فصل اول

۱-۱مقدمه۲

۱-۲اهمیت کشت سیب زمینی۳

۱-۳ اهمیت سیب زمینی در ایران۴

۱-۴ منطقه مورد مطالعه۵

۱-۴-۱ استان خراسان۵

۱-۴-۲ استان سمنان۷

فصل دوم

۲-۱ سابقه تحقیقات در زمینه تبخیر -تعرق… ۱۰

۲-۲ عوامل موثر بر تبخیر و تعرق۱۸

۲-۲-۱  عوامل هواشناسی۱۸

۲-۲-۲  فاکتورهای گیاهی۱۸

۲-۲-۳  شرایط محیطی و مدیریتی۱۹

۲-۳ روش سازمان خواربار و کشاورزی ملل متحد (  FAO 19

۲-۴  روش فائو – پنمن- مانتیس۲۰

۲-۴-۱  تعیین گرمای نهان تبخیر (  l  ۲۱

۲ -۴-۲ تعیین شیب منحنی فشار بخار (D21

۲-۴-۳  تعیین ضریب رطوبتی (g … 22

۲-۴-۴  تعیین فشار بخار اشباع (e_a  ۲۲

۲-۴-۵ تعیین فشار واقعی بخار (e_d . 22

۲-۴-۶ تعیین مقدار تابش برون زمینی(Ra 23

۲-۴-۷  تعداد ساعات رو شنایی(N24

۲-۴-۸ تابش خالص(R_n 24

۲-۴-۹  شار گرما به داخل خاک(G………. 25

۲-۴-۱۰ سرعت باد در ارتفاع ۲ متری….. ۲۵

۲-۵ لایسیمتر۲۵

۲-۶ تارخچه ساخت لایسیمتر۲۶

۲-۷ انواع لایسیمتر۲۸

۲-۷-۱ لایسیمتر زهکشدار۲۸

۲-۷-۲  لایسیمتر وزنی………………………………………………………………………………………………….. ۲۹

۲-۷-۲-۱  لایسیمتر‌های وزنی هیدرولیک……………………………………………………………………………… ۳۰

۲-۱۱-۲-۲ میکرو لایسیمتر‌های وزنی …………………………………………………………………………………. ۳۲

۲-۸ طبقه بندی لایسیمترها از نظر ساختمانی……………………………………………………………………………. ۳۵

۲-۸-۱ لایسیمترهای با خاک دست نخورده…………………………………………………………………………… ۳۵

۲-۸-۲ لایسیمتر‌های با خاک دست خورده……………………………………………………………………………. ۳۶

۲-۸-۳ لایسیمترهای قیفی ابر مایر …………………………………………………………………………………….. ۳۶

فصل سوم

۳-۱ محل انجام طرح………………………………………………………………………………………………………… ۳۸

۳-۲ معرفی طرح و نحوه ساخت لایسیمتر…………………………………………………………………………………. ۳۸

۳-۳ تهیه بستر و نحوه کشت……………………………………………………………………………………………….. ۳۹

۳-۴ محاسبهَ ضریب گیاهی…………………………………………………………………………………………………. ۴۰

۳-۵ انتخاب روش مناسب برآورد تبخیر-تعرق…………………………………………………………………………….. ۴۲

۳-۶ پهنه بندی نیاز آبی سیب زمینی………………………………………………………………………………………. ۴۳

فصل چهارم

۴-۱ بافت خاک………………………………………………………………………………………………………………. ۴۵

۴-۲ اندازه گیری پتانسیل آب در گیاه……………………………………………………………………………………… ۴۵

۴-۳ محاسبه ضریب گیاهی (kc) سیب زمینی…………………………………………………………………………… ۴۵

۴-۴ محاسبه تبخیر ـ تعرق و تحلیلهای آماری…………………………………………………………………………….. ۴۶

۴-۵ پهنه بندی نیازآبی گیاه سیب زمینی………………………………………………………………………………….. ۴۶

۴-۶ بحث در مورد نتایج…………………………………………………………………………………………………….. ۴۷

۴-۷ نتیجه گیری…………………………………………………………………………………………………………….. ۴۸

۴-۸ پیشنهادات……………………………………………………………………………………………………………… ۴۸

منابع و ماخذ…………………………………………………………………………………………………………………. ۸۴

فهرست جداول

جدول۱-۱   میزان سطح زیر کشت و عملکرد کل سیب زمینی در سطح جهان…………………………………………….. ۴

جدول۱-۲    وضعیت تولید محصولات زراعی استان خراسان در سال زراعی ۸۱-۱۳۸۰………………………………….. ۵

جدول ۱-۳    محل و میزان کشت گیاه سیب زمینی در استان خراسان……………………………………………………… ۶

جدول ۱-۴    وضعیت تولید محصولات زراعی استان سمنان در سال زراعی ۸۱-۱۳۸۰……………………………………………….. ۷

جدول ۱-۵    محل و میزان کشت گیاه سیب زمینی در استان سمنان……………………………………………………….. ۸

جدول ۴-۱   تبخیر ـ تعرق محاسبه شده  گیاه مرجع با استفاده از فرمول فائو-پنمن-مانتیس(میلیمتر بر روز) در شاهرود……. ۶۱

جدول ۴-۲    تبخیر ـ تعرق محاسبه شده  گیاه مرجع با استفاده از فرمول فائو-پنمن-مانتیس(میلیمتر بر روز) در بیرجند…….. ۶۲

جدول ۴-۳  تبخیر ـ تعرق محاسبه شده  گیاه مرجع با استفاده از فرمول فائو-پنمن-مانتیس(میلیمتر بر روز) در بشرویه……… ۶۳

جدول ۴-۴   تبخیر ـ تعرق محاسبه شده  گیاه مرجع با استفاده از فرمول فائو-پنمن-مانتیس(میلیمتر بر روز) در سمنان……… ۶۳

جدول ۴-۵    سالهای آماری تبخیر و تعرق  گیاه مرجع در ایستگاه سینوپتیک بیرجند………………………………………. ۶۴

جدول ۴-۶  تبخیر ـ تعرق محاسبه شده  گیاه مرجع با استفاده از فرمول فائو-پنمن-مانتیس(میلیمتر بر روز) در گرمسار…….. ۶۷

جدول ۴-۷   تبخیر ـ تعرق محاسبه شده  گیاه مرجع با استفاده از فرمول فائو-پنمن-مانتیس(میلیمتر بر روز) در بجنورد…….. ۶۸

جدول ۴-۱۰   تبخیر ـ تعرق محاسبه شده  گیاه مرجع با استفاده از فرمول فائو-پنمن-مانتیس(میلیمتر بر روز) در سرخس….. ۶۹

جدول ۴-۱۱    تبخیر ـ تعرق محاسبه شده  گیاه مرجع با استفاده از فرمول فائو-پنمن-مانتیس(میلیمتر بر روز) در سبزوار…… ۷۰

جدول ۴-۱۲ تبخیر ـ تعرق محاسبه شده  گیاه مرجع با استفاده از فرمول فائو-پنمن-مانتیس(میلیمتر بر روز) در تربت جام…. ۷۲

جدول ۴-۱۳  تبخیر ـ تعرق محاسبه شده  گیاه مرجع با استفاده از فرمول فائو-پنمن-مانتیس(میلیمتر بر روز) در تربت حیدریه ۷۲

جدول ۴-۱۴    تبخیر ـ تعرق محاسبه شده  گیاه مرجع با استفاده از فرمول فائو-پنمن-مانتیس(میلیمتر بر روز) در فردوس  … ۷۴

جدول ۴-۱۵    تبخیر ـ تعرق محاسبه شده  گیاه مرجع با استفاده از فرمول فائو-پنمن-مانتیس(میلیمتر بر روز) در گلمکان… ۷۴

جدول ۴-۱۶    تبخیر ـ تعرق محاسبه شده  گیاه مرجع با استفاده از فرمول فائو-پنمن-مانتیس(میلیمتر بر روز) در کاشمر…… ۷۵

جدول ۴-۱۷   تبخیر ـ تعرق محاسبه شده  گیاه مرجع با استفاده از فرمول فائو-پنمن-مانتیس(میلیمتر بر روز) در مشهد……. ۷۵

جدول ۴-۱۸    تبخیر ـ تعرق محاسبه شده  گیاه مرجع با استفاده از فرمول فائو-پنمن-مانتیس(میلیمتر بر روز) در گناباد……. ۷۷

جدول ۴-۱۹    تبخیر ـ تعرق محاسبه شده  گیاه مرجع با استفاده از فرمول فائو-پنمن-مانتیس(میلیمتر بر روز) در نیشابور….. ۷۸

جدول ۴-۲۰    تبخیر ـ تعرق محاسبه شده  گیاه مرجع با استفاده از فرمول فائو-پنمن-مانتیس(میلیمتر بر روز) در نهبندان….. ۷۸

جدول ۴-۲۲   میانگین تبخیر و تعرق در سالهای تر ( استان سمنان )……………………………………………………….. ۷۹

جدول ۴-۲۳    میانگین تبخیر و تعرق در سالهای تر ( استان خراسان )……………………………………………………… ۷۹

جدول ۴-۲۴   میانگین تبخیر و تعرق در سالهای متعارف  ( استان سمنان )…………………………………………………. ۸۰

جدول ۴-۲۵  میانگین تبخیر و تعرق در سالهای متعارف ( استان خراسان )…………………………………………………. ۸۰

جدول ۴-۲۶ میانگین تبخیر و تعرق در سالهای تر ( استان سمنان )…………………………………………………………. ۸۱

جدول ۴-۲۷    میانگین تبخیر و تعرق در سالهای تر ( استان خراسان )……………………………………………………… ۸۱

جدول ۴-۲۸   میانگین نیاز آبی سیب زمینی با احتمالات ۲۵، ۵۰ و ۷۵ درصد خشکسالی…………………………………. ۸۲

جدول ۴-۲۹   اندازه گیری پتانسیل گیاه درمرحله ابتدایی رشد……………………………………………………………. ۸۲

جدول ۴-۳۰    اندازه گیری پتانسیل گیاه درمرحله میانی رشد…………………………………………………………….. ۸۲

جدول ۴-۳۱    اندازه گیری پتانسیل گیاه درمرحله نهایی رشد…………………………………………………………….. ۸۳

فهرست اشکال

شکل ۱-۱   نمودار توزیع میزان تولید سیب زمینی استانها نسبت به کل کشور – سال زراعی ۸۱-۱۳۸۰……………………… ۹

شکل ۱-۲    نمودار توزیع سطح سیب زمینی استانها نسبت به کل کشور – سال زراعی ۸۱-۱۳۸۰…………………………… ۹

شکل ۴-۱    تغییرات ضریب گیاهی در طول دوره رشدگیاه سیب زمینی…………………………………………………… ۴۹

شکل۴-۲   نیاز آبی سیب زمینی در ماه خرداد با ۲۵ درصد احتمال (میانگین سالهای تر)…………………………………… ۴۹

شکل ۴-۳    نیاز آبی سیب زمینی در ماه تیر با احتمال ۲۵ درصد خشکسالی (سالهای تر)………………………………….. ۵۰

شکل ۴-۵   نیاز آبی سیب زمینی در ماه مرداد با احتمال ۲۵ درصد خشکسالی( سالهای تر)……………………………….. ۵۱

شکل ۴-۵   نیاز آبی سیب زمینی در ماه شهریور با احتمال ۲۵ درصد خشکسالی(سالهای تر)………………………………. ۵۲

شکل ۴-۶   نیاز آبی سیب زمینی در ماه خرداد با احتمال ۵۰ درصد خشکسالی (سالهای متعارف)…………………………. ۵۳

شکل ۴-۷   نیاز آبی سیب زمینی در ماه تیر با احتمال ۵۰ درصد خشکسالی (سالهای متعارف)…………………………….. ۵۴

شکل ۴- ۸   نیاز آبی سیب زمینی در ماه مرداد با احتمال ۵۰ درصد خشکسالی (سالهای متعارف)…………………………. ۵۵

شکل ۴- ۹  نیاز آبی سیب زمینی در ماه شهریور با احتمال ۵۰ درصد خشکسالی(سالهای متعارف)………………………… ۵۶

شکل ۴-۱۰  نیاز آبی سیب زمینی در ماه خرداد با احتمال ۷۵ درصد خشکسالی (سالهای خشک)…………………………. ۵۷

شکل ۴- ۱۱   نیاز آبی سیب زمینی در ماه تیر با احتمال ۷۵ درصد خشکسالی(سالهای خشک)……………………………. ۵۸

