فهرست مطالب
مجله آبیاری و زهکشی ایران
سال چهاردهم شماره 2 (خرداد و تیر 1399)
- تاریخ انتشار: 1399/05/12
- تعداد عناوین: 30
-
-
صفحات 355-365با توجه به محدودیت دسترسی به منابع آب، افزایش جمعیت و افزایش سطح بهداشت، حفظ منابع آب زیرزمینی با کیفیت مناسب امری مهم میباشد. کشاورزی و کاربرد مداوم کود در اراضی تحت کشت منجر به آلودگی منابع آب زیرزمینی میگردد. هدف از این پژوهش بررسی تاثیر نحوه کاربرد و مقدار کاربرد بیوچار و کاهوکلش بر آبشویی نیترات و نیتریت میباشد. این مطالعه در غالب طرح بلوکهای کامل تصادفی و شامل تیمارها شاهد (CO)، کاه و کلش گندم با ضخامت mm5 (SM5)، کاه و کلش گندم با ضخامت mm10 (SM10)، کاه و کلش گندم با نرخ ton/ha 5 (ST5)، کاه و کلش گندم با نرخ ton/ha 10 (ST10)، بیوچار با نرخ ton/ha 5/2 (BT2.5) و بیوچار با نرخ ton/ha5 (BT5) میباشد. نتایج نشان داد کاربرد بیوچار و کاه و کلش تاثیر معنیداری در سطح 95 درصد بر آبشویی نیترات و نیتریت دارد. بیشترین مقدار کاهش غلظت نیترات تجمعی در تیمار BT2.5 (23 درصد) رخ داده است. در حالیکه در تیمار ST10 غلظت نیترات تجمعی (64 درصد) افزایش یافته است. مقدار نیتریت در تمامی تیمارها در طول دوره کشت روند نزولی داشته است و بیشترین مقدار کاهش غلظت نیتریت تجمعی در تیمار BT5 (94 درصد) رخ داده است. کاربرد بیوچار و کاهوکلش منجر به کاهش غلظت نیتریت تجمعی آبشویی شده میگردد. کاربرد بیوچار منجر به کاهش غلظت نیترات آبشویی شده گشته و کاربرد کاهوکلش به صورت لایه موثرتر از کاربرد آن به صورت ترکیبی با خاک (تن در هکتار) می-گردد.کلیدواژگان: آب زیرزمینی، آلودگی، نیترات، نیتریت
-
صفحات 366-378برآورد منطقهای تبخیرتعرق در مدیریت آبیاری، اصلاح الگوی کشت و پیش بینی عملکرد حایز اهمیت است.. مسئله بنیادی در این پژوهش امکانسنجی کاربرد دادههای حاصل از مدل GLEAM جهت برآورد تبخیرتعرق ,واقعی در شمال حوضه کرخه میباشد. مدل جهانی تبخیرتعرق سطح خشکی آمستردام (GLEAM) اجزای مختلف تبخیرتعرق (شامل تعرق، برگاب، تبخیر از سطح خاک خشک، تصعید برف و تبخیر از سطح آزاد آب) را بر اساس مشاهدات ماهوارهای، تخمین میزند. در این پژوهش، خروجی مدل GLEAM با روش بیلان آب (با فرض آب بند بودن حوضه) ، در ایستگاههای منتخب حوضه کرخه مقایسه شده و ضریب همبستگی آنها بدست آمد. شاخصهای آماری R2، RMSE، MAE و RD مابین مقادیر تبخیرتعرق اخذ شده از پایگاه داده هایGLEAM و روش بیلان برای ایستگاههای، آرانغرب، پیرسلمان، نظرآباد، پل-چهر، پایپل، پلدختر، تنگسازبن و پل کشکان تعیین شد. شاخص آماریR2 برای ایستگاههای مذکور، به ترتیب، 66/0، 62/0، 77/0، 84/0، 59/0، 39/0، 56/0 و 66/0 تعیین شد که بهترین همبستگی مربوط به پلچهر است. بههمین ترتیب شاخص آماری ریشه مربعات مجذور خطا (RMSE)، به ترتیب 7/0، 62/0، 74/0، 25/0، 45/0، 97/0، 73/0 و 51/0 به دست آمد. متناظرا مقادیرشاخص آماری MAE نیز، 52/0، 43/0، 58/0، 18/0، 30/0، 71/0، 53/0 و36/0 محاسبه شد. همچنین شاخص انحراف نسبی (RD) مقادیر حاصل از روش بیلان آب و داده های مدل GLEAMبهترتیب: 21-، 73/3-، 96/4-، 19/4-، 61/19-، 39/2-، 64/3- و 18/25- میباشد. در تمامی شاخصهای آماری فوق، بهترین تطابق، مربوط به زیرحوضه پلچهر میباشد. یافته های این پژوهش موید آن است که خروجیهای مدل GLEAM که عمدتا مبتنی بر دادههای ماهوارهای است، برای حوضه کرخه قابل استفاده بوده و میتواند در صورت فقدان یا کمبود داده های مشاهدهای جایگزین برآوردهای حاصل از روشهای تجربی و مرسوم گردد.کلیدواژگان: تبخیرتعرق، بیلان آب، ایران، برآوردهای ماهواره ای، GLEAM
-
صفحات 379-392توسعه سامانههای حسابداری آب یکی از مهمترین زیرساختها در مدیریت منابع آب به شمار میرود. رشد فناوریهای نوین از جمله سنجش از دور و مدلهای هیدرولوژی سبب شده تا توسعه آنها با هدف مدیریتی کردن اجزای بیلان آب در دنیا گسترش یابد. هدف از پژوهش حاضر بررسی وضعیت منابع و مصارف آب در حوضه آبریز رخ- نیشابور با توسعه و کاربرد چارچوب حسابداری آب WA+ در شرایط کمبود داده است. برای این منظور رویکردی تلفیقی با استفاده از تحلیل تصاویر ماهوارهای و مدلسازی هیدرولوژیکی به کار گرفته شد و توسعه کاربرگهای منابع و مصارف آب در حوضه برای سه سال تر، نرمال و خشک بررسی شد. همچنین ارزیابی وضعیت منابع و مصارف حوضه با تعریف نمایه-های کارایی مختلف در این دوره انجام شد. نتایج نشان داد که این رویکرد به همراه کاربرد چارچوب WA+ میتواند نتایج ارزشمندی از شرایط و وضعیت منابع و مصارف آب در حوضه مورد مطالعه فراهم نماید. در کاربرگهای توسعه یافته نتایج «تبخیرتعرق طبیعی» در کاربریهای مختلف زمین و همچنین سهم مصرف آب در بخشهای کشاورزی با کاربرد مفهوم «تبخیرتعرق آبیاری» (610 میلیونمترمکعب)، شرب (15 میلیونمترمکعب) و صنعت (2 میلیونمترمکعب) به صورت جداگانه ارایه شد. تحلیل نمایههای کارایی نشان داد حوضه در شرایط کمیابی آب است و میزان مصرف به آب تجدیدپذیر در دوره پژوهش بیشتر از 1 بود که نشان دهنده ناپایداری حوضه است و اولین حاصل آن مشکلات اجتماعی و اقتصادی خواهد بود.کلیدواژگان: تبخیرتعرق، سنجش از دور، نمایههای عملکرد، SWAT
-
صفحات 393-401
تولید برنج فعالیت اصلی اقتصاد کشاورزی در استان گیلان می باشد. برنج به کم آبیاری حساس بوده و رخداد آن منجر به کاهش عملکرد آن می شود. مطالعه حاضر به برآورد ارزش اقتصادی آب آبیاری برنج در استان گیلان پرداخته است تا ارزش واقعی این نهاده کمیاب در این استان مشخص شود. برای تعیین ارزش اقتصادی آب آبیاری از رهیافت تابع تولید و دادههای مقطعی سال زراعی 94-1393 مربوط به 544 شالیزار که به روش نمونهگیری خوشه ای در سطح این استان جمع آوری شده است، استفاده شد. داده های مورد استفاده شامل مقدار مصرف انواع نهاده ها، مقدار تولید، هزینه نهاده ها و ارزش تولید بود. به منظور آماده سازی داده های مزرعه ای از سه رویکرد شامل حذف مشاهدههای پرت و اثرگذار (رویکرد اول) براساس نمودار باکس، استفاده از مشاهدات منبطق بر معادله روند عملکرد- مصرف نهاده (رویکرد دوم) و انطباق داده های مزرعه ای با استاندارد مصرف نهاده در مناطق مختلف استان گیلان (رویکرد سوم) استفاده شد. نتایج نشان داد که متوسط ارزش اقتصادی هر متر مکعب آب آبیاری در اراضی شالیزاری استان گیلان در سه رویکرد یادشده به ترتیب 15240، 17280 و 17240 ریال بود.
کلیدواژگان: تابع عملکرد، تولید نهایی، نهاده های تولید -
صفحات 402-413
به منظور بررسی تاثیر توام کمیت و کیفیت آب آبیاری بر خصوصیات کمی گیاه داوریی رزماری، آزمایشی به صورت کرت های یک بار خرد شده و در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در سه تکرار در ایستگاه تولید نهال و بذر شهرداری ایران شهر در سال زراعی 1396 انجام شد. تیمارهای مورد مطالعه شامل چهار سطح آبیاری (100=1I، 85=2I، 70=3I و 55=4I درصد جبران کمبود رطوبت خاک) به عنوان فاکتور اصلی و سه کیفیت آب (آب چاه =1Q، فاضلاب تصفیه شده =2Q و آبیاری تلفیقی (50 درصد آب چاه و 50 درصد فاضلاب تصفیه شده)=3Q) به عنوان فاکتور فرعی بودند. نتایج نشان داد که شاخص های ارتفاع بوته، تعداد شاخه زایا، وزن خشک اندام رویشی و بهره وری آب حاصله در آبیاری با فاضلاب تصفیه شده نسبت به آبیاری با آب چاه افزایش به ترتیب 6/18، 3/19، 2/13 و 3/13 درصدی و نسبت به آبیاری تلفیقی افزایش به ترتیب 4/5، 9/5، 1/4 و 8/3 درصدی داشت. همچنین صرفه جویی 348 متر مکعبی آب سطح تامین 85 درصد نسبت به 100 جبران کمبود رطوبت خاک در حالی تنها باعث کاهش 1/7، 9/6 و 6/4 درصدی به ترتیب در شاخص های ارتفاع بوته، تعداد شاخه زایا و وزن خشک اندام رویشی شد، که افزایش 3/11 درصدی بهره وری آب را به دنبال داشت. لذا با در نظر گرفتن مسایل مربوط به کمبود آب، می توان سطح تامین 85 درصد کمبود رطوبت خاک با فاضلاب تصفیه شده، را به عنوان تیمار برتر و راهکار مناسب برای مقابله با بحران آب و افزایش بهره وری آب، جهت حرکت به سمت یک سامانه کشاورزی پایدار توصیه نمود.
کلیدواژگان: آبیاری قطرهای، آبیاری تلفیقی، بهرهوری آب، پساب، کمآبیاری -
صفحات 414-425
کمبود آب ناشی از رشد جمعیت، تغییرات اقلیمی، توسعه صنایع و مداخلات انسانی به یک بحران جدی، به خصوص در مناطق خشک و نیمه خشک تبدیل شده است. درصد عمده ای از اراضی کشاورزی در جهان و ایران به روش های سطحی آبیاری می شوند. این پژوهش به منظور واکاوی نیازهای آموزشی کشاورزان دارای سامانه آبیاری سطحی در راستای بهبود بهره وری آب انجام شد. برای نیازسنجی آموزشی کشاورزان از الگوی سه بعدی کافمن، کوریگان و جانسون و روش دلفی استفاده گردید. میزان آگاهی کشاورزان نسبت به نیازهای آموزشی از سه دیدگاه "کشاورزان"، "صاحب نظران و مسیولان" و "مجریان فرآیند آموزشی" برای زارعین به ترتیب 23/1±31/3، 76/0±23/2 و 95/0±20/2 (از امتیاز کل 5) و برای باغداران به ترتیب 15/1±50/3، 80/0±27/2 و 81/0±36/2 حاصل شد. نتایج نشان داد، میزان دانش و آگاهی کشاورزان در اکثر نیازهای آموزشی به خصوص از دیدگاه صاحب نظران و مجریان آموزشی، کمتر از مقدار متوسط (امتیاز 3) است. پر اهمیت ترین نیازهای آموزشی بر اساس این سه دیدگاه به ترتیب مربوط به گویه های «مدیریت زمان مراحل مختلف آبیاری»، «تطبیق مدیریت مزرعه با نوع سامانه آبیاری» و «مدیریت مصرف آب در هنگام خشکسالی و کم آبی» برای زارعین و «شیوه اصولی احداث باغ برای بهره وری بیشتر»، «آگاهی از انواع و مراحل مختلف اخذ تسهیلات» و «آشنایی با تبعات زیست محیطی استفاده از آب های نامتعارف» برای باغداران بود. یافته های این پژوهش اولویت های تعریف سرفصل ها و دوره های آموزشی برای کشاورزان دارای سامانه آبیاری سطحی را نشان داد. علاوه بر آموزش کشاورزان، باید بر ظرفیت سازی سازمان های موثر در آموزش کشاورزان نیز تمرکز و تاکید شود.
