بهینه‌سازی مصرف آب و الگوی کشت با استفاده از تکنیک کم‌آبیاری در سطح مزرعه: مطالعه موردی شبکه آبیاری درودزن فارس

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی سابق کارشناسی ارشد

2 استادیار بخش مهندسی آب دانشکده کشاورزی دانشگاه شیراز

3 استاد بخش مهندسی آب دانشکده کشاورزی دانشگاه شیراز

چکیده

با توجه به ارزش آب در کشاورزی و محدودیت این منبع مهم و حیاتی و وجود خشکسالی‌های متناوب در کشور، صرفه­جویی در مصرف و استفادة بهینه از آب موجود امری ضروری است.  هدف از این تحقیق بهینه­سازی مصرف آب و الگوی کشت به کمک تکنیک کم­آبیاری است.  در این تحقیق، اثر درصدهای مختلف کاهش آب مصرفی در دوره‌های مختلف رشد به­عنوان سناریوهای آبیاری بر الگوی کشت غالب (گندم، جو، برنج، چغندرقند، ذرت دانه‌ای، و ذرت علوفه‌ای) در منطقة درودزن استان فارس بررسی شد.  پس از آن با استفاده از این اقدامات و تابع تولید، تابع هدف تعریف و در غالب یک مدل برنامه‌ریزی خطی بر اساس حداکثر کردن درآمد، طرح بهینه شد.  نتایج مدل نشان می­دهد که محصول مؤثر برای کشت اول سال زراعی، گندم و در کشت دوم سال زراعی، ذرت دانه‌ای است و سایر محصولات به نسبت‌های کمتری در بهینه­سازی مصرف آب نقش دارند.  از دیگر نتایج این تحقیق می‌توان به بررسی اثر محدودیت آب در دوره‌های مختلف رشد بر سطح زیر کشت گندم و ذرت دانه‌ای در کشت­‌های اول و دوم اشاره کرد.  نتایج این بررسی همچنین نشان می­دهد که بهترین زمان جهت اعمال کم­آبیاری برای گندم به­ترتیب در اواخر دورة رویشی، دورة شکل‌گیری، و دورة رسیدن و برای ذرت دانه‌ای در دورة استقرار و دوره رسیدن است.

کلیدواژه‌ها


Allen, R. G., Smith, H., Pereira, L. S. and Pruitt, W. D. 1997. Proposed revision to the FAO procedure for estimating evapotranspiration. The 2nd Iranian Congress on Soil and Water Issues. Tehran. Iran. (in Farsi)

Allen, R. G., Pereira, L. S., Raes, D. and Smith, M. 1998. Crop evapotranspiration. Irrigation and Drainage Paper No. 56. FAO. Rome. Italy.

Arian, A. and Sepaskhah, A. R. 1991. Introduction and calibration of cropping yield simulation model (CRPSM). The 4th National Seminar on Irrigation & Evapotranspiration. University of Kerman. Kerman. Iran. (in Farsi)

Clarke, D. 1998. Cropwat for windows: User guide. University Southamton. Ver. 4.2.

Doorenbos, J. and Pruitt, W. O. 1977. Guidelines for predicting crop water requirements. Irrigation and Drainage. Paper No. 24. FAO. Rome. Italy.

Doorenbos, J. and Kassam, A. H. 1979. Yield response to water. Irrigation and Drainage Paper No. 33. FAO. Rome. Italy.

English, M. J. and Raja, S. N. 1996. Perspectives on deficit irrigation. J. Irrig. Drain. Eng. 108(2):
91-106.

Ghahraman, B. and Sepaskhah, A. R. 1997. Optimum deficit irrigation of cotton and potato fields in a semi-arid region. Iran. J. Sci. Technol. 21(4): 395-405.

Hill, R. W., Rayan, K. H., Buttars, R. L., Keller, A. A., Mulkary, L. M., Stewart, F. R. and Bomen, B. J. 1983. CRPSM yield simulation model. Utah State University. Logan. Utah.

Honar, T. and Sepaskhah, A. R. 1996. Calibration of CRPSM model for yield estimation and irrigation scheduling of corn. The 8th National Seminar of the Qualitative and Quantitative Management of Water Consumption. Iran. (in Farsi)

Kumar, D. N., Raju, K. S. and Ashok, B. 2006. Optimal reservoir operation for irrigation of multiple crops using genetic algorithms. J. Irrig.  Drain. Eng. 132(2): 123-129.

Kuo, S. F., Merkley, G. P. and Liu, C. W. 2000. Decision support for irrigation project planning using a genetic algorithm. Agric. Water Manage. 45: 243-266.

Lyle, W. M. and Bordovsky, J. P. 1995. LEPA corn irrigation with limited water supplies. Trans. ASAE. 38(2): 455-462.

Meyer, S. J., Hubbard, K. G. and Wilhite, D. A. 1993. A crop specific drought index for corn: I, Model development and validation. J. Agron. 85, 388-395.

Mohammadi, A. and Torabi-Haghighi, A. 2006. Evaluation of water consuming in irrigation and drainage network of Doroodzan dam. Proceeding of 1st National Conference on Irrigation and Drainage Networks Management. Ahwaz University. Ahwaz. Iran. (in Farsi)

Raju, K. S. and Kumar, D. N. 2004. Irrigation planing using genetic algorithms. Water Resour. Manage. 18(2): 163-176.

Rao, N. H., Sarma, P. B. S. and Chander, S. 1988. A simple dated water-production function for use in irrigated agriculture. Agric. Water Manage. 13, 25-32.

Sepaskhah, A. R. 1999. Study on calculating methods of evapotranspiration of agricultural crops. The 7th Seminar on Irrigation and Decrease of Evaporation. University of Kerman. Kerman. Iran. (in Farsi)

Sepaskhah, A. R. and Kamgar-Haghighi, A. A. 1997. Water use and yield of sugar beet grown under every other furrow irrigation with different irrigation intervals. Agric. Water Manage. 34, 71-79.

Sepaskhah, A. R. and Ghahraman, B. 2004. The effect of irrigation efficiency and uniformity coefficient on relative yield and profit for deficit irrigation. Bois. Eng. 87(4), 495-507.

Sepaskhah, A. R. and Akbari, D. 2005. Deficit irrigation planning under variable seasonal rainfall. Bios. Eng. 92(1): 97-106.

Sepaskhah, A. R. and Parand, A. 2006. Effects of alternate furrow irrigation with supplemental every-furrow irrigation at different growth stages on the yield of maize (Zea mays L.). Plant Prod. Sci. 9(4): 415-421.

Sepaskhah, A. R. and Hosseini, S. N. 2007. Effects of alternate furrow irrigation and nitrogen application rates on winter wheat (Triticum aestivum L.) yield, water and nitrogen use efficiencies. Plant. Prod. Sci. 11(2): 250-259.

Sepaskhah, A. R. and Shaabani, M. K. 2007. Re-Evaluation of crop annual yield response factors for optimization of irrigation water allocation and cropping pattern in Doroodzan irrigation district. Integrated Water Resource Management. The Regional Workshop. Amman-Jordan.

Sepaskhah, A. R., Azizian, A. and Tavakoli, A. R. 2006. Optimal applied water and nitrogen for winter wheat under variable seasonal rainfall and planning senarios for consequent crops in a semi- arid region. Agric. Water Manage. 84, 113-122.