هدف از نگارش کتاب حاضر، معرفی روش پنمن مونتیث فائو در تعیین پتانسیل تبخیر و تعرق با استفاده از داده‌های هواشناسی و سپس تعیین نیاز آبی گیاهان با اِعمال ضریب گیاهی می‌باشد. به کمک این روش می توان نیاز آبی گیاه را در شرایط کشت آبی و دیم محاسبه نمود. منظور از گیاه مرجع که در این مجموعه به آن اشاره شده است مزرعه وسیعی از چمن است که به قدر کفایت آبیاری شده و به خوبی در حال رشد است، 12 سانتیمتر ارتفاع دارد، دارای مقاومت سطحی 70 ثانیه بر متر بوده و 23 درصد نور خورشید را باز می‌تاباند. تبخیر و تعرق از چنین سطحی از چمن اصطلاحاً تبخیر و تعرق مرجع یا تبخیر و تعرق پتانسیل نامیده می‌شود. معادله پنمن مونتیث فائو به دقت تبخیر و تعرق مرجع را برآورد می کند، این معادله در مقیاس جهانی قابل استفاده است، داده‌های آن تکرارپذیرند و تنها روش استاندارد برای محاسبه تبخیر و تعرق پتانسیل به شمار می‌رود. در شرایطی که برخی از داده‌های هواشناسی در دسترس نباشند یا در صورت مشکل محدودیت داده‌ها می‌توان از داده‌های جایگزین در محاسبه استفاده نمود.

در روش "تبخیر و تعرق پتانسیل- ضریب گیاهی" برای تعیین نیاز آبی گیاه، عامل ضریب گیاهی در محاسبه دخالت داده می‌شود تا اثر تفاوت در حجم اندام هوایی گیاه، نوع گیاه و مقاومت آیرودینامیک آن نسبت به گیاه مرجع، در محاسبه لحاظ شود. در شرایطی که گیاه تحت تنش‌های محیطی مثل تنش خشکی یا شوری بوده، تراکم کاشت و نیز عملیات زراعی مطابق شرایط استاندارد نباشند باید ضریب گیاهی اصلاح شود. تعیین تبخیر  تعرق پتانسیل و نیاز آبی گیاه محاسباتی ساده هستند و می‌توان آنها را به کمک ماشین حساب جیبی همچنین صفحه گسترده اکسل انجام داد یا از نرم‌افزار FAO- ET0 Calculator که توسط سازمان جهانی کشاورزی و غذا تهیه شده است استفاده نمود. روش کار با این نرم‌افزار در کتاب حاضر تشریح شده است.

فصل اول

1-1- مقدمه ای بر تبخیر و تعرق

1-2- تبخیر و تعرق

1-3- تبخیر

1-4-تعرق

1-5- تبخیر-تعرق

1-6- واحد اندازه‌گیری تبخبر- تعرق

1-7- عوامل موثر بر تبخیر- تعرق

1-8- پارامترهای هواشناسی

1-9-عوامل گیاهی

1-10- عوامل محیطی و مدیریت زراعی

1-11- مفاهیم تبخیر- تعرق

1-12- تبخیر-تعرق گیاه مرجع (ET0)

1-13- تبخیر- تعرق گیاه تحت شرایط استاندارد (ETC)

1-14- تبخیر – تعرق گیاه تحت شرایط غیراستانداردETcadj) )

1-15- تعیین تبخیر- تعرق

1-15-1- اندازه‌گیری تبخیر- تعرق

1-16- محاسبه تبخیر – تعرق با استفاده از داده‌های هواشناسی

1-17- روش موازنه انرژی و روش‌های اقلیم خرد

1-18- موازنه آب خاک

1-19- لایسیمترها

1-20- محاسبه تبخیر- تعرق با استفاده از اطلاعات هواشناسی

1-21- اندازه‌گیری تبخیر – تعرق با استفاده از تشت تبخیر

فصل دوم

2-1- استخراج معادله پنمن – مونتیث

2-1-1-  معادله پنمن – مونتیث

2-2- مقاومت آئرودینامیکی

2-3- مقاومت سطحی

2-4- سطح مرجع

2-5- معادله پنمن – مونتیث فائو

2-6- داده¬های مورد نیاز

2-6-1- ارتفاع و عرض جغرافیایی محل

2-6-2- دما

2-6-3- رطوبت

2-6-4- تابش خورشید

2-6-5- سرعت وزش باد

2-7- اطلاعات اقلیمی ناموجود

2-8- تخمین داده‌های گم شده هواشناسی

2-9- تخمین داده‌های گم شده رطوبت هوا

2-10- تخمین داده‌های گم شده تشعشع

2-11- داده‌های ساعات آفتابی یا تشعشع خورشیدی از ایستگاه هواشناسی مجاور

2-12- داده‌های تشعشع خورشیدی از اختلاف دمای هوا

2-13- داده‌های سرعت باد از ایستگاه هواشناسی مجاور

2-14- حداقل داده¬های مورد نیاز

فصل سوم

3-1- داده‌های هواشناسی

3-1-1- عوامل آب و هوایی تعیین کننده شدت تبخیر-تعرق

3-1-2- تابش خورشید

3-1-3- دمای هوا

3-1-4- رطوبت هوا

3-1-5- سرعت باد

3-2- متغیرهای جوی

3-2-1-فشارهوا

3-2-2- گرمای نهان تبخیر

3-2-3- ضریب ثابت سایکرومتری

3-2-4- دمای هوا

3-2-5- فشار بخار

3-3- فشار بخار واقعی

3-4- دمای نقطه شبنم

3-5- رطوبت نسبی

3-6- روش¬های محاسبه

3-6-1- میانگین فشار بخار اشباع (es)

3-6-2- شیب منحنی فشار بخار اشباع (Δ)

3-6-3- محاسبه فشار بخار واقعی از دمای نقطه شبنم

3-6-5-محاسبه فشار بخار واقعی از داده‌های رطوبت‌نسبی

3-6-6-کمبود فشار بخار

3-7-تشعشع

3-7-1- تابش برون زمینی

3-7-2- محاسبه تابش برون‌زمینی روزانه

3-8- تشعشع موج کوتاه (Rs) یا تشعشع خورشید

3-9-تابش خورشیدی آسمان صاف

3-10-تشعشع نسبی موج کوتاه (Rs/Rso)

3-11-مدت نسبی آفتاب

3-12- ضریب بازتابش یا آلبیدو و تشعشع خالص خورشیدی

3-13-تشعشع خالص طول موج بلند (Rnl)

3-14- تشعشع خالص (Rn)

3-15- شار گرمای خاک (G)

3-16- سرعت باد

3-17- گردآوری داده‌های هواشناسی

3-17-1- ایستگاه‌های هواشناسی

3-18- پایگاه داده‌های ماهانه هواشناسی کشاورزی

3-19- تخمین داده‌های ناموجود

3-20- تخمین اطلاعات گم شده رطوبت هوا

3-21- تخمین داده‌های گم شده تشعشع

3-22- داده‌های تابش خورشیدی از ایستگاه هواشناسی مجاور

3-23-تخمین تابش خورشیدی از داده‌های تفاضل دما

3-24- رابطه تجربی برای جزایر

3-25- اطلاعات گم شده سرعت باد

3-25-1- داده‌های سرعت باد از ایستگاه هواشناسی مجاور

3-26- تخمین تجربی میانگین ماهانه سرعت باد

3-27- حداقل داده‌های مورد نیاز

فصل چهارم

4-1- تعیین تبخیر – تعرق گیاه مرجع

4-2- معادله پنمن مونتیث

4-3- محاسبه تبخیر – تعرق مرجع در گام زمانی ده روزه یا ماهانه

4-4- محاسبه تبخیر – تعرق روزانه

4-5- محاسبه ET0 ساعتی

4-6- محاسبه ET0 با داده‌های گم شده

فصل پنجم

5-1-  مقدمه‌ای بر تبخیر – تعرق گیاهان

5-2-  عوامل تعیین کننده ضریب گیاهی

5-2-1- نوع گیاه

5-2-2- اقلیم

5-2-3- تبخیر از سطح خاک

5-2-4- مرحله رشد گیاه

5-2-4-1- مرحله اولیه رشد

5-2-4-2- مرحله توسعه گیاه

5-2-4-3- مرحله میانی رشد

5-2-4-4- مرحله پایانی رشد

5-3- ضریب گیاهی یک جزئی (Kc)

