فهرست مطالب

پژوهش آب در کشاورزی - سال سی و چهارم شماره 4 (زمستان 1399)

مجله پژوهش آب در کشاورزی
سال سی و چهارم شماره 4 (زمستان 1399)

  • تاریخ انتشار: 1399/12/27
  • تعداد عناوین: 9
|
  • محمدعلی غلامی سفیدکوهی*، زهرا باقری خلیلی، محمدامین قلعه نوی صفحات 505-515

    به منظور مدیریت بهینه و مناسب بر منابع آبی استان های شمالی کشور، اندازه گیری مقدار تبخیر-تعرق واقعی گیاه برنج از اهمیت بالایی برخوردار است. این پژوهش در سال زراعی 98-1397 در اراضی شالیزاری دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری برای اندازه گیری تبخیر-تعرق واقعی و ضریب گیاهی دو رقم برنج (هاشمی و شیرودی) با استفاده از شش عدد لایسیمتر زهکش دار طراحی و احداث شد. پس از کشت برنج در درون لایسیمترها، ، مقادیر بارندگی، آب آبیاری و نشت عمقی در دوره های پنج روزه اندازه گیری شد. نتایج بدست آمده از لایسمترها نشان از تفاوت مقادیر نیاز آبی و نفوذ عمقی در دوره رشد (از مرحله نشا تا برداشت) در ارقام هاشمی و شیرودی داشت به طوری که میزان نیاز آبی این ارقام در طول دوره رشد به ترتیب 351 و 397 میلی متر و نفوذ عمقی در این ارقام به ترتیب 48 و 97  میلی متر بدست آمد. همچنین با مقایسه تبخیر-تعرق واقعی اندازه گیری شده در لایسیمتر و تبخیر-تعرق مرجع محاسباتی 14 روش غیرمستقیم، ضرایب گیاهی برای ارقام هاشمی و شیرودی حاصل شد. ضرایب گیاهی استخراج شده در این پژوهش با در نظر گرفتن رقم و روش برآورد تبخیرتعرق مرجع، بین 73/0 تا 12/1 برای مرحله ابتدایی، 83/0 تا 41/1 برای مرحله میانی و 64/0 تا 15/1 برای مرحله انتهایی متغیر بود. همچنین متوسط درصد خطای تخمین(PE) ضریب گیاهی در مقایسه با ضریب گیاهی توصیه شده توسط فایو به ترتیب طی مراحل ابتدایی، میانی و انتهایی 11%، 11% و 8% در رقم هاشمی و 15%، 23% و 16% در رقم شیرودی بدست آمد که ضرورت استخراج ضرایب گیاهی ارقام مختلف برنج را بر مبنای شرایط محلی، نشان می داد. ضرایب حاصل از این پژوهش می تواند برای برآورد نیاز آبی ارقام هاشمی و شیرودی بر پایه روش های غیر مستقیم در طراحی پروژه های آبی و برنامه ریزی تحویل آب در شبکه آبیاری و زهکشی در منطقه پژوهش استفاده شود.

    کلیدواژگان: نیاز آبی برنج، تبخیر-تعرق مرجع، لایسیمتر، شالیزار
  • مهدی زنگی آبادی* صفحات 517-529

