تغییرات اقلیمی که در سالیان اخیر رخ داده است ایجاب می‌کند که تأثیر آن بر تبخیر تعرق مرجع به‌عنوان یک عامل مهم در تعیین نیاز آبی گیاهان مورد بررسی قرار گیرد. هدف از انجام این پژوهش تعیین تغییرات زمانی تبخیر تعرق مرجع و عوامل مؤثر بر آن در 10 ایستگاه‌ هواشناسی سینوپتیک استان کرمانشاه می‌باشد. داده‌های هواشناسی مورد استفاده شامل حداقل و حداکثر دما، میانگین دما، حداقل و حداکثر رطوبت نسبی، سرعت باد، تابش خالص ورودی به سطح و ساعات آفتابی در دوره آماری 1378 تا 1401 می‌باشد. برای تعیین تبخیر تعرق مرجع از سامانه نیاز آبی گیاهان کشور که منتج از روش پنمن مونتیث فائو است استفاده شد. برای تعیین تغییرات احتمالی تبخیر تعرق مرجع و عوامل اقلیمی مؤثر بر آن از آزمون پتیت نرم‌افزار XLSTAT استفاده شد. نتایج نشان داد متغیرهای اقلیمی مؤثر بر تبخیر تعرق مرجع در حال تغییر هستند. همچنین تغییرات سری‌های زمانی تبخیر تعرق مرجع ماهانه و سالانه به‌ترتیب در 42 و 60 درصد از ایستگاه‌های مورد بررسی در سطح احتمال پنج درصد معنی‌دار بوده و نشان‌دهنده‌ی وجود تغییر ناگهانی این متغیرها بود. ایستگاه هواشناسی گیلانغرب در همه ماه‌های سال دارای تغییرات ناگهانی افزایشی تبخیر تعرق مرجع بود. در مقیاس سالانه نیز ایستگاه‌های اسلام‌آباد غرب، کرمانشاه، گیلانغرب، جوانرود و هرسین دچار این تغییر شدند به‌طوری‌که ایستگاه گیلانغرب با 429 میلی‌متر داری بیشترین مقدار آن بود. تغییرات افزایشی تبخیر تعرق مرجع نشان‌دهنده‌ی افزایش نیاز آبی گیاهان است. لذا می‌بایست منابع آبی را با برنامه‌ریزی مناسب‌تر در اختیار بخش کشاورزی قرار داد.

آب به‌عنوان مهم‌ترین و محدودکننده‌تـرین نهاده تولیدی در اغلب مناطق کشاورزی ایران خودنمایی می‌کند. از طرفی استفاده بهینه از منابع آب یکی از مهم‌ترین مسائل مطرح در کشاورزی پایدار به‌شمار می‌آید. آب به‌عنوان یک منبع قابل تجدید همواره به‌عنوان یک رکن اصلی کشاورزی مطرح بوده است. در مطالعه حاضر یک مدل بهینه‌سازی به منظور حداکثر نمودن سود و حداقل برهم خوردن پایداری منابع آب در کانال‌های L1، L2، L3، L4، L4A، L5، L6 ، L7، L8، L9، L10، L20 در شبکه آبیاری و زهکشی دشت قزوین توسعه داده شد. مدل بهینه‌سازی با استفاده از الگوریتم ژنتیک چندهدفه با دو تابع هدف مجزا ارایه گردید. برای واسنجی مزرعه‌ای مدل، نسبت کشت، هزینه تولید و قیمت فروش گیاهان عمده و مهم به همراه نسبت کشت آن‌ها در سال زراعی 1394 جمع‌آوری گردید. نتایج، حاکی از افزایش سود خالص به میزان 64 درصد نسبت به الگوی کشت موجود از طریق کاهش سطوح زیرکشت محصولات با سود خالص کم و افزایش سطح زیرکشت محصولات با درآمد بالا می‌باشد. افزایش درآمد حاصله از تغییر در الگوی کشت ثابت می‌کند اصلاح الگوی کشت موجود نیاز به بازنگری و تغییر دارد. هم‌چنین با توجه به تعریف تابع هدف دوم، میزان آب مصرفی در شرایط بهینه 20 درصد کاهش یافت.

با توجه به اهمیت گیاه سیب‌زمینی، شبیه‌سازی عملکرد آن تحت تنش‌های آبی با استفاده از مدل‌های شبیه‌سازی رشد گیاهی به محققان کمک می‌کند تا برنامه‌ریزی بهتری برای آبیاری آن انجام دهند. بدین‌منظور، این تحقیق برای ارزیابی دقت دو مدل آب‌محور AquaCrop و کربن‌محور WOFOST در شبیه‌سازی عملکرد سیب‌زمینی تحت شرایط ‌کم‌آبیاری در مراحل مختلف رشد انجام شد. از‌ این‌رو، داده‌های برداشت‌شده از یک مزرعه تحقیقاتی در چهارتخته شهرکرد در دو سال زراعی (1378-1377) مورد استفاده قرار گرفت. این داده‌ها شامل پنج سطح تنش آبی (E0، E1، E2، E3 و E4 به ترتیب نشان‌دهنده‌ی 100، 85، 70، 50 و 30 درصد تأمین نیاز آبی) و سه زمان اعمال تنش (T1، T2 و T3 به ترتیب نشان‌دهنده‌ی 50 روز رشد اول (استقرار بذر و رشد رویشی)، دوم (رشد کامل) و سوم (رسیدن گیاه) از کل دوره رشد گیاه بود. مقادیر آماره RMSE برای شبیه‌سازی عملکرد سیب‌زمینی توسط مدل‌های AquaCrop و WOFOST به ترتیب برابر با 5/1 و 2/2 تن در هکتار بود. کارایی این دو مدل براساس آماره EF به ترتیب برابر با 95/0 و 98/0 بود. با توجه به آماره‌های MBE و NRMSE، دقت مدل AquaCrop بهتر از مدل WOFOST بود. بنابراین با توجه به تعداد داده‌های کمتر، دقت بهتر و واسنجی راحت‌تر مدل AquaCrop، کاربرد این مدل برای شبیه‌سازی سیب‌زمینی پیشنهاد می‌شود.

