نشریه آبیاری و زهکشی ایران

نشریه آبیاری و زهکشی ایران

اثر آبیاری قطره‌ای زیرسطحی بر شوری خاک، گرفتگی قطره‌چکان‌ها، عملکرد و بهره‌وری آب یونجه

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
علی قدمی فیروزآبادی 1
علی محمد جعفری 2
1 دانشیار پژوهش بخش تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان همدان، سازمان تحقیقات، آموزش
2 - استادیار پژوهش مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی همدان، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، همدان، ایران ایران
چکیده
با توجه به محدودیت منابع آبی کشور، بهینه کردن سامانه‌های آبیاری به نحوی که بتوان تلفات تبخیر و مدیریت تعرق را بهبود بخشد، از عوامل مهم در افزایش بهره‌وری آب است. لذا این پژوهش به ‌منظور بررسی روش آبیاری قطره‌ای زیرسطحی و سامانه آبیاری بارانی بر عملکرد و بهره‌وری آب محصول یونجه طی سال‌های (1398 لغایت1400) در ایستگاه اکباتان مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان همدان انجام شد. آزمایش در قالب بلوک‌های کامل تصادفی و در سه تکرار انجام شد. تیمارهای آزمایش شامل آبیاری قطره‌ای زیرسطحی بدون تزریق تریفلورالین (T1)، آبیاری زیرسطحی با تزریق تریفلورالین به میزان 4 لیتر در هکتار (T2)، آبیاری زیرسطحی با تزریق تریفلورالین به میزان 6 لیتر در هکتار (T3)، آبیاری با لوله‌های ناندرین (T4) و یک تیمارآبیاری بارانی(شاهد) بودند. تاثیر تیمارهای مورد مطالعه بر میزان عملکرد و بهره‌وری آب در سطح احتمال یک درصد معنی دار شد. تیمار T3 با بیشترین میزان عملکرد و بهره‌وری آب، به‌ترتیب به میزان 20873 کیلوگرم در هکتار 46/2 کیلوگرم بر مترمکعب بر سایر تیمارها برتری داشت. میانگین عملکرد 3 ساله محصول یونجه در دو سامانه سیستم آبیاری قطره‌ای و بارانی به‌ترتیب 19779 و 14751 کیلوگرم در هکتار و میزان بهره‌وری آب به‌ترتیب 4/2 و 3/1 کیلوگرم بر مترمکعب تعیین شد. میانگین حجم آب مصرفی در دو سامانه آبیاری قطره‌ای زیرسطحی و بارانی، به‌ترتیب 8472 و 11480 مترمکعب در هکتار بود. لذا سامانه آبیاری قطره‌ای زیرسطحی علاوه بر افزایش عملکرد محصول، باعث کاهش 2/26 درصدی در آب مصرفی و بهبود بهره‌وری آب به میزان 6/84 درصد نسبت به سامانه آبیاری بارانی شد. همچنین هیچگونه اثری از تجمع ریشه در اطراف قطره چکانها مشاهده نشد. افزایش شوری در عمق خاک زراعی در زمان اتمام آبیاری‌ها در دو سیستم آبیاری ملاحظه شدکه با بارندگی‌های رخ داده در طول سال تقلیل پیدا می‌کرد.
کلیدواژه‌ها
توسعه ریشه
تریفلورالین
مدیریت آبیاری

عنوان مقاله English

The effect of subsurface drip irrigation on soil salinity, clogging of drippers, yield and water productivity of alfalfa

نویسندگان English

Ali Ghadami Firouzabadi 1
ali mohamad jafari 2
1 Associate Prof, Department of Agricultural Engineering Research, Hamedan Agricultural and Natural Resources Research and Education Center, Agricultural Research, Education and Extension Organization, Hamedan, Iran.
2 Assistant Professor, Hamedan Agricultural and Natural Resources Research and Education Center, AREEO, Hamedan, Iran.
چکیده English

