فهرست مطالب

پژوهش آب در کشاورزی - سال بیست و نهم شماره 2 (تابستان 1394)

مجله پژوهش آب در کشاورزی
سال بیست و نهم شماره 2 (تابستان 1394)

  • تاریخ انتشار: 1394/05/10
  • تعداد عناوین: 11
|
  • حسین بابازاده، علی عبدزادگوهری، آرش خنک صفحات 129-140
    پوشش مالچ از راهکارهایی است که می تواند ضمن کاهش تبخیر از سطح خاک، میزان مصارف خالص آب آبیاری گیاهان را کاهش دهد. بدین منظور، در این پژوهش تاثیر آبیاری و مالچ کاه بر عملکرد و اجزای عملکرد لوبیا، آزمایش کرت های خرد در قالب طرح بلوک کامل تصادفی در سه تکرار در شهرستان آستانه اشرفیه در سال 1391 اجرا شد. در این پژوهش، مدیریت آبیاری شامل بدون آبیاری و آبیاری با دورهای 6، 12 و 18 روز و مقادیر مختلف مالچ کاه شامل 0، 1، 2 و 3 سانتی متر ضخامت در هر پلات بررسی شد. نتایج تجزیه واریانس نشان داد که مدیریت آبیاری و سطوح مختلف مالچ بر عملکرد دانه در سطح پنج درصد معنی دار بود.ولی اثر متقابل آن ها بر عملکرد دانه معنی دار نشد. نتایج بررسی روند تغییرات نشان داد که بیشترین مقدار عملکرد دانه در دور آبیاری شش روز به مقدار 3/2431 کیلوگرم در هکتار بود. بیشترین مقدار عملکرد دانه در سطوح مختلف مالچ با تولید 6/1585 و 4/1518 کیلوگرم در هکتار به ترتیب در تیمار 2 و 1 سانتی متر به دست آمد و مصرف مالچ کاه در شرایط آبیاری از افت شدید عملکرد در مقایسه با شرایط بدون مالچ جلوگیری به عمل آورد. بیشترین مقدار کارآیی مصرف آب در دور آبیاری 18 روز با میانگین 58/0 کیلوگرم بر متر مکعب به دست آمد. مقدار کارایی مصرف آب در سطوح مختلف مالچ کاه در تیمار یک و دو سانتی متر در هر پلات به ترتیب با میانگین 63/0 و 60/0 کیلوگرم بر متر مکعب مشاهده شد. نتایج پژوهش حاضر نشان داد که مالچ کاه با جلوگیری از تبخیر آب از سطح خاک، مانع از افت عملکرد شد و دور آبیاری شش روز مدیریت مناسب آبیاری در منطقه مورد مطالعه است.
    کلیدواژگان: تابع تولید، دور آبیاری، کارایی مصرف آب
  • سیدمحسن صیادمنش شیاده، مهدی قاجار سپانلو، محمد علی بهمنیار صفحات 141-155
    به منظور بررسی اثر کاربرد پساب صنعتی، بر میزان تجمع عناصر سنگین در خاک و کلزا، مزارعی که به مدت هشت سال تحت اثر پساب تصفیه شده شهرک صنعتی آمل بودند انتخاب، و از آب آبیاری، خاک و همچنین از ریشه، ساقه، برگ و دانه کلزا نمونه برداری شد. سپس مقدار کروم، کادمیوم، نیکل و سرب در نمونه های آب، خاک و اندام های کلزا تعیین گردید.داده ها بر اساس طرح آماری آزمایش فاکتوریل درقالب طرح پایه بلوک کامل تصادفی مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. اختلاط پساب صنعتی با آب آبیاری موجب افزایش غلظت عناصر کروم، کادمیوم، سرب و نیکل در آب شد. pH آب آبیاری تحت اثر پساب کاهش یافت در حالی که EC افزایش نشان داد. بافت خاک مزارع مورد مطالعه لوم رسی سیلتی بود. پساب صنعتی تجمع عناصر سنگین در خاک را نیز افزایش داد که این افزایش برای برخی عناصر معنی دار بود. تحت اثر پساب مقدار تجمع کروم قابل جذب در مکانهای یک، دو و سه به ترتیب به 11/0، 14/0 و 13/0 میلی گرم بر کیلوگرم افزایش یافت. تجمع عناصر سنگین مورد مطالعه در خاک سطحی(20-0) بیش از خاک تحت الارض(40-20) بود. مقدار کادمیوم کل و قابل جذب در بخش سطحی خاک شاهد به ترتیب به اندازه 07/1 و 1/0 میلی گرم برکیلوگرم بود و تحت اثر پساب در بیشترین افزایش در مکان سه به 48/1 و 16/0 میلی گرم برکیلوگرم رسید. نیکل و سرب نیز در اثر آبیاری با پساب افزایش یافتند. تجمع عناصر کروم، کادمیوم، نیکل و سرب در اندام های کلزا تحت اثر پساب افزایش یافت. در مکان دو کروم موجود در اندام هوایی به 67/2 برابر و در برگ کلزا 45/57%[S1] نسبت به شاهد افزایش یافت. شاخص انتقال عناصر از خاک به اندام هوایی بیش از دیگر اندام ها بود. در برگ کلزا تجمع کروم و نیکل از حد مجاز بیشتر گردید. شاخص خطر عناصر مورد بررسی در دانه کلزا در اثر آبیاری با پساب صنعتی افزایش یافت. تجمع کادمیوم در دانه کلزا به حد خطرناک رسید.
