با توجه به محدودیت های سیستم های آبیاری ثقلی در تامین عناصر غذایی و آب، در این بررسی سعی گردیده تا با استفاده از ایزوتوپ سنگین نیتروژن-15 و دستگاه نوترون متر، کارایی مصرف کود اوره و آب، در چهار سیستم سنتی و پیشرفته آبیاری مقایسه شود. آزمایش در قالب طرح بلوک کامل تصادفی و به صورت کرت خرد شده روی گیاه کاهو (Lactuca sativa) اجرا گردید. سیستم های مختلف آبیاری (فاکتور اصلی) شامل سیستم کودآبیاری قطره ای (T1)، کودآبیاری بارانی (T2)، آبیاری بارانی همراه با کاربرد شکل جامد کود در خاک (T3) و سیستم جویچه ای (T4) و اندام های مختلف گیاه کاهو (فاکتور فرعی) شامل برگ های بیرونی، درونی، ساقه و ریشه بودند. نتایج نشان داد که میزان تولید اندام هوایی در تیمارهای T1 تا T4 از تفاوت معنی دار در سطح احتمال 5% برخوردار بوده و مقدارهای آن ها به ترتیب برابر 3/86، 2/77، 2/72 و 3/60 تن در هکتار به دست آمد. تیمار کود آبیاری قطره ای بیشترین تولید برگ های بیرونی، ساقه و ریشه را داشت و تیمارهای بارانی نسبت به تولید برگ های درونی واکنش بهتری ارایه نمودند. همچنین گیاهان تحت سیستم کود آبیاری قطره ای از ساقه درشت تر و برگ کمتری برخوردار بود در حالی که در سیستم بارانی به صورت وارونه مشاهده شد. در تیمارT3 به طور میانگین 4/64% از نیتروژن انتقال یافته به گیاه کاهو از منبع کود نشاندار تامین گردیده است. این نتیجه، در مقایسه با جذب نیتروژن در سایر تیمارهای آبیاری تحت فشار ( T1=%51.1و T2=%46.4) و به ویژه تیمار سنتی (4/42%)، بسیار بالا بود. زیاد بودن درصد نیتروژن و نیتروژن جذب شده از منبع کود (Ndff) در تیمار T3 باعث گردیده تا این تیمار بیشترین کارایی مصرف نیتروژن (به میزان 8/65%) را به خود اختصاص دهد. این امر در مورد تیمارهای T2, T1 و T4 به ترتیب برابر 0/53، 4/41 و 9/19% اندازه گیری شد. تیمار T2 با میزان 2918 متر مکعب در هکتار و 46/26 کیلوگرم در متر مکعب به ترتیب کمترین میزان آب کاربردی و بیشترین کارایی مصرف آب را دارا بود، در حالی که تیمار جویچه ای با بیشترین مقدار آب کاربردی (10948 متر مکعب در هکتار)، کمترین کارایی مصرف آب (51/5 کیلوگرم در متر مکعب) را به خود اختصاص داد. به بیان دیگر، تیمار کود آبیاری بارانی با مصرف به تقریب یک چهارم آب تیمار جویچه ای، افزایش محصولی به میزان 28% داشته است. در خصوص الگوی تغذیه ای، به نظر می رسد که تقسیط کودی در 8 قسط تزایدی در خاک های معمولی (با سطح متعارف عناصر) روش مناسبی جهت تغذیه گیاه کاهو نباشد. بنابراین پیشنهاد می شود تا نحوه تقسیط کود در تیمارها، به گونه ای صورت گیرد که فرآیند کوددهی در فواصل زمانی 30 تا 51 روز پس از کاشت گیاه صورت گرفته، به صورتی که بخش عمده آن 40 روز پس از کاشت اعمال شود. در چنین شرایطی، افزایش کارایی مصرف کود در تیمار کود آبیاری بارانی به بیش از 60% دور از انتظار نخواهد بود.