فهرست مطالب

  • سال سی و سوم شماره 4 (زمستان 1398)
  • تاریخ انتشار: 1398/12/01
  • تعداد عناوین: 11
|
  • علی اکبر عزیزی زهان*، عبدالمجید لیاقت، مهدی شهابی فر صفحات 519-534

    به منظور تکمیل و تفکیک شاخص های بهره وری آب متناسب با شرایط واقعی، ارائه یک سنجه برای ارزیابی مطلوبیت شاخص بهره وری و ایجاد امکان تعمیم پذیری نتایج ضروری است. لذا در این پژوهش با نگاه فرآیندی به نظام تولید محصولات کشاورزی و با لحاظ قابلیت ها و محدودیت های اقلیم، اراضی و گیاه در چرخه پیچیده آب- خاک- گیاه- اتمسفر و انسان، پژوهش های مختلف بهره وری آب (WP) گروه بندی و تحلیل شد. شاخص های پتانسیل بهره وری آب اقلیمی (PCWP)، پتانسیل بهره وری آب اراضی (PLWP)، بهره وری آب واقعی (AWP)، شکاف بهره وری آب (WPG)،شاخص مدیریت بهره وری آب (WPMI) و سطح مدیریت بهره وری آب (WPML) تعریف شد و روش تعیین آنها ارائه گردید. شاخص ها برای سه مزرعه ذرت علوفه ای در دشت مغان تعیین و تحلیل گردید. نتایج نشان داد که تغییر در تقویم زراعی و شرایط خاک مزرعه، شاخص های PCWPو PLWPرا متاثر می سازد، به طوریکه PCWP از 31 تا 46 در مزارع شماره 1 و 3 و PLWP از 26 تا 42 کیلوگرم بر متر مکعب در مزارع 2 و3 متغیر بود. AWP همواره کمتر از PLWP و متاثر از مدیریت مزرعه بر مقدار عملکرد و متناسب بودن تخصیص و مصرف آب با عملکرد واقعی بود و در بهترین شرایط برابر 27، 24 و 39 کیلوگرم بر متر مکعب برای مزارع 1، 2 و 3 بود. در شرایط تخصیص آب متناسب با تقویم زراعی و تولید واقعی و به صورت ویژه مکان، WPGبه شدت کاهش یافت و برابر 2/0، 2/2 و 5/3 کیلوگرم بر متر مکعب برای مزارع 1، 2 و 3 بود. در عمل صرفا با شاخص AWPنمی توان قضاوت، تحلیل و مقایسه درستی از وضعیت مدیریت بهره وری آب در شرایط مختلف اراضی به دست آورد. شاخص های بی بعد WPMIو WPMLکه در این مقاله معرفی شده برای این منظور مناسب است. 

    کلیدواژگان: بهره وری آب واقعی، پتانسیل بهره وری آب، تولید پتانسیل، سطح مدیریت بهره وری آب، شکاف بهره وری آب، کارآیی مصرف آب
  • زهرا جماعتی اردکانی، علی مومن پور*، مریم دهستانی اردکانی، مصطفی شیرمردی صفحات 535-550

    به منظورارزیابی اثر تنش شوری بر برخی از ویژگی های رشدیژنوتیپ هایانتخاب شده انار از مناطقی با آب و خاک شور، آزمایشی به صورت فاکتوریل با طرح کاملا تصادفی بادوعامل ژنوتیپ و رقم درسه سطح (’پوست سیاه اردکان‘، ’چاه افضل‘و ’رباب نیریز‘) و شوری آب آبیاری درپنج سطح (یک، سه، پنج، هفت و نه دسی زیمنسبر متر)، و با چهار تکرار در سال 1397-1396 در سایت مرکز ملی تحقیقات شوریایران انجام شد.نتایج نشان داد که نوع ژنوتیپ و سطوح شوری بر تغییرات صفات مورفولوژیک، فیزیولوژیک و غلظت عناصر غذایی موثر است. در تمامی ژنوتیپ های مطالعه شده با افزایش سطح شوری،شاخص های مورد مطالعه شامل ارتفاع شاخه، قطر شاخه، تعداد برگ کل، درصد برگ های سبز، وزن تر و خشک اندام هوایی، محتوی آب نسبی، شاخص کلروفیل، کلروفیل a، b و کل، کاهش و درصد برگ های نکروزه کاهش یافت. درحالیکه درصدبرگ های ریزش یافته، نسبت وزن تر ریشه به وزن تر اندام هوایی، درصد نشت یونی، درصد سدیم، درصد کلر، و نسبت سدیم به پتاسیم برگ ها افزایش یافتند، ولی میزان کاهش و افزایش در صفات اندازه گیری شده در بین ژنوتیپ های مطالعه شده با یکدیگر اختلاف معنی داری داشتند. در سطح شوری هفت دسی زیمنس بر متر، در ژنوتیپ های ’چاه افضل‘ و ’رباب نیریز به ترتیب برگ های نکروزه (3% و 6/5%)، برگ های ریزش یافته (05/1% و 83/4%)، نشت یونی (95/3% و 60/8 %)، سدیم (31/0% و 67/0%)، کلر (13/0% و 43/0%)، پتاسیم (64/0% و 27/0%)، و نسبت سدیم به پتاسیم (12/0 و 64/0 واحد) نسبت به گیاهان شاهد (سطح شوری 1 دسی زیمنس بر متر) افزایش یافتند. درحالیکه، برگ های سبز (06/4% و 43/10%)، تعداد برگ کل (62/2% و 4/12%)، رطوبت نسبی (68/5% و 77/9%) و کلروفیل کل (13/5% و 56/14%) به ترتیب در ژنوتیپ های ’چاه افضل‘ و ’ رباب نیریز ‘نسبت به گیاهان سطح شوری یک دسی زیمنس بر متر)شاهد(کاهش یافتند.دراینتحقیق در مجموع، ژنوتیپ های ’چاه افضل‘ و ’ رباب نیریز ‘ به ترتیب به عنوان متحمل ترین و حساس ترین ژنوتیپ ها به شوری انتخاب شدند. ژنوتیپ چاه افضل با حفظ خصوصیات رشدی خود و افزایش جذب پتاسیم در مقابل سدیم توانست به خوبی شوری تا هفت دسی زیمنس بر متر را تحمل نماید.

