فصل اول: کلیات

      1-1- مقدمه                                                                                            2

       1-2- فرضیات پژوهش                                                                                8

      1-3- هدف از اجرای این پژوهش                                                                   9

       فصل دوم: سابقه پژوهش

      2-1- تاریخچه استفاده از فاضلاب در کشاورزی                                                10

      2-2- خصوصیات فاضلاب های شهری                                                           12

      2-3- تصفیه فاضلاب                                                                                13

      2-3-1- تصفیه مصنوعی فاضلاب                                                                 14

      2-3-2- تصفیه طبیعی                                                                             14

      2-4- تاثیر فاضلاب بر خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک                   15

      2-4-1- شوری                                                                                       16

      2-4-2- نسبت جذب سدیم(SAR)                                                             17

      2-4-3- اسیدیته(PH)                                                                             17

      2-4-4- غلظت عناصر سنگین در خاک                                                         17

      2-5- بررسی تاثیر آبیاری با فاضلاب روی عملکرد و غلظت عناصر معدنی                18                                                              

      2-5-1- عملکرد و شاخص های رشد                                                            18

      2-5-2- تاثیر فاضلاب بر تجمع عناصر شیمیایی در اندام های مختلف گیاه               21

      2-6- اثر کودهای شیمیایی بر خصوصیات کمی گیاهان                                      25

      2-7- تاثیر آبیاری با فاضلاب بر آلودگی آب های زیر زمینی                                 26

      2-7-1- نیترات                                                                                      27

      2-7-2- میکروارگانیسم های بیماری زا                                                          27

      2-7-3- عناصر سنگین                                                                             27                                                                    

      2-7-4- ترکیبات آلی سمی                                                                        28

      2-8- مسایل بهداشتی استفاده مجدد از فاضلاب                                               28

      2-8-1- حذف عوامل بیماری زا در روش های تصفیه فاضلاب                              28

      2-8-2- انواع سیستم های آبیاری در رابطه با استفاده از فاضلاب                           28

      فصل سوم: مواد و روش ها

     3-1- موقعیت و مشخصات آب و هوایی محل اجرای آزمایش                                 30

     3-2- ویژگی های خاک محل آزمایش                                                            30

     3-3- نحوه تامین آب و پساب فاضلاب                                                            31

     3-4- موارد زراعی                                                                                    31

     3-4-1- انتخاب رقم                                                                                  31

     3-4-2- آماده سازی زمین و نحوه کشت                                                         32

      3-4-3- عملیات زراعی                                                                             32

     3-5- اجرای طرح                                                                                     32

     3-5-1- تیمارهای مورد مطالعه                                                                    32

     3-5-2- تاریخ و نحوه نمونه گیری                                                                 33

     3-5-3- روش های اندازه گیری مشخصات گیاهی                                              33

     3-6- تجزیه و تحلیل آماری                                                                        34

     فصل چهارم:  نتایج وبحث و پیشنهادات

     4-1- تعداد سنبله در متر مربع                                                                     35  

     4-2- عملکرد بیولوژیک                                                                             38

     4-3- طول بلال                                                                                       40

     4-4- قطر بلال                                                                                        42

     4-5- تعداد ردیف در بلال                                                                           43

     4-6- تعداد دانه در ردیف                                                                           45

     4-7- وزن صد دانه                                                                                   46

     4-8- نتیجه گیری                                                                                    48          

     4-9- پیشنهادات                                                                                      49       

چکیده:

 به منظور بررسی اثر پساب تصفیه شده‌ی شهری و کودهای شیمیایی بر عملکرد کمی ذرت دانه­ای، آزمایشی به صورت اسپلیت پلات در قالب طرح بلوک­های کامل تصادفی با سه تکرار در تابستان سال1389 در شهرستان گچساران اجرا گردید. کرت اصلی شامل دو سطح W1= آبیاری با آب معمولی و W2= آبیاری گیاهان در کل دوره رشد با پساب تصفیه شده فاضلاب و کرت فرعی شامل 3 سطح کودی: F1= شاهد (عدم استفاده ازکودهای شیمیایی)، F2= اعمال نصف کودهای شیمیایی N،  Pو K توصیه شده و F3= اعمال کامل کودهای شیمیایی N،  Pو K توصیه شده بودند. نتایج نشان داد که برهمکنش آبیاری و کود شیمیایی بر صفات عملکرد دانه، طول بلال و تعداد دانه در ردیف بلال معنی­دار گردید. بیشترین عملکرد دانه مربوط به آبیاری با پساب تصفیه شده و تیمار کودی نصف کودهای شیمیایی N، P و K توصیه شده و کمترین آن مربوط به آبیاری معمولی و بدون مصرف کود، بود. همچنین اثر تیمار آبیاری و کودی بر عملکرد دانه، عملکرد بیولوژیک، طول بلال، قطر بلال، تعداد ردیف  در بلال، تعداد دانه در ردیف و وزن صد دانه در سطح احتمال یک درصد معنی­دار بود. استفاده از پساب تصفیه شده شهری در مقایسه با آبیاری معمول سبب افزایش معنی­دار کلیه این صفات گردید. به طوریکه مقدار عملکرد دانه برای تیمارهای W1، W2، F1، F2 ، F3، W2F2، W2F1و W2F3 به ت   رتیب 6303، 8363، 5760، 7975، 8265، 9290، 7400 و  8400 کیلوگرم در هکتار بدست آمد. در تیمار کودی F3 (اعمال کامل کودهای شیمیاییN، P وK توصیه شده) بالاترین و در تیمار کودی F1 (شاهد یا عدم استفاده از کودهای شیمیایی) کمترین این مقادیر بدست آمد.

