هدف از این مطالعه، بررسی اثرات کاربرد فاضلاب تصفیه شده شهری بر خصوصیات فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی خاک در صورت استفاده از آبیاری تحت فشار می باشد. برای انجام پژوهش حاضر، از شش تیمار آب آبیاری (شامل آب چاه، آب چاه به همراه کود شیمیایی، فاضلاب تصفیه شده شهری، فاضلاب تصفیه شده شهری به همراه کود شیمیایی، آب چاه به همراه فاضلاب تصفیه شده، آب چاه به همراه فاضلاب تصفیه شده و کود شیمیایی) و سیستم آبیاری قطره ای برای کاشت کلم بروکلی استفاده شد. نمونه برداری از خاک از اعماق صفر تا 30، 30 تا 60 و 60 تا 90 سانتی متر انجام و نمونه ها برای بررسی به آزمایشگاه منتقل گردید. نتایج این پژوهش نشان داد که استفاده از فاضلاب تصفیه شده باعث افزایش معنی دار ویژگی های شیمیایی خاک (اسدیته، نسبت جذب سدیم و کربن آلی) در سطح 5% در مقایسه با تیمارهای آب چاه می گردد. غلظت اکثر عناصر پرمصرف و کم مصرف گیاهی در خاک از جمله نیتروژن، پتاسیم، منیزیم، سدیم، کلر، بور و سولفات نیز در نتیجه استفاده از پساب تصفیه شده نسبت به آب چاه در سطح 5% افزایش یافته و در مقادیر برخی دیگر از جمله فسفر، کلسیم و بی کربنات افزایش معنی داری مشاهده نگردید. غلظت فلزات سنگین منگنز، مس، نیکل و کادمیوم در خاک تحت تاثیر نوع آب آبیاری اختلاف معنی دار نشان نداد اما در مورد عناصر آهن، روی و سرب افزایش معنی دار در سطح 5% در تیمار آبیاری شده با فاضلاب تصفیه شده نسبت به تیمارهای آب چاه مشاهده شد. نتایج همچنین نشان داد خصوصیات فیزیکی خاک تحت تآثیر استفاده از پساب تصفیه شده نبوده و اختلاف معنی داری در سطح 5 % نسبت به تیمارهای آبیاری شده با آب چاه مشاهده نگردید.

برآورد صحیح تبخیر- تعرق گیاه در بهبود مدیریت آب و بهینه کردن عملکرد محصول بسیار تعیینکننده است. در تحقیق حاضر، که با هدف بررسی تاثیر پارامترهای مدیریتی همچون آبیاری با دورهای متفاوت، آبیاری با آب شور و همچنین انتخاب محیط کشت (گلخانه و مزرعه) بر تبخیر – تعرق گیاه بادنجان (etc) و پارامترهای مربوط به آن همچون تبخیر– تعرق گیاه مرجع (et0)، ضریب گیاهی (kc) و ضریب تنش (ks) در دو دوره کشت در بهار و تابستان سالهای 1391 و 1392 انجام شد، مقادیر روزانه پارامترهای فوق الذکر، در تیمارهای مختلف با به کارگیری روش های علمی اندازه گیری و با نتایج حاصله از مدل های متداول مورد مقایسه قرار گرفت و از این طریق عملکرد مدل های معرفی شده برای محاسبه این پارامترها در مزرعه و در گلخانه مورد ارزیابی قرار گرفت. تعریف تیمارهای آزمایشی بر اساس سه عامل محیط کشت (گلخانه و مزرعه)، شوری ( در چهار سطح j1، j2، j3 و j4، به ترتیب آب با هدایت الکتریکی 8/0، 2، 5 و 7 ds/m) و دور آبیاری ( در سه سطح i1، i2 و i3 به ترتیب روزانه، هفتگی و دوهفتگی) صورت گرفت. در پایان هر دو دوره کشت پارامترهای مربوط به عملکرد محصول و رشد رویشی گیاه بادنجان در تیمارهای مختلف مزرعه و گلخانه اندازه گیری و از نظر آماری مورد مقایسه قرار گرفت. از طرفی با توجه به شاخص های رشد و محصول اندازه گیری شده، کارایی مدل عملکرد نسبی و تبخیر- تعرق و همچنین مدل عملکرد- شوری در مزرعه و گلخانه مورد بررسی و مقایسه قرار گرفت. بر اساس پارامترهای محیطی اندازه گیری شده همچون دما، رطوبت نسبی، سرعت باد و تشعشع می توان دریافت که در هر دو دوره، میزان نوسانات این مقادیر در مزرعه بیشتر از گلخانه بوده. در این بین بیشترین اختلاف بین مقادیر گلخانه و مزرعه مربوط به تشعشع خالص خورشیدی است و لذا شاید بتوان تشعشع خالص خورشیدی را مهم ترین عامل تفاوت در مقادیر et0 در دو محیط گلخانه و مزرعه دانست. علیرغم عدم وجود یک رابطه آماری با همبستگی بالا بین مقادیر تشعشع خالص خورشیدی در مزرعه و گلخانه، می توان مقادیر rn درون گلخانه را بین 70 تا 75 درصد مقادیر متناظر در مزرعه دانست. مقادیر et0 اندازه گیری شده در گلخانه بین 80 تا 85 درصد مزرعه به دست آمد. هر چند به دلیل همبستگی پایین آماری بین مقادیر مزرعه و گلخانه (در اثر نوسانات شدیدتر مقادیر et0 در مزرعه نسبت به گلخانه ) ارائه یک رابطه معنیدار بین این پارامترها امکان پذیر نمی باشد. عملکرد 13 مدل پنمن-مانتیث فائو، هارگریوز- سامانی، بلانی-کریدل، تشعشع فائو 24، پریستلی-تیلور، ماکینک، تورک، لینیکر، جنسن- هیز، کوپیاس، تبخیر از تشت، تشعشع rn و تشعشع rs در برآورد et0 روزانه در مزرعه و گلخانه مورد ارزیابی قرار گرفت. علاوه بر مقادیر روزانه، مقادیر هموارسازی شده et0 و et0 میانگین 10 روزه نیز از طریق مدل های فوق الذکر محاسبه شده و با مقادیر اندازه گیری شده در میکرولایسیمترها مورد مقایسه قرار گرفتند. در داخل گلخانه در هر دو سال کشت مدل های پنمن- مانتیث فائو و لینیکر به ترتیب بهترین و بدترین مدل در برآورد مقادیر روزانه et0 بوده اند. در مزرعه، در هر دو سال، مدل تشعشع فائو 24 از بهترین عملکرد در برآورد et0 روزانه برخوردار بوده و مدل پنمن- مانتیث فائو در هر دو دوره در جایگاه دوم دقت برآورد قرار گرفته است. در هر دو دوره کشت مدل کوپیاس از کمترین دقت در برآورد et0 روزانه در مزرعه برخوردار بوده است. در هر دو سال مدل های هارگریوز سامانی، پنمن- مانتیث فائو و تشعشع فائو 24 برای هر دوره کشت، جزو 5 مدل برتر در هر دو محیط کشت بوده اند. هموارسازی و میانگین گیری10 روزه از داده های محیطی، باعث ملایم شدن تغییرات et0 و افزایش دقت برآوردها در هر دو محیط کشت شده است. هر چند به دلیل نوسانات شدیدتر آمار هواشناسی در خارج از گلخانه، میزان ملایم شدن منحنی ها نسبت به منحنی های مقادیر روزانه در مزرعه بیشتر بوده است. در هر دو محیط کشت، طی هر دو سال، با افزایش شوری منحنی تغییرات روزانه etc فروکش کرده است. نتایج مقادیر روزانه etc در تیمارهای j4 در حدود 5/0 تا 55/0 مقادیر متناظر در تیمارهای j1 به دست آمده، در حالی که در گلخانه نسبت مقادیر روزانه etc بادنجان در تیمارهای j4 به j1 62/0 تا 67/0 حاصل گردیده است. در هر دو سال، دور آبیاری، شوری و محیط کشت تاثیر معنیداری بر مقادیر etc و it (عمق آبیاری) داشته است. عوامل دور آبیاری و شوری در هر دو سال کشت، در داخل و خارج از گلخانه به طور معنیداری بر عملکرد میوه بادنجان، متوسط وزن هر میوه در هر بوته، قطر میوه و وزن خشک اندام هوایی موثر بودهاند. بر اساس نتایج حاصله، اثر کمبود آب و شوری در مزرعه شدیدتر از گلخانه بوده است. بدین ترتیب که نسبت عملکرد در تیمار بدون تنش (i1j1 ) به سایر تیمارها در مزرعه بیشتر از گلخانه می باشد. در هر دو سال کشت مقادیر راندمان مصرف آب (wue) حاصله در گلخانه بیشتر از مزرعه بوده است. در حالی که مقادیر عملکرد محصول در گلخانه کمتر از مزرعه به دست آمده بود که این امر مجدداً به مصرف کمتر آب در هر نوبت آبیاری در تیمارهای مختلف گلخانه مربوط می باشد. در هر دو محیط کشت، با افزایش شوری آب آبیاری، شیب خطوط پایینی تنش کاهش و مقدار خط بالایی تنش افزایش یافته است. افزایش سطوح کمبود آب به نوسانات بیشتر در تغییرات شاخص تنش آبی گیاه (cwsi) در طول فصل رشد منجر شده است. بهترین برآوردهای مقادیر روزانه و میانگین 10 روزه etc از طریق مدل پنمن-مانتیث فائو در گلخانه و مزرعه، مربوط به تیمارهای آبیاری روزانه (i1) بودهاند. با توجه به ملایم شدن تغییرات روزانه دادههای هواشناسی و رطوبت خاک، همبستگی بهتری میان مقادیر میانگین10روزه etc اندازهگیری شده و محاسبه شده مشاهده گردید. در هر دو محیط، مقادیر ks و دقت برآورد آنها با افزایش شدت تنش کاهش یافت. الگوی تغییرات روزانه kc مشابه etc بدست آمد. برآوردهای مزرعهای در تمامی تیمارها از دقت بالاتری برخوردار بودند.

در کشور ایران، میانگین کل بارندگی کم و در حدود یک سوم میانگین بارندگی جهان می¬باشد. بنابراین کمبود آب به¬طور جدی این کشور را تهدید می¬نماید. از آنجا که غالب مصرف آب در بخش کشاورزی می¬باشد، لذا استفاده از روش¬های مکانیزه و سیستم¬های پیشرفته¬ی آبیاری، خصوصاً سیستم¬های آبیاری تحت فشار می-تواند یکی از راه¬حل¬های کاهش اثرات کم¬آبی باشد. براین اساس میزان مصرف آب جهت آبیاری فضای سبز خانگی در روش¬های آبیاری قطره¬ای (هوشمند، خودکار و معمولی) اندازه¬گیری و با روش آبیاری سطحی (شاهد) مقایسه گردید. در این پروژه، تعداد 26 طرح در غالب 24 منزل مسکونی و 2 ارگان خصوصی- دولتی (3 طرح سیستم قطره¬ای هوشمند، 5 طرح سیستم قطره¬ای خودکار، 7 طرح سیستم قطره¬ای معمولی و 11 طرح سیستم آبیاری سطحی) در شهرستان فسا انتخاب و با محاسبه¬ی مدت زمان و دور آبیاری برای هر یک از طرح¬ها، آبیاری در مدت 320 روز انجام گردید. مقادیر راندمان¬های آبیاری شامل eu، cu، aelq، pelq، aelq- pelq، ea، qvar، hvar، vqs و us برای سیستم¬ قطره¬ای هوشمند به¬ترتیب 14/88، 95/89، 35/85، 81/76، 53/8، 51/72، 11/24، 63/9، 69/12 و 31/87 درصد و برای سیستم قطره¬ای خودکار به¬ترتیب 14/85، 97/86، 25/83، 92/74، 32/8، 74/72، 04/29، 22/7، 37/17 و63/82 درصد و برای سیستم قطره¬ای معمولی به¬ترتیب 16/87، 83/86، 04/86، 44/77، 60/8، 80/80، 51/24، 01/4، 84/17 و 16/82 درصد می¬باشد. میزان مصرف آب آبیاری برای سیستم¬های آبیاری هوشمند، خودکار، معمولی و سطحی به¬ترتیب 79/112، 166، 74/342 و 55/619 لیتر بر مترمربع سطح باغچه در ماه می¬باشد. بنابراین در سیستم آبیاری قطره¬ای هوشمند، خودکار و معمولی به¬ترتیب 79/81%، 21/73% و 68/44% صرفه¬جویی در مصرف آب، نسبت به سیستم آبیاری سطحی صورت گرفته است.

آزمایشی در قالب طرح بلوک های کاملا تصادفی با سه سطح شوری با هدایت الکتریکی (s1) 5/0،(s2) 2،(s3) 4 دسی زیمنس بر متر به عنوان تیمار های اصلی و بستر های کشت خاک(m1)، پرلیت(m2)، پرلیت:کوکوپیت (60-40)(m3) و پرلیت:کوکوپیت (40-60) (m4)به عنوان تیمار های فرعی با چهار تکرار صورت گرفت. شاخص های رشد از جمله ارتفاع بوته، متوسط وزن میوه، وزن خشک بوته، سفتی میوه، تعداد میوه، عملکرد کل، ec وph عصاره میوه، کل مواد جامد محلول میوه (tss)، ویتامین ث میوه و همچنین بهره وری آب ثبت و مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد با افزایش شوری، عملکرد کل، میانگین وزن میوه، وزن خشک بوته، ارتفاع بوته، و ph عصاره میوه به طور معنی داری کاهش یافت. اما ec عصاره میوه ، کل مواد جامدمحلول میوه و ویتامین ث میوه به طورمعنی دار افزایش یافت. طبق نتایج بدست آمده در کل عملکرد با افزایش شوری در تمام بسترها کاهش یافت اما در بسترهای ترکیبی روند منظم نبود. بیشترین عملکرد مربوط به تیمار s1m1 با میانگین عملکرد کل 774/0 کیلوگرم در بوته و کمترین میزان مربوط به تیمار s3m2 با میانگین عملکرد کل 104/0 کیلوگرم در بوته بود. همچنین بیشترین میزان بهره وری آب مربوط به تیمار s1m4 با میانگین 2/8 کیلوگرم بر مترمکعب و کمترین میزان مربوط به تیمار s2m3 بامیانگین 6/1کیلوگرم بر متر مکعب مشاهده شد. نتایج نشان داد در شرایط آب شور بهترین بستر کشت، بسترخاک و دو بستر ترکیبی پرلیت:کوکوپیت(40-60) و پرلیت:کوکوپیت(60-40) به ترتیب در درجه دوم و سوم اهمیت برای کشت گوجه گیلاسی توصیه می شود.