تبخیر-تعرق مرجع (ETo) یکی از پارامترهای اصلی در برنامه‌ریزی منابع آب و مدیریت آب آبیاری در مزرعه می‌باشد. از طرفی، ضریب تشت کلاس A (Kp ) عامل مهمی برای محاسبه تبخیر-تعرق است. روش‌های مختلفی در تعیین مقدار Kp با استفاده از سرعت باد، رطوبت نسبی و طول پوشش گیاهی وجود دارد. در پژوهش حاضر با استفاده از داده‌های هواشناسی روزانه در دوره 4 ساله از ایستگاه هواشناسی شهرکرد با استفاده از معادلات گوناگون نظیر کوئنکا (Cuenca)، آلن پرویت (Allen and Pruitt)، اشنایدر (Snyder)، اورنگ (Orang) و پریرا (Pereira) مقادیر ضریب تشت تخمین زده شد. سپس این مقادیر با استفاده از روش‌های تعیین تبخیر-تعرق گیاه مرجع، شامل فائو-پنمن-مانتیث پنمن 24، تورک، بلانی-کریدل و هارگریوز-سامانی نیز به دست آمد. سپس تمام روش‌ها با نتایج حاصل از روش لایسیمتر به عنوان روش مبنا مورد مقایسه قرار گرفت. همچنین برای انتخاب بهترین مدل، بین سه پارامتر ریشه میانگین مربعات خطا، شاخص میانگین قدر مطلق خطا و خطای استاندارد تخمین رتبه­بندی انجام شد. نتایج نشان داد که معادلات مبتنی بر تشت تبخیر نتایج بهتری نسبت به روش‌های تجربی دارند. همچنین معادله تورک به عنوان دقیق‌ترین و پنمن 24 به عنوان ضعیف‌ترین روش تعیین شدند.

جهت تخمین ضرایب تنش (Ks) و ضریب گیاهی (Kc) و همچنین ضرایب پاسخ عملکرد گیاه به آب یا ضریب حساسیت (Ky) در مراحل مختلف رشد بادام‌ زمینی، تحقیقی به‌صورت کرت‌های خرد شده در قالب طرح پایه بلوک‌های کامل تصادفی در سه تکرار در سال‌های 1396و1397 در استان گیلان اجرا شد.تیمار اصلی شامل دیم و تأمین120، 100، 80،60 و 40 درصد نیازآبی و تیمار فرعی شامل دو رقم بادام‌ زمینی جنوبی و گیل بود. باتوجه به نتایج، مقادیر ضرایب ‌‌تنش آبی، در رقم جنوبی در سال 96 و 97 به ترتیب در بازه 1-45/0 و 1-63/0 متغیر بود، در حالی که این ضریب در رقم گیل در سال 96 در بازه 1-47/0 و درسال 97 در بازه 1-64/0 قرار داشت.ضریب‌ گیاهی در مرحله ابتدایی (20روز)، توسعه‌ گیاه (30روز)، میانی (45روز) و پایانی (30روز) در رقم جنوبی در سال‌ 96 به‌ترتیب 4/0، 37/0، 01/1 و 79/0 ودر سال 97 به‌ترتیب 4/0، 37/0، 98/0 و 75/0 به‌دست آمد. در حالی که در رقم گیل، این ضرایب در سال‌ 96 به‌ترتیب 4/0، 36/0، 01/1 و 78/0 و در سال 97 به‌ترتیب 4/0، 36/0، 98/0 و 74/0 بود. واسنجی ضریب‌ پاسخ عملکرد گیاه به آب‌ در ارقام گیل و جنوبی با روش‌های Raes, (2004) و Tafteh et al, (2013) مورد بررسی قرار گرفت. در روش Raes, (2004) مقدار ریشه میانگین مربعات خطا 183کیلوگرم در هکتار و مقدار نرمال شده آن حدود 16 درصد و شاخص کارایی این روش 72/0 بود. در روش Tafteh et al, (2013) مقدار ریشه میانگین مربعات خطا 188 کیلوگرم در هکتار و مقدار نرمال شده آن حدود 17 درصد و شاخص کارایی این روش 71/0 به‌دست آمد.با توجه به NRMSE دو مدل بررسی شده،نتابج کلی حاکی ازآن است که مدل Raes, (2004) با 164/0 و مدل Tafteh et al, (2013) با 168/0، در برآورد عملکرد بادام‌زمینی دارای دقت قابل قبولی می-باشند.

در بهره‌برداری از آب‌های با کیفیت پایین در مناطق خشک و نیمه­خشک، مدیریت آبیاری برای افزایش بهره‌وری مصرف آب ضروری می‌باشد. ﺗﻌﯿﯿﻦ ﺗﺎﺑﻊ تولید آب- ﺷﻮری- ﻋﻤﻠﮑﺮد ابزار مهمی برای مدیریت آبیاری است. در این پژوهش، توانایی مدل گیاهی AquaCrop در مدیریت­های مختلف آبیاری و در سطوح مختلف شوری برای غلات عمده دشت قزوین شامل گندم، جو و ذرت ارزیابی شد. نتایج بررسی، ضریب تبیین را برای عملکرد گندم، جو و ذرت به ترتیب 0/97، 0/86 و 0/91 نشان داد. بنابراین مدل مزبور در شرایط شوری و کم‏آبیاری با تقریب خوبی می‌تواند عملکرد را ارزیابی نماید. برای تعیین توابع تولید بهینه هر محصول نتایج مدل گیاهی با سه مدل رگرسیون‏ ﺧﻄﯽ، غیرخطی و همچنین شبکه عصبی مصنوعی مقایسه گردید. ﻧﺘﺎﯾﺞ ﻧﺸﺎن داد ﮐﻪ مدل شبکه عصبی توانست عملکرد را نسبت به مدل AquaCrop با همبستگی بالا (0/99) برآورد نماید. در صورتی که این مقادیر در تابع خطی برای گیاه گندم و جو و ذرت به ترتیب0/98، 0/95، 0/78 و در تابع نمایی 0/92، 0/86 و 0/81 بود. همچنین، خطای محاسبه شده در روش شبکه عصبی برای گیاه گندم، جو، ذرت به ترتیب 40/16، 62/09 و 87/08 کیلوگرم بود که این میزان به ترتیب در مقایسه با مدل خطی 75%، 70% و 95% و نسبت به مدل نمایی 90%، 85% و 93% کاهش داشت. بهترین شبکه آموزش دیده برای تعیین تابع تولید آب- شوری برای جو و گندم پنج نرون و برای ذرت هفت نرون در ساختار شبکه‌ی تک لایه معرفی گردید. تحلیل حساسیت به کار رفته برای گیاهان گندم وجو نشان داد که مدل‏های رگرسیون خطی، نمایی و شبکه عصبی نسبت به پارامتر مقدار آب آبیاری و میزان شوری آب و خاک حساسیت کم دارند و تنها حساسیت گیاه ذرت نسبت به پارامتر شوری خاک در محدوده متوسط قرار گرفت.

با توجه به اهمیت چغندرقند در صنایع غذایی کشور، لازم است واکنش این گیاه زراعی نسبت به مقادیر مختلف آب آبیاری بررسی شود. با توجه به وقت‌گیر بودن و هزینه‌بر بودن انجام آزمایش‌های مختلف مزرعه‌ای، بهتر است یک مدل گیاهی مناسب بدین منظور انتخاب شود. برای دستیابی به این هدف، مدل‌های AquaCrop و CropSyst در شبیه سازی عملکرد و کارایی مصرف آب چغندرقند تحت تیمارهای مختلف آبیاری مورد ارزیابی قرار گرفتند. بدین منظور داده‌های برداشت شده از ایستگاه تحقیقاتی فیض آباد قزوین برای چهار دور آبیاری مختلف (I1:6، I2: 9،I3: 12 و I4: 15 روز) مورد استفاده قرار گرفت. نتایج نشان داد دقت مدل AquaCrop بهتر از CropSyst بود. مدل AquaCrop به طور متوسط در برآورد عملکرد خطایی برابر با 7/1 تن در هکتار و مدل CropSyst خطایی برابر با 2/4 تن در هکتار داشتند. نتایج برای پارامتر کارایی مصرف آب برتری مدل AquaCrop بر CropSyst را نشان داد. کارایی هر دو مدل برای تعیین عملکرد و کارایی مصرف آب قابل قبول بود. خطای مدل AquaCrop در تعیین کارایی مصرف آب برابر با 21/0 کیلوگرم بر متر مکعب و خطای CropSyst برابر با 5/0 کیلوگرم بر مترمکعب بود. مقایسه آماره R2 بین مقادیر عملکرد و کارایی مصرف به دست آمده توسط دو مدل مورد نظر نشان داد که نتایج مدل AquaCrop همبستگی بیشتری با مقادیر مشاهداتی داشت. براساس کلیه نتایج، استفاده از مدل AquaCrop برای شبیه‌سازی عملکرد چغندرقند پیشنهاد می‌شود.

ﻓﺮآﯾﻨﺪ ﻧﻔﻮذ آب ﺑﻪ ﺧﺎک از اجزای مهم چرخه هیدرولوژی و مدیریت آب در مزرعه بوده که اندازه‌گیری آن زمان‌بر و پرهزینه است. از این‌رو ﻣﺪلﻫﺎی ﻧﻔﻮذ به‌کار گرفته می‌شوند. در این پژوهش مدل‌های کوستیاکوف، کوستیاکوف - لوئیس، فیلیپ، سازمان حفاظت خاک آمریکا، اورتون و هورتون براساس آزمایش استوانه‌های دوگانه در دو مزرعه گندم و لوبیا با هدف تعیین بهترین مدل نفوذ در اراضی جهاد نصر خوزستان بررسی شدند. نتایج نشان داد متوسط سرعت نفوذ در مزرعه گندم بین 47/35 سانتی‌متر در ساعت در رطوبت 83/15 درصد در قبل از آبیاری اول تا 35/6 سانتی‌متر در ساعت در رطوبت 20/29 درصد بعد از آبیاری دوم بود. متوسط سرعت نفوذ در مزرعه لوبیا با رطوبت اولیه 43/16 درصد قبل از آبیاری اول بین 63/61 تا 70/13 سانتی‌متر در ساعت در رطوبت 10/23 درصد بعد از آبیاری دوم بود. کمترین و بیشترین میانگین ریشه مربعات خطا (RMSE) مربوط به ضرایب مدل‌های نفوذ تجمعی در مزرعه گندم به‌ترتیب 21/1 و 14/3 سانتی‌متر با ضریب تبیین (R2) 93/0 و 95/0 و در مزرعه لوبیا 57/1 و 42/3 سانتی‌متر با R2، 90/0 و 92/0 از معادلات فیلیپ و هورتون حاصل شد. کمترین و بیشترین RMSE مولفه سرعت نفوذ در مزرعه گندم 46/0 و 63/0 و در مزرعه لوبیا 90/0 و 40/1 سانتی‌متر بر دقیقه از معادلات فیلیپ و هورتون به‌دست آمد. رتبه‌بندی دقت مدل‌ها در مزرعه گندم و لوبیا نشان داد مدل‌های کوستیاکوف - لوئیس و هورتون در برآورد سرعت نفوذ و کوستیاکوف - لوئیس و فیلیپ در برآورد نفوذ تجمعی بیشترین دقت را دارند.

