تعیین عمق بهینه آبیاری محصولات زراعی در شرایط شوری با استفاده از مدلSWAP

نوع مقاله : مقالات پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه تهران

2 موسسه تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی

3 مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی اصفهان

چکیده

چکیده
در این تحقیق بر اساس نتایج آزمایش‌های مزرعه‌ای و به منظور تعیین توابع تولید-آب-شوری محصولات عمده شبکه‌های آبیاری آبشار و رودشت اصفهان با حدود 54000 هکتار مساحت قابل آبیاری، مدل SWAP به روش مدلسازی معکوس واسنجی گردید. این محصولات شامل گندم، جو، پنبه، چغندرقند، پیاز، آفتابگردان، ذرت‌ علوفه‌ای بوده و آزمایش‌های مزرعه‌ای مدیریت‌های مختلف آبیاری با آب شور بر عملکرد محصولات فوق، طی سال‌های 77-1375 و 86-1384 در ایستگاه تحقیقات زهکشی و اصلاح اراضی رودشت اصفهان انجام گردید. با توجه به تعداد کم تیمارهای مزرعه‌ای و به منظور تعیین تابع تولید مناسب، مدل SWAP پس از واسنجی پارامتر‌های گیاهی و پارامترهای هیدرولیکی و انتقال املاح خاک، برای مقادیر مختلف عمق و سطوح مختلف شوری آب آبیاری اجرا شد. تابع تولید به فرم درجه دوم، برای 6 سطح شوری 1، 2، 4، 6، 8 و10 دسی‌زیمنس بر متر برای هر یک از محصولات انتخابی محاسبه گردید. بر اساس تابع تولید، تابع هزینه و قیمت فروش هر یک از محصولات بر مبنای سال 1387، عمق بهینه آبیاری با هدف حداکثر نمودن سود خالص در شرایط مختلف محدودیت کمی و کیفی آب و زمین محاسبه گردید. بر اساس نتایج، در شرایط محدودیت کمی آب و برای 10000 متر مکعب آب در دسترس، حداکثر سود خالص از کشت پیاز، با سطح کشت 16/1 هکتار (862 میلیمتر عمق آب مصرفی) و سود خالص 6/52 میلیون ریال حاصل گردید. در شرایط محدودیت زمین نیز برای مقدار مشخص آب در دسترس، حداکثر سود خالص از کشت محصول پیاز حاصل شد. در شرایط محدودیت کمی و کیفی آب و 10000 مترمکعب آب در دسترس، در سطح شوری 2 دسی‌زیمنس بر متر، حداکثر سود خالص (11/35 میلیون ریال) از کشت پیاز با سطح کشت 44/1 هکتار حاصل و در سطح شوری 6 دسی‌زیمنس بر متر حداکثر سود از کشت گندم (37/18 میلیون ریال) و سپس جو (9/13 میلیون ریال) حاصل گردید. به خاطر افت شدید عملکرد پیاز و ذرت علوفه‌ای در سطح شوری 6 دسی‌زیمنس بر متر، سود خالص کشت پیاز و ذرت علوفه‌ای در این سطح شوری منفی گردید. در سطح شوری10 دسی‌زیمنس بر متر، حداکثر سود خالص از کشت جو و سپس چغندرقند حاصل شد.

واژه‌های کلیدی: شوری، مدل SWAP، حداکثر سود خالص، عمق بهینه آبیاری، حوزه آبریز زاینده‌رود

عنوان مقاله [English]

Determination of Optimal Field Crops Irrigation Depth Using Swap Model in Salinity Condition

نویسندگان [English]

  • V. R. Verdinejad 1
  • T. Sohrabi 1
  • N. Heydari 2
  • Sh. Araghinejad 1
  • M. Feizi 3
1 University of Tehran
2 Iranian Agricultural Engineering Research Institute
3 Esfahan Agricultural and Natural Resources Research Center
چکیده [English]

Abstract
In this study, seven main field crops of the Rudasht and Abshar Irrigation Networks of Esfahan (with 54,000 ha designed command area) such as Wheat, Barley, Onion, Sunflower, Fodder Mays and Sugar beet were selected and SWAP model was calibrated by inverse modeling base on field experiments results in order to determine crop water salinity production functions. Field experiments were conducted with effect of saline water with different irrigation managements on crop yield at Research Station of Drainage and Soil Reclamation of Rudasht during 1996 to 1998 and 2005 to 2007. In terms of insufficient field treatments and in order to fit proper crop yield production function, SWAP calibrated model was run for different quantity and quality levels of irrigation water. Quadratic form of crop yield production function was calculated for 6 salinity levels of irrigation water include 1, 2, 4, 6, 8 and 10 dS/m and each crop. Optimal irrigation depth in different condition include scarcity of water quantity, land quantity and water quantity and quality was calculated base on crop yield production function, cost production function and marketable price of each crop based on 2008 with respect to maximize net benefit. Results of analysis showed that in scarcity of water quantity for 10000 m3 available water, maximum net benefit gain onion cultivation with 52.6×106 Rials beside with 1.16 ha of area cultivation. In land scarcity condition for specified available water, maximum net benefit gain onion cultivation, too. In scarcity of water quantity and quality condition, with increasing salinity of irrigation water, for 10000 m3 available water salinity level of irrigation water equal 2 dS/m, maximum net benefit gain onion cultivation with 35.11×106 Rials beside with 1.44 ha of area cultivation, too. In salinity level equal 6 dS/m, maximum net benefit gain wheat cultivation with 18.37×106 Rials and next maximum net benefit barely cultivation with 13.9×106 Rials. Yield of Onion and Fodder Maize decreased severely so that for higher than salinity level of irrigation water equal 6 dS/m, net benefit was negative. In salinity level equal 10 dS/m, maximum net benefit gain barely and next sugar beet cultivation.

Keywords: Salinity, SWAP model, Maximum net benefit, Optimal irrigation depth, zayanderud river basin

CAPTCHA Image