آب و خاک

چکیده تغییر اقلیم یکی از چالش­های مهم برای آینده کشاورزی است که نتیجه بی‌توجهی به آن، به خطر افتادن امنیت غذایی جوامع است. از این رو پیش­بینی تغییرات اقلیمی ضروری به‌نظر می­رسد. در این مطالعه مقادیر ردپای آب سبز گیاه گندم پاییزه (رقم پیشگام) در شرایط اقلیمی حاصل از مدل LARS-WG و پایگاه اطلاعاتی DKRZ تحت سناریو‌های 5/4 و 5/8 و در تاریخ‌های کشت متفاوت (15 مهر، 1 آبان، 15 آبان، 30 آبان و 15 آذر)، در 4 دوره آتی (2040-2021، 2060-2041، 2080-2061 و 2100-2081)  با استفاده از مدل Aquacrop برآورد گردید. نتایج به‌دست آمده نشان داد؛ اگر تاریخ کشت 15 مهر ماه انجام شود، در شرایط اقلیمی حاصل از مدل LARS-WG و تحت سناریوهای 5/4 و 5/8، در تمام دوره‌های آتی ردپای آب سبز نسبت به مقدار آن در دوره پایه، افزایش می‌یابد و اگر کشت در بقیه تاریخ‌ها صورت گیرد، در هر 4 دوره آتی میانگین ردپای آب سبز نسبت به مقدار آن در دوره پایه کاهش خواهد داشت. نتایج به‌دست آمده برای پایگاه اطلاعاتی DKRZ نشان می­دهد، ردپای آب سبز بدست آمده برای تاریخ­های کشت و دوره­های مورد بررسی در سناریوهای 5/4 و 5/8، از روند خاصی برخوردار نیست. در تاریخ­های کشت 15 مهر و 1 آبان برای دوره­های 2080-2061 و 2100-2081، ردپای آب سبز کاهش خواهد داشت و در سه تاریخ دیگر (15 آبان، 30 آبان و 1 آذر) برای این دوره­ها، روند افزایشی و کاهشی خواهد داشت و در تاریخ 15 آذر برای پایگاه اطلاعاتی DKRZ در هر دو سناریو تعریف شده برای همه دوره­ها، افزایش رد پای آب سبز نسبت به دوره پایه گزارش می­شود؛ به‌جز دوره 2100-2081 در سناریو 5/8 که شاهد کاهش آن نسبت به دوره پایه خواهیم بود. بیشترین مقدار ردپای آب سبز در تمام این دوره‌ها و مدل‌ها برای دوره 2060-2041 تحت شرایط اقلیمی پایگاه اطلاعاتی DKRZ در سناریو 5/4 در صورتی‌که تاریخ کشت 15 مهرماه انجام شود، تخمین زده می‌شود که مقدار مصرف آب در آن برابر 4272 متر مکعب بر تن با انحراف معیار 5018 متر مکعب بر تن پیش‌بینی می‌شود. کم‌ترین ردپای آب سبز نیز برای دوره 2100-2081 تحت شرایط اقلیمی حاصل از مدل LARS-WG در سناریو 5/8 در صورتی‌که تاریخ کشت 15 آذر ماه انجام شود، گزارش می‌شود که مقدار آن برابر 232 متر مکعب بر تن با انحراف معیار 3/52 متر مکعب بر تن است.

