بررسی تغییرات کیفی عملکرد سورگوم علوفه‎‌‎ای تحت تاثیر استفاده از آب‌های ‏نامتعارف و اصلاح کننده طبیعی خاک

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 مهندسی آب، دانشکده آب و خاک، دانشگاه کشاورزی زابل، زابل ایران

2 استادیار گروه مهندسی آب، دانشکده آب و خاک، دانشگاه زابل

3 دانشیار - عضو هیئت‏ علمی گروه مهندسی آب - دانشکدة آب و خاک - دانشگاه زابل

4 استادیار گروه مهندسی آب دانشگاه بیرجند، بیرجند، ایران

5 عضو هیات علمی بخش تحقیقات خاک و آب مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی مازندران

چکیده

به منظور بررسی تغییرات کیفی در محصول سورگوم علوفه ای با کاربرد آبهای نامتعارف و زئولیت، آزمایشی بصورت اسپلیت پلات براساس بلوک های کامل تصادفی با 3 تکرار در ایستگاه تحقیقات کشاورزی قراخیل قائمشهر اجرا شد. در این آزمایش، تیمارهای اصلی کیفیت آب آبیاری شامل (آب چاه W1، ترکیب یک به سه آب دریای خزر با آب چاهW2 ، ترکیب سه به یک آب دریای خزر با آب چاه W3، ترکیب یک به یک فاضلاب تصفیه شده با آب دریای خزر W4، آبیاری تناوبی فاضلاب تصفیه شده و آب دریای خزرW5 و فاضلاب تصفیه شده W6 ) و تیمار فرعی شامل سه سطح زئولیت به عنوان اصلاح کننده خاک ( بدون زئولیت Z1، زئولیت کلسیک Z2 و زئولیت پتاسیک Z3 ) بودند. نتایج حاصل از تجزیه داده ها نشان داد که اثر تیمارهای کیفیت آب آبیاری و سطوح زئولیت بر عملکرد علوفه، تاثیر معنی داری در سطح احتمال 5 درصد داشته است. با افزایش شوری عملکرد علوفه کاهش یافت اما تفاوت معنی داری بین تیمار W5 وW4 مشاهده نگردید. مقدار عملکرد علوفه تر در تیمار فاضلاب تصفیه شده با زئولیت کلسیک به اندازه 129 تن بر هکتار مشاهده گردید که بیشتر از بقیه تیمارها بود. میزان پروتئین و کربوهیدرات سورگوم با افزایش میزان شوری، به ترتیب با کاهش و افزایش همراه بوده و میزان پروتئین برگ در تیمار W6Z2 بیشتر از بقیه بوده است. بیشترین میزان پروتئین برگ به میزان 14.83 درصد در تیمار W6Z2 مشاهده شد. بیشترین میزان کربوهیدرات در تیمار W3Z3 به میزان 9.75 میلی گرم بر گرم وزن تر مشاهده گردید. بیشترین میزان جذب کادمیوم و کروم در تیمار W3 بوده که این میزان در ریشه گیاه به مراتب از برگ و ساقه بیشتر بوده است و در تیمارهای حاوی زئولیت این میزان در اندام هوایی گیاه نیز کمتر بوده است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Investigation of sorghum yield qualitative changes under using unconventional waters and soil natural modifier

نویسندگان [English]

  • fakhroddin ghassemi sahebi 1
  • Omolbani Mohammad Reza Pour 2
  • masomeh delbari 3
  • Abbas khashei siuki 4
  • ali cherati 5
1 PhD student, Department of Water Engineering, Faculty of Agriculture, University of Zabol, Zabol, Iran
2 Department of Water Engineering, Faculty of Agriculture, University of Zabol, Zabol, Iran
3 Department of Water Engineering, Faculty of Agriculture, University of Zabol, Zabol, Iran
4 Assistant Prof of Water Engineering, Department. University of Birjand., Birjand., Iran
5 Soil and Water Research Department, Mazandaran Agricultural and Natural Resources Research and Education Center, Sari, Iran
چکیده [English]

