علوم آب و خاک

---

در این بررسی، تعداد هفت باغ در نقاط مختلف شهرستان داراب به عنوان نمونه انتخاب و با هدف ارزیابی سیستم‌های آبیاری قطره‌ای مورد مطالعه قرار گرفت. علاوه بر این، با استفاده از چهار مدل: بلانی - کریدل فائو، هارگریوز - سامانی، تشت تبخیر کلاس A و سولومن - کوداما آب مورد نیاز مرکبات برآورد گردید. بر پایه نتایج حاصل از شیوه هارگریوز - سامانی با میزان 1296 میلی‌متر نیاز سالیانه آبیاری، مقایسه‌ای بین مصرف آب فعلی و آنچه که باید در شرایط مطلوب مصرف شود به عمل آمد.

 نتایج اندازه‌گیری‌ها نشان داد که در تمام باغ‌های مورد مطالعه، دبی قطره‌چکان‌ها به میزان قابل ملاحظه‌ای، به دلیل پایین بودن فشار و یا گرفتگی، کمتر از دبی اسمی آنهاست. باغداران با افزایش تعداد قطره‌چکان های هر درخت و افزایش زمان آبیاری، گاهی حتی بیش از 5/2 برابر حد نیاز آب برای هر درخت تأمین می‌کنند، که از طریق فرونشت عمقی و افزایش سطح خیس‌شدگی (تا 100%) تلفات چشمگیری را باعث می‌شوند. باغ‌هایی که به مراتب بیش از حد نیاز آبیاری می‌شوند ضریب پخش یک‌نواختی نسبتاً خوبی دارند، ولی به دلیل تفاوت فاحش در حداقل فشار ورودی لوله‌های جانبی در مانیفلدها دارای بازده کاربرد آبیاری پایینی هستند. دامنه تغییرات ضریب یک‌نواختی در باغ‌های مورد مطالعه از 40% تا 91% و دامنه تغییرات بازده کاربرد چارک پایین از 31% تا 82% و بازده بالقوه کاربرد چارک پایین از 36% تا 82% متغیر بود. مجموعه بررسی‌ها نشان داد که باغداران از میزان آب واقعی مورد نیاز مرکبات اطلاعی ندارند. باغ‌هایی که در آنها سیستم صافی نسبتاً خوب عمل می‌کند، به دلیل بالا بودن تعداد قطره‌چکان‌ها، بیش از نیاز آبیاری می‌شوند و باغ‌هایی که صافی ندارند و یا صافی‌های ناقص دارند و یا در آنها فشار کافی تأمین نشده، به مراتب کمتر از حد مورد نیاز آبیاری می‌گردند. به دلیل بالا بودن ضریب تغییرات کارخانه‌ای قطره‌چکان‌های شرکت قطران اتصال، که در منطقه کاربرد بیشتری دارد (22/0=C_V)، ضریب یک‌نواختی قطره‌چکان‌های نو در حد 55% بود. حجم آبی که در زمان حداکثر نیاز در اغلب باغ‌ها برای هر درخت تأمین می‌گردید، به مراتب بیش از نیاز درختان در وضعیت مطلوب بود.

---

کاهش سریع دمای محیط، فعالیت‌های متابولیک گیاهان را مختل نموده موجب افت چشم‌گیر فرآورده‌های زراعی و باغی می‌گردد. چنانچه دما برای مدت زیادی به زیر صفر رود امکان تشکیل هسته‌های یخی درون سلول افزایش یافته، موجب پارگی و از هم‌گسیختگی سلول‌های گیاهی می‌شود. بیشترین خسارت مربوط به هنگام وقوع کمینه دما است. سرمازدگی در سال‌های اخیر میلیاردها ریال خسارت به باغ‌های مرکبات در جنوب استان فارس وارد نموده، ولی تاکنون در این منطقه پژوهش جامعی به منظور پیش‌بینی کوتاه مدت سرمازدگی، و ارتباط این پدیده با دیگر عوامل جوی انجام نگرفته است. در پژوهش حاضر امکان پیش‌بینی کوتاه مدت کمینه دما در منطقه جهرم استان فارس، با استفاده از نقطه شبنم در روز قبل مورد ارزیابی قرار گرفت.

 نتایج بیانگر آن بود که با توجه به مقادیر نقطه شبنم و رطوبت نسبی، می‌توان وقوع سرمازدگی را در حد مطلوبی پیش‌بینی نمود. نتایج نشان داد هنگامی که رطوبت نسبی عصر روز i در محدوده 45% الی 55% باشد، تفاوت کمینه دما در روز 1+i و نقطه شبنم در عصر روز i به کمترین مقدار خود می‌رسد. در حالتی که رطوبت نسبی بیشتر یا کمتر از این مقدار باشد، معمولاً مقدار کمینه دما در روز 1+i به ترتیب کمتر یا بیشتر از نقطه شبنم روز i است.

---

«خشک‌سالی» هنگامی اتفاق می‌افتد که کمبودی در مقدار بارندگی، رواناب و رطوبت خاک و افزایشی در میزان دمای هوا و یا کاهشی در سطح ایستایی در منطقه، نسبت به شرایط میانگین دیده شود. خشک‌سالی پدیده‌ای است که هر از چند سال می‌توان آن را با شدت‌های متفاوت در یک منطقه انتظار داشت. بنابراین با «خشکی» که از ویژگی‌های دایمی آب و هوایی هر منطقه است فرق می‌کند. در این پژوهش، با استفاده از روش هربست و همکاران، که بعداً توسط موهان و رانگاچاریا اصلاح شد، آمار بارندگی ماهیانه 21 ساله 51 ایستگاه هواشناسی مربوط به سازمان آب، در سطح استان فارس بررسی و نقشه‌های هم‌مدت و هم‌شدت خشک‌سالی برای کل استان فارس تهیه گردید. بر این پایه، مناطق شمال شرقی، جنوب شرقی، جنوب و جنوب غرب استان، که در مجاورت استان‌های خشک اصفهان، کرمان، هرمزگان و بوشهر واقعند، مناطق مستعد خشک‌سالی شناخته می‌شوند.

---

حداکثر بارش محتمل مقدار بارشی است که امکان وقوع آن در یک ایستگاه، یک منطقه یا یک حوزه آبخیز وجود دارد، یا حداکثر کردن منطقی عوامل هواشناسی به گونه‌ای که رگبار حداکثر تولید شود. حداکثر بارش‌های محتمل از این نظر حایز اهمیت‌اند که تأسیسات هیدرولیک، همچون سرریزهای اضطراری سدها، پل‌ها، آب‌روها، نهرها و شبکه‌های زه‌کشی شهری بر پایه آن طراحی می‌شوند. محتمل‌ترین بارش روزانه به دو روش کلی تخمین زده می‌شود: در روش اول از عواملی مانند دمای نقطه شبنم، سرعت باد و فشار هوا در ایستگاه‌های هواشناسی استفاده می‌شود. روش دوم روشی آماری است که در آن از بسط و تحلیل آمار بارندگی حداکثر روزانه استفاده می‌گردد. در این پژوهش با استفاده از حداکثر بارش 24 ساعته جمع‌آوری شده از گزارش‌های ایستگاه‌های سازمان هواشناسی و وزارت نیرو در یک دوره 15 ساله یا بیشتر، حداکثر بارش 24 ساعته با روش‌های مختلف آماری، برای مناطقی از ایران که در آنها مقادیر حداکثر بارش محتمل 24 ساعته با روش سینوپتیکی محاسبه شده بود، برآورد گردید.

بررسی‌ها نشان داد که مقادیر حداکثر بارش محتمل 24 ساعته محاسبه شده با روش سینوپتیکی دارای اختلاف می‌باشند، ولی نتایج روش بت‌لاهمی نسبت به دیگر روش‌های آماری، در قیاس با روش سینوپتیکی، دارای اختلاف کمتری است. برای به حداقل رساندن این اختلاف، با اعمال ضریب رطوبتی، روش بت‌لاهمی واسنجی گردید. سپس مقادیر حداکثر بارش محتمل 24 ساعته واسنجی شده برای کلیه ایستگاه‌های مورد بررسی ایران محاسبه و منحنی‌های حداکثر بارش محتمل 24 ساعته رسم گردید. نتایج نشان داد که کمترین مقدار حداکثر بارش محتمل 24 ساعته ایران در مناطق مرکزی برابر 110 میلی‌متر اتفاق افتاده، و بیشترین مقدار آن در نقاط شمالی و جنوبی ایران برابر با 260 میلی‌متر می‌باشد.

---

این پژوهش در ایستگاه پژوهشی دانشکده کشاورزی دانشگاه شیراز در منطقه کوشکک، در سال‌های 1375 و 1376، برای تعیین ضریب گیاهی و نیاز آبی برنج رقم چمپای کامفیروزی نوع زودرس، توسط لایسیمتر انجام گرفت. با توجه به نتایج آزمایش، محدوده تغییرات تبخیر-تعرق گیاه برنج در طول فصل رشد 76/3-34/9 میلی‌متر در روز اندازه‌گیری شد. برای تعیین تبخیر-تعرق گیاه مرجع روش پنمن فائو مناسب دانسته و استفاده گردید. مقدار ضریب گیاهی در دوره اول فصل رشد حدود 97/0 بوده، در مرحله میانی فصل رشد به مقدار 25/1، و در هنگام برداشت محصول به حدود 09/1 رسید. در سال‌های 1375 و 1376، میزان کل تبخیر-تعرق در دوره رشد به ترتیب برابر 560 و 757 میلی‌متر، میانگین نفوذ عمقی در طول دوره به ترتیب برابر 4/3 و 5/3 میلی‌متر در روز، و کل نیاز آبی به ترتیب برابر 1983 و 2361 میلی‌متر برآورد گردید.

---

در این پژوهش، اثر کم‌آبیاری با اعمال روش آبیاری جویچه‌ای یک در میان، که یکی از روش‌های نوین مدیریت آبیاری در مزرعه است، در مورد گیاه سورگوم دانه‌ای (Sorghum durra L) بررسی شد. این پژوهش در چارچوب طرح‌های یک بار خرد شده با سه تیمار اصلی دور آبیاری 10، 15 و 20 روز، و سه تیمار فرعی روش آبیاری جویچه‌ای معمولی، یک در میان ثابت و یک در میان متغیر، در چهار تکرار، در دو منطقه باجگاه و کوشکک استان فارس انجام گرفت. با توجه به هزینه‌ها در مراحل مختلف کاشت، داشت و برداشت و مد نظر قرار دادن قیمت‌های یارانه‌ای و واقعی آب در دو منطقه، سود به ازای واحد آب آبیاری و نسبت درآمد به هزینه محاسبه گردید. نتایج نشان داد که مقادیر این عوامل اقتصادی برای روش آبیاری جویچه‌ای یک در میان ثابت و متغیر با دور 10 روز در هر دو منطقه، تفاوت چندانی با آبیاری جویچه‌ای معمولی با دور 10 روز نداشته، و حتی در باجگاه بیشتر نیز می‌باشد. روابطی نیز بین مقدار آب آبیاری، بازده کاربرد آب، قیمت آب و سود به ازای واحد آب آبیاری با بازده‌های مختلف انتقال ارائه گردید. هم‌چنین، ضرایب رابطه خطی بین هزینه‌ها و مقدار آب آبیاری تعیین شد. نتایج نشان داد که با افزایش قیمت آب، کشاورز مجبور است بازده کاربرد بیشتری برای آب به کار گیرد تا زیان نبیند.

