پژوهش آب در کشاورزی
سال:1397 | دوره:32 | شماره:3 (ب) |تعداد مقالات:11

با توجه به بروز بحران خشکسالی طی سالهای اخیر در سطح جهان، استفاده از روشهای کشت جایگزین که ضمن حفظ میزان عملکرد، موجب صرفه جویی در مصرف آب شود، رو به افزایش است. لذا به منظور ارزیابی عملکرد و اجزای عملکرد و میزان بهره وری آب در برنج هاشمی تحت رژیم های مختلف-آبیاری و مقایسه آن با روش غرقاب، آزمایشی در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در موسسه تحقیقات برنج کشور در مازندران طی دو سال زراعی 1394و 1395 انجام گردید. تیمارها شامل دو روش کم آبیاری تنظیم شده (آبیاری همه جویچه ها) و خشکی بخشی ریشه(آبیاری یک در میان جویچه ها)، هر کدام با سه سطح تنش خشکی10، 30، و 60 کیلوپاسکال (RDI10، PRD10، RDI30، PRD30، RDI60 و PRD60) در کشت جوی و پشته و تیمارآبیاری کرتی با مدیریت غرقاب دایم در زمین گلخراب به روش سنتی به عنوان تیمار شاهد(FI)و در سه تکرار انتخاب گردید. در هر تیمار میزان عملکرد، ارتفاع بوته، تعداد پنجه، طول خوشه، تعداد دانه پر، وزن هزار دانه، آب مصرفی و میزان بهره وری آب بر اساس میزان محصول تولید شده در ازای حجم آب مصرف شده(kg/m3) اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که عملکرد دانه، ارتفاع بوته، طول خوشه، تعداد دانه پر، وزن هزار دانه، آب مصرفی و میزان بهره وری در تیمارهای مختلف اختلاف معنی دار از لحاظ آماری داشته است. طبق نتایج این آزمایش، اگرچه بیشترین عملکرد در تیمار غرقاب دائم آبیاری بدست آمد، اما کاهش عملکرد در تیمارهای با تنش جزیی (RDI10 وPRD10) ناچیز می باشد، همچنین استفاده از روش خشکی بخشی ریشه(PRD)موجب کاهش چشمگیر مصرف آب و افزایش بهره وری می شود، به طوری که تیمارPRD10موجب 32درصد صرفه جویی در مصرف آب نسبت به تیمار شاهد شده و بیشترین میزان بهره وری آب براساس شاخصCPDدر تیمارPRD30 به مقدار724/0کیلوگرم شلتوک بر مترمکعب آب مصرفی محاسبه گردید. براساس نتایج، اعمال خشکی بخشی ریشه در مقایسه با کم آبیاری تنظیم شده با تنش مشابه ضمن اینکه مصرف آب کمتری داشت، عملکرد و بهره وری آب بالاتری را نشان می داد، به طوریکه متوسط مصرف آب تیمارPRD10 در دو سال نسبت به تیمارRDI10حدود 15درصد کاهش داشت درحالی که عملکرد آن بیش از یک درصد و بهره وری آن بیش از 18درصد(متوسط دو سال) بیشتر بود.

در این پژوهش، عملکرد و تبخیر-تعرق ذرت علوفه ای با رقم سینگل کراس 704، تحت تنش های شوری و محدودیت نیتروژن، مورد بررسی قرار گرفت. آزمایش، به صورت فاکتوریل و در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی انجام شد. تیمارهای آب شور با هدایت الکتریکی؛ 5/0، 1/2، 5/3 و 7/5 دسی زیمنس برمتر، با انحلال نمک صنعتی در آب شیرین تهیه شد. تیمارهای محدودیت نیتروژن در چهار سطح؛ 100، 75، 50 و 25 درصد نیاز کود نیتروژن، بر اساس آزمون کودی بود. تیمارها، در سه تکرار و در کرت هایی به مساحت 9 مترمربع به اجرا درآمد. در تیمارهای مختلف تبخیر-تعرق ذرت، بین 220 تا 349 میلی متر و عملکرد ماده خشک، بین 4/9 تا 2/15 تن بر هکتار اندازه گیری شد. شیب تابع عملکرد نسبت به تبخیر-تعرق ذرت، با افزایش شوری در سطوح، ، و، به ترتیب؛ 2/0، 207/0، 218/0 و 231/0 و با کاهش نیتروژن در سطوح، ، و به ترتیب؛ 175/0، 182/0، 194/0 و 221/0 برآورد شد. نتایج نشان داد که با افزایش تنش ها، عملکرد ذرت بیشتر از تبخیر-تعرق، کاهش یافت. ضریب عملکرد با رابطه دورنبوس-کسام محاسبه شد. مقادیر با کاهش نیتروژن در سطوح، ، و به ترتیب؛ 01/1، 048/1، 119/1 و 272/1 و با افزایش شوری در سطوح، ، و، به ترتیب؛ 15/1، 19/1، 258/1 و 328/1 برآورد شد. به طور متوسط، عدد 27/1 به عنوان ضریب محاسبه شد. در بیشترین تنش، کارایی مصرف آب و نیتروژن به ترتیب؛ 38% و 5/34% نسبت به تیمار شاهد کاهش یافت. روابط به دست آمده در پژوهش نشان داد که نیاز آبی و عملکرد ذرت تحت تنش های مذکور، کم تر از پتانسیل منطقه می باشد. در این شرایط، جبران کمبود نیتروژن خاک و کاهش مصرف آب، موجب افزایش عملکرد محصول و استفاده بهینه از منابع آبی می گردد.

زهکشی زیرزمینی، به عنوان یک تغییر ساختاری در راستای بهبود بهره وری اراضی شالیزاری، هیدرولوژی این اراضی را تغییر می دهد. در این پژوهش، با استفاده از مدل DRAINMOD-S، تأثیر مدیریت های زهکشی آزاد و کنترل شده بر مؤلفه های بیلان آب و شوری زهاب در کشت کلزای دیم به عنوان کشت دوم، پس از برنج در اراضی شالیزاری بررسی شد. داده های موردنیاز برای ارزیابی مدل طی دو فصل کشت کلزا (1396-1394) از یک مزرعه شالیزاری دارای سامانه زهکشی زیرزمینی (عمق زهکش 65/0 متر و فاصله زهکش 30 متر) تهیه شد. با استفاده از مدل واسنجی و صحت سنجی شده، تأثیر سامانه های مختلف زهکشی زیرزمینی معمولی و کنترل شده (با کنترل عمق سطح ایستابی در 40 سانتی متری از سطح زمین) بر بیلان آب و شوری خاک و زهاب ارزیابی شد. مدل از قابلیت قابل قبولی برای برآورد عمق سطح ایستابی و شوری زهاب در فرایندهای واسنجی و صحت سنجی برخوردار بود. بر اساس شبیه سازی ها، برای عمق زهکش 5/1 متر، افزایش فاصله زهکش ها از 30 به 70 متر در دو سامانه زهکشی آزاد و کنترل شده، بار نمک خروجی را به ترتیب 3/805 و 6/741 کیلو گرم بر هکتار کاهش داد. برای فاصله زهکش 30 متر، با افزایش عمق زهکش ها از 5/0 به 8/1 متر، حجم زهاب خروجی در سامانه زهکشی کنترل شده از 7/2 به 9 سانتی متر و در سامانه زهکشی آزاد از 1/5 به 3/14 سانتی متر افزایش یافت. براساس نتایج شبیه سازی ها، برای کاهش تخلیه نمک، مناسب ترین عمق و فاصله زهکش چه در زهکشی آزاد و چه در زهکشی کنترل شده به ترتیب 5/0 و30 متر بود. نتایج نشان داد که، سامانه زهکشی کنترل شده می-تواند به عنوان یک ابزار مدیریتی مفید برای کاهش مسائل زیست محیطی از منظر میزان بار نمک و زهابدر زراعت کلزا به عنوان کشت دوم در اراضی شالیزاری مورد استفاده قرار گیرد.

هدف از این تحقیق، تحلیل سازوکارهای مؤثر بر کشاورزی حفاظتی در راستای مدیریت بهینه آب کشاورزی است. به منظور شناسایی سازوکارهای تاثیر گذار بر کشاورزی حفاظتی از روش تحقیق آمیخته (کیفی+کمی) استفاده شد. در بخش کیفی با استفاده از روش تحلیل محتوا 45 سازوکار تاثیرگذار بر کشاورزی حفاظتی شناسایی شد و در بخش کمی، سازوکارهای شناسایی شده در بخش کیفی با استفاده از تحلیل عاملی تقسیم بندی شدند. جامعه آماری مد نظر شامل 2000 نفر از گندم کاران آبی استان کرمانشاه هستند که از این میان 322 نفر به روش نمونه گیری تصادفی ساده به عنوان نمونه آماری انتخاب شدند. سپس، با استفاده از پرسشنامه، داده ها جمع آوری و تجزیه و تحلیل شد و روایی ظاهر و محتوای آن توسط محققین و کارشناسان مرتبطبررسی و روایی آن 89/0 به دست آمد. نتایج تجزیه و سازوکارها، منجر به شناسایی 8 عامل اثرگذار در امر کشاورزی حفاظتی و مدیریت منابع آب شد. عامل ها به ترتیب شامل عوامل حمایتی، آموزشی و ترویجی، فراهم شدن زیر ساخت ها، فرهنگ سازی ملی و محلی، سیاست گذاری و برنامه ریزی، عوامل نهادی، تحقیق و توسعه، و نظارت و ارزشیابی بودند. این عوامل توانایی تبیین حدود 84 درصد از واریانس مجموع سازوکارهای کشاورزی حفاظتی در راستای مدیریت بهینه آب کشاورزی را دارا بودند.

تعیین نیاز آبی گیاهان از عوامل مؤثر در برنامه ریزی دقیق آبیاری است. ضریب گیاهی به عنوان نماینده ویژگی های گیاهان مختلف در معادله محاسبه تبخیر-تعرق گیاهی دارای اهمیت بسیار است. محاسبه این ضریب با روابط و روش های موجود هزینه بر و زمان بر بوده و اطلاعات حاصل از این روش ها به صورت نقطه ای گزارش می شود، در حالیکه امروزه یافتن روش های محاسبه ضریب گیاهی در سطوح گسترده مورد توجه می باشد. در این میان روش های مبتنی بر سنجش از دور مورد استقبال بسیاری از پژوهشگران قرار گرفته است. پژوهش حاضر با هدف برآورد ضریب گیاهی(Kc) و شاخص سطح برگ (LAI) برنج در مراحل مختلف زراعی با استفاده از سنجنده OLIانجام شد. بدین منظور، داده های شاخص سطح برگ در مراحل مختلف رشد طی دو فصل زراعی (1394-1393) و (1395-1394) از دو قطعه شالیزار 65 و 15 هکتاری در شمال شهرستان ساری مورد استفاده قرار گرفت. مقدار متوسط ضریب گیاهی برآورد شده در مراحل نشا، پنجه زنی، خوشه دهی و رسیدن به ترتیب 92/0، 24/1، 19/1 و 12/1 به دست آمد که نشان از وجود رابطه خطی بین این ضریب و شاخص تفاوت نرمال شده گیاهی(NDVI)دارد (97/0 r >). نتایج نشان می دهد که شاخص NDVIبرآوردگر خوبی برای ضریب گیاهی برنج است. هم-چنینشاخص رشد برنج (RGVI)نیز در تمامی مراحل دارای ضریب همبستگی 93/0 r > بود. براساس یافته-ها، شاخص رشد برنج(RGVI) برآوردگر خوبی برای تعیین شاخص سطح برگ (LAI) محسوب می شود و تقریباً در تمامی مراحل رشد گیاه، بیش از 90 درصد تغییرات مقدار شاخص سطح برگ را پیش بینی می-نماید.

