پايان نامه تعيين ضريب گياهي و پهنه بندي نياز آبي سيب زميني در استانهاي خراسان و سمنان

مقدمه

كشاورزي وزراعت در ايران بدون توجه به تأمين آب مورد نيازگياهان ميسرنيست. بنابراين بايستي برنامه ريزي صحيح براي آن بخصوص درشرايط خشكسالي صورت گيرد. برنامه ريزي صحيح مستلزم محاسبه دقيق نياز آبي گياهان مي‌باشد. براساس روش‌هاي موجود مبناي محاسبات نياز آبي گياهان ، تبخيرـ تعرق مرجع و ضرائب گياهي است. تبخير ـ تعرق مرجع توسط لايسيمتر اندازه گيري مي‌شود و براي سادگي كار مي‌توان آنرا با توجه به نوع منطقه از روش‌هاي تجربي نيز تخمين زد. ضرائب گياهي نيز از مطا لعات لايسيمتر قابل  محاسبه است. اين ضرائب تابعي از عوامل مختلفي از جمله اقليم مي‌باشد. بنابراين بايستي درهر منطقه اي با دقت براي هرمحصولي محاسبه شود. (19) براي محاسبه و برآورد مقدارتبخير ـ تعرق سازمان خوار باروكشاورزي ملل و متحد«FAO » تقسيم بندي زير را منظور نموده است:

اندازه گيري مستقيم تبخير ـ تعرق به وسيله لايسيمتر

اندازه گيري مستقيم تبخير بوسيله تشتك يا تبخير سنج

فرمول‌هاي تجر بي

روشهاي آئروديناميك

روش تراز انرژي(5)

بعضي از روشها فقط جنبه تحقيقاتي داشته تا بتوانند فرايند‌هاي انتقالي بخار آب را بهتر و عميق تر بررسي نمايند.برخي ديگر به جهت نياز در برنامه‌هاي روزانه كشاورزي بكار مي‌روند. ولي دقت و اصالت روش‌هاي تحقيقاتي را ندارد. به هر حال براي عمليات روزانه درمزارع مي‌توان از روشهايي كه نتيجه آنها بيش از ده درصد با مقدار واقعي تبخير ـ تعرق متفاوت نباشد استفاده نمود.

هدف از انجام اين طرح بدست آوردن ضرايب گياهي و تعيين نياز آبي سيب زميني دراستانهاي خراسان و سمنان مي‌باشد كه بوسيله لايسيمتر زهكش دار  در دانشكده كشاورزي دانشگاه فردوسي مشهد انجام شده است. در مورد لايسيمتر و نحوه عملكرد آن و روابط تجربي بكار رفته دراين طرح درفصل بعدي توضيح داده مي‌شود.

1-2اهميت كشت سيب زميني

سيب زميني يكي از  مهمترين منابع در تغذيه انسان است. اين محصول در جهان از نظر اهميت غذائي مقام پنجم بعداز گندم، برنج، ذرت و جو دارد.(11) بانگاهي به سي سال آينده، سازمان خوار بار كشاورزي (FAO) بر آورد كرده كه براي تغذيه جمعيت جهان به 60 در صد غذاي بيشتري نياز است(12) و از آنجا كه سيب زميني از نظر ارزش غذائي با توليد متوسط 2/2 تن يكي از اقلام محصولات غذايي مهم ميباشد بنابراين بايد با برنامه ريزي صحيح كشاورزي ، كه يكي از را هكار‌هاي آن بدست آوردن دقيق نياز آبي اين محصول است، باعث افزايش توليد آن در سطح جهان گرديد. اميد است اين تحقيق راه گشايي براي آيندگان درمسائل مديريت آبياري باشد. بيشترين سطح زير كشت اين محصول مربوط به اروپائيان است كه عملكردي بالغ بر 16 تن درهكتار را دارا مي‌باشند.(جدول 1-1) بطوريكه در اين جدول مشاهده مي‌شود حدود 43 درصد كل سيب‌زميني جهان در اروپا توليد مي‌شود.

جدول1-1   ميزان سطح زير كشت و عملكرد كل سيب زميني در سطح جهان

1-3 اهميت سيب زميني در ايران   

محصول سيب زميني يكي از ارقام اصلي است كه در راستاي امنيت غذايي آينده كشور ميتواند نقش عمده اي را ايفاد نمايد سيب‌زميني تنها محصولي است كه بعد از گندم ، برنج و ذرت ميتواند بخشي از مواد نشاسته اي و پروتئيني مورد نياز جامعه را تأمين كرده و امكان جايگزيني آن با محصولات ذكر شده وجود داشته و در كاهش واردات محصولات غذائي فوق مؤثر مي‌باشد.(29) سطح زير كشت محصول سيب زميني كشور  در سال 1382 برابر 175 هزار هكتار بر آورد شده است و ميزان توليد آن 5/3ميليون تن برآورد شده است كه اين مقدار12/1 در صد كل سيب زميني توليد شده در جهان مي‌باشد(1). براي افزايش اين مقدار بايد راهكارهاي بسيار بنيادي در نظر گرفت. يكي از راهكارهاي افزايش اين محصول بالا بردن ميزان كارائي مصرف آب مي‌باشد كه بدون برنامه ريزي صحيح آبياري مقدور نمي‌باشد. لذا برنامه ريزي صحيح آبياري مستلزم دانستن دقيق نياز آبي مي‌باشدكه اميد است اين تحقيق بتواند در جهت افزايش عملكرد سيب زميني در سطح كشور مؤثر باشد.

1-4 منطقه مورد مطالعه

منطقه مورد مطالعه استان‌هاي خراسان و سمنان مي‌باشد. انتخاب اين مناطق به آن دليل بوده است كه با وجود اهميت كشت سيب‌زميني اطلاعات مورد  نياز در زمينه آبياري براي اين گياه بسيار اندك است.

1-4-1 استان خراسان

مساحت استان خراسان 313335 كيلومتر مربع مي‌باشد كه معادل يك پنجم مساحت كل كشور مي‌باشد. اين منطقه در شمال و شمال شرق ايران بين مدارات 30 درجه و 21 دقيقه و 17 دقيقه عرض شمالي و 5 در جه و 20 دقيقه طول شرق از نصف النهار گرينويچ واقع شده است. تنوع آب و هوايي در اين منطقه شرايط توليد 47 نوع محصول زراعي را فراهم نموده است. كه در جدول شماره2 بعضي از محصولات مهم استان و ميزان توليد آن را ارائه شده است(16)

فهرست مطالب

فصل اول

1-1مقدمه........................................................................................................................................ 2

1-2اهميت كشت سيب زميني.............................................................................................................. 3

1-3 اهميت سيب زميني در ايران........................................................................................................... 4

1-4 منطقه مورد مطالعه...................................................................................................................... 5

1-4-1 استان خراسان..................................................................................................................... 5

1-4-2 استان سمنان...................................................................................................................... 7

فصل دوم

2-1 سابقه تحقيقات در زمينه تبخير -تعرق............................................................................................ 10

2-2 عوامل موثر بر تبخير و تعرق.......................................................................................................... 18

2-2-1  عوامل هواشناسي.............................................................................................................. 18

2-2-2  فاكتورهاي گياهي.............................................................................................................. 18

2-2-3  شرايط محيطي و مديريتي................................................................................................... 19

2-3 روش سازمان خواربار و كشاورزي ملل متحد (  FAO )........................................................................ 19

2-4  روش فائو – پنمن- مانتيس......................................................................................................... 20

2-4-1  تعيين گرماي نهان تبخير (  l  ).......................................................................................... 21

2 -4-2 تعيين شيب منحني فشار بخار (D)........................................................................................ 21

2-4-3  تعيين ضريب رطوبتي (g ).................................................................................................. 22

2-4-4  تعيين فشار بخار اشباع (e_a )............................................................................................... 22

2-4-5 تعيين فشار واقعي بخار (e_d )................................................................................................ 22

2-4-6 تعيين مقدار تابش برون زميني(Ra )....................................................................................... 23

2-4-7  تعداد ساعات رو شنايي(N)................................................................................................. 24

2-4-8 تابش خالص(R_n )............................................................................................................. 24

2-4-9  شار گرما به داخل خاك(G)................................................................................................. 25

2-4-10 سرعت باد در ارتفاع 2 متري............................................................................................... 25

2-5 لايسيمتر................................................................................................................................. 25

2-6 تارخچه ساخت لايسيمتر............................................................................................................. 26

2-7 انواع لايسيمتر:.......................................................................................................................... 28

2-7-1 لايسيمتر زهكشدار............................................................................................................. 28

2-7-2  لايسيمتر وزني................................................................................................................. 29

2-7-2-1  لايسيمتر‌هاي وزني هيدروليك.......................................................................................... 30

2-11-2-2 ميكرو لايسيمتر‌هاي وزني .............................................................................................. 32

2-8 طبقه بندي لايسيمترها از نظر ساختماني........................................................................................ 35

2-8-1 لايسيمترهاي با خاك دست نخورده........................................................................................ 35

2-8-2 لايسيمتر‌هاي با خاك دست خورده......................................................................................... 36

2-8-3 لايسيمترهاي قيفي ابر ماير .................................................................................................. 36

فصل سوم

3-1 محل انجام طرح........................................................................................................................ 38

3-2 معرفي طرح و نحوه ساخت لايسيمتر.............................................................................................. 38

3-3 تهيه بستر و نحوه كشت.............................................................................................................. 39

3-4 محاسبهَ ضريب گياهي................................................................................................................ 40

3-5 انتخاب روش مناسب برآورد تبخير-تعرق.......................................................................................... 42

3-6 پهنه بندي نياز آبي سيب زميني.................................................................................................... 43

فصل چهارم

4-1 بافت خاك............................................................................................................................... 45

4-2 اندازه گيري پتانسيل آب در گياه.................................................................................................... 45

4-3 محاسبه ضريب گياهي (kc) سيب زميني........................................................................................ 45

4-4 محاسبه تبخير ـ تعرق و تحليلهاي آماري......................................................................................... 46

4-5 پهنه بندي نيازآبي گياه سيب زميني............................................................................................... 46

4-6 بحث در مورد نتايج..................................................................................................................... 47

4-7 نتيجه گيري............................................................................................................................. 48

4-8 پيشنهادات............................................................................................................................... 48

منابع و ماخذ................................................................................................................................... 84

جدول1-2    وضعيت توليد محصولات زراعي استان خراسان در سال زراعي 81-1380

بطوريكه مشاهده مي‌شود استان خراسان در مورد توليد 4 محصول مقاوم اول كشور و گوجه‌فرنگي مقاوم دوم را دارا مي‌باشد. از نظر توليد سيب‌زميني محل كشت و ميزان سطح زير كشت در دشت‌هاي كشاورزي اين استان، خراسان طبق جدول 1ـ3 ميباشد.

جدول 1-3    محل و ميزان كشت گياه سيب زميني در استان خراسان