برنامه‌ریزی آبیاری ذرت دانه‌ای با استفاده از شاخص CWSI در شرایط اقلیمی اهواز

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

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

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

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

چکیده

استفاده از دمای پوشش سبز برای برنامه‌ریزی آبیاری گیاهان یکی از روش‌هایی است که مورد توجه محققین قرار گرفته است. برای این منظور شاخص‌های متعددی ارائه شده است که از بین آن‌ها می‌توان به شاخص تنش آبی گیاه به روش ایدسو اشاره کرد. به منظور برنامه-ریزی آبیاری ذرت تابستانه در شرایط اقلیمی اهواز با استفاده از دمای پوشش سبز، چهار نوع رژیم آبیاری شامل I0، I1، I2، I3 به ترتیب 120، 100، 80، 60 درصد نیاز آبی گیاه در قالب یک طرح کاملاً تصادفی در سه تکرار انجام گرفت. بر اساس نتایج، معادله خط مبنای بالا و پایین برای گیاه ذرت، برای تیمار I1 (100 درصد نیاز آبی) برای مرحله توسعه برابر 89/2 و (Tc-Ta)l.l =1.984-0.0946VPD، برای مرحله میانی برابر 4/3 و (Tc-Ta)l.l =3.217-0.1669VPD و برای مرحله نهایی رشد برابر 2/1 و (Tc-Ta)l.l =1.147-0.160VPD درجه سانتی‌گراد بدست آمد. شاخص تنش آبی کل دوره رشد برای تیمارهای 120، 100، 80 و 60 به ترتیب برابر 17/0، 22/0، 35/0 و 52/0 محاسبه شد. رابطه شاخص تنش آبی گیاه و میزان رطوبت خاک برای تیمارهای مختلف آبیاری از همبستگی بالایی برخوردار بود و معادله شاخص تنش آبی با رطوبت خاک برای تیمار I1 برای روز بعد و قبل از آبیاری به ترتیب برابر CWSI=1.8296-0.0586ɵv و CWSI=1.038-0.0281ɵv به دست آمد. نتایج تحقیق نشان داد که که با کاهش آب مصرفی، شاخص تنش آبی گیاه افزایش می‌یابد و با افزایش تنش آبی همبستگی بین شاخص CWSI و عمق آب موجود در خاک کاهش یافته به طوری که بیشترین R2 (97/0) در تیمار I0 و کمترین R2 (88/0) در تیمار I2 و I3 بود. به طوری که نتایج این تحقیق تایید می‌کند شاخص تنش آبی گیاه ابزار مناسبی جهت برنامه-ریزی آبیاری و مدیریت بهینه آن در مزرعه می‌باشد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Corn grain irrigation programming using CWSI index in Ahwaz climatic conditions

نویسندگان [English]

  • sattar jalilian 1
  • Amir Soltani mohammadi 2
  • Saeed Boroomand-Nasab 3
1 M.Sc Student of Irrigation and Drainage, Faculty of Water Sciences Engineering, Shahid Chamran University of Ahvaz, Iran
2 Associate Professor of Irrigation and Drainage, Faculty of Water Sciences Engineering, ShahidChamran university of Ahvaz. Iran
3 Professor, Faculty of Water Sciences Engineering, Shahid Chamran University of Ahvaz, Iran
چکیده [English]