کلیدواژگان: الگوی سه بعدی، روش دلفی، باغداران، زارعین، آموزش -
صفحات 426-435کمبود آب یکی از عوامل محدودکننده تولید گیاهان زراعی است. آزمایشی به صورت کرتهای خردشده در قالب طرح بلوک کامل تصادفی با سه تکرار روی گوجهفرنگی در سال 97-1396 در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه فردوسی مشهد انجام شد. تیمارها شامل؛ آبیاری متداول، روش آبیاری خشککردن جزیی ریشه بهطور ثابت، روش آبیاری خشککردن جزیی ریشه بهطور متغیر (کرت اصلی) و کم آبیاری 100، 75، 50 درصد نیاز آبی (کرت فرعی) بودند. اثر روشهای آبیاری و سطوح مختلف کمآبیاری بر تعداد، وزن، قطر، سفتی، ویتامین ث و pH میوه معنیدار شد. بیشترین وزن خشک اندام هوایی g.plant-196/153، تعداد میوه در بوته (58)، تعداد میوه در مترمربع (163)، وزن تک میوه g 03/46، قطر میوه mm 48/98، ویتامین ث mg.gfw-1 47/9، عملکرد میوه kg.m-2 46/4 در روش آبیاری متداول مشاهده شد. بیشترین میزان لیکوپن mg.gfw-1 84/85، سفتی میوه Kg.cm-2 93/3،pH 58/4، کارایی مصرف آب kg.m-3 46/4، در روش آبیاری خشککردن جزیی ریشه بهطور ثابت مشاهده شد. نتایج نشان داد بیشترین عملکرد در بین روشهای آبیاری، به ترتیب در روش آبیاری متداول، روش آبیاری خشککردن جزیی ریشه بهطور ثابت و روش آبیاری خشککردن ریشه بهطور متغیر و بیشترین کارایی مصرف آب درروش آبیاری خشککردن جزیی ریشه بهطور ثابت و سطح 75 درصد نیاز آبی مشاهده گردید.کلیدواژگان: تعداد میوه، کارایی مصرف آب، گوجهفرنگی، ویتامین ث
-
صفحات 436-445
افزایش جمعیت در کشور نیاز به افزایش تولید محصولات کشاورزی دارد. استفاده از تکنیک های جدید در خصوص افزایش عملکرد و استفاده حداکثری از منایع آب موجود ضروری است. استفاده از پرایمینگ با توجه به کاهش دوره کشت باعث کاهش آب مورد نیاز در طول دوره رشد می شود. میدان مغناطیسی بر روی آب اثراتی داشته که باعث افزایش و بهبود برخی از خصوصیات مورفولوژیکی گیاه می گردد. این پژوهش جهت بررسی اثر آب مغناطیس شده و پرایمینگ بذر بر خصوصیات رشدی گیاه فلفل دلمه در گلخانه تحقیقاتی دانشگاه فردوسی مشهد انجام گردید. این پژوهش به صورت آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با پنج تکرار و دو فاکتور پرایمینگ با دو سطح (بدون پرایمینگ و هیدروپرایمینگ) و میدان مغناطیسی با سه سطح (صفر، 3/0 و 6/0 تسلا) اجرا شد. نتایج نشان داد که آب مغناطیسی در سطح احتمال یک درصد بر سطح برگ، طول ساقه چه، وزن تر و خشک ساقه معنی دار بوده ولی بر وزن تر و خشک برگ در سطح احتمال 5 درصد معنی دار شد. همچنین هیدروپرایمینگ بذر بر صفات قطر ریشه و طول ساقه در سطح احتمال 5 درصد معنی دار بود. اثر متقابل تیمارها نیز بر مجموع طولی ریشه، طول ریشه، وزن خشک ریشه در سطح احتمال یک درصد و بر سطح ریشه، حجم ریشه، وزن تر ریشه در سطح احتمال 5 درصد معنی دار شد. استفاده از آب مغناطیسی با میدان های 3/0 و 6/0 تسلا به ترتیب باعث افزایش 1/13 و 93/20 درصدی سطح برگ؛ 73/13 و 69/15 درصدی وزن تر برگ شده و بیشترین میزان وزن تر ساقه (27/0 گرم) در تیمار آبیاری با آب مغناطیسی 6/0 تسلا و کمترین میزان آن (2/0 گرم) در تیمار آب معمولی مشاهده شد. بیشترین میزان حجم ریشه در تیمار آب مغناطیسی 6/0 تسلا و هیدروپرایمینگ بذر (24/0 سانتی متر مکعب) مشاهده شد. بیشترین میزان (53/0 گرم) وزن تر ریشه در تیمار آب مغناطیسی 3/0 تسلا و هیدروپرایمینگ بذر و کمترین میزان (39/0 گرم) در تیمار آب مغناطیسی 3/0 تسلا و بدون پرایمینگ بذر مشاهده شد. در نهایت در این پژوهش اعمال آبیاری مغناطیسی و هیدروپرایمینگ بذر منجر به بهبود خواص مورفولوژیکی نشاء فلفل دلمه ای شد.
کلیدواژگان: حجم ریشه، مجموع طولی ریشه، میدان مغناطیسی، نشا فلفل دلمه، هیدروپرایمینگ -
صفحات 446-463اقلیم ایران خشک و نیمهخشک است و در معرض خشکسالی و بحران آب قرار دارد. برای کاهش بحران آب، تجارت بینالمللی محصولات کشاورزی میتواند نقش بسزایی در توزیع مجدد منابع آب داشته باشد زیرا کالاهای مورد معامله حاوی مقدار زیادی آب مجازی هستند. از این رو، این تحقیق به مطالعه جامع از ردپای آب و تجارت آب مجازی ایران با استفاده از سه آب خاص به نامهای آب سبز، آب آبی و آب خاکستری متمرکز است. با استفاده از مفهوم آب مجازی کهتوسط آلن (1994) معرفی و توسط هوکسترا و هانگ (2003) بسط داده شد، تجارت آب مجازی برای تمام محصولات زراعی ایران طی سالهای 2016-2018 تخمین زدهشد. نتایج نشان میدهد میانگین صادرات آب مجازی ایران 6.232 میلیارد مترمکعب در سال و واردات آب مجازی 18.838 میلیارد مترمکعب در سال است و بهطور کلی ایران در این مدت واردکننده خالص آب مجازی است. واردات آب مجازی به ایران عمدتا از طریق آب سبز صورت میگیرد و سهم آب سبز از کل واردات آب مجازی ایران 75.21 درصد است. سهم آب خاکستری از کل واردات آب مجازی 12 درصد و از کل صادرات آب مجازی نیز 8 درصد میباشد. بزرگترین صادرات آب مجازی ایران آب آبی است و 65.36 درصد از کل صادرات آب مجازی ایران را شکل میدهد. ایران اغلب آب مجازی سبز را از کشورهای هند، روسیه، برزیل، انگلستان، سوییس، سنگاپور و پاکستان وارد میکند و به کشورهای عراق، امارات، ویتنام، پاکستان، هند، هنگکنگ، روسیه، آب مجازی آبی صادر میکند. 94 درصد از صادرات آب مجازی ایران مربوط به میوه، آجیل و سبزیجات است که عمدتا از طریق پسته، خرما، سیب، فلفل و گوجهفرنگی انجام میشود. همچنین 81 درصد از کل واردات آب مجازی ایران از نوع غلات است. در آخر مشخص شد فاصلهی مکانی و داشتن مرز مشترک زمینی و دریایی تاثیر مثبت بر تجارت آب مجازی ایران داشت و بیشترین واردات و صادرات آب مجازی با کشورهایی بود که دارای مرز مشترک با ایران بودند. همچنین واردات آب مجازی از طریق واردات محصولات کشاورزی میتواند باعث ذیره آب در سطح ملی شود.کلیدواژگان: آب مجازی، آب پنهان، آب سبز، آب آبی، آب خاکستری
-
صفحات 464-481
درک خوب از رژیم جریان طبیعی رودخانه در بسیاری از مطالعات هیدرولوژیکی نقش مهمی ایفا می کند. در مدیریت یکپارچه منابع آب، تعیین جریان زیست محیطی در سامانه های رودخانه ای که بر سلامت زیستگاه های رودخانه ای، سیستم های وابسته به آب و حیات آبزیان تاثیرگذار است، ضروری است. در مطالعه حاضر روش های هیدرولوژیکی (تنانت، Q50 و Q90، اسمختین، انتقال منحنی تداوم جریان، تگزاس و کیفیت آب) و هیدرولیکی (محیط خیس شده) در برآورد جریان زیست محیطی رودخانه قره سو در ماه های مختلف سال، مورد محاسبه و بررسی قرار گرفتند. بر اساس نتایج به دست آمده از این پژوهش، برای حفاظت رودخانه قره سو در حداقل شرایط زیست محیطی قابل قبول، روش انتقال منحنی تداوم جریان با دبی 96/0 متر مکعب بر ثانیه در کلاس مدیریتی C (معادل 93/53 درصد جریان طبیعی رودخانه)، به دلیل در نظر گرفتن کلاس های مختلف اکولوژیکی و انعطاف پذیری آن نسبت به تغییرات جریانات ماهانه رودخانه مورد مطالعه، نتایج قابل قبولی را ارایه می دهد. از طرفی دیگر، تاثیر، انعطاف پذیری و اثربخشی روش های تنانت، Q90 و اسمختین به دلیل برآورد جریان زیست محیطی تقریبا نامناسب، برای حفاظت زیستگاه رودخانه مورد مطالعه، کافی نیست. همچنین مقایسه میزان تخصیص آب برای تامین جریان زیست محیطی با روش های محیط خیس شده و تنانت در رودخانه مورد مطالعه نشان داد، کمبود جریان در فصول تابستان و زمستان (جریان رودخانه کمتر از جریان زیست محیطی است) مشاهده می شود. در نهایت این نتیجه به عمل آمد که روش های دیگر تامین جریان زیست محیطی، مقادیر بالاتر از 20 درصد میانگین جریان سالانه را فراهم می کند، که محافظت بهتر جریان را برای زیستگاه رودخانه فراهم می کنند. قابل ذکر است که روش های محیط خیس شده و تنانت با اختصاص سهم بیشتری از رژیم جریان رودخانه به بخش محیط زیست، باید در تابستان با احتیاط مورد استفاده قرار گیرند. رژیم بهینه جریان زیست محیطی، هنگامی اثربخش خواهد بود که در زمان مناسبی برای ادامه فعالیت های زیستی، عملکرد زیستگاه های رودخانه ای و حفظ شرایط مورفولوژیکی بستر رودخانه، در رودخانه رهاسازی و فراهم شود.
کلیدواژگان: جریان زیستمحیطی، رژیم هیدرولوژیکی، زیستگاه رودخانه، منابع آب، میانگین جریان سالانه -
صفحات 482-497خشکسالی یکی از پدیدههای مخرب طبیعی است که خسارتهای زیادی را بر منطقه تحت تاثیر خود وارد میکند. در این تحقیق، به منظور بررسی تغییرات بارش و شدت خشکسالی در ایستگاه سینوپتیک بیرجند در طی دو دوره آتی از خروجی مدلهای گزارش پنجم تغییراقلیم استفاده شد. دادههای بارش دو دوره آتی نزدیک(2045-2015) و دوره آتی دور (2075-2045) در مقابل دوره پایه (2005-1975) به همراه دو سناریو RCP4.5 و RCP 8.5 با استفاده از مدل LARS-WG ریزمقیاس شدند. سپس مقادیر SPI برای شش مقیاس زمانی1، 3، 6، 12، 24 و 48 ماهه تعیین شد. نتایج نشان داد که در اکثر مدلها، تغیرات بارش برای هر دو دوره آتی نزدیک و دور نسبت به دوره پایه زیاد نخواهد بود. ولی با این وجود در دوره آتی دور (2075-2045) نسبت به دوره آتی نزدیک (2045-2015) بارش بیشتر کاهش خواهد یافت. در بین مدلهای GCM، مدل CanESM2 بیشترین میزان تغییرات نسبت به دوره پایه را نشان میدهد و سناریو RCP8.5 نسبت به سناریو RCP4.5 کاهش بارندگی بیشتری نسبت به دوره پایه برآورد میکند. در مقایسه مدلهای GCM نیز مدل NorESM1-M تعداد سالهای با شدت خشکسالی بیشتری را برآورد میکند. همچنین نتایج نشان داد که در دورههای آتی، هرچه دوره زمانی شاخص SPI از بازهزمانیهای کوتاهمدت به بلندمدت افزایش یابد مقادیر SPI شرایط با شدت خشکسالی بیشتر را نشان خواهدداد. در بررسی عدم قطعیت مدلها نیز مشخص شد که بیشترین قطعیت در بین مدلها برای SPI بلندمدت و کوتاهمدت به ترتیب مربوط به مدلهای NorESM1-M و Mpi-esm-mr است. نتایج کلی نیز نشاندهنده افزایش شدت و مدت خشکسالی در آینده (بخصوص آینده دور) میباشد.کلیدواژگان: بارش، تغییراقلیم، خشکسالی، شاخص SPI، مدل LARS-WG
-
صفحات 498-510
یکی از مهمترین تصمیم های مشاوران صنعت آب، تصمیم به شرکت یا عدم شرکت در مناقصات بین المللی است، زیرا آثار ناشی از این تصمیم در موفقیت یا شکست این سازمان ها نقش اساسی دارد. هدف از این پژوهش شناسایی معیارهای موثر بر تصمیم گیری در شرکت/عدم شرکت مشاوران در مناقصات بین المللی صنعت آب با استفاده از دو ابزار مختلف می باشد، ابزار اول شامل تحلیل های آماری بر روی پرسشنامه ها و ابزار دوم شامل متن کاوی مصاحبه ها است. پنج معیار اصلی به همراه 62 زیرمعیار و وزن آنها با استفاده از تحلیل پرسشنامه ها استخراج شده و از طریق متن کاوی و خوشه بندی مصاحبه ها نیز پنج معیار اصلی به همراه 35 زیرمعیار شناسایی شد. با توجه به شباهت بالای معیارها و زیرمعیارهای شناسایی شده توسط دو ابزار، نتیجه نهایی پژوهش شامل 5 معیار اصلی و 68 زیرمعیار می باشد. معیارهای اصلی به تریب اهمیت عبارتند از مسایل مالی، ملاحظات سازمان شرکت کننده در مناقصه، ویژگی های کارفرما، مشخصات پروژه و شرایط و ویژگی های قرارداد، مناقصه و رقیبان. نتایج تحقیق نشاندهنده ی همسویی بالای این ابزارها است. از همسویی بالای نتایج این دو ابزار می توان نتیجه گرفت که معیارهای شناسایی شده از دقت و قابلیت تعمیم قابل قبولی برخوردار می باشند و سازمان ها می توانند این معیارها را مورد استفاده قرار دهند.
