ارزیابی عملکرد و اجزای عملکرد خیار گلخانه‌ای تحت روش و سطوح مختلف آبیاری

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه مهندسی سیستم های کشاورزی، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

2 گروه مهندسی آب، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات تهران

3 گروه آموزشی مهندسی آب دانشگاه آزاد واحد کرمان

4 گروه علوم خاک، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران

چکیده

محدودیت منابع آب در بخش کشاورزی، لزوم استفاده از روش‌های کم‌آبیاری و مؤثر را نمایان می‌سازد. از طرف دیگر، کم‌آبیاری به‌عنوان یک عامل محدود کننده، رشد گیاه را تحت تأثیر قرار می‌دهد. لذا در این پژوهش، جهت مشخص نمودن اثر کم‌آبیاری تنظیم شده و آبیاری ناقص ریشه بر عملکرد و اجزای عملکرد خیار، آزمایشی در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با سه تکرار در سال 1396 در شهرستان جیرفت اجرا شد. در این تحقیق، پنج تیمار آبی شامل آبیاری کامل، کم‌آبیاری تنظیم شده و آبیاری ناقص ریشه در دو سطح 75 و 55 درصد آبیاری کامل مورد مقایسه قرار گرفتند. نتایج نشان داد که اعمال کم‌آبیاری سبب کاهش 9/15 تا 4/31 درصدی میزان آب مصرفی شد. بیشترین عملکرد محصول (6/257 تن در هکتار) در تیمار آبیاری کامل به‏دست آمد. عملکرد در سطح 75 درصد اعمال شده در آبیاری ناقص ریشه 9/248 تن در هکتار به‏دست آمد که اختلاف معنی‌داری با آبیاری کامل نداشت. همچنین، بیشترین بهره‌وری آب با میانگین 4/56 کیلوگرم بر متر مکعب، مربوط به سطح 75 درصد اعمال شده در آبیاری ناقص ریشه بود. این در حالی بود که عملکرد سطح 75 درصد اعمال شده در کم‌آبیاری تنظیم شده به‌رغم مصرف آب یکسان با آبیاری ناقص ریشه در همان سطح، 4/13 درصد کاهش یافت. لذا، سطح 75 درصد اعمال شده در آبیاری ناقص ریشه ضمن ممانعت از کاهش معنی‌دار عملکرد و صرفه‌جویی 25 درصدی آب، افزایش 9/12 درصدی بهره‌وری آب را نیز به‌همراه داشت که می‌توان آن را به‌عنوان تیمار برتر و راهکار مناسب برای مقابله با بحران آب و افزایش بازده آبیاری در کشت خیار گلخانه‌ای در منطقه جیرفت توصیه نمود.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Evaluation of yield and yield components of greenhouse cucumber under different levels and methods of irrigation

نویسندگان [English]

  • Abbas Hajipour 1
  • Hossein Babazadeh 2
  • Najmeh Yazdanpanah 3
  • Ebrahim Pazira 4
1 Department of Agricultural System Engineering, Science and Research Branch, Tehran, Iran
2 Department of Water Science and Engineering, Science and Research Branch, Tehran, Iran
3 Deparmnent of soil science, Kerman Branch, Islamic Azad University, Kerman, Iran
4 Department of Soil Science, Science and Research branch, Islamic Azad University, Terhran
چکیده [English]

Restrictions on water resources in agriculture highlight the need for effective and efficient irrigation methods. On the other hand, deficit irrigation as a limiting factor to affects plant growth. In order to study the effects of regulated deficit irrigation and partial root zone drying on yield and yield components of greenhouse cucumber. an experiment was conducted in Jiroft. The experiment treatments were arranged as randomized complete block design with three replications. The irrigation regimes consisted of full irrigation. regulated deficit and partial root zone drying irrigation (RDI75. RDI55). The results showed that deficit irrigation resulted in water saving at the rates of 15.9-31.4 percent. The highest yield (257.6 ton/ha) was produced by full irrigation. There was no significant difference between yield of full irrigation treatment and 75 percent water replacement in partial root zone drying. The highest water use efficiency was 56.4 kg/m3 was obtained in 75 percent water replacement in partial root zone drying. Also. despite the same water consumption of 75 percent water replacement in partial root zone drying and regulated deficit. yield was decrease 13.4 percent. Therefore. it can be concluded that 75 percent water replacement in partial root zone drying. which resulted in a non-significant decrease of yield and while resulting in a 25 percent decrease in water use and increased 12.9 percent of water use efficiency. which can be considered as a superior treatment and a suitable strategy to cope with the water crisis and increasing irrigation efficiency in greenhouse cucumber cultivation in Jiroft area. to move towards a sustainable agricultural system.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Drought stress
  • Jiroft
  • Leaf area index
  • Regulated deficit irrigation
  • Water productivity
اسدی، ر. و کاراندیش، ف. 1395. تأثیر مدیریت آبیاری و آرایش لوله آبده آبیاری قطره‌ای بر عملکرئ، بهره‌وری آب و سود خالص در کشت خیار گلخانه‌ای. مجله تحقیقات آب و خاک ایران. 47 (1): 24-13.
افراسیاب، پ.، دلبری، م. و اسدی، ر. 1394. برنامه‌ریزی آبیاری خیار گلخانه‌ای با استفاده از پتانسیل آب در خاک. مجله پژوهش آب در کشاورزی، 29 (4): 507-497.
خالقی، م.، حسن‌پور، ف.، شاهنظری، ع. و کاراندیش، ف. 1395. تأثیر مدیریت آبیاری ناقص ریشه با کاربرد آب تلفیقی دریا بر بهره‌وری آب و عملکرد گیاه آفتابگردان. مجله تحقیقات آب و خاک ایران، 47 (3): 613-623.
ذونعمت، م. و اسدی، ر. 1393. تأثیر پتانسیل ماتریک خاک و الگوی کارگزاری لوله آبده بر عملکرد و کارایی مصرف آب خیار گلخانه‌ای. مجله مدیریت آب و آبیاری. 4: 204-216.
سرایی تبریزی  م.، بابازاده  ح.، پارسی نژاد  م.، مدرس ثانوی ع. 1389، بهبود کارایی مصرف آب سویا با استفاده از آبیاری بخشی منطقه ریشه  (Partial Root Drying)، نشریه علوم آب و خاک (علوم و فنون کشاورزی و منابع طبیعی)، 2(52): 1-14
شاهنظری، ع. و رضائیان، م. 1394. تأثیر کم‌آبیاری تنظیم شده و کم‌آبیاری ناقص ریشه بر خصوصیات کمی و کیفی توت‌فرنگی. نشریه آب و خاک، 29 (4): 820-827.
قدمی فیروزآبادی، ع.، رائینی، م.، شاه‌نظری، ع. و زارع‌ابیانه، ح. 1394. تأثیر کم‌آبیاری تنظیم شده و کم‌آبیاری ناقص ریشه بر عملکرد، فلورسانس کلروفیل و پارامترهای رشد آفتابگردان. محله پژوهش آب در کشاورزی، 29 (2): 157-167.
کریمی، ن.، ح.،  ناظمی، ع.، اشرف صدرالدینی، د.، فرسادی­زاده، ع.، حسین­زاده دلیر و ف. دهقانی. 1386. نیاز آبی خیار گلخانه­ای در شرایط اقلیمی یزد. مجله پژوش آب، خاک و گیاه در کشاورزی. 4: 151-160.
مهرابی، ح. 1387. بررسی اقتصادی تولید محصولات گلخانه­ای در استان کرمان. مجله علوم و فنون کشاورزی و منابع طبیعی. 48: 373-385.
میری، ف.، شاهنظری، ع.، ضیاتباراحمدی، م. و زبردست رستمی، ح. 1393. اثر کم آبیاری تنظیم شده و آبیاری ناقص ریشه بر عملکرد کمی و کیفی میوه پرتقال.. نشریه علوم باغبانی، 28 (1): 80-86.