---

وسعت مراتع و ‌هم‌چنین راهکارهایی که برای توسعه کشاورزی استان خوزستان ‌به‌صورت افزایش سطح زیر کشت دیم و آبی پیشنهاد شده همگی به میزان بارندگی بستگی دارد، بنابراین وجود مدل‌هایی به منظور پیش بینی بارندگی برای تصمیم گیری های مدیریتی لازم به نظر می‌رسد. بنابراین در این پژوهش با استفاده از آمار دراز مدت بارندگی روزانه 15 ایستگاه در منطقه مورد مطالعه ارتباط بین زمان وقوع رگبارهای زودرس پاییزه با بارندگی سالانه بررسی شد. نتایج حاکی از آن است که این ارتباط معکوس بوده و هرچه شروع بارندگی‌ها به تأخیر بیفتد در نتیجه مقدار بارندگی سالانه کاهش می‌یابد. برای افزایش ضریب تعیین مــدل‌ها از متغیرهای اقلیمی مانند میانگین دراز مدت بارندگی، دمای سطح آب خلیج فارس و مشخصه‌های جغرافیایی ایستگاه‌ها استفاده گردید که به‌جز میانگین دراز مدت بارندگی و ارتفاع ایستگاه‌ها، دیگر متغیرها ضریب تعیین مدل‌های ارائه شده را به طور معنی داری افزایـش ندادند. مدل ساده نهایی چنیـن می‌باشد: P_a=184.787-1.891t_42.5+0.855P_m و R²=0.704 که در این رابطه، P_a کل بارندگی سالانه(‌میلی‌متر‌)، t_42.5 زمان وقوع 5/42 ‌میلی‌متر‌ باران از ابتدای پاییز(روز)، P_m میانگین دراز مدت بارندگی ایستگاه (‌میلی‌متر‌) می باشد.

---

به‌دست آوردن منحنی مشخصه آب خاک در آزمایشگاه وقت‌گیر بوده و همراه با خطاست. به این دلیل پژوهندگان زیادی در دنیا سعی کرده‌اند روش‌هایی ارائه دهند که به کمک آنها بتوان منحنی مشخصه را به نحو آسان‌تری به دست آورد. یکی از این روش‌ها استفاده از منحنی دانه‌بندی و چگالی ظاهری خاک می‌باشد. در این روش، منحنی دانه‌بندی را به چند قطعه بر مبنای اندازه ذرات تقسیم کرده و با توجه به میانگین شعاع ذرات و درصد ذرات بزرگ‌تر از هر اندازه و روابط موجود می‌توان منحنی مشخصه آب خاک را به دست آورد. در این روش از پارامتری به نام α (عامل مقیاس) استفاده می‌شود که مقداری است ثابت و یا از روش‌های خطی و لجستیک به دست می‌آید. مقدار میانگین α برای خاک‌های با بافت رس، رس سیلتی و لوم شنی به ترتیب برابر 159/1، 229/1 و 494/1، برای دو بافت لوم 391/1 و 393/1 و برای دو بافت لوم رسی سیلتی برابر 253/1 و 254/1 به دست آمد. در بسیاری از مواقع منحنی دانه‌بندی خاک مورد نظر به طور کامل وجود ندارد و تنها درصد ذرات رس، سیلت و شن خاک در اختیار می‌باشد. در این صورت، نخست منحنی دانه‌بندی خاک تخمین زده شده و سپس با استفاده از آن منحنی مشخصه آب خاک به دست می‌آید. در این پژوهش از اطلاعات درصد ذرات مختلف خاک و چگالی ظاهری هفت خاک مختلف استفاده و منحنی مشخصه خاک‌های فوق به روش‌های لجستیک و خطی تخمین زده شد و با نتایج اندازه‌گیری شده مقایسه گردید. برای تخمین منحنی دانه‌بندی خاک‌های فوق نیز از دو مقدار حد انتهایی شعاع ذرات خاک برابر 125 و 999 میکرومتر استفاده شد. نتایج نشان داد که استفاده از شعاع 999 میکرومتر برای تخمین منحنی مشخصه مناسب‌تر می‌باشد. علاوه بر آن، در بافت‌های رس، رس سیلتی و لوم رسی سیلتی معادله خطی و در بافت‌های لوم و لوم شنی معادله لجستیک برای تعیین α مناسب‌تر است.

---

در برآورد مقدار و شدت جریان آب‌های زیر زمینی و انتقال مواد آلاینده در محیط‌های متخلخل، ضرایب هیدرولیکی (هدایت هیدرولیکی،(K(θ و پخشیدگی هیدرولیکی،(D(θ) نقش اصلی را ایفا می‌کنند. دقت این بررسی در محیط متخلخل منوط به تعیین دقیق مقادیر این ضرایب می‌باشد. اندازه‌گیری این ضرایب در شرایطی که خاک اشباع نباشد مشکل بوده و هزینه و وقت زیادی نیاز دارد. هم‌چنین به‌طور عمده اندازه‌گیری در نزدیکی رطوبت اشباع صورت می‌گیرد. بنابراین این امر، محققین را به استفاده از مدل‌ها سوق داده است. یکی از روش‌های ارزیابی ضرایب (K(θ و (D(θ ، کاربرد مدل‌های نظری بر اساس اطلاعات اندازه‌گیری شده منحنی مشخصه آب خاک است. در این پژوهش، منحنی‌های مشخصه آب خاک در 9 بافت مختلف خاک با استفاده از دستگاه صفحات فشاری اندازه‌گیری شد. در فشارهای اعمال شده بر نمونه دست نخورده خاک (1/0 تا 5/1 مگاپاسکال)، حجم آب خروجی از دستگاه نسبت به زمان اندازه‌گیری شده و دبی خروجی در لحظه اتمام آزمایش محاسبه گردید. مقادیر (K(θ و (D(θ با استفاده از دبی اندازه‌گیری شده و با به‌کارگیری معادله ساده شده ریچاردز محاسبه و به‌عنوان روش مناسب پیشنهاد شده است. نتایج کاربرد مدل‌های معلم، وان گنوختن و همکاران، بوردین، گرین و کوری و گاردنر، در برآورد مقادیر (K(θ و (D(θ در 9 سری بافت خاک آزمایشی دارای اختلاف و پراکندگی زیادی بوده است. به‌طوری‌که، شبیه‌سازی هدایت هیدرولیکی از این مدل‌ها برای بافت‌های مختلف خاک با دقت کافی امکان پذیر نیست. اگر کمترین و بیشترین مقادیر شبیه‌سازی شده توسط مدل‌ها در رطوبت‌های متناظر به‌عنوان محدوده مجاز در نظر گرفته شود، در این‌صورت نتایج برآورد ضرایب هیدرولیکی با روش پیشنهادی در پژوهش حاضر با نتایج دیگر مدل‌ها انطباق نشان می‌دهد. از این‌رو، روش پیشنهادی برای تعیین (K(θ و (D(θ امکان انتخاب بهترین مدل شبیه ساز را در برآورد مقادیر ضرایب هیدرولیکی فراهم می‌سازد.

---

به‌ منظور توجیه‌ فنی‌ پوشش ‌‌انهار خاکی‌، باید‌ میزان‌ نشت‌ مورد بررسی‌ قرار گیرد. این‌ مهم‌ تاکنون‌ در بعضی‌ از شبکه‌های‌ آبیاری‌ مختلف‌ کشور با استفاده‌ از روابط تجربی‌ که‌ در دیگر کشورهای‌ دنیا استخراج‌ گردیده‌ انجام‌ گرفته‌ است.‌ (در صورت‌ انجام‌ مطالعات). در حال حاضر طراحان و دست‌اندرکاران ساخت و ساز شبکه‌های مدرن آبیاری در کشور با استفاده از این معادلات و روابط اقدام به محاسبه نشت آب از کانال می‌نمایند. این معادلات برای مناطق مشخصی به دست آمده‌اند که واسنجی و صحت‌ یابی کاربرد این‌ معادلات‌ تجربی‌ برای‌ تخمین‌ مقدار نشت‌ آب‌ از کانال‌های‌ مناطق مختلف به عنوان هدف این پژوهش باید‌ مشخص‌ گردد. بنابراین در این‌ تحقیق‌ مقادیر تلفات‌ آب‌ در تعدادی‌ از کانال‌های‌ خاکی‌ منطقه‌ رودشت‌ اصفهان‌ اندازه‌گیری‌ شد ‌و سپس‌ مقدار نشت‌ آب‌ با آنچه‌ که‌ از طریق‌ معادلات‌ تجربی‌ تخمین‌ زده‌ می‌شود مقایسه‌ گردید. به منظور اندازه‌گیری‌ تلفات‌ آب‌، تعدادی‌ کانال‌ خاکی‌ در مناطق‌ جمبزه‌، شریف‌آباد، زیار، شاطور، قلعه‌ عبدالله‌، مادرکان‌، سیریان، قمیشان و سیچی‌ (با سه‌ بافت‌ خاک‌ سبک‌، متوسط و سنگین‌) انتخاب‌ گردید. در هر یک‌ از مناطق‌ فوق‌ سه‌ نوع‌ پوشش‌ گیاهی‌ کم‌، متوسط و زیاد در نظر گرفته‌ شد. اندازه‌گیری‌ تلفات‌ آب‌ به روش‌ جریان‌ ورودی ‌ـ خروجی‌ صورت‌ پذیرفته‌ و برای‌ اندازه‌گیری‌ سرعت‌ جریان‌ آب‌ از میکرو - مولینه‌ استفاده‌ شد. برای‌ تخمین‌ مقدار نشت‌ آب‌ از کانال‌ها معادلات‌ تجربی‌ اینگهام‌ (Ingham)، دیویس‌ و ویلسون (Davis and Wilson)، آفنگندن‌(Affengendon) ، موریتس‌(Moritz)، مولس‌ ورث‌ و ینی‌ دومیا (Mols Worth & Yennidumia)، پنجاب‌ هند و روش میسرا (Misra) به کار گرفته‌ شد. معادلات‌ رگرسیون‌ خطی‌ بین‌ مقادیر نشت‌ آب‌ اندازه‌گیری‌ شده‌ و نشت‌ آب‌ محاسبه شده‌ از معادلات‌ تجربی‌ اولیه‌ و پس‌ از اصلاح‌، به دست‌ آمده‌ و مشاهده‌ گردید که‌ این روش‌ها مقدار نشت‌ را کمتر از واقعیت‌ تخمین‌ می‌زنند. بعد از اصلاح‌ معادلات‌ ملاحظه‌ گردید که‌ معادلات‌ اینگهام‌ و موریتس‌ بالاترین‌ ضریب‌ تشخیص‌ را داشته‌ (96%) و شیب‌ خط نزدیک‌ به‌ واحد است‌ ضمن‌ این که‌ مقدار عرض از مبدأ نیز ناچیز می‌باشد. هم‌چنین ‌روشی که‌ در منطقه‌ مورد مطالعه‌ قابل‌ استفاده‌ است‌ روش‌ میسرا با ضریب‌ تشخیص‌(83%) و شیب‌ خط نزدیک‌ به‌ واحد می‌باشد. بدین‌ ترتیب‌ ضرایب‌ معادلات‌ تجربی‌ نشت‌ برای‌ شرایط منطقه‌ مورد مطالعه‌ اصلاح‌ شده‌ و مناسب‌ترین‌ معادله‌ تجربی‌ نشت‌ نیز تعیین‌ گردید.

