فهرست مطالب

آبیاری و زهکشی ایران - سال هجدهم شماره 5 (آذر و دی 1403)

مجله آبیاری و زهکشی ایران
سال هجدهم شماره 5 (آذر و دی 1403)

  • تاریخ انتشار: 1403/10/01
  • تعداد عناوین: 12
|
  • سعید زندی، منا گلابی*، سعید برومند نسب صفحات 699-714
    مدل AquaCrop یکی از مدل های کاربردی بوده که به منظور شبیه سازی تغییرات عملکرد در مدیریت های مختلف آب وخاک به کار گرفته می شود. پژوهش حاضر با هدف بررسی اثر متقابل تنش های شوری و آبی و استفاده از زه آب کشاورزی برای آب آبیاری گیاه کینوا و شبیه سازی عملکرد آن با مدل AquaCrop طی سال های 1401 و 1402 در در مزرعه آزمایشی دانشکده مهندسی آب و محیط زیست دانشگاه شهید چمران اهواز انجام شد. آزمایش در قالب طرح کرت های خردشده با طرح پایه بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار انجام شد. تیمار اصلی تنش شوری شامل سطوح شوری 2، 10، 15 و 20 دسی زیمنس بر متر و تیمار فرعی تنش آبی شامل سطوح آبیاری کامل، آبیاری 80 و 60 درصد نیاز آبی گیاه بودنتایج نشان داد بیشترین و کمترین میزان عملکرد دانه به ترتیب در فصل پاییز و 45/5 و 8/1 و در فصل بهار 87/3 و 73/0 تن در هکتار به طور مشابه در تیمار S1I1 (شوری 2 دسی زیمنس بر متر و آبیاری کامل) و S4I3 (شوری 20 دسی زیمنس بر متر و 60 درصد نیاز آبی گیاه)به دست آمد. بررسی نتایج آماری نشان داد که مدل Aquacrop در مرحله واسنجی با مقادیر NRMSE کمتر از 2/0 دارای دقت قابل قبولی در شبیه سازی عملکرد کینوا بود. شاخص های آماری EF، R2 و d در مرحله صحت سنجی(70/0، 88/0 و 97/0 در فصل پاییز و 74/0، 85/0 و 97/0 در فصل بهار) مدل با مقادیر نزدیک به یک بیانگر دقت مناسب مدل در شبیه سازی مقدار عملکرد دانه بود؛ اما دقت مدل در شبیه سازی عملکرد دانه در فصل پاییز در مرحله صحت سنجی با مقادیر NRMSE، EF، R2 و d به ترتیب برابر 18/0، 75/0، 74/0 و 83/0 کمتر از دقت مدل در شبیه سازی عملکرد دانه در فصل بهار بود. به طورکلی می توان این چنین نتیجه گرفت که مدل AquaCrop دقت قابل قبولی در شبیه سازی عملکرد کینوا در شرایط تنش شوری و تنش آبی دارد.
    کلیدواژگان: زه آب کشاورزی، شبیه سازی عملکرد، شورورزی، مدل سازی
  • عباس راهدان*، مهدی قربانی، خالد احمدآلی، مهدی ضرغامی صفحات 715-734
    با توجه به بروز خشکسالی در یک دهه اخیر و تشدید آن در سال های اخیر در ایران و به تبع آن در حوزه آبخیز زاینده رود، پایداری منابع آب با چالش جدی مواجه شده است. در این راستا پایداری منابع آب با نهادهای متناسب با شرایط حوزه و ذینفعان مشارکت کننده تحقق پیدا خواهد کرد. برای رسیدن به این وضعیت شناخت و بررسی رژیم حکمرانی در حوزه های آبخیز کشور الزامی می باشد. به همین خاطر در این تحقیق به بررسی و تعیین شیوه و رژیم حکمرانی در حوزه آبخیز زاینده رود که به عنوان یک منبع مشترک آب استراتژیک در کشور می باشد پرداخته می شود. برای تعیین شیوه حکمرانی در سطح سازمانی از پرسش نامه با روایی قابل قبول توسط اساتید مربوطه و ضریب آلفای کرونباخ 0.78 بهره گیری شد. به منظور تحلیل نتایج حاصل از پرسش نامه تعیین شیوه حکمرانی در سطح سازمانی، پاسخ ها وارد نرم افزار SPSS شد و سپس با استفاده از آزمون های فریدمن، دانکن و تجزیه واریانس مورد تحلیل و بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که از ده کارکرد فرعی حکمرانی، نه کارکرد دارای شیوه حکمرانی سلسله مراتبی می باشند درحالی که چهار کارکرد دارای شیوه حکمرانی شبکه ای و فقط یک کارکرد دارای شیوه حکمرانی بازاری می باشد. همچنین، به منظور تعیین رژیم حکمرانی در حوزه آبخیز زاینده رود از روش تحلیل شبکه اجتماعی (SNA) استفاده شد. نتایج تحلیل شبکه نهادی نیز نشان داد که رژیم حکمرانی کنونی در حوزه آبخیز زاینده رود، رژیم رانت خواه متمرکز می باشد که از خصیصه های شیوه حکمرانی سلسله مراتبی تلقی می شود. در نهایت برای نیل به حکمرانی چندمرکزی، انتقال تصمیمات به فراحوضه و تلفیق شیوه های حکمرانی پیشنهاد شد.
    کلیدواژگان: حکمرانی آب، رژیم حکمرانی، حوزه آبخیز زاینده رود، حکمرانی سلسله مراتبی، بازاری و شبکه ای
  • هادی رمضانی اعتدالی*، مژگان احمدی صفحات 735-744
    تخمین به موقع و دقیق عملکرد محصول برای تنظیم مدیریت زراعی و تضمین پایداری کشاورزی مهم است. در این پژوهش به بررسی کاربرد روش رگرسیون بردار پشتیبان در شبیه سازی عملکرد جو در ده مزرعه انتخابی در دشت قزوین طی دوره 2020-2019 با استفاده از شاخص های خشکسالی NDVI، MSAVI و EVI پرداخته شده است. برای شاخص های خشکسالی از ماهواره سنتینل2 استفاده شد. نتایج با استفاده از آماره های R2، RMSEو ME ارزیابی شد. به منظور بررسی کاربرد روش رگرسیون بردار پشتیبان در شبیه سازی عملکرد جو با استفاده از شاخص های خشکسالی مذکور، هفت سناریو تعریف شد. نتایج ارزیابی ارتباط بین شاخص های NDVI، MSAVI و EVI با عملکرد جو نشان داد که روش رگرسیون بردار پشتیبان در همه سناریوها به جز سناریو اول در مرحله آزمون با احتمال معنی داری 95 % (P-value= 0.0) و ضریب تبیین بیش از 70/0 و مقدار کم شاخص RMSE تخمین مناسبی از عملکرد محصول جو داشته است. نتایج این پژوهش، کاربرد مفیدی در مدیریت و برنامه ریزی توسعه کشت جو بر اساس شاخص های خشکسالی در آینده خواهد داشت.
    کلیدواژگان: شاخص های خشکسالی، سنتینل2، رگرسیون بردار پشتیبان، عملکرد جو
  • محمدعلی غلامی سفیدکوهی*، محمدمهدی دوست محمدی، شادی حیدری صفحات 745-757

