اثر استفاده از پساب شهری بر عملکرد و اجزای عملکرد ذرت تحت مدیریت کم آبیاری (مطالعه موردی: شهرستان مرودشت)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

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

2 گروه مهندسی سیستمهای کشاورزی، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

3 هیات علمی موسسه تحقیقات فنی مهندسی کشاورزی، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرج، ایران

چکیده

در مواجهه با افزایش حجم فاضلاب‌های شهری و این واقعیت که منابع آب کشور نه تنها محدود بلکه رو به کاهش است، افزایش بهره‌وری مصرف آب و استفاده مجدد از پساب شهری امری اجتناب‌ناپذیر است. این پژوهش به‌منظور بررسی کاربرد پساب شهری بر عملکرد، اجزاء عملکرد و بهره‌وری مصرف آب در گیاه ذرت علوفه‌ای با دو فاکتور : الف- استفاده از پساب در سه سطح (1- آب چاه (W)، 2- مخلوط یک به‌ یک آب چاه و پساب (5050) و 3- پساب (WW)) ب- مدیریت کم‌ آبیاری سنتی در چهار سطح (آبیاری معمولی (100 درصد نیاز آبیاری) و کم ‌آبیاری در سطوح 40، 60 و 80 درصد نیاز آبی) در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با 12 تیمار و سه تکرار در مزرعه‌ی تصفیه‌خانه فاضلاب شهری مرودشت، در سال 1397 اجرا شد. از شاخص‌های آماری مانند حداکثر خطا، ضریب تعیین، میانگین ریشه دوم مربعات خطا، بهره‌وری مدل‌سازی و ضریب باقیمانده برای ارزیابی کمی توابع استفاده گردید. ضریب حساسیت گیاه (Ky) برای ماده خشک در سه مرحله رویشی، گل‌دهی و رسیدن دانه به‌ترتیب 38/0، 52/0 و 63/0 به‌دست آمد و مشخص گردید که حساس‌ترین مرحله رشد ذرت به کمبود آب در مرحله رسیدن دانه می‌باشد. آنالیز اثرات متقابل نشان داد که بیش‌ترین مقدار عملکرد ماده خشک در مراحل رویشی و گلدهی و عملکرد دانه در مرحله رشد دانه به‌ترتیب مقادیر 7260، 9857 و 3158 کیلوگرم در هکتار در تیمار WW-FI (آبیاری کامل با پساب) و کم‌ترین مقدار عملکرد با مقادیر 5052، 6069 و 1508 کیلوگرم در هکتار در تیمار W-DI60 (کم آبیاری 60 درصد با آب چاه) به‌دست آمد. نتایج نشان داد که استفاده از پساب در شرایط کم ‌آبیاری سنتی برای گیاه ذرت علوفه‌ای مفید بوده و می‌توان آنرا پیشنهاد داد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Effect of Treated Municipal Wastewater Usage On Corn Yield and Yield Components Under Deficit Irrigation Management (Case Study: Marvdasht, Fars Province)

نویسندگان [English]

  • Hossein Babazadeh 1
  • Pedram Abbasi 2
  • Bahman Yargholi 3
  • Hossein Bakhoda 2
1 Department of Water Science and Engineering, Science and Research Branch, Tehran, Iran
2 Department of Agricultural Engineering Systems, College of Agriculture and Food Science, Science and Research Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran
3 Agricultural Engineering Research Institute (AERI), Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO), Karaj, Iran
چکیده [English]

In the face of increasing urban wastewater and the fact that the country's water resources are not only limited but also declining, increasing water use efficiency and reuse of municipal wastewater is inevitable. This study was conducted to investigate the use of municipal wastewater on yield, yield components and water use efficiency in forage maize with two factors: a) Use of wastewater in three levels (1- well water (W), 2- One to one mixture of well water and wastewater (50 50) and 3- Wastewater (WW) b) Management of traditional low irrigation at four levels (normal irrigation (100% irrigation requirement)) and low irrigation at 40, 60 and 80% levels of water requirement) in the form of a randomized complete block design with 12 treatments and three replications in the field of Marvdasht municipal wastewater refinery plant in 2018. Statistical indicators such as maximum error, coefficient of determination, mean square root of the error, modeling efficiency and residual coefficient were used to quantitatively evaluate the functions. Plant susceptibility coefficient (Ky) for total dry matter in three stages of vegetation, flowering and grain ripening were 0.38, 0.52 and 0.63, respectively, and it was found that the most sensitive stage of corn growth to water deficiency is the stage of grain ripening. Analysis of interactive effects showed that the highest total dry matter yield in vegetative and flowering stages and grain yield in grain growth stage were 7260, 9857 and 3158 kg/ha in WW-FI treatment (complete irrigation with wastewater) and the lowest yield with the values of 5052, 6069 and 1508 kg/ha were obtained in W-DI60 treatment (60% low irrigation with well water). The results showed that the use of wastewater in low traditional irrigation conditions is useful for forage maize and can be recommended.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Marvdasht municipal wastewater
  • Production Functions
  • Forage maize
  • plant susceptibility coefficient
  • Water Use Efficiency
اخوان ک.، شیری م.ر. و کاظمی­آذر ف. 1393. اثر میزان آب آبیاری قطره­ای و آرایش کاشت بر عملکرد ذرت دانه­ای. نشریه پژوهش آب در کشاورزی. 28 (1): 105-97.
اکبری­ نودهی د، 1393. تأثیر روش­های آبیاری جویچه­ای و کم آبیاری بر عملکرد و کارآیی مصرف آب ذرت علوفه­ای در مازندران. مجله علوم و فنون کشاورزی و منابع طبیعی، علوم آب و خاک. 18 (70): 254-245.
رضوانی­مقدم م. و میرزایی نجم­آبادی م.، 1388، تأثیر نسبت­های مختلف آب چاه و فاضلاب تصفیه شده بر خصوصیات مورفولوژیکی، عملکرد و اجزای عملکرد ذرت، سورگوم و ارزن علوفه­ای. مجله­ی پژوهش­های زراعی ایران. 7 (1): 75-63.
علی محمدی ر.، 1385. استفاده مجدد از خروجی تصفیه­خانه فاضلاب (پساب) در آبیاری اراضی و بررسی تغییرات حاصله در خاک و گیاه، گزارش نهایی طرح تحقیقاتی، وزارت جهاد کشاورزی، سازمان تحقیقات و آموزش کشاورزی، موسسه تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی.
فریدونی، م. ج.، فرجی ه. و اولیایی ح. ر.، 1392. تأثیر پساب شهری تصفیه شده و نیتروژن بر عملکرد کمی، کیفیت دانه ذرت شیرین و برخی ویژگی­های خاک در منطقه یاسوج. نشریه دانش آب و خاک. 23 (3): 56-43.
کاریزان م.م. 1390. استفاده از تکنیک­های کم آبیاری (DI و PRD) در آبیاری با پساب شهری شهرکرد در گیاه ذرت تحت آبیاری قطره­ای نواری. پایان­نامه کارشناسی ارشد، دانشکده کشاورزی دانشگاه شهرکرد.
ملکی ع. و عالی نژادیان ا. 1395. اثر آبیاری با سطوح مختلف پساب شهری بر کارآیی مصرف آب و عملکرد ذرت. مجله علوم و مهندسی آبیاری. 39 (2): 148-139
نظری م ع، شریعتمداری ح، افیونی م، مبلی م و رحیلی ش، 1385. اثر کاربرد پسـاب و لجـن فاضـلاب صـنعتی بـر غلظـت برخی عناصر و عملکرد گندم، جـو و ذرت. مجلـه علـوم و فنـون کشـاورزی و منـابع طبیعـی. 10 (2): 101-96.
Abd-El-Wahed, M. H. and E. A. Ali. 2013. Effect of irrigation systems, amounts of irrigation water and mulching on corn yield, water use efficiency and net profit. Journal of Agricultural Water Management. 120: 64-71.
Al-khamisi, S., Prathapar S.A., Ahmed, M. (2013)."Conjunctive use of reclaimed water and groundwater in crop rotations" Agricultural Water Management. 116: 228-234.
Arvandi S and Moqadas k, 2001. One of the solutions to confront with water scarcity, the optimal use of urban sewage. 1st National Conference on Drought Mitigation and Water Shortage, Kerman.
Dagdelen N. Yilmaz E. Sezgin F. and Gurbuz T. 2006. Water-yield relation and water use efficiency of cotton and second crop corn in western Turkey. Agricultural water management. 82: 63-85.
Doorenbos J. and Kassam A.H. 1979. Yield response to water FAO. Irrigation and Drainage. Paper No.33, FAO, Rome, Italy, 193.
Eyherabide G.H. Guevara E. and Totis-de-zeljkovich L. 1997. Effect of the hydro stress in maize production in Argentia. Developing driught and low N-tolerant maize, Mexico. 41: 889-895.
Farre I. and Faci J.M. 2009. Deficit irrigation in maize for reducing agricultural water use in a Mediterranean environment. Agricultural water management. 96: 383-394.
Gifford R.M. and Evans L.T. 1981. Photosynthesis, carbon partitioning, and yield. Annu. Rev. Plant physiology journal. 32: 485-509.
Haouari, M. and M. N. Azaiez. 2001. Optimal cropping pattern under water deficits. Europen Journal of Operation Research. 130: 133-146.
Irmak S. Haman D.Z. and Bastug R. 2000. Determination of crop water stress index for irrigation timing and yield estimation of corn. Agronomy journal. 92: 1221-1227.
Istanbulluoglu, A., Kocaman, I. and F. Konukcu. 2002. Water use-production relationship of maize
under Tekirdag conditions in Turkey. Pakistan Journal Biology Science. 5: 287-291.
Katerji N. Horn J.W. Hamdy and Mastrorilli A. 2004. Comparison of corn yield response to plant water stress caused by salinity and by drought. Agricultural water management. 65: 95-101.
Moradmand, M., Begay Harchegani, H. 2009. Effect of irrigation with treated wastewater on distribution in the limbs of lead and nickelGreen peppers and soil. Journal of Water Research. 3 (5): 63 -70.
Munir J. Rusan M. Hinnawi S. and Rousan L. 2007. Long term effect of wastewater irrigation of forage crops on soil and plant quality parameters. J. Desalination. 215: 143-152.
Oktem A. Simsek M. and Oktem A.G. 2003. Deficit irrigation effects on sweet corn (Zea mays saccharata Sturt) with drip irrigation system in a semi-arid region water-yield relationship. Agricultural water management. 61(1): 63-74.
Pandey R.K. Mranville J.W. and Admou A. 2000. Deficit irrigation and nitrogen effects on maize in a Sahelian environment, I. Grain yeild and yeild components. Agricultural water management. 46: 1-13.
Stone P.J. Wilson D.R. Reid J.B. and Gillespie R.N. 2001. Water deficit effects on sweet corn, I. Water use, radiation use efficiency, growth and yeild. Australian journal of agricultural research. 52: 103-113.
Tabatabaei S.H. Fatahi R. Najafi P. Karizan M.M. and Nazem Z. 2017. Comparison of traditional and modern deficit irrigation techniques in corn cultivation using treated municipal wastewater. Int J Recycl Org Waste Agricult. 6: 47–55.
Tamoutsidis E. Lazaridou M. Papadopoulos I. Spanos T. Papathanasiou F. Tamoutsidou M. Mitlianga P. and Vasiliou G. 2009. The effect of treated urban wastewater on soil properties plant tissue composition and biomass productivity in berseem clover and corn. Journal of Food Agriculture & Environmental. 7 (3&4): 782-786.
Torabiyan, A., Matlabi, M. 2003. reuse management plan of treated wastewater (case study: Ekbatan). Ecology. 29 (32): 57-62.
Yazar A. Howell T.A. Dusek D.A. and Copeland K.S. 1999. Evaluation of crop water stress index for LEPA irrigated corn. Irrigation science. 18: 171-180.