بخشی از مقاله
چکیده
در سالهای اخیر استفاده چند منظوره از پتانسیلهای بالقوه منابع آبی کشور و بویژه رودخانهها، در راستای استفاده بهینه از این منابع و ایجاد اشتغال بصورت جدی مورد توجه قرار گرفته است. احداث استخرهای پرورش ماهی در بالادست بعضی از رودخانههای دائمی و استفاده از آب آنها برای پرورش ماهی قزل آلا نمونهای از اینگونه فعالیتها میباشد. پساب اینگونه استخرهامعمولاً مستقیماً وارد آب این رودخانهها شده که سبب کاهش کیفیت آب رودخانهها میشود. بنابراین جهت استفاده بلقوه از منابع آبی بهتر است قبل از ورود این پسابها به داخل رودخانه مدیریت شوند. هدف این پژوهش، تعیین تاثیر پساب خروجی استخرهای پرورش ماهی بر روی محیط رشد گیاه - خاک - هنگام استفاده مجدد از این پسابها در آبیاری قطرهای میباشد. جهت انجام این پژوهش در مزرعه پرورش ماهی آبیدر سنندج آزمایشی در یک فصل زراعی انجام شد که در آن زمین اطراف مزرعه پرورش ماهی با پساب خروجی این مزرعه آبیاری شد. آبیاری با این پساب سبب افزایش EC، PH و تعداد باکتریهای خاک شده است. با این حال استفاده از این پساب در آبیاری محدودیتی در بهداشت محیط کشت گیاه ایجاد نمیکند.
مقدمه
استفاده بهینه از پتانسیل رودخانههای کشور از مسائلی است که حائز اهمیت زیادی میباشد. در این خصوص ضمن مبادرت به تولید و اشتغال بایستی به گونهای برنامه ریزی شود تا استانداردهای زیست محیطی رعایت شده و از آلودگی آب رودخانهها جلوگیری شود. امروزه در اغلب کشورهایی که دارای رودخانههای دائمی میباشند علاوه بر استفاده از آب جهت آبیاری مزارع، از پتانسیل موجود برای پرورش ماهیان سردابی نیز استفاده میشود. پساب مزارع پرورش ماهی یکی از منابع پساب میباشد که با توجه به افزایش جمعیت در قرن بیستم و نیاز روز افزون مردم به مواد غذایی و اشتیاق به مصرف ماهی و دیگر آبزیان و همچنین محدودیت ذخائر طبیعی ماهی، کار تولید و پرورش ماهی بسیار مورد توجه قرار گرفته است. در ایران نیز طرحهای بسیاری برای پرورش ماهیان سردآبی و گرم آبی در نقاط مختلف در حال اجرا یا بهره برداری میباشد. ولی باید توجه داشت که احداث و ایجاد بیرویه و بدون مطالعه این کارگاهها اثرات مخرب زیست محیطی را در بر نداشته باشد و باعث تغییر کیفیت آبهای پذیرنده نشود. این پژوهش به منظور بررسی اثر پساب حاصل از فعالیت آبزیپروری بر خاکهای تحت آبیاری اجرا گردید. مدیریت نامناسب خاک در بسیاری از اراضی کشاورزی جهان منجر به تخریب کیفیت خاک شده است این موضوع بیشتر به دلیل تخریب سلامت خاک با توجه به شرایط فیزیکی و شیمیایی خاک می باشد. شرایط بهینه فیزیکی و شیمیایی خاک میتواند به صورت ذاتی در افزایش عملکرد محصولات زراعی تأثیری مطلوب داشته باشد. شرایط نامناسب فیزیکی خاک، جذب و نگهداری آب در خاک، جریان آب در خاک، جذب آب توسط ریشه و توسعه آنها و همچنین تهویه خاک و فعالیتهای بیولوژیکی آن را محدود میسازد. این در حالی است که شرایط غیرمطلوب شیمیایی خاک نیز میتواند با کاهش زیست فراهمی عناصر غذایی و به تبع آن جذب کمتر آنها توسط گیاه، از عوامل کاهش عملکرد در یک سامانه مدیریت ضعیف کشاورزی باشد. استفاده از پساب ها و از جمله پساب مزارع پرورش ماهی اگرچه دارای مزایای متعددی است ولی دارای محدودیت هایی نیز میباشد. در چنین مواردی به دلیل وجود مواد جامد معلق، باکتریها و یا سایر عوامل موجود در پساب مزارع پرورش ماهی امکان گرفتگی قطرهچکانها وجود خواهد داشت که لازم است تمهیدات خاصی در نظر گرفته شود که خطر گرفتگی در آنها حداقل باشد. در آبیاری قطرهای مسدود شدن خروجیها میتواند دلایل مختلفی از جمله فیزیکی - توسط ذرات شن و سیلت و خاک - ، بیولوژیکی - توسط باکتریها و جلبکها - و یا شیمیایی - رسوب مواد مختلف - داشته باشد. همچنین مسدود شدن خروجیها ممکن است بخاطر ترکیبی از کلیه عوامل فیزیکی، بیولوژیکی و شیمیایی باشد با انجام پژوهشی تحت عنوان" بررسی تراکم و اثرات زیست محیطی واحدهای پرورش ماهیان سرد آبی رودخانه هراز" با بررسی تغییرات کیفیت آب رودخانه به لحاظ شاخصهایی چون آلودگی میکروبی، فیزیکی و بیوشیمیایی نتیجه گرفت در زمان بررسی، در کیفیت آب رودخانه هراز تغییرات مهم و خطرناکی صورت نگرفته است اما در صورت ادامه گسترش بی رویه کارگاههای پرورش ماهی و ادامه روند تخلیه فاضلابهای شهری، صنعتی، روستایی در آیندهای نه چندان دور شاهد تغییر شدید کیفیت آب رودخانه هراز خواهیم بود که خشکسالیهای اخیر این موضوع را حادتر نموده است.
- دانگ و همکاران، - 2008 ارتباط راندمان اقتصادی - نسبت سود به هزینه میزان مواد مغذی مصرفی و تولید ماهی - و اثرات زیست محیطی مربوطه - میزان باقیمانده مواد رسوب یافته در کف استخرها، میزان نیتروژن، فسفر و مواد معلق موجود در آب استخر و پساب - را در چندین استخر پرورش ماهی در کشور ویتنام مورد بررسی قرار دادند. نتایج نشان داد که با افزایش نیتروژن به عنوان مواد مغذی حتی چنانچه آب تازه به مقدار کافی به استخرها وارد شود علیرغم این که میزان تولید ماهی افزایش یافته و راندمان اقتصادی بیشتر میشود اما فقط بخش اندکی از نیتروژن توسط ماهیان استفاده شده و بخش اعظم آن در کف استخرها انباشته شده
و بخش قابل توجهی نیز وارد پساب میگردد. افزایش تولید با کاهش اکسیژن محلول در آب، میزان نیتروژن، فسفر، مواد معلق پسابو مواد راسب شده در کف استخر ارتباط مستقیم نشان میدهد. این محققین به مالکان استخرهای پرورش ماهی توصیه موکد مینمایند در صورت عدم رعایت، میزان نیتروژن و فسفر مواد مغذی، در آینده منطقه با مشکلات جدی زیست محیطی مواجه خواهد شد.
- برنارد موسو، - 2004 در کشور کنیا تحقیقی را با عنوا ن استفاده از پساب استخرهای پرورش ماهی در آبیاری مزرعه گندم درقالب چند تیمار مختلف انجام داد. یافتههای ایشان حاکی ازآن است درتیمارهایی که به ترتیب فقط با پساب و آب رودخانه آبیاری شدهاند میزا ن تولید به ترتیب حدود 6 برابر و 3 برابر میزان تولید تیماری است که آبیاری نشده است ضمناً درتیماری که برای آبیاری از نسبت مساوی پساب وآب رودخانه استفاده شده، میزا ن تولید 5 برابر تولید تیماری است که آبیاری نشده است. ترکیب آبزی پروری با سیستمهای کشاورزی به عنوان روشی برای افزایش تولید غذا، محافظت از محیط زیست و بالا بردن امنیت غذایی شناخته شده است. چنین سیستمهایی به عنوان سیستمهای تلفیقی، کشاورزی- شیلات شناخته میشود بررسیهای صورت گرفته درمورد مدیریت استفاده از پساب ناشی از بهرهبرداری از کارگاههای پرورش ماهیهای سردابی نشان میدهد که در سالهای اخیر در کشورهای مختلف بهویژه درکشورهایی نظیر پاکستان و کنیا استفاده چند منظوره از آبهای کشاورزی و مزارع پرورش ماهی، رونق زیادی یافته است دستیابی همزمان به تولیدات غذایی زیاد و کاهش اثرات منفی محیطی، به دلیل مشکلات بین آنها سخت میباشد - نیلور، . - 2008 سیستمهای تلفیقی کشاورزی- شیلات به عنوان یک روش کارآمد در تأمین امنیت غذایی شناخته شدهاند گزارش کرد راهکار مناسب برای تولید غذا و تامین نیاز پروتئینی جامعه و جلوگیری از آلودگی محیط زیست، تلفیق کشاورزی با آبزیپروری میباشد و تلفیق این دو به سبب داشتن مواد غذایی در پساب سبب کاهش مصرف کودهای شیمیایی و موفقیت در کشاورزی میگردد و بنابه گفته - ایدواردز، - 1998 این موفقیت زمانی اتفاق میافتد که در یک سیستم ترکیبی مزرعهای، خروجی یک زیرسیستم که ممکن است به صورت تلفات باشد به عنوان ورودی در یک زیرسیستم دیگر مورد استفاده قرار گیرد.