    هدف اصلی این پژوهش شناسایی و اولویت بندی مشکلات و موانع کاربردی سامانه های آبیاری موضعی در شهرستان های استان قم در سه بعد فنی، اجتماعی و اقتصادی است. هر یک از این ابعاد دارای چندین متغیر هستند و این متغیرها نیز از خصیصه های مختلفی تشکیل شده اند که با شناخت چالش ها موجود و ارزیابی و پایش آن، ضمن ارایه راه حل های مناسب، بهره وری آب در کشور بهبود خواهد یافت. مسئله تحقیق در قالب پرسشنامه در بین کشاورزان مورد بررسی قرار گرفت. وجه اشتراک تمامی این کشاورزان، پیاده سازی و استفاده از طرح آبیاری قطره ای بود. این ابزار اندازه گیری پس از طی مراحل سنجش روایی و پایایی و برآورد حجم نمونه در مرحله جمع آوری داده ها به کار گرفته شد و در نهایت داده ها با استفاده از مدل های مولفه سلسله مراتبی به روش حداقل مربعات جزیی (PLS) مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. برای سنجش پایایی از ضریب آلفای کرونباخ استفاده شد. برای بررسی معنادار بودن رابطه بین متغیرها از آماره آزمون t استفاده شد. نتایج ارزیابی نشان داد که بعد فنی با مقدار آلفای 81/0 از پایایی مناسب در پاسخ برخوردار است و کشاورزان در اعلام نظر اتفاق نظر دارند. ابعاد اقتصادی و اجتماعی نیز با داشتن مقدار آلفای بین 75/0-5/0 از پایایی قابل قبول برخوردارند. نتایج تحقیق نشان داد عمده مشکلات سامانه های اجرا شده در استان قم به ترتیب ناشی از ابعاد فنی، اقتصادی و اجتماعی است.

    کلیدواژگان: کشاورزان، بهره برداری از سامانه، پرسشنامه، روایی، آبیاری قطره ای
  • پویا محمدی، نوید غلام پور*، فاطمه حاجی آبادی، حسین انصاری صفحات 759-767

    آب یکی از مهم ترین نیازها برای تولید محصولات کشاورزی در مناطق مختلف جهان محسوب می شود. کشور ایران یکی از مناطق خشک جهان است و در حال حاضر با بحران شدید آب مواجه است؛ بنابراین، باید بیش ازپیش به استفاده بهینه از آب و حفاظت از منابع آبی توجه شود. گندم یکی از مهم ترین محصولات استراتژیک کشاورزی است که در تامین غذای ساکنین کشورمان اهمیت زیادی دارد. و همچنین زمان کاشت ازجمله مهمترین تاریخ ها در تقویم زراعی یک گیاه است، زیرا سایر فعالیت های کشاورزی متناسب با آن تعیین می شود. یکی از جدیدترین مدل هایی که توانایی شبیه سازی میزان رشد و عملکرد محصولات مختلف زراعی و باغی را نسبت به میزان آب مصرفی دارد، مدل آکواکراپ نام دارد. هدف از این تحقیق، شبیه سازی و تعیین مناسب ترین تاریخ شروع کاشت گندم آبی رقم سیروان در استان خراسان جنوبی با استفاده از مدل شبیه ساز گیاهی آکواکراپ است. به این منظور، از داده های اقلیمی روزانه و همچنین سایر اطلاعات محیطی از ایستگاه سینوپتیک بیرجند در یک دوره دو ساله (1395 - 1396) و (1396 - 1397) استفاده شده است که با استفاده از داده های میدانی، کارایی مدل مورد ارزیابی قرار گرفته است. پس از اطمینان از کارایی مدل، تعداد 3 تیمار با 3 سطح آبیاری 75، 100 و 125 درصد تامین نیاز آبی، با دو سطح شوری (6 و 1.6 دسی زیمنس بر متر) در تاریخ های کشت اول آبان الی 10 دی مورد شبیه سازی قرار گرفتند. از بین تاریخ های ورودی به مدل، تاریخی که بیشترین عملکرد محصول را داشت، به عنوان بهترین تاریخ کاشت برای منطقه مورد مطالعه انتخاب گردید. نتایج تحقیق نشان داد تاریخ کاشت مناسب برای هر اقلیم متفاوت است و از سوی دیگر عملکرد گندم نسبت به ویژگی های هر منطقه در انتخاب نوع رقم و تغییر تاریخ کاشت حساسیت زیادی دارد.بنابراین در این پژوهش، بهترین تاریخ کاشت رقم گندم سیروان برای منطقه موردمطالعه نیمه دوم آبان ماه بود که قابل توصیه می باشد.

