چکیده: دبی قطره چکان تحت تأثیر عوامل گوناگونی همچون فشار، ضریب تغییرات ساخت ، گرفتگی و دمای آب آبیاری تغییر می کند. به منظور بررسی اثرات دما بر دبی قطره چکانها، 10 نوع قطره چکان در آزمایشگاه آبیاری تحت فشار دانشکده مهندسی علوم آب دانشگاه شهید چمران اهواز مورد آزمایش قرار گرفت. در این تحقیق اثر 4 دمای مختلف آب شامل 10، 20، 30و 40 درجه سانتیگراد در 4 فشار 5، 10، 15و 20 متر بررسی شد. به همین منظور ابتدا در دمای آزمایشگاه (حدود 20 درجه) دبی قطره-چکانها بدست آمد و ضریب تغییرات ساخت در هر مورد تعیین شد. بر اساس این ضریب و با استفاده از استاندارد انجمن مهندسان کشاورزی آمریکا طبقه بندی کیفی قطره چکانها صورت گرفت که در نتیجه آن قطره چکانهای ، ، و عالی، و غیر قابل استفاده و بقیه در بین این دوحالت بودند. به غیر از و سایر قطره چکانها در دماهای دیگر مورد ارزیابی قرار گرفتند. برای انجام آزمایشات در دمای 10 درجه از یخ و در دماهای 30و 40 درجه از مخزنی مجهز به المنت و دستگاه کنترل کننده درجه حرارت استفاده شد. پس از انجام محاسبات برای هر قطره چکان اثر 4 تیمار دما در 4 فشار مورد ارزیابی قرار گرفت. در5 مورد شامل قطره-چکانهای ، ، ، و اثر دما روی دبی معنادار و در بقیه موارد افزایش دما روی دبی تأثیر معناداری نداشت. و قطره-چکانهای غیر تنظیم کننده و ، و تنظیم کننده فشار می باشند. با توجه به نتایج بدست آمده با افزایش دمای آب آبیاری دبی قطره چکانهای غیر تنظیم کننده فشار( و ) افزایش می یابد بطوری که با بالا رفتن مقدار در معادله دبی فشار این افزایش با شیب بیشتری صورت می گیرد. در تنظیم کننده های فشار افزایش دما در سه مورد ، و اثر معناداری روی دبی قطره چکانها نداشت، در دو نوع و باعث کاهش دبی و در مورد باعث افزایش دبی شد. پس از این برای هر مورد معادله دبی- درجه حرارت بدست آمد که این معادله خطی است و با توجه به آن در غیر تنظیم کننده ها شیب تغییرات دبی با تغییر دما بیشتر است. در پایان اثر دما بر ضریب تغییرا ت ساخت مورد بررسی قرار گرفت که در نتیجه آن بجز در مورد در بقیه موارد افزایش دما اثر معناداری روی ضریب تغییرات ساخت نداشت.

فرآیند تبخیر یکی از مولفه های اصلی چرخه آب در طبیعت است که نقش اساسی در مطالعات کشاورزی، هیدرولوژیکی و هواشناسی، بهره برداری مخازن، طراحی سیستم های آبیاری و زهکشی، زمان بندی آبیاری و مدیریت منابع آب ایفا می کند. این پدیده تحت تأثیر پارامترهایی چون تابش خورشید، دما، رطوبت، سرعت باد و غیره بوده که پارامترهای اخیر نیز بر یکدیگر تأثیر متقابل می گذارند. از اینرو تبخیر از یک سیستم پیچیده و غیرخطی تبعیت می کند که تخمین دقیق آن بسیار دشوار است. در این بین استفاده از مدل های ریاضی از قبیل سیستم استنتاج فازی با درک رفتارهای غیرخطی سیستم برای حل این مشکل مناسب است. در این تحقیق مدل سازی پیش بینی تبخیر از تشت به کمک سیستم استنتاج فازی تاکاجی-سوگنو و بر مبنای خوشه بندی به روش c-mean در 3 ایستگاه اهواز، آبادان و ایذه مورد مطالعه قرار گرفته است. برای این منظور ترکیب های مختلف پارامترهای هواشناسی از قبیل دما، سرعت باد، رطوبت نسبی و ساعات آفتابی به عنوان اطلاعات ورودی مورد بررسی قرار گرفت. پس از خوشه بندی فازی برای سناریوهای مختلف و به دست آوردن ماتریس عضویت فازی و مراکز خوشه ها، خوشه بندی انجام شده با استفاده از الگوریتم های مختلف مورد ارزیابی قرار گرفت و بهترین تعداد خوشه در هر سناریو انتخاب شد. در این تحقیق در هر سه ایستگاه، مجموعه داده ها در اکثر سناریوها به 2 و 3 خوشه تقسیم بندی شدند. پس از خوشه بندی فازی و انتخاب بهترین تعداد خوشه، مدل سازی بر اساس نتایج حاصل از مرحله خوشه بندی فازی (ماتریس عضویت و مراکز خوشه های فازی) انجام شده است. به منظور ارزیابی کارایی هریک از مدل ها و انتخاب بهترین آنها از آماره های مربع ضریب همبستگی، میانگین مربعات خطا و میانگین درصد خطای نسبی در سه بخش 25 درصد کران بالا، 25 درصد کران پایین و 50 درصد میانه داده ها استفاده شده است. به طور کلی نتایج نشان داد که در هر 3 ایستگاه با افزایش تعداد پارامترهای ورودی نتایج بهتری در مدل سازی ایجاد می شود که بیانگر اهمیت و تأثیر پارامترهای ورودی در مدل سازی است. در نهایت به نظر می رسد در ایستگاه های مورد بررسی مدل فازی با استفاده از خوشه بندی توانایی بسیار خوبی در تخمین تبخیر از خود نشان می دهد.

هـدف اصلی در این طرح، ارزیابی عملکرد مدل aquacrop در برآورد آب مصرفی و عملکرد محصول در سناریوهای کم آبیاری مختلف است. aquacrop یک مدل شبیه سازی کارآیی مصرف آب گیاه است که توسط بخش آب و خاک سازمان fao، جهت شبیه سازی واکنش محصول به آب، طراحی شده است. در راستای هدف فوق، به مطالعه ی سه طرح پژوهشی انجام شده در کشور پرداخته شد. طرح های مورد بررسی عبارتند از: کشت ذرت در شمال خوزستان، کشت پنبه در گرگان و کشت آفتابگردان در اهواز. اطلاعات صحرایی طرح های مورد نظر به مدل معرفی و شبیه سازی آزمایشات صحرایی انجام شد. مقادیر بدست آمده از آزمایشات صحرایی با مقادیر برآورد شده توسط مدل با استفاده از آزمون های آماری er، aad و rmse مورد مقایسه قرار گرفته شد. نتایج شبیه سازی های انجام شده به شرح زیر می باشد: 1. بیشترین درصد خطای پیش بینی مربوط به پنبه در سال های 83 و 84 می باشد که به ترتیب عبارتند از 59 و 100 درصد. 2. باتوجه به مقادیر شاخص های آماری محاسبه شده دقیق ترین شبیه سازی محصول به ترتیب از بیشترین به کمترین عبارتند از: ذرت، آفتابگردان و پنبه. مقادیر شاخص های er، aad و rmse برای ذرت به ترتیب عبارتند از: 8.13 درصد، 0.8 و 0.95. 3. مقادیر شاخص های آماری برای آفتابگردان نشان داد که دقت شبیه سازی به ترتیب از بیشترین به کمترین عبارتند از: شاخص بهره وری آب محصول، شاخص بهره وری آب بیوماس، محصول و بیوماس. به طور کلی بررسی نتایج فوق گویای آن است که این مدل از دقت بالایی در شبیه سازی برخوردار بوده وقابلیت استفاده در طرح های پژوهشی را دارا می باشد. همچنین توصیه می شود جهت افزایش دقت و کارایی مدل، فایل اطلاعات گیاهی مطابق با واریته و منطقه مورد نظر ساخته شده و کالیبراسیون با استفاده از آزمایشات صحرایی طولانی مدت انجام شود.

آفتابگردان یکی از دانه های روغنی مهم می باشد که سطح زیر کشت این گیاه در ایران طی سالهای گذشته روند افزایشی داشته است. منافع نسبی آفتابگردان در مقایسه با گیاهان روغنی دیگر، عبارتند از: طول دوره رویش کوتاه، سازگاری با شرایط آب و هوایی مختلف، نیاز آبی تقریبا کم (حدود 700-500 میلیمتر) و تحمل نسبی به تـنش خـشکی. در حدود 8/11 درصد از تولید جهانی روغن نباتی به آفتابگردان اختصاص دارد. با توجه به محدودیت منابع آب، یکی از راهکارهای استفاده بهینه از منابع آب در بخش کشاورزی، کم آبیاری می باشد. با توجه به مطالب بیان شده، در این تحقیق به ارزیابی اثر روشهای آبیاری معمولی و کم آبیاری تنظیم شده بر عملکرد و اجزای عملکرد آفتابگردان پرداخته شد. این تحقیق در سال 89-1388 در مزرعه تحقیقات آبیاری دانشکده مهندسی علوم آب - دانشگاه شهید چمران اهواز اجرا گردید. رقم بذر کشت شده hysun33 بود. 3 تیمار آبیاری در نظر گرفته شد. برای تمام تیمارها تا قبل از مرحله استقرار گیاه (8-6 برگه شدن) آبیاری معمولی انجام گرفت. سپس تیمارها به صورت زیر اجرا شدند. آبیاری معمولی (ci) به میزان 100% نیاز آبی گیاه (محاسبه شده از روش مستقیم رطوبت حجمی خاک) و کم آبیاری تنظیم شده (rdi70 و rdi50) به ترتیب به میزان 70% و 50% نیاز آبی گیاه. طرح در قالب بلوکهای کامل تصادفی و در سه تکرار انجام گردید. در این پژوهش اثر تیمارهای آبیاری بر عملکرد دانه آفتابگردان به طور قابل توجهی (در سطح1درصد) معنی دار گردید. بر این اساس بیشترین عملکرد دانه مربوط به تیمار آبیاری معمولی با 7/6687 کیلوگرم در هکتار بود. کمترین عملکرد دانه در اختیار تیمار آبیاری rdi50 با میانگین 3/3615 کیلوگرم در هکتار گردید. بین تیمارهای مختلف آبیاری به لحاظ بعضی از اجزاء عملکرد شامل: وزن مغز صد دانه، درصد مغز به کل دانه و شاخص برداشت اختلاف قابل توجهی مشاهده نشد. اما اثر تیمارهای آبیاری بر برخی دیگر از اجزاء عملکرد شامل: تعداد دانه در طبق، عملکرد توده زنده (در سطح 1 درصد) و وزن صد دانه (در سطح 5 درصد) تفاوت قابل ملاحظه ای را نشان داد بطوریکه بیشترین و کمترین تعداد دانه در طبق به ترتیب مربوط به تیمار آبیاری معمولی و rdi50 با میانگین های 67/1038 و 33/750 شد. همچنین حداکثر و حداقل عملکرد توده زنده به ترتیب مربوط به تیمار آبیاری معمولی و rdi50 با میانگین های 26920 و 13575 کیلوگرم در هکتار گردید. بیشترین وزن صد دانه مربوط به تیمار آبیاری معمولی (72/4 گرم) و کمترین آن اختصاص به تیمار آبیاری rdi50 (62/3 گرم) داشت.

استفاده از روشهای آبیاری سطحی در حال حاضر بطور وسیعی در منطقه خوزستان بدلیل سنگینی بافت خاک و شوری اراضی و همچنین تبخیر بسیار بالای منطقه، استفاده می گردد. باید راندمان کاربرد آب بالاتر رود، چرا که از یک طرف با عدم انجام آبیاری بی رویه از بالا آمدن سطح آب زیرزمینی، شور شدن اراضی و افزایش مسائل زهکشی جلوگیری و از طرف دیگر امکان استفاده از منابع اّب جهت تبدیل اراضی دیم به فاریاب فراهم می شود. این طرح به روش آماری اسپلیت پلات در قالب بلوکهای کامل تصادفی در 3 تکرار شامل 3 فاکتور اصلی سطوح آبیاری (a1:100%، a2: 80%، a3: 60% نیاز آبی) و 3 فاکتور فرعی آرایش کاشت (b1: کاشت در کف جوی، b2: کاشت در وسط پشته 75 سانتیمتری، b3: کاشت در دو طرف پشته 75 سانتیمتری بصورت زیگزاگ) انجام شد. اعمال کم آبیاری از دوره میانی رشد آغاز شد. نتایج نشان داد سطوح مختلف آبیاری در سطح 1 درصد بر ارتفاع بوته، ارتفاع بلال، وزن خشک بلال، وزن خشک چوب بلال،تعداد دانه در بلال، عملکرد دانه، عملکرد بیولوژیک، کارایی بیولوژیک مصرف آب و کارایی اقتصادی مصرف آب اثر معنی دار داشته و در سطح 5 درصد بر وزن هزاردانه معنی دار شد و بر شاخص برداشت و نسبت وزن چوب بلال به وزن بلال اثر معنی دار نداشت. سطوح الگوی کاشت در سطح 1 درصد بر ارتفاع بوته، وزن خشک بلال، عملکرد دانه، عملکرد بیولوژیک، کارایی بیولوژِکی مصرف آب و کارایی اقتصادی مصرف آب اثر معنی دار داشت و بر ارتفاع بلال، وزن خشک چوب بلال، تعداد دانه در بلال، وزن هزاردانه، شاخص برداشت و نسبت وزن چوب بلال به وزن بلال اثر معنی دار مشاهده نشد. مقایسه جداگانه تاثیر آب آبیاری و الگوی کاشت نشان داد که اثر آب آبیاری بر عملکرد و اجزاء آن بیش از الگوی کاشت بوده است همچنین اثر متقابل سطوح آبیاری و الگوی کاشت بر هیچ یک از صفات عملکرد و اجزاء آن تاثیر معنی داری نداشت. سطوح a2 وa3 نسبت به سطح a1 (برآورد 100% نیاز آبی) به ترتیب کاهش 46 و 72 درصدی عملکرد دانه را نشان می دهند و سطوح b2 وb3 نسبت به سطح b1 (کاشت کف جوی) به ترتیب کاهش 3/17 و 7/10 درصدی عملکرد دانه را نشان داد. نتایج نشان داد آبیاری با برآورد 100 درصد نیاز آبی و کاشت کف جوی بهترین گزینه بود.

در این تحقیق اثر جاذب های اصلاح شده میکرو و نانو ساختار نی و پوشال نیشکر برحذف نیترات از آب های آلوده با استفاده از آزمایش های جذب ناپیوسته و پیوسته بررسی گردید. در آزمایش های ناپیوسته، اثر عواملی مانند ph، زمان تعادل، جرم بهینه جاذب، غلظت نیترات اولیه و حضور سایر یون های رقابتی روی جذب نیترات مطالعه شد. همچنین به منظور بررسی کارایی جاذب ها و استفاده از آن ها در آزمایش های پیوسته، آزمایش واجذب انجام گردید. با افزایش ph محلول از2 تا 10، راندمان حذف از 45 درصد تا 79 درصد و ظرفیت جذب از 9/0 تا 57/1 میلی گرم بر گرم افزایش یافته است. با توجه به نتایج به دست آمده، ph بهینه جذب برای همه جاذب های مورد مطالعه، 6 به دست آمد. زمان تعادل برای میکرو جاذب ها برابر3 ساعت و برای جاذب های نانو ساختار برابر با 2 ساعت به دست آمد. با افزایش غلظت نیترات اولیه از 5 تا 120 میلی گرم بر لیتر، راندمان جذب (%) در جاذب نی اصلاح شده میکرو و نانو ساختار و پوشال نیشکر میکرو و نانو ساختار برابر با (80-62)، (91-78)، (78-60) و (87-70) به دست آمد. با افزایش جرم جاذب از 1/0 تا 1 گرم، در زمان تعادل، ph بهینه، راندمان جذب در جرم 3/0 گرم جاذب نی میکرو و نانوساختار به حداکثر مقدار71% و 83% گردید و راندمان جذب در جرم 5/0 گرم جاذب پوشال نیشکر میکرو و نانوساختار برابر با حداکثر مقدار 67% و 76% به دست آمد. با توجه به نتایج به دست آمده از گزینش پذیری یونی، غلظت یون های سولفات، بیکربنات، کلسیم، منیزیم و کلر پس از جذب تغییر چندانی نکرده است. جاذب های مورد مطالعه، از بین یون های موجود در محلول، یون نیترات را بهتر از دیگر یون ها، جذب کرده است. در بررسی اثر یون های رقابتی بر حذف نیترات توسط جاذب های مورد مطالعه، راندمان جذب نیترات در غلظت 87 میلی گرم برای جاذب های پوشال نیشکر میکرو و نانو-ساختار و نی میکرو و نانو ساختار به ترتیب برابر با 64%، 73%، 67% و 81% بوده که در نمونه آب چاه به 59%، 62%، 60% و 68% رسیده است. همچنین در نمونه های ساخته شده از آب مقطر، راندمان جذب نیترات در غلظت 120 میلی گرم برای جاذب های پوشال نیشکر میکرو و نانو ساختار و نی میکرو و نانو ساختار به ترتیب برابر60%،70%، 62% و 78% بوده که در نمونه آب رودخانه به 52%، 58%، 57% و 62% رسیده است. راندمان واجذب یون نیترات توسط جاذب های نی اصلاح شده میکرو و نانوساختار و پوشال نیشکر میکرو و نانوساختار به ترتیب برابر با 51/70، 8/77، 36/63 و 15/74 درصد به دست آمد.فرایند جذب از مدل سنتیک مرتبه دوم و ایزوترم لانگمویرتبعیت می کرد. آزمایش های پیوسته با استفاده از ستون با بستر ثابت ( قطر داخلی 8/2 سانتیمتر و 35 سانتی متر ارتفاع ستون) انجام گرفت. با استفاده از آب شبیه سازی شده با غلظت-های 15، 50 و 120 میلی گرم بر لیتر برای دو دبی 98/0 و 27/2 لیتر در ساعت، ظرفیت ستون جذب (qed) در جاذب نی اصلاح شده میکرو برابر(67/6، 63/14 و 03/26 میلی گرم برگرم) و (48/5، 26/12 و 01/20 میلی گرم برگرم) و در جاذب نی اصلاح شده نانوساختار برابر(6/9، 2/30 و 63/54 میلی گرم بر گرم) و (72/8، 86/20 و 04/38 میلی گرم بر گرم)، درجاذب پوشال نیشکر اصلاح شده میکرو برابر با (84/3، 57/11 و 54/24 میلی گرم بر گرم) و (51/3، 55/10 و 23/17 میلی گرم بر گرم) و پوشال نیشکر اصلاح شده نانو ساختار برابر (99/6، 14/16 و 93/28 میلی گرم برگرم) و (39/6، 7/12 و 28/17 میلی گرم برگرم) به دست آمد. بر مبنای نتایج حاصل از این تحقیق، جاذب های نانو ساختار نی و پوشال نیشکر اصلاح شده قابلیت بالای حذف یون های نیترات را دارا بوده و از بین دو جاذب نانوساختار، جاذب نانو ساختار نی توانایی بیشتری در حذف نیترات داشت.

با استفاده از مدلها میتوان شرایط بهینه ای را انتخاب کرد که در آن بتوان با حداقل هزینه ها به بهترین نتایج از نظر مدیریت آب و خاک دست یافت. یکی از بهترین مدلهای ریاضی که برای شبیه سازی حرکت و ذخیره آب در پروفیل خاک به کار میرود، مدل drainmod میباشد. اگر اعتبار این مدل برای شبیه سازی اختلاط آب شور و شیرین برای شرایط خشک و نیمه خشک کشورمان اثبات شود، ابزار مفید و کارآمدی برای مدیریت آب در مزارع تحت آبیاری خواهد بود. در این تحقیق کارآیی مدل drainmod.6 در منطقه خوزستان به منظور بررسی عملکرد مدل در شبیه سازی اختلاط آب شور و شیرین (سفره آب زیرزمینی کم عمق شور و آب آبیاری) مورد ارزیابی قرار گرفت. به همین منظور مزرعه arc1-18 از اراضی تحقیقاتی نیشکر در واحد امیرکبیر (از واحدهای هفتگانه طرح توسعه نیشکر) انتخاب گردید. مدل drainmod.6 با مقایسه مقادیر اندازه گیری شده شوری و دبی زه آب خروجی و شوری پروفیل خاک در سطح مزرعه و مقایسه مقادیر پیش بینی شده در طول دوره تحقیق مورد ارزیابی قرار گرفت. در شبیه-سازی ها از داده های اقلیمی مربوط به سال 1387-1388 استفاده شد و اطلاعات به وسیله مدل از اسفند ماه 1387 تا مهر 1388 مورد شبیه سازی قرار گرفت.شوری پروفیل خاک در ابتدا و انتهای دوره شبیه سازی اندازه گیری و به مدل معرفی شد. در کل، مدل شوری پروفیل خاک را در ابتدای دوره شبیه سازی با دقت نسبتاً خوبی برآورد کرده است ولی در انتهای دوره از دقت مدل در برآورد شوری پروفیل خاک کاسته شده است. دامنه تغییرات پارامترهای آماری a.d.، s.e. و r^2 برای برآورد شوری پروفیل خاک به ترتیب در بازه های 992.8 – 495.6 و 742.8 – 49.6 میلی گرم بر لیتر و 0.75 – 0.85 قرار دارد. اطلاعات واقعی مربوط به شوری زه آب خروجی و دبی زهکش از فروردین ماه تا مردادماه 1388 اندازه گیری شد و با نتایج حاصل از مدل مقایسه گردید. مدل در برآورد شدت تخلیه زهکش ها برای وضعیت شبیه سازی اختلاط سفره آب زیرزمینی کم عمق شور با آب آبیاری دقت بسیار پایینی دارد و در کل این مقدار را بیشتر از حد واقعی پیش بینی می کند. برای شدت تخلیه میزان پارامترهای آماری a.d.، s.e. و r^2 به ترتیب در بازه های 7.8 – 11.1 و9.7 – 14.8 میلی متر بر روز و 0.001 – 0.1282تغییر می کند. برای غلظت نمک خروجی از زهکش ها، پارامترهای آماری a.d.، s.e. و r^2 به ترتیب در بازه های 2148.3 - 1139و2812 - 1718 میلی گرم بر لیتر و 0.51 – 0.79 تغییر می کند. به طور کلی، مدل مقادیر شوری شبیه سازی شده را کم تر از واقعیت برآورد کرده است و نتایج حاصل از شبیه سازی مدل برای برآورد شوری زه آب خروجی از زهکش ها برای حالت اختلاط آب شور و شیرین نیز قابل قبول نمی-باشد.

در این مطالعه یک سیستم جامع و دینامیک جهت برنامه ریزی منابع آب در بخش کشاورزی با ترکیب مدل ‏های شبیه سازی رشد گیاهی، سیستم پایش رشد محصولات کشاورزی (‏cgms‏)، سیستم اطلاعات جغرافیایی (‏gis‏) ‏و برنامه ریزی خطی تهیه و تدوین گردیده است. سامانه تدوین شده دارای سه زیر سامانه به نام های 1) ارزیابی منابع ‏اراضی، 2) تعیین و برآورد آثار سیاست ها و 3) ارزیابی آثار سیاست ها می باشد. ارزیابی منابع اراضی(بیوفیزیکی) با ‏استفاده از سیستم پایش رشد محصول(‏cgms‏) صورت گرفت که این سیستم مدل شبیه سازی رشد گیاهیwofost‏ ‏را به صورت مکانی در واحدهای همگن اعمال می نماید. مدل ‏wofost‏ یک مدل عمومی شبیه سازی رشد ‏محصولات کشاورزی است که توانایی شبیه سازی رشد گیاهان زراعی یک ساله در شرایط پتانسیل و کم آبیاری ‏براساس خصوصیات گیاهی، اطلاعات روزانه هواشناسی و خصوصیات فیزیکی خاک را دارا می باشد. پارامترهای ‏گیاهی مدل (‏wofost‏) باید براساس شرایط محلی واسنجی شوند. در این مطالعه پارامترهای گیاهی مدل برای ذرت ‏دانه ای، گندم و جو براساس اطلاعات اخذ شده از مشاهدات مزرعه ای طی سال های 1388 و 1389 در مرکز ‏تحقیقات کشاورزی استان کرمانشاه واقع در ماهیدشت واسنجی گردید. در این تحقیق از سیستم ‏cgms‏ به منظور ‏ارزیابی منابع اراضی در سطح منطقه استفاده شد. در این راستا ابتدا اراضی مناسب برای کشاورزی مشخص و سپس به ‏تعدادی واحد همگن(440 واحد) از نظر خاک و مرز روستا (پارامترهای هواشناسی) تقسیم گردیدند. خصوصیات ‏فیزیکی خاک هر کدام از واحدهای همگن از روی نقشه ها و گزارش های خاکشناسی موجود در منطقه استخراج ‏گردید. پارامترهای روزانه هواشناسی (درجه حرارت حداقل و حداکثر، سرعت باد، فشار بخار ، بارندگی و تشعشع ‏خورشیدی) در مرکز ثقل هر کدام از واحدهای همگن با میانیابی داده های روزانه طولانی مدت 6 ایستگاه هواشناسی ‏درون و یا نزدیک به منطقه بدست آمد. عملکرد و آب مورد نیاز (برای هر دهه) محصولات مورد مطالعه در حالت ‏پتانسیل برای هر کدام از واحدهای همگن با استفاده از سیستم ‏cgms‏ محاسبه شد. از آنجائیکه ‏cgms‏ قادر به درنظر ‏گرفتن آبیاری به صورت مستقیم نبود، لذا برنامه جداگانه ای برای محاسبات زمان و عمق آبیاری تهیه گردید. با استفاده ‏از بکارگیری این برنامه مقدار آب جهت آبیاری در رژیم های 20 و 40 درصد کم آبیاری محاسبه و به بارندگی اضافه ‏گردید. به منظور تعیین آثار سیاست ها برای منطقه یک مدل برنامه ریزی خطی تهیه گردید. در این مدل که به حداکثر ‏رساندن درآمد خالص در واحدهای زراعی عنوان تابع هدف و محدودیت هایی از قبیل محدودیت زمین، محدودیت ‏آب ماهانه و سالیانه، محدودیت نیروی کار و محدودیت تراکتور نیز به عنوان توابع قیود تعیین گردید. مدل با استفاده ‏از نرم افزار ‏gams‏ برنامه نویسی و حل گردید. سناریوهای مورد مطالعه براساس نوع سیستم، قیمت آب و ساعت ‏کارکرد پمپ در طول شبانه روز انتخاب گردید. در بین سناریوهای بررسی شده در دو سیستم آبیاری بارانی و آبیاری ‏سطحی بهترین سناریو آبیاری بارانی با قیمت آب 200 ریال برای هر مترمکعب و ساعت کارکرد پمپ 22 ساعت در ‏شبانه روز تعیین شد. الگوی کشت بدست آمده از این سناریو در سطحی حدود 90000 هکتار درآمد خالصی در حدود ‏‏140 میلیارد ریال نصیب کشاورزان منطقه می کند.‏

نفوذپذیری به عنوان فرایندی که انتقال و توزیع آب از سطح به پروفیل خاک را انجام می دهد، بیشترین تأثیر را در راندمان و یکنواختی آبیاری دارد. استفاده از روش های مستقیم اندازه گیری نفوذ مانند روش موازنه ی حجم اولاً مستلزم صرف وقت و هزینه بالا و اندازه گیری های دقیق مزرعه ای بوده و ثانیاً قبل از آماده سازی زمین و در زمان انجام مطالعات، استفاده از این روش میسر نیست. روش usda-nrcs اصلاح شده برای تبدیل پارامترها از شرایطی به شرایط هیدرولیکی جدید کاربرد دارد. در این تحقیق پارامترهای نفوذ و متوسط نفوذ تجمعی 6 ساعته برای سیستم های آبیاری جویچه‏ای مزارع نیشکر کشت و صنعت امیر کبیر به چهار روش usda-nrcs اصلی با لحاظ کردن نسبت محیط خیس شده به عرض جویچه، ‏usda-nrcs اصلی بدون لحاظ کردن نسبت محیط خیس شده به عرض جویچه، usda-nrcsاصلاح شده برای آبیاری جویچه‏ای و usda-nrcs اصلاح شده با لحاظ روابط مربوط به آبیاری کرتی یا نواری برآورد شد و با مقادیر اندازه گیری شده در مزرعه‏‏ (روش ورودی- خروجی) مقایسه گردید. جهت تعیین مقدار خطای هر یک از مدل ها از چهار شاخص آماری متوسط خطای پیش بینی مدل (er) و متوسط خطای مطلق (ea)، توزیع نسبت به خط 45 درجه (?) و ضریب تبیین (r2) استفاده شد. بر طبق نتایج حاصل، روش اصلاح شده با لحاظ روابط مربوط به آبیاری نواری با متوسط مقادیر ?، r2 و ea به ترتیب برابر 95/0، 84 درصد و 4/5 درصد، بهترین برآورد را از مقدار نفوذ تجمعی دارد و روش اصلاح شده با لحاظ روابط جویچه با متوسط مقادیر ?، r2 و ea به ترتیب برابر 45/1 ، 80 درصد و 45 درصد دارای بیشترین مقدار خطا بود. به منظور اصلاح ضرایب روش اصلاح شده برای شرایط آبیاری جویچه ای کشت و صنعت امیر کبیر روابط تجربی جدیدی برای تعیین پارامترهای مرجع ارائه شد. مقایسه ی نفوذ به دست آمده از روابط ارائه شده نسبت به نفوذ اندازه گیری شده در مزرعه نشان داد که این روابط با ? برابر با 95/0 و r2 و ea به ترتیب برابر با 91 و 5/4 درصد، مقدار نفوذ را با دقت خوبی برآورد می کنند. همچنین ضریب مربوط به فاکتور شرایط آبیاری (icf) نیز برای منطقه ی مورد نظر تعیین شد که مقدار آن به طور متوسط برابر 82/0 است. در این تحقیق تغییرات زمانی و مکانی برای سه پارامتر شماره منحنی نفوذ (fn)، ضریب icf و متوسط نفوذ تجمعی 6 ساعته (z) بررسی شد که طبق نتایج حاصل تغییرات مکانی fn در سطح 5 درصد معنی دار نیست. تغییرات زمانی fn در سه آبیاری اول در سطح 5% معنی دار است و این پارامتر در طول فصل آبیاری روند کاهشی دارد. تغییرات مکانی ضریب icf در سطح 1 درصد معنی دار است و تغییرات زمانی ضریب icf در ابتدا و انتهای دوره ی آبیاری در سطح 5 درصد معنی دار است. تغییرات مکانی نفوذ در طول جویچه در سطح 5% معنی دار نشده است ولی تغییرات زمانی مقدار نفوذ در سطح 1% معنی دار شده است. طبق نتایج حاصل تا آبیاری چهارم مقادیر نفوذ تجمعی روند کاهشی دارد و پس از آن تقریباً ثابت بوده و با شدت کمی افزایش می یابد

امروزه یافتن روشی موثر برای پالایش فلزات سنگین از آب و تثبیت آن در خاک اهمیّتی فراوان یافته است. در سال های اخیر جذب سطحی یون های فلزات سنگین از محلول های آبی و تثبیت آن ها در خاک و نیز انتقال نانوذرات در خاک، مورد توجه پژوهشگران قرار گرفته است. هدف از انجام این پژوهش سنتز نانوذرات مگنتیت اصلاح شده با سورفکتانت سدیم دودسیل سولفات و تعیین امکان کاربرد آن برای جذب کادمیم از محیط های آبی با استفاده از آزمایش های ناپیوسته، تثبیت فلز کادمیم در خاک با آزمایش عصاره گیری متوالی و بیان کمّی انتقال آن در خاک با استفاده از آزمایش پیوسته بود. ویژگی های نانوذرات با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی، طیف سنج مادون قرمز و پراش سنج اشعه ایکس تعیین شد. در آزمایش های ناپیوسته اثر عواملی مانند ph، زمان تعادل، جرم بهینه جاذب، غلظت کادمیم اوّلیه و فرایند واجذب مطالعه شد. در آزمایش عصاره گیری متوالی اثر 5 سطح نانوذره (0، 1، 5/2، 5 و 10 درصد وزن خاک) بر شکل های مختلف کادمیم در خاک بررسی شد. در آزمایش های پیوسته منحنی رخنه کلراید و نانوذرات تحت شرایط رطوبتی اشباع در خاک های شن لومی و شنی اندازه-گیری شد. در آزمایش انتقال نانوذرات در خاک شنی اثر غلظت نانوذرات در سوسپانسیون ورودی و نیز اثر بار آبی روی ستون خاک بر انتقال ذرات مطالعه شد. سپس مدل های سینتیک جذب- واجذب تک مکانی و دو مکانی و مدل های تئوری پالایش تک مکانی و دومکانی برنامه hydrus-1d برای پیش بینی انتقال نانوذرات در ستون خاک استفاده شد. تصویر برداری از نانوذرات تولیدی با میکروسکوپ الکترونی نشان داد که قطر این ذرات بین 60-40 نانومتر می باشد. با افزایش ph از 3 تا 6، راندمان جذب از 47 تا 89 درصد افزایش یافت. با توجه به نتایج به دست آمده، ph بهینه جذب 6 و زمان تعادل 30 دقیقه به-دست آمد. با افزایش غلظت کادمیم اوّلیه از 10 تا 100 میلی گرم بر لیتر، بازده جذب از 100 به 4/31 درصد کاهش و ظرفیت جذب از 2 به 27/6 میلی گرم بر گرم افزایش یافت. با افزایش جرم جاذب از 1/0 تا 5/0 گرم در زمان تعادل و ph بهینه و غلظت 50 میلی گرم بر لیتر کادمیم، راندمان جذب در جرم 4/0 گرم به حداکثر مقدار 86 درصد رسید. آزمایش واجذب در سه چرخه متوالی جذب- واجذب نشان داد که نانوذرات مگنتیت اصلاح شده قابل بازیافت و استفاده مجدد است. فرایند جذب از مدل سینتیک مرتبه دوم و ایزوترم فروندلیچ تبعیت کرد. نتایج آزمایش عصاره گیری متوالی در خاک نشان داد که با افزایش درصد نانوذرات تا سطح 10 درصد در کوتاه مدت دسترسی زیستی کادمیم در خاک (17%) کاهش یافت و تأثیر مقدار نانوذرات بر کاهش شکل های محلول و کربناتی و افزایش شکل متصل به اکسید آهن معنی دار بود. نتایج آزمایش های پیوسته نشان داد نانوذرات در خاک لوم شنی هیچ گونه تحرّکی نداشته و 100% ذرات در لایه 5/0 سانتی متر از سطح خاک باقی ماند. در آزمایش انتقال در خاک شنی کاهش غلظت سوسپانسیون نانوذرات ورودی سبب افزایش تحرّک نانوذرات در خاک شد، اما تغییر بار آبی تأثیری بر انتقال نانوذرات نداشت. نتایج ارزیابی مدل ها نشان داد که هر چهار مدل برآوردی مطلوب و قابل قبول از منحنی رخنه نانوذرات در ستون خاک شنی داشتند. به طور کلی این مطالعه نشان داد که نانوذرات مگنتیت دارای مزایایی از قبیل کارایی حذف بالا و زمان واکنش کوتاه است و می تواند به عنوان یک روش در حذف کادمیم از محلول های آبی و تثبیت کادمیم در خاک استفاده شود.

بخش کشاورزی عمده ترین مصرف کننده منابع آب در کشور ما می باشد. یکی از راهکارهای افزایش بازده آبیاری و استفاده بهینه از بارندگی در مناطق خشک و نیمه خشک، استفاده از پلیمرهای سوپرجاذب است. به منظور بررسی تأثیر سطوح مختلف سوپرجاذب در کاهش اثر تنش خشکی، تحقیقی در منطقه اهواز و روی خاک نیمه سنگین مزرعه آزمایشی دانشکده مهندسی علوم آب دانشگاه شهید چمران اهواز تحت شرایط آزمایشگاهی در قالب طرح کاملاً تصادفی اجرا شد. در این آزمایش مقادیر؛ صفر، یک، دو و سه گرم سوپرجاذب در هر کیلوگرم خاک به همراه فواصل آبیاری 7 روز، بر روی ضریب آبگذری اشباع خاک، ظرفیت نگهداری آب در دو نقطه ظرفیت زراعی و نقطه پژمردگی دائم و تخلخل بررسی شد. در این تحقیق چهار سطح کاربرد پلیمر در سه تکرار در داخل ستون های خاک به ارتفاع 70 سانتی متر به کار رفت. در پایان دو ماه آبیاری، آزمایش ضریب آبگذری اشباع به روش بار ثابت و ظرفیت نگهداشت رطوبت توسط دستگاه صفحات فشاری اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که بین ضریب آبگذری اشباع خاک سطح 1/. درصد وزنی و شاهد در سطح پنج درصد اختلاف معنی دار وجود ندارد، اما در سایر تیمارها دو به دو اختلاف معنی دار مشاهده شد. همچنین برای رطوبت در نقطه ظرفیت زراعی، بین تیمارهای 2/. و 3/. درصد وزنی، 2/. درصد وزنی با شاهد و 3/. درصد وزنی با شاهد اختلاف معنی دار مشاهده شد. در نقطه پژمردگی دائم برای سطوح شاهد با 1/. درصد وزنی، 1/. درصد وزنی با 2/. درصد وزنی اختلاف معنی دار مشاهده نشد. در میزان آب قابل استفاده برای تیمار 1/. درصد وزنی با 2/. درصد وزنی اختلاف معنی دار مشاهده نشد اما در سایر تیمارها دو به دو اختلاف معنی دار وجود دارد. در بررسی تأثیر سطوح مختلف سوپرجاذب بر تخلخل، نتایج حاکی از وجود تفاوت معنی دار بین تیمار 1/. درصد وزنی با 3/. درصد وزنی، 2/. درصد وزنی با 3/. درصد وزنی و تیمار شاهد با سه سطح سوپرجاذب مورد استفاده بود. در ادامه با بدست آوردن رطوبت حجمی برای مکش های صفر، یک، سه، پنج، ده و پانزده بار در شرایط آزمایشگاهی و استفاده از نرم افزار retc، مقایسه مقادیر رطوبت حجمی پیش بینی شده توسط مدل و مقادیر آزمایشگاهی از طریق محاسبه شاخص های آماری در بین پنج مدل کاربردی نرم افزار انجام شد. نتایج نشان داد که مدل ون گنوختن محدود شده (m=1-1/n)، بهترین پیش بینی مقادیر رطوبت حجمی در مقایسه با مقادیر رطوبت حجمی آزمایشگاهی را داشت. با توجه به نتایج، کاربرد سطح 3/. درصد وزنی پلیمر در منطقه اهواز توصیه می گردد. همچنین بیشترین درجه تورم متعلق به آب مقطر بود.

بسیاری از مشکلات و مسائل کشاورزی فاریاب ناشی از ترکیب شیمیایی و فیزیکی آب آبیاری است. کیفیت آب آبیاری در مناطق خشک و نیمه خشک اهمیت زیادی دارد. غلظت کل نمکها و نسبت بین مقادیر آنها (به ویژه بین سدیم با کلسیم ومنیزیم) درآب و نیز کدورت به عنوان اولین خصوصیت فیزیکی مهم آب از مهمترین فاکتورها برای ارزیابی کیفیت آب آبیاری می باشند. کیفیت آب آبیاری بر بسیاری از ویژگیهای هیدرولیکی خاک موثر است. ویژگیهای هیدرولیکی خاک اهمیت و کاربردهای زیادی در فیزیک خاک دارند. هدف این مطالعه، بررسی اثرات کدورت و سطوح مختلف شوری (به عنوان پارامترهای کیفی آب آبیاری) بر خواص فیزیکی و هیدرولیکی خاک در سه مقطع مختلف از لوله پولیکا (محیط شبیه سازی شده مطابق شرایط مزرعه) می باشد. جهت انجام این تحقیق تعداد 15 عدد لوله پولیکا با قطر 10 و ارتفاع 70 سانتیمتر و یک نوع خاک با بافت سیلتی-لوم در قالب یک طرح آماری با پایه کاملاً تصادفی آماده گردید. خاک مذکور از الک 2 میلیمتری عبور داده و تا ارتفاع 45 سانتیمتری در لولهها ریخته شد و انتهای لولههای آزمابش توسط پارچه مل مل (پارچهای که به آب اجازه عبور میدهد ولی مانع از عبور ذرات خاک میگردد) مسدود گردید. ،s1= آبیاری نمونههای خاک موجود در لولههای پولیکای مذکور با دور آبیاری هفت روزه و با پنج نوع کیفیت آب با شوریهای 1 انجام گردید. تیمارهای کیفیت آب با اضافه کردن ntu دسیزیمنس بر متر در حضور کدورت 200 s5= و 8 s4=6 ،s3=4 ،s2=2 نمک کلرور سدیم (جهت شوری آب) و خاک رس (جهت کدرسازی آب) تهیه شدند. پس از گذشت دو ماه از آبیاری نمونهها، تمامی آنها در سه مقطع برش داده شدند. در مقطع اول سرعت نفوذ نهایی به روش گرین- آمپت اندازهگیری شد. سپس اقدام به اندازهگیری هدایت هیدرولیکی به روش بار ثابت، تخمین منحنی رطوبتی خاک به روش صفحات فشاری، تعیین تخلخل کل و وزن مخصوص ظاهری خاک به روش وزنی در سه مقطع از لوله ( 0 تا 15 ،15 تا 30 و 30 تا 45 سانتیمتر) گردید. نتایج حاصل بوسیله مورد تجزیه و تحلیل آماری قرار گرفتند. نتایج نشان داد با افزایش شوری در حضور کدورت ثابت سرعت نهایی spss نرم افزار نفوذ، هدایت هیدرولیکی اشباع و تخلخل کاهش، وزن مخصوص ظاهری و ظرفیت نگهداشت آب در خاک افزایش مییابد. سرعت 28 و 39 درصد کاهش نشان داد. هدایت / به ترتیب 5 ،11 ،3 s نسبت به تیمار 1 s و 5 s4 ،s3 ،s نفوذ نهایی خاک تیمارهای 2 به ترتیب 45 ،41 ،26 و 54 درصد کاهش نشان داد. مقایسه s نسبت به تیمار 1 s و 5 s4 ،s3 ،s هیدرولیکی اشباع خاک تیمارهای 2 - 15 سانتیمتر) نسبت به عمق سوم ( 45 - 0 و 30 - هدایت هیدرولیکی اشباع خاک در اعماق مختلف نشان داد که عمق اول و دوم ( 15 4/ به ترتیب 4 ،4 ،2 s نسبت به تیمار 1 s و 5 s4 ،s3 ،s 30 سانتیمتر) کاهش 55 و 14 درصدی دارند. تخلخل کل خاک تیمارهای 2 15 سانتیمتر) - 0 و 30 - 6 درصد کاهش نشان داد. مقایسه تخلخل کل خاک در اعماق مختلف نشان داد که عمق اول و دوم ( 15 / و 5 نسبت s و 5 s4 ،s3 ،s 30 سانتیمتر) کاهش 5 و 3 درصدی دارند. وزن مخصوصظاهری خاک تیمارهای 2 - نسبت به عمق سوم ( 45 6 درصد افزایش نشان داد. مقایسه وزن مخصوص ظاهری خاک در اعماق مختلف نشان داد که / 5 ،4 ،1 و 6 / به ترتیب 2 s به تیمار 1 2 درصدی دارند. درصد / 4 و 4 / 30 سانتیمتر) افزایش 2 - 15 سانتیمتر) نسبت به عمق سوم ( 45 - 0 و 30 - عمق اول و دوم ( 15 21 و 27 درصد افزایش نشان داد. /5 ،16 ،8/ به ترتیب 5 s نسبت به تیمار 1 s و 5 s4 ،s3 ،s رطوبت ظرفیت زراعی خاک تیمارهای 2 15 سانتیمتر) نسبت به - 0 و 30 - مقایسه درصد رطوبت ظرفیت زراعی خاک در اعماق مختلف نشان داد که عمق اول و دوم ( 15 s و 5 s4 ،s3 ،s 30 سانتیمتر) افزایش 3 و 1 درصدی دارند. درصد رطوبت نقطه پژمردگی دائم خاک تیمارهای 2 - عمق سوم ( 45 به ترتیب 20 ،12 ،4 و 24 درصد افزایش نشان داد. مقایسه درصد رطوبت نقطه پژمردگی دائم خاک در اعماق s نسبت به تیمار 1 2 درصدی / 30 سانتیمتر) افزایش 5 و 3 - 15 سانتیمتر) نسبت به عمق سوم ( 45 - 0 و 30 - مختلف نشان داد که عمق اول و دوم ( 15 دارند.

