نوع مقاله : مقاله پژوهشی
نویسندگان
1 دانشجوی دکتری گروه مهندسی آبیاری و آبادانی، دانشکدگان کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران، کرج، ایران.
2 دانشیار گروه مهندسی آبیاری و آبادانی، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج، ایران
3 استاد پژوهش مؤسسه تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرج، ایران.
چکیده
سامانه های آبیاری سطحی به‌صورت گسترده ای در مناطق مختلف دنیا به‌خصوص در مناطق خشک و نیمه‌خشک استفاده میشود، اما، مدیریت نامناسب آن‌ها منجر به تلفات زیاد آب و کاهش بهره وری آب شده است. هدف این پژوهش بررسی تأثیر محل استقرار مالچ پلاستیکی در آبیاری جویچه ای روی توزیع و حفظ رطوبت خاک و بهره وری آب در تولید ذرت علوفه ای بود. آزمایش در مزرعه ای در سال 1397 در کرج انجام شد. چهار تیمار مختلف از نظر محل استقرار مالچ در سطح خاک شامل مالچ روی پشته (R)، مالچ کف جویچه (F)، مالچ روی پشته و کف جویچه (FR) و تیمار بدون مالچ یا شاهد (C) در نظر گرفته شد. نمونه‌برداری از خاک به‌منظور اندازه گیری مقدار رطوبت یک روز قبل و سه روز پس از آبیاری با دور پنج روز و در تاریخ های مشخص به ترتیب در مراحل هشت برگی، ساقه رفتن و سنبله زدن از چهار نقطه (از اعماق 25-0 و 50-25 سانتیمتری از زیر پشته ها و جویچه ها) برای همه تیمارها انجام شد. میانگین درصد رطوبت حجمی خاک در طول فصل رشد به ترتیب برابر با 24/8، 23/8، 18/0 و 17/1 برای تیمارهای FR، F، R و C بود. نتایج نشان داد که مالچ پلاستیکی با کاهش تبخیر از سطح خاک تأثیر بسزایی روی حفظ رطوبت خاک داشت و تیمارهایی که دارای مالچ پلاستیکی در کف جویچه بودند (F و FR) دارای بالاترین مقدار رطوبت خاک در مقایسه با دیگر تیمارها بودند. بهره وری آب بر اساس ماده خشک تولیدی برای تیمارهای، F، FR، R و C به ترتیب برابر با 4/5، 4/4، 3/6 و 3/0 کیلوگرم بر مترمکعب و بر اساس وزن تر ماده تولیدی برای تیمارهای FR، F، R و C به ترتیب برابر با 7/6، 7/4، 5/7 و 4/7 کیلوگرم بر مترمکعب بدست آمد. بر پایه نتایج، استفاده از مالچ پلاستیکی در کف جویچه برای کاهش تلفات آب و افزایش بهره وری آب در آبیاری جویچه ای توصیه میشود. همچنین پیشنهاد میشود با توجه به نقش مالچ در حفظ رطوبت خاک در صورت استفاده از مالچ میتوان از تکنیک کم آبیای نیز بهره برد. بررسی جنبه‌های اقتصادی کاربرد مالچ هم در تحقیقات بعدی باید مورد توجه باشد.
کلیدواژه‌ها
عنوان مقاله [English]
Effect of Plastic Mulch Placement in Furrow Irrigation on Water Productivity of Fodder Corn
نویسندگان [English]
- Ali Pahlevani 1
- Hamed Ebrahimian 2
- Fariborz Abbasi 3
1 PhD candidate, Department of Irrigation and Reclamation Engineering, University of Tehran, Karaj, Iran.
2 Associate professor, Department of Irrigation and Reclamation Engineering, College of Agriculture and Natural Resources, University of Tehran, Karaj, Iran.
3 Professor, Agricultural Engineering Research Institute, Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO), Karaj, Iran.
چکیده [English]
Surface irrigation systems have been widely used in in arid and semi-arid regions of the world, but inappropriate design and management has led to high water losses and reduced water productivity. The objective of this research was to investigate the effect of plastic mulch placements in furrow irrigation on soil water distribution and water productivity under fodder corn production. Field experiments were carried out in Karaj in 2018. Four different treatments were considered in terms of plastic mulch placements including mulch on the ridge (R), mulch on the furrow bed (F), mulch on the ridges and the furrow bed (FR), and a treatment without mulch or control treatment (C). In order to measure water content, soil samples were taken one day before and three days after each specific irrigation event with 5 days intervals from four points (at 0-25 cm and 25-50 cm under the ridges and furrows) for all treatments. The mean values of volumetric water content during the growing season for the FR, F, R and C treatments were 24.8, 23.8, 18.0 and 17.1 percent, respectively. The results indicated that plastic mulch had substantial impact on retaining the soil moisture by reducing evaporation from the soil surface and the treatments with plastic mulch on the bed of the furrow (FR, F) had the highest soil moisture in comparison to the other treatments. Water productivity for dry matter of the FR, F, R and C treatments was 4.5, 4.4, 3.6, and 3.0 kg/m3, and for fresh matter of the FR, F, R and C treatments was 7.6, 7.4, 5.7, and 4.7 kg/m3, respectively. Based on the results, using plastic mulch on the furrow bed is recommended in order to reduce water loss and increase water productivity in furrow irrigation. Considering the effect of plastic mulch in maintaining soil water content, it is also recommended to utilize this method with the deficit irrigation method. Economic aspects should be taken into consideration in the future research on this topic.
