تاثیر تنش‌های‌ کم‌آبیاری و شوری بر شاخص‌های فیزیولوژیک و عملکرد فلفل دلمه‌ گلخانه‌ای در سیستم‌ هوشمند آبیاری‌ قطره‌ای

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری علوم و مهندسی آب، آبیاری و زهکشی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران

2 استاد گروه علوم و مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد

چکیده

از جمله مولفه‌های مدیریتی برای کاهش مصرف آب و بهبود کیفیت و کمیت محصولات در گلخانه‌، کنترل رطوبت خاک و شوری آب آبیاری می‌باشد. به منظور بررسی اثر تنش‌های کم‌آبیاری و شوری بر خصوصیات فیزیولوژیکی و عملکرد فلفل دلمه در گلخانه، آزمایشی طی زمستان و بهار 93-1392 در گلخانه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه فردوسی مشهد انجام شد. برای آبیاری فلفل دلمه، سیستم هوشمند آبیاری قطره‌ای با استفاده از حسگرهای رطوبتی REC-P55 تعبیه شده در داخل گلدان برای تشخیص مقدار رطوبت خاک و دادن فرمان قطع یا وصل آبیاری به‌کار رفت. تیمارهای آبیاری اعمال شده در آزمایش عبارت بودند از، آبیاری به مقدار 100% (I1)، 85% (I2) و 70% (I3) نیاز آبی گیاه (به عنوان عامل فرعی) و سه سطح شوری به میزان 2/1 (S1)، 3 (S2) و 6 (S3) دسی زیمنس بر متر (به عنوان تیمار اصلی) با سه تکرار به‌صورت  فاکتوریل در قالب طرح کامل تصادفی اعمال گردید. نتایج پژوهش نشان داد که اثر شوری و سطوح آب آبیاری بر عملکرد، وزن میوه و تعداد میوه در سطح 1% آماری معنی­دار است. اگرچه تاثیر متقابل تنش‌های شوری و کم‌آبیاری بر عملکرد میوه تاثیر معنی‌داری در سطح 5% داشت، ولی اثر آن بر تعداد میوه معنی‌دار نبود. به عبارت دیگر دلیل کاهش عملکرد نمی‌تواند کاهش تعداد میوه باشد بلکه کاهش در تعداد میوه می‌تواند عامل کاهش میانگین وزن میوه شود. با افزایش میزان شوری و کم شدن مقدار آب آبیاری، میزان شاخص کلروفیل برگ کاهش یافت. اعمال تنش­های شوری و کم­آبیاری بر میزان هدایت روزنه­ای برگ تفاوت معنی­داری را بین تیمارها نشان نداد، اگرچه با افزایش میزان شوری و کم شدن آب، آبیاری میزان آن کاهش یافت. استفاده از سیستم‌های هوشمند آبیاری منجر به صرفه‌جویی در مصرف آب گردیده است. بطوری که میزان آب مصرفی در تیمار (83/72) S1I1، (40/70) S2I1 و (49/63) S3I1 بوده است. همچنین نتایج نشان داده است که وزن تر و خشک، برگ و ریشه و نیز درصد آب محتوای ریشه و برگ در اثر اعمال دو تنش کم‌آبیاری و شوری کاهش یافته است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

The impact of deficit irrigation and salinity stress on physiological parameters and yield of Bell pepper in greenhouse by smart drip irrigation system

نویسندگان [English]

  • Mohammad Salarian 1
  • Amim Alizadeh 2
  • Karan Davary 2
  • Hosein Ansari 2
1 PhD. Candidate in Water Engineering, Department of Water Sciences and Engineering, Ferdowsi University of Mashhad., Mashhad., Iran
2 Professor, Department of Water Sciences and Engineering, Ferdowsi University of Mashhad
چکیده [English]

Soil moisture control and salinity control are  important management components to reduce water consumption and improve the quality and quantity of the products in greenhouses. An experiment was conducted in order to determine the effect of deficit irrigation and salinity stress on physiological characteristics and yield of bell pepper in the greenhouse during winter and spring 2013-2014, in the greenhouse of Ferdowsi University of Mashhad. The smart drip irrigation system is used to irrigate the bell pepper. For this purpose, plant moisture is detected by humidity sensors "REC-P55" embedded in pots. The necessary commands and instruction were given to the controller to connect or disconnect irrigation. The irrigation treatments were applied to include 100% (I1), 85% (I2) and 70% (I3) of water requirement as well as three levels of salinity in the amount of 1/2 (S1), 3 (S2) and 6 (S3) dS/m, and with three replications in a factorial experiment in a completely randomized design. The results have shown a very significant effect (%1) of salinity and deficit irrigation on yield, fruit number and fruit weight. Although the interaction of salinity and deficit irrigation on fruit yield at 5% level, but it did not have a significant effect on the number of fruit. In other words, the low number of fruits cannot be the cause of a reduced performance. But a decrease in the number of fruit can reduce the average weight of the fruit. With increasing salinity and lack of irrigation, the leaf chlorophyll has fallen leaf chlorophyll. Salinity and irrigation practices on the leaf stomatal conductance, did not show significant differences between treatments. However, with increasing salinity and lowering irrigation its amount has been dropped. The amount of used water has dropped due to low irrigation and salinity. The use of smart irrigation systems has led to remarkable water save. The results have shown that fresh and dry weight, leaves and roots, as well as the percentage of water content in the roots and leaves have fallen, due to the effects of limited irrigation and salinity.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Bell pepper
  • Deficit irrigation
  • REC-P55
  • Salinity
  • SMART
Ade-Omowaye,B.I.O., Rastogi,N.K. Angersbach,A and Knorr,D. 2002. Osmotic dehydration of bell peppers: influence of high intensity electric field pulses and elevated temperature treatment, Journal of Food Engineering. 54: 35–43.