---

ایران با سطح زیر کشت 45 هزار هکتار و تولید 150 تن زعفران در سال مقام اول تولید را در جهان دارد. کاشتن پداژه‌های درشت گل‌دهی را افزایش می‌دهد. ولی اندازه و تعداد پداژه‌های تولیدی تابع فاصله و روش آبیاری می‌باشد. بنابراین در این تحقیق در مزرعه دانشکده کشاورزی دانشگاه شیراز اثر تیمارهای روش و دور آبیاری بر تولید پداژه و گل‌دهی آن در سال‌های 79-1377 بررسی شد. برای بررسی اثر روش و دور آبیاری بر وزن و اندازه پداژه و عملکرد از آزمایش فاکتوریل در یک طرح بلوک‌های کامل تصادفی در 4 تکرار استفاده شد. تیمار‌های روش آبیاری به صورت کرتی و جویچه‌ای و دور آبیاری در چهار سطح (12، 24 و 36 روز و دیم) اعمال گردید. در شهریور 1379 نمونه‌های پداژه از هر کرت گرفته شد و اثر اعمال تیمار دوره رشد قبلی بر تولید پداژه و اثر پداژه‌ تولیدی بر گل‌دهی آینده بررسی شد. نتایج نشان داد که تعداد کل پداژه و تعداد پداژه‌های کوچک‌تر از 4 گرم، در آبیاری جویچه‌ای بیشتر از کرتی است. در این موارد دورهای مختلف آبیاری با هم و با تیمار دیم اختلاف معنی‌داری نشان ندادند. وزن کل پداژه‌ها و تعداد پداژه سنگین‌تر از 8 گرم در آبیاری کرتی بیشتر از جویچه‌ای بود، به طوری که علت اصلی تفاوت گل‌دهی تیمارها به حساب آمده و سبب شده که گل‌دهی در آبیاری کرتی از آبیاری جویچه‌ای بیشتر باشد. در آبیاری کرتی، دور آبیاری 12 و 24 روز بیشترین گل‌دهی را داشتند. از نظر تولید پداژه‌های متوسط بین تیمارها در دو روش آبیاری اختلافی مشاهده نشد ولی تیمارهای آبیاری با تیمار دیم در هر دو روش اختلاف بسیار معنی‌داری نشان دادند. بنابراین روش آبیاری کرتی با دور آبیاری 24 روزه به خاطر مصرف آب کمتر نسبت به آبیاری جویچه‌ای ارجحیت دارد زیرا پداژه‌های درشت تر تولید می‌کند که در گل‌دهی مؤثر است.

---

در این تحقیق به منظور تهیه اطلس احتمال وقوع حداقل دما استان فارس از پارامتر حداقل روزانه دمای 20 ایستگاه تبخیرسنجی سازمان آب منطقه‌ای و 5 ایستگاه سینوپتیک سازمان هواشناسی در استان فارس استفاده گردید. ابتدا دو معیار زمانی اول فروردین‌ماه (برای تجزیه و تحلیل سرماه‌های بهاره) و اول مـهرماه (برای تجزیه و تحلیل یخبندان‌های پاییزه و زمستانه)در نـظر گـرفته شـد. هم‌چنین محـدوده دمـایی صفر الی 5/1- درجه سانتی‌گراد به عنوان سرما یا یخبندان‌های ملایم، محدوده 5/1- الی 3- درجه سانتی‌گراد به عنوان سرما یا یخبندان‌های متوسط و محدوده کمتر از 3- درجه سانتی‌گراد به عنوان سرما یا یخبندان‌های شدید بیان گردید. با مشاهده آمار ثبت شده، اولین و آخرین روزی که در آن روز هر کدام از این محدوده‌ها اتفاق افتاده بود، یادداشت شد. هم‌چنین تاریخ وقوع کمترین دمای حداقل در هر دو معیار زمانی (در صورت وجود) مشخص شد. سپس تاریخ‌های وقوع به‌ دست ‌آمده بـا استفاده از نرم‌افزار آمـاری SMADA بر توابع توزیع مختلف برازش داده شده و بهترین تابع توزیع طبق پارامتر آماری میانگین مربع خطا انتخاب گردید(توزیع لوگ پیرسون تیپ3 و توزیع پیرسون تیپ3). سپس توسط همان نرم‌افزار SMADA احتمال وقوع این پارامترها در سطح 50 و 70 درصد تخمین زده شد. در نهایت با توجه به طول و عرض جغرافیایی ایستگاه‌ها و با استفاده از نرم‌افزارSurfer، نقشه‌های هم‌مقدار مربوط به هر کدام از تاریخ وقوع‌ها در سطح استان فارس رسم شد. با استفاده از این نقشه‌ها می‌توان تاریخ وقوع انواع سرمازدگی‌ها را برای تصمیم‌گیری جهت انتخاب تاریخ مناسب کاشت و برداشت محصولات کشاورزی در نقاط مختلف استان پیش‌بینی نمود.

---

با پیشرفت علم رایانه، محققین امور کشاورزی با شبیه‌سازی رشد گیاهان و عوامل مؤثر بر رشد آنها گامی مهم در جهت مدیریت تولید برداشتند. با کاربرد این مدل‌ها ضمن کاستن از هزینه‌های سنگین طرح‌های متعدد، بسیاری از عوامل مؤثر بر رشد را نیز به راحتی می‌توان بررسی نمود. از جمله این عوامل تعیین زمان کاشت مناسب می‌باشد. در این تحقیق برای واسنجی و سنجش اعتبار مدل شبیه سازی رشد ذرت (MSM) جهت تخمین ماده خشک تولیدی، آزمایشی در اراضی دانشکده کشاورزی دانشگاه شیراز در سال‌های 1382 و 1383 انجام گرفت. آزمایش‌ها شامل 4 تیمار آب و 3 تیمار کود نیتروژن در غالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی پیاده شدند. تیمارهای آبیاری شامل I2، I3. I4 و I1 بودند که عمق آب آبیاری به ترتیب برابر بیست درصد بیشتر از نیاز بالقوه، برابر نیاز بالقوه، بیست درصد و چهل درصد کمتر از نیاز بالقوه ذرت بودند. تیمارهای نیتروژن شامل N2، N3 و N1 بودند که به ترتیب برابر 300، 150 و صفر کیلوگرم نیتروژن خالص بر هکتار بودند. مدل با داده‌های سال اول کشت برای آبیاری جویچه‌ای واسنجی شد. با استفاده از داده‌های مستقل سال دوم اعتبار مدل برای پیش‌بینی ماده خشک مورد تأیید قرار گرفت. از مدل واسنجی و تأیید شده (MSM)، برای تعیین محدوده زمانی مناسب کاشت، میزان آب مورد نیاز برای زمان‌های مختلف کاشت و افزایش سطح زیر کشت ذرت علوفه‌ای استفاده شد. محدوده زمانی مناسب کاشت ذرت علوفه‌ای در اراضی دانشکده کشاورزی دانشگاه شیراز از تاریخ 20 اردیبهشت ماه تا تاریخ 10 تیر ماه تعیین شد. با اعمال مدیریت تاریخ کاشت پیشنهادی در این پژوهش، در شرایط محدود بودن آب، سطح زیر کشت ذرت علوفه‌ای 90/17 درصد و علوفه تولیدی به مقدار 90/1 تن بر لیتر بر ثانیه افزایش یافت.

---

---

برای استفاده بهینه از آب در مزرعه، لازم است تا نیاز آبی گیاه پیش بینی شود. در این پژوهش ابتدا با استفاده از داده‌های حاصله از کشت ذرت دانه‌ای در سال‌های 1382 و 1383 در اراضی دانشکده کشاورزی دانشگاه شیراز(باجگاه)، زیر برنامه تبخیر‌-‌‌ تعرق و جریان آب خاک مدل MSM (تهیه شده در بخش آبیاری دانشگاه شیراز) ارزیابی و سنجش اعتبار گردید. مقایسه مقادیر پیش‌بینی شده رطوبت خاک توسط مدل و مقادیر اندازه‌گیری شده آن در اعماق مختلف خاک توأم با مقادیر مختلف آب آبیاری نشان دادند که در این قسمت، مدل MSM نیاز به واسنجی ندارد و اعتبار آن در پیش‌بینی تبخیر- تعرق ذرت تأیید گردید. در مرحله بعدی، تبخیر - تعرق گیاه ذرت با استفاده از رابطه پنمن- مانتیث با اعمال ضرایب گیاهی منفرد (Single crop coefficient) و دوگانه (Dual crop coefficient) برای دو سال آزمایش، به‌صورت روزانه محاسبه شدند. نتایج نشان داد که مدل MSM مقادیر فصلی تبخیر- تعرق و تعرق بالقوه گیاه و تبخیر از سطح خاک را به‌ترتیب برای سال اول برابر 863 ، 536 و 329 میلی‌متر و برای سال دوم برابر 832، 518 و 314 میلی‌متر تخمین زد. مقادیر تبخیر- تعرق و تعرق بالقوه گیاه ذرت و تبخیر از سطح خاک با استفاده از روش ضریب گیاهی دوگانه به‌ترتیب در سال اول برابر693، 489 و 205 میلی‌متر و در سال دوم برابر 700، 487 و 213 میلی‌متر تخمین زده شدند. قابل ذکر است که مقدار تبخیر - تعرق بالقوه فصلی ذرت در این منطقه براساس روش پنمن- مانتیث نشریه فائو56 با اعمال ضریب گیاهی منفرد برای سال اول و دوم به‌ترتیب برابر 615 و 632 میلی‌متر به‌دست آمد. با توجه به مقادیر آب آبیاری لازم بر اساس تأمین رطوبت خاک تا حد ظرفیت زراعی در این آزمایش و مقادیر پیش‌بینی شده تبخیر- تعرق و مقایسه آن با سایر مقادیر گزارش شده در مناطق دیگر، می‌توان نتیجه گرفت که روش توصیه شده پنمن- مانتیث در نشریه فائو 56 با اعمال ضریب گیاهی منفرد و دوگانه، مقدار تبخیر- تعرق بالقوه فصلی گیاه ذرت را در منطقه پژوهش، به‌ترتیب 26 و 18 درصد کم برآورد می‌کنند.

---

تابش خورشیدی رسیده به سطح زمین (Rs) در بسیاری از زمینه‌ها از داده‌های اساسی می‌باشد. مهندسین انرژی، معماری، کشاورزی و هیدرولوژی در کارهای خود از Rs به‌طور گسترده‌ای استفاده می‌کنند. به‌دلیل اهمیت Rs، مدل‌های مختلفی برای تخمین آن ارائه شده است. در این پژوهش با استفاده از داده‌های اندازه‌گیری شده روزانه Rs در سال‌های 1382 و 1383 در منطقه باجگاه در استان فارس، ضرایب مدل آنگستروم بر اساس نسبت ساعات آفتابی واقعی روزانه (n) به حداکثر ساعات آفتابی ممکن (N) واسنجی گردید. این مدل با اعمال دمای هوا به‌صورت‌های مختلف اصلاح شد تا علاوه بر نسبت n/N، اثر زمان وقوع ابری بودن نیز به‌صورت غیر مستقیم جهت تخمین Rs به‌کار گرفته شود. نتایج به‌دست آمده نشان داد که اضافه کردن دمای هوا در معادله آنگستروم باعث بالا رفتن دقت تخمین Rs گردید. بررسی‌ها نشان داد که اضافه شدن متوسط روزانه دمای هوا نسبت به وارد نمودن جذر اختلاف حداکثر و حداقل دمای هوا، تأثیر بیشتری بر دقت تخمین Rs داشت. هم‌چنین یک مدل منطقه‌ای دقیق با در نظر گرفتن عوامل مختلف هواشناسی شامل اطلاعات روزانه مقدار کمبود فشار بخار اشباع، درصد رطوبت نسبی، بارندگی، دمای متوسط هوا، اختلاف بین مقادیر حداکثر و حداقل دمای روزانه و نسبت n/N ارائه شد. این مدل دارای بهترین تخمین در بین مدل‌های مورد بحث بود. در بخش دیگر این پژوهش تعدادی از مدل‌های تخمین Rs، که قبلاً توسط پژوهشگران دیگر ارائه شده بودند، برای منطقه مورد مطالعه واسنجی شدند. در نهایت با استفاده از داده‌های مستقل اندازه‌گیری شده تابش در سال 1384 تمام مدل‌ها اعتبارسنجی شدند. نتایج سنجش اعتبار مدل‌ها نشان داد که مدل منطقه‌ای دقیق که دارای نسبت n/N و سایر اطلاعات هواشناسی است، دارای دقت تخمین بالاتری نسبت به سایر مدل‌ها می‌باشد. در نتیجه معادلاتی که دارای عوامل دما و نسبت n/N هستند، در مقایسه با مدل‌های فاقد این نسبت، از دقت بالاتری برخوردار می‌باشند.

---

مدیریت آب و کود نیتروژنه محصولات کشاورزی به دلیل کمبود منابع موجود و مشکلات زیست محیطی باید بهبود یابد. در سال‌های اخیر استفاده از مدل‌های کامپیوتری رشد گیاهان نقش مهمی در مدیریت آبیاری و کود نیتروژنه ایفا نموده است. در این پژوهش مقادیر بهینه آب و کود نیتروژنه در شرایط حداکثر محصول ذرت و حداکثر سود در شرایط محدودیت زمین و آب با استفاده از مدل کامپیوتری رشد ذرت MSM (Maize Simulation Model) در دور آبیاری هفت روز و بدون بارش در فصل رشد برآورد شده‌اند. با اجرای مدل، عملکرد ذرت در 25 مقدار فصلی آب از 350 تا 1700 میلی متر و 46 مقدار کود نیتروژنه از صفر تا 450 کیلوگرم نیتروژن خالص در هکتار شبیه‌سازی شد. آب آبیاری متناسب با تبخیر و تعرق هفتگی توزیع شد و اضافه نمودن 30% و 70% کود نیتروژنه به ترتیب در 19 و50 روز بعد از کاشت در نظر گرفته شد. با محاسبه هزینه‌های عملیات زراعی و قیمت‌های رایج بازار در استان فارس مقدار بهینه آب و نیتروژن مصرفی تعیین گردید. در شرایط قیمت‌های رایج آب و کود نیتروژنه و هزینه‌های رایج کشاورزی برای تولید محصول ذرت (88 ریال بر هر متر مکعب آب و 1946 ریال بر کیلوگرم نیتروژن)، مقدار بهینه آب برای شرایط حداکثر محصول برابر 1336میلی متر و برای حداکثر سود در شرایط محدودیت زمین و محدودیت آب به ترتیب برابر 1008 و 844 میلی متر محاسبه گردید. هم‌چنین مقدار بهینه کود نیتروژن با توجه به مقادیر نیترات و آمونیوم خاک در موقع کاشت (به ترتیب برابر 14 و 21 کیلوگرم نیتروژن خالص درهکتار تا عمق 6/0 متری خاک)، برای شرایط حداکثر محصول و محدودیت زمین و آب، به دلیل قیمت پایین نیتروژن برابر با 450 کیلوگرم در هکتار تعیین گردید. با قیمت آب و نیتروژن به میزان 1000 ریال بر متر مکعب و 30000 ریال بر کیلوگرم نیتروژن مصرفی، مقدار بهینه آب در فصل رشد برای شرایط محدودیت زمین و محدودیت آب به ترتیب 899 و 874 میلی متر و مقدار بهینه نیتروژن به ترتیب 120 و 210 کیلوگرم نیتروژن در هکتار محاسبه شد.

---

استفاده بهینه از نزولات جوی، منجر به توسعه سطح زیر کشت و امکان تخصیص منابع آب موجود به مصارف دیگر می‌گردد که در نهایت منجر به توسعه اقتصادی خواهد شد. یکی از روش‌های مؤثر در این زمینه، استفاده از مدل‌های شبیه‌سازی مدیریت آب خاک و زمان‌بندی آبیاری می‌باشد. در این پژوهش مدل رایانه‌ای برای مدیریت و برنامه‌ریزی آبیاری مزارع بر اساس بیلان آب خاک و بارش، که قبلاً تهیه شده بود، تکمیل گردید و برای مزرعه گندم در منطقه باجگاه به کار برده شد. هم‌چنین تأثیر مقدار ذخیره رطوبت در حداکثر عمق خاک ناحیه ریشه در مقدار آب آبیاری بررسی شد. مدل مورد نظر در محیط برنامه‌نویسی Visual Basic .Net نوشته شده است. مدل تهیه شده برای 13 سال آمار هواشناسی منطقه باجگاه که کامل‌تر بودند، به کار برده شد. مدل در دو حالت که باران مؤثر کمبود رطوبتی خاک (نسبت به حالت ظرفیت زراعی) تا حداکثر عمق ریشه را جبران می‌نماید (حالت دوم) نسبت به حالتی که باران مؤثر تنها کمبود رطوبتی خاک تا عمق ریشه روزانه را جبران می‌کند(حالت اول) اجرا شد. در حالت دوم، مقدار آب آبیاری و تعداد دفعات آبیاری نسبت به حالت اول کاهش یافته است. چنانکه میانگین مقدار آبیاری فصلی از 8/706 به 2/569 میلی‌متر و میانگین تعداد دفعات آبیاری فصلی از 8 بار به 6 بار کاهش یافته‌اند. هم‌چنین میانگین نسبت باران مؤثر به کل مقدار باران از 31/46 درصد به 6/73 درصد افزایش یافته است. با احتمال 80%، در حالت اول با احتساب 9/108 میلی‌متر بارش مؤثر نیاز به 9 بار آبیاری و 7/757 میلی‌متر آب آبیاری نیاز است و در حالت دوم با احتساب 7/236 میلی‌متر بارش مؤثر به 7 بار آبیاری و 9/636 میلی‌متر آب آبیاری نیاز است. با احتمال 50% ، در حالت اول با احتساب 6/165 میلی‌متر بارش مؤثر به 8 بار آبیاری و 6/712 میلی‌متر آب آبیاری نیاز است و در حالت دوم با احتساب 1/292 میلی‌متر بارش مؤثر به 6 بار آبیاری و 1/545 میلی‌متر آب آبیاری نیاز است. در نهایت نشان داده شد که با استفاده از اصول ساده مدیریتی می‌توان از مصرف بیش از اندازه آب آبیاری جلوگیری نمود.

---

با توجه به اهمیت کشت کلزا در ایران جهت تولید روغن و روش کم آبیاری که یکی از روش‌های مدیریتی در هنگام بروز خشکسالی و کمبود آب می‌باشد تحقیق حاضر به منظور بررسی تأثیر تنش رطوبتی بر عوامل فیزیولوژیک گیاه کلزا، در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه شیراز در طی سال‌های زراعی 84-83 و 85-84 انجام گردید. آزمایش روی رقم لیکورد در قالب طرح بلوک‌های کاملاً تصادفی انجام شد. تیمارهای آزمایشی عبارت بودند از: تیمار شاهد یا تیمار آبیاری در کل دوره رشد، تیمار تنش آبی در مرحله رشد رویشی مجدد در بهار، تیمار تنش آبی در مرحله گل‌دهی و تشکیل غلاف، تیمار تنش آبی در مرحله رسیدن دانه و تیمار دیم با آبیاری تکمیلی در اول دوره رشد در زمان جوانه‌زنی. نتایج نشان داد کمبود آب سبب کاهش ارتفاع بوته (به خصوص در تیمار دیم)، وزن خشک گیاه (به ویژه در تیمار تنش آبی پیوسته در دوره رشد گیاه)، شاخص سطح برگ، پتانسیل آب گیاه و افزایش دمای پوشش سبز گیاه به دلیل کاهش تبخیر و تعرق گردید. شاخص سطح برگ کلزا در اثر اعمال تنش خشکی کاهش می‌یابد که این کاهش در تیمار تنش در مرحله رشد رویشی در اوایل بهار به طور موقت شدیدتر می‌شود ولی با اتمام تنش افزایش می‌یابد. سرعت کاهش شاخص سطح برگ در انتهای دوره رشد در تیمار تنش در مرحله رسیدن دانه بیشتر از بقیه تیمارهاست.

---

در سال‌های اخیر شبیه‌سازی عملکرد گیاهان، مورد توجه بسیاری از محققین قرار گرفته شده است. چرا که ضمن کاهش هزینه‌های اجرایی، امکان شبیه‌سازی در شرایط مختلف را به آسانی فراهم می‌آورد. در این تحقیق ضمن اضافه نمودن زیر برنامه گیاه کلزا به مدل گیاهی CRPSM، اثر تیمارهای مختلف آبی روی کلزا مورد آزمون قرار گرفت. در این بررسی گیاه کلزا واریته طلایه تحت 5 تیمار آبی مختلف (تیمار آبیاری کامل (شاهد)، تنش آبی در مرحله رشد رویشی مجدد در بهار، در مرحله گلدهی و تشکیل غلاف، مرحله رسیدن دانه و تیمار دیم با آبیاری تکمیلی در اول رشد) در چهار تکرار در قالب بلوک‌های کامل تصادفی، در سال زراعی 1386 در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه شیراز (باجگاه)، کشت گردید و سپس مدل اصلاح شده براساس اطلاعات موجود (خاک-محل-گیاه-آب) واسنجی شد. بررسی آماری مقادیر اندازه‌گیری و شبیه‌سازی شده حاکی از دقت بالای مدل در تخمین میزان محصول (98/0=2R) و آب خاک بود. هم‌چنین نتایج اعتبارسنجی مدل با سری داده‌های مستقل نیز نشان داد که نتایج به دست آمده از واحد آب خاک مدل به استثنای تیمار دیم مطلوب می‌باشد و هم‌بستگی مناسبی مابین مقدار عملکرد محصول شبیه‌سازی شده با مقادیر اندازه‌گیری شده (98/0=2R) دیده شد.