نشریه علمی پژوهشی مهندسی آبیاری و آب ایران

نشریه علمی پژوهشی مهندسی آبیاری و آب ایران

برآورد تبخیر-تعرق و ضریب گیاهی فلفل دلمه‌ای با مقایسه روش وزنی و مدل‌های تجربی (مطالعه موردی: گلخانه حصارگلی ورامین)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
محمدرضا اصلی چرندابی 1
عماد محجوبی 2
حمید عبدل آبادی 3
1 دانشجوی دکتری مهندسی و مدیریت منابع آب، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود، ایران
2 استادیار گروه مهندسی آب و محیط‌زیست، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود، ایران
3 استادیار گروه مهندسی محیط‌زیست، دانشکده مهندسی آب و محیط‌زیست، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران
10.22125/iwe.2025.496217.1848
چکیده
در این مطالعه، به بررسی تبخیر و تعرق و ضریب گیاهی فلفل دلمه‌ای در شرایط گلخانه‌ای واقع در شهرستان ورامین و در فصل کشت بهاره با استفاده از روش وزنی مبتنی بر بیلان آب پرداخته شده است. نتایج حاصل، با روش‌های فائو-پنمن-مانتیث و دروگرز-آلن نیز مقایسه گردید. در ادامه، مقدار ضریب گیاهی در مراحل مختلف رشد این محصول برآورد گردید و نتایج آن نسبت به سایر مطالعات بررسی گردید. نتایج نشان داد که مقادیر متوسط روزانه تبخیر و تعرق در کشت بهاره برای فلفل دلمه‌ای و گیاه مرجع به ترتیب برابر با 53/3 و 58/5 میلی‌متر در کل دوره رشد محصول است. همچنین میزان تبخیر و تعرق سالانه فلفل دلمه‌ای در شرایط گلخانه برابر با 761 میلی‌متر معادل با 7612 مترمکعب بر هکتار برآورد شد. مقادیر تبخیر و تعرق مرجع روزانه محاسبه‌شده داخل گلخانه به روش فائو-پنمن-مانتیث و دروگرز-آلن به ترتیب 15/5 و 41/4 میلی‌متر در کل دوره رشد به دست آمد. همچنین، نتایج مطالعه نشان داد که میانگین ضریب گیاهی در طول مراحل اولیه، میانی و پایانی به ترتیب برابر با 13/0، 87/0 و 6/0 می‌باشد. بیشترین و کمترین ضریب گیاهی نیز به ترتیب در حالت‌های بدون مه‌پاش و بدون روکش و با مه‌پاش و روکش مشاهده شد. ضمن اینکه متوسط عملکرد سالانه معادل 166 تن بر هکتار در این گلخانه به ثبت رسید. با توجه به کمبود مطالعات پیشین درباره محصول فلفل دلمه‌ای در شرایط گلخانه‌ای و کشت هیدروپونیک، نتایج این تحقیق می‌تواند مبنایی برای صرفه‌جویی در مصرف آب، بهینه‌سازی آبیاری، و ایجاد برنامه‌ریزی مناسب برای آبیاری باشد.
کلیدواژه‌ها
بیلان آب
تبخیر-تعرق
ضریب گیاهی
فائو-پنمن-مانتیث
فلفل دلمه‌ای گلخانه‌ای
موضوعات

عنوان مقاله English

Estimation of Evapotranspiration and Crop Coefficient for Bell Pepper using the Weighing Method and Empirical Models (Case Study: Hesargoli Greenhouse, Varamin)

نویسندگان English

Mohammad Reza Asli Charandabi 1
Emad Mahjoobi 2
Hamid Abdolabadi 3
1 PhD Student in Water Resources Engineering and Management, Faculty of Civil Engineering, Shahrood University of Technology, Shahrood, Iran
2 2. Assistant Professor, Department of Water and Environmental Engineering, Faculty of Civil Engineering, Shahrood University of Technology, Shahrood, Iran
3 Assistant Professor, Department of Environmental Engineering, Faculty of Water and Environmental Engineering, Shahid Chamran University of Ahvaz, Ahvaz, Iran
چکیده English

This study examines the evapotranspiration and crop coefficient of greenhouse-grown bell peppers located in Varamin, Iran, using the weighing lysimeter based on water balance. Additionally, the results were compared with the FAO-Penman-Monteith and Droogers-Allen methods. The crop coefficients were also estimated for different growth stages of bell peppers, and the findings were evaluated against previous studies. Results indicated that the total evapotranspiration during the spring cultivation season for bell pepper and the reference crop was 3.53 mm/day and 5.58 mm/day, respectively. The annual evapotranspiration rate of bell peppers under greenhouse conditions was also estimated to be 761 mm, equivalent to 7612 m3/ha. The reference evapotranspiration calculated using the FAO-Penman-Monteith and Droogers-Allen methods inside the greenhouse was 5.15 mm/day and 4.41 mm/day, respectively, for the entire growth period. Furthermore, the average crop coefficients for the initial, middle, and final growth stages were determined as 0.13, 0.87, and 0.6, respectively. The highest and lowest crop coefficients were observed in the no-fog and no-cover conditions, and in the fog and cover conditions, respectively. Meanwhile, the average annual yield was 166 tons/hectare in this greenhouse. Given the scarcity of prior studies on greenhouse-grown bell peppers under hydroponic conditions, the findings of this research provide a foundation for water conservation, irrigation optimization, and effective irrigation planning.

