ارزیابی بهره‌وری فیزیکی‌- اقتصادی آب در روش‌های مختلف کاشت و آبیاری برنج رقم فجر در استان گلستان

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری آبیاری و زهکشی، گروه علوم و مهندسی آب، دانشکده آب و خاک، دانشگاه گرگان، استان گلستان، ایران.

2 دانشیار، گروه علوم و مهندسی آب، دانشکده آب و خاک، دانشگاه گرگان، استان گلستان، ایران

3 استادیار پژوهش و کارشناس ارشد بخش تحقیقات فنی و مهندسی، مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی گلستان، استان گلستان، ایران.

4 استاد، گروه مهندسی آب، واحد لاهیجان، دانشگاه آزاد اسلامی ، لاهیجان، ایران.

چکیده

برنج از محصولات مهم غذایی است که عموما به‌صورت نشایی کشت شده و مصرف آب بالایی دارد. روش خشکه‌کاری برنج رویکردی نوین است که فرصت افزایش بهره‌وری آب را فراهم نموده است. در این پژوهش، تغییر روش کاشت از نشایی به خشکه‌کاری و استفاده از روش‌های آبیاری تحت فشار برای کشت برنج در پنج مزرعه کشت برنج در استان گلستان مطالعه شد. مزرعه کشت نشایی، با روش آبیاری غرقابی به عنوان تیمار شاهد در نظر گرفته شد. در دیگر مزارع، برنج در بستر خشک کاشته شد و با روش‌های قطره‌ای و بارانی آبیاری گردید. در مزرعه کشت نشایی یا روش آبیاری غرقابی، تمام پارامترهای مربوط به عملکرد و اجزای عملکرد، مقدار بیشتری را به خود اختصاص داد. مطالعه اقتصادی مراحل کاشت، داشت و برداشت در روش های مختلف آبیاری نشان داد که با تغییر روش کاشت و حذف مرحله گل‌خرابی می‌توان 4000 تا 7000 مترمکعب صرفه‌جویی در مصرف آب  داشت. روش آبیاری بارانی میانگین عملکرد بالاتری (4998 کیلوگرم در هکتار) نسبت به آبیاری قطره‌ای (4426 کیلوگرم در هکتار) نشان داد و قابلیت تولید 70 درصد عملکرد را با 61 درصد صرفه‌جویی آبی داشت که نتیجه قابل توجهی است. بالاترین و پایین‌ترین نرخ بهره‌وری فیزیکی و اقتصادی به ترتیب مربوط به آبیاری بارانی و آبیاری غرقابی به ترتیب 0/53 و 0/3کیلوگرم بر مترمکعب و141,791و 82,704 ریال بر مترمکعب بود که نشان دهنده بهره‌وری بسیار پایین آب در مزارع کشت برنج استان و لزوم افزایش بهره‌وری آب در شرایط اقلیمی فعلی کشور است.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Evaluation of Physico-Economical Productivity of Water in Different Methods of Planting and Irrigating Rice cv. Fajr in Golestan Province

نویسندگان [English]

  • parvin zolfaghary 1
  • Abutaleb Hezarjaribi 2
  • Mohamad Esmail Asadi 3
  • Ebrahim Amiri 4
1 PhD student of Irrigation and Drainage, Department of Water Science and Engineering, Faculty of Water and Soil, Gorgan University, Golestan Province, Iran.
2 Associate Prof., Department of Water Science and Engineering, Faculty of Water and Soil, Gorgan University, Golestan Province, Iran.
3 Research Assistant Prof., Senior Expert of Technical and Engineering Research Department, Golestan Agriculture and Natural Resources Research Center, Golestan Province, Iran.
4 Professor Water Engineering Department Islamic Azad University - Lahijan Branch, Lahijan, Iran.
چکیده [English]

Rice is one of the important food products that is generally transplanted. The rice “dry seeding method (DSM)” is a new approach that has provided an opportunity to increase water productivity. In this research, changing the cultivation method from transplanting to DSM and using pressurized irrigation instead of flooding method was studied in 5 rice fields in Golestan Province. The field with flood irrigation method was considered as the control treatment. Other fields were cultivated in dry soil and irrigated by drip and sprinkler methods. The results showed that, in all parameters related to grain yield and yield components, the field with flood irrigation method had higher values. Economic study at the different growth stages with different irrigation methods showed that by changing the planting method and removing the puddling in rice field, 4000 to 7000 cubic meters of water can be saved. Comparison between different irrigation methods showed that the sprinkler irrigation had a higher average yield (4998 kg/ha) than drip irrigation) 4426 kg/ha(. With 30% yield reduction, this method saved 61% in water use, which is a significant amount. The highest and lowest physical (0.53 and 0.3 kg/m3) and economical productivity rates (141,791 and 82,704 Rials/m3) were related to sprinkler irrigation and flood irrigation, respectively, which show very low water productivity in the rice fields of the province. This shows the need to increase water productivity under the current climatic conditions of the country.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Dry Seeding Rice
  • Transplanting
  • Sprinkler irrigation
  • Drip irrigation

