تاثیر نوع کشت، روش آبیاری و نوسانات آب زیرزمینی بر تغییرات برخی ویژگی‌های فیزیک وشیمیایی خاک (مطالعه موردی: داراب فارس)

فصلنامه علمی مهندسی منابع آب

مقاله 2، دوره 16، شماره 58، آبان 1402، صفحه 21-30   

نوع مقاله: برگرفته از پایان نامه

شناسه دیجیتال (DOI): 10.30495/wej.2023.27906.2312

نویسندگان

یحیی اسماعیل‌پور^{* 1}؛ جابر عابدی‌نژاد²؛ حمید غلامی³؛ عدنان صادقی لاری⁴

¹استادیار گروه مهندسی منابع طبیعی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه هرمزگان، بندرعباس، ایران

²دانشجوی دکتری بیابان‌زدایی، گروه مهندسی منابع طبیعی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه هرمزگان، ایران بندرعباس

³دانشیار مهندسی منابع طبیعی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، داشنگاه هرمزگان، هرمزگان، ایران

⁴استادیار علوم مهندسی آب ، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، داشنگله هرمزگان، هرمزگان، ایران

تاریخ دریافت: 15 اردیبهشت 1400،  تاریخ بازنگری: 12 آبان 1401،  تاریخ پذیرش: 24 آبان 1402 

چکیده

چکیده
مقدمه: برای دستیابی به مدیریت پایدار و تحقق کشاورزی پایدار در سطح جهانی، برنامه ریزی لازم است.آگاهی از تغییرات و تحولات کاربری زمین در یک دوره زمانی با استفاده از روش های تشخیص تغییر برای نشان دادن روند تغییر در طول زمان بسیار مهم است . با توجه به روند خشکسالی ها و تخریب ها در شهرستان داراب، هدف این پژوهش کاربری اراضی بر اساس شناخت ظرفیت تولید اراضی و تخصیص آن به بهترین و سودآورترین نوع کاربری می باشد.
روش­: در این تحقیق نمونه گیری از 36 نقطه انجام شد. محصولات شامل گندم، مرکبات، پنبه، انار، گل محمدی، پسته، جو، یونجه، چغندر و لوبیا می باشد. آزمایشات و آنالیزهای مربوط به آب و خاک در آزمایشگاه های شهرستان داراب انجام شد. در ابتدا نوع آبیاری شامل چهار نوع آبیاری قطره‌ای، نواری، بارانی و نواری شناسایی شد و بر اساس آن هفت عامل pH، EC، OC، TNV ، N، P₂O₅، K₂O اندازه‌گیری شد. در مرحله بعد عمق چاه و حجم برداشت سالانه آب مشخص شد و بر اساس آن تغییرات املاح خاک مورد بررسی قرار گرفت . برای بررسی رابطه بین متغیرها از آزمون های همبستگی پیرسون استفاده شد.
یافته ­ها: در آبیاری بارانی pH و ECدر حد استاندارد، مقدار TNV بالاتر از استاندارد، OC ، P₂O₅ و N کمتر از استاندارد، است. در آبیاری قطره ای pH در یک نمونه بیشتر از 8 و یک نمونه کمتر از 7 و در سایر موارد بین 7 تا 8، مقدار EC در دو مورد بالاتر از شوری خاک استاندارد و مقدار TNV تنها در 5 نمونه کمتر از استاندارد بود. OC، N وK₂O در همه موارد کمتر از استاندارد ، P₂O₅ تنها در 5 مورد در حد استاندارد بود. تجزیه و تحلیل داده های مربوط به آبیاری نواری نشان داد که pH خاک در همه موارد بین 7 تا 8، EC در 7 مورد استاندارد ، میزان T.N.V در 7 نمونه کمتر از استاندارد بود. مقدار O.C ، N ، K₂O و P₂O₅خاک در همه موارد کمتر از مقدار استاندارد بود. داده های قطره نواری نشان داد که pH خاک در 3 نمونه بین 7 تا 8 و یک نمونه کمتر از حد استاندارد بود. مقدار EC در یک مورد کمتر از شوری استاندارد خاک، مقدار TNV ، OC ، N و K₂O  در همه نمونه ها کمتر از استاندارد، و مقدار P₂O₅ در یک مورد در حد استاندارد است. ضریب همبستگی بین حجم برداشت سالانه آب از هر چاه و نوسانات تغییرات خاک نشان داد، در اراضی مورد آزمایش رابطه بین حجم برداشت آب با O.C، pH، EC، S.P، T.N.V منفی و همبستگی با P₂O₅، K₂O ، N مثبت بود. ضریب همبستگی بین عمق چاه و نوسانات تغییرات خاک نشان داد، رابطه بین حجم برداشت آب با O.C، pH، EC، SP، TNV منفی و همبستگی با N، P₂O₅، K₂O مثبت بود.
نتیجه ­گیری: روش های آبیاری در این تحقیق نشان داد که بهترین وضعیت pH در آبیاری نواری و بارانی ، EC در آبیاری بارانی، T.N.V در آبیاری نواری و P₂O₅ در آبیاری قطره ای بود. OC، N و K₂O در همه آبیاری ها استاندارد نبود. مقدار حجم برداشت و عمق چاه های آبیاری ارتباط چندانی با نوسانات املاح خاک نداشت. بنابراین نتیجه گیری می شود که این موارد  تاثیر کمی بر نوسانات املاح خاک دارد.

کلیدواژه‌ها

کشاورزی؛ چاه‌ آب؛ احساس تضاد؛ مدیریت تعارض

عنوان مقاله [English]

The effect of cultivation type, irrigation method and underground water fluctuations on changes in some soil physicochemical characteristics (Case study: Darab Fars)

نویسندگان [English]

Yahya Esmaeilpour¹؛ Jaber Abedinezhad²؛ Hamid Gholami³؛ Adnan Sadeghi Lari⁴

¹Assistant Professor, Department of Natural Resources Engineering, Faculty of Agriculture and Natural Resources, University of Hormozgan, Bandar Abbas

²Phd Student of Agricultural Development, University of Hormozgan, Iran

³. Associate Professor in Natural Resources Engineering, University of Hormozgan, Iran

⁴Assistant professor in the field of water engineering sciences, University of Hormozgan, Iran

چکیده [English]

Abstract
Introduction: Sustainable land management is of great importance as one of the components of global sustainable development. In order to achieve sustainable management, planning is necessary, because accurate assessment of the land and reducing the destructive effects of the soil provide a safe environment for production. Knowing the changes and evolutions of land use over a period of time is very important to show the change process over time. . Considering the trend of droughts and destructions in Darab city, the aim of this research is land use based on knowing the capacity and allocating it to the best and most profitable type of use.
Methods: In this research, changes in solutes, well ring data and irrigation methods were investigated. Sampling was done from 36 points. In this research, the type of irrigation including four types of drip, strip, rain and strip irrigation was identified and based on that seven factors pH, EC, OC, TNV, N, P₂O₅, K₂O were measured. In the next step, the depth of the well and the volume of the annual water harvest were determined, and based on that, the changes in soil solutes were investigated. Pearson correlation tests were used to check the relationship between variables.
Findings: In rain irrigation, pH and EC were standard, TNV was higher than standard, OC, P₂O₅ , K₂O and N were lower than standard. In drip irrigation, the pH in one sample was higher than 8 and one sample was lower than 7, the EC value was higher than the standard in two cases and the TNV value was lower than the standard in 5 samples. OC, N and K₂O were below standard in all cases, P₂O₅ was standard in 5 cases. In strip irrigation, soil pH was between 7 and 8 in all cases, EC was standard in 7 cases, T.N.V was lower than standard in 7 cases. The amount of soil O.C, N, K₂O and P₂O₅ was lower than the standard value in all cases. In strip drip irrigation, the pH of the soil was lower than the standard in one case. The value of EC was lower than the standard value in one case, the value of TNV, OC, N and K₂O was lower than the standard in all samples, and the value of P₂O₅ was standard in one case. The correlation coefficient between the annual water harvesting volume and soil changes showed that, in the tested lands, the relationship between the water harvesting volume with O.C, pH, EC, S.P, T.N.V was negative and the correlation with P₂O₅, K₂O, N was positive. The correlation coefficient between the depth of the well and the fluctuation of soil changes showed that the relationship between the volume of water withdrawal with O.C, pH, EC, SP, TNV was negative and the correlation with N, P₂O₅, K₂O was positive.

کلیدواژه‌ها [English]

Agriculture, Water well, Conflict perception, Conflict management

مراجع

1.       Amini Faskhudi, A., Nouri, H., and Heazi, R. Determining the optimal pattern of exploitation in agricultural lands in the eastern region of Isfahan with the help of the ideal planning approach. (2008). Journal of Agricultural Economics, No. 4, pp. 177-197. (In Persian)

2.       Hosseinzad, J., Kazimieh, F., Javadi, A., and Ghafouri, H. Fields and mechanisms of agricultural water management in Tabriz Plain (2013). Danesh Water and Soil Science, Volume 23, N 2, pp. 85-98. (In Persian).

3.       Zahtabian, G., Khosravi, H., Evaluation of the impact of agricultural activities on land degradation in Taleghan region, (2009). Pasture and Watershed Journal. Volume 63, N 2; from pp. 207-218. (In Persian).

4.       Alizadeh, A. , Irrigation system design, (2004) Astan Quds Razavi Printing and Publishing Institute, 6th edition. (In Persian).

5.       Mousavi, S. N., and Qarghani, F. Calculation of agricultural water sustainability indicators by the deficit planning model (case study of Morodasht city) (2008). Journal of Agricultural Economics, No. 3, pp. 143-160.(In Persian).

6.       Najafi Aghamirlou, N., Shahbazi, F., Jafarzadeh, A.A., Prioritizing the use of different types of irrigation systems using the parametric method in Ahar region. (1400). Scientific-research journal of Faculty of Agriculture, University of Tabriz. Volume 31, Number 1. (In Persian).

