فهرست مطالب

مدیریت آب در کشاورزی - سال هشتم شماره 1 (پیاپی 15، بهار و تابستان 1400)

نشریه مدیریت آب در کشاورزی
سال هشتم شماره 1 (پیاپی 15، بهار و تابستان 1400)

  • تاریخ انتشار: 1400/06/01
  • تعداد عناوین: 10
|
  • رضا دلباز، حامد ابراهیمیان*، فریبرز عباسی، آرزو نازی قمشلو صفحات 1-14
    رشد روزافزون جمعیت باعث شده است تا نیاز غذایی روز به روز بیشتر شود. به همین دلیل نیاز است که عملکرد گیاهان در واحد سطح افزایش یابد. افزایش عملکرد گیاهان زراعی تا حد زیادی مرهون مصرف کودهای شیمیایی است. همین امر باعث استفاده بی رویه کودها توسط کشاورزان شده است. تاکنون مطالعات زیادی تاثیر کودآبیاری سطحی (SF) و کودآبیاری قطره ای (DF) را نسبت به آبیاری سطحی (SC) و قطره ای (DC) به همراه کود دهی سنتی در سطوح مختلف کودی برای شاخص عملکرد محصول بررسی کرده اند؛ اما هرکدام از این مطالعات در شرایط مختلف انجام شده اند. با توجه به پراکندگی نتایج و عدم وجود یک نتیجه گیری کلی از نتایج منتشر شده، انجام فرا تحلیل به عنوان یک روش ساختارمند برای رسیدن به یک نتیجه واحد در رابطه با تاثیر سطوح مختلف کودآبیاری بر شاخص های ذکر شده الزامی است. در این پژوهش با انجام فرا تحلیل بر روی 21 مطالعه انجام شده در زمینه کودآبیاری، تاثیر سطوح مختلف کودی بررسی شد. نتایج هرکدام از این مطالعات در زیرگروه های سطوح مختلف کودآبیاری دسته بندی شدند که شامل زیرگروه بیش از 100 درصد، 100 درصد، 70 تا 100 درصد و 50 تا 70 درصد نیاز کودی گیاه توصیه شده است. بیشترین میزان افزایش عملکرد محصول در سطح کودی 100 درصد مقدار توصیه شده به دست آمد و مقدار اندازه اثر آن برابر 25/1 شد، اما به لحاظ آمار استنباطی تفاوت معنی داری با سطح کودی 70 تا 100 درصد نداشت. بر اساس این نتایج، زیرگروه 70 تا 100 درصد مناسب ترین سطح کودی است. در این زیرگروه بدون کاهش معنی دار عملکرد محصول می توان 30 درصد در مصرف کود صرفه جویی کرد.
    کلیدواژگان: آبیاری سطحی، آبیاری قطره ای، عملکرد محصول، کود دهی
  • محسن احمدی*، مرادعلی قنبرپوری، اصلان اگدرنژاد صفحات 15-30
    استفاده از مدل گیاهی AquaCrop برای شبیه سازی و تعیین عمق مناسب آبیاری گیاهان زراعی مختلف در بین محققان متداول است. لیکن توجه به تحلیل حساسیت این مدل گیاهی و ارزیابی دقیق تر مدل AquaCrop سبب دستیابی به نتایج دقیق تر می گردد. در تحقیق حاضر سعی شد از روش جدیدی موسوم به باون برای تحلیل حساسیت مدل AquaCrop استفاده گردد. در این روش به جای افزایش یا کاهش مقادیر پارامترها، برای تحلیل حساسیت از بازه ای از مقادیر پارامترهای ورودی استفاده می شود. بدین منظور از داده های برداشت شده در طی دو سال زراعی از یک طرح تحقیقاتی در بروجرد استفاده شد. در این طرح، چهار مقدار تبخیر از تشت تبخیر کلاس A به میزان 40 (E40)، 70 (E70)، 100 (E100) و 120 (E120) میلی متر در نظر گرفته شد. نتایج نشان داد که ضریب رشد پوشش گیاهی و بهره وری آب نرمال شده بیشترین حساسیت را نسبت به سایر پارامترهای ورودی داشتند. ارزیابی مدل AquaCrop در مرحله صحت سنجی نشان داد که این مدل گیاهی برای شبیه سازی عملکرد (6٪ = MBE) و بهره وری آب (4٪= MBE) دچار خطای کم برآوردی شد. درحالی که برای شبیه سازی زیست توده دچار خطای بیش برآوردی گردید (3٪- = MBE). خطای شبیه سازی عملکرد گندم در مقادیر تنش آبی شدید افزایش یافت لیکن دقت مدل AquaCrop برای شبیه سازی هر سه پارامتر عملکرد، زیست توده و بهره وری آب مطلوب بود (10%< NRMSE). با کاهش مقدار آب