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 « بهره وری آب » در نشریات گروه « اکولوژی »

تکرار جستجوی کلیدواژه «بهره وری آب» در نشریات گروه «کشاورزی»
  • سمیه نیکو، مجتبی اردستانی*، محمدحسین نیک سخن

    رویکرد همبست آب، انرژی و غذا را می توان به عنوان رویکردی برای ارزیابی توسعه و اجرای سیاست هایی که به طور هم زمان بر امنیت این موارد تاکید دارد تعریف کرد. هدف از انجام این پژوهش، ارایه روشی به منظور تجزیه وتحلیل رابطه آب، غذا و انرژی در زنجیره تولید محصول است. بر اساس روش پیشنهادی و با توجه به میزان مصرف آب و انرژی چهار شاخص مصرف آب و انرژی و بهره وری آب و انرژی و همچنین بر اساس این شاخص ها یک شاخص ترکیبی پیوند آب، غذا و انرژی (همبست) پیشنهاد شده است. این تحقیق روی دشت برخوار استان اصفهان انجام شده و از مدل MODFLOW به منظور شبیه سازی کمی حوضه استفاده شده و همچنین، از آنجا که توابع هدف در این مطالعه از نوع خطی بوده، برنامه ریزی خطی چندهدفی به منظور حل مسیله بهینه سازی انتخاب شده است. هدف از حل مسیله بهینه سازی، 4 سناریوی کمینه سازی مصرف آب، کمینه سازی مصرف انرژی، بیشینه سازی سود و همچنین، سناریوی بیشینه سازی هم بست آب، غذا و انرژی هستند. نتایج نشان می دهد اگر چه هر یک از سناریو ها به تنهایی منعکس کننده اثرات مثبتی بر کاهش مصرف آب و برق هستند، اما با استفاده از سناریوی همبست آب، غذا و انرژی علاوه بر کاهش مصرف آب و برق، سود کشاورزان نیز به طور چشمگیری افزایش داشته است، به طوری که میزان مصرف آب قبل از بهینه سازی 50 میلیون متر مکعب در سال بود که پس از بهینه سازی و اعمال سناریوی بیشینه سازی همبست آب و غذا و انرژی 8 درصد کاهش داشته و به 46 میلیون مترمکعب در سال رسید و همچنین، میزان مصرف انرژی با 7/9 درصد کاهش از 13150330 کیلووات ساعت در سال به 11867563 کیلو وات ساعت در سال رسید و علاوه بر این ها میزان سوددهی محصولات مورد نظر قبل از بهینه سازی 6301966 میلیون ریال بوده که پس از اعمال سناریوی همبست آب، غذا و انرژی با 21 درصد افزایش به 8015264 میلیون ریال رسید و از طرفی دیگر، با ادامه روند سناریوی بهینه، سطح تراز آب های زیرزمینی در حالت بیشینه سازی همبست آب، غذا و انرژی به میزان 478/0 متر کمتر نسبت به شرایط موجود کاهش خواهد داشت و در درازمدت تاثیر بسزایی در تراز سطح آب های زیرزمینی مشاهده خواهیم کرد.

    کلید واژگان: بهره وری آب, بهره وری انرژی, شاخص ترکیبی همبست آب, غذا و انرژی, همبست}
    Somayeh Nikoo, Mojtaba Ardestani *, MohammadHossein Niksokhan

    The approach of water, energy and food correlation can be defined as an approach to evaluate the development and implementation of policies that emphasize the security of these things at the same time. The purpose of this research is to provide a method to analyze the relationship between water, food and energy in the crop production chain. Based on the proposed method and according to the amount of water and energy consumption, four indicators of water and energy consumption and water and energy productivity, and also based on these indicators, a combined index of water, food and energy nexus is proposed. This research has conducted on the Borkhor plain of Isfahan province and the MODFLOW model has used to simulate the watershed quantitatively and since the objective functions in this study are linear, multi-objective linear programming was chosen to solve the optimization problem. The goal of solving the optimization problem is 4 scenarios of water consumption minimization, energy consumption minimization, profit maximization, as well as water, food and energy maximization scenario. The results show that although each of the scenarios alone reflect the positive effects of reducing water and electricity consumption, but by using the scenario of combining water, food and energy, in addition to reducing water and electricity consumption, farmers' profits have also increased significantly, so that the amount of water consumption before optimization was 50 million cubic meters per year, but after optimization and applying the scenario of maximizing the correlation of water, food and energy, it decreased by 8% and reached 46 million cubic meters per year, and the amount of consumption Energy decreased by 9.7% from 13150330 kilowatt hours per year to 11867563 kilowatt hours per year and in addition, the profitability of the products before optimization was 6301966 million Rials, which after applying the scenario of correlation of water, food and energy with 21 The percentage of increase reached 8015264 million rials and on the other hand, with the continuation of the optimal scenario, the level of underground water in the state of maximizing the correlation of water, food and energy will decrease by 0.478 meters less than the existing conditions and and on the other hand, by continuing this trend in the long term, we will see a significant impact on the level of underground water.