مراجع

  1. اسدی، ر.، نصیری، م.، ستاری، م. محمدیان، م.، طبری، م.، رستمی، م.، لطیفی.، ع. عمرانی، م. یوسفیان.، م.و خلیلی.، ر. 1390. بررسی تنش خشکی ارقام هوازی در کشت نشایی به روش خشکه­کاری و مقایسه­ی آن با روش کشت نشایی. سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی. گزارش نهایی پروژه­ی تحقیقاتی. گزارش نهایی پروژه­ی تحقیقاتی. شماره ثبت: 42814. 30 ص.
  2. حیدری کمال­آبادی، ر.، نبی­زاده ذوالپیرانی، م.، مجاوریان، س.م.، خانکشی­پور، غ.ر.، دزیانی، س. 1395. عوامل مؤثر بر مقدار مصرف برنج در سبد غذایی خانوارهای شهرستان رشت. اقتصاد کشاورزی و توسعه، 24(96): 109-126
  3. دریجانی، ع.، احمدی کلیجی، س.و تابلی، ح. 1391. محاسبه و تحلیل شاخص‌های ناپارامتری بهره‌وری جزئی نهاده آب. نشریه تحقیقات اقتصاد کشاورزی، 4(3): 207-2019.
  4. رزاقی، م.ح.، کیانی، ع.ر. و آبیار، ن. م، 1399. کشت نشایی و خشکه­کاری برنج، راهکاری فنی و اقتصادی برای تولید برنج در شرایط استان گلستان. نشریه مدیریت آب در کشاورزی، 7(1): 33-44
  5. رمضانی، ا.و دهقانی، م. 1400. کاربرد آبیاری قطره­ای نواری در خشکه­کاری برنج(مطالعه موردی: لنجان اصفهان). مجله پژوهش آب ایران. 15(2): 119-127.
  6. صابر، ز.، اسماعیلی، م.ع.، پیردشتی، ه.ا.، متولی، ع. و نبوی پله سرایی، ا. 1401. بررسی مؤلفه‌های انرژی و اثرات زیست‌محیطی در سامانه‌های مختلف زراعی تولید برنج (Oryza sativa L.) با استفاده از روش ارزیابی چرخه‌ زندگی در مازندران. بوم­شناسی کشاورزی، 14(3): 429-448.
  7. عرب زاده، ب. و توکلی، ع. 1384. تحلیل اقتصادی مدیریت آبیاری در خشکه­کاری برنج. مجله تحقیقات مهندسی کشاورزی، 7 (26): 99-110.
  8. غلامی، م. 1380. بررسی میزان مصرف آب در ارقام مختلف برنج با دو روش خشکه کاری و نشاکاری با استفاده از آبیاری بارانی. سازمان کشاورزی مازندران، مدیریت ترویج. نشریه ترویجی، 22 ص
  9. قلی­نژاد بهمنمیری، ق.، غلامی سفیدکوهی، م.ع. و موسوی طغانی، س.ی، 1399. اثرات آبیاری موضعی نواری بر بهره­وری فیزیکی و اقتصادی در اراضی شالیزاری شهرستان ساری. تحقیقات آب‌وخاک ایران، 51(12): 3128-3134.
  10. گیلانی، ا.ع.، آبسالان، ش.ا.، جلالی، س.و بهبهانی، ل، 1398. اثر آبیاری بارانی بر عملکرد دانه، اجزای عملکرد و راندمان مصرف آب ارقام برنج در کشت مستقیم خشکه­کاری در خوزستان. مجله علوم و مهندسی آبیاری، 42(1): 63-73
  11. گیلانی، ا.ع.، آبسالان، ش.ا.، جلالی، س. 1395. مقایسه روش خشکه کاری با شیوه‌های رایج کاشت ارقام برنج از نظر میزان آب مصرفی، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی. گزارش نهایی پروژه تحقیقاتی. شماره ثبت: 49802. ص27
  12. ﯾﻮﺳﻔﯿﺎن، م، 1389. ﻣﻄﺎﻟﻌﻪ ﺑﻬﺮه­وری آب در ﮐﺸﺖ ﻧﺸﺎﯾﯽ ﺑﺮﻧﺞ (ارﻗﺎم ﻃﺎرم و ﺷﯿﺮودی). ﭘﺎﯾﺎنﻧﺎﻣﻪ ﮐﺎرﺷﻨﺎﺳﯽ ارﺷﺪ رﺷﺘﻪ آﺑﯿﺎری و زﻫﮑﺸﯽ داﻧﺸﮑﺪه ﮐﺸﺎورزی داﻧﺸﮕﺎه زﻧﺠﺎن. 89 ﺻﻔﺤﻪ
  13. Amin A, Nasim W, Mubeen M, kazmi D H, Lin Z, Wahid A, Sultana S R, Gibbs J, Fahad S, 2017. Comparison of future and base precipitation anomalies by SimCLIM statistical projection through ensemble approach in Pakistan. Atmospheric Research, 194, 214–225.
  14. Aslam M, Hussain S, Ramzan M, Akhter M, 2008. Effect of different stand establishment techniques on rice yields and its attributes. Journal of Animal and Plant Sciences, 18, 80–82.
  15. Bouman, B. A. M., Humphreys, E., Tuong, T. P. and Barker, R, 2007. Rice and water. Advances in Agronomy 92:187–237.
  16. Bouman, B. A. M., Lampayan, R. M. and Tuong, T. P, 2007. Water Management in Irrigated Rice Coping with Water Scarcity. IRRI. Los Banos. Philippines. P: 55.
  17. Bouman, B. A. M., Peng, S., Castaneda, A. R. and Visperas, R. M, 2005. Yield and water use of irrigated tropical aerobic rice systems. Agricultural Water Management 74:87–105.
