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 « نیاز آبی » در نشریات گروه « آب و خاک »

تکرار جستجوی کلیدواژه «نیاز آبی» در نشریات گروه «کشاورزی»
  • بیتا مروج الاحکامی*، نیاز علی ابراهیمی پاک، سید نرگس حسینی

    باتوجه به تغییرات اقلیمی و تاثیرات آن بر مدیریت منابع آب، در این مطالعه بررسی تغییرات تبخیرتعرق مرجع (ET0) در سطح استان یزد با استفاده از نرم افزار Minitab16 در بازه زمانی سال 1380 تا سال 1399 با استفاده از داده های سامانه نیازاب صورت گرفته و سپس پیش بینی تا سال 1407 انجام شد. بر اساس نتایج این مطالعه در طول سال های 1399-1380، افزایش ET0 در شهرستان های استان یزد تحت تاثیر افزایش سرعت باد، کاهش رطوبت نسبی و افزایش دما بوده است. به منظور تعیین مدل مناسب، شهرستان های اردکان، ابرکوه و تفت به عنوان نماینده در هر گروه اقلیمی انتخاب و داده های ET0 در سال های 1380 تا 1395 به عنوان داده های ورودی نرم افزار به منظور برازش مدل موردنظر، لحاظ و داده های  ET0در سال های 1396 تا 1399 برای صحت سنجی مدل برازش داده شده مورداستفاده قرار گرفتند. پیش بینی مدل های برازش داده شده در شهرستان های اردکان و ابرکوه، تا سال 1407، حاکی از روند افزایشی ET0 در فصول سرد بود. در شهرستان تفت، تغییرات  ET0 پیش بینی شده تا سال 1407، نشان داد این پارامتر در فصول گرم کاهشی و در فصول سرد تغییر معنی داری نخواهد داشت. در شهرستان ابرکوه و اردکان محصولات پاییزه - بهاره مانند گندم و در شهرستان تفت محصولات بهاره - تابستانه مانند آفتابگردان بیشترین تاثیرپذیری از تغییرات ET0 را خواهند داشت.

    کلید واژگان: نیاز آبی, عملکرد, تغییر اقلیم, الگوی کشت}
    B. Moravejalahkami*, N.A. Ebrahimipak, S. N. Hosseini

    Evapotranspiration variations (ET0) were investigated and analyzed using Minitab16 software for the 2010-2019 period using the Nizab system's data in Yazd province, and then ET0 was predicted until 2027. Based on the results, the increase of ET0 in cities of Yazd province was affected by the enhancement in wind speed and weather temperature, and the decrease in relative humidity from 2010 to 2019. To determine the appropriate model, Ardakan, Abarkooh, and Taft cities were selected as a representative in each climatic group, and ET0 data for the years 2010 to 2015 were considered as the input data of the software and ET0 data for the years from 2016 to 2019 were used to validate the determined model. The prediction of the determined models showed an increasing trend of ET0 for cold seasons in Ardakan and Abarkoh by 2027. Also, the model prediction showed a decreasing trend of ET0 for hot seasons in Taft by 2027. Also, the ET0 will not change significantly in cold seasons. In Abarkoh and Ardakan cities, autumn-spring crops such as wheat and in Taft city, spring-summer crops such as sunflower will be more affected by ET0 variations.

    Keywords: Water Requirement, Yield, Climate Change, Cropping Pattern}
  • رضا سعیدی*

    تنش های محیطی و شرایط اقلیمی در دوره رشد گیاه، از عوامل موثر بر میزان تبخیر-تعرق گیاه هستند. اثر تنش شوری و تاریخ کاشت بذر بر نرخ اجزای تبخیر و تعرق ذرت (رقم سینگل کراس 704) در سال 1401 و در منطقه قزوین بررسی شد. برای تفکیک اجزای تبخیر و تعرق ذرت، کشت لایسیمتری انتخاب شد. آزمایش به صورت فاکتوریل و در قالب طرح کاملا تصادفی اجرا شد. تیمارها شامل شوری خاک در چهار سطح (S1) 7/1، (S2) 5/2، (S3) 8/3،  (S4) 9/5 دسی زیمنس بر متر و تاریخ کاشت شامل 15 اردیبهشت (P1)، 4 خرداد (P2)، 24 خرداد (P3) و 13 تیر (P4) بود. شوری عصاره اشباع خاک در تیمارها از طریق اعمال کسر آبشویی بر خاک، کنترل شد. مقدار روزانه رطوبت خاک توسط دستگاه رطوبت سنج اندازه گیری شد. از تابع خطی مس-هافمن (1977) نیز به عنوان تابع شوری-تبخیر-تعرق، تابع شوری-تعرق و تابع شوری-تبخیر استفاده شد. با افزایش شوری از سطح S1 به S4 و در تاریخ های P1، P2، P3 و P4 به ترتیب مقدار تبخیر-تعرق در محدوده 619-548، 621-549، 624-547 و 625-544 میلی متر، مقدار تعرق در محدوده 429-309، 421-295، 418-281 و 412-265 میلی متر و مقدار تبخیر در محدوده 190-239، 200-254، 206-266 و 213-279 میلی متر اندازه گیری شد. در اثر تنش شوری، پتانسیل آب خاک کاهش یافت و به دنبال آن میزان جذب آب و تعرق گیاه کاهش پیدا کرد. با کاهش جذب آب (توسط گیاه)، آب باقی مانده از سهم تعرق در خاک، صرف جزء تبخیر و افزایش آن شد. از سوی دیگر تاریخ کاشت بذر نیز بر مقدار تبخیر (جزء نامطلوب) و تعرق (جزء مطلوب) موثر بود. به طوری که در بیش ترین سطح تنش شوری و در تاریخ های P1، P2، P3 و P4، سهم تعرق گیاه به ترتیب 9/12، 1/14، 6/15 و 2/17 درصد کاهش و سهم تبخیر از سطح خاک به همان اندازه افزایش یافت. در مرحله اولیه رشد گیاه، جزء تبخیر دارای سهم غالب در پارامتر تبخیر-تعرق گیاه بود. به همین دلیل قرارگیری مرحله اولیه رشد گیاه در روزهای گرم سال، باعث افزایش تلفات تبخیر شد. از این رو تیمار S1P1 دارای شرایط بهینه (در پژوهش حاضر) برای افزایش تعرق و کاهش تبخیر بود. تابع خطی مس-هافمن نیز نشان داد که در تاریخ های کشت P1، P2، P3، P4 و به ازای افزایش یک دسی زیمنس بر متر شوری خاک، میزان تبخیر-تعرق به ترتیب 51/2، 82/2، 3/3 و 65/3 درصد کاهش، میزان تعرق به ترتیب 1/6، 34/7، 42/8 و 2/9 درصد کاهش و میزان تبخیر به ترتیب 5/5، 7/6، 7 و 82/7 درصد افزایش داشت. درنتیجه با کنترل شوری خاک و انتخاب تاریخ مناسب کشت بذر، می توان برنامه ریزی مصرف بهینه آب را به طور بهینه مدیریت نمود.

    کلید واژگان: تلفات آب, دوره رشد, شوری خاک, نیاز آبی}
    R. Saeidi *
    Introduction

    Salinity stress causes reduction of crop evapotranspiration (ETc) and yield. An unsuitable seed planting date can result in negative atmospheric effects, such as temperature stress, during the crop growth period. Consequently, salinity stress and unfavorable climatic conditions during this period interact to reduce crop water uptake. The mentioned conditions effect, should be investigated on crop transpiration amount (actual water requirement) and soil surface evaporation losses. This research results will have a determinative effect on the optimal use of water resources.

    Materials and Methods

    The studied crop in this research was S.C 704 maize. The crop planting was conducted in mini-lysimeters with a diameter of 40 cm and a height of 70 cm. The experiment factors included soil salinity stress and seed planting date. Soil salinity treatments were selected at four levels of 1.7 (S1), 2.5 (S2), 3.8 (S3), 5.9 (S4) dS.m-1. Seed planting date included of 5 May (P1), 25 May (P2) 14 June (P3) and 4 July (P4). Crop growth period for all planting date treatments, was 140 days (FAO-56). Experiment was conducted as factorial based on completely randomized design with 16 treatments and three repetitions. Variance analysis and average comparison of data was done by SPSS software and with Duncan's multi-range test (at 5% probability level). Daily soil moisture amount was measured by a moisture meter. Irrigation time was determined for without water stress conditions. Readily available water limit was determined 0.4. Irrigation volume was calculated according to soil moisture deficit (up to FC limit), soil density, root depth, leaching fraction and soil surface area. To separate the evapotranspiration components, all treatments were performed in two series of mini-lysimeters. In the first series, soil moisture reduction was related to crop evapotranspiration amount. But in the second series, the plastic mulch was placed on soil surface. Soil moisture reduction in the second series, was only related to crop transpiration amount. Difference of data in the first and second series was equal to the evaporation amount. Linear function of Mass and Hoffman (1977) was used as the function of evapotranspiration-salinity, transpiration-salinity, and evaporation-salinity.

    Results and Discussion

    As salinity increased from S1 to S4 levels, evapotranspiration, transpiration, and evaporation amounts were measured on the planting dates P1, P2, P3, and P4. The measurements were as follows:Evapotranspiration (mm): 619-548 (P1), 621-549 (P2), 624-547 (P3), and 625-544 (P4) Transpiration (mm): 429-309 (P1), 421-295 (P2), 418-281 (P3), and 412-265 (P4) Evaporation (mm): 190-239 (P1), 200-254 (P2), 206-266 (P3), and 213-279 (P4) These ranges reflect the measured amounts for each variable under increasing salinity levels across the different planting dates. Under the influence of salinity stress, soil water potential decreases, leading to a reduction in water uptake by the crop and subsequently decreased crop transpiration. As a result of this reduction in crop water uptake, the remaining water in the soil is utilized for evaporation. In S4 level and on dates of: P1, P2, P3 and P4, crop transpiration portion decreased to 12.9%, 14.1%, 15.6% and 17.2%, respectively, and evaporation portion increased to the same amount. By adjusting the seed planting date to optimize the utilization of favorable atmospheric conditions during crop growth stages, the increase in the portion of evaporation is prevented. In initial stage of growth period, only 0 to 10% of soil surface is covered by crops (FAO-56) causing the evaporation component to have a dominant portion in the crop evapotranspiration parameter. As a result, placing of initial growth stage in warm days of year caused an increase in evaporation losses. It seems that S1P1 treatment was the optimal condition for transpiration increase and evaporation decrease. The estimated functions showed that (in salinity stress conditions) crop transpiration decreased more than ETc. Therefore, the transpiration rate should be considered as the crop's net water requirement instead of ETc (crop evapotranspiration). According to the Mass-Hoffman function, under stress conditions, the decreasing slope of transpiration and evapotranspiration and the increasing slope of evaporation become more pronounced. For instance, in planting dates of P1, P2, P3, and P4, for each unit (dS.m-1) of increase in soil salinity, the evapotranspiration rates decreased by 2.51%, 2.82%, 3.3%, and 3.65%, respectively. Similarly, the transpiration rates decreased by 6.1%, 7.34%, 8.42%, and 9.2%, respectively, while the evaporation rates increased by 5.5%, 6.7%, 7%, and 7.82%.

    Conclusion

    Salinity and atmospheric temperature stresses had interaction effects on evapotranspiration and components rates. Postponing the seed planting date and not utilizing optimal weather conditions, especially during spring, can lead to damage to transpiration, which is a favorable aspect; however it is unfavorable in evaporation,. Therefore, in irrigated crops, it is advisable not to plant seeds during the warm months of the year, especially in July and August. Consequently, by controlling soil salinity and selecting the appropriate planting date, water can be optimally utilized.

    Keywords: Growth Period, Soil Salinity, Water Losses, Water Requirement}
  • نادر عباسی*، فریبرز عباسی*، رضا بهراملو، ابوالفضل ناصری، سمیرا واحدی، ثمر بهروزی نیا، اسماعیل مقبلی دامنه، اسحق زارع، سید ابراهیم دهقانیان، محمد خرمیان، علی قدمی فیروزآبادی، محمد کریمی، سالومه سپهری، محمدمهدی نخجوانی مقدم

    محدودیت منابع آب و ضرورت بهبود بهره وری آب در تولید محصولات سبزی و صیفی ازیک سو و اهمیت اقتصادی تولید خیار در کشور از سوی دیگر، لزوم بررسی شاخص های مدیریتی در تولید خیار را آشکار می‏نماید. پژوهش حاضر با هدف تعیین مستقیم آب کاربردی خیار (مجموع حجم آب آبیاری و بارندگی) و شاخص های بهره وری آب آبیاری در مزارع تولید خیار کشور بدون دخالت در برنامه آبیاری کشاورزان در طول یک سال زراعی (1399-1400) انجام شد. از این رو، حجم آب آبیاری و عملکرد خیار در بیش از 180 مزرعه منتخب و مشتمل بر حدود 70 درصد سطح زیرکشت خیار در کشور اندازه گیری گردید. نتایج حاکی از آن است که تفاوت بسیار معنی داری در حجم آب آبیاری، آب کاربردی، عملکرد و شاخص های بهره وری آب در استان های منتخب وجود دارد. حجم آب کاربردی خیار در مزارع منتخب از 4158 مترمکعب در هکتار در استان هرمزگان تا 8898 مترمکعب در هکتار در استان خراسان رضوی متغیر است و میانگین وزنی آن 7043 مترمکعب در هکتار حاصل شد. میانگین عملکرد خیار از 12750 کیلوگرم بر هکتار در استان زنجان تا 32956 کیلوگرم بر هکتار در استان خراسان رضوی متغیر و میانگین وزنی آن 25219 کیلوگرم بر هکتار است. شاخص های بهره ‏وری آب آبیاری و آب کاربردی به ترتیب 27/4 و 20/4 کیلوگرم بر مترمکعب بدست آمد این در حالی است که کمترین مقدار شاخص بهره وری آب کاربردی در استان زنجان (21/2 کیلوگرم بر متر مکعب) و بیشترین مقدار آن در استان فارس (59/6 کیلوگرم بر متر مکعب) بود.برمبنای نتایج حاصل، حجم کل آب مورد نیاز 55 هزار هکتار سطح زیرکشت خیار در کشور، 330 میلیون مترمکعب برآورد گردید.