طراحی و اجرای الگوی کشت مناسب به منظور کنترل هر چه بیشتر عوامل محدود کننده و بهره برداری بهینه از منابع آب ضروری است. در این مطالعه بهینه سازی الگوی کشت در شبکه آبیاری و زهکشی قزوین در پنج سطح آبیاری شامل I1، I2، I3، I4 و I5 (به ترتیب تخصیص آب 100، 90، 80، 70 و 65 درصد نیاز آبی گیاه) و سه سطح مختلف کشت شامل S1، S2 و S3 (به ترتیب برابر سطح کشت موجود، 10 درصد افزایش سطح زیر کشت و 10 درصد کاهش سطح زیر کشت نسبت به شرایط موجود) انجام گرفت. مقادیر سطح زیر کشت و میزان آب تخصیصی برای گیاهان با استفاده از مدل برنامه ریزی خطی بهینه شد و تابع هدف، حداکثرسازی سود بود. نتایج بهینه سازی نشان داد که در حالت S2 بیشترین سطح مربوط به گیاهان استراتژیک و در حالت S3 بیشترین سطح به گیاهان با سود بالاتر اختصاص یافت. در حالت S3I1 حداکثر درآمد کل (315 میلیون ریال) در میان تمامی سناریوها را داشت. اختصاص آب در سطح I2 ضمن حفظ درآمد، بهره وری اقتصادی را در سطوح مختلف به طور متوسط 0.82 میلیون ریال در مترمکعب آب افزایش داده است. لذا می توان با مصرف آب کم تر و اختصاص سطح زیر کشت کم تر درآمد بیشتری داشت. همچنین تخصیص آب I4 و I5 با توجه به کاهش درآمد و عملکرد توصیه نمی شود. مدل در شرایط کم آبی سطح زیر کشت گیاهان آب بر مثل گوجه، چغندر و یونجه را محدود کرد.

این تحقیق به منظور ارزیابی مدل‌های رشد گیاهی WOFOST و AquaCrop در شبیه‌سازی عملکرد ذرت تحت مدیریت‌های مختلف آب مصرفی (T1: 50، T2: 75، T3: 100 و T4: 150 میلی‌متر تبخیر از تشت تبخیر) با استفاده از داده‌های برداشت شده در سال 1383 از یک مزرعه تحقیقاتی واقع در اهواز انجام شد. نتایج آزمایش نشان داد که بیشترین اختلاف بین مقادیر شبیه‌سازی شده با استفاده از مدل AquaCrop و مقادیر اندازه‌گیری شده در تیمار T3 (45/0 تن در هکتار) و کمترین اختلاف بین این مقادیر در تیمار T2 (10/0 تن در هکتار) مشاهده شد. اختلاف بیشترین و کمترین مقادیر شبیه‌سازی عملکرد دانه ذرت با استفاده از مدل WOFOST با مقادیر اندازه‌گیری شده به ترتیب در تیمارهای T4 (15/0 تن در هکتار) و T1 (01/0 تن در هکتار) مشاهده شد. کمترین و بیشترین اختلاف بین مقادیر شبیه‌سازی شده با مدل AquaCrop و مقادیر اندازه‌گیری شده زیست‌توده در تیمارهای T4 (1/1 تن بر هکتار) و T3 (03/2) مشاهده شد. نتایج شبیه‌سازی با مدل WOFOST نیز نشان داد که بیشترین و کمترین اختلاف بین مقادیر شبیه‌سازی شده و اندازه‌گیری شده به ترتیب به تیمارهای T1 (95/1) و T2 (65/0) اختصاص داشت. نتایج آماره‌‌ی RMSE برای عملکرد دانه ذرت توسط مدل‌های AquaCrop و WOFOST به ترتیب برابر با 16/0 و 15/0 تن بر هکتار و برای زیست‌توده ذرت به ترتیب برابر با 92/0 و 88/0 تن در هکتار بود. مقادیر آماره MBE به دست آمده از نتایج شبیه‌سازی عملکرد دانه ذرت برای دو مدل AquaCrop و WOFOST به ترتیب برابر با 04/0 و 05/0- و برای زیست‌توده ذرت به ترتیب برابر با 52/0- و 47/0- تن در هکتار بود. به طور کلی می­توان بیان کرد که، مدل WOFOST دقت بیشتری نسبت به مدل AquaCrop داشت.

هدف از پژوهش حاضر ارزیابی مدل‌های SALTMED و AquaCrop در شبیه‌سازی عملکرد ذرت تحت دو تیمار کم‌آبیاری و کاربرد سوپرجاذب بود. بدین منظور آزمایشی در قالب طرح کرت‌های خرد شده در پایه بلوک‌های کامل تصادفی با 12 تیمار و سه تکرار در دو کشت بهاره و تابستانه انجام شد. تیمارهای مورد استفاده در این آزمایش شامل مقدار آب آبیاری (در سه سطح 100، 75 و 50 درصد نیاز آبی گیاه) و سطوح مختلف سوپرجاذب A300 (در چهار سطح صفر، 0.3، 0.6 و 0.8 گرم در هر کیلوگرم خاک) بود. نتایج آماره‌های NRMSE، RMSE، MBE، EF و d برای مدل SALTMED به ترتیب برابر با 0.126، 0.587 تن بر هکتار، 0.061 تن بر هکتار، 0.92 و 0.91 و برای مدل AquaCrop به ترتیب برابر با 155، 0.721 تن بر هکتار، 0.090- تن بر هکتار، 0.88 و 0.91 به‌دست آمد. آماره R2 نیز برای مدل‌های SALTMED و AquaCrop به ترتیب 0.93 و 0.91 به‌دست آمد. در نهایت نتایج این تحقیق نشان داد که گرچه مدل SALTMED از دقت بهتری نسبت به مدل AquaCrop برخوردار بوده، لیکن کارایی هر دو مدل در شبیه سازی عملکرد ذرت در تیمارهای مورد بررسی، قابل قبول بود. در نهایت نتایج این تحقیق نشان داد که گرچه مدل SALTMED از دقت بهتری نسبت به مدل AquaCrop برخوردار بوده، لیکن کارایی هر دو مدل در شبیه سازی عملکرد ذرت در تیمارهای مورد بررسی، قابل قبول بود.

