هدف از این تحقیق بررسی تغییرات شاخص تنش آبی گیاه کینوا بود. تیمارهای مورد بررسی در این پژوهش چهار سطح آبیاری 100، 75، 50 و 25 درصد نیاز آبی (به ترتیب T1، T2، T3 و T4) بوده که در قالب طرح کاملاً تصادفی و در سه تکرار و در طول فصل رشد کینوا در سال 97-1396 انجام شد. بر اساس نتایج این پژوهش، بیشترین مقدار از زیست توده، وزن خشک برگ، ساقه، ریشه و سنبله به ترتیب با 7/39، 3/11، 8/8، 83/2، 8/16 گرم در بوته در تیمار T1 مشاهده شد. تیمارهای T2، T3 و T4 در مقایسه با تیمار T1 منجر به کاهش 6/37، 5/52 و 8/64 درصد در عملکرد دانه، 4/30، 5/34 و 7/30 درصد در شاخص برداشت، 4/16، 7/29 و 1/51 درصد در زیست توده و افزایش 4/19، 6/36 و 4/77 درصد در کارایی مصرف آب شد. نتایج نشان داد CWSI با عملکرد دانه و زیست توده، همبستگی منفی در سطح احتمال یک درصد دارد و با افزایش CWSI از میزان عملکرد دانه کاسته می شود. بیشترین و کمترین میزان از عملکرد دانه نیز در این پژوهش در متوسط CWSI برابر با 05/0 و 61/0 به دست آمد؛ به طوری که برای دست یابی به بیشترین عملکرد دانه در بوته، پس از رسیدن به CWSI=0. 05 باید گیاهان آبیاری شوند. بیشترین و کمترین میزان از شاخص CWSI به ترتیب در تیمارهای T4 (با 72/0) T1 (با 05/0) مشاهده شد. مقادیر متوسط CWSI در تیمارهای مختلف T1، T2، T3 و T4 در روز قبل از آبیاری، به ترتیب برابر با 05/0، 19/0، 48/0 و 72/0 بود. کاهش میزان آبیاری از 100 به 75 درصد نیاز آبی منجر به افزایش 8/3 برابری در شاخص CWSI شد. به طور کلی از این شاخص برای برنامه ریزی این گیاه می توان استفاده کرد، به طوری که بهترین زمان آبیاری در تیمار شاهد بر اساس رابطه (Tc-Ta)a=2. 41-0. 21 VPD (5≤, VPD≤, 20) است.

گلرنگ یکی از گیاهان روغنی مهم به شمار می رود که تحت تنش آبی عملکرد آن کاهش می یابد. به همین دلیل تعیین واکنش آن نسبت به مدیریتهای مختلف آب آبیاری بسیار حائز اهمیت است. در این پژوهش از مدل AquaCrop جهت شبیه سازی برنامه ریزی آبیاری گلرنگ برای روش های آبیاری قطره ای سطحی، زیرسطحی و جویچه ای استفاده شد. پیش از آن، مدل AquaCrop با استفاده از داده های برداشت شده از یک مزرعه تحقیقاتی در کرمانشاه واقع در طول جغرافیایی 47 درجه و 9 دقیقه شرقی و عرض 34 درجه و 21 دقیقه شمالی واسنجی شد. در استراتژی نخست اعمال آبیاری تا حد ظرفیت زراعی در دور ثابت (1، 5، 10 و 20 روز)، در استراتژی دوم اعمال مقدار ثابت آب آبیاری (مقادیر 10 تا 50 میلی متر برای روش های آبیاری قطره ای سطحی و زیر سطحی و مقادیر 10 تا 90 میلی متر برای روش جویچه ای) در دور ثابت (2 و 4 روز برای آبیاری قطره ای سطحی و زیرسطحی و 10 و 20 روز برای جویچه ای) و در استراتژی سوم تأمین نیاز آبی گیاه در سطوح 100، 66 و 33 درصد در طول فصل زراعی برای هر سه روش آبیاری در نظر گرفته شد. نتایج این پژوهش نشان داد که بیشترین عملکرد زیست توده و بهره وری آب در استراتژی های اول و دوم به دست آمد. مقادیر حداکثر برای عملکرد و زیست توده به ترتیب برابر با 7/3، 2/12 تن در هکتار و بیشترین مقدار بهره وری آب برابر با 54/0 کیلوگرم بر مترمکعب در روش های قطره ای سطحی و زیرسطحی و 69/0 کیلوگرم بر مترمکعب در آبیاری جویچه ای بود. با توجه به اینکه اعمال استراتژی دوم برای کشاورزان آسان تر است، پیشنهاد می شود از این روش برنامه ریزی آبیاری در مزرعه استفاده شود؛ بنابراین برای آبیاری قطره ای سطحی و زیر سطحی 10 میلی متر آب آبیاری با دور دو روز و برای آبیاری جویچه ای 30 میلی متر آبیاری با دور 10 روز پیشنهاد می شود.

