فهرست مطالب

پژوهش آب در کشاورزی - سال سی‌ام شماره 1 (بهار 1395)

مجله پژوهش آب در کشاورزی
سال سی‌ام شماره 1 (بهار 1395)

  • تاریخ انتشار: 1395/03/04
  • تعداد عناوین: 11
|
  • مقاله پژوهشی
  • فاطمه کیخایی *، ناصر گنجی خرم دل صفحات 1-11
    به منظور بررسی اثر کم آبیاری بر خصوصیات کمی و کیفی گندم هامون، تحقیقی دو ساله با دو تیمار اصلی شامل آبیاری نواری با انتهای بسته و شیاری درکرت های اصلی و سه تیمار فرعی میزان آب آبیاری شامل آبیاری کامل (T1 )،75 درصد آبیاری کامل (T2 ) و 55 درصد آبیاری کامل (T3 )در کرت های فرعی انجام شد. طرح آزمایشی به صورت اسپلیت پلات در قالب بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در ایستگاه تحقیقات کشاورزی زهک زابل در طی دو سال متوالی اجرا گردید و پارامترهایی نظیر ارتفاع بوته، ارتفاع سنبله، تعداد دانه در سنبله، تعداد سنبله در مترمربع، وزن هزار دانه، عملکرد بیولوژیک، عملکرد دانه و کارایی مصرف آب اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که اثر روش آبیاری بر صفات مورد بررسی معنی دار نبود. اما تیمار میزان آب آبیاری، کلیه فاکتورهای رشد گیاه را به صورت معنی دار تحت تاثیر قرار داد. میانگین آب مصرفی در تیمار آبیاری کامل، 75 درصد آبیاری کامل و 55 درصد آبیاری کامل به ترتیب برابر با 4473، 3505 و 2730 مترمکعب در هکتار و کارائی مصرف در محدوده 95/0 و 17/1 بدست آمد. به عنوان توصیه کلی، تیمار 75 درصد آبیاری کامل در روش آبیاری نواری با کارائی مصرف آب 15/1 و عملکرد 4040 کیلوگرم در هکتار بهترین گزینه جهت اعمال کم آبیاری در منطقه سیستان می باشد.
    کلیدواژگان: صفات کمی و کیفی گندم، گندم رقم هامون، منطقه سیستان
  • پریسا شاهین رخسار *، ابراهیم امیری، سامیه رئیسی، محمد اسماعیل اسدی صفحات 13-24
    امروزه حتی در مناطق مرطوب کشور، بحران آب یک مشکل عمده کشاورزی و افزایش بهره وری مصرف آب یکی از ملزومات توسعه پایدار است. با توجه به این امر، استفاده از مدل های شبیه سازی رشد گیاه به عنوان ابزاری برای مدیریت بحران آب مفید به نظر می رسد. در این پژوهش از مدل WOFOSTجهت شبیه سازی عملکرد دو رقم سویا تحت مدیریت کم آبیاریدر منطقه گرگان استفاده شد.با استفاده از عملکرد اندازه گیری شده و اجزای بیلان آب شبیه سازی شده از مدل، مقدار متوسط بهره وری تبخیرتعرق (WPET) مبتنی بر عملکرد دانه 72/0 کیلوگرم دانه به ازای هر متر مکعب تبخیر تعرقحاصل شد. با افزایش تنش خشکی، بهره وری آب بر پایه مجموع آبیاری و بارش(WPI+R) و بهره وری آب بر پایه مقدار آبیاری (WPI) در هر دو رقم افزایش یافت ولی رقم دی پی ایکس در مواجه با تنش خشکی دارای بهره وری آب بالاتری نسبت به رقم سپیده بود. نتایج ارزیابی عملکرد و دقت مدل WOFOST نشان داد شاخص ریشه میانگین مربعات خطای نسبی (nRSME)عملکرد دانه و بیوماس کل در هر دو رقم موردبررسی کمتر از 10 درصد، شاخص ضریب جرم باقی مانده ها (CRM) نزدیک به صفر، ضریب کار آیی مدل (EF) 89/0، ضریب تبیین(R2)93/0 و شاخص توافق ویلموت (IOA) در حدود 89/0 به دست آمد. به طورکلی یافته های این تحقیق کار آیی مطلوب مدل را در شبیه سازی فرآیند رشد و تاثیر آب بر عملکرد و بهره وری آب سویا تایید می کند و رقم دی پی ایکس در شرایط محدودیت آب برای کشت در استان گلستان توصیه می شود.
    کلیدواژگان: بیوماس، سویارقم دی پی ایکس، عملکرد، بهره وری آب
  • سید حسن موسوی فضل*، امین علیزاده، حسین انصاری، پرویز رضوانی مقدم صفحات 25-38
    به منظور بررسی اثر سطوح مختلف آب آبیاری و کود پتاسیم بر خصوصیات رشدی ریشه، اندام های هوایی، عملکرد و کارایی مصرف آب در سه رقم سورگوم علوفه ای، پژوهشی در اراضی مرکز تحقیقات کشاورزی استان سمنان( شاهرود) در سال 1393 به صورت گلدانی و مزرعه ای انجام شد. متغیرهای این پژوهش عبارت بودند از : 1- آب آبیاری در سه سطح (50، 75 و 100 درصد آب مورد نیاز) 2- کود پتاسیم در سه سطح ( صفر، 50 و 100 درصد کود مورد نیاز براساس آزمون خاک) 3– ارقام سورگوم علوفه ای در سه سطح (پگاه، اسپیدفید و کرج).پژوهش گلدانی در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی به صورت فاکتوریل و پژوهش مزرعه ای در قالب طرح کرت های خرد شده به صورت فاکتوریل با سه تکرار انجام شد. در پژوهش گلدانی243 گلدان پلاستیکی به قطر 30 و ارتفاع 60 سانتی متر انتخاب شد. در هر دو پژوهش، آب آبیاری با استفاده از داده های هواشناسی محل به روش پنمن- مانتیث محاسبه و با روش آبیاری قطره ای در اختیار گیاه قرار گرفت. نمونه برداری از ریشه (پژوهش گلدانی) در سه مرحله در طول فصل زراعی به صورت تخریبی انجام شد. حجم ریشه با روش غوطه وری در آب و وزن آن با ترازوی دقیق اندازه گیری شد. در پژوهش گلدانی علاوه بر پارامترهای ریشه، سطح برگ، وزن خشک برگ، وزن خشک ساقه و وزن اندام هوایی نیز اندازه گیری شد. نتایج نشان داد اثر آب آبیاری و کود پتاسیم بر عملکرد علوفه ی تر در پژوهش مزرعه ای، خصوصیات ریشه (حجم و وزن خشک) در پژوهش گلدانی و اندام های هوایی گیاه (هر دو پژوهش) معنی دار شد. در پژوهش مزرعه ای بیشترین عملکرد، از سطح آب و کود 100 درصد (8/102 تن در هکتار) بدست آمد. رقم پگاه با عملکرد 7/92 تن در هکتار در بین ارقام، بیشترینعملکرد علوفه را داشت. حداکثر کارایی مصرف آب (5/20 کیلوگرم بر مترمکعب در هکتار) برای علوفه ی تازه از تیمار آب 75 % و کود 100 درصد بدست آمد. تیمار آب 75% و کود 100 درصد و رقم پگاه (W75K100Vp)به عنوان تیمار برتر تعیین شد. کاربرد کود پتاسیم (به اندازه ی نیاز) توانست بخشی از زیان های ناشی از کمبود آب را جبران نماید. معادلات ریاضی حجم و وزن ریشه نسبت به زمان و نیز روابط بین برخی صفات اندام هوایی و ریشه با استفاده از داده های پژوهش گلدانی تعیین شدند.
    کلیدواژگان: آب آبیاری، پژوهش گلدانی، خصوصیات ریشه
  • ناصر گنجی خرم دل*، فاطمه کیخایی صفحات 39-49
    بیش از 90 درصد باغات پسته ایران به روش سطحی آبیاری می شوند که با توجه به روند کاهشی منابع آب تغییر یا بهسازی سیستم های آبیاری باغات ضروری است. تحقیق حاضر به منظور بررسی تاثیر تغییر سیستم آبیاریسطحی به آبیاری قطره ای بر درختان 10 ساله بارور پسته (رقم احمد آقایی)طی سالهای 1392 و 1393 در منطقه خشکه رود زرندیه ساوه انجام شد. طرح به صورت بلوکهای کامل تصادفی در قالب فاکتوریل با دو تیمار روش آبیاری (آبیاری غرقابی و قطره ای) به عنوان فاکتور سطح اول و سالهای اجرای آزمایش به عنوان فاکتور سطح دوم در سه تکرار اجرا گردید.در طی آزمایش برخی صفات کمی و کیفی محصول پسته، رشد شاخه یکساله و کارایی مصرف آب اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که تغییر سیستم آبیاری درختان بارور پسته از روش سطحی به قطره ای امکان پذیر می باشد. این تغییر روش آبیاری بر عملکرد خشک، تعداد دانه در انس، درصد پوکی، رشد شاخه یکساله، سطح برگ و وزن صد دانه پسته در سطح 5درصد تاثیر معنی داری داشت. کاهش عملکرد و شاخص های کیفی محصول در روش آبیاری قطره ای نسبت به سطحی در سال اول آزمایش مشاهده گردید ولی در سال دوم، افزایش عملکرد و بهبود کیفیت پسته در روش آبیاری قطره ای نسبت به روش آبیاری سطحی نشان دهنده سازگاری درختان پسته نسبت به تغییر سیستم بود. میانگین دو ساله عملکرد خشک در روش آبیاری سطحی و قطره ای به ترتیب برابر 739 و 927 کیلوگرم در هکتار، میانگین آب مصرفی 6375 و 4110 متر مکعب در هکتار و میزان کارایی مصرف آب 125 و 190 گرم محصول خشک به ازای هر متر مکعب آب بدست آمد.پیشنهاد می گردد این قبیل آزمایش ها به دلیل سال آوری درختان پسته، چهار ساله اجرا گردد تا نتایج برای توصیه اعتبار بیشتری داشته باشد.
    کلیدواژگان: تغییر سیستم آبیاری، کارایی مصرف آب، صفات کمی و کیفی پسته
  • محمد مهدی قره داغی*، سیدمحمود طباطبایی، محمدحسن لی صفحات 51-64
    استفاده از مدل های شبیه سازی یکی از راه کارهای پیش بینی اثرات آب های شور بر عملکرد محصول و شوری خاک می باشد. در این تحقیق شوری خاک و عملکرد ذرت علوفه ای در شرایط آبیاری با آب شور با استفاده از دو مدل SWAP و SALTMED ارزیابی شدند. بدین منظور آزمایش های مزرعه ای در تیمارهای مختلف استفاده ثابت و تناوبی آب شور و غیر شور (با اعمال آب غیر شور در تناوب یک در میان، سه در میان و پنج در میان آب شور) در دو سطح شوری 5/3 و 7/5 دسی زیمنس بر متر در منطقه ی کرج انجام شد. هدایت الکتریکی آب غیر شور 4/0 دسی زیمنس بر متر بود. عملکرد محصول و شوری خاک اندازه گیری و توسط دو مدل مذکور شبیه سازی شد. مقدار ضریب تبیین (R2) برای شوری خاک و عملکرد محصول در مدل SWAP به ترتیب 754/0 و 587/0 و برای مدل SALTMED به ترتیب برابر 758/0 و 846/0 به دست آمد. قدر مطلق خطای نسبی (|RE|)مدل SWAPدر تخمین عملکرد محصول از 7/1 تا 3/26 درصد و در تخمین شوری خاک از 5/2 تا 4/32 درصد متغیر بود. هم چنین |RE| مدل SALTMED در تخمین عملکرد محصول از 9/0 تا 7/24 درصد و در تخمین شوری خاک از 2/2 تا 2/38 درصد متغیر بود.
    کلیدواژگان: کاربرد تناوبی آب شور و غیر شور، آبیاری قطره ای، ذرت علوفه ای
  • محبوبه ناصری *، حسین آرویی، محمد کافی، حسین نعمتی صفحات 65-71
    تنش شوری یکی از تنش های غیر زیستی مهم است که باعث کاهش رشد گیاهان می شود. به منظور بررسی اثر تنش شوری بر صفات فیزیولوژیک گیاه سبزی دارویی شنبلیله آزمایشی در گلخانه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه فردوسی مشهد به اجرا درآمد. در این طرح تیمارهای آزمایشی شامل 0، 60، 120و 180 میلی مولار کلرید سدیم آب آبیاری به صورت کاملا تصادفی با 10 تکرار اعمال گردید. اثر سطوح مختلف شوری بر وزن خشک اندام هوایی، وزن خشک میوه، شاخص کلروفیل و نسبت کلروفیلa/bمعنی دار(P<0.05) بود. بر اساس نتایج آزمایش آب شور بر صفات فیزیولوژیکی گیاه شنبلیله اثر منفی گذاشت بطوریکه شوری در غلظت های 60، 120 و 180 میلی مولار کلرید سدیم آب آبیاری به ترتیب باعث کاهش 37%، 50% و 53 درصد زیست توده اندام هوایی، 8%، 34% و 45 درصد زیست توده میوه، 1%، 2% و 16 درصد شاخص کلروفیل و 0، 4% و 27 درصد کلروفیل a/bشد.
    کلیدواژگان: شوری آب آبیاری، درصد رطوبت نسبی برگ، کلروفیلa و b، نشت الکترولیت
  • مسعود کرباسی صفحات 73-87
    تبخیر-تعرقمرجع یکی ازمهم ترین و موثرترین مولفه ها در بهینه سازی مصرف آب کشاورزی و مدیریتمنابع آب می باشد. در سال های اخیر استفاده از روش های هوش مصنوعی و مدل هیبریدی بر پایه موجک در پیش بینی پارامترهای هیدرولوژیکی بسیار متداول گشته است. در مطالعه حاضر کاربرد روش های ANFIS و موجک- ANFIS در پیش بینی تبخیر-تعرق مرجع هفتگی مرجع در ایستگاه های همدیدی تبریز، اهواز، بندرعباس و رامسر که دارای اقلیم های مختلفی هستند، مورد بررسی و ارزیابی قرار گرفت. بدین منظور یک دوره آماری 20 ساله (1990 الی 2009) که 15 سال (1990-2004) آن برای آموزش و پنج سال انتهایی (2009-2005) جهت آزمون مدل های مختلف در نظر گرفته شد. ترکیب های مختلفی از داده های ورودی (تاخیرهای مختلف) و انواع موجک های مادر مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که مدل هیبریدی موجک-ANFIS در هر چهار ایستگاه همدیدی مورداستفاده نسبت به مدل ANFIS دارای توانایی و دقت بالاتری در پیش بینی تبخیر-تعرق هفتگی می باشد. همچنین نتایج نشان داد که استفاده از تاخیرهای زمانی سالانه در مدل ANFISموجب افزایش دقت گردید درحالی که در مدل موجک-ANFISاستفاده از تاخیرهای زمانی سالانه موجب افزایش دقت نمی گردد و در برخی موارد حتی موجب کاهش دقت نیز می گردد. بررسی انواع موجک های مادر نیز نشان داد که موجک میر مناسب ترین نوع موجک برای پیش بینی تبخیر-تعرق مرجع در مقیاس هفتگی می باشد. از نتایج تحقیق حاضر می توان در برنامه ریزی آبیاری مناطق مورد مطالعه استفاده نمود.
    کلیدواژگان: سری زمانی، تبدیل موجک، ANFIS
  • بختیار کریمی*، چنور عبدی، زینب فتحی تیلکو، هوشیار گویلیان صفحات 89-101
    زمانی که آب با کیفیت مناسب کمیاب باشد، منابع آب نا متعارف برای استفاده در کشاورزی مورد توجه قرار می گیرند. فاضلاب تصفیه شده شهرییکی از این منابع آبی نا متعارف می باشد. در این تحقیق تاثیر آبیاری با فاضلاب تصفیه شده شهری بر تجمع برخی از فلزات سنگین (آهن، مس، روی، منگنز، آرسنیک، کادمیوم، سرب و نیکل) در لایه های خاک، در گلدان در شرایط گلخانه دانشگاه کردستان مورد بررسی قرار گرفت. آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح کامل تصادفی با سه تکرار اجرا گردید. در این تحقیق اثر تیمارهای نوع آب آبیاری شامل فاضلاب تصفیه شده، یکی در میان فاضلاب تصفیه شده - آب و آب معمولی بر تجمع فلزات سنگین در عمق های مختلف خاک کشت شده با گیاه ذرت و گوجه فرنگی مورد آزمایش قرار گرفت. از چهار عمق مختلف از سطح خاک و همچنین سه فاصله افقی از گیاه نمونه برداری انجام شد. نتایج نشان داد که خاک آبیاری شده با فاضلاب تصفیه شده شهری به طور معنی داری مقادیر بیشتری از فلزات سنگین مورد مطالعه را در مقایسه با آب معمولی دارا می باشد. بر اساس این نتایج، بیشترین و کمترین مقدار فلزات سنگین اندازه گیری شده به ترتیب در تیمارهای خاک آبیاری شده با فاضلاب تصفیه شده و آب معمولی مشاهده گردید. نتایج همچنین نشان داد که میزان غلظت عناصر سنگین خاک با افزایش عمق و فاصله افقی از گیاه کاهش می یابد. بر اساس نتایج میزان تجمع عناصر سنگین در خاک، منگنز (3/7 میلی گرم بر کیلوگرم) بیشترین میزان تجمع در خاک را دارا می باشد و پس از آن فلزات آرسنیک (21/5 میلی گرم بر کیلوگرم)، آهن (21/4 میلی گرم بر کیلوگرم)، روی (93/3 میلی گرم بر کیلوگرم) و مس (3/3 میلی گرم بر کیلوگرم) در رتبه های دوم تا پنجم قرار می گیرند. نوع گیاه نیز تاثیر معنی داری بر تجمع فلزات منگنز، روی و آرسنیک در خاک دارد.بر اساس نتایج این پژوهش احتمال آلودگی گیاهانی نظیر ذرت و گوجه فرنگی به عناصر سنگین وجود دارد. لذا با توجه به شرایط تصفیه فعلی فاضلاب، پیشنهاد می گردد که آبیاری با فاضلاب تصفیه شده برای محصولات غیر خوراکی استفاده گردد.
    کلیدواژگان: آب نامتعارف، آبیاری، پروفیل خاک، گلخانه
  • ارسلان فاریابی*، بهزاد قربانی، عیسی معروف پور، برزان بهرامی کمانگر صفحات 103-117
    گرفتگی قطره چکان ها اصلی ترین مشکل هنگام کاربرد پساب در سیستم آبیاری قطره ای است که موجب کاهش دبی، یکنواختی پخش آب، راندمان آبیاری و افزایش هزینه های بهره برداری می شود. پساب مزارع پرورش ماهی حاوی مقادیر قابل قبولی مواد مغذی نیتروژن و فسفر است که می تواند مورد استفاده گیاهان قرار گیرد. از این رو، هدف از پژوهش حاضر، بررسی تاثیر پساب مزارع پرورش ماهی قزل آلای رنگین کمان بر عملکرد هیدرولیکی قطره چکان های نتافیم و میکروفلاپر با دبی های متفاوت است. برای این منظور، دو سیستم آبیاری قطره ای جهت استفاده از آب ورودی و پساب یک مزرعه پرورش ماهی در استان کردستان طراحی و اجرا شد. همچنین، با اضافه کردن یک تیمار مدیریتی، اثر تخلیه لوله های فرعی و نیمه اصلی در خاتمه هر آبیاری با پساب بررسی گردید. از مشخصه های دبی نسبی، یکنواختی پخش، ضریب یکنواختی کریستیانسن، یکنواختی آماری و نرخ گرفتگی برای مقایسه عملکرد هیدرولیکی قطره چکان ها استفاده شد. نتایج نشان داد که در هر دو حالت استفاده از پساب و آب متعارف، عملکرد قطره چکان های نتافیم l/h4 و نتافیم l/h8 به ترتیب نسبت به قطره چکان های میکروفلاپر l/h 4، میکروفلاپر l/h8 و نتافیم l/h12 بهتر بوده است. همچنین عملکرد قطره چکان نتافیم l/h 4 نسبت به سایر قطره چکان های مورد مطالعه کمترین وابستگی و حساسیت را به کیفیت آب موجود و نحوه مدیریت آبیاری دارد. علاوه بر این، اعمال مدیریت تخلیه انتهایی لوله ها تاثیر زیادی بر بهبود عملکرد قطره چکان های نتافیم l/h12 و میکروفلاپر l/h8 داشته است.
    کلیدواژگان: آب نامتعارف، آبیاری قطره ای، ماهی قزل آلای رنگین کمان، گرفتگی قطره چکان
  • بختیار کریمی*، فرهاد میرزایی، تیمور سهرابی صفحات 119-129
    سیستم آبیاری قطره ای از ابتدا به علت کاربرد دقیق کود و آب به عنوان یک روش آبیاری مناسب در مناطق خشک و نیمه خشک شناخته شده است. مدیریت و طراحی درست سیستم کود آبیاری در این روش تا حد زیادی بستگی به فهم درست توزیع رطوبت و کود که به نوبه خود تابع بافت و لایه بندی خاک، دبی قطره چکان، حجم آب کاربردی و غلظت کود آبیاری دارد. در این تحقیق، آزمایش ها در یک مدل پلکسی گلاس شفاف با ابعاد 5/0×22/1×3 متر و روی سه نوع بافت خاک (متوسط، سنگین و سبک) به انجام رسید. دبی قطره چکان ها با زمان آبیاری 6 ساعت و با مقادیر 4/2 (Q1)، 4 (Q2)و 6 (Q3) لیتر در ساعت اعمال گردید. همچنین تیمارهای کود آبیاری شامل سه تیمار با غلظت نیترات 125، 250 و 375 میلی گرم در لیتر بود. به منظور اعمال تیمارهای کود آبیاری، از کود اوره (CH4N2O) (46 درصد نیتروژن) استفاده گردید.سپس، به کمک قضیه π باکینگهام و با استفاده از آنالیز ابعادی روابطی به منظور شبیه سازی توزیع نیترات در سیستم های آبیاری قطره ای سطحی و برای سه نوع بافت مورد بررسی ارائه گردید که تابعی از غلظت نیترات اولیه خاک، غلظت نیترات در کود آبیاری، رطوبت اولیه خاک، فاصله شعاعی نقاط مورد نظر، حجم آب کاربردی در زمان آبیاری، هدایت هیدرولیکی خاک و دبی قطره چکان می باشد. نتایج مقایسه بین مقادیر اندازه گیری شده و شبیه سازی شده نشان داد که این مدل ها با دقت بالایی نیترات را پیش بینی نموده می کنند. و همچنین متوسط مقادیر شاخص میانگین ریشه دوم خطا (RMSE) برای خاک رسی و برای دبی های مورد استفادهQ1، Q2وQ3به ترتیب مقادیر 025/0، 105/0 و 093/0 برآورد گردید و این مقادیر برای خاک لومی به ترتیب مقادیر 032/0، 052/0 و 05/0 و برای خاک شنی به ترتیب مقادیر 023/0، 038/0 و 035/0 می باشد. با به کارگیری این روابط در سیستم آبیاری قطره ای سطحی، می توان عملکرد این سیستم ها را به میزان قابل توجهی بهبود بخشید.
    کلیدواژگان: کود آبیاری، مدیریت آبیاری، کود اوره، مدل فیزیکی
  • علی قدمی فیروزآبادی*، مجتبی خوش روش، پویا شیرازی، حمید زارع ابیانه صفحات 131-143
    افزایش بهره وری آب، عامل کلیدی برای رفع بزرگ ترین چالش بخش کشاورزی در مناطق کم آب است. به منظور بررسی تاثیر سطوح مختلف آب آبیاری و شوری با استفاده از آب مغناطیسی و غیرمغناطیسی بر خصوصیات عملکرد، بیوماس، ارتفاع گیاه، درصد روغن و درصد پروتئین سویا رقم DPX، آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در سال 1392 در یک مزرعه کشاورزی واقع در شهرستان علی آباد استان گلستان اجرا شد. تیمارها شامل سه سطح 100 درصد، 75 درصد و 50 درصد آب مورد نیاز گیاه سویا و سه سطح شوری 7/0، 5 و 10 دسی زیمنس بر متر بودند. نتایج نشان داد که با مغناطیسی کردن آب آبیاری مقدار عملکرد، بیوماس، ارتفاع گیاه، درصد روغن و درصد پروتئین در تمامی تیمارهای خشکی و شوری، به طور معنی داری افزایش یافت (001/0P<). متوسط مقدار کاهش عملکرد در تیمار شوری آب پنج دسی زیمنس بر متر برابر 44/8 درصد و در تیمار شوری آب 10 دسی زیمنس بر متر برابر 68/24 درصد نسبت به تیمار شاهد بود. همچنین متوسط مقدار کاهش عملکرد در سطح 75 درصد آبیاری برابر 68/30 درصد و در سطح 50 درصد آبیاری برابر 40/44 درصد نسبت به تیمار شاهد بود. در مجموع، بالاترین میزان عملکرد دانه برابر 5/5 تن در هکتار از تیمار 100 درصد نیاز آبی مربوط به تیمار آب مغناطیسی بود.
    کلیدواژگان: آبیاری نشتی، مدیریت آب، میدان مغناطیسی
|
  • Fateme Kaykhahi, Naser Ganji Pages 1-11
    In order to determine the effects of deficit irrigation on qualitative and quantitative characteristics of wheat cv. Hamoon, an experiment was conducted with two irrigation treatments including closed-end border with cut back and corrugation method (as the main plots) and three amounts of irrigation treatments (in subplots) including full irrigation (T1), 75% of full irrigation (T2), and 55% of full irrigation (T3). The experimental design was a randomized complete block in a split plot arrangement in three replicates and was conducted at Zabol Research Station for 2 years. The measured parameters included height of plant and spike, number of seeds per spike, number of spikes per m2, weight of 1000 seeds, biological yield, seed yield, and water use efficiency. Results showed that irrigation methods did not have any significant effect on the abovementioned characters, but amount of irrigation treatment had significant effect on growth factors of plant. The mean of water use in full irrigation (T1), T2, and T3 were 4473, 3505, and 2730 m3/ha, respectively, and water use efficiency was obtained in the range of 0.95- 1.17 kg/m3. In general, the treatment of 75% of full irrigation in border method with water use efficiency of 1.15 kg/m3 and yield of 4040 kg/ha is recommended for deficit irrigation in Sistan region.
    Keywords: Qualitative, quantitative attributes of wheat, Cultivar Hamoon, Sistan region
  • Parisa Shahinrikhsar*, Ebrahim Amiri, Samiye Raeesi, Mohammadesmaeele Asadi Pages 13-24
    Today, even in humid areas, the water crisis is a major problem for agriculture and increasing the efficiency of water use is also one of the requirements for sustainable development. Regarding this, the use of plant growth simulation models as a tool for managing water crisis seems useful. In this study, WOFOST model to simulate the performance of two soybean cultivars (DPX and SEPIDEH) under deficit irrigation was used in the Gorgan region. Using the measured plant yield and simulated water balance components from the model, the average productivity of evapotranspiration (WPET), based on seed yield, was obtained as 0.72 kg m-3. With increasing water stress, water use efficiency based on irrigation and precipitation series (WPI) and water use efficiency based on irrigation (WPI) increased in both cultivars, but the DPX water use efficiency under drought stress was higher than the SEPIDEH cultivar. According to the results and accuracy of WOFOST model, index of relative root mean square errors of seed yield and total biomass in both cultivars was less than 10%, the index of the coefficient of residual mass (CRM) was close to zero, the performance factor (EF) was 0.89, the coefficient of determination (R2) equaled 0.93, and the index of Willmott agreement (IOA) was about 0.89. Overall, based on the findings of this study, favorable performance of the model to simulate the growth process and water impact on soybean seed yield and water efficiency is confirmed and cultivar DPX is recommended for cultivation in the Golestan province.
    Keywords: Soybean cultivar DPX, Simulating, Biomass, Yield, Water Productivity
  • Hasan Mosavi*, Amin Alizade, Hosein Ansari Pages 25-38
    To study the effects of irrigation water (50%, 75%, and 100% of plant water requirement) and potassium fertilizer (0, 50%, and 100% required potassium fertilizer based on soil test) on the dynamics of root, yield, and shoots of sorghum varieties (Pegah, Karaj, and Speedfeed), a research was conducted in the Agricultural Research Center of Semnan province (Shahrood) in 2014. This research was conducted in pots and in field experiment. The experimental variables were irrigation water, potassium fertilizer, and varieties of forage sorghum. The treatments were arranged as split plots based on a randomized complete block design with three replications. In the pot experiment, 243 plastic pots with diameter of 30 and height of 60 cm were used. Irrigation water was calculated with Penman-Monteith method. Drip irrigation was used as irrigation system. Sampling was carried out from the roots in three phases during the season. The root volume was determined by immersion in water method. Shoots parameters such as leaf area, leaf dry weight, stem dry weight, and shoot weight were measured. The results showed that the effects of irrigation water, potassium fertilizer, and sorghum varieties were significant on the forage yield, root volume, and dry weight of roots and shoots of the plants. The highest yield was obtained from the W100K100 treatment (102.8 ton/ha). Pegha variety showed the maximum yield. The maximum water use efficiency was obtained from the W75K100 treatment (20.5 kg/m3/ha). The W75K100Vp treatment was introduced as a superior treatment. Potassium fertilizer could compensate the loss of yield. The mathematical equations expressing root volume and dry weight with time were determined during the season. The relationships between some parameters of the shoots and roots were determined.
