بررسی اثر کم‌آبیاری موجی و یک در میان بر عملکرد و بهره‌وری آب ذرت دانه‌ای

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری آبیاری و زهکشی، دانشکده مهندسی آب و محیط زیست، دانشگاه شهید چمران اهواز

2 دانشیار گروه آبیاری و زهکشی دانشکده مهندسی آب و محیط زیست دانشگاه شهید چمران اهواز، ایران

3 دانشیار گروه مهندسی آبیاری و آبادانی دانشکده کشاوزی دانشگاه تهران

4 استاد کروه آبیاری و زهکشی، دانشکده مهندسی علوم آب، دانشگاه شهید چمران اهواز

چکیده

به‌منظور بررسی اثر کم‌آبیاری موجی و یک در میان بر عملکرد و بهره‌وری آب ذرت دانه‌ای رقم سینگل کراس 704 ، پژوهشی در دشت جایدر شهرستان پلدختر طی سال زراعی 1400-1399 انجام شد. طرح آماری پژوهش، طرح فاکتوریل در قالب بلوک کامل تصادفی بود که شامل دو فاکتور در پنج و سه سطح بود: فاکتورA (پنج روش آبیاری جویچه‌ای) شامل آبیاری معمولی یا سنتی (C)، آبیاری موجی با نسبت‌های قطع و وصل جریان یک به یک (〖 S〗_1) و دو به یک (S_2) تا زمان تکمیل پیشروی، آبیاری یک در میان ثابت (FF) و آبیاری یک در میان متغیر (AF) و همچنین فاکتورB (سه رژیم آبیاری) شامل 100 درصد نیاز آبی (I_100)، 80 درصد نیاز آبی (I_80) و 60 درصد نیاز آبی (I_60) است. لذا تعداد تیمارهای آزمایشی 15 و تعداد تکرارها نیز 3 تکرار بود. نتایج تحقیق نشان داد که در مقایسه با تیمار شاهد (CI_100)، بیشترین و کمترین صرفه‌جویی در مصرف آب مربوط به تیمارهای آبیاری AFI_60 و S_2 I_100 برابر 2/50 و 6/9 درصد بود. بیشترین راندمان کاربرد آب، کمترین تلفات رواناب سطحی و نفوذ عمقی تیمارهای تحقیق، مربوط به تیمار آبیاری AFI_60 به‌ترتیب با مقادیر 7/75، 4/22 و 9/1 درصد بود. بیشترین عملکرد محصول (وزن دانه و وزن کل بلال‌ها) مربوط به تیمار آبیاری S_2 I_100 با مقادیر 6202 و 8064 کیلوگرم در هکتار اندازه‌گیری شد که نسبت به تیمار شاهد 97/4 و 13/5 درصد افزایش یافت. بیشترین بهره‌وری آب برای وزن دانه و وزن کل بلال‌ها مربوط به تیمار آبیاری S_1 I_60به‌ترتیب برابر 75/0 و 95/0 کیلوگرم بر متر مکعب محاسبه شد که نسبت به تیمار شاهد 47 و 8/41 درصد افزایش داشت و به‌عنوان مناسب‌ترین روش کم‌آبیاری ذرت در منطقه مورد مطالعه پیشنهاد شد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Investigation the effect of surge and alternate deficit irrigation on yield and water productivity of grain maize

نویسندگان [English]

  • Akbar Mehri 1
  • Amir Soltani Mohammadi 2
  • Hamed Ebrahimian 3
  • saeid boromandnasab 4
1 Ph.D student, Faculty of Water and Environmental Engineering, Shahid Chamran University of Ahvaz
2 Associate Professor of Irrigation and Drainage, Faculty of Water and Environmental Engineering, Shahid Chamran University of Ahvaz, Ahvaz, Iran
3 Associate professor, Department of Irrigation and Reclamation Eng., College of Agriculture and Natural Resources, University of Tehran.
4 Professor of Irrigation and Drainage, Faculty of Water Sciences Engineering, Shahid Chamran University of Ahvaz, Ahvaz, Iran
چکیده [English]

in order to investigate the effect of surge and alternate deficit irrigation on yield and water productivity of grain maize variety SC704, a research was done in Jaydar plain of Poldakhtar city during the 2021-2022. The statistical design of the research was factorial in a randomized complete block which included two factors at 5 and 3levels. Factor A (five furrow irrigation methods) including conventional irrigation (C), surge irrigation with on/off cycle ratios of 1 and o.5 (S_1 and S_2, respectively) until advance time is complete, fixed alternate irrigation (FF) and variable alternate irrigation (AF) as well as factor B (three irrigation regimes) including 100% water requirement (I_100), 80% water requirement (I_80) and 60% water requirement (I_60). The number of experimental treatments was 15 and the number of replications was 3. The results showed that compared to the control treatment (CI_100), the highest and lowest water consumption savings related to irrigation treatments AFI_60 and S_2 I_100 were equal to 50.2 and 9.6%.The highest water use efficiency, the lowest surface runoff losses and the deep penetration of research treatments are related to AFI_60 irrigation treatment respectively with values of 75.7, 22.4 and 1.9% . The highest yield (grain weight and total weight of ears) was related to S_2 I_100 irrigation treatment with values of 6202 and 8064 kg / ha, which increased by 4.97 and 5.13% compared to the control treatment. The highest water productivity for grain weight and total weight of ears was related to S_1 I_60 irrigation treatment respectively equal to 0.75 and 0.95 kg / m3 , which increased by 47 and 41.8% compared to the control treatment and it was suggested as the most appropriate method of maize irrigation in the study area.

