تعیین ضریب تنش شوری و حساسیت آبی با رویکرد مطالعه بهره‌وری مصرف آب کوشیا (Kochia Scoparia L.) در شرایط آب و هوایی اهواز

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانش آموخته کارشناسی ارشد آبیاری و زهکشی، دانشکده مهندسی علوم آب، دانشگاه شهید چمران اهواز. اهواز. ایران

2 گروه آبیاری و زهکشی، دانشکده مهندسی علوم آب، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، خوزستان، ایران

3 استاد گروه آبیاری وزهکشی، دانشکده مهندسی علوم آب، دانشگاه شهید چمران اهواز.

4 عضو هیات علمی مرکز ملی تحقیقات شوری یزد. یزد. ایران

چکیده

مشکل شوری منابع آب و خاک و کمبود منابع آب با کیفیت از تهدیدهای اصلی توسعه کشاورزی در مناطق خشک و نیمه خشک مثل خوزستان است. با توجه به مشکلات موجود، روش کم‌آبیاری، استفاده از زهاب‌های با شوری بالا، کاشت گیاهان مقاوم به شوری و افزایش بهره‌وری آب راه‌کارهای مدیریتی مناسبی هستند. در این راستا مطالعه‌ای با هدف تعیین ضریب حساسیت آبی، ضریب تنش شوری و بهره-وری کوشیا در شرایط تنش شوری و کم‌آبی در اهواز انجام شد. کرت‌های اصلی شامل سطوح شوری آب کارون (با شوری متوسط 5/2 دسی زیمنس بر متر)، 10، 15 و 20 دسی زیمنس بر متر و کرت‌های فرعی شامل سه سطح آبیاری 100، 75 و 50 درصد نیاز آبی گیاه بودند. ضریب تنش شوری در این تحقیق بین 06/0 و 89/0 بدست آمد. نتایج نشان داد که با افزایش شوری ضریب حساسیت به شوری (Ks)‌ کاهش یافت. هم‌چنین نتایج نشان داد که ضرایب Ks بدست آمده در حالت ترکیب تنش شوری با کم آبی 50 درصد بیشتر از ترکیب تنش شوری با کم‌آبی 75 درصد است. میانگین ضریب Ky به‌دست آمده در این تحقیق در شرایط کم‌آبیاری 75% و 50% نیاز آبی به ترتیب 19/0 و 60/0 بدست آمد و نشان می‌دهد گیاه کوشیا ضریب حساسیت به خشکی پایینی دارد که بیانگر تحمل بالای این گیاه بدون کاهش عملکرد شدید در شرایط تنش خشکی می‌باشد. هم‌چنین نتایج نشان داد که میزان بهره‌وری آب در تولید علوفه گیاه کوشیا حتی در شرایط تنش شدید و توأم شوری و کم‌آبی، قابل قبول و بالا می‌باشد. در این تحقیق مشاهده شد که شوری باعث کاهش میزان بهره‌وری آب می-شود و بهره‌وری آب در شرایط کم‌آبیاری بیشتر از آبیاری کامل است. در کل، نتایج این مطالعه نشان داد که کوشیا می‌تواند به عنوان یک گیاه علوفه‌ای مناسب در مناطقی مثل اهواز که آب آبیاری و خاک از کیفیت مطلوبی برخوردار نیست (حتی بدون نیاز به آبشویی و اصلاح خاک که هزینه زیادی را متوجه تولیدکنندگان می‌کند) کشت شود.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Determination of Salinity and Water Sensitivity Coefficient with the approach study water productivity of Kochia Scoparia L. in Ahvaz Climate

نویسندگان [English]

  • Reza Sadegh Mansourie 1
  • Mona Golabi 2
  • Saeid Boroomand Nasab 3
  • Masoumeh Salehi 4
1 Postgraduate of Irrigation and Drainage, Faculty of Water Sciences Engineering, Shahid Chamran University of Ahvaz, Iran
2 Assistant Professor of Irrigation and Drainage Department, Faculty of Water Sciences Engineering, Shahid Chamran University of Ahvaz, Iran
3 Professor, Faculty of Water Sciences Engineering, Shahid Chamran University of Ahvaz, Iran
4 Member of National Salinity Research Center of Yazd. Yazd. Iran
چکیده [English]

The problem of salinity of water resources and lack of quality water resources is one of the main threats to agricultural development in arid and semi-arid areas such as Khuzestan. Regarding existing problems, low irrigation method, using high salinity drainage, planting salinity resistant plants, and increasing water productivity are good management options. So, a study was conducted to determine the water sensitivity coefficient, salinity stress and Kochia water productivity in salinity and low water stress conditions in Ahvaz. The present study was carried out on Kochia plant at four salinity levels including Karoon river water (as the control with EC equal to 2.5 dS/m), 10, 15, 20 (dS/m) (S1, S2, S3 and S4, respectively) as the main factor and three levels of water deficit including 100, 75 and 50% water demand (I1, I2 and I3 respectively) as the sub plots in three replications (R1, R2 and R3) and as lysimetric in split plot and complete block designs. According to the results, the salinity stress coefficient in this study was between 0.06 and 0.89. The results showed that the coefficient of salinity decreased (Ks) by increasing water salinity. Also, the results showed that the Ks coefficients obtained in combination of salinity stress and 50% water deficit were higher than 75% water deficit stress. The average of Ky coefficient obtained in this study in under deficit irrigation conditions of 75% and 50% of water requirement was 0.19 and 0.60, respectively, indicating that Kochia has a low drought coefficient, which indicates high tolerance of this plant is not affected by severe drought stress conditions. The results also showed that the water productivity in the forage production of the Kochia plant is acceptable and high even under severe stress conditions, combined with salinity and water deficit. In this research, it was observed that salinity reduced water productivity and water utilization in deficit irrigation conditions was more than full irrigation. In general, the results of this study showed that kochia can be used as an appropriate forage plant in areas such as Ahvaz, where irrigation water and soil are not of desirable quality even without the need for leaching and soil remediation, which would cost a lot to producers.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Leaching
  • Productivity
  • drain water
  • coefficient of sensitivity

- خورسندی،ف.، ژ. وزیری، و ع.ا. عزیزی زهان. 1389 . شورورزی، استفاده پایدار از منابع آب و خاک شور در کشاورزی.کمیته ملی آبیاری و زهکشی.

- سبحانی، م.ر.، و م. مجیدیان. 1393. بررسی اثرات سطوح مختلف تنش شوری و تراکم بوته بر عملکرد کمی و کیفی علوفه و دانه کوشیا در شرایط آب و هوایی شهرستان اراک. نشریه پژوهش­های تولید گیاهی. جلد 21(1): 91-110.

- سپاسخواه،ع.، ع. توکلی، و ف. موسوی. 1385. اصول و کاربرد کم­آبیاری. کمیته ملی آبیاری و زهکشی ایران. 288ص.

- سلیمانی، م.، م. کافی، م. ضیائی، و ج. شباهنگ. 1386. تاثیر کم­آبیاری بر عملکرد دوتوده بومی شورزیست کوشیا در شرایط آبیاری با آب شور. دهمین کنگره علوم زراعت و اصلاح نباتات. جلد 2(2):307-317.

- شکری، س. هوشمند، ع. و م. قربانی .1394. برآورد ضریب تشت تبخیر به‌منظور محاسبه تبخیر و تعرق گیاه مرجع در منطقه اهواز. علوم و مهندسی آبیاری. جلد 40(1): 1-12.

- صالحی، م. 1389 . تأثیر تنش شوری و کم آبی بر میزان تولید کمی، کیفی و خصوصیات فیزیومورفولوژیک کوشیا ( Kochia scoparia ). پایان نامه دکتری- دانشگاه فردوسی مشهد.

- صالحی، م.، م. کافی، و ع.ر. کیانی. 1390. اثر تنش شوری و کم­آبی بر تولید زیست توده کوشیا و روند شوری خاک. مجله به­زراعی نهال و بذر. جلد 2-27(4):417-433.

- صالحی، م.، م.کافی، و ع.ر. کیانی. 1392. بهره وری آب، ضریب حساسیت به خشکی و ضریب گیاهی در کوشیا تحت تنش شوری و کم­آبی در کشت بهاره. مجله پژوهش آب ایران. سال 7 ( 12) : 89 – 98.

- ضیایی، م.، م. کافی، ح.ر. خزاعی، ج. شباهنگ، و م.ر. سلیمانی. 1387. اثر تراکم بوته و تعداد چین بر عملکرد و اجزای عملکرد علوفه و دانه کوشیا ( Kochia scoparia ) تحت شرایط آبیاری با آب شور. مجله پژوهش های زراعی ایران، جلد 6(2): 335-342.

- کافی، م.، ج. نباتی، س. خانی­نژاد، ع. معصومی، و م. زارع مهرجردی. 1390. ارزیابی خصوصیات علوفه­ای توده­های مختلف کوشیا (Kochia Scoparia) با دوسطح شوری آب آبیاری. مجله الکترونیک تولید گیاهان زراعی. جلد4(1):229-238.

- معصومی، ع.، م. کافی، ج. نباتی، و م. زارع مهرجردی. 1394. بررسی امکان تولید علوفه دوتوده کوشیا ( Kochia Scoparia L) در شرایط شور. نشریه تولید گیاهان زراعی. 10(1): 1-19.

- نباتی، ج.، م. کافی، ا. انتظامی، پ. رضوانی­مقدم، ع. معصومی، و م. زارع مهرجردی. 1391. بررسی تاثیر تنش شوری در مراحل مختلف رشدی بر خصوصیات کمی و کیفی علوفه کوشیا. مجله الکترونیک تولید گیاهان زراعی. جلد 5(2):111-128.

- نباتی، ج.، م. کافی، ا. نظامی، پ. رضوانی­مقدم، ع. معصومی، و م. زارع­مهرجردی. 1388. بررسی تولید روغن و زیست توده در کشاورزی شور زیست توسط کوشیا (Kochia Scoparia). نشریه پژوهش­های زراعی ایران. جلد9(4):615-622.

- Allen R. G. Pereira L. S. Raes D. and Smith M. 1998. FAO Irrigation and drainage. 56. Evapotranspiration. (Guidelines for computing crop water requirements). FAO, Rome, Italy.

- Allen. R. G. and W. O. Pruitt. 1991. FAO-24 reference evapotranspiration factors. Journal of Irrigation and Drainage Engineering, ASCE, 110(3): 289-303.

- Coxworth E. Green D. and Kernan J. A. 1988. Improving the agronomics and feed value of kochia. Saskatoon, Saskatchewan: Saskatchewan Research Council.

- Doorenbos, J., and Kassam, A.H. 1979.  Yield response to water. FAO, Irrigation and Drainage, Paper No.33, Rome.

- Foster, C. 1980. Kochia - poormanʼs alfaalfa shows potentiol as feed. Rangelands 2:22-23.

- Jami Al Ahmadi, M., and Kafi, M. 2008. Kochia (Kochia scoparia): To be or not to be? Pp. 119-142. In: M. Kafi and M. A. Khan (eds.), Crop and Forage Production using Saline Waters. Daya Publisher, New Delhi, India.

- Kafi, M., Asadi, H., Ganjeali, A., 2010. Possible utilization of high salinity waters and application of low amounts of water for production of the halophyte Kochia scoparia as alternative fodder in saline agroecosystems. Agr. Water Manage. 97, 139-147.

- Knipfel J. E. Kernan J. A. Coxworth E. C. and Cohen R. D. H. 1989. The effect of stage of maturity on the nutritive value of kochia. Canadian Journal of Animal Science. 69(4):111-114.

- Maas, E. V. and Hoffman, G. J. 1977. Crop salt tolerance-current assessment. J. Irrig. and Drainage Div., ASCE, 103 (IR2): 115-134.

- Madrid, J., Hernandez, F., Pulgar, M. A., and Cid, J. M. 1996. Nutritive value of Kochia scoparia L. and ammoniated barley straw for goats. Small Ruminant Research 19: 213-218.

- Munns, R., and Tester, M. 2008. Mechanisms of salinity tolerance. Annu. Rev. Plant Physiol. 59: 651-681.

- Nabati, J. 2004. The effect of irrigation intervals on qualitative and quantitative traits of forage millet, sorghum and corn. M.Sc. Thesis of Ferdowsi University. Mashhad, Iran .

- Payero Jose´ O. A. R. Steven Melvin, B. C. Suat Irmak, A. David Tarkalson. 2006. Yield response of corn to deficit irrigation in a semiarid climate.. Published in Agricultural Water Management 84:101-112.

- Richard R. A. 1992. Increasing salinity tolerance of grain crops:Is it worthwhile? Plant and Soil. 146(1-2):89-98.

 - Salehi, M., Kafi, M., and Kiani, A. 2009. Growth analysis of kochia (Kochia scoparia (L.) schrad) irrigated with saline water in summer cropping. Pak. J. Bot. 41: 1861-1870.

- Salehi, M., Kafi, M., and Kiani, A. 2012. Effect of salinity stress and limited irrigation on Kochia biomass production and soil salinity trend, 2-27(4), 417-433.

- Stubendieck, J.M., Coffin, M.J., Landholt, L.M., 2003. Nebraska Dept of Agriculture Lincoln, NE.

- Under Sander, D.J., Durgan,B.R., Kaminski, A.R., Doll, J.D., Worf, G.L., Schulte, E.E. 1990. Alternative field crops manual [online]. Available at: http//www.hort.pardue.edu./new crop/afcm/Kochia.html.

- Whitson, T.D., Burrill, L.C., Dewey, S.A., Cundey, D.W., Nelson, B.E., Lee, R.D., Parker, R. 1991. Weeds of thr west weed sciand univ. Wyoming, Laramie, Wy.

- Nabati, J. 2010. Effect of salinity on physiological characteristics and qualitative and quantitative traits of forage Kochia (Kochia scoparia) Ph.D. Thesis. Ferdowsi University of Mashhad.