بررسی تغییرات شوری پروفیل خاک 4 محصول زراعی دشت قزوین تحت آبیاری تیپ با مدل AquaCrop

آب و خاک

مقاله 2، دوره 32، شماره 3 - شماره پیاپی 59، شهریور 1397، صفحه 475-487   

نوع مقاله: مقالات پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jsw.v32i3.70175

نویسندگان

هادی رمضانی اعتدالی¹؛ مریم پاشازاده^{* 2}؛ بیژن نظری¹؛ عباس ستوده نیا؛ عباس کاویانی¹

¹دانشگاه بین‌المللی امام خمینی(ره)، قزوین

²دانشگاه بین المللی امام خمینی (ره) قزوین

چکیده

به‌منظور بررسی تغییرات شوری پروفیل خاک 4 محصول زراعی گندم، ذرت، جو و گوجه‌فرنگی کشت شده در اراضی دشت قزوین با شوری اولیه 5/1 دسی‌زیمنس بر متر و با اقلیم گرم و خشک، تحت آبیاری تیپ (قطره‌ای نواری) و طی 20 سال زراعی، ابتدا توزیع شوری با مدل AquaCrop شبیه-سازی شده، سپس توسط نرم‌افزارهای Minitab 17 و2007 Excel مورد تحلیل قرار گرفت. نتایج نشان داد، در محصولات ذرت و گوجه‌فرنگی، آبیاری تیپ با شوری آب آبیاری 1 دسی‌زیمنس بر متر، منجر به افزایش قابل توجه شوری متوسط خاک ناحیه توسعه ریشه از 5/1 به‌ترتیب به 4 و 3/4 دسی-زیمنس بر متر می‌گردد (معنی‌داری روند در سطح 5 درصد)، حال آنکه افزایش شوری متوسط ناحیه توسعه ریشه در محصولات گندم و جو در همان حالت، از 5/1 به‌ترتیب به 03/2 و 02/2 دسی‌زیمنس بر متر رسیده که در سطح 5 درصد معنی‌دار نیست. علت را می‌توان به نیاز آبی پایین و فیزیولوژی جو و گندم در جذب نمک، نسبت به ذرت و گوجه‌فرنگی نسبت داد که در نتیجه آن آب کمتری وارد خاک شده و در نتیجه شوری کمتری در نتیجه تبخیر آب در زمین تجمع می‌یابد، همچنین وجود بارش در فصل کشت گندم و جو منجر به شستشوی نمک از ناحیه ریشه می‌شود. درستی این فرض از طریق معنی‌داری همبستگی بین بارش و شوری خاک در سطح 5 درصد آزمون و ثابت گردید. لذا پیشنهاد می‌گردد گندم و جو با مقاومت بالا نسبت به شوری، در اولویت کشت آبیاری موضعی برای نواحی خشک با بارش‌های ناچیز و منابع آبی محدود، قرار گیرند.

کلیدواژه‌ها

آبیاری تیپ؛ توزیع شوری؛ پایداری خاک؛ محصول زراعی؛ AquaCrop

مراجع

1- Akhavan K. 2015. The Application of Drip Irrigation System (Tape) in Wheat Cultivation. Extention Manuall. Technical Journal, 83: 19. (In Persian)

2- Alizadeh Z. 2012. Sample evaluation of EC, PH, SAR changes in surface depth of subsoil sprinklers (Case study: Sprinkler irrigation system of Lands of Hasanlu Dam). Master's thesis, Water engineering, Faculty of Agriculture, Urmia University. (In Persian)

3- Anabi Milani A., and Abedi M. S. 2012. Effect of irrigation water salinity on yield and water use efficiency of three wheat cultivars and salinity of soil profile. The 1th National Conference on Water Management on the Farm, Karaj, Iran. (In Persian)

4- Chen M., Kang Y., Wan S., and Liu S. 2009. Drip irrigation with saline water for oleic sunflower (Helianthus annuus L.): Agric. Water Manage, 96 (1766–1772).

5- Dehghan H., Alizadeh A., Ansari H., and Haghayeghi Moghaddam S. A. 2011. Study of Water Productivity Indices in Irrigated Fields of Wheat (Case Study: Neyshabour Plain). Irrigation and Drainage Journal of Iran, 2(5): 263-275. (In Persian with English abstract)

6- Ebrahimi M., Kashani S., and Rohi Moghadam AS. 2016. Effect of Land Use Change from Rangeland to Agricultural Land on Soil Fertility in Taftan Region. Water and Soil Knowledge, 26(1/2):31-44. (In Persian with English abstract)

7- Egli D.B., and Bruening W. 1992. Planting date and soybean yield: Evaluation of environmental effects with a crop simulation model: SOYGRO, Agricultural and Forest Meteorology Journal, 2:19-29.

8- Hassanli M. 2014. "Management of saline water use in drip irrigation in order to increase water use efficiency and land sustainability". thesis for obtaining a master's degree in agricultural engineering from irrigation and drainage, Agricultural Campus and Natural Resources University of Tehran, Karaj. (In Persian with English abstract)

9- Hassanli M., Afrasiab P., and Ebrahimiyan H. 2015. Evaluation of SALTMED and AquaCrop models in estimating yield of corn and soil salinity. Iran Water and Soil Researchs, 46(3):487-498. (In Persian)

10- Hassanli M., Ebrahimian H., Mohammadi E., Rahimi A., and Shokouhi A. 2016. Simulating maize yields when irrigating with saline water, using theAquaCrop, SALTMED, and SWAP models. J. Agric. Water Manage, 176 (91-99).

11- Jones C.A., Kiniry J.R., and Dyke P.T. 1986. CERES-Maize: A simulation model of maize growth and development, User's guide of CERES-Maize. Texas University Press College Station (USA).

12- Khorsand A., Verdinejad V. R., and Shahidi A. 2014. Performance evaluation of AquaCrop model to predict yield production of wheat, soil water and solute transport under water and salinity stresses. Water and Irrigation Management, 4(1), 89-104 (In Persian).

13- Kroes J.G., and Van Dam J.C. 2008. Reference manual SWAP version 3.2., Alterra Green World Research, Wagenningen, Report 1649 (Available at: www.alterra.nl/models/swap).

14- Kuo S.F., Lin B.J., and Shieh H.J. 2006. Estimation irrigation water requirements with derived crop coefficients for upland and paddy crops in ChiaNan Irrigation Association, Taiwan. Agricultural Water Management, 82:433-451.

15- Marinov D., Querner E., and Roelsma J. 2005. Simulation of water flow and nitrogen transport for a Bulgarian experimental plot using SWAP and ANIMO models. Journal of Contaminant Hydrology, 77: 145-164.

16- Meyer G.E., Curry R.B., Streeter J.G., and Baker C.H. 1981. Simulation of reproductive processes and senescence in indeterminate soybeans. Transactions of the ASABE. 24 (2):421- 429.

17- Mohammadi M., Davari K., GHahreman B., Ansari H., and Haghverdi A. 2015. Calibration and validation of AquaCrop model for the simulation of spring wheat yield under simultaneous stress of salinity and drought. Journal of Water Research in Agriculture, B, 29(3): 277-295. (In Persian with English abstract)

18- Nowshadi M., and Shahraki Mojahed R. 2014. Effect of saline water management on soil and tomato yield in subsurface drip irrigation, Journal of Water Research in Agriculture. B, 28(2): 375-384. (In Persian with English abstract)

19- Oron G., DeMalach Y., Hoffman Z., Keren Y., Hartmann H., and Plazner N. 1990. Wastewater disposal by subsurface trickle irrigation. Proceedings, Fifteenth Biennial Conference, IAWPRC, Kyoto, Japan, Jul 29-Aug. 3, pp. 2149-2158

20- Phene C. J., Davis K. R., Hutmacher R. B., Bar-Yosef B., and Meek D. W. 1990. Effect of high frequency surface and subsurface drip irrigation on root distribution of sweet corn. Irrigation Science, 12: 135-140.

21- Raes D., Steduto P., Hsiao T.C., and Fereres E. 2009. AquaCrop-the FAO crop model or predicting yield response to water: II. Main algorithms and software description. Agronomy Journal, 101:438–447.

22- Ramezani Etedali H., Liaghat A., Parsinezhad M., and Tavakoli A. 2016. Calibration and Validation of AquaCrop Model in Managing Important Cereals Irrigation. Irrigation and Drainage Journal of Iran, 3(10): 389-397. (In Persian with English abstract)

23- Singh R. 2004. Simulation on direct and cyclic use of saline waters for sustaining Cotton-Wheat in a semi-arid area of north-west India. Agricultural Water Management, 66: 153-162.

24- Steduto P., Hsiao T.C., Raes D., and Fereres E. 2007. On the conservative behavior of biomass water productivity. Irrigation Science, 25:189–207.

25- Steduto P., Hsiao T.C., Raes D., and Fereres E. 2009. AquaCrop-the FAO crop model to simulate yield response to water: I. concepts and underlying principles. Agronomy Journal, 101:426-437.

26- Todorovic M., Albrizio R., Zivotic L., Abi Saab M., Stöckle C., and Steduto P. 2009. Assessment of AquaCrop, CropSyst, and WOFOST models in the simulation of sunflower growth under different water regimes. Agronomy Journal, 101: 509– 521.

27- Van Dam J.C., Groenendijk P., Hendriks R.F.A., and Kroes J.G. 2008. Advances of modeling water flow in variably saturated soils with SWAP. Vadose Zone Journal, 7:640-653.

28- Verdinejad VR., Rezaie H., Ababaie B., Ahmadi H., and Behmanesh J. 2012. Application SWAP Agrohydrological Model to Predict Crop Yield, Soil Water and Solute Transport with shallow groundwater condition. 8th International Soil Science Congress Çeme- Izmir, Turkey.

29- Wan S., Kang Y., Wang D., Liu S., and Feng L. 2007. Effect of drip irrigation with saline water on tomato (Lycopersicon esculentum Mill) yield and water use in semi-humid area: Agric. Water Manage. 90: 63–74.

30- Yazar A., Hamdy A., Gencel B., and Metin S. S. 2003. Sustainable use of highly saline water for irrigation of crops under arid and semi-arid conditions: new strategies Corn yield response to saline irrigation water applied with a trickle system under Mediterranean climatic conditions: In: Hamdy A. (ed.). Regional Action Programme (RAP): Water resources management and water saving in irrigated agriculture (WASIA PROJECT). Bari: CIHEAM, 113-121.