بررسی تأثیر دور آبیاری در سامانه قطره‌ای نواری بر عملکرد برنج و تغییرات شوری خاک با روش کشت مستقیم در بستر خشک در دشت خوزستان

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار پژوهشی بخش تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان، سازمان تحقیقات آموزش و ترویج

2 استادیار پژوهشی بخش تحقیقات اصلاح و تهیه نهال و بذر، مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی استان خوزستان، سازمان تحقیقات، آموزش

3 محقق بخش تحقیقات اصلاح و تهیه نهال و بذر، مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی استان خوزستان، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج‌کشاورزی،

4 محقق صنایع غذایی، بخش تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی ، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان، سازمان تحقیقات، آموزش

5 استادیار پژوهشی موسسه تحقیقات برنج کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، رشت، ایران.

چکیده

برنج یکی از مهم‌ترین محصولات تابستانه و آب‌بر استان خوزستان است. با توجه به محدودیت شدید آب، تاثیر استفاده از سامانه قطره‌ای نواری در روش کشت مستقیم به‌صورت خشکه‌کاری، بر عملکرد ارقام رایج برنج استان و تغییرات شوری خاک مورد پایش قرار گرفت. این پژوهش به‌مدت دو سال زراعی (1400-1399 و 1399-1398) در ایستگاه تحقیقات کشاورزی اهواز روی سه قطعه زمین مجاور هم با طرح کرت خردشده در قالب بلوک‌های کامل تصادفی در سه تکرار انجام شد. در این مطالعه، عامل اصلی دور آبیاری بود شامل سه سطح آبیاری هر روزه، دو روزه و سه روزه و عامل فرعی شامل سه رقم (عنبوری قرمز، چمپا و دانیال) و یک لاین برنج متحمل به شوری (S2). در سال اول تحقیق به‌دلیل تخصیص آب خارج از تاریخ کشت، میزان عملکرد محصول بسیار پایین بود لذا تحلیل‌های زراعی براساس سال دوم انجام شد. میانگین حجم آب آبیاری در مزرعه با توجه به تکمیل دوره رشد ارقام، 14800، 15200، 15700 و 16100 مترمکعب در هکتار به‌ترتیب برای لاین S2 ، عنبوری قرمز، دانیال و چمپا اندازه‌گیری شد در دور آبیاری هر روزه، رقم محلی عنبوری قرمز با 3767 کیلوگرم در هکتار بیشترین و لاین متحمل به شوری S2 با 2541 کیلوگرم در هکتار، کمترین عملکرد دانه سفید برنج را به خود اختصاص داد. همچنین دور آبیاری در مقایسه با رقم بیشترین اثر را در تعیین عملکرد دانه داشت به‌طوری‌که با تغییر دور از هر روزه به سه روزه، عملکرد به‌طور متوسط کاهشی 56% پیدا کرد. در این پژوهش بیشترین بهره‌وری آب را رقم عنبوری قرمز، به‌میزان 0/25کیلوگرم بر مترمکعب در دور آبیاری هر روزه داشت. دلیل این مسئله را می‌توان در پایش شوری خاک نشان داد به‌طوری‌که با عملیات آبیاری هر روزه، تمامی لایه‌های خاک نسبت به قبل از زمان کشت، روندی کاهشی از 3/77 به 1/8 دسی‌زیمنس بر متر داشت. استفاده از سامانه آبیاری قطره‌ای با فاصله مناسب نوارهای آبیاری و روزنه‌های آبده از همدیگر در روش خشکه‌کاری با ارقام محلی، یک روش به‌زراعی است که حجم آب آبیاری را نسبت به عملیات کشت سنتی، به‌طور محسوس کاهش داد. این کار، راهبردی مؤثر است در کاهش تنش بر منابع آبی استان و ذخیره آب موجود برای حفظ زیست‌بوم ، هرچند که کاهش محسوس سطح کشت برنج در این استان مورد توصیه است.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Investigating the Effect of Irrigation Interval in Strip Drip System on Rice Yield and Soil Salinity Changes with Direct Seeded Rice in Dry Bed in Khuzestan Plain, Iran

نویسندگان [English]