نیترات از گسترده ترین آلاینده های آب های زیرزمینی و سطحی است که مقدار بیش ازحد آن در منابع آبی بر سلامت انسان و دام تأثیرمی گذارد. در میان روش های مختلف حذف نیترات، روش جذب سطحی، به علت سادگی، به صرفه بودن ازلحاظ اقتصادی و کارایی مورد توجه است. در پژوهش حاضر اثر متغیرهای pH (چهار، شش و هشت)، نرخ جریان (8، 11 و 16 میلی لیتر بر دقیقه)، ارتفاع بستر (40، 50 و 60 سانتی متر) و قطر ستون (45، 57 و 67 میلی متر) در حذف نیترات از محلول های آبی با استفاده از ستون-های زئولیت اصلاح شده بررسی شد. برای تعیین سطح ویژه و قطر خلل و فرج از آنالیز BETاستفاده شد. مورفولوژی و ساختار کانی زئولیت مورد مطالعه با استفاده از آنالیزهای تعیین پراش پرتو ایکس (XRD)، اسپکتروسکوپی اشعه ایکس انرژی متفرق (EDS) و عکس برداری میکروسکوپی الکترونی روبشی (SEM) موردبررسی و شناسایی قرار گرفت. برای اصلاح سطح زئولیت ها، از محلول هگزادسیل تری-متیل آمونیوم برماید به غلظت 25 میلی مولار استفاده شد. زه آب کشاورزی با غلطت 80 میلی گرم در لیتر نیترات، به صورت مصنوعی با حل کردن نمک پتاسیم نیترات در آب مقطر در آزمایشگاه تهیه شد. نتایج آنالیزها نشان داد که نمونه زئولیت از نوع کلینوپتیلولایت به ترتیب با سطح ویژه و میانگین قطر خلل و فرج 984/11 مترمربع در گرم و 295/15 نانومتر است. یافته ها نشان داد که تغییرات pH، نرخ جریان، ارتفاع بستر و قطر ستون بر شاخص های مختلف منحنی رخنه اثر معنی دار (در سطح پنج درصد) دارد. حداکثر مقدار جذب در6=pH رخ داد، در حالی که حداکثر راندمان جذب (24/65 درصد) در 8=pH حاصل شد. کاهش نرخ جریان باعث افزایش راندمان حذف نیترات شد، اما بیشترین مقدار جذب (2/0 میلی گرم بر گرم) در نرخ جریان 11 میلی لیتر در دقیقه رخ داد. بیشترین مقدار جذب و راندمان حذف به ترتیب در ارتفاع بستر 60 سانتی متر و قطر ستون 67 میلی متر رخ داد.

ارزیابیسامانه های آبیاریقطره ایباهدفاصلاحوبهبودسامانه هایاجراشدهصورتمی گیرد. این تحقیق به منظور ارزیابی سامانه آبیاری قطره ای باغات پسته منطقه مه ولات در استان خراسان رضوی، طی سالهای 1393 تا 1394 انجام گردید. برای جمع آوری دبی خروجیها، مانیفولد یکی از قطعات در حال کار بطور تصادفی انتخاب شد. در این قطعه، چهار لولة فرعی (لترال) در طول مانیفولد به ترتیب در ابتدای مانیفولدفاصله یک سوم از ابتدا، فاصله دو سوم از ابتدا و در انتهای مانیفولدانتخاب شد. بر روی هر یک از لترال های انتخاب شده دبی خروجی ها در چهار نقطه اندازه گیری شد. محل انتخاب اندازه گیری دبی خروجی ها، مشابه انتخاب لترال ها در طول مانیفولد بود. محل اندازه گیری فشار در قطعه مورد آزمایش، ابتدا و انتهای لترال های انتخاب شده بود. حداقل فشار ورودی در مانیفولد (MLIP) در تمامی مانیفولدهای قطعات در حال کار نیز اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که در سامانه های ارزیابی شده، متوسط یکنواختی پخش آب بین 89/84 تا 10/97 [H1] درصد متغییر بود که بر اساس این شاخص، سامانه های ارزیابی شده خوب تا عالی طبقه بندی شدند. متوسط راندمان پتانسیل کمترین ربع بین 09/63 تا 78/77 درصد و متوسط راندمان کاربرد کمترین ربع بین 10/70 تا 42/86 درصد متغییر بود که بر اساس این شاخص ها، عملکرد سامانه های آبیاری قطره ای در باغات پسته مورد بررسی، خوب ارزیابی شده است. [H1]دو رقم اعشار لازم نیست.