    Keywords: Water Productivity, Energy productivity, composite index of water, food, energy nexus, Nexus}
  • کاوه سبک رو فومنی، سید علیرضا ولدآبادی*، مسعود کاووسی، حمیدرضا ذاکرین، محمدرضا یزدانی

    به منظور بررسی اثر آبیاری تناوبی و مقادیر مختلف کود نیتروژن بر سرعت رشد و شاخص های رشدی گیاه برنج (Oryza sativa L.) رقم هاشمی، آزمایشی در مزرعه تحقیقاتی موسسه تحقیقات برنج استان گیلان در دو سال زراعی 94- 1393 و 95- 1394 به صورت آزمایش اسپلیت پلات در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار به اجرا درآمد. عامل اصلی آزمایش شامل آبیاری تناوبی در پنج سطح (آبیاری روزانه به صورت غرقاب (شاهد) دانشگاه آزاد اسلامی واحد تاکستان 5، 8، 10 و 15 روز یک بار) و عامل فرعی شامل کود نیتروژن با شش سطح (0، 30، 45، 60، 75 و90 کیلوگرم نیتروژن در هکتار) بودند. نتایج نشان داد که اثر متقابل آبیاری و مقادیر مختلف کود نیتروژن بر صفات وزن خشک برگ، ساقه و کل، شاخص سطح برگ و سرعت جذب خالص در سطح احتمال یک درصد معنی دار شدند. همچنین CGR در عامل آبیاری در سطح احتمال یک درصد معنی دار شد. در بین سطوح آبیاری، آبیاری هر روزه بیشترین سطح برگ و سرعت رشد محصول را دارا بود. نتایج به دست آمده نشان داد که در شرایط تنش کم (آبیاری هر روزه و 5 روزه) با توجه به اختلاف کم معنی دار بین مقدار کود نیتروژن 75 و 90 کیلوگرم در هکتار، با در نظر گرفتن مشکلات زیست محیطی و اجتناب از آلایندگی و کاهش هزینه ها در اراضی شالیزاری مقدار 75 کیلوگرم در هکتار از منبع اوره را می توان توصیه نمود. اما در تنش زیاد مقدار کود 90 کیلوگرم در هکتار شرایط بهتری را ایجاد کرد. آبیاری هر روزه و 90 کیلوگرم کود نیتروژن با 6663 مترمکعب در هکتار بیشترین بهره وری آب مصرفی و آبیاری 15 روزه و صفر کیلوگرم کود نیتروژن (4691 مترمکعب در هکتار) کمترین را داشتند. بر این اساس، به نظر می رسد مصرف کود نیتروژن با قابلیت رهاسازی آهسته و انتخاب روش مناسب آبیاری باعث بهبود عملکرد می گردد. با توجه به نتایج می توان بیان کرد که مناسب ترین روش آبیاری، آبیاری با فاصله 5 روزه می باشد، چون با مقدار آب مصرفی کمتر نسبت به آبیاری هر روزه عملکرد دانه بالاتری به دست آمدمی توان آن را به عنوان راهکارهای مدیریتی برای تولید پایدار این گیاه مدنظر قرار داد که این امر به ویژه در شرایط محدودیت آب و با توجه به اهمیت این گیاه می تواند نقش بسزایی در بهبود کاهش نیاز آبی، بهره وری آب و امنیت غذایی ایفا نماید.

    کلید واژگان: امنیت غذایی, بهره وری آب, تولید پایدار, رهاسازی آهسته, محدودیت آب}
    Kaveh Sabokro fomani, Seyed AliReza Valadabadi*, Masood Kavoosi, HamidReza Zakerian, MohammadReza Yazdani
    Introduction

    Rice (Oryza sative L.) is an essential crop among cereals and shared a significant component in the global human diet, especially in developing countries. About 80% of water consumption in Asia is for the agriculture sector, and half of it would be used for rice production. Rice needs roughly 8000 to 1000 m3 of water per hectare and 1Kg of its dry matter needs to 700 liters of water. Rice farmers tend to keep their farms flooded continuously to make sure the product is more productive by too much water storage and, in this way, prevent against weeds. Up to the year 2050, rice production should increase by 50%, which requires improved cultivars and enhanced field management. For achieving high crop yield, applying fertilizers to maintain high soil fertility is quite necessary. Nitrogen is one of the main crop’s nutrient requirements and is a limiting factor for rice production. Nitrogen fertilizer affects the accumulation of dry matter and its allocation in different parts of the plants. The difference in the accumulation of dry matter in response to nitrogen arises from the difference in the amount of active radiation received by photosynthesis of vegetative canopy and plant efficiency in the use of solar radiation. Nitrogen deficiency reduces leaf growth, and leaves become less colorful since the amount of chlorophyll in the leaves decreases, accelerates aging leaves, therefore, reduce the amount of solar radiation, and it reduces the accumulation of dry matter in plants, finally. Nitrogen, plays an important and direct role in the development of grains by increasing the level of enzymes and enzyme activity, and this increases the transfer and processing of sucrose to seeds. Many studies have shown that increasing nitrogen up to a threshold has highly increased rice grain yield. Growth analysis indices are essential to realize how the crop yield may change in response to management and environmental factors. Therefore the application of appropriate management factors that have a positive effect on growth indices can enhance grain yield.

    Materials and Methods

    This study was conducted as split-plot based on a randomized complete block design in Rice Research Center of Rasht in 2014-2015 and 2015-2016. Irrigation with five levels (daily irrigation, rotational irrigation with 5, 8, 10, and 15 days interval) as main plot and nitrogen at six levels (0.0, 30, 45, 60, 75, and 90 kg.ha-1) as subplot were considered in this experiment. At flowering and harvest leaf and dry stem matter was measured. Then leaf area index (LAI), Crop Growth Rate (CGR), Net Assimilation Rate (NAR), Leaf Area Ratio (LAR), Relative Growth Rate (RGR) and Specific Leaf Area (SLA) were calculated.

    Results and Discussion

    Our results showed that the interaction of irrigation and nitrogen significantly (P≤0.01) affects stem and leaf dry matter, LAI, and NAR. Irrigation was significantly (P≤0.01) effective on CGR. Among irrigation levels, daily irrigation resulted in the highest LAI and NAR. Our results indicated that daily and every five days irrigation and considering almost no difference between 75 and 90 kg.ha-1 nitrogen, then 75 kg.ha-1 urea can be suggested as the optimum fertilization value. However, at higher irrigation intervals, 90 kg.ha-1 nitrogen would be recommended. Daily irrigation and 90 kg.ha-1nitrogen showed the highest water consumption (6663 m3.ha-1), but 15 days irrigation interval and 0.0 kg.ha-1nitrogen showed the lowest water consumption (4691 m3.ha-1). It seems that low rate release nitrogen fertilizers, along with suitable irrigation practice, would be the optimum management to achieve high yield and lowest possible irrigation water consumption.

    Conclusion

    The results of this study showed that applying nitrogen and irrigation increased LAI and crop productivity indices, which resulted in higher biomass yield production. Among irrigation levels, daily irrigation resulted in the highest LAI and CGR. Under daily irrigation and five days of interval irrigation, the application of 75 kg.ha-1 nitrogen can be recommended. Although there was not a significant difference between 70 and 95 kg.ha-1 nitroge, but due to environmental concerns, 75 kg.ha-1was recommended.

    Keywords: Food security, Slow-release fertilizers, Sustainable production, Water productivity, Water scarcity}
  • کامیار سبک رو فومنی، سعید سیف زاده*، فرامرز علی نیا، سید علیرضا ولدآبادی، محمدرضا یزدانی

    این آزمایش با هدف بررسی اثر آبیاری تناوبی و فواصل مختلف کاشت بر سرعت رشد و شاخص های رشدی و میزان آب مصرفی گیاه برنج (Oryza sativa L.)، در مزرعه تحقیقاتی موسسه تحقیقات برنج استان گیلان در دو سال زراعی 94- 1393 و 95- 1394 به صورت اسپلیت پلات در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار به اجرا در آمد. عامل اصلی آزمایش شامل آبیاری تناوبی دارای پنج سطح (آبیاری هر روزه به صورت غرقاب (به عنوان شاهد) و پنج، هشت، 10 و 15 روز یک بار) و عامل فرعی شامل چهار فاصله کاشت (20×20، 25×25، 15×30، 20×30 سانتی متر) بودند. نتایج نشان داد که اثر متقابل آبیاری تناوبی و فاصله کاشت بر صفات وزن خشک برگ و ساقه و CGR در سطح احتمال یک درصد معنی دار شد. هم چنین اثرات ساده آبیاری تناوبی و فاصله کاشت بر صفات شاخص سطح برگ و NAR در سطح احتمال یک درصد معنی دار شد. به طوری که فاصله کاشت 20×20 سانتی متر بهترین شرایط را برای گیاه برنج در شدت های مختلف تنش ایجاد نمود. فاصله کاشت 25×25 سانتی متر نیز ضعیف ترین شرایط را برای گیاه ایجاد نمود. در تراکم پایین، رقابت بین ردیف ها (برون بوته ای) و حتی درون بوته ای تا زمان گل دهی و تشکیل دانه کمتر است و پس از این مرحله رقابت زیادی جهت مواد فتوسنتزی در بذر پانیکول ایجاد می گردد و باعث پوکی دانه می شود. نتایج حاصل از این تحقیق نشان داد که در بین سطوح آبیاری، آبیاری هر روزه بیشترین شاخص سطح برگ و سرعت رشد محصول را دارا بود. بر این اساس، به نظر می رسد انتخاب تراکم مناسب راهکاری مدیریتی برای دستیابی پایدار به عملکرد اقتصادی به ویژه در شرایط محدودیت آب می باشد که این امر می تواند به طور ویژه ای رشد و عملکرد برنج و میزان مصرف آب و به تبع آن کارآیی مصرف آب و بهره وری آب را تحت تاثیر قرار دهد.

    کلید واژگان: بهره وری آب, رقابت, سرعت رشد, کارآیی مصرف آب, مدیریت آبیاری}
    K. Sabokrow Foomani, S. Sayf Zadeh*, F. Ali Nia, S. A. Valad Abadi, M.R. Yazdani
    Introduction

    Rice is a global important food and in Asia alone is the source of food for 3.5 billion people. Such demand for rice imposes a plan to find new technology and approaches to replace old production methods. About 75% of global rice production is practiced on low lands. At field scale, rice compared to other plants receive two or three times more water and based on some calculations, about 34-43 percentage of global irrigation water or 24-30 percentage of drinking water consumed by rice plant. In this situation, the most important challenge with regard to rice production, water storage, increased water productivity and rice production is less than water. Recently, rice production systems such as rice alternate irrigation, where less water can be produced, has been considered as rice increasing demand for water in industry and cities have imposed the reduction of water consumption for agriculture. Rice is one of the most sensitive plants against water scarcity as a floodplain plant and has the most need for water in the cereals. Rice has the highest crop area than other irrigated plants.