    کلید واژگان: آب آبیاری, خیار, عملکرد, نیاز آبی}
    Nader Abbasi *, Fariborz Abbasi, Reza Bahramloo, Abolfazl Nasseri, Samira Vahedi, Samar Behrouzinia, Esmaeil Moghbeli Dameneh, Shagh Zare, Seed Ebrahim Dehghanian, Mohammad Khorramian, Ali Ghadami Firouzabadi, Mohammad Karimi, Saloome Sepehri, MohammadMehdi Nakhjavanimoghaddam

    The constraints of water resources and the imperative to enhance water efficiency in the production of vegetables and summer crops, on one hand, along with the economic importance of cucumber production in the country, on the other hand, reveal the necessity of investigating management indicators in cucumber production. The present study was conducted on a national scale with the objective of directly determining the applied water and water productivity indices in cucumber production fields across the country during a single crop year (1399-1400) in more than 180 selected farms, including about 70% of the cultivated area of cucumbers in the country. The results of the study revealed a highly significant disparity in various parameters among the selected provinces, including the volume of irrigation water, applied water (the sum of irrigation and effective precipitation), yield, and water productivity indices. The volume of applied water for cucumber cultivation exhibited notable variation, ranging from 4158 m3/ha in Hormozgan province to 8898 m3/ha in Razavi Khorasan province. The weighted average of applied water volume was calculated to be 7043 m3/ha. Similarly, the average yield of cucumbers displayed considerable diversity, ranging from 12750 Kg/ha in Zanjan province to 32956 Kg/ha in Razavi Khorasan province. The weighted average yield stood at 25219 Kg/ha. The calculated water productivity indices for both irrigation water and applied water were 4.27 Kg/m3 and 4.20 Kg/m3, respectively. Notably, the province with the lowest applied water productivity was Zanjan (2.21 Kg/m3), while the highest was observed in Fars province (6.59 Kg/m3). Based on the results, the total water requirement for cultivating cucumbers across an area of 55000 hectares in the country was estimated to be 330 MCM.

    Keywords: irrigation water, Cucumber, yield, Water requirement}
  • کاظم شاهوردی، حسام قدوسی*، جواد اسدی، حسن اوجاقلو
    آب یکی از مهم ترین منابع موردنیاز جامعه بشری و اولین و اساسی ترین عامل برای تولید محصولات کشاورزی است که بیش از 90 درصد از این مایع حیاتی در این بخش مصرف می شود. از مهم ترین عواملی که عملکرد یک شبکه انتقال و توزیع آب را تحت تاثیر قرار می دهد، برنامه توزیع و تحویل آب می باشد. برای به دست آوردن دبی در آبگیرها، نیاز آبی منطقه عقیلی شرقی با استفاده از مدل همسان سازی داده های زمینی برآورد شد و با داده های زمینی، نتایج مدل NETWAT به عنوان سند ملی گیاهان زراعی و باغی، کنترل شد. برای این منظور، تبخیروتعرق سه با مدل همسان سازی داده های زمینی برآورد شد و دبی های شش ساعته در هر آبگیر با توجه به مساحت زیر کشت هر آبگیر و راندمان آبیاری محاسبه شد. هیدرولیک کانال عقیلی شرقی با استفاده از داده های مذکور، به صورت شش ساعته شبیه سازی شد. نتایج بیانگر دقت مناسب مدل همسان سازی داده های زمینی می باشد به طوریکه حداکثر 7/12، درصد مدل همسان سازی داده های زمینی مقادیر تبخیروتعرق را کم تر از NETWAT برآورد نموده است. نتایج شاخص های بهره برداری راندمان و کفایت نیز نشان داد که حداقل مقدار راندمان و کفایت به ترتیب برابر با 95/0 و 94/0 (به جز در بازه هشت) می باشد که در کلاس عملکردی "خوب" قرار می گیرند.
    کلید واژگان: ارزیابی عملکرد, بهره برداری بهینه, نیاز آبی, مدل جهانی همسان سازی داده های زمینی}
    Kazem Shahverdi, Hesam Ghodousi *, Javad Asadi, Hassan Ojaghlou
    Water is one of the most important resources needed by human society and the first and most important factor for the production of agricultural products, more than 90% of this vital liquid is consumed in this sector. One of the most important factors that affect the performance of a water conveyance and distribution network is the water distribution and delivery program. In order to obtain turnouts’ discharges, the water requirement of the eastern Aghili area was estimated using the Global Land Data Assimilation System (GLDAS) and controlled using the results of the NETWAT model. For this purpose, three-hour evapotranspiration was estimated with GLDAS, and the six-hour discharges of turnouts were calculated according to the cultivated area of each turnout and irrigation efficiency. The hydraulics of the eastern Aghili canal were simulated using the above-mentioned data for six hours. The results showed the appropriate accuracy of GLDAS so that at a maximum of 12.7%, GLDAS underestimated the evapotranspiration values compared to NETWAT. The minimum values of efficiency and adequacy indicators of 0.95 and 0.94, respectively, were obtained, which are in the "good" performance class.
    Keywords: GLDAS, Optimal Operation, Performance Evaluation, Water requirement}
  • اکبر خدری*، امیر صابری نصر
    در دهه های اخیر، استفاده از آب های زیرزمینی برای آبیاری، شرب و صنعت در کشورهای در حال توسعه نظیر ایران افزایش یافته است. این افزایش، به نوبه خود باعث بهبود امنیت غذایی و کاهش فقر در این مناطق می گردد؛ اما تراز سطح ایستابی را کاهش و توسعه پایدار را با نگرانی هایی مواجه می سازد. این نگرانی ها، به ویژه در مورد آبخوان آبرفتی دشت عجب شیر که در تامین آب منطقه نقش بسزایی دارد، افزایش یافته است. با توجه به رشد جمعیت و نیاز حجم بیشتری از منابع آب زیرزمینی، مطالعه و ارزیابی کمیت و کیفیت آب مورد نیاز برای افق های پیش رو و کف شکنی چاه های تامین آب بسیار حائز اهمیت است. روش های متعددی به منظور تعیین عمق بهینه و حداکثر عمق کف شکنی وجود دارد. با این حال، این مطالعه به جای مطالعات و محاسبات نسبتا پیچیده مدلسازی و بیلان، بر نوسانات تراز سطح آب زیرزمینی به عنوان نتیجه ای از آنها تاکید دارد. بدین منظور، پس از گردآوری داده های چاه های بهره برداری، نمونه برداری و اکتشافی، نقشه های هم عمق، هم تراز و تغییرات سطح آب زیرزمینی، سنگ کف در محیط GIS ترسیم گردیدند. سپس آبنمود معرف دشت جهت تعیین مقدار افت سطح آب زیرزمینی تهیه شد. رشد جمعیت و نیاز آبی برای افق 1420 تعیین شد. یافته های این پژوهش حاکی از این است که برداشت بی رویه از منابع آب زیرزمینی، پیامدهایی نظیر افت سطح آب زیرزمینی (معادل 6 متر)، کاهش کیفیت آب زیرزمینی و متعاقب آن فرونشست زمین را به دنبال خواهد داشت. حداقل تراز برای کف شکنی چاه ها در آبخوان عجب شیر بین 1250 متر تا 1290 متر متغیر است.
    کلید واژگان: دشت عجب شیر, آبخوان, نیاز آبی, کیفیت, کف شکنی چاه ها}
    Akbar Khedri *, Amir Saberinasr
    In recent decades, the use of groundwater for irrigation, drinking, and industry has increased in developing countries such as Iran. This increase, in turn, improves food security and reduces poverty in these areas. However, reducing the level of the water table and sustainable development are concerns. These concerns have increased, especially regarding the alluvial aquifer of the Ajabshir plain, which plays a significant role in providing water in the area. Considering the growth of the population and the water needed, it is very important to study the water quantity and quality for the future and the well deepening. There are several methods to determine the maximum depth of deepening. However, this study emphasizes the fluctuations of the groundwater level as a result of them instead of the relatively complex studies of modeling and water balance. For this purpose, after collecting the data, the maps of the groundwater isodepth, isolevel, fluctuations, and aquifer bedrock were drawn in the GIS software. Then, the unit hydrograph of the plain was prepared to determine the amount of groundwater level drop. Population growth and water demand were determined for the horizon of 1420. The findings of this research indicate that the overexploitation of groundwater resources will have consequences such as a drop in the groundwater level (equivalent to 6 m), a decrease in the quality of the groundwater, and subsequent land subsidence. The minimum level for well deepening in the Ajabshir aquifer varies between 1250 meters and 1290 meters.
    Keywords: Ajabshir Plain, Aquifer, Water Demand, Quality, Well Deepening}
  • آرش تافته *، سالومه سپهری، اصلان اگدرنژاد، علی عبدزادگوهری، پریسا شاهین رخسار
    زمینه و هدف

    گیاه گلرنگ به دلیل دارا بودن بیش از 90 درصد اسیدهای چرب غیراشباع می تواند نقش مهمی در گسترش سطح زیر کشت گیاهان روغنی و تامین دانه های روغنی در کشور داشته باشد. با توجه به کمبود آب و لزوم بررسی رفتار گیاه گلرنگ درشرایط کم آبیاری ها لازم است تا برآورد مناسبی از عملکرد آن در شرایط تنش آبی وجود داشته باشد. این گیاه دانه روغنی به مناطقی با بارندگی زمستانه و بهاره اندک در طول دوره گلدهی نیاز دارد و متحمل به خشکی به شمار می رود و دارای ریشه های طویل با توانایی بالا در جذب آب از پروفیل های عمیق تر خاک می باشد.

    روش پژوهش:

     به منظور تخمین تابع تولید عملکرد و اجزای عملکرد گیاه گلرنگ رقم سینا در شرایط تنش آبی آزمایشی در مزرعه تحقیقاتی واقع در استان کرمانشاه اجرا شد. این پژوهش با استفاده از داده های برداشت شده در دو سال زراعی در یک مزرعه تحقیقاتی در کرمانشاه انجام شد. عامل تنش آبی در سه سطح 70 ، 60 و 30 درصد نیاز آبی بر اساس بیلان رطوبتی خاک در سه تکرار اجرا گردید. بر اساس داده های سال اول دو تابع تولید ریس و تافته ضرایب حساسیت گیاه تعیین شد و با استفاده از داده های سال دوم مورد ارزیابی قرار گرفتند. برای محاسبه روز درجه رشد (GDD) از دو روش محاسبه مستقیم و میانگین اصلاح شده استفاده شد. مقدار بیشینه دمای ممکن برای رشد حدود 30 درجه و دمای حداقل رشد صفر درجه به عنوان حد پایین قابل توصیه و قابل قبول (بدون ترند) گزارش شده است که در این تحقیق مقدار بیشینه 30 و مقدار دمای پایه 4 درجه از بانک اطلاعات سامانه نیاز آب گرفته شد. سپس دوره های مختلف فنولوژی با این شاخص واسنجی شد. همچنین رابطه شاخص GDD با ضرایب تبخیر-تعرق و ضرایب حساسیت و نیاز آبیاری بررسی شد.

    یافته ها

    یافته ها نشان داد که ضریب حساسیت گیاه گلرنگ به تنش آبی بین 5/0 تا 2/1 در دوره های مختلف رشد متغیر است و بیشترین حساسیت در دوره گلدهی و دوره میانی این گیاه می باشد. همچنین نتایج بررسی دو تابع تولید نشان داد مقادیر شاخص های آماری در مورد هر دو تابع مقدار خطای نرمال 5 درصد و مقدار کارایی هر دو تابع حدود 97 درصد می باشد. نتایج نشان دهنده آن است که کمترین تبخیر-تعرق به طور متوسط در تیمارهای مختلف مربوط به تیمار 30 درصد نیاز آبی با 8/189 میلی متر و بیشترین مربوط به تیمار 100 درصد نیاز آبی با 7/632 میلی متر بود.

    نتایج

    بر اساس نتایج به دست آمده، گیاه گلرنگ رقم سینا در مراحل میانی و گلدهی، بیشترین حساسیت به کم آبی را دارد و ضریب حساسیت در این مرحله به ماکزیمم خود می رسد (حدود 2/1) و تنش آبی در این مرحله به هیچ وجه توصیه نمی شود. از طرفی، تابع ریس و تافته با ضرایب حساسیت ارائه شده می توانند در بررسی تنش های آبی، نتایج را به خوبی دو با دقت قابل قبول بر اساس ضرایب ارائه شده برآورد نمایند. از طرف دیگر در صورت عدم وجود داده گیاهی و داده های هواشناسی کامل تنها با استفاده از شاخص GDD می توان مقادیر ضریب گیاهی و ضریب حساسیت گیاه به تنش آبی و نیاز آبیاری گیاه را با دقت مناسب برآورد نمود.

    کلید واژگان: نیاز آبی, رقم سینا, ضریب حساسیت Ky, بیلان رطوبتی}
    Arash Tafteh*, Saloomeh Sepehri, Aslan Egdernezhad, Ali Abdzad Gohari, Parisa Shahinrokhsar
    Background and Aim

    Because safflower contains more than 90% of unsaturated fatty acids, it can play an important role in expanding the area under cultivation of oilseeds and providing oilseeds in the country. Considering the lack of water and the need to investigate the behavior of the safflower plant in low irrigation conditions, it is necessary to have a proper estimate of its performance under water stress conditions. This oilseed plant needs areas with little winter and spring rainfall during the flowering period and is drought tolerant and has long roots with a high ability to absorb water from deeper soil profiles.

    Method

    In order to estimate the yield production function and yield components of safflower plant variety Sina under water stress conditions, an experiment was carried out in a research farm located in Kermanshah province. This research was conducted using the data collected in two crop years in a research farm in Kermanshah. The yield response factor was implemented at three levels of 70, 60 and 30% of water requirement based on soil moisture balance in three iterations. Based on the data of the first year, the two production functions of Raes and Tafteh, yield response factors of the plant were determined and evaluated using the data of the second year. To calculate the growth degree day (GDD), two methods of direct calculation and modified average were used. The maximum possible temperature for growth is about 30 degrees and the minimum temperature for growth is 0 degrees as the recommended and acceptable low limit (no trend). In this research, the maximum value of 30 degrees and the base temperature value of 4 degrees were taken from the water requirment system database(niwr.ir). Then different periods of phenology were calibrated with this index. Also, the relationship between GDD index and transpiration evaporation coefficients and yield response factors and irrigation requirement were investigated.

    Results

    The findings showed that the yield response factors of safflower plant to water stress varies between 0.5 and 1.2 in different growth periods and the highest sensitivity is in the flowering period and the middle period of this plant. Also, the results of the investigation of the two production functions showed that the values of the statistical indicators for both functions are the normal error value of 5% and the efficiency value of both functions is about 97%. The results show that the lowest average evapotranspiration in different treatments was related to the 30% water requirement treatment with 189.8 mm and the highest was related to the 100% water requirement treatment with 632.7 mm.

    Conclusion

    Based on the obtained results, the Sina safflower plant is most sensitive to dehydration in the middle and flowering stages, and the yield response factors reaches its maximum in this stage (about 1.2) and water stress is not recommended at this stage. On the other hand, Rees and Tafteh function with the presented yield response factors can estimate the results with acceptable accuracy in water stress investigation based on the presented coefficients. On the other hand, in the absence of plant data and complete meteorological data, only by using the GDD index can evaluate the values of plant coefficient and plant sensitivity to water stress and plant irrigation requirement  with appropriate accuracy.

    Keywords: Sina cultivar, Yield response factors Ky, Water requirement, moisture balance}
  • علی عبدزادگوهری*، فاطمه کیخایی، نیازعلی ابراهیمی پاک
    زمینه و هدف

    با توجه به محدودیت منابع آب، استفاده درست از آب ضروری است و به کارگیری روش های مناسب آبیاری در مزارع از راهکارهای مناسب در استفاده از آب است. تنش آبی می تواند عملکرد محصول را در مزرعه تحت تاثیر قرار دهد. بنابراین، روش صحیح آبیاری و مدیریت مصرف آب از موارد اساسی در مزارع می باشد. استراتژی کم آبیاری با رویکرد تامین نیاز آبی را می توان به عنوان یک تکنیک عملی و کارآمد برای اطمینان از عملکرد بیشتر محصول، بدون به خطر انداختن فرآیندهای فیزیولوژیکی و عملکرد در نظر گرفت. لذا زمینه این پژوهش تخمین مقدار آب مصرفی و میزان تبخیر-تعرق گیاه لوبیا با هدف ارزیابی شرایط مزرعه ای و مقایسه آن با روش های تافته، پاسکوئله و رئس می باشد.

    روش پژوهش: 

    پژوهش حاضر به منظور تعیین مقدار آب مصرفی و تبخیر-تعرق لوبیا با استفاده از روش های تافته، پاسکوئله و رئس و بر مبنای حل معکوس تابع تولید عملکرد در استان مرکزی و در ایستگاه ملی تحقیقات لوبیای خمین در ارتفاع 1930 متر از سطح دریا با طول جغرافیایی 49 درجه و57 دقیقه و عرض جغرافیای 33 درجه و 39 دقیقه در سال های 1395 و 1396 اجرا شد. در این آزمایش تیمار آبیاری شامل جویچه ای و قطره ای-نواری به عنوان فاکتور اصلی و مقادیر نیاز آبی شامل 100، 75 و 55 درصد نیاز آبی به عنوان فاکتور فرعی انتخاب و به صورت کرت های خرد شده در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در سه تکرار انجام شد. رقم مورد کشت از نوع بومی و زمان کاشت آن در سال اول و دوم به ترتیب روز دهم و نهم خردادماه بود. نوارهای آبیاری قطره ای بر روی پشته ها قرار گرفته و آبیاری تا استقرار کامل گیاهچه در مرحله ظهور سومین سه برگچه ای به صورت یکسان انجام شد.

    یافته ها

    بیشترین عملکرد دانه با میانگین 2683 کیلوگرم بر هکتار در روش آبیاری جویچه ای و با تامین 100 درصد نیاز آبی به دست آمد. در ارزیابی تبخیر-تعرق، ریشه میانگین مربعات خطا (RMSE) در روش های تافته، پاسکوئله و رئس به ترتیب 0/160، 8/117 و 0/185 میلی متر و ریشه میانگین مربعات خطای نرمال (RMSEn) به ترتیب 448/0، 330/0 و 518/0 درصد بود و شاخص توافق یا سازگاری (d) در روش تافته، پاسکوئله و رئس به ترتیب با 295/0، 600/0 و 081/0 درصد بود. در بررسی مقادیر آب آبیاری، ریشه میانگین مربعات خطا (RMSE) در روش های تافته، پاسکوئله و رئس به ترتیب 7/156، 5/117 و 3/181 میلی متر و ریشه میانگین مربعات خطای نرمال (RMSEn) به ترتیب 446/0، 335/0 و 516/0 درصد بود. شاخص توافق یا سازگاری (d) در روش تافته، پاسکوئله و رئس به ترتیب با 324/0، 602/0 و 118/0 درصد بود.

    نتیجه گیری

    به طورکلی و با توجه به نتایج آماری، روش های تافته، پاسکوئله و رئس، برآورد قابل قبولی از مقدار آب آبیاری و میزان تبخیر-تعرق در شرایط جویچه ای و قطره ای-نواری تحت مقادیر مختلف نیاز آبی داشتند. از این رو می توانند به عنوان یک ابزار مناسب در تخمین آب مصرفی در محل مورد مطالعه استفاده شوند.

    کلید واژگان: سامانه نیاز آب, رقم محلی, نیاز آبی, روش های آبیاری, حل معکوس عددی}
    Ali Abdzad Gohari *, Fatemeh Keykhaei, Niazali Ebrahimipak
    Background and Aim

    Due to the limitation of water resources, proper use of water is necessary, and the use of appropriate irrigation methods in fields is an appropriate strategies to use water. Water stress can affect crop yield in the field. Therefore, the correct method of irrigation and management of water consumption is one of the basic issues in farms. The deficit irrigation strategy with the water requirement supply approach can be considered as a practical and efficient technique to ensure more crop yield, without compromising the physiological processes and yield. Therefore, the scope of this research is to estimate the amount of water consumed and the amount of evapotranspiration of the bean plant with the aim of evaluating the field conditions and comparing it with Tafteh, Pasquale and Raes methods.

    Method

    The present study aims to determine the amount of water use and evapotranspiration of bean using Tafteh, Pasquale and Raes methods and based on the inverse solution of the yield production function in Markazi Province and at the Khomin Bean National Research Station at an altitude of 1930 meters above sea level with a length of 49 degrees and 57 minutes of latitude and 33 degrees and 39 minutes of latitude were implemented in 2016 and 2017. In this experiment, the irrigation treatment including furrow and drip-tape as the main factor and, the values of water requirement including 100, 75 and 55% of water requirement as a sub-factor and in the form of split plots in the form of randomized complete blocks design were done in three replications. Cultivated variety was of native type and its planting time was on the 10th and 9th of June respectively in the first and second year. Drip irrigation tapes were placed on the stacks and irrigation was carried out in the same way until the seedling was fully established in the stage of emergence of the third three leaves.

    Results

    The highest seed yield with an average of 2683 kg/ha was obtained in the furrow irrigation method and by providing 100% of the water requirement. In evaluating evapotranspiration, the root mean square error (RMSE) in Tafteh, Pasquale and Raes methods were 0.160, 117.8 and 0.185 mm respectively and the root mean square normal error (RMSEn) were 0.448, 0.330 and 0.518 percent respectively. The index of agreement or compatibility (d) in Tafteh, Pasquale and Raes methods were 0.295, 0.600 and 0.081% respectively. In the investigation of irrigation water amounts, the root mean square error (RMSE) in Tafteh, Pasquale and Raes methods was 156.7, 117.5, and 181.3 mm, respectively, and the root mean square normal error (RMSEn) was 0.446, 0.335 and 0.516 percent respectively. The index of agreement or compatibility (d) in Tafteh, Pasquale and Raes methods were 0.324, 0.602 and 0.118% respectively.

    Conclusion

    In general and according to the statistical results, Tafteh, Pasquale and Raes methods had an acceptable estimate of the amount of irrigation water and the amount of evapotranspiration in the furrow and drip conditions under different amounts of water requirement. Therefore, they can be used as appropriate tool in the estimation of water use in the studied area.

