تاثیر سیستم‌های مختلف زهکشی زیرزمینی بر دفع نیترات از اراضی کلزای دیم

در پژوهش حاضر، که طی دو فصل زراعی 1395-1394 و 1396-1395 در اراضی شالیزاری تجهیز و نوسازی دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری با وسعت 4.5 هکتار صورت گرفت، تاثیر سیستم‌های مختلف زهکشی بر روند دفع نیترات به منابع آب سطحی بررسی شد. این سیستم‌ها شامل سه نوع سیستم زهکشی زیرزمینی معمولی متشکل از عمق و فواصل مختلف زهکش به ترتیب 0.9 متر و 30 متر (d0.90l30)، و 0.65 متر و 30 متر (d0.65l30)، 0.65 متر و 15 متر (d0.65l15) و یک سیستم زهکشی زیرزمینی دو عمقی (bilevel) متشکل از چهار خط زهکش به فاصله 15 متر با اعماق 0.9 و 0.65 متر به صورت یک در میان بودند. علاوه بر اندازه‌گیری روزانه‌ی دبی خروجی از زهکش‌ها، غلظت نیترات زه‌آب نیز با تناوب دو هفته یکبار در طول فصل‌های کشت تعیین شد. تغییرات روزانه‌ی دبی زهکش‌ها در سیستم‌های bilevel، d0.65l15، d0.65l30 و d0.90l30 به ترتیب بین 2310، 2200، 2270 و 2500 سانتی‌مترمکعب بر ثانیه در نوسان بود. بررسی رابطه‌ی دبیبارش نشان داد که شدت بارش 10 میلی‌متر در روز، حد آستانه‌ی کاهش توان زهکش بوده و بارش‌های فراتر از این حد می‌تواند مشکلات ماندابی در محدوده‌ی پژوهش ایجاد نماید. احداث سیستم‌های زهکشی منتخب می‌تواند سالانه 342.7/2 کیلوگرم در هکتار نیترات را به منابع آب سطحی دفع نماید؛ لکن احداث سیستم زهکشی d0.65l30 کم‌ترین مخاطره زیست‌محیطی را از این حیث خواهد داشت به این ترتیب، بهره‌بردای زیست‌محیطیِ پایدار از این سیستم‌ها برای توسعه‌ی کشت دیم، نیازمند بررسی‌های دقیق در هنگام انتخاب عمق و فواصل نصب زهکش خواهد بود.

Influence of different subsurface drainage systems on nitrate losses from rainfed-canola croplands

In this research, which was carried out in the 4.5ha consolidated paddy fields of Sari Agricultural Sciences and Natural Resources University during two cropping cycles of 20152016 and 20162017, the influence of different drainage systems on total nitrate loss into local surface water resources was investigated. These systems included three regular subsurface drainage systems with different drain depths and spacings of, respectively, 0.9 m and 30 m (D0.90L30), 0.65 m and 30 m (D0.65L30), and 0.65 m and 15 m (D0.65L15), and a bilevel drainage system consisting of four drain lines with 15 m spacing and 0.65 and 0.9 m alternative depth (Bilevel). In addition to daily measuring drainage fluxes, nitrate concentrations in the collected drainage water were also measured every other weeks during the cropping cycles. Daily average drainage discharges under Bilevel, D0.90L30, D0.65L30, and D0.65L15 varied in the ranges of 0231 cm3 s1, 0220 cm3 s1, 0227 cm3 s1 and 0250 cm3 s1, respectively. Analyzing precipitationdrainage discharge correlations reveals that the precipitation intensity of 10 mm d1 is the threshold of drainage capacity reduction, and precipitation intensities beyond this threshold may result in water logging challenges in the study area. Consolidating the selected drainage systems may result in annual nitrate losses of 2.234.7 kg ha1 into the surface water resources; however, the D0.65L30 systems may have less environmental consequences in this view of point. Therefore, environmentally sustainable operations of these systems for expanding rainfedcropping requires precious investigations when selecting drain depths and spacings.