کلیدواژه‌ها [English]
- Soil water distribution
- Maize
- Soil Evaporation
- عباسی، ف.، ف. سهراب و ن. عباسی، 1395. ارزیابی وضعیت راندمان آب آبیاری در ایران. مجله تحقیقات مهندسی سازههای آبیاری و زهکشی، جلد 17 شماره 67، صفحههای 128-113.
- عباسی ف. 1391. اصول جریان در آبیاری سطحی. کمیته ملی آبیاری و زهکشی، 211 صفحه.
- کاظمی اربط، ح. 1388. زراعت خصوصی (جلد اول: غلات). مرکز نشر دانشگاهی. چاپ چهارم
- ناصری، ا.، عباسی, ف.، اکبری، م. 1396. برآورد آب مصرفی در بخش کشاورزی به روش بیلان آب.تحقیقات مهندسی سازههای آبیاری و زهکشی, 18(68)، 17-32.
- Absy, R., Hassan, A.M., Abdel-Lattif, H.M. and Abuarab, M.E., Effect of plastic mulching and deficit irrigation on yield, water productivity, soil temperature and characteristics of maize. Plant Archives, 20(1), pp. 2263-2271
- Allen, R.G., Pereira, L.S., Raes, D. and Smith, M., 1998. Crop evapotranspiration-Guidelines for computing crop water requirements-FAO Irrigation and drainage paper 56. FAO, Rome, 300(9), p.D05109.
- Cannington, F., Duggings, R.B. and Roan, R.G., 1975. Florida vegetable production using plastic film mulch with drip irrigation. Proc Nat Agr Plastics Congr, 12, pp.11-15.
- Daryanto, S., Wang, L. and Jacinthe, P.A., 2017. Can ridge-furrow plastic mulching replace irrigation in dryland wheat and maize cropping systems. Agricultural Water Management, 190, pp.1-5.
- Lament, W.J., 1993. Plastic mulches for the production of vegetable crops. HortTechnology, 3(1), pp.35-39.
- Li, C., Wang, C., Wen, X., Qin, X., Liu, Y., Han, J., Li, Y., Liao, Y. and Wu, W., 2017. Ridge–furrow with plastic film mulching practice improves maize productivity and resource use efficiency under the wheat–maize double–cropping system in dry semi–humid areas. Field Crops Research, 203, pp.201-211.
- Memon, M.S., Ali, K., Siyal, A.A., Guo, J., Memon, S.A., Soomro, S.A., Memon, N. and Ji, C., 2018. Effects of plastic sheet on water saving and yield under furrow irrigation method in semi-arid region. International Journal of Agricultural and Biological Engineering, 11(1), pp.172-177.
- Meskelu, E., Tesfaye, H., Debebe, A. and Mohammed, M., 2018. Integrated Effect of Mulching and Furrow Methods on Maize Yield and Water Productivity at Koka, Ethiopia. Irrigation and Drainage Systems Engineering, 7(207), p.2.
- Panigrahi, B., Paramjita, D. and Paul, J.C., 2019. Impact of drip and furrow irrigation on tomato yield under mulch and non-mulch conditions. IJCS, 7(5), pp.3202-3207.
- Qin, W., Hu, C. and Oenema, O., 2015. Soil mulching significantly enhances yields and water and nitrogen use efficiencies of maize and wheat: a meta-analysis. Scientific Reports, 5(1), pp.1-13.
- Raes, D., 2009. ETo Calculator: a software program to calculate evapotranspiration from a reference surface. FAO Land Water Division: Digital Media Service, (36).
- Yang, Y., Zhang, T., Zhou, L., He, J., Chau, H.W., Zou, Y. and Feng, H., 2018. Impacts of ridge with plastic mulch-furrow irrigation on soil salinity, spring maize yield and water use efficiency in an arid saline area. Agricultural Water Management, 201, pp.268-277.
- Zhang, Y., Wang, J., Gong, S., Xu, D., Sui, J., Wu, Z. and Mo, Y., 2018. Effects of film mulching on evapotranspiration, yield and water use efficiency of a maize field with drip irrigation in Northeastern China. Agricultural Water Management, 205, pp.90-99.
)