تعیین تبخیر و تعرق واقعی و نیاز خالص آب آبیاری محصولات مهم کشاورزی دشت مغان با استفاده از مدل آکواکراپ

نویسندگان

1 فارغ التحصیل کارشناسی ارشد آبیاری و زهکشی، گروه علوم و مهندسی آب، دانشگاه بین المللی امام خمینی

2 دانشیار گروه مهندسی آب، دانشگاه بین المللی امام خمینی (ره) ، قزوین

3 پژوهشگر مرکز علوم گیاهی، دانشگاه کوئینزلند، استرالیا

4 استادیار گروه مهندسی آب، دانشگاه بین المللی امام خمینی (ره)، قزوین

10.30467/nivar.2019.141476.1101

چکیده

روش‌های رایج در برآورد تبخیروتعرق و نیاز آبی عموما با فرض شرایط ایده‌آل و بدون تنش است. اما در شرایط واقعی مزرعه، تنش‌های مختلف مانند شوری، خشکی، دمایی، حاصل‌خیزی خاک و مدیریت زراعی بر تبخیروتعرق و عملکرد تاثیر می‌گذارند. در این تحقیق با استفاده از مدل آکواکراپ که برخی از تنش‌های زراعی و اقلیمی را در نظر می گیرد تبخیر و تعرق واقعی و نیاز خالص آب آبیاری برای محصولات غالب دشت مغان شامل گندم، جو و ذرت دانه‌ای برآورد گردید. نتایج نشان داد که تبخیر و تعرق و نیاز آبی حاصل از این مدل در مقایسه با مدل کراپ وات کمتر است و این کاهش به دلیل در نظر گرفتن تنش‌های مختلف زراعی از قبیل میزان شوری، حاصل‌خیزی و تنش‌های اقلیمی توسط مدل آکواکراپ می‌باشد؛ در صورتی‌که مدل کراپ وات فقط اقلیم را در‌نظر می‌گیرد. با توجه به نتایج به‌دست آمده از مدل آکواکراپ در مقایسه با مدل کراپ وات، به‌طور میانگین در دشت مغان نیاز آبی خالص گندم، جو و ذرت دانه‌ای به‌ترتیب 41، 69 و 790 متر مکعب در هکتار کاهش پیدا می‌کند. نتایج تبخیروتعرق و نیاز آبی خالص حاصل از مدل آکواکراپ با نت وات (سندملی نیاز آبی محصولات زراعی و باغی) نیز مقایسه شد که برای گندم و ذرت دانه‌ای مقادیر بیشتر و برای جو کمتر برآورد گردیده است. داده‌های نت وات از درجه اطمینان پایینی برخوردار بوده که می‌تواند به دلیل به روز نبودن اطلاعات اقلیمی نت وات باشد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Estimation of Actual Evapotranspiration and Net Irrigation Water Requirement for Strategic Agricultural Crop in Moghan Plain Using AquaCrop Model

نویسندگان [English]

  • maryam abdollahzadeh 1
  • Hadi ramezani etedali 2
  • behnam ababaei 3
  • bijan nazari 4
1 * M.Sc. Student, Dept. of Water Sciences and Engineering, Imam Khomeini International University
2 Assistant professor, Dept. of Water Sciences and Engineering, Imam Khomeini International University
3 Research Officer, The Centre for Crop Science, The University of Queensland, Australia
4 Assistant professor, Dept. of Water Sciences and Engineering, Imam Khomeini International University
چکیده [English]

The common methods for estimation of evapotranspiration and water requirement are generally based on the ideal and without stresses conditions. In field conditions, different stresses such as salinity, dryness, temperature, soil fertility and other field managements effect on evapotranspiration and water requirement. In this study, AquaCrop model is used for estimation of real evapotranspiration and water requirement in Moghan Plain. The results showed that the evapotranspiration and water requirement of this model is less than the Cropwat model, which is due to consideration of the region conditions such as soil moisture, salinity, fertility and other field managements by AquaCrop model. The Cropwat model only consider climate condition. According to the results obtained from the AquaCrop model, in comparison with the Cropwat model, water requirements of Wheat, Barley and Maize were reduced about 41, 69 and 790 m3/ha, respectively. Also the evapotranspiration and water requirement of the AquaCrop model were compared with NetWat. These parameters of AquaCrop are higher for wheat and maize, and for less barley data. NetWat data has a low degree of reliability, due to being old of weather data.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Actual Evapotranspiration
  • AquaCrop model
  • CropWat Model
  • Net Irrigation Requirement
  • Moghan Plain

1-   امیری، ا. بحرانی، ع. خورسند، ا. حق جو، م.، 1394، ارزیابی مدل AquaCrop در پیش‌بینی عملکرد دانه و بیوماس گندم، تحت تنش کم‌آبی، دانش آب و خاک، جلد 25، شماره2/4، 1394، صفحه  217 الی 229.

2-   بابازاده، ح.، م، سرائی تبریزی.، 1391،  ارزیابی مدل AquaCrop تحت شرایط مدیریت کم آبیاری سویا، نشریه آب و خاک، جلد 26، شماره 2، خرداد – تیر 1391، صفحه 329 الی 339.

3-   حسن‌لی، م. افراسیاب، پ. ابراهیمیان، ح.، 1394، ارزیابی مدل‌های AquaCrop و SALTMED در تخمین عملکرد محصول ذرت و شوری خاک، تحقیقات آب و خاک ایران، دوره 46، شماره 3، صفحه 487 الی 498.

4-   حیدری، ن.، 1385، مدیریت و بهره‌وری پایدار آب در شبکه‌های آبیاری حوزه‌های آبریز تحت تنش آبی (مطالعه موردی شبکه آبیاری زاینده رود اصفهان)، کارگاه فنی مدیریت، بهره‌برداری و نگهداری شبکه‌های آبیاری و زهکشی، 14 دی.

5-   رحیمیان، م.، پورمحمدی، س.، 1391، برآورد تبخیر- تعرق گندم در شرایط تحت تنش به کمک سنجش از دور و الگوریتم توازن انرژی، مطالعه موردی: دشت آزادگان، خوزستان، مجله پژوهش آب در کشاورزی، شماره 26، جلد 2، صفحه 235 الی 249.

6-   رمضانی اعتدالی، ه.، ع، لیاقت.، م، پارسی نژاد.، ع، توکلی.، 1395، واسنجی و اعتبارسنجی مدل AquaCrop در مدیریت آبیاری غلات مهم، نشریه آبیاری و زهکشی ایران، شماره3، جلد10، صفحه 389 الی 397.

7-   زندپارسا، ش.، س، پرویری.، ع، سپاس خواه.، م، مهبد.، 1395، ارزیابی مقادیر شبیه‌سازی شده رطوبت خاک، ماده خشک و عملکرد دانه گندم زمستانه رقم شیراز با استفاده از مدل‌های WSM و AquaCrop، نشریه علوم آب و خاک، سال بیستم، شماره 77، پاییز.

8-   طایفه رضایی، ح.، 1373، تحلیلی بر علل زهدار شدن دشت مغان، پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشکده کشاورزی کرج، دانشگاه تهران.

9-   عرفانیان، م.، ا. علیزاده و محمدیان، آ.، 1389، بررسی تغییرات احتمالی نیاز کنونی آبیاری گیاهان نسبت به ارقام مندرج در سند ملی (مطالعه موردی: استان خراسان رضوی). مجله آبیاری و زهکشی، شماره 32، جلد 4، صفحه 478 الی492.

10-   علیزاده، ح، ع.، ب، نظری.، م، پارسی نژاد.، ه، رمضانی اعتدالی.، ح، ر، جانباز.، 1389، ارزیابی مدل AquaCrop در مدیریت کم آبیاری گندم در منطقه کرج، نشریه آبیاری و زهکشی ایران، شماره 2، جلد 4، صفحه 273 الی 283.

11-   قربانیان کردآبادی؛ م.، ع، لیاقت.، ا، وطن خواه.، ح، نوری.، 1393، شبیه‌سازی عملکرد و تبخیر و تعرق ذرت علوفه‌ای با استفاده از مدل AquaCrop، نشریه حفاظت منابع آب و خاک، سال چهارم، شماره2، زمستان.