  • ali mokhtaran 1
  • abdolali gilani 2
  • sami Jalali 3
  • Leila Behbahani 4
  • mojtaba Rezaei 5
  • Kobra Tajaddodi Talab 5
1 1- Researcher Assistant Professor of Agricultural Engineering Research Department, Khuzestan Agricultural and Natural Resources Research and Education Center, Agricultural Research Education and Extension Organization (AREEO), Ahwaz, Iran.
2 Assistant Professor, Seed and Plant Improvement Research Department, Khuzestan Agricultural and Natural Resources Research and Education Center, Agricultural Research Education and Extension Organization (AREEO), Ahwaz, Iran.
3 Researcher, Seed and Plant Improvement Research Department, Khuzestan Agricultural and Natural Resources Research and Education Center, Agricultural Research Education and Extension Organization (AREEO), Ahwaz, Iran.
4 Researcher of food industry, Agricultural Engineering Research Department, Khuzestan Agricultural and Natural Resources Research and Education Center, Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO), Ahvaz, Iran
5 Assistant Professor, Rice Research Institute of Iran, Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO), Rasht, Iran
چکیده [English]

Rice is one of the most important summer crops in Khuzestan Province. Due to the severe water limitation, the effect of using strip drip system in the method of direct seeded rice in dry bed was monitored on the yield of common rice cultivars of the province and changes in soil salinity. This research was conducted during 2019-20 and 2020-21, at the Ahvaz Agricultural Research Station on three adjacent plots of land, using split-plot design and randomized complete blocks in three replications. The main factor was irrigation including three levels: daily irrigation, every two days, and three days; and the secondary factor included three cultivars (Red Anbori, Champa, and Daniyal) and one salt tolerant rice line (S2). In the first year, due to the allocation of water outside the cultivation date, the yield of the crop was very low, so, the analysis was done based on the second year. The average volume of irrigation water in the field was measured as 14,800, 15,200, 15,700 and 16,100 m3/ha for, respectively, line S2, Red Anburi, Daniyal, and Champa. The results showed that, in the daily irrigation, the "Red Anburi" local cultivar had the highest yield with 3767 kg/ha and S2 line had the lowest 2541 kg/ha, so that when the irrigation changed from every day to three days, the yield decreased by 56% on average. The highest water productivity was obtained by the "Red Anburi" cultivar (0.25 kg/m3) in the daily irrigation. The reason for this problem can be shown in the monitoring of soil salinity, so that with daily irrigation, the salinity of the saturated extract in all soil layers showed a decreasing trend from 3.77 to 1.8 dS/m. According to the results, use of drip irrigation system would significantly reduce the volume of irrigation water compared to "conventional puddled transplanted rice". This has been an effective strategy in reducing the stress on the water resources of the province and saving the available water to preserve the ecosystem, although significant reduction of rice cultivation area in this province is recommended.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Monitoring soil salinity
  • Dry bed seeded rice
  • Irrigation regime
  • Water saving