Amer. K. Midan. S. Hatfield. J. 2009. Effect of deficit irrigation and fertilization on cucumber. Agronomy Journal. 101 (8): 1556-1564.
Colak. Y.B. Yazar. A. Sesveren. S. and Colak. I. 2017. Evaluation of yield and leaf water potential (LWP) for eggplant under varying irrigation regimes using surface and subsurface drip systems. Scientia Horticulture. 219: 10-21.
Consoli S. Stango. F. Vanella D. Boaga J. Cassiani G. and Roccuzzo G. 2017. Partial root-zone drying irrigation in orange orchards: Effects on water use and crop production characteristics. European Journal of Agronomy. 82: 190-202.
Consoli. S. Stango. F. Vanella. D. Boaga. J. Cassiani. G. and Roccuzzo. G. 2017. Partial root-zone drying irrigation in orange orchards: Effects on water use and crop production characteristics. European Journal of Agronomy. 82: 190-202.
Davies W.J. Bacon M.A. Thompson. D.S. Sobeih. W. Rodriguez. L.G. 2000. Regulation of leaf and fruit growth in plants growing in drying soil: Exploitation of the plant’s chemical signaling system and hydraulic architecture to increase the efficiency of water use in agriculture. Experimental botany. 51:1617-1626.
Douh. B. Mguidiche .A. Bhouri-Khila. S. Mansour. M. Harrabi R. and Boujlben A. 2013.Yield and water use efficiency of cucumber (Cucumis sativus L.) conducted under subsurface drip irrigation system in a Mediterranean climate. Journal of Environmental Science. Toxicology and Food Technology. 2 (4): 46–51.
Dry. P.R. Loveys. B.R. 1998. Factors influencing grapevine vigor and the potential for control with partial root zone drying. Australian Journal of Grape and Wine Research. 4: 140-148.
Du. S. Kang S. Li. F. Du. T. 2017. Water use efficiency is improved by alternate partial root-zone irrigation of apple in arid northwest China. Agricultural Water Management. 179: 184-192.
FAO (Food and Agriculture Organization of the United Nations). 2002. Crops and drops: making the best use of water for agriculture. p. 28. Rome. Italy: FAO. Information brochure.
Gheysari. M. Mirlatif. S.M. Homaee M. Asadi M.E. Hoogenboom. G. 2009. Nitrate leaching in a silage maize field under different irrigation and nitrogen fertilizer rates. Agricultural Water Management 96 (6): 946-954.
Ghrab. M. Gargouri. K. Bentaher. H. Chartzoulakisc. K. Ayadia. M. Mimound. M.B. Masmoudid M.M. Mechliad. N.B. Psarrasc G 2013. Water relations and yield of olive tree (cv. Chemlali) in response to partial root-zone drying (PRD) irrigation technique and salinity under arid climate. Agricultural Water Management. 123: 1– 11.
Karandish F 2016. Improved soil-plant water dynamics and economic water use efficiency in a maize field under locally water stress. Agronomy and Soil Science. 62 (9): 1311-1323.
Limaa. R.S.N. Assis Figueiredoa FAMM. Martinsa AO. Deusa BCS. Ferraza TM. Assis Gomesa MM. Sousab EF. Glennc DM. Campostrini E. 2015. Partial rootzone drying (PRD) and regulated deficit irrigation (RDI) effects on stomatal conductance. growth. photosynthetic capacity and water-use efficiency of papaya. Scientia Horticulture. 183: 13–22.
Mao. X. Liu. M. Wang. X. Liu. C. Hou. Z. Shi. J. 2003. Effects of deficit irrigation on yield and water use of greenhouse grown cucumber in the North China Plain. Agricultural Water Management. 61: 219-228.
 Marjanović. M. Jovanović. Z. Stikić. R. Radović. B. 2015 The Effect of partial root-zone drying on tomato fruit growth. Procedia Environmental Sciences. 29: 87-98.
Pagter. M. Bragato. C. and Brix. H. 2005. Tolerance and physiological responses of (Phragmites Australis) to water deficit. Aquatic Botany Journal. 81: 285-299.
Parvizi H. Sepaskhah. A.R. Ahmadi. S.H. 2014. Effect of drip irrigation and fertilizer regimes on fruit yields and water productivity of a pomegranate (Punica granatum (L.) cv. Rabab) orchard. Agricultural Water Management. 146. 45–56.
Ram. D. Ram. M. and. Singh. R. 2006. Optimization of water and nitrogen application to menthol mint (Mentha arvensis L.) through sugarcane trash mulch in a sandy loam soil of semi-arid subtropical climate. Bioresource Technology. 97: 886- 893.
Romero P. Gil Munoza R. Fernández-Fernández. I. Del Amorb F. Martínez-Cutillasa A and García-García J 2015. Improvement of yield and grape and wine composition in field-grown monastrell grapevines by partial root zone irrigation. in comparison with regulated deficit irrigation. Agricultural Water Management. 149: 55–73.
Sarai-Tabrizi M. Parsinejad M. Babazadeh H. 2011. Efficacy of partial root drying technique for optimizing soybean crop production in semi‐arid regions. Irrigation and Drainage. 61 (1). 80-88
Sarker. KK. Akanda. MA. Biswas. SH. Roy. DK. Khatun. A. Goftar. MA. 2016. Field performance of alternate wetting and drying furrow irrigation on tomato crop growth. yield. water use efficiency. quality and profitability. Integrative Agriculture. 15(10): 2380–2392.
Sepaskhah. AR. Ahmadi. SH. 2010. A review on partial root-zone drying irrigation. Plant Production. 4 (4): 241-258.
Shahnazari. A. Liu. F. Andersen. MN. Jacobsen. SE. Jensen. CR. 2007. Effects of partial root-zone drying on yield. tuber size and water use efficiency in potato under field conditions. Field Crops Research. 100: 117-124.
Shahrokhnia. M. H. and Sepaskhah. A. L. 2017. Physiologic and agronomic traits in safflower under various irrigation strategies. planting methods and nitrogen fertilization. Industrial Crops and Products. 95: 126-139.
Shao G.C. Zhang Z.Y. Liu N. Yu S.E. and Xing W.G. 2008. Comparative effects of deficit irrigation (DI) and partial rootzone drying (PRD) on soil water distribution. water use. growth and yield in greenhouse grown hot pepper. Scientia horticulture. 119: 11-16.
Sreevalli. Y. Baskaran. K. Chandrashekara. R. and Kuikkarni. R. 2001. Preliminary observations on the effect of irrigation frequency and genotypes on yield and alkaloid concentration in periwinkle. Journal of Medicinal and Aromatic Plant Science. 22: 356-358.
Sun Y. Holm. PE. Liu. F. 2014. Alternate partial root-zone drying irrigation improves fruit quality in tomatoes. Horticultural Science. 41 (4): 185–191.
Suojala T. Salo T. 2005. Growth and yield of pickling cucumber in different soil moisture circumstances. Scientia Horticulture. 107. 11-16.
Taiz. L. Ziger E. 1991. Plant Physiology. Benjamin Publication. p. 346-356.
Topak R. Acar B. Uyanoz R and Ceyhan E. 2016. Performance of partial root-zone drip irrigation for sugar beet production in a semi-arid area. Agricultural Water Management. 176: 180-190.
Topak. R. Acar. B. Uyanoz. R. and Ceyhan. E. 2016. Performance of partial root-zone drip irrigation for sugar beet production in a semi-arid area. Agricultural Water Management. 176: 180-190.
Wang Z. Liu F. Kang SH and Jensen CR (2012) Alternate partial root zone drying irrigation improves nitrogen nutrition in maize (Zea mays) leaves. Environmental Experimental Botany. 75: 36-40.
Xu H. Qin F. Wang F. Xu Q. Wang R. Shah S. Zhao A. and Li F. 2009. Applications of xerophytophysiology in plant production-Partial root drying improves tomato crops. Journal of Food. Agriculture and Environment. 7: 981- 988.
Yazar A. Gökçel F and Sezen M. 2009. Corn yield response to partial root zone drying and deficit irrigation strategies applied with drip system. Plant Soil Environment. 55: 494-503.