بکارگیری تکنیک‌های نوین آبیاری گیاه چمن برای استفاده بهینه آب در بخش فضای سبز شهری

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی خراسان شمالی

2 دانشیار فیزیک و حفاظت خاک دانشگاه تربیت مدرس

3 استادیار گروه منابع طبیعی؛ دانشگاه گنبد کاووس؛ گنبد کاووس؛ ایران

چکیده

سابقه و هدف: ایران به دلیل واقع شدن‌ در کمربند خشک و نیمه خشک جهان همواره با مشکل کم آبی و خشکسالی‌های متناوب مواجه است. در سال‌های اخیر در زمینه حفاظت منابع آب شهری، به ویژه آبیاری فضای سبز توجه زیادی شده است. به دلیل نقش کلیدی چمن در طراحی و احداث فضای سبز و اهمیت بالای آن در امنیت روانی جامعه، حفظ کیفیت مطلوب چمن در تمام سال ضروری است. آزمایش حاضر با هدف بررسی میزان تامین رطوبت زیرسطحی مورد نیاز و تحریک رشد طولی ریشه در مقایسه با روش‌های مرسوم انجام شد.
مواد و روش‌ها: آزمایش حاضر در سال 93- 1392 در دانشکده کشاورزی دانشگاه تربیت مدرس به صورت آزمایش کرت‌های دو بار خرد شده در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با نه تیمار و سه تکرار انجام شد. فاکتورهای اصلی شامل روش آبیاری بارانی (شاهد)، آبیاری زیرسطحی به روش کپسول‌های رسی متخلخل زیرسطحی، آبیاری تلفیقی و فاکتورهای فرعی شامل بدون کاربرد سوپرجاذب، سوپرجاذب A200 و سوپرجاذب آکریل‌آمید بودند. آبیاری بر اساس رطوبت خاک انجام شد. در طول آزمایش تغییرات رطوبت خاک، حجم آب مصرفی، رنگ و تراکم چمن و طول ریشه اندازه‌گیری شد.
یافته‌ها: نتایج نشان داد نمودار تغییرات رطوبت در همه‌ی تیمارها دارای یک روند مشابه و میزان رطوبت همواره بین ظرفیت زراعی و حداکثر تخلیه مجاز قرار داشت و گیاه تحت تنش آبی نبوده است. میزان حجم آب مصرفی در تیمارهای آبیاری بارانی، تلفیقی و زیرسطحی به ترتیب 4/7158، 6/4972 و 8/4243 متر مکعب بر هکتار بوده است. که در تیمار آبیاری زیرسطحی و تلفیقی نسبت به آبیاری بارانی به ترتیب 41 و 31% حجم آب مصرفی کاهش نشان داد. این روند کاهش در اثر کاربرد سوپرجاذب‌ها نیز مشاهده شد. به طوری که تیمار آبیاری زیرسطحی با سوپرجاذب سوپرآب با 68/51 % کاهش، کمترین حجم آب مصرفی در آبیاری بوده است.بیشترین طول ریشه مربوط به تیمار آبیاری زیرسطحی (56/23 سانتی‌متر) و کمترین مربوط به تیمار آبیاری بارانی (50/20 سانتی-متر) بود که در سطح 5% معنی‌دار شد. افزایش سوپرجاذب‌ها منجر به افزایش عمق ریشه شد که در سطح 1% معنی‌دار بود. همچنین نتایج نشان داد تراکم و رنگ در بین تیمارها معنی‌دار نبوده است.
نتیجه گیری: با توجه به پاسخگویی نیاز آبی چمن با سیستم آبیاری زیرسطحی به روش کپسول‌های رسی متخلخل می‌توان از این روش به عنوان یک روش جدید آبیاری برای بهینه‌سازی مصرف آب استفاده شود. با این حال برای تبدیل شدن این سیستم به عنوان یک روش کاربردی در آبیاری چمن صرف نظر از کاهش حجم آب مصرفی، نیاز به کاهش هزینه اجرای آن در مقایسه با سایر روش-های موجود است.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

The use of new techniques in turf grass irrigation for optimum water usage in urban green spaces

چکیده [English]

