بررسی اثرات زهکشی کنترل شده بر روی شوری خاک، مدیریت آبیاری و عملکرد نیشکر در کشت و صنعت امام خمینی

امروزه چنین پنداشته می شود که نگرش جامع به مدیریت آب و خاک و افزایش کارآیی مصرف آب، می تواند گام هایی مهم در تأمین امنیت غذایی بحساب آید. بر اساس شاخص های بین المللی، هر کشوری که بیش از 40 درصد منابع آب تجدید شونده خود را مصرف کند، وارد مرحله تنش آبی شده است. به این ترتیب، ایران با مصرف بیش از 74 درصد منابع آب خود (که بیش از 90 درصد آن سهم بخش کشاورزی است)، سال هاست که رسیدن به تنش آبی را پشت سرگذاشته و به مرحله بحران آب وارد شده است. از این رو، کاهش حجم زهاب، حفظ کیفیت زهاب و استفاده مجدد از آن، از ضروریات توسعه کشاورزی ایران بشمار می رود. در حال حاضر بخش قابل توجهی از اراضی استان خوزستان به کشت نیشکر اختصاص دارند. آب مصرفی نیشکر بسیار بالاست و زهکش های زیرزمینی موجود آب را به طور دائم تخلیه کرده و سالانه حجم قابل توجهی زه آب تولید و به رودخانه تخلیه می گردد. هدف از این تحقیق، بررسی امکان استفاده از زهکشی کنترل شده و تاثیر آن بر روی کاهش مصرف آب، حجم زه آب خروجی و میزان شوری آن، تغییرات شوری خاک و عملکرد نیشکر در سال 90- 1389 در واحد کشت و صنعت نیشکر امام خمینی بود. بدین منظور سه تیمار زهکشی، شامل دو تیمار زهکشی کنترل شده با عمق های مختلف کنترل سطح ایستابی و یک تیمار زهکشی آزاد، مد نظر قرار گرفت. تیمار اول، زهکشی کنترل شده با کنترل سطح ایستابی در عمق 70 سانتی متری سطح خاک (cd70)، تیمار دوم زهکشی کنترل شده با عمق سطح ایستابی 90 سانتی متری (cd90) و تیمار سوم زهکشی آزاد بود (fd). بر این اساس سه مزرعه انتخاب و کاشت نیشکر در آنها به روش قلمه در شهریورماه 1389 انجام گردید. داده برداری از تیمارها، پس از استقرار گیاه و از اردیبهشت تا مهرماه 1390 انجام شد. نتایج حاصل از این پژوهش نشان داد، در تیمارهای کنترل شده با وجود مصرف آب کمتر، میانگین عمق سطح ایستابی در همه ماهها کمتر از تیمار آزاد بود و میانگین عمق سطح ایستابی ماهیانه تیمارهای کنترل شده با تیمار آزاد اختلاف معنی دار داشت. در تیمار cd70 میانگین عمق سطح ایستابی در کل دوره برابر با 53/68، در تیمار cd90، 98/77 و در تیمار آزاد برابر با 5/98 سانتی متری سطح خاک بود. میانگین عمق زهاب خروجی ماهیانه و تجمعی کل دوره در تیمارهای کنترل شده در مقایسه با تیمار آزاد در سطح 5 اختلاف معنی دار داشت. عمق زهاب خروجی در طی دوره تحقیق، در تیمار cd70 برابر با 557 میلی متر، در تیمار cd90، 763 و در تیمار آزاد برابر با 1661 میلی متر بود. میزان کل عمق آب ورودی به مزارع کنترل شده کمتر از مزرعه آزاد بود. عمق آب آبیاری در طی دوره تحقیق (اردیبهشت تا مهرماه) در تیمار cd70، برابر با 2469 میلی متر، در تیمار cd90، 2355 و در تیمار آزاد برابر با 3321 میلی متر بود. از آنجا که شوری آب زیرزمینی در لایه های عمیق تر خاک، بیشتر از لایه های کم عمق بالائی بود، این موضوع سبب بیشتر شدن شوری زه آب خروجی زهکشهای زیرزمینی در زهکشی آزاد نسبت به زهکشی کنترل شده گردید. میانگین شوری زهاب خروجی تیمارهای cd70 و cd90 برابر با 4/3 دسی زیمنس بر متر و در تیمار آزاد 8/3 دسی زیمنس بر متر بود. کاهش حجم زهاب و کاهش شوری زهاب خروجی در تیمارهای کنترل شده، سبب کاهش نمک خروجی در این تیمارها به نسبت تیمار آزاد گردید. در طول مدت تحقیق میزان نمک خروجی در تیمار cd70، 1/12 تن در هکتار، در تیمار cd90، 5/16 و در تیمار آزاد 5/40 تن در هکتار بود. در طول دوره تحقیق شوری خاک در اعماق 60 تا 120 در تیمارهای کنترل شده مقداری افزایش نشان داد اما در عمق های 0 تا 60 سانتی متری، شوری خاک افزایش پیدا نکرد. مقایسه پارمترهای کمی و کیفی نیشکر نشان داد که زهکشی کنترل شده محدودیتی را برای رشد نیشکر به وجود نیاورد. در تیمار cd70 میزان عملکرد نی برابر با 5/91، در تیمار cd90، 2/98 و در تیمار آزاد 7/89 تن در هکتار بود. پارامترهای کیفی نیشکر شامل درصد بریکس، پل، شکر قابل استحصال و درصد خلوص شربت در تیمارهای کنترل شده به نسبت تیمار آزاد بیشتر بود. میزان کارائی مصرف آب (کیلوگرم شکر در متر مکعب) در تیمارهای کنترل شده در مقایسه با تیمار آزاد، بیشتر بود. کارائی مصرف آب در تیمار cd70، cd90 و fd به ترتیب برابر با 29/0، 32/0 و 21/0 کیلوگرم شکر در متر مکعب مصرف آب بود.