تاثیر شیب زمین و پوشش گیاهی بر ذخیره سطحی و رواناب در خاک های درز و شکاف دار در آبیاری بارانی
چکیده
از آنجا که کشور ما در منـطقه ای کم آب و کم باران قرار دارد، باید از روش هایی برای آبیاری استفاده شود که بازدهی آب آبیاری افزایش یابد. با توجه به اهمیت این موضوع در سال های اخیر دولت سرمایه گذاری های کلان و اعتبارات گسترده ای را در راستای گسترش فناوری های صحیح کاربرد آب، به ویژه آبیاری بارانی، انجام داده است. در طراحی روش های مختلف آبیاری بارانی، غالباً شدت نفوذ نهایی خاک در تعیین حداکثر شدت پاشش آبپاش ها و مدت آبیاری مورد استفاده قرار می گیرد. رواناب سطحی و بازده آبیاری تحت تأثیر نفوذ آب به خاک قرار دارند. در هر آبیاری، امکان ذخیره مقداری آب در سطح زمین بدون ایجاد رواناب وجود دارد. مقدار ذخیره سطحی به عواملی نظیر شیب زمین، پوشش گیاهی و زبری خاک بستگی دارد. با توجه به این نکته می توان علاوه بر آبی که در خاک نفوذ می کند، مقداری آب نیز در سطح خاک ذخیره نمود، بدون اینکه هرزآب ایجاد شود. ذخیره سطحی یکی از فاکتورهای موثر بر مقدار رواناب و نفوذ می باشد. در خاک های رسی انقباض پذیر، با کاهش رطوبت، درز و شکاف هایی در سطح خاک ایجاد می شود که مشکلاتی را در رابطه با نفوذ آب و راندمان آبیاری ایجاد می کند. در این تحقیق با هدف بررسی تأثیر شیب زمین، پوشش گیاهی و درز و شکاف های خاک بر ذخیره سطحی و رواناب در آبیاری بارانی، یک مزرعه دارای سیستم آبیاری بارانی از نوع کلاسیک ثابت با آبپاش های متحرک دراستان مرکزی موردمطالعه قرار گرفت. دو تیمار خاک، یکی خاک معمولی با بافت لوم رسی و دیگری خاک دارای درز و شکاف با بافت لوم رسی سیلتی، دو تیمار شرایط خاک، یکی خاک کشت شده و دارای پوشش گیاهی و دیگری خاک بدون پوشش گیاهی و سه تیمار شیب طبیعی زمین شامل شیب های 1، 3 و 5 درصد و هر تیمار در سه تکرارمورد مطالعه قرار گرفتند. آزمایش ها در سه پلات آزمایشی اجرا شد. آزمایش در قالب طرح بلوک های کاملاً تصادفی انجام شد. تجزیه وتحلیل داده ها، با استفاده از نرم افزار آماری sas انجام شد. برای جمع آوری رواناب از یک قاب فلزی مربع شکل به ابعاد 2 متر در 2 متر و ارتفاع 20 سانتی مترکه در مرکز پلات آزمایشی (مرکز مربعی که در چهار رأس آن آبپاش ها نصب می شد) قرار گرفته و حدود 10 سانتی متر داخل خاک فرو می رفت و یک مخزن جمع آوری رواناب به حجم تقریبی 1/0 متر مکعب که در پایین دست قاب فلزی و در عمق مناسب خاک نصب گردیده بود، استفاده شد. با مشخص بودن شدت پخش و میزان کل آب پخش شده از طریق آبپاش های مورد مطالعه و نیز با اندازه گیری مقدار رواناب و نفوذ، میزان ذخیره سطحی به روش موازنه حجمی تخمین زده شد. همچنین اندازه گیری مستقیم ذخیره سطحی مجاز، داخل قاب فلزی بعد از تشکیل ذخیره سطحی و قبل از شروع رواناب از طریق متوسط آب جمع شده در سطح قاب فلزی انجام گرفت. نتایج نشان داد که شیب زمین و پوشش گیاهی بر رواناب و ذخیره سطحی تأثیر معنی دار دارند. ولی تأثیر درز و شکاف های خاک بر رواناب سطحی معنی دار نبود. با افزایش شیب متوسط زمین حجم و درصد رواناب افزایش یافت به طوری که درصد رواناب از 7/34% در شیب 1 درصد به 3/43% در شیب 5 درصد رسید. تأثیر شیب زمین بر مقدار ذخیره سطحی منفی بود، به طوری که در تیمارهای آزمایشی مربوط به خاک معمولی بدون پوشش گیاهی، با افزایش شیب متوسط زمین از 1 به 5 درصد، ارتفاع ذخیره سطحی محاسبه شده از 97/0 سانتی متر به 58/0 سانتی متر کاهش یافت. تأثیر پوشش گیاهی بر درصد رواناب اندازه گیری شده بیش از تأثیر وجود درز و شکاف ها در خاک بود. پوشش گیاهی رواناب جمع آوری شده را 10 درصد کاهش داد. همچنین نتایج به دست آمده از آزمایش های نفوذ انجام شده به وسیله استوانه های نفوذسنج، میزان نفوذ آب در خاک طی انجام آزمایش ها را بیش از کل عمق آب پخش شده روی زمین توسط آبپاش ها نشان داد. لذا استفاده از روش نفوذسنجی در سیستم های آبیاری بارانی برای تعیین میزان نفوذ آب به خاک مناسب نبوده و توصیه نمی شود.
اساتید راهنما و مشاور
فرهاد موسوی، بهروز مصطفی زاده فرد، اسداله محسنی موحد، اسماعیل لندی
