بخشی از مقاله
چکیده
به منظور بررسی خصوصیات شیمیایی خاک تحت سطوح مختلف هوادهی، شوری آب آبیاری و بافت خاک، آزمایشی به صورت فاکتوریل و در قالب کاملا تصادفی با 3 تکرار در گلخانه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه شهرکرد بر روی گیاه فلفل قلمی در سال 1393 انجام پذیرفت. در این آزمایش اعمال سطوح مختلف هوادهی در سه سطح شاهد - بدون هوادهی - ، 4 و 6 ساعت و سه سطح شوری 0/4، 1/5 و 3 دسی زیمنس بر متر و در دو نوع بافت خاک لوم سیلتی و لوم رسی با روش آبیاری قطره ای زیر سطحی انجام گردید.
نتایج تجزیه واریانس نشان داد که سطوح مختلف هوادهی، شوری و بافت اثر معنیداری بر شوری، اسیدیته، سولفات و نیترات خاک داشته است. اما اثرات متقابل تیمارهای طرح بر صفات نامبره معنادار نبوده است. با افزایش سطوح هوادهی از کنترل به مدت زمان 6 ساعت، مقدار شوری خاک 5/76 درصد کاهش ولی مقادیر اسیدیته، نیترات و سولفات به ترتیب 0/54، 6/01 و 24/13 درصد افزایش یافته اند. بنابراین با اعمال روش هوادهی امکان جذب بهتر املاح از خاک صورت میگیرد و در نتیجه از انتقال آنها به منابع آب و افت کیفیت منابع آب زیرزمینی و سطحی جلوگیری خواهد شد.
مقدمه
امروزه نه تنها فعالیت در حوزه مدیریت عرضه آب بدون توجه به مدیریت تقاضا مفهومی نداشته و نتایج مورد انتظار را در پی نخواهد داشت بلکه در مدیریت منابع آب باید بیشتر به مدیریت تقاضا تا مدیریت عرضه توجه کرد. بر اساس مطالعات انجام شده، سهم مصارف عمده از میزان آب شیرین موجود در سه بخش کشاورزی، صنعت و شرب در جهان به ترتیب 0/69، 0/23 و 0/8 میباشد. اگرچه از نظر کمی، آب آشامیدنی کمترین سهم را در میان مصارف عمده دارد، اما همواره اولین و مهمترین بخش در تامین آب است.
بنابراین از آنجاییکه بیشترین مقدار آب مصرفی در بخش کشاورزی است میتوان با کنترل کیفیت و کمیت آب در این بخش تاثیر مهمی بر مقدار آب مصرفی گذاشت. افزایش نیاز به غذا بهمنظور تولید محصولات بیشتر باعث گسترش سریع روشهای آبیاری در سراسر جهان شده است. رشد جمعیت و نیاز جهانی به توسعه، ضرورت استفاده بهینه از منابع مختلف را در راستای تامین نیازهای اولیه بشر تشدید کرده است. میزان تقاضا برای غذا در سال 2025 زمانیکه جمعیت کرهی زمین به 8 میلیارد نفر میرسد نیاز آبی سالانهای معادل 10 برابر رود نیل بوجود خواهد آمد
در حال حاضر کشاورزی تکیهگاه مهم امنیت غذایی و حیات اقتصادی کشور میباشد. از طرف دیگر آب به عنوان مهم ترین و محدودکنندهترین عامل تولید، در این بخش مطرح میباشد. در کشور ایران با متوسط ریزشهای آسمانی 252 میلیمتر در سال و شرایط آب و هوائی خشک و نیمه خشک، استفادهی بهینه از منابع محدود آب، از اهمیت ویژه ای برخوردار است - سایت مرکز آمار ایران - .
عواملی همچون رشد جمعیت، نیاز به تولیدات کشاورزی بیشتر، ضرورت ارتقای سطح بهداشت و رفاه اجتماعی، توسعه صنعتی و حفاظت اکوسیستمها، تقاضای آب را روز به روز بیشتر میکند. در کشور ما همواره بین میزان تقاضا و مقدار تامین آب چالشهایی وجود داشته است زیرا از یک سو منابع آب محدود و محدودتر میشود و همه ساله بخش قابل توجهی از منابع محدود آب به علت مشکلات کیفی از مدار تولید خارج میشود که نمود بارز آن فاضلابهای شهری و صنعتی و پسابهای کشاورزی است.
بنابراین با کنترل خیل عظیم پساپ های کشاورزی میتوان تا حدی از هدررفت منابع آب موجود جلوگیری به عمل آورد. با کنترل شوری و جلوگیری از ورود نمکهای وارد شده به آبهای زهکشی این امر امکان پذیر است. با استفاده از سیستمهای آبیاری تحت فشار و اعمال مدیریت صحیح آنها در مناطق با آبهای نامتعارف میتوان گام موثری در افزایش تولید محصولات کشاورزی و صرفه جویی در ذخایر آبی نمود. از جمله روشهای مناسب آبیاری تحت فشار، سیستمهای آبیاری زیرسطحی میباشند.
در این سیستم آب فقط در اختیار گیاه قرار گرفته و از آبیاری بخشی از زمین که فاقد گیاه است خودداری میشود و از جمله روشهایی است که در سالهای اخیر جایگاه ویژهای در کشاورزی پیدا کرده است. هوادهی به سیستم های آبیاری زیر سطحی میتواند در جذب بهتر املاح تاثیر گذار باشد. هوادهی به دو روش فیزیکی و شیمیایی صورت میگیرد. در روش شیمیایی هیدروژن پروکسید به آب آبیاری تزریق میشود اما در روش فیزیکی از ونتوری به منظور هوادهی سیستم آبیاری قطره ای استفاده میشود.
این فرایند منجر به رسیدن اکسیژن به منطقه ریشه گیاه میشود. تزریق هوا به سیستم آبیاری منجر به جذب بهتر بعضی از املاح از خاک میشود، بنابراین مقدار شوری محیط ریشه را تا حدی کاهش میدهد. بطور کلی در شرایط ماندابی و کاهش اکسیژن و تهویه خاک، مقدار نیترات، منگنز، آهن و سولفات کاهش مییابد - باتاری و همکاران، . - 2004 در صورت کاهش اکسیژن در خاک نیترات به نیتریت تبدیل شده و از آنجاییکه نیتریت در شرایط بی هوازی ناپایدار است تمایل دارد به گاز نیتروژن تبدیل شده و از محیط خاک خارج شود
در صورت محدودیت اکسیژن میگروارگانیسمهای غیرهوازی غالب شده و از اکسیدهای آهن و نیترات به عنوان پذیرندههای الکترون به جای اکسیژن استفاده میکنند - الگر و همکاران، 2004؛ بردی و ویل، . - 1999 تنش شوری تاثیرات متعددی بر خصوصیات خاک دارد.
کیوتگن و کیوتگن - - 2003 شاهد کاهش اسیدیته خاک در اثر تنش شوری بودهاند .همچنین در اثر تنش شوری جذب نیترات خاک کاهش مییابد بنابراین در چنین شرایطی مقدار آن در خاک افزایش یافته و در اثر آبشویی مقادیر عظیم آن وارد سفره های آب زیرزمینی یا زهکش ها میشود که متعاقب آن آلودگی آب های زیر زمینی را به دنبال خواهد داشت
مواد و روشها
پژوهش حاضر به منظور بررسی تاثیر هوادهی بر برخی خصوصیات شیمیایی خاک تحت سطوح مختلف شوری آب آبیاری و بافت خاک بر روی گیاه فلفل قلمی - Capsicum annum - صورت پذیرفت. آزمایش از تاریخ 1 خرداد ماه تا 10 آبان ماه 1393 در گلخانه تحقیقاتی دانشگاه شهرکرد انجام شد. این پژوهش به صورت کشت گلدانی در پایه فاکتوریل و در قالب طرح کاملا تصادفی در 18 تیمار و 3 تکرار در یک دوره رشد گیاه فلفل قلمی صورت گرفت. در تیمار هوادهی - A - سطوح صفر - شاهد - ، 4 و 6 ساعت، در تیمار شوری - S - سطوح 0/3 ، 1/5 و3 دسی زیمنس بر متر و در تیمار بافت خاک - T - دو بافت لوم سیلتی و لوم رسی در نظر گرفته شد.
برای تهیهی خاکهای مورد استفاده در این پژوهش، مخلوطی از خاک پشت گلخانه و خاک پشت دانشکده کشاورزی دانشگاه شهرکرد با خاک برگ و کود حیوانی سرند شده به ترتیب با درصدهای 50، 25 و 25 تهیه گردید. تجزیه شیمیایی خاک شامل هدایت الکتریکی عصاره اشباع، اسیدیته، کاتیونهای سدیم، کلسیم، منیزیم، پتاسیم، آنیونهای کلر، سولفات، نیترات قبل و بعد از آزمایش اندازهگیری شدند - جدول . - 1
جهت انجام آزمایش از گلدانهای پلاستیکی قهوه ای رنگ، به قطر 25 و ارتفاع 30 سانتیمتر استفاده گردید. در این پژوهش 54 عدد بذر فلفل قلمی - Capsicum annum - در گلخانه درون خاک غنی از مواد آلی در اوایل خرداد ماه کاشته شد. پس از 7 هفته که نشاء به حد کافی رشد کرد و به مرحله 8 تا 10 برگی رسید به گلدانهای اصلی انتقال داده شدند. در هر گلدان 3 نشاء کشت گردید.
به منظور انتقال آب به گلدانها از لولههای مینیاتوری استفاده شد. برای نصب این لولهها روی لوله 16 میلیمتری از پانچ استفاده شد سپس رابطها را درون لوله تعبیه کرده و لولههای مینیاتوری با فشار دست درون سوراخها قرار داده شدند. انتهای هر خط لوله توسط بست عینکی بسته شد. در این پژوهش به منظور آبیاری از یک منبع ذخیره آب به حجم 60 لیتر استفاده گردید. به منظور هوادهی، دستگاه کمپرسور هوا کنار گلدانها تعبیه شد. 12 انشعاب از کمپرسو هوا به درون مخزنهای آبیاری وارد شد. در این پژوهش فشار کارکرد دستگاه روی 0/8 تا 0/9 اتمسفر تنظیم گردید.
جدول - - 1 برخی خصوصیات شیمیایی مخلوط خاک گلدان پیش از اعمال تیمارها
بهمنظور آبیاری از آب چاه دانشگاه شهرکرد استفاده گردید. زمان و عمق آب آبیاری بر اساس نیاز آبی گیاه در دورههای اولیه رشد گیاه محاسبه شد. برنامهریزی آبیاری با هدف کاربرد آب به اندازه کافی و بازگشت خاک به ظرفیت زراعی در انتهای هر آبیاری بود.
