بخشی از مقاله
چکیده
مدیریت صحیح آبیاری بر برآورد دقیق آب مورد نیاز گیاهان استوار میباشد. هدف از این پژوهش توجه به سطح سایه انداز گیاه به منظور برآورد نیاز آبی انار با استفاده از بهترین روش تعیین تبخیر تعرق در شرایط اقلیمی یزد تحت سیستم آبیاری موضعی میباشد. در این پژوهش برای محاسبه نیاز آبی انار از متغیرهای اقلیمی بلند مدت هواشناسی استفاده شد. در محاسبه تبخیر وتعرق پتانسیل با توجه به توصیههای سازمان هواشناسی جهانی، روش پنمن مانتیث بهعنوان بهترین و دقیق ترین روش انتخاب گردید. سپس به محاسبه نیازآبی انار با توجه به سطح سایه انداز درختان 4 ساله و بالغ پرداخته شد.
نتایج نشان داد اختلاف زیاد تبخیر تعرق پتانسیل در سطح منطقه درماههای مختلف دوره فصل انار باعث تاثیر این اختلاف زیاد بر نیاز آبی انار شده است بطوریکه ارقام بدست آمده نشان میدهد حداکثر مقدار آب مصرفی مربوط به تیر ماه و حداقل آن مربوط به آبان ماه میباشد. مقدار آب مصرفی درختان 4 ساله نسبت به درختان بالغ در طول دوره رشد کاهش بیش از6000 مترمکعبی داشته است که این مهم بیانگر اهمیت توجه به سطح سایه انداز درختان با توجه به سن آنها در برآورد آب مصرفی باغات انار میباشد. همچنین در طراحی سیستمهای آبیاری موضعی، دبی مورد نیاز هر هکتار باغ انار با توجه به هیدرومدول محاسبه شده برای درختان بالغ در تیرماه، حدود 0/7 لیتر برثانیه باید درنظر گرفته شود.
.1 مقدمه
عمل آبیاری - دور و عمق آب آبیاری - بر اساس مقدار آب مصرفی گیاه تعیین میشود. بنابراین تنها در صورتی میتوان اقدام به تدوین برنامه - تقویم - آبیاری جهت افزایش بهرهوری از آب نمود که مقدار آب مورد نیاز گیاه دقیقا برآورد شده باشد. مدیریت صحیح آبیاری بر برآورد دقیق آب مورد نیاز گیاهان استوار میباشد.[11] برآورد مقادیر تبخیر و تعرق پتانسیل برای محاسبه نیاز آبی در راستای برنامه ریزی کشاورزی برای محصولات مختلف، از اهمیت زیادی برخوردار است.
در طراحی شبکههای نوین، طراح میبایستی نیازآبی گیاهان را معمولا در منطقهای برآورد نماید که قبلا هیچگونه زراعت آبی انجام نشده است. بنابراین برآورد نیاز آبی از طریق اندازهگیری مستقیم تغییرات رطوبت خاک در فصل کاشت امکان پذیر نبوده و تنها تخمین و یا برآورد نیاز آبی با استفاده از مدلهای برآورد تبخیر- تعرق بر اساس متغیرهای اقلیمی مانند دادههای هواشناسی امکانپذیر است. بدون تردید در صورتیکه مدلی که برای تخمین نیازآبی مورد استفاده قرار میگیرد در شرایط اقلیمی پروژه از دقت کافی برخوردار نباشد، زیانهای اقتصادی را به بار میآورد.