کمبود کمی و کیفی منابع آب رقابت بر سر استفاده از آب های با کیفیت بالا را بیشتر نموده و تمایل به استفاده بهینه از آب و یا استفاده از آبهای با کیفیت کمتر مورد توجه مصرف کنندگان در بخش کشاورزی قرار گرفته است. یکی از روش های مناسب و مورد توصیه برای ارزیابی اثر سطوح مختلف آبیاری نظیر پژوهش های کم آبیاری و یا اثر سطوح مختلف شوری آب آبیاری، ایجاد یک یا دو و گاهی سه خط آبپاش به موازات هم در یک مزرعه می باشد. اساس این روش ایجاد سطوح پیوسته کیفی آب مبتنی بر تغییر مقدار شدت پاشش آبپاش نسبت به فاصله از محل استقرار آن استوار است. در این مطالعه اثر پارامترهای مختلف اقلیمی و هیدرولیکی بر ضریب یکنواختی در سامانه آبیاری بارانی با دو خط آبپاش موازی در مزرعه آزمایشی شماره یک دانشکده مهندسی علوم آب دانشگاه شهید چمران تحت بررسی قرار گرفت. داده برداری طی 108 آزمایش برای تیمارهای زیر صورت گرفت: سه تیمار باد: بادهای آرام (< 7 کیلومتر بر ساعت)، بادهای با سرعت متوسط ( 7 > و < 14 کیلومتر بر ساعت)، بادهای با سرعت زیاد (> 14 کیلومتر بر ساعت). سه تیمار فشار کارکرد آب: 17 ، 22 و 27/5 بار. سه تیمار زاویه گردش افقی آبپاش: 90 ، 135 و 180 درجه. چهار تیمار فاصله آبپاش بر روی لوله های جانبی: فواصل 4، 8، 12 و 16 متر. پس از آنالیز داده های به دست آمده مشخص گردید که با افزایش سرعت باد از محدوده آرام به محدوده تند و افزایش زاویه گردش افقی آبپاش از 90 درجه به 135 و 180 درجه ضریب یکنواختی کاهش می یابد. همچنین روند تغییرات ضریب یکنواختی نسبت به افزایش فواصل آبپاش نزولی است. این در حالی است که با افزایش فشار آب از 17 به 22 و 27/5 ضریب یکنواختی نیز افزایش می یابد. بالاترین میزان ضریب یکنواختی (93/55 درصد) در سیستم یاد شده در شرایط زیر حاصل شد: فشار آب 27/5 بار، سرعت باد کمتر از 7 کیلومتر بر ساعت، زاویه گردش افقی آبپاش 90 درجه و فاصله آبپاش ها روی لوله جانبی برابر 4 متر. در نهایت با بررسی تغییرات شوری آب آبیاری بین دو لوله جانبی در سه تیمار برتر مشخص گردید که تغییرات شوری از یک روند خطی تبعیت می کند.

ایران به لحاظ اقلیمی جز کشورهای خشک و نیمه خشک جهان محسوب می شود و دچار کمبودآب است. یکی از روش های مدیریت مصرف آب، برآورد میزان آب مصرفی گیاه یا تبخیروتعرق است. سنجش از دور یکی از روش های برآورد سریع تبخیروتعرق می باشد. سنجش از دور با استفاده از تصاویر ماهواره ای و الگوریتم سبال (معادله توازن انرژی سطحی زمین ) تبخیروتعرق را محاسبه می کند. در این تحقیق، مقدار تبخیروتعرق با استفاده از سنجش از دور برای دشت بیرجند واقع در استان خراسان جنوبی برآورد شد. برای این منظور از تصاویرماهواره لندست هفت در سه گذر ماهواره ای پانزدهم مرداد 1381، سوم خرداد 1383و دوازدهم تیر 1389 استفاده شد. برای اجرای الگوریتم سبال نیاز به محاسبه فاکتورهای مهمی مثل شار تابش خالص(r_n)، شارگرمای خاک(g) و شارگرمای محسوس(h) می باشد، که هر کدام با استفاده از اطلاعاتی بدست آمد. سپس میزان پراکندگی آلبیدوی سطحی،شاخص پوشش گیاهی نرمال شده، دمای سطحی زمین، شار تابش خالص، شارگرمای خاک، شارگرمای محسوس و در نهایت تبخیروتعرق واقعی روزانه در منطقه با استفاده از نقشه های گرافیکی نشان داده شد. مقدار تبخیروتعرق مرجع با استفاده از ضریب گیاهی گیاه یونجه، از تبخیروتعرق سنجش از دور با توجه به سه نقطه انتخاب شده نزدیک به ایستگاه هواشناسی محاسبه شد. با استفاده از داده های هواشناسی، تبخیر وتعرق گیاه مرجع با روش های تجربی مختلف در این سه نقطه تخمین زده شد. مقادیر حاصل از سنجش از دور، برای ارزیابی با روش های پنمن مانتیث و هارگریوز- سامانی مورد مقایسه قرار گرفت و مشاهده شد که ریشه میانگین مربعات خطا و میانگین خطای مطلق سنجش از دور نسبت به روش پنمن مانتیث استاندارد به ترتیب 86/0 و 47/0 می باشد. همچنین ریشه میانگین مربعات خطا و میانگین خطای مطلق سنجش از دور نسبت به روش هارگریوز- سامانی به ترتیب 48/0 و 23/0 می باشد.

خشکی و خشکسالی یکی از مهمترین مشکلات و موانع تولید محصولات کشاورزی در جهان محسوب می شود. لذا استفاده صحیح و به موقع از منابع آبی امری اجتناب ناپذیر به نظر می رسد. با برنامه ریزی صحیح آبیاری و تعیین زمان و میزان مناسب مصرف، آب مورد نیاز گیاه تأمین شده و ضمن خودداری از مصرف بی رویه آب، از بروز اثرات تنش خشکی و کاهش عملکرد محصول جلوگیری می شود. شاخص تنش آبی گیاه (cwsi) که بر اساس خط مبنای پایین (خط بدون تنش) و خط مبنای بالا (خط تنش حداکثر) تعریف می شود، روش مطمئنی جهت زمان بندی آبیاری و پیش بینی عملکرد گیاهان است. جهت زمان بندی آبیاری توسط شاخص تنش آبی گیاه باید حد مجاز اختلاف دمای پوشش سبز گیاه – هوا تعیین شود بنابراین علاوه بر تعیین خط مبنای پایینی و بالایی، تعیین حد مجاز اختلاف دمای پوشش سبز گیاه و هوا نیز یکی از اهداف این تحقیق قرار گرفت. برای رسیدن به این اهداف 3 تیمار آبیاری، تأمین 100 درصد، 80 درصد و 60 درصد آب تخلیه شده خاک با سه تکرار در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی مورد آزمایش قرار گرفت. بر اساس نتایج به دست آمده از تیمار 100 درصد در روزهای بعد از آبیاری که گیاه ماکزیمم تبخیر وتعرق را داشت، خط مبنای پایینی و همچنین خط مبنای بالا بر اساس ضرایب خط مبنای پایینی برای فروردین، اردیبهشت و خرداد به دست آمد. براساس روابط خطوط مبنای پایین و بالا، مقدار شاخص تنش آبی گیاه برای تیمارهای 100، 80 و 60 درصد به ترتیب برابر 2/0، 3/0 و 42/0 به دست آمد. براساس تجزیه و تحلیل آماری که روی عملکرد دانه، عملکرد بلال و عملکرد توده زنده گیاه انجام شد، بین عملکرد دانه و عملکرد بلال در تیمارها در سطح 5 درصد اختلاف معنی دار وجود داشت ولی اختلاف بین عملکرد توده زنده در تیمارها، در سطح 5 درصد معنی دار نبود. بیشترین عملکرد دانه، بلال و توده زنده مربوط به تیمار 100درصد به ترتیب برابر 32/8 ، 24/10 و 63/16 تن در هکتار و کمترین این مقادیر برای تیمار 60 درصد به ترتیب برابر 5، 74/6 و 22/12 به دست آمد. راندمان تولید آب مصرفی نیز برای هریک از تیمارها به دست آمد بیشترین راندمان برابر 21/14 کیلوگرم بر هکتار بر میلی متر برای تیمار 80 درصد به دست آمد که با توجه به راندمان بالای تولید آب مصرفی، این تیمار مبنای برنامه ریزی آبیاری قرار گرفت و شاخص تنش آّبی گیاه در این تیمار به عنوان حد مجاز شاخص تنش آبی گیاه در نظر گرفته شد.

با توجه به محدودیت منابع آب و لزوم استفاده بهینه از آب های سطحی موجود و روند افزایش جمعیت و پیشرفت صنایع و کشاورزی، منابع آبی موجود جوابگوی نیازمندی های سال های آینده نبوده و لذا صرفه جویی در مصرف آب و اصلاح سیستم های آبیاری وگسترش آن ضروری است.این تحقیق به منظور بررسی تغییرات رطوبت وشوری خاک درآبیاری قطره ای وشبیه سازی آن بامدل swapدرسال زراعی 92-1391درمزرعه تحقیقاتی دانشکده مهندسی علوم آب انجام شد. مدل آماری در قالب یک طرح پایه بلوک های کامل تصادفی (rcb) درسه تکراروباچهارتیمارشوری آب آبیاری شامل شوریs1(آب رودخانه کارون به عنوان تیمارشاهد)،(s1+0.5)s2،(s1+1)s3وs4((s1+1.5 دسی زیمنس برمتربودکه درسه فاصله 10سانتی متری قطره چکان،20سانتی متری قطره چکان وروی پشته انجام شد. یررسی توزیع رطوبت وشوری نشان دادکه10سانتی متری قطره چکان رطوبت بیشتری رانسبت به20سانتی متری وروی پشته دریافت می کندواین تغییرات درزمان روزبعدازآبیاری بیشترنمایان می شود.همچنین تغییرات شوری به دلیل خصوصیات سیستم آبیاری قطره ای روی پشته به حداکثرمقداروسپس 20سانتی متری قطره چکان ودر10سانتی متری به حداقل خود می رسدکه درشوری های بالاترخودرابیشترنشان می دهد.نتایج تحلیل حساسیت،واسنجی وصحت سنجی مدل نشان داد که خروجی مدل نسبت به عمق آب آبیاری بسیار حساس ونسبت به شوری آب آبیاری کمی حساس می باشد.نتایج شبیه سازی توزیع رطوبت خاک نشان دادکه درشوری های بالا،رطوبت شبیه سازی بیشترازمقداراندازه گیری شده بودکه این مقداردراواسط کشت که عمق آب آبیاری بیشتراست نمایان ترمی شود.روندتغییرات رطوبتی نسبت به فاصله قطره چکان کاهشی بودکه ضرایب تعیین به ترتیب در10سانتی متر قطره چکان82/0 ،20سانتی متری قطره چکان78/0 وروی پشته 76/0محاسبه گردید. نتایج شبیه سازی شوری درپروفیل خاک نشان دادکه مدل میزان شوری راکمترازمقداراندازه گیری شده پیش بینی می کندکه این مقادیردرشوری های بالاترمحسوس تربود.میزان شبیه سازی درروی پشته به دلیل تجمع نمک درروی پشته درآبیاری قطره ای کمترین مقداربودو این میزان درآخر فصل بیشترشد.درفاصله 20سانتی متری قطره چکان به دلیل عدم شبیه سازی مناسب ضریب تعییین به کمترین مقدارخودیعنی 75/0رسید. نتایج تحلیل حساسیت،واسنجی وصحت سنجی مدلswapنشان دادکه این مدل برای شبیه سازی توزیع رطوبت وشوری درپروفیل خاک تحت شرایط استفاده ازآبیاری قطره ای باآب شورکارایی مناسب رادارد.

استان کرمان از نظر شرایط آب و هوایی در زمره مناطق گرم و خشک محسوب می شود و از نظر منابع آبی دچار محدودیت و بحران است. لذا اهمیت مدیریت صحیح منابع آب در این منطقه بسیار زیاد است. لذا در پی رسیدن به این هدف باید بعد از طراحی و اجرای پروژه آبیاری، عملکرد آن در حین بهره برداری بررسی شود. در این تحقیق سه مزرعه شامل دو سیستم آبیاری عقربه ای و یک سیستم آبیاری کلاسیک ثابت با آبپاش متحرک مورد بررسی قرار گرفت. این سیستم ها بعد از مطالعه دفترچه فنی طرح و نقشه اجرایی سیستم مورد ارزیابی قرار گرفتند. برای ارزیابی فنی سیستم های آبیاری بارانی بررسی پارامترهایی از قبیل عوامل اقلیمی ، عوامل مربوط به خاک، اطلاعات مربوط به روش آبیاری و اطلاعات به دست آمده از اندازه گیری پارامترهای مربوط به عملکرد سیستم که در مزرعه جمع آوری و محاسبه شده، مورد تحقیق قرار می گیرد. هدف این تحقیق بررسی و تحلیل نتایج به دست آمده از ارزیابی سیستم های آبیاری بارانی در شهرستان های راین ، جوپار و بردسیر در استان کرمان است. برای این منظور پارامترهای ارزیابی شامل راندمان کاربرد، پتانسیل کاربرد آب در ربع پایین، راندمان واقعی کاربرد آب در ربع پایین، یکنواختی توزیع در ربع پایین و نصف پایین، ضریب یکنواختی کریستیانسن و کفایت آبیاری، در سیستم آبیاری عقربه ای شهرستان راین به ترتیب 08/58، 63/52، 4/82، 43/74، 4/88، 53/96 و 100 درصد، برای سیستم عقربه ای شهرستان بردسیر به ترتیب 15/84، 65/55، 95/65، 69/69، 8/87، 14/91 و 69/69 درصد و همچنین برای سیستم کلاسیک ثابت با آبپاش متحرک به ترتیب 9/39، 71/23، 61/49، 36/57، 46/70، 04/70 و 74/34 درصد می باشد، استفاده شده است. همانطور که از آمار به دست آمده برمی آید سیستم آبیاری عقربه ای عملکرد بهتری نسبت به سیستم آبیاری کلاسیک ثابت با آبپاش متحرک دارد. نتایج به دست آمده نشان می دهد عملکرد سیستم آبیاری بارانی عقربه ای بسیار بالا می باشد ولی نیاز به مدیریت بالاتری دارد. آبیاری بارانی کلاسیک ثابت با آبپاش متحرک نسبت به سرعت باد و عوامل اجرایی از قبیل عمود نبودن پایه آبپاش، عملکرد خوبی نداشته و به علت راندمان پایین نیاز به مدیریت بهره برداری و نظارت بسیار زیادی دارد.

کشور ایران در کمربند خشک جهان قرار دارد و نیاز به انجام عملیات آبیاری در آن امری اجتناب ناپذبر است. در میان روش های آبیاری موجود در ایران آبیاری سطحی رایج ترین شیوه ی آبیاری است. اما در عین حال این روش یکی از پایین ترین راندمان ها را در ایران دارد. یکی از راه های شناسایی و کنترل عوامل موثر بر عملکرد بهینه آن استفاده از روابط ریاضی و نرم افزار های شبیه سازی کامپیوتری است. نرم افزار sirmod که ترکیبی از سه مدل هیدرودینامیک، اینرسی صفر و موج سینماتیک می باشد، کاربرد زیادی در طراحی و مدیریت آبیاری سطحی دارد. اما علی رغم کاربرد گسترده این مدل در جهان، کمتر در ایران شناخته شده و مورد استفاده قرار گرفته است. بنابراین در تحقیق حاضر با استفاده از آزمایش و داده برداری صحرایی در سال زراعی 92-1391 در محل مزرعه نمونه مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی استان چهارمحال و بختیاری (منطقه شاه نشین هرچگان از توابع شهرستان شهرکرد- کشت ذرت علوفه ای) نخست مدل های هیدرودینامیک، اینرسی صفر و موج سینماتیک از بسته نرم افزاری sirmod مورد بررسی قرار گرفتند و سپس نزدیک ترین حالت به شرایط مزرعه معرفی شد تا توصیه های لازم جهت ارتقای کارآیی سیستم آبیاری سطحی (جویچه ای) صورت گیرد. جهت انجام این تحقیق سه جویچه ایجاد گردید که طول هر کدام براساس بافت خاک و عرف منطقه 50 متر تعیین شد. یکی از جویچه ها به عنوان جویچه اصلی و دوتای دیگر جهت تکرار انتخاب شد. بعد از آماده کردن جویچه ها، عملیات کشت ذرت علوفه ای رقمns انجام شد. برای اندازه گیری دبی ورودی و خروجی در هر جویچه از فلوم wsc تیپ یک استفاده شد. بافت خاک مزرعه لوم رسی و شیب متوسط 002/0 به دست آمد. در ضمن آبیاری هر سه جویچه توسط سیفون های قوسی شکل انجام پذیرفت. 12 مرحله آبیاری با دور آبیاری بین 7 تا 10 روز انجام شد و آب آبیاری توسط یک چاه نیمه عمیق تأمین گردید. بدین منظور پارامترهایی از قبیل خصوصیات فیزیکی خاک مزرعه، عمق توسعه ریشه گیاه، هیدروگراف رواناب ورودی وخروجی، زمان های پیشروی و پسروی و غیره در مزرعه ثبت شدند. همچنین با استفاده از این پارامترها، ضرایب معادله کوستیاکف- لوئیس، عمق آب نفوذ یافته در نقاط مختلف مزرعه و پارامترهای ارزیابی مزرعه مانند راندمان کاربرد آب در مزرعه، درصد تلفات رواناب و نفوذ عمقی و همچنین راندمان یکنواختی محاسبه گردید. سپس داده های لازم جهت اجرای نرم افزار sirmod وارد آن گردید و مدل ها اجرا شدند. در مرحله بعد خروجی های مدل با نتایج مزرعه ای متناظرشان مقایسه شد تا نزدیک ترین حالت به شرایط مزرعه معرفی گردد. براساس نتایج به دست آمده، هر سه مدل نرم افزار sirmod، پارامترهای راندمان کاربرد آب در مزرعه، راندمان یکنواختی، زمان پسروی، عمق آب نفوذ یافته در نقاط مختلف مزرعه و درصد تلفات رواناب و نفوذ عمقی را با دقت قابل قبولی شبیه سازی کردند اما این مدل ها علی رغم تخمین مناسب زمان پیشروی در نقاط ابتدایی مزرعه، دقت مناسبی در شبیه سازی این پارامتر در نقاط انتهایی مزرعه نداشتند. هر سه مدل موج سینماتیک، اینرسی صفر و هیدرودینامیک، راندمان کاربرد آب در مزرعه را با متوسط خطای 9/8 درصد شبیه سازی نمودند. در نهایت براساس نتایج این تحقیق، توانایی نرم افزار sirmod در شبیه سازی بسیاری از پارامترهای نشان دهنده وضعیت مزرعه ذرت تحت آبیاری جویچه ای، در حد قابل قبول به دست آمد. از بین مدل های موجود در بسته نرم افزاری sirmod، مدل موج سینماتیک علی رغم ساده سازی های انجام شده در آن عملکرد بهتری نسبت به مدل های اینرسی صفر و مدل هیدرودینامیک داشت.

این تحقیق به منظور مطالعه انسداد شیمیایی و تأثیر آن بر عملکرد هیدرولیکی قطره چکان های مورد استفاده در آبیاری قطره ای، در چهار تیمار قطره چکان های خودتنظیم کننده (نتافیم و میکروفلاپر) و غیرخودتنظیم کننده (مهر و گلدانی) و سه تیمار دبی 8، 4 و 2 لیتردرساعت انتخاب و با استفاده از آب کارون در مزرعه تحقیقاتی شماره یک دانشگاه شهید چمران اهواز انجام گرفت. آزمایش در قالب طرح بلوک های کاملا تصادفی در 31 آبیاری با دور آبیاری دو روز و فشار کارکرد 5/1 اتمسفر انجام پذیرفت. مثبت بودن ضریب لانژلیر محاسبه شده رسوب گذاری یون های مستعد ترسیب آب را محتمل می داند. نتایج نشان داد که کاهش دبی در تیمار قطره چکان میکروفلاپر 8 و 4 لیتردرساعت بیشتر از سایر تیمارها و در سطح آماری پنج درصد معنی دار می باشد، همچنین تیمار میکروفلاپر 2 لیتردرساعت دارای کمترین کاهش دبی بود. بر اساس مشاهدات میدانی دلیل اصلی کاهش دبی و بالا بودن ضریب تغییرات ساخت، ضریب تغییرات دبی و درصد خطای اندازه گیری در تیمار میکروفلاپر 8 و 4 لیتر در ساعت، بیرون زدگی دیافراگم سیلیکونی به کار رفته در این قطره چکان ها بوده و ترسیب مواد شیمیایی در این مورد تأثیر به سزایی نداشته است. علت مقاومت در برابر انسداد در تیمار میکروفلاپر 2 لیتردرساعت، سرعت زیاد و رژیم متلاطم آب در هنگام خروج است. قطره چکان نتافیم در دو آبدهی 8 و 4 لیتردرساعت با وجود گرفتگی معنی دار در سطح پنج درصد دارای ضریب تغییرات ساخت، ضریب تغییرات دبی و درصد خطای اندازه گیری بسیار ناچیز، راندمان یکنواختی پخش و ضریب یکنواختی پخش بسیار بالا می باشند. در آزمایش ها تیماری که دارای کمترین ضریب تغییرات ساخت بود، کمترین ضریب تغییرات دبی و بیشترین یکنواختی پخش را به خود اختصاص داد. در اکثر تیمارها طی دوره آبیاری مقادیر ضریب تغییرات ساخت، ضریب تغییرات دبی و درصد خطای اندازه گیری افزایش و راندمان یکنواختی پخش و ضریب یکنواختی پخش کاهش یافته است. درصد کاهش دبی در طول دوره طرح برای تیمارهای نتافیم 8 و 4 لیتر در ساعت، میکروفلاپر 8، 4 و 2 لیتر در ساعت، مهر 8 و 4 لیتر در ساعت و گلدانی 8، 4 و 2 لیتر در ساعت به ترتیب 5/2، 8/5، 8، 8/14، 3/0، 8/2، 1/2، 4/0، 1 و 3/2 درصد بدست آمد. بعد از محاسبه پارامترهای هیدرولیکی تیمارهای قطره چکان، با استفاده از جداول و معیارهای موجود اقدام به رده بندی و رتبه بندی بر اساس مقاومت در برابر گرفتگی و پارامترهای هیدرولیکی تیمارها شد. با توجه به نتایج ارائه شده، تیمار قطره چکان گلدانی و نتافیم با آبدهی 8 لیتردرساعت، بصورت توأمان از نظر مقاومت در برابر گرفتگی شیمیایی و از نظر پارامترهای ارزیابی هیدرولیکی دارای رتبه بالاتری می باشند و به عنوان قطره چکان های برتر انتخاب می شوند.

یکی از اهداف اصلی آبیاری بارانی توزیع یکنواخت آب در مزرعه است تا حتی الامکان با تأمین نیاز آبی گیاه از اتلاف آن جلوگیری شود. سیستم آبیاری ارابه ای نوعی از آبیاری بارانی دائماً متحرک است که مزرعه را به صورت نواری آبیاری می کند. با استفاده از الگوبرداری از دستگاه های مختلف، ارابه ای با خصوصیات جدید طراحی شد. ویژگی های ممتاز ارابه عصمتیه وجود دو بال آبیاری، قابلیت تنظیم ارتفاع آبپاش متناسب با نوع و مقدار ارتفاع محصول و کاهش مصرف انرژی هست. مزرعه عصمتیه یکی از اراضی موقوفه آستان مقدس حضرت فاطمه المعصومه (سلام الله علیها) است که در آن سیستم آبیاری بارانی ارابه ای اجرا شده است. دو آبپاش مورد استفاده ارابه عصمتیه komet-163 با اندازه نازل 10 میلی متر و آبپاش ارابه قدیمی مدل big gun-sr 150 ساخت شرکت nelson با اندازه نازل 8/17 میلی متر می باشد. برای بررسی عملکرد و مقایسه ارابه عصمتیه و ارابه قدیمی موجود در این مزرعه، در تابستان سال 1392 تحقیقی در دو حالت ارابه ثابت و ارابه متحرک انجام گرفت بدین منظور ضریب یکنواختی و یکنواختی توزیع، کفایت آبیاری، راندمان توزیع، راندمان کاربرد آب و تبخیر و باد بردگی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج این بررسی نشان داد الگوی پاشش آب در ارابه عصمتیه در حالت ثابت نزدیک آبپاش (مرکز دایره توزیع آب) آب بیشتری به زمین ریخته می شود و هرچه فاصله از آبپاش زیادتر شود مقدار آب پخش شده بر روی زمین کمتر می گردد که الگوی پخش آب الگوی مناسبی می باشد. در نیمرخ عمق پاشش آب سیستم آبیاری ارابه قدیمی در حالت ثابت، عمق آب رسیده به زمین تا فاصله ای 10 متری از مرکز ارابه کاهش می یابد، در فاصله بین 10 تا 20 متری از ارابه مقدار آب رسیده به سطح زمین سیر صعودی دارد و در فاصله 20 تا 30 متری بیش ترین حجم آب به سطح زمین رسیده است. متوسط ضریب یکنواختی ارابه عصمتیه در حالت ارابه ثابت 46 درصد و متوسط یکنواختی توزیع در این حالت 3/26 درصد می باشد. متوسط ضریب یکنواختی ارابه قدیمی در حالت ارابه ثابت 61 درصد و متوسط یکنواختی توزیع در این حالت 8/44 درصد می باشد. مقایسه تلفات تبخیر و بادبردگی در دو ارابه آبیاری مورد آزمون نشان می دهد که متوسط تلفات تبخیر و بادبردگی در ارابه عصمتیه 5/23 درصد و متوسط این پارامتر در ارابه قدیمی 1/42 درصد می باشد که تفاوت 6/18 درصدی نشان دهنده کاهش میزان تلفات تبخیر و بادبردگی گردیده است. در ارابه عصمتیه میانگین ضریب یکنواختی در حالت متحرک 2/66 درصد و در ارابه قدیمی 1/65 درصد به دست آمد. میانگین یکنواختی توزیع در ارابه قدیمی 3/48 درصد و برای ارابه عصمتیه میانگین یکنواختی توزیع 44 درصد به دست آمد. به طور متوسط در 5/86 درصد از مزرعه تحت پوشش ارابه عصمتیه کفایت آبیاری صورت پذیرفت و متوسط کفایت آبیاری در ارابه قدیمی 7/66 درصد محاسبه گردید. میانگین راندمان واقعی کاربرد آب در ربع پایین در مزرعه تحت پوشش ارابه عصمتیه و ارابه قدیمی به ترتیب 5/32 و 7/24 درصد به دست آمد. متوسط راندمان کاربرد آب در مزرعه ای که به وسیله ارابه آبیاری عصمتیه 2/50 درصد به دست آمد و متوسط این شاخص برای مزرعه تحت پوشش ارابه قدیمی 8/48 درصد محاسبه گردید. بر اساس شبیه سازی صورت گرفته میانگین ضریب یکنواختی برای ارابه عصمتیه در حالت همپوشانی 5/78 درصد و برای ارابه قدیمی 4/68 درصد به دست آمد که ضریب یکنواختی به دست آمده در ارابه عصمتیه در حالت همپوشانی بالاتر از مقدار این پارامتر در ارابه قدیمی است. متوسط یکنواختی توزیع برای ارابه عصمتیه و آبیاری قدیمی به ترتیب 4/65 و 9/60 درصد به دست آمد. تفاوت فشار کارکرد در دو ارابه 7/122 کیلوپاسکال می باشد. این موضوع معرف این است که استفاده از ارابه عصمتیه سبب کاهش مصرف انرژی و افزایش عملکرد سیستم آبیاری ارابه ای گردیده است. ارابه آبیاری عصمتیه با در نظر گرفتن 25 درصد همپوشانی در هر نوبت آبیاری و با متوسط فشار 280 پاسکال، نواری به عرض 5/38 متر را آبیاری می کند و با توجه به دستگاه قرقره ای مورد استفاده قادر است مساحتی در حدود 16/1 هکتار را آبیاری نماید. ارابه عصمتیه در هر نوبت آبیاری مساحتی بالغ بر 10 درصد بیشتر از ارابه قدیمی را آبیاری می کند.

