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

جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه « بهره‏وری آب » در نشریات گروه « آب و خاک »

تکرار جستجوی کلیدواژه «بهره‏وری آب» در نشریات گروه «کشاورزی»
  • صفورا جافرنوده، افشین سلطانی*، الیاس سلطانی، امیر دادرسی، سمانه رهبان

    اطلاع از اجزای بیلان آب و حجم آب کاربردی برای بهینه سازی مصرف آب در کشاورزی ضروری است از طرفی اندازه گیری آن ها پرهزینه و مشکل است. بنابراین استفاده از مدل هایی که بتواند مولفه های بیلان آب و حجم آب کاربردی را شبیه سازی کند برای مدیریت آب در کشاورزی اهمیت دارد. مدل SSM-iCrop2 در سال های اخیر در مطالعات متعدد استفاده شده است. در این مدل مشابه آزمایش ها، فرض می شود آفات، بیماری ها و علف های هرز و نیز عناصر غذایی در مزرعه به نحو مطلوب مدیریت شده و تاثیری بر رشد و عملکرد ندارند. در حالی که در مزارع کشاورزان این عوامل وجود دارند و بر رشد و عملکرد گیاه و نیز مصرف آب اثر می گذارند. از سوی دیگر در موارد متعددی به برآورد عملکرد و مولفه های بیلان آب و حجم آب آبیاری در شرایط کشاورزان نیاز وجود دارد که طبیعتا مدل های پارامتریابی شده با آزمایش ها قادر به شبیه سازی آن ها نیستند. در این مطالعه با استفاده از متغیرهایی مانند عملکرد و شاخص برداشت که برای مزراع کشاورزان موجود هستند یا با هزینه کم قابل اندازه گیری هستند مدل SSM-iCrop2 برای شرایط کشاورزان کالیبره شد. تاثیر عواملی نظیر آفات و بیماری ها، علف های هرز و تغذیه، تراکم و تاریخ کاشت نامناسب با کالیبراسیون سه پارامتر کارایی استفاده از تشعشع، حداکثر سطح برگ و حداکثر شاخص برداشت برای مزراع کشاورزان در مدل وارد شد. ابتدا خروجی مدل (میانگین 15 ساله، در شهرستان های استان گلستان) با استفاده از داده های عملکرد واقعی (میانگین چند ساله در شهرستان های مختلف استان گلستان) کالیبره و ارزیابی شد. جذر میانگین مربعات خطا برای برنج و گندم آبی به ترتیب 6/216 و 6/157 کیلوگرم در هکتار و ضریب تغییرات و ضریب همبستگی برای برنج به ترتیب 4 و 85 درصد و برای گندم 3 و 94 درصد بود. سپس حجم آب آبیاری برآورد شده مدل با حجم آب آبیاری اندازه گیری شده در محصولات مختلف (در استان گلستان و در سال های مختلف) ارزیابی و صحت سنجی شد. بر اساس نتایج ارزیابی ضریب تغییرات و ضریب همبستگی برای حجم آب آبیاری شبیه سازی شده در مقایسه با مشاهده شده برابر با 9/8 و 98 درصد به دست آمد. بخش دیگر این مطالعه شبیه سازی روزانه و کاربرد مدل در این زمینه نشان داده شده است. این کالیبراسیون برای برنج (شلتوک) و گندم آبی در مزارع شهرستان گرگان انجام شد و شبیه سازی و اجرای با استفاده از آمار هواشناسی ثبت شده در ایستگاه هواشناسی هاشم آباد گرگان صورت پذیرفت. با توجه به این که پس از کالیبراسیون عملکردهای واقعی با دقت خوبی شبیه سازی شده است فرض شد سایر برآوردهای مدل نیز قابل اعتماد هستند. بدین ترتیب، مدل کالیبره شده با هزینه کم و دقت مناسب آن ها را برآورد می کند و می تواند تکمیل کننده آزمایش های مزرعه ای باشد. یکی از مهم ترین برآوردهای مدل حجم آب آبیاری در شرایط کشاورزان است که برای برنامه ریزی های کشاورزی و سازگاری به کم آبی حیاتی می باشد.

    کلید واژگان: بهره وری آب, تبخیرتعرق, ردپای آب آبی, شاخص سطح برگ, مدل سازی}
    S. Jafarnodeh, A. Soltani *, E. Soltani, A. Dadrasi, S. Rahban
    Introduction

    Accurate knowledge of water balance components is necessary to optimize water consumption in agriculture. On the other hand, measuring water balance components is expensive and difficult. Therefore, the use of models that can simulate water balance values is important for water management in agriculture and water used by plants. Crop simulation models have been turned into essential tools for studying plant production systems. In the SSM-iCrop2 models, it is presumed that diseases and weeds are optimally managed and will not affect growth and yield. Additionally, except in cases where the model accounts for specific nutrients such as nitrogen, it is generally assumed that nutrient deficiencies are eliminated through fertilization. Therefore, parameterized and evaluated models are designed to fit these conditions. These factors are present in the field and affect crop growth and yield as well as water use. However, in several cases it is required to estimate yield and water balance components and irrigation water volume under grower conditions. Naturally, models parameterized using experiments are unable to simulate these conditions. Therefore, a model must be prepared so that it can simulate the real conditions of farmers. In this study, the SSM-iCrop2 model has been calibrated for the real conditions of farmers, and the purpose of this study is to use the SSM-iCrop2 model in simulating water performance and water balance for farmers.

    Materials and Methods

    In this study, the SSM-iCrop2 model was calibrated for farmers conditions using variables such as yield and harvest index, which are available for farmers’fields or are cheap to measure. The effect of factors such as pests and diseases, weeds and unsuitable nutrients, density and sowing date entered the model along with the calibration of three parameters of radiation use efficiency, maximum leaf area and maximum harvest index for farmers’ fields. Calibration was done by comparing the performance of farmers against the performance simulated by the model and by changing the parameters of radiation use efficiency (IRUE), maximum leaf area (LAIMX) and maximum harvest index (HIMAX). This calibration was done at Hashem Abad station in Gorgan for irrigated rice (paddy) and wheat. The simulated actual yield was calibrated with the actual yield. Due to the acceptable simulation of actual yields after calibration, it was presumed that other estimates made by the model are also reliable.

    Results and Discussion

    Measurement of water balance and other estimates of the model from growth and yield formation in the grower fields is expensive, but a calibrated model can estimate them at a low cost. In this study, it was shown that with the model calibrated for farmers' conditions, not other easily measured information (such as the irrigation water volume) can be obtained, with the assumption that the model accurately captures this information as well as performance. To evaluate the simulated real performance model, it was compared with the actual performance of farmers (Agricultural Jihad Report) after calibration. In addition to phenology, the SSM model simulates traits related to growth and yield, evapotranspiration values, irrigation water volume, runoff, available soil water during planting and harvesting, cumulative drainage, etc. The output of the model shows the amount of irrigation water is needed for a certain amount of performance in a given place (with specified rainfall and transpiration). The irrigation water volume calculated by the model was compared with the results of field tests from previous studies conducted by researchers at agricultural research centers. It was found that the model's output and the observed values were in good agreement. The root mean square error for rice and wheat was 216.6 and 157.6 kg per hectare, respectively, and the coefficient of variation and correlation coefficient were 4 and 85% for rice and 3 and 94% for wheat, respectively. Then, the irrigation water volume estimated by the model was evaluated and validated with the measured irrigation water volume in different crops (in Golestan province for different years). Based on the results of the evaluation, the coefficient of variation and the correlation coefficient for the simulated irrigation water volume were 8.9 and 98%, respectively, compared with the observed value. This calibration was done for rice (paddy) and irrigated wheat in the fields of Gorgan town, and the simulation and running were done using the meteorological statistics recorded in Hashem Abad weather station, Gorgan. Noting the fact that the actual yield has been simulated with good accuracy after the calibration, it was assumed that the other estimates of the model are also reliable. Thus, the calibrated model estimates them with low cost and appropriate accuracy and can complement field experiments.

    Conclusion

    This study discovered that the SSM_iCrop2 model, when calibrated for the conditions of farmers' fields, can accurately simulate both growth and yield traits as well as water balance characteristics. Notably, the model provides reliable estimates of irrigation water volume in farming scenarios, a crucial factor for agricultural planning and drought adaptation.

    Keywords: Evapotranspiration, Index Leaf Area, Modeling, Water Productivity, Water Footprint}
  • منا گلابی*، مسعود آل کثیر، عبدعلی ناصری، محمد الباجی
    مدل سازی گیاهی به عنوان روشی پرکاربرد برای شبیه سازی عملکرد گیاهان تحت مدیریت های مختلف است. به همین دلیل، در پژوهش حاضر از یک مدل گیاهی آب محور، به نام AquaCrop، برای شبیه سازی و تعیین مقدار و دور آبیاری بهینه در مزارع نیشکر دهخدا استفاده گردید. داده های این پژوهش از مزارع کشت و صنعت دهخدا در طول سه سال زراعی 1401-1399 برداشت شدند. مجموع مساحت تحت مطالعه 230 هکتار بود. نتایج ارزیابی نشان داد که مدل AquaCrop دارای خطای قابل قبول برای شبیه سازی عملکرد (RMSE<5.6 tonha-1) و بهره وری آب (RMSE<2.2 kgm-3) بود. همچنین نتایج کارایی مطلوب (d>0.99)، دقت عالی (NRMSE<0.1) و ضریب تبیین بالا (R2>0.94) نشان داد که می توان به نتایج شبیه سازی این مدل گیاهی اعتماد کرد. به همین دلیل، 21 سناریوی آبیاری با استفاده از مدل AquaCrop شبیه سازی شد تا براساس آن مناسب ترین مقدار و دور آبیاری به دست آید. براساس نتایج، دور آبیاری هفت روز و مقدار آبیاری 33000 مترمکعب در هکتار به صورت آبیاری جوی و پشته انتها بسته به عنوان گزینه مناسب از نظر عملکرد (132 تن در هکتار) و بهره وری آب (4 کیلوگرم بر مترمکعب) تعیین شد. لیکن، این سناریو برای شرایط نرمال آبی است و اگر شرایط تنش آبی ایجاد گردد؛ دور آبیاری حداکثر نه روز و اعمال مقدار آب آبیاری حداقل 21000 مترمکعب در هکتار گزینه بهتری برای اجرا در مزارع کشت و صنعت دهخدا می باشد.
    کلید واژگان: برنامه ریزی آبیاری, بهره وری آب, مدل سازی گیاهی, مدیریت آبیاری}
    Mona Golabi *, Masoud Alkasir, Abdali Naseri, Mohammad Albaji
    Crop modeling is a widely used method for simulating the crop yield under different irrigation managements. Due that, in the study, a water-driven crop model, AquaCrop, was used to simulate and determine the optimal irrigation quantity and interval in Dehkhoda Sugarcane Cultivation and Industry Group (DH) farms. The data were collected from DH farms during 2019-2021. The total area under study was 230 hectares. The evaluation results showed that the AquaCrop model had an acceptable error for simulating yield (RMSE<5.6 ton ha-1) and water productivity (RMSE<2.2 kg m-3). In addition, the results of favorable efficiency (d>0.99), excellent accuracy (NRMSE<0.1) and high determination of coefficient (R2>0.94) showed that the simulation results of AquaCrop can be trusted. For this reason, 21 irrigation scenarios were simulated using the AquaCrop model in order to obtain the most appropriate irrigation amount and interval. Based on the results, close-end furrow irrigation with interval of seven days and the amount of 33000 m3 ha-1 was determined as a suitable option in terms of yield (132 ton ha-1) and water productivity (4 kg m-3). However, this scenario is for normal water conditions and if water stress conditions are created; a maximum of nine days for irrigation interval and at least 21000 m3 ha-1 is a better option for implementation in DH farms.
    Keywords: Crop Modeling, Irrigation Management, Irrigation Scheduling, Water Productivity}
  • هادی افشار*، محمدمهدی نخجوانی مقدم، سالومه سپهری، اردلان ذوالفقاران

