شکل۳- ۲۱) شبیه سازی غلظت نیترات، به ازای کاربرد ۴۵۰ کیلوگرم در هکتار کود اوره
(I1F =70 درصد آبیاری و ۴۵۰ کیلوگرم اوره، I2F =80 درصد آبیاری و ۴۵۰ کیلوگرم اوره، I3F = آبیاری کامل و ۴۵۰ کیلوگرم اوره در هکتار )
روند شبیه سازی غلظت نیترات در اعماق مختلف خاک ، به ازای کاربرد ۴۵۰ کیلوگرم در هکتار کود اوره ، مشابه روند تغییرات آن در تیمارهای مورد بحث در بخش های پیشین است، لذا از تکرار مجدد آن خودداری می شود. یک مقایسه کلی نشان می دهد که در حالت کاربرد۴۵۰ کیلوگرم در هکتارکود اوره نسبت به مقادیر کمتر از آن، نیترات بیشتری در هریک از اعماق خاک تجمع یافته است.
در یک تحقیق با بررسی اثرات کنترل سطح ایستایی بر روی میزان جریان، نیتروژن و فسفر خروجی از زهکش های زیرزمینی در نواحی خشک و در مزرعه نیشکر در منطقه شعیبیه خوزستان، توسط صادقی لاری (۱۳۹۱)، در حالت زهکشی آزاد و سطح آبیاری کامل و کاربرد ۴۵۰ کیلوگرم در هکتار کود اوره، میزان کل تلفات نیترات از طریق زه آب، ۳۵/۱۷۹ کیلوگرم در هکتار و میزان کل تلفات نیتروژن آمونیاک از طریق جریان خروجی زهکشی از قطعه زراعی مورد آزمایش ، ۷۸/۵۷ کیلوگرم در هکتار گزارش شده است. این در حالی است که میزان شستشوی نیترات شبیه سازی شده توسط NLEAP در تیمار I3N3 (آبیاری کامل و ۳۵۰ کیلوگرم در هکتار کود اوره)، حدود ۱۰۰ کیلوگرم در هکتار تخمین زده شده است. مقایسه میزان نیترات تلف شده نشان میدهد که در اثر کاربرد ۴۵۰ کیلوگرم در هکتار کود اوره، میزان تلفات نیترات از طریق زه آب به میزان زیادی افزایش می یابد. صادقی لاری (۱۳۹۱)، نیز در تحقیق مذکور گزارش کرده است که غلظت نیترات زهآب خروجی، بیشتر از استاندارد آژانس حفاظت محیط زیست آمریکا (USEPA^[33])، بود که ناشی از مصرف بالای کودهای نیتروژنه بوده و بایستی بر مصرف آنها مدیریت بیشتری اعمال نمود.

۳-۷-۲- تلفات شستشو در سناریوی جدید F ( 450 کیلوگرم اوره در هکتار)

شکل ۳- ۲۲) شبیه سازی شستشوی نیترات، به ازای کاربرد ۴۵۰ کیلوگرم در هکتار کود اوره
(I1F =70 درصد آبیاری و ۴۵۰ کیلوگرم اوره، I2F =80 درصد آبیاری و ۴۵۰ کیلوگرم اوره، I3F = آبیاری کامل و ۴۵۰ کیلوگرم اوره در هکتار )
همانطور که در شکل مشاهده می شود، در این سناریو نیز میزان شستشوی نیترات تا مرداد ماه روند صعودی دارد و بیشترین آبشویی نیترات در این ماه اتفاق افتاده است و سپس در شهریور ماه کاهش یافته است. مقایسه تیمارهای مختلف I1، I2، I3 بیانگر این است که به ازای افزایش میزان سطح آب کاربردی، میزان آبشویی نیترات از زیر منطقه ریشه افزایش یافته است. در اینجا نیز بیشترین مقدار شستشوی نیترات مربوط به مرداد ماه و در سناریوی I3F می باشد.

۳-۷-۳- تلفات دنیتریفیکاسیون در سناریوی جدید (۴۵۰ کیلوگرم اوره در هکتار)

شکل۳- ۲۳) شبیه سازی تلفات گازی، به ازای کاربرد ۴۵۰ کیلوگرم در هکتار کود اوره
(I1F =70 درصد آبیاری و ۴۵۰ کیلوگرم اوره، I2F =80 درصد آبیاری و ۴۵۰ کیلوگرم اوره، I3F = آبیاری کامل و ۴۵۰ کیلوگرم اوره در هکتار )
در شکل میزان تلفات گازی شبیه سازی شده توسط مدل NLEAPدر تیمارF طی دوره شبیه سازی در ماه های خرداد تا شهریور دیده می شود. همانطور که شکل نشان می دهد میزان تلفات گازی نیتروزن در اثر دینیتریفیکاسیون، با گذشت زمان افزایش می یابد و بیشترین مقدار آن در مرداد ماه رخ داده است.

