ارزیابی تأثیر آبیاری با فاضلاب تصفیه‌شده بر اجزای عملکرد و عملکرد ذرت (سینگل کراس ۷۰۴)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه مهندسی آب، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری

2 گروه مهندسی آب دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی، ساری، ایران

3 گروه مهندسی آب، دانشکده مهندسی زراعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی، مازندران، ساری

چکیده

امروزه مدیریت کارآمد و بهره‌گیری مطلوب از منابع نا‌‌متعارف آب در کشاورزی نقش مهمی را در کاهش مخاطرات زیست‌‌‌محیطی و منابع آب سطحی ایفا می‌‌کند. در این پژوهش، به‌منظور بررسی تأثیر آبیاری با فاضلاب تصفیه‌شده شهر ساری بر اجزای عملکرد و عملکرد ذرت (سینگل کراس ۷۰۴)، آزمایشی در قالب فاکتوریل بر پایه طرح کاملاً تصادفی با تیمارهای آزمایشی شامل؛ عامل منبع آب آبیاری)پساب(S1) و آب چاه (S2))، عامل آبیاری )روش زﻳﺮﺳﻄﺤﻲ (I1) وروش قطره‌ای نوار تیپ(I2)(، در سال زراعی ۱۳۹۸-۱۳۹۹در شرایط لایسیمتری، در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری اجرا شد. بر پایه نتایج، تأثیر منبع آب آبیاری بر عملکرد دانه، عملکرد بیولوژیک، وزن هزار دانه، تعداد دانه در ردیف و شاخص برداشت گیاه ذرت بسیار معنی‌دار بود(۰۱/۰P≤). به‌طوریکه میانگین صفات ذکر شده در آبیاری با فاضلاب تصفیه شده نسبت به آب چاه به ترتیب با مقادیر ۶۶/۹۱۸کیلوگرم بر هکتار، ۵۵/۱۳۱۹ کیلوگرم بر هکتار، ۱۳/۳۰۲ گرم، ۳۳/۴۴ و ۸۱ بالاتر بود. تأثیر روش آبیاری بر عملکرد دانه، عملکرد بیولوژیک، عملکرد زیست توده و تعداد دانه در ردیف گیاه ذرت بسیار معنی‌دار بود (۰۱/۰P≤). بر پایه یافته‌ها، روش آبیاری زیر سطحی نسبت به روش قطره‌ای نوار تیپ نتایج مطلوب‌تری را نشان داد. آبیاریبا فاضلاب مقدار عناصر مغذی بیشتری بویژه نیتروژن را در مقایسه با آب چاه در اختیار گیاه قرار می‌دهد، که بدین ترتیب افزایش رشد اندام‌های گیاهی را درپی خواهد داشت. بنابراین با افزایش میزان بهره‌وری سیستم فتوسنتزی گیاه، عملکرد محصول نیز افزایش می‌یابد. بر اساس نتایج و با توجه به محدودیت منابع آب، استفاده از پساب تصفیه شده شهری به روش آبیاری زیرسطحی توصیه می‌شود.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Evaluation of Treated Wastewater Irrigation Effect on yield components and yield of maize (single cross 704)

نویسندگان [English]

  • fatemeh alizadegan 1
  • Mohammad Ali Gholami Sefidkouhi 2
  • Saeid Shiukhy 3
1 Department of Water Engineering, Sari University of Agricultural Sciences and Natural Resources,
2 Water Engineering Department, University of Sari Agricultural Sciences and Natural Resources., Sari., Iran
3 Water engineering Department, agricultural engineering faculty, SANRU, Mazandaran, Sari
چکیده [English]

