-148074191329

4743711-347442

نشریه حفاظت منابع آب و خاك، سال ششم، شماره چهارم، تابستان 1396

بررسی تأثیر عوامل مؤثر بر راندمان کاربرد آب آبیاری نواری در شرایط عمق توسعه ریشه موجود و قابل توسعه گندم در اراضی حمیدیه )خوزستان(

آرش تافته1*، محمدرضا امداد2، سعید غالبی3

1*( استادیار، مؤسسه تحقيقات خاک و آب، سازمان تحقيقات، آموزش و ترویج كشاورزي، كرج، ایران
arash_tafteh@yahoo.com :نویسنده مسئول مکاتبات*
2( استادیار، مؤسسه تحقيقات خاک و آب، سازمان تحقيقات، آموزش و ترویج كشاورزي، كرج، ایران
3(مربی، مؤسسه تحقيقات خاک و آب ،سازمان تحقيقات، آموزش و ترویج كشاورزي، كرج، ایران

16837733074

تاریخ دریافت: 18/ 09/1395 تاریخ پذیرش: 29/01/1396

چکیده
این پژوهش به منظور بررسی تغییرات ابعاد نوار و عمق توسعه ریشه گندم در منطقه حمیدیه خوزستان بر تغییر راندمان کاربرد آب انجام شد، خاک منطقه دارای بافت سنگین clay loam بوده و آزمایش در سه مزرعه آزمایشی بر اساس کار معمول زارع و اندازه گیری مستقیم جهت واسنجی مدل WIN- SRFR 4.1.3 در سال 1393 انجام شد. عمق مؤثر توسعه ریشه گندم رقم چمران 100 روز پس از کاشت )اوایل اسفند ماه در زمان پس از گلدهی( 40 سانتی متر اندازه گیری و راندمان کاربرد آب در آبیاری نواری در شرایط زارع حدود 30 درصد تعیین شد. نتایج شبیه سازی شده با این مدل در شرایط عمق توسعه ریشه 40 سانتی متر و عمق خالص آب آبیاری 50 میلی متر نشان داد که با دبی ورودی 18 لیتر بر ثانیه، زمان آبیاری 3 تا 5/3 ساعت، و ابعاد نوار با طول 180 و عرض 10 متر امکان افزایش راندمان کاربرد آب تا 40 درصد فراهم می باشد. چنانچه عمق توسعه ریشه به 50 سانتی متر و عمق خالص آب آبیاری 70 میلی متر افزایش یابد )در شرایط بهبود وضعیت خاک( در شرایط پیشنهادی که 33 درصد افزایش نسبی به شرایط زارع دارد، می توان راندمان کاربرد آب را به 50 درصد افزایش داد. بنابراین با انجام عملیات مناسب شخم و بهسازی خاک و نیز اصلاح ابعاد نوار و مدیریت آبیاری امکان افزایش نسبی راندمان کاربرد آب نسبت به شرایط زارع در حدود 66 درصد میسر می گردد.

کلید واژه ها: آبیاری نواری؛ حمیدیه؛ راندمان کاربرد آب؛ عمق توسعه ریشه

مقدمه
در ارزیابی راندمان کاربرد آب در مزارع آبی، یکی از عوامل مهم و تعیین کننده تغییر عمق توسعه ریشه گیاه در طول فصل داشت گیاه است. در این راستا مدل های متفاوتی مانند Hydrus ،AquaCrop و غیره برای شبیه سازی رشد گندم و تغییرات عمق توسعه ریشه بکار برده می شوند )4102 ,Khalili et al.(. میزان رشد و توسعه ریشه متأثر از عوامل متعددی است که شامل تراکم کشت ،مدیریت مزرعه ،ویژگیهای فیزیکی و شیمیایی خاک ،عملیات سم پاشی و رقابت گیاهان در مصرف آب و مواد غذایی می باشد. رویکرد مدلهای روابط آب و گیاه در طی دو دهه اخیر بر پایه دو مفهوم اصلی توسعه یافته است که یک مفهوم شبیه سازی رشد و بازدهی محصول است و
76
67962788241031

