water productivity
در نشریات گروه آب و خاک-
In order to compare new wheat cultivars and lines, an experiment was implemented in the form of split plots (randomized complete blocks) with three replications for two years at the Chahartakhte research station, Shahrekord, located in the agricultural and natural resources research center of Chaharmahal and Bakhtiari Province. The main treatments included three levels of irrigation, corresponding to (FI) 100%, (I80) 80%, and (I65) 65% soil moisture deficiency, while the subplots featured six wheat cultivars (Mihan, Heydari, line CD-94-9, line CD-94-8, Oroom, and Pishgam). The results of analysis of variance showed that the effect of irrigation levels on grain yield, total yield, plant height, harvest index, 1000 grams grain weight, spike length, water use efficiency and water productivity were significant at 1% level. The highest amount of grain yield was obtained from the Mihan cultivar with FI treatment with 7.85 tons/ha, which were placed in the same statistical group with the yield of two cultivars, Heydari and Pishgam. The lowest amount of grain yield was obtained from the Heidari cultivar treatment with the I65 irrigation level with 2.81 tons per hectare. The highest water use efficiency and water productivity were 2.06 and 1.83 kg/m3, respectively, obtained from Mihan cultivar treatment in FI irrigation management. The lowest water use efficiency and water productivity were 1.13 and 1.01 kg/m3, respectively, obtained from Heydari cultivar and I65 treatments.Keywords: Water Productivity, Biological Yield, Grain Yield, Water Use Efficiency
-
گندم یکی از مهمترین محصولات استراتژیک کشاورزی است. یکی از مهمترین سیاست های کشور رسیدن به خودکفایی در تولید گندم است. سطح زیرکشت نستبا زیاد این محصول باعث شده است که حجم زیادی از منابع آب برای تولید گندم مصرف شود. یکی از راهکارها برای افزایش هرچه بیشتر بهره وری آب در تولید گندم استفاده از روش آبیاری قطره ای نواری (تیپ) است. این پژوهش با هدف بررسی تاثیر آرایش کاشت و فاصله ی نوار تیپ بر بهره وری آب گندم در ایستگاه تحقیقات کشاروزی و منابع طبیعی جلگه رخ استان خراسان رضوی طی سال های 1395 تا 1397 انجام شد. این پژوهش بصوت طرح آزمون T انجام شد و نمونه ها بصورت جفتی با یکدیگر مقایسه شدند. شش تیمار شامل ترکیبی از آرایش کاشت (15، 20 و 30 سانتیمتر) و فاصله لترال های تیپ (60 و 75سانتیمتر) و یک روش شیاری مورد مقایسه قرار گرفت. نتایج تجزیه و تحلیل آماری نشان داد که روش آبیاری قطره ای-نواری (تیپ) با فاصله 60 سانیتمتری همراه با آرایش کاشت منظم ردیف های گندم با فاصله 15 سانتیمتر نسبت به سایر تیمارهای اجرا شده برتری داشت و اختلاف صفات مورد بررسی نسبت به تیمار آبیاری شیاری بخوبی مشهود بود. بیشترین میزان عملکرد و بهره وری آب از همین تیمار بدست آمد (8500 کیلو گرم در هکتار و 1.63 کیلوگرم بر متر مکعب) در حالیکه مصرف آب آبیاری در این تیمار نسبت به روش آبیاری شیاری در سال اول 21 درصد و در سال دوم 35 درصد کمتر بود.