آبیاری تا 150 میلی متر، عملکرد و زیست توده به ترتیب تا 9/1 و 4/7 تن در هکتار کاهش یافتند. بااین وجود بهره وری آب تا 3/1 کیلوگرم بر مترمکعب افزایش یافت. با افزایش مقدار آب آبیاری تا 600 میلی متر، عملکرد و زیست توده روندی صعودی داشتند به طوری که به ترتیب تا 2/7 و 9/13 تن در هکتار افزایش یافتند. بااین وجود بهره وری آب فقط در دو عمق 264 و 500 میلی متر به میزان 3/1 کیلوگرم بر مترمکعب رسید. برای دستیابی به بیشترین عملکرد، زیست توده و بهره وری آب، کاربرد 500 میلی متر آب آبیاری پیشنهاد می شود. در شرایط کمبود آب آبیاری، پیشنهاد می شود از دو مقدار 150 و 264 میلی متر استفاده شود.
    کلیدواژگان: بهره وری آب، تنش آبی، روش باون
  • معصومه جعفری، بیژن نظری*، عباس ستوده نیا، هادی رمضانی اعتدالی، حمیدرضا جوانی صفحات 31-46
    برای کنترل شوری آب وخاک از سامانه های زهکشی استفاده می شود که شناخت آن ها نیازمند صرف وقت و هزینه است. برای صرفه جویی در هزینه و زمان می توان مدل های شبیه سازی زهکشی را بکار برد. پژوهش حاضر، عملکرد مدل SaltMod در شبیه سازی سطح ایستابی، حجم و شوری زهاب را ارزیابی نمود. شبیه سازی برای سه محصول مهم دشت مغان (گندم، جو و ذرت) و سه تیمار FD، CD70 و CDch انجام شد. برای بررسی زهکشی کنترل شده در مدل، ضریب کنترل زهکشی (Frd) لحاظ شد. تیمار FD برای کالیبراسیون، تیمارهای CD70 و CDch برای اعتبار سنجی انتخاب شدند. پس از شبیه سازی، میزان مطابقت میان مقادیر واقعی و شبیه سازی شده بررسی شد. در شبیه سازی سطح ایستابی، میانگین RE برای گندم، جو و ذرت به ترتیب 3/17، 3/11 و 11 درصد و میانگین RMSE 13/0، 07/0 و 07/0 به دست آمد. همین شاخص ها برای حجم زهاب 16، 22 و 17 درصد و همچنین 05/0، 07/0 و 06/0 حاصل شد. این نتایج، دقت قابل قبول مدل را تایید می نماید. سپس از مدل برای بررسی تاثیر عامل کنترل زهکشی، عمق آب آبیاری و عمق نصب زهکش بر سطح ایستابی، حجم و شوری زهاب استفاده گردید؛ بنابراین مدل می تواند مدیریت های مختلف آبیاری و زهکشی را در دشت مغان شبیه سازی نماید.
    کلیدواژگان: دشت مغان، زهکشی کنترل شده، شبیه سازی ضریب کنترل زهکشی، SaltMod
  • اعظم غلامزاده، حسین انصاری*، سید مجید هاشمی نیا، مجید عزیزی صفحات 47-58
    در تمام روش هایی که توسط آن ها تبخیر-تعرق گیاه مرجع محاسبه می شود برای آن که بتوان نتایج حاصله را به سطوح پوشش گیاهی مورد نظر تعمیم داد لازم است مقادیر به دست آمده را در ضریب گیاهی ضرب نمود. به منظور برآورد میزان ضریب گیاهی گل مغربی، آزمایشی با 4 تکرار، به مدت 70 روز در فروردین سال 1397 در محیط ایستگاه هواشناسی دانشکده ی کشاورزی دانشگاه فردوسی مشهد انجام شد. به این منظور گیاهان در گلدا ن هایی پلاستیکی به رنگ سفید (میکرولایسیمتر) با قطر دهانه 30 سانتی متر و ارتفاع 50 سانتی متر کشت شدند. میزان آب موردنیاز برای تامین نیاز آبی گیاهان بر اساس ظرفیت زراعی انجام گردید. با کنترل بیلان آبی در گلدان ها، تبخیر-تعرق گیاهان اندازه گیری شد و با استفاده از داده های تشت تبخیر کلاس A میزان ضریب گیاهی محاسبه شد. بر اساس نتایج این مطالعه، ضریب گیاهی گل مغربی در مراحل ابتدایی، میانی و پایانی به ترتیب برابر با 75/0، 05/1 و 00/1 به دست آمد و متوسط آن در کل دوره رشد گل مغربی برابر با 92/0 بود. مقدار کل تبخیر-تعرق گیاه نیز حدود 377 میلی متر برآورد شد.
    کلیدواژگان: تبخیرتعرق، میکرو لایسیمتر، تشت تبخیر
  • محمدهادی راد*، محمدحسن عصاره، محمد خسروشاهی، مهدی سلطانی صفحات 59-66

