ارزیابی و بررسی کارآیی سیستم چگالش بخار آب در خاک‌های تقویت شده با مواد آلی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشیار و عضو هیئت علمی پژوهشکدۀ حفاظت خاک و آبخیزداری، سازمان آموزش، تحقیقات و ترویج کشاورزی

2 دانشجوی دکتری آبیاری و زهکشی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری

3 دانشیار و عضو هیئت علمی دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری

چکیده

با توجه به کمبود آب و خشک بودن بسیاری از عرصه­ها، توسعۀ فناوری­های جدید تأمین نیاز آبی گیاه در مرحلۀ استقرار یا پس از آن حائز اهمیت است. چگالش بخار در خاک روشی نوین و در حال توسعه است که با استفاده از انرژی­های تجدیدپذیر، دارای قابلیت در احیاء اراضی است. در این روش با استفاده از انرژی حاصل از تابش خورشید، تأمین آب و رطوبت، از بخار موجود در هوا حاصل شده و به طور مستقیم به ناحیۀ ریشه منتقل می­شود و رطوبت خاک را تا ظرفیت مزرعه بالا می­برد. هدف تحقیق حاضر امکان­سنجی افزایش رطوبت خاک­های مختلف بهبود یافته با مواد آلی است. در این روش بخار آب تولیدی وارد لوله­های هادی بخار شده و پس از تقطیر منجر به افزایش رطوبت خاک می­شود. نتایج این تحقیق نشان داد که چگالش بخار نقش قابل توجهی در افزایش رطوبت خاک دارد و چشم­انداز امیدبخشی دارد. نتایج این تحقیق نشان داد میزان رطوبت ذخیره شده در خاک اصلاح شده با مواد آلی به بیش 11 درصد در طول آزمایش رسید. ارزیابی آماری داده­های برداشتی نظیر پارامترهای دما، بافت خاک، مواد آلی و اثر متقابل هر کدام از این پارامترها بر تغییرات رطوبت خاک نشان داد که در مقایسه با شاهد، این روش در سطح یک درصد معنی­دار بوده است. بنابراین با احتمال 99 درصد این روش می­تواند به افزایش رطوبت خاک کمک کند. همچنین پارامترهای دما، مواد آلی و اثر متقابل دما و بافت خاک و همچنین دما و مواد آلی بر تغییرات دمای خاک در سطح یک درصد معنی­دار بوده است. بنابراین با احتمال 99 درصد تغییر این عوامل بهترین تأثیر را در افزایش رطوبت خاک دارد. بافت خاک نیز در سطح 5 درصد معنی­دار بوده است که نشان­دهندۀ آن است که با تغییر بافت خاک با احتمال 95 درصد بهترین تأثیر را در افزایش رطوبت می­توان بدست آورد. نتیجۀ تجزیۀ واریانس اثر متقابل بافت، دمای بخار و مواد آلی نشان داد که این سه پارامتر تأثیر معنی­دار بر افزایش رطوبت ندارد. نتایج نشان داد خاک با بافت متوسط، 35 درصد مادۀ آلی و بخار 45 درجۀ سانتی­گراد با لولۀ هادی پوشش­دار از شرایط بهتری نسبت به بقیۀ تیمارها از نظر رطوبت و دما برخوردار بوده­اند.

