Determination and evaluation of applied water and physical and economical productivity of water in vineyards and walnut orchards of Malayer region of Hamadan

Document Type : Original Article

Authors

1 Assistant Prof, Department of Agricultural Engineering Research, Hamedan Agricultural and Natural Resources Research and Education Center, Agricultural Research, Education and Extension Organization,Hamedan, Iran.

2 Economic, Social and Extension Research Department, Hamedan Agricultural and Natural Resources Research and Education Center, AREEO, Hamedan, Iran

3 Professor. Department of Water Engineering. Faculty of Agricultural.Bu- Ali Sina University. Hamedan. Iran.

Abstract

Optimal and efficient application of water resources due to the recent water crisis and droughts in the country is very necessary. In this regard, the use of modern irrigation methods is one of the solutions that has been developed to increase water productivity in the country. Therefore, this study was conducted to compare the physical and economical efficiency of water in drip and surface irrigation systems and net benefit per cost in vineyards and walnut orchards. In this study, the volume of applied water was calculated by measuring the flow rate of the water source, the number of irrigations and the hours of irrigation in each irrigation. The water requirement was calculated based on the last 10 years of meteorological data and compared with the estimated water requirement in the national water document. Water productivity was estimated based on yield per unit volume of water (CPD), income per unit volume of water (BPD), and net yield per unit volume of water (NBPD). The results showed that drip irrigation method compared to surface irrigation method reduced the applied water of grape and walnut crops by 40 and 54%, respectively. Water productivity in vineyards and walnut orchards in drip irrigation system was calculated as 25.1 and 1.81 and in surface irrigation as 7.8 and 0.88 kg / m3, respectively. Calculated water requirement based on the last ten years of meteorological data in these two products was greater than the value stated in the National Water Document. Comparison of the average amount of applied water with the calculated water requirement indicated a deficit irrigation in most of the studied gardens. Comparison of Economic productivity of water in the two crops showed that this index in drip irrigation method is much higher than surface irrigation method. Net yield index per unit of water used (NBPD) in drip irrigation method in grape and walnut crops are 231 and 117, respectively, and in surface irrigation method 110 and 115 thousand Rials per cubic meter.

