تأثیر آبیاری با شوری مختلف بر برخی خصوصیات خاک عامل تجمع نمک (مطالعه موردی: بیغرد شهرستان خنج)

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری علوم و مهندسی آبخیزداری- گرایش آب. دانشگده کشاورزی و منابع طبیعی- دانشگاه هرمزگان

2 استادیار و هیئت علمی، بخش مهندسی منابع طبیعی و محیط زیست، دانشکده کشاورزی ، دانشگاه شیراز

10.22034/jest.2019.24499.3370

چکیده

زمینه و هدف: شوری منابع آب و خاک در مناطق خشک و نیمه خشک از مسایلی است که کشاورزی را تحت تأثیر قرار داده و مشکلاتی را ایجاد نموده است. تأثیر نامطلوب شوری آب و خاک بر رشد و عملکرد انواع محصولات زراعی در مناطق خشک یک نگرانی جدی محسوب می شود. هدف اصلی این تحقیق بررسی اثر آبیاری با شوری‏های مختلف بر روند تغییرات برخی خصوصیات خاک در لایه سطحی خاک می‏باشد.
روش بررسی: به این منظور نمونه‏برداری در 10 زمین کشاوری تحت آبیاری با کیفیت‏های متفاوت به صورت نواری به فواصل 6 متری (15نمونه) انجام گرفت. پارامترهای هدایت الکتریکی، رطوبت زراعی و رطوبت اشباع برای هر نمونه برداشت شده، اندازه‏گیری شد و سپس به ارزیابی عامل تجمع نمک پرداخته شد.
یافته‌ها: نتایج نشان داد بین هدایت الکتریکی عصاره اشباع خاک و شوری آب آبیاری، درصد رطوبت اشباع و ظرفیت زراعی خاک در تمامی زمین‏های زراعی که به‏صورت نواری نمونه‏برداری شده بود رابطه معناداری با R2>90 وجود دارد. همچنین نتایج نشان دهنده رابطه نمایی معناداری، بین عامل تجمع نمک و درصد رطوبت اشباع در تمامی زمین‏های کشاورزی که به‏صورت نواری نمونه‏برداری شده بود وجود دارد.
بحث و نتیجه‌گیری: به‏طورکلی نتایج این تحقیق نشان داد کهشوری خاک‏ عمدتاً تحت تأثیر کیفیت آب‏های آبیاری می‏باشند و همچنین آبیاری با آب نامطلوب بر روی تغییر خصوصیات فیزیکی خاک تاثیرگذار بوده است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


 

 

 

 

 

علوم و تکنولوژی محیط زیست، دورهبیست و یک، شماره چهار، تیرماه 98

 

تأثیر آبیاری با شوری مختلف بر برخی خصوصیات خاک عامل تجمع نمک

 (مطالعه موردی: بیغرد شهرستان خنج)

 

احسان کمالی مسکونی [1]

سیدفخرالدین افضلی [2]

fafzali@gmail.com

تاریخ دریافت: 08/11/1395

تاریخ پذیرش:21/03/1396

 

چکیده

زمینه و هدف: شوری منابع آب و خاک در مناطق خشک و نیمه خشک از مسایلی است که کشاورزی را تحت تأثیر قرار داده و مشکلاتی را ایجاد نموده است. تأثیر نامطلوب شوری آب و خاک بر رشد و عملکرد انواع محصولات زراعی در مناطق خشک یک نگرانی جدی محسوب می شود. هدف اصلی این تحقیق بررسی اثر آبیاری با شوری‏های مختلف بر روند تغییرات برخی خصوصیات خاک در لایه سطحی خاک می‏باشد.

روش بررسی: به این منظور نمونه‏برداری در 10 زمین کشاوری تحت آبیاری با کیفیت‏های متفاوت به صورت نواری به فواصل 6 متری (15نمونه) انجام گرفت. پارامترهای هدایت الکتریکی، رطوبت زراعی و رطوبت اشباع برای هر نمونه برداشت شده، اندازه‏گیری شد و سپس به ارزیابی عامل تجمع نمک پرداخته شد.

یافته‌ها: نتایج نشان داد بین هدایت الکتریکی عصاره اشباع خاک و شوری آب آبیاری، درصد رطوبت اشباع و ظرفیت زراعی خاک در تمامی زمین‏های زراعی که به‏صورت نواری نمونه‏برداری شده بود رابطه معناداری با R2>90 وجود دارد. همچنین نتایج نشان دهنده رابطه نمایی معناداری، بین عامل تجمع نمک و درصد رطوبت اشباع در تمامی زمین‏های کشاورزی که به‏صورت نواری نمونه‏برداری شده بود وجود دارد.

بحث و نتیجه‌گیری: به‏طورکلی نتایج این تحقیق نشان داد کهشوری خاک‏ عمدتاً تحت تأثیر کیفیت آب‏های آبیاری می‏باشند و همچنین آبیاری با آب نامطلوب بر روی تغییر خصوصیات فیزیکی خاک تاثیرگذار بوده است.

واژه­های کلیدی: درصد رطوبت اشباع خاک، ظرفیت زراعی، پتانسیل شوری خاک، شوری آب آبیاری.

 

 

J. Env. Sci. Tech., Vol 21, No.4,June, 2019

 

 

 

 

 


Effect of irrigation with different salinities on some soil characteristics and salt concentration factor

(Case study: Bighard, Khonj)

 

Ehsan Kamali Maskooni[3]

Seyed Fakhraddin Afzali[4]*

fafzali@gmail.com

 

Admission Date:June 11, 2017

Date Received: January 27, 2017

 

Abstract

Background and Objective: Existence of water and soil salinity resources in arid and semiarid areas is an issue that affects agriculture and poses many problems. The adverse effect of water and soil salinity on growth and function of various crops in arid areas is a serious concern. The main objective of this study was to survey the impact of irrigation with different salinities on the changes in some soil properties in top soil.

Method: For this purpose, 10 land transects in farmlands with different quality of irrigation were sampled at intervals of 6 m (15 samples). Parameters of electrical conductivity, field moisture content and saturation water content were measured for each sample, and then the salt concentration factor (SCF) was evaluated.

Findings: The results showed that there is a significant relationship (R2>90) between ECe and ECw and between saturation water content and field moisture content in the whole lands which underwent transect sampling. The results also indicated that there is a significant relationship (R2>90) between the SCF and saturation water content in the whole lands that underwent transect sampling.

Discussion and Conclusion: In general, the results of this study indicated that soil salinity was mainly influenced by water quality and poor water quality could change the physical properties of soil.

Keywords: Saturation water content, Field moisture content, Soil salinity potential, Water electrical conductivity.

 

مقدمه

 

شوری پس از خشکی از مهم‏ترین و متداول‏ترین تنش‏های محیطی در سطح جهان و از جمله ایران می‏باشد (1). بخش قابل توجهی از اکوسیستم‏های طبیعی و زراعی دنیا تحت تنش شوری قرار داشته (2) و خاک‏های تحت تأثیر شوری در بیش از 100 کشور جهان با خصوصیات و گستردگی‏های متفاوت وجود دارند (3). بر اساس آمارموجود، بالغ بر 6/10 میلیارد مترمکعب از آب‏های سطحی در کشور ایران شامل آب‏های شور و لب‏شور می‏باشد (4). همچنین با توجه به گزارش تاس و همکاران (2008)، مساحت خاک‏های تحت تأثیر شوری در حدود یک میلیارد هکتار برآورد شده است(5) و این درحالی است که وجود منابع آب و خاک شور در مناطق خشک و نیمه خشک از مسایلی است که کشاورزی را تحت تأثیر قرار داده و مشکلاتی را ایجاد نموده که حل این مشکل مستلزم پایش شوری خاک در مراحل مختلف آبیاری و اعمال مدیریت آگاهانه در کاهش اثرات شوری می‏باشد (6).

مطالعات مختلفی در ارتباط با تأثیر مدیریت و آبیاری با کیفیت‏های مختلف بر شوری خاک و همچنین برخی خصوصیات فیزیکی خاک انجام گرفته است که در ادامه به چند نمونه پرداخته شده است:

فرانکو و همکاران (2000) در تحقیقی 5/2 ساله نشان دادند استفاده از آب شور (دسی زیمنس بر متر26/4) در مقایسه با شوری کم (دسی زیمنس بر متر8/0) برای آبیاری، تأثیر بیش‏تری در شور شدن خاک دارد(7). قادری و همکاران (2001) در تحقیقی به بررسی اثر آبیاری سطحی با آب شور به شوری و اسیدیته خاک پرداختند و اعلام نمودند پس از یک فصل آبیاری با آب شور، شوری و اسیدیته خاک افزایش یافته و شوری در 15 سانتی‏متری فوقانی خاک بیش‏تر شده است(8). رحیمیان و همکاران (1391) برآورد شوری نیم‏رخ خاک بر اثر شوری آب زیرزمینی در دشت آزادگان را مورد بررسی قرار داده‏اند که نتایج آن‏ها نشان داد شوری پروفیل خاک تا حد زیادی وابسته به شوری آب زیرزمینی بوده و این وابستگی‏ها با افزایش عمق خاک از سطح زمین، افزایش یافته است(9). سجادی و همکاران (1391) تأثیر کیفیت آب آبیاری بر خصوصیات خاک در دشت رباط شهربابک را مورد ارزیابی قرار داده‏اند که نتایج بدست آمده از تحقیقات آن‏ها بیان‏گر آن می‏باشد که خصوصیات شیمیایی خاک‏ها بیش‏تر از پارامترهای فیزیکی و حاصل‏خیزی، تحت تأثیر کیفیت آب آبیاری قرار گرفته است(10).

گراتن و همکاران (1996) طی مطالعه‏ای که بر روی آب‏های با هدایت الکتریکی بالا داشتند به این نتیجه رسیدند آب‏هایی که هدایت الکتریکی آن‏ها بیش از 3 دسی‏زیمنس بر متر باشند از لحاظ آبیاری دارای محدودیت شدید می‏باشند، البته می‏توان از آب‏هایی با شوری بالاتر هم برای آبیاری استفاده کرد که شرایط استفاده از آن‏ها را نوع محصول، خصوصیات خاک، روش‏های مدیریت آبیاری، وضعیت اقلیمی و برخی روش‏های مدیریت خاک تعیین می‏کند(11).

دالتون و پوس (1990) در تحقیق خود بر روی اثرات آبیاری با آب‏های نامناسب به این نتیجه رسیدند که مهم‏ترین اثرات املاح آب بر خاک اثر فیزیکی است که منجر به کاهش قابلیت نفوذ آب در خاک می‏شود(12). کیفیت نامناسب آب آبیاری و شوری آن می‏تواند نفوذ آب در خاک را کاهش داده و به‏طور غیر مستقیم بر میزان محصول نیز تأثیر بگذارد (13).

در تحقیقی توسط میاموتو و چاکون (2006) ارزیابی شور شدن اراضی با استفاده از خصوصیات خاک و آب آبیاری توسط فاکتور SCF و معادلات تجربی بیان شده است که از فاکتور‌های فیزیکی خاک نظیر رطوبت زراعی خاک و رطوبت اشباع خاک برای محاسبه پتانسیل شوری خاک استفاده نمودند و به این نتیجه رسیدند که بین فاکتور تجمع نمک و رطوبت اشباع خاک یک رابطه نمایی با همبستگی بالایی وجود دارد(14).

موران و همکاران (2001) در تحقیقات خود به این نتیجه رسیدند که آبیاری با کیفیت نامناسب آب، بسته به کیفیت و میزان آب مصرفی و سیستم آبیاری بر روی خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک اثرات متفاوتی دارد. آزمایشات انجام شده بر روی خاک‏هایی که با آب شور با درصد سدیم بالا، آبیاری شده‏اند، نشان داد که با افزایش شوری، غلظت سدیم و کلسیم در عصاره اشباع خاک، افزایش و هدایت الکتریکی خاک کاهش می‏یابد(15). آرگوسا و همکاران (2011) شوری خاک را در ارتباط با خصوصیات فیزیکی خاک و مدیریت آبیاری در 4 منطقه تحت آبیاری نواحیه مدیترانه‏ای را مورد بررسی قرار دادند که نتایج آن ها نشان داد که شوری خاک عمدتاً تحت تأثیر شوری آب آبیاری و کیفیت آن قرار داشته و شوری آب زهکشی عمدتاً تحت تأثیر شوری خاک و کیفیت آب آبیاری قرار داشته است(16).

فیضی (1392) در تحقیقی به بررسی اثر کیفیت و مدیریت آب بر ویژگی‏های شیمایی خاک پرداخته است که نتایج این تحقیق نشان داده به‏طور کلی شوری آب آبیاری باعث افزایش روند انباشت نمک در خاک شده ولی مدریت آبیاری و اعمال آب‏شویی باعث کاهش روند افزایش شوری خاک در طول فصل زراعی شده است(17).

حوری و همکاران (1394) به بررسی اثر کم آبیاری و شوری آبیاری بر توزیع شوری خاک پرداخته‏اند که نتایج آن‏ها نشان داد میزان شوری خاک رابطه مستقیم و معنی‏داری با هدایت الکتریکی آب آبیاری داشته و همچنین شوری خاک با افزایش عمق خاک کاهش یافته است(18).

هدف این تحقیق بررسی اثر آبیاری با کیفیت‏های مختلف بر روند تغییرات برخی خصوصیات خاک در لایه سطحی خاک و همچنین تعیین معادله تجربی همبستگی بین عامل تجمع نمک و درصد رطوبت اشباع برای داده‏هایی که از تمامی زمین‏های زراعی جمع‏آوری شده‏اند، می‏باشد.

روش بررسی

منطقه مورد مطالعه

این تحقیق در جنوب استان فارس و در دشت خنج واقع در 300 کیلومتری جنوب شیراز انجام شده است. منطقه مورد مطالعه در طول "35 ، '38 ، °53 تا "30 ، '55 ، °53 شرقی و عرض "23.8 ، '51 ، °27 تا "14.8 ، '45 ، °27 شمالی واقع می‏باشد که حدود 1044 متر از سطح دریا ارتفاع داشته و میانگین بارش سالیانه آن 250-300 میلی‏متر می‏باشد. در ضلع شمالی این دشت، دریاچه فصلی خنج با مساحت حدود 2500 هکتار وجود دارد که سیلاب‏های فصلی آبراهه‏های ورودی به دشت را در خود جای می‏دهد. آب این دریاچه به دلیل دمای بالای محیط و تبخیر زیاد در منطقه شور بوده و منابع آب زیرزمینی دشت را هم تحت تأثیر قرار داده است به‏طوری که اراضی کشاورزی که با آب چاه‏های موجود آبیاری می‏شوند به مرور زمان شور شده‏اند. از طرفی سد بیغرد در سال 1387 توسط سازمان جهاد کشاورزی مطالعه و اجرا شده است که می‏تواند در هر بار آبگیری حجمی معادل 500 هزار متر مکعب سیلاب‏های فصلی را در خود نگه دارد (شکل- 1). با رها سازی سیلاب ذخیره شده بر آبرفت‏های زیر دست علاوه بر تغذیه سفره آب زیر زمینی، اراضی کشاورزی آبیاری و شرایط برای خاک‏شویی و اصلاح خاک فراهم می‏گردد (19). لازم به ذکر است که کیفیت آب در چاه‏های موجود در منطقه با نزدیک شدن به مسیل بهبود می‏یابد (20).

 

 

شکل 1- موقعیت جغرافیایی، محل احداث سد و چاه های موجود در بیغرد شهرستان خنج

Figure 1- Geographical Situation, dam’s construction place and the wells in Bighard dam

 


روش تحقیق

 

به منظور دست‏یابی به اهداف این تحقیق از آب و خاک در محدوده مورد مطالعه نمونه‏برداری صورت گرفت و نمونه‏ها مورد بررسی و تجزیه و تحلیل قرار گرفتند. نحوه انتخاب نمونه‏ها و پارامترهای اندازه‏گیری شده و روش تحلیل داده‏ها به شرح زیر می‏باشد:

الف- بررسی هدایت الکتریکی آب (ECw)

در این تحقیق با توجه به پراکندگی منابع آب موجود در منطقه‏ی مورد مطالعه که از کیفیت‏های متفاوتی برخوردار بودند جهت بررسی هدایت الکتریکی آب موجود در منطقه از مخزن سد بیغرد و تعداد 9 حلقه چاه پس از 45 دقیقه پمپاژ نمونه‏برداری انجام گرفت. نمونه‏های برداشت شده در شیشه‏های سربسته و رنگی نگهداری و پس از چند ساعت به آزمایشگاه منتقل شدند و قابلیت هدایت الکتریکی (ECw) برای هر یک از نمونه‏ها به وسیله هدایت سنج الکتریکی اندازه‏گیری شد.

ب- نمونه‏برداری خاک

جهت بررسی برخی از خصوصیات خاک از زمین‏های زراعی که تحت آبیاری (7 قطعه زمین تحت گشت گندم و 3 قطعه زمین تحت خرما کاری بود) با هر یک از چاه‏ها آب و مخزن سد بودند نمونه‏های خاک برداشته شد به این‏گونه که در هر زمین زراعی نواری به طول 90 متر زده شد و به فواصل 6 متری نمونه‏های خاک از عمق 0-20 سانتی‏متری برداشت شدند (برای هر نوار 15 نمونه) و سپس با انتقال نمونه‏ها به آزمایشگاه برخی از خصوصیات شیمیایی و فیزیکی خاک شامل: قلیاییت خاک (pH)، هدایت الکتریکی عصاره اشباع خاک(ECe) به وسیله هدایت‏سنج الکتریکی (21)، درصد رطوبت اشباع خاک (SWC) و ظرفیت زراعی (FM) با استفاده از دستگاه صفحه فشار اندازه‏گیری شدند.

و در نهایت عامل تجمع نمک با استفاده از فرمول زیر محاسبه گردید (14):

(1)       

 

که در آن SCF  فاکتور تجمع نمک، ECe هدایت الکتریکی عصاره اشباع خاک و ECw هدایت الکتریکی آب آبیاری می‏باشند. سپس روابط بین شوری آب آبیاری و خصوصیات خاک، روند تغییرات هر یک از پارارمترهای اندازه‏گیری شده در هر زمین زراعی در طول نوار مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفتند. در نهایت جهت رسیدن به یک معادله تجربی همبستگی بین فاکتور تجمع نمک و درصد رطوبت اشباع را برای داده‏هایی که از تمامی زمین‏های زراعی جمع‏آوری شده بودند، مورد بررسی قرار گرفت. تجزیه و تحلیل داده‏ها با استفاده از نرم افزارهای SPSS و Excel صورت گرفت.

یافته‏ها

 

جدول 1- اطلاعات مربوط به کیفیت‏ها آب آبیاری و پارامترهای اندازه گیری شده در زمین های زراعی را نشان می‏دهد.

Table 1- Data concerning the qualities of irrigation water and the parameters measured in the cultivable lands

شماره زمین زراعی

 

منابع آب

عصاره اشباع خاک

نوع کشت

هدایت الکتریکی آب آبیاری

درصد رطوبت اشباع

هدایت الکتریکی خاک

 

ECw (dSm-1 )

(Kg Kg -1)

CV (%)

ECe (dSm-1 )

Max.C

CV (%)

1 (منبع آبیاری سد)

گندم

75/1

469/0

82/10

61/4

12/5

67/6

2

گندم

08/5

405/0

38/2

48/8

06/9

90/2

3

گندم

21/5

481/0

19/3

03/9

01/10

37/6

4

گندم

68/6

393/0

4

92/8

49/10

55/5

5

خرما

17/7

334/0

85/2

79/6

30/8

49/10

6

گندم

48/6

391/0

09/1

66/9

43/10

94/3

7

خرما

44/6

330/0

17/3

60/4

10/5

81/9

8

گندم

49/5

436/0

02/2

20/9

88/9

55/3

9

گندم

91/9

519/0

81/1

67/15

01/17

39/4

10

خرما

62/9

565/0

74/4

55/8

15/9

93/3

میانگین

 

38/6

380/0

60/3

9/5

8/12

76/5

 

 

جدول (1) نتایج بدست آمده از تجزیه و تحلیل نمونه‏های برداشت شده از خاک به انضمام کیفیت آب آبیاری مورد استفاده برای هر یک از زمین‏های زراعی را بیان می‏کند. اطلاعات این جدول نشان می‏دهد میانگین ضریب تغییرات برای درصد رطوبت اشباع خاک 60/3% می‏باشد که این ضریب تغییرات برای شوری خاک 76/5% بدست آمده است. نتایج آن نیز نشان می‏دهد بیش‏ترین میزان شوری خاک(ECe) را زمین زراعی شماره 9 به خود اختصاص داده که علت این میزان شوری، نزدیک بودن منبع آب آبیاری آن به دریاچه شور خنج می‏باشد که پس از آبیاری با آب شور باعث افزایش شوری(ECe) در لایه‏های سطحی خاک شده است که با نتایج کمالی و همکاران (2014) که به بررسی تاثیر آبیاری سیلابی بر خصوصیات خاک در اراضی زیر دست سد بیغرد پرداخته بودند یکی بدست آمده است(19). کم‏ترین میزان شوری خاک و آب آبیاری مربوط به زمین زراعی شماره 1 می‏باشد که علت آن نزدیک بودن به محل سد می‏باشد و نسبت به سایر منابع آب از کیفیت و کمیت بهتری برخوردار بوده است (20). علاوه بر آن نتایج آنالیز کیفیت آب‏های آبیاری نشان می‏دهد که به‏طور کلی متوسط شوری آب‏های آبیاری در منطقه مورد مطالعه 38/6 دسی زیمنس بر متر است که بین 08/5 تا 91/9 دسی زیمنس بر متر متغیر است. علاوه بر آن نتایج نشان می‏دهد که اکثر آب‏های آبیاری دارای شوری بیش از حد مجاز برای کشاورزی می‏باشد به‏طوری که برخی از آب‏های آبیاری برای رشد و عملکرد گندم محدودیت جدی دارند.

 

 

 تجزیه تحلیل همبستگی بین پارامترهای خاک

برای ارزیابی و بررسی همبستگی بین پارامترهای خاک از 6 زمین زراعی که دارای کشت یکسانی بوده و توسط چاه‏های موجود در منطقه مورد آبیاری قرار می‏گرفتند استفاده شده است که نتایج آنالیز آن‏ها به شرح ذیل می‏باشد:

 

 

جدول 2- ماتریس ضرایب همبستگی بین پارامترهای خاک

Table 2- Correlation coefficients matrix between the soil parameters

 

هدایت الکتریکی خاک

ظرفیت زراعی

درصد رطوبت اشباع خاک

pH

هدایت الکتریکی خاک (dSm-1 )

1

 

 

 

ظرفیت زراعی (Kg Kg -1)

71/0**

1

 

 

درصد رطوبت اشباع خاک (Kg Kg -1)

75/0**

86/0**

1

 

pH

42/0-*

-24/0

-24/0

1

**  معنی داری در سطح 1 درصد

*    معنی داری در سطح 5 درصد

 

 

بررسی همبستگی بین خصوصیات خاک با یکدیگر بیان‏گر آن است که یک همبستگی مثبت بین شوری خاک با درصد رطوبت اشباع و ظرفیت زراعی در سطح اطمینان 1 درصد و همچنین بین pH خاک و شوری یک همبستگی منفی در سطح اطمینان 5 درصد وجود دارد(جدول- 2).

 

 

جدول 3- نتایج تجزیه و تحلیل آماری پارامترهای خاک

Table 3- The results from analyzing statistically the soil parameters

9

8

6

4

3

2

شماره زمین زراعی

67/15a

2/9b

66/9b

92/8b

03/9b

48/8 b

هدایت الکتریکی خاک(dSm-1 )

20/0a

17/0c

16/0d

13/0f

18/0b

14/0 e

ظرفیت زراعی (Kg Kg -1)

519/0a

436/0c

391/0d

393/0d

481/0b

405/0cb

درصد رطوبت اشباع خاک (Kg Kg -1)

33/6d

50/7b

99/6c

81/7a

79/7a

35/6 d

pH

حروف مشابه نشان دهنده عدم تفاوت معنی‏داری در سطح اطمینان 1 درصد می‏باشد

 

 

جدول (3) نتایج تجزیه و تحلیل آماری پارامترهای خاک و همچنین تقاوت میانگین‏ پارمترهای بدست آمده بین زمین‏های زراعی را بیان می‏کند. نتایج بدست آمده از این جدول نشان می‏دهد تفاوت معنی‏داری بین میانگین پارامترهای هدایت الکتریکی عصاره اشباع خاک، ظرفیت زراعی و درصد رطوبت اشباع خاک زمین زراعی شماره 9 با سایر زمین‏ها وجود دارد. همچنین بین میانگین ظرفیت زراعی تمامی زمین‏های زراعی در سطح اطمینان 1 درصد اختلاف معنی‏‏داری وجود دارد. علاوه برآن نشان می‏دهد که بین میانگین هدایت الکتریکی تمامی زمین‏های زراعی به استثناء زمین زراعی شمار 9 اختلاف معنی‏داری در سطح اطمینان 1 درصد وجود دارد.

 

 

 

 

شکل 2- روند تغییرات پارامترهای خاک در طول نوار برای  زمین‏های زراعی (2، 3، 4، 6، 8 و 9) که دارای کشت(خرما) یکسانی بوده و توسط چاه‏های موجود در منطقه مورد آبیاری قرار گرفته‏اند(الف) درصد رطوبت اشباع خاک، (ب) ظرفیت زراعی خاک و (ج) هدایت الکتریکی عصاره اشباع خاک

Figure 2- The soil parameters changes process in the length of the strip for the cultivable lands (Nos. 2, 3, 4, 6, 8 and 9) where the date field was monotone and irrigated with the regional wells. A) Soil saturation moisture percent, B) Soil field content and C) Soil saturation extract electrical conductivity.

 

 

شکل (2) روند تغییرات پارامترهای خاک در طول نوار برای هریک از 6 زمین زراعی که از لحاظ نوع کشت (خرما) و منبع آبیاری (چاه) یکسان بوده‏اند را نشان می‏دهد. با توجه به شکل (2-الف و ب) روند تغییرات درصد رطوبت اشباع و ظرفیت زراعی خاک در طول نوار برای هر یک از زمین‏های زراعی تغییرات چندانی نداشته است که بیان کننده یکسان بودن این پارامترها در سطح زمین‏های زراعی می‏باشد. همچنین روند تغییرات هدایت الکتریکی خاک نشان می‏دهد که مقدار آن در طول نوارها دارای نوساناتی بوده است و روندی افزایشی را در طول نوارها داشته‏اند (شکل2-ج) که در یک تحقیق میاموتو و چاکون (2006) نیز روند تغییرات ظرفیت زراعی، درصد رطوبت اشباع و هدایت الکتریکی خاک را مورد بررسی قرار داده‏اند که نتایج آن‏ها نشان داد این روند تغییرات در زمین‏هایی، با کاربرهای مختلف، متفاوت بدست می‏آید(14).

 

 

 

 

شکل3- همبستگی بین هدایت الکتریکی عصاره اشباع خاک با (الف) هدایت الکتریکی آب آبیاری، (ب) درصد رطوبت اشباع و (ج) ظرفیت زراعی خاک

Figure 3- The correlation between the soil saturation extract electrical conductivity and irrigation water salinity, saturation water content and soil’s FM.

 

 

شکل(3) همبستگی بین هدایت الکتریکی عصاره اشباع خاک و شوری آب آبیاری، درصد رطوبت اشباع و ظرفیت زراعی خاک را برای هریک از 6 زمین زراعی که از لحاظ نوع کشت (خرما) و منبع آبیاری (چاه) یکسان بوده‏اند را نشان می‏دهد. با توجه به آن می‏توان نتیجه گرفت بین داده‏های هدایت الکتریکی عصاره اشباع خاک و شوری آب آبیاری، درصد رطوبت اشباع و ظرفیت زراعی خاک در سطح 05/0 رابطه معنی‏دار درجه دومی با ضریب همبستگی به ترتیب 98، 90 و 87 وجود دارد که این همبستگی در تحقیقات میاماتو و چاکون (2006) به صورت یک رابطه نمایی بدست آمده است.

همبستگی بین فاکتور تجمع نمک و رطوبت اشباع خاک

شکل (4) وجود یک رابطه  معنادار در سطح 001/ بین تجمع نمک و رطوبت اشباع خاک را نشان می دهد. باتوجه به رابطه موجود بین فاکتور تجمع نمک و رطوبت خاک  معادله تجربی  با  همبستگی قوی (93/0:R2) به دست آمد.

(2)   

SCF=a(SWC)2 + b(SWC) + c

که در این معادله a، b و c ضرایب، SWC رطوبت اشباع خاک و SCF فاکتور تجمع نمک می‏باشد، میاموتو و چاکون (2006) به بیان رابطه‏ای بینSWC  و SCF پرداختند که نتایج آن‏ها نشان داد که بین درصد رطوبت اشباع و فاکتور تجمع نمک یک رابطه نمایی وجود دارد.

 

 

 

 

شکل 4- همبستگی بین فاکتور تجمع نمک و رطوبت اشباع خاک

Figure 4- The correlation between salt concentration factor and saturation water content

 


بحث و نتیجه‏گیری

 

پس از تجزیه و تجلیل داده‏های هر یک از نوار‏ها و تعیین معادله‏های داده‏های حاصل از شوری و خصوصیات فیزیکی اندازه‏گیری شده در خاک برای منطقه مورد مطالعه الگوی خاصی مشاهده نشد این درحالی است که میاموتو چاکون (2006) در منطقه‏‏ای در تگزاس در زمین‏های گلف پوشیده از چمن به صورت نواری نمونه‏‏برداری و در انتها نوارها را بر اساس روند تغییرات رطوبت زراعی، رطوبت اشباع و هدایت الکتریکی خاک نسبت به فاصله و همچنین وجود یا عدم وجود معنی‏دار بودن بین داده‏ها، آن‏ها را در چهار الگو تقسیم بندی کردنده‏اند. علاوه بر آن رحیمیان و همکاران (1391) با بررسی تأثیر کیفیت آب آبیاری بر خصوصیات خاک در دشت رباط شهربابک به این نتیجه رسیدند که شوری خاک‏ها عمدتاً تحت تأثیر کیفیت آب‏های آبیاری می‏باشند و همچنین آبیاری با آب نامطلوب تأثیر زیادی بر تغییر خصوصیات فیزیکی خاک ندارد(9).

با توجه به داده‏های موجود، FM در تمامی نوارها میزان رطوبت زراعی تغییراتی نداشت و تقریباً ثابت بود که نشان می‏دهد بافت خاک در هر یک از نوارها یکسان بوده و تغییراتی نداشته است. همچنین داده‏های بدست آمده نشان می‏دهد که یکی از دلایل تجمع کم نمک در عمق سطحی سبک بودن خاک منطقه یا به عبارتی بافت خاک منطقه بوده که این بافت، شنی و شنی‏لومی می باشد. علاوه بر آن میزان شوری خاک تقریباً در اکثر نوارها با افزایش فاصله افزایش پیدا کرده است که دو عامل باعث افزایش روند شوری در طول نوارها شده است اولاً زمان تمرکز آب برای نقاط مختلف متفاوت است و با افزایش فاصله زمان تمرکز هم افزایش پیدا می‏کند و باعث می‏شود آب به تمامی قسمت‏های زمین زراعی یکسان نرسد و نقاطی که به منبع آب نزدیک‏تر هستند آب بیش‏تری دریافت کنند و شستشوی بیش‏تری داشته باشند، ثانیاً املاح از ابتدا نوار توسط آب آبیاری شسته شده و به انتهای نوار حمل شده باشند.

همچنین نتایج این تحقیق نشان داد بین شوری خاک و رطوبت اشباع خاک رابطه درجه 2 معنی‏داری در سطح 05/0 وجود دارد. به این معنی که با افزایش رطوبت اشباع از حدود 45/0 شوری خاک افزایش می‏یابد. رابطه معنی‏داری در سطح 05/0 بین شوری خاک و ظرفیت زراعی خاک وجود دارد. که این رابطه نشان می‏دهد از رطوبت زراعی بیش از  18/0 با افزایش ظرفیت زراعی، شوری خاک افزایش می‏یابد. بین عامل تجمع نمک که نسبت بین شوری آب و خاک را نشان می‏دهد و درصد رطوبت اشباع خاک رابطه درجه 2 معنی داری در سطح 001/0 وجود دارد.

Reference

  1. Ghanbari Mofti Kolaei, H., Bahmanyar, M.A., Salek Gilani, S., Raiesi, F., 2013. The effect of different levels of saline irrigation water and some amendments on microbial respiration, and acid and alkaline phosphatase activities in the rhizosphere soil during vegetative growth of Soybean. Water and Soil Conservation, Vol. 19, pp. 1-13. (In Persian)
  2. Hafsi, C., Lakhdar, A., Rabhi, M., Debez, A., Abdelly, C., Ouerghi, Z., 2007. Interactive effects of salinity and potassium availability on growth, water status, and ionic composition of Hordeum maritimum. Plant Neutral Soil Science, Vol. 170, pp. 469-473
  3. Rengasamy, P., 2006. World salinisation with emphasis on Australia. US national Library of Medicine National Institutes of Health, Vol. 57, pp. 337-348
  4. Noshadi, M., 2013. Determination effect of salinity and irrigation management practices in both surface and underground drip irrigation methods on strawberry plants. 4th national conference of management of irrigation and drainage networks. Ahvas. Iran. (In Persian)
  5. Tóth, G., Montanarella, L., Rusco, E., 2008. Updated map of salt affected soils in the European Union threats to soil quality in Europe, European Communities, pp: 61-74.
  6. Amezkaeta, E., 2006. An integrated methodology for assessing soil salinization, a pre-condition for land desertification. Journal of Arid Environments, Vol. 67, pp. 594-606.
  7. Franco, J.A., Abrisqueta, J.M., Hernansaes, A., Moreno, F., 2000. Water balance in a young almond orchard under drip irrigation with water of low quality. Agricultural Water Management, Vol. 43, pp.  75-98.
  8. Qadir, M., Ghafoor, A., Murtaza, G., 2001. Use of saline-sodic waters through phytoremediation of calcareous saline-sodic soils. Agricultural Water Management, Vol. 50, pp. 197-210.
  9. Rahimian, M.H., Rousta, M.J., Meshkat, M.A., Goosheh, M.A., Shiran, M., 2012. Soil Salinity Profile As Affected by Saline Shallow Water Table in Azadegan Plain, Khuzestan, Iranian Journal of Soil Research, Vol, 26, pp. 381-389. (In Persian)
  10. Sajadi, M., Zeinedini, A., Mahmudi, S., 2012. Quality impacts of irrigation on soil properties and yield of pistachio in plain Robat Shahrbabak. The Iranian society of irrigation and water, Vol, 7, pp. 36-45. (In Persian)
  11. Grattan, S.R., Shannan, C., May, D.M., Mitchell J.P., 1996. Use of drainage water for irrigation of melons and tomatoes. California Agricultuer, Vol. 41, pp. 27-28.
  12. Dalton, F.N., Poss, J.A., 1990. Soil water content and salinity assessment for irrigation using time-domain reflectometry: principles and application. Acta Horticulture, Vol. 278, pp. 381-393.
  13. Stephen, R., 2002. Irrigation water salinity and crop production. Publication, Vol. 8066, pp. 1-9.
  14. Miyamoto, S., Chacon, A., 2006. Soil salinity of urban turf areas irrigated with saline water. II. Soil factors. Landscape. Urban Plan. Vol. 77, pp. 28–38.
  15. Moran, S.R., Groemewold, G., Cherry, J.A., 2001. Hydrogeologic and geochemical concepts and methods in overburden investigation for reclamations of mined land. Notrh Dakota Geological Survey Report Investigation. pp. 63,150.
  16. Aragüésa, R., Urdanozb, V., Etinc, M.C., Kirdac, H., Ltifid W., Lahloue M., Douaikf, A., 2011. Soil salinity related to physical soil characteristics and irrigation management in four Mediterranean irrigation districts. Agricultural Water Management, Vol. 98, pp. 959–966.
  17. Feizi, M., 2013. Effect of Water Quality and Managements on Soil Chemical Characteristics. Iranian Journal of Soil Research, Vol, 27, pp. 239-252. (In Persian)
  18. Alihouri, M., Naseri, A.A., Boroomand-Nasab, S., Kiani, A., 2015. Effect of deficit irrigation and water salinity on soil salinity distribution and date plants vegetative growth. Journal of water and soil resources conservation, Vol, 4, pp. 1-13. (In Persian)
  19. Kamali Maskooni, E., Amiri, I., Afzali, S.F., 2014. Soil Salinity Estimation with SCF and other traditional parameters. Indian Journal of Fundamental and Applied Life, Vol.98, pp. 506–510.
  20. Kamali Maskooni, E., Afzali, S.F., Merovat, A., Kamali, M.A., 2011. The effect of flood irrigation on soil characteristics in Bugard dam. 12th National conference of Iranian soil science, Tabris. Iran. (In Persian)
  21. Adelpour, A,A., Afzali, S.F., Kamali Maskooni, E., 2009. Investigating the Impact of Small Water Supply and Development Projects on the Quality and Quality of Groundwater Table. 12th national conference of irrigation and decreasing of evaporation. Kerman, Iran. (In Persian) 
  22. Rhoades, J.D., 1974. Drainage for salinity control. In: Shilfgaarde, J. V. (Ed.), Drainage for Agriculture.


 



1- کارشناسی ارشد، مدیریت مناطق بیابانی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه شیراز، شیراز، ایران.

2- استادیار، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه شیراز، شیراز، ایران. *(مسوول مکاتبات)

1- MSc Graduated, Faculty of Agriculture and Natural Resources, Shiraz University, Shiraz, Iran.

2- Assistant Professor, Faculty of Agriculture and Natural Resources, Shiraz University, Shiraz, Iran. *(Corresponding Author)

 

  1. Ghanbari Mofti Kolaei, H., Bahmanyar, M.A., Salek Gilani, S., Raiesi, F., 2013. The effect of different levels of saline irrigation water and some amendments on microbial respiration, and acid and alkaline phosphatase activities in the rhizosphere soil during vegetative growth of Soybean. Water and Soil Conservation, Vol. 19, pp. 1-13. (In Persian)
  2. Hafsi, C., Lakhdar, A., Rabhi, M., Debez, A., Abdelly, C., Ouerghi, Z., 2007. Interactive effects of salinity and potassium availability on growth, water status, and ionic composition of Hordeum maritimum. Plant Neutral Soil Science, Vol. 170, pp. 469-473
  3. Rengasamy, P., 2006. World salinisation with emphasis on Australia. US national Library of Medicine National Institutes of Health, Vol. 57, pp. 337-348
  4. Noshadi, M., 2013. Determination effect of salinity and irrigation management practices in both surface and underground drip irrigation methods on strawberry plants. 4th national conference of management of irrigation and drainage networks. Ahvas. Iran. (In Persian)
  5. Tóth, G., Montanarella, L., Rusco, E., 2008. Updated map of salt affected soils in the European Union threats to soil quality in Europe, European Communities, pp: 61-74.
  6. Amezkaeta, E., 2006. An integrated methodology for assessing soil salinization, a pre-condition for land desertification. Journal of Arid Environments, Vol. 67, pp. 594-606.
  7. Franco, J.A., Abrisqueta, J.M., Hernansaes, A., Moreno, F., 2000. Water balance in a young almond orchard under drip irrigation with water of low quality. Agricultural Water Management, Vol. 43, pp.  75-98.
  8. Qadir, M., Ghafoor, A., Murtaza, G., 2001. Use of saline-sodic waters through phytoremediation of calcareous saline-sodic soils. Agricultural Water Management, Vol. 50, pp. 197-210.
  9. Rahimian, M.H., Rousta, M.J., Meshkat, M.A., Goosheh, M.A., Shiran, M., 2012. Soil Salinity Profile As Affected by Saline Shallow Water Table in Azadegan Plain, Khuzestan, Iranian Journal of Soil Research, Vol, 26, pp. 381-389. (In Persian)
  10. Sajadi, M., Zeinedini, A., Mahmudi, S., 2012. Quality impacts of irrigation on soil properties and yield of pistachio in plain Robat Shahrbabak. The Iranian society of irrigation and water, Vol, 7, pp. 36-45. (In Persian)
  11. Grattan, S.R., Shannan, C., May, D.M., Mitchell J.P., 1996. Use of drainage water for irrigation of melons and tomatoes. California Agricultuer, Vol. 41, pp. 27-28.
  12. Dalton, F.N., Poss, J.A., 1990. Soil water content and salinity assessment for irrigation using time-domain reflectometry: principles and application. Acta Horticulture, Vol. 278, pp. 381-393.
  13. Stephen, R., 2002. Irrigation water salinity and crop production. Publication, Vol. 8066, pp. 1-9.
  14. Miyamoto, S., Chacon, A., 2006. Soil salinity of urban turf areas irrigated with saline water. II. Soil factors. Landscape. Urban Plan. Vol. 77, pp. 28–38.
  15. Moran, S.R., Groemewold, G., Cherry, J.A., 2001. Hydrogeologic and geochemical concepts and methods in overburden investigation for reclamations of mined land. Notrh Dakota Geological Survey Report Investigation. pp. 63,150.
  16. Aragüésa, R., Urdanozb, V., Etinc, M.C., Kirdac, H., Ltifid W., Lahloue M., Douaikf, A., 2011. Soil salinity related to physical soil characteristics and irrigation management in four Mediterranean irrigation districts. Agricultural Water Management, Vol. 98, pp. 959–966.
  17. Feizi, M., 2013. Effect of Water Quality and Managements on Soil Chemical Characteristics. Iranian Journal of Soil Research, Vol, 27, pp. 239-252. (In Persian)
  18. Alihouri, M., Naseri, A.A., Boroomand-Nasab, S., Kiani, A., 2015. Effect of deficit irrigation and water salinity on soil salinity distribution and date plants vegetative growth. Journal of water and soil resources conservation, Vol, 4, pp. 1-13. (In Persian)
  19. Kamali Maskooni, E., Amiri, I., Afzali, S.F., 2014. Soil Salinity Estimation with SCF and other traditional parameters. Indian Journal of Fundamental and Applied Life, Vol.98, pp. 506–510.
  20. Kamali Maskooni, E., Afzali, S.F., Merovat, A., Kamali, M.A., 2011. The effect of flood irrigation on soil characteristics in Bugard dam. 12th National conference of Iranian soil science, Tabris. Iran. (In Persian)
  21. Adelpour, A,A., Afzali, S.F., Kamali Maskooni, E., 2009. Investigating the Impact of Small Water Supply and Development Projects on the Quality and Quality of Groundwater Table. 12th national conference of irrigation and decreasing of evaporation. Kerman, Iran. (In Persian) 
  22. Rhoades, J.D., 1974. Drainage for salinity control. In: Shilfgaarde, J. V. (Ed.), Drainage for Agriculture.