شبيه‌سازي توازن رطوبت و نمك‌هاي محلول در روش كم‌آبياري براي برخي گياهان زراعي

Simulating water and soluble salts in deficit irrigation for some crops

يكي از راه‌هاي حفاظت از منابع آب در مناطق خشك و نيمه‌خشك، كم آبياري است. كم آبياري با كم كردن دفعات آبياري و يا كاهش درصدي از آب آبياري در هر نوبت باعث كاهش عملكرد محصول مي شود. اين امر منجر به تنش ناشي از شوري و هم چنين تنش آب مي شود، زيرا كم كردن ميزان آب مصرفي گياه علاوه بر اينكه به طور مستقيم، عملكرد را كاهش مي دهد به لحاظ فقدان آبشويي كافي نمك‌ها در محيط ريشه گياه، باعث كاهش بيشتر عملكرد خواهد شد. يكي از راههاي مقابله با افزايش نمك‌هاي محلول در ناحيه ريشه گياهان عمليات آبشويي و زهكشي آب اضافي است كه موجب شستشوي مقادير قابل توجهي نمك‌هاي محلول خاك ناحيه ريشه مي شود. در اين تحقيق با استفاده از روشهاي محاسباتي معمول و مدل مديريتيSaltMod كوشش شده تا براي چهار گياه زراعي مقاوم و حساس به شوري اثرات توام ناشي از تنش آب (به لحاظ كم آبياري) و تنش ناشي از شوري را در طولاني مدت (20 سال) مطالعه و اين اثرات را به صورت افزايش نمك‌هاي محلول در خاك، آب زهكشي و كاهش عملكرد بدست آورد. نتيجه اين تحقيق نشان مي دهد كه در يك خاك معرف منطقه اي خشك ( ناحيه خوزستان مركزي) كه مقدار نمك‌ نيمرخ خاك بسيار زياد است، پس از احداث زهكش‌هاي زيرزميني و اعمال آبشويي لازم براي كاهش شوري خاك به حدود نرمال (ECe < 4 dS/m)، شانس خوبي وجود دارد تا در دراز مدت بتوان گندم و چغندرقند را با كم آبياري نرمال (حدود 20 درصد) بدون كاهش قابل توجه عملكرد كشت كرد. به‌ هر حال در مورد ذرت دانه‌اي و نيشكر، انجام كم آبياري نرمال در طولاني مدت امكان‌پذير نبود و فقط پس از چند سالي عملكرد هر دو محصول به نزديك صفر درصد رسيد. افزايش شوري ناحيه ريشه به خوبي مطالب فوق را نشان دادند.

One of the most efficient strategies for optimal use of water resources in arid and semi-arid regions is the so-called deficit irrigation. Deficit irrigation by reducing number of irrigation or lowering volume of applied water in each irrigation may cause relative yield reduction per unit of farm. This may also cause salt stress in addition to water stress. In arid and semi-arid regions, this may reduce soluble salt leaching from the root zone, especial when growing salt sensitive crops, which causes further yield reduction. It is understood that in these regions leaching salts by providing adequate drainage is the normal practice to cope with water and salinity stresses. In this research using steady state calculation and management salt balance model (SaltMod), the effect of deficit irrigation was studied for four salt tolerant and salt sensitive crops in a long period (20 years) to find out the effect of salt and water stresses on yield of these crops. The salt tolerant crops were wheat and sugar-beet, and salt sensitive crops were corn and sugarcane which are important cultivated crops in Khuzistan province of Iran. Long time changes in soil profile and drainage water was also calculated and simulated. The results of this study showed that in a representative soil of arid-region (central Khuzistan area) with very high salt content upon installing drainage system and required leaching to bring root zone salinity to normal range (ECe < 4 dS/m), there is a good chance to continue wheat and sugar-beet cultivation with normal deficit irrigation (around 20 percent) for a long time. However it was not possible to use normal deficit irrigation for maize and sugarcane for more than a few years without complete crop loss. Increasing salinity of root zone showed the above process very clearly.