مدیریت زهاب های‌ حاصل از آبیاری زراعت نیشکر در دشت خوزستان

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار گروه زراعت، واحد شهرقدس، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

2 استاد، گروه خاکشناسی، دانشکده علوم کشاورزی و صنایع غذایی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات تهران، تهران، ایران

چکیده

با توجه به محدود بودن منابع آبی کشور و خشکسالی‌های اخیر و نیز، اثرات سوء زیست محیطی ناشی از رها‌سازی غیر اصولی زهاب‌های حاصل از کشاورزی، مدیریت و بهره‌برداری بهینه از این‌گونه آب‌ها امری ضروری است. در این پژوهش امکان استفاده مجدد از زهاب‌های حاصل از کشت نیشکر در دشت خوزستان برای کشت جو و اکالیپتوس و تخلیه نهایی به تالاب‌های مصنوعی و یا حوضچه‌های تبخیری، به‌صورت برنامه شبیه‌سازی مورد بررسی قرار گرفت. در این راستا، با استفاده از آزمون‌های شوری‌زدایی، بهترین مدل تجربی شوری‌زدایی خاک‌ها در محدوده مطالعاتی تعیین شد. با استفاده از مدل تجربی شوری‌زدایی، نسبت به تهیه یک مدل شبیه‌سازی، به‌منظور تعیین میزان شوری نهایی خاک (ECf) به ازاء کاربرد تراوشات عمقی حاصل از آبیاری زراعت نیشکر اقدام شد. سپس، بر اساس میزان زهاب نیشکر و نیاز آبی جو و اوکالیپتوس، مساحت زمین‌های قابل کشت این گیاهان تعیین شد. همچنین، با تهیه یک برنامه محاسباتی، مساحت حوضچه تبخیری و یا تالاب‌های مصنوعی، برای تخلیه زهاب‌ باقیمانده از کلیه زراعت‌ها تعیین شد. نتایج نشان داد، با استفاده از زهاب یک هکتار زراعت نیشکر در سال دوم کشت، می‌توان 5/0 هکتار جو کشت کرد و با استفاده از باقیمانده زهاب یک هکتار نیشکر و زهاب 5/0 هکتار جو، می‌توان 22/0 هکتار اوکالیپتوس کاشت. در نهایت، مساحت محدوده‌های مورد زهکشی برای ایجاد یک هکتار حوضچه تبخیری (بیلان آبی صفر)، تالاب (ارتفاع سطح ایستابی 25/0+ متر) و تالاب (ارتفاع سطح ایستابی 5/0+ متر)، با استفاده از مقادیر زهاب باقیمانده از زراعت نیشکر، جو و اوکالیپتوس برابر با 4348/0 متر در طول یک‌سال زراعی به‌ترتیب برابر با 715/5، 61/12 و 51/19 هکتار به‌دست آمد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Management of drainage waters from sugarcane cultivation in Khuzestan plain

نویسندگان [English]

  • Faezeh Rajabzadeh 1
  • ebrahim pazira 2
1 Assistant professor, Department of Agronomy, shahr-e-Qods Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran
2 Professor of Department of Soil Science and Research Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran
چکیده [English]

Due to the limited water resources and recent droughts, as well as the adverse environmental effects resulting from the unprincipled release of agricultural drainage waters, the management and optimal utilization of agricultural drainage waters is essential. In this study, the possibility of reusing drainage water from sugarcane cultivation in Khuzestan plain for barley and eucalyptus cultivation and final discharge to artificial wetlands or evaporation ponds was investigated as a simulation program. In this regard, using desalination tests, the best empirical model of soil desalination was determined in the study area. Using an empirical desalination model, a simulation model was prepared to determine the final values of salinity of soil (ECf) for applying the depth percolation from irrigation of sugarcane. Then, based on the amount of sugarcane drainage water and water requirement of barley and eucalyptus, the area of arable land of these plants was determined. Also, by preparing a calculation program, the area of evaporative ponds or artificial wetlands was determined to drain the remaining drainage water from all crops. The results showed that using the drainage water of one hectare of sugarcane in the second year of cultivation, 0.5 hectares of barley can be cultivated and using the remaining drainage water of one hectare of sugarcane and drainage water of 0.5 hectare of barley, 0.22 hectare of eucalyptus planting. Finally, the area of drainage areas to create one hectare of evaporation pond (zero water balance), wetland (water level + 0.25 m) and wetland (water level height + 0.5 m), using the remaining drainage water amounts of sugarcane, barley and eucalyptus equal to 0.4348 m during a crop year was obtained equal to 5.715, 12.61 and 19.51 ha, respectively.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Artificial ponds
  • Drainage water of sugarcane cultivation
  • Evaporation ponds
  • Leaching

مراجع

برمکی، م.، پذیرا، ا.، همایی، م. و هدایت، ن. 1392. مدلی کاربردی برای برآورد غلظت زهاب­های خروجی از سامانه­های زهکشی زیرزمینی در زمین­های تحت آبیاری برای شرایط جریان­های ماندگار. نشریه آبیاری و زهکشی ایران.  7 (4): 453- 465.
رجب زاده، ف.، پذیرا، ا. و مهدیان، م. ح. 1390. بررسی و تعیین یک مدل تجربی برای آبشویی خاک‌های شور و سدیمی بخش میانی استان خوزستان. پژوهش‌های حفاظت آب و خاک. 18 (3): 84-61.
رجب‌زاده، ف. و پذیرا، ا. 1399. زه­آب­های کشاورزی، چالش­ها و راهکارهای مصرف بهینه آن. چاپ اول. فصل چهارم. انتشارات دانشگاه آزاد اسلامی. 60-87.
شریفی­پور، م.، لیاقت، ع.، ناصری، ع. ع.، نوذری، ح.، حاجیشاه، م.، زرشناس، م.، هویزه، ح. و نصری، م. 1399. مدیریت زهاب شبکه­های آبیاری و زهکشی جنوب غربی استان خوزستان. مجله تحقیقات آب و خاک ایران. 55 (2): 539-525.
عزیزی، م.، الباجی، م .و برومندنسب، س. 1396. ارزیابی آبیاری معمولی و سریالی با زهاب بر عملکرد، اجزای عملکرد و بهره­وری آب مصرفی ذرت، سویا و آفتابگردان. مجله تحقیقات آب و خاک ایران. 48 (3): 688-679.
مختاران، ع.، ناصری، ع. ع. و کشکولی، ح. ع. 1392. تعیین ضخامت فصل مشترک آب شور-شیرین در اراضی تحت آبیاری و آب زیرزمینی شور و کم عمق. دوازدهمین کنفرانس هیدرولیک ایران، تهران: دانشگاه تهران. 8-7 آبان.
مختاران، ع.، طاوسی، م.، ورجاوند، پ. و سپهری صادقیان، س. 1399. بررسی اثرات استفاده از زهاب مزارع نیشکر جنوب خوزستان درکشت گیاه کینوا بر عملکرد محصول و تغییرات شوری و سدیمی خاک. نشریه پژوهش آب در کشاورزی.  34 (3): 355-337.
Arun, G. and Priyanka, T. 2021. Reuse of canal & drainage water in irrigation for wheat crop by using hydrus 2D software - A case study. Water and Energy International. 63(12): 6-11.
Ashour, E., Zeidan, B. and Elshemy, M. 2021. Assessment of agricultural drainage water reuse for irrigation in El-Behira Governorate, Egypt. Water Science. 35(1): 135-153.
Ashu, A and Lee, S. 2018. Reuse of agriculture drainage water in a mixed land-use watershed. Agronomy. 9(6): 1-18.
Grattan, S. R., Grieve, C. M., Poss, J. A., Robinson, P. H., Suarez, D. L. and Benesd, S. E. 2004. Evaluation of salt-tolerant forages for sequential water reuse systems: I. Biomass production. Agricultural Water Management. 70(2): 109-120.
Jorgensen, G. S., Solomon, K. H. and Cervinka, V. 1992. “Agroforestry systems for on farm drain water management,” in Drainage and water table control: Proc. Sixth International Drainage, American Society of Agricultural Engineers. 484–490.
Khairy, S., Shaban, M., Negm, A. M., Eldeen, O. W. and Ramadan, M. 2022. Drainage water reuse strategies: Case of El-Bats drain, Fayoum Governorate, Egypt. Ain Shams Engineering Journal. 13(5): 101681.
Letey, J. 2005. Model describes sustainable long-term recycling of saline agricultural drainage water. California Agriculture. 57 (1): 24-27.
Maas, E. V. and Hoffman, G. J. 1977. Crop Salt Tolerance-Current Assessment. Journal of the Irrigation and Drainage Division. 103: 115-134.
Moursi, H., Youssef, M. A. and Chescheir, G. M. 2022. Development and application of DRAINMOD model for simulating crop yield and water conservation benefits of drainage water recycling. Agricultural Water Management. 266: 107592.
Shaban, M. 2020. Drainage water reuse in the Nile Delta of Egypt: Fitting density functions and assessing temporal trends. Irrigation and Drainage. 69(4): 788-805.
Tanji, K. K. and Kielen, N. C. 2002. Agricultural drainage water management in arid and semi-arid areas. FAO Irrigation and Drainage Papers. No. 61. Roam, Italy.
Yazar, A., Metin, S., Yeşim, B., Çiğdem, İ. and Servet, T. 2017. Effect of planting times and saline irrigation of Quinoa using drainage water on yield and yield components under the mediterranean environmental conditions. International Journal of Research in Agriculture and Forestry. 4(8): 8-16.

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار