بخشی از مقاله
چکیده
افزایش تقاضا برای محصولات کشاورزی و تغییرات آب و هوایی باعث کاهش ذخایر آب با کیفیت خوب شده است. هرگاه آب با کیفیت خوب کمیاب باشد، منابع آب با کیفیت پایین مورد توجه قرار میگیرد. پساب شهری و کشاورزی، از جمله این آبها هستند. عناصر شیمیایی موجود در پساب، در رشد گیاه و مقدار نفوذپذیری خاک تاثیر میگذارد. آلودگی خاک، ایجاد مشکلات بهداشتی و همچنین کاهش نفوذپذیری خاک، در نتیجه عدم توجه به مدیریت استفاده از فاضلاب شهری جهت آبیاری میباشد . هدف از این تحقیق، بررسی تاثیر فاضلاب شهری بر روی نفوذپذیری خاک در مزرعه پسته میباشد که نتایج نشان میدهد هر چند نفوذپذیری کاهش مییابد ولی این امر باعث غرقاب شدن و آلوده شدن سطح خاک نمیگردد.
مقدمه
ایران یکی از بزرگترین کشورهای واقع در خاورمیانه میباشد که بیش از 165 ملیون هکتار زمین - 407 میلیون ایکرز - و 75 میلیون جمعیت دارد - شانهساز و همکاران، . - 2001 متوسط بارندگی سالانه در این کشور، کمتر از - 10 in - 250 mm است. توزیع بارندگی در اکثر مناطق شهری یکسان است و کمتر از متوسط بارندگی سالیانه، بارش دارند. در سال 1994، حجم پساب شهری جمعآوری شده در تمام مناطق شهری و روستایی ایران حدود 3100 mm3/year تخمین زده شد و پیش بینی میشود تا سال 2021 به 5900 mm3/year افزایش یابد. البته این آمار شامل آب بازگشتی از کشاورزی و پساب صنعتی نمیباشد - بنجامین، . - 2004 اگر این حجم آب به درستی جمعآوری، تصفیه، توزیع و مصرف شود، میتواند نیاز رو به رشد کشاورزی و نیز آب صنعتی را تامین کند.
استفاده از پساب روی خصوصیات شیمیایی و فیزیکی خاک تاثیر میگذارد. یکی از خصوصیات فیزیکی خاک، نفوذپذیری آن میباشد که از مهمترین اجزای چرخه هیدرولیکی است. فرآیند ورود آب به خاک از سطح خاک و در جهت عمودی، نفوذپذیری نامیده میشود - بایبوردی، . - 1372 عوامل متعددی از قبیل بافت، ساختمان، مقدار ماده آلی، نوع کانیهای رسی و غلظت املاح محلول، در نفوذپذیری خاک موثر میباشند - عالمی،. - 1360 پساب دارای مقدار زیادی سدیم میباشد. اگر سدیم از حد آستانه خود نسبت به کل غلظت نمک موجود در خاک بیشتر باشد، باعث تخریب ساختمان فیزیکی خاک، پراکنش ذرات و کاهش نفوذپذیری خاک میشود. کاهش نفوذپذیری، باعث کاهش رشد و عملکرد محصول میگردد.
بهرهمند و همکاران - - 1381، در تحقیق بر روی خاکهای اصفهان نتایجی مبنی بر افزایش نفوذپذیری خاک در هنگام افزایش سطح لجن فاضلاب را گزارش کردند. آنان همچنین مشاهده کردند که با گذشت زمان از مصرف لجن، میزان نفوذ نهایی خاک کاهش مییابد که دلیل آن را به کاهش پایداری خاکدانهها ربط دادند.
زادهوش و فرداد - - 1375، گزارش کردند در کاربرد فاضلاب در اصفهان برای کشت گندم و بر روی خاک رسی، میانگین جرم مخصوص ظاهری خاک و درصد رطوبت در ظرفیت مزرعه در مدت یک سال روند خاصی را دنبال نمیکند.
بویل و همکاران - - 1989، در یک تحقیق به این نتیجه رسیدند که افزایش ماده آلی موجب پایداری خاکدانه ها، نفوذپذیری بهتر آب در خاک، تهویه بهتر و افزایش درصد خلل و فرج در خاکهای تیمار شده با این مواد میشود.
در تحقیقی که گوپتا و همکاران - - 1977 در یک خاک شنی در ایالت مینوسوتای آمریکا انجام دادند، نشان داده شد که با افزایش ماده آلی، جرم مخصوص ظاهری در خاک به دلیل افزایش خلل و فرج کل و تغییر توزیع اندازه خلل و فرج، کاهش مییابد.
شینبرگ و همکاران - - 1982، پایداری پایین خاکدانهها را از مشخصات خاکهای نواحی خشک و نیمه خشک دانسته و اظهار میدارند که افزایش مواد آلی به خاکهای این مناطق سبب بهبود وضعیت خاکدانهها میگردد. تشکیل و پایداری خاکدانهها اثرات چشمگیری بر دیگر خواص فیزیکی خاک از جمله ظرفیت نگهداری آب، تهویه، انتقال گرما و تخلخل کل خاک دارد.
متهن - 1994 - ، افزایش خلل وفرج، کاهش چگالی ظاهری و افزایش هدایت هیدرولیکی خاک را در اثر کاربرد فاضلاب در مدت 10 تا 15 سال برای خاک لومی شنی گزارش کرد.
مواد و روشها
این تحقیق در مزرعه پسته تحقیقاتی دانشگاه شهید باهنر کرمان انجام گرفت. مساحت این مزرعه یک هکتار میباشد و جنب تصفیه خانه دانشگاه قرار دارد. مزرعه با فاضلاب جهت اندازهگیری نفوذ آب در خاک آبیاری میشود. در مزرعه تعداد 32 فارو احداث شده است. نهالهای پسته به فاصله 1 متر از یکدیگر روی کنار فاروها کاشته شده و فاصله هر ردیف از هم 6 متر میباشد.
دور آبیاری برای فاروها 2، 3، 4 و 5 هفته است که فقط با فاضلاب تصفیه شده دانشگاه آبیاری صورت گرفته است. نفوذ آب در خاک کف فاروها نسبت به زمان، یکبار در سال اول و بار دیگر در سال دوم قبل از آبیاری توسط دابل رینگ اندازهگیری شده است. شکلهای - 1 - و - 2 - ، منحنیهای تجمعی نفوذ را نشان میدهد.
شدت نفوذ نهایی آزمایشات در جدول - 3 - و - 4 - ارائه شده است. با توجه به دادهها، محاسبات لازم انجام شد. اطلاعات بدست آمده نشان میدهد که میانگین شدت نفوذ نهایی 2 تا 5 هفته در سال اول دارای اختلاف معنیداری با میانگین شدت نفوذ نهایی در سال دوم دارد. در نتیجه آبیاری با فاضلاب، باعث کاهش شدت نفوذ نهایی را در مزرعه پسته شده است. کاهش شدت نفوذ در نتیجه افزایش سدیم و SAR در خاک و تجمع مواد جامد معلق در سطح خاک میباشد.
جدول - : - 1 عمق آب نفوذ یافته-زمان
شکل - : - 1 نمودار نفوذ تجمعی در سال اول
جدول - : - 2 عمق آب نفوذ یافته-زمان
شکل - : - 2 نمودار نفوذ تجمعی در سال دوم
جدول - : - 3 شدت نفوذ نهایی فاروها در سال اول
جدول - : - 4 شدت نفوذ نهایی فاروها در سال دوم
