آبیاری و زهکشی ایران
سال:1389 | دوره:4 | شماره:2 |تعداد مقالات:19

مطالعه حاضر در سال 1384 در اراضی شالیزاری با زهکش های سطحی به فاصله 2 متر و عمق 15 سانتی متر و بدون زهکش در قالب کرت هایی به اندازه 10x4 متر با کشت کلزا و در طول یک فصل رویش واقع در موسسه تحقیقات برنج گیلان انجام شد. در این تحقیق نوسانات سطح ایستابی در طول فصل رشد با توجه به شرایط آب و هوایی و بارندگی اندازه گیری گردید. همچنین مدل DRAINMOD با توجه به شرایط فیزیکی مزرعه و شرایط مرزی برای شبیه سازی نوسانات سطح ایستابی مورد استفاده قرار گرفت. به دلیل اثرات منفی در عملکرد گیاه کلزا در اثر شرایط ماندابی، پیش بینی نوسانات سطح ایستابی از اهمیت زیادی برخوردار است. بدیهی است که استفاده از مدلها برای پیش بینی فرآیندهای مختلف و به عنوان یک ابزار مدیریتی، در صورتی امکان پذیر است که عملکرد آن برای شرایط واقعی در منطقه ارزیابی شده باشد. نتایج بدست آمده نشان می دهد که مدل DRAINMOD روند نوسانات سطح ایستابی را به خوبی برآورد نموده است. ارزیابی های انجام شده در برآورد روزانه سطح ایستابی حکایت از آن داشت که ریشه متوسط مربع خطا (RSME) در هر دو تیمار فوق الذکر حدود 8 سانتی متر بوده است. همچنین نتایج حاکی از توان مدل در تخمین موقعیت سطح ایستابی واقعی نسبت به مقادیر اندازه گیری شده در حد 4 درصد در تیمار دارای زهکش های سطحی و در حد 17 درصد در تیمار بدون زهکش است. اطلاعات دقیق تر از مقادیر نشت عمقی در دو تیمار تحت مطالعه در بهبود برآورد مدل می تواند موثر باشد.

به منظور بررسی اثرات خاکپوشه پلاستیکی و سطوح مختلف آب در دو روش آبیاری بر کارآیی مصرف آب، عملکرد کمی و کیفی خربزه رقم قصری، آزمایشی در ایستگاه تحقیقات کشاورزی طرق (مشهد) طی دو سال 1385 و 1386 اجرا شد. طرح بصورت اسپیلیت اسپیلیت پلات در قالب بلوکهای کامل تصادفی در سه تکرار انجام شد. فاکتور اصلی طرح شامل مقادیر آب در سه سطح (A1=100، A2=80، A3=60 درصد مقدار آب مورد نیاز) در پلات اصلی، روش آبیاری در دو سطح (آبیاری قطره ای سطحی و زیر سطحی) در پلات فرعی و خاکپوشه در دو سطح (پلاستیک تیره و خاک لخت) در پلات فرعی فرعی قرار داشت. تجزیه و تحلیل نتایج نشان داد، در سال اول میانگین عملکرد تیمار آبیاری A2 نسبت A1 و A3 نسبت A2 به ترتیب 10 و 16 درصد و در سال دوم به ترتیب 13 و 32 درصد کاهش یافت. تعداد میوه در تیمارهای آبیاری قطره ای سطحی، زیرسطحی، با و بدون خاکپوشه پلاستیکی تفاوت معنی داری نداشتند و با کاهش مقدار آب، میانگین کارآیی مصرف آب آبیاری افزایش یافت. در مجموع تیمار آبیاری زیر سطحی با خاکپوشه پلاستیکی با 80% سطح تامین آب آبیاری، از نظر اقتصادی با نرخ بازده 350 درصد، برتر از سایر تیمارها بود.

