فهرست مطالب

مجله آبیاری و زهکشی ایران
سال شانزدهم شماره 5 (آذر و دی 1401)

  • تاریخ انتشار: 1401/10/28
  • تعداد عناوین: 15
|
  • مهدی محمدی قلعه نی*، سعید شرفی صفحات 879-890

    هدف از تحقیق حاضر ارزیابی دقت داده های دو پایگاه CRU TS4.05 و ERA5 برای متغیرهای بارش، دما و تبخیرتعرق پتانسیل ماهانه به تفکیک اقلیم های مختلف ایران می باشد. به این منظور از داده های روزانه 100 ایستگاه سینوپتیک ایران و داده های ماهانه پایگاه های CRU TS4.05 و ERA5 با تفکیک مکانی 5/0×5/0 و 25/0×25/0 درجه طی دوره زمانی 2019-1987 استفاده شد. میانگین قدرمطلق خطا برای متغیرهای بارش، دما و تبخیرتعرق پتانسیل در اقلیم های فراخشک، خشک، نیمه خشک، نیمه مرطوب و مرطوب در پایگاه CRU TS4.05 به ترتیب برابر 6، 9، 13، 28 و 81 میلی متر در ماه، 7/1، 5/1، 8/1، 7/2 و 5/2 درجه سانتی گراد و 171، 84، 38، 44 و 47 میلی متر در ماه و در پایگاه ERA5 به ترتیب برابر 5، 9، 18، 28 و 40 میلی متر در ماه، 1/1، 6/1، 9/1، 0/3 و 0/1 درجه سانتی گراد و 227، 91، 46، 44 و 48 میلی متر در ماه است. نتایج حاکی از دقت بیشتر هر دو پایگاه داده به ترتیب در مورد متغیرهای دما، تبخیرتعرق پتانسیل و بارش است. بطور کلی دقت پایگاه داده ERA5 نسبت به CRU TS4.05 بیشتر است، اما پیشنهاد می شود برای متغیر بارش در اقلیم های نیمه مرطوب و مرطوب از پایگاه داده ERA5 و برای متغیر تبخیرتعرق پتانسیل در اقلیم فراخشک و خشک از پایگاه داده CRU TS4.05 استفاد شود.

    کلیدواژگان: پنمن مانتیث فائو 56، تفکیک مکانی، داده های شبکه بندی شده جهانی، شاخص پراکندگی، شاخص خشکی
  • محمدعلی انصاری، اصلان اگدرنژاد*، نیازعلی ابراهیمی پاک صفحات 891-903
    گیاه سیب زمینی پنجمین منبع غذایی جهان به شمار می رود که در کشور ما نیز در سطح وسیعی کشت می شود. با توجه به حساسیت این گیاه زراعی به مقدار آب آبیاری، لازم است اثر مقادیر مختلف آبیاری بر عملکرد آن در مناطق مختلف بررسی شود. بر این اساس انجام آزمایش-های مزرعه ای الزامی لیکن دشوار، زمان بر و پرهزینه می باشد. بدین منظور، از مدل SWAP به عنوان ابزاری قدرتمند برای شبیه سازی سیب زمینی استفاده شد. در این پژوهش برای ارزیابی این مدل، از داده های زراعی دو ساله برداشت شده از یک مزرعه تحقیقاتی در چهارتخته شهرکرد استفاده شد. این داده ها شامل پنج سطح تنش آبی (E0، E1، E2، E3 و E4 به ترتیب نشان دهنده ی 100، 85، 70، 50 و 30 درصد تامین نیاز آبی) و سه زمان اعمال تنش (T1، T2 و T3 به ترتیب نشان دهنده ی 50 روز رشد اول (استقرار بذر و رشد رویشی)، دوم (رشد کامل) و سوم (رسیدن گیاه) از کل دوره رشد گیاه بود. مقادیر آماره NRMSE برای عملکرد و کارایی مصرف آب نشان داد که مدل SWAP در هر دو دوره واسنجی و صحت سنجی دقت عالی داشت (1/0 < NRMSE). خطای این مدل برای شبیه سازی عملکرد در مراحل واسنجی و صحت سنجی به ترتیب برابر با 42/1 تن در هکتار (6/4 درصد) و 36/2 تن در هکتار (2/7 درصد) بود. مقدار خطای این مدل برای کارایی مصرف آب در دو مرحله ی اشاره شده به ترتیب 04/0 کیلوگرم بر مترمکعب (9/4 درصد) و 33/0 کیلوگرم بر مترمکعب (7/7 درصد) بود. همچنین کارایی مدل SWAP برای شبیه سازی سیب زمینی در دوره های واسنجی و صحت سنجی قابل قبول بود. برنامه ریزی آبیاری سیب زمینی با استفاده از مدل SWAP نشان داد که برای دستیابی به بیشترین عملکرد، بهتر است عمق آب آبیاری در دوره اول رشد برابر با 750 میلی متر و در دوره های بعدی 900 میلی متر باشد.
    کلیدواژگان: تنش آبی، کارایی مصرف آب، عمق آب آبیاری، مدل SWAP
  • سید معین الدین رضوانی*، قاسم زارعی، حمیدرضا سالمی صفحات 904-916
    برای تعیین تبخیر- تعرق و ضریب گیاهی خیار گلخانه ای (رقم نگین) آزمایشی در گلخانه ای تجاری در دو فصل کشت زمستانه و بهاره در استان همدان انجام شد. هدف از این تحقیق محاسبه تبخیر - تعرق با استفاده از مدل های پنمن-مانتیث فایو و پنمن -مانتیث اصلاح شده در گلخانه توسط استانگلینی و تخمین مقادیر ضرایب گیاهی خیار گلخانه ای در مراحل مختلف رشد در منطقه همدان و مقایسه آن با سایر مطالعات بود. سطوح آبیاری اعمال شده سه مقدار جبران رطوبت خاک تا رسیدن به 80، 100 و 120 درصد ظرفیت مزرعه بودند . از بیلان آب خاک برای تخمین تبخیر- تعرق گیاهی در گلخانه استفاده شد. مقادیر تبخیر- تعرق به روش استانگلینی و پنمن مانتیث فایو به ترتیب در کشت زمستانه 2/214 و 5/181 میلی متر و در کشت بهاره 3/222 و 6/227 میلی متر به دست آمدند. نسبت تبخیر- تعرق به روش پنمن- مانتیث در داخل و خارج گلخانه در کشت زمستانه و بهاره به ترتیب 8/0 و 81/0 بود. مقادیر تبخیر- تعرق واقعی حاصل از بیلان آب خاک در کشت زمستانه و بهاره به ترتیب 2/148 و 4/210 میلی متر بودند. نتایج نشان داد میانگین ضریب گیاهی در مرحله ابتدایی، میانی و انتهایی فصل رشد درکشت زمستانه به ترتیب 69/0، 43/1 و 05/1 و در کشت بهاره به ترتیب 63/0 ، 15/1 و 9/0 بود. نتایج این مطالعه می تواند مبنای علمی لازم برای بهینه سازی آبیاری و صرفه جویی در مصرف آب، ایجاد برنامه ریزی مناسب آبیاری و بهبود کارایی مصرف آب در گلخانه و نیز کاهش مصرف انرژی با اجتناب از مصرف بیش از حد آب و در نهایت افزایش بازدهی تولید محصول و بازده اقتصادی را فراهم کند. بررسی تبخیر-تعرق و رشد پوشش گیاهی و تغییرات رطوبت در طول فصل رشد نیز نشان داد برای جلوگیری از توسعه بیماری های گیاهی استفاده از سطح تهویه ای بیشتر و یا تهویه اجباری در گلخانه ها ضروری است.
    کلیدواژگان: بیلان آب خاک، پنمن- مانتیث فائو، ضریب گیاهی، کشت محافظت شده، مدل استانگلینی
  • ولی الله کریمی*، محمد علیجانی، حاتم حاتمی صفحات 917-923
    اهمیت برنج به عنوان یک محصول اساسی در تغذیه جوامع بشری بر کسی پوشیده نیست، در کنار آن برای تولید برنج، آب اساسی ترین نهاده برای کشت این محصول به حساب می آید. بحران آب یک معضل جدی در حال حاضر و در چشم انداز آینده کشور می باشد. در این راستا به منظور بررسی اثرات زهکشی میان فصل بر عملکرد، آب مصرفی و بهره وری آب روی دو رقم برنج هاشمی و فجر، طرحی به صورت فاکتوریل در قالب بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در بابلسراجرا شد که شامل رقم در دو سطح و مدت زمان زهکشی میان فصل صفر(شاهد)، 3 ، 5 ، 7 و 9 روزه بود. نتایج این تحقیق نشان داد که اثر زهکشی میان فصل و رقم روی هر سه صفت آب مصرفی، عملکرد و بهره وری آب مصرفی در سطح 1% معنی دار بودند. اثر متقابل زهکشی میان فصل و رقم روی آب مصرفی معنی دار نبود ولی روی عملکرد دانه و بهره وری آب در سطح 5% معنی دار بود. در بین تیمارها، زهکشی میان فصل 5 روزه برای دو رقم هاشمی و فجر به ترتیب با 91/0 و 29/1 کیلوگرم بر متر مکعب، بیشترین بهره وری آب را دارا بودند. بیشترین عملکرد و کمترین آب مصرفی نیزمربوط به تیمارهایی با زهکشی 5 روزه بود. و از این رو، جهت زهکشی میان فصل برنج در شرایط منطقه مورد مطالعه، اعمال زهکشی 5 روزه پیشنهاد می گردد.
    کلیدواژگان: شالیزار، زهکشی میان فصل، بهره وری آب، آب مصرفی
  • سید محمدرضا حسینی وردنجانی، مجتبی خوش روش*، سید ابراهیم حسینی کاکولکی، مسعود پورغلام آمیجی صفحات 924-936
    تبخیر و تعرق یکی از مولفه های اصلی بیلان آب هر منطقه و برآورد دقیق آن در مطالعات هیدرولوژیکی، طراحی سامانه های آبیاری و زهکشی و برنامه ریزی سامانه های آبیاری بسیار ضروری است. در این تحقیق به ارزیابی مدل درختی M5، M5 Rules، K Star، Rep Tree، مدل شبکه عصبی مصنوعی و مدل ترکیبی شبکه عصبی ANN-PSO در تخمین تبخیر و تعرق مرجع در دو نقطه اقلیمی مختلف در استان مرکزی بر مبنای مدل پنمن مونتیث فایو پرداخته شد. داده های مورد استفاده شامل دمای حداقل و حداکثر، رطوبت نسبی میانگین، سرعت باد در ارتفاع دو متری و ساعات آفتابی به عنوان ورودی مدل از ایستگاه سینوپتیک دلیجان و تفرش بین سال های 2021-2004 بودند و تبخیر و تعرق محاسبه شده از روش پنمن مونتیث فایو به عنوان خروجی مدل ها استفاده شد. برای ارزیابی مدل-ها از شاخص های جذرمیانگین مربعات خطا (RMSE)، میانگین انحراف مطلق (MAE) و ضریب همبستگی (R) استفاده شد. تجزیه وتحلیل نتایج نشان داد که برای هر دو ایستگاه، مدل ترکیبی شبکه عصبی ANN-PSO با RMSE=0.3115، MAE=0.2441 و R=0.9989 برای ایستگاه دلیجان و RMSE=0.2915، MAE=0.2355 و R=0.9989 برای ایستگاه تفرش و مدل درختی M5 باRMSE=0.2793 ، MAE=0.2398 و R=0.9967 برای ایستگاه دلیجان و RMSE=0.2803، MAE=0.2306 و R=0.9969 برای ایستگاه تفرش بهترین عملکرد را داشتند. همچنین مدل Rep Tree ضعیف ترین عملکرد را در بین مدل های مورد بررسی در این پژوهش داشت. با توجه به اینکه مدل درختی علاوه بر دقت مطلوب، روابط ساده، خطی و قابل فهم تری را برای برآورد تبخیر و تعرق مرجع ارایه می نماید، این مدل برای برآورد تبخیر و تعرق در این منطقه قابل توصیه است.
    کلیدواژگان: مناطق خشک، تبخیر و تعرق، یادگیری ماشین، محاسبات نرم
  • بابک محمودی، محمد همتی*، مهدی یاسی، سجاد احمد حمیدی صفحات 937-949