    Materials and Methods

    This experiment was conducted as split-plot, using irrigation as main-plot at five levels (full irrigation, irrigation at ever 5, 8, 10, and 15 days), and planting distance as sub-plot at four levels (20x20, 25x25, 30x15, and 30x20 cm) within format of random complete block design with three replications. The study was performed in two years (2016-17, 2017-18) in national rice research center. Soil samples were taken to determine the soil tissue, soil water holding capacity, and some chemical characters including EC, PH, and amount of Ca, Na, and Mg. Within firs 15 days after transplanting, the rotation irrigation was not employed so the plant be able to establish in the field. The plowing was performed in two times. The first plow in the late autumn and early winter and the second plow were perpendicular to the first plowing in the spring. Fertilization was done based on long term local practice. Transplanting was done in may, 15 and at this time transplants were 20-25 cm height carrying 4-5 leaves. All traits including stem and leaf dry matter, leaf area index (LAI), crop growth rate (CGR), net assimilation rate (NAR), leaf area ration (LAR), relative growth rate (RGR) and specific leaf area (SLA) were measured and calculated. SAS and SPSS software’s were used for analysis of variance. Excel software was used for drawing slices.

    Results and discussion

    ANOVA results showed that interaction of irrigation and planting distance were significantly (P <= 0.01) affected leaf and stem dry matter, LDW, TDW and CGR Individual effects of each treatment significantly affected the LAI and NAR but did not affect LAR, LWR, RGR, and SLA. As light absorption i a limiting factor in crops production, then where is no other environmental stress, increasing light absorb will increase crop production. In contrast to other crops light capture competitions a major issue for rice. Increasing panting density, vegetative growth and LAI would be lower and as planting density decreases, due to availability more spaces, both vegetative growth ad LAI increased.

    Conclusion

     In general, this study results showed that rotation irrigation significantly affected the rice growth indexes, and reduction levels of study traits depends on irrigation timing at growth stage. Planting distances showed that planting at 20x20 cm, provided the most optimum conditions for rice plants under different stress, the worst conditions resulted in 25x25 cm planting distance. At lower planting density, due to lower competition between plants till flowering time but after this stage, competition for photosynthetic materials increased among the seeds which can result in small dead seeds.

    Keywords: Competition, Growth rate, Water use efficiency, Water productivity}
  • جواد وفابخش*، آرش محمدزاده، کامبیز بازرگان، میرناصر نویدی

    طی دو دهه گذشته، دریاچه ارومیه به عنوان دومین دریاچه بزرگ شور جهان در معرض خشک شدن قرار گرفت و حجم و سطح آب آن تا 80 درصد کاهش پیدا کرد. این فرایند به عواملی نظیر تغییر اقلیم، افزایش مصرف آب در بخش کشاورزی و مدیریت نامناسب منابع آب نسبت داده شد. بنابراین، برنامه اصلاح الگوی کشت به عنوان یکی از راهکارهای احیای دریاچه ارومیه و استفاده پایدار از منابع طبیعی به ویژه آب و زمین در این حوضه مطرح گردید. در این مطالعه، به تغییرات الگوی کاشت، بهینه سازی الگوی کشت موجود با اهداف بیشینه سازی درآمد خالص، بهره وری اقتصادی آب و کمینه سازی مصرف آب و ارزیابی تناسب اراضی برای کشت محصولات زراعی و باغی عمده حوضه آبریز دریاچه ارومیه پرداخته شده است. برای ارزیابی تغییرات الگوی کشت از اطلاعات آماری وزارت جهاد کشاورزی طی سال های 1395-1382 استفاده گردید. ارزیابی تناسب اراضی بر اساس روش پارامتریک برای 22 گیاه زراعی گندم، جو، ذرت دانه ای، لوبیا، نخود، سویا، آفتابگردان، کلزا، گلرنگ، یونجه، سورگوم علوفه ای، سیب زمینی، هویج، پنبه، چغندرقند، سیر، توتون، گوجه فرنگی، پیاز، هندوانه، زعفران و خیار و 12 گیاه باغی بادام، زردآلو، هلو، شلیل، آلبالو، گیلاس، آلو، سیب، گلابی، انگور، گردو و پسته انجام گرفت. نتایج به دست آمده نشان داد که طی ده سال گذشته، سطح محصولات زراعی آبی در منطقه مورد مطالعه کاهش (از 357 هزار هکتار به 320 هزار هکتار) و به سطح محصولات باغی آبی افزوده (از 137 هزار هکتار به 164 هزار هکتار) شده است. مقایسه محصولات زراعی نشان می دهد که طی این مدت، سطح زیر کشت گندم (از حدود 151 هزار به حدود 110 هزار هکتار)، یونجه (از حدود 97 هزار به 82 هزار هکتار)، اسپرس (از حدود 15 هزار به نزدیک 5 هزار هکتار) و پیاز (از حدود 9800 به حدود 4800 هکتار) بیش از سایر محصولات کاهش پیدا کرده و سطح زیر کشت محصولاتی مانند ذرت علوفه ای (از 1354 هکتار به بیش از 5000 هکتار) و گوجه فرنگی (از 7382 هکتار به 8781 هکتار) افزایش یافته است. مقایسه محصولات باغی در دو مقطع زمانی (85-1382و 95-1392) نشان می دهد که سطح زیر کشت درختان سیب، انگور، بادام، گردو و زردآلو طی این دوره به ترتیب بیشترین سطح را به خود اختصاص داده اند. مقایسه سطح زیرکشت محصولات باغی نشان می دهد که سطح زیر کشت درختان سیب (از حدود 62 هزار به بیش از 69 هزار هکتار)، زردآلو (از حدود 5800 به حدود7300 هکتار)، آلو (از حدود 840 به بیش از 3000 هکتار) و هلو (از حدود 3523 هکتار به 5667 هکتار) افزایش و سطح کشت انگور (از حدود بیش از 38 هزار به حدود 34 هزار هکتار) کاهش پیدا کرده است. نتایج تناسب اراضی نشان می دهد که در بین محصولات زراعی مطالعه شده، گندم و جو با بیش از 375 هزار هکتار بیشترین سطح رده مناسب را به خود اختصاص داده و محصولات کلزا و یونجه با بیش از 350 هزار هزار هکتار، آفتابگردان با بیش از 340 هزار هکتار، ذرت دانه ای با بیش از 330 هزار هکتار و محصولات سیب زمینی، پیاز و گوجه فرنگی با حدود 330 هزار هکتار بیشترین سطح رده مناسب را به خود اختصاص می دهند. در بین محصولات باغی مورد مطالعه، گیلاس، آلبالو، زردآلو و سیب با بیش از 350 هزار هکتار، گردو با بیش از 340 هزار هکتار و هلو با حدود 330 هزار هکتار به ترتیب بیشترین سطح رده مناسب را به خود اختصاص می دهند. نتایج بهینه سازی الگوی کشت با در نظر گرفتن تناسب اراضی و محدودیت های منطقه ای برای محصولات باعث کاهش 7/11 درصدی در مصرف آب و افزایش 1/27 و 9/43 درصدی به ترتیب در کل درآمد منطقه و شاخص بهره وری اقتصادی آب در مقایسه با الگوی کشت موجود گردید.