    Keywords: Irrigation water, Pot experiment, Root characteristic
  • Naser Ganji*, Fateme Kayjaee Pages 39-49
    More than 90 percent of Iranian pistachio orchards are irrigated using surface methods, thus, changing or improvement of irrigation systems is necessary considering the declining water resources. The present research was carried out to investigation the effect of changing irrigation system from surface to drip on mature pistachio orchards (cultivar Ahmad Aghaei) in 2013 and 2014 in Zarandiye region of Saveh, Iran. The experiment was performed as factorial in a completely randomized block design (CRBD) with irrigation methods (surface and drip irrigation) and years of the experiment implementation as the second level variable, in three replications. Some quantitative and qualitative parameters of pistachio yield as well as growth of annual branch and water use efficiency were measured during the experiment. The results showed that irrigation system change of mature pistachio trees from surface to drip was possible. Irrigation system change was significant in dry yield, number of seed in ounce, percent of blankness, growth of annual branch, leaf area, and the 100 seed weight of pistachio at P ≤ 0.05. In the first year experiment, a reduction in performance and quality of yield was observed in drip irrigation compared to surface irrigation, but, in the second year, enhancing of performance and improvement in quality of pistachio in drip irrigation in comparison to surface irrigation showed adaptability of pistachio trees to change of irrigation system. The 2-year means of dry yield, water consumption, and the amount of water use efficiency in surface and drip methods were obtained at 739 and 927 kg per ha, 6375 and 4110 m3 per ha, and 125 and 190 g of dry yield per m3 of water, respectively. Because of alternative bearing, it is recommended to perform these tests for four successive years, so that the results would be more reliable for recommendation purposes.
    Keywords: : Irrigation system change, Water use efficiency, Pistachio quality characteristics
  • Mohammadmahdi Gharedaghi* Pages 51-64
    Using simulation models is a strategy in agricultural water use management and in predicting effect of saline water on crop yield and soil salinity. In this study, soil salinity and forage maize yield were evaluated under alternating application of saline water with fresh water using SWAP and SALTMED models. For this purpose, field experiments were carried out under different treatments of fixed and cyclic use of saline (salinity levels of 3.5 and 5.7 dS.m-1) and non-saline water (non-saline water application in every one, three, and five saline water application) in Karaj region. Electrical conductivity of the non-saline water was 0.4 dS.m-1. Crop yield and soil salinity were simulated via both models and compared with their corresponding measured values. In SWAP model, coefficient of determination (R2) values were 0.754 and 0.587 for soil salinity and crop yield, respectively, while these values were 0.758 and 0.846, respectively, for SALTMED model. Absolute Relative error (|RE|) of SWAP model varied between 1.7% and 26.3% in crop yield estimation and varied between 2.5% and 32.4% in soil salinity estimation. Also, |RE| of SALTMED model ranged from 0.9% to 24.7% in estimation of crop yield, and ranged from 2.2% to 38.2% in case of soil salinity estimation.
    Keywords: Cyclic use of saline, non, saline water, Drip irrigation, Forage maize
  • Mahbobe Naseri*, Mohammad Kafi, Hosein Aroni, Hosein Nemati Pages 65-71
    In order to investigate the effect of different levels of salinity on physiological traits in fenugreek, an experiment was conducted at the greenhouse of Ferdowsi University of Mashhad, using Completely Randomized Design with 10 replications. Treatments included irrigation water salinities of 0, 60, 120, and180 mM sodium chloride. The results showed that different levels of salinity had negative effects on physiological characteristics at 60, 120, and 180 mM sodium chloride and reduced shoot biomass by 37%, 50%, and 53% ; fruit biomass by 8%, 34%, and 45%; and 16% of chlorophyll index and 0, 4%, and 27% chlorophyll a/b, respectively, compared with 0 mM sodium chloride.
    Keywords: Relative water content, Chlorophyll a, b, Electrolyte leakage, Irrigation water salinity
  • Masud Karbasi Pages 73-87
    Evapotranspiration is one of the most important components in the optimization of water use in agriculture and water resources management. In recent years, artificial intelligence methods and wavelet based hybrid model have been used for forecasting of hydrological parameters. In the present study, applications of the adaptive network-based fuzzy inference system (ANFIS) and Wavelet-ANFIS models to forecast weekly reference evapotranspiration at the synoptic stations of Tabriz, Ahvaz, Bandar Abbas, and Ramsar were investigated. For this purpose, a 20-year statistical period (1990-2009) was considered: 15 years (1990-2004) for training and the final five years (2005-2009) for testing the various models. Various combinations of input data (various lag times) and different kinds of mother wavelets were evaluated. Results showed that, compared to the ANFIS model, the hybrid model Wavelet-ANFIS had greater ability and accuracy in forecasting weekly evapotranspiration at all of the four synoptic stations. Moreover, the use of yearly lag times in the ANFIS model increased its accuracy. However, in the Wavelet-ANFIS, yearly lags not only did not increase the accuracy of the Wavelet-ANFIS model, but also reduced its accuracy in some cases. Investigation of various kinds of mother wavelets also indicated that the Meyer wavelet was the most suitable mother wavelet for forecasting weekly reference evapotranspiration. Results of this study can also be used for irrigation scheduling in the studied regions.
    Keywords: Time series, Wavelet transform, ANFIS
  • Bakhtiyar Karimr* Pages 89-101
    When good quality water is scarce, application of unconventional water resources is considered in agriculture. One of these sources is treated urban wastewater (TUW). In this research, in which plants were grown in medium-size pots, effect of irrigation with wastewater was evaluated on accumulation and distribution in soil profile of heavy metals (iron, manganese, zinc, copper, arsenic, cadmium, lead, and nickel) under greenhouse conditions of the University of Kurdistan. The factorial experiments were conducted according to complete randomized design with three replications. Also, the effect off three irrigation treatments consisting of TUW, alternating TUW- ordinary water, and ordinary water on the accumulation of heavy metals in the soil cultivated with corn and tomato plant were investigated. Soil samples were taken from four different depths and three horizontal distances from the plant. The results showed that TUW had significantly greater amounts of heavy metals in comparison with ordinary water. Also, the maximum and minimum amounts of heavy metal were observed in TUW and ordinary water, respectively. From the findings, it can be concluded that concentration of heavy metals decreased with increasing depth and horizontal distance from the plant location. Manganese (7.3 mg/kg) had the highest concentration in the soil. Also, Arsenic (5.41 mg/kg), iron (4.21 mg/kg), zinc (3.93 mg/kg) and copper (3.3 mg/kg) ranked from the second to fifth, respectively. Type of plants had a significant effect on the accumulation of manganese, zinc, and arsenic. According to the results of this study, there is a threat to human health of heavy metals contamination in plants such as corn and tomatoes. Therefore, it can recommended that irrigation with treated wastewater is to be limited to non-food crops.
    Keywords: Unconventional water, irrigation, soil profile, greenhouse
  • Arsalan Faryabi*, Behzad Ghorbani Pages 103-117
    Emitter clogging is the main problem in the use of wastewaters in drip irrigation systems which reduces the emitter discharge, emission uniformity, irrigation efficiency and increases maintenance costs. Aquaculture effluents contain appropriate nutrients (nitrogen and phosphorus) that can be used by plants. Hence, the aim of this study was to evaluate the effects of aquaculture effluent on hydraulic performance of Netafim and Microflopper emitters with different discharges. For this purpose, two drip irrigation systems were established to use inflow water and wastewater of a fish farm in Kurdistan province. Also, adding a management treatment, the effect of drip irrigation laterals discharge at the end of each irrigation event was studied when using this type of waste. The relative discharge, emission uniformity, Christiansen Uniformity Coefficient, statistical uniformity and discharge reduction rate were used to compare the hydraulic performance of the emitters. The results showed that in both fresh water and wastewater cases, the hydraulic performance of Netafim 4 l/hr and Netafim 8 l/hr emitters were better than the Microflopper 4 l/hr, Microflopper 8 l/hr and Netafim 12 l/hr emitters, respectively. Also, Netafim 4 l/hr emitters had the least dependence and sensitivity to water quality and irrigation management compared to the other studied emitters. In addition, the use of management treatment, for lateral pipe flushout, has a great impact on improving the performance of Netafim 12 l/hr and Microflopper 8 l/hr emitters.
    Keywords: Drip irrigation, Emitter clogging, Oncorhynchus mykiss, Unconventional water
  • Bakhtiyar Karimi*, Farhad Mirzaei, Taymor Sohrabi Pages 119-129
    Drip irrigation has a priority in selecting an appropriate irrigation method in arid and semi-arid regions because of its potential of precisely applying water and chemicals both in quantity and position. Proper design and management of a drip fertigation system is, to some extent, dependent upon a better understanding of wetting patterns and water and solute distributions in soil under different combinations of soil type and layering, emitter application rate, volume applied and fertigation concentration. In this study, experiments were carried out in a transparent plexiglass tank (0.5 x1.22 x 3 m) using three different soil textures (light, heavy, and medium). The emitter outflows were considered 2.4, 4, and 6 lit/hr with irrigation duration of 6 hr. The fertigation treatments included treatments with nitrate concentrations of 125, 250, and 375 mg/L. Urea fertilizer (CH4N2O) (46% nitrogen) was used in the fertigation treatments. Then, using the p theorem of Buckingham and Dimension Analysis (DA), equations were developed to estimate the pattern of nitrate distribution pattern (horizontal and vertical) in the three soil textures. The equations developed were functions of initial soil nitrate content, nitrate concentrations in fertigation, initial moisture, radial distance of points, applied water volume, hydraulic conductivity, and emitter outflows. The results of the comparisons between simulated and observed values showed that the equations were capable of predicting the pattern of moisture distribution in different directions. The averages of Root Mean Square Error (RMSE) values in clay soil and for emitter outflows 2.4, 4, and 6 lit/hr were 0.025, 0.105 and 0.093, respectively. These values for loamy soil were 0.032, 0.052, and 0.05, respectively, and for sandy soil were 0.023, 0.038, and 0.035, respectively. Considering these equations in designing surface drip irrigation systems could improve system performance.
    Keywords: Fertigation, Irrigation Management, Urea fertilizer, Physical model
  • Ali Ghadamifiruzabadi*, Mojtaba Khoshravesh, Poya Shirazi, Hamid Zareabyane Pages 131-143
    In areas facing water shortage, increasing water productivity is the key to overcome the greatest challenge in the agricultural sector. The present field experiment aimed to evaluate the effect of different irrigation water depths and salinity of magnetized and non-magnetized water on grain yield, biomass, height, protein, and oil content of soybean variety DPX. The experiment was performed as factorial based on randomized complete block design with three replications in Aliabad, Golestan province, in 2013. The treatments consisted of three levels of water volume (100%, 75% and 50% of soybean water requirement) and three salinity levels (0.7, 5, and 10 dS/m). The results showed that magnetized water caused irrigation water quality to be improved. Therefore, magnetization of irrigation water resulted in the highly significant increase in the grain yield, biomass, height, protein, and oil content of plant under water deficit and salinity stress treatments (p
    Keywords: Magnetic field, Water management, Furrow irrigation