در طراحی بهینه آبیاری قطره ای، برآورد موقعیت جبهه رطوبتی نسبت به منبع تغذیه و یا به عبارتی شکل پیاز رطوبتی حایز اهمیت است، در این میان، حداکثر سطح خیس شده خاک از اهمیت ویژه ای برخوردار است. به طور کلی فرض می شود که این سطح در عمق 15 تا 30 سانتی متری خاک تشکیل می گردد. برای بررسی اثر شیب زمین، بر حداکثر سطح خیس شده و مساحت تجمع آب روی خاک، مطالعات مزرعه ای بر روی چهار شیب صفر، 5، 15 و 25 درصد با سه دبی قطره چکان 2، 4 و 8 لیتر در ساعت و در زمان آبیاری 2 و 4 ساعت بر روی خاک لوم رسی سیلتی انجام شد. اندازه گیری ابعاد خیس شدگی بطور مستقیم و با حفر بخش خیس شده خاک پس از گذشت 24 ساعت از شروع آبیاری و با تهیه مقاطع موازی با سطح اولیه خاک اندازه گیری شد. در این تحقیق رابطه ای که عموما برای تخمین حداکثر قطر خیس شده مورد استفاده قرار می گیرد، برای سطوح شیبدار در خاک لوم رسی سیلتی اصلاح گردیده است. همچنین بهتر است که با توجه به تغییر شکل مقطع پیاز رطوبتی، فاصله قطره چکانها از یکدیگر در شیبهای بالای 10% کم شود. دو روش نیز برای برآورد حجم خیس شده مورد استفاده قرار گرفت.

فرآیند نفوذ آب به خاک نقش مهمی در چرخه آبی طبیعت ایفا می کند. اهمیت پدیده نفوذ پژوهشگران را بر آن داشته تا همواره در پی ارایه مدلی مناسب برای بیان کمی آن باشند. در پژوهش حاضر، عملکرد مدل های نفوذ گرین و امپت، فیلیپ، کوستیاکوف، کوستیاکوف لوییز، سازمان حفاظت خاک آمریکا (SCS) و هورتون در برآورد نفوذ تجمعی و نیز وابستگی عملکرد آن ها به کلاس های مختلف بافت خاک و کاربری های مختلف اراضی مورد ارزیابی قرار گرفت. برای این منظور، داده های حاصل از آزمایش های نفوذپذیری به روش استوانه های مضاعف در 210 نقطه از مناطق مختلف کشور جمع آوری گردید. پارامترهای مدل های یادشده به روش حداقل مجموع مربعات خطا تعیین گردید. به منظور بررسی صحت عملکرد مدل های مورد بررسی در برآورد نفوذ تجمعی، از آماره های میانگین خطا (ME)، میانگینِ قدرمطلق میانگین خطاهای (MAME)، ریشه میانگین مربعات خطا (RMSE)، انحراف معیار آماره RMSE و ضریب همبستگی پیرسون (r) استفاده شد. نتایج نشان داد که در مقایسه با دیگر مدل ها، عملکرد مدل کوستیاکوف لوییز در برآورد نفوذ تجمعی از روند پایدارتری برخوردار بود. به گونه ای که این مدل در اکثر کلاس های بافتی خاک و کاربری های اراضی مورد بررسی حایز رتبه نخست ارزیابی گردید. حال آن که این روند در دیگر مدل ها مشاهده نشد. به طور کلّی، مدل های هورتون، کوستیاکوف و فیلیپ مدل هایی کم برآوردگر و مدل کوستیاکوف لوییز، سازمان حفاظت خاک آمریکا (SCS) و گرین و امپت مدل هایی بیش برآوردگر بودند. مدل های کوستیاکوف لوییز و هورتون در اکثر کلاس های بافت خاک و کاربری های اراضی مورد مطالعه به ترتیب، به طور سیستماتیک بیش برآوردگر و کم برآوردگر بودند. نتایج این پژوهش نشان داد که در مقایسه با دیگر مدل های نفوذ مورد بررسی، مدل کوستیاکوف - لوییز بهترین مدل برای بیان کمی فرآیند نفوذ آب به خاک است.

تغییرات مکانی نفوذپذیری خاک نقشی بسیار مهم در فرآیندهای هیدرولوژیک ایفا می کند. تغییرپذیری این فرآیند متاثر از ویژگی های ذاتی و غیرذاتی اراضی می باشد. هدف از این پژوهش، بررسی تغییرات مکانی پارامترهای نفوذ آب به خاک در حضور تغییرات مکانی ویژگی های ذاتی خاک و تغییر کاربری به عنوان یکی از ویژگی های غیرذاتی خاک با استفاده از زمین آمار بود. بنابراین، نفوذ آب به خاک در منطقه تنگ نثار بن واقع استان چهارمحال و بختیاری که به طور همزمان دارای مراتع حفاظت شده و تخریب شده بود به روش تک استوانه ای (قطر 30 سانتیمتر) اندازه گیری شد. با استفاده از داده های نفوذ به دست آمده در 95 نقطه، پارامترهای مدل دو جمله ای فیلیپ برای هر نقطه تعیین گردید. ساختار مکانی پارامترهای یادشده در کل پهنه مطالعاتی و در بخش های تخریب نشده مورد مطالعه قرار گرفت. میانگین نفوذ تجمعی آب به خاک طی زمان آزمایش در کاربری مرتع بیشتر از مقدار آن در مراتع تخریب شده بود. به نظر می رسد عملیات شخم و شیار انجام شده و در نتیجه تخریب مرتع و ایجاد لایه متراکم ناشی از خاکورزی، یکی از دلایلِ کاهش نفوذ آب به خاک در مراتع تخریب شده نسبت به مراتع حفاظت شده باشد. تغییر نماهای به دست آمده برای پارامترهای نفوذ نشان داد این پارامترها در پهنه مطالعاتی از ساختار مکانی قوی برخوردار بوده به گونه ای که تنها حدود 10 درصد از تغییرات پارامتر هدایت آبی اشباع و 35 درصد از تغییرات پارامتر ضریب جذبی در مراتع تخریب نشده تصادفی بود. همچنین، بررسی تغییر نمای سطحی پارامتر هدایت آبی اشباع نشان داد این پارامتر به میزان بیشتری نسبت به ضریب جذبی خاک متاثر از تغییر نوع کاربری می باشد. به طوری که با تخریب بخشی از مراتع در منطقه مطالعاتی ساختار مکانی هدایت آبی اشباع و ضریب جذبی به ترتیب از 89 و 64 درصد به 56 و 53 درصد کاهش یافت. مقایسه نتایج به دست آمده در این بخش از پژوهش با نتایج ارایه شده توسط دیگر پژوهشگران نشان داد تغییرات مکانی ویژگی های هیدرولیکی خاک به منطقه مطالعاتی وابسته است. آماره های محاسبه شده برای اندازه گیری خطای برآورد نشان داد روش زمین آماری مورد استفاده با حداکثر جذر میانگین مربعات خطای 0.08 و 0.19 برای هدایت آبی اشباع و ضریب جذبی خاک روشی مناسب برای برآورد پارامترهای نفوذ در پهنه مطالعاتی بوده است.

تبخیر-تعرق گیاهان یکی از متغیرهای اصلی در محاسبه بیلان آب و انرژی سطح زمین محسوب می گردد. پارامترهای ورودی مورد نیاز برای محاسبه تبخیر-تعرق تابع تغییرات مکانی و زمانی است از طرفی بیشتر مدل های موجود جهت محاسبه این مولفه، غیر مکانی بوده و غالبا با استفاده از داده های نقطه ای و مقادیر توصیه شده برای پارامترهایی مانند ضریب گیاهی (Kc)، اقدام به برآورد تبخیر - تعرق گیاه اقدام می نمایند. هدف از این تحقیق بررسی کاربرد سری زمانی 16 روزه شاخص گیاهی NDVI از تصاویر سنجنده MODIS جهت محاسبه مقادیر تبخیر - تعرق واقعی گندم در طول دوره رشد در یک سطح وسیع (حوضه گرگانرود) با استفاده ترکیبی از اطلاعات ماهواره ای و زمینی بود. نتایج آماری حاصل از روش بکار رفته در این تحقیق نسبت به مدل پنمن-مانتیث-فائو نشان می دهد که استفاده از این روش دارای ریشه میانگین مربعات خطا (RMSE) 18 میلی متر، میانگین خطای مطلق (MAE) 16 میلی متر، میانگین خطا(ME) 1.1  - میلی متر و شاخص خطا (E) 91.1 درصد در کل فصل رشد گندم می باشد.

هدایت هیدرولیکی از خصوصیات بسیار مهم فیزیکی خاک است که کاربرد وسیعی در علوم آب و خاک دارد. به طوری که در اکثر پروژه های آبیاری و زهکشی، آبهای زیرزمینی و سطحی، برخی از پروژه های عمرانی، مهندسی رودخانه و محیط زیست، هدایت هیدرولیکی از ملزومات طراحی بوده و در هزینه اجرایی طرح ها تاثیر گذار است. به همین دلیل، برآورد دقیق این ویژگی خاک حایز اهمیت است. روش های اندازه گیری هدایت هیدرولیکی به دو روش صحرایی و آزمایشگاهی تقسیم می شوند. روش های صحرایی بسته به عمق آب زیرزمینی، در بالا یا زیر سطح ایستابی انجام می شوند. نفوذسنج گلف روشی است که هدایت هیدرولیکی را در بالای سطح ایستابی اندازه گیری می کند. دقت این روش توسط محققین زیادی بررسی و پذیرفته شده است. تنها مشکل روش گلف، نتایج منفی و غیرقابل قبولی است که در بعضی از جواب ها مشاهده می شوند. ضریب شکل چاهک از پارامترهای مهم در معادله دو عمقی گلف است. برای حل معادله ضریب چاهک، روش های پورشه، فشاری، گلور، یک طرفه و عددی ارایه شده اند. در این تحقیق پس از انجام آزمایش های گلف با مقادیر مختلف H1 و H2 که کمترین مقدار H1=5cm و بیشترین مقدار  H2=5cmبود، در 18 چاهک به عمق 60 سانتی متر و در شبکه منظمی با فواصل 1*1 متری در یک خاک لومی در مزرعه تحقیقاتی پردیس ابوریحان واقع در پاکدشت، آنالیز دو عمقی گلف با روش های مختلف حل ضریب چاهک C برای محاسبه Kfs: هدایت هیدرولیکی اشباع خاک (m/s) و fm: پتانسیل جریان ماتریک خاک [m2/s] انجام شد. نتایج نشان داد چنانچه در محاسبه Kfs از ضریب چاهک با روش پورشه استفاده شود، کمترین تعداد نتایج منفی به دست می آید و سایر روش های حل C، فشار، گلور، عددی و یک طرفه به ترتیب از کم به زیاد تعداد نتایج منفی Kfs دارند. حل پورشه و فشاری C، موجب بیشترین تعداد نتایج منفی fm می شوند. سه روش دیگر در حل fm مناسب تر هستند. همچنین، تعداد نتایج منفی Kfs و fm در همه روش های حل C با افزایش نسبت H2/H1 کاهش می یابند.

پوشش پلاستیک سیاه غالبا به منظور کاهش تبخیر از سطح خاک، گرم نمودن خاک و کنترل علفهای هرز بکار برده می شود. برای بررسی اثر پوشش پلی اتیلن سیاه در عملکرد، اجزا عملکرد و کارایی مصرف آب آبیاری در گوجه فرنگی، آزمایشی در ایستگاه تحقیقات کشاورزی کهریز ارومیه، طی سالهای 84 و 85 بصورت فاکتوریل اسپلیت پلات در قالب بلوکهای کامل تصادفی با چهار تکرار در خاک لوم شنی انجام شد. فاکتورهای آزمایشی، فاصله بین ردیف (100 و 1200 سانتی متر)، فاصله بین بوته (30 و40  سانتی متر) و خاکپوش پلی اتیلنی سیاه (بدون پوشش، پوشش تمام جوی با نصف پشته و پوشش تمام پشته با نصف جوی) بودند. نتایج دو سال آزمایش نشان داد، پوشش خاک با پلی اتیلن سیاه روی تعداد میوه، عملکرد بوته، عملکرد کل و کارایی مصرف آب آبیاری در سطح احتمال 1% اثر معنی دار داشت. بهترین روش استفاده از مالچ پلی اتیلنی سیاه برای افزایش عملکرد، پوشاندن تمام پشته و نصف جوی از پلاستیک بود. مصرف آب با پوشش تمام پشته و نصف جوی 28.8 درصد و با پوشش نصف پشته و تمام جوی 41.3 درصد نسبت به تیمار بدون پوشش کاهش یافت. کارایی مصرف آب آبیاری در تیمار پوشش کل پشته و نصف جوی از مالچ پلی اتیلن و تراکم کاشت 100x30 سانتیمتر بیشتر از سایر تیمارها (33 کیلوگرم محصول به ازای یک متر مکعب آب) شد.

 برنامه ریزی دقیق آبیاری در کشاورزی نیاز به پایش رطوبت خاک دارد. تعیین مقدار خصوصیات فیزیکی خاک مانند مقدار رطوبت که دارای تغییرات پیوسته مکانی می باشند در قالب یک کمیت عددی کلی و بدون در نظر گرفتن تغییرات مکانی آن، برای برنامه ریزی خاص مکانی کافی نمی باشد. در این مطالعه، تخمین و پهنه بندی مقدار رطوبت خاک در دو نقطه حد ظرفیت مزرعه (FC) و نقطه پژمردگی دائم (PWP) با استفاده از سه روش میانگین عام، فاصله معکوس و کریجینگ معمولی با یکدیگر مقایسه گردید. هردو خصوصیت مورد بررسی تغییرات مکانی ساختاردار را به خوبی نشان دادند. نتایج این پژوهش نشان می دهد که تخمین گر کریجینگ معمولی نتایج بهتری نسبت به روش های معکوس فاصله و میانگین عام برای تخمین موضعی مقدار رطوبت در دو نقطه حد ظرفیت مزرعه و پژمردگی دائم نشان می دهد. نتایج بدست آمده پیشنهاد می کند، که می توان از نقشه های حاصل از روش کریجینگ به دلیل درون یابی دقیق تر میزان رطوبت در نقاط FC و PWP، برای برنامه ریزی آبیاری به منظور مصرف بهینه آب استفاده نمود.

در این تحقیق، تشابه هندسی پروفیل های حفره آبشستگی رسوبات چسبنده در پایین دست یک دریچه کشویی به صورت آزمایشگاهی مورد مطالعه قرار گرفته است. اگر چه تاکنون تحقیقات زیادی برای شناخت مشخصات حفره آبشستگی در رسوبات غیرچسبنده انجام شده است، اما به دلیل طبیعت پیچیده رس ها، آبشستگی رسوبات چسبنده کمتر مورد مطالعه قرار گرفته است. آزمایش های این تحقیق در یک فلوم مستطیلی به طول 9.0 متر، ارتفاع 0.6 متر و عرض 0.5 متر انجام شد. شش ترکیب رسوبات بستر با نسبت های مختلف رس شامل 10، 15، 20، 25، 30 و 40 درصد تهیه و در آزمایش ها مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج تحقیق نشان داد که پروفیل آبشستگی در عرض حفره یکنواخت نبوده و میزان آبشستگی در نزدیکی دیواره ها بیشتر است. اگر چه نتایج بدست آمده حاکی از وجود تشابه در پروفیل آبشستگی رسوبات چسبنده است اما برخلاف رسوبات غیرچسبنده، پروفیل بی بعد در رسوبات چسبنده را نمی توان بر حسب یک منحنی منفرد ارایه کرد. همچنین بر اساس نتایج بدست آمده در این تحقیق، سه نوع پروفیل تشخیص داده شد و در هر مورد روابط و نمودارهای بی بعد جدیدی برای تعیین شکل پروفیل ارایه گردید. همچنین رابطه جدیدی برحسب پارامترهای بدون بعد، برای محاسبه پارامتر Bw که برای بی بعد کردن پروفیل بکار می رود معرفی شده است. در نهایت، اثر تغییرات عمق پایاب بر روی شکل حفره آبشستگی در رسوبات چسبنده بررسی شد.

در مناطق خشک و نیمه خشک کمبود آب همواره یکی از محدودیت های اصلی توسعه کشاورزی بوده و لذا ارتقای کارآیی مصرف آب در این مناطق از اهمیت بسزایی برخوردار است. مدل هایی که اثرات مقادیر مختلف آب بر روی عملکرد محصول را به صورت کمی شبیه سازی می کنند، ابزارهایی مفید در مدیریت آب در سطح مزرعه و بهینه سازی کارآیی مصرف آب می باشند. مدل AquaCrop که اخیرا توسط فائو بسط داده شده است، عملکرد محصول را بر اساس آب قابل استفاده تحت شرایط مختلف از جمله کم آبیاری شبیه سازی می کند. ارزیابی کارآیی این مدل در هر منطقه و برای هر محصول ضروری است. از این رو در این مطالعه کارآیی مدل AquaCrop در منطقه کرج و برای گیاه گندم ارزیابی شد. به این صورت که کارآیی مدل در پیش بینی عملکرد و کارآیی مصرف آب گندم در شش تیمار آبیاری (تیمارهای 100، 80، 60، 40 و 20 درصد نیاز آبی و تیمار تک آبیاری) مطالعه گردید. نتایج نشان داد که برای دور آبیاری 7 روزه، مدل در پیش بینی مقدار عملکرد دانه، تبخیر و تعرق گیاهی (ETC) و کارآیی مصرف آب قابلیت خوبی داشته است، در حالی که کارآیی مدل در پیش بینی این عوامل در دور آبیاری 14 روزه کمتر بود. سادگی مدل AquaCrop، نیاز به اطلاعات ورودی کم و داشتن درجه دقت کافی آن را به عنوان مدلی مفید در تخمین عملکرد گیاه در شرایط آبیاری کامل یا کشت دیم، آبیاری تکمیلی، کم آبیاری و راهکارهای مدیریتی بهسازی کارآیی مصرف آب در کشاورزی، معرفی می کند.

عملکرد ضعیف و ناموفق بهره برداری اغلب شبکه های آبیاری و زهکشی، توجه بیش از پیش به ارزیابی عملکرد این سامانه ها را ضروری می نماید. این تحقیق با هدف بررسی اهمیت معیارهای موثر بر عملکرد شبکه های آبیاری و زهکشی با استفاده از فرآیند تحلیل سلسله مراتبی و تکنیک تاپسیس انجام گردید. در این راستا نواحی سه گانه شبکه آبیاری سفیدرود نیز مورد ارزیابی و مقایسه قرار گرفت. معیارهای فنی، مدیریتی، زیست محیطی، اقتصادی و اجتماعی به عنوان معیارهای تصمیم گیری ارزیابی عملکرد و برای هر یک از این معیارها به ترتیب 60، 70،30 ، 80 و 3 زیرمعیار در نظر گرفته شد. ارزش وزنی معیارها و زیرمعیارها به روش تحلیل سلسله مراتبی (AHP) و با استفاده از نرم افزار Expert Choice انجام گرفت. اهمیت نسبی هر یک از زیرمعیارها در گزینه ها (نواحی آبیاری) نیز با استفاده از تکنیک TOPSIS تعیین شد. نتایج نشان داد که معیار مدیریتی با وزن نسبی 0.384 بیشترین و معیار زیست محیطی با وزن نسبی 0.090 کمترین تاثیر را در عملکرد شبکه دارد. همچنین زیرمعیارهای موثر بودن سازه ها و هزینه نسبی آب به ترتیب با وزن نهایی 0.085 و 0.007 بیشترین و کمترین تاثیرگذاری را در عملکرد شبکه دارا می باشند. نتایج بیانگر آن است که ناحیه آبیاری فومنات با ارزش وزنی نهایی 0.555 کارامدترین ناحیه و ناحیه آبیاری مرکزی با ارزش وزنی 0.446 ناموفق ترین عملکرد را در بین نواحی شبکه آبیاری سفیدرود به خود اختصاص می دهد. نتایج تحلیل حساسیت نشان داد که با کاهش اهمیت نسبی معیارهای فنی و مدیریتی و افزایش اهمیت معیارهای اقتصادی و اجتماعی رتبه بندی نواحی آبیاری دستخوش تغییرات خواهد شد. مدل پیشنهادی در این تحقیق امکان شناخت میزان اهمیت معیارهای مختلف موثر بر عملکرد و ارزیابی کارایی و مقایسه شبکه های آبیاری و اجزای مختلف آن را با دقت مطلوبی فراهم می نماید.

پراکنش نامناسب و مقدار ناکافی و نامطمئن بارش در زراعت دیم به همراه ضعف ساختاری و مدیریتی سبب شده است که عملکرد محصولات دیم دچار نوسانات شدیدی باشند. با اجرای آزمایشات مزرعه ای برای گندم دیم در سایت منتخب هنام (شهرستان سلسله استان لرستان) و در مزارع زارعین، به بررسی اثرات توامان آبیاری محدود و مدیریت زراعی پرداخته شد. دو سطح مدیریت زراعی (سنتی و برتر) با چهار سطح آبیاری محدود (دیم، تک آبیاری در زمان کاشت به میزان 75 میلیمتر، تک آبیاری بهاره به میزان 50 میلیمتر و آبیاری در دو نوبت پاییزه و بهاره به میزان 125 میلیمتر) با هدف تامین رطوبت کافی برای مراحل حساس رشد مورد مطالعه و پژوهش قرار گرفت. نتایج نشان داد که بهترین برنامه مدیریتی از ترکیب مدیریت برتر زراعی با گزاره های آبیاری محدود حاصل می شود که دارای شاخص بهره وری کل آب مصرفی بیشتری است. در شرایط دیم و بدون اعمال آبیاری محدود، مدیریت برتر زراعی بر مدیریت سنتی ارجحیت دارد چرا که بهره وری بارش از 35/0 کیلوگرم بر متر مکعب تحت شرایط مدیریت سنتی با اعمال مدیریت برتر زراعی به مقدار 00.45 کیلوگرم بر متر مکعب افزایش یافت که افزایشی به میزان  28.6درصد را نشان می دهد. نتایج این تحقیق نشان داد که اعمال تک آبیاری در پاییز یا بهار (ظهور سنبله تا گلدهی) بهره وری کل آب مصرفی (مجموع بارش و آبیاری) را به محدوده 0.63 – 0.57 کیلوگرم بر متر مکعب ارتقا بخشید و بهره وری آب آبیاری نیز برابر 3.26 – 2.15 کیلوگرم بر متر مکعب گردید. تامین بخشی از نیاز آبی محصول در مراحل حساس زمان کاشت و مرحله ظهور سنبله تا گلدهی، توسعه عمقی ریشه و افزایش پوشش سبز و در نتیجه کاهش تلفات تبخیر سبب اثربخشی آبیاری محدود شده است. کم بودن عملکرد محصول در واحد سطح (و متعاقب آن بهره وری بارش) در مزارع زارعین به دلیل ضعف مدیریت زراعی کاربردی است.

بهینه کردن مصرف آب در کشاورزی و افزایش کارایی مصرف آن که در نهایت می تواند به پایداری سیستم کشاورزی همراه با افزایش درآمد زارع منتهی گردد مستلزم به کارگیری روش های مختلف است. از جمله این راه کارها تعیین مقدار نیاز آبیاری بر اساس میزان تخلیه آب از خاک می باشد. این روش در صورتی می تواند عملیاتی شود که آب مورد نیاز آبیاری یا بر اساس داده های لایسی متری مزرعه و یا با محاسبه نیاز آبی بر مبنای داده های هواشناسی اندازه گیری شده فی الفور و بهنگام در مزرعه باشد. بمنظور مقایسه میزان مصرف آب آبیاری و تاتیر آن بر کارایی مصرف آب در سه وضعیتی که در آنها میزان آبیاری بر اساس: (1) داده های بهنگام هواشناسی مزرعه، (2) داده های بهنگام ایستگاه هواشناسی خارج از مزرعه، و (3) داده های میانگین هواشناسی منطقه محاسبه و انجام شده بود آزمایش صحرایی روی محصول ذرت علوفه ای در منطقه کرج انجام گرفت. نتایج نشان داد که بین داده های هواشناسی از نظر دما، رطوبت و سرعت باد در مزرعه و نزدیکترین ایستگاه هواشناسی و یا داده های میانگین منطقه تفاوت وجود داشته و همین امر باعث گردید که در وضعیتی که مقدار آبیاری بر اساس داده های هواشناسی بهنگام داخل مزرعه صورت گرفت مصرف آب در هر هکتار ذرت 6838 متر مکعب و مقدار تولید 78 تن و لذا کارایی مصرف آب 11.4 کیلو گرم بر متر مکعب بوده است. حال آنکه این ارقام در شرایطی که مقدار آبیاری براساس داده های بهنگام ایستگاه هواشناسی غیر کشاورزی خارج از مزرعه که در فاصله 4 کیلومتری مزرعه آزمایشی واقع بود صورت گرفت به ترتیب 78.2 ،7640 و 10.2 و در شرایطی که از آمار میانگین 20 ساله هواشناسی برای آبیاری مزرعه استفاده گردید به ترتیب 9350، 79.9 و 8.5 بدست آمد که نشان می دهد در صورت اندازه گیری داده های هواشناسی در مزرعه و انجام آبیاری بر اساس آنها کارایی مصرف آب نسبت به وضعیتی که از داده های میانگین هواشناسی منطقه استفاده شود 27 درصد افزایش پیدا می کند.