کاهش جریان و تلفات نیترات با زهکشی کنترل شده در نواحی خشک و نیمه خشک ایران

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری گروه آبیاری و زهکشی دانشکده مهندسی علوم آب دانشگاه شهید چمران اهواز

2 استاد گروه آبیاری و زهکشی دانشکده مهندسی علوم آب دانشگاه شهید چمران اهواز

3 استاد گروه آبیاری و زهکشی دانشکده مهندسی آب وخاک پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران

4 استادیار گروه خاکشناسی دانشگاه کشاورزی و منابع طبیعی رامین

چکیده

     اقداماتی که در راستای مدیریت سطح ایستابی به منظور کاهش حجم زه­آب­ها و تلفات نیترات طی دهه اخیر انجام شده است، منجر به تضمین پایداری سیستم­های آبیاری و زهکشی و نیز حفاظت اکوسیستم­ها گردیده است. در این پژوهش دو روش مدیریت سطح ایستابی شامل زهکشی زیرزمینی آزاد و زهکشی کنترل شده در سطح 41/63 هکتار در مزارع کشت و صنعت نیشکر امام خمینی (ره) واقع در استان خوزستان، به کار برده شد. تیمار­های مورد آزمایش شامل یک تیمار زهکشی آزاد (FD)، و دو تیمار زهکشی کنترل شده با کنترل سطح ایستابی در اعماق 90 سانتی­متری (CD90) و 70 سانتی­متری از سطح خاک (CD70) بود. حجم زه­آب خروجی از زهکش­ها، غلظت ازت نیتراتی، عمق سطح ایستابی و میزان مصرف آب آبیاری در طول دوره مطالعه اندازه­گیری شد. با اجرای زهکشی کنترل شده، میزان کل جریان خروجی زهکشی تیمار­های CD70و CD90 به ترتیب به میزان 48/62 و 98/48 درصد در مقایسه با تیمار زهکشی آزاد کاهش یافت،کل میزان تلفات ازت نیتراتی در جریان خروجی از زهکش­ها در تیمار­های CD70 و CD90 به ترتیب به میزان 43/58 و 25/47 درصد نسبت به زهکشی آزاد کمتر بود، کل آب مصرفی در مزارع کنترل شده  CD70وCD90 به ترتیب به میزان 64/25 و 67/27 و درصد نسبت به مزرعه با زهکشی آزاد کاهش نشان داد. نتایج تحقیق حاضر حاکی از آن است که کاربرد زهکشی کنترل شده در مقیاس بزرگ منجر به کاهش قابل ملاحظه­ای در حجم زه­آب و تلفات مواد مغذی در نواحی خشک و نیمه خشک ایران می­گردد که افزایش منافع اقتصادی و محیط زیستی فراوانی در مقایسه با سیستم­های غیر مدیریت شده در پی خواهد داشت.
 
 

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Assistant Professor, Department of Soil Science, Agriculture Faculty, Ramin University, Khuzestan, Iran.

نویسندگان [English]

  • Adnan Sadeghilari 1
  • Hadi Moazed 2
  • Abedali Naseri 2
  • Abdolmajid Liaghat 3
  • Sirous Jaafari 4
1 Ph.D. Student, Department of Irrigation and Drainage, Faculty of Water Sciences Engineering, Shahid Chamran University of Ahwaz, Iran.
2 Professor, Department of Irrigation and Drainage, Faculty of Water Sciences Engineering, Shahid Chamran University of Ahwaz, Iran.
3 Professor, Department of Water and Soil Engineering, Agriculture Faculty, University of Tehran, Karaj, Iran.
4 Assistant Professor, Department of Soil Science, Agriculture Faculty, Ramin University, Khuzestan, Iran.
چکیده [English]

     Practices of water table management to reduce the drainage volume and nitrate losses have caused to ensure the sustainability of irrigation and protection of associated ecosystems over the past decade. In this research, two water table management methods including free conventional subsurface drainage and controlled drainage was applied in the 63.41 ha field of the Imam Khomeini's Sugarcane Agro-industry, located in Khuzestan Province. Experimental treatments were a free drainage treatment (FD) and two controlled drainage treatments with water table controls set at 90 centimeter (CD90) and 70 centimeter (CD70) below the soil surface. Drainage outflow, nitrate nitrogen concentration, water table elevation and applied irrigation water amount were measured during study period. With the usage of controlled drainage, the total drain outflow from CD70 and CD90 area was decreased 62.48 and 48.98%, respectively compared with CD. The total of nitrate-nitrogen losses in drain outflow in CD70 and CD90 treatments was 58.43% and 47.25 %, respectively less compared with CD. The total applied water was decreased in CD70 and CD90 treatments 25.64 and 27.67 % compared with CD. The results of this study indicated that large-scale application of controlled drainage systems lead to significant reduction in drainage volumes and nitrate loads as well as increase the potential for economic and environmental benefits compared to unmanaged systems in arid and semi-arid regions of Iran.
 
 

کلیدواژه‌ها [English]

  • Controlled drainage
  • Drainage volume
  • Nitrate-nitrogen losses
  • Water table management