کلیدواژگان: مناقصه، مشاور، داده کاوی، متن کاوی، خوشهبندی -
صفحات 511-521 به منظور مطالعه اثر کم آبیاری و رقم بر عملکرد و اجزای عملکرد سویا آزمایشی مزرعهای در مرکز تحقیقات کشاورزی اردوخان استان هرات افغانستان (طول جغرافیایی "49 '11 °62 و عرض جغرافیایی "35 '20 °34) در سال زراعی 97-1396 اجرا شد. آزمایش به صورت کرتهای خرد شده (اسپلیت پلات) در قالب طرح بلوکهای کامل تصادفی در 3 تکرار انجام شد. کم آبیاری در سه سطح شامل (70 (بدون تنش)، 90 (تنش ملایم) و 110 (تنش شدید) میلیمتر تبخیر از تشتک کلاس A) به عنوان عامل اصلی و رقم در چهار سطح شامل (گلوی، استاین، هانگ و ال دی04) به عنوان عامل فرعی در نظر گرفته شد. نتایج تجزیه واریانس نشان داد که کم آبیاری تاثیر معنیداری بر تعداد غلاف در گیاه، تعداد دانه در غلاف، وزن 100 دانه، عملکرد بیولوژیک، عملکرد دانه و شاخص برداشت داشت. اثر رقم بر تمام صفات و اثر متقابل دو عامل تنها بر وزن 100 دانه معنیدار بود. نتایج نشان داد که کم آبیاری در 110 میلیمتر تبخیر (تنش شدید) سبب کاهش معنیدار صفات شد. کمترین تعداد غلاف در گیاه (8/109 غلاف)، تعداد دانه در غلاف (4/2 دانه)، وزن 100 دانه (27/15 گرم)، عملکرد بیولوژیک (7363 کیلوگرم در هکتار)، عملکرد دانه (2899 کیلوگرم در هکتار) و شاخص برداشت (5/35%) در 110 میلیمتر تبخیر به دست آمد. میانگین صفات در 70 (بدون تنش) و 90 میلیمتر تبخیر (تنش ملایم) فاقد تفاوت معنیدار بود. رقم ال دی04 به دلیل داشتن حد مطلوبی از اجزای عملکرد، دارای بیشترین عملکرد دانه (3793 کیلوگرم در هکتار) بود. ضرایب همبستگی ساده صفات نشان داد که عملکرد دانه دارای همبستگی مثبت و معنیدار با عملکرد بیولوژیک، تعداد غلاف در گیاه، ارتفاع گیاه و تعداد دانه در غلاف بود. بر اساس این نتایج، کم آبیاری تا سطح 90 میلیمتر تبخیر میتواند مورد توجه قرار گیرد.کلیدواژگان: تنش شدید، تنش ملایم، عملکرد بیولوژیک، عملکرد دانه
-
ارزیابی مدلهای شبکهبیزین و ماشینبردارپشتیبان در برآورد تبخیروتعرق مرجع (مطالعه موردی: خرمآباد)صفحات 522-534
در سراسر دنیا مدل فایوپنمن مانتیث به عنوان یک روش مرجع، برای برآورد تبخیروتعرق مرجع مورداستفاده قرارمی گیرد. در این روش اطلاعات ورودی زیادی نیاز است که در خیلی از موارد دسترسی به این داده ها مشکل می باشد، لذا جایگزینی مدل های ساده تر با ورودی-های اولیه کم و دقت مناسب ضرورت می یابد. ازاینرو هدف از این پژوهش بررسی دقت و قابلیت مدل های ماشین بردارپشتیبان و شبکه بیزین در برآورد تبخیروتعرق مرجع و مقایسه با مدل فایوپنمن مانتیث می باشد. برای اطلاعات ورودی از اطلاعات ماهانه ایستگاه سینوپتیک خرم آباد شامل: بیشینه و کمینه درجه حرارت، بیشینه و کمینهرطوبت نسبی، تابش خورشیدی و سرعت باد در بازه زمانی 1395-1361 (به تعداد 420 ماه) استفاده شد. بر اساس تاثیر پارامترهای ورودی بر خروجی، شش الگوی ورودی برای مدل سازی تعیین گردید. 70 درصد داده ها جهت آموزش و 30 درصد داده ها جهت صحت سنجی مدل ها به کارگرفته شد. نتایج نشان داد الگوی 5 شامل: حداکثردرجه حرارت، سرعت باد، تابش خورشیدی، حداقل درجه حرارت و حداقل رطوبت نسبی در همه مدل ها دقیق ترین الگو می باشد. این الگو در مرحله آزمون در شبکه بیزین، دارای 97/0 R2=و 93/0RMSE= و در ماشین بردارپشتیبان با هسته توابع پایه شعاعی، دارای 89/0 R2=و 41/0RMSE= بوده است. مقایسه عملکرد مدل ها نشان از برتری مدل ماشین بردارپشتیبان نسبت به مدل دیگر داشت به طوریکه دارای AARE به میزان 0525/0 و MR به میزان 005/1 بود.
کلیدواژگان: تبخیروتعرق مرجع، رگرسیون، خرمآباد، شبکه بیزین، ماشینبردارپشتیبان -
صفحات 535-547
چکیده در این پژوهش، اثر مدیریت آبیاری قطره ای زیرسطحی روی حجم آب مصرفی، متغیرهای رشد و توزیع ریشه، برای بازرویی اول نیشکر در سال زراعی 97-1396 مورد بررسی قرار گرفت. به همین منظور، مدیریت آبیاری قطره ای زیرسطحی با مدیریت آبیاری جویچه ای انتها بسته (به عنوان شاهد)، مورد مطالعه قرار گرفتند. در هر مزرعه، سه ایستگاه اندازه گیری پارامترهای رشد انتخاب شد و تعداد ساقه ها، تعداد برگ های سبز، طول و عرض برگ در طول یک متر، در شش نوبت به ترتیب 91، 99، 105، 112، 119 و 128 روز پس از برداشت پلنت (کشت سال اول)، شمارش و اندازه گیری شدند. نتایج نشان داد که با اجرای روش آبیاری قطره ای زیرسطحی در نیشکر و مدیریت مناسب آن، صرف نظر از اعمال عمق کارگذاری یا فاصله مشخص قطره چکان ها، به طور متوسط حدود 31 درصد در مصرف آب آبیاری صرفه جویی خواهد شد. تعداد برگ ها و طول و عرض برگ در هر دو روش آبیاری اختلاف معنی داری با هم نداشتند، ولی تعداد ساقه ها و شاخص سطح برگ، در آبیاری قطره ای زیرسطحی، به ترتیب در سطح احتمال 95 و 99 درصد اختلاف معنی داری با آبیاری جویچه ای داشتند. میانگین شاخص سطح برگ در آبیاری قطره ای زیر سطحی و آبیاری جویچه ای به ترتیب 1/4 و 7/2 به دست آمد و این شاخص، در آبیاری قطره ای زیرسطحی، به صورت میانگین 34 درصد بیشتر از آبیاری جویچه ای بود. عمق فعال ریشه های نگهدارنده به صورت عمودی و افقی در آبیاری قطره ای زیرسطحی به ترتیب تا 120 و 143 سانتی متر و در آبیاری جویچه ای تا 100 و 104 سانتی متر گسترش داشته و این موضوع نشان می دهد که ریشه ها در آبیاری قطره ای زیرسطحی حدود 17% و 27% عمیق تر و گسترده تر از آبیاری جویچه ای و در عین حال، ظریف تر و افشان تر هستند. در آبیاری های قطره ای زیرسطحی و جویچه ای، به ترتیب حدود 96% و 98% ریشه های عمودی در عمق 60 سانتی متری خاک گسترش یافتند. کلیدواژه: شاخص سطح برگ، گسترش ریشه، نیشکر، آب مصرفی
کلیدواژگان: شاخص سطح برگ، گسترش ریشه، نیشکر، آب مصرفی -
صفحات 548-558مدلهای شبیهسازی رشد و نمو گیاهی یکی از پیشرفتهترین ابزارهایی است که امروزه بهمنظور تخمین عملکرد و بهینهکردن عملیات زراعی استفاده میشود. از اینرو، این پژوهش با هدف ارزیابی توانایی مدل گیاهی DSSAT-CERES-Wheat نسخه 7/4 در شبیهسازی مراحل فنولوژیکی و عملکرد گندم رقم آنفارم 4 برای شرایط آب و هوایی بیرجند انجام شد. بدین منظور، آزمایشی در قالب طرح بلوکهای کامل تصادفی با سه تکرار در سال زراعی 96-1395 در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه بیرجند انجام شد. تیمارهای آزمایش شامل سطوح مختلف آبیاری I1، I2، I3 و I4 که بهترتیب معادل 125، 100، 75 و 50 درصد نیاز آبی گیاه و I5 تیمار دیم با یک آبیاری تکمیلی بود. نتایج نشان داد، مقادیر ضرایب ژنتیکی گندم شامل P1V، P1D، P5، G1، G2، G3 و PHINT در مرحله واسنجی مدل بهترتیب برابر با 25، 0، 17، 5/20، 16/30، 982/1 و 30 بود. در مرحله صحتسنجی نیز، کمترین و بیشترین مقدار NRMSE بهترتیب در برآورد پارامترهای تاریخ گرده افشانی (75/5 درصد) و ماده خشک تولیدی (37/18 درصد) مشاهده شد. بهطور کلی میتوان بیان نمود که مدل DSSAT بهخوبی مراحل فنولوژیکی و عملکرد گندم را برای منطقه بیرجند شبیهسازی نموده است.کلیدواژگان: بیرجند، ضرایب ژنتیکی، مدل گیاهی DSSAT-CERES-Wheat، مراحل فنولوژیکی
-
صفحات 559-569
پایداری سازه های هیدرولیکی یکی از مسایل مهمی است که همواره مورد توجه محققین می باشد. تغییرات بستر ناشی از جریان عبوری اطراف سازه های هیدرولیکی یکی از عوامل تاثیرگذار بر این پایداری است. در مطالعه حاضر آبشستگی و رسوب گذاری در پایین دست دریچه کشویی با زوایای مختلف (30، 45، 60 و 75 درجه) با استفاده از مدل عددی Flow-3D مورد بررسی و تحقیق قرار گرفته است. نتایج این مدلسازی نشان داد که مدل عددی Flow-3D علاوه بر پیش بینی مقادیر حدی عمق و ارتفاع رسوب گذاری با شاخص آماری 9/0= R2، در شبیه سازی شکل این تغییرات نیز نتایج قابل قبولی را ارایه می دهد. تغییرات بستر نشان داد که با افزایش زاویه تا 45 درجه عمق آبشستگی تا 4/3 برابر ضخامت جت جریان افزایش یافته، در حالی که برای زاویه 60 درجه با 8/2 برابر بازشدگی دریچه، حداقل مقدار را داراست. فاصله مقادیر حدی آبشستگی و رسوب گذاری برای زاویه 60 درجه در حدود 12 برابر ضخامت جت جریان و همچنین عرض و طول گردابه تشکیل شده در پایین دست دریچه به ترتیب برابر با بزرگای عمق جریان و 16 الی 17 برابر ضخامت جت جریان است. چرخش این گردابه در ناحیه بین خط جدایی جریان و دریچه، با سرعتی در حدود 10 درصد سرعت جت جریان به صورت پادساعتگرد محدود است. لذا دریچه 60 درجه با در نظر گرفتن عمق آبشستگی و ارتفاع رسوب گذاری، بهترین زاویه جهت طراحی است.
