فهرست مطالب

نشریه فناوری های پیشرفته در بهره وری آب
سال دوم شماره 1 (بهار 1401)

  • تاریخ انتشار: 1401/03/09
  • تعداد عناوین: 6
|
  • هوشنگ قمرنیا*، زهرا جلیلی، فرهنگ سرگردی صفحات 1-15
    ایران با متوسط ریزش های آسمانی 220 میلیمتر در سال، در زمره مناطق خشک و نیمه خشک جهان طبقه بندی می شود که با بحران آب روبرو است. از آن جا که منابع آبی با کیفیت مطلوب برای آبیاری محصولات در جهان محدود است، لذا استفاده از روش های کمک کننده نظیر آبیاری تکمیلی (جهت تامین نیاز آبی گیاه در طول دوره رشد و افزایش عملکرد) امری ضروری است. گیاه استویا به عنوان گیاهی با اثرات دارویی و ضد دیابت، بومی منطقه کوهستانی آمامبی واقع در مرز برزیل و پاراگویه است که در ایران در شیراز و اصفهان به صورت انبوه کشت می شود. گلیکوزیدهای دیترپنی موجود در این گیاه (عامل اصلی ایجاد طعم بسیار شیرین در عصاره های گیاه) تا 300 برابر شیرین تر از شکر میباشند که در صنایع دارویی و غذایی کاربرد دارند. در این پژوهش، آزمایشی به منظور بررسی تاثیر آبیاری تکمیلی (بدون آبیاری تکمیلی، تک آبیاری در زمان گلدهی و دو آبیاری در زمان های گلدهی و دانه دهی) بر عملکرد محصول استویا در محیط گلخانه و مزرعه تحقیقاتی انجام شد. نتایج نشان داد آبیاری تکمیلی برای جلوگیری از کاهش عملکرد قند در محیط گلخانه و مزرعه تحقیقاتی به ترتیب حدود (7/18 و 1/18) و (7/20 و 4/21) برابر آبیاری در سال اول و دوم کشت می باشد. با توجه به این نتایج، آبیاری گیاه استویا با دو آبیاری تکمیلی در زمان گلدهی و دانه دهی برای افزایش عملکرد گیاه توصیه می شود.
    کلیدواژگان: لیسیمتر، استویا، آبیاری تکمیلی، گلخانه، مزرعه تحقیقاتی
  • میثم پالاش، علی بافکار*، بهمن فرهادی، مختار قبادی صفحات 16-37

    این مطالعه جهت بررسی اثرات کم آبیاری بر روند رشد، خصوصیات کمی، کیفی و کارآیی مصرف آب ذرت دانه ای رقم سینگل کراس 706 در کرمانشاه، در فصل زراعی 1396 درقالب طرح بلوک کامل تصادفی و با چهار تیمار (100،120 ، 80 و 60 درصد ظرفیت مزرعه) و سه تکرار طراحی و به روش آبیاری جویچه ای انجام شد. نتایج نشان داد اثرات کم آبیاری بر عملکرد دانه، زیست توده، شاخص سطح برگ، شاخص برداشت، تاج پوشش گیاهی، عملکرد روغن دانه، وزن خشک ساقه، وزن خشک برگ، وزن خشک بلال، تعداد دانه در بلال، طول بلال، بهره وری مصرف آب نسبت به دانه، بهره وری مصرف آب نسبت به زیست توده و بهره وری مصرف آب نسبت به چربی معنی دار بود. میزان تاثیر تنش آبی بر خصوصیات ذرت در بازه های زمانی مختلف دوره رشد آن متفاوت بود و در اواخر دوره رشد (مرحله پرشدن دانه) تاثیر تنش آبی بیشتر بود به طوری که اعمال تنش 40 درصد کم آبی در صفات عملکرد دانه، عملکرد زیست توده، وزن هزار دانه و تعداد دانه در بلال به ترتیب با مقادیر3631 (کیلوگرم)،  12143(کیلوگرم)، 66/211 (گرم) و 288 (عدد) باعث کاهش 69، 49، 11 و 21 درصدی نسبت به تیمار شاهد گردید. مقدار بیشینه کارآیی مصرف آب نسبت به عملکرد دانه، زیست توده و چربی در تیمار بیش آبیاری به ترتیب معادل 15/1 ، 74/2 و 0548/0کیلوگرم بر هکتار به دست آمدند. لذا، کم آبیاری ذرت رقم سینگل کراس 706 در کرمانشاه توصیه نمی شود.