7.       Bouaroudj, S., Menad, A., Bounamous, A., Ali-Khodja, H., Gherib, A., Weigel, D.E. and Chenchouni, H., 2019. Assessment of water quality at the largest dam in Algeria (Beni Haroun Dam) and effects of irrigation on soil characteristics of agricultural lands. Chemosphere, 219, pp.76-88.

8.       Bouyoucos, G. J. (1928). The hydrometer method for studying soils. Soil Science, 25(5), 365-370.‏

9.       Evens, M. & Lindsay, J, High resolution quantification of gully erosion in upland peatlands at the landscape scale., 2010, Earth Surface Processes and Landforms, Vol. 35(8): pp. 876-886.

10.   FAO. Soil and Water Conservation in Semiarid Areas. 1987. Soils Bulletin 57, Rome, Report No. pp. 242.

11.   Fernández García, I., Lecina, S., Ruiz-Sánchez, M.C., Vera, J., Conejero, W., Conesa, M.R., Domínguez, A., Pardo, J.J., Léllis, B.C. and Montesinos, P. Trends and challenges in irrigation scheduling in the semi-arid area of Spain. 2020, Water, 12(3), pp.785.

12.   Gollnow, F., and Lakes, T. Policy change, land use, and agriculture: The case of soy production and cattle ranching in Brazil, 2001-2012. (2014). Applied Geography, 55pp. 203-211.

13.   Kahlown, M.A., Raoof, A., Zubair, M. and Kemper, W.D. Water use efficiency and economic feasibility of growing rice and wheat with sprinkler irrigation in the Indus Basin of Pakistan.2007, Agricultural water management, 87(3), pp.292-298.

14.   Lal, R. Cropping systems and soil quality. In: Shrestha, (2003) A. (Ed). Cropping systems: trend and advances, pp. 33-52.

15.   Lu, D., P., Mausel, E., Brondizio, and E., Moran. Change detection techniques, mapping of the Twin Cities (Minnesota) Metropolitan Area with Multi-seasonal Landsat of plausible future states, 2004, EARSeL proceedings, 5 (1):pp.63-76.

16.   Jara-Rojas, R.; Bravo-Ureta, B. E.; Engler, A.; & J. Diaz. An analysis of the joint adoption of water conservation and soil conservation in Central Chilev, Land Use Policy(2013), 32,pp.292-301.

17.   Mariolakos, I. Water resources management in the framework of sustainable developmen, (2007). Desalination, (213). pp.147-151.

18.   Martinez, J.P., Lutts, S., Schanck, A., Bajji, M. and J.M. Kinet. Is osmotic adjustment required for water stress resistance in the Mediterranean shrub Atriplex halimus. 2004. Journal of plant physiology, 161:pp 1041-1051.

19.   Li J, Fei L, Li S, Shi Z, Liu L. The influence of optimized allocation of agricultural water and soil resources on irrigation and drainage in the Jingdian Irrigation District, China. Irrigation Science. (2020). Jan;38(1): pp. 37-47.

20.   Sadrans, J., Roda, F. and J. Renuelas. Effects of water and a nutrient pulse supply on Rosmarinus officinal is growth nutrient content and flowering in the field. 2005. Environmental and Experimental Botany,53: pp.1-11.

21.   Sarker, R.A., and Quaddus, M.A. Modelling a nationwide crop planning problem using a multiple criteria decision making tool. (2002). Computers & Industrial Engineering, (42),pp. 541-553.

22.   Speelman, S., D'Hasse, M., Buyss, J., and D'tlaese, L. Measure for the efficiency of water use and its determinants, a case study of small– scale irrigation schemes in North– West province, South Africa. (2008). Agricultural systems, (98), pp.31-39.

23.   Ustaoglu, E., Castillo, C. P., Crisioni, C. J., and Lavalle, C. Economic evaluation of agricultural land to assess land use changes. (2016). Land Use Policy, 56,pp.125-146.

24.   Van Diepen, CA., Van Keulen, H., and Wolf, J. Land evaluation: From intuition to quantification. (1991). Advances in soil science. Springer-Verlag. New York.

25.   Wang, J., Gong, S., Xu, D., Yu, Y. and Zhao, Y. Impact of drip and level-basin irrigation on growth and yield of winter wheat in the North China Plain. 2013, Irrigation science, 31(5), pp.1025-1037.

26.   Zhang, Y. The Change of Ecological Footprint and Its Effect on Sustainable Development in Beijing of China. (2015). Chinese Business Review, 4: pp. 1-13.

27.   Zalidis, G, Stamatiadis, S, Takavakoglou, T. and Misopolinos, N. Impact of agricultural practices on soil and water quality in the Mediterranean region. (2002). Agriculture, Ecosystems & Environment, 88 (2), pp.137-146.

Cohen, J. Statistical power analysis for the behavioral sciences. (1988). 2nd ed. New York: Routledge