Evaluation of Forage Sorghum Yield Quality and Quantity at Different Levels of Salinity and Irrigation Water under Subsurface Drip Irrigation System

Document Type : Research Paper

Authors

1 faculty member of zabol univesity

2 Associate Professor of Water Engineering Department, Ferdowsi University of Mashhad

Abstract

Water stress and salinity are among the problems of agricultural production in many parts of the world. In this study, the effect of salinity (2, 5 and 8 dS/m), different irrigation levels (120%, 100%, 75%, and 50% of water requirement) and three harvesting times (cuttings) were investigated on some qualitative and quantitative parameters of sorghum silage in the Sistan region. The study was carried out using a factorial split plot design with 12 treatments and 3 replications. The results showed that increasing salinity and irrigation water depth decreased fresh and dry matter yield. However, no significant difference was observed between 100% and 75% crop water requirement treatments. Also, treatments with 2 and 5 dS/m salinity were not significantly different in feed production. Furthermore, the fresh and dry forage yields were higher in the second cutting than in the first and third harvesting. Decrease in irrigation water and increase in salinity decreased protein but increased carbohydrate and proline. The highest amount of protein (16.79 percent) was obtained in the second harvesting and at  the salinity of 2 dS/m, while the highest amount of carbohydrates (10.79 mg/gFW) and proline (0.42 mg/gFW) belonged to the third harvesting with salinity of 8 dS/m. By increasing salinity in irrigation water and with the passage of time during the growing season, soil salinity increased and distribution of salinity in the soil profile was more uniform in the treatments that had no water stress. Thus, according to the results, 25% of the plant water consumption can be saved and irrigation with 75% of water requirement and salinity of 5 dS/m would have no significant effect on the amount of forage produced. The best forage quality for livestock consumption was obtained in the second harvesting. However, this experiment was done in one growing season and in the long time reduction in the amount of water and the use of salt water can cause soil salinization and accumulation of salts in the soil. Therefore, it is recommended that the experiment be repeated in the future, before making a final decision about reducing irrigation water.

Keywords

References

  1. امداد، م.ر. و ح. فرداد. 1379. اثر تنش شوری و رطوبتی بر عملکرد ذرت. مجله علوم کشاورزی ایران، 31(3): 641-654.
  2. بی نام .1388. آمار نامه کشاورزی محصولات زراعی سال 1387-1386. جلد اول ، وزارت جهاد کشاورزی ، معاونت برنامه ریزی و اقتصادی، دفتر آمار و فناوری اطلاعات،  117 صفحه.
  3. پور عزیزی، م.  فلاح، س.1389. تأثیر کودهای آلی و شیمیایی بر خصوصیات کیفی علوفه سورگوم. همایش ملی دستاوردهای نوین در زراعت. شهریور ،کرج.ایران.
  4. ترابی،ع.ر. فرح بخش، ح. و غ.ر. خواجویی نژاد. 1392. بررسی رژیم­های مختلف آبیاری و سوپرجاذب زئولیت بر عملکرد و اجزای عملکرد سورگوم علوفه­ای. مجله به زراعی کشاورزی، 15(3): 14-1.
  5. ثابت تیموری، م. ح. خزاعی، ا. نظامی و م.نصیری محلاتی. 1386.  تأثیر سطوح مختلف شوری بر فعالیت آنزیم-مجله پژوهش های آنتی اگسیدان برگ و خصوصیات فیزیولوژیکی گیاه کنجد. مجله پژوهش کشاورزی: آب، خاک و گیاه در کشاورزی. 7(4): 119-109.
  6. حیدری شریف آبادی، ح.1380. گیاه و شوری. انتشارات موسسه تحقیقات جنگل­ها و مراتع، تهران. ص 199.
  7. رحیمی تنها، ح. مجیدی، ا. و م. شهبازی. 1377.  ارزیابی شاخص­های فیزیولوژی بر مقاومت به تنش شوری در سورگوم علوفه ای. چکیده مقالات پنجمین کنگرة زراعت و اصلاح نباتات، مؤسسه تحقیقات اصلاح بذر و نهال، کرج.
  8. سرمدنیا، غ. ح. و ع. کوچکی. 1386. فیزیولوژی گیاهان زراعی. انتشارات جهاد دانشگاهی مشهد، ص 400.
  9. شریفان، ح. و م.کاظمی حسنوند. 1394. بررسی عملکرد و اجزای عملکرد گیاه سورگوم تحت شرایط آبیاری با آب دریای خزر. نشریه آبیاری و زهکشی ایران، 1(9):169-163.
  10. صادقی، ح. و ک. خانی. 1391. تأثیر سطوح مختلف تنش خشکی و شوری بر برخی ویژگی های موروفولوژیک و میزان پرولین یونجه یکساله. مجله علوم کشاورزی دیم ایران، 1(2): 13-1.
  11. علیزداه، ا. 1380. اصول و عملیات آبیاری قطره ای، چاپ دوم، ص161.
  12. قمری زارع، ع. رضوانی، س. و  م. فروتن. 1387. اثر تنش خشکی ناشی از PEG در چند گونه یونجه یکساله در شرایط آب کشت. پژوهش های ژنتیک و اصلاح گیاهان مرتعی و جنگلی ایران، 197:16-182.
  13. مقیمی، ن. و ی. امام. 1392. بررسی ویژگی های مورفوفیزیولوژیک و عملکرد دو رقم سورگوم علوفه ای، تحت تنش کم آبی و سطوح نیتروژن. مجله تنش های محیطی در علوم زراعی، 6(1): ص 36-27.
  14. مولوی،ح. محمدی، م. و ع. لیاقت. 1391. اثر مدیریت آب شور طی دوره رشد بر عملکرد و اجزای عملکرد ذرت دانه ای و پروفیل شوری خاک. مجله علوم و مهندسی آبیاری اهواز، 3(35):  18-11.
  15. نباتی، ج. کافی،م. نظامی، ا. رضوانی مقدم، پ. معصومی، ع. و م. زارع مهرجردی. 1392. اثر شوری بر سلولز، همی سلولز و لیگنین ساقه و برگ و خصوصیات دیواره های سلولی ساقه کوشیا. نشریه پژوهش های زراعی ایران، 11: 561-551.
  16. نوروزی، ح. روشنفکر، ح. حسیبی، پ. و م. مسگر باشی. 1393. تأثیر شوری آب آبیاری بر عملکرد و کیفیت دو رقم ارزن علوفه ای. نشریه پژوهش آب در کشاورزی، 28(3):560-551.
  17. وزیری، ژ. سلامت، ع. انتصاری، م.ر. مسچی، م. حیدری،ن و ح دهقانی سانیچ. 1387. تبخیر و تعرق گیاهان(دستورالعمل و محاسبه آب مورد نیاز گیاهان). کمیته ملی آبیاری و زهکشی ایران.
  18. یارنیا، م. 1386. ارزیابی تعدادی از شاخص های فیزیولوژیک ارقام سورگوم علوفه ای در شرایط شوری. مجله علوم کشاورزی دانشگاه آزاد اسلامی تبریز، 1(1):. ص1-15.
  19. یزدانی، ح. قهرمان، ب. داوری،ک. و م.کافی. 1393. اثرات تنش شوری و کم آبیاری بر شاخص کارآیی مصرف آب دو رقم کلزا. مجله مهندسی منابع آب، ص84-67.