Today, efficient management and optimal use of wastewater resources in agriculture play an important role in reducing environmental hazards and surface water resources. In this study, in order to Evaluation of Treated Wastewater Irrigation Effect on yield components and yield of maize (single cross 704), an experiment carry out in factorial experiment based on a completely randomized design with treatments included; Water source factor (Wastewater (A1), Well water(A2)), Irrigation (subsurface method (I1) and (drip method (I2)) with three replication in 2018-2019 under lysimetric conditions, at the Sari Agriculture and Natural Resources University (SANRU). Based on the results, the effect of irrigation water source on grain yield, biological yield, biomass yield, 1000-seed weight, number of seeds per row and harvest index was very significant (P≤ 0.01). So that the average of the mentioned traits in irrigation with treated wastewater was higher than well water with the values of 918.66 kg/ha, 1319.55 kg/ha, 4421.02 kg/ ha, 302.13 g, 13.66 and 81, respectively. Also, the effect of irrigation method on grain yield, biological yield, biomass yield and number of grains per row of corn was very significant (P≤ 0.01). Based on the results, the subsurface irrigation method showed Superior results than the drip irrigation method. Irrigation with wastewater provides more nutrients especially nitrogen to the plant, compared to well water, which will increase the growth of plant organs. Therefore, plant yield increases with increasing the efficiency of the plant photosynthetic system. Finally, according to the findings, the increase in yield and yield components can be attributed to the superiority of using the wastewater source in the subsurface method compared to the well water source in both irrigation methods (subsurface and drop bar tape), and recommended it as a suitable alternative in irrigation of crops, especially corn.

کلیدواژه‌ها [English]