    کلیدواژگان: آب شور، نسبت سدیم به پتاسیم، پایه، ژنوتیپ ’پوست سیاه اردکان‘
  • مهسا حسن پور نودهی، مریم نوابیان*، مهدی اسماعیلی ورکی صفحات 551-564

    پژوهش حاضر با هدف ارزیابی مدل WASP7.3در شبیه سازی کیفیت زه آب اراضی شالیزاری روستاهای نوده و نوپاشان شهرستان صومعه صرا واقع در واحد عمرانی F4شبکه آبیاری و زهکشی سفیدرود انجام شد. برای ارزیابی مدل، دبی زهکش و وضعیت کیفی زه آب در نه نقطه در طول زهکش و نه ورودی و یا خروجی زهکش اندازه گیری و به مدل معرفی شد. تحلیل حساسیت مدل نشان داد که در شبیه سازی شوری و نیترات، دبی زه آب موثربود و در شبیه سازی ارتوفسفات و آمونیوم علاوه بر دبی زه آب و ضریب پخشیدگی، ضرایب تفکیک فسفات در ستون آب (ارتوفسفات)، نرخ نیتریفیکاسیون و ضریب دمای نیتریفیکاسیون (آمونیوم) موثرتر بودند. نتایج شبیه سازی نشان داد که مدل پارامترهای دبی، نیترات، ارتوفسفات، آمونیوم، نیاز بیولوژیکی اکسیژن، اکسیژن محلول و شوری را به ترتیب با جذر میانگین مربعات خطای نرمال شده 166/0، 176/0، 143/0، 283/0، 148/0، 179/0، 156/0 شبیه سازی کرد. با توجه به نتایج، دقت شبیه سازی مدل در منطقه برای پارامترهای مورد بررسی (به غیر از آمونیوم) در طبقه بندی خوب و قابل قبول قرار گرفت که برای شبیه سازی کیفیت زه آب قابل توصیه است. استفاده از مدل مزبور در زهکش های اصلی اراضی شالیزاری که نسبت به زهکش های مزرعه تعداد کمتری ورودی زه آب دارند، به دلیل محدودیت مدل در دریافت تعداد تابع تغییرات دبی نقاط ورودی و خروجی زه آب به کانال زهکش، می تواند منجر به بهبود نتایج شبیه سازی شود.

    کلیدواژگان: آمونیوم زه آب، ارتوفسفات زه آب، برنج، شوری زه آب، نیترات زه آب
  • مرتضی خوش سیمای چنار، حمیده نوری* صفحات 565-581
    به منظور بررسی تاثیر شوری آب آبیاری بر برخی ویژگی های شیمیایی و توزیع نمک در نیمرخ خاک تحت کشت سه رقم ذرت در شرایط استفاده از سیستم آبیاری قطره ای (نوارهای تیپ)، پژوهشی در سال 1396 در مزرعه پژوهشی گروه مهندسی آبیاری و آبادانی دانشگاه تهران، واقع در کرج به صورت آزمایش فاکتوریل و در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی انجام گرفت. تیمارهای آزمایشی شامل سه هیبرید ذرت، سینگل کراس های 260، 400 و 704 (V1، V2 و V3) و سه سطح شوری آب آبیاری 7/0، 3 و 5 dS/m (S1، S2 و S3) بودند.ECe ، pHو کاتیون هایسدیم، پتاسیم و کلسیم + منیزیمبرای تعیین نیمرخ شوری در خاک، در طول دوره رشد گیاه و در لایه های 20-0، 40-20 و 60-40 سانتی متری خاک و به فواصل 10 و 20 سانتی متری از خطوط آبیاری اندازه گیری شدند.نتایج شوری عصاره اشباع خاک (ECe) و مقدار سدیم اندازه گیری شده در دو لایه 20-0 و 40-20 سانتی متری، نشان داد که شوری و سدیم خاک تحت تاثیر سطوح مختلف شوری آب آبیاری و عمق خاک اختلاف معنی داری داشتند. میزان شوری و سدیم خاک رابطه مستقیم با شوری آب آبیاری و طول دوره رشد ارقام ذرت و رابطه عکس با عمق خاک داشت. به طوریکه بالاترین میزان شوری (4/13 dS/m) و سدیم خاک (6/95 meq/L) در لایه 20-0 سانتی متری تیمار V3S3 و کمترین میزان آن (4/2 dS/m و 5 meq/L) در لایه 40-20 سانتی متری تیمار V2S1 مشاهده شد.همچنین با توجه به وضعیت ارقام ذرت بدون توجه به تیمار شوری مشاهده شد که بین سه هیبرید اختلاف معنی دار وجود نداشت و پتانسیل جذب نمک در هر سه رقم یکسان بود.در آبیاری های با آب شور (دو سطح شوری آب آبیاری 3 و 5 dS/m)، جبهه رطوبتی کمتر به سمت خارج از خط آبیاری حرکت کرده و اغلب تجمع نمک در فاصله 10 سانتی متری از خط آبیاری و سطح خاک به دلیل مصرف گیاه و تبخیر-تعرق مشاهده شد. بر اساس نتایج بدست آمده از این پژوهش، در شرایط استفاده از آب شور برای آبیاری محصولات کشاورزی با استفاده از سیستم آبیاری قطره ای، در آخر فصل رشد یا زمستان نیاز به یک آبشویی است تا نمک های جمع شده در لایه سطحی خاک را از ریشه گاه خارج ساخت.
    کلیدواژگان: آبشویی، توزیع نمک در خاک، رابطه آب و خاک و گیاه، شوری آب آبیاری
  • علی عطایی، مهدی اکبری*، محمدرضا نیشابوری، زهرا غفاری، داوود زارع حقی صفحات 583-599

