تعیین عمق بهینه آبیاری برای محصول گندم و گوجه فرنگی به‌کمک مدل Aquacrop (مطالعه موردی مشهد)

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشیار گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران

2 دانشجوی کارشناسی ارشد آبیاری و زهکشی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران

3 - دانشجوی کارشناسی ارشد سازه‌ آبی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه بوعلی سینا همدان، همدان، ایران

4 دانشجوی کارشناسی ارشد آبیاری و زهکشی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه بوعلی سینا همدان، همدان، ایران

چکیده

امروزه ابزارهای لازم برای کمک به طراحان سیستم‌های آبیاری، مشاوران، کشاورزان و مدیران بخش کشاورزی جهت مدیریت بهینه آب آبیاری در بخش‌های مختلف کشاورزی لازم و ضروری می‌باشد؛ لذا سازمان فائو با توسعه مدل Aquacrop موجب فراهم شدن این ابزارهای ضروری مدیریتی شده است. امروزه اقدامات چندی برای حفظ و صرفه‌جویی آب در سطح مزرعه و خارج از آن قابل اجراست. ازجمله اقدامات داخل مزرعه تعیین عمق بهینه آبیاری برای محصول و کاربرد یکنواخت‌تر و کاراتر آب است. این پژوهش نیز به­منظور تعیین عمق بهینه آبیاری و تحلیل اقتصادی آن برای محصول گندم و گوجه‌فرنگی در مزارع خراسان رضوی (مشهد) به کمک مدل AquaCrop انجام شده است. با محاسبه 4 سطح از آب آبیاری (Wm،  Ww،  WelوWl)، نشان داده شده است که حداکثر عمق آبیاری به میزان 30% برای گندم و 10% برای گوجه‌فرنگی برای بدست آوردن حداکثر عملکرد، کاهش مصرف آب صورت گرفته است. منحنی توابع تولید رسم شده این محصولات نشان از افزایش عملکرد 57% برای گندم و حدود 20% برای گوجه‌فرنگی بوده است که در تحلیل اقتصادی سود حاصل از آن برای گندم 01/51 میلیون ریال و برای گوجه‌فرنگی 80/117 میلیون ریال بدست آمده است. 

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Determining Optimum Irrigation Depth for Wheat and Tomato Crops Using Aquacrop Model (A case study in Mashhad)

نویسندگان [English]

  • Hossein Ansari 1
  • Mohammad Salarian 2
  • Atefeh Takarli 3
  • Mansoureh Bayram 4
1 Associate professor in Department of Water Engineering, Agriculture College, Ferdowsi University of Mashhad., Mashhad., Iran
2 Master science Graduated in Irrigation and Drainage, Department of Water Engineering, Agriculture College, Ferdowsi University of Mashhad., Mashhad., Iran
3 Master Science Graduated in Hydraulic Structure, Department of Water Engineering, Agriculture College, Bu-Ali Sina University of Hamedan., Hamedan., Iran
4 Master Science Graduated in Irrigation and Drainage, Department of Water Engineering, Agriculture College, Bu-Ali Sina University of Hamedan., Hamedan., Iran
چکیده [English]

Nowadays, using necessary tools is essential in order to help irrigation systems for best management of irrigation water in different parts of agriculture. As a result, by developing Aquacrop model, FAO organization has made these essential tools available. Currently, few actions are practicable for sanitizing and reserving water in farms and other areas outside of them. Determining optimum depth of irrigation for the crop and more uniform and effective application of water are some of other practicable actions that could be applied inside the farms. The objectives of this study are to determine optimum depth of irrigation and economic analysis of it for wheat and tomato crops in Khorasan Razavi (Mashhad) farms using Aquacrop model in Eastern Iran. By estimating four levels of irrigation water (Wm, Ww, Wel, Wl), this study showed that in order to calculate maximum depth of irrigation for maximum yield of wheat and Tomato crops, decreased water usage by 30 and 10 percent, respectively. The production function curves for these crops have indicated 57 and 20 percent increase of yield for Wheat and Tomato, respectively. Economic analysis of results revealed that the profit resulted from this increase in yield was 51.01 million Rials for wheat and 117.80 million Rials for tomato

کلیدواژه‌ها [English]

  • Optimum depth
  • AquaCrop
  • Yield
  • Production Function
  • Mashhad
انصاری، ح.، میرلطیفی، س.م و فرشی،ع.ا. 1385. تأثیر کم آبیاری بر عملکرد و کارایی مصرف آب ذرت زودرس. مجله علوم آب و خاک. ج20. شماره 2.
بابازاده، ح و سرائی تبریزی م .1391. ارزیابی مدل Aquacrop تحت شرایط مدیریت کم آبیاری سویا. نشریه آب و خاک (علوم و صنایع کشاورزی)، جلد 26 ، شماره 2.
حیدری نیا، م.، ناصری، ع.ع و برومندنسب، س. 1391 . بررسی امکان کاربرد مدل Aquacrop در برنامه ریزی آبیاری آفتابگردان در اهواز. مجله مهندسی منابع آب ، سال پنجم، بهار 1391.
سالنامه آماری بخش کشاورزی استان خراسان رضوی سال1390. سازمان جهاد کشاورزی خراسان رضوی. مرداد ماه 1391.
علیزاده ح .، نظری، ب.، پارسی نژاد، م.، رمضانی اعتدالی، ه و جانباز، ح. 1389. ارزیابی مدل Aquacrop در مدیریت کم آبیاری گندم در منطقه کرج. مجله آبیاری و زهکشی ایران، (4): 283-273. 
Brouwer,R and C.T. de Wit. 1969. A simulation model of plant growth with special attention to root growth and its consequences. In .W.J. Whittington (.ed.) Root growth. Proc. 15th Easter School in Agric. Sci. Butterworths, London. p. 224–244.
English.M., James,L and Chen,C.F. 1990. Deficit Irrigation:II.Observation in Columbia Basin. Irrigation and Drain J.16: 413-426.
Doorenbos,J and Kassam,A.H .1979. Yield response to water. Irrig and Drainage paper no.33. FAO, Rome.
Farahani,H.J., Izzi,G and Oweis,T.Y. 2008. Parameterization and Evaluation of the AquaCrop Model for Full and Deficit Irrigation Cotton. Agron J.101:469-476 .
Garcia-Vila,M., Fereres,E., Orgaz,F and Stedute, P. 2008. Deficit Irrigation Optimazation of Cotton with AquaCrop. Agron J. 101:477-478.
Geerts,S., Raes ,D., Garcia,M., Miranda,R., Cusicanqui,J.A., orge Taboada,C., Mendoza,J., Huanca, R., Mamani,A., Condori,O., Mamani,J., Morales,B., Osco,V and Steduto,P. 2009. Simulating Yield Response of Quinoa to Water Availability with AquaCrop. Agronomy Journal vol:101 issue:3 pages:499-508.
Heng, L.K., Evett,S.R., Howell,T.A and Hsiao,T.C. 2009. Calibration and testing of FAO AquaCrop model for maize in several locations. J. Agron., 101:488–498.
Hsiao,T.C., Steduto,P., Raes,D and .Fereres, E. 2008. AquaCrop- The FAO crop model to simulate yield response to water. II. Main algorithms and software description. Agron J.101: 448- 459.
Hussein,F., Janat,M and Yakoub,A. 2011.Simulating cotton yield response to deficit irrigationwith the FAO AquaCrop model. Spanish Journal of Agricultural Research. 9(4), 1319-1330.
Jones,J.W., Hoogenboom,G., Porter,C.H., Boote,K.J., Batchelor,W.D., Hunt,L.A., Wilkens,U., Singh,A., Gijsman,J and Ritchie,J.T. 2003. The DSSAT cropping system model. Eur. J. Agron. 18:235-265.
Jones,C.A and Kiniry.J.R. 1986. CERES-MAIZE:A Simulation Model of Maize Growth and Development. Texas A&M University Press, College Station, p.194.
Keating,B.A., Carberry,P.S., Hammer,G.L., Probert,M.E., Robertson,M.J., Holzworth,D., Huth,N.I., Hargreaves,J.N.G., Meinke,H., Hochman,Z., McLean, G., Verburg,K., Snow,V., Dimes,J.P., Silburn,M., Wang,E., Brown,S., Bristow,K.L., Asseng,S., Chapman,S., McCown,R.L., Freebairn,D.M., Smith,C.J. 2003. An overview of APSIM, a model designed for farming systems simulation. European Journal of Agronomy 18, 267-288.
Kiniry,J.R., Williams,J.R., Gassman,P.W and Debaeke. P. 1992. A general process-oriented model for two competing plant species. Trans. ASAE. 35:801-810.
Patel,N., Kumar,P and Singh,N. 2008. Performance evaluation of AquaCrop in simulating Potato yield under varying water availability condition. Indian Agricultural Research Institute, New Delhi 110012, India .
RAES,D., STEDUTO,P., HSIAO,T.C., FERERES E. 2009. AquaCrop–the FAO crop model to simulate yield response to water: II. Main algorithms and software description. Agron. J 101, 438-447.
Steduto,P., Hsiao,T.C., Raes,D and Fereres,E. 2009. AquaCrop-The FAO crop model to simulate yield response to water: I. Concepts and underlying principles. J. Agron. 101:426–437.
Stöckle,C.O., Donatelli,M and Nelson,R.2003. CropSyst, a cropping systems simulation model. Europ. J. Agronomy 18:289-307.
Todorovic,M., Albrizio,R., Zivotic,L., Therese Abi Saab,M., Stockle,C and Steduto, P. 2009. Assessment of AquaCrop, CropSyst and WOFOST Models in the simulations of Sunflower growth under different water regimes. Agron. J. 101:509-521.
Williams,J.R., Jones,C.A and Dyke,P.T. 1989. EPIC Erosion /productivity impact calculator. 1. The EPIC model. USDA-ARS, Temple, TX.