علوم آب و خاک

محدودیت منابع آب موجود و بحران‌های ناشی از کمبود آب مدت‌هاست که موضوع بحث بسیاری از محافل تخصصی آب می‌باشد. در شرایط آب و هوایی ایران مشکل اصلی در راه افزایش تولید محصولات کشاورزی، محدودیت منابع آب است. روش‌های آبیاری قطره‌ای یک راه حل مناسب جهت استفاده بهینه از منابع آب می‌باشند، به شرطی که انتخاب، طراحی، اجرا و بهره‌برداری سیستم آبیاری قطره‌ای با دقت کافی و به‌طور اصولی انجام گیرد. در این تحقیق پتانسیل و تناسب اجرای سیستم‌های آبیاری قطره‌ای در استان خراسان جنوبی با توجه به شرایط اقلیمی، کیفیت منابع آب زیرزمینی، وضعیت توپوگرافی و مشخصات خاک مناطق مذکور، ارزیابی شده است. بدین منظور کلیه پارامترهای مؤثر در آبیاری قطره‌ای با استفاده از نرم‌افزار Arc GIS 9.3 پهنه‌بندی و کلاس‌بندی شده و توسط روش میانگین حسابی در AHP تبدیل به یک نقشه شدند که در واقع نقشه نهایی برای مکان‌یابی سیستم‌های آبیاری قطره‌ای در استان بود. با توجه به تحقیق حاضر حدود 50 درصد اراضی استان خراسان جنوبی قابلیت اجرای سیستم آبیاری قطره‌ای را دارد. در 50 درصد باقیمانده هم به‌استثنای 9 دشت با اجرای تمهیداتی می‌توان از سیستم قطره‌ای استفاده نمود. با این وجود طرح‌های قطره‌ای اجرا شده در استان کم بوده و بایستی جهت اطلاع‌رسانی و سایر اقدامات برای توسعه این سیستم‌ها در استان تلاش بیشتری صورت گیرد.

در سال‌های اخیر در بسیاری از کشورها برداشت آب منابع زیرزمینی از میزان تغذیه سالیانه آنها بیشتر بوده است. این امر باعث پایین افتادن سطح آب زیرزمینی و به دنبال آن خشک شدن چاه‌ها، قنات‌ها و چشمه شده است. در این تحقیق با توجه به اهمیت دشت نیشابور در تأمین آب کشاورزی، شرب و صنعت منطقه، از الگوریتم‌های تنبل KNN، KSTARو LWL و مدل درختی 5M تحت هفت سناریوی مختلف، برای برآورد تراز سطح ایستابی این آبخوان استفاده ‌شده است. برای مقایسه نتایج، آماره‌های ریشه متوسط خطـای مربعـات، ضریب همبستگی و متوسط قدر مطلق خطا مورد تحلیل قرار گرفت. نتایج نشان داد که سناریو  fکه شامل پارامترهای حجم آب تخلیه‌ شده و مجموع بارندگی می‌باشد، به‌دلیل در نظر نگرفتن پارامتر تراز سطح زمین، کارایی کمتری دارد. در سناریوی a، b و g با در نظر گرفتن پارامترهای مجموع بارندگی در ماه قبل، مجموع بارندگی در دو ماه قبل و تراز سطح زمین، برآورد مطلوب‌تری از تراز سطح ایستابی حاصل می‌شود. در بین مدل‌های الگوریتم تنبل و مدل درخت تصمیم 5M توانایی مدل KNN تحت سناریوی a در ماه آذر با داشتن  0/96=R^Z د ، 56/6RMSE= و 53/3 MAE= از سایر مدل‌ها بیشتر می‌باشد. همچنین بررسی معیارهای ارزیابی نشان داد که مدل LWL‌، مدل مناسبی برای پیش‌بینی تراز سطح ایستابی نمی‌باشد. 

محدودیت منابع آب در مناطق خشک و نیمه‌خشک، یکی از مهم‌ترین معضلات موجود در بخش کشاورزی است. از اینرو استفاده از منابع آبی غیر متعارف از اهمیت بیشتری برخوردار می‌شود. به این دلیل، تحقیقی جهت بررسی اثر آبیاری با پساب کارخانه قند به‌صورت فاکتوریل، در قالب طرح بلوک کامل تصادفی به‌صورت آزمایشات مزرعه‌ای برروی گیاه جو انجام شد. تیمارهای این تحقیق عبارتند از آب چاه I1، پساب کارخانه قند I2 ، ترکیب آب چاه و پساب I3 ( نسبت هفت به یک عرف منطقه) می‌باشد که در دو سطح آبیاری کامل S1 و اعمال 75‌% تنش کم آبی S2 انجام شد و تیمار I1S1، به‌عنوان شاهد درنظر گرفته شد. نتایج نشان دادند تغییرات تنش در سطح 1‌% بر ارتفاع گیاه، عملکرد دانه و طول ریشه تأثیر معنی‌داری آماری داشت. همچنین تغییرات نوع آب آبیاری در سطح 1‌% بر ارتفاع گیاه ، پروتئین دانه عملکرد دانه و طول ریشه تأثیر معنی‌داری آماری داشت. بیشترین عملکرد دانه در تیمار I1S1 با وزن 4034 کیلوگرم در هکتار و کمترین عملکرد دانه در تیمار I2S2 با مقدار 1564 کیلوگرم در هکتار بودند. کمترین و بیشترین مقدار درصد پروتئین دانه به‌ترتیب در تیمار I1S1 به میزان 37/12 درصد و تیمار I2S2 با مقدار 47/13 درصد مشاهده شد. ارتفاع گیاه در تیمار شاهد بیشترین مقدار با ارتفاع 87/82 سانتی‌متر مشاهده شد.