كنترل شوري و تلفات نيترات در زهاب تحت مديريت سطح ايستابي

Control of Salinity and Nitrate Losses in Drainage Water under Water Table Management

زهكشي كنترل شده يكي از راهكارهاي كاهش اثرات منفي زيست محيطي سيستم هاي زهكشي مرسوم است. اين تحقيق، به بررسي اثر زهكشي كنترل شده بر روي كيفيت و كميت زهاب توليدي و به طور مشخص ميزان نمك و نيترات موجود در زهاب و همچنين جذب نيترات توسط ذرت علوفه اي (رقم SC 704) در منطقه كرج با بافت خاك لوم - شني پرداخته است. سه تيمار در قالب طرح كاملاً تصادفي، شامل دو تيمار كنترل سطح ايستابي در عمق هاي 40 (CD40) و 60 سانتي متر (CD60) و يك تيمار زهكشي آزاد (FD)، با سه تكرار درنظر گرفته شد. زمان آبياري باتوجه به تخليه رطوبتي در تيمار FD به ميزان 65 درصد تعيين شد. مقدار آبياري تمام تيمارها، براساس جبران كمبود رطوبتي براي رسيدن به حد ظرفيت زراعي و با اعمال راندمان كاربرد 70 درصد صورت پذيرفت. فرضيه تحقيق بر اين اساس بود كه تلفات آبياري در طول فصل باعث بالا آمدن سطح ايستابي شود، اما نتايج نشان داد كه در تيمارهاي CD، تلفات 30 درصدي آبياري در طول دوره اعمال تيمار، به دليل مصرف مفيد گياه از مقادير آب نفوذ يافته باعث بالا آمدن سطح ايستابي تا عمق هاي كنترل موردنظر نشد، لذا بين دو تيمار CD اختلاف معني داري حاصل نگرديد. در تيمار FD، به دليل فراهم بودن شرايط دفع زهاب، ميزان مصرف مفيد آب و درنتيجه عملكرد گياه كاهش يافت. اثر مديريت سطح ايستابي بر بيلان نيترات و نمك در سطح يك درصد معني دار بود. حجم زهاب خروجي در تيمار FD معادل 8/34 درصد مقدار آبياري ناخالص و در تيمارهاي زهكشي كنترل شده برابر صفر بود. در تيمار FD، به دليل وجود شرايط مساعد براي آب-شويي و خروج زهاب، مقادير نمك و نيترات خروجي از طريق زهاب توليدي، به ترتيب برابر 63 و 8/20 درصد مقدار نمك و نيترات ورودي بود، درحالي كه آب شويي نمك و نيترات، در تيمارهاي CD به دليل وجود شرايط كنترل زهاب مشاهده نشد. در پايان دوره كشت، مقادير اندازه گيري شده بيان گر تجمع بيشتر نيترات در پروفيل خاك تحت تيمار FD بود. اين امر بيان گر اين واقعيت است كه در تيمارهاي CD درمقايسه با تيمار FD، جذب نيتروژن گياه افزايش داشته و عملكرد بالاتر محصول را منتج شده است. همچنين در انتهاي فصل رشد اگرچه تجمع نمك بيشتري در پروفيل خاك در تيمارهاي CD، به سبب فقدان آب شويي مشاهده شد ولي اين امر مي تواند با آب شويي املاح در خارج از فصل رشد مديريت شود.

Controlled drainage is one of the strategies to reduce negative environmental effects in conventional drainage systems. This study examines the effect of controlled drainage on quality and quantity of drainage water, specifically amounts of salt and nitrate in drainage water, and nitrate uptake by maize (SC 704) with sandy loam soil texture in Karaj. The experiment was performed as a randomized complete design including three treatments with three replications: free drainage (FD) and controlled drainage with 40 cm (CD40) and 60 cm (CD60) controlled water tables. Irrigation intervals were based on MAD = 0.65 in FD treatment. For all treatments, irrigation depths were determined based on deficiency of soil moisture from field capacity with 70 percent application efficiency. According to the research hypothesis, irrigation losses cause rising water table during the season, but the results showed that 30 percent irrigation losses during implementation in CD treatments did not raise the water table to the expected control levels due to increased consumption of plant. So between two water table control treatments, there was no significant difference. In FD treatment, which drainage water discharge was facilitated, both plant water consumption and yield were reduced. Effect of water table management was significant (p < 0.01) on nitrate and salt balance. Volume of drainage water in FD treatment was 34.8 percent of total gross irrigation whereas in CD treatments no drainage water was produced. In FD treatment, due to appropriate leaching conditions, salt and nitrate levels in drainage water was 63 and 20.8 percent of amount of input salt and nitrate, respectively. While in CD treatments due to controlled conditions, salt and nitrate leaching was not observed. At the end of cultivation period, measured values showed that nitrate accumulation in soil profile were greater in FD treatment than CD treatments. This observation shows that under CD treatments, as compared with FD treatment, plant nitrogen absorption is increased which is reflected by higher crop production. At the end of the growing season, however due to lack of leaching in CD treatments, a higher salt accumulation is observed in soil profile but this can be managed with leaching of salts during the off- season periods.