آبشویی صحرایی و ارزیابی مدل‌های نظری و تجربی آبشویی خاک دشت سیستان

طباطبایی, سید رضا; چاری, محمد مهدی; افراسیاب, پیمان; دلبری, معصومه

doi:10.22125/iwe.2023.416450.1750

آبشویی صحرایی و ارزیابی مدل‌های نظری و تجربی آبشویی خاک دشت سیستان

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

سید رضا طباطبایی ¹

محمد مهدی چاری ²

پیمان افراسیاب ³

معصومه دلبری ³

¹ دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه مهندسی آب، دانشکده آب و خاک، دانشگاه زابل، زابل، ایران

² گروه مهندسی آب، دانشکده آب و خاک، دانشگاه زابل

³ گروه مهندسی آب، دانشکده آب و خاک، دانشگاه زابل، زابل، ایران

10.22125/iwe.2023.416450.1750

چکیده

بهسازی خاک‌های شور از دیدگاه حفاظت منابع خاک و آب اهمیت فراوانی دارد. وجود بیش از حد نمک‌های محلول در ناحیه ریشه می‌تواند باعث کاهش جذب آب توسط گیاه به دلیل کاهش پتانسیل اسمزی محلول خاک شود. راهبرد لازم در مواجهه با این مسئله، کاهش شوری خاک تا حد بهینه از راه آبشویی املاح و جلوگیری از ماندابی شدن آن‌ها است. هدف از این تحقیق بررسی کاربرد مقادیر متفاوت آب آبشویی در کاهش شوری و ارزیابی مدل‌های تجربی و نظری در پیش‌بینی شوری نهایی بوده است. این تحقیق در بخشی از اراضی محمدآباد دشت سیستان به‌صورت طرح کاملاً تصادفی اجرا گردید. آزمون‌های صحرایی به روش غرقاب متناوب با استفاده از کرت‌های آزمایشی با آرایش یک در یک متر، با پنج تیمار و در چهار تکرار اجرا گردید. آبشویی با کاربرد 100 سانتی‌متر آب آبشویی در چهار تناوب 25 سانتی‌متری اجرا شد. نمونه‌های خاک قبل و بعد از آبشویی و پس از کاربرد هر تناوب آبیاری در تیمارها و در اعماق مختلف تا 100 سانتی‌متری خاک برداشت شد و مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد کاربرد 100 سانتی‌متر آب برای آبشویی توانست کلاس شوری خاک را از S2A2 به S1A2 تقلیل دهد. مدل‌های تجربی و نظری مورد ارزیابی قرار گرفتند. بر اساس نتایج کمترین مقدار RMSE در مدل‌های تجربی مربوط به مدل پذیرا و کشاورز و پذیرا و کاوچی با مقدار 16/0 و برای عمق 0-25 سانتی‌متری و در مدل‌های نظری مربوط به مربوط به مدل سری مخازن (SRM) با مقدار 03/ و برای عمق 0-25 سانتی‌متری بوده است.

کلیدواژه‌ها

آبشویی

مدل سری مخازن

خاک شور

هدایت الکتریکی

نسبت جذب سدیم

موضوعات

زهکشی

عنوان مقاله English

Field leaching and evaluation of theoretical and experimental models of soil leaching in the Sistan plain

نویسندگان English

seyed reza tabatabaei ¹

mohammad mahdi chari ²

Peyman Afrasiab ³

Masoomeh Delbari ³

¹ Msc student, Water Engineering Department, Faculty of water and soil, University of Zabol, Zabol, Iran

² Water Engineering Department, Faculty of water and soil, University of Zabol, Zabol, Iran

³ Water Engineering Department, Faculty of water and soil, University of Zabol, zabol, Iran

چکیده English

Improvement of saline soils is very important from the point of view of soil and water resources conservation. Excess Solution salts in the root zone can reduce water uptake by the plant due to reduced soil osmotic potential. Necessary strategy in dealing with this issue is reducing the soil salinity to optimum level by capital leaching. The purpose of this study was to investigate the application of different amounts of leaching water in reducing salinity and evaluating experimental and theoretical models in predicting final salinity. This research was carried out in a part of Mohammadabad lands of Sistan plain as a randomized complete block. This experiment are carried out with five treatments and four iterations using test plots with one-to-one meter. Leaching was performed using 100 cm of water in four intervals of 25 cm. The required physical and chemical analyses before and after leaching and after the application of each irrigation cycle in treatments and at different depths up to 100 cm of soil were performed on the collected data. The results showed that the use of 100 cm of water for leaching could reduce the soil salinity class from S2A2 to S1A2. Experimental and theoretical models were evaluated and the results showed that theoretical models predicted the final salinity better than experimental models. Of all the experimental and theoretical models studied in this study, the theoretical model of a single reservoir with a correlation coefficient of 94% had the best results.

کلیدواژه‌ها English

Leaching

Saline soil Electrical conductivity

Series of Reservoirs Model

Sodium adsorption ratio

اسدی، ص،. همایی، م،.پذیرا، ا.1391. مدلسازی آب آبشویی مورد نیاز برای بهسازی خاکهای شور. نشریه حفاظت منابع آب و خاک، دوره 2، شماره 2، ص65-83.

بروجنی، د.، بابازاده، ح.، پذیرا، ا.، پلوس، ا. 1401. کاربرد مدل فیزیکی در شبیه سازی روش غرقاب دائم و متناوب خاک‌های شور و سدیمی. علوم و مهندسی آبیاری، دوره 45، شماره 1، ص49-64.

پذیرا،ا،. کشاورز، ع. 1378. بررسی و تعیین آب مورد نیاز اصلاح خاکهای شور و سدیمی اراضی جنوب شرقی استان خوزستان، مجله تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی، سال 4، شماره 16، ص 1-13.

رضائیان،ز،. پذیرا، ا.، پناهپور، ا.، ظهرابی، ن. 1396. مقایسه روشهای مختلف آبشویی نمکهای محلول از نیمرخ خاکهای شور و سدیمی. فصلنامه تخصصی علوم و مهندسی آب، سال 7، شماره 15، ص 92-79.

رنجبران، ن.، غلامی،ع.، پناهپور، ا.1395. بررسی مدلهای مختلف تجربی و نظری آبشویی بر شستشوی املاح و سدیم در خاکهای شور استان خوزستان. همایش ملی آب و سازههای هیدرولیکی،11 اسفند 1395، 13 صفحه.

سازمان مدیریت و برنامه ریزی کشور .1385. راهنمای کاربرد مدل های تجربی و نظری آبشویی نمک های خاک های شور. نشریه شماره 359

کپورچال، ص.، همایی، م.، پذیرا، ا.1391. مدلسازی آب آبشویی مورد نیاز برای بهسازی خاکهای شور. نشریه حفاظت منابع آب و خاک، سال 2، ص 65-83.

سلطانی، ر . 1387. واسنجی مدلهای تجربی آبشویی خاکهای شور در مزرعه آموزشی دانشگاه زابل. پایان نامه کارشناسی ارشد. دانشکده کشاورزی دانشگاه زابل.

محمدزاده، م. همایی، م. اسدی کپورچال، ص. اسکندری، م. 1399. ارزیابی کارایی مدل‌های نظری آبشویی املاح خاک در دشت آزادگان. مهندسی آبیاری و آب ایران، شماره 10، ص 144-166.

مشعل، م،. دانشور،م،. امامی،س،. وراوی پور،م.1392. ارزیابی مدلهای نظری آبشویی املاح خاک. مدیریت آب و آبیاری، دوره 3، شماره 1، ص 134-121.

Anapali, O., Shahin, V. Oztas, T. and Hanay, A. 2001. Defining effective salt leaching regions between drains. Turk. J. agric. 25: 51-56.

Balkhi, A., Ebrahimian, H., Ghameshlou, A.N. Amini, M. 2022. Modeling of nitrate and ammonium leaching and crop uptake under wastewater application considering nitrogen cycle in the soil. Model. Earth Syst. Environ, https://doi.org/10.1007/s40808-022-01546-9.

Chari MM, Poozan MT, Afrasiab P. 2020. Modeling soil water infiltration variability using scaling. Biosyst Eng. 196: 5 6 -6 6.

Corwin, D.L., Rhoades, J.D. and Simunek, J. 2007. Leaching requirement fore soil salinity control : Steady – state versus transient models. Agricul , Water Manage. 90(3):165-180.

Cote, C.M., Bristow, K.L., and Ross, P.J. 2000. Increasing the efficiency of solute leaching. Soil Sci. Soc. Am. J. 43: 1100-1106.

Dong S., Wang G., Yaohu Kang Y., Ma Q Wan, S. 2022. Soil water and salinity dynamics under the improved drip-irrigation scheduling for ecological restoration in the saline area of Yellow River basin. 264- https://doi.org/10.1016/j.agwat.2021.107255.

Droogers, P., Akbari, M., and Torabi, M. 2000. Exploring field scale salinity using simulation modeling, example for Rudasht area, Isfahan Province, Iran. IAERI-IWMI Research Reports 2. 16p.

Farifte J., Farshad, A., George RJ. 2005. Assessing salt – affected soils using remote sensing, solute modeling , and geophysics. Geoderma. 130: 191-206.

Gee, G. W., & Bauder, J. W. 1986. Particle size analysis, hydrometer methods. In A. Klute (Ed.), Method of soil analysis: Part 1, physical and mineralogical methods (pp. 383e411). Madison, WI, USA: American Society of Agronomy and SoilScience Society of America. https://doi.org/10.2136/sssabookser5.1.2ed.c15.

Helalia , S., Anderson, R., Skaggs T., Jirka Šimunek, J. 2021. Impact of Drought and Changing Water Sources on Water Use and Soil Salinity of Almond and Pistachio Orchards: 2. Modeling. Soil Syst. https://doi.org/10.3390/soilsystems5040058

Katerji N., van Hoorn J.W., Fares,C., Hamdy A., Mastrorilli M.and Oweis T. 2005. Salinity effect on grain quality of two durum wheat varieties differing in salt tolerance.Agricultural Water Management. 75:85-91.

Konuku, F., G.W. Gowing, and D.A. Rose. 2005. Dry drain:A sustainable solution to water logging and salinity problems in irrigation areas. Agricul, Water Manage. 83(1):1-12.

Leffelaar PA, sharma P. 1977. Leaching of a highly saline-sodic soil. Journal of Hydrology. 32: 203-218.

Mohsenifar, K., Pazira, A. and Najafi, P. 2006. Evaluation of different types of leaching models in two pilots of south east Khoozestan province. 18th World Congress of Soil Science, Philadelphia, Pennsylvania, USA, 6 page.

Pazira, E. and Kawachi, T. 1981. Studies on appropriate depth of leaching water, Iran .A case study. Journal of Integrated Agricultural Water agricultural production in South Asia. Agriculture Water Management. 78 (1-2): 136-151.

Pazira, E., Keshavarz, A. and Torii, K. 1998. Studies on appropriate depth of leaching water, International Workshop on the Use of Saline and Brackish-Water for Irrigation, Indonesia. Reeve, R.C. 1957. The relation of salinity to irrigation and drainage requirements. Third Congress of International Commission on Irrigation and Drainage, Transactions. 5(10): 175-187.

Rajabzadeh, F., Pazira, E. Mahdian, MH. Mahmoudi, S. and Heidarizadeh, M. 2009. Leaching saline and sodic soils along with reclamation-rotation program in the mid-part of Khuzestan, Iran. Journal of Applied Science. 9: 4020-4025.

Shahriari M., Delbari M., Afrasiab P., Pahlavan-Rad M.R. 2019. Predicting regional spatial distribution of soil texture in floodplains using remote sensing data: A case of southeastern Iran. Catena. 182:1-12.