  • tape
  • nutrients
  • Sari
  • Subsurface
  • Wastewater
امام قلی، خ. ۱۳۹۰. ارزیابی اثر فاضلاب شهری در احیای اراضی بیابانی بر برخی ویژگی‌های شیمیایی خاک و پوشش گیاهی
(مطالعه موردی: دشت سگزی اصفهان). پایان‌نامه کارشناسی ارشد، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه تهران.
بدیعی، آ.، کار اندیش، ف. و طباطبائی، س. م. ۱۳۹۵. تأثیر آبیاری با فاضلاب خام و تصفیه­شده شهری بر عملکرد گندم و ویژگی­های میکروبی خاک و گیاه. نشریه دانش آب‌وخاک. ۲۶ (۲/۴): ۲۲۸-۲۱۵.
پاپن، پ.، مرادی نسب، و. و مکوندی، ا. ۱۳۹۷. ارزیابی روند تغییرات کیفی خاک در اثر کاربرد زراعی آب خاکستری. چهارمین کنگره مهندسی و مدیریت آب‌وخاک ایران. آبان ماه.
حسینی، س. ۱۳۹۳. تأثیر آبیاری با پساب شهری تصفیه‌شده بر روی خاک، گیاه و محصول پسته. پایان‌نامه دوره کارشناسی ارشد، داﻧﺸﻜﺪه ﻛﺸﺎورزی، دانشگاه شهید باهنر کرمان.
دهقانی سانیج، ح.، خزائی، ا. و ذاکری نیا، م. ۱۳۹۳. نقش آبیاری دقیق در مصرف آب و کارایی مصرف آب. نشریه آبیاری و زهکشی ایران. ۸ (۱): ۱۸۶-۱۸۰.
دهقانی، ر.، فرقانی، ا. و اشرف زاده، ا. ۱۳۹۱. تأثیر آبیاری با پساب تصفیه‌خانه شهر انزلی روی برخی از خصوصیات شیمیایی خاک و گیاه ذرت. پایان‌نامه دوره کارشناسی ارشد، دانشکده علوم کشاورزی، دانشگاه گیلان.
ذونعمت کرمانی، م.، اسدی، ر. و دهقانی سانیچ، ح. ۱۳۹۴. اﺛﺮ ﻣﻘﺎدﯾﺮ ﻣﺨﺘﻠﻒ ﭘﺴﺎب ﺷﻬﺮی ﺑﺮ ﻋﻤﻠﮑﺮد پنبه با آبیاری قطره‌ای. نشریه ﭘﮋوﻫﺶ آب در ﮐﺸﺎورزی. ۲۹ (۱): ۷۴-۶۳.
رضوانی مقدم، پ و میرزائی نجم‌آبادی، م. ۱۳۸۸. ﺗﺄﺛﻴﺮ نسبت‌های مختلف آب ﭼﺎه و ﻓﺎﺿﻼب تصفیه‌شده ﺑﺮ ﺧﺼﻮﺻﻴﺎت ﻣﻮرﻓﻮﻟﻮژﻳﻜﻲ، ﻋﻤﻠﻜﺮد و اجزای عملکرد ذرت، ﺳﻮرﮔﻮم و ارزن علوفه‌ای. مجله پژوهش‌های زراﻋﻲ اﻳﺮان. ۷ (۱): ۷۵-۶۳.
زارع، م.، چرم، م. و معلمی، ن. ۱۳۹۳. اثر لجن فاضلاب شهری تصفیه‌شده بر خصوصیات شیمیایی و عناصر غذایی ضروری خاک و خصوصیات فیزیولوژیکی نهال زیتون. مجله علمی کشاورزی. ۳۷ (۲): ۱-۱۵.
زاغیان، گ.، م. ر. نوری امام زاده‌ئی، ا.ر. قاسمی و ع. دانش شهرکی. (۱۳۹۵). تأثیر روش‌های آبیاری قطره‌ای سطحی و زیرسطحی توأم با اعمال کم آبیاری روی راندمان مصرف آب و عملکرد گیاه ذرت علوفه‌ای. پایان‌نامه دوره کارشناسی ارشد رشته مهندسی آب، گرایش آبیاری و زهکشی، گروه مهندسی آب دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهرکرد.
عابدی، م.ج.، و نجفی، پ. ۱۳۸۰. استفاده از فاضلاب تصفیه‌شده در کشاورزی. انتشارات کمیته ملی آبیاری و زهکشی ایران. (۴۷): ۲۷۰.
قضاوی، ر.، و ارست، م. ۱۳۹۵. ارزیابی اثر آبیاری با پساب شهری بر تجمع برخی عناصر شیمیایی در گیاه و خصوصیات اکولوژیکی گیاه اکالیپتوس (Eucalyptus camadulensis Dehnh). نشریه حفاظت زیست‌بوم گیاهان. ۴ (۸): ۲۹-۱۳.
موسوی نیک، م. ۱۳۹۰. بررسی اثرات تراکم کاشت بر عملکرد و اجزای عملکرد دانه و برخی صفات مورفولوژیکی ارقام ذرت دانه‌ای. مجله علمی اکو فیزیولوژی گیاهان زراعی. ۵ (۱۷): ۹۸-۸۹.
مسعودی آشتیانی، س.، پارسی نژاد، م. و عباسی، ف. ۱۳۹۰. تأثیر کاربرد فاضلاب شهری در آبیاری سورگوم بر برخی خصوصیات فیزیکی خاک. مجله پژوهش‌های خاک (علوم خاک و آب). ۲۵ (۳): ۲۴۳-۲۵۳.
یزدانی، ع.، صفاری، م. و رنجبر، غ. ۱۳۹۶. اﺛﺮ آﺑﯿﺎری ﺑﺎ ﻓﺎﺿﻼب ﺷﻬﺮی تصفیه‌شده ﺑﺮ ﻋﻤﻠﮑﺮد داﻧﻪ و ﺗﺠﻤﻊ ﻓﻠﺰات ﺳﻨﮕﯿﻦ در داﻧﻪ ژنو تیپ‌های ﺟﻮ(Hordeum vulgare L) . مجله علوم زراﻋﯽ اﯾﺮان. ۱۹ (۴): ۲۸۴-۲۹۶.
کار اندیش، ف.، میر لطیفی، س.م. شاهنظری، ع. عباسی، ف. و قیصری، م. ۱۳۹۲. بررسی تأثیر آبیاری ناقص ریشه و کم آبیاری معمولی بر بهره‌وری آب و عملکرد و اجزای عملکرد گیاه ذرت. مجله تحقیقات آب‌وخاک ایران. ۴۴ (۱):۴۴ - ۳۳.
Abd Elrahman, Sh. H., Mostafa, M. A. M., Taha, T. A., Elsharawy, M.a. o. and Eid, M.A. 2012. Effect of different amendments on soil chemical characteristics, grain yield and elemental content of wheat plants grown on salt-affected soil irrigated with low quality water. Annals of Agricultural Sciences. 57(2): 175-182.
Agoro, M. A., Adeniji, A. O., Adefisory, M.a. and Okoh, O. O. 2020. Heavy Metals in Wastewater and Sewage Sludge from Selected Municipal Treatment Plants in Eastern Cape Province, South Africa. Water. 12. 2746; doi:10.3390/w12102746.
Ayars, J. E., A. Fulton. and B. Taylor. 2015. Subsurface drip irrigation in California-Here to stay. Agricultural Water Management. 157: 39-47.
Cheong, Y. H.,  Kim, KN., Pandey, G. K., Gupta, R., Grant, J. J. and Luan, S. 2003. CBL1, a calcium sensor that differentially regulates salt, drought, and cold responses in Arabidopsis. The Plant Cell 15:1833-1845.
Gatta, G., Libutti, A., Gagliardi, A., Beneduce, L. Brusetti, L., Borruso, L., Disciglio, G. and Tatantino, E. 2015.Treated agro-industrial wastewater irrigation of tomato crop: Effects on qualitative/quantitative characteristics of production and microbiological properties of the soil.Agricultural Water Management. 149: 33-43.
Mahfooz, Y., Yasar, A., Guijan, L., Islam, Q. U., Tabinda Akhtar, A. B., Rasheed, R., Irshad, S. and Naeem, U. 2020. Critical risk analysis of metals toxicity in wastewater irrigated soil and crops: a study of a semi-arid developing region. Scientific Reports voL. 10, Article number: 12845.
Mousavi, Sayed Roholla, and Mahmood Shahsavari.2014 "Effects of treated municipal wastewater on growth and yield of maize (Zea mays)." Biological Forum. Vol. 6. No. 2. Research Trend.
Nazario, A. A., Goncalves, I. Z., Barbosa, E. A. A., Santos, L. N. S., Feitosa, D. R. C and Matsura, E. E. 2019. Impact of the Application of Domestic Wastewater by Subsurface Drip Irrigation on the Soil Solution in Sugarcane Cultivation. Applied and Environmental Soil Science. https://doi.org/10.1155/2019/8764162.
Nouri Azhar, J., and P. Ehsanzadeh.2007 "Study of relationship of some growth indices and yield of five corn hybrids at two irrigation regime in Isfahan region." Journal of Science and Technology. 41: 261-272.
Petousi, I., Daskalakis, G., Fountooulakis, M. S. Lydakis, D., Fletcher, L., Steniford, E. L. and Manios, T. 2019. Effects of treated wastewater irrigation on the establishment of young grapevines. Science of the Total Environment. 658: 485-492.
Singh, A., and Agrawal, M. 2012. Effects of Waste Water Irrigation on Physical and Biochemical Characteristics of Soil and Metal Partitioning in Beta vulgaris L. Agricultural Research. 1(4): 379–391.
Singh, P. K., P. B. Deshbhratar, and  D. S. Ramteke.2012 "Effects of sewage wastewater irrigation on soil properties, crop yield and environment." Agricultural Water Management. 103:100-104.
Tripathi, V., Rajput, T. B. S. and Patel, N. 2016. Biometric properties and selected chemical concentration of cauliflower influenced by wastewater applied through surface and subsurface drip irrigation system. Journal of Cleaner Production. 139: 142-153.
Yazar, A., Gokcel, F. and Sezen, MS. 2009. Corn yield response to partial root zone drying and deficit irrigation strategies applied with drip system. Plant Soil Environment. 55(11): 494–503.