    کلید واژگان: برنامه ریزی آرمانی, بهره وری آب, عوامل محدودکننده تولید}
    A Mohammadzade_K Bazargan_M. N Navidi
    Introduction

    Over the last two decades, Urmia Lake, the second largest hypersaline lake by area in the world, has been largely desiccated and its water volume and surface area have declined by 80%. Generally, this process is attributed to a combination of factors including climate change, water overuse for agriculture within the lake’s watershed, and mismanagement of water resources. One of the widely suggested solutions in restoration program of Urmia lake for sustainable use of land and water resources is the modification of cropping pattern within the lake’s watershed. Land suitability analysis helps planners and policy makers in the agriculture sector in deciding on the presence or absence of a specific plant in the optimal cropping pattern. The present study analyzed the cropping pattern and evaluated land suitability for major field and horticultural crops in the Urmia lake basin.

    Material and Methods

    All required data were obtained from the Ministry of Agriculture - Jihad. Weighted goal programming (WGP) model was applied to optimization of cropping pattern with considering three goals including maximizing net return (NR), maximizing economic water productivity (EWP) and minimizing water consumption (WC). GAMS software were used to solve the optimization model. Land suitability evaluation was done using Parametric Method for 22 field crops including wheat, barley, grain maize, bean, soybean, sunflower, canola, safflower, alfalfa, forage sorghum, potato, carrot, cotton, sugar beet, garlic, tobacco, tomato, onion, watermelon, saffron and cucumber and 12 horticultural crops including almond, apricot, peach, nectarine, sour cherry, sweet cherry, plum, apple, pear, grape, walnut and pistachio.     

    Results and Discussion

    The results revealed that during the past 10 years (from 3-years average of 2004-2006 to 2014-2016), cultivated area of irrigated field crops in the study area had declined in contrast to increasing trend of cultivated area for irrigated horticultural crops. Comparison of field crops for this period shows that area of wheat (from 151000 to 110000 ha), alfalfa (from 97000 to 82000 ha), sainfoin (from 15000 to 5000 ha) and onion (from 9800 to 4800 ha) had reduced while the corn silage (from 1354 to 5000 ha) and tomato (from 7382 to 8781 ha) cultivated area had increased in that period. Comparatively, the area of apple (from 62000 to 69000 ha), apricot (from 5800 to 7300 ha), plum (from 840 to 3000 ha) and peach (from 3523 to 5667 ha) had increased between two-time interval (from 3-years average of 2004-2006 to 2014-2016) in contrast to decrement of grape (from 38000 to 34000 ha) cultivated area. Results of land suitability evaluation showed that among the studied field crops, the highest suitable order area (including S1, S2 and S3 classes) were related to wheat and barley by more than 375000 ha followed by canola and alfalfa with more than 350000 ha, sunflower with more than 340000 ha, grain maize with more than 330000 ha and potato, onion and tomato with 330000 ha. Among the horticultural crops, the highest area of suitable order was related to sweet cherry, sour cherry, apricot and apple with more than 350000 ha followed by walnut with more than 340000 ha and peach by about 330000 ha. Results of cropping pattern optimization showed that total water consumption about 378 MCM (11.7%) reduced compared to current cropping pattern however, total net return and economic water productivity increased about 27.1% and 43.9%, respectively. Crops characterized with relatively higher water requirements and lower economic benefits (viz. apricot, cotton, plum, safflower, and etc.) eliminated from cropping pattern. By contrast, area under crops such as saffron, pistachio, sorghum, sweet cherry, garlic and cucumber crops recommended to optimal cropping pattern mainly because of relatively lower water consumption and higher economic benefits.

