مطالعه حاضر برای ارزیابی عملکرد مدیریت فعلی آبیاری جویچه ای و نواری هشت مزرعه در شبکه آبیاری دز با کشت های ذرت، چغندرقند، کاهو، کنجد، ماش، و گندم طی چهار فصل زراعی به اجرا درآمد. بر اساس این مطالعه، بازده کاربرد آب آبیاری در پنج مزرعه با روش آبیاری جویچه ای (25 نوبت آبیاری) و سه مزرعه با آبیاری نواری (4 نوبت آبیاری) به ترتیب معادل 25.8 و 32.7 درصد برآورد شد. همچنین مشخص شد که به طور متوسط عمده تلفات آب در درجه اول مربوط به رواناب سطحی از انتهای مزرعه و سپس نفوذ عمقی آب به زیر عمق توسعه ریشه است. با استفاده از اطلاعات موجود اجزای مختلف معادله نفوذ پیشنهادی موسسه حفاظت خاک آمریکا، محاسبه شد. ضمن شبیه سازی شرایط مزارع مورد بررسی با روش مذکور در هر مزرعه با در نظر گرفتن عوامل موثر در مدیریت آبیاری شامل دبی ورودی، کاهش آب ورودی، طول مزارع، و زمان قطع آبیاری، شرایط بهینه با بازده بالاتر، بازده کاربرد محاسبه و پیشنهاد شد.

مدل SIRMOD یکی از ابزارهای بسیار مفید در ارزیابی سیستم های آبیاری است که باید قبل از به کارگیری آن در عمل مورد ارزیابی قرار گرفته و درجه تاثیر پارامترهای ورودی در نتایج حاصله بررسی شود. حساسیت مدل SIRMOD در سه روش حل رابطه سانت – ونانت با ±25% تغییر در پارامترهای ورود مورد بررسی قرار گرفت. نتایج تحلیل حساسیت نشان می دهد که مدل در فاز پیشروی و حجم رواناب در سه روش حل به دبی جریان ورودی و ضرایب تابع نفوذ حساسیت بیشتری نسبت به سایر پارامترها (شیب، ضریب زبری و مقطع نشتی) از خود نشان می دهد. و در حجم آب نفوذ یافته به ضرایب تابع نفوذ و دبی بیش از سایر پارامترها حساس می باشد. این مدل به روش های حل رابطه سانت ونانت حساسیتی نشان نمی دهد. حساسیت مدل نسبت به نوع خاک نیز تغییر می کند. درصد تغییر در پارامترهای ورودی در اولویت حساسیت نقشی ندارد. به طور کلی پارامترهایی که باید با حداکثر دقت اندازه گیری شوند شامل دبی ورودی و ضرایب تابع نفوذ خاک می باشد.

با استفاده از دمای پوشش سبز گیاه پارامتری کاربردی تحت عنوان شاخص تنش آبی گیاه تعیین گردید که این شاخص یکی از روش های بررسی وضعیت آّب مورد نیاز گیاه می باشد و می توان از آن به عنوان یک ابزار مناسب جهت مدیریت آبیاری در مزرعه استفاده کرد. لذا این تحقیق با هدف تعیین شاخص تنش آبی گیاه نیشکر در دو روش آبیاری سطحی (CI) و آبیاری قطره ای زیرسطحی (SDI) در ایستگاه تحقیقاتی شماره یک مؤسسه تحقیقات و آموزش توسعه نیشکر و صنایع جانبی خوزستان، برای خردادماه در سال 1401 انجام شد. مزارع شامل کشت بازرویی سوم (Ratoon 3)، از نوع واریته CP69-1062و با چهارتکرار در هر دو روش انتخاب شد. ابتدا معادله خط مبنای بالا و پایین برای روش آبیاری سطحی در خردادماه به ترتیب (Tc-Ta)ul=1.7 و (Tc-Ta)ll=1.27-0.09VPD تعیین شد. سپس با استفاده از معادلات خطوط مبنای روش آبیاری سطحی، متوسط شاخص تنش آبی گیاه برای روش آبیاری قطره ای زیرسطحی و آبیاری سطحی در خردادماه به ترتیب 28/0 و 66/0 محاسبه شد و معادله ی به منظور برنامه ریزی آبیاری گیاه نیشکر در خردادماه ارائه گردید.

