در این پژوهش ژرفای بهینه آب آبیاری برای گیاه ذرت، در روش آبیاری بارانی، در منطقه باجگاه (در 15 کیلومتری شیراز)، در شرایط مختلف حداکثر محصول، محدودیت زمین و محدودیت آب تعیین گردیده است.نتایج بیانگر آن است که در حداکثر محصول، ژرفای بهینه آب آبیاری برابر 77 سانتی متر، در شرایط محدودیت زمین، به علت کم بودن هزینه آب و حساسیت زیاد گیاه ذرت نسبت به آب، ژرفای بهینه آب آبیاری برابر 76.8 سانتی متر، و در شرایط محدودیت آب، ژرفای بهینه آب آبیاری برابر 73.4 سانتی متر به دست می آید. در شرایط محدودیت آب، برای بیشترین سود دهی از کشت ذرت، فقط تا 4.7 درصد از آب را نسبت به مصرف آن در حداکثر محصول می توان صرفه جویی نمود.

مسئله آب و مدیریت صحیح منابع آب، یکی از مشکلات اساسی کلیه کشورهاست به طوری که امروزه توسعه انسانی به ویژه در اکثر کشورهای جهان سوم به شدت وابسته به توسعه و اصلاح مدیریت منابع آب است. توسعه مدیریت منابع آب می تواند نقشی اساسی در حل مشکلات محرومان داشته باشد. لذا اصلاح راهبردها و فناوریها در استفاده از منابع آب برای بر طرف کردن مشکلات ناشی از کمبود، آلودگی و پایین بودن راندمان استفاده از آب، ضروری به نظر می رسد. با توجه به اینکه در سالهای اخیر دولت سرمایه گذاریهای کلان و اعتبارات گسترده ای در جهت گسترش فناوریهای آب اندوز، به ویژه آبیاری بارانی انجام داده است و با عنایت به اینکه سیستم آبیاری مانند هر فناوری دیگری ممکن است مسائل و مشکلاتی برای کشاورزان به وجود بیاورد که سبب رها کردن و استفاده ناکارآمد از این سیستم شود، لذا شناخت مشکلات کشاورزانی که آبیاری بارانی را پذیرفته اند از هدفهای مهم توسعه و اصلاح افزایش راندمان آبیاری در بخش کشاورزی به شمار می آید. هدف این پژوهش، شناخت مشکلات کشاورزان استفاده کننده از سیستم آبیاری بارانی است. روش پژوهش مبتنی بر جمع آوری اطلاعات از طریق تکنیک های پژوهش کیفی، شامل: مصاحبه حضوری، تکمیل پرسشنامه باز، مصاحبه عمیق و مشاهدات میدانی در 4 استان فارس، بوشهر، کهکیلویه و بویر احمد و چهار محال و بختیاری با استفاده از روش نمونه گیری ساده تصادفی برای این منظور 124 پذیرنده سیستم آبیاری بارانی انتخاب شدند. یافته های پژوهش نشان می دهد که پذیرندگان سیستم آبیاری بارانی با مشکلات گوناگونی رو به رو هستند که در این پژوهش به 18 مورد آنها در چارچوب سه گروه مشکلات فنی، اطلاعاتی و اقتصادی اشاره شده است. مجموعه این مشکلات سبب استفاده ناکارآمد یا استفاده نکردن از سیستم آبیاری بارانی گردیده که متعاقبا پیامدها و مشکلات دیگری نیز برای آنان پدید آورده است. بر مبنای یافته های پژوهش حاضر پیشنهاد شده است که این 18 مشکل در طراحی، اجرا و ارزشیابی سیستم های آبیاری بارانی جهت افزایش کارایی این سیستم ها در نظر گرفته شود. افزون بر این، با توجه به ضعفهایی که چارچوب پارادایم واقع گرایی- مثبت گرایی در طراحی و ترویج فناوری دارد لازم است روش های مشارکتی پژوهش و نوآوری، توسعه مشارکتی فناوری (PTD) نظام پژوهش و ترویج مزرعه ای (FSRE) و طراحی یکپارچه در چارچوب پارادایم ساختار گرایی در خلق دانش و ابداع توسعه فناوری در بین پژوهشگران علم کشاورزی مورد توجه قرار گیرد.

در یک منطقه بسته به شرایط موجود معمولاروش های مختلف آبیاری اجرا می شوند که هر روش مزایا و معایبی دارد و بایستی مورد بررسی و ارزیابی قرار گیرد و بهترین روش با توجه به شرایط آب وهوا، خاک، محصول، توپوگرافی و غیره تعیین گردد. جهت ارزیابی یک پروژه به معیارهای ارزیابی نیاز است تا بتوان عملکرد آبیاری در مزرعه را با عدد و رقم بیان نمود و این معیارها ابزار مقایسه ای برای روش های مختلف آبیاری است. با ارزیابی فنی دو روش آبیاری علاوه بر استفاده از نتایج آن جهت بالا بردن راندمان آبیاری، بهبود مدیریت مزرعه جهت استفاده بهینه آب و مقایسه روش های مختلف آبیاری و میزان سودمندی هر روش بسته به شرایط محیطی مشخص می شود. هدف از اجرای این طرح مقایسه روش های آبیاری بارانی سنترپیوت و شیاری ازنظرعملکرد، بازده وعوامل موثر درآبیاری و در نتیجه ارایه یک راه حل برای استفاده مفید از آب آبیاری بود. جهت نیل به این هدف ابتدا کلیه مشخصات خاک و گیاه محل طرح و همچنین کلیه عوامل لازم جهت طراحی تعیین گردید. جهت ارزیابی روش آبیاری شیاری چهار کرت آزمایشی که هر کدام از کرتها شامل پانزده شیار بود انتخاب گردید. در ورودی و خروجی هریک، از یک پارشال فلوم برای اندازه گیری دبی نصب شد. در هر آبیاری با توجه به عمق کرتها توسعه ریشه SMD به روش وزنی وMAD تعیین شدند. معادله نفوذ با توجه به داده های اندازه گیری شده دبی جریان و زمان پیشروی تعیین شد و با توجه به معادله نفوذ و زمان تماس آب با خاک، مقادیر عمق نفوذ آب در خاک تعیین شد. آن گاه با توجه به اطلاعات به دست آمده عوامل عملکرد روش ها شامل CU,AELQ,PELQ,DU و تلفات کل آب تعیین گردیدند. در ارزیابی روش آبیاری بارانی یا سنترپیوت ابتدا روش برای شرایط گیاهی و خاکی منطقه طراحی گردید و با وضعیت موجود مقایسه شد. آنگاه برای ارزیابی در چهار ردیف شعاعی قوطی های نمونه برداری به فواصل 6 متر قرار داده شدند و سپس کلیه عوامل لازم جهت ارزیابی تعیین گردیدند و سپس با تحلیل داده های صحرایی عوامل ارزیابی محاسبه شدند. آنگاه روش های آبیاری سنترپیوت و شیاری از نظر عوامل موثر آبیاری مورد مقایسه قرارگرفته و نتایج زیر حاصل گردید. حجم آب آبیاری در روش شیاری 13615 متر مکعب در هکتار و در روش سنترپیوت 9184 مترمکعب درهکتار و نیاز آبی گیاه ذرت 6890 متر مکعب در هکتار اندازه گیری و برآورد گردید. بنابراین صرفه جویی آب در روش سنترپیوت نسبت به روش شیاری 34 درصد یا 4631 مترمکعب در هکتار می باشد. متوسط PELQ در طول فصل زراعی برای روش سنترپیوت و شیاری به ترتیب 79 و 69.5 درصد به دست آمد. متوسط AELQ درطول فصل زراعی برای روش های آبیاری با سنترپیوت و شیاری به ترتیب 75.8 و 56.8 درصد شد. مقادیر DU در طول فصل زراعی برای روش های سنترپیوت و شیاری به ترتیب 84 و 91 درصد گردید. تجزیه و تحلیل عوامل ارزیابی نشان دادند که روش سنترپیوت از کارآیی خوبی برخوردار نبوده و در ضمن مقادیر نسبتا کم DU و PELQ به علت عدم مطابقت شرایط کارکرد و طراحی ماشین آبیاری (سنترپیوت) بوده است. اختلاف زیاد بین بازده بالقوه و واقعی به دست آمد که نمایانگر ضعف مدیریت در هر دو روش آبیاری می باشد.

تعداد زیادی دستگاههای آبیاری دورانی در منطقه مغان مستقر شده و در حال بهره برداری است. این دستگاهها به علل گوناگون، از نظر بهبود مصرف آب، نیاز به ارزیابی عملکرد دارد. برای این منظور ابتدا باید عوامل موثر در عملکرد دستگاه تعیین و آزمون شود و از نتیجه آزمون راه حلی برای مسایل طراحی و مدیریت آبیاری و سرانجام بهبود مصرف آب ارایه گردد .با هدف بالا این تحقیق در سال 1379 روی دستگاه سنترپیوت شماره 37 واقع در اراضی بخش 4 کشت و صنعت پارس مغان انجام گرفت. در زمین تحت آبیاری با خاک لومی، ذرت علوفه ای کشت شده بود. در ابتدا مشخصات خاک و پارامترهای طراحی تعیین شد.برای ارزیابی در چهار ردیف شعاعی از محل محور دستگاه قوطی های نمونه برداری به فواصل 6 متری قرار داده شد و عوامل ارزیابی شامل: بازده کاربرد پتانسیل، بازده کاربرد واقعی و توزیع یکنواختی با تجزیه و تحلیل داده های صحرایی محاسبه شد. متوسط این عوامل در طول فصل زراعی برای دستگاه آبیاری دورانی تحت مطالعه به ترتیب 34.91، 34.62 و 47.26 درصد تعیین گردید.تجزیه و تحلیل عوامل ارزیابی نشان داد که دستگاه آبیاری دارای کارایی ضعیف و نامناسبی است. پایین بودن بازده واقعی آبیاری به علت مشکل مدیریت در نحوه کاربرد دستگاه است. وضعیت کارکرد دستگاه با طراحی آن به دلیل پایین بودن یکنواختی پخش و بازده کاربرد بالقوه سازگاری ندارد.بر پایه یافته های این تحقیق توصیه و پیشنهادهایی برای بالا بردن کارایی دستگاه آبیاری دورانی در زمینه افزایش سرعت دستگاه، تغییر نازل آبپاشها در صورت لزوم ایجاد حوضچه ترسیب و حذف جلبکها، استفاده از گزینه های مختلف پاشنده ها و تامین مقدار آب متناسب با نیاز آبی گیاه عرضه شده است .

مدیریت آب و کود نیتروژنی برای افزایش عملکرد و کاهش آلودگی منابع آب، ضروری است. اعمال چنین مدیریتی مستلزم شناخت عوامل موثر بر چرخه نیتروژن خاک است. مقدار، زمان و روش استفاده از نیتروژن و آب از عوامل موثر بر این چرخه است. هدف از این پژوهش، بررسی تاثیر سطوح مختلف کود نیتروژن و آب با مدیریت کود - آبیاری از طریق سیستم آبیاری بارانی بر آبشویی نیترات و عملکرد ذرت است. بدین منظور، آزمایشی مزرعه ای با ذرت علوفه ای در چهار تیمار آبی شامل دو سطح کم آبیاری (W3 و W4)، یک سطح آبیاری کامل (W2) و یک سطح بیش آبیاری (W1) و سه تیمار کودی شامل 200(N200)، (N150) 150 و صفر (N0) کیلوگرم نیتروژن در هکتار در سه تکرار انجام شد. آبشویی نیتروژن نیتراتی (NO3-N) در سطوح مختلف آب و کود طی دوره رشد با توجه به شرایط رشد گیاه بررسی شد. عصاره خاک در عمق 30 و 60 سانتی متری با استفاده از «نمونه بردار آب خاک» پس از هر آبیاری یا بارندگی از تمام کرت ها تهیه و غلظت نیترات در عصاره استخراج شده اندازه گیری شد. مقدار نیترات آبشویی شده با استفاده از معادله بیلان جرم محاسبه شد. نیتروژن نیتراتی خاک، پیش و پس از کاشت تا عمق های 30 و 60 سانتی متری و نیتروژن کل گیاه در زمان برداشت اندازه گیری شد. نیتروژن آبشویی شده از عمق 60 سانتی متری در سطوح آبی W1، W2 و W4 در سطح کودی N200 به ترتیب برابر 6.92، 6.58 و صفر کیلوگرم در هکتار و در سطح کودی N150 به ترتیب برابر 5.03، 4.47 و صفر کیلوگرم در هکتار به دست آمد. آبشویی نیترات در سطوح کم آبیاری مشاهده نشد. اما مقدار کمی از نیتروژن کاربردی، توسط گیاه جذب و باقی مانده آن پس از تجمع در خاک به صورت تلفات گازی از خاک خارج گردید. با افزایش کود نیتروژن مصرفی، جذب نیتروژن توسط گیاه افزایش، اما درصد جذب نیتروژن نسبت به نیتروژن مصرفی کاهش یافت. در تیمارهایی که آب آبیاری بیشتر از تبخیر - تعرق بود، مصرف زیاد کود نیتراتی موجب افزایش شدت آبشویی نیترات شد. نتایج همچنین نشان می دهد که آبشویی نیتروژن نیتراتی طی دوره رشد، تابع نیتروژن اولیه خاک، نیتروژن کاربردی، شرایط رشد گیاه، مقدار جذب نیتروژن گیاه و مدیریت کود - آبیاری است.

به منظور ارزیابی روشهای آبیاری بارانی کلاسیک در منطقه گرگان، این طرح در سه مزرعه جداگانه که در آنها روش آبیاری بارانی کلاسیک طرح و اجرا شده بود، مورد مطالعه قرار گرفت. ارزیابی در دو مزرعه هر کدام به ازای سه بار آبیاری و در یک مزرعه به ازای دو بار آبیاری در طی فصل رشد گیاه انجام پذیرفت. ارزیابی ها نشان دادند که اجرای روشهای آبیاری بارانی با تحقق عالیه ایده های توسعه این روشها سازگار نیست و فاصله وضعیت موجود با اهداف اجرای طرح در حد غیرقابل قبول است. از مسایل عمده در این ارزیابیها می توان به عواملی نظیر: عدم تطابق طراحی یا اجرا، عدم نظارت مستمر پس از اجرا، اطلاعات ناکافی از بهره وری روش، عدم تطابق میزان آب مصرفی با نیاز گیاه، ارزش گزاریها بر اساس کمیت اجرای طرح و ایفای نقش موثرتر بخش تجاری بر بخش فنی اشاره نمود. مقادیر متوسط توزیع یکنواختی، ضریب یکنواختی و راندمان حقیقی با کاربرد کمترین ربع برای مزرعه 1 به ترتیب عبارتست از 59.5، 69.7 و 50.5 درصد و برای مزرعه 2 برابر با 70.3، 82 و 50.2 درصد و برای مزرعه 3 مقادیر 69.8، 6.79 و 45.6 درصد حاصل شده است.  

از آنجا که افزایش راندمان آبیاری مزارع از طریق ترویج روش های آبیاری بارانی و در نهایت دست یابی به افزایش تولید، از برنامه های عمده وزارت جهاد کشاورزی طی چند سال گذشته بوده و سرمایه گذاری گسترده ای در این خصوص انجام گرفته است، بنابراین واکاوی این تلاش ها و بررسی مدل های پیش بینی کننده رفتار پذیرش کشاورزان، هدف این پژوهش بوده و در این راستا مدل های نشر، تنگناهای اقتصادی (ساختار مزرعه) و چند بعدی واکاوی شده اند. مطالعه به روش تحقیق پیمایشی در 4 استان فارس، بوشهر، کهگیلویه و بویراحمد و چهارمحال بختیاری و با استفاده از روش نمونه گیری تصادفی طبقه بندی شده انجام گرفته و برای این منظور با 124 نفر پذیرنده سیستم آبیاری بارانی و 298 نفر نپذیرفتگان این سیستم یعنی مجموعا با 422 نفر کشاورز مصاحبه حضوری به عمل آمده است. برای جمع آوری اطلاعات از پرسش نامه استفاده شده است. یافته های پژوهش حاکی است که تابع ممیزی حاصل از زیربنای نظری مدل «چند بعدی» می تواند با دقتی بیشتر از مدل های نشر و ساختار مزرعه و با مطلوبیتی قابل ملاحظه، کشاورزان استفاده کننده از آبیاری بارانی و آبیاری سطحی را طبقه بندی نماید. کاربرد این مدل در نشر آبیاری بارانی می تواند بسیار قابل ملاحظه باشد. به طوری که با جمع آوری اطلاعات مربوط به کشاورزان هدف می توان با استفاده از تابع ممیزی به دست آمده برای این مدل، درصد احتمال پذیرش هر فرد را محاسبه نموده و در نتیجه به مروجان و کارشناسان ترویج آبیاری بارانی، کشاورزانی را معرفی نمود که احتمال پذیرش آنان بالا می باشد و به این ترتیب پذیرش و استفاده از آبیاری بارانی را می توان سرعت بخشید.

یکی از مسائلی که در بخش کشاورزی امروزه به نیازی مهم تبدیل شده، هوشمند سازی سامانه های آبیاری (تحت فشار) است. مقدار نیاز آبی و نحوه اعمال آن از جمله مباحث مهم در این موضوع است. هدف این مطالعه، مقایسه مقدار آب مورد نیاز تعیین شده بر اساس داده های رطوبت خاک و هواشناسی و همچنین مقایسه مقادیر آب اعمال شده بر اساس روش های حجمی و زمانی است. برای این منظور، چهار نوع مدیریت آبیاری که شامل ترکیبی از دو روش تعیین نیاز آبی (کمبود رطوبتی خاک و داده های هواشناسی) و دو روش اعمال آبیاری (زمانی یا حجمی) بود، در یک سامانه آبیاری بارانی کلاسیک ثابت با آبپاش متحرک در یک مزرعه ذرت، مورد ارزیابی قرار گرفتند. این چهار تیمار عبارت بودند از: کمبود رطوبتی خاک– زمانی (MT)، کمبود رطوبتی خاک– حجمی (MV)، هواشناسی- زمانی (WT) و هواشناسی– حجمی (WV). نتایج نشان داد که مقدار آبیاری در تیمار های موردمطالعه با یکدیگر متفاوت بود. حجم آب کاربردی در تیمارهای مبتنی بر زمان (MT و WT) به ترتیب 14 و 8 درصد بیشتر از تیمارهای حجمی (MV و WV) بود. در بیشتر موارد، دبی آبپاش ها با دبی طراحی اختلاف داشت و اختلاف زیادی بین دبی آبپاش ها مشاهده شد. باتوجه به غیر یکنواختی نسبتاً بالای دبی آبپاش ها در نقاط مختلف مزرعه، اعمال آبیاری به روش زمانی پیشنهاد نمی گردد. در نهایت تیمار MV که در آن میزان آبیاری بر اساس کمبود رطوبتی خاک تعیین و با روش حجمی اعمال شده بود به عنوان روش مناسب جهت سامانه آبیاری در مزرعه مورد بررسی، پیشنهاد شد.