بخشی از مقاله
چکیده
کمبود منابع آب با کیفیت یک مسأله مهم در نواحی خشک و نیمه خشک است. به همین دلیل آبهاي نامتعارف مانند زهاب حاصل از زهکشی، آبهاي شور و پسابها مورد توجه قرار گرفتهاند. استفاده از این آب ها در اراضی آبی نیاز به کنترل نمک ها به وسیله آبشویی و زهکشی به منظور کاهش میزان نمک مازاد در خاك دارد. در این پژوهش سعی شده است تاثیر نسبت جذب سدیمی بر میزان تجمع نمک در خاك تحت شوريهاي مختلف آب آبیاري با در نظر گرفتن نیاز آبشویی به میزان 0/2 در ستونهاي آزمایشگاهی به قطر خارجی 11 وارتفاع 60 سانتیمتر بررسی شود. این پژوهش در قالب طرح فاکتوریل با دو فاکتور شوري - در دو سطح یک و 10 دسیزیمنس بر متر - وSAR - در سه سطح 5، 15 و - 25 انجام شد.
نتایج نشان داد که این میزان نیاز آبشویی براي هیچ یک از تیمارها کافی نبوده است به گونهاي که در پایان دوره آزمایش شوري خاك در تمامی تیمارها نسبت به شوري اولیه خاك افزایش یافت. همچنین تجزیه واریانس نتایج به دست آمده از این پژوهش نشان داد که نسبت جذبی سدیم و اثر متقابل نسبت جذبی سدیم و شوري در سطح یک درصد تاثیر معنیداري بر نسبت میانگین شوري آب آبیاري به شوري زهاب داشته است. همچنین تاثیر این فاکتورها بر نسبت شوري عصاره اشباع اولیه خاك به عصاره اشباع خاك در پایان آزمایش معنیدار بود و این تآثیر در قالب معادله ذخیره نمک در خاك در شرایط حاکم بر این پژوهش گنجانده شد.
مقدمه
افزایش تقاضا براي آب به خصوص در مناطق خشک و نیمه خشک مدیریت دقیق منابع آبی شامل آبهاي شور و شیرین را ضروري میسازد. تامین آب مناسب براي آبیاري میتواند از طریق استفاده علمی از آبهاي شور، بازچرخانی آب زهکشی و استفاده مجدد از پسابها انجام شود. مقادیر قابل توجهی از آبهاي کم کیفیت در بسیاري از کشورهاي آفریقایی، استرالیا، آمریکاي شمالی و جن وبی و مناطق خشک اروپا وجود دارد که باید به صورت مطلوب مدیریت و استفاده شوند .
چرا که متاسفانه در بسیاري از مناطق جهان به دلیل استفاده از آب شور و یا رژیم نامناسب آبیاري، شوري ثانویه و تخریب اراضی به جاي افزایش تولید محصول ایجاد شده است. شوري ثانویه به دلیل تجمع نمک در پروفایل خاك به دنبال فعالیتهاي انسانی در زمینه آبیاري و آبشویی غیرصحیح ایجاد میشود - تانوار، . - 2003 در خاورمیانه از جمله در عراق، کویت و اسرائیل به صورت گسترده از آب شور براي آبیاري استفاده می شود. براساس تجربه آبیاري با آب شور در اسرائیل، آب شور براي شرایط مناسب نور و بافت خاك متوسط مناسب است اما لازم است مقادیر کافی آبشویی نیز در نظر گرفته شوداستفاده از آبهاي زیرزمینی با کیفیت پایین براي کشاورزي میتواند تقاضا براي آب شیرین را بهبود بخشد و در این میان آب شور میتواند براي جبران کمبود آب با کیفیت در مناطق خشک استفاده شود - وانگ و همکاران، . - 2016 آبیاري با آب شور به طور فزاینده اي به دلیل تجمع نمک در ناحیه ریشه جذب آب توسط گیاه و عملکرد را در مقایسه با محصولاتی که تحت آبیاري با آب شیرین هستند، کاهش می دهد.
تجمع نمک در خاك هشدار دیگري براي استفاده از آب شور است - فائو، . - 1992 غلظت و ترکیب نمکها در آب آبیاري در نحوه و میزان شور شدن اراضی تحت آبیاري مهم ا ست. کلسیم و منیزیم روي خواص فیزیکی خاك اثر مثبت دارند ولی غلظت زیاد سدیم اثرمنفی دارد - البرایی، . - 1997 به گونهاي که مقادیر بالاي SAR منجر به کاهش هدایت هیدرولیکی و پایداري خاکدانه ها، پراکندگی ذرات و تورم خاك رس، ایجاد سله و کاهش قابلیت کشاورزي خاك میشود. براي مقدار مشخص SAR تاثیر معکوس روي ویژگی هاي فیزیکی خاك با افزایش شوري کاهش مییابد - سوآرز و همکاران، . - 2006 اثر آب آبیاري با کیفیت پایین - شوري کم و سدیمی زیاد - بر تخریب ساختمان و منافذ موجود در خاك از راه دو پدیده تورم کانی هاي رسی و از هم پاشیدگی خاکدانه ها رخ می دهد که ناشی از مقدار زیاد یون سدیم محلول است. این فرآیندها سبب کاهش اندازه و پیوستگی منافذ خاك میشوند و از راه تاثیر بر ساختمان خاك، توزیع اندازه منافذ و پیوستگی و اعوجاج منافذ بر بسیاري از ویژگیهاي فیزیکی و هیدرولیکی خاك می تواند موثر باشد.
البرایی - 1997 - بیان نمود با افزایش سطح شوري آب آبیاري کاتیونهاي Na+ ، Ca2+ و Mg2+ در محلول خاك افزایش می یابند در حالی که مقدار پتاسیم در محلول خاك با افزایش شوري آب آبیاري کاهش مییابد. عدم اعمال مدیریت مناسب در بکارگیري آب هاي شور می تواند تجمع نمک در نیمرخ خاك، کاهش عملکرد محصول و تخریب ساختمان خاك را به دنیال داشته باشد. قانع و همکاران - 2009 - در پژوهش خود نشان دادند که با افزایش شوري آب آبیاري از 4 به 12 دسی زیمنس بر متر میانگین شوري لایه سطحی خاك در طول فصل آبیاري %129 افزایش مییابد. این محققان بیان کردند که شوري آب آبیاري سبب افزایش نسبت جذبی سدیم خاك شده و میزان یونهاي بی کربنات، کلر، سولفات، سدیم، کلسیم و منیزیم را براي عمق 60 سانتیمتري افزایش میدهد.
راموس و همکاران - 2011 - در پژوهشی که در پرتقال براي بررسی حرکت آب و نمک در خاك زیر کشت انگور با استفاده از آب شیرین و شور انجام دادند، بیان کردند که در پایان فصل آبیاري شوري خاك در پلات هاي آبیاري شده با آب شور به میزان قابل توجهی افزایش یافته اما در فصل ب ارندگی به دلیل آبشویی توسط باران میزان این شوري کاهش یافته است. این محققان بیان کردند که استفاده از آب شور منجر به شوريزایی و سدیمزایی در خاك میشود. شریفیپور و همکاران - 1394 - با هدف بررسی قابلیت کاربرد زهاب بر سدیمزدایی خاكهاي رسی استان خوزستان پس از استفاده از 3 کیفیت آب با شوري 2/61، 6 و 9 دسی زیمنس بر متر بیان کردند که افزایش شوري آب آبیاري به دلیل توانایی کمتر براي شتشوي خاك روند سدیمزدایی را کندتر میکند ضمن اینکه استفاده از زهابهایی با شوري 6 و 9 دسی زیمنس بر متر موجب افزایش مقدار کلسیم و منیزیم خاك شد.
با توجه به اینکه کاربرد آبهاي نامتعارف بدون در نظر گرفتن مدیریت مناسب سبب ایجاد مشکلاتی در خاك میشود از همینرو سعی شد در پژوهش حاضر به بررسی روند تغییرات ذخیره نمک در خاك به دنبال مصرف آبهایی با کیفیت مختلف و ارائه رابطهاي براي شرایط حاکم بر آزمایشها پرداخته شود.
خاك مورد استفاده در این پژوهش داراي بافت لوم رسی بود و از لایه صفر تا 30 سانتی متري خاك محوطه دانشکده کشاورزي دانشگاه شهرکرد جمعآوري شد . پس از هوا خشک شدن نمونهها، توده خاك بدون کوبیدن از الک 2 میلیمتري گذرانده شد تا خاكدانههاي ریز طبیعی در آن حفظ شوند. براي تهیه ستونهاي خاك از لولههاي PVC به قطر 11 و ارتفاع 55 سانتی متر استفاده شد. به منظور زهکشی مناسب ستون خاك انتهاي لوله با توري فلزي بسته شد و در انتهاي هر ستون تا ارتفاع 4 سانتیمتر شن درشت ریخته شد. لوله هاي مذکور به صورت قائم و با فاصله 30 سانتیمتر از زمین قرار داده شدند؛ در نتیجه جمعآوري زهاب ستونهاي خاك به آسانی امکان پذیر بود. همچنین براي جلوگیري از وقوع جریان ترجیحی در ستونها با استفاده از گریس دیوار آنها پوشش داده شد. در این پژوهش سعی بر این بود که تا حدودي ستونهاي خاك شرایطی مشابه خاك مزرعه داشته باشند، براي این منظور ستون هاي خاك با جرم مخصوص ظاهري مشابه خاك مزرعه تهیه شدند.