    Conclusion

    In the present study, geographical distribution of suitable areas and main limiting factors for cultivation of each crop was determined. Generally, in the optimal cropping patterns, total water consumption decreased against an increase in net return and economic water productivity.

    Keywords: Crop production limiting factors, Goal programming, Water productivity}
  • آرش محمدزاده، عبدالمجید مهدوی دامغانی*، جواد وفابخش، رضا دیهیم فرد
    استفاده بهینه از منابع و نهاده ها یکی از اولین و اساسی ترین اهداف توسعه کشاورزی پایدار است. در پژوهش حاضر، پایداری بوم نظام های زراعی یونجه (Medicago sativa L.) و ذرت علوفه ای (Zea mays L.) دشت مراغه– بناب استان آذربایجان شرقی در سال 1394-1393 مورد ارزیابی قرار گرفت. بدین منظور، اطلاعات مورد نیاز تحقیق با استفاده از پرسشنامه و مصاحبه حضوری با 110 کشاورز به دست آمد. نتایج نشان داد که کل انرژی ورودی، خروجی و انرژی خالص در بوم نظام های یونجه (به ترتیب 48151، 432920 و 384768 مگاژول در هکتار) بیشتر از ذرت علوفه ای (به ترتیب 35557 ، 217350 و 181792 مگاژول در هکتار) بود. همچنین، شاخص های کارایی مصرف انرژی و انرژی مخصوص در یونجه (به ترتیب 9 و 8/15 مگاژول بر کیلوگرم) مقادیر بالاتری از ذرت علوفه ای (به ترتیب 1/6 و 1/4 مگاژول بر کیلوگرم) را نشان داد. از نظر شاخص های اقتصادی، علی رغم پایین بودن هزینه کل تولید در ذرت علوفه ای (1089 دلار در هکتار) ، بیشترین ارزش ناخالص تولیدی (6447 دلار در هکتار) و سود خالص (4193 دلار در هکتار) برای یونجه محاسبه گردید. مقایسه بوم نظام ها نشان داد که در واحد سطح، تولید یونجه در مقایسه با ذرت علوفه ای اثر بیشتری بر گرمایش جهانی داشته و نیز اثرات محیط زیستی بیشتری را ناشی از مصرف آفت کش ها بر جای می گذارد. با این وجود، از نظر شاخص کارایی اکولوژیک، ارزش ناخالص محصول یونجه به ازای اثر محیط زیستی ایجاد شده (75/1 دلار بر کیلوگرم CO2 در هکتار و 3/35 دلار بر eq.) بیشتر از ذرت علوفه ای (5/1 دلار بر کیلوگرم CO2 در هکتار و 26 دلار بر eq.) به دست آمد. به عبارتی، اثرات محیط زیستی ناشی از تولید یونجه در واحد سطح بیشتر از ذرت علوفه ای و به ازای ارزش محصول تولیدی کمتر از ذرت علوفه ای می باشد. شاخص های بهره وری زمین، بهره وری اقتصادی زمین، بهره وری آب آبیاری، بهره وری اقتصادی آب آبیاری و کارایی استفاده از کودهای نیتروژن، فسفر و پتاسیم به ترتیب برای یونجه 140 کیلوگرم در هکتار در روز، 5/21 دلار در هکتار در روز، 1/4 کیلوگرم در متر مکعب، 63/0 دلار در متر مکعب، 335 کیلوگرم در کیلوگرم، 1191 کیلوگرم در کیلوگرم و 1826 کیلوگرم در کیلوگرم و برای ذرت علوفه ای 583 کیلوگرم در هکتار در روز، 9/22 دلار در هکتار در روز، 8 کیلوگرم در متر مکعب، 31/0 دلار در متر مکعب، 565 کیلوگرم در کیلوگرم، 3553 کیلوگرم در کیلوگرم و 65525 کیلوگرم در کیلوگرم به دست آمد. به طور کلی، نتایج نشان داد که تولید یونجه علی رغم مصرف انرژی بیشتر و اثرات محیط زیستی بالا در واحد سطح، از نظر اقتصادی بر تولید ذرت علوفه ای برتری دارد.
    کلید واژگان: آفت کش, بهره وری آب, کارایی انرژی, کارایی مصرف کود, گرمایش جهانی}
    Arash Mohammadzadeh, Abdolmajid Mahdavi Damghani *, Javad Vafabakhsh, Reza Deihimfard
    Introduction
    Agriculture development heavily relies on chemical inputs such as synthetic fertilizers, pesticides, fossil fuels and other energy-intensive inputs. This development is having a serious impact on public health and the environment. Therefore, efficient use of resources is a primary and most vital implications for sustainable agriculture development. Sustainability indices are quantitative values that can be used to evaluate the efficiency and quality of agroecosystems and are useful tools for making suitable decisions in its management. These including energy flow indices, global warming potential (GWP), economic indices, environmental impact quotient (EIQ) of pesticides, efficiency of land, water and fertilizers use and etc. Alfalfa and corn silage as the main source of feed for livestock, have a notable area in the cropping pattern of Maragheh-Bonab plain. Therefore, evaluation of sustainability for these crops will help the sustainable management of agroecosystems in the study area. The present study was conducted to: (a) determine energy efficiency and global warming potential; (b) determine the environmental impacts of pesticides; (c) assess input use efficiency and; (d) economic analysis of alfalfa and corn silage production systems in East Azerbaijan province of Iran.
    Materials and Methods