  18. Carrijo D R, Lundy M E Linquist B A, 2017. Rice yields and water use under alternate wetting and drying irrigation: A meta-analysis. Field Crops Research, 203, 173–180.
  19. Chandler, F. R, 1989. Rice in the tropics: A guide to the development of national programs. Westview press. Boulder Co.
  20. Chu, G., Chen, T., Wang, Z., Yang, J. and Zhang, J, 2014. Morphological and physiological traits of roots and their relationships with water productivity in water-saving and drought-resistant rice. Field Crop.Res.162: 108–119
  21. Darzi-Naftchali, A. and Shahnazari, A, 2014. Influence of subsurface drainage on the productivity of poorly drained paddy fields. Eur. J. Agron.56: 1-8.
  22. Farooq, M., Siddique, K.H., Rehman, H., Aziz, T., Lee, D.J. and Wahid, A, 2011. Rice direct seeding: experiences, challenges and opportunities. Soil and Tillage Research, 111(2), pp.87-98.
  23. Houghton, J.T., Meira-Filho, L.G., Callander, B.A., Harris, N., Kattenberg, A., Marskell, (Eds.), 1996. Cambridge Univ. Press, New York, p. 572.
  24. Ishfaq M, Akbar N, khan I, Anjum S A, Zulfiqar U, Ahmad M, Ahmad M, Chattha M U, 2018. Optimizing row spacing for direct seeded aerobic rice under dry and moist fields. Pakistan Journal of Agricultural Research, 4, 291–299.
  25. Ishfaq, M., Akbar, N., Zulfiqar, U. et al.,2022. Economic assessment of water-saving irrigation management techniques and continuous flooded irrigation in different rice production systems. Paddy Water Environ 20, 37–50. https://doi.org/10.1007/s10333-021-00871-6
  26. Jabran, K., Ullah, E., Hussain, M., Farooq, M., Haider, N. and Chauhan, B.S, 2015. Water saving, water productivity and yield outputs of fine-grain rice cultivars under conventional and water-saving rice production systems. Experimental agriculture, 51(4), pp.567-581.
  27. Kahlown, M. A., Raoof, A., Zubair, M. & Kemper, W. D., 2007. Water use efficiency and economicfeasibility of growing rice and wheat with sprinkler irrigation in the Indus Basin of Pakistan. Agricultural water management, 87(3), pp.292-298
  28. Kato Y. Okami M. and Katsura K. 2009. Yield potential and water use efficiency of aerobic rice (Oryza sativa L.) in Japan. Field Crops Research. 113(3): 328-334.
  29. Kumar V. and Ladha J. K. 2011. Direct seeding of rice: recent developments and future research needs. in Advances in agronomy, Academic Press. 111: 297-413.
  30. Kumar V, Jat HS, Sharma PC, Singh B, Gathala MK, Malik RK, Kamboj BR, Yadav AK, Ladha JK, Raman A, Sharma DK, McDonald A ,2018. Can productivity and profitability be enhanced in intensively managed cereal systems while reducing the environmental footprint of production? Assessing sustainable intensification options in the breadbasket of India. Agric Ecosyst Environ 252:132– https://doi.org/10.1016/j.agee.2017.10.006
  31. Liang, K., Zhong, X., Huang, N., Lampayan, R.M., Pan, J., Tian, K. and Liu, Y, 2016. Grain yield, water productivity and CH4 emission of irrigated rice in response to water management in south China. Agricultural Water Management, 163, pp.319-331.
  32. McCauley, G.N, 1990. Sprinkler vs flood irrigation in traditional rice production regions of southeast Texas. Agron. J. 82, 677-683.
  33. Pathak H, Tewari AN, Sankhyan S, Dubey DS, Mina U, Singh VK, Jain N, Bhatia A, 2011. Direct-seeded rice: potential, performance and problems—a review. Cur Adv Agric Sci 3:77–88