    در راستای مدیریت و ارتقاء بهره وری مصرف آب در بخش کشاورزی، توجه به ویژگی های فیزیکی خاک یک اصل محسوب می گردد. بر این اساس مطالعه حاضر با هدف بررسی رابطه مهم ترین ویژگی های فیزیکی خاک با بهره وری مصرف آب در گیاه ذرت علوفه ای، در ایستگاه تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی طرق در استان خراسان رضوی انجام شد. در این مطالعه تعداد 30 کرتبا مساحت 15 مترمربع، با خاک های متفاوت از نظر بافت و ساختمان، به عنوان کرت های آزمایشی انتخاب گردید و کلیه عملیات کاشت، داشت و برداشت به صورت یکنواخت برای کل کرت ها انجام شد. گیاه ذرت به صورت دستی کشت شد و آبیاری سطحی با استفاده از تانکر و شمارنده، به انجام رسید و در هر نوبت، آبیاری برای کل کرت ها در یک روز و به یک میزان صورت گرفت. پس از تهیه نمونه های خاک از کرت های آزمایشی و اندازه گیری های آزمایشگاهی و صحرایی، تعداد 35 ویژگی فیزیکی خاک، تعیین شد. محصول ذرت به صورت دستی در هر کرت برداشت شد و مقادیر میانگین بهره وری مصرف آب (عملکرد کل زیست توده هوایی به ازاء واحد آب کاربردی) در دو سال متوالی، ملاک محاسبات آماری قرار گرفت. داده ها با استفاده از روش های تجزیه مولفه های اصلی، ضریب همبستگی پیرسون، رگرسیون خطی چندمتغیره و تجزیه مسیر (علیت) تحلیل شد. نتایج نشان داد که از مجموع 35 ویژگی فیزیکی مطالعه شده، ویژگی های آب قابل استفاده (ظرفیت مزرعه در مکش 100 سانتی متر) با ضریب تبیین 54 درصد، انرژی انتگرالی آب قابل استفاده (ظرفیت مزرعه در مکش 330 سانتی متر) با ضریب تبیین 20 درصد و میانگین قطر خلل و فرج خاک با ضریب تبیین چهار درصد، توانسته اند مجموعا 78 درصد تغییرات بهره وری مصرف آب در گیاه ذرت علوفه ای را توجیه نمایند. در مجموع می توان ویژگی های مقدار و انرژی آب قابل استفاده و قطر خلل و فرج خاک را به عنوان مهم ترین ویژگی های فیزیکی موثر بر بهره وری مصرف آب در گیاه ذرت علوفه ای بر شمرد.

    کلیدواژگان: آب قابل استفاده خاک، اندازه خلل و فرج، انرژی انتگرالی
  • فاطمه کیخایی*، قاسم زارعی، ناصر گنجی خرم دل، صادق صادقی صفحات 531-542

    یکی از راهکارهای کاهش تلفات آب در کشاورزی، برنامه ریزی صحیح آبیاری است که اساس آن را برآورد دقیق نیاز آبی گیاهان تشکیل می دهد. به منظورتعیین نیاز آبی سه رقم گل رز،تحقیقیبه مدتیک سال در گلخانه ای هیدروپونیک مجهز به سیستم آبیاری قطره ای در شهرستان اراک و با استفاده از لایسیمترهای زهکش دار انجام شد. میزانتبخیر -تعرقمرجع بااستفادهازیک میکرولایسیمترزهکش دار دارای کشت چمن،برای محاسبه نیاز آبی از روش بیلان آبی استفاده شد. نتایجنشاندادکهمقدارکلتبخیر- تعرقمرجعدر گلخانهطییک سالانجامپژوهش،1608میلی متربود.همچنینمقدارکلتبخیر-تعرقرز رقم آتشی دراین دورهرشد1423میلی متر، رقم لب صورتی1480میلی متر و رقم سفید، 1313 میلی مترو متوسط تبخیر-تعرق ارقام رز در طول سال برابر 8/3 میلیمتر در روز بدست آمد. با توجه به چند ساله بودن بوته های رز، ضریب گیاهی دارای مراحل چهارگانه نبود و مقدارضریبگیاهی ارقام رز در هردهه بین 7/0 تا 96/0 تغییر نمود و متوسط ضریب گیاهی ارقام رز در طول سال برابر 81/0 بدست آمد. همچنین متوسط مقدار آب مصرفی ارقام رز در طول یک سال برابر 20573 مترمکعب در هکتار به ازای تراکم کشت75000 بوته رز در هکتار بدست آمد.

    کلیدواژگان: برنامه ریزی آبیاری، میکرو لایسیمتر، تبخیر -تعرق مرجع
  • علی مختاران*، حیدرعلی کشکولی، عبدالعلی ناصری صفحات 543-561

    در شرایط جدید زهکشی در مرکز و جنوب غرب استان خوزستان،  با  کاهش عمق کارگذاری زهکش ها و زهکشی کنترل شده، مطالعه دینامیک منطقه اختلاط آب شور و شیرین در بالای سفره آب زیرزمینی، شناخت مشخصات این منطقه و تاثیر آن بر دبی و شوری زه آب اهمیت دارد. در این پژوهش هفت گروه پیزومتر در فواصل مختلف از جمع کننده زه آب نصب شد. هرگروه شامل هشت پیزومتر کارگذاری شده در اعماق مختلف سطح خاک (8/0تا 5 متری) بود. این تحقیق در دو مزرعهR9-11  شرکت کشت و صنعت دعبل خزاعی با عمق متوسط زهکشی دو متر و فواصل لاترال های 65 متری و مزرعهR8-7 شرکت کشت و صنعت سلمان فارسی با عمق متوسط زهکشی 4/1متر و فواصل لاترال های 42 متری انجام شد. تراز سطح آب در پیزومترها، شوری آب در لایه های مختلف خاک و دبی و شوری زه آب در سه دوره آبیاری سنگین کشت نیشکر(فروردین تا مهرماه سال های 1393،1392و1396) به صورت روزانه پایش شد. نتایج نشان داد که با شروع آبیاری سنگین، بار هیدرولیکی افزایش یافته و اختلاف بارهیدرولیکی بین لایه های پایین(چهار وپنج متری) نسبت به لایه های سطحی، جریان عمودی و هجوم آب شور به سمت بالا را برقرار می سازد. کاهش عمق کارگذاری زهکش ها تا60 سانتی متر از مزرعهR9-11نسبت به مزرعه R8-7و فاصله گرفتن ازجمع کننده تا 400 متر در هر مزرعه که کاهش عمق کارگذاری زهکش ها تا 40 سانتی متر را به همراه داشت، باعث افزایش بار هیدرولیکی به میزان متوسط12-8 سانتی متر، افزایش ضخامت منطقه اختلاط تا یک متر و کاهش خط میانگین شوری در ناحیه اختلاط به میزان هشت درصد بود. در این تحقیق مشخص شد که شوری زه آب تحت تاثیر شوری آب آبیاری و شوری آب زیرزمینی بوده و تفاوت درعمق زهکشی، موقعیت لایه محدودکننده و وجود عدسی های ماسه ای بر این شوری موثر است. با کاهش عمق زهکشی، دبی زه آب به شدت کاهش یافت. به طوری که میانگین زه آب از هر لاترال در مزرعهR9-11، 10 میلی متر در روز و در مزرعهR8-7به 3/3 میلی متر در روز بود. نتایج این پژوهش نشان داد که با افزایش ضخامت منطقه اختلاط آب شور و شیرین ناشی از کاهش بهینه عمق زهکشی، به دلیل استفاده گیاه از این منطقه، حجم آب مصرفی در هر دور آبیاری کاهش می یابد و می تواند عاملی موثر در جهت حفاظت منابع خاک و آب باشد.

    کلیدواژگان: زهکشی نوین، منطقه بینابین، لایه محدودکننده، غلظت املاح، پیزومتر
  • سعید قوام سعیدی نوقابی*، علی شهیدی، حسین حمامی صفحات 563-573

    تعیین نیاز آبی گیاه در برنامه ریزی آبیاری و در نتیجه مدیریت درست آب در بخش کشاورزی از اهمیت بالایی برخوردار است. در این رابطه، از روش بیلان آبی به کمک لایسیمترها استفاده می شود. از این رو، پژوهشی با هدف تعیین نیاز آبی گیاه شاهدانه (Cannabis sativa L.)در سال 1396 در دانشکده کشاورزی دانشگاه بیرجند صورت گرفت. بدین منظور از شش عدد لایسیمتر وزنی استفاده شد و نیاز آبی شاهدانه با معادله بیلان آب محاسبه گردید که سه لایسیمتر به محاسبه تبخیر-تعرق پتانسیل گیاه مرجع (چمن معمول برای فضای سبز با ارتفاع 12 سانتی متر) اختصاص یافت و در سه لایسیمتر دیگر گیاه شاهدانه کشت شد. بر اساس نتایج بدست آمده از معادله بیلان آب، میزان تبخیر-تعرق پتانسیل گیاه مرجع و تبخیر-تعرق پتانسیل شاهدانه به ترتیب برابر 6/899 و 89/688 میلی متر بود. طول مراحل مختلف رشد گیاه شامل مراحل ابتدایی، توسعه، میانی و انتهایی به ترتیب برابر 30، 55، 75 و 20 روز بدست آمد. همچنین مقادیر ضریب گیاهی شاهدانه در مراحل چهارگانه رشد گیاه به ترتیب برابر 28/0، 68/0، 01/1 و 54/0 بدست آمد. این مقادیر برای برآورد نیاز آبی و مدیریت آبیاری گیاه شاهدانه توصیه می شوند.

    کلیدواژگان: تبخیر-تعرق، گیاه مرجع، لایسیمتر وزنی، مدیریت آبیاری، معادله بیلان آب
  • معظم حسن پور اصیل، جمالعلی الفتی، محمدرضا خالدیان*، زهرا سادات نبوی صفحات 575-590

    هدف از پژوهش حاضر مطالعه اثر کودآبیاری با سطوح مختلف مواد غذایی و رژیم های آبیاری بر بهره وری آب (نسبت عملکرد به حجم آب مصرفی حاوی مواد غذایی) در کشت سوسن گلخانه ای است. آزمایش طی دو سال در دانشگاه گیلان انجام شد. در سال اول از بین چهار غلظت مختلف مواد غذایی بر حسب محلول کوییک شامل S1، S2، S3و S4، غلطت مناسب مواد غذایی تعیین شد. نتایج مقایسه میانگین داده ها نشان داد تیمار S1، (تیمار دارای بیشترین غلظت عناصر غذایی) بر بیشتر خصوصیات رویشی، زایشی و پس از برداشت گیاه سوسن اثر مثبتی داشت.در سال دوم با داشتن غلظت مناسب مواد غذایی و تهیه سه سطح مختلف از آن شامل  S11، S12و S13، رژیم های مختلف آبیاری بر حسب ظرفیت زراعی مدنظر قرار گرفت. چهار رژیم مختلف آبیاری به منظور تامین رطوبت خاک تا رسیدن به 70، 80، 90 و 100 درصد ظرفیت زراعی به کار رفت. نتایج آزمایش دوم نیز نشان داد که استفاده از تیمارهای کم آبیاری 90، 80 و 70 درصد باعث افزایش بهره وری آب شد و این بهره وری بیشتر آب بر صفات رویشی و زایشی گیاه تاثیر سوء نداشت. بر اساس نتایج، اعمال تیمارهای کم آبیاری بر ویژگی هایی نظیر ماندگاری گل بریده معنی دار شد و با کاهش مصرف آب و افزایش غلظت محلول غذایی ماندگاری بیشتر شد. در مورد خصوصیات رویشی گیاه سوسن نیز داده ها نشان داد که صفاتی مانند وزن تر و خشک ریشه، برگ و گل به طور مثبت با کاهش سطح آبیاری و افزایش محلول غذایی، تحت تاثیر قرار گرفت در حالی که صفات ارتفاع گیاه و تعداد و وزن پیازچه دختری تحت تاثیر این تیمارها نبود. بیشترین مقدار بهره وری آب حاوی مواد غذایی در تیمار سوم مواد غذایی و آبیاری در سطح 80 درصد ظرفیت زراعی و به میزان 57/21 کیلوگرم بر متر مکعب به دست آمد.

    کلیدواژگان: محلول غذایی، کودآبیاری، کم آبیاری، ماندگاری گل بریده
  • اکبر محمدی، محمدحسین نجفی مود، عباس خاشعی سیوکی*، علی شهیدی صفحات 591-601

    ضریب گیاهی  یکی از فاکتورهای بسیار مهم در برنامه ریزی های آبیاری و تخصیص بهینه منابع آب به گیاهان به حساب می آید. ضریب گیاهی از طریق نسبت تبخیر و تعرق واقعی () به تبخیر و تعرق پتانسیل گیاه مرجع () بدست می آید. این تحقیق به منظور تعیین ضرایب گیاهی گیاه گل نرگس که از جمله گیاهان زینتی مهم می باشد، به مدت یک فصل زراعی در دانشکده کشاورزی بیرجند طی سال 1396 با استفاده از میکرو لایسیمتر نیاز آبی گل نرگس به روش بیلان آب اجرا گردید. برای محاسبه تبخیر- تعرق مرجع نیز از چمن مورد استفاده برای فضای سبز با ارتفاع 12 سانتیمتر(چمن داخل میکرو لایسیمتر) به عنوان گیاه مرجع استفاده شد. ضریب تعرق گیاهی پایه مطابق با مراحل ابتدایی، مرحله توسعه، مرحله رشد میانی، و انتهای مرحله پایانی رشد گل نرگس به ترتیب 42/0، 85/0، 86/0 و 74/0 و ضرایب تبخیر از سطح خاک به ترتیب برابر 49/0، 28/0، 25/0 و 22/0 به دست آمد. درنهایت مقادیر مربوط به ضرایب گیاهی گل نرگس در مراحل مختلف رشد شامل مرحله ابتدایی، توسعه، میانی و مرحله انتهایی، به ترتیب برابر 91/0، 13/1، 11/1 و 96/0 به دست آمد. با استفاده از مقادیر به دست آمده برای ضریب گیاهی گل نرگس، برآورد نیاز آبی و مدیریت آبیاری این گیاه امکان پذیر خواهد بود.

    کلیدواژگان: تبخیر و تعرق واقعی، نیاز آبی، تبخیر و تعرق گیاه مرجع، میکرو لایسیمتر
  • علیرضا کرباسی، تکتم محتشمی*، امین علیزاده، زهرا مقیمی صفحات 603-614

    کشاورزی در مناطق خشک و نیمه خشک بیشتر به استحصال آب های زیرزمینی وابسته است. بهره برداری از ذخایر آب زیرزمینی در دشت زاوه- تربت حیدریه بیشتر از پتانسیل تجدیدپذیر آبخوان بوده و لایه های آب زیرزمینی در این منطقه دارای کسری مخزن است. به همین منظور، در این پژوهش با استفاده از اطلاعات به دست آمده از مصاحبه با کشاورزان در این دشت (که از طریق نمونه گیری خوشه ای دومرحله ای در سال 95-1394 انتخاب شده بودند) و به کارگیری مدل توبیت (Tobit model)به روش دومرحله ای هکمن به بررسی عوامل موثر بر اضافه برداشت از منابع آب زیرزمینی پرداخته شد. نتایج الگوی دومرحله ای هکمن در مورد اضافه برداشت آب نشان داد که در مرحله اول متغیرهای توضیحی نوع کشت غالب، مالکیت شخصی و مالکیت سهم بری چاه آب با اثر نهایی 35/0، 43/0 و 41/0، رابطه مستقیم؛ و متغیرهای عمق چاه، نوع کانال انتقال آب و کشت محصولات کم آب رابطه معکوسی با اضافه برداشت داشتند. در مرحله دوم نتایج نشان داد که رابطه متغیرهای فاصله مزرعه تا چاه، درآمد سالیانه کشاورز و نوع کشت غالب با میزان اضافه برداشت، رابطه ای مستقیم و معنی دار در سطح پنج درصد بود. بر این اساس، توجه بیشتر به عوامل فنی موثر در بهره برداری و مدیریت آب به همراه افزایش آگاهی کشاورزان در جهت مشارکت در اصلاح الگوی کشت، گامی موثر درزمینه کاهش اضافه برداشت از منابع آب زیرزمینی بوده و پیشنهاد می شود.

    کلیدواژگان: عوامل اقتصادی و اجتماعی، اضافه برداشت آب، الگوی توبیت، الگوی دومرحله ای هکمن
  • حسین بانژاد*، معصومه متانت، مصطفی قلی زاده، مرتضی گلدانی صفحات 615-623

    به منظور ارزیابی تاثیر مدت زمان قرارگیری آب در میدان مغناطیسی بر خصوصیات کمی و کیفی گیاه تربچه، پژوهشی در گلخانه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه فردوسی مشهد به صورت طرح کاملا تصادفی با سه تیمار و سه تکرار اجرا شد. تیمارها شامل آب مقطر (شاهد)، آب مقطر مغناطیس شده با مدت زمان 30 دقیقه و یک ساعت با شدت میدان 6/0 تسلا بود. نتایج نشان داد که آب مغناطیسی با مدت زمان یک ساعت به ترتیب باعث افزایش 29% 46%، 46%، 43%، 19% و 82% در سطح برگ، محیط غده، کلروفیل a، کارتنویید، وزن تر اندام هوایی و وزن خشک غده شد. همچنین این تیمار باعث افزایش حدود صددرصدی در حجم و وزن تر غده گردید. با توجه به نتایج به دست آمده مدت زمان قرارگیری آب آبیاری در میدان مغناطیسی می تواند روشی تاثیرگذار بر عملکرد گیاه تربچه باشد.

    کلیدواژگان: آب مغناطیسی، سطح برگ، محتوای کارتنوئید، محتوای کلروفیل
|
  • Mohammad Ali Gholami Sefidkouhi *, Zahra Bagheri Khalili, Mohammad-Amin Ghalenovi Pages 505-515

    Measuring the actual evapotranspiration rate of rice is too much important, in terms of appropriate and optimal water management of the Northern provinces in Iran. The present study aims to measure the actual evapotranspiration rate for two Shiroudi & Hashemi cultivars of rice, in Sari Agricultural and Natural Resources University’s paddy fields. For this propose, six drainage lysimeters were designed and constructed. After cultivating rice inside the designed lysimeters, the amount of precipitation, water content and deep percolation, were measured during 5-days periods. Investigation of the lysimeter results, shows difference between water requirement and also deep percolation of the two studied cultivars, in growth period (seeding to harvest steps); so that in these phases, water requirement rates was 350.81 & 396.67 millimeters and the deep percolation was 47.81 & 97.11, for the cultivars Shiroudi and Hashemi, respectively. Also the crop coefficient was obtained from the adaption of the lysimeter’s actual evapotranspiration and 14 indirect methods of reference evapotranspiration estimation, for the both cultivars. Considering the cultivar and estimating method, the crop coefficients are reported as the ranges 0.73-1.12 for the initial stage, 0.83-1.41 for the middle stage and 0.64-1.15 for the final stage. Also, the average estimation Error Percentage (PE) of the resulted crop coefficients compared to the recommended coefficients of FAO-Penmann56 method, is 11, 11 & 8 for Hashemi cultivar and 15, 23 & 16 for Shiroudi cultivar, in initial, middle and final stages respectively; which shows the necessity of extracting crop coefficients, for different cultivars under different local conditions. The obtained coefficients of the current study can be useful to calculate the water requirements of Hashemi and Shiroudi cultivars based on indirect estimation methods, for designing water projects, water delivery planning and also the irrigation and drainage networks in the research area.

    Keywords: Rice water requirement, Reference Evapotranspiration, Lysimeter, Paddy field
  • Mehdi Zangiabadi * Pages 517-529

    Measuring the actual evapotranspiration of rice is very important for appropriate and optimal water management in the Northern provinces of Iran. The present study aimed to measure the actual evapotranspiration for two Shiroudi and Hashemi cultivars of rice, in paddy fields of Sari Agricultural and Natural Resources University (SANRU). For this propose, six drainage lysimeters were designed and constructed. After cultivating rice inside the lysimeters, the amount of precipitation, irrigation water, and deep percolation were measured in 5-days intervals. Investigation of the lysimeter results showed differences between water requirement and also deep percolation of the two studied cultivars in growth period (seeding to harvest): water requirement was 351 and 397 mm and the deep percolation was 48 and 97 mm, for cultivars Shiroudi and Hashemi, respectively. Also, the crop coefficients were obtained by comparison of the lysimeter’s actual evapotranspiration and 14 indirect methods of reference evapotranspiration estimation. Considering the cultivars and the estimating method, the crop coefficients were in the following ranges: 0.73-1.12 for the initial stage, 0.83-1.41 for the middle stage, and 0.64-1.15 for the final stage. Also, the average estimation Error Percentage (PE) of the resulting crop coefficients compared to the recommended coefficients of FAO-Penman-Monteith method, is 11%, 11% and 8% for Hashemi cultivar and 15%, 23%, and 16% for Shiroudi cultivar, in initial, middle and final stages, respectively; which shows the necessity of determining crop coefficients for each cultivar under local conditions. The coefficients obtained in the current study can be useful to calculate the water requirements of Hashemi and Shiroudi cultivars based on indirect estimation methods for designing water projects and water delivery in the irrigation and drainage networks in the research area.

    Keywords: Rice water requirement, Reference evapotranspiration, Lysimeter, Paddy Field
  • Fatemeh Keykhaei *, Ghasem Zareai, Naser Ganji Khorramdel, Sadegh Sadeghi Pages 531-542

    One of the strategies to reduce water losses in agriculture is proper irrigation scheduling, which is based on accurate estimation of crop water requirement. In order to determine the evapotranspiration rate of three rose varieties, a one-year study was conducted in a hydroponic greenhouse equipped with drip irrigation system in Arak Plain using drainage type lysimeters. Reference evapotranspiration was also determined using a drained micro-lysimeter with grass. The results showed that the total amount of reference evapotranspiration in the greenhouse was 1608 mm. Also, the total evapotranspiration value of Utopia rose during this growth period was 1423 mm, Dolcevita rose 1480 mm and White rose 1313 mm. The annual average of daily evapotranspiration of rose varieties was 3.8 mm/day. Due to rose bushes being perennial, the crop coefficients did not have four growth stages and, therefore, the average coefficients varied between 0.7 and 0.96 in 10-day intervals. The results also indicated that the average crop coefficient of rose varieties was 0.81 over a year and the average amount of applied irrigation water was 20573 m3.ha-1.year-1 for approximately 75000 rose plant /ha.

    Keywords: Irrigation planning, Micro-lysimeter, Reference evapotranspiration
  • Ali Mokhtaran *, Heidarali Kashkuli, Abdali Naseri Pages 543-561

    In the new drainage conditions in the center and southwest of Khuzestan Province, by reducing the depth of drainage installation and controlled drainage, studying the dynamics of the mixing zone, understanding the specifications of this region, and its effect on the flow rate of drainage water and salinity is important. In this study, seven groups of piezometers, each consisting of 8 piezometers placed at different soil depths (0.8 to 5m) and at different distances from the drainage water collector were studied in two research farms, namely, field R9-11 Dabal Khazaei agro-industry (with an average drainage depth of 2 m and distances of 65 m) and field R8-7 in Salman Farsi agro-industry (with an average depth of 1.4 meters and 42 meters distances).Water level in piezometers, water salinity in different soil layers, and drainage water flow rate and salinity were monitored daily in three periods of heavy irrigation of sugarcane (March to October of 2013, 2014 and 2017). Results indicated that by starting a heavy irrigation, hydraulic head increased and hydraulic head variance between bottom layer (4 and 5 m) relative to the surface layers, established vertical flow and saline inflow upwards. Reducing the installation depth of drains up to 60 cm from in R9-11 compared to farm R8-7 and moving away from the collector up to 400 m in each farm, reduced the installation depth of drains up to 40 cm, and increased the hydraulic load by an average of 8-12 cm. The thickness of the mixing area was up to one meter and the reduction of the average salinity line in the mixing area was 8%. It was found that in addition to irrigation water salinity, drainage water salinity was affected by groundwater salinity and the difference in drainage depth, position of the impermeable layer, and the presence of sand lenses. By decreasing drainage depth, the drainage water discharge decreased sharply, such that the averag drainage water from each lateral in farm R9-11 was 10 mm/day, and in farm R8-7 it was 3.3 mm/day. The results showed that with increasing the thickness of the salt and fresh water mixing zone due to the optimal reduction of drainage depth, the volume of water consumed in each irrigation cycle decreased due to plant use of this zone, which can be an effective factor in conserving soil and water resources.

    Keywords: New drainage methods, Transition zone, Impermeable layer, Salts concentration, Piezometer
  • Saeid Ghavamsaeidi Noghabi *, Ali Shahidi, Hossin Homami Pages 563-573

    Determination of crop water requirement is of great importance in irrigation planning and effective management of water in agriculture. In this regard, lysimeters are used to measure water input and output and water balance method. Therefore, this research was carried out to determine the water requirement of Cannabis sativa L. in 2017 at the Faculty of Agriculture of Birjand University. For this purpose, six weighing lysimeters were used and cannabis water requirement was calculated using the water balance equation. Three lysimeters were planted to grass (12 cm height) as the reference crop, and in the other three lysimeters the cannabis plant was cultivated. Based on the results of the water balance equation, the evapotranspiration potentials of the reference plant and cannabis were 899.6 and 688.89 mm, respectively. The length of different stages of plant growth, including the initial, development, middle and end stages, was 30, 55, 75, and 20 days, respectively. Also, the cannabis crop coefficient values in the four stages of plant growth were 0.28, 0.68, 1.01 and 0.54, respectively. These values are recommended for estimating the water requirement and irrigation management of cannabis.

    Keywords: Evapotranspiration, Reference crop, Water balance equation, Water management, Weighing Lysimeter
  • Moazzam Hassanpour Asil, Jamalali Olfati, Mohammadreza Khaledian *, Zahra-Sadat Nabavi Mohajer Pages 575-590

    The purpose of the present study was to determine the effect of fertigation with different levels of nutrient solutions and different irrigation regimes on water productivity (ratio of yield to water containing nutrients) in greenhouse lily cultivation. The experiment was conducted in two years at the University of Guilan. In the first year, the best treatment was determined among four different concentrations of nutrient solution according to Coic solution including S1, S2, S3, and S4. The results of mean comparison showed that S1 treatment (treatment with the highest concentration of nutrients) had a positive effect on most vegetative, reproductive, and postharvest characteristics of lily. In the second year, with appropriate nutrient solution and three different levels including S11, S12, and S13, different irrigation regimes according to field capacity percent (%FC) were considered. Four different irrigation regimes including 70%, 80%, 90%, and 100% FC were applied. The results of the second experiment showed that application of deficit irrigation treatments including 90%, 80%, and 70% of FC increased water productivity without any significant effects on the vegetative and reproductive characteristics. The results also showed that irrigation treatments had significant effects on traits such as vase life, which was increased by decreasing water consumption and increasing nutrient concentration. Regarding the vegetative characteristics of lily plants, the data showed that traits such as fresh and dry weights of roots, leaves, and flowers were positively affected by decreasing irrigation levels and increasing concentration of nutrient solution, while plant height and both number and weight of daughter bulbs were not affected by these treatments. The highest water productivity (nutrients solutions) was obtained in the S3 and 80% FC, being 21.57 kg/m3.

    Keywords: Nutrient solutions, Deficit Irrigation, Fertigation, Vase life
  • Akbar Mohammadi, Mohammad Hossain Najafimood, Abbas Khashei *, Ali Shahidi Pages 591-601

    Crop coefficient is one of the most important factors in irrigation planning and optimal allocation of water resources to plants. The crop coefficient is obtained through the ratio of actual evapotranspiration to reference crop evapotranspiration. In this research, in order to determine the crop coefficients of Narcissus flower, which is an important ornamental plant, an experiment was conducted during 2018 growing season using lysimeters, in Birjand. Three lysimeter was used in this project and water requirement of Narcissus flower was calculated by water balance method. Turf grass with a height of 12 cm was used to determine reference crop evapotranspiration. The base crop coefficients were obtained as 0.42, 0.85, 0.86, and 0.74, and the coefficients of the soil surface evaporation were 0.49, 0.28, 0.25 and 0.22 at, respectively, primary, developmental, middle, and end stages. Finally, the values of Narcissus flower’s crop coefficients at different stages of growth including primary, developmental, middle, and end stages were calculated as 0.91, 1.13, 1.11, and 0.96. The estimation of water requirement and irrigation management of Narcissus flower will be possible using the obtained Kc values.

    Keywords: Water requirement, Reference crop evapotranspiration, Actual evapotranspiration, Micro-lysemeter
  • Alireza Karbasi, Toktam Mohtashami *, Amin Alizadeh, Zahra Moghimi Pages 603-614

    Agriculture in arid and semiarid areas is dependent on groundwater extraction. Utilization of groundwater resources in Zaveh-Torbath Haydarieh plain is more than the aquifer's renewable potential, therefore, these resources have a reservoir deficit. To this end, in this study, using the information obtained from interviews with farmers in this plain, who were selected through cluster sampling in the year 2015-2016, and the use of the Tobit Model and the two-stage method of Hackman, factors influencing the extraction of groundwater resources were studied. The results of the two-stage Hackman model showed that, in the first stage, the explanatory variables including the dominant cultivation and personal and share ownership of water wells had a positive final effect of 0.35, 0.43 and 0.41, respectively, while variables of well depth, type of water transfer channel, and low yielding crops had a negative effect on overdraft of groundwater resources. In the second stage, the results showed that farm-to-well distance, farmer's annual income, and type of the dominant cultivation had a positive and significant effect at 5 percent on overdraft. Accordingly, paying more attention to the technical factors effective in water management, as well as raising farmers' awareness of their participation in improving cropping pattern, is an effective step in reducing overdraft of groundwater resources.

    Keywords: socio-economic factors, Overdraft, Tobit model, Hackman Two-Stage Model
  • Hossein Banejad *, Masoumeh Metanat, Mostafa Gholizadeh, Morteza Goldani Pages 615-623

    In order to evaluate the effect of the duration of water in the magnetic field on the qualitative and quantitative characteristics of radish plant, a research was conducted in the research greenhouse of the Faculty of Agriculture, Ferdowsi University of Mashhad, in a completely randomized design with three treatments and three replications. Treatments included distilled water (control), distilled water magnetized with a duration of 30 minutes, and distilled water magnetized in one hour with a field intensity of 0.6 Tesla. The results showed that magnetized water with duration of one hour caused an increase of 29%, 46%, 46%, 43%, 19%, and 82% in leaf area, tuber circumference, chlorophyll a, and carotenoid, fresh weight of shoot and dry weight of the tuber, respectively. Also, this treatment increased tuber mass and fresh weight by about 100%. In general, the treatment of the magnetized water with the duration of one hour was the best treatment. According to the results, the duration of irrigation water magnetization in the magnetic field can affect radish plant characteristics.

    Keywords: Magnetized water, Leaf area, Carotenoid content, chlorophyll content