بررسی و انتخاب سامانه مناسب آبیاری گندم با روش فراتحلیل

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسنده

دانشیار بخش تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان همدان، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی

چکیده

با توجه به محدودیت منابع آبی کشور و خشک‌سالی در سال‏های گذشته، استفاده از سامانه‏های نوین آبیاری به‌منظور استفاده بهینه از آب مصرفی و افزایش بهره‏وری آب رشد چشمگیری داشته و تحقیقات گسترده‏ای نیز در این ارتباط انجام شده است. لذا، نتایج مطالعات انجام شده در رابطه با سیستم‏های مختلف آبیاری، جمع‏آوری و با استفاده از روش متاآنالیز مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. از نرم‏افزارOpenMEE برای بررسی اطلاعات استفاده شد. میزان اندازه اثر آب مصرفی در دو سامانه آبیاری قطره‌ای و بارانی نسبت به سامانه آبیاری سطحی به‌ترتیب 498/3- و 458/3- تعیین شد، که با توجه به طبقه‌بندی کوهن، دارای اثربخشی زیاد می‌باشند. همچنین نتایج بررسی به روش متا‏آنالیز نشان داد که استفاده از دو سامانه آبیاری قطره‌ای و بارانی نسبت به روش آبیاری سطحی به‌ترتیب باعث کاهش میزان آب مصرفی به‌میزان 9/21 و 1/23 درصد شده است. هرچند تفاوت زیادی ازنظر میزان آب مصرفی دو سامانه آبیاری قطره‌ای و بارانی مشاهده نشد، ولی آبیاری قطره‌ای باعث افزایش عملکرد محصول نسبت به سامانه آبیاری سطحی شده بود. سامانه آبیاری قطره‌ای نسبت به سامانه آبیاری سطحی از نظر افزایش عملکرد دارای اثربخشی زیادی (به میزان 914/0) بوده ولی اثر سامانه آبیاری بارانی نسبت به سامانه آبیاری سطحی بر میزان افزایش عملکرد غیرقابل ملاحظه‏ بود. نتایج متاآنالیز نشان داد که روش آبیاری قطره‌ای (نواری) و آبیاری بارانی به‌ترتیب باعث افزایش 4/39 و 1/31 درصدی در بهره‌وری آب نسبت به سامانه آبیاری سطحی آب در محصول گندم شده-اند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Investigation and selection of suitable wheat irrigation system with meta-analysis method

نویسنده [English]

  • Ali Ghadami Firouzabadi
Associate Prof, Department of Agricultural Engineering Research, Hamedan Agricultural and Natural Resources Research and Education Center, Agricultural Research, Education and Extension Organization, Hamedan, Iran.
چکیده [English]

Due to the limited water resources of the country and the drought in the past years, the use of modern irrigation systems in order to optimal use of applied water and increase of water productivity has grown significantly and Extensive research has been done in this regard. Therefore, the results of the studies conducted in relation to different irrigation systems of wheat cultivation were collected and analyzed by using of meta-analysis method. OpenMEE software was used for data analysis. The effect size of water consumption in drip and sprinkler irrigation systems compared to surface irrigation system was determined as -3.498 and -3.458, respectively, which according to Cohen's classification, have high effectiveness. Also, the results of meta-analysis showed that the use of drip and sprinkler irrigation systems compared to surface irrigation method has reduced the amount of water consumption by 21.9% and 23.1%, respectively. Although there was no significant difference in the amount of water used in both drip and sprinkler irrigation systems, but drip irrigation increased the crop yield compared to the surface irrigation system. Drip irrigation system was more effective on crop yield (0.914) compared to surface irrigation system. But the effect of the rain irrigation system compared to the surface irrigation system on the yield increase was insignificant. The results of meta-analysis showed that drip (Tape) irrigation method and sprinkler irrigation method increased 39.4% and 31.1% in water productivity compared to surface irrigation system in wheat crop, respectively.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Applied water
  • water productivity
  • irrigation system
  • yield
  1. باغانی، ج. و قدمی فیروزآبادی. 1398. اثر آرایش کاشت‌های مختلف در آبیاری قطره‌ای نواری بر خصوصیات شیمیایی خاک، عملکرد و کارآیی مصرف آب آبیاری گندم. گزارش نهایی، شماره ثبت 56742، مورخه 11/10/1398.

    بهداد، ب.، پاک نژاد، ف.، مهدوی دامغانی، ع.، وزان، س. و معرفی، م. 1401. تأثیرات تنش خشکی بر صفات زراعی گندم (Triticum aestivum L.) با استفاده از فراتحلیل. تنش‌های محیطی در علوم زراعی. 15(1): 65-53.

    ترک نژاد، ا.، آقایی سربرزه، م.، جعفری، ح.، شیروانی، ع.، روئین تن، ر.، نعمتی، ع و شهبازی، خ. 1385. ارزیابی فنی و اقتصادی روش آبیاری قطره‌ای در گندم و مقایسه آن با روش آبیاری سطحی. نشریه پژوهش و سازندگی. 72: 36-44.

    دلباز، ر.، ابراهیمیان، ح.، عباسی، ف.، نازی قمشلو، آ. 1400. اثربخشی سطوح مختلف کودی در کودآبیاری سطحی و قطره‌ای. نشریه مدیریت آب در کشاورزی. 8(1): 14-1.

    دلباز، ر.، ابراهیمیان، ح.، عباسی، ف.، نازی قمشلو، آ. 1400. فراتحلیل اثربخشی کودآبیاری سطحی و قطره‌ای بر شاخص های عملکرد محصول و بهره وری آب و کود. نشریه پژوهش آب در کشاورزی. 2(53): 150-139.

    دهقانیان، س.ا. و دستفال، م. 1388. تعیین پتانسیل کارآیی مصرف آب ارقام گندم در روش‌های مختلف آبیاری (بارانی، قطره‌ای و سطحی) در شرایط اقلیمی مختلف کشور. موسسه تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی. گزارش نهایی، شماره ثبت 50/1217/88.

    زاهدی، ش.  و محمدی، ا. 1385. فراتحلیل راهی به سوی شناسایی، ارزشیابی، ترکیب و تلخیص پژوهش­های گذشته. نشریه مطالعات مدیریت. 47: 79-51.

    صفرزاده، س.، صارمی، م.، فرشید، ا. و خلیلی، ح. 1399. تأثیر سه روش مختلف آبیاری بر عملکرد و اجزای عملکرد گندم. سومین کنفرانس بین المللی مهندسی کشاورزی، منابع طبیعی و محیط زیست

    کوچکی، ع.ر.، نصیری محلاتی، م. بخشائی، س. و داوری، آ.1396. فراتحلیل مصرف کود شیمیایی نیتروژن در تولید غلات در ایران. نشریه بوم‌شناسی کشاورزی. 9(2): 296-313.

    کهنسال، م.، سیدان، س.م. 1392. تحلیل اقتصادی روش‌های آبیاری قطره‌ای و کلاسیک در زراعت گندم و مقایسه آن با روش آبیاری جویچه‌ای. اولین همایش توسعه پایدار کشاورزی با کاربرد الگوی زراعی.

    رزجی، آ.، پاک‌نژاد، ف.، معرف، م.، مهدوی دامغانی، ع.، ایلکایی، م. ن. 1399. مطالعه فراتحلیلی تاثیر تنش خشکی بر عملکرد و اجزای عملکرد پنبه در ایران. نشریه علمی اکوفیزیولوژی گیاهان زراعی. 14(2): 157-172.

    قدمی فیروزآبادی،  ع.، چایچی، م. و سیدان، س.م .1396. اثر سامانه های آبیاری بر عملکرد و بهره وری آب سه ژنوتیپ گندم و ارزیابی اقتصادی آنها در همدان. نشریه پژوهش آب در کشاورزی . ب . 31(2): 139-149.

    معیری، م. 1392. تعیین پتانسیل کارآیی مصرف آب ارقام گندم در روش‌های مختلف آبیاری (بارانی، قطره‌ای و سطحی) در شرایط اقلیمی مختلف کشور. موسسه تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی. گزارش نهایی. شماره ثبت، 43553.

    Arafa, Y.E., Essam, A.W. and Hazem, E.M. 2009. Maximizing water use efficiency in wheat yields based on drip irrigation systems. Australian Journal of Basic and Applied Sciences. 3(2): 790-796.

    Begg, C. B. and Mazumdar, M.1994. Operating characteristics of a rank correlation test for publication bias. Biometrics; 50:1088–1101.

    Egger, M., Davey Smith, G., Schneider, M. and Minder, C.1997. Bias in meta-analysis detected by a simple, graphical test. BMJ. 315:629–634.