  34. Peng, S. B., Bouman, B., Visperas, R. M., Castaneda, A., Nie, L. X. and Park, H. K, 2006. Comparison between aerobic and flooded rice in the tropics: agronomic performance in an eight-season experiment. Field Crops Research 96:252–
  35. Rao A N, Nagamani A, 2007. Available technologies and future research challenges for managing weeds in India. [2018-04-12]. http://ricepedia.org/rice-as-food/the-global-staple-rice-consumers
  36. Shi, S.W., Li, Y.E., Liu, Y.T., Wan, Y.F., Gao, Q.Z., Zhang, Z.X, 2010. CH4 and N2O emission from rice field and mitigation options based on field measurements in China: an integration analysis. Sci. Agric. Sin. 43 (14), 2923–2936 (in Chinese with English abstract).
  37. Sidhu, H. S., Jat, M. L., Singh, Y., Sidhu, R. K., Gupta, N., Singh, P., Singh, P., Jat, H.S.,Gerard, B. (2019). Sub-surface drip fertigation with conservation agriculture in a rice-wheat system: A breakthrough for addressing water and nitrogen use efficiency. Agricultural Water Management, 216, 273-283.
  38. Singh U. P. Singh Y. Kumar V. and Ladha J. K. 2009. Evaluation and promotion of resource conserving tillage and crop establishment techniques in rice-wheat system in Eastern India. In: Ladha J. yandvider S. Erenstein O. and hard B. editors integrated crop and resource management in the rice-wheat system of South Asia. Los Baños (Philippines): International Rice Research Institute. 2009. 395 p.
  39. T.C., Prajapati.B., Bhardwaj.A.K. (2018). Effect of drip irrigation on growth and yield of direct seeded rice (Oryza sativa L.). International Journal of Chemical Studies 2018; 6(1): 161-164
  40. Surek, H., Aydin , H., Cakir, R., Karaata, H., Negis, M. and Kusku, H, 1996. Rice yield under sprinkler irrigation. International Rice Research Notes. 21, 2-3.
  41. Tabbal, D. F., Bouman, B. A. M., Bhuiyan, S. I., Sibayan, E.B. and Satter, M.A, 2002. On-farm strategies for reducing water input in irrigated rice, case studies in the pilippines. Agric. Water Manage. 56, 93-112.
  42. Tuong, T.P., Bouman, B.A.M. and Mortimer, M, 2005. More rice, less water–integrated approaches for increasing water productivity in irrigated rice-basedsystems in Asia. Plant Prod. Sci. 8(3): 229-239
  43. Westcott, M.P. and Vines, K. W, 1986. A comparison of sprinkler and flood irrigation for rice. Agron. J. 82, 667-683.
  44. Wang W. Peng S. Liu H. Tao Y. Huang J. Cui K. and Nie L. 2017. The possibility of replacing puddled transplanted flooded rice with dry seeded rice in central China: a review. Field Crops Research. 214: 310-320.
  45. Yang, J., Zhou,Q. and Zhang, J, 2017. Moderate wetting and drying increases rice yield and reduces water use, grain arsenic level, and methane emission. Crop J.5: 151-158
  46. Younas, M., Rehman, M.A., Hussain, A., Ali, L. and Waqar, M.Q, 2015. Economic comparison of direct seeded and transplanted rice: Evidences from adaptive research area of Punjab Pakistan. Asian J Agri. Biol, 4(1), pp.1-7.
  47. Zhang, W., Yu, Y., Huang, Y., Li, T., Wang, P., 2011. Modeling methane emissions from irrigated rice cultivation in China from 1960 to 2050. Global Change. Biol. 17 (12), 3511–
  48. Zubair, M, 2007. Water Use Efficiency and Economic Feasibility of Growing Rice and Wheat with Sprinkler Irrigation in the Indus Basin of Pakistan. Agricultural Water.
پژوهش آب در کشاورزی
دوره 36، شماره 4
اسفند 1401
صفحه 391-404

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار