بررسی میزان آب کاربردی و بهره‌وری آب مزارع گندم در استان فارس

فصلنامه علمی مهندسی منابع آب

دوره 15، شماره 52، اردیبهشت 1401، صفحه 114-128   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.30495/wej.2021.27044.2288

نویسندگان

محمدعلی شاهرخ نیا^{* 1}؛ امیر اسلامی²؛ جواد باغانی³

¹دانشیار پژوهشی بخش تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان فارس، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، شیراز، ایران.

²استادیار پژوهشی بخش تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان فارس، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، شیراز، ایران

³استادیار پژوهشی، موسسه تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرج، ایران

تاریخ دریافت: 19 دی 1399،  تاریخ بازنگری: 15 اردیبهشت 1400،  تاریخ پذیرش: 10 شهریور 1400 

چکیده

مقدمه: با توجه به کمبود منابع آب در کشور و به تبع آن استان فارس، بهبود مدیریت آبیاری مزارع گندم می‌تواند منجر به کاهش مصرف آب و افزایش بهره‌وری آب شود. برای اعمال مدیریت مناسب آبیاری در مزارع گندم، لازم است اطلاع کافی و دقیقی از وضعیت میزان مصرف آب و بهره‌وری آب وجود داشته باشد
روش­: در یکسال زراعی مطالعه‌ای برای اندازه‌گیری آب آبیاری و محاسبه بهره‌وری آب در 30 مزرعه گندم در سه منطقه آب و هوایی مختلف استان فارس انجام شد. برای مقایسه آماری نتایج بدست آمده از آزمون تی استفاده شد. همچنین همبستگی عوامل مختلف باهم، با تعیین ضریب همبستگی مورد بررسی قرار گرفت.
یافته­ها: نتایج این تحقیق، نشان داد که متوسط مقدار آب آبیاری کاربردی در مزارع گندم معادل5340 مترمکعب در هکتار بوده که 1064 مترمکعب در هکتار از میانگین نیاز آبی در سال آزمایش بیشتر بوده است. از نظر آماری میزان آب آبیاری با نیاز آبی بلندمدت تفاوت معنی‌دار داشت و در میزان آب آبیاری  در سامانه‌های مختلف آبیاری تفاوت معنی‌داری مشاهده نشد. متوسط مقدار بهره‌وری آب آبیاری و بهره‌وری آب کل به‌ترتیب 25/1 و 04/1 کیلوگرم بر مترمکعب بدست آمد که تفاوت میزان بهره‌وری آب در سامانه‌های مختلف آبیاری (سطحی، بارانی و قطره‌ای) نیز معنی‌دار نبود. تفاوت بهره‌وری آب آبیاری در منطقه گرم با سرد و منطقه گرم با معتدل در سطح 5 درصد معنی‌دار بود. بررسی همبستگی بین عوامل مختلف نشان داد که عامل سرد بودن منطقه و طول دوره رشد عامل مهمی در تولید محصول و تعداد آبیاری‌ها بوده است.
نتیجه­گیری: سامانه­های آبیاری نوین در مقایسه با سامانه های سنتی آبیاری سطحی نتوانسته باعث کاهش آب آبیاری مزارع گندم شود. البته نبایستی این موضوع  منجر به زیر سوال رفتن اهمیت و فایده سامانه­های نوین آبیاری شود. بلکه علت اصلی، عدم وجود برنامه‌ریزی آبیاری در مزارع گندم می­باشد. برنامه­ریزی آبیاری، بویژه در سال‌هایی که بارندگی قابل توجهی رخ می‌دهد، می‌تواند باعث کاهش آب آبیاری و افزایش بهره‌وری آب گردد. عدم اطلاع کشاورزان از پیش‌بینی‌های بارندگی می‌تواند باعث انجام آبیاری اضافی و اتلاف آب گردد.

کلیدواژه‌ها

آب کاربردی؛ برنامه‌ریزی آبیاری؛ بهره‌وری آب؛ نیاز آبی

عنوان مقاله [English]

Investigation of applied water and water productivity of wheat fields in Fars province

نویسندگان [English]

Mohammad Ali Shahrokhnia¹؛ Amir Eslami²؛ Javad Baghani³

¹Associate Professor, Agricultural Engineering Research Department, Fars Agricultural and Natural Resources Research and Education Center, Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO), Shiraz, Iran

²Assistant Professor, Agricultural Engineering Research Department, Fars Agricultural and Natural Resources Research and Education Center, Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO), Shiraz, Iran

³Assistant Professor, Agricultural Engineering Research Institute, Agricultural Research Education and Extension Organization (AREEO), Karaj, Iran

چکیده [English]

Improving irrigation management of wheat fields can reduce water consumption and increase water productivity in Fars province. In order to apply proper irrigation management in wheat farms, it is necessary to have sufficient and accurate information about the status of water consumption and water productivity. Hence, a study was conducted to measure and calculate water productivity in 30 wheat fields in three different climatic regions of Fars province. T-test was used for statistical comparison of the obtained results. Also, the correlation between different factors was examined by determining the correlation coefficient. The results of this study showed that the average amount of water used in wheat fields was equal to 5340 cubic meters per hectare, which is 1064 cubic meters per hectare more than the average water requirement in the experimental year. The amount of water used was significantly different from the long-term water requirement and there was no significant difference in the amount of water used in different irrigation systems. The average amount of irrigation water productivity and total water productivity were 1.25 and 1.04 kg/m3, respectively, but the difference in water productivity in different irrigation systems (surface, sprinkler and drip) was not significant. The difference between irrigation water productivity in hot and cold regions and hot and temperate regions was significant at 5% level. The study of correlation between different factors showed that the cool air in the region, and the length of the growth period were important factors in crop production and the number of irrigations.

کلیدواژه‌ها [English]

Applied water, Irrigation scheduling, Water productivity, water requirement

مراجع

1.       Afzali Gorouh, H, Asoodar, M.A., and Khodarahmpoor, Z. 2012. Effect of Irrigation Method and Tillage Level on Water Use Efficiency and Corn Grain Yield (Zea Mays L.) in Kerman. Water and Soil Science, 22 (3): 47-58. [In Persian].

2.       Azizi-Zahan, A., Shahabifar, M., Ebrahimipak, N.A., Razavi, R., Ghalebi, S., Saraee-Tabrizi, M., Tolouee, R., and Piri, R. 2014. Evaluation of wheat water use efficiency in Iran and the world. The First National Conference on Soil and Water Management in Wheat Production, Iran Soil and Water Research Institute.

3.       Babazadeh, H. and Mardani, A. 2008. Evaluation of surface irrigation method using hydroflume pipes and a proposal for reviewing National Water Document in Fars province. Water Resources Engineering, 1 (1): 1-12. [In Persian].

4.       Bjorneberg, D.L. 2013. Irrigation methods. USDA Agricultural Research Service, Kimberly, ID, USA.

5.       Cheraghi, S.A.M., and Dehqhanian, S.E. 2014. Adaptation of developed technologies in wheat cultivated fields under saline condition. Water Management in Agriculture, 1(2): 1-10. [In Persian].

6.       Faramarzi, M., Yang, H., Schulin, R., and Abbaspour, K. 2010. Modeling wheat yield and crop water productivity in Iran: Implications of agricultural water management for wheat production. Agricultural Water Management 97(11): 1861-1875.

7.       Ghasemi Nezhad Raeini, M.R., Marofi, S., Zare Kohan, M., and Maleki, A. 2015.  Investigation of Water Efficiency Index and its comparison with the Actual Conditions of Wheat Farms. Journal of Irrigation Sciences and Engineering, 38(1): 72-77. [In Persian].

8.       Heydari, N. and Absalan, Sh. 2014. Limitations and agronomic approaches for enhancing wheat’s water use efficiency in the Azadegan Plain of Khuzestan province. Water Management in Agriculture, 1(2): 39-54. [In Persian].

9.       Heydari, N. 2014. Assessment of agricultural water productivity (Wp) in Iran, and the performance of water policies and plans of the Government in this regard. Majlis and Rahbord, 21 (78): 177-199. [In Persian].

10.   Karrou, M., Oweis, T., Enein, R.A.E., and Sherif, M. 2012. Yield and water productivity of maize and wheat under deficit and raised bed irrigation practices in Egypt. African Journal of Agricultural Research, 7(11): 1755-1760.

11.   Keshavarz A., and Dehghanisanij, H. 2012. Water productivity index and solutions for future agricultural activities in Iran. Economic Strategy, 1(1): 199-233. [In Persian].

12.   Kamaleddin, H., and Dahanzadeh, B. 2014. Evaluation of Irrigation Water Saving Amount in the Wheat Cultivation in Ahvaz City. Quarterly Journal on Water Engineering, 2(1): 75-86. [In Persian].

13.   Moayeri, M. 2011. Determining water use efficiency and evaluating the effective factors in water use efficiency of wheat and corn irrigation in the selected site south of Karkheh watershed. Iranian Agricultural Research, Education and Extension Organization, Research Report No. 39151. [In Persian].

14.   Moayeri, M., and Kaveh, F. 2008. Surface irrigation efficiency in non-consolidated fields in Dez irrigation network. Journal of Agricultural Engineering Research, 9(3): 135-152. [In Persian].

15.   Salamati, N., Baghani, J., and Abbasi, F. 2020. Determination of Water Consumption and Productivity of Wheat in Different Irrigation Systems in Behbahan. Journal of Iranian Sciences and Engineering, 43(1): 29-42. [In Persian].

16.   Salamati, N., Baghani, J., and Abbasi, F. 2018. Determination of wheat water productivity in sprinkler and surface irrigation systems (Case Study in Behbahan). Iranian Journal of Soil and Water Research, 49(4): 821-830. [In Persian].

17.   Sepahvand, M. 2009.Comparison of water requirement, water productivity and economical water productivity of wheat and rapeseed in the west of Iran in wet years. Iranian Water Research Journal, 3(1): 63-68. [In Persian].

18.   Zwart, S. J. and Bastiaansen, W.G.M. 2004. Review of measured crop water productivity values for irrigated wheat, rice, cotton and maize. Agricultural Water Management, 69(2), 115-133.