کلیدواژگان: جت جریان، آبشستگی، رسوب گذاری، تغییرات زمانی آبشستگی، Flow-3D -
صفحات 570-578در آبیاری قطرهای برای بدست آوردن آرایش لاترالها و فواصل بین قطرهچکانها لازم است شکل پیاز رطوبتی در خاک مد نظر قرار گیرد. توزیع رطوبت در خاکهای لایهدار به دلیل تغییرات در نیروهای اثرگذار (غالبا ثقلی و ماتریک) و تفاوت در حجم منافذ و نفوذپذیری هر لایه، متفاوت با خاک همگن خواهد بود. در تحقیق حاضر ضمن بررسی پیاز رطوبتی در خاکهای لایهدار، به منظور برآورد ابعاد خاک مرطوب، برخی معادلات علمی-تجربی با کمک آنالیز ابعادی و قضیهی π باکینگهام ارایه شد. جهت مشاهدهی پیشروی جبههی رطوبتی، آزمایشها برای شش توالی مختلف از قرارگیری سه بافت خاک سبک، متوسط و سنگین تحت دبی 4 لیتر در ساعت برای آبیاری قطرهای در یک مدل فیزیکی با دیوارهی شفاف انجام شد. نتایج نشان داد که الگوی خیس شده تحت تاثیر توالی لایههای خاک است. عمق پیشروی خاک در طول مدت آبیاری و برای هر شش تیمار لایهبندی خاک تحت دبی ثابت 4 لیتر در ساعت افزایش یافت. در پایان آبیاری، کمترین عمق پیشروی مربوط به تیمار خاک S_2 (سبک روی متوسط روی سنگین) میباشد. بیشترین قطر خیس شده مربوط به تیمار خاک S_2 (دارای کمترین عمق پیشروی) میباشد. کمترین قطر خیس شدهی خاک در پایان آبیاری مربوط به تیمار S_6 (متوسط روی سنگین روی سبک) میباشد که تقریبا عمق پیشروی در این تیمار بیش از تیمارهای دیگر بود. علت این امر را میتوان اختلاف کم بین بافتهای متوسط و سنگین دانست. به عبارتی مدت زمان تاخیر جبهه رطوبتی برای عبور از مرز مشترک دو لایه کمتر بوده است. اطلاعات بدست آمده در این پژوهش میتواند برای طراحی و مدیریت سامانههای آبیاری قطرهای مورد استفاده قرار گیرد.کلیدواژگان: آبیاری قطرهای، منبع نقطهای، پیاز رطوبتی خاک، خاک لایهدار، قضیۀ π باکینگهام
-
صفحات 579-592
استفاده از الگوریتم های بهینه سازی فراکاوشی در بهره برداری بهینه از سیستم های مخازن آب سطحی در سالهای اخیر گسترش زیادی پیدا کرده است. دلیل این امر را می توان در تنوع و تعداد قیودات بهره برداری از این سیستم ها، تعداد زیاد متغیرهای تصمیم مساله و نیز تعدد اهداف بهره برداری از این مخازن دانست. در این پژوهش، قابلیت الگوریتم بهینه سازی ملخ به عنوان یکی از الگوریتم های بهینه-سازی فراکاوشی جدید در مساله بهره برداری از سدهای مخزنی مورد بررسی قرار گرفته است. سد مخزنی دز به عنوان مطالعه موردی در این تحقیق انتخاب شده و بهره برداری از این سد در دو حالت بهره برداری برای مصارف کشاورزی، بهره برداری برقآبی مورد بررسی قرار گرفته است. گام زمانی بهره برداری در این تحقیق، ماهانه و طول دوره های بهره برداری نیز 5 ساله، 10 ساله، 20 ساله و 40 ساله انتخاب شده است. علاوه بر قیودات متداول در مدلهای بهره برداری از مخزن، رعایت قیودات اطمینان پذیری زمانی، اطمینان پذیری حجمی و نیز تامین حداقل درصدی از نیاز ماهانه در ماه های دارای کمبود، جزء قیودات مدل های بهره برداری در این تحقیق هستند. نتایج این تحقیق نشان داد که در گزینه های مختلف، الگوریتم بهینه ساز ملخ توانسته جواب بهینه را حدودا بین 5/0 الی 12 درصد بهبود بخشد. البته با افزایش تعداد متغیرهای تصمیم، کارآیی این الگوریتم نسبت به الگوریتم ژنتیک کمتر می شد. در ارتباط با پایداری جوابها نیز، در اغلب موارد الگوریتم بهینه ساز جواب بهتری بدست می داد. در مورد بحث زمان اجرا، همگرایی الگوریتم ملخ در حدود 20 الی 50 درصد سریع تر نسبت به الگوریتم ژنتیک اتفاق می افتاد. در مجموع مطالعه حاضر، کارآیی مناسب این الگوریتم را در حل مساله بهره-برداری از مخزن نشان داد.
کلیدواژگان: تامین آب کشاورزی، بهره برداری برقآبی، سد دز، الگوریتم بهینه ساز ملخ، الگوریتم ژنتیک -
صفحات 593-604تخمین پارامترهای معادله نفوذ و ضریب زبری مانینگ از فرایندهای ضروری طراحی بهینه و ارزیابی سامانههای آبیاری سطحی به شمار میرود. تحقیق حاضر به منظور واسنجی این ضرایب برای یک سامانه آبیاری نواری انتهابسته با چهار سری اطلاعات میدانی انجام گرفت. در این راستا هیدرولیک جریان آب توسط نرم افزار WinSRFR و به روش حل اینرسی صفر، شبیهسازی و با الگوریتم بهینه-سازی مجموعه ذرات برای اجرای محاسبات تکراری ترکیب شد. تابع هدف بخش بهینهسازی به صورت کمینهسازی اختلاف بین زمانهای پیشروی و پسروی محاسباتی و اندازهگیریشده و متغیرهای تصمیم مساله شامل چهار ضریب معادله نفوذ کوستیاکف اصلاح شده و ضریب زبری مانینگ در نظر گرفته شد. آنالیز حساسیت مدل توسعه یافته نشان داد در فاز پسروی ضریب b از معادله نفوذ و در فاز پیشروی ضریب زبری مانینگ میتواند بیشترین خطا را در پیشبینی نتایج داشته باشد. نتایج نشان داد که بر اساس پارامترهای بهینه شده در مدل، مجذور میانگین مربعات خطا برای پیشبینی زمانهای پیشروی و پسروی در چهار آبیاری بین 77/3 تا 86/12 دقیقه و ضریب جرم مانده بین 099/0- تا 003/0 به دست آمد. مطابق نتایج، با بهینهسازی مدل WinSRFR، امکان دستیابی به بازده کاربرد و یکنواختی به ترتیب 86 و 84 درصد (با حفظ کفایت آبیاری 100 درصد) براساس متغیرهای جریان (دبی ورودی و زمان قطع جریان) وجود دارد.کلیدواژگان: بازده کاربرد، پارامترهای معادله نفوذ، دبی ورودی، زمان قطع جریان، ضریب زبری مانینگ
-
صفحات 605-615
تغییرات اقلیمی با تاثیر بر دما و بارش، نقش نسبتا به سزایی در تغییرات نیازآبی گیاهان دارد. هدف از این تحقیق پیش بینی دما و بارش در دوره آینده ی نزدیک و ارزیابی اثر تغییرات اقلیمی بر تبخیر-تعرق و نیازآبی یونجه درمنطقه بردسیر کرمان است. بهترین معادله برای برآورد تبخیر-تعرق واقعی در منطقه، با استفاده از داده های اندازه گیری شده توسط دستگاه لایسیمتر در یک دوره ی هفت ماهه جهت واسنجی، ارایه گردید. به این منظور شش معادله ی پرکاربرد به علاوه تکنیک شبکه-های عصبی مصنوعی تحت چهار سناریوی مختلف مورد بررسی قرار گرفتند. بهترین معادله از میان معادلات ارایه شده، معادله بلانی کریدل با شاخص های نیکویی برازش (R2=0.884) و RMSE=0.11 و بهترین سناریوی شبکه عصبی مصنوعی، سناریوی دمای میانگین روزانه با شاخص نیکویی برازش (R2=0.802) و RMSE=1.516 به دست آمد. به این ترتیب معادله بلانی کریدل به عنوان مرجع جهت پیش بینی انتخاب شد. در ادامه با استفاده از مدل GFDL-ESM2M جهت شبیه سازی بارش و دمای آینده نزدیک (2020-2050) استفاده گردید. از داده های مشاهداتی دما و بارش ایستگاه های هواشناسی منطقه برای دوره ی پایه 2016-1987 استفاده شد. توسط سه سناریوی خوش بینانه RCP2.6، حد وسط RCP6 و بدبینانه RCP8.5، روند تغییرات دما و بارش برای دوره ی آینده نزدیک (2020-2050) استخراج گردید. نتایج نشان داد که میانگین دما برای سه سناریوی یاد شده به ترتیب 2.5، 2.8 و3.1 درجه سلسیوس در سال 2050 افزایش می یابد و بارش، تقریبا بدون تغییر خواهد ماند. به این لحاظ انتظار می رود که نیاز آبی بخش کشاورزی منطقه در آینده ی نزدیک به ترتیب 3.64، 4.69و 5.25 میلیمتر در سال افزایش یابد.
کلیدواژگان: سناریوهای تغییرات اقلیمی RCP، شبکه عصبی مصنوعی، نیاز آبی مرجع -
صفحات 616-625
افزایش بهره وری آب یکی از سازوکارهای مدیریت مصرف آب است و ابزارهای اقتصادی مانند قیمت گذاری آب از جمله فرآیندهایی هستند که منجر به کاهش مصرف و افزایش بهره وری آب خواهند شد. در این پژوهش به بررسی تاثیر قیمت گذاری آب در افزایش بهره وری محصولات کشاورزی در شبکه آبیاری دشت قزوین با کمک سیستم های نوین آبیاری پرداخته شده است. بدین منظور با استفاده از اطلاعات موجود شامل هزینه های احداث شبکه، هزینه های جاری و سایر هزینه ها قیمت تمام شده هر متر مکعب آب در شبکه آبیاری دشت قزوین بر اساس روش اقتصاد مهندسی برای سال 1398، 8295 ریال برآورد شد. سپس با توجه به الگوی کشت حاکم بر شبکه، حجم آب مورد نیاز محصولات و هزینه و درآمد مرتبط با آنها، بهره وری اقتصادی هر یک از محصولات موجود در شبکه در چهار سناریوی مختلف بررسی شد. نتایج نشان داد قیمت فروش آب در شبکه آبیاری در سال پایه مطالعه بسیار پایین تر از قیمت تمام شده آن است، همچنین قیمت گذاری آب در شبکه آبیاری، به دلیل بالابردن هزینه های کشاورزان، منجر به تشویق کشاورزان به اجرای سیستم های نوین آبیاری و به تبع آن منجر به کاهش مصرف (به شرط عدم افزایش سطح کشت) و افزایش بهره وری آب در شبکه آبیاری دشت قزوین می گردد. درصورتی که کشاورزان نسبت به اجرای سیستم های نوین آبیاری در مزارع خود اقدام نمایند بهره وری اقتصادی در شبکه افزایش می یابد و دولت می تواند آب را به قیمت تمام شده به کشاورزان بفروشد.
کلیدواژگان: سیستم های نوین آبیاری، شبکه آبیاری، فروش آب، قیمت گذاری آب -
صفحات 626-636در طراحی و اجرای سامانههای آبیاری، اطلاع از چگونگی شکلگیری پیاز رطوبتی خاکها و ابعاد آنها ضروری است .شبیهسازی برای هر طراحی و سناریوی مدیریت علاوه نتایج بسیار قابلقبول ، باعث صرفهجویی در وقت و زمان میگردد. هدف اصلی از این پژوهش ارایه معادلات برای تعیین ابعاد حجم خاک مرطوب شده در آبیاری قطرهای زیرسطحی از منبع نقطهای بود. بدین منظور با بهکارگیری آنالیز ابعادی، معادله اسچوارتزمن و زور برای آبیاری قطرهای زیرسطحی از منبع نقطهای اصلاح گردید. با ساخت مدل فیزیکی و استفاده از سه نوع بافت خاک شن، لوم و لوم رسی سیلتی و انجام آزمایشها ضرایب معادلات استخراج گردید و 9 معادله حاصل گشت. مقدار ریشه دوم میانگین خطا در سه نوع خاک برای قطر خیس شدگی و عمق خیس شدگی در بالا و پایین قطرهچکان به ترتیب کوچکتر از 47/2، 27/1 و 01/3 سانتیمتر بود. همچنین راندمان عملکرد مدل در تمام موارد بزرگتر از 81 درصد بود. ازآنجاییکه راندمان عملکرد و همچنین دقت برآورد مدل در تمام موارد بالابود میتوان نتیجه گرفت که مدل حاصله میتواند برای تخمین عمق و قطر خیس شدگی خاک در سامانههای آبیاری قطرهای زیرسطحی (SDI) از منبع نقطهای استفاده گردد.کلیدواژگان: آبیاری قطرهای زیرسطحی، آنالیز ابعادی، جبهه رطوبتی، پیاز رطوبتی، راندمان مدل
-
صفحات 637-649
یکی از اصول کلی در راهبردهای مدیریت پایدار و خشک منظرسازی که برنامه ریزان شهری برای موفقیت و گستر ش فضای سبز در مناطق خشک و نیمه خشک ترسیم کردهاند، استفاده از منابع آبی با کیفیت پایین تر میباشد. از بین منابع مختلف پسابها و منابع برگشتی، فاضلاب های خانگی به دلیل حجم زیاد و کیفیت مناسب تر بعد از طی مراحل تصفیه جهت این موضوع از اولویت بیشتری برخوردار هستند. لذا عقیده براین است که پساب فاضلاب شهری میتواند به عنوان آب مورد نیاز پارکهای شهری و جنگلی، حواشی شهرها و مجتمع های صنعتی برای توسعه فضای سبز و کاهش آلودگی هوا مورد استفاده قرار گیرد. بدین منظور به بررسی تاثیر استفاده از آب، پساب و فاضلاب بر خصوصیات جوانه زنی گیاه زبان گنجشک پرداخته ایم. این طرح به صورت طرح کاملا تصادفی در سه تکرار در تصفیه خانه پرکنداباد1 در سال آماری 1395-1396 انجام شده است. تیمارهای آزمایشی شامل آبیاری با آب معمولی، پساب و فاضلاب بوده است که هر تیمار آزمایشی در 4 سطح آبیاری (50، 80، 100 و 120 نیاز آبی گیاه) انجام شده و به روش وزنی بر روی بذرها اعمال گشته است. نتایج پژوهش نشان داده است که اعمال تیمارهای ذکر شده منجر به تفاوت بسیار معنی داری بر درصد جوانه زنی، سرعت جوانه زنی زبان گنجشک در سطح 1 درصد و تفاوت معنی دار در سطح 5 درصد بر شاخص بنیه بذر زبان گنجشک بین تیمارها شده است. تاثیر تیمارهای اعمال شده بر کلروفیل a، b و t برگ گیاه تاثیر معنی داری در سطح 5 درصد بین تیمارها داشته است. تاثیر تیمارهای آبیاری با آب معمولی، پساب و فاضلاب بر روی میزان روی، مس و سرب برگ زبان گنجشک تاثیر معنی داری در سطح 5 درصد بین تیمارها داشته است.
