تعیین تابع تولید گیاه ریحان تحت شرایط کم آبیاری و استفاده از نانو کود

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسنده

استادیار گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه جیرفت، کرمان، ایران

چکیده

ریحان (Ocimum basilicum L.) یکی از گیاهان مهم متعلق به تیره نعناع (Lamiaceae) است که به عنوان گیاه دارویی، ادویه­ای و هم­چنین به صورت سبزی تازه مورد استفاده قرار می­گیرد. تحقیق حاضر جهت تعیین عمق شاخص آبیاری تحت شرایط مدیریتی مختلف با ارزیابی اثر سه­گانه کم آبیاری، بافت خاک و استفاده از نانو کود بر عملکرد گیاه ریحان دارویی انجام شد. آزمایش به صورت فاکتوریل بر پایه طرح بلوک­های کامل تصادفی با 18 تیمار و 3 تکرار در سال 1392-1393 در ایستگاه هواشناسی دانشکده کشاورزی دانشگاه فردوسی مشهد اجرا شد. تیمارهای کم آبیاری شامل سه سطح آبیاری (ETc %100I1=)، (ETc %75I2=) و (ETc %50I3=) و تیمار کود شامل 3 سطح نانو کود با غلظت کامل (F1)، نانو کود با غلظت 70 درصد (F2)، و عدم استفاده از نانو کود (F3)؛ در دو بافت سبک (S1) و متوسط (S2) اجرا گردید. نتایج نشان داد که میزان متوسط تبخیر- تعرق واقعی برآوردی متوسط توسط دستگاه REC-P55، در ابتدای دوره رشد ریحان 38/3 میلی‌متر بوده که این میزان با افزایش دوره کشت به میزان 60/8 میلی‌متر در دوره میانی افزایش یافته است. نتایج آنالیز ضریب گیاهی نشان داد که بیش­ترین ضریب گیاهی ریحان در تیر ماه به میزان 42/1 می­باشد. نتایج تحقیقات حاکی از آن بود که بیش­ترین میزان کارایی مصرف آب بر حسب عملکرد تر و خشک در تیمار S2I3F3 به میزان 06/2 و 37/0 کیلوگرم در مترمکعب بدست آمد. در حالی که بیش­ترین کارایی مصرف آب بر حسب عملکرد دانه در تیمار S1I2F2 (37/0 کیلوگرم در مترمکعب) بدست آمد. با استفاده از نتایج تحقیق بر اساس سطوح مختلف آب مصرفی توابع تولید Y(W)، تابع هزینه C(W) و تابع درآمد B(W) برای گیاه ریحان بر اساس تحلیل ریاضی و اقتصادی این توابع، عمق­های شاخص و بهینه آبیاری مورد ارزیابی قرار گرفت و مشخص گردید که با کم آبیاری در شرایط محدودیت آب، با هدف استفاده حداکثر از واحد حجم آب، عمق بهینه آب مصرفی نسبت به آبیاری بیشینه 20 درصد کاهش خواهد یافت. هم­چنین با این میزان کم آبیاری حداکثر بازده ریالی به ازای هر مترمکعب آب مصرفی 1849 ریال بدست آمد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Determination of Water-Yield Basil Function Under the Terms of Deficit Irrigation and Nano Fertilizer Application

نویسنده [English]

  • Mohammad Naderianfar
Assistant Professor, Water Engineering Department, Jiroft University., Kerman., Iran
چکیده [English]

Basil (Ocimum basilicum L.) is one of the important aromatic plants belonging to the genus Lamiaceae, which is used as a herb, spice as well as fresh vegetable.The present study was performed to determine the irrigation depth index under different management conditions with evaluating the effect of deficit irrigation, soil texture and nano fertilization on herbal basil yield. The experiment was performed as a factorial based on randomized complete block design (RCBD) with 18 treatments and three replications at weather station, Ferdowsi University of Mashhad. Deficit irrigation treatments consisted of three levels of irrigation (I1=100% ETc), (I2=75% ETc), (I3=50% ETc) and three levels of nano fertilizers, containing nano fertilizer with full concentration (F1), 70% (F2), and non-using of nano fertilizer (F3) were implemented in two light soil texture (S1) and medium soil texture (S2). The results showed that the average actual evapotranspiration estimation by REC-P55 device has been equal to 3.38 mm at the beginning of the growing period of Basil, which amount has increased to 8.60 mm with increased  cultivation period in the middle period. The results of plant coefficient analysis showed that the maximum kc of basil (1.42) was detected in July. The results also indicated that the highest water use efficiency (WUE) was obtained in terms of fresh and dry yield as 2.06 and 0.37 kg/m3 in S2I3F3 treatment, respectively, while the maximum water use efficiency in terms of seed yield (0.37 kg/m3) was obtained in S1I2F2 treatment. Using the research results, according to different levels of water use of functions of yield Y(W), cost C(W), and benefit B(W) for Basil based on mathematical and economic analysis of these functions, irritation index and optimal depths were evaluated. It was found that with deficit irrigation under water restriction conditions, with the aim of maximum use of water volume unit, the optimal water consumption depth will be reduced by 20% compared to maximum irrigation mode. Also, with this amount of deficit irrigation, the maximum Rial return per cubic meter of water consumption would be as 1849 Rials.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Nano Fertilizer
  • Deficit irrigation
  • Yield Function
  • Optimum Irrigation Depth
انصاری،ح. 1386. تعیین عمق شاخص و بهینه آبیاری در ذرت­های زودرس با هدف احتساب حداکثر سود. مجله آب و خاک (علوم و صنایع کشاورزی).22 .2: 107-115.

انصاری،ح.، سالاریان،م.، تکرلی،ع.، بایرام،م. 1393. تعیین عمق بهینه آبیاری برای محصول گندم و گوجه­فرنگی به کمک مدل Aquacrop (مطالعه موردی مشهد). نشریه آبیاری و زهکشی ایران. 1 .8: 95-86.

سپاسخواه،ع.ر.، توکلی،ع.ر و موسوی،س.ف. 1385. اصول و کاربرد کم آبیاری. کمیته ملی آبیاری و زهکشی ایران. 288 صفحه.

شریفی عاشور آبادی،ا.، روحی پور،ح.، عصاره،م.ح و لباسچی،م.ح. 1391. تعیین نیاز آبی گیاه دارویی بومادران (.Achillea millefolium L) با استفاده از لایسیمتر. فصلنامه تحقیقات گیاهان دارویی و معطر ایران. 28 .3: 492-484.

عابدی کوپایی،ج،. اسلامیان،س.، و زارعیان،م.ج. 1390. اندازه­گیری و مدل­سازی نیاز آبی و ضریب گیاهی خیار، گوجه فرنگی و فلفل با استفاده از میکرو لایسیمتر در گلخانه. مجله علوم و فنون کشت­های گلخانه­ای. 2 .7: 51-63.

چتر نور،م.، رسول­زاده،ع.، رحمانیان،م.، اسماعیل پور،ب.، و عبدل پور دلال،ع. 1390. اندازه­گیری نیاز آبی و ضریب گیاهی ریحان در اردبیل. ششمین همایش ملی ایده­های نو در کشاورزی. دانشگاه آزاد اسلامی خوراسگان.

حمزه­زاده،م.، فتحی،پ.، جوادی،ت.، و حسنی،ع. 1390. بررسی تأثیر سطوح مختلف آب آبیاری بر کارایی مصرف آب در گیاه ریحان رقم کشکنی لولو با استفاده از تئوری آنالیز حاشیه­ای. نشریه آب و خاک (علوم و صنایع کشاورزی). 25.5: 960-953.

Allen,R.G., Pereira,L.S., Raes,D and Smith,M. 1998. Crop evapotranspiration: guidelines forcomputing crop water requirements. Irrigation and Drainage Paper n. 56. FAO, Rome, Italy, 300pp.

Andarzian,B., Bannayan,M., Steduto,P., Mazraeh,H., Barati,M.E., Barati,M.A and Rahnama,A. 2011. Validation and testing of the AquaCrop model under full and deficit irrigated wheat production in Iran, Agricultural Water Management 100: 1– 8.

Domíngueza,A., Tarjueloa,J.M., de Juana,J.A., López-Mataa,E., Breidyb,J and Karamc,F. 2011. Deficit irrigation under water stress and salinity conditions: The MOPECO-Salt Model, Agricultural Water Management 98: 1451– 1461.

English,M.J and Nuss,G.S. 1982. Designing for deficit irrigation. ASCE, Journal of Irrigation. And Drainage. Engeering. 108.2: 91-106.

English,M.J. 1990. Deficit irrigation: Analytic framework. ASCE, Journal of Irrigation. And Drainage. Engeering.. 116.3: 399-412.

English,M.J., Musick,J.T and Murty,V.N. 1990. Deficit irrigation. PP. 631-663. In: Hoffman,G.J., Howell,T.A and Solomon,K.H. (Eds.), Management of Farm Irrigation Systems, ASAE, St. Joseph, Michigan.

English,M and Raja,S.N. 1996. Perspective on deficit irrigation. Agric. Water Manage. 32: 1-14.

García-Vilaa,M., Fereresa,E. 2012. Combining the simulation crop model AquaCrop with an economic model for the optimization of irrigation management at farm level, Europe. Journal. Agronomy. 36: 21-31.

Unlu,M., Kanber,R., Levent Koc,D., Tekin,S., Kapur,B. 2011. Effects of deficit irrigation on the yield and yield components of drip irrigated cotton in a mediterranean environment, Agricultural Water Management. 98: 597–605.