در این مطالعه مدلی تدوین شد تا برنامه آبیاری بهینه را به گونه ای برای دشت قزوین تعیین کند که بهره وری اقتصادی با حجم آب در دسترس و سطح زیر کشت معین، حداکثر شود. برای تعیین عملکرد محصولات در برنامه­های مختلف آبیاری، از مدل رشد گیاهی AquaCrop استفاده شد. مدل رشد گیاهی به محیط برنامه نویسی متلب متصل شد. برای تعیین برنامه آبیاری بهینه از الگوریتم بهینه­سازی مورچگان استفاده شد. محصولات، حجم آب های مختلف، عمق آب آبیاری و دور آبیاری به عنوان گزینه­های تصمیم لحاظ شدند. نهایتاً پس از تعیین بهترین پارامترهای ACO، بهترین برنامه آبیاری با در نظر گرفتن پنج سناریوی مختلف از نظر عمق و دور آبیاری و اولویت کشت محصولات تعیین شد. برای این­که برنامه آبیاری قابل تعمیم در شرایط کم آبی نیز باشد، کم آبیاری از 5 درصد تا 35 درصد در مراحل مختلف رشد در نظر گرفته شد. اگر برای کلیه محصولات دور و عمق آب یکسانی (سناریوی دور آبیاری ثابت و عمق آبیاری ثابت) با هدف حداکثر بهره وری اقتصاد مد نظر باشد، بهترین برنامه آبیاری دور 9 روز با عمق 86 میلی متر است و اگر هدف حداکثر بهره وری آب باشد بهترین برنامه آبیاری دور 8 روز با عمق 78 میلی متر است. در مجموع بین همه سناریوها بهترین برنامه آبیاری با هدف حداکثر بهره­وری اقتصادی، مربوط به سناریوی دوم با دور آبیاری متغیر 7 و 8 روزه بود و عمق آب بهینه برای محصولات پاییزه 40 و 52 میلی­متر و برای محصولات بهاره 84 میلی­متر به دست آمد. هم چنین، اولویت کشت به ترتیب گوجه فرنگی، سیب زمینی، ذرت علوفه، لوبیا، گندم، جو، کلزا، ذرت دانه­ای و چغندرقند تعیین شد. در صورت کاهش حجم آب در دسترس، بهترین برنامه کم آبیاری برای محصولات به گونه ای که حداکثر بهره­وری اقتصادی ایجاد شود، تعیین شد.

برای برآورد دور و عمق آبیاری گیاهان عمده الگوی کشت منطقه هنام از حوضه کرخه به مساحت 8/913 هکتار، این منطقه در نرم افزار ArcGIS به 19 واحد هم آب با منبع آبی مشترک، تقسیم بندی شد. داده های هواشناسی ایستگاه الشتر با دوره آماری 15ساله (1379 تا 1393) اخذ و محاسبات لازم برای تعیین تبخیرتعرق سطح مرجع بر اساس روش پنمن-مانتیث انجام شد؛ سپس با لحاظ ضرایب گیاهی پیشنهادی فایو در نشریه 56، تبخیرتعرق هر یک از گیاهان الگوی کشت تعیین و در نهایت، نیاز آبیاری خالص گیاهان به صورت ماهانه و برای کل دوره رشد محاسبه شد. نیاز آبی گندم برای دوره رشد در منطقه هنام، برابر 318/1 میلی متر، میانگین عمق آب آبیاری گندم برای تمامی واحدهای هم آب در منطقه هنام، 60/8 میلی متر و میانگین دور آبیاری در خردادماه، 11 روز محاسبه شد. همچنین، نیاز آبی کل دوره رشد برای چغندرقند، باغات مخلوط و یونجه به ترتیب، 842/3، 993/4 و 1190/7 میلی متر، میانگین عمق و دور آبیاری در ماه حداکثر مصرف برای گیاهان چغندرقند، باغات مخلوط (گردو، سیب) و یونجه به ترتیب، 8/55 میلی متر و 8 روز در تیرماه، 81/4 میلی متر و 11 روز در مردادماه و 73/6 میلی متر و 8 روز در تیرماه به دست آمد.