بررسی اثر روش‌های مختلف کم‌آبیاری بر عملکرد و کارآیی مصرف آب ذرت علوفه‌ای

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایران

2 استادیار، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایران

3 استاد، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایران

4 دانشیار، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایران

5 استادیار، مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی خراسان رضوی، مشهد، ایران

چکیده

به­منظور بررسی اثر میزان آب آبیاری و روش اعمال کم­آبیاری بر عملکرد، اجزای عملکرد و کارآیی مصرف آب در ذرت علوفه­ای رقم سینگل کراس 704، آزمایشی طی سال­های 1392 و 1393 در مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی خراسان رضوی انجام شد. آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب بلوک­های کامل تصادفی در 4 تکرار اجرا گردید. تیمارهای مورد بررسی عبارت بودند از تیمار آبیاری کامل، کم­آبیاری تنظیم شده با تأمین 80 و 60 درصد نیاز آبی، آبیاری ناقص ریشه به طور متغیر (PRD) و تأمین 100، 80 و 60 درصد نیاز آبی و آبیاری ناقص ریشه  به طور ثابت و تأمین 100، 80 و 60 درصد نیاز آبی. نتایج نشان داد که اعمال کم­آبیاری سبب 14 تا 28 درصد صرفه­جویی در میزان آب مصرفی در کل فصل رشد گردید. هم­چنین با اعمال کم­آبیاری، ارتفاع بوته، ارتفاع بلال و قطر ساقه کاهش یافت. بیش­ترین عملکرد علوفه تر (میانگین 75095 کیلوگرم در هکتار) مربوط به تیمار آبیاری کامل بود. عملکرد علوفه تر در تیمار PRD متغیر و تأمین 80 درصد نیاز آبی 68837 کیلوگرم در هکتار بود که تفاوت معنی­داری در سطح 1% با تیمار آبیاری کامل نداشت. بیش­ترین کارآیی مصرف آب با میانگین 27/2 کیلوگرم ماده خشک به ازای مصرف یک متر مکعب آب، مربوط به تأمین 80 درصد نیاز آبی در تیمار PRD متغیر بود. به طور کلی، نتایج نشان داد که کاربرد روش PRD متغیر و تأمین 80 درصد نیاز آبی، ضمن صرفه­جویی در مصرف آب به­میزان 14%، باعث کاهش معنی­دار عملکرد و اجزای عملکرد ذرت نشده است. 

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Evaluating the Effect of Different Methods of Deficit Irrigation on Yield, Yield Components and Irrigation Water Productivity of Forage Maize

نویسندگان [English]

  • Nader Naderi 1
  • Ramin Fazl Oula 2
  • Mir Khelegh Ahmadi 3
  • ALi Shahnazari 4
  • Saeid Khavari Khorasani 5
1 - Ph.D. student, Department of Irrigation, Sari Agricultural Sciences and Natural Resources University., Sari., Iran
2 Assistant Professor, Department of Irrigation, Sari Agricultural Sciences and Natural Resources University., Sari., Iran
3 Professor, Department of Irrigation, Sari Agricultural Sciences and Natural Resources University., Sari., Iran
4 Associate Professor, Department of Irrigation, Sari Agricultural Sciences and Natural Resources University., Sari., Iran
5 Assistant Professor, Agricultural and Natural Resources Research Center of Khorasan Razavi., Mashhad., Iran
چکیده [English]

An experiment was conducted in order to investigate the effect of deficit irrigation method on yield, yield components and water use efficiency of forage maize (KSC 704) an experiment was conducted during 2013 and 2014 growing seasons in mashhad. A factorial experiment based on randomized complete blocks design with four replications was carried out. Treatments included full irrigation treatment, deficit irrigations (regulated deficit irrigation and replacements of 80 and 60% of total water requirement, variable PRD at 100, 80 and 60% of water requirement and fixed PRD at 100, 80 and 60% of water requirement). Deficit irrigation resulted in water use saving at the rates of 14-28 %. Results showed that plant height, ear height and stem diameter decreased by deficit irrigation. The highest fresh forage yield (75095 kg/ha) was produced by full irrigation treatment. There was no significant difference between fresh forage yield of full irrigation treatment and plants which grew at 80% water replacement and variable PRD method (P≤0.01). The highest water use efficiency was 2.27 kg/m3 which belonged to variable PRD by 80% of water requirement.There was no difference between replacing 100 and 80% of water requirement by applying variable PRD. Overall, results showed that application of variable PRD method saved water by 14% compared with full irrigation treatment without significant reduction in yield and yield components of forage maize.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Partial Root Zone Drying
  • Regulated deficit irrigation
  • Water Use Efficiency
  • Forage maize yield
احتشامی،س.م.ر.، ابراهیمی،پ.، زند،ب. 1391. بررسی ویژگی­های کمی وکیفی ژنوتیپ­های ذرت سیلوئی در منطقه ورامین. مجله الکترونیک تولید گیاهان زراعی 5.4: 38-19.

رضایی استخروییه،ع.، برومند نسب،س.، هوشمند،ع.، خانجانی،م.ج. 1390. تأثیر کم­آبیاری و خشکی موضعی ریشه بر خصوصیات مورفولوژیکی و فیزیولوژیکی گیاه ذرت. فصلنامه مهندسی آبیاری و آب 2.6: 76-67.

رضایی استخروییه،ع.، خوش قدم،س.، ابراهیمی سیریزی،م.، بادیه نشین،ع. 1393. ارزیابی عملکرد گیاه آفتابگردان (رقم فرخ) تحت تأثیر کم­آبیاری سنتی و خشکی موضعی ریشه. نشریه آب و خاک (علوم و صنایع کشاورزی)، 28.5: 875-867.

رضایی استخروییه،ع.، هوشمند،ع.، برومند نسب،س.، خانجانی،م.ج. 1391. تأثیر کم­آبیاری و خشکی موضعی ریشه بر عملکرد، اجزای عملکرد و کارآیی مصرف آب گیاه ذرت دانه­ای هیبرید سینگل کراس 704. نشریه آب و خاک (علوم و صنایع کشاورزی). 26.6: 1521-1514.

عنابی میلانی،ا. 1381. ارزیابی تأثیر رژیم­های آبیاری در اجزای عملکرد و کارآیی مصرف آب گندم در خاک شور. مجله علوم خاک وآب. 16.1: 135-121.

کاراندیش،ف.، میرلطیفی،م.، شاهنظری،ع.، قیصری،م.، عباسی،ف. 1391.  تأثیر کم­آبیاری ناقص ریشه و کم آبیاری معمولی ذرت بر جذب و پتانسیل آبشویی نیترات. مدیریت آب و آبیاری. 2.2: 98-85.

کریمی،م.، اصفهانی،م.، بیگلوئی،م.ح.، ربیعی،ب.، کافی قاسمی،ع. 1388. تأثیر تیمارهای کم­آبیاری بر صفات مورفولوژیک و شاخص­های رشد ذرت علوفه­ای در شرایط آب و هوایی رشت. مجله الکترونیک تولید گیاهان زراعی. 2.9: 109-91.

مجیدیان،م.، اصفهانی،ا. 1392. اثر تاریخ کاشت بر عملکرد و برخی ویژگی­های زراعی شش هیبرید ذرت علوفه­ای در شرایط اقلیمی استان گیلان. مجله تولید و فرآوری محصولات زراعی و باغی. 3.9: 69-57.

نورمحمدی،ق.، سیادت،س.ع.ا.، کاشانی،ع. 1389. زراعت غلات. انتشارات دانشگاه شهید چمران اهواز. 468 صفحه.

Alexandros,B., Patakas,A. 2015. Differential physiological and biochemical responses to drought in grapevines subjected to partial root drying and deficit irrigation. Europe Journal Agronomy. 62: 90-97.

Bray,E.A. 1997. Plant response to water deficit trends. Plant Science. 2: 48-54.

Davies,.J., Zhang,J. 1991. Root signals and the regulation of growth and development of plants in drying soil. Annual Review of Plant Physiology and Plant Molecular Biology. 42: 55-76.

De Juan Valero,J.A., Maturano,M., Artigao,A., Ramírez Tarjuelo,J.M., Martín-Benito,K., Ortega Álvarez,J.F. 2005. Growth and nitrogen use efficiency of irrigated maize in a semiarid region as affected by nitrogen fertilization. Spanish Journal of Agricultural Research. 3.1: 134-144.

Han,Y.L., Kang,S.Z. 2002. Effects of the controlled partial root zone irrigation on root nutrition uptake of maize (Zea mays). Trans. of Chinese Society of Agricultural Engineering. 18.1: 57-59.

Jovanovic,Z., Stikic,R., Vucelic-Radovic,B., Paukovic,M., Brocic,Z., Matovic,G.S., Rovcanin,S., Mojevic,M. 2010. Partial root-zone drying increases WUE, N and antioxidant content in field potatoes. European Journal of Agronomy. 33: 124-131.

Kang,S., Liang,., Pan,Y., Shi,P., Zhang,J. 2000. Alternate furrow irrigation for maize production in an arid area. Agriculture Water Management. 45: 267-274.

Kirda,C., Topcu,S., Cetin,M., Dasgan,H.Y., Kaman,H., Topaloglu,F., Derici,M.R., Ekici,B. 2007. Prospects of partial root zone drying for increasing water use efficiency of major crops in the Mediterranean region. Annuals of Applied Biology. 150: 281-291.

Liu,F., Liang,J., Kang,Sh., Zhang,J. 2007. Benefits of alternate partial root-zone irrigation on growth, water and nitrogen use efficiencies modified by fertilization and soil water status in maize. Plant and Soil. 295: 279-291.

Romero,A., Kusakabe,A., Melgar,J.C. 2014. Physiological responses of citrus to partial rootzone drying irrigation. Scientia Horticulturae. 169: 234-238.

Sadras,V.O. 2009. Does partial root-zone drying improve irrigation water productivity in the field? A meta analysis. Irrigation Science. 27: 183-190.

Schussler,J.R., Westgate,M.E. 1991. Maize kernel set at low water potential: II. Sensitivity to reduced assimilates at pollination. Crop Science. 31: 1196-1203.

Stikic,R., Popovic,S., Srdic,M., Savic,D., Jovanovic,Z., Prokic,L.J., Zdravkovic,J. 2003. Partial root zone drying (PRD): A new technique for growing plants that saves water and improves the quality of fruit." Bulg. Journal of. Plant Physiol. special Issue. 2: 164-171.

Trimmer,W.L. 1990. Partial irrigation in Pakistan. ASCE, Journal of Irrigation and Drainage Engineering. 116.3: 342-353.

Wang,Z., Liu,F., Kang,S.H., Jensen,C.R. 2012. Alternate partial root zone drying irrigation improves nitrogen nutrition in maize (Zea mays) leaves. Environmental Experimental Botany. 75: 36-40. 

Yazar,A., Gokcel,F., Sezen,M.S. 2009. Corn yield response to partial root zone drying and deficit irrigation strategies applied with drip system. Plant, Soil Environment. 55.11: 494-503.

Zegbe-Dominguez,J.A., Behboudian,M.H., Clothier,B.E. 2004. Partial root zone drying is a feasible option for irrigation processing tomatoes. Agriculture Water Management. 68: 195-206.