مجله پژوهش آب در کشاورزی
سال بیست و ششم شماره 1 (بهار 1391)

برآورد دقیق میزان تبخیر - تعرق واقعی محصولات زراعی و باغی اهمیت ویژه ای در برنامه ریزی و بهینه سازی آب خصوصا در مناطق خشک و کم آب دارد. در این تحقیق، ارزیابی الگوریتم سبال (توازن انرژی سطحی زمین) در برآورد تبخیر - تعرق واقعی به تخمین تبخیر - تعرق واقعی گیا ه باغی پسته منطقه اردکان در استان یزد انجام شد. برای این کار از یک سری زمانی تصاویر ماهواره ای مودیس مشتمل بر 12 تصویر در طول دوره رشد پسته استفاده و نقشه تبخیر - تعرق درختان پسته در منطقه مطالعاتی تهیه شد. نتایج تحقیق نشان داد که متوسط تبخیر - تعرق واقعی پسته در سال مورد نظر و در طول یک فصل کامل رشد در منطقه مطالعاتی 1133 میلی متر است که در مقایسه با مقدار آب مصرفی در منطقه مطالعاتی بسیار کمتر است. نتایج حاکی از ضرورت برنامه ریزی به منظور تدوین تقویم مناسب آبیاری، و نیز توصیه دور و عمق مناسب برای آبیاری باغات پسته اردکان است. با این اقدامات، ضمن افزایش بهره وری، از هدر رفت مقادیر قابل توجه آب به دلیل آبیاری های بیش از حد نیز جلوگیری خواهد شد.

در این تحقیق، اثر دو روش آبیاری قطره ای(نواری) و جویچه ای و سطوح مختلف نیتروژن و فسفر بر عملکرد، کارایی مصرف آب، درصد بذر استاندارد و درصد جوانه زنی بذر چغندرقند بررسی شد. آزمایش به صورت کرت های یک بار خردشده (اسپیلت فاکتوریل) که روش آبیاری (آبیاری جویچه ای وآبیاری قطره ای نواری) در کرت های اصلی و چهار سطح نیتروژن (kg/ha 180 و 120، 60، 0) و سه سطح فسفر (kg/ha 60 و 30، 0) به صورت ترکیب فاکتوریل در کرت های فرعی در قالب طرح پایه بلوک های کامل تصادفی در سه تکرار طی سال های 83، 84 در ایستگاه اکباتان مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی همدان انجام شد. نتایج نشان داد که اثر نیتروژن بر عملکرد کمی بذر در سطح یک درصد معنی دار بود. اثر تیمار آبیاری، نیتروژن و فسفر بر درصد بذور استاندارد، معنی دار نبود. اثر متقابل روش آبیاری در نیتروژن و اثر متقابل روش آبیاری در فسفر و محیط روی جوانه زنی بذور، معنی دار بود. نتایج نشان داد که با افزایش میزان ازت مصرفی به میزان 5/88 کیلوگرم در هکتار مقدار بذر استاندارد افزایش یافته و با مصرف بیشتر ازت، میزان بذر استاندارد کاهش می یابد. همچنین، با افزایش میزان ازت مصرفی تا حدود 120 کیلوگرم در هکتار، میزان درصد جوانه زنی افزایش و از آن به بعد کاهش می یابد. میانگین عملکرد تولیدی در دو روش آبیاری قطره ای (نواری) و نشتی، 2360 و 2210 کیلوگرم بر هکتار بود که در یک گروه آماری قرار گرفته اند. اما، با افزایش مقدار فسفر، تغییرات درصد جوانه زنی در هر دو روش آبیاری معنی دار نبود. با افزایش مقدار نیتروژن مصرفی، مقدار کارآیی مصرف آب افزایش و از لحاظ آماری در سطح یک درصد معنی دار شد. حجم کل آب مصرفی در آبیاری قطره ای نسبت به جویچه ای، حدود 50 درصد کاهش یافت. مقدار کارایی مصرف آب در روش آبیاری قطره ای 59/0 کیلوگرم در مترمکعب و بیش از دو برابر کارایی مصرف آب در روش جویچه ای بود. تغییرات شیوه آبیاری از نشتی به قطره ای باعث شد که درآمد خالص به میزان 18601041 ریال در هکتار افزایش یابد. ارزش خالص457288752 ریال (طی 15 سال)، نسبت منفعت به هزینه 6/1 و نرخ بازده داخلی 5/43 درصد تعیین شد. در مجموع می توان مطرح نمود که به کار بردن آبیاری قطره ای در زراعت چغندر بذری از نظر اقتصادی مقرون به صرفه است.

از ویژگی های مهم اراضی جنوبی دشت خوزستان، سطح ایستابی بالا، عدم وجود زهکشی کافی، بافت سنگین خاک و درجه حرارت و تبخیر بالا می باشد. بی شک، دور و عمق آبیاری در اراضی با زهکش ضعیف با اراضی بدون مشکل (با شرایط زهکشی مناسب) یکسان نخواهد بود. از دیگر مسائل این گونه اراضی، وجود آب آبیاری با کیفیت نامطلوب (اغلب شور) می باشد. واضح است که در شرایط سطح ایستابی بالا و همچنین شوری آب آبیاری، برای جلوگیری از کاهش شدید عملکرد محصول، مدیریت ویژه آبیاری لازم است. بنابراین، آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح آماری بلوک های کامل تصادفی در ایستگاه تحقیقاتی شاوور (در مزرعه ای با زهکشی ضعیف) اجرا شد. تیمار اول دور آبیاری شامل سه سطح، 70 درصد آب قابل دسترس گیاه در خاک (یا 30 درصد کاهش رطوبت از حد ظرفیت زراعی)، 50 درصد و 30 درصد آب قابل دسترس گیاه (یا به ترتیب 50 درصد و 70 درصد کاهش رطوبت از حد ظرفیت زراعی) بود. فاکتور دوم میزان شوری آب آبیاری بود که شامل کمتر از دو دسی زیمنس برمتر (رودخانه کرخه)، سه تا پنج (زهکش اصلی ایستگاه) و شش تا هشت دسی زیمنس برمتر (منبع آب شور) است. نتایج نشان داد آبیاری با آب شور حداکثر پنج دسی زیمنس بر متر و با دور آبیاری 30 درصدآب قابل دسترس گیاه، کاهش معنی دار در عملکرد مشاهده شد. لیکن، آبیاری با آب شورتر (شش تا هشت دسی زیمنس برمتر) کاهش معنی دار در عملکرد دانه ایجاد نمود (در تمام دورهای آبیاری).

آب زیرزمینی دشت شهرکرد تنها منبع مهم آب برای کشاورزی در دشت شهرکرد است. به علت برداشت بی رویه آب برای آبیاری، سطح این سفره در حال افت است. آبیاری قطره ای به طور بالقوه می تواند در مصرف آب زراعی صرفه جویی کند. در این تحقیق، با هدف بررسی تغییرات مکانی کیفیت آب زیرزمینی شهرکرد، از 97 حلقه چاه زراعی نمونه برداری شد. شاخص های EC (هدایت الکتریکی)، TDS (کل جامدات محلول)، TSS (کل جامدات معلق) و pH (واکنش آب) اندازه گیری و شاخص های LI (لانژلیه)، SAR (نسبت جذب سدیم)، PI (نفوذپذیری)، RSC (کربنات سدیم مانده) و Na (درصد سدیم) محاسبه شد. در این راستا، از میانگین نتایج سه نوبت نمونه برداری در سال 1389 استفاده شد. آب زیرزمینی شهرکرد از نظر میانگین های EC و TDS با مقادیر 456 میکروزیمنس بر سانتی متر و 296 میلی گرم در لیتر برای آبیاری به ترتیب در گروه نسبتا خوب و خوب قرار گرفت. کلاس بیشتر نمونه ها طبق نمودار ویلکوکس C2S1 است. آب زیرزمینی شهرکرد از لحاظ Na، RSC و PI نیز برای آبیاری مناسب بود. بر اساس میانگین های pH و TSS به ترتیب با مقادیر 6/7 و 70 میلی گرم در لیتر، آب دارای خطر متوسطی برای گرفتگی قطره چکان ها است. ضمن ارزیابی روش کریجینگ، نقشه متغیرها با استفاده از این روش تهیه شد. بر اساس نقشه EC آب زیرزمینی، در اکثر قسمت ها جز جنوب دشت در کلاس خیلی خوب و خوب قرار داشت. مقدار TDS در جنوب دشت به 512 میلی گرم در لیتر رسید که خطر متوسطی برای گرفتگی فیزیکی قطره چکان ها در بر دارد. بر اساس نقشه pH و TSS آب زیرزمینی شهرکرد در اکثر قسمت ها دارای پتانسیل متوسطی برای گرفتگی قطره چکان ها است. منفی بودن LI در اکثر قسمت های دشت نشان داد کیفیت آب برای آبیاری قطره ای مناسب است. مثبت بودن این شاخص در برخی قسمت های دشت احتمالا به دلیل وجود و انحلال سازندهای کربناتی است.

