Skip to main content
SUPERVISOR
حسین شیرانی (استاد مشاور) مجید افیونی مبارکه (استاد راهنما) سید علی اکبر موسوی (استاد مشاور)
 
STUDENT
Hossein Mansoori nasab
حسین منصوری نسب

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده کشاورزی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1391

TITLE

Effect of Irrigation Water on Soil Profile Nitrate (A Case Study in Sity of Marvdash)
Monitoring movement of nitrate nitrogen (NO 3 -N) from agricultural fields to subsurface and groundwater resources have received considerable interest worldwide. Agricultural activities are the most important source of NO 3 -N groundwater pollution. Also, groundwater is largest source of drinking water in the world. This research was conducted in a farm in Marvdasht, Fars province. The study site was selected to have three source of irrigation water includings groundwater, rivers and wastewater. In each treatment seven sampling locations with different irrigation water source, were randomly selected and soil samples were collected from 5 layers of soil profile (0-30, 30-60, 60-90, 90-120,120-150). After preparing the samples, the NO 3 -N concentration and soil chemical and physical properties were determined. The results showed the soils irrigated with wastewater, caused the maximum (12.27 mg / kg) accumulation of NO 3 -N in the 90-120 cm soil layer and 54% of the NO 3 -N was below the alfalfa roots. In river and groundwater irrigated fields NO 3 -N accumulation in soil profile was not observed. Soils irrigated with wastewater and groundwater are similar in soil physical properties. No accumulation of NO 3 -N was observed in soils irrigated with groundwater due to lack of source emissions and soils which are irrigated with river are due to severe leaching. Nitrate nitrogen content of soils irrigated with river water and wastewater compared to groundwater were 56 and 54 percent. Soils irrigated with river water and wastewater with 97 and 67 kg per hectare nitrogen--nitrate levels in excess of plant needs a positive potential for NO 3 -N leaching. The results of the application of artificial neural networks - genetic algorithms and input sensitivity analysis features showed that soil physical properties are the most important parameters effecting leaching of NO 3 -N. Bulk density, degree of contraction and soil depth accounted for 36, 16 and 16% of NO 3 -N leaching in the soil profile. Keywords: Soil nitrate nitrogen, Net irrigation requirement, nitrate loss, Genetic Algorithm, Artificial Neural Networks, Sensitivity analysis
امروزه نظارت بر مقدار نیتروژن نیتراتی که از زمین‌های کشاورزی به آب‌های سطحی و زیرزمینی انتقال پیدا می‌کند، اهمیت ویژه‌ای پیدا کرده است، زیرا زمین‌های کشاورزی مهم‌ترین منبع آلوده‌کننده آب‌های زیرزمینی به نیتروژن نیتراتی است. این در حالی است که آب‌های زیرزمینی نیز بزرگ‌ترین منبع تأمین آب آشامیدنی در سراسر جهان است. این پژوهش در بخشی از زمین‌های کشاورزی شهرستان مرودشت واقع در استان فارس اجرا شد. منطقه مورد نظر به گونه‌ای انتخاب شده است که از سه منبع آب زیرزمینی، رودخانه و پساب فاضلاب در طی سال‌های گذشته برای آبیاری زمین‌های کشاورزی استفاده شده است. هفت نقطه از زمین‌های کشاورزی که با منبع آب مختلف آبیاری شده است، به صورت تصادفی انتخاب و از 5 لایه (30-0، 60-30، 90-60، 120-90 و 150-120 سانتی‌متر) نیم‌رخ خاک نمونه‌برداری شد. پس از آماده‌سازی نمونه‌ها مقدار نیتروژن نیتراتی خاک و برخی از ویژگی‌های شیمیایی و فیزیکی خاک تعیین شد. نتایج نشان داد که در خاک‌های که تحت آبیاری با پساب، بیش‌ترین مقدار نیتروژن نیتراتی در لایه 120-90 سانتی‌متر خاک با مقدار 27/12 میلی‌گرم در کیلوگرم خاک مشاهده گردید و54 درصد نیتروژن نیتراتی نیم‌رخ این خاک‌ها در منطقه زیر ریشه یونجه قرار داشت. درحالی‌که در خاک‌های تحت آبیاری رودخانه و آب زیرزمینی تجمع نیترات در نیم‌رخ خاک دیده نشد. خاک‌‌های آبیاری شده با آب زیرزمینی و پساب از نظر خصوصیات فیزیکی خاک مشابه بودند. عدم تجمع نیترات در خاک‌های آبیاری شده با آب زیرزمینی به علت عدم وجود منبع آلاینده و خاک‌های آبیاری شده با آب رودخانه به علت آبشویی شدید است. مقدار نیتروژن نیتراتی خاک‌های آبیاری شده با آب رودخانه و پساب به نسبت آب زیرزمینی به ترتیب 56 و54 درصد بیش‌تر است. خاک‌های تحت آبیاری آب رودخانه و پساب با مقدار 97 و 67 کیلوگرم در هکتار نیتروژن نیتراتی مازاد بر نیاز گیاه دارای پتانسیل جهت آبشویی نیتروژن نیتراتی هستند. نتایج حاصل از کاربرد مدل تلفیقی الگوریتم ژنتیکـ شبکه‌های عصبی مصنوعی و آنالیز حساسیت ویژگی‌های ورودی آن نشان داد که در حرکت نیتروژن نیتراتی ویژگی‌های فیزیکی خاک به نسبت ویژگی‌های شیمیایی اهمیت بیش‌تری دارند به طوری که چگالی ظاهری، درجه انقباض‌پذیری و عمق خاک به ترتیب با 36، 16 و 16 درصد از مؤثرترین ویژگی‌ها در حرکت و انتقال نیتروژن نیتراتی در نیم‌رخ خاک هستند. در نهایت خاک‌های تحت آبیاری رودخانه به نسبت دو منطقه دیگر دارای بافت شنی تر و مقدار نیتروژن نیتراتی بالاتری (8/9 میلی‌گرم در کیلوگرم خاک) بودند که این نشان‌دهنده پتانسیل بالای این منطقه در آبشویی نیترات است. کلمات کلیدی : نیتروژن نیتراتی خاک، نیاز خالص آب آبیاری، هدر رفت نیترات، الگوریتم ژنتیک، شبکه‌های عصبی مصنوعی، آنالیز حساسیت

ارتقاء امنیت وب با وف بومی