فهرست مطالب

مجله پژوهش آب در کشاورزی
سال سی و پنجم شماره 4 (زمستان 1400)

  • تاریخ انتشار: 1401/01/08
  • تعداد عناوین: 7
|
  • فرانک برادران هزاوه، حسین بابازاده*، ابراهیم امیری، حسین ابراهیمی صفحات 323-336
    حبوبات بعد از گندم و برنج سهم عمده ای در رژیم غذایی در کشور دارند. رشد این گیاهان خیلی سریع بوده و تنش خشکی نقش مهمی در عملکرد آن دارد. هدف از این بررسی، ارزیابی مدل DSSAT در شبیه سازی رشد و عملکرد لوبیای چشم بلبلی در شرایط سطوح مختلف آب کاربردی است. بدین منظور، طرح آزمایشی اسپلیت پلات در قالب طرح بلوک کامل تصادفی با سه تکرار در شهرستان کیاشهر و در دو سال 1396 و 1397 انجام شد. تیمارهای اصلی شامل آبیاری با سطوح کاربردی 40% ،60% ،80%، 100% و120% نیاز آبی گیاه و تیمار فرعی شامل آبیاری در مرحله رویشی، آبیاری در مرحله زایشی و آبیاری کامل بود. مقادیر شبیه سازی و اندازه گیری شده عملکرد دانه با استفاده از آماره های ضریب تبیین، آزمون t، ریشه میانگین مربعات خطا (RMSE) و ریشه میانگین مربعات خطای نرمال شده(nRMSE)، ارزیابی شد. نتایج نشان داد که تفاوت عملکرد دانه برآورد شده با عملکرد مشاهده شده (RMSE = 92 و nRMSE = 12.62%) قابل قبول بود. در مورد زیست توده نیز با توجه به شاخص های آماری ارزیابی، تفاوت مزبور در حد خوبی تبیین گردید. (RMSE = 130 وnRMSE = 5.91%). با استفاده از عملکرد دانه اندازه گیری شده و اجزای بیلان آب شبیه سازی شده از مدل DSSAT، مقدار بهره وری آب مبتنی بر تبخیر و تعرق (WPET) حدود 33% کمتر از بهره وری مبتنی بر تعرق (WPT) محاسبه شد. با توجه به نتایج تحقیق، تیمار آبیاری در هر دو مرحله رویشی و زایشی برابر 100% نیاز آبی بیشترین میزان تعرق (383 میلی متر) را داشت و به عنوان مدیریت بهینه آبیاری در مراحل رشد انتخاب شد.
    کلیدواژگان: تنش آبی، مدیریت آب، مدلسازی گیاهی
  • سیده طیبه حسینی، حسین شریفان*، علی رضا کیانی، نورمحمد آبیار، محمدتقی فیض بخش صفحات 337-356

    کارآیی استفاده از انرژی یکی از مهمترین عوامل برای کشاورزی پایدار است. در این پژوهش، در شهرستان گرگان استان گلستان، میزان ورودی و خروجی انرژی و پتانسیل گرمایش جهانی [1](GWP) در روش های تولیدی کشت نشایی و کشت مستقیم برنج در سامانه های آبیاری بارانی، غرقابی و قطره ای بررسی شد. با توجه به نتایج، میانگین انرژی ورودی و خروجی برای سامانه های مختلف آبیاری در تیمار نشا گلخراب بیشتر از تیمارهای دیگر بود و بیشترین میزان انرژی ورودی و خروجی مربوط به سامانه آبیاری قطره ای به ترتیب برابر36366 و 249971 مگاژول در هکتار بود. بیشترین سهم انرژی مصرفی در سامانه های مختلف آبیاری و کشت متعلق به نهاده آب آبیاری و کودهای شیمیایی بود. همچنین، نتایج نشان داد که شاخص کارایی انرژی برای تیمارهای مختلف بین7/35-5/05 کیلوگرم برمگاژول بود. کارایی انرژی برای سامانه های آبیاری تحت فشار در روش نشا غیرگلخراب و برای سامانه های آبیاری غرقابی در روش نشا گلخراب بیشتر بود. همچنین، بهره وری انرژی تیمار های مختلف بین 0/24-0/1 کیلوگرم بر مگاژول بود. با توجه به نتایج مقایسه میانگین، بهره وری انرژی تیمارهای نشا گلخراب و نشا غیرگلخراب با هم اختلاف معنی داری نداشته و بیشتر از تیمارهای خشکه بذری بود. مقادیر انرژی ویژه و خالص انرژی برای تیمارهای مختلف به ترتیب بین 10/2-4/29 مگاژول بر کیلوگرم و 213825-112785 مگاژول بر هکتار بود. تیمار نشا گلخراب برای تمام سامانه های آبیاری بیشترین پتانسیل گرمایش جهانی را داشت. در کشت برنج، بیشترین سهم در پتانسیل گرمایش جهانی مربوط به استفاده از کود نیتروژن، سوخت و ادوات و ماشین آلات بود. نتایج مقایسه میانگین پتانسیل گرمایش جهانی در واحد سطح، وزن، انرژی ورودی و انرژی خروجی نشان داد که سامانه های آبیاری تحت فشار با شیوه کشت نشا غیرگلخراب (به دلیل مصرف نهاده کمتر و عملکرد مشابه با کشت نشا گلخراب) می توانند روش مناسبی برای کشت برنج و کاهش مصرف انرژی و پتانسیل گرمایش جهانی آن باشند.
     

    کلیدواژگان: بهره وری انرژی، انرژی ورودی- خروجی، نشا گلخراب برنج
  • حسن اصولی*، احمد کریمی، حسین شیرانی صفحات 357-371
    افزودن بقایای آلی به صورت بیوچار به خاک با هدف بهسازی آن، رهیافت جدیدی در مدیریت بقایای آلی است. در پژوهش های قبلی، بیشترین تمرکز محققان به مقدار بیوچار اضافه شده به خاک بوده است. این تحقیق با هدف بررسی ویژگی های بیوچار های تهیه شده از منابع مختلف (کاه گندم، ورمی کمپوست و چوب درخت زردآلو) و اثرات مقادیر و اندازه ذرات آن بیوچارها بر عملکرد و کارایی مصرف آب (WUE) گندم انجام شد. در آزمایشی فاکتوریل با طرح پایه بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار، اثر سه بیوچار مذکور در مقادیر 0/5٪ (R1)، 1/5% (R2) و 3% (R3) وزنی با اندازه ذرات 0/5≥ (S1)، 1-0/5 (S2) و 2-1 (S3) میلی متر در دو سال زراعی متوالی بررسی شد. بیوچارهای مورد مطالعه فقط در سال اول تا عمق 15-0 سانتی متر به خاک اضافه شدند. در هر تکرار یک کرت شاهد هم در نظر گرفته شد. اثرات متقابل فاکتورهای آزمایش (به جز اثر سال در مقدار بیوچار) بر عملکرد و کارایی مصرف آب معنی دار بود. مقایسه میانگین عملکرد و کارایی مصرف آب در هر نوع بیوچار نشان داد که در سال اول و دوم، تیمار بیوچار کاه گندم در مقدار  R3و اندازه ذرات S2، بیشترین عملکرد به ترتیب 5200 و 6664  کیلوگرم در هکتار و کارایی مصرف آب به ترتیب 1/6 و 2/1 کیلوگرم بر مترمکعب را داشت. در سال اول، در تیمارهای بیوچار ورمی کمپوست، بیشترین عملکرد (4517 کیلوگرم در هکتار) و کارآیی مصرف آب (1/4 کیلوگرم در مترمکعب) در مقدار R2 با اندازه ذرات S3 مشاهده گردید. در همان سال، در بین تیمارهای بیوچار چوب درخت زردآلو، تیمار با مقدارR3  با اندازه ذرات  S3بیشترین عملکرد (3871 کیلوگرم در هکتار) و کارایی مصرف آب (1/2 کیلوگرم بر مترمکعب) را داشت. در سال دوم، در تیمار بیوچار ورمی کمپوست، بیشترین عملکرد (6615 کیلوگرم در هکتار) و کارایی مصرف آب (2/04 کیلوگرم بر مترمکعب) در مقدار R3  با اندازه ذرات S2 و در بیوچار چوب درخت زردآلو، بیشترین عملکرد (5263 کیلوگرم در هکتار) و کارایی مصرف آب (1/6 کیلوگرم بر مترمکعب) در مقدار R2 با اندازه ذرات S3 آن بیوچار مشاهده شد. در بین تمام تیمارهای مورد مطالعه، بیشترین عملکرد و کارایی مصرف آب (در هر دو سال) در بیوچار گندم با مقدار  R3و با اندازه ذرات بیوچار S2 مشاهده شد. نتایج نشان داد که علاوه بر نوع بیوچار، اثر متقابل مقدار و اندازه ذرات بیوچار، اثر تعیین کننده ای در افزایش میزان عملکرد و کارایی مصرف آب داشت.
    کلیدواژگان: اندازه ذرات بیوچار، خاک آهکی، بقایای آلی، ورمی کمپوست
  • امیرحسین یداللهی، مجتبی خوش روش*، محمدعلی غلامی سفیدکوهی صفحات 373-389

    هدف از این پژوهش تاثیر کم آبیاری تنظیم شده با آب مغناطیسی بر خصوصیات کمی و کیفی نخود فرنگی (Pisum sativum L.) می باشد. پژوهش حاضر در مزرعه ای واقع در روستای آغوزبن شهرستان بابل استان مازندران انجام شد. آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار اجرا شد. تیمار شاهد شامل آبیاری کامل در تمام مراحل رشد گیاه و با آب معمولی (غیر مغناطیسی) بود. فاکتور اصلی شامل نوع آب (آب غیر مغناطیسی (W1) و آب مغناطیسی (W2)) و فاکتور فرعی شامل سطح آبیاری (100% =I1)، (80%=I2) و (60%=I3) آب موردنیاز گیاه) بود. برای آبیاری از سیستم آبیاری قطره ای با لوله های تیپ استفاده شد. نتایج نشان داد که اثر نوع آب آبیاری و سطح آبیاری و همچنین اثر متقابل آن ها بر پارامتر های غلاف در بوته، دانه در غلاف، عملکرد دانه و بهره وری مصرف آب در سطح احتمال یک درصد معنی دار شد. بیشترین میزان غلاف در بوته، دانه در غلاف و عملکرد دانه در تیمار W2I1 به‏ترتیب به میزان 13/2 عدد، 7/5 عدد و 8/472 تن در هکتار و بیشترین میزان بهره وری مصرف آب در تیمار W2I3 به میزان  3/7 کیلوگرم بر متر مکعب مشاهده شد. آبیاری با آب مغناطیسی به طور متوسط باعث افزایش عملکرد دانه و بهره وری مصرف آب به ترتیب به میزان 8/6% و 8/7% نسبت به تیمار آب غیرمغناطیسی شد. همچنین اثر نوع آب آبیاری و سطح آبیاری تاثیر معنی داری در سطح احتمال 1% بر روغن، عملکرد روغن، پروتیین، عملکرد پروتیین و زمان جوانه زنی داشت اما بر روی زمان رسیدن اثر معنی داری نداشت. افزایش 20% سطح آبیاری از I3 به I2 و از I2 به I1 در تیمار آب غیر مغناطیسی به ترتیب باعث افزایش 14/5% و 18% و در تیمار آب مغناطیسی باعث افزایش 14/2% و 13/6% عملکرد دانه شد. سریعترین زمان جوانه زنی نیز مربوط به تیمار W2I2 با 10/3 روز بعد از کاشت رخ داد. به طور کلی می توان نتیجه گرفت که آبیاری با آب مغناطیسی می تواند یک راه کار مناسب برای افزایش عملکرد، بهبود خصوصیات کیفی و افزایش بهره وری مصرف آب گیاه نخودفرنگی باشد.

    کلیدواژگان: تنش خشکی، صرفه جویی آب، عملکرد روغن
  • مهسا رحیمی پول، داود اکبری نودهی*، رضا اسدی، علی باقری، فضل شیردل شهمیری صفحات 391-404
    با توجه به اهمیت کشت برنج، به ویژه در استان مازندران، ضروری است که برنامه ریزی دقیقی برای استفاده بهینه از منابع آبی موجود در استان در بخش کشاورزی صورت گیرد تا تقاضای آب برای تولید برنج کاهش یابد. به این منظور، آزمایشی در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در سه تکرار با چهار تیمار (روی رقم طارم هاشمی) طی سال زراعی 1399 در معاونت موسسه تحقیقات برنج کشور-در آمل اجرا شد. تیمارها شامل کشت رایج با آبیاری غرقابی (T1)، کشت رایج با آبیاری قطره ای (T2)، کشت نشایی در بستر گلخراب نشده با آبیاری قطره ای (T3) و کشت مستقیم بذر در بستر خشک با آبیاری قطره ای (T4) بود. نتایج حاصل از تجزیه واریانس داده ها نشان داد اثر روش های کشت و آبیاری بر ارتفاع بوته، عملکرد، آب مصرفی، آب آبیاری، بهره وری آب مصرفی و بهره وری آب آبیاری موثر بوده و از نظر آماری در سطح %1 و %5 معنی دار بود. بیش ترین و کم ترین مقدار عملکرد به ترتیب متعلق به تیمارهای T1 و T4 با 4079 و 2876 کیلوگرم در هکتار بود. بیش ترین بهره وری آب مصرفی متعلق به تیمار T2 با 0/61 کیلوگرم در مترمکعب بود که با کشت رایج با آبیاری غرقابی (T1) اختلاف معنی داری نداشت. کم ترین مقدار بهره وری آب مصرفی نیز با 0/45 کیلوگرم در مترمکعب متعلق به تیمار T4 بود. بیش ترین و کم ترین مقدار بهره وری آب آبیاری به ترتیب متعلق به تیمارهای T2 و T1 با 0/67 و 0/52 کیلوگرم در مترمکعب بود. بر اساس نتایج حاصل از این آزمایش، تیمار کشت رایج با آبیاری قطره ای کاهش عملکرد قابل توجه ای نسبت به تیمار کشت رایج با آبیاری غرقابی نداشت و با صرفه جویی در مصرف آب میزان بهره وری آب را افزایش داد؛ ازین رو تیمار کشت رایج با آبیاری قطره ای به عنوان بهترین تیمار در این پژوهش شناخته شد.
    کلیدواژگان: بستر گلخراب، رقم طارم هاشمی، مدیریت آبیاری
  • زهرا رستمیان، بهمن خسروی پور*، منصور غنیان صفحات 405-420

    هدف این تحقیق کمی شناسایی عوامل پیش برنده و بازدارنده موجود در شکل گیری، فعالیت و توسعه تشکل های آب بران در شبکه های آبیاری استان خوزستان بود. روش پژوهش پیمایشی و از نوع توصیفی- همبستگی بود. جامعه آماری این پژوهش شامل تمامی کارشناسان شرکت های بهره برداری سازمان آب و برق استان خوزستان بود (200=N) که تعداد 130 نفر از آنان (130=n) به روش نمونه گیری تصادفی طبقه ای انتخاب شدند. ابزار تحقیق پرسشنامه محقق ساخته ای بود که اعتبار(روایی) و پایایی آن توسط متخصصان ترویج و آموزش کشاورزی دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان و استفاده از آزمون کرونباخ آلفا تایید گردید. داده ها با استفاده از نرم افزار SPSS16 تحلیل شدند. بر پایه نتایج حاصل از تحلیل عاملی، عوامل پیش برنده تشکل های آب بران در پنج گروه تولیدی، سرمایه اجتماعی، حقوقی، اقتصادی و اجرایی قرار گرفتند. عوامل مذکور در مجموع 68/6% از کل واریانس عوامل پیش برنده در شکل گیری، فعالیت و توسعه تشکل های آب بران استان خوزستان را تبیین می کنند. در تحلیل عاملی، عوامل بازدارنده تشکل های آب بران نیز پنج گروه حمایتی، حقوقی، مدیریتی، برون سازمانی و ترویجی شناسایی شدند که این پنج گروه عامل 47/3% کل واریانس عوامل بازدارنده در شکل گیری، فعالیت و توسعه تشکل های آب بران استان خوزستان را تبیین می کنند. با استناد به یافته ها، سهم عوامل پیش برنده شکل گیری، فعالیت و توسعه تشکل های آب بران استان خوزستان، بیش تر از عوامل بازدارنده می باشد.

    کلیدواژگان: کم آبی، شرکت های بهره برداری شبکه آبیاری، تحلیل عاملی
  • نادر حیدری* صفحات 421-435
    گندم در کشور و حتی در جهان محصولی استراتژیک محسوب شده و سطح زیر کشت زیادی (تقریبا 50% اراضی آبی کشور) را به خود اختصاص می دهد. هدف اصلی از این بررسی، مرور و تحلیلی بر وضعیت بهره وری آب گندم کشور و مقایسه مقادیر آن با مقادیر جهانی بود. برای این منظور با گرد آوری و مرور منابع علمی کشوری و بین المللی مقادیر گزارش شده برای بهره وری آب گندم (در سطوح کلان کشور، حوضه آبریز و استانی)، جمع بندی ها، محاسبات، تجزیه و تحلیل ها، و نتیجه گیری های لازم به عمل آمد. بر اساس نتایج، دامنه تغییرات بهره وری آب گندم در سطح کشور و جهان بسیار وسیع بوده (به ترتیب 2/2-0/25 و 3/9-0/3 کیلوگرم بر مترمکعب) و بسته به شرایطی نظیر مناطق جغرافیایی، آب و خاک، سیستم های مختلف آبیاری، اقلیم و غیره تغییرات زیادی دارد. بهره وری آب گندم آبی کشور (در مقیاس ملی) برابر 0/87 کیلوگرم بر متر مکعب برآورد می گردد که در مقایسه با اعداد  جهانی در دامنه متوسط قرار می گیرد. همچنین، بر اساس مقادیر بهره وری آب گزارش شده در مقیاس استانی، متوسط بهره وری آب گندم در کشور برابر 0/75 کیلوگرم بر مترمکعب بوده که مجددا در مقایسه با اعداد جهانی در حد وسط (رو به پایین) قرار دارد. با مقایسه میانگین بهره وری آب گندم در کشور (75/0 کیلوگرم بر متر مکعب و مقایسه آن با میانگین بهره وری آب گندم 10 کشور عمده تولیدکننده گندم جهان (0/93 کیلوگرم بر متر مکعب)، بهره وری آب گندم کشور حدود 25% کمتر از متوسط این کشورها می باشد. همچنین متوسط مقیاس ملی (برای کشور ایران) و جهانی این شاخص به ترتیب  0/93 و 1/1 کیلوگرم بر مترمکعب است. لذا مقدار شاخص بهره وری آب گندم کشور نسبت به متوسط جهانی خیلی وضعیت نامساعدی ندارد و فاصله نسبتا کمی (22%) برای افزایش آن تا حد متوسط جهانی وجود دارد. ولی فاصله آن تا کشورهای پیشرو و با مقادیر بالای بهره وری آب گندم (صرفنظر از اهمیت و وسعت کشت گندم در آنها) (نظیر اکثر کشورهای اروپای غربی، آفریقای جنوبی، و مصر در خاورمیانه) (که تقریبا 1/4 کیلوگرم بر متر مکعب است)، فاصله نسبتا زیاد (50% کمتر) است. نتیجه گیری این است که دامنه تغییرات بهره وری آب گندم در استان ها و مناطق مختلف کشور زیاد است، همچنین امکان زیادی برای افزایش آن در مناطق مستعد حتی تا دو برابر مقدار فعلی وجود دارد، که با برنامه ریزی ها و سرمایه گذاری های لازم درمیان مدت قابل حصول خواهد بود.
    کلیدواژگان: دامنه تغییرات بهره وری آب گندم، عملکرد گندم، بهره وری آب استان
|
  • Faranak Baradaran-Hazaveh, Hossein Babazadeh *, Ebrahim Amiri, Hossain Ebrahimi Pages 323-336
    Pulses have a special position, after wheat and rice, in the Iranian people diet. The growth of these plants is very fast and water stress has an important effect on their yield. The objective of this study was to evaluate the DSSAT Model in simulating the growth and yield of cowpea under different levels of irrigation water. An experiment was conducted as a randomized complete block design (RCBD) with three replications in Kiashahr City, Iran, in the crop seasons of 2017 and 2018. The main treatments included irrigation with management of 40%, 60%, 80%, 100%, and 120% of plant water requirement and the three sub-treatments included irrigation at vegetative or reproductive stages, and full irrigation. In this experiment, the DSSAT simulation model was used to evaluate water efficiency and water balance components. Evaluation of simulated and measured values of grain yield was performed using the parameters of coefficient of determination, t-test, root mean square error (RMSE) and root mean square normalized error (nRMSE). The results showed that the difference between the predicted grain yield and the observed values was acceptable (RMSE=92 and nRMSE = 12.62%). Total biomass was also well simulated (RMSE=130 and nRMSE = 5.91%). Using the measured grain yield and water balance components simulated from the DSSAT model, the water productivity based on evapotranspiration (WPET) was about 33% lower than that based on transpiration (WPT). According to the results, irrigation with 100% water requirement at both vegetative and reproductive stages resulted in the highest transpiration (383mm), and was selected as the optimum irrigation management during the growing season.
    Keywords: crop modeling, Water management, Water stress
  • Seyede Tayyebeh Hosseini, Hossein Sharifan *, Alireza Kiani, Noormohammad Abyar, Mohammad Taghi Feyzbakhsh Pages 337-356

    Energy efficiency is one of the most important factors for sustainable agriculture. This study explored the energy consumption and global warming potential for puddled transplanted (PTR), un-puddled transplanted, and direct-seeded rice (Oryza sativa L.) (DSR) production systems under sprinkler, flood, and drip irrigation systems in Gorgan City fields, Golestan Province, Iran. According to the results, the average energy input and output for different irrigation systems in puddled transplanted treatment was higher than the other treatments, while the highest input and output energy was related to drip irrigation system (36366 and 249971 MJ.h-1). The highest energy consumption in different irrigation and cultivation systems was related to water and nitrogen fertilizer. The results also showed that energy use efficiency for different systems ranged from 5.05 to 7.35 kg.MJ-1. Energy use efficiency for pressurized irrigation systems was higher in puddled transplanted treatment and for flood irrigation systems was higher in un-puddled transplanted treatment. Also, the energy productivities of different treatments were between 0.1 to 0.24 kg.MJ-1, while the mean energy efficiencies of PTR and un-puddled transplanted treatments did not differ significantly and were more than DSR treatment. The specific energy and net energy for different treatments ranged from 4.29 to 10.2 MJkg-1 and 112784 to 213825 MJ.ha-1, respectively. The puddled transplanted treatment had the highest GWP for all irrigation systems. The largest share of GWP in rice cultivation was related to the use of nitrogen fertilizers, fuels, and machinery. The results of mean comparison of GWP per unit area, weight, input energy, and output energy showed that modern pressurized irrigation systems with un-puddled transplanted cultivation method (due to less input and a yield similar to PTR) can be a suitable method for rice cultivation to reduce energy consumption and global warming potential.

    Keywords: energy productivity, Input-output energy, puddled transplanted rice
  • Hassan Osooli *, Ahmad Karimi, Hossin Shirani Pages 357-371
    The use of organic waste in the form of biochar in order to ameliorate soil is a novel approach in the management of organic waste. In previous studies, researchers mostly focused on the amount of biochar that was added to the soil. However, the aim of this study was to investigate the characteristics of biochars prepared from different feedstock (wheat straw, vermicompost and apricot firewood) and the interaction effects of amounts and particle sizes of biochars on yield and water use efficiency (WUE) of winter wheat. In a factorial experiment with a randomized complete block design with three replications, the effects of these three biochars in the amount of 0.5% (R1), 1.5% (R2) and 3% (R3) with a particle size of ≤0.5 (S1), 0.5-1 (S2) and 1-2 (S3) mm were evaluated in two consecutive cropping years. The studied biochar were added to the soil only in the first year to a depth of 0-15 cm. A control plot was considered in each replication. The interactions of experimental factors (except interaction effect of year and biochar amount) on yield and WUE were significant. Comparison of average yield and WUE in each type of biochar showed that, in the first and second year, wheat straw biochar treatment of R3 S2 had the highest yield (5,200 kg ha-1 and 6664.3 kg ha-1, respectively) and WUE (1.6 kg m-3 and 2.1 kg m-3, respectively). In the first year, in vermicompost biochar treatments, the highest yield (4517.7 kg ha-1) and WUE (1.4 kg m-3) were observed in the R2 S3. In the same year, in apricot wood biochar, treatment R3 S3 had the highest yield (3871.7 kg ha-1) and WUE (1.2 kg m-3). In the second year, in vermicompost treatments, the highest yield (6615.7 kg ha-1) and WUE (2.04 kg m-3)  was observed in the R3 S2 and, in the same year, in apricot wood biochar treatments, the highest yield (5263.7 kg ha-1) and WUE (1.6 kg m-3) was observed in the R2 S3. The highest yield and WUE (in the two years) was observed in wheat straw biochar with the R3 S2. These results showed that in addition to the type of biochar, the interaction of the amount and size of biochar particles had a decisive effect on increasing the yield and water use efficiency of wheat.
    Keywords: Amount, size of biochar, calcareous soil, Organic waste, Vermicompost
  • Amir Hossein Yadollahi, Mojtaba Khoshravesh *, Mohammad Ali Gholami Sefidkouhi Pages 373-389

    The crisis of water scarcity is the main reason for the reduction of crops and the lack of human food needs in the countries located in arid and semi-arid regions. One of the methods used to increase the yield and water productivity is the use of low irrigation and magnetized water technology. The purpose of this study was to investigate the effect of regulated deficit irrigation with magnetized water on quantitative and qualitative characteristics of pea (Pisum sativum L.). The present research was performed on a farm located in Aghuzbon Village, Mazandaran Province, Iran. The experiment was performed as a factorial experiment in a randomized complete block design with three replications. The control treatment included full irrigation (FI) at all stages of the plant growth with normal water (non-magnetized). The main factor included non-magnetized water (W1) and magnetized water (W2), and the sub-factor included irrigation levels (I1=100%, I2=80%, and I3= 60% of crop water requirement). For irrigation, the trickle irrigation system with tape pipes was used. The results showed that the effect of irrigation water type and irrigation level as well as their interaction on parameters of pod per plant, seed per pod, grain yield, and water use efficiency were significant (p<1%). The highest pods per plant, seed per pod and grain yield in W2I1 treatment were 13.2, 7.5, and 8.472 t. ha-1, respectively, and the highest water use efficiency was observed in the W2I3 as 3.7 kg.m-3. On average, irrigation with the magnetized water increased grain yield and water productivity by 8.6% and 8.7%, respectively, compared to the non-magnetized water treatment. Also, the effect of type of irrigation water and irrigation level on oil, oil yield, protein, protein yield and germination time had a significant effect at 1% probability level, but had no significant effect on the ripening time. Also, 20% increase in irrigation level from I3 to I2 and from I2 to I1 in non-magnetized water treatment caused increase of the grain yield by 14.5% and 18%, respectively, while in magnetized water treatment, yield increased by 14.2% and 13.6%, respectively. The fastest germination time was related to W2I2 with 10.3 days after planting. In general, it can be concluded that irrigation with magnetized water can be a good way to increase yield, improve quality characteristics, and increase water use efficiency of green pea plant.

    Keywords: Drought Stress, water saving, oil yield
  • Mahsa Rahimi Pool, Davod Akbari Nodehi *, Reza Asadi, Ali Bagheri, Fazl Shirdel Shahmiri Pages 391-404
    Due to the importance of rice cultivation, especially in Mazandaran Province, it is necessary to plan carefully for the optimal use of water resources in the province in the agricultural sector, especially rice, to reduce water demand for rice production. For this purpose, an experiment was conducted in the form of a complete block-design with three replications and four treatments using Tarom Hashemi cultivar, during the 2021 crop year in the Rice Research Institute of Iran-Amol. Treatments included conventional planting with flood irrigation (T1) and drip irrigation (T2), transplanting in un-puddled bed with drip irrigation (T3) and direct seed cultivation in dry bed with drip irrigation (T4). The results showed that the cultivation method was effective on yield, plant height, water consumption and irrigation water, water productivity and water use efficiency and was statistically significant at 1% and 5% level of probablity. The highest and lowest yields belonged to T1 and T4 treatments with 4079 and 2876 kg/ha, respectively, and T2 had the highest water productivity with 0.61 kg/m3, which had no significant difference with T1. The lowest water productivity belonged to T4 with 0.45 kg/m3. The highest and lowest irrigation water productivity belonged to T2 and T1 with 0.67 and 0.52 kg/m3, respectively Based on the results, conventional planting with drip irrigation did not have a significant reduction in yield compared to conventional planting with flood irrigation and increased water productivity by saving water consumption Therefore, the conventional planting method with drip irrigation was recognized as the best treatment in this study.
    Keywords: : Puddling bed, Tarom Hashemi cultivar, Irrigation management
  • Zahra Rostamian, Bahman Khosravipour *, Mansour Ghanian Pages 405-420

    This quantitative research was carried out with the aim of identifying the driving and deterrent factors in the formation, activity, and development of Khuzestan Province's water users’ associations of irrigation networks. The research method was survey and descriptive-correlational. The statistical population of this study consisted of all experts of the exploitation companies of Khuzestan Province Water and Electricity Organization (N = 200), 130 of them (n = 130) were selected by stratified random sampling. The research instrument was a researcher-made questionnaire whose validity and reliability were confirmed by agricultural extension and training specialists of Agricultural Sciences and Natural Resources University of Khuzestan and the use of Cronbach Alpha test. Data were analyzed using SPSS16 software. The results of factor analysis indicated that the driving factors of water organizations were in 5 groups of production, social capital, legal, economic and executive, which in general explain 68.6% of the total variance. The results of factor analysis indicate that the driving factors of water users’ associations included 5 groups of production, social capital, legal, economic, and executive factors, which, in general, explain 68.64% of the total variance. In the factor analysis, the deterrents of water users' associations were identified as 5 groups including supportive, legal, managerial, extra-organizational and extension factors, which explain 47.29% of the total variance. According to the findings, the share of the promoters and driving factors in the activities and development of water users’ associations in Khuzestan Province is more than the deterrent factors.

    Keywords: Water shortage, Exploitation companies of Irrigation networks, factor analysis
  • Nader Heydari * Pages 421-435
    Wheat is considered a strategic crop in the country and even in the world. It covers a large area under cultivation (approximately 50% of the country's irrigated lands).The main objective of this study was to review and analyze wheat WP in Iran and compare it with data of some other world countries. For this purpose, national and international scientific references were collected and reviewed, and the reported values for wheat WP (at the national, basin, and provincial scales) were arranged, calculated, and summarized, and necessary analyses and some conclusions were derived. According to the results, the range of wheat WP values in Iran and the world is very wide (0.25-2.2 and 0.3-3.9 kg/m3, respectively), depending on the geographical areas, water and soil conditions, different irrigation systems, climate, etc. The country's wheat WP (on a national scale) is estimated at 0.87 kg/m3, which is in the middle range compared to world. However, based on the reported wheat WP at the provincial level, the average wheat WP in the country is equal to 0.75 kg/m3, which is again in the (lower) middle range in comparison with the global values. Comparison of  WP mean value at provincial level (0.75 kg/m3) with the average WP of 10 major wheat producing countries (0.93 kg/m3), indicated that the country's wheat WP is about 25% lower than the average of these countries. Moreover, the Iranian national wheat WP and the global scale average of this index is about 0.93 and 1.1 kg/m3, respectively. Therefore, the value of the country's wheat WP is not very low compared to the global average, and there is a relatively small gap (just 22%) with the global average. However, it is far from the values of the leading wheat producing countries (1.4 kg/m3), such as most Western European countries, South Africa, and Egypt in the Middle East, with a relatively large distance (50% lower). In conclusion, the range of wheat’s WP are very wide in different provinces and regions of the country, therefore there are many opportunities to increase it event up to twofold. This target could be achieved in the country in the medium term with the necessary investments and planning.
    Keywords: Range of wheat water productivity, Wheat Yield, Provincial water productivity