    آبشستگی موضعی پایاب سازه های هیدرولیکی از اهمیت زیادی برخوردار است. در مجراهای عریض به دلیل سختی در مانور دریچه ها، ملاحظات اقتصادی و سهولت در جابجایی، به جای استفاده از یک دریچه منفرد، ممکن است چند دریچه وظیفه انتقال آب و تنظیم سطح آب در بالادست را به عهده داشته باشند. بهره برداری از دریچه های موازی به دلیل گرفتگی یا خراب بودن برخی از دریچه ها، سناریوهای مختلفی را در عمل می تواند بوجود بیاورد. هدف تحقیق حاضر مطالعه آزمایشگاهی تاثیر پارامترهای بهره-برداری های مختلف، نسبت تنگ شدگی و طول دیوار های جدا کننده بر توسعه آبشستگی در پایین دست حوضچه آرامش دریچه های کشویی موازی می باشد. در تحقیق حاضر، سه دریچه کشویی موازی با پنج سناریوی مختلف بهره برداری مورد بررسی قرار گرفت. نتایج تحقیق حاضر نشان داد که ابعاد حفره آبشستگی موضعی تابعی از بهره برداری متقارن و نامتقارن از دریچه ها می باشد. با کاهش نسبت عرض دریچه های باز به عرض کانال، ابعاد حفره آبشستگی نسبت به حالت پرش هیدرولیکی کلاسیک، افزایش یافت. حداکثر عمق آبشستگی در سناریوهای بهره برداری متقارن (B) و نامتقارن (A) نسبت به سناریوی ABC به ترتیب 120 و 43 درصد افزایش یافت. افزایش طول دیوار های جدا کننده می تواند یک گزینه مناسب جهت کنترل ابعاد حفره آبشستگی در بهره-برداری های مختلف باشد. افزایش 20 درصدی طول دیوار های جداکننده باعث کاهش حداکثر عمق آبشستگی به میزان 68 درصد در عدد فرود حداکثر (6/8) و 122 درصد در عدد فرود حداقل (5/4) در سناریوی B گردید. این درصد ها برای سناریو A به ترتیب برابر 17 و 58 می باشد. علاوه بر آن، روابطی جهت تخمین ابعاد حفره آبشستگی در بهره برداری متقارن و نامتقارن از دریچه های موازی ارایه گردید.

