بخشی از مقاله
چکیده
تعیین میزان دقیق آب مورد نیاز گیاهان از مهمترین پارامترهایی است که باید به دقت در طرحهای آبیاری و زهکشی محاسبه شود. در این تحقیق نیاز آبی گیاهان تحت کشت در شبکه آبیاری و زهکشی گلستان با استفاده از دادههای 20 ساله هواشناسی و با استفاده از نرمافزار CROPWAT محاسبه و نتایج آن با مقادیر بیان شده در برنامه NETWAT مقایسه شد. نتایج نشان داد در بیشتر موارد نیاز آبی ارایه شده در برنامه NETWAT با مقادیر محاسبه شده در این تحقیق متفاوت میباشد. لذا با استفاده از نتایج بدست آمده در این تحقیق میتوان نیازآبی گیاهان منطقه را تعیین کرد.
.1 مقدمه و هدف
محدودیت منابع آبی قابل استحصال و بحران آب در کشور از جمله عواملی هستند که موجب شده مسئولان و پژوهشگران به فکر استفاده بهینه از منابع موجود و مدیریت آبیاری باشند. تعیین آب مورد نیاز گیاه یکی از مواردی است که برای مدیریت آبیاری باید مورد توجه قرار گیرد. نیازآبی گیاهان به منظور مدیریت مصرف آب آبیاری یکی از مواردی است که میبایست به دقت محاسبه شود. نیاز آبی گیاه برابر مقدار آبی است که گیاه در کل فصل رشد برای رشد کامل و محصولدهی به آن نیاز دارد.
نیاز آبی گیاهان و مراحل آبیاری به عواملی از قبیل دما، خشکی محیط، بافت خاک و نوع گیاه زراعی بستگی دارد. آب و هوا به ویژه درجه حرارت، رطوبت نسبی و باد بطور عمده بر تعرق گیاهی موثرند. آب مورد نیاز در دمای بالا، وجود باد و هوای خشک زیاد و در هوای خنک و بدون وزش باد و شرایط مرطوب پائین تر است. عمق توسعه ریشه ها، مرحله رشد گیاه ، تراکم و پوشش سبز گیاهی ، شدت تبخیر و تعریق در طی دوران رشد و نمو و غیره در میزان آبی مصرفی گیاه موثر می باشد. تعیین مقدار آب و مراحل آبیاری برای گیاهان مختلف با توجه به بافت خاک، نوع گیاه و شرایط اقلیمی برای مناطق مختلف بسیار متفاوت است.
برآورد میزان نیاز آبی بر اساس تبخیرتعرق انجام میشود. می توان برای محاسبه تبخیر و تعرق واقعی هر گیاه بطور مستقیم از لایسیمتر استفاده کرد اما بدلیل اینکه روش لایسیمتری طاقت فرسا، پرهزینه و وقت گیر است میتوان از روشهای غیر مستقیم با استفاده از داده های هواشناسی یا تبخیر از تشت استفاده نمود. پارامترهای هواشناسی تنها عوامل موثر بر تبخیرتعرق گیاه مرجع میباشند. بنابراین تبخیرتعرق گیاه مرجع یک نمایه وابسته به اقلیم است و میتوان آن را بر مبنای دادههای هواشناسی محاسبه کرد .>1@ برای استفاده از این روشها تبخیر تعرق واقعی از یک سطح پوشش گیاهی، از حاصل ضرب تبخیر و تعرق گیاه مرجع - ETo - و ضریب گیاهی بدست میآید. تبخیرتعرق یک سطح بدون کمبود آب، تبخیرتعرق مرجع نامیده میشود. سطح مرجع، یک گیاه چمن فرضی با ویژگیهای مشخص می باشد. تبخیرتعرق واقعی به مجموعه تبخیر از سطح خاک و تعرق از پوشش گیاهی در شرایط طبیعی اتلاق میشود. ضریب گیاهی به عواملی مانند نوع گیاه، مرحله رشد و شرایط آب و هوایی بستگی دارد. این ضریب یک مقدار ثابت نبوده و مقدار آن در طول فصل رشد گیاه تغییر میکند.
.2تئوری و پیشینه تحقیق
فولادوند - 1390 - ، نیازآبیاری مهمترین گیاهان زراعی استان فارس را در سطوح احتمال مختلف محاسبه و آن را با نتایج برنامه NETWAT مقایسه کرد و بیان کردنیاز آبیاری ارایه شده در برنامهی NETWAT اختلاف قابل توجهی با نتایج تحقیقات ایشان دارد و میتوان نیاز آبیاری گیاهان زراعی مهم هر منطقه را در سطوح گوناگون احتمال تعیین کرد. نیازی و همکاران - 1384 - ، طی پژوهشی نیازآبی و ضریب گیاهی گندم در منطقه زرقان استان فارس را بوسیله لایسیمتر محاسبه و نیاز آبی گندم را طی سالهای آزمایش 720، 712 و 674 میلیمتر بیان کردند. مهاجرانی و همکاران - 1389 - ، نیاز آبی گندم در شهرستان کردکوی را بوسیله مدل CROPWAT به میزان 341,69 محاسبه کردند.