چکیده ارزیابی مدل­های گیاهی در بخش کشاورزی توسط بسیاری از پژوهشگران انجام شده است. تعیین مدل گیاهی مناسب برای برنامه­ریزی و پیش­بینی واکنش گیاهان زراعی در مناطق مختلف ضروری است. این عمل سبب می­شود با صرف هزینه و وقت کمتر بتوان اثر عوامل مختلف را بر عملکرد و کارایی مصرف آب گیاهان بررسی کرد. با توجه به اینکه معادله FAO-56 بعنوان روش مرجع برای برآورد ET در مدل AquaCrop استفاده می­شود و به دلیل تعداد ورودی زیاد استفاده از آن دشوار است. روش­های دیگری همچون روش­های دمایی و تشعشعی وجود دارد که با حداقل داده ورودی می‌توان ET را با همان میزان دقت برآورد کرد. با توجه به اهمیت این موضوع، تحقیق حاضر به منظور بررسی دقت و کارایی مدل AquaCrop در شبیه­سازی تبخیروتعرق و زیست­توده، تحت تأثیر روش­های مختلف دمایی (بلانی-کریدل و هارگریوز-سامانی) و تشعشعی (پریستلی-تیلور، مک­کینک و تورک) برآورد تبخیروتعرق مرجع در پنج ایستگاه (ارومیه، قزوین، رشت، یزد و مشهد) و چهار اقلیم (خشک، نیمه خشک، مرطوب و نیمه مرطوب) مختلف در ایران و برای گیاه گندم انجام شد. طبق نتایج، روش بلانی-کریدل با مقدار R² بیشتر از 5/0، NRMSE در محدوده 10-0 درصد (عالی) و شاخص NS نزدیک به یک (99/0) و روش تورک با مقدار R² بیشتر از 5/0، NRMSE در محدوده 50-10 درصد و شاخص NS برابر با 9/0 روش‌های مناسب برای شبیه­سازی تبخیروتعرق در تمام ایستگاه­ها بودند. در مورد شبیه­سازی زیست­توده، روش­های بلانی-کریدل و هارگریوز-سامانی با مقادیر R² برابر با 9/0، NRMSE در محدوده 10-0 درصد (عالی) و شاخص NS برابر با 99/0 بعنوان روش­های دمایی مناسب و روش­های پریستلی-تیلور، مک­کینک و تورک با آماره­های R² برابر 9/0، NRMSE در محدوده 10-0 درصد (عالی) و شاخص NS برابر با 99/0 بعنوان روش‌‌های تشعشعی مناسب انتخاب شدند. در این پژوهش دقت خوب مدل AquaCrop در شبیه­سازی تبخیروتعرق و زیست­توده با این روش­های برآورد تبخیروتعرق نسبت به سایر روش­ها نشان داده شد.

چکیده تأثیر توأمان کمّیت و کیفیت آب آبیاری در شرایط غالب مناطق خشک و نیمه‌خشک از جمله چالش‌های مهم بخش کشاورزی در کاهش میزان تبخیر-تعرق گیاه و تولید محصول نهایی می‌باشد. به‌منظور بررسی اثر هم‌زمان سطوح مختلف تنش آبی و شوری بر تبخیر و تعرق دوره‌ای و عملکرد تر ذرت علوفه‌ای رقم سینگل کراس 704، آزمایشی به‌صورت فاکتوریل (3²) در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با سه تکرار در کرت‌های به مساحت 9 مترمربع در مزرعه کشاورزی و دام‌پروری علی­آباد فشافویه واقع در استان قم در سال 1399 اجرا گردید. تیمارهای اعمال شده شامل شوری آب آبیاری در سه سطح هدایت الکتریکی 8/1 (S₀)، 2/5 (S₁) و  dS/m6/8 (S₂) که از طریق اختلاط آب چاه شور منطقه با آب شیرین تهیه و تنش آبی نیز در سه سطح به‌ترتیب شامل 100% (W₀)، 75% (W₁) و 50% (W₂) نیاز آبی گیاه (کنترل با دستگاه TDR-150) استفاده شد. تبخیر و تعرق کل در تیمارهای مختلف بین 7/692 (W₀S₀) تا 9/344 (W₂S₂) میلی‌متر و عملکرد تر بین 4/50 تا 2/33 تن بر هکتار اندازه‌گیری شد. نتایج این پژوهش نشان داد که بیش‌ترین میزان تبخیر و تعرق دوره‌ای در تمامی تیمار‌ها در مراحل توسعه و میانی صورت گرفته است. به‌طوری‌که میزان تبخیر و تعرق نسبی در مراحل توسعه، میانی و پایانی رشد به‌ترتیب بین تیمار شاهد و بقیه تیمار‌ها 100-45%، 100-49% و 100-44% برآورد شد. میزان عملکرد نسبی تر نیز در تیمارهای W₀S₀ تا W₂S₂ بین 100 تا 66 درصد محاسبه گردید. همچنین نتایج نشان داد که بیش‌ترین کاهش درصد عملکرد بین گروه‌ تیماری W₂ (تیمار‌های W₂S₀، W₂S₁ و W₂S₂) برابر با 6/13 درصد و سپس گروه تیماری W₀ (تیمار‌های W₀S₀، W₀S₁ و W₀S₂) برابر با 12 درصد و کم‌ترین آن بین گروه‌ تیماری W₁ (تیمار‌های W₁S₀، W₁S₁ و W₁S₂) به میزان 3 درصد به‌دست آمد. نتایج مدل‌سازی عملکرد نسبی محصول بر اساس مقدار تبخیر و تعرق نسبی ذرت در مراحل مختلف رشدی و در شرایط تیمارهای مختلف تنش‌های آبی و شوری حاکی از مناسب بودن مدل‌ جمع‌پذیر سینگ با ارزیابی‌های آماری EF، R² و RMSE  به‌ترتیب 361/0، 891/0 و 065/0 و ضرب‌پذیر رائو با آنالیز‌های ذکر شده 171/3-، 914/0 و 165/0 بوده و مدل‌ مینهاس نا‌مناسب در این برآورد تشخیص داده شد. بنابراین مدل‌های انتخابی با برآورد مناسب عملکرد نسبت به آب مصرفی علاوه بر تأمین نیاز آبی گیاه موجب کاهش حجم آب آبیاری و هدر رفت آن و استفاده بهینه از منابع آبی کشور می‌گردد.

