فهرست مطالب

مجله پژوهش آب در کشاورزی
سال سی و ششم شماره 2 (تابستان 1401)

  • تاریخ انتشار: 1401/06/24
  • تعداد عناوین: 7
|
  • مهدی اکبری*، فریبرز عباسی، ابوالفضل ناصری، محمدعلی شاهرخ نیا، محمد خرمیان، مسعود فرزام نیا، مجید کرامتی طرقی، آذرخش عزیزی، محمد عباسی، اسحق زارع مهرانی، حسن خسروی، اسماعیل مقبلی دامنه، محمدمهدی نخجوانی مقدم، نادر عباسی، جواد باغانی صفحات 131-146

    در این تحقیق حجم آب آبیاری، عملکرد و بهره وری آب پیاز در شرایط مدیریت کشاورزان در 190 مزرعه در قطب های تولید پیاز کشور شامل آذربایجان شرقی، اصفهان، خوزستان، زنجان، جنوب کرمان، فارس، خراسان، خراسان شمالی و هرمزگان در سال زراعی 1400-1399 اندازه گیری شد. میانگین حجم آب آبیاری، عملکرد، بهره وری آب آبیاری و بهره وری آب کاربردی در استان‏های منتخب در سطح احتمال یک درصد معنی دار بود. میانگین حجم آب آبیاری در استان های منتخب به ترتیب 9502، 13273، 9740، 16588، 9618، 13880، 11998، 8438 و 7057 با میانگین وزنی 10823 مترمکعب در هکتار بدست آمد. عملکرد پیاز نیز در استان های مذکور بین 20 تا بیش از 90 با میانگین وزنی 49/98 تن بر هکتار اندازه گیری شد. بهره وری آب آبیاری در مزارع منتخب کشور بین 3/13 تا 6/30 با میانگین وزنی4/93 کیلوگرم برمترمکعب به دست آمد، میانگین وزنی بهره وری آب کاربردی 4/50 کیلوگرم برمترمکعب بود. میانگین وزنی نیاز خالص آبی در کشور به روش فایو پن من-مانتیث با استفاده از داده های هواشناسی سال تحقیق و سند ملی آب به ترتیب 8834 و 6972 مترمکعب بر هکتار به دست آمد. میانگین حجم آب مزارع پیاز در مناطق مورد مطالعه در سه روش آبیاری سطحی، بارانی و قطره ای نواری به ترتیب برابر 11453، 12740 و 10317 مترمکعب در هکتار بود که تفاوت آن ها در سطح احتمال پنج درصد معنی دار است. با تغییر روش آبیاری از سطحی به قطره ای نواری، حجم آب آبیاری 10 درصد کاهش و بهره‏وری آب کاربردی مزارع پیاز 35 درصد افزایش یافت. همچنین کشت نشایی در مقایسه با کشت بذری موجب 14/7 درصد کاهش حجم آب آبیاری و 16/7 درصد افزایش در بهره وری آب شد. با توجه به نتایج این تحقیق، کاربرد توامان کشت نشایی و استفاده از آبیاری قطره ای نواری در مزارع پیاز پیشنهاد می شود.

    کلیدواژگان: بهره وری، عملکرد، روش آبیاری، نیاز خالص آبی، کشت نشایی
  • معصومه افشانی، مهدی سرائی تبریزی*، مصطفی تیموری صفحات 147-164
    پژوهش حاضر با هدف شناسایی نقاط ضعف، قوت، تهدید و فرصت در شبکه دشت ورامین از نگاه بهره برداران، کارشناسان و مدیران شبکه انجام شد. ابزار پژوهش پرسشنامه بود که روایی آن با تکمیل 30 نمونه اولیه و بررسی پایایی تحت نظر اساتید دانشگاه، مدیران و صاحب نظران متخصص اصلاح گردید. جمع آوری اطلاعات به صورت تک مرحله ای، تصادفی و میدانی بود. جامعه آماری شامل بهره برداران شبکه، کارشناسان خبره و مدیران فعال بود. حجم نمونه آماری از طریق رابطه کوکران 98 و برای جلوگیری از خطا 105 نفر تعیین شد. نتایج مدل تحلیلی SWOT نشان می دهدکه احتمالا با افزایش اطلاعات و آگاهی واقعی بهره برداران شبکه درباره چالش های شبکه، هزینه ساخت و نگهداری، اقدامات اداره آبیاری و امور آب، جهاد کشاورزی، و دیگر ارگان ها و سازمان های مرتبط، آن ها به جای مقابله و نگرش منفی، همراهی مسیولانه و دغدغه مندتر داشته و در راستای رفع تهدید، حذف ضعف، تقویت قوت و استفاده از فرصت ها قدم های موثرتری بردارند. بررسی تطبیقی نظرات کارشناسان نشان داد که، همانند نظر بهره برداران، فرصت ها بیشتر از تهدید، ضعف و قوت بود، این نتیجه نشان از اشتراک دیدگاه این دو گروه و امیدواری به فرصت های موجود شبکه دارد. از دیدگاه مخاطبان، اولویت با تعیین استراتژی های رقابتی و سپس تدافعی است. با اطلاع از مشکلات بهره بردار (چالش فرآیند اداری، ناهماهنگی بخش های مرتبط با حوزه آب، نگاه منفی به اقدامات دولتی با مشاهده تجربه های ناموفق پیشین)، کارشناسان می توانند به منظور تسهیل امور آب بران، رفع ضعف، و مقابله با تهدیدهای اثرگذار، با فعالیت هایی همچون ترویج شیوه های نوین آبیاری و کشاورزی و نمایش تجربیات موفق مدیریت مشارکتی آب بران در شبکه ، اقداماتی راهگشا و کاربردی داشته باشند.
    کلیدواژگان: ارزیابی عملکرد، تشکل آب بران، مدیریت مشارکتی
  • محمود فضلی، احمد زارع*، عبدالرضا سیاهپوش، الهام الهی فرد صفحات 165-179
    به منظور بررسی اثر سامانه های مختلف آبیاری و تیمارهای مختلف کنترل علف های هرز، آزمایشی به صورت کرت های خرده شده در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در سه تکرار در سال زراعی 1399 در موسسه تحقیقات و آموزش توسعه نیشکر خوزستان انجام گرفت. پنج سامانه آبیاری، شامل آبیاری قطره ای سطحی (I0)، دو نوع آبیاری قطره ای زیرسطحی با قطره چکان هایی با دبی 2/3 و 3/6 لیتر بر ساعت و فواصل 50 و 60 سانتی متری از یکدیگر (به ترتیب، I1 و I2)، آبیاری بارانی خطی (سامانه ماشین آبیاری با آبپاش های لپا I3) و آبیاری سطحی جویچه ای (روش آبیاری مرسوم، I4) به عنوان کرت اصلی و تیمارهای علف های هرز شامل تداخل در تمام دوره (W0)، کنترل یا وجین در تمام دوره (W1) و کولتیواسیون (W2) بود. بالاترین و پایین ترین سطح میانگین عملکرد نی (به ترتیب، 167و 117 تن بر هکتار) و عملکرد شکر (به ترتیب، 18/24 و 12/40تن بر هکتار) به ترتیب، در تیمارهای آبیاری I3 و I4 مشاهده شد. میانگین عملکرد نی و شکر در تیمار W0 به طور معنی داری کمتر از تیمارهای W1 و W2بود (با اختلاف 18/34 و18/78 درصدی برای عملکرد نی و 17/84و 18/58 درصدی برای عملکرد شکر). صفات کیفی مطالعاتی، شامل بریکس، درصد ساکارز شربت، درصد خلوص شربت تحت تاثیر تیمارهای روش آبیاری و کنترل علف های هرز قرار نگرفت. وزن خشک کل علف های هرز در تیمارهای آبیاری I0 تا I4 در شرایط تیمارW0 به ترتیب 90، 78، 47، 43 و 173 گرم بر مترمربع و برای تیمار W2 به ترتیب، 30، 23، 16، 15 و 40 گرم بر مترمربع بود. نتایج این پژوهش نشان داد که در شرایط منطقه مطالعاتی، انتخاب سامانه آبیاری مناسب (سامانه آبیاری بارانی و آبیاری قطره ای زیرسطحی) در ترکیب با کاربرد کولتیواسیون در بازرویی اول (راتون اول)، علاوه بر کاهش آب کاربردی فصلی، می تواند به عنوان ابزاری مفید برای کاهش رقابت علف های هرز در کشت نیشکر توصیه گردد.
