggest problems for wheat production is the lack of water resources and the fragmentation of different water management methods, fields, and irrigation systems. On the other hand, for water and farm management to have the greatest effect in increasing the yield, efficiency, and productivity of water consumption, it must have various inputs such as hybrid and modified seeds, chemical fertilizers and pesticides, the use of advanced tools and machinery, and appropriate planting operations, and harvesting should be done optimally, correctly, and at the right time-place.
Materials and MethodsThe current study has targeted the main areas of wheat production in Iran. Due to its high nutritional value and strategic importance, wheat is cultivated in almost all areas of the country. According to the Pareto principle, the areas where 80% of wheat cultivation and production (irrigated and rainfed) are carried out are the main wheat production areas. Since in Iran, the statistics of the agricultural situation are mainly presented based on political divisions, therefore, the major regions will be the set of provinces in which the above hypothesis is true. Accordingly, 13 provinces of Golestan, Kermanshah, West Azarbaijan, East Azarbaijan, Hamedan, Ardabil, Lorestan, Central, Khuzestan, Fars, Razavi Khorasan, Kurdistan, and Zanjan have been identified as the main wheat production areas in Iran and in this study also, the main focus was on these areas. Since the vast country of Iran has a diverse climate, to ensure that all the country's climate groups are represented in the selected regions, an adaptation of these regions to the country's climate groups was also done.
Results and DiscussionThe results showed that with the data of the 2020-2021 crop year, the reduction of agricultural water consumption by developing the method of irrigation the Raised Bed Planting Systems (RBPS) in the main areas of wheat production will lead to a reduction of 154.2 million m3 of water. The implementation cost of this solution based on the average implementation of each hectare is 50 million Rials in 2021, equal to 5059 billion Rials. Among the limitations in the stages of planting, planting, and harvesting wheat with the irrigation method of the raised bed planting systems, we can point out the need for cultivators equipped with furrows, but in the operation of planting, this method is facilitated. Regardless of the results of the research, limiting the movement of the wheels of agricultural machines to the furrows (traffic control), facilitating the operation, and the smoother movement of water in the furrows are some of the strengths of the raised bed planting systems. The advantages of this method can be mentioned as follows: increasing the yield of wheat per hectare, Improvement in soil ventilation and more growth of roots, Increasing the germination percentage of seeds and reducing seed consumption, reducing seed suffocation, reducing soil erosion, Reducing the amount of herbicides used, increasing the efficiency of using poisons and fertilizers, Reducing the risk of flooding and fungal diseases, and planting wheat on raised beds due to the elimination of irrigation borders as a combine-friendly method.
ConclusionAs a result, using the new method of cultivation the raised bed planting systems can lead to the improvement of water productivity of wheat in the country as a management tool. The raised bed planting system is the most modern method implemented in developed countries. In this method, the seed is planted on long and wide beds, which increases the economic efficiency of the raised bed planting systems. It is expected that the yield of wheat fields will increase by 15% compared to the traditional method. In the cultivation system on raised beds, both the raised bed and the irrigation furrows are prepared at the same time. Also, fertilizer and seeds are distributed on the beds at the same time.
Keywords: Irrigation System, Productivity Enhancement, Raised Bed Planting Systems, Wheat Yield -
در بسیاری از کشورها مانند ایران، کشت آبی عامل اصلی تولید غذا بوده و آبیاری نقش کلیدی در افزایش تولید محصولات کشاورزی در 50 سال گذشته داشته است. یکی از مشکلات بزرگ تولید گندم، کمبود منابع آب است. بنابراین، ضرورت استفاده بهینه از منابع آب موجود و قابل استحصال و افزایش کارایی مصرف آب امری اجتناب ناپذیر است. آزمایش ها و تجارب نیم قرن اخیر در علم و فن آبیاری نشان داده است که تاثیر نهاده های مختلف از قبیل بذور اصلاح شده، کودهای شیمیایی، عملیات مناسب کاشت، داشت و برداشت هنگامی تاثیر مثبت و مناسب در رشد گیاه دارد که مدیریت آبیاری که شامل مجموعه اقداماتی است که آب را به مقدار مشخص و در زمان مورد نیاز در اختیار گیاه قرار می دهد، به نحو مطلوبی انجام شده باشد. طبق اصل پارتو، مناطقی که 80 درصد کشت و تولید گندم (آبی و دیم) در آن ها انجام می شود، مناطق اصلی تولید گندم هستند. بر همین اساس، 13 استان گلستان، کرمانشاه، آذربایجان غربی، آذربایجان شرقی، همدان، اردبیل، لرستان، مرکزی، خوزستان، فارس، خراسان رضوی، کردستان و زنجان، به عنوان مناطق اصلی تولید گندم در ایران شناسایی شده و در این مطالعه نیز تمرکز اصلی بر روی این مناطق بود. تحلیل جامع بیان گر آن بود که وسعت پیشنهادی برای اجرای سامانه آبیاری موضعی نواری (تیپ) در سال زراعی 1400-1399، برابر 75000 هکتار بوده که 53523 هکتار (4/71 درصد) آن متعلق به 13 استان اصلی تولیدکننده یا همان مناطق عمده تولید گندم است. هم چنین، نتایج نشان داد که کاهش مصرف آب در بخش کشاورزی با توسعه روش آبیاری موضعی نواری در مناطق اصلی تولید گندم منجر به کاهش 1/134 میلیون مترمکعب آب کشاورزی می شود. هزینه اجرایی این راه کار بر اساس متوسط اجرای هر هکتار آبیاری موضعی 400 میلیون ریال، 21409 میلیارد ریال در سال 1400 است. در نتیجه به کارگیری سامانه نوین آبیاری به عنوان یک ابزار مدیریتی می تواند منجر به ارتقاء بهره وری آب گندم در کشور شود.
کلید واژگان: شکاف بهره وری, عملکرد بالقوه, سامانه های نوین آبیاری, بهره وری اقتصادیIntroductionIrrigation efficiency is one of the most important key indicators in the macro-planning of water supply, allocation, and basic water consumption in various sectors such as industry, drinking, environment, and other biological resources, especially agriculture. In many countries such as Iran, irrigated agriculture is the main factor in food production and irrigation has played a key role in increasing the production of agricultural products in the last 50 years. One of the biggest problems for wheat production is the need for more water resources. Therefore, the necessity of optimal use of available and extractable water resources and increasing water consumption efficiency is inevitable. Experiments and experiences of the last half century in the science and technology of irrigation have shown that the effect of various inputs such as modified seeds, chemical fertilizers, appropriate planting operations, and harvesting has a positive and appropriate effect on plant growth. Irrigation management, which includes a set of actions that provide water in a certain amount and at the required time to the plant, must be done in a good way.
Materials and MethodsThe current study has targeted the main areas of wheat production in Iran. Due to its high nutritional value and strategic importance, wheat is cultivated in almost all areas of the country. According to the Pareto principle, the areas where 80% of wheat cultivation and production (irrigated and rainfed) are carried out are the main wheat production areas. Since in Iran, the statistics of the agricultural situation are mainly presented based on political divisions, therefore, the major regions will be the set of provinces in which the above hypothesis is true. Accordingly, 13 provinces of Golestan, Kermanshah, West Azarbaijan, East Azarbaijan, Hamedan, Ardabil, Lorestan, Central, Khuzestan, Fars, Razavi Khorasan, Kurdistan, and Zanjan have been identified as the main wheat production areas in Iran and in this study also, the main focus was on these areas. Since the vast country of Iran has a diverse climate, to ensure that all the country's climate groups are represented in the selected regions, an adaptation of these regions to the country's climate groups was also done.
Results and DiscussionThe comprehensive analysis indicated that the area proposed for implementing the drip irrigation system (tape) in 2020-2021 was equal to 75,000 ha, of which 53,523 ha (71.4%) belong to the 13 main producing provinces or the main wheat production areas. Also, the results showed that the reduction of agricultural water consumption with the development of a drip irrigation system in the main wheat production areas leads to a reduction of 134.1 million m3 of agricultural water. The implementation cost of this solution based on the average implementation of each ha of drip irrigation system is 400 million Rials in the year 2021, equal to 21409 billion Rials. Among the limitations of wheat irrigation with the tape method, we can point out the spreading and distribution of tapes in the field, which is time-consuming, but with the introduction of sowing and distribution devices, this problem will be solved. At the beginning stage, care should be taken not to tear the tapes during the spraying and fertilizing stage. In the harvesting phase, before harvesting the crop, tapes should be collected from the field. In the whole system, strip drip irrigation (type) can be used for dense and row crops such as all kinds of vegetables, summer crops, corn, wheat, fodder, watermelon, melon, tomato, onion, potato, strawberry, sunflower, sugar beet, and cotton.
ConclusionOne of the pressurized irrigation methods that have been developed for wheat cultivation in recent years is the drip (tape) irrigation system, most of the research and field investigations in Iran have confirmed the high efficiency of this method in increasing wheat water productivity. As a result, using the modern irrigation system as a management tool can lead to the improvement of wheat water productivity in Iran. The main problem in this system is the high cost and low knowledge of the farmer. We can also mention the weak points of increasing the cost of constructing the irrigation system, the problems of collecting strips for the next crop, and the accumulation of salt in areas with salty water. Among the strengths, we can mention easier irrigation management, less labor, increased yield, reduced water consumption, increased productivity, and most importantly, increased cultivated area with the same amount of water. Another advantage is the use of the water-fertilizer system, which will be very precise, the operation of fertilizing and irrigation will be done for cultivated crops.
Keywords: Economic productivity, Modern Irrigation Systems, Productivity Gap, Potential Performance -
سیستم آبیاری به عنوان یکی از عوامل اصلی در تولید محصولات کشاورزی، نقش به سزایی در بهبود عملکرد محصول و بهره وری آب کشاورزی دارد. طبیعی است که انتخاب نوع سیستم آبیاری مناسب برای هر منطقه و محصول، اهمیت فراوانی دارد. در مطالعه حاضر، برای انتخاب بهترین سیستم آبیاری در اراضی کشاورزی حکم آباد شهر تبریز، از فرآیند تحلیل سلسله مراتبی (AHP) در بین انواع سیستم های آبیاری بارانی شامل کلاسیک ثابت، جابه جایی دستی، آب فشان چرخ دار، قرقره ای، دوار مرکزی، خطی و سیستم های آبیاری موضعی شامل تیپ، قطره ای، مه پاش و بابلر کم فشار و همچنین سیستم های آبیاری سطحی شامل آبیاری غرقابی، کرتی، نواری، نشتی مکانیزه و نشتی استفاده شد. در این مطالعه از معیارهای فنی، اجتماعی، اقتصادی، اجرایی، بهره برداری، زیست محیطی و گردشگری کشاورزی برای انتخاب مناسب ترین سیستم آبیاری در منطقه مورد مطالعه استفاده شد. نتایج فرآیند تحلیل سلسله مراتبی نشان داد که در بین معیارها و زیرمعیارهای انتخابی، معیار گردشگری کشاورزی و زیرمعیار جذابیت گردشگری بیشترین تاثیر و معیار فنی و زیرمعیار امکان خودکارسازی کمترین تاثیر را در انتخاب نوع سیستم آبیاری ایفا می نمایند. در این مطالعه، سیستم آبیاری کرتی با امتیاز 6/53 به عنوان بهترین گزینه برای منطقه مورد مطالعه انتخاب شد. همچنین از بین روش های آبیاری بارانی، سیستم کلاسیک ثابت با امتیاز 4/34 و از بین روش های آبیاری موضعی، سیستم تیپ با امتیاز 3/82 به عنوان گزینه های دیگر برای اراضی کشاورزی حکم آباد شهر تبریز در نظر گرفته شد.
