به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت

فهرست مطالب abolfazl majnooni heris

  • مجتبی ایزدیار، سعید صمدیان فرد*، ابوالفضل مجنونی هریس، سید علی اشرف صدرالدینی

    تبخیر یکی از پیچیده ترین و مهم ترین فرآیندها در بررسی عوامل هیدرولوژیکی و هواشناسی بوده و نقش عمده ای در تعیین معادلات توازن انرژی در سطح زمین دارد. در این راستا و در پژوهش حاضر، توانایی سه روش داده محور درخت گرادیان تقویت شده، مدل خطی تعمیم یافته و پرسپترون چندلایه در برآورد مقدار تبخیر از تشت در سه اقلیم خشک (ایستگاه یزد و بافق)، نیمه خشک (ایستگاه بیرجند و سیاه بیشه) و مرطوب (ایستگاه ساری و فردوس) با استفاده از داده های هواشناسی به عنوان ورودی مدل مورد بررسی قرار گرفت. از بین متغیرهای موثر، چهار پارامتر دمای میانگین، رطوبت نسبی، سرعت باد و ساعات آفتابی در دوره زمانی بیست ساله (2020-2001) جمع آوری گردید. با توجه به متغیرهای ورودی و میزان همبستگی آن ها با پارامتر تبخیر، شش سناریو مختلف از متغیرهای هواشناسی انتخاب شده، تعریف گردید. همچنین برای ارزیابی دقت مدل های مذکور از چهار معیار ارزیابی جذر میانگین مربعات خطا، میانگین خطای مطلق، ضریب همبستگی و شاخص پراکندگی استفاده گردید. نتایج حاصله نشان داد که در ایستگاه های بیرجند، یزد، فردوس و سیاه بیشه مدل MLP(VI) به ترتیب با جذر میانگین مربعات خطای 97/1، 95/1، 97/1 و 91/2، در ایستگاه ساری مدل MLP(IV) با جذر میانگین مربعات خطای 41/1 و در ایستگاه بافق مدل MLP(V) با جذر میانگین مربعات خطای 92/1 بهترین عملکرد را در برآورد میزان تبخیر از تشت داشتند. در نهایت می توان چنین نتیجه گیری نمود که در تمامی ایستگاه های مورد مطالعه، روش پرسپترون چندلایه دقیق ترین برآوردها را اریه نمود و به عنوان روشی با دقت بالا پیشنهاد گردید.

    کلید واژگان: آنالیز آماری, پرسپترون چندلایه, درخت گرادیان تقویت شده, متغیرهای هواشناسی, مدل خطی تعمیم یافته}
    Mojtaba Izadyar, Saeed Samadianfard *, Abolfazl Majnooni-Heris, SEYEDALIASHRAF SADRADDINI
    Background and Objectives

    Evaporation is one of the most complex and important processes in studying hydrological and meteorological factors and plays a major role in determining the energy balance equations on the earth's surface. So, knowing the exact amount of evaporation volume is important for monitoring and correct management of water resources, irrigation planning, determining the irrigation needs, estimating evaporation from the reservoir of dams and modeling hydrological projects, especially in arid and semi-arid regions. On the other hand, modeling such a complex process in which many parameters interact with each other is so difficult that it is not possible to simplify this issue without multiple assumptions. Therefore, accurate estimation of evaporation has always been of great importance. Many experimental methods have been presented in estimating evaporation, but since these methods require a lot of input data or it is not possible to measure the variables in all areas, many of these methods have lost their effectiveness. Therefore, it is necessary to use methods which need fewer number of meteorological variables and estimate the evaporation with high accuracy. Therefore, the aim of the current research is to evaluate and present the most accurate model of evaporation estimation using three data-driven models in six synoptic stations in arid, semi-arid and humid climates of Iran, so that the proposed model, in addition to having sufficient accuracy, requires fewer input parameters to estimate evaporation even when there is no sufficient data.

    Methodology

    In this regard, the ability of three machine-learning methods of gradient boosted tree (GBT), generalized linear model (GLM) and artificial neural network-multi layer perceptron (MLP) in estimating the amount of pan evaporation in dry (Yazd and Bafq stations), semi-arid (Birjand and Siah-Bisheh stations) and humid climates (Sari and Ferdous stations) were investigated. Daily parameters of some fundamental and effective meteorological variables on evaporation during the time period of 2001-2020 were collected. In order to investigate the possibility of using different combinations of meteorological parameters to estimate the evaporation as accurately as possible, six different combinations of meteorological parameters (average temperature, relative humidity, and wind speed and sunshine hours) were considered. Also, to evaluate the accuracy of the mentioned models, four assessment criteria were used including root mean square error (RMSE), mean absolute error (MAE), correlation coefficient (R) and scatter index (SI). Furthermore, diagrams of time series of the best models and the distribution diagram of observed and predicted pan evaporation by the models were presented and the most suitable combination of meteorological parameters that had suitable accuracy for estimating pan evaporation was suggested.

    Findings

    The results showed that in Birjand, Yazd, Ferdos, and Siah-Bisheh stations, MLP-VI with RMSE of 1.97, 1.95, 1.97, 2.91, respectively, performed more accurate than other studied models. Moreover, In Sari station MLP-IV and in Bafq station, MLP-V, with RMSE of 1.41 and 1.92, respectively, provided the most precise estimates of evaporation values. Finally, it can be comprehended that in all three studied stations, MLP provided the most accurate estimations of the amount of pan evaporation and it is suggested as a method with high degree of accuracy. Furthermore, GBT presented the weakest performance in comparison with other studied models. The mentioned trend about the high accuracy of the mentioned models for all studied stations can also be concluded from presented Figures. So, it can be inferred that the accurate models mentioned in each station had the least distribution around the bisector line and had the most accuracy and the least error. In other words, it is possible to estimate the evaporation values in all stations with the meteorological data of temperature, relative humidity, sunshine hours and wind speed with acceptable accuracy.

    Conclusion

    Evaporation is one of the main components of water balance in agriculture and is one of the effective and influential factors for suitable irrigation planning. Therefore, accurate estimation of this parameter has a significant role on reducing excessive water consumption. So, in this study, three data-driven models of MLP, GBT and GLM were implemented in six stations including Yazd, Birjand, Sari, Bafq, Siah-Bisheh and Ferdous. The obtained results indicated that the sixth scenario using all utilized meteorological parameters in Yazd, Birjand, Siah-Bisheh, and Ferdous stations, forth scenario in Sari and fifth scenario in Bafq station with the lowest error provided the most accurate estimates of the evaporation and may be recommended for proper estimation of pan evaporation values.

    Keywords: Generalized linear model, Gradient boosting tree, Meteorological parameters, Multi-layer perceptron, Statistical analysis}
  • محمد خالدی علمداری، ابوالفضل مجنونی هریس*، احمد فاخری فرد

    دستیابی به راهکارهای استفاده از اطلاعات آب وهوا در راستای پیاده سازی استراتژی های مدیریت ریسک و به تبع آن افزایش آمادگی و کاهش آسیب پذیری در برابر تغییرات آب وهوایی تحت عنوان مدیریت ریسک یکی از چالش هایی است که جامعه کشاورزی با آن مواجه است. در این میان، خشکسالی از عمده منابع مخاطره آمیز برای سیستم های کشاورزی به شمار می آید و این تهدید غالبا در شرایط کشت دیم خود را به صورت ویژه ای نشان می دهد. در این پژوهش شاخص خشکسالی در طول دوره رشد گندم دیم و عملکرد آن در منطقه تبریز واقع در شرق دریاچه ارومیه با هدف توسعه مدل مبتنی بر توابع مفصل به منظور تعیین احتمالات توام ریسک عملکرد گندم دیم و وضعیت های مختلف خشکسالی مورد بررسی قرار گرفت. بر اساس نتایج حاصل، مناسب ترین توزیع آماری برای شاخص خشکسالی و عملکرد به ترتیب نرمال و لوجستیک می باشد. این توزیع ها به صورت مشترک در تابع مفصل منتخب کلایتون با شاخص های ارزیابی AIC و RMSE که مقادیر آن ها به ترتیب -11.10 و 0.036 می باشد لحاظ و احتمالات توام شرایط مورد نظر را ارایه می کنند. نتایج نشان داد که احتمال تجمعی رویداد ریسک عملکرد و وقوع خشکسالی به طور کلی در حدود 33 درصد برآورد می گردد که با تفکیک احتمال وقوع توام، منوط به وقوع خشکسالی ملایم، متوسط، شدید و بسیار شدید، مقادیر احتمال رویداد به ترتیب برابر با 18.43، 7.82، 4.26 و 2.32 درصد می باشد؛ لذا احتمال وقوع توام ریسک عملکرد در شرایط مختلف خشکسالی متفاوت بوده و به عنوان رویداد حاد، با شدت یافتن وضعیت خشکسالی، احتمال وقوع توام نیز کاهش می یابد.

    کلید واژگان: آنالیز ریسک, کاپولای ارشمیدسی, کاپولای بیضوی, ریسک خشکسالی, SPI}
    Mohammad Khaledi-Alamdari, Abolfazl Majnooni-Heris *, Ahmad Fakheri-Fard
    Background and Objectives

    A combined assessment of drought risk and associated impacts on crop production based on a probabilistic approach seems appropriate to understand the multivariate nature of drought risk in agriculture. To overcome the problems caused by drought impact detection, several approaches have been developed in recent decades. Among the multivariate analysis approaches, copula functions are very popular. Copulas use univariate marginal distributions to form a joint distribution. The joint distribution can be described by the corresponding marginal distributions and copula functions that describe the dependency structure. In this research, using the statistical precipitation data in the Tabriz plain in eastern part of Lake Urmia basin, and yield of rainfed wheat in this area, a model based on copula functions was developed to determine the diffrent probabilities of yield risk and different drought conditions. Also, the application of copula functions related to rainfed wheat yield in this region was performed for the first time, and the presented method will be applicable to other areas and other crop cultivation.

    Methodology

    In the case of meteorological drought, the basis for calculating the degree of drought is determined by comparing the amount of precipitation with the long-term average or its normal values. The SPI index is considered to be an appropriate and powerful index to use as a time scale droughts monitoring. Basically, SPI was created to detect the lack of precipitation on multiple time scales. Among the reasons that make the use of this index so popular, we can mention the standard nature of this index as it can be used in regional studies and establish a temporal relationship between drought events in different parts of the same area. The SPI index is a dimensionless index and its more negative values show the more severe the drought.
    Analysis of variables individually is easy and can be analyzed by statistical distribution functions; but statistical analysis joint variables is very complicated and impossible in most cases. If the correlation criterion of these variables is known, their joint probability distribution can be obtained using copula functions. Using copula functions for modeling has a high degree of flexibility as it is possible to choose different marginal distributions to create a multivariate model. Copulas are functions that form a bivariate or multivariate distribution based on two or more univariate marginal functions. Several copula functions can be used to construct a two-dimensional joint distribution of hydrological and agricultural variables, among which Archimedean and elliptical copula families are the most commonly used. In the present study, six copula functions are used and the parameters of the paired functions are determined using the two-stage maximum likelihood method, which estimates the parameters of the marginal distribution and the copula function by forming two likelihood functions. In order to investigate joint probability of rainfed wheat yield and drought index, the time series of rainfed wheat yield in the Tabriz Plain region and SPI index during the last 30 years from 1990 to 2020 was applicated in this study.

    Findings

    In general, the improvement in agricultural methods, investments and technological advances during this period have led to a continuous increase in crop yield, however, a sharp drop in crop yield is clearly evident at times during the reporting period. In this research, to ensure that the observed trend does not affect the results, the Copula model was built using the detrended time series data by removing the trend in the values and the variance in the yield data. Based on the results obtained, crop production decreases dramatically during severe droughts, so such sensitivity to moisture deficits caused by low rainfall after several wet years can be attributed to farmers' expectations and management policies driven by high productivity during the previous ones wet years were determined.
    To use series of standardized yield and growing season SPI in copula, the most appropriate distributions were selected and used, logistic and normal, respectively. Also, according to the calculated Kendall correlation (0.35), the best fit joint was Claytons function with AIC = -11.10, RMSE = 0.036 and used to construct the joint probability distribution of the standardized yield series of rainfed wheat and SPI of growth Period. Results showed that the cumulative probability of yield risk event in mild, moderate, severe, and very severe drought was 18.42, 7.82, 4.26, and 2.32 percent, respectively,and for an overall rainfed wheat yield risk and drought condition is about 33%. Meanwhile, the probability of rainfed wheat yield risk and non-drought events is only about 7% and joint probability of yield risk and SPI>1 is so close to zero.

    Conclusion

    In the current research, the probability of occurrence of the rainfed wheat yield risk and drought conditions was extracted by copula functions. Based on the results obtained, most changes in yield occur when the drought index is in the range greater than -1.5. In other words, in the conditions of severe and very severe drought, the yield of rainfed wheat does not show noticeable changes in probability. The opposite situation can also be observed for the situation of very wet years, that when there is high amounts of precipitation and the drought index show values higher than 1.5, the yield of the crop does not show much change. Thus, the SPI must be greater than one in order to achieve the desired yield and not be at risk of rainfed wheat yield, which in this study is considered to be a standardized yield values greater than zero. Because in this range of SPI, the joint probability of yield risk is estimated to be very close to zero. Therefore, this threshold can be introduced as the rainfed wheat yield safety threshold, but depending on the situation of the region and the drought index, the drought threshold (SPI<0) contains cumulative probability about 33% of the rainfed wheat yield risk.

    Keywords: Archimedean copula, Drought risk, Elliptical copula, Risk analysis, SPI}
  • زینب بیگدلی، ابوالفضل مجنونی هریس*، رضا دلیرحسن نیا، سپیده کریمی

    این پژوهش به استفاده از روش های یادگیری ماشین، به ویژه الگوریتم ماشین بردار پشتیبان (SVM) و درخت تقویت شده (BT)، برای شبیه سازی بارش و رواناب در دو ایستگاه آخولا و پل سنیخ پرداخته است. داده های هواشناسی و هیدرومتری از 24 ایستگاه زیرحوضه تبریز از شرکت آب منطقه ای و سازمان هواشناسی استان آذربایجان شرقی جمع آوری شدند. مقادیر بارش و رواناب به عنوان ورودی به مدل با تاخیر زمانی یک روزه وارد شده و سپس مقادیر رواناب ماهانه با استفاده از معیارهای ارزیابی با مشاهدات ماهانه تخمین زده شده مقایسه شدند. نتایج نشان داد که در هر دو دوره مطالعه، برای ایستگاه آخولا، مدل SVM عملکرد بهتری نسبت به مدل BT داشت و در ایستگاه پل سنیخ، مدل BT عملکرد بهتری نسبت به مدل SVM ارایه کرد. همچنین، مقدار همبستگی متقابل برای دو دوره مطالعاتی در ایستگاه آخولا به ترتیب برابر با 83/0 و 82/0 و ایستگاه پل سنیخ 83/0 و 77/0 به دست آمد. در نتایج سری زمانی نیز، روند مشخصی برای بارش در طول دوره مشاهده نشد، اما دبی رودخانه ها در ایستگاه آخولا و پل سنیخ، به ویژه بعد از سال 1374، روند کاملا نزولی داشته است. از جمله دلایل اصلی این کاهش می تواند رواناب، توسعه کشاورزی و صنعت باشد.

    کلید واژگان: آجی چای, آخولا, دشت تبریز, شبیه سازی بارش-رواناب, یادگیری ماشین}
    Zeinab Bigdeli, Abolfazl Majnooni-Heris *, Reza Delirhasannia, Sepideh Karimi

    This research focused on the application of Support Vector Machine (SVM) and Boosted Trees (BT) algorithms for simulating precipitation and runoff in two stations, Akhula and Pole Senikh, in the Tabriz Plain, Iran. Meteorological and hydrometric data were collected from 24 stations in the Tabriz watershed, obtained from the Regional Water Company and East Azerbaijan Meteorological Organization. Precipitation and runoff values were used as input to the model with a one-day time lag, and monthly runoff values were estimated and compared with monthly observations using evaluation criteria. The results showed that for both study periods, SVM model performed better than BT model for Akhula station, while BT model performed better than SVM model for Pole Senikh station. Additionally, the cross-correlation coefficient for the two study periods was found to be 0.83 and 0.82 for Akhula station, and 0.83 and 0.77 for Pole Senikh station, respectively. In the time series results, there was no clear trend in precipitation over the observation period. However, river flows at the Ahvaz and Pole Senikh stations, particularly after 1995, showed a significant decline, mainly due to factors such as runoff, agricultural expansion, and industrial development

    Keywords: Aji Chai, Boosted Tree, Tabriz plain, Support Vector Machine, Rain-Runoff modeling}
  • محمد مسافری، رضا یگانی*، ندا گیلانی*، ابوالفضل مجنونی هریس، احمد فاخری فرد، نسیم الزهرا طغیانیان، حسین صمدی کفیل، رعنا نادری اهرنجانی، سارا نیکمرام، علی جلیل زاده، فریدون آرمانفر
    مقدمه و هدف

    آب عنصری کلیدی در بهداشت هنگام شیوع کرونا بوده است. هدف مطالعه حاضر نظرسنجی در خصوص تاثیر احتمالی شیوع کووید 19 بر منابع و تاسیسات آب وفاضلاب بود.

    روش کار

    در این مطالعه توصیفی-مقطعی با استفاده از چک لیست رتبه ای-تشریحی، از کارشناسان و مدیران شرکت های آب منطقه ای و آب وفاضلاب استان آذربایجان شرقی نظرسنجی شد. از آزمون کای اسکویر تک نمونه ای و دو نمونه ای و آزمون ناپارامتری من ویتنی برای تحلیل آماری استفاده شد.

    یافته ها

    70/9 درصد از شرکت کنندگان اعتقاد داشتند شیوع کرونا منابع و تاسیسات آبی را از نظر مصرف و تامین آب تحت تاثیر قرار داده و ضمن افزایش مصرف (93/2 درصد) و ایجاد چالش در تامین (83 درصد)، اثرات مخربی بر دیگر مصارف ازجمله کشاورزی (22/7 درصد) داشته است. 92/3 درصد از شرکت کنندگان معتقد بودند برای مدیریت مصرف آب در زمان کرونا و اصلاح الگوی مصرف انجام اقداماتی لازم است. نیاز به آمادگی بیشتر (79/6 درصد)، بودجه بیشتر (86/8 درصد) و آموزش بیشتر (96/8 درصد) نیز توصیه شد. پایش منظم آب را 70/9 درصد از شرکت کنندگان تاکید کردند. صرفا 50/4 درصد اعتقاد داشتند تصفیه خانه های آب استان قادر به کنترل ویروس کرونا هستند.

    نتیجه گیری

    عملکرد مدیران و کارشناسان در زمینه منابع و تاسیسات آب هنگام کرونا تابعی از باورهای آن ها در خصوص تاثیر شیوع کرونا بود. نیمی از شرکت کنندگان بر کارآمد بودن تصفیه آب بر غیرفعال سازی ویروس کرونا اعتقادی نداشتند. آموزش های تخصصی برای دانش افزایی توصیه می شود.

    کلید واژگان: آب رسانی, کووید 19, سلامت, مدیریت آلودگی, مصرف آب}
    Mohammad Mosaferi, Reza Yegani*, Neda Gilani*, Abolfazl Majnooni-Heris, Ahmad Fakherifard, Nasimolzahra Toghyanian, Hossein Samadi Vakil, Rana Naderi, Sara Nikmaram, Ali Jalilizadeh, Fereydoon Armanfar
    Introduction and purpose

    Water is a key element in hygiene during the COVID-19 pandemic. The present s tudy aimed to survey the opinions regarding the possible impact of Coronavirus on water and wastewater sources and facilities.

    Methods

    The experts and managers of the Regional Water Organization and the Water and Wastewater Company were surveyed using a checklist  (ranking-descriptive) in the present cross-sectional descriptive s tudy. One-sample and two-sample chi-square tests and non-parametric Mann-Whitney test were used for s tatis tical analysis.

    Results

    In total, 70.9% of participants believed that the outbreak of COVID-19 affected the water resources and facilities in terms of consumption and supply while increasing the consumption (93.2%) and creating a significant challenge in supply (83%) had des tructive effects on other uses, especially agriculture (22.7%). Also, 92.3% believed that managing urban water consumption during the Corona outbreak and modifying the consumption pattern is necessary. The need for more preparation (79.6%), funding (86.8%), and training (96.8%) was recommended. Regular monitoring of water was emphasized by 70.9% of the participants. It is noteworthy that only 50.4% of the respondents believed that the treatment done on the water in the water treatment plants can control the coronavirus.

    Conclusion

    The performance of managers and experts regarding water sources and facilities is a function of their beliefs regarding the impact of the COVID-19 outbreak. About 50% of the participants failed to believe in the effectiveness of the exis ting water treatment in deactivating the coronavirus. Also, specialized training is recommended to increase knowledge.

    Keywords: Covid-19, Health, Pollution Management, Water Consumption, Water Supply}
  • زینب بیگدلی*، ابوالفضل مجنونی هریس، رضا دلیر حسن نیا، سپیده کریمی
    برآورد رواناب ناشی از وقوع بارندگی، گامی بسیار مهم در برنامه ریزی منابع آب به ویژه در آبخیزهای فاقد ایستگاه های هیدرومتری است. در این مطالعه به شبیه سازی بارش- رواناب ایستگاه آخولا واقع در حوضه آجی چای پرداخته شد و با استفاده از روش های داده کاوی و مقایسه عملکرد آنها، مناسب ترین مدل بارش-رواناب ارایه گردید. برای این منظور داده های مورد نظر (بارش، دبی، دما) بصورت ماهانه از سازمان های آب و هواشناسی استان های آذربایجان شرقی و غربی دریافت گردید. جهت شبیه سازی از مدل های داده کاوی جنگل تصادفی و شبکه عصبی مصنوعی استفاده گردید. مقایسه مقادیر رواناب ماهانه مشاهداتی با رواناب ماهانه تخمین زده شده توسط مدل ها با استفاده از معیارهای ارزیابی انجام شد. در این مطالعه مقادیر CC (ضریب همبستگی) برای مجموعه های تست در مدل جنگل تصادفی و شبکه عصبی مصنوعی به ترتیب برابر با 82/0و 86/0 تعیین گردید. تحلیل نتایج نشان داد که برای ایستگاه آخولا مدل ANN عملکرد و کارایی بالاتری نسبت به مدل RF دارد. از نتایج دیگر این پژوهش می توان به سری زمانی بارش و رواناب ایستگاه طی 20 سال اخیر اشاره کرد. با توجه به تحلیل روند من-کندال، در طی این 20 سال روند مشخصی برای بارش بر روی حوضه آجی چای دیده نشد و نمودارهای سری زمانی نشان داد که بارش در این مناطق بصورت نوسانی بوده است. اما سری زمانی برای دبی آجی چای در ایستگاه آخولا، نشان داد که روند کاملا نزولی برای جریان آب رودخانه ثبت شده است که در واقع دلیل کاهش دبی ورودی به دریاچه ارومیه و پایین آمدن تراز آب دریاچه می باشد.
    کلید واژگان: بارش- رواناب, جنگل تصادفی, حوضه آجی چای, مدل سازی, یادگیری ماشین}
    Zeinab Bigdeli *, Abolfazl Majnooni Heris, Reza Delirhasannia, Sepide Karimi
    Estimating runoff due to rainfall is a very important step in planning water resources, especially in watersheds without hydrometric stations. In this study, the rainfall-runoff simulation of Akhola station located in the Ajichai basin was discussed and the most suitable rainfall-runoff model was presented by using data mining methods and comparing their performance. For this purpose, the desired data (rainfall, discharge, temperature) for this study were received monthly from the water and meteorological organizations of the East and West Azerbaijan provinces. Random Forest and Artificial Neural Network data mining models were used for simulation. The comparison of observed monthly runoff values with monthly runoff estimated by models was done using evaluation criteria. In this study, CC values ​​(correlation coefficient) for test sets in the random forest model and artificial neural network were determined as 0.77 and 0.86, respectively. The analysis of the results showed that the ANN model has a higher performance and efficiency than the RF model for the Akhola station. Among other results of this research, we can mention the time series of rainfall and runoff of the station during the last 20 years. According to the obtained graphs, during these 20 years, there was no clear trend for precipitation in the Ajichai basin, and the time series graphs showed that the precipitation in these areas was fluctuating. But the time series for Ajichai discharge at Akhula station showed that a completely downward trend was recorded for the river water flow, which is the reason for the decrease of the discharge entering Lake Urmia and the lowering of the lake water level.
    Keywords: Rainfall-Runoff, Random Forest, Aji Chai Basin, Modeling, Machine Learning}
  • محمد خالدی علمداری، ابوالفضل مجنونی هریس*، احمد فاخری فرد
    استفاده از سری داده های صحیح و بدون داده گم شده، شرط لازم برای انجام بیشتر مطالعات آماری و هیدرولوژیکی است. با توجه‏ به اهمیت بارش به عنوان یکی از مهمترین متغیرهای اقلیمی و هیدرولوژیکی، در این پژوهش به منظور پیش بینی بارش روزانه تبریز، از توابع مفصل استفاده شده و نتایج آن با روش های هوشمند و آمار کلاسیک مقایسه شد. به منظور پیش بینی بارش در ایستگاه تبریز، از داده های بارش ایستگاه های سراب، سهند و مراغه نیز به عنوان ایستگاه های کمکی استفاده شد. بر اساس نتایج به دست آمده در بین همه روش های مورد بررسی، روش مدل درخت با مقادیر RMSE معادل 3/14 میلی متر و MAD معادل 2/13 میلی متر و روش جنگل تصادفی با مقادیر RMSE معادل 5/18 میلی متر و MAD معادل 3/04 میلی متر به ترتیب بیشترین و کمترین دقت را در برآورد رویدادهای بارش دارند. در میان مفصل های ارشمیدسی، تابع گامبل مقادیر RMSE و MAD به ترتیب 3/89 و 2/51 میلی متر می باشد. از آنجایی‏‏که محدوده خطای داده های تخمینی به‏دست آمده از توابع مفصل بسیار نزدیک به سایر روش ها می باشد؛ باتوجه‏به قابلیت های توابع مفصل از جمله توانایی اعمال شرط‏های متعدد و ماهیت احتمالاتی آن، که رفتار پدیده را در نظر می گیرد، می توان گفت در شرایط مشابه توانایی توابع مفصل در برآورد داده های گمشده پدیده های احتمالاتی مانند بارندگی مناسب است.
    کلید واژگان: تحلیل احتمالاتی, داده های گمشده, پیش بینی, مفصل های ارشمیدسی}
    Mohammad Khaledi-Alamdari, Abolfazl Majnooni-Heris *, Ahmad Fakheri-Fard
    The use of accurate and continuous data series is a necessary condition for most statistical and hydrological studies. Due to the importance of precipitation as one of the most important climatic and hydrological variables, in the present study, in order to predict the daily precipitation of Tabriz, Copula functions were used and the results were compared with intelligent methods and classical statistics. To predict precipitation in Tabriz station, precipitation data of Sarab, Sahand, and Maragheh stations were also used as auxiliary stations. Based on the obtained results, among all the methods studied, the M5 method with RMSE values of 3.14 mm, and the MAD method with 2.13 mm and the RF method with RMSE values of 5.18 mm and MAD 3.04 mm have the highest and lowest accuracy in estimating precipitation events, respectively. Among Archimedean copulas, the RMSE and MAD values for the Gambel function are 3.89 and 2.51 mm, respectively. Despite the range of estimation data is still very close to other methods, considering the capabilities of Copula functions, including the ability to apply multiple conditions and its probabilistic nature, which considers the behavior of the phenomenon, it can be acknowledged that in similar circumstances, the ability of Copula functions to estimate the missing data of phenomena such as rainfall is acceptable.
    Keywords: Probabilistic analysis, Missing data, forecasting, Archimedean Copulas}
  • فاطمه ثانی، قادر دشتی*، ابوالفضل مجنونی هریس، جواد حسین زاد

    افزایش تقاضا و عرضه ی محدود آب در اثر تغییر اقلیم، عدم تعادل منابع را در بسیاری از دشت های کشور به دنبال داشته و ضرورت استفاده از سیاست های کارآمد مدیریت آب را مطرح ساخته است. مدیریت منابع آب نیازمند در نظر گرفتن تمامی عناصر و اثرات متقابلی که بین فعالیت های انسانی و اقتصادی و منابع آب و زمین وجود دارد، می باشد. لذا مطالعه حاضر به معرفی و کاربرد مدل هیدرو-اقتصادی مبتنی بر ریسک در ارزیابی اثر سناریوهای قیمتی و غیرقیمتی آب آبیاری به منظور سازگاری با تغییر اقلیم می پردازد. در بخش اقتصادی مدل از الگوی برنامه ریزی ریاضی درجه دوم توام با ریسک (QRP) و در بخش هیدرولوژیکی از مدل WEAP-MABIA استفاده گردید. داده های مورد نیاز از طریق تکمیل 210 پرسشنامه از کشاورزان شهرستان سراب به عنوان یک از مناطق مهم کشاورزی حوضه آجی چای، در سال 1397 جمع آوری گردید. برای تولید داده های روزانه اقلیمی از مدل HadCM3 و ریزمقیاس سازی LARS-WG تحت سناریوی انتشار A2 استفاده شد. نتایج نشان داد که با وقوع تغییر اقلیم میزان آب در دسترس به صورت میانگین 2/18 درصد کاهش یافته و موجب کاهش سطح زیرکشت محصولات با نیاز آبی بالاتر (یونجه، سیب زمینی و لوبیا) می گردد. سناریو افزایش 20 و 40 درصدی قیمت آب آبیاری به ترتیب سبب افزایش 9/5 و 3/7 درصدی میزان آب در دسترس شده و با اعمال این سناریو سود کشاورزان به ترتیب 4/8 و 3/10 درصد کاهش می یابد. اجرای سناریو کاهش 20، 30 و 40 سهم آب بخش کشاورزی به ترتیب موجب کاهش سود کشاورزان به اندازه 3/19، 3/24 و 3/37 درصد می گردد که نشان دهنده تغییرات محسوس سود کشاورزان می شود. با بهبود راندمان آبیاری به میزان 25 و 35 درصد، سود کشاورزان منطقه به ترتیب 2/5 و 5/7 درصد و همچنین میزان آب در دسترس 1/11 و 4/14 درصد افزایش خواهند یافت. از این رو پیشنهاد می شود با بالا بردن راندمان آبیاری که با تغییر تکنولوژی آبیاری همراه می باشد، محصولاتی که دارای صرفه های اقتصادی بالا و مصرف آب زیاد می باشند را به الگوی کشت اضافه نموده و سود کشاورزان در حوضه را افزایش داد.

    کلید واژگان: تغییر اقلیم, مدل هیدرو- اقتصادی, QRP, WEAP-MABIA}
    Fatemeh Sani, Ghader Dashti *, Abolfazl Majnooni Heris, Javad Hosseinzad

    Climate change is one of the main issues in the 21st century and has been felt in many regions of world. The greatest impact of climate change is on the water resource sector. Ajichay, as one of the main agricultural areas and a source of water consumption around the Lake Urmia, has lost its efficiency as the supplier of water and is considered as the center of crisis due to changes in the climate, lack of precipitation, and human factors. Therefore, the current study aims to investigate the impacts of water resources management scenarios for adaptation of climate change on water resources, cropping patterns and profits of farmers using a hydro-economic model. The HadCM3 model and LARS-WG downscaling were used to generate daily climatic data under the emissions of A2 scenario. The results showed that the average rainfall decreased in 38% under A2 emission scenario during 2018-2050 period. In the next period of 2018-2050, the average annual temperature will also increase by 2.5 °C compared to the baseline period. Changes in the cropping area due to climate change show that among the studied crops, bean had the highest reduction in cultivation, which stemmed from its high-water requirement. Results showed the profit in all the sub-bases had a rise after increasing irrigation efficiency scenario. Thus, applying increasing efficiency scenario, in addition to more useful and efficient use of allocated water, will also increase farmers' profits which offer a better situation than the other scenarios. Overall, the findings of the current study revealed that without changing the management strategies there would be a considerable reduction in water resource in near future. The analysis of scenarios revealed that policies alone cannot compensate for water problems and there is a need for plenty of scenario for optimum results.

    Keywords: climate change, Hydro-economic model, QRP, WEAP-MABIA}
  • محمد خالدی علمداری، ابوالفضل مجنونی هریس*، احمد فاخری فرد
    ضریب هدایت هیدرولیکی و ضریب ذخیره آبخوان، ازجمله مهم ترین ویژگی های هیدرولیکی آبخوان ها محسوب می شوند. امروزه با توجه به پیشرفت های نرم افزاری، استفاده از مدل های عددی در بهره برداری از آبخوان های آب زیرزمینی گسترش یافته است. مدل سازی، یکی از بهترین ابزارها برای بررسی و شبیه سازی وضعیت منابع آب است. از مزایای مدل سازی می توان به تعیین هم زمان چند پارامتر مثل بار هیدرولیکی، مسیر جریان و غیره اشاره کرد. همچنین با استفاده از مدل سازی، می توان عکس العمل حوضه را در مقابل تغییراتی از قبیل تغذیه طبیعی یا مصنوعی و میزان پمپاژ شبیه سازی نموده و با اعمال راهکارهای مناسب، بهترین عملکرد سیستم را تعیین و در جهت مدیریت حوضه از آن استفاده کرد. در مطالعه حاضر، با استفاده از مدل عددی MODFLOW و رابط کاربری GMS برای شبیه سازی و واسنجی مدل، خصوصیات هیدرودینامیکی آبخوان دشت شبستر به صورت منطقه ای ارزیابی شد. پس واسنجی مدل مفهومی تولیدشده، ضرایب هیدرودینامیکی استخراج شد. بر این اساس مقادیر RMSE مربوط به بار هیدرولیکی برای حالت های ماندگار و غیرماندگار به ترتیب 59/0 و 95/0 حاصل گردید. نتایج مستخرج از شبیه سازی بیانگر این بود که هرچه آبخوان ناهمگن تر باشد، ضرایب هیدرودینامیکی نیز به تبع آن متنوع خواهد بود و این تنوع به علت وجود آبرفت هایی با منشا سازندهای زمین شناسی متنوع و تخلخل و نفوذپذیری مختلف، از روند خاصی پیروی نکرده و حتی ممکن است که در دونقطه نزدیک به هم، تفاوت های چشمگیری وجود داشته باشد.
    کلید واژگان: آبخوان, ضرایب هیدرودینامیکی, مدل سازی, قابلیت انتقال}
    Mohammad Khaledi Alamdari, Abolfazl Majnooni Heris *, Ahmad Fakheri Fard
    Hydraulic conductivity and Specific storage are known as the most important hydraulic characteristics of aquifers. Recently, due to software advances, the use of numerical models in the operation of groundwater aquifers has expanded. Modeling is one of the best tools for studying and simulating the state of water resources. One of the advantages of modeling is the simultaneous determination of several parameters such as hydraulic head, flow path and etc. Likewise, via modeling, it is possible to simulate the reaction of the basin against changes such as natural or artificial recharge and the amount of pumping, and by applying appropriate solutions, determine the best performance of the system then use it to manage the basin. In the present study, MODFLOW numerical model and GMS user interface were utilized to simulate and calibrate the model. Accordingly, the hydrodynamic properties of the Shabestar plain aquifer were evaluated regionally. As a result, the RMSE values of hydraulic head for the steady-state and non-steady-state models were 0.59 (m) and 0.95 (m), respectively. The obtained results demonstrated that the more heterogeneous the aquifer, the more diverse the hydrodynamic coefficients will be, and this variation does not follow a specific trend due to the existence of geological formations, the density and the porosity of the formations.
    Keywords: Aquifer, Hydrodynamic coefficients, Modeling, Transmissivity}
  • مریم سادات واعظ مدنی، احمد فاخری فرد، ابوالفضل مجنونی هریس*

    در این مطالعه بر اساس بارش، فاصله رخداد بارش و تبخیر-تعرق، شاخص پتانسیل دیم (RPI) برای ارزیابی ظرفیت کشت دیم مناطق مختلف ارایه گردید. این شاخص به دلیل در نظر گرفتن ماند بارش در پتانسیل یابی دیم از اهمیت بالایی برخوردار است. چراکه ماند بارش با ذخیره رطوبت خاک مرتبط بوده و بر عملکرد محصولات دیم اثر گذار خواهد بود. لذا به تحلیل رفتار عملکرد گندم دیم در استان آذربایجان شرقی در مقابل تغییرات شاخص RPI پرداخته شد و برای تخمین عملکرد گندم دیم مدلی وابسته به این شاخص ارایه گردید. نتایج نشان داد بیشترین مقدار متوسط شاخص پتانسیل دیم ((RPI)) و فرکانس RPIهای مازاد بر آن در دشت مراغه و کمترین آن در دشت سهند بوده است. بررسی ها نشان داد که رخداد بارش به تنهایی نشان دهنده پتانسیل بالا برای دیم نیست. چراکه منطقه بستان آباد با وجود بیشترین مقدار رخداد (945 بار) در طول دوره آماری عملکرد خوبی نداشته که دلیل این امر بالا بودن فرکانس باران های کم خاصیت (کمتر از 4/1 میلیمتر در روز) می باشد. در کل نتایج نشان داد که مناطق جنوبی استان دارای RPI و پتانسیل بالا و مناطق غربی دارای پتانسیل دیم ضعیف بودند. همچنین ضرایب واسنجی مدل ارایه شده برای تخمین عملکرد گندم دیم بر پایه شاخص جدید، هم در سطح استان و هم در تک تک ایستگاه ها بجز ایستگاه سهند با مقادیر P-value کمتر از 01/0 یا 05/0 دارای اعتبار می باشد.

    کلید واژگان: عملکرد, شاخص, دیم, فرکانس, پتانسیل}
    Maryam Alsadat Vaez Madani, Ahmad Fakheri Fard, Abolfazl Majnooni-Heris *

    In this study, based on precipitation amounts, precipitation time intervals occurrence and evapotranspiration, rainfed Potential Index (RPI) was introduced to assess the capacity of dryland farming areas Which is very important in potential of rainfed issue due to containing the impact of precipitation remaining in soil; since precipitation remaining related to soil water content capacity and will be effective on yield production, therefore, behavior of rainfed wheat yield was discussed against RPI index various in the East Azerbaijan province and a model were developed to estimate the rainfed wheat yield using PRI. The results showed that the highest and lowest mean rainfed potential index ((RPI) ̅) and frequencies of RPI with more than (RPI) ̅ amount were in Maragheh and Sahand plains, respectively. Investigations showed that the precipitation occurrence multiplicity is not representing a high potential alone for rainfed farming. Since, Bostanabad area with the highest occurrence value (945 times) due to high frequency of trace rains (less than 1.4 mm/d) was not showed good yield production in during the study years. Generally, according to that the southern and western regions of province have high and low rainfed farming potential and RPI, respectively. Also, the proposed model calibration coefficients, both in the province scale and all stations except Sahand with P-value less than 0.01 or 0.05 were valid to estimate the wheat yield based on the new presented index.

    Keywords: Frequency, Index, Potential, Rainfed, Yield}
  • فرزانه نجفی آقامیرلو*، فرزین شهبازی، علی اصغر جعفرزاده، ابوالفضل مجنونی هریس

    اولویت بندی انواع سامانه های مختلف آبیاری جهت مدیریت صحیح منابع خاک و آب برای اراضی جنوب شهرستان اهر(9000 هکتار) ضروری می باشد. بدین منظور، از ویژگی های فیزیکی و شیمیایی 44 خاکرخ (بافت خاک، عمق، آهک، گچ، شوری و قلیاییت) استفاده و قابلیت اراضی برای آبیاری به روش سیستم محدودیت ها و نیز تناسب محدوده مطالعاتی برای سامانه های آبیاری قطره ای، بارانی و سطحی با استفاده از روش پارامتریک تعیین شدند. نتایج کاربرد سیستم محدودیت ها نشان داد که خاک و توپوگرافی به عنوان مهم ترین عوامل محدودکننده بوده وقابلیت آبیاری منطقه مورد مطالعه در کلاس های III (اراضی قابل کشت) و IV (اراضی قابل کشت محدود) به ترتیب با وسعتی حدود 75% و 25% قرار می گیرد. بر اساس نتایج روش پارامتریک در مورد کاربرد آبیاری سطحی، فقط 4% اراضی در کلاس S1 (عالی) قرار گرفته و به ترتیب کلاس های S2 (مناسب)، S3 (نسبتا مناسب)، N1 (تقریبا نامناسب) و N2 (نامناسب) حدود 31%، 46%، 17% و 2% مساحت مورد بررسی را شامل می شوند. همچنین قسمت های جنوبی محدوده برای آبیاری سطحی به دلیل وجود شیب زیاد مناسب نبوده و اراضی برای آبیاری بارانی و قطره ای به ترتیب درکلاس های S2 و S3 قرار گرفته و حدود70% و 25% پهنه های مطالعاتی را به خود اختصاص داده و بقیه اراضی برای آبیاری بارانی مستعدتر از آبیاری قطره ای می باشد. با استناد به نقشه های تهیه شده حدود 5000 هکتار از اراضی عمدتا قسمت های شمالی و حاشیه رودخانه اهرچای دارای کلاس مناسب برای آبیاری قطره ای (S2) می باشد. در نهایت نتایج حاصله بیانگر همخوانی آن ها با عملیات اجرایی توسعه آبیاری قطره ای توسط اداره جهاد کشاورزی شهرستان اهر می باشد.

    کلید واژگان: آبیاری بارانی, آبیاری قطره ای, آبیاری قطره ای ارزیابی اراضی, GIS}
    Farzaneh Najafi Agamirluo *, Farzin Shahbazi, AliAsgar Jafarzadeh, Abolfazl Majnooni Heris

    Prioritizing different types of irrigation systems is essential for proper management of soil and water resources in the south of Ahar (9000 hectares). For this purpose, the physical and chemical properties of 44 soil profiles (soil texture, depth, lime, gypsum, salinity and alkalinity) were used and the ability of the soil to be irrigated using the limitations system as well as the suitability of the study area for the drip, sprinkler and surface irrigation systems were determined by parametric method. The application of the limitation system results showed that soil and topography were the most important limiting factors and the irrigation capacity of the study area was in classes III (arable land) and IV (limited arable land) with approximate extension of 75% and 25% respectively. Based on the results of the parametric method for surface irrigation application, only 4% of the land is classified as S1 (highly suitable) and S2 (suitable), S3 (relatively suitable), N1 (almost non-suitable) and N2 (non-suitable) with extension of about 31%, 46%, 17% and 2% in the study area. In addition, the southern parts of the area were not suitable for surface irrigation due to the high slope, and the lands for sprinkler and drip irrigation classified in S2 and S3 classes and covers 70% and 25% of the study zones and so the rest of the lands are more susceptible to sprinkler irrigation than drip ones. Based on prepared maps, about 5000 hectares of lands

    Keywords: : Sprinkler irrigation, Drip Irrigation, Land evaluation, GIS}
  • معین هادی*، سعید جلیلی، وحید مونس خواه، ابوالفضل مجنونی هریس
    بیش از نیمی از اراضی کشاورزی در مناطق اقلیمی خشک و نیمه خشک، تحت کشت دیم هستند. متغیرهای اقلیمی بسیاری بر عملکرد محصولات دیم تاثیرگذارند که متغیرهای مربوط به بارش مهم ترین آن ها هستند. هدف مطالعه حاضر، تعیین توابع عملکرد گندم دیم در ایستگاه های تبریز، سراب و مراغه واقع در شرق حوضه دریاچه ارومیه با در نظر گرفتن تغییرات متغیرهای اقلیمی در طول مراحل مختلف رشد گندم دیم می باشد. به منظور مدل سازی عملکرد با استفاده از روش رگرسیون چندمتغیره، از متغیرهای بارش، تعداد رویداد های بارش موثر، کمبود بارش گیاهی، کمبود بارش مرجع و تبخیر-تعرق در شرایط دیم در طول شش مرحله رشد گندم دیم شامل جوانه زنی، اتمام جوانه زنی تا آغاز گل دهی، مرحله گل دهی، اتمام گل دهی تا آغاز پر شدن دانه، مرحله پر شدن دانه و کل فصل رشد استفاده شد. بر اساس نتایج به دست آمده، به طور کلی نوسانات بارش بیش ترین تاثیر را بر نوسانات عملکرد دارد. لذا شناسایی رژیم بارش و آنالیز مشخصات بارش در ارزیابی نوسانات عملکرد محصولات دیم حایز اهمیت است. در بین مراحل رشد نیز نوسان صفات مورد بررسی در کل فصل رشد نقش بیش تری در تعیین توابع عملکرد دارد. توابع عملکرد با استفاده از متغیرهایی که همبستگی معنی داری با عملکرد داشتند، تعیین شد. برای این منظور از داده های 22 سال و 3 سال به ترتیب برای واسنجی و صحت سنجی استفاده شد. نتایج ارزیابی ضریب کارآیی مدل و جذر میانگین مربعات خطای نرمال شده حاکی از کارآیی بهتر روش همزمان در برآورد عملکرد گندم دیم سراب (55/0= EF و 19/0NRMSE =) و دقت متوسط روش گام به گام در برآورد عملکرد گندم مراغه و تبریز است. در مراغه و تبریز روش گام به گام به ترتیب با مقادیر متوسط خطای نسبی 21 درصد و 6/15 درصد و در سراب نیز روش همزمان با متوسط خطای نسبی 5/16 درصد نتایج بهتری در برازش عملکرد داشتند.
    کلید واژگان: بارش, روش گام به گام, روش همزمان, عملکرد, همبستگی}
    MOEIN HADI *, SAEID JALILI, Vahid Mouneskhah, ABOLFAZL MAJNOONI HERIS
    More than half of the agricultural lands in arid and semi-arid climates are rainfed. Many climatic variables affect the yield of rainfed crops, among them rainfall is the most important variable. The aim of the present study is to determine the yield functions of rainfed wheat in Tabriz, Sarab and Maragheh stations located in the east of Lake Urmia basin, considering the changes of climatic variables during different stages of rainfed wheat growth. In order to model the yield using multivariate regression method, some precipitation variables such as, number of effective precipitation events, vegetation precipitation deficit, reference precipitation and evapotranspiration deficit in rainfed conditions during six stages of rainfed wheat growth including germination; End of germination until the beginning of flowering; Flowering stage; Finishing flowering until the seeds start to fill; Seed filling stage and whole growing season were used. In general, based on the obtained results, precipitation fluctuations have the greatest effect on wheat yield. Therefore, identifying the precipitation regime and analyzing its characteristics is important for assessing yield fluctuations of rainfed crops. Among the growth stages, the fluctuation of the proposed traits in the whole growth season has a greater role in determining yield functions. Yield functions were determined using variables that had a significant correlation with yield. For this purpose, 22-year and 3-year data were used for calibration and validation, respectively. The results of the model efficiency coefficient and normalized root mean square error indicated better effeciency of Enter method in the Sarab (EF=0.55 and NRMSE=0.19) and the Moderate accuracy of Stepwise method in estimating the rainfed wheat yield in Maragheh and Tabriz. In Maragheh and Tabriz, the Stepwise method with average relative error values of 21% and 15.6%, respectively, and in Sarab, the Enter method with an average relative error of 16.5% had better results in yield fitting.
    Keywords: Correlation, Enter method, Rainfall, Stepwise method, yield}
  • سعید جلیلی*، معین هادی، ابوالفضل مجنونی هریس
    علی رغم مطالعات صورت گرفته پیرامون کارآیی مصرف سوپر جاذب ها در بهبود شرایط فیزیکی خاک و نیز افزایش عملکرد و بهره وری مصرف آب، مسایل اقتصادی کمتر مورد توجه پژوهشگران قرار گرفته است. بنابراین به منظور بررسی اثر تنش رطوبتی و سوپرجاذب استاکوزورب بر شاخص های اقتصادی گندم، آزمایشی در سال زراعی 95-1394 به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در اراضی دانشکده کشاورزی دانشگاه تبریز در سه تکرار انجام شد. تیمارهای آزمایش شامل سه سطح 100، 70 و 50 درصد نیاز آبی گیاه (به ترتیب FC، 0.7FC و 0.5FC) و مصرف سوپرجاذب استاکوزورب در سه سطح صفر، 50 و 100 کیلوگرم در هکتار (به ترتیب S0، S1 و S2) بود.نتایج حاصل از بررسی شاخص های اقتصادی نشان داد که بیشترین درآمد خالص فروش گندم به تیمارهای S0,FC و S1,0.7FC اختصاص داشت. بیشترین نسبت درآمد ناخالص به هزینه تولید مربوط به تیمار S0,0.7FC بود که اختلاف معنی داری با تیمار شاهد (S0,FC) در سطح احتمال 5 درصد داشت. بیشترین و کمترین میزان درآمد خالص به میزان آب آبیاری به ترتیب متعلق به تیمارهای  S1,0.7FCو S2,0.5FC بود که به میزان 2/44 و 7/11 درصد نسبت به تیمار شاهد (S0,FC) به ترتیب افزایش و کاهش داشتند. بنابراین در بهترین حالت (تیمار S1,0.7FC)، اثرات متقابل تنش و سوپرجاذب، درآمد ناخالص و درآمد خالص را نسبت به تیمار شاهد به ترتیب به میزان 2/12 و 1/1 درصد افزایش داد. در بین اثرات متقابل نیز تنها در شرایط تیمار S1,0.7FC به سبب افزایش عملکرد، افزایش سطح زیر کشت ناشی از کاهش مصرف آب و توجیه اقتصادی، مصرف سوپرجاذب توصیه می شود.
    کلید واژگان: استاکوزورب, بهره وری آب, درآمد خالص, عملکرد گندم}
    Saeid Jalili *, Moein Hadi, Abolfazl Majnooni Heris
    Despite studies on the performance of superabsorbents in improving soil physical conditions, as well as increasing the yield and productivity of water consumption, economic issues have received less attention from researchers. Therefore in this study to investigate the effects of water stress and superabsorbent polymers on yield and yield components of wheat in 2015-2016 growing years, a factorial experiment was carried out in a randomized complete block design with three replications. Treatments consisted of combination of three levels of irrigation to supply 100, 70 and 50% crop water requirement (FC, 0.7FC, 0.5FC respectively) and three levels of superabsorbent (Stockosorb) with the amount of 0, 50 and 100 kg.ha-1 (S0, S1, S2 respectively). The results of economic indicators showed that the highest net income was allocated to S0,FC and S1,0.7FC treatments. The highest gross income to production cost ratio was allocated to the S0,0.7FC treatment, which had a significant difference with the control treatment (S0,FC) at the 5% level. The maximum (+44.2%) and minimum (-11.7%) of net income to irrigation water amount ratios were belong to S1,0.7FC and S2,0.5FC  treatments, as compared to control treatment (S0,FC), respectively. Therefore, in the best (S1,0.7FC treatment) condition, compared with control treatment, superabsorbent and water stress interaction effects increased gross income and net income equal to 12.2 and 1.1%, respectively. The investigating interaction effects of treatments showed that the superabsorbent application is recommended only in S1,0.7FC treatment condition due to increasing yield and cultivation area  (leading of reducing water consumption) and economic justification.
    Keywords: Net income, stockosorb, Water Productivity, Wheat Yield}
  • محمد خالدی علمداری*، ابوالفضل مجنونی هریس

    میزان بارش سالانه و مهم تر از آن توزیع زمانی بارش، از اصلی ترین عوامل تعیین کننده عملکرد در شرایط دیم محسوب می شوند. بنابراین ارایه شاخص هایی از بارش که ارتباط مفهومی معنی داری با نوسانات عملکرد داشته باشد، ضروری به نظر می رسد. در این بررسی، ارتباط بین شاخص های یکنواختی بارش با عملکرد گندم دیم در تبریز در یک بازه زمانی 19 ساله مورد ارزیابی قرار گرفت. همچنین، به منظور بررسی دقیق تر اثر بارش ها، از شاخص زمان - بارش موثر (RTI[M1] ) استفاده شد که قابلیت بررسی اثر تغییرات توام دو عامل زمان و مقدار بارش را بر نوسانات عملکرد محصول دارد. نتایج به دست آمده نشان داد که همبستگی بین عملکرد گندم و شیب خط یکنواختی (نسبت بارش تجمعی بر طول دوره رشد) در سطح یک درصد معنی دار بود درحالی که بین شاخص ناهمواری توزیع و عملکرد همبستگی معنی داری وجود نداشت. همچنین، بر اساس نتایج به دست آمده، اولین رویداد بارش موثر، به عنوان موثرترین رویداد بارش بر میزان عملکرد گندم دیم است. به نظر می رسد عدم کفایت بارش های موثر بهاره که به عنوان یکی از دلایل اصلی پایین بودن عملکرد اراضی دیم نیز مطرح است، مانع از تبیین اثر مثبت بارش های انتهای فصل رشد بر عملکرد شده است. لذا توصیه می شود به منظور ارزیابی دقیق تر اثر بارش های نوبتی و شاخص زمان-بارش موثر بر عملکرد، یک نوبت آبیاری تکمیلی در مرحله پر شدن دانه انجام شود و اثر آن بر شاخص های مورد مطالعه و در نهایت عملکرد بررسی شود.

    کلید واژگان: شاخص ناهمواری توزیع باران, بارش تجمعی, نوسان عملکرد}
    Mohammad Khaledi Alamdari *, Abolfazl Majnooni Heris

    Annual and seasonal rainfall distributions are the main determinants of yield in rainfed conditions, of which seasonal rainfall is more important. Therefore, it is necessary to provide precipitation indicators that have a significant conceptual relation with crop performance fluctuations. In the present study, the relation between rainfall uniformity indices and rainfed wheat yield in Tabriz plain was evaluated in 19-years period. Also, in order to examine the effect of precipitation more accurately, the Rain-Time Index [M1] [M2] (RTI) was used, which could indicate the effect of simultaneous changes of the two factors of rainfall time and rainfall amount on crop yield fluctuations. The results showed that the correlation between rainfed wheat yield and slope of uniformity line (ratio of cumulative precipitation per length of growing period) was significant at 1% level. However, there was no significant correlation between the uneven distribution index and yield. Also, according to the obtained results, the first effective rainfall event is the most effective rainfall event on the yield of rainfed wheat. It seems that the inadequacy of effective spring rainfall, which is one of the main reasons for the low yield of rainfed lands, prevented the explanation of the positive effect of late season rainfall on yield. Therefore, in order to evaluate the effect of intermittent precipitation and Rain-Time Index [M3] [M4] on yield more accurately, a single supplementary irrigation should be applied at the stage of grain filling and its effect on the studied indicators and yield should be investigated.

    Keywords: Precipitation Evenness index, RTI, Cumulative precipitation, Yield fluctuations}
  • پرستو امیرذهنی، ابوالفضل مجنونی هریس*، احمد فاخری فرد، اسماعیل اسدی

    غلات اساسی‌ترین و حبوبات اصلی‌ترین محصول موجود در سبد غذایی جهانیان است. عدس در بین حبوبات، علاوه بر دارا بودن مقدار زیاد پروتئین با‌کیفیت و با ارزش، مناسب و مکمل برای پروتئین غلات در الگوی تغذیه‌ای، تثبیت کننده نیتروژن هوا در خاک نیز می‌باشد، که این خاصیت عدس باعث شده در تناوب با غلات کشت گردد. بدین ترتیب کشت متناوب گندم دیم با عدس دیم عامل مهمی در ثبات تولید در دیمزارهای کشورهای درحال توسعه است. لذا در این مطالعه به دلیل اهمیت گندم و عدس به عنوان دو محصول عمده در تناوب زراعی اراضی دیم دشت زنجان، به بررسی ارتباط بین عملکرد با تبخیر-تعرق، بارش و ضریب تنش آبی پرداخته شده است. نتایج مطالعه نشان داد، میانگین مقدار تبخیر- تعرق واقعی گندم و عدس برای دشت زنجان در دوره مورد مطالعه به‌ترتیب برابر 398 و 262 میلیمتر می‌باشد. دو محصول دیم غالب تناوب زراعی دشت زنجان در 11 سال مورد مطالعه همواره با تنش آبی مواجه بوده و طی همه سال‌ها گیاه گندم حدودا 25 تا50 درصد دوره و گیاه عدس 20 تا 45 درصد دوره رشد، دارای ضریب تنش آبی کمتر از یک بوده است. بر اساس نتایج حاصل از برازش‌ها، بیشترین ضریب تبیین بترتیب بین تبخیر و تعرق - عملکرد، بارش- عملکرد و ضریب تنش آبی- عملکرد با مقادیر 7/0، 52/0 و 15/0 می‌باشد. در عدس این روند متفاوت است و همبستگی بین عملکرد- میزان تنش آبی بیشتر از همبستگی بین بارش- عملکرد و تبخیر و تعرق- عملکرد می‌باشد. بررسی‌ها نشان داد که در دوره رشد این دو محصول تنش آبی و عدم تامین نیاز آبی گیاه باعث افت شدید عملکرد می‌گردد، لذا برای رسیدن به تولید بالا، استفاده از روش‌های جدید خاک‌ورزی، کشاورزی حفاظتی و انجام آبیاری تکمیلی، همچنین استفاده از روش کشت انتظاری برای عدس قابل توصیه است.

    کلید واژگان: بارندگی, تامین نیاز آبی, تناوب زراعی, فصل رشد, محصولات غالب دیم}
    Parastu Amirzehni, Abolfazl Majnooni Heris*, Ahmad Fakheri Fard, Esmaiel Asadi
    Introduction

    Rainfed cultivation is one of the best ways to rich the sustainable development with optimal use of green water. About 75 percent of the world's cultivated areas are rainfed, which forms important part of the international economy. For a long time rainfed cultivation has been a common method in low-rainfall areas of Iran and mentioned method is one of the main ways of producing crops yet. Rainfall is an important factor in rainfed agriculture, so its limitations and non- conformity with planting season can reduce the production efficiency. Wheat growing period consists of three seasons of the year and rainfall in spring, fall and winter is effective on wheat growth. Cereal grains, especially wheat, are the most important food source in the world. After cereals, legumes are considered to be the main human food source and have significant nutritional and agricultural importance. In addition to being high in quality and valuable, suitable and complementary protein for cereals in the nutritional pattern, lentils are also among the legumes that stabilize the air nitrogen in the soil, which lends itself to crop rotation. Thus, intermittent cultivation of rainfed wheat with rainfed lentil is an important factor in stabilizing production in the developing countries. Given that Iran is in the arid and semi-arid regions and its population is growing, it is important to plan and evaluate the past in order to predict the future. Zanjan province is the fifth country with 6.9% of total grains production. In this study the effect of precipitation in water requirement of these two important products and their water stress in the climatic conditions of Zanjan plain has been studied.

    Methods

    Zanjan province is located at 47 degrees 10minutes to 50degrees 5minutes east longitude, 35degrees 25minutes 37degrees 10minutes north latitude, with areas of about 39369 square kilometers. According to the De Marten climate classification, the tropical, temperate and subtropical climatic zones can be identified at the applied level. Average rainfall over the past decade has been reported at 301 mm. For conducting this study, statistical data including meteorological and crop yield data 2004-2014 obtained from the Meteorological and Agriculture-Jahad Organization, respectively. Zanjan synoptic station with latitude and longitude 48degree 31minute east and 36degree 39minute north, 1663 meter above sea level. In the last 50year, the annual precipitation trend has been decreasing and this trend is affecting the water availability of rainfed plants in the region and can decrease yield of crops. Although in the long term, the average temperature trend is somewhat constant, but with decreasing rainfall, the yield has also decreased. in this study, due to the importance of wheat and lentil as two main crops of rainfed and their placement in arid lands of Zanjan plain, investigated the regression relationship between yield and evapotranspiration with precipitation and water stress coefficient.

    Results

    The results showed that the average evapotranspiration values of wheat and lentil for Zanjan plain during the study period were 398 and 262 mm and the mean temporal stress coefficients were 36 and 33%, respectively. Regression analysis showed the highest correlation between actual evapotranspiration and yield so, the highest correlation between temporal stress coefficient and yield of rainfed wheat. But in lentils this trend was different and the correlation between water stress coefficient (Ks) and yield is more than the precipitation and lentil yield. For 25% decrease in precipitation, wheat yield reduced almost 18%. Generalizing this issue, the response to water stress coefficient of the product or Ky become 1.14. The regression equation also showed that in case of being precipitation about 300 mm, wheat yield in the area will be near one tone. For 25% decrease in precipitation, wheat yield reduced about 22%. According to figures, the fitted model was significant and well acted; and during the growth period of these crops, lack of water supply caused water stress as well as severe yield loss. The occurrence of high tension time percentage of 25% for wheat and 20% for lentil in all years of study period confirms the climatic potential of the region does not rich the standard requirements of plants and it is not possible to achieve optimal performance, so new methods of tillage, conservation agriculture and supplemental irrigation are recommended for achieving high yield, as well as the expected cultivation method for crops.

    Keywords: Crop rotation, Dominant rainfed crops, Growing season, Precipitation, Water requirement}
  • علی اشرف صدرالدینی*، حامد سبزچی دهخوارقانی، امیرحسین ناظمی، ابولفضل مجنونی هریس

    کاربرد تکنیک های سنجش از دور در برآورد مکانی و زمانی مقادیر تبخیر و تعرق جایگزینی برای اندازه گیری های میدانی است. هدف از این مطالعه، تعیین حداکثر سهم روزانه گندم دیم از منابع آب سبز در شهرستان اهر با استفاده از اجرای الگوریتم سبال بر روی تصاویر مودیس است. در این پژوهش ابتدا کارایی الگوریتم سبال در برآورد تبخیر و تعرق گندم از مقایسه نتایج آن با روش الگامن افهولدر در اراضی گندم دیم و روش فایو پنمن مانتیث در اراضی گندم آبی ارزیابی شد و سپس حداکثر مقدار روزانه تبخیر و تعرق واقعی گندم دیم با استفاده از الگوریتم مذکور در سطح منطقه بدست آمد. از محصولات بازتاب سطحی و دمای سطح زمین سنجنده مودیس جهت رصد تغییرات مقادیر شاخص تفاضل گیاهی نرمال شده در طول دوره رشد گندم، تهیه نقشه اراضی گندم و برآورد مقادیر تبخیر و تعرق آن در سال 1389 در دوره خوشه رفتن تا طلایی شدن گندم استفاده شد. پس از ارزیابی کارایی الگوریتم سبال در دوره مذکور، حداکثر سهم روزانه گندم دیم از منابع آب سبز در 27 اردیبهشت سال 1398 محاسبه گردید. از مقایسه نتایج الگوریتم سبال با نتایج روش های محاسباتی در اراضی گندم میانگین خطای مطلق 0.61 میلی متر بر روز و ضریب همبستگی 0.9 بدست آمد. همچنین مشخص گردید که بیشترین میزان تبخیر و تعرق اراضی گندم در زمان به اوج رسیدن منحنی شاخص گیاهی آن می باشد که در این مقطع با استفاده از الگوریتم سبال حداکثر سهم روزانه گندم دیم از منابع آب سبز در سال 1398 حدود 0.93 میلیون مترمکعب برآورد گردید.

    کلید واژگان: تبخیر و تعرق, تصاویر مودیس, الگوریتم سبال, گندم دیم, اهر}
    Ali Ashraf Sadreddini *, Hamed Sabzchi Dehkharghani, AmirHosein Nazemi, Abolfazl Majnooni Heris

    Remote sensing techniques have been applied to estimate the spatiotemporal distribution of evapotranspiration as an alternative for field measuring methods. The objective of this study is to estimate the maximum daily demand of rain-fed wheat from green water sources in Ahar county using the SEBAL algorithm and MODIS images. First, the results from the SEBAL algorithm were evaluated by comparing them to the results from the Eagleman-Affholder method in rain-fed wheat fields and to the results from Fao-Penman- Monteith method in irrigated wheat fields and then the wheat maximum daily evapotranspiration values were calculated in the study area. MODIS surface reflectance and land surface temperature images were used to monitor the variation of normalized difference vegetation index during the wheat growth period, to map wheat areas and to estimate wheat evapotranspiration during the wheat booting stage until the wheat yellowing stage in 2010. After evaluating the SEBAL algorithm during the mentioned period, the maximum daily demand of rain-fed wheat from green water sources was estimated on the 17th of July 2019. By comparing the wheat evapotranspiration values from SEBAL and from computational methods, the average absolute error and correlation were calculated as 0.61 mm/day and 0.9 respectively. It was also found that the wheat highest evapotranspiration occurred when the vegetation index curve had reached its peak. In this time, the wheat maximum daily water demand from the green water resources throughout the county in 2019 was estimated almost equal to 0.93 million cubic meters.

    Keywords: evapotranspiration, MODIS images, SEBAL Algorithm, Rain-fed wheat, Ahar}
  • افشین خورسند، وحید رضاوردی نژاد*، حسین عسگرزاده، ابوالفضل مجنونی هریس، امیر رحیمی، سینا بشارت

    روش های تجربی و نظری (بیلان انرژی) به طور گسترده برای محاسبه شاخص تنش آبی گیاه (CWSI) و برنامه ریزی آبیاری مورد استفاده قرار می گیرند تا وضعیت آب گیاه را توصیف کنند. برنامه ریزی آبیاری در تحقیق حاضر با استفاده از دستگاه مادون قرمز دستی و روش تجربی Idso et al. (1981) در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه ارومیه برای ماش سیاه تحت رژیم های مختلف آبیاری با روش قطره ای در سال 1396 صورت گرفت. طرح آزمایشی در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه سطح آبیاری I1، I2 و I3 به ترتیب 50، 75 و 100 درصد نیاز آبی در سه تکرار اجرا گردید. با استفاده از معادلات خطوط مبنای به دست آمده برای هر تیمار، مقادیر میانگین CWSI در طول فصل رشد ماش سیاه برای تیمارهای I1، I2 و I3 به ترتیب 37/0، 23/0 و 15/0 محاسبه گردید. رابطه بین CWSI و عمق کل آبیاری (میلی متر) به صورت CWSI = -0.0008(I) + 0.58 و رابطه بین عملکرد دانه (تن بر هکتار) ماش سیاه و CWSI نیز به صورت Yield = -1.8237(CWSI) + 2.1435 تعیین گردید که مقادیر ضریب تبیین (R2) روابط به ترتیب 98/0 و 99/0 به دست آمد که دقت بالای مدل های رگرسیونی را نشان می دهد. به طور کلی، اگر مقدار آب با اعمال تنش در طول دوره رشد گیاه کاهش پیدا کند، مقدار CWSI افزایش می یابد و در نتیجه با افزایش CWSI، مقدار عملکرد دانه محصول کاهش می یابد. در نهایت تیمار بدون تنش (I3) با 15/0CWSI= اساس برنامه ریزی آبیاری قرار گرفت و سپس روابطی برای تعیین زمان آبیاری با استفاده از CWSI در اقلیم ارومیه برای چهار مرحله از رشد ماش سیاه شامل آغاز گلدهی-گلدهی، تشکیل نیام، پرشدن نیام و دانه و رسیدگی فیزیولوژیکی به ترتیب (AVPD) 1579/0-9498/1=C (Ta-Tc)، (AVPD)1585/0-4395/4=C (Ta-Tc)، (AVPD) 0578/0-4676/2=C (Ta-Tc) و (AVPD) 1462/0-7532/5=C (Ta-Tc) ارائه گردید.

    کلید واژگان: ارومیه, تنش آبی, دمای پوشش سبز, عملکرد دانه, کمبود فشار بخار هوا}
    Afshin Khorsand, Vahid Rezaverdinejad *, Hossein Asgarzadeh, Abolfazl Majnooni Heris, Amir Rahimi, Sina Besharat

    Empirical and theoretical methods (energy balance) are widely used to calculate the Crop Water Stress Index (CWSI) and irrigation scheduling to describe crop water status. In this study, irrigation scheduling was performed at the research farm of College of Agriculture, Urmia University, using a manual infrared thermometer and the empirical method of Idso et al. (1981) for the black gram under different irrigation regimes using drip irrigation in 2017. The experimental design was carried out in a randomized complete block design with three levels of irrigation I1, I2 and I3 which were 50, 75 and 100 percent water requirement in three replications, respectively. Using the baselines obtained for each treatment, the average CWSI values during the growth season of black gram for I1, I2 and I3 treatments were calculated to be 0.37, 0.23 and 0.15 respectively. The relationship between CWSI and total irrigation depth (mm) was determined as CWSI = -0.0008 (I) + 0.58, and the relationship between black gram grain yield (ton/hec) and CWSI was determined as Yield = -1.8237 (CWSI) + 2.1435 which their correlation coefficients (R2) were 0.98 and 0.99 respectively, which shows the high accuracy of regression models. In general, if the amount of water decreases with stress during the plant growth, the CWSI value increases, and as a result of increasing CWSI, the crop grain yield decreases. Finally, the no stress treatment (I3) with CWSI=0.15 was the basis for irrigation scheduling and then some relationships were established for determining the irrigation time using CWSI in Urmia climate for four stages of black gram growth; flowral induction-flowering, pod formation, seed and pod filling, and physiological maturity as (Tc  ̶ Ta)C = 1.9498  ̶ 0.1579(AVPD), (Tc  ̶ Ta)C = 4.4395 ̶ 0.1585(AVPD), (Tc  ̶ Ta)C = 2.4676  ̶ 0.0578(AVPD) and (Tc  ̶ Ta)C = 5.7532  ̶  0.1462(AVPD), respectively.

    Keywords: Air vapor pressure deficit, Canopy temperature, Grain yield, Urmia, water stress}
  • ناصر آریا آذر، ابوالفضل مجنونی هریس*، رضا دلیر حسن نیا
    بدون شک محدودیت منابع آب مشکل اصلی در راه افزایش تولید محصولات کشاورزی و بزرگ ترین چالش کشور می باشد. برای استفاده بهینه از منابع آب در بخش کشاورزی لازم است تامناسب ترین سامانه آبیاری برای تامین نیاز آبی اراضی استفاده گردد. در پژوهش حاضر از روی تغییرات داده هایی نظیر کیفیت آب، خاک و اقلیم منطقه برای پهنه بندی و تعیین مناطق بهینه کاربرد هر یک از سامانه های آبیاری، از سامانه اطلاعات جغرافیایی (GIS) استفاده شد. برای انتخاب هر یک از سامانه ها معیارهای تاثیرگذار مشخص و سپس به روش AHP مورد مقایسه قرار گرفتند. امتیازهای لازم برای هر معیار با کنترل نرخ سازگاری بدست آمد که در هر سه مورد کمتر از 1/0 بود. نتایج نشان داد که اجرای سامانه های آبیاری بارانی و قطره ای به ترتیب در 19637 و 31757 هکتار از اراضی مورد مطالعه مناسب است. اما با توجه به بالا بودن مقادیر SAR و شیب زیاد زمین اجرای سامانه آبیاری سطحی بجز 9 درصد از اراضی کشاورزی، در بقیه مناسب نیست. بطور کلی بیشتر محدودیت ها در دشت تبریز و در حاشیه دریاچه ارومیه است. لذا با دور شدن از دریاچه ارومیه و بطرف بالادست حوضه آجی چای شرایط برای اجرای این سامانه ها محیاتر می شود. چنانچه کاربرد این سه سامانه در دشت بستان آباد و هریس نسبتا مناسب و در دشت سراب دو سامانه بارانی و قطره ای مناسب و آبیاری سطحی نسبتا مناسب تعیین گردید.
    کلید واژگان: آجی چای, امتیازدهی, مناطق همگون آبیاری, AHP, GIS}
    Naser Arya Azar, Abolfazl Majnooni Heris *, Reza Delearhasannia
    Introduction
    Water as the most limiting factor in agricultural production plays an important role in providing food for population of the country. Therefore, it is necessary to use optimal water resources of the country and increased its productivity. So to improve irrigation efficiency, as well as the proper use of land and available water resources the best irrigation system should be used to supply plant water requirement. This selection is influenced by various factors such as cultivar type, available water content, water quality, soil characteristics, climatic conditions, selective cultivar pattern, labor force skill, and etc. The mentioned effective parameters depending on the region may change. Therefore, it is necessary to identify the homogenies areas for application of irrigation system.
    Materials and Methods
    The study area is the Ajichay River Basin in East Azarbaijan Province. This basin is located between 37°  30' to  38 ° '30 northern and  45° 24 '   47°  53' eastern. In this study AHP method and GIS were used for identifying homogeneous zones of irrigated and rainfed areas. Analysis Hierarchical Process method is one of the most comprehensive systems designed for decision making with multiple criteria. This method was first proposed by Thomas El Saaty in 1980, which is based on paired comparisons. This gives managers the opportunity to study different scenarios. In the AHP model, we construct a matrix for comparing two factors. It has two important features, 1- Considering multiple quantitative and qualitative factors in problem solving and 2- The ability to analysis complex issues through hierarchical factors. In this study, to determine the homogeneous irrigation regions, first, the criteria was determined. In AHP method questionnaires were prepared, to score, these questionnaires were provided to the experts of this field. Then using the AHP method the criteria was compared with together. Finally, for each of the criteria, the interpolation maps in the GIS using geostatistical methods were obtained. These maps were divided into different zones using available tables and resources. The maps were combined in their scores in GIS and homogeneous irrigation areas (sprinkler, drip and surface irrigation systems) were selected.
    Results and Discussion
    In this study, the agricultural lands, including under irrigation lands, dry farming and gardens, were distinguished from non-cultivated lands. In agricultural land of Tabriz plain, applying sprinkler irrigation system has moderate restrictions and some areas face severe restrictions. In the southern parts of Bostanabad plain, the implementation of the sprinkler irrigation system is suitable. The possibility of sprinkler irrigation in dry farming lands was also investigated. Lands that located in the Bostanabad, Heris and Sarab plains will be relatively suitable for sprinkler irrigation. But for the Tabriz plain, the underground water and soil quality are low, applying sprinkler irrigation system has moderate restrictions. However, in Sarab plain, the appropriate area is visible. Implementation of drip irrigation system in the study area, in a large part of the Sarab plain and the southern parts of the plain of Bostanabad were appropriately determined. But in Tabriz plain and lands near the Urmia Lake, the implementation of this system has severe restriction. Like sprinkler irrigation, agricultural land of Tabriz plain has a moderate restrictions. Most areas of Heris, Bostanabad and Sarab plains, for applying this system will be relatively suitable. According to expert, water SAR and land gradients have more effect on the implementation of surface irrigation systems. If we can correct these two parameters with management and planning tasks, the implementation of this system will be appropriate in many areas of the basin. Most agricultural land has a moderate restriction on the implementation of this system.
    Conclusion
    The AjiChay Basin with an equivalent area of 12600 km2 is one of the largest sub basins in Lake Urmia basin. Since agriculture is important in this basin and also the quality of irrigation water in some parts of this basin is low, therefore, it is essential to pay attention to the type of irrigation method. Considering the parameters of water, climate and soil, suitable and unsuitable areas for surface irrigation, sprinkler and drip irrigation systems were determined. Thus, implementing irrigation system in agricultural lands in the margins of Lake Urmia and in some areas, will be severe restrictions. Getting away from Lake Urmia the groundwater quality, which is mainly used for agriculture, using irrigation systems is relatively appropriate.
    Keywords: AHP, AjiChay, GIS, Homogeneous zones of irrigated areas, Scoring}
  • سعید جلیلی*، معین هادی، ابوالفضل مجنونی هریس
    استفاده از پلیمر های سوپر جاذب یکی از راهکار های موثر در افزایش بازده مصرف آب و استفاده بهینه از نزولات جوی در مناطق خشک و نیمه خشک است. در این مطالعه تاثیر کاربرد سطوح مختلف سوپر جاذب استاکوزورب در عملکرد و اجزای عملکرد گندم در شرایط کشت دیم و آبی بررسی شده است. برای این منظور آزمایشی در سال زراعی 95-1394 در مزرعه دانشکده کشاورزی دانشگاه تبریز انجام شد. سوپر جاذب استاکوزورب در سه سطح 0، 50 و 100 کیلو گرم بر هکتار استفاده شد. بر اساس نتایج به دست آمده، مصرف 100 کیلوگرم در هکتار سوپرجاذب تاثیر معنی-داری در افزایش عملکرد دانه و بهره وری مصرف آب در هر دو کشت دیم و آبی دارد. مصرف 50 کیلوگرم در گندم دیم معنی دار بود ولی در گندم آبی معنی دار نبود. نتایج نشان داد تاثیر مصرف سوپرجاذب در افزایش عملکرد و بهره وری مصرف آب گندم آبی بیشتر از گندم دیم است. همچنین تاثیر کاربرد سوپرجاذب در شرایط دیم در تیمار S1 (افزایش 9/25 درصدی بهره وری مصرف آب) و در گندم آبی در تیمار S2 (افزایش 2/19 درصدی بهره وری مصرف آب) قابل توجه است. با توجه به نسبت افزایش سود حاصل از افزایش عملکرد در مقابل هزینه کاربرد سوپرجاذب، استفاده از آن در کشت گندم توصیه نمی شود
    کلید واژگان: استاکوزورب, بهره وری مصرف آب, تحلیل اقتصادی, عملکرد دانه}
    Saeid Jalili*, Moein Hadi, Abolfazl Majnooni Heris
    The use of superabsorbent polymers is one of the effective solutions to increase water use efficiency and optimal use of rainfall in arid and semi-arid areas. In this study the effect of different levels of superabsorbent STOCKOSORB is investigated on wheat yield and yield components under rainfed and irrigated conditions. For this aim, an experiment was conducted in the Research Field of Agriculture Faculty, Tabriz University, in the growing season of 2015-2016, in which the superabsorbent STOCKOSORB was applied at three levels of 0, 50, and 100 kg/ha. Based on obtained results, application of superabsorbent at 100 kg/ha increased the seed yield and water use efficiency of both rainfed and irrigated wheat farming significantly. The application of 50 kg/ha increased rainfed wheat yield but not irrigated wheat yield, significantly. Results showed the effect of superabsorbent on yield and water use efficiency in irrigated wheat was larger than rainfed wheat. Also, the effects of superabsorbent application were significant in rainfed conditions at treatment of S1 (increase of water use efficiency equal 25.9 percent) and in irrigated wheat at treatment of S2 (increase of water use efficiency equal 19.2 percent). Due to ratio of the increasing benefit as a result of yield increase to cost, application of superabsorbent is not recommended in wheat farming.
    Keywords: economic analyze, seed yield, stockosorb, water use efficiency}
  • ابوالفضل مجنونی هریس*، مروت نایبی، علی اشرف صدرالدینی
    عوامل متنوع در انتخاب روش های آبیاری، گزینش سیستم متناسب با شرایط مختلف را به مسئله ای پیچیده تبدیل کرده است. در این تحقیق با استفاده از روش امتیازدهی چارلز برت به انتخاب مناسب ترین سیستم آبیاری در بین انواع سیستم های بارانی شامل کلاسیک ثابت، جابجایی دستی، جابجایی چرخدار، قرقره ای، دوار مرکزی، سیستم خطی و سیستم های موضعی شامل تیپ، قطره ایو بابلر و همچنین سیستم های سطحی شامل آبیاری کرتی، نواری و جویچه ای در دشت های فامنین، قهاوند و رزن در استان همدان پرداخته شده است. برای امتیازدهی از خصوصیاتی مانند نوع محصول، نوع منبع آب، اقلیم، زمین و شرایط اجتماعی و ساختاری منطقه استفاده شده است. نتایج حاصل، نشان داد که در بین روش های آبیاری، در روش بارانی، کلاسیک ثابت، در روش موضعی سیستم تیپ و در روش سطحی، سیستم کرتی بیشترین تناسب را با شرایط منطقه مورد مطالعه دارد. البته در بین سیستم های کلاسیک ثابت، سیستم کلاسیک ثابت با آبپاش متحرک علیرغم نیاز به تغییر استقرار آبپاش به دلیل سرمایه گذاری کمتر، مناسب و قابل توصیه است. در مناطقی که روش سطحی گزینه مناسب باشد، استفاده از شبکه توزیع کم فشار و کاربرد هیدروفلوم می تواند باعث افزایش راندمان و کاهش تلفات نفوذ گردد و در این مناطق لازم است که این موضوع مد نظر قرار داده شود.
    کلید واژگان: انتخاب, سیستم آبیاری, امتیازدهی, رزن, قهاوند و فامنین}
    Abolfazl Majnooni Heris *, Morovat Nayebi, Ali Ashraf Sadraddini
    Due to the impact of various factors, selecting the best irrigation method for different conditions of the field has become a complex issue (Montazar and Behbahani, 2007). In this study, the best irrigation system selection among the sprinkler systems (including solid set, hand move, wheel move, traveling gun, center pivot, and linear move), trickle systems (including row crop drip, drip, and bubbler) and surface irrigation systems (including basin, border strip and furrow) was done using Charles Burt scoring method (Burt et al., 1999) for Famenin, Qahavand and Razan plains of Hamadan province. Scoring of the systems were performed based on some related properties such as the type of production, type of water source, climate, land, soil, social structure and, conditions of the studied regions. According to the results, the best choices and suitable irrigation methods among the mentioned systems based on their priority in the studied area were; solid set, drip tape and basin methods in sprinkle, trickle and surface irrigation systems respectively. Despite increasing the labor costs due to sprinkler’s displacement, the solid set method with moveable sprinklers due to less investment was selected as an appropriate and advisable system. If surface irrigation system is identified as the suitable choice for an area, the use of low pressure distribution networks and gated pipe systems can improve the irrigation efficiency and reduce the infiltration losses, which should be considered in projects.
    Keywords: Selection, Irrigation system, Scoring, Razan, Qahavand, Famenin}
  • معین هادی، ابوالفضل مجنونی هریس*، رضا دلیرحسن نیا
    بارندگی سالانه یکی از عوامل مهم موفقیت در زراعت دیم است. به طور کلی مناطقی که دارای آب و هوای سرد و معتدل بوده و مقدار بارندگی سالیانه بیش از 300 میلی متر باشد برای زراعت گندم به صورت دیم مساعد خواهد بود، این در حالی است که متوسط بارندگی شهرستان تبریز در 30 سال اخیر 5/248 میلی متر بوده است. در تحقیق حاضر امکان کشت گندم دیم در دشت تبریز با توجه به دو عامل بارش و دما بررسی شد. برای انجام این پژوهش از داده های آماری 30 سال ( 1985 تا 2015) استفاده گردید. دوره مورد مطالعه به 6 بازه زمانی 5 ساله تقسیم شد و احتمال موفقیت کشت گندم در شرایط دیم بررسی گردید. بر اساس نتایج به دست آمده، انجام آبیاری تکمیلی در منطقه مورد مطالعه ضروری می باشد. به منظور تعیین زمان مناسب برای آبیاری تکمیلی نیز مقادیر بارش پاییزه و بارش بهاره محاسبه و با مقادیر مورد نیاز مقایسه شد. در نهایت با بررسی مراحل حساس گندم نسبت به تنش آبی و مقایسه آن با میزان بارش های فصلی، زمان مناسب انجام آبیاری تکمیلی در مرحله پر شدن دانه یعنی خرداد ماه تعیین شد. در 29 سال بارش خرداد کمتر از حداقل مقدار مورد نیاز بوده است. ضمن این که با مدیریت دقیق زمان کاشت می توان از بارش های پاییزه نیز به نحو مطلوب استفاده کرد؛ به طوری که در 8/3 سال از هر دوره 5 ساله مقادیر بارش پاییزه مطلوب بوده است. برای محاسبه تاریخ رسیدن به مراحل مختلف رشد گندم از شاخص درجه – روز - رشد (GDD) استفاده شد. با توجه به اهمیت دما در فرآیند رشد گندم دیم، از نظر دمایی نیز شرایط در مراحل مختلف فنولوژیکی گندم در منطقه بررسی و نتایج با مقادیر مطلوب مقایسه شد.
    کلید واژگان: آبیاری تکمیلی, بارندگی, تنش آبی, گندم دیم}
    Moein Hadi, Abolfazl Majnooni-Heris *, Reza Delirhasannia
    Regions Annual precipitation is one of the important factors for successful rainfed agriculture. Generally, cold and moderate climate regions with annual precipitation of 300 mm or more are suitable for rainfed wheat cultivation. Wherever, this amount is averagely 248.5 mm in Tabriz region over the last 30 years. In this research the possibility of rainfed wheat cultivation in the Tabriz plain based on precipitation amount and air temperature factors was investigated. For this purpose a set of 30 years data (1985-2015) was applied. The studied period was devided into 6 sub-perids of 5 years and the probability of success in wheat cultivation was evaluated in the rainfed condition. Results clarified that the supplemental irrigation was inevitable in the studied area. In order to determine the suitable time for supplemental irrigation practice, the autumn and spring precipitation amounts were calculated and subsequently these values were compared with corresponding crop water requirements. Finally, with investigation of wheat sensitive stages to water stress and comparison with seasonal rains, the suitable time of supplemental irrigation was proposed for June during filling stage. Over the recent 29 years the precipitation amounts of June have been less than minimum crop water requirement. Furthermore, the accurate management of the planting time can improve autumn precipitation utilization, as the autumn precipitations have been satisfactory in 3.8 years of each 5 years sub-period, averagely. The Growing-Degree-Days (GDD) index was applied for calculating the date of different growing stages of wheat. Also regarding to the importance of temperature in rainfed wheat growing process, the different phenological stages of the wheat from temperature view were investigated and the results were compared with required values.
    Keywords: Precipitation, Rainfed wheat, Supplemental irrigation, Water Stress}
  • Shahrokh Zand, Parsa*, Maedeh Mahmodiyan Shoshtari, Abolfazl Majnooni Heris
    In measurements of crop evapotranspiration by lysimeter, climate of cultivated field may be different from lysimeter point, also a lysimeter cannot be utilized for measurements of several crops during a limited time. For measurements of the standard maize evapotranspiration by the water balance method, soil water content was measured in a field experiment under furrow irrigation system during 2003 and 2004. Maize root depth was varied in respect to time and for reducing the error of measured soil moisture and calculating the stored water in soil profile, soil water content was only measured in the root zone until the root reached to its maximum length (1.8 m). In this study, the measured standard evapotranspiration of maize via water balance equation in the field, was compared with the estimated values using the methods of Penman-Monteith, HargreavesSamani and MSM2 model (Maize Simulation Model). The results showed that applying the water balance method for measuring maize standard evapotranspiration was simple and favorable in field conditions. The investigations confirmed that by use of MSM2 model, modified Hargreaves and Penman-Monteith’s equations, the standard maize evapotranspiration values could be estimated, with the errors of -2% , 5% and -25%, respectively. The results showed that with limited data condition, if only, the minimum and maximum air temperature were available, the maize standard evapotranspiration value could be estimated favorably, using the modified Hargreaves-Samani’s equation and crop coefficient.
    Keywords: Evapotranspiration, Hargreaves, Samani, MSM2model, Penman, Monteith, Water balance, Soil moisture}
  • اکرم عباسپور، مریم عباسپور، ابوالفضل مجنونی
    مطالعات زیادی لازم است تا تاثیر عوامل مختلف روی عملکرد محصول بررسی گردد که این مساله مستلزم صرف وقت و هزینه زیادی است. در سال های اخیر از مدل های شبیه سازی رشد گیاهی از قبیل APSIM برای مدیریت آبیاری و کود استفاده می شود. این مدل ها با در نظر گرفتن عوامل مختلفی از جمله مدیریت آب آبیاری، خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک، توزیع آب و نیتروژن در نیمرخ خاک نقش مهمی در کشاورزی نوین ایفا می کنند. در این پژوهش ارزیابی و واسنجی مدل شبیه سازی APSIM با استفاده از داده های مزرعه ای کشت ذرت در سال های1390 و 1391 انجام گردید. طرح آزمایش شامل چهار تیمار آبیاری 20% بیشتر از نیاز آبی بالقوه، برابر نیاز آبی بالقوه، 20% و 40% کمتر از نیاز بالقوه ذرت و سه تیمار کود نیتروژن در سه سطح 0، 150 و 300 کیلوگرم نیتروژن خالص در هکتار بود. رقم ذرت به کار رفته سینگل کراس 704 از نوع هیبرید دیررس تحت آبیاری جویچه ای بود. مدل APSIM برای پیش بینی عملکرد دانه، رطوبت و نیتروژن خاک ارزیابی شد که با استفاده از داده های اندازه گیری شده و مقایسه آنها با مقادیر پیش بینی شده، اعتبار مدل مورد تایید قرار گرفت. حداکثر عملکرد ذرت مقدار 14593 کیلوگرم در هکتار به ازای مقادیر آب آبیاری و نیتروژن به ترتیب برابر 1400 میلی متر و 450 کیلوگرم در هکتار تخمین زده شد. مقایسه نتایج شبیه سازی مدل با داده های اندازه گیری نشان داد خطای نسبی رطوبت خاک در بازه 18-2% و خطای نسبی نیتروژن خاک در بازه 14-4% می باشد.
    کلید واژگان: APSIM, ازت, رطوبت, شبیه سازی, مدیریت آبیاری}
    Akram Abbaspour, Maryam Abbaspour, Abolfazl Majnooni Heris
    The studies are needed to investigate the impact of these factors on crop yield and it requires a lot of time and cost. In recent years the agriculture production simulator models such as APSIM for irrigation management and fertilizer are used. These models taking into account several factors such as water management, physical and chemical properties of soil, water and nitrogen in the soil profile that can play an important role in modern agriculture. APSIM simulation model (Agricultural Production Systems Simulator) was first calibrated and validated using field data in 1392 and 1393. These data are including four irrigation levels 20 % more irrigation, equal to crop irrigation requirement, 20% and 40% less than irrigation requirement of maize and nitrogen fertilizer treatments are included 300, 150 and zero kg/ha. The cultivar of maize was hybrid SC704 of the late maturing type of corn varieties under furrows irrigation. APSIM simulation model was evaluated for predicting Maize yield, moisture and nitrogen of soil and by comparing simulated values with the measured data the validity of the model was confirmed. The maximum yield of maize was estimated 14593 kg/ha for irrigation and nitrogen amounts of 1400 mm and 450 kg/ha respectively. Comparing the results of simulation with measured data showed the relative average error (RAE) of soil moisture was in the range of 2-18% and RAE of soil nitrogen was 4-14%.
    Keywords: APSIM, grain yield, irrigation, maize, nitrogen}
بدانید!
  • 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.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال