فهرست مطالب

نشریه مدیریت آب در کشاورزی
سال ششم شماره 1 (پیاپی 11، بهار و تابستان 1398)

  • تاریخ انتشار: 1398/12/10
  • تعداد عناوین: 13
|
  • سیدابوالقاسم حقایقی مقدم*، مجید علی حور صفحات 1-12
  • ابراهیم امیری*، مجتبی رضایی، فهیمه شیرشاهی صفحات 13-22

    این تحقیق به منظور بررسی و ارزیابی دقت مدل AquaCrop در شبیه سازی عملکرد دانه و بیوماس کل در شرایط مدیریت شوری و خشکی آبیاری در گیاه برنج در رشت طی سال های زراعی 90- 89 به صورت کشت گلدانی در ستاد موسسه تحقیقات برنج کشور واقع در رشت در قالب فاکتوریل بر پایه طرح بلوک کامل تصادفی با 3 تکرار به اجرا درآمد. تیمارها شامل 4 سطح شوری آب آبیاری به شرح: S1، آب معمولی با شوری کمتر از 1 دسی زیمنس بر متر، S2، S3، S4 به ترتیب شوری آب 2، 4، 6 دسی زیمنس بر متر و همچنین پنج روش آبیاری شامل I0: آبیاری غرقاب دائم، I1، I2، I3، I4 به ترتیب آبیاری در حالت اشباع (AWD)، آبیاری در ظرفیت زراعی (FC)، آبیاری در نقاط رطوبتی 100، 90 و 80 درصد ظرفیت زراعی بود. مدل AquaCrop برای برنج نسبت به تنش شوری و خشکی مورد ارزیابی قرارگرفته است. داده های اندازه گیری شده سال اول برای واسنجی و سال دوم برای صحت سنجی مورداستفاده قرار گرفت. با استفاده از ریشه میانگین مربعات خطا (RMSE)، ریشه میانگین مربعات خطا نرمالایز شده (RMSEn)، درصد خطای نسبی و آزمون تی (T-test) مقایسه نتایج شبیه سازی شده با داده های اندازه گیری شده انجام شد. مدل AquaCrop بیوماس کل را به طور میانگین با ضریب همبستگی و جذر میانگین مربعات خطای نرمال شده به ترتیب 83/0 و 11% در تیمارهای شوری کمتر از آستانه تحمل شوری گیاه تا 6/0 و 38% در تیمارهای شوری بالاتر از آستانه و عملکرد دانه را به ترتیب در تیمارهای کمتر تا بیشتر از آستانه 85/0 و 9% تا 43/0 و 33% شبیه سازی کرد نتایج نشان می دهد که مدل در شوری های کمتر از آستانه تحمل شوری گیاه عملکرد قابل قبول دارد.

    کلیدواژگان: برنج، رشت، مدل Aquacrop، مدیریت شوری
  • نادر حیدری* صفحات 23-36

    تغییر اقلیم پدیده ای است که بر اساس مطالعات و تحقیقات مختلف، در مناطق وسیعی از جهان و ازجمله کشور ایران در حال وقوع است. کشاورزی و تولیدات گیاهی از بخش هایی است که از ابعاد مختلف تحت تاثیر پدیده تغییر اقلیم قرار می گیرد، هرچند خود مقوله تولید غذا بخصوص تولید پروتئین حیوانی که آب مجازی بالایی دارد، علاوه بر سایر عوامل اصلی (نظیر تولید گاز گلخانه ای دی اکسید کربن از منابع نفتی) برای رخداد این پدیده نیز سهیم بوده است. تغییر اقلیم علاوه برافزایش دما و به تبع آن افزایش نیاز آبی گیاه موجب افت تولید محصولات کشاورزی نیز می شود. لذا در شرایط کنونی، با توجه به بحران کمبود آب در کشور، برای مواجهه با اثرات تشدیدکننده این کمبود  ناشی از تغییر اقلیم و همچنین تامین امنیت غذایی جمعیت در حال رشد کشور، باید بر سازگاری با تغییر اقلیم تاکید شود.  برای مواجهه با تغییر اقلیم دو رویکرد توام و کلی وجود دارد: 1- "تسکین" 2- "سازگاری". تسکین تغییر اقلیم به کاهش انتشار گازهای گلخانه ای مربوط می باشد درحالی که هدف سازگاری در درجه اول ملایم نمودن اثرات غیرقابل اجتناب ناشی از تغییر اقلیم است که از طریق طیف گسترده ای از اقدامات در یک سیستم آسیب پذیر مورد توجه قرار می گیرد. در این مقاله ابتدا ضمن مرور کاملی بر منابع علمی مختلف در جهان و کشور و همچنین مجموعه قوانین و اسناد بالادستی در حوزه های مرتبط با آب، آب کشاورزی و امنیت غذایی به معرفی و تشریح رویکردها و راهبردهای مواجهه با تغییر اقلیم از ابعاد تسکین و سازگاری با آن از جنبه های مدیریت آب کشاورزی و امنیت غذایی پرداخته شده است. بر اساس طبقه بندی، راهبردها و راهکارهای مرتبط با سازگاری با تغییر اقلیم در بخش مدیریت آب کشاورزی می تواند معطوف به حوزه های زیر باشد:1- راهبردها و راهکارهای مرتبط با کاهش در کاربرد آب حین آبیاری، 2- راهبردها و راهکارهای مرتبط با حفاظت از آب و جلوگیری از تبخیر زیاد از سطح خاک 3- راهبردها و راهکارهای مرتبط با افزایش تولید (افزایش صورت کسر شاخص بهره وری آب) 4- راهبردها و راهکارهای کاهش ریسک اقتصادی از طریق ایجاد تنوع در منابع درآمدی کشاورزان، بیمه محصولات کشاورزی، پرداخت یارانه، پرداخت مشوق ها و غیره و 5- راهبردها و راهکارهای ایجاد سیستم های پیش آگاهی و آموزش و ظرفیت سازی شیوه های سازگاری با تغییر اقلیم برای کشاورزان. به هرحال بر اساس نتایج و تجارب جهانی و از جنبه های راهبردی و صرفا از لحاظ نسبت سود به هزینه، راهکارها و اقدامات سازگاری با تغییر اقلیم در حوزه مدیریتی در کوتاه مدت کم هزینه تر و اثرگذارتر از راهکارهای سازه ای و حتی راهکارهای زراعی هستند.

    کلیدواژگان: تغییر اقلیم، سازگاری، راهبرد، راهکار، کشاورزی
  • اردلان ذوالفقاران*، سید ابوالقاسم حقایقی مقدم، حسن حمیدی صفحات 37-46

    با توجه به کمبود منابع آب، کاهش بارندگی های سالیانه و رشد بی رویه جمعیت و گسترش صنایع و کشاورزی، استفاده از آب های بازیافتی درواقع یکی از راهکارهای مقابله با بحران کمبود آب است که امری ضروری و اجتناب ناپذیر است. به منظور آگاهی از تاثیر پساب شهری بر کلزا و ویژگی های شیمیایی خاک، یک آزمایش زراعی با شش تیمار آبیاری در قالب بلوک‎های کامل تصادفی در چهار تکرار اجرا شد. تیمارهای آبیاری عبارت بودند از: 1- آبیاری کامل با پساب (100 درصد پساب)، 2- سه نوبت آبیاری با پساب و یک نوبت آبیاری با آب چاه (75 درصد پساب)، 3- یک نوبت آبیاری با پساب و یک نوبت آبیاری با آب چاه (50 درصد پساب)، 4- یک نوبت آبیاری با پساب و سه نوبت آبیاری با آب چاه (25 درصد پساب)، 5- آبیاری با آب چاه (صفر درصد پساب)، 6- آبیاری با آب چاه همراه با کود شیمیایی. این تحقیق در مزرعه نمونه آستان قدس رضوی واقع در شرق شهر مشهد در خاکی با بافت سیلتی لوم در نزدیکی تصفیه خانه آستان قدس اجرا شد. نتایج نشان داد که اختلاف عملکرد دانه کلزا در تیمارهایی که با پساب بیشتری آبیاری شده بودند نسبت به تیمارهایی که با پساب کمتری آبیاری شده بودند. درواقع تیمارهایی که با پساب بیشتری آبیاری شده بودند به دلیل وجود مواد غذایی در آب آبیاری، عملکرد بیشتری نسبت به سایر تیمارها داشتند. میزان فلزات سنگین، شوری خاک، درصد ازت، فسفر قابل جذب و مواد آلی در تیمارهایی که با پساب بیشتری آبیاری شده بودند، افزایش جزئی نشان داد ولی در سطح 5 درصد معنی دار نبود. این افزایش تدریجی عناصر در خاک، می تواند به عنوان یک چالش اساسی در استفاده از فاضلاب تصفیه شده در درازمدت مطرح باشد. فرصت های حاصل از آبیاری با استفاده از پساب شامل: مقابله با مشکل کمبود آب، جلوگیری از آلودگی محیط زیست و منابع آب سطحی و زیرزمینی، دوام بیشتر منابع آب با کیفیت بالا، افزایش عملکرد محصول، صرفه جویی در هزینه مصرف کودهای شیمیایی و توسعه سطح زیر کشت آبی بود.

    کلیدواژگان: آبیاری، فاضلاب تصفیه شده، چالشها، فرصتها
  • علیرضا حسن اقلی*، مسعود فرزام نیا، قاسم زارعی صفحات 47-56

    تولید محصولات کشاورزی در گلخانه ها و محیط های کنترل شده، به دلیل امکان افزایش بهره وری استفاده از آب و سایر نهاده های کشاورزی، اشتغال زایی، ارزش افزوده تولید در خارج از فصل و... جزو مواردی است که موردتوجه و در دستور کار متولیان بخش کشاورزی و باغبانی کشور قرارگرفته است. در همین حال و درنتیجه کاهش کمیت و کیفیت آب آبیاری در دسترس، مشکلاتی در گلخانه های دایر به وجود آمده است. این شرایط، گلخانه داران را به سمت استفاده از سیستم های نمک زدایی از آب یا به اصطلاح «آب شیرین کن» سوق داده است. کاربرد این سیستم ها با تولید شورابه (پساب) کم کیفیتی همراه است که دفع آن مورد اشکال است. از همین رو، وضعیت تعدادی از گلخانه های دارای سیستم نمک زدایی از آب در استان های اصفهان، قزوین و البرز، ازنظر چگونگی دفع پساب شور آن ها موردبررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که گزینه اصلی دفع شورابه سامانه های نمک زدایی، تخلیه بدون ضابطه به اراضی اطراف گلخانه ها بوده و پس ازآن، استفاده تلفیقی با آب چاه برای کشاورزی در فضای باز، تخلیه به چاه های محلی و تخلیه به ترانشه ها و حوضچه های خاکی نفوذ قرار داشت. متاسفانه به علت فقدان متولی مشخصی جهت کنترل و نظارت بر اجرا و بهره برداری از این ادوات و رعایت نشدن هرگونه ملاحظاتی درزمینه دفع پساب ها، وضعیت نامناسبی در مناطق بررسی شده در حال وقوع است. چنین به نظر می رسد که با ادامه روند فعلی، ایجاد مشکلات جدی از نظر گسترش آلودگی منابع آب وخاک دور از انتظار نبوده و ممکن است شرایط غیرقابل بازگشتی را بر محیط زیست کشور تحمیل نماید. لذا بایستی هرچه سریع تر به این وضعیت سروسامان اساسی داده شود.

    کلیدواژگان: اسمز معکوس، دفع پساب، کیفیت
  • محمدرضا قربانی پور، محمدرضا خالدیان*، هدا حلاج زاده صفحات 57-64

    هدف از این پژوهش بررسی وجود ارتباط بین استفاده از طرح های مختلف آبیاری تناوبی با رضایت مندی آب بران شهرستان رشت و پرداخت آب بها در دوره آماری 92-1379 است. پژوهش حاضر توصیفی – پیمایشی و از لحاظ هدف کاربردی است. جامعه موردمطالعه، شالی کاران شهرستان رشت و روش نمونه گیری منظم بوده است. از میان 78000 نفر آب بر طرف قرارداد شرکت بهره برداری شبکه آبیاری و زهکشی سفیدرود و با استفاده از فرمول کوکران، 384 نفر از سه روستای بیجارکنار، گورابسر و دهنه سر شیجان در سه شبکه آبیاری (مدرن، تلفیقی و سنتی) برگزیده شدند. ابزار گردآوری داده ها، مستندات آبیاری و پرداخت آب بها طی دوره آماری بوده و برای سنجش رضایت آب بران از پرسش نامه محقق ساخته با 50 سوال استفاده شد. تجزیه وتحلیل داده ها بر اساس آمار توصیفی و استنباطی (آزمون فریدمن، آزمون کی دو و ضریب وی کرامر) صورت گرفت. یافته های تحقیق نشان داد برنامه های اجرایی آبیاری متناوب در بهترین و بدترین سال آبی از نظر زمان شروع دوره، آغاز نوبت بندی و طول دوره های قطع آب بر نظرات آزمودنی ها با تقریب بالا منطبق است. رضایت مندی شالی کاران در بهترین سال آبی در سطح بالا و در بدترین سال های آبی در سطح متوسط رو به پایین ارزیابی شد. همچنین درصد پرداخت آب بهای زراعی در بهترین سال آبی بیشترین مقدار و در سال های کم آب کمترین مقدار بود. با توجه به یافته های پژوهش، فرض های سه گانه تحقیق و معنی دار بودن ارتباط مستقیم بین متغیرهای تحقیق تائید شد. لذا بین استفاده از طرح های مختلف آبیاری تناوبی با رضایت مندی آب بران و پرداخت آب بها در شهرستان رشت رابطه معنی دار مستقیم وجود دارد.

    کلیدواژگان: آب بهای کشاورزی، شبکه آبیاری و زهکشی سفیدرود، نوبتبندی
  • علیرضا کیانی*، مجتبی شاکر صفحات 65-74

    کاهش منابع آبی، تغییر تدریجی سهم مصارف آب در بخش کشاورزی به دیگر بخش‏های مصرف و جایگزینی کشت گیاهان با ارزش بالاتر نسبت به گیاهان راهبردی، شرایط را به سمت ناامنی غذایی سوق می دهد. عدم بهره وری مناسب از آب و افزایش سرانه آب برای هر نفر به مرورزمان منجر به خشک شدن رودخانه ها، دریاچه ها و همچنین افت سطح آب زیرزمینی شده است. گرچه استحصال آب‏های زیرزمینی در کوتاه مدت در تولید غذا موثر واقع می شود، اما ادامه آن در درازمدت پایدار نخواهد بود. امروزه افت سفره‏های آب زیرزمینی در بسیاری از نقاط جهان، کشت آبی را غیراقتصادی نموده است. یکی از رویکرد های گذشته در افزایش تولید، افزایش سطح زیر کشت اراضی تحت آبیاری بود. این مهم درگذشته تنها با تامین آب از منابع زیرزمینی یا با مهار آب های سطحی به اجرا درآمد. در شرایط حاضر یکی از راهبردهای بسیار مهم در رفع فقر و گرسنگی استفاده بهینه تر از آب های موجود است. برای تحقق این مهم راه حل های مختلفی ممکن است پیشنهاد گردد، ولی به طورکلی دو راه حل عمده را بایستی موردتوجه قرارداد. افزایش تولید با حفظ منابع آبی موجود (مدیریت زراعی) و حفظ تولید موجود اما با مصرف آب کمتر (مدیریت آبیاری)، دو گزینه ی مهم ارتقاء بهره وری آب می باشند. یکی از روش های موثر در استفاده بهینه تر از آب کاربرد روش های آبیاری تحت فشار است. برنامه ریزان اجرایی کشور در تلاش هستند تا هرساله بر وسعت زمین های آبیاری تحت فشار باهدف استفاده بهینه تر از آب بیافزایند. با توجه به شرایط اقلیمی و کمبود منابع آب در کشور که به تدریج آبستن حوادث متعددی شده است، توسعه سامانه های نوین آبیاری تحت فشار به عنوان یکی از راهکارهای موثر در تعدیل شرایط بحرانی آب در نقاط مختلف کشور در دستور کار جدی متولیان بخش کشاورزی قرارگرفته است؛ اما بررسی ها حکایت از این مطلب دارد که علیرغم تدوین برنامه ها و حمایت های دولت برای توسعه این روش ها و صرف بودجه های بسیار کلان، متاسفانه روند توسعه و همچنین اثربخشی سامانه ها رشد مناسبی نداشت. ازاین رو بررسی و شناسایی علل عدم توسعه و نیز موانع رو به رشد جهت بازبینی و تصحیح برنامه ها و سیاست های کلان کشوری و ارائه راهکارهای مستدام جهت توسعه ی روش های نوین آبیاری در کشور امری ضروری تلقی می گردد.

    کلیدواژگان: آبیاری بارانی، آبیاری قطره ای، برنامه توسعه
  • کورش کمالی*، محمود عرب خدری، رضا بیات، اباذر مصطفایی صفحات 75-86

    شبیه سازی حرکت آب در پروفیل خاک و شناخت تاثیر سامانه های آبیاری در پویایی رطوبت خاک از اهمیت زیادی برخوردار است. بدین منظور از مدل عددی یک بعدی LEACHW در عرصه های کشاورزی منتخب دشت محمدشهر کرج استفاده شد. با حفر سه خاکرخ در مزارع و باغات منتخب و در نظر گرفتن شرایط اولیه رطوبت و پایش تغییرات آن ها در طول فصل زراعی یا طول دوره شبیه سازی، مدل LEACHW اجرا و مقادیر رطوبت برآوردی مدل با مقادیر رطوبت اندازه گیری شده مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج با آزمون مقایسه میانگین ها بررسی، آنالیز حساسیت مدل انجام و مدل مجددا بر اساس پارامترهای کالیبره شده اجرا و میزان آب ازدست رفته و مانده در پروفیل خاک در طول فصل زراعی برآورد شد. در خروجی مدل میزان آب ازدست رفته و مانده در پروفیل خاک برآورد شد. بررسی نتایج نشان داد سامانه های نوین آبیاری در تغذیه سفره تاثیرگذار نبودند؛ لذا یکی از راه کارهای افزایش بهره وری آب در بخش کشاورزی، اصلاح سیستم های سنتی آبیاری و حرکت به سمت توسعه سامانه های نوین آبیاری است. بی شک ماموریت اصلی این سامانه ها، بهینه سازی مصرف آب در راستای تامین امنیت غذایی کشور است.

    کلیدواژگان: رطوبت خاک، سامانه های آبیاری، کرج، مدل LEACHW
  • محمد جلینی*، محمد کریمی، ساناز صحرائی سعدآبادی صفحات 87-94

    باتوجه به مشکل کمبود آب در کشور، تامین آب از اهمیت فراوانی برخوردار است. در چنین شرایطی استفاده مجدد از فاضلاب تصفیه شده (پساب) می تواند به عنوان یکی از راه های غلبه بر مشکل کم آبی تلقی شود. ازاین رو استفاده از منابع آبی غیر متعارف (ازجمله پساب تصفیه خانه ها) در کشور ما روزبه روز از اهمیت بیشتری برخوردار می شود. کاربرد این گونه آب ها می تواند در تامین آب فضای سبز شهرها، کشت محصولاتی که به صورت خام مصرف نمی شوند و تغذیه مصنوعی دشت هایی که سطح آب زیرزمینی در آن ها بشدت کاهش یافته است، سیاستی راهبردی به منظور کاهش فشار بر منابع آب متعارف باشد. کاربرد پساب به عنوان یک منبع دائمی آب در کشاورزی علاوه بر تامین بخشی از نیازهای آبی این بخش، باعث صرفه جویی و دوام منابع آبی موجود نیز می گردد. علاوه بر این وجود عناصر غذایی گیاهی در پساب تصفیه خانه ها، مصرف کودهای شیمیایی و بالطبع اثرات زیست محیطی استفاده از آن ها را کاهش می دهد. در این پژوهش با در نظر گرفتن جمعیت حاضر و پیش بینی روند رو به رشد آن تا سال 1410 در شهر مشهد، توانستیم نیاز آبی شهر را برآورد کنیم. با احتساب مقدار مصرف، مقدار فاضلابی که وارد تصفیه خانه های شهر می شود و به شکل پساب از آن خارج می گردد، تخمین زده شد. همچنین حجم پساب جهت ذخیره و تخصیص آن برای مقاصد مختلف برآورد گردید. با توجه به اطلاعات و بررسی های انجام شده، این نتیجه حاصل شد که افزایش سهم آب بخش شرب و بهداشت به ناچار کاهش سهم آب بخش کشاورزی را در پی خواهد داشت. پساب می تواند بخشی از این کاهش سهم بخش کشاورزی را جبران نماید.

    کلیدواژگان: پساب، مدیریت آب، استفاده مجدد از آب، تغذیه آبخوان
  • محمدنوید فرح زا، بیژن نظری*، عبدالمجید لیاقت، حمزهعلی علیزاده صفحات 95-104

    توجه به وضعیت بهره وری در محصولات مختلف یکی از پارامترهای اساسی در متناسب نمودن شرایط بهینه استفاده از نهاده های مورداستفاده و مقدار عملکرد است. در این میان آب به عنوان یکی از مهم ترین این نهاده ها باید موردتوجه ویژه قرار گیرد. این پژوهش به منظور بررسی بهره وری آب آبیاری در محصولات گندم، تنباکو، هندوانه و گوجه فرنگی به عنوان محصولات عمده استان بوشهر صورت گرفت. بیشترین بهره وری آب آبیاری برای این محصولات به ترتیب مقدار 45/0، 19/0، 73/7 و 77/12 کیلوگرم بر مترمکعب به دست آمد. نتایج نشان داد استفاده از سیستم آبیاری قطره ای باعث افزایش بهره وری آب می شود. در تمام موارد بهره وری آب در سیستم آبیاری قطره ای بیشتر از سیستم آبیاری سطحی بود. سیستم آبیاری قطره ای باعث افزایش 3 تا 5 برابری بهره وری آب و کاهش 2 برابری مصرف آب و افزایش 2 برابری عملکرد محصول در محصولاتی مانند گوجه فرنگی و هندوانه شد. عدم موفقیت سیستم آبیاری قطره ای در مناطق با منابع آب شور در استان به دلیل طراحی و بهره برداری نامناسب به ویژه عدم بهره برداری اصولی از فیلترهای تصفیه آب است. در بخش کشاورزی استان، باوجود کاستی های مختلف، دانش اندوخته ی ارزشمندی در کشاورزان منطقه به ویژه در مواردی نظیر کشت گوجه فرنگی وجود دارد که می توان از این ظرفیت ها استفاده نمود.

    کلیدواژگان: بوشهر، بهره وری آب، سامانه های آبیاری، گندم، گوجه فرنگی
  • ابوالفضل ناصری* صفحات 105-112

    ضریب زبری جریان یکی از عوامل مهم و موثر در طراحی کانال های روباز است. انتخاب دقیق این ضریب برای اهداف طراحی و بهره برداری از کانال های خاکی لازم و ضروری است. بنابراین پژوهش حاضر باهدف تدقیق مقادیر ضریب زبری کانال های خاکی با پوشش گیاهی پنجه مرغی (Cynodon dactylon) انجام شده است. برای انجام آزمایش ها، سی مقطع از کانال های خاکی در شبکه آبیاری و زهکشی مغان انتخاب شدند. سرعت جریان آب در مقاطع مختلف کانال های خاکی با مولینه، مختصات نیمرخ عرضی مقاطع کانال ها با دوربین نقشه برداری (ترازیاب) و یک شاخص مدرج اندازه گیری گردید. نتایج نشان داد تغییرات ضریب زبری از 01/0 تا 4/0 بود. میانگین ضریب زبری در کانال های خاکی با پوشش گیاهی پنجه مرغی برابر 08/0 به دست آمد. همچنین، توزیع سرعت جریان، سطح مقطع جریان، پیرامون تر شده، شعاع هیدرولیکی و ضریب زبری مانینگ در کانال های خاکی با پوشش گیاهی یادشده با توزیع لاگ نرمال منطبق بود. نتایج نشان داد جریان در مقاطع کانال های خاکی، به صورت آشفته بوده و با افزایش عدد رینولدز، ضریب زبری در کانال ها، کاهش می یابد. تحلیل حساسیت دبی جریان به ضریب زبری نشان داد با دو و سه برابر شدن اندازه ضریب زبری، دبی جریان به ترتیب 50 و 33 درصد مقدار میانگین ضریب زبری (08/0) بود. زمانی که ضریب زبری 50 و 25 درصد مقدار میانگین بود، دبی جریان 200 و 400 درصد دبی نظیر میانگین ضریب زبری گردید بنابراین، حساسیت دبی جریان به ضریب زبری در کانال های خاکی قابل توجه بوده و توصیه می شود در انتخاب و اعمال این ضریب در محاسبات یا برآوردهای مهندسی، توجه و دقت لازم معمول گردد.

    کلیدواژگان: ضریب مانینگ، ضریب مقاومت جریان، کانال های با پوشش گیاهی پنجه مرغی، کانال های خاکی، مقاومت هیدرولیکی
  • پریسا شاهین رخسار*، حسین دهقانی سانیج، قاسم زارعی، فاطمه حیدر نژاد صفحات 113-122

    استفاده از آبیاری قطره ای به عنوان روشی رایج در گلخانه ها مورداستفاده قرار می گیرد اما تنوع سامانه آبیاری قطره ای موجب سردرگمی بهره برداران شده است؛ از این رو ارزیابی فنی سامانه آبیاری می تواند به انتخاب سامانه مناسب منجر شود. در این مطالعه ارزیابی فنی دو سامانه لوله های قطره چکان دار و آبیاری قطره ای نواری در گلخانه توت فرنگی شهرک گلخانه ای کیشستان واقع در شهرستان صومعه سرا در استان گیلان انجام شد. تیمارها شامل دو سامانه آبیاری قطره ای نواری (تیپ) و لوله های قطره چکان دار بودند. نتایج نشان داد شاخص های ارزیابی به غیراز نمای معادله دبی- فشار در آبیاری قطره ای نواری بیشتر از لوله های قطره چکان است و از نظر آماری دارای اختلاف معنی دار می باشند. عملکرد سامانه آبیاری قطره ای نواری (تیپ) از نظر ضریب یکنواختی بهتر از آبیاری لوله های قطره چکان دار بود. لیکن کیفیت آب، طول گلخانه، هزینه سالیانه لوله های قطره ای نواری می تواند انتخاب آن را تحت الاشعاع قرار دهد.

    کلیدواژگان: لوله های قطره چکان دار، آبیاری قطره ای نواری، گلخانه، توت فرنگی
  • سید امیرحسین موسوی_اصلان اگدرنژاد* و عبدالعلی گیلانی صفحات 123-134

    به منظور شبیه سازی عملکرد و کارایی مصرف آب برنج توسط دو مدل AquaCrop و SWAP، تحقیقی در مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی استان خوزستان (ایستگاه شاوور) انجام شد. در این تحقیق، دو عامل روش کاشت (D1: نشایی، D2: مستقیم رایج در منطقه و D3: خشکه کاری) و رقم برنج (V1: عنبوری قرمز، V2: چمپا و V3: دانیال) مورد مطالعه قرار گرفتند. نتایج نشان داد که دقت مدل AquaCrop برای تعیین عملکرد براساس آماره های MBE (36/0 تن بر هکتار)، RSME (07/1 تن بر هکتار) و NRMSE (14/0) قابل قبول بود. مقادیر این آماره ها برای مدل SWAP به ترتیب برابر با 54/0 تن بر هکتار، 09/1 تن بر هکتار و 15/0 بود که نشان داد دقت این مدل نیز قابل قبول بود. مقادیر آماره های MBE، RMSE و NRMSE برای کارایی مصرف آب توسط مدل AquaCrop به ترتیب برابر با 11/0- کیلوگرم بر مترمکعب، 40/0 کیلوگرم بر مترمکعب و 15/0 و توسط مدل SWAP به ترتیب برابر با 10/0- کیلوگرم بر مترمکعب، 40/0 کیلوگرم بر مترمکعب و 15/0 بود. متوسط اختلاف عملکرد برای مدل های AquaCrop و SWAP به ترتیب برابر با 64/0 و 67/0 تن بر هکتار و متوسط اختلاف بین مقادیر مشاهداتی و شبیه سازی شده کارایی مصرف آب توسط مدل های AquaCrop و SWAP به ترتیب برابر با 02/0 و 025/0 کیلوگرم بر مترمکعب تعیین شد. مجموع نتایج نشان داد که هر دو مدل AquaCrop و SWAP دقت مناسبی برای شبیه سازی عملکرد و کارایی مصرف آب برنج تحت شرایط مختلف کاشت برای ارقام گوناگون داشتند؛ لیکن دقت مدل AquaCrop از عملکرد بهتری برخوردار بود.

    کلیدواژگان: رقم چمپا، رقم دانیال، رقم عنبوری قرمز، روش خشکه کاری، نشاء برنج، مدل سازی گیاهی
|
  • A. Haghayeghi, M. Alihouri Pages 1-12