    In the present study, the sustainability of alfalfa and corn silage production systems lies in the Maragheh-Bonab plain in southern East Azerbaijan province in northwestern Iran were evaluated using quantitative indices such as energy efficiency and productivity, greenhouse gas (GHG) emission; economic indicators; pesticide risk (field environmental impact—FEIQ); tillage impact (TI); fertilizer, labour, land and water use efficiency, and the eco-efficiency index. For this purpose, data was collected from 110 farmers by survey to determine crop production in the region. Secondary data including climate characteristics and products sale price was obtained from previous studies and organizations such as the Agricultural Ministry of Iran.
    Results and Discussion
    The results showed that the values of input energy, output energy and net energy in alfalfa production system (48151, 432920 and 384768 Mj.ha-1, respectively) were higher than corn silage production system (35557, 217350 and 181792 Mj.ha-1, respectively). Also, it was observed that the values of energy use efficiency and specific energy of alfalfa (9 and 15.8 MJ.kg−1, respectively) were higher than that of corn silage (6.1 and 4.1 MJ.kg−1, respectively). In terms of economic indices, despite of lower total cost of production in corn silage (1089 $.ha-1), the highest values of gross production value (6447 $.ha-1) and net return (4193 $.ha-1) were related to alfalfa production system. In terms of GWP and EIQ, alfalfa production had the higher values with compared to corn silage production. However, eco-efficiency (ratio of economic value to the environmental impact) values based on of GWP and EIQ was significantly higher for alfalfa (1.75 $.kg -1 CO2eq-1 and 35.3 $.EIQ-1) than corn silage (1.5 $.kg-1 CO2eq-1 and 26 $.EIQ-1). Land production efficiency, economic land production efficiency, irrigation water productivity, economic irrigation water productivity, nitrogen use efficiency, phosphorous use efficiency and potassium use efficiency were 140 kg.ha-1.day-1, 21.5 $.ha-1.day-1, 4.1 kg.m-3, 0.63 $.m-3, 335 kg.kg-1, 1191 kg.kg-1 and 1826 kg.kg-1 in alfalfa production system and 583 kg.ha-1.day-1, 22.9 $.ha-1.day-1, 8 kg.m-3, 0.31 $.m-3, 656 kg.kg-1, 3553 kg.kg-1 and 65525 kg.kg-1 in corn silage production system, respectively.
    Conclusion
    It can be concluded that environmental impacts of pesticides and global warming effect per area in alfalfa production system were higher than corn silage production system. However, in terms of economic indices and energy use efficiency, alfalfa production system was superior to corn silage production system.
    Keywords: : Energy efficiency, Fertilizer use efficiency, Global warming, Pesticides, Water productivity}
  • علیرضا نفرزادگان، حسن وقارفرد، محمدرضا نیکو *، احمد نوحه گر
    یکی از مسائل اساسی در برنامه‏ریزی کاربردی برای منابع آب، وجود فاکتورهای غیرقطعی است. یکی از رویکردها برای تصمیم‏گیری در چنین شرایطی، برنامه‏ریزی بازه‏ای است. هدف از این مطالعه توسعه نوعی مدل بهینه‏سازی تعاملی برای تخصیص آب و سطح کشت است. مدل توسعه‏یافته شامل چهار هدف در برگیرنده فاکتورهای اقتصادی اجتماعی، محتوای آب مجازی محصولات و تامین نیاز آبی محیط ‏زیست است. برای حل مدل، چهار سناریو (فرض) برای سطوح کشت در نظر گرفته شد. نتایج نشان داد با افزایش آستانه رضایت محدودیت‏ها، مقدار آب تخصیص داده شده به هر یک از آب‏بران کاهش یافته است به طوری که از سطح رضایت 65/0 تا سطح رضایت کامل، مدل فقط کمترین حجم آب در نظر گرفته شده برای تامین نیازهای محیط زیست (40 میلیون مترمکعب) را اختصاص می‏دهد. براساس سناریوهای حل در نظر گرفته شده، مدل بیشترین سطح کشت در بین محصولات شتوی را به گندم و بیشترین سطح کشت در بین محصولات صیفی را به ذرت اختصاص داده است. نتایج حل مدل در غیاب حد بالا برای سطوح زیر کشت نشان داد بیشترین اختلاف بین سطح کشت بهینه و بیشترین سطح کشت اتفاق افتاده، متعلق به برنج به ترتیب با 2777 و 6/5821 هکتار برای مناطق درودزن و کربال بوده است. از قوت های مدل توسعه داده شده در این پژوهش، خطی بودن و توانایی آن در مواجهه با پارامترهای غیرقطعی است. خروجی های این مدل اطلاعات لازم برای ارزیابی ریسک و قابل اتکایی گزینه های برنامه‏ریزی تخصیص آب را فراهم می‏کند.
    کلید واژگان: بهره وری آب, بهینه سازی, تقاضای زیست محیطی آب, عدم قطعیت}
    Ali Reza Nafarzadegan, Hassan Vagharfard, Mohammad Reza Nikoo *, Ahmad Nohegar