    Keywords: numerical inverse solution, Water requirement, Irrigation methods, Niazab system, Native Cultivar}
  • رضا سعیدی*
    سابقه و هدف
    برای کاهش اثرات کمبود آب در بخش کشاورزی نیاز به مدیریت بهینه مصرف آب می باشد. لذا برنامه ریزی آبیاری باید بر اساس نیاز آبی واقعی در طول دوره رشد گیاه باشد. به طوری که حساسیت مراحل مختلف رشد گیاه در فرآیند جذب آب، درنظر گرفته شود. یکی از روش های برنامه ریزی آبیاری، کاربرد توابع کاهش جذب آب (α(h)) در شرایط تنش آبی است. در پژوهش های گذشته واسنجی و ارزیابی توابع کاهش جذب آب، با ضرایب ثابت در کل دوره رشد گیاه انجام شده است. اما هدف از پژوهش حاضر این است که توابع کاهش جذب آب با کاربرد ضرایب ثابت و جداگانه در مراحل رشد، مقایسه شوند. از این رو دقت تخمین داده های واقعی ضریب α(h) در طول دوره رشد گیاه بررسی می گردد.
    مواد و روش ها
    این پژوهش بر روی گیاه ذرت رقم سینگل کراس 704 و در منطقه قزوین انجام شد. از مینی لایسیمترهای استوانه ای شکل با قطر 40 و ارتفاع 70 سانتی متر به عنوان بستر کشت استفاده شد. فاکتور اصلی در قالب تخلیه آب خاک در هشت سطح (I1) 45، (I2) 55، (I3) 60، (I4) 65، (I5) 70، (I6) 75، (I7) 80 و (I8) 85 درصد از کل آب دردسترس خاک تعریف شد. فاکتور فرعی نیز به صورت حساسیت چهار مرحله اولیه (P1)، توسعه (P2)، میانی (P3) و پایانی (P4) رشد گیاه ذرت به تنش آبی، انتخاب شد. یعنی اثر سطوح مختلف تخلیه آب خاک (تنش آبی) بر میزان جذب آب گیاه، در مراحل رشد ذرت (به طور جداگانه) بررسی شد. از این رو آزمایش به صورت فاکتوریل و در قالب طرح کاملا تصادفی، با 32 تیمار و سه تکرار اجرا شد. با استفاده از دستگاه رطوبت سنج ساخت شرکت دلتاتی (ΔT) مدل HH2، مقدار رطوبت روزانه خاک اندازه گیری شد. به منظور شبیه سازی میزان کاهش جذب آب در شرایط تنش آبی، مدل های ون گنوختن (1987)، دیرکسن و همکاران (1988) و مدل همایی و همکاران (2002) به کار گرفته شد. برای واسنجی مدل ها از داده های واقعی α(h) در تیمارهای I1، I3، I5 و I7 استفاده شد. در واسنجی مدل ها، یک بار ضرایب آن ها به طور ثابت (در کل دوره رشد) و بار دیگر به طور متغیر برای 4 مرحله رشد برآورد شد. ارزیابی مدل ها نیز در راستای تخمین مقادیر واقعی α(h) در تیمارهای I2، I4، I6 و I8 انجام شد. برای این کار از آماره های CRM، EF، R2، RMSE و ME استفاده شد.
    یافته ها
    اثر دو فاکتور کمبود آب خاک و حساسیت فیزیولوژیکی مراحل رشد گیاه بر میزان جذب آب، در سطح یک درصد معنی دار بود. از تیمار I1 الی I8 مقدار جذب آب در کل دوره رشد گیاه، با شیب 4/7 درصد کاهش یافت. اما مقدار جذب آب در مراحل رشد اولیه، توسعه، میانی و پایانی به ترتیب 5، 9/6، 9 و 6/4 درصد کاهش پیدا کرد. درنتیجه حساس ترین مراحل رشد ذرت (نسبت به تنش آبی)، به ترتیب شامل مراحل میانی، توسعه، اولیه و پایانی رشد بود. واسنجی مدل ها نشان داد که در یک مدل مشخص، ضرایب تابع در هر یک از مراحل رشد نسبت به کل دوره رشد تفاوت داشت. براساس نتایج، اولویت های برتر برای انتخاب مدل های بهینه، به حالت کاربرد ضرایب جداگانه در مراحل رشد اختصاص یافت. در بین مدل های مختلف، مدل ون گنوختن با شاخص های آماری 032/0=CRM، 928/0=EF، 942/0=R2، 057/0=RMSE و 1/0=ME به عنوان مدل بهینه تعیین شد.
    نتیجه گیری
    نتایج این پژوهش نشان داد که با کاربرد ضرایب متغیر در توابع کاهش جذب آب، دقت مدل سازی افزایش می یابد. باتوجه به حساسیت متفاوت گیاه در مراحل رشد، تخمین بهتری از میزان واقعی جذب آب در شرایط تنش آبی انجام می گیرد. درنتیجه نیاز آبی واقعی گیاه با دقت بیشتری محاسبه می شود. هم چنین میزان مصرف آب مطابق با نیاز واقعی گیاه درنظر گرفته می شود که باعث مدیریت بهتر منابع آبی خواهد بود.
    کلید واژگان: حساسیت مرحله رشد, ضریب تنش, مدل سازی, نیاز آبی}
    Reza Saeidi *
    Background and objectives
    For reduction of water deficiency effects in agricultural sector, it is needed to management of optimal water consumption. Irrigation scheduling should be based on the actual water requirement during the crop growth period. So that the crop growth stages sensitivity is considered in the water uptake process. The application of water uptake reduction functions (α(h)) in water stress conditions, is one of methods for irrigation scheduling. In past researches, the calibration and evaluation of water uptake reduction functions have been done by constant coefficients in the crop growth period. But the aim of this research, is to compare the water uptake reduction functions by application of constant and separate coefficients, in crop growth stages. Therefore, the accuracy of estimation of actual α(h) data, is investigated in crop growth period.
    Materials and methods
    This research was conducted on maize S. C 704, in Qazvin region. The mini-lysimeter with diameter of 40 cm and height of 70 cm was used for crop cultivation. The main factor was defined as soil water depletion at levels of 45%(I1), 55%(I2), 60%(I3), 65%(I4), 70%(I5), 75%(I6), 80%(I7) and 85%(I8), relative to total available water. Sub main factor was selected as the sensitivity to water stress in growth stages of initial (P1), development (P2), mid (P3) and late (P4). So that, the effect of soil water depletion (water stress) on water uptake amount, was investigated in maize growth stages (as separately). The experiment was performed as factorial and in a completely randomized design, with 32 treatments and three repetitions. Daily soil moisture was measured by moisture meter (HH2 model and made by ΔT company). For simulation the water uptake reduction (in water stress conditions), were applied the models of Van Genuchten (1987), Dirksen et al (1988) and Homaee et al (2002). The actual data of α(h) in I1, I3, I5 and I7 treatments, were used for models calibration. For this work, the models coefficients were estimated constantly (in whole growth period) and variably (in 4 growth stages). The models evaluation were performed for estimation of α(h) actual values in I2, I4, I6 and I8 treatments. The statistics indicators of CRM, EF, R2, RMSE and ME were used for models evaluation.
    Results
    The effect of soil water depletion and crop growth stages sensitivity on water uptake, was significant at the level of 1%. From I1 to I8 treatments, the water uptake amount in the whole of growth period, was decreased by slope of 7.4%. But the water uptake amounts in the initial, development, mid and late stages were decreased to 5%, 6.9%, 9% and 4.6%, respectively. As a result, the most sensitive growth stage of maize (relative to water stress) was included the mid, development, initial and late, respectively. The models calibration showed that in a specific model, the function coefficients amounts were different in growth stages (compared to whole of growth period). The best priorities for optimal model choosing, was assigned to application of separate coefficients in the crop growth stages. Among the different models, the Van Genuchten model with statistical indices of CRM=0.032, EF=0.928, R2=0.942, RMSE=0.057 and ME=0.1, was determined as the optimal model.
    Conclusion
    The results of this research showed that the modeling accuracy was increases, by application of variable coefficients in water uptake reduction functions. Due to different sensitivity in crop growth stages, is done a better estimation of actual water uptake amount, in water stress conditions. As a result, the actual crop water requirement is calculated by more accurately. Also, the water consumption amount is considered according to actual crop needs, which will cause to better management of water resources.
    Keywords: Growth stage sensitivity, Modeling, Stress coefficient, Water requirements}
  • راحله لرستانی، بهمن فرهادی بانسوله*، غلامحسن صادقی، مهسا رحمانی
    یکی از مسایلی که در بخش کشاورزی امروزه به نیازی مهم تبدیل شده، هوشمند سازی سامانه های آبیاری (تحت فشار) است. مقدار نیاز آبی و نحوه اعمال آن از جمله مباحث مهم در این موضوع است. هدف این مطالعه، مقایسه مقدار آب مورد نیاز تعیین شده بر اساس داده های رطوبت خاک و هواشناسی و همچنین مقایسه مقادیر آب اعمال شده بر اساس روش های حجمی و زمانی است. برای این منظور، چهار نوع مدیریت آبیاری که شامل ترکیبی از دو روش تعیین نیاز آبی (کمبود رطوبتی خاک و داده های هواشناسی) و دو روش اعمال آبیاری (زمانی یا حجمی) بود، در یک سامانه آبیاری بارانی کلاسیک ثابت با آبپاش متحرک در یک مزرعه ذرت، مورد ارزیابی قرار گرفتند. این چهار تیمار عبارت بودند از: کمبود رطوبتی خاک- زمانی (MT)، کمبود رطوبتی خاک- حجمی (MV)، هواشناسی- زمانی (WT) و هواشناسی- حجمی (WV). نتایج نشان داد که مقدار آبیاری در تیمار های موردمطالعه با یکدیگر متفاوت بود. حجم آب کاربردی در تیمارهای مبتنی بر زمان (MT و WT) به ترتیب 14 و 8 درصد بیشتر از تیمارهای حجمی (MV و WV) بود. در بیشتر موارد، دبی آبپاش ها با دبی طراحی اختلاف داشت و اختلاف زیادی بین دبی آبپاش ها مشاهده شد. باتوجه به غیر یکنواختی نسبتا بالای دبی آبپاش ها در نقاط مختلف مزرعه، اعمال آبیاری به روش زمانی پیشنهاد نمی گردد. در نهایت تیمار MV که در آن میزان آبیاری بر اساس کمبود رطوبتی خاک تعیین و با روش حجمی اعمال شده بود به عنوان روش مناسب جهت سامانه آبیاری در مزرعه مورد بررسی، پیشنهاد شد.
    کلید واژگان: آبیاری تحت فشار, ذرت, رطوبت خاک, نیاز آبی, هواشناسی}
    Raheleh Lorestani, Bahman Farhadi Bansouleh *, Gholamhasan Sadeghi, Mahsa Rahmani
    In Iran, pressurized irrigation systems cover a large area of agricultural land, but water use efficiency remains low because farmers tend to do deficit (over) - irrigation due to their lack of knowledge of crop water requirements. To address this issue, irrigation systems can be automated, and it is important to estimate crop water requirements accurately. This can be done based on soil moisture deficit or meteorological data. The water required can then be applied using a volume meter or by determining irrigation time based on the sprinkler flow rate. The study aimed to compare crop water requirement estimates based on soil moisture deficit and meteorological data, as well as the amount of water applied using volume and time-based methods.The study was conducted in the research farm of Razi University, Kermanshah, Iran, on a sprinkler irrigation system equipped with pressure and flow measuring devices, pressure switches, and electrical valves. The field was under corn cultivation, and four types of irrigation management were evaluated, which included a combination of two methods of determining crop water requirement (soil moisture deficiency and meteorological data) and two methods of irrigation application (time or volume). The four treatments were soil moisture - time (MT), soil moisture - volume (MV), weather - time (WT), and weather - volume (WV). The crop water requirement was calculated using the Penman-Monteith formula based on daily weather data. Soil moisture was measured at different depths one day before irrigation, and the soil moisture deficit was calculated to determine the crop water requirement based on soil moisture. The irrigation volume for each sprinkler in the irrigation cycle was calculated using equations that written in the paper.In the volumetric-based method (treatments WV and MV), the volume of water applied was measured using a water meter with a precision of 0.1 liters, and irrigation was stopped after passing the required volume of water. In the time-based method (treatments WT and MT), the irrigation time was calculated by dividing the irrigation volume by the average flow rate of the sprinklers (3 liters per second), and irrigation was stopped after the calculated duration. The actual sprinkler flow rate was calculated based on the volume of applied water and irrigation time in each treatment and irrigation round. Crop yield was measured at the time of harvest in the studied treatments and a control treatment managed by the Faculty of Agriculture. The irrigation treatments were not applied in the first month of the growth period due to field limitations.The results show that the crop water requirement calculated based on meteorological data at the beginning and end of the growing period was more than the method based on soil moisture. In total, the amount of crop water requirement calculated based on soil moisture was 8% more than the meteorological-based method. The volume of applied water in treatments of MT and WT was 14 and 8% more than in MV and WV treatments, respectively.The actual flow rate of sprinklers was different from the design flow rate due to irrigation situations in other parts of the farm. The average discharge of sprinklers (12 irrigation events) in WT, MT, WV, and MV treatments was 2.79, 3.03, 3.27, and 3.12 l/s, respectively. The irrigation time in volume and time-based methods also showed a significant difference. The irrigation time in MT and MV treatments was 10 and 18% longer than in WT and WV treatments, respectively. The study found that due to the non-uniformity of sprinkler discharge, applying irrigation by volume method is better than the time-based method. The results suggest that the MV treatment, which determined the amount of irrigation based on soil moisture deficit and applied it using a volumetric method, is a suitable option for automating sprinkler irrigation systems in the studied region.
    Keywords: Maize, Meteorology, Pressurized irrigation, Soil moisture, Water Requirement}
  • امیر نیک اختر، علی نشاط*، نجمه یزدان پناه
    زمینه و هدف

    روش کمآبیاری با هدف صرفهجویی در مصرف آب میتواند بهعنوان یک راهکار سودمند در شرایط کم آبی و با استفاده مناسب از واحد حجم آب مصرفی، مطرح شود. مصرف بهینه آب و استفاده مناسب از کود، علاوه بر افزایش میزان عملکرد گیاه، موجب افزایش بهره وری آب و کود می شود. نیتروژن یکی از عناصر اساسی در تغذیه گیاه است که به دلیل اهمیتی که در فرایندهای حیاتی گیاه انجام می دهد، کمبود آن بیش از سایر عناصر، عملکرد را کاهش می دهد. تحقیق حاضر با هدف بررسی اثر تنش آبی و سطوح مختلف کود نیتروژن بر عملکرد و بهره وری گیاه سویا رقم ویلیامز در استان هرمزگان انجام پذیرفت.

    روش پژوهش: 

    این آزمایش به صورت طرح کرت های خرد شده در قالب بلوک های کامل تصادفی در سه تکرار در شهرستان حاجی آباد (استان هرمزگان) در دو سال زراعی 1400 و 1401 انجام شد. عامل اصلی، آبیاری در شش سطح بدون آبیاری و تامین 40، 60، 80، 100 و 120 درصد نیازآبی و عامل فرعی مقادیر کود نیتروژن (منبع اوره) در چهار سطح شامل صفر، 50، 100، 150 و 200 در کیلوگرم در هکتار بود. هر واحد آزمایشی دارای ابعاد 5×20 متر و دارای 10 ردیف کشت بود.

    یافته ها

    اثر متقابل آبیاری و سطوح کود نیتروژن بر عملکردهای بیولوژیکی، غلاف و دانه، شاخص برداشت، وزن هزار دانه، تعداد دانه در بوته، طول غلاف، بهره وری مصرف آب در بیولوژیکی، غلاف و دانه در سطح یک درصد معنی دار بود. اثر متقابل آبیاری و کود نشان داد که بیشترین میزان عملکرد بیولوژیکی، غلاف و دانه در شرایط تامین 100 درصد نیاز آبی و مصرف 150 کیلوگرم نیتروژن در هکتار به ترتیب با میانگین 6051 ، 4941 و 3049 کیلوگرم در هکتار مشاهده شد. حداکثر میزان شاخص برداشت در اثر متقابل آبیاری و کود نیتروژن در شرایط تامین 100 درصد نیاز آبی و با مصرف کودی 100 و 150 کیلوگرم در هکتار با میانگین 43/0 درصد بود. اثر متقابل آبیاری و کود نیتروژن نشان داد که بیشترین وزن هزار دانه در شرایط تامین 100 درصد نیاز آبی و مصرف کود به مقدار 200 کیلوگرم در هکتار با میانگین 8/120 گرم بود. بیشترین بهره وری مصرف آب مبتنی بر عملکرد بیولوژیکی، غلاف و دانه در شرایط بدون آبیاری و مصرف کود نیتروژن به مقدار 150 کیلوگرم در هکتار به ترتیب 61/5، 71/3 و 28/2 کیلوگرم بر مترمکعب مشاهده شد.

    نتیجه گیری

    بر اساس نتایج، دسترسی به آب و نیتروژن کافی، دو عامل بسیار مهمی هستند که بر رشد و عملکرد سویا اثر می گذارند. بنابراین علاوه بر کمبود آب، کمبود نیتروژن نیز باعث تنش بر رشد و عملکرد سویا می شود. با روند صعودی مصرف کود نیتروژن، میزان عملکرد کاهش یافت و در صورتی که آب به قدر کافی موجود نباشد، افزایش مصرف کود نیتروژن باعث تشدید اثر تنش رطوبتی شده و در نتیجه عملکرد گیاه کاهش می یابد، از این رو در شرایط کمبود آب، مصرف بیش از حد کود نیتروژن قابل توصیه نیست. با توجه به نتایج، آبیاری کامل و مصرف نیتروژن تا 150 کیلوگرم در هکتار برای منطقه مورد مطالعه پیشنهاد می شود.

    کلید واژگان: آب مصرفی, تابع تولید, رقم ویلیامز, عملکرد دانه, نیاز آبی}
    Amir Nikakhtar, Ali Neshat *, Najmeh Yazdanpanah
    Background and Aim

    The deficit irrigation method with the aim of saving water consumption can be presented as a useful strategy in low water conditions and with the proper use of the amount of water consumption. Optimum use of water and proper use of fertilizer, in addition to increasing plant yield, increases the water productivity and fertilizer. Nitrogen is one of the main elements in plant nutrition, because of its importance in the plant's vital processes; its deficiency reduces performance more than other elements. The present research was conducted with the aim of investigating the effect of water stress and different levels of nitrogen fertilizer on the yield and productivity of Williams cultivar soybeans in Hormozgan province.

    Method

    This experiment was conducted in the form of split plots in the form of randomized complete blocks in three replications in Hajiabad city (Hormozgan province) in two crop years 2021 and 2022. The main factor was irrigation in 6 levels without irrigation and providing 40, 60, 80, 100 and 120% of water requirement and the secondary factor was the amounts of nitrogen fertilizer (urea source) in four levels including zero, 50, 100, 150 and 200 kg/ha. Each experimental unit had dimensions of 5×20 m2 and had 10 cultivation rows.

    Results

    The interaction effect of irrigation and nitrogen fertilizer on biological, pod and seed yields, harvest index, thousand seed weight, number of seeds per plant, pod length, water consumption efficiency in biological, pod and seed were significant at 1% level. The interaction effect of irrigation and fertilizer showed that the highest amount of biological, pod and seed yields in the conditions of 100% water requirement and 150 kg N/ha consumption were 6051, 4941 and 3049 kg/ha respectively. The maximum harvest index due to the interaction effect of irrigation and nitrogen fertilizer was in the conditions of 100% water requirement and with 100 and 150 kgN/ha fertilizer with an average of 0.43%. The interaction effect of irrigation and nitrogen fertilizer showed that the maximum thousand seed weight was with 120.8 g in the condition of 100 percent water requirement and fertilizer consumption of 200 kg/ha. The highest efficiency of water consumption based on biological, pod and seed yields were observed in conditions without irrigation and 150 kg N/ha in the amount of 5.61, 3.71 and 2.28 kg/m3 respectively.

    Conclusion

    According to the results, the availability of water and sufficient nitrogen are two very important factors that affect the growth and yield of soybean. Therefore, in addition to the lack of water, the lack of nitrogen also causes stress on the growth and yield of soybean. With the upward trend of nitrogen fertilizer consumption, the yield decreased and if there is not enough water, the increase in nitrogen fertilizer consumption aggravates the effect of moisture stress and as a result the yield of the plant decreases, therefore, in water shortage conditions, Excessive use of nitrogen fertilizer is not recommended. According to the results, full irrigation and nitrogen consumption up to 150 kg/ha are suggested for the studied area.

    Keywords: seed yield, Water requirement, water use, Williams cultivar}
  • نیازعلی ابراهیمی پاک، علی عبدزادگوهری*، آرش تافته
    زمینه و هدف

    عوامل مختلفی در افزایش تولید محصول گندم موثر می باشند که یکی از مهم ترین آن ها، آب است. تعیین آب مصرفی واقعی گندم در مناطق خشک و نیمه خشک از اهمیتی خاص برخوردار بوده و استفاده اقتصادی از آب یک مسیله جدی و بسیار مهم برای کشاورزان و محققانی است که گندم را به صورت آبی کشت و تولید می کنند . فصل کشت گندم به دلیل تغییر الگوی انرژی موثر بر تبخیر-تعرق، اثر مستقیمی بر نیاز آبی آن دارد و به طور قطع در فصل زمستان، نیاز آبی کمتری نسبت به بهار و تابستان خواهد داشت. این پژوهش به منظور بررسی سامانه نیاز آب در تعیین مقدار واقعی آب آبیاری و عملکرد گیاه گندم بر اساس حل معکوس تابع تولید در شرایط تنش آبی برای گندم رقم الوند در استان قزوین انجام شد.

    روش پژوهش: 

    این پژوهش در سال های زراعی 1396- 1398 در استان قزوین در زمینی به مساحت 600 متر مربع در ایستگاه تحقیقاتی اسماعیل آباد (49º 52' N, 36º15' E, 1285 MSL) انجام شد. طرح آزمایشی به صورت کرت های خرد شده و در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در سه تکرار بود. به طوری که عامل اصلی مدیریت آبیاری شامل تامین نیاز آبی 20 (I1)، 40 (I2)، 60 (I3)، 80 (I4) و 100 درصد (I5) و تیمار فرعی شامل آبیاری تا پایان مرحله گلدهی (S1) و مرحله خمیری شدن دانه (S2) بود. سامانه نیاز آبی کشور که توسط موسسه تحقیقات خاک و آب کشور ارایه شده است، سامانه ای است برای تعیین نیاز آبی محصولات زراعی و باغی که توانایی برآورد و تعیین نیاز آبی، آب مصرفی و برنامه ریزی آبیاری گیاهان را در سطح منطقه، شهرستان، حوضه آبریز، دشت دارد. یکی از نکات برجسته این سامانه، مکان محور بودن آن است و استفاده کننده در هر مکان با مراجعه به سامانه، نیازهای منطقه ای خود را استخراج می کند و می تواند آب مصرفی برای الگوی کشت را تحت گزینه های مختلف کاربری به ذی نفعان بخش آب کشاورزی با قابلیت به روزرسانی ارایه نماید.

    یافته ها

    نتایج نشان داد که ریشه میانگین مربعات خطا در روش تافته، پاسکویله و ریس به ترتیب با 122، 83 و 126 میلی متر در روز بود که در این میان، روش پاسکویله نسبت به سایر روش ها، دارای برآورد بهتری بود. در روش پاسکویله بهترین ریشه میانگین مربعات خطای نرمال با 18/0 درصد مشاهده شد. شاخص توافق یا سازگاری در روش تافته، پاسکویله و ریس به ترتیب با 95/0، 98/0 و 95/0 درصد و ضریب کارایی مدل به ترتیب با 77/0، 91/0 و 73/0 بود. همچین نتایج آنالیز آماری نشان داد که مقادیر اندازه گیری و شبیه سازی شده به خط یک به یک نزدیک و ارتباط مناسبی دارند و مقادیر ضریب تبیین در سال های مورد مطالعه را 98/0 نشان داد. نتایج برآورد میزان تبخیر- تعرق گیاه گندم با استفاده از سیستم نیاز آب در دشت قزوین با روش های تافته و همکاران. (2013)، پاسکویله و همکاران. (2017) و ریس و همکاران، (98/0=R2) بالا بوده و ریشه میانگین مربعات خطا در روش های تافته، پاسکویله و ریس به ترتیب 120، 83 و 126 میلی متر در روز بود که در این روش روش پاسکویله برآورد بهتری نسبت به روش های دیگر داشت.

    نتیجه گیری

    به طور کلی و با توجه به نتایج آماری، تقریب خوبی بین داده های واقعی و استفاده از سیستم نیاز آب در تعیین میزان آب آبیاری در شرایط تنش آبی مشاهده شد که بیانگر ارزیابی مناسب سیستم نیاز آبی و توانایی شبیه سازی است. تابع عملکرد گندم در رابطه با تیمارهای مختلف آبیاری بود و این سیستم می تواند به عنوان ابزار مناسبی در برآورد نیاز آبی برای بهبود مدیریت آب در گندم استفاده شود.

    کلید واژگان: تبخیر-تعرق, حل معکوس عددی, رقم الوند, نیاز آبی}
    Niazali Ebrahimipak, Ali Abdzad Gohari *, Arash Tafteh
    Background and Aim

    Different factors are effective in increasing wheat production, one of the most important of which is water. Determining the actual consumed water of wheat in arid and semi-arid regions is of particular importance and the economic use of water is a serious and very important issue for farmers and researchers who cultivate and produce wheat under irrigation. The season of wheat cultivation has a direct effect on its water requirement due to the change in the energy pattern affecting evapotranspiration, and it will definitely have a lower water requirement in winter than in spring and summer. Therefore, the present study was conducted in order to investigate the water requirement system in determining the actual amount of irrigation water and wheat plant yield based on the inverse solution of the production function under water stress conditions for Alvand variety wheat in Qazvin province.

    Method

    The research was conducted in 2017-2019 crop years in Qazvin province on a land of 600 square meters in Esmailabad research station (49º 52' N, 36º 15' E, 1285 MSL). The experimental design was in the form of split plots and in the form of a randomized complete block design with three replications. So that the main factor of irrigation management includes providing water requirements of 20 (I1), 40 (I2), 60 (I3), 80 (I4) and 100 percent (I5) and secondary treatment includes irrigation until the end of the flowering stage (S1) and The pulping of the seed was (S2). The country's using NIAZAB system was provided by the Soil and Water Research Institute (SWRI). This system is designed to determine the water requirement of farmland and Orchard products, which has the ability to estimate and determine the water requirement, Consumed water and plants irrigation planning at the level of the region, city, catchment and plain. One of the prominent points of this system is its location-based nature, and the user can extract their regional needs by referring to the system and can allocate the water used for the cultivation pattern under different usage options to the beneficiaries of the agricultural water stakeholder with the ability to provide an update.

    Results

    The results showed that the root mean square error in Tafteh, Pasquale and Raes methods was 122, 83 and 126 mm per day, respectively, and Pasquale method had a better estimation than other methods. In Pasquale's method, the best normalized root mean square error was observed with 0.18%. The index of agreement or consistency in Tafteh, Pasquale and Raes methods was 0.95, 0.98 and 0.95%, respectively, and the Coefficient of Efficiency of the model was 0.77, 0.91 and 0.73, respectively. The results of the statistical analysis showed that the measured and simulated values are close to the 1:1 line and have a good relationship, and the coefficient of determination values in the studied years showed 0.98. The results of estimation the amount of wheat plant evapotranspiration in the using NIAZAB system in the Qazvin plain with the methods of Tafteh et al. (2013), Pasquale et al. (2017) and Raes et al. (R2=0.98) were high and the root mean square error in Tafteh, Pasquale and Raes methods was 120, 83 and 126 mm per day, respectively, in which Pasquale's method had a better estimation than other methods.

    Conclusion

    In general and according to the statistical results, a good approximation was observed between the real data and the using NIAZAB system in determining the amount of irrigation water under water stress conditions, which indicates the appropriate evaluation of the water requirement system and the ability to simulate the wheat yield function in relation to different treatments. It was irrigation and this system can be used as a suitable tool in estimating water needs to improve water management in wheat.

    Keywords: Alvand cultivar, Evapotranspiration, numerical inverse solution, Water requirement}
  • مصطفی گودرزی*، فریبرز عباسی، ابوالفضل هدایتی پور

    لزوم برنامه‏ریزی کلان در مدیریت و مصرف آب، بررسی جامع در خصوص حجم آب مصرفی در بخش کشاورزی را ضروری می‏نماید. لذا، این تحقیق با هدف اندازه گیری مستقیم و مزرعه ای میزان آب کاربردی، بهره‏وری آب و ردپای آب برای محصولات غالب استان مرکزی تحت مدیریت بهره‏برداران اجرا گردید. بدین منظور، 141 مزرعه و باغ در مناطق مهم تولید محصولات عمده زراعی و باغی استان مرکزی، با هماهنگی مدیریت های جهاد کشاورزی انتخاب و حجم آب داده‏ شده بدون دخالت در برنامه آبیاری بهره‏برداران اندازه گیری شد. براین اساس ابتدا مقدار دبی منبع آب (کانال، چاه، قنات و یا چشمه) با استفاده از فلوم و کنتور، در هر کدام از مزارع منتخب اندازه گیری شد. سپس با پایش دقیق برنامه آبیاری مزرعه شامل زمان هر نوبت آبیاری، تعداد دفعات آبیاری در طول سال و همچنین اندازه گیری سطح زیر کشت محصول، حجم آب کاربردی محصول برای هر کدام از مزارع و باغات منتخب در طول فصل اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که میانگین حجم آب کاربردی برای کل محصولات مورد مطالعه در سطح استان 10782 متر مکعب در هکتار بود. همچنین، کمترین و بیشترین حجم آب کاربردی به ترتیب برای محصول جو 3783 و 7232، یونجه 10382 و 19797، لوبیا 8280 و 17840، هندوانه 5333 و 7174، گردو 4420 و 29600، بادام 3850 و 13932، هلو 6872 و 17727، گیلاس 7050 و 14645، انار 7156 و 20790 و انگور 5937 و 18168 متر مکعب در هکتار بود. مقدار میانگین شاخص بهره‏ وری آب آبیاری و ردپای آب به ترتیب برای محصول جو 46/0 و 1642، یونجه 92/0 و 700، لوبیا 24/0 و 2924، هندوانه 37/9 و 117، گردو 1/0 و 6706، بادام 16/0 و 6857، هلو 48/2 و 242، گیلاس 73/0 و 875، انار 33/1 و 636 و انگور 11/2 و 322 بود. بر اساس نتایج به دست آمده، با توجه به اینکه اکثر مزارع و باغات به صورت حقابه‏ای آب دریافت می‏کنند اصولا به نیاز آبی و حتی بارش موثر توجه ویژه‏ای نمی‏شود و میزان دسترسی به آب بیشترین تاثیر را در مصرف آب دارد. لذا، پیشنهاد می‏شود به منظور کاهش مصرف آب و بهبود بهره‏ وری آب، تحویل آب به کشاورزان در طول فصل مدیریت شود و حقابه متناسب با نیاز آبی به آن ها تحویل داده شود. از نتایج ردپای آب بدست آمده می‏توان به منظور بهبود سیاست‏گذاری‏ های کلان منابع آب در استان، مطالعات آمایش سرزمین، اصلاح الگوی کشت و سیاست گذاری های بخش محیط زیست استفاده نمود.