Allen,R.G., Pereria,L.S., Raes.D, Smith,M. 1998. Crop evapotranspiration. FAO Irrigation and Drainage Paper No. 56. Rome, Italy.

Ayers,R., Westcot,W. 1985. Water quality for agriculture. Irrigation and Drainage. No. 29. FAO. Rome.

Bakker,J.C. 1989. The effect of air humidity on growth and fruit production of sweet pepper (Capsicum annuum L.). Journal of Horticultural Science. 64, 41-46.

Biswas,A.K. 1993. Water for agricultural development, opportunities and constraints. International Journal of Water Resources Development. 9: 3-12.

Chartzoulakis,K., Klapaki,G. 2000. Response of two greenhouse pepper hybrids to NaCl salinity during different growth stages. Scientia Horticulturae. 86: 247–260.

Cornillon,P., Palloix,A. 1995. Influence de la salinité et de la température du substrat sur la corissance et la nutrition du piment. Fruits 50, 469-471. [In French].

Drazkiewicz,M. 1994. Chlorophyllase: Occurance functions, mechanism of action, effects of external and internal factors. Photosynthesis. 30:321-331.

English,M.J., Musick,J.T., Murty,V.V.N. 1992. Deficit irrigation. In Hoffman, G.J. Howell, T.A.  and Solomon,K.H.  (eds.). Management of farm irrigation systems. Monograph No. 9, Michigan, USA. 631-633.

Flowers,T.J. 1999. Salinisation and horticultural production. Scientia Horticulturae 78: 1-4.

Hussein,M.M., El-Faham,S.Y., Alva,A.K. 2012. Pepper plants growth, yield, photosynthetic pigments, and total phenols as affected by foliar application of potassium under different salinity irrigation water. Agricultural Sciences.3.2: 241-24.

Kurunc,A., Unlukara,A., Cemek,B. 2011. Salinity and drought affect yield response of bell pepper similarly. Acta Agriculturae Scandinavica, Section B- Soil and Plant Science. 61. 6: 514-522.

Lin,W.C., Hall,J.W., Saltveit,M.E. 1993. Ripening stage affects the chilling sensitivity of greenhouse grown peppers. Journal of the American Society for Horticultural Science. 118: 791-795.

Maas,E.V. 1990. Crop salt tolerance. In: Tanji, K.K. (Ed.), Agricultural Salinity Assessment and Management. ASCE Manuals and Reports on Engineering Practices 71. New York.

Metin Sezen,S., Yazar,A., Eker,S. 2006. Effect of drip irrigation regimes on yield and quality of field grown bell pepper. Agricultural Water Management. 81. 115–131.

Meiri,A., Shalhevet,J. 1973. Pepper plant response to irrigation water quality and timing of leaching. Physical aspects of soil water and salts in ecosystems. Ecological Studies. 4, 421-429.

Navarro,J.M., Garrido,C., Carvajal,M., Martinez,V. 2002. Yield and fruit quality of pepper plants under sulphate and chloride salinity. Journal of Horticultural Science and Biotechnology. 77: 52–57.

Papp,J.C., Ball,M.C And Terry,N. 1983. A comparative study of the effects of NaCl salinity on respiration, photosynthesis and leaf extension growth in Beta vulgaris. Plant Cell and Environment. 6: 675-677.

Pessarakli,M. 1999. Handbook of Plant and Crop Stress. Second Edition. Marcel Dekker.

Rhoades,J.D, Kandiah,A., Mashali,A.M. 1992. The use of saline waters for crop production. FAO Irrigation and Drainage Paper 48. Rome, Italy.

Salarian,M., Alizadeh,A., Davary,K and Ansari,H. 2014. The Impact of Water Stress and Salinity on Water Requirement and Crop Coefficient of Greenhouse Bell Pepper. Advances in Environmental Biology. 8.19: 88-99.

Singh,B.R and Singh,D.P. 1994. Effect of moisture stress on morphological parameters and productivity of Rice. Agro Botanical Publishers India, Bikaner. Pp:241-24

Sonneveld,C. 1988. The salt tolerance of greenhouse crops. Neth. Journal of Agricultural Science. 36. 63–73.

Stefania,D.P., Celestino,R Giancarlo,B. 2003. Physiological Responses of Pepper to Salinity and Drout. Journal of the American Society for Horticultural Science. 128.1: 48-54. 2003

Topuz,A and Ozdem,F. 2007. Assessment of carotenoids, capsaicinoids and ascorbicacid composition of some selected pepper cultivars (Capsicum annuumL.) grown in Turkey. Journal of Food Composition and Analysis. 20: 596-602.