تعیین زمان آبیاری تکمیلی در گندم دیم با پایش تغییرات رطوبت خاک طی دوره رشد

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشیار خاکشناسی دانشگاه زنجان

2 گروه خاکشناسی دانشگاه زنجان

3 دانشجوی کارشناسی ارشد گروه علوم خاک دانشکده کشاورزی دانشگاه زنجان

چکیده

زراعت دیم یکی از پایه­های اساسی تولید محصول به­ویژه در مناطق نیمه­خشک است. در مناطق دیمکاری، تولید محصول به شدت وابسته به مقدار و توزیع بارندگی طی دوره رشد است. آبیاری تکمیلی یکی از راه­کارها برای کاهش تنش رطوبتی و در نتیجه بهبود عملکرد محصول در کشاورزی دیم است. این پژوهش به منظور برآورد زمان مناسب آبیاری تکمیلی در اراضی دیم با استفاده از اندازه­­گیری تغییرات رطوبت خاک طی دوره رشد در سال زراعی 1396-1395 انجام شد. برای این منظور آزمایش در کشتزاری با شیب 10 درصد در دو جهت شخم (موازی شیب و روی خطوط تراز) در کرت­های به ابعاد پنج متر در دو متر انجام شد. رطوبت حجمی خاک در فواصل زمانی 10 روز در عمق گسترش ریشه به وسیله دستگاه TDR طی دوره رشد از آذر 1395 تا تیر 1396 اندازه­گیری شد. نتایج نشان داد که رطوبت حجمی خاک در کشت روی خطوط تراز به­طور میانگین شش درصد بیشتر از کشت موازی است و این تفاوت از نظر آماری معنی­دار بود (05/0>p). میانگین مقدار آب سهل­الوصول طی دوره رشد در روش کشت روی خطوط تراز ( 07/6 میلی­متر)، حدود 5/2 برابر بیشتر از روش کشت موازی شیب (25/2 میلی­متر) بود و این تفاوت از نظر آماری معنی­دار بود (05/0>p). بیشترین مقدار آب سهل­الوصول طی دوره رشد در مرحله ساقه­روی و کمترین آن در مرحله جوانه­زنی مشاهده شد. در مرحله جوانه­زنی گندم، گیاه به مقدار 7/6 میلی­متر دچار کمبود آب بود. براین اساس، در این منطقه نیمه­خشک، انجام آبیاری تکمیلی در مرحله جوانه­زنی می­تواند موجب کاهش تنش رطوبتی و افزایش عملکرد دانه گندم شود.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Determining Supplemental Irrigation Time for Rainfed Wheat by Monitoring Variations of Soil Water Content during Growth Period

نویسندگان [English]

  • Ali Reza Vaezi 1
  • uones mazllom aliabadi 2
  • Arman Zabihi 3
1 Associate Prof. od Soil Sci. Univ. of Zanjan
2 soil science university of zanjan
چکیده [English]

Dry farming is an important method of crop production, particularly in semi-arid regions, where crop yield strongly depends on precipitation amount and its temporal variation during the growing season. Supplemental irrigation is a suitable practice for mitigating moisture stress and, consequently, improving crop yield in rainfed agriculture. This study was conducted to estimate the proper time of supplemental irrigation in rainfed land by measuring soil water content during growth period, in 2016-2017. A field experiment was conducted using two plowing directions (along the slope and on contour lines) in plots with 2 m × 5 m dimensions, in a rainfed farm with 10 % slope. Volumetric soil water content (SWC) was measured in root zone by a TDR set at 10-day interval during growth period, from November 2016 to June 2017. Based on the results, SWC in the plots plowed on contour lines was about 6 % higher than the plots plowed along slope, and this difference was statistically different (P< 0.05). The mean readily available water (RAW) during growth period in the plots plowed on contour lines (6.07 mm) was about 2.5 times higher than the plots plowed along slope (2.25 mm) and showed significant difference with it (P< 0.05). The highest RAW was observed at stem elongation and the lowest value was found at grain germination, at which stage, about 6.7 mm water deficit was observed in rainfed wheat. Thus, application of supplemental irrigation at this stage can efficiently prevent water stress and improve wheat grain yield in this semi-arid region.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Readily available water
  • Growth stage
  • Plow direction
  • Semi-arid region
  • Water deficit

