ارزیابی عملکرد سامانه آبیاری قطره‌ای تیپ در کشت ذرت علوفه‌ای با آرایش‌های مختلف

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشیار پژوهشی بخش تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان خراسان رضوی، سازمان تحقیقات

2 استادیار پژوهشی بخش تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان خراسان رضوی، سازمان تحقیقات،

چکیده

در این پژوهش، عملکرد سامانه آبیاری قطره‌ای در کشت ذرت علوفه‌ای مورد ارزیابی قرار گرفت. آزمایش به‌صورت کرت‌های خردشده در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با سه تکرار اجرا شد. کرت‌های اصلی شامل دو آرایش کشت A1 و A2 بود. در هر دو آرایش، چهار خط کاشت در نظر گرفته شد؛ با این تفاوت که در آرایش A1 فاصله خطوط کاشت 75 سانتی‌متر و در آرایش A2 فاصله هر دو خط کاشت 30 سانتی‌متر بود. همچنین، در آرایش اول از چهار نوار تیپ با فاصله 75 سانتی‌متر و در آرایش دوم از دو نوار تیپ با فاصله 1/5 متر استفاده شد. کرت‌های فرعی نیز شامل دو دبی روزنه 1/5  Q1=  و 2/5 Q2= لیتردرساعت بود. نتایج نشان داد که آرایش نوارهای آبیاری اثر معنی‌داری بر شاخص‌های تغییرات دبی، ضریب یکنواختی پخش و درصد گرفتگی داشت و این اثر به‌ترتیب در سطوح 5%، 1% و 5% معنی‌دار بود. همچنین، دبی روزنه تأثیر معنی‌داری بر تغییرات دبی و ضریب یکنواختی پخش در سطح 1% نشان داد. اثر متقابل آرایش کشت و دبی روزنه نیز تنها بر تغییرات دبی در سطح 5% معنی‌دار بود. نتایج نیز نشان داد که در صورت عدم استفاده از سامانه فیلتراسیون، گرفتگی کامل روزنه‌ها پس از حدود 29 تا 36 نوبت آبیاری رخ خواهد داد. در مقابل، به‌کارگیری اسکرین فیلتر خودشوینده هوشمند موجب کاهش میزان گرفتگی در تیمارهای مختلف به میزان 26/7% تا 37/7% شد. بررسی شاخص یکنواختی پخش نشان داد که مقادیر این شاخص در تیمارهای مختلف بین 83% تا 96% متغیر بوده و در طبقه‌بندی عملکرد سامانه، در محدوده متوسط تا زیاد قرار می‌گیرد. در نهایت، تیمار A2Q2 با عملکرد 27/07 تن در هکتار و بهره‌وری آب 11/21 کیلوگرم بر مترمکعب، به‌عنوان تیمار برتر معرفی شد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Performance Evaluation of a Tape Drip Irrigation System in Forage Maize Cultivation under Different Layout Arrangements

نویسندگان [English]

  • Mehdi Karami Moghadam 1
  • Hadi Afshar 2
  • Abolghasem Haghayeghi Moghadam 2
1 Associate Professor, Agricultural Engineering Research Department, Khorasan Razavi Agricultural and Natural Resources Research and Education Center, Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO), Mashhad, Iran
2 Assistant Professor, Agricultural Engineering Research Department, Khorasan Razavi Agricultural and Natural Resources Research and Education Center, Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO), Mashhad, Iran.
چکیده [English]

In the present study, the performance of a drip irrigation system for silage maize cultivation was evaluated. The experiment was conducted as a split-plot arrangement within a randomized complete block design with three replications. The main plots consisted of two planting configurations, A1 and A2. In both configurations, four planting rows were established; however, in configuration A1, the row spacing was 75 cm, whereas in configuration A2, the spacing between every two adjacent rows was 30 cm. Furthermore, in the first configuration, four drip tapes with 75 cm spacing were used, while in the second configuration, two drip tapes with 1.5 m spacing were applied. The subplots included two emitter discharge rates: Q1=1.5 and Q2=2.5 L.h⁻¹. The results demonstrated that the arrangement of irrigation tapes had a significant effect on discharge variation, dispersion uniformity percentage, and clogging percentage at the 5%, 1%, and 5% levels, respectively. In addition, emitter discharge rate significantly affected discharge variation and dispersion uniformity percentage at the 1% probability level. The interaction effect between planting arrangement and emitter discharge rate was significant only for discharge variation at the 5% probability level. The findings further revealed that, in the absence of the SFI filtration system, complete emitter clogging would occur after approximately 29 to 36 irrigation events. In contrast, the application of SFI filtration reduced clogging levels in different treatments by 26.7% to 37.7%. Evaluation of the distribution uniformity coefficient indicated that its values ranged from 83% to 96% across treatments, corresponding to moderate to high system performance. Ultimately, treatment A2Q2 was identified as the superior treatment, achieving a yield of 27.07 t.ha⁻¹ and a water productivity of 11.21 kg.m⁻³.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Discharge variation
  • Dispersion uniformity percentage
  • Emitter clogging

مراجع

  1. چوپان، یحیی، و امامی، سمیه. 1399. بررسی تغییرات دبی در قطره‌چکان‌های مختلف در اثر اعمال فاضلاب تصفیه‌شده.نشریه مهندسی عمران امیرکبیر، 52 (4)، صص. 796-783.‎

DOI: 10.22060/ceej.2018.14863.5764

  1. صداقتی، ناصر. 1380. ارزیابی عملکرد سیستم‌های آبیاری میکرو (قطره‌ای و بابلر) موجود در باغ‌های پسته. پایان­نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه تهران.
  2. نصرالهی، علی­حیدر، بهزاد، مجید، برومندنسب، سعید، و رمضانی مقدم، جواد. 1391. بررسی عملکرد هیدرولیکی قطره‌چکان‌های تنظیم‌کننده و غیرتنظیم‌کننده فشار در فشار و دماهای مختلف.علوم و مهندسی آبیاری، 35 (3)، صص 27-35. DOI: 1001.1.25885952.1391.35.3.4.2
  3. هزارجریبی، ابوطالب، قربانی نصرآباد، قربان، فضلی اولی، رامین، و عابدین­پور، میثم. 1392. بررسی عملکرد هیدرولیکی سه نوع قطره چکان خارجی تنظیم شونده در فشارهای کارکرد مختلف.مجله پژوهش‌های حفاظت آب و خاک، 20 (1)،صص. 211-199. DOI: 1001.1.23222069.1392.20.1.11.9
  4. ASAE standards, 2003. Design and installation of micro-irrigation systems (EP405.1).St. Joseph, Mich. :ASAE.
  5. Capra, A. and Scicolone, B. 1998. Water quality and distribution uniformity in drip/trickle irrigation systems. Journal of Agriculture Engineering Research, 70, pp.355-365.

DOI: https://doi.org/10.1006/jaer.1998.0287

  1. Choopan, Y. and Emami, S. 2020. Investigating discharge variation in various emitters due to the effect of rfined wastewater. Amirkabir Journal of Civil Engineering, 52(4), PP.783-796. doi: 10.22060/ceej.2018.14863.5764
  2. Couture, I. 2004. Analyse d’eau pour fin d’irrigation. MAPAQ Montérégie-Est AGRI-VISION, 1-8.
  3. Dehghani-sanij, H., H. Anyoji., H. Riyahi, and W. Abou el Hasan.2007. Effect of emitter characteristics and irrigation schemes on emitter clogging under saline water use. Journal of Arid Land Studies, 16(4), pp.225-233.
  4. Fernando, B.H.R., Ranasinghe, C.S., Pathmarajah, S. and Mowjood, M.I.M. 2024. Performance evaluation of micro-irrigation systems in coconut plantations. Tropical Agricultural Research, 35(2), pp.107-118. DOI:4038/tar.v35i2.8742
  5. Ghandour, A., Mohamed, Y. and AWAAD, M. A. 2024. Ultra-sonication treatment for saline groundwater: A new innovative approach for preventing emitter clogging in surface drip irrigation systems. Moroccan Journal of Agricultural Sciences, 5(2),PP.85-96. DOI:5281/zenodo.11299047
  6. Hezar-Jaribi, A. T., Ghorbani Nasrabad, Gh., Fazl Oula, R. and Abedinpour, M. 2013. Evaluation of hydraulic performances of various drippers under different operation pressures and lab condition. Journal of Water and Soil Conservation, 20 (1), pp.199-211. DOI: 1001.1.23222069.1392.20.1.11.9
  7. Li, N., Kang, Y., Li, X., Wan, S., Zhang, C. and Wang, X. 2019. Lateral flushing with fresh water reduced emitter clogging in drip irrigation with treated effluent. Irrigation Science, 37(5):627-635. DOI: https://doi.org/10.1007/s00271-019-00637-3
  8. Li, P., Wang, X., Zhang, C., Chen, K., Junejo, A. R., Liu, J. and Li, H. 2025. Effects of Water–Fertilizer–Gas Coupling on Emitter Clogging and Uniformity of Drip Irrigation System. Horticulturae, 11(3):333. DOI: https://doi.org/10.3390/horticulturae11030333
  9. Ma, C., Jiang, C., Li, Y., Shi, N., Liu, S., Hu, X., and Muhammad, T. 2024. Effect of lateral flushing on emitter clogging in drip irrigation using high-sediment water. Agricultural Water Management,  293:108702. DOI:  1016/j.agwat.2024.108702
  10. Maroufpoor, E., Aminpour, Y., Kamangar, B.B. and Bargués, J.P. 2021. Clogging rate of pressure compensating emitters in irrigation with rainbow trout fish farm effluent. Irrigation Science, 39(2):223-233.

DOI: https://doi.org/10.1007/s00271-020-00697-w

  1. Muhammad, T., Zhou, B., Liu, Z., Chen, X. and Li, Y. 2021. Effects of phosphorus-fertigation on emitter clogging in drip irrigation system with saline water. Agricultural Water Management, 243:106392. DOI: https://doi.org/10.1016/j.agwat.2020.106392
  2. Nasrolahi, A. H., Behzad, M., Boroumannasab, S. and Ramazani-Moghadam, J. 2012. Hydrualic performance of the emitter of regulator and non-regulating pressure at various pressure and temperatures. Journal of Irrigation Science and Engineering, 35(3), pp.27- DOI: 20.1001.1.25885952.1391.35.3.4.2
  3. Pitts, D. J., Haman, D. Z. and Smajstrla, A.G. 1990. Causes and prevention of emitter plugging In micro-irrigation Systems. University of Florida. Bulletin: 258.

 DOI:https://doi.org/10.32473/edis-ae032-1993

  1. Wei, Q., Shi, Y., Lu, G., Dong, W. and Huang, S. 2008. Rapid evaluations of anticlogging performance of drip emitters by laboratorial short-cycle tests. Journal of Irrigation and Drainage Engineering, 134(3), pp.298-304.

DOI: https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9437(2008)134:3(298)

پژوهش آب در کشاورزی
دوره 39، شماره 4
اسفند 1404
صفحه 391-403

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار