تعیین نیازآبی و ضرایب گیاهی نیشکر در اراضی کشت و صنعت هفت تپه خوزستان

يكي از اركان اساسي مديريت آبياري تعيين نياز آبي گياه است . در اين تحقيق دو دستگاه لايسيمتر زهكشدار كه در

اراضي كشت و صنعت هفت تپه كار گذاشته شده است مورد استفاده قرار گرفت . گياه كاشته شده در اين لايسيمترها ، نيشكر

مي باشد . تبخير و تعرق گياه مرجع با به كارگيري چهار روش پنمن اصلاح شده توسط سازمان جهاني CP48- واريته 103

با A بلاني - كريدل اصلاح شده توسط سازمان جهاني خواروبار، پنمن - مانتيث و طشتك تبخير كلاس ،(FAO) خواروبار

ضرايب سازمان جهاني خوار و بار محاسبه شده است . ضرايب گياهي با استفاده از تبخير و تعرق واقعي نيشكر و تبخير و

تعرق گياه مرجع در طول رشد نيشكر در مرحله كشت جديد و بازرويي اول محاسبه گرديد . نتايج بدست آمده نشان داد كه

١ متغير است. بطور كلي مي توان گفت : روش هاي / ٠ تا ٩٤ / مقادير ضرايب گياهي محاسبه شده در اين چهار روش بين ٣٩

بلاني - كريدل و پنمن - مانتيث از بين چهار روش استفاده شده معمولا در ماههاي مختلف به ترتيب كمترين و بيشترين

مقادير ضريب گياهي را پيش بيني كردند . نظر به اينكه روش طشتك تبخير نتايجي مشابه با منابع معتبري نظير نشريات

براي كشت CP48- سازمان خوار و بار جهاني داده است لذا استفاده از اين روش در منطقه توصيه مي شود . نياز آبي نيشكر 103

جديد در منطقه هفت تپه ٢٥٦٤ ميلي متر وبراي بازرويي اول ١٩٢٥ ميلي متر با استفاده از لايسيمتر زهكشدار تعيين شد.

واژه هاي کلیدي : نیشکر، تبخیر و تعرق، ضریب گیاهی و نیاز آبی

مقدمه

هرچند تعي ين ميزان آب مورد نياز گياه به منظور تأمين حداكثر رشد و تحصيل حداكثر محصول و همچنين اطلاع

از مقدار كل آب مصرفي و در نتيجه تعيين ظرفيت كانالها و مخازن آب مهمترين مرحله مطالعاتي را در يك طرح آبياري

و زهكشي تشكيل ميدهد ليكن اكثرًا مسئله تخمين نياز آبي گياهان ك ه در طرحهاي آبياري گنجانده

ميشود چندان جدي گرفته نميشود . اين امر باعث ميشود كه وقتي طرح به اجرا در آمد يا آب كافي براي آبياري

زمينهاي زير كشت وجود نداشته باشد و يا آنكه مقدار آب بيش از نياز زراعتهاي موجود باشد . بنابراين، تعيين دقيق نياز

((همايش ملي مديريت شبكه هاي آبياري و زهكشي ))

دانشگاه شهيد چمران اهواز ، دانشكده مهندسي علوم آب

۱۲ الي ۱۴ ارديبهشت ۱۳۸۵

آبي گياهان ضروري ميباشد. گياه مورد نظر در اين تحقيق نيشكر ميباشد كه باتوجه به مسائل اقتصادي و سياسي و نيز

پيشينه تاريخي آن در استان خوزستان مجددًا مورد توجه خاص قرار گرفته است .

نيشكر، از خانواده غلات، جزو گیاهان مهم صنعتی مناطق گرمسیري و نیمه گرمسیري جهان و بومی آسیا

میباشد. در شرایط اقلیمی حاکم بر جلگه خوزستان زراعت فاریاب این گیاه، امري اجتناب ناپذیر محسوب می شود.

باتوجه به نیاز زیاد این زراعت به آب، ارزیابی مقدار نیاز آبی براي تنظیم و طراحی برنامه هاي آبیاري و مصرف بهینه آب،

ضروري است.

براي تعیین نیاز آبی گیاهان به طور کلی دو راه وجود دارد: اول اینکه با محاسبه تبخیر و تعرق گیاه مرجع

را (ETc) و استخراج ضریب گیاهی محصول مورد نظر و ضرب این دو مقدار در یکدیگر تبخیر و تعرق گیاهی (ETo)

محاسبه نمود. روش دوم، روش مستقیم با انجام آزمایش هاي لایسیمتري است که هر چند داراي هزینه هاي سنگین

تري است لیکن دقیق تر میباشد، چون بیانگر تقریباً تمام عوامل تأثیر گذار بر نیاز آبی است.

در این تحقیق، ابتدا روشهایی که براي برآورد تبخیر و تعرق گیاه مرجع به کار رفته اند بیان میشوند. سپس نتایج

در ماههاي مختلف رشد براي کشت سال CP48- پژوهشهاي انجام شده براي تعیین ضرایب گیاهی نیشکر واریته 103

اول و بازرویی اول ارائه میگردند.

مروري بر پژوهشهاي انجام شده

رسول ( 1999 ) در مزارع نيشكر در پاکستان ضریب گیاهی را با استفاده از روش بلانی - کریدل به دست آورد.

1 متغییر بود. / 0 تا 2 / ضریب گیاهی نیشکر در این منطقه از 4

کینگستون و هام ( 1975 ) طی پژوهشی به این نتیجه رسیدند که نسبت تبخیر از طشتک تبخیر به تبخیر و تعرق

1 در تغییر باشد. / 0 تا 59 / 1 در نوسان است، گرچه اظهار شد که این نسبت ممکن است بین 63 / 0 تا 2 / گیاه بین 8

1 و / 0 ، مرحله میانی 25 / نشریه 56 سازمان جهانی خوارو بار مقادیر ضریب گیاهی نیشکر را براي مرحله ابتدایی رشد 4

0 توصیه کرده است. البته این مقادیر حالت کلی داشته و طبق توصیه این نشریه، باید این مقادیر در هر / مرحله نهایی 75

منطقه از طریق انجام کار تحقیقاتی و با توجه به شرایط اقلیمی تعیین شوند، و در این نشریه براي مناطق خشک ضریب

1 نیز ذکر شده است. در تحقیقی که جرسون و همکاران ( 2001 ) در سائوپولوي برزیل روي تأثیر پوشش / گیاهی تا 55

گیاهی بر تبخیر و تعرق و ضریب گیاهی لوبیا انجام دادند مشخص گردید که شاخصسطح برگ روي ضریب گیاهی و

میزان تبخیر و تعرق گیاه موثرند. بنابراین، براي واریته هاي مختلف یک گیاه که داراي شاخص سطح برگ متفاوتی

هستند نمیتوان ضریب گیاهی یکسانی توصیه کرد. بنی عباسی ( 1370 ) طی تحقیقی در مزارع نیشکر هفت تپه و کارون،

22 میلی متر در روز و ضریب گیاهی را در این دوره / مصرف روزانه آب آبیاري در دوره حداکثر رشد نیشکر را معادل 5

1/58 برآورد کرد.

مواد و روشها

1 محل مورد آزمایش

این تحقیق در منطقه هفت تپه، در جلگه خوزستان که در 45 کیلومتري جنوب دزفول قرار دارد، انجام شد.

اراضی منطقه هفت تپه داراي ارتفاع 43 تا 48 متر از سطح دریا میباشند. حدود 9000 هکتار از این اراضی به کشت

نیشکر اختصاص دارد . درجه حرارت این منطقه بین 10 - درجه سانتی گراد ( در بهمن ماه ) و 53 درجه سانتی گراد (

500/ 105 تا 5 / تیرماه) طی دوره آماري 1338 تا 1379 متغیر بوده است، و میزان باران سالانه در این منطقه بین 7

میلی متر در طی دوره آماري 1338 تا 1379 در نوسان بوده است . میزان تبخیر سالانه در این منطقه حدود 3000

میلی متر است.

2 تبخیر و تعرق گیاه مرجع

براي تعیین تبخیر و تعرق گیاه مرجع از چهار روش بلانی - کریدل اصلاح شده توسط سازمان جهانی خوار و

بار ( 1997 )، پنمن اصلاح شده توسط سازمان جهانی خوار و بار ( 1997 )، پنمن - مانتیث ارائه شده در نشریه 56 سازمان

( با ضرایب ارائه شده در نشریه 56 سازمان جهانی خواروبار ( 1998 A جهانی خوار و بار ( 1998 ) و طشتک تبخیر کلاس

CropWat استفاده شده است. البته براي تعیین تبخیر و تعرق گیاه مرجع در روش پنمن - مانتیث از نرم افزار

1998 ) استفاده شده است . محاسبات براي سالهاي 1378 ، 1377 و 1379 و همچنین دوره آماري ) 4/ ویرایش 2

1338 تا 1379 صورت گرفتند. آمار هواشناسی از اداره هواشناسی هفت تپه اخذ شده است.

3 تبخیر و تعرق واقعی گیاه

از داده هاي دو دستگاه لایسیمتر زهکشدار که از سال 1376 در CP48- براي تعیین نیاز آبی نیشکر واریته 103

شرکت کشت و صنعت نیشکر هفت تپه نصب شده اند استفاده شد. لایسیمترها از جنس آهن گالوانیزه با مساحت 18

4 در 4 متر ) با کف شیب دار میباشند. داده هاي مربوطه از سال 1377 تا 1379 براي کشت جدید و / مترمربع ( 5

بازرویی اول برداشت شدهاند. تبخیر و تعرق نیشکر با استفاده از معادله بیلان آب در خاك تعیین شد:

w± D ETc= I+P-D (1)

که در آن:

میزان تبخیر و تعرق گیاهی =ETc

ارتفاع آب آبیاري = I

ارتفاع بارندگی = P

ارتفاع زه آب = D

تغییرات رطوبت خاك در طول فصل رشد گیاه =wD

از P بترتیب از کنتور و پیمانه و براي اندازه گیري D و I و همگی بر حسب میلی متر میباشند. براي اندازه گیري

با اندازه گیري رطوبت در ابتدا و انتهاي فصل رشد تعیین شد، به این ترتیب که با تهیه wD آمار بارندگی استفاده شد و

نمونه هایی از خاك لایسیمتر در ابتدا و انتهاي فصل رشد با کاربرد روش وزنی، درصد رطوبت حجمی تعیین شد.

4 ضریب گیاهی

با دراختیار داشتن تبخیر و تعرق گیاهی حاصل از داده هاي لایسیمتر و همچنین تبخیر و تعرق گیاه مرجع که

بدلیل عدم وجود لایسیمتر داراي کشت چمن در منطقه از چهار روش ذکر شده محاسبه شده میتوان ضریب گیاهی

نیشکر را در هر ماه با استفاده از رابطه زیر تعیین کرد:

(2) ETo

Kc= ETc

که در آن :

ضریب گیاهی =Kc

تبخیر و تعرق اندازه گیري شده توسط لایسیمتر (میلی متر) =ETc

تبخیر و تعرق گیاه مرجع با چهار روش (میلی متر) =ETo

نتایج و بحث

CP48- تبخیر و تعرق واقعی گیاه با استفاده از لایسیمتر زهکشدار اندازهگیري شد. نیاز آبی نیشکر واریته 103

براي کشت جدید و بازرویی اول در منطقه هفت تپه به ترتیب 2564 میلی متر و 1925 میلی متر تعیین شد، که این

مقادیر براي کشت جدید بیشتر، لیکن براي بازرویی کمتر از مقادیر توصیه شده بوسیله فرشی و همکاران است. البته

142 تن / اعتبار این نتایج به دلیل کاربرد لایسیمتر در منطقه بیشتر است. عملکرد محصول کشت جدید در لایسیمتر 22

119 تن در هکتار بود. همچنین، عملکرد محصول بازرویی اول در / در هکتار و در مزارع براي این واریته در آن زمان 11

69 تن در هکتار بود، که نشان دهنده مدیریت / 91 تن در هکتار و در مزارع براي این واریته در آن زمان 65 / لایسیمتر 33

تقریباً مطلوب میباشد. تبخیر و تعرق گیاه مرجع از طریق روابط پنمن ، بلانی - کریدل، پنمن - مانتیث و روشطشتک

تبخیر محاسبه گردید. همچنین، ضرایب گیاهی با داشتن تبخیر و تعرق واقعی گیاه و تبخیر و تعرق محاسبه شده گیاه

مرجع به دست آمد. نتایج محاسبات در جداول ( 1) و ( 2) به ترتیب براي کشت جدید و بازرویی اول ارائه شده است .

مقادیر ضرایب گیاهی درکشت جدید با روشهاي پنمن، بلانی - کریدل، پنمن - مانتیث و طشتک تبخیر به ترتیب بین

0 متغیر بود. مقایسه چشمی روند تغییرات ضریب گیاهی در / 1 53 / 0 و 83 / 1 39 /94 ، 0/ 1 53 /45 ،0/ 1/87 43

طول فصل رشد تفاوت قابل توجهی بین روشهاي مختلف نشان نمی دهد (شکل 1). نتایج روشهاي بلانی – کریدل و

طشتک تبخیر به مقادیر توصیه شده سازمان خوار و بار جهانی ( 1998 ) براي مناطق خشک که حداکثر ضریب گیاهی را

1/55 ذکر می کند نزدیک است. البته باید توجه کرد که مقادیر توصیه شده این سازمان براي مناطق نیمه مرطوب با

حداقل رطوبت 45 درصد و سرعت باد برابر 2 متر بر ثانیه و نیز یک سري شرایط در مورد کاشت، داشت و برداشت

محصول می باشد، که این شرایط در منطقه برقرار نیست. نظر به اینکه روش طشتک تبخیر، روشی ساده و قابل انجام

است می تواند در محاسبه تبخیر و تعرق گیاه مرجع به کا ر گرفته شود. طبق مطالعاتی که توسط اکرن ( 1971 ) در

منطقه هاوایی انجام شد، روش طشتک تبخیر بعنوان روشی مناسب براي تعیین تبخیر و تعرق گیاه مرجع پیشنهاد شد.

مقادیر ضریب گیاهی براي مرحله بازرویی با روشهاي پنمن ، بلانی – کریدل ، پنمن – مانتیث و طشتک تبخیر به

0 متغیر بود. در اینجا حد بالاي مقادیر ضریب /84 -1/ 0 و 50 /94 -1/83 ،1/09 -1/46 ،0/96 -1/ ترتیب بین 92

گیاهی در روش پنمن و پنمن – مانتیث بیشتر از دو روش دیگر بود ( شکل 2 ). علت این تفاوت تخمین کم مقدار تبخیر

و تعرق گیاه مرجع در روشهاي پنمن و پنمن – مانتیث نسبت به روش بلانی – کریدل و طشتک تبخیر است .

بختیاري و همکاران ( 1380 )، با استفاده از لایسیمتر الکترونیکی (وزنی) در منطقه کرمان، معادله پنمن – مانتیث را

2 را پیشنهاد کردند. همچنین، سپاسخواه ( 1378 ) کاربرد معادله پنمن – مانتیث / واسنجی کردند و ضریب اصلاحی تا 93

را در منطقه اي فاریاب با پوشش گیاهی گسترده، نظیر منطقه هفت تپه که ایستگاههاي هواشناسی درون زمینهاي زیر

کشت واقعند مناسب نمی داند و این روش را براي مناطق خشک و نیمه خشک و غیرفاریاب توصیه میکند.

0.5

1.5

2.5

شھریور تیر اردیبھشت اسفند دي آبان شھریور

دوره رشد گی اه

Kc ضریب گی اھي

پنمن

بلاني

مانتیث

طشت

شكل ١- مقایسھ ضرایب گیاھي نیشكر، كشت جدید ، با استفاده از ھر چھار روش

0.5

1.5

2.5

آبان مھر شھریور مرداد تیر خرداد اردیبھشت فروردین

دوره رشد گی اه

Kc ضریب گی اھي

پنمن

بلاني

مانتیث

طشت

شكل ٢- مقایسھ ضرایب گیاھي نیشكر، بازرویي اول ، با استفاده از ھر چھار روش

جدول ١- محاسبھ ضریب گیاھي نیشكر براي كشت جدید

مھر شھریور مرداد تیر خرداد اردیبھشت فروردین

١٣٧٨

اسفند بھمن دی آذر آبان مھر شھریور

١٣٧٧

ما ھھا

ETc(mm ٢٢٠/٧ ١١٥/٠ ٧١/۶ ٤١/٥ ٢٤/٧ ٣١/٧ ٥٨/٢ ١٦٣/٣ ٢٦١/٤ ٤٦٦/١ ٥٢٠/٤ ٤٢٣/١ ٣٤١/٧ ١٥٧/٣

Kc ٠/٩٩ ٠/٧٠ ٠/٦٤ ٠/٦٥ ٠/٤٤ ٠/٤٣ ٠/٥٧ ١/٠٠ ١/١٥ ١/٦٤ ١/٨٧ ١/٦٩ ١/٤٨ ١/١١

پن من

Kc ٠/٦٩ ٠/٧٠ ٠/٥٦ ١/٠٩ ١/٠٥ ٠/٦٥ ٠/٩٥ ١/٣٣ ١/٢٢ ١/٢٣ ١/٤٥ ١/٢٠ ٠/٩٨ ٠/٨٠

بلانی کریدل

Kc ١/٠٦ ٠/٥٣ ٠/٦٩ ٠/٥٥ ٠/٣٩ ٠/٤٤ ٠/٥٧ ١/٠٠ ١/١٥ ١/٧٥ ١/٩٤ ١/٧٣ ١/٦١ ١/٠٨

پن من مانتیث

Kc ١/٠٦ ٠/٧٥ ٠/٧٩ ٠/٦٢ ٠/٥٣ ٠/٥٨ ٠/٧٥ ٠/٨٤ ٠/٩٩ ١/٤٩ ١/٧١ ١/٨٣ ١/٥٢ ١/٠٥

تشت تبخیر

جدول ١- محاسبھ ضریب گیاھي نیشكر براي بازرویي اول

دھھ

اول

آبان

مھر شھریور مرداد تیر خرداد اردیبھشت فروردین

١٣٧٩

ما ھھا

ETc(mm) ١۶۵/۵ ٢٧٢/٣ ۴١٧/٨ ٤١٥/٧ ٣٩٥/٩ ٣٥٦/٩ ٢١٧/٩ ٤٤/٥

Kc ٠/٩٦ ١/٢٢ ١/٥٧ ١/٩٢ ١/٦٣ ١/٦٠ ١/٣٧ ١/٣٩

پن من

Kc ١/٢٠ ١/٣١ ١/٢١ ١/٤٦ ١/٢٢ ١/٠٩ ١/١٢ ١/٣١

بلانی کریدل

Kc ٠/٩٤ ١/١٩ ١/٦٨ ١/٨٣ ١/٧٨ ١/٧٠ ١/٤٢ ١/٤١

پن من

مانتیث

Kc ٠/٨٤ ٠/٩٧ ١/٢١ ١/٢٨ ١/٣٣ ١/٤٤ ١/٥٠ ١/۴١

تشت تبخیر

نتیجه گیري

براي کشت جدید و بازرویی اول به ترتیب 2564 میلی متر و 1925 CP48- میزان نیاز آبی نیشکر واریته 103

میلی متر با به کارگیري دو دستگاه لایسیمتر زهکشدار تعیین شد. مقادیر تبخیر و تعرق گیاه مرجع با به کارگیري چهار

روش پنمن، بلانی - کریدل ، پنمن - مانتیث و طشتک تبخیر تعیین گردید. در بین این روشها، روش بلانی – کریدل

معمولاً بیشترین مقدار را براي تبخیر و تعرق گیاه مرجع و روش پنمن – مانتیث کمترین مقدار را تخمین زد. نظر به

اینکه نتایج طشتک تبخیر با سایر روشها تقریباً اختلاف چندانی ندارد، و در منابع معتبري نظیر نشریه 56 سازمان

جهانی خوار و بار توصیه شده است، بنابراین به کارگیري این روش می تواند جایگزینی مناسب براي روشهاي پر هزینه

اي مثل لایسیمتر باشد.1 .

تعیین نیازآبی و ضرایب گیاهی نیشکر در اراضی کشت و صنعت هفت تپه خوزستان

مطالب مشابه :

کشت و صنعت کارون

تاریخچه کشت نیشکر

روش سنتی تولید شکر قرمز در مازندران

علف کش های رایج کشورمان

انواع کنه ها

تعیین نیازآبی و ضرایب گیاهی نیشکر در اراضی کشت و صنعت هفت تپه خوزستان

مبارزه ی بیولوژیک با افات نیشکر

كشت و صنعنت امام خميني شعيبيه

طرح آبرسانی توسعه نیشکر خوزستان

نیشکر و معرفی آفات و بیماریهای آن/قسمت اول