سال

ششم

/

شماره

4
/
تابستان

سال

ششم

/

شماره

4

/

تابستان

دومی زیرمدلی از رشد ریشه است که باید توضیحات کافیاز سیستم ریشه با در نظر گرفتن رشد و اثرات متقابل بینرشد ساقه و محیط خاک را داشته باشد )شریفی و همکاران ،1390(. پژوهشگران زیادی در زمینه اهمیت مدل جذب ریشه کار کرده اند و نشان داده اند که شبیه سازی رشد ریشه در تعیین دقت مدل های امروزی بسیار پر اهمیت است )Clothier and Green, 1994(. مشخصات بافت خاک و سیستم توسعه ریشه گیاه که تابعی از نوع خاک می باشد تأثیر بسزایی در تعیین مقدار آب آبیاری و دور آبیاری دارد )Coelho and Or,1996(. مدیریت صحیح آبیاری در مزرعه به طور کامل به این عوامل اساسی وابسته است .ساده ترین روش برای تخمین مقدار جذب آب توسط ریشه روش بیلان آبی است که توسط عامل تخلیه در مدل ریچاردز قابل تعریف بوده و در مدل های پیشرفته امروزی نیز از آن استفاده می شود )3002,Hupet et al.(. در تحقیقاتی که بر روی تغییرات رشد گیاه کلزا و مدل کردن آن در منطقه باجگاه انجام شد، گزارش نمودند که مدل تغییرات رشد ریشه در خروجی مدل Hydrus-1D بسیار مؤثر بوده و در تابع جذب آب در ریشه تأثیر چشمگیری دارد لذا پیشنهاد نمودند که مدل تغییرات عمق ریشه برای سیستم واقعی کشت واسنجی شده و سپس برای مدل تعریف گردد. همچنین گزارش نمودند که در نظر نگرفتن عمق مناسب ریشه در نتایج نهایی جذب ریشه بین 20 تا 25 درصد خطا ایجاد می نماید. در آبیاری سطحی که از قدیمیترین روشهای آبیاری است تعیین دقیق عمق توسعه ریشه برای هر منطقه با توجه به شرایط محیطی امری ضروری است. چنانچه این عامل بدرستی تعیین نشود تصمیمات مدیریتی آبیاری به طور کامل اعمال نشده و در عمل با راندمان کاربرد پایین تری از آنچه شبیه سازی
Tafteh and sepaskhah, ( شده است روبرو خواهیم بود
.) 2012
توانایی سیستم آبیاری به منظور کاربرد و توزیع یکنواخت آب عامل مهمی در حفظ و ذخیره منابع آب قلمداد م یشود و از نظر اقتصادی حائز اهمیت است که طراحی و مدیریتمناسب آبیاری می تواند تضمین کننده این موضوع باشد. درنظر گرفتن عمق واقعی توسعه ریشه نقش مؤثری در بهبودراندمان کاربرد آب دارد، لذا انجام اقدامات و راهکارهای مناسب در راستای افزایش راندمان کاربرد آب در مزرعه میتواند سهم شایانی در افزایش راندمان کل در شبکه آبیاری و زهکشی داشته باشد. همانطور که در تعاریف راندمان کاربرد تاکید شده است، گیاه تنها آب ذخیره شده در منطقه ریشه را استفاده نموده و آبی که به صورت رواناب و یا نفوذ عمقی از دسترس ریشه خارج م یشود جزو تلفات به حساب م یآید. از این رو راندمان کاربرد آب نسبت عمق آب ذخیره شده در منطقه ریشه به عمق کل آب ورودی به مزرعه است. بنابراین هرچه حجم آب ورودی بیش تر باشد )آبیاری بی رویه(، به علت نفوذ عمقی و رواناب سطحی، راندمان کاربرد آب کاهش م ییابد. از این رو ضروری است تا با طراحی مناسب قطعات آبیاری ،توسعه روشهای نوین آبیاری و سایر موارد مرتبط با مدیریت آب در مزرعه، راندمان کاربرد آب در مزرعه بهبود یابد)Raine and Mcclymont,1997(. یکی از روش های مرسوم آبیاری سطحی که در خوزستان رایج است آبیاری نواری می باشد. در این روش عموما مزرعه به نوارهایی با عرض 8 تا 12 متر و طول 180 تا 300 متر تقسیم میشود. این روش آبیاری برای غالب بافت های خاک مناسب است ،ولی برای خاک هایی با بافت سبک و طول نوار زیاد توصیه نمی شود)FAO,2001(. این روش بیش تر در زمین های کم شیب و برای گیاهان علوفه ای، غلات و باغ های میوه استفاده میشود. راندمان کاربرد آب آبیاری بسته به روش و مدیریت آبیاری، نوع محصول و مدیریت زارع تغییر میکند. در 21 مزرعه انتخاب شده، متوسط راندمان کاربرد آب در مزارع کبوتر آباد اصفهان و پنبه کریم آباد گرگان که با روش آبیاری نواری و کرتی آبیاری شده اند بترتیب 6/17 و 7/29 درصد گزارش گردید )9991 ,Abbasi et al.