Effect of Different Irrigation Management in Surface and Sub-Surface Drip Irrigation Systems on Yield and Water Productivity of Potato

Document Type : Original Article

Authors

1 Ph.D Student of Irrigation and Drainage, Faculty of Water Sciences Engineering, Shahid Chamran University of Ahvaz, Ahvaz, Iran

2 Professor of Irrigation and Drainage, Faculty of Water Sciences Engineering, Shahid Chamran University of Ahvaz, Ahvaz, Iran

3 Irrigation and Drainage Department, Faculty of Water Sciences Engineering, Shahid Chamran University of Ahvaz, Iran

4 Scientific Member, Agricultural and Natural Resources Research Center of Chahar Mahal and Bakhtiari, Shahrekord

Abstract

In order to evaluate the effect of different irrigation management, a split-split plot design was carried out in a randomized complete block design in Shahrekord Agricultural and Natural Resources Research Center in the growing season of 2018. This experiment consists of two methods of irrigation (surface and subsurface drip irrigation) in the main plots and four irrigation levels (Full irrigation, FI; deficit irrigation, RDI-80; Regulated deficit irrigation, RDI-65; and Partial Root-zone Drying (PRD-75) in subplots, in three replications for potato (Bourren cultivar). The results showed that the effect of different irrigation management on tuber yield, number of tubers per plant, percentage of tubers size, dry matter percentage, normal harvest index, percentage of starch, percentage of soluble sugars, percentage of nitrate and water productivity were significant (P≤0.01). Surface drip irrigation, as compared to irrigation of subsurface drip, increased the yield and water productivity by 7%. For surface irrigation, by increasing the amount of irrigation water from 65% to 100%, the average of starch and nitrate increased 18.8% and 33.6%, respectively and the soluble sugars decreased by 13.8%. With Compared to different irrigation treatments in two irrigation systems, average of maximum yield and normal harvest index for complete irrigation were obtained 50.3 t/ha and 0.48, respectively. In surface irrigation and 〖RDI〗_80 treatment the highest water productivity was achived 12 kg/m^2 which is recommended as a water saving solution.

Keywords

References

ابراهیمی، ح.، پوردرویشی، ح. 1394. رابطه بین عملکرد ذرت با مصرف آب (نیاز آبی محاسباتی و کمبود رطوبت خاک). نشریه آبیاری و زهکشی ایران. 4. 9: 613-605.
اسکندری، ع.، خزاعی، ح.ر.، نظامی، ا.، کافی، م. 1390. مطالعه تأثیر رژیم آبیاری بر عملکرد و برخی از خصوصیات کیفی سه رقم سیب‌زمینی (Solanum tuberosum L.). نشریه آب و خاک (علوم و صنایع کشاورزی) 25. 2: 247-240.
الباجی، م. 1389. اثر روش‌های آبیاری معمولی، کم‌آبیاری تنظیم‌شده و کم‌آبیاری به صورت خشکی موضعی ریشه بر عملکرد، اجزای عملکرد، بهره‌وری آب و کارایی مصرف آب آفتابگردان. پایان‌نامه دکتری آبیاری و زهکشی، دانشکده مهندسی علوم آب. دانشگاه شهید چمران اهواز.
چراغی‌زاده، م.، شاهنظری، ع.، ضیاءتباراحمدی، م. 1397. بررسی اثر کم‌آبیاری بخشی ریشه در دورهای آبیاری مختلف بر کارایی مصرف آب و پارامترهای رشد گیاه آفتابگردان. نشریه آب و خاک (علوم و صنایع کشاورزی). 32. 3: 516-501.
حقیقتی، ب.، برومندنسب، س.، ناصری، ع. 1394. تأثیر مدیریت‌های مختلف کم‌آبیاری در روش آبیاری جویچه‌ای و قطره‌ای نواری بر عملکرد سیبزمینی و بهره‌وری آب. پژوهش آب در کشاورزی. 32. 2: 193-181.
حقیقتی، ب. 1394. تأثیر مدیریت‌های مختلف کم‌آبیاری بر کارایی مصرف آب سیب‌زمینی در دو روش آبیاری جویچه‌ای و قطره‌ای نواری. پایان‌نامه دکتری آبیاری و زهکشی، دانشکده مهندسی علوم آب، دانشگاه شهید چمران اهواز.
خلاصه آمارنامه کشاورزی در سال 94-1393. سازمان جهاد کشاورزی استان چهارمحال و بختیاری.
غفاری، ع.، قاسمی و.ر.، دپاتو، ا. 1394. پهنه‌بندی اقلیم کشاورزی ایران با استفاده از روش یونسکو. نشریه زراعت دیم ایران. 4. 1: 63- 95.
کیانی، ع.، صابری، ع. 1393. بررسی عملکرد و مصرف آب در ذرت شیرین تحت تأثیر شیوه‌های مختلف کم‌آبیاری در دو الگوی کاشت. نشریه پژوهش‌های حفاظت آب و خاک. 21. 6: 171-155.
مولایی، ب. 1391. بررسی آبیاری قطره‌ای T-tape و بارانی از لحاظ عملکرد و کارایی مصرف آب برای دو رقم سیب‌زمینی تحت شرایط مختلف مصرف کود آلی. پایان نامه کارشناسی ارشد آبیاری و زهکشی، دانشکده کشاورزی ، دانشگاه صنعتی اصفهان.
نادری، ن. 1395. تأثیر کم‌آبیاری تنظیم‌شده و آبیاری بخشی منطقه ریشه (PRD) در حالت ثابت و متغیر بر عملکرد علوفه و بهره‌وری آب گیاه ذرت (رقم سینگل کراس 704). پایان‌نامه دکتری رشته مهندسی آب گرایش آبیاری و زهکشی. دانشکده مهندسی زراعی. دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری.
Ahmadi, H.S., Agharezaee, M., Kamgar-Haghighi, A.A and Sepaskhah, A.R. 2014. Effects of dynamic and static deficit and partial root zone drying irrigation strategies on yield, tuber sizes distribution, and water productivity of two field grown potato cultivars Seyed. Agricultural Water Management 134: 126-136.
Badr, A., El-Tohamy, W.A and Zaghloul, A.M. 2012. Yield and water use efficiency of potato grown under different irrigation and nitrogen levels in an arid region. Agricultural Water Management 110: 9-15.
Blum, A. 2009. Effective use of water (EUW) and not water-use efficiency (WUE) is the target of crop yield improvement under drought stress. Field Crops Research 112: 119-123.
Camargo, D.C., Montoya, F., Ortega, J,F and Corcoles, J.I. 2015. Potato Yield and Water Use Efficiency Responses to Irrigation in Semiarid Conditions. Crop economics, Production and Management 107.6: 2120- 2131.
Colak, Y., Yazar, A., Colak, I., Akca, H and Duraktekin, G. 2015. Evaluation of Crop Water Stress Index (CWSI) for Eggplant underVarying Irrigation Regimes Using Surface and Subsurface Drip Systems. Agriculture and Agricultural Science Procedia 4: 372 – 382.
Darwish, T., Atallah, T.W., Hajhasan, S and Haidar, A. 2006. Nitrogen and water use efficiency of fertigated processing potato. Agricultural water management, 85: 95–104.
Demelash, N. 2013. Deficit irrigation scheduling for potato production in North Gondar, Ethiopia. African Journal of Agricultural Research. 8. 11: 1144- 1154.
FAO (2017) Statistical database FAOSTAT. Accessed Oct 2018 Fandika IR, Kemp PD, Millner JP, Horne DJ (2010) Water and nitrogen use efficiency in modern and Maori potato cultivars. Agron N Z 40:159–169.
Hassanli, A.M., Ebrahiizadeh, M.A and Beecham, S. 2009. The effects of irrigation methods with effluent and irrigation scheduling on water use efficiency and corn yields in an arid region. Agricultural Water Management 96: 93-99.
Martinez-Romero, A., Dominguez, A and Landeras, G. 2019. Regulated deficit irrigation strategies for different potato cultivars under continental Mediterranean-Atlantic conditions. Agricultural Water Management 216: 164-176.
Masoudi-Sadaghiani, F., Abdollahi Mandoulakani, B., Zardoshti M.R., Rasouli-Sadaghiani .M.H, and Tavakoli A. 2011. Response of roline, soluble sugars, photosynthetic pigents and antioxidant enzyes in potato (Solanum tuberosum L.) to different irrigation regies in greenhouse condition.Australian Journal of Crop Science 5.1: 55-60.
Meise, P.H., Seddig, S., Uptoor, R., Ordon, F and Schu, A. 2019. Assessment of Yield and Yield Components of Starch Potato Cultivars (Solanum tuberosum L.) Under Nitrogen Deficiency and Drought Stress Conditions. Potato Research:1-28.
Nouri, A., Nezami, A., Kafi, M and Hassanpanah, D. 2016. Growth and yield response of potato genotypes to deficit irrigation. International Journal of Plant Production. 10.2: 139- 157.
Onder, S., Caliskan, M.E., Onder, D and Caliskan, S. 2005. Different irrigation methods and water stress effects on potato yield and yield components. Agricultural Water Management. 73: 73-86.
Paredes, P., D'Agostino, D., Assif, M., Todorovic, M and Pereira, L. 2018. Assessing potato transpiration, yield and water productivity under various water regimes and planting dates using the FAO dual Kc approach. Agricultural Water Management. 195: 11-24.
Shahnazari A., Ahmadi, S.H., Laerke, P.E., Liu,F., lauborg, F., Jacobsen, S.E., Jensen, C.R and Anderson.A.N. 2008. Nitrogen dynamics in the soil-plant system under deficit and partial root-zone drying irrigation strategies in potatoes. European Journal of Agronomy. 28: 65-73.
Tomas, M., Medrano, H., Pou, A., Escalona, J.M., Martorell, S., Ribas-Carbo, M and Flexas, J. 2012. Water-use efficiency in grapevine cultivars grown under controlled conditions: effects of water stress at the leaf and whole-plant level. Australian Journal of Grape and Wine Research. 18: 164-172
Iranian Journal of Irrigation & Drainage
Volume 14, Issue 1 - Serial Number 79
May and June 2020
Pages 310-320

Files

Share

How to cite

Statistics