چکیده مدیریت منابع آب در مناطق خشک و نیمه­خشک به­خصوص در بخش کشاورزی بسیار مهم می­باشد. مطابق بیلان آب استان قم در حدود 90 درصد از منابع آب در این منطقه در بخش کشاورزی مصرف می­گردد. در این مطالعه ردپای آب مجازی محصولات زراعی، دامی و نهاده­های مصرفی در بخش کشاورزی به­منظور کاهش فشار و حفظ منابع آبی موجود مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است. در بخش زراعی با استفاده از نرم­افزار NETWAT نیاز آبی گیاهان محاسبه و با استفاده از فرمول مکانن و هوکسترا که در سال 2010 ارائه شده­است، ردپای آب مجازی محصولات زراعی در میانگین ده ساله محاسبه شد. نتایج نشان داد که به­دلیل پایین بودن راندمان سامانه آبیاری حجم ردپای آب سفید که به تلفات آبیاری اشاره دارد در محصولات استان بسیار بالا تخمین زده شد، سهم ردپای آب سفید در محصولات جو، گندم، یونجه، پیاز، گوجه فرنگی، خربزه و ذرت به­ترتیب برابر 55 درصد، 49 درصد، 48 درصد، 51 درصد، 46 درصد، 54 درصد و 5/37 درصد از سهم کل ردپای آب محاسبه شده است. همچنین ردپای آب سبز به دلیل کمبود میزان بارش در استان قم بسیار ناچیز برآورد شد. ردپای آب سبز در محصولات جو و گندم نسبت به سایر محصولات بیشتر بود که علت این امر همپوشانی فصل کشت و بارندگی بوده است، سهم ردپای آب سبز در محصول جو 12 درصد و در گندم برابر 11 درصد از سهم کل ردپای آب بود. در بخش دامی، ردپای آب در مشتقات دام و طیور با استفاده از روش هوکسترا و مکانن، 2010 محاسبه و با متوسط ردپای آب در کشورهای مختلف مقایسه شد. نتایج در بخش دامی نشان داد که ردپای آب مجازی در تولید گوشت قرمز و شیر به­ترتیب 39 متر مکعب بر کیلوگرم و 42/2 متر مکعب بر لیتر تخمین زده شد. همچنین ردپای آب مجازی در گوشت مرغ و تخم­مرغ به­ترتیب 4/7 و 34/4 متر مکعب بر کیلوگرم محاسبه شد. در بخش نهاده­های مصرفی، ردپای آب در کود (ازته، فسفاته، پتاسه و سایر کودها) برای اولین بار مورد توجه قرار گرفت. در بخش نهاده­های مصرفی، ردپای آب مجازی در کود تولیدی برخی از محصولات با استفاده از اطلاعات پرسشنامه محاسبه شد. نتایج نشان می­دهد که مجموع ردپای آب مجازی کود مصرفی برای تولید محصولات گندم، جو، پنبه و یونجه به­ترتیب 62/2، 19/1، 07/1 و 54/2 متر مکعب بر کیلوگرم تخمین زده شد. سهم کودهای ازته در تولید محصول گندم، یونجه، پنبه و جو به­ترتیب 54، 59، 68 و 60 درصد از سهم ردپای آب کل در کود مصرفی را تشکیل می­دهد.     

چکیده در این پژوهش بهره‌وری مصرف آب و کود نیتروژن در کشت ذرت علوفه‌ای با رقم سینگل کراس 704، تحت تنش‌های شوری و کمبود نیتروژن بررسی شد. آزمایش به‌صورت فاکتوریل دو عاملی و در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی در دو سال 1396 و 1397 انجام شد. تیمارهای آب شور شامل چهار هدایت ‌الکتریکی 5/0، 1/2، 5/3 و 7/5 دسی‌زیمنس بر متر بود. تیمارهای کمبود نیتروژن در چهار سطح 100، 75، 50 و 25 درصد مصرف کود نیتروژن بر اساس نیاز کودی بود. تیمارها در سه تکرار و در کرت‌هایی به ‌مساحت 9 متر مربع به‌اجرا درآمد. در فواصل بین دو آبیاری، مقاومت روزنه‌ای برگ‌های گیاه و رطوبت خاک اندازه‌گیری شد و با اتمام آب سهل‌الوصول، آبیاری انجام شد. تبخیر- تعرق روزانه گیاه از روی مقدار کاهش رطوبت خاک محاسبه شد. نتایج نشان داد اثر تنش‌ها از تیمار  تا  به‌طور متوسط باعث افزایش دو برابری مقاومت روزنه، کاهش 37 درصدی تبخیر- تعرق و کاهش 39 درصدی عملکرد گیاه شد. بدون اعمال مدیریت، بهره‌وری مصرف آب در تیمارهای  تا ، از 4/4 تا 74/2 کیلوگرم بر متر مکعب (در سال 1396) و 35/4 تا 57/2 کیلوگرم بر متر مکعب (در سال 1397) بود. اما با مدیریت مصرف آب و کود نیتروژن، بهره‌وری مصرف آب افزایش یافت و به حد پتانسیل منطقه نزدیک شد. از سوی دیگر از بیشترین تنش وارده  تا تیمار شاهد ، مقدار بهره‌وری مصرف نیتروژن از 34/3 تا 11/5 کیلوگرم بر کیلوگرم (سال 1396) و از 06/3 تا 5 کیلوگرم بر کیلوگرم (سال 1397) بود. نتایج نشان داد در شرایط تنش شوری، می‌توان با محاسبه حجم آب آبیاری بر اساس تبخیر- تعرق گیاه و جبران کمبود نیتروژن خاک (مدیریت زراعی)، بهره‌وری مصرف آب را افزایش داد. در این شرایط با مصرف کامل کود نیتروژن، بهره‌وری زراعی مصرف نیتروژن نیز افزایش یافت. یعنی با افزایش شوری، تغذیه کامل خاک با عنصر نیتروژن، راه‌کار مدیریتی برای افزایش عملکرد محصول، افزایش بهره‌وری مصرف آب و کود بود.  
 

چکیده کشت­های گلخانه­ای نقش ویژه­ای در تولید محصولات کشاورزی دارند. آگاهی از میزان دقیق نیاز آبی در برنامه­ریزی توسعه گلخانه­ها از اهمیت زیادی برخوردار است. هدف از این پژوهش ارزیابی و ارایه مدلی برای برآورد تبخیر و تعرق خیار در شرایط گلخانه­ای با استفاده از داده­های هواشناسی و مطالعه بهره­وری آب در تولید این محصول در قزوین است. در طی تحقیق، تغییرات دما، رطوبت، تشعشع، ارتفاع گیاه و رطوبت خاک اندازه­گیری شد. با بررسی مدل­های ریاضی مختلف، یک مدل توانی با پارامترهای دما، رطوبت نسبی و ارتفاع گیاه و با ضریب همبستگی 86/0 به عنوان بهترین مدل برای برآورد تبخیر و تعرق خیار گلخانه­ای انتخاب شد. همچنین مقایسه تبخیر و تعرق اندازه­گیری شده با روابط متداول تعیین تبخیر و تعرق نشان داد که در سطح اطمینان 99 درصد بین تبخیر و تعرق اندازه­گیری شده و تبخیر و تعرق برآورد شده با روش فائو پنمن مانتیث همبستگی وجود دارد. روش فائو پن‌من مانتیث با ضریب تبیین 42/0 از دقت بیشتری نسبت به سایر روش­ها برخوردار بوده و روش بلانی کریدل اصلاح شده با ضریب تبیین 24/0 کمترین دقت را دارد. همچنین بهره­وری آب در گلخانه­های کشت خیار فعال در استان قزوین مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داده بهره­وری آب خیار در گلخانه­ها از 23/9 تا 44/22 کیلوگرم بر متر مکعب متغیر است. این دامنه تغییرات مساله اهمیت مدیریت و بهره­برداری در ارتقای بهره­وری آب در گلخانه­ها را خاطر نشان می‌سازد. طبق برآوردهای انجام شده در این تحقیق اگر میزان تولید فعلی خیار در استان در فضای آزاد در گلخانه­ها کشت شود، به 117 هکتار گلخانه نیاز خواهد داشت و با این عمل نزدیک به 15 میلیون متر مکعب آب صرفه‌جویی خواهد شد. با بررسی سایر جوانب اقتصادی و اجتماعی توسعه گلخانه­ها می‌تواند در تسکین مشکلات کم آبی در استان کمک­ساز باشد.