    کلید واژگان: آب سبز, بهره‏وری آب, راندمان آبیاری, نیاز آبی}
    M. Goodarzi *, F. Abbasi, A. Hedayatipour
    Introduction

    The lack of water resources and increase in water demand are among the effective factors in the imbalance of the water resources in each region, and it is necessary to manage the proper use of available water resources in all activities. Water in the agricultural sector is one of the main factors of production, which should be conveyed by irrigation systems to the field level and made available for the plant roots. The necessity of macro-planning in water management and consumption imposes a comprehensive study of the amount of water consumed in the agricultural sector. Hence, this study was conducted with the objective of directly measuring and field-assessing the applied water, water productivity, and water footprint associated with the primary crops cultivated in Markazi Province, all managed by local farmers.

    Methodology

    For this purpose, 141 farms were selected in the major production areas of the main agricultural and horticultural crops of Markazi province with the coordination of the Agricultural Jihad centers. Then, the volume of water applied was measured without interfering in the irrigation scheduling of the users. To do so, first, the flow rate of the water source (canal, well, aqueduct or spring) was measured with a suitable device (flume and meter) in each of the selected farms. Then, by carefully monitoring the irrigation schedule of the farm, including the time of each irrigation, the number of irrigation throughout the year, as well as measuring the area under crop cultivation, the amount of water used by the crop was measured for each of the selected farms during the season. Also, based on the measured data, the amounts of blue, green and gray water footprints were determined for each of the examined crops. For this purpose, the blue, green and gray water footprints of different crops were calculated using the framework provided by Hoekstra and Chapagain (2008), and Hoekstra et al., (2011).

    Results and Discussion

    The irrigation intervals in the studied fields varied between 3 and 15 days with an average of 8 days and the average irrigation depth varied between 26.2 and 99 mm with an average of 67.8 mm in different crops. The results showed that the average volume of applied water for the studied crops in Markazi province was 10782 cubic meters per hectare. Also, the minimum and maximum amount of applied water for the evaluated crops was as follows: barley 3783 and 7232, alfalfa 10382 and 19797, beans 8280 and 17840, watermelon 5333 and 7174, walnuts 4420 and 29600, almonds 3850 and 13932, peaches 6872 and 17727, cherries 7050 and 14645, pomegranates 7156 and 20790, and grapes 5937 and 18168 cubic meters per hectare. Furthermore, the average value of irrigation water efficiency index and water footprint was as follows: barley 0.46 and 1642, alfalfa 0.92 and 700, bean 2924 and 0.24, watermelon 9.37 and 117, walnut 0.1 and 6706, almonds 0.16 and 6857, peach 2.48 and 242, cherries 0.73 and 875, pomegranates 1.33 and 636, and grapes 11.2 and 322. Based on the obtained results, the average total water footprint index was equal to 2102 cubic meters per ton. On average, the almond with a water footprint of 6857 cubic meters per ton had the highest share in allocating the water footprint in the crop production of the province. Whereas, the lowest water footprint related to the watermelon with a water footprint of 117 cubic meters per ton. he average values of the irrigation application efficiency index, irrigation water productivity, and water footprint for the examined farms were 72.5%, 1.79 kg/m3, and 2,102 m3/ton, respectively. In summary, the results indicate that the combined volume of irrigation water and beneficial rainfall in the irrigated fields within Markazi Province surpasses the actual water demand of the crops. This underscores the substantial impact of irrigation management on water utilization in the region.

    Conclusion

    On average, the total volume of irrigation water and effective rainfall in irrigated fields and gardens in Markazi Province is more than the actual water requirement of the plant. In general, the results showed that irrigation management has a great impact on the amount of water use in the region. Based on the obtained results, considering that most of the farms and gardens receive water in an intermittent manner, in principle, no special attention is paid to the need for water and even effective rainfall, and the amount of water availability has the greatest impact on water consumption. Therefore, in order to reduce water consumption and improve water efficiency, it is suggested to manage the delivery of water to farmers during the season and according to their crop water needs. Also, the results of the water footprint can be used to improve water resource policies at the province level, land use studies, cropping pattern modification, and environmental sector policies.

    Keywords: Irrigation Efficiency, Green water, water requirement, Water use efficiency}
  • مجید خزایی*، ایمان صالح، محمدرضا چاکرالحسینی، محسن فرزین

    بهره وری آب کشاورزی یعنی این که با صرف کم ترین مصرف آب، بهترین و بیش ترین محصول را تولید کرد. در این پژوهش با نگرش جامع به بررسی بهره وری محصولات زراعی و باغی با رویکردهای فیزیکی و اقتصادی آبخوان باشت در استان کهگیلویه و بویراحمد پرداخته شد. بر این اساس در مرحله اول وضعیت منابع آبی آبخوان با بررسی جامع و دوره ای چاه های بهره برداری و مشاهده ای و سایر منابع آبی آبخوان مورد بررسی قرار گرفت. در ابتدا، کشاورزی آبخوان از طریق پرسش نامه به وسیله کشاورزان و کارشناسان بررسی شد. در مرحله بعد نیاز آبی الگوی کشت فعلی با روش پنمن- مانتیث فایو در نرم افزار کراپ وات محاسبه شد و با تعریف هشت سناریو به ارزیابی اقتصادی و حجم مصرف آب در الگوهای مختلف آبخوان پرداخته شد. در نهایت، با ارزیابی محصولات سناریویی که آب مصرفی به آب قابل تخصیص آبخوان نزدیک تر بود به عنوان الگوی کشت بهینه انتخاب شد. نتایج محاسبات روش فایو پنمن- مانتیث نشان داد که نیاز آبی محصولات غالب آبخوان شامل مرکبات، گندم، جو، ذرت، کلزا، هندوانه، برنج، حبوبات و یونجه به ترتیب 9170، 5630، 4821، 7863، 5411، 9291، 20234، 5225 و 14083 مترمکعب بوده است. مجموع میزان آب مصرف شده توسط محصولات کشاورزی آبخوان باشت بر اساس محاسبات روش پنمن نزدیک به 45 میلیون مترمکعب بوده است. بهره وری اقتصادی الگوی کشت فعلی آبخوان به طور متوسط 45000 ریال به ازای هر مترمکعب و میزان بهره وری فیزیکی برای غالب محصولات آبخوان کم تر از یک بوده است. در نهایت سناریوی شماره دو با حجم آب مصرفی 22 میلیون مترمکعب نزدیک ترین سناریو به آب قابل برنامه ریزی آبخوان بوده است.

    کلید واژگان: آب قابل برنامه ریزی, الگوی کشت, بهره وری, نیاز آبی}
    Majid Khazaei *, Iman Saleh, Mohammadreza Chakeralhoseini, Mohsen Farzin
    Introduction

    Crop water productivity (CWP) is defined as the crop yield produced per unit of water consumed, which can be improved by increasing the crop yield with a given water usage or reducing water usage with a given yield. Increasing CWP can thus help to alleviate the water crisis while ensuring food security. Physical productivity alone is not enough to determine the crop pattern and economic productivity should also be considered. Economic water productivity (EWP) expressed as the gross income in USS per unit of water consumed, is relevant for farmers to pursue higher net benefits. Both CWP and EWP terms are important indices for water resource managers to consider when formulating planning policies. The simultaneous consideration of CWP and EWP allows for a more comprehensive and robust exploration when planning the process for developing regional agricultural water-saving measures, such as modifying the regional cropping distribution. This allows farmers to reduce irrigation water use and shift the area of water-intensive crops to ones with efficient water use or higher economic value. Determining crop pattern-based water productivity is especially important in countries with dry climates, whose agriculture depends solely on irrigation and also has low water consumption efficiency. Therefore, instead of consuming scarce water resources, in the production of products that consume a lot of water, it is possible to produce products with lower water consumption and avoid excessive pressure on water resources. Knowledge of crop-water requirements is crucial for water resources management and planning to improve water-use efficiency. Crop water requirements in the growing period depends on the crop growth stage, cropping technique, and irrigation method. About 99 % of the water uptake by plants from soil is lost as evapotranspiration (ET), so, it can be stated that the measurement of actual crop evapotranspiration (ETc) on a daily scale for the whole vegetative cycle is equal to the water requirement of the given crop. Evapotranspiration is defined as the water lost as vapor by an unsaturated vegetative surface and it is the sum of evaporation from soil and transpiration by plants. Knowledge of the exact water loss through actual evapotranspiration is necessary for accurate and effective water management.

    Materials and Methods

    For this purpose, in the first stage agricultural condition of the aquifer was investigated through a questionnaire by farmers and experts. To calculate the reference crop evapotranspiration we used the Penman-Monteith equation in this study crop coefficient curves have been prepared according to the agricultural calendar of the Basht aquifer. Net water requirement is calculated from the difference between effective rainfall and evapotranspiration. Water productivity per crop ( ) (kg.m-3) is an important index for determining the agricultural production system efficiency. Water productivity is defined as the proportion of crop yield (kg.ha-1) to irrigation water consumed by crops in the field (m-3.ha-1). Likewise, water economic productivity is measured about or with the economic benefits in a monetary value of outputs over the number of necessary inputs such as water depleted. To calculate the value of each cubic meter of water, the production costs (minus the water) need to be deducted from the income and the remainder needs to be divided by the volume of water. The calculation results are calculated separately for each product. To determine the suitable pattern crop in Basht aquifer, different cropping patterns were evaluated (eight different scenarios).

    Results and Discussion

    Based on the results of the Penman-Monteith method, it can be concluded that the gross water requirement (the amount of net irrigation requirement divided by the irrigation efficiency) in dominant crops of aquifer including rice, alfalfa, citrus, watermelon, corn, wheat, rapeseed, legumes, barley respectively were 20234, 14083, 9291, 9170, 7863, 5630, 5411, 5225, and 4821 m-3 ha, respectively. The amount of effective precipitation that provided a part of the crop’s water requirement through soil moisture (green water) for water crops such as Rice and Corn is close to zero. Autumn crops such as canola, citrus fruits, and cereals use green water. To determine the amount of irrigation per hectare of the current crop pattern of the aquifer, the hydro module of each crop was determined. As it is clear from hydromodule, the average required water flow (l s-1 ha-1) for rice, alfalfa, citrus, watermelon, corn, rapeseed, wheat, beans, and barley, equaled 0.63, 0.44, 0.29, 0.29, 0.24, 0.18, 0.17, 0.16 and 0.15 (l s-1 ha-1) respectively. In total, the amount of water consumed by the agricultural products in the aquifer's Basht is 45 millm3, that approximately equivalent to one m3 m-2 of the aquifer cultivation area and this amount is much more than the aquifer agriculture programmable water. The economic productivity of the aquifer’s current cultivation is 45,000 IRR m-3, on average. Also, most aquifer products' physical productivity was less than one. the comparison of different patterns showed that scenarios eight and twohad the highest and lowest amount of water consumption, 45 and 22 millm3, respectively.

    Conclusion

    The crop pattern will be influenced by parameters such as climatic compatibility of products, water, and soil potentials, needs, interests of agriculture producers, and production income. In the Basht aquifer, the availability of water and the amount of water consumed is one of the most important factors in choosing the cultivation pattern. In the current situation, due to the high temperature and increasing evaporation rate, and the use of seasonal rainfall, crops that spend their growth period in autumn and winter should be included in the cultivation pattern. The simultaneity of water requirements for crops planted together is one of the important parameters in choosing the cultivation pattern. In the Basht aquifer, the water requirement of corn, alfalfa, cucumber, and tomatoes coincide with the citrus water requirement during the time of high water consumption, and the cultivation of one of them may create water limitations for the other crop. In contrast, the cultivation of wheat, barley, and canola have a very small overlap with the citrus irrigation times. Choosing a combination of citrus, wheat, barley, and canola will optimize the cultivation pattern.

    Keywords: Crop pattern, productivity, Programmable Water, Water requirement}
  • علی قدمی فیروزآبادی *، فریبرز عباسی، مهدی جوزی، بهروز ابوالپور، نادر کوهی، امیر اسلامی، پیمان ورجاوند، ابوالفضل ناصری

    انجیر به دلیل ارزش غذایی، عملکرد و ارزش اقتصادی بالا و مقاومت به شرایط نامناسب اقلیمی از محصولات عمده باغی کشور است. در رابطه با حجم آب کاربردی و بهره وری آب این محصول در کشور، مطالعه جامعی صورت نگرفته است. لذا این پژوهش، باهدف تعیین حجم آب آبیاری و بهره وری فیزیکی و اقتصادی آب انجیر، تحت مدیریت بهره برداران در قطب های تولید این محصول اجرا شد. بدین منظور تعداد 100 باغ در استان های لرستان، کرمانشاه، فارس، کرمان و خوزستان در طول فصل زراعی 1399-1398 مورد ارزیابی قرار گرفتند. حجم آب آبیاری در مناطق مورد مطالعه از 7706  تا 13471 مترمکعب بر هکتار متغیر و میانگین آن 10428 مترمکعب بر هکتار شد. روش آبیاری قطره ای نسبت به روش آبیاری سطحی به میزان 6/23 درصد حجم آب کاربردی را کاهش داده است. بهره وری آب در مناطق تولید انجیر از 3/0 تا 58/1 کیلوگرم بر مترمکعب متغیر و متوسط آن 16/1 کیلوگرم بر مترمکعب بود. میزان بهره وری آب در روش آبیاری قطره ای و سطحی به ترتیب 58/1 و 99/0 کیلوگرم بر مترمکعب تعیین شد. میانگین بهره وری خالص و ناخالص اقتصادی آب در مناطق مورد مطالعه به ترتیب 9/50 و 2/111 هزار ریال به ازای هر مترمکعب آب بود. میانگین نیاز خالص آبیاری در مناطق مورد مطالعه به روش پنمن مانتیث و سند ملی به ترتیب 749 و 696 میلی متر تعیین شد. استفاده از سامانه آبیاری قطره ای بجای سامانه آبیاری سطحی که باعث کاهش 6/23 درصدی در آب مصرفی و افزایش 60 درصدی در بهره وری آب می شود، توصیه می شود.

