The effect of Irrigation system type on the amount of irrigation water, yield and water productivity of wheat in farmers conditions (case study: Hamadan province)

Document Type : Original Article

Authors

1 Associate Professor of Irrigation and Drainage Engineering, Agricultural Engineering Research Department, Hamedan Agricultural and Natural Resources Research and Education Center, AREEO, Hamedan, Iran

2 Associate Professor of Irrigation and Drainage Engineering, Research Institute of Agricultural Engineering, AREEO, Karaj, Iran

Abstract

Water scarcity and the recent droughts have multiplied the necessity of proper and optimal use of limited water resources. Drip irrigation is one of the new methods of irrigation that is used with the aim of optimal use of water and increasing water productivity in many agricultural products including wheat. This research was conducted in order to investigate the drip irrigation systems (Tape) implemented in the wheat fields of Hamedan province and compare it with other common systems during 2016-2018. In this research, first, farms were selected and evaluated by random sampling method. The measured parameters included the amount of irrigation water, yield, water productivity, water salinity and soil salinity changes. The volume of irrigation water in fields with drip irrigation varied from 2716 to 5760 m3/ha and was determined as 4153 m3/ha on average. The average volume of irrigation water in sprinkler and surface irrigation systems was determined as 4090 and 5918 m3/ha, respectively. The highest amount of yield was determined as 5581 kg/ha in the drip irrigation. The average yield in sprinkler and surface irrigation systems was estimated to be 4381 and 3000 kg/ha, respectively. The highest average water productivity (irrigation+ effective rainfall + leaching) related to the drip irrigation system and is 0.88 kg/m3 , and it was determined as 0.8 and 0.39 kg/m3 in sprinkler and surface irrigation system, respectively. Therefore, drip irrigation has increased water productivity by 10% and 125.6% compared to sprinkler and surface irrigation systems. Also, the results of this research showed that the salinity of the soil in the drip irrigation system increased at the end of the growing season compared to the beginning of the spring season. Therefore, leaching water requirement should be added to the amount of applied water (irrigation water + effective rainfall) in the drip irrigation system.

Keywords

References

افضلی نیا، ص.، علوی منش، س.م.، دهقانیان، س.ا. و ضیایی، ع.ر. 1395. اثر خاکورزی حفاظتی و روشهای آبیاری بر بهره‌وری مصرف آب و عملکرد گندم در تناوب با پنبه (مطالعة موردی در استان فارس). مجله تحقیقات مهندسی سامانه ها و مکانیزاسیون کشاورزی. 17(66): 70-57.
اکبری، م.، جلینی، م.، قدمی فیروزآبادی، ع.، مقبلی دامنه، ا.، طایفه رضایی، ح.، دهقانیان، س.ا و جعفری، ع.م.. 1398. ارزیابی فنی و اقتصادی روش آبیاری قطره‌ای نواری گندم تحت مدیریت زارعین. گزارش نهایی موسسه تحقیات فنی و مهندسی.. با شماره فروست: 56216.
باغانی، ج.، معیری، م.، ورجاوند، پ.، سلامتی، ن.، اسلامی، ا.، شاهرخ نیا، م.ع.، کیانی، ع.ر.، قدمی فیروزآبادی، ع.، حقایقی، ا.،  خسروی، ح.، اخوان، ک.، بهراملو، ر. و ناصری، ا. 1397. تعیین آب مصرفی گندم در کشور. گزارش نهایی موسسه تحقیات فنی و مهندسی..  با شماره فروست: 53626.
ترک‌نژاد ا، آقایی سربرزه م، جعفری ح، شیروانی ع ر، روئینتن ر، نعمتی ع و شهبازی خ، 1385. ارزیابی فنی و اقتصادی روش آبیاری قطره‌ای در گندم و مقایسه آن با روش آبیاری سطحی. پژوهش و سازندگی در زراعت و باغبانی، جلد 72، صفحه‌های 44-36.
دهقانیان، س.ا.، و دستفال، م. 1388. تعیین پتانسیل کارآیی مصرف آب ارقام گندم در روش‌های مختلف آبیاری (بارانی، قطره‌ایو سطحی) در شرایط اقلیمی مختلف کشور. موسسه تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی. گزارش نهایی، شماره ثبت 50/1217/88.
حقیقتی، ب. 1392. گزارش طرح توسعه بهینه سازی و بهبود مدیریت آب  در فرآیند تولید محصولات کشاورزی. مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی چهارمحال بختیاری.
حیدری، ن. و حقایقی مقدم. س. ا. 1380. کارایی مصرف آب آبیاری محصولات عمده مناطق مختلف کشور. گزارش ارائه شده به معاونت زراعت وزارت جهاد کشاورزی ؤ م. سسه تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی. کرج.
حیدری، ن.1390. تعیین و ارزیابی شاخص کارایی مصرف آب محصولات زراعی تحت مدیریت کشاورزان درکشور. مجله مدیریت آب و آبیاری، دوره 1، شماره 2، پاییز 1390، صفحات 43 الی 57.
سلامتی، ن.، باغانی، ج. و عباسی، ف. 1399. مقایسه حجم آب مصرفی و بهره‌وری آب گندم در روشهای مختلف آبیاری درشهرستان بهبهان. علوم و مهندسی آبیاری. 43(1): 42-29.
سیدان، س. م.، قدمی فیروز آبادی، ع. و دهقانی سانیج، ح. 1397. بررسی عوامل موثر بر ارتقا بهره وری آب محصولات زراعی در استان همدان. نشریه آبیاری و زهکشی ایران. 4(12): 755-788.
شاهرخ نیا، م. ع.، اسلامی، ا.، باغانی، ج. 1401. بررسی میزان آب کاربردی و بهره‌وری آب مزارع گندم در استان فارس. فصلنامه مهندسی منابع آب. دوره 15 (52): 114-128.
صفرزاده، س.، صارمی، م.، فرشید، ا. و خلیلی، ح. 1399. تاثیر سه روش مختلف آبیاری بر عملکرد و اجزای عملکرد گندم. سومین کنفرانس بین المللی مهندسی کشاورزی، منابع طبیعی و محیط زیست
غلامی، ز.، ابراهیمیان، ز. و نوری، ح. 1395. بررسی بهره‌وری آب آبیاری در سیستمهای آبیاری بارانی و سطحی (مطالعه موردی: دشت قزوین). علوم و مهندسی آبیاری، 39(3): 135-146.
قاسمی نژاد رائینی ، ح.م.، معروفی، ص.، زارع کهن، م. و ملکی عباس. 1394. بررسی شاخص بهره‌وری آب و مقایسه آن با شرایط فعلی مزارع گندم. علوم و مهندسی آبیاری (مجله ی علمی کشاورزی). 38(1): 72-777.
قدمی فیروزآبادی،ع.، چائی چی،م. و سیدان،س.م. 1395. اثر سامانه های آبیاری بر عملکرد و بهره‌وری آب سه ژنوتیپ گندم و ارزیابی اقتصادی آنها در همدان. پژوهش آب در کشاورزی، 31(2)، 139-149.
قدمی فیروزآبادی، ع.، سلگی، م. و سلیمی، ع.ر. 1401. ارزشگذاری اقتصادی و بهره‌وری آب دو محصول گندم و جو در استان همدان. نشریه آبیاری و زهکشی ایران. 2(16): 318-308.
کهنسال، م.ر. و سیدان، س.م. .1392. تحلیل اقتصادی روشهای آبیاری قطره‌ای وکلاسیک درزراعت گندم و مقایسه آن باروش آبیاری جویچه‌ای، اولین همایش ملی توسعه پایدار کشاورزی با کاربرد الگوی زراعی، همدان.
محمدیان، ر. و صدرقائن، ح. 1391. تعیین مناسب ترین آرایش کاشت چغندرقند تحت شرایط آبیاری نواری-قطره‌ای، مجله چغندرقند، 28(2): 107-122.
مختاری، و.، کوچکی، ع.، نصیری محلاتی، م. و جهان، م. 1392. مقایسه کارآیی مصرف آب بین چند گونه زراعی و دارویی. نشریه پژوهشهای زراعی ایران. جلد 11 ، شماره 3 ، ص. 407-401.
مسگر، م. و روستا، ا. 1388. بحران آب و اهمیت بهره‌وری آب کشاورزی در مناطق دچار خشکسالی- مطالعه موردی: شهرستان های آباده-نی ریز. همایش ملی مدیریت بحران آب. دانشگاه آزاد اسلامی واحد مرودشت.
معیری،م. 1390. تعیین کارایی مصرف آب و ارزیابی فاکتورهای موثر در کارایی مصرف آب آبیاری گندم و ذرت در سایت انتخابی جنوب حوزه کرخه. دشت سرخه. گزارش نهایی 39151/90.علمی(SID).
نی ریزی، س. و حلمی فخرود، ر. 1383. مقایسه کارایی مصرف آب در چند نقطه خراسان. مجموعه مقالات یازدهمین همایش کمیته آبیاری و زهکشی ایران، تهران. صفحه های 403-391.
Arafa, Y.E., Essam, A.W. and Hazem, E.M. 2009. Maximizing water use efficiency in wheat yields based on drip irrigation systems. Australian Journal of Basic and Applied Sciences. 3(2): 790-796.
Dehghanisanij H., Oweis T. and Qureshi A. 2006. Agricultural water use and management in arid and semi-arid areas: Current situation and measures for improvement. Annals of Arid Zone. 45(3-4):355-378.
Fan, Y., Wang, C. and Nan. Z. 2014. Comparative evaluation of crop water use efficiency, economic analysis and net household profit simulation in arid Northwest China. Agricultural Water Management. 146: 335-345.
Foley, D.J., Thenkabail, P.S., Aneece, I.P., Teluguntla, P.G. and Oliphant, A.J. 2020. A meta-analysis of global crop water productivity of three leading world crops (wheat, corn, and rice) in the irrigated areas over three decades. International Journal of Digital Earth. (13)8: 939–975.
Ghadami Firouzabadi, A., Baghani, J., Jovzi, M. and Albaji, M. 2021. Effects of wheat row spacing layout and drip tape spacing on yield and water productivity in sandy clay loam soil in a semi-arid region. Agricultural Water Management، 251(2021): 1-11
Inamdar, P.1995. Economic efficiency of biwall drip irrigation in sugarcane production – a case study in Analkhop village in sangli district of Maharashtra. Bharatiya sugar. 22(2):43-48.
 Letey, J., Dinar, A., Woodring, C. and Oster, D. 1990. An economic analysis of irrigation systems, Irrigation Science. 11(1): 37-43.
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.
 
Liao, L., Zhang, L., Bengtsson, L. 2008. Soil moisture variation and water consumption of spring wheat and their effects on crop yield under drip irrigation. Irrigation and drainage systems. 22(3): 253.
Liu, J., Williams, J.R., Zehnder, A.J.B. and Yang, H. 2007. GEPIC modeling wheat yield and crop water productivity with high resolution on a global scale. Agric. Syst. 94: 478–493.
Mediros, G.A.D., Arruda, F.B, and Sakai, E. 2005. Crop coefficient for irrigated Beans derived using three refrence evaporation methods.Agricultral and Forest Meteorology. 135: 135-143.
Saleem, M., Wagas A. and Ahmad. R.N. 2010. Comparison of three wheat varieties with different irrigation systems for water productivity. International Journal of Agricultural and Applied Sciences. 2(1): 7.
Sanjay Singh, C., Manoj Kumar, A. and Rajendra Kumar, N. 2015. Studies on Water Productivity and Yields Responses of Wheat Based on Drip Irrigation Systems in Clay Loam Soil. Indian Journal of Science and Technology. 8(7): 650–654.
Snrai, M.L. 1995. Economics of drip irrigation in India. Microirrigation for a changing world. Proceeding of the fifth international microirrigation congress, Floridia. ASAE. 33: 1509-1517.
Singh, R., van Dam, J. C. and Feddes. R. A. 2006. Water productivity analysis of irrigated crops in Sirsa District, India. Agricultural Water Management, 82: 253-278.
Snrai, M. L. 1995. Economics of drip irrigation in India. Microirrigation for a changing world. Proceeding of the fifth international microirrigation congress, Floridia. ASAE. 33: 1509-1517.
Zwart, S.J. and Bastiaanssen. W.G.M. 2004. Review of measured crop water productivity values for irrigated wheat, rice, cotton, and maize. Agricultural Water Management. 69:115-133
Iranian Journal of Irrigation & Drainage
Volume 17, Issue 5 - Serial Number 101
January and February 2024
Pages 831-842

Files

Share

How to cite

Statistics