Search

هدف پژوهش، مدل‌سازی کمی جریان آب زیرزمینی آّبخوان دشت و بررسی راه‌کارهای مدیریتی مقابله با افت تراز آب زیرزمینی، است. این پژوهش با استفاده از اطلاعات هیدروژئولوژیکی، هیدرولوژی، هواشناسی و مطالعات پایه منابع آب زیرزمینی، بررسی شد. مدل‌سازی کمی آب زیرزمینی، با استفاده از نرم‌افزار GMS و کد کامپیوتری MODFLOW انجام و سطح آب زیرزمینی، برای سال‌های 1394-1389 با 60 گام زمانی ماهانه، شبیه‌سازی گردید. واسنجی دستی مدل برای سال‌های 1392-1389 و صحت‌سنجی آن برای سال‌های 1394-1392 انجام شد. راه‌کارهای مدیریتی آتی، در قالب سه سناریو 1- کاهش 10 درصد برداشت از چاه‌ها با کاهش 5 درصد تغذیه از جریان‌های برگشتی آب کشاورزی، 2- کاهش 20 درصد برداشت از چاه‌ها با کاهش 10 درصد تغذیه ناشی از جریان‌های برگشتی آب کشاورزی، 3- مقایسه دو سناریوی فوق، با وضعیت موجود سال‌های 1399-1394، پیش‌بینی گردید. نتیجه مدل‌سازی آبخوان برای دوره زمانی فوق، کسری مخزن 09/33- میلیون مترمکعب را نشان داد. ولی با اعمال 10 درصد کاهش برداشت و کاهش 5 درصد تغذیه، 38/21 میلیون مترمکعب در سال و با اعمال 20 درصد کاهش برداشت و 10 درصد کاهش تغذیه، 94/25 میلیون مترمکعب در سال، بر حجم بیلان آب، افزوده شد. با ادامه روند موجود، حجم کسری آبخوان، بیش از 54 میلیون مترمکعب، برآورد گردید.

کشاورزی و به‌ویژه زراعت دیم به‌عنوان یکی از شاخه‌هایی است که تا حد زیادی تحت تأثیر اثرات تغییرات اقلیمی قرار دارد. مطالعات انجام‌گرفته قبلی در خصوص برآورد طول دوره رشد گندم دیم در کشور، به‌طور عمده مربوط به بررسی طول دوره رشد سال‌های گذشته و یا براساس روش درجه روز رشد هستند که چندان واقع گرایانه نمی‌باشد. هدف این پژوهش برآورد طول دوره رشد متوسط گندم دیم دشت تبریز برای 20 ساله گذشته (1372 الی 1393) و 50 سال آینده می‌باشد. در گام نخست، وضعیت شرایط آینده تحت شبیه‌سازی مدل‌های GCM گزارش ششم هیئت بین‌الدول تغییر اقلیم (IPCC)2 و تحت سناریوهای SSP1-2.63 و SSP5-8.6 ارزیابی شده و سپس با روش پیشنهادی دستورالعمل ناحیه‌بندی اکولوژیکی سازمان خواروبار و کشاورزی ملل متحد (FAO)4، طول دوره رشد هر دوره برآورد و با یکدیگر مقایسه شده است. مطابق روش فائو، طول دوره رشد معادل بازه زمانی است که بارندگی بیش از 50 درصد تبخیر و تعرق پتانسیل باشد که این بازه زمانی با پیداکردن نقاطع تقاطع نمودار ماهانه بارندگی و 50 درصد تبخیر و تعرق پتانسیل و مشخص‌شدن تاریخ شروع و پایان دوره رشد انجام گرفته است. نتایج حاصل از مقایسه طول دوره رشد دوره پایه و وضعیت شرایط آینده تحت شبیه‌سازی مدل‌های GCM نشان داد که در دشت تبریز برای 50 سال آینده طول دوره رشد گندم، به‌طور متوسط به میزان 16 روز افزایش یافته و پایان دوره رشد به‌طور متوسط به میزان 12 روز دیرتر اتفاق خواهد افتاد.

هدف این پژوهش، بررسی اثرات زیست‌محیطی و اقتصادی توسعه طرح‌های آبیاری تحت فشار مینی‌بابلر به‌عنوان یک سامانه مدرن آبیاری در شهرستان بیرجند در استان خراسان جنوبی از دیدگاه کشاورزان و بهره‌برداران بوده است تا از این طریق بتوان فرایندهای کمی و کیفی این طرح‌های آبیاری را اصلاح و بازنگری نمود. ابزار سنجش پرسشنامه بوده و نتایج این پژوهش نشان داد که اغلب کشاورزان، ارزیابی مطلوبی از اثرات زیست‌محیطی و اقتصادی طرح داشته‌اند. نتایج حاکی از آن بود که عامل اقتصادی مهم‌ترین عامل در طول ارزیابی‌ها به‌دست آمد که شامل چندین متغیر مانند بهبود کیفیت و کمیت محصولات تولیدی، کاهش زمان و هزینه‌های آب و آبیاری، کاهش هزینه‌های کارگری، افزایش سطح زیرکشت و افزایش درآمد حاصل از کشاورزی بود که حدود 2/26 درصد واریانس کل را تبیین می‌کرد. عامل دوم، عامل زیست‌محیطی بود که شامل متغیرهای کاهش آفات و بیماری‌ها، کاهش علف‌های هرز و جلوگیری از زهدار شدن خاک و استفاده مناسب‌تر از کود و سم است که 6/21 درصد واریانس کل را تبیین می‌کند. هم‌چنین اثرات آبیاری مینی‌بابلر بر نهاده‌های کشاورزی نیز به‌عنوان عامل سوم ارزیابی شد که شامل متغیرهای افزایش ضریب مکانیزاسیون، مصرف کم‌تر بذر در هکتار، رعایت الگوی کشت و مصرف کم‌تر آب بوده که در حدود 8/17 درصد واریانس کل را بیان کردند. عامل اجتماعی نیز به‌عنوان عامل چهارم شامل متغیرهای همکاری بهره‌برداران در نگهداری از سیستم، کسب اعتبار اجتماعی و رعایت نوبت آبیاری بوده و 2/11 درصد واریانس کل را تبیین می‌کند. در پایان، پیشنهادهایی جهت موفقیت در اجرا و بهره‌برداری از این گونه پروژه‌ها ارائه گردیده است.

این مطالعه با هدف افزایش بهره‌وری آب، غذا و انرژی اقدام به توسعه و اعتبارسنجی ابزاری برای ارزیابی استراتژی‌های مدیریتی کشاورزی در رابطه با پیوند امنیت آب، غذا و انرژی در دو مرحله انجام شد. در بخش اول با استفاده از چارچوب حسابداری آب WA+، با هدف آنالیز پارامترهای هیدروکلیماتولوژی اقدام به محاسبه کاربرگ‌های چهارگانه منابع پایه، تبخیر و تعرق، برداشت منابع آب و بهره‌وری حوضه آبریز پلاسجان و تعیین سناریوهای مدیریتی جهت افزایش بهره‌وری شد و در بخش دوم سناریوهای مدیریتی با رویکرد پیوندی موردارزیابی و اولویت‌بندی قرار گرفت. نتایج WA+ نشان داد که در حوضه پلاسجان حجم بالای تبخیروتعرق غیرمفید بود. در بخش دوم این پژوهش، بین چهار سناریوی اصلی (48 زیرسناریو) معرفی شده جهت بهبود بهره‌وری، سناریوهای تغییر رقم و تیمار آبیاری، تغییر سطح زیرکشت و کشت دیم با آبیاری تکمیلی دارای تأثیر مثبت در شاخص بهره‌وری آب، غذا و انرژی بودند. پس از اولویت‌بندی زیرسناریوهای تأثیرگذار با مدل تصمیم‌گیری چندمعیارهTOPSIS ، زیرسناریو رقم شش گندم با تیمار آبیاری کامل بیش‌ترین تأثیر مثبت در بهره‌وری آب، غذا و انرژی را داشته و به‌عنوان سناریو شاخص برای ارزیابی بهره‌وری در مدیریت کشاورزی شناسایی شد.

اضافه کردن سوپرجاذب به خاک می‌تواند نقش مؤثری در کاهش تلفات آب داشته باشد. با توجه به اهمیت تخمین نفوذ در طراحی و ارزیابی آبیاری سطحی، در این مطالعه چهار روش بهینه‌سازی چندسطحی، دونقطه‌ای الیوت واکر، IPARM و SIPAR-ID در شرایط حضور سوپرجاذب مورد ارزیابی قرار گرفتند. آزمایش‌ها در بهار و تابستان 1397 طی پنج نوبت آبیاری بصورت جویچه‌ای در مزرعه تحقیقاتی پردیس ابوریحان در شرایط بدون کشت، جمعاً برروی 10 جویچه اصلی با دو نوع سوپر جاذب (A200 و استاکوزورب)، دو مقدار (16 و 30 گرم در مترمربع) و دو شدت جریان (3/0 و 6/0 لیتر بر ثانیه) انجام شد. نتایج نشان داد که اضافه کردن سوپرجاذب باعث افزایش حجم آب نفوذ یافته (در دبی کم از 9/5 تا 9/18 درصد و در دبی بالا از 5/5 تا 1/18 درصد) شد و هر چه مقدارسوپر جاذب بیشتر شد مقدار اثرگزاری افزایش داشت و در شدت جریان ورودی بالاتر این تأثیر کمتر بود. در مقایسه دو پلیمر، سوپرجاذب استاکوزورب بر افزایش مقدار نفوذ آب تأثیر بیشتری نسبت به A200 داشت (4/3 و 3/3 درصد در دبی کم و 5/0 و 7/1 درصد در دبی بالا). روش بهینه‌سازی چندسطحی با کمترین خطای نسبی، حدود 1% در برآورد پارامترهای معادله نفوذ بهترین عملکرد را ارائه داد. مدل IPARM و روش دونقطه‌ای الیوت واکر نیز عمکرد قابل قبولی داشتند. مدل SIPAR-ID با خطای نسبی بالا و نوسان زیاد عملکرد مناسبی در این مطالعه نداشت. همچنین با افزایش شدت جریان ورودی به جویچه‌ها، دقت مدل IPARM و روش دو نقطه‌ای کم شد.

هدف از این مطالعه بررسی تأثیر استفاده از پلیمرهای سوپرجاذب بر هیدرولیک جریان و نفوذ آب در آبیاری جویچه‌ای بود. به این منظور از دو نوع سوپرجاذب A200 و استاکوزورب با دو مقدار 16 و 30 گرم در مترمربع خاک، و تحت دو شدت جریان مختلف (0.3 و 0.6 لیتر بر ثانیه) استفاده شد. آزمایش طی پنج نوبت آبیاری و در شرایط بدون کشت در تابستان 1397 انجام شد. نتایج نشان داد که هر دو سوپرجاذب باعث افزایش زمان پیشروی و زمان پسروی شدند، و با افزایش مقدار سوپرجاذب‌های اعمال شده تأثیر آنها بیشتر شد. نتایج نشان داد که افزودن سوپر جاذب به خاک با کاهش رواناب و افزایش مقدار نفوذ همراه شد و هر چه مقدارسوپر جاذب بیشتری بکار برده شد، رواناب بیشتر کاهش یافته و و مقدار نفوذ بیشتر افزایش داشت. همچنین در شدت جریان ورودی بالاتر تأثیر سوپرجاذب‌ها بر روی پارامترهای نفوذ و زمانهای پیشروی و پسروی کمتر بود. در مقایسه دو پلیمر، سوپرجاذب استاکوزورب چه بر افزایش زمان‌های پیشروی و پسروی و چه بر افزایش مقدار نفوذ آب در خاک تأثیر بیشتری را نسبت به A200 نشان داد.

نور یکی از فاکتورهای اصلی تنظیم کننده رشد و نمو گیاهی است. در بین جنبه‌های مختلف نور، شدت نور تأثیر عمده‌ای در تنظیم واکنش‌های گیاهی از جمله روابط آبی گیاه دارد. به‌منظور ارزیابی تاثیر شدت نور بر میزان عملکرد، تبخیر – تعرق، کارایی مصرف آب محصول کاهو آزمایشی در قالب طرح کاملا تصادفی با چهار تیمار و دوازده تکرار در پارک علم و فناوری پردیس ابوریحان دانشگاه تهران انجام شد. از آنجایی که طیف نوری آبی و قرمز طیف‌های اصلی دخیل در رشد و روابط گازی هستند، در آزمایش حاضر با استفاده از ترکیب نور قرمز:آبی با نسبت 70 درصد قرمز و 30 درصد آبی با چهار شدت مختلف شاملmol.m-2.S-1µ (T1) 75، mol.m-2.S-1µ (T2) 150، mol.m-2.S-1µ (T3) 300 وmol.m-2.S-1 µ (T4) 600 انجام شد. صفت‌های مورد مطالعه شامل خصوصیات رشدی مرتبط با کارایی مصرف آب بودند. براساس نتایج بدست آمده بیشترین وزن تر مربوط به شدت نور mol.m-2.S-1µ (T3) 300 و کمترین آن مربوط به شدت نور mol.m-2.S-1µ (T3) 75 به ترتیب برابر با 52/73 و 31/17 گرم بدست آمد. افزایش شدت نور موجب افزایش وزن خشک اندام هوایی و سطح برگ شد. همچنین بیشترین کارایی مصرف آب در تیمار mol.m-2.S-1µ (T4) 600 و کمترین آن در تیمار mol.m-2.S-1µ (T1) 75 مشاهده شد.

بهره وری آب تابعی از عملکرد گیاه و عملیات مدیریتی است. تعیین سطوح متفاوت عملکرد از طریق آزمایش های مزرعه ای مشکل است. لذا، استفاده از مدل های شبیه سازی راهکاری است که امکان بررسی بیلان آبی، شبیه سازی فرآیند رشد و مطالعه سناریوهای مختلف مدیریتی را فراهم می نماید. استفاده از مدل رشد گیاهی CropSyst برای آنالیز بهره وری آب، به عنوان شاخصی از راندمان مصرف آب در مقیاس حوزه و بررسی سناریوهای مدیریتی در حوزه کرخه در غرب ایران مطالعه شد. وسیع بودن دامنه کارایی مصرف آب در منطقه (27/0 تا 45/0) امکان افزایش تولیدات کشاورزی با مصرف آب کمتر را نشان می دهد. نتایج بررسی توسط مدل نشان داد که رسیدن رطوبت اولیه خاک به حد ظرفیت زراعی (حدود 6/19 درصد)، عدم جمع آوری کل باقیمانده گیاهی از روی زمین، بارندگی و تاریخ کشت زودهنگام نسبت به روش مرسوم در منطقه و تعداد بذر (300 عدد در مترمربع) در افزایش بهره وری آب و عملکرد مؤثر می باشند.

This study aimed to evaluate the environmental and economic effects of the development of mini-bubbler pressurized irrigation projects as a modern irrigation system in Birjand County, South Khorasan Province, from the perspective of farmers and users, so the quantitative and qualitative processes of these irrigation projects can be evaluated. Data collection was conducted with a survey technique and the results showed that most of the farmers had a favorable assessment of the environmental and economic effects of the plan. The economic factor was found to be the most important factor during the evaluations, which included the variables of reducing the time required for irrigation, increasing the amount of production per hectare, increasing the cultivated area, reducing labor costs, reducing water and irrigation costs, improving the quality of products, and increasing the income from agriculture, which explained ca. 26.2 percent of the total variance. The second factor was the environmental factor, which includes the variables of the more appropriate use of fertilizers and pesticides, reduction of plant diseases, reduction of weeds, and prevention of soil salinization, which explains 21.6 percent of the total variance. Also, the effects of mini-bubbler irrigation on agricultural inputs were also evaluated, which included the variables of less water consumption, less seed consumption per hectare, compliance with the cultivation pattern, and increasing the mechanization factor, and explained 17.8 percent of the total variance. The social factor also includes the variables of gaining social credit, the cooperation of users in maintaining the system, and observing the irrigation schedule, and it explains 11.2 percent of the total variance. Finally, based on the obtained results, suggestions have been made for the success of implementing and using such projects. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

With the aim of increasing water, food and energy productivity, this study was carried out in two stages to develop and validate a tool for evaluating agricultural management strategies in relation to the link between water, food and energy security (NEXUS). In the first part, using the WA+ water accounting framework, with the aim of analyzing the parameters of hydro climatology, the four worksheets of basic resources, evaporation and transpiration, harvesting of water resources and productivity of the Plasjan watershed were calculated and management scenarios were determined to increase productivity, and in the second part, management scenarios with The NEXUS approach were evaluated and prioritized. The results of WA+ showed that in the Plasjan basin, the high volume of evaporation and transpiration was useless. In the second part of this research, among the 4 main scenarios (48 sub-scenarios) introduced to improve productivity, the scenarios of cultivar change and irrigation treatment, change of cultivated area and rainfed cultivation with supplementary irrigation had a positive effect on water, food and energy productivity index. After prioritizing the influential sub-scenarios with the TOPSIS multi-criteria decision-making model, the sub-scenario of wheat variety 6 with full irrigation treatment had the most positive effect on water, food and energy productivity and was identified as an indicator scenario for evaluating productivity in agricultural management. [ABSTRACT FROM AUTHOR]