استفاده از مدل SWAP به منظور شبیه سازی عملکرد محصول تحت مدیریتهای مختلف آبیاری با آب شور در منطقه رودشت اصفهان

STUDENT

DEGREE

YEAR

The salinity of soil and water resources is a major factor reducing agricultural production and gradually decreasing the agricultural land uses. One effective method to reduce soil salinity is to use leaching and applying appropriate irrigation management. To determine the effects of irrigation water salinity and leaching on wheat yield and salt distribution pattern in soil, a field experiment was conducted at Rudasht, east of Isfahan, on a silty clay soil, a typical soil of central part of Iran, with three irrigation water salinity of 2, 8 and 12 dS/m without leaching and with leaching levels of 4, 19 and 32% with two irrigation water management method (irrigation with uniform water quality and irrigation by non saline water (EC=2 dS/m) until germination, then using saline water) using factorial design with four replications for each treatment. The results showed as the irrigation water salinity increases the grain yield, straw yield, 1000-grain weight, crop height, spike length and leaf area index decreases significantly. Grain yield was 5891, 3717 and 2883 kg/ha respectively. An increase in grain protein was noted as the salinity of irrigation water increased. Irrigation management and leaching increase yield component and decrease grain protein, but effect of irrigation management on spike length, leaf area index and grain protein and effect of leaching on straw yield and grain protein was not significant. Irrigation management was more effective than leaching for increasing grain yield, straw yield and seed protein. In this region, wheat was found to be semi-sensitive and semi-tolerant crop in response to salinity. The coefficients A and B of the relative yield equation were obtained as 5.3 dS/m and 7.4 for the study area. As the irrigation water salinity increases the EC, CO 3 2? , Cl ? , SO 4 2+ , Ca, Mg and Na in soil decreases significantly. Minimum and maximum of soil salinity was 4.2 and 9.4 dS/m, respectively. Irrigation management decreases salinity and soil ions and leaching decreases the amount of Cl ? , SO 4 2+ and Na in soil but only effect of irrigation management in decreasing CO 3 2? , Cl ? and Na was significant. Effect of irrigation management on

شوری منابع آب و خاک یکی از مهمترین مسائلی است که علاوه بر کاهش محصولات کشاورزی به‌تدریج سطح زیر کشت را کاهش می دهد. یکی از روش‌های مؤثر برای کاهش شوری خاک، اعمال آبشویی همراه با مدیریت صحیح آبیاری است. برای تعیین اثر شوری آب آبیاری, مدیریت کاربرد آب و آبشویی بر عملکرد گندم و الگوی توزیع نمک در خاک, آزمایشی در منطقه رودشت اصفهان شامل سه تیمار شوری آب آبیاری 2، 8 و 12 دسی‌زیمنس بر متر بدون آبشویی و با سطوح آبشویی 4, 19 و 32 درصد با دو تیمار آبیاری با کیفیت آب یکنواخت و آبیاری با آب شیرین تا مرحله جوانه‌زنی گیاه و پس از آن اعمال آب شور, به صورت طرح آزمایشی بلوک های کامل تصادفی در قالب فاکتوریل با چهار تکرار در خاکی با بافت رس سیلتی در سال 85-1384 اجرا شد. از مدل SWAP برای شبیه‌سازی عملکرد گندم و توزیع نمک در خاک استفاده شد. نتایج نشان داد افزایش شوری آب آبیاری اثر معنی‌داری روی کاهش عملکرد دانه, عملکرد کاه, وزن هزار دانه, ارتفاع گیاه, طول خوشه و شاخص سطح برگ داشت. عملکرد دانه در تیمارهای شوری 2, 8 و 12 دسی‌زیمنس بر متر به ترتیب 5891, 3717 و 2883 کیلوگرم در هکتار بود. مدیریت آبیاری و آبشویی اجزای عملکرد را افزایش و میزان پروتئین دانه را کاهش داد. اما اثر مدیریت آبیاری روی طول خوشه, سطح برگ و پروتئین دانه و اثر آبشویی روی عملکرد کاه و پروتئین دانه معنی‌دار نبود. اثر مدیریت آبیاری روی تغییر مقادیر عملکرد دانه و کاه و پروتئین دانه بیشتر از آبشویی بود. گندم در منطقه مورد مطالعه در مقابل شوری نیمه حساس تا نیمه مقاوم تشخیص داده شد. حد آستانة شوری و شیب کاهش محصول به ترتیب 3/5 دسی‌زیمنس بر متر و 4/7 محاسبه شد. افزایش شوری آب آبیاری اثر معنی‌داری در افزایش شوری, بی‌کربنات, کلر, سولفات, کلسیم و منیزیم و سدیم خاک داشت. شوری خاک در تیمارهای شوری 2, 8 و 12 دسی‌زیمنس بر متر 2/4, 7/8 و 4/9 دسی‌زیمنس بر متر بود. مدیریت آبیاری مقدار شوری و یون‌های خاک, و آبشویی مقدار کلر, سولفات و سدیم خاک را کاهش داد اما تنها اثر مدیریت آبیاری بر مقدار بی‌کربنات, کلر و سدیم معنی‌دار بود. اثر مدیریت آبیاری بر تغییر میزان یون‌های خاک بیشتر از آبشویی بود. افزایش شوری آب آبیاری, میزان رطوبت خاک را افزایش و میزان کربن آلی و نیتروژن کل خاک را کاهش داد و آبشویی میزان رطوبت را کاهش داد. در تیمار آبیاری با آب 2 دسی‌زیمنس بر متر, شوری خاک با افزایش عمق زیاد شد. در تیمار آبیاری با آب 8 دسی‌زیمنس بر متر, شوری تا عمق 30 سانتی‌متر افزایش یافت, تا عمق 60 سانتی‌متر کاهش یافت و پس از آن ثابت ماند. در تیمار آبیاری با آب 12 دسی‌زیمنس بر متر, شوری خاک تا 30 سانتی‌متر افزایش یافت و پس از آن کم شد. مدیریت آبیاری و آبشویی الگوی توزیع نمک را تغییر دادند و آبشویی باعث شد املاح در عمق‌های بیشتر خاک تجمع پیدا کنند. نتایج نشان داد اثر متقابل مدیریت آبیاری و آبشویی ابزار مناسبی برای مدیریت خاک به منظور کاهش شوری خاک و افزایش محصول گندم در این منطقة خشک است. مدل SWAP به داده‌های ورودی عمق توسعة ریشه و شوری آب آبیاری حساسیت کم (متوسط ضریب حساسیت 8) و به پارامترهای هواشناسی, مشخصات هیدرولیکی لایه‌های سطحی خاک, شاخص سطح برگ و میزان آب آبیاری حساسیت متوسط (متوسط ضریب حساسیت 27) دارد. بیشترین حساسیت مدل برای شبیه‌سازی عملکرد محصول, تغییر 50%- در پارامتر ورودی میزان آب آبیاری (ضریب حساسیت 129), و کمترین حساسیت آن به تغییر 50%- درجه حرارت حداکثر