پژوهش آب در کشاورزی
سال:1399 | دوره:34 | شماره:4 (ب) |تعداد مقالات:9

به منظور مدیریت بهینه و مناسب بر منابع آبی استان های شمالی کشور، اندازه گیری مقدار تبخیر-تعرق واقعی گیاه برنج از اهمیت بالایی برخوردار است. این پژوهش در سال زراعی 98-1397 در اراضی شالیزاری دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری برای اندازه گیری تبخیر-تعرق واقعی و ضریب گیاهی دو رقم برنج (هاشمی و شیرودی) با استفاده از شش عدد لایسیمتر زهکش دار طراحی و احداث شد. پس از کشت برنج در درون لایسیمترها، ، مقادیر بارندگی، آب آبیاری و نشت عمقی در دوره های پنج روزه اندازه گیری شد. نتایج بدست آمده از لایسمترها نشان از تفاوت مقادیر نیاز آبی و نفوذ عمقی در دوره رشد (از مرحله نشا تا برداشت) در ارقام هاشمی و شیرودی داشت به طوری که میزان نیاز آبی این ارقام در طول دوره رشد به ترتیب 351 و 397 میلی متر و نفوذ عمقی در این ارقام به ترتیب 48 و 97 میلی متر بدست آمد. همچنین با مقایسه تبخیر-تعرق واقعی اندازه گیری شده در لایسیمتر و تبخیر-تعرق مرجع محاسباتی 14 روش غیرمستقیم، ضرایب گیاهی برای ارقام هاشمی و شیرودی حاصل شد. ضرایب گیاهی استخراج شده در این پژوهش با در نظر گرفتن رقم و روش برآورد تبخیرتعرق مرجع، بین 73/0 تا 12/1 برای مرحله ابتدایی، 83/0 تا 41/1 برای مرحله میانی و 64/0 تا 15/1 برای مرحله انتهایی متغیر بود. همچنین متوسط درصد خطای تخمین(PE) ضریب گیاهی در مقایسه با ضریب گیاهی توصیه شده توسط فائو به ترتیب طی مراحل ابتدایی، میانی و انتهایی 11%، 11% و 8% در رقم هاشمی و 15%، 23% و 16% در رقم شیرودی بدست آمد که ضرورت استخراج ضرایب گیاهی ارقام مختلف برنج را بر مبنای شرایط محلی، نشان می داد. ضرایب حاصل از این پژوهش می تواند برای برآورد نیاز آبی ارقام هاشمی و شیرودی بر پایه روش های غیر مستقیم در طراحی پروژه های آبی و برنامه ریزی تحویل آب در شبکه آبیاری و زهکشی در منطقه پژوهش استفاده شود.

در راستای مدیریت و ارتقاء بهره وری مصرف آب در بخش کشاورزی، توجه به ویژگی های فیزیکی خاک یک اصل محسوب می گردد. بر این اساس مطالعه حاضر با هدف بررسی رابطه مهم ترین ویژگی های فیزیکی خاک با بهره وری مصرف آب در گیاه ذرت علوفه ای، در ایستگاه تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی طرق در استان خراسان رضوی انجام شد. در این مطالعه تعداد 30 کرت با مساحت 15 مترمربع، با خاک های متفاوت از نظر بافت و ساختمان، به عنوان کرت های آزمایشی انتخاب گردید و کلیه عملیات کاشت، داشت و برداشت به صورت یکنواخت برای کل کرت ها انجام شد. گیاه ذرت به صورت دستی کشت شد و آبیاری سطحی با استفاده از تانکر و شمارنده، به انجام رسید و در هر نوبت، آبیاری برای کل کرت ها در یک روز و به یک میزان صورت گرفت. پس از تهیه نمونه های خاک از کرت های آزمایشی و اندازه گیری های آزمایشگاهی و صحرایی، تعداد 35 ویژگی فیزیکی خاک، تعیین شد. محصول ذرت به صورت دستی در هر کرت برداشت شد و مقادیر میانگین بهره وری مصرف آب (عملکرد کل زیست توده هوایی به ازاء واحد آب کاربردی) در دو سال متوالی، ملاک محاسبات آماری قرار گرفت. داده ها با استفاده از روش های تجزیه مؤلفه های اصلی، ضریب همبستگی پیرسون، رگرسیون خطی چندمتغیره و تجزیه مسیر (علیت) تحلیل شد. نتایج نشان داد که از مجموع 35 ویژگی فیزیکی مطالعه شده، ویژگی های آب قابل استفاده (ظرفیت مزرعه در مکش 100 سانتی متر) با ضریب تبیین 54 درصد، انرژی انتگرالی آب قابل استفاده (ظرفیت مزرعه در مکش 330 سانتی متر) با ضریب تبیین 20 درصد و میانگین قطر خلل و فرج خاک با ضریب تبیین چهار درصد، توانسته اند مجموعاً 78 درصد تغییرات بهره وری مصرف آب در گیاه ذرت علوفه ای را توجیه نمایند. در مجموع می-توان ویژگی های مقدار و انرژی آب قابل استفاده و قطر خلل و فرج خاک را به عنوان مهم ترین ویژگی های فیزیکی مؤثر بر بهره وری مصرف آب در گیاه ذرت علوفه ای بر شمرد.

یکی از راهکارهای کاهش تلفات آب در کشاورزی، برنامه ریزی صحیح آبیاری است که اساس آن را برآورد دقیق نیاز آبی گیاهان تشکیل می دهد. به منظور تعیین نیاز آبی سه رقم گل رز، تحقیقی به مدت یک سال در گلخانه ای هیدروپونیک مجهز به سیستم آبیاری قطره ای در شهرستان اراک و با استفاده از لایسیمترهای زهکش دار انجام شد. میزان تبخیر-تعرق مرجع با استفاده از یک میکرولایسیمتر زهکش دار دارای کشت چمن، برای محاسبه نیاز آبی از روش بیلان آبی استفاده شد. نتایج نشان داد که مقدار کل تبخیر-تعرق مرجع در گلخانه طی یک سال انجام پژوهش، 1608 میلی متر بود. همچنین مقدار کل تبخیر-تعرق رز رقم آتشی در این دوره رشد1423میلی متر، رقم لب صورتی 1480 میلی متر و رقم سفید، 1313 میلی متر و متوسط تبخیر-تعرق ارقام رز در طول سال برابر 8/3 میلیمتر در روز بدست آمد. با توجه به چند ساله بودن بوته های رز، ضریب گیاهی دارای مراحل چهارگانه نبود و مقدار ضریب گیاهی ارقام رز در هردهه بین 7/0 تا 96/0 تغییر نمود و متوسط ضریب گیاهی ارقام رز در طول سال برابر 81/0 بدست آمد. همچنین متوسط مقدار آب مصرفی ارقام رز در طول یک سال برابر 20573 مترمکعب در هکتار به ازای تراکم کشت75000 بوته رز در هکتار بدست آمد.

در شرایط جدید زهکشی در مرکز و جنوب غرب استان خوزستان، با کاهش عمق کارگذاری زهکش ها و زهکشی کنترل شده، مطالعه دینامیک منطقه اختلاط آب شور و شیرین در بالای سفره آب زیرزمینی، شناخت مشخصات این منطقه و تاثیر آن بر دبی و شوری زه آب اهمیت دارد. در این پژوهش هفت گروه پیزومتر در فواصل مختلف از جمع کننده زه آب نصب شد. هرگروه شامل هشت پیزومتر کارگذاری شده در اعماق مختلف سطح خاک (8/0تا 5 متری) بود. این تحقیق در دو مزرعهR9-11 شرکت کشت و صنعت دعبل خزاعی با عمق متوسط زهکشی دو متر و فواصل لاترال های 65 متری و مزرعهR8-7 شرکت کشت و صنعت سلمان فارسی با عمق متوسط زهکشی 4/1متر و فواصل لاترال های 42 متری انجام شد. تراز سطح آب در پیزومترها، شوری آب در لایه­ های مختلف خاک و دبی و شوری زه آب در سه دوره آبیاری سنگین کشت نیشکر(فروردین تا مهرماه سال های 1393، 1392و1396) به صورت روزانه پایش شد. نتایج نشان داد که با شروع آبیاری سنگین، بار هیدرولیکی افزایش یافته و اختلاف بارهیدرولیکی بین لایه های پایین(چهار وپنج متری) نسبت به لایه های سطحی، جریان عمودی و هجوم آب شور به سمت بالا را برقرار می سازد. کاهش عمق کارگذاری زهکش ها تا60 سانتی متر از مزرعهR9-11نسبت به مزرعه R8-7و فاصله گرفتن ازجمع کننده تا 400 متر در هر مزرعه که کاهش عمق کارگذاری زهکش ها تا 40 سانتی متر را به همراه داشت، باعث افزایش بار هیدرولیکی به میزان متوسط12-8 سانتی متر، افزایش ضخامت منطقه اختلاط تا یک متر و کاهش خط میانگین شوری در ناحیه اختلاط به میزان هشت درصد بود. در این تحقیق مشخص شد که شوری زه آب تحت تاثیر شوری آب آبیاری و شوری آب زیرزمینی بوده و تفاوت درعمق زهکشی، موقعیت لایه محدودکننده و وجود عدسی های ماسه ای بر این شوری موثر است. با کاهش عمق زهکشی، دبی زه آب به شدت کاهش یافت. به طوری که میانگین زه آب از هر لاترال در مزرعهR9-11، 10 میلی متر در روز و در مزرعهR8-7به 3/3 میلی متر در روز بود. نتایج این پژوهش نشان داد که با افزایش ضخامت منطقه اختلاط آب شور و شیرین ناشی از کاهش بهینه عمق زهکشی، به دلیل استفاده گیاه از این منطقه، حجم آب مصرفی در هر دور آبیاری کاهش می یابد و می تواند عاملی موثر در جهت حفاظت منابع خاک و آب باشد.

تعیین نیاز آبی گیاه در برنامه ریزی آبیاری و در نتیجه مدیریت درست آب در بخش کشاورزی از اهمیت بالایی برخوردار است. در این رابطه، از روش بیلان آبی به کمک لایسیمترها استفاده می شود. از این رو، پژوهشی با هدف تعیین نیاز آبی گیاه شاهدانه (Cannabis sativa L. ) در سال 1396 در دانشکده کشاورزی دانشگاه بیرجند صورت گرفت. بدین منظور از شش عدد لایسیمتر وزنی استفاده شد و نیاز آبی شاهدانه با معادله بیلان آب محاسبه گردید که سه لایسیمتر به محاسبه تبخیر-تعرق پتانسیل گیاه مرجع (چمن معمول برای فضای سبز با ارتفاع 12 سانتی متر) اختصاص یافت و در سه لایسیمتر دیگر گیاه شاهدانه کشت شد. بر اساس نتایج بدست آمده از معادله بیلان آب، میزان تبخیر-تعرق پتانسیل گیاه مرجع و تبخیر-تعرق پتانسیل شاهدانه به ترتیب برابر 6/899 و 89/688 میلی متر بود. طول مراحل مختلف رشد گیاه شامل مراحل ابتدایی، توسعه، میانی و انتهایی به ترتیب برابر 30، 55، 75 و 20 روز بدست آمد. همچنین مقادیر ضریب گیاهی شاهدانه در مراحل چهارگانه رشد گیاه به ترتیب برابر 28/0، 68/0، 01/1 و 54/0 بدست آمد. این مقادیر برای برآورد نیاز آبی و مدیریت آبیاری گیاه شاهدانه توصیه می شوند.

هدف از پژوهش حاضر مطالعه اثر کودآبیاری با سطوح مختلف مواد غذایی و رژیم های آبیاری بر بهره وری آب (نسبت عملکرد به حجم آب مصرفی حاوی مواد غذایی) در کشت سوسن گلخانه ای است. آزمایش طی دو سال در دانشگاه گیلان انجام شد. در سال اول از بین چهار غلظت مختلف مواد غذایی بر حسب محلول کوئیک شامل S1، S2، S3 و S4، غلطت مناسب مواد غذایی تعیین شد. نتایج مقایسه میانگین داده ها نشان داد تیمار S1، (تیمار دارای بیشترین غلظت عناصر غذایی) بر بیشتر خصوصیات رویشی، زایشی و پس از برداشت گیاه سوسن اثر مثبتی داشت. در سال دوم با داشتن غلظت مناسب مواد غذایی و تهیه سه سطح مختلف از آن شامل S11، S12 و S13، رژیم های مختلف آبیاری بر حسب ظرفیت زراعی مدنظر قرار گرفت. چهار رژیم مختلف آبیاری به منظور تامین رطوبت خاک تا رسیدن به 70، 80، 90 و 100 درصد ظرفیت زراعی به کار رفت. نتایج آزمایش دوم نیز نشان داد که استفاده از تیمارهای کم آبیاری 90، 80 و 70 درصد باعث افزایش بهره وری آب شد و این بهره وری بیشتر آب بر صفات رویشی و زایشی گیاه تأثیر سوء نداشت. بر اساس نتایج، اعمال تیمارهای کم آبیاری بر ویژگی هایی نظیر ماندگاری گل بریده معنی دار شد و با کاهش مصرف آب و افزایش غلظت محلول غذایی ماندگاری بیشتر شد. در مورد خصوصیات رویشی گیاه سوسن نیز داده ها نشان داد که صفاتی مانند وزن تر و خشک ریشه، برگ و گل به طور مثبت با کاهش سطح آبیاری و افزایش محلول غذایی، تحت تأثیر قرار گرفت در حالی که صفات ارتفاع گیاه و تعداد و وزن پیازچه دختری تحت تأثیر این تیمارها نبود. بیشترین مقدار بهره وری آب حاوی مواد غذایی در تیمار سوم مواد غذایی و آبیاری در سطح 80 درصد ظرفیت زراعی و به میزان 57/21 کیلوگرم بر متر مکعب به دست آمد.

