Skip to main content
SUPERVISOR
Mohammad Reza Mosaddeghi,Mohamad Shayannejad,Behrouz Mostafazadehfard
محمدرضا مصدقی (استاد مشاور) محمد شایان نژاد (استاد راهنما) بهروز مصطفی زاده فرد (استاد راهنما)
 
STUDENT
Ali Javadi
علی جوادی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده کشاورزی
DEGREE
Doctor of Philosophy (PhD)
YEAR
1392

TITLE

The effect of different irrigation and leaching managements on some soil physical and chemical properties and drain water quality
Saline-sodic soils commonly display a poor soil structure which is associated with the reduction in soil quality. Therefore, optimal management of soil and water salinity in saline-sodic soils should be regarded as an important factor in sustainable agriculture. The main purpose of the current study was to address the combined effect of irrigation and leaching management on soil physical and chemical properties. Treatments included three irrigation water qualities, EC i = 0.6, 3 and 6 dS/m, two irrigation managements and three irrigation durations (8, 45 and 100 days). Two irrigation managements included intermittent irrigation at the depletion of 30% field capacity (M 1 ) and daily irrigation with leaching fraction of 0.15 (M 2 ) both followed by heavy leaching. Heavy leaching tests were applied on soil columns after 16, 56 and 114 days. The results showed that irrigation management and duration of the irrigation were found to be much more effective on infiltration, while irrigation water quality had a minor effect. The results revealed that final infiltration capacity under the daily irrigation was higher than under the intermittent irrigation. Daily irrigation could control the salt until the medium water quality (EC i = 3 dS/m) and its soil chemical properties were similar to the intermittent irrigation. Daily irrigation had the most effect on control of soil EC and consequently on EC reduction of cumulative drain water compared to the intermittent irrigation. Reduced salinity by heavy leaching under the daily irrigation was more than under intermittent irrigation. Under the intermittent irrigation, heavy leaching has increased the soil sodium adsorption ratio compared to the daily irrigation. Overall, under the daily irrigation, the soil physical and chemical properties were more suitable than the under intermittent irrigation. According to the results, the intermittent irrigation is recommended in the areas where there are water resource limitations. Keywords Electrical conductivity, infiltration, irrigation management, leaching, salinity, sodium adsorption ratio
افزایش جمعیت، نیاز به غذای بیشتر و محدودیت منابع آب، بشر را به سمت استفاده از آب با کیفیت های نامطلوب و اعمال مدیریت های آبیاری مختلف سوق داده است. از طرفی آّبیاری با کیفیت های آب مختلف باعث اثرگذاری بر وِیژگی های فیزیکی و شیمیایی خاک می گردد. هدف اصلی این پژوهش بررسی اثر تلفیق مدیریت های آبیاری و آبشویی بر پارامترهای نفوذپذیری خاک و برخی از ویژگی های فیزیکی و شیمیایی خاک و کیفیت زه آب در آزمایش های ستونی بود. تیمارهای آبیاری شامل سه کیفیت آب آبیاری (6/0، 3 و 6 دسی زیمنس بر متر)، دو مدیریت آبیاری (تناوبی و روزانه با آبشویی 15 درصد) و سه دوره آبیاری (کوتاه، معمولی و طولانی) بود. نفوذ آب در ستون های خاک (آبشویی سنگین) به روش بار ثابت در سه دوره آبیاری اندازه گیری شد. با وارد کردن داده های نفوذ تجمعی، رطوبت ظرفیت زراعی و زه آب به نرم افزار HYDRUS-1D، پارامترهای هیدرولیکی خاک با حل معکوس بدست آمد. با استفاده از پارامترهای هیدرولیکی بهینه شده، نفوذ در شرایط مختلف رطوبت اولیه خاک و بار آبی با نرم افزار HYDRUS-1D مدل سازی شد. برای تعیین ضرایب معادلات (کوستیاکوف، کوستیاکوف-لوئیس، هورتون، فیلیپ و حفاظت خاک آمریکا)، خروجی نرم افزار HYDRUS-1D یعنی داده های نفوذ تجمعی در برابر زمان برازش داده شدند. در ادامه برای شبیه سازی آبیاری نواری با طول نوار و دبی های ورودی مختلف با نرم افزار SIRMOD از ضرایب نفوذ بدست آمده از مدل سازی HYDRUS-1D استفاده شد. نتایج آزمایش ستونی نشان داد که مدیریت و دوره آبیاری در مقایسه با کیفیت آب بر میزان نفوذپذیری خاک موثرتر هستند. میزان نفوذپذیری پایه خاک تحت آبیاری تناوبی نسبت به آبیاری روزانه کمتر بود. آبیاری روزانه تا کیفیت آب شور و سدیمی متوسط (3 دسی زیمنس بر متر) توانست تجمع نمک در خاک را کنترل نماید و ویژگی های شیمیایی آن مشابه آبیاری تناوبی گردد. آبیاری روزانه بیشترین کنترل را بر شوری خاک داشت که نتیجه آن باعث کاهش شوری زه آب تجمعی تحت آبیاری روزانه در مقایسه با آبیاری تناوبی شد. کاهش شوری خاک در اثر آبشویی سنگین تحت آبیاری روزانه بیشتر از تناوبی بود. افزایش سدیم خاک در اثر آبشویی سنگین تحت آبیاری تناوبی بیشتر از روزانه بود. به طور کلی شرایط فیزیکی و شیمیایی خاک در آبیاری روزانه نسبت به تناوبی بهتر بود. بررسی عملکرد معادلات نفوذ در شرایط مختلف رطوبت و بار آبی نشان داد که دو معادله نفوذ هورتون و کوستیاکوف-لوئیس در برآورد نفوذ تجمعی از روند پایدارتری برخوردار هستند بگونه ای که این معادلات در اکثر حالات دارای رتبه نخست بودند. معادله کوستیاکوف نیز نامناسب ترین عملکرد را داشت. نتایج تحلیل حساسیت ضرایب معادلات نفوذ نشان داد که ضرایب تجربی c معادله SCS و b معادله کوستیاکوف بترتیب بیشترین و کمترین حساسیت را به تغییرات بارآبی و رطوبت اولیه خاک داشتند. از طرفی معادله نفوذ هورتون و SCS بترتیب بیشترین و کمترین حساسیت را به تغییرات بارآبی و رطوبت اولیه خاک داشتند. در خاک های با نفوذپذیری زیاد اثر تغییرات رطوبت اولیه نسبت به بارآبی بر ضرایب نفوذ بیشتر بود و در خاک های با نفوذپذیری کم اثر بارآبی نسبت به رطوبت اولیه بر ضرایب نفوذ بیشتر بود. نتایج تحلیل حساسیت پارامترهای خروجی نرم افزار SIRMOD نشان داد که حساسیت پارامترهای خروجی نسبت به تغییرات رطوبت اولیه خاک تحت آبیاری روزانه بیشتر از تناوبی بود. حساس ترین و کم حساس ترین تیمارها به ترتیب مربوط به آبیاری روزانه و تناوبی با کیفیت آب شور و سدیمی زیاد بود. حساس ترین و کم حساس ترین پارامترهای خروجی به ترتیب مربوط به زمان پیشروی و نسبت رواناب بود. با توجه به نتایج بدست آمده پیشنهاد می شود تغییرات کیفیت خاک، بار آبی و رطوبت اولیه خاک در مدیریت سامانه های آبیاری در نظر گرفته شود چون این عوامل باعث تغییر ضرایب نفوذ و کارآیی آبیاری می شود. کلمات کلیدی : آبشویی، تحلیل حساسیت، پارامترهای خروجی SIRMOD، پارامترهای هیدرولیکی خاک، نرم افزار HYDRUS-1D، معادلات نفوذ

ارتقاء امنیت وب با وف بومی