تأثیر مالچ های چوبی، سنگی و تراشه های لاستیکی بر تبخیر و تعرق با استفاده از مدل های ZFP، REF-ET و OPTIWAT

STUDENT

DEGREE

YEAR

In arid and semi-arid regions, evaporation from the soil surface represents the major water balance component that causes losses of water. On the other hand, the population growth and the related increase in drinking water, development i urban, industrial and agricultural sector put a lot of pressure on available water resources. Urban landscape (particularly grass cover) consumes a large amount of water in urban areas. About 72 percent water loss is through evaporation in Iran. for all these reasons, application of methods to cope with low water use and water management can be regarded as an appropriate solution. Using mulch is a proper method to reduce the cost of irrigation, weeds and grass green space maintenance. The use of mulch in the landscape can be a step in the reform of water use patterns. In the first phase of this study, the effect of different mulches with different thicknesses on reduction rate of evaporation and water requirement were evaluated. The experiment was completely randomized blocks with eight treatments (with three replications) during 70 days. The experiment consisted of wood, sand and tire chips mulches with 2.5 and 5 cm thickness in the plots. Three plots were planted with grass and three plots were with no covered. In each plot Chrysanthemum ( Chrysanthemum Pompona ) was planted. Results indicated that treatment with a thickness of 5 cm of sandy mulch had the greatest performance. Then sandy mulch with a thickness of 2.5 cm, the tire chips mulch with a thickness of 5 cm and woody chips mulch with a thickness of 5 cm had the best performance on reducing water consumption, respectively. The plot of grass and uncovered plot consumed the greatest volume of water during the experimental period. In the second stage, evapotrairation was measured by zero flux plane (ZFP) method. The experiment was factorial design [3*8] in the basic design of a randomized complete blocks that the first factor included the types of mulch and the second factor was the depth of soil. The field trial was conducted for 44 days. The results showed that the depth of ZFP varied in different mulches. Model ZFP indicated that the experiment plot with no mulch had the greatest evapotrairation (178 mm) and then woody chips mulch with a thickness of 5 cm, tire chips mulch with a thickness of 5 cm, tire chips mulch with a thickness of 2.5 cm, sandy mulch with a thickness of 2.5 cm, the woody chips mulch with a thickness of 2.5 cm and sandy mulch with a thickness of 5 cm, had more evapotrairation, respectively. Results obtained from the ZFP model was compared with REF-ET and OPTIWAT models. The results showed that the amount of evapotrairation obtained by the ZFP model with the results of the REF-ET and OPTIWAT model, were different.

در نواحی خشک و نیمه خشک، زمین های بایر و دیم زارها، تبخیر از سطح خاک را می توان عمده ترین بخش از اجزای بیلان آب تلقی نمود که سبب تلفات آب می گردد. رشد سریع جمعیت جهان و متناسب با آن افزایش نیاز آبی اعم از مصارف شرب، صنعت، کشاورزی و توسعه شهری فشار زیادی بر منابع آب مخصوصاً در مناطق خشک و نیمه خشک وارد کرده است. آبیاری فضای سبز شهرها سالانه مقدار زیادی از آب شهری را به خود اختصاص می دهد. این در حالی است که پوشش اکثر مناطق چمن است که آب زیادی جهت رشد و شادابی نیاز دارد. از طرف دیگر، بررسی های آماری پارامتر های هواشناسی نشان می دهد که در ایران حدود 72 درصد از آب حاصل از ریزش های جوی از طریق تبخیر از دسترس خارج می شود. لذا به کارگیری روش های مقابله با کم آبی و مدیریت مصرف آب می‌تواند تا حدی یکی از راه‌حل‌های مناسب گسترش بهینه فضای سبز باشد. با توجه به خشکسالی های اخیر که در مناطق مرکزی و جنوبی کشور اتفاق افتاده، لزوم توجه به الگوهایی که علاوه بر حفظ رطوبت، در جهت کاهش و بهینه سازی مصرف آب عمل نماید، از اهمیت به سزایی برخوردار است. مالچ دهی روش مناسبی برای کاهش هزینه های آبیاری، حذف علف های هرز و نگهداری فضای سبز و حفظ سلامت گیاه است. استفاده از انواع مالچ در پوشش فضای سبز شهری را می توان گامی در اصلاح الگوی مصرف آب قلمداد نمود. در مرحله اول این مطالعه به منظور بررسی اثر مالچ های مختلف با ضخامت های متفاوت در کاهش میزان تبخیر و کاهش میزان آب مصرفی گیاه، آزمایش به صورت طرح بلوک های کامل تصادفی با 8 تیمار آزمایشی و در سه تکرار به مدت 70 روز انجام شد. شش تیمار مالچ شامل مالچ های چوبی، سنگی و لاستیکی هر کدام با ضخامت های 5/2 و 5 سانتیمتر در کرت هایی که گل داودی در آن کاشته شده بود قرار داده شد. همچنین دو تیمار بدون مالچ شامل چمن اسپرت و بدون پوشش (بایر) جهت مقایسه استفاده گردید. با توجه به نتایج به دست آمده، تیمار مالچ سنگی با ضخامت 5 سانتیمتر بیشترین تأثیر را بر کاهش آب مصرفی داشته و پس از آن به ترتیب مالچ سنگی با ضخامت 5/2 سانتیمتر، مالچ لاستیکی با ضخامت 5/2 سانتیمتر، مالچ چوبی با ضخامت 5/2 سانتیمتر، مالچ لاستیکی با ضخامت 5 سانتیمتر و مالچ چوبی با ضخامت 5 سانتیمتر روی کاهش مصرف آب تأثیرگذار بوده اند. کرتی که چمن در آن کشت شده بود و پس از آن کرت بایر بیشترین حجم آب را در طول دوره آزمایش مصرف نمودند. در مرحله دوم میزان تبخیر و تعرق از پروفیل خاک به روش سطح فلاکس صفر (ZFP)، به صورت طرح فاکتوریل ]3*8[ در قالب طرح پایه بلوک های کامل تصادفی که فاکتور اول شامل انواع مالچ و فاکتور دوم عمق خاک بود، به مدت 44 روز مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که عمق ZFP در حضور مالچ های مختلف متفاوت است. طبق معادلات مدل ZFP، در طول آزمایش کرتی که بایر بود بیشترین میزان تبخیر و تعرق را در حدود 178 میلیمتر داشت و پس از آن چمن، مالچ چوبی به ضخامت 5 سانتیمتر، مالچ لاستیکی 5 سانتیمتر ، مالچ لاستیکی 5/2 سانتیمتر، مالچ سنگی 5/2 سانتیمتر، مالچ چوبی 5/2 سانتیمتر و مالچ سنگی 5 سانتیمتر به ترتیب بیشترین میزان تبخیر و تعرق را داشتند. نتایج به دست آمده توسط مدل ZFP با دو مدل REF-ET و OPTIWAT مقایسه گردید. نتایج نشان داد که مقدار تبخیر و تعرق به دست آمده توسط مدل ZFP که در آن از پارامترهای خاک جهت تعیین تبخیر و تعرق