ضریب گیاهی K_c یکی از فاکتورهای بسیار مهم در برنامه ریزی های آبیاری و تخصیص بهینه منابع آب به گیاهان به حساب می آید. ضریب گیاهی از طریق نسبت تبخیر و تعرق واقعی ( 〖 ET〗 _c) به تبخیر و تعرق پتانسیل گیاه مرجع ( 〖 ET〗 _O) بدست می آید. این تحقیق به منظور تعیین ضرایب گیاهی گیاه گل نرگس که از جمله گیاهان زینتی مهم می باشد، به مدت یک فصل زراعی در دانشکده کشاورزی بیرجند طی سال 1396 با استفاده از میکرو لایسیمتر نیاز آبی گل نرگس به روش بیلان آب اجرا گردید. برای محاسبه تبخیر-تعرق مرجع نیز از چمن مورد استفاده برای فضای سبز با ارتفاع 12 سانتیمتر(چمن داخل میکرو لایسیمتر) به عنوان گیاه مرجع استفاده شد. ضریب تعرق گیاهی پایه مطابق با مراحل ابتدایی، مرحله توسعه، مرحله رشد میانی، و انتهای مرحله پایانی رشد گل نرگس به ترتیب 42/0، 85/0، 86/0 و 74/0 و ضرایب تبخیر از سطح خاک به ترتیب برابر 49/0، 28/0، 25/0 و 22/0 به دست آمد. درنهایت مقادیر مربوط به ضرایب گیاهی گل نرگس در مراحل مختلف رشد شامل مرحله ابتدایی، توسعه، میانی و مرحله انتهایی، به ترتیب برابر 91/0، 13/1، 11/1 و 96/0 به دست آمد. با استفاده از مقادیر به دست آمده برای ضریب گیاهی گل نرگس، برآورد نیاز آبی و مدیریت آبیاری این گیاه امکان پذیر خواهد بود.

کشاورزی در مناطق خشک و نیمه خشک بیشتر به استحصال آب های زیرزمینی وابسته است. بهره برداری از ذخایر آب زیرزمینی در دشت زاوه-تربت حیدریه بیشتر از پتانسیل تجدیدپذیر آبخوان بوده و لایه های آب زیرزمینی در این منطقه دارای کسری مخزن است. به همین منظور، در این پژوهش با استفاده از اطلاعات به دست آمده از مصاحبه با کشاورزان در این دشت (که از طریق نمونه گیری خوشه ای دومرحله ای در سال 95-1394 انتخاب شده بودند) و به کارگیری مدل توبیت (Tobit model) به روش دومرحله ای هکمن به بررسی عوامل مؤثر بر اضافه برداشت از منابع آب زیرزمینی پرداخته شد. نتایج الگوی دومرحله ای هکمن در مورد اضافه برداشت آب نشان داد که در مرحله اول متغیرهای توضیحی نوع کشت غالب، مالکیت شخصی و مالکیت سهم بری چاه آب با اثر نهایی 35/0، 43/0 و 41/0، رابطه مستقیم؛ و متغیرهای عمق چاه، نوع کانال انتقال آب و کشت محصولات کم آب رابطه معکوسی با اضافه برداشت داشتند. در مرحله دوم نتایج نشان داد که رابطه متغیرهای فاصله مزرعه تا چاه، درآمد سالیانه کشاورز و نوع کشت غالب با میزان اضافه برداشت، رابطه ای مستقیم و معنی-دار در سطح پنج درصد بود. بر این اساس، توجه بیشتر به عوامل فنی مؤثر در بهره برداری و مدیریت آب به همراه افزایش آگاهی کشاورزان در جهت مشارکت در اصلاح الگوی کشت، گامی مؤثر درزمینه کاهش اضافه برداشت از منابع آب زیرزمینی بوده و پیشنهاد می شود.

به منظور ارزیابی تاثیر مدت زمان قرارگیری آب در میدان مغناطیسی بر خصوصیات کمی و کیفی گیاه تربچه، پژوهشی در گلخانه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه فردوسی مشهد به صورت طرح کاملا تصادفی با سه تیمار و سه تکرار اجرا شد. تیمارها شامل آب مقطر (شاهد)، آب مقطر مغناطیس شده با مدت زمان 30 دقیقه و یک ساعت با شدت میدان 6/0 تسلا بود. نتایج نشان داد که آب مغناطیسی با مدت زمان یک ساعت به ترتیب باعث افزایش 29% 46%، 46%، 43%، 19% و 82% در سطح برگ، محیط غده، کلروفیل a، کارتنوئید، وزن تر اندام هوایی و وزن خشک غده شد. همچنین این تیمار باعث افزایش حدود صددرصدی در حجم و وزن تر غده گردید. با توجه به نتایج به دست آمده مدت زمان قرارگیری آب آبیاری در میدان مغناطیسی می تواند روشی تاثیرگذار بر عملکرد گیاه تربچه باشد.