نشریه آبیاری و زهکشی ایران

نشریه آبیاری و زهکشی ایران

بیلان آب و املاح در روش‌های آبیاری سطحی و قطره‌ای مزارع گندم در شرایط شوری آب و خاک

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
مهدی اکبری 1
مسعود فرزام نیا 2
1 مؤسسه تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرج- ایران
2 عضو هیئت علمی مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی اصفهان
چکیده
هدف از این تحقیق بررسی تأثیر روش‌های آبیاری سطحی و قطره‌ای بر تجمع نمک در ناحیه ریشه گندم زمستانه در خاک لومی دشت مهیار اصفهان بود. در این تحقیق از ترکیب نتایج یک مزرعه آزمایشی و مدل شبیه‌سازی AquaCrop استفاده شد. بر اساس نتایج، میزان آب آبیاری در روش‌های آبیاری سطحی و قطره‌ای نواری (تیپ) با فواصل ردیف 75 سانتیمتر، به ترتیب 10000 و 6500 مترمکعب در هکتار با شوری آب 4 دسی زیمنس بر متر بود. تأثیر روش‌های آبیاری بر میزان مصرف آب آبیاری در سطح 1 درصد معنی دار بود و نشان داد که براساس این شاخص، آبیاری قطره‌ای نسبت به روش سنتی برتری دارد. نتایج نشان داد که در روش آبیاری سطحی و قطره‌ای نواری به ترتیب 60 و 85 درصد از مجموع آب آبیاری و بارندگی موثر در فرآیند تبخیر و تعرق گیاه و مابقی صرف آبشویی خاک شده است. بیلان سالانه نمک خاک نشان داد که در روش آبیاری سطحی، نمک ورودی به خاک 0/5 تن بر هکتار کمتر از نمک آبشویی شده از منطقه ریشه است، اما در روش آبیاری قطره‌ای، سالیانه میزان 2 تن در هکتار نمک در خاک تجمع یافت. لذا به منظور حفظ پایداری شوری خاک در روش آبیاری قطره ای نواری عمق آبیاری 20 درصد افزایش داده شد. با این وجود ضمن پایداری شوری خاک، میزان آب آبیاری در روش آبیاری قطره‌ای 20 درصد کمتر از آبیاری سطحی بود، ولی اندازه‌گیرهای مزرعه‌ای نشان داد که در روش آبیاری قطره‌ای نواری، بخشی از سطح مزرعه خیس شده و آبشویی خاک به خوبی انجام نمی‌شود، لذا توصیه می‌شود آبشویی سالیانه خاک به روش آبیاری سطحی یا بارانی برای پایداری شوری خاک و پایداری تولید انجام گردد.
کلیدواژه‌ها
مدل‌های شبیه‌سازی
مدیریت آبیاری
آبشویی خاک
کشاورزی پایدار

عنوان مقاله English

Water and salt balance in surface and drip irrigation of winter wheat fields under water and soil salinity conditions

نویسندگان English

mehdi Akbari 1
Masoud Farzamnia 2
1 Agricultural Engineering Research Institute, Agricultural Research, Education and Extension Organization, Karaj, Iran
2 Instructor - Agricultural Engineering Research Department - Isfahan Agricultural and Natural resources Research and Education center, (AREEO), Isfahan, Iran.
چکیده English

The objective of this research was to evaluate the effects of surface and drip irrigation on salt accumulation in the root zone of winter wheat in Loamy Soil of Mehyar plain of Esfahan. In this experiment, combining the results of an experiment field and the AquaCrop simulation model was used. According to the results, the amount of applied water in surface and drip irrigation was 10000 and 6500 m3/ha, respectively with a water salinity of 4 dS/m. The effect of irrigation methods on applied water was significant at 1% level and showed that based on this index, drip irrigation is superior to traditional method. The results showed that in surface and drip irrigation methods 60 and 85% of the total applied water and effective rainfall were used in the process of evapotranspiration, respectively, and the rest was used for leached the soil. The annual balance of soil salt showed that in the surface irrigation, the salt input is 0.5 tons per hectare less than the salt output from the root zone area, but in the drip irrigation, the amount of soil salt has increased 2 tons per hectare per year. Therefore, in order to remove the salt from the root zone, the irrigation depth was increased by 20%. In this situation, despite the stability of soil salinity, the amount of irrigation water was 20% less than surface irrigation. The field measurements showed that in the drip Tape method, a part of the field surface gets wet and soil leaching is not done well. Therefore, it is recommended to leach the salt from the soil annually using the surface or sprinkler irrigation methods.

کلیدواژه‌ها English

Simulation models
Irrigation management
Soil leaching
Sustainable agriculture
اکبری، م.، عباسی،،ف.، ناصری.، ا و همکاران. (1402). بهره‌وری آب یونجه در مناطق مختلف کشور ، پژوهش آب در کشاورزی. (2)37: 137-119.
اکبری،م.، دهقانی سانیج، ح.، ترابی،م. 1386. بررسی شوری در مزرعه با استفاده از مدل شبیه سازی SWAP (مطالعه موردی برای منطقه رودشت  اصفهان)، علوم و صنایع کشاورزی، ویژه خاک. 21(2): 105-114.
فرزام‌نیا، م.، میران‌زاده، م.، امین‌آزرم، د.، زیدی، م.، و امینی، م. 1399. تعیین فاصله بهینه نوار در آبیاری قطره‌ای نواری و کارآیی مصرف آب گندم در بافت خاک سنگین و متوسط. گزارش پژوهشی نهایی شماره 57522، مؤسسه تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی، کرج.
رنجبر، غ.ح.، پیرسته‌انوشه، ه. 1394. نگاهی به تحقیقات شوری در ایران با تاکید بر بهبود تولید محصولات زراعی. نشریه علوم زراعی ایران. 21(2): 105-114.
Decsi, B., Ács, T., Jolánkai, Z., Kardos, M. K., Koncsos, L., Vári, Á. and Kozma, Z. 2022. From simple to complex—comparing four modelling tools for quantifying hydrologic ecosystem services. Ecological Indicators. 141, 109143. https://doi.org/10.1016/j.ecolind.2022.109143
Droogers, P., Torabi, M., Akbari, M. and Pazira, E. 2001. Field-scale modeling toexplore salinity problems in irrigated agriculture. Irrigation and Drainage. 50:77-90.
FAO. The State of Food and Agriculture 2021. Overcoming Water Challenges in Agriculture; FAO: Rome, Italy, 2021.
Salman, M., García-Vila, M., Fereres, E., Raes, D. and Steduto, P. 2021. The AquaCrop model, enhancing crop water productivity. Ten years of development, dissemination and implementation 2009–2019. FAO Water Report No. 47. Rome, FAO. https://doi.org/10.4060/cb7392en.
Shojaei, S., Kalantari, Z. and Rodrigo-Comino, J. 2020. Prediction of factors affecting activation of soil erosion by mathematical modeling at pedon scale under laboratory conditions. Scientific Reports, 10(1), 20163. https://doi.org/10.1038/s41598-020-76926-1
Siad, S.M., Iacobellis, V., Zdruli, P., Gioia, A., Stavi, I. and Hoogenboom, G. 2019. A review of coupled hydrologic and crop growth models. Agricultural Water Management, 224, 105746. https://doi.org/10. 1016/j.agwat.2019.105746
Zhai, Y., Huang, M., Zhu, C., Xu, H. and Zhang, Z. 2022. Evaluation and Application of the AquaCrop Model in Simulating Soil Salinity and Winter Wheat Yield under Saline Water Irrigation. Agronomy 2022, 12, 2313. https://doi.org/10.3390/agronomy12102313
Zhang, J., Li, K., Gao, Y., Feng, D. and Zheng, C. 2022. Evaluation of saline water irrigation on cotton growth and yield using the AquaCrop crop simulation model. Agricultural Water Management. 261, 107355.
Zhang, T., Zou, Y., Kisekka, I., Biswas, A. and Cai, H. (2021). Comparison of different irrigation methods to synergistically improve maize’s yield, water productivity and economic benefits in an arid irrigation area. Agricultural Water Management. 243, 106497.
Zhangzhong, L.L., Yang, P.L., Zheng, W.G. and Li, Y.K. (2022). Effects of water salinity on emitter clogging in surface drip irrigation systems. Irrigation Science. 39, 209–222.
Zhou, B. (2016). Characteristics, Evalution and Mechanism of Bio-Clogging Process in Drip Irrigation Emitters. Ph.D. Thesis, China Agricultural University, Beijing, China.
Zhou, X., Zhang, Y., Sheng, Z., Manevski, K., Andersen, M.N., Han, S., Li, H. and Yang, Y. (2021). Did water-saving irrigation protect water resources over the past 40 years? A global analysis based on water accounting framework. Agricultural Water Management. 249, 106793.
نشریه آبیاری و زهکشی ایران
دوره 19، شماره 1 - شماره پیاپی 110
فروردین و اردیبهشت 1404
صفحه 63-74