نوع مقاله : مقاله پژوهشی
نویسندگان
استادیار موسسه تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی
چکیده
با توجه به ابعاد جهانی کمآبی، بهویژه در مناطق خشک و نیمهخشک جهان، کمیتۀ بین‌المللی آبیاری و زهکشی (ICID) در هشتمین کنگرۀ بین‌المللی آبیاری میکرو سال 2011 در ایران، توسعۀ روشهای آبیاری میکرو زیرسطحی را بهعنوان جهت‌گیری جهانی،توصیه کرده است. در سالهای اخیر بهدلیل وجود خشکی و بروز خشکسالیهای متعدد در کشور، روش آبیاری زیرسطحی سفالی مورد توجه کشاورزان، کارشناسان و محققان قرار گرفته است. اگرچه این روش آبیاری، سنتی است و نسبت به سایر روشهای آبیاری زیرسطحی مزایا و معایب خاص خود را دارد، اما بهنظر میرسد بتوان با تغییرات و تمهیداتی در مکانیزم این روش آبیاری، کاربردهای مناسبی برای آن در کشور توصیه کرد. در سیستم آبیاری زیرسطحی سفالی، چگونگی عملکرد هیدرولیکی کپسولهای سفالی یکی از عوامل اصلی تعیینکننده کارآیی سیستم است. در این پژوهش، دو رابطه یکی آبدهی-زمان و دیگری آبدهی- فشار کپسولهای سفالی ارائه شدهاند که در سیستم آبیاری زیرسطحی استفاده میشوند. این آزمایشها در سه نوع بافت متفاوت خاک لوم شنی، لوم رسی سیلتی و رسی سیلتی و در شرایط صحرایی اجرا شده است. سیستم آزمایشی در قالب طرح اسپلیت پلات با بلوکهای کاملا تصادفی طراحی و اجرا شد. کرت اصلی شامل سه بافت خاک و کرت فرعی شامل سه فشار کارکرد حاصل از ارتفاعهای متفاوت آب سفال با سه تکرار در نظر گرفته شد. نتایج اندازهگیری طی سه ماه و با سه فشار حاصل از دو، سه و چهار متر ارتفاع آب نشان میدهد که آبدهی روزانه سفال بهطور معنیداری تحت تأثیر بافت خاک قرار میگیرد. همچنین، فشار کارکرد سفال تأثیر معنیداری در آبدهی سفال در هر سه خاک دارد. نتایج اندازهگیری رابطۀ آبدهی- فشار کپسولهای سفالی با هفت فشار کارکرد 5/1، 2، 5/2، 3، 5/3، 4 و 5/4 متر حاصل از ارتفاع آب در هر سه نوع خاک طی مدت دو هفته نشان میدهد که بین این دو عامل طراحی سیستم آبیاری، رابطۀ غیرخطی (توانی) برقرار است و بهترین فشار کارکرد کپسول سفالی برای هر سه خاک فشاری است که از ارتفاع ، 4- 5/3 متر آب به دست میآید.
عنوان مقاله [English]
Hydraulic Characteristics of Porous Clay Capsules in a Subsurface Irrigation System at Three Soil Textures
چکیده [English]
The latest recommendations of the International Commission on Irrigation and Drainage from the 8th Micro-irrigation Congress held in 2011 in Iran was to develop a global orientation for subsurface micro-irrigation methods. The congress focused attention on the international dimensions of water scarcity, especially in arid and semi-arid regions of the world. Aridity and the cumulative effect of successive droughts in Iran have made the clay subsurface irrigation system of concern to farmers, experts, and researchers. Although this irrigation method is traditional and has both advantages and disadvantages over other subsurface micro-irrigation methods, with modification to its mechanism, it can be a suitable application for Iran. The hydraulic properties of porous clay capsules have a major effect on the performance of clay subsurface irrigation systems. The present study determined the relationship between seepage rate-time and seepage rate-hydrostatic pressure of porous clay capsules used in clay subsurface irrigation systems. The experiments examined three soil textures (sandy loam, silty clay loam, silty clay) under actual field conditions on the large scale. They were conducted as a randomized complete block design with a split plot layout and three replications. The results obtained over three months of operation at 2, 3 and 4 m of hydrostatic pressure show that the daily seepage rate of porous clay capsules were significantly affected by soil texture. In addition, the effect of operating pressure on the seepage rate of porous clay capsules in the three soils was significant. Also, the results of testing of seepage rate-hydrostatic pressure over a two-week period for the three soil types showed a nonlinear relationship (power) between the two irrigation system design factors. The best hydrostatic pressure for porous clay capsules in the three soil textures was 3.5-4 m.
کلیدواژه‌ها [English]
- Clay capsule irrigation
- Hydraulic properties
- Hydrostatic pressure
- Seepage rate
- Sub-surface irrigation
)