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 « عملکرد محصول » در نشریات گروه « آب و خاک »

تکرار جستجوی کلیدواژه «عملکرد محصول» در نشریات گروه «کشاورزی»
  • معصومه امانی اندبیلی، معظم حسن پور اصیل، جمالعلی الفتی، مریم نوابیان*
    رقم نیروین از ارقام پرکشت فلفل دلمه ای در ایران است اما تاکنون برنامه غذایی و آبیاری مشخصی برای دستیابی به حداکثر محصول و کارایی مصرف آب آن مشخص نشده است. برای تعیین حد بهینه آبیاری در پرورش گلخانه ای این رقم آزمایشی در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار بر اساس تیمار های آبیاری 100 (I0)، 85 (I1) و 70 (I2) درصد نیاز آبی در گلخانه تحقیقاتی دانشکده علوم کشاورزی دانشگاه گیلان طی سال های 1403-1402 اجرا شد. نتایج نشان داد که از نظر صفات عملکرد نهایی محصول و کارایی مصرف آب بین سطوح شاهد و 85 درصد نیاز آبی اختلاف معناداری وجود نداشت، اما با کاهش میزان آبیاری به 70 درصد نیاز آبی میزان این صفات به ترتیب 43/21 و 52/8 درصد کاهش یافت. نتایج مربوط به میزان نشت یونی و میزان پرولین آزاد نشان داد که آبیاری تا 85 درصد نیاز آبی، موجب قرار گرفتن بوته ها تحت شرایط تنش آبی نشد. کاهش میزان آبیاری منجر به طویل تر شدن دم میوه ها شده و از ضخامت آن ها کاست. بیشترین میزان تعداد لوب میوه در سطح 85 درصد نیاز آبی مشاهده شد که این میزان به ترتیب 96/13 و 89/34 درصد نسبت به سطوح 70 و 100 درصد نیاز آبی بیشتر بود. بین مجموعه صفات طول میوه، حجم میوه، ویتامین ث و ظرفیت آنتی-اکسیدانی و مجموعه صفات وزن میوه، کارایی مصرف آب، محتوای نسبی آب، کلروفیل برگ و وزن تر بوته همبستگی منفی، قوی و معناداری مشاهده شد. براساس نتایج حاصل از این پژوهش، تغییر آبیاری از 100 به 85 درصد نیاز آبی، علاوه بر صرفه جویی در مصرف آب، موجب بهبود سطح مقاومت گیاه در برابر عوارض شایعی همچون پوسیدگی گلگاه و افزایش عمر انباری میوه ها شد. بنابراین استفاده از این سطح از آبیاری 85 درصد نیاز آبی در پرورش این رقم از فلفل تحت شرایط گلخانه توصیه می شود.
    کلید واژگان: کارایی مصرف آب, کشت کنترل شده, کم آبیاری, عملکرد محصول, ویتامین ث
    Masoumeh Amani Andabili, Moazzam Hassanpour Asil, Jamal-Ali Olfati, Maryam Navabian *
    The Nirvin variety is one of Iran's most cultivated varieties of bell peppers. Still, no specific dietary and irrigation program has been determined to achieve the maximum yield and water use efficiency. To determine the optimal irrigation for greenhouse cultivation of this variety, an experiment was conducted in a completely randomized design with three replications based on irrigation treatments of 100 (I0), 85 (I1) and 70 (I2)% water requirement in the research greenhouse of the Faculty of Agricultural Sciences, University of Guilan in 2022-2023. The results showed no significant difference in final yield traits and water use efficiency between the 100 and 85% water requirement, with the reduction of irrigation to 70% water requirement, these traits decreased by 21.43, and 8.52%, respectively. The results related to the amount of ionic leakage and free proline content indicated that reducing the irrigation to 85% of the water requirement did not cause water stress in the plant. The reduction of irrigation led to an increase in the length of the fruit stems and a decrease in their thickness. The highest number of fruit lobes was observed at the 85% water requirement which was 13.96 and 34.89% more than 70 and 100% water requirement, respectively. A strong and significant negative correlation was observed between the traits of fruit length, fruit volume, vitamin C, and antioxidant capacity and the set of traits of fruit weight, water use efficiency, relative water content, leaf chlorophyll, and fresh plant weight. Based on the results of this research, changing irrigation from 100 to 85% water requirement not only saves water but also improves the plant's resistance to common problems such as blossom-end rot and increases the shelf life of the fruits. So, an 85% level of irrigation is recommended for this variety of pepper under controlled conditions.
    Keywords: Controlled Cultivation, Yield Performance, Water Use Efficiency, Deficit Irrigation, Vitamin C
  • علیرضا واعظی*، سمیرا رضایی پور، محمد بابااکبری، فرشته آذری فام
    زمینه و هدف

    ویژگی های خاک و روش های مدیریتی می توانند بر رشد و عملکرد گیاه در مناطق کشاورزی تاثیرگذار باشند. کشاورزی دیم یک روش غالب کشاورزی در جهان است که حدود 80 درصد از زمین های زیر کشت جهان و 67 درصد از زمین های کشاورزی ایران را پوشش می دهد. بیشتر اراضی دیم در نواحی شیب دار و در امتداد شیب خاک ورزی می شوند که روشی نادرست بوده و فرسایش آبی را تسریع می کند. کنترل فرسایش خاک و ذخیره آب بارندگی در خاک اولین گام برای حفظ منابع خاک و آب و افزایش عملکرد محصول در اراضی دیم است. تغییر جهت خاک ورزی از امتداد شیب به خط کانتور و حفظ بقایای محصول می تواند بر اتلاف آب، افزایش کارآیی مصرف بارندگی (PUE) و عملکرد محصول در مناطق دیم تاثیر بگذارد. این مطالعه به منظور بررسی تاثیر جهت خاک ورزی و سطح مصرف مالچ بر کارآیی بهره مندی بارندگی در کشتزارهای دیم گندم انجام گرفت.

    روش پژوهش: 

    این مطالعه در زمین های دیم با خاک لوم شنی با شیب 10 درصد در غرب استان زنجان انجام شد. آزمایش های صحرایی در دو جهت خاک ورزی: در امتداد شیب و خطوط کانتور و پنج سطح مصرف مالچ کاه گندم (شاهد، 25، 50، 75 و 100 درصد) با سه تکرار انجام شد. داده های بارش (ارتفاع، مدت و شدت) از ایستگاه هواشناسی کشاورزی واقع در دانشگاه زنجان در فاصله حدود 800 متری از مزرعه مورد مطالعه گرفته شد. گندم زمستانه در اوایل پاییز در کرت ها کشت و اوایل تابستان برداشت شد. هدررفت آب از کرت ها برای هر رویداد بارندگی حاصل از رواناب در کرت ها در طول دوره رشد نه ماهه اندازه گیری شد. عملکرد دانه گندم برای هر کرت تعیین شد و بر این اساس راندمان مصرف بارندگی (PUE) بر حسب کیلوگرم در هکتار بر اساس عملکرد دانه گندم (کیلوگرم در هکتار) به ازای هر بارندگی موثر در طول دوره رشد محاسبه شد. خصوصیات خاک و مالچ کاه گندم با استفاده از روش های مرسوم در آزمایشگاه تعیین شد و از آنالیز واریانس برای تعیین اثر مستقل جهت خاک ورزی و سطح مصرف مالچ کاه و برهمکنش بین دو عامل استفاده شد.

    یافته ها

    82 رویداد بارشی در طول یک دوره 9 ماهه رشد گندم زمستانه در منطقه رخ داد که میزان بارندگی 88 درصد از آن بود. بیشتر بارندگی ها در ماه اکتبر اتفاق افتاد که منجر به بیشترین تلفات آب در کرت ها شد. هدررفت آب در خاک ورزی روی خطوط تراز 14 درصد کاهش یافت و مقدار عملکرد دانه گندم و کارآیی بهره مندی بارندگی 6 درصد افزایش پیدا کردند. با این وجود، در هر دو روش مصرف مالچ موجب کاهش هدررفت آب، افزایش عملکرد دانه و کارآیی بهره مندی بارندگی شد. اثر متقابل معنی داری بین دو عامل فقط برای عملکرد دانه گندم مشاهده شد. بیشترین کاهش هدررفت آب در سطح 100 درصد مصرف مالچ در هر دو جهت خاک ورزی: موازی شیب (3/63 درصد) و روی خطوط تراز (64 درصد) بود. بیشترین مقدار عملکرد دانه (25/2 تن در هکتار) و کارآیی بهره مندی بارندگی (87/7 کیلوگرم در میلیمتر در هکتار) در تیمار 75 درصد مالچ بود که به ترتیب معادل 27 و 34 درصد نسبت به شاهد افزایش داشت.

    نتیجه گیری

    نتایج بیانگر نقش موثر مصرف مالچ در حفظ آب بارندگی و افزایش عملکرد محصول در هر دو جهت خاک ورزی در کشتزارهای دیم گندم بود. این شاخص می تواند تحت تاثیر جهت خاک ورزی و کاربرد مالچ کاه گندم در اراضی دیم باشد. این دو روش مدیریتی عوامل مستقلی هستند که به شدت بر عملکرد دانه گندم و در نتیجه بر PUE تاثیر می گذارند. به طور کلی بر اساس نتایج این پژوهش بکارگیری خاک ورزی روی خطوط تراز و مصرف مقدار مناسب مالچ نقش موثری در حفظ آب و خاک و افزایش تولید در کشتزارهای دیم دارد.

    کلید واژگان: خاک ورزی حفاظتی, رواناب, کشت روی خطوط تراز, عملکرد محصول
    Alireza Vaezi, Samira Rezaeipour, Mohammad Babaakbari, Fereshteh Azarifam
    Background and aim

    Soil properties and management methods can affect plant growth and crop yield in agricultural areas. Rainfed agriculture is a dominant farming type in the world, which covers about 80% of the world's cultivated land and about 67 % of agricultural lands in Iran. Most of rainfed lands are in slope areas and tilled along slope, an incorrect method which accelerates water erosion. Controlling soil erosion and storing precipitation water in soil is the first step to conserve soil and water resources and increasing crop yield in rainfed lands. The change of tillage direction from along slope to contour line and maintaining crop residues can affect water loss, Precipitation use efficiency (PUE) and crop yield in rainfed areas. This study was carried out to investigate the effect of tillage direction and wheat straw mulch on water loss, crop yield and precipitation used efficiency in a winter wheat rainfed land.

    Methods

    The study was carried out in a rainfed lands with sandy loam soil under a slope of 10% in west of Zanjan, North West of Iran. field experiments were conducted at two tillage direction: along slope and contour line, and five wheat straw mulch application levels (control, 25, 50, 75 and 100%) with three replications. Precipitation data (height, duration and intensity) was taken from the Agricultural Meteorological Station located in the University of Zanjan, about 800 m from the study field. Winter wheat was cultivated at the plots early autumn and harvested early summer. Water loss from the plots was measured for each rainfall event resulting runoff at the plots during nine months growth period. Wheat grain yield was determined for each plot and accordingly precipitation use efficiency (PUE) in kg/ha.mm was computed based on wheat grain yield (kg/ha) per effective precipitation during growth period (mm). Soil properties and winter straw mulch characteristics were determined using the conventional methods in the lab and the variance analysis was used for determination of independent effect of tillage direction and straw mulch level and interactions between the two factors.

    Results

    Eighty-two precipitation events were occurred in the area during a 9 months winter wheat growth period, which rainfalls included 88% from it. Most of rainfalls occurred in October that resulted most water loss at the plots. Water loss at the plots tilled contour line was 14% lower than the plots tilled along slope. However, water loss between the two tillage directions was no significant, whereas wheat grain yield as well as PUE were significantly affected by tillage direction. Straw mulch considerably affected on water loss, wheat grain yield and PUE. An obvious decrease was found in water loss with increasing in straw mulch level. The lowest water loss among different mulch levels was in 100% mulch level for the two tillage directions (63% for along slope tillage and 64% for contour line tillage). Significant interaction of the two factors was observed just for wheat grain yield. The highest wheat grain yield was in 75% mulch level which was about 27% (2.04 ton/ha) and 34% (2.45 ton/ha) bigger than control treatment, respectively. The highest PUE was also in 75% mulch level both in along slope tillage (7.2 kg/ha.mm) and contour line tillage (8.6 kg/ha.mm), which was 27% and 34% higher than control treatment, respectively.

    Conclusion

    Results show the precipitation use efficiency (PUE) is an improper index for evaluation of the role of precipitation in crop production in wheat rainfed lands. This index can be affected by both tillage direction and wheat straw mulch application in rainfed lands. These two management methods are independent factors which affects strongly on the wheat grain yield and in consequence on the PUE. The change of tillage direction from along slope to contour line along and application of 75% mulch level (equal to 4.5 ton/ha) are proper strategies for conservation of soil and water and improving the utilization of precipitation in wheat rainfed lands.

    Keywords: Conservation Tillage, Contour Line Tillage, Grain Yield, Runoff, Crop Yield
  • میلاد شرفی، جواد بهمنش*، وحید رضاوردی نژاد، سعید صمدیان فرد

    امروزه بیش از هر زمان دیگری افزایش تولید محصولات استراتژیک مانند گندم نیاز به استفاده صحیح از منابع آب دارد. مدل AquaCrop یکی از مدل های پویا و کاربرپسند بوده که توسط سازمان خواروبار جهانی فایو توسعه داده شده است. اما این مدل به پارامترهای ورودی نسبتا زیادی نیاز داشته و در صورت وجود سناریوهای متعدد، مدلی وقت گیر می باشد. در تحقیق حاضر برای رفع این مشکل و توسعه مدلی با داده های ورودی کمتر، با استفاده از مدل-های هوشمند ANN، SVR و SVR-FFA و با ایجاد 440 سناریو در 2 مزرعه عملکرد مدلAquaCrop مقایسه گردید. مزارع 99WestW2 و WestW10 به ترتیب در شهرستان های میاندوآب و مهاباد واقع گردیده و عملکرد (ton ha-1) 588/6 و (ton ha-1) 05/5 را داشته اند. نتایج اجرای مدل ها با استفاده از 5 معیار مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج این تحقیق نشان داد که برای هر دو مزرعه 99WestW2 و WestW10 مدل SVR-FFA3 توانست کم ترین میزان خطا را داشته باشد، به طوریکه برای شاخص عملکرد مقدار RMSE برای مزارع مذکور به ترتیب (ton ha-1) 033/0 و (ton ha-1) 069/0 به دست آمد. مدل های SVR و ANN نیز پس از مدل SVR-FFA توانستند عملکرد مناسبی را از خود نشان دهند. در نهایت مدل های هوشمند SVR-FFA، SVRو ANN با وجود کمترین تعداد ورودی قادر به پیش بینی مقادیر عملکرد در کم ترین زمان و با بیش ترین دقت بوده اند. در هر حال، نتایج نشان داد هر چه ورودی های مدل ها کم تر شود، پیش بینی مدل ها نیز ضعیف تر خواهد بود..

    کلید واژگان: آکواکراپ, شبیه سازی, کشاورزی پایدار, گندم, عملکرد محصول
    Milad Sharafi, Javad Behmanesh *, Vahid Rezaverdinejad, Saied Samadianfard
    Background and Objectives

    Due to population growth and Iran's location in arid and semi-arid regions of the world, the need for water and food has increased and as a result, the pressure on water and soil resources will be more than before. On the other hand, the risk of drying up Lake Urmia, which causes environmental problems in the region, requires macro-water planning for the region and the use of optimal cultivation pattern to deal with water scarcity. Therefore, optimal use of water preserves water resources and increases the quality of products. Today more than ever, increasing the production of strategic crops such as wheat requires the proper use of water resources. The main source of food for the Iranian people is wheat and related products, and any action that increases the yield of wheat due to limited soil resources, especially water resources, is important and necessary at the same time. In recent years, significant advances have been made in modeling product growth and development using mechanical models. Plant growth models are increasingly used in the analysis of agricultural systems and simulate the plant's response to growth factors using mathematical equations. The AquaCrop model is one of the dynamic and user-friendly models developed by the FAO. The AquaCrop model receives information about farm, plant, soil, irrigation and climate, and ultimately predicts important parameters such as crop. Wheat yield simulation allows efficient management and better planning under various environmental inputs such as soil and water. To achieve higher accuracy and less model error, field parameters must be properly calibrated by the model to achieve proper performance. Also, calibration of the model, if not done correctly, causes a high error prediction by the model, which leads to incorrect management, water loss, plant drought and other cases. Therefore, using a model that has accurate and close prediction to the AquaCrop model and requires fewer input parameters is essential, which saves time, reduces costs and eliminates calibration errors. However, this model requires relatively large input parameters and is a time-consuming model in the presence of multiple scenarios.3

    Methodology

    In recent years, smart models have been able to show high accuracy and become reliable models. Therefore, in the present study, to solve this problem and develop a model with less input data, using the ANN, SVR and SVR-FFA intelligent models and creating 440 scenarios in 2 farms, the performance of the AquaCrop model was compared.99WestW2 farm is located in Miandoab city and has a yield of 6.588 (ton ha-1) and WestW10 farm is located in Mahabad city and has a yield of 5.05 (ton ha-1).

    Findings

    The results of the model are performed using 5 evaluation criteria of Correlation coefficient, Root mean square error, Nash-Sutcliffe coefficient, Wilmot’s index of agreement and, Mean absolute percentage error. The results of this study showed that for both 99WestW2 and WestW10 farms, the SVR-FFA3 model could have the lowest error rate, so that for the yield index, the RMSE value for the mentioned farms was 0.033 and 0.069 (ton ha-1), respectively. The use of three models SVR, SVR-FFA, and ANN and their comparison with the AquaCrop model to predict wheat yield has been done for the first time in this study. The SVR model was able to show the highest accuracy after the SVR-FFA model. For 99WestW2 farm, it can reduce the error rate to 0.043 (ton ha-1) and for WestW10 farm to 0.077 (ton ha-1) and show good performance. The ANN model, after the SVR model, was able to show acceptable accuracy. The ANN model for 99WestW2 farm was able to reduce the error rate to 0.123 (ton ha-1) and for WestW10 farm to 0.094 (ton ha-1). Finally, the ANN model had a relatively higher error than the SVR-FFA and SVR models, respectively, and showed a relatively lower performance than the two models.

    Conclusion

    Finally, the intelligent SVR-FFA, SVR and ANN models, despite having the least number of inputs, were able to predict yield values in the shortest time and with the highest accuracy. However, the results showed that the lower the model inputs, the weaker the model prediction. For further studies, it is suggested that the ANN model be combined using the firefly algorithm (MLP-FFA) to increase the accuracy of the ANN model and make more accurate predictions of wheat yield.

    Keywords: Aquacrop, Crop yield, Simulation, Sustainable Agriculture, Wheat
  • حجت الله قاسمی، امیرپویا صراف*، بابک امین نژاد
    در این پژوهش، در گام اول مقادیر تبخیر و تعرق حوضه آبریز کارون، در سه سال خشک، نرمال و تر به ترتیب 2015، 2019، 2022، با استفاده از مدل SWAT واسنجی شده بر اساس رواناب و عملکرد محصول و الگوریتم SEBAL به دست آمده است. مدل SWAT با استفاده از 6 ایستگاه هیدرومتری برای دوره های 2016-2000 و 2020-2017، به ترتیب واسنجی و اعتبارسنجی شد که برای دوره واسنجی، مقادیر ضریب تبیین (R2) بین 54/0 تا 71/0، ضریب نش - ساتکلیف (NS) بین 52/0 تا 68/0 و ریشه میانگین مربعات خطا (RMSE) بین 50/12 تا (m3/s) 00/32 و برای دوره اعتبارسنجی، مقادیر R2 بین 51/0 تا 65/0، NS بین 50/0 تا 65/0 و RMSE بین 03/12تا (m3/s) 23/23 بوده است. همچنین متوسط عملکرد مشاهداتی و شبیه سازی شده محصول استراتژیک حوضه آبریز، به ترتیب برابر با 68/4 و 98/4 تن در هکتار بوده است. در ادامه، نتایج الگوریتم SEBAL و مدل SWAT براساس وضعیت سال آبی، با یکدیگر تحت مقایسه قرار گرفتند که همگرایی میان نتایج این دو روش، برای سه سال نرمال، خشک و تر به ترتیب برابر با 72/0، 58/0 و 49/0 بوده است. در مرحله دوم از این تحقیق، با توجه به داده های زمینی و با استفاده از تصاویر سنجنده MODIS از ماهواره Terra که دارای قدرت تفکیک زمانی مناسب است و سنجنده OLI از ماهواره Landsat8 که دارای قدرت تفکیک مکانی مناسب است، نتایج الگوریتم SEBAL و محدوده تغییرات پارامترهای اصلی این الگوریتم در دشت های حوضه های اهوازملاثانی و الباجی، ارائه شد. دشت اهوازملاثانی دارای سطح زیرکشت بالاتر و تغییرات توپوگرافی کمتر است. شبیه سازی عملکرد محصول توسط نرم افزار SWAT، در دشت الباجی نتیجه بهتری به دست داده است. با توجه به نتایج این تحقیق، مقادیر تبخیر و تعرق استخراجی از الگوریتم SEBAL و مدل SWAT می توانند نزدیک به مقادیر واقعی تبخیر و تعرق در حوضه باشند.
    کلید واژگان: تبخیر و تعرق, SEBAL, رواناب, عملکرد محصول, MODIS
    Hojjatollah Ghasemi, Amirpouya Sarraf *, Babak Aminnejad
    Evaporation and Transpiration (including soil water evaporation and transpiration in plants) account for about 60% of the annual atmospheric precipitation on the earth. This process is the backbone of the hydrological cycle and a key element in Water Resources Management and the agricultural sector. The Soil and Water Assessment Tool (SWAT) and the Surface Energy Balance Algorithm for Land (SEBAL) are specialized models that address this problem. A SEBAL model is a tool for estimating the spatial distribution of actual evaporation and transpiration using satellite images such as MODIS, and Landsat 8. Although Landsat 8 images have a higher Spatioal resolution than MODIS images (30 m vs. 1000 m), their Tempoural resolution is lower than that of MODIS images (every 16 days vs. every day). On the other hand, daily MODIS images may not always be usable because of problems such as cloudiness. In addition, the interpretation of numerous satellite images is very time-consuming. In the current study, the evaporation and transpiration values in the catchment area of Karun River were obtained in three dry, normal and wet years (2019, 2020, 2021) using the recalibrated SWAT model based on runoff and crop yield and the SEBAL algorithm. Then the results of the SEBAL algorithm and SWAT model were compared with each other based on the water year conditions. In the second stage of the research, the results of the SEBAL algorithm and the range of changes of the main parameters of this algorithm in the plains of Ahvaz-Mlathani and Al-Baji basins were presented according to the ground data and using the MODIS images from the Terra satellite with a suitable time resolution and OLI sensor from Landsat8 satellite, which has a good spatial resolution.
    Keywords: SEBAL, evapotranspiration, runoff, crop yield, MODIS
  • 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
  • سید رضا ظاهری کاشانی، سید مجید میرلطیفی، حسین دهقانی سانیج