کلید واژگان: آبیاری قطره ای، بهره وری آب، فاصله نوار، فاصله قطره چکانWheat is one of the most important strategic agricultural products. One of the most important policies of the country is to achieve self-sufficiency in wheat production. The relatively large area under cultivation of this crop has caused a large volume of water resources to be consumed for wheat production. One of the solutions to further increase water productivity in wheat production is to use the drip irrigation method (Tape). This study aimed to investigate the effect of planting arrangement and lateral spacing on wheat water productivity at the Jolghe-Rukh Agricultural and Natural Resources Research Station in Khorasan Razavi Province during the years 2016 to 2018. This study was conducted using a T-test design and the samples were compared in pairs. Six treatments including a combination of planting arrangement (15, 20 and 30 cm) and lateral spacing (60 and 75 cm) and a furrow method were compared. The results of statistical analysis showed that the drip-Tape irrigation method with a spacing of 60 cm along with a regular planting arrangement of wheat rows with a spacing of 15 cm was superior to the other treatments implemented, and the difference in the studied traits was clearly evident compared to the furrow irrigation treatment. The highest yield and water productivity were obtained from this treatment (8500 kg/ha and 1.63 kg/m3), while the irrigation water consumption in this treatment was 21% less than the furrow irrigation method in the first year and 35% less in the second year.
Keywords: Drip Irrigation, Water Productivity, Lateral Spacing, Dripper Spacing -
هدف از تحقیق حاضر بررسی اثر کود و سطح آبیاری مختلف بر عملکرد در واحد سطح، کارایی مصرف آب و ارزش زمین در محصول سیب-زمینی در ایستگاه تحقیقاتی مرکز تحقیقات کشاورزی جنوب کرمان- جیرفت است. در این پژوهش، اثر سطوح آبیاری در سه سطح شامل آبیاری کامل 100درصد (WL1)، آبیاری 90درصد (WL2) و آبیاری 80درصد (WL3) و سه سطح کود کامل 100درصد (F1)، کود 60 درصد (F2) و کود 40درصد (F3) با روش آبیاری قطره ای مورد بررسی قرار گرفت که متغیرهای مورد بررسی شامل عملکرد غده سیب زمینی، کارایی مصرف آب و ارزش زمین است. در بررسی اثر ساده آبیاری بر عملکرد و ارزش زمین نشان داد، بین WL1 و WL2 اختلاف معنی داری وجود ندارد ولی بین این دو سطح با WL3 اختلاف معنی داری وجود دارد. نتایج این تحقیق نشان داد، اثر سطوح آبیاری در سطح 100 و 90 درصد آبیاری بر عملکرد و ارزش زمین اختلاف معنی داری وجود ندارد ولی بین این دو سطح با سطح 80 درصد اختلاف معنی دار وجود دارد. به این معنی که کاهش سطح آبیاری تا 10درصد نسبت به آبیاری کامل، تفاوت معنی داری روی عملکرد و ارزش زمین نخواهد داشت. لذا سطح بهینه برای کارایی مصرف آب، آبیاری 90درصد است. بررسی اثر ساده سطوح کودی نیز نشان داد، در عملکرد و کارایی مصرف آب بین F1 و F3 اختلاف معنی دار وجود دارد، این دو سطح با F2 اختلاف معنی دار ندارند، اما در ارزش زمین بین F2 با دو سطح دیگر اختلاف معنی داری وجود دارد. لذا سطح کودی 100درصد دارای بالاترین عملکرد و ارزش زمین است که اختلاف معنی داری با سایر سطوح نشان می دهد. در نهایت با بررسی اثر دو سطحی تیمارها در سطوح مختلف نتایج نشان داد، سطح بهینه کودی و آبیاری که دارای بالاترین ارزش زمین، عملکرد و کارایی مصرف آب باشد، WL2F1 است. لذا در این منطقه، با توجه به شرایط موجود این تیمار پیشنهاد می گردد.کلید واژگان: ارزش زمین، بهره وری آب، سطوح آبیاری، سطوح کودیThe purpose of this research is to investigate the effect of nitrogen fertilizer and different irrigation levels on crop yield per unit area, water use efficiency (WUE) and economic land productivity (ELP) on potato crop in the South Karman-Jiroft Agricultural Research Center. In this research, irrigation level treatments in three levels including 100% full irrigation (WL1), 90% irrigation (WL2) and WL3 irrigation 80% and three levels of complete fertilizer 100% fertilizer (F1), 60% fertilizer (F2) and 40% fertilizer (F3) were investigated, and the investigated variables include crop yield, WUE and ELP. The results of this research showed that there is no significant difference between WL1 and WL2, but there is a significant difference between these two levels with WL3. This means that reducing the level of irrigation up to 100% compared to full