مراجع

  1. خوش‌سیمای چنار، م. و نوری، ح. 1398. اثر آبیاری قطره­ای(نوار تیپ) با آب شور بر برخی ویژگیهای شیمیایی خاک. نشریه پژوهش آب در کشاورزی،33(4):581-565.
  2. دهقانی سانیج، ح.، میر لطیفی، م. و وردی نژاد، ر. 1398. اثربخشی تکنیک‌های برتر به‌زراعی برای کاهش برداشت از منابع آب در حوضه آبریز دریاچه ارومیه. سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی. گزارش نهایی پروژه تحقیقاتی.
  3. کیانی، ع.، یونس‌آبادی، م.، فرجی، ا.، حسینی چالشتری، م.، یزدانی، م. و.... 1399. دستورالعمل تولید برنج به روش کشت مستقیم در بستر خشک (استان گلستان). موسسه تحقیقات برنج کشور. نشریه فنی شماره 47. 26 صفحه.
  4. گیلانی، ع.، سیادت، ع. و عالمی سعید، خ. 1388. تعیین مکانیزم‌های تحمل و اثرات فیزیولوژیکی تنش گرما در ارقام برنج خوزستان. پایان نامه دکتری. دانشگاه کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان.
  5. گیلانی، ع. 1398. مدیریت تولید برنج در روش خشکه‌کاری. موسسه تحقیقات برنج کشور. نشریه فنی شماره 41، 23 صفحه.
  6. گیلانی، ع.، آبسالان، ش. و جلالی، س. 1395. مقایسه روش خشکه‌کاری با شیوه‌های رایج کاشت ارقام برنج از نظر میزان آب مصرفی. سازمان تحقیقات ، آموزش و ترویج کشاورزی. گزارش نهایی پروژه تحقیقاتی. شماره ثبت: 27صفحه.
  7. مختاران، ع.، ناصری، ع. ع. و کشکولی. ح. ع. 1392. تعیین ضخامت فصل مشترک آب شور-شیرین در اراضی تحت آبیاری و آب زیرزمینی شور و کم عمق. دوازدهمین کنفرانس هیدرولیک ایران، تهران: دانشگاه تهران. 8-7 آبان.
  8. مسکینی ویشکایی، ف.، گیلانی، ع. و مختاران، ع. 1400. بررسی تاثیر شیوه کاشت برنج بر روی پشته‌های بلند بر مصرف آب و شوری خاک سطحی در روش خشکه‌کاری. هفدهمین کنگره علوم خاک ایران و چهارمین همایش ملی مدیریت آب در مزرعه. کرج: 28-26 مهرماه1400.
  9. یعقوبی، ب. و رجبیان، م. 1398. مروری برکشت مستقیم برنج با تاکید بر مدیریت علف‌های هرز. موسسه تحقیقات برنج کشور، نشریه فنی شماره 37، 51 صفحه.
  10. یوسفیان، م.، عربزاده، ب.، سودایی مشایی، ص. و محمدی نشلی، ی. 1393. بررسی اثرات سطوح مختلف آبیاری بر عملکرد، خواص کمی و کیفی دانه دو رقم برنج طارم و شیرودی.پژوهش‌های کاربردی زراعی (پژوهش و سازندگی)،  (104)،75-69 .
  11. Ali, M.H. and Talukder, M.S.U. 2008. Increasing water productivity in crop production-A synthesis, Agricultural Water Management, 95, 1201-1213.
  12. Bouman, B. A. M., Wang, H., Yang, X., Zhao, J. F. and Wang, C. G. 2002. Aerobic rice (Han Dao): a new way of growing rice in water-short areas, in Proceedings of the 12th InternationalSoil ConservationOrganization Conference (Beijing), 175–181.
  13. Bouman, B. A. M., Xiaoguang, Y., Wang, H., Wang, Z., Zhao, J. and Chen, B. 2005. Performance of aerobic rice varieties under irrigated conditions in North China. Field Crops Res. 97, 53–61. Doi: 10.1016/j.fcr.2005.08.015.
  14. Bouman, B .A .M., Peng, S., Castan, A. and Viperas, R. M. 2005.Agricultural Water Management.74 :87–105
  15. Cote, C. M., Bristow, K. L. and Ross, P. J. 2000. Increasing the efficiency of solute leaching: Impacts of flow interruption with drainage of the “preferential flow paths”. Journal of Contaminant Hydrology, 43(3): 191-209.
  16. Dehghanisanij, H. 2012. Current agricultural water and soil resources and productivity in the Iranian highlands: measures and Improvements. Journal of Agriculture, Biotechnology & Ecology. Volume 5, issue 1, 1-14.
  17. 2017. Drought characteristics and management in Central Asia and Turkey. Rome. Gao, Z., Xu, N., Fu, C., Ning, J. & Area, A.S. 2015. Evaluating drought monitoring methods using remote sensing: a dynamic correlation analysis between heat fluxes and land cover patterns. IEEE J. Sel. Top. Appl. Earth Obs. Remote Sens. 8 (1), 298–303.
  18. Farooq, M., Kobayashi, N.K., Wahid, A., Ito, O. & Basra, S.M.A. 2009. Strategies for producing more rice with less water. Advance Agron. 101:351–388.
  19. Gopal, R., Jat, R.K., Kumar, V., Alam, M.M., Jat, M.L., Mazid, M.A., Saharawat, Y.S., Mcdonald, A. & Gupta, R. 2010. Direct dry seeded rice production technology and weed management in rice-based systems.
  20. Hameed, M., Ahmadalipour, A. & Moradkhani, H. 2020. Drought and food security in the Middle East: An analytical framework Agricultural and Forest Meteorology 281 (2020) 107816.
  21. Haibing, H., Fuyu, M., Yang, R., Chen, L., Jia, B., Cui, J., Fan, H., Wang, X. & Li, L. 2013. Rice Performance and Water Use Efficiency under Plastic Mulching with Drip Irrigation. Journal PLoS One, V. 8(12), published online 2013 Dec 10.doi: 10.1371/journal.pone.0083103.
  22. Kumar, V. and Ladha, J. K. 2011. Direct seeding of rice: recent developments and future research needs. Adv. Agron. 111, 297–413. Doi: 10.1016/B978-0-12-387689-8.00001-1.
  23. Li, Y.H. Research and practiceof water-saving irrigation forrice in China, in Proceedings of an International Workshop, Water-Saving Irrigation for Rice, 23-25 March 2001, eds R. Barker, Y. Li, and T. P. Tuong (Wuhan; Colombo: International Water Management Institute), 135–144.
  24. Liu, H., Hussain, S., Zheng, M., Peng, S., Huang, J., Cui, K. & Nie., L. 2015. Dry direct-seeded rice as an alternative to transplanted-flooded rice in Central China. Agronomy for Sustainable Development, 35(1), pp.285-294.
  25. Mahajan, G., Chauhan, B.S., Timsina, J., Singh, P.P. & Singh, K. 2012. Crop performance and water-and nitrogen-use efficiencies in dry-seeded rice in response to irrigation and fertilizer amounts in northwest India. Field Crops Research, 134, pp.59-70.
  26. Munns, R. 2002. Comparative physiology of salt and water stress. Plant, cell & environment, 25(2), 239-250.
  27. Ospanbayev, Z., Kurmanbayeva, M.S., Abdukadirova, Z., Doszhanova, A.S., Nazarbekova, S.T., Inelova, Z.A.,  Ablaikhanova, N.T.,  Kenenbayev, S.B., & Musina, A.S 2017. Water use efficiency of rice and soybean under drip irrigation with mulch in the south-east of Kazakhstan. Applied Ecology and Environmental Research, 15(4), pp.1581-1603.
  28. Perry, C. & Steduto, P. 2017. Does improved irrigation technology save water? A Review of the evidence. Discussion paper on irrigation and sustainable water resources management in the near east and North Africa. Food and agricultuer organization of the United Nations Cairo.
  29. Rao, K.V., Gangwar, S., Keshri, S., Chourasia, R., Bajpai. L. & Soni. A. 2017. Effects of drip irrigation system for enhancing rice (Oryza sativa L) yield under system of rice intensification management. Applied Ecology and Environmental Research. 15. 487-495.
  30. 2017. Influence of Rice Varieties and Irrigation Regimes on Rice under Raised Bed and Drip Fertigation. International Journal of Current Microbiology and Applied Sciences. Volume 6 Number, 11 pp. 4100-4108, doi.org/10.20546/ijcmas.2017.611.480.
  31. Scanlon, B.R., Ruddell, B.L., Reed, P.M., Hook, R.I., Zheng, C., Tidwell, V.C. & Siebert, S. 2017. The food-energy-water nexus: transforming science for society. Water Resour. Res. 1–7. https://doi.org/10.1002/2017WR020889.
  32. Seck, P.A., Diagne, A., Mohanty, S. & Wopereis. M.C. 2012. Crops that feed the world 7: Rice. Food security, 4(1), pp.7-24.
  33. Sharda, R., Mahajan, G., Siag, M., Singh A. & Chauhan. B.S. 2017. Performance of drip-irrigated dry-seeded rice (Oryza sativa L.) in South Asia. Paddy and water environment, 15 (1), pp.93-100.
  34. Stoop, W., Uphoff, N. and Kassam, A. 2002. A review of agricultural research issues raised by the system of rice intensification (SRI) from Madagascar: opportunities for improving farming systems for resource-poor farmers. Agric. Syst. 71, 249–274. Doi: 10.1016/S0308-521X (01) 00070-1.
  35. Tabbal, D. F., Bouman, B. A. M., Bhuiyan, S. I., Sibayan, E. B. and Sattar, M. A. 2002. On-farm strategies for reducing water input in irrigated rice: case studies in the Philippines. Agric. Water Manag. 56, 93–112. Doi: 10.1016/S0378-3774(02)00007-0.
  36. Van Opstal, J., Droogers, P., Kaune, A., Steduto, P. & Perry. C. 2021. Guidance on realizing real water savings with crop water productivity interventions. Wageningen, FAO and FutureWater. https://doi.org/10.4060/cb3844en.
  37. Wan, S., Kang, Y., Wang, D. & Liu, S. P. 2010. Effect of saline water on cucumber (Cucumis sativus L.) yield and water use under drip irrigation in North China. Agricultural Water Management, 98(1), 105-113.
  38. Wang, H., Boumam, B. A. M., Zhao, D., Wang, C. and Moya, P. F. 2002. “Aerobic rice in northern China: opportunities and challenges,” in Proceedings of the International Workshop on Water-Wise Rice Production, Water-Wise Rice Production, 8-11 April, eds B. A. M. Bouman, H. Hengsdijk, B. Hardy, P. S. Bindraban, T. P. Tuong, and J. K. Ladha (Los Baños: International Rice Research Institute), 143–154.
  39. Wang, X., Yang, J., Liu, G., Yao, R. & Yu, S. 2015. Impact of irrigation volume and water salinity on winter wheat productivity and soil salinity distribution. Agricultural Water Management, 149, 44-54.
  40. Weller, S., Janz, B., Jörg, L., Kraus, D., Racela, H. S. and Wassmann, R. 2016. Greenhouse gas emissions and global warming potential of traditional and diversified tropical rice rotation systems. Glob. Change Biol. 22, 432–448. Doi: 10.1111/gcb.13099.
پژوهش آب در کشاورزی
دوره 37، شماره 2
شهریور 1402
صفحه 139-158

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار