ارزیابی یکنواختی توزیع آب و نیتروژن در کودآبیاری جویچه‌ای نیشکر

در این تحقیق به بررسی تاثیرات کودآبیاری بر یکنواختی توزیع آب و نیتروژن در آبیاری جویچه ای نیشکر از طریق مقایسه دو روش اندازه گیری مزرعه ای و مدل عباسی و همکاران پرداخته شده است.  آزمایشی در مقیاس بزرگ به صورت کرت های یک بار خرد شده در قالب بلوک های کامل تصادفی با 3 تکرار در یک قطعه 25 هکتاری از مزارع کشت جدید (پلانت) در اراضی کشت و صنعت نیشکر دهخدا از اسفند سال 1391 تا مهرماه 1392 اجرا شد.  فاکتور اصلی تقسیط های کودی است که در سه سطح (دو تقسیطی، سه تقسیطی و چهار تقسیطی) و فاکتور فرعی سطوح کود مصرفی است که در سه سطح (100، 80 و 60 درصد کود مورد نیاز به ترتیب معادل 350، 280 و 210 کیلوگرم کود اوره) اعمال شد.  ضرایب معادله کوستیاکف با استفاده از مدل بیلان حجمی استخراج شد.  از مدل کودآبیاری عباسی و همکاران برای شبیه سازی جریان آب و انتقال نیترات در خاک استفاده شد.  گستره‌ زمان تزریق کود از 30 درصد انتهایی مدت زمان آبیاری تا 60 درصد مدت زمان آبیاری را به خود اختصاص داد.  مدیریت صحیح مقدار دبی ورودی و تزریق کود در زمان های مناسب موجب افزایش ضریب یکنواختی توزیع آب و کود شد.  مقدار نمایه‌ آماری e در تمام تیمارهای کودآبیاری بزرگتر از 0.990 به دست آمد که نشان از کارایی بالای مدل در پیش بینی مدت زمان های پیشروی و پسروی دارد.  مقایسه‌ میانگین مدت زمان پیشروی و پسروی اندازه گیری شده با مدت زمان پیشروی و پسروی استخراجی از مدل در تمامی تیمارهای کودآبیاری، با آزمون تی (t-test) نشان داد که آماره‌ t کمتر از مقدار 2.447 (t بحرانی) است که نشان دهنده کارایی بالای مدل عباسی و همکاران است.  همچنین، نتایج آزمون t در مورد مقایسه‌ میانگین دبی ورودی و ضرایب یکنواختی آب و کود حاکی از بیشتر بودن مقادیر آماره‌ t  از 2.305 (t بحرانی) است که تاثیر معنی دار میزان دبی در نوسانات ضرایب یکنواختی آب و کود را نشان می دهد مدل عباسی و همکاران قادر است تا با توجه به شرایط مختلف مزرعه و با تعریف ضرایب نفوذ برای مدل و تغییر شیب، افزایش یا کاهش میزان دبی و تغییر طول جویچه، شرایط بهینه را برای افزایش کارایی مصرف آب و یکنواختی توزیع کود فراهم آورد.  در نوبت های آبیاری و تقسیط های انتهایی، انطباق مقادیر هر دو روش مورد مقایسه در این تحقیق بیشتر است به طوری که در تیمار 4 تقسیطی و 60 درصد سطح کودی در آبیاری یازدهم و تیمار 3 تقسیطی و 100 درصد سطح کودی در آبیاری دهم، اختلاف مقدار آب نفوذ یافته در دو روش به 2 میلی متر کاهش یافت و در هر دوی این تیمارها مقادیر ضرایب یکنواختی توزیع کود حتی از آب بیشتر بود و به بیش از 90 درصد رسید.

distribution uniformity of water and nitrogen in sugarcane furrow fertigation

this research investigated the effects of fertigation on the uniformity of distribution of water and nitrogen for furrow irrigation and compared them to the results of field measurements from abbasi et al. model output. this large-scale experiment was carried out as once-split plots in a randomized complete block design with three replications over 25 ha2 of newly-planted sugarcane planted by dehkhoda sugarcane agro-industry from february 2012 to october 2013. the main factor was split application of fertilizer (1, 2, or 3 applications during the growing season). the secondary factor was fertilizer application level at 100% (350 kg urea), 80% (280 kg urea), and 60% (210 kg urea) of fertilizer requirements. the coefficients for the kostiakov infiltration equation were derived using the volumetric balance model. the abbasi et al. fertigation model was implemented to simulate water flow and nitrate transport in soil. fertilizer injection time was 30% to 60% of total irrigation time. proper management of the inlet discharge and appropriate selection of fertilizer application times and frequencies increased distribution uniformity for the water and fertilizer. the e statistical index was greater than 0.990 for all fertigation treatments, indicating good performance of the model for prediction of advance and recession times. comparison of the means for advance and recession times using the t-test showed that t < 2.447 (critical t) for all treatments, indicating good performance of the model. the t-test for discharge and uniformity coefficients for water and fertilizer showed that t > 2.305 (critical t), which suggests that flow rate had a significant effect on water and fertilizer distribution uniformity. the abbasi et al. model improved water use efficiency and fertilizer distribution uniformity by optimizing the model inputs for infiltration parameters, inflow rate, and field slope. the results of field measurements and model prediction were more similar to the last fertilizer application times than to other treatments. the discrepancy of infiltrated water depths obtained from both methods was about 2 mm for the 4-application treatment with the 60% fertilizer level during the 11th irrigation and the 3-application treatment with the 100% fertilizer level during the 10th irrigation treatment. for these treatments, distribution uniformity of fertilizer increased more than did water distribution uniformity (> 90%).