irrigation will not have a significant difference on the crop yield and ELP. Therefore, the optimal level for the WUE, crop irrigation is 90%. Examining the simple effect of fertilizer levels also showed that there is a significant difference in the crop yield and WUE between F1 and F3, these two levels do not have a significant difference with F2, but there is a significant difference in the land value between F2 and the other two levels. Therefore, the 100% fertilizer level has the highest crop yield and ELP, which shows a significant difference with other levels. Finally, by examining the two-level effect of treatments at different levels, the results showed that the optimal level of fertilizer and irrigation, which has the highest ELP, crop yield and WUE, is WL2F1. Therefore, in this area, according to the existing conditions, this treatment is suggested.Keywords: Economic Land Productivity, Fertilizer Levels, Irrigation Levels, Water Productivity
-
در شرایط خشکسالی و کمبود آب در کشور برآورد میزان آب آبیاری و بهره وری آب در باغات از اهمیت ویژه ای برخوردار است. در این مقاله به بررسی اولویت کشت درختان بادام و گردو از دیدگاه آب مصرفی و بهره وری آب با توجه به اهمیت اقتصادی این درختان در تامین معیشت باغداران در منطقه اسفندقه استان کرمان پرداخته شده است. باغ مورد مطالعه در روستای کوران واقع شده است، در آنجا روش آبیاری سطحی و آب آبیاری باغات از طریق رودخانه دائمی گیشکی تامین می شود. در طول مسیر رودخانه بهره برداران با استفاده از کانال های انشعابی آب را به استخر های ذخیره آب و کانال های آبرسان باغ ها انتقال می دهند. در این تحقیق نیاز آبی بادام و گردو در منطقه مورد نظر از معادله هارگریوزسامانی با معین بودن ضریب گیاهی تعیین شد و مقدار آب آبیاری کاربردی توسط کشاورز با استفاده از حجم آب استخر ذخیره و سطح زیر کشت درختان محاسبه گردید، سپس کمبود یا مازاد آبیاری توسط کشاورز تعیین گردید. بهره وری آب در شرایط فعلی آبیاری منطقه برای درخت بادام و گردو به ترتیب 6/0 و 27/0 کیلوگرم بر متر مکعب محاسبه شد. بهره وری آب در شرایط کمبود آب برای درختان بادام و گردو به ترتیب 14 درصد بیش تر و 10 درصد کم تر نسبت به شرایط آب کافی تعیین شد. ضریب حساسیت بادام به تنش خشکی 47 درصد کم تر از ضریب حساسیت گردو به تنش خشکی بدست آمد. همچنین بهره وری اقتصادی حاصل شده برای درختان بادام 8/1 برابر گردو است. بنابراین طبق نتایج این پژوهش کاشت درختان بادام از لحاظ مقدار آب مصرفی و بهره وری اقتصادی آب در شرایط کمبود آب و یا آب کافی در منطقه اسفندقه در شرایط خشکی نسبت به درختان گردو در اولویت است.
کلید واژگان: بهره وری آب، بهره وری اقتصادی آب، تنش آبیEstimating the amount of irrigation water and assessing water productivity in gardens is particularly critical in the context of current drought conditions and water scarcity. This article examines the cultivation of walnut and almond trees from the perspective of water consumption. The study was conducted in Koran Village, located in the Esfandegheh area of Kerman Province. The permanent Gishki River serves as the source of water for surface irrigation in this region. Water is transferred from the river to storage pools and irrigation canals through a network of channels managed by local operators. The reference crop evapotranspiration was calculated using the Hargreaves-Samani equation, while irrigation water consumption was determined based on the volume of water stored in the pools and the area of the gardens. Consequently, the study assessed the implications of excess or deficit irrigation in relation to farmers' water management practices. The water productivity in the current irrigation conditions of the region was calculated for almond and walnut trees as 0.6 and 0.27 kg/m3, respectively. Water productivity in water shortage conditions for almond and walnut trees was determined to be 14% higher and 10% lower than in sufficient water conditions, respectively. Additionally, Ky of almond was 47% lower than walnut. Also, the economic water productivity achieved for almond trees is 1.8 times that of walnuts. The findings indicate that the cultivation of almond trees is more advantageous than that of walnut trees in the Esfandegheh region, particularly in terms of water consumption and economic efficiency, especially under conditions of water scarcity.
Keywords: Water Productivity, Economic Water Productivity, Water Stress -
مدل SALTMED یکی از مدل های توانمند و با ارزش برای شبیه سازی عملکرد گیاهان زراعی و محاسبه بهره وری آب تحت سناریو های مختلف مدیریت آب آبیاری است. در این تحقیق، به منظور ارزیابی مدل SALTMED برای شبیه سازی اثر مدیریت های مختلف آب آبیاری بر عملکرد و بهره وری آب گیاه سیب زمینی از داده های مزرعه ای مستخرج از دو طرح تحقیقاتی دو ساله (1393-1392 و 1398- 1397) در ایستگاه تحقیقاتی چهارتخته شهرکرد استفاده شد. عوامل مورد بررسی در این تحقیق شامل سه روش آبیاری (S: قطره ای سطحی، Su: قطره ای زیرسطحی و F: جویچه ای) و نیز سه مقدار آب آبیاری (FI: تامین 100 درصد نیاز آبی، RDI80: تامین 80 درصد نیاز آبی و RDI65: تامین 65 درصد نیاز آبی) بود. از داده های سال اول برای واسنجی مدل و از داده های سال دوم برای صحت سنجی آن استفاده شد. برای ارزیابی نتایج مدل از آماره های جذر میانگین مربعات خطا (RMSE)، جذر میانگین مربعات خطای نرمال شده (NRMSE)، میانگین خطای اریب (MBE)، کارایی مدل (EF)، شاخص توافق (d) و ضریب تبیین (R2) استفاده شد. نتایج نشان داد که صحت مدل SALTMED برای شبیه سازی عملکرد و بهره وری آب سیب زمینی در دسته عالی قرار دارد (1/0NRMSE<). گرچه این مدل دچار خطای کم برآوردی شد (0>MBE) و مقادیر عملکرد و بهره وری آب را کم تر از مقدار واقعی شبیه سازی کرد. کارایی مدل SALTMED براساس آماره های (EF) و (d) بیش تر از 9/0 به دست آمد و مطلوب بود. با استفاده از مدل واسنجی شده SALTMED، شرایط تامین آب آبیاری برای مقادیر 45، 55 و 90 درصد نیاز آبی نیز شبیه سازی و با نتایج شرایط تامین آب آبیاری 100، 80 و 65 درصد نیاز آبی مقایسه شد. نتایج نشان داد که با کاهش میزان تامین آب بیش تر از 80 درصد، عملکرد سیب زمینی به صورت متوسط 1/55 درصد کاهش یافت. لیکن بهره وری آب در مقدار 80 درصد نیاز آبی برای روش های آبیاری چویچه ای، قطره ای سطحی و قطره ای زیرسطحی به ترتیب برابر با 8/11، 9/11 و 2/10 کیلوگرم بر مترمکعب بود. بنابراین تامین 80 درصد نیاز آبی سیب زمینی سبب عملکرد مطلوب و بهره وری آب مناسب (2/10<) می شود.
کلید واژگان: بهره وری آب، تنش آبی، مدل سازی گیاهی، مدیریت آب آبیاریIntroductionPotato is one of the most important food sources in the world and is considered one of the basic sources in different countries. Iran is the 13th producer of this product with the production of about five million tons of potatoes. The yield of potatoes is high compared to other crops, and for this reason, it has a higher water efficiency than other crops. However, potato yield is strongly dependent on the amount of irrigation water. This issue has caused special attention to be paid to the amount of irrigation water and many studies have been conducted on determining the optimal irrigation water. However, providing the right amount of irrigation water in each climate and irrigation system requires many experiments. These tests require spending a lot of time and money, which cannot be done in research centers in the current situation. To solve this problem, various plant models have been presented. The SALTMED model is such tool, accommodate different plants, soils, irrigation systems, irrigation management solutions, water qualities, and environmental stresses.
