چشم‌انداز آبیاری چگالشی در بهبود بهره‌‍وری آب

Abstract

آب عامل عمده در تولید محصولات و مواد غذایی و پایداری زیست­‌بوم محسوب می‌شود. نیاز به منابع آبی روز به‌روز افزایش می‌­یابد. با توجه به کمبود آب و خشک ­بودن بسیاری از عرصه‌­ها، توسعه فناوری­‌های جدید تامین نیاز آبی گیاه در مرحله استقرار یا پس از آن حائز اهمیت است. حل مشکل کم­‌آبی، نیازمند توسعه فناوری­‌های نوین است. چگالش بخار در خاک، روشی نوین و در حال توسعه بوده که با استفاده از انرژی­‌های تجدیدپذیر دارای قابلیت در افزایش راندمان مصرف آب است. در این روش، با استفاده از انرژی خورشید، بخار آب به‌طور مستقیم به ناحیه ریشه منتقل شده و رطوبت خاک را بالا می­‌برد. هدف پژوهش حاضر، بررسی کارایی سامانه آبیاری تبخیری-تقطیری در افزایش بهره‌­وری آب و امکان­‌سنجی افزایش رطوبت خاک­‌های مختلف بهبود ­یافته با مواد آلی است. در این روش، برای افزایش چگالش، بخار آب تولیدی وارد لوله­‌های هادی بخار شده و پس از تقطیر منجر به افزایش رطوبت خاک می‌­شود. در این پژوهش، ابتدا تعدادی آزمایش در فلوم­‌های کوچک انجام شد. نتایج به‌­دست آمده نشان داد که رطوبت چگالش ­یافته در خاک با مواد آلی، 11 درصد بیشتر از همان خاک بدون ماده آلی بود. سپس، با توجه به امکان افزایش رطوبت با این روش، آزمایش‌­ها در گلدان­‌های بزرگ‌تری انجام شد. نتیجه تجزیه واریانس اثر متقابل بافت خاک، دمای بخار و مواد آلی نشان داد که پارامترها تاثیر معنی­‌داری بر جذب رطوبت بخار ندارند. بر اساس نتایج به­‌دست آمده، خاک با بافت متوسط، 35 درصد ماده آلی و بخار 45 درجه سانتی­‌گراد با لوله هادی پوشش­دار از شرایط بهتری نسبت به بقیه تیمارها از نظر جذب رطوبت برخوردار بود. بخار دمیده به درون لوله‌­های هادی بخار در فلوم و گلدان­­‌ها برای آزمون خاک با دو دمای 45 و 55 درجه سانتی­‌گراد بود که برای کشت گیاه، بخار 30 درجه سانتی­‌گراد انتخاب شد. پس از تعیین دمای مناسب و انتخاب بافت خاک، کشت گیاه با روش آبیاری تبخیری-تقطیری و مقایسه آب مصرفی با کشت گلخانه‌­ای و مزرعه­‌ای صورت گرفت. خاک انتخابی، برای کشت کاهو در شرایط کنترل­ شده و با آبیاری تبخیری-تقطیری، متوسط و در ترکیب با 35 درصد ماده آلی و لوله هادی با پوشش و همچنین، دمای بخار 30 درجه سانتی‌گراد تعیین شد. نتایج این پژوهش نشان داد که پس از برداشت محصول و رشد کامل کاهو در هر سه شرایط، تولید به ازای مصرف یک متر مکعب آب برای کاهو در روش تبخیری-تقطیری، گلخانه و مزرعه به‌­ترتیب 1250، 333 و 75.5 کیلوگرم است. کارایی مصرف آب در تمامی تیمارها بررسی شد و نتایج نشان داد که با احتمال 99 درصد، اختلاف معنی‌­دار بین روش­‌های مختلف آبیاری وجود دارد، به­‌طوری­ که کارایی مناسب مصرف آب در تیمار آبیاری تبخیری-تقطیری است. آب مصرفی در طی دوران رشد در گلخانه در حدود چهار برابر روش آبیاری تبخیری-تقطیری و در مزرعه حدودا 21 برابر روش آبیاری تبخیری-تقطیری برای تولید کاهو (متوسط یک متر مربع) بوده که این ارقام نشان_­دهنده کاهش چشمگیر استفاده از آب با روش یاد شده است. با بررسی وزن ماده خشک کاهو در هر سه روش، نتایج حاکی از آن است که در تمامی نمونه‌­های برداشت­ شده از آبیاری تبخیری-تقطیری، گلخانه و مزرعه، به‌­طور متوسط ماده خشک 12.5 درصد بوده و به‌طور متوسط 87.5 درصد آب که این امر نشان از کیفیت یکسان محصول در هر سه روش است.