تأثیر خشکی ناحیه‌ای بر عملکرد، اجزای عملکرد و کارایی مصرف آب در گیاه گوجه‌فرنگی در شرایط کم آبیاری

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه اگروتکنولوژی، دانشگاه فردوسی مشهد

2 گروه زراعت، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران.

3 استادیار گروه پژوهشی بقولات پژوهشکده علوم گیاهی دانشگاه فردوسی مشهد

چکیده

کمبود آب یکی از عوامل محدودکننده تولید گیاهان زراعی است. آزمایشی به‌صورت کرت‌های خردشده در قالب طرح بلوک کامل تصادفی با سه تکرار روی گوجه‌فرنگی در سال 97-1396 در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه فردوسی مشهد انجام شد. تیمارها شامل؛ آبیاری متداول، روش آبیاری خشک‌کردن جزئی ریشه به‌طور ثابت، روش آبیاری خشک‌کردن جزئی ریشه به‌طور متغیر (کرت اصلی) و کم آبیاری 100، 75، 50 درصد نیاز آبی (کرت فرعی) بودند. اثر روش‌های آبیاری و سطوح مختلف کم‌آبیاری بر تعداد، وزن، قطر، سفتی، ویتامین ث و pH میوه معنی‌دار شد. بیشترین وزن خشک اندام هوایی g.plant-196/153، تعداد میوه در بوته (58)، تعداد میوه در مترمربع (163)، وزن تک میوه g 03/46، قطر میوه mm 48/98، ویتامین ث mg.gfw-1 47/9، عملکرد میوه kg.m-2 46/4 در روش آبیاری متداول مشاهده شد. بیشترین میزان لیکوپن mg.gfw-1 84/85، سفتی میوه Kg.cm-2 93/3،pH 58/4، کارایی مصرف آب kg.m-3 46/4، در روش آبیاری خشک‌کردن جزئی ریشه به‌طور ثابت مشاهده شد. نتایج نشان داد بیشترین عملکرد در بین روش‌های آبیاری، به ترتیب در روش آبیاری متداول، روش آبیاری خشک‌کردن جزئی ریشه به‌طور ثابت و روش آبیاری خشک‌کردن ریشه به‌طور متغیر و بیشترین کارایی مصرف آب درروش آبیاری خشک‌کردن جزئی ریشه به‌طور ثابت و سطح 75 درصد نیاز آبی مشاهده گردید.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Effect of partial root-zone drying on yield, yield components and water use efficiency of tomato (Solanum lycopersicum L) under conditions deficit irrigation

نویسندگان [English]

  • Sima Salehi Tizabi 1
  • Morteza Goldani 2
  • Jafar Nabati 3
1 M.Sc. Student, Department of Agrotechnology, Ferdowsi University of Mashhad,
2 Department of Agronomy, Faculty of Agriculture, Ferdowsi University of Mashhad, Mashhad, Iran.
3 Member of staff Ferdowsi University of Mashhad, Research Center for Plant Sciences
چکیده [English]

Deficit irrigation is one of the limiting factors of crop production. An experiment in a split plot randomized complete block design with three replications on tomato in Ferdowsi University of Mashhad, Iran, during the 2018 cropping season. Treatments included; usual irrigation, fixed partial root-zone drying and alternative partial root-zone drying (main plot) and deficit irrigation100, 75, 50% irrigation requirement (sub plot). Effect irrigation methods and different levels of deficit irrigation had significant on number, weight, diameter, firmness, vitamin C and pH fruit. Maximum shoot dry weight of 153.96 g.plant-1, number of fruits per plant (58), number of fruits per square meter (163), single fruit weight 46.03 g, fruit diameter 98.48 mm, vitamin C 9.47 mg.gfw-1, fruit yield 4.46 kg.m-2 was observed in usual irrigation method. The highest amount of lycopene was 84.85 mg.gfw-1, fruit firmness 3.93 Kg.cm-2, pH 4.58, water use efficiency of 4.46 kg.m-3, 2 was observed in fixed partial root-zone drying irrigation. The results showed that the highest yield among irrigation methods, respectively in conventional irrigation method, ; usual irrigation, fixed partial root-zone drying and alternative partial root-zone drying and maximum water use efficiency in fixed partial root-zone drying irrigation method and 75% water requirement observed.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Number fruit
  • Tomato
  • Vitamin C
  • Water Use Efficiency
  • Yield
منابع

1-انتصاری، م. 1386. بازده مصرف آب درکشت گلخانه‌ای. انتشارات کمیته ملی ایران آبیاری و زهکشی. 180-181.

2-بازرگان، م.، و احمدی علی بیگلویی، م. 1393 .تولید آب شیرین با استفاده از سرمایش زیرزمینی هوای مرطوب و انرژی خورشید. فصلنامه علمی-تخصصی انرژی‌های تجدید پذیر و نو. 1(1): 15-4.

3-دولت آبادیان، آ.، مدرس ثانوی، س.، شریفی، م. 1388. اثر تنش کم‌آبی و محلول‌پاشی اسید آسکوربیک بر میزان فعالیت آنزیم‌های آنتی‌اکسیدان و برخی تغییرات بیوشیمیایی در برگ ذرت دانه‌ای(Zea mays L.) مجله زیست‌شناسی ایران. 3 (22): 407-422.

4-رضایی چینه، آ .، تاجبخش، م.، جمالی، م.، و قاسیاسی م. 1394. ارزیابی مزیت‌های عملکرد و شاخص‌ها در الگوهای مختلف مخلوط شوید (Anethun graveolens L.) و شنبلیله (Trigonella foenumgraecum L.). فناوری تولید گیاهان. 16 (1): 15-27.

5-زمردی، س.، نورجو، ا. و عالمی، ا. 1385. بررسی تأثیر کم‌آبیاری بر کمیت و کیفیت و حفظ پتانسیل گوجه‌فرنگی. مجله تحقیقات مهندسی کشاورزی. 7 (27): 19-28.

6-ﺷﻌﺒﺎﻧﯽ، ع.، ﮐﺎﻣﮕﺎر، ع.، ﺳﭙﺎس ﺧﻮاه، ع.، اﻣـﺎمی، ی. و ﻫﻨـﺮ،ت. 1388. اﺛﺮ ﺗﻨﺶ آﺑﯽ ﺑـﺮ وﯾﮋﮔﯿ‌‌ﻬـﺎی ﻓﯿﺰﯾﻮﻟﻮژﯾـﮏ گیاه کلزا .(Brassica napus) نشریه علوم آب و خاک-علوم و فنون کشاورزی و منابع طبیعی. 13 (49): 42- 31.

7-شینی دشتگل، ع.، کشکولی، آ.، برومند، س. نسب، س. 1388، تأثیرات آبیاری خزر بر بهره وری از آب و کیفیت و کمیت در جنوب مزارع نیشکر اهواز، مجله علوم خاک و آب، دانشگاه صنعتی اصفهان. 49 (1):45-57.

8-ﻋﻠﯿﺰاده، ا. 1384. رابطه آب، ﺧﺎک و ﮔﯿﺎه. اﻧﺘﺸﺎرات داﻧﺸﮕﺎه اﻣﺎم رﺿا.

9- کریمی، ب.، وفایی ، یاور. ، عبدی ، چ. و گلزاری ، ا. 1394. تأثیر رژیم‌های مختلف کم‌آبیاری با استفاده از سیستم سطحی و زیرسطحی بر عملکرد ارقام شقایق و شهرزاد در شرایط گلخانه‌ای. مجله فرآیند و عملکرد گیاه. 5 (16): 133-143.

10-گلکار، ف.، فرهمند، ع. ر. و فرداد، ح.1387. بررسی تأثیر میزآن آب آبیاری بر عملکرد و بازده مصرف آب در گوجه‌فرنگی. مجله مهندسی آب. 13:1-20.

11-فالیان، ا.، انصاری، ح. و کافی، م. 1391. بررسی تأثیر شوری متفاوت آب آبیاری بر کمیت و کیفیت گوجه‌فرنگی تحت شرایط کشت هیدروپونیک. مجله خاک و آب. 26 (2): 451-459.

12-ﻣﻮﻟﻮی، ح.، ﻣﺤﻤﺪی، م. و ﻟﯿﺎﻗﺖ، ع. 1390. اﺛﺮ آﺑﯿﺎری ﮐﺎﻣﻞ و یک‌درمیان ﺟﻮﯾﭽﻪای ﺑﺮ ﻋﻤﻠﮑﺮد، اﺟﺰاء ﻋﻤﻠﮑﺮد و کارایی ﻣﺼﺮف آب گوجه‌فرنگی (Super strain B) ﻧﺸﺮﯾﻪ داﻧﺶ آب و ﺧﺎک. 21(3): 115-126.

1-Blanco, F., and Folegatti, M.V. 2003. Evapotranspiration and crop coefficient of cucumber in greenhouse. Revista Brasileria de Engenharria Agricola Ambiental. 7(2): 285-291.

2-Barba A.O., Hurtado M.C., Mata M.S., Ruiz V.F. and De Tejada M.L.S. 2006. Application of a UV–vis detection-HPLC method for a rapid determination of lycopene and β-carotene in vegetables. Food Chemistry, 95(2): 328–336.

3- Chai, Q., Gan, Y., Zhao, C., Xu, H.L., Waskom, R.M., Niu, Y. and Siddique, K.H. 2016. Regulated deficit irrigation for crop production under drought stress. A review. Agronomy for Sustainable Development, 36(1): 3.‏

4-DODD, I. C. 2009. Rhizosphere manipulations to maximize ‘crop per drop’ during deficit irrigation. Journal of Experimental Botany. 60. 2454–2459.

5- Galindo, A., Collado-González, J., Griñán, I., Corell, M., Centeno, A., Martín-Palomo, M.J., Girón, I.F., Rodríguez, P., Cruz, Z.N., Memmi, H. and Carbonell-Barrachina, A.A. 2018. Deficit irrigation and emerging fruit crops as a strategy to save water in Mediterranean semiarid agrosystems. Agricultural water management. 202. 311-324.‏

6-Jureková, Z., Németh-Molnár, K., and Paganová, V. 2011. Physiological responses of six tomato (Lycopersicon esculentum Mill.) cultivars to water stress. Journal of Horticulture and Forestry. 3(10): 294-300.

7- Kang, S., Hao, X., Du, T., Tong, L., Su, X., Lu, H., Li, X., Huo, Z., Li, S. and Ding, R. 2017. Improving agricultural water productivity to ensure food security in China under changing environment: From research to practice. Agricultural Water Management. 179. 5-17.

8-Kapur, A., Hasković, A., Čopra-Janićijević, A., Klepo, L., Topčagić, A., Tahirović, I., and Sofić, E. 2012. Spectrophotometric analysis of total ascorbic acid content in various fruits and vegetables. Bulletin of the Chemists and Technologists of Bosnia and Herzegovina. 38(4): 39-42.

9-Keshavars L., Farahbakhsh H., and Golkar P. 2012. The Effects of Drought Stress and Super Absorbent Polymer on Morphphysiological Traits of Pear millet (Pennisetum glaucum), International Research Journal of Applied and Basic Sciences. 3(1): 148-154.

10-Metin Sezen, S. M., Yazar, A., Tekin, S., and Kapur, B. 2010. Effect of irrigation management on yield and quality of tomatoes grown in different soilless media in a glasshouse. Scientific Research and Essays. 5(1): 041-048.

11-Ozbahce, A., and Tari, A. F. 2010. Effects of different emitter space and water stress on yield and quality of processing tomato under semi-arid climate conditions. Agricultural Water Management. 97(9): 1405-1410.‏

12-Patanè, C., La Rosa, S., Pellegrino, A., Sortino, O. and Saita, A. 2012. Water productivity and yield response factor in two cultivars of processing tomato as affected by deficit irrigation under semi-arid climate conditions. In VII International Symposium on Irrigation of Horticultural Crops. 1038. 449-454.‏

13-Patanè, C., Cosentino, S. L. 2010. Effects of soil water deficit on yield and quality of processing tomato under a Mediterranean climate. Agricultural Water Management. 97(1): 131-138.‏

14-Payero, J. O., Tarkalson, D. D., Irmak, S., Davison, D. and Petersen, J. L. 2009. Effect of timing of a deficit-irrigation allocation on corn evapotranspiration, yield, water use efficiency and dry mass. Agricultural Water Management. 96(10): 1387-1397.‏

15-Rugkong, A., Rose, J. K., Lee, S. J., Giovannoni, J. J., O’Neill, M. A., and Watkins, C. B. 2010. Cell wall metabolism in cold-stored tomato fruit. Postharvest Biology and Technology. 57(2): 106-113.‏

16- Sadras,V.O. 2009. Does partial root-zone drying improve irrigation water productivity in the field? A meta-analysis. Irrigation Science. 27. 183–190.

17-Slatni, A., Zayani K., Zairi A., Yacoubi S., Salvador R., Playan E. 2011. Assessing alternate furrow strategies for potato at the Cherfech irrigation district of Tunisia. Biosystem Engineering. 108(2):154-163.

18-Thind, H. S., Buttar, G. S., & Aujla, M. S. 2010. Yield and water use efficiency of wheat and cotton under alternate furrow and check-basin irrigation with canal and tube well water in Punjab, India. Irrigation science. 28(6): 489-496.

19-Wang, H., Liu, F., Andersen, M. N., and Jensen, C. R. 2009. Comparative effects of partial root-zone drying and deficit irrigation on nitrogen uptake in potatoes (Solanum tuberosum L.). Irrigation Science. 27(6): 443-448.‏

20-Zotarelli, L., Scholberg, J. M., Dukes, M. D., Muñoz-Carpena, R. and Icerman, J. 2009. Tomato yield, biomass accumulation, root distribution and irrigation water use efficiency on a sandy soil, as affected by nitrogen rate and irrigation scheduling. Agricultural Water Management. 96(1): 23-34.

21-Zonouri M, Javadi T and Ghaderi N. 2014. Effect of Foliar Spraying of Ascorbic Acid on Cell Membrane Stability, Lipid Peroxidation, Total Soluble Protein, Ascorbate Peroxidase and Leaf Ascorbic Acid Under Drought Stress in Grapes. International journal of Advanced Biological and Biomedical Research. 2: 349-354