فهرست مطالب

  • سال چهاردهم شماره 1 (فروردین واردیبهشت 1399)
  • تاریخ انتشار: 1399/03/29
  • تعداد عناوین: 30
|
  • سیما صالحی تیزآبی، مرتضی گلدانی*، جعفر نباتی صفحات 1-13
    کم آبیاری یکی از روش های بهینه سازی مصرف آب در اراضی فاریاب است. بدین منظور آزمایشی به صورت کرت های خرد شده در قالب طرح بلوک کامل تصادفی در سه تکرار روی گوجه فرنگی رقم فلات در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه فردوسی مشهد در سال 97-1396 اجرا شد. عامل اصلی شامل سه روش آبیاری (آبیاری متداول، خشک کردن جزیی منطقه ریشه به طور ثابت و خشک کردن جزیی منطقه ریشه به طور متغیر) و سه سطح کم آبیاری (50، 75 و 100 درصد نیاز آبی) بود. نتایج نشان داد که بیش ترین میزان رنگ دانه های فتوسنتزی در تیمار خشک کردن جزیی منطقه ریشه به طور متغیر و کمترین آن در روش خشک کردن جزیی منطقه ریشه به طور ثابت مشاهده شد. بیش ترین ارتفاع بوته در روش خشک کردن جزیی منطقه ریشه به طور ثابت با ارتفاع 8/68 سانتی متر مشاهده شد. نتایج نشان داد که بیشترین شاخص سطح برگ (15/2)، وزن ساقه خشک (5/76 گرم در بوته)، وزن خشک برگ (6/72 گرم در بوته)، عملکرد میوه (50/4 کیلوگرم در مترمربع) مربوط به تیمار 100 درصد نیاز آبی بود. بر اساس نتایج آزمایش، بیشترین صفات مذکور به ترتیب در آبیاری متداول، خشک کردن جزیی منطقه ریشه به طور ثابت و خشک کردن جزیی منطقه ریشه به طور متغیر مشاهده شد و روش خشک کردن جزیی منطقه ریشه به طور ثابت نسبت به خشک کردن جزیی منطقه ریشه به طور متغیر عملکرد بیشتری داشت.
    کلیدواژگان: روش های آبیاری، ریشه، عملکرد، کم آبیاری
  • اعظم غلامزاده، حسین انصاری*، سید مجید هاشمی نیا، مجید عزیزی صفحات 14-23
    گل مغربی از جمله گیاهان دارویی است که دارای پتانسیل بالایی برای تولید اسیدگامالینولنیک است که به عنوان یک واسطه در متابولیسم بدن انسان و سنتز پروستاگلاندی ها ضروری می باشد. به منظور ارزیابی تاثیر شوری و سطوح مختلف آبیاری بر روی صفات مورفولوژیک و فیزیولوژیک گیاه دارویی گل مغربی، آزمایشی گلدانی بصورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با چهار تکرار در بهار سال 1397 در محیط ایستگاه هواشناسی دانشکده ی کشاورزی دانشگاه فردوسی مشهد انجام شد. فاکتورهای آزمایش شامل تیمارهای آبیاری در 4 سطح(100، 85، 70 و 55 درصد ظرفیت زراعی) و تیمارهای شوری در 3 سطح(23/1، 4 و 8 دسی زیمنس بر متر) بودند. بر اساس نتایج این پژوهش، گیاه گل مغربی توانست تا قبل از گلدهی در تمامی سطوح، تنش های شوری و کم آبیاری را تحمل کند. ولی در مرحله گلدهی نتوانست تنش شوری در دو سطح 4 و 8 دسی زیمنس را تحمل کند، و از بین رفت. ارتفاع گیاه، قطر ساقه و تعداد شاخه های جانبی در اثر متقابل تنش ها، کمتر از تیمار شاهد شد، در حالی که طول و عرض برگ نسبت به تیمار شاهد افزایش نشان دادند. اثر ساده کم آبیاری بر نشت الکترولیت در سطح 01/0، و بر کلروفیل b و کارتنویید در سطح 05/0 معنی دار بود. کم آبیاری باعث افزایش تمامی پارامترهای فیزیولوژیکی نسبت به تیمار شاهد شد.
    کلیدواژگان: تنش محیطی، خشکی، گل دهی، گل مغربی
  • سید علی محمد چراغی*، حسین دهقانی سانیج، کوکب عنایتی، شاهرخ شجری صفحات 24-38

    این پژوهش با هدف بررسی توزیع و تجمع نمک در خاک تحت روش آبیاری قطره ای با آب شور در باغ های پسته در دشت سروستان انجام گردید. بدین منظور شوری خاک در اطراف چندین درخت پسته در دو منطقه در دشت با شوری آب آبیاری 7 و 10 دسی زیمنس بر متر اندازه گیری شد. نمونه برداری خاک به فاصله 20 سانتیمتر از درخت شروع و عمود بر ردیف درخت به فواصل 30 سانتی متری در محدوده محیط خیس شده، و در خارج از آن به فاصله 60 سانتی متری تا فاصله 2 متری از درخت انجام شد. نمونه برداری تا عمق 150 سانتی متری به فواصل 30 سانتی متری صورت گرفت. به این ترتیب تعداد 60 نمونه خاک برای تعیین دقیق وضعیت شوری در اطراف هر درخت برداشته شد. شوری عصاره اشباع و رطوبت خاک تمام نمونه ها در آزمایشگاه طبق روش های استاندارد اندازه گیری گردید. نتایج نشان داد که در یکی از مناطق مورد مطالعه (شوری آب 1-dSm 7) تجمع شوری خاک به دلیل فاصله زیاد لاترال ها از ردیف درختان عمدتا در زیر تنه درختان تا حد 1-dSm 16 اتفاق افتاده است. در دیگر منطقه مورد مطالعه (شوری آب 1-dSm 10) به دلیل آبدهی بالای قطره چکان ها شستشوی املاح در بخشی از منطقه توسعه ریشه بیش از حد معمول اتفاق افتاده است، ولی به دلیل عملیات غیراصولی به باغی، تجمع شوری بالایی (حدود 1-dSm 60) بین دو ردیف درختان و در محل چال کودها نزدیک درخت مشاهده شد. نتایج همچنین نشان داد که مقایسه متوسط شوری عصاره اشباع خاک در منطقه توسعه ریشه پسته با آستانه تحمل به شوری آن (اندازه گیری شده در شرایط بدون تنش خشکی) نمی تواند کاهش واقعی عملکرد ناشی از تنش شوری را نشان دهد. در باغ های مورد مطالعه، آبیاری با جزء آبشویی بالا، شوری عصاره اشباع خاک را به حدی کاهش می دهد که مقایسه آن با آستانه تحمل به شوری پسته بیانگر آن است که گیاه با تنش شوری بالایی مواجه نیست. ولی با توجه به دور بالای آبیاری در این مناطق، در زمان هایی بین دو آبیاری، گیاه با تنش خشکی روبروست، و در نتیجه آن فشار اسمزی (آب خاک) به حدی افزایش می یابد که به تنهایی پتانسیل آب خاک را تا حد نقطه پژمردگی دایم کاهش داده و موجب افت شدید عملکرد گیاه می گردد. بنابراین آنچه در هر دو منطقه و در بسیاری از دیگر مناطق با شرایط مشابه می بایست انجام پذیرد اجرای تقویم مناسب آبیاری در شرایط شور است که از اثرات سوء شوری بر رشد و عملکرد گیاه بکاهد.

    کلیدواژگان: توزیع نمک، آبشویی املاح، چال کود، فشار اسمزی
  • هادی افشار، حسین شریفان*، بیژن قهرمان، محمد بنایان اول صفحات 39-48

    کم آبی در ایران یک واقعیت اقلیمی است و با توجه به روند روزافزون نیاز بخش‏های مختلف به آب، مشکل کمبود آب در سال‏های آینده حادتر خواهد شد. در سال‏های اخیر به علت کمبود آب، اهمیت پژوهش در زمینه آبیاری گندم به روش آبیاری قطره‏ای (نوار تیپ) افزایش یافته است. این پژوهش به منظور بررسی تاثیر فاصله بین نوارها و مقدار آب آبیاری بر بهره‏وری آب گندم در روش آبیاری قطره‏ای تیپ، در دو مزرعه واقع در مناطق مشهد (MHD) و تربت حیدریه-جلگه رخ (RKH) با بافت خاک به ترتیب لوم و لوم رسی، در سال زراعی 95-96 انجام شد. طرح آماری بلوک های کامل تصادفی (فاکتوریل) شامل سه تیمار فاصله نوار تیپ (D1: فاصله نوارهای 50 سانتی متری، D2: فاصله نوارهای 75 سانتی متری و D3: فاصله نوارهای 100 سانتی متری)، و مقدار آب آبیاری نیز در سه تیمار (W1: 100 درصد، W2: 75 درصد و W3: 50 درصد نیاز آب آبیاری) بود. نتایج نشان داد که تیمار مقدار آب آبیاری بر مقدار عملکرد دانه در هر دو منطقه اجرای طرح اثر معنی داری داشت و بیشترین مقدار عملکرد از تیمار W1 به میزان 7537 و 5342 کیلوگرم بر متر مکعب به ترتیب در دو منطقه مشهد و تربت حیدریه بدست آمد. فاصله نوار آبیاری نیز بر عملکرد دانه در هردو منطقه اجرای طرح بطور معنی دار موثر شد و بیشترین عملکرد از تیمار D1 بدست آمد (7267 و 5920 کیلوگرم در هکتار به ترتیب در مشهد و تربت حیدریه) . اثر متقابل مقدار آب و فاصله نوار (WD) بر بهره وری آب در منطقه مشهد غیر معنی دار شد اما در منطقه تربت حیدریه معنی دار شد. اثر متقابل نشان داد که بهترین بهره وری آب (1.72 و 1.52 کیلوگرم بر متر مکعب به ترتیب در مشهد و تربت حیدریه) در تیمار W3D1 (فاصله نوار 50 سانتیمتر آبیاری 50 درصد) بدست آمد. تیمار W1D1 (فاصله نوار 50 سانیتمتر و آبیاری 100 درصد) اگرچه بیشترین عملکرد را داشت (8167 و6104 گیلوگرم بر هکتار به ترتیب در دو منطقه) اما از لحاظ بهره وری با تیمار W2D2 و تیمار W3D3 در گروه آماری c قرار گرفت.

    کلیدواژگان: آب مصرفی، آبیاری قطره ای، عملکرد، فاصله نوار
  • امیرعلی سیروس رضایی، حجت احمدی* صفحات 49-60

    در این مطالعه با استفاده از مدلهای آزمایشگاهی، انتقال آلودگی از منبع آلاینده سطحی به منبع آب زیرزمینی از طریق یک سیستم هیدرولیکی متشکل از سه لایه خاک به صورت دو لایه ریزدانه و یک لایه درشت دانه در بین آنها بررسی شد. به این ترتیب که عملکرد لایه ها از بالا به پایین شامل یک مخزن آلودگی حاوی محلول کلرید سدیم بمنزله منبع آلاینده، یک لایه خاک رسی با رویکرد مقابله فیزیکی با نشت سیال، یک لایه خاک ماسه ای با رویکرد حصار هیدرولیکی، یک لایه خاک رسی به منزله زمین طبیعی و در نهایت یک مخزن پذیرنده آلودگی به منزله سفره ی آب زیرزمینی مورد ارزیابی قرارگرفتند. پس از تعیین مشخصات فیزیکی و هیدرولیکی مصالح بکار رفته، این مشخصات در مدل CTRAN/W برای بررسی عملکرد حصار هیدرولیکی واسنجی شد. بعد از واسنجی مدل، اعتبارسنجی مدل به کمک داده های مشاهداتی انجام شد. و در نهایت عملکرد حصار هیدرولیکی در گرادیانها و بارهای مختلف آبی توسط مدل عددی ارزیابی شد. نتایج بررسی نشان داد که در حالت گرادیان صفر در لایه رس فوقانی عملکرد حصار هیدرولیکی در بهترین شرایط قرار دارد. در این شرایط میزان کاهش ورود آلاینده نسبت به حالت عدم کاربرد حصار هیدرولیکی بیش از هفتاد درصد است. همچنین بررسی ها نشان داد که انتقال آلودگی به مخزن پذیرنده در شرایط گرادیان مثبت (جریان رو به پایین در لایه رس) بیشتر از حالتی است که گرادیان منفی (جریان رو به بالا در لایه رس) می باشد.

    کلیدواژگان: آلاینده، چاه های تزریق، لایه رس، لایه ماسه ای، محیط زیست
  • علی افروزی، حمید زارع ابیانه* صفحات 61-75

    تغییر اقلیم به واسطه اثرگذاری بر نیاز آبی محصولات زراعی، از موضوعات چالشی مورد تحقیق محققان علم آبیاری است. در این پژوهش اثر تغییر اقلیم بر دمای حداکثر، حداقل، بارندگی و نیاز آبی 12 محصول زراعی گندم، یونجه، سیب زمینی، جو، سیر، خیار، هندوانه، کدو آجیلی، چغندرقند، کلزا، ذرت دانه ای و لوبیا در دشت همدان-بهار بررسی و روند تغییرات آن ها تا سال 2050 میلادی مطالعه گردید. اثرات اعمال و عدم اعمال راهبردهای تطبیقی افزایش بازده آبیاری، تغییر الگوی کشت و توسعه کشت ارقام زودرس و میان رس زراعی در ترکیب با سناریوهای تغییر اقلیم بین سال های آبی 1428-1399 مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد بدون اعمال راهبردهای تطبیق، نیاز خالص آبیاری نسبت به آمارهای موجود، بین 3/98 تا 8/38 درصد افزایش خواهد داشت. افزایش بازده آبیاری تا مقدار پتانسیل آن، به طور متوسط باعث کاهش 19/23 درصدی نیاز ناخالص آبیاری می گردد. اجرای راهبرد تغییر الگوی کشت نیز با حذف محصولات پرآب بر هم چون یونجه و توسعه کشت محصولاتی نظیر کلزا به طور متوسط موجب کاهش 10/9 درصدی نیاز خالص آبیاری می گردد. کشت جایگزین ارقام زودرس و میان رس سیب زمینی و توسعه کشت ارقام زودرس ذرت دانه ای نیز به طور متوسط باعث کاهش 8/86 درصدی نیاز خالص آبیاری می شود. هم چنین مقایسه نتایج نشان داد اعمال کلیه راهبردهای فوق به طور متوسط 34/0 درصد از نیاز ناخالص آبیاری می کاهد. لذا پیشنهاد می شود برای تطبیق با شرایط اقلیمی آتی، هر سه راهبرد فوق مدنظر مدیران اجرایی و کشاورزان قرار گیرد.

    کلیدواژگان: نیاز خالص آبیاری، نیاز ناخالص آبیاری، تغییر اقلیم، آبیاری تحت فشار، راهبرد تطبیق
  • مهسا ثبات، سید علی اکبر صالحی نیشابوری*، اکبر صفرزاده صفحات 76-90

    در مطالعه حاضر به بررسی فیزیک جریان و نقش ساختار های منسجم جریان در فرآیند آبشستگی در اطراف یک آبشکن قایم واقع در کانالی مستقیم و در شرایط شروع آبشستگی (بستر مسطح)، پرداخته شده است. به این منظور از روش شبیه سازی گردابه های بزرگ (LES) برای جریانی با مقدار نسبتا کم عدد رینولدز استفاده شده است (18000=Re). جریان ورودی کاملا آشفته و حاوی نوسانات آشفته است. پس از تصویرسازی جریان، مشاهده شد که شدت ساختار گردابه گردنبندی نعل اسبی (HV) در مقاطع اطراف نوک آبشکن به حداکثر میزان خود می رسد. در این ناحیه هسته گردابه گردنبندی بین دو حالت مختلف نوسان می کند. در یکی از آن ها (مود جریان صفر)، گردابه گردنبندی به آبشکن نزدیکتر شده و جت جریان در زیر آن ضعیف می شود. در حالت دیگر (مود برگشت جریان)، جت نزدیک به بستر، گردابه گردنبندی را به دور از آبشکن منتقل می کند. بنابراین توزیع انرژی جنبشی آشفته و نوسانات فشار در این محل شکلی دو قله ای می گیرند. بیشترین مقادیر تنش برشی بستر در ناحیه شتاب گیری جریان در نزدیکی نوک آبشکن و در زیر قسمت بالادست لایه برشی منفصل (DSL) مشاهده می شوند. انتهای گردابه نعل اسبی گاهی با لوله های گردابی افشانده شده در DSL و با نوک آبشکن اندرکنش می کند. برخی از گردابه های افشانده شده در DSL نیز به صورت تصادفی با یکدیگر یا با گردابه های ناحیه بازچرخش در پشت آبشکن اندرکنش می کنند. این مسیله نیز منجر به ازدیاد تنش برشی بستر در طول مسیر آن ها می شود.

    کلیدواژگان: آبشکن مستقیم، آشفتگی، LES، گردابه نعل اسبی، لایه برشی
  • یاسر سبزواری، عباس پارسایی*، امیرحمزه حقی آبی صفحات 91-102

    مدل های نفوذ آب به خاک نقش مهمی را در طراحی و ارزیابی سیستم های آبیاری سطحی ایفا می کنند. هدف از پژوهش حاضر، ارزیابی، مقایسه و کالیبراسیون مدل های نفوذ آب در برخی از مناطق غرب کشور شامل مناطق داوود رشید و هونام در استان لرستان و کلات در استان ایلام است. مدل های نفوذ شامل مدل کاستیاکوف، کاستیاکوف اصلاح شده، ناول ، فیلیپ، هورتون و SCS بررسی شدند. برای ارزیابی دقت مدل ها شاخص های خطا سنجی شامل RMSE، MAE، MR، PE و R2 استفاده شدند. کالیبراسیون مدل ها با استفاده از Solver نرم افزار اکسل انجام شد. بررسی شاخص های ارزیابی نشان داد مدل نفوذ ناول با مقادیر متوسط RMSE، MAE، MR، PE و R2 به ترتیب برابر 0.0221، 0.0178، 999/0، 13/0و 9785/0 دارای عملکرد بهتری نسبت به پنج مدل دیگر در تمام محدوده مطالعاتی است. در طرف مقابل مدل SCS با مقادیر متوسط RMSE، MAE، MR، PE و R2 به ترتیب برابر ‏07/0، 0575/0، ‏07/1، 86/7 و 0.8021 دارای نامناسب ترین عملکرد بود. درحالی که تجزیه واریانس مدل های مختلف بیان گر عدم اختلاف معنی دار بین مقادیر محاسباتی و اندازه گیری شده بود. در بررسی منطقه ای این مدل ها، نیز مدل ناول مناسب ترین مدل برا هرسه منطقه داوود رشید، هونام و کلات انتخاب شد. بررسی عملکرد مدل ها در بافت های مختلف حاکی از حساسیت کمتر مدل های هورتون، ناول، کاستیاکوف و کاستیاکوف اصلاح شده نسبت به تغییرات بافت خاک و عملکرد بهتر مدل SCS در بافت های سنگین و عملکرد بهتر مدل فیلیپ در بافت های سبک تر، بود. بنابراین می توان از مدل ناول در برآورد نفوذ تحت شرایط مختلف بافت خاک و همچنین در شرایط مشابه منطقه مطالعاتی استفاده کرد.

    کلیدواژگان: بافت خاک، کالیبراسیون، ناول، نفوذپذیری
  • یحیی سلاح ورزی*، سمیه سرفراز، مریم کمالی، محسن ذبیحی، بهداد علیزاده صفحات 103-114
    تنش خشکی و تاثیر آن بر گیاهان پوششی یکی از موارد مهم در تحقیقات گیاهی است. استفاده از تکنیک های جدید جهت ایجاد مقاومت بیشتر به تنش های محیطی در این گیاهان ضروری به نظر می رسد. در این پژوهش به بررسی اثر زیولیت ها بر صفات مورفولوژیک و برخی صفات فیزیولوژیک چمن تحت تنش خشکی پرداخته شد. به این منظور آزمایشی به صورت فاکتوریل بر پایه طرح کامل تصادفی با 2 تیمار و 3 تکرار در گلخانه های علوم باغبانی دانشکده کشاورزی دانشگاه فردوسی مشهد در بهار و تابستان 1397 اجرا شد. تیمارهای مورد آزمایش شامل سطوح تنش خشکی بر اساس ظرفیت مزرعه (FC) در 3 سطح (100% (کنترل)، 50% و 25%) و مقدار زیولیت مخلوط با خاک لومی در 3 سطح (0، 10% و 20% w/w) بود. با توجه به نتایج بدست آمده سطوح آبیاری 50% و 25% منجر به کاهش صفات رویشی، کاهش محتوای نسبی آب برگ و افزایش نشت یونی، مقدار پرولین و کربوهیدرات کل در گیاه شد. اثرات متقابل زیولیت و تنش خشکی نشان داد که بیشترین سطح برگ (31640 سانتی متر مربع)، وزن خشک کل (21/78 گرم) و کاروتنویید (16/2 میلی گرم بر گرم وزن تر) و کمترین مقدار نشت یونی در سطح زیولیت 20% و در شرایط عدم تنش بوده است. استفاده از زیولیت ها به خصوص در سطح 20% منجر به افزایش صفات رشدی از قبیل وزن تر و خشک ریشه و ساقه، سطح برگ، ارتفاع و کاروتنوییدها شد. به طور کلی کاربرد زیولیت منجر به افزایش صفات رشدی در گیاه چمن تحت تنش خشکی شده است و در شرایط آبیاری محدود می تواند اثرات جبرانی و بهبود دهنده ای بر رشد گیاه داشته باشد.
    کلیدواژگان: سطح برگ، سوپر جاذب، رنگیزه های فتوسنتزی، نشت یونی
  • سید محسن سجادی*، هومن خیبر، جواد احدیان صفحات 115-124
    یکی از سازه های نوین تنظیم سطح آب در کانال های آبیاری، دریچه ی سالونی است که دارای مزایای متعددی از جمله روگذر بودن جریان و عدم تجمع رسوبات می باشد. دریچه سالونی-بیضوی نوع جدیدی از دریچه های سالونی است که با هدف ضریب دبی بالاتری نسبت به دریچه سالونی مستطیلی و همچنین عبوردهی راحت تر اجسام شناور در جریان معرفی شده است. در تحقیق حاضر تاثیر تبدیل ناگهانی بر مقدار ضریب دبی دریچه سالونی-بیضوی در شرایط جریان مستغرق به صورت آزمایشگاهی مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج بیانگر آن است که ضریب دبی دریچه سالونی بیضوی با تبدیل ناگهانی در حدود 14 تا 73 % نسبت به شرایط هم عرض کانال کاهش می یابد. همچنین ضریب دبی با عدد فرود و زاویه بازشدگی دریچه رابطه مستقیم و با میزان تنگ شدگی کانال ناشی از تبدیل و استغراق دریچه رابطه عکس دارد. در پایان روابط آماری جهت برآورد ضریب دبی دریچه سالونی-بیضوی با تبدیل ناگهانی در شرایط جریان مستغرق با حداکثر خطای 5± و 15± % ارایه گردید.
    کلیدواژگان: دریچه سالونی-بیضوی، ضریب دبی، تبدیل ناگهانی، عدد فرود، زاویه بازشدگی
  • محمد صانع*، مهدی کوچک زاده، فرود شریفی صفحات 125-135
    پژوهش حاضر با هدف ارزیابی الگوریتم سنجش از دور سبال با احتساب اثرات توپوگرافی در تعیین تبخیر-تعرق واقعی در منطقه وردیج واقع در استان تهران انجام شد. برای این منظور از تصاویر ماهواره لندست 8 در تاریخ های 10 ژوین، 12 جولای، 13 آگوست و 14 سپتامبر 2018 و 15 جولای 2019 استفاده شد. مقدار تبخیر-تعرق مرجع (گیاه یونجه) با استفاده از تبخیر-تعرق حاصل از الگوریتم سبال برای سه نقطه که درآن ها کشت یونجه صورت گرفته بود محاسبه شد. با استفاده از داده های ایستگاه هواشناسی منطقه، تبخیر-تعرق مرجع با روش های تجربی فایو- پنمن- مانتیث، پنمن رایت، هارگریوز سامانی و بلانی کریدل تخمین زده شد. مقادیر حاصل از الگوریتم سبال با روش های مذکور مورد مقایسه قرار گرفت و مشاهده شد که در منطقه مورد مطالعه روش هارگریوز سامانی (0/47 =MAE و 0/62 =RMSE) جواب نزدیکتری به نتایج روش سنجش از دور دارد و در رتبه بعدی روش فایو پنمن مانتیث (1 =MAE و 1/26=RMSE) قرار می گیرد. در ادامه تبخیر-تعرق بدست آمده از الگوریتم سبال با مقدار متناظر بدست آمده از لایسیمتر پورتابل وزنی مورد مقایسه قرار گرفت و نتایج بدست آمده مطابقت خوبی را نشان داد، به طوریکه مقدار تفاضل مطلق 0/81 (mm/day) بدست آمد، که می توان نتیجه گرفت روش سنجش از دور جهت برآورد تبخیر-تعرق واقعی در منطقه مورد مطالعه مناسب می باشد.
    کلیدواژگان: الگوریتم سبال، تبخیر و تعرق، تصاویر ماهواره ای، سنجش از دور، لایسیمتر پورتابل وزنی
  • سمیه نوری، علی حیدر نصرالهی*، عباس ملکی، مجید شریفی پور صفحات 136-145

    این تحقیق با هدف بررسی تغییرات شاخص تنش آبی گیاه لوبیا چیتی و رابطه آن با رطوبت خاک تحت رژیم های مختلف آبیاری قطره ای نواری در دانشکده کشاورزی دانشگاه لرستان انجام شد. برای این منظور سه رقم لوبیا چیتی شامل صدری (S)، COS16 (C) و کوشا (K) در کرت های اصلی و رژیم های آبیاری در چهار سطح شامل T120 (120 درصد نیاز آبی گیاه)، T100 (100 درصد نیاز آبی گیاه)، T80 (80 درصد نیاز آبی گیاه) و T60 (60 درصد نیاز آبی گیاه) در کرت های فرعی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که در هر سه رقم لوبیای مورد مطالعه بیشترین مقادیر شاخص CWSI در طول فصل مربوط به تنش آبی شدید (T60) و معادل 3/0 و در مقابل در رژیم آبیاری T120 کمترین مقادیر شاخص تنش آبی برابر 14/0 مشاهده شدند. با بررسی رابطه شاخص تنش آبی و رطوبت خاک ضریب همبستگی بین این دو پارامتر 91/0 بدست آمد که در سطح احتمال یک درصد معنی دار بوده و لذا رابطه ای برای برآورد میزان رطوبت خاک با استفاده از شاخص تنش آبی استخراج شد. در نهایت با استفاده از رابطه ارایه شده و ضریب تخلیه مجاز رطوبتی، مقدار آستانه CWSI معادل 21/0 به دست آمد.

    کلیدواژگان: آبیاری قطره ای، تخلیه مجاز رطوبتی، دمای برگ، کم آبیاری
  • مرتضی شکری*، سید هادی ابطحی، محمد اعتمادی صفحات 146-155
    بکارگیری غیرتجاری و صلح آمیز از فناوری های بین المللی معتبر و پیشرفته سازگار با سلامت انسان و محیط زیست، در تصفیه کامل و علمی آلودگی های سمی تحمیل شده به منابع آب سالم، در جهت استفاده بهینه از نعمات بینهایت و بی نظیر خالق مطلق جهان و رفع مشکلات خودساخته بشر دارای اهمیت ویژه است. بدین منظور در پژوهش حاضر، به بررسی توصیفی- مقطعی عملکرد تصفیه خانه فاضلاب همدان که با سیستم تصفیه لجن فعال کار می کند، در بازه زمانی آذر تا انتهای بهمن 1397پرداخته شد. در ارزیابی تصفیه خانه مذکور، پنج پارامتر کیفی پساب ورودی و خروجی، در دو نوبت از روز و بطورکلی شش مرتبه در هر ماه اندازه گیری شدند. سپس، ضمن تحلیل نتایج توسط نرم افزار SPSS، گراف های پارامترهای مذکور با نرم افزار Excel ترسیم گردیدند. نتایج تحقیق حاضر به ترتیب بیانگر کاهش نسبی 96/27، 94/20، 96/11، 94/23 و 7/16 درصدی پارامترهای TSS، COD، BOD، NTU و pH بود. در نتیجه، پساب تصفیه شده به دلیل خاصیت اسیدی بسیارکم، می تواند در صنعت نیروگاه های برقی استفاده گردد. همچنین، علی رغم ظاهر مجاز استفاده کوتاه مدت از پساب آلوده تصفیه خانه در کشاورزی-محیط زیست، به جهت حساسیت غیرقابل ریسک و صدمات روزافزون فاجعه بار وجبران ناپذیر سرطان زابودن تصفیه ناقص پساب-فاضلاب، اعتبارسنجی بیشتر بین المللی کاربرد آنها بسیار ضروری می باشد.
    کلیدواژگان: سلامت انسان، پایداری محیط زیست، تصفیه کامل-علمی، پارامترهای کیفی
  • ستاره صحراگرد*، عبدعلی ناصری، محمد الباجی، مصطفی کابلی زاده صفحات 156-167

    تبخیر و تعرق یکی از عوامل مهم در چرخه ی هیدرولوژی و از جمله عوامل تعیین کننده معادلات انرژی در سطح زمین و توازن آب می باشد. اغلب روش های زمینی از اندازه گیری نقطه ای برای تخمین تبخیر و تعرق استفاده می کنند، سنجش از دور این قابلیت را دارد تا مقدار تبخیر و تعرق را تخمین زده و توزیع مکانی آن را مورد بررسی قرار دهد. در این پژوهش، از تلفیق تصاویر ماهواره ای لندست8 و سنتینل2، برای برآورد مقدار دقیق تبخیر و تعرق روزانه گیاه نیشکر، در کشت و صنعت نیشکر میرزا کوچک خان، واقع در استان خوزستان، با استفاده از مدل سبال، در شش تاریخ، استفاده گردید. اعتبارسنجی کارایی مدل سبال در دو حالت استفاده از تصاویر تلفیق شده و استفاده از تصاویر لندست8 با داده های لایسیمتری انجام شد. نتایج حاکی از آن بود که مدل سبال با تصاویر ماهواره ای لندست8، با (R2=0.88)، و مدل سبال با تصاویر ماهواره ای تلفیق شده لندست8 و سنتینل2، با (R2=0.90)، در مجموع همبستگی و تطابق مناسبی را با روش لایسیمتری داشته و نتایجی مشابه این روش را تخمین زده است.

    کلیدواژگان: تبخیر و تعرق، سنجش از دور، سنتینل2، لایسیمتر، نیشکر
  • مریم جعفری ثانی، جواد نعمتیان*، باب الله حیاتی، محمد قهرمان زاده صفحات 168-180

    بارش کم و توزیع نامناسب زمانی و مکانی آن در ایران و اهمیت تامین امنیت غذایی و کشاورزی پایدار، لزوم استفاده صحیح و علمی از منابع آب را اجتناب ناپذیر می کند. در مطالعه حاضر بهره برداری بهینه از منابع آب سد قلعه چای عجب شیر در بخش کشاورزی با کاربرد مدل برنامه ریزی تصادفی بازه ای دومرحله ای توسعه داده شده و همین مدل با متغیرهای فازی مورد بررسی قرار گرفت. اطلاعات مورد نیاز در سال 95-1394 از شرکت آب منطقه ای و سازمان جهاد کشاورزی استان آذربایجان شرقی و از طریق تکمیل پرسشنامه و مصاحبه حضوری با کشاورزان به صورت نمونه گیری تصادفی ساده گردآوری گردید و الگوریتم های لازم برای حل مدل، در بسته نرم افزاری GAMS نوشته شد. نتایج مدل برنامه ریزی تصادفی بازه ای دومرحله ای توسعه داده شده نشان داد که در صورت استفاده از روش بهینه سازی، مقدار تخصیص نهایی آب در سطح جریان کم برای گندم و انگور، در جریان نرمال برای گندم، جو و انگور و در سطح جریان زیاد برای گندم و سیب زمینی صفر می باشد. همچنین در مدل برنامه ریزی تصادفی بازه ای دومرحله ای توسعه داده شده با متغیرهای فازی در سطح جریان کم برای گندم و انگور، در سطح جریان نرمال برای گندم، جو و سیب زمینی و در سطح جریان زیاد برای گندم، جو و پیاز مقدار تخصیص نهایی آب، صفر و برای مابقی محصولات مقدار بهینه آب اختصاصی غیر صفر بدست می آید. مقایسه نتایج دو مدل نشان داد، در مدل فازی به طور همزمان سود و قطعیت سیستم افزایش می یابد لذا پیشنهاد می شود مسیولان کشاورزی شهرستان عجب شیر با ارایه مدل بهینه ضمن افزایش سودآوری کشاورزان، باعث کاهش ناپایداری در استفاده از منابع آبی شوند.

    کلیدواژگان: برنامه ریزی تصادفی بازه ای دومرحله ای توسعه یافته، برنامه ریزی فازی، عدم حتمیت، تخصیص آب، بهینه سازی
  • هادی نوروزی، جلال بازرگان* صفحات 181-192
    روندیابی سیلاب فرآیندی است برای بدست آوردن هیدروگراف سیلاب در نقاطی از پایین دست که دارای اهمیت می باشد. روش ماسکینگام کانژ از جمله روش های روندیابی سیل می باشد. در پژوهش حاضر، به بررسی دقت روش ماسکینگام کانژ در حد فاصل ایستگاه هیدرومتری ملاثانی در بالادست و ایستگاه هیدرومتری اهواز در پایین دست رودخانه کارون پرداخته شده است. بررسی های انجام شده نشان می دهد که؛ چنانچه به جای استفاده از مقدار ثابت برای پارامترهای روش ماسکینگام کانژ، از سه مقدار متفاوت برای آن ها استفاده شود و همچنین از روابط مربوط به موج یک طرفه (منوکلینال) جهت محاسبه سرعت موج سینماتیکی استفاده گردد، دقت روش ماسکینگام کانژ در برآورد هیدروگراف خروجی افزایش می یابد. به عبارت دیگر در پژوهش حاضر، هیدروگراف ورودی به سه ناحیه ی شروع، اوج و پایان سیل تقسیم بندی شده و برای هر یک از سه ناحیه مذکور مقادیر متفاوتی برای پارامترهای روش ماسکینگام کانژ محاسبه شده است و همچنین با استفاده از الگوریتم بهینه سازی ازدحام ذرات (PSO) مقدار گام زمانی (∆t) مربوط به سه ناحیه مذکور نیز بهینه یابی شده است که این کار باعث افزایش دقت روش ماسکینگام کانژ در برآورد هیدروگراف خروجی شده است. به طوری که میانگین خطای نسبی و خطای نسبی دبی اوج در حالت استفاده از روش معمول ماسکینگام کانژ با پارامترهای ثابت و گام زمانی 1 ساعت به ترتیب برابر با 6/15 و 7/63 درصد محاسبه شده است، در حالی که مقادیر مذکور با استفاده از روش ارایه شده در پژوهش حاضر به ترتیب برابر با 1/69 و 4/09 درصد به دست آمده است.
    کلیدواژگان: الگوریتم بهینه سازی ازدحام ذرات (PSO)، پارامترهای روندیابی متفاوت، روش ماسکینگام کانژ، روندیابی سیلاب، موج یک طرفه (منوکلینال)
  • محمدهادی جرعه نوش، سعید برومندنسب*، عبدعلی ناصری، مجتبی پاک پرور، صالح تقوائیان صفحات 193-204

    گندم، منبع اصلی تولید غذا در ایران بوده و استان های خوزستان و فارس، دو قطب اصلی تولید این محصول در این کشور است. تعیین اجزای عملکرد گندم، اهمیت ویژه ای در برنامه ریزی کشت و تولید این محصول دارد. در این مطالعه، محصول گندم، در مراحل مختلف رشد در قالب پوشش تاجی و همچنین زیست توده گیاه گندم با کاربرد تصاویر ماهواره ای برآورد گردید. شاخص های NDVI و LWCI از تصاویر ماهواره لندست 8، در دو سال زراعی 96-95 و 97-96 در چهار مزرعه در داراب و زرقان در فارس و دزفول و امیدیه در خوزستان برای تعیین پوشش تاجی و زیست توده، بکار رفت. پوشش تاجی در مزارع، با تصویربرداری و کاربرد نرم افزار ENVI تعیین و زیست توده در طول فصل رشد نیز با نمونه برداری در مزارع، اندازه گیری شد تا با مقادیر برآوردشده حاصل از روش سنجش از دور مقایسه شود. در برآورد پوشش تاجی، رابطه خطی بین مقادیر پوشش تاجی و NDVI با ضریب تعیین 88/0 حاصل شد. ضرایب تعیین این رابطه در مزارع دزفول، امیدیه، داراب و زرقان به ترتیب 96/0، 93/0، 95/0 و 89/0 بود. زیست توده گیاهی، با استفاده از مقادیر سنجش از دور در طول فصل رشد و کاربرد متوسط زیست توده در منطقه، تعیین گردید. مقادیر راندمان مدل بر اساس شاخص EF در برآورد زیست توده در دزفول، امیدیه، داراب و زرقان به ترتیب 81، 71، 82 و 80 درصد بود. با رسم مقادیر NDVI بر حسب زمان در طول دوره رشد نیز، روشی برای برآورد تاریخ مناسب کشت گندم در مزارع ارایه گردید. این مطالعه، روشی کم هزینه و با صرف زمان کم، جهت گذر از اندازه گیری های سخت و زمان بر مزرعه ای را ارایه داد که در برآورد پوشش تاجی، زیست توده و تاریخ کشت گندم در مناطق مورد مطالعه قابل کاربرد است.

    کلیدواژگان: زیست توده، پوشش تاجی، NDVI، گندم
  • کیومرث روشنگر، رقیه قاسمپور، سیدمهدی ثاقبیان* صفحات 205-216
    تخمین دقیق مشخصات پرش هیدرولیکی از جمله میزان استهلاک انرژی نقش مهمی در طراحی بهینه سازه های هیدرولیکی دارد. در تحقیق حاضر، استهلاک انرژی نسبی ناشی از پرش هیدرولیکی در کانال های با مقاطع مختلف (شامل مقطع مستطیلی، واگرای ناگهانی و ذوزنقه ای) با المان های زبر متفاوت و با نحوه چیدمان متفاوت با استفاده از روش هوشمند رگرسیون فرآیند گاوسی (GPR) مورد بررسی قرار گرفته است. در این راستا، ابتدا با استفاده از روش آنالیز فاکتوریل پارامترهای دارای همبستگی بیشتر با میزان استهلاک انرژی تعیین شد. سپس با استفاده از این پارامترها مدل های متفاوتی تعریف گردید و با استفاده از داده های آزمایشگاهی نحوه تاثیر نوع کانال و المان های زبر بر روی استهلاک انرژی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل از تحلیل مدل ها کارایی بالای روش به کار رفته را در تخمین میزان استهلاک انرژی نسبی به خوبی نشان داد. ملاحظه گردید که مدل های تعریف شده برای کانال واگرا با بلوک مرکزی نسبت به کانال های دیگر منجر به نتایج دقیق تری می گردند. برای این کانال مدل با پارامترهای ورودی F1 و (y2-y1)/y1 مدل برتر انتخاب شد و بهترین حالت ارزیابی برای داده های آزمون برابر با مقادیر 0.987= NSE=0.995,R و RMSE=0.021 بدست آمد. همچنین مشاهده گردید که مشخصات المان های زبر در بستر کانال در تخمین استهلاک انرژی نسبی تاثیرگذار بوده و بین دو نوع المان های زبر با چیدمان شطرنجی و موازی، نتایج بدست آمده از تحلیل مدل ها در نوع موازی دقیق تر است. مطابق با نتایج آنالیز حساسیت به دو روش فاکتوریل و حذفی، مشخص شد که عدد فرود تاثیرگذارترین پارامتر در تخمین استهلاک انرژی نسبی است.
    کلیدواژگان: آنالیز فاکتوریل، استهلاک انرژی، المان زبر، کانال واگرا، GPR
  • محبوبه قاسمی*، امیر سلطانی محمدی، عبدعلی ناصری، هادی معاضد صفحات 217-229
    چرخه نیتروژن در خاک بخش مهم چرخه نیتروژن در جهان است که حد زیادی تحت تاثیر تغییر اقلیم می باشد. در این تحقیق، مدل توسعه یافته با روش پویایی سیستم برای شبیه سازی رفتار نیتروژن در خاک در کشت و صنعت نیشکر امیرکبیر واسنجی و ارزیابی گردید. داده های تیمار آبیاری و کوددهی کامل (120 میلی متر در هر دور آبیاری و کوددهی چهار تقسیطی برابر 400 کیلوگرم بر هکتار) برای واسنجی مدل استفاده شد. همچنین داده های تیمار 150، 250 و 350 کیلوگرم بر هکتار برای ارزیابی مدل به کار برده شد. به منظور بررسی اثر تغییر اقلیم بر چرخه نیتروژن در خاک، خروجی سه مدل BNU-ESM، CESM-CAM و EC-EARTH با دو سناریوی RCP2.6 و RCP8.5 به کار گرفته شد. نتایج نشان داد تغییر اقلیم سبب افزایش فرایندهای تلفات نیترات، معدنی شدن و تصعید آمونیوم می گردد. مقدار تلفات نیترات برای دوره آتی (2035-2016) در الگوی اقلیمی EC-EARTH2.6 نسبت به دوره پایه (2000-1971)، افزایشی معادل 5 درصد نشان داد. معدنی شدن در دوره پایه برابر با 75/93 کیلوگرم درهکتار بدست آمد که این مقدار از مقادیر بدست آمده با مدل های تغییراقلیم کمتر می باشد. همچنین این پدیده سبب کاهش فرایند نیترات زدایی از 65/29 در دوره پایه تا 1/20 کیلوگرم درهکتار برای دوره آتی می شود. تغییر از سناریوی RCP2.6 به RCP8.5 سبب افزایش تلفات نیترات، معدنی شدن و تصعید آمونیوم شد که نشان دهنده اثر افزایش غلظت گاز دی اکسیدکربن بر این فرایندها است.
    کلیدواژگان: تلفات نیترات، پویایی سیستم، چرخه نیتروژن، تغییر اقلیم
  • مهدی جوزی*، زهرا قربانی، علی قدمی فیروزآبادی، نبی الله سپهری، حمید زارع ابیانه صفحات 230-240
    در این پژوهش عملکرد ماده خشک و بهره وری مصرف آب پنج کلون مختلف سیب زمینی تحت شرایط کم آبیاری در سطوح 100، 90، 80، 70، 60 و 50 درصد نیاز آبی با مدل AquaCrop ارزیابی شد. آزمایشات مزرعه ای در قالب طرح کرت های خرد شده بر مبنای بلوک های کامل تصادفی طی دو سال در ایستگاه اکباتان مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی استان همدان اجرا گردید. پس از آنالیز حساسیت، از نتایج آزمایشات سال اول برای واسنجی و سال دوم برای صحت سنجی مدل استفاده شد. نتایج نشان داد این مدل در شبیه سازی عملکرد و بهره وری مصرف آب سیب زمینی به طور متوسط در بین همه تیمارهای آبیاری و کلون ها به ترتیب دارای خطای 10.95و 47.34 درصد بود. لذا این مدل دقت کمتری در برآورد بهره وری مصرف آب نسبت به برآورد مناسب عملکرد سیب زمینی داشت. تحت شرایط کمبود آب در بین کلون های مورد بررسی، کلون 2-397008 دارای بیشترین عملکرد و بهره وری آب در سطح 80 درصد نیاز آبی به ترتیب به مقدار 16.39 تن بر هکتار و 3.41 کیلوگرم بر متر مکعب بود. لذا پیشنهاد می گردد که این کلون و آبیاری به میزان 80 درصد نیاز آبی توسط کشاورزان منطقه مورد استفاده قرار گیرد تا 20 درصد صرفه جویی آب داشته و بیشترین عملکرد و بهره وری آب حاصل گردد.
    کلیدواژگان: بهره وری مصرف آب، شبیه سازی رشد سیب زمینی، عملکرد سیب زمینی، نیاز آبی
  • یاشا کامران، سید محسن نبوی کلات*، رضا صدرآبای حقیقی صفحات 241-250
    به منظور بررسی اثر دو عامل کم آبیاری (تنش خشکی) وکاربرد پلیمر سوپرجاذب برخصوصیات رشدی، عملکرد گیاه و اجزای عملکرد ‏لوبیا سبز دو آزمایش در قالب طرح کاملا" تصادفی با آرایش فاکتوریل در شرایط گلخانه ای در گلخانه آموزشی- پژوهشی دانشکده ‏کشاورزی دانشگاه آزاد اسلامی مشهد در سال زراعی 97-1396 انجام شد. در هر دو آزمایش، عوامل آزمایش شامل پلیمر سوپرجاذب در 4 ‏سطح (0، 3، 5 و 7 گرم درکیلوگرم خاک) وکم آبیاری در 4 سطح (20، 40، 60 و 80 درصد کاهش وزن آب خاک نسبت به ظرفیت ‏زراعی) بود. در آزمایش اول 3 و در آزمایش دوم 6 تکرار در نظرگرفته شد. نتایج تجزیه واریانس نشان داد که در آزمایش اول اثر کم ‏آبیاری، پلیمر سوپرجاذب و اثر متقابل دو عامل بر ارتفاع گیاه، تعداد برگ، وزن تازه و خشک گیاه، سطح برگ، تعداد غلاف در گیاه و وزن ‏تازه غلاف در گیاه معنی دار بود. در آزمایش دوم اثر کم آبیاری و پلیمر سوپرجاذب بر تعداد غلاف در گیاه، تعداد دانه در غلاف، عملکرد ‏دانه در گیاه و بیوماس و اثر متقابل دو عامل تنها بر تعداد غلاف در گیاه، عملکرد دانه در گیاه و بیوماس معنی دار بود. مقایسه میانگین ‏صفات تحت تاثیر کم آبیاری و پلیمر سوپرجاذب در هر دو آزمایش نشان داد که با کاهش 40 درصد رطوبت از ظرفیت زراعی تمامی ‏صفات کاهش یافت، ولی در آزمایش اول کاربرد 7 گرم پلیمر سوپرجاذب در کیلوگرم خاک و در آزمایش دوم کاربرد 5 گرم پلیمر ‏سوپرجاذب در کیلوگرم خاک، سبب کاهش معنی دار اثرات منفی کم آبیاری بر میانگین صفات شد. به طورکلی نتایج این پژوهش نشان داد ‏کاربرد پلیمر سوپرجاذب سبب کاهش اثرات منفی تنش خشکی شد‎.‎
    کلیدواژگان: تنش خشکی، تعداد غلاف تازه، وزن تازه غلاف
  • هدیه پوریزدان خواه، علی شاهنظری*، میرخالق ضیاء تبار احمدی، محمدرضا خالدیان، ماتیاس نیومان آندرسن صفحات 251-262

    استفاده از مدل های شبیه ساز، می تواند بر نگرش کاربران در به کارگیری مدیریت های مختلف کشاورزی کمک نماید. بنابراین شناخت و ارزیابی مدل ها در این زمینه غیرقابل اغماض است. مدل Daisy یکی از جامع ترین مدل ها در زمینه شبیه سازی سیستم آب-خاک-گیاه-اتمسفر که عملکرد آن در این پژوهش، ارزیابی شد. براساس داده برداری ها از سه تیمار آبیاری کامل (FI) و کم آبیاری (DI) در سطوح 75% و 55% طی دو سال زراعی، شرایط برای Daisy تعریف و زیرمدل محصول برای گیاه آفتاب گردان ساخته شد. پارامترهای عملکرد محصول اندازه گیری و با مقادیر شبیه سازی شده براساس شاخص های آماریR2، NRMSE و ضریب کارایی (EF) مقایسه شدند. مدل، باتوجه به نتایج حاصل از تیمارهای FI، اعتبارسنجی و براساس تیمارهای DI ارزیابی شد. نتایج نشان داد که Daisy با داشتن میانگین NRMSE طی دوسال به ترتیب برای پارامترهای سطح برگ (LAI)، ارتفاع گیاه (H) و مقدار ماده خشک (DM) و رطوبت که برابر 059/0، 036/0، 031/0 و 064/0 و میانگین EF برابر با 67/85، 33/82، 5/91 و 67 درصد، عملکرد بسیار قابل قبولی داشته است، R2 ها در محدوده ی 999/0-799/0 به دست آمد. برای مشاهده معنی داربودن اختلاف بین مقادیر شبیه سازی و اندازه گیری شده، از آزمونT برای نمونه های جفت در SPSS استفاده شد. نتایج حاصل نشان داد که مدل شرایط FI را بهتر از DI شبیه سازی می کند. درکل، می توان Daisy را به عنوان مدلی کاربردی برای شبیه سازی شرایط پروژه های آبیاری تحت مدیریت های مختلف استفاده نمود.

    کلیدواژگان: آبیاری کامل، رطوبت، شاخص سطح برگ، کم آبیاری تنظیم شده، مقدار ماده خشک گیاه
  • علی قدمی فیروزآبادی*، قاسم اسدیان، علی محمد جعفری، رضا بهراملو صفحات 263-274
    در سال های اخیر روش های آبیاری تحت فشار از جمله سامانه آبیاری قطره ای- نواری به منظور استفاده بهینه از منابع محدود آب در کشور توسعه یافته است. لذا این تحقیق با هدف بررسی فنی و اقتصادی آبیاری قطره ای نواری در برخی از مزارع استان همدان طی سال های 1396 تا 1397 انجام شد. به این منظور 14 مزرعه خیار و گوجه فرنگی به روش تصادفی انتخاب و مورد مطالعه قرار گرفتند. میزان حجم آب آبیاری با نصب کنتور یا با اندازه گیری دبی منبع آبی، ساعت آبیاری در هر نوبت و تعداد آبیاری محاسبه شد. جهت بررسی تغییرات شوری خاک، نسبت به اخذ نمونه خاک در ابتدا و انتهای فصل زراعی و تعیین شوری عصاره اشباع خاک اقدام شد. متوسط حجم آب مصرفی و بهره وری مصرف آب در محصول خیار و گوجه فرنگی به ترتیب 7948 ، 10255 متر مکعب در هکتار و 7/8 و 2/7 کیلوگرم بر متر مکعب تعیین شد. نتایج نشان داد که علی رغم استفاده از سامانه آبیاری قطره ای در بعضی مزارع، هرچند بهره وری مصرف آب افزایش یافته بود ولی حجم آب آبیاری به دلیل شیوه اجرای غیر اصولی و مدیریت نامناسب سامانه آبیاری، زیاد بود. در برخی از مزارع خیار، مقایسه میزان نیاز آبی محاسباتی (7062 مترمکعب در هکتار) با میزان آب آبیاری (6000 متر مکعب در هکتار) نشان دهنده کم آبیاری در این مزارع بود. همچنین نتایج حاکی از افزایش بیشتر میزان شوری خاک در زیر نوارهای آبیاری نسبت به بین نوارهای آبیاری در انتهای فصل آبیاری نسبت به شروع فصل آبیاری و به طور میانگین 50/0 دسی زیمنس بر متر بود، تحلیل اقتصادی نتایج نشان داد که استفاده از سامانه آبیاری قطره ای در محصولات خیار و گوجه فرنگی در کلیه مزارع مورد مطالعه از بازده اقتصادی بالایی برخوردار بودند. بطوریکه میانگین نسبت منفعت به هزینه در مزارع خیار و گوجه فرنگی به ترتیب 9/26 و 8/7 محاسبه شد.
    کلیدواژگان: آبیاری تحت فشار، بهره وری آب، شوری، نسبت منفعت به هزینه
  • محمدجواد منعم*، سید معین حسینی، مجید دلاور صفحات 275-285

    دیدگاه پیوند آب، غذا و انرژی گام مهمی در ارزیابی جامع سیاست های مدیریت منابع آب، می باشد. هدف از انجام این پژوهش، ارایه روشی به منظور تجزیه و تحلیل رابطه آب، غذا و انرژی در زنجیره تولید محصول در سطح شبکه های آبیاری و ارزیابی کمی آن است. با استفاده از روش پیشنهادی و با توجه به مصرف آب و انرژی، دو شاخص بهره وری آب و بهره وری انرژی پیشنهاد شده است. بر اساس این شاخص ها یک شاخص ترکیبی پیوند آب، غذا و انرژی نیز پیشنهاد شده است. این تحقیق بر روی شبکه های آبیاری واقع در حوضه آبریز زاینده رود در استان اصفهان انجام شده است. از مدل ارزیابی و برنامه ریزی منابع آب (WEAP) به منظور شبیه سازی شرایط تخصیص منابع و مصارف حوضه استفاده شده است. سناریوهای مختلفی برای منابع آب موجود، مصارف انرژی و الگوی کشت مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. با در نظرگرفتن شاخص بهره وری نرمال شده آب مصرفی به تنهایی، بهترین سناریو، کاهش 20 درصدی آورد رودخانه با حداکثر بهره وری 54% برای شبکه آبیاری نکوآباد است. بر اساس شاخص بهره وری نرمال شده انرژی بهترین سناریو، انسداد چاه های غیر مجاز با حداکثر بهره وری 49% برای شبکه آبیاری مهیار شمالی می باشد؛ در صورتیکه، با در نظر گرفتن شاخص ترکیبی اولویت بندی سناریوها در شبکه های مختلف تغییر کرده است. این تحقیق نشان داد که هر چند هر یک از شاخص های بهره وری به تنهایی منعکس کننده اثرات هر یک از سیاست ها در شبکه های مختلف می-باشند، اما با استناد به تنها یک شاخص نمی توان در مورد اثربخشی سیاست ها تصمیم گیری قطعی نمود. همچنین در مجموع می توان اظهار داشت که در نظر گرفتن همزمان پیوند آب، غذا و انرژی در تحلیل عملکرد شبکه های آبیاری و انتخاب سیاست های برتر امری ضروری است.

    کلیدواژگان: بهره وری آب، بهره وری انرژی، پیوند آب غذا و انرژی، شبکه های آبیاری، نکسوس
  • فاطمه عطارزاده، سعیدرضا خداشناس*، علی نقی ضیایی صفحات 286-300
    در پژوهش حاضر جریان پیرامون سرریز های جانبی کنگره ای با استفاده از شش مدل مختلف مقیاس زیر شبکه ای در روش شبیه سازی گردابه های بزرگ (LES) و نیز چهار مدل مبتنی بر RANS به صورت سه بعدی در اندازه ی شبکه ی محاسباتی مختلف با استفاده از نرم افزار ANSYS FLUENT مدلسازی شد و با نتایج آزمایشگاهی مقایسه گردید. با مقایسه نتایج دبی و پروفیل سطح آب به دست آمده از شبیه سازی عددی و نتایج آزمایشگاهی، مدل مقیاس زیر شبکه ی مناسب در روش LES برای مطالعات هیدرودینامیک و پارامتریک انتخاب شد و با بهترین مدل مبتنی بر RANS (مدل K-ε-Standard) مقایسه شد. نتایج هر دو مدل با مقادیر آزمایشگاهی مطابقت خوبی دارد. هر چند پروفیل سطح آب به دست آمده از مدل مبتنی بر RANS نسبت به روش شبیه سازی گردابه های بزرگ از دقت بالاتری برخوردار است اما روش LES می تواند الگو و رفتار پیچیده ی جریان را با جزییات بیشتری نسبت به مدل مبتنی بر RANS پیش بینی نماید. بنابراین با توجه به نتایج مناسب به دست آمده از مقایسه ی دبی ها و پروفیل های سطح آب آزمایشگاهی و شبیه سازی عددی و نیز اطمینان در مورد توانایی نسبتا بالای روش شبیه سازی گردابه های بزرگ، پارامتر های توزیع سرعت، جریان ثانویه و توزیع تنش برشی در کانال های دارای سرریز جانبی کنگره ای مورد بررسی قرار گرفت.
    کلیدواژگان: سرریز جانبی کنگره ای، شبیه سازی تلاطم، شبیه سازی گردابه های بزرگ، مدل مقیاس زیر شبکه ای
  • علی شهیدی*، فرشته بهرامی، محمدحسین نجفی مود، عباس خاشعی سیوکی صفحات 301-309

    این تحقیق به منظور تعیین تابع بهینه آب - عملکرد برای گیاه پنبه و ارزیابی شاخص های تولید پنبه به صورت فاکتوریل در قالب طرح پایه بلوک های کامل تصادفی در سه تکرار به مدت یک سال در منطقه سرایان انجام گردید. فاکتورهای پژوهش شامل چهار سطح عمق آبیاریI1، I2،I3 وI4به ترتیب 50، 75، 100و 125 درصد نیاز آبی گیاه به عنوان فاکتور اصلی و دو رقم پنبه (V1ورامین وV2خرداد) به عنوان فاکتور فرعی بود. بهترین تابع تولید از بین چهار تابع تولید (خطی ساده، کاب داگلاس، درجه دوم و متعالی) برای دو رقم پنبه انتخاب گردید. برای هر دو رقم پنبه ورامین و خرداد تابع درجه دوم به عنوان تابع تولید بهینه انتخاب شد. متوسط شاخص تولید نهایی نسبت به عمق آب آبیاری در رقم ورامین 80/37 کیلوگرم در هکتار به ازای هر یک سانتی متر عمق آب آبیاری و در پنبه رقم خرداد 71/36 بود. مقادیر ارزش تولید نهایی نسبت به عمق آب آبیاری (VMPi) برای پنبه رقم ورامین معادل 2268185ریال و برای پنبه رقم خرداد 2202727ریال محاسبه گردید. مقایسه این ارقام بیانگر این موضوع است که پنبه رقم ورامین در برابر کم آبی مقاوم تر و از نظر اقتصادی کشت آن در منطقه سرایان مقرون به صرفه تر است.

    کلیدواژگان: پنبه، تابع تولید، سرایان، شاخص ارزیابی عملکرد، کم آبیاری
  • کبری خیری شلمزاری، سعید برومندنسب، امیر سلطانی محمدی*، بیژن حقیقتی بروجنی صفحات 310-320
    به منظور بررسی اثر مدیریت های مختلف آبیاری، طرحی در سال 1397 به صورت اسپلیت- اسپلیت پلات در قالب بلوک های کامل تصادفی در مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی شهرکرد اجرا شد. این آزمایش شامل دو سامانه آبیاری قطره ای سطحی و زیر سطحی در کرت های اصلی و چهار سطح آبیاری (آبیاری کامل FI، کم آبیاری 80 و 65 درصد کمبود رطوبتی خاک (〖RDI〗_80 و 〖RDI〗_65) و آبیاری بخشی 75 درصدی ریشه (〖PRD〗_75)، در کرت های فرعی، در سه تکرار برای سیب زمینی (رقم بورن)، انجام گرفت. نتایج نشان داد اثر مدیریت های مختلف آبیاری بر عملکرد غده، تعداد غده در بوته، درصد اندازه غده های تولیدی، درصد ماده خشک، شاخص برداشت نرمال، درصد نشاسته، درصد قندهای محلول، درصد نیترات و بهره وری آب در سطح یک درصد معنی دار بود. آبیاری قطره ای سطحی در مقایسه با آبیاری قطره ای زیرسطحی باعث افزایش 7 درصدی عملکرد و بهره وری آب شد. با افزایش مقدار آب آبیاری از 65 به 100 درصد برای آبیاری قطره ای سطحی، میانگین نشاسته و نیترات به ترتیب 8/18و 6/33 درصد افزایش و قندهای محلول 8/13 درصد کاهش داشت. با مقایسه تیمارهای مختلف آبیاری در دو سامانه آبیاری، میانگین حداکثر عملکرد و شاخص برداشت نرمال برای آبیاری کامل به ترتیب 3/50 تن در هکتار و 48/0 به دست آمد. بیشترین بهره وری آب برابر 12 کیلوگرم بر مترمکعب مربوط به روش آبیاری قطره ای سطحی و تیمار 〖RDI〗_80 بود که به عنوان یک راه کار صرفه جویی در مصرف آب قابل توصیه است.
    کلیدواژگان: خصوصیات کیفی سیب زمینی، سامانه آبیاری، عملکرد غدد، کم آبیاری تنظیم شده
  • زهرا اسکندری تادوانی، مهدی دلقندی*، خلیل اژدری، حسین حسینی، وجیهه درستکار صفحات 321-330
    مزایای آبیاری قطره ای، استفاده از این سیستم را در سطح جهان افزایش داده است. این سیستم آبیاری به طورمعنی داری سطح خیس شده خاک را کاهش می دهد که نتیجه آن کاهش تلفات تبخیر می باشد. الگوی خیس شدگی یکی از پارامترهای اصلی در بهینه کردن جانمایی لترال ها و فاصله قطره چکان ها و همچنین دبی خروجی آن ها می باشد به عبارت دیگر برای طراحی مناسب آبیاری قطره ای ابعاد خیس شدگی (عمق و عرض خیس شدگی) بایستی به دقت تعیین شود. بنابراین تحقیق حاضر جهت بررسی دقت مدل های عددی (Hydru-2D) و تجربی (رگرسیون چند متغیره غیرخطی) در برآورد الگوی خیس شدگی ناشی از آبیاری قطره ای سطحی در یک خاک لوم رسی صورت پذیرفت برای این منظور مقادیر رطوبت، عمق و عرض خیس شدگی خاک، برآورد شده و با مقادیر بدست آمده از آزمایشگاه مقایسه گردید. آزمایشات شامل تعیین رطوبت، عمق و عرض خیس شدگی خاک بعد از 1، 2، 3، 4، 5 و 6 ساعت آبیاری با سه دبی متفاوت (2، 4 و 8 لیتر بر ساعت) بود. شاخص های آماری نشان دادند که تفاوت چندانی بین نتایج مدل ها و مقادیر مشاهداتی وجود ندارد به طوریکه RMSE نرمال شده برای مدل عددی و تجربی به ترتیب از 8/5 تا 4/8 درصد و 7 تا 7/7 درصد متغیر بود. همچنین نتایج نشان داد که مدل عددی پیشنهاد شدهT با دقت قابل قبولی الگوی خیس شدگی را برآورد می کند.
    کلیدواژگان: الگوی خیس شدگی، آبیاری موضعی، خاک لومی رسی، مدلسازی
  • صابر جمالی*، حسین انصاری صفحات 331-343
    از آنجایی که یکی از اهداف مهم در کشاورزی پایدار با توجه به بحران منابع آبی، افزایش بهره وری مصرف آب می باشد لذا استفاده از تکنیک هایی جهت رسیدن به این مهم ضروری است. با توجه به کمبود آب های با کیفیت، بیش از پیش استفاده از آب های نامتعارف مورد توجه است. به منظور بررسی اثر آبیاری با کیفیت های مختلف آب بر عملکرد و اجزای عملکرد گیاه کینوا رقم Titicaca در سال 1396-97 آزمایشی در گلخانه تحقیقاتی دانشگاه فردوسی مشهد اجرا گردید. این تحقیق بر پایه طرح کاملا تصادفی و با 3 تکرار در شرایط گلخانه ای و در گلدان اجرا گردید. تیمارهای مورد بررسی در این پژوهش شامل آب شهری، پساب استخر ماهی، پساب شهری و آب شور بود. نتایج نشان داد که تیمار مورد بررسی بر تعداد برگ، وزن تر و خشک اندام هوایی، قطر ساقه، شاخص سبزینگی و سطح برگ در سطح احتمال یک درصد معنی دار بوده، ولی بر ارتفاع بوته و تعداد شاخه فرعی در سطح 5 درصد معنی دار بود. در این تحقیق نتایج نشان دهنده اثر منفی شوری بر روی کلیه صفات مورد بررسی بود، از طرفی استفاده از پساب استخر ماهی و پساب تصفیه شده شهری منجر به افزایش کلیه صفات شد.
    کلیدواژگان: آب شور، پساب استخر ماهی، پساب شهری، رقم Titicaca، کینوا
  • فاطمه رحمان*، غلامرضا نبی بیدهندی، فرود شریفی، ناصر مهردادی، فرنگیس رحمان صفحات 344-354
    شوری زدایی آب با استفاده از سیستم RO در حال گسترش می باشد. با توجه به حجم زیاد شوراب دور ریز این سیستم تصفیه، بازیافت آن برای آبیاری می تواند گامی موثر در توسعه پایدار محیط زیست محسوب گردد. در این تحقیق، تصفیه شوراب RO در سه مرحله انجام شد: با محلول اکسیدگرافن، با لجن اکسیدگرافن، با محلول اکسیدگرافن و سپس لجن اکسیدگرافن. نتایج تشان داد که درصد کاهش هدایت الکتریکی شوراب با محلول اکسید گرافن برابر با 48.84% (کاهش از 12000µs/cm به 6139µs/cm)، با لجن اکسیدگرافن برابر با 10% (کاهش از 12000µs/cm به 10800µs/cm)، با محلول اکسیدگرافن و سپس لجن اکسیدگرافن 51.9% (کاهش از 12000µs/cm به 5772µs/cm) بوده است. pH شوراب تصفیه شده با اکسیدگرافن با اندک تغییری یا بدون تغییر، ثابت ماند. نتایج حاصل با رهنمود و استاندارد کیفیت آب ایران برای آبیاری مطابقت داشت. از مزایای استفاده از این روش تصفیه، سهولت و سرعت انجام کار به مدت کوتاه حداکثر 10 دقیقه بوده است. لجن اکسیدگرافن، غلیظ تر و کمتر از مقدار لجن دیگر فرآیندهای متداول تصفیه آب بود. با توجه به ساختار کربنی لجن حاصل، قابل خشک کردن و سپس قابل دفع در محیط زیست می باشد. براساس نتایج ذکر شده، به نظر می رسد روش جدید تصفیه شوراب با اکسیدگرافن می تواند به عنوان روشی سازگار با محیط زیست برای سیستم های تصفیه RO، مورد استفاده قرارگیرد.
    کلیدواژگان: اکسیدگرافن، شوراب، هدایت الکتریکی، RO
|
  • Sima Salehi Tizabi, Morteza Goldani *, Jafar Nabati Pages 1-13
    Deficit irrigation is one of the ways to increase water productivity in irrigated lands. This study was conducted as a split plot experiment in a randomized complete block design with three replications on flat tomato cultivar at the Research Farm of Ferdowsi University of Mashhad, Iran, during the 2018 cropping season. Treatments included three irrigation methods including; usual irrigation, fixed partial root-zone drying and alternative partial root-zone drying as main plots and three levels of deficit irrigation (50, 75 and 100% of field capacity) as subplots. Results show that the highest and lowest concentration photosynthetic pigments observed in the alternative partial root-zone drying and the fixed partial root-zone drying respectively. Maximum plant height (68.8 cm) was observed in fixed partial root-zone drying. Results show that, the maximum leaf area index (2.15), stem dry weight (76.5 g.plant-1), leaf dry weight (72.6 g.plant-1) and fruit yield (4.50 kg.m-2) was found in 100% field capacity. According to the results of the present study, the best result observed in usual irrigation, fixed partial root-zone drying and alternative partial root-zone drying respectively. Fruit yield in fixed partial root-zone drying was more than the alternative partial root-zone drying method.
    Keywords: Deficit irrigation, Irrigation methods, root, Yield
  • Azam Gholamzadeh, Hossein Ansari *, Seyed Majid Hasheminia, Majid Azizi Pages 14-23
    Evening Primrose is one of the medicinal plants that have a high potential for Gamma linolenic acid production, which is essential as an intermediary in human body metabolism and Prostaglandins synthesis. In order to determine the effect of Salinity Stress and irrigation levels on morphologic and physiological characteristics of Evening Primrose, a pot experiment was conducted as a factorial based on completely randomized design with four replications in spring of 2018 at the Meteorological Station of Faculty of Agriculture, Ferdowsi University of Mashhad. The experimental factors consisted of irrigation treatments in 4 levels (100, 85, 70 and 55% Field Capacity) and salinity treatments at 3 levels (1.23, 4 and 8 ds/m). According on the results of this study, Evening Primrose plant could tolerate salinity and deficit irrigation stress before flowering at all levels. However, at flowering stage, it could not withstand the salinity levels at 4 and 8 ds/m and disappeared. Plant height, stem diameter and number of lateral branches in the interaction of stresses were less than Control treatment, while leaf length and width increased compared to control treatment. Simple irrigation effect was significant on electrolyte leakage in 0.01 level, chlorophyll b and Carotenoid in 0.05 level. deficit irrigation increased all physiological parameters compared to control treatment.
    Keywords: Environmental stress, Drought, Flowering, Evening primrose
  • Seyed Ali Mohammad Cheraghi *, Hossein Dehghanisanij, Kokab Enayati, Shahrokh Shajari Pages 24-38

    The objective of this research was to investigate the distribution and accumulation of salts under drip irrigation irrigated with saline water. To do so, two pistachio orchards in two regions in the Sarvestan plain (Fars Province) were selected. In most cases, soil sampling started 20 cm away from the tree and continued every 30 cm within the wetted area of the dripper perpendicular to the tree row with the last sample 60 cm out of the wetted area. Soil sampling was done to the depth of 150 cm with samples collected from every 30 cm. Soil sampling was done on both sides of the tree. Accordingly, 60 samples were collected for every tree in order to determine salinity condition around the tree accurately. Salinity of soil saturated extract and moisture content of all soil samples were measured according to the standard methods in the laboratory. Results showed that in one of the studied regions (7 dSm-1) accumulation of salinity has occurred minly under the the trees' trunk due to large distance between laterals and row of trees. In the other studied region (10 dSm-1) due to high flow rates of drippers, exceptionally high leaching of salts has occurred in part of the root zone. However, due to inappropriate agricultural practices, accumulation of salinity has occurred between the tree rows and also in the manure pits near the trees. Results also indicated that comparing average root zone salinity of soil saturated extract with salt tolerance of pistachio (measured under no water stress) can not show the the actual reduction in yield due to salt stress imposed on the crop. In the studied regions irrigation with high leaching fraction, reduces salinity of soil saturated extract to such an extent that its comparison with pistachio salt tolerance does not show that crop is exposed to high salinity stress. However, considering long irrigation interval in these regions, plant is exposed to water stress in some periods between irrigations evevts and therefore, soil water osmotic pressure could be increased to such an extent that reduces soil water potential up to the permanent wilting point limit and causes sever drop in crop yield. Therefore, appropriate irrigation scheduling under saline conditions is needed in these and other similar regions in order to reduce the adverse effects of salinity on growth and yield of the crop.

    Keywords: Salt distribution, Salt leaching, Fertilizer pit, Osmotic pressure
  • Hadi Afshar, Hosain Sharifan *, Bijan Ghahraman, Mohammad Bannayan Pages 39-48

    Drought in Iran is a climatic fact, and due to the growing demand for various parts of the water, the problem of water scarcity will become more acute in the coming years. Due to lack of water and for proper use of water resources, the importance of research on wheat irrigation by drip irrigation technique, has been increased in recent years. This study was carried out to investigate the effect of distance between drip lateral and amount of irrigation water on wheat water productivity in drip irrigation (tape) in two farms located in Mashhad (MHD) and Torbat-e-Heydariyeh(Rokh) (RKH) with Loam and clay loam soil texture respectively, were in the 96-95 crop year. The statistics design was complete blocks (factorial) and consisted of three lateral spacing (D1: spacing of 50 cm, D2: spacing of 75cm and D3: spacing of 100cm). The amount of irrigation water was also in three treatments (W1: 100%, W2: 75% and W3:50% of irrigation water requirement). The results showed that irrigation water treatment had significant effect on grain yield in both areas of the project and the highest yield was obtained from W1 treatment by 7537 and 5342 kg/ha in Mashhad and Torbat-e-Heydariyeh, respectively. Irrigation Lateral spacing also had significant effect on grain yield in both region and the highest yield was obtained from D1 treatment (7267 and 5920 kg/ha in Mashhad and Torbat-Heydariyeh, respectively). Interaction of irrigation water and Irrigation Lateral spacing (W-D) on water productivity in Mashhad region was insignificant but significant in Torbat-e-Heydariyeh region. The interaction showed that the best water productivity (1.72 and 1.52 kg/m3 in Mashhad and Torbat-e-Heydariyeh, respectively) was obtained in W3D1 treatment. Although W1D1 treatment (50 cm lateral spacing and 100% irrigation water) had the highest yield (8167 and 6104 kg/ha, respectively), they were in the c group in terms of productivity with W2D2 and W3D3 treatments.

    Keywords: Water used, Drip Irrigation, Yield, Lateral spacing
  • Amirali Sirous Rezaei, Hojjat Ahmadi * Pages 49-60

    In this study, contaminant transport from surface pollutant source to groundwater source through a hydraulic system consisting of three layers of soil is considered by using laboratory models and a numerical model. Three soil layers included two fine-grained layers and one coarse-grained layer between them. Arrangement from top to bottom consisted of a contamination tank containing sodium chloride solution as a source of contaminant, a clay layer with a physical barrier, a sand layer with a hydraulic barrier and a bottom placed clay layer as natural land and ultimately a fresh water tank as the groundwater source, receiving contamination. To study the performance of the hydraulic barrier, the physical and hydraulic properties of the used materials were calibrated in the CTRAN / W model. Then the calibrated model was validated using observational data with the extra conducted testes. Finally, hydraulic barrier performance at different hydraulic gradients and pressures was evaluated by numerical model. The results showed that the performance of hydraulic barrier is in the best condition when there is no gradient in the upper clay layer. Comparison revealed the hydraulic barrier efficiency is almost seventy percent better than the regular compacted liners without a hydraulic barrier. The studies also showed that the transmission of contamination to the receiving reservoir under positive gradient (downstream flow in the clay layer) was more in comparison to the negative gradient (upstream flow in the clay layer).

    Keywords: Clay layer, Contaminant, Environment, Injection wells, Sand layer
  • Ali Afruzi, Hamid Zare Abyaneh * Pages 61-75

    Climate change is a challenging topic for irrigation researchers as it has affected crop water demand. In the present study, the effects of climate change on minimum temperature, maximum temperature, precipitation, and the water demand of 12 crops including wheat, alfalfa, potato, barley, garlic, cucumber, watermelon, pumpkin, sugar beet, rapeseed, grain maize, and bean were investigated and also a trend analysis was carried out up to the year 2050. The impacts of implementing and not implementing the irrigation efficiency enhancement, the cropping pattern changes and the development of the early-maturing cultivars as the adaptation strategies in combination with climate change scenarios were investigated between the water years 1399–1428 (2020–2050). The results showed that without implementing the adaptation strategies, the net irrigation water requirement would increase by 3.98% to 8.38% compared with the recorded data. Growth in the irrigation efficiency up to the potential efficiency would cause a 19.23% reduction in the gross irrigation requirement on the average. By implementing the cropping pattern changes strategy through stopping the cultivation of some water-intensive crops such as alfalfa and developing the cultivation of rapeseed, net irrigation water requirement would decrease by 10.9%. By replacing late-maturing potatoes by the early and medium-maturing cultivars and developing of early-maturing grain maze cultivation, net irrigation requirement decreased by 8.86%. Furthermore, the results revealed that implementing all the above-mentioned adaption strategies would reduce the gross irrigation requirement by 34.0%. Hence, the three above-mentioned strategies can be used as the measures that executive managers and farmers choose to implement in order to adapt to climate change.

    Keywords: Net Irrigation Requirement, gross irrigation requirement, Climate change, Pressurized irrigation, adaption strategy
  • Mahsa Sobat, Seyyed AliAkbar Salehi Neyshabouri *, Akbar Safarzadeh Pages 76-90

    The present study investigates the physics of the flow and the role of coherent structures of flow in the scouring process, around a vertical dike, located in a straight channel, at the beginning of scouring process (flat bed). Therefore large eddy simulation (LES) method is applied for a flow with a relatively low Reynolds number (Re=18000). The inflow is thoroughly turbulent and full of realistic turbulent fluctuations. After visualizing the flow, it was found that the intensity of the primary horseshoe vortex (HV) is largest at vertical sections around the tip of the dike. In this region, the core of the horseshoe vortex fluctuated between two modes. In one of them (zero-flow mode) the horseshoe vortex gets closer to the dike and the beneath flow jet gets weaker. In the other one (back-flow mode), the jet flow near the bed, takes the horseshoe vortex farther apart from the dike. As a result, in the distribution of turbulent kinetic energy and pressure fluctuations, two peaks are observed. The largest amounts of bed shear stress are present in the acceleration zone of flow near the tip of the dike, upstream of detached shear layer (DSL). The tail of the horseshoe vortex occasionally interacts with the vortex tubes shed in DSL and the tip of the dike. Furtherrmore some of the vortices shed in DSL may sometimes interact with each other or with the vortices present in the recirculation region behind the dike. This leads to amplification of bed shear stress along their path.

    Keywords: Straight Dike, Turbulence, LES, Horseshoe vortex, Shear Layer
  • Yaser Sabzevari, Abbas Parsaeii *, Amirhamzeh Hahiabi Pages 91-102

    Soil infiltration models play an important role in the design and evaluation of surface irrigation systems. The purpose of this study was to evaluate, compare and calibrate water infiltration models in some areas of western Iran including Davood Rashid and Honam in Lorestan province and Kalat in Ilam province. Influence models including Kostiakov model, Modified Kostiakov model, Novel, Horton, SCS and Philip’s models were investigated. To evaluate the accuracy of the models, the calibration indices including RMSE, MAE, MR, PE and R2 were used. Model calibration was performed using Solver Excel software. Evaluation indices showed that Novel infiltration model with mean values of RMSE, MAE, MR, PE and R2 had 0.0221, 0.0178, 0.999, 0.13 and 0.9785 respectively. It performs better than the other five models in the whole study area. On the opposite side of the SCS model with mean values of RMSE, MAE, MR, PE and R2 were 0.07, 0.0575, 1.07, 7.86 and 0.8021, respectively. It was the most inappropriate performance. Whereas the analysis of variance of the models showed no significant difference between the calculated and measured values. In the regional study of these models, the Novell model was also chosen as the most suitable model for all three regions of Davoodershad, Honam and Kalat. Evaluation of model performance in different tissues indicates less sensitivity of modified Horton, Novel, Kostiakov and modified Kostiakov models to soil texture changes and better SCS model performance in heavy tissues and better model performance Philip was in lighter-textured textures. Therefore, Novell model can be used to estimate infiltration under different soil texture conditions as well as under similar conditions in the study area.

    Keywords: Calibration, Novell, Permeability, Soil texture
  • Yahya Selahvarzi *, Somayeh Sarfaraz, Maryam Kamali, Mohsen Zabihi, Behdad Alizadeh Pages 103-114
    Drought stress and its impact on cover crops is one of the most important studies in plant research. So, the use of modern techniques to provide greater resistance to environmental stresses is necessary. In this study, investigated the effect of zeolite on some morphological and physiological traits of Festuca arundinacea grass under drought stress. A factorial experiment based on completely randomized design with 2 treatments and 3 replications was conducted in horticultural science greenhouses of Ferdowsi University of Mashhad in spring and summer of 2018. Treatments included 3 levels of drought stress based on field capacity (FC): (100% (control), 50% and 25%) and 3 levels of zeolite mixed with loam: (0, 10% and 20% w / w). According to the results, irrigation levels of 50% and 25% resulted in reduced vegetative traits, decreased relative water content and increased ion leakage, proline and total carbohydrate content in the plant. The interaction effects of zeolite and drought stress showed that treatment with 20% zeolite had the highest leaf area (31640 cm 2), total dry weight (78.21 g) and carotenoids (2.16 mg/g fresh weight) and the lowest ion leakage in non-stress conditions. application of zeolites especially at 20% level resulted in increased growth traits such as fresh and dry weight of roots and shoots, leaf area, height and carotenoids. The results showed that zeolite improves plant growth traits and can reduce the damaging effects of drought stress on grass.
    Keywords: Ion leakage, Leaf area, Photosynthetic pigments, Superabsorbent
  • Seyyed Mohsen Sajjadi *, Hooman Kheibar, Javad Ahadiyan Pages 115-124
    One of the new structures of water level regulation in irrigation canals is the Lopac gate which has several advantages such as overflow and non-accumulation of sediments. The elliptical-lopac gate (ELG) is a new type of lopac gate that introduces a higher discharge coefficient than the rectangular lopac gate (RLG) as well as the easier passage of floating objects in the flow. In the present study, the effect of sudden transition on the discharge coefficient value of ELG in submerged flow conditions has been evaluated in the laboratory. The results showed that the sudden transition in the ELG reduces the discharge coefficient 14 to 73% compared to the channel width conditions. Also, the discharge coefficient has a direct relationship with the Froude number and opening angle of the ELG and the inverse relationship with the rate of channel narrowing due to the transition and submergence of the ELG. Finally, the empirical equations were presented to estimate the discharge coefficient of ELG with sudden transition under submerged flow conditions with a maximum error of 5% and 15%.
    Keywords: Discharge coefficient, Elliptical-lopac Gate, Sudden Transition, Froude number, Opening Angle
  • Mohammad Sane *, Mehdi Kouchakzadeh, Foroud Sharifi Pages 125-135
    The aim of this study was to evaluate the remote sensing algorithm (SEBAL) for estimating actual evapotranspiration in Vardij area in Tehran province. For this purpose Landsat 8 satellite images on June 10th, July 12th, August 13th and September 14th, 2018 and July 15th, 2019 were used. The reference evapotranspiration value (alfalfa plant) was calculated using evapotranspiration obtained from the SEBAL algorithm for the three points where alfalfa was previously cultivated. Using the meteorological station data, reference evapotranspiration was estimated by the experimental methods of FAO Penman- Monteith, Penman -Wright, Hargreaves Samani and Blani Cridel. The values obtained from SEBAL algorithm were compared with the mentioned methods and it was observed that in the study area the Hargreaves Samani method (MAE = 0.472 and RMSE = 0.62) was closer to the remote sensing method. Next in rating is the FAO Penman Monteith method (MAE = 1 and RMSE = 1.26). Finally, the evapotranspiration obtained from SEBAL algorithm was compared with the value obtained from portable lysimeter and the results showed good correlation, so that absolute difference value was 0.81 (mm/day), and it can be concluded that the remote sensing method is suitable for estimating evapotranspiration in the study area.
    Keywords: evapotranspiration, Portable lysimeter, Remote Sensing, satellite images, SEBAL Algorithm
  • Somayeh Nouri, Aliheidar Nasrolahi *, Abbas Maleki, Majid Sharifipour Pages 136-145

    This research was carried out to investigate changes in bean water stress index and its relationship with soil moisture under different regimes of drip irrigation at Lorestan University College of Agriculture.For this purpose, three varieties of Pinto bean Contains sadri (S), COS16 (C) and Kusha (K) in main plots and irrigation regimes in four levels including T120 (120% crop water requirement), T100 (100% crop water requirement) T80 (80% crop water requirement) and T60 (60% crop water requirement) were subplots.The results showed that in all three cultivars of the beans, the highest values of CWSI during the season were related to severe tension (T60) which was equal to 0.3 and in contrast to (T120), the lowest values of water stress index and Equal to 0.14. The correlation coefficient between of soil moisture content and CWSI was found to be 0.91 which was significant at 1% probability level, and Therefore a relation was used to estimate the soil moisture content using the crop water stress index. Finally, using the proposed relationship and the allowable drainage coefficient, the threshold value of CWSI was 0.21.

    Keywords: Deficit irrigation, Drip Irrigation, leaf temperature, moisture discharge allowed
  • Morteza Shokri *, Sayyed Hadi Abtahi, Mohamad Etemadi Pages 146-155
    Non-commercial and peaceful application of valid and advanced international technologies compatible with human and environmental health, for the complete and scientific treatment of toxic contaminants imposed on clean water resources, for optimal use of the ultimate blessings of the absolute Creator (GOD) of the world, and the elimination of human self-made problems has a particular importance. For this purpose, in the present study, a descriptive and cross-sectional study was performed on the Hamadan wastewater treatment plant operating with an activated sludge treatment system from December to February 2018-2019. In the evaluation of the treatment plant, five quality parameters of inlet and outlet wastewater were measured twice a day and in total six times per month. Then, while analyzing the results by SPSS software, graphs of these parameters were plotted with Excel software. The results showed a relative decrease of 96.27%, 20.20%, 96.11%, 94.23% and 7.16% of TSS, COD, BOD, NTU and pH parameters, respectively. As a result, the treated wastewater, due to its very low acidic properties, can be used in the electric power industry. Also, despite the permissible short-term use of contaminated wastewater in agriculture and the environment, further international validation of their application is essential for the sensitivity of the risk to the increasingly catastrophic and irreparable carcinogenicity of incomplete wastewater treatment.
    Keywords: Human Health, Environmental Sustainability, Complete Scientific Purification, Qualitative Parameters
  • Setareh Sahragard *, Abdali Naseri, Mohammad Albaji, Mostafa Kabolizade Pages 156-167

    Evapotranspiration is one of the most important factors in the hydrology cycle and is one of the determinants of energy equations at ground level and water balance. Most of the ground-based methods use point measurements to estimate evapotranspiration. Remote sensing has the ability to estimate the amount of evapotranspiration and examine its spatial distribution. In this study, Landsat8 and Sentinel2 satellite images combined to estimate the actual daily evapotranspiration of sugarcane in the Mirza Kouchak khan Agro industrial Company, Khuzestan province, using the SEBAL model at six dates.Validation of SEBAL model performance was performed in two modes: using integrated images and using Landsat 8 images with lysimeter data. The results indicated that the SEBAL model with Landsat 8 satellite images with (R2=0.88), and the SEBAL model with Landsat 8 and Sentinel2 satellite images with (R2=0.90), Overall, it was well correlated with the lysimeter method and estimated similar and appropriate results.

    Keywords: evapotranspiration, Lysimeter, Remote Sensing, Sentinel2, sugarcane
  • Maryam Jafari Sani, Javad Nematian *, Babollah Hayati, Mohammad Ghahremanzadeh Pages 168-180

    Low participation and poor temporal and local distribution of rainfall in Iran and the importance of food security and sustainable agriculture make the need for proper and scientific use of water resources inevitable. In this study, optimal utilization of water resources of Ajbashir Qaleh Chay Dam in agricultural sector was investigated using extended Interval two - stage stochastic programming (ITSP) and extended ITSP with fuzzy variables. The data were collected from Regional Water Company and Agriculture Jihad Organization of East Azarbaijan in 2015-16, and in some cases, completed by a questionnaire. The model were written in the GAMS package. Results of extended ITSP showed that if the optimization method is used, the final allocation of water is zero, at low flow level for wheat and grape, at normal flow level for wheat, barley and grapes, and at high current levels for wheat and potato. The results of extended ITSP with fuzzy variables shows that the final water allocation at low flow level for wheat and grapes, at the normal flow level for wheat, barley and potato and at high current levels for wheat , barley and onion is zero. For the rest of the products, the optimal water allocation target is provided based on this optimized model. Comparing the total system profits of the two models shows that in the fuzzy model, the profit and system certainty increases simultaneously. Therefore, due to the lack of water resources in the agricultural sector and uncertainty, the officials of agriculture in Ajbashir by providing an optimal model while increasing farmers' profitability, reduce the unsustainability of water resources.

    Keywords: extended interval two - stage stochastic programming_fuzzy programming_Uncertainty_Water allocation_optimization
  • Hadi Norouzi, Jalal Bazargan * Pages 181-192
    Flood routing is a technique to determine downstream flood hydrographs that is important. The Muskingum-Cunge method is one of the flood routing methods. In the present study, the accuracy of the Muskingum-Cunge method is investigated using the river reach located between the Mollasani hydrometric station in the upstream, and the Ahwaz hydrometric station in the downstream of the Karun River. The results indicated that using three different values for the parameters of the Muskingum-Cunge method instead of using a constant value as well as the monoclinal wave equations in calculation of the kinematic wave velocity, the accuracy of the Muskingum-Cunge method in estimation of the outflow hydrograph increased. In the present study, the inflow hydrograph was classified into the start, peak, and end of the flood sections, and different values for the parameters of the Muskingum-Cunge method were calculated for each of the three sections. In addition, using the Particle Swarm Optimization (PSO) algorithm, the time step (Δt) of the three sections was also optimized, which in turn improved the calculation accuracy of the Muskingum-Cunge method in estimation of the outflow hydrograph. The Mean Relative Error (MRE) and Relative Error in estimation of the peak discharge (DPO) by using the conventional Muskingum-Cunge method with constant parameters and a time step of 1 hour was calculated as 6.15 and 7.63 percent, respectively. However, using the proposed method in the present study, the corresponding error values of 1.69 and 4.9 percent were obtained, respectively.
    Keywords: Different Routing Parameters, Flood Routing, Monoclinal Wave, Muskingum-Cunge Method, Particle Swarm Optimization (PSO) Algorithm
  • Mohammad Hadi Jorenush, Saeed Boroomand Nasab *, AbdAli Naseri, Mojtaba Pakparvar, Saleh Taghvaeian Pages 193-204

    Wheat is the main source of food production in Iran. Khuzestan and Fars provinces are the two main poles of production in Iran. Determination of wheat yield components is of particular importance in the planning of planting and production of this crop. In this study, wheat yield in different growth stages was estimated using canopy cover as well as wheat biomass using satellite imagery. NDVI and LWCI indices from Landsat 8 satellite images were used to determine canopy cover and biomass at four fields in Darab and Zarangan in Fars and Dezful and Omidiyeh in Khuzestan during two crop years. Canopy cover was determined by field imaging and application of ENVI software; and biomass was measured during growing season by field sampling to compare with estimated values obtained by remote sensing. A linear relationship was found between canopy cover and NDVI with a R2=0.88. The coefficients of determination of this relationship in Dezful, Omidieh, Darab and Zarghan were 0.96, 0.93, 0.95 and 0.89, respectively. Biomass was determined using remote sensing indices and average biomass of each region, during the growing season. Model efficiency values based on EF index for biomass estimation in Dezful, Omidiyeh, Darab and Zarqan were 81, 71, 82 and 80 percent, respectively. Plotting NDVI values over time during the growing season also provided a method for estimating the appropriate wheat planting date. This study presented a low-cost and less-time consuming method for passing difficult field measurements that can be used to estimate canopy cover, biomass, and wheat planting date in the study areas.

    Keywords: Biomass, Canopy cover, NDVI, Wheat
  • Kiyoumars Roushangar, Roghaye Ghasempour, SEYEDMAHDI SAGHEBIAN * Pages 205-216
    Accurate estimation of hydraulic jump characteristics such as energy dissipation amount has significant impact on optimum design of hydraulic structures. In this study, hydraulic jump relative energy dissipation was investigated in different sections channels (containing rectangular, sudden expanding, and trapezoidal sections) with different rough elements and with different arrangement using Gaussian Process Regression (GPR). In this regard, the parameters which had most correlation with energy dissipation were determined using factorial analysis. Then, different models were developed and using experimental data the impact of channel type and rough elements on energy dissipation was investigated. The obtained results of models analyzing showed the high efficiency of applied method in estimation of energy dissipation. It was observed that developed model in expanding channel with central block led to more accurate results in comparison with two others channels. For this channel, the model with input parameters of F1 and (y2-y1)/y1 was selected as superior model and the best result for test series was obtained the values of R=0.995, NSE =0.987 and RMSE=0.021. Also, it was observed that the channel rough elements characteristics had impact on predicting the relative energy dissipation and between two rough elements with strain and staggered arrangement, the obtained results for strain state were more accurate. According to the results of both factorial and omitted sensitivity analysis it was indicated that Froude number is the most significant parameter in estimation of relative energy dissipation.
    Keywords: Energy dissipation, Expanding channel, factorial analysis, GPR, Rough element
  • Mahboobe Ghasemi *, Amir Soltani Mohamadi, Abdali Naseri, Hadi Moazed Pages 217-229
    The nitrogen cycle in the soil is an important part of the nitrogen cycle in the world and is largely influenced by climate change. The developed model was calibrated and evaluated by system dynamics method in order to simulate nitrogen behavior in soil in Amirkabir sugarcane Agro-Industry. Data from complete irrigation and fertilization treatments (depth of irrigation was 120 mm and 4 split equal to 450 kg.ha-1) were used to calibrate the model. Also, treatments of 150, 250 and 350 kg.ha-1 were used to evaluate the model. In order to goals of this study, the output of three models of BNU-ESM, CESM-CAM and EC-EARTH was applied with two scenarios RCP2.6 and RCP8.5. The results showed that climate change would increase nitrate losses, mineralization and ammonium sublimation. The amount of nitrate losses in the EC-EARTH2.6 climatic pattern showed an increase of 5% for future period (2016-2035) compared to the base period (1971-2000). Mineralization in the base period was equal to 93.5 kg.ha-1, which is less than the values obtained with less variation models. This phenomenon also reduces the process of denitrification from 29.65 to 20.1 kg.ha-1. The change from the RCP2.6 to RCP8.5 scenario has led to an increase in nitrate losses, mineralization and ammonium volatilization, which indicates the effect of increasing the concentration of carbon dioxide gas on these processes.
    Keywords: nitrate losses, System dynamic, Nitrogen cycle, Climate change
  • Mehdi Jovzi *, Zahra Ghorbani, Ali Ghadami Firouzabadi, Nabiollah Sepehri, Hamid Zare Abyaneh Pages 230-240
    In this study, dry matter yield and water productivity of five clones of potato under irrigation conditions at 100, 90, 80, 70, 60 and 50% water requirement levels were evaluated by AquaCrop model. Field experiments were conducted in split plot design based on randomized complete block design with two years at Ekbatan station of Agricultural and Natural Resources Research Center of Hamedan province. After sensitivity analysis, the results of the first year experiments were used for calibration and the results of the second year experiments were used for model validation. The results showed that this model had an average error of 10.95 and 47.34% in simulating yield and water productivity of potato, respectively. Therefore, this model was less accurate in estimating water productivity than the appropriate estimation of potato yield. Under water shortage conditions, Clone 397008-2 had the highest yield and water productivity at 80% of water requirement with 16.39 ton ha-1 and 3.41 kg m-3, respectively. Therefore, it is recommended that this clone and irrigation use 80% of the water requirement by the farmers in the region to achieve 20% water saving and maximize potato yield and water productivity.
    Keywords: Potato growth simulation, Potato yield, Water productivity, Water requirement
  • Yasha Kamran, Seyed Mohsen Nabavi Kalat *, Reza Sadrabadi Haghighi Pages 241-250
    In order to study the effect of two factors of irrigation deficit (drought stress) and superabsorbent polymer ‎application on morphological characteristics, plant yield and yield components of green bean, two experiments ‎were conducted in a completely randomized design with factorial arrangement in greenhouse conditions in ‎Educational- Research Greenhouse, Faculty of Agricultural, Mashhad Branch, Islamic Azad University, ‎Mashhad, Iran during in cropping season 2017-2018. In both experiments: experimental factors were included, ‎superabsorbent polymer in 4 levels (0, 3, 5 and 7 g per kg of soil) and irrigation deficit in 4 levels (20, 40, 60 and ‎‎80 % decrease of soil water weight based on Field Capacity). In the first experiment 3 and in the second ‎experiment, 6 replications were considered. The results of analysis of variance showed that in the first ‎experiment, effect of irrigation deficit, superabsorbent polymer and interaction between two factors had ‎significant effect on the plant height, number of leaf, fresh and dry weight of plant, leaf area, number of pod ‎per plant and fresh pod weight. In the second experiment, effect of irrigation deficit and superabsorbent ‎polymer on number pod per plant, number of grain per pod, grain yield per plant and biomass were significant. ‎But, in the second experiment, interaction between to factors had only significant effect on number of pod per ‎plant, grain weight per plant and biomass. In both experiments, means comparison under the influence of ‎irrigation deficit and superabsorbent polymer showed that with decreasing of 40% moisture from field capacity, ‎all traits were decreased. In general, the results of this study showed that application of superabsorbent polymer ‎caused of decreases the negative effects of drought stress.‎
    Keywords: Drought stress, Fresh pod weight, Number of fresh pods ‎
  • Hedyeh Pouryazdankhah, Ali Shahnazari *, Mirkhalegh Z. Ahmadi, MohammadReza Khaledian, Mathias N. Andersen Pages 251-262

    Using the simulated models can help the users to approach the attitude of applying different managements. Therefore, identifying and evaluating the models in this case is non-negligible. The Daisy model is one of the most comprehensive models for simulating of the water-soil-plant-atmosphere system whose performance was evaluated in this study. Based on the data of three irrigation treatments: Full irrigation (FI) and deficit irrigation (DI) at 75% and 55% level during two years, the conditions were defined in the model and the crop submodel was made for the sunflower. The yield parameters were measured and compared with simulated values based on R2, NRMSE and efficiency coefficients (EF). The model was validated based on the results of full irrigation treatments and the model performance was also evaluated based on irrigation treatments. The results showed that Daisy has a very acceptable performance by the mean of NRMSE for the leaf area index(LAI), height(H) and dry matter(DM) and water content estimated 0.059, 0.036, 0.031 and 0.064 and the mean EF were equal to 85.67, 33.82, 91.5 and 67 percent. the rang of R2 was 0.799-0.999. The significance of the difference between simulated and observed values was compared by T-test for the paired samples in SPSS. The total results showed that the model could simulate the full irrigation better than the deficit irrigation. In general, Daisy could be used as an applied model to simulate the conditions of irrigation projects under different management.

    Keywords: Controlled deficit irrigation, dry matter, Full irrigation, Leaf area index, Water content
  • Ali Ghadami Firouzabadi *, Ghasem Asadian, Alimohamad Jafari, Reza Bahramloo Pages 263-274
    In recent years, pressured irrigation methods such as trickle irrigation systems have been developed to optimize use of limited water resources in the country. Therefore, this research was carried out with the aim of investigating the technical and economic effects of trickle irrigation in some fields of Hamedan province during 2017 to 2018. For this purpose, 14 cucumber and tomato fields were randomly selected and studied. The amount of irrigation water was calculated by installing flow meters or by measuring the water source discharge, the irrigation time per turn and the number of irrigation. To study soil salinity changes, soil samples were taken at the beginning and at the end of the growing season and Soil salinity was determined. The average amount of water consumed and water productivity in cucumber and tomato were 7948, 10255 m3ha-1, and 8.7 and 7.2 kgm-3 respectively. The results showed that despite the use of trickle irrigation system in some fields, although water productivity increased but irrigation water volume was a lot due to improper implementation and poor management of the irrigation system. Comparison of water requirement with consumed irrigation water in some cucumber fields indicated deficit irrigation in these fields. The results also showed that soil salinity increased more under the irrigation strips than between the irrigation strips at the end of the irrigation season compared to the beginning of the irrigation season. The average was 0.50 dS. m-1. Economic analysis of the results showed that using of drip irrigation system in tomato and cucumber products has high economic returns in all studied fields, So that the profit cost ratio for cucumber and tomato fields was 26.9 and 7.8 respectively
    Keywords: Benefit cost Ratio, Pressurized Irrigation System, Salinity, Water productivity
  • Seyed Moein Hoseini, Majid Delavar Pages 275-285

    The water, food and energy nexus is an important approach in a comprehensive assessment of water resource management policies. The main objective of the current research is providing a method for decision makers to analysis and quantitative assessment of water–food–energy nexus at the irrigation network level. Through the proposed method, indicators considering the water and energy consumption, water productivity, and energy productivity were suggested. Based on these indicators a water–food–energy nexus index (WFENI) was proposed. This research was conducted on irrigation networks located in the Zayandehrood basin in Isfahan province. The Water Evaluation and Planning (WEAP) Model has been used to simulate the allocation of resources and basin utilization conditions. Different scenarios were analyzed to existing water resources, energy consumption, and crop patterns. Considering the normalized water productivity index solely, the best scenario is a 20% reduction in water release from zayandehrood dam, with a maximum value of 0.54 for the Nekouabad irrigation network. Based on the normalized energy productivity index, the best scenario is the blockage of illegal wells with a maximum value of 0.49 for the Northern Mahyar irrigation network. While, taking into account the combined index, the prioritization of scenarios in different networks has changed. The results of this research indicated that although each of the Productivity Index alone reflects the effects of each policies in different networks, but based on only one indicator, it is not possible to decide on the effectiveness of the policies. It can be stated that the simultaneous consideration of water, food and energy is essential in analyzing the operation of irrigation networks and in selecting best policies

    Keywords: Energy productivity, Irrigation network, Water, Food, Energy NEXUS, Water productivity
  • Fatemeh Attarzadeh, Saeed Reza Khodashenas *, Ali Naghi Ziaei Pages 286-300
    In this study, three-dimensional flow around the labyrinth side weir was simulated by using a variety of Subgrid-Scale (SGS) models in LES method and four turbulence models based on RANS method with different computational grid size in ANSYS Fluent software. The simulation and experimental results were compared. The predicted flow discharge and water surface profile were validated using experimental data and the proper Subgrid-Scale (SGS) model in LES method was selected for hydrodynamic and parametric studies and were compared with the proper turbulence models based on RANS. All numerical values are very close to experimental values. Although the predicted water surface profile by turbulence models based on RANS method (K-ε-Standard model) was better than of LES Method, but the results of the hydraulic analysis showed that all Subgrid-Scale (SGS) models in the LES metod can be predicted the complex flow patterns and behaviors in more detail than turbulence models based on RANS method. As the result of flow discharge and water surface profile and also high relatively confidence in the ability of large Eddy Simulation method, the velocity, shear stress distribution and secondary flow channels with labyrinth side weir were investigated
    Keywords: Labyrinth side weir, Large Eddy Simulation, Subgrid-Scale (SGS) models, turbulence modeling
  • Ali Shahidi *, Fereshteh Bahrami, MohammadHosain Najafi, Abbas Khashei Pages 301-309

    This research was carried out to determine the optimal water-yield function for cotton plant and to evaluate the cotton production indices in a factorial based on a completely randomized block design with three replications for one year in Sarayan area. The research factors included four levels of I1, I2, I3 and I4 irrigation depths of 50, 75, 100 and 125% of the plant water requirement as the main factor and two cotton cultivars (V1Varamin and V2Khordad) as a sub factor. The best production function was selected from four production functions (linear, CubbDuglass, Quadratic, and Transcendental) for two cotton cultivars. For both cotton varieties of Varamin and Khordad, the second-order function was selected as the optimal production function. The average final production index for irrigation water in Varamin was 37/80 kg / ha for irrigation water depth per centimeter and 36.71 for cotton in Khordad. The final production value of irrigation water (VMPi) for cotton in the Varamin variety was equal to 2268185 Rials and for cotton in Khordad 2202727 Rials. Comparison of these figures indicates that Varamin cotton is more resistant to water shortage and more economical in terms of cultivating it in Sarayan area.

    Keywords: cotton, Production Function, Sarayan, Performance appraisal index, Deficit irrigation
  • Kobra Kheiri Shalamzari, Saeid Boromandnasab, Amir Soltani Mohammadi *, Bizhan Haghighati Brojeni Pages 310-320
    In order to evaluate the effect of different irrigation management, a split-split plot design was carried out in a randomized complete block design in Shahrekord Agricultural and Natural Resources Research Center in the growing season of 2018. This experiment consists of two methods of irrigation (surface and subsurface drip irrigation) in the main plots and four irrigation levels (Full irrigation, FI; deficit irrigation, RDI-80; Regulated deficit irrigation, RDI-65; and Partial Root-zone Drying (PRD-75) in subplots, in three replications for potato (Bourren cultivar). The results showed that the effect of different irrigation management on tuber yield, number of tubers per plant, percentage of tubers size, dry matter percentage, normal harvest index, percentage of starch, percentage of soluble sugars, percentage of nitrate and water productivity were significant (P≤0.01). Surface drip irrigation, as compared to irrigation of subsurface drip, increased the yield and water productivity by 7%. For surface irrigation, by increasing the amount of irrigation water from 65% to 100%, the average of starch and nitrate increased 18.8% and 33.6%, respectively and the soluble sugars decreased by 13.8%. With Compared to different irrigation treatments in two irrigation systems, average of maximum yield and normal harvest index for complete irrigation were obtained 50.3 t/ha and 0.48, respectively. In surface irrigation and 〖RDI〗_80 treatment the highest water productivity was achived 12 kg/m^2 which is recommended as a water saving solution.
    Keywords: Regulated deficit irrigation, Tuber yield, System Irrigation, Qualitative Properties potato
  • Zahra Eskandari Tadavani, Mahdi Delghandi *, Khalil Azhdari, Seyyed Hossein Hosseini, Vajihe Dorostkar Pages 321-330
    Drip irrigation benefits enhanced the worldwide use of this irrigation system. drip irrigation reduces significantly the wetted soil surface that lead to reduction of evaporative losses. claimed that wetting pattern is a major parameter in optimizing lateral placement and emitter spacing as well as in selecting emitter’s discharge. In other word, to achieve proper drip irrigation design, dimensions of the wetted zone (depth and width) should be accurately determined. Therefore, present study was conducted under clay loam soil to investigate the accuracy of numerical (HYDRUS-2D) and empirical (multivariate nonlinear regression) models in estimating wetting pattern for surface drip irrigation. The predicted values of soil moisture, wetted depth and width were compared with those obtained from laboratory experiments. Experimentations included determination of soil moisture, depths and widths of wetted zone after 1, 2, 3, 4, 5, and 6 hour of water application with three different discharge rates (2, 4 and 8 L/h). Statistical parameters revealed that there was no significant difference between models results and observed values. So that The normalized root mean squared error (NRMSE) varied from 5.8 to 8.2% and 7 to 7.7% for numerical and empirical models, respectively. The results also showed that The proposed empirical model predicts the wetting pattern with acceptable accuracy.
    Keywords: Wetting pattern, Local irrigation, clay loam soil, Modeling
  • Saber Jamali *, Hossein Ansari Pages 331-343
    Since the agriculture field is the main water consumer, using techniques in order to increasing water use efficiency is necessary. Due to the limited freshwater, farmers have to use unconventional water, such as Wastewater, Fishery Wastewater and Saline water. In this study, Four Quality of water is evaluated on yield and yield components of Quinoa (CV. Titicaca). the research was done based in completely randomized design including 3 replications as pot planting in Ferdowsi University of Mashhad in Greenhouse conditions, during 2017-2018. In this study, four irrigation regimes existed of (fresh water, Wastewater, Fishery wastewater and saline water). The results showed that effect of different quality of water on shoot fresh and dry weight, stem diameter SPAD index and leaf area was significant at 1 percent level (P<0.01), but plant height and branches number was significant at 5 percent level (P<0.05). in this study, all of this parameter decreased significantly with irrigation by saline water. in this study, increased all of this parameter with irrigation by wastewater and fishery wastewater.
    Keywords: Fishery wastewater, Quinoa, Saline Water, Titicaca cultivar, Wastewater
  • Fatemeh Rahman *, Gholamreza Nabibidhendi, Frood Sharifi, Naser Mehrdadi, Farangis Rahman Pages 344-354
    Water desalination using the RO system is expanding. Due to large volume of brine in the treatment system, its recycling for irrigation can be an effective step in sustainable development of environment. In this study, treatment of RO brine was performed in three phases; with graphene oxide solution, with graphene oxide sludge, with graphene oxide solution and then graphene oxide sludge. The results showed percentage decrease of electrical conductivity of brine with graphene oxide solution was equal to %48.84 (decrease from 12000µs/cm to 6139µs/cm), with graphene oxide sludge equal to %10 (decrease from 12000µs/cm to 10800µs/cm), with graphene oxide solution and then graphene oxide sludge %51.9 (decrease from 12000µs/cm to 5772µs/cm). pH of treated brine with graphene oxide was constant with little change or no change. The results were in accordance with water quality guideline and standard of Iran country for irrigation. The advantages of this method of treatment were ease and speed of work in a short time up to maximum 10 minutes. Graphene oxide sludge was thicker and less, compared with sludge in most conventional water treatment processes. Due to the carbon structure of the resulting sludge, it can be dried and then it can be disposed in environment. Based on the results, it seems the new treatment method of brine with graphene oxide can be used for RO systems as an environmental-friendly method.
    Keywords: graphene oxide, Brine, Electrical conductivity, RO