دانلود تحقیق کشت در زمینهای شور

اصول مدیریت و شیوه ها ی به کارگیری بی خطر آب شور
هرچند کشاورزی فاریاب موجب افزایش چشمگیر عملکرد محصولات کشاورزی شده در عین حال ابیاری نامناسب و غیر کار آمدباعث به هدر رفتن آب آلودگی آبهای سطحی و زیر زمینی ،آسیب دیدن حاصل خیزی خاک و تغییر اکو لوژی مناطق وسیعی شده است در بسیاری از مناطق آلوده شدن منابع آب توسط آبیاری موجب به خطر افتادن سلامتی نسانها شده است و به میزان غیر قابل وصفی هزینه تصفیه آب برای مصارف خانگی و صنعتی را افزایش داده است در بسیاری از مناطق آبهای سطحی را توسط انواع کودها ،علف کشها آفت کش ها و نمکها آلوده شده اند مواد شیمیایی سمی بسیاری از منابع آب موجود رابرای شرب وحتی در بعضی مواد برای آبیاری نا مناسب کرده انداینگونه آلاینده هاکاربردهای تفریحی و ارزش زیبا شناسی ابهای سطحی را نیز تخریب نموده اند در عین حال محدویتهای پر هزینه ای برای کاهش فاضلابهای آلوده کننده و یا تصفیه مواد زاید قبل از تخلیه اعمال شده است یافتن محلی مناسب و قابل قبول برای تخلیه چنین فاضلاب ها یی در بعضی شرایط بخصوص در کشورهای توسعه یافته به یک معضل تبدیل شده است مخلوط کردن آبهای شور و شیرین قابلیت استفاده از مجموعه کل آب را کاهش می دهد استفاده از آبهای آلوده به منظور آبیاری استعدادتولید محصول را محدود کرده و سلامتی مصرف کنندگان اینگونه محصولات را نیز به خطر می اندازد .

برای فایق آمدن بر مشکلات فوق توسعه و به کار گیری روشهای جدید به منظور کاهش استفاده بی رویه از آب حفظ منابع محدود آب و همچنین پیدا کردن راههای بهتری برا ی استفاده موثرتری از روش ها ی موجود الزامی است بایدبا اتخاذ سیاستهای اجرایی مناسب به کار گیری سیستمهای باراندمان بالا از طریق آموزش و تعلیم کارایی آبیاری را افزایش داد استفاده مجدد از هرز آبها از جمله زه آبها و آبهای زیرزمینی شور و کم عمق برای تولید محصول باید در ارتباطی فراگیر بامدیریت اب ابیاری و برنامه های حفاظت آب و محیط زیست قرار بگیرد برای تداوم و پایداری کشاورزی فاریاب و جلوگیری از آلودگی منابع مرتبط باآن باید اقدامات موثرتری در زمینه کنترل شور ی انجام شود چنین اقدامات ی باید بر اساس شناخت فرایند های طبیعی دخیل در آبیاری و ژئوهیدرولوژی (نه صرفاً در سطح مزرعه )و درک نحوه تاثیر آنها بر کیفیت منابع آب و خاک (نه صرفاً تولید محصول) صورت پذیرند برخی روشها را می توان برای کنترل شوری در عمق ریشه گیاه به کار برد وبرخی دیگر برای کنترل شوری در واحدهای بزرگتر مدیریتی همچون پروژ ه ها ی آبیاری ،حوزه های رود خانه ها و غیره دارای کاربرد می باشند برا ی محافظت از سیستمهای بوم شناسی و زیست محیطی جانبه از جمله منابع آبهای زیر زمینی و سطحی مربوطه می توان از روشهای دیگر نیز استفاده کرد روشها ی کاربردی در سطح مزرعه معمولاًشامل شیوه های زراعی ومهندسی است که زارع این روشها را از مزرعه ای به مزرعه دیگر به اجرا در می آورد روشهای منطقه ای یا مبتنی بر سازماندهی بزرگتر معمولاً از ساز ه هاک مهندسی برای کنترل آب (هم از لحاظ آبرسانی و تخلیه ،سیستمهای جمع اوری ،استفاده مجدد ،تصفیه ویا تخلیه زه آبها تشکیل می شوند .

معمولاً بهره برداری بی خطر از آب شور در آبیاری محدود به یک را ه منحصر به فردنیست از ادغام روشها و رویکردهای گوناگون میتوان به یک سیستم مناسب در آبیاری باآب شور دست پیدا کرد ادغام مناسب این روشها بستگی به اوضاع اقتصادی ،اقلیمی ،اجتماعی و همین طور خاک شناسی و هیدروژئولوژیکی دارد لذا در اینجا هیچ عملکرد خاصی برا ی گزینش مجموعه راههای مناسب که در موقعیتهای گوناگون کار برد دارند ،ارائه نمی شود بلکه برخی اهداف مهم ،اصول و خط مشیهای مدیریت آب ،و گیاه که در هنگام استفاده از آب شور در آبیاری بایدمد نظر قرار بگیرد به عنوان راهنما مطرح شده اند
مبانی راهنمای مدیریت مدیریت شوری جنبه مهمی از کاربرد بی خطر آبیاری با آب شور را شامل می شود .این امر مستلزم آنست که نحوه تاثیر فرآیندهای هیدروژئولوژیکی بر تجمع نمک،ونیزنحوه تاثیر فعالیتهای آبیاری وکشت زرع را بر شوری آب وخاک درک نماییم.تاثیر اساسی نمک بر خاک وگیاهان ،علتها وفرایندهای اصلی شورشدن اراضی فاریاب ومنابع آب مرتبط باآن که باید مشخص شوند وبدین ترتیب کاربردهای موثر کنترل که باید توسعه یافته واجرا شوند در فصول 4و5مورد بررسی قرار گرفته اند.

برای جلوگیری از تجمع بیش از اندازه نمک در عمق ریشه به واسطه آبیاری باید آب (یا آب باران )به مقداری بیش از آب مورد نیاز ET به زمین داده می شودوحداقل به مقدار خالصی از عمق ریشه عبور نماید .این مقدار را که به صورت نسبت است ’’نیاز آبشویی’’ نامند.(Lr یا نیاز آبشویی عبارت است از نسبت آب نفوذ یافته که باید از عمق ریشه عبور نماید تا شوری را در سطح قابل قبولی نگه دارد.)در مزارعی که با مدیریت آبیاری متداول تا شرایط ماندگار آبیاری شده اند غلظت نمک آب خاک نزدیک سطح ،بدون توجه به نسبت آبشویی اصولا یکنواخت می باشد.

(نسبت آبشویی (LF) عبارت است از نسبت آب نفوذ یافته ای که واقعا از عمق ریشه عبور می کند)،ولی همانطور که LFکاهش می یابد، غلظت نمک باافزایش عمق افزایش می یابد.به همین ترتیب باکاهش نسبت آبشویی میانگین شوری عمق ریشه افزایش یافته وهنگامی که شوری از سطوح قابل تحمل فراتر رود عملکرد محصول کاهش می یابد .درباره روشهای محاسبه نیاز آبشویی وپیش بینی افت عملکرد محصول براثر شوری قبلا بحث شده است .هنگامی که محلول خاک به حداکثر سطح شوری متناسب با سیستم زراعی رسیده باشد حداقل مقدار نمکی که توسط آبیاریهای اضافی به عمق ریشه اضافه شده باید از آن خارج گردد.که این فرآیند ؛((برقراری تعادل نمک)) نامیده شده است .

برای جلوگیری از ماند آبی شدن وشوری ثانویه ،زهکشها باید آب بارندگی ،آب آبیاری وهرگونه آب اضافی که به منطقه وارد می شود واز مقدار نیاز آبی گیاه بیشتر است را تخلیه نماید.همچنین زهکشها باید برای خارج ساختن نمکهایی که درعمق ریشه تجمع می یابندمجرایی فراهم نماید تا از شوری بیش از اندازه خاک جلوگیری به عمل آید .سیستم زهکشی می بایستی سطح ایستابی را برای رشد بهینه ریشه در حد کافی پایین نگه دارد ،از جریان یافتن سفره آب زیر زمینی به داخل عمق ریشه به واسطه نیروی موئینگی ممانعت به عمل آورد ،وامکان عبور ومرور تراکتور ودیگر ماشین آلات کشاورزی را به داخل مزرعه میسر سازد .در صورت فقدان وجود زهکشی طبیعی به میزان کافی می توان از سیستمهای زهکشی مصنوعی کمک گرفت که دارای ساختاری مهندسی بوده وسطح ایستابی را طبق اصول فیزیک خاک وهیدرولیک در سطحی مطمئن نگاه می دارند.عمق مورد نیاز سطح ایستابی به منظور جلوگیری از جریان بالا رونده آب ونمک به عمق ریشه بستگی به مدیریت آبیاری داشته وبرخلاف آنچه که تصور می شود دارای مقدار ثابت نیست .

همانطور که در مباحث گذشته یاد آور شدیم ،میانگین زمانی سطح شوری در عمق ریشه بستگی به میزان تخلیه آب خاک در فاصله دو آبیاری ونسبت آبشویی دارد.

با افزایش فاصله زمانی مابین آبیاری ها وبا خشک شدن خاک ،از میزان رطوبت خاک کاسته شده وپتانسیلهای ماتریک واسمزی آب خاک با غلیظ شدن نمک ها در حجم آب باقیمانده ،کاهش می یابند .

جذب آب وعملکرد محصول محصول رابطه تنگاتنگی با زمان ومیانگین مجموع پتانسیل آب خاک برحسب عمق دارد (یعنی پتانسیل ماتریک بعلاوه پتانسیل اسمزی ).با خروج آب از خاکی که از توزیع شوری غیر یکنواختی برخوردار است پتانسیل کل آب که جذب گیاه می گردد در تمامی عمق ریشه به سمت یکنواختی میل می نماید .پس از آبیاری ریشه گیاهان ترجیحا آب را از عمقی که دارای پتانسیل آبی بالایی باشد جذب می کنند .این حالت معمولا بدین معنی است که ابتدا بیشتر جذب آب از اعماق فوقانی کم شورتر خاک صورت می پذیرد تا زمانیکه آب به میزان کافی خارج شده ومکش کل آب در عمق یاد شده به مقداری معادل مکش کل آب دراعماق پایین تر افزایش می یابد.

پس از آن آب از اعماق پایینتر (شورتر ) خاک جذب می شود وبدین ترتیب تاثیر شوری بر عملکرد محصول بیشتر می شود.این نکته تلویحا به موارد زیر اشاره دارد: برای به حداقل رساندن آثار مضر بیماری باآب شور می توان از روشهای آبیاری که تنش ماتریک را به کمترین مقدار می رسانند ،همچون آبیاری قطره ای ،استفاده کرد.

برای به حداقل رساندن تجمع نمک در اعماق پایینتر عمق ریشه می توان از نسبت آبشویی بالا گرفت وبدین ترتیب از آثار مضر تجمع نمک در اعماق کاست.

توزیع شوری در پروفیل خاک ودرجه شوری آن نیز تابعی از روش کاربرد آب ونسبت آبشویی می باشد.

عموما آبیاری بارانی در مقایسه باآبیاری غرقابی نمک بیشتری را در هر واحد حجم آبشویی برطرف می سازد .لذا در شرایط یکسان وبا فرض اینکه از سوختگی برگ ممانعت به عمل آید شوری آبی که توسط آبیاری بارانی اعمال می شود بیش از شوری آبی که توسط آبیاری غرقابی ویا ردیفی اعمال می شود خواهد بود .راندمان بیشتر دفع نمک توسط روش آبیاری بارانی را می توان به این صورت توضیح داد :نقل ومکان توسط دو فرایند توامان کانوکسیون (حرکت محلولها همراه باکل آب)و پخشیدگی (حرکت مستقل محلولها ناشی از گرادیان غلظت )معمولاًدر خاکهای آبیاری شده به روش غرقابی فرایند کانوکسیون فرایند غالب می با شد به دلیل غیر یکنواخت بودن توزیع اندازه خلل و فرج خاک جریان آب می تواند باسرعتی متغییر در ماتریکس خاک به وقوع می پیوندداین پدیده پراکندگی نامیده شده استاین امر در مواقعی که سرعت جریان زیاد بوده و توزیع اندازه خلل و فرج بزرگ است قابل ملاحظه می باشد پخشدیگی در چنین شرایطی جابجایی (برطرف نمودن )نمک را محدود می سازد خاکهایی که ترکهای بزرگ داشته و دارای ساختمان توسعه یافته ای هستند از لحاظ خواص نقل و انتقال آب و محلول متغییر میباشند این امر به دلیل آنست که خلل و فرج بزرگ خاک ،مسیر حرکت کرمهای خاکی ،منافذ حاصل از ریشه هاک قدیمی ،منافذ خاک غیره مسیرهایی هستند که آب ابتدا از آنها در خاک جریان می یابد اکثر جریان آب در خاکهای غرقابی شده بیشتر آب و نمک در حرکت خود منافذ کوچک یا منافذ بین خاک دانه ها را دور می زننددر آبیاری بارانی سرعت جریان و میزان خاک پایین تر بوده و لذا عمل دور زدن منافذ کوچک و یا منافذ بین خاکدانه ها کاهش پیدا کرده ،به این دلیل راندامان ابشویی نمک افزایش می یابد فرایندهای دیگری در ارتباط باخاک،غلظت و نقل و انتقال نمک را طی آبیاری و آبشویی خاک تحت تاثیر قرار می دهند .در اغلب خاکهای مناطق خشک ذرات رس دارای بارمنفی می باشند که می توانند انتقال یون مثبت را از طریق جذب و یا فرایندهای تبادلی به تاخیر اندازند همزمان بیشتر یونهای منفی از آن قسمت از محلول که هم جوار بأى سطح رس حاوی بارمنفی است دفع می شوند .

این امر موجب تسریع نسبی انتقال آنها می شود .یون منفی برنیز دچار فعل و انفعالات جذب شده و بدین ترتیب حرکت آنها دچار تاخیر می شود توزیع نمک در خاک تحت تاثیر شکل بستر بذر نیز می باشد در آبیاری شیاری نمکها به میزا ن بیش از اندازه ای در برخی نقاط بستر بذر تجمع می شوند اطلاعات بدست آمده از تحقیقات نشان می دهد که با طراحی شکل شیارها و بستر بذر می توان این معضل را به حداقل ممکن کاهش داد .

محققین مختلفی در مورد محل استقرار بذر واستراتژیهای آبیاری سطحی (یعنی آبیاری شیارهای یک در میان عمق آب در شیارها وغیره) که با بکار گیری آنها می توان استقرارگیاه در شرایط شوری را بهینه کرد.

بحث نموده اند استفاده ار آبیاری بارانی می توانددر آبشویی نمکهای اضافی از خاک سطحی وایجاد محیطی بأى شوری کم در لایه بالایی خاک موثر باشد.

این امر برای استقرار بذرهای حساس به شوری ضروری است هر چند مشکلات دیگری از قبیل آسیب دیدن برگها در استفاده از آبهای شور در آبیاری بارانی وجود دارد .

برای جلوگیری از بروز صدمه در جوانه هایی که سبز می شوند می توان قسمت بالاییپشته ها ی نمکدار راصاف کرد در آبیاری قطره ای معمولاً مقدار شوری در خاک زیر قطره چکانها و یامجاور آنهاست بسیار کم ودر اطراف محیط خیس شده دارای بیشترین نقدار می باشد برطرف کردن نمکی که در اطراف منطقه خیس شده تجمع یافته بایددر دراز مدت مورد توجه قرار بگیرد در آبیاری گیاهان حساس ،به دلیل اینکه برگها در موقع خیس شدن نمک را جذب میکنندنباید ازسیستم ابیاری بارانی