    کلید واژگان: بهره وری, پنمن- مانتیث, تحلیل اقتصادی, نیاز آبی}
    Ali Ghadami Firouzabadi *, Fariborz Abbasi, Mehdi Jovzi, Behroz Aboulpour, Nader koohi, Amir Eslami, Peyman Varjavand, Abolfazl Naseri

    Figs are one of the main horticultural products in Iran due to their high nutritional value, high yield and economic value, and resistance to adverse climatic conditions. About one million tons of figs are produced annually in the world, Iran is the fifth largest producer of this product in the world (FAO, 2018). In addition to the above, the agricultural sector in Iran, like many countries, is the main consumer of water from renewable water sources. But there are not exact information on the volume of irrigation applied water and water productivity of this product in Iran. Therefore, this study was conducted with the aim of measurement of applied water at field scale and evaluation of water productivity of figs orchards at selected provinces in Iran.

    Keywords: Productivity, Penman-Monteith, Economic Analysis, Water Requierement}
  • نادر عباسی*، فریبرز عباسی، افشین یوسف گمرکچی، سید ابراهیم دهقانیان، پریسا شاهین رخسار، سید حسن موسوی فضل، مهدی طاهری، علیرضا کیانی، محمدمهدی نخجوانی مقدم، ابوالفضل ناصری، سالومه سپهری صادقیان، سمیرا واحدی، ثمر بهروزی نیا، محمد عباسی

    این پژوهش، با هدف بررسی مدیریت آبیاری و تعیین بهره وری آب باغات زیتون تحت مدیریت بهره برداران در سطح کشور اجرا شد. بدین منظور حجم آب داده شده توسط باغداران و عملکرد محصول در 102 باغ از باغات زیتون استان های قزوین، فارس، زنجان، گیلان، گلستان و سمنان در روش های مختلف آبیاری (سطحی و قطره ای)، در دو سال متوالی (98 و1397) اندازه گیری شد. مقادیر اندازه گیری شده با مقادیر نیاز خالص آبیاری برآوردشده بر اساس سند ملی آب و همچنین مقادیر تعیین شده بر اساس روش پن من مانتیث مقایسه گردید. نتایج نشان داد که میانگین حجم آب آبیاری، عملکرد، بهره وری آب آبیاری و بهره وری آب کاربردی (آبیاری و بارش موثر) در استان های منتخب در سطح احتمال یک درصد اختلاف معنی دار دارند. حجم آب آبیاری زیتون در مناطق مورد مطالعه از 2848 تا 11463 مترمکعب بر هکتار متغیر و میانگین وزنی آن 6011 مترمکعب بر هکتار بود. میانگین دو ساله عملکرد زیتون در قطب های تولید این محصول از 1500 تا 11000 کیلوگرم بر هکتار متغیر و میانگین وزنی آن 4867 کیلوگرم بر هکتار بود. بهره وری آب آبیاری نیز از 2/0 تا 40/2 متغیر و میانگین وزنی آن 95/0 کیلوگرم بر مترمکعب بود. همچنین بهره وری آب کاربردی نیز در استان های منتخب از 18/0 تا 45/1 متغیر و میانگین وزنی آن 63/0 کیلوگرم بر مترمکعب تعیین شد. نتایج بیانگر آن بود که در سطح کشور در دو سال مورد مطالعه نسبت به نیاز آبیاری بر اساس داده های هواشناسی 10 ساله اخیر، حدود 27 درصد و نسبت به سندملی، حدود 17 درصد کم آبیاری اجباری در باغات زیتون صورت گرفته است.

    کلید واژگان: آب کاربردی, بهره وری آب, باغات زیتون, نیاز آبی}
    Fariborz Abbasi, Afshin Yousof Gomrokchi, Ebrahim Dehghanian, Parisa Shahinrokhsar, Hassan Mousavifazl, Mehdi Taheri, Alireza Keiani, Mohammad Mehdi Nakhjavanimoghaddam, Abolfazl Naseri, Saloome Sepehri Sadeghian, Samira Vahedi, Samar Behroozinia, Mohammad Abbasi

    The purpose of this study was to assess irrigation management and determine water productivity in olive orchards managed by local farmers in the country. To achieve this, the amount of water provided by gardeners and the yield of 102 olive orchards that underwent irrigation using various methods, surface and drip irrigation, were measured across the provinces of Qazvin, Fars, Zanjan, Gilan, Golestan, and Semnan. This data was collected during two consecutive years, 2018 and 2019. Measured values were compared with NETWAT-estimated net irrigation requirements as well as Penman-Monteith-derived values. Based on the results, it can be concluded that the average volume of irrigation water, yield, irrigation water productivity, and applied water productivity in the selected provinces are significantly different at a probability level of 1%. According to the study, the volume of irrigation water used in olive orchards varied from 2848 to 11463 m3/ha, with a weighted average of 6011 m3/ha. The average yield of olives in the production poles of this product has varied from 1500 to 11000 kg/ha over the two-year period, and its weighted average has been 4867 kg/ha. It is also worth mentioning that the water productivity ranged from 0.2 to 2.40 and its weighted average was 0.95 kg/m3. Furthermore, the applied water productivity in the selected provinces ranged from 0.18 to 1.45 and its weighted average was 0.63 kg/m3. Upon evaluating the efficiency of irrigation in the olive orchards, it was observed that the quantity of water delivered was approximately 27% and 17% less in comparison to the irrigation requirement calculated using recent 10-year meteorological data and NETWAT, respectively. In other word, forced deficit irrigation has taken place in the olive orchards

    Keywords: Applied Water, Olive orchards, Water Productivity, Water requirement}
  • محدثه پری تقی نژاد، حمیدرضا کمالی*، سجاد جمشیدی، محمد عبداللهی پور

    با توجه به تاثیرهای تغییر اقلیم بر میزان تبخیرتعرق و در نتیجه میزان برداشت از منابع آبی، پیش بینی تغییرات اقلیمی در جهت مدیریت بهتر منابع آبی و کاهش آسیب های ناشی از خشکسالی از اهمیت ویژه ای برخوردار است. رتبه اول تولید انبه در کشور ایران متعلق به استان هرمزگان بوده که بیشترین مقدار تولید انبه در این استان متعلق به شهرستان میناب است. در پژوهش حاضر با استفاده از پارامترهای هواشناسی مقدار تبخیرتعرق گیاه انبه در شهرستان میناب با روش پنمن فایو طی سال های 1985 تا 2020 محاسبه شد. در ادامه با پیش بینی مدل های گردش عمومی جوی- اقیانوسی به وسیله آخرین نسخه داده های C‏MIP  در قالب گزارش ششم (CMIP6) و انجام اصلاحات انحراف آماری در محیط پایتون، مقادیر تبخیرتعرق این گیاه طی سال های 2021 تا 2100 با دو سناریوی خوش بینانه و بدبینانه تخمین زده شد. طبق نتایج به دست آمده، در سال های آینده با توجه به افزایش دمای سالانه، مقادیر تبخیرتعرق بصورت میانگین، سالانه به مقدار 0/31 میلی متر در حالت خوش بینانه و 1/23 میلی متر در حالت بدبینانه افزایش خواهد داشت.

    کلید واژگان: نیاز آبی, فائو پنمن- مانتیث, تغییر اقلیم, استان هرمزگان}
    M. Paritaghinezhad, H.R. Kamali*, S. Jamshidi, M. Abdolahipour

    According to the effects of climate change on evapotranspiration and using of water resources, climate change prediction is vital due to water resources management improvement and decreasing damages of drought. The first rank of mango production in Iran belonged to Hormozgan province and the most amount of mango produced in Minab plain. In the present study, the amount of evapotranspiration of mango plants was calculated with FAO Penman-Monteith from 1985 to 2020 using meteorological data at Minab station. The evapotranspiration values of the plant were estimated from 2021 to 2100 with two optimistic and pessimistic scenarios using the last version of CMIP (CMIP6), atmospheric-ocean general circulation models, and performing statistical deviation corrections by the Python software. The results showed that the values of annual evapotranspiration will increase by 0.31 and 1.23 mm on average in the optimistic and pessimistic scenario, respectively in the future due to the increase in annual temperature.

    Keywords: Crop water requirement, FAO penman-Monteith, Climate change, Hormozgan province}
  • نادر سلامتی*، منصور معیری، فریبرز عباسی

    این پژوهش با هدف مطالعه ای میدانی برای پایش مزرعه ای آب آبیاری کلزا تحت مدیریت کشاورزان در سال زراعی (1399-1398) در 27 مزرعه شهرستان بهبهان در استان خوزستان انجام شد. نیاز آبی بر اساس مدل فایو پنمن- مانتیث با استفاده از آمار روزانه ایستگاه هواشناسی سینوپتیک بهبهان محاسبه شد. برای مقایسه آماری نتایج اندازه گیری و محاسبه شده همانند عمق آب آبیاری و بهره وری آب کاربردی در سامانه های مختلف آبیاری از آزمون تی استفاده شد. برای بررسی اثرات متغیر مستقل بر پارامتر وابسته بهره وری آب از تجزیه و تحلیل رگرسیون چند متغیره خطی استفاده شد. دامنه تغییرات حجم آب کاربردی (آب آبیاری و بارش موثر) در مزارع از میزان 4085/5 الی 7865/3 مترمکعب در هکتار در نوسان بود. نتایج مقایسه میانگین عملکرد دو سامانه آبیاری در آزمون تی (t-Test) نشان داد دو سامانه بارانی و سطحی به ترتیب با عملکردهای 2614 و 2330 کیلوگرم در هکتار اختلاف معنی داری با هم نداشتند. بهره وری آب کاربردی در مزارع سنتی و مدرن به ترتیب معادل 0/386 و 0/486 کیلوگرم بر مترمکعب محاسبه شدند که اختلاف معنی داری با هم داشتند. نتایج تجزیه و تحلیل واریانس در مدل رگرسیون نشان داد در بین متغیرهای مستقل، عملکرد با آمارهt  به میزان (23/997) و ضریب بتایی معادل (0/880)، بیشترین اثر مثبت معنی دار در سطح 1 درصد بر بهره وری آب کاربردی داشت و پس از آن حجم آب کاربردی با آمارهt  به میزان (11/702-) و ضریب بتایی معادل (0/793-) بیشترین اثر منفی و معنی دار در سطح 1 درصد بر بهره وری آب کاربردی داشت. نتایج ضریب همبستگی پیرسون نشان داد نوبت های آبیاری، همبستگی مثبت و معنی داری در سطح 5 درصد با صفات حجم آب کاربردی و عملکرد داشتند. این میزان همبستگی به ترتیب معادل 0/455 و 0/380 بودند. با بیشترشدن نوبت های آبیاری درعمل حجم آب آبیاری کاهش یافته و به اندازه نیاز گیاه نزدیک شده و همین مسیله موجب افزایش بهره روری آب شد.

    کلید واژگان: کلیدی: آزمونT, ضریب رگرسیون, نوبت های آبیاری, نیاز آبی}
    N. Salamati*, M. Moayeri, F. Abbasi

    The objective of the present study was to conduct field studies for direct measurement of canola under farmers' management in one crop season (2019-2020) in 27 farms in Behbahan, Khuzestan province. Water requirement was calculated based on the FAO Penman-Monteith model using the daily statistics of the Behbahan synoptic meteorological station. A T-test was used to statistically compare the results such as the depth of irrigation and applied water productivity in the field in different irrigation systems. Linear multivariate regression analysis was used to investigate the effects of the independent variable on the dependent parameter of water productivity. The volume of applied water in the fields ranged from 4085.5 to 7865.3 m3/ha. The results of comparing the average yield of two irrigation systems in the t-test showed that the two sprinkler and surface irrigation systems with yields of 2614 and 2330 kg/ha, respectively, were not significantly different. Applied water productivity in traditional and modern irrigation systems was calculated to be 0.386 and 0.486 kg/m3, respectively, which had significant differences. The results of the analysis of variance in the regression model showed that among the independent variables, yield with t-statistic (23.997) and equivalent beta coefficient (0.880) had the most significant positive effect at a 1% level on applied water productivity. After that, the volume of applied water (irrigation water + effective rainfall) with a t-statistic of (-11.702) and a beta coefficient of equivalent (-0.793) had the most negative and significant effect at the level of 1% on the applied water productivity. The results of the Pearson correlation coefficient showed that irrigation events had a positive and significant correlation at a 5% level with applied water and yield. These correlations were 0.455 and 0.380, respectively. By increasing irrigation events, the volume of applied water has practically decreased and has become as close as the plant needs, and has increased water productivity.

    Keywords: T-test, Regression coefficient, Irrigation events, Water requirement}
  • محمدعلی شاهرخ نیا*، سید ابراهیم دهقانیان، امیر اسلامی، فریبرز عباسی

    حدود سه چهارم باغات لیموشیرین کشور در استان فارس واقع است. وجود اطلاعات کافی از میزان آب آبیاری و بهره وری آب این باغات می تواند باعث مدیریت بهتر منابع آب و افزایش بهره وری آب گردد. در این تحقیق، بهره وری آب و میزان آب داده شده در 60 باغ لیموشیرین در شش شهرستان استان فارس در طول سال زراعی 1399-1400 اندازه گیری گردید. در بین باغات انتخابی، به دلیل تفاوت در مدیریت آبیاری، شوری خاک و عوامل دیگر، میزان حجم آب آبیاری از حدود 10000 تا 24000 مترمکعب در هکتار در سال متفاوت بود. میانگین کل حجم آب آبیاری 14712 مترمکعب در هکتار به دست آمد. از نظر میانگین شهرستانی، کمترین و بیشترین میزان حجم آب آبیاری به ترتیب مربوط به شهرستان های قیروکارزین و داراب با 13023 و 17079 مترمکعب در هکتار در سال بود. میزان بهره وری آب آبیاری در باغات انتخابی بین مقادیر 71/0 تا 23/2 کیلوگرم بر مترمکعب و به طور متوسط 40/1 کیلوگرم بر مترمکعب به دست آمد. مقایسه حجم آب آبیاری با نیاز آبی ناخالص نشان داد که در سال انجام تحقیق، در شهرستان های لار و داراب این تفاوت ها از نظر آماری معنی دار بود. به طور کلی میانگین تفاوت حجم آب آبیاری با نیاز آبی ناخالص یک ساله در استان 569 مترمکعب در هکتار بود که از نظر آماری معنی دار نبود. اما به طور میانگین حجم آب آبیاری به میزان 2288 مترمکعب در هکتار بیشتر از نیاز آبی ناخالص بلندمدت بود که این تفاوت معنی دار بود. بنابراین اعمال برنامه ریزی آبیاری و تعیین دقیق نیاز آبی برای افزایش بهره وری باغات لیموشیرین استان فارس ضروری است.

    کلید واژگان: آبیاری, نیاز آبی, سند ملی آب, شوری خاک}
    MohammadAli Shahrokhnia *, Seyed Ebrahim Dehghanian, Amir Eslami, Fariborz Abbasi

    About three quarters of the country's sweet lime orchards are located in Fars province. Having sufficient information on the amount of irrigation water and water productivity of these gardens can lead to better management of water resources and increase water productivity. In this research, the water productivity and the amount of water given in 60 sweet lime orchards in six regions of Fars province were measured during 2021. Among the selected orchards, due to differences in irrigation management, soil salinity and other factors, the volume of irrigation water varied from about 10000 to 24000 m3/ha per year. The average total volume of irrigation water was 14712 m3/ha. In terms of the regional average, the lowest and highest amount of irrigation water was related to Ghir-Karzin and Darab regions with 13023 and 17079 m3/ha per year, respectively. The productivity of irrigation water in selected gardens was between 0.71 and 2.23 kg/m3 and on average 1.40 kg/m3. Comparing the volume of irrigation water with the gross water requirement showed that in the year of conducting the research, these differences were statistically significant in Lar and Darab regions. In general, the average difference between the volume of irrigation water and the annual gross water requirement in the province was 569 m3/ha, which was not statistically significant. But on average, the volume of irrigation water was 2288 m3/ha more than the long-term gross water requirement, which was a significant difference. Therefore, it is necessary to apply irrigation scheduling and accurately determine the required water to increase the productivity of sweet lime orchards in Fars province.

    Keywords: irrigation, Water requirement, national water document, Soil salinity}
  • نادر نادری*، علی قدمی فیروزآبادی
    با ارزیابی سیستم های آبیاری می توان عملکرد آنها را بهبود بخشید. این تحقیق با هدف ارزیابی سیستم های آبیاری سنترپیوت در برخی مزارع استان سمنان انجام شد، همچنین حجم آب مصرفی در مزرعه با نیاز آبی و سند ملی آب مورد مقایسه قرار گرفت. به این منظور سیستم آبیاری سنترپیوت در سه مزرعه مورد بررسی قرار گرفت. میانگین راندمان پتانسیل کاربرد (PELQ)، راندمان واقعی کاربرد (AELQ)، یکنواختی توزیع (DU)، ضریب یکنواختی (CU) و تلفات تبخیر و بادبردگی به ترتیب برابر 1/69، 2/67، 7/76، 1/82 و 6/7 درصد بود. میانگین شاخص های فوق در حد خوبی بود. با توجه به مکانیزه بودن سامانه های سنترپیوت مدیریت استفاده از آنها نسبت به سایر سامانه های بارانی راحت تر بود. اشکالات فنی در یکی از سیستم ها باعث کاهش یکنواختی و راندمان شده بود. حجم آب مصرفی در مزرعه 3 کمتر از نیاز آبیاری بود و کم آبیاری صورت می گرفت. بهره وری آب آبیاری در مزارع یونجه بطور متوسط 92/0 و در مزرعه گندم 70/0کیلوگرم بر متر مکعب بدست آمد. رعایت دور و زمان مناسب آبیاری، انجام آبیاری شبانه به منظور کاهش تلفات تبخیر و بادبردگی و توجه بیشتر به آموزش کشاورزان در زمینه بهره برداری صحیح از سیستم از جمله عوامل مهم در افزایش راندمان آبیاری و بهره وری آب بودند.
    کلید واژگان: حجم آب, راندمان, گندم, نیاز آبی, یکنواختی}
    Nader Naderi *, Ali Ghadami Firouzabadi
    By evaluating irrigation systems, their performance can be improved. The purpose of this study was to evaluate the center pivot irrigation system in some fields of Semnan province. Also, the amount of water consumption in the field was compared with the water requirement and the national water document. For this purpose, center pivot irrigation systems were studied in three fields. Average potential and actual application efficiency (PELQ and AELQ), distribution uniformity (DU), uniformity coefficient (CU) and evaporation and wind losses were 69.1, 67.2, 76.7, 82.1 and 7.6% respectively. The average of the above parameters was good. The operation of center pivot systems was easier than other sprinkler systems due to the mechanization of center pivot systems. Technical problems in one system reduced uniformity and efficiency. The volume of water consumption in field 3 was less than the irrigation requirement thus deficit irrigation was done. Irrigation water productivity in alfalfa and wheat fields was 0.92 and 0.79 kg/m3, respectively. Considering appropriate irrigation frequency and time, night irrigation to reduce evaporation and wind losses and paying more attention to educating farmers on proper operation of system were the important factors in increasing irrigation efficiency and water productivity.
    Keywords: Efficiency, Uniformity, Water requirement, water volume, Wheat}
  • نیما صالحی شفا، حسین بابازاده*، فیاض آقایاری، علی صارمی، محمدرضا غفوری، مسعود صفوی، علی پناهدار

    در تحقیق حاضر، یک مدل شبیه سازی- بهینه سازی تهیه شد. به این منظور ابتدا با استفاده از سیستم مدل سازی آب زیرزمینی (GMS) تراز آب زیرزمینی شبیه سازی شد، سپس شش سناریو بر اساس سطح آب زیرزمینی به منظور بهره برداری بهینه از آبخوان دشت شهریار تعریف شد. پس از این مرحله تراز آب زیرزمینی به وسیله مدل شبکه عصبی مصنوعی (ANN) برآورد شد. در نهایت توسط الگوریتم ژنتیک چندهدفه (NSGA-II)، دو تابع هدف درآمد به هزینه و تغییرات سطح آب زیرزمینی بر اساس سطح زیرکشت، منابع آب زیرزمینی و سطحی برآورد شدند. در این تحقیق، جهت افزایش دقت مصارف بهینه آب زیرزمینی و سطحی، مقادیر بهره برداری از منابع آب سطحی نیز برآورد شد. نتایج نشان داد که بیش ترین پارامتر نسبت درآمد به هزینه حاصل شده، مربوط به ناحیه شهریار سپس ناحیه رباط کریم و در آخر ناحیه اسلامشهر بوده و الگوی کشت و حجم نیاز آبی بهینه کل محدوده مطالعاتی نسبت به شرایط فعلی به میزان 36 درصد و حجم مصرف آب کشاورزی 44 درصد کاهش یافته اند. تغییرات تراز و بیلان بهینه آب زیرزمینی همزمان با کاهش مصارف آب زیرزمینی در بخش کشاورزی افزایش قابل ملاحظه ای به اندازه 17 متر و 394 میلیون مترمکعب داشته اند. هم چنین، بیلان حاصل از سناریوی سوم GMS، 203 میلیون مترمکعب برآورد شد که نسبت به بیلان حاصل از این مدل، 313 میلیون مترمکعب افزایش یافته و باعث افزایش تغییرات سطح آب زیرزمینی به اندازه 13 متر شده است. مقدار تغییرات تراز آب زیرزمینی حاصل از سناریوی سوم نسبت به مدل شبکه عصبی 11 متر برآورد شد. در تحقیق حاضر، برنامه ریزی الگوی کشت و بهره برداری بهینه از منابع آبی در مقایسه با سناریوی سوم و مدل شبکه عصبی، به عنوان الگوی برنامه ریزی بهینه آبی انتخاب شد.

    کلید واژگان: الگوی کشت, تغییرات سطح آب زیرزمینی, نسبت درآمد به هزینه, نیاز آبی}
    Nima Salehi Shafa, Hossein Babazadeh *, Fayaz Aghayari, Ali Saremi, MohammadReza Ghafouri, Masoud Safavi, Ali Panahdar
    Introduction

    Optimal cultivation patterns are necessary for the sustainable development of agriculture and the protection of land and water resources, and the need for it has deepened. In the context of sustainable agricultural development, the optimization of the cultivation pattern, in addition to the economic benefits, should also follow the subsequent environmental effects. Due to the limitation of water resources in different regions of the world, joint use of surface and groundwater has become very important. Optimizing the joint use of surface and groundwater has become a necessary contribution to sustainable irrigation methods, and due to this, there is a need to improve methods of joint use of surface and underground water. The purpose of this research is to use a new comprehensive structure of multi-objective simulator-optimizer in order to simultaneously formulate the optimal cultivation pattern and the optimal allocation of surface and groundwater resources for the integrated management of the water resources system and solving complex water resources problems.  

    Materials and Methods

    The study area in this research is Shahriar Plain in Tehran Province, Iran. Shahriar Plain is located on the western outskirts of Tehran city. In this study, a multi-objective simulator-optimizer modeling pattern was prepared and for this purpose, it was first simulated using the groundwater modeling system (GMS) of the groundwater level. Then six scenarios including a 50 % increase in artificial recharge, 50 % increase in artificial recharge and 30 % reduction in consumption from exploitation wells, 50 % increase in artificial recharge and 40 % reduction in consumption from exploitation wells, 30 % reduction in consumption from exploitation wells, 40 % The reduction of consumption from exploitation wells, elimination of drinking and industrial exploitation wells and its impact on the aquifer was defined based on the groundwater level in order to optimally exploit the aquifer of the study area. After this step, the groundwater level was estimated using the artificial neural network (ANN) model. Finally, the two objective functions of income to cost and groundwater level changes were estimated based on the constraints related to the conditions of the desired area by a multi-objective genetic algorithm (NSGA-II).

    Results and Discussion

    The GMS model in a steady state was calibrated. The RMSE error was 0.71 meters and the maximum and minimum differences between observed and calculated values were calculated as 1.73 and 0.001 meters, respectively. The maximum amount of yield water in the calibration stage of the unstable state is 0.0976 and related to the northern regions of the area and due to the coarseness of the alluvial formations in these areas, and its minimum value is 0.0003 and related to the southern regions of the area. The results obtained from the model showed the RMSE error at this stage and the verification mode equal to 0.72 and 0.98 meters, respectively. Also, the budget resulting from the third scenario of the GMS was estimated to be 203 (MCM), which has increased by 313 (MCM) compared to the budget resulting from this model in the water year 95, and has caused an increase of the groundwater level by 13 meters. Therefore, the model has adequately simulated the groundwater flow in the aquifer. Also, the results of the optimization model showed the highest amount of optimal irrigation demand for Eslamshahr district at 66%, then Shahriyar at 20%, and finally Robat Karim at 14%. Optimal water demand volume and area under cultivation in the total state, have decreased by 36%, and the volume of groundwater consumption by 74 percent compared to the current conditions. The amount of optimal water consumption (surface water and groundwater) of agricultural products also shows the values of 36, 39, and 25% respectively in Shahriar, Eslamshahr, and Robat Karim districts, which according to this issue, water consumption in the agricultural sector is in optimal conditions compared to the current situation has decreased by 44 %. The highest parameter of the ratio of income to cost obtained is related to Shahriar district, then Robat Karim district and finally Eslamshahr district. The results of the simulator models show the groundwater level changes resulting from the third scenario compared to the neural network model by 11 m. Finally, Optimal cultivation pattern planning and exploitation of water resources compared to the third scenario of the model and the neural network model, was chosen as the pattern of optimal water planning.   

    Conclusion

    Products such as vegetables, alfalfa, onions, grapes, pears, and pomegranates can be used more in the study areas, because the amount of income to cost and volume of water consumed have been suitable, and these factors have been very effective in increasing the net profit and changes in the groundwater level, and prevent the occurrence of crime and water complex problems. Also, optimal cultivation pattern planning and exploitation of water resources compared to the third scenario of the GMS and the neural network model, was evaluated as the selected optimal planning pattern of water resources. Therefore, by applying the desired research policies and optimal management and control of the cultivation pattern of agricultural products and available water resources, in addition to preventing the occurrence of crisis in water issues, environmental and economic problems can also be reduced.

    Keywords: Cultivation pattern, groundwater level Changes, income-cost ratio, Water Demand}
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