    کلیدواژگان: ذرت دانه ای، کم آبیاری، کارایی آب، زیست توده، چربی
  • اردلان ذوالفقاران* صفحات 38-51
    در خصوص حجم آب آبیاری در بخش کشاورزی اعداد و ارقام ارایه شده در کشور بسیار متفاوت بوده و در خصوص صحت آن ها نیز تردیدهای جدی وجود دارد. بنابراین، هدف اصلی از این طرح تحقیقاتی، اندازه گیری مستقیم و مزرعه ای آب آبیاری زراعت زعفران تحت مدیریت کشاورزان است. بدین ترتیب، حجم آب مصرف شده برای تولید زعفران در شهرستان های عمده استان خراسان رضوی (تربت حیدریه، زاوه و گناباد) در 18 پرسشنامه اندازه گیری شد. نتایج حاصل از اندازه گیری های میدانی نشان داد که بیشترین حجم آب آبیاری زعفران متعلق به آبیاری سطحی به میزان 4691 مترمکعب در هکتار و کمترین آن مربوط به آبیاری با لوله های پیفلکس به میزان 3713 مترمکعب در هکتار و آبیاری با رول لاین با حجم آب آبیاری 3900 مترمکعب در هکتار رتبه دوم را دارا بود. حجم آب آبیاری زعفران در شهرستان های تربت حیدریه، زاوه و گناباد به ترتیب به میزان 4974، 4816 و 4517 مترمکعب در هکتار بود. متوسط عملکرد زعفران در شهرستان های زاوه و تربت حیدریه به میزان 3/7 کیلوگرم در هکتار و در شهرستان گناباد به میزان 5 کیلوگرم بر هکتار بود. بیشترین بهره وری مصرف آب در شهرستان زاوه به میزان 001669/0 کیلوگرم بر مترمکعب و کمترین آن مربوط به شهرستان گناباد به میزان 001076/0 کیلوگرم بر مترمکعب بدست آمد. راندمان کاربرد بر اساس آمار ده ساله در شهرستان های زاوه، تربت حیدریه و گناباد به ترتیب برابر با 51، 49 و 87 درصد بدست آمد.
    کلیدواژگان: آبیاری، بهره وری آب، زعفران، آب آبیاری
  • میثم سالاری جزی*، خلیل قربانی، محمد عبدالحسینی، امیراحمد دهقانی صفحات 52-66

    منحنی سنجه رسوب شناخته شده ترین روش در رویکرد هیدرولوژیکی برای تخمین بار رسوب معلق می باشد که یک فرم رابطه توانی (یا فرم خطی بر اساس داده های تبدیل لگاریتمی شده) است که بار رسوب معلق را به دبی جریان رودخانه مرتبط می سازد. روش متداول تعیین منحنی سنجه استفاده از برآورد حداقل مربعات معمولی است که این برآورد به شکل موثر تحت تاثیر داده های پرت قرار می گیرد. روش های برآورد نیرومند روش های آماری هستند که برای غلبه بر محدودیت های برآورد حداقل مربعات معمولی توسعه پیدا کرده اند. در این تحقیق کاربرد دو برآورد MM و حداقل مربعات پیراسته برای تعیین منحنی سنجه مورد بررسی قرار گرفته و نتایج با روش متداول حداقل مربعات معمولی مقایسه شده است. برای مقایسه این سه برآوردگر از داده های چهار ایستگاه هیدرومتری باغو، النگ دره، انجیراب و جفاکنده در استان گلستان استفاده شده که دارای 33 تا 279 جفت داده ثبت شده هستند. از معیارهای ضریب تبیین، ریشه میانگین مربعات خطا و میانگین قدر مطلق خطا به عنوان معیارهای آماری در کنار معیار گرافیکی برای مقایسه نتایج استفاده شده است. بررسی معیارهای آماری دقت برازش نشان داد که معادلات تخمین زده شده از برآوردهای رگرسیون استوار کارایی مناسبی دارند و دارای این قابلیت هستند که تخمین حاصل از کاربرد برآورد حداقل مربعات معمولی را بهبود دهند. بررسی گرافیکی نتایج نشان می دهد که برآوردهای رگرسیون استوار می توانند مشابه یا متفاوت با برآورد حداقل مربعات معمولی باشند.

    کلیدواژگان: منحنی سنجه رسوب، برآورد، حداقل مربعات معمولی، حداقل مربعات پیراسته، MM
  • جوانشیر عزیزی مبصری*، جواد رمضانی مقدم، علی اصغری صفحات 67-84

    امروزه بهینه سازی مصرف آب از اولویت های اصلی کشاورزی می باشد. چنانچه مدیریت آب در مزرعه بهبود یابد کارآیی مصرف آب نیز افزایش پیدا می-کند. مدیریت آب در مزرعه را می‎توان با کمک مدل های شبیه سازی به صورت بهینه انجام داد. در این تحقیق کارآیی مدل AquaCrop در پیش بینی عملکرد گیاه ذرت در شرایط مختلف مدیریت آب و کود مورد ارزیابی قرار گرفت. این تحقیق در قالب طرح کرت های خرد شده با تیمار اصلی کود اوره (شامل 100، 80 و50 درصد کود مورد نیاز گیاه ذرت (N0،N1 و N2)) و تیمار فرعی مقدار آب آبیاری (شامل آبیاری 100، 80 و50 درصد نیاز آبی گیاه (E0،E1 وE2)) با چهار تکرار اجرا شد. مطابق نتایج ، مدل بیش‎ترین حساسیت را نسبت به دو پارامتر به زمان گل‎دهی و زمان پر شدن غلاف توسط دانه‎ها داشت. همچنین در واسنجی مدل برای شبیه سازی عملکرد ذرت، مقادیر بهره وری آب نرمال شده (WP) و ضریب رشد پوشش (CGC) به ترتیب برابر 31 (گرم بر مترمربع) و 2/24 درصد به دست آمدند. علاوه بر این مطابق نتایج این تحقیق، بهترین و ضعیف ترین شبیه سازی عملکرد ذرت به ترتیب مربوط به تیمارهای N0E1 و N2E0 بود. به طور کلی، مدل در تنش های کم آب و کود، شبیه سازی مناسبی داشت، به طوری که در برآورد میزان دقت شبیه سازی عملکرد (تیمار N0E1) مقادیر CE، RMSE، d، ME و CRM به‎ترتیب برابر 2/0-، 32/0، 73/0، 37/3 و 01/0 به‎دست آمد. در مجموع، مطابق نتایج این تحقیق، کارایی مدل AquaCrop برای کشت ذرت دانه ای در منطقه ی شهرستان شوش مناسب ارزیابی شد و می توان از این مدل برای مدیریت آب در مزارع ذرت استفاده کرد.

    کلیدواژگان: ذرت، AquaCrop، کود اوره، مدیریت آب
  • میلاد فرمانی فرد*، مهدی نجفی بیامه، فرزانه محمدی، فتح الله محسنی پور صفحات 85-102

    در شرایط اقلیمی کشور، با توجه به حجم عظیم برداشت از منابع آب زیرزمینی توسط چاه ها و نیز با در نظر گرفتن تعداد چاه هایی خصوصا در سنوات اخیر حفر گردیده، محاسبه حریم به منظور اعمال مدیریت صحیح بر حفظ و بهره برداری بهینه از منابع آب زیرزمینی از اهمیت ویژه ای برخوردار است. در این راستا یکی از مسایل که دست اندرکاران حفاظت از آب های زیرزمینی را به خود مشغول کرده، تراکم و نزدیکی چاه های بهره برداری از یک سو و اضافه برداشت توسط بهره برداران از سوی دیگر می باشد. از این رو؛ در این تحقیق، در ابتدا تابع چاه حل ریاضی گردیده و شعاع تاثیر هر یک از چاه ها در دو حالت اعمال دبی اصلاحی (بر اساس سطح زیر کشت) و دبی پروندهای (دبی پروانه بهره برداری) بدست آمد. سپس نقشه شعاع تاثیر کل چاه های محدوده ترسیم و سپس نواحی دارای تداخل حریمی مشخص و ترسیم گردید. بر اساس نتایج بدست آمده متوسط دبی آبکشی کل چاه های بهره برداری در حالت دبی اصلاحی و پرونده ای به ترتیب 37/18 و 14/11 l/s محاسبه گردید که نتیجه این تفاوت دبی آبکشی در اختلاف کل مساحت تداخل حریمی به میران 30 درصد (6/116 کیلومتر مربع) بدست آمد. همچنین نتایج نشان داد در خوشبینانه ترین حالت، قریب 20% از کل مساحت آبخوان دارای تداخل حریمی می باشد. این مسئله باعث میشود هنگام بهره برداری همزمان از چاه های همجوار، مخروطهای شدید افت ایجاد شده و آبخوان تحت استرسهای غیرمعمول قرارگیرد که در طولانی مدت موجب ایجاد افت دایمی و ماندگار در آبخوان و در بلند مدت منتج به فرونشت زمین گردد.