Background and objectives: Since Iran is located in the arid and semi-arid belt in the world, it always confronts low water periods and frequent droughts. In recent years, attention has been paid to the protection of urban water resources, especially green space irrigation. Due to the key role of grass in designing and constructing green space and its high importance in community psychological safety, Maintaining the optimal quality of turf grass throughout the year is essential.
Materials and methods: The current experiment is conducted with the aim of optimizing soil moisture using subsurface porous clay capsules in irrigating turf grass. The research was conducted in 2013-2014 in Agriculture Faculty of TarbiatModares University, as split plots in the form of totally random blocks with three treatments and irritations. The main factors include sprinkler irrigation (control), subsurface irrigation using subsurface porous clay capsule, and consolidated Irrigation; secondary factors include the lack of using superabsorbent, using A200 superabsorbent and acrylamide superabsorbent. soil moisture. In this study, indicators of moisture, volume of water consumed, turf color and density and root length, were measured.
Results: The results showed that moisture change diagram represents the same trend in all treatments. In addition, the moisture has been between the plantation capacity and the maximum allowable discharge, and the plant has been under no moisture stress. The results of this experiment showed that the volume of consumed water in the treatments of sprinkler, consolidated and subsurface irrigation has been 7158.4, 4972.6, and 4243.8m3, respectively. In the subsurface and consolidated irrigation treatment , the volume of consumed water increased for 41 and 31% respectively, compared to sprinkler irrigation. This reduction trend was observed in the use of superabsorbent, in such a way that the subsurface irrigation treatment along with superabsorbent has shown the lowest water consumption in irrigation with the reduction of 51%. Irrigation method treatments had a significant effect on the root length. The highest and lowest root length was related to subsurface and sprinkler irrigation treatment, respectively, with the average of 23.56 and 20.50cm, respectively; and the significance level was 5%. In addition, increasing superabsorbent increased the root depth which was significant in 1% level.
Conclusion: Therefore, with regard to the water needs of lawns with subsurface irrigation system using porous clay capsules, this method could be employed as an irrigation method to optimize water consumption and reduce water loss. Yet, to make this system an applied method in turf grass irrigation, regardless of reducing water consumption, It needs to reduce its implementation cost compared with other existing methods.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Subsurface Irrigation
  • Turf Grass
  • Water Conservation
  • Superabsorbent
1.Aalami, M., Theranifar, A., Davari Nejat, Gh., and Sallah Varzi, Y. 2012. Study of the effect
of paclobutrazol superabsorbent and irrigation interval on quality characteristics and turf
grass in Mashhad weather conditions. J. Hort. Sci. 25: 3. 288-295. (In Persian)
2.Allen, R.G., Pereira, L.S., Raes, D., and Smith, M. 1998. Crop Evapotranspiration: Guidelines
for Computing Crop Water Requirements. FAO Irrigation and Drainage paper. 56: 209p.
3.Aydinsakir, K., Buyuktas, D., and Serpil Yilmaz, R.B. 2016. Evapotranspiration and quality
characteristics of some bermudagrass turf cultivars under deficit irrigation. Grassland
Science. 62: 224-232.
4.Bahrami, H.A., Ghorbani Vaghei, H., Alizadeh, P., Nasiri, F., and Mahallati, Z. 2010. Fuzzy
modeling of soil water distribution using buried porous clay capsule irrigation from
asubsurface point source. J. Sensorletters. 8: 75-80.
5.Bastani, Sh. 2003. Groundwater irrigation scheme with clay pipes. Proceeding of the Seventh
Seminar of Iranian National Committee on Irrigation and Drainage. 26: 1-22. (In Persian)
6.Behnia, A., and Arab Fard, M. 2005. Determination of Discharge-Pressure Relationi of Pitches
using in pitcher Irrigation. Agriculture Sciences and Technology Mashhad. 19: 1. 1-12.
(In Persian)
7.Brennan, D., Tapsuwan, S., and Ingram, G. 2007. The welfare costs of urban outdoor water
restrictions. Austr. J. Agric. Resour. Econ. 51: 243-261.
8.Camp, C.R., Lamm, F.R., Evans, R.G., and Phene, C.J. 2000. Subsurface drip irrigation - Past,
Present and Future. Proceeding of the 4th Decennial National Irrigation Symposium.
Phoenix. Arizona. Pp: 363-372.
9.Chabon, J., Bremer, D.J., Fry, J.D., and Lavis, C. 2017. Effects of Soil Moisture–Based
Irrigation Controllers, Mowing Height and Trinexapac-Ethyl on Tall Fescue Irrigation
Amounts and Mowing Requirements. Inter. Turfgrass Soc. Res. J. 13: 1. 755-760.
10.Cote, C.M., Bristow, K.L., Charlesworth, P.B., Cook, F.J., and. Thorburn, P.J. 2003.
Analysis of soil wetting and solute transport in subsurface trickle irrigation. Irrigation
Science. 22: 143-156.
11.Ghorbani Vaghei, H., Bahrami, H.A., and Rashidi, M. 2014. Porous clay capsules and their
application in supplying the water requirement of arid and semi-arid regions. International
Bulletin of Water Resources and Development. 14: 2. 20-26. (In Persian)
12.Goss, M. 2017. Quality-Based Field Research Indicates Fertilization Reduces Irrigation
Requirements of Four Turfgrass Species. Inter. Turfgrass Soc. Res. J. 13: 1. 761-767.
13.Hedayatnejat, R.M., Kafi, M., Fatahi Moghadam, R., and Parcynejat, M. 2010. Effect of bed
heat on some quantitative and qualitative characteristics of Sport turfgrass. Iran. J. Hort. Sci.
Technol. 11: 4. 321-336. (In Persian)
14.Kafi, M., and Kaviani, Sh. 2002. Managing the construction and maintenance of turf grass.
Cultural Institute of Shaghayegh Village. Press, 230p. (In Persian)
15.Kheirabi, J. 1998. Principles and methods of irrigation and water measurement. Academic
Publishing Center. Press, 112p. (In Persian)
16.Kjelgren, R., Rupp, L., and Kilgren, D. 2000. Water conservation inurban landscapes.
HortScience. 35: 1037-1040.
17.Leinauer, B., Sevostianova, E., Serena, M., Schiavon, M., and Macolino, S. 2010.
Conservation of irrigation water for urban lawn areas. Acta Hortic. 881: 487-492.
18.Licata, M., Tuttolomondo, T., Leto, C., La Bella, S., and Virga, G. 2017. The use of
constructed wetlands for the treatment and reuse of urban wastewater for the irrigation of
two warm-season turfgrass species under Mediterranean climatic conditions, water science
and technology, 76: 2. 459-470.
19.Martinez, J., and Reca, J. 2014. Water Use Efficiency of Surface Drip Irrigation versus an
Alternative Subsurface Drip Irrigation Method. J. Irrig. Drain. 04014030: 1-9.
20.Mayer, P.W., D’Oreo, W.B., Opitz, E.M., Kiefer, J.C., Davis, W.Y., Dziegielewski, B., and
Nelson, J.O. 1999. Residential End Uses of Water. AWWA Research Foundation, Denver,
CO.
21.Mojedzadeh, B., Necoamal, M., and Rahnama, M.B. 2008. Investigating the performance of
permeable irrigation in greenhouse cucumber. Second National Conference on Irrigation and
Drainage Networks Management. (In Persian)
22.Montazeri, A.A. 2008. Effect of Stracuzorb super absorbent polymer on progression time
and soil penetration parameters soil in Furrow irrigation method. Water Soil J. 2: 2. 341-356.
(In Persian)
23.Morris, K.N. 2002. National bentgrass (fairway/tee) tests 1999-2002 data. National Turfgrss
Evaluation Program, Beltsvill, Maryland. Yield. Comm. Soil Plant Analysis. 38: 921-933.
24.Mousavinia, M., and Atarpour, A. 2005. Investigation of the effect of A-200 superabsorbent
polymer on reducing the irrigation interval and irrigation rate in some characteristics of cold
sport turfgrass. Third of Specialized training courses and seminars for agricultural use super
absorbent hydrogels. (In Persian)
25.Panayiotis, A., Nektarios, K., Nikolopoulou, A.E., and Chronopulos, I. 2004. Sod
establishment and turf grass growth as affected by urea-formaldehyde resin foam soil
amendment. Scientia Hort. 100: 203-213.
26.Peng, C., and De-Rong, S. 2008. Effects of Subsurface Drip Irrigation on Soil Moisture and
Underground Root Distribution of Turfgrass. Modern Agricultural Sciences.
27.Schiavon, M., Leinauer, B., Serena, M., Sallenave, R., and Maier, B. 2013. Establishing Tall
Fescue and Kentucky Blue grass Using Subsurface Irrigation and Saline Water. Agron. J.
105: 183-190.
28.Serena, M., Leinauer, B., Schiavon, M., Maier, B., and Sallenave, R. 2014. Establishment
and Rooting Responseof Bermudagrass Propagated with Saline Water and Subsurface
Irrigation. Crop Science Society of America. 54: 827-836.
29.Zohurian-Mehr, M.J., and Kabiri, K. 2008. Superabsorbent polymer materials: A review.
Iran. Polymer J. 17: 6. 451-477.