نوسانات سطح ایستابی، شدت زهکشی و دینامیک نیتروژن در اراضی زیر کشت نیشکر با سیستم زهکشی کنترل شده

نوع مقاله : مقالات پژوهشی

نویسندگان

چکیده

در نواحی خشک و نیمه خشک، زهکشی کنترل شده یک گام منطقی جهت بهبود مدیریت آب در اراضی کشاورزی تحت آبیاری و کاهش اثرات زیست محیطی ایجاد شده با جریان زهکشی زیرزمینی می باشد. زهکشی کنترل شده مدت هاست که در نواحی مرطوب تجربه شده است. در این تحقیق یک سیستم زهکشی کنترل شده در جنوب غربی ایران، در طول فصل رشد نیشکر به عنوان یک استراتژی برای مدیریت مداوم سطح ایستابی با هدف بهینه سازی مصرف آب، کاهش زهکشی بیش از حد لزوم و کاهش تلفات نیتروژن از اراضی کشاورزی مورد آزمایش قرار گرفت. جهت مطالعه امکان پذیری و اجرای مدیریت سطح ایستابی آزمایشات مزرعه ای در سطح 41/63 هکتار در قالب 3 تیمار در مزارع دارای زهکشی زیرزمینی کشت و صنعت نیشکر امام خمینی (ره) به اجرا در آمد. 3 تیمار مقایسه شده شامل یک تیمار زهکشی آزاد (FD)، و دو تیمار زهکشی کنترل شده با کنترل سطح ایستابی در عمق 90 سانتی متری (CD90) و در عمق 70 سانتی متری از سطح خاک (CD70) بود. اطلاعات جمع آوری شده شامل عمق سطح ایستابی، حجم زهکشی، غلظت ازت نیتراتی و آمونیاکی در جریان خروجی زهکش و آب زیرزمینی بود. زهکشی کنترل شده اثر معنی دار هیدرولوژیکی و زیست محیطی را در طول دوره مطالعه از خود نشان داد. کل جریان خروجی زهکشی از سطوح تیمار های CD70 و CD90 به ترتیب به میزان 48/62 و 98/48 درصد در مقایسه با تیمار زهکشی آزاد کمتر بود. میزان تلفات نیتروژن نیتراتی و آمونیاکی در جریان خروجی زهکش به ترتیب به میزان حدود 45 تا 60 و 50 تا 65 درصد نسبت به زهکشی آزاد کاهش یافت. همچنین بین غلظت نیتروژن نیتراتی و آمونیاکی موجود در زه آب و نیز آب زیرزمینی در تیمار های مختلف تفاوت معنی داری آماری مشاهده نگردید. این دانسته ها به این نکته اشاره می نماید که زهکشی کنترل شده می تواند در مقیاس بزرگ در استان خوزستان، که بیشترین سهم زهکش های زیرزمینی اجرا شده را در ایران دارا می باشد، به دلیل مزیت هایی که برای حفاظت آب و محیط زیست دارد، به کار برده شود.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Water Table Fluctuation, Drainage Rate and Nitrogen Dynamic in the Farms of Sugarcane Cropping with Controlled Drainage System

نویسندگان [English]

  • A. Sadeghilari
  • H. Moazed
  • A.A. Naseri
  • A. Mahjobi
  • A.M. Liaghat
چکیده [English]

In arid and semiarid regions, controlled drainage is the next logical step towards improving water management in irrigated agriculture and reducing the environmental impacts of subsurface drainage flow. Controlled drainage has been practiced in humid areas for a long time. In this research a controlled drainage system in Khuzestan Province, Southwest Iran was tested as a strategy for continuous water table management with the benefits of optimizing water use and reducing unnecessary drainage and nitrogen losses from agricultural fields. To study the feasibility and performance of water table management, Field experiments were carried out on a 63.41 ha with 3 treatments on the farms under subsurface drainage of Imam Khomeini's sugarcane agro-industry. 3 treatments compared consisted of a free drainage treatment (FD) and tow controlled drainage treatment with water table controls set at 90 centimeter (CD90) and 70 centimeter (CD70) below the soil surface. Collected data during a sugarcane growing season included water table depth, drained volume, nitrate-nitrogen and ammonium-nitrogen concentration in the drainage water and groundwater. Controlled drainage had a significant hydrological and environmental effect during studding period. Compared with CD, the total drain outflow from CD70 and CD90 area were 62.48 and 48.98% less, respectively. Compared with CD, the total amounts of nitrate-nitrogen and ammonium-nitrogen in drain outflow were about 45 to 60 % and 50 to 65 % less, respectively. Nitrate-nitrogen and ammonium-nitrogen concentration in the both of drainage water and groundwater did not differ significantly in all of the treatment. These data suggest that controlled drainage can be applied at big scale in the Khuzestan Province with the most installed subsurface drainage in Iran, with advantages for water conservation and environment.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Controlled Drainage
  • Free Drainage
  • Drainage Outflow
  • Nitrate-nitrogen and Ammonium-nitrogen Losses