    برنامه ریزی و مدیریت صحیح آبیاری در مزرعه مستلزم، برآورد مناسبی از تبخیر- تعرق گیاه است. از جمله روش های معمول جهت تخمین تبخیر- تعرق گیاهان، بهره گیری از پارامترهای تبخیر- تعرق گیاه مرجع (چمن) و ضریب گیاهی می باشد. ضریب گیاهی به دلیل تفاوت در واریته گیاهی، شرایط اقلیمی و نوع مدیریت آب و خاک و گیاه می تواند متغیر باشد. بنابراین، برای تخمین دقیق تر تبخیر- تعرق گیاهان بایستی از ضرایب گیاهی محلی استفاده نمود. هدف از این پژوهش تعیین ضریب گیاهی گل محمدی تحت یک سامانه آبیاری قطره ای دو ردیفه با مدیریت آبیاری کشاورز به روش بیلان آب خاک در منطقه قمصر می باشد. تبخیر- تعرق واقعی گل محمدی به روش بیلان آب خاک برابر با 389 میلی متر به دست آمد و پارامتر ضریب گیاهی گل محمدی از تقسیم تبخیر- تعرق واقعی گل محمدی به تبخیر- تعرق گیاه مرجع در طی دوره ی 188 روزه ی رشد گل محمدی حاصل گردید. حداقل و حداکثر ضریب گیاهی طی دوره رشد گیاه به ترتیب برابر با 6/0 و 2/1 به دست آمد. وزن گل محمدی برداشت شده در تمام مزرعه که از 53 هکتار آن حدود 40 هکتار تحت کشت می باشد، برابر 130 تن بود. بنابراین میانگین عملکرد گل محمدی در تمام مزرعه برابر 25/3 تن در هکتار بود. میانگین عملکرد محصول در ردیف های درختان مورد ارزیابی برابر 25/48 کیلوگرم در هر ردیف (160 متر مربع) حاصل گردید و میانگین بهره وری آب آبیاری در ردیف های مورد ارزیابی برابر 78/0 کیلوگرم بر متر مکعب به دست آمد.

    کلید واژگان: پایش رطوبت خاک, تبخیر- تعرق واقعی, ضریب گیاهی, عملکرد محصول, کارایی مصرف آب
    Seyed Reza Zaheri Kashani, Seyed Majid Mirlatifi, Hosein Dehghanisanij
    Introduction

    Rosa Damascene Mill. is cultivated in the most parts of Iran. This flowers are worldwide well known for their fine fragrance and are harvested to produce rose oil used in perfumery or to make rose water. Due to the lack of water resources in the world, especially in arid and semi-arid areas such as Iran, accurate estimates of the crop water requirements are necessary and essential for planning and managing irrigation events in the field. One method among the many available ones for estimating the crop evapotranspiration is the use of the reference evapotranspiration (grass) and crop coefficients. Crop coefficients can be variable due to the differences in plant variety, climatic conditions and the type of water, soil and plant managements. Therefore, for a more accurate estimate of crop evapotranspiration, local crop coefficients should be derived and used. The purpose of this research is to determine the crop coefficients of the Rosa Damascene Mill. under a two-row drip irrigation system using the soil water balance method in the Ghamsar region.

    Methodology

    This research was conducted during 2022 in a 53-hectare Rosa Damascene Mill. farm in the Ghamsar city. The soil moisture content prior and after each irrigation event was measured by gravimetric method. The actual evapotranspiration of the Rosa Damascene Mill. was calculated during the growing season as the residual term of the soil water balance equation. The crop coefficient was obtained by dividing the actual evapotranspiration of the Rosa Damascene Mill. by the reference evapotranspiration. ET0 Calculator and Crop Wat software were used to calculate reference evapotranspiration by the FAO- Penman- Monteith equation using the daily meteorological data recorded at the nearest weather station. In order to evaluate the usefulness of the irrigation water consumed, the water productivity indicators were determined. Using 8 volumetric flow meters that were installed at the beginning of 8 irrigation trickle lateral pipes in different parts of the field, the volume of water entering 4 control-rows of Rosa Damascene Mill. during the growing season was measured. Also, harvested flowers of the Rosa Damascene Mill. (YC) in each one of these control-rows were weighed separately and irrigation water productivity and water use productivity were determined for each one of the control-rows.

    Result and Discussion

    The Crop Wat and ET0 Calculator software estimated the seasonal reference evapotranspiration during the growing season to be 1147 and 1155 mm, respectively. The depth of water consumed by the Rosa Damascene Mill. in the wetted area by the water coming out of the emitters during the 188-day growing season of Rosa Damascene Mill. was 997 mm. The cumulative depth of water infiltrated into the wetted area was equal to 1017 mm. It should be noted that the depth of water consumption in the wetted area is not equal to the actual evapotranspiration of the Rosa Damascene Mill., because the actual evapotranspiration of the crop was calculated per unit of field area (sum of wetted and non- wetted areas), while the depth of water consumption in the wetted area was calculated. The minimum and maximum crop coefficients during the growing season were 0.6 and 1.2, respectively. The weight of the wet Rosa Damascene Mill. flower harvested from the entire farm, which is about 40 hectares cultivated out of the 53 hectares total, was equal to 130 tons. Therefore, the average yield of wet Rosa Damascene Mill. flower in the 40 hectares cultivated area was 3.25 tons per hectare. The highest amount of irrigation water productivity obtained from a control-row was 0.81 kg/m3. The average yield of Rosa Damascene Mill. flower in the evaluated control-rows was 48.25 kg per row, where the average irrigation water productivity was 0.78 kg/m3.

    Conclusions

    The reported crop coefficient values in the Karaj region are higher than the crop coefficient values obtained in the Ghamsar region during most of the growing season. This difference can be attributed to the differences in the climate and the type of irrigation system used, the type of crop variety, and the way the crop was managed. With the increase of irrigation volume in the studied rows, it was observed that the yield and irrigation water productivity increased. By generalizing the conditions of the control-row A to the whole farm, it was determined that if the whole farm was irrigated with a volume of 156,000 m3 during the growing season, the yield of the whole farm would had reached about 130 tons. By generalizing the conditions of control-row D to the whole farm, it was determined that if the whole farm was irrigated during the growing season with a volume of 148,725 m3, the yield of the whole farm would had been about 110 tons. Therefore, by saving 7275 m3 of irrigation water, the yield of the entire farm would decrease by about 20 tons.

    Keywords: Actual evapotranspiration, Crop coefficient, Soil moisture monitoring, Water use productivity, Yield
  • محمدعلی شاهرخ نیا*، مهدی اکبری، فریبرز عباسی

    پیاز یکی از محصولات مهم تولیدی در استان فارس می باشد. تاکنون اطلاعات اندکی در خصوص وضعیت آبیاری و بهره وری آب مزارع پیاز منتشر شده است. از این رو، میزان عملکرد، آب آبیاری، آب کاربردی و بهره وری آب در 30 مزرعه در سه شهرستان عمده تولید پیاز در استان فارس اندازه گیری و بررسی شد. برای مقایسه آماری نتایج بدست آمده از آزمون تی استفاده شد. میانگین حجم آب آبیاری پیاز در سه شهرستان مورد نظر به ترتیب 15848، 14888 و 10507 مترمکعب در هکتار به دست آمد. میانگین کل حجم آب آبیاری مزارع 13880 مترمکعب در هکتار بود. تفاوت حجم آب آبیاری دو شهرستان شیراز و سپیدان از نظر آماری در سطح 5 درصد معنی دار نبود. اما تفاوت حجم آب آبیاری شهرستان کازرون با هر دو منطقه دیگر بیشتر از 4000 مترمکعب در هکتار بوده که در سطح 1 درصد معنی دار شد. از نظر عملکرد محصول نیز تفاوت دو شهرستان شیراز و سپیدان کمتر از یک تن در هکتار بود که معنی دار نشد. اما عملکرد شهرستان کازرون حدود 16 تن در هکتار کمتر از عملکرد شهرستان های سپیدان و شیراز بود که این تفاوت ها در سطح 1 درصد معنی دار گردید. تفاوت بهره وری آب آبیاری در مناطق مورد بررسی در سطح 5 درصد معنی دار نگردید. مقایسه حجم آب آبیاری با نیاز آبی ناخالص نشان داد که سامانه های آبیاری قطره ای بیشترین تطابق را با نیاز آبی ناخالص داشته و به طور متوسط 5 درصد بیشتر آبیاری انجام شده بود. اما در مزارع تحت آبیاری بارانی و سطحی به ترتیب 17 و 45 درصد آب کمتر از نیاز آبی ناخالص داده شده بود. میزان عملکرد در مزارع پیاز تحت آبیاری سطحی حدود 28 درصد کمتر از عملکرد در مزارع تحت سامانه آبیاری قطره ای بود. تفاوت بهره وری آب آبیاری بین سامانه های آبیاری قطره ای و سطحی معنی دار نبود.

    کلید واژگان: حجم آب کاربردی, سامانه آبیاری, عملکرد محصول, نیاز آبی
    Mohammad Ali Shahrokhnia *, Mehdi Akbari, Fariborz Abbasi
    Introduction

    Onion, similar to most vegetables, is sensitive to inadequate irrigation. Onion has a shallow root and should be irrigated frequently with a small amount. Uniform and constant soil moisture during the growth period is very useful for onion growth. Excessive irrigation, in addition to reducing crop growth, increases costs, wastes water, reduces water productivity, and reduces product storability. Onion is one of the important agricultural products in Fars province. So far, little information has been published on the irrigation status and water productivity of onion fields. Knowing the amount of water required for irrigation and the water productivity of onion farms can help national and provincial planners and managers to increase production and save water more effectively. Therefore, the purpose of this research is to investigate the condition of onion farms in Fars province in terms of the amount of irrigation water and water productivity and the factors affecting them in agricultural conditions.

    Methods

    Yield, irrigation water volume and water productivity were measured and studied in 30 farms in three major onion production regions Shiraz, Sepidan and Kazerun in Fars province. T-test was used for statistical comparison of the obtained results. Three studied areas and three types of surface, sprinkler and drip irrigation systems were considered as experimental treatments. The daily meteorological information needed to estimate the water requirement was obtained from the synoptic weather stations of the regions using the Penman-Monteith method. Three scenarios were considered to estimate the water requirement of onion. 1- Water demand from the Penman-Monteith method, using the meteorological data of the year of conducting the research (2020) 2- Water demand from the Penman-Monteith method, using the meteorological data of 10 years leading up to the time of the research, 3- Water demand from the National Water Document. The average efficiency of surface, rain and drip irrigation systems was considered to be 60, 75 and 90%, respectively, and the gross water requirement was calculated. The farm water flow rates were measured with suitable instruments. The amount of irrigation water per hectare of the field was obtained by multiplying the amount of field discharge by the total duration of irrigation during the growing season. Finally, by summarizing the results obtained from the difference in yield values, irrigation water and water productivity, suggestions were made to improve onion production and irrigation.

    Results

    The average volume of onion irrigation water in the three regions Shiraz, Sepidan and Kazerun was 15848, 14888 and 10507 m3/ha, respectively. The average total volume of irrigation water was 13880 m3/ha. The difference in irrigation water volume between Shiraz and Sepidan was not statistically significant at 5% level. However, the difference between the volume of irrigation water in Kazerun region and the other two regions was more than 4000 m3/ha, which became significant at the level of 1%. By applying 118, 327 and 195 mm of effective rainfall for the three investigated regions, the average amount of applied water in the fields of the three regions was 17028, 18158 and 12457 m3/ha respectively. The average volume of applied water in the three investigated areas was 16054 m3/ha. In terms of crop yield, the minimum, maximum, and average yield of the product in the three studied areas were about 34, 86, and 58 tons per hectare, respectively. The difference between Shiraz and Sepidan was less than one ton per hectare, which was not significant. However, the yield of Kazerun region was about 16 t/ha less than the yield of Sepidan and Shiraz regions, and these differences were significant at the level of 1%. The productivity of irrigation water in selected onion fields varied from 2.12 to 8.51 kg/m3 and on average was 28.4 kg/m3. The highest and the lowest irrigation water productivity were in Kazerun and Shiraz, respectively. The highest and lowest total water productivity was obtained in Shiraz and Sepidan regions. The difference in irrigation water productivity in the studied areas was not significant at the level of 5%. In Shiraz region, the amount of irrigation water given was 1003 and 723 m3/ha, respectively, less than the annual and long-term gross water requirements, and these differences were not significant at the 5% level. In Sepidan region, these differences were 1460 and 150 m3/ha, respectively, which was not statistically significant at the 5% level. In Kazerun region, the volume of irrigation water was 8427 and 7309 m3/ha, respectively, less than the gross water requirement, and these differences were significant at the 1% level. This means that the onion fields in this area did not receive the required water. In general, in the selected onion farms, the volume of irrigation water was less than the annual and long-term gross water requirement by 3419 and 2511 cubic meters per hectare, respectively, and these differences were significant at the 1% level.Comparison of irrigation water volume with gross water requirement showed that drip irrigation systems were most in line with gross water requirement and on average 5% more irrigation was done. However, in the fields under sprinkler and surface irrigation, 17 and 45% of water was given less than the gross water requirement, respectively. Therefore, the yield in onion fields under surface irrigation was about 28% lower than the yield in fields under drip irrigation system. The difference in irrigation water productivity between drip and surface irrigation systems was not significant.

    Keywords: Applied water volume, Irrigation system, Water requirement, Yield
  • سعید آزادی، حامد نوذری*، صفر معروفی، بهزاد قنبریان

    در تحقیق حاضر به کمک روش تحلیل پویایی سیستم مدلی بسط داده شد تا بتواند سودآوری کشت محصولات زراعی شبکه آبیاری و زهکشی جفیر (ایثارگران) واقع در استان خوزستان را شبیه سازی و بهینه سازی نماید. به منظور اعتباریابی نتایج شبیه سازی نسبت منفعت به هزینه، از شاخص های آماری مجذور میانگین مربعات خطا (RMSE)، خطای استاندارد (SE)، میانگین خطای اریبی (MBE) و ضریب تبیین (R2) استفاده و مقادیر آنها به ترتیب 0/25، 0/19، 0/005- و 0/96 بدست آمد. سپس به منظور تعیین سطح زیر کشت بهینه محصولات زراعی شبکه، با هدف افزایش سودآوری کشت محصولات، الگوی کشت محصولات این شبکه در دو حالت غیر پلکانی و پلکانی در سال های زراعی 1392 الی 1396 تعیین شد. در حالت غیر پلکانی سطح زیر کشت هر محصول زراعی در شبکه از صفر تا 2 برابر وضع موجود تغییر یافت و در حالت پلکانی با توجه به شرایط اجتماعی و فرهنگی ساکنین منطقه، این تغییر به آرامی و در هر سال به میزان 10 درصد وضع موجود بوده است. آنالیز نتایج نشان دهنده موفقیت مدل در بهینه سازی و دست یابی به اهداف مورد نظر داشت و مجموع نسبت منفعت به هزینه در همه سال ها در هر دو حالت پلکانی و غیر پلکانی افزایش یافت. به عنوان نمونه در سال 1396 نسبت به 1395، هزینه های تولید به اندازه 7/1 درصد کاهش و قیمت فروش به اندازه 5/8 درصد افزایش داشت و باعث افزایش میزان منفعت به هزینه در سال 1396 نسبت به سال ماقبل آن شد. نتایج نشان داد مدل حاضر در شبیه سازی و بهینه سازی شبکه آبیاری، الگوی کشت آن و تعریف سایر سناریوها از دقت خوبی برخوردار است.

    کلید واژگان: الگوی کشت, سودآوری اقتصادی, عملکرد محصول, مدل سازی, نرم افزار VENSIM
    S. Azadi, H. Nozari*, S. Marofi, B. Ghanbarian

    In the present study, a model was developed using a system dynamics approach to simulate and optimize the profitability of crops of the Jofeyr (Isargaran) Irrigation and Drainage Network located in Khuzestan Province. To validate the results, the statistical indicators of root mean square error (RMSE), standard error (SE), mean biased error (MBE), and determination coefficient (R2) were used. To validate the simulation results of the benefit-cost ratio, the values of these indicators were obtained 0.25, 0.19, 0.005, and 0.96, respectively. Then, to determine the optimal cultivated area of the network and increase the profitability, the cropping pattern was determined both non-stepwise and stepwise in 2013 to 2017 cropping years. In the non-stepwise, the cultivated area of each crop changed from zero to 2 times of current situation. In stepwise, due to social and cultural conditions of inhabitants, this change was slow and 10% of the current situation every year. The analysis of the results showed the success of the model in optimizing and achieving the desired goals and the total benefit-cost ratio increased in all years both non-stepwise and stepwise. For example, in 2017 compared to 2016, production costs decreased by 7.1 percent and sales prices increased by 5.8 percent, and increased the benefit-cost in 2017 compared to the previous year. The results showed that the present model has good accuracy in simulating and optimizing the irrigation network, its cropping pattern, and defining other scenarios.

    Keywords: Cropping pattern, Economic profitability, Crop yield, Modeling, VENSIM software
  • فرشته مقامی مقیم، علیرضا کریمی*، محسن باقری بداغ آبادی، حجت امامی

    این مطالعه با هدف ارزیابی شاخص کیفیت خاک در دو سطح لایه شخم و خاک رخ (عمق 0 تا 100 سانتی متر)، در اراضی مرتعی و کشاورزی با مدیریت های خرده مالک، عمده مالک شخصی و اراضی شرکت کشاورزی و دامپروری بینالود در نیشابور انجام شد. 21 خاک رخ در سامانه های مدیریتی مزبور، حفر و از افق های آن ها نمونه برداری گردید. پرسش نامه های لازم به کمک کشاورزان و کارشناسان منطقه به روش تحلیل سلسله مراتبی (AHP)، تهیه و تحلیل های مورد نظر انجام گرفت. از بین ویژگی های موثر بر کیفیت خاک، کربنات کلسیم معادل، کربن آلی، درصد رس، شن، سیلت، قابلیت هدایت الکتریکی، pH، نیتروژن کل، فسفر و پتاسیم قابل استفاده، سدیم و مجموع کلسیم و منیزیم مورد تجزیه آزمایشگاهی قرار گرفت. شاخص کیفیت خاک در مجموعه حداقل داده (MDS) به دو روش تجزیه به مولفه های اصلی (PCA) و نظر کارشناس (EO) و به دو شیوه تجمعی و وزنی محاسبه شد. برای رسیدن به یک مقدار واحد از هر ویژگی در هر خاک رخ، از دو روش میانگین وزنی و ضریب وزنی استفاده گردید و به منظور بررسی صحت ارزیابی، ارتباط بین شاخص کیفیت خاک با عملکرد یونجه و کلزا نیز به روش رگرسیون خطی بررسی شد. نتایج نشان داد که بیشترین شاخص کیفیت تجمعی و وزنی خاک در هر دو سطح لایه شخم و خاکرخ، در هر دو روش PCA و EO مربوط به اراضی مرتعی و سیستم عمده مالک بود. در تمام واحدهای مدیریتی نیز شاخص وزنی محاسبه شده به روش EO، بیشترین کیفیت خاک سطحی و خاک رخ (به روش ضریب وزنی) را به خود اختصاص داد. ارتباط بین شاخص کیفیت خاک با عملکرد یونجه و کلزا نیز نشان داد که در مجموعه EO، شاخص وزنی خاک رخ (به روش ضریب وزنی) نسبت به خاک سطحی، توانسته است ارتباط بیشتری با عملکرد محصول، به خصوص کلزا، در سیستم مدیریتی عمده مالک (خاک سطحی R2 = 0.75 و خاک رخ R2 = 0.68) و شرکت بینالود (خاک سطحی R2 = 0.65 و خاک رخ R2 = 0.63) نشان دهد. ارتباط نسبتا خوب عملکرد محصولات مورد مطالعه، با شاخص کیفیت خاک نشان داد که به منظور افزایش عملکرد، نیازمند یک مدیریت اصولی در جهت حفظ و بهبود کیفیت خاک، به خصوص در سیستم خرده مالکی در جهت تامین نیازهای تغذیه ای که نقش مهم تری دارند، هستیم.

    کلید واژگان: تجزیه به مولفه اصلی, سامانه مدیریتی, شاخص کیفیت خاک, عملکرد محصول, کارشناس خبره
    F. Maghami Moghim, A.R. Karimi *, M. Bagheri Bodaghabadi, H. Emami
    Introduction

     The type of management operations and land use systems are the key parameters affecting the soil quality and sustainable land use. The exploitation systems by efficient use of soil and water recourse can decrease productions costs and increase the yield as well as conserve the natural resources. However, farmers and stakeholders need to be aware that through their management practices, they affect soil quality and, with the short-term goal of production and greater profitability, lead to soil degradation. They can both use the land economically and improve and maintain soil quality by balancing production inputs and refining their management approaches. There are different management systems of productivity in agricultural lands in Neyshabour plain in northeastern Iran. In addition to the water and soil limitations in the study area, the prevalence of the smallholder system and the unwillingness of farmers to integrate smallholder, has further increased the destruction of soils in the study area. The objective of this study was to assess the changes in soil quality index in surface soil and profile (0-100 cm) and calculate the correlation between soil quality index and alfalfa and rapeseed yield in rangeland and agricultural areas managed by smallholders, total owners, and Binalood Company in the study area.

    Materials and Methods

     A total of 21 soil profiles were described in the total owner, smallholder and Binalood company management system and sampled from the alfalfa and rapeseed lands. Questionnaires were prepared with the help of farmers and experts in the study area based on Analytic Hierarchical analysis (AHP) method. The physical and chemical characteristics of the soil samples were determined. The important soil characteristics affecting plant growth were determined by interviewing farmers and experts study area. Soil quality index in the minimum data set (MDS) was calculated by two methods of principal component analysis (PCA) and expert opinion (EO), by additive and weighted methods in surface soil and profile. To achieve a single value for each soil properties in the soil profile, two methods of weighted mean and weighted factor were used. To evaluate the accuracy of the assessment, the correlation between soil quality index and alfalfa and rapeseed yield was investigated of the various management system.

    Result and Discussion

    The results showed that the highest additive and weighted soil quality index at both surface and soil profile in both PCA and EO methods were in rangeland. It was due to lack of cultivation and maintaining organic matter comparing to agricultural land. The total owner management system due to its economic power and the use of appropriate and scientific methods comparing to smallholder management system, showed the highest additive and weighted soil quality index. In all management system, the EO-calculated weight index by weighted factor method had the highest value due to assigning the suitable weight for soil characteristics. The correlation analyses soil quality indices with canola and alfalfa indicated that the EO soil quality calculated by weighted factor for the soil profile were more correlated than surface soil in total owner system and the Binalood company. Weight coefficient method due to the application of different weights to each layer based on their importance, showed a higher soil quality index in both EO and PCA sets than the weighted average method. The reason for better EO performance probably is that the PCA is a reducing the dimensions, meanwhile, the minimum data selection in the EO method is based on regional experts which are familiar with cause-and-effect relationship of the soil properties. Due to the relatively good correlation of the yield of the studied products, with the soil quality index, an appropriate management needs to maintain and improve soil quality, especially in the smallholder system, as well as meeting the nutritional needs of these products.

