تحسين آداء ري القمح على مصاطب باستخدام نموذج WinSRFR

نوع المستند : Original Article

المؤلفون

1 استاذ هندسة الري والصرف - قسم الهندسة الزراعية والنظم الحيوية - کلية الزراعة - جامعة الأسکندرية - مصر.

2 طالب ماجستير - قسم الهندسة الزراعية والنظم الحيوية - کلية الزراعة - جامعة الأسکندرية - مصر.

3 مدرس هندسة الري والصرف - قسم الهندسة الزراعية والنظم الحيوية - کلية الزراعة - جامعة الأسکندرية - مصر.

4 استاذ مساعد هندسة الري والصرف - قسم الهندسة الزراعية والنظم الحيوية - کلية الزراعة - جامعة الأسکندرية - مصر.

المستخلص

أجريت تجارب حقلية بمحطة البحوث الزراعية في سخا بمحافظة کفر الشيخ خلال 2019/2020 لتقييم وتحسين أداء الري السطحى للقمح المنزرع على مصاطب ومقارنته بالطريقة الزراعة التقليدية بنظام الاحواض المستوية، وذلک باستخدام أنموذج WinSRFR. تم تنفيذ الزراعة على مصاطب (مصاطب بعرض 130 سم، مصاطب بعرض 100 سم) باستخدام آلة الزراعة على مصاطب التي تم الحصول عليها من مشروع الايکاردا بمصر. استندت معايرة النموذج الرياضي الى التطابق الوثيق بين منحنيات التقدم والرکود المرصودة والمنحنيات المحاکاة، تم استخدام بارامترات التسرب المعايرة في تقيييم وتحسين آداء الري عند استراتيجيات مختلفة. تم استخدام تحليل المحاکاة لتقييم أداء الري للتجربة المنفذة لطريقة المصاطب والحوض المسطح، حيث کانت کفاءة اضافة المياه 80 , 64 و43٪ وتجانس التوزيع 86 , 88 و90٪ وفواقد التسرب 20 , 36 و56٪ العميق وکفاية الري 1.07، 1.37 و2.08٪ لطريقة المصاطب 130 سم والمصاطب 100 سم وطريقة الاحواض المستوية على التوالي. تم استخدام اجراء التحليل الفيزيائي في أنموذج WinSRFR لتحسين وتطوير استراتيجيات التصميم المختلفة، أظهرت النتائج أن أداء الري انخفض مع زيادة الطول للمصاطب والاحواض المستوية، لذلک يجب تجنب الأطوال الکبيرة للغاية لأنها تؤدي إلى انخفاض کفاءة الري وتجانس توزيع المياه، فضلاً عن فقد کبير للمياه في التسرب العميق. يمکن ايضا أن تؤدي إدارة معدل التدفق وزمن الري من خلال النموذج الرياضي إلى زيادة کفاءة اضافة المياه وتقليل فواقد التسرب العميق لطريقة المصاطب 130 سم لأکثر من 15٪ و 60٪, وبنسبة 17٪ و 33٪ لطريقة المصاطب 100 سم, وبنسبة 23٪ و 17.5٪ لطريقة الاحواض المستوية على التوالي.

الكلمات الرئيسية

الموضوعات الرئيسية


Akbar, G., et al. (2016). Irrigation efficiencies potential under surface irrigated farms in Pakistan. Journal of Engineering and Applied Sciences, 35(2), 15-24.‏
Akbar, G., et al. (2017). Strategies to Improve the Irrigation Efficiency of Raised Beds on Small Farms. Sarhad Journal of Agriculture, 33(4). https://doi.org/10.17582/journal.sja/2017/33.4.615.623
Bautista, E., et al. (2009). Modern analysis of surface irrigation systems with WinSRFR. Agric Water Management, 96(7), 1146-1154.‏
Bautista, E., Schlegel, J. L., (2019). WinSRFR 5.1-user manual. USDA-Agricultural Research Service Arid Land Agricultural Research Center 21881 North Cardon Lane Maricopa, AZ, USA 85138. https://data.nal.usda.gov/system/files/WinSRFR5.pdf
Bautista, E., Schlegel, J., & Strelkoff, T. (2012). WinSRFR 4.1, Software and User Manual. Arid Land Agricultural Research Center Maricopa, 21881, 10–14.
Biru, D. S. (2018). Evaluation of Hydraulic Performance and Optimal Design of Furrow Irrigation Using SIRMOD and WinSRFR Software’s: The Case of Awash Melkessa.  (Doctoral dissertation), Adama Science and Technology University, Ethiopia 2018.
Clemmens, A. J., Dedrick, A. R., & Strand, R. J. (1995). BASIN-a computer program for the design of level-basin irrigation systems, version 2.0, WCL Report 19. US Water Conservation Laboratory, Phoenix, Arizona.‏
El-Beltagy, A.T., and Abo-Hadeed A.F. (2008). The main pillars of the National Program for maximizing the water-use efficiency in the old land. 30 p. The Research and Development Council. Ministry of Agriculture and Land Reclamation (MOALR), Giza, Egypt (in Arabic).
El-Halim, A. (2013). Impact of alternate furrow irrigation with different irrigation intervals on yield, water use efficiency, and economic return of corn. Chilean journal of agricultural research, 73(2), 175-180.‏ https://doi.org/10.4067/S0718-58392013000200014
Geeves, G. W., et al.  (1990). Productivity and sustainability from managing soil structure in cropping soils of southern NSW and northern Victoria with lighter-textured surfaces.‏ 
Jurriëns, M., et al.  (2001). SURDEV: surface irrigation software; design, operation, and evaluation of basin, border, and furrow irrigation (No. 59). International Institute for Land Reclamation and Improvement/ILRI.‏
Harun-ur-Rashid, M., 1990. "Estimation of Manning's roughness coefficient for basin and border irrigation," Agricultural Water Management, Elsevier, vol. 18(1), pages 29-33, May.
Khalifa, E. S., Okasha, A., & Shawat, S. (2019). Development of Surface  Irrigation Using Surge Irrigation Technique.  Journal of Fresenius Environmental Bulletin, 28(4 A), 3121-3130.‏

Klute, A.C (1987). Methods of Soil Analysis, Part 1 (Physical and Mineralogical Methods). Agronomy Monograph Nr. 9, Second Edition. Verlag Amer. Soc. Agron. und Soil Sci. Soc. Amer., Madison (Wisconsin), USA. https://doi.org/10.1002/jpln.19871500519

Mazarei, R., et al.  (2020). Optimization of furrow irrigation performance of sugarcane fields based on inflow and geometric parameters using WinSRFR in Southwest of Iran. Agricultural Water Management, 228, 105899.‏
Mazarei, R., Mohammadi, A. S., Naseri, A. A., Ebrahimian, H., & Izadpanah, Z. (2020). Optimization of furrow irrigation performance of sugarcane fields based on inflow and geometric parameters using WinSRFR in Southwest of Iran. Agricultural Water Management, 228(June 2019), 105899. https://doi.org/10.1016/j.agwat.2019.105899
Mazarei, R., Soltani Mohammadi, A., Ebrahimian, H., & Naseri, A. A. (2021). Temporal variability of infiltration and roughness coefficients and furrow irrigation performance under different inflow rates. Agricultural Water Management, 245(November). https://doi.org/10.1016/j.agwat.2020.106465
Pascual-Seva, N., et al.  (2013). Furrow-irrigated chufa crops in Valencia ( Spain ). II : Performance analysis and optimization. Spanish Journal of Agricultural Research, 11(1), 268–278.
Peter Waller, M. Y. (1994). Irrigation and Drainage Engineering. In Springer International Publishing (Vol. 67, Issue 803).
Roth, C. H., et al.  (2005). Evaluation and performance of permanent raised bed cropping systems in Asia, Australia and Mexico. Proceedings of a workshop held in Griffi th, Australia, 1–3 March 2005. ACIAR Proceedings No. 121.
Selim, T. (2011). The effect of land use on soil infiltration rate in a heavy clay soil in Egypt. Vatten, 67(1998), 161–166. http://www.tidskriftenvatten.se/mag/tidskriftenvatten.se/dircode/docs/48_article_4454.pdf
Strelkoff, T. S., & Clemmens, A. J. (2007). Hydraulics of surface systems. In Design and Operation of Farm Irrigation Systems, 2nd Edition (pp. 436-498). American Society of Agricultural and Biological Engineers.‏
Strelkoff, T. S., et al. (1996). BORDER: A design and management aid for sloping border irrigation systems. WCL Report, 21.
Ismail S. (1993). Optimal irrigation and wheat yield response to applied water. Journal of King Saud University 5:41-56.
Strelkoff, T. S., et al. (1999). Surface-irrigation evaluation models: Application to level basins in Egypt. Transactions of the American Society of Agricultural Engineers, 42(4), 1027–1036. https://doi.org/10.13031/2013.13250
Swelam, A. (2017). Raised-bed planting in Egypt: an affordable technology to rationalize water use and enhance water productivity. November. https://apps.icarda.org/wsInternet/wsInternet.asmx/DownloadFileToLocal?filePath=Science_Impacts/science_impact_raised_bed.pdf&fileName=science_impact_raised_bed.pdf
Waller, P., & Yitayew, M. (2015). Irrigation and drainage engineering. Springer.‏
Xu, J., et al. (2019). Evaluation and optimization of border irrigation in different irrigation seasons based on temporal variation of infiltration and roughness. Agricultural Water Management, 214 (23), 64–77. https://doi.org/10.1016/j.agwat.2019.01.003