ارزیابی عملکرد زهکش زیرزمینی در رشد گیاه لوبیا محلی در اراضی شالیزاری با استفاده از مدل فیزیکی

برای رفع وضعیت ماندابی قسمت وسیعی از شالیزارهای شمال ایران و تامین شرایط کشت در فصل‌های پاییز و زمستان، احداث سامانه‌های زهکشی زیرزمینی ضروری است. عمق و فاصله مناسب زهکش‌ها در سامانه زهکشی زیرزمینی، باعث به حداقل رساندن اثر منفی تخلیه زه‌آب‌ها به محیط زیست می‌شود. این پژوهش به‌منظور بررسی عملکرد کیفی و کمی زهکش زیرزمینی در مقیاس مدل فیزیکی در سال 1396 در دانشکده کشاورزی دانشگاه گیلان انجام شد. پس از آماده‌سازی مدل فیزیکی و پر کردن مخزن با خاک شالیزاری و ایجاد لایه سخت در عمق 15 سانتی‌متری خاک، کشت گیاه لوبیا محلی (پاچ‌باقلا) انجام شد. در زمان وقوع بارندگی از زه‌آب و عصاره‌ خاک نمونه‌برداری شده و پارامترهای هدایت الکتریکی، اسیدیته و غلظت عناصر سدیم، کلسیم، منیزیم، نیترات و ارتوفسفات اندازه‌گیری شد. دبی خروجی زهکش و بار آبی با پیزومترهای نصب شده در مخزن در زمان قبل و بعد از وقوع باران قرائت شد. در طول اجرای آزمایش، روند تغییرات هدایت الکتریکی زه‌آب به میزان 60 درصد کاهشی و نسبت جذب سدیم (sar) با توجه به مقدار بارش و جذب کلسیم و منیزیم خاک نوسانی بود. حداکثر مقدار نیترات زه‌آب 46.9 میلی‌گرم بر لیتر در ابتدای دوره رشد گیاه مشاهده شد که فراتر از حد مجاز تخلیه زه‌آب به محیط زیست بوده و اهمیت مدیریت کود را نشان می‌دهد. غلظت نیترات در خاک تحت تاثیر فاصله از زهکش قرار گرفت در حالی که غلظت ارتوفسفات تحت تاثیر فاصله از زهکش نبود. میانگین مقادیر بار آبی (17-7 سانتی‌متر) با توجه به عمق توسعه ریشه گیاه، کارآمدی عملکرد زهکش در خروج زه‌آب و عدم مشکل آبگرفتگی ریشه گیاه در طول دوره رشد را نشان داد.

Evaluation of qualitative and technical performance of subsurface drainage in phaseolus vulgaris l. as a second crop of paddy fields (physical model scale)

Subsurface drainage system is required to eliminate water logging and establish planting condition for the second crops in the autumn and winter seasons in the large part of paddy fields in northern Iran. Proper depth and distance in a drainage system minimizes the negative effects of drainage effluents on the environment. This research was carried out in a physical model scale of paddy fields in agricultural faculty of Gillan University during 1396 to evaluate the qualitative and quantitative performance of the subsurface drainage in the second crop cultivation. The phaseolus vulgaris l. crop was planted in the physical model after filling the box with the soil of paddy fields and creating the hard pan layer at the depth of 15 cm. Drainage water and soil solution samples were collected during the occurrence of precipitation and their electrical conductivity, acidity, sodium, calcium, magnesium, nitrate and orthophosphate parameters were measured. The pressure head and drainage discharge were measured before and after precipitation events. The trend of electrical conductivity of the drainage water was decreased 60% as compared to the initial value and the amounts of sodium adsorption ratio (SAR) were oscillated due to precipitation and calcium and magnesium adsorption in the soil. The maximum amount of nitrate in the drainage water was 46.9 mg/l at the beginning of the crop growth period, which exceeded the permissible level of drainage discharge into the environment and indicates the importance of fertilizer management. The concentration of nitrate in the soil was affected by the distance from the drain, while the concentration of orthophosphate was not affected. The mean values of pressure head (717 cm) with respect to the root depth, showed an efficient drainage performance regarding to the drainage discharge and no water logging at the root depth during the growth period.