فهرست مطالب

مدیریت آب در کشاورزی - سال هشتم شماره 2 (پیاپی 16، پاییز و زمستان 1400)

نشریه مدیریت آب در کشاورزی
سال هشتم شماره 2 (پیاپی 16، پاییز و زمستان 1400)

  • تاریخ انتشار: 1400/12/01
  • تعداد عناوین: 15
|
  • صابر جمالی، حسین انصاری*، نرگس صالح نیا صفحات 1-14
    بحران آب یکی از مهم ترین عواملی است که در مناطق خشک و نیمه خشک برای تولید محصولات کشاورزی محدودیت ایجاد می کند و برای نیل به امنیت غذایی مطلوب باید آب در بخش کشاورزی به صورت بهینه مصرف شود. به منظور بررسی بهره وری اقتصادی آب و کود نیتروژن بر روی گیاه کینوا پژوهشی به صورت کرت های خرد شده در قالب طرح بلوک کامل تصادفی با سه تکرار در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه فردوسی مشهد در تابستان 1397 انجام شد. تیمارهای مورد بررسی در این پژوهش شامل 3 روش آبیاری جویچه ای (متداول، یک در میان ثابت و متغیر) و 3 سطح کود نیتروژن (50، 100 و 200 کیلوگرم در هکتار) بود. روش های مختلف آبیاری جویچه ای بر صفات بهره وری اقتصادی کود، بهره وری فیزیکی آب (CPD)، شاخص سود به ازای متر مکعب آب مصرفی (BPD) و شاخص سود خالص به ازای متر مکعب (NBPD) و عامل جزیی سودمندی (PFP) در سطح احتمال یک درصد معنی دار شده و سطوح مختلف کود نیتروژن نیز بر بهره وری اقتصادی کود، BPD، NBPD و PFP در سطح احتمال یک درصد و بر CPD در سطح احتمال 5 درصد معنی دار شد. لازم به ذکر است که اثر متقابل روش آبیاری و سطوح مختلف کود نیتروژن بر صفات بهره وری اقتصادی کود و PFP در سطح احتمال یک درصد معنی دار و بر NBPD و BPD در سطح احتمال 5 درصد معنی دار بود. نتایج این پژوهش نشان داد که افزایش مقدار نیتروژن نسبت به مقدار توصیه شده (50 کیلوگرم در هکتار) در شرایط آبیاری جویچه ای متداول سبب کاهش بهره وری اقتصادی آب و کاهش بهره وری اقتصادی کود می شود. بر این اساس، بیشترین مقدار بهره وری اقتصادی آب، بهره وری فیزیکی آب و شاخص درآمد به ازای هر واحد آب مصرفی در تیمار آبیاری جویچه ای یک در میان متغیر و در شرایط اعمال 200 کیلوگرم در هکتار کود نیتروژن به دست آمد.
    کلیدواژگان: بهره وری اقتصادی کود، بهره وری جزئی عامل تولید، بهره وری فیزیکی آب، شاخص درآمد به آب مصرفی، عملکرد
  • امیر محمد نوری، حسین بانژاد*، محمد کریمی فرزقی صفحات 15-26
    آب از مهم ترین عوامل محدودکننده توسعه کشاورزی به شمار می آید، اهمیت مدیریت مناسب آب در مزرعه نیز اهمیت قابل توجهی دارد. به منظور بهبود شرایط موجود، طی پژوهشی با هدف بررسی خصوصیات بنه دختری و سطح فتوسنتزی گیاه زعفران در پاسخ به روش های مختلف آبیاری در شرایط تنش آبی، آزمایشی در مزرعه ای در روستای احمدآباد شیخ تربت حیدریه از شهریور 1399 تا خرداد 1400 انجام گرفت. در این آزمایش تیمار اصلی شامل سه روش آبیاری (کرتی، قطره ای و زیرسطحی) و تیمار فرعی سه سطح آبیاری (100، 70 و 40 درصد نیاز آبی زعفران) بود. در اول اردیبهشت ماه سال 1400 برای تعیین صفات مربوط به سطح فتوسنتزی (تعداد برگ، طول برگ، قطر برگ، وزن تر و خشک برگ) و 10 خردادماه 1400 برای بررسی خصوصیات بنه دختری (تعداد بنه دختری، قطر بنه دختری، وزن تر و خشک بنه دختری) نمونه برداری صورت پذیرفت. نتایج نشان داد اثر روش و مقدار آبیاری بر خصوصیات بنه دختری و سطح فتوسنتزی گیاه زعفران معنی دار بود. روش آبیاری قطره ای نسبت به روش آبیاری کرتی و زیرسطحی، موجب افزایش معنی دار تعداد برگ، طول برگ، وزن تر برگ، وزن خشک برگ، قطر بنه دختری، تعداد بنه دختری، وزن تر بنه دختری و وزن خشک بنه دختری گردید. کاهش مقدار آب آبیاری از 100 درصد نیاز آبی به 70 و 40 درصد، به علت ایجاد تنش خشکی موجب کاهش معنی دار تعداد برگ، طول برگ، وزن تر برگ، وزن خشک برگ، قطر بنه دختری، تعداد بنه دختری، وزن تر بنه دختری و وزن خشک بنه دختری شد. با استناد به این تفاسیر، انتخاب روش آبیاری مناسب به همراه مقدار آب کافی از اهمیت زیادی برخوردار است.
    کلیدواژگان: بنه، زعفران، آبیاری زیرسطحی، آبیاری قطره ای، بنه، زعفران، سطح فتوسنتزی
  • فاطمه عسکری بزایه*، رویا محمد زاده، ایوب مرادی صفحات 27-40
    بخش کشاورزی به عنوان زیربنای اصلی تحقق امنیت غذایی از مهم ترین بخش های اقتصادی جوامع به شمار می آید و میانگین سهم آن در تولید ناخالص داخلی 161 کشور مورد مطالعه در سال 2019 حدود 11 درصد گزارش شده است. به موازات نقش آفرینی این بخش در تامین امنیت غذایی و اشتغال کشورها با پیامدهای جانبی منفی بر منابع پایه و محیط زیست همراه است که دولت ها را به تجدید نظر در سیاست های حمایتی مرتبط با بخش کشاورزی سوق داده است. دولت ها می توانند خواسته و ناخواسته و به روش های مختلفی بر پایداری زیست محیطی بخش کشاورزی تاثیر بگذارند. این مقاله با رویکرد مروری غیر نظام مند و با استفاده از گزارش های مراجع معتبر بین المللی(شامل فایو، سازمان همکاری های اقتصادی و توسعه ، سازمان تجارت جهانی و...) به عملکرد زیست محیطی بخش کشاورزی و تاثیرات و تحولات سیاستی در کشورهای عضو سازمان همکاری های اقتصادی و توسعه در دهه اخیر می پردازد. نتایج نشان می دهد که سیاست های حمایت از کشاورزی تمایل به تاثیرگذاری منفی بر محیط زیست دارند. سیاست های حمایت از قیمت بازار و پرداخت های مبتنی بر تولید یا استفاده نامحدود از نهاده متغیر بیشترین آسیب را متوجه محیط زیست می نماید و در مقابل، کمترین آسیب از جانب سیاست پرداخت های حمایتی کاملا مجزا مبتنی بر سطح زیرکشت سال های گذشته گزارش شده است. تراز مواد مغذی خاک؛ میزان انتشار گازهای گلخانه ای؛ برداشت آب برای فعالیت های کشاورزی؛ و تنوع زیستی اراضی کشاورزی (تنوع محصول و همگونی چشم اندازها)از جمله شاخص های کلیدی است که بهبود و وخامت آن به تبیین رابطه بین بخش کشاورزی و محیط زیست کمک می نماید و بررسی های اخیرکشورهای عضو سازمان همکاری های اقتصادی و توسعه حاکی از دستاوردهای قابل توجه در برخی از این شاخص ها می باشد.
    کلیدواژگان: سیاست های حمایت کشاورزی، انتشار گازهای گلخانه ای، تراز مواد مغذی خاک
  • صمدالله ابراهیمی پور*، علی نشاط، بیژن نظری صفحات 41-52