    در مناطق خشک و نیمه خشک، بهبود پوشش گیاهی از طریق جنگل کاری می تواند، ضمن کنترل بیابان زایی و تولید مواد سلولوزی، شرایط را برای بقا و سکونت انسان و همچنین حیات وحش فراهم نماید. در کنار انتخاب گونه مناسب برای جنگل کاری، می بایست به نیازهای بوم شناختی و بوم سازگاری آن ها نیز توجه کرد. بسیاری از گونه های جنگلی، می توانند با سازوکارهای مختلف ازجمله بهبود کارایی مصرف آب با خشکی مقابله نمایند. از طرف دیگر توجه به نیاز آبی واقعی این گیاهان و تاثیر تنش خشکی بر رفتار و سازگاری آن ها با طبیعت، حایز اهمیت است. از طریق آزمایش های لایسیمتری و تعیین نیاز آبی تعدادی از گونه های جنگلی ازجمله تاغ (Haloxylon aphyllum) و چند گونه اکالیپتوس (Eucalyptus camaldulensis,E. microtheca E. sarjentii, E. leucoxyloni, E, saligna و E. flocktoniea)، سازوکارهای سازگاری آن ها برای بقا در شرایط خشک موردتوجه قرار گرفت. در میان گونه های ذکرشده تاغ دارای کمترین نیاز آبی و مقاوم ترین گونه به تنش خشکی بود. این گونه همچنین از کارایی مصرف آب بالاتری در مواجه با تنش خشکی، برخوردار بود.

    کلیدواژگان: بیابان زایی، پوشش گیاهی، تبخیر تعرق، کارایی مصرف آب، ضریب گیاهی
  • مریم دهقانی احمدآبادی*، علی شاهنظری، علی قدمی فیروز آبادی، محمدرضا اردکانی صفحات 67-76

    در میان نهاده های کشاورزی، آب و خاک به عنوان مهم ترین عوامل تولید، حایز اهمیت اقتصادی ویژه ای هستند. در این راستا مدیریت مصرف آب و بهبود وضعیت خاک از اولویت های کشاورزی است. این تحقیق به منظور بررسی تاثیر تیمارهای مختلف کم آبیاری بخشی ریشه در دو سطح 65 و 55 درصد، آبیاری کامل و سطوح مختلف مصرف بیوچار (صفر، 6 و 12 تن در هکتار) بر خصوصیات رشد گیاه ذرت در دو فصل زراعی متوالی 1394 و 1395 در مزرعه آموزشی بنیاد شهید تهران انجام شد. میزان ارتفاع گیاه، قطر ساقه، وزن خشک برگ، ارتفاع تاسل و زیست توده محاسبه گردید. نتایج تجزیه واریانس نشان داد که اثر تیمارهای آبیاری بر ارتفاع گیاه، قطر ساقه، وزن خشک برگ و زیست توده معنی دار است. همچنین اثر سال بر ارتفاع گیاه، وزن خشک برگ و زیست توده ذرت در سطح یک درصد معنی دار شد. اثر بیوچار نیز بر ارتفاع گیاه و قطر ساقه معنی دار شد.

    کلیدواژگان: آبیاری بخشی ریشه، آبیاری قطره ای (تیپ)، زیست توده، کود آلی
  • فریبا محمدی فرد، محمد مقدم* صفحات 77-88

