آبیاری و زهکشی ایران
سال:1401 | دوره:16 | شماره:1 |تعداد مقالات:20

هدف این پژوهش ارزیابی حسگرهای نوری اندازه گیری رطوبت خاک تحت شرایط مختلف از نظر شوری آب آبیاری است. این حسگرها بر اساس تکنیک سنجش از نزدیک (از نوع فعال) بوده که بازتاب های ساطع شده توسط اجسام را در یک محدوده طول موج مشخص (300 تا 1100 نانومتر) اندازه گیری می کند. بدین منظور 4 تیمار شوری آب آبیاری با شوری های 2، 6، 10 و 16 دسی زیمنس بر متر و با 4 تکرار برای ایجاد محیط کنترل شده خاک مرطوب و انجام آزمایش در نظر گرفته شد. همزمان با قرائت های سنسورها، رطوبت خاک تیمارهای آزمایشی با استفاده از ترازوی دقیق الکترونیکی اندازه گیری شدند و اقدام به برازش معادلات مناسب بین قرائت های سنسور و رطوبت حجمی خاک در هر تیمار شد و نهایتاً این معادلات مورد ارزیابی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که بیشترین دقت حسگر مذکور در شوری 2 دسی زیمنس بر متر اتفاق افتاده است. ضریب تبیین 92/0، جذر میانگین مربعات خطای 02/0 و ضریب نش ساتکلیف92/0 نشان دهنده دقت بالای حسگر در این تیمار نسبت به سایر تیمارهای آزمایش است. برای سطوح شوری 6 و 10 دسی زیمنس بر متر نیز اگرچه دقت سنسورها نسبت به تیمار قبلی کاهش یافته، اما می توان از خطاهای موجود چشم پوشی کرد و این حسگر را برای اندازه گیری رطوبت حجمی خاک در شوری های مذکور مناسب دانست. اما در سطح شوری 16 دسی زیمنس بر متر، دقت حسگر به شدت کاهش یافته و ضریب نش-ساتکلیف (NSE) به مقدار غیرقابل قبول 55/0 تنزل کرده است. بنابراین، با توجه به نتایج کسب شده از این پژوهش، حسگر مذکور با اطمینان برای پایش رطوبت خاک هایی که با شوری های کمتر از 10 دسی زیمنس بر متر آبیاری می شوند، قابل توصیه بوده و کارایی لازم برای برنامه ریزی های آبیاری را دارد.

تغییر کیفیت آب های زیرزمینی بر اثر عوامل طبیعی یا انسان زاد، می تواند بر سلامت انسان ها تاثیرگذار باشد. به همین جهت، طراحی شبکه پایش آلودگی آب زیرزمینی جهت دستیابی به اهداف مدیریت منابع آب و حفظ امنیت غذایی امری ضروری می باشد. هدف این پژوهش معرفی روشی جامع برای طراحی شبکه پایش آلودگی منابع آب زیرزمینی می باشد که بر مبنای تهیه نقشه شاخص "اولویت حفاظت-پایش" در سامانه اطلاعات جغرافیایی (GIS) شکل گرفته است. لایه رستری "شاخص اولویت حفاظت" آبخوان با تلفیق نقشه های آسیب پذیری ذاتی بر اساس مدل DRASTIC و ارزش گذاری کمیت و کیفیت آب زیرزمینی تهیه می شود. همچنین با تلفیق لایه های رستری ارزش گذاری منابع آلاینده (بر اساس پتانسیل آلایندگی) و ارزش گذاری حریم کیفی منابع آب زیرزمینی، لایه "شاخص اولویت پایش" در آبخوان بدست می آید. با روی هم گذاری شاخص های "اولویت حفاظت" و "اولویت پایش" و همچنین در نظر گرفتن جهت جریان آب زیرزمینی، ایستگاه های نمونه برداری از منابع آب زیرزمینی تعیین می شوند. چارچوب ارائه شده در محدوده مطالعاتی خاش-پشتکوه بکار گرفته شد و بر اساس آن تعداد 15 نقطه جهت پایش آلودگی آب زیرزمینی تعیین شد. نمونه برداری از این نقاط نشان داد مطابق پیش بینی شاخص "اولویت حفاظت-پایش"، در جنوب شرق و شمال آبخوان خاش و شمال آبخوان پشتکوه، غلظت عناصر سنگین مانند آرسنیک در برخی از چاه ها به دلیل وجود عوامل زمین شناسی بیشتر از حد مجاز برای شرب می باشند.

در پژوهش حاضر به ارزیابی و تجزیه و تحلیل مسائل اجتماعی و نقش آن ها در اجرای سیستم آبیاری تحت فشار به صورت موردی در اراضی آبخور سد خراسانه شهرستان بوکان در استان آذربایجان غربی به مساحت 400 هکتار که سیستم مورد نظر برای آن به صورت تلفیقی و تجمیعی در نظر گرفته شده است، پرداخته می شود. نتایج ارتباط بین متغیرهای مختلف و پارامترهای موثر در مسائل اجتماعی نشان داد که اکثریت ساکنین روستاهای مورد مطالعه راضی به استفاده از سیستم های تحت فشار می باشند. همچنین بین نوع کشت و روش آبیاری موجود در منطقه رابطه معنی داری وجود دارد و با توجه به نتایج مشاهده می شود که بیشترین کشت مربوط به چغندر و گندم می باشد که 24 درصد پاسخگویان بصورت بارانی متحرک و 30 درصد پاسخگویان بصورت سطحی آبیاری می کنند. نتایج ارتباط بین تحصیلات و میزان آگاهی از سیستم آبیاری اختلاف معنی داری وجود دارد این اختلاف ناشی از گروه بندی تحصیلات است علاوه بر این، نتایج ارتباط بین میزان تحصیلات با درآمد پاسخگویان بر می آید که هیچ ارتباط معنی داری بین میزان تحصیلات و یا درآمد با موارد گفته شده وجود ندارد. به عبارت دیگر کم بودن یا بالا بودن تحصیلات و یا درآمد پاسخگویان تاثیری بر روی تعصبات فرهنگی و ندارد.