Keywords


پروین، پ.، خضری، م. و توسلیان، ا. 1393. بررسی تأثیر تنش خشکی بر برخی شاخص های ریخت شناسی،فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی دانهال گردوی ایرانی. دوره 21، شماره 3، پاییز 1393، صفحه 1-25.
 جعفریان، ج و فال سلیمان. م. 1387. بحران آب و لزوم توجه به بهره­وری آب کشاورزی در نواحی خشک. مطالعه موردی: دشت بیرجند. جغرافیا و توسعه. شماره11. ص:115-138.
دشتی جوزنی، ک. و احمد آلی، ج. 1392. اندازه گیری بهره­وری آب در سیستم آبیاری قطره‏ای و مقایسه آن با سیستم آبیاری سطحی در باغات سیب (مطالعه موردی شهرستان ارومیه). چهارمین همایش ملی مدیریت شبکه های آبیاری و زهکشی. 488-481.
رضوی، ر.، طایفه رضایی، ح.، رضوی، ن. و وطن­خواه، ح. ۱۳۹۶. اثر رژیم­های آبیاری بر روی رشد سرشاخه ها و کارآیی مصرف آب درختان جوان گردو درسه روش آبیاری، سومین همایش ملی مدیریت آب در مزرعه (تقاضا محوری آب)، کرج، موسسه تحقیقات خاک و آب.
روحانی، ن.، یانگ، ه.، امین سیچانی، س.، افیونی، م.، موسوی، س.ف. و کامگار حقیقی، ع. 1. 1387. ارزیابی مبادله محصولات غذایی و آب مجازی با توجه به منابع آب موجود در ایران. علوم و فنون کشاورزی و منابع طبیعی. سال دوازدهم /. شماره چهل و ششم (ب).
زمانی، ا.، مرتضوی،س.ا. و بلالی، ح. 1393. بررسی بهره وری اقتصادی آب در محصولات مختلف زراعی در دشت بهار. نشریه پژوهش آب در کشاورزی. جلد 28. شماره یک:62-51.
شاهرخ نیا، م.ع. و کرمی، م.ج. 1396. بررسی اثر مقادیر مختلف آب آبیاری بر عملکرد انگور یاقوتی. فصلنامه علمی پژوهشی مهندسی آبیاری و آب. سال هفتم، شماره بیست وهشتم. 121-108.
شرکت آب منطقه­ای همدان. 1396. سیمای منابع آب استان همدان، معاونت برنامه­ریزی و مدیریت منابع آب.
نعمت زاده، ف.، عاطفی، ج. و دهقانی، ح. 1390. مقایسه سیستم­های آبیاری مختلف در باغات گردو. طرح پژوهشی . موسسه تحقیقات اصلاح و تهیه نهال و بذر. به­شماره ثبـت 831/90. 95 ص.
قاصدی یولقونلو، س.، زارع ابیانه، ح.، نجاتیان، م. ع.، کریمی، ر.ا. و ملکی، م. 1399. اثر تغییر آبیاری جویچه­ای به قطره­ای بر آب کاربردی، کارایی مصرف آب و برخی صفات رشدی بوته­های انگور. نشریه دانش آب و خاک، جلد 30 شماره 1، صفحه­های 179 تا 192.
محمودیان، م.، راحمی، م.، وحدتی، ک. و یزدانی، ن. ۱۳۹۴. برهمکنش کایولین و تنش آبی بر عملکرد چند رقم گردوی ایرانی. نهمین کنگره علوم باغبانی ایران، اهواز، انجمن علوم باغبانی ایران و دانشگاه شهید چمران اهواز
مولائی، خ. و مصطفی‌زاده، ب. ۱۳۸۶. راندمان آبیاری درختان گردو به روش حوضچه‌ای. نهمین سمینار سراسری آبیاری و کاهش تبخیر. کرمان. دانشگاه شهید باهنر. انجمن مهندسی آبیاری و آب. https://www.civilica.com/Paper-ABYARI09-ABYARI09_165.html
ناصری، ا.، عباسی، ف. و اکبری،م. 1396. برآورد آب کاربردی در بخش کشاورزی به روش بیلان آب. مجله تحقیقات مهندسی سازه­های آبیاری و زهکشی، جلد 18 شماره 68، ص. 32-17.
نصیبی، ف.، خضری، م. و پروین، پ. ۱۳۹۲. بررسی تاثیر تنش خشکی بر برخی پارامتر های مورفولوژیکی و فیزیولوژیکی گردو (.Juglans regia L)، اولین همایش ملی الکترونیکی مباحث نوین در علوم باغبانی، جهرم، انجمن علمی مهندسی علوم باغبانی دانشگاه جهرم.
نیکان فر، ر. و رضایی، ر. 1394. واکنش درخت های مسن انگور به تغییر روش آبیاری سطحی به قطره‌ای یا بابلر. مجله علوم و فنون باغبانی ایران . 16 (2): 161-170.
          Buchner, R., Fulton, A. and Gilles, C. 2008. Effects of Regulated Deficit Irrigation on Walnut (Juglans regia) Grafted on Northern California Black (Juglans hindsii) or Paradox Rootstock. Acta Hortic. 792, 141-146.
          Chauvin, W., Améglio, T., Prunet, J.P. and Soing, P. 2006. Irrigation of Walnut Trees Managing the Water Potential. Proc. Vth Int. Walnut Symp., Eds. M.E. Malvolti and D. Avanzato, Acta Hort. 705, ISHS.
          Cohen, M., Valancogne, C., Dayau, S., Ameglio, T., Cruiziat, P. and Archer, P. 1997. Yeild and Physiological Responses of Walnut Trees in Semi-Arid conditions: Application to Irrigation Scheduling. Proc. 2nd Int. Sym. On Irrigation of Hort. Crops, Acta Hort. 449 Vol. I. ISHS.
          FAO .2006. Fao’s Global Information System on Water and Agriculture. http://aquastat.
          Fulton, A. 2013. Evaluating Water Requirements of Developing Walnut Orchards in the Sacramento Valley. Walnut Research Reports, California Walnut Board.
          García, J. G., Martínez-Cutillas, A. and Romero, P. 2012. Financial analysis of wine grape production using regulated deficit irrigation and partial-root zone drying strategies, Irrigation Science, 30, 3, 179-188.
          Liu, C. 2014. The Evaluation of Straw Pit Irrigation Method in Walnut Orchard in Loess Plateau Area. Proc. VIIth International Walnut Symposium, Ed.: Jianbao Tian, Acta Hort. 1050, ISHS.
          Lampinen, B., Buchner,R., Fulton, A., Grant, J., Mills, N., Prichard, T., Schwankl, L., Shackel, K., Gilles,C., Little, C., Metcalf, S. Rivers, D. and Gamble, V. 2004. Irrigation Management in Walnut Using  Evapotranspiration, Soil and Plant Based Data. An annual research report submitted to the California Walnut Board for 2004, 113-136.
          Playan, E. and Mateos.L. 2006. Modernization and optimization of irrigation systems to increase water produvtivity. Colombo.Sri Lanka.26pp.
          Romero, P. and Martinez-Cutillas, A. 2012. The effects of partial root-zone irrigation and regulated deficit irrigation on the vegetative and reproductive development of fieldgrown Monastrell grapevines, Irrigation Science, 30, 5, 377-396.
          SCS. 1972. U.S. Soil Conservation Service, National Engineering Handbook, Hydrology Section 4.
          Yunusa, I. A. M., Walker, R. R., Loveys, B. R.and Blackmore.D.H. 2000. Determination of transpiration in irrigated grapevines:comparison of the heat-pulse technique with gravimetric andmicrometeorological methods.Irrigation Science. 20: 1–8.