تأثیر آبیاری تکمیلی گندم دیم بر شاخص رضایت‌مندی نیاز آبی در اقلیم نیمه‌خشک دشت تبریز

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه تبریز

2 دانشیار گروه علوم و مهندسی آب دانشگاه تبریز.

چکیده

نوسانات عوامل اقلیمی نقش مهمی در تولید محصولات کشاورزی به ویژه در شرایط دیم دارند. گندم از مهم­ترین محصولات استراتژیک جهان می­باشد که اهمیت ویژه­ای در تأمین نیاز­های غذایی بشر دارد. در کشت گندم دیم، بارش یکی از ارکان اصلی است که به عنوان تنها منبع تأمین رطوبت محسوب می­شود. برای انجام این پژوهش از آمار هواشناسی ایستگاه سینوپتیک تبریز و داده­های عملکرد گندم دیم به مدت 25 سال استفاده شده است. در ابتدا با توجه به شاخص درجه – روز – رشد، طول دوره رشد گندم در منطقه تعیین شده و سپس با محاسبه شاخص رضایت­مندی نیاز آبی، ریسک اقلیمی کشت گندم دیم بررسی گردیده است. با توجه به نتایج به دست آمده، شاخص رضایت­مندی نیاز آبی در قیاس با بارش سال زراعی، ضریب همبستگی بالاتری با عملکرد گندم داشته که این امر نشان می­دهد توزیع فصلی بارش با توجه به میزان تبخیر – تعرق گیاه در مراحل مختلف رشد، تأثیر مشهودتری بر نوسانات عملکرد دارد. بر اساس نتایج به دست آمده در انتهای فصل رشد گندم دیم ریسک اقلیمی بالا است. برای بررسی اثر تنش رطوبتی در انتهای فصل رشد، یک آزمایش مزرعه­ای شامل دو سطح آبیاری تکمیلی (دیم و یک نوبت آبیاری در مرحله وقوع ریسک اقلیمی بالا) در سه تکرار در اراضی تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه تبریز انجام گرفت. نتایح نشان داد، انجام یک نوبت آبیاری تکمیلی در مرحله پر شدن دانه­ و قبل از وقوع تنش، باعث افزایش معنی­دار عملکرد گندم شده و افزایش 5/12 درصدی شاخص رضایت­مندی نیاز آبی در دهه­های پس از انجام تک آبیاری، موجب افزایش عملکرد به میزان 2170 کیلوگرم بر هکتار گردید.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Effect of supplemental irrigation on water requirement satisfaction index of rainfed wheat in the Tabriz plain semi-arid climate

نویسندگان [English]

  • VAHID MOUNESKHAH 1
  • abolfazl Majnooni Heris 2
1 UNIVERSITY OF TABRIZ
2 Associate Professor of Water Engineering, Faculty of Agriculture, University of Tabriz, Tabriz, Iran.
چکیده [English]

Fluctuations of climatic factors play an important role in the agricultural productions, especially in rainfed conditions. Wheat is one of the most important strategic products in the world, which is particular importance in supplying human food. In rainfed wheat farming, rain is one of the main elements that is considered the only source of moisture. In this study meteorological data of Tabriz synoptic station and rainfed wheat yield have been used in 25 years statistical period. First, according to growing degree day (GDD) index, the period of wheat growth in the region was determined then, by calculating the water requirement satisfaction index, the climate risk of rainfed wheat production was investigated. Results showed in comparison to the rainfall, water requirement satisfaction index has a higher correlation with wheat yield. Mentioned finding indicated seasonal distribution of precipitation has significant effect on yield fluctuations due to different evapotranspiration rate at each stage of growing season. Based on gained results in the study area climate risk is high in the end of rainfed wheat growing season. So, in order to study the effects of water stress in end of growing season, a field experiment including two levels of supplemental irrigation (rainfed and one irrigation at stage of high climate risk) was conducted in three replications at Research Fields of Agriculture Faculty, Tabriz University. Results showed that one supplemental irrigation in the grain filling stage and before the occurrence of water stress increased yield significantly. Also, after one supplemental irrigation increasing 12.5% water requirement satisfaction index led to increase of 2170 kg.ha-1 in wheat yield.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Precipitation
  • evapotranspiration
  • Single irrigation
  • moisture stress
  • climatic risk
  • Wheat yield

اسدی،ح.، نیشابوری،م و سیادت،ح. 1382. تعیین ضریب حساسیت گندم به تنش رطوبتی در مراحل مختلف رویش در منطقه کرج. مجله علوم و کشاورزی ایران. 3.34:579 - 586.

توکلی، ع.­ر. 1392. کم آبیاری و مدیریت آبیاری تکمیلی گندم آبی و دیم در شهرستان سلسله. نشریه پژوهش آب در کشاورزی. 27.4: 589 - 600.

فرمهینی فراهانی،م.، میرزاخانی،م و ساجدی،ن.­ع. 1392. اثر تنش کم­آبی و کاربرد مواد جاذب رطوبت بر عملکرد و اجزای عملکرد گندم پاییزه در اراک. نشریه یافته­های نوین کشاورزی. 3 : 263 - 274.

نخجوانی­مقدم،م.­م.، قهرمان،ب.، داوری،ک.، علیزاده،ا.، دهقانی سانیج،ح و توکلی،ع.­ر. 1395. افزایش بهره­وری بارش برای گندم دیم در شرایط مدیریت برتر زراعی و آبیاری محدود در بالا دست حوضه کرخه. نشریه پژوهش آب در کشاورزی. 30. 3: 301 - 315.