    کلیدواژگان: آبیاری بارانی، آبیاری جویچه ای، آبیاری قطره ای زیرسطحی، بریکس، مدیریت تلفیقی علف های هرز
  • فرزین پرچمی عراقی*، فریبرز عباسی، کرامت اخوان صفحات 181-201
    در پژوهش حاضر، با انجام اندازه گیری های صحرایی در فصل زراعی 1400-1399، آب کاربردی فصلی و بهره وری فیزیکی و اقتصادی آب سویا در 37 مزرعه با مدیریت زارعین (با سامانه آبیاری شیاری/نواری) در دشت مغان، استان اردبیل ارزیابی شد. در فصل زراعی این پژوهش، میانگین نیاز آبی خالص سویا در مزارع مزبور 542 میلی متر (بین 431 تا 691 میلی متر) و میانگین 10 ساله آن 543 میلی متر (442 تا 671 میلی متر) بود. میانگین کل آب کاربردی (مجموع بارش موثر فصلی و آب آبیاری) در مزارع مزبور 6554 مترمکعب در هکتار (5005 تا 10009 مترمکعب در هکتار) و میانگین عملکرد دانه سویا 2/90 تن در هکتار (2/05 تا 4/12 تن در هکتار) به دست آمد. میانگین کل آب کاربردی در کشت بهاره سویا (7906 مترمکعب در هکتار) به طور معنی داری (P < 0.01) بیشتر از مقدار نظیر آن برای کشت تابستانه (6390 مترمکعب در هکتار) بود. نمایه های بهره وری مجموع آب آبیاری و بارش موثر (WPI+Pe) و بهره وری اقتصادی آب آبیاری (WP$) در مزارع مطالعاتی به ترتیب، با میانگین 24/0 کیلوگرم در مترمکعب و 33/19 هزار ریال در مترمکعب، بین 0/18 تا 0/30 کیلوگرم در مترمکعب و 15/21 تا 62/40 هزار ریال در مترمکعب متغیر بود. عملکرد دانه سویا در بخش عمده مزارع مطالعاتی (70% مزارع) فراتر از حداقل عملکرد قابل انتظار دانه سویا در کشت آبی (2/5 تن در هکتار) بود. نتایج نشان داد با اعمال پنج و سه نوبت آبیاری به ترتیب، برای سویای بهاره و تابستانه، سطح مطلوبی از عملکرد و نمایه های بهره وری آب دست یافتنی است. میانگین نمایه راندمان کاربرد آب طی مراحل رشد سویا در مزارع مزبور در دامنه 50% تا 82% قرار داشت.
    کلیدواژگان: آبیاری جویچه ای، بهره وری اقتصادی آب، نیاز آبی خالص، پنمن-مانتیث فائو
  • رضا محمدی کیا، علی اشرف صدرالدینی*، امیرحسین ناظمی، رضا دلیر حسن نیا، اژدر عنابی میلانی صفحات 203-216

    هدف این پژوهش بررسی امکان تعیین ضریب گیاهی چغندرقند با استفاده از پوشش گیاهی مستخرج از تصاویر رقومی در مدیریت های مختلف آبیاری بود. ضریب گیاهی و پوشش گیاهی متغیرهایی بودند که در طول دوره رشد و هر 10 روز یک بار به صورت مستقیم و به ترتیب با روش بیلان آبی و پردازش تصویر اندازه گیری شدند. در این مطالعه، ضریب گیاهی چغندرقند در سه مدیریت آبیاری با بیشینه تخلیه مجاز 40%، 60% و 80% با استفاده از معادله رگرسیونی آن با پوشش گیاهی که در شرایط پتانسیل مدل سازی شده بود برآورد شد و با میانگین داده های اندازه گیری شده در دو سال اعتبارسنجی شد. نتایج اعتبارسنجی داده ها نشان داد که در مدیریت های آبیاری با بیشینه تخلیه مجاز 40% و 60% ، ضرایب گیاهی برآوردشده توافق خوبی با مقادیر اندازه گیری شده داشتند. در مدیریت آبیاری با بیشینه تخلیه مجاز 40% ضریب تبیین (R2)، ریشه دوم میانگین مربعات خطای نرمال شده (NRMSE)، و ضریب کارایی مدل (EF) به ترتیب 0/95، 0/11 و 0/95 و در مدیریت آبیاری با بیشینه تخلیه مجاز 60% مقدار این ضرایب به ترتیب 0/9، 0/13 و 0/85 به دست آمد. نتایج ارزیابی مدل، کارایی استفاده از این روش را برای تعیین ضریب گیاهی چغندرقند در دامنه تغییرات رطوبتی بین ظرفیت زراعی تا بیشینه تخلیه مجاز 60% تایید کرد. در مدیریت آبیاری با بیشینه تخلیه مجاز 80%، ضریب تبیین (R2)، ریشه دوم میانگین مربعات خطای نرمال شده (NRMSE)، و ضریب کارایی مدل (EF) به ترتیب به 0/49، 0/37 و 0/63 کاهش یافت که نشان دهنده کارایی ضعیف مدل در شرایط تنش خشکی شدید بود. روش پیشنهادی از یک فناوری پردازش تصاویر رقومی برای شناسایی پوشش گیاهی استفاده می کند و از مزایایی مانند جمع آوری آسان و سریع داده ها، دقت بیشتر و هزینه کمتر، امکان تهیه تصویر به تعداد دلخواه و عدم نیاز به داده های هواشناسی برخوردار است، بنابراین می توان رشد گیاه و تغییرات ضریب گیاهی را در طول دوره رشد بررسی کرد.

    کلیدواژگان: وسیله اندازه گیری پوشش گیاهی، فضای رنگی، لایسیمتر، بیشینه تخلیه مجاز، شاخص سبزینگی مازاد
  • علیرضا عمادی، امید علیزاده، بهرام امیری*، هادی پیرسته انوشه، مهدی زارع صفحات 217-232
    در مطالعه حاضر، تاثیر سطوح مختلف تنش های خشکی و شوری بر تولید ماده خشک، ویژگی های بیوشیمیایی و فعالیت آنتی اکسیدانی سورگوم Sorghum bicolor (L.) Moench] [رقم علوفه ای پگاه در دو منطقه مرودشت و ارسنجان در سال 1396 بررسی شد. تیمارها شامل چهار سطح تنش خشکی 100%، 85%، 70% و 55 % ظرفیت مزرعه در کرت های اصلی و چهار سطح شوری آب آبیاری 1/5، 4/5، 7/5 و 10/5 دسی زیمنس در متر در کرت های فرعی بود که در یک آزمایش کرت های خردشده در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار اجرا شد. نتایج نشان داد که تنش های خشکی و شوری در هر دو منطقه با کاهش تولید ماده خشک و غلظت کلروفیل های a و b و کاروتنوییدها همراه بود، ولی بسته به شدت تنش، غلظت پرولین آزاد و فعالیت آنزیم های کاتالاز، پراکسیداز و سوپراکسید دیسموتاز را افزایش داد.  فعالیت آنزیم آسکوربیک پراکسیداز تنها تحت تاثیر تنش خشکی افزایش یافت. بیش ترین ماده خشک تولیدی از تیمار آبیاری 100% ظرفیت مزرعه با شوری 4/5 دسی زیمنس در متر برابر با 1/292 و 1/198 کیلوگرم در مترمربع به ترتیب در مرودشت و ارسنجان به دست آمد. عدم تاثیر معنی دار رژیم آبیاری 85% ظرفیت مزرعه بر ماده خشک و ویژگی های بیوشیمیایی سورگوم نشان داد که تنها رژیم های آبیاری 70% و 55% ظرفیت مزرعه منجر به تنش آبی در سورگوم گردید. از دیگرسو، تفاوت معنی داری بین شرایط غیرشور و 4/5 دسی زیمنس در متر مشاهده نشد؛ که بیانگر تحمل به شوری سورگوم حداقل تا این سطح شوری است. نتایج این تحقیق نشان داد که به خاطر خاصیت هم افزایی، وجود هم زمان تنش های خشکی و شوری اثر سوء بیشتری بر کاهش عملکرد گیاه داشت. بنابراین، در شرایط استفاده از آب با شوری 7/5 دسی زیمنس در متر و بالاتر برای آبیاری سورگوم، استراتژی های کم آبیاری توصیه نمی گردد.
