Evaluation Spatial and Temporal Distribution of Maize Water Requirement Using Geostatistical Methods in Khuzestan Province

Document Type : Original Article


- Shahid Chamran University of Ahvaz/ Faculty of Water Science Engineering/ Irrigation and Drainage Department


   Maize cultivation is considered as one of the main crops in the Khuzestan province. Mostly, in planning water requirement is calculated as a point, while irrigation is preformed locally. Therefore, this data must be converted from the spot to the region. In this research, in order to determination irrigation scheduling in Khuzestan province were planted spring Maize in lysimeter at the Faculty of Water Sciences Engineering of Shahid Chamran University of Ahvaz. The aim of this cultivation were compared between the current methods of determination of water requirement and lysimeteric method and determine the appropriate equation. The results showed that the Blaney-Criddle equation is the best method to estimation evapotranspiration in case study area. After determining the appropriate equation of water requirement, mention equation and meteorological data were used for zoning Maize water requirement with geostatistical methods.The zoning was performed using ARC GIS 10.3.  First, the data were normalized. Then, according to the lowest RMSE were selected the best semi variogram and zoning model. The results show that simple kriging with circular semi-circular model in all months is considered optimal model. RMSE value of this model was calculated, the amount of it was 0.08, 0.17, 0.46 and 0.48 for March, April, May and June. The result of water requirement zoning showed that this parameter in south is more than north of Khuzestan province. Also, the amount of water requirement in last months is more than first months. During the study period (from March to June), water requirement was 1.98, 5.52, 11.78 and 11.97 (mm/day) monthly. Small amounts of RMSE was indicated the optimum of water requirement zoning.


توانا، ا.، ع.، ر. هوشمند و ح. فتحیان. ۱۳۹۰. پهنه بندی تبخیر- تعرق مرجع منطقه ای با استفاده از تخمین­گرهای زمین آماری و GIS (مطالعه موردی استان خوزستان). اولین کنفرانس ملی هواشناسی و مدیریت آب کشاورزی، تهران، دانشگاه تهران، گروه مهندسی آبیاری.
جامعی، م و م. موسوی بیگی. 1392. برآورد مکانی و پهنه‌بندی تبخیروتعرق مرجع در استان خوزستان. مجله جغرافیا و توسعة ناحیه ای. شمارة بیست و یکم، 42-23.
حسنی پاک، ع.، ا. 1392. زمین آمار(ژئواستاتیستیک). چاپ چهارم. انتشارات دانشگاه تهران، 314 صفحه.
زارع ابیانه، ح.، م. بیات ورشکی و ع.، ا. سبزی پرور.1389. ارزیابی روش­های مختلف برآورد تبخیر تعرق گیاه مرجع و پهنه بندی آن در ایران. پژوهش های جغرافیای طبیعی. شماره 74 ،صص 110-95.
شعبانی، م. 1388. ارزیابی کاربرد روش­های زمین آمار در پهنه بندی شدت­های خشکسالی استان فارس، مهندسی آب، سال دوم، صص 36-31.
شهابی فر، م.، م. کوچک زاده، م. محمدزاده و س.، م. میر لطیفی.1383 . استفاده از روش­ها ی زمین آماری در تعیین نیاز آبی چغندر قند استان تهران. مجله چغندر قند.جلد 20 ، شماره 2، صص 133-147.
کمالی، م.، ا. 1390. برنامه ریزی آبیاری گندم با استفاده از زمین آمار و سامانه اطلاعات جغرافیایی. مجله پژوهشی آب در کشاورزی، جلد 25، شماره2.
موسوی حسب، ر. و ناصری، ع. ع. ۱۳۸۷. اندازه گیری نیاز آبی واقعی نیشکر و مقایسه آن با نرم افزار REF - ET در جنوب اهواز جهت تعیین فرمول مناسب برای برنامه ریزی آبیاری. دومین همایش ملی مدیریت شبکه های آبیاری و زهکشی. اهواز، دانشگاه چمران.
نورمحمدی، ق.، س.، ع. سیادت و ع. کاشانی. 1380. زراعت غلات، جلد اول، چاپ چهارم.
Allen, R. G., L. S. Pereira, D. Raes and M. Smith. 1998. Crop evapotranspiration (Guidelines for Computing Crop Water Requirements). Irrigation and Drainage paper, No. 56. FAO. Rome.
Alsamamra, H., J. A. Ruiz-Arias, D. Pozo-Va´zquez and J. Tovar-Pescador. 2009. A comparative study of ordinary and residual kriging techniques for mapping solar radiation over southern Spain. Agricultural and Forest Meteorology, No. 149, pp. 1343 – 1357.
Casa, R and A. Castrignanob. 2008. Analysis of spatial relationships between soil and crop variables in a durum wheat field using a multivariate geostatistical approach. European Journal of Agronomy, Vol. 28, No. 3, pp. 331–342.
Feki, H., B. Hatem and M. Slimani. 2015. Climatic variables mapping using geostatistics in semi-arid region: case study of Tunisia. Geoin for Geostat: An Overview. pp. 15-22.
Gong, L., Xu. Chong-yu, D., Chen, S., Halldin and Y. D. Chen. 2006.  Sensitivity of the Penman–Monteith reference evapotranspiration to key climatic variables in the Changjiang (Yangtze River). Basin Journal of Hydrology, 329, pp. 620– 629.
Greets, S., D., Raes, M. Garcia, C. D., Castillo and W. Buytaert. 2006. Agro-Climatic suitability mapping for crop production in the Bolivian Altiplano a case study for quinoa. Agricultural and Forest Meteorology, No.139, pp. 399-412.
Lopez-urrea, R., A. Montoro, P., Lopez-fuster and E., Feres.  2009. Evapotranspiration and responses to irrigation of broccoli, Agricultural Water Management. Vol 96, No. 7, pp. 1155-1161.
.Mardikis, M.G., D. P., Kalivas and V. J., Kollias. 2005. Comparison of interpolation methods for the orediction of reference evapotranspiration-an application in Greece. Water Resource Management, No.19, pp. 251–278.
Savva, A.P. and K. Frenken. 2002. Crop water requirements and irrigation scheduling, water resources development and management officers. FAO Sub-Regional Office for East and Southern Africa.
Sun, L. and Ch. Song. 2008. Evapotranspiration from a freshwater marsh in the Sanjiang plain, Northeast China. Journal of Hydrology, 352, pp. 202– 210.