علیزاده و همکاران - 1389 - ، به منظور مقایسه میزان مصرف آب آبیاری و تاثیر آن بر کارائی مصرف آب در سه وضعیتی که در آنها میزان آبیاری بر اساس -1 دادههای بهنگام هواشناسی مزرعه -2 دادههای بهنگام ایستگاه هواشناسی خارج از مزرعه -3 دادههای میانگین هواشناسی منطقه محاسبه شد. این آزمایشات روی محصول ذرت علوفه ای انجام گرفته است و بیان کردند در صورت اندازهگیری دادههای هواشناسی در مزرعه و انجام آبیاری بر اساس آن میزان کارایی مصرف آب نسبت به وضعیتی که از دادههای میانگین هواشناسی منطقه استفاده شود 27 درصد افزایش پیدا میکند.
سلطانی و همکاران - 1390 - ، دقت معادله فائو پنمن مانتیث را در شرایط مختلف آب و هوایی و در نه ایستگاه هواشناسی با اقلیمهای مختلف ایران در شرایطی که دادههای هواشناسی محدود باشد بررسی کردند. و بیان کردند دقت برآورد تبخیرتعرق به روش فائو پنمن مانتیث با کاهش پارامترهای برآورد شده کاهش مییابد با این حال مدلهای کاهش داده در روش فائو پنمن مانتیث، اغلب نتایج بهتری نسبت به مدلهای ترک، هارگریوز سامانی و شبکه عصبی مصنوعی ارائه میدهند. همچنین حداقل داده لازم برای برآورد دقیق به روش فائو پنمن مانتیث در اقلیمهای مرطوب و گرم و نیمه خشک، دادههای حداکثر و حداقل دما و سرعت باد محلهای میباشد و در اقلیم بسیار خشک حداقل داده لازم دادههای حداکثر و حداقل دمای روزانه و سرعت باد روزانه میباشد.
سلیمانی و همکاران - 1390 - ، مدل ET-HS را در تعیین نیازآبی چغندرقند ارزیابی کرده و بیان کردند با توجه به دقت مدل در تیمار شاهد میتوان از آن برای آبیاری محصول چغندرقند در مناطق مشابهی مانند اصفهان در طی فصل زراعی استفاده کرد و بدون استفاده از دادههای تبخیر- تعرق یا دادههای تخلیه رطوبتی خاک فقط بر اساس اطلاعات درجه حرارت هوا نسبت به تعیین نیاز آبی چغندرقند اقدام کرد. رحیمیان و کاخکی - 1386 - ، نیازآبی گیاه پنبه و ضریب گیاهی مربوط به آن را به روش لایسیمتری در منطقه کاشمر محاسبه کردند و بیان کردند میانگین تبخیر و تعرق گیاه پنبه در سال های اجرای طرح 4 - سال - معادل 1183 میلیمتر می باشد. این در حالی است که این مقدار به روش فرمول پنمن مانتیث در کتاب برآورد نیاز آبی گیاهان 1000,4 میلیمتر برآورد گردیده است.
در این تحقیق از دادههای هواشناسی سالهای 1371 تا 1390 برای محاسبه تبخیر تعرق بالقوه گیاه مرجع به روش فائو پنمن مانتیث1 و تعیین نیاز آبی اغلب گیاهان زراعی مورد کشت در شبکه آبیاری زهکشی سد گلستان استفاده شده است.
.3مواد و روش
.1-3منطقه مطالعاتی
شبکه آبیاری و زهکشی سد گلستان در شمال شرق شهرستان گنبد کاووس بین37 درجه و 15 دقیقه تا 37 درجه و 25 دقیقه عرض شمالی و 55 درجه و 10 دقیقه تا 55 درجه و 25 دقیقه طول شرقی واقع شده است.ارتفاع آن از سطح دریا حدود 37 متر و دارای مساحتی بالغ بر 9030 هکتار میباشد.
.2-3محصولات مورد کشت
عمده محصولاتی که در این شبکه تحت کشت قرار میگیرد شامل دو کشت محصولات پاییزه و تابستانه می باشد. محصولات پاییزه ای که در این شبکه کشت می شود شامل گندم، جو و کلزا و محصولات تابستانه شامل ذرت دانه ای، ذرت علوفه ای، سویا، آفتابگردان و هندوانه می باشد.
.3-3تبخیرتعرق گیاه مرجع
اولین گام در جهت تعیین نیاز آبی گیاه تعیین تبخیرتعرق گیاه مرجع میباشد. در این تحقیق از روش پیشنهادی فائو پنمن مانتیث برای محاسبه تبخیرتعرق گیاه مرجع استفاده شده است.
