Performance Evaluation of Center Pivot Irrigation Systems and Water Productivity in Some Farms of Semnan Province

Document Type : Original Article

Authors

1 Academic member of agricultural engineering research department, Semnan(Shahrood) agriculture and natural resources research and education center, AREEO, Shahrood, Iran

2 Assistant Prof, Department of Agricultural Engineering Research, Hamedan Agricultural and Natural Resources Research and Education Center, Agricultural Research, Education and Extension Organization, Hamedan, Iran.

10.22125/iwe.2023.173252

Abstract

By evaluating irrigation systems, their performance can be improved. The purpose of this study was to evaluate the center pivot irrigation system in some fields of Semnan province. Also, the amount of water consumption in the field was compared with the water requirement and the national water document. For this purpose, center pivot irrigation systems were studied in three fields. Average potential and actual application efficiency (PELQ and AELQ), distribution uniformity (DU), uniformity coefficient (CU) and evaporation and wind losses were 69.1, 67.2, 76.7, 82.1 and 7.6% respectively. The average of the above parameters was good. The operation of center pivot systems was easier than other sprinkler systems due to the mechanization of center pivot systems. Technical problems in one system reduced uniformity and efficiency. The volume of water consumption in field 3 was less than the irrigation requirement thus deficit irrigation was done. Irrigation water productivity in alfalfa and wheat fields was 0.92 and 0.79 kg/m3, respectively. Considering appropriate irrigation frequency and time, night irrigation to reduce evaporation and wind losses and paying more attention to educating farmers on proper operation of system were the important factors in increasing irrigation efficiency and water productivity.
 
 
 

Keywords

Main Subjects

References

ابراهیمی، ح. و ی . عابدیان.1376 .معیارها و مبانی طراحی روشهای آبیاری تحت فشار. اداره کل توسعه سیستم های آبیاری تحت فشار.
ابراهیمی پاک، ن.ع.، ا. تافته و ح. بابازاده. 1393. بررسی توابع تولید محصول یونجه به منظور برآورد عملکرد در سطوح مختلف آبیاری در منطقه قزوین. تحقیقات آب و خاک ایران، جلد45، شماره2، ص 145-135.
احمدالی، خ.، ی. حمدی، ن. حسینی پژوه و ع.ع. پورمحسنی. 1396. بررسی وضعیت سامانه­های آبیاری بارانی با تاکید بر شاخص­های ارزشیابی و مسائل بهره­برداری. تحقیقات آب و خاک ایران، جلد48، شماره5، ص 1052-1043.
بهنام فر، ک.، س.ع. سیادت، ع.م. بخشنده و ع.ا. جعفری، .1393. بررسی اثر کم­آبیاری بر عملکرد علوفه و کارایی مصرف آب در چهار رقم یونجه(Medicago sativa) در شرایط آب و هوایی خوزستان-اهواز. علوم و مهندسی آبیاری (مجله­ی علمی کشاورزی). جلد37، شماره3، ص71-63.
ثنایی، ا.، ز. ایزدپناه و س. برومند نسب. 1394. ارزیابی فنی سیستم­های آبیاری عقربه­ای اجرا شده در شهرستان­های بردسیر و راین استان کرمان. مجله علوم و مهندسی آبیاری (مجله­ی علمی کشاورزی)، جلد38، شماره2، ص180-171.
حسن نیا، ر.د.، ع.ا. صدرالدینی، ا.ح. ناظمی و د. فرسادی زاده. 1389. مدل دینامیکی الگوی توزیع آب توسط سیستم آبیاری سنترپیوت. مجله دانش آب و خاک، جلد1، شماره3، ص134-119.
دهقانی سانیچ، ح.، م.م. نخجوانی مقدم و م. اکبری. 1387. بررسی کارایی مصرف آب بر اساس مزایای نسبی مناطق کم­آبیاری. مجله آبیاری و زهکشی ایران. جلد2، شماره1، ص91-77.
دوست محمدی، م.م.، ا. سلطانی محمدی و ه. رضایی راد. ۱۳۹۲. ارزیابی عملکردسیستم آبیاری دوارمرکزی Center Pivot مطالعه موردی استان قم. اولین همایش ملی بحران آب. اصفهان، دانشگاه آزاد اسلامی واحد خوراسگان.
زبردست، ش.، ت. سهرابی و ح. ابراهیمیان. 1396. بررسی توزیع مکانی پخش آب و کود تحت سامانه آبیاری بارانی دوار مرکزی. تحقیقات آب و خاک ایران، جلد48، شماره3، ص 532-525.
عباسی، ف.، ف. سهراب و ن. عباسی. 1395. ارزیابی وضعیت راندمان آب آبیاری در ایران. تحقیقات مهندسی سازه­های آبیاری و زهکشی، جلد18، شماره67، ص 128-113.
علیزاده، ا. 1385. طراحی سیستم‌های آبیاری تحت‌فشار. دانشگاه امام رضا.
عنابی میلانی، ا. و ص.ع. زمانی. 1393. تاثیر روش­های برنامه­ریزی آبیاری بر عملکرد و کارایی مصرف آب گندم. نشریه پژوهش آب در کشاورزی. جلد28، شماره3، ص 502-489.
فروغی، ف. و ع.ا. قائمی. 1384. تعیین عمق بهینه آب آبیاری گندم بر اساس خط مشی­های مختلف مدیریتی در آبیاری بارانی عقربه­ای. مجله علوم و فنون کشاورزی و منابع طبیعی. جلد9، شماره2، ص 14-1.
قاسم­زاده مجاوری، ف. 1377. ارزیـابی سیسـتم­هـای آبیـاری مـزارع. انتشارات آستان قدس رضوی.
قاسمی نژاد رائینی، م.ر.، ص. معروفی، م.و. زارع کهن و ع. ملکی. 1394. بررسی شاخص بهره­وری آب و مقایسه آن با شرایط فعلی مزارع گندم. علوم و مهندسی آبیاری (مجله­ی علمی کشاورزی). جلد38، شماره1، ص 77-71.
قائمی، ع.ا. 1383. ارزیابی هیدرولیکی سیستم آبیاری بارانی عقریه­ای (Center Pivot) ساخت داخل کشور و بررسی مشکلات فنی آن. مجله تحقیقات مهندسی کشاورزی. جلد5، شماره19، ص 48-27.
کریمی، م. 1380. عملکرد دستگاه آبیاری دورانی در مغان. مجله تحقیقات مهندسی کشاورزی. جلد2، شماره8، ص 49-38.
کیخایی، ف. و ن. گنجی خرم دل. 1395. تاثیر کم­آبیاری با دو روش نواری و شیاری بر عملکرد و کارایی مصرف آب گندم. نشریه پژوهش آب در کشاورزی. جلد30، شماره1، ص 11-1.
نادری، ن. 1395. تاثیر کم­آبیاری تنظیم شده و آبیاری بخشی منطقه ریشه (PRD) در حالت ثابت و متغیر بر عملکرد علوفه و بهره­وری آب گیاه ذرت (رقم سینگل کراس 704). دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری. رساله دکتری. 174 صفحه.
نصرالهی، ز.، ح. بابازاده و م. سرائی تبریزی. 1396. ارزیابی هیدرولیکی عملکرد سامانه آبیاری سنترپیوت در شرایط متفاوت اقلیمی. مجله محیط زیست و مهندسی آب، جلد3، شماره3، ص 234-225.
هزارجریبی، ا.، ح. شریفان، ح. انصاری و ب. سهرابی. 1389. ارزیابی یکنواختی توزیع آب با شدت متغیر از یک دستگاه آبیاری سنترپیوت اصلاح شده. مجله پژوهش­های حفاظت آب و خاک، جلد17، شماره1، ص 143-129.
ASAE Standards. 2003. Test procedure for determining the uniformity of water-distribution of center pivot and lateral move irrigation machines equipped with spray or sprinkler nozzles, ANSI/ASAE Standard S436.1 DEC01. 931- 938.
Ben Charfi, I., C. Corbari, D. Skokovic, J. Sobrino and M. Mancini. 2021. Modeling of water distribution under center pivot irrigation technique. Journal of Irrigation and Drainage Engineering, 147(7): 1-10.
Berrada, A. 2005. Alfalfa response to water deficit using subsurface drip irrigation. Colorado State University, Agricultural experiment station. Technical Bull. 36-43.
Fargh, E., S. Arafat, M.S. Abd El-Wahed and A. El-Gindy. 2017. Evaluation of water distribution under center pivot irrigation systems using remote sensing imagery in eastern Nile delta. Egyptian Journal Remote Sensing Space Science, 20:13- 19.
Jian, J., W. Yadong, H. Liliang and S. Derong. 2017. Comparison of water distribution characteristics for two kinds of sprinklers used for center pivot irrigation systems. Application Science, 7(4):410- 421.
Keller, J. and R. Bliesner. 1990. Sprinkler and trickle irrigation. Published by Van Nostrand Reinhold.
Ley, T. 2003. Irrigation system evaluation. Washington State University Cooperative Extension.
Li, M., Y. Liu, H. Yan, and R. Sui. 2017. Effects of irrigation amount on alfalfa yield and quality with a center
      pivot system. Transactions of the ASABE, 60(5): 1633-1644.
Merriam, J.L. and J. Keller. 1978. Farm irrigation system evaluation: A guide for management. Department of Agricultural and Irrigation Engineering, United States University, Logan. PP: 271.
Playa, E. and L. Mateus. 2006. Modernization and optimization of irrigation systems to increase water productivity. Journal of Agricultural Water Management, 80(1):100- 116.
Rogers, D.H., J. Aguilar and V. Sharda. 2018. Kansas center pivot uniformity evaluation overview. Applied
      Engineering in Agriculture, 35(6): 867-874.

Files

Share

How to cite

Statistics