(. محققین آبیاری و زهکشی تحقیقات فراوانی جهت بررسی و ارزیابیمدیریت آبیاری در روش سطحی انجام دادهاند. آنچه درآبیاری سطح حائز اهمیت است این است که جریان آب روی سطح خاک یک جریان ناپایدار متغیر زمانی و مکانی است که به سرعت نفوذ آب در خاک که خود با زمان و مکان تغییر می نماید بستگی دارد. مشکل عمده روش های آبیاری سطحی پایین بودن راندمان آبیاری است که عمدتا ناشی از ضعف مدیریت آبیاری می باشد )Khatri and Smith, 2006(. در صورت اعمال صحیح مدیریت مناسب آبیاری و در نظر گرفتن تغییرات زمانی و مکانی خصوصیات خاک، راندمان های بالا در آبیاری سطحی دور از انتظار نخواهد بود ) 7002,.Gatta et al (.
بمنظور تعیین تأثیر ابعاد نوار و همچنین تأثیر تغییرات دبی و شیب بر راندمان کاربرد آب و سایر اجزای مرتبط با آن ،مدلهای مختلفی توسط محققین آبیاری بسط و توسعه داده شده اند. تا با استفاده از این مدل ها شرایط آبیاری سطحی قابل شبی هسازی و مدیریت باشد. به عنوان مثال مدل های SIRMOD و WIN-SRFR از جمله مدل های معمول و کاربردی جدید میباشند که در راستای تأثیر تغییرات ابعاد) طول و عرض نوار(، دبی، شیب و سایر پارامتر های مرتبط با راندمان کاربرد آب در مزرعه به منظور ارائه مدیریت مناسب آبیاری و ارتقا راندمان کاربرد آب مورد استفاده قرار می گیرند ) Bautista et al.,2012 ، Walker, 1989(. با استفاده از این مدل ها تحقیقات گسترده ای در زمینه بهینه سازی ابعاد کرت و نوار در روشهای آبیاری سطحی با هدف افزایش راندمان کاربرد آب در مزرعه انجام پذیرفته
،Zerihun et al.,2005 ،Mailhol et al., 2005( است
.)Eldeiry et al., 2005
ارزیابی راندمان کاربرد آب در آبیاری جویچهای در دشت مغان، نشان داده است که راندمان کاربرد آب در هر یک از قطعات انتخاب شده متوسط راندمان کاربرد آب در مزرعه ذرت حدود 41 درصد می باشد. همچنین متوسط راندمان کاربرد آب در مزرعه چغندرقند حدود 55 درصد گزارش
77
شده است. بر اساس نتایج حاصله، مدیریت آبیاری مزارعنقش بسزایی در جلوگیری از تلفات آبیاری دارد ،به طوریکه عدم توجه به ویژگی های خاک، طول قطعات آبیاری وعدم تناسب طول طراحی شده با زمان قطع آب، مشکلات زیادی را بوجود آورده و سبب پایین شدن عملکرد محصولات و راندمان کاربرد آب در مزارع شده است .برخی محققان از مدل WIN-SRFR برای شبیه سازی آبیاری جویچهای در سه طیف بافت خاک سبک، متوسط و سنگین بدون پوشش گیاهی استفاده نمودند. نتایج آنها نشان داد که مدل با دقت خوبی اجزای بیلان حجمی آب را شبیه سازی نموده و در جویچه های کوتاه )100 متری( تا نسبتا طولانی )250 متری( نتایج قابل قبولی را ارائه کرده است. بر اساس این تحقیق بیش ترین خطای مدل در برآورد رواناب سطحی حدود 6 درصد و کمترین آن در حجم آب ورودی حدود 3 درصد گزارش شده است )3102. ,Mokari Gahroodi et al.(. همچنین در تحقیقی که با هدف افزایش راندمان کاربرد آب در مزارع نیشکر واحد سلمان فارسی با استفاده از مدل WIN-SRFR انجام شده است مشخص شد که با استفاده از نرم افزار WIN-SRFR در شرایط آبیاری جویچهای، دبی ورودی برای رسیدن به راندمان کاربرد بالای 60 درصد، حدود 5/1 لیتر بر ثانیه قابل دسترسی است )0102 ,Moridnejad et al.(.
4693928132064

سال

ششم

/
شماره

4
/

سال

ششم



قیمت: تومان

دسته بندی : منابع آب خاک

پاسخ دهید