    کلیدواژگان: تاریخ کاشت، عملکرد گندم، رقم سیروان، مدل شبیه ساز گیاهی
  • محمد شکیبانیا، سعید برومندنسب، محمد الباجی*، عبدعلی ناصری صفحات 769-781
    ارزیابی سامانه های زهکشی به محققان و برنامه ریزان کمک می کند تا نقاط قوت و ضعف در این سامانه ها را بررسی کرده و در طرح های آینده اصلاح کنند. در پژوهش حاضر، به ارزیابی عملکرد سامانه زهکشی اجراشده در شبکه آبیاری و زهکشی گمبوعه، واقع در اراضی کشاورزی شهرستان حمیدیه پرداخته شد. مساحت این شبکه بالغ بر 6000 هکتار است و آزمایش های میدانی در سال 1402 طی سه مرحله آبیاری درکشت گندم و برای سه مزرعه هر یک به مساحت حدود 8 هکتار، با تعداد خطوط زهکش در هر مزرعه 3 زهکش و با فواصل زهکش های زیرزمینی 50، 75 و 80 متری، انجام شد. در این پژوهش به بررسی تغییرات سطح ایستابی و خروج شوری از پروفیل خاک و اندازه گیری شاخص های طراحی زهکش های زیرزمینی پرداخته است. جهت قرائت نوسانات سطح آب ایستابی، چاهک های مشاهده ای در فواصل 3/0، 8/0، 5/1، 5/2 و 15 متری و وسط زهکش های زیرزمینی نصب شدند. فواصل نصب چاهک های مشاهده ای بین دو خط زهکش در فواصل 1/4L، 2/4L، 3/4L و 25 متری از خروجی زهکش بود. نتایج نشان داد که مقدار هدایت هیدرولیکی به طور متوسط در مزارع به طور واقعی 95/0 و در شرایط طراحی 89/0 متر بر روز و مقدار ضریب زهکشی به طور واقعی 36/2 و در شرایط طراحی 6/2 میلی متر بر روز در نظر گرفته شده بود.. همچنین، بررسی روابط پیشنهادی برای طراحی سامانه زهکشی نشان داد که رابطه ی دام بالاترین دقت و رابطه ی وان شیلفگارد بیشترین خطا را در تعیین سطح ایستابی داشت. شاخص کنترل عمق سطح ایستابی بین 82/0 تا 11/1 و شاخص کنترل خروج شوری از خاک بین 3/0- تا 9/0- قابل قبول بود. شاخص عملکرد محصول، در محدوده ی (86/0-78/0) به دست آمد. درمجموع، پس از چهار سال از اجرای این سامانه زهکشی، بهره وری تولید گندم نسبت به شرایط فاقد زهکشی، به طور متوسط از 55/2 تن در هکتار به 1/4 تن در هکتار، حدود 62 درصد افزایش یافت.
    کلیدواژگان: زهکش زیرزمینی، شوری، هدایت هیدرولیکی، ضریب زهکشی
  • فاطمه فضلی ابوخیلی، مهناز کریمی*، ویدا چالوی صفحات 783-794
    شوری آب و خاک بر رشد و توسعه گیاهان در فضای سبز تاثیر منفی می گذارد. به منظور بررسی اثر اسید هیومیک بر بهبود صفات رویشی و فیزیولوژیکی گیاه برگ نو ژاپنی تحت تنش شوری، آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی اجرا گردید. فاکتور اول کلرید سدیم (صفر،60، 120 و 180 میلی مولار) و فاکتور دوم اسید هیومیک (صفر ،500 و 1000 میلی گرم در لیتر) بود. طبق نتایج بدست آمده بیشترین طول شاخه، طول و عرض برگ و تعداد برگ های جدید در اسید هیومیک 1000 میلی گرم در لیتر بدون شوری بدست آمد. در گیاهانی که تحت شوری 180 میلی مولار بدون پیش تیمار اسید هیومیک قرار گرفتند صفات مذکور کاهش معناداری در مقایسه با سایر تیمارها داشتند. بیشترین وزن تر و خشک ریشه به ترتیب در 500 و 1000 میلی گرم در لیتر اسید هیومیک بدون شوری و کمترین مربوط به شوری 180 میلی مولار بدون کاربرد اسید هیومیک بود. حداکثر کاروتنوئید و فنل در اسید هیومیک 500 میلی گرم در لیتر تحت شوری 60 میلی مولار ثبت شد. بیشترین میزان تجمع عناصر سدیم و کلر در گیاهانی بود که تحت شوری 180 میلی مولار بدون تیمار اسید هیومیک قرار داشتند. با توجه به نتایج، کاربرد اسید هیومیک به منظور کاهش اثرات منفی شوری آب آبیاری در گیاه برگ نو ژاپنی توصیه می شود.
    کلیدواژگان: آبیاری، تنش محیطی، کلرید سدیم، گیاه زینتی، مواد آلی
  • محمدناصر مودودی*، وحید شمس آبادی، ابراهیم جهانگیر دهبرزویی، آریا مودودی صفحات 795-807
    پژوهش حاضر با هدف بررسی کارایی و بهره وری آب و کود در زراعت گوار و تحلیل سود حاصله از آن، تحت سطوح مختلف نیتروژن و تراکم بوته در شهرستان تایباد در استان خراسان رضوی اجرا گردید. آزمایش به صورت اسپیلت پلات در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با دو فاکتور اجرا شد. فاکتور اول شامل کود نیتروژن بود که بر اساس توصیه آزمایشگاه خاک، در سه سطح بدون دادن کود نیترون و 50 و 100 درصد نیاز گوار به نیتروژن، به صورت یک دوم در زمان کاشت و یک دوم در زمان غلاف دهی گوار اعمال گردید. فاکتور دوم نیز شامل سه سطح تراکم بوته گوار بود که به صورت تراکم های 20، 33 و 66 بوته در متر مربع اجرا شد. نتایج حاصل، نشان داد که بالاترین کارایی مصرف و بهره وری کود در شرایط عدم مصرف نیتروژن و در تراکم 66 بوته در مترمربع به دست آمد. اما بیشترین عملکرد دانه و کارایی مصرف و بهره وری آب و همچنین بیشترین سود خالص در شرایط تامین 100 درصد نیاز کود نیتروژن گوار (300 کیلوگرم اوره در هکتار) و در دو تراکم 33 و 66 بوته در مترمربع حاصل شد. اما افزایش تراکم بوته از 33 به 66 بوته در مترمربع، تاثیر معنی داری در ارتقای عملکرد دانه و افزایش سود خالص زراعت گوار نداشت. بر این اساس، تامین نیاز کامل نیتروژن مورد نیاز گوار و در نظر گرفتن تراکم 33 بوته در مترمربع برای دستیابی به حداکثر سود اقتصادی در زراعت این محصول در شهرستان تایباد توصیه می گردد.
    کلیدواژگان: بهره وری، سود خالص، عملکرد دانه، کارایی مصرف آب
  • سمیره رئیسی سرحدی، ام البنین بذرافشان*، هادی رمضانی اعتدالی، اسماعیل مقبلی دامنه، مرضیه رضایی صفحات 809-820
    هدف از تحقیق حاضر بررسی اثر کود و سطح آبیاری مختلف بر عملکرد در واحد سطح، کارایی مصرف آب و ارزش زمین در محصول سیب-زمینی در ایستگاه تحقیقاتی مرکز تحقیقات کشاورزی جنوب کرمان- جیرفت است. در این پژوهش، اثر سطوح آبیاری در سه سطح شامل آبیاری کامل 100درصد (WL1)، آبیاری 90درصد (WL2) و آبیاری 80درصد (WL3) و سه سطح کود کامل 100درصد (F1)، کود 60 درصد (F2) و کود 40درصد (F3) با روش آبیاری قطره ای مورد بررسی قرار گرفت که متغیرهای مورد بررسی شامل عملکرد غده سیب زمینی، کارایی مصرف آب و ارزش زمین است. در بررسی اثر ساده آبیاری بر عملکرد و ارزش زمین نشان داد، بین WL1 و WL2 اختلاف معنی داری وجود ندارد ولی بین این دو سطح با WL3 اختلاف معنی داری وجود دارد. نتایج این تحقیق نشان داد، اثر سطوح آبیاری در سطح 100 و 90 درصد آبیاری بر عملکرد و ارزش زمین اختلاف معنی داری وجود ندارد ولی بین این دو سطح با سطح 80 درصد اختلاف معنی دار وجود دارد. به این معنی که کاهش سطح آبیاری تا 10درصد نسبت به آبیاری کامل، تفاوت معنی داری روی عملکرد و ارزش زمین نخواهد داشت. لذا سطح بهینه برای کارایی مصرف آب، آبیاری 90درصد است. بررسی اثر ساده سطوح کودی نیز نشان داد، در عملکرد و کارایی مصرف آب بین F1 و F3 اختلاف معنی دار وجود دارد، این دو سطح با F2 اختلاف معنی دار ندارند، اما در ارزش زمین بین F2 با دو سطح دیگر اختلاف معنی داری وجود دارد. لذا سطح کودی 100درصد دارای بالاترین عملکرد و ارزش زمین است که اختلاف معنی داری با سایر سطوح نشان می دهد. در نهایت با بررسی اثر دو سطحی تیمارها در سطوح مختلف نتایج نشان داد، سطح بهینه کودی و آبیاری که دارای بالاترین ارزش زمین، عملکرد و کارایی مصرف آب باشد، WL2F1 است. لذا در این منطقه، با توجه به شرایط موجود این تیمار پیشنهاد می گردد.
    کلیدواژگان: ارزش زمین، بهره وری آب، سطوح آبیاری، سطوح کودی
  • سجاد مجتهدی، سعید عباسی* صفحات 821-833
    پلها برای برقراری راه های ارتباطی اهمیت بالایی دارند و همه ساله پلهای زیادی به علت آبشستگی اطراف تکیه گاه تخریب میشوند. آبشکن ها سازه های هیدرولیکی هستند که با انحراف خطوط جریان از سازه های ساحلی، فرسایش را کاهش میدهند. در این مقاله یک آرایش مثلثی برای آبشکنهای نفوذپذیر پیشنهاد شده و عملکرد آن با آبشکنهای خطی در کنترل آبشستگی تکیهگاه به صورت عددی بررسی و مقایسه شده است. برای امکان مقایسه ی صحیح، نسبت نفوذپذیری و فاصله ی استقرار هر دو آرایش مثلثی و خطی یکسان فرض شد. همچنین به جهت رعایت تناسب، طول و فواصل آبشکنهای مثلثی و خطی در جهت عرض و طول کانال یکسان فرض شد. نتایج نشان میدهد که آرایش خطی سری سه تایی دو ستونه نسبت به آرایش مثلثی مشابه، عملکرد بهتر و آرایش خطی سری چهار و پنج تایی دو ستونه نسبت به آرایش مثلثی مشابه عملکرد بدتری دارد. همچنین در میان تمامی مدلها، آرایش مثلثی معادل دو سری پنج تایی بهینه ترین بوده و به میزان 44 درصد عمق آبشستگی را نسبت به حالت شاهد (تکیه گاه بدون آبشکن محافظ) کاهش میدهد.
    کلیدواژگان: آبشستگی موضعی، آبشکن محافظ، الگوی جریان، تکیه گاه، رسوب گذاری
  • محبوبه لرمحمدحسنی، رضوان طالب نژاد*، مسعود نوشادی، علیرضا سپاسخواه صفحات 835-846

    در شرایط خشکسالی و کمبود آب در کشور برآورد میزان آب آبیاری و بهره وری آب در باغات از اهمیت ویژه ای برخوردار است. در این مقاله به بررسی اولویت کشت درختان بادام و گردو از دیدگاه آب مصرفی و بهره وری آب با توجه به اهمیت اقتصادی این درختان در تامین معیشت باغداران در منطقه اسفندقه استان کرمان پرداخته شده است. باغ مورد مطالعه در روستای کوران واقع شده است، در آنجا روش آبیاری سطحی و آب آبیاری باغات از طریق رودخانه دائمی گیشکی تامین می شود. در طول مسیر رودخانه بهره برداران با استفاده از کانال های انشعابی آب را به استخر های ذخیره آب و کانال های آبرسان باغ ها انتقال می دهند. در این تحقیق نیاز آبی بادام و گردو در منطقه مورد نظر از معادله هارگریوزسامانی با معین بودن ضریب گیاهی تعیین شد و مقدار آب آبیاری کاربردی توسط کشاورز با استفاده از حجم آب استخر ذخیره و سطح زیر کشت درختان محاسبه گردید، سپس کمبود یا مازاد آبیاری توسط کشاورز تعیین گردید. بهره وری آب در شرایط فعلی آبیاری منطقه برای درخت بادام و گردو به ترتیب 6/0 و 27/0 کیلوگرم بر متر مکعب محاسبه شد. بهره وری آب در شرایط کمبود آب برای درختان بادام و گردو به ترتیب 14 درصد بیش تر و 10 درصد کم تر نسبت به شرایط آب کافی تعیین شد. ضریب حساسیت بادام به تنش خشکی 47 درصد کم تر از ضریب حساسیت گردو به تنش خشکی بدست آمد. همچنین بهره وری اقتصادی حاصل شده برای درختان بادام 8/1 برابر گردو است. بنابراین طبق نتایج این پژوهش کاشت درختان بادام از لحاظ مقدار آب مصرفی و بهره وری اقتصادی آب در شرایط کمبود آب و یا آب کافی در منطقه اسفندقه در شرایط خشکی نسبت به درختان گردو در اولویت است.

    کلیدواژگان: بهره وری آب، بهره وری اقتصادی آب، تنش آبی
  • رضا تیموری، امیراحمد دهقانی، مهدی مفتاح هلقی* صفحات 847-864

    سیلاب های شدید و ناگهانی همواره منجر به خسارات جبران ناپذیری اعم از مرگ هزاران نفر و ضررهای اقتصادی بسیاری شده است. پهنه بندی سریع سیلاب یکی از مهمترین و اساسی ترین موارد در مدیریت بحران و کاهش خسارات ناشی از سیل است. برای کاهش خطرات، خسارات و اقدام به موقع، ضروری است که مناطق در معرض خطر سیلاب و آبگرفتگی را سریعا شناسایی کرده و اقدامات لازم انجام شود. در این تحقیق، با توسعه بخش دوبعدی نرم افزار کاربر پسند STE اقدام به حل سریع تر معادلات آب کم عمق شده و با ارائه و بررسی روش های جدید شبکه بندی کلاسیک و تغییرات درون سلولی، به تسریع فرآیند پهنه بندی و شبیه سازی سیلاب پرداخته شده است. به منظور ارزیابی روش های ارائه شده اقدام به مدلسازی سیلاب اتفاق افتاده در سال 2017 توسط طوفان هاروی در ایالت تگزاس آمریکا در طول یک بازه 22 کیلومتری از رودخانه برازوس در نزدیکی شهر همپستد شده است. مقایسه نتایج بدست آمده از مدلسازی دقیق و طولانی مدت سیلاب با استفاده از دسته معادلات آب کم عمق با روش های سریع ارائه شده در تحقیق نشان می دهد روش های تغییرات درون سلولی می توانند ضمن حفظ دقت مدلسازی مدت زمان لازم برای اتمام مدلسازی سیلاب را از 1090 دقیقه به 17 الی 36 دقیقه (97 درصد) کاهش دهند. این در حالی است که پهنه سیلابی با دقت 94 درصد و مدلسازی عمق جریان با RMSE برابر 0.14 همراه بوده است.

    کلیدواژگان: محاسبات درون سلولی، تغییرات درون سلولی، مدلسازی سریع سیلاب، معادلات آب کم عمق SWE، نرم افزار STE
|
  • Saeed Zandi, Mona Golabi *, Saeid Boroomand Nasab Pages 699-714
    To determine optimal irrigation management and crop yield, the use of simulation models is an appropriate tool. AquaCrop is one of the practical models used for simulating yield variations under different water and soil management scenarios. This study investigates the interactive effects of salinity and water stress, as well as the utilization of drainage water irrigation, on the yield of quinoa and to simulate it using the AquaCrop model in an experimental field in the Faculty of Water and Environmental Engineering of Shahid Chamran University of Ahvaz in 2022-2023. This experiment was based on a system of split-plot experiment with a randomized, complete block design with three replications. The four salinity levels tested were 2, 10, 15, and 20 dS/m, and three irrigation regimes used were full irrigation, 80% of crop water requirement, and 60% of crop water requirement . The results indicated that the highest and lowest grain yields were 5.45 and 1.8 t/ha in autumn and 3.87 and 0.73 t/ha in spring, respectively, in treatments S1I1 and S4I3 .Various statistical analysis showed that the AquaCrop model had an acceptable accuracy in simulating quinoa yield, with NRMSE values less than 0.2 during the calibration phase. The statistical indices EF, R2, and d during the model validation phase (0.70, 0.88, and 0.97 in autumn and 0.74, 0.85, and 0.97 in spring) approached one, indicating adequate model accuracy in simulating grain yield. However, the model's accuracy in simulating grain yield during autumn in the validation phase with NRMSE, EF, R2, and d values of 0.18, 0.75, 0.74, and 0.83, respectively, was lower than its accuracy in simulating grain yield during spring seasons. Overall, the AquaCrop model exhibited acceptable accuracy in simulating quinoa yield under salinity and water stress conditions.
    Keywords: : Agricultural Drainage Water, Modeling, Salinized Agriculture, Yield Simulation
  • Abbas Rahdan *, Mehdi Ghorbani, Khaled Ahmadaali, Mahdi Zarghaami Pages 715-734
    Due to the occurrence of drought in the last decade and its intensification in recent years in Iran and consequently in the Zayandeh Rood River Basin, the sustainability of water resources has faced a serious challenge. In this regard, the sustainability of water resources will be realized with institutions appropriate to the conditions of the area and participating stakeholders. In order to reach this situation, it is necessary to know and examine the governance regime in the country's watersheds. For this reason, in this research, the mode and regime of governance in the Zayandeh Rood River Basin, which is a common strategic water resource in the country, is investigated and determined. To determine the governance method at the organizational level, a questionnaire with acceptable validity was used by the relevant professors and Cronbach's alpha coefficient was 0.78. n order to analyze the results of the questionnaire to determine the governance style at the organizational level, the answers were entered into SPSS software and then analyzed using the Friedman, Duncan and analysis of variance tests. The results showed that out of ten sub-functions of governance, nine functions have a hierarchical mode of governance, while four functions have a network mode of governance and only one function has a market mode of governance. Also, in order to determine the governance regime in the Zayandeh Rood River Basin, the Social network analysis method (SNA) was used. The results of the analysis of the institutional network also showed that the current governance regime in the Zayandeh Rood watershed is a centralized rent-seeking regime, which is considered one of the characteristics of the hierarchical governance style. Finally, in order to achieve Polycenteric governance, it was proposed to transfer decisions to the sub-basin and integrate governance methods.
    Keywords: Water Governance, Governance Regime, Zayandeh Rood River Basin, Hierarchical, Market, Network Governance
  • Hadi Ramezani Etedali *, Mojgan Ahmadi Pages 735-744
    Timely and accurate crop yield estimation is important to regulate crop management and ensure agricultural sustainability. This research investigates the application of the support vector regression method in simulating the yield of barley in ten selected farms in the Qazvin plain from 2019 to 2020 using the drought indices NDVI, MSAVI, and EVI. Sentinel 2 satellite was used for drought indices. The results were evaluated using R2, RMSE, and ME statistics. To investigate the application of the support vector regression method in simulating the yield of barley using the mentioned drought indicators, seven scenarios were defined. The results of evaluating the relationship between NDVI, MSAVI, and EVI indices with yield barley showed that the support vector regression method in all scenarios except the first scenario in the test phase with a significant probability of 95% (P-value=0.0) and an explanatory coefficient of more than 0.7 and the low value of the RMSE index has a good estimate of the yield of the barley product. The results of this research will be useful in managing and planning the development of barley cultivation based on drought indices in the future.
    Keywords: Drought Indices, Sentinel 2, Support Vector Regression, Yield Barley
  • Mohammad Ali Gholami Sefidkouhi *, Mohammadmehdi Doust Mohammadi, Shadi Heydari Pages 745-757

    The main purpose of this research is to identify and prioritize the technical, social and economical problems of localized irrigation systems in the cities of Qom province. Each of these problems has several variables and these variables are also made up of different characteristics. recognizing the existing challenges and evaluating and monitoring of problems, will be improve water productivity in the country. The research question was investigated in the form of a questionnaire among farmers. The common feature of all these farmers was the implementation and use of drip irrigation. The questionnaire was distributed to the farmers who had implemented the localized irrigation system. This measurement tool was used after the validity and reliability and sample size estimation in the data collection, and finally the data was analyzed using hierarchical component models by partial least squares (PLS) method. Cronbach's alpha coefficient was used to measure reliability. The t test was used to check the significance of the relationship between variables. The results showed that the technical with an alpha value of 0.81 has good reliability. The results of the evaluation showed that the technical aspect with an alpha value of 0.81 has adequate reliability in the answer and the farmers are unanimous in expressing their opinion. The economical and social aspects also have acceptable reliability with an alpha value between 0.5-0.75. In general, the results of the research showed that the main problems of the implemented systems in Qom province are caused by technical, economical and social aspects, respectively.

    Keywords: Farmers, Operation Of The System, Questionnaire, Reliability, Trickle Irrigation
  • Pooya Mohammadi, Navid Gholampoor *, Fateme Hajiabadi, Hossein Ansari Pages 759-767

    Iran is one of the dry regions of the world and is currently facing a severe water crisis.Therefore, more attention should be paid to the optimal use of water and the protection of water resources.which is very important in providing food for the residents of our country. Also, planting time is one of the most important dates in the agricultural calendar of a plant, because other agricultural activities are determined accordingly.One of the newest models that has the ability to simulate the rate of growth and performance of various agricultural and horticultural crops in relation to the amount of water consumed is called the Aquacrop model. The purpose of this research is to simulate and determine the most appropriate date for planting Sirvan blue wheat in South Khorasan province using the AquaCrop plant simulator model.For this purpose, daily climate data as well as other environmental information from Birjand synoptic station have been used in a two-year period(1395-1396)and(1396-1397)and the efficiency of the model has been evaluated using field data. After ensuring the effectiveness of the model, 3 treatments with 3 irrigation levels of 75, 100 and 125% of water supply, with two levels of salinity(6 and 1.6 dS/m)were simulated on the planting dates of November 1st to December 10th. Among the input dates to the model, the date with the highest yield was selected as the best planting date for the study area.The results of the research showed that the suitable planting date is different for each climate, and on the other hand, the yield of wheat is very sensitive to the characteristics of each region in choosing the type of variety and changing the planting date.Therefore, in this research, the best planting date of Sirvan wheat cultivar for the studied area was the second half of November, which is recommended.

    Keywords: Planting Date, Wheat Yield, Sirvan Variety, Plant Simulation Model
  • Mohammad Shakibania, Saeid Boroomandnasab, Mohammad Albaji *, Abdali Naseri Pages 769-781
    Evaluation of drainage systems helps researchers and planners to examine the strengths and weaknesses of these systems and improve them in future plans. For this reason, in the present study, the performance of the drainage system implemented in the Gamboa irrigation and drainage network, located in the agricultural lands of Hamidieh city, was evaluated. In this research, she investigated the changes in water table level and salinity exit from the soil profile and measured the design indicators of underground drains. In order to read the water level fluctuations of the reservoir, observation wells were installed at intervals of 0.3, 0.8, 1.5, 2.5 and 15 meters and in the middle of the underground drains. The installation intervals of the observation wells between two drainage lines were 1/4L, 2/4L, 3/4L and 25 meters from the drain outlet. The results showed that The average hydraulic conductivity value in fields was 0.95 in reality and 0.89 m/day in design conditions, and the drainage coefficient value was 2.36 in reality and 2.6 mm/day in design conditions. Also, the examination of the proposed relationships for the design of the drainage system showed that Damm's relationship had the highest accuracy and Van Schilfgaard's relationship had the highest error in determining the water level. The control index of the depth of the ponding surface was between 0.82 and 1.11 and the control index of salinity exit from the soil was acceptable between -0.3 and -0.9. Product performance index was obtained in the range of (0.86-0.78). In total, after four years of the implementation of this drainage system, the productivity of wheat production increased by 62% from 2.55 tons per hectare to 4.1 tons per hectare compared to the conditions without drainage.
    Keywords: Underground Drain, Salinity, Hydraulic Conductivity, Drainage Coefficient
  • Fatemeh Fazli Abokeili, Mahnaz Karimi *, Vida Chalavi Pages 783-794
    Water and soil salinity has a negative effect on the growth and development of plants. In order to investigate the effect of humic acid on the improvement of vegetative and physiological traits of wax-leaf privet (Ligustrum japonicum) plants under salt stress, a completely randomized factorial design experiment was carried out. The first factor was sodium chloride (0, 60, 120 and 180 mM) and the second factor was humic acid (0, 500 and 1000 mg/l). According to the obtained results, the maximum branch length, leaf length and width and the number of new leaves were obtained in humic acid 1000 mg/l without salt. At 180 mM salinity without humic acid pretreatment, the mentioned traits had a significant decrease. The highest fresh and dry weight of the root was obtained in 500 and 1000 mg/l of humic acid without salt, respectively. Maximum carotenoids and phenols were recorded in humic acid treatment of 500 mg/l under 60 mM salinity. The highest amount of accumulation of sodium and chlorine elements was in plants that were under 180 mM salinity without humic acid treatment. According to the results, the application of humic acid is recommended in order to reduce the negative effects of irrigation water salinity in the wax-leaf privet.
    Keywords: Environmental Stress, Irrigation, Ornamental Plant, Organic Matter, Sodium Chloride
  • Mohammadnaser Modoodi *, Vahid Shamsabadi, Ebrahim Jahangirdehborzoei, Aria Modoodi Pages 795-807
    The present research was performed with the aim of investigating the efficiency and productivity of water and fertilizer in guar cultivation and analyzing the profit obtained from it, under different levels of nitrogen and plant density in Taibad city of Khorasan Razavi Province. The experiment was performed as a split plot in the form of a randomized complete block design with two factors and in three replications. The first factor included nitrogen fertilizer, based on the recommendations of soil laboratory, at three levels without giving nitrogen fertilizer (zero kg per hectare of urea) and 50 and 100% of guar's need for nitrogen (equivalent to 150 and 300 kg per hectare of urea, respectively), that was applied half of it at the time of planting and other half at the time of podding stage of guar. The second factor also included three levels of guar plant density, which was implemented as densities of 20, 33 and 66 plants per square meter. The results indicated that the highest use efficiency and productivity of fertilizer was obtained in condition of no nitrogen consumption and at a density of 66 plants per square meter. However, the highest seed yield and water use efficiency and water productivity, as well as the highest net profit, were obtained in condition of supplying 100% of guar nitrogen fertilizer requirement (300 kg of urea per hectare) and in two densities of 33 and 66 plants per square meter, the increase in plant density from 33 to 66 plants per square meter did not have a significant effect on improving seed yield and increasing the net profit of guar cultivation. Nevertheless, in conditions of not fully supplying the plant's nitrogen needs, increasing plant density was able to neutralize the effect of nitrogen deficiency and increase yield and net profit significantly.
    Keywords: Net Profit, Productivity, Seed Yield, Water Use Efficiency
  • Samire Raisi Sarhadi, Ommolbanin Bazrafshan *, Hadi Ramezani Etidali, Esmaeil Moghbeli Dameneh, Marzieh Rezaei Pages 809-820
    The purpose of this research is to investigate the effect of nitrogen fertilizer and different irrigation levels on crop yield per unit area, water use efficiency (WUE) and economic land productivity (ELP) on potato crop in the South Karman-Jiroft Agricultural Research Center. In this research, irrigation level treatments in three levels including 100% full irrigation (WL1), 90% irrigation (WL2) and WL3 irrigation 80% and three levels of complete fertilizer 100% fertilizer (F1), 60% fertilizer (F2) and 40% fertilizer (F3) were investigated, and the investigated variables include crop yield, WUE and ELP. The results of this research showed that there is no significant difference between WL1 and WL2, but there is a significant difference between these two levels with WL3. This means that reducing the level of irrigation up to 100% compared to full irrigation will not have a significant difference on the crop yield and ELP. Therefore, the optimal level for the WUE, crop irrigation is 90%. Examining the simple effect of fertilizer levels also showed that there is a significant difference in the crop yield and WUE between F1 and F3, these two levels do not have a significant difference with F2, but there is a significant difference in the land value between F2 and the other two levels. Therefore, the 100% fertilizer level has the highest crop yield and ELP, which shows a significant difference with other levels. Finally, by examining the two-level effect of treatments at different levels, the results showed that the optimal level of fertilizer and irrigation, which has the highest ELP, crop yield and WUE, is WL2F1. Therefore, in this area, according to the existing conditions, this treatment is suggested.
    Keywords: Economic Land Productivity, Fertilizer Levels, Irrigation Levels, Water Productivity
  • Sajad Mojtahedi, Saeed Abbasi * Pages 821-833
    Bridges are important for establishing communication routes, and every year many bridges are destroyed due to scouring around the support. Spur dike are hydraulic structures that reduce scouring by diverting streamlines from structures. In this paper, a triangular arrangement for permeable spur dikes is proposed, and its performance with linear spur dikes in controlling the scouring of the abutment is numerically investigated and compared. To make a correct comparison, the permeability ratio and the distance of both triangular and linear arrangements were assumed to be the same. The results show that the linear arrangement of three series of two columns performs better than the similar triangular arrangement, and the linear arrangement of four and five series of two columns performs worse than the similar triangular arrangement. Also, among all the models, the triangular arrangement equivalent to two series of five is the most optimal. It reduces scour depth by 46% compared to the control case (Abutment without protective spur dike).
    Keywords: Abutment, Flow Pattern, Local Scour, Protective Spur Dike, Sedimentation
  • Mahboobeh Lor Mohammad Hasani, Rezvan Talebnejad *, Masoud Noshadi, Alireza Sepaskhah Pages 835-846

    Estimating the amount of irrigation water and assessing water productivity in gardens is particularly critical in the context of current drought conditions and water scarcity. This article examines the cultivation of walnut and almond trees from the perspective of water consumption. The study was conducted in Koran Village, located in the Esfandegheh area of Kerman Province. The permanent Gishki River serves as the source of water for surface irrigation in this region. Water is transferred from the river to storage pools and irrigation canals through a network of channels managed by local operators. The reference crop evapotranspiration was calculated using the Hargreaves-Samani equation, while irrigation water consumption was determined based on the volume of water stored in the pools and the area of the gardens. Consequently, the study assessed the implications of excess or deficit irrigation in relation to farmers' water management practices. The water productivity in the current irrigation conditions of the region was calculated for almond and walnut trees as 0.6 and 0.27 kg/m3, respectively. Water productivity in water shortage conditions for almond and walnut trees was determined to be 14% higher and 10% lower than in sufficient water conditions, respectively. Additionally, Ky of almond was 47% lower than walnut. Also, the economic water productivity achieved for almond trees is 1.8 times that of walnuts. The findings indicate that the cultivation of almond trees is more advantageous than that of walnut trees in the Esfandegheh region, particularly in terms of water consumption and economic efficiency, especially under conditions of water scarcity.

    Keywords: Water Productivity, Economic Water Productivity, Water Stress
  • Reza Teimourey, Amirahmad Dehghani, Mehdi Meftah Halaghi * Pages 847-864

    Severe and sudden floods have always led to irreparable damages, including the deaths of thousands and significant economic losses. Rapid flood zoning is one of the most important and fundamental aspects of crisis management and reducing flood-related damages. To mitigate risks, damages, and take timely action, it is essential to quickly identify areas prone to flooding and inundation and take necessary measures. In this study, a new user-friendly module of STE software was developed to solve shallow water equations more rapidly. By introducing and examining new grid discretization and subgrid variability methods, the process of flood zoning and simulation has been accelerated. To evaluate the proposed methods, flood modeling was conducted for the flooding event caused by Hurricane Harvey in 2017 in the vicinity of Hempstead city, Texas, USA, along a 22-kilometer stretch of the Brazos River. The comparison of results obtained from accurate and long-term flood modeling using shallow water equations with the rapid methods presented in the study demonstrates that subgrid variability methods can significantly reduce the modeling time for flood simulation from 1090 minutes to 17 to 36 minutes (a 97% reduction) while maintaining modeling accuracy. This is achieved with a flood zone accuracy of 94% and a root mean square error (RMSE) of 0.14 for flow depth modeling.

    Keywords: 2D Flood Modeling, Subgrid Computation, Subgrid Variability, Shallow Water Equations, STE Software