    به منظور بررسی تاثیر کاربرد بنتونیت در سطوح مختلف رطوبت خاک آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با 2 فاکتور و در 3 تکرار در گلخانه گروه علوم باغبانی دانشگاه فردوسی مشهد بر روی گیاه مرزه اجرا شد. فاکتور اول کاربرد بنتونیت در 3 سطح (0، 50، 100 گرم در کیلوگرم خاک) و فاکتور دوم سطوح مختلف رطوبت خاک در 3 سطح (50، 75، 100 درصد ظرفیت زراعی) بود. نتایج نشان داد که تنش خشکی باعث کاهش ارتفاع گیاه، محتوای نسبی آب برگ و زیست توده تر و خشک اندام هوایی در مرزه شد؛ این در حالی بود که کاربرد بنتونیت باعث بهبود صفات ذکر شده گردید. در طی تنش خشکی مقدار زیست توده تر و خشک ریشه، طول ریشه، نشت الکترولیت، فعالیت آنتی اکسیدانی، فنول کل و میزان پرولین روندی صعودی داشتند. کاربرد بنتونیت موجب شد که این صفات بهبود یابند. به طوری که در بالاترین سطح تنش خشکی کاربرد بنتونیت (50 گرم در کیلوگرم خاک) باعث کاهش نشت الکترولیت (45/22 درصد) و پرولین (33/58 درصد) در گیاه شد. همچنین محتوای نسبی آب برگ در شرایط کاربرد بنتونیت (به ترتیب 50 و 100 گرم بنتونیت در کیلوگرم خاک) در بالاترین سطح تنش خشکی به ترتیب به میزان 75/20 و 76/22 درصد در مقایسه با شاهد افزایش پیدا کرد. به طورکلی نتایج این پژوهش نشان داد که کاربرد 50 گرم بنتونیت در کیلوگرم خاک در شرایط تنش خشکی تاثیر بهتری بر روی صفات موردبررسی داشت و کاربرد آن در این شرایط توصیه می شود.

    کلیدواژگان: ارتفاع گیاه، سوپر جاذب، طول ریشه، نشت الکترولیت
  • آدینه عبدی، صفورا اسدی کپورچال*، مجید وظیفه دوست، مجتبی رضایی، اصلان اگدرنژاد صفحات 89-102

    امروزه استفاده از مدل های شبیه ساز در مدیریت بهینه فرآیند تولید و عملکرد محصول در مقیاس مزرعه ای از اهمیت ویژه ای برخوردار است. با توجه به اینکه تلفیق سنجش ازدور و مدل سبب افزایش دقت شبیه سازی می شود، پژوهش حاضر باهدف ارزیابی دو مدل SWAP تلفیق شده با تصاویر ماهواره ای سنتینل 2 و AquaCrop در شبیه سازی عملکرد گیاه برنج رقم هاشمی در یکی از مزارع تحقیقاتی موسسه تحقیقات برنج کشور انجام شد. پارامترهای اندازه گیری شده که مورد مقایسه دو مدل مذکور قرار گرفتند شامل مقدار ماده خشک اجزای گیاه طی دوره رشد بود. ارزیابی مقادیر شبیه سازی شده و اندازه گیری شده نشان داد که ریشه میانگین مربعات خطا در عملکرد شلتوک شبیه سازی شده توسط مدل SWAP به روزرسانی شده با تصاویر ماهواره ای سنتینل 2 در دو مرحله زایشی و رسیدگی به ترتیب 28/6 و 40/142 کیلوگرم بر هکتار و در مدل AquaCrop به ترتیب 55/9 و 46/338 کیلوگرم بر هکتار به دست آمد. بر اساس نتایج به دست آمده از آماره ها می توان نتیجه گرفت که هر دو مدل AquaCrop و SWAP به روزرسانی شده با تصاویر ماهواره ای عملکرد شلتوک و زیست توده برنج رقم هاشمی را با دقت بالایی پیش بینی کردند. لیکن با اندکی تفاوت (96/0R2=) مدل AquaCrop نسبت به مدل SWAP به روزرسانی شده با تصاویر ماهواره ای در شبیه سازی مقدار شلتوک از دقت کمتری برخوردار بود و مدل SWAP که ورودی هایش توسط داده های به دست آمده از تصاویر ماهواره ای بروز رسانی شده بود، در مراحل مختلف از دقت بالاتری برای شبیه سازی عملکرد شلتوک برخوردار بوده و می توان با اطمینان بیشتری جهت شبیه سازی عملکرد محصول برنج به آن اکتفا نمود.