Due to the limited water resources of the country, optimizing irrigation systems in a way that can improve evaporation losses and transpiration management is one of the important factors in increasing water productivity. Therefore, this study was conducted to investigate and compare Technical and economical comparison of sprinkler and subsurface drip irrigation system of alfalfa during three years (2019-2021) in Ekbatan station of Agriculture and Natural Resources Research and Education Center of Hamedan Province. The treatments included subsurface drip irrigation without trifluralin injection (T1), subsurface irrigation with trifluralin injection at a rate of 4 liters per hectare (T2), subsurface irrigation with trifluralin injection at a rate of 6 liters per hectare (T3), irrigation with nan Drin pipes (T4) and a sprinkler treatment (control). The statistical format of the project was randomized complete blocks with 3 replications. The results of this study showed a significant effect of different treatments on yield and water productivity (p≤1%). T3 treatment with the highest yield and water productivity, at 20873 kg. ha-1 and 2.46 kg.m-3, respectively, was preferable to the other treatments. The average 3-year yield of alfalfa crop in two systems of drip and sprinkler irrigation systems was 19779 and 14751, kg. ha-1 respectively, and water productivity was 2.4 and 1.3 kg.m-3, respectively. The average volume of applied water in the subsurface and sprinkler drip irrigation system was 8472 and 11480 m3.ha-1, respectively. Therefore, it can be said that the subsurface drip irrigation system, in addition to increasing yield, has reduced water consumption by 26.2% and improved water productivity by 84.6%. Also, no traces of root accumulation around the drippers were observed. An increase in salinity in the depth of the farm soil was observed at the end of irrigation in two irrigation systems, which decreased with the rainfalls that occurred throughout the year.