با توجه به کمبود منابع آب، بهره گیری از شیوه های نوین آبیاری در کشاورزی امری اجتناب ناپذیر می نماید.امروزه روند بهبود، تکامل و استفاده از شیوه آبیاری قطره ای به عنوان یکی از پیشرفته ترین روشها در آبیاری اراضی زراعی در حال افزایش می باشد. این پژوهش به منظور ارزیابی استفاده از روش زیر سطحی آبیاری قطره ای در دورهای مختلف آبیاری بر عملکرد، کارآیی مصرف آب و خصوصیات کیفی پنبه با استفاده از آزمایش فاکتوریل، در قالب طرح بلوکهای کامل تصادفی با دو فاکتور 1- آبیاری قطره ای با دو الگوی سطحی و زیرسطحی و 2- دور آبیاری 2، 4 و 6 روز در دو سال زراعی 1386 و 1387 در چهار تکرار در ایستگاه تحقیقات پنبه شرق کشور- کاشمر اجرا شد. در تجزیه مرکب داده ها، الگوی آبیاری بر عملکرد و کارآیی مصرف آب معنی دار بود. مقدار عملکرد وش در آبیاری قطره ای سطحی و زیرسطحی به ترتیب 3074 و 3988 کیلوگرم در هکتار بود که با هم اختلاف معنی دار داشتند. کارآیی مصرف آب الگوهای مذکور به ترتیب 0.349 و 0.268 کیلوگرم وش به ازای مصرف هر مترمکعب آب بود. عملکرد وش در سه تیمار دور آبیاری 2، 4 و 6 روز به ترتیب برابر با 3491، 3725 و 3364 کیلوگرم در هکتار بدست آمد که با هم اختلاف معنی دار نداشتند. بیشترین عملکرد و کارآیی مصرف آب در آبیاری قطره ای زیرسطحی با دور آبیاری 4 روز به ترتیب به میزان 4315 کیلو گرم در هکتار و 0.375 کیلوگرم وش بر مترمکعب و کمترین عملکرد و کارآیی مصرف آب در آبیاری قطره ای زیرسطحی با دور آبیاری 2 روز بترتیب به میزان 3107 کیلوگرم در هکتار و 0.265 کیلوگرم وش بر مترمکعب بدست آمد. در نهایت روش آبیاری قطره ای زیرسطحی با دور آبیاری چهار روز به عنوان تیمار برتر انتخاب گردید.

برنامه کامپیوتری SIRMOD یک مدل شبیه سازی است که در طراحی و مدیریت سیستم های آبیاری سطحی استفاده می شود. در این مدل معادلات سانت- ونانت با سه روش هیدرودینامیک کامل، اینرسی صفر و موج کینماتیک حل می گردد. در این تحقیق عملکرد مدل در مزرعه ای با خاک رسی واقع در مزارع تحقیقاتی دانشگاه تهران مورد ارزیابی قرار گرفت. 15 دبی مختلف از 0.8 تا 1.2 لیتر در ثانیه به شیارهایی به طول 200 متر و به فاصله 0.75 متر عرضه شد. اندازه گیری های مزرعه ای به منظور تعیین سرعت پیشروی، رواناب، نفوذ، مقطع جریان و دبی ورودی انجام گرفت و نتایج آن با برآوردهای برنامه کامپیوتری فوق مورد مقایسه قرار گرفت و نتایج نشان داد که مدل در سه روش حل رابطه سانت- ونانت، سرعت پیشروی و نفوذ را کمتر از نتایج مزرعه ای برآورد می نمایند. بررسی نشان می دهد که میزان پیشروی در مدل هیدرودینامیک به مقادیر مشاهده شده نزدیکتر است. در مقایسه رواناب، مدل برآورد بیشتری از مقادیر مشاهده شده از خود نشان می دهد که طبیعتاً برآورد بیشتری از رواناب، برآورد کمتری از مقادیر حجم نفوذ یافته را در پی داشته است.  

محدودیت آب یکی از مهم ترین عوامل بازدارنده تولید محصولات زراعی به شمار می رود، لذا استفاده از روش های آبیاری تحت فشار با هدف بهره برداری بهینه از منابع آب امری اجتناب ناپذیر است. این آزمایش در ایستگاه تحقیقات کشاورزی بهبهان طی سه سال زراعی (1392-1395) در قالب طرح آماری بلوک های کامل تصادفی به صورت کرت های یک بار خردشده با سه تکرار اجرا گردید. مقدار آب مصرفی در روش آبیاری قطره ای زیرسطحی در سه سطح 75، 100 و 125 درصد نیاز آبی و یک سطح در آبیاری قطره ای سطحی با 100 درصد نیاز آبی در کرت های اصلی و دو رقم نخل خرمای خاصی و زاهدی در کرت های فرعی مقایسه گردید. با استفاده از آمار روزانه ی ایستگاه هواشناسی بهبهان، تبخیر-تعرق گیاه به صورت روزانه بر اساس مدل پنمن – مانتیث محاسبه شد. نتایج تجزیه واریانس مرکب نشان داد بین سطوح مختلف آبیاری از نظر شاخص کارایی مصرف آب اختلاف معنی دار در سطح 5 درصد وجود داشت. به طوری که مقایسه میانگین ها نشان داد تیمار 75 درصد نیاز آبی با تولید 698/0 کیلوگرم خرما به ازای مصرف یک مترمکعب آب، بیش ترین کارایی مصرف آب را به خود اختصاص داد و به تنهایی در رده ی نخست قرار گرفت. مقایسه میانگین اثرات متقابل نشان داد تیمار 75 درصد نیاز آبی در رقم زاهدی با تولید 744/0 کیلوگرم در ازای مصرف یک مترمکعب آب برتر بود. تیمار 75 درصد نیاز آبی موجب صرفه-جویی در مصرف آب شده است. به طوری که استفاده از تیمار آبیاری قطره ای زیرسطحی موجب کاهش مصرف آبی معادل 6/2509، 2/5019 و 3/2630 مترمکعب در هکتار به ترتیب در مقایسه با تیمارهای 100 و 125 درصد نیاز آبی در قطره ای زیرسطحی و تیمار قطره ای سطحی شده است. نتایج تجزیه واریانس مرکب نشان داد که در صفت حجم، اثرات سطوح آبیاری و رقم در سطح 5 درصد معنی دار شد ولی اثرات متقابل آبیاری و رقم معنی دار نشد. در صفت سفتی بافت، تیمار 75 درصد نیاز آبی با سفتی 3/11 نیوتن بر مترمربع در جایگاه نخست قرار گرفت. نتایج نشان داد کاربرد روش آبیاری قطره ای زیرسطحی بر روی نخیلات محدودیت نداشته و موجب کاهش آب کاربردی بدون تأثیر معنی دار بر عملکرد شده است.

به منظور بررسی اثر مدیریت های مختلف آبیاری، طرحی در سال 1397 به صورت اسپلیت-اسپلیت پلات در قالب بلوک های کامل تصادفی در مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی شهرکرد اجرا شد. این آزمایش شامل دو سامانه آبیاری قطره ای سطحی و زیر سطحی در کرت های اصلی و چهار سطح آبیاری (آبیاری کامل FI، کم آبیاری 80 و 65 درصد کمبود رطوبتی خاک (〖 RDI〗 _80 و 〖 RDI〗 _65) و آبیاری بخشی 75 درصدی ریشه (〖 PRD〗 _75)، در کرت های فرعی، در سه تکرار برای سیب زمینی (رقم بورن)، انجام گرفت. نتایج نشان داد اثر مدیریت های مختلف آبیاری بر عملکرد غده، تعداد غده در بوته، درصد اندازه غده های تولیدی، درصد ماده خشک، شاخص برداشت نرمال، درصد نشاسته، درصد قندهای محلول، درصد نیترات و بهره وری آب در سطح یک درصد معنی دار بود. آبیاری قطره ای سطحی در مقایسه با آبیاری قطره ای زیرسطحی باعث افزایش 7 درصدی عملکرد و بهره وری آب شد. با افزایش مقدار آبِ آبیاری از 65 به 100 درصد برای آبیاری قطره ای سطحی، میانگین نشاسته و نیترات به ترتیب 8/18و 6/33 درصد افزایش و قندهای محلول 8/13 درصد کاهش داشت. با مقایسه تیمارهای مختلف آبیاری در دو سامانه آبیاری، میانگین حداکثر عملکرد و شاخص برداشت نرمال برای آبیاری کامل به ترتیب 3/50 تن در هکتار و 48/0 به دست آمد. بیشترین بهره وری آب برابر 12 کیلوگرم بر مترمکعب مربوط به روش آبیاری قطره ای سطحی و تیمار 〖 RDI〗 _80 بود که به عنوان یک راه کار صرفه جویی در مصرف آب قابل توصیه است.