تأثیر کاربرد فاضلاب شهری در آبیاری سورگوم بر برخی خصوصیات فیزیکی خاک

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانش آموخته کارشناسی ارشد آبیاری و زهکشی دانشگاه تهران

2 دانشیار گروه آبیاری و آبادانی دانشگاه تهران

3 عضو هیأت علمی (دانشیار) موسسه تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی

چکیده

در این مطالعه، اثرات استفاده کوتاه مدت از فاضلاب خانگی بر تعدادی از خصوصیات فیزیکی مهم خاک ناشی از چهار عامل کیفیت آب آبیاری (آب معمولی، فاضلاب خام و فاضلاب تصفیه شده)، بافت خاک (دو نمونه خاک لومی)، روش آبیاری (سطحی و زیرسطحی) و حضور و عدم حضور گیاه، در قالب تحقیقات گلدانی و در محل تصفیه خانه فاضلاب شهرک اکباتان (تهران) در سال 1387 مورد بررسی قرار گرفت. طول دوره آزمایش چهار ماه و گیاه مورد مطالعه سورگوم بود. در انتهای دوره مطالعه، پارامترهای فیزیکی خاک شامل چگالی ظاهری و شدت نفوذ نهایی اندازه گیری شده و نتایج با استفاده از طرح آماری کاملاً تصادفی با سه تکرار، و منحنی های خصوصیات رطوبتی خاک با نرم افزار RETC بررسی و مقایسه شدند. در خصوص اثرات کیفیت آب آبیاری بر منحنی خصوصیات رطوبتی خاک، به طور میانگین میزان آب قابل استفاده در خاک های تحت آبیاری با فاضلاب (تصفیه شده و خام) در مقایسه با آب معمولی در حدود 4 درصد حجمی و به طور نسبی به میزان 24 درصد افزایش نشان داد. میانگین ظرفیت نگهداری آب در خاک در نقطه 1/0 بار بین 5/9 تا 10 درصد حجمی، در نقطه 33/0 بار بین 5/4 تا 5 درصد حجمی و در نقطه یک بار بین 5/1 تا 2 درصد حجمی، در خاک های تحت آبیاری با فاضلاب خام و تصفیه شده، بیشتر از تیمارهای آبیاری شده با آب معمولی بود که نشان از بهبود نسبی ساختمان خاک داشت. به طور کلی شدت نفوذ نهایی خاک های تحت آبیاری با فاضلاب خام و تصفیه شده در مقایسه با تیمار آب معمولی افزایش نشان داد، اما اختلاف به دست آمده معنی دار نبود. در خصوص چگالی ظاهری خاک، به دلیل کوتاه بودن دوره کاربرد فاضلاب، تأثیر قابل توجهی مشاهده نشد. به طور کلی با توجه به اندازه گیری های انجام شده، شواهد نشان می دهد که آبیاری با فاضلاب به دلیل وجود ترکیبات مختلف شیمیایی و آلی (از جمله غلظت بالای منیزیم) به خصوص در شرایط تحت کشت و حضور گیاه، در راستای بهبود ساختمان خاک و افزایش ظرفیت نگهداری آب در خاک عمل نموده است.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Effect of Applying Urban Wastewater in Irrigation of Sorghum on Some Soil Physical Properties

نویسندگان [English]

  • S. Masoudiashtiani 1
  • M. Parsinejad 2
  • fariborz abbasi 3
1 Former Graduate Student, College of Agriculture and Natural Resources, University of Tehran
2 Associate Professor, College of Agriculture and Natural Resources, University of Tehran
3 Associate Professor, Agricultural Engineering Research Institute
چکیده [English]

In this study, effects of short-term domestic wastewater application on some soil physical properties were analyzed for determining the impacts of four factors including quality of irrigation water (normal water, raw wastewater and treated wastewater), soil texture (two loamy soils), methods of irrigation (surface and subsurface), and presence or absence of plants. The study was carried out in the green house with three replications in 2008. Experimental period was four months and the crop was sorghum. Physical properties of soils, namely, bulk density and basic infiltration rate were measured with completely randomized design in three replications and water retention curves were determined with RETC software and compared with the measurements at the end of the experiments. The analysis of the results on water retention curves for different treatments indicated that the use of wastewater for irrigation resulted in an average increase of the available water capacity of soils by 4% (volumetric) and 24% relative value. Soil water retention on volumetric basis was increased at some tension points in the wastewater irrigated treatments by 9.5 to 10% at 0.1-bar, 4.5 to 5% at 0.33-bar and 1.5 to 2% at 1-bar, on the average. Such results could be related to the improvement of the soil structure. Overall, the basic infiltration rates were somehow increased in soils irrigated with raw and treated wastewater. However, the differences were not statistically significant. Also, soil bulk density was not affected by various treatments because duration of this study was not long enough. Generally, according to the current and previous studies, soil water retention was increased, particularly in the presence of plants, due to addition of organic material to the soil by wastewater and increasing magnesium concentration, in line with the improvement of the soil structure.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Irrigation
  • Raw wastewater
  • Treated wastewater
  • Soil water retention
  • Basic infiltration rate
  • Sorghum
  • Ekbatan housing complex

مراجع

  1. اسلامیان، سید سعید. بدری حجارزاده، سید علیرضا گوهری و محمد جواد زارعیان (1386)."تأثیر استفاده از پساب فاضلاب در خاکهای زراعی شهرستان نجف آباد". دهمین کنگره علوم خاک ایران، کرج، شهریور 1386.
  2. احسانی، مهرزاد. هومن خالدی و حسن رحیمی (1385)."ارتقای بهره وری آب کشاورزی با هدف تأمین امنیت آبی و غذایی کشور". فصلنامه فرهنگستان علوم، بهار 1385.
  3. تقواییان، صالح. امین علیزاده و شهناز دانش (1386)."تأثیر کابرد فاضلاب در آبیاری بر خصوصیات فیزیکی و برخی خصوصیات شیمیایی خاک". مجله آبیاری و زهکشی، جلد اول، شماره 1، صفحات (49-61).
  4. حسن اقلی، علیرضا. مهدی میراب زاده و عبدالمجید لیاقت (1381)."استفاده از فاضلابهای خانگی و پساب تصفیه خانه ها در آبیاری محصولات کشاورزی و تغذیه مصنوعی سفره های آبهای زیر زمینی". رساله برای دریافت درجه دکترا، دانشکده کشاورزی دانشگاه تهران.
  5. رنگ زن، نفیسه. خوشناز پاینده و احمد لندی (1385)."بررسی کیفیت پساب بر انباشت عناصر سنگین در دو گیاه سورگوم و شبدر". همایش خاک، محیط زیست و توسعه پایدار، کرج، 17 و 18 آبان 1385.
  6. زادهوش، عادل. حسین فرداد (1375)."بررسی اثرات آبیاری با پساب بر خاک و گیاه". پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشکده کشاورزی دانشگاه تهران.
  7. عباسی، فریبرز (1386)."فیزیک خاک پیشرفته". انتشارات دانشگاه تهران، چاپ اول.
  8. فرشی، علی اصغر. محمد رضا شریعتی، رقیه جار اللهی، محمد رضا قائمی، مهدی شهابی فر و میر مسعود تولائی (1376)."برآورد آب مورد نیاز گیاهان عمده زراعی و باغی کشور". جلد اول، گیاهان زراعی، نشر آموزش کشاورزی وابسته به معاونت آموزش و تجهیز نیروی انسانی سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرج، 1376.
  9. نوری، فتحعلی. رضا عزیزی نژاد، مصطفی آقایی، محمدرضا فرهادی، محسن فرشادفر و علی نوری (1385)." کاربرد SPSS در پژوهشهای کشاورزی". نشر آموزش کشاورزی، چاپ اول، کرج، 1385.
  10. Aiello, , G.L. Cirelli., S.Consoli. 2007. Effects of reclaimed wastewater irrigation on soil and tomato fruits: A case study in Sicily(Italy). J. Agricultural Water Management. 93. pp.65-72
  11. Dawes, L. 2004. Assessing changes in soil physical and chemical properties under long term effluent disposal. Proceeding of the Tenth National Symposium on Individual and Small Community Sewage System: pp 349-357, Sacremento. California. USA.
  12. 2005. FAOSTAT statistical database. Rome, Italy: Food and Agriculture Organization of the United Nations. Available at www.faostat.fao.org.
  13. Khaleel, R., K.R. Reddy., and M.R. Overcash. 1981. Changes in soil physical properties due to organic waste applications: A review. Journal of Environmental Quality. Vol 10. No. 2. p133-141.
  14. 2000. World Water Supply and Demand: 1990 to 2025. International Water Management Institute. Colombo. Stri Lanka.
  15. Levy, G.J., A. Rosenthal., Shainberg., J. Tarchitzky., and Y. Chen. 1999. Soil hydraulic conductivity changes caused by irrigation with reclaimed waste water. Journal of Environmental Quality. 28: 1658-1664.
  16. Levy, G.J., P. Fine., and A. Bar-tal. 2011. Treated Wastewater in Agriculture: Use and Impacts on the Soil Environment and Crops. 1st Edition. Wiley-Blackwell, Inc. ISBN 978-1-4051-4862-7.
  17. Magesan, G.N. 2001. Changes in soil physical properties following irrigation of municipal wastewater on two forested soils. New Zealand Forestry Sci. 31: 188-195.
  18. Mathan, K.K. 1994. Studies of the influence of long-term municipal sewage-effluent irrigation on soil physical properties. Bioresource Technology. Vol 48. Issue 3: 275-276.
  19. Saber, M.S.M. 1986. Prolonged effect of land disposal of human wastes on soil conditions. Water Science and Technology. Vol 18. No.7-8. pp 371-374.
پژوهش های خاک
دوره 25، شماره 3
آذر 1390
صفحه 243-253

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار