موسسه تحقیقات خاک و آبپژوهش آب در کشاورزی2228-714030420161221Optimization of Water and Nitrogen Application in Corn Fertigationبهینهسازی مصرف آب و کود در کودآبیاری ذرت دانهای44545510900710.22092/jwra.2017.109007FAحمزه علی علیزادهاستادیار گروه آب دانشگاه ایلامفریبرز عباسیعضو هیئت علمی (استاد) مؤسسه تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی، سازمانتحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرج، ایران.Journal Article20170219<strong> </strong> <br />Optimization of water and nitrogen applicationdecreases production costs, conserves resources, and reduces environmental pollution which occurs as a result of excessive use of these resources. The objective of this study was to optimize applied water and urea in corn fertigation. A field experiment was carried out in furrows, having 165m length and 0.006 m/m slope, in Karaj. The corn hybrid 370 double-cross was planted on June 2008 and 2010. The experiments were carried out according to a factorial arrangementbased on randomized complete block design with 4 replicates. Four levels (0, 60%, 80%, and 100%) of the recommended fertilizer value and four levels (60%, 80%, 100%, and 120%) of irrigation water requirement were applied. Fertilizer treatments were accomplished atfour critical stages of the growth (before cultivation, seven-leaf stage, shooting stage, and flowering stage). In this study, an analysis of crop yield production, cost and revenue functions, and profit maximization was conducted to determine the optimal water and nitrogen use. The results of multiple regression at 5% level showed that the relationship between the grain yield and the amount of each of the inputs of water and nitrogen was a quadratic function (R<sup>2</sup>=0.83 and ME=15.53%). The optimal level of urea consumption was dependent on applied water. By increasing the amount of irrigation water, the optimum level of fertilizer consumption is increased. When land is limiting, use of full irrigation (940 mm) and 375 kgurea/ha leads to maximum income. When water is limiting, the optimum amounts of applied water and urea were774 mm (77% of water requirement) and 357 kg/ha (90% of urea recommendation), respectively. <strong>بهینهسازی مصرف آب و کود،علاوه بر کاهش هزینههای تولید و حفظ منابع، باعث کاهش آلودگیهای زیستمحیطی ناشی از مصرف بیرویه این منابع می شود. در این مطالعه به منظور بهینهسازی مصرف آب و کود اوره ذرت دانهای رقم دابل کراس 370، آزمایشی به صورت فاکتوریل با طرح پایه بلوکهای کامل تصادفی در چهار تکرار طی سالهای زراعی 87- 1386 و 89-1388روی جویچههای انتها باز با طول 165 متر در مزرعه 400 هکتاری موسسه تحقیقات اصلاح و تهیه نهال و بذرکرج انجام شد. فاکتور</strong><strong> اول شامل چهار سطح آب </strong><strong>(W)</strong><strong>:</strong><strong> 60%، 80%، 100%، و120% آبیاری کامل و فاکتور دوم شامل چهار سطح کود </strong><strong>(N)</strong><strong>: شاهد بدون کود، 60%، 80% و 100% توصیه کودی به روش کودآبیاری بود. کود اوره در چهار تقسیط مساوی (قبل از کاشت، مرحله هفت برگی، مرحله ساقه رفتن و </strong><strong>مرحله سنبلهدهی) به خاک داده شد. </strong><strong>برای انتخاب بهترین ترکیب آب و کود، ابتدا توابع تولید عملکرد، هزینه و درآمد خالص بر حسب آب و کود مصرفی در شرایط محدودیت آب و محدودیت زمین با استفاده از آزمون رگرسیون چندگانه استخراج شد. سپس با استفاده از تابع هدف حداکثر درآمد خالص سطوح بهینه آب و کود محاسبه شد. نتایج آزمون رگرسیون چندگانه در سطح پنج درصد نشان داد که بهترین رابطه بین عملکرد ذرت دانهای و مقدار مصرف هر یک از نهادههای آب و کود تابع درجه دوم میباشد (مقدار </strong><strong>R<sup>2</sup>=0.83</strong><strong> و</strong><strong>ME=15.53%</strong><strong>)</strong><strong>. سطح بهینه کود مصرفی به عمق آب آبیاری وابسته است به طوری که با افزایش مقدار آب آبیاری، سطح بهینه کود مصرفی افزایش مییابد. نتایج بهینهسازی توابع تولید نشان داد که در شرایط محدودیت زمین، سطوح بهینه آب و کود اوره مصرفی برای دستیابی به حداکثر سود خالص به ترتیب 940 میلیمتر و 375 کیلوگرم در هکتار میباشد. لیکن در شرایط محدودیت آب، مصرف 774 میلیمتر (77 درصد آب مصرفی) و 357 کیلوگرم کود اوره در هکتار(90 درصد نیاز کودی) سطوح بهینه مصرف آب و کود میباشند.</strong>موسسه تحقیقات خاک و آبپژوهش آب در کشاورزی2228-714030420161221Estimating the Economic Value of Water in Wheat Production in Gorgan Countyبرآورد ارزش اقتصادی آب در تولید محصول گندم در شهرستان گرگان45746610900810.22092/jwra.2017.109008FAزهرا گلزاریدانش آموخته کارشناسی ارشد اقتصاد کشاورزی دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان.فرشید اشراقیاستادیار گروه اقتصادکشاورزی دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان.علی کرامت زادهاستادیار گروه اقتصادکشاورزی دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان.0000-0001-7470-4578Journal Article20170219Water pricing is one of the most important economic tools for increasing water demand management in the agricultural sector. In this regard, the purpose of this study, was to determine the economic value of agricultural water from the perspective of demand by using production function approach in wheat for Gorgan County, in 2012-13. In this study, flexible and inflexible functions were used. After estimating these functions, Cobb-Douglas function was chosen as the best production function. Water economic value calculated for wheat crop was 1564.5 Rials per cubic meter. Also, the price elasticity of demand for these products was calculated. According to the results, the absolute price elasticity of water demand for wheat was estimated at 1.28, which is larger than unity and shows that price policies can be an important factor in the control of non-optimized consumption of this valuable input.<strong>قیمتگذاری آب یکی از مهمترین ابزارهای اقتصادی برای مدیریت تقاضای روز افزون آب در بخش کشاورزی است. در این راستا، هدف این مطالعه، تعیین ارزش اقتصادی آب کشاورزی از دید تقاضاکنندگان با استفاده از رهیافت تابع تولید در مزارع گندم شهرستان گرگان در سال زراعی 93-1392 میباشد. در این مطالعه، برای تعیین ارزش اقتصادی آب، توابع انعطافپذیر و انعطافناپذیر مورد<sub></sub> استفاده قرار گرفت. پس از برآورد این توابع، به منظور انتخاب بهترین شکل تابع تولید گندم، از فرض های کلاسیک و آزمونهای اقتصاد سنجی استفاده شد، بر اساس نتایج، تابع کاب-داگلاس به عنوان تابع تولید برتر انتخاب و ارزش اقتصادی آب معادل 5/1564 ریال به ازای هر متر مکعب برآورد گردید. همچنین قدر مطلق کشش خود قیمتی تقاضای آب برای گندم 28/1 برآورد گردید و بزرگتر از یک بودن مقدار این کشش نشان میدهد که سیاستهای قیمتی میتوانند عامل مهمی در کنترل مصرف غیر بهینه این نهاده با ارزش باشند. </strong>موسسه تحقیقات خاک و آبپژوهش آب در کشاورزی2228-714030420161221Evaluation of Forage Sorghum Yield Quality and Quantity at Different Levels of Salinity and Irrigation Water under Subsurface Drip Irrigation Systemبررسی عملکرد کمی و کیفی سورگوم علوفهای در سطوح مختلف شوری و آب آبیاری در سامانه آبیاری قطرهای زیرسطحی46748210901010.22092/jwra.2017.109010FAحلیمه پیریدانشجوی دکتری گروه مهندسی آب دانشکده کشاورزی دانشگاه فردوسی مشهد و عضو هیئت علمی دانشگاه زابل، زابل، ایران.حسین انصاریدانشیار گروه مهندسی آب دانشکده کشاورزی دانشگاه فردوسی مشهدمهدی پارسادانشیار گروه زراعت دانشکده کشاورزی دانشگاه فردوسی مشهد.Journal Article20170219Water stress and salinity are among the problems of agricultural production in many parts of the world. In this study, the effect of salinity (2, 5 and 8 dS/m), different irrigation levels (120%, 100%, 75%, and 50% of water requirement) and three harvesting times (cuttings) were investigated on some qualitative and quantitative parameters of sorghum silage in the Sistan region. The study was carried out using a factorial split plot design with 12 treatments and 3 replications. The results showed that increasing salinity and irrigation water depth decreased fresh and dry matter yield. However, no significant difference was observed between 100% and 75% crop water requirement treatments. Also, treatments with 2 and 5 dS/m salinity were not significantly different in feed production. Furthermore, the fresh and dry forage yields were higher in the second cutting than in the first and third harvesting. Decrease in irrigation water and increase in salinity decreased protein but increased carbohydrate and proline. The highest amount of protein (16.79 percent) was obtained in the second harvesting and at the salinity of 2 dS/m, while the highest amount of carbohydrates (10.79 mg/gFW) and proline (0.42 mg/gFW) belonged to the third harvesting with salinity of 8 dS/m. By increasing salinity in irrigation water and with the passage of time during the growing season, soil salinity increased and distribution of salinity in the soil profile was more uniform in the treatments that had no water stress. Thus, according to the results, 25% of the plant water consumption can be saved and irrigation with 75% of water requirement and salinity of 5 dS/m would have no significant effect on the amount of forage produced. The best forage quality for livestock consumption was obtained in the second harvesting. However, this experiment was done in one growing season and in the long time reduction in the amount of water and the use of salt water can cause soil salinization and accumulation of salts in the soil. Therefore, it is recommended that the experiment be repeated in the future, before making a final decision about reducing irrigation water.<strong>تنشهای</strong><strong>آبی</strong><strong>و شوری</strong><strong>یکی</strong><strong>از</strong><strong>مشکلات</strong><strong>تولید</strong><strong>فرآوردههای کشاورزی</strong><strong>در</strong><strong>بسیاری</strong><strong>از</strong><strong>نقاط</strong><strong>دنیا</strong><strong>است.</strong><strong>در این تحقیق اثر سطوح مختلف شوری(دو، پنج و هشت دسی زیمنس بر متر)، سطوح مختلف آب آبیاری(120%، 100%، 75% و50 درصد نیاز آبی گیاه) و سه مرحله برداشت بر برخی پارامترهای کمی و کیفی گیاه سورگوم علوفهای در منطقه سیستان مورد بررسی قرار گرفت. آزمایش در قالب طرح فاکتوریل اسپلیت پلات در زمان با 12 تیمار و سه تکرار در سه مرحله برداشت انجام گرفت. نتایج نشان داد با افزایش شوری و کاهش عمق آب آبیاری عملکرد و کارآیی علوفه تر و خشک کاهش مییابد اما بین تیمار آبیاری کامل 100% و 75 درصد نیاز آبی گیاه تفاوت معنیدار مشاهده نگردید. همچنین بین تیمارهای آب با شوری دو و پنج دسی زیمنس بر متر تفاوت معنیداری از نظر تولید علوفه مشاهده نشد. نتایج نشان داد که مقدار عملکرد علوفه تر و خشک در برداشت دوم بهتر از برداشت اول و سوم بود. با افزایش شوری و کاهش عمق آب آبیاری درصد پروتیئن گیاه کاهش و مقدار کربوهیدرات و پرولین افزایش یافت. بیشترین مقدار پروتئین (79/16 درصد) در برداشت دوم و شوری دو دسی زیمنس بر متر و بیشترین مقدار کربوهیدرات(79/10میلیگرم بر گرم وزن تر) و پرولین(42/0 میلی گرم بر گرم وزن تر) در برداشت سوم و با شوری هشت دسی زیمنس برمتر مشاهده شد. با</strong><strong>افزایش</strong><strong>شوری</strong><strong>آب</strong><strong>آبیاری</strong><strong>و همچنین</strong><strong>با</strong><strong>گذشت</strong><strong>زمان</strong><strong>در</strong><strong>طول</strong><strong>فصل</strong><strong>رشد،</strong><strong>شوری</strong><strong>نیمرخ</strong><strong>خاک افزایش</strong><strong>یافته</strong><strong>و</strong><strong>توزیع</strong><strong>شوری</strong><strong>در</strong><strong>نیمرخ</strong><strong>خاک در</strong><strong>تیمارهای</strong><strong>بدون</strong><strong>تنش</strong><strong>آبی</strong><strong>از</strong><strong>یکنواختی</strong><strong>بیشتری</strong><strong>برخوردار بود. بنابراین با توجه به نتایج به دست آمده می توان 25 درصد مصرف آب گیاه سورگوم را کاهش داد و با 75 درصد نیاز آبی گیاه و شوری پنج دسیزیمنس بر متر آبیاری انجام داد بدون آن که تأثیر معنی داری در میزان علوفه تولید شده داشته باشد و بهترین برداشت علوفه از نظر کیفیت برای مصرف دام نیز در چین دوم به دست آمد. اما با توجه به این که آزمایش در یک سال زراعی انجام گردیده است و در دراز مدت کاهش این مقدار آب و استفاده از آب شور می تواند باعث شورشدن خاک و تجمع املاح در خاک گردد، توصیه می شود، آزمایش در سالهای دیگر تکرار شود و نهایتا در مورد صرفه جویی و کاهش آب تصمیمگیری گردد.</strong>موسسه تحقیقات خاک و آبپژوهش آب در کشاورزی2228-714030420161221Economic Analysis of Deficit Irrigation for Transplanted Tomato Cultivarsبررسی اقتصادی کمآبیاری ارقام گوجهفرنگی در کشت نشایی48349510901110.22092/jwra.2017.109011FAمحمدعلی شاهرخ نیاعضو هیئت علمی- مرکز تحقیقات و آموش کشاورزی و منابع طبیعی استان فارسهدایت اله رحیمیعضو هیئت علمی مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی فارسJournal Article20170219Tomato is one of the major agricultural products in Fars Province. Previous studies show that the tomato farms under current irrigation systems lose a large volume of water with low water productivity. In the present study, the irrigation requirement and the influence of different irrigation regimes on the yield and water productivity of three cultivars of tomato was studied. The farm under study was located in Marvdasht plain, with a heavy soil texture. The irrigation water was applied based on 60%, 80%, 100%, and 120 percent of Penman Montieth water requirement method, under drip irrigation system. Another treatment was considered and irrigated by the farmer management. Benefit-cost ratio and benefit-cost difference was calculated for economic analysis. Results show that the obtained yield increased with irrigation water while water productivity decreased. The irrigation volumes of water used for the treatments were about 3900 to 7800 cubic meters per hectare. However, only the differences between the treatments 60% and 120% were statistically significant. Economic evaluations showed that the tomato production was not economical with tomato price equal to 2500 Rials, while the water price varies from zero to 6000 Rials. In this situation, the benefit-cost ratios varied from 0.78 to 0.68, respectively. Increase in price of tomato could improve the benefit-cost ratio. <strong>گوجهفرنگی یکی از مهمترین محصولات کشاورزی استان فارس می باشد. تحقیقات قبلی نشان میدهد که میزان آب مصرفی گوجهفرنگی در سامانه های آبیاری موجود زیاد و بهرهوری آب کم است. به منظور تعیین میزان آب مورد نیاز گوجهفرنگی، در این تحقیق تاثیر مقادیر مختلف آب بر عملکرد و کارایی مصرف آب سه رقم گوجهفرنگی که با سامانه آبیاری قطرهای آبیاری می شدند بررسی گردید. آزمایش در یکی از مزارع شهرستان مرودشت که بافت خاک آن نسبتا سنگین بود انجام شد. مقادیر 60%، 80%، 100% و120 درصد نیاز آبی گوجهفرنگی بر اساس روش پنمن مانتیث محاسبه و به مزرعه داده شد. یک تیمار آبیاری با مدیریت کشاورز نیز اضافه گردید. با توجه به هزینهها و درآمدهای مزرعه، نسبت سود به هزینه و تفاوت درآمد و هزینه برآورد و بررسیهای اقتصادی انجام گردید. نتایج نشان داد که با افزایش میزان آب آبیاری میزان عملکرد افزایش و کارایی مصرف آب کاهش مییابد که این تغییرات فقط بین تیمارهای 60% و 120% نیاز آبی از نظر آماری معنیدار گردید. حجم آب آبیاری مورد استفاده در تیمارهای مختلف حدود 3900 تا 7800 مترمکعب در هکتار بود. بررسیهای اقتصادی نشان داد که تولید محصول گوجهفرنگی در شرایط مزرعه مورد آزمایش، با قیمت فروش محصول 2500 ریال، و ارزش آب صفر تا 6000 ریال، بترتیب دارای نسبت درآمد به هزینه 78/0 و 68/0 بوده که اقتصادی نیست. قیمت آب تاثیر زیادی بر نسبت درآمد به هزینه نداشته لیکن در صورت افزایش قیمت فروش، تولید محصول میتواند اقتصادی گردد. </strong>موسسه تحقیقات خاک و آبپژوهش آب در کشاورزی2228-714030420161221Use of Plastic Mulches for Reducing Salinity and Increasing Yield of Cantaloupeکاربرد خاکپوشهای پلاستیکی برای کاهش اثرات شوری و افزایش عملکرد طالبی49751010901210.22092/jwra.2017.109012FAمصلحالدین رضاییمربی پژوهش مرکز تحقیقات، آموزش کشاورزی و منابع طبیعی اصفهانJournal Article20170219In central region of Iran, increasing soil and water salinity and declining ground and surface water resources have increased the necessity of reducing the effect of salinity on crop yield. Utilization of plastic mulches is an effective method for reducing the salinity hazard on plant growth. In this respect, an experiment was conducted on cantaloupe using factorial combination of four irrigation water salinities of 2, 4, 6 and 8 dS m<sup>-1</sup> and three mulch treatments including bare soil (control), transparent (TPM), and black plastic mulch (BPM). The experimental design was randomized complete block design in three replicate. The analysis of variance showed that the effects of saline irrigation water on yield, mean weight of fruit, yield of plant, yield of marketable and non-marketable fruit were highly significant (P < 0.01), and on number of harvested fruit were significant (P< 0.05).The effect of mulch treatments on fruit yield and mean weight of fruit was highly significant (P < 0.01) and on number of fruit per m<sup>-2</sup> and number of fruit per plant were significant (P < 0.05). The interaction effects of saline irrigation water and mulch were not significant on any of the aforementioned parameters. The cantaloupe yield in 2, 4, 6 and 8 dS m<sup>-1</sup> irrigation water treatments across all mulch treatments were 5.12, 4.01, 4.03 and 2.94 kg m<sup>-2</sup>, respectively, and were significantly different (P<0.01). The plot yield for the control, BPM, and TPM were, respectively, 2.18, 4.47, and 4.69 kg m<sup>-2</sup>, and there was significant differences (P<0.05) between plastic mulch with the control. With increasing irrigation water salinity from 2 to 8 dS m<sup>-1</sup>,the average soil salinity in 0 to 60 cm soil layer increased from 4.5 dS m<sup>-1</sup> to 11 dS m<sup>-1</sup>. Increasing salinity of irrigation water enhanced the effect of mulch treatment on decreasing the soil salinity. The relationship between cantaloupe yield and soil salinity was Yr=100- 7.1X(ECe-2.48), where Yr, and ECe (dS m<sup>-1</sup>) are the relative yield (yield of non-saline to saline treatment yield) and soil electrical conductivity in 0-60 cm soil layer. Therefore, cantaloupe is moderately sensitive to salinity and utilization of plastic mulches to increase earliness and decrease the effect of irrigation water salinity is recommended. <strong>افزایش شوری آب و کاهش منابع آبهای سطحی و زیرزمینی در مناطق مرکزی ایران لزوم بکارگیری مدیریتهای مناسب برای جلوگیری از کاهش عملکرد گیاهان در اثر شوری را میطلبد. استفاده از خاکپوشهای پلیاتیلن یکی از راهکارهای کاهش اثرات سوء شوری بر گیاهان میباشد. در این پژوهش، تاثیر ترکیب فاکتوریل چهار سطح شوری آب آبیاری دو، چهار، شش و هشت دسی زیمنس بر متر </strong><strong> (</strong><strong>dS m<sup>-</sup></strong><strong><sup>1</sup></strong><strong>)</strong><strong>و دو تیمار خاکپوش پلاستیکی شامل خاکپوش شفاف و مشکی و شاهد</strong><strong>(بدون خاکپوش، زمین لخت)، در یک طرح بلوک کامل تصادفی در سه تکرار بر عملکرد میوه طالبی (رقم شاهآبادی) بررسی شد. نتایج تجزیه واریانس نشان داد که اثر شوری آب آبیاری بر عملکرد میوه، متوسط وزن یک میوه، عملکرد یک بوته، تعداد میوه برداشتی مرغوب و نامرغوب و عملکرد میوه مرغوب و نامرغوب (در حد احتمال یک درصد) و بر تعداد میوه در بوته (در حد احتمال پنج درصد) معنیدار شد.</strong><strong>همچنین اثر خاکپوش بر عملکرد میوه و متوسط وزن میوه در متر مربع و عملکرد یک بوته (در سطح احتمال یک درصد) و بر تعداد میوه در متر مربع و تعداد میوه در بوته (در سطح احتمال پنج درصد) معنیدار شد ولی اثر متقابل شوری در خاکپوش معنیدار نشد. عملکرد میوه در تیمارهای شوری دو، چهار، شش و هشت دسی زیمنس بر متر بترتیب برابر با12/5، 01/4، 04/3 و 94/2 کیلوگرم در متر مربع بود که در حد احتمال یک درصد معنیدار شد. اختلاف عملکرد و خصوصیات اندازهگیری شده میوه بین تیمارهای خاکپوش پلاستیکی شفاف و مشکی معنیدار نشد ولی بین خاکپوشهای مشکی و شفاف معنیدار شد.</strong><strong>عملکرد تیمار شاهد، خاکپوش مشکی و شفاف بترتیب برابر با 18/2، 47/4 و 69/4 کیلوگرم در متر مربع بود. در انتهای فصل رشد شوری اختلاف شوری خاک بین تیمارهای خاکپوش پلاستیکی با شاهد (در حد احتمال پنج درصد) معنیدار ولی بین تیمارهای خاکپوش مشکی و شفاف معنیدار نشد. عصاره اشباع خاک </strong><strong>(</strong><strong>ECe</strong><strong>)</strong><strong> در عمق 60-0 سانتیمتری خاک با افزایش شوری آب آبیاری افزایش داشت و از </strong><strong>dS m<sup>-</sup></strong><strong><sup>1</sup></strong><strong>5/4 در شوری آب آبیاری</strong><strong>dS m<sup>-</sup></strong><strong><sup>1</sup></strong><strong>2</strong><strong>به </strong><strong>dS m<sup>-1</sup></strong><strong>11 در شوری آب آبیاری</strong><strong>dS m<sup>-1</sup></strong><strong>8 افزایش نشان داد. با افزایش شوری آب آبیاری اثر خاکپوش پلاستیکی بر کاهش شوری خاک بیشتر شد. رابطه</strong><strong>Yr=100- 7.1X(ECe-2.48</strong><strong>) </strong><strong> </strong><strong>بین عملکرد نسبی </strong><strong>(</strong><strong>Yr</strong><strong>) </strong><strong>و </strong><strong>ECe</strong><strong>در عمق 60-0 سانتمتری خاک بدست آمد، بنابراین طالبی گیاهی نسبتاً حساس به شوری میباشد و استفاده از خاکپوش پلاستیکی برای کاهش تنش شوری و زود رسی میوه توصیه میگردد.</strong>موسسه تحقیقات خاک و آبپژوهش آب در کشاورزی2228-714030420161221Impact of Climate Change on Changing Trend of Evapotranspiration during the Growth Period of Irrigated and Rainfed Field Crops by AOGCM Modelsاثر تغییر اقلیم بر روند تغییرات تبخیر-تعرق در طی دوره رشد گیاهان مزارع آبی و دیم با استفاده از مدلهای AOGCM51152310901310.22092/jwra.2017.109013FAمصطفی یعقوب زادهدانشگاه بیرجند-گروه علوم و مهندسی آب-عضو هیات علمیمحسن احمدیدانشجوی دکتری آبیاری و زهکشی دانشگاه شهید چمران اهواز
مدیر مطالعات آبیاری و زهکشی شرکت مهندسی مشاور آب و انرژی اروندسعید برومند نسباستاد دانشکده مهندسی علوم آب دانشگاه شهید چمران اهواز.0000-0002-4066-6240سید ابوالقاسم حقایقی مقدماستادیار بخش تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی خراسان رضوی، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، مشهد، ایران.Journal Article20170219Climate change has important impacts on most of the natural processes, including hydrological cycle. Evapotranspiration, as a part of hydrological cycle, will also undergo these changes. Due to the importance of evapotranspiration in water resources and agricultural management, this research was conducted to study climate change effect on evapotranspiration in Neyshabour plain. Evapotranspiration was calculated for five farms in Neyshabour plain using SWAP software and meteorological and agronomic data. In irrigated farms, the HADCM3, ECHAM5OM and CGCM3T47models were used to calculate crop actual evapotranspiration for 2020-2039 and 2080-2099 periods based on A2, B1 and A1B scenarios and the climate model used in rainfed farms was the HADCM3 based on A2 and B1 scenarios. The greatest calculated difference in evapotranspiration was found between the period 2080-2099 and base period (1992-2011) in the A2 scenario. Also, evapotranspiration values for the period 2080-2099 will increase compared to the period 2020-2039 in all three scenarios. Among the crops of investigate, wheat will have the greatest changes (12%) in evapotranspiration in the future periods compared to the base period, while changes of maize will be only 3%. However, the average daily evapotranspiration of maize during the growing season (about 12 mm/day) will be more than the other crops.<strong>تغییر اقلیم پدیدهای تأثیرگذار بر بسیاری از فرایندهای طبیعی از جمله چرخهی هیدرولوژی است. تبخیر-تعرق نیز به عنوان یکی از بخشهای چرخهی هیدرولوژی، دستخوش این تغییرات خواهد بود. به دلیل اهمیت تبخیر-تعرق در مدیریت منابع آب و برنامهریزی کشاورزی، تحقیق حاضر با هدف بررسی اثر تغییر اقلیم بر این فرآیند در دشت نیشابور انجام شد. بدین منظور با استفاده از مدل </strong><strong>SWAP</strong><strong> و اطلاعات هواشناسی و زراعی، تبخیر-تعرق برای پنج مزرعه در دشت نیشابور محاسبه شد. به منظور ارزیابی اثر تغییر اقلیم بر تبخیر-تعرق واقعی گیاهان در مزارع تحت آبیاری، از مدلهای اقلیمی </strong><strong>HADCM3</strong><strong>، </strong><strong>ECHAM5OM</strong><strong>و </strong><strong>CGCM3T47</strong><strong> تحت سناریوهای انتشار حدی (</strong><strong>A2</strong><strong> و </strong><strong>B1</strong><strong>) و توازنی (</strong><strong>A1B</strong><strong>) و در مزارع دیم از مدل </strong><strong>HADCM3</strong><strong> و سناریوهای انتشار حدی (</strong><strong>A2</strong><strong> و </strong><strong>B1</strong><strong>) در دو دورهی 2039-2020 و 2099-2080 استفاده گردید. نتایج این تحقیق نشان داد که تبخیر-تعرق مرجع روزانه در دوره 2099-2080 تحت سناریوی </strong><strong>A2</strong><strong> بیشترین تفاوت را نسبت به تبخیر و تعرق دوره پایه (2011-1992) خواهد داشت. همچنین در هر سه سناریوی انتشار، مقادیر تبخیر-تعرق روزانه در دوره 2099-2080 نسبت به دوره 2039-2020 افزایش بیشتری خواهد یافت. در بین محصولات مورد تحقیق، گندم با حدود 12درصد تغییر نسبت به ذرت با 3 درصد تغییر، بیشترین تغییر تبخیر-تعرق را در دورههای آتی نسبت به دوره پایه در طی رشد نشان خواهد داد. ولی، میانگین کل تبخیر و تعرق دوره رشد ذرت (حدود 12 میلی متر بر روز) نسبت به محصولات دیگر بیشتر خواهد شد.</strong>موسسه تحقیقات خاک و آبپژوهش آب در کشاورزی2228-714030420161221Assessment of the SEBAL Algorithm to Estimate Actual Evapotranspiration in Neishaboor-Rokh Watershed Using SWAT Modelارزیابی الگوریتم سبال برای تخمین تبخیر- تعرق واقعی حوضه نیشابور-رخ با استفاده از مدل SWAT52554110901410.22092/jwra.2017.109014FAآمنه میان آبادیدانشجوی دکترای گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد.0000-0002-8948-6881امین علیزادهاستاد گروه مهندسی آب دانشگاه فردوسی مشهدسیدحسین ثنایی نژاددانشیار گروه مهندسی آب-دانشگاه فردوسی مشهدبیژن قهرماناستاد گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد.کامران داوریعضو هیئت علمی گروه مهندسی آب- دانشگاه فردوسی مشهدJournal Article20170219The SEBAL algorithm is used to estimate spatial distribution of actual evapotranspiration using remote sensing imageries of MODIS or Landsat. Despite having a better spatial resolution than MODIS imageries (30 m instead of 1000 m), Landsat imageries do not have an appropriate temporal resolution (every 16 days instead of daily). On the other hand, the daily imageries of MODIS can be difficult to use under cloudy condition. Additionally, it is also a time-consuming process to interpret all the imageries. In this research, we chose the appropriate imageries from MODIS to be able to monitor the sudden weather changes as well as rainfall events and to reduce the interpretation time, while keeping the important information of the daily MODIS imageries in order to obtain the better actual evapotranspiration estimates. Due to the importance of hot and cold pixel selection, whose selection needs time and proficiency, we applied the automated method of hot and cold pixel selection (without user-intervention) using Landsat imageries. To integrate evapotranspiration over time, we used linear-logarithmic interpolation method in addition to linear interpolation method. The estimated actual evapotranspiration by SEBAL was compared to the estimated actual evapotranspiration from water balance equation and SWAT model for 3 years including a wet year (2004-2005), a normal year (2005-2006) and a dry year (2007-2008) in the Neishaboor-Rokh watershed. Furthermore, we used the Budyko framework to validate the evapotranspiration estimated by SEBAL and SWAT. The results showed that in comparison to SWAT, the linear-logarithmic interpolation method performed better than the linear method to estimate evapotranspiration. For linear-logarithmic method, RMSE, MBE, and MAE were 20.4, 0.09, and 18.4 mm year<sup>-1</sup>, respectively; and for the linear method, they were 21.8, -2.4, and 20.8 mm year<sup>-1</sup>, respectively. The results also demonstrated that the SEBAL algorithm with automated cold and hot pixel selection is able to have a good estimate of actual evapotranspiration at annual time scale and watershed scale. But, the algorithm does not perform well at HRUs and monthly scale in comparison to SWAT model. Results showed that by taking irrigation into account, evaporation estimated by SEBAL and SWAT follows the Budyko framework.<strong>الگوریتم سبال ابزاری است که از آن برای تخمین توزیع مکانی تبخیر- تعرق واقعی با استفاده از تصاویر ماهوارهای از جمله مودیسو لندست استفاده میشود. اگرچه تصاویر لندست دارای توان تفکیک مکانی بالاتری نسبت به تصاویر مودیس هستند (30 متر در برابر 1000 متر)، اما توان تفکیک زمانی آنها نسبت به تصاویر مودیس کمتر است (هر 16 روز در برابر هر روز). از طرف دیگر، تصاویر هر روزه مودیس به دلیل مشکلاتی از قبیل ابرناکی ممکن است همیشه قابل استفاده نباشد و همچنین تفسیر تصاویر متعدد به شدت زمان بر است. در این مطالعه از بین تصاویر هر روزه مودیس تصاویری انتخاب شد که بتواند تغییرات ناگهانی جوی و بارشهای رخداده را پایش نموده تا بتوان با کاهش زمان مورد نیاز برای تفسیر تصاویر ماهوارهای بدون از دست دادن اطلاعات مفید تصاویر، به تخمینی بهتر از تبخیر-تعرق واقعی دست یافت. با توجه به اهمیت انتخاب پیکسل های سرد و گرم و به دلیل اینکه انتخاب این پیکسلها نیاز به مهارت زیادی دارد و زمانبر میباشد، در این مطالعه از الگوریتم انتخاب خودکار پیکسل سرد و گرم (بدون دخالت کاربر) با کمک تصاویر لندست استفاده شد. در نهایت برای تخمین تبخیر- تعرق سالانه از روی تصاویر روزانه، علاوه بر استفاده از روش درونیابی خطی بین تصاویر، از روش خطی- لگاریتمی نیز استفاده شد. تبخیر- تعرق به دست آمده از الگوریتم سبال با شرایط توصیف شده در بالا، با تبخیر- تعرق </strong><strong>حاصل از معادله بیلان آب </strong><strong>و خروجی مدل </strong><strong>SWAT</strong><strong> برای سه سال تر (1384-1383)، نرمال (1385-1384) و خشک (1387-1386) در حوضه نیشابور- رخ مقایسه شد. همچنین برای صحتسنجی نتایج از چارچوب بادیکو نیز استفاده شد. بر اساس نتایج به دست آمده، در مقایسه با مدل </strong><strong>SWAT</strong><strong>،</strong><strong> روش خطی- لگاریتمی نتایج بهتری ارائه داد (</strong><strong>RMSE</strong><strong>، </strong><strong>MBE</strong><strong> و </strong><strong>MAE</strong><strong> برای روش خطی-لگاریتمی به ترتیب 4/20، 09/0 و 4/18 میلیمتر در سال و برای روش خطی به ترتیب 8/21، 4/2-، 8/20 میلیمتر در سال بود). نتایج همچنین نشان داد که انتخاب خودکار پیکسل سرد و گرم در الگوریتم سبال ، نتایج قابل قبولی برای تخمین تبخیر- تعرق واقعی در مقیاس زمانی سالانه و مقیاس مکانی کل حوضه به همراه دارد. اما در مقیاسهای کوچکتر مکانی (واحدهای پاسخ هیدرولوژیکی) و زمانی (ماهانه) نتایج الگوریتم سبال با خروجی مدل </strong><strong>SWAT</strong><strong> همبستگی خوبی ندارد. نتایج همچنین گواهی داد که با وارد کردن عمق آبیاری در منحنیهای بادیکو، تبخیر به دست آمده توسط الگوریتم سبال و مدل </strong><strong>SWAT</strong><strong> از چارچوب بادیکو تبعیت میکند.</strong>موسسه تحقیقات خاک و آبپژوهش آب در کشاورزی2228-714030420161221Laboratory Evaluation of Three Types of PP450 Drainage Synthetic Envelopes for Some Soils of Khouzestanبررسی آزمایشگاهی عملکرد سه نوع پوشش مصنوعی زهکشی PP450 در برخی خاکهای خوزستان54355310901510.22092/jwra.2017.109015FAحیدرعلی کشکولیاستاد گروه آبیاری و زهکشی دانشگاه آزاد اسلامی واحد اهواز.مینا افشاریدانش آموخته کارشناسی ارشد گروه آبیاری و زهکشی دانشگاه آزاد اسلامی واحد اهواز.Journal Article20170219This investigation was performed to evaluate the suitability of threeSynthetic Envelopes PP450 manufactured by three local workshops in Khouzestan for drainage purposes in three projects, namely, Dehkhoda, Hendijan, and Ramshir projects (respectively, in the north, south, and in the middle of the Khouzestan province). Experiments were performed in the laboratory using an upward flow permeameter. Recommended criteria for the evaluation of the envelopes were steady discharge with time, gradient ratio (GR) for the determination of soil particle movement and envelope clogging potential, and hydraulic conductivity of soil envelope. According to the results for all the three criteria, type 1 envelope (with tiny pores) was considered suitable for Dehkhoda project soils while for Ramshir project soils, based on the same 3 criteria, envelope 3(with macro pores) was the most suitable followed by envelope 1, while envelope 2 (with medium-sized pores) had a lower technical performance for this soil. For Hendijan project soils, envelopes 3 and 2 were partially suitable because hydraulic conductivity of soil envelope was very low. Summing up, envelope 1 and 3 are recommended for Ramshir project and envelope 1 for Dehkhoda project soils .For Hendijan project soils, envelope 3 needs further testing before making recommendation .<strong>این پژوهش با هدف بررسی کارایی سه نوع پوشش مصنوعی </strong><strong>PP450</strong><strong> مختلف از تولیدات سه کارگاه در خوزستان برای زهکشی خاکهای سه منطقه در استان شامل پروژه دهخدا، هندیجان و رامشیر (به ترتیب در مناطق شمال، جنوب و میانی استان) انجام شد. روش انجام تحقیق بصورت آزمایشگاهی، با استفاده از مدل فیزیکی نفوذسنج جریان موازی رو به بالا صورت گرفت. معیارهای اندازهگیری برای تشخیص تناسب پوشش برای خاک ها مطابق معمول عبارت بودند از دبی ثابت پایا با زمان و با افزایش گرادیان، نسبت گرادیان </strong><strong>GR)</strong><strong>)</strong><strong> برای تعیین آستانه حرکت ذرات خاک و استعداد گرفتگی و همچنین هدایت هیدرولیکی خاک-پوشش بود. بر مبنای نتایج بدست آمده، پوشش شماره 1 (با منافذ ریز) از نظر هر سه معیار برای خاک پروژه دهخدا مناسب تشخیص داده شد در صورتیکه برای خاک پروژه رامشیر با همین سه معیار پوشش شماره 3 (با منافذ درشت) مناسب ترین بود و پس از آن پوشش شماره 1 قرار داشت و پوشش شماره 2 (با منافذ متوسط) برای این نوع خاک کارایی فنی کمتری داشت. برای خاک پروژه هندیجان با توجه به دو معیار دبی ثابت پایا و نسبت گرادیان به ترتیب پوشش های شماره 3 و 2 مناسبتر بودند ولی با در نظر گرفتن پایین بودن هدایت هیدرولیکی پوشش برای این نوع خاک توصیه نمی شوند. در مجموع پوششهای شماره 3 و 1 برای خاک پروژه رامشیر مناسبترین پوشش بود و برای خاک پروژه دهخدا پوشش شماره 1 بهترین نتیجه را داد. پوشش شماره 3 با احتیاط برای خاک هندیجان توصیه میگردد هرچند نیاز به بررسی بیشتر دارد.</strong>موسسه تحقیقات خاک و آبپژوهش آب در کشاورزی2228-714030420161221Development of Multi Objective Optimization Model for Wastewater and Groundwater Conjunctive Use in Varamin Irrigation Networkتوسعه مدل بهینهسازی چند هدفه بهرهبرداری تلفیقی پساب و آب زیرزمینی در شبکه آبیاری ورامین55556710901610.22092/jwra.2017.109016FAمریم یوسفیدانشجوی دکتری گروه مهندسی آبیاری و زهکشی پردیس ابوریحان دانشگاه تهرانجابر سلطانیاستادیار گروه مهندسی آبیاری و زهکشی پردیس ابوریحان دانشگاه تهرانمحمد ابراهیم بنی حبیبدانشیار گروه مهندسی آبیاری و زهکشی پردیس ابوریحان دانشگاه تهرانعلی رحیمی خوباستاد گروه مهندسی آبیاری و زهکشی پردیس ابوریحان دانشگاه تهرانعباس روزبهانیاستادیار گروه مهندسی آبیاری و زهکشی- پردیس ابوریحان- دانشگاه تهرانالیاس سلطانیاستادیار گروه علوم زراعی و اصلاح نباتات- پردیس ابوریحان- دانشگاه تهرانJournal Article20170219Due to extensive agricultural activities on the plains and the use of chemical fertilizers containing nitrogen, significant amount of this element enter the aquifer. On the other hand, effluent of wastewater treatment plants is used in irrigation and drainage networks as an alternative or supplementary source of surface water. Therefore, adoption of strategies for reducing and controlling the amount of nitrogen that enters the soil and aquifer is an important issue. The aim of this research was to develop a cropping pattern optimization model by quantitative-qualitative conjunctive use of unconventional surface water (wastewater) and groundwater. The three objectives of the model were maximizing profits from cropping pattern, reducing nitrogen leaching, and improving the rate of aquifer recharge. In order to integrate management of wastewater and irrigation water resources, the nonlinear three-objective optimization model was run for 7 scenarios (one-objective, two-objectives, and three-objectives) in water year 2012-2013, for Varamin irrigation network. The input data required for the model were collected in two ways: regional testing and obtaining information from various institutions.Solving one-objective model by first objective (first scenario: improving the network’s profit) showed the 49 percent improvement in the network’s net profit. The second objective (second scenario: reducing of fertilizer consumption) showed 95% reduction of fertilizer consumption, and the third objective (third scenario: improving the aquifer recharge) showed 120% improvement in the aquifer recharge, in comparison to the current situation. Solving the three-objective model (seventh scenario: combined objectives of improving network’s net profit, reducing fertilizer consumption, and improving the aquifer recharge) showed a reduction of 23% in cultivated area, 71% in nitrogen fertilizer consumption, and 13% in conjunctive withdrawals of wastewater and groundwater. Also, these reductions increase net benefit by 6%, aquifer recharge by 29%, and water productivity by 22%. Therefore, the seventh scenario was chosen as the best scenario. The results of this research could be adopted for optimum use of water resources, increasing farmers’ benefit, and decreasing nitrogen leaching in irrigation network projects. However, it is to be noted that, generally, use of wastewater for irrigation of food crops is not recommended.<strong>به علت فعالیتهای کشاورزی</strong><strong> گسترده</strong><strong> در سطح دشتها و استفاده از کودهای شیمیایی حاوی نیترات، مقادیر قابلتوجهی از این یون وارد سفرههای آب زیرزمینی میشود. از سوی دیگر، پساب تصفیهخانههای فاضلاب بهعنوان جایگزین یا مکمل منابع آب سطحی در شبکههای آبیاری و زهکشی مورداستفاده قرار میگیرد، لذا ارائه راهکارهایی بهمنظور کاهش و کنترل میزان نیتروژن ورودی به خاک و سفرههای آب زیرزمینی، مسئلهای مهم و حائز اهمیت است.</strong><strong>در این پژوهش، </strong><strong>توسعه و تدوین مدل بهینهسازی الگوی کشت با بهرهبرداری تلفیقی کمی- کیفی از منابع آب سطحی غیرمتعارف (پساب) و آب زیرزمینی با سه هدف حداکثرسازی سود حاصله از الگوی کشت، کاهش آبشویی نیتروژن و بهبود تغذیه آبخوان مدنظر قرارگرفت. مدل بهینهسازی سههدفه غیرخطی، بهمنظور مدیریت یکپارچه کمی- کیفی منابع آب آبیاری و پساب برای هفت سناریو (تک هدفه، دو هدفه و سه هدفه) در سال آبی 92-91 در شبکه آبیاری ورامین اجرا شد. همچنین اطلاعات ورودی موردنیاز مدل از دو طریق (انجام آزمایشات منطقهای و اخذ اطلاعات از دستگاههای مختلف) گردآوری شد. حل مدل تک هدفه با تابع هدف اول (سناریوی1: افزایش درآمدزایی)، حاکی از بهبود سود خالص منطقه به میزان 49 % نسبت به وضع موجود بود. در تابع هدف دوم (سناریوی 2: کاهش آبشویی نیتروژن)، کاهش میزان کود مصرفی به میزان 95 % و در تابع هدف سوم (سناریوی 3: افزایش تغذیه آبخوان)، افزایش تغذیه به میزان 120 % نسبت به وضع موجود حادث شد. حل مدل سه هدفه (سناریوی 7: ترکیب اهداف افزایش درآمدزایی، کاهش آبشویی نیتروژن و افزایش تغذیه آبخوان)، نشان داد که با کاهش 23 درصدی سطوح کشت، کاهش 71 درصدی از میزان کود ازته مصرفی و همچنین کاهش 13 درصدی از برداشت تلفیقی پساب و آب زیرزمینی، اهداف افزایش درآمدزایی به میزان 6%، افزایش تغذیه آبخوان به میزان 29 % و همچنین افزایش بهرهوری مصرف آب به میزان 22 % محقق </strong><strong>شد</strong><strong>. لذا این سناریو بهعنوان سناریوی برتر انتخاب شد. نتایج این پژوهش میتواند در استفاده بهینه منابع آب، افزایش درآمد کشاورزان و کاهش آ</strong><strong>بشویی</strong><strong> نیتروژن در طرحهای </strong><strong>شبکه </strong><strong>آبیاری مورداستفاده قرار گیرد. البته به این نکته باید توجه شود که اصولا استفاده از پسابها و فاضلابها در آبیاری محصولات خوراکی کشاورزی توصیه نمیشود.</strong>موسسه تحقیقات خاک و آبپژوهش آب در کشاورزی2228-714030420161221Estimation of Actual Evapotranspiration and Water Productivity of Wheat Using SEBAL Algorithm and Landsat 5TM Imagesبرآورد تبخیر و تعرق واقعی و بهرهوری آب گندم با استفاده از الگوریتم سبال و تصاویر ماهوارهای لندست 5 دردشت قزوین56958210901810.22092/jwra.2017.109018FAمهدی ملک پوردانشجوی دکتری، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات، گروه مهندسی آب، تهران، ایران.حسین بابازادهدانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات تهران، گروه مهندسی آب0000-0003-3838-5383فریدون کاوهگروه مهندسی آب، واحد علوم و تحقیقات تهران، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایراننیازعلی ابراهیمی پاکدانشیار، موسسه تحقیقات خاک و آب، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرج ایران.0000-0001-7754-2535Journal Article20170219The agricultural sector is known as the largest consumer of water. Due to limited water resources, water productivity needs to be enhanced in this sector. The concept of water productivity has attracted the attention of policy makers in food and water sector at large scale. Remote sensing is used in the assessment and management of soil and water resources in recent decades. In the present research, this method was used to estimate water productivity. Evapotranspiration and actual production levels of dry matter were calculated using SEBAL algorithms and five images from the Landsat 5TM satellite in Qazvin Plain. The results of SEBAL algorithm in five images and lysimeter data were compared and evaluated in the region. The coefficient of determination ( 15R2"> ) and their mean absolute difference were 0.9948 and 0.446 mm/day, respectively, which demonstrated the accuracy of remote sensing methods in estimating agricultural water productivity at the basin level. The results showed that water productivity varied from 0.18 to 1.35 in the field. The wheat water productivity values from Landsat 5TM images and lysimeter data were 0.73 and 0.85 kg/m<sup>3</sup>, respectively, which are relatively close to each other.<strong>بخش کشاورزی بزرگترین مصرف کننده آب شناخته شده است. با توجه به محدودیت منابع آب لازم است اصلاح بهرهوری آب در این بخش صورت گرفته و مفهوم بهرهوری آب در بخش کشاورزی در بین سیاستگذاران بخش آب و غذا در سطح وسیع و در حوضه آبریز دشت ها مورد توجه قرار گیرد. سنجش از دور ابزاری است که در دهههای اخیر در ارزیابی و مدیریت آب و خاک مورد استفاده قرار گرفته است. در این تحقیق نیز از این ابزار برای برآورد بهرهوری آب استفاده شده است. مقادیر تبخیر و تعرق و ماده خشک تولیدی در دشت قزوین با استفاده از الگوریتم سبال و برای 5 تصویر گرفتهشده از ماهواره لندست 5 محاسبه شد. نتایج اجرای الگوریتم سبال در هر پنج تصویر با دادههای لایسیمتر زهکشدار موجود در منطقه مورد ارزیابی قرار گرفت که مقدار ضریب تبیین </strong><strong>(</strong> <strong>) </strong><strong>آنها 9948/0 و میانگین تفاضل مطلق آنها 446/0 میلیمتر بر روز به دست آمد.</strong><strong> این نتیجه نشان از دقت مناسب روش سنجش از دور در تخمین تبخیر و تعرق در سطح دشت دارد. علاوه بر این، نتایج نشان داد که بهرهوری آب در سطح دشت از 18/0 تا 35/1 کیلوگرم بر مترمکعب متغیر است. میزان بهرهوری آب برای گندم در سطح دشت با تصاویر ماهوارهای لندست 5 به طور متوسط 73/0 کیلوگرم بر مترمکعب و از طریق لایسیمتر گندم، 85/0 کیلوگرم بر مترمکعب به دست آمد که همدیگر را تأیید میکنند.</strong>