 

  1. Abbat, P.E., J.L. Dardanelli, M.G. Canatarero, M. Melchiori, and E. Suero. 2004. Climate and water availability effects on water use efficiency in wheat. Crop Sci. 44: 474-483.
  2. Chaves MM .1999.Effects of water deficits on carbon assimilation. Experimental Botany.42:1-16.
  3. 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.
  4. Garrity, DP. Watts, DG. Sullivan, CY. and JR. Gilley. 1983. Moisture deficits and grain-sorghum performance evapotranspiration yield relationships.Agronomy. 74: 815-820.
  5. Javadi, H. Rashed Mohasel, M.H. Zamani, Gh.R. Azari Nasr Abadi, E. and Gh.R . Musavi. 2007. Effect of plant density on growth indices in four grain sorghum cultivars. Iranian J. Field Crops Res. 4: 265 – 253
  6. Howell, T.A.. Tolk, J.A.. Evett, S.R.. Copeland, K.S.and  D.A. Dusek. 2007. Evapotranspiration of deficit irrigated sorghum. World Environmental and Water Resources Congress.ASCE.
  7. 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.
  8. Mohammadkhani, N. and R. Heidari. 2008. Effects of drought stress on soluble proteins in two maize varieties. Turkish Journal of Biology, 32, 23-30.
  9. Nagy, Z. Tuba,Z. Zsoldos. F. and L. Erdei. 1995. CO2 exchange and water relation responses of sorghum and maize during water and salt stress. J. Plant Physiol.145:539-544.
  10. Netondo, G.F. Onyango, J.C. and E. Beck.. 2004. Sorghum and salinity: II. Gasexchange and chlorophyll fluorescence of sorghum under salt stress.Crop Science.44: 806–811.
  11. Parida, A. K. and A. B. Das. 2005. Salt tolerance and salinity effects on plants: Areview. Ecotoxicol. Environ. Safety 60:324-349.
  12. Payero, J.O. Melvin, S.R. Irmak, S. and D. Tarkalson. 2009. Yield response of corn to deficit irrigation in a semiarid climate. Agric. Water Manage. 84:101–112.
  13. Sepaskhah, A. Zand Parsa, Sh.Ghasemi, M. M. and B. Ghahraman .2006.Comparison of two methods for deficit irrigation of sorghum. Iran-Water Resources Research. 2(2): 1-9.
  14. Zegada-Lizarazu W and M. Iijima .2005. Deep root water uptake ability and water use efficiency of pearl millet in comparison to other millet species. Plant Production Science. 8: 454-460.
Journal of Water Research in Agriculture
Volume 30, Issue 4
February 2017
Pages 467-482

Files

Share

How to cite

Statistics