علوم آب و خاک

---

این تحقیق برای دستیابی به عملکرد مدیریت فعلی آبیاری نواری در استان کهگیلویه و بویراحمد در مزارع گندم، یونجه و چغندر قند، در دو شهر بویراحمد و گچساران انجام گرفته است. مزارع آزمایشی شامل 5 مزرعه گندم، 8 مزرعه یونجه و 5 مزرعه چغندر قند بود که در مراحل مختلف رشد مورد آزمایش واقع شدند. این بررسی بر روی نوارهای مرسوم از نظر ابعاد، شیب و برای مدیریتهای رایج بین زارعین در اراضی مذکور انجام شد. روابط عوامل کمبود رطوبت مجاز، میزان کمبود رطوبت خاک قبل از آبیاری و عمق آب نفوذ یافته نشان داد که در اکثر موارد کم آبیاری و یا آبیاری تنشی انجام گرفته است. این نحوه آبیاری بر روی تأمین کمبود رطوبت مورد نیاز گیاهان تأثیر مثبت داشت. در آبیاریهای اول تا سوم مزارع، طیف بازده کاربرد آبیاری به ترتیب 8/40 تا 100، 2/52 تا 100 و 6/61 تا 100 درصد اندازه‌گیری شد. نمودارهای پیشروی، پسروی و پسروی ایده‌آل تأثیر شیب و طول نوار بر زمان قطع جریان ورودی و یکنواختی توزیع آب در نوار را نشان داد. رسم نیمرخ نفوذ آب به نوار میزان کم آبیاری را معین کرد. بررسی نتایج نشان داد که ضعف مدیریت آبیاری عمدتاً ناشی از سه عامل عدم آگاهی زارعین از وضعیت رطوبتی خاک و تشخیص زمان مناسب آبیاری، عدم تناسب میزان آب موجود یا استحصال شده با آب مورد نیاز برای سطوح زیر کشت و ضعف برنامه‌ریزی آبیاری می‌باشد که منجر به اتلاف آب و کاهش عملکرد آبیاری می‌گردد.

---

در این پژوهش ژرفای بهینه آب آبیاری برای گیاه ذرت، در روش آبیاری بارانی، در منطقه باجگاه (در 15 کیلومتری شیراز)، در شرایط مختلف حداکثر محصول، محدودیت زمین و محدودیت آب تعیین گردیده است.

نتایج بیانگر این است که در حداکثر محصول، ژرفای بهینه آب آبیاری برابر 77 سانتی‌متر، در شرایط محدودیت زمین، به علت کم بودن هزینه آب و حساسیت زیاد گیاه ذرت نسبت به آب، ژرفای بهینه آب آبیاری برابر 8/76 سانتی‌متر، و در شرایط محدودیت آب، ژرفای بهینه آب آبیاری برابر 4/73 سانتی‌متر به دست می‌آید. در شرایط محدودیت آب، برای بیشترین سوددهی از کشت ذرت، فقط تا 7/4 درصد از آب را نسبت به مصرف آن در حداکثر محصول می‌توان صرفه جویی نمود.

---

کم آبیاری (Deficit Irrigation) از روش‌های مدیریتی آبیاری است که به منظور افزایش کارایی مصرف آب مورد استفاده قرار می‌گیرد. در سال‌های اخیر با توجه به خاصیت سازگاری درونی گیاه با شرایط کم آبی روشی به عنوان آبیاری بخشی (Partial Root Drying) معرفی شده است. در این تحقیق میدانی (مزرعه‌ای) راه‌کارهای بهبود کارایی مصرف آب در کشت سویا بررسی شد. این آزمایش در چهار تیمار آبیاری شیاری شامل آبیاری کامل (درحد 100 درصد جبران نقصان رطوبتی خاک)، کم آبیاری سنتی درحد 75 و 50 درصد جبران نقصان رطوبتی خاک و آبیاری بخشی درحد50 درصد جبران نقصان رطوبتی خاک در سه تکرار در مزرعه پژوهشی دانشکده کشاورزی دانشگاه تهران واقع در کرج در سال 1387 انجام شد. مقادیر آبیاری درست درحد جبران نقصان رطوبتی خاک (تلفات ناچیز) اعمال شد. نتایج نشان داد که کارایی مصرف آب بین تیمار آبیاری بخشی (PRD) و تیمار کم آبیاری سنتی درحد 50% جبران نقصان رطوبتی خاک بر اساس آزمون چند دامنه دانکن در سطح 5% دارای اختلاف معنی‌داری است. کارایی مصرف آب در تیمار آبیاری بخشی (PRD) نسبت به تیمار کم آبیاری سنتی درحد 50 و 75 درصد جبران نقصان رطوبتی خاک و تیمار آبیاری کامل به ترتیب 3/48، 9/61 و 1/70 درصد افزایش یافت.