کلیدواژگان: فضای سبز، پساب، فاضلاب، کلروفیل -
صفحات 650-660در این پژوهش، یک روش جدید ریزمقیاس سازی بر پایه داده ماهواره های نوری به منظور بهبود مقیاس مکانی رطوبت خاک ماهواره فعال - غیرفعال رطوبت خاک (SMAP) با استفاده از داده های مقیاس بالای ماهواره مریی/فروسرخ MODIS معرفی شده است. این مدل برپایه رابطه خطی فیزیکی بین رطوبت خاک و انعکاس تغییر یافته طول موج کوتاه فروسرخ (STR) می باشد. مدل فیزیکی با مدل ذوزنقه ای تجربی به منظور ارزیابی عملکرد STR به جای دمای سطح خاک مقایسه شد. در این مطالعه، داده های ماهواره های MODIS و SMAP از سال 2015 تا 2018 مورد استفاده قرار گرفتند و رطوبت خاک ریزمقیاس شده با استفاده از داده های زمینی ایستگاه های اندازه گیری رطوبت خاک COSMOS واقع شده در ایالت آریزونای آمریکا مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد با وجود اینکه هر دو الگوریتم های ریزمقیاس سازی مقادیر RMSE را کاهش دادند، الگوریتم فیزیکی بطور کلی عملکرد بهتری نسبت به الگوریتم تجربی نشان می دهد. هرچند، رطوبت خاک ریزمقیاس شده توسط الگوریتم ها، ضریب همبستگی (R) کمتری نسبت به رطوبت خاک اندازه گیری شده دارد، اما مقادیر RMSE از 032/0 رطوبت خاک SMAP تا 03/0 و 031/0 و همچنین مقادیر انحراف از معیار از 011/0 رطوبت خاک SMAP تا 0016/0 و 0076/0 به ترتیب برای الگوریتم های ریزمقیاس سازی فیزیکی و تجربی بهبود می یابند. بطور کلی، نتایج نشان داد که الگوریتم ریزمقیاس سازی فیزیکی پیشنهاد شده به خوبی مقیاس مکانی بزرگ رطوبت خاک ماهواره SMAP را بهبود می بخشد و جایگزین کردن دمای سطح خاک با STR می تواند دیدگاه جدیدی را نسبت به علم ریزمقیاس سازی نشان دهد.کلیدواژگان: الگوریتم ریزمقیاس سازی، رطوبت خاک، سنجش از دور مایکروویو غیرفعال، مقیاس مکانی
-
صفحات 661-672مصرف بیرویه آب در بخش کشاورزی منجر به کاهش منابع آب تجدید پذیر در ایران شده است. توسعه و مدیریت همزمان سامانههای نوین آبیاری یکی از راهکارهای مهم در جهت کاهش مصرف آب کشاورزی محسوب میگردد. در این پژوهش ابتدا با استفاده از فرآیند تحلیل سلسه مراتبی (AHP)، محدوده اراضی مستعد به منظور کاربرد آبیاری قطرهای در دشت زنجان تهیه شد. بدین منظور معیارهای انتخاب سامانه آبیاری قطرهای شامل خصوصیات کیفی آب، خصوصیات کمی و کیفی خاک، توپوگرافی، عوامل اقتصادی، اجتماعی و فرهنگی با استفاده از فرآیند AHP مورد بررسی قرار گرفت. بر اساس نقشههای مکانیابی تهیه شده، حدود 45 درصد از اراضی محدوده مورد مطالعه در کلاسهای مناسب و کاملا مناسب، 25 درصد در کلاس متوسط و 30 درصد در کلاس نامناسب از نظر قابلیت اجرای آبیاری قطرهای طبقهبندی شدند. بررسی موقعیت طرحهای اجرا شده نشان داد، 79 درصد از طرحها در اراضی با کلاس مناسب و یا کاملا مناسب و 21 درصد در اراضی با کلاس متوسط و یا نامناسب اجرا شده اند. بر پایهی نتایج بدست آمده استفاده از روش AHP در انتخاب صحیح یک سامانه آبیاری با لحاظ نمودن معیارهای موثر میتواند مفید واقع گردد.کلیدواژگان: امکانسنجی، نقشه پهنهبندی، شاخص اشباع لانژیلر، طبقه بندی
-
صفحات 673-685
بارندگی به عنوان یکی از مهم ترین متغیرهای ورودی برآورد بیلان یک حوضه آبریز، همواره مورد توجه قرار گرفته است. ارزیابی و تصحیح داده های سنجش از دور بارش به عنوان مکمل داده های بارش زمینی در ایران که بیشترین وسعت آن را مناطق خشک و نیمه خشک تشکیل می دهد، ضروری می باشد. بر همین اساس در این پژوهش، داده های بارش 6 ایستگاه سینوپتیک در 3 اقلیم ایران (فراخشک، خشک و نیمه خشک) به عنوان مبنا در دوره زمانی 20 ساله (1998-2017) انتخاب گردید. داده های بارش ماهانه ماهواره ای (TMPA-3B43) (به صورت فصلی) مورد ارزیابی قرار گرفته و با کمک مدل حاصل ضربی تصحیح شدند. ارزیابی نتایج با کمک شاخص های ضریب همبستگی (R)، میانگین انحراف خطا (MBE)، میانگین قدرمطلق خطا (MAE) و جذر میانگین مربعات خطا (RMSE) انجام پذیرفت. بر اساس نتایج مقادیر تصحیح نشده، ضریب همبستگی از 79/0 برای ایستگاه گرمسار تا 95/0 برای ایستگاه رامهرمز متغیر بود. در هر سه اقلیم داده های ماهواره ای دارای بیش برآورد بودند. پس از اعمال مدل حاصل ضربی بر داده ها، پارامتر فصلی V جهت تصحیح داده های ماهواره ای برای اقلیم های مختلف به دست آمد. پس از تصحیح، شاخص های ارزیابی به ویژه در معیار میانگین انحراف خطا با کاهش قابل ملاحظه ای مواجه شدند. مقادیر این خطا در پیکسل های متناظر ایستگاه های گرمسار، بشرویه، ساوه به ترتیب به 1/0 برای فصل بهار، 4/0 برای فصل پاییز و 7/0 برای فصل زمستان برحسب میلی متر کاهش یافتند. با توجه به نتایج پارامتر تصحیح در هر سه اقلیم مورد مطالعه، در فصل پاییز بیشترین بیش برآوردی مشاهده شد. برای ایستگاه های قزوین (نیمه خشک)، گرمسار (فراخشک) و ساوه (خشک) در این فصل به ترتیب با ضرایب تصحیح 64/0، 67/0 و 79/0 بیشترین تصحیح اعمال شد. بر اساس نتایج به دست آمده، می توان از مدل واسنجی استفاده شده برای تصحیح داده های فصلی سنجش از دور در مناطق خشک بهره برد.
کلیدواژگان: بارش فصلی، تصحیح خطا، داده ماهواره ای، مدل حاصل ضربی -
صفحات 686-699
با توجه به شرایط اقلیمی ایران که یکی از کشورهای خشک و نیمه خشک جهان است، برنامه ریزی آبیاری یک نوع عملیات مدیریتی برای تعیین صحیح زمان آبیاری می باشد. یکی از روش های سریع و دقیق تعیین زمان آبیاری استفاده از نمایه های گیاهی است. این پژوهش با هدف بررسی ارتباط رنگ برگ با کمبود رطوبت خاک توسط سیستم رنگی LAB جهت تعیین زمان آبیاری و مدل سازی تنش های رطوبتی در خاک توسط مدل درختی C5در گیاه کدو سبز با 20 تیمار آبیاری 100 درصد تا 15 درصد با فاصله های 5 درصدی و دو تیمار فاقد آبیاری (شاهد) و بیش آبیاری (120 درصد) انجام شد. در طی 20 روز متوالی رطوبت وزنی و عکس برداری از برگ ها روزانه صورت گرفت و در نهایت نتایج نشان داد که با کاهش رطوبت، پارامترهایL (میزان شفافیت) و B (آبی- زردی) روندی کاهشی و پارامتر A (سبزی- قرمزی) روندی افزایشی را طی می کند. همچنین زمان آبیاری برای گیاه کدو سبز روز پنجم در شرایط رنگی L= 68، A= -19 و B = 37.3 تعیین شد. از طرفی استفاده از مدل درختی C5 جهت بررسی و پیش بینی تنش های رطوبتی خاک تحت دو سناریو (با درنظرگرفتن روز و بدون درنظر گرفتن روز) نشان داد که این مدل با در نظر گرفتن روزهای اعمال تنش از دقت بیشتری برخوردار بوده که مقدار آن برابر با 85/ 95 درصد بوده است. از این رو جهت تعینن زمان آبیاری و تشخیص میزان تنش می توان از رنگ سطح برگ در سیتم رنگی LAB استفاده نمود.
کلیدواژگان: برنامه ریزی آبیاری، نمایه رنگ برگ، مدل رنگی LAB، الگوریتم C5 -
صفحات 700-713
کودهای شیمیایی از جمله منابعی هستند که به سرعت میتوانند عناصر غذایی را در اختیار گیاه قرار دهند ولی مصرف زیاد و مداوم آنها خطرات محیط زیستی مثل آلودگی آبهای سطحی و زیرزمینی و غنی شدن آبها را به دنبال دارد. لذا بهتر است بخشی از کودهای شیمیایی با کودهای آلی جایگزین شود. با توجه به کمبود مواد آلی در اغلب خاکهای ایران، مصرف انواع مواد آلی از قبیل کود دامی و لجن فاضلاب شهری در خاک ضروری بنظر میرسد. به منظور شناخت تاثیر استفاده از لجن فرآوری شده بر خصوصیات مورفولوژیکی و فیزیولوژیکی محصول ذرت علوفهای، آزمایشی طی بهار و زمستان و در دو فصل زراعی در سال های 96-1395 در مزرعه ای واقع در شرق شهر مشهد در تصفیه خانه اولنگ-التیمور انجام شده است. در این پژوهش دو تیمار آبیاری با آب معمولی (A) و پساب (B) با اعمال کودهای شیمیایی (S)، حیوانی (D) و لجن فرآوری شده (L) در سه تکرار انجام شده است. نتایج این پژوهش نشان دهده است که در فصل اول و دوم زراعی تاثیر استفاده از کودها بر ارتفاع بوته، قطر ساقه، قطر بلال ذرت،کلروفیل a، b، t، سطح برگ و درصد رطوبت ذرت بین تیمارهای استفاده از آب و پساب تفاوت معنی داری در سطح 5 درصد مشاهده شده است و بر درصد برگریزی گیاه ذرت نیز بین تیمارها تفاوت بسیار معنی داری در سطح 1 درصد مشاهده شده است. در این میان بر ارتفاع بوته، قطر ساقه، قطر بلال و کلروفیل برگ بین تیمارهای AS و AD تفاوت معنی داری مشاهده نشده است، بر درصد برگریزی نیز بین تیمارهای BL و BD تفاوت معنی داری مشاهده نشده است و بیشترین درصد برگریزی را شامل شده اند.
کلیدواژگان: ذرت، پساب، کود، لجن، کلروفیل -
صفحات 714-723به منظور بررسی تاثیر سطوح مختلف کم آبیاری بر شاخص های رشدی گونه های اطلسی (Petunia hybrida L.)، کوکب کوهی (Rudbeckia fulgida L.)، رعنا زیبا (Gaillardia grandiflora L.)، جعفری (Tagetes patula L.)، آزمایشی گلدانی در سال 96 در گلخانه ای تحقیقاتی انجام شد. این آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح پایه کاملا تصادفی در سه تکرار انجام شد. تیمارهای آزمایش شامل سطوح مختلف آبیاری (100% ظرفیت زراعی (شاهد)، 75% ظرفیت زراعی، 50% ظرفیت زراعی، 25% ظرفیت زراعی) و همچنین چهارگونه گل فصلی (جعفری، اطلسی، رعنا زیبا، کوکب کوهی) بودند. در این آزمایش، تیمارهای آبیاری به صورتی انتخاب شدند که گیاهان در معرض شرایط بدون تنش، تنش ملایم، تنش متوسط و تنش شدید قرار گیرند. در این تحقیق، تیمارهای آبیاری با استفاده از روش وزنی انجام گردید. صفات مورد بررسی شامل شاخص سطح برگ، ارتفاع گیاه، تعداد گل، میانگین قطر گل، وزن تر و خشک گل، وزن تر و خشک برگ، تعداد انشعابات جانبی، وزن تر و خشک انشعابات جانبی، ارتفاع ریشه، وزن تر و خشک ریشه، تعداد غنچه، وزن تر و خشک غنچه، قطر ساقه، وزن تر و خشک ساقه بودند. نتایج نشان داد که گونه های مختلف و سطوح آبیاری و اثر متقابل آنها تاثیر معنی داری بر صفات مورد بررسی داشتند (p<0.01). بررسی نتایج مقایسه ویژگیهای گونه های گیاهی مختلف نشان داد که در خصوص صفت ارتفاع گیاه، وزن تر ریشه و تعداد گل مقاومترین گونه کوکب کوهی بود. از نظر طول ریشه، مقاومترین اطلسی و حساسترین جعفری و رعنا زیبا بودند. از نظر تعداد انشعابات جانبی، گونه رعنا زیبا مقاوم و کوکب کوهی حساس است. همچنین، در خصوص صفت تعداد گل، کوکب کوهی مقاوم و اطلسی و رعنا زیبا حساس بودند. از منظر میانگین قطر گل، گیاه اطلسی مقاوم و جعفری، رعنا زیبا و کوکب کوهی حساس بودند. در خصوص تعداد غنچه جعفری مقاوم و کوکب کوهی حساس بودند.کلیدواژگان: فضای سبز، تنش آبی، گل فصلی، ظرفیت زراعی
-
Pages 355-365Given the limited availability of water resources, population growth and hygiene, maintaining a groundwater resources with good quality is important. Agriculture and the continued use of fertilizer in cultivated lands lead to contamination of groundwater resources. The aim of this study was to investigate the effect of application and amount of biochar and straw application on nitrate and nitrite leaching. This study was based on a randomized complete block design with treatments: control (CO), Wheat straw 5 mm thick (SM5), Wheat straw at 10mm (SM10), Straw at a rate of 5 ton / ha (ST5), Straw at a rate of 10 ton / ha(ST10), Biochar at a rate of 2.5 ton / ha (BT2.5) and Biochar at a rate of 5 ton / ha (BT5). Results showed that biochar and straw application had significant effect on nitrate and nitrite leaching at 95% level. The highest decrease in cumulative nitrate concentration occurred in BT2.5 treatment (23%). Whereas in ST10 treatment the concentration of cumulative nitrate increased (64%). Nitrite content in all treatments decreased during the cultivation period and the highest decrease in cumulative nitrite concentration occurred in BT5 treatment (94%). The use of biochar and straw leads to a decrease in the concentration of cumulative leaching nitrite. Biochar application reduces leaching nitrate concentration and straw application as a more effective layer than its combination with soil (ton / ha).Keywords: Groundwater, Pollution, Nitrate, nitrite
-
Pages 366-378Regional estimation of evapotranspiration (ET) is crucial in agricultural water management, cropping pattern and crop yield forecasting.The main purpose of this study is evaluation of actual evapotranspiration estimations of Global Land Evaporation Amsterdam (GLEAM) model of Karkhe basin, southwest of Iran. GLEAM outputs include different set of RS-based estimations, i.e. transpiration, interception, bare soil evaporation, open water evaporation and snow sublimation. In current research, the GLEAM estimation of actual evapotranspiration were compared by water balance approach (assuming a watertight basin) using coefficient of determination (R2). The corresponding values of R2 for the each study stations across the Karkhe basin namely Aran-e-Gharb,Pirsalman,Nazarabad,Polchehr,Paypol,Poldokhtar,Tangsazbon, Pole-e-kaskhan were 0.66, 0.62,0.77,0.84,0.59,0.49,0.56 and 0.66 Similarly, the RMSE values were 0.7, 0.62, 0.74, 0.25 0.45, 0.87, 0.73 and 0.51. The MAE of same comparisons were found to be 0.52, 0.43, 0.58, 0.18 0.3, 0.71, 0.53 and 0.36. Besides the relative deviation of GLEAM dataset estimations and those obtained from water balance method were calculated as -21,-3.73,-4.96,-4.19,-19.61,-2.39,-3.64,-25.18. The best agreement by all statistical indices was observed in Polchehr sub-basin. The results of this study indicated that RS-based estimations of GLEAM model can be used in Karkhe basin, especially in regions with lack of sufficient observed data.Keywords: evapotranspiration, Water balance, Iran, Satellite Estimations, GLEAM
-
Pages 379-392Development of water accounting frameworks is one of the most important infrastructures in water resources management. New technologies, including remote sensing and hydrology models, have been developed around the world to manage water balance components. The objective of this paper is assessing the status of water resources and consumptions by developing and applying WA+ framework in the Rokh-Nieshaboor basin in data scarcity condition. For this purpose, a combined approach has been applied to the use of satellite measurements and hydrological modelling.and developing water resources and consumption sheet Checked out for the basin for three years, wet, normal and dry year. Water resources and consumption in the basin were also assessed by defining different performance indices during this period.The results showed that this approach along with application of WA+ framework can provide valuable results from the conditions and status of water resources and consumptions in the studied basin.In the developed sheets, the results of " Landscape evapotranspiration " in different land uses, as well as the share of water consumption in agricultural sectors using the concepts of " Incremental evapotranspiration" (610 million cubic meters), drinking (15 million cubic meters) and industry (2 Million cubic meters) presented separately. The analysis of performance indices showed that the basin is in a water scarcity conditions and ratio of consumed water to renewable water in the study period was more than 1, indicating the instability of the basin and the first result would be social and economic problems.Keywords: evapotranspiration, Remote sensing-, Performance Indices, SWAT
-
Pages 393-401
Rice production is the main activity of agricultural economy in Guilan province. Rice is sensible to water deficit and its occurrence results in yield penalty. The present study estimated the economic value of rice irrigation water in Guilan province to determine the value of this scarce input in this province. To determine the economic value of irrigation water, the production function approach and cross-sectional data of 2014-2015 from 544 paddy fields were analyzed using cluster sampling method in the province. The data used include the amount of different inputs, the amount of yield, the cost of inputs, and the value of yield. Field data were prepared from three approaches including: eliminating outliers and extreme observations (the first approach) based on box plot, use of yield-input equation for selecting data set (the second approach), and selecting field data based on Agricultural-Jihad Organization standard pattern of paddy input-yield levels in different regions of Guilan province (the third approach). The results showed that the average economic values per cubic meter of irrigation water in paddy fields of Guilan province were 15240, 17280, and 17240 Rials, respectively.
Keywords: Production Function, final production, Production Inputs -
Pages 402-413
In order to investigate the quantity and quality of irrigation on quantitative traits of Rosmarinus Officinalis L., an experiment was conducted in center of seed and plant production of IranShahr municipality in 2017. The treatments were laid out in single-split strip plots based on randomized complete blocks design with four replications. The treatments were comprised of irrigation regimes consisted of four irrigation levels (100, 85, 70 and 55 percent water replacement) in main plot and sub plot consisted of three water quality (groundwater, wastewater and integrated irrigation (50 percent with groundwater and 50 percent with wastewater)). Results showed that dry weight, number of shoots, plant height and water productivity in irrigation with wastewater increased 13.2, 19.3, 18.6 and 13.3 percent respectively and irrigation with integrated irrigation increased 4.1, 5.9, 5.4 and 3.8 percent respectively compared with irrigation with well water. Also in comparison to 100 and 85 percent water replacement, parsimony of water usage equal 348 m3 (15 percent) achieved. Moreover dry weight, number of shoots and plant height decreased 4.6, 6.9 and 7.1 percent respectively but water use efficiency increased 11.3 percent. According to the results, 85 percent water replacement with wastewater, in addition to saving water consumption, provides better use of soil moisture and sunlight. Thus this treatment can be considered as suitable approach to cope with the water crisis and achieve a sustainable agriculture.
Keywords: Deficit irrigation, Drip Irrigation, Integrated Irrigation, Wastewater, Water productivity -
Pages 414-425
Water scarcity has become a serious crisis due to population growth, climate change, industrial development and human intervention, especially in arid and semi-arid regions. A large percentage of agricultural lands in the world and Iran are irrigated by surface irrigation methods. The three-dimensional model of Kauffman, Corrigan and Johnson and Delphi method were used for educational needs assessment of farmers. water users' awareness of educational needs from the three perspectives of ‘farmers’, ‘experts and officials’ and ‘educational process executives’ for farmers were 3.31±1.23, 2.23±0.76 and 2.20±0.95 (The total score was 5) and for horticulturists were 3.50±1.15, 2.27±0.80 and 2.36±0.81, respectively. The status of farmers knowledge in most educational needs, especially from experts and educational executives, is less than average (Score 3). The most important educational needs based on three perspectives were "time management of different stages of irrigation", "adaptation of farm management with irrigation system type " and "management of water use during drought and water scarcity", respectively. Also, "garden constructing principles for more productivity", "knowledge of different types and stages of financial facilities" and "environmental problems of unconventional water use " for horticulturists. The findings of this study showed the priorities of defining the educational headings and training courses for farmers with surface irrigation system. In addition to farmers education, the focus should be on capacity building of farmers education organizations.
Keywords: 3D model, Delphi method, Horticulturists, farmers, Education -
Pages 426-435Deficit irrigation is one of the limiting factors of crop production. An experiment in a split plot randomized complete block design with three replications on tomato in Ferdowsi University of Mashhad, Iran, during the 2018 cropping season. Treatments included; usual irrigation, fixed partial root-zone drying and alternative partial root-zone drying (main plot) and deficit irrigation100, 75, 50% irrigation requirement (sub plot). Effect irrigation methods and different levels of deficit irrigation had significant on number, weight, diameter, firmness, vitamin C and pH fruit. Maximum shoot dry weight of 153.96 g.plant-1, number of fruits per plant (58), number of fruits per square meter (163), single fruit weight 46.03 g, fruit diameter 98.48 mm, vitamin C 9.47 mg.gfw-1, fruit yield 4.46 kg.m-2 was observed in usual irrigation method. The highest amount of lycopene was 84.85 mg.gfw-1, fruit firmness 3.93 Kg.cm-2, pH 4.58, water use efficiency of 4.46 kg.m-3, 2 was observed in fixed partial root-zone drying irrigation. The results showed that the highest yield among irrigation methods, respectively in conventional irrigation method, ; usual irrigation, fixed partial root-zone drying and alternative partial root-zone drying and maximum water use efficiency in fixed partial root-zone drying irrigation method and 75% water requirement observed.Keywords: Number fruit, Tomato, Vitamin C, Water Use Efficiency, Yield
-
Pages 436-445
The increase in population in the country needs to increase the agricultural products. It is necessary to use new techniques to increase performance and make maximum use of available water resources. Priming decreasesthe cultivation period. Therefore, the total water requirement during the growing season will be reduced.The magnetized water has effects on some of the morphological characteristics of the plant, improve them. This study was conducted to investigate the effect of magnetized water and seed priming on growth characteristics of bell pepper in Ferdowsi University of Mashhad. This research was conducted as a factorial experiment in a completely randomized design with five replications and two priming factors with two levels (without priming and hydropriming) and magnetic field intensity with three levels (zero, 0.3 and 0.6 Tesla). The results have been shown that magnetized water was significant at 1% probability level on leaf area, shoot length, fresh and dry weight of shoot but on fresh and dry weight of leaf at 5% probability level Seed hydro priming was also significant on root diameter and stem length at 5% probability level. The interaction effects of treatments were significant on root length, root dry weight at 1% probability level, and on root surface, root volume, root fresh weight at 5% probability level.The use of magnetized water with 0.3 and 0.6 Tesla magnetic intensity increased the leaf area by 13.1% and 20.93%, 13.73% and 15.69% leaf fresh weight, respectively, and the highest stem fresh weight (0.27 g) in magnetizes water as irrigation was 0.6 Tesla and its lowest (0.2 g) was observed in ordinary water treatment. The highest root volume was observed in 0.6 Tesla magnetic intensity and seed hydro priming treatment (0.24 cm3). The highest (0.53 g) root fresh weight was observed in 0.3 Tesla and seed hydro priming and the lowest (0.39 g) in 0.3 Tesla, magnetic intensity, seed treatment without seed priming. As a result, irrigation with magnetized water and seed hydro priming resulted in improvement of morphological properties of bell pepper transplant.
Keywords: Hydro-priming, magnetized field, Root volume, a seedling of sweet pepper, a sum of root length -
Pages 446-463Iran’s climate is arid and semi-arid and subject to droughts and water crises In order to alleviate water crises, international trade of Agricultural Products can play a significant role in redistributing water resources because the traded goods contain a large amount of virtual water. Therefore, this research focuses on a comprehensive study of Iran’s water footprint and virtual water trade using three specific water named Green water, Blue water and Grey water. Using the concept of virtual water introduced by Allan 1994 and developed by Hoekstra and Hung (2002), we estimated virtual water trade for all crops of Iran during 2016-2018. The results show that Average virtual water export of Iran is 6.232 billion m3/year and virtual water import is 18.838 billion m3/year and in general, Iran is a net importer of virtual water during this time period. Virtual water import to Iran are mainly through green water and green water contribute to 75.21% of total virtual water import. The blue water is the largest of Iran’s virtual water exporter and contribute to 65.36 % of total virtual water export. Iran mainly imports green virtual water from the India, Russia, Brazil, England, Switzerland, Singapore and Pakistan and mainly exports blue virtual water to the Iraq, UAE, Vietnam, Pakistan, India, Hong Kong, Russia. The 94 % of virtual water exported by Iran is linked to Fruits and Nuts. Which are mainly through Pistachio, dates, apples, peppers and tomatoes. Also, 81% of Iran’s virtual water imports are from cereals. Finally, it was found that spatial distance and having a common land-sea border had a positive impact on Iran's virtual water trade and most of the virtual water imports and exports were with countries that had a common border with Iran. Also, importing virtual water through importing agricultural products can save water at national level.Keywords: virtual water, Water Embedded, Green water, Blue water, gray water
-
Pages 464-481
A good understanding of the river natural flow regime plays an important role in many hydrological studies. In integrated water resources management, it is necessary to determine the environmental flow in river systems that affect the health of river habitats, water-dependent systems and aquatic life. In the present study were calculated and evaluated hydrological methods (Tennant, Q50 and Q90, Esmakhtin, flow duration curve shifting (FDC Shifting), Texas and Water Quality) and hydraulic (Wetted Primer) estimating the environmental flow of the Qarasoo River in different months of the year. Based on the results of this study, for the protection of the Qarasoo River in the minimum acceptable environmental conditions, FDC Shifting method in management class C with a flow of 0.96 m3/s (53 Percent Mean Annual Flow) in this study due to the consideration of biodiversity management classes and the proper adaptation of the pattern changes within the year of environmental flow and the mean annual flow and its flexibility with respect to changes in the monthly flows river under study. On the other hand, the efficacy, flexibility and effectiveness of the Tenntant, Q90 and Smakhtin methods are not sufficient to protect the river habitat under study due to an inappropriate estimate environmental flow. Also, comparison of water allocation for environmental flow with Wetted Primer and Tennant methods in the studied river showed that shortage of flow is observed in summer and winter seasons (river flow is less than environmental flow). Finally, it was concluded that other environmental flow methods provide values above 20% of the mean annual flow, which provide better flow protection for the river habitat. It is noteworthy that the Wetted Primer and Tennant methods, with assigning a more portion of the river flow regime to the environmental segment, should be used with caution in summer. The optimal environmental flow regime will be effective when released and provided in the river at the appropriate time to continue bio-activities, river habitat performance and the preservation of the river bed morphological conditions.
Keywords: Environmental flow, Hydrological Regime, Mean Annual Flow, River Habitat, Water resources -
Pages 482-497Drought is one of the natural destructive phenomena which cause a lot of damage to the affected area. In this study, outputs of Fifth climate change report were used to investigate changes in precipitation and drought intensity at Birjand Synoptic Station during the next two periods. Precipitation data for two near future periods (2015-2045) and far future period (2045-2075) against base period (1975-2005) were downscaled using two scenarios RCP4.5 and RCP 8.5 using the LARS-WG model. Then the SPI values were determined for six time scales 1,3,6,12,24 and 48 months. The results showed that in most models, precipitation changes for both the near and far future periods would not be much higher than the base period. However, precipitation will drop further in the near future (2045-2075) than in the near future (2015-2045). Among the GCM models, the CanESM2 model shows the highest change over the base period and the RCP8.5 scenario estimates a lower rainfall than the RCP4.5 scenario. Also, in comparing the GCM models, NorESM1-M estimates the number of years with more severe drought. The results also showed that in future periods, as the SPI time period increases from short to long intervals, SPI values will show more severe drought conditions. Models uncertainty analysis also showed that the highest uncertainty value among models for long-term and short-term SPIs was related to NorESM1-M and Mpi-esm-mr models, respectively. The overall results also indicate an increase in severity and duration of drought in the future (especially the distant future).Keywords: Climate change, Drought, SPI Index, Precipitation, LARS-WG
-
Pages 498-510
One of the most important decisions of the water industry consultants is the decision to bid or not to bid in the international tenders, because the consequences of this decision have a major role in the success or failure of these organizations. The purpose of this study is to identify the criteria that affect the bid/no-bid decision in international bidding for the water industry using two different tools, the first tool consisting of statistical analysis on questionnaires and the second tool, including text mining. 5 main criteria with 62 sub-criteria and their weight were identified through questionnaire analysis, and 5 main criteria with 35 sub-criteria were identified through interview text mining. Given the high similarity of the criteria and sub-criteria identified by the two tools, the final result of the study consists of 5 main criteria and 68 sub-criteria. The main criteria in order of importance are financial issues, bidding company considerations, employer specifications, project specifications and contract specifications, bidders, and competitors. The results show a high degree of alignment between these tools. From the high concordance of the results of these two tools, it can be concluded that the identified factors have acceptable accuracy and generalizability and that the firms can use these factors.
Keywords: Tender, Consultant, Data mining, Text Mining, Clustering -
Pages 511-521In order to study effect of deficit irrigation and cultivar on yield and yield components of soybean, a field experiment was conducted at the Ordukhan Agricultural Research Center, Heart Province-Afghanistan (Geographical longitude: 62°11'29" east and geographical latitude: 34°20'35" north) during the cropping season 2017-2018. The experiment was conducted in a split-plot arrangement based on randomized complete block design with three replications. Deficit irrigation with three levels (70 (no stress), 90 (moderate stress) and 110 (severe stress) mm evaporation from class A evaporation pan) were considered as main plots and cultivars with four levels (Glway, Stine, Hong and LD04) were allocated as sub plots. Analysis of variance showed that the deficit irrigation had significant effect on number of pods per plant, number of grains per pod, 100 grains weight, biological yield, grain yield and harvest index The effect of cultivar on all traits and the effect of interaction between two factors on 100 grains weight were significant. The results showed that the deficit irrigation at 110 mm evaporation (severe stress) cased of significantly reduced of all traits. The lowest number of pods per plant (109.8 pods), number of grains per pod (2.4 grains), 100 grains weight (15.27g), biological yield (7363 kg/ha), grain yield (2899 kg/ha) and harvest index (35.5%) were obtained in 110 mm evaporation. The means of traits at 70 mm (no stress) and 90 mm (moderate stress) evaporation had no significant difference. The LD04 cultivar had the highest grain yield (3793 kg/ha), because this cultivar had optimum yield components. Simple correlation coefficient of traits showed that the grain yield had positive significant correlation with biological yield, number of pods per plant, plant height, number of grains per pod. Based on, these results deficit irrigation up to 90 mm evaporation can be considered.Keywords: : Biological yield, Grain yield, Moderate stress, severe stress
-
Pages 522-534
Around the world, the Penman-Monteithe-FAO model is used as a reference method to estimate reference evapotranspiration. This method requires a lot of input data, which in many cases are difficult to access, so it is necessary to replace simpler models with low inputs and good accuracy. Therefore, the purpose of this study was to evaluate the accuracy and capability of Bayesian Network and Support Vector Machine models in estimating reference evapotranspiration and comparing it with the Penman-Monteithe-FAO model. For input data, monthly data of Khoramabad synoptic station including: maximum and minimum temperature, maximum and minimum relative humidity, solar radiation and wind speed in period 1990-2016 (420 months) were used. Based on the effect of input parameters on output, six input patterns were determined for modeling. 70% of data were used for training and 30% for model validation. The results showed that pattern number 5 includes: maximum Temperature, wind speed, solar radiation, minimum temperature and minimum relative humidity in has the best accuracy all models. This model in test phase, has R2 = 0.97 and RMSE = 0.93 in the Bayesian network and 8.9 R2 = 0 and RMSE = 0.41 in support Vector Machine with radial basis functions kernel. Comparison of the performance of the models showed the superiority of the vector machine model over the other models with AARE of 0.0525 and MR of 0.005.
Keywords: Bayesian Network, Khorramabad, Reference Evapotranspiration, Regression, Support Vector Machine -
Pages 535-547
This study aimed in the 2017-2018 year to investigate the effect of subsurface drip irrigation on the volume of irrigation water, growth variables and root distribution for the sugarcane first ratoon. For this purpose, the management of subsurface drip irrigation with closed end furrow irrigation (as control) were studied. Three measurement plots/pilots were selected in each field. Number of plants, number of green leaves, leaf length and width over one meter were counted and measured six times at 91, 99, 105, 112, 119 and 128 days after harvesting of plant, respectively. The results showed that by applying the subsurface drip irrigation in sugarcane and its proper management, no matter the depth of application or the specific space of the emitters, on average about 31% will save on irrigation water. Number of Leaf and leaf length and leaf width were not significantly different in both irrigations. The number of stems and leaf area index in subsurface drip irrigation had significant difference with irrigation in levels of 95 and 99 percent, respectively. The mean of leaf area index in subsurface drip irrigation and furrow irrigation were 4.1 and 2.7, respectively, and this index, in the subsurface drip irrigation was 34% higher than the average of furrow irrigation. The active depth of preservative roots was up to 120 and 143 cm vertically and horizontally in subsurface drip irrigation and up to 100 and 104 cm in furrow irrigation, respectively. This indicates that the roots in subsurface drip irrigation are about 17% and 27% deeper and wider than furrow irrigation, and also were finer and deeper than the furrow irrigation. In subsurface and furrow drip irrigation, about 96% and 98% of the vertical roots, respectively, were propagated at a depth of 60 cm. Keywords: Leaf area index, Root extension, Sugarcane, Irrigation water, Sub-surface drip irrigation
Keywords: : Leaf area index, Root extension, sugarcane, Irrigation water, Sub-surface drip irrigation -
Pages 548-558Crop growth simulation models are one of the most advanced tools used today to estimate yield and optimize crop yields. Therefore, this study aimed to evaluate the ability of DSSAT-CERES-Wheat version 4.7 plant model to simulate the phenological stages and wheat yield of Anfaram 4 for Birjand weather conditions. For this purpose, a randomized complete block design with 3 replications was conducted at research field of agriculture, University of Birjand in 2016-2017. The treatments consisted of different levels of irrigation I1, I2, I3 and I4, respectively 125, 100, 75 and 50% of plant water requirement and I5 including rain fed with one supplementary irrigation. The results showed that the values of wheat genetic coefficients including P1V, P1D, P5, G1, G2, G3 and PHINT at model calibration stage were 25, 0, 17, 20.5, 30.16, 1.982 and 30, respectively. At the validation stage, the lowest and highest NRMSE values were observed in the estimation of pollination date (5.75%) and dry matter (18.37%), respectively. Therefore, it can conclude that DSSAT model simulated the phenological stages and yield of wheat for Birjand region.Keywords: Birjand, DSSAT-CERES-Wheat crop model, Genetic coefficients, Phenological stages
-
Pages 559-569
Stability of hydraulic structures is one of the main problem that usually researchers focused on it. Bed change around the hydraulic structures caused by flow is one of this effected items on stability. In this research, the scouring and sedimentation downstream of gate with different angles (30, 45, 60 and 75 degrees) has been investigated with Flow-3D software. This simulation results illustrated that Flow-3D software in addition to the prediction of scour depth and sedimentation high with R2=0.9, have acceptable results of bed shape change in simulation. The erodible bed changes showed that with increasing of angle up to 45 degrees, scour depth will increase up to 3.4 times of flow jet thickness, while for gate with 60 degrees this amount is minimum and equal to 2.8. Distance of scour and sedimentation maximum depth and high for 60 degrees was about 12 times of flow jet thickness, also wide and length of composed vortex downstream of gate were about equal to flow depth and 16 to 17 times of flow jet thickness, respectively. The vortex circulation between separation stream layer and gate, and its velocity is 10 percent of jet velocity which rotate counter clockwise. So gate with angle of 60 degrees according to scour depth and sedimentation high was the best angle for design.
Keywords: Flow Jet, Scouring, Sedimentation, Time Variation of Scouring, Flow-3D -
Pages 570-578In order to obtain the latera arrangements and distance between emitters in Drip irrigation, the soil moisture distribution should be considered. The variety in pore sizes and permeability of each layer beside the changes in influential forces (mostly matrix and gravity), cause the wetted pattern in layered soils to be different from homogeneous soil. The present research studies wetted zone in layered soils. In addition, some scientific-experimental equations with the help of dimensional analysis and the Buckingham π theorem were suggested to estimate the size of the wetted perimeter. There were six sets of experiments including different sequences of three soil textures (light, moderate and heavy) and under discharge 4 liters per hour for drip irrigation. The experiments were conducted in a physical model with transparent walls. At the end of irrigation, the lowest depth of advance was related to S2 (light to moderate to heavy). The highest wetted diameter was related to the S2 soil treatment (with the least depth of advance). The lowest wetted soil diameter at the end of irrigation was related to S6 treatment (moderate to heavy on light), which had almost more depth in this treatment than other treatments. The reason is the low difference between medium and heavy textures. That is, the delay time of the moisture front to cross the common boundary of the two layers was less. The information obtained in this study can be used to design and manage drip irrigation systems.Keywords: Drip Irrigation, Point source, Soil wetting pattern, Layer soil, Buckingham π theorem
-
Pages 579-592
The use of metaheuristic optimization algorithms in the optimal management of surface water reservoirs systems has expanded considerably in recent years. The reason for this can be seen in the diversity and number of constraints of these systems, a large number of decision variables, and the multiplicity of objectives of these systems. In this research, the Grasshopper optimization algorithm as one of the new metaheuristic optimization algorithms, has been used for the management of reservoir dams. Dez Reservoir Dam has been selected as a case study for two separate simple operation and hydropower production problems (60, 120, 240 and 480 variables). In addition to the usual constraints on reservoir operation, the time reliability, volume reliability constraints as well as the provision of at least a percentage of the monthly requirement in the months with unmet demands are included in this research. The results of this study showed that in different scenarios, the Grasshopper optimization algorithm was able to improve the optimal solution by about 0.5 to 12%. However, as the number of decision variables increases, the efficiency of this algorithm is reduced compared to the genetic algorithm. Regarding the stability of the solutions, in most cases the Grasshopper optimization algorithm yielded better results. In terms of runtime, the grasshopper algorithm converged about 20 to 50 percent faster than the genetic algorithm. The results of comparing the grasshopper optimization algorithm with genetic algorithm indicate the high capability of this algorithm in solving the reservoir operation optimization problem.