    Burney, J., Woltering, L., Burke, L., Naylor, R. and Pasternak, D. 2009. Solar-powered drip Irrigation enhances food security in the Sudano–Sahel. Texas Water Development Board: Agricultural Water Conservation Practices.

    Cohen, J. 1988. Statistical Power Analysis for the Behavioral Sciences, 2nd Edition. Hillsdale: Lawrence Erlbaum.

    Egger, M., Davey Smith, G., Schneider, M. and Minder, C.1997. Bias in meta-analysis detected by a simple, graphical test. BMJ. 315:629–634.

    Ghadami Firouzabadi, A., Baghani, J., Jovzi, M. and Albaji, M. 2021. Effects of wheat row spacing layout and drip tape spacing on yield and water productivity in sandy clay loam soil in a semi-arid region. Agricultural Water Management. 251:1-15.

    Glass, G. V. 1976. Primary, secondary, and meta-analysis of research. Educ Res 5:3–8.

    Gurevitch, J. and Hedges, L. V. 1999. Statistical issues in ecological Meta-Analysis. Ecology, 80(4): 1142–1149.

    1. Jha, s., Gao, Y., Liu, H., Huang, Z.H., Wang, G., Liang, Y. and Duan, A. 2017. Root development and water uptake in winter wheat under different irrigation methods and scheduling for North China. Agricultural Water Management. 182: 139-150.

    Kharrou, M.H., Er-Raki, s., Chehbouni, A., Duchemin, B., Simonneaux, V., LePage, M., Ouzine, L and Jarlan, L. 2011. Water use efficiency and yield of winter wheat under different irrigation regimes in a semi-arid region. Agricultural Sciences. 2(3): 273-282.

    Letey, J., Dinar, A., Woodring, C. and Oster, D. 1990. An economic analysis of irrigation systems, Irrigation Science. 11(1): 37-43.

    Liao, L., Zhang, L. and Bengtsson, L. 2008. Soil Moisture Variation and Water Consumption of Spring Wheat and their Effects on Crop Yield under Drip Irrigation. Irrigation and Drainage Systems. 22(3-4): 253.

    Lodhi, A.S.; Kaushal A.; Singh, K.G. 2013. Effect of irrigation regimes and low tunnel height on microclimatic parameters in the growing of sweet pepper. International Journal of Engineering and Science Invention. 2(7): 20-29

    Namara, R.E., Upadhyay, B. Nagar R.K. 2005. Adoption and Impacts of Micro irrigation Technologies. Research Report 93, International Water Management Institute, (IWMI). V, 42p.

    Osenberg, C. W., O. Sarnelle, S. D. Cooper. and R. D. Holt. 1999. Resolving ecological questions through
    meta-analysis: goals, metrics, and models. Ecology 80:1105–1117

    Rotundo, J. and Westgate, M.E. 2009. Meta-analysis of environmental effects on soybean seed composition. Field Crops Research 110: 147–156.

    Saleem, M., Wagas, A. and. Ahmad, R.N. 2010. Comparison of three wheat varieties with different irrigation systems for water productivity. International Journal of Applied Agricultural Sciences. 2(1): 7-

    Sanjay Singh, C., Manoj Kumar, A. and Rajendra Kumar, N. 2015. Studies on Water Productivity and Yields Responses of Wheat Based on Drip Irrigation Systems in Clay Loam Soil. Indian Journal of Science and Technology. 8(7): 650–654.

    Wang, J., Shihong, G., Di, X., Yingduo, Y., Yuefen, Z. 2013. Impact of drip and level-basin irrigation on growth and yield of winter wheat in the North China Plain. National Center of Efficient Irrigation Engineering and Technology Research, China Institute of Water Resources and Hydropower Research, Beijing. Irrigation Science. 31:1025–1037.

    Zheng, H., Ying, H., Yin, Y. Wang, Y. He, G. Bian, Q. and Yang, Q. 2019. Irrigation leads to greater maize yield at higher water productivity and lower environmental costs: a global metaanalysis. Agriculture, Ecosystems & Environment. 273: 62-69.

    Zoua, X., Lia, C, R., Gao, Q., Wan, Y. and Qina X. 2013. Cost-effectiveness analysis of water-saving irrigation technologies based on climate change response: A case study of China. Agricultural Water Management. 129 (1): 9– 20