-157039194621

4667944-378402

نشریه حفاظت منابع آب و خاك، سال ششم، شماره اول، پاییز 1395

ارزیابی کارایی آبیاري زیرسطحی به روش تنبوشه هاي بیوکامپوزیتی در آبیاري گیاه پانیکوم

سعید رنگریزي1، حسینعلی بهرامی2*، مهران کیانی راد3 و ابوذر شجاع الدینی4

1) دانش آموخته کارشناسی ارشد علوم خاك؛ دانشگاه تربیت مدرس؛ تهران؛ ایران
2*) دانشیار؛ گروه علوم خاك؛ دانشگاه تربیت مدرس؛ تهران؛ ایران
Bahramih@modares.ac.ir:مسئول مکاتبات*
3) استادیار پژوهشی؛ پژوهشکده زیستفناوري سازمان پژوهشهاي علمی و صنعتی ایران؛ تهران؛ ایران
5) دانش آموخته کارشناسی ارشد علوم خاك؛ دانشگاه تربیت مدرس؛ تهران؛ ایران
تاریخ دریافت: 04/11/1394 تاریخ پذیرش: 02/03/1395

چکیده
با توجه به محدودیت منابع آب شیرین و تبخیر و تعرق بسیار شدید در مناطق خشک و بیابانی، به نظر می رسد که آبیاري زیرسطحی مناسب ترین روش آبیاري براي کشت گیاه باشد. هدف از انجام این پژوهش، دستیابی به روش آبیاري زیرسطحی مناسب براي تأمین نیاز آبی گیاه پانیکوم است. پژوهش حاضر به صورت آزمایش فاکتوریل در قالب بلوك هاي کاملا تصادفی در سه تکرار در دانشکده کشاورزي دانشگاه تربیت مدرس تهران در سال 1394 انجام شد. فاکتورهاي اصلی شامل آبیاري زیرسطحی به وسیله سه نوع تنبوشه بیوکامپوزیتی 3P8 ،P و 9P، آبیاري زیرسطحی با کپسول هاي رسی متخلخل و آبیاري غرقابی به عنوان شاهد و فاکتورهاي فرعی شامل سه سطح تنش خشکی 50، 25 و 100 درصد ظرفیت زراعی خاك بود. نتایج نشان داد، تیمار آبیاري زیرسطحی با تنبوشه 8P و سطح تنش خشکی 25 درصد ظرفیت زراعی، با 68/12 درصد کاهش، کمترین حجم آب مصرفی در آبیاري را به خود اختصاص داد. هم چنین آبیاري زیرسطحی منجر به افزایش ارتفاع، وزن تر و وزن خشک شد که این اختلاف در سطح یک درصد نسبت به شاهد معنی دار بود. با توجه به تامین نیاز آبی گیاه پانیکوم با سیستم آبیاري زیرسطحی به روش تنبوشه هاي بیوکامپوزیتی، پیشنهاد می شود صرف نظر از کاهش حجم آب مصرفی، با انجام تحقیقات بیش تر از سیستم آبیاري زیرسطحی به روش تنبوشه هاي بیوکامپوزیتی به عنوان یک روش کاربردي در آبیاري گیاهان بیابانی استفاده شود.
کلید واژه ها: آبیاري زیرسطحی؛ کپسول هاي متخلخل رسی؛ تنبوشه هاي بیوکامپوزیتی؛ گیاه پانیکوم

مقدمه
طوفان هاي حاوي ذرات گرد و غبار و شن پدیده هاي طبیعی هستند که به طور گسترده در نواحی خشک و نیمه خشک جهان، در نتیجه فرسایش بادي رخ می دهند. این پدیده ها باعث بروز آثار مخرب و متعدد اجتماعی، فرهنگی، اقتصادي و سیاسی شده و موجب تخریب منابع زیستی، مناطق مسکونی شهري و روستایی، تأسیسات زیربنایی و اقتصادي از قبیل کارخانجات، مراکز نظامی، فرودگاه ها، راه ها و شبکه ریلی می شود. طوفان هاي گرد و غبار با جابجایی و برداشت ذرات سطحی خاك مانند هوموس، رس و املاح خاك و رسوب گذاري آن ها در مناطق دیگر در تشکیل، تخریب و حاصلخیزي خاك نقش قابل توجهی دارند (ناصري و همکاران ،1390؛ ایرانمنش و همکاران، 1384).
68128128149273

سال

ششم
/

شماره

1
/

پاییز

سال

ششم

/

شماره

1

/

پاییز

نگهداري و توسعه پوشش گیاهی مراتع و مناطق بیابانی یکی از راه هاي بیولوژیکی بیابان زدایی و از راهکارهاي مدیریتی حفظ مراتع به عنوان اکوسیستم هاي طبیعی است (آذرنیوند، 1382). خشکسالی یکی از مهم ترین مشکلات مناطق خشک و نیمه خشک است. در این مناطق تنش خشکی شروع جوانه زنی را به تعویق انداخته و میزان جوانه زنی را کند می کند. خشکی بر جنبه هاي مختلف رشد گیاه اثر گذاشته و موجب کاهش رشد اندام هاي هوایی و کاهش تولید ماده خشک می شود (Hoekstra et al.,2001). در نتیجه استقرار و توسعه گیاه در این گونه مناطق با مشکل مواجه می شود. مرحله جوانه زنی یکی از حساس ترین مراحل رشد گیاه به تنش هاي شوري و خشکی است. اگر گیاه بتواند در این مرحله تنش را تحمل کند، می تواند مراحل بعدي رشد را پشت سر بگذارد. آب مهم ترین عامل در شروع فرآیندهاي مربوط به جوانه زنی بذر و بقاء گیاهچه پس از ظهور است (Sathiyamoorty 1995and Nukamura, ). در مناطق خشک، تهیه آب شیرین بسیار دشوار و هزینه زیادي را در بر دارد. عمده تلفات آب در مورد کشت گیاه در مناطق خشک از طریق نفوذ و تبخیر است. به همین دلیل، ایجاد رطوبت بهینه و جلوگیري از هدرروي آب به طریق نفوذ عمقی و هم چنین کاهش تلفات آب ناشی از تبخیر از سطح خاك از جمله مسائلی است که کارشناسان را بر آن داشته است تا روش هاي جدید و مقرون به صرفه اي را در مدیریت صحیح آب آبیاري ارائه کنند ;2004 ,.(Jiusheng et al2009Siyal and Skaggs, ). به دلیل گستردگی اراضی خشک و کم آب در ایران و همچنین ضرورت توسعه پوشش گیاهی و نهال کاري در پروژه هاي بیان زدایی، دستیابی به روش هایی که بتوان به کمک آن ها از تلفات آب در محیط ریشه جلوگیري نموده و آب قابل دسترس گیاه را افزایش داد و از حداقل آب موجود حداکثر جذب آب را براي رشد و توسعه گیاه به وجود آورد، بسیار مفید و کارآمد خواهد بود .بررسی ادبیات علمی جهان نشان می دهد که براي تغییر سامانه هاي آبیاري با هدف کاهش مصرف آب روش هاي مختلفی ارائه شده است. ولی براي مناطق خشک و بیابانی با تبخیر و تعرق بسیار شدید و بادهایی با سرعت زیاد به نظر می رسد آبیاري زیرسطحی مناسب ترین روش آبیاري براي کشت گیاه باشد(کاظمی نژاد و همکاران ،1386؛ ناصري و همکاران ،
1390). در روش آبیاري زیرسطحی ،آبیاري در زیر خاك انجام شده و در اثر تبخیر مقدار کمی از آب مصرفی در اثر نیروي شعریه به سطح خاك رسیده و تبخیر می شود. در نتیجه، آب بیشتري در اختیار ریشه گیاهان قرار می گیرد.
هم چنین به دلیل کم بودن سرعت آبیاري، میزان نفوذ آب به اعماق خاك، خیلی کم بوده و تقریبا حدود 50 تا 60 درصد آب آبیاري مورد استفاده گیاه قرار می گیرد. ولی در روش غرقابی مدت کمی پس از آبیاري تقریبا 50 درصد از آب آبیاري تبخیر شده و همین طور به دلیل زیاد بودن سرعت آبیاري تلفات آب به دلیل نفوذ عمقی زیاد است .بررسی منابع نشان می دهد که با توجه به ویژگی هاي خاك حدود 30 درصد آب آبیاري به اعماق نفوذ کرده و تقریبا 20 درصد آب به مصرف گیاه می رسد (کاظمی نژاد و همکاران ،1386). در نتیجه در مدت کوتاهی گیاهان نیاز به آب داشته و به همین دلیل از رشد و نمو کمتري برخوردارند. نتایج آزمایشی که تحت عنوان بررسی تاثیر آبیاري زیرسطحی سفالی بر روي کشت تاغ در منطقه میبد یزد انجام شده نشان داده است که نهال هاي تاغ مورد کشت با سامانه آبیاري لوله سفالی از نظر ارتفاع و تاج پوشش ،تقریبا با نهال چهار ساله روش غرقابی برابر یا حتی بهتر از آن بوده است. هزینه سیستم آبیاري زیرسطحی خیلی بیشتر از سیستم غرقابی است، ولی پس از تکمیل سیستم، هزینه آبیاري آن حدود یک پنجم هزینه آبیاري روش غرقابی است (کاظمی نژاد و همکاران ،1386). در آزمایشی دیگري که با عنوان بررسی تاثیر روش هاي مختلف آبیاري بر استقرار گونه هاي درختی در منطقه بیابانی میبد یزد انجام شد، میزان رشد قطر تاج پوشش و ارتفاع نهال ها صرف نظر از نوع گونه، در آبیاري لوله سفالی حداکثر و عموما به عنوان شیوه اي برتر در توسعه فضاي سبز در مناطق بیابانی معرفی شد. در نقطه مقابل، آبیاري هاي کوزه اي و قطره اي در مراتب بعدي قرار گرفته و کاربرد آن در عرصه مورد مطالعه و مناطق مشابه آن در سطح کشور قابل توصیه نخواهد بود، زیرا در روش قطره اي در ابتدا نهال ها به خوبی استقرار یافته و از رشد خوبی برخوردار است، ولی در سال هاي بعد به دلیل مرطوب شدن بخش سطحی خاك داراي رویش ارتفاعی کمتر بوده و ریشه هاي نهال به طور سطحی گسترش می یابند. در روش کوزه اي هم در شروع کشت، نهال ها به خوبی رشد کرده ولی در سال هاي بعد به دلیل بالا رفتن نیاز آبی نهال ها، تراوایی دیواره کوزه ها قادر به تامین نیاز آبی نهال ها نخواهد بود، در نتیجه از رشد نهال ها کاسته خواهد شد (کاظمی نژاد و همکاران ،1385). بررسی تاثیر آبیاري با لوله هاي سفالی زیرسطحی بر روي رشد بامیه، بادمجان و شلغم نشان داد که این روش آبیاري باعث صرفه جویی در آب تا 80 درصد در مقایسه با روش آبیاري سطحی شد. هم چنین، عملکرد محصولات کشاورزي در سبزیجات آبیاري شده با این روش 5 تا 16 درصد بیشتر از روش آبیاري سطحی متعارف بود (Siyal et 2011 ,.al). نتایج عملکرد اراضی تحت کشت هندوانه در هند موید آن است که عملکرد تولید هندوانه در سیستم سفالی 25 تن بر هکتار است، در حالی که در مقایسه با آبیاري غرقابی مقدار تولید به روش سفالی به میزان 8 تن بر هکتار کمتر از روش غرقابی است. اما در این مقدار کاهش تولید به میزان 2400 مترمکعب آب صرفه جویی شده است( 2001Bainbridge, ). قربانی و همکاران (1393)، به بررسی عملکرد محصول انگور و کارآیی مصرف آب در دو روش آبیاري زیرسطحی به روش کپسول هاي رسی متخلخل و سطحی با قطره چکان پرداخته اند، نتایج تحقیقات آن ها نشان داده است که میانگین حجم آب مصرفی و عملکرد میوه در دو روش آبیاري زیرسطحی و سطحی به ترتیب 4050 و 6668 متر مکعب در هکتار و 2/14 و 8/14 تن در هکتار بوده است .

