Journal of Rainwater Catchment Systems

fa ارتقاء بهره‌وری آب سبز در باغ انگور دیم از طریق استحصال آب باران در شرایط بهره‌بردار Improving green water productivity in rainfed grape orchards through rainwater harvesting systems under on-farm conditions تخصصي Special كاربردي Applicable هدف این پژوهش، ارائه و ارزیابی یک الگوی فنی برای احداث باغ انگور دیم مبتنی بر استحصال آب باران (آب سبز) در مقایسه با شرایط متداول منطقه شامل احداث غیراصولی باغ، شخم سالانه و کشت گندم در اراضی شیب‌دار بود. این الگو با هدف کاهش دست‌کاری خاک، کنترل فرسایش، افزایش ذخیره‌سازی آب باران، کاهش تلفات تبخیر، کاهش تنش آبی گیاه و ارتقاء بهره‌وری آب سبز طراحی شد. پژوهش به‌صورت مزرعه‌ای از سال زراعی ۱۳۹۷–۱۳۹۸ به مدت چهار سال در منطقه بدرانلو (روستای محمدقلعه) شهرستان بجنورد، استان خراسان شمالی و با مشارکت بهره‌بردار محلی اجرا شد. در این مطالعه، دو رقم انگور دیم مورد تأیید مرکز تحقیقات استان، شامل ترکمن ۴ و رشّه، دارای گواهی سلامت و اصالت، با رقم بومی و رایج منطقه (کلاه‌داری) مقایسه شدند. هم‌چنین، داده‌های اقلیمی شامل بارش، دما و رطوبت نسبی از نزدیک‌ترین ایستگاه هواشناسی دریافت و تحلیل شد. میانگین بارش سالانه طی دوره ۱۴۰۱-۱۳۹۷ برابر ۱۸۸ میلی‌متر با پراکنش نسبتاً مناسب بود .به‌منظور افزایش بهره‌وری آب سبز و کاهش تلفات غیرسودآور آن، یک بسته جامع استحصال آب باران شامل سازه‌های جمع‌آوری آب باران، استفاده از ارقام سالم و اصلاح‌ شده، حفر کانال‌های عمود بر شیب، کاربرد مالچ‌های گیاهی و خاکی، تلقیح قارچ میکوریزا و هرس فرم اجرا و با شرایط موجود منطقه مقایسه شد. نتایج نشان داد درصد گیرایی نهال‌ها بیش از ۹۸ درصد بوده و رشد سالانه شاخه‌ها بین ۴۰ تا ۱۵۰ سانتی‌متر متغیر است. هم‌چنین، بین ارقام جدید و رقم شاهد کلاه‌داری از نظر حداکثر رشد، اختلاف معنی‌داری در سطح ۱ درصد مشاهده شد. اگرچه به‌دلیل محدودیت زمانی، دستیابی به عملکرد اقتصادی نهایی امکان‌پذیر نبود، اما رشد مطلوب، عدم بروز تنش تابستانه، اجرای هرس سبز و استقرار سیستم فراز (روسیمی) از دستاوردهای مهم طرح بود. بهره‌وری اقتصادی آب سبز (GWP) در گندم دیم و باغ‌های موجود رقم کلاه‌داری به‌ترتیب 4/221 و 2/336 هزار ریال بر مترمکعب برآورد شد که ظرفیت بالای منطقه برای ارتقاء بهره‌وری آب سبز از طریق استحصال آب باران و اصلاح باغات دیم را نشان می‌دهد. This study aimed to develop and evaluate a technical model for establishing rainfed grape orchards based on rainwater harvesting (green water) under local conditions. this method was designed as an alternative to prevailing practices, including annually rainfed wheat cultivation on sloping lands, which have contributed to soil degradation, erosion, and inefficient use of green water resources. The model sought to minimize soil disturbance, control erosion, enhance rainwater capture and storage, reduce evaporation losses, alleviate plant water stress, and improve green water productivity. A four-year field experiment was conducted from 2018-2021 in the Badranloo region (Mohammad-Ghaleh Village), Bojnourd County, North Khorasan Province, Iran, with the active participation of a local farmer. Two certified rainfed grape cultivars, Torkeman-4 and Rashe, were compared with the traditional local cultivar, Kolahdari. Climatic variables, including precipitation, temperature, and relative humidity, were analyzed using data from the nearest meteorological station. Mean annual rainfall during the study period was 188mm with a relatively favorable distribution. To address existing gaps in green water productivity and reduce non-beneficial water losses, an integrated rainwater harvesting package was implemented. The package included rainwater harvesting structures, contour trenching perpendicular to the slope, application of soil and plant mulches, mycorrhizal inoculation to enhance root establishment and formative pruning. Its performance was evaluated against traditional rainfed agriculture and existing vineyards in the region. Results showed a vine establishment rate exceeding 98%, while annual vegetative growth ranged from 40-150 cm, indicating successful establishment and adaptation under rainfed conditions. Significant differences in maximum vegetative growth were observed between the improved cultivars and the local control cultivar at the 1% probability level (p < 0.01). Although the study period was insufficient to evaluate full economic yield, the project achieved vigorous vegetative growth, successful summer pruning, absence of drought stress, implementation of the Faraz (Rosimi) training system, and improved farmer adoption of recommended orchard establishment practices. Green water productivity (GWP) was estimated at 221.4 and 336.2 thousand IRR m⁻³ for surrounding rainfed wheat and existing Kolahdari grape, respectively, highlighting the considerable potential for enhancing GWP through rainwater harvesting and improved orchard management. انگور جدید دیم, حفر کانال عمود بر شیب, سامانه استحصال آب باران, کاهش تبخیر Contour trenching perpendicular to slope, Evaporation, Rainfed grape, Rainwater harvesting system 1 22 http://jircsa.ir/browse.php?a_code=A-10-63-4&slc_lang=fa&sid=1 Ali Reza Tavakoli علیرضا توکلی ar.tavakoli@areeo.ac.ir 10031947532846006427 10031947532846006427 Yes Associate Professor, Agricultural Engineering Research Institute, Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO), Karaj, Iran. ar.tavakoli@areeo.ac.ir دانشیار پژوهشی، مؤسسه تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرج، ایران. ar.tavakoli@areeo.ac.ir Ahmad Asghari احمد اصغری ahmadasgharie@gmail.com 10031947532846006428 0009-0003-1428-8279 No Agricultural Expert, Agricultural Jihad Organization of North Khorasan Province, Bojnourd, Iran. ahmadasgharie@gmail.com کارشناس مهندسی کشاورزی (باغبانی)، سازمان جهاد کشاورزی استان خراسان شمالی، بجنورد، ایران. ahmadasgharie@gmail.com