    کلیدواژگان: آبشستگی موضعی، دریچه های موازی، دریچه کشویی، حداکثر عمق آبشستگی، دیوارهای جداکننده
  • سجاد امیرحاجلو، مهدی قیصری*، محمد شایان نژاد صفحات 950-962

    هدف از این پژوهش تعیین پتانسیل عملکرد گندم آبی و تاریخ کاشت مناسب در شهرستان های مختلف استان اصفهان با استفاده از مدل گیاهی CSM-CERES-Wheat بود، مدل با استفاده از داده های هواشناسی برای 63 پروفیل خاک، 18 تاریخ کاشت مختلف و 15 رقم رایج گندم با مدیریت زراعی بدون تنش آب و نیتروژن اجرا شد. متوسط پتانسیل تولید زیستتوده در منطقه مورد مطالعه 99/78±47/26392 کیلوگرم برهکتار، عملکرد دانه 62/442±17/11914 کیلوگرم بر هکتار، بهره وری آب (WP)، 11/73±0/1 کیلوگرم بر مترمکعب و بهره وری آب آبیاری (WPi)، 30/49±0/2 کیلوگرم بر مترمکعب بود. WP (ورزنه، کبوترآباد و لنجانات) 82/12 درصد بیشتر از مناطق غرب (چادگان، فریدونشهر و فریدن) و WPi برای مناطق غرب 30/16 درصد بیشتر از مناطق شرق بود. سهم آب سبز در تولید در مناطق غرب و شمال غرب استان 31/38 درصد و در مناطق شرق استان 86/18 درصد می باشد بنابراین جهت استفاده از ظرفیت آب سبز پیشنهاد می شود علاوه بر کاشت در تاریخ های مناسب تحت هر شرایطی مناطق غرب و شمال غرب استان اصفهان مناسب تر است. تاریخ کاشت مناسب بر اساس اینکه هدف بیشینه کردن شاخص عملکرد یا بهره وری آب باشد برای مناطق مختلف متفاوت بود، تاریخ کاشت مناسب برای شهرستان های فریدن، فریدونشهر و چادگان 26 شهریور تا 15 مهر، خوانسار و تیران 26 شهریور تا 25 مهر، گلپایگان 5 مهرماه تا 5 آبان، لنجانات، نجف آباد، کبوترآباد و ورزنه 15 مهر تا 25 آبان ماه بدست آمد.

    کلیدواژگان: آب سبز، بهره وری آب، بهره وری آب آبیاری، پتانسیل عملکرد، تاریخ کاشت
  • ساناز چمانه فر، محمد موسوی بایگی*، ایمان بابائیان، فرشته مدرسی صفحات 963-976

    در این مقاله از بین 26 شاخص حدی مشخص شده توسط ETCCDI، تعداد 11 شاخص که کاربرد بیشتری در حوزه هواشناسی کشاورزی دارند، مورد مطالعه قرار گرفت و رفتار آن ها در دوره دیدبانی، تطابق آن ها با شاخص های مستخرج از داده های تاریخی مدل های منتخب CMIP6 و پیش نگری آنها بررسی شد. دوره پایه 2014-1989 و دوره های آینده 2050-2026 (آینده نزدیک)، 2075-2051 (آینده میانه) و 2100-2076 (آینده دور) در نظر گرفته شدند. سه مدل ESM شامل ACCESS-CM2 ، MIROC6 و MRI-ESM2-0 برای انجام این تحقیق انتخاب شدند. از نرم افزارهای CMHyd و Rclimdex به ترتیب برای مقیاس کاهی داده های مدل های یاد شده و استخراج شاخص های حدی استفاده شد. نتایج نشان دادند از سه مدل یاد شده، مدل ACCESS-CM2 توانمندی بهتری در مقایسه با سایر مدل ها در شبیه سازی شاخص های حدی دوره تاریخی دارد و لذا به عنوان مناسب ترین مدل جهت پیش نگری انتخاب شد. نتایج نشان دادند که بر اساس مدل منتخب نهایی، در سه سناریو و در سه دوره آینده نزدیک، میانه و دور در سطح اطمینان 95 درصد، شاخص شب های سرد روند کاهشی معنادار و درصد شب های گرم روند افزایشی معنادار دارند و در سطح اطمینان 90 درصد تعداد روزهای تابستانی نیز در سناریو خوش بینانه در آینده نزدیک، میانه و دور روند افزایشی معنی دار دارد و در سناریو میانه (آینده نزدیک و میانه) و در سناریو بدبینانه (تنها در آینده نزدیک) روند افزایشی دارد. علیرغم وجود تغییرات مثبت و منفی در بقیه 8 شاخص حدی دمایی و بارشی در دوره های آینده، در هیچ یک از آنها در دو سطح 90 و 95 درصد تغییرات معنادار تشخیص داده نشد. آگاهی از چشم انداز آینده رخدادهای حدی بارشی و دمایی می تواند در برنامه ریزی های مدیریت آب، خاک و هواشناسی کشاورزی، به ویژه در برنامه در حال تدوین هفتم توسعه اقتصادی-اجتماعی کشور، مورد استفاده قرار گیرد.

    کلیدواژگان: رخدادهای حدی، مشهد، CMIP6، CMhyd، RClimdex
  • فاطمه باسره، محمدرضا شریفی*، حیدر زارعی صفحات 977-988

    ارزیابی به عنوان یکی از گام های اساسی مدیریت یکپارچه منابع آب از مهم ترین مراحل برنامه ریزی و اجرای آن است. در این راستا، نظام حسابداری آب به عنوان ابزاری برای سازماندهی و ترکیب داده های گرد آوری شده از منابع مختلف به منظور تدوین یک سیستم اطلاعاتی و فراهم آوردن امکان ارزیابی یکپارچه سیستم های منابع آب از طریق پیوند بین داده های فیزیکی و اقتصادی معرفی می شود. منطقه مورد نظر محدوده ی مطالعاتی حوضه میانی کارون است. چارچوب حسابداری اقتصادی-زیست محیطی برای آب، پس از تدوین حساب های آب مربوط به منطقه، متناظر به سال زراعی 93-1392، با استخراج نشانگرهایی به تحلیل وضعیت منابع آب پرداخته شد. سپس برای شبیه سازی و مشاهده اثرات سناریوهای مختلف الگوی کشت، سامانه آبی مورد مطالعه، شامل کلیه برداشت ها و ورودی های به کارون، در دوره زمانی 93-1335 با کمک شبیه ساز WEAP مدل گردید. با کمک جداول حسابداری آب و محاسبه نشانگرهایی نظیر بهره وری ارزش افزوده، کارایی اقتصادی آب در منطقه و ..نتایج نشان داد بخش کشاورزی با مقدار 7461 میلیون مترمکعب بیشترین مقدار آب مصرفی را به خود اختصاص داده است بطوری که در بین محصولات کشاورزی گیاه نیشکر و ذرت دانه ای به ترتیب با مقدار 6545 و 10 میلیون مترمکعب به ترتیب بیشترین و کمترین مقدار آب مصرفی را دارند. بخش شرب و خدمات با مقدار 232 میلیون مترمکعب و صنعت و معدن با مقدار 85 میلیون مترمکعب از لحاظ مصرف آب به ترتیب در رتبه دوم و سوم قرار دارند. بر اساس نتایج به دست آمده از مدل تغییر الگوی کشت (کاهش 50 درصدی گیاه نیشکر و جایگزینی گیاه چغندرقند به جای آن) و کاهش 10 و 20 درصدی گره زیست محیطی باعث بهبود سیستم منابع آب منطقه می شود.

    کلیدواژگان: حسابداری آب، مدیریت یکپارچه منابع آب، مدل WEAP، رودخانه کارون
  • محمد کریم معتمد*، مجتبی رضایی، محمدحسین فیض خواه صفحات 989-998

    آب بندان ها در واقع یک استخر ذخیره ی خاکی و بسیار بزرگی هستند که از خاک برداری یک محدوده، خاک ریزی و تحکیم آن با ایجاد دیواره و یا به صورت طبیعی به وجود می آیند. آب بندان های استان گیلان کاربرد چندمنظوره داشته و ضمن ذخیره ی آب کشاورزی برای شکار پرندگان و صید ماهی و غیره نیز کاربرد دارند. با توجه به اهمیت آب بندان ها، هدف کلی این تحقیق بررسی نظام حقوقی و بهره برداری حاکم برآب بندان-های استان گیلان از دیدگاه کشاورزان بهره بردار است. این پژوهش کاربردی، توصیفی -پیمایشی و ترکیبی کمی - کیفی از نوع طرح هم‏زمان زاویه‏بندی است. جامعه ی آماری پژوهش روستاییان بهره بردار آب بندان های شهرستان های صومعه سرا، فومن و شفت واقع در غرب استان گیلان هستند که به روش کاملا تصادفی انتخاب شدند. جمع آوری داده های پژوهش از طریق مطالعه ی کتابخانه ای و بررسی میدانی انجام گرفت. پرسشنامه ی محقق ساخته ابزار اصلی جمع آوری اطلاعات مورد نیاز این تحقیق بود که روایی آن توسط ده نفر از اساتید دانشگاه وکارشناسان این حوزه انجام پذیرفت و پایایی آن با مقدار83/0 تایید شد. مهم ترین یافته های پژوهش نشان داد، از نظر کشاورزان بهره بردار آب-بندان های استان گیلان در توسعه ی سطح زیر کشت برنج، افزایش درآمد سالیانه ی از سایر مشاغل (غیر از برنج کاری)، توسعه ی شغل فرعی بی تاثیری بوده ولی در تامین آب برنجکاری، مشارکت در تقسیم آب، ایجاد اشتغال و درآمد سالیانه ی برنج کاری، رضایت مندی کشاورزان بهره-بردار از شغل اصلی و فرعی، بهبود وضعیت اقتصادی و اجتماعی کشاورزان بهره بردار تاثیر داشته و رابطه ی بین این متغیرها معنی دار می باشد. همچنین مشخص شد ارتباط بین نگرش کشاورزان بهره بردار با متغیرهای مرتبط با نظام حقوقی بهره برداری حاکم بر آب بندان ها (نحوه ی تقسیم آب، رضایت مندی از نحوه ی تقسیم سایر محصولات جنبی آب بندان، رضایت مندی از حراست و حفاظت آب بندان و سیاست های دولت در تداوم حیات آب بندان ها) معنی دار و مثبت است.

    کلیدواژگان: نظام حقوقی، آب بندان، نگرش
  • حوریه مرادی، حسین انصاری*، امین علیزاده، محمد نادریان فر صفحات 999-1009
    این پژوهش با هدف بررسی امکان استفاده از کارآمدی سیستم های استنتاج فازی، در ایجاد نگاشت بین پارامتر های هواشناسی و گیاهی و عملکرد گیاه ذرت نشایی انجام شد. برای انجام کار، از داده های تحقیق با عنوان بررسی و مقایسه آب مصرفی و کارایی مصرف آب در کشت نشایی و کشت مستقیم ذرت فوق شیرین در رژیم های مختلف آبیاری و شبیه سازی آن برای شرایط متفاوت اقلیمی خراسان رضوی که به صورت کرت های خرد شده درقالب طرح بلوک های کامل تصادفی با چهار تکرار در اراضی زراعی ایستگاه تحقیقاتی طرق استان خراسان رضوی در سال زراعی 94-93 استفاده شد. تیمارها شامل کرت اصلی سه سطح تامین آب معادل 75، 100 و 125 درصد نیاز آبی گیاه و کرت های فرعی شامل دو روش کشت نشا 20 و 30 روزه و کشت مستقیم بود. داده های ورودی و خروجی مربوط به این تیمارها در مدل اکوکراپ استفاده شد. پس از بررسی مدل های موجود و ترکیب های مختلف داده های روزانه اجزا عملکرد و متغیر های مرتبط، 7 مدل فازی برای برآورد عملکرد روزانه گیاه ارایه شد. در این مدل ها عملکرد روزانه محاسبه شده از مدل اکوکراپ به عنوان خروجی مدل در نظر گرفته شد و کارایی مدل ها با استفاده از آماره های ریشه میانگین مربع خطا، خطای انحراف میانگین، ضریب تعیین و معیارهای جاکوویدز و صباغ و همکاران مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج مدلهای فازی ارایه شده نشان دادند که، سیستم های فازی قادر به برآورد عملکرد روزانه با دقت قابل قبولی هستند. بطوری که مدل فازی با 9 متغیر ورودی بالاترین همبستگی (0/98)را داشته و با در نظر گرفتن سایر پارامتر های ارزیابی، مدل با 3 پارامتر درصد پوشش گیاهی، شاخص برداشت و میانگین دمای هوای روزانه تطابق بسیار خوبی با مدل اکوکراپ در مرحله آموزش داشت. در مرحله آزمون نیز، مدل فازی با3 پارامتر درصد پوشش گیاهی، شاخص برداشت و میانگین دمای هوای روزانه بهترین تطابق را بدست داد.
    کلیدواژگان: سیستم استنتاج فازی، عملکرد روزانه، مدل AquaCrop، ذرت نشایی
  • سعید شرفی*، مهدی محمدی قلعه نی صفحات 1010-1025
    رویدادهای خشکسالی در مناطق خشک و نیمه خشک به دلیل تاثیرات گسترده و پرهزینه ای که در بخش های مختلف اقتصادی و محیط زیست دارند، از اهمیت بالایی برخوردار است. در سال های اخیر اثرات این پدیده طبیعی به ویژه بر محصولات دیم بسیار مشهود بوده است. در این مطالعه اثرات خشکسالی بر دو محصول استراتژیک دیم ایران (گندم و جو) مورد ارزیابی قرار گرفت. از آنجایی که بخش کشاورزی در برابر تغییرات اقلیمی آسیب پذیر است، شناسایی مناسب ترین ابزار به منظور نظارت بر تاثیر اقلیم بر عملکرد محصولات کشاورزی بسیار مهم می باشد. بنابراین ارزیابی اثرات شاخص های خشکسالی موثرترین ابزار می باشد. شاخص های مختلف خشکسالی برای ارزیابی تاثیر خشکسالی بر عملکرد گندم و جو دیم در ایران استفاده شده است، که شامل؛ شاخص بارش استاندارد (SPI)، شاخص استاندارد تبخیر و تعرق بارش (SPEI)، شاخص استاندارد رطوبت خاک دو لایه بالایی (SSI1 و SSI2)، شاخص خشکسالی استاندارد دومتغیره شامل؛ MSDI1 بر اساس بارش و تبخیروتعرق مرجع (P&ETref)، MSDI2 بر اساس بارش و رطوبت خاک در لایه اول خاک (P&SM1) و MSDI3 بر اساس بارش و رطوبت خاک در لایه دوم خاک (P&SM2) بودند. دو مجموعه از داده های عملکرد محصول در مقیاس های مکانی و دوره های زمانی مختلف در تجزیه وتحلیل استفاده شد. نتایج نشان داد که شاخص های خشکسالی محاسبه شده در مقیاس های زمانی مختلف SPI وSPEI بیشترین همبستگی را با عملکرد گندم و جو دیم به ترتیب در اقلیم های نیمه خشک (7/0 و 77/0)، خشک (68/0 و 64/0)، خیلی خشک (63/0 و 61/0) و مرطوب (64/0 و 52/0) داشتند. هم چنین نتایج نشان داد که الگوهای مختلف واکنش عملکرد گیاهان به خشکسالی بسته به اقلیم، دوره سال و مقیاس زمانی خشکسالی رخ می دهد. پاسخ های متفاوت در سراسر کشور مربوط به فصل و مقادیر متغیرهای مختلف اقلیمی بود.
    کلیدواژگان: تبخیروتعرق مرجع، تغییرات اقلیمی، خلاء عملکرد، دیم کاری، شاخص های چندمتغیره
  • سعید فاضلی شورکی، نجمه یرمی*، سمیه سلطانی گردفرامرزی، علی سلطانی مهرجردی صفحات 1026-1043
    تنش های خشکی و شوری از مهمترین چالش های موجود در بخش کشاورزی بخصوص در مناطق خشک و نیمه خشک هستند. در این پژوهش به منظور بررسی اثر برهمکنش شوری و خشکی بر گیاه گلرنگ (رقم گلدشت) آزمایشی بصورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار در گلخانه ایستگاه تحقیقات پسته شهرستان اردکان واقع در استان یزد در سال 1398 انجام گرفت. تیمارهای آبیاری شامل دورهای 5 (I1)، 10 (I2) و 15 (I3) روز و سطوح شوری آب آبیاری شامل 7/0 (S1)، 4 (S2)، 7 (S3) و 10 (S4) دسی زیمنس بر متر بودند. در پایان دوره رشد، صفاتی مانند عملکرد دانه، وزن هزاردانه، وزن خشک شاخساره، شاخص برداشت، بهره وری مصرف آب، سطح برگ، تبخیر- تعرق، نشت یونی و شاخص کلروفیل گلرنگ اندازه گیری شدند. نتایج نشان داد که اثرات اصلی سطوح مختلف شوری آب آبیاری و دورهای آبیاری بر تمام صفات اندازه گیری شده معنی دار بود. همچنین اثر متقابل شوری و دور آبیاری بر روی تمامی صفات بجز سطح برگ و نشت یونی در سطح یک درصد معنی دار بود. با افزایش شوری آب آبیاری و طولانی شدن دور آبیاری تمامی صفات بجز نشت یونی کاهش پیدا کردند. در بیشترین سطح شوری (S4) نسبت به تیمار شاهد (S1)، متوسط میزان تبخیر-تعرق در دوره اعمال تنش و عملکرد دانه به ترتیب 32 و 7/84 درصد کاهش یافت. دور آبیاری 15 روز نیز نسبت به 5 روز باعث کاهش 38 و 4/86 درصدی به ترتیب در تبخیر-تعرق در دوره اعمال تنش و عملکرد دانه شد. ضریب آب سهل الوصول برای عملکرد دانه گلرنگ 45/0 بدست آمد. حد آستانه شوری محلول خاک برای کاهش عملکرد دانه گلرنگ 4/3 دسی زیمنس بر متر و شیب کاهش عملکرد دانه به ازای افزایش یک واحد شوری 8/5 درصد بدست آمد.
    کلیدواژگان: آستانه شوری، برهمکنش، دور آبیاری، صفات مورفولوژیک، گلرنگ
  • مصطفی باغبانیان*، ابوذر طاهری، حامد قادرزاده صفحات 1044-1054

    امروزه تولید محصولات با صرفه، از دغدغه های کشاورزان و سیاست گذاران اقتصادی می باشد. و بر این اساس باید در سیاست گذاری های کشت ،افزون بر اهداف سیاستی، نیازمندی ها و اهداف کشاورزان نیز در کنار آن در نظر گرفته شود. بنابراین، مطالعه حاضر با هدف ارزیابی اقتصادی الگوی بهینه کشت محصولات زراعی شهرهای قروه و دهگلان که واجد شرایط دارا بودن زمین حاصلخیز و منابع آبی فراوان هستند با تاکید بر حداقل آب مجازی طرح ریزی و اجرا شد. به این منظور آمار و اطلاعات موردنیاز در سال زراعی 99-1389 در قالب تدوین الگوی برنامه ریزی آرمانی استفاده گردید. نتایج مطالعه نشان می دهد، الگوی کشت فعلی واحدهای تولیدی این شهرستان ها دارای مزیت نسبی نبوده و از اینرو الگوی فعلی کشت باید تغییر یابد. به بیان دیگر، تغییرات الگوی کشت محصولات زراعی باید به سمت تخصصی شدن و متناسب با مزیت نسبی منطقه تغییر یافته و محصولاتی وارد الگوی کشت شوند که با امکانات و شرایط هر منطقه (شهرستان) سازگار باشند. این تغییرات باید به نحوی باشد که سطح زیر کشت برخی از محصولات نسبت به وضعیت فعلی کاهش و برخی دیگر افزایش معنی داری پیدا کند. در نتیجه، محصولی مانند گندم آبی به طور کلی در الگوی بهینه وارد نشده است. همچنین بیشتر محصولات به دلیل عدم مزیت نسبی و غیر متناسب با شرایط منطقه و همچنین بازدهی پایین آن ها از الگو حذف شدند.

    کلیدواژگان: آب مجازی، الگوی بهینه کشت، برنامه ریزی آرمانی، استان کردستان
  • محمدرضا میرزایی*، علی قدمی فیروزآبادی صفحات 1055-1065

    بحران آب یک عامل محدود کننده عمده برای کشاورزی در تمام مناطق خشک و نیمه خشک جهان است. شناسایی ژنوتیپ ها برای تولید ارقام متحمل به خشکی مستلزم ارزیابی عملکرد شکر آنها در شرایط کم آبیاری است. بنابراین اعمال سطح تنش خشکی موثر، در ارزیابی ژنوتیپ ها برای تحمل به خشکی کاملا ضروری است. بدین منظور چهار ژنوتیپ تحت هشت تیمار آبیاری با استفاده از طرح کرت های یک بار خرد شده در قالب طرح پایه بلوک های کامل تصادفی در چهار تکرار طی سال های1387و 1388 در مرکز تحقیقات کشاورزی همدان مورد ارزیابی قرار گرفت. هشت تیمار آبیاری شامل سه تیمار آبیاری نشتی بعد از 80، 130 و 180 میلی متر، دو تیمار آبیاری قطره ای شامل آبیاری بعد از 30 میلی متر با تامین 100 درصد و آبیاری بعد از 30 میلی متر با تامین 50 درصد آب مورد نیاز چغندرقند و سه تیمار آبیاری قطره ای بعد از 80، 130 و 180 میلی متر بر اساس تبخیر تجمعی از تشتک، اعمال شد. تیمارهای آبیاری در کرت های اصلی و چهار ژنوتیپ در کرت های فرعی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که اثر برهمکنش بین ژنوتیپ ها و آبیاری برای شاخص حساسیت به خشکی، در سطح احتمال پنج درصد معنی دار بود. کاهش عملکرد شکر ژنوتیپ های چغندرقند در اثر کاهش مقدار آب (آبیاری قطره ای بعد از 30 میلی متر تبخیر از تشتک تبخیر با تامین 50 درصد آب مورد نیاز) شدیدتر از دور های مختلف در هر دو روش آبیاری بود. نتایج نشان داد که آبیاری نشتی، روش کارآمد و موثری برای ارزیابی تحمل به خشکی ژنوتیپ های چغندرقند نیست. بنابراین، به منظور ارزیابی تحمل به خشکی ژنوتیپ ها در برنامه های اصلاحی و تولید ارقام متحمل به خشکی، روش آبیاری قطره ای پس از تبخیر تجمعی 30 میلی متری با تامین 50 درصد نیاز آبی چغندرقند، به عنوان روش و سطح تنش خشکی موثر معرفی می شود.

    کلیدواژگان: عملکرد شکر، شاخص حساسیت به خشکی، آبیاری قطره ای، دورهای مختلف آبیاری
|
  • Mehdi Mohammadi Ghaleni *, Saeed Sharafi Pages 879-890

    The main objectives of this study was the evaluation of CRU TS4.05 and ERA5 datasets accuracy to monthly precipitation (P), temperature (T) and Potential Evapotranspiration (PET) variables in different climates across Iran. To achieve the research aim, daily measured data from 100 synoptic meteorological stations and monthly P, T and PET products of CRU TS4.05 and ERA5 datasets are used at a spatial resolution of 0.5°×0.5° and 0.25°×0.25° from 1987 to 2019. The mean absolute error values for P, T and PET variables in Hyper-arid (HA), Arid (AR), Semi-arid (SA), Sub-humid (SH) and Humid (HU) climates of CRU TS4.05 datasets are equal to 6, 9, 13, 28 and 81 mm month-1, 1.7, 1.5, 1.8, 2.7, 2.5 oC and 171, 84, 38, 44 and 47 mm month-1, and of ERA5 datasets are equal to 5, 9, 18, 28 and 40 mm month-1, 1.1, 1.6, 1.9, 3.0 and 1.0 oC and 227, 91, 46, 46, 44 and 48 mm month-1, respectively. Results of this study have declared that more accuracy of two datasets (CRU TS4.05 and ERA5) to T, PET and P, respectively. Although, the main results show that accuracy of ERA5 datasets are more than CRU TS4.05 datasets, but it is recommended to use ERA5 P products in SH and HU climates, and CRU TS4.05 PET products in HA and AR climates.

    Keywords: Aridity index, FAO Penman&ndash, Monteith, Global gridded datasets, Scatter index, Spatial resolution
  • MohammadAli Ansari, Aslan Egdernezhad *, Niazali Ebrahimipak Pages 891-903
    Potato is the fifth largest food source in the world, which is widely cultivated in Iran. Due to the sensitivity of this crop to the amount of irrigation water, it is necessary to investigate the effect of different amounts of irrigation on it. For this purpose, SWAP model was used as a powerful tool for potato simulation. At first, to evaluate this model, biennial data (1998-1999) collected from a research station in ChaharTakhteh, Shahrekord were used. These data include five levels of water stress (E0, E1, E2, E3 and E4, respectively, indicating 100, 85, 70, 50 and 30% water supply) and three stress application times (T1, T2, and T3 indicating 50, 100, and 150 days after sowing, respectively). NRMSE values for yield and water use efficiency showed that SWAP model in both calibration and validation were excellent (NRMSE < 0.1). The error of this model for simulating yield in the calibration and validation stages was equal to 1.42 ton.ha-1 (4.6 percent) and 2.36 ton.ha-1 (7.2 percent), respectively. The error value of this model for water consumption efficiency in the mentioned two stages was 0.04 kg.m-3 (4.9%) and 0.33 kg.m-3 (7.7%), respectively. The efficiency of the SWAP for potato simulation during calibration and validation was acceptable. Potato irrigation planning using SWAP showed that to achieve maximum yield, the irrigation water depth in the first growing period is equal to 750 mm and irrigation depths are 900 mm in subsequent periods.
    Keywords: Irrigation Water Depth, SWAP model, water stress, Water Use Efficiency
  • Seyedmoeineddin Rezvani *, Ghasem Zarei, Hamidreza Salemi Pages 904-916
    An experiment was conducted in a commercial greenhouse to determine cucumber (Negin cultivar) evapotranspiration and crop coefficient in two seasons of winter and spring cultivation in Hamedan province. Irrigation was done to meet 100% of the water requirement based on reaching the suction tensiometer to the field capacity (40 to 50 cm). The soil water balance was used to estimate plant evapotranspiration in the greenhouse. Stanghellini and FAO Penman-Monteith evapotranspiration methods were 214.2 and 181.5 mm in winter and 222.3 and 227.6 mm in spring, respectively. The evapotranspiration ratio by the FAO Penman-Monteith method inside and outside the greenhouse in winter and spring cultivation was 0.8 and 0.81, respectively. The actual evapotranspiration from soil water balance in winter and spring cultivation were 148.2 and 210.4 mm, respectively. The results showed that the average crop coefficient in the initial, middle, and final stages of the growing season in winter planting was 0.69, 1.43, and 1.05, and in spring planting were 0.63, 1.15, and 0.9, respectively. The results of this study showed the necessary scientific basis for optimizing irrigation and saving water consumption, creating appropriate irrigation planning, and improving the crop water use efficiency in the greenhouse. Also, by reducing excessive water consumption, it can reduce energy consumption and provide a maximum increase in product production efficiency and economic efficiency. The investigation of evapotranspiration, crop canopy growth, and humidity changes during the growing season also showed that it is necessary to prevent the development of plant diseases, to use a higher ventilation level or forced ventilation in greenhouses.
    Keywords: Crop coefficient, FAO Penman-Monteith, Protected culture, Soil water balance, Stanghellini model
  • Valiollah Karimi *, Mohammad Alijani, Hatam Hatami Pages 917-923
    Importance of rice as a staple crop for feeding of human being is obvious. Besides, water is major input for rice production. Water crisis is one the serious interest for present and future conditions of IRAN. Then, this research conducted for investigation of mid-summer drainage effects on yield, Water consumption and water productivity of Hashemi and Fajr rice cultivars. For obtaining this purpose, a field experiment was carried out as a factorial in basis of randomized complete block design in 3 replications with 5 mid- summer drainage treatments i.e. 0, 3, 5, 7 and 9 in Babolsar. Results showed that the effects of mid- summer drainage and variety on water consumption, Grain yield and water productivity were significant (p<0.01), and mid-summer drainage with 5 days’ duration on both cultivars had the highest water productivity, 0.91 and 1.29 Kg/m3 respectively. Also maximum yield and minimum water consumption resulted for 5 days’ mid-summer drainage treatment. Thus, 5 days’ duration for mid-summer drainage of Paddyfield was recommended for this region.
    Keywords: Mid-summer drainage, Paddy field, Water Consumption, Water productivity
  • Seyyed Mohammadreza Hosseini-Vardanjani, Mojtaba Khoshravesh *, Seyed Ebrahim Hosseini- Kakolaki, Masoud Pourgholam-Amiji Pages 924-936
    Evapotranspiration is one of the main components of any region's water balance. Its accurate estimation is very necessary for hydrological studies, designing irrigation and drainage systems, and planning irrigation systems. In this research, the M5 tree model, M5 Rules, K Star, Rep Tree, artificial neural network model, and ANN-PSO neural network hybrid model in the estimation of reference evapotranspiration in two different climatic regions in Markazi Province based on the FAO Penman-Monteith model were evaluated. The data used included minimum and maximum temperature, average relative humidity, and wind speed at a height of two meters and sunny hours as input to the model from the synoptic stations of Delijan and Tafresh between 2004-2021, and evapotranspiration calculated by FAO Penman Monteith method was used as the output of the models. To evaluate the models, the Root Mean Square of Error (RMSE), Mean Absolute Error (MAE) and Correlation Coefficient (R) indices were used. The analysis of the results showed that for both stations, ANN-PSO neural network hybrid model had the best performance with RMSE=0.3115, MAE=0.2441 and R=0.9989 for the Delijan station and RMSE=0.2915, MAE=0.2355 and R=0.9989 for Tafresh station and tree model M5 with RMSE=0.2793, MAE=0.2398 and R=0.9967 for Delijan station and RMSE=0.2803, MAE=0.2306 and R=0.9969 for Tafresh station. Also, the Rep Tree model had the weakest performance among the models examined in this research. Considering that the tree model provides simple, linear and more comprehensible relationships for estimating reference evapotranspiration in addition to optimal accuracy, this model is recommended for estimating evapotranspiration in this region.
    Keywords: Dry regions, Evaporation, transpiration, Machine Learning, Soft Computing
  • Babak Mahmoudi, Mohammad Hemmati *, Mehdi Yasi, Sajad Ahmad Hamidi Pages 937-949

    Local scour downstream of the hydraulic structures is of great importance. In wide channels, a set of multi gates instead of a single gate may be responsible for transferring water and adjusting upstream water level due to difficulty in gate maneuvering, economic considerations, and ease of movement. Operating parallel sluice gates can create different scenarios owing to clogging or failure in some gates. This study was aimed to assess the effect of different cases of parallel sluice gates operational management, gate opening to channel width ratio, and length of the separator walls on local scour development downstream of parallel sluice gates in different operations. Five operational scenarios were investigated on three parallel sluice gates. The results of the present study showed that the dimensions of the scour hole are a function of the symmetrical and asymmetrical operation of the gates. By reducing the gate opening to channel width ratio, the dimensions of the scour hole increased compared to the classical hydraulic jump mode. Maximum scour depth in the symmetric operational management scenario (B) and the asymmetric scenario (A), increased by 120% and 43%, respectively, compared to the ABC scenario. Increasing the length of the separating walls can be a suitable option to control the dimensions of the scour hole in different operations. Owing to a 20% increase in the length of the separator walls, the maximum scour depth decreased by 68% in the maximum Froude number (8.6) and 122% in the minimum Froude number (4.5) in scenario B. These percentages for scenario A are equal to 17 and 58, respectively. In addition, relations were presented to estimate the dimensions of scour hole in the symmetrical and asymmetrical operation of the parallel gates.

    Keywords: local scour, Parallel gates, Sluice Gate, Maximum scour depth, separator walls
  • Sajad Amirhajloo, Mahdi Gheysari *, Mohammad Shayannejad Pages 950-962

    The purpose of this study was to determine the yield potential of winter wheat (Triticum aestivum) in Isfahan province and the appropriate cultivation date in different regions of the province using the CSM-CERES-Wheat plant model. For this purpose, 63 main areas of wheat cultivation were selected and their soil information was entered into the model. The model was run using meteorological data for 63 soil profiles, 18 different planting dates and 15 common wheat cultivars in the province with agronomic management without water and nitrogen stress. Average biomass production potential in the study area was 26392.47± 780.99 kg ha-1, grain yield 11914.17±442.62 kg ha-1, water productivity (WP) 1.73±0.11 kg m-3 and irrigation water efficiency (WPi) was 2.49±0.30 kg m-3. WP of the eastern regions of Zayandehrud basin (Varzaneh, Kabutarabad and lenjanat) was 12.82% higher than the western regions (Fereydunshahr, Fereydan and Chadegan) and WPi for the western regions was 16.30% higher than the eastern regions. In western and northwestern regions of the province, the production portion of green water is 38.31% and in eastern regions of the province is 18.86%. therefore, it is recommended to use the capacity of green water under any conditions in the western and northwest regions in addition to planting on suitable dates. Planting dates varied for different regions depending on whether the goal was to maximize the yield or water productivity index. Suitable planting date was obtained as following: for Fereydan, Fereydunshahr and Chadegan regions 26 September to 15 October, Khansar and Tiran 26 September to 25 October, Golpayegan 5 October to 5 November, Lenjanat, Najafabad, Kabutarabad and Varzaneh 15 October to 25 November.

    Keywords: Green water, Water productivity, Irrigation water productivity, Yield Potential, planting date
  • Sanaz Chamanehfar, Mohammad Mousavi Baygi *, Iman Babaeian, Fereshteh Modaresi Pages 963-976

    In this research, 11 extreme climatic indicators out of 27 indices defined by the ETCCDI task team have been studied. The capability of the CMIP6 model in the simulation of selected historical climatic extreme indices has been evaluated. The observation and future periods are considered to be 1989-2014 and the three 25-year periods of 2026-2050, 2051-2075, and 2076-2100, respectively. Three Earth System Models (ESM) including ACCESS-CM2, MIROC6, and MRI-ESM2-0 were evaluated for this study. CMHyd and Rclimdex software are used for downscaling and estimating the daily mean and extremes of precipitation and temperature under three SSP scenarios of SSP1-2.6, SSP2-4.5, and SSP5-8.5. The results showed that among the three ESM models, the ACCESS-CM2 model has a better capability when compared to other models in simulating historical extremes of precipitation and temperature, so, it was selected as the appropriate model for future projection. The results showed that, in all SSP scenarios and over three near, mid, and far futures periods, the cold night index (TN10p) has decreasing trend and the warm nights (TN90p) percentage has a significant increasing trend at 95% confidence level. The number of Summer days (SU25) has an increasing trend in all SSP scenarios in the near future at a 90% confidence level. It has also increasing trend in mid future under SSP2-4.5 and SSP5-8.5 and far future in SSP1-2.6. Awareness of the future perspective of extreme rainfall indices due to their impact on soil erosion can be used in soil management planning and also Information on rainfall and temperature extreme events can be used in water resources management planning.

    Keywords: Extreme events, Mashhad, RClimdex, CMhyd. CMIP6
  • Fatemeh Basereh, MohammadReza Sharifi *, Heidar Zarei Pages 977-988

    Evaluation as one of the basic steps of integrated management of water resources is one of the most important stages of its planning and implementation. In this regard, the water accounting system as a tool for organizing and combining data collected from different sources in order to compile an information system and provide the possibility of integrated assessment of water resource systems through the link between physical data and Economic is introduced. The area in question is the study area of the middle Karun basin. The economic-environmental accounting framework for water, after compiling water accounts related to the region, corresponding to the agricultural year 2012-2013, The status of water resources was analyzed by extracting indicators. Then, in order to simulate and observe the effects of different scenarios of the cultivation pattern, the studied water system, including all harvests and inputs to Karun, was modeled with the help of WEAP simulator in the period of 1335-93. With the help of water accounting tables and the calculation of indicators such as value-added productivity, economic efficiency of water in the region, etc., the results showed that the agricultural sector, with the amount of 7461 million cubic meters, has allocated the largest amount of water consumption, so that among the products Agriculture of sugarcane and corn plants have the highest and lowest amount of water consumption with 6545 and 10 million cubic meters, respectively. Drinking and service sector with 232 million cubic meters and industry and mining with 85 million cubic meters in terms of water consumption, respectively They are in second and third place. Based on the results obtained from the model of changing the cultivation pattern (50% reduction of sugarcane plant and replacing it with sugar beet plant) and 10% and 20% reduction of environmental nodes will improve the water resources system

    Keywords: : water accounting, integrated management of water resources, VIP model, Karun river
  • Mohammad Karim Motamed *, Mojtaba Rezaei, MohammadHossein Feizkhah Pages 989-998

    Ponds are large storage pools that arises from the excavation of an area, embankment and its consolidation by creating walls and fences. ponds have multiple uses, in addition to storing agricultural water, they are also used for bird hunting and fishing, etc. Therefore, due to the importance of ponds, the overall purpose of this research was Investigating the legal (property rights) and the operating system of ponds of Guilan province from the perspective of exploiting farmers. This is an applied, descriptive-survey and mixed quantitative-qualitative of concurrent-triangulation mixed methods design. The statistical population of the study is the villagers exploiting the ponds of Soomehsara, Fooman and Shaft cities located in the west of Gilan province, which were selected completely randomly. Research data collection was done through library and field study. The researcher-made questionnaire was the main tool for collecting information required for this research, the validity of which was performed by ten university professors and experts , the reliability was confirmed with a value of 0.83. The result showed that in the opinion of farmers exploiting the ponds , ineffective in developing the area under rice cultivation, increasing the annual income from other occupations (non-rice cultivation), and developing sub-jobs. In supplying rice water, participation in water distribution, job creation and annual income of rice cultivation, farmers' satisfaction with the main and secondary jobs, improving the economic and social situation of farmers have an effect and the relationship between this Variables are significant. It was also found that the relationship between the attitudes of exploitative farmers and the variables related to the the legal system and operation governing ponds (how to distribute water, satisfaction with how to distribute other by-products of ponds, satisfaction The protection of the ponds and the government's policies for the survival of the ponds) are significant and positive.

    Keywords: The Legal System, pond, Attitude
  • Houryeh Moradi, Hossein Ansari *, Amin Alizadeh, Mohammad Naderianfar Pages 999-1009
    In this study the possibility of using fuzzy inference system efficiency, creating a bridge between meteorological, plant parameters, and Daily Yield, and comparing the accuracy of Daily Yield using these systems were investigated. After analyzing the different models and different combinations of daily meteorological data, seven models for estimating daily Yield were presented. For these models, the calculated Yield from AQUACROP model was considered as a base and the efficiency of other models was evluated using statistical methods such as root mean squared error, error of the mean deviation, coefficient of determination, Jacovides (t) and Sabbagh et al. (R2/t) criteria. an experiment was carried out during the 2014-2015 growing season in the Agricultural Research and Education Center of Khorasane Razavi province using a randomized complete block design with a split plot arrangement and four replications. This experiment was including of three irrigation levels treatments as the main plot and three method of planting treatments (transplanting 20-days, transplanting 30-days and direct seeded) as subplots. From the available data,75 percent was used for training the model and the rest of 25 percent was utilized for the testing purposes. The results derived from the fuzzy models with different input parameters as compared with AQUACROP model showed that fuzzy systems were very well able to estimate the daily Yield.Fuzzy model so that the highest correlation with the 9 input variables (r=0.98) had in mind and evaluate other parameters, the model with2 parameters, match very well with the AQUACROP model had stage training. In the test phase,training phase was very similar results and the model with the second phase of harvest index and canopy cover will get the best match. According to the results of this study it can be concluded that fuzzy model approach is an appropriate method to estimate the daily yield .
    Keywords: AquaCrop model, Corn, Daily Yield, Fuzzy Inference Systems
  • Saeed Sharafi *, Mehdi Mohammadi Ghaleni Pages 1010-1025
    Drought events in dry and semi-dry climates are of great importance due to the extensive and costly effects they have on various economic and environmental sectors. In recent years, the impact of this natural phenomenon has been very evident, especially on rainfed crops. In this study, the impact of drought on two strategic rainfed crops of Iran (wheat and barley) was evaluated. Since the agricultural sector is vulnerable to climate change, it is very important to identify the most appropriate tools to monitor the impact of climate on the productivity of agricultural products. Therefore, evaluating the effects of drought indicators is the most effective tool. Various drought indicators have been used to evaluate the impact of drought on rainfed wheat and barley yields across different climates of Iran, which include; the Standard Precipitation Index (SPI), Standard Precipitation Evaporation and Transpiration Index (SPEI), Standard Soil Moisture Index of the upper two layers (SSI1 and SSI2), Standard Multivariate Drought Index including; MSDI1 was based on precipitation and reference evapotranspiration (P&ETref), MSDI2 was based on precipitation and soil moisture in the first soil layer (P&SM1), and MSDI3 was based on precipitation and soil moisture in the second soil layer (P&SM2). Two sets of crop performance data at different spatial scales and time periods were used in the analysis. The results showed that the drought indices calculated in different time scales of SPI and SPEI had the highest correlation with rainfed wheat and barley yields in semi-dry (0.7 and 0.77), dry (0.68 and 0.64), very dry (0.63 and 0.61) and humid (0.64 and 0.52) climates, respectively. Also, the results showed that different patterns of response of crops to drought occur depending on the climate type, the period of the year, and the time scale of the drought.
    Keywords: climate change, Multivariate indicators, Rainfed farming, Reference Evapotranspiration, Yield Gap
  • Saeed Fazeli-Shoroki, Najmeh Yarami *, Somayeh Soltani-Gerdefaramarzi, Ali Soltani-Mehrjardi Pages 1026-1043
    Drought and salinity stresses are among the main challenges in the agricultural sector, especially in arid and semi-arid regions. In this study, in order to investigate the interaction effect of salinity and drought stresses on safflower (cv Goldasht), a factorial experiment was conducted in 2020 as a completely randomized design with three replications in the greenhouse of Pistachio Research Station of Ardakan city located in Yazd province. The irrigation treatments were applied as 5 (I1), 10 (I2) and 15 (I3) days of irrigation interval and salinity levels of irrigation water were included 0.7 (S1), 4 (S2), 7 (S3) and 10 (S4) dS/m. At the end of the growth period, safflower traits such as grain yield, 1000-seed weight, shoot dry weight, harvest index, water productivity, leaf area, evapotranspiration, electrolyte leakage and SPAD index were measured. Results showed that the main effect of the salinity levels of the irrigation water and irrigation intervals were significant on all traits. Also, the interaction effects of salinity and irrigation interval were significant on all traits except leaf area and electrolyte leakage at one percent level. By increasing irrigation water salinity and lengthening of irrigation interval, all traits decreased except electrolyte leakage percentage. In the highest salinity level (S4) compared to the control treatment (S1), the average of evapotranspiration during the stress period and grain yield decreased by 32 and 84.7 percent, respectively. Increasing irrigation interval up to 15 days reduced evapotranspiration during the stress period and grain yield by 38 and 86.4 percent compared to 5 days irrigation interval, respectively. The coefficient of readily available water for safflower grain yield was obtained 0.45. The salinity threshold of the soil solution for reducing safflower grain yield was obtained about 3.4 dS/m and the slope for decreasing grain yield was 5.8% per unit increase in salinity.
    Keywords: Salinity threshold, Interaction, irrigation interval, Morphological traits, Safflower
  • Mostafa Baghbanyan *, Abouzar Taheri, Hamed Ghaderzadeh Pages 1044-1054

    Nowadays, production of economic production is one of the most important of policymaker’s attentions. Address to this. It is necessary to merge the farmer’s aims along policy makers as well as their necessities. Therefore, the current study attempted to investigate on optimum cropping pattern of agricultural crops in Kurdistan province respect to each county emphasizing on minimize virtual water. To follow research aim the necessary data were collected for the agricultural year 2019-20 using goal programming. The results showed that, the current cropping pattern does not has no comparative advantage and it has to experience significant change. In other words, the current cropping pattern willing must to change from mixed form to specialized one according to comparative advantage according to resource possibilities of each district. The range of change showed that, there are significant decrease and increase in some crops compare to current situation. The results showed that, irrigated wheat did not

    Keywords: virtual water, Optimum Cropping Pattern, Goal Programming, Kurdistan province
  • MohammadReza Mirzaei *, Ali Ghadami Firouzabadi Pages 1055-1065

    Water scarcity is a major limiting factor for agriculture in all arid and semi-arid regions of the world. Identification of various genotypes to produce drought-tolerant cultivars requires an assessment of their sugar yield under deficit irrigation conditions. Implementation of irrigation system and an appropriate level of water stress are therefore absolutely necessary in assessing genotypes for drought tolerance. For this purpose, four genotypes under eight irrigation treatments in a split plot design based on a Randomized Complete Block with four replications during the years 1387 and 1388 the Research and Education Center for Agriculture and Natural Resources Hamadan were evaluated. Eight irrigation treatments consisted of three treatments of furrow irrigation after 80, 130 and 180 mm, two treatments of tape irrigation, including irrigation after 30 mm with 100% and irrigation after 30 mm with 50% supply of water requirement of sugar beet and three tape irrigation treatments including 80, 130 and 180 mm cumulative evaporation from the evaporation pan in main plots and four genotypes in sub plots. The results showed that the interaction between genotypes and irrigation for the drought susceptibility index (DSI) was significant at 5% probability level. Reduced sugar yield of sugar beet genotypes caused by reduction of the amount of water (30mm tape irrigation with 50% of supply of water requirement) was more severe than the different irrigation intervals. Furrow irrigation is not an efficient and effective method of evaluating drought tolerance of sugar beet genotypes. Therefore, in order to evaluate drought tolerance of genotypes in breeding programs and produce drought-tolerant genotypes, tape irrigation method after 30 mm cumulative evaporation with supplying 50% of the plant water requirement, is introduced and recommended as an appropriate method and drought stress level.

    Keywords: Sugar yield, Drought susceptibility index, Tape Irrigation, Different irrigation intervals