    در سال های اخیر در راستای استفاده بهینه از منابع آب در مناطق خشک و نیمه خشک کشت گلخانه ای در کشور توسعه یافته است. به دلیل تفاوت های قابل توجه در خرداقلیم گلخانه با فضای باز و تاثیر آن روی پارامترهای موثر بر تبخیر-تعرق مرجع، برای استفاده از روابط تخمین تبخیر-تعرق مرجع نیاز به بررسی ویژه وجود دارد. این پژوهش با هدف بررسی اختلاف تبخیر-تعرق مرجع محاسبه شده با استفاده از داده های هواشناسی بهنگام داخل گلخانه و فضای باز و داده های هواشناسی بلند مدت فضای باز به مدت 6 ماه در منطقه علی آباد شهرستان جیرفت در گلخانه ای با کشت گیاه گوجه فرنگی انجام گرفت. نتایج نشان داد داخل گلخانه تابش خورشیدی، سرعت باد و دمای کمیته کاهش و رطوبت نسبی و دمای حداکثر روزانه در مقایسه با فضای باز افزایش یافت. تبخیر-تعرق مرجع داخل گلخانه و فضای آزاد داده های بهنگام و بلندمدت در دوره مورد بررسی به ترتیب 7/342، 6/508 و 4/636 میلی متر بود. مقدار تشعشع داخل گلخانه 58 درصد کمتر از تشعشع فضای باز بود. درصد تفاوت تبخیر-تعرق مرجع داخل گلخانه و فضای باز بر اساس داده بهنگام در ماه های مختلف سال بسیار متغیر بود، بطور متوسط در دوره اندازه گیری این اختلاف 39 درصد بود. بنابراین توجه به تبخیر تعرق واقعی در گلخانه در برنامه ریزی آبیاری اهمیت ویژه ای دارد.

    کلیدواژگان: ایستگاه هواشناسی کشاورزی، برنامه ریزی آبیاری، بهره وری آب، جیرفت، راندمان آبیاری
  • فاطمه برزگری بنادکوکی*، صفیه اکرمی، طاهره شرقی صفحات 53-66
    از گذشته تاکنون همواره جوامع انسانی جهت بهره برداری و مدیریت منابع آبی، برنامه ریزی هایی داشته اند. این امر بخصوص در جوامعی که با محدودیت منابع آبی مورد تقاضا مواجه بوده اند مشهودتر می باشد. پژوهش حاضر، تحلیلی بر وضعیت تولیدات علمی نمایه شده در پایگاه های اطلاعاتی Web Of Scienceدر حوزه مدیریت پایدار منابع آبی می باشد. به این صورت که ارتباط بین مطالعات موجود در این زمینه با شاخص های موثر در تولیدات علمی این حوزه، نظیر شاخص های بارندگی، سرانه ردپای آب، سرانه مصرف آب آبی، سرانه مصرف آب سبز، سرانه مصرف آب خاکستری بررسی شد. اطلاعات مربوط به این شاخص ها از نرم افزار ArcGIS 10.6.1 استخراج گردید. سپس با استفاده از نرم افزار SPSS 21 ارتباط بین شاخص های مذکور و تولیدات علمی کشورهای مختلف در زمینه مدیریت پایدار منابع آبی در قالب مدل رگرسیون خطی چندگانه به دست آمد. نتایج نشان داد، تعداد رکوردها از سال 1800 تا 2019 نرخ رشدی معادل 55 درصد داشته است یعنی با گسترش بحران آب، مطالعات علمی بیشتری در زمینه مدیریت پایدار منابع آبی شکل گرفته است. نتایج تحلیل رگرسیون شاخص های موثر نشان داد، افزایش بارندگی سالیانه و افزایش سرانه مصرف آب های آبی و خاکستری نقش مهمی در افزایش تولیدات علمی در زمینه مفهوم مدیریت پایدار منابع آبی دارد.
    کلیدواژگان: مدیریت همه جانبه، سامانه اطلاعات جغرافیایی، کتابشناختی، آب مجازی
  • عبدالله بهمنش، اصلان اگدرنژاد*، سالومه سپهری صادقیان صفحات 67-78

    گلرنگ یکی از گیاهان روغنی مهم به شمار می رود که تحت تنش آبی عملکرد آن کاهش می یابد. به همین دلیل تعیین واکنش آن نسبت به مدیریتهای مختلف آب آبیاری بسیار حایز اهمیت است. در این پژوهش از مدل AquaCrop جهت شبیه سازی برنامه ریزی آبیاری گلرنگ برای روش های آبیاری قطره ای سطحی، زیرسطحی و جویچه ای استفاده شد. پیش از آن، مدل AquaCrop با استفاده از داده های برداشت شده از یک مزرعه تحقیقاتی در کرمانشاه واقع در طول جغرافیایی 47 درجه و 9 دقیقه شرقی و عرض 34 درجه و 21 دقیقه شمالی واسنجی شد. در استراتژی نخست اعمال آبیاری تا حد ظرفیت زراعی در دور ثابت (1، 5، 10 و 20 روز)، در استراتژی دوم اعمال مقدار ثابت آب آبیاری (مقادیر 10 تا 50 میلی متر برای روش های آبیاری قطره ای سطحی و زیر سطحی و مقادیر 10 تا 90 میلی متر برای روش جویچه ای) در دور ثابت (2 و 4 روز برای آبیاری قطره ای سطحی و زیرسطحی و 10 و 20 روز برای جویچه ای) و در استراتژی سوم تامین نیاز آبی گیاه در سطوح 100، 66 و 33 درصد در طول فصل زراعی برای هر سه روش آبیاری در نظر گرفته شد. نتایج این پژوهش نشان داد که بیشترین عملکرد زیست توده و بهره وری آب در استراتژی های اول و دوم به دست آمد. مقادیر حداکثر برای عملکرد و زیست توده به ترتیب برابر با 7/3، 2/12 تن در هکتار و بیشترین مقدار بهره وری آب برابر با 54/0 کیلوگرم بر مترمکعب در روش های قطره ای سطحی و زیرسطحی و 69/0 کیلوگرم بر مترمکعب در آبیاری جویچه ای بود. با توجه به اینکه اعمال استراتژی دوم برای کشاورزان آسان تر است، پیشنهاد می شود از این روش برنامه ریزی آبیاری در مزرعه استفاده شود؛ بنابراین برای آبیاری قطره ای سطحی و زیر سطحی 10 میلی متر آب آبیاری با دور دو روز و برای آبیاری جویچه ای 30 میلی متر آبیاری با دور 10 روز پیشنهاد می شود.

    کلیدواژگان: آبیاری جویچه ای، آبیاری قطره ای، تنش آبی، مدل سازی گیاهی، نیاز آبی
  • محمد کریمی*، محمد جلینی صفحات 79-88
    ذرت یکی از مهمترین محصولات کشاورزی است که سهم عمده ای در تامین نیازهای غذایی کشور را به خود اختصاص داده است. ذرت به تنش آبی حساس بوده و در شرایط کم آبی عملکرد آن کاهش می یابد. محدودیت منابع آبی در بیشتر مناطق کشور سبب شده که کشاورزان میزان آب کافی برای تامین نیاز آبی ذرت نداشته باشند. بنابراین اگر ابزار مناسبی برای تشخیص دقیق زمان و مقدار آبیاری در اختیار باشد، میتوان با مقدار آب کمتر، محصول مناسبی را برداشت نمود. شناخت کافی از مراحل رشد و نیاز آبی ذرت در طول دوره رشد می تواند نقش مهمی در جلوگیری از هدر رفت منابع آبی داشته و باعث کاهش تنش ها و افزایش عملکرد در واحد سطح شود. بر اساس تحقیقات انجام شده، نیاز خالص آب آبیاری ذرت دانه ای در کشور به طور متوسط حدود 6852 متر مکعب در هکتار است. حساسترین مراحل رشد ذرت نسبت به تنش آبی دوره ی گل دهی و شکل گیری دانه است. اعمال مدیریت بهینه مصرف آب در این محصول با استفاده از روش آبیاری جویچه ای یک در میان ثابت و یا متناوب به جای روش آبیاری معمول، استفاده از نوارهای آبیاری قطره ای تیپ به جای آبیاری سنتی جوی پشته ای، استفاده از کشت نشایی، انتخاب ارقام زودرس و ارقامی که با شرایط اقلیمی، کیفیت و کمیت آب موجود حداکثر تطابق را داشته باشند، استفاده از ارقام متحمل به خشکی و تغییر آرایش کاشت امکان پذیر است
    کلیدواژگان: آبیاری، ذرت، مصرف بهینه آب، مدیریت مصرف آب
  • رضا سعیدی*، عباس ستوده نیا، سید غلامرضا بابائی صفحات 89-100
    به منظور بررسی اثر کیفیت آب تک آبیاری بهاره بر عملکرد گندم دیم، پژوهشی در منطقه قزوین انجام شد. تیمارها شامل چهار سطح شوری آب با هدایت الکتریکی برابر با (S0)5/0، (S1)9/4، (S2)4/6 و (S3)7/8 دسی زیمنس بر متر و یک تیمار کشت دیم (D) بود. آزمایش مزرعه ای در کرت هایی با ابعاد 3×3 متر و در قالب طرح پایه بلوک های کامل تصادفی اجرا شد. آبیاری به صورت تک نوبت بهاره و در مرحله خوشه بندی گندم انجام شد. نتایج نشان داد اثر کیفیت آب آبیاری بر عملکردهای زیست توده، کاه و دانه گندم به ترتیب در تیمار S0 با افزایش 18، 12 و 26 درصدی، در تیمار S1 با افزایش 10، 7 و 15 درصدی، در تیمار S2 با کاهش 8، 4 و 13 درصدی و در تیمار S3 با کاهش 21، 13 و 34 درصدی نسبت به شرایط دیم همراه بود. از این رو انجام تک آبیاری تا سطح شوری S1 قابل قبول و بیشتر از آن غیر قابل توصیه بود. عملکرد دانه نسبت به کاه، در تیمار S0 با درصد بیشتری افزایش یافت و در تیمار S3 با درصد بیشتری کاهش یافت. به طوری که تنش شوری باعث شدت گرفتن کاهش تولید دانه گندم شد. از سوی دیگر مقدار بهره وری آب در تیمارهای کشت دیم، S0، S1، S2 و S3 به ترتیب برابر با 26/2، 462/2، 3/2، 93/1 و 644/1 کیلوگرم بر متر مکعب محاسبه شد. همچنین رابطه ای خطی برای تخمین مقدار بهره وری آب از روی مقدار شوری آب ارایه شد. دستاورد کلی این که بهره برداری مناسب از منابع آب تا سطح شوری S1 در تک آبیاری گندم دیم، باعث افزایش تولید و درآمدزایی در بخش کشاورزی قزوین می شود.
    کلیدواژگان: آبیاری تکمیلی، بهره وری آب، کمبود آب خاک
  • آرش تافته*، محمدرضا امداد صفحات 101-116
    کم آبیاری در شرایط کمبود آب مهمترین استراتژی برای حفظ بهره وری آب محصولات است. از این رو کشت محصولات مقاوم به خشکی مانند کینوا می تواند بهره وری فیزیکی را در سطح مزرعه افزایش دهد. برای بررسی عملکرد و رشد گیاه کینوا در شرایط کمبود آب نیاز به اطلاعات ضریب واکنش عملکرد گیاه به آب می باشد. در این مطالعه گیاه کینوا رقم تی تی کاکا در دو سال زراعی 1398 و 1399 کشت شد.برای بررسی سطوح مختلف آبیاری 4 تیمار: آبیاری کامل، 30 درصد تخلیه مجاز رطوبتی، 50 درصد تخلیه مجاز رطوبتی و 70 درصد تخلیه مجاز رطوبتی بر اساس اندازه گیری رطوبت خاک در دوره های مختلف رشد گیاه اعمال شد. بر اساس نتایج بدست آمده در دو سال زراعی به طور کلی دوره رشد اولیه 20 روز، دوره توسعه 30 روز، دوره میانی 28 روز و دوره پایانی 12 روز اندازه گیری شدند. حساس ترین دوره رشد در گیاه کینوا دوره میانی با ضریب حساسیت 88/0 تعیین شد . به طور متوسط با مصرف 2563 مترمکعب آب بهره وری بیشینه ای حدود 85/1 کیلوگرم بر مترمکعب خواهد داشت. به طور کلی نتایج نشان می دهد که این گیاه نسبت به کم آبیاری مقاومت بالایی داشته و از این رو می توان این گیاه را در مناطقی که دارای کمبود آب هستند کشت نمود و عملکرد مناسبی را در شرایط تنش آبی انتظار داشت.
    کلیدواژگان: تنش آبی، ضریب واکنش آب عملکرد(Ky)، دوره فنولوژی، کینوا
  • حسین حکیمی خانسر*، علی شعبانی چافجیری صفحات 117-134
    در این مطالعه قابلیت الگوریتم فرا ابتکاری چرخه آب در زمینه مدلسازی حجم آب تحویلی به شبکه آبیاری و تعیین ویژگی های موثر بر آن با ترکیب با شبکه عصبی بررسی شد. پنج ویژگی شامل حجم آب تحویلی به شبکه های آبیاری سد سفیدرود در یک روز قبل، دبی و حجم ورودی در هفت روز قبل، تراز و حجم مخزن در ده روز قبل برای ورودی مدل های هوشمند انتخاب شد. با اجرای الگوریتم هیبریدی WCA-ANN، روش انتخاب ویژگی و تحلیل حساسیت ترکیب سه تایی از ویژگی ها با مقدار خطا (MSE) برابر 00045/0 بهترین ترکیب ورودی محسوب می شوند. حجم آب تحویلی به شبکه های آبیاری سد سفیدرود در یک روز قبل با توجه به تحلیل حساسیت موثرترین ویژگی در مدلسازی آن است. در ادامه در این مطالعه وزن های شبکه عصبی مصنوعی به کمک دو الگوریتم فرا ابتکاری چرخه آب بدون عمل تبخیر (WCA) و چرخه آب با عمل تبخیر (ER.WCA) به منظور افزایش کارایی بهینه گردید. از لحاظ اولویت مدل هیبرید ANN-ER.WCA با بیش ترین دقت و کمترین خطا و با مقادیرR،NRMSE ، MAE وNS به ترتیب برابر با 9915/0، 0975/0، 0090/0 و 9829/0 در دوره آزمون، در اولویت اول و مدل های ANN-WCA و ANN به ترتیب در اولویت های بعدی قرار گرفتند.
    کلیدواژگان: الگوریتم چرخه آب، انتخاب ویژگی، شبکه ی آبیاری و زهکشی سد سفیدرود، شبکه عصبی مصنوعی، هیدرواینفورماتیک
  • اسماعیل قلی نژاد*، علیرضا عیوضی صفحات 135-150
    این تحقیق در سال زراعی 99-1398 در مزرعه تحقیقاتی ساعتلوی مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان آذربایجان غربی با طول جغرافیایی 45 درجه و 2 دقیقه شرقی، عرض جغرافیایی 37 درجه و 44 دقیقه شمالی و ارتفاع 1352 متر از سطح دریا واقع در 25 کیلومتری ارومیه به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در 3 تکرار اجرا شد. فاکتور اول شامل مقادیر متفاوت آبیاری در سه سطح (تامین 100، 75 و 50 درصد نیاز خالص آبیاری) و فاکتور دوم روش کاشت در چهار سطح (کاشت کرتی، کاشت سه خط روی پشته (عرض پشته 30 سانتی متر)، کاشت 4 خط روی پشته (عرض پشته 45 سانتی متر) و کاشت 5 خط روی پشته (عرض پشته 60 سانتی متر)) بود. نتایج نشان داد بین سطوح مختلف آبیاری از نظر صفات عملکرد و اجزای عملکرد دانه (به جز وزن 1000 دانه) تفاوت معنی داری مشاهده نشد. صفات تعداد سنبله در واحد سطح، عملکرد دانه، عملکرد بیولوژیک و عملکرد سنبله از نظر روش های مختلف کاشت تفاوت معنی داری داشتند. مقایسه میانگین نشان داد بالاترین میزان تعداد سنبله در واحد سطح (676 سنبله)، عملکرد دانه (3/7773 کیلوگرم بر هکتار)، عملکرد بیولوژیک (17696 کیلوگرم بر هکتار) و عملکرد سنبله (91/0 کیلوگرم بر مترمربع) از روش کاشت سه خط روی پشته بدست آمد. بیشترین شاخص کلروفیل و محتوای نسبی آب برگ از تامین 100 درصد نیاز خالص آبیاری و بیشترین مقدار دمای داخلی برگ، پرولین و درصد نشت یونی از تامین 50 درصد نیاز خالص آبیاری حاصل شد. همچنین بیشترین مقدار شاخص کلروفیل در روش کاشت سه خط روی پشته و محتوای نسبی آب برگ در روش کاشت پنج خط روی پشته مشاهده شد. با توجه به کمبود آب و خشکسالی، آبیاری 50 درصد نیاز خالص آبیاری (کاهش 50 درصد حجم آب) و کاشت سه خط روی پشته توصیه می گردد.
    کلیدواژگان: بهره وری آب، عملکرد دانه، عملکرد سنبله، کاشت روی پشته، کم آبیاری
  • جعفر نیکبخت*، فاطمه محمدی، طاهر برزگر صفحات 151-166

    پژوهش حاضر به منظور بررسی اثر کاربرد خاکپوش پلاستیکی شفاف بر عملکرد و بهره وری آب لوبیا سبز رقم الموت در شرایط کم آبیاری انجام شد. پژوهش بصورت آزمایش کرت های خرده شده در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با 3 تکرار در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه زنجان در سال 1397 انجام گرفت. تیمارهای آزمایش شامل کم آبیاری در سه سطح (100، 80 و60 درصد نیاز آبی گیاه) به عنوان کرت اصلی و خاکپوش پلاستیکی شفاف در دو سطح (کاربرد و عدم کاربرد خاکپوش) به عنوان کرت فرعی بود. بر اساس نتایج، کاربرد خاکپوش باعث افزایش معنی دار محتوی کلروفیل برگ، محتوی نسبی آب برگ، سطح برگ، تعداد غلاف در بوته، عملکرد گیاه و بهره وری آب نسبت به تیمار شاهد (به ترتیب 8/16، 2/5، 2/11، 34، 38 و 39 درصد) شد. اعمال 20 و 40 درصد کم آبیاری باعث کاهش معنی دار میانگین محتوی کلروفیل برگ (6/20 و 3/30 درصد)، میانگین محتوی نسبی آب برگ (1/11 و 0/21 درصد)، میانگین سطح برگ (8/17 و 9/59 درصد)، میانگین تعداد غلاف در بوته (10 و 43 درصد)، میانگین عملکرد گیاه (24 و 53 درصد) و میانگین بهره وری آب (12 و 34 درصد) در مقایسه با تیمار 100 درصد نیاز آبی گیاه شد. برهمکنش متقابل خاکپوش و کم آبیاری بر صفات محتوی کلروفیل برگ، سطح برگ و تعداد غلاف در بوته اثر معنی دار داشت که در هر سطح آبیاری استفاده از خاکپوش پلاستیکی شفاف باعث افزایش مقدار میانگین این صفات شد.

    کلیدواژگان: کارایی مصرف آب، کم آبیاری، لوبیا سبز، مالچ پلاستیکی شفاف
  • علیرضا کیانی*، مجتبی شاکر صفحات 167-182

    در سال های اخیر برخی کارشناسان اظهار می دارند سامانه های نوین آبیاری منجر به افزایش مصرف آب و کاهش تغذیه سفره ها شده است و چون تاثیر مثبت در بیلان حوضه ندارند، آن را در زمره فعالیت های ناکارآمد قلمداد می کنند. این منتقدین اظهار می دارند که روش های نوین آبیاری بصورت واقعی در آب صرفه جویی نمی کنند. آنها اعتقاد دارند که آب خروجی از مزرعه و آب نفوذ یافته به اعماق زمین جزء تلفات نیستند و به نحوی قابل استفاده هستند. نکته کلیدی در بررسی اثربخشی سامانه های نوین آبیاری باید بر مبنای قابلیت های مورد انتظار باشد. بطور طبیعی کارکرد سامانه ها در بخش کشاورزی و با هدف جلوگیری از تلفات آب در مقیاس مزرعه است. بررسی ها نشان می دهد، طی سه دهه اخیر مقادیر راندمان آبیاری در کشور بواسطه ی اجرای این سامانه ها، افزایش سطح دانش بهره برداران، گسترش شبکه های آبیاری و برخی موارد دیگر از 7/29 در دهه 70 به 8/43 درصد در دهه 90 ارتقاء یافته است، که پیام اصلی آن کاهش تلفات آب در داخل مزرعه و اثر بخش بودن روند اجرای این سامانه-ها می باشد. بنابراین مطابق انتظار از کارکرد اصلی سامانه های نوین آبیاری یعنی کاهش تلفات ناشی از رواناب و نفوذ به اعماق زمین و در اختیار قراردادن آب در محدوده ریشه گیاه موفق عمل نموده است. ممکن است این مقدار کاهش آب در در سطح حوضه آبریز و سطح سفره های آب زیرزمینی به دلیل عدم کنترل برداشت و یا افزایش سطح اراضی آبی نمود عینی نداشته باشد و راه حل این موارد مربوط به وظایف اجرایی دستگاه های متولی است. در این گزارش پس از ارایه کمی توسعه سامانه های نوین آبیاری در کشور و بیان برخی انتقادات در رابطه با عدم اثربخشی آنها، با توجه به شرایط و مقیاس های مورد بررسی و انتظارت از سامانه ها و تعاریف برخی از واژه ها که محل مناقشه هستند، تحلیل نهایی مبنی بر اثربخش بودن سامانه های نوین آبیاری ارایه می گردد.

    کلیدواژگان: آبیاری بارانی، آبیاری قطره ه ای، بهره وری آب، راندمان آبیاری
  • پریسا شاهین رخسار*، بیت الله امان زاده، علی نظمی صفحات 183-196

    آب اصلی ترین عامل موثر در تولید جنگل است و بارش باران و برف مهم ترین منابع تامین آب جنگل می باشند. اما همیشه درصدی از بارندگی تلف شده و از چرخه آب سطحی جنگل خارج می شود. در این مقاله مروری بر مفهوم باران ربایی در جنگل و تاثیر مولفه های ان بر بیلان آبی حوزه های آبخیز انجام شد. باران ربایی درختان نقش موثری درتعیین میزان بارندگی رسیده به کف جنگل دارد و بنابراین بخش مهمی از تراز آبی در بوم سازگان های جنگلی را شامل می شود. آن بخش از بارندگی که به خاک اکوسیستم های جنگلی نمی رسد به دو بخش تقسیم می گردد. اتلاف از سطح تاج درختان و تبخیر از سطح لاش ریزه های کف جنگل مقداری از بارندگی که به واسطه ی باران ربایی از دسترس پوشش جنگل خارج می شود، بخش مهمی از مقدار تبخیر را در اکوسیستم های جنگلی در بر می گیرد و تاثیر زیادی بر بیلان آبی در نواحی جنگلی و نیز بر چرخه هیدرولوژی و چرخه مواد غذایی در اکوسیستم های زمینی دارد. در صورت آگاهی از مقدار باران ربایی در مناطق دارای فصل خشک در دوره رویش گیاهی، می توان در صورت زیاد بودن مقدار باران ربایی، باتوجه به نیاز آبی توده، با انجام عملیات تنک کردن، به استقرار تجدید حیات و همچنین برآورده شدن نیاز آبی گونه های گیاهی به طور موثری کمک کرد. سهم زیادی از بارندگی تابستانه در جنگل به صورت باران ربایی از دسترس توده جنگلی خارج می شود؛ بنابراین آگاهی از مقدار باران ربایی، به ویژه برای ارزیابی و اندازه گیری تبخیر و تعرق در اکوسیستم های جنگلی و در نتیجه برای مدیریت اصولی حوزه های آبخیز جنگلی، ضروری به نظر می رسد.

    کلیدواژگان: ظرفیت ذخیره آب، ساقاب، اتلاف تاجی، اکوهیدرولوژی جنگل، توزیع اجزای باران
  • شهرام اشرفی*، الهه کنعانی صفحات 197-210

    موسسه آب و توسعه پایدار فلات در طول سه دهه گذشته اقدام به تولید گسیلنده های سفالی نموده و سامانه مذکور را به صورت نمایشی در سطوح کوچک در چند منطقه از استان کرمان در باغات پسته به اجرا گذاشته است. با توجه به اینکه مشخصات هیدرولیکی گسیلنده های بکار برده شده در باغات نامشخص و مدت زمان کارکرد آن نیز نامشخص می باشد، لذا ارزیابی عملکرد گسیلنده های مورداستفاده در باغات مذکور غیرممکن می باشد. به منظور بررسی و ارزیابی عملکرد هیدرولیکی گسیلنده ها از نقطه نظر ضریب تغییرات ساخت و همچنین تغییرات مقدار تراوش در شرایط آزمایشگاهی تعداد 400 عدد گسیلنده سفالی در موسسه تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی کرج مورد بررسی قرار گرفت. برای بررسی ضریب تغییرات ساخت، گسیلنده ها به دسته های 20 تایی گروه بندی شدند و هریک از گروه ها در فشار هیدرو استاتیک ثابت 1/75 متر با استفاده از آب با کیفیت 0/83 دسی زیمنس بر متر مورد آزمون قرار گرفتند. نتایج حاصل از اندازه گیری ها نشان داد که مقادیر ضریب تغییرات ساخت دسته های 20 تایی مورد آزمون ، در حدفاصل 23 الی 73 درصد بودند که از حد 20 درصد اعلام شده استاندارد ASAE  بیشتر بود و غیرقابل قبول تشخیص داده شدبه منظور بررسی تداوم تراوش در طول زمان، تغییرات آبدهی گروه های 7 تایی گسیلنده در سه فشار هیدرو استاتیک 0/5، 1 و 2 متر مورد آزمون قرار گرفت. اندازه گیری تراوش از گسیلنده های سفالی به مدت 1000 ساعت نشان داد که با عبور آب از تخلخل موجود در بدنه این نوع گسیلنده ها، املاح محلول در آب به مرورزمان در محیط متخلخل بدنه سفال رسوب می کند و باعث گرفتگی می شود. متوسط حداکثر تراوش اولیه گسیلنده ها در دسته های 7 تایی در فشار های هیدرو استاتیک 0/5، 1 و 2 متر به ترتیب 1/53، 2/57و 4/78 لیتر در ساعت در متر بود و پس از گذشت 1000 ساعت آزمون پیوسته، مقادیر تراوش انتهایی به ترتیب 0/93، 1/48 و 1/29 لیتر در ساعت در متر رسید. مقادیر نزولی تراوش نشان داد که املاح محلول در آب به مرور زمان در خلل و فرج موجود در بدنه گسیلنده رسوب می کند و باعث کاهش آبگذری گسیلنده می شود. با توجه به کاهش آبگذری گسیلنده، امکان استفاده پایدار از آن ها برای تامین آب موردنیاز گیاه زراعی/باغی در درازمدت، مقدور نمی باشد.

    کلیدواژگان: تراوش، ضریب تغییرات ساخت، فشار هیدرو استاتیک، گسیلنده سفالی
|
  • Saber Jamali, Hossein Ansari *, Narges Salehnia Pages 1-14
    The water crisis is one of the most important factors that limit the production of agricultural products in arid and semi-arid regions, which requires the optimal consumption of water in agriculture to achieve food security in these regions. To investigate the economic efficiency of water and nitrogen fertilizer on Quinoa, an experiment was conducted as a split-plot based on a randomized complete block design with three replications in 2018 at Ferdowsi University of Mashhad. Treatments included three irrigation methods (furrow irrigation (FI), fixed alternate furrow irrigation (FAFI), and variable alternate furrow irrigation (VAFI)) and three-level of nitrogen fertilizing (50, 100, and 200 Kg/ha). The different furrow irrigation methods on the economic productivity of fertilizer, CPD, BPD, NBPD, and PFP were highly significant (p < 0.01). The different levels of nitrogen fertilizer on the economic productivity of fertilizer, BPD, NBPD, and PFP were significant at 1 percent levels (p < 0.01), and on CPD was significant at 5 percent levels (p < 0.05). The interaction effects on the economic productivity of fertilizer and PFP were highly significant (p < 0.01) and on NBPD and BPD were significant at 5 percent levels (p < 0.05). The results showed that under traditional furrow irrigation conditions, increasing the nitrogen fertilizer reduces the economic efficiency of water and fertilizer (compared to using 50 kg/ha N). The results showed that the highest economic and physical water productivity and BPD were obtained in the treatment of variable alternate furrow irrigation + 200 kg/ha of nitrogen.
    Keywords: Economic productivity of fertilizer, Partial factor productivity, Physical water productivity, Benefit per water index, Yield
  • Amir Mohammad Noori, Hossein Banejad *, Mohamad Karimi Ferezgh Pages 15-26
    Water is one of the most important factors limiting agricultural development. The proper water management on the farm is also significant. To improve the existing conditions, a study aimed at investigating the growth characteristics of replacement corms and photosynthetic levels of saffron plants in response to different irrigation methods under water stress. An experiment was conducted on a farm in Ahmadabad Sheikh village, Torbat - Heydariyeh, from September 2020 to June 2021. In this experiment, the main treatment included three irrigation methods (basin irrigation, drip irrigation, and subsurface irrigation) and the sub-treatment of three irrigation levels (100%, 70%, and 40% of saffron water requirement). On May 1, 2021, to determine the traits related to photosynthetic level (number of leaves, leaf length, leaf width, fresh and dry weight of leaves) were sampled. On June 10, 2021, to study the growth characteristics of replacement corms (number of replacement corms, replacement corm diameter, weight wet and dry replacement corm) sampling was done. The results showed that the effect of method and amount of irrigation on the characteristics of replacement corms and photosynthetic level of the saffron plant was significant. The drip irrigation method significantly increased leaf number, leaf length, fresh leaf weight, leaf dry weight compared to basin irrigation and subsurface irrigation methods. The diameter of the replacement corm, the number of replacement corms, wet weight of replacement corm, and dry weight of replacement corm was reducing the amount of irrigation water from 100% of the water required to 70% and 40% due to drought stress caused a significant reduction in leaf number, leaf length fresh weight, dry leaf weight, replacement corm diameter, number of replacement corms, fresh weight of replacement corms and weight dried replacement. Based on these interpretations, choosing a suitable irrigation method along with a sufficient amount of water is significant.
    Keywords: Corm, Drip Irrigation, Photosynthesis Level, Saffron, Subsurface irrigation
  • Fatemeh Askari Bozayeh *, Roya Mohammadzadeh, Ayub Moradi Pages 27-40
    The agricultural sector as the main infrastructure for food security is one of the most important economic sectors of societies and its average share in the GDP of 161 countries studied in 2019 is about 11 percent. In parallel with the role of this sector in the provision of food security and employment of countries with negative side effects on basic resources and the environment, which led governments to reconsider their policies related to the agricultural sector. Governments can, willingly or unwillingly, affect the environmental sustainability of the agricultural sector in a variety of ways. This article focusing on non-systematic review approach and using the reports of authentic international institution (including FAO, OECD, WTO, etc.), deals with the implications of the agricultural sector and policy developments of the recent decade in the OECD member countries. The findings show that agricultural support policies tend to have a negative impact on the environment. Market price supports policies and payments based on output, and payments based on unconstrained variable input use found to be the most environmentally harmful. In contrast, fully decoupled support payments based on non-current crop area are the least harmful. Soil nutrient balance; Greenhouse gas emissions; Water abstraction for agricultural activities; and biodiversity of agricultural lands (crop diversity and homogeneity of landscapes) are among the key indicators that its improvement and deterioration helps to explain the relationship between agriculture and the environment and recent studies by OECD countries show significant gains in some of these indicators.
    Keywords: agricultural support policies, Greenhouse gas emissions, soil nutrient balance
  • Samadollah Ebrahimipour *, Ali Neshat, Bijan Nazari Pages 41-52

    In recent years, the development of greenhouse cultivation has been recommended to use water resources optimally. Due to the significant differences in the microclimate of the greenhouse with the open air and its effect on the parameters affecting the reference evapotranspiration, special study is needed to use the reference evapotranspiration estimation relationships. The aim of this study was to investigate the reference evapotranspiration difference calculated using timely meteorological data inside the greenhouse and outdoors and long-term outdoor meteorological data for 6 months in Aliabad area of Jiroft city in a greenhouse with tomato cultivation. Reference evapotranspiration inside the greenhouse and outdoors for timely and long-term data in the study period were 342.7, 508.6 and 636.4 mm, respectively. The net solar radiation was 58% lower inside as compared to outside of greenhouse. The percentage difference of reference evapotranspiration inside the greenhouse and outdoors based on timely data was vary for different month of year, as average this difference was 39% during the study. Therefore, notice to actual evapotranspiration in greenhouse is very important for accurate irrigation management.

    Keywords: Agricultural Meteorological Station, Irrigation planning, Irrigation efficiency, Jiroft, Water productivity
  • Fatemeh Barzagari *, Safie Akrami, Tahere Sharghi Pages 53-66
    In the past, human communities have always had plans for the water resources utilization and management. In the communities with water resources constraints, this type of management is more obvious. The present study is an analysis of the status of scientific products indexed in Web of Science databases in the field of sustainable water resources management. To attain this, the relationship between existing studies with effective indicators in the scientific production of this field, such as rainfall, water footprint per capita, blue water consumption per capita, green water consumption per capita and grey water consumption per capita was investigated. Information about these indices was extracted from maps drawn in ArcGIS 10.6.1. Then, the relationship between these indicators and the scientific outputs of different countries in the field of sustainable water resources management was investigated using multiple linear regression in SPSS 21 software. The results of the study showed that, the number of scientific records had a growth rate of 55% from 1800 to 2020, meaning that with the rise of the water crisis, more scientific studies have been conducted on sustainable water resources management. Secondly, the US, China and India have most scientific papers in this field. The results of regression analysis of the effective indicators showed that an increasing in annual rainfall also blue water and grey water consumption per capita has an important role in increasing scientific production in the field of sustainable water resources management.
    Keywords: Comprehensive management, GIS, bibliography, virtual water
  • Abdollah Behmanesh, Aslan Egdernezhad *, Saloomeh Sepehri Sadeghiyan Pages 67-78

    Safflower is one of the most important oil crops whose yield decreases under water stress. Therefore, determining its response to different irrigation water managements is very important. To do that, in this study, AquaCrop model was used to simulate three irrigation scheduling strategies of safflower for drip, subsurface drip and furrow irrigation methods. At first, AquaCrop was calibrated using data collected from a research farm located at 34˚ 21’ N and 47˚ 9’ E, in Kermanshah, Iran. In the first strategy, apply irrigation up to field capacity at a constant rate (1, 5, 10 and 20 days), in the second strategy, apply a constant amount of irrigation water (values of 10 to 50 mm for drip and subsurface drip irrigation methods and values up to 10 90 mm for furrow method at constant duration 2 and 4 days for drip and subsurface drip irrigation and 10 and 20 days for furrow) and in the third strategy apply water stress levels of 100, 66 and 33% during the growing season for all three Irrigation method was considered. The results showed that the highest yield, biomass and water productivity were obtained in the first and second strategies. Maximum values for yield and biomass were 3.7 and 12.2 fon.ha-1, respectively, and maximum water productivity was 0.54 kg.m-3 in both drip and subsurface drip irrigation and 0.69 kg.m-3 in furrow irrigation. As the second strategy is easier for farmers to implement, it is suggested that this method be used. Therefore, for drip irrigation and subsurface drip scenario, it is recommended to apply 10 mm of irrigation water with a period of two days, and apply 30 mm water irrigation with a period of 10 days.

    Keywords: Furrow irrigation, Drip Irrigation, water stress, Crop Modeling, Water requirement
  • Mohammad Karimi *, Mohammad Jolaini Pages 79-88
    Corn is one of the most important agricultural products that has a major contribution in supply of country's food needs. Corn is sensitive to water stress and under these conditions, its yield is reduced. Limited water resources in most parts of the country have caused farmers to not have enough water to meet the water needs of corn.Therefore, if a suitable tool is available to accurately determine the time and amount of irrigation, a suitable crop can be harvested with less water. Adequate knowledge of growth stages and water requirement of corn during the growing period can play an important role in preventing the loss of water resources and reduce stress and increase yield per unit area. According to research, the net irrigation water requirement of corn in the country is about 6852 m3/ha on average. The most sensitive stages of corn growth to water stress are flowering and grain formation. Implementing optimal management of water consumption in this product by using the method of constant or intermittent furrow irrigation method instead of the usual irrigation method, using drip irrigation tapes instead of traditional irrigation of stacked atmosphere. The use of seedling cultivation, selection of early cultivars and cultivars that are in maximum compliance with the climatic conditions, quality and quantity of available water, the use of drought tolerant cultivars and change of planting arrangement is possible.
    Keywords: Corn, irrigation, Optimal water consumption, Water consumption management
  • Reza Saeidi *, Abbas Sotoodehnia, Seyyed Gholamreza Babaei Pages 89-100
    In order to investigate the effect of single irrigation water quality on rainfed wheat yield, a study was conducted in Qazvin region. Treatments included four levels of water salinity with electrically conductive equal to 0.5 (S0), 4.9 (S1), 6.4 (S2) and 8.7 (S3) dS. m-1 and a rainfed treatment (D). The field experiment was conducted in plots with dimensions of 3 × 3 m. Statistical analysis was performed in the randomized complete block design. Irrigation was done as a single spring irrigation in stage of wheat clustering. The results showed that the effect of irrigation water quality on the total biomass, straw and grain yield of wheat was caused an increase of 18%, 12% and 26%, (in S0 treatment) an increase of 10%, 7% and 15%, (in S1 treatment) a decrease of 8%, 4% and 13%, (in S2 treatment) and a decrease of 21%, 13% and 34%, (in S3 treatment) respectively, in relative to rainfed conditions. Therefore, single irrigation up to salinity level of S1 was acceptable and more than, that was not recommended. Grain yield compared to straw yield increased in S0 treatment and decreased in S3 treatment, by a more intensity. So that salinity stress intensified the decrease in wheat grain production. On the other hand, the amount of water productivity in D, S0, S1, S2 and S3 treatments was calculated equal to 2.26, 2.462, 2.3, 1.93 and 1.644 kg. m-3, respectively. Also, a linear equation was presented for estimate the amount of water productivity, based on the water salinity amount. The general result is that the using of water resources with salinity up to S1 level in single irrigation of rainfed wheat, will increase the production and economic efficiency in Qazvin agricultural sector.
    Keywords: Soil water deficiency, Supplementary irrigation, Water productivity
  • Arash Tafteh *, Mohammad Reza Emdad Pages 101-116
    Deficit Irrigarion in water scarcity is the most important strategy to maintain crop water productivity.Therefore, cultivating drought-resistant crops such as quinoa can increase physical productivity on farm. To evaluate the yield and growth of quinoa plant in deficit irrigarion, data is needed on the yield response factor to water stress. In this study, Quinoa cultivar Titicaca was cultivated in two cropping years of 1398 and 1399. To evaluate different irrigation, 4 treatments: full irrigation, 30% allowable moisture drainage, 50% allowable moisture drainage and 70% allowable moisture drainage based on Soil moisture determinayion was applied at different periods of plant growth. Based on the results obtained, in the two crop years, the initial growth period was 20 days, the development period was 30 days, the middle period was 28 days and the final period was 12 days. The most sensitive growth period in quinoa plant was determined as the middle period with a yield response factor of 0.88. On average, with a consumption of 2563 cubic meters of water, the maximum productivity will be about 1.85 kg per cubic meter. In general, the results show that this plant has a high resistance to deficit irrigation and therefore this plant can be grown in areas with water shortage and good performance can be expected in water stress conditions.
    Keywords: growth stage, Quinoa, water stress, Yield response factor (Ky)
  • Hossein Hakimi Khansar *, Ali Shabani Chafjiri Pages 117-134
    In this study, the ability of water cycle algorithm in combination with ANN to model the volume of water delivered to the Irrigation and drainage network and determine the effective characteristics, was investigated. For the input of artificial intelligence models, five Features include the volume of water delivered to Sefidrood Irrigation and drainage network for one lags, flow and inlet volume for seven lags, level and reservoir volume for ten lags, were chosen. Using a hybrid algorithm, feature selection method and sensitivity analysis, a triple combination of features (with MSE of 0.00045) is the best input combination. The volume of water delivered to Sefidrood Irrigation and drainage network for one lags according to sensitivity analysis has been the most effective feature in its modeling. Then the artificial neural network weights were optimized to increase efficiency and with the help of two meta-innovative algorithms: water cycle without evaporation (WCA) and water cycle with evaporation (ER.WCA). The ANN-ER.WCA hybrid model with the highest accuracy (with values of R, NRMSE, MAE and NS equal to 0.9915, 0.0975, 0.0090 and 0.9829 in the test period, respectively) is in the first priority and the ANN-WCA and ANN models are next in line, respectively.
    Keywords: Water Cycle Algorithm, Feature selection, irrigation, drainage network of Sefidrood dam, Artificial Neural Network, hydroinformatics
  • Esmaeil Gholinezhad *, Alireza Eivazi Pages 135-150
    This research was conducted at the research field of West-Azerbaijan (Saatloo station, 45° 10′ 53˝ E/ 37° 44′ 18˝ N and 1338 m above sea level), located 25 km from Urmia city (Iran) during 2019-2020 cropping seasons, as a factorial layout based on randomized complete block design with three replications. The first factor includes different amounts of irrigation at three levels (supply 100, 75 and 50% net irrigation requirement) and the second factor was planting at four levels (plot planting, planting three lines on the ridges (ridges width=30 cm), planting four lines on the ridges (ridges width=45 cm) and planting five lines on the ridges (ridges width=60 cm)). The results showed that there was no significant difference between different levels of irrigation for yield traits and grain yield components (except 1000 grain weight). Traits such as number of spikes per unit area, grain yield, biological yield and spike yield were significant differences for planting methods. Mean comparison showed the highest number of spikes per unit area (676 spikes), grain yield (7773.3 kg ha-1), biological yield (17696 kg ha-1) and spike yield (0.91 kg m-2) was obtained from three planting methods. The highest chlorophyll index and relative leaf water content were obtained from supplying 100% of the net irrigation requirement and the highest internal temperature of leaf, proline and ion leakage percentage were obtained from supplying 50% of the net irrigation requirement. Also, the highest amount of chlorophyll index was observed in the three-line planting method on the ridge and the relative leaf water content was observed in the five-line planting method on the ridge. Due to water shortage and drought, irrigation of 50% of the net irrigation requirement (reduction of 50% of water volume) and planting of three lines on the ridge is recommended.
    Keywords: Deficit irrigation, Ear yield, Grain yield, Planting on the ridge, Water productivity
  • Jaefar Nikbakht *, Fatemeh Mohammadi, Taher Barzegar Pages 151-166

    This research was conducted to investigate the effect of using transparent plastic mulch on yield and water use efficiency in green beans cv. Alamout in deficit irrigation conditions. Research was performed as split plots experiment based on completely randomized blocks design with three replications in 2018 at the Research Farm of Agricultural Faculty, University of Zanjan, Iran. The experiment treatments were deficit irrigation in three levels (100%, 80% and 60% of crop water requirements) as the main plot and transparent plastic mulch in two levels (use and non-use of mulch) as the subplot. Results showed, application of mulch increased significantly mean leaf chlorophyll content, mean relative leaf water content, mean leaf area, mean number of pods per plant, mean yield and mean water use efficiency compared to control treatment (16.8%, 5.2%, 11.2%, 34%, 38% and 39% respectively). Applying of deficit irrigation at 20 and 40% decreased significantly mean leaf chlorophyll content (20.6% and 30.3%), mean relative leaf water content (11.1% and 21.0%), mean leaf area (17.8% and 59.9%), mean number of pods per plant (10% and 43%), mean yield (24% and 53%) and mean water use efficiency (12% and 34%) compared to treatment of 100% crop water requirements. Interact effects of deficit irrigation and mulch increased significantly leaf chlorophyll content, leaf area and number of pods per plant such that at each irrigation level use of transparent plastic mulch increased mean values of these traits.

    Keywords: Deficit irrigation, green bean, transparent plastic mulch, Water Use Efficiency
  • Alireza Kiani *, Mojtaba Shaker Pages 167-182

    In recent years, some experts stated that the development of new irrigation systems has led to an increase in irrigated area resulting increase water consumption from reservoirs and reducing aquifer charging. Because they do not have a positive effect on the water balance of the basin, they are considered as inefficient activities. Critics states irrigation methods do not really save water. They believe that in estimating the efficiency of irrigation, runoff and deep percolation are not part of the losses and can be used in some way. The key point in evaluating the effectiveness of modern irrigation systems should be based on the expected capabilities. In other words, the scale of the systems must be specified. Naturally, the performance of the irrigation systems in the agricultural sector with the aim of preventing water losses (increasing irrigation efficiency and water productivity) on a farm scale. Studies show that with the implementation of modern irrigation systems during the last three decades, the irrigation efficiency in the country has increased from 29.7 in the 1990 decade to 43.8% in the 2010 decade. Its main message is to reduce water losses inside the farm and the effectiveness of these systems. Therefore, as expected from modern irrigation systems, reduction of runoff losses and deep percolation and water supply in the root zone of the plant has been successful. Due to the lack of control over water abstraction from reservoirs, its effects on the basin scale and groundwater aquifers may not be tangible. The solution to these cases is related to other responsible organizations.

    Keywords: Drip Irrigation, Sprinkler Irrigation, Water productivity, Irrigation efficiency
  • Parisa Shahinrokhsar *, Beitollah Amanzadeh, Ali Nazmi Pages 183-196

    Water is the main factor in forest production and rain and snow are the most important sources of forest water supply. But always a percentage of rainfall is lost and comes out of the forest surface water cycle. That part of the rain that does not reach the soil of forest ecosystems is divided into two parts. This article reviews the concept of rainfall in the forest and the impact of its components on the water balance of watersheds. Rainfall of trees plays an effective role in determining the amount of rainfall reaching the forest floor and therefore is an important part of the water level in the ecosystem of forest structures. Loss from the canopy surface and evaporation from the forest floor debris. It also focuses on the hydrological cycle and the food cycle in terrestrial ecosystems. If you know the amount of rainfall in areas with dry season during the growing season, if the amount of rainfall is high, according to the water needs of the mass, by performing thinning operations, to establish regeneration and also to meet the water needs of species The plant helped effectively. A large share of summer rainfall in the forest in the form of rainfall is out of reach of the forest massif; Therefore, it is necessary to know the amount of rainfall, especially to evaluate and measure evapotranspiration in forest ecosystems and therefore for the proper management of forest watersheds.

    Keywords: Stemflow, Canopy Interception Loss, Water Storage Capacity, Forest ecohydrology, Rainfall partitioning
  • Shahram Ashrafi *, Elahe Kanani Pages 197-210

    Development Research Institute during the last three decades has produced clay emitters and has implemented the system on a small scale in several areas of Kerman province in pistachio orchards. Because the hydraulic characteristics of the emitters used in the gardens are unknown and their operating time is also unknown, therefore, it is impossible to evaluate the performance of emitters used in these gardens. In order to evaluate the hydraulic performance of the emitters in terms of the coefficient of construction variation and also changes in the seepage behavior in laboratory conditions. 400 clay emitters were studied at Agricultural Engineering Research Institute of Karaj. To investigate the coefficient of construction variation, the emitters were grouped into groups of 20, and each group was tested at a constant hydrostatic pressure of 1.75 m using water with a quality of 0.83 dS/m. The results showed that the values of the coefficient of variation of the 20 packages under test were in the range of 23 to 73%, which was higher than the declared 20% of the ASAE standard and was found to be unacceptable, and if these emitters are used, the plants in different parts of the farm/garden will not receive equal water. Therefore, in these conditions, the use of these emitters in the subsurface irrigation of plants is not recommended. To investigate the seepage behavior of clay emitters over time, the discharge changes of 7 emitter groups at three hydrostatic pressures of 0.5, 1, and 2 m were tested. Seepage measurements from clay emitters for 1000 hours showed that as water passes through the pores of the emitter’s body, the water-soluble salts precipitate over time in the porous environment of the clay emitters and cause clogging. The average maximum initial seepage of clay emitters in groups of 7 at hydrostatic pressures of 0.5, 1, and 2 meters was 1.537, 2.578, and 4.783 L/hr.m, respectively. After 1000 hours of continuous testing, the values of final seepage reached 0.939, 1.483, and 1.296 L/hr.m, respectively. Descending values of seepage showed that water-soluble salts precipitate over time in the pores of the emitter body and reduce the emitter permeability. Due to the reduction of emission permeability, it is not possible to sustainable use of them to supply the water needed by crops/gardens in the long term.

    Keywords: Clay emitter, Hydrostatic pressure, Seepage, The coefficient of construction variation