شکل ۴-۱۲  نیاز آبی سیب زمینی در ماه مرداد با احتمال ۷۵ درصد خشکسالی (سالهای خشک)………………………….. ۵۹

شکل ۴- ۱۳  نیاز آبی سیب زمینی در ماه شهریور با احتمال ۷۵ درصد خشکسالی (سالهای خشک)………………………. ۶۰

فصل اول

مقدمه

۱-۱مقدمه

کشاورزی وزراعت در ایران بدون توجه به تأمین آب مورد نیازگیاهان میسرنیست. بنابراین بایستی برنامه ریزی صحیح برای آن بخصوص درشرایط خشکسالی صورت گیرد. برنامه ریزی صحیح مستلزم محاسبه دقیق نیاز آبی گیاهان می‌باشد. براساس روش‌های موجود مبنای محاسبات نیاز آبی گیاهان ، تبخیرـ تعرق مرجع و ضرائب گیاهی است. تبخیر ـ تعرق مرجع توسط لایسیمتر اندازه گیری می‌شود و برای سادگی کار می‌توان آنرا با توجه به نوع منطقه از روش‌های تجربی نیز تخمین زد. ضرائب گیاهی نیز از مطا لعات لایسیمتر قابل  محاسبه است. این ضرائب تابعی از عوامل مختلفی از جمله اقلیم می‌باشد. بنابراین بایستی درهر منطقه ای با دقت برای هرمحصولی محاسبه شود. (۱۹) برای محاسبه و برآورد مقدارتبخیر ـ تعرق سازمان خوار باروکشاورزی ملل و متحد«FAO » تقسیم بندی زیر را منظور نموده است:

اندازه گیری مستقیم تبخیر ـ تعرق به وسیله لایسیمتر

اندازه گیری مستقیم تبخیر بوسیله تشتک یا تبخیر سنج

فرمول‌های تجر بی

روشهای آئرودینامیک

روش تراز انرژی(۵)

بعضی از روشها فقط جنبه تحقیقاتی داشته تا بتوانند فرایند‌های انتقالی بخار آب را بهتر و عمیق تر بررسی نمایند.برخی دیگر به جهت نیاز در برنامه‌های روزانه کشاورزی بکار می‌روند. ولی دقت و اصالت روش‌های تحقیقاتی را ندارد. به هر حال برای عملیات روزانه درمزارع می‌توان از روشهایی که نتیجه آنها بیش از ده درصد با مقدار واقعی تبخیر ـ تعرق متفاوت نباشد استفاده نمود.

هدف از انجام این طرح بدست آوردن ضرایب گیاهی و تعیین نیاز آبی سیب زمینی دراستانهای خراسان و سمنان می‌باشد که بوسیله لایسیمتر زهکش دار  در دانشکده کشاورزی دانشگاه فردوسی مشهد انجام شده است. در مورد لایسیمتر و نحوه عملکرد آن و روابط تجربی بکار رفته دراین طرح درفصل بعدی توضیح داده می‌شود.

۱-۲اهمیت کشت سیب زمینی

سیب زمینی یکی از  مهمترین منابع در تغذیه انسان است. این محصول در جهان از نظر اهمیت غذائی مقام پنجم بعداز گندم، برنج، ذرت و جو دارد.(۱۱) بانگاهی به سی سال آینده، سازمان خوار بار کشاورزی (FAO) بر آورد کرده که برای تغذیه جمعیت جهان به ۶۰ در صد غذای بیشتری نیاز است(۱۲) و از آنجا که سیب زمینی از نظر ارزش غذائی با تولید متوسط ۲/۲ تن یکی از اقلام محصولات غذایی مهم میباشد بنابراین باید با برنامه ریزی صحیح کشاورزی ، که یکی از را هکار‌های آن بدست آوردن دقیق نیاز آبی این محصول است، باعث افزایش تولید آن در سطح جهان گردید. امید است این تحقیق راه گشایی برای آیندگان درمسائل مدیریت آبیاری باشد. بیشترین سطح زیر کشت این محصول مربوط به اروپائیان است که عملکردی بالغ بر ۱۶ تن درهکتار را دارا می‌باشند.(جدول ۱-۱) بطوریکه در این جدول مشاهده می‌شود حدود ۴۳ درصد کل سیب‌زمینی جهان در اروپا تولید می‌شود.