پديد آورندگان :
كازرونيان، محمد داﻧﺸﮕﺎه آزاد اﺳﻼﻣﯽ - واﺣﺪ ﻋﻠﻮم و ﺗﺤﻘﯿﻘﺎت - ﮔﺮوه ﻋﻠﻮم و ﻣﻬﻨﺪﺳﯽ آب , عباسي، فريبرز ﺳﺎزﻣﺎن ﺗﺤﻘﯿﻘﺎت، آﻣﻮزش و ﺗﺮوﯾﺞ ﮐﺸﺎورزي، كرج - ﻣﺆﺳﺴﻪ ﺗﺤﻘﯿﻘﺎت ﻓﻨﯽ و ﻣﻬﻨﺪﺳﯽ ﮐﺸﺎورزي , صدقي، حسين داﻧﺸﮕﺎه آزاد اﺳﻼﻣﯽ، تهران - واﺣﺪ ﻋﻠﻮم و ﺗﺤﻘﯿﻘﺎت - ﮔﺮوه ﻋﻠﻮم و ﻣﻬﻨﺪﺳﯽ آب
كليدواژه :
ذرت , روش ﺑﯿﻼن ﺣﺠﻢ , ﺿﺮاﯾﺐ ﻧﻔﻮذ , ﻣﻌﺎدﻟﻪ ﮐﻮﺳﺘﯿﺎﮐﻒ , ﻟﻮﺋﯿﺲ
چكيده فارسي :
ﺳﺎﺑﻘﻪ و ﻫﺪف: ﻓﺎﮐﺘﻮرﻫﺎي ﺧﺎﮐﯽ و زﯾﺴﺘﯽ ﻣﯽﺗﻮاﻧﻨﺪ در ﻣﮑﺎن و زﻣﺎن ﺑﻪ ﺷﺪت ﻣﺘﻐﯿﺮ ﺑﺎﺷﻨﺪ. ﺑﻨﺎﺑﺮاﯾﻦ اﻧﺘﻈﺎر ﻣﯽ رود ﮐﻪ ﻧﻔﻮذ آب در ﺧﺎك ﻫﻢ در ﻣﮑﺎن و ﻫﻢ در زﻣﺎن ﻣﺘﻔﺎوت ﺑﺎﺷﺪ. ﺑﻪ دﻟﯿﻞ ﺗﻐﯿﯿﺮﭘﺬﯾﺮي زﻣﺎﻧﯽ ﭘﺎراﻣﺘﺮ ﻧﻔﻮذ، اﻧﺪازه ﮔﯿﺮي ﻣﺴﺘﻘﯿﻢ آن ﻧﯿﺎز ﺑﻪ وﻗﺖ و ﻧﻤﻮﻧﻪ ﺑﺮداري ﻓﺮاواﻧﯽ دارد. ﺑﻪ ﻫﻤﯿﻦ ﻋﻠﺖ ﻣﻌﺎدﻻت ﺗﺠﺮﺑﯽ و ﻓﯿﺰﯾﮑﯽ ﺑﺮاي ﮐﻤﯽ ﮐﺮدن ﻓﺮآﯾﻨﺪ ﻧﻔﻮذ در آﺑﯿﺎري ﺳﻄﺤﯽ وﺟﻮد دارد. روش ﻫﺎي ﻣﺘﻌﺪدي ﺑﺮاي ﺗﺨﻤﯿﻦ ﺿﺮاﯾﺐ ﻣﻌﺎدﻟﻪﻫﺎي ﻧﻔﻮذ وﺟﻮد دارد ﮐﻪ ﺑﺴﺘﻪ ﺑﻪ داده ﻫﺎي اﻧﺪازه ﮔﯿﺮي ﺷﺪه در ﻣﺰرﻋﻪ ﻣﺘﻔﺎوت ﻫﺴﺘﻨﺪ. اﻧﺘﺨﺎب روش ﻣﻨﺎﺳﺐ ﺑﺴﺘﮕﯽ ﺑﻪ دادهﻫﺎي ﻣﺰرﻋﻪاي ﻣﻮﺟﻮد ﺑﺮاي ﺗﺨﻤﯿﻦ ﺿﺮاﯾﺐ ﻧﻔﻮذ دارد. ﻋﻮاﻣﻠﯽ ﺑﻪ ﺻﻮرت ﺗﺼﺎدﻓﯽ در ﻧﻘﺎط ﻣﺨﺘﻠﻒ ﻣﺰرﻋﻪ اﺗﻔﺎق اﻓﺘﺎده و ﺑﺎﻋﺚ ﺗﻐﯿﯿﺮ در ﻣﯿﺰان ﻧﻔﻮذ آب در ﺧﺎك ﻣﯽ ﺷﻮﻧﺪ. در ﻧﻈﺮ ﮔﺮﻓﺘﻦ ﺗﻐﯿﯿﺮات ﻣﮑﺎﻧﯽ ﻧﻔﻮذ در آﺑﯿﺎري ﺑﺎﻋﺚ اﻓﺰاﯾﺶ دﻗﺖ در ﺗﺨﻤﯿﻦ ﻣﻘﺪار آب ﻧﻔﻮذ ﯾﺎﻓﺘﻪ و ﯾﮑﻨﻮاﺧﺘﯽ ﺗﻮزﯾﻊ ﻣﯽﺷﻮد. ﺑﻨﺎﺑﺮاﯾﻦ در ﭘﮋوﻫﺶ ﺣﺎﺿﺮ ﺗﻼش ﺷﺪ ﺗﻐﯿﯿﺮات ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎي ﻧﻔﻮذ آب در ﺧﺎك در آﺑﯿﺎري ﺟﻮﯾﭽﻪ اي ﻃﯽ ﺳﻪ ﻓﺼﻞ زراﻋﯽ ﺑﺮرﺳﯽ ﺷﻮد.
مواد و روش‌ها: در پژوهش حاضر از داده‌هاي برداشت شده از مزرعه‌اي در مشكين‌دشت كرج در فصول زراعي 90، 91 و 92 استفاده شد. نوع كشت ذرّت و بافت خاك مزرعه لومي بود. در هر فصل زراعي، 8 آزمايش مستقل اجراء شد كه هر آزمايش شامل 4 جويچه به طول 