تغییرات پروفیل رطوبتی خاک در شرایط کاربرد بیوچار و آب دارای آلودگی میکروبی در آبیاری قطره‌ای زیرسطحی

بررسی چگونگی حرکت و توزیع آب و همچنین استفاده از ابزارها و روش‌های کارآمد برای حفظ آب در خاک یک ضرورت در شرایط کمبود آب در جامعه است. این پژوهش با هدف بررسی تاثیر مدیریت آبیاری در شرایط کاربرد دبی‌های متفاوت و افزودن بیوچار به خاک در آبیاری قطره‌ای زیر سطحی بر توزیع رطوبت در خاک هنگام استفاده از آب‌های دارای آلودگی باکتریایی انجام شد. این پژوهش در قالب 18 تیمار، شامل دو دبی قطره‌چکان (2 و 4 لیتر بر ساعت)، 3 سطح ضریب تخلیه‌ مجاز رطوبتی (30، 50 و 70 درصد) و 3 سطح بیوچار (صفر، 0.5 و یک درصد) در لایسی‌مترهایی به ابعاد 17×60×70 سانتی‌متر و در شرایط استفاده از آبیاری قطره‌ای زیرسطحی اجرا شد. سه آبیاری با استفاده از آب حاوی باکتری فکال کلیفرم روی هر تیمار برحسب ضریب تخلیه‌ مجاز تعریف‌شده انجام و در فواصل زمانی معیّن رطوبت خاک با استفاده از دستگاه رطوبت‌سنج قرائت شد. همچنین مدل hydrus-2d/3d برای شبیه‌سازی توزیع رطوبت به‌کار برده شد. نتایج نشان داد که استفاده از بیوچار سبب تغییر منحنی مشخصه‌ رطوبتی در نقاط بین رطوبت اشباع و ظرفیت زراعی خاک لوم رسی شد؛ اما افزودن هیچ‌یک از دو سطح نیم و یک درصد بیوچار تغییری در نقطه‌ پژمردگی دائم خاک ایجاد نکرد. افزودن یک و 0.5 درصد بیوچار به خاک به‌ترتیب منجر به افزایش 4 و 11 درصدی نگهداشت آب در خاک نسبت‌به تیمار بدون بیوچار شد. همچنین کاربرد بیوچار سبب کاهش ابعاد افقی جبهه‌ پیشروی آب در هر دو دبی شد. افزودن بیوچار دور آبیاری را در مقایسه با تیمارهای بدون بیوچار افزایش داد. اگرچه در شرایط استفاده از بیوچار، مقدار رطوبت سطح خاک و گستردگی آن روی سطح خاک کمتر از تیمارهای کنترل بود، اما این اختلاف معنی‌دار نبود. بررسی اثر ضریب تخلیه‌ مجاز رطوبتی نیز نشان داد که مقدار 30 درصد این ضریب، یا کوتاه‌کردن دور آبیاری، از نوسانات رطوبتی در لایه‌ بالای قطره‌چکان نسبت‌به تیمار با ضریب تخلیه‌ مجاز رطوبتی حدود 10 درصد کاسته و حرکت آب در راستای عمودی را نیز به‌دلیل تاثیر بیشتر نیروی ثقل، افزایش داد. مدل hydrus-2d/3d توانایی بالایی در شبیه‌سازی رطوبت در آبیاری قطره‌ای زیرسطحی داشت. استفاده از بیوچار در نواحی خشک و گرفتار کمبود آب، می‌تواند ضمن کاهش آلودگی سطح به‌واسطه‌ نگهداشت بیشتر رطوبت و کاهش میزان تبخیر کمک شایانی به کشاورزی کند. قطره‌چکان‌هایی با دبی زیاد، به‌دلیل گسترش ناحیه‌ اشباع اطراف قطره‌چکان، می‌توانند برای گیاهان با ریشه‌ کوتاه استفاده شوند. مدل hydrus-2d/3d به‌دلیل دقت آن در شبیه‌سازی رطوبت در شرایط مختلف، می‌تواند به‌عنوان یک ابزار برای تعیین مناسب‌ترین برنامه‌‌ آبیاری به‌کار برده شود.