    کلیدواژگان: تصویر ماهواره ای، شاخص سطح برگ، شالیزار، شبیه سازی، مدل های رشد گیاهی
  • شجاع موسی پور سیاه جل، مهدی حسینی*، محمود احمدپور برازجانی، محمد نوروزیان صفحات 103-114

    بخش کشاورزی بزرگ ترین مصرف کننده آب در کشور است که با توجه به خشکسالی های دهه های اخیر، امنیت غذایی و مدیریت صحیح منابع آب از اهمیت ویژه ای برخوردار است؛ بنابراین، ارایه روش های صحیح مدیریتی برای صرفه جویی مصرف آب و کاهش خسارات ذخایر آبی ضروری است. بدین منظور، برای مصرف بهینه این نهاده از سیاست کاهش یارانه آب آبیاری کشاورزی بخش مرکزی شهرستان بافت با استفاده از مدل برنامه ریزی ریاضی مثبت استفاده شد. داده های تحقیق با به کارگیری روش نمونه گیری تصادفی با تکمیل 150 پرسشنامه و داده های اداره جهاد کشاورزی شهرستان بافت برای سال زراعی 98-97 گردآوری شد و برای تخمین داده های (مانند سطح زیر کشت، نهاده آب و عملکرد) محصولات زراعی منطقه از نرم افزار گمز استفاده شد. نتایج نشان داد که با افزایش قیمت نهاده آب آبیاری سطح زیر کشت محصولات جو و گندم با شیب تند و محصول یونجه با شیب ملایم کاهشی می شوند و سطح زیر کشت محصول ارزن افزایش پیدا می کند. همچنین، درآمد ناخالص و مصرف آب آبیاری منطقه تحت اعمال سیاست های کاهش یارانه آب کاهش پیدا می کند. الگوی کشت کشاورزان به نفع محصولاتی که میزان درآمد بیشتری را به ازای هر واحد آب مصرفی تولید می کنند، تغییر می کند. ازاین رو، در اولویت قرار دادن سیاست کاهش یارانه آب آبیاری، در تصمیم گیری و برنامه های سیاستی به عنوان راهبردی مناسب و کاربردی جهت افزایش ذخایر منابع آبی منطقه توصیه می شود.

    کلیدواژگان: آب آبیاری، مدل برنامه ریزی ریاضی مثبت، یارانه آب
  • مجتبی خوش روش*، فاطمه عرفانیان، مسعود پورغلام آمیجی صفحات 115-128

    افزایش تقاضای آب به منظور آبیاری در بخش کشاورزی، سبب افزایش روزافزون استفاده مجدد از پساب های تصفیه شده یا خام شهری و صنعتی در بسیاری از کشورهای جهان شده است. استفاده از پساب معمولا همراه با آلودگی های میکروبی و فلزات سنگین است که بخش های مختلف طبیعت و در نتیجه سلامت انسان را تحت تاثیر قرار می دهد. فلزات سنگین موجود در این گونه آب های نامتعارف یکی از منابع آلودگی آب، خاک و گیاه به شمار رفته که سمیت فلزات سنگین در گیاهان باعث کاهش رشد گیاه می شود. با اصلاح آب وخاک به روش مغناطیسی می توان مشکلات فوق را برطرف نمود. در این پژوهش به بررسی تاثیر استفاده از پساب مغناطیسی تصفیه شده بر عملکرد اجزای عملکرد گیاه ذرت پرداخته شد. بدین منظور آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک کامل تصادفی با سه تکرار در سال 1399 در شهرستان بابلسر انجام شد. تیمارها شامل آبیاری با آب چاه (W1)، آبیاری با اختلاط 25 درصد پساب و 75 درصد آب چاه (W2)، آبیاری با اختلاط 50 درصد پساب و 50 درصد آب چاه (W3)، آبیاری با اختلاط 75 درصد پساب و 25 درصد آب چاه (W4)، آبیاری با 100 درصد پساب (W5) در شرایط اعمال میدان مغناطیسی (I1) و بدون میدان مغناطیسی (I2) بود. مغناطیس نمودن آب آبیاری با عبور آب از میان یک آهن ربای دایمی با شدت میدان مغناطیسی 3/0 تسلا ایجاد شد. نتایج نشان داد که اثر نوع آبیاری و اختلاط آب و پساب بر وزن تر و خشک بوته، تعداد دانه در بلال، وزن هزار دانه، عملکرد بیولوژیک و عملکرد دانه معنی دار شد. به طور متوسط آبیاری با پساب مغناطیسی باعث افزایش معنی دار عملکرد دانه (18/9 درصد) و عملکرد بیولوژیک ذرت (09/10 درصد) نسبت به پساب غیرمغناطیسی شد. همچنین عملکرد و اجزای عملکرد ذرت با افزایش استفاده از پساب، افزایش یافت. به طورکلی با استفاده از فن آوری مغناطیسی می توان از آب های نامتعارف استفاده نمود و مقدار عملکرد گیاه را افزایش داد.

    کلیدواژگان: اجزای عملکرد، اختلاط آب و پساب، آب مغناطیسی، پساب تصفیه شده، فلزات سنگین
|
  • Reza Delbaz, Hamed Ebrahimian *, Fariborz Abbasi, Arezoo Nazi Ghameshlou Pages 1-14
    The growing population has increased the need for food day by day. Therefore, it is necessary to improve the yield of plants per unit area. The increase in crop yield is largely due to the use of chemical fertilizers. This has led to the improper use of fertilizers by farmers. So far, many studies have examined the effect of surface (SF) and drip fertigation (DF) on surface (SC) and drip (DC) irrigation along with traditional fertilization at different levels of fertilizer for crop yield index. But each of these studies has been done under different circumstances. Due to the dispersion of results and the lack of a general conclusion from the published results, meta-analysis is required as a structured method to achieve a single result in relation to the impact of different levels of fertigation on the mentioned indicators. In this study, by performing meta-analysis on 21 studies in the field of fertigation, the effect of different levels of fertilizer was investigated. The results of each of these studies were classified into subgroups of different levels of fertilizer, which include subgroups of more than 100%, 100%, 70 to 100% and 50 to 70% of the recommended plant fertilizer requirements. The highest increase in crop yield was obtained at 100% of the recommended dose and the effect size was 1.25, but there was no significant difference between the fertilizer levels of 100% and 70% to 100%. Based on these results, the most suitable fertilizer level is 70 to 100%. In this subgroup, 30% of fertilizer consumption can be reduced without a significant reduction in crop yield.
    Keywords: crop yield, Drip Irrigation, fertilization, Surface irrigation
  • Mohsen Ahmadee *, Moradali Ghanbarpouri, Aslan Egdernezhad Pages 15-30
    Use of the AquaCrop model to simulate and determine the appropriate irrigation depth is common among researchers. However, paying attention to the sensitivity analysis and evaluation of the AquaCrop model will lead to more accurate results. In the present study, a new method, called Beven, was used to analyze the sensitivity of AquaCrop. For this purpose, the data collected from a research project in Boroujerd, Iran, were used. In this method, instead of increasing or decreasing the parameter values, a range of input parameter values is used for sensitivity analysis. In addition, four evaporation values from evaporation pan at 40 (E40), 70 (E70), 100 (E100) and 120 (E120) mm were considered. The results showed that crop growth coefficient and normalized water productivity were the most sensitive parameters. Evaluation of AquaCrop in validation showed that this model had an under estimation error to simulate yield (MBE=6%) and water productivity (MBE=4%). While for biomass simulation it made an overestimation error (MBE= -3%). Wheat yield simulation error increased at high water stress values, but the accuracy of AquaCrop was acceptable for simulating yield, biomass and water productivity (NRMSE
    Keywords: Beven Method, Water productivity, water stress
  • Masoumeh Jafari, Bijan Nazari *, Abbas Sotoude Niya, Ramezani Etedali, Hadi, Hamidreza Javani Pages 31-46
    Drainage systems are used to control soil and water salinity, which requires time and money to know. Drainage simulation models can be used to save cost and time. The present study evaluated the performance of the SaltMod model in simulating the water table, volume and salinity of the drain. Simulations were performed for three important crops of Moghan plain (wheat, barley and corn) and three treatments of FD, CD70 and CDch. To evaluate the controlled drainage in the model, the drainage control coefficient (Frd) was considered. FD treatments for calibration, CD70 and CDch treatments were selected for validation. After simulation, the degree of correspondence between the real and simulated values ​​was checked. In water table simulation, the mean RE for wheat, barley and corn was 17.3, 11.3 and 11% and the mean RMSE was 0.13, 0.07 and 0.07, respectively. The same indices were obtained for drainage volume of 16, 22 and 17% as well as 0.05, 0.07 and 0.06. These results confirm the acceptable accuracy of the model. Then the model was used to investigate the effect of drainage control factor, irrigation water depth and drainage installation depth on water table, volume and salinity of the drain. Therefore, the model can simulate different irrigation and drainage managements in Moghan plain.
    Keywords: Controlled drainage, Drainage control coefficient simulation, Moghan Plain, SaltMod
  • Azam Gholamzadeh, Hossein Ansari *, Seyed Majid Hasheminia, Majid Azizi Pages 47-58
    .
    In all methods in which the evapotranspiration of plants is counted as a reference, in order to generalize the results to the vegetation, it is necessary to multiply the acquired amount to the crop coefficient. An experiment was done to estimate the crop coefficient amount of evening primrose that was repeated four times in a time period of 70 days on March 2018.[D1], in a weather station located in the agriculture college of Ferdowsi University of Mashhad. In this experiment, the plants were cultivated in white plastic pots (micro-lysimeter) by 50 centimetre height and 30 centimeter width. The demanded amount of water to provide the plants' water needs is considered based on the field capacity. By controlling the water balance in pots, the evapotranspiration of plants was measure and by the use of evaporation pan A data, the crop coefficient was calculated. According to the results of this study the crop coefficient of evening primrose in the initial, middle and final steps are 0.75, 1.05 and 1.00 respectfully. The average in whole the period evening primrose growth was 0.92. The total amount of evapotranspiration of plants was estimated to be about 377 millimeters.
    Keywords: evapotranspiration, Micro- lysimeters, Evaporation pan
  • M.H Rad *, M.H. Assareh, M. Khosroshahi, M. Soltani Pages 59-66

    Improving vegetation cover in arid and semi-arid regions can be controlling desertification and the production of cellulosic materials by afforestation, in these circumstances, human survival and habitat, as well as wildlife, also provided too. For afforestation in arid and semi-arid regions, it is necessary to selection of appropriate species and pay attention to their ecological and eco adaptation needs. Drought resistance mechanisms include water use efficiency in many forest species for a stay of drought condition have been utilization. On the other hand, water requirements and the effects of drought stress on ecological adaptation are important for this plants. Through lysimetry experiments and determination of water requirement for many forest species including Saxual (Haloxylon aphyllum) and several species of eucalyptus (Eucalyptus camaldulensis, E. microtheca E. sarjentii, E. leucoxyloni, E, saligna and E. flocktoniea), there were considered and adaptation mechanisms for survival in dry conditions were studied for them. Among the mentioned species, Saxual had the lowest water requirement and the most resistant species to drought stress. This species had a higher water use efficiency to drought stress.

    Keywords: Crop coefficient, Desertification, evapotranspiration, Vegetative cover, Water use
  • Maryam Dehghani Ahmadabadi *, Ali Shahnazari, Ali Ghadami Firouzabadi, Mohammadreza Ardakani Pages 67-76

    Among agricultural inputs, water and soil as the most important factors of production have a special economic importance. In this regard, managing water consumption and improving soil condition is one of the priorities of agriculture. This study was conducted to investigate the effect of different partial root zone drying treatments at two levels of 65 and 55%, full irrigation and different levels of biochar consumption (zero, 6 and 12 tons per hectare) on the growth characteristics of maize was done in the educational farm of Tehran Martyr Foundation in 2015 and 2016. Plant height, stem diameter, leaf dry weight, tassel height and biomass were calculated. The results of analysis of variance showed that the effect of irrigation treatments on plant height, stem diameter, leaf dry weight and biomass was significant. Also, the effect of year on plant height, leaf dry weight and corn biomass was significant at the level of one percent. The effect of biochar on plant height and stem diameter was significant.

    Keywords: Biomass, Drip Irrigation (Tape), Organic fertilizer, Partial Root Zone Drying
  • Fariba Mohammadifard, Mohammad Moghaddam * Pages 77-88

    In order to investigate the effect of bentonite application in different soil moisture levels, an experimental factorial study was performed on summer savory in a completely randomized design with two factors and three replications in the greenhouse of Department of Horticultural Science, Ferdowsi University of Mashhad. The first factor was the application of bentonite at 3 levels (0, 50, and 100 g/kg soil) and the second factor was the different levels of soil moisture at 3 levels (50, 75, and 100% of field capacity). The results showed that drought stress reduced plant height, relative water content and fresh and dry biomass of shoots in summer savory, while the use of bentonite improved the mentioned traits. During drought stress, fresh and dry root biomass, root length, electrolyte leakage, antioxidant activity, total phenol, and proline content were on the rise. The use of bentonite improved these traits. At the highest level of drought stress, the use of bentonite (50 g/kg soil) reduced electrolyte leakage (22.45%) and proline content (58.33%) in the plant. Also, the relative water content in bentonite application (50 and 100 g/kg soil, respectively) at the highest level of drought stress increased by 20.75% and 22.76%, respectively, compared to the control. In general, the results of this study showed that the application of 50 g of bentonite per kg of soil in drought stress conditions had a better effect on the studied traits and its use in these conditions is recommended.

