پديد آورندگان :
شاه‌نظري, علي دانشگاه علوم كشاورزي و منابع طبيعي ساري - دانشكده منابع طبيعي , اروندي, سمانه دانشگاه علوم كشاورزي و منابع طبيعي ساري - دانشكده منابع طبيعي , شريفي, فرود سازمان تحقيقات، آموزش و ترويج كشاورزي تهران - پژوهشكده حفاظت خاك و آبخيزداري
چكيده فارسي :
آب عامل عمده در توليد محصولات و مواد غذايي و پايداري زيست بوم محسوب مي شود. نياز به منابع آبي روز به روز افزايش مي يابد. با توجه به كمبود آب و خشك بودن بسياري از عرصه ها، توسعه فناوري هاي جديد تامين نياز آبي گياه در مرحله استقرار يا پس از آن حايز اهميت است. حل مشكل كم آبي، نيازمند توسعه فناوري هاي نوين است. چگالش بخار در خاك، روشي نوين و در حال توسعه بوده كه با استفاده از انرژي هاي تجديدپذير داراي قابليت در افزايش راندمان مصرف آب است. در اين روش، با استفاده از انرژي خورشيد، بخار آب به طور مستقيم به ناحيه ريشه منتقل شده و رطوبت خاك را بالا مي برد. هدف پژوهش حاضر، بررسي كارايي سامانه آبياري تبخيري-تقطيري در افزايش بهره وري آب و امكان سنجي افزايش رطوبت خاك هاي مختلف بهبود يافته با مواد آلي است. در اين روش، براي افزايش چگالش، بخار آب توليدي وارد لوله هاي هادي بخار شده و پس از تقطير منجر به افزايش رطوبت خاك مي شود. در اين پژوهش، ابتدا تعدادي آزمايش در فلوم هاي كوچك انجام شد. نتايج به دست آمده نشان داد كه رطوبت چگالش يافته در خاك با مواد آلي، 11 درصد بيشتر از همان خاك بدون ماده آلي بود. سپس، با توجه به امكان افزايش رطوبت با اين روش، آزمايش ها در گلدان هاي بزرگ تري انجام شد. نتيجه تجزيه واريانس اثر متقابل بافت خاك، دماي بخار و مواد آلي نشان داد كه پارامترها تاثير معني داري بر جذب رطوبت بخار ندارند. بر اساس نتايج به دست آمده، خاك با بافت متوسط، 35 درصد ماده آلي و بخار 45 درجه سانتي گراد با لوله هادي پوشش دار از شرايط بهتري نسبت به بقيه تيمارها از نظر جذب رطوبت برخوردار بود. بخار دميده به درون لوله هاي هادي بخار در فلوم و گلدان ها براي آزمون خاك با دو دماي 45 و 55 درجه سانتي گراد بود كه براي كشت گياه، بخار 30 درجه سانتي گراد انتخاب شد. پس از تعيين دماي مناسب و انتخاب بافت خاك، كشت گياه با روش آبياري تبخيري-تقطيري و مقايسه آب مصرفي با كشت گلخانه اي و مزرعه اي صورت گرفت. خاك انتخابي، براي كشت كاهو در شرايط كنترل شده و با آبياري تبخيري-تقطيري، متوسط و در تركيب با 35 درصد ماده آلي و لوله هادي با پوشش و همچنين، دماي بخار 30 درجه سانتي گراد تعيين شد. نتايج اين پژوهش نشان داد كه پس از برداشت محصول و رشد كامل كاهو در هر سه شرايط، توليد به ازاي مصرف يك متر مكعب آب براي كاهو در روش تبخيري-تقطيري، گلخانه و مزرعه به ترتيب 1250، 333 و 75.5 كيلوگرم است. كارايي مصرف آب در تمامي تيمارها بررسي شد و نتايج نشان داد كه با احتمال 99 درصد، اختلاف معني دار بين روش هاي مختلف آبياري وجود دارد، به طوري كه كارايي مناسب مصرف آب در تيمار آبياري تبخيري-تقطيري است. آب مصرفي در طي دوران رشد در گلخانه در حدود چهار برابر روش آبياري تبخيري-تقطيري و در مزرعه حدودا 21 برابر روش آبياري تبخيري-تقطيري براي توليد كاهو (متوسط يك متر مربع) بوده كه اين ارقام نشان دهنده كاهش چشمگير استفاده از آب با روش ياد شده است. با بررسي وزن ماده خشك كاهو در هر سه روش، نتايج حاكي از آن است كه در تمامي نمونه هاي برداشت شده از آبياري تبخيري-تقطيري، گلخانه و مزرعه، به طور متوسط ماده خشك 12.5 درصد بوده و به طور متوسط 87.5 درصد آب كه اين امر نشان از كيفيت يكسان محصول در هر سه روش است.
چكيده لاتين :
Water is a major factor in food production and sustainability of ecosystems. The need for water resources is increasing. Due to the scarcity of water and also aridity in many regions, development of new technologies to meet the plant water needs is important at plant establishment and specifically at the development stage. Development of new technologies is a key for solving the problem of water shortage. Steam condensation in soil (using renewable energies) is a new and developing method that has the potential of increasing water efficiency. In this method, the steam transfers directly to the root zone and increases the moisture content of the soil. The purpose of this study was to investigate the efficiency of evaporation-condensation irrigation system in increasing water use productivity and evaluating performance of this technology in moisture absorption of various soils improved using organic matter. In order to increase water condensation, the produced steam, conveyed into steam chambers and after distillation, it increases the moisture content of the soil. In this study, a number of experiments were conducted on small flumes. Results showed that the moisture condensation of the soil with organic matter 11% higher than that of soil without organic matter. Then, with the possibility of increasing the moisture with this method, the experiments were carried out in larger pots. The result of analysis of variance of soil texture, steam temperature and organic matter interactions showed that these three parameters had no significant effect on soil moisture increase. Based on the results, the soil with medium texture, 35% organic matter and steam at 45 °C in coated conducting tube showed better results than other treatments. The steam blown into vapor tubes in flume and pots was at two temperatures of 45 and 55 °C that 30°C was selected for planting. After determining the proper temperature and selecting soil texture, plant cultivation was carried out by evaporation-condensation irrigation method. Then the water consumption was compared with greenhouse and field planting. Selected soil for cultivating lettuce under controlled conditions and with evaporation-condensation irrigation, was designated to be medium and in combination with 35% organic matter and coated conducting tube at steam temperature of 30°C. The results of this study showed that after harvesting and full growth of lettuce in all three conditions, production per 1 m3 of water for lettuce in evaporation-condensation irrigation, greenhouse and field was 1250, 333 and 75.5 kilograms, respectively. Water use efficiency was investigated in all treatments and the results showed that there is a significant difference between different irrigation methods (P≼0.01), and the highest water use efficiency resulted from evaporation-condensation irrigation method. The consumed water during the growing period in the greenhouse was approximately 4 times that of evaporation-condensation irrigation method and in the field was about 21 times that of condensation irrigation, which indicates a significant reduction in water use. By examining dry matter the weight of lettuce in all three methods, the results showed that in all samples taken from condensation irrigation, greenhouse and field, the average dry matter was 12.5% and average water was 87.5%, which indicated the same quality of the product in all three methods.