چکیده برای مطالعه تأثیر شوری آب و کمبود ازت خاک (تنش حاصلخیزی)، بر مقدار ضریب K_s و آب سهل‌الوصول (RAW) ذرت، آزمایشی به صورت فاکتوریل و در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی، در سال 1396 و در قزوین انجام شد. تیمارهای هدایت الکتریکی آب شامل چهار مقدار (S_0 )5/0، (S_1 )1/2، (S_2 )5/3 و (S_3 )7/5 دسی‌زیمنس بر متر و تیمارهای ازت خاک در چهار سطح (N_0 )100، (N_1 )75، (N_2 )50 و (N_3 )25 درصد مصرف کود ازت، در سه تکرار و در کرت‌هایی به مساحت 9 متر مربع به اجرا درآمد. هم‌زمان با افزایش مقاومت روزنه‌ها در اثر تنش‌های محیطی وارده بر گیاه، آبیاری کرت‌ها انجام شد. ضریب RAW با اندازه‌گیری رطوبت خاک قبل از آبیاری و ضریب K_s، از تقسیم مقدار تبخیر و تعرق گیاه تحت تنش بر گیاه شاهد، محاسبه شد. تغییرات ضریب K_s از تیمار S_0 N_0 تا S_3 N_3 ؛ 1 تا 63/0 بود. برای برآورد ضریب K_s از روی مقادیر تنش‌های شوری و ازت، توابع مختلف بین ضریب K_s و نسبت‌هایN_i/N_0 و S_i/S_0 برازش داده شد. در نهایت تابع درجه دوم با ضریب تبیین 984/0 به عنوان تابع بهینه تخمین K_s انتخاب شد. با تغییر حاصلخیزی از N_0 به N_3 در تیمارهای S_0،S_1، S_2 و S_3، مقدار RAW به ترتیب؛ 7/63، 7/58، 4/55 و 42 درصد و با تغییر شوری آب از S_0 به S_3 در تیمارهای N_0، N_1، N_2 و N_3، مقدار RAW به‌ترتیب؛ 7/51، 3/46، 7/42 و 42 درصد برآورد شد. نتایج نشان داد که تنش شوری آب و کمبود ازت خاک، بر افزایش مقاومت روزنه، کاهش تبخیر و تعرق گیاه و حفظ محتوای آب خاک مؤثر بود. پس در شرایط وجود تنش‌های محیطی، می‌توان با کاهش حجم آب آبیاری، علاوه بر تأمین آب مورد نیاز گیاه، از هدررفت آب جلوگیری به‌عمل آورد.

چکیده به‌منظور بررسی تغییرات شوری پروفیل خاک 4 محصول زراعی گندم، ذرت، جو و گوجه‌فرنگی کشت شده در اراضی دشت قزوین با شوری اولیه 5/1 دسی‌زیمنس بر متر و با اقلیم گرم و خشک، تحت آبیاری تیپ (قطره‌ای نواری) و طی 20 سال زراعی، ابتدا توزیع شوری با مدل AquaCrop شبیه-سازی شده، سپس توسط نرم‌افزارهای Minitab 17 و2007 Excel مورد تحلیل قرار گرفت. نتایج نشان داد، در محصولات ذرت و گوجه‌فرنگی، آبیاری تیپ با شوری آب آبیاری 1 دسی‌زیمنس بر متر، منجر به افزایش قابل توجه شوری متوسط خاک ناحیه توسعه ریشه از 5/1 به‌ترتیب به 4 و 3/4 دسی-زیمنس بر متر می‌گردد (معنی‌داری روند در سطح 5 درصد)، حال آنکه افزایش شوری متوسط ناحیه توسعه ریشه در محصولات گندم و جو در همان حالت، از 5/1 به‌ترتیب به 03/2 و 02/2 دسی‌زیمنس بر متر رسیده که در سطح 5 درصد معنی‌دار نیست. علت را می‌توان به نیاز آبی پایین و فیزیولوژی جو و گندم در جذب نمک، نسبت به ذرت و گوجه‌فرنگی نسبت داد که در نتیجه آن آب کمتری وارد خاک شده و در نتیجه شوری کمتری در نتیجه تبخیر آب در زمین تجمع می‌یابد، همچنین وجود بارش در فصل کشت گندم و جو منجر به شستشوی نمک از ناحیه ریشه می‌شود. درستی این فرض از طریق معنی‌داری همبستگی بین بارش و شوری خاک در سطح 5 درصد آزمون و ثابت گردید. لذا پیشنهاد می‌گردد گندم و جو با مقاومت بالا نسبت به شوری، در اولویت کشت آبیاری موضعی برای نواحی خشک با بارش‌های ناچیز و منابع آبی محدود، قرار گیرند.

چکیده مدل AquaCrop برای شبیه‌سازی واکنش محصولات زراعی به مقدار آب مصرفی و مدیریت آبیاری توسعه یافت. سادگی، نیاز به حداقل داده ورودی و دقت قابل قبول مدل از مزایای استفاده گسترده از آن می‌باشد. در این تحقیق به منظور واسنجی و اعتبار‌سنجی عملکرد از داده‌های مزرعه‌ای تحت کشت یونجه در اردستان استفاده شد. اطلاعات هواشناسی از ایستگاه سینوپتیک اردستان، کیفیت آب و خاک از نتایج آنالیز آب و خاک مزرعه و تبخیر-تعرق گیاه مرجع به روش فائو-پنمن مانتیث محاسبه شد. پوشش گیاهی اولیه، پوشش گیاهی بیشینه، عمق توسعه ریشه اولیه، عمق توسعه ریشه بیشینه، ضریب گیاهی، تاریخ‌های جوانه‌زنی، گل‌دهی، حداکثر پوشش گیاهی، شروع پیری پوشش گیاهی و رسیدگی فیزیولوژیک پارامترهای واسنجی شده مدل طی شش سال 2010 تا 2015 بودند. از اطلاعات 2 مزرعه برای واسنجی و 2 مزرعه دیگر برای اعتبار‌سنجی استفاده شد. سپس، عملکرد یونجه طی سال‌های مذکور مورد اعتبارسنجی قرار گرفت. شاخص‌های ارزیابی مزرعه‌ای شامل ضریب تبیین (R2)، مجذور میانگین مربعات خطای نرمال شده(NRMSE) ، ضریب باقیمانده (CRM)، و کارایی مدل‌سازی (EF) برای اعتبارسنجی استفاده شدند. CRM مثبت در اغلب نتایج نشان از کم برآورد بودن مدل بود. بیشینهR2 برابر یک و NRMSE، 04/0 نشان از دقت بالای مدل در شبیه‌سازی عملکرد بود. تبخیر از سطح خاک، تعرق گیاه و تبخیر-تعرق واقعی به وسیله مدل برآورد گردید. مقدار تبخیر طی مدت برداشت محصول 27 تا 47 درصد تبخیر-تعرق بود. مقدار بهره‌وری آب مبتنی بر تبخیر-تعرق (Y ET-1) 27 تا 44 کمتر از بهره‌وری مبتنی بر تعرق (Y T-1) شده است. AquaCropمدل گیاهی قدرتمند و با ارزشی برای بهبود مدیریت آب در مزرعه و محاسبه بهره‌وری آب می‌باشد.

چکیده با افزایش نیاز به تولید غذا و کاهش منابع آبی، می‌توان با بررسی اراضی دیم از نظر خصوصیات توپوگرافی، دسترسی به منابع آبی و تخصیص بهینه منابع آب موجود، میزان تولید را با انجام آبیاری تکمیلی افزایش داد. در این مطالعه، پتانسیل‌یابی اراضی دیم منطقه کامیاران برای انجام آبیاری تکمیلی، با انتخاب اراضی دیم دارای شیب کمتر از 8 درصد و مجاورت با رودخانه‌های فصلی صورت گرفت. منابع آبی نیز برای انجام آبیاری بهاره (50 میلی‌متر در ماه‌های فروردین و اردیبهشت)، آبیاری پاییزه (75 میلی متر در ماه‌های آبان و آذر) و جفت آبیاری (مجموع آبیاری بهاره و پاییزه) در نظر گرفته شد. بهینه‌سازی برای برآورد سطوح زیر کشت بهینه و به منظور افزایش سود خالص در زیرحوضه‌‌های کامیاران انجام شد. با توجه به حجم متفاوت منابع آبی قابل دسترس، یک زمان مشخص برای انجام آبیاری تکمیلی در تمام زیر حوضه‌ها تعیین نگردید. در زیر حوضه‌های A، B ،C آبیاری پاییزه گندم، در زیر حوضه های E، F و INT آبیاری بهاره و پاییزه گندم و آبیاری پاییزه جو و در زیرحوضه D، آبیاری بهاره و پاییزه گندم، توسط مدل بهینه‌سازی پیشنهاد شد. با اجرای مدل بهینه‌سازی در اراضی با شیب کمتر از 8 درصد، برای سال زراعی 94-1393، مجموع تولید گندم و جو به‌ترتیب 5/47 و 5/10 درصد، مجموع سود خالص گندم و جو 85 درصد و بهره وری آب برای دو محصول گندم و جو، به ترتیب 8/74 و 5/44 درصد، نسبت به کشت مطلق دیم افزایش داشته است.

چکیده دشت قزوین، از مهمترین دشت‌های مرکزی ایران به دلیل خشکسالی‌ و افزایش مصارف بخش‌های مختلف، با بحران کمبود آب مواجه شده است. لذا مدیریت آب بخش کشاورزی به عنوان مهمترین‌ مصرف‌کننده آب در منطقه ضروری است. در این تحقیق از مفهوم ردپای آب مجازی برای محصولات اصلی آبی و دیم منطقه برای مدیریت بهتر آب کشاورزی استفاده شد. مجموع ردپای آب مجازی در تولید محصولات اصلی آبی و دیم منطقه برای 2014-2003، حدود 2053 میلیون مترمکعب در سال است که سهم آب سبز، آبی، خاکستری و سفید به‌ترتیب 31، 25، 2 و 42 درصد می‌باشد. از مجموع ردپای آب در تولید محصولات اصلی منطقه، سهم آب خاکستری و سفید حدود 44 درصد است. پایین بودن راندمان سیستم‌های آبیاری و مصرف بیش از حد کودهای ازته باعث افزایش سهم آب سفید و خاکستری در منطقه است. کشت وسیع ذرت دانه‌ای، ذرت علوفه‌ای، گوجه فرنگی و یونجه از دلایل اصلی بالا بودن حجم صادرات آب مجازی منطقه می‌باشد. حدود 1022 میلیون مترمکعب به صورت صادرات آب مجازی از منطقه خارج می‌شود. حجم صادرات آب مجازی ذرت دانه‌ای، ذرت علوفه‌ای، یونجه و گوجه فرنگی مجموعا 4/54 درصد یعنی حدود 556 میلیون مترمکعب در سال از کل حجم صادرات آب مجازی منطقه است. با حذف صادرات این چهار محصول تابستانه حدود 507 میلیون مترمکعب در سال از خروج منابع آب سطحی و زیرزمینی جلوگیری می‌شود. اما این محصولات به دلیل بالا بودن عملکرد و سودخالص در هر هکتار مورد توجه کشاورزان قرار می‌گیرد. گندم نیز با سهم 4/28 و 2/20 درصدی از کل حجم آب مجازی و حجم منابع آبی صادر شده از منطقه، نقش مهمی در خروج آب از منطقه دارد.

چکیده در این مطالعه، اجزاء ردپای آب سبز (بارندگی مؤثر)، آبی (نیاز خالص آبیاری)، خاکستری (برای رقیق‌سازی کودهای شیمیایی) و سفید (تلفات آبیاری) در تولید محصول گندم در 15 استان عمده تولیدکننده گندم در سطح کشور برآورد گردید. مفهوم ردپای آب سفید در این مقاله پیشنهاد گردیده و معرف تلفات آب آبیاری می‌باشد. نتایج نشان می‌دهد مجموع حجم ردپای آب در تولید محصول در سطح کشور در دوره 1385-1390 (2005-2011) در حدود 42143 میلیون متر مکعب برآورد گردید. در اراضی فاریاب، سهم ردپای آب سبز، آبی، خاکستری و سفید به ترتیب 23، 25، 17 و 35 درصد از مجموع ردپای آب در تولید گندم در هر استان است. در بین 15 استان برگزیده، متوسط مجموع ردپای آب در اراضی فاریاب در حدود 3188 مترمکعب بر تن می‌باشد که سهم آب سبز و آب آبی تقریباً برابر است. در اراضی فاریاب، سه استان فارس، خراسان و خوزستان به ترتیب با 5575، 5028 و 4123 میلیون مترمکعب در سال بیشترین ردپای آب در تولید گندم کشور را دارا هستند. در این سه استان میزان زیاد ردپای آب خاکستری و سفید علاوه بر بالا بودن سطح زیر کشت و پتانسیل تبخیر و تعرق، از دلایل دیگر بالابودن مجموع ردپای آب در تولید گندم است. در این سه استان به ترتیب حدود 58، 59 و 57 درصد از مجموع ردپای آب در تولید گندم آبی در استان سهم ردپای آب خاکستری و سفید است. در اراضی دیم، متوسط مجموع ردپای آب در حدود 3071 مترمکعب بر تن برآورد می‌شود که در آن، سهم آب سبز و خاکستری به ترتیب 90 و 10 درصد می‌باشد.

چکیده چکیده کم آبیاری شیوه ای است که در آن افزایش کارآیی مصرف آب با کاهش کفایت آبیاری به دست می آید. در این تحقیق توانایی مدل CROPWAT در مدیریت کم آبیاری برای دو محصول گندم و جو در اقلیم کرج بررسی شده است. در این راستا شاخص های ارزیابی مدل شامل مجذور میانگین مربعات خطا (RMSE1) و ضریب باقیمانده (CRM2) محاسبه گردید و مقادیر آنها به ترتیب در محدوده 8/9 تا 2/17 درصد و 32/0 تا 51/0 بود که نشان گر این است که درصد کاهش عملکرد را کمتر از نتایج واقعی برآورد می کند. مقادیر منفی به‌دست آمده برای شاخص کارآیی مدل سازی (EF3) در هر دو محصول برای دور آبیاری 14 روزه بیانگر ناکارآمدی مدل در پیش بینی کاهش عملکرد در دور آبیاری 14روزه است. از محدودیت های اساسی مدل CROPWAT این است که این مدل تنها اثر تنش خشکی را در پیش بینی عملکرد در نظر می گیرد و اثرات تنش های دیگر مانند شوری را نادیده می‌گیرد. این مطالعه نشان می دهد که کاربرد مدل CROPWAT بدون کالیبره کردن ضرایب گیاهی و خصوصیات خاک می تواند خطاهای قابل توجه‌ای داشته باشد و در استفاده از این مدل باید احتیاط نمود. در این مطالعه کارآیی مصرف آب در گیاهان مورد مطالعه در محدوده 3/1 تا 3/2 کیلوگرم بر متر مکعب به‌دست آمده است و حداکثر مقادیر آن مربوط به تیمار کم آبیاری 20 درصد نیاز آبی می باشد. اعمال مدیریت مناسب کم آبیاری می‌تواند نقش قابل توجهی در ارتقای کارآیی مصرف آب داشته باشد. واژه‌های کلیدی: کارآیی مصرف آب،کاهش عملکرد، تابع عملکرد،CROPWAT

چکیده چکیده زه آب های تولید شده در پروژه های آبیاری و زهکشی جنوب استان خوزستان با مشکل شوری همراه می‌باشد و تخلیه آن‌ها به منابع آب پذیرنده مثل رودخانه کارون با محدودیت هایی روبرو است. یکی از راهکارهای دفع زه آب، استفاده از حوضچه های تبخیری است. مهمترین مؤلفه جریان خروجی این حوضچه ها، تبخیر است. تبخیر از این حوضچه ها با توجه به شوری بالای زه‌آب، کمتر از آب خالص است. در این مطالعه با اصلاح رابطه فشار بخار اشباع آب شور نسبت به آب خالص و با استفاده از معادله‌ی پنمن، میزان تبخیر از حوضچه های تبخیری فرضی برای کنترل زه آب در واحد میرزا کوچک خان برآورد شده است. در نهایت با مقادیر تبخیر و حجم زه آب سالانه، سطح حوضچه های تبخیری لازم برای دفع زه آب تعیین شده است. با تبخیر از آب درون حوضچه ها، شوری آب درون حوضچه ها افزایش می یابد. افزایش شوری تا حد اشباع نمک در آب ادامه پیدا می کند و پس از آن نمک ها رسوب می کنند. نمک غالب زه آب ها در خوزستان NaCl است و حد اشباع این نمک در آب 300 گرم بر لیتر می باشد. نتایج نشان می دهد میانگین تبخیر سالانه از آب با شوری300 گرم بر لیتر برابر با 1903 میلی متر می باشد. با توجه به حجم زه آب تولیدی در واحد میرزا کوچک خان با سطح 12000 هکتار، به حوضچه هایی به وسعت 7740 هکتار نیاز می باشد. این مطالعه نشان می دهد که دفع زه آب های تولیدی در واحد های تولید نیشکر تنها به صورت حوضچه های تبخیری امکان پذیر نبوده و باید مدیریت هایی در جهت کاهش حجم زه آب و شوری صورت گیرد. واژه‌های کلیدی: حوضچه های تبخیری، زه آب، فشار بخار آب اشباع