  • علی قدمی فیروزآبادی، علی شاهنظری، محمود رایینی سرجاز، حمید زارع ابیانه صفحات 157-167
    کم آبیاری به عنوان یک عامل تنش زا بر ویژگی های رویشی و فیزیولوژیکی گیاهان اثر می گذارد. آبیاری ناقص ناحیه ریشه (PRD) یکی از مدیریت های آبیاری است تا با کاهش مصرف آب شدت تنش وارده بر گیاه را بکاهد. هدف این پژوهش بررسی اثر کم آبیاری بر فلورسانس کلروفیل، وزن خشک طبق، ساقه، برگ، نمایه سطح برگ و عملکرد دانه آفتابگردان (Helianths annus L.) رقم آذرگل در اقلیم ساری می باشد. این آزمایش در سال 1392 در دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری انجام شد. آزمایش در قالب طرح بلوکهای کامل تصادفی با 5 تیمار و در سه تکرار به اجرا در آمد.تیمارهای پروژه عبارت بودند از(1) آبیاری کامل (100 درصد جبران کاهش رطوبتی خاک)، (2) کم آبیاری تنظیم شده (DI)در دو سطح 75 و 55 درصد، و (3) آبیاری ناقص ریشه نیز در دو سطح 75 و 55 درصد جبران کاهش رطوبتی خاک. یافته های این پژوهش نشان دهنده تفاوت معنی دار اثر تیمارهای آبیاری بر عملکرد دانه، کارایی فتوسنتز، فلورسانس بیشینه و کمینه، شاخص سطح برگ، وزن خشک ساقه، طبق و برگ می باشد. تنش آبی به طور معنی داری عملکرد دانه، شاخص عملکرد کوانتومی (YII)و فلورسانس بیشینهFmرا کاسته و از سویی دیگر موجب افزایش میزان فلورسانس کمینه F0 شد. بیشترین مقدار عملکرد مربوط به تیمار آبیاری کامل و به میزان 5148 کیلوگرم در هکتار بود که با تیمار آبیاری PRD75 تفاوت معنی داری نداشت. بیشترین شاخص سطح برگ در پایان فصل رشد مربوط به تیمار آبیاریFI با 3/4 بود که با تیمارهای PRD75، DI75و PRD55 تفاوت معنی داری نداشت. در مجموع، کم آبیاری تا حد 75 درصد نیاز آبی بصورت خشکی ناحیه ریشه توصیه می شود زیرا باعث کاهش 8/16 درصدی در آب مصرفیشد و با تیمار آبیاری کامل از نظر عملکرد دانه، عملکرد کوانتومی و سایر پارامترهای رشد تفاوت معنی داری نداشت.
    کلیدواژگان: تنش آبی، شاخص سطح برگ، عملکرد کوانتمی، ویژگی فیزیولوژیکی
  • هادی دهقان، امین علیزاده، کاظم اسماعیلی، سید حسین نعمتی صفحات 169-179
    تنش خشکی یکی از مشکلات اصلی تولید فرآورده های کشاورزی در بسیاری از نقاط دنیا و به ویژه مناطق خشک و نیمه خشک مانند ایران است. مطالعات زیادی در ارتباط با رشد ریشه گیاهان مختلف انجام شده است، اما اطلاعات در مورد رشد ریشه گوجه فرنگی محدود می باشد. در این پژوهش تاثیر تنش خشکی بر رشد ریشه، عملکرد، اجزای عملکرد گوجه فرنگی در شرایط گلخانه ای بررسی شد. تنش خشکی در قالب طرح کاملا تصادفی با چهار تیمار آبیاری شامل 100، 80، 60 و 40 درصد نیاز آبی و سه تکرار اعمال گردید. در انتهای فصل رشد صفاتی همچون وزن میوه، قطر میوه، تعداد میوه، وزن خشک اندام هوایی، حجم ریشه، وزن تر ریشه، وزن خشک ریشه و طول ریشه اندازه گیری شد. به طور کلی، تنش خشکی بر عملکرد، اجزاء عملکرد و خصوصیات ریشه گوجه فرنگی در سطح احتمال 1% اثر معنی دار داشت. بیشترین میانگین وزن میوه (53/602 گرم)، تعداد میوه (33/9)، قطر میوه (86/4 سانتیمتر)، وزن خشک اندام هوایی (64/127 گرم)، حجم ریشه (38/0 لیتر)، وزن تر ریشه (97/268 گرم)، وزن خشک ریشه (25/24 گرم)، طول ریشه (21761 سانتیمتر) و سطح ریشه (10209 سانتیمتر مربع) مربوط به تیمار 100 درصد نیاز آبی بود. به طور کلی نتایج این آزمایش نشان داد صفات ریشه همبستگی مثبت و معنی داری با عملکرد گیاه دارند و هرگونه کاهش در آنها عملکرد گیاه را نیز تحت تاثیر قرار می دهد. حجم ریشه بیشترین همبستگی را با عملکرد و اجزای عملکرد گوجه فرنگی نشان داد.
