فهرست مطالب

آبیاری و زهکشی ایران - سال شانزدهم شماره 6 (بهمن و اسفند 1401)

مجله آبیاری و زهکشی ایران
سال شانزدهم شماره 6 (بهمن و اسفند 1401)

  • تاریخ انتشار: 1401/12/01
  • تعداد عناوین: 15
|
  • سید امیر حسین موسوی، اصلان اگدرنژاد*، عبدالعلی گیلانی صفحات 1066-1081
    برنج یکی از مهم ترین منابع غذایی در جهان است که تولید آن تحت عواملی مانند شیوه کاشت و رقم مورد استفاده متغیر است. برای ارزیابی این عوامل، لازم است تحقیقات متعددی انجام شود که نیازمند صرف وقت و هزینه بسیار است. به همین دلیل می بایست برای شبیه سازی برنج از مدل های گیاهی که صحت سنجی شده اند، استفاده شود. برای دستیابی به این هدف، دو مدل رشد گیاهی AquaCrop وORYZA به منظور شبیه سازی عملکرد، زیست توده و کارایی مصرف آب برای گیاه برنج مورد ارزیابی قرار گرفتند. داده های مورد نیاز جهت انجام این پژوهش برگرفته از طرح تحقیقاتی اجرا شده در مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان در ایستگاه شاوور می باشد. در این پژوهش، دو عامل روش کاشت و رقم برنج مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که روش نشایی بیشترین میزان مصرف آب را در بین سایر روش های کاشت داشت به طوری که میزان مصرف آب در این روش به ترتیب 27 و 38 درصد بیشتر از روش های مستقیم و خشکه کاری بود. در بین ارقام مورد استفاده، رقم چمپا بیشترین آب مصرفی را به خود اختصاص داد و به ترتیب 3 و 22 درصد افزایش آب مصرفی نسبت به رقم های عنبوری قرمز و دانیال داشت. دقت مدل AquaCrop برای تعیین عملکرد در دسته خوب (14/0NRMSE=) و دقت مدلORYZA در دسته عالی (08/0NRMSE=) قرار داشت. دقت مدل AquaCrop برای شبیه سازی زیست توده و کارایی مصرف آب به ترتیب در دسته های عالی (07/0NRMSE=) و خوب (11/0NRMSE=) و دقت مدلORYZA برای تعیین این دو پارامتر به ترتیب در دسته های عالی (04/0NRMSE=) و عالی (03/0NRMSE=) قرار داشت. دقت مدل های AquaCrop و ORYZA در شرایط کاهش مصرف آب برای رقم دانیال به ترتیب به میزان 3 و 9 درصد کاهش یافت. براساس این نتایج، هر دو مدل گیاهی از دقت کافی برای شبیه سازی برنج برخوردار بودند؛ بنابراین استفاده از هر دو مدل گیاهی برای شبیه سازی برنج پیشنهاد می شود.
    کلیدواژگان: رقم دانیال، رقم عنبوری قرمز، روش خشکه کاری، مدل سازی گیاهی، نشاکاری
  • حسین بهزادی کریمی*، غلامعلی مظفری، کمال امیدوار، احمد مزیدی صفحات 1082-1097

    در این پژوهش، چشم انداز آتی تبخیر از سطح آزاد آب در مخزن سد شهید عباسپور با استفاده از مدل رگرسیونی تشت تبخیر (MLR-E_pan) و با به کارگیری روش ریزگردانی LARS-WG6 و خروجی مدل HadGEM2-ES، تحت سناریوهای انتشار RCPs برای سه دوره زمانی 2040-2021، 2060-2041 و 2080-2061 بررسی گردید. براساس نتایج آزمون من-کندال از سال 2021 تا 2080 و تحت سناریو RCP2.6، روند تغییرات سالانه دمای حداقل، دمای حداکثر و تبخیر-تعرق حوضه آبریز کارون افزایشی غیر معنی دار است؛ اما تحت الگوهای انتشار RCP4.5 و RCP8.5، روند سالانه پارامترهای مذکور در سطح معنی داری 0/01 افزایشی می باشد. براساس آماره شیب سن، میزان افزایش دمای حداقل و حداکثر در سناریوی بدبینانه (RCP8.5) و برای دوره 60 ساله آینده، به ترتیب 3 و 3/2 درجه سانتی گراد و برای متغیر تبخیر-تعرق، 157/7 میلی متر پیش بینی می شود. صحت دقت مدل رگرسیونی تشت تبخیر در دوره پایه توسط نتایج آزمون فرضیات، مورد تایید قرار گرفت؛ به طوری که 87% تغییرات تبخیر از تشت توسط سه متغیر دمای حداقل، دمای حداکثر و تبخیر-تعرق تبیین می شود. یافته های تحقیق نشان می دهد که در دوره های آتی و براساس هر سه الگوی واداشت تابشی، متوسط سالانه تبخیر سطحی از مخزن سد شهید عباسپور از 7/2 تا 20/2 درصد در مقایسه با دوره مشاهداتی افزایش خواهد یافت. در دوره 2080-2021 و تحت سناریو RCP2.6، روند سالانه تبخیر از سطح آزاد آب، افزایشی است؛ اما این روند افزایشی، معنی دار نمی باشد؛ درحالی که تحت سناریوهای RCP4.5 و RCP8.5، روند افزایشی در سطح معنی داری 0/01 مورد تایید قرارگرفته است. براساس تخمین گر شیب سن، حجم افزایش تبخیر از سطح مخزن در افق شصت ساله آینده و تحت سناریوهای موردبررسی به ترتیب 1/4، 19/1 و 31/9 میلی متر پیش بینی می شود؛ لذا با توجه به شرایط اقلیمی آینده، ضروریست با برنامه ریزی صحیح و اتخاذ تصمیمات درست از تلفات تبخیر در مخازن سدها کم گردد.

    کلیدواژگان: تغییر اقلیم، تبخیر از سطح آزاد آب، مدل MLR-E، pan، سناریوهای انتشار RCPs، مخزن سد شهید عباسپور
  • علی شهیدی*، عباس خاشعی سیوکی، حسین باقری، علی افشین صفحات 1098-1111
    کمی منابع آب و بارندگی از جمله مشکلات پیش روی کشاورزی در مناطق گرم و خشک است. لذا، هدف پژوهش حاضر، بررسی اثر سطح آبیاری با فاضلاب تصفیه شده و آب شور بر تجمع آلومینیوم، منگنز و آرسنیک در دانه جو رقم گوهران است. عوامل آزمایش شامل سطح آبیاری (100، 70 و 50% نیاز آبی) و نوع آب (آبیاری جداگانه، اختلاط شده و یکی در میان با فاضلاب تصفیه شده و آب شور چاه) در سه تکرار بود. آماده سازی زمین و کشت دانه های جو در سال زراعی 1398 در اراضی کشاورزی تصفیه خانه فاضلاب شهر بیرجند انجام گرفته و پس از رسیدن محصول، دانه های جو جداسازی و هضم شده و غلظت منگنز، آلومینیوم و آرسنیک آن اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که غلظت آرسنیک جو در تمامی تیمارها ناچیز بوده و دامنه تغییرات منگنز بین 4/68 و 5/96 و آلومینیوم آن بین 39 تا 2/115 میلی گرم بر کیلوگرم بوده که منطبق بر استاندارد خوراک دام است. در این راستا، غلظت منگنز و آلومینیوم در تیمار آبیاری یکی درمیان به ترتیب 4/79 و 7/53 و در تیمار آبیاری اختلاطی 3/78 و 1/52 میلی گرم بر کیلوگرم بوده که تفاوت معنی داری بین آن ها در سطح آماری 5 درصد مشاهده نشد. کم آبیاری در تمامی تیمارها موجب افزایش تجمع منگنز و در تمامی تیمارها به جز آبیاری با فاضلاب تصفیه شده و آبیاری یکی درمیان سبب افزایش جذب آلومینیوم در دانه گردید. با تغییر رژیم آبیاری از 50% نیاز آبی به 100%، نقش شوری آب در تجمع فلزات کاهش و نقش مواد آلی فاضلاب تصفیه شده افزایش یافت. نتایج این مطالعه به لحاظ اثر گذاری سطح آب آبیاری و مثبت بودن آبیاری یکی در میان و اختلاطی با فاضلاب تصفیه شده و آب شور در کاهش تجمع فلزات سنگین در دانه جو، به عنوان دو راه کار مدیریتی کم هزینه، راهنمای مناسبی در استفاده ایمن از این آب های نامتعارف در کشاورزی است."
    کلیدواژگان: آب های نامتعارف، فلزات سنگین، کم آبیاری، آبیاری یکی در میان، اختلاط منابع آب
  • محمد عسگری، محسن جوانمیری پور، وحید اعتماد*، عبدالمجید لیاقت صفحات 1112-1123