    کلیدواژگان: منابع آب زیرزمینی، اضافه برداشت، تداخل حریم، چاه های بهره برداری کشاورزی، آبخوان روانسر-سنجابی
|
  • Houshang Ghamarnia *, Zahra Jalili, Farhang Sargordi Pages 1-15
    Iran, with a mean precipitation of 230 mm per year, is classified as arid and semi-arid region in the world, facing a water crisis. Since, water resources with high quality for irrigation are limited, therefore the use of supplement irrigation as a method for reducing water consumption is essential in the future. Stevia is a plant with medicinal and anti-diabetic effects, native to the mountainous region of Amoeba, located on the border of Brazil and Paraguay, which is widely cultivated in Shiraz and Isfahan of Iran. The diterpene glycosides in this plant (the main cause of the very sweet taste in plant extracts) are up to 300 times sweeter than sugar used in the pharmaceutical and food industries. In present study, effect of Supplementary irrigation (without Supplementary irrigation, one Supplementary irrigation in flowering and tow Supplementary irrigation in flowering and seeding) were carried out on (Stevia Rebaudiana B.) during two-year period (2017-2018) in greenhouse and research farm. The results showed that supplementary irrigation to prevent reduced sugar yield in the greenhouse and research farm environment was about (18.7, 18.1) and (20.7 and 21.4) irrigation in the first and second year of cultivation, respectively. The result showed that plant tolerance to supplementary irrigation to non- supplement irrigation to avoid reducing sugar yield in greenhouse conditions were obtained as: (18.7 and 18.1), (20.7 and 21.4). According to those results, irrigation of stevia with two supplementary irrigations at the time of flowering and seeding was recommended to increase plant yield.
    Keywords: Lysimeter, (Stevia Rebaudiana B.), supplement irrigation, greenhouse, farm
  • Meisam Palash, Ali Bafkar *, Bahman Farhadi, Mokhtar Ghobadi Pages 16-37

    This study was carried out in a randomized complete block design with four treatments (120, 100, 80 and 60% of field capacity) in order to investigate the effects of deficit irrigation on growth, qualitative, qualitative and water use efficiency of grain maize in Kermanshah. Three replications were designed and conducted in the form of furrow irrigation. The results showed that deficit irrigation effects on grain yield, biomass, leaf area index, harvest index, crop canopy, grain fat productivity, weight of stems, weight of leaves, weight of ears, number of kernels per ear, length of kernels, water use efficiency in grain, water use efficiency in biomass and water use efficiency in fat were significant. The impacts of water stress on the characteristics of maize different in different stages of growth and were higher at the end of the growing season (grain filling stage) so that the application of 40 percent water stress in grain yield, biomass yield, 1000-seed weight and number of grain per ear to the values 3631(Kg), 12143(Kg), 211.66(g) and 288, respectively, reduced 69, 49, 11 and 21 percent compared to the control treatment. The maximum water use efficiency in grain yield ,biomass and fat in the treatment of excess Irrigation was obtained at 1.15, 2.74 and 0.0548 Kg / ha respectively. Therefore, deficit irrigation of maize (KSC 706) is not recommended in Kermanshah.

    Keywords: Grain Maize, Deficit Irrigation, water productivity, Biomass, Oil
  • Ardalan Zolfagharan * Pages 38-51
    Regarding the volume of irrigation water in the agricultural sector, the figures presented in the country are very different and there are serious doubts about their accuracy. Therefore, the main purpose of this research project is direct measurement and irrigation water fields of saffron cultivation under farmers' management. Thus, the volume of water used for saffron production in major cities of Khorasan Razavi province (Torbat-e-Heydariyeh, Zaveh and Gonabad) was measured in 18 questionnaires. The results of field measurements showed that the highest volume of saffron irrigation water belongs to surface irrigation at 4691 cubic meters per hectare and the lowest is related to irrigation with Piflex pipes at 3713 cubic meters per hectare and roll irrigation with irrigation water volume of 3900 Cubic meters per hectare was ranked second. The volume of saffron irrigation water in Torbat-e-Heydariyeh, Zaveh and Gonabad cities was 4974, 4816 and 4517 cubic meters per hectare, respectively. The average yield of saffron in Zaveh and Torbat-e Heydarieh counties was 7.3 kg / ha and in Gonabad county was 5 kg / ha. The highest water consumption efficiency in Zaveh city was 0.001669 kg / m3 and the lowest was related to Gonabad city (0.001076 kg / m3). Application efficiency based on ten-year statistics in Zaveh, Torbat-e Heydarieh and Gonabad counties was 51, 49 and 87%, respectively.
    Keywords: water productivity, saffron, irrigation water
  • Meysam Salarijazi *, Khalil Ghorbani, Mohammad Abdolhosseini, AmirAhmad Dehghani Pages 52-66

    A sediment rating curve is the most known method in the hydrological approach for suspended sediment load estimation that is a power equation (or linear equation based on logarithmic data transformation) to relate suspended sediment load to the river discharge. The conventional method to determine the sediment rating curve is ordinary least square (OLS) that outliers can significantly influence. The robust estimations are statistical methods developed to overcome the limitations of OLS. In this study, two robust estimation methods, including MM and least trimmed square (LTS) methods, were investigated for sediment rating curve estimation, and their results were compared with OLS. To compare these three estimators, recorded data sets of four hydrometry stations, Baghou, Alang-Darreh, Anjirab, and Jafakandeh, located in Golestan province with 33-279 pairs of data were used. Coefficient of determination, root mean square error, and mean absolute error as numerical criteria, and graphical criterion was used to compare the results. Assessment of numerical precision criteria showed suitable efficiency for equations estimated based on robust estimator application and revealed their ability to improve OLS estimation. Evaluation of graphical criterion revealed that robust regression estimations could be similar or different to the OLS.

    Keywords: Sediment Rating Curve, Estimation, Ordinary Least Squares (OLS), Least Trimmed Square (LTS)
  • Javanshir Azizi Mobaser *, Javad Ramazani Moghadam, Ali Asghari Pages 67-84

    Today, optimizing water consumption is one of the main priorities of agriculture. If on-farm water management is improved, water use efficiency will also increase. Farm water management can be done optimally with the help of simulation models. In this study,. This research is in the form of split plots with the main treatment of urea fertilizer (including 100, 80, and 50% of the fertilizer required for corn (N0, N1, and N2)) and sub-treatment of irrigation water (including irrigation of 100, 80 and 50% of water requirement). The plant (E0, E1, and E2) was executed with four replications. the model had the highest sensitivity to the two parameters of flowering time and pod filling time by seeds. Also, in model calibration to simulate corn yield, normalized water productivity (WP) and cover growth coefficient (CGC) values of 31 (g / m2) and 24.2% were obtained, respectively. In addition, according to the results of this study, the best and weakest corn yield simulations were related to N0E1 and N2E0 treatments, respectively. In general, the model had good simulation in low water and fertilizer stresses, so that in estimating the accuracy of performance simulation (N0E1 treatment), CE, RMSE, d, ME, and CRM values were equal to -0.2, respectively. , 0.32, 0.73, 3.37 and 0.01 were obtained. In general, according to the results of this study, the efficiency of the AquaCrop model for grain corn cultivation in Shush city was considered appropriate and this model can be used to manage water in cornfields.

    Keywords: Corn, AquaCrop, urea fertilizer, water management
  • Milad Farmanifard *, Mehdi Najafi Biameh, Farzaneh Mohamadi, Fathollah Mohsenipoor Pages 85-102

    In the climatic conditions of the country, due to the large volume of groundwater abstraction by wells and also considering the number of wells drilled, especially in recent years, the calculation of privacy in order to apply proper management on the conservation and optimal use of groundwater resources is of particular importance. In this regard, one of the issues that concerns those involved in groundwater protection is the density and proximity of exploitation wells on the one hand and overdraft by exploiters on the other hand. Therefore; in this research, at first, the well function was solved mathematically and the impact radius of each well in the two modes of application of corrective discharge (based on the area under cultivation) and case discharge (exploitation license discharge) was obtained. Then the radius map of the impact of the total wells in the area was drawn and then the areas with privacy interference were identified and drawn. Based on the obtained results, the average discharge of all exploitation wells in the corrective and case discharge mode was calculated to be 18.37 and 11.14 l/s, respectively was obtained. The results also showed that in the most optimistic case, about 20% of the total aquifer area has privacy interference.This causes the local wells to undergo simultaneous operation, severe localized cones and the aquifer to be subjected to unusual stresses, which in the long run causes a permanent and lasting decline in the aquifer and in the long run results to subsidence of the ground.

    Keywords: Groundwater resources, Overdraft, Privacy Interference, Agricultural operating wells, Ravansar-sanjabi Aquifer