    The access to fresh groundwater is playing an imporatant role for sustainable crop production and secure livelihood of people living in the Neyshabour plain. Decline in groundwater table and aquifer fractional are the most important challenges in this plain. In the Neyshabour plain about 84 thousand hectares of agricultural land are cultivated annually and more than 90% of groundwater resources are used in the agricultural sector. In this paper, Soil-Water-Atmosphere-Plant (SWAP) model is calibrated and validated using measured field data from six different fields located in the Neyshabour plain. For this purpose, field information and other SWAP requirement data were collected in the six farm conditions. Calibrated and validated SWAP model is then used to quantify the effects of existing irrigation practices on water balance components and different water productivity indicators for wheat, barley, sugar beet, cotton, silage corn and tomato. Also, the effect of applying the two senarios (1. 20-30% reduction of water consumption during growth period, 2. removal of irrigation intervals in the non-sensitive plant growth stage) was estimated on the reduction of exploiting of groundwater resources. The results showed that under the current irrigation practices, soil evaporation reduced WPET (Yact/ETact) over WPT (Yact/Tact) by 24%, 26%, 27%, 21%, 8% and 15% for wheat, barley, sugar beet, cotton, silage corn and tomato, respectively. The reduction in WPETQ (Yact/ETact+qbot) over WPET because of deep percolation was even higher and remains 50%, 44%, 33%, 37%, 14% and 53% for wheat, barley, sugar beet, cotton, silage corn and tomato, respectively. The substantial differences in WP values emphasized the need to control non-beneficial soil evaporation and deep percolation losses, and change traditional irrigation system by a more efficient one. Applying deficit irrigation management for the six major crops in the neyshabour plain resulted in a 27% reduction in the extracting of groundwater aquifer with a change in yield +4 to -17%. This less withdrawal amount is equal 105 million cubic meters of exploiting of groundwater and compensates for 77% of the reservoir fraction in the Neyshabour plain. Removing an irrigation turn for six malor crops in the Neyshabour plain causes a 17.5% reduction in exploiting from groundwater aquifer with a decrease in yield from 4 to 10 percent. This amount of discharge is equivalent to saving 69 million cubic meters of groundwater, thus compensating about 50% of the groundwater aquifer fraction.

    Keywords: Deficit Irrigation, Sustainable Utilization, Groundwater, Neyshabour Plain
  • E. Amiri *, M. Rezaeii, F. Shirshahi Pages 13-22

    This study conducted in order to assess accurate of Aquacrop Model in yield grain and Biomass simulation under rice(Hasham cultivar) deficit and saline irrigation management conditions in Rasht Rice Research Institute of Iran, during two year from 2009-2011. This experiment was conducted in form of factorial randomized complete block design with 3 replications. Treatments consisted of 4 levels of salinity as follows: S1, tap water with salinity less than 1 dS m, S2, S3, S4, respectively salinity of 2, 4, 6 dS m and five irrigation methods include I0: Irrigation continuous, I1, I2, I3, I4, respectively, in water saturation (AWD), irrigation at field capacity (FC), irrigation water content of 100, 90 and 80% of field capacity. AquaCrop model was evaluated for rice under deficit and salinity stress. Measured data of first and second year were used to calibrate and validate respectively. the root mean square error (RMSE), normalized root mean square error (RMSEn), the percentage relative error and test (T-test) was used in order to comparing simulation results with measured data. Grain yield was simulated with lower the threshold 0.85 and 9% to 0.43 and 33% in the model simulation results show that Model has acceptable performance in salinities less than the threshold salinity.

    Keywords: Rice, Rasht, Aquacrop Model, Salinity Management
  • N. Heydari * Pages 23-36

    Climate change (CC) is an avoidable phenomenon, which is occurring in vast parts of the world, including Iran. Agriculture and crop production are among the sectors, which are affecting from CC. Although food production activities, especially animal protein production, which have high footprints of water, have been some causes, among other important and main causes of CC occurrence. The CC moreover to increasing air temperature and hence crop water requirements, cause crop yield reduction and crop production deficiency. Therefore, considering water shortage crisis in Iran country, and in order to fulfill food security objectives of the growing population, it is necessary to coincide with the CC impacts in agriculture and to take adaptation measures and approaches in these regards. However, there are two main strategies for coinciding with CC: 1. Mitigation of CC and 2. Adaptation to CC. The mitigation strategy deals with reducing greenhouse gasses (GHG) emissions, while the adaptation strategy deals with amelioration of unavoidable impacts of CC. It includes a wide range of measures, approaches, and action selected for a vulnerable system. In this paper following an in-depth review of international and national references and policies in the field of agricultural water and food security, visions and strategies of facing with CC from the mentioned aspects are elaborated. Based on results, the following strategies and measures of adapting to CC from the agricultural water management and food security aspects could be categorized as followings: 1-Reducing water consumption during irrigation, 2-  Water conservation and reducing evaporation losses from soil surface, 3-Inceasing crop yield (increasing the numerator of water productivity index-WP), 4- Reducing the economic risk through diversity in revenue, crop insurance, subsidies and other incentives, and 5-Eetablishing early warning systems and providing training and other capacity building on the subject of adaptation to CC. However, from the strategy aspects and based on the benefit to cost ratio, in short-term the managerial measures and approaches of adaptation to CC are more efficient and less costly than the other measures, i.e. infrastructural and even agronomic measures and approaches.

    Keywords: Climate change, Adaptation, Strategy, Measure, Agriculture
  • A. Zolfagharan*, A. Haghayeghi, H. Hamidi Pages 37-46

    Regarding the lack of water resources, the reduction of annual rainfall and the excessive growth of the population and the expansion of industry and agriculture, the use of recycled water is in fact one of the solutions to the water scarcity crisis, which is essential and inevitable. Irrigation treatments were: 1- Application of treated wastewater only 2-3times irrigation with wastewater, then use of well water 3- Irrigation with wastewater and Well water respectively 4-One irrigation with wastewater and three times with well water 5-Well water application and 6-Irrigation with well water + chemical fertilizers. The research was carried out in Austan Ghods agricultural farm in Mashhad for one year harvested. The soil texture was silty loam. The results showed that the yield of rapeseed was significantly higher in treatments that were irrigated with more treating wastewater than those treated with less treating wastewater. In fact, treatments that were irrigated with more wastewater, due to the presence of food in irrigation water, were more effective than other treatments. The amount of heavy metals, soil salinity, nitrogen percentage, absorbed phosphorus and organic matter in irrigation treatments showed a slight increase, but was not significant at 5% level. This gradual increase of the elements in the soil can be considered as a major challenge in the use of long-term refined wastewater. Opportunities from irrigation using wastewater include: tackling the problem of water scarcity, preventing pollution of the environment and surface and underground water resources, increasing the durability of high quality water resources, increasing product yield, saving on consumption expenditure chemical fertilizers and development of aquatic areas.

    Keywords: Irrigation, Treated Wastewater, Challenges, Opportunities
  • A. Hassanoghli *, M. Farzamnia, Gh. Zarei Pages 47-56

    Agricultural crop production in greenhouses and controlled environments, due to the possibility of increasing the productivity of water and other agricultural inputs, employment creation, value-added off-season production and etc. is among the items that have been considered in the agenda of the agricultural and horticultural authorities of Iran. At the same time and as the result of decreasing in the quantity and quality of available irrigation water, issues have arisen in the established greenhouses. These conditions have led the greenhouse owners to use water desalination systems. The use of these systems is associated with the production of low quality brine, which has some problems with disposal. Therefore, the status of some greenhouses with water desalination system in Isfahan, Qazvin and Alborz provinces was studied for their saline effluent disposal. The results showed that the main alternative for brine disposal of desalination systems was unregulated land evacuation around the greenhouses and then, combined use with well water for outdoor farming, recharge of local wells and discharge into infiltrated trenches and ponds were in the following ranks. Unfortunately, due to the lack of a definite organization to control and monitor the implementation and operation of these equipments and lack of such brine disposal considerations, inappropriate situation is occurring in the surveyed areas. It seems that as the current trend continues, serious problems in means of water and soil resources contamination are not unexpected and may impose irreversible conditions on the country's environment. Therefore, this situation must be fundamentally addressed as soon as possible.

    Keywords: Brine disposal, Desalination, Environment, Greenhouse, Reverse Osmosis, Water quality
  • M.R.Qorbanipour, M.R Khaledian *and H.Hallajzadeh Pages 57-64

    The purpose of this study was to investigate the relationship between the use of different intermittent irrigation plans with water supply satisfaction in Rasht city and the payment of water price in the period of 2000-2013. The present study is a descriptive-survey and applied purpose study. The study population consisted of paddy farmers in Rasht city and systematic sampling method. Of 78,000 water supply contractors of Sefidrood irrigation and drainage company, 384 were selected from three villages of Bijarkenar, Gorabsar and Dahanehsar in three irrigation networks (modern, semi-modern, and traditional) using Cochran formula. The data collection tool were irrigation documentation and water payment during the statistical period and a researcher-made questionnaire with 50 questions used to measure water satisfaction. Data were analyzed using descriptive and inferential statistics (Friedman test, Chi-square test, and Cramer’V coefficient). The findings of the study showed that intermittent irrigation programs in the best and worst of the water year correspond to the subjects' views with respect to the time of beginning of the period, the beginning of the shift, and the length of the water discontinuation periods. Paddy farmers' satisfaction was evaluated at the best water year at the highest level and at the worst water year at the moderate downward level. In addition, the percentage of payment of irrigation water price was the highest in the best water year and the lowest in the worst water year. According to the findings of the study, the three hypotheses of the research and the significance of the direct relationship between the research variables were confirmed. Therefore, there is a significant direct relationship between the use of different intermittent irrigation plans with water supply satisfaction and water supply in Rasht city during the period of 2000-2013.

    Keywords: Agricultural, Water Price, Scheduling, Sefidrood Irrigation, Drainage Net
  • A.K. Kiani, M. Shaker Pages 65-74

    The decline in water resources, the gradual shift of the share of water consumption in agriculture to other sectors, and the replacement of crops with higher value than strategic plants, lead to food insecurity. Inadequate water productivity and increased per capita water have resulted in the drying up of rivers, lakes and groundwater levels over time. Although groundwater extraction may be effective in producing food in the short term, it will not be sustainable in the long run. In many countries, agricultural practice in irrigated areas has become uneconomic due to the decline in groundwater level. One of the past approaches to increasing production was to increase the area under irrigated land. In the past, this was accomplished only by supplying water from groundwater sources or by controlling surface water. But it is clear that in arid and semi-arid regions such as Iran where water is scarce, this strategy, without considering proper utilization methods, will be faced new challenges such as lower water quality and soil degradation, desertification and unstable production. One of the most important strategies in addressing poverty and hunger is to make more efficient use of available water. Different solutions may be suggested to achieve this, but two major solutions must be considered in general. Increasing production by conserving existing water resources (crop management) and maintaining existing production but with less water consumption (irrigation management) are two important options to improve water productivity. One of the most effective ways to use water more efficiently is to apply pressure irrigation methods. The country's executive planners are working to increase the area of pressurized irrigation lands with the goal of making water more efficient. Due to the climatic conditions and scarcity of water resources in Iran, the development of new pressurized irrigation systems as one of the effective solutions to mitigate the critical water conditions in different parts of the country is on the serious agenda of the agricultural authorities. But surveys show that despite the development of programs and government support for the development of these methods and the paying high budgets, unfortunately the effectiveness of the systems have not been well developed. Therefore, it is necessary to investigate and identify the causes of underdevelopment as well as the growing obstacles to provide continued solutions for developing pressurized irrigation practices in the country.

    Keywords: Sprinkler Irrigation, Drip Irrigation, Development Planning
  • K. Kamali*, M. Arabkhedri, R. Bayat, A. Mostafaie Pages 75-86

    Simulation of water movement in soil profile and recognition of the effect of irrigation systems on soil moisture dynamics is of great importance. For this purpose, one-dimensional LEACHW numerical model was used in selected agricultural areas of Mohammadshahr plain of Karaj. By describing 9 profiles the soil in 3 selected fields and gardens and taking into account the initial moisture conditions and monitoring their changes during the crop season or simulation period, the LEACHW model was implemented and the estimated moisture values of the model were measured with measured moisture values. The results were compared by means comparison test, sensitivity analysis of the model, and the model was again run on the basis of calibrated parameters and the amount of water lost and remaining in the soil profile during the growing season. At the output of the model, the amount of water lost and remaining in the soil profile was estimated. The results showed that modern irrigation systems were not effective in aquifer nutrition; therefore, one of the ways to increase water productivity is to reform traditional irrigation systems and move towards the development of new irrigation systems. Undoubtedly, the main task of developing new irrigation systems to ensure the country's food security is to optimize water use in the agricultural sector as the main consumer of water resources in the country.

    Keywords: Soil Moisture, Irrigation Systems, Karaj, LEACHW
  • M. Jolaini *, M. Karimi, S. Sahrahi Sadabadi Pages 87-94

    Due to the problem of water scarcity in the country, Water supply is very important. In such circumstances wastewater reuse can be considered as one of the ways to overcome the problem of dehydration.Therefore, the use of unconventional water resources (including wastewater) in our country is becoming increasingly important. The use of such waters can provide water to the urban green space, cultivate crops that are not consumed raw and artificial nutrition for those with severe groundwater levels, a strategic policy to reduce the pressure on conventional water resources. Application of wastewater as a permanent source of water in agriculture in addition to supplying part of the water needs of this sector also saves and conserves existing water resources. In addition, the presence of plant nutrients in wastewater treatment plants reduces the use of chemical fertilizers and consequently the environmental impact of their use. In this study, considering the present population and predicting its growing trend until 2030 in Mashhad, we were able to estimate the water demand of the city. Taking into account the amount of consumption, the amount of wastewater that enters the treatment plants in the city and is discharged into the effluent was estimated. Also the volume of effluent for storage and its allocation for different purposes was estimated. According to information and surveys, it was concluded that increasing the share of water in the drinking and sanitation sector would inevitably lead to a decline in agricultural arable water. Wastewater can offset some of the decline in the share of agriculture.

    Keywords: Wastewater, Water management, Water reuse, Aquifer nutrition
  • M.N. Farahza, B. Nazari *, A.M. Liaghat, H.A. Alizadeh Pages 95-104

    Considering water productivity in different products is one of the basic parameters in optimizing the optimal use of inputs and performance. In this regard, water as one of the most important inputs should be given special attention. This study was conducted to evaluate irrigation water productivity in wheat, tobacco, watermelon and tomato as the main products of Bushehr Province. The most irrigation water productivity for these products was 0.45, 0.19, 7.73 and 12.77 kg / ha, respectively. The results showed that the use of drip irrigation system increases water productivity. In all cases, water utilization in the drip irrigation system was higher than the surface irrigation system. The drip irrigation system increased the productivity of water by 3 to 5 times, and reduced water consumption by 2 times, and increased the yield by 2 time in products such as tomato and watermelon. The failure of the drip irrigation system in the saline water resources use was due to inappropriate design and utilization, in particular the lack of proper utilization of water filtration filters. In the agricultural sector of the province, despite the existence of various deficiencies, valuable knowledge is available in the farmers of the region, especially in areas such as tomato cultivation, which can be used for these capacities.

    Keywords: Bushehr, Water productivity, Irrigation systems, Wheat, tomato
  • A. Nasseri Pages 105-112

    Roughness Coefficient (RC) is one of the important and effective factors in open channel design. The precision value RC is necessary to design and utilize earth canals. Therefore, the current study was conducted to evaluate roughness coefficients in vegetated channels by Cynodon dactylon at the Moghan plain (in North-west of Iran). In the network of Morgan, 30 drainage canal sections were selected to measure water flow velocity (with a flow meter) and canal cross sections (with profilimetery devices). Results revealed that RC varied from 0.01 to 0.4 and averaged as 0.08 in vegetated canals by Cynodon dactylon. Also, flow velocity, flow section area, wetted perimeter, hydraulic radius and roughness coefficient were lognormal in distributions. Results also showed that flows were turbulent and with an increase in Reynolds numbers, roughness coefficients decrease. Sensitivity analysis of flow rate to roughness coefficient showed that with increase as 200 and 300 percent in roughness coefficients, flow rates were 0.50 and 0.33 of flow rate from average roughness coefficient. Also, with decrease 50 and 25 percent in roughness coefficients, flow rates were 2 and 4 folds of flow rate from average roughness coefficient. Thus, sensitivity of flow rate to roughness coefficient was significant and it is recommended necessary precision in the engineering estimation and computations in the selection of roughness coefficients.

    Keywords: Earth Canals, Flow Resistance Coefficient, Hydraulic Resistance, Manning Coefficient, Vegetated Canals by Cynodon Dactylon
  • P. Shahinrokhsar *, H. Dehghanisanij, Gh. Zarei, F. Heydarnezhad Pages 113-122

    Drip irrigation in greenhouses may be used as a common method, but because of the diversity of the drip irrigation systems, farmers are confused. Therefore, technical evaluation of drip irrigation system could lead to the selection of a suitable system. In this study was carried out technical evaluation of two drip irrigation systems including tape drip irrigation and drip line in strawberry greenhouse in kishestan greenhouse town located in Somesara (Guilan province). Treatments included two drip irrigation systems (tape and drip line). The result showed all of technical indexes apart of discharge pressure equation in tape drip irrigation is more than drip line and they had not statistical different. Distribution Coefficient Uniformity of the tape drip irrigation system was better than the drip irrigation systems.

    Keywords: Tape Irrigation, Drip Line Irrigation, Greenhouse, Strawberries
  • A. H. Mousavi, A. Egdernezhad *, A. Gilani Pages 123-134

    So as to simulate rice yield and water use efficiency using AquaCrop and SWAP models, a research study was conducted at Khuzistan Agricultrual Research Station. In this study, three types of cultivation (D1: transplanting, D2: current directs seeding consorted seeding, and D3: dry bed seeding) and rice cultivars (V1: Red-Anbori, V2: Champa, V3: Danial) were considered. Results of MBE (0.36 ton.ha-1), RMSE (0.1.07 ton.ha-1) and NRMSE (0.14 ton.ha-1) showed that AquaCrop had good accuracy for simulation of rice yield. Mentioned statistical criteria for yield simulated by SWAP were 0.54 ton.ha-1, 1.09 ton.ha-1 and 0.15, respectively, which showed a good accuracy for this model. MBE, RMSE and NRMSE values for water use efficiency calculated by AquaCrop were -0.11 kg.m-3, 0.40 kg.m-3 and 0.15, respectively, and by AquaCrop were -0.10 kg.m-3, 0.40 kg.m-3 and 0.15, respectively. Average difference between observed and simulated yield by AquaCrop and SWAP were 0.64 ton.ha-1 and 0.67 ton.ha-1, respectively. Those values for water use efficiency were 0.02 kg.m-3 and 0.025 kg.m-3, respectively. The results revealed that both AquaCrop and SWAP had acceptable accuracy for simulation of different rice cultivars yield and water use efficiency under various cultivation types, however, AquaCrop had a bit better accuracy.

    Keywords: Champa Variety, Crop Modeling, Danial Variety, Dry Bed Seeding, Red-Anbori Variety, Rice Transplanting