کلیدواژه‌ها [English]

  • furrow irrigation
  • water efficiency
  • water use efficiency
  • deficit irrigation
احمدوند، م.، شریفی‌پور، م. و نصرالهی، ع.ح. 1400. اثر کم‌آبیاری تنطیم‌شده و آبیاری جویچه‌ای یک در میان بر بهره‌وری ذرت علوفه‌ای در شرایط اقلیمی خرم آباد. مجله علوم مهندسی آبیاری دانشگاه شهید چمران اهواز. 44 (3): 143-129.
بهداروندی، ح.، برومند‌نسب، س. و اسلامی، ح. 1395. تاثیر روش‌های آبیاری جویچه‌ای یک در میان متغیر بر روی راندمان و حجم مصرف آب در کشت ذرت دانه‌ای در شمال خوزستان. ششمین همایش سراسری کشاورزی و منابع طبیعی پایدار، تهران.
پارسا، س.، خزایی‌تبار، ح.، شهیدی، ع. و محمودی، س. 1400. تاثیر روش‌های مختلف کم‌آبیاری بر صفات فیزیولوژیکی ذرت دانه‌ای. مجله تنش‌های محیطی در علوم زراعی. 4 (2): 330-321.
پرندین، م. ا. 1398. تاثیر برهم کنش استراتژی‌های کم‌آبیاری و آبیاری موجی بر عملکرد ذرت دانه‌ای در منطقه اسلام‌آباد غرب. پایان‌نامه دکتری، رشته مهندسی آب گرایش آبیاری و زهکشی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز، 199 صفحه.
تاندون، اچ. ال. اس. 1381. روش‌های تجزیه خاک‌ها، گیاهان، آب ها و کودها. ترجمه توللی، ح. و سمنانی، ا. انتشارات دانشگاه شهید چمران اهواز. 219 ص.
پناهی، م. 1392. تاثیر روش آبیاری جویچه‌ای یک در میان بر عملکرد و کارایی مصرف آب ذرت در منطقه کرج. دومین همایش توسعه پایدار کشاورزی و محیط زیست سالم، همدان.
دهقانی، م. و پناهی، م. 1396. اثر آبیاری یک در میان جویچه‌ای ثابت برروی ذرت در اصفهان. پانزدهمین کنکره علوم خاک ایران، اصفهان.
قبادی، ر.، شیرخانی، ع. و جلیلیان، ع. 1394. بررسی اثرات تنش خشکی و کود نیتروژن بر عملکرد و کارایی مصرف آب و نیتروژن گیاه ذرت دانه‌ای (سینگل کراس 704). نشریه زراعت. 106: 87-79.
صمصامی‌پور، م.، افراسیاب، پ.، امداد، م.، دلبری، م. و کاراندیش، ف. 1394. ارزیابی عملکرد و اجزای عملکرد ذرت علوفه‌ای در مدیریت آبیاری جویچه‌ای یک در میان متناوب. مجله تحقیقات آب و خاک ایران. 46 (1): 18-11.
صمصامی‌پور، م.، امداد، م. ر.، افراسیاب، پ. و دلبری، م. 1395. بررسی اثر کم‌آبیاری جویچه‌ای یک در میان متناوب در مراحل مختلف رشد ذرت. مجله مهندسی منابع آب. 66-57. 
عالی‌نژادیان‌بیدآبادی، ا.، جورونی، ا.، برزگر، ع. و ملکی، ع. 1395. تاثیر سطوح مختلف آبیاری بر کارایی مصرف آب بر اساس دانه ذرت و تغییرات رطوبتی خاک، مجله مدیریت آب و آبیاری. شماره 59:47-47.
عباسی، ف.، سهراب، ف. و عباسی، ن. 1394. راندمان آبیاری و تغییرات زمانی و مکانی آن در ایران. گزارش فنی شماره 48496. موسسه تحقیقات فنی و مهندسی، 45 صفحه.
کریمی، ع.، قبادی، م. ا. و نصرتی، ا. 1398. بررسی اثر قطع آبیاری بر عملکرد دانه و خصوصیات فیزیولوژیکی ذرت نشریه تنش‌های محیطی در علوم زراعی1204: 1163-1151.
کیانی، ع. و صابری، ع. 1393. بررسی عملکرد و مصرف آب در ذرت شیرین تحت شیوه‌های مختلف کم‌آبیاری در دو الگوی کشت. نشریه   پژوهش‌های حفاظت آب و خاک. (6): 172-155.
معصومی، ت.، قربانی جاوید، م. و نظری‌فر، م. ح. 1394. تاثیر کم‌آبیاری متناوب بر عملکرد و اجزای عملکرد  و بهره‌وری آب ذرت دانه‌ای سینگل کراس 704. مجله آبیاری و زهکشی ایران. 8 ( 4): 816-810 .
ملکوتی، ج. غیبی، م. ن. 1379. تعیین حد بحرانی عناصر غذایی موثر در خاک، گیاه و میوه در راستای افزایش عملکرد کمی و کیفی محصولات استراتژیک کشور، نشر آموزش کشاورزی.11 : 45-38.