مدیریت مناسب آب در شالیزارها، مهمترین اقداماتی است که نقش مهمی در میزان سودمندی سایر نهاده های تولید در کشت برنج دارد. یک عملیات مهم برای مدیریت آب، احداث سیستم های زهکشی می باشد. در این تحقیق، اثر سیستم های مختلف زهکشی شامل سه سیستم زهکشی زیرزمینی معمولی، زهکشی زیرزمینی دوعمقی و زهکشی سطحی به عنوان تیمار کنترل بر عملکرد برنج طارم در مزرعه شالیزاری تجهیز و نوسازی شده دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری بررسی شد. آزمایش های لازم در قالب طرح بلوک کامل تصادفی با پنج تیمار انجام شد. در زمان برداشت، برخی شاخص های گیاهی از قبیل ارتفاع بوته، طول برگ پرچم، طول خوشه اصلی، تعداد پنجه، تعداد شاخه های جانبی خوشه اصلی، عملکرد کاه، عملکرد بیولوژیک، عملکرد دانه و شاخص برداشت تعیین شد. تجزیه و تحلیل آماری داده ها نشان داد که اغلب شاخص های مورد بررسی در تیمارهای زهکشی زیرزمینی اختلاف معنی داری با مقدار متناظر در تیمار کنترل داشت. عملکرد دانه در تیمارهای زهکشی زیرزمینی 92/0 تا 65/1 تن در هکتار بیشتر از مقدار متناظر در تیمار زهکشی سطحی بود. بیشترین تعداد پنجه، ارتفاع بوته، عملکرد دانه و عملکرد کاه مربوط به زهکشی دوعمقی و کمترین مقدار پارامترهای فوق مربوط به تیمار زهکشی سطحی بود.

این پژوهش به منظور بررسی اثر کم آبیاری بر شاخص‎های کمی و کیفی عملکرد محصول زیتون رقم کرونائیکی در ایستگاه تحقیقات زیتون طارم زنجان واقع در گیلوان با طول جغرافیایی 05 49 شرقی و عرض جغرافیایی 47 36 شمالی و ارتفاع متوسط 330 متر از سطح دریا و با بافت خاک لوم در سال 1388 انجام شد. در این آزمایش، از چهار تیمار آبیاری شامل T1، T2، T3 و T4 به ترتیب (100 (تیمار شاهد)، 75، 50 و 25 درصد نیاز آبی درخت زیتون) با چهار تکرار در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی و از روش آبیاری قطره ای حلقوی استفاده شد. نیاز آبی گیاه بر اساس داده های ایستگاه هواشناسی گیلوان و آخرین رابطه فائو-پنمن-مانتیث و ضریب گیاهی توصیه شده در نشریه 56 فائو، استخراج شد. نتایج نشان داد که اثر کم آبیاری بر درصد روغن میوه، نسبت طول به قطر میوه، درصد تشکیل گل کامل و درصد تشکیل میوه ثانویه در سطح یک درصد و درصد تشکیل میوه اولیه در سطح پنج درصد معنی دار بود، لیکن، بر نسبت گوشت به هسته و درصد ماده خشک میوه معنی دار نشد. با توجه نتایج، کمترین درصد تشکیل گل کامل در تیمار T4 (42 درصد) اتفاق افتاد. در اثر کم آبیاری، اختلاف معنی دار در سطح پنج درصد بین درصد تشکیل میوه اولیه (T1) و تیمارهای کم آبیاری (حدود 31 درصد اختلاف) وجود داشت. هم چنین، ادامه روند کم آبیاری باعث ایجاد اختلاف بین درصد تشکیل میوه ثانویه و میوه اولیه در تیمار T4 شد. هم چنین، نسبت طول به قطر میوه تیمارهای کم آبیاری با تیمار شاهد در پنج درصد معنی دار شد. بنابراین، کم آبیاری در مواقعی که هدف کنسرو کردن زیتون ها باشد، توصیه نمی شود. بر اساس نتایج، بیشترین و کمترین درصد روغن به ترتیب از تیمارهای آبیاری 75 درصد و 25 درصد نیاز آبی (به ترتیب 49/28 و 73/22درصد) استحصال شد. با توجه به نتایج این پژوهش، در این منطقه برای درختان زیتون روغنی رقم کرونائیکی، 25 درصد اعمال کم آبیاری از ابتدای فصل برای صرفه جویی در مصرف آب توصیه می شود.

از دیدگاه کشاورزی، خشکسالی زمانی که رطوبت خاک از نیاز واقعی محصول کمتر باشد و منجر به خسارت در محصول شود، اتفاق می افتد. برای بیان کمی خشکسالی، از شاخص های خشکسالی استفاده می شود که بیشتر از بارندگی برای محاسبه این شاخص ها استفاده می شود. اما خشکسالی از نظر کشاورزی بیشتر به رطوبت خاک توجه نموده و خاک را به عنوان محیط اصلی برای تامین نیاز آبی در نظر می گیرد. از مهمترین شاخص های خشکسالی که رطوبت خاک را به عنوان پارامتر ورودی در نظر می گیرد می توان به شاخص خشکسالی رطوبت خاک (SMDI) اشاره کرد. اما برای برآورد رطوبت خاک مستلزم استفاده از مدل هایی برای تخمین آن است. هدف از این تحقیق، شبیه سازی رطوبت خاک با استفاده از مدل AquaCrop و استفاده از این نتایج در تعیین شاخص خشکسالی SMDI و مقایسه آن با شاخص های خشکسالی بر اساس بارندگی مثل PNI، DI، SPI و CZI بین سال های 2008-1982 در ایستگاه سینوپتیک قزوین است. نتایج شبیه سازی رطوبت خاک با استفاده از مدل AquaCrop نشان داد تغییرات ماهیانه رطوبت خاک در عمق پنج سانتی متری بسیار شدید است. با افزایش عمق، تغییرات رطوبت خاک کمتر می شود. از عمق حدود 40 سانتی متر به بعد، رطوبت ثابت باقی می ماند. مطوب ترین سال در ایستگاه موردنظر با توجه به مقدار شاخص SDMI با مقدار 7/2 در سال 1994 با مقدار و شدیدترین خشکسالی با مقدار 5/1- در سال های 1997، 1999 و 2008 رخ داده است. در مورد شاخص های دیگر، بیشترین و کمترین مقدار شاخص های خشکسالی مطابق با تغییرات بارندگی و در سال های 1982 و 2008 می باشد. نکته بسیار مهم در مورد شاخص SMDI این است که این شاخص علاوه بر شرایط کنونی رطوبت خاک به شرایط سال قبل نیز توجه دارد. شاخص SMDI کمترین ضریب تعیین را با شاخص های خشکسالی دیگر و همچنین با بارندگی و تبخیر نشان می دهد.

ایران سرزمین خشک و نیمه خشک است که بخش قابل توجهی از اراضی آن، سیل خیز یا شیب دار می باشد. توسعه باغ های دیم، به عنوان یکی از راهکارهای اساسی در راستای افزایش سطح زیر کشت در این اراضی به شمار می رود. لذا این پژوهش به منظور ارزیابی تلفیق سامانه جمع آوری آب با سوپرجاذب و مواد آلی در احداث باغ های بادام دیم در منطقه روانسر، استان کرمانشاه، طی سال های 1389-1388 انجام گرفت. این پژوهش، در قالب آزمایش فاکتوریل بر پایه طرح کاملا تصادفی با 3 تکرار پایه ریزی شد. فاکتور اصلی در این آزمایش، سه نوع سیستم احداث باغ بادام دیم و فاکتور فرعی شامل سه رقم بادام (شاهرود 7، 10 و 12) بود. نتایج آزمایش نشان داد که استفاده از سامانه جمع آوری آب به همراه سوپرجاذب و مواد آلی، بیشترین میزان رطوبت نسبی خاک را در هر دو سال داشت. در سال اول، تیمار سامانه جمع آوری آب همراه با سوپرجاذب و مواد آلی، از نظر میزان رطوبت نسبی خاک، اختلاف معنی داری با تیمار سامانه جمع آوری آب بدون سوپرجاذب و مواد آلی نداشت، اما هر دو تیمار برتری معنی داری نسبت به تیمار سوپرجاذب و مواد آلی بدون سامانه جمع آوری آب داشتند. در سال دوم، بیشترین میزان رطوبت نسبی خاک مربوط به روش سامانه جمع آوری آب همراه با کاربرد سوپرجاذب و مواد آلی بود که این افزایش رطوبت در سال دوم، به دلیل افزایش میزان بارندگی بود که سبب افزایش شاخص های رویشی نهال بادام نسبت به دو تیمار دیگر شد. در بین ارقام بادام، ارقام شاهرود 7 و 12 به دلیل خصوصیات رویشی بهتر نسبت به رقم شاهرود 10، با شرایط خشکی و دیم سازگارتر بودند. به طور کلی، در احداث باغ های بادام دیم، ارقام بادام شاهرود 7 و 12و همچنین سامانه جمع آوری آب همراه با سوپرجاذب و مواد آلی پیشنهاد می شود.