12-   کمالی، ب. رمضانی اعتدالی، ه. ستوده‌نیا، ع.، 1395، تعیین زمان مناسب کاشت و آبیاری تکمیلی عدس دیم در دشت قزوین با استفاده از مدل AquaCrop، نشریه آبیاری و زهکشی ایران، شماره 5، جلد 10، صفحه 613 الی 621.

13-   مهندسین مشاور یکم، طرح آبیاری و زهکشی مغان، 1362، گزارش خاکشناسی تفصیلی و طبقه‌بندی اراضی محدوده کانال A.

14-   ناصری، ا.، ف، عباسی.، م، اکبری.، 1396، برآورد آب مصرفی در بخش کشاورزی به روش بیلان آب، تحقیقات مهندسی سازه‌های آبیاری و زهکشی، شماره68، جلد 18، صفحه 17 الی 32.

15-   Abi Saab M.T., Albirizio R., Nangia V., Karam F and Rouphael Y. 2014, "Deeloping scenarios to different sowing dates and water regimes in the bekaa valley (lebanon): simulation with AquaCrop". International Journal of plant production, 8(4), pp 457-482.

16-     Allen R.G., Pereira L.S., Raes D. and Smith M. 1988. Crop evapotranspiration − Guidelines for computing crop water requirements. FAO Irrigation and Drainage Paper 56.

17-   Anjum Iqbal, M., Shen Y., Stricevic R., Pei H., Sun H., Amiri E., Penas A and Rio S. 2014, "Evaluation of the FAO AquaCropmodel for winter wheat on the north china plain under deficit irrigation from field experiment to regional yield simulation". Agricaultural Water Management, 135, pp 61-72.

18-   Hanks, R.J. 1983, "Yield and water-use relationships". pp. 393–411. In H.M. Taylor, W.R. Jordan, and T.R. Sinclair (ed.) Limitations to efficient water use in crop production. ASA, CSSA, and SSSA, Madison, WI.

19-   Heng, L.K., S.R. Evett, T.A. Howell, and T.C. Hsiao. 2009, "Calibration and testing Of FAO AquaCrop model for maize in several locations". Agron. J. 101, PP.488–498.

20-   Rahman, M.M., M.O. Islam and M. Hasanuzzman., 2008, "Study of effective Rainfall for irrigated Agriculture in South – Eastern Part of Bangladesh". World journal of Agricultural Science 4 (4), pp 453-457.

21-   Reas, D. P. Steduto, T.C. Hsiao, and E. Fereres. 2009, "AquaCrop-The FAO crop model for predicting yield response to water: II. Main algoritms and soft ware description". Agron. J. 101, PP.438-447.

22-   Reas,D. Steduto,P. Hsiao,T.C. E. Fereres. 2011, "FAO cropwat productivity model to simulate yield response to water", Reference Manual, Chapter1.

23-   Shahzada, A., Hayatkhan. A., 2008, "Effective Rainfall for Irrigated Agriculture Plains of Pakistan". Pakistan Journal of Meteorology, Vol 6 (11), pp 61-72.

24-   Steduto,P. Hsiao,T.C. Fereres,E. 2009, "AquaCrop-The FAO crop model to simulate yield response to water: I. Concepts and underlying principles". Agron. J. 101, PP.426-437.

25-   Tanner, C.B., and T.R. Sinclair, 1983, "Efficient water use in crop production": Research pp. 1–27. In H.M. Taylor, W.R. Jordan, and T.R. Sinclair (ed.) Limitations to efficient water use in crop production. ASA, CSSA, and SSSA, Madison, WI.

26-   Tsai, S.M., S. Chen and H.Y. Wang, 2005, "A study on the practical model of planned effective rainfall for paddy fields in Taiwan". Journal of Marine Science and Technology 13(2), pp 73-82.

27-     Vote, C., Oeurng, C., Sok, T., Chanseng, P., Thavone I., Eberbach, P., Hornbuckle, J., 2015, A comparison of three empirical models for assessing cropping options in a data-sparse environment, with reference to Laos and Cambodia. Report number: 87, Affiliation: ACIAR Technical Reports.