Effect of Drip and Flood Irrigation on Water Productivity and Yield in Two Methods of Rice Cultivation

Document Type : Research Paper

Authors

1 Ph.D. student, Dept. of Water Science and Engineering, Qaemshahr Branch, Islamic Azad University, Qaemshahr, Iran

2 Assistant professor, Dept. of Water Science and Engineering, Qaemshahr Branch, Islamic Azad University, Qaemshahr, Iran

3 Dept. of Water Science and Engineering, Ghaemshahr Branch, Islamic Azad University, Ghaemshahr, Iran, Assistant Professor, Agricultural Research, Education and Extension Organization, Rice Research Institute, Mazandaran, Amol, Iran.

4 Assistant professor, Dept. of Water Science and Engineering, Qaemshahr Branch, Islamic Azad University, Qaemshahr, Iran.

5 Assistant professor, Dept. Of Agronomy, Qaemshahr Branch, Islamic Azad University, Qaemshahr, Iran.

Abstract

Due to the importance of rice cultivation, especially in Mazandaran Province, it is necessary to plan carefully for the optimal use of water resources in the province in the agricultural sector, especially rice, to reduce water demand for rice production. For this purpose, an experiment was conducted in the form of a complete block-design with three replications and four treatments using Tarom Hashemi cultivar, during the 2021 crop year in the Rice Research Institute of Iran-Amol. Treatments included conventional planting with flood irrigation (T1) and drip irrigation (T2), transplanting in un-puddled bed with drip irrigation (T3) and direct seed cultivation in dry bed with drip irrigation (T4). The results showed that the cultivation method was effective on yield, plant height, water consumption and irrigation water, water productivity and water use efficiency and was statistically significant at 1% and 5% level of probablity. The highest and lowest yields belonged to T1 and T4 treatments with 4079 and 2876 kg/ha, respectively, and T2 had the highest water productivity with 0.61 kg/m3, which had no significant difference with T1. The lowest water productivity belonged to T4 with 0.45 kg/m3. The highest and lowest irrigation water productivity belonged to T2 and T1 with 0.67 and 0.52 kg/m3, respectively Based on the results, conventional planting with drip irrigation did not have a significant reduction in yield compared to conventional planting with flood irrigation and increased water productivity by saving water consumption Therefore, the conventional planting method with drip irrigation was recognized as the best treatment in this study.

Keywords

References

  1. اسدی ر،. مطالعه بهره­وری مصرف آب و کود ازته در تنش­های مختلف رطوبتی و سیستم­های متفاوت کشت در برنج رقم کشوری در استان مازندران. رساله دکتری تخصصی رشته آبیاری و زهکشی. دانشکده کشاورزی. گروه مهندسی آب. دانشگاه فردوسی مشهد.
  2. اسدی ر،. علیزاده ا،. انصاری ح، .کاوسی م .و امیری ا، 1395. تاثیر مقادیر آب و نیتروژن مصرفی بر عملکرد، اجزای عملکرد و بهره­وری آب در دو روش کشت برنج. نشریه پژوهش آب در کشاورزی. جلد شماره 2. صفحه­های 145 تا 157.
  3. اسدی ر، 1397. کشت برنج در اراضی شالیزاری بدون انجام عملیات گلخرابی، انتشارات موسسه تحقیقات برنج کشور. رشت.
  4. امیری ا، 1385. بررسی بیلان آب و عملکرد برنج در مدیریت­های آبیاری در شالیزار با استفاده از مدل. رساله دکتری. رشته آبیاری و زهکشی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات تهران.
  5. پورامیر ف،. یعقوبی ب. و شهبازی ح، 1399. مقایسه عملکرد و اجزای عملکرد ارقام بومی و اصلاح‌شده برنج در دو روش کشت نشایی و مستقیم. مجله تولید گیاهان زراعی، جلد 13، شماره 2، صفحه­های 131 تا 145.
  6. حسنی ا،. تشکری ع،. قاسمپور علمداری م،. بهادری م و بریمانی ز، 1390. بررسی روش­های مختلف آبیاری بر عملکرد و اجزای عملکرد رقم طارم محلی برنج. اولین کنگره ملی علوم و فناوری­های نوین کشاورزی. 19 تا 21 شهریور ماه. دانشگاه زنجان.
  7. خالقی ن. 1394. روش­های برآورد بارش مؤثر در کشاورزی. نشریه آب وتوسعه پایدار، سال دوم، شماره 2، صفحه­های 51-58.
  8. صداقت ن،. پیردشتی ه،. اسدی ر. و موسی طغانی س ی، 1393. اثر روش­های آبیاری بر بهره­وری آب در برنج، نشریه پژوهش آب در کشاورزی. جلد 28. شماره 1، صفحه­های­ 1 تا 9.
  9. دهقانیان ا، ١٣٩٤. آبیاری قطره­ای نواری در زراعت برنج. نشریة فنی. شورای انتشارات مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان فارس شماره 19، صفحه­های 1 تا 8.
  10. رجبی ف، 1391. اثر روش های مختلف آبیاری بر راندمان مصرف آب، عملکرد، اجزاء عملکرد و جذب عناصر در ارقام مختلف برنج. پایان نامه کارشناسی ارشد رشته زراعت، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی. دانشگاه آزاد اسلامی واحد ارسنجان.
  11. رمضانی ا،. دهقانی م،. 1400. کاربرد آبیاری قطرهای نواری در خشکه­کاری برنج (مطالعة موردی: لنجان اصفهان). مجله پژوهش آب ایران. جلد 15، شماره 2، صفحه­های 119 تا 127.
  12. عباسى ف،. ناصرى ا،. سهراب ف،. باغانى ج،. عباسى ن. و اکبرى، م.1394. ارتقاى بهره­ورى مصرف آب. سازمان تحقیقات آموزش و ترویج کشاورزى، مؤسسه تحقیقات فنى و مهندسى کشاورزى. 68 صفحه.
  13. علیزاده، ا،. 1380. بهره برداری آب در کشاورزی مجموعه مقالات کارگاه بهره­وری آب. مشهد.
  14. فرشی، ع. ا. و دربندی، ص. 1382. مدیریت آب آبیاری در مزرعه. انتشارات کمیته ملی آبیاری و زهکشی ایران. تهران.
  15. کیانی ع،. یونس آبادی م،. فرجی ا،. حسینی چالشتری م،. یزدانی م ر،. فیض‌بخش م ت،. مبشری م ت،. اله­­قلی­پور م، .شاملی س، .شریفی م،. پهلوان راد م ر، .عبداللهی ک، .صلاحی فراهی م،. ارزانش م ح،. عبادی ع ا. و سوخته­سرایی م،. 1399. دستورالعمل تولید برنج به روش کشت مستقیم در بستر خشک (استان گلستان)، موسسه تحقیقات برنج کشور. رشت.
  16. یوسفیان م،. مطالعه بهره­وری آب در کشت نشایی برنج (ارقام طارم و شیرودی). پایان­نامه کارشناسی ارشد رشته آبیاری و زهکشی. دانشکده کشاورزی دانشگاه زنجان.
  17. Ahmadi K, Ebadzadeh H, Hatami Abdolshah H and Kazemian A, 2019. Agriculture Statistics Crop Year 2017-2018: Ministry Agriculture. Program and Budget Deluty. Dorectorate General of Statistics and information. Crop Production. Tehran.
  18. Bastola A, 2020. A Review on Effect of Establishment Methods on Growth, Yield and Yield Attributes of Rice and on Succeeding Crops after Rice. International Journal for Research in Applied Sciences and Biotechnology, 7(6): 134-139.
  19. Bouman B A M, Lampayan R M and Tuong T P. 2007. Water Management in Irrigated Rice: Coping with Water Scarcity. International Rice Research Institute (IRRI) Los Banos. Philippines.
  20. Bouman B A M and Tuong T P, 2001. Field water management to save water and increase its productivity in irrigated rice. Agric. Water Manage, (49):11-30
  21. Cabangon RJ and Abdullah NB, 2002. Comparing water input and water productivity of transplanted and direct-seeded rice production systems. Journal of Agricultural Water Management, (57): 11–31.
  22. Carrijo DR, Lundy ME and Linquist BA, 2017. Rice yields and water use under alternate wetting and drying irrigation: A meta-analysis. Field Crops Research, (203): 173-180.
  23. Devkota K P, Khanda C M, Beebout S J, Mohapatra B K, Singleton G R and Puskur R. 2020. Assessing alternative crop establishment methods with a sustainability lens in rice production systems of Eastern India. Journal of cleaner production, 244: 118835.
  24. , S K. Mishra., G C. Maitra., S and Patra., C. 2020. Influence of irrigation regimes and date of transplanting on yield and economics of summer rice (Oryza sativa). Crop Research, 55: 0970-4884.
  25. FAO: Food and Agriculture Organization. 2014. FAOSTAT agriculture database. Rome.
  26. Fang H, Rong H, Hallett PD, Mooney SJ, Zhang W, Zhou H and Peng X, 2019. Impact of soil puddling intensity on the root system architecture of rice (Oryza sativa L.) seedlings. Soil and Tillage Research, (193): 1-7.
  27. Hossen MA, Hossain MM, Haque ME and Bell RW, 2018. Transplanting into non-puddled soils with a small-scale mechanical transplanter reduced fuel. Labour and irrigation water requirements for rice (Oryza sativa L.) establishment and increased yield. Journal of Field Crops Research, (225): 141–151.
  28. Kohzad S, Moosavi SN and Haghighi SMHM, 2020. Estimation the Economic Value of Irrigation Water for Rice Farms in Iran. Montenegrin Journal of Economics, 16(4): 109-121.‏
  29. Kruzhilin IP, Doubenok NN, Ganiev MA, Abdou NM, Melikhov VV, Bolotin AG and Rodin KA, 2015. Water-saving technology of drip irrigated aerobic rice cultivation Известия Тимирязевской сельскохозяйственной академии, (3): 47-56.
  30. Mao Z, 2002. Water efficient irrigation and environmentally sustainable irrigated rice production in China. International Commission on Irrigation and Drainage. Research Gate GmbH.
  31. Pan J, Liu Y, Zhong X, Lampayan RM, Singleton GR, Huang N, Liang K, Peng B and Tian K, 2017. Grain yield, water productivity and nitrogen use efficiency of rice under different water management and fertilizer-N inputs in South China. Agricultural Water Management, (184): 191-200.
  32. Pourgholam-Amijia., M. Abdolmajid Liaghata., A. Ghameshloua., A Khoshraveshb., M. Mohsin Waqasc., M. 2020.INVESTIGATION OF THE YIELD AND YIELD COMPONENTS OF RICE IN AREAS WITH SHALLOW WATER TABLE AND SALINE. Big data in agriculture (BDA). 2(1) :36-40.
  33. Ramulu V, Rao V P, Devi M U, Kumar K A and Radhika K, 2016. Evaluation of drip irrigation and fertigation levels in aerobic rice for higher water productivity. 6-8 November. In Anais do World Irrigation Forum. Chiang Mai, Thailand, pp. 1-10.
  34. Rao K V R, Gangwar S, Keshri R, Chourasia L, Bajpai A and Soni K, 2017. Effects of drip irrigation system for enhancing rice (Oryza sativa ) yield under system of rice intensification management. Applied Ecology and Environmental Research, 15: 487-495.
  35. , N. Subedi., S R. Yadaw., R B. Chaudhary., B. Prasai., H. Iftekharuddaula., K. Thanak., T. Thun., V. Battan., K R. Ram., M and Venkateshwarlu., C., 2017. Root traits enhancing rice grain yield under alternate wetting and drying condition. Frontiers in plant science 8:1879.
  36. Sharda R, Mahajan G, Siag M, Singh A and Chauhan B S, 2017. Performance of dripirrigated dry-seeded rice (Oryza sativa ) in South Asia. Paddy and Water environment, 15(1): 93-100.
  37. Sharda R, Mahajan G, Siag M, Singh A and Chauhan B S, 2017. Performance of dripirrigated dry-seeded rice (Oryza sativa ) in South Asia. Paddy and Water environment, 15(1): 93-100.
  38. Singh, S., Ladha, J.K., Gupta, R.K., Bhushan, L.a.v., and Rao, A.N. 2007. Weed management in aerobic rice systems under varying establishment methods. Elsevier. Crop Protection, 27: 660–671.
  39. Singh, S., J. K. Ladhab, R. K. Guptaa, L. Bhushana, and A. N. Raob. 2008. Weed management in aerobic rice systems under varying establishment methods.Crop Protection, (27) : 660–671
  40. Singh P K, Srivastava P C, Sangavi R, Gunjan P and Sharma V, 2019. Rice water management under drip irrigation: an effective option for high water productivity and efficient zinc applicability. Pantnagar Journal of Research, 17(1): 19-26.
  41. Tuong T P & Bouman B A M. 2003. Rice production in waterscarce Water Productivity in Agriculture: Limits and Opportunities for Improvement, (1):13–42.
  42. Verma GS, Verma V, Verma DK and Singh RK, 2018. Integrated Weed Management Practices in Zero-Till Direct-Seeded Rice. Pp. 255-276.‏ in: Verma DK, Srivastav P and Nadaf AB. Agronomic Rice Practices and Postharvest Processing: Production and Quality Improvement of Rice. Publisher Apple Academic Press.
  43. Xu L, Li X, Wang X, Xiong X and Wang, F. 2019. Comparing the grain yields of direct-seeded and transplanted rice: A meta-analysis. Journal of Agronomy. 9(11): 767.
  44. Ye Y, Liang X, Chen Y, Liu J, G­u J, Guo R and Li L. 2013. Alternate wetting and drying irrigation and controlled-release nitrogen fertilizer in late-season rice. Effects on dry matter accumulation, yield, Water and nitrogen use. Field Crops Research, (144): 212–224.
Journal of Water Research in Agriculture
Volume 35, Issue 4
February 2022
Pages 391-404

Files

Share

How to cite

Statistics