بخشی از مقاله
چکیده
آبیاری قطره ای به عنوان یکی از شیوه های نوین آبیاری مطرح بوده که در آن آب مورد نیاز بجای اینکه برای سطح زیر کشت تامین گردد برای هر بوته یا درخت بطور جداگانه محاسبه و در اختیار قرار داده می شود. در این روش آبیاری، تلفات تبخیر از سطح خاک به حداقل تقلیل یافته و تعرق توسط گیاه تقریباً تمامی آب مصرفی را شامل می شود. در طراحی سیستم های قطره ای مقدارسطح سایه انداز که از معیارهای مهم در برآورد نیاز و برنامه ریزی آبیاری است، معمولا به صورت تجربی و بر اساس مراحل بلوغ درختان - کامل و یا جوان بودن - تعیین گردیده و بر اساس آن نیاز آبی دوره حداکثر مصرف سیستم محاسبه می شود. بی شک اندازه گیری دقیق این پارامتر که خود تابعی از شاخص های گیاهی و به تعبیری حجم کانوپی درخت می باشد، برآورد دقیق تری از نیاز واقعی آبی و بهبود برنامه ریزی آبیاری بدست خواهد داد.
این تحقیق با هدف تعیین روابط تغییرات حجم کانوپی - سطح واقعی سایه انداز - درختان مرکبات با متغیرهای سن و محیط طوقه درخت و همچنین ارزیابی مقادیر برآوردی نیاز آبی بر اساس این روابط با مقادیر طراحی شده توسط مشاورین و مقادیر مصرف واقعی توسط بهره بر داران محلی در سیستم آبیاری قطره ای انجام گردید. بدین منظور تعداد 53 باغ از باغات مرکبات منطقه شرق استان مازندران که دارای سیستم آبیاری قطره ای می باشند انتخاب و مطالعه بر روی آنها انجام شد. ضمن اندازه گیری محیط طوقه درختان، مساحت سطح سایه انداز برای هر درخت در طول ماههای پیک مصرف به روش هندسی مثلث بندی و همچنین دبی واقعی قطره چکانها اندازه گیری شد.
با توجه به مقادیر اندازه گیری شده، مناسب ترین روابط با ماکزیمم ضرایب رگرسیون بین مساحت سطح سایه انداز با محیط طوقه و سن درختان استخراج گردید. محاسبه مقادیر تبخیر و تعرق ماکزیمم با فرض پوشش گیاهی کامل بر اساس آمار شبکه ایستگاههای هواشناسی انتخابی منطقه و با استفاده از نرم افزار Cropwat انجام گرفت. نتایج نشان داد که میزان آب واقعی داده شده در سیستم های قطره ای منطقه کمتر ار مقدار طراحی شده می باشد که از جمله مهمترین دلایل آن گرفتگی قطره چکانهاست.
مقایسه مقادیر نیاز تعرقی درختان سنین مختلف برآورد شده با استفاده از روابط ارائه شده این تحقیق و مقادیر طراحی شده توسط مشاورین نشان داد که نیاز آبیاری برآورد شده از روابط توصیه شده برای درختان مرکبات کوچکتر از 8 سال به مراتب کمتر از مقادیر طراحی و برای درختان بیش از 12 سال بیشتر از مقادیر طراحی است. کاربرد این روابط در تعیین نیاز و برنامه آبیاری از دقت بالاتری نسبت به مقادیر طراحی برخوردار بوده و علاوه بر مناسبت استفاده در مرحله طراحی سیستم های آبیاری قطره ای منطقه، در برنامه ریزی آبیاری در دوران بهره برداری نیز قابل توصیه بوده و در استفاده بهینه از منابع محدود آبی کمک شایان توجهی خواهد نمود.
-1 مقدمه
در مناطق خشک و نیمه خشک که تامین آب برای مصارف کشاورزی مستلزم سرمایه گذاری های سنگین مانند ساختمان مخازن و انتقال آب و یا استخراج از منابع زیر زمینی است، آب به عنوان یک نهاده اصلی در کشاورزی باید با رعایت تمام جوانب اقتصادی بمصرف برسد. در حال حاضر کاربرد روشهای آبیاری تحت فشار و بخصوص آبیاری قطره ای مستلزم سرمایه گذاری سنگین است و از نظر اقتصادی نیازمند مطالعات زیادی بوده و ایجاب می نماید که کوششهایی در مورد ارزان تمام شدن آن از یکطرف و بهره مندی اقتصادی در حد جوابگویی این سرمایه گذاری ها از آب و خاک، از طرف دیگر بعمل آید.
در این نوع سیستم آّبیاری که به عنوان یکی از شیوه های نوین آبیاری تحت فشار مطرح بوده، آب پس از گذشتن از صافی ها و در صورت لزوم همراه با کود محلول مستقیماً از سطح خاک و یا زیر سطح به خاک داده می شود. مقدار آب مورد نیاز نیز بجای اینکه برای سطح زیر کشت تامین گردد برای هر بوته یا درخت بطور جداگانه محاسبه و تحویل می گردد. در طراحی سیستم های قطره ای مقدارسطح سایه انداز که از معیارهای مهم در برآورد نیاز و برنامه ریزی آبیاری است، معمولا به صورت تجربی و بر اساس مراحل بلوغ درختان - کامل و یا جوان بودن - تعیین گردیده و بر اساس آن نیاز آبی دوره حداکثر نیاز سیستم محاسبه می شود. اندازه گیری دقیق این پارامتر که خود تابعی از شاخص های گیاهی و به تعبیری حجم کانوپی درخت می باشد، برآورد دقیق تری از نیاز واقعی آبی و بهبود برنامه ریزی آبیاری بدست خواهد داد.
طبق تحقیقاتی که دکتر حسن لی - - 1379 بر روی سیستم های آبیاری قطره ای اجرا شده بر روی گیاه مرکبات منطقه ای از استان فارس انجام داد، مشخص شد که کشاورزان محلی بدلیل عدم اطلاع از میزان واقعی آب مورد نیاز گیاه مرکبات، عموماً با مقادیری غیر از مقادیر مورد نیاز - به مراتب کمتر یا بیشتر - به آبیاری باغها می پردازند. نتایج تحقیقات ایشان نشان داد که در تمام مراحل اجراء، نگهداری و بهره برداری سیستم های آبیاری قطره ای باید تجدید نظر جدی بعمل آید.
در نقاط مختلف دنیا نیز تحقیقات زیادی بر روی اثرات حجم کانوپی و سطح سایه انداز بر نیاز آبی انجام شده که نتایج آنها گویای وابستگی شدید آب مورد نیاز گیاه به درصد پوشش گیاهی می باشد. به عنوان مثال بر اساس تحقیقی که اسماج استرلا وهمکاران - - Smajstrla et al. 2002 دردانشگاه فلوریدا انجام دادند، میزان پوشش کانوپی گیاه فاکتور مهمی در تخمین واقعی آب مورد نیاز گیاه اعلام گردید.
این نتیجه گیری در مطالعه دیگری که توسط رایت - - Wright در سال 2000 در دانشگاه آریزونای آمریکا بر روی درختان مرکبات صورت گرفت نیز ابراز شد. تحقیق دیگری توسط ویلیامز - - Williams 2002 بر روی تعیین رابطه آب مورد نیاز آبیاری و مدیریت کانوپی گیاه انگور صورت گرفت که نشان داد مقدار آب مورد نیاز درخت انگور تابعی از چندین عامل از جمله مدیریت کانوپی می باشد. هانسون و بندیکسون - - Hansen & Bendixon 2004 در مطالعه ای که بر روی ارزیابی سیستم آبیاری قطره ای گیاه توت فرنگی انجام دادند، رابطه ای برای تغییرات پوشش کانوپی نسبت به تعداد روزهای سپری شده پس از رویش - منحنی رشد کانوپی - ارائه نمودند.
ایشان همچنین رابطه ای بین تغییرات مقدار پوشش و ضریب گیاهی - Kc - از منحنی رشد کانوپی ارائه دادند. این رابطه درک مناسبی از ارتباط مستقیم تبخیر و تعرق گیاهی با پوشش کانوپی بدست می دهد. طبق تحقیقی که توسط برونر و آل کایسی - - Broner & AL-Kaisi 2002 در دانشگاه ایالتی کلرادو صورت گرفت، تقریباً 95 درصد تبخیر و تعرق گیاه از کانوپی گیاه صورت می گیرد و مقدار درصد سایه توسط کانوپی درخت با میزان تبخیر و تعرق گیاهی ارتباط مستقیمی دارد. در مطالعه ای که توسط جمعی از محققین برزیلی - - 2005 بر روی بررسی تاثیر مقدار آب آبیاری بر روی میزان رشد فیزیولوژیکی گونه ای از گیاه مرکبات صورت گرفت، سه تیمار مورد آزمایش و مقایسه قرار گرفتند. نتایج نشان داد پارامترهایی نظیر مقادیر محیط طوقه و ارتفاع درختان با توجه به مشخصات سطح برگ با میزان آب مصرفی ارتباط دارند.
بیشترین مقادیر پارامترهای فوق مربوط به آب مصرفی معادل نیاز آبی واقعی گیاه می باشد. بنابراین مدیریت کانوپی بدلیل اینکه تقریباً 95 درصد تبخیر و تعرق گیاهی از آن صورت می گیرد، تاثیر بسیاری برروی میزان آب مصرفی گیاه و در نتیجه طراحی سیستم دارد. حتی در برخی از مطالعات تغییرات مقدار پوشش و ضریب گیاهی - - KC بصورت جدول و گراف برای گیاه بخصوصی ارائه شده است. این تحقیق با هدف تعیین روابط تغییرات سطح واقعی سایه انداز درختان مرکبات با متغیرهای سن و قطر طوقه درخت و همچنین ارزیابی مقادیر برآوردی نیاز آبی بر اساس این روابط، طراحی شده توسط مشاورین و مقادیر مصرف واقعی توسط بهره بر داران محلی و همچنین بررسی آن در بهبود مدیریت آب در سیستمهای آبیاری قطره ای انجام گردید.
2 مواد و روشها
به منظور انجام این تحقیق، در ابتدا ضمن بررسی گزارشات طراحی سیستم های آبیاری قطره ای منطقه مورد مطالعه - شرق استان مازندران که غالب سیستم های مجهز به آبیاری قطره ای این استان را در بر می گیرد - ، تعدادی از این باغات نیز مورد بازدید قرار گرفت. بر اساس نظرات کارشناسان ذیربط و باغداران محلی و نیز تنوع اقلیمی و خاک، تعداد 53 باغ مرکبات 1 تا 15 ساله که در آنها سیستم آبیاری قطره ای اجرا شده بود، انتخاب گردید.