میرشکارنژاد، ب.، پاکزاد، ف.، امیری، ا.، اردکانی، م.ر. و ایلکایی، م.ن. 1399. تاثیر تاریخ کاشت و رژیم‌های مختلف آبیاری بر عملکرد و راندمان مصرف آب در ذرت دانه‌ای. نشریه تنش‌های محیطی در علوم زراعی. 1302: 557-547.
ناصری، ا. و دهقانی‌سانیچ، ح. 1396. راهنمای مدیریت آبیاری ذرت دانه‌ای در شرایط اقلیمی مغان. نشریه شماره 52748 مرکز اطلاعات و مدارک علمی کشاورزی.
ناظمی، ا.ح.، پرندین، م.ا.، صدرالدینی، ع.ا. و قمرنیا، ه. 1398. اثرات آبیاری موجی بر راندمان کاربرد و بهره‌وری آب ذرت دانه‌ای در ایستگاه اسلام‌آباد غرب. پژوهش آب در کشاورزی. 33 (3): 369-353.
Allen, R.G., Preira, L.S., Raes, D. and Smith, M. 1998. Crop Evapotranspiration Guidelines for Computing Crop Water Requirement. FAO Irrigation and Drainage Paper, No. 56, Rome, Italy.
Allen, R.G., Clemmens, A.J., Burt, C.M., Solomon, K. and T. O'Halloran. 2005. Prediction accuracy for projectwide evapotranspiration using crop coefficients and reference evapotranspiration. Journal of Irrigation and Drainage Engineer, 131: 24-36
Elliot, R.L., Walker, W.R. 1982. Field evaluation of furrow infiltration and advance functions. Trans. ASAE 25 (2): 396–400.
Giordano, M., Scheierling, S.M., Tréguer, D.O., Turral, H. and McCornick, P.G. 2019. Moving beyond ‘more crop per drop’: insights from two decades of research on agricultural water productivity. International Journal of Water Resources Development, 1-25.
Hanson, B.R., Prichard, T.L. and Schulbach, H. 1993. Estimating furrow infiltration. Agricultural Water Management. 24 (4): 281–298.
Junya, O., Hiroshi, I., Yulia, I., Yoshinobu, K. and Haruyuki, F. 2019.  Suitable inflow rate and furrow length for simplified surge flow irrigation. Paddy and water Environment. 185–193(2019).
Mazarei, R., Soltani Mohammadi, A., Naseri, A.A., Ebrahimian, H. and Izadpanah, Z. 2020. Optimization of furrow irrigation performance of sugarcane fields based on inflow and geometric parameters using WinSRFR in Southwest of Iran. Agricultural Water Management. 228: 105899.
Sobhani, P., Aghayari, F. and Paknejad, F. 2017. The effect of different irrigation methods on yield and yield components of maize. 5th international conference new ideas in agriculture, environment and tourism. Iran, Tehran, 30 Julay 2017.
Spencer, G.D., Krutz, L.J., Falconer, L.L., Henry, W.B., Henry, C.G., Larson, E.J., Pringle III, H.C., Bryant, C.J. and Atwill, R.L. 2019. Technologies for Furrow Irrigated Corn that Decrease Water Use and Improve Yield and On Farm Profitability. Crop Management. Published May. 23: 2019.
Walker, W.R. and Skogerboe, G.V. 1987. Surface Irrigation:’ Theory and Practice’. Prentice-Hall, Englewood Cliffs, New Jersey, USA.
Zhang, G., Ming, B., Shen, D., Xie, R., Hou, P., Xue, J. Wang, K. and Li, S. 2021. Optimizing Grain Yield and Water Use Efficiency Based on the Relationship between Leaf Area Index and Evapotranspiration. Agriculture Journal. 11: 313. https://doi.org/10.3390/agriculture11040313.