Keywords: Simple Operation, Hydropower Operation, Dez Dam, Grasshopper Optimization Algorithm, Genetic Algorithm -
Pages 593-604Estimating the parameters of infiltration equation and Manning’s roughness coefficient are essential for the optimal design and evaluation of surface irrigation systems. The present study was carried out to calibrate these coefficients for a closed-end border irrigation system with four series of field information. In this regard, the hydraulic surface water flow is simulated using zero-inertia model by WinSRFR simulation model that linked to the particle swarm optimization algorithm for repetitive calculations. The objective function of the optimization problem was the minimization of the difference between the calculated and measured times of advance and recession phases, and four coefficients of the modified Kostiakov equation and Manning’s roughness coefficient were considered as decision variables. The sensitivity analysis of the developed model showed that the coefficient b of infiltration equation in the recession phase and the Manning’s roughness coefficient in the advance phase have the most errors in the predicted results. The results showed that based on the optimized parameters in the model, the values of root mean square error, RMSE, were obtained between 3.77 to 12.86 minutes and the coefficients of residual mass were varied between -0.099 and 0.003 to predict the advance and recession times in the four experimental irrigations. Based on results, with optimization of WinSRFR model, there is accessibility to achieve in application efficiency and distribution uniformity about 86 and 84 percent, respectively (with adequacy about 100 percent) by flow variable (inflow rate and cutoff time).Keywords: Application efficiency, Cutoff time, Infiltration equation parameters, Inflow rate, Manning’s roughness coefficient
-
Pages 605-615
Climate change has relatively great effects on water demand of plants by changing temperature and precipitation pattern. this investigation aims was to predict temperature and precipitation in The new future and to evaluate their effects on evapo-transpiration and water demand of alfalfa plant in Bardsir region in kerman province. The best equation for estimating real evaporation-transpiration in the region was derived by using measured data obtained by a lysimetric device in during 7 months. For this purpose, 6 common equations were studied in addition to artificial neural network techniques under different scenarios. The best equation among the presented ones was Blaney-Criddle with R2= 0.884, RMSE=0.11 and the best artificial neural network scenario was mean daily temperature scenario with R2=0.802, RMSE=1.516. Therefore, the Blaney-Criddle equation was selected as a reference for prediction. Then, the GFDI-ESM2M model was used to simulate precipitation and temperature for the near future 2020-2050. Observed Temperature and precipitation data. which were obtained from a weather station in the region, were used for the reference period of 1987-2016. Temperature and precipitation changes trends were by extracted three scenarios; under optimistic RCP2.6, medium RCP6 and pessimistic RCP8.5 scenarios, during 2020-2050. The results showed that the mean temperature for mentioned three scenarios increased by 2.5, 2.8 and 3.1 Celsius degree in the 2050 respectively, and precipitation remained virtually unchanged. In this regard, it is expected that agricultural water demand will increase 3.64, 4.69 and 5.25 mm per year, respectively compared with the reference period.
Keywords: Climate change Scenarios RCP, Artificial neural network, Reference water demand -
Pages 616-625
Increasing water productivity is one of the mechanisms for water use management, and economic methods such as water pricing, are one of the solutions that reduce water consumption and increase water productivity. In this research, the impact of water pricing on increasing the water productivity in the irrigation network of Qazvin plain by the aid of modern irrigation systems was investigated. Therefore, regarding existing information comprised of network construction costs, ongoing costs and other expenditures, the cost for per cubic meter of water in the irrigation network of Qazvin plain was estimated based on the engineering economics method in 2018. Then, according to the cropping pattern of the network, the net irrigation requirement of each crop and its associated costs and incomes, the economic productivity of each crop was investigated regarding to four different scenarios The results illustrated that the price of water sales in the irrigation network is much lower than its real price. Water pricing in irrigation network due to a rise in farming costs has led to encouraging farmers to implement modern irrigation systems as well, and consequently resulted in a reduction in water consumption and increased water productivity in the irrigation network of Qazvin plain. Thus, if farmers implemented modern irrigation systems in their fields, economic water productivity in the network would increase and the government could sell the water to the farmers at a realistic price.
Keywords: Modern irrigation systems, Network irrigation, Water sale, Water pricing -
Pages 626-636In designing and implementing irrigation systems, it is essential to know how Wetting Pattern form soils and their components. Simulation for each design and management scenario, in addition to highly acceptable results, saves time. The main purpose of this study was to provide equations for determination of soil moisture pattern in subsurface irrigation from point source. For this purpose, by applying dimensional analysis, the Schwartzman and zur equation for subsurface drip irrigation from point source was modified. By constructing a physical model and using three types of sand, loam and silty clay loam texture, the equations coefficients were extracted and 9 equations were obtained. For the developed simulation model in three soil type, RMSE values was smaller than 2.47, 1.27 and 3.01 cm for wetted width, upper and lower trickle placement respectively. It was found that performance of model was good with model efficiency greater than 81% for all cases. Therefore, it can be used to describe wetted depths and widths of soil under SDI system with point source of water application.Keywords: subsurface drip irrigation, Dimensional Analysis, Wetting Front, Wetting pattern, model efficiency
-
Pages 637-649
One of the general principles of sustainable landscape management strategies that urban planners have outlined for the success and expansion of green space in arid and semi-arid areas is the use of lower quality water resources. Among the different sources of wastewater and recyclable sources, domestic wastewater is a top priority due to its high volume and better quality after the treatment processes. Therefore, it is believed that urban wastewater effluent can be used as water needed for urban and forest parks, on the outskirts of cities and industrial complexes to develop green space and reduce air pollution. For this purpose, we investigated the effect of water, effluent and wastewater on the germination characteristics of the Fraxinus excelsior. This design is a completely randomized design with three replications in the treatment plant of Parkandabad 1 in 1395-1396. Experimental treatments consisted of irrigation with ordinary water, wastewater and wastewater. Each experimental treatment was performed at 4 levels of irrigation (50, 80, 100 and 120 plants water requirement) and applied to the seeds by weight method. The results showed that the mentioned treatments resulted in a significant difference in germination percentage, sperm germination rate at 1% and significant difference at 5% level in sparrow seed vigor index between treatments. The effect of treatments on chlorophyll a, b and t had significant effect at 5% level between treatments. The effect of irrigation treatments with ordinary water, wastewater and wastewater on the amount of zinc, copper and lead leaf of ash leaf had a significant effect at 5% level between treatments.
Keywords: green space, Effluent, Wastewater, Chlorophyll -
Pages 650-660In this research, a new downscaling method was proposed to improve the spatial resolution of Soil Moisture Active Passive (SMAP) soil moisture estimates with the use of higher resolution from the visible/infrared satellite (MODIS). The model relies on a physical linear relationship between the soil moisture content and shortwave infrared transformed reflectance (STR). Finally, the physical downscaling model was compared against the traditional empirical triangle method to evaluate the performance of using STR in place of land surface temperature (LST). In this study, MODIS and SMAP satellites observations from 2015 to 2018 were used and the evaluation of the downscaled soil moisture was undertaken at the COSMOS sites in Arizona. Results show that while both downscaling algorithms have decreased Root Mean Square Error (RMSE) values, the performance of physical algorithm generally is better than empirical. However, the spatial correlation (R) values decreased using downscaling algorithms, but the RMSE values improved from 0.032 of SMAP soil moisture to 0.3 and 0.031 for the physical and empirical downscaling algorithms, respectively. Also the values of bias improved from 0.011 of SMAP soil moisture to 0.0016 and 0.0076 for the physical and empirical downscaling algorithms, respectively. In conclusion, the result show the proposed physical downscaling algorithm nicely improves the limited spatial variability of SMAP soil moisture and replacing LST with STR can yield a new insight on the downscaling issues.Keywords: Downscaling algorithm, soil moisture, Passive microwave remote sensing, Spatial resolution
-
Pages 661-672Indiscriminate consumption of water in the agricultural sector has led to a decrease in renewable water resources in Iran. Simultaneous development and management of new irrigation systems is one of the important strategies to reduce agricultural water consumption. In the present study, land suitability classification map for drip irrigation was prepared using AHP method in the Zanjan plain. For this purpose, selection criteria for the installation of the drip irrigation systems including water quality factors, soil characteristics, topography, economic, social and cultural indicators were considered using the AHP process. Based on land suitability classification map, about 45% of the studied area were classified as suitable and highly suitable, 25% as moderately suitable and 30% as not suitable class for drip irrigation systems. Investigation of the implemented projects showed that 79% of the projects were performed in land with suitable or highly suitable classes and 21% in moderately suitable or not suitable land. The results of this study indicated that using AHP method could be useful in selecting the proper irrigation method by considering the effective criteria.Keywords: Feasibility, Zoning Map, LSI Index, Classification
-
Pages 673-685
Rainfall always has been considered as one of the most important variables for estimating the balance of watershed. The evaluation and correction of precipitation data as a supplement to the ground data in Iran, which it most regions is located in arid and semi-arid zone, is necessary. In this study, the precipitation data from 6 synoptic stations in 3 climate of Iran (extra arid, arid and semi-arid) were selected as the basis for the period of 20 years (1998-2017). The satellite monthly precipitation data (TMPA-3B43) was corrected with the multiplicative model, and results were evaluated by using R, MBE, MAE, and RSME indices. Based on uncorrected results, the correlation coefficient (R) varied from 0.79 for Garmsar station to 0.95 for Ramhormoz station. In all three climates, satellite data had overestimated values. After applying the multiplicative model, a seasonal parameter has been obtained for satellite data correction. All evaluation indices, especially the MBE, were significantly reduced after the correction. The lowest values for this error in the corresponding pixels of Garmsar, Boshrouyeh, Saveh stations were reduced to 0.1(spring), 0.4(autumn), and 0.7(winter) respectively. According to the results of the correction parameter in all three studied climates, the highest overestimate was observed in the autumn season. Also, this correction coefficient was 0.64, 0.67, and 0.79 for Qazvin(semi-arid), Garmsar(extra-arid), and Saveh(arid) stations, respectively. Based on the obtained results, the calibration model can be used to correct the seasonal data of the remote sensing in dry regions.
Keywords: Seasonal precipitation, bias correction, Satellite data, Multiplicative Model -
Pages 686-699
Considering Iran's climate condition, which is one of the arid and semi-arid countries of the world, irrigation planning is a type of management operation to properly determine irrigation time. One of the fastest and most accurate methods to determine the irrigation time is to use plant index.This study aimed to investigate the relationship between leaf color and soil moisture deficiency by LAB color system to determine irrigation time and modeling of water stresses by C5 tree model in zucchini plants with20 irrigation treatments f 100% to 15% with 5% spacing and two non-irrigated treatments ( Control) and over-irrigation (120%).Weight and moisture content of leaves were measured daily for 20 consecutive days and finally results showed that with decreasing moisture, L(Lightness) and B(Blue- yellow) parameters decreased and A(Green-red) increased.Irrigation time was also determined for pumpkin plant, fifth day at L = 68, A = -19 and B = 37.3. On the other hand, using the C5 tree model to predict soil moisture stresses under two scenarios (taking into account the day and not taking into account the day) showed that this model was more accurate with respect to the days of stress application with a value of 95/85. Percentage. Therefore, leaf surface color in LAB color system can be used to determine irrigation time and to determine the amount of stress.
Keywords: Irrigation planning, leaf color index, LAB color Model, C5 tree algorithm -
Pages 700-713
Chemical fertilizers are among the resources that can quickly supply nutrients to the plant, but their continued and high consumption poses environmental hazards such as contamination of surface and ground water and enrichment of water. Therefore, it is best to replace some of the fertilizers with organic fertilizers. Due to the lack of organic matter in most soils of Iran, it is necessary to consume a variety of organic materials such as municipal manure and sewage sludge. In order to understand the effect of using sludge on morphological and physiological characteristics of forage maize crop, an experiment was conducted during spring and winter in two seasons in 1976-96 at a farm east of Mashhad at Olang-Altimur refinery. Is. In this study two irrigation treatments with ordinary water (A) and effluent (B) were applied in three replications using chemical fertilizers (S), animal (D) and processed sludge (L). The results showed that the effect of fertilizers application on plant height, stem diameter, corn ear diameter, chlorophyll a, b, t, leaf area and percentage of maize moisture content in water use and wastewater treatments were significant in the first and second crop season. There was a significant difference between treatments at 5% level and a significant difference between treatments at 1% level. There was no significant difference between AS and AD treatments on plant height, stem diameter, ear diameter and leaf chlorophyll, while no significant difference was observed between BL and BD treatments and the highest percentage of weeding.
Keywords: Corn, Effluent, Fertilizer, Sludge, Chlorophyll -
Pages 714-723In order to investigate the effect of different irrigation levels of deficit irrigation on growth indices of Petunia (Petunia hybrida L.), Coneflower (Rudbeckia fulgida L.), Blanket flower (Gaillardia grandiflora L.), Marigold (Tagetes patula L.), a pot experiment was conducted in a research greenhouse in Mashhad, on 2016. This experiment was carried out as a factorial experiment based on completely randomized design with three replications. The treatments were different irrigation levels (100% field capacity (control), 75% field capacity, 50% field capacity, 25% field capacity) and 4 flower species (Petunia, Coneflower, Blanket flower, Marigold). In this experiment, irrigation treatements were selected so that plants were exposed to non-stress conditions, moderate stress, moderate stress and severe stress. Application of irrigation stress was done using weighted method. Recorded Traits were leaf area index (LAI), plant height, number of flowers, flower mean diameter, flower fresh and dry weigh, leaf fresh and dry weight, lateral branche number, lateral branche fresh and dry weight, root fresh and dry weight, root height, bud number, bud fresh and dry weight, stem diameter, shoot fresh and dry weight. Results showed that different species and different irrigation treatements and their interactions had significant effect on the traits (p<1%). Comparison of different plant species characteristics showed that coneflower was the most resistant species in terms of plant height, root fresh weight and flower number. In terms of root length, the most resistant species was petunia and marigolod and blanket flower were sensitive. About the number of lateral branches, blanket flower was resistant and coneflower was sensitive. Also, coneflower was resistant and petunia and blanket flower was sensitive in terms of flower number. In terms of mean flower diameter, resistant species was petunia and marigold, blanketflower and coneflower were susceptible.Keywords: Growth index, Seasonal flower, Field capacity, irrigation