    برنامه ریزی مصرف آب در بخش آبیاری در مناطق خشک و نیمه خشک بسیار حایز اهمیت است. هدف از عملیات آبیاری در این مناطق ایجاد شرایط مساعد رطوبتی برای گیاهان است. هدف از مطالعه ی حاضر بررسی نیاز آبی و ضریب گیاهی گونه های درختی سازگار و مورد استفاده برای جنگل کاری و فضای سبز شهری در منطقه ی خشک در شهر رباط کریم است. به منظور تعیین نیاز آبی گونه های دو ساله درختی زبان گنجشک، کاج تهران، آسمان دار، توت نرک، افرای سیاه و اقاقیا، در بازه ی زمانی اول اردیبهشت الی 30 آبان ماه سال 1397 به مدت زمان 7 ماه، در شهر رباط کریم، پایش رطوبت خاک به صورت روزانه و در ساعت معین با استفاده از دستگاه Soil Moisture Meter در گلخانه انجام شد. بر اساس نتایج این پژوهش در میان شش گونه ی مورد بررسی، بیش ترین میزان تبخیرتعرق به ترتیب مربوط به گونه های توت نرک (146 میلی متر) ، زبان گنجشک (142 میلی متر) و افرای سیاه (2/128 میلی متر) که هر سه در دهه ی اول تیر ماه است. کم ترین میزان تبخیرتعرق نیز به ترتیب مربوط به گونه های کاج تهران (1/10 میلی متر)، آسمان دار (24/11 میلی متر) و اقاقیا (میلی متر 16) که هر سه متعلق به دهه ی سوم آبان ماه است. همچنین روند تغییرات ضریب های گیاهی در مرحله ی ابتدایی در حداقل مقدار قرار داشت. در دو مرحله ی رشد و توسعه و مرحله میانی، ضریب گیاهی همراه با برگ دهی کامل و توسعه ی ساقه و اندام های هوایی افزایش یافت. بیش ترین مقدار ضریب گیاهی برای گونه های مورد مطالعه به طور متوسط در ماه مهر اتفاق می افتد که حدودا انتهای مرحله ی میانی است. سپس در مرحله نهایی با کاهش فعالیت فتوسنتزی، پیری و خزان برگ ها (آبان ماه)، مقدار ضریب گیاهی کاهش پیدا می کند. مقدار نیاز آبی تجمعی گونه های مورد مطالعه نیز نشان می دهد که ترتیب نیاز آبی تجمعی گونه های مورد مطالعه به ترتیب عبارت از: کاج تهران، افرای سیاه، اقاقیا، آسمان دار، توت نرک و زبان گنجشک است.

    کلیدواژگان: اقلیم خشک، تبخیرتعرق، جنگل کاری، رطوبت خاک، ضریب گیاهی
  • اکبر مهری، امیر سلطانی محمدی*، حامد ابراهیمیان، سعید برومندنسب صفحات 1124-1135
    به منظور بررسی اثر کم آبیاری موجی و یک در میان بر عملکرد و بهره وری آب ذرت دانه ای رقم سینگل کراس 704 ، پژوهشی در دشت جایدر شهرستان پلدختر طی سال زراعی 1400-1399 انجام شد. طرح آماری پژوهش، طرح فاکتوریل در قالب بلوک کامل تصادفی بود که شامل دو فاکتور در پنج و سه سطح بود: فاکتورA (پنج روش آبیاری جویچه ای) شامل آبیاری معمولی یا سنتی (C)، آبیاری موجی با نسبت های قطع و وصل جریان یک به یک (〖 S〗_1) و دو به یک (S_2) تا زمان تکمیل پیشروی، آبیاری یک در میان ثابت (FF) و آبیاری یک در میان متغیر (AF) و همچنین فاکتورB (سه رژیم آبیاری) شامل 100 درصد نیاز آبی (I_100)، 80 درصد نیاز آبی (I_80) و 60 درصد نیاز آبی (I_60) است. لذا تعداد تیمارهای آزمایشی 15 و تعداد تکرارها نیز 3 تکرار بود. نتایج تحقیق نشان داد که در مقایسه با تیمار شاهد (CI_100)، بیشترین و کمترین صرفه جویی در مصرف آب مربوط به تیمارهای آبیاری AFI_60 و S_2 I_100 برابر 2/50 و 6/9 درصد بود. بیشترین راندمان کاربرد آب، کمترین تلفات رواناب سطحی و نفوذ عمقی تیمارهای تحقیق، مربوط به تیمار آبیاری AFI_60 به ترتیب با مقادیر 7/75، 4/22 و 9/1 درصد بود. بیشترین عملکرد محصول (وزن دانه و وزن کل بلال ها) مربوط به تیمار آبیاری S_2 I_100 با مقادیر 6202 و 8064 کیلوگرم در هکتار اندازه گیری شد که نسبت به تیمار شاهد 97/4 و 13/5 درصد افزایش یافت. بیشترین بهره وری آب برای وزن دانه و وزن کل بلال ها مربوط به تیمار آبیاری S_1 I_60به ترتیب برابر 75/0 و 95/0 کیلوگرم بر متر مکعب محاسبه شد که نسبت به تیمار شاهد 47 و 8/41 درصد افزایش داشت و به عنوان مناسب ترین روش کم آبیاری ذرت در منطقه مورد مطالعه پیشنهاد شد.
    کلیدواژگان: آبیاری جویچه ای، بهره وری آب، راندمان کاربرد آب، کم آبیاری
  • محمدهادی جبار مطوری، احمد فتحی، فرشاد احمدی* صفحات 1136-1156

    در این مطالعه ضمن بررسی عملکرد دو مدل جنگل تصادفی و رگرسیون فرایند گاوسی، به شبیه سازی مقادیر هدایت الکتریکی و کل مواد جامد محلول رودخانه در ایستگاه های غرب دریاچه ارومیه (چهریق علیا، دیزج و تپیک) با توجه به مقادیر دبی و بی کربنات ها در دوره آماری 99-1350 پرداخته شده است. میزان خطای شبیه سازی مقادیر EC با استفاده از مدل RF نسبت به مدل GPR در دو فاز آزمایش در ایستگاه های چهریق علیا، دیزج و تپیک حدود 356، 36 و 47 درصد کمتر می باشد. در مورد شبیه سازی مقادیر TDS در ایستگاه های مورد مطالعه نیز، در ایستگاه چهریق علیا مدل RF و در دو ایستگاه دیگر، مدل GPR میزان خطای کمتر و کارایی بالاتری ارایه کرد. در مورد دو ایستگاه دیزج و تپیک در فاز آموزش تفاوت معنی داری بین میزان خطای شبیه سازی دو مدل RF و GPR مشاهده نشد، اما در فاز آزمایش، میزان خطای مدل GPR نسبت به مدل RF به ترتیب حدود 66 و 74 درصد کمتر می باشد. به طور کلی نتایج نشان داد که با توجه به حدود اطمینان شبیه سازی شده پارامترهای EC و TDS، کارایی دو مدل مورد بررسی قابل قبول می باشد، اما در مورد مقادیر TDS، رفتار دو مدل مورد بررسی در دو ایستگاه دیزج و تپیک متفاوت می باشد.

    کلیدواژگان: جنگل تصادفی، دریاچه ارومیه، رگرسیون، فرآیند گاوسی، کیفیت آب
  • نیلوفر رحیمی، محمدامین مداح*، علی محمد آخوندعلی صفحات 1157-1170

    با توسعه فناوری و صنعتی شدن جوامع بشری، افزایش گازهای گلخانه ای بروز تغییرات آب و هوایی در سطح زمین و اثرات زیان بار آن (سیل و خشکسالی) بر زندگی بشر و منابع محرز گشته است. کسب اطلاعات از اثر محتمل تغییر اقلیم بر پارامترهای هواشناسی از اهمیت و ضرورت خاص برخوردار است. در این مطالعه سعی بر آن شد که به شیوه جامع با استفاده از ارزیابی مدل های گردش عمومی جو (12 مدل) و ریزمقیاس نمایی برونداد آنها (با کمک شبکه عصبی پرسپترون چندلایه) اثر محتمل تغییرات اقلیم بر پارامترهای هواشناسی شهر شیراز مشخص شود. نتایج ارزیابی ها (MSE، RMSE و R) در دوره پایه 1986-2005 گواه برتری دو مدل CanESM2 و HadGEM2CC بود. درنتیجه، تحت دو سناریو RCP4.5 و RCP8.5 پیش بینی های CanESM2 برای دوره های 2026-2045 و 2046-2065 نشان دهنده کاهش بارش (به ترتیب 19-11 و 36-21 درصد)، افزایش دمای کمینه (1-4/0 و 2-7/0 درجه سلسیوس)، افزایش دمای بیشینه (1-5/0 و 9/0-8/1 درجه سلسیوس)افزایش میزان تابش خورشیدی (7/0-35/0 و 6/0-1/1 کیلووات ساعت بر مترمربع درروز) و پیش بینی های HadGEM2CC نشان دهنده کاهش بارش (به ترتیب 16-7 و 35-16 درصد)، افزایش دمای کمینه (9/0-3/0 و 7/1-7/0 درجه سلسیوس)، افزایش دمای بیشینه (1/1-4/0 و 8/1-9/0 درجه سلسیوس) و افزایش میزان تابش خورشیدی (8/0-3/0 و 3/1-8/0 کیلووات ساعت بر مترمربع درروز) خواهد بود.

    کلیدواژگان: اقلیم شیراز، ریز مقیاس نمایی، پرسپترون، CanESM2، Hadgem2cc
  • علیرضا صابری*، علیرضا کیانی صفحات 1171-1181

    به منظور بررسی تاثیر مقادیر آبیاری بر عملکرد و صفات مورفولوژیکی ارقام ذرت ، آزمایشی بصورت کرت های خرد شده نواری با 3 تکرار در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی طی سال های 1397 و 1398 در ایستگاه تحقیقات کشاورزی گرگان اجرا شد. در این تحقیق مقادیر آب آبیاری در سه سطح 50، 75 و 100 درصد تامین نیاز آبی کامل گیاه در نوار های افقی به عنوان عامل A و همچنین رقم در سه سطح، شامل: ارقام سینگل کراس 705، سینگل کراس 706 و سینگل کراس 704، در نوار های عمودی به عنوان عاملB بررسی شدند. تجزیه واریانس مرکب دو ساله داده ها نشان داد، تاثیر تیمار های آبیاری بر عملکرد و اجزای عملکرد دانه در سطح احتمال 1 درصد معنی دار است و اختلاف بین هیبریدها نیز در سطح احتمال 5 درصد معنی دار شد، اما برهمکنش این دو تیمار (دور آبیاری × رقم) بر عملکرد و اجزاء عملکرد اثری معنی داری نداشتند. نتایج نشان داد، عملکرد دانه در تیمار آبیاری 100 درصد 85/7 تن در هکتار بود که نسبت به تیمار آبیاری 75 درصد و 50 درصد به ترتیب 03/15 درصد و 68/29 درصد برتری داشت. بیشترین تولید دانه هم از رقم سینگل کراس 706 با میانگین عملکرد 03/7 تن در هکتار بدست آمد که نسبت به ارقام 705 و 704 بترتیب 84/12 و 68/3 درصد عملکرد بیشتری داشت. برهمکنش مقدار آبیاری و رقم نیز حاکی از بیشترین تولید دانه از رقم 706 در تیمار آبیاری 100 درصد بود. همچنین ذرت رقم سینگل کراس 706 در تیمار آبیاری 75 درصد با 15/1 کیلوگرم بر مترمکعب ، بیشترین بهره وری آب را داشت. با کم کردن آبیاری، ارتفاع بوته و طول بلال نیز کاهش یافت.

    کلیدواژگان: ارتفاع بوته، ارقام ذرت، بهره وری، مقدار آبیاری
  • مهنوش جناب، هادی رمضانی اعتدالی*، پیمان دانشکار صفحات 1182-1195
    کاهش میزان بارندگی، افزایش خشکسالی و توسعه کشاورزی در سال‎های اخیر منجر به افزایش مصرف آب زیرزمینی و افت روزافزون سطح ایستابی شده است. در این مطالعه با استفاده از نسخه 10 نرم افزار GMS، وضعیت آبخوان دشت قزوین در دو حالت پایدار برای مهر 1397 و ناپایدار از مهر 1397 تا شهریور 1398 مدلسازی گردید. آنالیز حساسیت مدل نسبت به پارامترهای هدایت هیدرولیکی و آبدهی ویژه انجام شده و پس از واسنجی و صحت سنجی مدل این پارامترها تعیین گردید. آنالیز حساسیت مدل نسبت به این دو پارامتر نشان می‎دهد که مدل حساسیت بیش تری نسبت به تغییرات هدایت هیدرولیکی در مقایسه با تغییرات آبدهی ویژه دارد. ریشه میانگین مربعات خطا در حالت پایدار و ناپایدار به ترتیب 84/0 و 06/1 متر ، میانگین خطای مطلق به ترتیب 66/0و 75/0 متر و ریشه میانگین مربعات خطای نرمال شده نیز به‎ترتیب 00007/0 و 0009/0 به دست آمد که نشان از دقت بالای شبیه سازی مدل دارد. مقدار متوسط هدایت هیدرولیکی در محدوده آبخوان 06/14 متر بر روز و آبدهی ویژه 064/0 تخمین زده شد. سپس سطح آب زیرزمینی در 6 سناریوی تغییر سیستم‎های آبیاری (حفظ وضعیت موجود، افزایش سطح آبیاری تحت فشار، تغییر سیستم‎ها به سطحی، تغییر سیستم‎ها به بارانی، تغییر سیستم‎ها به قطره‎ای و آبیاری با راندمان 100 درصد) شبیه‎سازی گردید. نتایج نشان داد با فرض ثابت بودن برداشت آب زیرزمینی و عدم وجود پدیده فرونشست، در سناریوی آبیاری سطحی، سطح آب زیرزمینی در بالاترین حالت خود با آب برگشتی 30 درصد و در شرایط آبیاری قطره‎ای در پایین ترین حالت خود با میزان آب برگشتی 6/3 درصد قرار خواهد گرفت.
    کلیدواژگان: آب برگشتی، آبدهی ویژه، آنالیز حساسیت، هدایت هیدرولیکی، GMS
  • علی شاهنظری*، درسا دریکنده، فاطمه جعفری صیادی، مهدی کیخا، محمدرضا آلاشتی صفحات 1196-1210
    دستیابی به امنیت غذایی پایدار به دلیل تغییرات آب و هوایی و نیاز روزافزون به مواد غذایی ، مستلزم شناخت ظرفیت تولید محصولات کشاورزی در منطقه است. توجه به توسعه سطح زیر کشت و افزایش عملکرد محصولات کشاورزی گامی موثر در جهت تحقق اهداف خودکفایی تولید می-باشد. در این راستا، مطالعه حاضر به بررسی مزیت تولید محصولات باغی و زراعی استان مازندران در سال زراعی 1396 می پردازد. برای رسیدن به این هدف از سه نمایه RCA، RSCAو 2 استفاده شد. نتایج نشان داد از میان محصولات باغی، تمشک در گروه ریزدانه گان با RCA معادل 82/17 و RSCA معادل 89/0 در شهرستان های رامسر و تنکابن از بالاترین مزیت در تولید برخوردار است. همچنین از میان محصولات زراعی، کنجد در گروه محصولات صنعتی با RCA معادل 71/24 و RSCA معادل 92/0 در شهرستان فریدونکنار از بالاترین مزیت در تولید برخوردار است. با این حال، نتایج به دست آمده از نمایه 2 برای تمشک معادل 46/12 در شهرستان های رامسر و تنکابن؛برای کنجدمعادل 67/13در شهرستان فریدونکنارنشان داد علیرغم دارا بودن مزیت در تولید این دو محصول توان رقابتی پایینی نسبت به متوسط تولید استان دارند. همچنین، نتایج حاصل از آزمون همبستگی نشان داد که استان مازندران از نظر مزیت در عملکرد، ضعیف بوده و مزیت در تولید، بیشتر مدیون مزیت سطح زیر کشت است. در نتیجه سیاست ها در این بخش، باید در جهت بهبود عملکرد محصولات زراعی و باغی سوق یابد.
    کلیدواژگان: مزیت نسبی آشکار، مزیت نسبی آشکار متقارن، نمایه کای دو، مزیت جمعی، الگوی کشت
  • جعفر نیکبخت*، فاطمه بک محمدی، طاهر برزگر صفحات 1211-1220
    پژوهش حاضر به صورت آزمایش گلدانی به منظور بررسی اثر سطوح متفاوت آبیاری (تامین 100 و 70 درصد نیاز آبی گیاه) و پیش تیمار بذر با محلول اسید سالیسیلیک (صفر، 5/0 و یک میلی مولار) بر عملکرد و بهره وری آب کاهو فرانسوی در گلخانه مزرعه تحقیقاتی دانشگاه زنجان اجرا شد. آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در 3 تکرار از آذر تا اسفند ماه 1398 انجام گرفت. نیاز آبی تیمار شاهد به روش وزنی تعیین گردید. بر اساس یافته های پژوهش، میانگین وزن تر گیاه، میانگین قطر تاج، میانگین قطر طوقه، میانگین محتوی نسبی آب برگ و میانگین بهره وری آب در گیاهان آبیاری شده به میزان 70 درصد نیاز آبی نسبت به تیمار شاهد به ترتیب 46، 19، 24، 8 و 35 درصد کاهش معنی دار یافت. پیش تیمار بذرها با محلول یک و 5/0 میلی مولار اسید سالیسیلیک موجب افزایش معنی دار میانگین وزن تر گیاه (به ترتیب 115 و 53 درصد)، میانگین قطر تاج (23 و 10 درصد به ترتیب)، میانگین قطر ساقه (10 و 6 درصد به ترتیب)، میانگین شاخص کلروفیل برگ (به ترتیب 60 و 30 درصد)، میانگین محتوی نسبی آب برگ (به ترتیب 59 و 41 درصد) و میانگین بهره وری آب (به ترتیب 23 و 11 درصد) نسبت به تیمار شاهد (آب مقطر) شد. بر اساس نتایج برهمکنش متقابل تیمارهای آزمایش، بیش ترین و کم ترین میانگین بهره وری آب در تیمارهای 100 درصد نیاز آبی-پیش تیمار یک میلی مولار (9/8 کیلوگرم بر مترمکعب) و 70 درصد نیاز آبی- پیش تیمار با آب مقطر (3/2 کیلوگرم بر مترمکعب) بود. پیشنهاد می شود در مناطقی مانند زنجان که به دلیل محدودیت منابع آب، انجام کم آبیاری لازم است، با انجام پیش تیمار بذرها، اثرات منفی ناشی از تنش خشکی کاهش یابد.
    کلیدواژگان: اسید سالیسیلیک، بهره وری آب، پیش تیمار بذر، سطوح آبیاری، کاهو
  • مهدی کلاهی، فرهاد حسینعلی*، مجتبی کریمائی طبرستانی صفحات 1221-1232

    این مطالعه با هدف تعیین الگوی کشت بهینه و در عین حال حداقل سازی آب مجازی مصرفی و حداکثرسازی سود اقتصادی محصولات کشاورزی در منطقه دشت عمرانی گناباد واقع در استان خراسان رضوی انجام شد. در ابتدا برای تمامی اهداف مسیله تابع هدف مناسب ارایه و محدودیت های مسیله نیز براساس منابع در دسترس و سیاستهای محلی و منطقه ای مشخص شد. سپس با استفاده از برنامه ریزی خطی و چندهدفه، الگوی کشت بهینه متناظر با هر هدف شناسایی شد. در ادامه با توجه به نتایج به دست آمده و در محیط GIS، تخصیص محصولات به قطعات زمین با در نظر داشتن حداقل سازی تغییر الگوی کشت موجود انجام شد. بررسی نتایج نشان داد که در بهترین سیاست شامل ترکیب دو هدف حداقل سازی آب مجازی و حداکثرسازی سود می توان، میزان آب مجازی مصرفی را بیش از 57 درصد کاهش داد که بسیار قابل توجه است و حتی با همین مقدار آب مجازی می توان با تغییر در الگوی کشت به سود بالاتری دست یافت. بنابراین باید زمینه تغییر الگوی کشت محصولات از الگوی کشت جاری به الگوهای کشت بهتر فراهم شود. به هر میزان که به الگوی کشت بهینه نزدیک شویم، اهداف مطالعه نیز به طور موثرتری محقق خواهند شد.

    کلیدواژگان: آب مجازی، الگوی کشت، سود اقتصادی، برنامه ریزی خطی، بهینه سازی
  • شهرام اشرفی*، الهه کنعانی صفحات 1233-1244
    این پژوهش با هدف بررسی تاثیر فشار هیدرو استاتیک بر گرفتگی گسیلنده های سفالی زیرسطحی تولیدشده توسط موسسه آب و توسعه پایدار فلات در موسسه تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی کرج موردبررسی قرار گرفت. گسیلنده های مذکور توسط موسسه آب و توسعه پایدار فلات تولید و عرضه شده و به صورت خطی برای آبیاری زیرسطحی درختان پسته پیشنهاد شده است. طول هر یک از قطعات یا گسیلنده های سفالی مورد آزمون به طور تقریبی 30 سانتی متر، قطر داخلی 5/1، قطر خارجی 5/2 و ضخامت دیواره 5/0 سانتی متر می باشد. برای بررسی روند کاهشی تراوایی در درازمدت و اثر فشار هیدرو استاتیک بر روی مقدار تراوایی، سه دسته 7 تایی گسیلنده انتخاب و به مدت 42 روز متوالی آزمون انجام پذیرفت. فشار های هیدرو استاتیک اعمال شده در سیستم 5/0، 1 و 2 متر بودند. نتایج نشان داد که مقدار تراوش از گسیلنده های سفالی در کلیه فشار های هیدرو استاتیک به دلیل کاهش مشارکت خلل و فرج موجود در بدنه گسیلنده در امر انتقال آب، به مرور زمان کاهش یافت. اندازه گیری تراوش از گسیلنده های سفالی به مدت 1000 ساعت نشان داد که با عبور آب از تخلخل موجود در بدنه این نوع گسیلنده ها، املاح محلول در آب به مرور زمان در محیط متخلخل بدنه سفال رسوب کرد و باعث گرفتگی شد. با توجه به همبستگی بسیار خوب بین خط برازش داده شده به نقاط اندازه گیری شده در فشار های هیدرو استاتیک 5/0 و 2 متر، کلیه تجزیه وتحلیل های انجام شده در زمینه گرفتگی، با استفاده از داده های برداشت شده از فشار های هیدرو استاتیک 5/0 و 2 انجام پذیرفت. مقادیر اندازه گیری شده گرفتگی گسیلنده های سفالی پس از 1000 ساعت آزمون در فشار های هیدرو استاتیک 5/0 و 2 متر به ترتیب 9/38 و 3/80 درصد بود و به صورت لگاریتمی افزایش یافت. برای تراوش حجم مشخصی از آب از بدنه گسیلنده سفالی، هر چه فشار هیدرو استاتیک در سیستم بیشتر باشد، میزان گرفتگی گسیلنده بیشتر خواهد بود.
    کلیدواژگان: آبیاری زیرسطحی، تراوش، فشار هیدرو استاتیکی، گرفتگی گسیلنده، لوله های رسی متخلخل
  • جمال محمدی معله زاده*، عبدعلی ناصری، عبدالرحیم هوشمند صفحات 1245-1254
    محدودیت منابع آب، عدم برنامه‏ ریزی آبیاری و استفاده نامطلوب از آب، عامل اصلی محدود کننده توسعه کشاورزی و افزایش تولیدات غذایی در ایران است. مدل‏ های گیاهی و ریاضی برای شبیه‏ سازی برآورد رطوبت خاک و برنامه ‏ریزی آبیاری گیاه، ابزار مناسبی برای بهبود مدیریت آبیاری، افزایش محصول و راندمان آبیاری می‏ باشند. این پژوهش در سال 1396 با هدف بررسی توانایی مدل AquaCrop در برنامه ‏ریزی آبیاری و برآورد رطوبت خاک در اراضی کشت نیشکر دعبل خزاعی واقع در جنوب استان خوزستان انجام شد. به‏ همین‏ منظور نتایج شبیه‏ سازی رطوبت خاک و برنامه‏ ریزی آبیاری توسط مدل AquaCrop با مقادیر اندازه‏ گیری شده در مزرعه مقایسه شد. به‏ طور کلی نتایج نشان داد، دقت مدل در برآورد برنامه ‏ریزی آبیاری، از برآورد رطوبت خاک بیشتر است. دقت مدل در برآورد رطوبت خاک با مقادیر اندازه‏ گیری شده در سطح مزرعه به طور میانگین تا 2.25 درصد بیشتر نشان داد. به طوری که جزر میانگین مربعات خطا (RMSE)، جزر میانگین مربعات خطا نرمال شده (NRMSE)، ضریب تعیین (R²)، شاخص سازگاری (d) و ضریب باقیمانده (CRM) به ترتیب 2.12درصد، 0.08، 0.71، 0.88 و 0.035 - به دست آمد. همچنین نتایج شبیه‏ سازی دور آبیاری نیشکر در مزرعه نشان داد تعداد 4 دور آبیاری به طور میانگین معادل 4800 مترمکعب در هر هکتار نسبت به مزارع شاهد صرفه‏ جویی شد. میزان عملکرد محصول این مزرعه 128 تن در هکتار و متوسط عملکرد مزارع شاهد برابر103.60 تن در هکتار بدست آمد. نتایج تحقیقات نشان داد که مدل AquaCrop می‏تواند روش مناسبی برای برنامه ‏ریزی و مدیریت آبیاری اراضی کشت نیشکر مورد استفاده قرار بگیرد.
    کلیدواژگان: رطوبت خاک، مدیریت آبیاری، برنامه &rlm، ریزی آبیاری، AquaCrop
  • فاطمه مسکینی ویشکایی*، آرش تافته، علیرضا جعفرنژادی، محی الدین گوشه صفحات 1255-1265

    هدف از این پژوهش تعیین تابع آب- عملکرد کینوا با اعمال تنش کم آبی در مراحل مختلف رشد گیاه بود. این مطالعه در سال زراعی 1398 بر روی گیاه کینوا رقم تی تی کاکا در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با 13 تیمار و سه تکرار در شهرستان اهواز اجرا شد. تیمارها شامل آبیاری کامل و اعمال سه سطح تنش کم آبی در چهار مرحله مختلف رشد گیاه بودند. توابع آب - عملکرد دانه کینوا و کارایی مصرف آب به صورت تابع درجه دوم برازش داده شدند. روند افزایش عملکرد به ازاء آب مصرفی تا 3200 مترمکعب در هکتار صعودی بود. از 3200 تا 4000 مترمکعب در هکتار مصرف آب، عملکرد تقریبا ثابت و بیشینه بود (365 کیلوگرم در هکتار). بیشترین کارایی مصرف آب (22/1 کیلوگرم در مترمکعب) با مصرف آب حدود 2400 مترمکعب در هکتار به دست آمد. از 2400 تا 3000 مترمکعب در هکتار مصرف آب، میزان کارایی مصرف آب 12/1 کیلوگرم در مترمکعب بود. بنابراین مصرف بیشتر آب موجب کاهش کارایی مصرف آب شد. با وجود اینکه تنش کم آبی موجب افزایش کارایی مصرف آب در کشت کینوا شد اما در مدیریت کم آبیاری برای دستیابی به کارایی مناسب، علاوه بر حجم آب مصرفی باید به مرحله رشد گیاه نیز توجه نمود. در شرایط اقلیم استان خوزستان، دوره رشد اولیه و میانی حساس ترین دوره های رشد کینوا نسبت به تنش کم آبی بودند.

    کلیدواژگان: تنش خشکی، کشاورزی پایدار، کم آبیاری
|
  • Seyed Amir Hossein Mousavi, Aslan Egdernezhad *, Abdolali Gilani Pages 1066-1081
    In order to simulate rice yield, biomass and water use efficiency using two crop models, AquaCrop and ORYZA, this research 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 showed that AquaCrop model had acceptable accuracy for simulation of rice yield based on MBE (0.36 ton.ha-1), RMSE (1.07 ton.ha-1) and NRMSE (0.14) values. Above mentioned values for ORYZA were 1.07 ton.ha-1, -0.06 ton.ha-1 and 0.14, respectively. RMSE, MBE and NRMSE values for biomass simulated by AquaCrop were 1.20 ton.ha-1, 0.07 ton.ha-1 and 0.32, respectively. The mentioned values for biomass simulated by ORYZA were 0.69 ton.ha-1, 0.04 ton.ha-1 and -0.22, respectively. NRMSE for biomass simulated by AquaCrop and ORYZA were 0.22 and -0.22, respectively. MBE, RMSE and NRMSE values for water use efficiency simulated by AquaCrop for -0.11 kg.m-3, 0.4 kg.m-3 and 0.15, respectively. Those values for water use efficiencies simulated by ORYZA were -0.03 kg.m-3, 0.4 kg.m-3 and -0.13, respectively. MBE, RMSE and NRMSE values for water use efficiency simulated by AquaCrop were -0.11 kg.m-3, 0.4 kg.m-3 and 0.15, respectively. Those values for water use efficiency simulated by ORYZA were -0.03 kg.m-3, 0.4 kg.m-3 and -0.13, respectively. Regarding the results, it is recommended to use ORYZA model for simulation of rice yield, biomass and water use efficiency.
    Keywords: Crop Modeling, Danial Cultivar, Dry Bed Seeding, Red Anburi Rice, Transplanting
  • Hossein Behzadi Karimi *, Gholamali Mozafari, Kamal Omidvar, Ahmad Mazidi Pages 1082-1097

    In this study, the future perspective of evaporation from the free water surface of Shahid Abbaspur dam reservoir was investigated using the multiple linear regression analysis of pan evaporation (MLR-Epan), the micro-scale atmospheric circulation model of LARS-WG6, and HadGEM2-ES model output, under RCPs emission scenarios for three time periods of 2021-2040, 2041-2060, and 2061-2080. The results of the Mann-Kendall test from 2021 to 2080 showed that under the RCP2.6 scenario, the trend of annual changes in the minimum temperature, maximum temperature, and evapotranspiration of the Karun catchment basin was insignificant. However, under RCP4.5 and RCP8.5 emission patterns, the annual trend of the mentioned parameters increased significantly (α = 0.01). The accuracy of MLR-Epan in the base period was confirmed by the results of the hypotheses tests, so that 87% of the changes in evaporation from the pan was explained by the three variables of minimum temperature, maximum temperature, and evapotranspiration. The findings showed that in the coming periods and based on all three radiative forcing patterns, the average annual surface evaporation from the Shahid Abbaspur dam reservoir will increase from 7.2 to 20.2 percent compared to the observation period. In the next sixty-year period (2021-2080) under the RCP2.6 scenario, the annual evaporation from the free water surface will be on the raise, but the increasing trend is not significant. Nevertheless, under RCP4.5 and RCP8.5 scenarios, the increasing trend is estimated to be significance (α = 0.01). Based on Sen's Slope estimator, the amount of evaporation from the reservoir surface is predicted to be 1.4, 19.1, and 31.9 mm, respectively, in the next 60-year period and under the investigated scenarios. Consequently, according to the future climatic conditions, it is necessary to reduce evaporation losses in dam reservoirs with proper planning and informed decisions.

    Keywords: climate change, evaporation from the free water surface, MLR-E, pan Model, RCPs Scenarios, Shahid Abbaspur Dam Reservoir
  • Ali Shahidi *, Abbas Khashei, Hosin Bagheri, Ali Afshin Pages 1098-1111
    Lack of water resources and rainfall are among the problems facing agriculture in hot and dry regions. The experimental factors included irrigation level (100, 70, and 50% of water requirement) and water type (separate, mixed, and mixed irrigation with treated wastewater and saline well water) in three replicates. Land preparation and cultivation of barley seeds were done in the agricultural lands of Birjand wastewater treatment plant , and after the harvest, the barley seeds were separated and digested, and the concentration of manganese, aluminum and arsenic was measured. The results showed that the concentration of arsenic in barley was insignificant in all treatments and the range of changes of manganese was between 68.4 and 96.5 and aluminum was between 39 and 115.2 mg/kg, which is in accordance with the animal feed standard. In this regard, the concentration of manganese and aluminum in the irrigation treatment was 79.4 and 53.7, respectively, and in the mixed irrigation treatment it was 78.3 and 52.1 mg/kg, and no significant difference was observed between them at the statistical level of 5%. Lack of irrigation in all treatments caused an increase in manganese accumulation and in all treatments except irrigation with treated wastewater and intercropping irrigation caused an increase in aluminum absorption in seeds. By changing the irrigation regime from 50% of water requirement to 100%, the role of water salinity in the accumulation of metals decreased and the role of treated wastewater organic matter increased. The results of this study in terms of the effect of irrigation water level and the punitiveness of one-in-one irrigation and mixing with purified wastewater and salt water in reducing the accumulation of heavy metals in barley grain, as two low-cost management solutions, are a good guide in the safe use of these unconventional waters. is in agriculture."
    Keywords: Unconventional waters, heavy metals, Deficient irrigation, Alternative Irrigation, Mixed water resources
  • Mohammad Asgari, Mohsen Javanmiri Pour, Vahid Etemad *, Abdolmajid Liaghat Pages 1112-1123

    Water use planning for irrigation in arid and semi-arid regions is incredibly imperative. The objective of irrigation operations in these areas is to make favorable humidity conditions for plants. The current study probes the water requirement and plant coefficient of adaptive tree species treated for afforestation and urban green space in the arid region of Robat Karim town. To determine the water requirement of biennial species of Ash, Tehran pine, Tree of heaven, Berry, Black maple, and Black locust, in the period from 1 May to 20 November 2018 for 7 months, in Robat Karim city, soil moisture monitoring daily and on the definite hour was monitored by Soil Moisture Meter tool in the greenhouse. According to the results, among the six studied species, the highest rate of evapotranspiration was related to the Berry (146 mm) in the first decade of July, the Ash (142 mm) in the first decade of July, and the Black maple is in the first decade of July (128.2), respectively. The lowest evapotranspiration rates include the Tehran pine (10.1 mm), the Tree of heaven (11/24 mm), and the black locust (16 mm), respectively, all three belong to the third decade of November. Similarly, the variations trend in plant coefficients was minimal in the initial stage. In the two stages of growth and development and the middle stage, plant coefficient increased along with full foliation and development of stems and aerial parts. The highest plant coefficient for the studied species occurs on average in October, which is about the end of the middle stage. Then, in the final stage, with decreasing photosynthetic activity, aging, and leaf fall (November), the amount of plant coefficient decreases. The quantity of cumulative water requirement of the studied species also shows that the order of cumulative water requirement of the studied

    Keywords: Arid climate, evapotranspiration, Afforestation, soil moisture, Crop coefficient
  • Akbar Mehri, Amir Soltani Mohammadi *, Hamed Ebrahimian, Saeid Boromandnasab Pages 1124-1135
    in order to investigate the effect of surge and alternate deficit irrigation on yield and water productivity of grain maize variety SC704, a research was done in Jaydar plain of Poldakhtar city during the 2021-2022. The statistical design of the research was factorial in a randomized complete block which included two factors at 5 and 3levels. Factor A (five furrow irrigation methods) including conventional irrigation (C), surge irrigation with on/off cycle ratios of 1 and o.5 (S_1 and S_2, respectively) until advance time is complete, fixed alternate irrigation (FF) and variable alternate irrigation (AF) as well as factor B (three irrigation regimes) including 100% water requirement (I_100), 80% water requirement (I_80) and 60% water requirement (I_60). The number of experimental treatments was 15 and the number of replications was 3. The results showed that compared to the control treatment (CI_100), the highest and lowest water consumption savings related to irrigation treatments AFI_60 and S_2 I_100 were equal to 50.2 and 9.6%.The highest water use efficiency, the lowest surface runoff losses and the deep penetration of research treatments are related to AFI_60 irrigation treatment respectively with values of 75.7, 22.4 and 1.9% . The highest yield (grain weight and total weight of ears) was related to S_2 I_100 irrigation treatment with values of 6202 and 8064 kg / ha, which increased by 4.97 and 5.13% compared to the control treatment. The highest water productivity for grain weight and total weight of ears was related to S_1 I_60 irrigation treatment respectively equal to 0.75 and 0.95 kg / m3 , which increased by 47 and 41.8% compared to the control treatment and it was suggested as the most appropriate method of maize irrigation in the study area.
    Keywords: Furrow irrigation, Water efficiency, Water Use Efficiency, Deficit irrigation
  • MohammadHadi Jabbar Matoori, Ahmad Fathi, Farshad Ahmadi * Pages 1136-1156

