فهرست مطالب

پژوهش آب در کشاورزی - سال سی و پنجم شماره 1 (بهار 1400)

مجله پژوهش آب در کشاورزی
سال سی و پنجم شماره 1 (بهار 1400)

  • تاریخ انتشار: 1400/04/26
  • تعداد عناوین: 7
|
  • محمدامین خندان بارانی، پیمان افراسیاب*، مهدی اکبری، معصومه دلبری صفحات 1-17

    در این تحقیق وضعیت موجود بهره وری آب برای تولید گندم و امکان بکارگیری راهکارهای افزایش بهره وری آب در شرایط مختلف دسترسی به آب در شبکه آبیاری سد سیستان، تعیین و تجزیه و تحلیل شد. بدین منظور با در نظر گرفتن وضعیت موجود بهره برداری از منابع آب، مقادیر مختلف آب آبیاری و بهره گیری از اطلاعات مزرعه ای، مدل شبیه سازی SWAP، واسنجی و صحت سنجی شد. برای تعیین برنامه آبیاری (زمان و عمق)، از توابع تولید آب کاربردی برای محصول گندم استفاده شد. نتایج اندازه گیری های مزرعه ای در سال زراعی 1396-1395 در شبکه آبیاری مطالعه شده نشان داد که در شرایط موجود، کشاورزان منطقه به طور میانگین محصول گندم را در چهار نوبت آبیاری می کنند و متوسط عملکرد محصول حدود 1450 کیلوگرم در هکتار و بهره وری آب حدود 41/0 کیلوگرم بر مترمکعب است. این نتایج نشان می دهد که از آب قابل دسترس به شکل مناسبی بهره برداری نمی شود و باید با راهکارهای کاربردی برای بهبود بهره وری آب اقدام شود. نتایج صحت سنجی و واسنجی مدل SWAPنیز نشان دهنده صحت بالای مدل در منطقه مطالعه بود. نتایج سناریوهای مختلف مدیریتی حذف تعدادی از نوبت های آبیاری نسبت به شرایط موجود نشان داد که اگرچه در بهره وری آب تفاوت فاحشی مشاهده نشد اما عملکرد محصول حدود 37 % کاهش یافت. نتایج ارزیابی سناریوهای کاهش عمق و دور آبیاری (استفاده از 640 میلی متر آب در کل فصل و آبیاری به میزان 40 میلی متر در هر نوبت)، نشان داد که در صورت تامین مطمین و به موقع آب و اجرای آبیاری در نوبت های بیشتر می توان بهره وری آب را نسبت به سناریوی مبنا به مقدار 30 % و عملکرد محصول را تا دو برابر شرایط موجود افزایش داد. در این سناریوها وجود رطوبت مناسب در عمق ریشه گیاه باعث افزایش محصول شده و مقدار نفوذ عمقی به شدت کاهش یافت چون میزان آب کاربردی کشاورزان به علل مختلف بیش از اندازه است، از این رو، توصیه می شود شیوه های بهبود مدیریت آبیاری و مدیریت زراعی با توجه به آب قابل دسترس در شبکه آبیاری به کشاورزان آموزش داده شود تا آن ها خود به توزیع آب، متناسب با نیاز واقعی گیاه و آبیاری در زمان مناسب و به میزان کفایت روی آورند.

    کلیدواژگان: برنامه ریزی آبیاری، بهره وری آب، مدل SWAP، مدیریت آبیاری
  • محمدسعید جعفری، حمیده نوری*، عبدالمجید لیاقت، حامد ابراهیمیان صفحات 19-34

    کاهو یکی از مهم ترین سبزی های برگی است که بیشتر برای مصارف تازه خوری و سالادی استفاده می شود. هدف از انجام این پژوهش بررسی تاثیر هم زمان سطوح مختلف آب و نیتروژن بر عملکرد کاهو رقم آیسبرگ و یافتن بهترین میزان آبیاری و کودآبیاری نیتروژن برای تولید این گیاه در روش آبیاری قطره ای بود. کشت کاهو رقم آیسبرگ، به صورت آزمایش فاکتوریل در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار، در سال 1397 شامل سه تیمار آبیاری (I2،  I1و I3 به ترتیب برای تامین 100%، 80% و 60% تبخیر- تعرق گیاه) و چهار تیمار نیتروژن (N3، N2، N1 و N4 به ترتیب مجموعا 105، 70 و 35 و صفر کیلوگرم نیتروژن در هکتار) و در سال 1398 شامل دو تیمار آبیاری (I1 و I3) و دو تیمار نیتروژن (N1 و N4) بود. نتایج حاکی از تاثیر تیمارهای آبیاری، نیتروژن، و اثر متقابل آن ها بر عملکرد بازارپسند کاهو بود اما ماده خشک تولیدی تنها تحت تاثیر تیمارهای آبیاری و نیتروژن قرار گرفت. حداکثر عملکرد بازارپسند و ماده خشک تولیدی، به ترتیب برابر با 1/66 تن در هکتار و 2/2728 کیلوگرم در هکتار برای تیمار آبیاری کامل با 105 کیلوگرم نیتروژن در هکتار (I1N1) به دست آمد. حداقل عملکرد بازارپسند و ماده خشک تولیدی نیز مربوط به تیمار 60% تبخیر- تعرق با 35 کیلوگرم نیتروژن در هکتار (I3N3)، به ترتیب برابر با 5/37 تن در هکتار و 6/1929 کیلوگرم در هکتار بود. حداکثر و حداقل بهره وری آب آبیاری برای عملکرد بازارپسند کاهو به ترتیب برابر 21/63 و 15/38 کیلوگرم بر مترمکعب برای تیمار I2N1 و I3N3 به دست آمد. تابع های تولید خطی و غیرخطی عملکرد-آب و عملکرد-نیتروژن برای کاهو رقم آیسبرگ به دست آمد که در شرایط محیطی مشابه در تحقیقات و کاربردهای اجرایی می تواند مورد استفاده قرار گیرد.

    کلیدواژگان: تابع تولید، کم آبیاری، کود نیتروژن، عملکرد بازارپسند، کاهو رقم آیسبرگ
  • علی سنگتراشان، مجید میرلطیفی*، حسین دهقانی سانیج صفحات 35-46

    تحقیق حاضر در راستای بهبود بهره وری آب با اعمال برخی فناوری های به زراعی مانند تغییر روش های خاک ورزی، اصلاح ابعاد کرت آبیاری، تغییر ارقام گیاهی و اصلاح برنامه کودی در هشت مزرعه کشاورزان (چهار مزرعه تیمار و چهار مزرعه شاهد) در شهرستان های بناب، اسکو و عجب شیر واقع در حوضه ی شرقی دریاچه ارومیه در سال زراعی 95-1394 اجرا گردید. در مزارع تیمار، فناوری های پیشنهادی بدون اعمال مدیریت کشاورزان انجام شد و در مزارع شاهد کشاورزان به صورت سنتی و بر اساس دانش بومی خود و تجربه قبلی اقدام به انجام عملیات کاشت، داشت و برداشت نمودند. آب ورودی به مزارع ، رطوبت خاک در عمق توسعه ریشه در طول فصل رشد، و شاخص های مرتبط با رشد و تولید گیاه در زمان برداشت در همه مزارع اندازه گیری گردید. شاخص های بهره وری آب (Wp)، کارایی مصرف آب (WUE) و بهره وری اقتصادی آب (WPe) برای هریک از مزارع محاسبه شد. نتایج نشان داد که در مزارع تیمار نسبت به شاهد، آب مصرفی به میزان 9% کاهش و عملکرد محصول 34% افزایش داشت. نیز، در مقایسه با مزارع شاهد، فناوری های اعمال شده در مزارع تیمار به طور متوسط منجر به افزایش شاخص های Wp ، WUEو WPe به ترتیب به میزان 38%، 31% و 56% گردید.

    کلیدواژگان: آب مصرفی، تبخیر-تعرق واقعی، روش خاک ورزی، مدیریت آب در مزرعه
  • حامد پورصمصام، الهام اکبری*، علی محمد آخوندعلی، سعید برومند نسب صفحات 47-59

    روش های آبیاری تحت فشار می تواند یک راه حل مناسب برای استفاده بهینه از منابع آب باشد، به شرطی که انتخاب، طراحی، اجرا و بهره برداری سامانه های آبیاری با دقت کافی و به طور اصولی انجام گیرد. در تصمیم گیری و اجرای سامانه های آبیاری تحت فشار در مقیاس ناحیه ای و منطقه ای، عوامل متعددی همچون شرایط آب، خاک و اقلیم در کنار سایر عوامل اقتصادی- اجتماعی از اهمیت ویژه ای برخوردار است . دشت دز(شامل دشت های لور، دیمچه، دزغربی، دز شرقی و سبیلی) پهناورترین دشت و از مهمترین قطب های کشاورزی استان خوزستان می باشد. در این پژوهش با استفاده از فرایند تحلیل سلسله مراتبی AHP در محیط نرم افزار GIS امکان اجرای سامانه های مختلف آبیاری (موضعی، کلاسیک ثابت، آبفشان غلطان، مکانیزه دوار، مکانیزه خطی، ارابه ای ، کم فشار و سطحی) در دشت دز مورد بررسی قرار گرفت.  بدین منظور معیارهای تاثیرگذار شامل دو معیار اقتصادی اجتماعی و شرایط فیزیکی مزرعه در اجرای هر یک از روش های آبیاری در نظر گرفته شد. معیار اقتصادی- اجتماعی به چهار زیرمعیار نگهداری- بهره برداری، هزینه، مهارت کارگران، و فرهنگ و معیار شرایط فیزیکی مزرعه به چهارزیرمعیار آب، اقلیم منطقه، خاک، و توپوگرافی تقسیم بندی شد و در نهایت نقشه نهایی مکان یابی در محیط نرم افزار GIS تهیه گردید. نتایج نشان داد که 77/62 % از مساحت کل دشت برای مجموع سامانه های آبیاری بارانی ، 6/14 % برای آبیاری موضعی ، 3/14 % برای آبیاری کم فشار و 3/8 % از مساحت کل دشت برای آبیاری سطحی از امتیاز خیلی مستعد برخوردار می باشد همچنین در بین تمام روش های آبیاری، سامانه آبیاری بارانی کلاسیک در تمامی نقاط محدوده مورد مطالعه بالاترین امتیاز را کسب کرده است و در مجموع 04/15 % از کل دشت کاملا مستعد برای اجرای آبیاری کلاسیک ثابت می باشد.

    کلیدواژگان: آبیاری بارانی کلاسیک، آبیاری موضعی، آبیاری کم فشار
  • علی عبدزادگوهری* صفحات 61-72
    شناخت ارقام مناسب و مدیریت صحیح آبیاری از عواملی است که در رشد و عملکرد گیاه بادام زمینی از اهمیت ویژه برخوردار می باشد. پژوهش حاضر به صورت کرت های دوبار خرد شده در قالب طرح پایه بلوک های کامل تصادفی در سه تکرار، در سال های 1397و 1398 در استان گیلان اجرا شد. تیمار اصلی شامل دو روش آبیاری قطره ای و جویچه ای، و تیمار فرعی شامل تامین 125%، 100%، 75%، 50%و 25% نیاز آبی، و تیمار فرعی فرعی، دو رقم بادام زمینی گیل و جنوبی بود. نتایج پژوهش در طی سال های مورد مطالعه نشان داد که اثر روش آبیاری بر عملکرد دانه در سطح 5 درصد و اثر تامین نیاز آبی گیاه بر تمام صفت های اندازه گیری شده، در سطح یک درصد معنی دار بود. بیشترین میزان عملکرد دانه در سال 1397 و 1398 در رقم گیل با تامین 100% نیاز آبی گیاه به ترتیب با میانگین 3221 و 3161 کیلوگرم در هکتار مشاهده شد. میزان عملکرد دانه در طی دو سال، در روش آبیاری قطره ای (با میانگین 1808 و 1803 کیلوگرم در هکتار) نسبت به روش جویچه ای (با میانگین 1753 و 1754 کیلوگرم در هکتار) به ترتیب با افزایش 1/3% و 8/2% همراه بود. همبستگی بین صفات، اثر مثبت و معنی داری را بین عملکرد دانه با صفات تعداد غلاف در بوته، تعداد دانه در بوته و وزن صددانه نشان داد. بر اساس نتایج به دست آمده، برای کشت بادام زمینی در منطقه مورد مطالعه، رقم گیل با آبیاری قطره ای و تامین 100 درصد نیاز آبی (5481 مترمکعب در هکتار در این پژوهش)، پیشنهاد می شود.
    کلیدواژگان: آبیاری قطره ای، تنش آبی، روش جویچه ای، بادام زمینی رقم گیل
  • فرشته بتوخته*، مجتبی خوش روش، حسین دهقانی سانیج صفحات 73-87

    نفوذ آب به خاک یکی از مهم ترین فرآیندهای فیزیکی خاک است که نقش مهمی در مدیریت خاک دارد. اهداف این پژوهش، بررسی توانایی مدل های متداول نفوذ مانند کوستیاکوف، کوستیاکوف لوییز، هورتون، SCS و فیلیپ برای تخمین میزان نفوذ، بررسی سرعت نفوذ و پتانسیل ایجاد رواناب در بارندگی های طولانی مدت در دو کاربری اراضی (مرتع و زراعی) و سه بافت خاک (لوم، کلی لوم و لوم رس سیلتی) مختلف است. برای تخمین پارامترهای مدل و یافتن مدل مناسب برای این منطقه، این مدل ها به داده های نفوذ اندازه گیری شده برازش داده شد و پس از برآورد پارامترها با استفاده از معادلات سرعت نفوذ، هر یک از مدل ها سرعت نفوذ برای زمان های 2، 4 و 24 ساعت محاسبه شد. برای این منظور داده های حاصل از آزمایش های نفوذپذیری به روش استوانه های مضاعف در 16 نقطه از مناطق مختلف منطقه جمع آوری گردید. پارامترهای مدل های یادشده به روش حداقل مجموع مربعات خطا تعیین گردید. با استفاده از آماره های ضریب تبیین (R2)، کارایی نش ساتکلیف (NSE)، جذر میانگین مربعات خطا (RMSE) و میانگین خطا (ME)، صحت و دقت برازش ها ارزیابی شد. مقایسه میانگین آماره های ارزیابی با استفاده از روش توکی نشان داد که نحوه برآورد نفوذ تجمعی در مدل کوستیاکوف لوییز در مقایسه با سایر مدل ها، از روند پایدارتری برخوردار بوده و در اکثر کلاس های بافتی خاک و کاربری های موردبررسی حایز رتبه نخست ارزیابی بود. مقایسه میانگین نشان داد که علی رغم وجود اختلاف بین مدل ها در برآورد نفوذ تجمعی، اختلاف بین مدل ها در برآورد سرعت نفوذ معنی دار نبوده و در یک گروه قرار گرفتند. فارغ از نوع مدل مورداستفاده، بافت خاک و کاربری اراضی دو عامل اساسی تاثیرگذار بر سرعت نفوذ نهایی آب به خاک هستند که در کاربری مرتع به دلیل ساختمان خوب و پایداری خاک سرعت نفوذ نسبت به کاربری زراعی بیشتر و پتانسیل ایجاد رواناب کمتر است. طبق نتایج سرعت نفوذ با زمان در کاربری زراعی دارای تغییرات قابل توجه ای است؛ به نحوی که سرعت نفوذ در این کاربری در ابتدا بالا بود و با افزایش زمان از 2 به 24 ساعت، به شدت افت نمود. از این رو، در راستای کاهش اثرات اقدامات کشاورزی بر تضعیف کیفیت خاک و به منظور افزایش سرعت نفوذ آب به خاک در بارندگی های طولانی مدت و کاهش رواناب؛ اقدامات مدیریتی ازجمله گسترش کشاورزی حفاظتی و عملیات زراعی بی خاک ورزی و کم خاک ورزی نقش بسیار موثری خواهد داشت.

    کلیدواژگان: مدل کوستیاکوف-لوییز، مدل اس.سی.اس، مدل هورتون، مدل فیلیپ، سرعت نفوذ آب به خاک
  • ارسلان بی نیاز، محمود احمدپور برازجانی*، سامان ضیائی، حمید محمدی صفحات 89-106
    آب یک نهاده کمیاب است که در فعالیت های کشاورزی به ویژه در مناطق خشک اهمیت فراوانی دارد؛ بنابراین، استفاده بهینه از منابع محدود آب به ویژه در کشاورزی از اهمیت بسزایی برخوردار است. به همین منظور، پژوهشی با هدف بررسی روش های قیمت گذاری و سهمیه بندی آب (کاهش حجم آب در دسترس) در زیربخش های زراعت و باغبانی استان کهگیلویه و بویراحمد با استفاده از رهیافت برنامه ریزی ریاضی مثبت (PMp) انجام شد. در این پژوهش الگوی کشت موجود در منطقه و سیاست های قیمت گذاری و سهمیه بندی آب در قالب هفت سناریو شامل: (بدون سهمیه بندی آب و بدون قیمت گذاری آب)، (بدون سهمیه بندی+10% افزایش قیمت)، (بدون سهمیه بندی+20% افزایش قیمت)، (بدون سهمیه بندی+ 30% افزایش قیمت)،(10% کاهش سهمیه و بدون قیمت گذاری)، (20% کاهش سهمیه و بدون قیمت گذاری)، (30% کاهش سهمیه وبدون قیمت گذاری) بررسی شد. نتایج نشان داد که سطح زیر کشت گندم آبی از 28530 هکتار در الگوی پایه به 23004 هکتار در سناریو کاهش30% سهمیه آب کاهش یافت. همچنین میزان سطح زیر کشت جو آبی در سطوح کاهش 10%، 20%و 30% سهمیه، به ترتیب 1%، 5% و 13% کاهش یافت. سطح زیر کشت ذرت دانه ای در الگوی پایه 1921 هکتار بود که در سناریوهای 10%، 20% و 30% سهمیه بندی به ترتیب  2/6%، 7% و 4/22% کاهش یافت. با این وجود سطح زیر کشت گندم دیم با کاهش سهمیه آب، به میزان یک درصد افزایش یافت. نتایج مربوط به تاثیر سناریوهای مختلف بر مصرف نهاده ها نشان داد که در سناریو  (10 درصد کاهش سهمیه آب) میزان مصرف کود، هزینه نیروی کار نسبت به سناریو فعلی تغییری نداشت.. نتایج در بخش زراعت نشان داد که تمام سناریوهای مربوط به افزایش قیمت آب و یا کاهش سهمیه آب، سطح زیر کشت و مصرف آب محصولات آب بر کاهش و سطح زیر کشت محصولات دیم افزایش یافت. به علاوه نتایج گویای کاهش بازده ناخالص فعالیت های کشاورزی می باشد که خود منجر به کاهش سطح فعالیت های کشاورزی در منطقه می شود و این موضوع تبعات اجتماعی و اقتصادی بر شرایط کشاورزی منطقه دارد. با تشدید محدودیت های آبی (افزایش قیمت و کاهش سهمیه) مقدار آب مصرفی برای باغات استان نیز کاهش یافت. به طور کلی به نظر می رسد که افزایش قیمت آب، کاهش سهمیه آب و نیز ترکیب این دو سناریو می تواند سبب کاهش اتلاف آب در فعالیت های کشاورزی شود.
    کلیدواژگان: برنامه ریزی ریاضی مثبت، مدیریت منابع آب، الگوی کشت
|
  • Mohammad Amin Khandan Barani, Mehdi Akbari, Masoomeh Delbari Pages 1-17

    In this research, the status of water productivity for wheat production and strategies to increase water productivity in different quantitative conditions of water was determined and analyzed in the irrigation district of Sistan Dam. In this regard, the SWAP simulation model was calibrated and validated by considering the current water resources operation, various quantities of irrigation water, and use of field information. Water production functions were used to determine the irrigation schedule (time and depth) for wheat crop. The results of field measurements in the crop year 2016-2017 in the irrigation district showed that farmers irrigate wheat on average four times in the current conditions. Farmers' average crop yield and water productivity were about 1450 kg/ha and 0.41 kg/m3, respectively. These results show that available water is not appropriately used and should be addressed with practical solutions to improve water productivity. The validation and calibration results of the SWAP model also showed the high accuracy of the model in the case study. The results of different management scenarios of eliminating some irrigation shifts compared to the existing conditions indicated that, although there was no significant difference in water productivity, crop yield decreases about 37%. The results of evaluating the scenarios of reducing the depth and frequency of irrigation (using 640 mm per season and applying 40 mm at each shift) showed that, with reliable and timely water supply and more frequent irrigation, water productivity could be increased by 30% compared to the baseline scenario; and crop yield can be doubled. In these scenarios, the presence of adequate moisture in the plant's root zone increases the yield, and the amount of deep percolation is greatly reduced. The amount of water used by farmers is excessive for various reasons. Therefore, it is recommended to train farmers on how to improve irrigation and crop management according to the water available in the irrigation district, so that they can distribute water according to the real needs of the plant and irrigate at the right time and sufficient quantity.

    Keywords: Irrigation planning, Water Productivity, Depth, frequency of irrigation
  • Mohammad Saeid Jafari, Hamideh Noory *, Abdol-Majid Liaghat, Hamed Ebrahimian Pages 19-34

    Lettuce is one of the most important leafy vegetables used primarily for fresh and salad applications. The purpose of this study was to investigate the effect of different levels of water and nitrogen on lettuce yield and find the best irrigation and nitrogen fertilizer practices for producing this crop in drip irrigation. Iceberg variety of lettuce was planted in 2018 with three irrigation treatments (I1, I2 and I3 to provide 100%, 80%, and 60% of crop evapotranspiration, ETa, respectively) and four nitrogen treatments (N1, N2, N3, and N4 to provide 105, 70, 35 and zero kg of nitrogen per hectare in total, respectively). In 2019, two irrigation treatments (I1 and I3) and two nitrogen treatments (N1 and N4) were used. The experiment had a randomized complete block design with three replications. The results indicated that the effect of irrigation and nitrogen treatments and their interactions on the marketable yield of lettuce; but the dry matter produced was only affected by irrigation and nitrogen treatments. Maximum marketable yield and dry matter production were 66.1 ton.ha-1 and 2728.2 kg.ha-1 for full irrigation treatment with 105 kg.ha-1 nitrogen (I1N1) treatment, respectively. The minimum marketable yield and dry matter were 37.5 ton.ha-1 and 1929.6 kg.ha-1 for 60% ETa treatment with 35 kg.ha-1 nitrogen (I3N3) treatment, respectively. The maximum and minimum irrigation water productivities for marketable yield were 21.63 and 15.38 kg.m-3 for I2N1 and I3N3 treatments, respectively. The linear and nonlinear production functions of yield-water and yield-nitrogen were obtained for lettuce variety Iceberg, which can be used in similar environmental conditions in research and practical applications.

    Keywords: Deficit Irrigation, Fertilizer nitrogen, Marketable yield, Production Function, Lettuce variety Iceberg
  • Ali Sangtarashan, Majid Mirlatifi *, Hosein Dehghani Sanij Pages 35-46

    This research was performed to improve water productivity by changing a number of farmers' field practices such as tillage, dimensions of the irrigation borders, using newly released plants varieties, and improving fertilizer management in eight farms located in the Oskoo, Ajabshir, and Bonab cities, all parts of the eastern Uromieh Lake Basin, during 2015-2016 growing season. The adopted farm practices were applied in the treatment farms, while in the control farms, all the farming operations were implemented according to the local traditional practices. In all farms, the flow rates diverted to each farm, the soil moisture content in the root zone during the growing season, and indices related to the growth and yield of crops were measured. The indices of water productivity (WP), water use efficiency (WUE) and water economic productivity (WPe) were calculated. Water consumption was lower up to 9% while crops yields of the treatment farms were higher up to 34%, as compared with the control farms. According to the results, on average, implementation of applied technologies in the treatment farms increased WP, WUE, and WPe by 38%, 31%, and 56 %, respectively, as compared to the control farms.

    Keywords: actual crop evapotranspiration, Consumptive water, Farm water management, Tillage method
  • Hamed Poursamsam, Elham Akbari *, Ali Mohammad Akhond Ali, Saeid Boroomand Nasab Pages 47-59

    Pressurized irrigation methods can be a suitable solution for optimal use of water resources, provided that the selection, design, implementation and operation of irrigation systems are done with sufficient care and according to the principles. In decision-making and implementation of pressurized irrigation systems at the sub-regional and regional scale, several factors such as water, soil and climate along with socio-economic factors are of particular importance. Dez Plain (including Lor, Dimcheh, West Dez, East Dez and Sabili plains) is the largest plain and one of the most important agricultural hubs in Khuzestan Province. In this study, using AHP in GIS software, the suitability of various areas for implementing different irrigation systems (localized, solid set, wheel move, centre pivot, linear, Gun, low-pressure, and surface) was investigated in Dez Plain. For this purpose, effective criteria including socio-economic and field physical conditions were considered for implementation of each irrigation method. Socio-economic criteria included four sub-criteria, namely, operation and maintenance, costs, laborers skills, and local culture, and physical conditions included water, climate, soil, and topography. The final location map was prepared in GIS software. According to the results, Dez Plain areas with high suitability for each methods were as follows: 62.77% for all sprinkler systems, 14.6% for localized irrigation, 14.3% for low-pressure irrigation, and 8.3% for surface irrigation. Among all irrigation methods, the solid-set sprinkler obtained the highest score in all parts of the study area and, in total, 15.04% of the whole plain is highly suitable for this system.

    Keywords: Solid set sprinkler, Localized irrigation, Low-pressure irrigation
  • Ali Abdzad Gohari * Pages 61-72
    Knowing the appropriate cultivars and proper irrigation management is one of the most important factors affecting the growth and yield of peanut plant. The present study was conducted as split split plots in the form of a randomized complete block design with three replications, in 2018 and 2019 in Guilan Province. The main plot consisted of two methods of drip and furrow irrigation, and the sub-plots included supplying 125%, 100%, 75%, 50%, and 25% of water requirement, and the sub-sub-plot included two peanut cultivars Guil and Jonobi. The results of the study showed significant effect of irrigation method on seed yield (at p<0.5) and the effect of water supply on all measured traits (at p<0.1). The highest seed yield in 2018 and 2019 was observed in Guil cultivar with 100% water requirement of the plant with an average of 3221 and 3161 kg.ha-1, respectively. In the two study years, annual averages of seed yields in drip irrigation (1808 and 1803 kg/ha) compared to the furrow method (1753 and 1754 kg/ha) showed an increase of 3.1% and 2.8%, respectively. The correlation between traits, showed a positive and significant effect between seed yield and number of pods per plant, number of seeds per plant, and 100-seed weight. Based on the results, for peanut cultivation in the study area, Guil cultivar with drip irrigation and providing 100% of water requirement (5481 m3 of water/ha in this research) is recommended.
    Keywords: Drip irrigation, Furrow method, Water stress, Guil cultivar
  • Fereshteh Batoukhteh *, Mojtaba Khoshravesh, Hossein Dehghanisanij Pages 73-87

    The main purpose of this study was to estimate the coefficients of different equations of water infiltration into soil, including Philip, Kostyakov, Kostyakov- Louise, Horton, and SCS to estimate the infiltration rate and potential for runoff in long-duration rainfall in two land uses (rangeland and agricultural) and three soil textures (loam, clay loam ,and silty clay loam). These models were fitted to the measured infiltration data to estimate the model parameters and find a suitable model for this region. After estimating the parameters, the infiltration rates for 2, 4 and 24 hours were calculated using the infiltration rate equations of each model. For this purpose, the infiltration data were obtained by double rings method from 16 point of different regions in the basin. The parameters of these models were then obtained, using least square optimization method. In order to evaluate the accuracy of the models, the coefficient of determination (R2), Nash Sutcliffe (NSE) efficiency, root mean square error (RMSE) and mean error (ME) were calculated. Comparisons of the mean of evaluation statistics using the Tukey method showed that the method of estimating cumulative infiltration in the Kostyakov-Louise model had a more-stable trend compared to other models and was evaluated as the best in most soil texture classes and land uses. Means comparisons showed that despite the differences between the models in estimating the cumulative infiltration, the differences between the models in estimating the infiltration rate were not significant and were in the same group. Regardless of the model used, soil texture and land use are the two main factors affecting the final infiltration rate. According to the results, the rate of infiltration with time in agricultural use has significant changes, such that, in this use, it was initially high and decreased sharply with increasing time from 2 hours to 24 hours. In order to reduce the weakening effects of agricultural activities on soil quality and to increase the infiltration rate in long-duration rainfall and reduce runoff, management activities such as expansion of conservation agriculture, no-tillage, and minimum tillage farming operations will play a very effective role.

    Keywords: Horton Model, Kostiakov-Lewis Model, Philip Model, Soil Conservation Service (SCS) Model, Infiltration Rate
  • Arsalan Biniaz, Mahmoud Ahmadpour Borazjani *, Saman Ziaee, Hamid Mohammadi Pages 89-106
    Water is an essential input for agricultural activities and is scarce in arid areas. Therefore, sustainable use of limited water resources in agriculture is of great importance. In the present study, water pricing and quotation methods in agriculture and horticulture sectors of Kohgiluyeh and Boyer-Ahmad Provinces were studied as tools for water resources management. For this purpose, the positive mathematical planning (PMP) approach was used and the cultivation pattern in the area was simulated. Then, the effect of water pricing and quotation policies on the pattern of cultivation was examined in the form of 7 scenarios including: (no change in water quota or price), (no change in quota +10%, 20% or 30% higher price for water), and (10%, 20%, or 30% lower quota with no change in water price). The results showed that in all scenarios, the area under cultivation and water consumption of crops would decrease and the area under cultivation of rainfed crops would increase. For example, under 30% reduction in water quota, wheat cultivation area decreased from 28530 ha to 23004 ha, with similar trends for irrigated barley and maize. In addition, the results indicate a decrease in the gross yield of agricultural activities, which, in turn, would lead to a decrease in the level of agricultural activities in the region, with social and economic consequences on the agricultural conditions of the region. With the intensification of water restrictions (increasing prices and reducing quotas), the amount of water consumed for the province's gardens will also decrease. According to the results, reducing the water supply and increasing its price has a great impact on the number of livestock and the amount of water used in livestock. In general, it seems that increasing water prices, reducing the water quota of units and also the combination of these two scenarios can reduce water loss in agricultural activities.
    Keywords: Positive Mathematical Planning Water resources management, cultivation pattern