---

بهره‌برداری بی‌رویه از منابع آب‌های زیرزمینی به دلیل عدم موازنه میان کل برداشت و تغذیه منجر به کاهش سطح آب‌های زیرزمینی با نرخی سریع‌تر خواهد شد. به منظور برقراری تراز بین برداشت و تغذیه، راه‌کارهای عمده مشتمل بر تقویت مدیریت بهره‌برداری از منابع آب‌های زیرزمینی، به کارگیری سیاست‌های مدیریت تقاضا، بهبود راندمان آبیاری و افزایش عرضه آب است. نظر به این که بین درآمد زارعین و پایداری در مزارعی که متکی برآب‌های زیرزمینی هستند مبادله وجود دارد، ضروری است که از مدل‌های ریاضی جهت بررسی تأثیر میزان برداشت از آب‌های زیرزمینی بر درآمد کشاورزان و پایداری استفاده شود. چنین مدل‌هایی قادرند که الگوی کشت بهینه، استراتژی‌ها و روش‌های مناسب آبیاری را در سطوح مختلف دسترسی به آب آبیاری، تعیین نمایند. ارتباط میان سود زارعین و برداشت از آب‌های زیرزمینی با استفاده از برنامه‌ریزی چند هدفه مورد بررسی قرار گرفت. داده‌های مورد نیاز با استفاده از مصاحبه حضوری از کشاورزان دشت فیروزآباد در سال زراعی 87-86 جمع‌آوری شد و 112 بهره‌بردار نمونه انتخاب شدند. بر اساس نتایج به دست آمده از برنامه‌ریزی چندهدفه برای همه گروه‌های همگن درصد کاهش سود کمتر از درصد کاهش برداشت آب است. به طور مثال کاهش 8 درصد آب مصرفی اثر چشمگیری را بر کاهش سود زارعین نداشته است (سود زارعین حدود 4 درصد کاهش می‌یابد). نهایتاً این‌که نتایج مطالعه حاضر می‌تواند به کشاورزان در انتخاب الگوی کشت، استراتژی و روش آبیاری، به گونه‌ای که سود زارعین و برداشت آب از سفره‌های زیرزمینی همزمان بهینه گردند و منجر به کاهش برداشت از آب‌های زیرزمینی در مقایسه با شرایط کنونی شود، کمک نماید.

---

کم آبیاری از استراتژی‌های به کار رفته در سال‌های اخیر برای کسب محصول با درآمد و سود ماکزیمم است. در این راستا، تحقیق در زمینه تعیین سطوح مناسب کم آبیاری ضروری است. از آنجایی‌که تعیین سطوح متفاوت عملکرد از طریق آزمایش‌های مزرعه‌ای مشکل می‌باشد، استفاده از مدل‌های شبیه‌سازی راه‌کاری است که از طریق آن می‌توان بیلان آبی را مورد بررسی قرار داده، فرآیند رشد را شبیه‌سازی کرده و به مطالعه سناریوهای مختلف مدیریتی پرداخت. هدف این مطالعه، اعتباریابی و ارزیابی مدل رشد گیاهی CropSyst جهت تعیین الگوی کشت مناسب در شرایط کم آبیاری است. با اعمال سه سناریوی کم آبیاری با مقادیر 10%، 20% و 30% روی شش محصول باقلا، لوبیا، گندم، سیب زمینی، آفتابگردان و برنج در مدل، نتیجه‌گیری شد که اعمال کم آبیاری10% در باقلا، سیب زمینی و لوبیا؛ 20% در آفتابگردان و 30% در گندم مناسب بوده و بهتر است که در مورد برنج شرایط کم آبیاری اعمال نشود. هم‌چنین از آنجایی‌که میزان بهره‌وری آب یکی از معیارهای اساسی در گزینش نهایی هر یک از محصولات فوق می‌باشد با تعیین شاخص سود خالص بهره‌وری به ازای متر مکعب (NBPD) مشخص گردید که بیشترین میزان NBPD مربوط به محصول باقلا با مقدار6853 ریال در متر مکعب و کمترین میزان مربوط به آفتابگردان با ارزشی معادل 2809ریال در متر مکعب می‌باشد.

---

هدف از این آزمایش بررسی کاربرد آزمایش گزینش (مرحله صفر روش رویه پاسخ) در تحلیل توأم تنش شوری و کم آبی گندم بهاره در منطقه مشهد و اشتقاق توابع تولید محصول است. آزمایش در سال زراعی 89-1388 در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه فردوسی مشهد انجام شد. دو منبع آب با سطوح شوری بدون محدودیت شوری (شوری 5/0 دسی زیمنس بر متر) و با شوری 10 دسی زیمنس بر متر برای آبیاری انتخاب شدند. آزمایشی فاکتوریل با چهار متغیر، میزان آب آبیاری در مراحل مختلف رشد، بدون تکرار و در دو سطح از هر متغیر، 20 و 100 درصد نیاز آبی، انجام پذیرفت. نقاط مرکزی فضای آزمایشی با دو تکرار جهت برآورد انحنا در رویه پاسخ برازش داده شده اضافه شد. نتایج نشان داد که تأثیرگذار‌ترین متغیر در میزان محصول، میزان آب آبیاری در مرحله خوشه‌دهی و گل‌دهی بود. توابع تولید برازش داده شده با ضریب همبستگی 99/0 و 95/0 قادر به تخمین میزان محصول در کرت‌های آبیاری شده با آب شیرین و شور بودند. به طور کلی نتایج به‌دست آمده کارایی آزمایش گزینش را در تعیین اهمیت نسبی متغیرها و حذف متغیرهای کم تأثیر اثبات نمود.

---

اصلاح برنامه‌ریزی آبیاری و بهبود مدیریت سیستم‌های آبیاری، دو محوری است که در ارتقای کارآیی مصرف آب در کشاورزی تأثیر بسزایی دارد. این آزمایش به منظور بررسی تأثیر دو روش آبیاری قطره‌ای نواری (تیپ) و آبیاری شیاری تحت رژیم‌های مختلف آبیاری بر عملکرد و اجزای عملکرد سویا در سال زراعی (85-84) در ایستگاه تحقیقات کشاورزی گرگان اجرا شد. آزمایش به‌صورت کرت‌های خرد شده در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با سه تکرار شامل دو روش آبیاری قطره‌ای نواری (T) و شیاری (S) به عنوان عامل اصلی و سه تیمار آبیاری 50 (I50)، 75 (I75) و 100 درصد نیاز آبی (I100) به عنوان عامل فرعی در نظر گرفته شد. نتایج نشان داد وزن هزار دانه و ارتفاع بوته در روش آبیاری شیاری به‌طور معنی‌داری بیشتر از روش آبیاری قطره‌ای نواری (تیپ) حاصل شد. هم‌چنین اختلاف معنی‌داری بین رژیم‌های مختلف آبیاری از نظر ارتفاع بوته، تعداد گره و عملکرد محصول دیده شد. به‌طوری‌که آبیاری 100 درصد بیشترین و آبیاری 50 درصد کم‌ترین مقدار را دارا بودند. روش آبیاری قطره‌ای نواری (تیپ) موجب کاهش 63 درصدی در حجم آب مصرفی شد. ارزیابی کارآیی مصرف آب دو روش تحت رژیم‌های مختلف آبیاری نشان داد که روش آبیاری قطره‌ای نواری (تیپ) با رژیم 50 درصد نیاز آبی (09/1 کیلوگرم بر مترمکعب) بیشترین و روش آبیاری شیاری با رژیم 100 درصد نیاز آبی (5/0 کیلوگرم بر مترمکعب) کمترین مقدار را دارا بودند.

---

بررسی انتقال آلاینده‌ها درخاک از جنبه‌های مختلف زیست محیطی مانند آلودگی آبهای زیرزمینی و خاک اهمیت دارد. هدف از این تحقیق اندازه‌گیری غلظت -D4, 2 در نیمرخ خاک رس سیلتی و شبیه‌سازی آن توسط مدل‌های3 PRZM-و LEACHP در مزرعه ذرت بود. علف کش -D4, 2 به مقدار  5/3 کیلوگرم در هکتار با سه تکرار روی سطح خاک پاشیده و آبیاری بارانی کلاسیک ثابت با دو تیمار آبیاری کامل و کم آبیاری صورت گرفت. غلظت -D4, 2 در تیمار آبیاری نرمال در 8، 13، 23، 37 و 57 روز پس از کاربرد به‌ترتیب 5/18، 36/16، 67/11، 74/10، 47/8 و 2/3 میلی‌‌گرم در کیلوگرم خاک بود. مدل LEACHP مقدار غلظت را در این زمان‌ها به‌ترتیب 34/23، 93/20، 7/16، 3/16، 9/12 و41/11 و مدل 3 PRZM-به‌ترتیب 24/21، 77/19، 1/14، 3/10، 59/9 و07/5 میلی‌گرم در کیلوگرم خاک پیش‌بینی نمود. غلظت -D4, 2 برای تیمار کم آبیاری در زمان‌های فوق به‌ترتیب 2/20، 7/16، 22/11، 05/10، 8/8 و 3/7 میلی‌گرم در کیلوگرم خاک  اندازه‌گیری شد. مدل LEACHP مقدار غلظت در این زمان‌ها را به‌ترتیب 22/25، 3/21، 43/19، 58/18، 00/18 و27/16 و مدل 3PRZM- به‌ترتیب 9/21، 89/19، 2/14، 62/10، 6/9 و22/8 میلی‌گرم در کیلوگرم خاک پیش‌بینی کرد. به‌طور کلی در هر دو تیمار مدل 3PRZM- کارایی بهتری نسبت به مدل LEACHP داشت.

---