بخشی از مقاله
چکیده
استفاده از فاضلاب در آبیاری مزارع کشاورزی از سابقه طولانی در کشورهای مختلف برخوردار است. هم اکنون در نقاطی از جهان و از جمله ایران فاضلاب های شهری به صورت مستقیم و غیر مستقیم در مزارع مورد استفاده قرار می گیرد. کمبود آب و به علاوه وجود مواد غذایی موثر بر رشد گیاه از جمله نیتروژن و فسفر را می توان عامل اصلی برای استفاده از فاضلاب دانست. این آزمایش به صورت فاکتوریل و در قالب طرح بلوک کامل تصادفی با 5 سطح تیمار - آب چاه، 25 درصد آب چاه 75 + درصد پساب، 50 درصد آب چاه 50+ درصد پساب، 75 درصد آب چاه 25+ درصد پساب و 100 درصد پساب - در دو عمق 0-30 و 30-60 سانتی متر خاک و پنج زمان در سه تکرار انجام شده است. نتایج نشان می دهد که بین تیمارهای مختلف از نظر غلظت نیتروژن، فسفر و پتاسیم قابل جذب اختلاف معنیداری در سطح یک درصد وجود دارد.
مقدمه
سرعت افزایش جمعیت نیاز به افزایش تولید محصولات کشاورزی را گوشزد می کند. سرعت زراعت آبی در مقابل دیم پتانسیل تولید را به نحو قابل توجهی بالا می برد
هرگاه آب با کیفیت خوب کمیاب باشد »آب با کیفیت پایین« مورد توجه قرار می گیرد فاضلاب شهری نیز از آنجائی که از لحاظ بهداشتی مصرف آن در آبیاری با مخاطراتی همراه است به عنوان یک منبع آب با کیفیت پایین مطرح میشود. از لحاظ آبیاری بهرهبرداری از آب با کیفیت پایین پیچیده تر و مشکل تر از آب با کیفیت خوب است و نیازمند مدیریت اجرایی پیچیده و روشهای کنترل نظارتی دقیق تر می باشد .
از اوایل قرن بیستم، کاربرد مجدد فاضلاب بهصورت برنامهریزی شده در ایالت کالیفرنیای آمریکا آغاز و اولین مقررات استفاده مجدد فاضلاب در آبیاری نیز در سال 1918 در این ایالت تدوین شد. در دهه 1930، براساس این ضوابط پروژههایی در کالیفرنیا و آریزونا برای آبیاری بهاجرا درآمد .
رشد جمعیت شهر از سویی و بالا رفتن سطح بهداشت و آگاهی مردم از سوی دیگر میزان مصرف آب را افزایش داده است مصرف بالای آب افزایش میزان فاضلاب را به همراه خواهد داشت رهاسازی فاضلاب خام در طبیعت باعث آلوده کردن محیط زیست میشود و درصد مرگ و میر کودکان را بالا برده و تاثیر بدی در کیفیت جریانات سطحی و زیرزمینی می گذارد و آنها را به شدت آلوده می کند .
یکی از عواملی که حفظ و توسعه کشاورزی اراضی فاریاب را در نواحی خشک محدود میسازد، کمبود آب است. استفاده از فاضلاب شهری که زمانی به عنوان یک منبع آلودگی تلقی می گردید، هم اکنون به عنوان منبعی سرشار از عناصر کودی مورد نیاز گیاه از سابقه طولانی برخوردار است
استفاده از پساب مخصوصاً در شهرهای حاشیه کویر مرکزی ایران نظیر کرمان که در مناطق نسبتا خشک با بارندگی متوسط کمتر از 150 میلیمتر در سال واقع شده اند، می تواند بسیار مفید باشد. در این مناطق آب مورد نیاز جهت مصارف خانگی عمدتاً از منابع آب زیرزمینی برداشت و پس از تصفیه در شبکه آب شهری توزیع می گردد.
این آبها پس از استفاده وارد سیستم های سنتی فاضلاب که همان چاه های جذبی هستند، شده و مجددا به سفره های آب زیرزمینی که ممکن است مورد استفاده باشند برمی گردد. با توجه به اینکه چرخه فاضلاب به این ترتیب می تواند باعث افزایش آلودگی سفره های آب زیرزمینی مورد استفاده گردد، لذا در سالهای اخیر طرح های جمع آوری تصفیه و خروج این آبها به خارج از محدوده های شهری در حال اجرا می باشد به نظر می رسد که اگر آلودگی شیمیایی و میکروبی این فاضلابها مشکلاتی را در جهت تولید محصولات غذایی زراعی و باغی بوجود نیاورند، میتوان از آنها برای تولید غذا استفاده نمود
پیشینه تحقیق
سایر محققین نیز گزارش کرده اند که آبیاری با فاضلاب منجر به افزایش در نیتروژن کل خاک گردیده است [5] و .[6] آبیاری با فاضلاب و کاربرد لجن فاضلاب %6 - وزن خشک لجن را نیتروژن تشکیل می دهد - باعث افزایش قابل توجه نیتروژن خاک می گردد .[7] فرمهای نیتروژن در خاک شامل نیتروژن آلی، نیتریت، نیترات و آمونیاک می باشد .
فرمهای نیترات و آمونیوم برای گیاه قابل جذب است، افزایش نیتروژن خاک میتواند منجر به افزایش عملکرد و کارایی مصرف اب گیاه شود .[6] آبیاری خاکهای تیمار شده با فاضلاب شهری تهران نسبت به خاک تیمار شده با آب چاه بطور معنیداری باعث افزایش نیتروژن خاک میشود
مواد و روشها
به منظور دستیابی به اهداف مورد نظر در این تحقیق در ابتدا مزرعه ای در محدوده شهر کرمان انتخاب گردید. سپس کل سطح زمین تسطیح و در نهایت کرت بندی صورت گرفت. همچنین برای تعیین خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک مورد مطالعه، نمونه برداری به صورت مرکب از نقاط مختلف در دو عمق 0-30 و30-60 سانتیمتری انجام شد و جهت آنالیز به آزمایشگاه منتقل گردید. آزمایش ها به صورت فاکتوریل و در قالب طرح کامل تصادفی با سه تکرار انجام شد. فاکتورهای اصلی شامل تیمارهای آبیاری با پساب در 5 سطح می باشد:
: 1 شاهد - آبیاری با آب چاه -
: 2 آبیاری با آب حاصل از ترکیب %75 آب چاه و %25 پساب حاصل از تصفیه فاضلاب :
: 3 آبیاری با آب حاصل از ترکیب %50 آب چاه و %50 پساب حاصل از تصفیه فاضلاب
: 4 آبیاری با آب حاصل از ترکیب %25 آب چاه و %75 پساب حاصل از تصفیه فاضلاب
: 5 آبیاری با پساب حاصل از تصفیه فاضلاب
نمونه برداری از خاک کرت در دو نوبت قبل از شروع زمان آبیاری و بعد از پایان آبیاری انجام شد. درهر نوبت نمونه برداری از پنج تیمار در سه تکرار و در مجموع 15 نمونه خاک از دو عمق 30 و 60 سانتیمتری برداشت و جهت تعیین پارامترهای شیمیایی به آزمایشگاه ارسال گردید. ازت خاک به روش کجلدال و فسفر قابل جذب نمونه های خاک به روش اولسن اندازه گیری شد و همچنین پتاسیم قابل جذب گیاه به روش استات آمونیوم نرمال و به کمک دستگاه فیلم فتومتر و کورنینگ مدل 410 اندازه گیری گردید
در پایان تمامی داده های بدست آمده که شامل داده های مربوط به پارامترهای فیزیکی و شیمیایی خاک که به روشهای صحرایی و آزمایشگاهی به دست آمده بود، مورد تجزیه و تحلیل آماری قرار گرفت و تجزیه داده ها و رسم نمودارها با استفاده از نرم افزارهای MSTATC و اکسل انجام شد و همچنین برای مقایسه میانگین ها از آزمون دانکن در سطح 5 درصد استفاده گردید.
نتایج و بحث
نتایج تجزیه واریانس جدول 1 نشان میدهد بین تیمارهای مختلف از نظر غلظت نیتروژن، فسفر و پتاسیم اختلاف معنیداری در سطح یک درصد وجود دارد.
جدول شماره 1 تجزیه واریانس آزمایش برای صفات
نتایج حاصل از مقایسه میانگین نشان می دهد که اثر پساب بر روی درصد نیتروژن کل خاک در تیمارهای T5,T4 نسبت به شاهد افزایش معنی داری داشته است با توجه به اینکه فقط میزان نیتروژن نیتراتی فاضلاب 9/05 میلی گرم در لیتر میباشد توانسته است میزان نیتروژن از دست رفته را به خوبی جبران کند.
همچنین بر اساس نتایج تجزیه واریانس جدول 1 از نظر گذشت زمان و نیز اثرات متقابل زمان و فاضلاب بین تیمار های نیتروژن خاک اختلاف معنی داری در سطح یک درصد وجود دارد. با توجه به گذشت زمان نیتروژن در تیمار 7/1T5 درصد نسبت به شاهد روند افزایش داشته است.
با توجه به جدول واریانس 1 نیتروژن از نظر اثر عمق، اثر متقابل عمق و زمان و اثر متقابل عمق و فاضلاب در سطح یک در صد معنی دار می باشد. همانگونه که در شکل 1 دیده می شود، آبیاری چهارم در تیمار T5 عمق اول نسبت به مشابه خود در عمق دوم اختلاف معنی داری دارد و همین طور این آبیاری نسبت به شاهد اختلاف معنی داری به میزان 143/65 درصد داشته است
از طرفی در پنج مرحله آبیاری T1 و کلیه آبیاری های اول تمامی تیمارها در اعماق اول و دوم اختلاف معنیداری دیده نشده است. دراثرات متقابل در T5 نسبت به شاهد در عمق 30 سانتیمتر 123/34 درصد و در عمق 60 سانتیمتر 245 درصد افزایش داشته است.