مواد و روشها
کار صحرایی و نمونه برداری
به منظور بررسی تاثیر پساب مزارع پرورش ماهی بر خاکهای تحت آبیاری در آبیاری قطرهای آزمایشات صحرایی در طول یک فصل زراعی در مزرعه پرورش ماهی آبیدر واقع در استان کردستان شهرستان سنندج انجام شد. جهت آبیاری زمین از آبیاری قطرهای استفاده شد که در آن آزمایشات با دور آبیاری سه روزه در دو حالت کارکرد سیستم با پساب و کارکرد سیستم با آب معمولی انجام شد. کارکرد سیستم در هر نوبت آبیاری 8 ساعت میباشد. بعد از اتمام آزمایشات از خاک تحت آبیاری با پساب و آب معمولی و خاک آبیاری نشده در شیش نقطه از مزرعه، سه نمونه از خاک آبیاری شده با پساب و سه نمونه از خاک آبیاری شده با آب معمولی، در عمقهای 0- 33، 33-66، 66-100 سانتیمتر نمونهبرداری انجام شد و یک نمونه جهت تعیین میزان تغییرات پارامترهای فیزیکی و شیمیایی در خاک تحت آبیاری با پساب و آب معمولی در خارج از مزرعه در اعماق فوق الذکر تهیه گردید. در این پژوهش پارامترهای، هدایت الکتریکی - - EC، اسیدیته - PH - ، نیترات، سدیم، پتاسیم، کلسیم، منیزیم، باکتری، وزن مخصوص ظاهری، وزن مخصوص حقیقی و بافت خاک تعیین گردید. در این پژوهش تلاش میشود تأثیر کاربرد پساب استخرهای پرورش ماهی بر ویژگیهای فیزیکی و شیمیایی خاک ارزیابی شود.
محاسبات و کار آزمایشگاهی
در این پژوهش بافت خاک از روش هیدرومتری، جرم ویژه ظاهری خاک با استفاده از روش استوانههای فلزی، جرم ویژه حقیقی با روش پیکنومتر، تخلخل نیز از طریق محاسبه نسبت جرم ویژه ظاهری به جرم ویژه حقیقی و بهره گیری از رابطه زیر اندازهگیری می شود.
- 1 - وزن مخصوص ظاهری
وزن مخصوص حقیقی
غلظت سدیم معمولاَ بر حسب سدیم قابل تبادل نسبت به سایر کاتیون های موجود در سیستم خاک - آب سنجیده میشود. برای این منظور از معیارهای کمی درصد سدیم قابل تبادل - ESP - یا نسبت جذب سدیم - $5 - استفاده میشود. علاوه بر اثرات نامطلوب شوری و سدیمی بر میزان آب قابل استفاده گیاه - اثر اسمزی املاح - تخریب خصوصیات فیزیکی - در اثر وجود سدیم تبادلی زیاد - و مسمومیتهای ویژه یونی، محدودیتهای حاصلخیزی خاکهای شور سدیمی نیز، باید مد نظر قرار گیرد. افزایش جذب بعضی از یونها باعث کاهش جذب بعضی از عناصر غذایی میشود. تحقیقات نشان داده است که زیادی غلظت املاح در خاکهای شور باعث کاهش جذب کلسیم و پتاسیم توسط گیاه میشود. به این دلیل هنگام استفاده از پساب باید میزان سدیم موجود در پساب اندازه گیری شود چون سدیم زیاد موجود در آب آبیاری باعث افزایش سدیم موجود در خاک شده و باعث بهم ریخته شدن ساختمان خاک و عدم نفوذ پذیری خاک میشود. مقدار مطلق غلظت کاتیونهای مختلف موجود در آب نمیتواند به تنهایی به منظور تخمین کیفیت آب یا مضر بودن آن برای گیاه مفید واقع گردد. یکی از نکات مهم این است که توجه نماییم درصد سدیم قابل تبادل - - ESP یک خاک در اثر جذب سدیم از آب آبیاری تا چه حد افزایش خواهد یافت مقدار این افزایش بستگی به نسبت سدیم موجود در محلول به کاتیونهای دوظرفیتی موجود در همان محلول دارد. هر چه این نسبت زیادتر باشد خطر سدیم شدن خاک زیاد میشود. درصد سدیم تبادلی
