بررسی آبشویی نیترات و جذب نیتروژن توسط ذرت در شرایط آبیاری با پساب خام و تصفیه شده

آب و خاک

مقاله 2، دوره 31، شماره 3 - شماره پیاپی 53، شهریور 1396، صفحه 785-796   

نوع مقاله: مقالات پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jsw.v31i3.52789

نویسندگان

مهرناز امینی؛ حامد ابراهیمیان^*

دانشگاه تهران

چکیده

امروزه استفاده از آب‌های غیرمتعارف از جمله پساب‌های شهری، خانگی و کشاورزی با توجه به اقلیم نیمه خشک در کشور و فشارهای شدید وارد شده بر منابع آب تجدیدپذیر مورد توجه قرار گرفته ‌است. هدف از این تحقیق، شبیه‌سازی انتقال نیترات در داخل خاک در شرایط آبیاری با دو نوع پساب با استفاده از مدل HYDRUS بود. در این راستا از اطلاعات یک فصل رشد گیاه ذرت واقع در کرج در سال 1389 و همچنین اطلاعات پساب‌های خام و تصفیه شده شهرک اکباتان به عنوان منبع آب آبیاری استفاده‌ شد. نفوذ عمقی آب آبیاری، آبشویی نیتروژن- نیتراتی، جذب آب و نیتروژن- نیتراتی توسط گیاه شبیه‌سازی شد. مقدار آب جذب شده توسط گیاه و نفوذ عمقی به ترتیب 80 و 13 درصد از مقدار آب آبیاری بود. آبشویی نیتروژن-نیتراتی در محدوده زیر عمق توسعه ریشه ها در مدت یک فصل رشد گیاه ذرت آبیاری شده با پساب خام و تصفیه شده به ترتیب برابر 61/7 و 64/2 کیلوگرم در هکتار بدست آمد. جذب نیتروژن- نیتراتی توسط گیاه در شرایط آبیاری با پساب خام و تصفیه شده به ترتیب برابر 130 و 1/60 کیلوگرم در هکتار (معادل 2/76 و 9/81 درصد از مقدار نیتروژن- نیتراتی ورودی در پساب خام و تصفیه شده) ‌بود. نتایج نشان داد که می‌توان از پساب‌ها علاوه بر منبع آب آیباری، به عنوان منبع غذایی برای گیاه استفاده کرد و در نتیجه مصرف کودهای شیمیایی را کاهش داد.

کلیدواژه‌ها

آب‌های غیرمتعارف؛ شبیه‌سازی؛ مدل ‌HYDRUS؛ نفوذ عمقی؛ نیتروژن-نیتراتی

مراجع

1. Alizadeh A., Haghnia Gh. H. and Naghibi A. 1997. The use of treated domestic wastewater in irrigation. p. 322-353. Proceedings of the Second National Congress of Soil and Water Issues, first volume. Department of Agriculture, the research, education and agricultural extension organization, 27-30 February 1997, Tehran. (in Persian).

2. Barber S.A. 1995. Soil Nutrient Bioavailability: A Mechanistic Approach. John Wiley & Sons, New York.

3. Bar-Yosef B. 1999. Advances in fertigation. Advances in Agronomy, 65:1-75.

4. Ebrahimian H., Liaghat A., Parsinejad M., Abbasi F. and Navabian M. 2012. Comparison of one- and two dimensional models to simulate alternate and conventional furrow fertigation. Journal of Irrigation and Drainage Engineering, 138(10): 929-938

5. FAO. 1992. Wastewater Treatment and Use in Agriculture. Food and Agriculture Organization of the United Nations, Rome, No. 47.

6. Feddes R.A., Kowalik P. J. and Zaradny H. 1978. Simulation of field water use and crop yield. John Wiley & Sons, New York.

7. Hassanoghli A.R., Mirabzade M. and Liaghat A. 2003. Use of domestic wastewater and sewage effluent in irrigation of agricultural crops and recharge of aquifers. PHD. Thesis, Tehran University. (in Persian with English abstract).

8. Li Y., Simunek J., Zhang Z., Jing L. and Lixiao N. 2015. Evaluation of nitrogen balance in a direct-seeded-rice field experiment using Hydrus-1D. Agricultural Water Management, 148:213-222.

9. Malakouti J., and Gheibi M.N. 2001. Determination of critical levels of nutrients in the soil, plants and fruit in order to increase yield and quality of strategic products. Publication of agricultural education, Iran. (in Persian).

10. Phogat V., Skewes M.A., Coxa J.W., Alamc J., Grigsona G. and Simunek J. 2013. Evaluation of water movement and nitrate dynamics in a lysimeter planted with an orange tree. Agricultural Water Management, 127:74-84.

11. Pouryazdankhah H. and Khaledian M.R. 2013. Improving Model Efficiency of HYDRUS-2D by Considering Temporal Variability in Soil Hydraulic Properties. Journal of Water and Soil, 26(6):1440-1449. (in Persian with English abstract).

12. Ramos T.B., Simunek J., Goncalves M.C., Martins J.C., Prazeres A., Castanheira N.L. and Pereira L.S. 2011. Field evaluation of a multicomponent solute transport model in soils irrigated with saline waters. Journal of Hydrology, 407:129-144.

13. Ramos T.B., Simunek J., Goncalves M.C., Martins J.C., Prazeres A. and Pereira L.S. 2012. Two-dimensional modelling of water and nitrogen fate from sweet sorghum irrigated with fresh and blended saline waters. Agricultural Water Management, 111:87–104.

14. Shekofteh H., Afyuni M., Hajabbasi M.A., Iversen B. V., Nezamabadi-Pour H., Abassi F. and Shirani H. 2013. Modeling of Nitrate Leaching from a Potato Field using HYDRUS-2D. Communications in Soil Science and Plant Analysis, 44(20):2917-293.

15. Simunek J., Sejna M. and van Genuchten M.T. 1998. The HYDRUS-1D software package for simulating the one-dimensional movement of water, heat, and multiple solutes in variably saturated, media, Version 2.0, IGWMC-TPS-70, Int. Ground Water Modeling Center, Colorado School of Mines, Golden, Co.

16. Simunek J., van Genuchten M. and Sejna M. 2005. The HYDRUS-1D Software Package for Simulating the One-Dimensional Movement of Water, Heat, and Multiple Solutes in Variably-Saturated Media, Version 3.0, Department of Environmental Sciences, University of California Riverside, Riverside, CA.

17. Simunek J. and Hopmans J.W. 2009. Modeling compensated root water and nutrient uptake. Ecological Modelling, 220:505-521.

18. Smith M. 1992. CROPWAT: A computer program for irrigation planning and management. FAO Irrigation and Drainage. Paper 46. FAO, Rome.

19. Tafteh A. and Sepaskhah A.R. 2012. Application of HYDRUS-1D model for simulating water and nitrate leaching from continuous and alternate furrow irrigated rapeseed and maize fields. Agricultural Water Management, 113:19-29.

20. Van Genuchten M.T. 1980. A closed form equation for predicting the hydraulic conductivity of unsaturated soils. Soil science society of America journal, 44(5):892-898.

21. Vazquez-Montiel O., Horan N. and Mara D. 1996. Management of domestic wastewater for reuse in irrigation. Water Science and Technology. 33(10-11): 355-362.

22. Wang H., Ju X., Wei Y., Li B., Zhao L. and Hu K. 2010. Simulation of bromide and nitrate leaching under heavy rainfall and high-intensity irrigation rates in North China Plain. Agricultural Water Management, 97:1646-1654.

23. Wesseling J. G. 1991. Meerjarige simulaties van grondwateronttrekking voo verschillende boden profielen, grondtrappen en gewassen met het model SWATRE (in Dutch). Report 152. Winand Staring Centre, Wageningen.