    مطالعه حاضر با هدف تعیین حجم آب آبیاری و بهره وری آب زعفران در قطب های تولید این محصول در ایران (دو استان خراسان رضوی و جنوبی) در طول 2 سال زراعی 96-1395 و 98-1397 انجام گرفت. بدین منظور تعداد 126 مزرعه زعفران در دو استان مذکور انتخاب و در طول 2 فصل زراعی مورد پایش قرار گرفتند. برداشت اطلاعات مزارع منتخب، از طریق مراجعه حضوری به مزارع، تکمیل پرسشنامه، ثبت برنامه آبیاری و اندازه گیری دبی منبع آب انجام شد. نیاز آبی زعفران در مناطق مختلف محاسبه و با میزان آب داده شده توسط کشاورزان مقایسه گردید. برای بررسی تفاوت احتمالی عملکرد، حجم آب آبیاری و بهره وری آب در تولید زعفران از تحلیل واریانس استفاده شد. نتایج نشان داد تفاوت عملکرد، حجم آب آبیاری و بهره وری آب معنی دار نبود. میانگین حجم آب آبیاری در دو استان خراسان رضوی و جنوبی به ترتیب برابر 4628 و 4594 مترمکعب بر هکتار بود. دامنه تغییرات حجم آب آبیاری در مزارع منتخب زیاد و بین 1543 تا 8914 مترمکعب بر هکتار بود. میانگین وزنی حجم آب آبیاری در دو استان‏ خراسان رضوی و جنوبی برابر 4603 مترمکعب بر هکتار به دست آمد. میانگین عملکرد زعفران، بهره وری آب آبیاری و بهره وری آب کاربردی (آبیاری + بارش موثر) در دو استان منتخب به ترتیب 3/8 کیلوگرم بر هکتار، 9/1 و 37/1 گرم بر مترمکعب به دست آمد. متوسط راندمان کاربرد آبیاری در مزارع زعفران منتخب دو استان برابر 55 درصد برآورد شد.

    کلید واژگان: بهره وری آب, خراسان رضوی, خراسان جنوبی و عملکرد زعفران}
    Hadi Afshar *, Mohammadmehdi Nakhjavani Moghadam, Saloome Sepehri, Ardalan Zolfagharan

    The main purpose of this project was to measure the amount of saffron consumed water in farms managed by farmers in Razavi and South Khorasan provinces. 126 farms in two provinces were selected in two years (2017 & 2019). The amount of water consumed by saffron in the selected farms was measured by visiting the farms, completing the questionnaire, recording the irrigation program and measuring the water source discharge. Water requirement of saffron in different regions was calculated and compared with the amount of water consumed by farmers. Analysis of variance was used to investigate possible differences in yield, irrigation water and water productivity in saffron production. Analysis of the results showed that yield, volume of applied water and water productivity of saffron in two provinces was not significantly different. The average saffron yield, water productivity and water productivity plus effective rainfall were 8.3 kg/ha, 1.9 and 1.37 g/m3, respectively. The average irrigation water consumption was 4628 and 4594 m3/ha in the Razavi and South Khorasan provinces, respectively and the average of water consumed in two provinces was 4603 m3/ha. The range of water use changes in selected farms was high and between 1543 and 8914 m3/ha. In order to improve water productivity in saffron production in Iran, it is possible to increase yield per unit area or reduce water consumption per unit area with appropriate solutions. The average irrigation efficiency in the saffron farms of the two provinces was 55 percent.

    Keywords: Consuming Water, Razavi, South Khorasan, Saffron Yield, Water Productivity}
  • محمدمهدی نخجوانی مقدم*، شهرام اشرفی، سالومه سپهری

    تعیین و تحلیل شاخص های مدیریت آب برای محصولات زراعی کشور، نقش مهمی در برنامه ریزی های بخش کشاورزی دارد. پژوهش حاضر با هدف بررسی شاخص های مدیریت مصرف آب در دو سامانه آبیاری سطحی و بارانی برای محصول گندم در منطقه بالادست حوضه کرخه و به طور خاص دشت هنام در استان لرستان انجام شد. بر این اساس 14 مزرعه گندم در منطقه مذکور انتخاب و در طول دو فصل زراعی مورد پایش زراعی و آبی قرار گرفتند. حجم آب آبیاری گندم در مزارع منتخب با اندازه گیری دبی جریان و با ثبت برنامه آبیاری اندازه گیری شد. نیاز آبی گندم نیز با روش پنمن مانتیث فائو و با اعمال ضرایب گیاهی و احتساب بارندگی موثر برآورد گردید. در پایان فصل زراعی و پس از اندازه گیری عملکرد دانه گندم در مزارع منتخب، مقادیر بهره وری آب آبیاری و بهره وری آب کاربردی گندم (با لحاظ کردن میزان بارش موثر) تعیین گردید. نتایج پایش زراعی و آبی مزارع منتخب گندم نشان داد که نوع مدیریت زراعی، آبی و کودی کشاورزان نقش مهمی در میزان دانه تولیدی ایفا کرده بود. هم چنین اثر سامانه آبیاری بر عملکرد، حجم آب آبیاری و بهره وری آب گندم در سطح پنج درصد معنی دار شد. میانگین عملکرد محصول، حجم آب آبیاری و بهره وری آب آبیاری و بهره وری آب کاربردی گندم در سامانه آبیاری بارانی به ترتیب برابر 6845 کیلوگرم در هکتار، 2325 مترمکعب در هکتار، 3 و 52/1 کیلوگرم بر مترمکعب و در سامانه سطحی به ترتیب برابر 5000 کیلوگرم در هکتار، 3237 مترمکعب در هکتار، 3/1 و 94/0 کیلوگرم بر مترمکعب بود. پایش برنامه آبیاری در مزارع گندم منتخب نشان داد که کشاورزان گندم را به طور متوسط 41 درصد کمتر از نیاز واقعی، آبیاری نمودند. یکی از دلایل مهم این امر، توجه خاص کشاورزان منطقه به کاشت محصولات با سودآوری بالا نظیر یونجه و شبدر علی رغم نیاز آبی بیشتر محصولات مذکور نسبت به گندم است.

    کلید واژگان: آبیاری, بهره وری آب, گندم, هنام}
    Mohammadmehdi Nakhjavanimoghaddam *, Shahram Ashrafi, Saloome Sepehri

    Determining and analyzing the indicators of water management for the crops of the country plays an important role in the planning of the agricultural sector.This study was accomplished to investigate water management indicators of irrigation systems in Wheat production in the upstream region of Karkheh basin and specifically Honam plain in Lorestan province. 14 wheat farms were selected in the mentioned area and were subjected to agronomic and water monitoring during the cropping season. Wheat applied irrigation water was determined by recording the irrigation schedule and measuring the flow rates. The water requirement of wheat was estimated by Penman-Monteith method and by applying plant coefficients. The yield and water productivity for wheat farms were obtained at the maturity stage. The results of agronomic and water monitoring of selected wheat fields showed that the type of agricultural, irrigation and fertilizer management of farmers played an important role in the amount of grain produced. Irrigation applied water, yield and WP was statistically different during the growth season for the farms. The average yield, the volume of irrigation water, the productivity of the irrigation water and the productivity of the applied water of wheat in the sprinkler irrigation system were equal to 6845 kg/ ha, 2325 m3/ha, 3 and 1.52 kg/ m3, respectively, and in the surface system equal to 5000 kg/ ha, 3237 m3/ha, 1.3 and 0.94 kg/ m3, respectively. The monitoring of the irrigation program in the selected fields showed that the farmers irrigated the mentioned fields on average 41% less than the full irrigation requirement of the plant. One of the important reasons for this is the special attention of farmers in the region to plant crops with high profitability, such as alfalfa and clover, despite the need for more water than wheat.

    Keywords: Irrigation, Honam, Water Productivity, Wheat}
  • سید اسماعیل یزدانی*، سید احمد حسینی، غلامحسن رنجبر

    کاملینا یک گیاه دانه روغنی است که می تواند در مناطق خشک و نیمه خشک با مصرف آب کم، عملکرد مناسبی تولید نماید. به منظور بررسی واکنش کاملینا (رقم سهیل) به کاربرد مقادیر مختلف آب آبیاری، این مطالعه در سال زراعی 1401-1402 در شهرستان خاتم استان یزد انجام شد. تیمارهای رطوبتی به ترتیب شامل آبیاری مزرعه به روش تیپ 100% (آبیاری کامل به عنوان شاهد)، 75% و 50% آبیاری کامل) بود. نتایج نشان داد که تاثیر تیمارهای آبیاری بر عملکرد بیولوژیک، عملکرد دانه، شاخص برداشت، ارتفاع بوته و درصد پروتئین کاملینا معنی دار بود (p<0.05) و با کاهش حجم آب آبیاری میزان عملکرد بیولوژیک بطور معنی دار کاهش یافت با مصرف آب آبیاری به میزان 75% و 50% آبیاری کامل، عملکرد بیولوژیک به ترتیب 18/3% و 46/0% در مقایسه با تیمار شاهد کاهش نشان داد. بیشترین عملکرد دانه به میزان 2373/3 کیلوگرم در هکتار با کاربرد 2384 مترمکعب آب آبیاری در هکتار (تیمار شاهد) بدست آمد. با کاهش میزان آب آبیاری به میزان 75% و 50% آبیاری کامل، عملکرد دانه به ترتیب به میزان 31/4% و 40% کاهش یافت. میزان های شاخص برداشت در تیمارهای 100%، 75% و 50% به ترتیب 22/6%، 19% و 25% بود. حداکثر ارتفاع گیاه مربوط به تیمار شاهد و 90 سانتی متر بود. میزان بهره وری آب بین 0/88 کیلوگرم بر متر مکعب برای تیمار 75% آبیاری کامل تا 1/04 کیلوگرم بر متر مکعب در تیمار کاربرد آبیاری کامل بود. بیشترین میزان پرولین گیاه در تیمارهای کاهش حجم آب آبیاری مشاهده شد، بطوریکه با کاهش حجم آب آبیاری، میزان پرولین در مقایسه با شاهد به میزان 1/4 برابر افزایش یافت. نتایج نشان داد که در مقایسه با گیاهان زراعی رایج زمستانه، حجم آب آبیاری مورد نیاز برای گیاه کاملینا به ویژه با روش آبیاری تیپ بسیار کم می باشد. از این رو، این گیاه می تواند به عنوان یک گیاه کم آبخواه در کشت های تاخیری در فصل زمستان استفاده شود.

    کلید واژگان: کم آبیاری, بهره وری آب, کاملینا رقم سهیل, دانه روغنی, گیاه کم آبخواه}
    Seyedesmail Yazdani *, Seyed Ahmad Hosseini, Gholamhassan Ranjbar

    Camelina is an oilseed plant that could produce proper yield in arid and semi-arid areas with low water consumption. To investigate camelina response (Sohail cv.) to application of different amounts of irrigation water, this study was conducted in 2022-23 in Khatam District, Yazd Province. Treatments included drip tape irrigating based on 100% (full irrigation as control), 75% and 50% of full irrigation. Results showed that the effect of irrigation treatments on biological yield, grain yield, harvest index, plant height and protein percentage of camelina was significant (p<0.05). However, by reducing the volume of irrigation water, biological yield decreased significantly, such that biological yield of 75% and 50% treatments decreased by, respectively, 18.3% and 46% compared to the control treatment. The highest grain yield (2373.3 kg ha-1) was obtained with the application of 2384 m3 ha-1 irrigation water (control). By reducing the amount of irrigation water by 75% and 50%, grain yield decreased by 31.4% and 40.0%, respectively. The harvest indices were 22.6%, 19.0% and 25.1% for 100%, 75%, and 50% treatments, respectively. The highest plant height was 90 cm for the control treatment. The water productivity ranged from 0.88 kg m-3 for 75% treatment to 1.04 kg m-3 for the full irrigation. The highest proline content was observed for the treatments of reducing the volume of irrigation water, in which the amount of proline increased by 1.4 times compared to the control treatment. The results showed that the amount of irrigation water required for camelina was lower compared to the common winter crops, especially in tape irrigation method. Therefore, this plant could be used as a low water-demanding for delayed planting in winter season.

    Keywords: Deficit Irrigation, Low Water-Demanding Crop, Camelina Soheil Cultivar, Water Productivity}
  • مهدی غلامی شرفخانه، علی نقی ضیایی*، سید محمدرضا ناقدی فر، امیر اکبری

    طراحی نامناسب و مدیریت نادرست سیستم های آبیاری از اشکالات اساسی در حوزه کشاورزی بوده و سبب ایجاد تلفات شدید در این بخش شده است. داده برداری میدانی در طول فصل رشد و استفاده از مدل های گیاهی یکی از راه کارهای سودمند در جهت بهبود برنامه ریزی آبیاری در شرایط مختلف مزرعه است. در این پژوهش، در طول فصل رشد با داده برداری کامل از تغییرات رطوبت خاک در اعماق مختلف و شاخص های مختلف رشد گیاه، نرم افزار AquaCrop برای ذرت علوفه ای (.Zea mays L) در مزرعه دانشکده کشاورزی دانشگاه فردوسی مشهد در سال 1400، واسنجی شد. سپس با استفاده از نرم افزار، بازه های حساس گیاه به تنش خشکی و مقادیر حدی کاهش محصول در مراحل مختلف رشد با هدف بهبود برنامه ریزی آبیاری در مزرعه ذرت تعیین شد. کاهش زیست توده، ماده خشک تولیدی و تغییرات کارایی مصرف آب تبخیر-تعرق یافته در طول فصل رشد متناسب با مقادیر مختلف کاهش رطوبت در ناحیه ریشه گیاه بررسی و برنامه ریزی آبیاری از طریق اعمال تنش به بازه های کم حساسیت تر انجام شد. بهسازی برنامه ریزی آبیاری انجام شده در مزرعه سبب عدم تغییر در مقدار زیست توده و ماده خشک تولیدی (38/0 درصد افزایش در مقدار زیست توده تولید شده و 52/0 درصد افزایش در مقدار ماده خشک) و در عین حال 6/26 درصد کاهش عمق آب آبیاری، 6/85 درصد کاهش زه آب و افزایش بهره وری آب تبخیر-تعرق یافته از 66/4 به 67/4 کیلوگرم بر مترمکعب نسبت به وضعیت قبل از بهسازی شد. در وضعیت قبل از بهسازی، مزرعه به صورت کاملا سنتی و متناسب با عرف منطقه راهبری می شد. یافته های این پژوهش می تواند به متخصصان آبیاری در زمینه کاهش مصرف آب، افزایش کارایی، شناسایی بازه های حساس به خشکی در طول فصل رشد و میزان حساسیت هر مرحله به تنش و تدقیق برنامه ریزی آبیاری کمک شایانی نماید.

    کلید واژگان: بهره وری آب, تنش خشکی, ذرت, رطوبت خاک, AquaCrop}
    Mahdi Gholami Sharafkhane, Ali Naghi Ziaei *, Seyed Mohammadreza Naghedifar, Amir Akbari
    Introduction

    Agriculture is the largest consumer of fresh water in the whole world. Currently, almost 11% of the Earth’s total land surface is arable, which is expected to reach 13% by 2050. Roughly 17% of these lands are subject to modern form of irrigation management, which constitutes about 30-40% of the gross agricultural output. Reducing water consumption and increase water productivity in agriculture, requires a correct understanding of the biological response of crop to water. The ever-increasing growth of the population and the limitation of fresh water resources have led irrigation experts to new and efficient approaches in making decision to increase water productivity. The lack of scheduling in irrigation or their incompatibility with weather conditions, soil, irrigation system, agricultural restrictions and different phenological stages of crop, has caused severe losses in irrigated fields. Crop modeling and field data measurement can help irrigation experts improve irrigation scheduling in field and reduce water losses. Coupling in-situ measurement and crop modeling during the growing season is one of the useful solutions to improve irrigation scheduling in different farm conditions. In this paper, AquaCrop was calibrated for maize (Zea mays L.) in research farm of Ferdowsi University of Mashhad with comprehensive dataset. Variations of soil water content at different depths and also different growth indices was monitored during one growing season. The main novelty of this research is the targeted use of AquaCrop software to reduce water consumption by knowing the phenologically sensitive stages.

    Materials and Methods

    In-situ and in-lab measurements along with plant modeling, have been the two main parts of this research. First, the input files of the AquaCrop software were prepared and calibrated for maize during one growing season. The outputs of software including variations of moisture, biomass produced during the growing season and final yield were compared with the values measured in the field. After ensuring the accuracy of calibrated software, an improved irrigation scheduling was investigated. Subsequently, by means of crop modeling, the sensitive intervals of the crop to soil water stress as well as the thresholds of yield reduction in different stages of growing season were determined with the aim of improving irrigation scheduling in maize field. Biomass reduction, dry yield production, and the changes in water use efficiency during the growing season were investigated according to different amounts of moisture reduction in root zone, and irrigation scheduling was fulfilled by applying stress to less sensitive stages. The software was first run in Net Irrigation Requirement mode. Then, different amounts of drought stress were applied to each of the growth stages of the crop, and the other stages were kept constant in non-stressed condition. Dry yield and biomass reduction as well as water productivity changes were obtained for each stage. According to the threshold values and the amount of yield reduction at each stage, it is possible to fine-tune the time and amount of applying stress to crop. Furthermore, according to the moisture profile of the root zone, the drained water was significantly reduced in field. In this research, in order to increase accuracy in moisture measurement and prevent errors, an equation was developed to convert the mV output of sensor to volumetric moisture. At each moisture measurement, the PR2 sensor reports a number in mV for each depth, which is converted to volumetric moisture using device's conversion equation. This equation can vary according to field and soil condition. To develop the conversion equation, six same pots with a height of 40 cm and diameter of 30 cm were filled with the desired field soil, and the access tubes were placed horizontally inside them. The soil inside these pots was completely saturated and exposed to air for drying. During the drying period of the pots, the soil moisture was measured regularly using PR2 sensor and at the same time by weight method. After these measurements, calibration curves for PR2 sensor were obtained using the alpha mixing method for different depths.

    Results and Discussion

    The Pearson correlation coefficient for measured and simulated moisture by software, was 0.84 and the root mean square error was 12 mm. Also, the value of Pearson correlation coefficient for measured and simulated values of biomass was equal to 0.99 and mean square root of error was 1.3 ton/ha. The results showed that the vegetative stage of crop was sensitive to drought stress and caused a significant yield reduction at the end of the growing season. The stage of germination and flowering were less sensitive, such that the decrease of moisture up to 12.3% compared to the Net Irrigation Requirement mode would not change the final yield of the crop. The improvement made in the field resulted in no change in the amount of biomass and dry yield (0.38% increase in biomass and 0.52% increase in dry yield), at the same time 26.6% decrease in depth of irrigation water, 85.6% decrease In drainage and increasing the efficiency of evapotranspirated water, it has increased from 4.66% to 4.67% kg/m3 compared to condition before modify. Before modify, the farm was managed in traditional way.

    Conclusion

    More research in the field of irrigation scheduling and providing comprehensive instructions to farmers in different weather conditions and different irrigation systems, taking into account different management approaches in allocating water to different parts of the farm along with investigating the effects of saline water irrigation, can be topics for the next research should be for experts in this field.

    Keywords: AquaCrop, irrigation scheduling, Maize, Water use efficiency}
  • محمدمهدی دوست محمدی، محمدعلی غلامی سفیدکوهی*، عبدالمجید لیاقت، رضا نوروز ولاشدی

    کارایی سامانه آبیاری داربستی به عنوان سامانه آبیاری بارانی جدید، با سه الگوی قرارگیری آبپاش شامل 8*8 متر (SS-88)، 10*8 متر (SS-810) و 12*8 متر (SS-812)، در کشت یونجه در استان مرکزی مورد ارزیابی قرار گرفت. شاخص های یکنواختی توزیع (DU)، ضریب یکنواختی (CU)، راندمان کاربرد آب در ربع پایین (AELQ) و بهره وری مصرف آب (WP) در سال های 1398 و 1399 و پس از برداشت های سوم (HA-3)، چهارم (HA-4) و پنجم (HA-5) محصول تعیین شد. نتایج نشان داد که میانگین ضریب یکنواختی در الگوی SS-88 در سال اول و دوم به ترتیب 76/84 و 34/86 درصد بوده و بیشترین میزان ضریب یکنواختی را نسبت به دو الگوی دیگر داشته است. یکنواختی توزیع آب در الگوی SS-88، SS-810 و SS-812 در سال اول و دوم به ترتیب برابر با 3/77، 31/79 و 38/75، 66/77 و 11/70 و 88/70 درصد بود که به ترتیب بیانگر عملکرد بسیار خوب، بسیار خوب و نسبتا خوب در هر یک از این الگوها بود. همچنین شاخص AELQ در سال اول و دوم در هر سه الگو در سطح یک درصد تفاوت معنادار داشته است. بررسی آماری نیز بیانگر اختلاف معنادار در سطح یک درصد بین الگوی SS-812 با دو الگوی دیگر بود. بهره وری مصرف آب یونجه در الگوی SS-88، SS-810 و SS-812 در سال اول و دوم به ترتیب 84/1، 87/1 و 28/2، 43/2 و 3/2، 4/2 کیلوگرم بر مترمکعب بود. بطورکلی الگوی SS-810 با توجه به شاخص های مورد بررسی الگوی مناسب تری می باشد.

    کلید واژگان: بهره وری آب, ضریب یکنواختی, یکنواختی توزیع, پتانسیل کاربرد آب در چارک پایین}
    MohammadMahdi Doust Mohammadi, MohammadAli Gholami Sefidkouhi *, Abdolmajid Liaghat, Reza Norooz Valashedi

    The Water Productivity (WP) of the Darbasti Irrigation System (DIS) was evaluated in Alfalfa cultivation in the Markazi Province. The evaluation included three patterns of sprinkler placement: 8x8 meter (SS-88), 8x10 meter (SS-810), and 8x12 meter (SS-812). The Distribution Uniformity (DU), Coefficient of Uniformity (CU), Application Efficiency of Low Quarter (AELQ), and WP were determined in the years 2018 and 2019, after the third (HA-3), fourth (HA-4), and fifth (HA-5) yield harvests. The results showed that the average CU in the SS-88 pattern was 84.76% in the first year and 86.34% in the second year. This pattern had the highest CU compared to the other two patterns. The DU in SS-88, SS-810, and SS-812 patterns in the first and second year was 77.3%, 79.31%, and 75.38%, 77.66%, and 70.11%, 70.88%, respectively. These results indicate very good, good, and relatively good performance in each of the patterns, respectively. Moreover, there was a significant difference at the one percent level in the AELQ between the first and second year for all three patterns. The results showed a significant difference at the level of one percent between the SS-812 model and the other two models. The WP of alfalfa was 1.84 kg/m3, 1.87 kg/m3, and 2.28 kg/m3 for SS-88, SS-810, and SS-812 patterns, respectively, in the first year. In the second year, this index was 2.43 kg/m3, 2.3 kg/m3, and 2.4 kg/m3 for the same patterns, respectively. Generally, the SS-810 pattern of sprinkler placement is a suitable choice based on performance indicators.

    Keywords: DU, Cu, AELQ, WP}
  • کریم نیسی، اصلان اگدرنژاد*، فریبرز عباسی
    این پژوهش با هدف ارزیابی مدل WOFOST برای شبیه سازی عملکرد و بهره وری آب ذرت در دو شرایط مختلف تامین آب و کود نیتروژن انجام شد.بدین منظور از داده های برداشت شده از دو طرح تحقیقاتی در مجاورت یکدیگر در موسسه تحقیقات اصلاح و تهیه نهال و بذر در دو سال زراعی استفاده شد.در طرح تحقیقاتی اول، عوامل مقدار آب آبیاری در چهار سطح و کود نیتروژن در چهار مقدار و در طرح دوم عوامل سطوح کودی در چهار سطح و زمان تقسیط کودتحت دو روش در نظر گرفته شدند.برای ارزیابی از شاخصهای مانند (NRMSE) و (EF) استفاده شد.نتایج نشان داد که در طرح نخست دقت مدل برای شبیه سازی عملکرد و بهره-وری آب بترتیب در دسته عالی و متوسط قرار داشت.در حالی که دقت این مدل در طرح دوم برای شبیه سازی پارامترهای عملکرد و بهره وری آب در دسته عالی تعیین شد.کارایی مدل برای شبیه سازی عملکرد در هر دو طرح و بهره وری آب در طرح دوم قابل قبول بودولی برای شبیه سازی بهره وری آب در طرح نخست در شرایط ضعیف بدست آمد.در طرح نخست، تغییر مصرف کود از N1 به N4 سبب افزایش اختلاف بین عملکرد در شرایط مشاهده ای و شبیه سازی شد.مقادیر آب آبیاری اثری بر تغییر دقت و خطای این مدل نداشت.در طرح دوم، افزایش تقسیط کود از T1 به T2 سبب کاهش خطای این مدل شد.براساس کلیه نتایج، استفاده از مدل برای شبیه سازی ذرت در مقادیر مختلف آب آبیاری نیاز به بررسی بیشتر دارد ولی میتوان از این مدل به منظور شبیه سازی ذرت در مقادیر و تقسیط مختلف کود نیتروژن استفاده کرد.
    کلید واژگان: آبیاری جویچه ای, تنش خشکی, بهره وری آب, مدل سازی گیاهی}
    Karim Neysi, Aslan Egdarnejad *, Fariborz Abbasi
    This research was conducted with the aim of evaluating the WOFOST for simulating the corn yield and water productivity in two different conditions of water amounts and nitrogen fertilizer supply.In the first research project, the factors of irrigation water amount in four levels and nitrogen fertilizer in four amounts and in the second project, fertilizer in four levels and fertilizer splitting were considered.The results showed that in the first projct, the accuracy of the WOFOST model for simulating water yield and water productivity was in the excellent and medium categories, respectively, while the accuracy of this model in the second project was determined in the excellent category for both aforementioned parameters.The efficiency of the WOFOST model for simulating yield in both project and water productivity in the second one was acceptable, but for simulating water productivity in the first project was in poor conditions.In the first project, changing the nitrogen fertilizer consumption from N1 to N4 caused an increase in the difference between yield in observation and simulation conditions.The amount of irrigation water had no effect on changing the WOFOST accuracy and error.In the second project, increasing the distribution of nitrogen fertilizer from T1 to T2 caused the error of this model to decrease from 6.5 to 3.6 percent.Based on the results, it is necessary to conduct more studies to use the WOFOST model to simulate corn in different amounts of irrigation water, but this model can be used to simulate corn in different amounts and splitting of nitrogen fertilizer.
    Keywords: Deficit irrigation, Fertilizer Stress, Carbon-driven Model, Crop Modeling}
  • پویا رحمانی، محمدعلی غلامی سفیدکوهی*، مجتبی خوش روش

    با توجه به کمبود منابع آب و پراکنش مکانی اراضی حاصلخیز، به منظور افزایش بهره وری مصرف آب و امنیت غذایی، به کارگیری الگوی کشت مناسب امری ضروری است. هدف از این پژوهش دستیابی به الگوی کشت در استان کردستان با استفاده از روش مبادلات آب مجازی می باشد. داده های این پژوهش شامل اطلاعات سطح زیر کشت و عملکرد 22 محصول باغی، آبیاری، داده های هواشناسی، جمعیت، مصرف سرانه محصولات غذایی و قیمت طی دوره آماری 10 ساله (1398-1389) است. مقادیر نیاز آبی، آب مجازی کل، آب مجازی سبز، آب مجازی آبی و بیلان آب مجازی برای تمام محصولات محاسبه شد. نتایج نشان داد، افزایش عملکرد محصولات نقش مهم تری در رسیدن به امنیت آبی و امنیت غذایی در مقایسه با افزایش سطح زیر کشت در این استان دارد. علاوه بر این، عدم توجه به پراکنش مکانی کشت محصولات باغی باعث افزایش متوسط آب مجازی به میزان 75/26 مترمکعب بر کیلوگرم در سطح استان کردستان شد. آب مجازی آبی در سطح استان حدود 4/97 درصد از کل آب مجازی تمام محصولات را شامل می شود که نشان از وابستگی بخش کشاورزی به آبیاری در منطقه دارد. به طورکلی، براساس سه شاخص آب مجازی کل، ارزش واحد آب و نسبت آب موردنیاز به آب مجازی در دسترس از میان محصولات باغی مورد بررسی در استان، مناسب ترین الگوی کشت به ترتیب اولویت بندی ها محصولات باغی شامل محصولات دانه ریز، سردسیری، خشک، هسته دار و دانه دار می باشد. بر اساس یافته های این پژوهش، پیشنهاد می شود برای کاهش وابستگی به منابع آب جدید و سازگاری با کم آبی در استان، تمرکز بر توسعه محصولات باغی دانه ریز و سردسیری انجام گیرد.

    کلید واژگان: آب آبی, امنیت غذایی, بهره وری آب, مدیریت منابع آب}
    Pouya Rahmani, Mohammad Ali Gholami Sefidkouhi *, Mojtaba Khoshravesh

    Considering the crisis of water resources and spatial distribution of fertile lands, in order to reduce water consumption and increase food security, it is necessary to use a suitable cultivation model. The purpose of this research is to achieve a suitable cultivation pattern using the method of determining virtual water exchanges in Kurdistan province. The data of this research during the 10-year statistical period (1389 to 1398) in Kurdistan province includes information on the cultivated area and yield of 22 garden crops, irrigation information, meteorological data, population, per capita consumption of food products and their prices, which are calculated in Microsoft Excel ( 2021) has been accepted. The indices related to water requirement values, total virtual water, green virtual water, blue virtual water and virtual water balance were calculated for all selected products. In addition, the lack of attention to the spatial distribution of horticultural crops increased the average virtual water by 26.75 cubic meters per kilogram in Kurdistan province. Virtual water includes 97.4% of the total virtual water for all products investigated in the province, which shows the dependence of the agricultural sector on irrigation in the region. In general, by adopting three indicators of total virtual water, unit value of water and the ratio of required water to available virtual water among the horticultural crops examined, the most suitable cultivation pattern for Kurdistan province in order of priorities is horticultural crops such as seed crops, cold-season crops It is dry, nucleated and grainy. Based on the results of this research, it is suggested to the provincial managers related to the issue that in order to reduce the pressure on the water resources of Kurdistan province and virtual water exchanges, instead of paying attention to the seeded and seeded

    Keywords: : Blue water, Food Security, Water productivity, Water Resources Management}
  • علی محمد جعفری*، علیرضا نیکوئی، علی قدمی فیروزآبادی، کاروان شانازی، محمدرضا بختیاری

    اصلاح الگوی کشت برنامه ای است که دولت با هدف دستیابی به توسعه پایدار کشاورزی و حفظ امنیت غذایی دنبال می نماید. حفاظت منابع تولید پایه، خودکفایی در تولید محصولات اساسی و حفظ اشتغال کشاورزی از جمله اهداف این برنامه است. این پژوهش در همین راستا با تاکید برحفاظت منابع آب در دشت کبودراهنگ استان همدان اجرا گردید. با استفاده از مدلسازی به روش برنامه ریزی خطی برای منطقه مورد مطالعه، الگوهای بهینه تعیین شدند. سیاست های حفاظت منابع آب با دو سناریوی کاهش بهره برداری از آب های زیر زمینی به میزان 30 و 50 درصد و سناریوی خودکفایی تولید گندم مورد بررسی و آزمون قرار گرفتند. نتایج نشان داد سیاست حفاظت از منابع آب باعث کاهش بازده برنامه ای الگوی کشت از 44/2 تا 24درصد در مقایسه با الگوی فعلی می شود. سطح زیر کشت غلات دیم نیز افزایش و سطح زیر کشت محصولات آبی کاهش یافت. سطح زیرکشت خیار وگوجه فرنگی افزایش یافته، ولی سطح زیر کشت علوفه و غلات آبی کاهش پیدا کردند. خودکفایی گندم تحت شرایط الگوی کشت موجود و بهینه به خودی خود محقق بود، اما در سناریوهای حفاظت منابع آب بدون اعمال قید خودکفایی میسر نشد. تحت سناریو خودکفایی گندم بازده برنامه ای و استفاده از نیروی کار بیش از سناریوهای حفاظت منابع آب کاهش یافت. افزایش بهره وری آب در هرکدام از سناریوها نسبت به وضع موجود مشهود بود. با توجه به یافته های تحقیق و در راستای حفاظت منابع آب و بهره برداری پایدار از این منابع، کنترل وکاهش بهره برداری به میزان 30 تا 50 درصد در راستای الگوی بهینه کشت ضروری است

    کلید واژگان: الگوی کشت بهینه, بهره وری آب, خودکفایی, کبودراهنگ}
    ALI MOHAMMAD JAFARI *, Alireza Nikouei, Ali Ghadamifirouzabadi, Karwan Shanazi, Mohammad Reza Bakhtiyari

    Reforming the cultivation pattern is a program that the government pursues with the aim of achieving sustainable agricultural development and maintaining food security.Protection of basic production resources,self-sufficiency in the production of basic products and maintaining agricultural employment are among the goals of this program.In this regard,this research was carried out with an emphasis on the protection of water resources in the Kabudrahang plain of Hamadan province.Using linear programming modeling for the studied area, optimal patterns were determined. Water resource protection policies were examined and tested with two scenarios of reducing the use of underground water by 30 and 50% and the scenario of self-sufficiency in wheat production.The results showed that the water resource protection policy reduces the planned efficiency of the cultivation pattern from 2.44% to 24% compared to the current pattern.The area under cultivation of rainfed crops also increased and the area under cultivation of irrigated crops decreased.The area under cultivation of cucumbers and tomatoes increased, but the area under cultivation of fodder and water grains decreased.Self-sufficiency of wheat under the conditions of the existing and optimal cultivation pattern was achieved, but in the scenarios of water resources protection,self-sufficiency was not possible without applying the condition.Under the scenario of self-sufficiency of wheat, the planned efficiency and the use of labor decreased more than the scenarios of protection of water resources.According to the research findings, in order to protect water resources and sustainable exploitation of these resources,it is necessary to control and reduce their exploitation by 30 to 50 percent.

    Keywords: Optimal cultivation pattern, Water efficiency, self-sufficiency, Kobudahang}
  • نادر حیدری*
    شاخص بهره وری آب یعنی محصول تولیدی به ازای آب مصرفی، به عنوان یک راهکار و شاخص کلیدی در استفاده بهینه از آب در بخش کشاورزی تلقی و به آن اتکاء زیادی در سیاست گذاری ها و برنامه ریزی های آب کشاورزی کشور شده است. با گذشت چندین سال از ورود این مفهوم و شاخص، متاسفانه بحران فزاینده آب در کشور هنوز وجود دارد و اقدامات افزایش بهره وری آب محصولات کشاورزی و استفاده از این شاخص در تبین آن، هنوز نتوانسته است به حل مشکل آب کشور کمک موثری نماید. در این مقاله تحلیلی به مسائل و چالش های کاربرد این شاخص در عمل پرداخته شده است و نقاط ضعف، کاستی ها، چالش ها، تمهیدات، و زیرساخت های لازم برای استفاده مطلوب از این شاخص، بحث و تحلیل شده اند. بر اساس نتایج، این مهفوم و شاخص دارای مسائل و چالش های پنهان (8 گروه مسائل) در کاربرد آن در عمل می باشد که مهمترین آنها ضرورت شناخت درست از مفهوم و تعریف بهره وری آب در جامعه کارشناسی و مدیریتی کشور، و مسائل و مشکلات کاربرد شاخص از جنبه نبود و یا عدم فراهمی زیرساخت های مورد نیاز برای تاثیرگذاری مناسب بهبود بهره وری آب در حل بحران آب، می باشد. با توجه مسائل و چالش های احصاء و بررسی شده، نتیجه گیری شده است که بهبود بهره وری آب به تنهائی نمی تواند راه حلی اساسی برای حل بحران آب کشور باشد زیرا آن شرط لازم کار است و شرط کافی نیست. برای تامین بخش شرط کافی و اعمال راهکارها و مداخلات جامع مرتبط، زیر ساخت های سخت افزاری، نرم افزاری، قانونی و سیاستی لازم باید تامین شده باشد.
    کلید واژگان: آب مصرفی, بهره وری آب, چالش, حوضه آبریز, مزرعه}
    Nader Heydari *
    The water productivity index (WP), which is defined as the crop produced per unit of consumed water, has been considered as a key indicator for the optimal use of water in the agricultural sector. It has been heavily relied upon in the Iran's agricultural water policies and plans. However despite several years have passed since the introduction of this concept and index, unfortunately, water crisis still exists and is expanding in the country and measures to increase WP in agricultural products have not yet been able to effectively solve the country's water issues. In this review-analytical paper, the issues and challenges of using this index in practice have been discussed and the shortcomings, challenges, measures, and infrastructure necessary for the proper use of this index have been discussed and analyzed. According to the results, there are hidden issues and challenges (in 8 groups) in its application. The most important of which are the need to deeply understand the concept and definition of WP in the country's expert and management community, and the problems and issues of using the index from the aspect of lack of the required infrastructure for the proper impacts of improving WP in mitigating water scarcity. According to the identified issues and challenges, it was concluded that improving WP could not be a sole measure to solve the country's water crisis, because it fulfills just initial conditions. In order to fulfill conditions sufficiently and to implement related comprehensive measures and interventions, the necessary hardware, software, legal, and policy infrastructures must be provided.
    Keywords: Basin, Challenge, Field, Water productivity, Water use}
  • سید حسن موسوی فضل*

    به منظور بررسی اثر عمق نصب و فاصله نوارهای آبیاری در روش آبیاری قطره ای زیرسطحی بر عملکرد و بهره وری آب در زراعت یونجه، پژوهشی در سال های 1399 و 1400 انجام شد. طرح در قالب نوارهای خرد شده بر پایه بلوک های کامل تصادفی با دو فاکتور و سه تکرار اجرا شد. فاکتورها شامل : 1- فاصله نوارهای آبیاری در سه سطح (80، 100 و 120 سانتی متر) 2- عمق نصب نوارهای آبیاری در دو سطح (30 و 45 سانتی متر زیرسطح خاک) بودند. عمق نصب لوله ها به عنوان فاکتور اصلی و فاصله نوارها به عنوان فاکتور فرعی در نظر گرفته شد. نتایج تجزیه مرکب داده ها نشان داد، اثر فاصله لوله های فرعی بر عملکرد ماده خشک و بهره وری آب (مجموع آب آبیاری و بارندگی موثر) در سطح یک درصد معنی دار بود، اما اثر عمق نصب لوله ها بر عملکرد و بهره وری آب معنی دار نشد. اثر متقابل فاصله و عمق لوله های فرعی بر عملکرد و بهره وری آب معنی دار شد. بین عملکرد تیمارها با فاصله لترال 80 و 100 سانتی متر اختلاف معنی داری وجود نداشت. اما با افزایش فاصله لترال ها از 80 به 120 سانتی متر، مقدار عملکرد کل 2303 کیلوگرم در هکتار کاهش یافت (12 درصد). براساس تحلیل اقتصادی، فاصله 100 سانتی متر برای لوله های فرعی در خاک ها با بافت متوسط به سنگین مقرون به صرفه بوده و کاهش عملکرد آن در مقایسه با تیمار 80 سانتی متری قابل چشم پوششی است. با توجه به عملکرد تیمارها و هزینه های روش آبیاری قطره ای زیرسطحی، تیمار با فاصله لترال های 100 و عمق 45 سانتی متر به-عنوان تیمار برتر پیشنهاد شد.

    کلید واژگان: مدیریت آبیاری, بهره وری آب, آبیاری قطره ای, علوفه}
    Syeed Hassan Mousavifazl *
    Introduction

    Alfalfa is irrigated by drip, strip, Furrow and rain irrigation methods. Surface irrigation methods are unjustifiable and not economical due to the low potential of irrigation efficiency in dry areas. Rain irrigation methods cannot be justified in hot and dry areas due to high evaporation and high water requirement of alfalfa. Alfalfa is a plant whose leaves are sensitive to burns caused by poor quality water as a result of water spraying in the rain irrigation method (Hengeller, 1995). Micro irrigation methods (surface and subsurface drip) are among the alternative methods of rain methods. The subsurface drip irrigation method has not been developed in Iran due to the existence of ambiguities and some dark and unclear points regarding its efficiency for crops (clogged outlets, salt accumulation, risk of blockage of pipes by roots). These concerns require that before any development of subsurface drip irrigation method for different crops, necessary researches should be done in this field. Therefore, conducting any research on the efficiency of this method for alfalfa, which is a valuable fodder plant but requires a lot of water, seems necessary. This research was conducted with the aim of investigating the effect of subsurface drip irrigation method on alfalfa yield, the amount of water consumed and determining the appropriate distances and depths for sub-pipes.

    Methodology

    In order to investigate the effect of installation depth and distance of irrigation strips (laterals) in subsurface drip irrigation method on yield and water use efficiency in alfalfa cultivation, a study was conducted for two years on the farm of Damghan Agricultural Research Station. The design was implemented in the form of split strips based on randomized complete blocks with two factors and three replications. Factors included: 1- Distance of irrigation strips from each other in three levels (80, 100 and 120 cm) 2- Depth of installation of irrigation strips in two levels (30 and 45 cm below the soil surface). Depth of strips installation was considered as the main factor and distances as the sub-factor. The length of each experimental plot was 60 m and the width of the plots for the distances of 80, 100 and 120 cm were selected as 4, 5 and 6 m, respectively. Strips irrigation with a with a diameter of 20 mm with a discharge of 1.6 (lit/hr) and a distance of 60 cm for each dropper were selected. After preparing the ground and sowing the seeds, the subsurface irrigation pipes were placed (according to the treatments) with using the machine. Irrigation water was calculated by Penman-Monteith method and was given to the plant with an irrigation cycle of 4 days.

    Results and Discussion

    The results showed that the effect of pipe spacing on product yield (dry matter) and water use efficiency was significant, but the effect of pipe installation depth on yield and water use efficiency was not significant. The interaction effect of distance and depth of tapes irrigation on crop yield and water use efficiency was significant. There was no significant difference between crop yield in treatments with lateral distance of 80 and 100 cm. With increasing lateral distance from 80 to 120 cm, crop yield decreased sharply. Due to the yield of treatments and the cost of subsurface drip irrigation, the treatment of lateral distance of 100 and depth of 45 cm was suggested as the superior treatment.

    Conclusions

    The subsurface drip irrigation method for perennial crops is one of the efficient and appropriate methods. This method has a much higher efficiency than other irrigation methods due to the reduction of evaporation losses and the increase of irrigation efficiency especially in arid and semi-arid areas. The non-interference of irrigation in this method with the traffic of agricultural machines (especially during harvest) increases the ability and functionality of this method. But one of the problems of this method is the damage of rodents to the sub-pipes under the soil surface, which makes it difficult to determine the places of damage and repair them. Based on the results of this research, to prevent the damage of rodents, it is recommended to fight against these rodents and also to increase the installation depth of secondary pipes up to 50 cm. Clogging of droppers caused by poor filtration performance and penetration into and around the pipes are other problems of this method. To avoid these problems, it is recommended to inject acid and herbicide regularly into the irrigation system.

    Keywords: Irrigation management, Productivity, Drip irrigation, forage}
  • محمد خرمیان*، علیرضا توکلی

    اجرای طرح احیای اراضی خوزستان بستر مناسبی را برای ترویج یافته های تحقیقاتی در زمینه استفاده درست از منابع آب، خاک و نهاده های کشاورزی و افزایش تولید محصولات زراعی فراهم نمود. از این رو، این مطالعه در سال زراعی 98-1397 با هدف ارزیابی بهره وری آب حاصل از بهبود مدیریت نهاده های تولید کلزا و مقایسه با مدیریت مرسوم در اراضی شمال استان خوزستان، اجرا شد. برای این منظور 11 مزرعه (تیمار مدیریت برتر) برای اعمال راهکارهای فنی شامل برنامه ریزی آبیاری، کم خاک ورزی، تغذیه متعادل ،کشت روی پشته و تراکم بذر مناسب، متناسب با شرایط مزرعه و امکانات بهره بردار انتخاب شد. میزان آب کاربردی، عملکرد دانه و بهره وری آب هریک از مزارع تعیین و با داده های مزارع اطراف با مدیریت مرسوم منطقه (تیمار شاهد) مقایسه شد. نتایج نشان داد که در تیمار شاهد میانگین عملکرد دانه و بهره وری آب در محصول کلزا به ترتیب 2413 کیلوگرم در هکتار و 51/0 کیلوگرم در مترمکعب بود که با اعمال راهکارهای فنی (تیمار برتر) به 2994 کیلوگرم در هکتار و 69/0 کیلوگرم بر مترمکعب در تیمار برتر افزایش یافت و این افزایش از نظر آماری در سطح 1 درصد معنی دار بود (001/0p=).

    کلید واژگان: بهره وری آب, کلزا, خوزستان, ترویج کشاورزی}
    Mohammad Khorramian *, Alireza Tavakoli

    The implementation of the Khuzestan Land reclamation Plan, has been provided a suitable platform to promoting research findings on the proper use of soil and water resources, agricultural inputs and increasing crop production. Therefore, this study was carried out in the agricultural year 2017-2018 with the aim of evaluating the water productivity resulting from improved management of canola production inputs and comparing it with conventional management in the northern lands of Khuzestan province. For this purpose, 11 farms (advanced management treatment) were selected to apply technical packages including irrigation scheduling, using the minimum tillage, applying balanced plant nutrition, raised bed planting, proper seed rate, according to farm conditions and farmer facilities. In each of these farms, the amount of applied water during the growing season, grain yield and water productivity were determined and compared with the surrounding farms data with traditional management (control treatment). The results showed that the average canola grain yield and water productivity increased from 2413 kg ha-1 and 0.51 kg m-3 in the control treatment to 2994 kg ha-1 and 0.69 kg m-3 in the superior treatment, respectively. This increase was statistically significant at the level of 1%.

    Keywords: Water productivity, Canola, Khuzestan, Agricultural Extension}
  • علی قدمی فیروزآبادی*، مهدی اکبری

    محدودیت منابع آب و خشکسالی های اخیر لزوم استفاده مناسب و بهینه از منابع آب را چند برابر نموده است. آبیاری قطره ای یکی از روش های نوین آبیاری است که با هدف استفاده بهینه از آب و افزایش بهره وری آب در خیلی از محصولات کشاورزی از جمله گندم استفاده می شود. این پژوهش به منظور بررسی سامانه های آبیاری قطره ای نواری اجرا شده در سطح مزارع گندم استان همدان و مقایسه آن با سایر سامانه های رایج در منطقه طی سال های 1396 تا 1398 انجام شد. در این پژوهش ابتدا مزارعی با روش نمونه گیری تصادفی انتخاب و مورد ارزیابی قرار گرفتند. پارامترهای مورد اندازه گیری شامل میزان آب آبیاری، عملکرد محصول، بهره وری آب، شوری آب آبیاری و تغییرات شوری خاک بود. میزان حجم آب آبیاری در مزارع دارای سامانه آبیاری قطره ای از 2716 تا 5760 مترمکعب در هکتار متغیر و بطور میانگین 4153 متر مکعب در هکتار به دست آمد. میانگین حجم آب آبیاری در مزارع دارای سامانه آبیاری بارانی و سطحی به ترتیب 4090 و 5918 مترمکعب در هکتار بود. بیشترین میزان متوسط عملکرد مربوط به سامانه آبیاری قطره ای، به میزان 5581 کیلوگرم بر هکتار و بعد از آن دو سامانه آبیاری بارانی و سطحی با 4381 و 3000 کیلوگرم در هکتار بود. بالاترین میانگین بهره وری آب (آب آبیاری+ بارندگی موثر+ آب آبشویی) مربوط به سامانه آبیاری قطره ای (88/0 کیلوگرم بر متر مکعب) و در دو سامانه بارانی و سطحی به ترتیب برابر 8/0 و 39/0 کیلوگرم بر متر مکعب برآورد شد. کاربرد آبیاری قطره ای نسبت به دو سامانه آبیاری بارانی و سطحی علاوه بر افزایش عملکرد، باعث افزایش 10 و 6/125 درصدی بهره وری آب گردید. نتایج نشان داد که میزان شوری خاک در سامانه آبیاری قطره ای در اواخر فصل رشد نسبت به اوایل بهار افزایش یافته است، بنابراین بایستی میزان آب آبشویی مورد نیاز به میزان آب کاربردی (آب آبیاری+ بارندگی موثر) در سامانه مذکور اضافه شود.

    کلید واژگان: آب کاربردی, بهره وری آب, سامانه آبیاری}
    Ali Ghadami Firouzabadi*, Mehdi Akbari

    Water scarcity and the recent droughts have multiplied the necessity of proper and optimal use of limited water resources. Drip irrigation is one of the new methods of irrigation that is used with the aim of optimal use of water and increasing water productivity in many agricultural products including wheat. This research was conducted in order to investigate the drip irrigation systems (Tape) implemented in the wheat fields of Hamedan province and compare it with other common systems during 2016-2018. In this research, first, farms were selected and evaluated by random sampling method. The measured parameters included the amount of irrigation water, yield, water productivity, water salinity and soil salinity changes. The volume of irrigation water in fields with drip irrigation varied from 2716 to 5760 m3/ha and was determined as 4153 m3/ha on average. The average volume of irrigation water in sprinkler and surface irrigation systems was determined as 4090 and 5918 m3/ha, respectively. The highest amount of yield was determined as 5581 kg/ha in the drip irrigation. The average yield in sprinkler and surface irrigation systems was estimated to be 4381 and 3000 kg/ha, respectively. The highest average water productivity (irrigation+ effective rainfall + leaching) related to the drip irrigation system and is 0.88 kg/m3 , and it was determined as 0.8 and 0.39 kg/m3 in sprinkler and surface irrigation system, respectively. Therefore, drip irrigation has increased water productivity by 10% and 125.6% compared to sprinkler and surface irrigation systems. Also, the results of this research showed that the salinity of the soil in the drip irrigation system increased at the end of the growing season compared to the beginning of the spring season. Therefore, leaching water requirement should be added to the amount of applied water (irrigation water + effective rainfall) in the drip irrigation system.

    Keywords: Applied water, water productivity, irrigation system}
  • پریسا کریمی، محمدحسن بیگلوئی*، امیر صحرارو، هدایت زکی زاده، باب اله فرجی

    به منظور بررسی اثر تعداد دور آبیاری و نیترات آمونیوم بر عملکرد و شاخص های بهره وری فیزیکی و اقتصادی آب گیاه داروئی مامیران (Chelidonium majus L.)، آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی در سه تکرار در گلخانه ی تحقیقاتی دانشکده علوم کشاورزی دانشگاه گیلان در سال 1396 اجرا گردید. فاکتورها شامل دور آبیاری در سه سطح (4، 8 و 12 روز) به ترتیب به صورت I2، I1 و I3 و کود نیتروژن بر پایه نیترات آمونیوم در پنج سطح (0، 45، 60، 75 و 95 کیلوگرم در هکتار) به ترتیب به صورت N0، N45، N60، N75 و N95 بودند. نتایج نشان داد که بیشترین وزن تر بوته با 92/92 گرم در بوته در دور آبیاری 8 روز با سطح کود 95 کیلوگرم بر هکتار بدست آمد. همچنین بیشترین شاخص های بهره وری فیزیکی و اقتصادی آب مبتنی بر سود ناخالص و سود خالص بر پایه وزن تر کل بوته به ترتیب با 65/8 کیلوگرم بر مترمکعب و 34639329 و 17319665 ریال بر مترمکعب در تیمار دور آبیاری 8 روز با سطح کود 95 کیلوگرم بر هکتار بدست آمد. بنابراین تیمار دور آبیاری I2 با سطح کود N95 مناسب ترین گزینه از نظر عملکرد و شاخص های بهره وری آب برای تولید گیاه داروئی مامیران کبیر در شرایط گلخانه می باشد.

    کلید واژگان: آب مصرفی, بهره وری آب, سود خالص, سود ناخالص به ازای واحد حجم آب, وزن تر کل بوته}
    Parisa Karimi, MohammadHassan Biglouei *, Amir Sahraro, Hidayat Zakizadeh, Babolla Faraji
    Introduction

    Water and nitrogen are the most important factors affecting the quantitative and qualitative performance of medicinal plants. Since the performance of the fertilizer level depends on the appropriate amount of irrigation water, it is important to examine the water and nutritional requirements of medicinal plants in order to achieve the desired quantitative and qualitative performance and the physical and economic water productivity indexes of these plants. Celandin (Chelidonium majus L.) plant is one of the very old medicinal plants, and all its parts, especially its sap and root, were used in the treatment of skin disorders, especially leprosy, toothache, and also as a choleretic, and in recent years most of its aerial parts, which are collected during the flowering stage, are used to treat some diseases, especially cancers of the digestive system. Also, all the parts of this plant contain orange sap rich in alkaloids Chelerythrine, Chelidonine, Sangunarin, Berberine, etc., which increases the importance of the production of this plant. There are many reports about the effect of irrigation interval and nitrogen fertilizers level in relation to various agricultural, garden and medicinal plants, but there is still no comprehensive and complete information about the effect of these factors and their optimal levels for the cultivation of Celandin medicinal plants. Therefore, it is necessary to evaluate the yield and indexes of physical and economic productivity of water in Celandin medicinal plant at different levels of irrigation and nitrogen fertilizer.

    Methods

    In order to investigate the effect of the irrigation interval and ammonium nitrate on the yield and indexes of physical and economic water productivity of Celandin (Chelidonium majus L.) medicinal plant, an experiment was conducted as a factorial in the form of a completely randomized design in three replications in the research greenhouse of the Faculty of Agricultural Sciences of University of Guilan in 2017. The factors include irrigation interval in three levels (4, 8 and 12 days) respectively as I1, I2 and I3 and nitrogen fertilizer based on ammonium nitrate in five levels (0, 45, 60, 75 and 95 kg per hectare) as respectively was N0, N45, N60, N75 and N95. To prepare the planting bed, the top soil of the garden, dune sand, and animal manure were mixed in the ratio (1:1:1) and filled in pots with an average diameter of 20 cm and a height of 18 cm. After preparing the soil sample, some physical properties (soil moisture coefficients of FC and PWP using a pressure plate device, soil texture using the hydrometric method and dry bulk density using the core sampler method) and chemical properties of the soil (calcium, potassium, phosphorus, nitrogen, organic carbon, pH and ECe) were determined. At the end of the experiment, when the plants flowered (about 225 days after transplanting), to calculate the weight of the roots and aerial parts, the plants were removed from the pot and their roots were separated from the aerial part. After washing the roots, each one was weighed separately with a sensitive digital scale (Sartorius model) with an accuracy of 0.001 grams. Then, with regarding the amount of water consumed in each irrigation treatment, the physical and economic water productivity indexes were determined based on the wet weight of the whole plant, which includes the root and aerial parts of the plant.

    Results

    The results of variance analysis of data showed that the interaction effect of irrigation interval and amount of ammonium nitrate on yield and indexes of physical and economic water productivity was significant at the 5% probability level. Thus, the highest plant fresh weight was obtained with 92.92 g/plant in an 8-day irrigation interval with a fertilizer level of 95 kg/ha, and the lowest with 45.36 g/plant in a 12-day irrigation interval with a fertilizer level of 60 kg/ha. Also, the highest indexes of physical and economic water productivity based on benefit per drop and net benefit per drop based on the fresh weight of the total plant with 8.65 kg/m3 and 3463932999 and 17319665 rials/m3 respectively in the 8-day irrigation interval treatment with fertilizer level 95 kg/ha, and the lowest of them was obtained with 2.44 kg/m3, 9774464 and 4887232 rials/m3 respectively in the 4-day irrigation interval treatment with zero fertilizer level. In addition, 50% water consumption was saved in the 8-day irrigation interval treatment compared to the 4-day irrigation interval treatment. Therefore, I2 irrigation interval treatment with N95 ammonium nitrate fertilizer level is the most suitable option in terms of yield and physical and economic water productivity indexes for the production of the medicinal plant Celandin in greenhouse conditions.