طراحی صحیح و اصولی یکی از عوامل مهم در توسعه و بهبود سیستم های آبیاری تحت فشار است. این پژوهش با هدف ارزیابی سیستم آبیاری قطره ای اجرا شده در کشت و صنعت شهید رجایی شهرستان دزفول، با استفاده از روش مریام - کلر انجام گردید. برای این منظور تعداد شش سیستم تحت پوشش سیستم آبیاری قطره ای انتخاب شد. این سیستم ها از نظر آرایش لوله فرعی و دبی اسمی قطره چکان ها باهم متفاوت بودند. قطره چکان های به کار رفته در این سیستم ها خودتنظیم کننده فشار با دبی2/2، 4 و 8 لیتر در ساعت، میکروجت 68 لیتر در ساعت با آرایش های دم خوکی و موازی بودند. برای ارزیابی سیستم های آبیاری، از پارامترهای ضریب یکنواختی کریستیانسن (cu)، یکنواختی پخش (eu)، راندمان پتانسیل کاربرد ربع پایین (pelq)، راندمان واقعی کاربرد ربع پایین (aelq) استفاده گردید. مقادیر متوسط پارامترهای فوق در سیستم های ارزیابی شده به ترتیب 12/95، 68/91، 51/82 و 68/91 درصد به دست آمد. از بین سیستم های ارزیابی شده، سیستم a5 از قطعه 110، با آرایش دم خوکی و قطره چکان های 8 لیتر در ساعت به عنوان بهترین سیستم از لحاظ پارامترهای اندازه گیری شده، انتخاب شد که مقادیر ضریب یکنواختی کریستیانسن، راندمان یکنواختی پخش، راندمان پتانسیل کاربرد ربع پایین، راندمان واقعی کاربرد ربع پایین برای سیستم مذکور به ترتیب 98، 8/95، 22/86 و 8/95 درصد بدست آمد. مقادیر یکنواختی پخش بدست آمده برای سیستم های ارزیابی شده در رده "عالی" قرار داشتند. اختلاف کم مقادیر راندمان پتانسیل کاربرد ربع پایین و راندمان واقعی کاربرد ربع پایین نشان دهنده مدیریت خوب این سیستم ها و طراحی مناسب آن ها می باشد.

برآورد صحیح تبخیر- تعرق گیاه در بهبود مدیریت آب و بهینه کردن عملکرد محصول بسیار تعیینکننده است. در تحقیق حاضر، که با هدف بررسی تاثیر پارامترهای مدیریتی همچون آبیاری با دورهای متفاوت، آبیاری با آب شور و همچنین انتخاب محیط کشت (گلخانه و مزرعه) بر تبخیر – تعرق گیاه بادنجان (etc) و پارامترهای مربوط به آن همچون تبخیر– تعرق گیاه مرجع (et0)، ضریب گیاهی (kc) و ضریب تنش (ks) در دو دوره کشت در بهار و تابستان سالهای 1391 و 1392 انجام شد، مقادیر روزانه پارامترهای فوق الذکر، در تیمارهای مختلف با به کارگیری روش های علمی اندازه گیری و با نتایج حاصله از مدل های متداول مورد مقایسه قرار گرفت و از این طریق عملکرد مدل های معرفی شده برای محاسبه این پارامترها در مزرعه و در گلخانه مورد ارزیابی قرار گرفت. تعریف تیمارهای آزمایشی بر اساس سه عامل محیط کشت (گلخانه و مزرعه)، شوری ( در چهار سطح j1، j2، j3 و j4، به ترتیب آب با هدایت الکتریکی 8/0، 2، 5 و 7 ds/m) و دور آبیاری ( در سه سطح i1، i2 و i3 به ترتیب روزانه، هفتگی و دوهفتگی) صورت گرفت. در پایان هر دو دوره کشت پارامترهای مربوط به عملکرد محصول و رشد رویشی گیاه بادنجان در تیمارهای مختلف مزرعه و گلخانه اندازه گیری و از نظر آماری مورد مقایسه قرار گرفت. از طرفی با توجه به شاخص های رشد و محصول اندازه گیری شده، کارایی مدل عملکرد نسبی و تبخیر- تعرق و همچنین مدل عملکرد- شوری در مزرعه و گلخانه مورد بررسی و مقایسه قرار گرفت. بر اساس پارامترهای محیطی اندازه گیری شده همچون دما، رطوبت نسبی، سرعت باد و تشعشع می توان دریافت که در هر دو دوره، میزان نوسانات این مقادیر در مزرعه بیشتر از گلخانه بوده. در این بین بیشترین اختلاف بین مقادیر گلخانه و مزرعه مربوط به تشعشع خالص خورشیدی است و لذا شاید بتوان تشعشع خالص خورشیدی را مهم ترین عامل تفاوت در مقادیر et0 در دو محیط گلخانه و مزرعه دانست. علیرغم عدم وجود یک رابطه آماری با همبستگی بالا بین مقادیر تشعشع خالص خورشیدی در مزرعه و گلخانه، می توان مقادیر rn درون گلخانه را بین 70 تا 75 درصد مقادیر متناظر در مزرعه دانست. مقادیر et0 اندازه گیری شده در گلخانه بین 80 تا 85 درصد مزرعه به دست آمد. هر چند به دلیل همبستگی پایین آماری بین مقادیر مزرعه و گلخانه (در اثر نوسانات شدیدتر مقادیر et0 در مزرعه نسبت به گلخانه ) ارائه یک رابطه معنیدار بین این پارامترها امکان پذیر نمی باشد. عملکرد 13 مدل پنمن-مانتیث فائو، هارگریوز- سامانی، بلانی-کریدل، تشعشع فائو 24، پریستلی-تیلور، ماکینک، تورک، لینیکر، جنسن- هیز، کوپیاس، تبخیر از تشت، تشعشع rn و تشعشع rs در برآورد et0 روزانه در مزرعه و گلخانه مورد ارزیابی قرار گرفت. علاوه بر مقادیر روزانه، مقادیر هموارسازی شده et0 و et0 میانگین 10 روزه نیز از طریق مدل های فوق الذکر محاسبه شده و با مقادیر اندازه گیری شده در میکرولایسیمترها مورد مقایسه قرار گرفتند. در داخل گلخانه در هر دو سال کشت مدل های پنمن- مانتیث فائو و لینیکر به ترتیب بهترین و بدترین مدل در برآورد مقادیر روزانه et0 بوده اند. در مزرعه، در هر دو سال، مدل تشعشع فائو 24 از بهترین عملکرد در برآورد et0 روزانه برخوردار بوده و مدل پنمن- مانتیث فائو در هر دو دوره در جایگاه دوم دقت برآورد قرار گرفته است. در هر دو دوره کشت مدل کوپیاس از کمترین دقت در برآورد et0 روزانه در مزرعه برخوردار بوده است. در هر دو سال مدل های هارگریوز سامانی، پنمن- مانتیث فائو و تشعشع فائو 24 برای هر دوره کشت، جزو 5 مدل برتر در هر دو محیط کشت بوده اند. هموارسازی و میانگین گیری10 روزه از داده های محیطی، باعث ملایم شدن تغییرات et0 و افزایش دقت برآوردها در هر دو محیط کشت شده است. هر چند به دلیل نوسانات شدیدتر آمار هواشناسی در خارج از گلخانه، میزان ملایم شدن منحنی ها نسبت به منحنی های مقادیر روزانه در مزرعه بیشتر بوده است. در هر دو محیط کشت، طی هر دو سال، با افزایش شوری منحنی تغییرات روزانه etc فروکش کرده است. نتایج مقادیر روزانه etc در تیمارهای j4 در حدود 5/0 تا 55/0 مقادیر متناظر در تیمارهای j1 به دست آمده، در حالی که در گلخانه نسبت مقادیر روزانه etc بادنجان در تیمارهای j4 به j1 62/0 تا 67/0 حاصل گردیده است. در هر دو سال، دور آبیاری، شوری و محیط کشت تاثیر معنیداری بر مقادیر etc و it (عمق آبیاری) داشته است. عوامل دور آبیاری و شوری در هر دو سال کشت، در داخل و خارج از گلخانه به طور معنیداری بر عملکرد میوه بادنجان، متوسط وزن هر میوه در هر بوته، قطر میوه و وزن خشک اندام هوایی موثر بودهاند. بر اساس نتایج حاصله، اثر کمبود آب و شوری در مزرعه شدیدتر از گلخانه بوده است. بدین ترتیب که نسبت عملکرد در تیمار بدون تنش (i1j1 ) به سایر تیمارها در مزرعه بیشتر از گلخانه می باشد. در هر دو سال کشت مقادیر راندمان مصرف آب (wue) حاصله در گلخانه بیشتر از مزرعه بوده است. در حالی که مقادیر عملکرد محصول در گلخانه کمتر از مزرعه به دست آمده بود که این امر مجدداً به مصرف کمتر آب در هر نوبت آبیاری در تیمارهای مختلف گلخانه مربوط می باشد. در هر دو محیط کشت، با افزایش شوری آب آبیاری، شیب خطوط پایینی تنش کاهش و مقدار خط بالایی تنش افزایش یافته است. افزایش سطوح کمبود آب به نوسانات بیشتر در تغییرات شاخص تنش آبی گیاه (cwsi) در طول فصل رشد منجر شده است. بهترین برآوردهای مقادیر روزانه و میانگین 10 روزه etc از طریق مدل پنمن-مانتیث فائو در گلخانه و مزرعه، مربوط به تیمارهای آبیاری روزانه (i1) بودهاند. با توجه به ملایم شدن تغییرات روزانه دادههای هواشناسی و رطوبت خاک، همبستگی بهتری میان مقادیر میانگین10روزه etc اندازهگیری شده و محاسبه شده مشاهده گردید. در هر دو محیط، مقادیر ks و دقت برآورد آنها با افزایش شدت تنش کاهش یافت. الگوی تغییرات روزانه kc مشابه etc بدست آمد. برآوردهای مزرعهای در تمامی تیمارها از دقت بالاتری برخوردار بودند.

خصوصیات فیزیکی و ضریب هدایت هیدرولیکی خاک (k) از پارامتر های بسیار مهم در طراحی زهکشی و آبیاری می باشند. برای بررسی تغییرات این ضرایب تحت روش های مختلف خاک ورزی، مجموعه ای از آزمایش‎های صحرایی در یک مزرعه ذرت در شمال خوزستان (دزفول) در قالب طرح پایه بلوک های کامل تصادفی با سه تیمار و در سه تکرار در سال 1392 انجام گردید. تیمار ها شامل بی خاک ورزی (nt) ، کم خاک ‎ورزی (mt) و خاک ورزی مرسوم (ct) بوده که خصوصیات فیزیکی (مقدار رطوبت، بافت خاک، درصد مواد آلی، جرم مخصوص ظاهری، درصد تخلخل کل و شاخص مخروطی) در دو عمق صفر تا 10 و 10 تا 20 سانتی متری خاک و هیدرولیکی (نفوذ پایه، سرعت نفوذ، هدایت هیدرولیکی اشباع و غیر اشباع) خاک در چهار نوبت شامل قبل و بعد از آبیاری (آبیاری دوم، هشتم و دهم) با دو روش استوانه دوگانه و نفوذسنج مکشی (در پتانسیل های 15- ،10- ،5- ،3- و صفر سانتی متر) اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که هدایت هیدرولیکی اشباع و نزدیک اشباع در تیمار خاک ورزی مرسوم به طور معنی داری از دو روش دیگر خاک ورزی بالاتر بود و در تیمار های کم خاک ورزی و بی خاک ورزی این مقدار تقریباً یکسان بود. همچنین بین زمان های مختلف بجز در مکش 15 و ? گاردنر در سایر مکش ها اختلاف معنی دار وجود داشت که نشان می دهد رطوبت اولیه خاک، نقش مهمی روی شدت تغییرات هدایت هیدرولیکی خاک در زمان دارد و اثر متقابل آن ها فقط در مکش صفر معنی دار شد. همچنین روش خاک ورزی، عمق اندازه گیری و اثر متقابل آن ها در سطح یک درصد روی مقادیر جرم مخصوص ظاهری و تخلخل خاک تأثیر داشت. مقدار شاخص مخروطی در دو تیمار خاک ورزی مرسوم و بی خاک ورزی تفاوت معنی داری با هم نداشتند اما این مقدار در روش بی خاک ورزی بیشتر بود. نتایج نشان داد که نفوذ پایه، سرعت نفوذ و هدایت هیدرولیکی اشباع در تیمار خاک ورزی مرسوم به طور معنی داری از دو روش دیگر خاک ورزی بالاتر بود. مقایسه بین دو روش اندازه گیری هدایت هیدرولیکی (نفوذسنج مکشی و استوانه دوگانه) نشان داد که بین دو روش اندازه گیری اختلاف معنی دار وجود داشت که بیانگر بالا بودن هدایت هیدرولیکی در روش نفوذسنج مکشی نسبت به استوانه دوگانه می باشد. بین تیمار های خاک ورزی از نظر میزان حجم آب مصرفی اختلاف در سطح یک درصد و از نظر میزان عملکرد دانه و کارایی مصرف آب هیچ گونه اختلاف معنی داری وجود نداشت که نشان می دهد تغییر در روش خاک ورزی باعث تغییر در عملکرد و کارایی مصرف آب ذرت نمی شود. میانگین عملکرد ذرت در روش بی خاک ورزی (7/6963 کیلوگرم در هکتار) بیشتر از دو روش دیگر و کارایی مصرف آب در سه روش بین 57/0 تا 59/0 کیلوگرم بر متر مکعب بدست آمد.

با افزایش جمعیت، کشاورزی و صنعت، تقاضا برای آب به تدریج در سراسر جهان افزایش یافته است. در حال حاضر، محصولات کشاورزی توسط شدت خشکسالی در اثر تغییرات آب و هوایی که به کمبود آب کمک می کند، آسیب دیده اند. خشکسالی اغلب با کمبود بارش از مقدار نرمال بوجود می آید و کشاورزی اولین بخش است که به علت وابستگی آن به منابع آب و حفظ رطوبت خاک در طی هفته های رشد گیاه تحت تاثیر خشکسالی قرار می گیرد. از آنجائی که بررسی خشکسالی کشاورزی بدون بررسی تغییرات تبخیر و تعرق و رطوبت خاک میسر نیست، لذا در این تحقیق، شبیه سازی تبخیر و تعرق و رطوبت موجود در خاک مزارع آبی و دیم دشت نیشابور به منظور ارزیابی خشکسالی کشاورزی دوره پایه و آتی به کمک مدل swap و الگوریتم بیلان انرژی سطح برای زمین(سبال) انجام شد. برای این هدف ابتدا مدل swap برای مزارع آبی و دیم با داده های اندازه گیری شده رطوبت سال زراعی 2009-2008 و داده های 2014-2013 واسنجی و صحت سنجی شد. برای ارزیابی الگوریتم سبال در سال های دارای داده اندازه گیری از مدل swap واسنجی استفاده شد. ضرایب تعیین 67/0 تا 91/0 بین الگوریتم سبال با مدلswap و روش های محاسباتی نشان داد که الگوریتم سبال قابلیت بالایی در تخمین تبخیر و تعرق دارد. تعیین تبخیر و تعرق واقعی با الگوریتم سبال و 70 تصویر سنجنده مودیس بین سال های 2000 تا 2014 انجام شد. همبستگی مدل swap با الگوریتم سبال در سال های فاقد داده اندازه گیری رطوبت با شاخص rmse برابر 47/1، 75/0 و 41/1 برای روزهای 135، 190 و 228 ژولیوسی، صحت رطوبت و تبخیر و تعرق حاصل از مدل swap را به تایید رساند. نتایج حاصل از مقایسه تبخیر وتعرق و شاخص پوشش گیاهیndvi نیز مشخص کرد پوشش گیاهی و تبخیر و تعرق با داشتن ضریب تعبین (908/0 (r2= همبستگی خوبی باهم دارند. در مرحله بعد، رطوبت و تبخیر و تعرق بوسیله مدل swap برای دوره پایه (2011-1992) در مزارع آبی و دیم شبیه سازی شد. با استفاده از رطوبت و تبخیر و تعرق هفته ای، شاخص کمبودرطوبت خاک و شاخص کمبود تبخیر و تعرق برای دوره پایه تعیین شد. به منظور تولید سناریوهای روزانه پارامترهای هواشناسی دوره های آتی با استفاده از داده های مشاهداتی(2011-1992) و مدل lars-wg، پارامترهای دما، بارش و تشعشع و بکمک روش فاکتور تغییر، پارامترهای رطوبت نسبی و باد ریزمقیاس شدند. سناریوهای روزانه هواشناسی دوره های آتی در مزارع آبی به کمک مدل هایhadcm3، echoam و cgcm3t47 و سناریوهای انتشار a2، b1 و a1b و در مزارع گندم دیم به کمک مدل hadcm3 و سناریوهای انتشار a2 و b1 تولید شدند. در دوره های آتی نسبت به دوره پایه، دما و رطوبت نسبی سالیانه به ترتیب افزایش و کاهش خواهد یافت. بارش سالیانه نیز در دوره آتی 2039-2020 و 2099-2080 نسبت به دوره پایه به ترتیب افزایش و کاهش می یابد. با استفاده از سناریوهای روزانه تغییراقلیم هواشناسی و داده های زراعی و آبیاری دوره پایه و به کمک مدلswap، رطوبت موجود در خاک و تبخیر و تعرق برای دوره آتی شبیه سازی گردید. در مزارع منتخب آبی دشت نیشابور به کمک رطوبت موجود در خاک عمق30 و 60 سانتی متر، شاخص کمبود رطوبت خاک و به کمک تبخیر و تعرق واقعی ومرجع، شاخص کمبود تبخیر وتعرق برای دوره آینده تخمین زده شد. در مزارع گندم دیم به کمک رطوبت موجود در عمق30 سانتی متر، شاخص کمبود رطوبت خاک در رطوبت30 سانتی متری خاک تعیین گردید و با شاخص های کمبود تبخیر وتعرق و بارش استاندارد شده مورد مقایسه قرار گرفت. نتایج نشان داد رطوبت اعماق 30 و 60 سانتی متر مزارع گندم فاروب و سلیمانی و جو در دوره های آتی نسبت به دوره پایه افزایش و در مزرعه ذرت کاهش خواهد یافت. تبخیر و تعرق همه مزارع آبی نیز در دوره های آتی نسبت به دوره پایه افزایش می یابد. میانگین شاخص کمبود رطوبت خاک عمق 30 و 60 سانتی متر در مزارع ذرت، گندم سلیمانی و جو تنش آبی را در دوره پایه و آتی تخمین می زند. میانگین شاخص کمبود تبخیر وتعرق نیز وجود خشکسالی را در مزارع گندم و جو در دوره پایه پایش و برای دوره آتی برآورد می-کند. همچنین تغییرات شاخص های کمبود رطوبت خاک در اعماق 30 و 60 سانتی متر مزرعه گندم سلیمانی و شاخص کمبود تبخیر وتعرق مزرعه ذرت در طی بیشتر هفته های پس از رشد، وجود تنش خشکی ناشی از کمبود رطوبت و نیازآبی گیاهان را نشان داد. سناریوهای انتشار a1b و a2 در دوره آتی2090 (2099-2080) نسبت به دوره پایه و دوره آتی2030(2039-2020)، مقادیر میانگین کمبود رطوبت خاک منفی و کمبود رطوبت خاک را مشخص می نمایند. نتایج مربوط به گندم دیم نیز حاکی از آن دارد که میانگین رطوبت عمق 30 سانتی متر و تبخیر و تعرق مزارع گندم دیم نیز در دوره های آتی نسبت به دوره پایه اندکی افزایش خواهد یافت. مقادیر کمبود رطوبت خاک در عمق30 سانتی متر و بارش استاندارد شده وجود خشکسالی را در مزارع گندم دیم برآورد می کند. شاخص کمبود رطوبت خاک درتمام هفته ها و شاخص کمبود تبخیر وتعرق در بیشتر هفته های پس از رشد گندم دیم در سطح پایین تر از صفر قرار گرفت. مقایسه شاخص هایsmdi-30 (کمبود رطوبت خاک در عمق -30سانتی متر) و کمبود تبخیر وتعرق با شاخص بارش استاندارد شده، همبستگی r2) برابر 59/0 تا 86/0) شاخص خشکسالی کشاورزی کمبود رطوبت خاک را با شاخص خشکسالی هواشناسی بارش استاندارد شده را نشان می-دهد. نتایج این تحقیق تنش خشکی را در بیشتر هفته های پس از رشد مزارع آبی و خشکسالی نسبتاً شدید را برای مزارع دیم برآورد می کند. همچنین هفته هایی در طول رشد که گیاه در دوره های آتی 2030 و 2090 دچار تنش آبی خواهد شد را مشخص می کند که با مدیریت صحیح آب آبیاری می توان از صدمه های ناشی از کاهش عملکرد محصول جلوگیری نمود.

آبیاری قطره ای- نواری به دلیل کارایی بالا در اراضی شیبدار، سیستم آبیاری مناسب در اکثر نقاط جهان و کشور ایران است. در طراحی سیستم آبیاری قطره ای- نواری شناخت الگوی خیس شده که در اصطلاح به آن پیاز رطوبتی گفته می شود، از اهمیت ویژه ای برخوردار است. یکی از مهم ترین معیارها هنگام طراحی سیستم آبیاری قطره ای- نواری، هندسه پیاز رطوبتی است که توسط نوار آبیاری ایجاد می شود. شکل و ابعاد پیاز رطوبتی به عواملی از قبیل بافت خاک، ضریب هدایت هیدرولیکی اشباع خاک، دبی و حجم آب خروجی، شیب و زمان آبیاری بستگی دارد. به منظور بررسی اثر شیب بر روی ابعاد پیاز رطوبتی از یک منبع تغذیه خطی در اراضی شیبدار، تحقیقی در قالب طرح بلوک کامل تصادفی در سه تیمار شیب (زمین مسطح، زمین با شیب 2 درصد و زمین با شیب 5 درصد) و سه تکرار در مزرعه تحقیقاتی دانشکده مهندسی علوم آب دانشگاه چمران اهواز، در خاکی با بافت سیلتی لوم با دو دبی 6 و 9 لیتر در ساعت در واحد طول نوار انجام شد. پس از گذشت 24 ساعت از پایان زمان آبیاری، با ایجاد یک برش به صورت عمودی ابعاد پیاز رطوبتی اندازه گیری شد. نتایج حاصل از تحلیل های آماری نشان داد با افزایش شیب، عرض و عمق، مساحت و حجم خیس شده افزایش می یابد و این افزایش در سطح آماری پنج درصد در اراضی با شیب 2 و 5 درصد نسبت به زمین مسطح اختلاف معنی دار داشت.

نیشکر از جمله گیاهانی است که ماده تر زیادی تولید می کند و برای نیل به این هدف نیازمند مقادیر قابل توجهی آب و کود ازته می باشد. در این تحقیق به ارزیابی اثر هم زمان کاربرد مقادیر مختلف آب و ازت بر تجمع و حرکت نیترات و آمونیوم در پروفیل خاک، ارزیابی رطوبت در منطقه گسترش ریشه، تخمین میزان شستشو، دنیتریفیکاسیون و جذب نیتروژن توسط نیشکر و همچنین تعیین اجزای عملکرد و کارایی مصرف آب نیشکر مورد پرداخته شد. این پژوهش در سال 86 - 1385 در مرکز تحقیقات کشت و صنعت امیرکبیر خوزستان صورت پذیرفت. تیمار اولi1 آبیاری کامل و بر حسب تبخیر از تشتک کلاس a تعیین شد و تیمارهای بعدی i2) و (i3 که به ترتیب 85 و 70 درصد تیمار i1 منظور گردیدند. دور آبیاری، دور معمول در منطقه بود. تیمار اول کوددهی مقدار 150 کیلوگرم در هکتار کود اوره (n1) ، تیمارهای دوم (n2) و سوم (n3) به ترتیب 250 و 350 کیلوگرم در هکتار در نظر گرفته شدند. کودهای ازته به صورت محلول و در دو مرحله به زمین داده شدند. نوع طرح آزمایشی کرتهای خرد شده و در قالب بلوکهای کامل تصادفی و در سه تکرار انجام گرفت. از مدل leachm جهت شبیه سازی مقادیر نیترات، آمونیوم و رطوبت در لایه های مختلف خاک و مقایسه آن با مقادیر مشاهده ای استفاده شد. نتایج به دست آمده نشان داد که میزان سطوح کود و آب کاربردی تاثیر بسزایی در تغییرات غلظت آمونیوم و نیترات داشتند. بیشترین مقدار نیترات در تیمار i3n3 و در آمونیوم در تیمارهای i3n3 و i3n2 در طول مطالعه به ثبت رسید. در طول زمان، نیترات به اعماق پایین تر شسته شد و در آخرین نمونه گیری در شهریور غلظت آن در همه تیمارها و در عمق 30-0 به صفر رسید. با تغییر مقادیر نیتریفیکاسیون، دنیتریفیکاسیون و تصعید، واسنجی مدل leachm برای سه سطح ازت انجام شد و کارایی مدل بعد از واسنجی به طور محسوسی افزایش یافت و ضریب ویلموت بعد از شبیه سازی و واسنجی در نیترات و آمونیوم به ترتیب در محدوده 56/0 تا 98/0 و 76/0 تا 96/0 به دست آمد. ضریب ویلموت مدل در شبیه سازی میزان رطوبت از 13/0 تا 82/0 متغیر بود. مدل مقادیر را کمتر از میزان اندازه گیری شده برآورد کرد. میانگین بیشترین و کمترین شستشوی نیترات به ترتیب در تیمارهای i1 با 17 درصد و i3 با 8 درصد به وقوع پیوست. حداکثر تلفات گازی اوره در تیمار i1n3 با 38 درصد و حداقل آن در تیمار i3n1 با 19 درصد رخ داد. بیشترین مقدار جذب نیترات مربوط به تیمارهای i2n1 و i1n1 با 63 و 56 درصد و کمترین مقدار در تیمارهای i1n3 و i3n3 با 35 و 37 درصد بود که نشان می دهد تیمار آبیاری کامل در سطوح بالای کود ازته با شستشوی نیترات و تیمار کم آبیاری با ایجاد تنش مانع جذب ازت توسط گیاه شدند. میزان نیترات در پروفیل خاک با توجه به افزایش مقدار کود مصرفی و کاهش سطوح آبیاری افزایش یافت که این امر وابسته به تغییرات لحظه ای و موقت در غلظت آمونیوم در پروفیل خاک به جهت کاربرد مقادیر مختلف کود و رژیم های آبیاری اعمال شده بود. کاربرد سطوح مختلف آب سبب اختلاف معنی دار و کاهش 22 و 21 درصدی عملکرد نی و شکر در تیمار i3 نسبت به تیمار i1 گردید. اختلاف معنی داری بین تیمارهایi1 و i2 مشاهده نشد. واکنش گیاه به سطوح ازت بیشتر از تیمارهای آبی بود. در تیمار n3 نسبت به n1 افزایش عملکرد نی و عملکرد شکر به ترتیب میزان 26 و 20 درصد مشاهده شد. ارتفاع ساقه، سطح برگ و کارایی مصرف آب نیز پارامترهایی بودند که تحت سطوح کود ازته به میزان معنی داری افزایش یافتند به طوری که کارایی مصرف آب در تیمار n3 نسبت به n1 افزایش 29 درصدی را از خود نشان داد. بیشترین مقدار کارایی مصرف آب به میزان 817/0 کیلوگرم شکر در متر مکعب در تیمار i3n3 مشاهده شد. کاهش سطح آب مورد نیاز نیز باعث افزایش کارایی مصرف آب گردید ولی این تاثیر معنی دار نبود و می توان گفت چون تنش آبی به میزان معنی داری بر کاهش عملکرد محصول تاثیر داشت بنابراین علی رغم کاهش سطح آب و افزایش درجه خلوص شکر، کارایی مصرف آب روند معنی داری به همراه نداشت. افزایش سطوح ازت به طرز معنی داری افزایش کارایی مصرف آب را به همراه داشت که اهمیت ویژه کاربرد ازت را در کنار آب آبیاری جهت ارتقاء سطح عملکرد می رساند.

مشکلاتی از قبیل تهیه، حمل و نقل، اجرا و غیره در استفاده از پوشش شن و ماسه در پروژه های زهکشی زیر زمینی باعث روی کار آمدن پوشش های مصنوعی گردید. این پوشش ها دارای هزینه کمتر و نصب راحتتر می باشند. در این تحقیق عملکرد پوشش مصنوعی pp450 تولید دو کارخانه ایرانی (تحت عنوان الف و ب) بررسی و با نوع مشابه خارجی مقایسه گردید. به همین منظور ابتدا از طریق آزمایشات استاندارد کومو، پوشش مصنوعی تحت بارگذاری قرار گرفته و میزان عبوردهی واقعی ذرات شن و ماسه مربوط به هر پوشش مصنوعی به دست آمد. سپس به وسیله مخزن خاک و شن پارامترهای تغییرات سطح ایستابی، مقاومت هیدرولیکی در اطراف پوشش های زهکشی، دبی خروجی از لوله زهکش و میزان رسوبات وارده به لوله اندازه گیری گردید. نتایج حاصل از آزمایشات استاندارد کومو نشان می دهد که نمونه های پوشش نوع الف تنها در یک مورد تایید و در بقیه موارد رد شده است. اما نمونه های پوشش نوع ب در تمام موارد تایید شدند و مطابق با استاندارد مورد نظر بودند. نتایج حاصل از مخزن خاک و شن نشان داد که تغییرات دبی در دو سه روز ابتدای آزمایش برای پوشش های مورد مطالعه بسیار زیاد بوده و پس از این زمان تغییرات بسیار کم میشود تا به حد ثابت (94، 66 و 72 (میلی لیتر در دقیقه در متر) به ترتیب در پوشش مصنوعی هلندی، نوع الف و نوع ب) برسد. مقدار بیشینه و کمینه میانگین کل دبی خروجی از لوله زهکش به ترتیب در اختیار پوشش خارجی (192/6 میلی لیتر در دقیقه در متر) و پوشش نوع الف (172 میلی لیتر دردقیقه در متر) می باشد. مقایسه مقاومت آب در اطراف لوله زهکش نشان داد که پوشش مصنوعی نوع خارجی کمترین مقاومت را در برابر ورود آب داشته و بیشترین مقدار مقاومت ورودی مربوط به پوشش مصنوعی نوع الف می باشد. به طور مثال میانگین کل مقاومت پوششهای مصنوعی هلندی و نوع الف در فاصله 5 سانتیمتری از سمت چپ به ترتیب 5/17 و 6/35 (روز بر متر) می باشد. کمترین و بیشترین مقادیر رسوبات وارد شده به لوله زهکش به ترتیب مربوط به پوشش خارجی و نوع الف می باشد. به طوری که مجموع میزان رسوبگذاری دو روز اول در پوشش هلندی 420/5 گرم و پوشش نوع الف 501/42 گرم بوده است. ولی در مجموع مقدار رسوب تفاوت چندانی نداشته، به طوریکه بیشترین تفاوت رسوبگذاری حدود 20 درصد بوده است. در نهایت، این تحقیق در اکثر موارد عملکرد پوشش تولید داخل را تایید کرده، ضمن اینکه مطالعات بیشتر جهت کیفیت بهتر این محصول (علی الخصوص در مورد پوشش نوع الف) را پیشنهاد کرده و لازم میداند.

در این تحقیق، به منظور مقایسه هدایت هیدرولیکی اشباع، قبل و بعد از آبشویی، به دو روش صحرایی پرمامتر گلف و چاهک معکوس، قسمتی از اراضی بسیار شور طرح آبیاری و زهکشی شادگان به مساحت تقریبی 0/5 هکتار انتخاب شد. برای انجام آزمایشات لازم، تعداد 6 ایستگاه به فاصله 10 متر از هم و در هر ایستگاه سه نقطه به فاصله 3 متر، در رئوس یک مثلث متساوی الاضلاع، در نظر گرفته شد. از خاک منطقه در هر ایستگاه، در اعماق (30-0)، (60-30) و (90-60) سانتیمتری نمونه برداری شده و مورد آنالیز قرار گرفت که مشخص شد خاک منطقه از نظر بافت، لوم سیلتی و تقریباً همگن و از لحاظ شیمیایی، شور-سدیمی می باشد. هدایت هیدرولیکی نقاط مورد نظر به کمک دو روش فوق تعیین شد و سپس همه نقاط با روش استوانه های مضاعف آبشویی شدند. پس از آبشویی به ارتفاع 180 سانتیمتر نیز، از تمام نقاط، نمونه های خاک در اعماق مذکور، برداشت و مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت و مشخص شد که آبشویی در عمق مورد نظر (90-0 سانتیمتر)، در حد کفایت انجام شده است. پس از خشک شدن خاک نقاط آبشویی شده، هدایت هیدرولیکی همان نقاط و با همان دو روش، به دست آورده شد و مورد ارزیابی قرار گرفت که نتیجه این ارزیابی ها به صورت زیر بیان می شود:با استفاده از آنالیز دو عمقی گلف، برای کلیه چاهکها در استغراق های 10 و 20 سانتیمتر، مقادیر kfs، ∅m و α محاسبه گردید. به دلیل منفی و غیر منطقی شدن تعدادی از جواب های دو عمقی گلف، آنالیز های تک عمقی لاپلاس(kl)، تک عمقی ریچاردز (ks) و تک عمقی رگرسیون پایه ای ریچاردز به کار برده شد. همچنین، هدایت هیدرولیکی با روش چاهک معکوس نیز برای هر چاهک در دو تکرار اندازه گیری شد. در این تحقیق با استفاده از دو توزیع نرمال و لوگ نرمال بر روی داده های هدایت هیدرولیکی به دست آمده از روش های دو عمقی و تک عمقی گلف و چاهک معکوس مورد مقایسه قرار گرفت که تمامی آن ها با احتمال 95 درصد (p>0.05) دارای توزیع نرمال خوبی می باشند. روش چاهک معکوس دارای مقادیر هدایت هیدرولیکی بیشتری نسبت به روش گلف است و همچنین آنالیز های تک عمقی لاپلاس و ریچاردز، نسبت به روش دو عمقی گلف مقادیر بیشتری دارند. اما آنالیز رگرسیون پایه ای ریچاردز، مقادیر تقریباً برابری با روش دو عمقی گلف دارد. مقدار انحراف معیار روش چاهک معکوس به میزان قابل توجهی بیشتر از آنالیز های گلف می باشد، ولی ضریب تغییرات آنالیز دو عمقی گلف و رگرسیون پایه ای ریچاردز، بیشتر از دیگر آنالیز ها و روش چاهک معکوس می باشد. به دلیل اینکه در روش چاهک معکوس، از تأثیر محیط غیر اشباع اطراف چاهک بر جریان اشباعی صرف نظر شده است، مقدار هدایت آبی بدست آمده از این روش بیشتر از مقدار واقعی می باشد به طوری که در قبل و بعد از آبشویی، به طور متوسط 3/13 برابر هدایت هیدرولیکی دو عمقی گلف شده است. بنابراین پیشنهاد می شود برای اندازه گیری هدایت هیدرولیکی، از دستگاه گلف استفاده گردد تا فاصله زهکش ها کمتر و آبشویی موثرتر انجام گیرد. هدایت هیدرولیکی بدست آمده از دو روش پس از آبشویی بیشتر از قبل شده است؛ به طوری که روش دو عمقی گلف ، این افزایش را 9/25 درصد و روش چاهک معکوس 22/7درصد نشان می دهد.

در کشور ایران نزولات جوی ناکافی و کمبود شدید منابع آب از مهمترین معضلات رشد و تولید محصول در گیاهان زراعی به شمار می¬رود. بنابراین بررسی راهکارهای مقابله با تنش خشکی از اهم تحقیقات می¬باشد. از راه¬های جبران کمبود آب خصوصاً در زمان رشد می¬توان به استفاده از روش¬های آبیاری با راندمان بالا، بهبود خصوصیات فیزیکی خاک و کاربرد برخی مواد اصلاح کننده نظیر پلیمرهای سوپرجاذب (superabsorbent polymers) اشاره نمود. برای تعیین تأثیر کاربرد پلیمر سوپرجاذب در کاهش اثرات تنش خشکی، تحقیقی در منطقه اهواز و روی خاک نیمه سنگین مزرعه آزمایشی دانشکده مهندسی علوم¬آب دانشگاه شهید چمران اهواز تحت شرایط آزمایشگاهی به مورد اجرا در آمد. در آزمایش مقادیر : صفر 1، 2 و 3 گرم در کیلوگرم به همراه فواصل آبیاری 7 روز، روی ضریب آبگذری آشباع خاک و ظرفیت نگهداشت رطوبت در دو نقطه ظرفیت زراعی و نقطه پژمردگی دائم بررسی شد. در این تحقیق چهار سطح کاربرد پلیمر در سه تکرار در داخل ستون¬های خاک به ارتفاع 60 سانتیمتر به کار رفت. در پایان دو ماه آبیاری، آزمایش ضریب آبگذری به روش بار افتان انجام شد و ظرفیت نگهداشت رطوبت توسط دستگاه صفحات فشاری اندازه¬گیری شد. همچنین در بخش دوم درجه تورم پلیمر با آب با شوری متفاوت بررسی شد. نتایج نشان داد ضریب آبگذری اشباع خاک بین سطح 0/1 درصد وزنی با شاهد، 0/1 درصد وزنی با 0/2 درصد وزنی و 0/2 درصد وزنی با 0/3 درصد وزنی تفاوت معنی داری مشاهده نشد و بین تیمار شاهد با 0/2 درصد وزنی، شاهد با 0/3 درصد وزنی و 0/1 درصد وزنی با 0/3 درصد وزنی تفاوت معنی¬داری مشاهده شد. همچنین ظرفیت نگهداری رطوبت در ظرفیت زراعی، بین تیمار شاهد با 0/1 درصد وزنی و 1/0 درصد وزنی با 0/2 درصد وزنی تفاوت معنی داری مشاهده نشد و بین تیمارهای شاهد با 0/2 درصد وزنی، شاهد با 0/3 درصد وزنی، 0/1 درصد وزنی با 0/3 درصد وزنی و 0/2 درصد وزنی با 0/3 درصد وزنی تفاوت معنی¬داری مشاهده شد. ظرفیت نگهداری رطوبت در حد پژمردگی دائم، بین تیمارهای شاهد با 0/1 درصد وزنی، شاهد با 0/2 درصد وزنی و 0/1درصد وزنی با 0/2درصد وزنی تفاوت معنی داری مشاهده نشد و بین تیمارهای شاهد با 0/3 درصد وزنی، 0/1 درصد وزنی با 0/3 درصد وزنی و 0/2 درصد وزنی با 0/3 درصد وزنی تفاوت معنی¬دار مشاهده شد. با توجه به نتایج به دست آمده، کاربرد سطح 0/3 درصد وزنی پلیمر در منطقه اهواز توصیه می گردد. همچنین بیشترین درجه تورم متعلق به آب مقطر بود و با افزایش میزان شوری، درجه تورم کاهش پیدا کرد.

بر اساس عکس های ماهواره ای (1989) از 6/4 میلیون هکتار مساحت خوزستان بیش از 270 هزار هکتار تحت پوشش تپه های ماسه ای و ماسه زارها قرار دارد. این تپه ها در 71 لکه ماسه ای پراکنده و عمده ترین آنها در مجاورت رودخانه دائمی کرخه قرار دارند. دستگاههای دولتی به منظور جلوگیری از تحرک و فعالیتهای تخریبی تپه های ماسه ای تاکنون بیش از 50 هزار هکتار از این عرصه ها را با استفاده از روش های مختلف تثبیت کرده اند و بنظر می رسد شرایط مناسبی برای فعالیتهای زراعت جنگل (agroforestry) در این عرصه ها فراهم شده است . دستیابی به اهداف حفاظتی و تولیدی بدون مشارکت مردمی پرهزینه و ناپایدار بوده و فراهم ساختن زمینه مناسب جهت مشارکت عمومی مستلزم ارائه الگوی تولیدی با بازده اقتصادی مناسب می باشد و با توجه به اهمیت مدیریت مصرف آب در تپه های ماسه ای در قالب طرح آزمایشاتی مربع لاتین ضمن بررسی امکان زراعت سیب زمینی، کارآیی روش های آبیاری قطره ای، پاششی و جویچه ای لز نظر راندمان مصرف آب با توجه به نفوذپذیری خاک و تاثیر این روش ها در تغییرات پارامترهای رشد گیاه مورد بررسی قرار گرفت . نتایج بدست آمده نشان داد: -1 زراعت سیب زمینی با توجه به فصل کاشت و خصوصیات فیزیکی بستر موفقیت آمیز بوده و میتواند عملکرد اقتصادی مناسبی داشته باشد. -2 روش آبیاری قطره ای نسبت به سایر روش های مورد استفاده از نظر راندمان مصرف آب در تولید محصول کاملا برتری دارد. -3 روند تغییرات پارامترهای رشد از جمله سرعت رشد محصول (cgr)، ماده خشک گل (tdm)، ماده خشک برگ (ldm) و ماده خشک غده (tudm) و ... این برتری را تایید می کند. -4 با توجه به پایین بودن شاخص سطح برگ (lai) در کلیه تیمارهای آبیاری، انتظار می رود با اصلاح فواصل کاشت متداول بتوان محصول بیشتری نسبت به میانگین عملکرد حاصله (16/25 تن در هکتار) به دست آورد.