فهرست مطالب

مجله پژوهش آب در کشاورزی
سال سی و ششم شماره 3 (پاییز 1401)

  • تاریخ انتشار: 1401/09/29
  • تعداد عناوین: 7
|
  • حسین جعفری*، علی مرشدی صفحات 253-267

    به دلیل برخی مشکلات در استفاده از لایسیمتر برای برآورد تبخیر- تعرق، مانند هزینه های فراوان، زمان بر بودن و تعمیم داده ها به سطح وسیعی از مزرعه، فناوری سنجش از دور برای این منظور در کانون توجه قرار گرفته است. این مطالعه با هدف برآورد تبخیر- تعرق گیاه یونجه با استفاده از تصاویر ماهواره ای و مقایسه و صحت سنجی آن ها با داده های برآورد شده از لایسیمتر، در طول سه سال زراعی (1399-1396)، در دو استان البرز و چهارمحال و بختیاری اجرا شد. در این پروژه مقدار تبخیر- تعرق یونجه در طول دوره رشد به دو روش استفاده از ماهواره لندست8 در قالب الگوریتم سبال و استفاده از لایسیمتر زهکش دار برآورد و نتایج مقایسه شد. چون تصاویر ماهواره ای تبخیر- تعرق گیاهان را در شرایط واقعی و لایسیمترها تبخیر- تعرق را در شرایط استاندارد ارایه می دهند، برای جلوگیری از ورود خطا، در این پروژه، تبخیر- تعرق پیکسل های سرد که دارای شرایط استاندارد هستند استفاده شد. میانگین مقدار نیاز خالص آب آبیاری یونجه در دو استان البرز و چهارمحال و بختیاری توسط لایسیمتر زهکش دار به ترتیب 1383 و 1087 میلی متر به دست آمد. تبخیر- تعرق به دست آمده از ماهواره و لایسیمتر در هر دو استان نشان از همبستگی نسبتا مناسب بین تبخیر- تعرق حاصل از لایسیمتر و ماهواره داشت. در استان البرز و استان چهارمحال و بختیاری ضریب تبیین (R2) به ترتیب 0/73 و 0/76 حاصل شد. افزون بر این، پراکندگی داده های این دو روش نسبت به میانگین کم بود و مقدار تبخیر- تعرق برآورد شده توسط لایسیمتر بیشتر از مقدار تبخیر- تعرق برآورد شده توسط ماهواره بود. در مجموع با توجه به مزایای فراوانی که ماهواره در برآورد تبخیر- تعرق دارد، از جمله ساده و ارزان بودن و دربر گرفتن سطح وسیعی از مزرعه، توصیه می شود از این فناوری برای برآورد آب مصرفی گیاهان زراعی استفاده شود.

    کلیدواژگان: نیاز آبی یونجه، آب مصرفی گیاه، لایسیمتر زهکش دار، الگوریتم سبال
  • منصور اسمعیلی، محمدرضا داداشی، محمدتقی فیض بخش*، کامی کابوسی، فاطمه شیخ صفحات 269-285

    به منظور ارزیابی اثرات کم آبیاری بر عملکرد و بهره وری آب ذرت دانه ای در شرایط آب و هوایی گرگان، آزمایشی به صورت کرت های خرد شده در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در سه تکرار، در ایستگاه عراقی محله گرگان در سال 1400 انجام شد. عامل اصلی کم آبیاری در چهار سطح (100% (شاهد)، 75%، 50% و 25% نیاز آبی) بر اساس نمونه برداری خاک برای تعیین رطوبت و آبیاری با روش قطره ای (نوار تیپ) انجام شد و عامل فرعی چهار رقم ذرت (SC703،SC704، ZP548،BK50) بود. نتایج تجزیه واریانس نشان داد که عامل کم آبیاری بر صفات مورد بررسی به جز تعداد ردیف در بلال در سطح یک درصد معنی دار بود. نیز، اثر ارقام روی همه صفات (تعداد ردیف در بلال، روز تا بلال دهی، ارتفاع بوته، تعداد دانه در ردیف، وزن هزار دانه، طول بلال، وزن خشک ساقه و برگ، وزن خشک چوب بلال، عملکرد دانه، بهره وری مصرف آب و پرولین برگ) در سطح یک درصد معنی دار شد. همچنین، برهمکنش کم آبیاری و ارقام بر صفات تعداد ردیف طولی دانه، وزن هزار دانه و عملکرد دانه اثر معنی دار داشت. بالاترین عملکرد دانه (7722 کیلوگرم در هکتار) در تیمار شاهد مشاهده شد و عملکرد دانه تیمار های 75%، 50% و 25% نسبت به تیمار شاهد به ترتیب 6/8%، 52/4% و 82% کاهش داشت. هیبرید ZP548 بیشترین عملکرد دانه (5576 کیلوگرم در هکتار) را داشت و بیشترین میزان پرولین از تیمار 25% نیاز آبی (9/91 میکرومول بر گرم) به دست آمد. بیشترین بهره وری مصرف آب در تیمار 75% نیاز آبی (1/07 کیلوگرم بر متر مکعب) مشاهده شد. با توجه به میانگین کاهش آب مصرفی (2258 متر مکعب در هکتار) در این تیمار، آبیاری بر اساس 75% نیاز آبی و کشت رقم ZP548 در منطقه گرگان توصیه می گردد.

    کلیدواژگان: عملکرد دانه، تنش خشکی، کارآیی مصرف آب، نیاز آبی ذرت
  • هوشنگ قمرنیا*، سجاد امیری، مهتاب نکوکیش صفحات 287-298
    قسمتی از نیاز آبی گیاهان توسط آب زیرزمینی کم عمق با کیفیت مطلوب قابل تامین است. در این تحقیق سهم آب زیرزمینی کم عمق و شور در تبخیر تعرق گیاه رزماری در قالب طرح کاملا تصادفی به صورت فاکتوریل با سه تکرار در دو سال زراعی 1396 و 1397 توسط لایسیمترهایی به قطر 2/1 متر تعیین شد. تیمارهای اعمال شده شامل آب زیرزمینی با سطوح شوری 1، 2 و 4 دسی زیمنس بر متر در عمق ثابت 8/0 متر بود. نتایج نشان داد که کل آب مورد نیاز گیاه رزماری معادل 597 میلی متر بود و از کل آب مورد نیاز گیاه به ترتیب مقادیر321 میلی متر (54%)،260 میلی متر (44%) و201 میلی متر (34%) از طریق آب زیرزمینی با کیفیت های 1، 2 و 4 دسی زیمنس برمتر تامین گردید. سهم آب زیرزمینی برابر 4/9 ، 3/9 و 3 میلی متر در روز به ترتیب متعلق به تیمارهای آب زیرزمینی با شوری 1، 2 و 4 دسی زیمنس بر متر بود. اثرات شوری آب زیرزمینی بر عملکرد و پارامترهای گیاه رزماری در سطح 5% معنی دار  بود که نشان دهنده مقاوم بودن این گیاه به شوری بود. با استفاده گیاه رزماری از آب زیرزمینی با کیفیت های مختلف، در میزان آب سطحی برای آبیاری صرفه جویی شده و مساحت بیشتری از اراضی قابلیت کشت آبی می یابد و همچنین تولید محصول و امکان شغل بیشتر برای کشاورزان فراهم خواهد شد.
    کلیدواژگان: اقلیم نیمه خشک، آبیاری با آب شور، نیاز آبی گیاهان
  • مهدی رضایی خرمنانی، مهدی اکبری*، مهدی کوچک زاده صفحات 299-312

    این پژوهش برای بررسی کارایی سامانه آبیاری فتیله ای در کشت گلخانه ای گیاه گوجه فرنگی و مقایسه آن با سامانه آبیاری قطره ای به صورت آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی (CRD)، شامل تیمارهای آبیاری در پنج سطح (آبیاری قطره ای و آبیاری فتیله ای با قطرهای یک، سه، چهار و پنج سانتی متر) و دو بستر کشت ("کوکوپیت، خاک، کود، پرلیت" و "خاک، شن، کود") در سه تکرار در گلخانه تحقیقاتی دانشگاه تربیت مدرس در سال 1400-1399 انجام شد. کمترین حجم مصرف آب در طول دوره رشد در آبیاری فتیله ای با قطر فتیله یک سانتی متر، 29/25 لیتر در بوته و بیشترین حجم مصرف آب در آبیاری قطره ای و فتیله ای با قطر فتیله پنج سانتی متر به ترتیب 36 و 37/5 لیتر در بوته بود. این نتایج نشان دهنده اختلاف 19% و 4% در میزان مصرف آب بین تیمار آبیاری فتیله ای با قطر یک سانتی متر و پنج سانتی متر با آبیاری قطره ای است. میزان مصرف آب در سامانه آبیاری قطره ای نسبت به متوسط سامانه آبیاری فتیله ای به میزان شش درصد بیشتر بود. همچنین قطر فتیله در آبیاری فتیله ای تاثیر معنی داری بر میزان مصرف آب داشت، به طوری که اختلاف بین تیمارهای آبیاری فتیله ای (کمترین و بیشترین میزان مصرف آب) در قطرهای یک و پنج سانتی متر به 28% رسید. آبیاری فتیله ای با قطر سه سانتی متر در بستر کشت "خاک، ماسه، کود" با 700 گرم در بوته، بیشترین عملکرد میوه گوجه فرنگی را به خود اختصاص داد. عملکرد میوه در بستر "خاک، ماسه، کود" نسبت به بستر"کوکوپیت، خاک، پرلیت، کود" نیز 59% افزایش بافت. بیشترین بهره وری آب در آبیاری فتیله ای با قطر سه سانتی متر، 11/19 و کمترین بهره وری آب در تیمار آبیاری قطره ای 9/06 کیلوگرم بر مترمکعب آب به دست آمد که دارای اختلاف 24% است. میزان مصرف آب در بستر کشت “خاک، شن، کود” نسبت به بستر کشت “کوکوپیت، خاک، کود، پرلیت” 21% کاهش یافت و موجب افزایش 100% بهره وری آب در بستر“خاک، شن، کود” شد. در آبیاری فتیله ای، به علت اینکه همواره آب در دسترس بوده، گیاه با تنش آبی مواجه نشد و این نتایج حاکی از آن است که سامانه آبیاری فتیله ای با بهبود رشد گیاه موجب افزایش میزان تولید محصول تر و خشک و بهره وری فیزیکی آب گوجه فرنگی شد. اگرچه در این تحقیق تجزیه وتحلیل اقتصادی انجام نشده است ولی محصول بیشتر همراه با مصرف آب کمتر در سامانه آبیاری فتیله ای، درآمد بیشتری برای بهره بردار خواهد داشت و می تواند دلیل قابل قبولی برای استفاده از این روش آبیاری باشد.

    کلیدواژگان: بهره وری فیزیکی آب، آبیاری قطره ای، خاک گلدان، آب مصرفی گوجه فرنگی
  • طاهره غلامی اسطلخی کوهی، مریم نوابیان*، مهدی اسمعیلی ورکی صفحات 313-328
    برای کنترل سطح ایستابی هنگام برداشت محصول برنج و کشت گیاه دوم در اراضی شالیزاری، احداث سامانه های زهکشی اجتناب ناپذیر است. یافتن بهترین گزینه طراحی زهکش از دیدگاه مسایل محیطی و اقتصادی اهمیت بسیاری دارد. پژوهش حاضر با هدف بررسی عملکرد زهکش روباز در کنترل سطح ایستابی در کشت گیاه برنج و گیاه دوم در اراضی شالیزاری انجام شد. در این راستا، عملکرد زهکش های روباز شامل بار آبی و شدت تخلیه آب به زهکش در دوره رشد گیاهان برنج و کشت دوم با استفاده از مدل HYDRUS-2D شبیه سازی شد. برای واسنجی و اعتبارسنجی مدل HYDRUS-2D، اطلاعات مورد نیاز از 130 هکتار از اراضی شالیزاری روستاهای نوده، جیرسر و نوپاشان در شهرستان صومعه سرا، در سال 1398 برداشت شد. پارامترهای بافت خاک، جرم مخصوص ظاهری و حقیقی، تخلخل و سرعت نفوذ اندازه گیری شدند. همچنین بار آبی به صورت ماهانه در منطقه اندازه گیری شد. پس از اعتبارسنجی مدل HYDRUS-2D، گزینه های مختلف طراحی زهکش روباز شامل عمق و عرض کف در مدل اجرا و نتایج آن مورد مقایسه قرار گرفت. بررسی نتایج شبیه سازی نشان داد که مدل HYDRUS-2D دقت مناسبی در شبیه سازی روند تغییرات بار آبی دارد. شاخص های ارزیابی مدل شامل R2، RMSE، nRMSE و MAE در مرحله واسنجی به ترتیب 0/98، 4/39 سانتی متر، 1/6% و 3/55 سانتی متر و در مرحله اعتبارسنجی به ترتیب 98/0، 4/33 سانتی متر،1/67% و 3/37 سانتی متر به دست آمد. نتایج شبیه سازی نشان داد که زهکش روباز با عمق و عرض کف 200 و 170 سانتی متر در طول دوره کشت برنج و کشت دوم به ترتیب با میزان تخلیه زه آب برابر 726440 و 169960 سانتی متر مکعب بر واحد طول زهکش و ضریب عکس العمل به ترتیب 0/293 و 0/583 در روز، دارای بالاترین عملکرد در کنترل سطح ایستابی بود. مقادیر ضرایب عکس العمل نشان داد که زهکش روباز پتانسیل خوبی برای دستیابی به اهداف زهکشی شامل توسعه برداشت مکانیزه برنج و همچنین توسعه کشت دوم در منطقه نداشت.
    کلیدواژگان: سطح ایستابی، عمق زهکش، عرض کف زهکش، مدل HYDRUS-2D
  • ندا علیزاده*، حمیدرضا وجدانی، علیرضا نیکویی صفحات 329-341

    مشکلات زیادی در مسیر اجرای سامانه های نوین آبیاری با یارانه دولتی مشاهده می شود که صدور مجوز نیز از این قاعده مستثنی نیست. از این رو، هدف اصلی این تحقیق، شناسایی راهکارهای بهینه کاوی فرآیند صدور مجوزهای اجرای سامانه های نوین آبیاری است. جامعه آماری تحقیق شامل متقاضیانی بود که طی سال های 1400-1398در پنج استان منتخب همدان، فارس، زنجان، خراسان رضوی و کرمانشاه تقاضای خود را ثبت نموده بودند (N1=150) و همچنین کارشناسان صدور مجوز سامانه های نوین آبیاری در استان های منتخب (N2=100). روش این تحقیق گروه کانونی و مصاحبه های عمیق و ساختارمند بود. مطابق نتایج به دست آمده ، مهم ترین مشکلات در فرآیند صدور این مجوز عبارت اند از: عدم انجام کار در بستر سامانه ای مناسب و یکپارچه، یکسان نبودن روند انجام طرح در استان های مختلف، عدم آشنایی و توجیه اولیه کافی متقاضیان از ابتدا، سخت گیری و تاخیر در تعیین تکلیف استعلام ها و وجود برخی مراحل مازاد و قابل حذف طی فرآیند. بر این اساس، مهم ترین راهکارهای پیشنهادی عبارت اند از: انجام کلیه مراحل فرآیند در یک سامانه هوشمند و یکپارچه، ارایه مشاوره به متقاضی در مرحله تشکیل پرونده و توجیه کافی متقاضی با بررسی اسناد و امکانات متقاضی، حذف موارد غیرضروری در فرآیند، پرداخت مبلغ یارانه به صورت پویا، اعمال سیستم نظارت هوشمند همراه با بازخورد فعال برای همه مراحل و همه عاملان در طرح و تعیین بازه زمانی انجام کار برای هریک از اقدامات. وزارت جهاد کشاورزی و جهاد کشاورزی استان ها مهم ترین متولیان درون سامانه ای برای رفع مشکلات مطرح شده معرفی شدند و متولیان بیرونی هم عمدتا سازمان برنامه وبودجه، بانک ها و نظام مهندسی کشاورزی می باشند

    کلیدواژگان: سامانه های مدرن آبیاری، مجوزهای کشاورزی، روش گروه کانونی
  • صابر جمالی، حسین انصاری*، عباس صفری زاده ثانی صفحات 343-357
    به منظور بررسی اثر متقابل آب مغناطیسی و کم آبیاری بر عملکرد و اجزای عملکرد گیاه دارویی همیشه بهار، آزمایشی گلدانی به صورت فاکتوریل و در قالب طرح کاملا تصادفی در گلخانه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه فردوسی مشهد در سال 1398 با سه تکرار اجرا گردید. تیمارهای پژوهش شامل چهار سطح آبیاری (100 %، 85 %، 70% و 55 % ظرفیت زراعی) و دو نوع آب (آب معمولی و آب مغناطیسی) بود. نتایج نشان داد که اثر سطوح مختلف آبیاری بر تمامی صفات (به جز بهره وری فیزیکی آب که در سطح 5% معنی دار بود) در سطح احتمال 1 % معنی دار شد و اثر آب مغناطیسی نیز بر روی وزن خشک شاخه جانبی و گل، تعداد گل و بهره وری فیزیکی آب در سطح احتمال 1 % و بر وزن خشک ساقه گل دار و برگ؛ تعداد برگ و شاخه جانبی در سطح احتمال 5% معنی دار شد. اثر متقابل تیمارها نیز بر تعداد برگ در سطح احتمال 1 % و بر وزن خشک ریشه، گل و ساقه گل دار در سطح احتمال 5% معنی دار شد. بیشترین میزان وزن خشک برگ و ساقه گل دار، تعداد گل، تعداد برگ و شاخه جانبی، ارتفاع و بهره وری فیزیکی مصرف آب در تیمار آبیاری به میزان 100 % ظرفیت زراعی و به ترتیب با1/77 و 0/37 گرم در بوته، هفت و شش عدد، 18/4 سانتی متر و 0/186 کیلوگرم در مترمکعب مشاهده شد. همچنین کاهش 15%، 30% و 45% میزان آب آبیاری سبب کاهش صفت تعداد گل (25/7%، 32/8%، و 54/3%) و بهره وری فیزیکی مصرف آب (18/8%، 21/5% و 24/2%) شد. بیشترین میزان وزن خشک گل، ریشه و شاخه جانبی به ترتیب با 0/29، 0/5 و 0/74 گرم در بوته در تیمار آبیاری مغناطیسی به میزان ظرفیت زراعی مشاهده شد. با توجه به نتایج به دست آمده، اعمال میدان مغناطیسی 0/6 تسلا در شرایط تنش آبی، سبب بهبود عملکرد گل و بهره وری مصرف آب شده و تیمار آبیاری بهینه این گیاه در شرایط گلدانی آبیاری مغناطیسی به میزان ظرفیت زراعی است. به هرحال برای کاربرد این تنش ها در سطح مزرعه، نیاز به پژوهش های بیشتری است.
    کلیدواژگان: بهره وری فیزیکی آب، تابع تولید، تنش خشکی، عملکرد گل، میدان مغناطیسی
|
  • Hossein Jafari *, Ali Morshedi Pages 253-267

    Estimation of crop water requirement and evapotranspiration by lysimeter is costly and time-consuming and could not be applied to larger field scale. Remote sensing technology can overcome this limitation. The goal of this research was to estimate alfalfa actual evapotranspiration using satellite imagery and compare it with the in-situ measurement by lysimeter. The study was carried out from 2017 to 2020 in the agricultural lands of Alborz and Charmahal and Bakhtiari provinces employing Surface Energy Balance Algorithm for Land (SEBAL) method. Lysimeter has been implemented under standard conditions. The cold pixels of each satellite image were extracted to estimate net alfalfa crop water requirement. In-situ net crop water requirement for Alborz and Charmahal and Bakhtiari provinces were obtained as 1383 and 1087 mm, respectively. The coefficients of determination (R2) were 73% and 76%, respectively, for the two studied provinces. The statistical analysis showed that there were small deviations from the mean values. The standard evapotranspiration measurements using lysimeter were higher than the satellite estimations. This technique can be useful for the estimation of crop water consumption since it is simple, cheap, fast, and can be used for large areas.

    Keywords: SEBAL Algorithm, Drainage type lysimeter, Alfalfa water requirement
  • Mansour Esmaily, MohamadReza Dadashi, MohamadTaghi Fayz Bakhsh *, Kami Kaboosi, Fatemeh Shaikh Pages 269-285

    In order to evaluate the effects of deficit irrigation on the yield and water productivity of grain corn in the climatic conditions of Gorgan,an experiment was conducted using split plots in the form of a randomized complete block design in three replicates at the Araghi Mahaleh Research Station of Gorgan, in 2021. The main factor was irrigation treatments at four levels (100% (control), 75%, 50%, and 25% of corn water requirement) and was done based on soil sampling for moisture determination and use of drip irrigation by tape, and the secondary factor consisted of four corn varieties (SC703, SC704, ZP548, BK50). The results of the analysis of variance showed that the effect of irrigation factor was significant (p< 1%) on the examined traits, except the number of rows in the ear. The effect of cultivars on all traits (number of rows per ear, days until earing, plant height, number of seeds per row, weight of 1000 seeds, length of ear, dry weight of stem and leaves, dry weight of cob wood, grain yield, yield, water productivity, and leaf proline) was also significant (p< 1%). Additionally, interaction of deficit-irrigation and cultivars on the traits of the number of rows of seeds, weight of 1000 seeds and seed yield was significant. Comparing the averages showed that the highest seed yield (7722 kg/ha) was observed in the control treatment and the seed yield of the 75%, 50% and 25% treatments compared to the control was 6.8%, 52.4%, and 82% less, respectively. ZP548 hybrid had the highest seed yield (5576 kg/ha) and the highest amount of proline was obtained from the 25% water demand treatment (9.91 μmol/g). The highest water productivity was observed in the 75% treatment (1.07 kg/m3). Considering the large volume of water saving (2258 m3/ha) in this treatment, irrigation is recommended based on 75% of water requirement and cultivation of ZP548 variety in Gorgan region.

    Keywords: Grain yield, Drought Stress, Water use efficiency, Crop water requirement
  • Hooshang Ghamarnia *, Sajad Ameri, Mahtab Nekookish Pages 287-298
    A part of the plants' water needs can be met by shallow groundwater with desirable quality. In this research, contribution of shallow and saline groundwater to evapotranspiration of rosemary plant was studied in a completely randomized factorial design with three replications and using drainage lysimeters with a diameter of 1.20 m, in 2017 and 2018. The applied treatments included groundwater with salinity levels of 1, 2 and 4 dS/m at a constant depth of 0.8 m. The results showed that the total water requirement of rosemary was 597 mm. From total water required by the plant, 312.6 mm (54%), 260.3 mm (44%), and 201.1 mm (34%) were supplied by shallow groundwater with qualities of 1, 2 and 4 dS/m, respectively. The daily groundwater contribution was 4.9, 3.9, and 3 mm by, respectively, treatments 1, 2, and 4 dS/m. The effects of groundwater salinity on the yield of rosemary plant parameters were significant at the level of 5%, which can be attributed to the tolerance of this plant to groundwater salinity. In addition, due to the rosemary plant use of groundwater with different qualities, some water from surface water can be saved and irrigated land can be expanded, with consequently higher crop production and more jobs for farmers.
    Keywords: irrigation with saline water, Crop water requirement, Semi-arid climate
  • Mehdi Rezaeekormenani, Mehdi Akbari *, Mehdi Kouchakzadeh Pages 299-312

    This study aimed to evaluate the efficiency of wick irrigation system in greenhouse cultivation of tomato plant and compare it with drip irrigation. The experiment was performed as factorial with a completely randomized design (CRD) in the research greenhouse of Tarbiat Modares University in 2021. Irrigation treatments included five levels (drip irrigation and wick irrigation with diameters of 1, 3, 4, and 5 cm) and two soil combination ("cocopeat, soil, fertilizer, perlite" and "soil, sand, fertilizer"), in 3 replications. The lowest and highest water consumption during the growing season was observed in wick irrigation with a diameter of 1 cm (29.25 L/plant) and in drip irrigation and wicks with a diameter of 5 cm (36 and 37.5 L/plant), respectively. The results showed differences of 19% and 4% in water consumption between, respectively, wick irrigation with a diameter of 1 and 5 cm compared to drip irrigation. Also, the difference in water consumption between wick irrigation (minimum and maximum water consumption) of 1 and 5 cm diameters was 28%. The yield in "soil, sand, fertilizer" cultivation bed was increased by 59% compared to the "cocopeat, soil, fertilizer, perlite" cultivation bed and the maximum tomato yield (700gr/plant) was observed in the wick irrigation with a diameter of 3 cm. Water consumption index in "soil, sand, fertilizer" cultivation bed was decreased 21%, rather than "cocopeat, soil, fertilizer, perlite" cultivation bed and increased water productivity by 100%. In wick irrigation, since water is always available, the plant does not face water stress and these results indicate that the wick irrigation system improves plant growth and increases production of wet and dry matter and water productivity in tomato plant. Although economic analysis has not been done in this research, but more crop yield along with less water consumption in the wick irrigation system would have more income for the user and can be an acceptable reason for using this irrigation method.

    Keywords: Physical water productivity, Tomato water consumption, Drip irrigation, Potting soil
  • Tahereh Gholami Estalkhi Kohi, Maryam Navabian *, Mehdi Esmaeili Varaki Pages 313-328
    Construction of drainage systems is inevitable in paddy fields to control the level of waterlogging during rice harvest and cultivation of the second crop. Finding the best design option of drainage is very important from the point of view of environmental and economic issues. This study was conducted with the aim of investigating the performance of open drains including pressure head and depletion flux in controlling the water level in the cultivation of rice plants and the second plant in paddy fields. In this regard, the performance of open drains during rice and the second crop growth period was simulated using HYDRUS-2D model. To calibrate and validate HYDRUS-2D model, the required information was collected from 130 hectares of paddy fields in Nodeh, Jirsar and Nupashan villages in Soumesara region, in 2019. Soil texture, bulk and specific density, porosity and infiltration rate were measured. Also, pressure head of water was measured monthly in the region by piezometers. After validation, different open drain design options (bottom width and depth of drain) were run in HYDRUS-2D and its results were compared. The simulation results showed that the HYDRUS-2D had a reasonable accuracy in simulating the changes in water pressure head. The statistical indexes including R2, RMSE, nRMSE and MAE in the calibration stage were 0.98, 4.39 cm, 1.6%, and 3.55 cm, respectively, and 0.98, 4.33 cm, 1.67%, and 3.37 cm in the validation stage, respectively. The results showed that the open drain with a depth and bottom width of, respectively, 200 and 170 cm had the best performance for controlling water table during rice and the second crop cultivation, with a discharge rate of 726440 and 169960 cm3 per unit of drain length, and the reaction coefficient of 0.293 and 0.583 per day, respectively.
    Keywords: Water table, Drainage depth, Drain bottom width, Hydrus-2d
  • Neda Alizadeh *, HamidReza Vojdani, Alireza Nikoee Pages 329-341

    Many problems are encountered in the implementation of new irrigation systems with government subsidy, and the issuance of licenses is not an exception to this rule. Therefore, the main goal of this research was to identify optimal solutions for the process of issuing permits for the implementation of these systems. The statistical population of the research consisted of the applicants who registered their application in the five selected provinces of Hamedan, Fars, Zanjan, Khorasan-Razavi, and Kermanshah during 2019-2021 (N1=150) and the corresponding experts working on licensing new irrigation systems (N2=100). The research method was focus group and in-depth structured interviews. According to the results, the most important problems in the licensing process included: failure to perform work in a suitable and integrated system, the differences in the process of carrying out the project in different provinces, lack of familiarity and insufficient initial justification for the applicants, strictness and delay in determining the assignment of inquiries, and existence of some redundant and eliminable steps during the process. Based on this, the most important proposed solutions are: carrying out all process steps in a smart and integrated system, providing consultation to the applicant at the stage of filing and justification by reviewing the applicant's documents and facilities, removing unnecessary items in the process, paying the subsidy dynamically, applying an intelligent monitoring system with active feedback for all stages and all actors in the plan, and determining the time frame for each action. Within the system, the most important authorities to solve these problems are the Ministry of Agricultural Jihad and Agricultural Jihad Organizations of the provinces; and the external responsible authorities are mainly Plan and Budget Organization, banks, and the agricultural engineering system.

    Keywords: Modern irrigation system, agricultural permits, focus group method
  • Saber Jamali, Hossein Ansari *, Abbas Safarizadeh Sani Pages 343-357
    To investigate the interaction of magnetic water and deficit irrigation on yield and yield components of marigold, a factorial experiment was conducted in a completely randomized design in the research greenhouse of the Faculty of Agriculture, Ferdowsi University of Mashhad, Iran, in 2019, using pot culture with 3 replications. Treatments included 4 irrigation levels (100%, 85%, 70%, and 55% of field capacity) and 2 types of water (normal water and magnetic water). The results showed that different levels of irrigation on all traits (except physical water productivity which was significant at a 5% level) were significant (P <0.01). Effects of magnetic water on the dry weight of lateral branches and flowers, number of flowers and physical water productivity were significant (at P <0.01); and on the dry weight of flowering stems and leaves, number of leaves and lateral branches were also significant (at P <0.05). The interaction effect of the studied treatments was significant (P <0.01) on the number of leaves; and on the dry weight of roots, flowers, and flowering stems (P <0.05). The highest dry weights of leaves and flowering stems, number of flowers, number of leaves and lateral branches, height and physical water productivity were in irrigation with 100% field capacity and were, respectively, 1.77 and 0.37 g/plant, 7 and 6, 18.4 cm and 0.186 kg/m3. Also, reducing irrigation water by 15%, 30%, and 45% reduced the number of flowers by 25.7%, 32.8%, and 54.3%; and the physical water productivity by 18.8%, 21.5%, and 24.2%, respectively. The highest dry weight of flowers, roots, and lateral branches were observed in magnetic water + irrigation with 100% field capacity, as 0.29, 0.5, and 0.74 g/plant, respectively. The results showed that using a magnetic field increased flower yield and water productivity of Marigold plants under water stress. In this study, the best treatment was 0.6 teslas magnetized water+ 100%FC. However, to apply these stresses at the field level, more research is needed.
    Keywords: Physical water productivity, Production Function, Drought Stress, flower yield, Magnetic field