هادی،م.، خالدی،م و مجنونی هریس،ا. 1394. بررسی تغییرات و تحلیل حساسیت تبخیر-تعرق مرجع در منطقه شمال­غرب ایران. سومین همایش بین­المللی پژوهش­های کاربردی در علوم کشاورزی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران.

هادی،م. 1395. مطالعه تأثیر آبیاری تکمیلی و کاربرد سطوح مختلف پلیمر استاکوزورب بر عملکرد و اجزای عملکرد گندم دیم. پایان­نامه کارشناسی ارشد آبیاری و زهکشی. دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز.

هاشمی نسب خبیصی،ف.، موسوی بایگی،م.، بختیاری،ب و بنایان اول،م. 1393. اثر بارش یر عملکرد گندم دیم و شاخص رضایت­مندی نیاز آبی در مقیاس زمانی مختلف. فصلنامه علمی پژوهشی مهندسی آبیاری و آب. 17: 1 - 13.

Allen,R.G., Pereira,L.S., Raes,D and Smith,M. 1998. Crop evapotranspiration guidelines for computing crop water requirements. In: Irrigation and Drainage Paper No. 56. Food and Agriculture Organization of the United Nations (FAO), Rome, Italy.

Ashraf,B., Yazdani,R., Mousavi-Baygi,M and Bannayan,M. 2014. Investigation of tem-poral and spatial climate variability and aridity of Iran. Theoretical and Applied Climatology. 118.: 35-46.

Bannayan,M., Sanjani,S., Alizadeh,A., Sadeghi Lotfabadi,S and Mohammadian,A. 2010. Association between climate indices, aridity index, and rainfed crop yield innortheast of Iran. Field Crops Research. 118.2: 105-114.

Bannayan,M., Najafi,F., Azizi,M., Tabrizi,L and Rastgoo,M. 2008. Yield and seed quality of plant goovata and Nigella sativa under different irrigation treatments. Industrial Crops and Products. 27: 11-16.

English,M.J., Solomon,K.H and Hoffman,G.J. 2002. A paradigm shift in irrigation management. Journal of Irrigation and Drainage Engineering. 128: 267-277.

Erekul,O., Gotz,K.P and Gurbuz,T. 2012. Effect of supplemental irrigation on yield and breadmaking quality of wheat (Triticum aestivum L.) varieties under the Mediterranean climatical conditions. Turkish Journal of Field Crops. 17.1: 78-86.

FAO. 2015. Food and Agriculture Organization of the United Nations. FAO, http://faostat3.fao.org (accessed 23.03.15.).

Fereres,E and Soriano,M.A. 2007. Deficit irrigation for reducing agricultural water use. Special issue on integrated approaches to sustain and improve plant production under drought stress. Journal of Experimental Botany. 58: 147–159.

Frere,M and Popov,G. 1986. Early agrometeorological crop yield assessment. FAO Plant Production and Protection Paper 73. Food and Agriculture Organization of the United Nations: Rome, Italy; 144 pp.

He,Y., Wei,Y., Depauw,R., Qian,B., Lemke,R., Singh,A., Cuthbert,R., Mcconkey,B and Wang,H. 2013. Spring Wheat Yield in the Semiarid Canadian Prairies: Effects of Precipitation Timing and Soil Texture over Recent 30 Years. Field Crops Research. 149: 329-337.

Hundal,S.S., Singh,R and Dhaliva,L.K. 1997. Agro-climatic indices for predicting phonology of wheat (Triticum aestivum) in Punjab. Journal of Agriculture Science. 67: 265- 268.

Lopez,C., Banowetz,G., Peterson,J and Kronstad,W. 2003. Dehydrin expression anddrought tolerance in seven wheat cultivars. Crop Science. 43: 577-582.

Musick,J.T., Jones,O.R., Stemart,B.A and Dusek,D.A. 1994. water - yield relationships for irrigated and dry land wheat in the US Southern Plains. Agronomy Journal. 86: 980-986.

Oweis,T and Hachum,A. 2009. Optimizing supplemental irrigation: Tradeoffs between profitability and sustainability. Agricultural Water Management. 96.3: 511-516.

Salemi,H., Mohd Soom,M.A., Lee,T.S., Mousavi,S.F., Ganji,A and KamilYusoff,M. 2011. Application of AquaCrop model in deficit irrigation management of Winter wheat in arid region. African Journal of Agricultural Research. 610: 2204-2215.

Sharma,A., Sood,R.K and Kalubarme,M.H. 2004. Agrometeorological wheat yield forecast in Himachal Pradesh. Journal of Agrometeorology. 6: 153-160.

Silva,V., Campos,J., Silva,M.T and Azevedo,P.V. 2010. Impact of global warming on cowpea bean cultivation in northeastern Brazil. Agricultural Water Management. 97: 1760-1768.

Sultan,B., Bella-Medjo,M., Berg,A., Quirion,P and Janicot,S. 2010. Multi-scales and multi-sites analyses of the role of rainfall in cotton yields in West Africa. International Journal of Climatology. 30: 58-71.

Tavakkoli,A.R and Oweis,T. 2004. The role of supplemental irrigation and nitrogen in producing bread wheat in the highlands of Iran. Agricultural Water Management. 65:225-236.

Verdin,J and Klaver,R. 2002. Grid-cell-based crop water accounting for the famine early warning system. Hydrological Processes. 16: 1617-1630.

Yang,J., Zhang,J., Wang,Z., Zhu,Q and Liu,L. 2001. Water deficit-induced senescence and its relationship to the remobilization of pre-stored carbon in wheat during grain filling. Agronomy Journal. 93: 196-206.

Zhang,H and Oweis,T. 1999. Water-yield relations and optimal irrigation scheduling of wheat in the Mediterranean region. Agricultural Water Management. 38: 195-211.