    کلیدواژگان: کاروتنوئید، کلروفیل، رژیم های آبیاری
  • رضا سعیدی* صفحات 233-250
    در برنامه ریزی آبیاری، اجزاء تبخیر- تعرق شامل نیاز آبی واقعی گیاه (تعرق) و تلفات آب (تبخیر) نقش  دارند. در این پژوهش، برای مدیریت کم آبیاری، مقادیر اجزاء تبخیر- تعرق ذرت در شرایط تنش آبی شبیه سازی شد. تنش آبی از طریق کاهش آب خاک نسبت به حد آب سهل الوصول اعمال شد. تیمارها شامل تخلیه مجاز آب خاک در چهار سطح (I0) 40%، (I1) 55%، (I2) 70% و (I3) 85% از کل آب قابل استفاده خاک بود. مقادیر تبخیر- تعرق ذرت و اجزاء آن (مقدار تبخیر و مقدار تعرق به طور جداگانه)، در بستر کشت مینی لایسیمتر اندازه گیری شد. جمع مقادیر تبخیر- تعرق، جزء تعرق و جزء تبخیر (در کل دوره رشد ذرت) به ترتیب برابر با 443، 319 و 124 میلی متر (I0)، 401، 282 و 119 میلی متر (I1)، 303، 211 و 92 میلی متر (I2) و 201، 127 و 74 میلی متر (I3) بود. کمبود آب خاک باعث کاهش مقدار تبخیر- تعرق و اجزاء آن نسبت به حالت رایج در منطقه (تیمار I0) شد. کاهش تلفات تبخیر از نکات مطلوب در این شیوه کم آبیاری (دور آبیاری بلند) بود. برای شبیه سازی مقادیر تعرق و تبخیر، از داده های تبخیر- تعرق (در تیمار I0)، ضرایب تنش تبخیر- تعرق (Ks) و حساسیت مرحله رشد گیاه (Kpi) و کاربرد توابع خطی، نمایی، لگاریتمی، درجه دوم و توانی، به عنوان مدل های رگرسیونی استفاده شد. با استفاده از داده های واقعی، ضرایب مجهول در توابع توسط نرم افزار SPSS برآورد شد و مدل های رگرسیونی ایجاد شد. آماره های ارزیابی مدل ها نشان دادند که تابع خطی با ضریب تبیین (R2) 0/91 و تابع درجه دوم با ضریب تبیین (R2) 0/874، به ترتیب، مدل های بهینه برای برآورد مقدار تعرق و تبخیر در شرایط تنش آبی بوده اند. از طریق برآورد جداگانه اجزاء تبخیر- تعرق ذرت، می توان نیاز آبی واقعی گیاه و تلفات تبخیر را دقیق تر برآورد کرد. در این صورت معیار مناسبی برای برنامه ریزی آبیاری و محاسبه راندمان مصرف آب در دست خواهد بود.
    کلیدواژگان: تلفات تبخیر، حساسیت مرحله رشد، ضریب تنش، مدل سازی رگرسیونی
|
  • Mehdi Akbari *, Fariborz Abbasi, Abolazal Nasseri, MohammadAli Shahrokhnia, Mohammad Khorramian, Masoud Farzamnia, Majid Keramati Targhi, Azarakhs Azizi, Mohamad Abasi, Eshag Zare, Hasan Khosravi, Esmaeil Moghbeli, MohammadMehdi Nakhjavanimoghaddam, Nader Abbasi, Javad Baghani Pages 131-146

    This project was implemented with the aim of measuring water applied to onion under farmers’ management in 190 selected sites at the production hubs of onion in Iran including Azarbaijan Sharghi, Isfahan, Khusestan, Zanjan, Kerman, Fars, Khorasan Razavi, Khorasan Shomali, and Hormozgan provinces. According to the results, differences between the average volumes of irrigation water in those provinces, different irrigation methods, various sources and salinities of irrigation water and soil, and different onion varieties were significant (p<1%), during the growing season of 2020-2021. The average amount of applied water by farmers in those provinces was 9502, 13273, 9740, 16588, 9618, 13880, 11998, 8438 and 7057 m3/ha, respectively, with the weighted average of 10823 m3/ha. The onion yield in selected sites, varied from 20000 to 90000 kg/ha, with an average of 49980 kg/ha. The measured values were compared with the net irrigation water requirement estimated by the FAO Penman-Monteith method and with the National Water Document values. The results showed that the differences between average volumes of applied water by farmers, yield and irrigation water productivity, and irrigation water plus effective rainfall productivity in the selected sites were significant at 5% probability level. Irrigation water productivity varied from 3.13 to 6.30 kg/m3 and its average was 4.93 kg/m3. The average irrigation water plus effective rainfall productivity for onion in Iran was 4.50 kg/m3. The average net irrigation water requirement in the study areas by the Penman-Monteith method and the National Water Document were 8834 and 6972 m3/ha, respectively. These results showed that the average applied water in surface, sprinkler, and drip irrigation methods were 11453, 12740 and 10317 m3/ha, respectively, with significant (p<5%) difference. These results showed that in drip irrigation method, applied water was 10% lesser while irrigation water plus effective rainfall productivity was 35% higher. Transplanting seedling compared to direct seeding caused 14.7% reduction in applied water and 16.7% increase in water productivity. According to the results of this study, drip irrigation and transplanting method for onion fields is recommended.

    Keywords: Onion yield, Irrigation Methods, Net water requirement, Transplanting
  • Masoumeh Afshani, Mahdi Sarai Tabrizi *, Mostafa Teimoori Pages 147-164
    The current research was conducted with the aim of identifying the weaknesses, strengths, threats, and opportunities in the operation of the Dasht Varamin Network from the viewpoint of users, experts, and managers of the network. The research tool was a questionnaire whose validity was improved by completing 30 prototypes and checking reliability under the supervision of university professors, managers, and experts in this field. Data was collected by single-stage, random, and field survey. The statistical population included the network operators, experts, and active managers. The statistical sample size was 98 through the Cochrane relationship and 105 to avoid errors. The results of the SWOT analytical model showed that with increasing information and real awareness of the users about the challenges of the network, the cost of construction and maintenance, the actions of the Irrigation Department and Water Affairs, Agricultural Jihad, and other related organizations, will encourage the users to stop confronting and having a negative attitude. Thus, they would probably have a more responsible and concerned participation and would take more effective steps in order to remove the threat, eliminate the weakness, enhance the strength, and use the opportunities. The comparative examination of the opinions of experts such as users determined opportunities more than threats, weaknesses and strengths, this shows a shared view and hope for the existing opportunities of the network. From the respondents’ point of view, the priority was to determine the competitive strategies, then, the defensive ones. Knowing the problems of the users (challenge of the administrative process, inconsistency of the sectors related to water, negative view of the government measures by considering the previous unsuccessful experiences) experts can eliminate the weaknesses and threats in order to facilitate the affairs for the water users. Activities such as promoting new methods of irrigation and agriculture and showing the successful experiences of cooperative management of water users in the network, should have pioneering and practical results.
    Keywords: Performance Evaluation, Water Users' Organization, Participatory Management
  • Mahmood Fazli, Ahmad Zare *, Abdolreza Siahpoosha, Elham Elahifard Pages 165-179
    In order to investigate the effect of different irrigation systems and weed control treatments on quantitative and qualitative yield of sugarcane and weeds biomass, an experiment was conducted as split plot based on randomized complete block design (RCBD) with three replications in 2020 at Sugarcane Development Research and Training Institute of Khuzestan, Iran. The five irrigation systems included surface drip irrigation (I0), two types of subsurface drip irrigation with a discharge rate of 2.3 and 3.6 L/h and emitter spacing of 50 and 60 cm (I1 and I2 respectively), Low Energy Precision Application (LEPA) sprinkler irrigation (I3), and the conventional  furrow irrigation method (I4) as the main plot, and weed treatments included no weed control throughout the season, (W0), weed control throughout the season (W1), and use of cultivator (W2). The highest and lowest mean cane yield (167 and 117 ton/ha, respectively) and sugar yield (18.24, 12.40 ton/ha, respectively) were observed in I3 and I4 irrigations, respectively. Mean cane and sugar yield in W0 were significantly lower than W1 and W2 treatments (with a difference of 18.34% and 18.78% for cane yield and 17.84% and 18.85% for sugar yield, respectively). Qualitative traits including Brix, syrup sucrose percentage and syrup purity percentage were not affected by irrigation systems and weed control treatments. The total dry matter of weeds for I0, I1, I2, I3 and I4 Irrigation treatments were 90, 78, 47, 43 and 173 g/m2 under W0 treatment and 30, 23, 16, 15 and 40 g/m2 under W2 treatment, respectively. In the condition of the study area, results indicated that adoption of LEPA sprinkler or subsurface drip irrigation system together with the use of cultivator in the first ratoon leads to irrigation water saving and reduces weeds competition in sugarcane fields.
    Keywords: Brix, Furrow irrigation, integrated weed management, Sprinkler Irrigation, Subsurface irrigation
  • Farzin Parchami-Araghi *, Fariborz Abbasi, Keramat Akhavan Pages 181-201
    In this study, the seasonal applied water and physical and economic water productivity of soybean were evaluated through monitoring 37 farmers’ fields (with furrow/border irrigation systems) in Moghan Plain, Ardabil Province, Iran, during the 2020-21 growing season. The net soybean water requirement during that growing season and its 10-year mean value ranged from 431-691 mm and 442-671 mm with a mean of 542 and 543 mm, respectively. The mean seasonal total applied water (irrigation + effective precipitation) and the grain yield were 6554 m3 ha-1 and 2.90 ton ha-1, ranging from 5005-10009 m3 ha-1 and 2.05-4.12 ton ha-1, respectively. The mean seasonal total applied water for spring soybean (7906 m3 ha-1) was significantly (P < 0.01) higher than its corresponding value for summer soybean (6390 m3 ha-1). Total water productivity (WPI+Pe) and economic water productivity (WP$) ranged from 0.18 to 0.30 kg m-3 and 15.21 ´ 103 to 62.40 ´ 103 Rials m-3 with a mean of 0.24 kg m-3 and 33.19 ´ 103 Rials m-3, respectively. In most of the studied farms (70% of total cases), the grain yield was higher than the minimum expected threshold for irrigated soybean (2.5 ton ha-1). The results indicated that reasonable levels of grain yield and water productivity indices can be achieved by applying five and three irrigations for spring and summer soybean, respectively. The mean water application efficiency over soybean growth stages in the studied fields ranged between 50-82%.
    Keywords: FAO Penman-Monteith, Furrow irrigation, Economic Water Productivity, Net water requirement
  • Reza Mohammadikia, Ali Ashraf Sadraddini *, AmirHossein Nazemi, Reza Delearhasannia, Ajdar Onnabi Milani Pages 203-216

    This study aimed to determine the crop coefficient of sugar beet using canopy cover extracted from digital images under different irrigation managements. The crop coefficient and canopy cover were directly measured by water balance and image processing methods, respectively, in 10 days intervals during the growing season. The crop coefficient of sugar beet in three irrigation managements with maximum allowable depletion (MAD) of 40%, 60%, and 80%, was estimated using its regression equation with canopy cover. This was modeled for potential conditions and then validated by using the average measurements in two years. The findings showed that the estimated crop coefficients were in good agreement with the observations in irrigation managements that had MAD of 40% and 60%. The coefficient of determination (R2), normalized Root Mean Square Error (nRMSE), and model efficiency (EF) were 0.95, 0.11 and 0.95, for 40% MAD, 0.9, 0.13 and 0.85 for 60% MAD, respectively. The results illustrate that the crop coefficient of sugar beet, within the moisture range between field capacity to a MAD of 60%, can be reliably estimated by this approach. The values of determination coefficient (R2), normalized Root Mean Square Error (nRMSE) and model efficiency (EF) decreased to 0.49, 0.37 and 0.63, respectively, for 80% MAD, indicating poor performance of the model under severe drought stress conditions. The proposed method has some advantages including easy and fast data collection, greater accuracy and lower cost, the ability to provide the desired number of images, and no need for meteorological data. Therefore, this can be applied to study the plant growth and crop coefficient variations during the growth period.

    Keywords: : Canopeo, Color space, Lysimetric, Maximum Allowable Depletion, Excessive green index
  • Alireza Emadi, Omid Alizadeh, Bahram Amiri *, Hadi Pirasteh-Anosheh, Mehdi Zare Pages 217-232
    In the present study, the effect of different levels of water and salinity stresses was investigated on dry matter production, biochemical attributes, and activity of antioxidant enzymes in sorghum [Sorghum bicolor (L.) Moench] in Marvdasht and Arsanjan regions in 2017. The treatments included four levels of water stress: 100%, 85%, 70%, and 55% of field capacity (FC) in the main plots and four levels of salinity stress: 1.5, 4.5, 7.5 and 10.5 dS m-1 in the sub plots, which were arranged in split plots based on randomized complete block design, with three replications. The results showed that water and salinity stresses in both regions were associated with decreased dry matter production and concentrations of chlorophylls a and b and carotenoids, while the concentration of free proline and the activity of antioxidant enzymes catalase, peroxidase and superoxide dismutase were increased depending on the stress level. Ascorbic peroxidase activity was increased only under water stress. The highest dry matter yields were obtained from 100% FC irrigation with 4.5 dS m-1 salinity and were 1.292 and 1.198 kg ha-1 in Marvdasht and Arsanjan, respectively. Non-significant effect in 85% FC irrigation regime showed that only 70% and 55% FC irrigation regimes led to water stress in sorghum. On the other hand, no significant difference was observed between non-saline conditions and 4.5 dS m-1, which indicates salinity tolerance of sorghum, at least up to this level. In both regions, the intensity of changes due to water and salinity stress was correlated with the intensity of that stress. The results of this research showed that due to antagonistic effects, drought and salinity stresses have a greater effect on reducing plant yield; therefore, water deficit irrigation strategies are not recommended in case of using water with salinities of 7.5 dS m-1 and more for sorghum irrigation.
    Keywords: carotenoids, Irrigation regime, chlorophyll
  • Reza Saeidi * Pages 233-250
    For irrigation planning, parameters such as actual crop water needs (transpiration) and water losses (evaporation) are considered. In this research, for management of deficit irrigation, the amounts of maize evapotranspiration components were simulated under water stress conditions. Water stress was applied by reducing the soil water, relative to the readily available water. Four treatments were defined as depletion of the available soil water by 40% (I0), 55% (I1), 70% (I2), and 85% (I3). The amounts of maize evapotranspiration and its components (transpiration and evaporation rates separately) were measured in a mini-lysimeter. The seasonal total values of evapotranspiration and components of transpiration and evaporation were equal to 443, 319 and 124 mm (I0), 401, 282 and 119 mm (I1), 303, 211 and 92 mm (I2), and 201, 127 and 74 mm (I3), respectively. Soil water deficiency reduced the evapotranspiration and its components relative to the normal conditions (treatment I0). Reduction of evaporation losses was favorable point in this deficit irrigation method (long irrigation interval). Transpiration and evaporation values were simulated based on the evapotranspiration data (in I0), evapotranspiration stress coefficient (Ks), and crop growth stage sensitivity (Kpi). For this purpose, we used the linear, exponential, logarithmic, polynomial, and power functions as the regression models. By using the actual data, unknown coefficients in the functions were estimated by SPSS software and regression models were generated. Statistical analyses showed that the linear function (R2= 0.91) and polynomial function (R2= 0.874) were the optimal models for estimation of transpiration and evaporation components (under water stress conditions), respectively. The actual water requirement of crop and evaporation losses can be estimated more accurately by separate estimation of evapotranspiration components. This would provide a suitable criterion for irrigation planning and calculation of water use efficiency.
    Keywords: Evaporation losses, Growth stage sensitivity, Regression modeling, Stress coefficient