دشت خوزستان به علت داشتن انرژی فوق العاده بالای خورشیدی و خاک حاصل خیز از نوع رسوبی دارای استعداد بالقوه و بالایی جهت تولید نیشکر می باشد. نیشکر گیاهی چند ساله و دارای دوره رشد طولانی و نیاز آبی زیاد است. بنابراین اعمال مدیریت صحیح آبیاری با هدف صرفه جویی در مصرف آب و افزایش عملکرد نیشکر از اهمیت خاصی برخوردار است. از طرفی مدل سازی رشد گیاه ابزار مهمی در ارزیابی اثرات مدیریت مزرعه بر روی عملکرد محصول و در نتیجه آن، تصمیم گیری برای روش های مدیریتی مناسب می باشد. در این تحقیق عملکرد گیاه نیشکر در مزرعه 25 هکتاری واحد کشت و صنعت سلمان فارسی در استان خوزستان در حالت های مختلف مدیریت مزرعه، بررسی گردید. هم چنین با استفاده از اطلاعات اندازه گیری شده، مدل آکواکراپ واسنجی و با استفاده از آن هجده سناریوی مدیریتی (شامل سه حالت مالچ 0، 80 و 100 درصد به ترتیب از جنس آلی و معدنی، دو روش آبیاری شامل سطحی و قطره ای و سه سطح کوددهی شامل 300، 350 و 400 کیلوگرم در هکتار) برای مزرعه اجرا و نتایج محاسبه شد. نتایج نشان داد افزایش مصرف کود به میزان 50 کیلوگرم در هکتار موجب افزایش تقریبی 5/2 تن محصول در هکتار می گردد. استفاده از آبیاری قطره ای به طور متوسط 5/1 تن در هکتار عملکرد محصول را نسبت به آبیاری سطحی افزایش می دهد و همچنین استفاده از پوشش مالچ به میزان 80 درصد موجب افزایش 5/3 تن محصول در هکتار می گردد. نهایتاً بر اساس نتایج حاصله از این پژوهش، بیش ترین عملکرد مربوط به سناریو آبیاری قطره ای با پوشش مالچ 80 درصد و میزان کود 400 کیلوگرم در هکتار می باشد. با اعمال این شرایط 6/8 تن در هکتار تولید بیوماس افزایش می یابد و پیشنهاد می گردد در مزارع نیشکر استان خوزستان از این روش استفاده گردد.

نفوذ آب دریا یک تهدید زیست محیطی بزرگ برای منابع آب زیرزمینی در مناطق ساحلی است، در حین حال آب های زیرزمینی از منابع اصلی تامین آب شرب، کشاورزی و. . . می باشد و به دلیل مصرف روز افزون این منابع هر روز شاهد آلودگی بیشتر آبخوان های ساحلی هستیم. در این مطالعه از شاخص GALDIT برای ارزیابی آسیب پذیری آبخوان دشت ارومیه استفاده شد. سپس به منظور اصلاح و بهینه سازی مدل مذکور، دو پارامتر i (گرادیان هیدرولیکی) و P (نرخ پمپاژ) به GALDIT اضافه شدند. نتایج ضریب همبستگی شاخص GALDIT و شاخص اصلاح شده GALDIT-iP با پارامتر کیفی EC نشان داد که ضریب همبستگی از 42/0 به 66/0 افزایش یافت که نشان از بهبودی مدل اصلاح شده می-باشد، پس نقشه آسیب پذیری دقیق تری در اختیار ما قرار می دهد. نتایج توصیفی نیز نشان داد که در مناطق شرقی و مرکز دشت ارومیه و در حاشیه ساحلی آبخوان مورد نظر شدت آسیب پذیری خیلی زیاد تا زیاد بوده و در قسمت غربی و فاصله های دورتر از ساحل، میزان شدت آسیب-پذیری کمتر می باشد. همچنین آنالیز حساسیت حذف پارامترهای مدل نیز نشان داد، که تغییر شاخص آسیب پذیری با حذف پارامتر اثر آب شور نفوذ کرده (I) در روش GALDIT و پارامتر گرادیان هیدرولیکی (i) در روش GALDIT-iP، بیش تر از سایر پارامترهاست. در ادامه، براساس آنالیز حساسیت تک پارامتری، دو پارامتر نوع و ضخامت آبخوان در هردو روش جزء مؤثرترین پارامترها و علاوه بر آن ها دو پارامتر گرادیان هیدرولیکی و نرخ پمپاژ نیز جز پارامترهای موثر در ارزیابی شاخص GALDIT-iP هستند. به طور کلی نتایج این مطالعه نشان داد، که با اصلاح روش GALDIT درصد مساحت طبقات با آسیب پذیری زیاد تا خیلی زیاد افزایش یافته است در حالی که طبقات با آسیب پذیری خیلی کم تا متوسط، کاهش یافته است.