برنج یکی از محصولات غذایی اساسی و استراتژیک است که در شالیزارهای سنتی در استان مازندران با سختی بسیار، هزینه زیاد و عملکردی کم تولید می شود. با توجه به نقش و سهمی که استان مازندران در تولید این محصول از نظر اقتصادی و اجتماعی در بعد ملی و منطقه ای دارد، اجرای طرح های یکپارچه سازی اراضی شالیزاری به منظور استفاده بهینه از منابع آب، خاک و نیروی انسانی، بهبود مدیریت و ارتقاء بهره وری این اراضی لازم و ضروری است. از طرف دیگر، اجرای این طرح ها به عنوان یک زیرساخت اساسی در افزایش تولید برنج، سرمایه گذاری هنگفتی را می طلبد. لذا کسب آگاهی از عملکرد آن ها ضروری است. در پژوهش حاضر، ویژگی های شالیزارهای یکپارچه شده نسبت به شالیزارهای سنتی مورد مقایسه قرار گرفت. بر اساس نتایج بدست آمده، اجرای طرح های یکپارچه سازی در منطقه مورد مطالعه از یکسو موجب افزایش عملکرد برنج در واحد سطح به میزان7/355 کیلوگرم در هکتار و از سوی دیگر موجب کاهش یک سوم میزان نیروی کاری در هر هکتار شد.

کلسیم و منیزیم دو عنصر ضروری برای رشد گیاهان و از عناصر اصلی در تمام سامانه های طبیعی هستند. نسبت کلسیم به منیزیم یکی از پارامتر های مهم در ارزیابی کیفیت آب های آبیاری است. کاهش این نسبت به مقادیر کوچکتر از یک، بویژه در شرایط شور، بر ویژگی های فیزیکی و شیمیایی خاک اثر منفی داشته و با بر هم زدن توازن تغذیه ای، باعث کاهش عملکرد گیاهان می شود. خشکسالی های مکرر و بهره برداری زیاد از منابع آب های زیرزمینی موجب افت شدید سطح آب و کیفیت آن، از جمله افزایش شدید شوری و در برخی موارد افزایش نسبی غلظت یون منیزیم شده است. به منظور بررسی پراکنش و تغییرات این نسبت در آب های آبیاری مناطق مختلف کشور، نتایج تجزیه بیش از 6200 نمونه از آب های آبیاری 11 استان کشور مورد بررسی قرار گرفت. بررسی این داده ها نشان داد که حدود 55 درصد از آب های مورد بررسی، دارای نسبت کلسیم به منیزیم کوچکتر از یک می باشند. همچنین، داده ها نشان داد که افزایش شوری با غلظت یون های کلسیم و منیزیم همبستگی دارد، لیکن با نسبت آن ها رابطه ای ندارد. روابط همبستگی بین داده ها نیز نشان داد که بیشترین همبستگی بین شوری و غلظت سدیم (R2= 0.87) مشاهده می شود و 60 درصد از تغییرات غلظت Ca و Mg در آب آبیاری را می توان با بررسی تغیرات شوری پیش بینی نمود، ولی بین شوری و نسبت Ca/Mg همبستگی مشاهده نشد. کاربرد این گونه آب ها بتدریج موجب افزایش منیزیم تبادلی و در نتیجه کاهش کیفیت (تخریب خاکدانه ها و کاهش نفوذپذیری) خاک ها و مشکلات تغذیه ای گیاهان می شود. از این نظر، ارزیابی دقیقتر این آب ها و بررسی اثر آن ها روی خاک و گیاهان از نظر اقتصادی و دارای اهمیت بسزایی است.