5-4- منحنی ضریب گیاهی

5-5- ضریب گیاهی یک جزئی و تغییرات آن در طول دوره رشد

فصل ششم

6-1- تبخیر- تعرق گیاهان (ETc) ضریب گیاهی یک جزئی

6-2- طول مرحله رشد

6-3- ضریب گیاهی مرحله اولیه رشد

6-4- تعیین Kc مرحله اولیه رشد (Kcini)

6-5- خیس شدن سبک

6-6- خیس شدن سنگین

6-7- تعیین Kcini برای خیس شدن متوسط

6-8- تنظیم یا اصلاح Kcini برای خیس شدن جزئی از سطح خاک

6-9- ضریب گیاهی برای مرحله میانی رشد

6-10- ضریب گیاهی برای مرحله پایانی رشد

6-11- رسم نمودار Kc

6-12- تعیین ضریب گیاهی با روش عددی

6-13- ضریب گیاهی بر مبنای سطح مرجع یونجه

6-14-تهیه نمودار ضریب گیاهی با توجه به راهنمای اداره حفاظت خاک کشاورزی آمریکا

6-15- تهیه نمودار ضریب گیاهی پایه (Kcb) برای گیاه مورد نظر در شرایط محلی

6-17- جدول ضریب گیاهی

فصل هفتم

7-1- تبخیر – تعرق گیاهان تحت شرایط تنش آبی

7-2- کل آب قابل دسترس

7-3- آب سهل الوصول

7-4- کمترین و بیشترین حد تخلیه رطوبت منطقه ریشه

7-5- بیلان آب منطقه ریشه

7-6- برنامه‌ریزی آبیاری با استفاده از بیلان آب منطقه ریشه

7-7- اثرات شوری خاک

7-8- رابطه عملکرد و شوری

7-9- رابطه عملکرد و تنش آبی

7-10- محاسبه مقدار Ks در شرایط بدون تنش آبی

7-11- محاسبه مقدار Ks در شرایط تنش آبی

7-12- کاربرد

فصل هشتم

8-1- تبخیر –تعرق گیاهان غیرمتداول، پوشش گیاهی پراکنده

8-2- تخمین Kcbmid از روش شاخص سطح برگ

8-3- تعیین شاخص سطح برگ

8-4- تخمین Kcbmid از پوشش موثر زمین

8-5- تخمین Kcb کامل در گیاهان زراعی

8-6- اصلاح Kcbmid برای کنترل روزنه‌ای

8-7- اثر دادن کنترل روزنه‌ای بر Kc و Kcb مرحله پایانی رشد

8-8- تبخیر- تعرق گیاهان تحت مدیریت‌های زراعی مختلف

8-9- اثرات مالچ سطحی

8-10- تاثیر مالچ پلاستیک بر ضریب گیاهی یک جزئی

8-11- مالچ آلی

8-12- برآورد ضریب گیاهی برای کشت مخلوط

8-13- اثر کلاس لاین و اثر واحه

8-14- اثر تنشهای محیطی مدیریت شده بر Kc

8-15- اصلاحات Kc

8-16- تبخیر و تعرق گیاهان در دوره‌های غیر رشد

8-17- شرایط سطح زمین

8-18- خاک بدون پوشش

8-18-1- ضریب گیاهی یک جزئی

8-19- خاک با پوشش گیاهی غیر زنده

8-19-1- ضریب گیاهی یک جزئی

8-20- خاک با پوشش گیاهی زنده

8-21-خاک یخ زده یا پوشیده از برف

8-21-1- ضریب گیاهی یک جزیی

8-22-تعیین ضریب تنش خشکی (ks) راهنمای اداره حفاظت خاک کشاورزی آمریکا

نرم افزار ET0 Calculator