در آزمایشی که به مقایسه و ارزیابی برخی شاخص هاي رشد گونه هاي غالب فضاي سبز شهري در سیستم هاي آبیاري زیرسطحی سفالی، قطره اي و سطحی پرداخته شده است. نتایج این تحقیق نشان داده است که متوسط رشدگیاه در روش آبیاري زیرسطحی بهتر بوده است. کمترین آب مصرفی در طول دوره اندازه گیري برابر 46/3 مترمکعب براي سیستم آبیاري زیرسطحی به دست آمده و پس از آن سیستم آبیاري قطره اي و سطحی به ترتیب با 06/4 و 57/4 مترمکعب در مراتب بعدي بوده اند. نتایج مربوط به حداکثر ارتفاع نیز نشان داد که ارتفاع گیاه در روش آبیاري زیرسطحی سفالی نسبت به بقیه روش هاي آبیاري رشد بیشتري داشته است (انصاري و همکاران ،1393). با توجه به اینکه در حال حاضر کشور به شدت از لحاظ کمبود منابع آب شیرین رنج می برد و در درازمدت مسئله بحران منابع آب به صورت یک مسئله جدي مطرح است، توجه به افزایش راندمان کارآیی مصرف آب و ارتقاء بهره وري آب کشاورزي یک ضرورت اجتناب ناپذیر است .در این شرایط، ارتقاء سیستم هاي آبیاري و اصلاح روش هاي ارزیابی آب مورد نیاز گیاهان، دو راهکاري است که در نیل به این مقصود راه گشا است. با توجه به مطالعات انجام شده به نظر می رسد آبیاري زیرسطحی یک راه حل مناسب براي آبیاري کنترل شده باشد.
این تحقیق با هدف بررسی کارایی آبیاري زیرسطحی با استفاده از تنبوشه هاي بیوکامپوزیتی و تاثیر آن ها بر روي میزان آب مصرفی، خصوصیات مورفولوژیکی گیاه پانیکوم
(Panicum antidotale) تحت شرایط مختلف تنش خشکی و مقایسه نتایج حاصل از آن با دیگر روش هاي آبیاري نظیر روش آبیاري زیرسطحی با استفاده از کپسول هاي متخلخل رسی و روش آبیاري غرقابی انجام شد.

مواد و روش ها
4729728548560

سال

ششم
/

شماره

1
/

پاییز

95

سال



قیمت: تومان

دسته بندی : منابع آب خاک

دیدگاهتان را بنویسید