مراجع

  1. احمدی، ک.، قلی­زاده، ح.ا.، عبادزاده، ح.ر.، حسین­پور، ر.، عبدشاه، ه.، کاظمیان، آ. و رفیعی، م. 1396. آمارنامه کشاورزی سال زراعی 95-1394.
  2. امام­دوست، ش.، شاهنظری، ع. و رستمی ریگچشمه، ک.ی. 1396. تعیین سطح مورد نیاز استحصال آب باران برای آبیاری تکمیلی گندم و جو (مطالعه موردی استان مازندران-ریگ چشمه). فصلنامه علمی پژوهشی مهندسی آب و آبیاری، 7(28): 54-63.
  3. تاتاری، م.، احمدی، م.م.، عباسی، ر. و کمر، ع. 1391. اثر آبیاری تکمیلی بر رشد و عملکرد گندم دیم. نشریه پژوهش­های زراعی ایران. 10(2): 448-455.
  4. زرین­آبادی، ا. و واعظی، ع. 1395. تولید روانآب و هدررفت خاک در مراتع با پوشش ضعیف تحت تأثیر تغییر کاربری زمین و جهت شخم. تحقیقات آب و خاک، 47(1):87-98.
  5. فعله­کری، ح.، اقبال­قبادی، م.، محمدی، غ.ر.، جلالی­هنرمند، س.، قبادی، م. و سعیدی، م. 1393. اثر آبیاری تکمیلی و کود نیتروژن بر شاخصهای رشدی دو رقم گندم دیم در شرایط کرمانشاه. فصلنامه علمی پژوهشی فیزیولوژی گیاهان زراعی. 6 (22):101- 113.
  6. قمرنیا، ه.، فرمانی فرد، م. و ساسانی، ش. 1391. بررسی اثر آبیاری تکمیلی بر عملکرد و کارایی مصرف آب سه رقم جدید گندم. مدیریت آب و آبیاری. 2(3): 69-83.
  7. کابوسی، م.ح.، و مجیدی، ع. 1396. پهنه­بندی تاریخ­های کاشت و برداشت و طول مراحل رشدگندم دیم بر اساس داده­های بارش و دما در استان گلستان. نشریه زراعت دیم ایران. 6(1):103-120.
  8. واعظی، ع. و پیری­مقدم، ل. 1395. نگهداشت آب و عملکرد دانه گندم تحت تأثیر جهت شخم در کشت­زار دیم منطقه نیمه خشک در غرب زنجان. نشریه پژوهش­های حفاظت آب و خاک، 23(6):285-299.
  9. هادی، م.، مجنونی هریس، ا. و دلیرحسن­نیا، ر. 1395. بررسی ریسک کاشت و تعیین زمان مناسب آبیاری تکمیلی گندم دیم در دشت تبریز. نشریه دانش آب و خاک، 27(2):307-320.
    1. Al-Kaisi, M.M., Shanahan, J.F., Shawcroft, R.W., and R. Roissant. 1999. Irrigation of winter wheat. Service in action. No. 0.556.
    2. Allen, R.G., Pereira, L.S., Raes, D., and M. Smith. 1998. Crop evapotranspiration-Guidelines for computing crop water requirements-FAO. Irrigation and Drainage Paper, 300(9): D05109.
    3. Black, C.A. 1965. Method of soil analysis. Part I and II. Amer. Soc. Agron. Inc. Madison,Wiscosin, USA.
    4. El-Shater, T., Yigezu, Y.A., Shideed, K., and A. Aw-Hassan. 2017. Impacts of Improved Supplemental Irrigation on Farm Income, Productive Efficiency and Risk Management in Dry Areas. Journal of Water Resource and Protection, 9(13):1709.
    5. Gee, G.W., and J.W. Bauder. 1986. Particle Size Analysis.p. 383-411. In: Klute A. (Ed.) Methods of Soil Analysis. Part 1 .2nd ed. Agron.Monogr, 9.ASA, SSSA, Madison, WI.
    6. Hussein, M.H. 2017. Rainfed farming prospects in the low rainfall zone of northern Iraq based on meteorological and soil moisture measurements. Journal of Aridland Agriculture. 3:11-17.
    7. Ismail, M.A., Joer, H.A., Sim, W.H. and M.F. Randolph. 2002. Effect of cement type on shear behavior of cemented calcareous soil. Journal of Geotechnical and Geo environmental Engineering, 128(6):520-529.
    8. Kobota, T. J., Palta, A., and N.C. Turner. 1992. Rate of development of postanthesis Water deficits andgrain filling of Spring Wheat. Crop Science, 32:1238– 1242.
    9. Liu, Y., Li. Q., Chen. F., Yang, S.J., and X.P. Chen. 2010. Soil water dynamics and water use efficiency in spring maize (Zea mays L.) fields subjected to different water management practices on the Loess Plateau, China. Agricultural Water Management, 97(5):769–775.
    10. Liu, Y.J., Hu, J.M., Wang, T.W., Cai, C.F., Li, Z.X. and Y. Zhang. 2016. Effects of vegetation cover and road-concentrated flow on hillslope erosion in rainfall and scouring simulation tests in the Three Gorges Reservoir Area, China. Catena, 136:108-117.