کلیدواژه‌ها English

Crop coefficient
Evapotranspiration
Water balance
FAO-Penman-Monteith
Greenhouse-grown bell peppers
احمدی، ک.، عابدزاده، ح.، حاتمی، ف.، محمدنیا افروزی، ش.، عباس طالقانی، ر.، یاری، ش. و کلانتری، م. 1400. آمارنامه کشاورزی سال 1399، جلد سوم: محصولات باغبانی. وزارت جهاد کشاورزی، معاونت برنامه­ریزی و اقتصادی، مرکز فناوری اطلاعات و ارتباطات. 157 صفحه.
مرجع اطلاعاتی گلخانه­های ایران، سامانه جامع گلخانه­های ایران، آمار گلخانه­های سراسر ایران در سال 1400.
عابدی کوپایی، جهانگیر، اسلامیان، و زارعیان. (2011). اندازه‌گیری و مدل‌سازی نیاز آبی و ضریب گیاهی خیار، گوجه‌فرنگی و فلفل با استفاده از میکرولایسیمتر در گلخانه. مجله روابط خاک و گیاه، 2(3)، 51-64.‎
فتحعلیان، نوری امامزاده‌ای. (2013). تعیین تبخیر-تعرق و ضریب گیاهی خیار با استفاده از میکرولایسیمتر در شرایط گلخانه. مجله روابط خاک و گیاه، 3(4)، 125-134.‎
هاشمی نسب خبیصی، فریده السادات، موسوی بایگی، و بختیاری. (2015). اندازه‌گیری تبخیر ـ تعرق و برآورد مقاومت‌های آئرودینامیکی و سطحی گیاه دارویی همیشه‌بهار در اقلیم خشک. آب و هواشناسی کاربردی، 2(2)، 83-100.‎
رضاوردی نژاد، شبانیان اصل، بشارت، سینا، حسنی، و عباس. (2017). تعیین نیاز آبی، ضریب گیاهی و کارایی مصرف آب محصولات خیار و گوجه‌فرنگی در شرایط گلخانه (مطالعه موردی: منطقه ارومیه). مجله روابط خاک و گیاه، 8(3)، 27- 40
سلامتی, معیری, منصور, و عباسی. (2023). ارزیابی عملکرد و بهره‌وری آب کاربردی در سامانه‌های آبیاری سطحی و بارانی کلزا (مطالعه موردی بهبهان). علوم آب و خاک، 27(2)، 1-18.‎
Allen, R.G., Pereira, L.S., Raes, D. and Smith, M., 1998. FAO Irrigation and drainage paper No. 56. Rome: Food and Agriculture Organization of the United Nations. 56(97): p.e156.
Angaleeswari, M., Ravikumar, V. & Kannan, S.V. Evapotranspiration estimation by inverse soil water flow modelling. Irrig Sci 39, 633–649 (2021).
Arya, C. K., Purohit, R. C., Dashora, L. K., Singh, P. K., & Kothari, M. (2017). Estimation of irrigation water requirement of drip irrigated bell pepper (Capsicum annuum l. var. Grossum) in Jhalawar District of Rajasthan. Chemical science review and letters, 6(21), 225-230.
Ávila-Dávila, L., Molina-Martínez, J. M., Bautista-Capetillo, C., Soler-Méndez, M., Robles Rovelo, C. O., Júnez-Ferreira, H. E., & González-Trinidad, J. (2021). Estimation of the evapotranspiration and crop coefficients of bell pepper using a removable weighing lysimeter: A case study in the southeast of Spain. Sustainability, 13(2), 747.
Baille, A. (1996). Principles and methods for predicting crop water requirement in greenhouse environments. Cahier Options Méditerranéennes, 31, 177-187.
Fazlil-Ilahil, W. F. (2009). Evapotranspiration models in greenhouse. MSc, Wageningen agricultural University, Wageningen, Netherlands.
Gerosa, G. (Ed.). (2011). Evapotranspiration - From Measurements to Agricultural and Environmental Applications. InTech. doi: 10.5772/991.
Heinzel, M. (2022). International Bureaucrats and Organizational Performance. Country-Specific Knowledge and Sectoral Knowledge in World Bank Projects. International Studies Quarterly, 66(2), sqac013.
Itier, B. (1996). Measurement and Estimation of Evapotranspiration. In: Pereira, L.S., Feddes, R.A., Gilley, J.R., Lesaffre, B. (eds) Sustainability of Irrigated Agriculture. NATO ASI Series, vol 312. Springer, Dordrecht.
Khafajeh, H., Banakar, A., Minaei, S., & Delavar, M. (2020). Evaluation of AquaCrop model of cucumber under greenhouse cultivation. The Journal of Agricultural Science, 158(10), 845-854.
Lorenzoni, M. Z., Rezende, R., Santos, F. A., de Souza, Á. H., Seron, C. D. C., & do Nascimento, J. M. (2019). Estimation of the crop coefficient (kc) for bell pepper under greenhouse conditions. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, 23, 741-746.
Mpusia, P. T. O. (2006, March). Comparison of water consumption between greenhouse and outdoor cultivation. Enschede: ITC.
Muniandy, J. M., Yusop, Z., & Askari, M. (2016). Evaluation of reference evapotranspiration models and determination of crop coefficient for Momordica charantia and Capsicum annuum Agricultural Water Management, 169, 77-89.
Nikolaou, G., Neocleous, D., Christou, A., Kitta, E., & Katsoulas, N. (2020). Implementing sustainable irrigation in water-scarce regions under the impact of climate change. Agronomy, 10(8), 1120.
Orgaz F., Fernández M. D., Bonachela S., Gallardo M. and Fereres, E. 2005. Evapotranspiration of horticultural crops in an unheated plastic greenhouse. Agricultural Water Management. Vol. 72, No. 2: 81-96.
Öztürk, H. H. (2003). Evaporative cooling efficiency of a fogging system for greenhouses. Turkish Journal of Agriculture and Forestry, 27(1), 49-57.
Rahimikhoob, H., Sohrabi, T. & Delshad, M. Assessment of reference evapotranspiration estimation methods in controlled greenhouse conditions. Irrig Sci 38, 389–400 (2020).
Raphael, O. D., Ogedengbe, K., Fasinmirin, J. T., Okunade, D., Akande, I., & Gbadamosi, A. (2018). Growth-stage-specific crop coefficient and consumptive use of Capsicum chinense using hydraulic weighing lysimeter. Agricultural water management, 203, 179-185.
Stanghellini, C. (1987). Transpiration of greenhouse crops: an aid to climate management. Wageningen University and Research.
Shukla, S., Jaber, F. H., Goswami, D., & Srivastava, S. (2013). Evapotranspiration losses for pepper under plastic mulch and shallow water table conditions. Irrigation Science, 31, 523-536.
World Bank. 2022a. Arable land (hectares per person) - Iran, Islamic Rep. https://data.worldbank.org/indicator/AG.LND.ARB.
World Bank. 2022b. Arable land (hectares per person) - Iran, Islamic Rep. https://data.worldbank.org/indicator/ER.H2O.INTR.
Yan, H., Acquah, S. J., Zhang, C., Wang, G., Huang, S., Zhang, H. and Wu, H. 2019. Energy partitioning of greenhouse cucumber based on the application of Penman-Monteith and Bulk Transfer models. Agricultural Water Management. 217: 201-211.