    Conclusion

     Soil quality assessment in this study indicated that calculation of the soil quality index only considering the surface soil properties may not provide complete information for the farmers and land managers. Then inclusion of both surface and profile soil properties with farmers' knowledge and study area experts are essential for sustainable soil management. On the other hand, the differences in the management system also affected the soil quality index. Although the smallholder management system due to low input, especially chemical fertilizers, water and agricultural implements, had a high potential concerning environmental issues, but in terms of production, total owner and Binalood company management systems because of their high economic strength had the higher soil quality index. The farmers and stakeholders of the total owner management systems should be considered despite the proper management, however due to high inputs of fertilizer and water, especially in the Binalood company, the production may not be sustainable. Therefore, for further studies, calculating the water consumption in the desired management systems is recommended.

    Keywords: Crop Yield, Expert opinion, Management system, Principal component analysis, Soil quality index
  • حسین بهداروندی، صائب خوشنواز*، حسین قربانی زاده خرازی، سعید برومندنسب

    توسعه روش هایی برای بهبود ظرفیت رطوبت خاک و افزایش عملکرد بیولوژیکی گیاهان در مناطق خشک و نیمه خشک ضروری است. این مطالعه برای ارزیابی تاثیر کمپوست نیشکر بر عملکرد ذرت تحت شرایط آب و هوایی دشت گتوند در استان خوزستان، جنوب غربی ایران انجام شده است. بنابراین یک آزمایش میدانی با سه تیمار کاربرد کمپوست نیشکر (0 ، 15 و 30 تن در هکتار) و چهار سطح تامین آب محصول (%50، %75، %100 و %125 کل آب موردنیاز) در سه تکرار انجام شد. این آزمایش ها برای دو فصل رشد (فصل رشد اول از فروردین تا تیرماه 1398 و فصل دوم رشد از مرداد تا آذرماه 1398) طراحی و اجرا شد. برنامه ریزی آبیاری، عملکرد بیولوژیکی، شاخص برداشت و پوشش تاج در دو فصل رشد اندازه گیری و برای شبیه-سازی رشد ذرت در سناریوهای مختلف کاربرد آب و کمپوست نیشکر با استفاده از نرم‫افزار AquaCrop بکار گرفته شد. نتایج نشان داد که سطح پوشش سایه انداز و طول دوره بلوغ تا آغاز پیری سطح سایه انداز در کشت بهاره بیش از کشت تابستانه بود. علاوه بر این آزمون حداقل خطا نشان داد که استفاده از کمپوست نیشکر عملکرد محصول را در سطح اطمینان یک درصد افزایش داد. عملکرد بیولوژیک ذرت در منطقه مورد مطالعه بین 13678 کیلوگرم در هکتار در تیمار کم آبیاری 50 درصد با کاربرد 30 تن در هکتار کمپوست تا 17344 کیلوگرم در هکتار در شرایط آبیاری کامل بدون کاربرد کمپوست در کشت تابستانه متغیر است. آنالیز اقتصادی کاربرد کمپوست افزایش حداقل 20 درصد درآمد خالص را نشان داد.‬‬‬

    کلید واژگان: شاخص برداشت, بهره‫وری آب, پوشش سایه انداز, عملکرد محصول
    Hossein Behdarandi, Saeb Khoshnavaz *, Hossein Gharbani Zadeh Kharazi, Saeed Boroomand
    Introduction

    Optimizing the sustainable use of water resources across local or regional systems is a complicated management challenge with significant implications. The world population in 2050 will be more than 9.5 billion people that it needs about 60% more food. Furthermore, the water availability for irrigation will decrease because of competing demands from other sectors, i.e., industrial, domestic, and hydroelectric generation. Pre-growing season estimation of agricultural outcomes such as water losses, net benefit and yield production can provide insights to beneficiaries and farmers to make optimum decisions. Shahhosseini et al., (2019) evaluated the potential of machine learning algorithms for maize growth simulator to develop a decision support system. Three million data such as genotype, environment and management scenarios were incorporated for predicting yields in this framework. The results provided a dynamic decision technique for pre-season management. In a case study, maize water use was measured based on the water balance in a 6-year field trial in the west-central Great Plains of the United States by Trout and DeJonge (2018). Varzi et al., (2019) presented an optimization model to allocate irrigation water for maize using crop water production functions under deficit irrigation. The problem structure was determined based on maize and sunflower water productivity data collected during 2008–2011 growing seasons in eastern Colorado. The results show that deficit irrigation does improve farm income at moderate to high leasing prices. Moreover, the proposed model can define the crop and water leasing prices for which deficit irrigation is worthwhile. Therefore, increasing the efficiency of land and water resources can be considered as the main policy to find the sustainable decision. It is necessary to develop methods to improve soil moisture capacity and increase plant biomass in arid and semi-arid areas. This study was conducted to evaluate the impact of sugarcane compost on maize yield under the climate conditions of Gotvand plain in Khuzestan province, southwestern Iran. This agricultural residue can be used for improving the soil porous media structure to increase water availability in the root zone. Economic analysis of the application of sugarcane bagasse at different levels of plant water supply needs has been done using the development of the growth simulation model and optimization technique.

    Methods

    In this study, simulation of maize yield and soil water content with AquaCrop software under full and deficit irrigation managements and sugarcane bagasse utilization was evaluated. This agricultural residue can be used for improving the soil porous media structure to increase water availability in the root zone. Economic analysis of the application of sugarcane bagasse at different levels of plant water supply needs has been done using the development of the growth simulation model and optimization technique. A field experiment with three treatments of sugarcane compost application (0, 15, and 30 ton/ha) and four levels of crop water supply (50%, 75,% 100%, and 125% of total water requirement) was performed in three replications for two growing seasons (March to December 2019). Irrigation planning, cultivation costs, biomass, harvest index and canopy cover were measured at different time steps of the growing seasons to provide growth simulation models using AquaCrop software. The error statistics of calibration process were evaluated by root mean square error (RMSE), Nash– Sutcliffe efficiency index (NSE), normalized objective function (NOF), and mean absolute error (MAE) for the simulated and observed yield production values.

    Results

    Calibration and verification process were carried out based on the two replications and one replication, respectively. The results presented in the scatter diagram and the coefficient of determination values close to one showed that the simulation model can be used to estimate the yield production in different scenarios of irrigation water distribution. The results showed that the use of sugarcane bagasse increases the soil water availability, harvest index and yield production at a confidence level of 1%. Optimal irrigation planning in this study was performed using the gray wolf optimization algorithm with the objective of maximizing crop yield. Optimal irrigation strategies reduce water losses, increase biomass and improve economic efficiency compared to existing conditions. Optimal planning based on daily information can determine the depth and timing of irrigation simultaneously. Increasing the water productivity and the net income for farmers and reducing the costs of bagasse application could be considered as positive implications of the developed simulation-optimization model. Future research could explore water management strategies on the farm by developing new goals for other crops or cultivation patterns.

    Keywords: Harvest index, Water productivity, Canopy cover, Yield production
  • محمدحسن رحیمیان*، غلامحسن رنجبر، حسن غلامی، مجید نیکخواه، مهدی شیران تفتی، نادیا بشارت

    با توجه به اینکه مزارع گندم عمدتا به دو روش سطحی (غرقابی) و موضعی (تیپ) آبیاری می شوند، این پژوهش بر آن شد تا اثر فاکتورهای عملکرد و آب مصرفی بر شاخص بهره وری آب (WUE) این دو سامانه را در استان یزد بررسی، مقایسه و تحلیل نماید تا از این طریق، اولویت پرداختن به این فاکتورها به تفکیک نوع سامانه مشخص شود. نتایج نشان داد که در روش غرقابی، کاهش حجم آب مصرفی بیشتر از افزایش عملکرد محصول در ارتقای WUE، نقش داشته است. به عبارتی دیگر برای افزایش WUE گندم در روش های غرقابی باید بیشتر سراغ راهکارهای بهینه سازی و کاهش مصرف آب در مزرعه رفت و پرداختن به روش های افزایش عملکرد محصول در جایگاه بعدی قرار دارند. اما در مورد آبیاری موضعی، شرایط بر عکس بوده و فاکتور عملکرد نقش تعیین کننده تری در ارتقای WUE ایفا کرده است. در این سامانه مسایل به نژادی و به زراعی گندم نظیر انتخاب ارقام مناسب، تاریخ و تراکم مناسب کاشت، رعایت دور آبیاری ها، عملیات مناسب تغذیه، کنترل آفات و بیماری ها نقش قابل توجهی در WUE داشته و مستلزم توجه زیادی از جانب کشاورزان است. همچنین مشاهده شد که علی رغم کاهش محتمل حجم آب مصرفی گندم در آبیاری تیپ نسبت به غرقابی و ارتقای عددی WUE، امکان عدم دستیابی بهره برداران به عملکرد قابل قبول محصول در واحد سطح وجود دارد که همین مساله می تواند موجب عدم صرفه اقتصادی این سامانه در مزارع گندم و در نتیجه، نارضایتی بهره برداران شود. حل این مساله در گرو توجه ویژه به نکات مدیریتی و به زراعی در آبیاری موضعی گندم خواهد بود.

    کلید واژگان: کارایی مصرف آب, عملکرد محصول, آب مصرفی, شوری, تابع تولید
    Mohammad Hassan Rahimian *, Gholamhassan Ranjbar, Hassan Gholami, Majid Nikkhah, Mehdi Shiran Tafti, Nadia Besharat

    Considering that wheat fields are mainly irrigated by surface (basin) and localized (drip) methods, this study aimed to investigate, compare and analyze the effects of total applied water and yield factors on wheat Water Use Efficiency (WUE) of each irrigation system in Yazd province. In this way, the priority of addressing each of these factors in the two irrigation systems can be determined. The results showed that in the surface irrigation method, reducing the volume of applied water has played a more important role in improving the WUE than increasing the yield. In other words, to increase the wheat WUE of surface methods, implementation of water use optimization solutions are more prioritized compared to crop yield enhancement practices. In contrast, in the case of the drip irrigation method, the crop yield enhancement solutions have played a more decisive role in improving wheat WUE. In these fields, wheat agronomic practices such as proper planting date and density, selecting suitable and high yielding varieties, proper irrigation cycle, proper fertilizer application, and pest and disease control have had a significant role in WUE of wheat, which requires high attention by the farmers to these issues. It was also observed that despite the possible reduction of applied water in drip irrigation compared to the surface method and consequent quantitative enhancement of WUE, but there may be the possibility of low and unacceptable wheat performance. This can cause economic inefficiency of the drip irrigation system for wheat. So, it is highly recommended to consider and implement the above-mentioned agronomic practices in wheat drip irrigated fields.

