بررسي آبشويي عمقي نيترات تحت شرايط كود-آبياري جويچه اي ذرت

Evaluation of Nitrate Deep Leaching under Maize Furrow Fertigation

مديريت مناسب آب و كود از مولفه هاي مهم توليد است كه علاوه بر تاثير بر عملكرد محصول و كارايي مصرف آب و كود، آلودگي هاي زيست-محيطي را نيز متاثر مي كند. در اين تحقيق، به منظور بررسي اثر كودآبياري بر آبشويي نيترات به زير ناحيه ريشه، آزمايشي مزرعه اي در حضور گياه ذرت در مزرعه 400 هكتاري موسسه تحقيقات اصلاح و تهيه نهال و بذر (كرج) اجرا شد. آزمايش انجام شده به صورت فاكتوريل با طرح پايه بلوك-هاي كامل تصادفي بر روي جويچه هاي انتها باز به طول 162 متر در 12 بلوك آزمايشي صورت پذيرفت. فاكتور اول شامل سطوح آبي (W) (60، 80، 100 و 120 درصد آبياري كامل) و فاكتور دوم شامل سطوح كودي (N) (60، 80 و 100 درصد توصيه كودي) به روش كودآبياري بودند. نيتروژن مورد نياز گياه از كود اوره تامين كه طي چهار مرحله به خاك اضافه شد. 25 درصد كود مورد نياز قبل از كشت به روش مرسوم، 25 درصد در مرحله 4 تا 6 برگي، 25 درصد در مرحله ساقه دهي و 25 درصد نيز در زمان سنبله دهي به صورت كودآبياري به گياه داده شد. براي تعيين نيترات موجود در خاك، از تمام تيمارها در اعماق 20-0، 40-20، 60-40 و 80-60 سانتي متري نمونه برداري و بعد از هوا خشك كردن از الك 2 ميلي متري عبور داده شدند. سپس، مقدار نيترات موجود در هر نمونه به روش اسپكتروفوتومتر تعيين شد. براي اندازه گيري نيترات خروجي جويچه ها از طريق رواناب نيز نمونه برداري از زهاب خروجي هر تيمار صورت گرفت. نيترات موجود در گياه از طريق نمونه برداري و آناليز نيترات گياهي تعيين شد. به منظور تعيين نيترات انتقال يافته به پايين ناحيه ريشه، از بيلان جرمي نيترات استفاده شد. نتايج نشان داد سطح آبي 120 درصد باعث نفوذ عمقي آب به پايين ناحيه ريشه به مقدار 85 ميلي متر گرديد. در حالي كه سطح آبي 60 درصد باعث نفوذ عمقي به ميزان 17 ميلي متر شد. همچنين هر دو عامل آب و كود به ميزان زيادي بر آبشويي نيترات موثر بودند. در تمام تيمارها آبشويي نيترات با سطح كودي و سطح آبي رابطه اي مستقيم داشت. بيشترين آبشويي نيترات در تيمارهاي سطح كودي 100 درصد صورت گرفت كه با كاهش سطح آبي، آبشويي نيترات نيز سير نزولي داشت. در بعضي شرايط مثل سطح كودي 80 درصد براي عمق 40-0 سانتي متر، تغيير سطح آبي از 60 تا 100 درصد اثري بر آبشويي نداشت. بنابراين، انتخاب سطح آبي در اين شرايط با در نظر گرفتن ساير گزينه ها مثل عملكرد بايد صورت گيرد. با توجه به اينكه ذرت گياهي با عمق توسعه ريشه حدود 80 سانتي متر مي باشد، بنابراين، با توجه به اينكه در مزرعه محل آزمايش متوسط عمق خاك زراعي حدود 80سانتي متر، و لايه هاي پايين تر از آن عمدتا شن (Gravel) بودند، مبناي آبشويي عمقي در اين تحقيق عمق 80 سانتي متري در نظر گرفته شد. در تمام تيمارهاي سطوح آبي 60 و80درصد، آبشويي نيترات از اين عمق اتفاق نيفتاد.

Suitable management of water and fertilizer is one of the important factors, affecting water and fertilizer efficiency and environmental pollution. In this study, nitrate deep leaching was evaluated in a furrow irrigated experimental field in Karaj. Experiments were conducted in randomized complete blocks in free-drainage furrows having 162 m length in 12 experimental blocks. The first factor consisted of 60%, 80% 100% and 120% of required irrigation water and the second factor 60%, 80% and 100% of nitrate fertilizer requirement applied by fertigation method. Nitrogen requirement was determined based on soil analysis and applied in four stages of the crop growth: before cultivation, in seven leaves, shooting and earring stages in which the first part (before cultivation) was applied by manual distribution and other three parts by fertigation. To determine soil nitrate concentrations, soil samples were taken from depths 20, 40, 60, and 80 cm in all of treatments. After air-drying, soil samples were passed through 2 mm sieve. Then, nitrate concentration of samples were analyzed by spectra photometer. Nitrate losses through runoff were measured by sampling of outlet water. Accumulated nitrate in maize was determined by randomized sampling of plants in all treatments. Finally, to determine nitrate leaching, nitrate mass balance was made. Results showed that 120% water level treatment provided 12% water deep percolation from root zone, while 60% water level treatment resulted in 4.5% water deep percolation. Both water and fertilizer levels had pronounced effect on nitrate leaching. The highest nitrate leaching occurred in 100% fertilizer level treatment decreasing by water reduction level. In some cases such as 80% fertilizer level, water level of 60% and 80% didn’t have any effect on nitrate deep percolation. Therefore, water level selection in this situation depends on other factors such as yield. Considering maize as a plant with root depth to be about 80 cm, water and nitrate deep percolation was evaluated up to 80 cm soil depth for all treatments. 60% and 80% water levels did not provide nitrate leaching below the mentioned root zone depth.