تاثیر سیستم های مختلف زهکشی زیرزمینی بر بهبود حرکت آب در خاک اراضی شالیزاری

آب و خاک

مقاله 1، دوره 30، شماره 6 - شماره پیاپی 50، بهمن 1395، صفحه 1848-1859   

نوع مقاله: مقالات پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jsw.v30i6.46552

نویسنده

قاسم آقاجانی مازندرانی^*

دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری

چکیده

برای بهره برداری بهتر از منابع آب و خاک در اراضی شالیزاری، افزایش تولید و بالا رفتن سطح درآمد کشاورزان، احداث سیستم های زهکشی زیرزمینی کمک مؤثری به شمار می آید. در این تحقیق اثر سه نوع سیستم زهکشی زیرزمینی معمولی با اعماق و فواصل مختلف و یک سیستم زهکشی زیرزمینی دو عمقی بر بهبود حرکت آب در خاک و تخلیه زه آب از اراضی شالیزاری، امکان کشت دوم و افزایش محصول در قالب مزرعه آزمایشی در اراضی شالیزاری دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری بررسی شد. عمق سطح ایستابی و دبی زهکش ها به صورت روزانه و عملکرد گیاه کلزا به عنوان کشت دوم، طی چهار سال بعد از نصب سیستم های زهکشی (از 1390 تا 1393) پایش شد. نتایج نشان داد به دلیل بافت سنگین خاک (عمدتاً سیلتی رس) اراضی شالیزاری و وجود لایه نیمه نفوذپذیر در کفه شخم (60-30 سانتی متر)، عملکرد زهکش های کم عمق در سال های اول بهتر بود. به مرور زمان و با انجام زهکشی، شرایط برای حرکت آب در خاک بهتر شده و عملکرد سیستم های زهکشی عمیق نیز بهبود یافت و در سال چهارم، سیستم های زهکشی عمیق عملکرد بهتری در تخلیه زه آب نسبت به سیستم های زهکشی کم عمق داشتند (با حداکثر عمق سطح ایستابی 69 سانتی متر در مقابل 43 سانتی متر). همچنین عملکرد محصول کلزا به عنوان کشت دوم (همراه با بهبود شرایط تهویه خاک و عملکرد سیستم های زهکشی)، از سال اول تا سال چهارم به میزان 2191 کیلوگرم در هکتار (318 درصد) افزایش یافت که نشان از رابطه مستقیم بین بهبود عملکرد سیستم و افزایش میزان دانه محصول دارد.

کلیدواژه‌ها

دبی زهکش ها؛ زهکشی شالیزاری؛ سطح ایستابی؛ عملکرد کلزا؛ عمق زهکش

مراجع

- Ahmadi M.Z. 1995. A field approach to estimation of humid area drainage coefficients. Agricultural water management. 29: 101-109.

2- Chan C.S., and Cheong A.W. 2001. Subsurface drainage effect on soil and rice crop. Journal of Tropical Agricultural and Food Science. 29(2):177-187.

3- Christen E.W., and Skehan D. 2001. Design and management of subsurface horizontal drainage to reduce salt loads. Journal of Irrigation and Drainage Engineering-ASCE. 127(3):148-155.

4- Darzi-Naftchali A., Mirlatifi S.M., Shahnazari A., Ejlali F., and Mahdian M.H. 2012. Influence of surface and subsurface drainage on rice yield and grain in paddy fields. Journal of Water Research in Agriculture. 26(1):61-70.(in Persian)

5- Darzi-Naftchali A., Mirlatifi S.M., Shahnazari A., Ejlali F., and Mahdian M.H. 2013. Influence of surface and subsurface drainage on nitrogen losses from paddy fields during a rice season. Iranian Journal of Irrigation and Drainage. 7(3):294-305. (in Persian with English abstract).

6- Darzi-Naftchali A., and Shahnazari A. 2014. Influence of subsurface drainage on the productivity of poorly drained paddy fields. Eur. J. Agron., 56, 1–8.

7- Ebrahimian H., liaghat A., Parsinejad M., and Akram M. 2008. Evaluation of subsurface drainage performance with rice husk envelope (Case study: Ran drainage network, Behshahr). Journal of Water and Soil. 22(2): 371-381. (in Persian with English abstract)

8- FAO. 1995. FAO Statistical Year Book; Food and Agriculture Organization of the United Nations: Bangkok, Thailand, p. 2014.

9- Faramarzi M., Mostafazadeh-fard B., Mousavi F., and Liaghat A.M. 2006. Effect of discharge rate on water table profile in subsurface drainage using drain tube. Journal of Agricultural sciences and Natural Resources. 12(6):10 p. (in Persian with English abstract)

10- Jafari M., Shahnazari A., Ahmadi M.Z., and Darzi A. 2015. Drain discharge and salt load in response to subsurface drain depth and spacing in paddy fields. Journal of Irrigation and Drainage Engineering (ASCE). 141(11):04015017-1-6.

11- Jafari Talukolaee M., Shahnazari A., and Ziatabar-Ahmadi M.Kh. 2013. An Investigation of the Effect of Two Drainage Envelope Types on Subsurface Drainage Flow Rates in Paddy Fields of Mazandaran Province. Journal of Water and Soil. 27(1): 123-130.

12- Kirkham D., and Zeeuw J.W. 1952. Field measurment for tests of soil drainage theory. Soil Science Society American Proc. 16:286-293.

13- Matsushima S. 1970. Crop Science in Rice: Theory of yield determination and its application. Tokyo: Fuji Publishing Co. Ltd.

14- Ogino Y., and Murashima K. 1992. Planning and design of subsurface drainage for paddies in Japan. Paper presented at 5th Int. Drainage workshop. Feb. 8–15, 1992, Lahore, Pakistan. Organizer: ICID.

15- Ogino Y., and Ota S. 2007. The evolution of Japan’sbrice field drainage and development of technology. Irrigation and Drainage. 56:69–80.

16- Okamoto M. 1997. Drainage in Japan. Country report in the 7th Int. Drainage Workshop. Drainage for the 21st Century. 17–21 Nov. 1997, Pulau Pinang, Malaysia. Organizer: MANCID.

17- Oosterbaan R.J., and Nijland H.J. 1994. Determining the saturated hydraulic conductivity. Chapter 12 in: H.P.Ritzema (Ed.), Drainage Principles and Applications. International Institute for Land Reclamation and Improvement (ILRI), Publication 16, second revised edition, 1994, Wageningen, The Netherlands.

18- Paasonen-Kivekäs M., Vakkilainen P., and Karvonen T. 2008. Nutrient transport through tile drains on a clayey field. In: Proceedings of the 10th international drainage workshop of ICID working group on drainage, Helsinki/Tallinn 6–11.7.2008. Helsinki University of Technology Water Resources Publications 16, Helsinki, Finland, pp. 142–152.

19- Ramana Rao K.V., and Bhattacharya A.K. 2001. Salinity distribution in paddy root zone under subsurface drainage. Agriculture Water Management. 48:169-178.

20- RDC (Rural Development Corporation (in Korean)). 1999. History of agricultural land and water development projects. Published by International Commission on Irrigation and Drainage (ICID).

21- Ritzema H.P., Satyanarayana T.V., Raman S., and Boonstra J. 2008. Subsurface drainage to combat waterlogging and salinity in irrigated lands in India: Lessons learned in farmers’ fields. Agricultural Water Management. 95(3):179-189.

22- Rimidis A., and Dierickx W. 2004. Field research on the performance of various drainage materials in Lithuania. Agricultural Water Management. 68:151–175.

23- Salahshoor Delivand F., Hoseinzade Dalir A., Fakherifard A., Kavosi M., Yazdani M.R., and Davatger N. 2007. Effects of surface drainage and different rates of nitrogen fertilizer on oil percentage, protein and grain yield of rapeseed. Journal of Agricultural Engineering Research. 8(2):119-134. (in Persian with English abstract)

24- Singh R., Helmers M.J., CrumptonW.G., and Lemke D.W. 2007. Predicting effects of drainage water management in Iowa’s subsurface drained landscapes. Agricultural water management. 92:162–170.

25- Wahba M.A.S., and Christen E.W. 2006. Modeling subsurface drainage for salt load management in southeastern Australia. Irrigation Drainage System Journal. 20:267-282.

26- Wiskow, E. and van der Ploeg R. 2003. Calculation of drain spacings for optimal rainstorm flood control. J Hydrol. 272, 163–174.

27- Yazdani M.R., Ghodsi M., and Mousavi S.F. 2007. Comparison of type and distance of open drains in Rapeseed cultivation after harvest rice in Rasht. Journal of Science and Technology of Agriculture and Natural Resources, Water and Soil Science. 11(1):1-12. (in Persian with English abstract)