کلیدواژه‌ها


[1]        Amirkabir Industrial Engineering Academy, 2011. Research Vice-Chancellery, Preliminary feasibility studies of production polymer and absorption water with polymer color ester for high dendrimer use. (In Persian). 
[2]        Bazargan, M. Ahmadi, A. Beiglui, M. 2014. The production of fresh water by using underground cooling of humid air and sunlight, Quarterly Journal of Renewable and New Energy, No. 1.(In Persian). 
[3]         Deng X.P. Shan L. Zhang H. and Turner N.C, 2006. Improving agriculture water use efficiency in arid and semi-arid areas of China. Agricultural Water Management. 80, 23–40.
[4]        Douh B. Mguidiche A. Bhouri-Khila S. Mansour M. Harrabi R. and Boujlben A. 2013.Yield and water use efficiency of cucumber (Cucumis sativus L.) conducted under subsurface drip irrigation system in a Mediterranean climate. Journal of Environmental Science, Toxicology and Food Technology. 2 (4), 46–51.
[5]        FAO, 2002, The State of Food and Agriculture.
[6]        Gindel, I. 1965. Nature, "Irrigation of Plants with Atmospheric Water within the Desert", Vol. 207:1173-1175.
[7]        Hamdy, A., Abdel, S. and M. Abu-Zeid. 1993. Saline water management for optimum crop production. Agricultural. Water Management, 24:189-203.
[8]        Iranian Academic Center for Education Culture and Research Amirkabir University of Technology Branch, Research Deputy, 2012, Preliminary feasibility studies of poly-alpha production and absorption of water with polymer-ester paint for high dendrimer use.
[9]        Lindblom, J. and Nordell, B. 2006, Water production by underground condensation of humid air, Desalination 248-260.
[10]    Lindblom, J. 2006. Condensation irrigation: simulations of heat and mass transfer. Licentiate thesis, Luleå University of Technology.
[11]    Lindblom, J. 2012. Condensation Irrigation a combined system for desalination and irrigation, Doctoral Thesis Division of Architecture and Water Department of Civil, Environmental and Natural Resources Engineering Lulea University of Technology SE-97187 Lulea, SwedenPrinted by Universitetstryckeriet, Luleå.
[12]    Nasrabadi, 2015. Environmental evidence of Iran's water crisis and some solutions, Journal of Social-Cultural Strategy, Fourth Year, No. 15, pp. 89-65.(In Persian). 
[13]    Qadir M , 2003, “Report on present situation, problems and solutions in the legal system related to corruption control and corruption cases in Pakistan”, International Review of Penal Law, Vol. 74, 2003/1, pp. 515-525.
[14]    Rahil M.H. and Antonopoulos V.Z. 2007. Simulating soil water flow and nitrogen dynamics in a sunflower field irrigated with reclaimed wastewater. Agricultural Water Management. 92, 142–150.
[15]    Rhoades, J. D. 1987. Use of saline water for irrigation. Water Quality Bulletin 12: 14-20.
[16]    Rosegrant, M.W. Cai, X. and Cline, S.A. 2002. World water and food to 2025: Dealing with scarcity. International Food Policy Research Institute. ISBN 0-89629-646-6.
[17]    Safaie, M. MasumBeigi, H. 2004. Methods of treatment and desalination of saline waters, Journal of Educational Development Office of the School of Public Health, 2007, No. 74, pp. 28-17.(In Persian). 
[18]    Sedaghati, N. Hoseinifard, S J. Nikoui Dastjerdi, M R. 2018. Investigating the effects of using magnesium salt water on chemical properties and soil permeability and growth and yield of pistachio trees, Journal of Water Research in Agriculture, Volume 31, (In Persian).
[19]    Shahrokhnia MH, Sepaskhah AR, 2017. Safflower model for simulation of growth and yield under various irrigation strategies, planting methods and nitrogen fertilization, International Journal of Plant Production, Volume 11, Issue1.
[20]    Sharma DP and Rao KVGK (1998) Strategy for long term use of saline drainage water for irrigation in semi-arid regions. Soil Tillage Research. 48: 287-295.
[21]    Szabolcs H, 1989. Salt affected soils. CRC Press Inc., Boca Raton, Florida.
[22]    Yusefi, P. 2015. Water crisis, Second National Conference on Water Crisis Advances in Iran and the Middle East, Shiraz.(In Persian).
[23]     Yusefi, B. Behzad, M. Borumandnasab, S. Rahmanshahi Zahabi, M. 2011. Evaporation-distillation irrigation a new method for the use of salt and unconventional waters, Fourth Iranian Water Resources Management Conference. (In Persian). 
[24]    World Resources, 2005,The wealth of the poor, managing ecosystems to fight poverty, United Nations Development Programme, United Nations Environment Programme, the World Bank and World Resources Institute - September 2005.