بخشی از مقاله
چکیده:
نفوذ از مهمترین عوامل مؤثر در اجرای آبیاری سطحی بوده و مدیریت زراعی یکی از عواملی است که بر روی این پارامتر تأثیر مستقیم دارد. در نتیجه راندمان آبیاری سطحی تابعی از مدیریت مزرعه بوده و این مدیریت میتواند راندمان آبیاری را افزایش و یا کاهش دهد. در این تحقیق تأثیر دو مدیریت مختلف زراعی بر روی نفوذپذیری نهایی در یک خاک لوم-رسی در آبیاری جویچهای ارزیابی شده است. چهار تیمار،
-1 خاک بدون کاه و کلش- بدون کشت گیاه،
-2 خاک بدون کاه و کلش- با کشت گیاه،
-3 خاک با کاه و کلش- بدون کشت گیاه و
-4 خاک با کاه وکلش- با کشت گیاهء با سه تکرار در یک طرح بلوککاملاً تصادفی اجرا گردید. میزان نفوذپذیری نهائی خاک در ابتداء وسط و انتهای دوره کشت در جویچهها با دو روش جویچه مسدود و روش جریان ورودی-خروجی اندازهگیری گردید. بر اساس نتایج این تحقیق بین تیمارها در ابتدا و انتهای دوره تفاوت معنیداری وجود ندارد لیکن در اواسط دوره رشد این تفاوت کاملاً معنیداری است. میزان نفوذ نهائی خاک در اواسط دوره رشد با احتمال %99 در حالت با کشت بیشتر از حالت بدون کشت بدست آمد. این پدیده هم در مورد خاک معمولی و هم در خاک با کاه و کلش صادق است. تنها عامل این پدیده حضور ریشه گیاه در خاک میباشد.
وجود ریشه در طول دوره کشت باعث افزایش نفوذپذیری خاک گردیده است. میزان نفوذ نهائی خاک در اواسط دوره رشد در سطح %99 در خاک با کاه و کلش بیشتر از خاک بدون کاه و کلش بدست آمده است. بهبود ساختمان خاک و افزایش تخلخل باعث افزایش نفوذپذیری نهائی در خاک با کاه و کلش نسبت به خاک بدون کاه وکلش است. نتایج تحقیق بیانگر تأثیر بسیار زیاد روش اندازهگیری بر روی مقدار نتایج است. لیکن این تأثیر رفتار تیمارها را تحتالشعاع قرار نمیدهد.
واژههای کلیدی: مدیریت زراعی، بقایای گیاهی، جریان ترجیحی، نفوذپذیری نهائی خاک، تغییرات زمانی،آبیاری جویچهای
مقدمه:
تلاش برای بدست آوردن راندمان کاربرد بالا در آبیاری جویچهای صورت میگیرد لیکن این پارامتر توسط تغییرات خصوصیات نفوذ چه به صورت زمانی و چه مکانی دچار محدودیت است. در طرحهای آبیاری با کنترل خودکار و پایش دقیق رطوبت خاک میزان راندمان کاربرد 85 تا90 درصد نیز برای آبیاری جویچهای گزارش شده است. این مقدار در شرایط عمومی 50 تا 70 درصد است . - 8 - گسترش شبکه آبیاری سطحی در ایران در حدود %97 بود و راندمان کاربرد از 13/6 تا 36 درصد نوسان دارد . - 3 - بر این اساس بهبود راندمان آبیاری در کشور ما یک امر بسیار ضروری میباشد و تاکنون راهکارهای مختلفی از جمله آبیاری تحت فشار برای آن پیشنهاد گردیده است. در این میان عوامل ساده کم هزینه و قابل اجرا مانند مدیریت زراعی وجود داشته که به این هدف کمک مینماید.
طراحی، مدیریت و ارزیابی سیستمهای آبیاری سطحی و همچنین ارزیابی مدلهای شبیهسازی آنها، به دﻗﺖ دادههای ورودی بستگی دارد. یکی از پارامترهای مهم در آبیاری جویچهای، نفوذ نهائی خاک1میباشد. این ضریب اولین بار توسط لوئیز 1958 پیشنهاد گردید . - 8 - از این پارامتر در مدلهای مختلف آبیاری سطحی استفاده میگردد. نفوذ یکی از پارامترهای مهم فیزیکی خاک میباشد که به صورت مستقیم بر روی راندمان آبیاری تأثیر داشته و خود به شدت تحت تأثیر مدیریت زراعی است.
یکی از معادلات معروف نفوذء معادله کوستیاکوف- لوئیز - 1958 - بوده که به شکل زیر میباشد. که در آن Z مقدار نفوذ برحسب متر مکعب در دقیقه در متر، t زمان آبیاری برحسب دقیقه، f0 نفوذپذیری نهائی خاک برحسب متر مکعب در دقیقه در متر، k و a ضرایب ثابت میباشند.رفتار خاکهای مختلف بر روی سرعت نفوذ پایه ظاهر میشود. این مقدار به نوع خاک و زمان آبیاری بستگی دارد و در اغلب موارد قبل از انتهای آبیاری سرعت نفوذ خاک به سرعت نفوذ پایه میرسد . - 8 -
روشهای مختلفی برای تعیین مقدار نفوذپذیری پایه توسعه داده شده است. یکی از این روشها استفاده ازروش نفوذسنج جویچه مسدود 1 - BFM - در روز قبل از آبیاری است . - 11 - روش دوم برای اندازهگیری نفوذپذیری پایه استفاده از جبهه پیشروی پس از آبیاری - جبهه رطوبتی - میباشد . - 11 - بررسی الیوت و واکر - 1982 - نشاندهنده آن است که نتایج این روش ضعیف میباشد . - 8 - همچنین این مسئله بدیهی است که مرطوب کردن مجدد جویچه به طور معنیداری مقدار نفوذپذیری نهائی را کاهش میدهد. در روش سوم با دانستن نوع خاک، مقدار نفوذ بر حسب متر بر دقیقه بدست میآید . - 11 - روش چهارم برای اندازهگیری نفوذ پایه استفاده از روش جریان ورودی- خروجی 2 - IOM - است الیوت و واکر - 1982 - از دادههای نفوذسنج جویچه مسدود برای مقایسه شکل توابع مختلف نفوذ استفاده نمودند . - 8 -
عوامل مؤثری بر میزان سرعت نفوذ پایه خاک تأثیر میگذارند. یکی از این عوامل استفاده از بقایای گیاهی میباشد. از طرفی تغییرات زمانی نفوذ سبب کاهش قابل توجه3 مقدار نفوذپذیری نهائی خاک میگردد . - 3 - مالچ یا بقایای گیاهی از عوامل مؤثر در بهبود کیفیت و خواص فیزیکی خاک میباشد. این مسئله تاکنون توسط محققین مختلف بررسی و تجزیه و تحلیل گردیده است 1 - و. - 3 کاربرد مالچ و پوشش گیاهی در ﮐﺸﺎورزی به دو صورت امکانپذیر میباشد. اول کاربرد آن به صورت سطحی یا پوشش سطح خاک4توسط گیاه سبز یا مالچ میباشد. دوم کاربرد مالچ و مواد آلی - گیاه سبز - به صورت مخلوط با خاک از طریق شخم زدن میباشد.
که مسئله اخیر بیشتر متوجه و مورد علاقه مناطق خشک و نیمه خشک جهان بوده است. در کشور ما عمده کاربرد توسط زارعین به سبک دوم و یا مخلوط کردن پوشش گیاهی یا مالچ با خاک از طریق شخم است. اگرچه نوع مواد - مالچ، بقایای گاهی، پوشش زنده - در این دو سبک کاربرد ذکر شده یکسان میباشد ولی با توجه به ماهیت فیزیکی و تئوری آن رفتار متفاوتی دارند. نوع نگرش اول سبب حفاظت سطح خاک از فرسایش و نگرش دوم به حفاظت رطوبت خاک میپردازد.پوشش گیاهی در سطح خاک مانع از برخورد شدید قطرات آب به ذرات خاک شده، در نتیجه نفوذپذیری را افزایش میدهد چرا که در اثر برخورد قطرات آب به سطح ذرات خاک، خاکدانهها خرد میشوند و خاکدانههای خرد شده حفرات بزرگ را میبندند که در نتیجه نفوذ آب به داخل خاک کاهش مییابد.
کشت چمن و یونجه باعث افزایش پایداری خاک میشود 6 - و. - 10 همچنین پوشش گیاهی فرصت نفوذ آب به داخل خاک را افزایش میدهد. به دلیل اینکه گیاهان لگومینه دارای نسبت کربن/نیتروژن پایین هستند، سرعت تجزیه در آنها زیاد و به سرعت باعث پایداری خاکدانهها میشوند - 9 - ونهایتاً گیاهان لگومینه پخشیدگی رس را کاهش میدهند . - 7 - تناوب زراعی و مدیریت زراعی تأثیر اساسی روی پخشیدگی رس دارد . - 7 - مالچ سطحی مانند کود حیوانی و کاه و کلش همانند پوشش گیاهی عمل کرده و باعث افزایش سرعت نفوذ آب به خاک میشود - 2 - و با افزایش مواد آلی پخشیدگی رس کاهش مییابد - 7 - البته تأثیر