کلیدواژه‌ها English

Root development
trifluralin
irrigation management
علیزاده، 1. 1389. آبیاری قطره­ای (اصول و عملیات)، دانشگاه امام رضا. 494 صفحه.
نورجو، ا.1394. بررسی مدیریت ترفلان در آبیاری زیرسطحی انگور و وضعیت تجمع ریشه در اطراف قطره چکان. سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی. گزارش نهایی به شماره 47675/94.
 Abdi, Q. 2003. Subsurface irrigation: a situation analysis. Institute of Sustainable Irrigated Agriculture (ISIA) at Tatura, Australia, for (IPTRID).
Zeggaf, A.T., Takeuchi, S., Dehghanisanij, H., Anyoji, H. and Yano, T. 2007. A Bowen Ratio Technique for partitioning energy fluxes between Maiz transpiration and soil surface evaporation. Agronomy Journal. 100(4): 988-996.
Alam, M., Trooien, T. P., Dumler, T. J. and Rogers, D. H. 2002. Using subsurface drip irrigation for alfalfa. J. Amer. Water Resources Assoc. 38(6):1715-1721.
Avila, C. G., Trujillo, F. L., Estrada, C. A. T., Gaxiola, S. J. A., and Juarez, R. I. 2003. Water consumption, water relations, and yield in alfalfa with subsurface drip irrigation. Agricultura Tecnica en Mexico. 29(2): 113-123.
Ayars, J.E., Fulton, A. and Taylor, B. 2015. Subsurface drip irrigation in California—Here to stay? Agricultural Water Management. (157) 39–47.
Blank, L.T. and Tarquin, A.J. 1998. Engineering Economic, 4 th Edited, MacGraw-Hill Publisher. 160-161.
Camp, C. R. 1998. Subsurface drip irrigation. A review, Transactions of the ASAE. 41 (5):1353-1367.
Camp C.R., Lamm F.R., Evans, R.G. and Phene C.J. 2000.Subsurface drip irrigation – past, present and future. In Proceedings of the 4th Decennial National Irrigation Symposium, 14–16 November 2000, Phoenix, Ariz. 363–372.
Dastorani, M., Heshmati, M. and Sadeghzadeh, M. 2010. Evaluation of the efficiency of surface and subsurface irrigation dryland environments. Irrigation and Drainage. 59: 129–137.
Hutmacher, R.B., Phene, C.J., Mead, R.M., Shouse, P., Clark, D., Vail, S.S., Swain, R., Peters, M.S., Hawk, C.A., Kershaw, D., Donovan, T., Jobes, J and Fargerlund, J. 1992.Subsurface drip of alfalfa in Imperial Valley. In Proceedings of the 22nd California/Arizona Alfalfa Symposium, Davis, California, USA; 20–32.
Lamm, F. R. and Camp, C.R .2007. Maintenance. In: Lamm FR, Ayars JE, Nakayama FS (Eds) Microirrigation for crop production. Design, operation and management. Elsevier, Amsterdam. 473–551.
Lamm, F. R., Harmoney, K. R., Aboukheira, A. A. and Johnson, S. K. 2012. Alfaalfa Production with Subsurface drip irrigation in the central great planis. American Society of Agricultural and Biological Engineers. 55(4): 1203-1212.
Malek, E. and Bingham, G.E. 1993. Comparison of the Bowen ratio-energy balance and the water balance methods for the measurment of evapotranspiration. Journal of Hydrology. 146:209-220.
Martinez, H., Bar, Y., Sef, B. and Kafkafi, U. 1991. Effect of surface and subsurface drip fertigation on sweet corn rooting, uptake, dry matter production and yield. Irrigation Science. 12: 153–159.
Nakayama, F.S. and Bucks, D.A. 1986. Trickle Irrigation for Crop Production. Design, Operation and Management. Elsevier, Amsterdam, Netherlands, p. 383.
Oron, G.Y., Campos, C., Gillerman, L. and Salgot, M. 1999. Wastewater treatment, renovation and reuse for agricultural irrigation in small communities. Agricultural Water Management. 38: 223–234.
Oron, G., Demalach, J., Hoffman, Z., Cibotaru, R. 2005. Subsurface microirrigation with effluent. J. Irrig. Drain. -ASCE 117, 25–36.
Patel, N. and Rajput, T.B.S. 2007. Effect of drip tape placement depth and irrigation level on yield of potato. Agricultural Water Management, Volume 88, Issues 1–3, 16 March 2007, Pages. 209-223.
Phene, C.J., Davis, K.R., Hutmacher, R.B., Bar-Yosef, B., Meek, D.W. and Misaki, J. 1992. Effect of high frequency surface and subsurface drip irrigation on root distribution of sweet corn. Irrigation Science. 12, 135–140.
Phene, C.J. 1995. The sustainability and potential of subsurface drip irrigation. In Proceedings of 5th Microirrigation Congress (ASAE), April 2–6, Orlando, Florida, USA.
Rubens, D.C. and Luis, F.F. 2003. Comparing drippers for root intrusion in subsurface drip irrigation applied to citrus and coffee crops. In: Proceedings of the ASAE Annual International Meeting, Nevada, USA. 626–641.
Ruskin, R., Van, P.V. and Cataldo, D.A. 1997. Technical analysis of the movement of TFN in the soil when applied through a subsurface drip irrigation system. In: Proceedings of ASAE Annual International Meeting, August 10–14, 1997 at Minneapolis, MN, USA. 121–127.
Russo, D.J., Zaidel, A., Laufer, Z. and Gerstl, G. 2001. Numerical analysis of transport of trifluralin from a subsurface dripper. Soil Science Society of America. 65: 1648–1658.
Selim, E.M., Mosa A.A. and El-Ghamry, A.M. 2009. Evaluation of humic substances fertigation through surface and subsurface drip irrigation systems on potato grown under Egyptian sandy soil conditions. Agricultural water management. 96:1218–1222
Solomon, K.H. and Jorgensen, G. 1993. Subsurface drip irrigation. The Center for Irrigation Technology: California State University, USA.
Suarez-Rey, E.M., Choi, C.Y., William, B., McCloskey, W.B. and Kopec, D. M. 2006. Effects of chemicals on root intrusion into subsurface drip emitters. Irrigation and Drainage. 55, 501–509.
Yu, Y.D., Shihong, G., Di, X., Jiandong, W. and Xiaopeng, Ma. 2010. Effects of Treflan injection on winter wheat growth and root clogging of subsurface dripper’s .Agricultural Water Management. 97(5): 723-730.
Wang, R.L. and Gong, S.H., Li, G.Y. 2005. The methods and measures of root intrusion protection in subsurface drip irrigation. Water Saving Irrigation. 22, 205–211 (in Chinese, with English abstract).
Zoldoske, D.F., Genito, S. and Jorgensen, G.S. 1995. Subsurface drip irrigation (SDI) onturfgrass: a university experience. In: Proceedings of the 5th InternationalMicroirrigation Congress, St. Joseph, MI. 300–302.
نشریه آبیاری و زهکشی ایران
دوره 18، شماره 3 - شماره پیاپی 106
مرداد و شهریور 1403
صفحه 351-362