فهرست مطالب

آبیاری و زهکشی ایران - سال هفدهم شماره 1 (فروردین و اردیبهشت 1402)

مجله آبیاری و زهکشی ایران
سال هفدهم شماره 1 (فروردین و اردیبهشت 1402)

  • تاریخ انتشار: 1402/02/01
  • تعداد عناوین: 15
|
  • هادی رمضانی اعتدالی*، فاطمه صفری صفحات 1-13
    کشور ایران دارای اقلیم خشک و نیمه خشک است که ریزش های کم جوی، رگبارهای شدید، وقوع جریان های سیلابی و تبخیر-تعرق زیاد از ویژگی-های آن به شمار می آید. بنابراین، ارزیابی کمی تبخیر-تعرق در سطح منطقه ای، به منظور مدیریت منابع آب، تولید محصول و ارزیابی های زیست-محیطی در مناطق فاریاب، ضروری است. در سال های اخیر مدل های گیاهی متعددی برای شبیه سازی رشد و عملکرد محصولات گیاهان در شرایط مختلف زراعی و آبیاری ارایه شده است. مدل آکوآکراپ یک مدل فراگیر است که توسط فایو برای محدوده وسیعی از محصولات زراعی ارایه شده است. در این پژوهش تاثیر روش های مختلف برآورد تبخیر-تعرق مرجع (ETo) بر تبخیر-تعرق واقعی (ET) و زیست توده در پنج ایستگاه با استفاده از مدل آکوآکراپ مورد بررسی و ارزیابی قرار گرفت. بدین منظور میزان تبخیر-تعرق مرجع با استفاده از دو روش دمایی و سه روش تشعشعی برآورد و نتایج با روش مرجع FAO-56 ارزیابی آماری شد. براساس ارزیابی انجام شده، روش دمایی بلانی-کریدل برای هر دو پارامتر ET و زیست توده در هر پنج ایستگاه با مقدار R2 بیشتر از 5/0 (strong)، NRMSE متوسط تا عالی و NS نزدیک به یک، روش های تشعشعی تورک و مک کینک با R2 بیشتر از 5/0، NRMSE عالی و NS برابر با 99/0 برای زیست توده در هر پنج ایستگاه روش برتر بودند. از بین روش های تشعشعی برای ET روش پریستلی-تیلور با R2 متوسط و قوی، NRMSE خوب و متوسط و NS برابر با 96/0 در ایستگاه های قزوین و مشهد و روش تورک با R2 بیشتر از 5/0، NRMSE عالی و NS برابر با 98/0 برای ارومیه نسبت به سایر روش های برآورد، شبیه سازی بهینه و بهتری داشت. از بین روش های تشعشعی مورد بررسی، روش مناسبی در ارزیابی ET برای ایستگاه های رشت و یزد یافت نشد.
    کلیدواژگان: ایران، شبیه سازی، عملکرد، AquaCrop، ET
  • وحید شمس آبادی*، افسانه محمدیان فر، حسین بانژاد، مهدی مرادی، سعید عبدی تازیک صفحات 14-24
    کادمیوم از جمله مهمترین عناصر سنگین سمی برای گیاهان می‎باشد. سلنیوم یک عنصر ضروری و مفید در افزایش تحمل به تنش‎های محیطی، در گیاهان است. در این پژوهش که در سال 1400 در گلخانه تحقیقاتی در تربت جام صورت گرفت، تاثیر کادمیوم در سه سطح (صفر، 75 و 150 میلی‎گرم در لیتر کلریدکادمیوم) و فاکتور سلنیوم در 2 سطح (صفر و پنج میلی گرم بر لیتر سلنات سدیم) و در سه تکرار انجام گردید. نتایج نشان داد که با افزایش سطوح تنش کادمیوم از صفر به 75 و 150، وزن تر و خشک، بهره‎وری آب، درصد اسانس و ارتفاع گیاه دچار کاهش گردید. همچنین محلول‎پاشی سلنیوم به ترتیب موجب افزایش 67/33، 67/98، 68/11، 61/16 و 40/67 درصدی وزن تر، وزن خشک، بهره‎وری آب، درصد اسانس و ارتفاع گیاه نسبت به عدم حضور سلنیوم گردید. نتایج اثرات متقابل کادمیوم و سلنیوم نشان داد که محلول‎پاشی سلنیوم به میزان پنج میلی‎گرم بر لیتر در سطوح مختلف تنش کادمیوم موجب افزایش وزن تر و خشک، بهره‎وری آب و ارتفاع گیاه نسبت به عدم مصرف سلنیوم گردید. همچنین نتایج نشان داد که محلول‎پاشی سلنیوم در سطوح تنش کادمیوم، موجب تغییر در غلظت آهن، روی، سدیم، پتاسیم و کادمیوم در برگ‎های گیاه نعناع فلفلی نسبت به عدم محلول‎پاشی سلنیوم، گردید. نتایج حاکی از این بود که با افزایش سطوح تنش کادمیوم از صفر به 75 و 150، سلنیوم موجب کاهش به ترتیب 23/97، 14/84و 14/23 درصدی غلظت کادمیوم در برگ‎های نعناع فلفلی می‎گردد. نتایج حاکی از این بود که با افزایش تنش کادمیوم، بهره‎وری آب کاهش یافت. همچنین محلول پاشی سلنیوم موجب کاهش اثرات تنش کادمیوم گردید.
    کلیدواژگان: جذب اتمی، گیاهان دارویی، فلزات سنگین
  • سید محمد موسوی، اصلان اگدرنژاد*، سالومه سپهری صفحات 25-41
    مفهوم آب مجازی به عنوان میزان آب مصرف شده برای تولید هر کیلوگرم از محصولات کشاورزی، یکی از راهکارهای کاهش فشار به منابع آب است. بر این اساس لازم است تولید محصولات کشاورزی در تعادل با مقدار مصرف آب و با سیاست کاهش مصرف آب باشد. از این رو، در پژوهش حاضر به بررسی سناریوهای مختلف آبیاری در تولید چهار محصول استراتژیک استان چهار محال و بختیاری (گندم، جو، سیب زمینی و چغندرقند) براساس مفهوم آب مجازی پرداخته شد. بدین منظور ابتدا با استفاده از سند بهره وری آب این استان، مقدار آب مجازی در شرایط فعلی و آینده (1405 و 1410) تعیین شد. در ادامه با استفاده از مدل واسنجی شده آکواکراپ به شبیه سازی عملکرد گیاهان تحت بررسی براساس مقادیر مختلف آب آبیاری پرداخته شد. نتایج نشان داد که مقدار آب آبیاری بهینه، که از مدل آکواکراپ تعیین شد، برای تولید گندم، جو، سیب زمینی و چغندرقند به ترتیب 3420، 1530، 4300 و 5020 مترمکعب در هکتار بود. این مقادیر نسبت به شرایط فعلی آبیاری در این استان به ترتیب 39، 70، 57 و 90 درصد کاهش داشت. میزان آب مجازی مصرف شده در مقادیر آب آبیاری پیشنهاد شده به ترتیب 19/0، 03/0، 0/6 و 12/0 میلیون متر مکعب است. میزان آب مجازی در مقدار پیشنهادی برای تولید این محصولات به ترتیب 28، 61، 33 و 12 درصد کاهش نشان داد. با انتخاب این مقادیر، به ترتیب حدود 7، 12، 5 و 10 درصد از فشار وارد شده به منابع آب این استان کاسته می شود. بنابراین پیشنهاد می شود که مقادیر آب آبیاری به دست آمده برای زراعت گندم، جو، سیب زمینی و چغندرقند در مزارع این استان به کار گرفته شود.
    کلیدواژگان: آب مجازی مصرف شده، شدت مصرف آب، سناریوهای آبیاری، مدل سازی گیاهی
  • رسول افشارتبار، سید ابوالقاسم مرتضوی*، صادق خلیلیان صفحات 42-55

    هدف مطالعه حاضر، بررسی اثرات سناریوهای اقلیمی بر شبیه سازی عملکرد محصولات زراعی، مقدار آب در دسترس، تغییرات الگوی کشت و سود کشاورزان در شهرستان مرودشت است. بدین منظور از رهیافت واکنش آب - عملکرد و الگوی برنامه ریزی ریاضی اثباتی (PMP) استفاده شد. همچنین برای شبیه سازی اقلیم منطقه، از داده های روزانه و ریزمقیاس نمایی LARS-WG تحت سناریو های تابشی RCP2.6، RCP4.5 و RCP8.5 در دوره آتی 2080-2020 استفاده شده است. بر اساس نتایج، بیشترین کاهش عملکرد در محصولات گوجه فرنگی، گندم و برنج و بیشترین افزایش عملکرد نیز در محصولات یونجه و جو پیش بینی می شود. نتایج پژوهش نشان داد که تغییر اقلیم با فرض ثبات مصرف آب باعث کاهش درآمد ناخالص زارعین می شود؛ اما با فرض سازگاری مصرف آب و ثبات عملکرد، درآمد در برخی سناریوها مثبت و حتی کاهش آن نسبت به حالت قبل کمتر است. در نتیجه انطباق عملکرد، منجر به تغییر الگوی کشت توسط زارعین خواهد شد. نتایج این مطالعه بیانگر این است که الگوی کشت به سمت محصولاتی که حساسیت کمتری نسبت به کم آبیاری دارند و در عین حال عملکرد قابل توجهی دارند، تغییر می یابد که تضمین کننده سودآوری کشاورزان است. بهینه سازی روش های مدیریتی و استفاده از ارقام با نیاز آبی کمتر و سازگار با تغییرات اقلیمی در بخش کشاورزی شهرستان مرودشت، به عنوان راهکارهای مقابله با اثرات تغییر اقلیم توصیه می شود؛ همچنین افزایش کارایی مصرف آب به میزان 10 درصد در هر 20 سال، نسبت به سال پایه تا حد بسیار زیادی میزان کاهش درآمد زارعین را کاهش داده و از کاهش سطح زیر کشت جلوگیری می کند.

    کلیدواژگان: برنامه ریزی ریاضی اثباتی (PMP)، تغییر اقلیم، مدل LARS-WG، واکنش آب عملکرد
  • علی رضا صابری*، علیرضا کیانی صفحات 56-67
    یکی از پایدارترین روش های محافظتی در اکوسیستم های بیابانی تولید گیاهان هالوفیت با استفاده از آب و خاک شور برای تامین علوفه در این مناطق می باشد. به منظور مطالعه تراکم بوته و دور آبیاری کوشیا، کینوا و سورگوم علوفه ای، آزمایشی طی سال های 94 و 95 بصورت فاکتوریل کرت های خرد شده در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در چهار تکرار در ایستگاه شوری آق قلا در استان گلستان اجرا شد. در این تحقیق اثرات تیمار تراکم بوته (1/11، 7/16 و 3/33 بوته در متر مربع) و همچنین دور آبیاری با چهار سطح (5 ، 10 ، 15 ، 20 روز) بر عملکرد و برخی صفات مورفولوژیکی دو توده کوشیا (توده های بومی بیرجند و سبزوار)، کینوا(Santa Maria و Sajama Iranshahr) و ارقام اسپید فید و KFS3 سورگوم علوفه ای بررسی شد. نتایج نشان داد رقم سانتاماریای کینوا بیشترین محتوای آب نسبی را داشت. توده سبزوار در تراکم 33/33 بوته در متر مربع و آبیاری 5 روز یکبار با عملکرد 64/7 تن درهکتار بیشترین ماده خشک و اجزای عملکرد را دارا بود. با افزایش تراکم و آبیاری به موقع تا تراکم 333 هزار بوته در هکتار ماده خشک کوشیا و کینوا افزایش یافت ولی این افزایش برای سورگوم تا تراکم 167 هزار بوته در هکتار بود. تیمار مناسب کینوا رقم سانتاماریای در تراکم 16/16 بوته در متر مربع و آبیاری 5 روز یکبار با عملکرد ماده خشک 37/4 تن در هکتار بود. رقم سورگوم KFS3 در همین تراکم و تناوب آبیاری با عملکرد ماده خشک 3/3 تن در هکتار در اولویت بعدی رتبه بندی شد. بررسی اثرات متقابل نشان داد توده سبزوار در تراکم 33 بوته در متر مربع و آبیاری 5 روز یکبار با عملکرد 34 تن درهکتار بیشترین عملکرد علوفه تر را دارا بود. بنابراین می توان از این گیاه به عنوان یک گزینه مناسب در تولید علوفه بهره جست.
    کلیدواژگان: تناوب آبیاری، تنش آبی، رقم، زیست توده، عملکرد علوفه
  • علی باقری*، فاطمه نوری خواه صفحات 68-76
    با توجه به کمبود منابع آب در کشور، کاهش تلفات و افزایش بهره وری مصرف آب در کشاورزی امری ضروری است. مدیریت و بهره وری مصرف آب ضعیف در شبکه های آبیاری و زهکشی نشان می دهد که این بخش نیاز به توجه ویژه دارد. این تحقیق در سال 1399 در شبکه آبیاری تجن در استان مازندران انجام شده است. میزان تلفات و راندمان های انتقال و توزیع آب در شبکه انتقال آب تجن با استفاده از اندازه گیری های صحرایی برآورد شد. در ابتدا 16 بازه که مشخص کننده وضعیت شبکه بوده انتخاب شد. اندازه گیری های صحرایی به روش دبی ورودی و خروجی برای هر بازه صورت گرفت. تمام اندازه گیری ها روی بازه های منتخب از کانال ها برای به حداقل رساندن تبخیر در اول صبح توسط مولینه با سه بار تکرار انجام گردید. سپس دبی هر قسمت از سطح مقطع محاسبه و در نهایت دبی کل مقطع به دست آورده شد. نتایج نشان داد که راندمان انتقال در کانال های این شبکه بین 88/2 تا 99/5 درصد متغیر بوده و به طور متوسط 95/8 درصد برآورد شد. همچنین در خصوص شبکه توزیع نیز راندمان بین 68 تا 96 درصد تغییر نموده و به طور متوسط حدود 77/25 درصد برآورد گردید. برای جلوگیری از تلفات آب در کانال های انتقال و توزیع آب آبیاری، باید مواردی مانند رشد علف های هرز در کانال ها، تجمع رسوب در کانال ها، تجمع زباله در کانال ها، ترک خوردگی پوشش کانال ها، خرد شدن یا جابجایی قطعات بتن در کانال ها، تخریب ناشی از کیفیت نامناسب مصالح استفاده شده، تخریب ناشی از مسایل اجرایی، می بایست کنترل و رفع گردد.
    کلیدواژگان: تلفات نشت، شبکه تجن، دبی ورودی- خروجی، مولینه
  • محمدعلی شاهرخ نیا*، سید ابراهیم دهقانیان، محمدمهدی نخجوانی مقدم، فریبرز عباسی صفحات 77-86

    استان فارس یکی از استان های مطرح کشور در تولید پرتقال و نارنگی می باشد. وجود اطلاعات کافی از میزان آب آبیاری و بهره وری آب در باغات پرتقال و نارنگی می تواند باعث مدیریت بهتر منابع آب و افزایش بهره وری آب گردد. در این تحقیق، بهره وری آب و میزان آب داده شده در 60 باغ پرتقال و نارنگی در سه شهرستان استان فارس در طول سال زراعی 1399-1398 اندازه گیری گردید. در بین باغات انتخابی، به دلیل تفاوت در مدیریت آبیاری، وضعیت منابع آب و شرایط خاک، میزان حجم آب آبیاری از حدود 8800 تا 24700 مترمکعب در هکتار در سال متفاوت بود. میانگین کل حجم آب آبیاری در باغات پرتقال و نارنگی بترتیب 15388 و 15093 مترمکعب در هکتار به دست آمد. میانگین حجم آب کاربردی که مجموع آبیاری و بارندگی موثر است بترتیب 18289 و 17867 مترمکعب در هکتار بود. میزان متوسط عملکرد میوه برای باغات پرتقال و نارنگی بترتیب 4/18 و 8/20 تن در هکتار برآورد شد. میزان بهره وری آب آبیاری در باغات انتخابی بین مقادیر 45/0 تا 03/3 کیلوگرم بر مترمکعب و بطور متوسط برای پرتقال و نارنگی بترتیب 30/1 و 44/1 کیلوگرم بر مترمکعب بدست آمد. مقایسه حجم آب آبیاری با نیاز آبی ناخالص نشان داد که در سال انجام تحقیق حجم آب آبیاری بطور متوسط 4400 مترمکعب در هکتار یا به عبارتی 41 درصد بیشتر از آب مورد نیاز بود. میانگین تفاوت حجم آب آبیاری با نیاز آبی ناخالص بلندمدت حدود 4000 مترمکعب در هکتار به دست آمد. با در نظر گرفتن سطوح باغات پرتقال و نارنگی در سه منطقه داراب، جهرم و کازرون، حجم آب صرفه جویی شده بترتیب 46، 8 و 14 میلیون مترمکعب در سال خواهد بود.

    کلیدواژگان: آبیاری قطره ای، سند ملی آب، شوری خاک، نیاز آبی
  • هادی رضایی راد، عبدالرحیم هوشمند*، مسعود پورغلام آمیجی، محمدمهدی دوست محمدی صفحات 87-101
    از آنجا که غالبا اساسی ترین مشکل سیستم آبیاری قطره ای، گرفتگی قطره چکان هاست، این پژوهش با هدف بررسی اثر سولفوریک اسید بر کاهش گرفتگی قطره چکان ها و تاثیر اسید خروجی بر خصوصیات شیمیایی خاک مناطق مورد مطالعه صورت پذیرفت. لذا آزمایش هایی در سال زراعی 96-1395 در سه باغ پسته با بافت خاک مختلف (باغات علی آباد، شریف آباد و زالون آباد) در شهر قم انجام شد. بدین منظور ضریب تغییرات (CV) و معادله آبدهی قطره چکان مورد نظر (نتافیم 8 لیتر بر ساعت) تعیین گردید. همچنین یکنواختی پخش آب (EU)، ضریب یکنواختی (CU)، تغییرات دبی قطره چکان (Qvar) و ضریب یکنواختی آماری (Uc) قبل و بعد از اسید شویی اندازه گیری و کارایی و عملکرد سیستم آبیاری قطره ای مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که میانگین گرفتگی قطره چکان ها در منطقه علی آباد، شریف آباد و زالون آباد قبل از اسیدشویی به ترتیب 4/06، 30/3 و 5/15 درصد و بعد از اسید شویی به ترتیب 1/22، 8/43 و 1/24 درصد بود. میانگین گشودگی قطره چکان های منطقه علی آباد، شریف آباد و زالون آباد به ترتیب 4/23، 35/7 و 4/72 درصد و حداقل-حداکثر گشودگی در این مناطق 25-0/71 و 112/41-2/47- و 10/65-1/89 درصد تعیین گردید. همچنین نتایج نشان داد که شاخص های یکنواختی پخش آب، ضریب یکنواختی، تغییرات دبی قطره چکان و ضریب یکنواختی آماری در سه منطقه علی آباد، شریف آباد و زالون آباد قبل از اسید شویی به ترتیب 92/4، 97/6، 0/21 و 96/06 درصد، 55/3، 84/6، 9/0 و 78/7 درصد و 91/2، 97/2، 18/6 و 95/8 درصد و بعد از اسیدشویی به ترتیب 96/4، 95/2، 0/12 و 94/4 درصد، 80، 88/5، 0/91 و 82 درصد و 96/6، 95/5، 13/2 و 94/4 درصد بود که نشان داد سولفوریک اسید تاثیر بسزایی در کاهش گرفتگی قطره چکان ها دارد. ارزیابی خصوصیات شیمیایی خاک قبل و بعد از اسیدشویی نیز نشان از تغییر در این خصوصیات و کاهش شوری خاک به علت واکنش سولفوریک اسید با کربنات های موجود در خاک پس از اسیدشویی داشت.
    کلیدواژگان: آبیاری تحت فشار، سولفوریک اسید، قطره چکان نتافیم، کیفیت آب، گشودگی
  • احسان امین وش، کیومرث روشنگر* صفحات 102-116
    جهت انتقال و تخلیه آب اضافی جمع شده در پشت سد ها به پایین دست از سرریزها استفاده می شود. سرریزها از نظر هندسی و محل استفاده انواع مختلفی دارند که براساس توپوگرافی منطقه، شرایط هیدرولیکی و هیدرولوژیکی و... از آن ها بهره گرفته می شود. برهمین اساس در پژوهش حاضر به بررسی تاثیر شیب پیشانی پله سرریز پلکانی ساده و بلوک دار با تاج نیم دایره ای بر پارامترهای هیدرولیکی سرریز با استفاده از مدل Flow-3D و مدل آشفتگی RNG پرداخته شده است. سه مقدار برای شیب ناحیه پیشانی پله سرریز در نظر گرفته شده و محدوده عمق بحرانی نسبی در بازه 0/71 الی 1/06 انتخاب شد. شبیه سازی عددی نشان داد با افزایش زاویه پیشانی پله نسبت به افق یا به عبارت دیگر با کاهش شیب پیشانی پله، استهلاک انرژی نسبی جریان افزایش می یابد، بطوریکه این میزان افزایش در سرریز با پله 90 درجه نسبت به پله با زاویه 60 درجه، 13/88 درصد و نسبت به پله با زاویه 45 درجه 28/9 درصد بیشتر است. از طرفی استفاده از بلوک نیز باعث افزایش استهلاک انرژی در سرریز با پله 90 درجه نسبت به پله با زاویه 60 درجه به مقدار 7 درصد و نسبت به پله با زاویه 45 درجه 24/32 درصد شده است. هم چنین مقدار عمق نسبی پایین دست با افزایش دبی جریان روند افزایشی داشته و با افزایش افت انرژی پایین دست، عدد فرود ناحیه پایین دست سرریز پلکانی کاهش می یابد که این مقدار کاهش در زاویه 90 درجه حدودا 60 درصد بیشتر از زوایای 45 و 60 درجه بوده است.
    کلیدواژگان: سرریز پلکانی، مدل عددی Flow-3D، استهلاک انرژی نسبی، مدل بلوک دار و بدون بلوک
  • مرتضی بزی، محمدمهدی چاری*، معصومه دلبری صفحات 117-128

    نفوذ آب در خاک یکی از پارامترهای تعیین کننده در آبیاری می باشد که تمامی عوامل مربوط به ارزیابی آبیاری را تحت تاثیر قرار می دهد. از طرفی تغییرات مکانی و زمانی پارامترهای نفوذ محدویت فیزیکی بزرگی در مدیریت و رسیدن به راندمان کاربرد بالای آبیاری سطحی می باشند. هدف از این تحقیق ارزیابی روش مقیاس سازی در برآورد پارامترهای معادله نفوذ در آبیاری جویچه ای بر اساس روش الیوت-واکر، شپرد و همکاران، ابراهیمیان و همکاران، infilt، والیانتس و میلاپالی و همچنین بررسی دقت نقطه میانی و نقطه انتهایی برای فرآیند مقیاس سازی است. برای این منظور یک منحنی نفوذ مرجع درنظر گرفته شده و سپس با استفاده از مدت زمان رسیدن آب به میانه و انتهای جویچه، عامل مقیاس آن جویچه به دست می آید. در این تحقیق از داده های اندازه گیری شده شش جویچه با بافت خاک و داده های ورودی مختلف استفاده شد. به طور کلی نتایج نشان داد چنانچه از نقطه انتهایی جویچه به منظور محاسبه فاکتور مقیاس در روش مقیاس سازی استفاده شود، دقت این روش به طور قابل ملاحظه ای افزایش می یابد. بر اساس ارزیابی انجام شده روش ابراهیمیان دارای بهترین نتایج بود. در روش infilt تفاوت محسوسی بین استفاده از نقطه میانی و نقطه انتهایی وجود ندارد. در بسیاری از موارد استفاده از نقطه میانی به منظور بدست آوردن پارامترهای معادله نفوذ مقدار پیشروی را بیش برآورد، پیش بینی می کند. سادگی روش یک نقطه ای مقیاس سازی از مزایای این روش در مقیاس با سایر روش های بدست آوردن پارامترهای نفوذ است.

    کلیدواژگان: آبیاری، مقیاس سازی، نفوذ، جویچه
  • سعید زمانی سپهوند، حسن ترابی پوده، علی حیدر نصرالهی* صفحات 129-141

    تلفات تبخیر و بادبردگی سبب کاهش مقدار آب ورودی به خاک و تغییر الگوی پاشش می شود که این موضوع سبب تغییر پارامترهایی مانند ضریب یکنواختی (CU) ، یکنواختی توزیع آب (DU)، راندمان پتانسیل کاربرد در چارک پایین اراضی PELQ) (، راندمان واقعی در چارک پایین (AELQ) و راندمان کل (ET) آبیاری می گردد. پژوهش حاضر به صورت فاکتوریل در سال زراعی 1400-1399 در اراضی زراعی دشت چغاهروشی در شهرستان خرم آباد انجام شد. عوامل موردمطالعه شامل نوع محصول (F1: مزرعه تحت کشت چغندرقند و F2: مزرعه تحت کشت پیاز)، ارتفاع آب پاش (L1: 75 سانتی متر و L2: 100 سانتی متر) و زمان آبیاری (T1: صبح، T2: عصر و T3: شب) با سه تکرار بود. تلفات تبخیر و بادبردگی در مزرعه تحت کشت چغندرقند حدود 95/0 درصد از مزرعه پیاز بیشتر بود که این سبب کاهش سایر پارامترها از جمله ضریب یکنواختی (06/5 درصد) و راندمان کل (5 درصد) در مزرعه چغندرقند نسبت به مزرعه پیاز شد. با افزایش ارتفاع آب پاش، تلفات تبخیر و بادبردگی حدود 56/1 درصد افزایش یافت. کاهش تلفات تبخیر و بادبردگی در مزرعه چغندرقند در شب نسبت به صبح و عصر به ترتیب 1/2 و 6/5 درصد بود. ضریب یکنواختی و یکنواختی توزیع در مزرعه چغندرقند در شب به ترتیب 8/5 و 5/6 درصد نسبت به آبیاری در صبح بیشتر بود. افزایش مقادیر این پارامترها نسبت به زمان عصر به ترتیب 3/11 و 9/14 درصد بود. تغییر زمان آبیاری در مزرعه پیاز اثر بیشتری روی بهبود شاخص های راندمان آبیاری نسبت به مزرعه چغندرقند داشت. علت آن افزایش بیشتر تلفات در صبح (4 درصد) و عصر (5/6 درصد) نسبت به آبیاری شبانه در مزرعه پیاز بود.

    کلیدواژگان: آبیاری بارانی، تلفات تبخیر، راندمان پاششی، زمان آبیاری، ضریب یکنواختی
  • فراز گرگین پاوه*، هادی رمضانی اعتدالی، امین بمانی یزدی صفحات 142-154

    محدودیت منابع آب وخاک در بخش کشاورزی در مناطق خشک و نیمه خشک جهان، از اساسی ترین چالش های پیش روی بشر است. افزون بر این، کشورهای در حال توسعه با محدودیت مالی برای توسعه شبکه های مدرن آبیاری و زهکشی مواجه اند. بنابراین پتانسیل یابی و اولویت بندی مناطق برای توسعه و تجهیز شبکه های آبیاری و زهکشی در این مناطق ضروری است. در این تحقیق اولویت بندی اراضی کشاورزی دشت میانکنگی شهرستان هیرمند واقع در استان سیستان و بلوچستان، جهت توسعه شبکه فرعی آبیاری و زهکشی مورد بررسی قرار گرفت. در ابتدا پرسشنامه هایی طراحی شد و بیش از 120 عدد از آن توسط کارشناسان و پژوهشگران تکمیل شد و سپس بر اساس شاخص های آماری، مورد وزن دهی قرار گرفت. سپس بر اساس گزارش های موجود، پژوهش های میدانی، مطالعات اولیه و تجزیه وتحلیل داده ها، پارامترهای موثر انتخاب گردید. پارامترهای موثر برای اولویت بندی به دو بخش عوامل طبیعی- فیزیکی و عوامل اقتصادی- اجتماعی تقسیم بندی گردید. این پارامترها از اهمیت یکسان برخوردار نبوده و درجه تاثیر هریک متفاوت است. در بین عوامل طبیعی- فیزیکی در شرایط مختلف اقلیمی، حاصلخیزی و کیفیت خاک با امتیاز 34 (از 100) و در بین عوامل اقتصادی- اجتماعی، تراکم جمعیت با 25 بیشترین وزن را دارا بودند. در نهایت اراضی کشاورزی منطقه در 11 اولویت برای توسعه شبکه فرعی آبیاری و زهکشی طبقه بندی شدند. اراضی کشاورزی روستاهای علیمراد، پودینه و ملاعظیم رودینی بیشترین اولویت و اراضی کشاورزی روستاهای دهمرده،کنگ ملاعبدالله کمترین اولویت را برای توسعه شبکه فرعی آبیاری و زهکشی را دارا بودند. پیشنهاد می شود که از این روش برای شناخت بهتر عوامل موثر در روستاهای مجاور برای توسعه شبکه آبیاری و زهکشی استفاده شود.

    کلیدواژگان: پتانسیل یابی، سیستان و بلوچستان، اولویت بندی، ArcGIS
  • نسیبه آورند*، عبدالرحیم هوشمند، عبدعلی ناصری، علی شینی دشتگل صفحات 155-164
    هم زمانی دوره داشت نیشکر با گرمای تابستان و تبخیر بالا، باعث می شود که در زمره گیاهان پرمصرف آب قرارگیرد باتوجه به این موضوع که نیشکر در استان خوزستان در سطوح وسیع کشت می شود، ارزیابی بهره وری مصرف آب در اراضی تحت کشت نیشکر دارای اهمیت بسیار زیاد است. لذا این پژوهش با هدف بررسی و مقایسه دو روش آبیاری قطره ای زیرسطحی و آبیاری مرسوم (جویچه ای انتهابسته) از نظر بهره-وری Sآب و عملکرد نیشکر در بازرویی دوم، در سال زراعی 1399-1400، مورد بررسی قرار گرفته است. آزمایش با عمق کارگذاری ثابت 20 سانتی متر و دو فاصله قرارگیری قطره چکان های تنظیم کننده فشار (L1=50 , L2=60) سانتی متر و دو دبی (Q1=2.3, Q2=3.6) لیتر در ساعت، با چهار تکرار و در قالب طرح بلوک انجام شد. نتایج تجزیه واریانس صفات کمی نشان داد که بیشترین ارتفاع ساقه و عملکرد نیشکر در تیمار (Q2.3 , L50)، به ترتیب 211 سانتی متر و 88 تن در هکتار مشاهده شد. نتایج تجزیه واریانس صفات کیفی نیز نشان داد که بیشترین عملکرد شکر خالص با 11 تن در هکتار مربوط به تیمار (Q2.3 , L50) و کمترین مقدار آن با 6/6 تن در هکتار در تیمار آبیاری مرسوم (شاهد) مشاهده شد. بیشترین بهره وری آب به ازای نیشکر و شکر تولیدی برای تیمار (Q2.3 , L50) ، به ترتیب 64/4 و 58/0 کیلو گرم بر متر مکعب به دست آمد که نسبت به تیمار آبیاری مرسوم (شاهد)، موجب افزایش حدود 52 درصد در بهره وری آب گردیده است.
    کلیدواژگان: آبیاری قطره ای زیرسطحی، آبیاری جویچه ای انتهابسته، عملکرد کمی، عملکرد کیفی، نیشکر
  • مجتبی شیاسی ارانی، حجت امامی*، بیژن قهرمان، کامران داوری صفحات 165-179
  • لعیا استادآسیابی، حامد نجفی علمدارلو*، محمدحسن وکیل پور صفحات 180-191
    جمعیت در حال رشد و افزایش درآمدها، تقاضای آب برای مصارف کشاورزی، صنعتی و بخش خانگی را افزایش داده است. از طرف دیگر، عرضه آب از منابع سطحی به سمت منابع زیرزمینی سوق پیدا کرده است، ادامه این روند تامین آب در 50 درصد مناطق شهری ایران را وابسته به منابع آب های زیرزمینی می کند. همین امر ذخیره منابع آب زیرزمینی را به طور قابل ملاحظه ای کاهش داده است. رشد شهرنشینی و وجود دو شهر تهران و کرج در این دشت باعث افزایش تقاضای آب در بخش خانگی و در نتیجه کاهش سهم آب مصرفی در بخش کشاورزی شده است. برای مدیریت بهینه آب و با توجه به تقاضای آب در بخش های مختلف اقتصادی، در این مطالعه اثرات تغییر در تقاضای آب در بخش خانگی بر روی فعالیت های کشاورزی و ارزش اقتصادی آن براورد شده است. برای تخمین تقاضای آب خانگی از روش مطلوبیت استون-گری و برای برآورد و محاسبه ارزش اقتصادی و اثرات تقاضای آب خانگی بر بخش کشاورزی از رهیافت برنامه ریزی ریاضی اثباتی استفاده گردید. نتایج نشان داد که ارزش اقتصادی آب در بخش کشاورزی معادل 550 تومان به ازای هر متر مکعب می باشد. حال اگر سهم بخش کشاورزی از آب زیرزمینی به میزان 1، 5، 10 و 20 درصد کاهش یابد، ارزش اقتصادی آب در بخش کشاورزی افزایش یافته و به 600، 703، 761 و 976 تومان به ازای هر مترمکعب خواهد رسید. به دلیل محدودیت ایجاد شده توسط تقاضای آب در بخش خانگی و کاهش آب در دسترس پیشنهاد می شود، سیاست-گذاران علاوه بر قیمت گذاری بر مبنای ارزش اقتصادی آب در بخش کشاورزی سیاست های تشویقی سرمایه گذاری در دستگاه های آبیاری مدرن در کوتاه مدت و همچنین تحویل حجمی آب و کنترل حجم آب تحویلی به کشاورزان به منظور افزایش بهره وری بیشتر و کاهش تلفات آب و حفظ آبخوان ها در بلند مدت پیش گیرند.
    کلیدواژگان: ارزش گذاری اقتصادی آب، برنامه ریزی ریاضی اثباتی، دشت تهران-کرج، مطولبیت استون-گری
|
  • Hadi Ramezani Etedali *, Fatemeh Safari Pages 1-13
    Iran is located in the arid and semi-arid belt of the world, which is characterized by low rainfall, thunderstorms, flood flows, and high evapotranspiration. So, quantitative evaluation of evapotranspiration on a regional scale is necessary for water resources management, crop production, and environmental assessments in irrigated lands. In recent years, many crop models are developed for simulation of crop growth and yield in various fields and irrigation managements. These models can simulate crop growth and crop yield. AquaCrop model is a pervasive model and is developed by FAO that can be used in growth simulating and modeling of many crops. In this study, the effect of different methods for estimation of reference evapotranspiration (ETo) on actual evapotranspiration (ET) and biomass at five stations by AquaCrop model was studied and evaluated. For this purpose, the reference evapotranspiration rate was estimated by using two temperature methods and three radiation methods and the results were statistically evaluated by the reference method FAO-56. Based on the evaluation, temperature method, the Blaney-Criddle had for both parameters of ET and biomass in five stations with R2 value greater than 0.5 (strong), moderate to excellent NRMSE and NS close to one, the Turc and the Makkink, radiation methods, with R2 greater than 0.5, excellent NRMSE and NS equal to 0.99 for biomass in five stations were the best. Among the radiation methods for ET, the Priestley-Taylor method had medium and strong R2, good to medium NRMSE and NS equal to 0.96 in Qazvin and Mashhad stations and the Turc method with R2 greater than 0.5, excellent NRMSE and NS equal to 0.98 for Urmia had an optimal and better simulation compared to other estimation methods. Among the studied radiation methods, no suitable method was found to evaluate ET for Rasht and Yazd stations.
    Keywords: AquaCrop, ET, Iran, Yield, Simulation
  • Vahid Shamsabadi *, Afsaneh Mohamadianfar, Hossein Banejad, Mehdi Moradi, Saeid Abditazik Pages 14-24
    Cadmium is one of the most important toxic heavy elements for plants. Selenium is a necessary and useful element in increasing tolerance to environmental stresses in plants. In this research which was performed in a research greenhouse in Torbat-e Jam region, Iran during 2021, The effect of cadmium in 3 levels (0, 75 and 150 mgrperlit CdCl2, and selenium factor in 2 levels (0 and 5 mgrperlit Na2SeO4) and was done in three replications. The results showed that with the increase of cadmium stress levels from 0 to 75 and 150, fresh and dry weight, water productivity, essential oil percentage and plant height decreased. Also, foliar spraying of selenium increased above fresh and dry weight, water productivity, essential oil percentage and plant height respectively 67/33, 67/98, 68/11, 61/16 and 40/68 percent compared to the absence of selenium. The results of the interaction effects of cadmium and selenium showed that foliar spraying of selenium with concentrations of 5 milligrams per liter in cadmium stress levels increased fresh and dry weight, water productivity and plant height compared to not consuming of selenium. Also, the results showed that foliar spraying of selenium at cadmium stress levels caused a change in the concentration of iron, zinc, sodium, potassium and cadmium in the leaves of peppermint compared to the absence of foliar spraying of selenium. The results indicated that with the increase of cadmium stress levels from 0 to 75 and 150, selenium decreases the concentration of cadmium in peppermint leaves respectively 23/97, 14/84 and 14/23 percent. The results indicated that water productivity decreased with the increase of cadmium stress. Also, selenium foliar application reduced the effects of cadmium stress.
    Keywords: atomic absorption, heavy metals, medicinal plants
  • Seyed Mohammad Mousavi, Aslan Egdernezhad *, Saloome Sepehri Pages 25-41
    The concept of virtual water as the amount of water consumed to produce each kilogram of agricultural products is one of the ways to reduce the pressure on water resources. According to this concept, it is necessary to produce agricultural products in balance with the amount of water consumption and with the policy of reducing water consumption. Therefore, in the present study, different irrigation scenarios in the production of four strategic crops (wheat, barley, potato and sugar beet) in Chaharmahal-and-Bakhtiari province based on the concept of virtual water were investigated. For this purpose, first, using the water productivity outlook of this province, the amount of virtual water in the current and future conditions (2025 and 2030) was determined. Then, the calibrated AquaCrop was used to simulate the yield of plants under study based on different amounts of irrigation water. The results showed that the amount of irrigation water suitable for wheat, barley, potato, and sugar beet production was 3420, 1530, 4300 and 5020 cubic meters per hectare, respectively. These values decreased by 39, 70, 57 and 90%, respectively, compared to the current irrigation conditions in this province. The amount of virtual water consumed in the proposed amounts of irrigation water is 0.19, 0.03, 0.6 and 0.12 million cubic meters, respectively. The amounts of virtual water for the production of these crops were decreased by 28, 61, 33 and 12%, respectively. By selecting these values, about 7, 12, 5 and 10 percent of the pressure applied to the water resources of this province will be reduced, respectively. Therefore, it is suggested that the aforementioned amount for irrigation water be used for the cultivation of wheat, barley, potatoes and sugar beet in the farms of this province.
    Keywords: Virtual water used, water consumption intensity, irrigation scenarios, plant modeling
  • Rasoul Afshartabar, Seyed Abolghasem Mortazavi *, Sadegh Khalilian Pages 42-55

    The aim of the present study is to investigate the effects of climate scenarios on the simulation of crop yields, available water, changes in cropping patterns and farmers' profit in Marodasht city. For this purpose, the Water-Yield Response approach and the positive mathematical programming model (PMP) were used. Also, daily data and LARS-WG model under RCP2.6, RCP4.5 and RCP8.5 scenarios in the future period of 2020-2080 have been used to simulate the climate of the region. Based on the results, the greatest decrease in yield is tomato, wheat and rice products and the greatest increase in yield is predicted in alfalfa and barley products The results of the research showed that climate change, assuming the constancy of water consumption, causes a decrease in the gross income of farmers, But assuming stability of water consumption and constancy of yield, the income in some scenarios is positive and even its reduction is less than the previous state.. As a result of yield adaptation, it will lead to change of cultivation pattern by farmers. The results of this study indicate that the cultivation pattern is changing towards crops that are less sensitive to lack of irrigation and at the same time have a significant yield, which guarantees the profitability of farmers. Optimizing management methods and using cultivars with less water requirement and adapted to climate changes in the agricultural sector of Marvdasht city are recommended as solutions to deal with the effects of climate change; Also, increasing the efficiency of water consumption by 10% in every 20 years, compared to the base year, greatly reduces the decrease in farmers' income and prevents the reduction of cultivated area.

    Keywords: Positive Mathematical Programming (PMP), climate change, LARS-WG model, Probabilistic, Water Yield Response
  • Alireza Saberi *, Alireza Kiani Pages 56-67
    In order to study irrigation frequency and plant density of Kochia (Kochia scoparia), Quinoa and forage sorghum, a field experiment was conducted during 2015 and 2016 at Salinity Station. The experiment was laid out in a randomized complete block design in form of split plot factorial experiment and replicated four times. At this research effects of irrigation frequency at four levels (irrigation after 5, 10, 15 and 20 days), and plant density at three levels (11.1, 16.7 and 33.3 plants per m2) on Koshia (Birjand and Sabzevar bulks), Quinoa (Santa Maria and Sajama Iranshahr) and verities of KFS3 and Speedfeed sorghums were investigated. Results showed that; Variety of quinoa Santa Maria had the most water content. Sabzevar bulk at irrigation every 5 days interval and 33.33 plants per m2 with dry yield of 7.64 ton ha-1 had the highest yield and yield components of dry yield of forage. Interraction effects results showed that; with increasing plant density and irrigation on time until plant density of 333000 plants per hectare koshias and quinoas dry matter increased but this increasing for forage sorghum accurse till plant density of 167000 plant ha-1. Sabzevar bulk at irrigation every 5 days interval and 33.33 plants per m2 with yield of 33.99 ton ha-1 had the highest yield. The suitable treatment of quinoa was Santa Maria at irrigation every 5 days interval and 16.7 plants per m2 with dry yield of 4.37 ton ha-1 had the highest dry yield and KFS3 at the same plant density and irrigation frequency with yield of 3.3 ton ha-1 had the less ranking. Intrection effects of treatments showed, Sabzevar bulk of koshia at irrigation every 5 days interval and 33 plants per m2 with yield of 34 ton ha-1 had the highest fresh forage yield.
    Keywords: Irrigation frequency, Water tension, Variety, Forage yield
  • Ali Bagheri *, Fatemeh Nourikhah Pages 68-76
    Because of limited water resources in Iran, decrease the water seepages and increase the water are necessary. Water productivity and the management conditions of irrigation and drainage systems shows that more attention should be paid to this subject. This research was conducted in 2019 in tajan irrigation network in mazandaran province. The losses and efficiencies of water conveyance and distribution in the water conveyance network of tajan were estimated using field measurements. Initially, 16 intervals were selected to indicate the state of the network. Field measurements were made using the inflow outflow method for each interval. All measurements on selected ranges of the channels to minimize evaporation were carried out in the early morning using a flow velocity meter with three repetitions. Then the discharge of each part of the cross section was calculated and finally the discharge of the whole section was obtained. The results show that the canals conveyance efficiencies vary between 88.2% and 99.5% and on average about 95.8% was estimated. Also, the distribution efficiency of the network has changed between 68% and 96% and on average about 77.25% was estimated. To prevent water losses in irrigation water conveyance and distribution channels, things like the growth of weeds in the channels, the accumulation of sediment in the channels, the accumulation of garbage in the channels, the cracking of the channel lining, the crushing or displacement of concrete parts in the channels, the destruction caused by poor quality of materials used, the destruction caused by executive issues, It should be controlled and fixed.
    Keywords: Inflow-outflow, Seepage losses, Tajan network, Flow velocity meter
  • Mohammad Ali Shahrokhnia *, Seyed Ebrahim Dehghanian, Mohammad Mehdi Nakhjavanimoghaddam, Fariborz Abbasi Pages 77-86

    Fars province is one of the prominent provinces in the country in the production of oranges and tangerines. Having sufficient information on the volume of irrigation water and water productivity in orange and tangerine orchards can lead to better management of water resources and increase water productivity. In this research, water productivity and irrigation water volume were measured in 60 orange and tangerine orchards in three regions of Fars province during the crop year 2019. Among the selected orchards, due to differences in irrigation management, the state of water resources and soil conditions, the volume of irrigation water varied from about 8800 to 24700 m3/ha/yr. The average total volume of irrigation water in orange and tangerine orchards was 15388 and 15093 m3/ha, respectively. The average volume of applied water, which is the sum of effective irrigation and rainfall, was 18289 and 17867 m3/ha, respectively. The average fruit yield for orange and tangerine orchards was estimated as 18.4 and 20.8 t/ha, respectively. The productivity of irrigation water in selected orchards was between 0.45 and 3.03 kg/m3 and on average for orange and tangerine it was 1.30 and 1.44 kg/m3 respectively. Comparing the volume of irrigation water with the gross water requirement showed that in the year of conducting the research, the volume of irrigation water was on average 4400 m3/ha or in other words 41% more than the required water. The average difference in the volume of irrigation water with the long-term gross water requirement was about 4000 m3/ha. Considering the area of orange and tangerine orchards in the three regions of Darab, Jahrom and Kazeroon, the amount of water saved will be 46, 8 and 14 Mm3/yr, respectively.

    Keywords: Drip Irrigation, national water document, Soil salinity, Water requirement
  • Hadi Rezaei Rad, Abdolrahim Hooshmand *, Masoud Pourgholam-Amiji, Mohammad Mehdi Doust Mohammadi Pages 87-101
    To investigate the effect of sulfuric acid on the reduction of drip clogging and the effect of acid on the efficiency of the drip irrigation system used and soil chemical characteristics, an experiment was conducted at three sites with different soil textures in the crop year 2016-2017 in Qom. These fields included Aliabad, Sharifabad, and Zalunabad. For this purpose, the coefficient of variation (CV) and the desired dripper flow equation (Netafim 8 liters per hour) were determined. Moreover, water distribution uniformity (EU), uniformity coefficient (CU), dripper flow rate changes (Qvar), and statistical uniformity coefficient (Uc) before and after acid washing were measured and the efficiency and performance of the drip irrigation system were evaluated. The average dripper openings of Aliabad, Sharifabad, and Zalunabad were 4.23, 35.7, and 4.72%, respectively, and the minimum-maximum opening ranges in these areas were determined to be 0.71-25%, and -2.47-112-41 and 1.89-10.65. The results also showed that the indices of water distribution uniformity, uniformity coefficient, drip flow rate changes, and statistical uniformity coefficient in three regions of Aliabad, Sharifabad, and Zalunabad before acid washing were 92.4, 97.6, 0.21, and 96.06%, 55.3, 84.6, 0.9 and 78.7% and 91.2, 97.2, 18.6 and 95.8%, respectively. These indices after acid washing were determined to be 96.4, 95.2, 0.12, and 94.4%, 0 and 94.4, 80, 88.5, 0.91, and 82%, and 96.6, 95.5, 13.2, and 94.4%, respectively. Accordingly, sulfuric acid has a significant effect on the reduction of dripper clogging. The evaluation of the chemical properties of the soil before and after acid washing also showed a change in these properties and a decrease in soil salinity due to the reaction of sulfuric acid with carbonates in the soil after acid washing.
    Keywords: Pressure Irrigation, Sulfuric acid, Netafim Dripper, Water Quality, Openness
  • Ehsan Aminvash, Kiyoumars Roushangar * Pages 102-116
    Spillways are used to transfer and discharge the excess water collected behind the dams downstream. There are different types of spillways in terms of geometry and place of use, which are used based on the topography of the region, hydraulic and hydrological conditions, etc. Based on this, in the current research, the effect of the frontal slope of a simple and blocky stepped spillway with a semi-circular crest on the hydraulic parameters of the spillway has been investigated using the Flow-3D® model and the RNG turbulence model. Three values were considered for the slope of the front area of the spillways step and the range of critical depth was between 11.9 and 14.5 cm. Numerical simulation showed that increasing the angle of the front of the step relative to the horizon, or in other words, reducing the slope of the front of the step, has increased the relative energy dissipation, so that the amount of energy dissipation increases in the spillway with a 90 degree step compared to a step with a 60 degree angle are 13.88% and 28.89% higher than the 45 degree angle stairs. On the other hand, the use of blocks has increased the consumption of energy in the overflow with a 90-degree step compared to a 60-degree angle step by 7% and compared to a 45-degree angle step by 32.24%. Also, the value of the downstream relative depth increases with the increase of the flow rate and with the increase of the downstream energy loss, the descent number of the downstream area of the stepped spillway decreases, and this decrease is about 60% more at the angle of 90 degrees than the angles were 45 and 60 degrees.
    Keywords: Stepped Spillways, Flow-3D numerical model, Relative energy dissipation, Model with, without Blocks
  • Morteza Bazi, Mohammad Mahdi Chari *, Masomeh Delbari Pages 117-128

    Infiltration in the soil is one of the determining parameters in irrigation, which affects all factors related to irrigation evaluation. On the other hand, spatial and temporal variability of infiltration parameters are a major physical limitation in managing and achieving high application efficiency of surface irrigation. The objective of the present study is to evaluate scaling method in estimating the infiltration equation parameters in furrow irrigation based on Elliott-Walker, Shepard et al., Ebrahimian et al., infilt, Valiants and Milapali methods, and also to evaluation the accuracy of the middle point and end point for the scale process. For this purpose, a reference infiltration curve is considered and then using the time of to reach the middle and end of the furrow, the scale factor of that furrow is obtained. In this research, the measured data for six furrows with soil texture and different input data were considered. According to the results, if the furrow end point is used to calculate the scaling factor in the Scaling method, the accuracy of this method will be significantly increased .Based on the evaluation, Ebrahimian's method had the best results. In the infilt method, there is no noticeable difference between using the middle point and the end point. In many cases, using the middle point in order to obtain the parameters of the penetration equation overestimates the advance value. The simplicity of the one-point scaling method is one of the advantages of this method in comparison with other methods of obtaining penetration parameters

    Keywords: irrigation, scaling, Infiltration, Furrow
  • Saeid Zamanisepahvand, Hasan Torabi, Aliheidar Nasrolahi * Pages 129-141

    Evaporation and wind loss causes a decrease in the amount of water entering the soil and a change in the spraying pattern, which changes parameters such as uniformity coefficient (CU), water distribution uniformity (DU), potential efficiency of application in the lower quartile of land (PELQ), actual efficiency in Lower quartile (AELQ) and total efficiency (ET) are irrigated. The current research was conducted in a factorial way in the agricultural year of 2020-2021 in the agricultural lands of Chaghahroshi plain in Khoram Abad city. The studied factors include land type (F1: sugar beet field and F2: onion field), sprinkler height (L1: 75 cm and L2: 100 cm) and irrigation time (T1: morning, T2: evening and T3: night) with three repetitions. Evaporation and wind loss in the sugar beet field was about 0.95% more than the onion field, which caused the decrease of other parameters including uniformity coefficient (5.06%) and total efficiency (5%) in the sugar beet field compared to It became an onion farm. With the increase of sprinkler height, evaporation losses and wind blowing increased by 1.56%. The reduction of evaporation and wind loss in the sugar beet field at night compared to morning and evening was 2.1% and 5.6%, respectively. The increase of uniformity coefficient and uniformity of distribution in the sugar beet field at night was 5.8 and 6.5%, respectively, more than irrigation in the morning. The increase in the values of these parameters compared to evening time was 11.3 and 14.9 percent, respectively. Changing the irrigation time in the onion field had a greater effect on improving the irrigation efficiency indicators than the sugar beet field. The reason for that was the increase in losses in the morning (4%) and evening (6.5%) compared to night irrigation in the onion field.

    Keywords: evaporation losses, Irrigation time, Rain irrigation, Spraying Efficiency, uniformity coefficient
  • Faraz Gorginpaveh *, Hadi Ramezani Etedali, Amin Bemani Yazdi Pages 142-154

    Soil and water scarcity has become the main challenge encountering human, especially in arid and semi-arid regions of the world. In addition, due to economic limitations in developing countries, region prioritization for developing and modernization of irrigation and drainage networks should be considered. In this study cultivated lands of the Miankangi Plain in Hirmand County located in Sistan-o-Baluchestan Province has been prioritized, in order to irrigation system network development. At first, questionnaires were designed and more than 120 of them were completed by experts and researchers, then weighted based on statistical indicators. After that, based on the available reports, field research, preliminary studies and data analysis, the effective parameters were selected. Effective parameters for this scope have been divided to technical and socioeconomic groups. These parameters had different efficiency. Among technical factors in different climatic conditions, fertility and soil quality with 34 points (out of 100) and among socioeconomic factors population density with 25 points had the most weights (efficiencies) for classification. Eventually cultivated lands were classified and prioritized to 11 groups. Villages such as Alimorad, Poodineh and Rudini were located in the first priority and Dahmarde, Molla Abdollah with the lowest points in the last priority. It is suggested to use this method to better understand the effective factors in nearby villages for the development of irrigation and drainage network.

    Keywords: Potential Identifying, Sistan, Baluchestan, Prioritization, ArcGIS
  • Nasibe Avarand *, Abdolrahim Hooshmand, Abd Ali Naseri, Ali Shini Dashtgol Pages 155-164
    The simultaneity of sugarcane's dry season with summer heat and high evaporation makes it one of the most water-consuming plants, considering that sugarcane is cultivated in large areas in Khuzestan province Evaluation of water consumption water productivity in sugarcane cultivated lands is very important.the present study was conducted with the aim of evaluating the effect of subsurface drip irrigation on water productivity and quantitative and qualitative yield of sugarcane in the second Ratoon and comparing it with the conventional irrigation system (closed-end furrow irrigation). Experiment with a fixed working depth of 20-cm and two distances of droppers (L1=50, L2=60-cm) and two flow rates (Q1=2.3, Q2=3.6-lit/hr.). It was done with four repetitions and in the form of a block design and as a split plot. The results of variance analysis of quantitative traits showed that the highest stem height and sugarcane yield in the treatment (Q2.3, L50) were The order of 211-cm and 88-ton/ha was observed. The results of variance analysis of qualitative traits also showed that the highest yield of pure sugar with 11-ton/ha was related to the treatment (Q2.3 L50) and the lowest amount was 6.6-ton/ha. in conventional irrigation treatment (control). The highest water productivity per cane and sugar produced for the treatment (Q2.3, L50) was obtained, 4.64 and 0.58 kg/m3, respectively, which compared to the control treatment, caused There has been an increase of about 52% in water productivity. Finally, the treatment (Q2.3, L50) had the highest yield and water productivity.
    Keywords: subsurface drip irrigation, closed end furrow irrigation, quantity yield, quality yield, sugarcane
  • Mojtaba Shiasi Arani, Hojat Emami *, Bijan Ghahraman, Kamran Davary Pages 165-179
    In order to predict the behavior of soil-related phenomena, it is necessary to have knowledge about unsaturated flow and using models that provide optimal estimates of the retention curve and hydraulic conductivity of soils. Despite the widespread use of the classic van Genuchten-Mualem model (VGM), this model usually performs poorly in predicting hydraulic conductivity and modification of some of its parameters seems necessary. In this research, a number of 283 soils from different texture of the UNSODA bank were selected and divided into two sections of calibration and validation sections and their soil parameters were extracted and categorized. Then, by defining the modified unsaturated hydraulic conductivity (Ksc) instead of the saturated hydraulic conductivity (Ks) and determining the limits for l and n parameters, the hydraulic conductivity-moisture function of this model were solved using 24600 pairs of points li and nj for each soil of the three main soil texture classes. In the following, the optimal l value (l̂) of each texture class was selected based on the minimum value of the hydraulic conductivity estimation error using the root mean square error (RMSE) index and the n values that create the minimum errors were selected as the optimal pore size distribution coefficients of the hydraulic conductivity-moisture function (n̂opt). In order to create pedotransfer functions for estimating n̂opt, we ran stepwise regression in MATLAB software considering the condition of statistical significance (P-value=0.05) for independent variables and functions for each soil texture class. After creating pedotransfer functions, the results of the proposed method of this research (MVGM) were compared with the VGM model results using RMSE and Nash-Sutcliffe (NSE) indices. The results showed that in both sections of creating and validation functions, the MVGM performed better in estimating hydraulic conductivity and had a higher efficiency index for all classes of soil texture.
    Keywords: Unsaturated hydraulic conductivity, Pedotransfer functions, van Genuchten model, Shape factor, soil water retention curve
  • Laya Ostadasiabi, Hamed Najafi Alamdarlo *, Mohamad Hasan Vakilpoor Pages 180-191
    The growing population and rising incomes have increased the water demand for agricultural, industrial and urban use.  On the other hand, water supply has shifted from surface sources to groundwater sources. This has significantly reduced the storage of groundwater resources. The growth of urbanization and the existence of two cities of Tehran and Karaj in the Tehran-Karaj plain has increased the demand for water in the domestic sector and as a result has reduced the share of water consumption in the agricultural sector. For optimal water management with considering the water demand in different economic sectors, in this study, the effects of changes in water demand in the domestic sector on agricultural activities, its economic value have been estimated.  The Stone-Geary Utility method was used to estimate urban water demand and the positive mathematical programming approach was used to estimate the economic value and effects of urban water demand on the agricultural sector. The results showed that the water economic value in the agricultural sector is equal to 550 Toman per cubic meter. Now, if the share of the agricultural sector in groundwater decreases by 1, 5, 10 and 20%, the economic value of water in the agricultural sector will increase to 600, 703, 761 and 976 Toman per cubic meter. Due to the constraints created by water demand in the domestic sector and the reduction of water availability, in addition to pricing based on the economic value of water in the agricultural sector, policymakers are proposing incentive policies to invest in modern irrigation systems in order to increase more water productivity
    Keywords: Water Economic Valuation, Positive Mathematical Programming, Tehran-Karaj Plain, Stone- Geary Utility