تأثیر آبیاری غرقابی و قطره¬ای هوشمند بر نوسانات تراز سطح آب زیرزمینی با استفاده از مدل فیزیکی
الموضوعات :محمد صالحی 1 , حميدرضا ناصري 2 , معصومه آهنگری 3 , فاطمه عسگری 4 , غلامعباس فنایی خیرآباد 5 , فرشاد علیجانی 6
1 - دانشگاه آزاد اسلامی واحد ساری
2 - دانشگاه شهید بهشتی
3 - دانشگاه ارومیه
4 - دانشگاه شهید بهشتی
5 - دانشگاه صنعتی بیرجند
6 - دانشگاه شهید بهشتی
الکلمات المفتاحية: آبیاری غرقابی آبیاری قطره¬, ای هوشمند تراز سطح آب زیر زمینی مدل فیزیکی,
ملخص المقالة :
از آنجایی که سالانه سهمی معادل70 تا 90 درصد از منابع آب قابل برداشت زیرزمینی به بخش کشاورزی اختصاص می‌یابد، با به کارگیری روش های مناسب آبیاری، علاوه بر صرفه جویی در مصرف آب می توان مانع بر هم زدن تعادل آبخوان شد. این پژوهش با هدف بررسی تأثیر دو روش متفاوت آبیاری بر تغییرات تراز سطح ایستابی انجام شد. به این منظور دو مدل آزمایشگاهی با ارتفاع دو متر و سطح مقطع 4000 سانتی متر مربع ساخته شد. پس از انتخاب گیاه (کاهو) در یک مدل از روش غرقابی و در مدل دیگر از روش قطره ای هوشمند برای آبیاری استفاده شد. آبیاری قطره ای هوشمند در این پژوهش به کمک شیر برقی و دستگاه قرائت گر انجام شد، بدین طریق که با قرار گرفتن خاک در شرایط کمتر از 35 درصد اشباع، آبیاری شروع و بیشتر از 80 درصد به صورت خودکار قطع شد. میزان نفوذ آب در این مدل ها نیز با استفاده از سنسور های رطوبت پایش شد و در نرم افزار HYDRUS/2D شبیه سازی شد. در طول یک دوره چهار ماهه تراز سطح آب زیرزمینی در مدل دارای سیستم آبیاری قطره ای هوشمند 10 سانتی متر بالا تر و میزان مصرف آب 68 درصد کمتر از سیستم غرقابی، اندازه گیری شد. این نتایج نشان داد که با جایگزین کردن آبیاری قطره ای هوشمند به جای غرقابی می توان محصولات با همان کیفیت قبلی ولی استفاده ی بسیار کمتر آب را تولید کرد که از نزولی شدن شیب هیدروگراف آبخوان ها نیز جلوگیری می نماید.
ولی¬زاده، ن.، 1386. نگرشی بر روش¬های خودکار کردن سامانه¬های آبیاری تحت فشار. کمیته ملی آبیاری و زهکشی ایران.
Akbar, G., Raine, S., McHugh, A.D. and Hamilton, G., 2015. Managing lateral infiltration on wide beds in clay and sandy clay loam using HYDRUS-2D. Irrigation science, 33,3, 177-190.
Daoxi, L., Zihui, L. and Zengjin, L., 2016. Research on water consumption characteristics of pepper under drip irrigation in greenhouse. Watering Saving Irrigation, 10, 44-46.
Dos Santos, L.N., Matsura, E.E., Goncalves, I.Z., Barbosa, E.A., Nazario, A.A., Tuta, N.F., Elaiuy, M.C., Feitosa, D.R. and de Sousa, A.C., 2016. Water storage in the soil profile under subsurface drip irrigation: Evaluating two installation depths of emitters and two water qualities. Agricultural Water Management, 170, 91-98.
Elmaloglou, S. and Diamantopoulos, E., 2009. Simulation of soil water dynamics under subsurface drip irrigation from linear sources. Agricultural Water Management, 96,11, 1587-1595.
Espadafor, M., Orgaz, F., Testi, L., Lorite, I.J., Garcia-Tejera, O.,Villalobos, F.J. and Fereres, E., 2018. Almond tree response to a change in wetted soil volume under drip irrigation. Agricultural Water Management, 202, 57-65.
Food And Agriculture Organization Of The United Nations (FAO), 2012, The State of Food and Agriculture, Rome.
Greenland, S.J., Dalrymple, J., Levin, E. and O'Mahony, B., 2018. Improving Agricultural Water Sustainability: Strategies for Effective Farm Water Management and Encouraging the Uptake of Drip Irrigation. In The Goals of Sustainable Development, 111-123, Springer, Singapore.
Honari, M., Ashrafzadeh, A., Khaledian, M., Vazifedoust, M. and Mailhol, J.C., 2017. Comparision of HYDRUS-3D soil moisture simulations of subsurface drip irrigation with experimental observations in the South of France. Journal of Irrigation and Drainage Engineering, 143,7, 410-417.
Kandelous, M.M. and Simunek, J., 2010. Numerical simulations of water movement in a subsurface drip irrigation system under field and laboratory conditions using HYDRUS-2D. Agricultural Water Management, 97,7, 1070-1076.
Kirby, J.M., Ahmad, M.D., Mainuddin, M., Palash, W., Qadir, M.E., Shah-Newaz, S.M. and Hossain, M.M., 2015. The impact of irrigation development on regional groundwater resources in Bangladesh. Agricultural Water Management, 159, 264-276.
Liu, H., Wang, X., Zhang, X., Zhang, L., Li, Y. and Huang, G., 2017. Evaluation on the responses of maize (Zea mays L.) growth, yield and water use efficiency to drip irrigation water under mulch condition in the Hetao irrigation District of China. Agricultural Water Management, 179, 144-157.
Ma, Y., Feng, S., Su, D., Gao, G. and Huo, Z., 2010. Modeling water infiltration in a large layered soil column with a modified Green-Ampt model and HYDRUS-1D. Computers and Electronics in Agriculture, 71, S40-S47.
Mguidiche, A., Provenzano, G., Douh, B., Khila, S., Rallo, G. and Boujelben, A., 2015. Assessing HYDRUS-2D model to simulate water content and salt accumulation in a soil irrigated with a subsurface drip system: Application in a semiarid area of central Tunisia. Irrigation and Drainage, 64,2, 263-274.
Mohammad, N., Alazba, A.A. and Simunek, J., 2014. HYDRUS simulation of the effects of dual-drip irrigation and a physical barrier on water movement and solute transport in soils. Irrigation Science, 32,2, 111-125.
Sanchis-lbor, C., Macian-Sorribes, H., Garcia-Molla, M. and Pulido-Velazquez, M., 2015. Effects of drip irrigation on water consumption at basin scale (Mijares river, Spain). 26th Euro-mediterranean Regional Conference and Workshops "Innovate to improve irrigation performances", 12-15 October 2015. Montpellier, France.
Schmidt, J.E., Peterson, C., Wang, D., Scow, K.M. and Gaudin, A.C., 2018. Agroecosystem tradeoffs associated with conversion to subsurface drip irrigation in organic systems. Agricultural Water Management, 202, 1-8.
Singh, A., Srivastava, S.K., Kumar, K.J., Denis, D.M. and Thomas, A., 2017. Yield, irrigation production efficiency and economic return of onion under variable irrigation methods. The Allahabad Farmer, 73, 1, 3-7.
Skaggs, T.H., Trrout, T.J., Simunek, J. and shouse, P.J., 2004. Comparision of HYDRUS-2D simulations of drip irrigations with experimental observations. Journal of Irrigation and Drainage Engineering, 130,4, 304-310.
Steduto, P., Hoogeveen, J.,Winpenny, J. and Bruke, J., 2017. Copying with water scarcity: an action framework for agriculture and food security. Food and Agriculture Organization of the United Nations Rome, Italy.
Szymkiewicz, A., Gumula-Kawecka, A., Simunek, J., Leterme, B., Beegum, S., Jaworska –Szule, B., Pruszkowska-Caceres, M., Gorczewska-Langner, W., Angulo-Jaramillo, R. and Jacques, D., 2018. Simulations of freshwater lens recharge and salt/freshwater interfaces using the HYDRUS and SWI2 packagesfor MODFLOW. Journal of Hydrology and Hydromechanics, 66,2, 246-256.
Zhang, H., Xiong, Y., Huang, G., Xu, X. and Huang, Q., 2017. Effects of water stress on processing tomatoes yield, quality and water use efficiency with plastic mulched drip irrigation in sandy soil of the Hetao Irrigation District. Agricultural Water Management, 179, 205-214.