The use of green cover temperature for plant irrigation planning is one of the methods that has been considered by researchers. For this purpose, several indicators have been presented, among which we can mention the water stress index of the plant by Idso method. In order to plan summer corn irrigation in climatic conditions of Ahvaz using green cover temperature, in 2018 research in the research farm of Shahid Chamran University of Ahvaz Faculty of Water Engineering under four types of irrigation regime including I0, I1, I2 and I3 respectively 120 , 100, 80 and 60% of the plant's water requirement was done in a completely randomized design in three replications. Based on the results, the equation of the upper and lower base line for the corn plant, treatment I1 (100% water requirement) for the development stage is 2.89 and (Tc-Ta) ll = 1.984-0.0946VPD, for the middle stage is 3.4 and (Tc-Ta) ll = 3.217-0.1669VPD and for the final stage of growth was equal to 1.2 and (Tc-Ta) ll = 1.147-0.160VPD was obtained in degrees Celsius. The results also showed that the total water stress index for the growth period for the 120, 100, 80 and 60 treatments was 0.17, 0.22, 0.35 and 0.52, respectively. The relationship between plant water stress index and soil moisture level for different irrigation treatments was highly correlated and the equation of soil stress index with soil moisture for I1 treatment for the next day and before irrigation was equal to CWSI = 1.8296-0.0586ɵv and CWSI = 1.038 0.0281ɵv was obtained. The results showed that with decreasing water consumption, the plant's water stress index increased and with increasing water stress, the correlation between CWSI index and soil water depth decreased so that the highest R2 (0.97) in I0 treatment and the lowest R2 (0.88) was in I2 and I3 treatments. As the results of this study confirm, the plant's water stress index is a good tool for irrigation planning and optimal management in the field.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Irrigation planning
  • Water stress index
  • Corn
  • infrared thermometer
  • Ahvaz
احمدی، ح.، نصرالهی، ع.ح.، شریفی­پور، م. و عیسوند، ح. 1397. تعیین شاخص تنش آبی گیاه (CWSI) سویا برای مدیریت آبیاری جهت حداکثر عملکرد و بهره‌وری آب. نشریه علمی پژوهشی مهندسی آبیاری و آب ایران. 8.4: 131-121.
برومندنسب، س.، طاهری­قناد، س. و معیری، م. 1383. استفاده از درجه حرارت پوشش سبز گیاه برای برنامه ریزی آبیاری ذرت بهاره در شرایط شمال خوزستان. مجله علمی کشاورزی. 27.2: 56-47.
دهقانی­سانیج، ح.، نخجوانی­مقدم، م.م. و قهرمان، ب. 1396. کاربرد شاخص تنش آبی گیاه برای زمان‌بندی تک آبیاری گندم دیم (مطالعه موردی در بالادست حوضه کرخه). نشریه آبیاری و زهکشی ایران. 11.4: 561-552.
سعیدی­نیا، م. 1393. بررسی اثر شوری آب آبیاری بر عملکرد ذرت با استفاده از شاخص CWSI و شبیه سازی آن با مدل AquaCrop، تحت شرایط تغییر اقلیم (مطالعه موردی: منطقه اهواز). پایان‌نامه دکتری دانشکده مهندسی علوم آب، دانشگاه شهید چمران اهواز.
سعیدی­نیا، م.، برومندنسب، س.، هوشمند، ع.، سلطانی­محمدی، ا. و اندرزیان، ب. 1395. قابلیت کاربرد شاخص CWSI  برای برنامه‌ریزی آبیاری ذرت با آب شور در اهواز. نشریه دانش آب و خاک. 26.1: 185-173.
قربانی، م.، برومندنسب، س.، محمدی، ا.س. و مینایی، س. 1394. برنامه‌ریزی آبیاری ذرت تابستانه تحت دونوع آبیاری سطحی و بارانی با استفاده از شاخصCWSI  درشرایط اقلیمی اهواز. علوم و مهندسی آبیاری. 38.4: 73-63.
کوچکی، ع.، حسینی، م. و نصیری­محلاتی، م. 1374. رابطه آب و خاک در گیاهان زراعی. انتشارات جهاد دانشگاهی مشهد.
محمدی، ه. 1392. برنامه‌ریزی آبیاری ذرت بهاره تحت آبیاری قطره‌ای با استفاده از دماسنج مادون قرمز در شرایط اقلیمی اهواز. پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی علوم آب، دانشگاه شهید چمران اهواز.
وردی­نژاد، و.، بشارت، س.، عبقری، ه. و احمدی، ح. 1390. برآورد حداکثر تخلیه مجاز رطوبتی ذرت علوفه‌ای در مراحل مختلف رشد با استفاده از اختلاف دمای پوشش سبز گیاه و هوا. نشریه آب و خاک (علوم و صنایع کشاورزی). 25.6: 1352-1344.
ویسی، ش.، ناصری، ع.، حمزه، س. 1395. تعیین زمان آبیاری مزارع نیشکر با استفاده از دماسنج مادون قرمز حرارتی و رطوبت خاک ناحیه ریشه. نشریه پژوهش­های حفاظت آب و خاک. 23.6: 251-235.
Akkuzu, E., Kaya, Ü., Çamoğlu, G., Mengü, G.P., and Aşik, S. 2013. Determination of crop water stress index and irrigation timing on olive trees using a handheld infrared thermometer. J. Irrig. Drain. Eng. 139.9: 728-737.
Brunini, R.G., and Turco, J.E.P. 2018. Water stress index on sugarcane in different developmental phases. Ciência e Agrotecnologia. 42.2: 204-215.
Candogan, B.N., Sincik, M., Buyukcangaz, H., Demirtas, C., Goksoy, A.T., and Yazgan, S. 2013. Yield, quality and crop water stress index relationships for deficit-irrigated soybean [Glycine max (L.) Merr.] in sub-humid climatic conditions. Agric. water Manag. 118: 113-121.
da Silva, C.J., da Silva, C.A., de Freitas, C.A., Golynski, A., da Silva, L.F.M., and Frizzone, A. 2018. Tomato water stress index as a function of irrigation depths. Rev. Bras. Eng. Agrícola e Ambient. 22.2: 95-100.
Fattahi, K., Babazadeh, H., Najafi, P., and Sedghi, H. 2018. Scheduling maize irrigation based on crop water stress index (CWSI). Appl. Ecol. Environ. Res. 16.6: 7535-7549.
Gontia, N.K., and Tiwari, K.N. 2008. Development of crop water stress index of wheat crop for scheduling irrigation using infrared thermometry. Agric. water Manag. 95.10: 1144-1152.
Idso, S.B., Jackson, R.D., and Reginato, R.J. 1977. Remote-sensing of crop yields. Science. 196.4285: 19-25.
Idso, S.B., Reginato, R.J., and Radin, J.W. 1982. Leaf diffusion resistance and photosynthesis in cotton as related to a foliage temperature based plant water stress index. Agric. Meteorol. 27.1: 27-34.
Mangus, D.L., Sharda, A., and Zhang, N. 2016. Development and evaluation of thermal infrared imaging system for high spatial and temporal resolution crop water stress monitoring of corn within a greenhouse. Comput. Electron. Agric. 121: 149-159.
Paltineanu, C., Chitu, E., and Tanasescu, N. 2009. Correlation between the crop water stress index and soil moisture content for apple in a loamy soil: a case study in southern Romania. VI International Symposium on Irrigation of Horticultural Crops 889. 257-264.
Taghvaeian, S., Chávez, J.L., Bausch, W.C., DeJonge, K.C., and Trout, T.J. 2014. Minimizing instrumentation requirement for estimating crop water stress index and transpiration of maize. 32.1: 53-65.