ارزیابی آب کاربردی و بهره‌وری فیزیکی آب کلزا در دشت مغان

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 بخش تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان اردبیل (مغان)، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج

2 بخش تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی صفی‌آباد، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی،

3 استادیار، بخش تحقیقات علوم زراعی و باغی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان اردبیل (مغان)، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، اردبیل، ایران

چکیده

در پژوهش حاضر، از طریق انجام اندازه‌گیری‌های میدانی، میزان آب کاربردی فصلی و بهره‌وری فیزیکی آب کلزا (Brassica napus L.) در 26 مزرعه تحت مدیریت زارعین (شامل 18، پنج و سه مزرعه به‌ترتیب، با روش آبیاری شیاری، بارانی سنترپیوت و بارانی کلاسیک ثابت) در سطح دشت مغان (استان اردبیل) طی فصل زراعی 99-1398، مورد ارزیابی قرار گرفت. مقدار فصلی کل آب مصرفی (آبیاری و بارندگی موثر) و عملکرد دانه کلزا به‌ترتیب، بین 2921 تا 6762 مترمکعب بر هکتار و 00/1 تا 70/3 تن بر هکتار متغیر بود (به‌ترتیب، با میانگین 4798 مترمکعب بر هکتار و 64/2 تن بر هکتار). نیاز آبی خالص کلزا در مزارع مورد مطالعه طی فصل زراعی 99-1398 و میانگین 10 ساله آن به‌ترتیب، در دامنه 285 تا 399 و 282 تا 354 میلی‌متر قرار داشت (به‌ترتیب، با میانگین 325 و 304 میلی‌متر). میانگین آب کاربردی فصلی در مزارع با روش آبیاری شیاری (4328 مترمکعب بر هکتار) به‌طور معنی‌داری (p < 0.01) بیشتر از مقدار نظیر آن برای مزارع تحت آبیاری بارانی سنترپیوت و کلاسیک ثابت (به‌ترتیب، 2154 و 2633 مترمکعب بر هکتار) بود. نمایه‌های بهره‌وری مجموع آب کاربردی و بارش موثر (WPI+Pe) و بهره‌وری آب کاربردی (WPI) در مزارع مورد بررسی به‌ترتیب، بین 28/0 تا 95/0 و 41/0 تا 45/1 کیلوگرم بر مترمکعب متغیر بود (به‌ترتیب، با میانگین 58/0 و 77/0 کیلوگرم بر مترمکعب). بر اساس نتایج تحلیل رگرسیونی خطی چندمتغیره، عواملی شامل شوری آب آبیاری، تاریخ کشت، تراکم کشت بذر، تاریخ اعمال اولین آبیاری، طول دوره رشد گیاه، وزش بادهای شدید در دوره‌های زمانی مقارن با زمان برداشت محصول، ارتفاع مزارع از سطح دریا، شدت جریان آب تحویلی، متوسط دور آبیاری و میزان رطوبت و ناخالصی محصول در زمان برداشت به‌عنوان مهمترین عوامل موثر بر عملکرد دانه کلزا و نمایه‌های بهره‌وری آب در دشت مغان شناسایی شد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Assessment of Rapeseed Water Use and Water Productivity across Moghan Plain, Ardabil Province, Iran

نویسندگان [English]

  • Farzin Parchami-Araghi 1
  • Mansour Moayeri 2
  • Hossein Zeinalzadeh-Tabrizi 3
1 Agricultural Engineering Research Department, Ardabil Agricultural and Natural Resources Research and Education Center, AREEO, Ardabil, Iran
2 Agricultural Engineering Research Department, Safiabad Agricultural and Natural Resources Research and Education Center, AREEO, Dezful, Iran.
3 Assistant Professor, Crop and Horticultural Science Research Department, Ardabil Agricultural and Natural Resources Research and Education Center, AREEO, Ardabil, Iran
چکیده [English]

In this work, the seasonal applied water and physical water productivity of rapeseed (Brassica napus L.) were evaluated through monitoring 26 farmer fields (including 18, five, and three farmer fields with furrow, center-pivot, solid-set irrigation systems, respectively) over Moghan Plain, Ardabil Province, Iran, during the growing season 2019-2020. The rapeseed seasonal water use (irrigation + effective precipitation) and the grain yield value ranged from 2921-6762 m3 ha-1 and 1.00-3.70 ton ha-1, respectively (with a mean of 4798 m3 ha-1 and 2.64 ton ha-1, respectively). The net rapeseed water requirement during the growing season 2019-2020 and its 10-year mean value ranged from 285-399 mm and 282-354 mm, respectively (with a mean of 325 and 304 mm, respectively). The mean seasonal applied water at farmer fields with furrow irrigation (4328 m3 ha-1) was significantly (p < 0.01) higher compared to the farmer fields with center pivot and solid set sprinkler irrigation (2154 and 2633 m3 ha-1, respectively). Total water productivity (WPI+Pe) and irrigation water productivity (WPI) ranged from 0.28 to 0.95 kg m-3 and 0.41 to 1.45 kg m-3, respectively (with a mean of 0.58 and 0.77 kg m-3, respectively). Based on the results of multivariate linear regression analysis, the factors, including irrigation water salinity, sowing date, seeding rate, date of the first irrigation, growth period length, strong winds near harvest time, the latitude of farmer fields, flowrate of delivered water, mean irrigation interval, and rapeseed grain moisture content and impurity rate were recognized as the most important factors affecting the grain yield and the physical water productivity indices.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Drainage Water
  • planting date
  • seeding rate
  • Yield
  • FAO Penman-Monteith
احمدی، ک.، عباد زاده، ح.ر.، حاتمی، ف.، عبد شاه، ه. و کاظمیان، آ. 1399. آمارنامه کشاورزی سال 97-1396. وزارت جهاد کشاورزی و معاونت برنامه‌ریزی و اقتصادی، دفتر فناوری اطلاعات و ارتباطات، جلد اول: محصولات زراعی، 89 ص.
اسلامی، ا. 1395. ابزار اندازه‌گیری آب آبیاری در روش‌های آبیاری سطحی، نشریه فنی شماره 44. موسسه تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی. 24 ص.
افشار، ع. حقیقت‌جو، پ.، کار اندیش، ف.، محمدرضا پور، ا. و کوهستانی، ش. 1399. تأثیر کم‌آبیاری بر عملکرد و کارایی مصرف آب چند محصول عمده در جیرفت. مجله تحقیقات آب و خاک ایران. 51(8): 2148-2137.
پرچمی عراقی، ف.، میر لطیفی، س.م.، قربانی دشتکی، ش.، وظیفه دوست، م. و صادقی لاری، ع. 1395. توسعه یک چارچوب ریزمقیاس سازی به‌منظور برآورد تبخیر- تعرق مرجع زیر روزانه: 1- مقایسه عملکرد برخی مدل‌های ریزمقیاس سازی داده‌های هواشناسی روزانه، نشریه آب و خاک، 30(2): 354-334.
جعفری، ح. و حامدی، ف. ۱۳۸۷. تعیین طول و فاصله بهینه لترال­ها و مدیریت آبیاری در سیستم آبیاری قطره­ای نواری در محصول کلزا، دومین همایش ملی مدیریت شبکه‌های آبیاری و زهکشی، دانشگاه شهید چمران، اهواز. 5 ص.
سپه وند، م. ۱۳۸۸. مقایسه نیاز آبی، بهره‌وری آب و بهره‌وری اقتصادی آن در گندم و کلزا در غرب کشور در سال‌های پرباران. مجله پژوهش آب. 3(4): 68-63.
سلامتی، ن. و دلبری، م. 1393. اثر مقادیر آب در روش قطره‌ای نواری بر عملکرد کمی و کیفی دو رقم کلزا در بهبهان. نشریه پژوهش آب در کشاورزی. 28(2): 339-329.
صفوی فرد، ن.، حیدری شریف‌آباد، ح. و شیرانی‌راد، ا.ح. 1397. بررسی امکان کشت زمستانه ارقام بهاره کلزا در منطقه معتدل سرد کرج در شرایط تنش کم‌آبی آخر فصل. مجله به زراعی نهال و بذر. 34(1): 38-23.
فرح‌زا، م.ن.، نظری، ب.، اکبری، م.ر.، نائینی، م.س. و لیاقت، ع. 1399. ارزیابی بهره‌وری آب فیزیکی و اقتصادی محصولات زراعی در دشت مغان و تحلیل رابطه بهره‌وری فیزیکی و اقتصادی آب. نشریه علمی پژوهشی مهندسی آبیاری و آب ایران. 11(2): 179-166.
کیانی، ع. 1398. برنامه‌ریزی آبیاری کلزا. نشریه ترویجی، شماره 441. موسسه آموزش و ترویج کشاورزی، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، نشر آموزش کشاورزی. 32 ص.
مظاهری، ح. قدمی فیروزآبادی، ع. و سیدان، س.م. 1393. مقایسه دو روش آبیاری نواری قطره‌ای و شیاری بر اجزاء عملکرد ارقام کلزا در همدان. نشریه پژوهش‌های کاربردی زراعی. 102: 47-41.
معیری، م. 1398. تعیین نیاز آبی و مدیریت جامع آبیاری مزارع کلزا. نشریه فنی شماره 55882. موسسه تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، وزارت جهاد کشاورزی. 37 ص.
نوروزی، م. و زلفی باوریانی، م. 1390. تعیین دور و عمق مناسب آبیاری کلزا به روش تشت تبخیر در استان بوشهر، مجله تحقیقات آب و خاک ایران. 42(1): 34-27.
Allen, R.G., Pereira, L.S., Raes, D. and Smith, M. 1998. Crop evapotranspiration: Guidelines for computing crop water requirements. FAO irrigation and drainage paper 56, FAO, Rome, Italy, 301 pp.
Assefa, Y., Prasad, P.V.V., Foster, C., Wright, Y., Young, S., Bradley, P., Stamm, M. and Ciampitti, I.A. 2018. Major management factors determining spring and winter canola yield in North America. Crop Science. 58(1): 1-16.
Bos, M.G., Kselik, R.A.L., Allen, R.G. and Molden, D. 2008. Water requirements for irrigation and the environment. Springer Science & Business Media.
Burt, C.M. 2013. The irrigation sector shift from construction to modernization: What is required for success? Irrigation and drainage. 62(3): 247-254.
Diepenbrock, W. 2000. Yield analysis of winter oilseed rape (Brassica napus L.): a review. Field crops research. 67(1): 35-49.
Food and Agriculture Organization Statistical Data (FAOSTAT). 2021. FAO Statistical Data. (Available at: http://faostat3.fao.org/faostat-gateway/go/to/home/E)
George, N., Hollingsworth, J., Levers, L., Thompson, S. and Kaffka, S. 2015. Canola and camelina: winter annual oilseeds as alternative crops for California: Two year progress report for the ANR competitive grants program oilseed project. ANR Oilseed Project Progress Report, University of California, Division of Agriculture and Natural Resources, California, USA. 35 pp.
Hanson, B.K., Johnson, B.L., Henson, R.A. and Riveland, N.R. 2008. Seeding rate, seeding depth, and cultivar influence on spring canola performance in the Northern Great Plains. Agronomy Journal. 100(5): 1339-1346.
Hergert, G.W., Margheim, J.F., Pavlista, A.D., Martin, D.L., Supalla, R.J. and Isbell, T.A. 2016. Yield, irrigation response, and water productivity of deficit to fully irrigated spring canola. Agricultural Water Management. 168: 96-103.
Johnston, A.M., Tanaka, D.L., Miller, P.R., Brandt, S.A., Nielsen, D.C., Lafond, G.P. and Riveland, N.R. 2002. Oilseed crops for semiarid cropping systems in the northern Great Plains. Agronomy Journal. 94(2): 231-240.
Kondra, Z.P. 1977. Effects of planted seed size and seeding rate on rapeseed. Canadian Journal of Plant Science. 57(1): 277-280.
Molden, D., Murray-Rust, H., Sakthivadivel, R. and Makin, I. 2001. A water-productivity framework for understanding and action, Workshop on Water productivity, Wadduwa, Sri Lanka. November 12 and 13, 2001, pp. 1-18.
Moore, M.K. and Guy, S.O. 1997. Agronomic response of winter rapeseed to rate and date of seeding. Agronomy Journal. 89(3): 521-526.
Nielsen, D.C. 1997. Water use and yield of canola under dryland. Journal of. Production. Agriculture. 10(2): 213.
Pavlista, A.D., Hergert, G.W., Margheim, J.M. and Isbell, T.A. 2016. Growth of spring canola (Brassica napus) under deficit irrigation in Western Nebraska. Industrial Crops and Products. 83: 635-640.
Perry, C. 2011. Accounting for water use: Terminology and implications for saving water and increasing production. Agricultural Water Management. 98(12): 1840-1846.
Todorovic, M., Karic, B. and Pereira, L.S. 2013. Reference evapotranspiration estimate with limited weather data across a range of Mediterranean climates. Journal of Hydrology. 481: 166-176.
USDA-NRCS. 1993. Chapter 2: Irrigation water requirements, Part 623: Irrigation. National Engineering Handbook, United States Depart-ment of Agriculture Soil Conservation Service, Washington, DC. (Available at: ftp://ftp.wcc.nrcs.usda.gov/wntsc/waterMgt/irrigation/NEH15/ch2.pdf).
United States Salinity Laboratory Staff (USSLS). 1954. Diagnosis and improvement of saline and alkali soils, Agriculture Handbook No 60, Washington DC, USA, pp. 160.
Wilcox, L.V. 1955. Classification and use of the irrigation waters. US Department of Agriculture Circular No 969, Washington, DC, pp. 19.
Wynne, K., Neely, C.B., Adams, C., Kimura, E., DeLaune, P.B., Hathcoat, D. and Gerrish, B. 2020. Testing row spacing and planting rate for fall‐planted spring canola in the southern United States. Agronomy Journal. 112(3): 1952-1962.