    Keywords: Electrolyte leakage, Plant height, Root length, Superabsorbent
  • Adineh Abdi, Safoora Asadi Kapourchal *, Majid Vazifedoust, Mojtaba Rezaei, Aslan Egdernezhad Pages 89-102

    Nowadays, the use of simulation models is of great importance for optimal management of the production process and yield on farm scale. Due to the fact that combination of remote sensing with a model increases the accuracy of simulation, this study was conducted to evaluate the updated SWAP model combined with Sentinel 2 satellite images and AquaCrop model to simulate Hashemi rice yield in one of the research farms at the National Rice Research Institute of Iran. The measured parameters that were compared with two models included the quantity of dry matter of plant components during growth period. Evaluation of simulated and measured values indicated that the root mean square error of paddy and rice yield simulated with SWAP model updated with Sentinel 2 satellite images in two stages of reproductive and ripening were 6.28 and 142.40 kg/ha, respectively. Also, the RMSE values obtained for AquaCrop model were 9.55 and 338.46 kg/ha, respectively. Further evaluation of obtained statistics revealed that both SWAP updated with satellite images and AquaCrop models, can predict the yield and biomass of Hashemi cultivar with reasonably high accuracy. However, the AquaCrop model with a slight difference (R2=0.96), was less accurate in simulating the quantity of paddy than the SWAP model updated with satellite images. Furtheremore, when SWAP’s inputs were updated by data obtained from satellite images, at different stages, provided a higher accuracy to simulate the yield of paddy. Thus, it can be fairly used to simulate the rice yield.

    Keywords: Crop growth models, LAI, Paddy field, Satellite Image, Simulation
  • Shoja Mousapour Syahjel, Mahdi Hosseini *, Mahmoud Ahmadpour Brazjani, Mohammad Nurouziyan Pages 103-114

    The agricultural sector is the largest consumer of water in the country, which is of particular importance due to the droughts of recent decades, food security, and proper management of water resources. Therefore, it is necessary to provide proper management methods to saving water resources and reduce damage to water resources. For this purpose, for the optimal use of this input, the policy of reducing agricultural irrigation water subsidies in the central part of Baft county was used using a positive mathematical planning model. The research data were collected using random sampling method by completing 150 questionnaires and data of Agricultural Jahad Organization of Baft county for the 2019-2018 crop year and to estimate the data (area under cultivation, water, yield, etc) of the region''s crops from GAMS software was used. The results showed that with increasing the price of irrigation water input, the area under cultivation of barley and wheat crops with a steep slope and alfalfa crop with a gentle slope decrease and the area under cultivation of millet crop increases. Also, the gross income and irrigation water consumption of the region will be reduced under the policies of reducing water subsidies. Farmers'' cropping patterns change in favor of crops that produce more revenue per unit of water consumed. Therefore, prioritizing the policy of reducing irrigation water subsidies is recommended in decision-making and policy programs as an appropriate and practical strategy to increase the region''s water resources.

    Keywords: Irrigation water, Positive Mathematical Programming Model, Water subsid
  • Mojtaba Khoshravesh *, Fatemeh Erfanian, Masoud Pourgholam-Amiji Pages 115-128

    Increasing demand for water for irrigation in the agricultural sector has led to increasing reuse of treated or raw municipal and industrial effluents in many countries around the world. The use of wastewater is usually associated with microbial contamination and heavy metals that affect various parts of nature and therefore human health. Heavy metals in these unconventional waters are one of the sources of water, soil, and plant pollution that the toxicity of heavy metals in plants reduces plant growth. The above problems can be solved by modifying water and soil magnetically. In this study, the effect of using treated magnetic effluent on the yield components of maize plants was investigated. For this purpose, a factorial experiment was conducted in a randomized complete block design with three replications in 2020 at Babolsar city. Treatments include irrigation with well water (W1), irrigation with mixing 25% of effluent and 75% of well water (W2), irrigation with the mixing of 50% of effluent and 50% of well water (W3), irrigation with mixing of 75% of effluent and 25% of water Well (W4), irrigation with 100% effluent (W5) under magnetic field (I1) and without magnetic field (I2) was. Irrigation water magnetization was created by passing water through a permanent magnet with a magnetic field intensity of 0.3 Tesla. The results showed that the effect of irrigation type and water and effluent mixing on fresh and dry mass weight, number of seeds per corn, 1000-seed weight, biological yield, and grain yield were significant. On average, irrigation with magnetic effluent significantly increased grain yield (9.18%) and biological yield of maize (10.09%) compared to non-magnetic effluent. Yield and yield components of maize also increased with increasing effluent use. In general, by using magnetic technology, unconventional waters can be used and the amount of plant yield can be increased.

    Keywords: heavy metals, Magnetic water, Treated Effluent, Water, Effluent Mixing, Yield components