این پژوهش با هدف اندازه گیری آب مصرفی و بهره وری آب تحت مدیریت زارعین در 44 مزرعه سویا ( 37 مزرعه آبی و 7 مزرعه دیم) در سه منطقه گرگان، علی آباد و کردکوی-بندرگز در استان گلستان در سال 1399 اجرا شد. خواص فیزکو شیمیایی خاک و آب، روش آبیاری، میزان آبیاری و مشخصات زراعی اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که در مناطق گرگان، علی آباد و کردکوی-بندرگز به ترتیب 13 %، 7 % و 28 % اراضی به صورت بارانی آبیاری شدند و بقیه به صورت سطحی بود. مقدار آب ورودی به مزرعه در روش سطحی با استفاده از فلوم و در روش بارانی با دبی سنج اندازه گیری شد و با نیاز آبی سویا مقایسه شد. نتایج نشان داد که نیاز آبی خالص سویا در سال 1399 در کشت بهاره برای شهرهای گرگان، علی آباد و کردکوی-بندرگز به ترتیب برابر 593، 435 و 516 و برای کشت تابستانه برابر با 525، 398 و 486 میلی متر بود که نسبت به مقادیر بلندمدت برای کشت های بهاره و تابستان به ترتیب 25 و 22 درصد و نسبت به سند ملی 45 و 64 درصد افزایش داشت. میانگین مقدار آب آبیاری ورودی به مزارع سویا در سال زراعی 99 در مناطق گرگان، علی آباد و کردکوی-بندرگز به ترتیب 4460، 4620 و1500 مترمکعب در هکتار بود و در این مناطق به ترتیب 80 %، 45 % و 100 % زارعین کم آبیاری انجام دادند. در سال زراعی موردنظر سهم بارش در تأمین نیاز آبی اراضی تحت آبیاری سویا در مناطق گرگان، علی آباد و کردکوی–, بندرگز در اراضی آبی به ترتیب 20، 21 و 33 درصد بود. متوسط بهره وری آب کاربردی سویا در گرگان و علی آباد 46/0 و 51/0 کیلوگرم بر مترمکعب و در کردکوی-بندرگز در اراضی آبی 6/1 و در اراضی دیم 9/2 کیلوگرم بر مترمکعب بود. میانگین بهره وری آب آبیاری در روش بارانی نیز 45/1 کیلوگرم بر مترمکعب بود که 56% بیشتر از روش سطحی بود.

تغییرات مکانی شاخص های کیفی آب های زیرزمینی، از جمله عوامل تأثیرگذار بر سیاست های مدیریت برداشت و مصرف این منابع هستند. در مناطق اقلیمی خشک و نیمه خشک، آب های زیرزمینی از جمله منابع مهم جهت بهره برداری برای مقاصد مختلف به خصوص کشاورزی و شرب محسوب می شوند که بررسی شاخص های کیفی آن در راستای ارزیابی امکان استفاده از آب های زیرزمینی در بخش-های مختلف حائز اهمیت است. در این پژوهش، دقت روش های زمین آمار کریجینگ و کوکریجینگ و نیز روش های قطعی عکس فاصله وزن دار و توابع پایه شعاعی جهت پیش بینی پراکنش مکانی پارامترهای کیفی آب های زیرزمینی شامل غلظت کلر، سدیم، منیزیم، کلسیم، سولفات، نسبت جذبی سدیم، غلظت کل املاح و هدایت الکتریکی در منطقه ترکمنچای مورد بررسی قرار گرفت. به منظور ارزیابی نتایج از روش ارزیابی متقابل و شاخص های MAD، RMSE و R استفاده شد. بر اساس نتایج به دست آمده، روش کوکریجینگ بهترین روش پهنه بندی تمام شاخص های مورد مطالعه می باشد. مقادیر RMSE برای هدایت الکتریکی معادل 67/130 میکروموس بر سانتی متر، غلظت کل املاح معادل 13/61 میلی گرم بر لیتر، غلظت کلسیم معادل 84/0 میلی اکی والان بر لیتر، غلظت منیزیم معادل 53/0 میلی اکی-والان بر لیتر، غلظت سدیم معادل 63/0 میلی اکی والان بر لیتر، غلظت کلر معادل 41/0 میلی اکی والان بر لیتر، غلظت سولفات معادل 58/0 میلی اکی والان بر لیتر و نسبت جذبی سدیم معادل 31/0 میلی اکی والان بر لیتر گزارش شد. همچنین ارزیابی نتایج حاصل از پراکنش مکانی شاخص ها نشان داد که منابع آب های زیرزمینی در کل منطقه مورد مطالعه وضعیت مطلوبی جهت استفاده برای مصارف مختلف دارد که این امر در نیمه شمالی محدوده مطالعاتی مشهودتر است. با توجه به روند تغییرات غلظت عناصر در محدوده روستای خواجه غیاث به منظور بهبود شرایط و ارائه سیاست های برداشت و مصرف از آب های زیرزمینی با هدف جلوگیری از افت کیفیت آب توصیه می شود پایش کیفی آب به صورت منظم انجام شود.

در این پژوهش نرخ تولید بار رسوبی مجموع در حوضه آبریز سد شیرین دره به روش های هیدرولوژیکی، UNESCO و FSM تخمین زده شد. مقایسه مجموع حجم رسوباتی که از زمان احداث سد تا کنون (سال 1400) در مخزن آن ته نشین شده است (Mm3 17) با نتایج حاصل از این سه روش نشان داد که روش هیدرولوژیکی با برآورد بار رسوبی به میزان m3/year1158000 مناسب ترین، و روش FSM با نرخ تخمین زده شده m3/year5565000 نامناسب ترین روش تخمین بار رسوبی در این حوضه می باشد. شدت فرسایش سالانه براساس روش EPM مقدار m3/year1426300 به دست آمد و براساس نرخ تولید رسوبات از زمان احداث سد تا کنون، نسبت تحویل رسوب واقعی برابر با 78/0 محاسبه شد. نسبت تحویل رسوب پیش بینی شده براساس نتایج حاصل از روش EPM و سه روش تخمین بار مجموع رسوبی، به همراه برخی مدل های تجربی تخمین نسبت تحویل رسوب محاسبه شد. نتایج واسنجی نشان داد روش هیدرولوژیکی و مدل تجربی که در آن از شیب به عنوان عامل اصلی در تعیین نسبت تحویل رسوب استفاده می شود، با داشتن بیشترین مقدار دقت و کم ترین خطا مناسب ترین روش ها می باشند.

از روش های کاهش آبشویی نیترات، استفاده از کودهای کندرها و همچنین کاربرد اصلاح کننده های خاک است. به منظور بررسی اثر کود کندرها، باگاس نیشکر و بیوچار آن بر عملکرد، بهره وری مصرف آب و آبشویی نیتروژن در کشت گیاه ذرت، طرح فاکتوریل در قالب بلوک کامل تصادفی با دو فاکتور شامل نوع کود (N1؛ اوره معمولی و N2؛ اوره نیتروژل) و نسبت ماده اصلاح کننده خاک (B1؛ صفر درصد باگاس و صفر درصد بیوچار، B2؛ 100 درصد باگاس و صفر درصد بیوچار، B3؛ 75 درصد باگاس و 25 درصد بیوچار، B4؛ 50 درصد باگاس و 50 درصد بیوچار، B5؛ 25 درصد باگاس و 75 درصد بیوچار، B6؛ صفر درصد باگاس 100 درصد بیوچار) در سه تکرار در سال 1398 در مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان اجرا شد. نتایج نشان داد که استفاده از کود کندرها موجب افزایش عملکرد دانه، عملکرد زیست توده، بهره وری مصرف آب، کارآیی بازیافت نیتروژن و کارآیی زراعی به ترتیب1/17، 5/25، 7/16، 4/75، 8/16درصد در مقایسه با تیمار شاهد (تیمار N1B1) شد. هم چنین استفاده از مواد اصلاح کننده باعث افزایش عملکرد دانه، عملکرد زیست توده، بهره وری مصرف آب، کارآیی بازیافت نیتروژن و کارآیی زراعی به ترتیب 1/19، 8/29، 0/19، 7/85 و 1/19 درصد در مقایسه با تیمار شاهد شد و زه آب خروجی و آبشویی نیتروژن به ترتیب 2/36 و 3/58 درصد نسبت به تیمار شاهد کاهش یافت. بیش ترین بهره وری آب در تیمار N2B3 با 26/1 کیلوگرم بر مترمکعب، کمینه آبشویی نیترات مربوط به تیمار N2B6 با 1/7 کیلوگرم در هکتار و بیش ترین کارآیی بازیافت نیتروژن در تیمار N2B6 با 8/74 درصد اتفاق افتاد. بطور کلی، نتایج به دست آمده بیانگر قابلیت کودهای کندرها و مواد اصلاح کننده خاک در کاهش مشکلات ناشی از آبشویی نیتروژن و افزایش عملکرد و بهره وری مصرف آب در کشت ذرت تابستانه می-باشد.

به دلیل فعالیت های کشاورزی گسترده و نیاز آبیاری قابل توجه، مصرف آب در بخش کشاورزی افزایش یافته است. بنابراین ارائه راه کارهایی به منظور کاهش مصارف آبی، مسئله ای مهم و حائز اهمیت است. به این منظور مدل بهینه سازی با استفاده از الگوریتم ژنتیک چندهدفه (NSGA-II) با دو تابع هدف سود خالص و مصرف آب کشاورزی به صورت مجزا برای دشت شهریار تهران و سال آبی 95 محاسبه و ارائه شد. همچنین مقادیر بهینه سود خالص، الگوی کشت، مصارف آبیاری و نیاز ناخالص آبیاری در مدل بهینه سازی مورد نظر برآورد شدند. نتایج نشان داد بیشترین سود خالص، مساحت کشت و حجم نیاز آبی بهینه مربوط به ناحیه اسلامشهر بوده سپس ناحیه شهریار و در نهایت رباط کریم بیشترین مقادیر مورد نظر را دارد. ناحیه شهریار بیشترین مصرف بهینه آب در بخش کشاورزی را دارد، سپس اسلامشهر و در آخر رباط کریم کمترین مقدار بهینه مصرف آب کشاورزی را دارد. بیشترین مقدار نسبت سود خالص به مساحت کشت در حالت بهینه مربوط به ناحیه رباط کریم سپس ناحیه شهریار و در انتها ناحیه اسلامشهر بوده است. همچنین با توجه به مساحت کشت و حجم آب مصرفی بهینه محصولات انگور، انار، پیاز، سبزیجات و گلابی در هر ناحیه، سود خالص آن ها مناسب و ایده آل می باشد. و انگور بهترین محصول ممکن در میان آن ها می باشد. سیاست بهره برداری بهینه از منابع آبی منجر به کاهش سطح زیر کشت، حجم آب مصرفی بهینه و حجم نیاز آبی در کل محدوده مورد مطلعه نسبت به حالت فعلی به اندازه 44/20، 71/49 و 35/20 درصد شده است.

پژوهش حاضر به منظور بررسی تأثیر سه سامانة کشت شامل کشت سنتی غرقابی[1]، بهبودیافته[2] و مدیریت کشت فشردة برنج[3] با رژیم های مختلف آبیاری بر روی بهره وری آب، عملکرد و اجزای عملکرد دو رقم هاشمی و کوهسار در کشت های اول و دوم به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی طی دو سال زراعی 96-1395 و 97-1396 در استان مازندران انجام شد. نتایج نشان داد که اثر این سه سامانة کشت بر تعداد دانه در خوشه، تعداد دانة پر و پوک، عملکرد دانه، ارتفاع گیاه، طول خوشه، مقدار نیاز آبی و تبخیر-تعرق گیاه در سطح احتمال 1% معنی دار شد. بیشترین مقدار بهره وری مبتنی بر آبیاری با مقدار 24/2 کیلوگرم بر مترمکعب برای رقم کوهسار در کشت دوم (مدیریت کشت فشرده برنج) و کمترین مقدار نیز برای رقم کوهسار در کشت اول (سامانه سنتی غرقابی) با مقدار 66/0 کیلوگرم شلتوک بر مترمکعب آب اختصاص یافت. نتایج پژوهش نشان داد که به کارگیری سامانه های مدیریت کشت فشردة برنج و بهبودیافته باعث افزایش بهره وری آب شده و لذا می تواند از راهکارهای قابل توصیه به مسئولان و کشاورزان مناطق برنج خیز باشد. باتوجه به افزایش دورة رشد گیاه در سامانة مدیریت کشت فشردة برنج به علت جوان بودن بوته و احتمال برخورد آن با فصل سرما و کاهش قابل توجه عملکرد، کاربرد آن در کشت دوم برنج خصوصاً هنگام تأخیر در نشاکاری توصیه نمی شود.

پیش بینی پتانسیل آب های زیرزمینی جهت توسعه و برنامه ریزی سیستماتیک منابع آب بسیار بااهمیت است. هدف اصلی این مطالعه، توسعه مدل های یادگیری ماشین جمعی شامل جنگل تصادفی (RF)، رگرسیون منطقی (LR) و بیز ساده (NB) توسط الگوریتم طبقه بندی کننده زیرفضای تصادفی (RS)، جهت پیش بینی مناطق بالقوه آب زیرزمینی در دشت بیرجند می باشد. لذا جهت پیاده سازی، داده های ژئوهیدرولوژیکی 37 حلقه چاه آب زیرزمینی (تعداد چاه ها، موقعیت مکانی چاه ها و تراز آب زیرزمینی یا سطح ایستابی) و 17 معیار هیدرولوژی، توپوگرافی، زمین شناسی و محیطی مورداستفاده قرار گرفت. روش انتخاب ویژگی کمترین مربعات ماشین بردار پشتیبان (LSSVM) جهت تعیین معیارهای مؤثر به منظور افزایش عملکرد الگوریتم های یادگیری ماشین استفاده شد. در نهایت نقشه های پیش بینی پتانسیل آب زیرزمینی با استفاده از مدل های RF-RS، LR-RS و NB-RS تهیه شدند. عملکرد این مدل ها با استفاده از سطح زیر منحنی (AUC) و سایر شاخص های آماری مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که مدل ترکیبی RF-RS ( 867/0 =AUC) قابلیت پیش بینی بسیار بالایی برای پتانسیل آب زیرزمینی در منطقه موردمطالعه دارد. هم چنین مشخص شد که معیار ارتفاع بیشترین اهمیت را در پیش بینی پتانسیل آب زیرزمینی در منطقه موردمطالعه دارد. نتایج مطالعه حاضر می تواند جهت اتخاذ تصمیمات و برنامه ریزی مناسب در استفاده بهینه از منابع آب زیرزمینی مفید باشد.

برای حفظ و مدیریت پایدار منابع محدود آب، مدل سازی و برآورد بیلان آبِ خاک در حوضه امری ضروری باشد. مدل سازی بیلان آبِ خاک، روند تقسیم بارش به رواناب، تبخیر و تغییرات رطوبت خاک را بررسی می کند. از آنجایی که این عوامل نسبت به زمان و مکان متغیر می باشند، بنابراین استفاده از یک مدل توزیعی برای برآورد دقیق و مدیریت بهتر مفید می باشد. هدف این تحقیق استفاده از مدل SWB_2 بر اساس روش محاسبه بیلان تورنت وایت-ماتر و برآورد اجزای بیلان آب خاک، به همراه نفوذ خالص است. عمق ناحیه ریشه به عنوان حجم کنترل برای محاسبه نفوذ خالص در نظر گرفته شد. مدل پس از تأثیر دادن بارش، رواناب، تبخیر و. . . بر تغییرات رطوبت خاک، حداکثر آب در دسترس در ناحیه ریشه را نیز محاسبه و با کم کردن آنها از یکدیگر نفوذ خالص را برآورد می کند. محدوده مورد مطالعه، حوضه آبریز نیشابور با مساحت کل 9157 کیلومتر مربع و اندازه سلول های 50 در50 متر انتخاب شد. مدل برای چهارسال از سال 79-83 اجرا شد. به طور میانگین سهم تبخیر و تعرق، رواناب و نفوذ برای 4 سال به ترتیب 288/9، 23/9، 42، میلی متر برآورد گردید که نشان می دهد سهم تبخیر و تعرق در منطقه نسبت به رواناب و نفوذ بیشتر است. نفوذ خالص و ظرفیت آب موجود (2/7) در اراضی زیرکشت با گروه هیدرولوژیکی خاک A و B، در سال های پر بارش از نرخ بالاتری برخوردار می باشد. غالب خاک مناطق کوهستانی جزء گروه هیدرولوژیکی B با نفوذپذیری بالا می باشد اما به دلیل شیب زیاد نفوذ عمقی نداشته، اغلب بارش به صورت رواناب سطحی جریان دارد. تبخیر و تعرق محاسبه شده با داده های اندازه گیری شده مقایسه، ضریب همبستگی 0/85 حاصل شد که نتیجه قابل قبولی است.

میزان آب آبیاری تاثیر زیادی بر میزان محصول تولیدی و بهره وری آب باغات انار دارد. تاکنون بررسی های علمی اندکی در مورد وضعیت آبیاری باغات انار استان فارس انجام شده است. در این تحقیق میزان عملکرد محصول، میزان آب آبیاری، بهره وری آب و تفاوت آب آبیاری با نیاز آبی ناخالص بررسی گردید. این بررسی در چهار منطقه اصلی تولید انار در استان فارس (شیراز، استهبان، نیریز و ارسنجان) انجام شد. تعداد 40 باغ انار انتخاب و میزان عملکرد، آب آبیاری، بهره وری آب در طول سال زراعی 99-1398 اندازه گیری گردید. سه سناریوی نیاز آبی سندملی آب، نیاز آبی از روش پنمن مانتیث در سال انجام تحقیق و نیاز آبی از روش پنمن مانتیث بازای داده های هواشناسی بلند مدت برای نیاز آبی باغات انار در نظر گرفته شد. میزان آب آبیاری باغات با نیاز آبی ناخالص بوسیله آزمون تی در مناطق مختلف و سامانه های آبیاری مختلف مقایسه شد. نتایج نشان داد که میانگین عملکرد، حجم آب آبیاری و بهره وری آب باغات مورد بررسی در طول یک سال بترتیب 4/22 تن در هکتار، 15133 مترمکعب در هکتار و 36/1 کیلوگرم بر مترمکعب بود. تفاوت میزان حجم آب آبیاری در شیراز، استهبان و ارسنجان تفاوت معنی داری نداشت ولی تفاوت حجم آب آبیاری نیریز با سایر مناطق معنی دار بود. تفاوت عملکرد محصول در مناطق مورد بررسی معنی دار نبود. تفاوت بهره وری آب باغات انار شیراز با سه منطقه دیگر معنی دار بود ولی تفاوت بهره وری آب ارسنجان، نیریز و استهبان باهم معنی دار نبود. تفاوت میزان عملکرد، حجم آب آبیاری و بهره وری آب در دو نوع سیستم آبیاری سطحی و قطره ای معنی دار نبود. به طور کلی حجم آب آبیاری باغات کمتر از نیاز آبی ناخالص بود که تفاوت آن با نیاز آبی سندملی، پنمن مانتیث در سال انجام تحقیق و پنمن مانتیث بلندمدت بترتیب معنی دار در سطح 1 درصد، غیر معنی دار و معنی دار در سطح 5 درصد بود.

تبخیر-تعرق یکی از مولفه های مهم در برنامه ریزی و مدیریت منابع آب و آبیاری است. در روش های متداول برآورد تبخیر-تعرق از اندازه-گیری های نقطه ای استفاده می شود اما در تکنیک سنجش از دور، مانند الگوریتم بیلان انرژی روی سطح مقدار شار تبخیر-تعرق لحظه ای در زمان گذر ماهواره به عنوان باقی مانده معادله بیلان انرژی برای هر پیکسل محاسبه می شود. در این مطالعه دو مدل رایج تبخیر-تعرق تک منبعی برآورد شده از SEBAL و PYSEBAL با نتایج یک لایسیمتر زهکش دار کشت شده با یونجه در محدوده دشت قزوین مورد مقایسه قرار گرفتند. داده های ماهواره ای بر اساس اطلاعات سه سنجنده MODIS، LANDSAT-5-TM و LANDSAT-7-ETM+ در طی سال های 1379 تا 1382 میلادی بود. نتایج حاصل از این پژوهش نشان داد که الگوریتمPYSEBAL در هر سه سنجنده به ترتیب با مقدار RMSE (45/0، 46/0 و 02/2 میلی متر بر روز) عملکرد بهتری را نسبت به مدلSEBAL داشته است. همچنین بررسی های صورت گرفته از سه سنجنده مورد بررسی نشان داد که سنجنده MODISبا مقدار خطای استاندارد (15/0میلی متر بر روز) و ضریب همبستگی (98/0) در مقایسه با دو سنجنده ETM+ و TM با مقدار ضریب همبستگی به ترتیب (97/0 و 53/0 )، خطای استاندارد (17/0 و 26/2 میلی متر بر روز) و همچنین قدرت تفکیک مکانی بالاتر توانسته است نتایج بهتری را ایجاد کند.

در پی کمبود منابع آبی در جهان و کشورمان، صرفه جویی در مصرف آب و افزایش بهره وری آن به خصوص در بخش کشاورزی بیش از پیش مورد توجه قرارگرفته است. آبیاری قطره ای نواری نسبت به روش های آبیاری سنتی موجب بهبود بهره وری و صرفه جویی در مصرف آب می شود. ولی معمولا از نوارهای آبیاری قطره ای برای یک یا دو فصل زراعی استفاده می شود و بعد از اتمام عمر مفید مشکلات زیست محیطی ناشی از تجمع پسماند آن ها در مزارع به وجود می آید. برای حل این مشکل می توان آن ها از و یا همراه با مواد زیست تخریب پذیر تولید کرد. هدف پژوهش حاضر امکان سنجی استفاده از مواد زیست تخریب پذیر در تولید نوار آبیاری قطره ای است. برای دستیابی به این هدف، پژوهشی شامل دو بخش انجام شد. در بخش اول استخراج نشاسته سیب زمینی به عنوان ماده زیست تخریب پذیر انجام شد. در بخش دوم پژوهش، ساخت فیلم از دو ماده نشاسته ذرت و سیب زمینی و ترکیب آن ها انجام شد. در ادامه خصوصیات مکانیکی فیلم های تولید شده با فیلم پلی اتیلن مقایسه شدند. فیلم نشاسته سیب زمینی و پلی اتیلن از نظر شاخص-های ازدیاد طول در نقطه پارگی، مدول یانگ و چقرمگی با هم اختلاف معنی داری داشتند. از طرفی استحکام کششی در نقطه پارگی و استحکام کششی در نقطه تسلیم این دو با یکدیگر اختلاف آماری معنی داری نداشتند. نتایج مقایسه آزمون های مکانیکی فیلم نشاسته و مقایسه با پلی اتیلن نشان داد که استفاده از نشاسته به تنهایی نمی تواند منجربه ساخت لوله تیپ شود و برای تولید تیپ از نشاسته باید استفاده از آن ها همراه با سایر مواد و یا بعد از اصلاح آن باشد.

به منظور ارزیابی مدل ORYZA2000 آزمایشی بصورت اسپیلیت پلات در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در سه تکرار در دو سال زراعی 1391 و 1392در موسسه بین المللی برنج کشور، رشت واقع در استان گیلان اجرا شد. عامل اصلی، آبیاری در سه سطح ( غرقاب دایم، تنش در مرحله رویشی و تنش در مرحله زایشی) و ارقام برنج به عنوان فاکتور فرعی در در نظر گرفته شدند. ارزیابی مقادیر شبیه سازی و اندازه گیری شده عملکرد دانه و زیست توده با استفاده از پارامترهای ضریب تبیین (R2)، ریشه میانگین مربعات خطا (RMSE) و ریشه میانگین مربعات خطای نرمال شده (RMSEn) انجام گرفت. نتایج نشان داد که ریشه میانگین مربعات خطای نرمال شده عملکرد دانه در مرحله واسنجی و اعتبارسنجی ارقام برنج در محدوده 4-16 و 9-17 درصد و زیست توده در مرحله واسنجی و اعتبارسنجی ارقام برنج در محدوده 8-15 و 9-19 درصد می باشد. همچنین ضریب تبیین عملکرد دانه و زیست توده به ترتیب در محدوده 78/0-94/0 و 84/0-88/0 محاسبه گردید. نتایج تحقیق نشان داد که مدل در پیش بینی عملکرد دانه و زیست توده در شرایط آبیاری غرقاب دارای دقت بیشتری نسبت به سایر مدیریتهای آبیاری می باشد. بطور کلی مدل ORYZA2000 در شبیه سازی عملکرد دانه و زیست توده در شرایط آبیاری غرقاب و تنش در مرحله رویشی ارقام برنج از دقت مناسبی برخوردار است.

به منظور بررسی تاثیر سطوح نیتروژن، تراکم کشت و آبیاری بر عملکرد و بهره وری آب ذرت، پژوهشی در دو سال متوالی (1396 و 1397) در استان گیلان، شهرستان لنگرود اجرا گردید. این پژوهش در قالب آزمایش اسپیلیت فاکتوریل با طرح پایه بلوک های کامل تصادفی و با سه تکرار انجام پذیرفت. در کرت های اصلی تیمارهای آبیاری (آبیاری کامل و دیم) و در کرت های فرعی چهار سطح مصرف کود نیتروژن (0، 100، 200 و 300 کیوگرم در هکتار) و سه سطح تراکم کاشت (10، 20 و 30 سانتی متر بین بذور روی ردیف) قرار گرفتند. نتایج تجزیه واریانس نشان دادکه بین تیمارها در صفات مورد بررسی، تفاوت معنی داری وجود دارد. همچنین نتایج مقایسه میانگین ها نشان داد که بیشترین عملکرد دانه، عملکرد بیولوژیک، تعداد دانه در بلال، طول بلال، شاخص برداشت در تیمارهای آبیاری کامل به همراه مصرف 300 کیلوگرم کود نیتروژن و تراکم 20×75 و بیشترین ارتفاع بوته در تیمارهای آبیاری کامل و مصرف 300 کیلوگرم کود نیتروژن و تراکم 10×75 به دست آمد. علاوه بر این، بیشترین بهره وری آب مبتنی بر عملکرد دانه و بهره وری آب مبتنی بر عملکرد بیولوژیک به ترتیب با میانگین 85/1و 53/3 کیلوگرم بر مترمکعب مربوط به تیمار آبیاری کامل و مصرف 300 کیلوگرم در هکتار کود نیتروژن بود. نتایج نهایی تحقیق نشان داد گرچه میزان بارندگی سالانه در منطقه مورد بررسی زیاد است اما برای حصول عملکرد مطلوب ذرت نیاز به آبیاری کامل می باشد. همچنین تراکم 20×75 مناسبترین تراکم کشت و مصرف 300 کیلوگرم کود نیتروژن بعنوان مناسبترین مدیریت ذرت در منطقه معرفی می گردد.

کمآبی، کاهش هزینه های بسیار بالای توسعه منابع آبی جدید و حفاظت از محیط زیست، استفاده از آب های نامتعارف در کشاورزی را ضروری می سازد. این آب-ها شامل دو گروه عمده پساب ها و آب های شور هستند که استفاده مستقیم از آن ها، مشکلات محیط زیستی و آلودگی خاک را سبب می شود. یکی از راه هایی که به وسیله آن می توان آب و خاک را اصلاح نمود و مقدار کل آب مصرفی برای آبیاری را کاهش داد، به کارگیری فن آوری آب مغناطیسی است که عملکرد محصول در واحد حجم آب مصرفی را افزایش می دهد. در این پژوهش تاثیر استفاده از پساب مغناطیسی تصفیه شده بر بهره وری آب گیاه ذرت مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور، آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک کامل تصادفی با سه تکرار در سال 1399 در شهرستان بابلسر انجام شد. تیمارها شامل آبیاری با آب چاه (W1)، آبیاری با اختلاط 25 درصد پساب و 75 درصد آب چاه (W2)، آبیاری با اختلاط 50 درصد پساب و 50 درصد آب چاه (W3)، آبیاری با اختلاط 75 درصد پساب و 25 درصد آب چاه (W4)، آبیاری با 100 درصد پساب (W5) در شرایط اعمال میدان مغناطیسی (I1) و بدون میدان مغناطیسی (I2) بود. نتایج نشان داد که اثر نوع آبیاری و اختلاط آب و پساب بر بهره وری های بیولوژیکی، فیزیکی، علوفه تر و علوفه خشک معنی دار شد. به طور متوسط، آبیاری با پساب مغناطیسی باعث افزایش معنی دار بهره وری های بیولوژیکی (10/33 درصد)، فیزیکی (9/35 درصد)، علوفه تر (10/07 درصد) و علوفه خشک (11/49 درصد) نسبت به پساب غیرمغناطیسی شد. همچنین تمامی پارامترهای ذکرشده با افزایش درصد پساب استفاده شده در آبیاری، افزایش یافت. با استفاده از فن آوری مغناطیسی می توان از پساب در جهت افزایش بهره وری محصول ذرت استفاده نمود.

در کشورهایی که شرایط آب هوایی آن خشک و نیمه خشک است، حفظ منابع آب حائز اهمیت می باشد. برای این منظور اقدام به ارائه مدل های مختلف جهت تعیین میزان آسیب پذیری مناطق گردید. در این تحقیق به تهیه نقشه آسیب پذیری آبخوان سبزوار با استفاده از مدل دراستیک پرداخته شده است. آبخوان سبزوار واقع در شمال شرق ایران با مساحت 4/5455 کیلومترمربع دارای آب وهوای خشک و کویری با تابستان های گرم و خشک و زمستان های سرد می باشد. مدل دراستیک از طریق همپوشانی 7 لایه (عمق آب زیرزمینی، تغذیه خالص، محیط آبخوان، نوع خاک، توپوگرافی، تأثیر منطقه غیراشباع و هدایت هیدرولیکی آبخوان) به دست می آید و نقشه دقیق از آسیب پذیری آبخوان نشان می دهد. برای ترسیم نقشه مدل دراستیک از نرم افزار ArcGis10. 5 استفاده شده است. مقدار عددی مدل دراستیک در منطقه موردمطالعه بین 81 تا 159 (از آسیب پذیری کم تا آسیب پذیری زیاد) به دست آمده است. نقشه دراستیک نشان داد، مساحت خیلی کمی از غرب منطقه موردمطالعه دارای آسیب پذیری کم و مناطق مرکزی دشت دارای آسیب پذیری بالا می باشد. بقیه قسمت های دیگر منطقه دارای آسیب پذیری متوسط می باشد. عمق کم آب زیرزمینی در مناطق مرکزی دشت و همچنین شیب کم در ناحیه فوق بیشترین تأثیر را در آسیب پذیری منطقه دارد. با توجه به حجم فعالیت های کشاورزی در مناطق مرکزی دشت، بایستی تمهیداتی در جهت جلوگیری از آلودگی احتمالی آبخوان صورت گیرد. با توجه به اینکه غلظت نیترات در منابع آب زیرزمینی در منطقه موردمطالعه در دسترس نبود، لذا از هدایت الکتریکی به منظور صحت سنجی پهنه بندی مدل دراستیک استفاده گردید. همپوشانی هدایت الکتریکی با نقشه دراستیک نشان داد، که در مرکز دشت که آسیب پذیر می باشد، هدایت الکتریکی بالا می باشد. این امر نیز می تواند دقت و صحت سنجی مدل دراستیک را تائید کند.