اثر آب آبیاری بر تغییرات نیترات در پروفیل خاک (مطالعه موردی شهرستان مرودشت)

امروزه نظارت بر مقدار نیتروژن نیتراتی که از زمین های کشاورزی به آب های سطحی و زیرزمینی انتقال پیدا می کند، اهمیت ویژه ای پیدا کرده است، زیرا زمین های کشاورزی مهم ترین منبع آلوده کننده آب های زیرزمینی به نیتروژن نیتراتی است. این در حالی است که آب های زیرزمینی نیز بزرگ ترین منبع تأمین آب آشامیدنی در سراسر جهان است. این پژوهش در بخشی از زمین های کشاورزی شهرستان مرودشت واقع در استان فارس اجرا شد. منطقه مورد نظر به گونه ای انتخاب شده است که از سه منبع آب زیرزمینی، رودخانه و پساب فاضلاب در طی سال های گذشته برای آبیاری زمین های کشاورزی استفاده شده است. هفت نقطه از زمین های کشاورزی که با منبع آب مختلف آبیاری شده است، به صورت تصادفی انتخاب و از 5 لایه (30-0، 60-30، 90-60، 120-90 و 150-120 سانتی متر) نیم رخ خاک نمونه برداری شد. پس از آماده سازی نمونه ها مقدار نیتروژن نیتراتی خاک و برخی از ویژگی های شیمیایی و فیزیکی خاک تعیین شد. نتایج نشان داد که در خاک های که تحت آبیاری با پساب، بیش ترین مقدار نیتروژن نیتراتی در لایه 120-90 سانتی متر خاک با مقدار 12/27 میلی گرم در کیلوگرم خاک مشاهده گردید و54 درصد نیتروژن نیتراتی نیم رخ این خاک ها در منطقه زیر ریشه یونجه قرار داشت. درحالی که در خاک های تحت آبیاری رودخانه و آب زیرزمینی تجمع نیترات در نیم رخ خاک دیده نشد. خاک های آبیاری شده با آب زیرزمینی و پساب از نظر خصوصیات فیزیکی خاک مشابه بودند. عدم تجمع نیترات در خاک های آبیاری شده با آب زیرزمینی به علت عدم وجود منبع آلاینده و خاک های آبیاری شده با آب رودخانه به علت آبشویی شدید است. مقدار نیتروژن نیتراتی خاک های آبیاری شده با آب رودخانه و پساب به نسبت آب زیرزمینی به ترتیب 56 و54 درصد بیش تر است. خاک های تحت آبیاری آب رودخانه و پساب با مقدار 97 و 67 کیلوگرم در هکتار نیتروژن نیتراتی مازاد بر نیاز گیاه دارای پتانسیل جهت آبشویی نیتروژن نیتراتی هستند. نتایج حاصل از کاربرد مدل تلفیقی الگوریتم ژنتیکـ شبکه های عصبی مصنوعی و آنالیز حساسیت ویژگی های ورودی آن نشان داد که در حرکت نیتروژن نیتراتی ویژگی های فیزیکی خاک به نسبت ویژگی های شیمیایی اهمیت بیش تری دارند به طوری که چگالی ظاهری، درجه انقباض پذیری و عمق خاک به ترتیب با 36، 16 و 16 درصد از موثرترین ویژگی ها در حرکت و انتقال نیتروژن نیتراتی در نیم رخ خاک هستند. در نهایت خاک های تحت آبیاری رودخانه به نسبت دو منطقه دیگر دارای بافت شنی‎تر و مقدار نیتروژن نیتراتی بالاتری (9/8 میلی گرم در کیلوگرم خاک) بودند که این نشان دهنده پتانسیل بالای این منطقه در آبشویی نیترات است.