    One of the key issues in the practical planning for water resources is the existence of uncertain factors. One of the approaches for decision making under such circumstances is interval programming. The aim of the study is to develop an interactive optimization model for water and crop area allocation. The developed model comprises four objectives that take into account socio-economic factors, the virtual water content of crops, and meeting environmental water requirements. For solving the model, four crop area scenarios (assumptions) were considered. Results showed that by raising the level of satisfaction threshold on the constraints, the amount of water allocated to each water user is declined. So that from the satisfaction level of 0.65 to the level of complete satisfaction, the model allocates only the minimum amount of water (40 MCM) to meet the environmental water needs. Based on considered scenarios for solving the model, the largest cultivation areas are allocated to wheat and maize for autumn and spring cultivations, respectively. Solving the model in the absence of upper bound for crop areas revealed that the greatest difference between optimal crop area and the highest cultivation area happened was belong to rice with 2777 and 5821.6 hectares in Dorudzan and Korbal districts, respectively. The main advantage of the developed model in the present study is the linear formulation as well as its ability to deal with uncertain parameters. Outcomes of the model provide information required for the assessment of risk and reliability of planning options for water allocation.
    Keywords: water productivity, optimization, environmental water demand, Uncertainty}
  • حمیدرضا سالمی، علیرضا توکلی*، نادر حیدری
    به منظور مشخص کردن اثر کم آبیاری بر عملکرد دانه و اجزای عملکرد ذرت دانه ای و تعیین شاخص بهره وری آب، تحقیقی به مدت سه سال زراعی با چهار تیمار آبیاری: شاهد، آبیاری کامل، 80 درصد آبیاری کامل و 60 درصد آبیاری کامل و دو رقم ذرت علوفه ای، به صورت کرت های دو بار خردشده بر پایه طرح بلوک های کامل تصادفی در سه تکرار در ایستگاه تحقیقات شهید فزوه در شبکه آبیاری نکوآباد اصفهان اجرا شد. قبل از شروع کاشت، نسبت به نمونه گیری آب، خاک و انجام آزمون های مورد نیاز اقدام شد. نتایج نشان داد از نظر عملکرد دانه، عمق دانه و تعداد دانه در ستون بین تیمارهای آبیاری، تفاوت معنی دار (05/ 0> p) وجود دارد. اما اثر رقم بر عملکرد دانه، وزن هزار دانه، تعداد دانه در ردیف، تعداد دانه در هر ستون، و عمق دانه معنی دار نشد. یافته ها نشان داد با در نظر گرفتن بررسی های آماری و اهمیت بهنیه سازی آب مصرفی با کم آبیاری و بر اساس مقادیر بهره وری آب، تیمار 60 درصد آبیاری کامل بر سایر تیمارها برتری دارد و در سال های با محدودیت جدی دسترسی به آب، به عنوان یک روش مدیریتی کارآمد در آبیاری مزارع ذرت توصیه می شود، تحت این تیمار با کاهش 36 درصدی آب کاربردی نسبت به آبیاری کامل، فقط 4/ 11 درصد عملکرد کاهش یافته است. اما در شرایط معمولی و فقدان محدودیت جدی آب، با توجه به ویژگی های کمی محصول ذرت، کسر آبیاری 20٪ (80 درصد از تبخیر و تعرق محصول) مناسبترین گزینه آبیاری است و افت عملکرد نسبت به آبیاری کامل فقط 2 درصد است.
    کلید واژگان: بهره وری آب, ذرت دانه ای, عملکرد دانه, کم آبیاری}
    H.R. Salemi, A.R. Tavakoli*, N. Heydari
    To illustrate the impact of various levels of deficit irrigation on yield and yield components of maize (Zea mayz L.) cultivar, a study was conducted based on randomized complete block as a split plot design with 3 replicates and two treatments for three crop seasons. Four levels of deficit irrigation including: conventional, 100, 80, and 60% of water level use were considered as main plots and two varieties 704 and 647) as subplots in a experimental site located in Shahid Fozveh research station. Significant differences (P 0.05) were noticeable in grain yield, as well as depth and column of kernel among the irrigation treatments. In addition, the effects of cultivars on grain yield, 1000 kernel weight, number of kernel per ear row, number of kernel per column, and depth of kernels were non-significant. Results showed that, a decrease of 36 percent water applied (60% irrigation level treatment) compared to full irrigation, yield declined 11.4% and a decrease of 20 percent water applied (80% irrigation level treatment) compared to full irrigation, yield declined only 2. Based on the results and considering the quantitative characteristics of the crop, it was established that for the deficit irrigating of maize, the 80% irrigation level is the most advantageous treatment when water is not limited. However, when higher water productivity and the possibility of using the water saved are taken into consideration during severe drought conditions, 60% irrigation level treatment is recommended.
    Keywords: Drought, Evapotranspiration, Furrow, Irrigation}
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