استان سمنان به خاطر موقعیت جغرافیایی، اقلیم بیابانی و نیمه بیابانی با محدودیت های آب وخاک مواجه است. روش های آبیاری تحت فشار به عنوان یکی از گزینه های بهبود بهره وری مصرف آب در استان سمنان توسعه یافته است. این تحقیق با هدف ارزیابی سامانه های آبیاری بارانی در استان سمنان انجام شد. به این منظور در این پژوهش تعداد شش طرح از طرح های آبیاری بارانی ویل موو، کلاسیک ثابت با آبپاش متحرک، و سنترپیوت در چند مزرعه مورد ارزیابی فنی قرار گرفت. مقادیر راندمان پتانسیل کاربرد آب (PELQ)، راندمان واقعی کاربرد آب (AELQ)، ضریب یکنواختی (CU) و یکنواختی توزیع (DU) در سامانه های ویل موو به ترتیب برابر 7/40، 6/29، 2/57 و 7/52 درصد و در سامانه های کلاسیک ثابت 8/54، 8/54، 75 و 65 درصد به دست آمد. در روش سنتر پیوت نیز مقادیر فوق به ترتیب برابر 83، 6/79، 5/94 و 91 درصد بود. ملاحظه شد این پارامترها در سامانه سنترپیوت بهترین وضعیت را داشتند. طراحی خوب، وجود آبپاش های مناسب و نو و پایین بودن ارتفاع آبپاش ها در دستگاه سنترپیوت از عوامل عملکرد بهتر این سامانه بود. پس از آن، روش کلاسیک ثابت با آبپاش متحرک از وضعیت بهتری برخوردار بود. پایین بودن ارتفاع آبپاش ها و وجود فشار مناسب در سامانه باعث افزایش کارآیی آن در مزرعه شماره چهار شده بود در حالی که در مزرعه شماره پنج فاصله نامناسب آبپاش ها باعث کاهش کارآیی روش کلاسیک ثابت با آبپاش متحرک شده بود. در مزارع دیگر، فشار کارکرد کم آبپاش ها، کاهش آبدهی و شعاع پاشش آبپاش ها نسبت به مقادیر اسمی و اختلاف فشار زیاد در سامانه، کارآیی ویل موو را کاهش داده بود.

لطفا برای مشاهده چکیده به متن کامل (PDF) مراجعه فرمایید.

پس از نصب سیستم زهکشی زیرزمینی، از شروع بهرهبرداری از شبکهآبیاری و زهکشی تا پیش از رسیدن به حالت کم و بیش پایدار، کیفیت زهاب اراضی شور پیوسته در حال تغییر میباشد. زمان رسیدن به حالت تعادل در مناطق با آب زیرزمینی شور ممکن است چندین سال به طول بیانجامد. در این راستا آزمایش های مزرعه ای به منظور شناخت شرایط موجود حاکم بر سامانه های آبی مفید می باشند، لیکن محدودیت های قابل توجهی نیز دارند. در این شرایط مدل های شبیه سازی از جمله روش هایی می باشند که این محدودیت-ها را تا حدود زیادی مرتفع می سازند. در این تحقیق عملکرد مدل DRAINMOD-Sدر شبیه سازی حجم زهاب تولیدی، شوری زهاب خروجی و نوسانات سطح ایستابی، مورد ارزیابی قرار گرفت. برای اعتباریابی نتایج مدل از داده های جمع آوری شده در سال زراعی 87-1386 مزرعه ARC1-18واقع در اراضی تحقیقاتی مرکز تحقیقات نیشکر (واحد توسعه کشت نیشکر و صنایع جانبی امیرکبیر، استان خوزستان) استفاده گردید. این اطلاعات شامل داده های هواشناسی و خاک، دبی خروجی زهکش ها، شوری آب آبیاری، شوری آب درون پیزومترها و شوری زهاب بودند. پس از تجزیه و تحلیل آماری و محاسبه ریشه میانگین مربعات خطا (RMSE) و خطای استاندارد (SE)، میزان برازش میان مقادیر واقعی و شبیه سازی شده شوری زهاب خروجی، شوری آب زیرزمینی، نوسانات سطح ایستابی و دبی خروجی زهکش بررسی شد. از این نظر، شاخص آماری RMSEبرای شوری زهاب خروجی 76/4 دسی زیمنس بر متر، شوری آب زیرزمینی 82/0 دسی زیمنس بر متر، تراز سطح ایستابی 2/21 سانتی متر و دبی خروجی زهکش 2/1 لیتر بر ثانیه برآورد گردید که دقت نسبتاً خوبی را نسبت به شرایط واقعی نشان می داد. بر پایه نتایج، مدل حاضر می تواند نوسانات سطح ایستابی، دبی زهاب خروجی از لوله های زهکش و شوری آن را در خوزستان (با سطح ایستابی کم عمق و شور) شبیه سازی کند.

این پژوهش به منظور بررسی تجمع فلزات مس، آهن، روی، کادمیوم و منگنز در سبزیجاتی نظیر اسفناج (Spinaciaoleracea)، شنبلیله (Trigonella foenum-graceum) و شوید (Anethum graveolens) تحت آبیاری با آب آلوده روخانه قره سو با دو تیمار آب آلوده و آب چاه (شاهد) انجام شد. مطالعه بر روی ریشه و اندام هوایی این سبزیجات در سه تکرار به صورت کرت های خرد شده در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی صورت پذیرفت. نتایج نشان داد که آب آلوده باعث افزایش معنی دار غلظت مس، آهن، روی و منگنز در اسفناج شد (05/0 و 01/0>P)، ولی روی تجمع کادمیوم اثر معنی داری نداشت. هم چنین تیمار آب آلوده اثر افزایشی معنی داری (01/0>P) بر غلظت آهن و کادمیوم در شنبلیله داشت ولی اثر معنی داری روی غلظت مس، روی و منگنز نگذاشت. در شوید، آب آلوده باعث افزایش معنی دار (05/0 و 01/0>P) تمام فلزات شد. برای سه نوع سبزی اسفناج، شنبلیله و شوید بیشترین تجمع آهن، روی و کادمیوم در ریشه گیاهان و برای مس و منگنز در اندام هوایی به دست آمد. ترتیب میزان تجمع پنج فلز در اسفناج، شنبلیله و شوید به صورت آهن>منگنز>روی>مس>کادمیوم بود. آهن بیشترین و کادمیوم کمترین تجمع را در گیاهان داشت. غلظت مس و آهن در اندام هوایی و ریشه اسفناج، شنبلیله و شوید بر اساس استاندارد WHOبیشتر از حد مجاز بود. مقدار روی و منگنز در اندام هوایی و ریشه اسفناج، شنبلیله و شوید بر اساس برخی استانداردها کمتر از حد مجاز و از نظر بعضی بیشتر از حد مجاز بود. مقدار کادمیوم در اندام هوایی و ریشه سبزیجات مورد بررسی از نظر تمام استانداردها بیشتر از حد مجاز بود.