۳-۷-۴- جذب نیتروژن به گیاه در سناریوی جدید(۴۵۰ کیلوگرم اوره در هکتار)

در شکل مقادیر شبیه سازی شده جذب توسط گیاه نیشکر در ماه های خرداد تا شهریور را با بهره گرفتن از مدل NLEAPبرای تعریف سناریوی جدید F می بینیم.

شکل۳- ۲۴)شبیه سازی جذب توسط گیاه نیشکر، به ازای کاربرد ۴۵۰ کیلوگرم در هکتار کود اوره
(I1F =70 درصد آبیاری و ۴۵۰ کیلوگرم اوره، I2F =80 درصد آبیاری و ۴۵۰ کیلوگرم اوره، I3F = آبیاری کامل و ۴۵۰ کیلوگرم اوره در هکتار )
همانطور که مشاهده می شود با گذشت زمان در اثر گسترش ریشه گیاه در خاک و تکامل آن و نیز انجام عمل دنیتریفیکاسیون ، جذب نیترات توسط گیاه روندی صعودی دارد و بیشترین میزان جذب در مرداد ماه رخ داده است. مقایسه نشان می دهد که مقدار جذب نیتروژن توسط گیاه به مقدار رطوبت خاک بستگی دارد. در تیمار I1 به دلیل کمتر بودن مقدار آب و در نتیجه کمتر شدن تلفات شستشو مقدار نیتروزن بیشتری نسبت به I2و I3 در اختیار گیاه قرار دارد و در نتیجه در تیمار I1 مقدار جذب نیتروژن بیشتر است. در تیمار I2 نیز باز هم به دلیل کمتر بودن نسبی رطوبت نسبت به I3 جذب نیتروژن توسط گیاه بیشتر از مقدار جذب نیتروژن در تیمار I3 می باشد.

۳-۸- نتیجه گیری

در این تحقیق امکان استفاده از مدل NLEAP در شبیه سازی غلظت نیترات (NO₃-N) در خاک و میزان هدررفت کود ناشی از دنیتریفیکاسیون و آبشویی، تحت سناریوهای مختلف رطوبتی و کود در اراضی نیشکر در خوزستان مورد بررسی قرار گرفته و نتایج آماری حاصل از این شبیه سازی با نتایج آماری حاصل از شبیه سازی غلظت نیترات در خاک با بهره گرفتن از مدل LEACHM مقایسه شده است.

 

• • مدل NLEAP برای مقادیر ثابت دنیتریفیکاسیون و معدنی شدن واسنجی شد و نتایج شبیه سازی نشان دادتطابق نسبتاً خوبی بین مقادیر پیش بینی شده و اندازه گیری شده وجود دارد.

 

• • تغییرات غلظت نیترات خاک پیش بینی شده توسط نرم افزار در اعماق ۳۰-۶۰، ۶۰-۹۰، ۹۰-۱۲۰ سانتیمتری در همه تیمارهای ازت در طول دوره شبیه سازی از روندی منطقی نسبت به روند تغییرات غلظت نیترات اندازه گیری شده در مزرعه پیروی می کند.

 

• • در هر سه تیمار ازت، روند تغییرات غلظت نیترات خاک در طول دوره شبیه سازی در اعماق نزدیک تر به سطح زمین، دارای نوسانات بیشتر و تغییرات کاهشی بیشتر نسبت به اعماق پایین تر است و غلظت نیترات در عمق ۹۰-۱۲۰ سانتی متری در انتهای دوره شبیه سازی روند افزایشی دارد که نشان از شستشوی نیترات و حرکت آن به سمت لایه های پایین خاک در طول زمان دارد.

 

• • در هر سه تیمار ازت و در هریک از بازه های ۳۰ سانتی متری، به ازای کاهش سطح آب کاربردی، نیترات بیشتری در خاک تجمع یافته است و حداکثر غلظت نیترات پیش بینی شده در هر عمق مربوط به تیمار I1N3می باشد.

 

• • در اکثر اعماق و تیمارهای ازت، غلظت نیترات پیش بینی شده توسط مدل NLEAPکمتر از مقدار واقعی برآورد شده است که احتمالاً به دلیل بیشتر بودن ضریب حداکثر نرخ دنیتریفیکاسیون نسبت به حالت ایده آل در طی واسنجی مدل می باشد. در ارتباط با مدل LEACHMنیز در اکثر اعماق و تیمارهای ازت غلظت نیترات کمتر از مقدار واقعی تخمین زده شده است.

 

بیشترین میزان شستشو در تیمار I3N3کم ترین آن در تیمار I1N1پیش بینی شده است که نشان می دهد این پارامتر تابع میزان رطوبت موجود در خاک و سطح کود به کار رفته است.
بیشترین تلفات دنیتریفیکاسیون در تیمار I1N3و کمترین آن در تیمار I3N1پیش بینی شده است که نشان می دهد این پارامتر تابع میزان رطوبت موجود در خاک و سطح کود به کار رفته است.
بیشترین مقدار جذب نیتروزن در تیمار I2N3و کمترین آن در تیمار I3N3پیش بینی شده است و این پارامتر نیز به رطوبت خاک و سطح کود به کار رفته بستگی دارد.

۳-۹- پیشنهادات

نظر به اینکه استفاده از نرم افزارهای ریاضی در بررسی روابط آب-خاک-گیاه روز به روز در حال افزایش است، لذا پیشنهاد می شود در کشوری مانند ایران که با کمبود اطلاعات مورد نیاز و همچنین هزینه های اولیه تحقیقاتی مواجه است، از نرم افزارهایی که پارامترهای قابل دسترس موجود را به عنوان ورودی می پذیرد استفاده گردد.
با توجه به کارایی مدل، پیشنهاد می شود قابلیت مدل NLEAP در پیش بینی و شبیه سازی غلظت نیترات در منطقه زیر ریشه ها در سناریوهای مختلف مدیریتی، ارزیابی گردد.
در این تحقیق کود مورد استفاده، کود اوره می باشد. بهتر است توانایی مدل در شبیه سازی غلظت نیترات در خاک با کاربرد کودهای نیتروژنه دیگر نیز ارزیابی شود.
پیشنهاد می شود تکرار شبیه سازی برای خاک های با بافت مختلف و محصولات دیگر و در سال های زراعی متفاوت انجام شود و نتایج آن در مدیریت آب و کود در زمین های کشاورزی به منظور کاستن از آثار زیست محیطی نیترات استفاده شود.
طبق جداول آنالیز آماری مشاهده میگردد که در مدل NLEAP در اکثر موارد مقادیر را کمتر از میزان واقعی شبیه سازی مینماید و آماره R2 بیانگر این مطلب است که این مدل در برآورد مقادیر نیترات باقیمانده در خاک از تخمین خوب و قابل قبولی برخوردار است.

منابع:

 

 

1. 1. بهمنی، الف.۱۳۸۸٫ بررسی حرکت و تجمه نیترات در خاک تحت تنش آبی با بهره گرفتن از مدل LEACHM و شرایط مزرعه ای در گیاه نیشکر. پایان نامه دکتری رشته آبیاری زهکشی، گروه آبیاری و زهکشی، دانشکده مهندسی علوم آب، دانشگاه شهید چمران اهواز.

 

1. 1. بهمنی، الف. برومندنسب. س. بهزاد، م. و ع.ع، ناصری. ۱۳۸۸٫ بررسی میزان تجمع نیترات و آمونیوم در نیمرخ خاک تحت رژیم های آبی و کودی مختلف با بهره گرفتن از مدل LEACHM. مجله علوم محیطی. ۷(۲): ۱۰۸- ۹۵٫

 

1. 1. پذیرا، الف. ۱۳۸۱٫ نظریه ها و مدل های زهکشی. کمیته ملی آبیاری و زهکشی ایران. ۱۷۵ ص.

 

1. 1. رهبری، پ. جبلی، ج. و ع.ع، لیاقت . ۱۳۸۵٫ شبیه سازی انتقال نیترات توسط DRAINMOD-Nمجله کشاورزی. ۸(۱): ۲۱-۳۲

 

1. 1. زارع ابیانه، ح نوری، ح. لیاقت، ع کریمی، و . الف. و ح، نوری. ۱۳۹۰٫ واسنجی آب شویی نیترات و نوسانات سطح ایستایی در زمین های شالیزاری با بهره گرفتن از نرم افزار DRAINMOD-N.

 

1. 1. سلیم زاده، ف. یوسف زاده، م. دربندی، ص. و الف، نجایی. ۱۳۹۱. ارزیابی مدل DRAINMODبرای شبیه سازی نیترات زه آب ها در شبکه زهکشی زیر زمینی دشت زنگنه. همایش ملی جریان و آلودگی آب. دانشگاه تهران.

 

1. 1. شرکت توسعه نیشکر و صنایع جانب. اهواز. ایران. ۱۳۸۳٫ گزارش سالیانه مرکز تحقیقات نیشکر.

 

1. 1. صادقی لاری، ع. ۱۳۹۱٫ بررسی اثرات کنترل ایستایی بر روی میزان جریانف نیتروژن و فسفر خروجی از زهکش های زیر زمینی در نواحی خشک (مطالعه موردی،: شعیبیه خوزستان). پایان نامه دکتری رشته آبیاری و زهکشی، دانشکده مهندسی علوم آب، دانشگاه شهید چمران اهواز.

 

1. 1. کاویانی، ع. لیاقت، ع. سهرابی، ت. ۱۳۸۹٫ بررسی عوامل موثر بر غلظت نیترات آبشویی شده محصولات یونجه ، ذرت و سبزیجات با بهره گرفتن از مدل NLEAP. مجله پژوهش آب در کشاورزی. ۲۵ (۲): ۱۶۶- ۱۴۷٫

 

1. مؤسسه تحقیقات و آموزش توسعه نیشکر و صنایع جانبی. اهواز. ایران. ۱۳۷۰٫ مطالعات مرحله اول طرح توسعه نیشکر و صنایع جانبی (واحدهای امیر کبیر و میرزا کوچک خان). جلد نهم. کتاب اول. مطالعات طرح زهکشی زیر زمینی واحد امیر کبیر و میرزا کوچک خان.