    11. Man, J., Shi, Y., Yu, Z., and Y. Zhang. 2016. Root growth, soil water variation, and grain yield response of winter wheat to supplemental irrigation. Plant Production Science, 19(2): 193-205.
    12. Nwite, J.C., Obalum, S.E., Igwe, C.A. and T. Wakatsuki. 2017. Interaction of small-scale supplemental irrigation, sawah preparation intensity and soil amendment type on productivity of lowland sawah-rice system. South African Journal of Plant and Soil, 34(4):301-310.
    13. Oweis, T., and A. Hachum. 2003. Improving water productivity in the dry areas of West Asia and North Africa. In: Kijne, W.J., Barker, R., Molden, D. (Eds.), Water Productivity in Agriculture: Limits and Opportunities for Improvement. CABI Publishing, Wallingford, UK. 179–197.
    14. Page, M.C., Sprrks, D.L., and M.R. Noll. 1987. Kinetics and mechanisms of potassium release frome sandy middle Atlantic coastal. Plain Soils. Soil Science Society of America Journal, 51:1460-1465.
    15. Qi, W. Z., Liu, H. H., Liu, P., Dong, S. T., Zhao, B. Q., So, H. B., and B. Zhao. 2012. Morphological and physiological characteristics of corn (Zea mays L.) roots from cultivars with different yield potentials. European Journal of Agronomy, 38: 54–63.
    16. Walkly, A., and I.A. Black. 1934. An examination of digestion methods for determining soil organic matter and a proposed modification of the chromic and titration. Soil Science Society of America Journal, 37:29-38.
    17. Wang, C., Liu, W., Li, Q., Ma, D., Lu, H., Feng, W., Xie, Y., Zhu, Y. and T. Guo. 2014. Effects of different irrigation and nitrogen regimes on root growth and its correlation with above-ground plant parts in high-yielding wheat under field conditions. Field Crops Research, 165:138-149.
    18. Wang, D., 2017. Water use efficiency and optimal supplemental irrigation in a high yield wheat field. Field Crops Research, 213:213-220.
    19. Weiwei, M., Yu, Z., Zhang, Y., Shi, Y. and D. Wang. 2015. Effects of supplemental irrigation on water consumption characteristics and grain yield in different wheat cultivars. Chilean Journal of Agricultural Research, 75(2):216-223.
    20. Xue, Q., Zhu, Z., Musick, J.T., Stewart, B.A., and D.A. Dusek. 2003. Rootgrowth and water uptake in winter wheat under deficit irrigation. Plant and Soil, 257:151-161.
    21. Yang, D.Q., Dong, W.H., Luo, Y.L., Song, W.T., Cai, T., Li, Y., Yin, Y.P. and Z.L. Wang. 2018. Effects of nitrogen application and supplemental irrigation on canopy temperature and photosynthetic characteristics in winter wheat. The Journal of Agricultural Science, 1-11.
    22. Yoder, R.E. 1936. A direct method of aggregate analysis and a study of a physical nature of erosion losses. Journal American Society of Agronomy, 28: 337-351.
    23. Zhang, B.C., Li, F.M., Huang, G.B., Gan, Y., Liu, P.H. and Z.Y. Cheng. 2005. Effects of regulated deficit irrigation on grain yield and water use efficiency of spring wheat in an arid environment. Canadian Journal of Plant Science, 85(4):829-837.
    24. Zhang, Y.Q., Eloise, K., Yu, Q., Liu, C.M., Shen, Y.J., and H.Y. Sun. 2004. Effect of soil water deficit on evapotranspiration, crop yield, and water use efficiency in the North China Plain. Agricultural Water Management, 64:107-122.
    25. Zhu, Q., Schmidt, J.P., Lin, H.S., and R.P. Sripada. 2009. Hydropedological processes their implications for nitrogen availability to corn. Geoderma, 154:111–122.
پژوهش آب در کشاورزی
دوره 33، شماره 1
فروردین 1398
صفحه 1-12

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار