فهرست مطالب

پژوهش آب در کشاورزی - سال سی و دوم شماره 3 (1397)
  • سال سی و دوم شماره 3 (1397)
  • تاریخ انتشار: 1397/09/07
  • تعداد عناوین: 11
|
  • مقاله پژوهشی
  • مصطفی یوسفیان، علی شاهنظری *، میرخالق ضیاء تباراحمدی، محمود راینی، بهروز عرب زاده صفحات 341-350
    با توجه به بروز بحران خشکسالی طی سالهای اخیر در سطح جهان، استفاده از روش های کشت جایگزین که ضمن حفظ میزان عملکرد، موجب صرفه جویی در مصرف آب شود، رو به افزایش است. لذا به منظور ارزیابی عملکرد و اجزای عملکرد و میزان بهره وری آب در برنج هاشمی تحت رژیم های مختلف آبیاری و مقایسه آن با روش غرقاب، آزمایشی در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در موسسه تحقیقات برنج کشور در مازندران طی دو سال زراعی 1394و 1395 انجام گردید. تیمارها شامل دو روش کم آبیاری تنظیم شده (آبیاری همه جویچه ها) و خشکی بخشی ریشه (آبیاری یک در میان جویچه ها) ، هر کدام با سه سطح تنش خشکی10، 30، و 60 کیلوپاسکال (RDI10، PRD10، RDI30، PRD30،RDI60 و PRD60) در کشت جوی و پشته و تیمارآبیاری کرتی با مدیریت غرقاب دایم در زمین گلخراب به روش سنتی به عنوان تیمار شاهد (FI) و در سه تکرار انتخاب گردید. در هر تیمار میزان عملکرد، ارتفاع بوته، تعداد پنجه، طول خوشه، تعداد دانه پر، وزن هزار دانه، آب مصرفی و میزان بهره وری آب بر اساس میزان محصول تولید شده در ازای حجم آب مصرف شده (kg/m3) اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که عملکرد دانه، ارتفاع بوته، طول خوشه، تعداد دانه پر، وزن هزار دانه، آب مصرفی و میزان بهره وری در تیمارهای مختلف اختلاف معنی دار از لحاظ آماری داشته است. طبق نتایج این آزمایش، اگرچه بیشترین عملکرد در تیمار غرقاب دائم آبیاری بدست آمد، اما کاهش عملکرد در تیمارهای با تنش جزیی (RDI10 وPRD10) ناچیز می باشد، همچنین استفاده از روش خشکی بخشی ریشه (PRD) موجب کاهش چشمگیر مصرف آب و افزایش بهره وری می شود، به طوری که تیمارPRD10موجب 32درصد صرفه جویی در مصرف آب نسبت به تیمار شاهد شده و بیشترین میزان بهره وری آب براساس شاخصCPDدر تیمارPRD30 به مقدار724/0کیلوگرم شلتوک بر مترمکعب آب مصرفی محاسبه گردید. براساس نتایج، اعمال خشکی بخشی ریشه در مقایسه با کم آبیاری تنظیم شده با تنش مشابه ضمن اینکه مصرف آب کمتری داشت، عملکرد و بهره وری آب بالاتری را نشان می داد، به طوریکه متوسط مصرف آب تیمارPRD10 در دو سال نسبت به تیمارRDI10حدود 15درصد کاهش داشت درحالی که عملکرد آن بیش از یک درصد و بهره وری آن بیش از 18درصد (متوسط دو سال) بیشتر بود.
    کلیدواژگان: آبیاری یک در میان جویچه ها، خشکی بخشی ریشه، کشت روی جوی و پشته، کم آبیاری برنج
  • رضا سعیدی، هادی رمضانی اعتدالی *، عباس ستوده نیا، عباس کاویانی، بیژن نظری صفحات 351-366
    در این پژوهش، عملکرد و تبخیر- تعرق ذرت علوفه ای با رقم سینگل کراس 704، تحت تنش های شوری و محدودیت نیتروژن، مورد بررسی قرار گرفت. آزمایش، به صورت فاکتوریل و در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی انجام شد. تیمارهای آب شور با هدایت الکتریکی؛ 5/0، 1/2، 5/3 و 7/5 دسی زیمنس برمتر، با انحلال نمک صنعتی در آب شیرین تهیه شد. تیمارهای محدودیت نیتروژن در چهار سطح؛ 100، 75، 50 و 25 درصد نیاز کود نیتروژن، بر اساس آزمون کودی بود. تیمارها، در سه تکرار و در کرت هایی به مساحت 9 مترمربع به اجرا درآمد. در تیمارهای مختلف تبخیر-تعرق ذرت، بین 220 تا 349 میلی متر و عملکرد ماده خشک، بین 4/9 تا 2/15 تن بر هکتار اندازه گیری شد. شیب تابع عملکرد نسبت به تبخیر-تعرق ذرت، با افزایش شوری در سطوح ، ، و ، به ترتیب؛ 2/0، 207/0، 218/0 و 231/0 و با کاهش نیتروژن در سطوح ، ، و به ترتیب؛ 175/0، 182/0، 194/0 و 221/0 برآورد شد. نتایج نشان داد که با افزایش تنش ها، عملکرد ذرت بیشتر از تبخیر-تعرق، کاهش یافت. ضریب عملکرد با رابطه دورنبوس-کسام محاسبه شد. مقادیر با کاهش نیتروژن در سطوح ، ، و به ترتیب؛ 01/1، 048/1، 119/1 و 272/1 و با افزایش شوری در سطوح ، ، و ، به ترتیب؛ 15/1، 19/1، 258/1 و 328/1 برآورد شد. به طور متوسط، عدد 27/1 به عنوان ضریب محاسبه شد. در بیشترین تنش ، کارایی مصرف آب و نیتروژن به ترتیب؛ 38% و 5/34% نسبت به تیمار شاهد کاهش یافت. روابط به دست آمده در پژوهش نشان داد که نیاز آبی و عملکرد ذرت تحت تنش های مذکور، کم تر از پتانسیل منطقه می باشد. در این شرایط، جبران کمبود نیتروژن خاک و کاهش مصرف آب، موجب افزایش عملکرد محصول و استفاده بهینه از منابع آبی می گردد.
    کلیدواژگان: رابطه دورنبوس-کسام، ضریب تابع عملکرد، کارایی مصرف آب و ازت
  • کلثوم داودی، عبدالله درزی نفت چالی* ، قاسم آقاجانی مازندرانی صفحات 367-382
    زهکشی زیرزمینی، به عنوان یک تغییر ساختاری در راستای بهبود بهره وری اراضی شالیزاری، هیدرولوژی این اراضی را تغییر می دهد. در این پژوهش، با استفاده از مدل DRAINMOD-S،تاثیر مدیریت های زهکشی آزاد و کنترل شده بر مولفه های بیلان آب و شوری زهاب در کشت کلزای دیم به عنوان کشت دوم، پس از برنج در اراضی شالیزاری بررسی شد. داده های موردنیاز برای ارزیابی مدل طی دو فصل کشت کلزا (1396-1394) از یک مزرعه شالیزاری دارای سامانه زهکشی زیرزمینی (عمق زهکش 65/0 متر و فاصله زهکش 30 متر) تهیه شد. با استفاده از مدل واسنجی و صحت سنجی شده، تاثیر سامانه های مختلف زهکشی زیرزمینی معمولی و کنترل شده (با کنترل عمق سطح ایستابی در 40 سانتی متری از سطح زمین) بر بیلان آب و شوری خاک و زهاب ارزیابی شد. مدل از قابلیت قابل قبولی برای برآورد عمق سطح ایستابی و شوری زهاب در فرایندهای واسنجی و صحت سنجی برخوردار بود. بر اساس شبیه سازی ها، برای عمق زهکش 5/1 متر، افزایش فاصله زهکش ها از 30 به 70 متر در دو سامانه زهکشی آزاد و کنترل شده، بار نمک خروجی را به ترتیب 3/805 و 6/741 کیلو گرم بر هکتار کاهش داد. برای فاصله زهکش 30 متر، با افزایش عمق زهکش ها از 5/0 به 8/1 متر، حجم زهاب خروجی در سامانه زهکشی کنترل شده از 7/2 به 9 سانتی متر و در سامانه زهکشی آزاد از 1/5 به 3/14 سانتی متر افزایش یافت. براساس نتایج شبیه سازی ها، برای کاهش تخلیه نمک، مناسب ترین عمق و فاصله زهکش چه در زهکشی آزاد و چه در زهکشی کنترل شده به ترتیب 5/0 و30 متر بود. نتایج نشان داد که، سامانه زهکشی کنترل شده می تواند به عنوان یک ابزار مدیریتی مفید برای کاهش مسائل زیست محیطی از منظر میزان بار نمک و زهابدر زراعت کلزا به عنوان کشت دوم در اراضی شالیزاری مورد استفاده قرار گیرد.
    کلیدواژگان: نفوذ عمقی، عمق سطح ایستابی، DRAINMOD-S
  • حسن علیپور، ندا علیزاده * صفحات 383-394
    هدف از این تحقیق، تحلیل سازوکارهای موثر بر کشاورزی حفاظتی در راستای مدیریت بهینه آب کشاورزی است. به منظور شناسایی سازوکارهای تاثیر گذار بر کشاورزی حفاظتی از روش تحقیق آمیخته (کیفی+کمی) استفاده شد. در بخش کیفی با استفاده از روش تحلیل محتوا 45 سازوکار تاثیرگذار بر کشاورزی حفاظتی شناسایی شد و در بخش کمی، سازوکارهای شناسایی شده در بخش کیفی با استفاده از تحلیل عاملی تقسیم بندی شدند. جامعه آماری مد نظر شامل 2000 نفر از گندم کاران آبی استان کرمانشاه هستند که از این میان 322 نفر به روش نمونه گیری تصادفی ساده به عنوان نمونه آماری انتخاب شدند. سپس، با استفاده از پرسشنامه، داده ها جمع آوری و تجزیه و تحلیل شد و روایی ظاهر و محتوای آن توسط محققین و کارشناسان مرتبطبررسی و روایی آن 89/0 به دست آمد. نتایج تجزیه و سازوکارها، منجر به شناسایی 8 عامل اثرگذار در امر کشاورزی حفاظتی و مدیریت منابع آب شد. عامل ها به ترتیب شامل عوامل حمایتی، آموزشی و ترویجی، فراهم شدن زیر ساخت ها، فرهنگ سازی ملی و محلی، سیاست گذاری و برنامه ریزی، عوامل نهادی، تحقیق و توسعه، و نظارت و ارزشیابی بودند. این عوامل توانایی تبیین حدود 84 درصد از واریانس مجموع سازوکارهای کشاورزی حفاظتی در راستای مدیریت بهینه آب کشاورزی را دارا بودند.
