تحلیل عددی و تجربی انتقال نمک و راندمان آبشویی در ستون های خاک با در نظر گرفتن رشد و جذب ریشه

کشورهای خشک و نیمه خشک همواره با محدودیت منابع آب شیرین روبرو بوده اند و برای مصارف آبیاری محصولات کشاورزی، ناگزیر به استفاده از آب هایی با سطوح مختلف شوری می باشند. این روند به افزایش شوری خاک های با پتانسیل تولید محصول مناسب، دامن می زند. هر چه یافته های علمی در زمینه نحوه انتقال، تجمع، توزیع و خروج نمک از خاک افزایش یابد، موفقیت بیشتری در کاهش اثرات مخرب ورود آن به خاک، حاصل خواهد شد. با توجه به اینکه مطالعات کافی جهت بررسی راندمان آبشویی در بافت های مختلف صورت نگرفته است، در این پژوهش با در نظرگرفتن گیاه گندم به عنوان یک گیاه استراتژیک، انتقال نمک، راندمان آبشویی و تاثیر نوع بافت خاک و سطوح شوری در عملکرد گیاه گندم برای سطوح مختلف شوری و بافت خاک ابتدا به صورت تجربی بررسی گردید، سپس با نرم افزار هایدروس دو بعدی، شبیه سازی انجام گرفت. این آزمایش به صورت طرح فاکتوریل، برای سه کلاس بافتی خاک (بافت لوم شنی، لومی و لوم رسی) و آب آبیاری در 4 سطح شوری (آب شهری، 4، 8 و 12 دسی زیمنس بر متر) در 3 تکرار اجرا شد. بررسی انتقال نمک ابتدا به صورت تجربی بر روی ستون های خاک انجام شد، سپس به شبیه سازی در شرایط مشابه با شرایط آزمایشگاهی اقدام گردید. با توجه به اینکه آب آبیاری در 4 تیمار از ترکیب آب شهری و نمک nacl بود، برای بررسی راندمان آبشویی، سهم آبشویی 0/2 برای همه تیمارها به جز تیمار مربوط به آب شهری اعمال شد و میزان تاثیر اعمال این سهم از آب آبیاری، در خارج نمودن نمک اضافه شده به ناحیه ریشه گیاه گندم، بررسی گردید، همچنین پس از برداشت گندم تاثیر دو کلاس بافتی خاک و سطوح مختلف شوری بر روی عملکرد گندم بررسی شد. با مقایسه داده های شبیه سازی شده و داده های تجربی به دست آمده از پژوهش حاضر، مشخص گردید که در این مورد، شبیه سازی عددی در انتقال نمک از دقت قابل قبولی برخوردار است. نتایج، عدم کفایت جزء آبشویی0/2 را جهت خارج نمودن نمک اضافی از پروفیل خاک به ویژه در سطوح شوری بالا را نشان داد و بدترین وضعیت به جهت تجمع نمک ناشی از کاربرد آب آبیاری حاوی نمک، در خاک لوم رسی حاصل شد. پس از برازش داده های آبشویی بر مدل های ریاضی برای هر کدام از خاک های لوم شنی، لومی و لوم رسی به ترتیب رابطه های لگاریتمی، توانی و خطی به صورت بهترین مدل شوری زدایی معرفی گردید و بر اساس آن مقادیر بازده آبشویی برای 3 کلاس بافتی خاک و 3 سطح شوری ارائه گردید، به ترتیب بیش ترین و کم ترین مقدار راندمان مربوط به خاک با بافت لوم شنی و لوم رسی می-باشد. اثر کلاس بافتی خاک، سطوح مختلف شوری آب آبیاری و سه عمق مورد بررسی (10، 40 و 70 سانتی متری) در ستون های خاک، بر روی غلظت نمک های موجود در عصاره های اشباع نمونه های خاک مربوط به سه عمق مذکور ارزیابی گردید، نتایج بدین صورت می باشد، غلظت نمک در بافت لوم رسی بیشترین مقدار و در بافت لوم شنی کم ترین مقدار را دارا بوده است و در عمق 40 سانتی متری ستون خاک و در عمق 10 سانتی متری به ترتیب بیش ترین و کم ترین مقدار نمک اندازه گیری شد، همچنین در تیمارهای آب آبیاری، با شوری 12 دسی زیمنس بر متر بیشترین مقدار و در آب شرب شهری کم ترین مقدار تجمع نمک اتفاق افتاد. اثر متقابل بافت خاک و شوری بر روی 3 صفت تعداد دانه در سنبله، ارتفاع بوته و طول میان گره اول که بر چگونگی عملکرد گیاهی اثر گذار می باشند، بررسی شد، نتایج آنالیز آماری، نشان داد که هر دو عامل، اثر معنی داری (p≤5%) بر روی طول میان گره اول داشته و با افزایش غلظت نمک، طول میان گره اول به ترتیب در سه بافت لوم شنی، لومی و لوم رسی کاهش می یابد.