چکيده

در اين پژوهش، تاثير آبياري با پسباب ثانويه تصفيه خانه شاهين شهر بر برخي ويژگي هاي چمن در سه بافت خاک بررسي شد. آزمايش در داخل گلدان به صورت طرح آزمايشي فاکتوريل با سه فاکتور و سه تکرار در قالب بلوک هاي کامل تصادفي در مدت ده ماه اجرا شد. فاکتور اول ميزان اختلاط آب و پساب (شامل : 100% آب، 25% پساب و 75% آب، 50% پساب و 50% آب، 75% پساب و 25% آب و 100% پساب)، فاکتور دوم بافت خاک (لوم شني، لوم و لوم رسي) و فاکتور سوم ارقام چمن (MAYCO, DALZJ1, DALZM3, DALZM2, DALZM1) بود. استفاده از پساب باعث افزايش رنگ، ارتفاع و وزن خشک چمن گرديد. حداکثر رنگ و ارتفاع با کاربرد 75% پساب و 25% آب و حداکثر وزن خشک با آبياري با 100% پساب به دست آمد. بيشترين درجه رنگ (53/5) مربوط به رقم DALZM3 بوده و رقم DALZJ بيشترين ارتفاع (5/12 سانتي متر) و ماده خشک (7/180 گرم در گلدان) را داشت. اثر درصد پساب و رقم نشان داد که بيشترين درجه رنگ (73/5) را واريته DALZM3 تحت آبياري 100% پساب و واريته DALZJ1 بيشترين ارتفاع (5/13 سانتي متر) و وزن خشک (3/248 گرم در گلدان) را تحت تيمار آبي 75% پساب و 25% آب داشت. بنابراين استفاده از پساب تاثير منفي روي خصوصيات اندازه گيري شده نداشت.
کلمات کليدي: آبياري، فاضلاب تصفيه شده، چمن، بافت خاک

مقدمه

در مناطق خشک و نيمه خشک مانند ايران، استفاده مجدد از پساب مي تواند وسيله اي براي جبران کمبود آب باشد (3). استفاده از پساب تصفيه شده در کشاورزي باعث کاهش استفاده از آب هايي مي شود که علاوه بر کشاورزي مي تواند به مصارف ديگر نظير شرب برسد (8). استفاده از پساب براي آبياري گياهان زينتي مانند چمن قابل قبول است، به خصوص که به دليل غيرخوراکي بودن اين گياه ميزان نگراني عمومي در اين مورد تا حد قابل ملاحظه اي کاهش خواهد يافت (7). آب مورد استفاده در آبياري فضاي سبز و چمن معمولاً پساب ثانويه است و ممکن است محتوي مواد شيميايي و بيولوژيک مضر باشد، بنابراين استفاده از روش هاي آبياري غيرمستقيم نظير آبياري زيرزميني که ارتباط مستقيم با انسان و گياه ندارند به حفظ سلامت عمومي کمک خواهد کرد (9).
چمن گياهي است که به مقدار زياد به فسفر، پتاسيم و نيتروژن نياز دارد و اين نياز را مي تواند از پساب تامين نمايد. همچنين عناصر ريزمغذي مورد نياز چمن به مقدار کافي در پساب موجود است و نيز چمن اثرات زيان آور پساب را به خوبي تحمل مي کند (5، 7). تحقيقات صفري سنجاني و حاج رسوليها (2) نشان داد که آبياري با پساب توانسته است خاک هاي شور و سديمي را به يک خاک مناسب براي کشاورزي تبديل کند واينکار باعث افزايش چشمگير مواد آلي، نيتروژن کل و فسفر قابل جذب لايه صفر تا 40 سانتي متري خاک شده است که اين مواد مي توانند مورد استفاده گياهان کشت شده قرار گيرند.
تحقيقات پيشين نشان داده است که استفاده از پساب، ويژگي هاي (رنگ، تراکم، ارتفاع و ماده خشک) چمن را تحت تاثير قرار مي دهد. افزايش پساب در آب آبياري باعث بهبود استقرار و سرعت بخشيدن به رشد مي شود و پوشش چمني را نسبت به تيمار شاهد که نيتروژن دريافت نکرده است افزايش مي دهد (10). مرترام (12) بيان نمود که چمن هاي فستوکا و اگروتيس در ابتداي کاربرد فاضلاب خانگي به طور قابل ملاحظه اي تيره تر از آنهايي بودند که با آب معمولي آبياري شدند، به هر حال در انتهاي بررسي چمن ها علائم سوختگي جوانه را به علت شورتر بودن فاضلاب نسبت به آب معمولي نشان دادند. در اين تحقيق، ارتفاع و عملکرد (بيومس) چمن هاي آبياري شده با فاضلاب افزايش معني دار داشت. همچنين کويين وهمکاران (14) نشان دادند که کاهش ناچيز کيفيت چمن با آبياري با پساب منطبق بر افزايش شوري خاک بوده است. به علاوه توماس و همکاران (15) گزارش کردند که پساب به طور قابل ملاحظه اي سبب افزايش هدايت الکتريکي خاک مي شود ليکن اين افزايش، اثر معکوسي بر کيفيت چمن هاي Tifway (برموداگراس) و Jamur (چمن ژاپني) ندارد. کاربرد پساب براي ديگر گياهان فضاي سبز نيز مورد بررسي قرار گرفته است. کوئين و همکاران (13) مشاهده کردند که آبياري درخت Pinus ponderosa با پساب، ده برابر آب سطحي علائم سوختگي برگ را افزايش داد. تجزيه برگها انباشته شدن سديم، کلر و بُر را در برگهاي درختان آبياري شده با پساب نشان داد.
ترکيب شيميايي و بيولوژيک پساب فاضلاب براي آبياري چمن وفضاي سبز بسيار مهم است. در اغلب موارد پسابي که فرايند تصفيه پيشرفته يا ثانويه را پشت سر گذاشته، براي آبياري چمن مناسب است (9). مشکل سميت زماني پيش مي آيد که عناصر به ميزان زيادي در چمن و ديگر گياهان انباشته شوند. شدت خسارت وارده شده توسط عناصر سمي بستگي به عواملي مثل مرحله رشد گياه، غلظت عناصر سمي و شرايط فيزيکي و شيميايي خاک دارد. چمن ها اگر مرتباً چيده شوند، نسبت به ساير گياهان تحمل بيشتري نسبت به انباشتگي عناصر در بافت هاي گياهي دارند (4، 9). ستاري و همکاران (1) در تحقيق اثر ترکيبات خاک (درصدهاي مختلف خاک زراعي، کود دامي و شن) و رژيم هاي آبياري بر رشد چمن اسپورت در اصفهان به اين نتيجه رسيدند نوع خاک به غير از رنگ، ساير صفات مورد مطالعه مانند ارتفاع، عرض برگ، طول برگ وميزان وزن تر و خشک چمن را به طور معني داري تحت تاثير قرار داد.
چمن هاي ژاپني (زوشياگراس ها) گرمسيري بوده و بافت برگي بسيار ظريف تا بسيار پهن و رنگ سبز نسبتاً روشن دارند که تراکم پاخوري آنها بسيار خوب است. در تابستان به نگهداري ويژه و کوددهي نياز دارند، اما ميزان کود مورد نياز آنها کمتر از ساير چمن هاست. کود زياد و خارج از فصل باعث کاهش تعداد ريشه ها، افزايش بيماري ها و رشد ساقه ها مي گردد (6).و اين چمن ها تغييرات بالاي درجه حرارت را به خوبي تحمل کرده ولي در تابستان به خواب مي روند (4).
چمن Zoysia japonica داراي برگ نسبتاً پهن مي باشد و به وسيله ريزوم، استولن و بذر تکثير مي شود. در مقابل دماي کم مقاوم است و در خاکهاي فقير رشد مي کند، ولي براي کيفيت خوب احتياج به کوددهي دارد. چمن Zoysia matrella بافت برگي باريک داشته و تراکم خوبي را ايجاد مي کند. علاوه بر آن، اين چمن احتياج به نگهداري کمي دارد و بسيار مقاوم نسبت به پاخوري است (8).
با توجه به سطح وسيع چمن کاري در شهر اصفهان، امکان استفاده از پساب تصفيه شده تصفيه خانه شاهين شهر براي آبياري فضاي سبز در سراسر سال، تامين نياز چمن به نيتروژن به جاي کودهاي متداول و از طرفي جلوگيري از آلودگي آب هاي زيرزميني از اهميت ويژه اي برخوردار است. هدف اين تحقيق، بررسي تاثير آبياري با درصدهاي مختلف پساب بر ويژگي هاي ارقام چمن ژاپني (Zoysia spp.) در بافت هاي مختلف خاک بود.

مواد و روش ها

اين تحقيق در مزرعه چاه اناري واقع در دانشگاه صنعتي اصفهان انجام شد. منبع آب آبياري، ترکيب هاي مختلف آب آب شرب شهر اصفهان و پساب تصفيه شده (ثانويه) از تصفيه خانه فاضلاب شاهين شهر بود. جدول 1 متوسط کيفيت اين دو منبع آب آبياري را نشان مي دهد.
براي انجام آزمايش، خاک مزرعه لورک (مزرعه آموزشي دانشگاه صنعتي اصفهان) که داراي درصد بالايي از رس است و ترکيب آن با مقداري شن براي تهيه بافت هاي لوم ولوم شني، استفاد شد. هر سه خاک قبل از شروع آزمايش با 10% کود دامي مخلوط شدند. پس از کشت چمن براي افزايش رشد و يکنواختي تراکم چمن به هر گلدان حدود 5/0 گرم کود اوره داده شد و سپس تا انتهاي آزمايش هيچ گونه کود ديگري به گلدان ها افزوده نشد. جدول 2 ويژگي هاي فيزيکي و شيميايي خاک لوم رسي را در شروع آزمايش نشان مي دهد.
اين تحقيق به صورت يک آزمايش فاکتوريل با طرح پايه بلوک هاي کامل تصادفي با سه تکرار انجام شد که در آن فاکتور اول ميزان پساب (شامل پنج سطح: 100% آب، 25% پساب و 75% آب، 50% پساب و 50% آب، 75% پساب و 25% آب و 100% پساب)، فاکتور دوم بافت خاک (لوم شني، لوم و لوم رسي) و فاکتور سوم ارقام چمن (واريته هاي DALZM1، DALZM2 و DALZM3 از Zoysiamatrella و DALZJ1 و MAYKO از Zoysia japonica) بود. ارقام فوق به اختصار با M1، M2، M3، J1 و MKO نام گذاري شدند. اعمال تيمارهاي آبي پس از استقرار کامل و يکنواخت چمن در گلدان ها شروع شد. لازم به ذکر است که قبل از اعمال تيمارهاي آبي، خاک آبشويي شد و شوري آن کاهش يافت.
رطوبت خاک با استفاده از روش وزني تعيين گرديد. آبياري بر اساس 50% تخليه مجاز رطوبتي صورت گرفت. رنگ چمن ها با نظر کارشناس ارزيابي و بر اساس متوسط فصلي مقايسه شد. رنگ چمن با اعداد 1 تا 9 درجه بندي مي شود که در اين درجه بندي عدد 9 بيانگر رنگ عالي، 8 بسيار خوب، 7 خوب، 6 متوسط، 5 يا کمتر نامناسب و 1 رنگ کاملاً زرد است (10، 11).
اندازه گيري رنگ از مهر تا تير به صورت ماهانه انجام گرفت.
ارتفاع چمن از طوقه تا نوک برگ در سه قسمت هر گلدان (به صورت مثلثي) اندازه گيري شد. اين عمل قبل از هر سرزني چمن صورت گرفت. رشد چمن نيز به صورت وزن خشک قسمت هوايي در نظر گرفته شد و پس از هر بار چيدن چمن، نمونه هاي گياهي در آون 75 درجه سانتي گراد به مدت 48 ساعت خشک شده و سپس توزين شدند. مجموع چين هاي برداشت شده چمن در سرزني ها در محاسبات استفاده شد. نتايج به کمک نرم افزارهاي SAS و MSTATC مورد تجزيه و تحليل آماري قرار گرفت و آزمون مقايسه ميانگين ها با روش LSD در سطح 5% انجام شد.

نتايج

رنگ

درصد پساب در آب آبياري تاثير بسيار معني داري بر رنگ چمن داشت به طوري که با افزايش درصد پساب تا 75% رنگ چمن افزايش يافت (جدول 3). چمن هاي آبياري شده با ترکيب 25% آب و 75% پساب بيشترين رنگ (ميانگين 5) را داشتند. پس از آن، افزايش درصد پساب کاربردي باعث بروز اختلاف معني داري در رنگ چمن نشد به طوري که ميانگين کيفيت رنگ چمن هاي آبياري شده با 100% پساب، 95/4 بوده است. افزايش رنگ چمن با افزايش ميزان پساب در آب آبياري به علت وجود نيتروژن در پساب بود. افزايش نيتروژن تا 75% پساب مناسب بوده و پس از آن به علت شورتر بودن پساب نسبت به آب، رنگ چمن کاهش يافت. به نظر مي رسد با افزايش درصد پساب، ميزان مواد مغذي و کودي آب آبياري (نيتروژن) افزوده شده و باعث تيره تر شدن رنگ چمن شده است (جدول 3). اين نتيجه با نتايج مرترام (12) و کويين و همکاران (14) هم خواني دارد.
چمن هاي مورد مطالعه در خاک لوم و لوم رسي کيفيت رنگ بهتري داشته ولي اختلاف معني داري بين رنگ چمن در اين دو خاک وجود نداشت. در بين سه نوع خاک مورد آزمايش، رنگ چمن در خاک لوم بيشترين (9/4) و در خاک لوم شني کمترين (8/4) بود (جدول3). ليکن به دليل اثر متقابل معني دار بين درصد اختلاط پساب و بافت خاک، خاک لوم رسي با تيمار آبي 100% پساب بيشترين مقدار عددي رنگ را داشت (جدول 3). که نسبت به تيمار شاهد (100% آب) 9/1% افزايش نشان داد.
ارقام (M3,M2,M1)Z.matrella کيفيت رنگ بهتري در مقايسه با ارقام (J1,Mko)Z.japonica داشتند (جدول 4). همچنين جدول 4 نشان مي دهد هر يک از واريته ها با تيمار آبي خاصي بهترين کيفيت را داشتند، به طوري که رقم J1 و M3 با آبياري با 100% پساب، M2,M1 و M3 در تيمار 75% پساب رنگ بهتري را نشان داده اند، که به دليل اثر متقابل معني دار بين رقم و درصد اختلاط پساب با آب آبياري مي باشد.
در کل، ارقام M1، M2، M3، J1 و Mko به ترتيب 8/13%، 2/9%، 4/3%، 3/14% و 3/10% نسبت به تيمار شاهد (100% آب) افزايش رنگ داشتند. رنگ بالاي رقم M3 نسبت به ساير ارقام (جدول 4) به خاطر خصوصيات اين چمن بوده و ارتباطي با افزايش درصد پساب در آب آبياري پيدا نمي کند وپساب تاثير بيشتري در افزايش رنگ رقم J1 نسبت به ساير ارقام داشته است.
همچنين اثر متقابل معني دار بين ارقام چمن و بافت خاک از نظر رنگ چمن مشاهده شد. نتايج جدول 5 نشان داد که رنگ چمن هاي J1 و M2 تحت تاثير سنگيني و سبکي خاک کشت شده در آن قرار نمي گيرد. بيشترين مقدار رنگ (65/5) را رقم M3 در خاک لوم شني داشت، در حالي که به طور متوسط، ارقام رنگ بهتري در خاک لوم نسبت به دو خاک ديگر داشتند.

ارتفاع

ارتفاع چمن با افزايش درصد پساب در آب آبياري افزايش يافت (جدول 6). اما تغيير ارتفاع چمن بين تيمارهاي 50%، 75% و 100% پساب معني دار نبود. چمن هاي آبياري شده با 75% پساب بيشترين ارتفاع (1/9 سانتي متر) و با 100% آب کمترين ارتفاع (8/7 سانتي متر) را داشتند. وجود مواد مغذي مورد نياز چمن (نيتروژن و فسفر) موجب افزايش رشد طولي شده است لکن در تيمار 100% پساب، اثرات شوري اندکي افزايش رشد را کاهش داده است. نتايج مرترام (12) نيز افزايش ارتفاع چمن با آبياري با پساب را نشان داد.

ارتفاع چمن تحت تاثير بافت خاک کشت شده در آن قرار نگرفت و اختلاف ارتفاع چمن در بافت هاي مختلف خاک معني دار نبود. در بين پنج رقم زوشياگراس مورد مطالعه، ارقام (Mko,J1)Z.japonica ارتفاع و ميزان رشد بيشتري نسبت به ارقام (M3,M2,M1)Z.matrella داشتند و اين اختلاف معني دار بود (جدول 6). اثرات متقابل درصد پساب و بافت خاک وهمين طور اثر بافت خاک و رقم روي ارتفاع چمن معني دار نبود.
واکنش رشد پنج رقم چمن مورد بررسي، تحت تيمارهاي مختلف پساب متفاوت بود. چنانچه در جدول 4 ديده مي شود ارتفاع رقم M3 با افزايش درصد پساب در آب آبياري افزايش يافت. ارتفاع اين چمن با آبياري با 100% پساب به 7/8 سانتي متر رسيد که نسبت به تيمار شاهد 2/58% افزايش داشت. بيشترين ارتفاع چمن رقم M2 (8/7 سانتي متر)، با آبياري با 75% و يا 100% پساب به دست آمد که نسبت به تيمار شاهد 24% افزايش نشان داد.
بيشترين ارتفاع رقم M1 نيز در تيمار آبي 100% پساب به دست آمد و نسبت به تيمار شاهد 2/26% افزايش نشان داد همچنين رقم J1 با اعمال تيمار آبي 75% پساب بيشترين ارتفاع (5/13 سانتي متر) و 4/13% افزايش نسبت به تيمار شاهد داشت. بيشترين ارتفاع (2/10 سانتي متر) قرائت شده مربوط به رقم Mko با آبياري با 25% پساب به دست آمد که نسبت به تيمار شاهد 3/9% افزايش نشان داد. ارتفاع اين رقم چمن با افزايش درصد پساب در آب آبياري افزايش چنداني نسبت به تيمار شاهد پيدا نکرده و در 100% پساب کاهش ارتفاع نسبت به تيمار شاهد ديده مي شود.

وزن ماده خشک چمن

وزن خشک قسمت هوايي چمن با افزايش درصد پساب در آب آبياري افزايش يافت (جدول 7). تيمار آبي 100% پساب باعث بالا رفتن تراکم در چمن شده و به رغم بالاتر بودن ارتفاع در تيمار آبي 75% پساب و 25% آب (جدول 4). اين عامل باعث بيشتر شدن ميزان عملکرد در تيمار 100%پساب (4/124 گرم بر گلدان) شده است،اگرچه تفاوت بين تيمارهاي آبي 75% و 100% پساب ازلحاظ آماري معني دار نيست. ارقام M3 و J1 با آبياري با 75% پساب بيشترين وزن خشک را داشتند (به ترتيب 8/68 و 3/248 گرم در هر گلدان) که 7/167% و 6/131% نسبت به تيمار
شاهد افزايش داشتند.
ماده خشک چمن در بافت لوم حداکثر و معادل 4/113 گرم بر گلدان بود (جدول 8). ارقام (Mko,J1)Z. jzaponica ماده خشک بيشتري نسبت به ارقام (M3,M2,M1) Z.matrella داشتند (جدول 8) که دليل آن مي تواند ارتفاع بيشتر آنها باشد (جدول 6). تحليل آماري نشان داد که تاثير متقابل درصد پساب و رقم بر ماده خشک چمن معني دار نيست. همچنين مقايسه وزن خشک قسمت هوايي ارقام در سه نوع بافت خاک مورد مطالعه نشان مي دهد که ماده خشک ارقام (M3,M2,M1) Z.matrella چندان تحت تاثير بافت خاک کشت شده در آن قرار نگرفته است در حالي که ماده خشک ارقام (Mko,J1)Z.joponica در خاک لوم بيشتر بوده است (جدول 8).
در مجموع، استفاده از پساب ثانويه خانگي براي آبياري چمن از لحاظ صفات رنگ، ارتفاع و ماده خشک مورد بررسي در اين تحقيق مفيد بوده و رنگ و ارتفاع و ماده خشک چمن را افزايش داد. مواد مغذي موجود در پساب صفات چمن (رنگ، ارتفاع و وزن خشک) را تحت تاثير قرار داد. بنابراين بهتر است ميزان نيتروژن و مواد آلي موجود در پساب محاسبه شود .... با اين روش، از کوددهي اضافي که علاوه بر هزينه کود رشد چمن را تحت تاثير قرار داد و نياز به چمن زني مکرر را افزايش مي دهد، جلوگيري مي شود. اثر متقابل درصد اختلاط پساب و بافت خاک بر ارتفاع و عملکرد چمن معني داري نبود ولي درجه رنگ چمن در خاک لوم رسي در تيمار 100% پساب حداکثر بود. در ميان ارقام مورد مطالعه رقم J1 در نتيجه آبياري با پساب بيشترين افزايش رنگ نسبت به تيمار شاهد (100% آب) داشت و رقم M3 نسبت به ساير ارقام افزايش ارتفاع و عملکرد بيشتري نسبت به تيمار شاهد (100% آب) يافت.
همچنين رنگ ارقام مختلف در سه نوع بافت خاک مورد مطالعه متفاوت بود در حالي که ماده خشک ارقام Zoysia matrella تحت تاثير خاک کشت شده در آن قرار نگرفت ولي ارقام Zoysia japonica در خاک لوم ماده خشک بيشتري داشتند و رقم و بافت خاک اثر متقابل معني داري بر ارتفاع چمن نداشتند.

منابع:
1- ستاري م.، خ. رزمجو، پ. نجفي و ن. اعتمادي. 1386. اثر ترکيبات خاک و رژيم هاي آبياري بر رشد و کيفيت چمن اسپورت در اصفهان. پژوهش در علوم کشاورزي، سال سوم، شماره اول، صفحات 56-45.
2- صفري سنجاني ع. و ش. حاج رسوليها. 1380. پيامد آبياري با پساب پالايشگاه فاضلاب شمال اصفهان بر برخي از ويژگي هاي شيميايي خاک هاي ناحيه برخوار. علوم کشاورزي ايران، جلد 32، شماره 1، صفحات 87-79.
3- عابدي کوپايي ج.، م. افيوني، ف. موسوي، ب. مصطفي زاده، و م. باقري. 1382. تاثير آبياري باراني و سطحي با فاضلاب تصفيه شده بر شوري خاک. آب و فاضلاب شماره 45، صفحات 12-2.

پي نوشتها:

*دانش آموخته کارشناسي ارشد، گروه آب، دانشکده کشاورزي، دانشگاه صنعتي اصفهان
**استاد گروه آب، دانشکده کشاورزي، دانشگاه صنعتي اصفهان
***دانشيار گروه زراعت، دانشکده کشاورزي، دانشگاه صنعتي اصفهان
****دانشيار گروه آب، دانشکده کشاورزي، دانشگاه صنعتي اصفهان

منبع:نشريه پژوهش در علوم کشاورزي جلد4 شماره1
/خ