    کلیدواژگان: استان کرمانشاه، تحقیق آمیخته، سیاست گذاری و برنامه ریزی، عوامل حمایتی، زیر ساخت ها
  • فاطمه جعفری صیادی، محمد علی غلامی سفیدکوهی* ، میرخالق ضیاء تباراحمدی صفحات 395-404
    تعیین نیاز آبی گیاهان از عوامل موثر در برنامه ریزی دقیق آبیاری است. ضریب گیاهی به عنوان نماینده ویژگی های گیاهان مختلف در معادله محاسبه تبخیر- تعرق گیاهی دارای اهمیت بسیار است. محاسبه این ضریب با روابط و روش های موجود هزینه بر و زمان بر بوده و اطلاعات حاصل از این روش ها به صورت نقطه ای گزارش می شود، در حالیکه امروزه یافتن روش های محاسبه ضریب گیاهی در سطوح گسترده مورد توجه می باشد. در این میان روش های مبتنی بر سنجش از دور مورد استقبال بسیاری از پژوهشگران قرار گرفته است. پژوهش حاضر با هدف برآورد ضریب گیاهی (Kc) و شاخص سطح برگ (LAI) برنج در مراحل مختلف زراعی با استفاده از سنجنده OLIانجام شد. بدین منظور، داده های شاخص سطح برگ در مراحل مختلف رشد طی دو فصل زراعی (1394-1393) و (1395-1394) از دو قطعه شالیزار 65 و 15 هکتاری در شمال شهرستان ساری مورد استفاده قرار گرفت. مقدار متوسط ضریب گیاهی برآورد شده در مراحل نشا، پنجه زنی، خوشه دهی و رسیدن به ترتیب 92/0، 24/1، 19/1 و 12/1 به دست آمد که نشان از وجود رابطه خطی بین این ضریب و شاخص تفاوت نرمال شده گیاهی (NDVI) دارد (97/0 r >). نتایج نشان می دهد که شاخص NDVIبرآوردگر خوبی برای ضریب گیاهی برنج است. هم چنین شاخص رشد برنج (RGVI) نیز در تمامی مراحل دارای ضریب همبستگی 93/0 r > بود. براساس یافته ها، شاخص رشد برنج (RGVI) برآوردگر خوبی برای تعیین شاخص سطح برگ (LAI) محسوب می شود و تقریبا در تمامی مراحل رشد گیاه، بیش از 90 درصد تغییرات مقدار شاخص سطح برگ را پیش بینی می نماید.
    کلیدواژگان: شاخص تفاوت نرمال شده گیاهی، شاخص رشد برنج، لندست 8
  • زهرا باقری خلیلی، محمد علی غلامی سفیدکوهی* ، مجتبی خوش روش، جمال عباس پلنگی صفحات 405-415
    نیترات از گسترده ترین آلاینده های آب های زیرزمینی و سطحی است که مقدار بیش ازحد آن در منابع آبی بر سلامت انسان و دام تاثیرمی گذارد. در میان روش های مختلف حذف نیترات، روش جذب سطحی، به علت سادگی، به صرفه بودن ازلحاظ اقتصادی و کارایی مورد توجه است. در پژوهش حاضر اثر متغیرهای pH (چهار، شش و هشت) ، نرخ جریان (8، 11 و 16 میلی لیتر بر دقیقه) ، ارتفاع بستر (40، 50 و 60 سانتی متر) و قطر ستون (45، 57 و 67 میلی متر) در حذف نیترات از محلول های آبی با استفاده از ستون های زئولیت اصلاح شده بررسی شد. برای تعیین سطح ویژه و قطر خلل و فرج از آنالیز BETاستفاده شد. مورفولوژی و ساختار کانی زئولیت مورد مطالعه با استفاده از آنالیزهای تعیین پراش پرتو ایکس (XRD) ، اسپکتروسکوپی اشعه ایکس انرژی متفرق (EDS) و عکس برداری میکروسکوپی الکترونی روبشی (SEM) موردبررسی و شناسایی قرار گرفت. برای اصلاح سطح زئولیت ها، از محلول هگزادسیل تری متیل آمونیوم برماید به غلظت 25 میلی مولار استفاده شد. زه آب کشاورزی با غلطت 80 میلی گرم در لیتر نیترات، به صورت مصنوعی با حل کردن نمک پتاسیم نیترات در آب مقطر در آزمایشگاه تهیه شد. نتایج آنالیزها نشان داد که نمونه زئولیت از نوع کلینوپتیلولایت به ترتیب با سطح ویژه و میانگین قطر خلل و فرج 984/11 مترمربع در گرم و 295/15 نانومتر است. یافته ها نشان داد که تغییرات pH، نرخ جریان، ارتفاع بستر و قطر ستون بر شاخص های مختلف منحنی رخنه اثر معنی دار (در سطح پنج درصد) دارد. حداکثر مقدار جذب در6=pH رخ داد، در حالی که حداکثر راندمان جذب (24/65 درصد) در 8=pH حاصل شد. کاهش نرخ جریان باعث افزایش راندمان حذف نیترات شد، اما بیشترین مقدار جذب (2/0 میلی گرم بر گرم) در نرخ جریان 11 میلی لیتر در دقیقه رخ داد. بیشترین مقدار جذب و راندمان حذف به ترتیب در ارتفاع بستر 60 سانتی متر و قطر ستون 67 میلی متر رخ داد.
    کلیدواژگان: ارتفاع بستر، راندمان حذف نیترات، قطر ستون، نرخ جریان، منحنی رخنه
  • محمد کریمی *، جواد باغانی صفحات 417-427
    ارزیابی سامانه های آبیاری قطره ای با هدف اصلاح و بهبود سامانه های اجرا شده صورت می گیرد. این تحقیق به منظور ارزیابی سامانه آبیاری قطره ای باغات پسته منطقه مه ولات در استان خراسان رضوی، طی سالهای 1393 تا 1394 انجام گردید. برای جمع آوری دبی خروجی ها، مانیفولد یکی از قطعات در حال کار بطور تصادفی انتخاب شد. در این قطعه، چهار لوله فرعی (لترال) در طول مانیفولد به ترتیب در ابتدای مانیفولدفاصله یک سوم از ابتدا، فاصله دو سوم از ابتدا و در انتهای مانیفولدانتخاب شد. بر روی هر یک از لترال های انتخاب شده دبی خروجی ها در چهار نقطه اندازه گیری شد. محل انتخاب اندازه گیری دبی خروجی ها، مشابه انتخاب لترال ها در طول مانیفولد بود. محل اندازه گیری فشار در قطعه مورد آزمایش، ابتدا و انتهای لترال های انتخاب شده بود. حداقل فشار ورودی در مانیفولد (MLIP) در تمامی مانیفولدهای قطعات در حال کار نیز اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که در سامانه های ارزیابی شده، متوسط یکنواختی پخش آب بین 89/84 تا 10/97 [H1] درصد متغییر بود که بر اساس این شاخص، سامانه های ارزیابی شده خوب تا عالی طبقه بندی شدند. متوسط راندمان پتانسیل کمترین ربع بین 09/63 تا 78/77 درصد و متوسط راندمان کاربرد کمترین ربع بین 10/70 تا 42/86 درصد متغییر بود که بر اساس این شاخص ها، عملکرد سامانه های آبیاری قطره ای در باغات پسته مورد بررسی، خوب ارزیابی شده است.
    کلیدواژگان: ارزیابی عملکرد سامانه، راندمان کار بردآب، دبی قطره چکان، یکنواختی پخش آب
  • نادر نادری *، علی قدمی فیروزآبادی، محمود فرومدی صفحات 429-439
    استان سمنان به خاطر موقعیت جغرافیایی، اقلیم بیابانی و نیمه بیابانی با محدودیت های آب وخاک مواجه است. روش های آبیاری تحت فشار به عنوان یکی از گزینه های بهبود بهره وری مصرف آب در استان سمنان توسعه یافته است. این تحقیق با هدف ارزیابی سامانه های آبیاری بارانی در استان سمنان انجام شد. به این منظور در این پژوهش تعداد شش طرح از طرح های آبیاری بارانی ویل موو، کلاسیک ثابت با آبپاش متحرک، و سنترپیوت در چند مزرعه مورد ارزیابی فنی قرار گرفت. مقادیر راندمان پتانسیل کاربرد آب (PELQ) ، راندمان واقعی کاربرد آب (AELQ) ، ضریب یکنواختی (CU) و یکنواختی توزیع (DU) در سامانه های ویل موو به ترتیب برابر 7/40، 6/29، 2/57 و 7/52 درصد و در سامانه های کلاسیک ثابت 8/54 ، 8/54، 75 و 65 درصد به دست آمد. در روش سنتر پیوت نیز مقادیر فوق به ترتیب برابر 83، 6/79، 5/94 و 91 درصد بود. ملاحظه شد این پارامترها در سامانه سنترپیوت بهترین وضعیت را داشتند. طراحی خوب، وجود آبپاش های مناسب و نو و پایین بودن ارتفاع آبپاش ها در دستگاه سنترپیوت از عوامل عملکرد بهتر این سامانه بود. پس از آن، روش کلاسیک ثابت با آبپاش متحرک از وضعیت بهتری برخوردار بود. پایین بودن ارتفاع آبپاش ها و وجود فشار مناسب در سامانه باعث افزایش کارآیی آن در مزرعه شماره چهار شده بود در حالی که در مزرعه شماره پنج فاصله نامناسب آبپاش ها باعث کاهش کارآیی روش کلاسیک ثابت با آبپاش متحرک شده بود. در مزارع دیگر، فشار کارکرد کم آبپاش ها، کاهش آبدهی و شعاع پاشش آبپاش ها نسبت به مقادیر اسمی و اختلاف فشار زیاد در سامانه، کارآیی ویل موو را کاهش داده بود.
    کلیدواژگان: راندمان آبیاری، سنترپیوت، طراحی آبیاری بارانی، ویلموو، یکنواختی توزیع
  • فاطمه عباس پور، حمیدرضا اصغری *، پرویز رضوانی مقدم، حمید عباسدخت، جواد شباهنگ، عادل بیگ بابایی صفحات 441-457
    به منظور بررسی تاثیر بیوچار بر برخی ویژگی های خاک، عملکرد دانه، درصد روغن و اسیدهای چرب سیاه دانه (. Nigella sativa L) درشرایط کمبود آب، آزمایشی به صورت اسپلیت پلات فاکتوریل در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار اجرا شد. تیمارها شامل آبیاری به عنوان عامل اصلی در سه سطح %100=I1 ،70%=I2و40%=I3نیاز آبی و کرت های فرعی شامل فاکتور بیوچار در سه سطح شامل بدون کاربرد بیوچار چوب گردو (B1) ، 10 تن در هکتار بیوچار (B2) و 20 تن در هکتار بیوچار (B3) ؛و کود شیمیایی در دو سطح شامل بدون مصرف کود (F1) و مصرف کود (F2) بود که شامل مصرف کودشیمیایی بر حسب کیلوگرم در هکتار: فسفر (P2O5) =75 ، پتاسیم (K2SO4) =100 و نیتروژنN= 150 از منبع اوره بود. نتایج نشان داد که آبیاری بر ویژگی های خاک موثر نبود ولی کاربرد 20 تن در هکتار بیوچار موجب افزایش درصد کربن آلی، رطوبت اشباع خاک و درصد نیتروژن کل خاک شد. عملکرد دانه، عملکرد روغن، درصد روغن و اسیدهای چرب به جز اسیداولئیک تحت تاثیر تیمار تنش آبیاری قرار گرفتند. آبیاری بر اساس 70 % نیاز آبی موجب افزایش میزان اسیدهای چرب بجز اسید استئاریک شد. بیوچار نیز بر عملکرد دانه، درصد روغن، عملکرد روغن و اسیدهای چرب مریستک، پالمیتیک و لینولئیک تاثیر معنی داری داشت و کاربرد 10 تن در هکتار بیوچار کارایی بهتری نسبت به سایر تیمارها داشت. کاربرد تلفیقی بیوچار به همراه کودشیمیایی از تاثیر بهتری نسبت به کاربرد هر یک از آنها به تنهایی برخوردار بود. در استفاده هم زمان 10 تن در هکتار بیوچار به همراه کودشیمیایی و آبیاری بر اساس 70% نیاز آبی (I2B2F2) ، بیشترین عملکرد دانه (1158 کیلوگرم در هکتار) به دست آمد. با توجه به نتایج این پژوهش به نظر می رسد استفاده از 10 تن در هکتار بیوچار در شرایطی که گیاه تحت تاثیر محدودیت رطوبتی است یا برای کاهش میزان آب مصرفی مفید باشد.
