فهرست مطالب

پژوهش آب در کشاورزی - سال سی و یکم شماره 4 (زمستان 1396)

مجله پژوهش آب در کشاورزی
سال سی و یکم شماره 4 (زمستان 1396)

  • تاریخ انتشار: 1396/12/16
  • تعداد عناوین: 14
|
  • مقاله پژوهشی
  • مهدی کلانکی *، فاطمه کاراندیش، سید فرهاد صابرعلی صفحات 509-522
    در این پژوهش، پس از واسنجی و صحت سنجی مدل گیاهی DSSAT-CERES Maize، تاثیر توامان تغییر تقویم کشت و عمق آب آبیاری بر کارآیی مصرف آب گیاه ذرت در چهار ایستگاه قراخیل، بابلسر، رامسر و نوشهر از استان مازندران تحلیل شد. بدین منظور، ابتدا مدل بر اساس داده های بدست آمده از کشت دوساله ی ذرت در یک تقویم کشت در شهرستان ساری، تحت سه تیمار آبیاری کامل و کم آبیاری در دو سطح 55 و 75 درصد، طی فصول زراعی 1389 و 1390 واسنجی و صحت سنجی شد. سپس، توابع آب-محصول برای تاریخ های کشت منتخب در حدفاصل 21 فروردین تا 8 تیر برای چهار شهرستان منتخب تعیین شد. پس از آن، عمق بهینه ی آبیاری با هدف جلوگیری از کاهش معنی دار عملکرد محصول به دست آمد. بر اساس شاخص های ارزیابی منتخب، مدل از دقت کافی در شبیه سازی پارامترهای شاخص سطح برگ، تاریخ های مورفولوژیکی مهم، ماده خشک کل، عملکرد دانه ذرت و کل جذب نیتروژن به وسیله ی گیاه برخوردار بود. به استثنای شهرستان قراخیل و صرف نظر از نوع تیمار آبیاری، تعویق کشت، با کاهش طول دوره ی رشد گیاه، عمق بهینه ی آبیاری را 14 تا 75 درصد کاهش می دهد. بر مبنای میانگین 30 ساله ی داه های هواشناسی، کم ترین عمق بهینه ی آبیاری در شهرستان های بابلسر، نوشهر و رامسر به ترتیب 366، 200 و 122 میلی متر بوده که به ترتیب، تحت تاریخ های کشت 19 خرداد، 8 تیر و 8 تیر بدست می آید. این در حالی است که اختلاف بین عمق بهینه ی آبیاری بین تیمارهای کم آبیاری با آبیاری کامل در کشت های زودهنگام بیش تر بود. بر اساس نتایج، مدیریت عمق آب آبیاری و تعدیل تاریخ کشت منتج به 6/1 تا 8/22 درصد صرفه جویی در آب مصرفی در کشت ذرت در استان مازندران خواهد شد. با این وجود، راستی آزمایی نتایج این پژوهش، مستلزم انجام پژوهش های مزرعه ای دیگر در شهرستان های منتخب و تحت تاریخ های کشت پیشنهادی خواهد بود.
    کلیدواژگان: تقویم کشت، مدل DSSAT-CERES-Maize، عمق بهینه آبیاری، تابع آب-محصول
  • حمید زارع ابیانه*، سجاد زیوری عارف صفحات 523-534
    برای ارزیابی عملکرد سامانه های آبیاری بارانی ثابت با آبپاش متحرک، تعداد 10 سامانه تحت مدیریت زارعین با کشت های گندم (یک مزرعه)، سیب زمینی (شش مزرعه) و یونجه (سه مزرعه) انتخاب شدند. میانگین شاخص های ضریب یکنواختی کریستیانسن، یکنواختی توزیع، راندمان پتانسیلکاربرد آب و راندمانواقعیآب، برای تمامی مزارع به ترتیب 26/75%، 76/56%، 4/45% و 65/34 درصدبه دستآمدند. دامنه تغییرات راندمان پتانسیل کاربرد آب بین 47/23-19/74 درصد، راندامان واقعی آب بین 52/28%-21/48، %یکنواختی توزیع بین 1/38% - 79/72% و ضریب یکنواختی کریستیانسن بین 49/65 - 13/85 درصد بودند. میانگین تلفات تبخیر و بادبردگی در سامانه های آبیاری 9/28 درصد، میانگین تلفات عمقی آب آبیاری 31 درصد و میانگین درصد کفایت آبیاری 5/90 درصد محاسبه شدند.مقدار دو شاخص ضریب یکنواختی پخشکریستیانسن و یکنواختی توزیع در 90 درصد از سامانه ها، کمتر از مقادیر توصیه شده بودند. در 30 درصد از سامانه ها به علت آبیاری کمتر از نیاز آبی واقعی گیاه، راندمان واقعی با راندمان پتانسیل کاربرد برابر بود. طراحی نامناسب سامانه ها، استفاده هم زمان بیش از یک آبپاش، ضعف مدیریت بهره برداران و استفاده از لوازم فرسوده و غیراستاندارد، از مهم ترین دلایل پایین بودن یکنواختی توزیع آب و راندمان پتانسیل کاربرد آب است. نتایج بررسی ها نشان داد که در اکثر طرح های مورد مطالعه، راندمان عملکرد سامانه ها کمتر از حد انتظار است. نتایج این پژوهش نشان داد طراحی و اجرای صحیح سامانه های آبیاری بارانی کلاسیک ثابت زمانی مفید است که بهره برداری از این سامانه ها نیز مناسب و کارآمد باشد.
    کلیدواژگان: راندمان پتانسیل کاربرد آب در ربع پایین، راندمان واقعی کاربرد آب در ربع پایین، ضریب یکنواختی کریستیانسن، تلفات آبیاری بارانی
  • محمد جواد منعم *، سید مهدی هاشمی شاهدانی، هادی اسلامبولچی زاده صفحات 535-545
    یکی از سازه هایی که نقش مهمی در بهبود عملکرد کانال های اصلی آبیاری ایفا می کند، مخازن درون مسیری می باشد. بهره برداری مناسب از این مخازن نیازمند هماهنگی بین سازه های ورودی و خروجی آن با شرایط جریان در سراب کانال و کانال های بالادست و نیازهای پایین دست می باشد. در صورتی که بهره برداری مخزن با هماهنگی با سایر بخش های شبکه انجام گیرد، جریان پایدارتری در کانال برقرار شده که این امر سبب کاهش نوسانات جریان و تاخیر در تحویل آب و بهبود عملکرد کانال می شود. در این تحقیق مدل ریاضی مخزن دریاچه شهرک و سیستم کانال های ورودی و خروجی آن در شبکه آبیاری مغان در محیط شبیه ساز هیدرودینامیک ICSS تهیه شد. برای بررسی نقش مدیریت بهره برداری مخزن در بهبود بهره برداری سیستم کانال مورد مطالعه، مدل ریاضی تهیه شده برای هشت گزینه بهره برداری در شرایط تغییرات تدریجی و ناگهانی کاهش و افزایش دبی ورودی از سراب کانال، در دو حالت با و بدون بهره برداری مخزن مورد آزمون قرار گرفت. نتایج شاخص های ارزیابی عملکرد حاکی از کاهش زمان عکس العمل سیستم و بهبود شاخص پایداری توزیع در همه گزینه ها، بهبود شاخص کفایت در گزینه های کاهشی و بهبود شاخص راندمان در گزینه های افزایشی با اعمال مدیریت بهره برداری مخزن بودندبه نحوی که بهبود 45/0 % و 57/6 درصدی به ترتیب در شاخص های کفایت و پایداری کفایت تحویل برای آبگیر اصلی آن به دست آمد.
    کلیدواژگان: مخازن ذخیره، کانال اصلی آبیاری، جریان غیرماندگار
  • محمدحسین رحیمیان *، حمیدرضا ذبیحی صفحات 547-558
    به منظور بررسی تاثیر استفاده از مخلوط مقادیر مختلف کود کمپوست و پلیمرسوپر جاذب رطوبت در افزایش عملکرد و کارآیی مصرف آب گوجه فرنگی(Solanum lycopersicum) آزمایشی گلخانه ای بصورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک کامل تصادفی با چهار تکرارطی سالهای 1391 الی1393 در مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی خراسان رضوی (طرق) انجام شد. عامل اول شامل چهار مقدارکمپوست (صفر ، 15% ، 30% و 50% وزنی خاک ) و عامل دوم پلیمر سوپرجاذب در چهار مقدار (صفر ، 5 ، 10 و 15 گرم برای هر بوته ) بود. توصیه مصرف کودهای شیمیایی بر اساس آزمون خاک انجام شد. آبیاری در زمان 50 درصد تخلیه مجاز رطوبتی انجام شد. تمامی کودهای شیمیایی و کمپوست قبل از کاشت مصرف شدند. مقادیر مختلف پلیمر بصورت نقطه ای برای هر بوته در محل توسعه ریشه به خاک داده شد. تجزیه مرکب دو ساله نتایج نشان داد که اثر متقابل تیمارهای مصرف پلیمر سوپرجاذب و کمپوست بر عملکرد گوجه فرنگی در سطح یک درصد معنی دار بود بطوریکه بیشترین عملکرد از تیمار بدون مصرف پلیمر سوپرجاذب و مصرف 30 درصدکمپوست به میزان 3520 گرم میوه گوجه فرنگی در بوته بدست آمد. کمترین عملکرد از تیمار مصرف 15 گرم پلیمر سوپرجاذب و 50 درصد کمپوست به میزان 1588 گرم میوه گوجه فرنگی در بوته بدست آمد.همچنین نتایج نشان داد که اثر متقابل تیمارهای مصرف پلیمر سوپرجاذب و کمپوست بر کارآیی مصرف آب گوجه فرنگی در سطح یک درصد معنی دار بود و بیشترین کارآیی مصرف آب از تیمار مصرف 30 درصد کمپوست به میزان 97/57 گرم بر لیتر بدست آمد. کمترین کارآیی مصرف آب از تیمار مصرف 15 گرم پلیمر سوپرجاذب و صفر درصد کمپوست به میزان 64/15 گرم بر لیتر بدست آمد. بیشترین دور آبیاری معادل هشت روز از تیمارهایی که 50 درصد وزنی کمپوست را داشتند بدست آمد. با توجه به نتایج این آزمایش و اثرات مفید کمپوست بر رشد و عملکرد گوجه فرنگی، مصرف کمپوست در بستر کشت گوجه فرنگی گلخانه ای توصیه می شود.
    کلیدواژگان: کمپوست، پلیمرسوپرجاذب، عملکرد، گوجه فرنگی گلخانه ای، کارآیی مصرف آب
  • رضا بهراملو*، سیدمحسن سیدان صفحات 559-569
    روند رشد جمعیت و محدودیت منابع تولید، ضرورت و اهمیت ارتقاء بهره وری این منابع را بیش از پیش نمایان می سازد. با توجه به محدودیت منابع آب و خاک، تنها راه ارتقاء کمیت تولیدات کشاورزی افزایش اثر عوامل تولید است که در پژوهش حاضر در مورد محصول سیب زمینی در دو سیستم آبیاری بارانی و نشتی تحت مدیریت زارعین مورد بررسی قرار گرفته است. این پژوهش با روش نمونه گیری طبقه بندی شده و با تکمیل پرسشنامه از 95 سیب زمینی کار در منطقه انجام شده است. مقدار آب مصرفی در سیستم نشتی با استفاده از دستگاه WSC فلوم و در سیستم بارانی که از نوع کلاسیک ثابت بود با استفاده از نصب کنتور در ابتدای قطعات و در سه مرحله، با اندازه گیری دبی آبپاش ها انجام شد. در سنجش بهره وری نهاده ها از تابع تولید استفاده شد. برای این هدف و به منظور تعیین رابطه محصول با نهاده های تولید، تابع تولید کاب داگلاس به کار رفت. بر اساس نتایج حاصله، در سیستم آبیاری بارانی میانگین بهره وری بذر و کود فسفات به ترتیب 9/10 و 1/169 کیلوگرم محصول برای هر کیلوگرم بذر و کود فسفات و بهره وری آب، 5/6 کیلوگرم محصول در هر مترمکعب آب اندازه گیری شد. در سیستم آبیاری نشتی میانگین بهره وری بذر و کود فسفات به ترتیب 8/9 و 6/158 کیلوگرم محصول برای هر کیلوگرم بذر و کود فسفات بود. بهره وری آب در این روش آبیاری سه کیلوگرم محصول در هر متر مکعب آب به دست آمد. بنابر این ضرورت دارد برای افزایش بهره وری عوامل تولید و استفاده بهینه از منابع آبی از روش های نوین آبیاری بجای روش آبیاری نشتی استفاده شود.
    کلیدواژگان: تابع تولید، تابع کاب داگلاس، بهره وری بذر، بهره وری کود فسفات
  • حسین بابازاده *، علی عبدزادگوهری، آرش خنک صفحات 571-584
    مصرف مناسب آب و استفاده بهینه از کود علاوه بر افزایش میزان عملکرد گیاه، موجب افزایش بهره وری نیز می شود. به منظور بررسی تاثیر مدیریت آبیاری قطره ای و مقدار کود نیتروژن بر عملکرد بادام زمینی، آزمایشی با کرت های خرد شده در قالب طرح بلوک کامل تصادفی در سه تکرار اجرا شد. تیمار اصلی، شامل بدون آبیاری و آبیاری با 60%، 80% و 100 درصد نیاز آبی گیاه و تیمار فرعی شامل کود نیتروژن با مقادیر 0، 30، 60 و90 کیلوگرم در هکتار در سال های زراعی 1391 و 1392، در شهرستان آستانه اشرفیه در استان گیلان اجرا شد. نتایج نشان داد که عملکرد غلاف در تیمارهای 80% و 100 درصد نیاز آبی گیاه مشابه بود و مقدار آن در سال 1391، به ترتیب 2385 و 2452 و در سال 1392 به ترتیب 2383 و 2448 کیلوگرم در هکتار بود. بیشترین عملکرد غلاف در تیمار 60 کیلوگرم نیتروژن در هکتار در سال های 1391 و 1392 به ترتیب 2351 و 2667 کیلوگرم در هکتار و بیشترین عملکرد دانه در تیمار 100 درصد نیاز آبی گیاه به ترتیب 1885 و 1877 کیلوگرم در هکتار بود. میانگین عملکرد در تیمار 60 کیلوگرم نیتروژن در هکتار در سال های زراعی مزبور به ترتیب 1829 و 2012 کیلوگرم در هکتار و مقدار بهره وری مصرف آب مبتنی بر عملکرد دانه در تیمار 100 درصد نیاز آبی به ترتیب 28/0 و 40/0 کیلوگرم بر متر مکعب به دست آمد. بنابراین با توجه به نتایج حاصل از عملکرد و بهره وری مصرف آب، مدیریت 100 درصد نیاز آبی و مقدار کودی 60 کیلوگرم نیتروژن در هکتار، مناسب ترین تیمار برای کشت بادام زمینی در منطقه مورد مطالعه می باشد.
    کلیدواژگان: آب مصرفی، تابع تولید، بهره وری مصرف آب، عملکرد دانه
  • جلال سالم* صفحات 585-594
    اجرای طرحهای آبیاری تحت فشار در استان یزد همواره با مشکلاتی روبرو بوده است.هدف این تحقیق واکاوی عوامل موثر بر عدم بکارگیری روش آبیاری تحت فشار توسط پسته کاران استان یزد بود.روش تحقیق از نوع توصیفی- پیمایشی و ابزار پمایش پرسشنامه بوده است. بدین منظور از جامعه آماری 7265 نفری با استفاده از روش نمونه گیری تصادفی از 130 پسته کار مصاحبه به عمل آمد. عوامل موثر بر عدم بکارگیری آبیاری تحت فشار به عوامل فنی، اقتصادی، اجتماعی، آموزشی و محیطی تقسیم شدند.نتایج تحقیق نشان داد که طراحی و اجرای نامناسب سیستم آبیاری تحت فشار، بالا بودن بهره وام ها و کوتاه بودن زمان باز پرداخت آنها، تحمیل کردن و مجبور کردن بهره برداران برای اجرای سیستم، برگزارنشدن دوره های آموزشی در زمینه آبیاری تحت فشار و خیس نشدن خاک تا عمق مورد نظر از مهمترین دلائل تولیدکنندگان پسته در عدم بکارگیری طرحهای آبیاری تحت فشار در هریک از عوامل مورد بررسی می باشد.نتایج تحلیل عاملی متغیرها نشان داد که بیشترین مقدار ویژه مربوط به عامل آموزشی وسپس به ترتیب عوامل اقتصادی،فنی،اجتماعی و محیطی بوده و این عوامل مجموعا 74 /74 درصد از عوامل موثر بر عدم گرایش به آبیاری تحت فشار را تبیین می کنند.
    کلیدواژگان: تحقیقات توصیفی - پیمایشی، تحلیل عاملی، عامل آموزشی
  • مسعود سلطانی، علی رحیمی خوب*، عباس ستوده نیا، مجتبی اکرم صفحات 595-607
    اراضی تحت آبیاری مناطق خشک و نیمه خشک با خطر شور شدن خاک مواجه هستند. پایداری کشاورزی در این شرایط در گرو خروج نمک اضافی از ناحیه ریشه گیاه است. اگرچه سامانه های زهکشی مصنوعی می‏توانند با خروج آب و املاح اضافی، شرایط مناسب رشد گیاه را فراهم کنند، ولی اجرا و بهره‏برداری این سامانه ها با چالش‏هایی ازجمله هزینه بالای احداث، مسائل زیست‏محیطی، حجم بالا و کیفیت پایین زه آب خروجی، همراه است. برای رویارویی با این مشکلات، می‏توان از روش‏های جایگزین و یا ترکیب آن‏ها با روش‏های مرسوم کمک گرفت. در این پژوهش، در سال 1394، زهکشی خشک به عنوان یک روش جایگزین با هزینه کمتر و تا اندازه ای سازگار با محیط زیست، در پردیس ابوریحان دانشگاه تهران موردبررسی قرار گرفت و از مدل HYDRUS_2Dبرای شبیه‏سازی و تعیین پارامترهای هیدرولیکی و انتقال شوری استفاده شد. تیمارها شامل دو نسبت عرض کاشت به نکاشت (1(کاشت):1(نکاشت) و 1:2) و دو شوری آب آبیاری (5/1 و 3 دسی زیمنس بر متر) در چهار لایسیمتر با ابعاد 1×1×1 متر اجرا شد. در این آزمایش از چمن اسپرت در قسمت کاشت استفاده شد. بافت خاک لومی، سطح ایستابی در 90 سانتی‏متری از سطح و تعداد روزهای آبیاری 70 روز بود. نتایج نشان داد در تمام تیمارها، جهت حرکت شوری از ناحیه آبیاری به ناحیه تبخیر بود و شوری نهایی خاک در قسمت نکاشت بیشتر از قسمت کاشت بود. افزایش عرض کاشت به نکاشت از 1:1 به 1:2، اگرچه توانست شوری را از ناحیه آبیاری به ناحیه تبخیر منتقل کند، ولی نتوانست شوری ناحیه ریشه را تثبیت کند. به‏طوری‏که شوری نهایی ناحیه ریشه در تیمارهای با عرض کاشت به نکاشت برابر، از شش دسی زیمنس بر متر (7/1 تا 7/2 برابر شوری اولیه) فراتر نرفت، در‏حالی‏که در دو تیمار دیگر این مقدار به بیش از 14 دسی زیمنس بر متر (9/4 تا 7/7 برابر شوری اولیه) رسید. نتایج خروجی مدل و شاخص‏های آماری نشان داد مدل HYDRUS_2Dتوانست حرکت آب و انتقال شوری را برای زهکشی خشک در شرایط آزمایش لایسیمتری با دقت معقولی برآورد کند. مقدار خطای استاندارد و ریشه میانگین مربعات خطا در برآورد رطوبت خاک به ترتیب بین هفت تا 11 درصد و 021/0 تا 057/0 سانتی‏مترمکعب بر سانتی‏مترمکعب بود و این مقدار برای برآورد شوری به ترتیب بین 24 تا 29 درصد و 01/2 تا 73/2 دسی زیمنس بر متر بود. با توجه به شاخص‏های آماری، مدل HYDRUS_2D رطوبت خاک را بهتر از مقادیر شوری شبیه‏ سازی کرد.
    کلیدواژگان: تبخیر، جریان مویینگی، حرکت آب در خاک، شوری خاک، نسبت عرض کاشت به نکاشت
  • ناصر صداقتی*، سید جواد حسینی فرد، محمدرضا نیکویی دستجردی صفحات 609-623
    برداشت بی رویه از منابع آب کشاورزی در استان کرمان، باعث شده تا سطح آب زیرزمینی در این مناطق سالانه به طور متوسط حدود یک متر افت داشته باشد. افت سطح آب های زیرزمینی علاوه بر کاهش منابع آبی، شور شدن تدریجی آن ها را نیز سبب شده است. بنابراین، باید با انجام پژوهش های کاربردی علاوه بر افزایش بهره وری مصرف آب، به دنبال راهکارهای جدیدی در راستای استفاده از آب های شور بود.براین اساس، پژوهشی در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی اجرا شد که شامل دو نوع آب آبیاری (آب شور معمولی و مغناطیسی با شوری dS/m 7/18) و دو میزان آب آبیاری (85 و 100 درصد نیاز آبی درخت پسته) بود. تیمارها با یک تیمار مخلوط آب شور و شیرین به عنوان شاهد (با شوری dS/m 5/6) مقایسه شد. دور آبیاری هر 30 روز یک بار (منطبق با دور آبیاری قطعه آزمایشی قبل از انجام پژوهش)، در نظر گرفته شد. نتایج نشان داد که بین میانگین صفات رویشی و کمی و کیفی محصول در تیمارهای مختلف آب شور در هر دو حالت آب مغناطیسی و معمولی، در اغلب موارد تفاوت معنی داری (P<0.05) وجود نداشت. در موارد خاصی هم که تفاوت معنی دار شد، روند مشخصی مشاهده نشد. از سویی، تیمار مخلوط آب شور و شیرین (شاهد)، نسبت به تیمارهای آب شور معمولی و مغناطیسی، در تمام موارد وضعیت بهتری داشت و این تفاوت از نظر آماری معنی دار (P<0.05) بود. درمجموع، استفاده از آب شور در هردو حالت معمولی و مغناطیسی، نسبت به تیمار شاهد، باعث کاهشی در حدود 20 سانتی متر مربع در سطح برگ، کاهش 10 درصدی تشکیل جوانه زایشی، کاهش رشد طولی و قطری شاخه ها به ترتیب به میزان پنج سانتی متر و 5/1 میلی متر، کاهش 5/0 کیلوگرم پسته خشک در هر درخت، افزایش هفت درصد پوکی، کاهش 10 درصدی خندانی و افزایش 5/1 واحدی در انس پسته شد. ضمن این که استفاده از آب شور باعث کاهش 120 گرمی میزان محصول خشک تولیدی به ازای هر مترمکعب آب مصرفی (بهره وری مصرف آب) شد. مغناطیسی کردن آب هیچ گونه تاثیری بر بهبود وضعیت شیمیایی خاک ازنظر شوری و نسبت جذبی سدیم نداشت. در تمام تیمارهای آب شور در هر دو حالت آب معمولی و مغناطیسی، سرعت نفوذ نهایی آب در خاک در انتهای سال دوم آزمایش، تا 6/31 درصد کاهش یافت، درحالی که در تیمار شاهد تغییری نکرد. کاهش نفوذپذیری در تیمارهای آب شور با میزان آب مصرفی 100 درصد نیاز آبی نسبت به تیمارهای با میزان آب 85 درصد، شدیدتر بود. به نظر می رسد با افزایش میزان آب آبیاری، سدیم بیشتری وارد خاک شده و نهایتا سرعت نفوذ بیشتر کاهش یافته است. این نتایج نشان داد که دستگاه های مغناطیسی کننده آب مورد استفاده در این پژوهش هیچ گونه تاثیر مثبتی در کاهش اثرات منفی آب شور بر درختان پسته و خاک نداشتند. چنین به نظر می رسد که اثر آب مغناطیسی بر گیاهان چندساله، نیاز به بررسی های طولانی تر (5 تا 10 ساله) داشته باشد.
    کلیدواژگان: سرعت نفوذ نهایی، شوری، کارایی مصرف آب
  • حسن ابراهیمی راد، حسین بابازاده*، ابراهیم امیری، حسین صدقی صفحات 625-636
    کمبود منابع آب و کم بودن راندمان آبیاری در مزارع برنج، استفاده بهینه و افزایش بهره وری از منابع موجود را ضروری می سازد. این پژوهش به منظور بررسی اثر متقابل مدیریت آبیاری و تراکم کشت بر عملکرد و بهره وری آب برنج رقم هاشمی، در منطقه کوشال- لاهیجان، واقع در شمال ایران، به اجرا در آمد. طرح به صورت کرت های خرد شده، بر پایه طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار،طی فصل های زراعی 1393 و 1394 انجام شد. تیمارهایآبیاری در پنج سطح(غرقابI1=، اشباعI2=، آبیاری با دور هشت روز تا گلدهیI3= ، آبیاری با دور هشت روز بعد از گلدهیI4= ، آبیاری با دور هشت روز در کل دوره رشدI5= ) و تراکم در سه سطح(15×15D1=، 20 ×20D2= و 25×25D3= سانتی متر) بودند. براساس نتایج، تاثیر تنش خشکی و تراکم بوته بر صفات مورد مطالعه معنی دار بود(01/0P <). از نظر عملکرد محصول، تیمار I1 با 4151 کیلوگرم در هکتار بیشترین میزان را داشت و تیمارهای I2، I3، I4و I5با مقادیر 4054، 3949، 3244 و 2787 کیلوگرم در هکتار در رده های بعدی قرار داشتند. بر پایه عملکرد زیست توده، تیمارهای I3 و I5 به ترتیب بیشترین و کمترین بهره وری آب (آبیاری + بارش) را داشتند که برابر 90/1 و 45/1 کیلوگرم به ازای مصرف یک مترمکعب آب بود. آبیاری با دور هشت روز تا گلدهی تنها با 4% کاهش عملکرد نسبت به روش معمول غرقاب باعث کمتر شدن مصرف آب و صرفه جویی معادل 16% در آب مصرفی شد. در بررسی تراکم کشت های مختلف، در تراکم زیاد(D1) اجزای عملکرد در بوته کاهش یافت و با افزایش فاصله یا کاهش تراکم(D3) عملکرد در واحد سطح و کارآیی کاهش یافت. بنابراین، تراکم D2 بهینه و مطلوب بود.
    کلیدواژگان: تنش خشکی، کارآیی مصرف آب، دور آبیاری، رقم هاشمی
  • سینا فلاح *، راضیه کاکولوند، علی عباسی صفحات 637-653
    افزایش کارایی مصرف آب یکی از مهم ترین راهکارهایی است که در کاهش بحران کمبود آب موثر است. در این راستا اثر رقابت گیاهی بر کارایی آب مصرفی شنبلیله و سیاه دانه تحت رژیم‏های مختلف رطوبتی مورد بررسی قرار گرفت. در این آزمایش سه رژیم‏ مختلف رطوبتی شامل W1؛ بدون تنش (آبیاری کامل)، W2؛ تنش ملایم (آبیاری بر اساس 75 درصد W1)، W3؛ تنش شدید (آبیاری بر اساس 50 درصد W1) به عنوان عامل اصلی و پنج آرایش کشت شامل کشت خالص شنبلیله، کشت خالص سیاه دانه و سه نسبت مخلوط (2:1، 1:1، 1:2 شنبلیله و سیاهدانه) به عنوان عامل فرعی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که بیشترین میزان کارایی مصرف آب در تولید دانه مربوط به ترکیب شنبلیله با سیاه دانه (با نسبت 1:2) است. در شرایط تنش ملایم، میزان کارایی مصرف آب مربوط به ترکیب شنبلیله با سیاه دانه (1:2) از کشت خالص تحت شرایط بدون تنش بیشتر بود. در شرایط بدون تنش، بیشترین مقدار کارایی مصرف آب در تولید زیست توده در تیمارهای شنبلیله: سیاه دانه (1:2) و (2:1) و کمترین مقدار آن در کشت خالص سیاه دانه نشان داده شد. نسبت برابری آب در تیمار های مخلوط در مقایسه با کشت خالص دو گیاه شنبلیله و سیاه دانه از برتری بیشتری برخوردار بود به گونه ای که در شرایط تنش ملایم بیشترین نسبت برابری آب در تیمار های شنبلیله: سیاه دانه (1:2) و (2:1) به ترتیب با میانگین 47/1 و44/1 مشاهده شد. به طور کلی نتیجه گیری می شود که ایجاد رقابت بین گونه ای در گیاهان رهیافت مهمی برای افزایش راندمان مصرف آب و تولید محصول در شرایط تنش خشکی است.
    کلیدواژگان: نسبت برابری آب، تنش خشکی، آرایش کشت، زیست توده
  • مرتضی بابایی، عباس روزبهانی*، سید مهدی هاشمی شاهدانی صفحات 655-668
    شناسایی دقیق مشکلات و خطرات سامانه های اصلی انتقال و تحویل آب کشاورزی و بررسی میزان اثرپذیری شکست سامانه می تواند در بهبود عملکرد بهره برداری آن ها موثر باشد. از این رو، تحلیل ریسک سامانه های مذکور برای افزایش اطمینان پذیری آن در مقابل خطرات پیش رو ضرورت می یابد. در شبکه های آبیاری، مطلوبیت عملکرد سامانه اصلی انتقال و تحویل آب در گرو تحویل آب کافی، به اندازه و عادلانه به تمام آبگیرهای درجه دو واقع در مسیر اصلی کانال آبیاری می باشد. بنابراین، پژوهش حاضر برای اولین بار به منظور ارایه ساختار منحصر به فردی برای تحلیل ریسک کفایت، عدالت و راندمان تحویل آب در این سامانه ها اجرا شد. به این ترتیب با استفاده از تکنیک تحلیل ریسک «درخت خطا» بحران یا رویداد نامطلوب«عدم مطلوبیت تامین و تحویل» تعیین شد. سپس عوامل منجر به وقوع آن شامل مخاطرات طبیعی، و تهدیدهای انسانی و عملکردی شناسایی شد و در قالب رویدادهای پایه و میانی در ساختار درخت خطا جای گرفتند. پس از تعیین کانال اصلی آبیاری دز غربی به عنوان سامانه مورد مطالعه؛ طی مصاحبه از مجموعه مدیریت، پرسنل بهره برداری و مدیران شبکه آبیاری ناحیه شمال خوزستان پرسشنامه ای تکمیل گردید و مقادیر احتمال شکست رویدادهای پایه به صورت کیفی و بیانی دریافت شد. سپس درخت خطای سامانه تحلیل و احتمال شکست رویدادهای فرعی و به دنبال آن رویداد راس مشخص گردید. طبق نتایج تحقیق احتمال شکست محاسبه شده برای رویداد راس نزدیک به 30% حاصل شد. به دنبال این احتمال بالای شکست، رتبه بندی سهم رویدادهای پایه در وقوع رویدادهای فرعی و در نتیجه رویداد راس انجام شد. بر اساس نتایج، پنج رویداد مهمتر شامل «بروز اشکال در تامین بودجه فرآیند نگهداری»، «عدم انعطاف پذیری عملیات بهره برداری»، «نبود نظام همگن بهره برداری» «فعال نبودن مراکز فرهنگی آموزشی استان»، و «بهره برداری نادقیق از سازه آبگیر» می باشند که شاخص بیرنبام برای هریک از آنها از 055/0 تا 097/0 متغیر بود. رتبه بندی رویدادهای موثر بر زیرشاخه های کفایت، عدالت و راندمان نیز به صورت مجزا و با نتایج مشابه انجام شد.
    کلیدواژگان: رویداد راس، رویدادهای پایه و میانی، ریسک کفایت، ریسک عدالت، ریسک راندمان، شاخص بیرنبام
  • علی دهقان موروزه *، بهمن فرهادی بانسوله، مختار قبادی صفحات 669-683
    به منظور بررسی تاثیر مقدار آبیاری بر خصوصیات کمی و کیفی سویا، آزمایشی در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در کرمانشاه، در تابستان 1394اجرا شد. تیمارهای مورد مطالعه شامل هشت تیمار 100%(T1)، 120% (T2)، (T3) 80% و (T4) 60% نیاز آبی در تمام مراحل رشد گیاه و (T5) 80% و (T6) 60% نیاز آبی در مرحله رشد رویشی و همچنین و (T7)80% و (T8) 60% نیاز آبی در مرحله رشد زایشی بود که در مورد تیمارهای T5، 6T ،T7، و T8 در خارج از دوره های مزبور، مقادیر آبیاری برابر تیمار 100% یا شاهد (T1) اعمال شد. در پایان رشد، برخی خواص هندسی و ثقلی مربوط به دانه شامل طول، عرض، سطح، محیط، نسبت طول به عرض، کرویت، فاصله مرکز ثقل تا محل تقاطع طول و عرض با استفاده از مدل Smartgrainو همچنین اجزای عملکرد شامل شاخص سطح برگ، تعداد غلاف های پر و خالی، وزن و تعداد دانه ها، وزن خشک و ارتفاع گیاه اندازه گیری و مورد بررسی قرار گرفت. نتایجنشانداد که آبیاری برکلیهصفاتموردمطالعهبه جز ضریب دایرگی و فاصله بین مرکز ثقل دانه و محل تقاطع طول و عرض دانهمعنی داربود. بر این اساس، حساس ترین مرحله به تنش آبی مرحله گلدهی و اعمال تنش 60 درصد نیاز آبی در کل دوره رشد گیاه شناسایی شد. بیشترین بهره وری آب هم در عملکرد دانه و هم در عملکرد روغن در تیمار 120 درصد حاصل شد. و تیمار اعمال تنش 80 درصد نیاز آبی در مرحله رشد رویشی بعد از تیمار 120 درصد بیشترین بهره وری آب در عملکرد روغن و دانه را داشت. بطور کلی نتایج بدست آمده نشان می دهد در صورت نیاز به اعمال کم آبیاری به گیاه سویا بهتر است این کم آبیاری در مرحله رشد رویشی و به میزان 20 درصد نیاز آبی (80 درصد تامین نیاز آبی) باشد.
    کلیدواژگان: تنش آبی، خصوصیات هندسی دانه، عملکرد سویا، مدل SmartGrain
  • حسین زاهدپور، وحید رضاوردی نژاد *، حسین دهقانی سانیج صفحات 685-698
    ارتقاء بهره وری و بازده کاربرد آب به علت محدودیت کمی و کیفی آب در ایران از اهمیت خاصی برخوردار است. این مطالعه به منظور بررسی و تحلیل بازده کاربرد و بهره وری آب در مقیاس مزرعه ای در مزارع دشت نازلوی شهرستان ارومیه و در سال زراعی 95-1394 انجام شد. برای این منظور، پنج مزرعه گندم در کشت پاییزه و مزارع ذرت و کدو (هر کدام دو مزرعه) و آفتابگردان (یک مزرعه) برای کشت بهاره در نظر گرفته شد. روش آبیاری مزارع گندم، سطحی و بصورت نواری انتها بسته و محصولات کشت بهاره روش جویچه ای و با شرایط انتها بسته بود.برای ارزیابی و اندازه گیری بازده کاربرد در هر رویداد آبیاری، عمق آبیاری، پارامترهای هندسی، مقدار تخلیه ی رطوبت خاک در ناحیه ریشه قبل از آبیاری و پارامترهای مربوط به گیاه اندازه گیری شد. در پنج مزرعه زیر کشت گندم، در مجموع 21 رویداد آبیاری انجام شد و تمام آنها پایش و ارزیابی گردید. متوسط بازده کاربرد و انحراف معیار 21 رویداد آبیاری در این پنج مزرعه به ترتیب 9/30%و 5/19 درصد به دست آمد. برای سه محصول کشت بهاره، در مجموع 27 آبیاری ارزیابی گردید که متوسط بازده کاربرد محصولات آفتابگردان، کدو و ذرت به ترتیب 3/69%، 5/51% و 5/52 درصد محاسبه شد. متوسط انحراف معیار بازده کاربرد مزارع کشت بهاره حدود 9/13 درصد به دست آمد که نشان دهنده پراکنش کمتر بازده های کاربرد کشت بهاره نسبت به کشت پاییزه بود. بر پایه نتایج، متوسط بهره وری فیزیکی گندم 1/1 کیلوگرم بر مترمکعب به دست آمد. این شاخص برای محصولات آفتابگردان، کدو (تخم کدو) و ذرت به ترتیب 27/0، 17/0 و 02/7 کیلوگرم بر مترمکعب محاسبه گردید. همچنین متوسط بهره وری اقتصادی گندم 4/14512 ریال بر مترمکعب و متوسط بهره وری اقتصادی آفتابگردان، ذرت و کدو (تخم کدو) به ترتیب 6/20252، 9/13463 و 3/23305 ریال بر مترمکعب محاسبه گردید که نشان دهنده بالا بودن بهره وری اقتصادی کدو (تخم کدو) و آفتابگردان می باشد. بطور کلی مدیریت زراعی در تمام محصولات از نظر کود و سموم مطابق توصیه علمی بود ولی مدیریت آبیاری در مزارع ضعف داشت. از دلایل اصلی کاهش بازده کاربرد آب در مزارع (به ویژه کشت پاییزه)، تسطیح ضعیف مزارع بود که باعث افزایش عمق آب کاربردی در مزارع می شد.
    کلیدواژگان: بهره وری فیزیکی، بهره وری اقتصادی، مدیریت آبیاری، آفتابگردان، ذرت، کدو، گندم
|
  • Mahdi Kalanaki *, Fatemeh Karandish, Seyed Farhad Saberali Pages 509-522
    In this research, after calibrating and validating the DSSAT-CERES Maize model, the integrated effects of modifying planting date and irrigation water depth on maize water use efficiency was investigated for four stations of Gharakheil, Babolsar, Ramsar and Noshahr in Mazandaran Province. In this regard, the model was first calibrated and validated based on data collected in a two-year maize cropping system in Sari county under three irrigation treatments i.e. full irrigation and deficit irrigation at two levels of 55% and 75%, during 2010 and 2011 growing seasons. Then, the water-yield functions were determined for the selected cropping calendars over the period 10 April till 29 June, and for the four selected stations. Thereafter, the optimal irrigation depth, aimed at preventing significant reduction in crop yield, was determined. Based on the selected criteria and indices, the model was accurate enough for simulating leaf area index, the important morphological calendars, total dried biomass, maize grain yield and total crop N uptake. Except for Gharakheil station and regardless of the irrigation treatment, delaying planting date may reduce the optimal irrigation water depth by 14-75% due to the decreased length of the cropping cycle. Based on the 30-year average weather data, the lowest optimal irrigation water depth in Babolsar, Noshahr, and Ramsar was 366, 200 and 122 mm, respectively, which will be obtained under the cropping calendars of June 9, June 29 and June 29, respectively. Nevertheless, the difference in the optimal irrigation water depth between the full irrigation treatment and the deficit irrigation treatment will be higher under early planting date. Based on the results, irrigation water depth management and modifying the cropping calendars may result in a 1.6-22.8% water saving under maize cropping systems in Mazandaran Province. Nevertheless, validating the given results of this research requires carrying out the other field investigations in the selected sites and under the proposed cropping calendars.
    Keywords: DSSAT-CERES-Maize model, Maize, Cropping calendar, Optimal irrigation water depth, Water-yield function
  • Hamid Zare Abyaneh *, Sajad Zivari Pages 523-534
    The objective of this study was to evaluate the design and the management of the solidest sprinkler irrigation systems in Asadabad plain of Hamedan province. For this purpose, 10 solid-set sprinkler irrigation systems of Asadabad plain were selected and some performance indicators such as Christiansen’s coefficient of uniformity (CU), distribution uniformity (DU), potential application efficiency of low-quarter (PELQ), actual application efficiency of low-quarter (AELQ), wind drift and evaporation losses (WDEL), deep percolation losses (DP) and adequacy of irrigation (ADirr) were used for evaluation. The mean values of these parameters were obtained as 75.26%, 56.76%, 45.4%, 34.65%, 28.92%, 31%, and 90.46 %, respectively. All of the systems had low PELQ values and also their water distribution uniformity was lower than the values recommended by Merriam and Keller. On the other hand, due to deficit irrigation, in all but seven systems, the AELQ values were equal to PELQ. Unsuitable design and implementation of the systems were recognized as the most important reason of low PELQ. One of these most important factors was unsuitable pressure. Simaltaneous use of many sprinklers was also an important reason for low DU. The results of the study showed that, in many cases, operation of the system was very weak. Generally, the results showed that the proper design and implementation of the solid set sprinkler irrigation systems will be useful when the management of those systems were convenient and efficient.
    Keywords: Application efficiency of low-quarter, Actual efficiency, Distribution uniformity, Application efficiency
  • Mohammadgavad Monem *, Seied Mehdy Hashemy Shahdany, Hadi Eslambolchizadeh Pages 535-545
    Poor performance of irrigation networks due to improper management and operation of irrigation canal structures has attracted the attention of managers to improve operational management of these structures. Regulating in-line reservoirs can have significant impacts on performance improvements of operational management of irrigation systems. To this end, good coordination between inlet and outlet structures as well as downstream demands should be provided. Under the condition that control and management of the reservoir is done with good coordination with other sectors, the flow in the canal would be more stable. This leads to decrease in the water level fluctuations and better services to water users. Reservoir operation and management investigation requires applying hydrodynamic models. In this study, hydrodynamic model of ICSS was adopted for modelling the flow in the regulating reservoir of Moghan Irrigation Network. Eight operational scenarios for entrance hydrograph to the canal system were considered, which consisted of gradual and sudden decreasing of inflow for two status of (i) non operation and (ii) with reservoir operation. Similar scenarios were assessed for the increasing mode as well. The results indicate that response time of the system and stability of water delivery improve by applying reservoir operation. In the decreasing scenarios, the adequacy indicator improves, while in the increasing ones, the efficiency indicator of water delivery increases when the reservoir is operated. According to the results, the latter improvement for the main off-take was obtained as 0.45% and 6.75% for, respectively, adequacy and stability.
    Keywords: Storage reservoirs, Main irrigation canal, Unsteady flow
  • Mohammadhossin Rahimian *, Hamidreza Zabihi Pages 547-558
    In order to investigate the effect of different amounts of municipal compost and super absorbent polymer on yield of tomato (Solanum lycopersicum) and water use efficiency in greenhouse a factorial experiment was conducted with two factors in randomized complete block design in four replications in Khorasan Razavi Agriculture and Natural Resource Research and Education Center (torough station). First factor was four levels of compost including (C0=0, C15=15%, C30=30% and C50=50% weight of soil) and second factor was super absorbent polymer at four levels including (G0=0, G5=5, G10=10, G15=15 gram per pot). All fertilizers according to soil test as well compost and super absorbent polymers were used before planting. Pots were irrigated at 50% allowable moisture depletion. Results showed that interaction effect of Hydro gel and compost on yield of tomato was significant and the highest yield was 3520 (gr/pot) obtained from C30G0 treatment. The lowest yield was 1588 (gr/pot) and obtained from C50G15 treatment. Results showed that interaction effect of Hydro gel and compost on water use efficiency was significant too, and the highest WUE was 57.97kg/m3 obtain from C30G0 treatment and the lowest WUE was 15.64 kg/m3 Obtained from C0G15.The best of interval irrigation obtained from C50 treatments equal 8 days. According to the results and beneficial effects of compost on growth and yield of tomato use of compost I preparing of bedding of greenhouse tomato is recommended.
    Keywords: Compost, Super absorbent polymer, Yield, Tomato greenhouse, Water use efficiency
  • Reza Bahramloo *, Seyed Mohsen Seyedan Pages 559-569
    Trend of population growth and restricted resources highlights the necessity and importance of enhancing productivity of these resources. Increasing the quantity of agricultural products will be possible by increasing the area or yield of crops. In increasing the area of land, there would be limitations in water and other resources. The only way to increase the quantity of agricultural products is increasing the yield in the existing area, which is possible by promoting the inputs impacts. The aim of this study was to measure and compare the productivity of production factors in potato fields under sprinkler and furrow irrigationsystems in Kabodarahang plane. This project was performed using the stratified sampling with a questionnaire and interviewing 95 farmers. The collected data were analyzed in Cobb-Douglas production function. The results showed that in sprinkler irrigation system, the average productivity of seed and phosphate fertilizer were 10.9, 169 kg yield/kg input, respectively, and for water 6.5 kg/m3. These parameters for surface irrigation system were 9.8, 158.6 kg yield/kg input and 3 kg/m3. According to the results, in this area, the productivity of all production factors, specially water, are higher in sprinkler irrigation system. To enhance the productivity of production factors and optimal use of resources, especially water resources, it is recommended to use sprinkler irrigation in potato production.
    Keywords: Cobb-Douglas production function, Seed productivity, Phosphate fertilizer
  • Hossin Babazadeh*, Ali Abdzad Gohari, Arash Khonok Pages 571-584
    Proper and efficient use of water and fertilizers, in addition to increasing productivity, increase crop yield. In order to study the effects of drip irrigation management and nitrogen fertilizer levels on yield of peanut, an experimen was conducted in Astaneh Ashrafiyeh, Guilan province, in 2012 and 2013 using split plot in a randomized complete block design with three replications. The main plot included water treatments consisting of no irrigation and application of 60%, 80%, and 100 percent water requirement. Sub plots included nitrogen fertilizer levels i.e. 0, 30, 60 and 90 kg.ha-1. The results showed that pod yield were similar in treatments of %80 and 100 percent crop water requirement corresponding to 2385 and 2452 kg.ha-1 in 2012. In 2013, the yields were, respectively, 2383 and 2448 kg.ha-1. The highest pod yield was obtained in 60 kg.N.ha-1 treatment in 2012 and 2013, amounting to, respectively, 2351 and 2667 kg.ha-1. Seed yields in 2012 and 2013 were obtained in 100 percent crop water requirement, with 1885 and 1877 kg.ha-1, respectively, which were significantly higher compared to the treatment without irrigation. In the fertilizer treatments, the average yield of 60 kg N.ha-1 in 2012 and 2013 was, respectively, 1829 and 2012 kg.ha-1. In water treatments, water productivity based on biomass yield varied between 1.03 and 1.68 kg.m-3 and, based on pod yield, it was observed between 0.37 and 0.63 kg.m-3, in 2012 and 2013. The water productivity values of seed yield in the 100% water requirement in the crop years 2012 and 2013 were 0.28 and 0.40 kg.m-3, respectively. Therefore, considering the results of yield and water productivity, management practice of 100% water requirement and 60 kg.N.ha-1 is the most appropriate method for peanut cultivation in the study area.
    Keywords: Production Function, Seed yield, Water Use, Water productivity
  • Jalal Salem* Pages 585-594
    Implementation of pressurized irrigationsystems in Yazd province has faced problems in respect to farmers’ participation.This study aimed at identifying effective factors on pistachio farmers’ reluctance to adoption of pressurized irrigation. The research method usedwasdescriptiveand survey toolwas a questionnaire that was completed by interview. The target group included the pistachio farmers’ who had not reluctance in pressurized irrigation in Yazd province, and among them, 130 were selected by random sampling method. According to surveys taken from literature, effective factorson reluctance toadoption of pressurized irrigationwere divided in to technical factors, economic, social, educational,and environmental. As shown by the results,design and implementation of pressurized irrigation system, high interest rates, short duration of their repayment, pressing and obliging the farmers to the system,lake of training courses on the pressurized irrigation,and not wetting soil to the desired depth were the main reasons for the lack of interest by pistachio farmers’ to adopt pressurized irrigation. The results of the factor analysis of variables affecting this reluctance showedthat most of the special- effect was due to educational factors followed by economic factors and the technical, social and environmental were effective factors on pistachio farmers’ reluctance to adoptpressurized irrigation. The sum of these factors could explain 74.74 percent of the variance of resistance to reluctance topressurized irrigationsystems in Yazd province.
    Keywords: Factor analysis, Descriptive research, Educational factor
  • Masoud Soltani, Ali Rahimikhoob *, Abbas Sotoodeh Nia, Mojtaba Akram Pages 595-607
    There is threat of salinizing for irrigated area in arid and semi-arid areas. Agriculture sustainability under this condition is dependent on removal of excess salt from the root zone. Although conventional drainage systems could provide suitable condition for root zone growth by removing excess water and salt, these systems face some challenges such as high initial capital, environmental problems, high volume and low quality of drained water at outlet. Alternative systems or their combination with conventional ones may be good solution for these problems. In this study, dry drainage (DD) was conducted as environmental and economical alternative technique. This research was carried out to evaluate DD and calibrate HYDRUS-2D model, in July, 2015, at Aburaihan Faculty, University of Tehran. Necessary data was collected from lysimeters in research field of irrigation and drainage Eng. Department to calibrate the model and investigate DD. Treatments were carried out in four lysimeters with dimension of 1×1×1 m and included two ratios of cultivated to uncultivated width strip (1(cultivated):1(uncultivated); and 2:1) and two levels of irrigation water salinity (1.5 and 3 dS m-1). Shallow water table was at 90 cm and study was continued for 70 days. Results showed that salt moving direction was from the irrigated to the bare evaporation strips at all treatments, and final soil salinity of uncultivated was much more than the cultivated area. Also, increasing cultivated to uncultivated width (from 1:1 to 2:1) could transport soil salinity from the irrigated to evaporation strip, but it couldn’t stabilize salinity of the root zone. Final salinity of root zone in treatments with ratio of 1:1 was not more than 6 dS m-1 (1.7 to 2.7 times of initial soil salinity).Thus, for the other two treatments, the final salinity was more than 14 dS/m (4.9 to 7.7 times the initial soil salinity). Results of modeling and statistical indexes showed that HYDRUS­_2D could simulate water flow and salinity transport well in lysimetric DD. SE and NRMSE for simulated soil moisture were between 7% to 11 percent and 0.021 to 0.057 cm3 cm-3,respectively, and these values for simulated soil salinity were between 24% to 29 percent and 2.01 to 2.73 dS m-1, respectively. Based on statistical indicators, HYDRUS_2D simulated soil moisture better than soil salinity.
    Keywords: Capillary flux, Evaporation, Ratio of cultivated to uncultivated width, Soil salinity, Water movement in soil
  • Nasser Sedaghati *, Seyed Javad Hosseinifard, Mohammad Reza Nikouei Dastjerdi Pages 609-623
    Unsustainable withdrawal of agricultural water resources in the province of Kerman has caused an annual average of one-meter drop in ground watertable. Drop in groundwater levels, in addition to decreasing water resources, has caused their gradual salinization. Thus, it is necessary to carry out research to find the ways for increasing water use productivity (WUP) and new guidelines to use saline water. This research was conducted in randomized complete block design, consisting of two types of irrigation water (normal and magnetic saline water with a salinity of about 19 dS/m) and two amounts of irrigation water (85% and 100% of the water requirements of pistachio trees). Treatments were compared with a mixture of non-saline and saline water treatment as a control (with a salinity of 6.5 dS/m). Irrigation was done every 30 days, based on the irrigation frequency of the experimental plots before the project. The results showed that, in most cases, there was no significant difference (p
    Keywords: Final Infiltration rate, Salinity, Water use efficiency
  • Hassan Ebrahimi Rad, Hossin Babazadeh *, Ebrahim Amiri, Hossin Sedghi Pages 625-636
    It is necessary to optimize productivity and usage of available water resources due to shortage of these resources and low irrigation efficiency in rice fields. In order to study the effect of different irrigation managements and planting densities on rice, cv. Hashemi, an experiment was conducted in a randomized complete block design (RCBD) with three replications at Koshal-Lahijan, in north of Iran, during cropping seasons of 2014 and 2015. There were 5 levels of irrigation treatments in this research including: I1 = Submerged irrigation, I2 = Saturation, I3 = Irrigation with 8 days interval before anthesis, I4 = Irrigation with 8 days interval after anthesis, I5= Irrigation with 8 days interval throughout the growing season). Also, there were 3 levels of planting density including, D1=15×15, D2=20×20, and D3=25×25 cm. Combined variance analysis showed that the effect of water stress and plant density on measured traits were significantly different (p
    Keywords: Drought stress, Water use efficiency, Irrigation interval, Hashemi cultivar
  • Sina Fallah *, Razieh Kakolvand, Ali Abbasi Pages 637-653
    Increasing water use efficiency (WUE) is one of the most important strategies for mitigating water deficiency crisis. The aim of this study was to investigate the effect of plant competition on water use efficiency of intercropping under different moisture regimes. The experiment was a split–split-plot design with three replications. The main plot consisted of three levels of soil moisture including W1: full irrigation, W2: mild stress (irrigation on the basis of 75% W1), W3: severe stress (irrigation on the basis of 75 % W1). The subplot contained five planting patterns: fenugreek sole crop, nigella sole crop and three mixed ratios (2:1, 1:1, 1:2 of fenugreek and nigella). Results showed that the greatest WUE for seed production (WUEs) was obtained in fenugreek: nigella (1:2) treatment under drought stress conditions. Under mild stress conditions, the WUEs in fenugreek: nigella (1:2) treatment was even higher than nigella sole crop under no stress conditions, under which the highest WUE for biomass was observed in fenugreek: nigella (1:2) and (2:1) treatments and the lowest level was in nigella sole crop. The water equivalent ratio (WER) of intercropping treatments was superior to each of the sole crops of fenugreek and nigella. Under mild stress conditions, the maximum level of WER in fenugreek: nigella (1:2) and (2:1) treatments was 1.44 and 1.47, respectively. It can be concluded that interspecies competition is one of important strategies to increase the WUE and production under drought stress conditions.
    Keywords: Water equivalent ratio, Drought stress, Planting pattern, Biomass
  • Morteza Babaei, Abbas Roozbahani *, Seied Mehdy Hashemy Shahdany Pages 655-668
    Accurate identification of the potential hazards within the main Agricultural Water Conveyance and Delivery Systems (AWCDS) and their influences on the system failure could provide practical solutions for improving the operational performance of the systems. Therefore, risk analysis in AWCDS is inevitable to the system recognition and reliability endurance against the imminent hazards. Satisfactory operational of the AWCDS in irrigation networks is associated with delivery of adequate and equitable water to the entire off-takes located within the main irrigation canals. Accordingly, this study was conducted, for the first time, to present a unique framework to assess the adequacy, equity, and efficiency of water delivery risk analysis within AWCDS. To this end, the "fault tree" technique was employed for risk analysis of the disaster (hazardous event) which is called the "undesirability of supply and delivery". Consequently, factors leading to the occurrence of the failure, including natural hazards, human and operational threats as well, are recognized and formed the basic and middle events in the “fault tree" structure. The designed "fault three" was tested on the West Dez main irrigation canal, as the case study of the research. By interviewing the manager, local authorities, ditch-riders, and personnel of the Dez irrigation district, a set of questionnaires were filled up. According to the obtained information, failure probabilities of the basic events were gathered in the form of linguistic terms. Later, the assembled fault tree was analyzed and, as a result, the failure probability of the secondary events and the top event was determined. Failure likelihood of the top event was calculated at about 30%. Consequently, due to this high failure likelihood, basic events were ranked based on their share in the occurrence of the relevant secondary events as well as the top event. The five most important events were "failure to fund maintenance process", "lack of operation flexibility", "non-homogeneous operation system", "inactivity of cultural and training centers of the province" and "inaccurate operation of the intakes". The Birnbaum index of these events varied from 0.055 to 0.097. Ranking of the events affecting the adequacy, equity, and efficiency was performed, with similar results.
    Keywords: Top Event, Hazards, Threats, Risk of adequacy, Risk of equity, Risk of efficiency, Birnbaum index
  • Ali Dehghan Moroozeh*, Bahman Farhadi Bansouleh, Mokhtar Ghobadi Pages 669-683
    In order to evaluate the effect of irrigation amounts on soybean yield and quality, an expriment was conducted as randomized complete block design with three replications in Kermanshah, during summer of 2015. Irrigation treatments were in eight levels including T1=100%, T2=120%, T3= 80%, and T4=60% of crop water requirement in all growth periods, and T5= 80% and T6=60% in vegetative stage, and for T7= 80% and T8=60% water requirement was applied at flowering stage. During other stages of plant growth in T5, T6, T7, and T8, plants received 100% of water requirement. In this study, some geometric and gravity properties of seeds including length, width, area, perimeter, length to width ratio, circulatory coifficent, distance from the center of gravity to the junction of length and width, and leaf area index by using SmartGrain model and yield components, the number of pods, seed weight, dry weight, and plant height were measured and evaluated. The results showed that irrigation significantly affected all traits, except for the distance between the center of the intersection of width and length grain and circulatory coifficent. So, the most sensetive stage to water stress wass flowering, followed by the 60% water requirement treatment in the whole growth period. The highest water use efficiency for grain and oil yield was obtained in 120% treatment, followed by the 80% treatments in vegetative growth stage. In general, the results showed that, if deficit irrigation is to be carried out on soybean, it is better to have 20% irrigation deficit (80% water requirement) at the vegetative stage.
    Keywords: Water stress, Seed geometric characteristics, Soybean yield, SmartGrain Model
  • Hosein Zahedpour, Vahid Rezaverdinejad *, Hossin Dehghani Sanich Pages 685-698
    Improving water productivity and irrigation efficiency is important in Iran due to limitations in water quality and quantity. This study was conducted to investigate and analyze application efficiency and water productivity at field scale in Nazloo-Chay plain, located in Urmia province, during 2015-2016. For this purpose, five wheat fields, as fall planting, and five fields for spring crops i.e. maize and pumpkin (two fields of each) and sunflower (one farm), were studied. Irrigation system in wheat fields was border, while spring crops were furrow irrigated with closed end condition. To evaluate and measure the water productivity and irrigation efficiency in each irrigation event, some parameters were measured including irrigation depth, system geometry, soil water depletion in the root zone before irrigation (SMD) and the plant parameters. In the five wheat fields, a total of 21 irrigation events were performed and all of which were monitored and evaluated. The average of irrigation efficiency and standard deviation in the 21 irrigation events at these five wheat fields was about 30.9% and 19.5 percent, respectively. For the three spring crops, 27 irrigation events were evaluated and the overall average irrigating efficiencies for sunflower, pumpkin (cucurbita) and maize were about 69.3%, 51.5% and 52.5%, respectively. The average of standard deviation in spring plantings was calculated at about 13.9 percent, which indicates that the scattering of application efficiency was less in spring plantings than fall planting. Based on the results, the average of physical water productivity in wheat fields was 1.1 kg/m3. This index for sunflower, pumpkin (Cucurbita) seed and maize was calculated at about 0.27, 0.17 and 7.02 kg/m3, respectively. Average economic water productivity in wheat was 14512.4 Rial/ m3 and for sunflower, maize and cucurbita seed were 20252.6, 13463.9, and 23305.3 Rial/ m3, respectively, which indicated high economic water productivity for sunflower and Cucurbita seed. Generally, the crop management practices in all fall and spring plantings including fertilizer and pesticides applications were based on scientific recommendations, but irrigation management was poor in all farms. One of the main reasons for low application efficiency in these farms (in particular the fall plantings) was the poor field leveling that required high water depths for irrigation of the fields.
    Keywords: Cucurbita, Economic Water Productivity, Irrigation Management, Maize, Sunflower, Wheat, Pumpkin