    کلیدواژگان: آزمایش گلخانه ای، نیاز آبی
  • بیژن حقیقتی، سعید برومند نسب، عبدعلی ناصری صفحات 181-193
    بحران آب و افزایش جمعیت، توجه جدی به بهره وری آب و ارتقای آن را ضروری می نماید. لذا کاربرد شیوه های جدید آبیاری و اعمال مدیریت کم آبیاری راهکاری مناسب برای استفاده بهینه از منابع آب موجود می باشد.به منظور بررسی اثر مدیریت های مختلف کم آبیاری در دو روش آبیاریجویچه ای و قطره ای نواری بر بهره وری آب و عملکرد سیب زمینی، آزمایشی در سال 1392 به صورت اسپلیت- اسپلیت پلات در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی اجرا شد. تیمارهای مورد آزمایش در این تحقیق شامل دو روش آبیاری جویچه ای و قطره اینواری در کرت های اصلی، دو رقم سیب زمینیدر کرت های فرعی و تیمارهای مدیریت کم آبیاری در چهار سطح آبیاری به میزان تامین 100، 80 و 65 درصد کمبود رطوبت خاک و آبیاری بخشی ناحیهریشهدر کرت های فرعی فرعی قرار گرفتند. اثر مدیریت های کم آبیاری بر عملکرد غده، درصد ماده خشک، وزن مخصوص غده ها، تعداد غده در بوته،بهره وری آب و درصد اندازهغده های تولیدی در سطح یک درصد معنی دار بود. آبیاری قطره اینواری در مقایسه با آبیاریجویچه ای منجر به کاهش 40 درصدی میزان آب مصرفی و به ترتیب باعث افزایش 10 درصدی عملکرد و 43 درصدی بهره وری آب و 40 درصدی بهره وری اقتصادی آب گردید. بیشترین بهره وری اقتصادی آب برابر 24/73 هزار ریال بر مترمکعب مربوط به تیمار آبیاری بخشی ناحیه ریشهبود.بنابراین با توجه به محدودیت منابع برای استفاده بهینه از آب، روش آبیاری قطره ای نواری و مدیریت کم آبیاری بخشیمنطقه ریشه بسیار سودمند و قابل توصیه می باشد.
    کلیدواژگان: آبیاری بخشی ریشه، آب مصرفی، بهره وری اقتصادی آب
  • اژدر عنابی میلانی*، علی سالک زمانی صفحات 195-207
    شخم های مختلف از نقطه نظر انواع ادوات و عمق عمل، تاثیرات سازنده و یا مخرب متفاوتی بر روی ساختمان خاک گذاشته و از طریق تاثیر بر ویژگی خاکدانه های خاک سطحی می تواند نفوذ آب به خاک به ویژه سرعت نفوذ و شیب معادله ی نفوذ را تحت تاثیر قرار دهند. شخم مناسب باعث ایجاد خاک دانه می شود و شخم نامناسب موجب تخریب آن می گردد. این مطالعه با هدف بررسی تاثیر نوع شخم و عمق آن بر نفوذ آب به خاک، مقاومت فروروی خاک، آب قابل استفاده ی گیاه و عملکرد محصول گلرنگ در دشت تبریز و در خاکی با بافت لوم رسی انجام گردیده است. این پژوهش با چهار تیمار: A1 (شخم با گاو آهن قلمی به عمق 20–0 سانتی متر)، A2 (شخم با گاوآهن برگردان دار به عمق 20-0 سانتی متر)، A3 (شخم با گاوآهن برگردان دار به عمق 30-0 سانتی متر) و A4 (بدون عملیات شخم) در سه تکرار و در قالب طح بلوک های کامل تصادفی اجرا شد. نتایج نشان داد که اختلاف بین تیمارهای خاک ورزی از نظر سرعت نفوذ در مقاطع مختلف زمانی شامل 1، 2، 5، 10، 30، 60، 120 و 180 دقیقه معنی دار بود. با توجه به شیب معادلات نفوذ، کاهش سرعت نفوذ با زمان در تیمار A1 (47/0-) بیش تر از بقیه ی تیمارها بوده است. مقایسه ی سرعت نفوذ اولیه نشان داد که تیمار A3 با 8/482 میلی متر بر ساعت، بیش ترین سرعت نفوذ اولیه را داشت ولی اختلاف دیگر تیمارها از این نظر معنی دار نبود.سرعت نفوذ در تیمار A3 در تمامی مقاطع زمانی بیش تر از بقیه ی تیمارها بود، ولی بعد از 60 دقیقه نسبت به قبل از خاک ورزی برتری معنی داری نداشت. این مطلب نشان می دهد که بعد از حدود 5/1 ساعت لایه پائین عمق شخم، کنترل کننده نفوذ است. در هر چهار عمق مورد اندازه گیری (10-0، 20-10، 30-20 و 40-30 سانتی متر) تیمارهای A3 و A4به ترتیب کم ترین و بیش ترین مقاومت فروروی را داشتند. اثر تیمارهای خاک ورزی بر آب قابل استفاده گیاه و عملکرد محصول از نظر آماری معنی دار نبود.
    کلیدواژگان: آب قابل استفاده گیاه، سرعت نفوذ، مقاومت فروروی
  • علی مرشدی صفحات 209-220
    تبخیروتعرقگیاهمرجع (ETref) بهروشمستقیم(لایسیمتری)ویابه طورغیرمستقیم (مدل هایریاضی) تعیین می شود. در اینتحقیق تبخیر و تعرق محاسبه شدهاز با چند مدل ریاضی و سند ملی آب بانتایجیک لایسیمترزهکش دارکشت شدهبایونجهدر دشت شهرکرد ارزیابی شده است. داده های تبخیر و تعرق برای یکدورهزمانیششماهه به صورت روزانه تهیه شده اند.به منظورارزیابیو انتخاب مناسب ترین مدلبرآوردتبخیروتعرقاز شاخص های آماری R2،NRMSE، MAE، MBEو d استفادهشد.نتایجنشاندادکهبهترینمدل هادربازهزمانی روزانهبه ترتیب هارگریوز-سامانی (HS)، جنسن-هیز (JH)و تورک (Turc) بودند. برای مدل HS مقادیر NRMSEو d به ترتیب 126/0 و 930/0 و MAE برابر با 477/0 میلی متر بر روز محاسبه شد. برایبازه زمانی ماهانه مناسب ترینمدل ها HS،ASCE-PM وTurc معرفی شدند. بطورکلیمدلHSاز بیشترین ضریب تبیین به میزان 985/0 و 998/0 در بازه های زمانی روزانه و ماهانه و مدل ASCE-PMاز کمترین مقدارMBE نسبتبهداده هایلایسیمتریبرخورداربود. برای برآورد تبخیر و تعرق کل در طول دوره رشد گیاه یونجه به جز مدل های تورک و پریستلی-تیلور بقیه مدل ها ET0را بیشتر برآورد نمودند و نزدیک ترین مقدار، مربوط به مدلASCE-PM برابر با 7/1161 میلی متر و مقدار اندازه گیری شده از لایسیمتر 6/1157 میلی متر بود. در گزارش بهینه سازی سند ملی الگوی مصرف آب کشاورزی ایران، نیاز آبی یونجه در دشت شهرکرد به میزان 649 میلی متر (در دوره زمانی مشابه) برآورد شده که بسیار کمتر از مقدار اندازه گیری شده است.
    کلیدواژگان: اطلاعات هواشناسی، مدل های تبخیر و تعرق، هارگریوز، سامانی
  • مصطفی یعقوب زاده، سعید برومندنسب، زهرا ایزدپناه، حسام سید کابلی صفحات 221-234
    تخمین دقیق تبخیر و تعرق نقش مهمی در بیلان آب در مقیاس منطقه ای برای برنامه ریزی و مدیریت بهتر منابع آب ایفا می کند. تبخیر وتعرق از طریق برآورد تبخیروتعرق پتانسیل در ایستگاه های هواشناسی و یا مستقیما از اندازه گیری های مزرعه ای بدست می آید ولی تبخیر و تعرق معمولابه تغییرات در زمان و مکان بارش، خصوصیات هیدرولیکی خاک و نوع و تراکم پوشش گیاهی واکنش سریع نشان می دهد. بنابراین تقریبا تعیین و توزیع زمانی ومکانی تبخیر و تعرق در مناطق وسیع تنها با لایسیمتر و وسایل اندازه گیری دقیق ممکن نیست. به همین دلیل محققان از داده ها و الگوریتمهای مبتنی بر سنجش از دور برای تعیین تبخیر و تعرق واقعی استفاده می کنند. در این تحقیق روند تغییرات تبخیر و تعرق واقعی دشت نیشابور با الگوریتم بیلان انرژی برای زمین در طی دوره 1379 تا 1392 به کمک تصاویر سنجنده مودیس و داده های هواشناسی مورد بررسی قرار گرفت. همچنین تبخیر و تعرق تعیین شده با مدل های پنمن مانتیث و هارگریوز سامانی مقایسه و ارزیابی شد.وجود ضرایب خطا پایین بین مدل پنمن مانتیث و سبال، دقت زیاد الگوریتم سبال را در تخمین تبخیر و تعرق نیز مشخص NDVI و پارامترهای آن نشان داد. نتایج حاصل از مقایسه تبخیر وتعرق و شاخص پوشش گیاهی همبستگی خوبی با هم دارند. همچنین (R2= 0/ کرد پوشش گیاهی و تبخیر و تعرق با داشتن ضریب تببین(908 دمای سطحی زمین و تبخیر و تعرق در مزارع مورد تحقیق نشان داد که تبخیر و، NDVI فرآیند تغییرات شاخص تعرق با پایین رفتن دمای سطحی زمین و افزایش تراکم پوشش گیاهی، زیاد می شود.
    کلیدواژگان: الگوریتم سبال، تصاویر مودیس، دمای سطحی زمین، شاخص NDVI، پنمن مانتیث، هارگریوز، سامانی
  • فرشاد احمدی*، سجاد آیشم، کیوان خلیلی، جواد بهمنش صفحات 235-247
    تبخیر و تعرق یکی از اجزای اصلی چرخه هیدرولوژی است که تخمین دقیق آن در طراحی و مدیریت سیستم های آبیاری، شبیه سازی تولیدات گیاهی و مدیریت منابع آب ضروری است. در این مطالعه به منظور برآورد تبخیر و تعرق گیاه مرجع با استفاده از دو مدل برنامه ریزی ژنتیک (GP) و سیستم استنتاج عصبی - فازی تطبیقی (ANFIS) در مقیاس زمانی ماهانه، 6 ایستگاه سینوپتیک در منطقه شما ل غرب کشور در دوره آماری 38 ساله (2010-1973) انتخاب شد. در ابتدا مقادیر تبخیر تعرق ماهانه گیاه مرجع برای ایستگاه های منتخب توسط روش فائو- پنمن- مونتیث محاسبه و به عنوان خروجی مدل ها در نظر گرفته شد. سپس یک رابطه رگرسیونی بین متغیرهای اقلیمی مختلف موثر در پدیده تبخیر و تعرق به دست آمد و الگوهای مختلف ورودی برای مدل های مورد استفاده مشخص گردید که بر این اساس رطوبت نسبی با داشتن کمترین تاثیر از ورودی ها حذف شد. همچنین در مطالعه حاضر سعی گردید تا نقش حافظه در پیش بینی تبخیر تعرق ماهانه گیاه مرجع بررسی و از تاخیرهای یک، دو، سه و چهار ماهه نیز به عنوان ورودی برای مدل ها استفاده شد. به طور کلی برای هر مدل 9 الگوی ورودی ایجاد شد که نتایج حاصله نشان دهنده دقت بالا و خطای کم هر دو مدل در پیش بینی تبخیر تعرق ماهانه گیاه مرجع بوده و کارآیی مدلANFISبهتر از روش GP بود.
    کلیدواژگان: برنامه ریزی ژنتیک، تبخیر و تعرق مرجع، سیستم استنتاج عصبی، فازی تطبیقی
  • میترا زهتابیان، مهدی قبادی نیا، علیرضا حسن اقلی صفحات 249-261
    در دهه اخیر استفاده از انواع مواد ژئوسنتتیک با اهداف گوناگون در پروژه های آبیاری و زهکشی، به دلیل مزایای نسبی آن ها گسترش یافته است. در پروژه های زهکشی نیز استفاده از ژئوتکستایل و PLM به جای پوشش دانه ای مورد توجه قرار گرفته است. این پژوهش به منظور بررسی کارایی پوشش- زهکش های ژئوکمپوزیت به عنوان زهکشی جدید در کاهش سطح آب زیرزمینی انجام شد. به منظور شبیه سازی شرایط حدی در آزمایشگاه، از یک مخزن آب و خاک (حاوی ماسه)، استفاده گردید. سه پوشش-زهکش با پوشش های ژئوتکستایل متفاوت، زهکش لوله ای با پوشش دانه ای، زهکش لوله ای با پوشش ژئوتکستایل و PLM از نوع PP450 در این شرایط مورد آزمایش قرار گرفتند. سطح تماس با خاک در پوشش-زهکش ها و زهکش لوله ای باهم برابر بود. نتایج حاصل از این پژوهش نشان داد که عملکرد پوشش-زهکش ها در تخلیه آب مازاد خاک و کاهش سطح ایستابی، در اکثر بارهای آبی تقریبا نزدیک به زهکش دانه ای بود، به گونه ای که در بار آبی 110 سانتی متر و در مرکز زهکش، افت پروفیل سطح آب در پوشش-زهکش های ژئوکمپوزیت 3/14 درصد کمتر از زهکش با پوشش دانه ای بود. با افزایش فاصله افقی نسبت به زهکش، افت در پوشش-زهکش ها 9/8 درصد کمتر از زهکش با پوشش دانه ای شد.
    کلیدواژگان: زهکش های زیرزمینی، فیلتر، پوشش ژئوتکستایل، مقاومت ورودی
  • علیرضا حسن اقلی*، عادل اسمعیلی امینلویی، حسین سخایی راد صفحات 263-275
    اجرای سامانه زهکشی زیرزمینی از اولویتهای مهم یک طرح تجهیز و نوسازی اراضی کشاورزی بهشمار میآید. در این سامانه ها، هزینه بالای تهیه پوشش شن و ماسهای اطراف لوله زهکش، تداوم فعالیتهای اجرایی در این بخش و بهویژه در استان خوزستان را با مشکلاتی مواجه کرده است. از گزینه های موجود برای رفع این معضل، استفاده از پوششهای مصنوعی و یا، در مواردی که خصوصیات خاک منطقه بر اساس توصیه های فنی اجازه دهد، زهکشی زیرزمینی بدون کاربرد پوشش است. لذا در این تحقیق در مزرعهای آزمایشی به مساحت تقریبی 20 هکتار و با کشت گندم، عملکرد زهکشی بدون استفاده از مواد پوششی در مقایسه با زهکشی رایج، در اراضی تجهیز و نوسازی شده دشت شادگان (استان خوزستان) مورد ارزیابی قرار گرفت. هر واحد آزمون دارای پنج 1 متر و طول تقریبی 220 متر بود. برای / خط زهکش (لترال) با فواصل 50 متر، عمق کارگذاری متوسط 7 بررسی نوسان سطح ایستابی، از پیزومترهایی در راستای عمود بر زهکش در وسط لترال میانی استفاده شد. همچنین مقادیر دبی زهکش و کیفیت زهاب خروجی از لترال میانی و در محل چاهک بازرسی اجرا شده روی این زهکش اندازهگیری شد. حداکثر شوری زهاب در زهکشهای دارای پوشش معدنی (تکرارهای اول و دوم) و 23 و /6، 25/ 52 و 47 دسیزیمنس بر متر و حداقل آن برابر 7 /1، 36/ زهکش بدون پوشش بهترتیب برابر 9 0 لیتر بر / 12/6 دسیزیمنس بر متر اندازهگیری شد. حداکثر دبی خروجی در تکرار اول پوشش معدنی 59 0 لیتر بر ثانیه بود. بررسی / 0 لیتر بر ثانیه و در لترال بدون پوشش 23 / ثانیه، در تکرار دوم همین نوع پوشش 28 از خاک نشان داد که عمل آبشویی در طول فصل زراعی درحال انجام بود. (SEI) مقادیر شاخص نمک خروجی بررسی دبی زهکشها نشان از عملکرد قابل قبول زهکشهای بدون پوشش در تخلیه زهاب از نیمرخ خاک و عملکرد مناسبتر زهکشهای دارای پوشش معدنی در طول فصل زراعی داشت و خروج رسوب از زهکش در هیچیک از تیمارها مشاهده نشد.
    کلیدواژگان: پوشش شن و ماسه، دبی زهکش، شوری زهاب، زهکشی بدون پوشش
|
  • Pages 129-140
    In order to investigate the effect of irrigation and straw mulch on yield and yield components of bean، a split-plots experiment with randomized complete block design in three replications was conducted in Astaneh Ashrafiyeh city during 2012. In this study، irrigation management treatments including no irrigation، irrigation frequencies of 6، 12، and18 days، and different amounts of straw mulch as 0، 1، 2، and 3 cm thickness were examined. The results of the analysis of variance revealed that irrigation management and different levels of mulch had significant effects on seed yield. But، their interaction was not significant on seed yield. The trend of variations indicated that the highest seed yield with 2431. 3 kg ha-1 was associated with irrigation frequency of 6 days. [n response to the main effects of mulch levels، the highest average seed yield (1585. 6 and 1518. 4 kg ha-1) was obtained in the 2 and 1 cm treatments، respectively. Also، using straw mulch in irrigation conditions prevented severe seed loss in comparison with no mulch condition. The highest water use efficiency was in irrigation frequency of 18 days with an average of 0. 58 kg m-3. Water use efficiency at straw mulch levels of 1 and 2 cm was observed as 0. 63 and 0. 6 kg m-3، respectively.
    Keywords: Production functions, Irrigation Interval, Water use efficiency
  • Pages 141-155
    To study the effects of industrial effluents on accumulation of heavy metals in soil and cultivated canola، the farms irrigated with the wastewater of Amol Industrial City were selected and samples of wastewater، irrigation water، soil، roots، stems، leaves، and grains of canola were collected. Then، the amount of chromium، cadmium، nickel and lead in samples of soil، water and canola organs were determined. The data were analyzed based on statistical factorial analysis in complete randomized block design. Mixing of industrial wastewater with irrigation water increased concentrations of chromium، cadmium، nickel and lead in irrigation water. pH of irrigation water decreased under the effect of industrial wastewater، although EC increased. Industrial wastewater also increased the accumulation of heavy metals in soil. Accumulation of available chromium was affected by wastewater in locations 1، 2، and 3، increasing to 0. 11، 0. 14 and 0. 13 mg/kg، respectively. Accumulation of elements in the surface layer (0-20 cm) of soil was more than the subsurface (20-40 cm). Amounts of total and available cadmium in surface layer of soil in the control site were 1. 07 and 0. 1 mg/kg، which was affected by wastewater، with the greatest increase in the third location reaching 1. 48 and 0. 16 mg/kg. Also، nickel and lead increased by wastewater. Accumulation of Cr، Cd، Ni، and Pb in rapeseed organs increased by wastewater application. Accumulation of Cr in leaves and shoot of canola in the second location increased by، respectively، 57. 45% [S1] and 2. 62 times compared to the control. Transfer factor of metals from soil to shoot was more than the other organs. Accumulation of chromium and nickel in canola leaves exceeded the permissible level. Risk Index of the investigated elements in canola grain increased by irrigation with industrial wastewater. Accumulation of cadmium in canola grain reached dangerous levels.
    Keywords: Heavy metal accumulation, Industrial wastewater, Rapeseed
  • Pages 157-167
    Deficit irrigation، as a limiting factor for growth، will affect physiological characteristics of plants. In order to investigate the effects of deficit irrigation on yield، chlorophyll fluorescence، dry weight of stems and leaves، and leaf area index of sunflower، this study was performed at the research farm of Agriculture and Natural Resources University of، Sari، Iran، in 2013. The experimental treatments were arranged as randomized complete block design with three replications. The irrigation regimes consisted of full irrigation (FI)، regulated deficit (DI75، DI55)، and partial root-zone drying irrigation (PRD75، PRD55). The results indicated that the effect of irrigation treatments on yield، photosynthetic efficiency، maximum fluorescence (Fm)، minimum fluorescence (Fo)، leaf area index، shoot dry weight، leaf dry weight، and head dry weight was significant. Comparison showed that water stress significantly decreased grain yield، photosynthetic efficiency index and maximum fluorescence (Fm)، whereas the minimum fluorescence (Fo) was increased. The maximum seed yield (5148 kg ha-1) was attained in full irrigation treatment and had no difference with PRD75 treatment. The maximum leaf area index at the end of the growing season was 4. 3 and recorded in FI and had no difference with PRD75، DI75 and PRD55. Overall، treatment PRD75 is recommended since it reduced water consumption by 16. 8 percent relative to FI treatment and had no significant difference with full irrigation treatments (FI) in terms of seed yield، quantum yield، and other growth parameters.
    Keywords: Water stress, Leaf area index, Quantum yield, Physiological properties
  • Pages 169-179
    Drought stress is one of the main problems regarding agricultural productions throughout the world، especially in arid and semi-arid regions like Iran. Manyresearchers studies various effects of drough stress on root and shoot parts of crop. But، there is not more information about root growth of tomato. In this study، the effect of drought stress on root growth، yield and yield components of tomato was investigated under greenhouse conditions. The experimental design was a randomized block design with four irrigation treatments comprising 100%، 80%، 60% and 40% of water requirement in three replications. Fruit weight، diameter and quantity، dry weight of shoot part، root volume، wet weight of root، dry weight of root and root length were measured at the end of growing season. Generally، drought stress had significant effect (p<0. 01) on yield، yield components and root attributes of tomato. Themaximum fruit weight (602. 53 g)، fruit quantity (9. 33)، diameter (4. 86 cm)، dry weight of shoot part (127. 64 g)، root volume (0. 38 L)، wet weight of root (268. 97 g)، dry weight of root (24. 25 g)، root length (239386 cm) and root area (33860 cm2) was corresponded to 100% water requirement treatment. In general، the results showed. The root volumehadmaximum correlated with yield and yield components of tomato.
    Keywords: Drought stress, root, yield, Tomato
  • Pages 181-193
    The water crisis and the increase in population necessitate improvement of efficiency of water use. Application of new methods of irrigation and irrigation management is a way to optimize the use of available water resources. In order to study effect of different deficit irrigation managements of potato in furrow and tape drip irrigation methods on water use productivity and yield of potato، an experiment was performed at Chahar Mahal va Bakhtiari Research Farm of Agricultural and Natural Resources Research Center in 2013. The experiment was based on randomized complete blocks with split-split plot design with three replications. The furrow and tape drip irrigation methods were allocated to the main plots، while the two potato cultivars were in the sub-plots and four deficit irrigation managements including FI (100%)، RDI80 (80%)، RDI65 (65%) of available water depletion (AWD)، and partial root-zone drying (PRD) during full growth period were in the secondary sub-plots. Analysis of variance showed that there were significant (P≤0. 01) differences between deficit irrigation managements for tubers yield، tubers percentage of dry matter، number of tuber per plant and water productivity. Drip irrigation in comparison with furrow irrigation resulted in reduction of irrigation water amount (40%)، increase in yield (10%)، agronomic water productivity (43%)، and economical water productivity (40%). The highest economical water productivity (73240 Rials/m3) belonged to partial root-zone drying (PRD). Due to the limitation of water resources، the best suggestion for optimizing water use is using tape irrigation and deficit irrigation management through partial root-zone drying (PRD) for producing potato.
    Keywords: Partial root, zone drying, Economical water productivity
  • Pages 195-207
    Various tillage systems have different degrading and or beneficial effects on soil structure and aggregates of top layers and، thus، affect infiltration characteristic especially the infiltration rate and the slope of infiltration equation. The objective of this study was to evaluate the effect of tillage method and depth on infiltration، penetration resistance، plant available water، and crop yield in Tabriz plain in a clayey textured soil. In this study، four treatments including A1 (chisel plowing at 20 cm depth)، A2 (moldboard plowing at 20 cm depth)، A3 (moldboard plowing at 30 cm depth) and A4 (no tillage) were compared in three replications using a randomized complete block design. Results indicated that there was significant difference between treatments in infiltration rate at different time increments (1، 2، 5، 10، 30، 60، 120 and 180 min). Based on the slope of infiltration equations، the infiltration rate in A1 decreased more rapidly than the other treatments. Initial infiltration rate in A3 (482. 8 mm hr-1) was higher than the other treatments، but differences between the other treatments were not significant. This difference may be attributed to tillage depth. Infiltration rate in A3 was higher than the other treatments but its preference in comparison with A4 (no tillage) just extended until 60 min and then declined rapidly. This result shows that the layer below the tillage depth controls infiltration rate after about 1. 5 hr. In all the four measured layers (0-10، 10-20، 20-30 and 30-40 cm)، A3 and A4 had the minimum and maximum penetration resistance، respectively. Effect of tillage treatments on plant available water and crop yield was not significant.
    Keywords: Infiltration Rate, Penetration resistance, Plant available water
  • Pages 209-220
    Reference crop evapotranspiration (ETref) is measured directly (lysimeter method) or estimated indirectly (mathematical models). In this study، daily evapotranspiration (ET) was calculated by some mathematical models for alfalfa and was compared with ET data gathered daily from a drainage lysimeter during six months. To evaluate and select the best model، ET data values were compared using statistical criteria including R2، NRMSE، MAE، MBE، and d. Results showed that the best models in the daily timeframe were: Hargreaves-Samani (HS)، Jensen-Haise (JH) and Turc. For the HS model، values of NRMSE and d were 0. 126 and 0. 930، and MAE was 0. 477 (mm. d-1)، respectively. The best models for monthly time-frame were HS، American Society of Civil Engineering-Penman-Monteith (ASCE-PM)، and Turc. Generally، HS model had the highest R2 values of 0. 985، 0. 998 and 0. 998 for daily and monthly periods، respectively، and ASCE-PM had the lowest MBE compared to lysimeter data. To estimate total ET during the alfalfa growth period in the Shahrekord plain، results showed that، models have over-estimated، except Turc and Priestley – Taylor models. ASCE-PM had the nearest ET (1161. 7 mm) to lysimeter data (1157. 6 mm). In the national document of irrigation، the alfalfa irrigation water requirement was reported at 649 mm (in the corresponding period)، which is much less than the value measured.
    Keywords: Climatic data, Evapotranspiration Models, Hargreaves, Samani
  • Pages 221-234
    Accurate estimation of evapotranspiration plays an important role in quantification of the water balance at regional scale for better planning and managing water resources. Evapotranspiration can be obtained from either estimation of potential ET using data of meteorological stations or، directly، from field measurements. ET is subject to rapid changes in time and space، attributable to the wide spatial variability of precipitation، hydraulic characteristics of soils، and vegetation types and densities. Therefore، it is nearly impossible to determine its spatial and temporal distributions over large areas only from lysimeter and precise measuring instruments. Thus، researchers have used remote sensing data to estimate areal actual ET. In this study، actual evapotranspiration variations of Neyshabour plain was investigated by algorithm of energy balance of the earth since 2000 to 2013 by using MODIS images and meteorological data. Also، the determined evapotranspiration was compared and evaluated with Penman-Monteith and Hargreaves-Samani models. Low amount of coefficients of the error between Penman-Monteith model and SEBAL algorithm showed the accuracy of SEBAL model in the estimation of evapotranspiration and its parameters. The results derived from comparison of evapotranspiration and NDVI vegetation index indicated a good correlation between vegetation and evapotranspiration (R2=0. 908). Also، the variations of NDVI index، land surface temperature، and evapotranspiration in the studied fields showed that evapotranspiration increased by lower land surface temperature and higher densities of vegetation.
    Keywords: SEBAL algorithm, MODIS image, NDVI index, Land surface temperature, Penman, Monteith, Hargreaves
  • Pages 235-247
    Evapotranspiration is one of the important components of hydrological cycle whose accurate estimate is needed for design and management of irrigation systems، simulation of crops products، and programming water resources management. In this research، to predict monthly reference evapotranspiration، ANFIS and GP models were employed and 38 years (1973-2010) of data were collected from six synoptic weather stations located in the northwest of Iran. At first، monthly reference evapotranspiration was estimated by FAO-Penman-Montieth method for the selected stations and was considered as the output of GP and ANFIS models. Then، a regression equation between effective meteorological parameters and evapotranspiration was fitted and different input patterns for the models were determined. Relative humidity as the less effective parameter was deleted from input of the models. Also، in this study، to investigate effect of “memory” on prediction of evapotranspiration، one، two، three and four months lags were used as the input of the models. Results showed that both models estimated monthly evapotranspiration with high accuracy، but ANFIS model was better than GP model.
  • Pages 249-261
    Recently، use of synthetic materials has increased in irrigation and drainage projects due to their environmental advantages. Also، use of geotextile and PLM has been considered in drainage projects instead of granular envelopes. This study was conducted to evaluate the efficiency of geocomposite envelope-drain to reduce water-table levels. To simulate natural conditions of a drained land in the laboratory، a soil and sand tank was used that simulated part of a drainage trench in addition to adjusting the height of water table. Three envelope-drains with different geotextile envelope and drainage pipes with granular and PLM (PP450 type) envelopes were tested. In this study، the perimeter of drainage pipe and envelope-drains was equal. The results of this study showed that the performance of envelope-drain in draining excess soil water and lowering water table was similar to the drainage pipe with granular envelope. Under hydraulic head of 110 cm، in the center of the drain، drop in the water surface profile of geocomposite envelope-drain was 14. 3% lower than the drainage pipe with granular envelope. By increasing the horizontal distance to the drains، drop in the water table profile of geocomposite envelope-drain was 9. 8% lower than the drainage pipe with granular envelope.
    Keywords: Entrance resistance, Geotextile envelope, Subsurface drains
  • Pages 263-275
    In on-farm development projects، implementation of subsurface drainage system is one of the most important issues. Considering the high costs of preparing mineral envelope for subsurface drain pipes، continued execution of such projects، especially in Khuzestan province، has faced some difficulties. To overcome such a problem، use of synthetic envelopes or، where soil characteristics allow، subsurface drainage without using envelope may also be an option. Thus، in this research، in an experimental field of 20 ha under wheat in Shadegan region (Khuzestan province)، the performance of subsurface drainage without using envelope was compared with the conventional drainage by mineral envelope. Each experimental unit had five subsurface drain pipes (laterals) spaced at 50 m and installed at depth of 1. 7m، with a length of 220 m. To study water table condition، some piezometers were installed perpendicular to the middle laterals of each unit. Also، the rates of drains discharge and drainage water quality of the middle laterals in each unit were measured in manholes constructed on them. The maximum salinity of drainage water from drains with mineral envelope (replicates 1 and 2) and drains without envelope were 36. 9، 52. 1، and 47 dS/m، respectively، and the minimum salinities were 25. 7، 23. 6 and 12. 6 dS/m. The maximum drain discharge in the first replication of mineral envelope was 0. 59 lit/sec، and for the second one was 0. 28 lit/sec and in the drains with no envelope was 0. 23 lit/sec. Investigation of Salt Exit Index (SEI) of soil showed that salt leaching continued during the wheat growing season. Results of drains discharge showed the acceptable operation of drains without envelope and proper performance of drains with mineral envelope during the growing season. No sediment discharge was observed in any treatment.
    Keywords: Drain discharge, Drain water salinity, Drainage without envelope, Water table