واژه‌های کلیدی: پساب تصفیه شده‌، کودهای شیمیایی، عملکرد، ذرت

1-1- مقدمه

وقتی تأمین آب شیرین تجدید شونده، پاسخگوی نیازی فعالیت‌های کشاورزی، صنعتی و مصارف شهری نباشد، ناگزیر توجه بشر بسوی پیدا کردن گزینه‌های دیگر جلب خواهد شد که از آن جمله می‌توان به پساب‌های تصفیه شده، فاضلاب شهری، آب دریا نمک زدایی شده و دیگر آب‌های غیرمتعارف اشاره کرد (Goosen and Shayya, 1990). در این بین فاضلاب شهری مایع یا آبی بسیار باارزش است که به سبب دارا بودن مواد معدنی و آلی می­تواند نقش مهمی در باروری زمین­های کشاورزی نیز داشته باشد (حسینیان، 1381). استفاده از آب فاضلاب شهری هرچند مفید است اما از لحاظ بهداشتی با مخاطراتی نیز همراه است که بهره­برداری از آن را تا حدی پیچیده و مشکل‌ می­سازد. در جدول 1-1 شماری از آلودگی­هایی که ممکن است بوسیله آب فاضلاب تصفیه نشده انتقال یابد آورده شده است.

بر اساس آمار، در ایران سالانه بالغ بر 5 میلیارد متر مکعب آب ( حدود 5% از آبی که استحصال می‌شود) به مصارف شرب و بهداشت می‌رسد و نزدیک به یک میلیارد متر مکعب (حدود 1%) آب نیز در بخش صنعت مصرف می‌شود (ملکوتی، 1378). از اینرو حجم عمده‌ای از آب مصرفی در این دو بخش بصورت فاضلاب شهری و پساب‌های صنعتی از مدار استفاده خارج می‌شوند. بر اساس گزارش مسیبی بین 50 تا 75% آب شهری بصورت پساب به محیط برمی‌گردد. رهایی از این حجم عظیم از فاضلاب‌ها باید به گونه‌ای باشد که اثرات سوء زیست محیطی بر منابع آب، خاک و بهداشت عمومی نداشته باشد. تصفیه کامل این گونه فاضلاب‌ها بسیار پرهزینه است با این وجود امروزه به لحاظ مشکل کمبود آب و بحران حاصل از آن و نیز با توجه به هزینه‌های بالای استحصال و انتقال آب، استفاده مجدد از پساب فاضلاب در بسیاری از کشورهای دنیا و از جمله ایران جایگاه ویژه‌ای (بخصوص در بخش کشاورزی) پیدا کرده است (EPA.1995.). هر چند پساب فاضلاب در مقایسه با حجم آب آبیاری مورد نیاز برای کشاورزی در کشور، مقدار ناچیزی را شامل می‌شود اما بهره‌برداری از همین مقدار باعث می‌شود که آب‌های با کیفیت بالا را بتوان در مصارف با اهمیت‌تری به کار برد (عابدی، 1380).

جدول 1-1- انواع بیماری­هایی که بوسیله فاضلاب تصفیه نشده انتقال می­یابد (حسینیان، 1381)
نوع بیماری
تحول انتقال
عامل
اسهال آمیبی
انسان به انسان از طریق غذای آلوده، حشرات، تماس انسانها با یکدیگر، آب آلوده
پروتوزئرها
اسهال معمولی
انسان به انسان از طریق آب آلوده، غذای آلوده، حشرات
SHIGELEA
وبا
انسان به انسان از طریق آب آلوده
VIBROCHLOR
دراکونکولوز
انسان به انسان از طریق آب آلوده
DRACUN CULOE
کرم کدو
حیوانات به انسان از طریق آب و غذای آلوده و مواد و اشیائی که بوسیله مبتلا لمس شده است
ECHINO COCCOSE
عفونتهای کبدی
انسان به انسان از طریق آب آلوده، تماس بین انسانها
VIRUSES
زردی
حیوانات به انسان از طریق آب و غذای آلوده و تماس بین انسانها و حیوانات
LEPTUSPERIA
شبه حصبه
انسان به انسان از طریق تماس بین انسانها، آب و غذای آلوده
SALMONOLLA
شیستوزوموناس
حیوانات به انسان از طریق حشراتیکه در آبهای آلوده زندگی می­کنند، غذای آلوده
TREMATODE
تولارمی
حیوانات به انسان از طریق آبهای آلوده، حیوانات اهلی، حشرات
TULAROMTS
حصبه
انسان به انسان از طریق آب و غذای آلوده تماس بین انسانها
SALMONOLLA
بهره‌برداری صحیح از فاضلاب‌های شهری، مشکل آلودگی آب‌های سطحی را نیز کاهش می‌دهد، این عمل نه تنها باعث حفظ منابع آب می‌گردد، بلکه به علت وجود مواد و عناصر غذایی موجود در آن برای رشد گیاهان بسیار سودمند است(بهروز، 1385). موجود بودن این پساب در نزدیکی مراکز شهری، امکان افزایش محصولات کشاورزی در اطراف این مناطق را فراهم می‌کند. همچنین وجود نیتروژن و فسفر در فاضلاب، می‌تواند به حذف یا کاهش مصرف کودهای شیمیایی مورد نیاز محصولات کشاورزی منجر گردد (عابدی، 1380). استفاده از فاضلاب در آبیاری مزارع کشاورزی از سابقه طولانی در کشورهای مختلف دنیا برخوردار است. در نواحی مدیترانه‌ای، فاضلاب به عنوان یکی از منابع مهم آب آبیاری کشاورزی به شمار می­رود (صفری و همکاران، 1381). شکل صحیح و بهداشتی استفاده از فاضلاب در کشاورزی که بر اساس استفاده از فاضلاب تصفیه شده استوار است، صرفاً در قرن اخیر مطرح شده است. بخش کشاورزی با توجه به مصرف بالای آب دارای بزرگترین پتانسیل استفاده مجدد از آب است. استفاده از فاضلاب تصفیه شده برای کشاورزی، اگر چه در اروپا، آمریکای شمالی و استرالیا از اوایل قرن اخیر مورد توجه قرار گرفته است، اما باید خاطر نشان نمود که استفاده از فاضلاب برای آبیاری، بخصوص غلات، در کشورهایی همانند هند، چین و بعدها در خاورمیانه از دیرباز معمول بوده است. حتی در مناطقی که آب به فراوانی وجود دارد، تصفیه و استفاده مجدد از پساب برای جلوگیری از آلودگی‌های زیست محیطی در حال افزایش است (صفری و همکاران، 1381). امروزه پساب در بسیاری از کشورها بخش مهمی از منابع آب تجدید شونده را شامل می‌شود و بطور عمومی استفاده از فاضلاب در کشاورزی مورد پذیرش قرار گرفته و فواید زراعی و اقتصادی فراوان آن، این موضوع را تصدیق می‌کند (عابدی، 1380).

امروزه تحقیقات در زمینه استفاده از انواعی از آبهای نامتعارف از جمله فاضلاب‌ها در آبیاری اراضی کشاورزی و مشاهده جنبه‌های مختلف تاثیر آن بر تولید کمی و کیفی گیاهان زراعی و باغی از جایگاه ویژه­ای در بسیاری از کشورهای دنیا مطرح است.

تحقیقات صورت گرفته نشان می­دهد هر چند فاضلاب تصفیه شده خانگی حاوی مقادیر قابل توجهی از مواد مغذی است که می‌تواند برای رشد گیاهان سودمند باشد و مصرف کودهای شیمیایی را در اراضی کشاورزی کاهش دهد (Marten and et al, 1980). اما گاها برخی از این عناصر غذایی در حد بیش از میزان مورد نیاز گیاهان می‌باشند، که ممکن است موجب بروز سمیت در اندام گیاهان و نیز رشد بیش از اندازه سبزینگی و یا کاهش کیفیت آنها گردد (عابدی،1380).

با توجه به کمبود آب در مناطق خشک و نیمه خشکی همانند ایران، استفاده از پساب فاضلاب‌ها در امر تولید محصولات زراعی می‌تواند به عنوان منبع آب مطمئنی برای آبیاری مورد توجه قرار گیرد. در نتیجه نه تنها بخشی از کمبود آب کشاورزی جبران خواهد ‌شد، بلکه از اثرات سوء تخلیه بی رویه فاضلاب‌ها و خسارت‌های آن به منابع کشاورزی و آلودگی محیط زیست نیز جلوگیری به عمل می آید (عرفانی و همکاران، 1380). پیش­بینی ‌شده