    کلیدواژگان: آبیاری، تنش خشکی، نیاز آبی، عملکرد دانه، عملکرد روغن
  • حامد نوذری *، آذین پورصدری، سعید آزادی، عبدالمجید لیاقت صفحات 459-471
    پس از نصب سیستم زهکشی زیرزمینی، از شروع بهره برداری از شبکه آبیاری و زهکشی تا پیش از رسیدن به حالت کم و بیش پایدار، کیفیت زهاب اراضی شور پیوسته در حال تغییر می باشد. زمان رسیدن به حالت تعادل در مناطق با آب زیرزمینی شور ممکن است چندین سال به طول بیانجامد. در این راستا آزمایش های مزرعه ای به منظور شناخت شرایط موجود حاکم بر سامانه های آبی مفید می باشند، لیکن محدودیت های قابل توجهی نیز دارند. در این شرایط مدل های شبیه سازی از جمله روش هایی می باشند که این محدودیت ها را تا حدود زیادی مرتفع می سازند. در این تحقیق عملکرد مدل DRAINMOD-Sدر شبیه سازی حجم زهاب تولیدی، شوری زهاب خروجی و نوسانات سطح ایستابی، مورد ارزیابی قرار گرفت. برای اعتباریابی نتایج مدل از داده های جمع آوری شده در سال زراعی 87-1386 مزرعه ARC1-18واقع در اراضی تحقیقاتی مرکز تحقیقات نیشکر (واحد توسعه کشت نیشکر و صنایع جانبی امیرکبیر، استان خوزستان) استفاده گردید. این اطلاعات شامل داده های هواشناسی و خاک، دبی خروجی زهکش ها، شوری آب آبیاری، شوری آب درون پیزومترها و شوری زهاب بودند. پس از تجزیه و تحلیل آماری و محاسبه ریشه میانگین مربعات خطا (RMSE) و خطای استاندارد (SE) ، میزان برازش میان مقادیر واقعی و شبیه سازی شده شوری زهاب خروجی، شوری آب زیرزمینی، نوسانات سطح ایستابی و دبی خروجی زهکش بررسی شد. از این نظر، شاخص آماری RMSEبرای شوری زهاب خروجی 76/4 دسی زیمنس بر متر، شوری آب زیرزمینی 82/0 دسی زیمنس بر متر، تراز سطح ایستابی 2/21 سانتی متر و دبی خروجی زهکش 2/1 لیتر بر ثانیه برآورد گردید که دقت نسبتا خوبی را نسبت به شرایط واقعی نشان می داد. بر پایه نتایج، مدل حاضر می تواند نوسانات سطح ایستابی، دبی زهاب خروجی از لوله های زهکش و شوری آن را در خوزستان (با سطح ایستابی کم عمق و شور) شبیه سازی کند.
    کلیدواژگان: سطح ایستابی، کیفیت زهاب، شوری آب زیرزمینی، خوزستان
  • حسین میرزایی تختگاهی *، هوشنگ قمرنیا صفحات 473-483
    این پژوهش به منظور بررسی تجمع فلزات مس، آهن، روی، کادمیوم و منگنز در سبزیجاتی نظیر اسفناج (Spinaciaoleracea) ، شنبلیله (Trigonella foenum-graceum) و شوید (Anethum graveolens) تحت آبیاری با آب آلوده روخانه قره سو با دو تیمار آب آلوده و آب چاه (شاهد) انجام شد. مطالعه بر روی ریشه و اندام هوایی این سبزیجات در سه تکرار به صورت کرت های خرد شده در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی صورت پذیرفت. نتایج نشان داد که آب آلوده باعث افزایش معنی دار غلظت مس،آهن، روی و منگنز در اسفناج شد (05/0 و 01/0>P) ، ولی روی تجمع کادمیوم اثر معنی داری نداشت. هم چنین تیمار آب آلوده اثر افزایشی معنی داری (01/0>P) بر غلظت آهن و کادمیوم در شنبلیله داشت ولی اثر معنی داری روی غلظت مس، روی و منگنز نگذاشت. در شوید، آب آلوده باعث افزایش معنی دار (05/0 و 01/0>P) تمام فلزات شد. برای سه نوع سبزی اسفناج، شنبلیله و شوید بیشترین تجمع آهن، روی و کادمیوم در ریشه گیاهان و برای مس و منگنز در اندام هوایی به دست آمد. ترتیب میزان تجمع پنج فلز در اسفناج، شنبلیله و شوید به صورت آهن>منگنز>روی>مس>کادمیوم بود. آهن بیشترین و کادمیوم کمترین تجمع را در گیاهان داشت. غلظت مس و آهن در اندام هوایی و ریشه اسفناج، شنبلیله و شوید بر اساس استاندارد WHOبیشتر از حد مجاز بود. مقدار روی و منگنز در اندام هوایی و ریشه اسفناج، شنبلیله و شوید بر اساس برخی استانداردها کمتر از حد مجاز و از نظر بعضی بیشتر از حد مجاز بود. مقدار کادمیوم در اندام هوایی و ریشه سبزیجات مورد بررسی از نظر تمام استانداردها بیشتر از حد مجاز بود.
    کلیدواژگان: آب آلوده، اسفناج، شنبلیله، شوید
|
  • mostafa yosefian, Ali Shahnazari *, mirkhalegh ziyatabar ahmadi, mahmoud raeini, Behroz arabzadeh Pages 341-350
    Due to drought crisis in recent years, the use of alternative cropping methods that save water without any decrease in yield is increasing. Therefore, in order to evaluate the yield, yield components, and water use of rice under different non-submerged water levels and comparing it with permanently submerged condition, an experiment was conducted at fields of Rice Research Institute of Mazandaran during 2015 and 2016, using a randomized complete block design with three replications. The treatments consisted of two methods, regulated deficit irrigation (RDI) by irrigating all furrows and partial root drying (PRD) by irrigating alternate furrows, with three levels of drought stress: 10, 30, and 60 KPa (RDI10, PRD10, RDI30, PRD30, RDI60, PRD60) and a control treatment with permanently submerged basin irrigation in puddled soil (traditional method). Rice yield, yield components, and water consumption were measured in each treatment. The results showed that yield, plant height, panicle length, number of grains, 1000-grain weight, and water productivity (kg/m3) and water consumption at different levels of irrigation had a statistically significant difference in different treatments. Although the highest yield of rice was obtained in continuous submergence, yield reduction in alternate furrow irrigation treatments with minor stress (RDI10 and PRD10) was negligible and they were in the same statistical group in the two years of study. Also, partial root drying, significantly reduced water consumption, such that PRD10 treatment resulted in 32% reduction in water consumption compared to the control treatment, and deficit irrigation, especially partial root drying, increased water productivity. The highest water productivity (kg/m3) was calculated in PRD30 treatment at 0.724 kg per cubic meter of water. Based on the results, water consumption in the partial root drying was less than regulated deficit irrigation with the same tension, such that water consumption in PRD10 decreased by 15% compared to RDI10. However, average yield of PRD10v in both years was 1.1% higher. The results related to the yield components were also proportional to yield and partial root drying method compared to regulated deficit irrigation was better.
    Keywords: Alternate furrow irrigation, Partial root drying, Rice deficit irrigation
  • reza saeidi, Hadi Ramezani Etedali *, Abbas Sotoodehnia, abbas kaviani, Bijan Nazari Pages 351-366
    In this study, yield and evapotranspiration of maize (cv. SC 704) were investigated under salinity stress and nitrogen deficiency. The experiment was carried out in a randomized complete block design. Electrical conductivities of saline water treatments were 0.5( 15S0"> ), 2.1( 15S1)"> , 3.5( 15S2) "> , and 5.7( 15S3) "> dS. 15m-1"> . Nitrogen deficiency treatments were 100% ( 15F0"> ), 75% ( 15F1"> ), 50% ( 15F2"> ), and 25% ( 15F3"> ) of nitrogen fertilizer requirement based on soil testing. The treatments were carried out in three replications and in plots with area of 9 m2. In different treatments, evapotranspiration of maize was between 220 to 349 mm and dry matter yield between 9.4 to 15.2 ton.ha-1. With increase in the salinity levels in , , , and treatments, the slopes of yield function were estimated as 0.2, 0.207, 0.218, and 0.231, respectively. Also, with reduction of nitrogen at salinity levels of , , and , the slopes were estimated as 0.175, 0.182, 0.194 and 0.221, respectively. The results showed that, with increasing stresses, yield of maize decreased more than evapotranspiration. The coefficient of was calculated using the Doorenbos-Kassam relationship. With reduction of nitrogen at salinity levels of , , and , values of coefficient were estimated as 1.01, 1.048, 1.119, and 1.272, respectively. Also, with increase in the salinity at nitrogen levels of , , and , Ky values were estimated as 1.15, 1.19, 1.258, and 1.328, respectively. On the average, Ky was calculated as 1.27. Under the highest stress 15 S3F3"> , water and nitrogen use efficiency decreased by: 38% and 34.5%, respectively, compared to the control treatment (S0F0). The results showed that the water requirement and yield of maize under the mentioned stresses were less than the region’s potential. Under these conditions, by supplying soil nitrogen and reducing water use, water resources will be used optimally and yield will increase.
    Keywords: Coefficient of yield function, Doorenbos-Kassam relationship, Water, nitrogen use efficiency
  • Kolsom Davoodi, abdollah darzi *, Ghasem Aghajani, Mazandarani Pages 367-382
    Subsurface drainage, as a structural modification to improve the productivity of paddy fields, changes the hydrology of the fields. In this research, the response of water balance and drainage water salinity to free and controlled subsurface drainage systems during winter cropping in paddy fields was investigated by using the DRAINMOD-S model. The data were collected during two canola growing seasons (2015-2017) from a paddy field with a subsurface drainage system (drain depth of 0.65 m and drain spacing of 30 m). The calibrated and validated model was applied to explore effects of conventional and controlled (by controlling water table depth at 40 cm)- subsurface drainage on water balance and soil and drainage water salinity. The model showed acceptable capability for simulating water table depth and drainage water salinity during calibration and validation processes. Based on the simulations, for drain depth of 1.5 m, increase in drain spacing from 30 to 70 m resulted in 805.3 and 741.6 kg ha-1 decrease in total salt load under free and controlled drainage systems, respectively. For drain spacing of 30 m, increase in drain depth from 0.5 to 1.8 m, caused 2.7- 9 mm and 5.1- 14.3 mm increase in drainage water in controlled and free drainage systems, respectively. Simulation results indicated that, to decrease salt load, a drainage system with 30 m drain spacing and 0.5 m drain depth is suitable for both free and controlled drainage conditions. Based on the results, controlled drainage can be used as a management tool to diminish environmental problems in heavy paddy soils from the viewpoint of salt load and drainage water volume.
    Keywords: DRAINMOD-S, Deep percolation, Water table depth
  • hasan alipoor, Neda Alizadeh * Pages 383-394
    The purpose of this research was to analyze the mechanisms affecting conservation agriculture in order to optimize the management of agricultural water in irrigated wheat fields of Kermanshah province. A qualitative and quantitative research method was applied in order to identify the mechanisms affecting conservation agriculture. In the qualitative section, 45 influencing mechanisms were identified by using content analysis method. In the quantitative part, factor analysis was used and the identified mechanisms in the qualitative section were categorized. Target population of this research consisted of 2000 wheat farmers in Kermanshah province, among whom 322 people were selected by simple random sampling method. The data were collected and analyzed by using a questionnaire, whose face and constant validity was evaluated by the faculty members and experts; and its validity was obtained as 0.89. The results of the analysis of the mechanisms led to the identification of eight effective factors in conservation agriculture and water resources management. The factors were supportive factors, educational and extension factors, provision of infrastructure, national and local culture, policy and planning, institutional factors, research and development, and monitoring and evaluation, respectively. These factors were able to explain about 84% of the variance of the total mechanisms of conservation agriculture for optimal agricultural water management.
    Keywords: Kermanshah Province, Qualitative, quantitative research, Policy, planning, Infrastructure
  • fatemeh jafari sayadi, Mohammad Ali Gholami Sefidkouhi *, mirkahlegh ziyaeetabar ahmadi Pages 395-404
    Water demand is one of the most effective factors in irrigation scheduling. In evapotranspiration formulas, crop coefficient (Kc), as a representative of different plants characteristics, is of great importance. Calculating this coefficient using the existing methods and formulas is costly and time-consuming, and results are point-specific. However, nowadays, calculation methods that provide large- scale Kc values are of interest. The methods based on remote sensing have been welcomed by many researchers. The objective of the present study was calculating crop coefficient (Kc) and leaf area index (LAI) of rice in different growing stages, using OLI sensor. In this regard, data LAI of two rice fields (areas of 15 and 65 hectares) located in north part of Sari, Iran, were used in two growing seasons (2014-2015 and 2015-2016). The average Kc at transplantation, tillering, heading, and maturity stages was, respectively, 0.92, 1.24, 1.19, and 1.12, showing that Kc had a good correlation with NDVI at different stages (r>0.97). According to the results, NDVI is a good estimator for rice Kc. In addition, Rice Growth Vegetation Index (RGVI) in all growing stages had a correlation coefficient r>0.93. RGVI is considered as a good estimator of LAI. Approximately at all growing stages, except heading, more than 93% of LAI changes were predicted by RGVI. Generally, it can be concluded that the most suitable indices for estimating Kc and LAI of rice are NDVI and RGVI, respectively.
    Keywords: Normalized Difference Vegetation Index (NDVI), Rice Growth Vegetation Index (RGVI), Landsat 8
  • zahra bagheri khalili, Mohammad Ali Gholami Sefidkouhi *, mojtaba khoshravesh, jamal abbas palangi Pages 405-415
    Nitrate is one of the worldwide pollutants of groundwater and surface water, which affects human and livestock health at high concentration levels in water resources. Among the different techniques of nitrate removal, adsorption method has attracted attention, due to simplicity, cost-effectiveness, and efficiency. In this research, the effect of variables pH (4, 6, and 8), flow rate (8, 11, and 16 mL/min), bed height (40, 50, and 60 cm), and column diameter (45, 57, and 67 mm) were investigated on nitrate removal from aqueous solutions by modified zeolites column. The BET analysis was used to determine the specific surface and diameter of the pores. Structure and morphology of zeolite was determined using X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM) and energy dispersive X-ray spectroscopy (EDS). For modification of zeolite levels, the hexadecyltrimethylammonium bromide solution with concentration of 25 mM was used. The agricultural drainage water with concentration of 80 mg L-1 nitrate was artificially prepared by dissolving potassium nitrate salt in distilled water in the laboratory. The result of the analysis showed that the zeolite sample was from the clinoptilolite type, with specific surface area and mean pore diameter of 11.984 m2g-1 and 15.295 nm, respectively. The results also showed that changes in pH, flow rate, bed height, and column diameter on different indexes of breakthrough curve were significant at 5% level. The maximum adsorption rate occurred at pH=6, while the maximum adsorption efficiency (65.24%) occurred at pH= 8. The reduction of the flow rate caused increase in nitrate removal efficiency, but the highest amount of adsorption (0.2 mg g-1) occurred at a flow rate of 11 mL/min. The highest amount of absorption and removal efficiency occurred at the bed height and column diameter of 60 cm and 67 mm, respectively.
    Keywords: Bed height, Nitrate removal efficiency, Column diameter, Flow rate, Breakthrough curve
  • Mohammad Karimi *, Javad Baghani Pages 417-427
    Evaluation of drip irrigation systems is performed to improve systems performance. In order to investigate the performance of drip irrigation system in pistachio orchards of Mahvalat region in Khorasan Razavi province, the drip irrigation systems in operation was evaluated during 2014-2015. At first, the general specifications of the selected irrigation systems were recorded and then emitters discharge and pressure were measured in the operating parts. In each system, one manifold was randomly selected and four lateral pipes located at the beginning, one-third, two thirds, and end of each manifold were selected. Emitters discharges at the beginning, one-third, two thirds and end of each lateral pipes and pressure at the beginning and at the end of the lateral pipes were measured in the all selected manifold pipes. Also, the minimum lateral inlet pressure at each manifold was identified by measuring the flow pressure of the all lateral inlets. Results showed that the water Emission Uniformities of the systems (EU) were within the range of 84.89 to 97.10 percent and the systems performances based on this index were classified as good to excellent. Potential application efficiencies of the low quarter of the systems (PELQs) varied from 63.09 to 77.78 percent. Application efficiencies of low quarter of the systems (AELQs) were in the range of 70.10 to 86.42 percent. Based on PELQs and AELQs indexes, the performance of drip irrigation systems in the studied pistachio orchards were good.
    Keywords: Evaluation of performance, Application efficiency, Emission Uniformity, Emitter discharge
  • Nader Naderi *, Ali Ghadami Firouzabadi, Mahmud Froumadi Pages 429-439
    Semnan province faces water and soil limitations due to its geographical location, desert and semi-desert climate. Pressurized irrigation methods are used as one of the options for improving water use efficiency in this province. In this study, sprinkler irrigation systems were evaluated in Semnan province. For this purpose, 6 sprinkler irrigation systems including wheel move, classic with portable sprinkler, and center pivot systems were evaluated in different farms. Potential and actual application efficiency (PELQ and AELQ), uniformity, and distribution coefficients (CU and DU) for wheel move systems were 40.7%, 29.6%, 57.2% and 52.7%, respectively, and for classic systems with portable sprinkler they were 54.8%, 54.8%, 75% and 65%. For center pivot system, these parameters were 83%, 79.6%, 5/94%, and 91%, respectively. In center pivot system, these parameters were the best. Good designing, new and appropriate sprinklers, and low height of sprinklers were the factors causing better operation of this system. Next to center pivot, the classic system with portable sprinkler had better performance. New and appropriate sprinklers, low height of sprinklers, and appropriate pressure in this system increased the efficiency in farm No.4, while in farm No. 5, inappropriate sprinklers distance decreased efficiency of the classic system with portable sprinkler. In other farms, low pressure of sprinklers, decreasing the discharge and spray radius of sprinklers relative to nominal values and high pressure difference in the system caused low efficiency of wheel move system.
    Keywords: Irrigation efficiency, Center pivot, Designing Sprinkler irrigation, Wheel move, Distribution Uniformity
  • fatemeh abbaspour, hamidreza asghari *, P Rezvani Moghaddam, hamid abbasdokht, javad shabahang, adel baig babaei Pages 441-457
    A field experiment was conducted which focused on the effects of walnut wood biochar and chemical fertilizers on quality characteristics of Black Seed (Nigella sativa) under water deficit conditions. The experiment was carried out in a split plots factorial layout based on a randomized complete block design with three factors and three replications. Three levels of irrigation (I1: 100%, I2: 70% and I3: 40% of crop water requirement) were assigned as the main plots and the combination of three levels of biochar (B1: 0, B2: 10 and B3: 20 t.ha-1) and two levels of chemical fertilizers (F1: without and F2: with chemical fertilizer) were allocated to sub plots. Recommended dose for nitrogen, phosphorus, and potassium was 150 kg N.ha-1, 75 kg P2O5.ha-1 and 100 kg K2SO4.ha-1, respectively. Results showed that irrigation had no effect on soil properties, but application of 20 t ha-1 of biochar improved soil saturation percentage, soil organic carbon, and total nitrogen. Irrigation significantly influenced the seed yield, oil yield, oil percentage, and fatty acids, except oleic acid. The 70% water requirement treatment increased the amount of fatty acids, except stearic acid. Plant quality characteristics significantly increased by 10 t ha-1 biochar application. Application of 10 t ha-1 biochar plus 70% irrigation water requirement and using chemical fertilizer (I2B2F2) produced the highest seed yield (1158.4 kg ha-1). Based on the results, it seems that application of 10 t ha-1 biochar is suitable for black seed production under water deficit condition.
    Keywords: Irrigation, Water requirement, Water stress, Seed yield, Oil yield
  • Hamed Nozari*, Azin Poursadri, Saeed Azadi, abdolmajid liaghat Pages 459-471
    After installing subsurface drainage system, quality of drainage water in saline lands continuously changes, starting from the beginning of irrigation and drainage network operation, until reaching a more or less equilibrium state. Reaching a state of equilibrium in areas with saline groundwater may take several years. In this regard, field experiments are useful but they also have significant limitations. As an alternative, simulation models are among the methods that greatly eliminate these limitations. Therefore, in this research, the performance of DRAINMOD-S model was evaluated in simulation of drainage volume, drainage water salinity, and water table fluctuations. To validate the results of the model, data collected in the 2007-2008 cropping year from ARC18-18 farm was used in the research site of Sugarcane Research Center (Amir Kabir Agro Industrial Development Unit of Sugarcane Development Company, Khuzestan Province). This information included meteorological and soil data, drainage outflow, irrigation water salinity, water salinity within piezometers, and drainage water salinity. After statistical analysis and calculating the root mean square error (RMSE) and standard error (SE), the fits between the measured and simulated values of drainage water salinity, groundwater salinity, water table fluctuations and drainage discharge were investigated. The RMSE statistical index was 4.76 dS /m for drainage water salinity, 0.82 dS/m for groundwater salinity, 21.2 cm for groundwater surface and 2.1 L/s for the drain discharge, which indicated a fairly good accuracy compared with actual conditions. The results showed that the model was capable of simulating the water level fluctuations, drainage outflow and its salinity in Khuzestan region with saline and shallow groundwater table.
    Keywords: Groundwater salinity, Water table, Drainage water quality, Khuzestan
  • Hossein Mirzaei, Takhtgahi *, hooshang ghamarnia Pages 473-483
    This study was conducted to investigate accumulation of Cu, Fe, Zn, Cd, and Mn in different vegetables such as spinach (Spinacia oleracea), fenugreek (Trigonella foenum-graceum) and dill (Anethum graveolens) under irrigation with contaminated water of Ghareso River and well water (control), as two treatments. This study was carried out on root and shoot of three vegetables with three replications as split-plot in a randomized complete block design. The results showed that contaminated water significantly increased the concentration of Cu, Fe, Zn, and Mn in spinach (P Mn > Zn > Cu > Cd. Fe had the highest and Cd had the lowest accumulation in plants. The concentration of Cu and Fe in the shoot and root of spinach, fenugreek, and dill was higher than the WHO standard. The contents of Zn and Mn in the shoot and root of spinach, fenugreek, and dill were below the permissible limit of some standards, but more than the other standards. The amount of Cd in the shoot and root of the examined vegetables was higher than the permissible limit of all standards.
    Keywords: Contaminated water, Spinach, Fenugreek, Dill