In order to investigate the qualitative changes in forage products using unconventional waters and zeolites, a split plot experiment was conducted based on randomized complete block design with 3 replications at Gharakhil Agricultural Research Station in Ghaemshahr. In this experiment, the main treatment was irrigation water quality (well water as control (W1) ; 75% well water and 25% seawater (W2); 25% well water and 75% seawater (W3); 100% urban treated wastewater in alternative with 100% seawater (W4); 50% seawater and 50% urban treated wastewater (W5); irrigation with urban treated wastewater (W6)) and sub-treatment including three levels of zeolite as soil modifier (without zeolite Z1, zeolite calcium Z2 and zeolite potasic Z3). The results of data analysis showed that the effect of irrigation water quality treatments and zeolite levels on forage yield had a significant effect at a probability level of 5%. Salinity reduced forage yield but no significant difference was observed between W5 and W4 treatments. The amount of fresh forage yield in treated wastewater with zeolite calcium was 129 t.ha-1, which was more than the rest of the treatments. The protein content of sorghum was decrease with increasing the amount of salinity, but carbohydrate increased. The highest leaf protein content was observed in W6Z2 treatment at 14.83%. The highest carbohydrate content was seen in W3Z3 treatment at 9.75 mg.g-1. The highest rate of adsorption of cadmium and chromium was in W3 treatment, which was higher in root of plant than leaves and stems, and in zeolite-containing treatments, this amount was lower in leaves and stem.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Sea water
  • Treated Wastewater
  • Zeolite
  • Cadmium
  • Protein
احمدی، م.، خاشعی، ع. و شهیدی، ع. 1393. تاثیر آب مغناطیسی و نوع زئولیت طبیعی کلینوپتیلولایت بر مولفه­های رشد لوبیای سبز. نشریه آبیاری و زهکشی ایران، 2(8): 401-393.

امداد، م، ر. و فرداد، ح. 1379. اثر تنش شوری (NaCl) و رطوبتی بر عملکرد ذرت. مجله علوم کشاورزی،31 (3): 641-654.

پیری، ح.، انصاری، ح. و پارسا، م. 1395. بررسی عملکرد کمی و کیفی سورگوم علوفه­ای در سطوح مختلف شوری و آب آبیاری در سامانه آبیاری قطره­ای زیر سطحی . نشریه پژوهش آب در کشاورزی/ب/جلد 30/شماره 4: 482-467.

جلالی، ع.، گلوی، م.، قنبری، ا.، رمرودی، م و یوسف الهی، م. 1389. اثر آبیاری با فاضلاب تصفیه شده شهری بر عملکرد و جذب فلزات سنگین در سورگوم علوفه­ای. مجله علوم و فنون کشاورزی و منابع طبیعی، علوم آب و خاک،4 (52): 24-15.

حیدری شریف آبادی، ح. 1380 . گیاه و شوری. انتشارات موسسه تحقیقات جنگلها و مراتع، تهران. ص 199.

سازمان هواشناسی استان مازندران. 1395. آمار ایستگاه هواشناسی قراخیل قائمشهر.

سرمدنیا، غ .ح .و ع. کوچکی.1386 .  فیزیولوژی گیاهان زراعی. انتشارات جهاد دانشگاهی مشهد، ص 400

شریفان، ح. و کاظمی حسنوند، م. 1394. بررسی عملکرد و اجزای عملکرد گیاه سورگوم تحت شرایط آبیاری با آب دریای خزر. نشریه آبیاری و هکشی ایران،1 (9): 169-163.

کاراندیش، ف. و توراج زاده، ا. 1394. بررسی نقش شیوه آبیاری با آب شور بر عملکرد سورگوم و ارتقاع کارایی مصرف آب و عناصر غذایی. نشریه پژوهش آب در کشاورزی،1 (29): 61-49.

متقی، ل.، اله دادی، ا.، شیرانی راد، ا.، اکبری، غ. و حسنلو، ط. 1393. بررسی اثر زئولیت بر عملکرد و اجزای عملکرد ژنوتیپ­های کلزا تحت شرایط کم آبی. به زراعی کشاورزی، 2(16): 397- 381.

مولوی، ح.، محمدی، م. و لیاقت، ع. 1391. اثر مدیریت آب شور طی دوره رشد بر عملکرد و اجزای عملکرد ذرت دانه­ای و پروفیل شوری خاک .مجله علوم و مهندسی آبیاری اهواز،3 (35): 18-11.

نوروزی، ح. روشنفکر، ح. حسیبی، پ. و م. مسگر باشی. 1393 . تأثیر شوری آب آبیاری بر عملکرد و کیفیت دورقم ارزن علوفه­ای. نشریه پژوهش آب در کشاورزی (3) :560-551.

 

Allen, R., Pereira, L., Raes, D. and Smith, M. 1998. Crop evapotranspiration: Guidelines for computing crop water requirements. FAO-56, 11-27.

Croser, C., S. Renault, J. Franklin and J. Zwiazek. 2001. The effect of salinity on the emergence and seedling growth of piceamorian, picceaglausa and pinusbanksiana. Environ. Poll. 115:6-16.

Erfani, A., G.H. Haghnia and A. Alizadeh, 2001. Effect of irrigation by treated waste water on the yield and quality of tomato. J. Agric. Sci. Technol., 15: 65-67.

Ernst WJ, Verkley J, Schat H. 1992. Metal tolerance in plants. Acta botanica neerlandica 41, 229-248.

Eshghi S, Mahmoodabadi MR, Abdi GR, Jamali B. 2010. Zeolite ameliorates the adverse effect of cadmium contamination on growth and nodulation of soybean plant (Glycine max L.). Journal of Biological and Environmental Sciences 4(10), 43- 50.

Feizi, M. 2001. Effect of treated wastewater on accumulation of heavy metals in plant and soil. PP. 142-151, In: R. Ragab, G. Pearce, J. Changkim, S. Nairizi and A. Hamdy (Eds.), 52nd ICID, International Workshop on Wastewater Reuse and Management. Seoul, Korea.

Fracios, L. E., Donovan, T. J and Mass, E. V. 1984. Salinity effects on seed yield, growth and germination of grain sorghum. Agronomy Journal, 76: 741-744

Ghanbari, A., Abedikoupai, J., & TaieSemiromi, J. (2007). Effect of municipal wastewater irrigation on yield and quality of wheat and some soil properties in sistan zone. Journal of Science and Technology Agricultural and Natural Recourse, 10, 59-74.

Ganjegunte, G.,  Ulery, A., Niu, G. and Wu, Y. 2017. Effects of treated municipal wastewater irrigation on soil properties, switchgrass biomass production and quality under arid climate. Industrial Crops and Products. 99, 60-69.

Huang, C.H. Zong, L. Buonanno, M. Xue, X. Wang, T. and A. Tedeschi. 2012.  Impact of saline water irrigation on yield and quality of melon (Cucumismelo cv.Huanghemi) in northwest China: European Journal of Agronomy 43: 68-76.

Li, J., Gao, Y.,  Zhang, X.,  Tian, P.,  Li, J. and  Tian, Y. 2019.  Comprehensive comparison of different saline water irrigation strategies for tomato production: Soil properties, plant growth, fruit yield and fruit quality. Agricultural Water Management. 213, 521-533

Maas, E. V., Hoffman, N and Montemurro, F. 2002. Salinity Tolerance in Sweet Sorghum (Sorghum bicolor L. Moench): Field performance under salt stress. Italy Journal of Agronomy, 2: 111-116.

Moradi-Ghahderijani, M., Jafarian, S. and Keshavarz, H. 2017. Alleviation of water stress effects and improved oil yield in sunflower by application of soil and foliar amendments. Rhizosphere. 4, 54-61

Nadia, E.S., 2005. Response of Sorghum sp. to sewage waste-water irrigation. Int. J. Agric. Biol., 6: 869-874.

Naseri M, Khalatbari M, Paknejad F. 2012. Evaluate the effect of different ranges zeolite consuming on yield and yield component and physiological characteristics of grain Sorghum (Sorghum bicolor L. Moench) Var. Kimiya under water deficit stress. Annals of Biological Research 3 (7), 3547-3550.

Netondo, G.F., Onyango, J.C., Beck, E., 2004. Sorghum and salinity: II. Gas exchange and chlorophyll fluorescence of sorghum under salt stress. Crop Science. 44: 806–811.

Polat, E., Karaca, M., Demir, H. and Naci Onus, A. 2004. Use of natural zeolite (Clinoptilolite) in agriculture. Fruit and Ornamental Plant Research, 12: 183-189.

Ponizovsky AA, Tsadilas CD. 2003. Lead (II) retention by Alfisol and clinoptilolite: cation balance and pH effect. Geoderma 115, 303–312.

Raja, S., Cheema, H., Babar, S., Ali Khan, A., Murtaza, G. and Aslam. U. 2015. Socio-economic background of wastewater irrigation and bioaccumulation of heavy metals in crops and vegetables. Agricultural Water Management, 158: 26–34.

Rahakova M, Cuvanova S, Dzivak M, Rimar J, Gavalova Z. 2004. Agricultural and agro chemical uses of natural zeolite of the clinoptilolite type. Current Opinion In solid state and Materials Science 8, 397-404.

Rekik, I., Chaabane, Z., Missaoui, A., Chenari Bouket, A., Luptakova, L., Elleuch, A. and Belbahri, L. 2017. Effects of untreated and treated wastewater at the morphological, physiological and biochemical levels on seed germination and development of sorghum (Sorghum bicolor (L.) Moench), alfalfa (Medicago sativa L.) and fescue (Festuca arundinacea Schreb.). Journal of Hazardous Materials. 326, 165–176

Shao, H. B., Chu, L. Y., Jaleel, C. A., Manivannan, P., Panneerselvam, R. and Shao, M. A. 2009. Understanding water deficit stress-induced changes in the basic metabolism of higher plants-biotechnologically and sustainably improving agriculture and the Eco environment in arid regions of the globe. Critical Reviews in Biotechnology, 29: 131-151.

Sparks DL. 1996. Methods of soil analysis. Part 3 – Chemical methods. SSSA Book Series No. 5. SSSA and ASA, Madison WI.