کلید واژگان: سیستم های آبیاری, شهر تبریز, گردشگری کشاورزی, محیط زیستThe irrigation system, as one of the main factors in the production of agricultural products, plays a significant role in improving crop yield and agricultural water productivity. It is natural that choosing the right type of irrigation system for each region and product is important. In the present study, we selected the best irrigation system in the agricultural lands of Hakkamabad, Tabriz City, from the Hierarchical Analysis Process (AHP) among all types of rain irrigation systems, including fixed classic, manual displacement, wheeled, pulley, central rotary, linear, and other systems. Local irrigation, including tip, drip, fogger, and low-pressure bubbler, and surface irrigation systems, including flood irrigation, spot irrigation, strip irrigation, mechanized leakage, and leakage, were used. In this study, technical, social, economic, operational, environmental, and agricultural tourism criteria were used to select the most appropriate irrigation system for the study area. The results of the hierarchical analysis process showed that among the selected criteria and sub-criteria, the agricultural tourism criterion and tourism attractiveness sub-criterion had the most influence, while the technical criterion and automation possibility sub-criterion had the least influence on choosing the type of irrigation system. In this study, the Kirti irrigation system, with a score of 6.53, was chosen as the best option for the study area. Among the rain irrigation methods, a fixed classical system with a score of 4.34 and, among local methods, a tip system with a score of 3.82 were considered as another option for agricultural lands in Hakkamabad, Tabriz City.
Keywords: Agricultural tourism, Environment, Irrigation Systems, Tabriz City -
با توجه بحران آب، خشک سالی، افزایش جمعیت و کمبود منابع آب متعارف، استفاده از فناوری های جدید به منظور استفاده از آب های نامتعارف و مدیریت مصرف در بخش های مختلف به شدت مورد نیاز است. در پژوهش حاضر، به واکاوی عوامل موثر بر موفقیت و شکست پژوهش های فناورانه صنعت آب در ایران با هدف شناسایی دلایل عدم به کارگیری و اجرای طرح ها، اختراعات و پژوهش های فناورانه آب کشور پرداخته شد. بدین منظور 10 مورد از مهم ترین فناوری ها، ابداعات، اختراعات، پروژه ها و ایده های کاربردی برای بخش آب کشور از بین 70 فناوری منتخب، شناسایی شدند. برای ارائه راهکارهای اثربخشی تقویت موفقیت و جلوگیری از شکست فناوری های آب، 15 پرسشنامه بر اساس فرایند تحلیل سلسله مراتبی (AHP) توسط افراد متخصص، مجرب، خبره و مسلط به موضوع در پاییز و زمستان 1401 تکمیل و نتایج در بهار 1402 تحلیل شد. ساختار سلسله مراتبی با توجه به هدف مورد مطالعه، شامل چهار بعد فنی، اقتصادی، اجتماعی و زیست محیطی بود که هرکدام از بعدها چهار زیرمعیار داشتند. بعد از تکمیل پرسشنامه ها، با استفاده از نرم افزار Expert Choice وزن معیارها و زیرمعیارها تعیین شد. برای سنجش صحت پرسشنامه های تکمیل شده، نرخ ناسازگاری محاسبه و برابر 0/09 به دست آمد که از حد مجاز (0/1) کمتر بود. بررسی وزن نهایی هرکدام از زیرمعیارها نشان داد که رتبه اول تا سوم از بین تمام گزینه های مورد بررسی در چهار معیار اصلی، به ترتیب زیرمعیار های سهولت تعمیر (S1) از معیار فنی با وزن نهایی 0/243، عمر مفید (S4) از معیار فنی با وزن 0/158 و هزینه بهره برداری و نگهداری (W4) از معیار اقتصادی با وزن 0/120 بودند. به طورکلی دو گزینه اول در بعد فنی و گزینه برتر در بعد اقتصادی، به عنوان موثرترین عوامل در اثربخشی تقویت موفقیت و جلوگیری از شکست فناوری های آب نقش دارند و باید در فناوری های جدید، این زیرمعیارها تامین شود.کلید واژگان: فرآیند تحلیل سلسله مراتبی, توسعه فناوری, عوامل موفقیت, نقطه شکست, expert choiceDue to the water crisis, drought, population increase, and lack of conventional water resources, the use of new technologies to use unconventional water and manage consumption in different sectors is highly needed. In the present study, the factors affecting the success and failure of technological research in the water industry in Iran were analyzed with the aim of identifying the reasons for not applying of the country's water technological projects, inventions, and research. To provide effective solutions to strengthen the success and prevent the failure of water technologies, 15 questionnaires based on the Analytical Hierarchy Process (AHP) were completed by experts, experienced, knowledgeable, and proficient in the subject in the autumn and winter of 2022 and the results analyzed in the spring of 2023. According to the purpose of the study, the hierarchical structure included four technical, economic, social, and environmental criteria, each of which had four sub-criteria. After completing the questionnaires, the weights of criteria and sub-criteria were determined using Expert Choice software. To measure the accuracy of completed questionnaires, the inconsistency rate was calculated and equaled 0.09, which was less than the limit (0.1). The examination of the final weight of each of the sub-criteria showed that the first to third rank among all the investigated factors in the four main criteria, respectively, the ease of repair sub-criteria (S1) of the technical criteria with a final weight of 0.243, useful life (S4) from the technical criteria with a weight of 0.158 and the operation and maintenance cost (W4) from the economic criteria with a weight of 0.120. In general, the first two factors in the technical criteria and the superior factor in the economic criteria play a role as the most effective factors in the effectiveness of strengthening the success and preventing the failure of water technologies.Keywords: Analytical Hierarchy Process, Technology Development, Success Factors, Failure Point, expert choice
-
افزایش تقاضا برای آب منجر به بهره برداری بیش ازحد آب های زیرزمینی و کاهش کیفیت این منابع شده است. پایش کیفیت آب های زیرزمینی از نظر عوامل محیطی و اقتصادی بسیار مهم است. شاخص های مربوطه، کیفیت آب را به عنوان یک عدد مشخص نشان می دهند تا نمایش مفیدی از کیفیت کلی آب برای یک هدف معین ارایه و همچنین درک موثری از اطلاعات کیفی آب را امکان پذیر نماید. هدف پژوهش حاضر، تجزیه و تحلیل وضعیت کیفی آب های زیرزمینی شهرستان خانمیرزا، لردگان، بروجن، اردل و کیار بر مبنای شاخص های WQI و GWQI بر اساس موسسه استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران (ISIRI) و استاندارد سازمان جهانی بهداشت (WHO) است. در این پژوهش 28 نمونه از آب زیرزمینی (چاه) از نقاط مختلف در شهرستان خانمیرزا، لردگان، بروجن، اردل و کیار در بازه زمانی 1400-1399 برداشت شده و 10 پارامتر کیفی HCO3، K، pH، TDS، EC، Ca، Na، Mg، Cl و SO4 مورد آنالیز شیمیایی قرار گرفت. با استفاده از روش درون یابی وزن دهی عکس فاصله در منطقه مورد مطالعه، نقشه پهنه بندی شاخص های فوق تهیه شد. نتایج نشان داد که بر طبق شاخص های WQI و GWQI اکثر نمونه ها در طبقه با کیفیت قابل قبول قرار گرفتند. با بررسی همبستگی پیرسون بین شاخص های WQI و GWQI و پارامترهای مورد استفاده، مشخص شد، دو پارامتر TDS و EC با ضرایب 0/982 و 0/989 بیشترین میزان همبستگی را در سطح معنی داری یک درصد با شاخص WQI دارند. همچنین پارامترهای TDSو Ca با ضرایب 0/975 و 0/979 بیشترین همبستگی را با شاخص GWQI در سطح معنی داری یک درصد دارند.کلید واژگان: آب زیرزمینی, پهنه بندی, شاخص کیفیت آب, همبستگیThe purpose of this research is to analyze the quality of groundwater in Khanmirza, Lordegan, Borujen, Ardal, and Kiar cities based on WQI and GWQI indicators based on the Iran Standard and Industrial Research Institute (ISIRI) and World Health Organization (WHO) standard. In this research, 28 samples of groundwater (wells) were collected from different places in Khanmirza, Lordegan, Borujen, Ardal, and Kiar cities from 2020 to 2022 and 10 qualitative parameters HCO3, K, pH, TDS, EC, Ca, Na, Mg, Cl, and SO4 were chemically analyzed in the laboratory. After analyzing the data, the spatial distribution map of the index was prepared for the study area by using the inverse distance weighting interpolation method. The results showed that according to GWQI and WQI indicators, most of the samples were in the good quality category. By examining the Pearson correlation between WQI and GWQI indices and the parameters used, it was found that the two parameters TDS and EC with coefficients of 0.982 and 0.989 have the highest correlation at a significant level of 1% with the WQI index. Also, TDS and Ca parameters with coefficients of 0.975 and 0.979 have the highest correlation with the GWQI index at a significant level of 1%. The results of this research have shown that the combined use of GIS, WQI, and GWQI indicators in evaluating the quality of groundwater and their spatial distribution in the studied area is useful and effective in selecting water resources for drinking purposes.Keywords: Correlation, Groundwater, Water Quality Index, Zoning
-
با توجه به افزایش جمعیت و نیاز غذایی و رو به کاهش بودن زمین های کشاورزی حاصلخیز و بدون مشکل شوری، نیاز به آبیاری با آب با کیفیت مناسب، هر روز ارزشمندتر می شود. با توجه به محدودیت آب برای کشت محصولات زراعی، استفاده از آب های نامتعارف مانند آب شور، یکی از مناسب ترین روش های افزایش بهره وری از زمین های کشاورزی است. یکی از روش ها استفاده از فن آوری آب مغناطیسی است. هدف از این پژوهش بررسی تاثیر استفاده از آب شور مغناطیسی شده بر عملکرد و اجزای عملکرد گیاه ذرت دانه ای می باشد. آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک کامل تصادفی با سه تکرار در سال زراعی 1401-1400 در شهرستان بابلسر انجام شد. تیمارهای شوری آب آبیاری شامل 0.6 (S1)، 3 (S2) و 6 دسی زیمنس بر متر (S3) در شرایط اعمال میدان مغناطیسی (I1) و بدون میدان مغناطیسی (I2) بود. نتایج نشان داد که اثر نوع آبیاری و شوری آب بر وزن تر بوته، وزن خشک بوته، تعداد دانه در بلال، وزن هزاردانه، عملکرد بیولوژیک و عملکرد دانه معنی دار شد. به طور متوسط، آبیاری با آب شور مغناطیسی شده باعث افزایش 12.73 درصد در عملکرد دانه و افزایش 22.13 درصد در عملکرد بیولوژیک ذرت نسبت به آب غیرمغناطیسی شد. همچنین اجزای عملکرد ذرت با افزایش درجه شوری آب، کاهش یافت. در مجموع می توان نتیجه گرفت که از فن آوری آب مغناطیسی می توان برای بهبود عملکرد گیاه بهره برد.