تبخیر و تعرق گیاهی - ETc -
پژوهش های انجام گرفته در نقاط مختلف جهان، بیان کننده این نکته است که دقت مقادیر تبخیر و تعرق برآورد شده با معادله فائو پنمن مانتیث در مقایسه با مقادیر اندازه گیری شده لایسمتری از دیگر معادلههای تخمین بهتر است.[17] این معادله به منزله تنها روش استاندارد برای محاسبه تبخیر و تعرق گیاه مرجع و نیز برای ارزیابی دیگر روشها پیشنهاد شده است. معادله فائو پنمن مانتیث به شکل رابطه شماره 1 است :
: تبخیر و تعرق گیاه مرجع بر حسب میلیمتر بر روز
: تشعشع خالص خورشید در سطح گیاه - مگاژول بر متر مربع بر روز -
: شدت جریان گرمایی در خاک - مگاژول بر متر مربع بر روز -
: متوسط درجه حرارت در ارتفاع 2 متری برحسب سانتیگراد
: سرعت باد در ارتفاع 2 متری بر حسب متر برثانیه
: فشار بخار اشباع بر حسب کیلوپاسکال
: فشار بخار واقعی بر حسب کیلوپاسکال
: ضریب ثابت بر حسب کیلوپاسکال بر درجه سانتیگراد
: شیب تغیرات فشار بخار با درجه حرارت بر حسب کیلوپاسکال بر درجه سانتیگراد ضریب رشد گیاهی منعکس کننده خصوصیات گیاهی در نیاز آبی آن میباشد. طبق تعریف ضریب رشد گیاهی عبارت است از نسبت تبخیر و تعرق محصول در شرایط تولید حداکثر پتانسیلمETCcrop ق به تبخیر و تعرق بالقوه مETo قه تبخیر و تعرق گیاهی از حاصلضرب تبخیر و تعرق پتانسیل در ضریب گیاهی بدست میآید
بارندگی مؤثر
باران مؤثر به قسمتی از باران سالانه یا فصلی گفته میشود که در محل ریزش، به طور مستقیم یا غیر مستقیم - بدون استفاده از پمپاژ و مانند آن - ، برای تولید محصول مفید واقع میشود. استفاده از فرمولهای تجربی کمهزینه و آسان می-باشد ولی این روشها نسبت به روشهای بیلان آب خاک و روشهای اندازهگیری مستقیم دقت کمتری دارند. از میان فرمولهای تجربی روش سرویس حفاظت خاک ایالات متحده رضایتبخش است و روش فائو برای مناطق خشک توصیه میگردد
حداکثر تعرق گیاه با درنظر گرفتن سطح سایه انداز گیاه
در روشهای آبیاری موضعی با توجه به آنکه تمام سطح زمین خیس نمیشود، تبخیر از سطح خاک به کمترین حد خود می-رسد. در این شرایط مصرف آب گیاه بیشتر به تعرق از سطح برگهای گیاه مربوط میشود. چنانچه درصد سطح سایه انداز گیاه Pd - ازصفر تا - 100 و تبخیر تعرق روزانه پوشش گیاهی Ud باشد، نیاز آبی در سیستم قطرهای Td که به آن تعرق گفته می-شود - هرچند که تبخیر را هم شامل میشود - ، از معادله زیر بدست میآید
بهطوریکه مشاهده میشود در سیستم قطرهای نیازآبی به اندازه 0/1 کمتر از سیستم سطحی میباشد. ضریب 0/1 را ضریب کاهش تبخیر تعرق گویند. هرچه سطح سایه انداز افزایش یابد ضریب مذکور افزایش یافته و در زمانی که پوشش کامل باشد - - Pd = 100 مقدار 0/1 به یک میرسد. در درختان میوه حداکثر سطح سایه انداز زمانی است که قسمت هوائی درختها مطابق شکل 1 بر هم مماس شوند. دراین وضعیت درصد سایه انداز یا 0/785 خواهد بود. در این حالت ضریب کاهش نیاز آبی برابر 0/88 میباشد.عدد از تقسیم سطح دایرهها بر سطوح مربعها بدست آمده است.
شکل-1 سطح سایه انداز گیاه درباغات میوه در هنگام حداکثر رشد [26]
در معادله فوق چنانچه Pd بسیار کوچک باشد - مثلا1 درصد - در این صورت Td = 0/1 Ud خواهد بود. بنابراین میتوان گفت که Td همیشه بزرگتر از 0/1 Ud است که علت این امر ممکن است به دلیل اثر واحهای و یا پوشش گیاهی دیگری است که در منطقه مرطوب شده توسط قطرهچکانها میرویند.
حجم ناخالص آب مورد نیاز هر درخت در هر روز
در آبیاری قطرهای حتی اگر نیاز خالص آبیاری به دقت برآورد شود علاوه بر نیاز آبشوئی همیشه مقداری نفوذ عمقی وجود خواهد داشت. بنابراین در طراحی توصیه میشود علاوه بر در نظر گرفتن درصد یکنواختی پخش آب در قطرهچکانها - EU - مقدار نیاز خالص آبیاری - dn - در خاکهای مختلف به اندازه 5 تا 10 درصد افزایش پیدا کند. ضریب افزایش - Tr - که به نام نسبت انتقال نامیده میشود نشان دهنده این است که از مقدار آب انتقال داده شده به خاک چه مقدار آن صرف تعرق می-شود. با توجه به این مطلب عمق ناخالص آبیاری در هر نوبت - d - در شرایطی که نیاز آبشوئی از 10 درصد کمتر باشد عبارت خواهد بود از:
معادله مذکور برای شرایطی صادق است که نیاز آبشوئی - - LR کوچکتر از 10 درصد باشد در غیر این صورت برای وضعیتی که آب شور بوده و نیاز آبی بیشتر از 10 درصد میباشد