Materials and MethodsTo carry out this research, the data collected from two research projects were conducted (the first project in 2012 and 2013, the second project in 2017 and 2018) in Shahrekord's research station. In the research projects, to manage irrigation in potato cultivation, two irrigation factors were investigated: the first factor includes different irrigation methods (S: drip, Su: subsurface drip, and F: furrow), and quantitative management of irrigation water as the second factor (FI: providing 100% of water needs, RDI80: providing 80% of water needs and RDI65: providing 65% of water needs) considering three repetitions. Data collected from the first year were used to calibrate the SALTMED model. The area of the plots was 40 m-2. Within each plot, four rows were planted with a row spacing of 75 cm and a seed spacing of 20 cm. The subplots were separated by one meter. In the surface drip irrigation method, 16mm drip pipes with an average flow rate of 1.75 L h-1 were used for each crop row. In subsurface drip irrigation, 16mm drip pipes with an average flow rate of 1.85 L h-1 were installed at a depth of 20 cm in the soil for each crop row. To evaluate the SALTMED model at this stage, the statistics of root mean square error (RMSE), normalized root mean square error (NRMSE), mean bias error (MBE), model efficiency (EF), agreement index (d), and determination of coefficient (R2) were used. Validation of this model was done using second-year data.
Results and DiscussionThe highest and lowest differences between the observed and simulated values were 4.2 and 1.4 tons per hectare, respectively. The average difference between the observed and simulated values was 2.7 tons per hectare. The differences between the observed and simulated yields for drip, subsurface drip, and furrow irrigation methods were respectively 3, 1.9, and 3.1 tons per hectare. In addition, the accuracy of this model for simulating yield in the furrow irrigation method was lower than the other two methods. The highest and lowest difference between observed and simulated water productivity were 0.3 and 1.3 kg.m-3, respectively. The average of this difference was determined to be 0.7 kg.m-3. The difference between observed and simulated water productivity for drip irrigation, subsurface drip, and furrow irrigation methods was 0.8, 0.5, and 0.8, respectively. Based on the values of MBE statistics, the SALTMED model had an underestimation error in simulating yield and water productivity. The results of the NRMSE statistic showed that the accuracy of the SALTMED model for yield simulation was in the excellent category. The efficiency of the SALTMED model for yield simulation was acceptable based on two statistics EF and d. The R2 statistic for the simulation of potato yield by this plant model ranged from 0.88 to 0.99.
ConclusionThis research evaluated the SALTMED model for simulating potatoes' yield and water productivity under three irrigation methods furrow, drip, and subsurface drip. Using the recalibrated SALTMED model, a simulation of yield and water productivity was done to meet the water needs of 90, 55, and 45 % of potatoes for all three irrigation methods. A downward trend was observed between the reduction of water supply and potato yield in all three irrigation methods. The yield differences between the 100 and 90 %, and 90 and 80 % water supply in surface irrigation were 4.8 and 5.7 %, respectively. These values were respectively 18.6 and 8.7 % for drip irrigation and 13.3% and 1.7% for subsurface drip irrigation. Therefore, the slope of yield reduction until providing 80% of the water requirement was low in all three irrigation methods. The results showed that the SALTMED model had an underestimation error for simulating both parameters (MBE<0). However, the obtained error is negligible and the accuracy of this plant model was in the excellent category (NRMSE<0.1). Based on the results of EF (<0.88) and d (<0.99) statistics, the effectiveness of the SALTMED model was favorable for simulating both yield and water productivity. To determine the optimal amount of irrigation water, the recalibrated SALTMED model was used. The results showed that providing 80% of the potato's water requirement led to the achievement of an optimal yield and high water productivity.
Keywords: Crop Modeling, Irrigation Water Management, Water Productivity, Water Stress -
بیوچار به عنوان اصلاح کننده خاک، سبب بهبود ویژگیهای فیزیکی و شیمیایی خاک میشود. تنش رطوبتی نیز یکی از عوامل محدودکننده رشد گیاهان است این پژوهش به منظور بررسی اثر کمآبیاری و بیوچار بر روی خصوصیات مرفولوژیک گیاه گشنیز در یک خاک ریز دانه بر پایه فاکتوریل به صورت کاملا تصادفی در گلخانه تحقیقاتی و پژوهشی دانشگاه ارومیه انجام شد. تیمارهای آزمایشی شامل سه سطح آبیاری کامل، 75 و 50 درصد نیاز آبی گشنیز (a1، a2، a3) و سه سطح کاربرد بیوچار صفر (بدون کاربرد بیوچار) 5/2 و 5 درصد وزنی هر گلدان (b1، b2، b3) بودند. نتایج حاصل از تجزیه واریانس و مقایسه میانگین صفات موروفولوژیکی اندازهگیری شده (وزن تر وخشک گیاه، برگ، ساقه و ریشه) نشان داد که این صفات تحت تاثیر سطوح مختلف آبیاری و کاربرد بیوچار اختلاف معنیداری داشتند، به طوری که بیش ترین مقدار هر یک از این صفات در تیمار آبیاری کامل و کاربرد 5/2 درصد وزنی بیوچار (a1b2) و کم ترین مقدار آن در تیمار آبیاری 50 درصد نیاز آبی و بدون بیوچار (a3b1) مشاهده شد. بیش ترین مقدار بهرهوری آب براساس وزن تر (26/3 کیلوگرم بر مترمعکب) و خشک (49/0 کیلوگرم بر مترمعکب) گیاه از تیمار a2b2 به دست آمد. بنابراین میتوان نتیجه گرفت که کاربرد مقدار مناسب بیوچار سبب کاهش اثرات منفی تنش رطوبتی و بهبود شاخصهای رشدونمو گیاه در مقایسه با تیمار شاهد میشود. بنابراین کاربرد آن برای گیاه در شرایطی که گیاه تحت تنش خشکی است و یا گلخانهها به منظور کاهش میزان آب مصرفی و بهبود رشد و عملکرد گیاه توصیه میشود.کلید واژگان: بهره وری آب، تنش آبی، رشد گیاه، شاخص رشد، کشت گلخانه ایBiochar as a soil amendment improves soil physical and chemical properties. Drought stress is one of the most important factors that limit plants growth. In order to study the effect of biochar on growth and morphological characteristics of coriander in a fine-grained soil under water stress, one factorial experiment in Randomized Complete was carried out in the research greenhouse of Urmia University, Iran. Experimental treatments included three levels of deficit-irrigation 100, 75 and 50 percent of water requirement of coriander (a1, a2 and a3) and three levels of application of biochar 0, 2.5 and 5 percent by weight percentage of each pot (b1, b2 and b3). The results of analysis of variance and comparison of the mean of measured traits (fresh and dry weight of plant, leaves, stems and roots) showed that these traits were significantly different under the influence of different levels of irrigation and biochar application. So that the highest value of each of these traits was observed in the treatment of complete irrigation and application of 2.5 percent by weight of biochar (a1b2) and the lowest value was observed in the irrigation treatment of 50 percent of water requirement and without biochar (a3b1). The highest water productivity based on fresh (3.26 kg/m3) and dry (0.49 kg/m3) of the coriander was obtained from a2b2 treatment. So, it can be concluded that the application of the appropriate amount of biochar reduces the negative effects of moisture stress and improves plant growth and development indicators compared to the control treatment. Therefore, it is recommended to use it for the plant in conditions where the plant is under drought stress or in greenhouses in order to reduce the amount of water consumed and improve the growth and performance of the plant.Keywords: Green House Cultivation, Growth Index, Plant Growth, Water Productivity, Water Stress
-
This study aimed to assess the virtual water of sugarcane under two irrigation scenarios in the Khuzestan province of Iran. The first scenario (S1) reflected current water consumption conditions in sugarcane fields, while the second scenario (S2) involved a 30% reduction in water usage on these farms. In S1, the average virtual water content was 0.42 m3.kg-1, which decreased to 0.32 m3.kg-1 in S2. The virtual water variation among sugarcane units in S1 was 0.62 m3.kg-1, while in S2, it was 0.53 m3.kg-1. In S1, the virtual water contribution of all sugarcane units to the water stress index of Khuzestan's agricultural sector was approximately 20.1%. This indicated that sugarcane production accounted for one-fifth of the water resources in the province's agricultural sector, primarily for export. This contribution decreased by 14.1% in S2. The changes in virtual water were comparable among different sugarcane units in both scenarios. The water stress index, based on the virtual water per total allocated water resources in the agricultural sector in Khuzestan (VKA), revealed high values (2%<VKA) in the Mirza Kochuk Khan, Debal-Khazai, Farabi, Karoon, and Dehkhoda units, moderate values (1% <VKA< 2%) in the Imam Khomeini and Salman Farsi units, and low values (VKA<1%) in the Haft Tappeh and Mianab units. Overall, the virtual water value and cultivated area significantly influenced the share of each sugarcane unit in the total virtual water amount. Notably, the Haft Tappeh and Mianab units had the smallest virtual water share, attributed to their smaller cultivated areas.Keywords: Aquacrop, Sugarcane, Water Deficit, Water Productivity
-
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 سازیIntroductionAccurate 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 MethodsIn 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 DiscussionMeasurement 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.
ConclusionThis 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 -
با توجه به محدودیت منابع آب، لزوم بهبود بهره وری آب و اهمیت اقتصادی تولید آلو، بررسی شاخص های مدیریتی از جمله حجم آب آبیاری، عملکرد و بهره وری آب آبیاری ضرورت دارد. در این تحقیق، حجم آب آبیاری و عملکرد آلو در 20 باغ منتخب در دو شهرستان مشهد و چناران از استان خراسان رضوی در طول یک سال زراعی 1400-1399 اندازه گیری گردید. در انتهای فصل رشد و پس از تعیین میزان عملکرد، مقادیر بهره وری آب آبیاری و بهره وری آب کاربردی (آبیاری + بارندگی موثر) تعیین شد. در ادامه، حجم آب آبیاری با نیاز ناخالص آبیاری برآورد شده از روش پنمن-مانتیث با استفاده از داده های هواشناسی ده سال اخیر و سند ملی آب مقایسه شدند. میانگین وزنی حجم آب آبیاری، حجم آب کاربردی، عملکرد آلو، بهره وری آب آبیاری و بهره وری آب کاربردی به ترتیب 10256 مترمکعب در هکتار، 10353 مترمکعب در هکتار، 14713 کیلوگرم در هکتار، 1/53 کیلوگرم بر مترمکعب و 1/51 کیلوگرم بر مترمکعب تعیین شد. حجم آب آبیاری، عملکرد و بهره وری آب آبیاری در باغات منتخب در روش آبیاری قطره ای به ترتیب 9919/87 مترمکعب در هکتار، 18/83 تن در هکتار و 1/88 کیلوگرم بر مترمکعب و در روش آبیاری سطحی به ترتیب 11432/60 مترمکعب در هکتار، 14/80 تن در هکتار و 1/31 کیلوگرم بر مترمکعب بدست آمد. نتایج نشان داد که متوسط حجم آب آبیاری استفاده شده توسط کشاورزان در باغات آلو (10449 مترمکعب در هکتار) کمتر از میانگین نیاز ناخالص آبیاری محاسبه شده (14964 مترمکعب در هکتار) و برآورده شده با استفاده از سند ملی آب کشور بوده است.
کلید واژگان: روش های آبیاری، عملکرد آلو، بهره وری آب، میزان آب آبیاریIntroductionDue to the limitation of water resources in the production of agricultural products in the country and the need to improve water productivity in the production of horticultural products on the one hand and the economic importance of plum production in the country on the other hand, the investigation of management indicators such as the volume of irrigation water, yield and irrigation water productivity is necessary in the production of plums in the country. Plums are one of the most important orchard products, and the livelihood of a large number of farmers in different regions of the country, including Khorasan-Razavi province, depends on this product. Therefore, the current project was carried out with the aim of direct and field measurement of the water content of plum varieties in orchards under the management of local farmers in the producing regions of this product in the province. According to the latest statistics published by the Ministry of Agricultural Jihad (Statistical Yearbook of the Department of Agriculture of Khorasan Razavi Province in 2022), the area under plum cultivation in Mashhad and Chenaran regions is 328 and 75 hectares, respectively, and the yield per unit area in those two mentioned regions is 3905 and 6028 kg/ha, respectively.
MethodologyIn Khorasan Razavi province, two regions with highest area under plum cultivation were selected for evaluation, Chenaran and Mashhad. To conduct this research, 10 orchards in Chenaran region and 10 orchards in Mashhad region have been selected. The volume of irrigation water was measured in these 20 orchards during the irrigation season. The measurements were carried out in different irrigation and planting methods, various soils, different salinity of irrigation water and soil, and different plum varieties during the growing season of 2021-2022 without interfering with the farmer's irrigation management. The measured values were compared with the gross irrigation water requirement estimated by the Penman-Monteith method using the last 10 years meteorological data and also with the national water document values. Plum yield was recorded at the end of the growing seaso nand water productivity was calculated as the ratio of yield to total water (irrigation applied water and effective rainfall).
Results and DiscussionThe results showed that the amount of applied water, the amount of plum yield and the water productivity in Chenaran region were 10899 m3/ha, 21.73 ton/ha and 1.9 kg/m3, respectively. The volume of applied water, the amount of plum yield, and water productivity in Mashhad region were determined as 10229 m3/ha, 13.11 ton/ha and 1.42 kg/m3, respectively. The volume of plum irrigation water in the regions varied from 4999 to 16862 and its weighted average (based on the cultivation area) was 10256 m3/ha. While the average gross requirement of irrigation water in the regions using the Penman-Monteith method using meteorological data of the last ten years and the national water document was 14964 and 12173 m3/ha, respectively. The average yield of plum in the selected orchards varied from 5560 kg/ha to 89800 kg/ha and the average was 14713 kg/ha. Irrigation water productivity in selected orchards varied from 0.4 to 7.09 and the average was 1.53 kg/m3. The applied water productivity in the selected orchards was 1.51 kg/m3.
ConclusionsAccording to the results of this research in Chenaran and Mashhad, the weighted average volume of irrigation water and the irrigation water productivity in plum orchards are 10256 m3/ha and 1.53 kg/m3, respectively. The volume of irrigation water to produce plum in these two regions was about 31% more than that in country and the irrigation water productivity was about 32.6% less than that in country. The volume of irrigation water, yield and irrigation water productivity in plum orchards in drip irrigation method were 9920 m3/ha, 18827 kg/ha and 1.88 kg/m3, respectively, and in surface irrigation method they were 11433 m3/ha, 14804 kg/ha and 1.31 kg/m3 respectively. The yield of plum and the irrigation water productivity in drip irrigation method, compared to the surface irrigation method, increased by 27 and 43%, respectively, and water consumption decreased by 13%. Comparing the volume of irrigation water used by farmers in the plum orchards with the gross irrigation requirement, shows that the farmers have no enough water for irrigation and unintentionally, they follow deficit irrigation in the plum orchards, and in fact, the farmers use water available for them. The average yield of plums with drip irrigation method was equal to 18.83 ton/ha, which is about 65.75% higher than the average yield of plums in the country. Based on this, plum cultivation in both regions and also the use of drip irrigation method in plum orchards cab is recommended.
Keywords: Volume Of Irrigation Water, Irrigation Methods, Water Productivity, Yield Of Plum -
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، هنامDetermining 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 -
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 زعفرانThe 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 -
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 آبیاریCrop 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
-
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 آبخواهCamelina 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 -
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 آبConsidering 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 -
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، مزرعهThe 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
-
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 کشاورزیThe 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 -
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 آبیاریWater 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 -
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 بوتهIntroductionWater 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.
MethodsIn 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.
ResultsThe 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 -
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 گشنیزBiochar 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
-
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 کلزاIn 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
- 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.