120 متر و فواصل جويچه‌ها 75 سانتي‌متر بود. در هر فصل زراعي 15 نوبت آبياري انجام شد. آزمايش‌هاي هشت‌گانه در طول سه فصل زراعي در مكان‌هاي تقريباً مشابه اجراء شدند. در هر نوبت آبياري، از فلوم‌هاي WSC تيپ 3 براي اندازه‌گيري دبي-هاي ورودي و خروجي جويچه‌ها استفاده شد. در اين تحقيق از معادله نفوذ كوستياكف- لوئيس استفاده گرديد. براي هر آبياري با استفاده از روش بيلان حجم، ضرايب a و k معادله كوستياكف - لوئيس با نرم‌افزارExcel محاسبه شد. در اين روش ابتدا با استفاده از هيدروگراف‌هاي جريان ورودي و خروجي جويچه، سرعت نفوذ نهايي خاك محاسبه گرديد. ميانگين‌هاي تغييرات مكاني و زماني ضرايب معادله كوستياكف- لوئيس در سه فصل زراعي توسط آزمون چند دامنه‌اي دانكن با استفاده از نرم‌افزار SPSS مقايسه شدند
يافته‌ها: داده‌ها با نرم‌افزار SPSS و به روش GLM تجزيه واريانس مركب شدند. اثر شماره آزمايش (تغييرات مكاني) و نيز نوبت آبياري (تغييرات زماني) در سطح 1% و اثر فصل زراعي در سطح 5% بر تغييرات ضريب نفوذ k معني‌دار شد. تفاوت بين هشت آزمايش طي سه فصل زراعي از لحاظ آزمون آماري دانكن در سطح 5% معني‌دار شد. اثر هر سه منبع تغيير در سطح 1% بر تغييرات ضريب نفوذ a معني‌دار شد. اثر شماره آزمايش بر ميانگين تغييرات زماني ضريب نفوذ a در سه فصل زراعي، حاكي از تفاوت آماري معني‌دار از لحاظ آزمون آماري دانكن در سطح 5% بين هشت آزمايش بود. اثر فصل زراعي بر ميانگين تغييرات زماني و مكاني ضريب نفوذ a، نشانگر برتري معني‌دار ميانگين تغييرات ضريب مذكور در سال 90 -(6108/0)- نسبت به دو سال ديگر، با استفاده از آزمون دانكن در سطح احتمال 5% مي‌باشد. در حالي كه در سال‌هاي 91 و 92، ميانگين تغييرات مذكور، تفاوت معني‌داري با يكديگر نشان نداد.
نتيجه‌گيري: به طور كلي، در سه فصل زراعي بين نوبت‌هاي آبياري از لحاظ ميانگين تغييرات هر يك از ضرايب نفوذ k و a و همچنين بين هشت آزمايش از نظر ميانگين تغييرات هر يك از ضرايب مذكور تفاوت معني‌داري وجود داشت. در نهايت با توجه به تفاوت معني‌دار ميانگين تغييرات مكاني و زماني هر يك از ضرايب نفوذk و a، تغييرات فصلي ضرايب نفوذ آب در خاك در سه فصل زراعي بررسي شده قابل اغماض نبود. نتايج نشان داد كه ضرايب نفوذk و a معادله كوستياكف- لوئيس از لحاظ مكاني و زماني در فصول مختلف، تغييراتي نامنظم و غير قابل پيش‌بيني دقيق دارند.
چكيده لاتين :
Background and Objectives: Soil and biological factors can be extremely variable in place and time. Therefore, differences in soil water infiltration both in place and time is expected. Due to temporal variability of infiltration parameter, its direct estimation requires lots of time and sampling. Hence, empirical and physical equations exist for quantification of infiltration process in surface irrigation. Plenty methods are available for estimating infiltration equations parameters, which are different, depending on estimated data in the field. Selecting proper method depends on the available field data for estimating infiltration parameters. Some random parameters occur in different parts of the field that cause variations in the soil water infiltration. Considering infiltration spatial variations in irrigation increases accuracy in estimating infiltrated water volume and distribution uniformity (DU). Therefore, in the current study it is attempted to survey variations of soil water infiltration parameters in furrow irrigation during three farming seasons.
Materials and Methods: Current study was carried out using collected data during the farming seasons 2011, 2012 and 2013 from a field located in Meshkindasht area of Karaj. Type of the crop was maize and the field had a loamy soil. At the each of the farming seasons, 8 separate experiments were implemented that each one was comprised of 4 furrows with the length of 120 meters and width of 75 centimeters. At the each of the farming seasons, 15 irrigation events were done. 8 experiments were implemented at relatively identical sites during three farming seasons. At the each of the irrigation events, type 3 WSC flumes were used for measuring the inflow and outflow of the furrows. In this study, Kostiakov-Lewis infiltration equation was used. For each irrigation, a and k parameters of Kostiakov-Lewis equation were calculated using volume-balance method in Excel software. In this method using furrow inflow and outflow hydrographs, basic infiltration rate was calculated. Means of spatial and temporal variations of the Kostiakov-Lewis equation parameters in three farming seasons were compared using Duncan’s Multiple Range Test (DMRT) using SPSS software.
Results: Data were subjected to composite analysis of variance using General Linear Model (GLM) by SPSS software. Effects of experiment number (spatial variations) and irrigation event (temporal variations) on variations of k infiltration parameter were significant at %1 level; while, effect of farming season was significant at %5 level. Difference between the 8 experiments during three farming seasons was significant at %5 level. Effects of the three aforementioned sources of variation on alterations of a infiltration parameter were significant at %1 level. Effect of experiment number on the average of temporal variations of a infiltration parameter in three farming seasons, showed significant difference at %5 level among the 8experiments. Effect of farming season on the average of spatial and temporal variations of a infiltration parameter indicated its significant superiority (0.6108) in the farming season 2011 compared to the rest of the seasons at %5 level. While, in the farming seasons 2012 and 2013 there were no significant differences between the averages of the mentioned variations.
Conclusion: In general, there were significant differences in three farming seasons in regard to the average variations of each of the a and k infiltration parameters and also among the 8 experiments regarding the mean variations of each of the mentioned parameters. Finally, taking significant differences of the average spatial and temporal variations of a and k infiltration parameter into consideration, seasonal variations of soil water infiltration parameters in the three farming seasons were not negligible. Based on the results of the current investigation, a and k infiltration parameters of the Kostiakov-Lewis equation, showed erratic and unpredictable variations, spatially and temporally in different farming seasons.