    Keywords: Benefit per drop, Fresh weight of the total plant, Net benefit per drop, Water Consumption, Water productivity}
  • رهام محتشمی*
    در بیش تر مناطق خشک و نیمه خشک، محدودیت آب یکی از دلیل های اصلی کاهش رشد و عملکرد گیاهان در شرایط دیم و آبی به شمار می رود. هدف از انجام این پژوهش مقایسه پاسخ های مرفوفیزیولوژیک رقم های کلزا به شرایط دیم و آبیاری تکمیلی بود. به این منظور، آزمایشی به صورت اسپلیت پلات در قالب طرح پایه بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار طی دو سال زراعی 1396 و 1397 در مزرعه ایستگاه تحقیقات کشاورزی گچساران اجرا شد. تیمارهای آبیاری در چهار سطح (عدم آبیاری (I0)، آبیاری تکمیلی در مرحله گلدهی (I1)، آبیاری تکمیلی در مرحله پر شدن دانه (I2)، آبیاری تکمیلی در مرحله گلدهی و پر شدن دانه (I3) ، در پلات اصلی و ارقام هایولا 401، آر. جی. اس، و شیرالی در پلات های فرعی در نظر گرفته شد. نتایج نشان داد که آبیاری تکمیلی ارتفاع بوته، تعداد شاخه فرعی در بوته، وزن هزار دانه، عملکرد دانه و درصد روغن را در مقایسه با شرایط دیم افزایش داد. با آبیاری تکمیلی، وزن هزار دانه در مقایسه با شرایط دیم 31% افزایش یافت. میانگین عملکرد دانه از 755 در شرایط دیم به 2350 کیلوگرم در هکتار با دو بار آبیاری تکمیلی رسید. با دو بار آبیاری تکمیلی درصد روغن در مقایسه با شرایط دیم 11/8% افزایش یافت. در همه تیمارهای آبیاری، عملکرد دانه و درصد روغن رقم هایولا 401، بالاتر از ارقام آر. جی. اس و شیرالی بود. به طورکلی آبیاری تکمیلی باعث افزایش بهره وری آب (0/53 کیلوگرم بر مترمکعب) و بهبود صفات مرفوفیزیولوژیک، عملکرد و درصد روغن دانه شد. در زراعت کلزای دیم با دو بار آبیاری تکمیلی در مراحل گلدهی و پر شدن دانه، بهره وری آب از 0/21 به 0/53 کیلوگرم بر مترمکعب، عملکرد دانه از 755 به 2350 کیلوگرم در هکتار، و مقدار روغن از 35/4% به 36/9% افزایش یافت.
    کلید واژگان: بهره وری آب, درصد روغن, عملکرد دانه کلزا}
    Raham Mohtashami *
    In most arid and semi-arid areas, water limitations are one of the main reasons for the reduced plant growth and yield under irrigation and dry land (rainfed) conditions. The aim of this study was to compare the morphophysiological responses of rapeseed cultivars to supplementary irrigation and dryland conditions. For this purpose, an experiment was carried out as a split plot in the form of a randomized complete block design with three replications during 2017-2018 in the Gachsaran Agricultural Research Station. Irrigation treatments were at four levels (no irrigation=I0, supplementary irrigation at flowering stage=I1, supplementary irrigation at grain filling stage=I2, and supplementary irrigation at flowering stage+ grain filling=I3) in the main plot, and cultivars Hayola 401, R. J. S, and Shirali as factorial in the sub-plots. The results showed that supplementary irrigation increased plant height, number of sub-branches per plant, 1000- grain weight, grain yield, and oil percentage compared to rainfed conditions. With supplementary irrigation, the weight of 1000 grains increased by 32% compared to rainfed. Grain yield increased from 755 in rainfed conditions to 2350 kg.ha-1 with two supplementary irrigations. With two supplementary irrigations, the oil content increased by 11.8% compared to the rainfed conditions. In all irrigation treatments, grain yield and oil content of Hayola 401 were higher than R. J. S and Shirali cultivars. In general, supplementary irrigation improved morphophysiological traits, yield, and percentage of grain oil. In rainfed rapeseed cultivation, with supplemental irrigations at flowering and grain filling, water productivity increased from 0.21 to 0.53 kg m-3 grain yield from 755 to 2350 kg ha-1 and oil percentage from 35.4 to 36.9.
    Keywords: Water Productivity, Grain yield, oil percentage, Rapeseed}
  • سولماز مکرم، جواد بهمنش*، وحید رضاوردی نژاد
    بیوچار ماده ای متخلخل و غنی از کربن زیستی (بیولوژیک) به شکل پایدار است که ساختار آن قادر به ذخیره سازی آب و عناصر غذایی بوده و به همین دلیل به عنوان نگهدارنده این مواد (به ویژه در خاک های شنی) در نظر گرفته می شود. برای نیل به امنیت غذایی در شرایط تنش خشکی، بیوچار می تواند بهره وری آب را در بخش کشاورزی ارتقا بخشد. این پژوهش به منظور بررسی اثر کم آبیاری و سطوح مختلف بیوچار بر عملکرد گیاه گشنیز در خاکی با بافت سبک در گلخانه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه ارومیه و بر پایه فاکتوریل با طرح کاملا تصادفی انجام شد. تیمارهای آزمایش شامل سه سطح آبیاری 50٪، 75٪ و 100٪ نیاز آبی گیاه و سه سطح کاربرد بیوچار شامل 0، 2/5٪ و 5٪ وزنی هر گلدان بود که در مجموع شامل 27 تیمار شد. آبیاری بر اساس نیاز آبی گیاه و جبران کمبود آب خاک تا حد ظرفیت زراعی (FC) با افزودن مقدار آب لازم به آن ها اعمال شد و آب اضافه شده نیز در طول فصل رشد اندازه گیری گردید. پارامترهای کمی وزن تر و خشک کل گیاه، ساقه، برگ، و ریشه در هر گلدان به دقت اندازه گیری شد. همچنین عملکرد محصول و بهره وری مصرف آب آبیاری در پایان فصل کشت در هر تیمار تعیین گردید. نتایج نشان داد که اثرات سطوح آبیاری و بیوچار بر برخی پارامترهای اندازه گیری شده در سطح احتمال 1% و 5% معنی دار بود. با اعمال کم آبیاری، مقادیر پارامترهای کمی اندازه گیری شده و عملکرد گیاه کاهش یافت. بیشترین مقدار پارامترهای مذکور از تیمار100% مقدار آب آبیاری به دست آمد و استفاده از بیوچار تا سطح 2/5% وزنی خاک باعث افزایش آن پارامترها شد. بر این پایه، استفاده از مقدار مناسب بیوچار به عنوان اصلاح کننده خاک باعث بهبود رشد و عملکرد گیاه گشنیز می شود.
    کلید واژگان: بهره وری آب, تنش آبی, رشد گیاه گشنیز}
    Solmaz Mokarram, Javad Behmanesh *, Vahid Rezaverdinejad
    Biochar as a porous material is rich in biological carbon in a stable form. Its structure is capable to store water and nutrients. Therefore, it is used for retention of such materials, especially in sandy soils. Biochar can improve water productivity in the agricultural sector in drought stress condition to achieve food security in the world. In order to study the effect of deficit irrigation and biochar on yield of coriander in a coarse-grained soil under water stress, this research was conducted using a factorial manner and a completely randomized design in the research greenhouse of Urmia University. The experimental treatments included three levels of irrigation: 100%, 75%, and 50% of the plant water requirement, and three levels of biochar application: 0, 2.5%, and 5% of the weight of each pot, which totally included 27 treatments. Irrigation was applied on the basis of plant requirement and soil water content below field capacity and the applied water was measured during the growing season. For each pot, quantitative parameters including weights of dry and wet plant, stem, leaf, and root were accurately measured. The results showed that the effects of irrigation levels and biochar on some measured parameters were significant at the probability level of 1% and 5%. The results demonstrate that by applying deficit irrigation, the measured quantitative parameters and plant yield decreased. The highest value of the parameters was obtained from the treatment of 100% water requirement and use of biochar up to the level of 2.5% of the soil. Therefore, applying suitable amount of the biochar as soil amendment improves coriander plant's growth and yield.
    Keywords: Water Productivity, Water stress, Coriander growth}
  • سید سعید حسینی کلاگر، علی باقری*، رضا اسدی، داود اکبری نودهی
    زمینه و هدف

    برنج یکی از مهم ترین محصولات کشاورزی در جهان است. کشت برنج در ایران از اهمیت اقتصادی و اجتماعی بالایی برخوردار است. استان مازندران یکی از مهم ترین مراکز تولید برنج در کشور است که 44 درصد از تولید برنج کشور را به خود اختصاص داده است. با توجه به مصرف زیاد آب در بخش کشاورزی، استفاده بهینه از منابع آبی در کشاورزی ضروری است. آب مورد نیاز برنج رابطه مستقیمی با تبخیر و تعرق دارد. مطمئن ترین روش برای محاسبه تبخیر و تعرق، استفاده از لایسیمتر است. هدف از این آزمایش محاسبه تبخیر و تعرق ارقام مختلف برنج با استفاده از مینی لایسیمتر و معرفی بهترین رقم برای کشت می باشد.

    روش پژوهش: 

    این آزمایش در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار و یازده تیمار در سال زراعی 1399 در موسسه تحقیقات برنج ایران-آمل انجام شد. تیمارها شامل ارقام مختلف برنج در 11 سطح T1: AR2، T2: AR6، T3: AHS، T4: DAH، T5: 1117، T6: 952، T7: 956، T8: E104، T9: S715، T10: طارم و T11: شیرودی بودند. مینی لایسیمترهای ته باز و ته بسته دارای قطر 60 سانتی متر و ارتفاع 50 سانتی متر بودند. خاک مزرعه از عمق 0 تا 30 سانتی متر نمونه برداری و در آزمایشگاه بررسی شد. تاریخ کاشت در تمامی ارقام برنج مشابه بود. تراکم کشت نشاءها 20×20 سانتی متر بود و 7 نشاء در لایسیمتر قرار گرفتند. لایسیمترها 6 سانتی متر بالاتر از سطح زمین در خاک قرار گرفتند. بذرها در خزانه کاشته شدند و نشاءها پس از 30-35 روز (پس از 3-4 برگی و ارتفاع 25-20 سانتی متر) در لایسیمتر قرار گرفتند. مدیریت آب در لایسیمتر به صورت غرقابی (5 سانتی متر) بود. در نهایت، تحلیل واریانس داده های به دست آمده با استفاده از نرم افزار SAS انجام شد و میانگین تیمارها از طریق آزمون حداقل تفاوت معنی دار (LSD) در سطح احتمال پنج درصد مقایسه شد.

    یافته ها

    نتایج نشان داد که ارقام و لاین های مختلف برنج بر نفوذ، تبخیر و تعرق، عملکرد و مصرف آب موثر بوده و از نظر آماری در سطح احتمال یک درصد معنی دار بودند. بیشترین و کمترین مقدار تبخیر و تعرق به ترتیب با میانگین های 7/4938 و 3747 متر مکعب در هکتار متعلق به تیمارهای T9 و T5 بود. حداکثر و حداقل میزان عملکرد به ترتیب با میانگین های 7/7773 و 1/2938 کیلوگرم در هکتار متعلق به تیمارهای T8 و T6 بود. بیشترین و کمترین مقدار نفوذ عمقی به ترتیب با میانگین های 3/303 و 3/185 میلی متر در تیمارهای T9 و T5 مشاهده شد. بیشترین و کمترین میزان آب کاربردی به ترتیب با میانگین های 9972 و 3/7600 مترمکعب در هکتار متعلق به تیمارهای T9 و T5 بود. بیشترین و کمترین بهره وری آب به ترتیب با میانگین های 98/0 تا 3/0 کیلوگرم بر متر مکعب مربوط به تیمارهای T8 و T9 بود. نتایج نشان داد که طول دوره رشد گیاه در ارقام و لاین های مورد آزمایش متفاوت بوده و بر میزان مصرف آب موثر است.

    نتایج

    در نهایت، در شرایط نرمال منطقه، لاین E104 به دلیل تولید حداکثر عملکرد دانه به عنوان بهترین تیمار معرفی می شود، ضمن اینکه در شرایط کم آبی، لاین 1117 به دلیل مصرف آب کمتر، جهت کاشت توصیه می شود.

    کلید واژگان: تبخیر و تعرق, آب کاربردی, نفوذ, بهره وری آب, شالیزار}
    Seyed Saeed Hosseini, Ali Bagheri *, Reza Asadi, Davod Akbari nodehi
    Background and Aim

    Rice is one of the most important agricultural products in the world. Rice cultivation in Iran has great economic and social importance. Mazandaran province is one of the most important rice production centers in Iran, accounting for 44% of the Iran's rice production. Due to the high consumption of water in the agricultural sector, the optimal use of water resources in agriculture is necessary.The water required by rice is directly related to evapotranspiration. The most reliable method of calculating evapotranspiration is using a lysimeter. The purpose of this experiment is to calculate the evapotranspiration of different varieties of rice using mini-lysimeters and to introduce the best variety for cultivation.

    Method

    The experiment was conducted as randomized complete block design with three replications and eleven treatments, at Rice Research Institute of Iran (Amol) during the 2020. The treatments included different rice varieties in 11 levels T1: AR2, T2: AR6, T3: AHS, T4: DAH, T5: 1117, T6: 952, T7: 956, T8: E104, T9: S715, T10: Tarom, and T11: Shiroodi. Mini lysimeters with open bottom and closed bottom had a diameter of 60 cm and a height of 50 cm. Field soil was sampled from 0 to 30 cm depth and studied in the laboratory. The date of transplanting was similar in all rice cultivars The planting density of seedlings was 20×20 cm and 7 seedlings were placed in lysimeter. The lysimeters were placed 6 cm above the ground in the soil. The seeds were planted in a treasury and the seedlings were placed in the lysimeter after 30-35 days (after 3-4 leaves and height 25-20 cm). Water management in lysimeters was in the form of flooding (5 cm). Finally, variance analysis of the obtained data was done using SAS software and the mean of the treatments were compared through the least significant difference (LSD) test at 5% probability level.

    Results

    The results showed that different varieties and lines of rice was effective on infiltration, evapotranspiration, yield, water consumption and were statistically significant at 1% level of probablity. The highest and lowest evapotranspiration with averages of 4938.7 and 3747 m3/ha belonged to T9 and T5 treatments, respectively. The highest and lowest yields with averages of 7773.7 and 2938.1 kg/ha belonged to T8 and T6 treatments, respectively. The highest and lowest values of deep percolation were observed with averages of 303.3 and 185.3 mm in T9 and T5 treatments, respectively. The highest and lowest amount of applied water with averages of 9972 and 7600.3 m3/ha belonged to T9 and T5 treatments, respectively. The highest and lowest water productivity with averages of 0.98 and 0.3 kg/m3 were related to T8 and T9 treatments, respectively. The results showed that the length of the plant growth period was different in the tested cultivars and lines and it was effective on the amount of water consumption..

    Conclusion

    Finally, in the normal conditions of the region, line E104 is introduced as the best treatment due to the production of maximum grain yield, while in water shortage conditions, the line 1117 is recommended for planting due to less water consumption.

    Keywords: Applied water, water productivity, Evapotranspiration, Paddy field, Percolation}
  • رضا سعیدی*، محمدمهدی ضرابی، داود بابائی

    در این پژوهش، اثر شوری آب آبیاری و محلول پاشی سالیسیلیک اسید بر عملکرد گیاه موسیر رقم بومی قزوین بررسی شد. تیمارهای شوری آب در چهار سطح (S1) 2، (S2) 4، (S3) 6 و (S4) 8 دسی زیمنس بر متر و تیمارهای سالیسیلیک اسید در چهار غلظت (A1) 0، (A2) 5/0، (A3) 1 و (A4) 2 میلی مولار اعمال شد. آزمایش به صورت فاکتوریل، در قالب طرح کاملا تصادفی و با سه تکرار، در محیط گلخانه اجرا شد. مقدار رطوبت خاک به صورت روزانه اندازه گیری شد و برنامه ریزی آبیاری بر اساس آن انجام شد. نتایج نشان داد که تنش شوری باعث کاهش جذب آب توسط گیاه و کاهش وزن غده موسیر شد. اما کاربرد سالیسیلیک اسید موجب بهبود وضعیت رطوبتی گیاه و افزایش عملکرد غده ها در شرایط تنش شوری شد. تیمار A4 غلظت ایده آل سالیسیلیک اسید برای تولید حداکثر محصول در سطوح مختلف تنش شوری بود. به طوری که کاربرد دو میلی مولار سالیسیلیک اسید در سطوح شوری S1، S2، S3 و S4 به ترتیب باعث افزایش عملکرد تر غده ها به میزان 6/11%، 32%، 40% و 91% در مقایسه با عدم کاربرد سالیسیلیک اسید (A1) شد. پاسخ عملکرد خشک غده به تبخیر-تعرق نشان داد که با افزایش تنش شوری، درصد کاهش عملکرد بیش از درصد کاهش تبخیر و تعرق بود. اما مصرف سالیسیلیک اسید باعث کاهش حساسیت عملکرد خشک غده نسبت به تنش شوری شد، به طوری که از تیمار S1 تا S4 مقدار ضریب واکنش عملکرد (Ky) بین 1/01- 1/62 (در تیمار A1)، 0/93- 1/3 (A2)، 0/48- 1/09 (A3) و 0/31- 0/97 (A4) برآورد شد. اثر سالیسیلیک اسید بر میزان بهره وری آب در شرایط تنش شوری بین 2/13-1/14 (در تیمار A1)، 2/15-1/68 (A2)، 2/26-2 (A3) و 2/38-2/19 (A4) کیلوگرم بر مترمکعب محاسبه شد. نتایج نشان داد که در صورت استفاده از آب های لب شور برای آبیاری گیاه، کاربرد سالیسیلیک اسید باعث افزایش بهره وری آب خواهد شد. بر اساس این نتایج، در شرایط نبود منابع آب باکیفیت برای آبیاری، برای مقابله با اثرات زیان بار تنش شوری بر عملکرد محصول، محلول پاشی سالیسیلیک اسید روی گیاه راه کاری مناسب خواهد بود.

    کلید واژگان: بهره وری آب, شوری خاک, ضریب واکنش عملکرد, گیاه دارویی}
    Reza Saeidi *, MohamadMahdi Zarrabi, Davood Babaei

    In this research, the effect of irrigation water salinity and salicylic acid spraying were investigated on the yield of shallot (Qazvin local variety). Water salinity treatments at four levels of 2(S1), 4(S2), 6(S3), and 8(S4) dS.m-1 and salicylic acid at four concentrations of 0(A1), 0.5(A2), 1(A3) and 2(A4) mM were applied in the greenhouse. The experiment was performed as factorial and in a completely randomized design, with three replications. Soil moisture was measured daily, and irrigation scheduling was done based on it. Results showed that salinity stress reduced crop water uptake and shallot tuber weight. Salicylic acid application improved crop water status and increased tubers weight under salinity stress. A4 treatment was the ideal concentration for maximum yield. Application of 2 mM salicylic acid at salinity levels of S1, S2, S3, and S4 increased tubers yield by 11.6%, 32%, 40% and 91%, respectively, compared to the control (A1). The response of dry yield to evapotranspiration showed that by increasing salinity stress, percentage of yield decreased more than the percentage of evapotranspiration. Use of salicylic acid decreased dry yield sensitivity to salinity stress, such that from treatment S1 to S4 yield response coefficients (Ky) were between 1.01- 1.62 (in A1 treatment), 0.93- 1.3 (A2), 0.48- 1.09 (A3) and 0.31- 0.97 (A4). The effect of salicylic acid on water productivity were calculated between 2.13- 1.14 (in A1), 2.15- 1.68 (A2), 2.26- 2 (A3), and 2.38- 2.19 kg.m-3 (A4). In conditions of using saline water for crop irrigation, application of salicylic acid will increase water productivity. Based on the experiment results and in conditions of lack of high-quality water for irrigation, salicylic acid spraying on crops will be a suitable method to reduce the harmful effects of salinity stress.

    Keywords: Yield response coefficient, Medicinal crop, Soil salinity, Water Productivity}
  • محمدرضا رحمانی، صائب خوشنواز، سعید برومند نسب، احسان دریکوندی

    کمبود آب مهمترین عامل محدود کننده تولید محصولات کشاورزی به و یژ ه در مناطق خشک و نیمه خشک محسوب می شود. کاربرد برخی مواد نظیر پلیمرهای سوپر جاذب در خاک باعث افزایش ماندگاری آب در خاک و در نتیجه کاهش مصرف آب و آب شویی کودها می گردد. این مواد اثرات تنش کم آبی بر گیاه را کاهش داده و منجر به افزایش عملکرد در مناطق خشک و نیمه خشک می گردند. به منظور بررسی تاثیر سوپرجاذب در شرایط تنش آبی روی عملکرد، اجزای عملکرد و بعضی ویژگی های فیزیولوزیکی ذرت، آزمایشی به صورت کرت های خرد شده در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در منطقه گتوند در استان خوزستان انجام شد. سه تیمار کاربرد  Aquasorb 3005 (600،300،0 کیلوگرم در هکتار) به ترتیب A1،A2 وA3  و چهار استراتژی آبیاری (50،75،100،125) درصد نیاز آبی به ترتیب I1،I2، I3وI4 در سه تکرار برای دو فصل کشت (کشت تابستانه 1398 و کشت بهاره 1399) در نظر گرفته شد. برنامه‫ریزی آبیاری، عملکرد بیولوژیکی، شاخص برداشت و پوشش تاج در مراحل مختلف فصول رشد اندازه گیری شد. نتایج این آزمایش  نشان داد که استفاده از Aquasorb 3005 عملکرد محصول را در سطح اطمینان یک درصد افزایش داد. علاوه بر این نتایج نشان دهنده تاثیر کاربرد سوپر جاذب و برنامه ریزی آبیاری در بهبود بهره وری آب است. بیشترین عملکرد دانه در کشت بهاره و تابستانه مربوط به تیمار I2A3 به تر تیب برابر 9055 و9255 کیلوگرم در هکتار و کمترین عملکرد در هر دو کشت مربوط به تیمار  I4A0 برابر 5977 کیلو گرم درهکتار در کشت بهاره و 6344 کیلوگرم در هکتار در کشت تابستانه بوده است.

    کلید واژگان: گتوند, بهره وری آب, کم آبیاری, عملکرد محصول, سطح سایه انداز}
    Mohammadreza Rahmani, Saeb Khoshnavaz, Saeed Boroomand Nasab, Ehsan Derikvandi

    Water scarcity is the most important factor limiting the production of agricultural products, especially in arid and semi-arid regions. Application of some materials such as superabsorbent polymers in soil increases water retention in soil and thus reduces water consumption and fertilizer leaching. These materials can reduce the effects of dehydration on the plant and lead to increased yield in arid and semi-arid regions. In order to investigate the effect of superabsorbent under water stress conditions on yield, yield components and some physiological characteristics of corn, experimental plots were conducted in the form of split plots in a randomized complete block design in Gotvand region in Khuzestan province. Three treatments of Aquasorb 3005 (600,300,0 kg / ha) A1, A2 and A3 and four irrigation strategies (50,75,100,125) percent of water requirement I1, I2, I3 and I4 in three replications for two growing seasons, respectively Summer 2019 and spring planting 2020) were considered. Irrigation planning, biological yield, harvest index and canopy cover were measured at different stages of growth seasons, based on which a growth simulation model was presented using AquaCrop software. The results of this test showed that the use of Aquasorb 3005 increased product performance by one percent. In addition, the results show the effect of superabsorbent application and irrigation planning on improving water efficiency. The highest grain yield in spring and summer cultivation was related to I2A3 treatment equal to 9055 and 9255 kg / ha, respectively, and the lowest yield in both crops was related to I4A0 treatment equal to 5977 kg / ha in spring cultivation and 6344 kg / ha in summer cultivation.

    Keywords: Gotvand, Water productivity, Deficit irrigation, Yield production, Canopy cover}
نکته
  • نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شده‌اند.
  • کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شده‌است. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال