مقاله پژوهشی
سامانه های نوین آبیاری
نادر نادری؛ علیرضا محمدی
چکیده
برای بررسی اثر دور و مقدار آب آبیاری در روش آبیاری بارانی تاشو بر عملکرد و بهره وری آب گندم، آزمایشی در سال‌های ۱۳۹۸ تا ۱۴۰۰ در خاکی با بافت لومی شنی در مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی سمنان (شاهرود) اجرا گردید. کرت‌های اصلی شامل 3 دور آبیاری (4، 5 و 6 روز) و در کرت‌های فرعی، سطوح آبیاری (100، 80 و 60 درصد) قرار گرفت. نیاز آبی به ...
بیشتر
برای بررسی اثر دور و مقدار آب آبیاری در روش آبیاری بارانی تاشو بر عملکرد و بهره وری آب گندم، آزمایشی در سال‌های ۱۳۹۸ تا ۱۴۰۰ در خاکی با بافت لومی شنی در مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی سمنان (شاهرود) اجرا گردید. کرت‌های اصلی شامل 3 دور آبیاری (4، 5 و 6 روز) و در کرت‌های فرعی، سطوح آبیاری (100، 80 و 60 درصد) قرار گرفت. نیاز آبی به روش پنمن- مانتیث محاسبه شد و با کنتور حجمی در اختیار تیمارهای آبیاری قرار گرفت. نتایج اثر سادۀ تیمارها نشان داد تیمارهای دور آبیاری 4 و 5 روز به ترتیب با عملکرد دانه 5410/6 و 5016/1 کیلوگرم در هکتار و بهره وری آب 1/169 و 1/077 کیلوگرم بر مترمکعب در گروه آماری برتر هستند. از نظر تامین نیاز آب آبیاری، تیمار 80 درصد سطح تامین نیاز آب آبیاری با متوسط عملکرد 5520/7 کیلوگرم و بهره وری آب 1/130 کیلوگرم بر مترمکعب، بهترین تیمار مقدار آبیاری بود. اثر متقابل تیمارهای آزمایشی نشان داد تیمار دور 4 روز با 80 درصد تامین نیاز آبی با عملکرد 6172/5 کیلوگرم در هکتار و بهره وری آب 1/336 کیلوگرم بر مترمکعب بهترین تیمار است و با کاهش دور آبیاری به 4 روز مقدار آب مصرفی را تا 20 درصد می‌توان کاهش داد.
یادداشت فنی
نادر حیدری؛ فرشید تاران
چکیده
مفهوم آب مجازی در قرن بیست و یکم به‌عنوان شاخصی کلیدی برای ارزیابی مصرف بهینۀ آب در تولید محصولات کشاورزی، به‌ویژه در مواجهه با بحران کمبود آب، برجسته شده است. این مطالعه به بررسی و تحلیل آب مجازی گندم آبی در ایران پرداخته است که یکی از محصولات راهبردی کشاورزی شناخته میشود. این مطالعه تفاوت‌های مقدار آب مجازی گندم آبی را در استان‌ها ...
بیشتر
مفهوم آب مجازی در قرن بیست و یکم به‌عنوان شاخصی کلیدی برای ارزیابی مصرف بهینۀ آب در تولید محصولات کشاورزی، به‌ویژه در مواجهه با بحران کمبود آب، برجسته شده است. این مطالعه به بررسی و تحلیل آب مجازی گندم آبی در ایران پرداخته است که یکی از محصولات راهبردی کشاورزی شناخته میشود. این مطالعه تفاوت‌های مقدار آب مجازی گندم آبی را در استان‌ها و اقلیم‌های مختلف کشور بررسی کرده است. نتایج بررسیها نشان میدهد میزان آب مجازی گندم آبی در ایران در دامنۀ وسیع 3523-284 مترمکعب بر تن قرار دارد و به‌طور متوسط برابر 1400 مترمکعب بر تن و 50 درصد بالاتر از میانگین میزان آب مجازی گندم در تعدادی از کشورهای جهان (930 مترمکعب بر تن) است. بر این اساس، بیشترین آب مجازی آبی (دامنۀ 3523-1539 مترمکعب بر تن) مربوط به استانهای خوزستان، کرمان، سمنان، بوشهر، سیستان و بلوچستان، اصفهان، فارس، یزد، و بخشهایی از استانهای قم، کرمانشاه، خراسان جنوبی، خراسان شمالی، چهارمحال و بختیاری، و آذربایجانشرقی با متوسط 2610 مترمکعب بر تن است. کمترین آب مجازی آبی (دامنه 586-284 مترمکعب بر تن) مربوط به استانهای مازندران، همدان، گلستان، کردستان، کهکیلویه و بویراحمد و مناطقی از استانهای خراسان جنوبی، مرکزی، هرمزگان، و ایلام با متوسط 451 مترمکعب بر تن است. بررسیها همچنین نشان میدهد اکثر مناطق تحت کشت گندم در ایران (حدود 53 درصد زمینهای تحت کشت آبی)، در مناطق با بحران کمآبی واقع شدهاست. کشت گندم از ابعاد مقدار نیاز آبی و کارایی مصرف آب پتانسیل در استانهای مختلف دارای درجات متفاوتی از برتری است. از جنبۀ مقدار آب مجازی آبی، کشت گندم در دو استان گلستان و اردبیل که نسبتا مشکل کمآبی ندارند و مقدار آب مجازی گندم در آنها پایین نیز هست، برتری زیادی دارد. استان خوزستان نیز در صورت بهبود مدیریت آبیاری، با توجه به اقلیم مناسب و گرمای هوا و امکان استفاده مناسب از بارش های زمستانه در فصل رشد و رسیدگی سریع محصول، برای کشت گندم دارای برتری است. کشت گندم در برخی مناطق ایران، به‌ویژه در مناطق مرکزی و جنوب شرقی، مناسب نیست. نتایج این بررسی بر لزوم مدیریت بهینۀ منابع آب کشاورزی و انتخاب راهبردی مناطق و سطح تحت کشت گندم در الگوی کشت ملی از جنبه برتری تولید مرتبط با نیاز آبی، محدودیت منابع آب، بهبود بهرهوری و کاهش مقدار آب مجازی، کاهش ضایعات، و تجارت آب مجازی گندم تأکید دارد.
مقاله پژوهشی
مریم نوابیان؛ مصطفی جمشیدی اوانکی
چکیده
اطلاع از وضعیت رطوبت خاک می‌تواند تاثیر بسزایی بر برنامه‌ریزی آبیاری و در نتیجه مدیریت آب بخش کشاورزی به عنوان بزرگ‌ترین مصرف‌کننده آب به همراه داشته باشد. اندازه‌گیری رطوبت خاک به روش بلوک متخلخل مبتنی بر مقاومت‌سنجی جریان برق از جمله روش‌های اندازه‌گیری رطوبت است که توسعۀ دانش ساخت آن می‌تواند گام موثری در کاهش هزینه، افزایش ...
بیشتر
اطلاع از وضعیت رطوبت خاک می‌تواند تاثیر بسزایی بر برنامه‌ریزی آبیاری و در نتیجه مدیریت آب بخش کشاورزی به عنوان بزرگ‌ترین مصرف‌کننده آب به همراه داشته باشد. اندازه‌گیری رطوبت خاک به روش بلوک متخلخل مبتنی بر مقاومت‌سنجی جریان برق از جمله روش‌های اندازه‌گیری رطوبت است که توسعۀ دانش ساخت آن می‌تواند گام موثری در کاهش هزینه، افزایش دقت و سهولت اندازه‌گیری رطوبت و در نتیجه مدیریت مصرف آب کشاوری باشد. هدف از این پژوهش، بررسی خصوصیات الیاف شیشه‌ای حصیری بر دقت اندازه‌گیری رطوبت خاک به روش بلوک متخلخل است. در این راستا، از دو الیاف P200 و P186 در ساخت بلوک مبتنی بر سازۀ الیافی استفاده گردید و دقت اندازه‌گیری رطوبت توسط آن در 10 بافت خاک در سه تکرار بررسی شد. برای ارزیابی دقت بلوک‌ها، رطوبت اندازه‌گیری شده توسط آنها با روش رطوبت وزنی مقایسه و شاخص‌های آماری R2، RMSE، nRMSE، MAE و D-index محاسبه شدند. نتایج نشان داد که بلوک‌های ساخته شده با هر دو الیاف دقت قابل قبول در اندازه‌گیری رطوبت خاک دارند (R2=0.7-0.98، RMSE=0.05-0.07، nRMSE=16-20%، MAE=0.05-0.06 و D-index=0.94-0.95) اما الیاف P200 با خطای حدود 5 درصد، دقت بیشتری بهدست داده است. این بلوک‌ها در بافت خاک متوسط با حداقل و حداکثر شن بهترتیب 20 و 70 درصد و حداکثر رس 30 درصد، نسبت به سایر بافت‌ها دقت بیشتری (RMSE<0.06) نشان دادند. دقت بلوک‌ها در حد بالای رطوبت خاک کاهش یافت به‌طوری‌که در محدوده دقت 7 درصد قرار نگرفت. بنابراین، استفاده از آنها برای دامنه رطوبت خاک 40-25 درصد وزنی پیشنهاد میشود.
مقاله پژوهشی
مدیریت شبکه های آبیاری
عبدالرحمان میرزائی؛ افشین سلطانی؛ فریبرز عباسی؛ ابراهیم زینلی؛ شهرزاد میرکریمی
چکیده
سازگاری با کمآبی یکی از چالش‌های اصلی کشاورزی در ایران است. هدف از این مطالعه، ارزیابی ظرفیت صرفه‌جویی آب در بخش کشاورزی آبی استان فارس با استفاده از (1) بهینه‌سازی الگوی کشت، (2) کاربرد سایبان در باغ‌ها و مزارع تولید سبزی و صیفی، (3) کاربرد مالچ‌کلش در باغ‌ها و مزارع، (4) تغییر نظام کشت غرقابی به هوازی برنج و (5) انتقال تولیدات سبزی ...
بیشتر
سازگاری با کمآبی یکی از چالش‌های اصلی کشاورزی در ایران است. هدف از این مطالعه، ارزیابی ظرفیت صرفه‌جویی آب در بخش کشاورزی آبی استان فارس با استفاده از (1) بهینه‌سازی الگوی کشت، (2) کاربرد سایبان در باغ‌ها و مزارع تولید سبزی و صیفی، (3) کاربرد مالچ‌کلش در باغ‌ها و مزارع، (4) تغییر نظام کشت غرقابی به هوازی برنج و (5) انتقال تولیدات سبزی و صیفی از مزرعه به گلخانه است. برای این منظور از سامانۀ حسابداری آب (SAWA) برای کشاورزی آبی استان فارس استفاده شد. حجم آب آبیاری کاربردی (خالص) در کشاورزی استان برای شرایط کشاورزان (نه شرایط پتانسیل و مطلوب) در الگوی کشت فعلی 4619 میلیون متر مکعب در سال برآورد و بهینه‌سازی الگوی کشت باعث کاهش 35 درصد از این حجم آب شده است. استفاده از مالچ‌کلش در الگوی کشت فعلی و بهینه بهترتیب 8 و 10 درصد، کاربرد سایبان بهترتیب 29 و 24 درصد و استفاده از نظام کشت هوازی برنج، به جای غرقابی، بهترتیب 4 و 1 درصد حجم آب کاربردی کشاورزان را کاهش می دهد. انتقال تولیدات سبزی و صیفی از مزرعه به گلخانه در هر دو الگوی کشت فعلی و بهینه توانست حجم آب آبیاری کاربردی کشاورزان را 4 درصد کاهش دهد. نتایج بررسی ها نشان داد که ترکیب راهکارها در الگوی کشت فعلی و بهینه می‌تواند به ترتیب 66 و 48 درصد صرفه‌جویی در حجم آب آبیاری کاربردی کشاورزان استان ایجاد کند. پیشنهاد میشود که محققان، سیاست‌گذاران و بهره‌برداران بخش کشاورزی با ارزیابی و مطالعات تکمیلی به سمت رفع موانع و گسترش استفاده از این راهکارهای ارزشمند و دوست‌دار محیط‌زیست حرکت کنند.
مقاله پژوهشی
مهندسی رودخانه
صائب الغزی؛ جواد مظفری
چکیده
سرریزهای کنگره‌ای، نسبت به سرریزهای خطی، دارای طول بیشتری دارند و دبی بیشتری را در هد ثابت آب از خود عبور می‌دهند. در این پژوهش به بررسی ضریب آبگذری در سرریز کنگره‌ای مثلثی و ذوزنقه‌ای با استفاده از نرم افزار FLOW 3D و مدل k-ε RNG پرداخته شد. بررسیها نشان داد که با افزایش هد نسبی (H_T⁄P) و نیز با افزایش نسبت بزرگنمایی، استغراق موضعی ...
بیشتر
سرریزهای کنگره‌ای، نسبت به سرریزهای خطی، دارای طول بیشتری دارند و دبی بیشتری را در هد ثابت آب از خود عبور می‌دهند. در این پژوهش به بررسی ضریب آبگذری در سرریز کنگره‌ای مثلثی و ذوزنقه‌ای با استفاده از نرم افزار FLOW 3D و مدل k-ε RNG پرداخته شد. بررسیها نشان داد که با افزایش هد نسبی (H_T⁄P) و نیز با افزایش نسبت بزرگنمایی، استغراق موضعی و تداخل تیغههای ریزشی افزایش مییابد و سبب کاهش ضریب دبی در سرریز کنگره‌ای مثلثی و ذوزنقه‌ای میشود. نتایج نشان داد با افزایش نسبت راس، تا 12/7 درصد ضریب دبی کاهش مییابد. با افزایش عرض راس، تا 20 سانتی‌متر در سرریزکنگره‌ای ذوزنقه‌ای، منطقه ای بزرگتر در بالادست راس سرریز با سرعت کمتر ایجاد میشود و آشفتگی بیشتری در جریان نزدیک به راس به وجود می آید. از طرفی، ایجاد سرعت کمتر در راس سبب حرکت جریان به سمت کنارهها میشود که حرکت جریان به سمت کنارهها سبب ایجاد آشفتگی بیشتری در کنارهها شده و ضریب دبی را کاهش خواهد داد. نتایج نشان داد همچنین که سرریزکنگره‌ای ذوزنقه‌ای با عرض راس در کنارهها، عملکرد کمتری را نشان میدهد زیرا میزان تداخل تیغههای ریزشی و استغراق موضعی در راس آن بیشتر است.
مقاله پژوهشی
سامانه های نوین آبیاری
راضیه صادقی؛ خالد احمدآلی؛ سینا کوثری؛ سلمان زارع؛ شهرام خلیقی سیگارودی
چکیده
کمبود آب شیرین یکی از چالش‌های اساسی جوامع امروزی و ناشی از رشد جمعیت، گسترش صنایع و کشاورزی و تغییرات اقلیمی است. این مسئله به‌ویژه در مناطق خشک و بیابانی به دلیل بارش‌های نامنظم و کاهش کمی و کیفی منابع آبی شدت یافته است. منابع آبی فراوانی در دسترس است، اما بخش قابل‌توجهی از آنها به دلیل شوری و آلودگی‌های مختلف برای مصارف کشاورزی ...
بیشتر
کمبود آب شیرین یکی از چالش‌های اساسی جوامع امروزی و ناشی از رشد جمعیت، گسترش صنایع و کشاورزی و تغییرات اقلیمی است. این مسئله به‌ویژه در مناطق خشک و بیابانی به دلیل بارش‌های نامنظم و کاهش کمی و کیفی منابع آبی شدت یافته است. منابع آبی فراوانی در دسترس است، اما بخش قابل‌توجهی از آنها به دلیل شوری و آلودگی‌های مختلف برای مصارف کشاورزی و آشامیدنی نامناسب هستند. در این راستا، فناوری‌های شیرین‌سازی آب، به‌ویژه روش‌های مبتنی بر انرژی خورشیدی، راهکاری پایدار و سازگار با محیط‌زیست هستند. در میان این روش‌ها، هرم‌های تقطیری یکی از فناوری‌های مؤثر در نمک‌زدایی خورشیدی محسوب می‌شوند که به‌ویژه در مناطقی با میزان تبخیر بالا و دسترسی به منابع آب شور می‌توانند کارایی مطلوبی داشته باشند. عملکرد این سامانه‌ها به‌طور مستقیم تحت تأثیر پارامترهای عملیاتی و شرایط محیطی قرار دارد، ازاین‌رو بررسی این عوامل برای بهینه‌سازی فرآیند و افزایش بازدهی ضروری است. در این مطالعۀ تجربی، عملکرد پنج هرم تقطیرکنندۀ خورشیدی تحت تأثیر سه سطح عمق آب شور (۱D1=، ۳D2= و ۵D3= سانتی‌متر) و پنج سطح شوری مختلف (۵۰۰۰S1=، ۱۰۰۰۰S2=، ۲۰۰۰۰S3=، ۳۰۰۰۰S4= و ۴۰۰۰۰S5= میکروزیمنس بر سانتی‌متر) در دو فصل بهار و تابستان، تحت شرایط اقلیمی کرج ارزیابی شد. هدف اصلی، بررسی تأثیر عمق و شوری آب بر بازده تولید آب شیرین هرم‌هاست. علاوه‌براین، مدل‌های رگرسیونی بهمنظور پیش‌بینی تأثیر شوری و عمق آب بر میزان تولید آب شیرین در شرایط اقلیمی مختلف توسعه داده شد. آزمایش‌ها با استفاده از پنج هرم تقطیری شفاف شیشه‌ای و بدون عایق از ساعت ۸ صبح تا 19 بهاجرا درآمدند. نتایج نشان داد که بیشترین حجم آب شیرین تولیدی در تیمار با کمترین عمق و شوری (D1S1) و در فصل تابستان، با مقدار 1001 میلی‌لیتر بر مترمربع در روز بهدست میآید. در مقابل، با افزایش عمق آب و شوری، تولید آب کاهش یافت، به‌طوری‌که در تیمار D3S5 مقدار تولید به 881 میلی‌لیتر بر مترمربع در روز رسید که بیانگر کاهش ۱۲ درصد در بازدهی نسبت به تیمار D1S1 در فصل تابستان است. این یافته‌ها نشان میدهد کاهش عمق آب شور و کاهش سطح شوری، منجر به افزایش بازدهی هرم‌های تقطیری خورشیدی میشود. مدل‌سازی رگرسیونی نشان داد که مدل توانی (R²=0.96, RMSE=1.08) برای پارامتر عمق، و مدل‌های گویا (R²=0.99, RMSE=0.36) و چندجمله‌ای (R²=0.99, RMSE=0.4) برای پارامتر شوری، نسبت به مدل‌های خطی دقت بالاتری دارند. به دلیل پایین بودن هزینۀ ساخت و سازگاری زیست‌محیطی هرم‌های تقطیری خورشیدی، می‌توان از این سامانه‌ها برای تولید آب شیرین بهمنظور مصارف آشامیدنی و در کشاورزی کوچک‌مقیاس با گیاهان کم‌آب‌بر در مناطق گرم و دارای منابع آب شور بهره برد.