    Keywords: Water use efficiency, yield, Applied Water, salinity, Yield Function
  • رضا دلباز، حامد ابراهیمیان*، فریبرز عباسی، آرزو نازی قمشلو
    رشد روزافزون جمعیت باعث شده است تا نیاز غذایی روز به روز بیشتر شود. به همین دلیل نیاز است که عملکرد گیاهان در واحد سطح افزایش یابد. افزایش عملکرد گیاهان زراعی تا حد زیادی مرهون مصرف کودهای شیمیایی است. همین امر باعث استفاده بی رویه کودها توسط کشاورزان شده است. تاکنون مطالعات زیادی تاثیر کودآبیاری سطحی (SF) و کودآبیاری قطره ای (DF) را نسبت به آبیاری سطحی (SC) و قطره ای (DC) به همراه کود دهی سنتی در سطوح مختلف کودی برای شاخص عملکرد محصول بررسی کرده اند؛ اما هرکدام از این مطالعات در شرایط مختلف انجام شده اند. با توجه به پراکندگی نتایج و عدم وجود یک نتیجه گیری کلی از نتایج منتشر شده، انجام فرا تحلیل به عنوان یک روش ساختارمند برای رسیدن به یک نتیجه واحد در رابطه با تاثیر سطوح مختلف کودآبیاری بر شاخص های ذکر شده الزامی است. در این پژوهش با انجام فرا تحلیل بر روی 21 مطالعه انجام شده در زمینه کودآبیاری، تاثیر سطوح مختلف کودی بررسی شد. نتایج هرکدام از این مطالعات در زیرگروه های سطوح مختلف کودآبیاری دسته بندی شدند که شامل زیرگروه بیش از 100 درصد، 100 درصد، 70 تا 100 درصد و 50 تا 70 درصد نیاز کودی گیاه توصیه شده است. بیشترین میزان افزایش عملکرد محصول در سطح کودی 100 درصد مقدار توصیه شده به دست آمد و مقدار اندازه اثر آن برابر 25/1 شد، اما به لحاظ آمار استنباطی تفاوت معنی داری با سطح کودی 70 تا 100 درصد نداشت. بر اساس این نتایج، زیرگروه 70 تا 100 درصد مناسب ترین سطح کودی است. در این زیرگروه بدون کاهش معنی دار عملکرد محصول می توان 30 درصد در مصرف کود صرفه جویی کرد.
    کلید واژگان: آبیاری سطحی, آبیاری قطره ای, عملکرد محصول, کود دهی
    Reza Delbaz, Hamed Ebrahimian *, Fariborz Abbasi, Arezoo Nazi Ghameshlou
    The growing population has increased the need for food day by day. Therefore, it is necessary to improve the yield of plants per unit area. The increase in crop yield is largely due to the use of chemical fertilizers. This has led to the improper use of fertilizers by farmers. So far, many studies have examined the effect of surface (SF) and drip fertigation (DF) on surface (SC) and drip (DC) irrigation along with traditional fertilization at different levels of fertilizer for crop yield index. But each of these studies has been done under different circumstances. Due to the dispersion of results and the lack of a general conclusion from the published results, meta-analysis is required as a structured method to achieve a single result in relation to the impact of different levels of fertigation on the mentioned indicators. In this study, by performing meta-analysis on 21 studies in the field of fertigation, the effect of different levels of fertilizer was investigated. The results of each of these studies were classified into subgroups of different levels of fertilizer, which include subgroups of more than 100%, 100%, 70 to 100% and 50 to 70% of the recommended plant fertilizer requirements. The highest increase in crop yield was obtained at 100% of the recommended dose and the effect size was 1.25, but there was no significant difference between the fertilizer levels of 100% and 70% to 100%. Based on these results, the most suitable fertilizer level is 70 to 100%. In this subgroup, 30% of fertilizer consumption can be reduced without a significant reduction in crop yield.
    Keywords: crop yield, Drip Irrigation, fertilization, Surface irrigation
  • محمدرضا رحیمی پور انارکی، علی محمدی*، مجتبی رفیعیان، رضا ارجمندی، سعید کریمی

    دف: در این مقاله، الگوی کشت در استان کرمان و شهرستان قلعه گنج مقایسه شده است. ضمن در نظر گرفتن سطح زیرکشت، میزان تولید و محاسبه عملکرد، آب مجازی آبی و سبز و شاخص وابستگی به آب در محصولات عمده شهرستان قلعه گنج مورد بررسی قرار گرفته و با محصولات مشابه در استان کرمان مقایسه شده اند. با توجه به میزان تولید محصولات، در جهت ممانعت از صادرات آب مجازی از طریق عدم تولید محصولات آب بر و کم بازده در شهرستان نتایجی ارایه گردید. در میان محصولات بررسی شده، گندم بیشترین سطح زیرکشت را در استان کرمان (90145 هکتار) و شهرستان قلعه گنج (15159 هکتار) به خود اختصاص داده است. کمترین سطح زیرکشت در شهرستان قلعه گنج مربوط به سیب زمینی (95 هکتار) و پیاز (134 هکتار) است و کمترین سطح زیرکشت در استان کرمان نیز مربوط به پیاز (5738 هکتار) است. عملکرد سیب زمینی در شهرستان قلعه گنج 41 تن در هکتار و محتوای آب مجازی آن 321/0 مترمکعب در کیلوگرم است که بعد از پیاز کمترین محتوای آب مجازی را در میان این محصولات دارد. باتوجه به محدودیت منابع آب موجود در شهرستان قلعه گنج و برای کاهش فشار بر منابع آب زیرزمینی توصیه می گردد که کشت پیاز و سیب زمینی در شهرستان قلعه گنج مورد توجه بیشتری قرار گیرد و توسعه کشت محصولات آب بر محدود گردد. کشت یونجه در شهرستان قلعه گنج در صورت تکمیل زنجیره ارزش در بخش دامپروری نیز با توجه به عملکرد محصول (70/32 تن بر هکتار در شهرستان در مقایسه با 59/10 تن در استان) توصیه شده است.

    کلید واژگان: آب مجازی, عملکرد محصول, شاخص وابستگی به آب, استان کرمان, شهرستان قلعه گنج
    MohammadReza Rahimipour Anaraki, Ali Mohammadi *, Mojtaba Rafieian, Reza Arjmandi, Saeed Karimi

    In this study, the cultivation pattern in Kerman province and Qaleganj County has been compared. While considering production of crops, the results of this study have been adjusted in order to prevent the export of virtual water by decreasing the cultivation of low yield and water intensive crops in the county. A comparison between the main crops of Qaleganj County and the same crops in Kerman province, based on cultivation area, production and the calculation of crop yield, blue and green virtual water, and water dependency index has been presented in his study. Among the studied crops, wheat has the highest area of cultivation in Kerman province (90145 hectares) and Qaleganj County (15159 hectares). The lowest areas of cultivation in Qaleganj County belong to potatoes (95 hectares) and onions (134 hectares) and in Kerman province belongs to onions (5738 hectares). Potato yield in Qaleganj County is 41 tons per hectare and its virtual water content is 0.321 cubic meters per kilogram, which has the lowest virtual water content among these products after onions. Due to the limited water resources in Qaleganj County and to reduce the pressure on groundwater resources, it is recommended to increase onion and potato cultivation in Qaleganj County and to limit the development of water intensive crops. Increase in Alfalfa cultivation in Qaleganj County is also recommended according to the crop yield (32.70 tons per hectares in Qaleganj County compared to 10.59 tons per hectares in Kerman province) if the livestock value chain is completed.

    Keywords: Virtual Water Capacity, Water Footprint, Qaleganj County, Kerman Province
  • افشین سرکهکی، اصلان اگدرنژاد*، سهراب مینایی

    ارزیابی مدل های گیاهی در بخش کشاورزی توسط بسیاری از پژوهشگران انجام شده است. هدف از این کار تعیین مدل گیاهی مناسب برای برنامه ریزی و پیش بینی واکنش گیاهان زراعی در مناطق مختلف است. این عمل سبب می شود با صرف هزینه و وقت کمتر بتوان اثر شرایط مختلف را بر عملکرد، زیست توده و کارایی مصرف آب گیاهان بررسی کرد. با توجه به اهمیت این موضوع، تحقیق حاضر به منظور بررسی دقت و کارایی دو مدل گیاهی AquaCrop و SWAP تحت سه تیمار نوع آبیاری (D: آبیاری بارانی با آب شور و F: آبیاری بارانی با کاربرد آب شور و شیرین و S: آبیاری سطحی) و پنج کیفیت مختلف آب (S1: 2/5، S2: 3/2، S3: 3/9، S4: 4/6 و S5: 5/1 دسی زیمنس بر متر) انجام شد. نتایج آماره NRMSE نشان داد که دقت مدل AquaCrop برای تعیین عملکرد، زیست توده و کارایی مصرف آب به ترتیب برابر با 0/07، 0/09 و 0/07 و دقت مدل SWAP به ترتیب برابر با 0/12، 0/04 و 0/13 بود. بر اساس آماره EF، کارایی مدل AquaCrop برای تعیین پارامترهای مذکور به ترتیب برابر با 0/06، 0/90 و 4/4- و کارایی مدل SWAP به ترتیب برابر با 0/74، 0/73 و 2/0- به دست آمد. بنابراین، دقت و کارایی مدل AquaCrop برای تعیین عملکرد و زیست توده بهتر از مدل SWAP بود.

    کلید واژگان: آبیاری بارانی, روش آبیاری, عملکرد محصول, مدل AquaCrop, مدل SWAP
    A. Sarkohaki, A. Egdernezhad*, S. Minaei

    Crop models evaluationin agriculture has been done by researchers. It helps them to determine the most appropriate crop model for the planning and simulation of crop response in different areas. Using can lead time and cost saving, helping to evaluate the effects of different situations on the crops yield, biomass and water use efficiency (WUE). Given the importance of the subject, this study was conducted for the accuracy and efficiency evaluation of AqauCrop and SWAP under three irrigation types (D: sprinkler irrigation with saline water, F: sprinkler irrigation with saline and fresh water, and S: surface irrigation) and five water qualities (S1: 2.5, S2: 3.2, S3: 3.9, S4: 4.6 and S5: 5.1 dS.m-1). NRMSE results showed that the accuracy of AquaCrop for the simulation of yield, biomass and WUE was 0.07, 0.09 and 0.07, respectively. For SWAP, these were 0.12, 0.04 and 0.13, respectively. According to EF, AquaCrop results for above-mentioned parameters were 0.60, 0.90 and -4.4, and SWAP results were 0.74, 0.73 and -2.0, respectively. So, AquaCrop accuracy and efficiency were better than those of SWAP for the simulation of corn yield and biomass.

    Keywords: AquaCrop, Crop Yield, Irrigation Types, Sprinkler Irrigation, SWAP
  • رضا عباس پور، نجمه یزدان پناه*
    به منظور بررسی تاثیر دور و روش آبیاری بر ویژگی های رشدی گیاه کلزا، آزمایشی در قالب کرت های نواری خرد شده بر پایه طرح بلوک-های کامل تصادفی، در سه تکرار در سال زراعی 99-1398 در ایستگاه مرکز تحقیقات کشاورزی حاجی آباد انجام شد. در این راستا، سه دور آبیاری شامل آبیاری پس از 20، 40 و 60 میلی متر تبخیر از سطح تشت تبخیر (به ترتیب I2، I1 و I3) و دو روش آبیاری قطره ای (سطحی و زیرسطحی) به ترتیب به عنوان عوامل اصلی و فرعی در نظر گرفته شدند. نتایج نشان داد که بیشترین و کم ترین عملکرد محصول (3/15 -1/97 تن در هکتار)، وزن هزار دانه (4/82 - 3/38 گرم) و تعداد دانه در خورجین (24/1 - 14/5) به ترتیب در دور آبیاری 1I و I3 ایجاد شد. این در حالی بود که تیمار دور آبیاری I2، افزایش 9/6 درصدی کارایی مصرف آب را نسبت به دور آبیاری 1I را به همراه داشت. همچنین استفاده از روش آبیاری قطره ای زیرسطحی نسبت به روش آبیاری قطره ای سطحی، باعث افزایش عملکرد محصول، کارایی مصرف آب و تعداد خورجین در بوته به ترتیب به میزان 29/8، 32/2 و 33/1 درصد شد. یافته های این پژوهش نشان داد که به طور کلی در شرایط کمبود آب منطقه مورد مطالعه، می توان دور آبیاری پس از 40 میلی متر تبخیر از تشت اعمال شده در روش آبیاری قطره ای زیرسطحی را به عنوان تیمار برتر پیشنهاد کرد. با این رویکرد، می توان در راستای مقابله با بحران آب بر مبنای کشاورزی پایدار در کشت گیاه کلزا در منطقه حاجی آباد گام برداشت.
    کلید واژگان: برنامه ریزی آبیاری, کم آبیاری, کارایی مصرف آب, عملکرد محصول
    Reza Abaspour, Najme Yazdanpanah *
    In order to investigate the effect of different intervals and irrigation methods on the growth characteristics of canola, an experiment was conducted in the form of split strip plots based on a randomized complete block design with three replications during 2009-2010 at Hajiabad Agricultural Research Center. In this regard, three irrigation intervals including irrigation after 20, 40 and 60 mm of evaporation from the surface of the evaporation pan (I1, I2 and I3, respectively) and two drip irrigation methods (surface and subsurface) were considered as the main and secondary factors, respectively. The results indicated the lowest and highest yield (1.97-3.15 t/ ha), 1000-seed weight (3.38-4.82 g) and number of seeds per pod (14.5-24.5) at the I1 and I3 irrigation intervals, respectively. However, the I2 irrigation interval treatment resulted in a 9.6% increase in water use efficiency compared to the I1 irrigation interval. Also, the use of subsurface drip irrigation compared to surface drip irrigation method increased crop yield, water use efficiency and number of pods per plant by 29.8%, 32.2% and 33.1%, respectively. The findings of this study showed that in general, in case of water insufficiency in the study area, the irrigation cycle after 40 mm of evaporation from the pan applied in the subsurface drip irrigation method can be suggested as a superior treatment. With this approach, we can take steps to deal with the water crisis based on sustainable agriculture in canola cultivation in Hajiabad region.
    Keywords: Irrigation planning, Limited irrigation, Water Use Efficiency, crop yield
  • ناصر میران، میرحسن رسولی صدقیانی*، ولی فیضی اصل، ابراهیم سپهر، مهدی رحمتی، سلمان میرزایی

    حاصلخیزی خاک توصیف کننده توانایی و قابلیت خاک برای تامین شرایط بهینه رشد گیاه می باشد. اطلاع از وضعیت حاصلخیزی خاک و تهیه نقشه های مربوط به آن، نقش اساسی در برنامه ریزی پایدار کشاورزی، به حداکثر رساندن سود اقتصادی، حفظ کیفیت خاک و جلوگیری از تخریب محیط زیست دارد. به منظور ارزیابی وضعیت حاصلخیزی خاک در بخشی از دیم زارهای جنوب استان آذربایجان غربی و شمال استان کردستان، تعداد 101 نمونه به صورت تصادفی از (عمق 0 تا 25 سانتی متری) این مناطق اخذ و ویژگی های مختلف خاک از قبیل pH، EC، کربنات کلسیم معادل و عناصر غذایی نیتروژن کل، فسفر، پتاسیم، آهن، منگنز، روی و مس تعیین شد. برای تفسیر نتایج و تهیه نقشه حاصلخیزی خاک از شاخص عناصر غذایی (NIV) استفاده شد. نتایج نشان داد، که در 100 درصد اراضی هدایت الکتریکی در کلاس کم و pH گل اشباع در کلاس زیاد قرار دارد. کربن آلی و کربنات کلسیم معادل به ترتیب در 72 و 61 درصد اراضی در کلاس متوسط قرار دارند. نیتروژن کل در 94 درصد اراضی در کلاس متوسط، فسفر قابل جذب در 94 درصد اراضی در کلاس کم، پتاسیم قابل جذب تقریبا در 100 درصد اراضی در کلاس زیاد، آهن قابل جذب در 88 درصد اراضی در کلاس کم، روی قابل جذب در 33 درصد اراضی در کلاس کم، 39 درصد در کلاس کفایت و در 28 درصد در کلاس زیاد، مس و منگنز قابل جذب در  100 درصد اراضی در کلاس کم قرار داشتند.با توجه به نتایج به دست آمده استنباط شد، که روش NIV واجد توانایی لازم جهت ارزیابی وضعیت حاصلخیزی خاک می باشد و پیش بینی های انجام گرفته توسط این روش با حد بحرانی های گزارش شده برای گندم دیم مطابقت دارد.

    کلید واژگان: ارزش شاخص عناصر غذایی, عملکرد محصول, نقشه حاصلخیزی خاک
    Naser Miran, Mirhassan Rasouli Sadaghiani *, Vali Feiziasl, Ebrahim Sepehr, Mehdi Rahmati, Salman Mirzaei

    Soil fertility represents the soil ability to provide optimal plant growth conditions. Information on soil fertility status and preparation of related maps, plays an essential role in sustainable agricultural planning, maximizing economic benefits, maintaining soil quality, and preventing environmental degradation.In order to evaluate soil fertility status in some drylands in south of western Azerbaijan province and north of Kurdistan province, 101 samples were randomly collected and different soil properties such as pH, electrical conductivity (EC), calcium carbonate equivalent (CCE), and total nitrogen (N), phosphorus (P), potassium (K), iron (Fe), manganese (Mn), zinc (Zn), and copper (Cu) were measured.Nutrient Index Value (NIV) was used to interpret the results and map soil fertility.The results showed that 100% of the soil EC and pH of areas were classified in the low and high classes, respectively.Organic carbon (OM) and CCE were in the medium class in 72% and 61% of the areas, respectively.Total Nitrogen in 94% of areas in medium class, available P in 94% of areas in low class, K in almost 100% in high class, available Fe in 88% of areas in low class, Zn in 33% in low class, 39% in adequate class, and 28% in high class, Cu and Mn available in 100% of areas are in low class.It can be concluded that NIV method is useful to evaluate soil fertility status and its predictions conform to the reported critical level for rainfed wheat.

    Keywords: Nutrient Index Value, Product performance, Soil Fertility Map
  • افشین سرکهکی، اصلان اگدرنژاد*، سهراب مینایی

    با توجه به اهمیت مدل‌های گیاهی در برنامه‌ریزی بخش کشاورزی، باید دقت و کارایی آنها در شرایط مختلف سنجیده شود. به همین منظور، پژوهش حاضر برای ارزیابی مدل AquaCrop برای شبیه‌سازی عملکرد، زیست‌توده، کارایی مصرف آب و شوری خاک در کشت ذرت انجام شد. تیمارهای مورد مطالعه در این پژوهش، شامل روش آبیاری (D: آبیاری بارانی با آب شور و F: آبیاری بارانی با کاربرد آب شور و شیرین و S: آبیاری سطحی) و کیفیت آب آبیاری (S1: 2/5، S2: 3/2، S3: 3/9، S4: 4/6 و S5: 1/5 دسی‌زیمنس بر متر) بود. نتایج، نشان‌دهنده آماره‌های جذر میانگین مربعات خطای نرمال‌شده برای پارامترهای عملکرد، زیست‌توده، کارایی مصرف آب و شوری خاک به‌ترتیب، برابر با 0/07، 0/09، 0/07 و 0/14 بود؛ بنابراین، دقت مدل AquaCrop برای شبیه‌سازی شوری خاک خوب و برای عملکرد، زیست‌توده و کارایی مصرف آب، عالی بود. براساس آماره میانگین خطای اریب، این مدل برای شبیه‌سازی عملکرد و کارایی مصرف آب، دچار خطای کم‌برآوردی و برای شبیه‌سازی زیست‌توده و شوری خاک، دچار خطای بیش‌برآوردی شد. براساس آماره‌های کارایی مدل و شاخص توافق، این مدل در شبیه‌سازی عملکرد، زیست‌توده و شوری خاک، کارایی مطلوبی داشت؛ ولی کارایی آن برای شبیه‌سازی کارایی مصرف آب، چندان مطلوب نبود. همچنین، تلفیق روش‌های آبیاری نشان داد که دقت و کارایی این مدل در هر سه روش آبیاری مورد مطالعه یکسان بود؛ بنابراین، روش آبیاری بر دقت و کارایی مدل AquaCrop اثری نداشت.

    کلید واژگان: آبیاری بارانی, روش آبیاری, عملکرد محصول, کارایی مصرف آب, کیفیت آب آبیاری
    Afshin Sarkohaki, Aslan Egdernezhad*, Sohrab Minaei

    Corn is one of the most important crops that is well adapted to arid and semi-arid regions. Amount and quality of irrigation water has an important effect on its yield. Therefore, different researchers have tried to study the effect of different irrigation methods and qualities on corn’s yield and biomass. The Iran\s arid and semi-arid climate confirms that it is necessary to study the best irrigation methods along with different qualities of irrigation water on the growth of this crop. In order to save time and money, crop models have been proposed to simulate the response of plants to different field conditions. AquaCrop, provided by the Food and Agriculture Organization (FAO), is one of the best crop models due to the simplicity, low input data, user-friendliness, high accuracy and acceptable proximity of modeling conditions. The present study was conducted using data collected by Minaei (2014) in a research farm in Ahvaz during two cropping seasons (2012-2013) on corn crop. In this research, irrigation types (D: sprinkler irrigation with saline water, F: sprinkler irrigation with saline and fresh water, and S: surface irrigation) and water quality (S1: 2.5, S2: 3.2, S3: 3.9, S4: 4.6 and S5: 5.1 dS.m-1) were examined. The minimum salinity was selected equal to the available water source as S1 treatment, which was the Karun River. On the other hand, the maximum salinity was also considered as S5, to reduce the corn yield by 50%. The S2, S3 and S4 treatments were also the intermediate between these two treatments. The highest and lowest differences between the simulated and observed yields were 0.7 and 0.1 ton.ha-1, obtained from SS5 and FS1 treatments, respectively. The average of these values was equal to 0.3 ton.ha-1. It can be concluded from the results that the model had an average proximate error of 300 kg. Based on the results, the maximum and minimum values of the biomass differences were 2 and 0.1 ton.ha-1, obtained from SS3 and FS3 treatments, respectively. The average difference was 0.7 ton.ha-1. Comparison of biomass results and yield showed that the differences in results between yields were less than those in biomass. If these results are expressed as a percentage; the highest and lowest differences between the observed and simulated yield values were 223 and 31%, respectively. The highest and lowest percentages of these differences in biomass were 252 and 12.6%, respectively. By increasing water salinity, the yield and biomass decreased linearly. These results were observed in all three irrigation treatments. The canopy cover results simulated by the AquaCrop confirm these results (Figure 3). As it can be seen in the figures, the increase in salinity caused a rapid decrease at the end of the growing season. The maximum and minimum differences between the simulated and observed water use efficiency were 0.08 and 0.001 kg.m-3, respectively. The average difference was 0.03 kg.m-3. Based on these results, the AquaCrop had an underestimation error in simulating corn yield in all three irrigation methods. The accuracy of this model was almost the same in all three irrigation methods and was in the excellent category. However, according to Table (5), the efficiency of this model based on EF statistics for each of the used irrigation methods was less than the determined value. The AquaCrop in simulating sprinkler irrigation with saline water (D) had an underestimation error to simulate corn biomass. This model had an overestimation error in simulating corn biomass in the two F and S irrigation methods. The accuracy of this model in simulating corn biomass in S method was less than sprinkler irrigation. The efficiency of AquaCrop in biomass simulation was desirable. The accuracy and efficiency of this model in simulating the water use efficiency of corn in all three irrigation methods were almost the same and acceptable. Comparison of two NRMSE statistics for two parameters of performance and water use efficiency represented that the model was more accurate in simulating performance. According to the results, AquaCrop had acceptable efficiencies for simulation of yield, biomass and soil salinity. However, its efficiency for water use efficiency was not acceptable. In addition, the AquaCrop’s results were the same for all three irrigation types. Then, irrigation type had not any effect on AquaCrop’s accuracy and efficiency.

    Keywords: Crop Yield, Irrigation Types, Irrigation Water Quality, Sprinkler Irrigation, Water Use Efficiency
  • علی قدمی فیروزآبادی*، سید محسن سیدان، حمید زارع ابیانه

    استفاده بهینه و مناسب از منابع آب با توجه به بحران آب و خشکسالی های اخیر در کشور امری بسیار ضروری است. در این راستا استفاده از شیوه های نوین آبیاری از جمله راهکارهایی است که که به منظور افزایش بهره وری آب در کشور توسعه یافته است. لذا این تحقیق به منظور مقایسه میزان بهره وری فیزیکی و اقتصادی آب در سامانه های آبیاری قطره ای و سطحی و بازده تولید محصول در باغات انگور و گردو شهرستان ملایر از توابع استان همدان انجام شد. در این پژوهش حجم آب کاربردی در باغات مورد مطالعه با اندازه گیری دبی منبع آبی، تعداد آبیاری و ساعات آبیاری در هر نوبت محاسبه شد. نیاز آبی بر اساس آمار و اطلاعات هواشناسی سال-های اخیر محاسبه و با میزان نیاز آبی برآورد شده در سند ملی آب مقایسه شد. بهره وری آب بر اساس میزان عملکرد محصول به ازای واحد حجم آب (CPD) ، درآمد به ازای واحد حجم آب (BPD) ، و بازده خالص به ازای واحد حجم آب (NBPD) محاسبه شد. نتایج تحقیق نشان داد که روش آبیاری قطره ای نسبت به روش آبیاری سطحی به ترتیب باعث کاهش 40 و 54 درصدی آب کاربردی محصول انگور و گردو شد. میزان بهره وری آب در باغات انگور و گردو در آبیاری قطره‏ای به ترتیب 1/25 و 81/1 و در آبیاری سطحی 8/7 و 88/0 کیلوگرم بر مترمکعب محاسبه شد. نیاز آبی محاسباتی بر اساس آمار و اطلاعات هواشناسی ده ساله اخیر در این دو محصول بیشتر از میزان ذکر شده در سند ملی آب بود. مقایسه میزان متوسط آب کاربردی با نیاز آبی محاسباتی حاکی از کم آبیاری در اغلب باغ های مورد مطالعه بود. مقایسه بهره وری اقتصادی آب در دو محصول نشان داد که این شاخص در روش آبیاری قطره ای به مراتب بالاتر از روش آبیاری سطحی است. میزان شاخص بازده خالص به ازای واحد آب کاربردی (NBPD) در روش آبیاری قطره ای در دو محصول انگور و گردو به ترتیب 231 و 117 و در روش آبیاری سطحی 110 و 115 هزار ریال بر متر مکعب تعیین شد.

    کلید واژگان: آبیاری قطره ای, آبیاری سطحی, بازده خالص, عملکرد محصول
    Ali Ghadami Firouzabadi *, Seiied Mohsen Seyedan, Hamid Zareabyaneh

    Optimal and efficient application of water resources due to the recent water crisis and droughts in the country is very necessary. In this regard, the use of modern irrigation methods is one of the solutions that has been developed to increase water productivity in the country. Therefore, this study was conducted to compare the physical and economical efficiency of water in drip and surface irrigation systems and net benefit per cost in vineyards and walnut orchards. In this study, the volume of applied water was calculated by measuring the flow rate of the water source, the number of irrigations and the hours of irrigation in each irrigation. The water requirement was calculated based on the last 10 years of meteorological data and compared with the estimated water requirement in the national water document. Water productivity was estimated based on yield per unit volume of water (CPD), income per unit volume of water (BPD), and net yield per unit volume of water (NBPD). The results showed that drip irrigation method compared to surface irrigation method reduced the applied water of grape and walnut crops by 40 and 54%, respectively. Water productivity in vineyards and walnut orchards in drip irrigation system was calculated as 25.1 and 1.81 and in surface irrigation as 7.8 and 0.88 kg / m3, respectively. Calculated water requirement based on the last ten years of meteorological data in these two products was greater than the value stated in the National Water Document. Comparison of the average amount of applied water with the calculated water requirement indicated a deficit irrigation in most of the studied gardens. Comparison of Economic productivity of water in the two crops showed that this index in drip irrigation method is much higher than surface irrigation method. Net yield index per unit of water used (NBPD) in drip irrigation method in grape and walnut crops are 231 and 117, respectively, and in surface irrigation method 110 and 115 thousand Rials per cubic meter.

    Keywords: Drip Irrigation, Surface irrigation, Net Benefit Per Cost, Product Yield
  • ژاله افرا*، حمیدرضا ممتاز، وحید رضاوردی نژاد
    زمانی به کشاورزی پایدار دست خواهیم یافت که استفاده از اراضی، مبتنی بر ظرفیت خاک و آب باشد. در غیر این صورت، اراضی با فرآیند های تخریبی و فرسایشی روزافزون مواجه خواهند شد. این تحقیق، با هدف ارزیابی تناسب اراضی 200 هکتار از اراضی باغی جنوب دشت ارومیه (سری خاک دربرود) و ارایه مدل آبیاری مناسب توسط مدل کراپ وات، با توجه به شرایط حاکم بر منطقه (کم آبی و عدم زهکشی مناسب) برای سیب که محصول باغی غالب منطقه (55 درصد) می باشد، صورت گرفت. مطالعات اقلیمی با توجه به آمار ده ساله (1394-1384) منطقه تعیین و ارزیابی شاخص زمین به روش پارامتریک (ریشه دوم) صورت گرفت. نتایج ارزیابی نشان داد که زیر کلاس زمین و خاک منطقه به علت محدودیت زهکشی درجه S3w بوده و از لحاظ تناسب اقلیم و درجه حرارت ، فاکتور میانگین دمای حداقل شبانه روز در طول یک ماه قبل از برداشت ، کلاس اقلیم منطقه را به S2 تقلیل داد. همچنین از کراپ وات و توانایی این مدل در برآورد عملکرد محصولات باغی مهم منطقه تحت مدیریت کم آبیاری در اقلیم ارومیه از طریق مقایسه نتایج مدل با نتایج حاصل از ارزیابی مدل فایو استفاده گردید. نتیجه این تحقیق نشانگر بیش آبیاری بدون تاثیر مثبت بر عملکرد محصول و توجیه اقتصادی آن بود . ارایه پروژه های آبیاری بر اساس یک مدل آبی مناسب ، بهره وری مصرف آب را افزایش خواهد داد .
    کلید واژگان: ارزیابی کیفی, عملکرد محصول, مدل آبی, جنوب دشت ارومیه
    Jaleh Afra *, Hamidreza Momtaz, Vahid Rezaverdinejad
    Sustainable agriculture will be achieved only when land is used, essentially based on soil and water capacity. Otherwise, agricultural lands will influenced by increasing degradation and erosion. Therefore, this study aimed to evaluate the land suitability of orchard (200 hectares) located on the southern Urmia plain (Darbrud soil series) and also provide a suitable irrigation model using CROPWAT considering irrigation water shortage and lack of adequate drainage for apples as a main crop in this area (%55). Ten years of climate data was collected, and the land index was evaluated by parametric method (square root method). Limitation in drainage status resulted in (S3w) for land subclass, while for climate and temperature suitability, the minimum average temperature during the month before harvest, reduced the subclass to S2. Moreover, CROPWAT model was used to estimate the efficiency of model for important horticultural crops under a proper-irrigation management in the study area through comparing the results of the model with those from the FAO model. The result of this study indicates that an excessive or over irrigation regime has occurred in the studied fields which have no positive effect on the crop yield or economic benefits. Providing irrigation projects based on a suitable water model will increase the water use efficiency.
    Keywords: Qualitative Evaluation, Product performance, Model of water, South of Urmia plain
  • نادیا بابائی، مجتبی شوریان*، علی مریدی
    برآورد تبخیروتعرق واقعی در حوضه های آبریز به منظور استفاده بهینه از منابع آب و بهبود مدیریت حوضه ها، امری ضروری است. از جمله روش های شناخته شده ای که به این مساله می پردازند، مدل هیدرولوژیکی SWAT  و الگوریتم سنجش از دور SEBAL هستند. در این مطالعه، در گام اول، مقادیر تبخیروتعرق حوضه آبریز کرخه، در سه سال خشک، نرمال و تر (به ترتیب: 2008، 2012 و 2015)، با استفاده از مدل SWAT واسنجی شده براساس رواناب و عملکرد محصول و الگوریتم SEBAL به دست آمده است. مدل SWAT با استفاده از 6 ایستگاه هیدرومتری برای دوره های 2009-1993 و 2013-2010، به ترتیب واسنجی و اعتبارسنجی شد که برای دوره واسنجی، مقادیر ضریب تبیین  (R2) بین 45/0 تا 70/0، ضریب نش- ساتکلیف (NS) بین 52/0 تا 67/0 و ریشه میانگین مربعات خطا (RMSE) بین 64/12 تا (m3/s) 02/25 و برای دوره اعتبارسنجی، مقادیر R2 بین 4/0 تا 60/0، NS بین 30/0 تا 56/0 و RMSE بین 08/11 تا (m3/s) 17/23 بوده است. همچنین متوسط عملکرد مشاهداتی و شبیه سازی شده محصول استراتژیک حوضه که گندم است، به ترتیب برابر با 70/4 و 01/5 تن در هکتار بوده است. در ادامه، نتایج الگوریتم SEBAL و مدل SWAT براساس وضعیت سال آبی، با یکدیگر مورد مقایسه قرار گرفتند که همبستگی میان نتایج این دو روش، برای سه سال نرمال، خشک و تر به ترتیب برابر با 74/0، 60/0 و 52/0 بوده است. در گام دوم از این مطالعه، با توجه به داده های زمینی و با استفاده از تصاویر سنجنده MODIS از ماهواره Terra که دارای قدرت تفکیک زمانی مناسب است و سنجنده OLI از ماهواره Landsat8 که دارای قدرت تفکیک مکانی مناسب است، نتایج الگوریتم SEBAL و محدوده تغییرات پارامترهای اصلی این الگوریتم در دشت های پل دختر و روانسر، ارایه شده است. دشت روانسر دارای سطح زیر کشت بالاتر و تغییرات توپوگرافی کم تر است. شبیه سازی عملکرد محصول توسط نرم افزار SWAT، در دشت پل دختر نتیجه بهتری به دست داده است. با توجه به یافته های این تحقیق، مقادیر تبخیروتعرق مستخرج از الگوریتم SEBAL و مدل SWAT می توانند نزدیک به مقادیر واقعی تبخیروتعرق در حوضه باشند.
    کلید واژگان: تبخیروتعرق, رواناب, عملکرد محصول
    Nadia Babaei, Mojtaba Shourian *, Ali Moridi
    Estimating actual evapotranspiration in river basins is necessary to use water resources optimally and to improve river basin management. SWAT hydrologic model and SEBAL remote sensing algorithm are among the known methods which have addressed this issue. In the present study, in the first step, the actual evapotranspiration of Karkheh river basin was estimated in dry, normal, and wet years (2008, 2012, and 2015, respectively), using the SWAT model calibrated based on runoff and crop yield and SEBAL algorithm. SWAT model was calibrated and validated using six hydrometric stations for the periods of 1993-2009 and 2010-2013, respectively, in which the , NS and RMSE values were ​​obtained between 0.45 to 0.7, 0.52 to 0.67 and 12.64 to 25.02 (m3/s) for the calibration period and between 0.4 to 0.6, 0.3 to 0.56 and 11.08 to 23.17 (m3/s) for the validation period, respectively. Further, the average observed and simulated yield of the strategic crop (wheat) in the basin were equal to 4.70 and 5.01 (ton/ha), respectively. In addition, the results of SEBAL algorithm and SWAT model were compared together based on the water year status, which the correlations between the results of those methods were equal to 0.74, 0.60, and 0.52 for normal, dry, and wet years, respectively. In the second step, based on the ground data and MODIS, which has a suitable temporal resolution, and OLI which has a suitable spatial resolution, the results of SEBAL algorithm and the variation ranges of main parameters are presented for Pole-dokhtar and Ravansar plains. Ravansar plain has more cultivation areas and lower topography changes compared to Pole-dokhtar plain. The simulation of crop yield by SWAT gave a better result in Pole-dokhtar plain. Based on the results of this study, the values ​​of evapotranspiration obtained from SEBAL algorithm and SWAT model can be reliable and close to the actual values ​​of evapotranspiration in the river basin.
    Keywords: Evapotranspiration, Runoff, Crop Yield
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