کلید واژگان: آب های نامتعارف, شوری آب, میدان مغناطیسی, محصولات زراعیIntroductionDue to the increase in population, food needs, and decreasing fertile agricultural lands without salinity problems, the requirement for irrigation with good quality water will become more valuable every day. In many developing countries, population growth, climate change, lack of land, and improper management of water and soil have caused a decrease in soil fertility and, as a result, limited supply of essential plant nutrients. Considering that Iran is located in the region with hot and dry weather conditions and there are not enough sources of water with good quality in the country and also the soils are mostly salty and calcareous, it is obvious that solutions should be considered to improve the quality of water. Considering the limited water for planting crops, using unconventional waters like salt water, is one of the most suitable ways to increase productivity from agricultural land. One of the methods is the use of magnetic water technology. The purpose of this research is to investigate the effect of using magnetized saline water on the yield and yield components of maize (SC 704) plants by using a drip irrigation system.
MethodsThe experiment was conducted as a factorial in the form of a randomized complete block design with three replications in the crop year 2021-2022 in Babolsar City with the coordinates of 59 degrees and 39 minutes of latitude (oN) and 36 degrees and 43 minutes of longitude (oE) at an altitude of -21 meters above the surface of the open seas. According to long-term data and based on Dumarten's climate classification, the region has a humid climate. According to long-term statistical data of 30 years, the average annual rainfall of the region is 891 mm and the average annual air temperature is 17.5 degrees Celsius. Irrigation water salinity treatments included 0.6 (S1), 3 (S2), and 6 dS/m (S3) under conditions of application of magnetic field (I1) and without magnetic field (I2). Magnetization of irrigation water was created by passing water through a permanent magnet with a magnetic field intensity of 0.3 Tesla. The working method was that in magnetized water treatments, the device for creating a magnetic field was installed on the pipeline and the water that was considered for irrigation of these treatments passed through this conduit. Irrigation frequency of 3 days and considering the efficiency of 90%, the irrigation demand was determined. Irrigation amounts in each treatment were applied by volume meter. At the end of the experiment period, the characteristics of fresh and dry weight of the plant, number of seeds, weight of 1000 seeds, biological yield and seed yield per lysimeter were measured. SAS software was used for the statistical analysis of the data and comparison of means was done by Duncan's test method.
ResultsSalinity stress is one of the factors limiting the vegetative and reproductive growth of most plants and it is a factor that affects the metabolism and morphology of the plant. Due to the lack of quality water suitable for use in the agricultural sector, it is necessary to use non-conventional water. In this research, irrigation with different salinities under the effect of magnetic field on maize yield and yield components was investigated. The results showed that the effect of irrigation type and water salinity on plant wet weight, plant dry weight, number of seeds per cob, 1000 seed weight, biological yield, and grain yield were significant. The comparison results of the average of water salinity treatments showed that there was a significant difference between all the salinity treatments of 0.6, 3 and 6 deci-Siemens/m. Increasing water salinity decreased biomass weight and green cover in maize plants. On average, irrigation with magnetized saline water caused increase of 16.3% in plant wet weight, 21.2% in plant dry weight, 17.2% in number of seeds per cob, 12.9% in 1000 seed weight,13.73% in grain yield and 22.13% increase in the biological yield of maize compared to non-magnetic water. Also, the maize yield components decreased with increasing water salinity. In general, it can be concluded that magnetic water technology can be used to improve plant performance. It is suggested to use magnetic water technology to control salinity in the lands where non-conventional water is continuously used for irrigation, according to the type of plant and the tolerance threshold of the plant to salinity.
Keywords: Crops, Magnetic field, Unconventional waters, Water salinity -
این پژوهش به منظور بررسی اثرات استفاده از پساب تصفیه شده مغناطیسی بر خصوصیات شیمیایی و فلزات سنگین خاک و بهره وری آب و جذب فلزات سنگین گیاه ذرت انجام شده است. برای انجام پژوهش، آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک کامل تصادفی با سه تکرار در دو فصل کشت (سال های 1400 و 1401) در شهرستان بابلسر انجام شده است. تیمارها شامل آبیاری با آب چاه، آبیاری با اختلاط 25 درصد پساب و 75 درصد آب چاه، آبیاری با اختلاط 50 درصد پساب و 50 درصد آب چاه، آبیاری با اختلاط 75 درصد پساب و 25 درصد آب چاه و آبیاری با 100 درصد پساب در شرایط اعمال میدان مغناطیسی و بدون میدان مغناطیسی بود. نتایج نشان داد که اثر آب آبیاری و اختلاط آب و پساب بر هدایت الکتریکی، املاح و فلزات سنگین خاک در عمق های مختلف در سطح احتمال یک درصد معنی دار شد. به طور متوسط، آبیاری با آب مغناطیسی باعث کاهش 05/33 درصدی هدایت الکتریکی، کاهش 45/37 درصدی سرب و کاهش 28/65 درصدی مقدار کادمیوم خاک شد. نتایج بهره وری آب ذرت نشان داد که اثر آب آبیاری و اختلاط آب و پساب بر بهره وری های بیولوژیکی، فیزیکی، علوفه تر و علوفه خشک معنی دار شد و مقادیر بهره وری های بیولوژیکی و فیزیکی، علوفه تر و خشک را به ترتیب 51/11، 92/10، 78/12 و 6/14 درصد نسبت به پساب غیرمغناطیسی افزایش داد. همچنین با استفاده از آب مغناطیسی غلظت فلزات سرب، کادمیوم، روی و نیکل در دانه گیاه ذرت به ترتیب 84/19، 76/19، 48/15 و 01/23 درصد کاهش یافت. استفاده از فناوری مغناطیسی، امکان بهره برداری بهینه از آب های غیرقابل استفاده را فراهم می کند و باعث افزایش عملکرد و بهره وری گیاهان می شود. همچنین، این فناوری می تواند در کاهش تجمع فلزات سنگین در خاک و گیاه ذرت با استفاده از پساب ها موثر باشد.کلید واژگان: اختلاط آب و پساب, امنیت غذایی, بهبود کیفیت آب, فن آوری مغناطیسی, منابع آبThis research was conducted to investigate the effects of using the treated magnetic effluent on chemical properties and heavy metals of soil, water productivity, and uptake of heavy metals by Maize plants. To conduct the research, a factorial experiment was conducted in the form of a randomized complete block design with three replications in two crop seasons (2021 and 2022) in Babolsar City. The treatments included irrigation with well water, irrigation with a mixture of 25% effluent and 75% well water, irrigation with a mixture of 50% effluent and 50% well water, irrigation with a mixture of 75% effluent and 25% well water, and irrigation with 100% effluent in conditions. All these were in the conditions of application of magnetic field and without magnetic field effect. The results showed that the effect of irrigation water and mixing of water and effluent on electrical conductivity, solutes, and heavy metals in the soil at different depths was significant at the probability level of 1%. On average, irrigation with magnetic water decreased electrical conductivity by 33.05%, lead by 37.45%, and cadmium by 65.28%. The results of maize water productivity showed that the effect of irrigation water and water and effluent mixing on biological, physical, wet forage, and dry forage productivity was significant and increased the values of biological, physical, wet forage, and dry forage productivity by 11.51, 10.92, 12.78, and 14.6%, respectively, compared to non-magnetic effluent. By using magnetic water, the concentration of lead, cadmium, zinc, and nickel metals in maize seeds decreased by 19.84%, 19.76%, 15.48%, and 23.01% respectively. The use of magnetic technology enables the optimal use of unusable water and increases the yield and water productivity of plants. Also, this technology can be effective in reducing the accumulation of heavy metals in the soil and maize plants using effluent.Keywords: Food security, Improving Water Quality, Magnetic Technology, Mixing of Water, Effluent, water resources
-
هدف از این پژوهش تاثیر تنش شوری تحت تاثیر میدان مغناطیسی بر عملکرد و اجزای عملکرد گیاه توت فرنگی می باشد. آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در سال های 1400 و 1401 در شهرستان نکا انجام شد. تیمار شاهد شامل آبیاری کامل در تمام مراحل رشد گیاه و با آب معمولی (غیرمغناطیسی) بود. تیمارها شامل نوع آب آبیاری در دو سطح (آب غیرمغناطیسی (W1) و آب مغناطیسی (W2)) و شوری آب در سه سطح (86/0 دسی زیمنس بر متر (S1)، 20 میلی مولار کلریدسدیم (S2) و 40 میلی مولار کلریدسدیم (S3) بود. نتایج تجزیه واریانس نشان داد که اثر نوع آب آبیاری و سطوح مختلف شوری آب بر طول، قطر، تعداد میوه در هر بوته، وزن میوه، زیست توده و عملکرد بوته در سطح احتمال یک درصد معنی دار شد. به طور متوسط طی دو سال کشت توت فرنگی با اعمال میدان مغناطیسی، طول، قطر، تعداد میوه در هر بوته، وزن میوه، زیست توده و عملکرد بوته به ترتیب 76/9، 14/14، 05/23، 6/27، 08/27 و 36/28 درصد افزایش نشان داد. با افزایش 20 و 40 میلی مولار کلریدسدیم، خصوصیات فیزیکی میوه توت فرنگی و عملکرد کاهش یافت. بیشترین کاهش مربوط به تعداد میوه در هر بوته در سطح شوری 40 میلی مولار کلریدسدیم بود که نسبت به تیمار شاهد 69/56 درصد کاهش یافت. نتیجه نهایی این پژوهش نشان داد که با استفاده از فن آوری آب مغناطیسی می توان از سطوح کم شوری استفاده نمود و مقدار عملکرد توت فرنگی را بهبود بخشید.
کلید واژگان: آب مغناطیسی, پارامترهای رشدی, شوری آب, عملکرد بوتهIntroductionConsidering the value of water in agriculture and the limitation of this important and vital resource and the existence of intermittent droughts in the country, saving in consumption and optimal use of available water seems necessary. Today, utilizing saltwater is considered one of the practical and effective approaches to minimize water consumption while achieving acceptable economic performance. Given the scarcity of freshwater sources, the utilization of unconventional water for strawberry cultivation holds significant economic importance. Through the application of innovative technologies, such as magnetic technology, the modification of these water sources can lead to increased quantitative and qualitative yields of agricultural products. Salinity stress, which alters the water and nutrient absorption patterns, directly impacts the plant's yield in terms of both quantity and quality. Strawberry is an important commercial product, and the quantitative and qualitative increase of its yield is emphasized from different aspects. The purpose of this research is to the effect of salinity stress under the influence of a magnetic field on the yield and yield components of the strawberry plant.
Materials and MethodsThe purpose of this research was to investigate the effect of salinity stress under the influence of magnetic fields on the yield and yield components of strawberry plants. The factorial experiment was conducted in the form of a randomized complete block design with three replications in 2021 and 2022 in Neka city. The control treatment included full irrigation in all stages of plant growth with normal water (non-magnetic). The treatments include the type of irrigation water at two levels (Non-Magnetic Water (W1) and Magnetic Water (W2)), and water salinity was at three levels (0.86 dS/m (S1), 20 mM sodium chloride (S2), and 40 mM sodium chloride (S3). The strawberry plant of the Silva cultivar was cultivated in 3 x 4-meter plots with a row spacing of 40 cm and a between the spacing of 40 cm. Magnetization of irrigation water was created by passing water through a permanent magnet with a magnetic field intensity of 0.3 Tesla. The salt used for salinity stress was laboratory sodium chloride. The used irrigation method was drip (tape), and the amount of irrigation water and irrigation cycle was done according to the needs of the plant. Soil moisture monitoring was used to calculate the amount of applied water.
Results and DiscussionThe results of analysis of variance showed that the effect of the irrigation water type and different levels of water salinity on the length, diameter, number of fruits per plant, fruit weight, biomass and plant yield was significant at the 1% probability level. The effect of water salinity on the number of fruits per plant was significant at the 1% probability level and on the fruit length and fruit diameter at the 5% probability level. The interaction effect of irrigation water type and water salinity was also significant at the probability level of 1%. On average, during two years of strawberry cultivation with the application of a magnetic field, the length, diameter, number of fruits per plant, fruit weight, biomass, and plant yield were increased by 9.76, 14.14, 23.05, 27.60, 27.08, and 28.36% respectively. The introduction of 20 and 40 mM sodium chloride resulted in a decrease in the physical characteristics of strawberry fruit and overall yield. The most significant reduction was observed in the number of fruits per plant at the salinity level of 40 mM sodium chloride, exhibiting a 56.69% decrease compared to the control treatment.
ConclusionThe growth of population and expansion of agriculture on one hand and the demand for more harvesting from limited water resources on the other hand, make it necessary to increase water productivity. Lack of water and competition for water resources has caused research to be done in order to reduce water consumption and preserve its resources. Therefore, searching for ways to reduce consumption and preserve water resources is of great importance. One of these methods is using magnetic water. The results of the research showed that the use of magnetic water technology caused a significant increase in the yield and yield components of strawberries compared to the control treatment. In addition, the salinity level of irrigation water had a significant impact on the yield and yield components of strawberries, with the highest yield observed in the treatment without salinity stress when using magnetic water technology. The findings of this study indicate that the application of magnetic water technology can enable the use of low salinity levels and lead to improved strawberry yield.
Keywords: Bush Yield, growth parameters, Magnetized water, Water Salinity -
امروزه نقش مدل های ریاضی در بررسی وضعیت منابع آب پررنگ تر از سایر روش ها است. بنابراین ساخت مدل ریاضی سفره آب زیرزمینی و اعمال سناریوهای مدیریتی روی آن می تواند تا حد زیادی یک دید بهتر از شرایط آتی آن سفره جهت مدیریت بهتر در اختیار قرار دهد. این پژوهش با هدف ساخت مدل مفهومی آبخوان دشت بابل-آمل و بررسی بیلان آب، اضافه برداشت، میزان ورود و خروج آب محدوده مورد نظر و اقدامات مدیریتی جهت پایداری وضع فعلی و آینده بر اساس داده های سال 1400-1364 انجام شد. نتایج بررسی های بیلان آب آبخوان آبرفتی بابل-آمل در دوره مورد مطالعه و آخرین اطلاعات آماری نشان می دهد که حجم تغذیه این آبخوان برابر 312/01 و حجم تخلیه آن 313/41 میلیون مترمکعب بوده که نمایانگر کسری حجم مخزن آبخوان به میزان 1/4 میلیون مترمکعب می باشد. لذا نتایج نشان داد که بیلان سفره آب زیرزمینی آبخوان بابل-آمل و به تبع آن سطح آب زیرزمینی آن در حالت تعادل نسبی است اما در سال های اخیر به دلیل افزایش سطح زیر کشت برنج در دو فصل زراعی از یک سو باعث پایین رفتن سطح آب آبخوان در فصل تابستان شده و از سوی دیگر میزان استفاده از کود و سموم برای مزارع برنج بسیار بیشتر شده است. سپس این مواد از مزارع برنج زهکشی شده و به لایه های پایین تر نفوذ می کند و در فصل های پر بارش با بالا آمدن سطح آب آبخوان باعث آلودگی سفره آب زیرزمینی می شود. همچنین در فصول پرباران، به دلیل آبشویی بیشتر، آلودگی های بیشتری وارد آبخوان شده و باعث انباشت مواد آلاینده در آبخوان و درنتیجه آلوده تر شدن آن می شود. جهت جلوگیری از بحرانی شدن این مشکلات، این آبخوان نیاز به مدیریت راهبردی داشته تا هم تعادل آبخوان حفظ و هم از لحاظ کیفی دچار آلودگی نشود که در این خصوص، زهکشی چاه در مزارع برنج به عنوان یک راه حل کاربردی برای بررسی بیشتر توصیه می شود.کلید واژگان: اندرکش آب سطحی و زیرزمینی, بیلان آب, تغذیه و تخلیه, بحران آب, مدل سازی آبخوانToday, the role of mathematical models in investigating the state of water resources is more prominent than other methods. Therefore, building a mathematical model of the groundwater table and applying management scenarios to it can provide a better view of the future conditions of that aquifer for better management. This research was conducted with the aim of building a conceptual model of the Babol-Amol plain aquifer and investigating the water balance, over-harvesting, the amount of water entering and leaving the study area, and management measures for the sustainability of the current and future situation based on the data of 1985-2021. The results of the water balance investigations of the Babol-Amol alluvial aquifer show that the recharge volume of this aquifer is equal to 312.01 and its discharge volume is 313.41 million cubic meters, which represents the deficit of the volume of the aquifer by 1.4 million cubic meters. It can be seen that the balance of the groundwater table of the Babol-Amol aquifer and accordingly its groundwater level is in relative harmony, but in recent years, on the one hand, due to the increase in the area under rice cultivation in two cropping seasons in the summer, the water level of the aquifer has decreased, and on the other hand, the use of fertilizers and poisons for rice fields has increased significantly. Fertilizers are also drained from the rice fields and seep into the lower layers, and in the rainy season, the rise of the aquifer water level causes the pollution of the groundwater. To prevent these problems from becoming critical, this aquifer needs strategic management in order to maintain the balance of the aquifer and not be polluted in terms of quality, so well drainage in rice fields is one of the solutions recommended for further investigation.Keywords: Recharge, Discharge, surface, groundwater interaction, Water Balance Modeling, water crisis
-
بررسی ها نشان می دهد آن طور که باید و شاید از فناوری های ساخته شده و اختراعاتی که در بخش های مختلف آب (شرب، صنعت و کشاورزی) توسعه یافته اند، در مقام اجرا استفاده نمی شود؛ بنابراین باید مشکلات موجود موشکافی شده و راه حل های علاج بخش برای ورود فناوری های جدید در صنعت آب ارایه شود. بدین منظور 10 مورد از مهم ترین فناوری ها، ابداعات، اختراعات، پروژه ها و ایده های کاربردی برای بخش آب کشور از بین 70 فناوری منتخب، شناسایی شدند. سپس پرسشنامه مورد نظر توسط 15 نفر از افراد متخصص، مجرب، خبره و مسلط به موضوع در بهار و تابستان 1401 تکمیل و در پاییز و زمستان 1401 تحلیل شد. برای سنجش پایایی پرسشنامه ها از آزمون آلفای کرونباخ استفاده شد و مقدار آن برای قسمت های مختلف پرسشنامه (قوت، ضعف، فرصت و تهدید) بین 1-85/0 بود که مورد تایید است. سپس تجزیه وتحلیل داخلی و خارجی هر فناوری، با استفاده از ابزار تحلیلی SWOT انجام و بهترین راهبرد برای هر فناوری معرفی شد. دسته بندی برترین و پرتکرارترین عوامل در هرکدام از بخش های چهارگانه بر اساس نتایج 10 فناوری مورد بحث حاکی از آن بود که گزینه افزایش راندمان و صرفه جویی قابل توجه آب (S1) از بخش نقاط قوت با 7 بار قرارگیری در رتبه اول، به عنوان مهم ترین گزینه شناسایی شد. هزینه بالای طراحی، ساخت و یا اجراء (W1) از نقاط ضعف با 7، تغییر رویکرد سیاست گذاری های کلان کشور و پذیرش فناوری جدید (O3) و ذخیره آب، قابلیت توسعه و پایداری امنیت آبی و غذایی کشور (O4) از نقاط فرصت با 3 و همچنین تاثیر کوتاه مدت فناوری و مشکلات آتی مربوط به آن (T1)، بروکراسی اداری و عدم تسریع فرایند ثبت اختراع و استفاده از فناوری (T2) و بازده اقتصادی-فنی پایین و خارج شدن از چرخه کاربرد (T5) از نقاط تهدید با 3 بار قرارگیری در رتبه اول، پرتکرارترین گزینه های هر بخش بودند. همچنین آسیب شناسی عوامل موفقیت و شکست فناوری ها نشان داد که نقطه قوت بومی سازی فناوری و اختراعات صنعت آب و تولید داده های معتبر (S5)، نقطه ضعف مشکلات مربوط به عدم سهولت در بهره برداری (W3)، نقطه فرصت توسعه دانش فنی و انتقال علم به کشورهای دیگر (O1) و نقطه تهدید بازده اقتصادی-فنی پایین و خارج شدن از چرخه کاربرد (T5) به ترتیب با 4، 4، 4 و 5 بار قرارگیری در رتبه پنجم، به عنوان کم اهمیت ترین عوامل شناسایی شدند. در مجموع راهبرد رقابتی به عنوان کارآمدترین راهبرد شناخته شد.کلید واژگان: تهدید و فرصت-قوت و ضعف, چشم انداز توسعه, فناوری های آب, SWOT, هوشمندسازیInvestigations show that the developed technologies and inventions developed in different sectors of water (drinking, industry, and agriculture) are not used in the implementation position as they should be. Therefore, it is necessary to scrutinize the existing problems and provide remedial solutions for the introduction of new technologies in the water industry. For this purpose, 10 of the most important technologies, innovations, inventions, projects, and practical ideas for the country's water sector were identified from among the 70 selected technologies. Then, this questionnaire was completed by 15 people who are experts, experienced, knowledgeable and proficient in the subject in the spring and summer of 2022. Cronbach's alpha test was used to measure the reliability of the questionnaires and its value for different parts of the questionnaire (strength, weakness, opportunity, and threat) was between 0.85-1, which is approved. Then the internal and external analysis of each technology was done using the SWOT analytical tool and the best strategy for each technology was introduced. The classification of the top and most frequent factors in each of the four sections based on the results of the 10 discussed technologies indicated that the option of increasing efficiency and significant water saving (S1) from the strengths section, became the most important option with ranked first 7 times. The high cost of design, construction, or execution (W1) from the weak points with 7, Changing the approach of the country's macro policies and adopting new technology (O3), and water storage, the ability to develop and sustain the country's water and food security (O4) from the opportunity points with 3, and as well as the short-term impact of technology and future problems related to it (T1), administrative bureaucracy and the lack of acceleration of the process of patenting and technology use (T2), and low economic-technical efficiency and exit from the application cycle (T5) from the threat points with 3 times placing in the first place, were the most important choices of each section. Also, the pathology of the factors of success and failure of technologies showed that the strong point of localization of technology and inventions of the water industry and the production of reliable data (S5), the weak point of problems related to the lack of ease of use (W3), the opportunity point of developing technical knowledge and transferring science to other countries (O1), and the threat point of low economic-technical efficiency and exit from the application cycle (T5) were identified as the least important factors with 4, 4, 4 and 5 times placing in the fifth place, respectively.Keywords: Development Perspective, smartening, Strength, Weakness-Threat, Opportunity, SWOT, Water Technologies
-
با توجه به خشک سالی، امنیت آبی و غذایی کشور با چالش هایی سخت روبه رو است و احیای آن نیازمند برنامه ریزی دقیق اجرایی و استفاده از دانش علمی و فناوری های روز مانند سامانه های نوین آبیاری به عنوان ابزاری کارا برای مصرف بهینه آب می باشد. بر همین اساس، این پژوهش با هدف بررسی عملکرد، اجزای عملکرد و بهره وری آب برنج رقم هوندا در دو سامانه آبیاری قطره ای سطحی و زیرسطحی در مزرعه شالیزاری واقع در کیاسر در استان مازندران در بهار و تابستان سال 1401 انجام شد. این آزمایش به صورت کرت های خردشده نواری در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با شش تیمار در سه تکرار در 18 کرت به ابعاد دو در سه متر انجام شد. تیمارها شامل آبیاری قطره ای نواری سطحی با فاصله نوار 25، 50 و 75 سانتی متر و آبیاری قطره ای زیرسطحی در عمق 30 سانتی متری از سطح خاک و با همان فواصل نوار. نتایج نشان داد که طول خوشه، تعداد پنجه، ارتفاع بوته و طول ریشه در تیمارهای آبیاری نواری سطحی به ترتیب 1/2 سانتی متر (6/8%)، 8/19 (49/8%)، 6/9 سانتی متر (8/2%) و 1 سانتی متر (6/9%) نسبت به تیمارهای آبیاری قطره ای زیرسطحی افزایش معنی دار داشت. عملکرد دانه، شاخص برداشت، بهره وری فیزیکی و به ره وری اقتصادی در تیمارهای آبیاری نواری سطحی به ترتیب 1664 کیلوگرم در هکتار (40/8%)، 4/7% (14/1%)، 0/27 کیلوگرم بر مترمکعب (38/5%) و242363 ریال بر مترمکعب (38/4%) نسبت به تیمارهای آبیاری قطره ای زیرسطحی افزایش معنی دار داشت. حداکثر عملکرد دانه و شاخص برداشت برابر5834 کیلوگرم در هکتار و40% در فاصله نوار 25 سانتی متر مشاهده شد. حداکثر بهره وری فیزیکی برابر 0/93 کیلوگرم بر مترمکعب در فاصله نوار 50 سانتی متر مشاهده شد. با افزایش فاصله نوار از 25 سانتی متر به 50 سانتی متر، بهره وری فیزیکی 22% افزایش یافت. سپس با فاصله گرفتن بیشتر از نوار، مقدار بهره وری فیزیکی کاهش یافت. حداکثر بهره وری اقتصادی نیز برابر836951 ریال بر مترمکعب در فاصله نوار سطحی 50 سانتی متر مشاهده شد.کلید واژگان: ارتقای بهره وری آب, روش های نوین آبیاری, برنج رقم هونداDue to the drought, water and food security in the country is facing serious challenges, and a precise and science-based implementation plan is needed. The use of new technologies, such as modern irrigation systems, is essential as an effective tool for optimal water use. Therefore, this study was conducted to investigate the yield, yield components, and water efficiency of rice variety "Honda" in two surface and subsurface drip irrigation systems in a paddy field located in Kiasar, Mazandaran Province, Iran, during the spring and summer of 2022. The experimental design was strip plots using a randomized complete block design with 6 treatments and 3 replications in 18 plots measuring 2 by 3 m. The treatments included surface drip irrigation with strip distances of 25, 50, and 75 cm, and subsurface drip irrigation at a depth of 30 cm with the same strip distances. The results showed that cluster length, number of grains, plant height, and root length were significantly increased in surface drip irrigation treatments compared to subsurface treatments, with an increase of 1.2 cm (6.8%), 8.19 (49.8%), 6.9 cm (8.2%), and 1 centimeters (6.9%), respectively. The grain yield, harvest index, physical efficiency, and economic efficiency in the surface drip irrigation treatments showed significant increases of 1664 kg/ha (40.8%), 4.7% (14.1%), 0.27 kg/m3 (38.5%), and 242,363 Rials/m3 (38.4%), respectively, compared to subsurface drip irrigation treatments. The maximum grain yield and harvest index were observed at distances of 25 cm, equal to 5834 kg/ha and 40%, respectively. The maximum physical efficiency was observed at a distance of 50 cm, equal to 0.93 kg/m3. With an increase in distance between the strips from 25 to 50 cm, the physical efficiency increased by 22%. However, further increase in the distance led to a decrease in physical efficiency. The maximum economic efficiency was observed for surface drip irrigation at a distance of 50 cm, equal to 836,951 Rials/m3.Keywords: Improving Water Productivity, Modern Irrigation Methods, Rice variety Honda
-
این پژوهش با هدف انتخاب ویژگی های مهم برای مدل سازی هزینه سامانه های آبیاری تحت فشار با استفاده از داده های 515 پروژه آبیاری قطره ای در چهار بخش شامل هزینه ایستگاه پمپاژ و سامانه کنترل مرکزی (TCP)، هزینه لوازم داخل مزرعه (TCF)، هزینه نصب و اجرای داخل مزرعه و ایستگاه پمپاژ (TCI) و هزینه کل (TCT) انجام شد. در مرحله اول بانک اطلاعاتی شامل 39 متغیر تاثیرگذار در هزینه بخش های یادشده، تهیه و قیمت تمام پروژه ها (1385 تا 1398) برای سال پایه 1400 به روزرسانی شد. سپس انتخاب ویژگی با الگوریتم های مختلف در محیط MATLAB و در دو بخش شامل (1) کل ویژگی ها (ویژگی های قبل از طراحی و ویژگی های بعد از آن شامل 39 ویژگی) و (2) ویژگی های قبل از مرحله طراحی (شامل 18 ویژگی) انجام شد. نتایج انتخاب ویژگی نشان داد که مقادیر RMSE و R2 برای بخش کل ویژگی ها به ترتیب برابر با 0/007 و 0/92 و برای بخش ویژگی های قبل از طرحی به ترتیب برابر 0/003 و 0/89 است. از بین الگوریتم های مختلف برای انتخاب ویژگی، ماشین بردار پشتیبان (SVM) و الگوریتم های بهینه سازی (Wrapper) به ترتیب عنوان بهترین یادگیرنده و روش انتخاب ویژگی شناسایی شدند. نتایج معیارهای ارزیابی نشان داد که دو الگوریتم LCA و FOA برآورد مناسبی را به دست دادند و معیار خطای آن در بخش کل ویژگی ها به ترتیب 0/0020و 0/0018 و همبستگی آن 0/94 و 0/94 به دست آمد. در بخش ویژگی های قبل از طراحی نیز این معیارها به ترتیب 0/0006 و 0/95 برای هر دو الگوریتم بود. در نهایت در بخش کل ویژگی ها، 10 مورد از 39 ویژگی و در بخش ویژگی های قبل از طراحی، 8 مورد از 18 ویژگی به عنوان موثرترین ویژگی ها انتخاب شد. نتایج انتخاب موثرترین ویژگی ها که بر هزینه بخش های مختلف سامانه آبیاری قطره ای اثرگذارند، می تواند مدل سازی هزینه سامانه ها را ساده تر و سریع تر کرده و ضمن کاربرد در کارهای پژوهشی، در عمل نیز برآورد و مدیریت هزینه ها را قبل از طراحی و اجرای این طرح ها ممکن کند.کلید واژگان: مدل سازی اقتصادی, سامانه های نوین آبیاری, تحلیل حساسیت, شناخت الگو, الگوریتم های فراکاوشیThis research aimed to select essential features for modeling the cost of pressurized irrigation systems using the data of 515 drip irrigation projects in four parts, including the cost of pumping station and central control system (TCP), cost of on-farm equipment (TCF), cost of installation and operation on-farm and pumping station (TCI), and total cost (TCT). In the first stage, a database including 39 features influencing the cost of the mentioned sectors was prepared and the price of all projects (2006 to 2019) was updated for the base year of 2021. Then, feature selection was done with different algorithms in MATLAB environment and in two parts including (1) all features (39 features before and after the design stage) and (2) 18 features before the design phase (BD). The results showed that the amounts of RMSE and R2 for all the features were equal to 0.007 and 0.92, respectively, and for the BD section, they were equal to 0.003 and 0.89, respectively. Among the different algorithms for feature selection, support vector machine (SVM) and optimization algorithms (Wrapper) were identified as the best learner and feature selection method, respectively. The results of the evaluation criteria showed that the two LCA and FOA algorithms achieved the best estimation, and their error criterion in all the features were 0.0020 and 0.0018, respectively, while their correlations were 0.94 and 0.94. In the BD features, these criteria were 0.0006 and 0.95 for both algorithms, respectively. Finally, in the all features section, 10 out of 39 features and for BD section, 8 out of 18 were selected as the most effective features. The results of choosing the most effective features that affect the cost of different parts of the drip irrigation system can make the cost modeling of the systems simpler and faster and, while being useful for research works, it facilitates estimation and management of costs before implementation of each project.Keywords: Economic Modeling, Modern Irrigation Systems, Sensitivity analysis, Pattern Recognition, Meta-heuristic algorithms
-
جستجوی راه کارهایی جهت کاهش مصرف و حفظ منابع آب از اهمیت بالایی برخوردار است. استفاده از آب مغناطیسی ممکن است در این مورد موثر باشد. در این پژوهش، تاثیر تنش آبی با استفاده از آب مغناطیسی بر عملکرد و اجزای عملکرد گیاه توت فرنگی بررسی شد. آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در سال 1400 و 1401 در شهرستان نکا انجام شد. فاکتور اصلی شامل نوع آب آبیاری (آب غیرمغناطیسی (W1) و آب مغناطیسی (W2)) و فاکتور فرعی شامل سطح آبیاری در سه سطح (FI100 % آبیاری غرقابی =I1، FI80 % =I2، و FI60 % =I3) بود. نتایج نشان داد که اثر نوع آب آبیاری و سطح آبیاری بر تعداد میوه در هر بوته، طول، قطر و وزن میوه، زیست توده، عملکرد بوته و بهره وری آب در سطح احتمال یک درصد معنی دار شد. به طور متوسط، طی دو سال کشت توت فرنگی با اعمال میدان مغناطیسی، تعداد میوه در هر بوته، طول، قطر و وزن میوه، زیست توده، عملکرد بوته و بهره وری آب به ترتیب 15/1%، 16/6%، 18%، 20/2%، 23%، 16/8% و 11/7% افزایش یافت. با کاهش مقدار آب آبیاری، خصوصیات ظاهری میوه توت فرنگی و عملکرد کم شد ولی بهره وری مصرف آب افزایش یافت. بیشترین کاهش مربوط به تعداد میوه در هر بوته در سطح آبیاری 60% بود که نسبت به تیمار شاهد 42/7% کمتر بود. در نتیجه، با استفاده از فناوری آب مغناطیسی و کم آبیاری، مقدار عملکرد فرنگی بهبود یافت.کلید واژگان: آب مغناطیسی, مقدار آبیاری, بهره وری آب, وزن میوهSearching for ways to reduce consumption and preserve water resources is of great importance. Using magnetized water may be effective in this regard. In this research, the effect of water stress using magnetized water on the yield and yield components of strawberry plants was investigated. The factorial experiment was conducted in the form of randomized complete block design with three replications in 2021 and 2022 in Neka Region. The main factor included the type of irrigation water (Non-Magnetized Water (W1) and Magnetized Water (W2)) and the secondary factor included the level of irrigation in three levels (100% FI: Flood irrigation =I1, 80%FI =I2, and 60%FI =I3). The results showed that the effect of irrigation water type and irrigation level on the number of fruits per plant, length, diameter and weight of fruit, biomass, and plant yield and water productivity was significant (p< 1%). On average, by application of magnetized water, the number of fruits per plant, length, diameter and fruit weight, biomass, plant yield, and water productivity were increased by 15.1%, 16.6%, 18%, 20/2%, 23%, 16.8%, and 11.7%, respectively. By reducing the amount of irrigation water, the appearance characteristics of strawberry fruit and yield decreased, but the water productivity increased. The biggest decrease was related to the number of fruits per plant at the irrigation level of 60%, which decreased by 42.72% compared to the control treatment. In conclusion, use of magnetized water technology and deficit irrigation improved strawberry yield.Keywords: Magnetized water, Amount of irrigation, Water Productivity, fruit weight
-
از آنجا که غالبا اساسی ترین مشکل سیستم آبیاری قطره ای، گرفتگی قطره چکان هاست، این پژوهش با هدف بررسی اثر سولفوریک اسید بر کاهش گرفتگی قطره چکان ها و تاثیر اسید خروجی بر خصوصیات شیمیایی خاک مناطق مورد مطالعه صورت پذیرفت. لذا آزمایش هایی در سال زراعی 96-1395 در سه باغ پسته با بافت خاک مختلف (باغات علی آباد، شریف آباد و زالون آباد) در شهر قم انجام شد. بدین منظور ضریب تغییرات (CV) و معادله آبدهی قطره چکان مورد نظر (نتافیم 8 لیتر بر ساعت) تعیین گردید. همچنین یکنواختی پخش آب (EU)، ضریب یکنواختی (CU)، تغییرات دبی قطره چکان (Qvar) و ضریب یکنواختی آماری (Uc) قبل و بعد از اسید شویی اندازه گیری و کارایی و عملکرد سیستم آبیاری قطره ای مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که میانگین گرفتگی قطره چکان ها در منطقه علی آباد، شریف آباد و زالون آباد قبل از اسیدشویی به ترتیب 4/06، 30/3 و 5/15 درصد و بعد از اسید شویی به ترتیب 1/22، 8/43 و 1/24 درصد بود. میانگین گشودگی قطره چکان های منطقه علی آباد، شریف آباد و زالون آباد به ترتیب 4/23، 35/7 و 4/72 درصد و حداقل-حداکثر گشودگی در این مناطق 25-0/71 و 112/41-2/47- و 10/65-1/89 درصد تعیین گردید. همچنین نتایج نشان داد که شاخص های یکنواختی پخش آب، ضریب یکنواختی، تغییرات دبی قطره چکان و ضریب یکنواختی آماری در سه منطقه علی آباد، شریف آباد و زالون آباد قبل از اسید شویی به ترتیب 92/4، 97/6، 0/21 و 96/06 درصد، 55/3، 84/6، 9/0 و 78/7 درصد و 91/2، 97/2، 18/6 و 95/8 درصد و بعد از اسیدشویی به ترتیب 96/4، 95/2، 0/12 و 94/4 درصد، 80، 88/5، 0/91 و 82 درصد و 96/6، 95/5، 13/2 و 94/4 درصد بود که نشان داد سولفوریک اسید تاثیر بسزایی در کاهش گرفتگی قطره چکان ها دارد. ارزیابی خصوصیات شیمیایی خاک قبل و بعد از اسیدشویی نیز نشان از تغییر در این خصوصیات و کاهش شوری خاک به علت واکنش سولفوریک اسید با کربنات های موجود در خاک پس از اسیدشویی داشت.کلید واژگان: آبیاری تحت فشار, سولفوریک اسید, قطره چکان نتافیم, کیفیت آب, گشودگیTo investigate the effect of sulfuric acid on the reduction of drip clogging and the effect of acid on the efficiency of the drip irrigation system used and soil chemical characteristics, an experiment was conducted at three sites with different soil textures in the crop year 2016-2017 in Qom. These fields included Aliabad, Sharifabad, and Zalunabad. For this purpose, the coefficient of variation (CV) and the desired dripper flow equation (Netafim 8 liters per hour) were determined. Moreover, water distribution uniformity (EU), uniformity coefficient (CU), dripper flow rate changes (Qvar), and statistical uniformity coefficient (Uc) before and after acid washing were measured and the efficiency and performance of the drip irrigation system were evaluated. The average dripper openings of Aliabad, Sharifabad, and Zalunabad were 4.23, 35.7, and 4.72%, respectively, and the minimum-maximum opening ranges in these areas were determined to be 0.71-25%, and -2.47-112-41 and 1.89-10.65. The results also showed that the indices of water distribution uniformity, uniformity coefficient, drip flow rate changes, and statistical uniformity coefficient in three regions of Aliabad, Sharifabad, and Zalunabad before acid washing were 92.4, 97.6, 0.21, and 96.06%, 55.3, 84.6, 0.9 and 78.7% and 91.2, 97.2, 18.6 and 95.8%, respectively. These indices after acid washing were determined to be 96.4, 95.2, 0.12, and 94.4%, 0 and 94.4, 80, 88.5, 0.91, and 82%, and 96.6, 95.5, 13.2, and 94.4%, respectively. Accordingly, sulfuric acid has a significant effect on the reduction of dripper clogging. The evaluation of the chemical properties of the soil before and after acid washing also showed a change in these properties and a decrease in soil salinity due to the reaction of sulfuric acid with carbonates in the soil after acid washing.Keywords: Pressure Irrigation, Sulfuric acid, Netafim Dripper, Water Quality, Openness
-
هدف این پژوهش، بررسی عامل های موثر بر قصد مشتری برای خرید از بازارهای آنلاین محصول های کشاورزی در شهر تهران می باشد. داده های مورد نیاز از طریق میدانی، با تکمیل پرسشنامه الکترونیکی به روش نمونه گیری تصادفی در دسترس از 327 پاسخگو که مشتری آنلاین فروشگاه های اینترنتی محصول های کشاورزی بودند، از شهریور 1399 تا فروردین 1400 گرد آوری شد. به منظور شناسایی عامل های موثر بر قصد خرید آنلاین مشتریان از روش الگوی لاجیت ترتیبی که به وسیله حداکثر راست نمایی برآورد شد، در نرم افزار Stata تجزیه وتحلیل شد. نتایج نشان داد که متغیرهای جنسیت، محل سکونت، هزینه های خانواده، میزان لذت بخش بودن خرید آنلاین، میزان شناخت از وب سایت، میزان خرید نهایی از وب سایت، میزان کسب اطلاعات لازم از وب سایت، میزان جستجوی اطلاعات وب سایت، میزان امنیت در خرید آنلاین پس از دیدن نماد آبی رنگ، میزان برتری و سودمندی های وعده داده شده در وب سایت، میزان قابل لمس نبودن کالا در قصد خرید آنلاین، میزان سهولت در امکان مقایسه قیمت در قصد خرید آنلاین، میزان نوآوری و خلاقیت در وب سایت دارای تاثیر منفی و معناداری در سطح های یک تا چهار بر قصد خرید آنلاین مشتری هستند و در بالاترین سطح ها یعنی سطح پنج احتمال، قرارگیری مشتریان در این سطح افزایش می یابد. متغیرهای محل سکونت، میزان لذت بخش بودن خرید آنلاین، میزان خرید نهایی از وب سایت، میزان کسب اطلاعات لازم از وب سایت، میزان امنیت در خرید آنلاین پس از دیدن نماد آبی رنگ، میزان نوآوری و خلاقیت در وب سایت دارای بیشترین اثر مثبت و در سطح های بالا به طور معناداری افزایش یافته است. نتیجه گیری کلی بدین صورت است که پیوسته با مشتریان از طریق ارسال کاتالوگ، ایمیل، پیامک، گفتگوی تلفنی و معرفی کالاهای جدید ارتباط برقرار باشد. همچنین، در صورت عدم رضایت کاربر از خرید اینترنتی محصول های کشاورزی، این امکان برای کاربر فراهم باشد که کالا را به خرده فروش مرجوع و هزینه خود را دریافت کند که خود می تواند خطرپذیری (ریسک) درک شده را کاهش دهد.
کلید واژگان: لاجیت ترتیبی, خرید آنلاین, قصد خرید مشتریThe purpose of this study is to investigate the factors affecting the customer's intention to buy agricultural products online in Tehran. The required data were collected through the field, by completing an electronic questionnaire by random sampling method available from 327 respondents who were online customers of online stores of agricultural products, from September 2020 to April 2021. In order to identify the factors affecting the intention of customers to buy online from the logit pattern method, the order, which was estimated by the maximum likelihood method, was analyzed in Stata software. The results of this study showed that the variables of enjoyable online shopping, knowledge of the website, final purchase of the website, obtaining the necessary information from the website, searching for website information, security in online shopping after seeing the blue electronic symbol, the amount of returnability of goods in online shopping, Innovation and creativity in the website, has a positive and significant effect on the intention to buy online. Based on the values of the final effects of explanatory variables, it was observed that the variables of age and the degree of returnability of goods in online shopping with a probability of 0.005% have the greatest effect on increasing the probability of intending to buy online. On the other hand, variables such as the amount of final purchase from the website with -0.010%, the amount of information required from the website with -0.008%, location and security in online shopping after seeing the blue electronic symbol with -0.007%, the degree of enjoyable online shopping and the amount of innovation and creativity in the website with -0.006%, are the most important factors in reducing the likelihood of online shopping intentions. The mentioned variables have the most impact on the online shopping intention category and the other variables have the least impact on the online shopping intention.
Keywords: Ordered Logit, Online shopping, Intention to Buy the Customer -
تبخیر و تعرق یکی از مولفه های اصلی بیلان آب هر منطقه و برآورد دقیق آن در مطالعات هیدرولوژیکی، طراحی سامانه های آبیاری و زهکشی و برنامه ریزی سامانه های آبیاری بسیار ضروری است. در این تحقیق به ارزیابی مدل درختی M5، M5 Rules، K Star، Rep Tree، مدل شبکه عصبی مصنوعی و مدل ترکیبی شبکه عصبی ANN-PSO در تخمین تبخیر و تعرق مرجع در دو نقطه اقلیمی مختلف در استان مرکزی بر مبنای مدل پنمن مونتیث فایو پرداخته شد. داده های مورد استفاده شامل دمای حداقل و حداکثر، رطوبت نسبی میانگین، سرعت باد در ارتفاع دو متری و ساعات آفتابی به عنوان ورودی مدل از ایستگاه سینوپتیک دلیجان و تفرش بین سال های 2021-2004 بودند و تبخیر و تعرق محاسبه شده از روش پنمن مونتیث فایو به عنوان خروجی مدل ها استفاده شد. برای ارزیابی مدل-ها از شاخص های جذرمیانگین مربعات خطا (RMSE)، میانگین انحراف مطلق (MAE) و ضریب همبستگی (R) استفاده شد. تجزیه وتحلیل نتایج نشان داد که برای هر دو ایستگاه، مدل ترکیبی شبکه عصبی ANN-PSO با RMSE=0.3115، MAE=0.2441 و R=0.9989 برای ایستگاه دلیجان و RMSE=0.2915، MAE=0.2355 و R=0.9989 برای ایستگاه تفرش و مدل درختی M5 باRMSE=0.2793 ، MAE=0.2398 و R=0.9967 برای ایستگاه دلیجان و RMSE=0.2803، MAE=0.2306 و R=0.9969 برای ایستگاه تفرش بهترین عملکرد را داشتند. همچنین مدل Rep Tree ضعیف ترین عملکرد را در بین مدل های مورد بررسی در این پژوهش داشت. با توجه به اینکه مدل درختی علاوه بر دقت مطلوب، روابط ساده، خطی و قابل فهم تری را برای برآورد تبخیر و تعرق مرجع ارایه می نماید، این مدل برای برآورد تبخیر و تعرق در این منطقه قابل توصیه است.کلید واژگان: مناطق خشک, تبخیر و تعرق, یادگیری ماشین, محاسبات نرمEvapotranspiration is one of the main components of any region's water balance. Its accurate estimation is very necessary for hydrological studies, designing irrigation and drainage systems, and planning irrigation systems. In this research, the M5 tree model, M5 Rules, K Star, Rep Tree, artificial neural network model, and ANN-PSO neural network hybrid model in the estimation of reference evapotranspiration in two different climatic regions in Markazi Province based on the FAO Penman-Monteith model were evaluated. The data used included minimum and maximum temperature, average relative humidity, and wind speed at a height of two meters and sunny hours as input to the model from the synoptic stations of Delijan and Tafresh between 2004-2021, and evapotranspiration calculated by FAO Penman Monteith method was used as the output of the models. To evaluate the models, the Root Mean Square of Error (RMSE), Mean Absolute Error (MAE) and Correlation Coefficient (R) indices were used. The analysis of the results showed that for both stations, ANN-PSO neural network hybrid model had the best performance with RMSE=0.3115, MAE=0.2441 and R=0.9989 for the Delijan station and RMSE=0.2915, MAE=0.2355 and R=0.9989 for Tafresh station and tree model M5 with RMSE=0.2793, MAE=0.2398 and R=0.9967 for Delijan station and RMSE=0.2803, MAE=0.2306 and R=0.9969 for Tafresh station. Also, the Rep Tree model had the weakest performance among the models examined in this research. Considering that the tree model provides simple, linear and more comprehensible relationships for estimating reference evapotranspiration in addition to optimal accuracy, this model is recommended for estimating evapotranspiration in this region.Keywords: Dry regions, Evaporation, transpiration, Machine Learning, Soft Computing
-
در حال حاضر و با توجه به بحران شدید منابع آب، استفاده مجدد از پساب فاضلاب تصفیه شده در بخش کشاورزی حایز اهمیت است. در بین انواع آلاینده های محیط زیست، فلزات سنگین موجود در پساب ها بیشتر مورد توجه می باشند. هدف از این پژوهش، بررسی تاثیر استفاده از پساب مغناطیسی بر میزان جذب فلزات سنگین گیاه ذرت می باشد. بدین منظور، آزمایشی لایسیمتری در یک دوره کشت و به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک کامل تصادفی با سه تکرار در سال 1399 در شهرستان بابلسر انجام شد. محل تامین پساب، تصفیه خانه فاضلاب بخش شرقی شهرستان بابلسر بود. تیمارهای آبیاری به روش قطره ای و شامل کاربرد 100 درصد آب چاه (W1)، اختلاط 25 درصد پساب و 75 درصد آب چاه (W2)، اختلاط 50 درصد پساب و 50 درصد آب چاه (W3)، اختلاط 75 درصد پساب و 25 درصد آب چاه (W4) و آبیاری با 100 درصد پساب (W5) در شرایط اعمال میدان مغناطیسی (I1) و بدون تاثیر میدان مغناطیسی (I2) بود. در پایان دوره، عناصر سرب، کادمیوم، روی و نیکل در اندام هوایی و دانه گیاه ذرت اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که اثر نوع آبیاری و اختلاط آب و پساب بر غلظت تمامی عناصر در اندام هوایی و دانه گیاه ذرت در سطح احتمال یک درصد معنی دار شد. با اعمال میدان مغناطیسی غلظت فلزات سرب، کادمیوم، روی و نیکل در اندام هوایی گیاه به ترتیب 84/17، 9/15، 22/14 و 92/13 درصد نسبت به تیمار غیرمغناطیسی کاهش داشت. کاهش عناصر فوق در دانه گیاه ذرت به ترتیب برابر 97/13، 52/14، 95/12 و 71/13 درصد بود. با افزایش درصد پساب مورد استفاده در آبیاری، غلظت تمامی عناصر افزایش معنی داری یافت. بیشترین مقدار غلظت عناصر در اندام هوایی و دانه گیاه ذرت مربوط به عنصر روی به ترتیب با مقدار 19/93 و 32/74 میلی گرم بر کیلوگرم بود. کمترین غلظت جذب فلزات سنگین در اندام هوایی و دانه گیاه ذرت به ترتیب مربوط به کادمیوم (73/0 میلی گرم بر کیلوگرم) و نیکل (61/3 میلی گرم بر کیلوگرم) بود که همگی از تیمار W5 به دست آمدند. بنابراین با استفاده از فن آوری مغناطیسی می توان تجمع فلزات سنگین موجود در پساب ها در خاک را کاهش داد و از جذب آن توسط ذرت جلوگیری کرد. با توجه به جذب زیاد عناصر توسط گیاه ذرت، در هنگام آبیاری با پساب تصفیه خانه ها انتخاب گیاهانی که پتانسیل تجمع فلزات سنگین کمتری داشته و به مصرف مستقیم انسان و دام نمی رسد، قابل توصیه است.کلید واژگان: اختلاط آب و پساب, سرب, کادمیوم, روی, نیکلAt present, due to the severe crisis of water resources, the reuse of treated effluent and wastewater in the agricultural sector is of great importance. Heavy metals in wastewater are the most important types of environmental pollutants. The goal of this research is to investigate the effect of using magnetically treated effluent on the uptake of heavy metals in maize. For this purpose, a factorial experiment was conducted in a randomized complete block design with three replications in 2020 at Babolsar city. Treatments included irrigation with well water (W1), irrigation with mixed water (25% of effluent and 75% of well water, W2), irrigation with the mixed water (50% of effluent and 50% of well water, W3), irrigation with mixed water (75% of effluent and 25% of well water (W4), irrigation with 100% effluent (W5) under magnetic field (I1) and without magnetic field effect (I2). At the end of the period, the elements of lead, cadmium, zinc and nickel were measured in aerial parts and seeds of maize. The results showed that the effect of irrigation type and mixed water on the concentration of all elements in aerial parts and seeds of maize was significant at the level of one percent probability. By applying a magnetic field, the concentrations of lead, cadmium, zinc and nickel in the aerial parts of plant decreased by 17.84, 15.9, 14.22 and 13.92% compared to non-magnetic treatment, respectively. With increasing the percentage of effluent in the mixed water for irrigation, the concentration of all elements increased significantly. The maximum concentration of elements in aerial parts and seeds of maize was related to zinc, which was 93.19 and 74.32 mg/kg respectively. The lowest concentrations of heavy metal uptake in aerial parts and seeds of maize were cadmium (0.73 mg/kg) and nickel (3.61 mg/kg), which were corresponded to W5 treatment. Therefore, by using magnetic effluent as irrigation, the accumulation of heavy metals in the soil can be reduced and its absorption by maize can be prevented. Due to the high uptake of elements by the maize plant, when irrigating with effluents, it is advisable to select plants that have less potential for the accumulation of heavy metals.Keywords: Mixing Water, Effluent, lead, Cadmium, Zinc, nickel
-
سابقه و هدف:
استفاده از سامانه های نوین آبیاری به دلیل افزایش راندمان و بهره وری مصرف آب یک راهکار اساسی سازگار با شرایط کم آبی می باشد. استفاده از روش مناسب آبیاری برای حفظ امنیت غذایی و کاهش آب مورد نیاز، در مقیاس جهانی مطرح می باشد. از دیگر اهداف اجرای این سامانه ها می توان به حفاظت کمی و کیفی منابع آب و خاک و پایداری تولید محصولات کشاورزی اشاره نمود.
مواد و روش هادر این تحقیق به ارزیابی فنی و هیدرولیکی هفت سامانه نوین آبیاری (تلفیقی، بارانی کلاسیک ثابت با آبپاش متحرک و قطره ای) اجراشده در شهرستان های شهرکرد، بن و سامان در استان چهارمحال و بختیاری پرداخته شد. برای ارزیابی سامانه های تلفیقی و بارانی کلاسیک ثابت با آبپاش متحرک، ضریب یکنواختی کریستیانسن (CU)، یکنواختی توزیع (DU)، راندمان پتانسیل کاربرد در ربع پایین (PELQ)، راندمان کاربرد آب در ربع پایین (AELQ) در دو مقیاس بلوک مورد آزمایش و کل سامانه محاسبه گردید. برای ارزیابی سامانه های آبیاری قطره ای نیز شاخص های یکنواختی پخش آب در کل سامانه (EU)، راندمان پتانسیل کاربرد آب در ربع پایین سامانه (PELQ) و راندمان واقعی کاربرد آب در ربع پایین سامانه (AELQ) محاسبه شد.
یافته هانتایج نشان داد که مقدار شاخص های CU، DU، PELQ، AELQ برای بلوک مورد آزمایش در سامانه های آبیاری تلفیقی و کلاسیک ثابت با آبپاش متحرک برابر با 68.6، 59.38، 46.85 و 58.56 و برای خود سامانه 67.01، 58.48، 54.2 و 56.5 محاسبه گردید. همچنین مقادیر شاخص های EU، PELQ و AELQ برای سامانه آبیاری قطره ای برابر با 55.62، 51.91 و 53.83 به دست آمد. نتایج نشان داد که سامانه های فوق از زیرساخت خوبی برخوردار بوده اند و بیشترین مشکلات مربوط به فاز بهره برداری و نگهداری این سامانه ها توسط بهره برداران می باشد.
نتیجه گیریمشکلات اصلی این سامانه ها که منجر به کاهش معیارهای ارزیابی عملکرد شده است، شامل کم آبیاری، عدم دانش کافی بهره برداران و عدم آموزش در خصوص نحوه استفاده صحیح از سامانه (تنظیم فشار، بازدیدهای دوره ای از سامانه، بهره برداری صحیح و اصولی و غیره)، تغییر دور آبیاری، استفاده از تعداد آبپاش بیشتر و تغییرات فشار زیاد و توزیع غیریکنواخت آن در سامانه، عدم رعایت الگوی کشت پیشنهادی مطابق با دفترچه طرح و استفاده از قطره چکان نامناسب می باشند. بنابراین با توجه به بررسی همه جانبه پیشنهاد می شود در مزارع با تغییر نوع سامانه از سنتی به روش های نوین، دوره های آموزشی برای بهره برداران گذاشته شود و مزارعی که از نظر بهره برداری در حد مطلوب می باشند، شناسایی و مورد بازدید برای سایرین قرار داده شوند. همچنین در مزارع با سطوح بالا تعاونی بهره برداری تشکیل شود تا نظام خرده مالکیت از بین رود و این امر باعث می گردد تا الگوی کشت نیز تا حد مطلوبی رعایت گردد.
کلید واژگان: ارزیابی, آبیاری تلفیقی, ضریب یکنواختی, بهره برداریBackground and objectivesThe use of modern irrigation systems due to the increase in efficiency and productivity of water consumption is a basic solution compatible with water shortage conditions. The use of proper irrigation methods to maintain food safety and reduce water requirements is a global issue. The most important goals of the implementation of these systems are quantitative and qualitative protection of water and soil resources and sustainability of agricultural production.
Materials and methodsIn this study, technical and hydraulic evaluation of seven new irrigation systems (integrated irrigation, Movable Sprinkler Solid-Set Irrigation Systems and Trickle Irrigation) implemented in Shahrekord, Bon and Saman cities in Chaharmahal and Bakhtiari province was performed. To evaluate integrated and Movable Sprinkler Solid-Set Irrigation Systems, Christiansen uniformity coefficient (CU), distribution uniformity (DU), potential application efficiency of low quarter (PELQ), application efficiency of low quarter (AELQ) in two block scales were experimented and the whole system were calculated. To evaluate drip irrigation systems, uniformity indices of water emission throughout the system (EU), potential application efficiency of low quarter (PELQ), application efficiency of low quarter (AELQ) were calculated.
ResultsThe results showed that the values of CU, DU, PELQ, AELQ indices for the tested block in integrated and Movable Sprinkler Solid-Set Irrigation Systems were equal to 68.6, 59.38, 46.85 and 58.56 and and for the system, 67.01, 58.48, 45.2 and 56.5. Was calculated. Also, EU, PELQ and AELQ index values for drip irrigation system were 55.62, 51.91 and 53.83. The results showed that the above systems have a good infrastructure and most of the problems of these systems are related to the phase of operation and maintenance of these systems by users.
ConclusionThe main problems of these systems that have led to a decrease in performance evaluation criteria are the deficit irrigation, lack of knowledge of users and lack of training on how to use the system properly (pressure regulation, periodic visits to the system, interest Correct and principled removal, etc.), changes in high pressure and uneven distribution in the system, changing the irrigation cycle, using more sprinklers and non-compliance with the proposed cultivation pattern in accordance with the design booklet and the use of drippers are inappropriate. Therefore, according to the comprehensive review, it is suggested that training courses should be given to farmers by changing the type of system from traditional to modern methods, and farms that are optimal in terms of exploitation should be identified and visited by others.
Keywords: Evaluation, Combined Irrigation, uniformity coefficient, utilization -
نشریه علوم آب و خاک (علوم و فنون کشاورزی و منابع طبیعی)، سال بیست و ششم شماره 1 (پیاپی 99، بهار 1401)، صص 277 -294
در این پژوهش از مدل Drainmod-S برای تغییرات غلظت نمک در خاک و اثر زهکشی زیرزمینی بر میزان آبشویی در یک مدل فیزیکی (لایسیمتر بزرگ) استفاده شد. برای اندازه گیری شوری محلول خاک، عصاره گیر خاک در اعماق 40، 50 و 70 سانتی متری خاک در فاصله 35 سانتی متر از زهکش نصب شد. در این مطالعه، سه سناریو شامل بررسی پروفیل شوری تحت شرایط متعارف (زهکشی میان فصل و پایان فصل)، بررسی پروفیل شوری خاک تحت شرایط مختلف زهکشی و اعمال سناریوی قبل با آب آبیاری شورتر اعمال شد که سناریوی دوم و سوم در چهار مرحله زهکشی بین نشاء و میان فصل (روز 15 تا 20)، زهکشی میان فصل (روز 35 تا 40)، زهکشی بین میان فصل و پایان فصل (روز 55 تا 60) و زهکشی پایان فصل (روز 75 تا 80) انجام شد. نتایج نشان داد که پس از شبیه سازی غلظت کل املاح نسبت به زمان در عمق 40 سانتی متری و مقایسه با مقادیر اندازه گیری شده، مقدار پارامتر ضریب تبیین (R2) برابر با 0/77 به دست آمد که حاکی از شبیه سازی قابل قبول مدل Drainmod-S است. این پارامتر برای شبیه سازی غلظت املاح در عمق 50 و 70 سانتی متر خاک نیز به ترتیب برابر با 0/76 و 0/75 به دست آمد. مقدار پارامتر میانگین خطای مطلق (MAE) نیز بسیار ناچیز بود.
کلید واژگان: آب نامتعارف, اراضی شالیزاری, اصلاح اراضی, محیط زیست, نوسانات شوری خاک, Drainmod-SIn this study, the Drainmod-S model was used to vary soil salt concentration and the effect of underground drainage on the amount of leaching in a physical model (large lysimeter). A soil extractor was installed at depths of 40, 50, and 70 cm at a distance of 35 cm from the drainage to measure the salinity of the soil solution. In this study, three scenarios were applied including salinity profiles under conventional conditions (mid-season and end-season drainage), soil salinity profiles under different drainage conditions, and prior scenarios with saline irrigation. The second and third scenarios were applied in four drainage stages, respectively. These stages include transplanting and mid-season drainage (days 15 to 20), mid-season drainage (days 35 to 40), mid-season and end-season drainage (days 55 to 60), and end-season drainage (days 75 to 80). The results showed that after simulating the total solute concentration overtime at a depth of 40 cm and comparing it with the measured values, the coefficient of determination (R2) was 0.77 indicating an acceptable Drainmod-S model simulation. This parameter for simulating solute concentration at 50 and 70 cm depth was 0.76 and 0.75, respectively. The mean absolute error parameter (MAE) value was also negligible.
Keywords: Unconventional water, Paddy fields, Land reclamation, Environment, Soil salinity fluctuations, Drainmod-S -
در این پژوهش برای پیش بینی طوفان های گردوغبار، داده های ساعتی گردوغبار و داده های ماهانه دمای بیشینه، کمینه، میانگین، سرعت بیشینه باد و مجموع بارش در سه ایستگاه سینوپتیک آبادان، اهواز و بستان با طول دوره آماری 25 ساله (2014-1990) گردآوری شد. برای بررسی تاثیرپذیری طوفان های گردوغبار از نوسانات اقلیمی علاوه بر متغیرهای مذکور، شاخص خشک سالی استانداردشده بارش-تبخیر و تعرق (SPEI) نیز در پنجره زمانی فصلی محاسبه گردید. پیش بینی تعداد روزهای همراه با طوفان های گردوغبار در مقیاس فصلی با استفاده از چهار روش هوش مصنوعی شامل MLP، ANFIS، RBF و GRNN انجام شد که در قالب سه آزمایش شامل بررسی تاثیر افزودن ویژگی های کمکی بر روی پیش بینی، بررسی تاثیر تعداد فصل های گذشته در پیش بینی و بررسی بهترین تکنیک از بین مدل های استفاده شده مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که در تمامی ایستگاه ها، استفاده از همه ویژگی ها باعث بهبود پیش بینی گردوغبارشده است و مقدار شاخص میانگین قدر مطلق خطا (MAE) برای ایستگاه های آبادان، اهواز و بستان به ترتیب برابر با 1/15، 1/66 و 0/66 به دست آمد که همگی مربوط به فصل پاییز بودند. همچنین نتایج نشان داد که در ایستگاه بستان، با فرض ثابت بودن داده های چهار فصل گذشته و استفاده از تمام ویژگی های ورودی، مدل ANFIS باعث می شود که خطای پیش بینی کمتر شده و نتیجه بهتری حاصل شود. در ایستگاه آبادان استفاده از مدل MLP چنین نتیجه ای را به دست می دهد. ضمن اینکه در ایستگاه اهواز مدل RBF بهترین مدل شناخته شد.کلید واژگان: پارامترهای اقلیمی, شبکه های عصبی, طوفان های گردوغبار, SPEI, هوش مصنوعیNivar, Volume:45 Issue: 114, 2022, PP 52 -69. In this study to predict dust storms, hourly dust data and monthly data maximum, minimum, average temperature, maximum wind speed, and total precipitation in three synoptic stations of Abadan, Ahvaz, and Bostan with statistics period for 25 years (1990-2014) were collected. To investigate the impact of dust storms from climatic fluctuations, in addition to the mentioned variables, the Standardized Precipitation Evapotranspiration Index (SPEI) was also calculated in the seasonal time window. Predicting the number of days with seasonal dust storms using four artificial intelligence methods including MLP, ANFIS, RBF, and GRNN was performed. These were evaluated in the form of three experiments including the effect of adding auxiliary features on the prediction, the effect of the number of previous seasons on the prediction, and the best technique among the models used. The results showed that in all stations, the use of all features has improved dust prediction and the value of the Mean Absolute Error (MAE) for Abadan, Ahvaz, and Bostan stations is equal to 1.15, 1.66, and 0.66, respectively were obtained, all of which were related to the autumn season. In conclusion, it can be said that in Bostan station, if all the features and data of the last four seasons are used, the ANFIS model as input causes the prediction error to be reduced and a better result to be obtained. In the Abadan station, using the MLP model gives such a result.Keywords: climatic parameters, Neural Networks, Dust Storms, SPEI, Artificial intelligence
-
کمآبی، کاهش هزینه های بسیار بالای توسعه منابع آبی جدید و حفاظت از محیط زیست، استفاده از آب های نامتعارف در کشاورزی را ضروری می سازد. این آب-ها شامل دو گروه عمده پساب ها و آب های شور هستند که استفاده مستقیم از آن ها، مشکلات محیط زیستی و آلودگی خاک را سبب می شود. یکی از راه هایی که به وسیله آن می توان آب و خاک را اصلاح نمود و مقدار کل آب مصرفی برای آبیاری را کاهش داد، بهکارگیری فن آوری آب مغناطیسی است که عملکرد محصول در واحد حجم آب مصرفی را افزایش می دهد. در این پژوهش تاثیر استفاده از پساب مغناطیسی تصفیه شده بر بهره وری آب گیاه ذرت مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور، آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک کامل تصادفی با سه تکرار در سال 1399 در شهرستان بابلسر انجام شد. تیمارها شامل آبیاری با آب چاه (W1)، آبیاری با اختلاط 25 درصد پساب و 75 درصد آب چاه (W2)، آبیاری با اختلاط 50 درصد پساب و 50 درصد آب چاه (W3)، آبیاری با اختلاط 75 درصد پساب و 25 درصد آب چاه (W4)، آبیاری با 100 درصد پساب (W5) در شرایط اعمال میدان مغناطیسی (I1) و بدون میدان مغناطیسی (I2) بود. نتایج نشان داد که اثر نوع آبیاری و اختلاط آب و پساب بر بهره وری های بیولوژیکی، فیزیکی، علوفه تر و علوفه خشک معنی دار شد. به طور متوسط، آبیاری با پساب مغناطیسی باعث افزایش معنی دار بهره وری های بیولوژیکی (10/33 درصد)، فیزیکی (9/35 درصد)، علوفه تر (10/07 درصد) و علوفه خشک (11/49 درصد) نسبت به پساب غیرمغناطیسی شد. همچنین تمامی پارامترهای ذکرشده با افزایش درصد پساب استفاده شده در آبیاری، افزایش یافت. با استفاده از فن آوری مغناطیسی می توان از پساب در جهت افزایش بهره وری محصول ذرت استفاده نمود.کلید واژگان: اختلاط آب و پساب, بهره وری بیولوژیکی, آب مغناطیسی, پساب تصفیه شده, اصلاح آب و خاکWater scarcity, the reduction of very high costs for the development of new water resources and the protection of the environment necessitate the use of unconventional water in agriculture. These waters include two main groups of effluents and saline waters, the direct use of which causes environmental problems and soil pollution. One of the ways in which water and soil can be improved and the total amount of water used for irrigation can be reduced is the use of magnetic water technology, which increases crop yield per unit volume of water used. In this study, the effect of using treated magnetic effluent on maize water productivity was investigated. For this purpose, a factorial experiment was conducted in a randomized complete block design with three replications in 2020 at Babolsar city. Treatments include irrigation with well water (W1), irrigation with mixing 25% of effluent and 75% of well water (W2), irrigation with the mixing of 50% of effluent and 50% of well water (W3), irrigation with mixing of 75% of effluent and 25% of water well (W4), irrigation with 100% effluent (W5) under magnetic field (I1) and without magnetic field (I2) was. The results showed that the effect of irrigation type and water and wastewater mixing on biological, physical, wet and dry forage productivity was significant. On average, irrigation with magnetic effluent significantly increased biological (10.33%), physical (9.35%), wet forage (10.07%) and dry forage (11.49%) productivity compared to non-magnetic effluent. Also, all the mentioned parameters increased with increasing the percentage of effluent used in irrigation. Using magnetic technology, effluent can be used to increase the productivity of maize.Keywords: Water, Effluent Mixing, Biological Productivity, Magnetic water, Treated Effluent, Soil, Water Remediation
- 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.