    به منظور مطالعه اثرات تغییر سامانه های آبیاری قطره ای سطحی به زیرسطحی بر پاسخ گیاهی، یک باغ پسته 10 هکتاری از شهرستان شهریار انتخاب و تیمارهای آبیاری شامل قطره ای سطحی با آب شور (DI)، قطره ای زیر سطحی با آب شور (SDI) و قطره ای سطحی با آب غیرشور (A) در آن پیاده شد و پاسخ های گیاهی اندازه گیری شد. نتایج بررسی توزیع شوری نشان داد که بیشترین تجمع املاح در دوایر هم مرکز به دور از قطره چکان رخ داده است که در DI عمق 30 تا 50 و فاصله عرضی 70 تا 100 سانتی متری از درخت، و در SDI لایه سطحی 0 تا 20 و فاصله عرضی 60 تا 80 سانتی متری از درخت نقاط تجمع املاح بوده است. تمام پاسخ های گیاهی در تیمار آب غیرشور به طور معنی داری شرایط مساعدتری را نشان دادند. بر خلاف تیمار A، دمای تاج گیاه و اختلاف آن با دمای اتمسفر بین دو سامانه آبیاری DI و SDI تغییرات معنی داری را نشان نداد. اما در شاخص تنش آب گیاه (CWSI) با نرمال سازی دمای تاج گیاهی نسبت به اثرات محیطی، اختلاف بین دو سامانه آبیاری معنی دار گردید و مقدار آن در SDI کمتر از DI به دست آمد. هدایت روزنه ای نیز در SDI به طور معنی داری بیش تر از DI اندازه گیری شد. بر اساس جریان شیره آوندی، با وجودی که تیمار A به طور معنی داری بیشترین جریان را داشت، در طول 24 ساعت اختلاف معنی داری بین دو سامانه آبیاری DI و SDI مشاهده نگردید، اما با میانگین گیری این شاخص برای طول روز و به خصوص ساعات اوج تنش اختلاف معنی دار شد. با توجه به حجم یکسان آب آبیاری در دو تیمار DI و SDI، نتیجه گیری می شود که سامانه SDI با توزیع مناسب شوری، شرایط بهتری را برای جذب آب توسط گیاه فراهم نموده و باعث کاهش تنش رطوبتی به خصوص در ساعات اوج تعرق می گردد. هرچند استفاده از سامانه آبیاری قطره ای زیرسطحی نیازمند مطالعات طولانی مدت می باشد، اما با توجه به پاسخ های گیاهی مشاهده شده و همچنین از نقطه نظر توزیع شوری در خاک، استفاده از این سامانه آبیاری برای درختان پسته قابل توصیه است.

    کلیدواژگان: آب شور، پاسخ گیاهی، توزیع شوری، تنش رطوبتی و شوری، شاخص تنش آب گیاه
  • فرشاد خشائی، جواد بهمنش، وحید رضاوردی نژاد*، نسرین آزاد صفحات 601-612
    امروزه روند استفاده از روش آبیاری قطره ای زیرسطحی در گیاهان ردیفی به علت افزایش کارایی آب و کود، رو به افزایش است. به منظور بررسی اثر مقدار آبیاری و تعداد تقسیط کود نیتروژن بر عملکرد، اجزای عملکرد و بهره وری آب در گیاه ذرت، مطالعه مزرعه ای در سال 1397 به صورت کرت های نواری خرد شده برپایه طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه ارومیه انجام شد. کرت های اصلی این آزمایش شامل سه سطح آبیاری با میزان 100%، 75% و 50 درصد نیاز خالص آبیاری و کرت های فرعی شامل سه تقسیط کود اوره به صورت هفتگی، یک هفته در میان و سه مرحله در فصل رشد بود. بر اساس نتایج بدست آمده، اثر تیمار مقدار آبیاری و تعداد تقسیط کود بر عملکرد و اجزای عملکرد در سطح یک درصد معنی دار بود. همچنین اثر مقادیر آبیاری روی بهره وری آب در سطح یک درصد معنی دار بود ولی اثر تیمار تعداد تقسیط کود بر بهره وری آب معنی دار نشد. اثرات متقابل دو فاکتور نیز روی ارتفاع بوته و شاخص سطح برگ در سطح یک درصد معنی دار بود ولی روی عملکرد دانه، زیست توده و بهره وری آب معنی دار نشد.بیشترین عملکرد دانه و زیست توده ذرت به ترتیب با 92/14 و 85/39 تن در هکتار در تیمار آبیاری کامل بدست آمد. همچنین مقدار عملکرد دانه و زیست توده در تیمارهای سه تقسیط به ترتیب با 31/12 و 56/32 تن در هکتار نسبت به تیمارهای تقسیط هفتگی و یک هفته در میان، دارای بیشترین مقدار بود. بیشترین بهره وری آب به میزان 98/2 کیلوگرم بر هکتار با اعمال کم آبیاری به میزان 75% نیاز آبی خالص گیاه بدست آمد. به نظر می رسد اعمال کم آبیاری به میزان 75 درصد نیاز آبی ذرت به علت بهره وری آب بالا در نواحی دارای مشکل کمبود منابع آب می تواند راهکار مناسبی برای صرفه جویی آب و رسیدن به بازده بیشتر باشد. همچنین تزریق کود با مقادیر بیشتر ولی دفعات کمتر و به ویژه در مراحل حساس رشد، می تواند راهکار موثرتری نسبت به کاربرد مقادیر کمتر ولی تعداد دفعات کود بیشتر باشد.
    کلیدواژگان: عملکرد دانه، کم آبیاری، صرفه جویی آب
  • آیدین خدایی*، علی مشتطی، سیدهاشم موسوی، بابک پاکدامن، محبوبه عبدالهی نوروزی صفحات 613-627

    به منظور مطالعه اثر کاربرد زئولیت و قارچPiriformospora indicaبر عملکرد گندم در شرایط قطع آبیاری آخر فصل، پژوهشی به صورت اسپلیت فاکتوریل و در قالب طرح پایه بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در سال زراعی 1396-1395 در مزرعه پژوهشی دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان اجرا شد. تیمارهای آزمایشی شامل سه زمان قطع آبیاری (آبیاری کامل، قطع آبیاری از ابتدای مرحله شیری- خمیری تا رسیدگی فیزیولوژیک و قطع آبیاری از ابتدای مرحله گلدهی تا رسیدگی فیزیولوژیک) در کرت های اصلی، چهار مقدار زئولیت (صفر، 4، 8 و 12 تن در هکتار) و دو سطح کاربرد قارچ  Piriformospora indica (تلقیح و عدم تلقیح) به صورت فاکتوریل در کرت های فرعی بودند. نتایج نشان داد که بیشترین عملکرد دانه در شرایط آبیاری کامل و کاربرد 12 تن زئولیت در هکتار و به مقدار 3849 کیلوگرم در هکتار و کمترین آن از تیمار قطع آبیاری از مرحله گلدهی و عدم کاربرد زئولیت به مقدار 1947 کیلوگرم در هکتار حاصل شد. بین سطوح مختلف زئولیت در شرایط آبیاری کامل اختلاف معنی داری ملاحظه نشد، در حالی که در شرایط تنش ملایم و شدید خشکی، کاربرد 8 و 12 تن زئولیت در هکتار دارای برتری بود. در شرایط قطع آبیاری از مرحله شیری-خمیری با تلقیح قارچ عملکرد دانه از 3129 کیلوگرم در هکتار به 3647 کیلوگرم در هکتار رسید. کاربرد قارچ در شرایط قطع آبیاری از مرحله گلدهی بیشتر موثر واقع شد به طوری که عملکرد دانه از 2161 کیلوگرم در هکتار در شرایط عدم تلقیح به 2917 کیلو گرم در هکتار رسید. نتایج پژوهش حاضر نشان می دهد که با کاربرد زئولیت در ترکیب با خاک و نیز تلقیح بذر گندم با قارچ می توان خسارت عملکرد دانه گندم در شرایط کمبود آب و قطع آبیاری در مرحله گلدهی و شیری خمیری را تا حدودی جبران کرد.

    کلیدواژگان: قطع آبیاری، مواد اصلاح کننده خاک، قارچ اندوفیت
  • زینب سجودی، فرهاد میرزایی* صفحات 629-643

    فضای سبز به دلیل ارزش های زیست محیطی ازجمله تولید اکسیژن و تلطیف هوا، ترسیب کربن،حفاظت از خاک در مقابل فرسایش و حفظ تنوع زیستی از اهمیت بالایی برخوردار است. حجم زیادی از منابع آب شهری برای تامین آب آبیاری گیاهان فضای سبز مصرف می شود و به دلیل مشخص نبودن نیاز آبی این گیاهان تلف می شود. در این تحقیق، ضریب گیاهی و نیاز آبی گیاهان از نوع درختچه ای (زرشک)، درخت (سرو) و یک نوع گیاه علفی (مرغ) با روش های بیلان آبی و [1] WUCOLS (طبقه بندی گونه های گیاهیفضای سبز به آب) برآورد گردید. تحقیق حاضر به مدت شش ماه، از فروردین تا شهریور 1397 طول کشید. برای محاسبه تبخیر و تعرق گیاهان فضای سبز به روش بیلان آبی از شش عدد میکرولایسیمتر زهکش دار در دو ریز اقلیم متفاوت استفاده گردید و محاسبات به صورت بازه های ده روزه انجام شد. تبخیر و تعرق در روش بیلان آب 682 میلی متر و درروش طبقه بندی گونه های گیاهی فضای سبز به آب 626 میلی متر در کل دوره آزمایش برآورد شد. در برآورد نیاز آبی گیاهان فضای سبز، کاربرد روش طبقه بندی گونه های گیاهی فضای سبز به آب به جهت اینکه روشی دقیق، کامل و در عین حال کاربردی است می تواند در مدل سازی نیاز آبی و ضرایب گیاهی استفاده شود و در کاهش مصرف آب موثر باشد. بنابراین، استفاده از آن توصیه می شود.

    کلیدواژگان: آبیاری فضای سبز، بیلان آبی، تبخیروتعرق، ریزاقلیم، میکرولایسیمتر
  • محمدمهدی قره داغی، سیدمحمود طباطبایی*، عیسی معروف پور، فرزاد حسین پناهی صفحات 645-660

    از اساسی ترین شرایط موفقیت آمیز بودن بهره برداری از یک سامانه آبیاری قطره ای نواری (تیپ)، طراحی درست و متناسب عوامل موثر در عملکرد هیدرولیکی آن با توجه به شرایط مزرعه و نوع کشت می باشد. دو پارامتر مهم و حساس در این راستا، فاصله لترال ها و فاصله قطره چکان ها می باشد. عدم انتخاب صحیح این دو پارامتر، کارایی یک سامانه آبیاری قطره ای نواری را تحت تاثیر قرار می دهد و همچنین تاثیر بسزایی در هزینه های اجرای این گونه سیستم ها دارد. بدین منظور آزمایشی فاکتوریل بر پایه طرح بلوک های کامل تصادفی با هدف بررسی اثر فاصله نوارهای آبیاری و فاصله قطره چکان ها بر روی عملکرد، اجزای عملکرد و کارایی مصرف آب گندم در منطقه مشکین دشت کرج انجام شد. فاکتورهای مورد بررسی شامل فواصل مختلف نوارهای آبیاری (در سه سطح  30، 45 و 60 سانتی متری) و فاصله قطره چکان ها (درسه سطح 10، 20 و 30 سانتی متری) بود. نتایج نشان داد که در بیشتر شاخص های مورد بررسی، فاصله قطره چکان 20 سانتی متر در فاصله لترال های مختلف، تیمار برتر بوده است. نتایج کلی این تحقیق نشان داد اگرچه فاصله لترال 30 سانتی متر منجر به حصول بالاترین عملکرد شد، اما بر اساس بررسی های اقتصادی مشخص شد که بالاترین صرفه اقتصادی برای یک مزرعه گندم با سامانه آبیاری تیپ، در فاصله لترال 45 سانتی متری قابل دستیابی خواهد بود که می تواند مورد توجه کشاورزان قرار گیرد.

    کلیدواژگان: آبیاری تیپ، بهره وری آب، عملکرد هیدرولیکی، اقتصاد آبیاری تیپ
  • مجید علی حوری* صفحات 661-672
    یکی از روش های مدیریتی در استفاده از منابع آب شور، اختلاط یا تلفیق آب شور و غیرشور می باشد. این تحقیق به منظور بررسی اثرات استفاده تلفیقی از آب شور و غیرشور روی رشد پاجوش های خرمای رقم برحی، در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار به مدت یک سال اجرا شد. شش تیمار آزمایشی شامل: =T1آبیاری با آب رودخانه کارون (3/2 دسی زیمنس بر متر)، =T2آبیاری با آب رودخانه کارون و آب شور پنج دسی زیمنس بر متر (با نسبت حجمی دو به یک)، =T3آبیاری با آب رودخانه کارون و آب شور هشت دسی زیمنس بر متر (با نسبت حجمی دو به یک)، =T4آبیاری با آب رودخانه کارون و آب شور پنج دسی زیمنس بر متر (با نسبت حجمی یک به دو)، =T5آبیاری با آب رودخانه کارون و آب شور هشت دسی زیمنس بر متر (با نسبت حجمی یک به دو) و =T6آبیاری با آب شور پنج دسی زیمنس بر متر بودند. میزان آب آبیاری با روش تشت تبخیر فائو برآورد شد. نتایج نشان داد که تیمارهای آبیاری بر صفات رویشی گیاه اثر معنی‏داری در سطح احتمال یک درصد داشتند. طول برگ، تعداد برگچه و ماده تر و خشک اندام هوایی گیاه در تیمار T1 فقط با تیمار T2 اختلاف معنی داری نداشت. میزان کاهش تعداد برگ و برگچه گیاه در تیمار T6 به ترتیب 9/64% و 2/58% نسبت به آبیاری با تیمار T1 بود، در حالی که این میزان در تیمار T2 به ترتیب به صفر و 2/8% رسید. همچنین ماده تر و خشک گیاه در تیمار T6 به ترتیب 7/64% و 5/67% کاهش یافت، ولی در آبیاری با تیمار T2 به ترتیب فقط 7/7% و 6/8% نسبت به آبیاری با آب رودخانه کارون کمتر شد.
    کلیدواژگان: آبیاری، زه آب کشاورزی، صفات رویشی، خرمای برحی
  • سمیه شیرزادی*، مصطفی مردانی، علی شاهنظری صفحات 673-689
    مدیریت عرضه و تقاضای آب نقش مهمی در بخش کشاورزی دارد. اراضی کشاورزی تحت پوشش شبکه آبیاری و زهکشی تجن، از جمله مناطقی است که در سال های اخیر به دلیل عدم مدیریت صحیح در توزیع مصرف آب کشاورزی، دچار استفاده بی رویه از منابع آب زیرزمینی و شوری شده است. لذا، هدف این تحقیق بررسی وضعیت پایداری آب زیرزمینی و مدیریت مصرف و توزیع آب شبکه آبیاری و زهکشی تجن با اجرای سیاست های قیمتی آب و کاهش مقدار آب در دسترس اراضی بالادست تحت پوشش شبکه مزبور از آب سطحی می باشد که با استفاده از الگوی برنامه ریزی ریاضی اثباتی و محاسبه شاخص پایداری آسانو بررسی شد. داده های مورد نیاز مطالعه، از آمارنامه جهادکشاورزی، مراجعه مستقیم به سازمان جهادکشاورزی و شرکت آب منطقه ای مازندران در سال 96-1395 جمع آوری گردید. نتایج نشان داد وضعیت منابع آب در منطقه پایدار نبوده و تغییر الگوی کشت و ایجاد سیاست های مختلف آبیاری در منطقه باعث افزایش پایداری منابع آب شده و میزان پایداری آب را از 45/0 به 27/0 و از وضعیت بحرانی به وضعیت خوب تغییر می دهد. سیاست قیمتی آب تا 30 درصد افزایش نسبت به شرایط کنونی، تاثیر چندانی بر مصرف آب آبیاری ندارد. ولی کاهش مقدار آب در دسترس دراراضی بالادست شبکه آبیاری و زهکشی تجن علاوه بر کاهش مقدار آب مصرفی و مدیریت مصرف آن، منافع اقتصادی پایین دست شبکه را با لحاظ نمودن حداقل کاهش در منافع اقتصادی بالادست، بهبود خواهد بخشید. لذا پیشنهاد می شود به منظور کمک به پایداری آب زیرزمینی منطقه، سیاست کاهش مقدار آب در دسترس در اراضی بالادست شبکه تجن در دستور کار مدیران قرار گیرد.
    کلیدواژگان: برنامه ریزی ریاضی اثباتی، پایداری آب زیرزمینی، مدیریت تقاضای آب
|
  • AliAkbar Azizi Zohan *, Abdolmajid Liaghat, Mehdi Shahabifar Pages 519-534

    In order to complete and differentiate various water productivity indexes according to the actual situation, it is necessary to provid a measure to evaluate the suitability of the productivity index and extend the results to other areas. Therefore, in this study, through a process view of the agricultural production system and considering climate, land, and plant capabilities and constraints in the complex cycle of water-soil-plant-atmosphere and human, different water productivity (WP) researches were grouped and analyzed. Indices of Potential Climatic Water Productivity (PCWP), Potential Land Water Productivity (PLWP), Actual Water Productivity (AWP), Water Productivity Gap (WPG), Water Productivity Management Index (WPMI), and Water Productivity Management Level (WPML) were all defined and their methods of determination were presented. The indices were determined and analyzed for three forage maize farms in Moghan Plain. The results showed that changes in agronomic calendar and field soil conditions variation affected the PCWP and PLWP indices, such that the PCWP varied from 31 to 46 kg.m-3 in farms 1 and 3 and PLWP varied from 26 to 42 kg.m-3 in farms 2 and 3.  The AWP was always less than the PLWP and was affected by farm management on yield, and the proportional of allocation and consumption of water to actual yield. The AWP was 27, 24 and 39 kg.m-3 for farms 1, 2 and 3, respectively, in the best condition. Where water allocation was location-specific and according to crop calendar and actual production, the WPG was drastically reduced and it was equal to 0.2, 2.2 and 3.5 kg.m-3 for farms 1, 2, and 3, respectively. Practically, using simply the AWP index cannot properly judge, analyze, and compare the status of water productivity management in different field conditions. However, The WPMI and WPML dimensionless indices presented in this article are suitable for this purpose.

    Keywords: Actual Water Productivity (AWP), Potential Water Productivity (PWP), Water Productivity Gap (WPG), Water Productivity Management Level (WPML), Water use efficiency (WUE)
  • Zahra Jamaati, Ali Momenpour *, Maryam Dehestani, Mostafa Shirmardi Pages 535-550

    To evaluate the effect of salinity stress on some of the growth characteristics of selected pomegranate (Punica granatum) genotypes of regions with soil and water salinity, a factorial experiment was carried out based on completely randomized design (CRD). Treatments included two factors: genotypes including 3 cultivars (‘Post Siyah Ardakan’,‘Rabab Neyriz’ and ‘Chah Afzal’) and irrigation water salinity at 5 levels (1, 3, 5, 7 and 9 dS/m), with 4 replications. The study was conducted at the National Salinity Research Center of Iran in 2018-2019. The results showed that type of genotype and levels of salinity affected morphological and physiological characteristics and concentration of nutrient elements in leaves. In all of the studied genotypes, with increase in salinity concentration, all of studied characteristics including branch height, branch diameter, number of leaves, green leaves percentage, aerial organs fresh and dry weight, relative water content percentage, SPAD, and contents of a, b and total chlorophylls decreased. However, necrotic leaves percentage, dropped leaves percentage, root fresh weight to aerial organs fresh weight ratio, relative ions leakage percentage, Na+ and Cl- percentage and Na+ to K+ ratio increased at higher salinity levels. At salinity level of 7 dS/m, ‘Chah-Afzal’ and ‘Rabab Neyriz’ showed an increase in necrotic leaves (3% and 5.60%, respectively ), dropped leaves (1.05% and 4.83%), relative ions leakage (3.95 % and 8.60%), Na+ (0.31% and 0.67%), Cl- (0.13% and 0.43%), K+ (0.64% and 0.27%) and Na+ to K+ ratio (0.12 and 0.64), compared to 1 dS/m (control) treatment. Also, in ‘Chah-Afzal’ and ‘Rabab Neyriz’, there was a decrease in green leaves (4.06% and 10.43%, respectively), number of total leaves (2.62% and 12.14%), relative water content (5.68% and 9.77%), and total chlorophylls (5.13% and 14.56%), compared to the control. Overall, ‘Chah-Afzal’ and ‘Rabab Neyriz’ were recognized as, respectively, the most tolerant and sensitive genotypes to salinity stress. ‘Chah-Afzal’ genotype tolerated salinity of 7 dS/m by maintaining its growth characteristics and increasing potassium uptake against sodium.

    Keywords: Na+ to K+ ratio, ‘Poost Siyah Ardakan’ genotype, rootstock, Saline water
  • Mahsa Hasanpour Nodehi, Maryam Navabian *, Mehdi Esmaeili Varaki Pages 551-564

    The purpose of this study was to evaluate WASP7.3 model in simulation of drainage water quality of paddy fields in Nodeh and Nopashan villages of Someh Sara township located in F4 unit of Sefidrood irrigation and drainage network. To evaluate the model, drainage discharge and drain water quality at nine sections of drainage and nine drainage inlets and outlets were measured and introduced to the model. Model sensitivity analysis showed that in simulation of salinity and nitrate, drainage discharge was effective, while in simulation of orthophosphate and ammonium, in addition to drainage discharge and diffusion coefficient, phosphate dissociation coefficients in water column (orthophosphate), nitrification rate, and temperature coefficient of nitrification (ammonium) were more sensitive. Results showed that discharge, nitrate, orthophosphate, ammonium, biological oxygen demand, dissolved oxygen, and salinity were simulated with normalized root-mean-square error of, respectively, 0.166, 0.176, 0.143, 0.283, 0.148, 0.179 and 0.156. According to the results, the accuracy of the model simulation in the study area was classified as acceptable for all parameters, except for ammonium, and is recommended for simulating drain water quality. Due to the limitation of the model to obtain the number of discharge functions of the input and output sources to the drainage channel, application of the model in the main paddy field drainage canals that have fewer inputs than field drainage, can improve the simulation results.

    Keywords: : Drain water ammonium, Discharge Rate, Drain water nitrate, Orthophosphate, rice, Drain water salinity
  • Morteza Khoshsima, Hamideh Noori * Pages 565-581
    In order to study the effect of irrigation water salinity on some chemical parameters and distribution of salt in soil profiles under drip irrigation system (T-tape), a factorial experiment with Randomized Complete Block Design (RCBD) was carried out in the research farm of the department of irrigation and reclamation engineering, University of Tehran, Karaj, Iran, during June to October 2017. The treatments consisted of three maize hybrids SC 260, SC 400, and SC 704 (V1, V2 and V3) and three levels of irrigation water salinity of 0.7, 3, and 5 dS/m (S1, S2 and S3). To study the salinity profile in the soil during the plant growth period, ECe, pH, Na+, K+ and (Ca2++Mg2+) cations were determined in 0-20, 20-40 and 40-60 cm soil layers and at a distance of 10 and 20 cm from irrigation lines. The result of variance and comparison of the mean measured properties at 0-20 and 20-40 cm soil layers, (ECe and Na+) showed that there was a significant difference between soil salinity (ECe) and sodium (Na+) under different levels of water salinity and depth of soil. The soil salinity and sodium content were directly correlated with irrigation water salinity and growth period of maize hybrids, and had an inverse relationship with soil depth. Indeed, the highest amount of soil salinity (13.4 dS/m) and soil sodium (95.6 meq/L) in the 0-20 cm layer was in V3S3 and the lowest (2.4 dS/m and 5 meq/L) was observed in the 20-40 cm layer of V2S1. Also, regardless of salinity treatments, there was no significant difference between the three hybrids and the salt absorption potential was the same for all tree hybrids. In saline irrigation treatments (i.e. 3 and 5 dS/m), the wetting front moved less away from the irrigation line, and most salt accumulation was observed at a distance of 10 cm from irrigation line and soil surface due to plant consumption and evapotranspiration. According to the results of this study, in the conditions of using saline water for irrigation of crops using a drip irrigation system, at the end of the growing season or in the next winter, leaching is needed to remove salts in the soil surface layer from the root zone of the next crop.
    Keywords: Leaching, Salt distributions profile, Soil-Water-Plant Relationships, Irrigation water salinity
  • Ali Ataee, Mehdi Akbari *, Mohammadreza Neyshabouri, Zahra Ghaffari, Davood Zarehaghi Pages 583-599

    To investigate the effects of substituting surface drip irrigation (DI) by subsurface drip-irrigation systems (SDI) on plant responses, a10 ha pistachio orchard with DI system located in Shahriar, Tehran province, was selected. Irrigation treatments including DI and SDI with saline water and DI with non-saline water (A) were established and plant responses were measured. The salinity distribution results showed that, in DI, at depth of 30-50 cm and distance of 70-100 cm, salts were accumulated. In SDI, salt accumulation was observed in surface layer and in distance of 60-80 cm from the tree. Based on all plant response indicators, treatment A showed significantly more favorable conditions. Unlike treatment A, there was no significant difference in the “canopy temperature” and “canopy–air temperature difference” between DI and SDI. By normalization of environmental-effects on foliage temperature, crop water stress index (CWSI) showed significant differences between DI and SDI treatments. Also, stomata conductance in SDI was significantly greater than DI. Additionally, treatment A had significantly the highest sap flow (SF). Based on SF measurement in 24 hour, there were no significant differences between DI and SDI irrigation systems, but the mean of this index for daylight time and midday, showed significant differences. With equal depth of irrigation water applied to DI and SDI and more favorable salinity distribution in root zone of SDI, this treatment leads to less water and salinity stress. Although the use of subsurface drip irrigation system requires long-term studies, but in view of the observed plant responses and in terms of soil salinity distribution, it is recommended to use SDI in pistachio trees.

    Keywords: Crop Water Stress Index, Plant response, Saline water, Salinity distribution, water, salinity stress
  • Farshad Khashaei, Javad Behmanesh, Vahid Rezaverdinejad *, Nasrin Azad Pages 601-612
    Use of subsurface drip irrigation (SDI) in row plants is increasing due to higher water and fertilizer efficiency. In order to investigate the effect of SDI levels and nitrogen fertilizer splitting on yield, yield components and water productivity of corn, a field study was conducted in 2018 as split plot experiment based on a completely randomized block design with three replications at the research farm of Urmia University. The main plots of this experiment including three irrigation levels: 100%, 75% and 50% of net irrigation requirement and subplots included three nitrogen fertilizer split applications as: weekly, every other week and three times during growing season as urea fertilizer. Based on the results, the effect of irrigation levels treatment and number of fertilizer splitting on yield, yield components and water productivity were significant at 1% level. However, the effect of fertilizer splitting on water productivity was not significant. Interaction effects of the two variable treatments on plant height and leaf area index were significant at 1% level but did not significantly affect grain yield, biomass and water productivity. The highest grain yield and corn biomass were obtained with 22.39 and 39.85 ton/ha for complete irrigation, respectively. Also, the grain yield and biomass in the three- split treatments were highest with 18.47 and 32.56 ton/ha, respectively. The highest water productivity was obtained by irrigation application of 75% of net water requirement. It seems that in regions with water scarcity, applying deficit irrigation equal to 75% of the corn irrigation requirement, can be a good solution for saving water and achieving high water productivity. Also, fertilizer injection with higher amounts and less frequency especially at the sensitive growth stages, can be a more effective solution than using lower amounts with more frequent fertilizer application.
    Keywords: Deficit Irrigation, Grain yield, water saving
  • Aydin Khodaei *, Ali Moshatati, SeyedHashem Mousavi, Babak Pakdaman, Mahbubeh Abdollahi Pages 613-627

    In order to evaluate the effect of zeolite and Piriformospora indica fungi inoculation on wheat growth and yield under irrigation cut off condition, a field experiment was conducted in a split-factorial experiment based on randomized complete block design with three replications in the research farm of Agricultural Sciences and Natural Resources University of Khuzestan, during 2016-2017 growing season. Experimental factors were three levels of irrigation cutoff (without irrigation cut off, irrigation cutoff from milky-dough stage and irrigation cutoff from flowering stage) as the main plot and four rates of zeolite (0, 4, 8 and 12 ton.ha-1) and two levels of Piriformospora indica fungi inoculation (inoculation and non-inoculation) as sub plots. The results showed that the highest grain yield was obtained under full irrigation condition and application of 12 tons of zeolite per hectare (3849 kg. ha-1), and the lowest was obtained from irrigation cut off at flowering stage and no application of zeolite (1947 kg.ha-1). No significant difference was observed between different levels of zeolite under full irrigation conditions, while in the mild and severe drought conditions application of 8 and 12 tons of zeolite per hectare was advantageous. In irrigation cutoff at milky-dough stage condition, by fungi inoculation, seed yield increased from 3129 to 3647 kg.ha-1. Application of the fungus was effective in irrigation cutoff at flowering stage, such that the grain yield was raised from 2161 to 2917 kg.ha-1. The results of this study indicate that the use of zeolite in combination with soil and inoculation with Piriformospora indica fungi can somewhat compensate wheat grain yield damage in water deficit stress conditions.

    Keywords: Irrigation cut off, Soil amendments, Endophytic fungus
  • Zynab Sojoodi, Farhad Mirzaei * Pages 629-643

    Landscape is of great importance due to environmental values such as oxygen production, freshening air, carbon sequestration, protecting soil against erosion, and biodiversity conservation. Large volumes of urban water resources are used to irrigate water for landscape plant species, but due to lack of information about water needs of these plants, water is wasted. In this research, crop coefficient and water requirement of a shrub (Barberry), tree (Cypress), and a herbaceous species (Common couch) was estimated using water balance method and WUCOLS information. The research lasted for six months from 21 March 2018 to 22 September, 2018. To calculate evapotranspiration of landscape, six drainage type “micro-Lysimeters” were used in two different micro-climates and the calculations were done for ten-day intervals. Evapotranspiration was estimated for the whole period of the experiment as 682 mm for water balance method and 626 mm by WUCOLS method. Different evapo-transpiration values were found for both water balance method and the WUCOLS method in different micro-climates. Thus, WUCOLS method could be recommended as a precise, complete and yet practical method in order to estimate the water requirement of landscape plants and, for modeling of water requirement and crop coefficients to reduce water consumption efficiently.

    Keywords: Evapotranspiration, Landscape irrigation, Lysimeter, Micro climates, Water Balance
  • MohammadMehdi Gharahdaghi, SeyedMahmoud Tabatabaei *, Isa Maroofpour, Farzad Hossinpanahi Pages 645-660

    Proper design of the factors effective in hydraulic performance of drip-tape irrigation systems appropriate to the field and crop conditions is the key for their success. For this purpose, two important and sensitive parameters are lateral spacing and emitter spacing. Lack of correct selection of these two parameters affects the drip-tape irrigation system performance and it has a significant impact on the cost of implementing such irrigation systems. To investigate the effect of the lateral and emitter spacing on winter wheat yield, its components, and water use efficiency, a factorial arrangement experiment with two factors based on randomized complete block design was conducted at the Soil and Water Research Institute Station, Karaj, Iran. The investigated factors included lateral spacing (at 30, 45, and 60 cm) and emitter spacing (at 10, 20, and 30 cm). Results showed that in most of the studied indices, the 20 cm emitter spacing in different lateral spacing was the superior treatment. The results showed that, although the 30 cm lateral spacing led to the highest yield, but based on the results of economic analysis, the highest economic performance for a wheat field could be achieved at 45 cm lateral spacing, which could be adopted by farmers.

    Keywords: Trickle irrigation, Water use efficiency, Hydraulic performance, Drip-tape economics
  • Majid Alihouri * Pages 661-672
    Mixing saline and non-saline water is one of the management methods for using saline water resources. This research was carried out to study the effects of conjunctive use of saline and non-saline water on vegetative growth of Barhee date offshoot. The experiment was conducted in a randomized complete block design with six treatments and three replications. The treatments included: T1= irrigation with the Karun River water (2.3 dS/m), T2= irrigation with Karun River water and saline water of 5 dS/m (volume ratio 2:1), T3= irrigation with Karun River water and saline water of 8 dS/m (volume ratio 2:1), T4= irrigation with Karun River water and saline water of 5 dS/m (volume ratio 1:2), T5= irrigation with Karun River water and saline water of 8 dS/m (volume ratio 1:2), and T6= irrigation with saline water of 5 dS/m. The offshoots water requirement was calculated based on FAO pan evaporation method. The results showed that irrigation treatments had significant effect (P<1%) on plant vegetative traits. There was no significant difference (P<1%) between T1 and T2 in leaf length, number of leaflets, and shoot wet and dry weights of date offshoot. The number of leaves and leaflets of the plant decreased by 64.9% and 58.2%, respectively, in treatment of irrigation with saline water of 5 dS/m compared to T1. While reduction amounts of these vegetative traits in T2 were zero and 8.2%, respectively. Also, shoot wet and dry weights of date offshoot in T6 was decreased by 64.7% and 67.5%, respectively; but, in T2, these vegetative traits decreased only by 7.7% and 8.6%, respectively.
    Keywords: Agricultural drain water, Barhee date, Irrigation, Vegetative attributes
  • Somayeh Shirzadi *, Mostafa Mardani, Ali Shahnazari Pages 673-689
    Water supply and demand Management plays an important role in the agricultural sector. In recent years, due to inadequate management of agricultural water distribution, agricultural lands in Tajan Irrigation and Drainage Networks are suffering from excessive use of groundwater and salinity. Therefore, the purpose of this study was to investigate the sustainability of groundwater, water consumption, and distribution management in Tajan Irrigation and Drainage Network after implementing water-pricing policies and reducing available water of upstream lands. For this purpose, Positive Mathematical Programming model and the Asano sustainability index were used. The required data were collected from Agricultural Jihad Statistics, direct referral to Jihad-e-Agriculture Organization and Mazandaran Regional Water Company in years 2016 and 2017. The results showed that the situation of water resources in the region is not stable, while changing the cropping pattern and adopting different irrigation policies in the region will increase the sustainability of water resources from 0.45 to 0.27, which corresponds to changing from critical to good situation. The higher price policy for water up to 30% compared to the current conditions has little effect on irrigation water use. However, reducing available water of the upstream lands, in addition to reducing the amount of consumed water and managing its consumption, would improve the economic benefits of the network, with a minimum reduction in the upstream economic benefits. Therefore, in order to contribute to the sustainability of groundwater in the region, it is suggested that managers of the Tajan Network should adopt the policy of reducing available water to the upstream lands.
    Keywords: Groundwater sustainability, Positive Mathematical Programming, Water demand management, Water resources management