مصرف آب در مزرعه به صورت تبخیر-تعرق (ET) بیان می شود. چنانچه نیاز آبی گیاه تامین نشود میزان تبخیر - تعرق گیاه کمتر از تبخیر-تعرق پتانسیل بوده و تنش آبی رخ داده و عملکرد گیاه کاهش می یابد. به‌منظور جلوگیری از کاهش عملکرد گیاه باید از منابع آب محدود بر مبنای نیازهای اجتناب ناپذیر گیاه استفاده بهینه شود. یکی از روش های استفاده بهینه از آب در بخش کشاورزی، افزایش کارآیی و مصرف آب در تولید محصولات کشاورزی نظیر سیب‌زمینی از طریق توابع تولید و رابطه نسبی عملکرد و آب مصرفی است. پژوهش حاضر با هدف ارزیابی توابع تولید حاصلضرب اصلاح شده ریس (2004) و حاصلضربی اصلاح شده تافته و همکاران (2013) در برآورد عملکرد سیب‌زمینی تحت شرایط کم‌آبیاری انجام شد. بدین منظور آزمایشی در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با پنج تیمار و سه تکرار و به مدت دو سال زراعی و جمعا30 تیمار در مرکز تحقیقات کشاورزی شهرکرد انجام شد. تیمارهای آبیاری در پنج سطح شامل آبیاری کامل (E0)، 85 درصد (E1)، 70 درصد (E2)، 55 درصد (E3) و 30 درصد (E4) تبخیر-تعرق واقعی گیاه سیب‌زمینی از لایسیمتر زهکش‌دار، در مراحل مختلف رشد گیاه شامل مرحله استقرار بذر و رشد رویشی (T1)، مرحله رشد کامل (T2) و مرحله رسیدن غده‌ها (T3) بود. نتایج نشان داد که بیشترین نیاز آبی برابر با 814 میلی‌متر و مربوط به تیمار T16 با حداکثر محصول 42500 کیلوگرم در هکتار بوده و حداقل آب مصرفی برابر با 512 میلی‌متر و مربوط به تیمار T15 با عملکرد 24600 کیلوگرم در هکتار بود. پس از محاسبه عملکرد محصول با استفاده از روش‌های ریس (2004) و تافته و همکاران (2013)، عملکرد این دو تابع با میزان عملکرد اندازه‌گیری شده در مزرعه مقایسه شد. در روش اول مقدار RMSE، NRMSE به ترتیب 7113، 19/0، و در روش دوم مقدار این آماره ها به ترتیب 6830، 18/0 بود. هر دو روش بر اساس شاخص MBE داری بیش برآوردی بوده و روش تافته و همکاران (2013) با ضرایب FAO کمترین مقدار MBE را دارا بود. لذا با استفاده از این روش مقادیر ضریب حساسیت واسنجی شده و در نهایت ضرایب واکنش عملکرد گیاه بر اساس تابع تافته و همکاران برای 4 دوره گیاهی استاندارد FAO (اولیه، توسعه، میانی و پایانی) به‌ترتیب 29/0، 12/1، 95/0 و 46/0 به‌دست آمد.

با توجه به اهمیت گیاه گندم، کاشت آن در بسیاری از دشت‌های استان خوزستان انجام می‌شود. لیکن شرایط کاشت برای این گیاه زراعی در همه دشت‌ها یکسان نیست. بنابراین نیاز است آزمایش‌های متعددی برای تعیین شرایط مناسب کاشت آن انجام شود. این آزمایش‌ها سبب صرف وقت و هزینه بسیاری می‌شوند. به همین دلیل استفاده از مدل‌های گیاهی مانند AquaCrop برای بررسی سناریوهای مختلف تأمین آب آبیاری و تاریخ کاشت بسیار ضروری است. براساس این هدف، پژوهش حاضر به منظور ارزیابی مدل AquaCrop و شبیه‌سازی عملکرد و بهره‌وری آب گندم در دشت هندیجان انجام شد. بدین منظور، داده‌های مورد نیاز از 9 زمین زراعی در طی دو سال زراعی (1395-1393) برداشت شد. بیشترین عملکرد گندم در این مطالعه برابر با 1626 کیلوگرم بر هکتار (با بهره‌وری آب 15/0 کیلوگرم بر مترمکعب) بود. نتایج صحت‌سنجی مدل AquaCrop نشان داد که این مدل برای شبیه‌سازی هر دو پارامتر عملکرد و بهره‌وری آب دچار خطای بیش‌برآوردی شد (≥0 میانگین خطای اریب). دقت (≤0.1 جذر میانگین مربعات نرمال شده) و کارایی (≥0 کارایی مدل) این مدل برای شبیه‌سازی هر دو پارامتر مذکور مطلوب بود. بنابراین از این مدل برای شبیه‌سازی عملکرد و بهره‌وری آب گندم برای سه مقدار آب آبیاری 300، 500 و 700 میلی‌متر در سه تاریخ کاشت دهه اول، دوم و سوم آبان استفاده شد. نتایج نشان داد که کاربرد آب آبیاری 700 میلی‌متر و رعایت تاریخ کاشت دهه سوم آبان سبب دستیابی به عملکرد 1500 کیلوگرم بر هکتار و بهره‌وری آب 5/0 کیلوگرم بر متر مکعب شد.

با توجه به عدم توزیع ایستگاه های باران سنجی در سطح کشور و نیاز به تعیین و تخمین بارش در مزارع آبیاری جهت برنامه ریزی آبیاری، ابزار هایی که بتوانند در تعیین بارش در سطح مزارع کمک نمایند از اهمیت بالایی برخوردار می باشند. در این مطالعه از ابزار گوگل ارث انجین و اطلاعات ماهواره‌ای CHIRPS ، TRMM و GPM به ترتیب در بازه‌های زمانی مختلف استفاده شد. با استفاده از این ابزار مقدار بارش در بازه های روزانه، دهه و ماهانه در ایستگاه اهواز و ایذه در بازه 1393-1394 و 1396 -1397 مورد بررسی قرار گرفت و در نهایت با استفاده از اطلاعات 9 ایستگاه ارزیابی نهایی انجام شد. نتایج نشان داد که سامانه در بازه ماهانه از شاخص کارایی بالایی برخوردار است (99/0) و مقدار خطای نرمال شده آن حدود 36 درصد می باشد. ارزیابی نشان داد که به طور متوسط 51 درصد خطا در برآورد بارش وجود دارد و به میزان 1/3 میلی متر به طور متوسط مقدار بارش کمتر برآورد می شود. شاخص توافق و کارایی مدل قابل قبول بود همچنین از نظر آزمون F-Test تفاوت معنی داری بین داده های برآورد شده و اندازه گیری شده مشاهده نشد ولی جهت افزایش دقت آن می بایست از روش های مختلف پهنه بندی مانند کوکریجینگ استفاده نمود و از آن به عنوان پارامتر کمکی به همراه نقشه رقوم ارتفاعی استفاده کرد.

چکیده اهداف: کم‌آبی و عدم تغذیه کافی به عنوان عوامل اساسی در کاهش عملکرد ریشه چغندرقند در کشور ایران شناخته شده‌اند. با توجه به اینکه آبیاری و کود بور در زراعت چغندرقند اهمیت دارند؛ هدف از پژوهش حاضر شبیه‌سازی اثر این دو فاکتور بر عملکرد ریشه چغندرقند با استفاده از مدل AquaCrop بود. مواد و روش‌ها: تیمارهای مورد استفاده در این تحقیق شامل مدیریت آبیاری در چهار دور (I1:6، I2: 9،I3: 12 و I4: 15 روز) و سطوح کود بور در سه سطح F0: 21، F1: 30 و F2: 39 کیلوگرم در هکتار؛ به ترتیب نشان دهنده سطوح کم، متوسط ومناسب بود. یافته‌ها: بیشترین و کمترین اختلاف بین مقادیر شبیه‌سازی شده و مشاهداتی عملکرد ریشه به ترتیب در تیمارهای F2I2 (33/4 تن در هکتار) و F0I4 (37/0 تن در هکتار) به دست آمد. متوسط اختلاف بین مقادیر مشاهداتی و شبیه‌سازی شده عملکرد ریشه چغندرقند برابر با 77/1 تن بر هکتار بود. نتایج آماره‌های NRMSE (04/0) و RMSE (24/2) نشان داد که این مدل از دقت قابل قبولی در تعیین عملکرد ریشه چغندرقند برخوردار بود. با این وجود براساس آماره MBE (07/1) این مدل دچار خطای بیش برآوردی شد. آماره‌های d و EF نیز برابر با 99/0 به دست آمدند که حاکی از کارایی بالای این مدل بود. مقادیر آماره‌های RMSE و NRMSE برای کارایی مصرف آب به ترتیب برابر با 29/0 کیلوگرم بر متر مکعب و 04/0 تعیین شد. آماره MBE نیز برابر با 17/0 کیلوگرم بر مترمکعب برای کارایی مصرف آب به دست آمد. نتیجه‌گیری: با توجه به اهمیت پیش‌بینی اثر عوامل حاکم بر عملکرد چغندرقند در تولید پایدار، استفاده از این مدل برای شبیه‌سازی چغندرقند پیشنهاد می‌شود.

مدل‌های گیاهی ابزارهای مناسبی برای شبیه‌سازی واکنش گیاهان نسبت به عوامل محیطی هستند. به منظور استفاده از مدل‌های گیاهی لازم است دقت و کارایی آن‌ها برای شرایط مورد نظر بررسی شود. به همین دلیل، تحقیق حاضر به منظور ارزیابی دقت و کارایی دو مدل گیاهی AquaCrop و SWAP تحت شرایط استفاده از دورهای مختلف آبیاری در زراعت چغندرقند انجام شد. مدیریت آبیاری در چهار دور (I1:6، I2: 9،I3: 12 و I4: 15 روز) و در سه سال متوالی (Y1: سال اول؛ Y2: سال دوم و Y3: سال سوم) در یک مزرعه تحقیقاتی در فیض‌آباد قزوین مورد مطالعه قرار گرفت. سپس داده‌های سال اول برای واسنجی و داده‌های سال دوم و سوم به منظور صحت‌سنجی این دو مدل گیاهی مورد استفاده قرار گرفتند. نتایج نشان داد که هر دو مدل AquaCrop و SWAP در شبیه‌سازی عملکرد و بهره‌وری آب دچار خطای کم‌‌برآوردی شدند. مدل AquaCrop (79/1=RMSE تن بر هکتار) دقت بهتری نسبت به SWAP (85/1=RMSE تن بر هکتار) برای تعیین عملکرد داشت. براساس آماره NRMSE، دقت هر دو مدل AquaCrop و SWAP در تعیین عملکرد و بهره‌وری آب یکسان و در دسته عالی قرار داشت. کارایی این دو مدل (99/0=d و 99/0=EF) نیز یکسان و مطلوب بود. بنابراین استفاده از هر دو مدل برای شبیه‌سازی چغندرقند پیشنهاد می‌شود.

گندم مهم‌ترین گیاه زراعی در دنیا است. به همین دلیل شبیه‌سازی عملکرد آن توسط مدل‌های گیاهی می‌تواند کمک شایانی برای پیش‌بینی عملکرد آن در شرایط مختلف آبیاری در مزرعه کند. به همین دلیل، به منظور ارزیابی دقت مدل AquaCrop، به عنوان یکی از مدل‌های گیاهی مورد استفاده محققان، نسبت به مقادیر مختلف تأمین آب آبیاری تحت کشت زارعین، تحقیق حاضر در شبکه آبیاری کوثر واقع در استان خوزستان انجام شد. بدین منظور، داده‌های ده ساله سه مزرعه به صورت تصادفی در این شبکه انتخاب شد. سپس 70 درصد داده‌ها برای واسنجی این مدل به کار برده شد. نتایج واسنجی AquaCrop نشان داد که این مدل دارای خطای قابل قبول و کارایی مناسبی می‌باشد. بنابراین صحت‌سنجی مدل با استفاده از 30 درصد باقیمانده داده‌ها انجام شد. نتایج نشان داد که متوسط اختلاف بین مقادیر مشاهده‌ شده و شبیه‌سازی شده عملکرد دانه و کارایی مصرف آب گندم به ترتیب برابر با 45/0 تن در هکتار و 05/0 کیلوگرم بر مترمکعب بود. همچنین نتایج آماره‌های MBE، RMSE و NRMSE برای عملکرد دانه گندم به ترتیب برابر با 14/0 تن در هکتار، 52/0 تن در هکتار و 13/0 و برای کارایی مصرف آب به ترتیب برابر با 01/0 کیلوگرم بر مترمکعب، 06/0 کیلوگرم بر مترمکعب و 10/0 بود. آماره‌های EF و d برای عملکرد به ترتیب برابر با 3/0 و 99/0 و برای کارایی مصرف آب به ترتیب برابر با 1/0 و 99/0 بود. بنابراین، دقت این مدل برای شبیه‌سازی هر دو پارامتر قابل قبول بود و می‌توان از این مدل برای شبیه‌سازی عملکرد دانه و کارایی مصرف آب در سطح مزرعه استفاده کرد.

به‌منظور ارزیابی دو مدل AquaCrop و Cropsyst در شبیه‌سازی عملکرد و کارآیی مصرف آب سیب‌زمینی، تحقیق حاضر در یک مزرعه تحقیقاتی در چهارتخته شهرکرد در دو سال زراعی با استفاده از دو تیمار مقدار تنش آبی در پنج سطح (E0، E1، E2، E3 و E4 به­ترتیب نشان‌دهنده‌ی 100، 85، 70، 50 و 30 درصد تأمین نیاز آبی که بر اساس نتایج لایسیمتر تعیین شده بود) و زمان اعمال تنش در سه دوره زمانی از کشت سیب‌زمینی شامل T1، T2 و T3 به­ترتیب نشان‌دهنده‌ی 50 روز رشد اول (کشت بذر و رشد رویشی)، دوم (رشد کامل) و سوم (رسیدن گیاه) از کل دوره رشد و مجموعاً 30 داده انجام شد. از داده‌های سال اول به منظور واسنجی و داده‌های سال دوم برای صحت‌سنجی این دو مدل استفاده شد. نتایج شبیه‌سازی توسط AquaCrop نشان داد که بیشترین و کمترین خطای عملکرد به­ترتیب برابر با 15/3 (E1T2) و 3/0 (E1T3) تن در هکتار و بیشترین و کمترین خطای کارآیی مصرف آب به­ترتیب برابر با 53/0 (E3T2) و 03/0 (E4T2) کیلوگرم بر مترمکعب بود. بیشترین و کمترین خطای برآورد عملکرد توسط مدل Cropsyst به­ترتیب برابر با 34/2 (E3T3) و 35/0 (E1T2) تن بر هکتار بودند. این مقادیر برای کارآیی مصرف آب به­ترتیب برابر با 32/0 (E3T2) و 03/0 (E1T1) کیلوگرم بر مترمکعب به دست آمد. مقادیر آماره‌ NRMSE عملکرد برای مدل‌های AquaCrop و Cropsyst در مرحله واسنجی به­ترتیب 9/0 و 7/0 و در مرحله صحت‌سنجی به­ترتیب برابر با 5/0 و 9/0 بود. مقادیر آماره EF عملکرد برای مدل AquaCrop در مراحل واسنجی و صحت‌سنجی به­ترتیب برابر با 99/0 و 95/0 و برای مدل Cropsyst در این دو مرحله به­ترتیب برابر با 90/0 و 79/0 بود. بنابراین، گرچه هر دو مدل دقت مطلوبی داشتند ولی AquaCrop کارآیی بهتری داشت. بر اساس این نتایج، استفاده از مدل AquaCrop در تنش‌های آبی خفیف (به دلیل شبیه‌سازی بهتر واکنش گیاه به آب جذب‌شده) و کاربرد Cropsyst در تنش‌های شدیدتر (به دلیل استفاده این مدل از معادله مبتنی برتابش) توصیه می‌شود. همچنین، کاربرد مدل Cropsyst در مرحله میانی رشد سیب‌زمینی بهتر از مدل AquaCrop است.

سابقه و هدف: گیاه دارویی مرزه (Satureja hortensis) گیاهی یکساله، علفی و متعلق به خانواده نعناعیان و از گیاهان دارویی مهم می‌باشد به عنوان گیاه دارویی و ادویه‌ای، همچنین به عنوان سبزی تازه مورد استفاده قرار می‌گیرد. گونه‌های مختلف گیاهی از نظر مقاومت به خشکی دامنه وسیعی را نشان می‌دهند که به دلیل سازگاری‌های فیزیولوژیک، مورفولوژیک و بیوشیمیایی آنها می‌باشد. استفاده از انواع کودهای آلی از‌ جمله هیومیک اسید، برای بهبود کمی و کیفی محصولات زراعی و باغی بدون اثر مخرب زیست‌محیطی رواج فراوان یافته است. اثرات هورمونی و بهبود جذب عناصر غذایی جهت بالا بردن عملکرد بخصوص در شرایط تنش از اثرات اسید هیومیک حاصل از هوموس و سایر منابع طبیعی و باکتری‌های محرک رشد است. با ‌توجه ‌به خشک و نیمه‌خشک بودن مساحت زیادی از کشور ایران، صرفه‌جویی در مصرف آب ضرورت دارد؛ از طرفی دیگر تغذیه در عملکرد و کیفیت مواد مؤثر گیاهان دارویی اهمیت زیادی دارد. بنابراین هدف از انجام این تحقیق بررسی اثر تنش خشکی و هیومیک اسید بر خصوصیات مورفولوژیک و فیزیولوژیک گیاه مرزه بوده است. مواد و روش‌ها: آزمایش به صورت فاکتوریل بر پایه طرح کاملا تصادفی در چهار تکرار، در سال1396 در شرایط گلخانه انجام شد. رژیم های رطوبتی در چهار سطح آبیاری 40، 60، 80 و 100 درصد طرفیت زراعی و محلول‌پاشی هیومیک اسید در چهار غلظت صفر، 150، 300 و 450 میلی‌گرم بر لیتر اعمال شدند. در مرحله 6 تا 8 برگی، تیمارهای خشکی بر گلدان‌ها اعمال شد. هیومیک اسید در غلظت‌های مدنظر در دو مرحله محلول‌پاشی شد. مرحلة اول محلول پاشی، زمانی که گیاهان در مرحله 4 تا 6 برگی بودند و مرحله دوم به فاصله دو هفته پس از محلول‌پاشی اول انجام شد. حدود 7 هفته پس از اعمال تیمارهای خشکی ، صفاتی از قبیل ارتفاع بوته، تعداد شاخه فرعی، تعداد برگ، طول برگ، وزن خشک بوته، پرولین، کلروفیل a، b و کل، کارتنوئید و کربوهیدرات اندازه‌گیری شد. یافته‌ها: نتایج نشان داد که بیشترین ارتفاع بوته، تعداد برگ، تعداد شاخه فرعی و وزن خشک بوته در شرایط آبیاری در 100 درصد ظرفیت زراعی و محلول‌پاشی با 450 میلی‌گرم در لیتر هیومیک اسید به دست آمد؛ در‌حالی‌که بیشترین میزان طول برگ، کلروفیل a، b و کل، کارتنوئید و کربوهیدرات از تیمار آبیاری در 100 درصد ظرفیت زراعی و محلول‌پاشی 300 میلی‌گرم در لیتر هیومیک اسید حاصل شد. همچنین بیشترین مقدار پرولین از تیمار آبیاری در 40 درصد ظرفیت زراعی و بدون کاربرد هیومیک اسید بدست آمد. نتیجه‌گیری: گیاه مرزه حساس به تنش خشکی است و با بالا رفتن شدت تنش و رسیدن به 40 درصد ظرفیت زراعی، کاهش میزان صفات فیزیولوژیک و مورفولوژیک گیاه مرزه رخ داد. در این بین تیمار اسیدهیومیک تأثیر مثبت و معنی‌داری بر صفات مذکور داشته است، در نهایت با بهبود جذب عناصر غذایی و توسعه بخش‌های رویشی و زایشی سبب افزایش صفات فیزیولوژیک و مورفولوژیک گردید. بیشترین تأثیر تیمار اسیدهیومیک در طی بروز تنش خشکی در گیاه مرزه، مربوط به تیمار 450 میلی‌گرم در لیتر بود. بیشترین تولید گیاه مرزه در تیمار آبیاری 100 درصد ظرفیت زراعی و محلول‌پاشی‌ 450 میلی‌گرم در لیتر هیومیک اسید حاصل گردید.

برنامه‌ریزی آبیاری بهینه می‌تواند به عملکرد مناسب و سود مکفی کمک نماید. بدین منظور، برای برنامه‌ریزی آبیاری گیاه کلزا، از مدل AquaCrop استفاده شد. در ابتدا مقادیر بهینه آب آبیاری برای حصول بیشترین عملکرد (Im) و سود اقتصادی (Iw) تعیین شدند. سپس با استفاده از این مقادیر، دوازده سناریوی مختلف کم‌آبیاری (T12-T1) برای هر کدام از مقادیر Im و Iw توسط مدل واسنجی شده‌ی AquaCrop شبیه‌سازی شد. نتایج نشان داد که مقادیر Im و Iw به ترتیب برابر با 53 و 45 سانتی‌متر بود. بیشترین عملکرد در تیمار آبیاری کامل (FI) برای هر دو مقدار Iw (2432 تن بر هکتار) و Im (2496 تن بر هکتار) به دست آمد. بالاترین کارایی مصرف آب با کاربرد Im در تیمارهای T8، T11 و T6 به ترتیب با مقادیر 65/0، 63/0 و 58/0 کیلوگرم بر مترمکعب به دست آمد. در عمق Iw، بالاترین کارایی مصرف آب برابر با 33/0، 37/0 و 38/0 مترمکعب بر ثانیه به دست آمد. براساس این نتایج، تیمارهای T8، T11 و T6 به دلیل کارایی مصرف آب بالا و عملکرد قابل‌قبول (به ترتیب با 1832، 1566 و 1876 تن بر هکتار در آبیاری با Im و 1264، 1169 و 1189 تن بر هکتار در آبیاری با Iw) توصیه می‌شوند.