    In this study, while examining the performance of random forest model and Gaussian process regression, simulating the values of electrical conductivity and total dissolved solids in the western stations of Lake Urmia (Chehriq-Olya, Dizj and Tepik) according to the values of flow discharge and The HCO3 of the river flow has been studied in the period of 1971-2020. According to the RMSE and NSE statistics, the simulation results of EC values in the studied stations showed that the error rate of the RF model is lower than the GPR model and the efficiency of the model is also higher. The error rate of simulating EC values using the RF model in the test phase in Chihriq-Olya, Dizj and Tepik stations is about 356, 36 and 47% less than the GPR model. In general, the results showed that according to the simulated confidence intervals of EC and TDS parameters, the performance of the two investigated models is acceptable, but in the case of TDS values, the behavior of the two investigated models in the two stations of Dizj and Tepik is different.

    Keywords: Gaussian process, Lake Urmia, Random forest, Regression, Water Quality
  • Niloofar Rahimi, Mohammad Amin Maddah *, Ali Mohammad Akhoond-Ali Pages 1157-1170

    With the development of technology and the industrialization of human societies, the increase of greenhouse gases, the occurrence of climate changes on the surface of the earth and its harmful effects (floods and droughts) on human life, and resources have been confirmed. There, obtaining information about the possible effect of climate change on meteorological parameters is of particular importance and necessity. In this study, an attempt was made to determine the potential effect of climate change on the meteorological parameters of Shiraz the synoptic station in a comprehensive way by using the evaluation of General Circulation Models (12 models) and downscaling of their output (with the help of Multilayer Perceptron Neural Network method). The evaluation results (based on MSE, RMSE, and R) in the base period (1986-2005) proved the superiority of the CanESM2 and HadGEM2CC models. As a result, under the two RCP4.5 and RCP8.5 scenarios, HadGEM2CC outcomes during 2045-2026 and 2046-2065 showed a decrease in precipitation (11-19 and 21-36%, respectively). Also, it depicted an increase in minimum temperature (0.4-1 and 0.7-2°C), an increase in maximum temperature (0.5-1 and 0.9-1.8°C), and an increase in solar radiation (0.35-0.7 and 0.6-1.1 kWh per m2 per day). The HadGEM2CC showed a decrease in precipitation (7-16 and 16-35 %, respectively), an increase in minimum temperature (0.3-0.9 and 0.7-1.7°C), in maximum temperature (0.4-1.1 and 0.9-1.8°C) and in solar radiation (0.3-0.8 and 0.8-1.3 kWh per m2 per day).

    Keywords: CanESM2, Climate of Shiraz, Downscaling, Hadgem2cc, Perceptron
  • Alireza Saberi *, Alireza Kiani Pages 1171-1181

    In order to investigate the effect of irrigation volumes under drip irrigation condition on grain yield and morphological parameters of corn cultivars, an experiment was conducted during 2018 and 2019 in Gorgan agricultural research station. The experiment was laid out in a randomized complete block design in form of split plot factorial experiment and replicated three times. Treatments were including three irrigation volumes [Irrigation at %100 (I1), %75 (I2) and %50 field capacity (I3)], as A factor, and varieties (SC704, SC705 and SC706) as B factor. The results of analysis varians showed that; effects of irrigation treatments on yield and yield components was significant at %1 probablity and the difference between Varieties was significant at %1 probablity, but intraction effects of two treatments on yield and yield components was not significant. Investigation of grain yield at irrigation treatment showed, the highest yield of I1 treatment was 7.85 ton ha-1, and reduced by %15.03 and %29.68 respectively when the irrigation interval was reduced by 75% to %50 field capacity. Comparison of grain yield at varieties showed, yield of single cross 706 with 7.03 ton ha-1 was%12.84 and %3.68 higher than single cross 704 and single cross 705 respectively. Interaction effect of irrigation value and variety showed, the most grain production was belong treatment of single cross 706 and irrigation at %100 field capacity. Investigation of WUE of showed, irrigation at %75 field capacity and single cross 706 with WUE of 1.15 kg m-3 grain yield had the most WUE compared to other irrigation treatments and varieties. With dimitation of irrigation, plant height and ear length also decreased.

    Keywords: Plant height, Corn cultivars, Water Use Efficiency, Volume of irrigation
  • Mahnoosh Jenab, Hadi Ramezani Etedali *, Peyman Daneshkar Pages 1182-1195
    The decrease in rainfall, the increase in drought and the development of agriculture in recent years have led to an increase in the consumption of underground water and an increasing decline in water levels. In this study, using version 10 of GMS software, the condition of Qazvin Plain aquifer was modeled in two stable states for October 2017 and unstable from October 2017 to September 2018. The sensitivity analysis of the model was performed with respect to the parameters of hydraulic conductivity and specific yield, and these parameters were determined after calibration and validation of the model. The sensitivity analysis of the model with respect to the two mentioned parameters shows that the model is more sensitive to changes in hydraulic conductivity compared to changes in specific yield. The root mean square error in stable and unstable state was 0.84 and 1.06 m, respectively, and the absolute mean error was 0.66 and 0.75 m, respectively, which shows the high accuracy of the model simulation. The average value of hydraulic conductivity in the aquifer area was estimated as 14.06 m/day and specific drainage was 0.064. Then the underground water level in 6 scenarios of changing the irrigation systems (maintaining the existing situation, increasing the irrigation level under pressure, changing the systems to surface, changing the systems to rain, changing the systems to drip and irrigation with 100% efficiency) was simulated. The results showed that assuming that the underground water extraction is constant, in the surface irrigation scenario, the underground water level will be at its highest level with 30% return water and in drip irrigation conditions at its lowest level with 3.6% return water.
    Keywords: Return Water, Specific yield, Sensitivity analysis, Hydraulic conductivity, GMS
  • Ali Shahnazari *, Dorsa Darikandeh, Fatemeh Jafari Sayadi, Mahdi Kaikha, Mohamadreza Alashti Pages 1196-1210
    Achieving sustainable food security due to climate changes and the ever-increasing need for food requires knowing the production capacity of agricultural products in the region. Paying attention to the development of cultivated area and increasing the yield of agricultural products is an effective step towards realizing the goals of production self-sufficiency. In this regard, the present study investigates the advantage of producing horticultural and agricultural products in Mazandaran province in the crop year of 2017. To achieve this goal, three indexes RCA, RSCA and 2 were used. The results showed that among horticultural products, raspberry has the highest advantage in production in the small grain group with RCA equal to 17.82 and RSCA equal to 0.89 in Ramsar and Tenkabon cities. Also, among the agricultural products, sesame has the highest advantage in production in the group of industrial products with RCA equal to 24.71 and RSCA equal to 0.92 in Faridunknar city. However, the obtained results from the 2index for raspberry equal to 12.46 in Ramsar and Tankabon cities and for sesame equal to 13.67 in Feridunkan city showed that despite having an advantage in the production of these two products, they have a low competitiveness compared to the average production of the province. . Also, the results of the correlation test showed that Mazandaran province is weak in terms of yield advantage and the advantage in production is mostly due to the advantage of cultivated area. As a result, policies in this sector should be directed towards improving the yield of agricultural and horticultural crops.
    Keywords: Apparent comparative advantage, Symmetric apparent comparative advantage, 2 index, Collective advantage, Crop Pattern
  • Jaefar Nikbakht *, Fatemeh Bakmohammadi, Taher Barzegar Pages 1211-1220
    Current study was carried out as a pot experiment to investigate the effect of different irrigation levels (100% and 70% of crop water requirement) and seed priming with salicylic acid solution (zero, 0.5 and 1 mM) on the yield and water productivity of French lettuce in the greenhouse of Zanjan University Research Farm. The experiment was done from November 2019 to February 2020 as a factorial experiment based on randomized complete blocks design with three replications. The water requirements of the control treatment crops were determined by weight method. Based on the results, means of plant fresh weight, plant head diameter, shoot dimeter, relative water content and water productivity in plants was significantly reduced in plants irrigated as 70% crop water requirement by 46%, 19%, 24%, 8% and 35% (respectively) compared to the control treatment. Seeds priming with 1 and 0.5 mM salicylic acid solution, were significantly increased means of plant fresh weight (respectively 115% and 53%), plant head diameter (respectively 23% and 10%), shoot dimeter (respectively 10% and 6%), chlorophyll content (respectively 60% and 30%), relative leaf water content (respectively 59% and 41%) and water productivity (respectively 23% and 11%) compared to the control treatment (hydropriming with distilled water). The results of the interaction of the experimental treatments showed, the maximum and minimum mean of water productivity were in 100% water requirement-1 mM SA (8.9 kg/m3) and 70% water requirement-hydropriming (2.3 kg/m3). In areas like Zanjan with limited water resources where deficit irrigation should be done to save water, seeds priming is suggested to reduce the effects of drought stress on plants.
    Keywords: Irrigation levels, lettuce, Salicylic Acid, Seed Priming, Water productivity
  • Mahdi Kolahi, Farhad Hosseinali *, Mojtaba Karimaei Tabarestani Pages 1221-1232

    This study is conducted with the aim of determining the optimal cultivation pattern based on the concept of virtual water and considering the objectives of minimizing virtual water consumption and maximizing economic profit of the products in Omrani plain of Gonabad as a case study. At first, the optimization problems are defined by defining appropriate objective equations, and limitations based on different constrains such as available water or local and regional policies. Then, by using linear and multi-objective programming in MATLAB software, the appropriate cultivation pattern was determined. Next, using GIS, the optimal crops were allocated to different farmland in the region. Results showed that the best policy was a combination of the two-objective including minimizing virtual water and maximizing economic profits. In this case, the amount of virtual water consumption in the region was reduced by more than 57% which is considerable. Also, even with this consumption of virtual water, the higher economic benefit is achievable if the pattern of cultivation is changed.

    Keywords: virtual water, Optimal cultivation pattern, Economic Benefits, Linear Programming
  • Shahram Ashrafi *, Elahe Kanani Pages 1233-1244
    This study investigated the effect of hydrostatic pressure on clogging of subsurface clay emitters produced by the Plateau Water and Sustainable Development Institute at the Karaj Agricultural Engineering Research Institute. The Plateau Water and Sustainable Development Institute produces and supplies the mentioned emitters for subsurface irrigation of pistachio trees. It is estimated that each ceramic emitter measures approximately 30 cm in length, has an inner diameter of 1.5 cm, an outer diameter of 2.5 cm, and a wall thickness of 0.5 cm. Three groups of seven emitters were selected and tested consecutively for 42 days to investigate the long-term permeability reduction process. The system was operated at hydrostatic pressures of 0.5, 1 and 2 meters. Based on the results of the study, it was found that the amount of seepage from clay emitters decreased in all hydrostatic pressures over time due to a reduction in the participation of pores in the emitter body in water transfer. After 1000 hours of measuring seepage from clay emitters, it was found that water-soluble solutes accumulated in the porous environment of the earthen body over time and caused clogging over time. Based on the very good correlation between the fitted line and the measured points at hydrostatic pressures of 0.5 meters and 2 meters, all analyses performed in the field of occlusion were based upon the data collected at hydrostatic pressures of 0.5 meters and 2 meters. Clogging values measured after 1000 hours of testing at hydrostatic pressures of 0.5 meters and 2 meters were 38.9 percent and 80.3 percent, respectively, and increased logarithmically. Results demonstrated that the higher the hydrostatic pressure in the system, the higher the clogging of the emitter body when a certain amount of water seeped through it.
    Keywords: Emitter clogging, Hydrostatic pressure, Porous clay pipes, Seepage, Subsurface irrigation
  • Jamal Mohammadimoalezade *, Abdali Naseri, Abdolrahim Hooshmand Pages 1245-1254
    Limitation of water resources, lack of irrigation planning and undesirable use of water are the main factors limiting agricultural development and increasing food production in Iran. Plant and mathematical models are suitable tools for improving irrigation management, crop increase and irrigation efficiency to simulate soil moisture estimation and plant irrigation planning. This study was conducted in 2017 with the aim of investigating the ability of AquaCrop model to irrigate and estimate soil moisture in sugarcane cultivation lands located in the south of Khuzestan province. The results of soil moisture simulation and irrigation planning were compared with the values measured in the field by AquaCrop model. Overall, the results showed that the accuracy of the model in estimating irrigation planning is more than the soil moisture estimation. The accuracy of the model was somewhat higher in estimating soil moisture with the measured values at the farm level. So that the mean square tide of error (RMSE), tide mean squares of normalized error (NRMSE), coefficient of determination (R²), compatibility index (d) and residual coefficient (CRM) were 2.12%, 0.08, 0.71, 0.88 and -0.035, respectively. Also, the results of simulation of sugarcane irrigation round in the field showed that four irrigation rounds, which on average were 4800 cubic meters per hectare, were saved compared to the control farms. The yield of this field was 128 tons per hectare and the average yield of control farms was 103.60 tons per hectare. The results showed that AquaCrop model can be used as a suitable method for planning and irrigation management of sugarcane cultivation lands.
    Keywords: soil moisture, Irrigation management, Irrigation planning, AquaCrop
  • Fatemeh Meskini-Vishkaee *, Arash Tafteh, Alireza Jafarnejadi, Mohiaddin Goosheh Pages 1255-1265

    The aim of this study was to determine the quinoa water-yield function by applying water deficit stress in different growth stages. This study was performed on quinoa cultivar Titicaca in Ahvaz city in 2019 in a randomized complete block design with 13 treatments and three replications. Treatments including full irrigation and application of three levels of water deficit stress at four different stages of plant growth. The functions of water - quinoa seed yield and water use efficiency were fitted as a quadratic function. The trend of yield increase per water consumption up to 3200 m3 ha-1 was upward. From 3200 to 4000 m3 ha-1 of water consumption, the yield was almost constant and maximum (3650 kg ha-1). The most water use efficiency (1.22 kg m-3) was achieved with water consumption of about 2400 m3 ha-1. From 2400 to 3000 m3 ha-1 of water consumption, the water use efficiency was 1.12 kg m-3. Therefore, more water consumption decreased the water use efficiency. Although water scarcity stress increased the water use efficiency in quinoa cultivation, in order to achieve proper efficiency in deficit irrigation management, in addition to the amount of water consumption, the plant growth stage should also be considered. In the climatic conditions of Khuzestan province, initial and middle stages were the most sensitive growth stages of quinoa to water deficit stress

    Keywords: Drought stress, Sustainable agriculture, Deficit irrigation