بررسی حساسیت درون فصلی تبخیر-تعرق ذرت به تنش آبی، در سطوح مختلف آبیاری

آب و خاک

مقاله 3، دوره 35، شماره 3 - شماره پیاپی 77، مرداد و شهریور 1400، صفحه 335-348   

نوع مقاله: مقالات پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jsw.2021.68147.1011

نویسنده

رضا سعیدی^*

دانشگاه بین المللی امام خمینی(ره) قزوین

چکیده

در این پژوهش حساسیت تبخیر-تعرق ذرت به تنش آبی، در مراحل متمایز رشد و برای شرایط کاربرد مقادیر مختلف آب آبیاری بررسی شد. آزمایش به‌صورت فاکتوریل و در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی انجام شد. تیمارهای آبیاری شامل چهار سطح (I₀)100، (I₁)80، (I₂)60 و (I₃)40 درصد نیاز آبی گیاه و تیمارهای مراحل رشد شامل چهار مرحله‌ی اولیه، توسعه، میانی و پایانی رشد بود. تبخیر-تعرق روزانه گیاه بر اساس بیلان آب خاک در منطقه ریشه اندازه‌گیری شد. مقادیر تبخیر-تعرق در مراحل رشد مذکور به‌ترتیب برابر با 79، 8/201، 8/123 و 6/14 میلی‌متر (در تیمار I₀)، 3/78، 196، 6/112 و 6/14 میلی‌متر (در تیمار I₁)، 72، 6/173، 99 و 7/11 میلی‌متر (در تیمار I₂)، 8/62، 5/147، 5/81 و 4/8 میلی‌متر (در تیمار I₃) اندازه‌گیری شد. مقدار عملکرد خشک ذرت در تیمارهای I₀، I₁، I₂ و I₃ به‌ترتیب برابر با 1/17، 8/15، 6/12 و 7/8 تن بر هکتار بود. در کل دوره رشد و در سطوح آبیاری I₁، I₂ و I₃، مقدار تبخیر-تعرق نسبی ذرت به‌ترتیب 6/95، 85 و 6/71 درصد و مقدار عملکرد نسبی محصول به‌ترتیب 4/92، 7/73 و 9/50 درصد برآورد شد. در این پژوهش ضرایب حساسیت درون فصلی تبخیر-تعرق ذرت به تنش آبی، از طریق مدل جنسن مدل‌سازی شد. به‌این صورت که برای داده‌های واقعی هر تیمار تحت تنش (I₁الی I₃) و در مراحل اولیه، توسعه، میانی و پایانی رشد ذرت، به‌ترتیب ضرایب حساسیت  الی  (موجود در مدل جنسن) توسط نرم‌افزار SPSS برآورد شد. میانگین ضرایب مذکور در تیمارهای تحت تنش به‌ترتیب برابر با 421/0، 37/1، 274/0 و 133/0 تعیین شد. برای صحت‌سنجی مدل جنسن در تخمین عملکرد نسبی واقعی ذرت، از آماره‌های ارزیابی ، EF، RMSE، ME و CRM استفاده شد. آماره‌های مذکور به‌ترتیب برابر با 998/0، 986/0، 753/2، 026/0 و 021/0 محاسبه شد که نشان‌دهنده کارایی خوب مدل در تخمین عملکرد نسبی محصول بود. همچنین در سطوح مختلف آبیاری، بین دو پارامتر تبخیر-تعرق و عملکرد زیست‌توده خشک ذرت، رابطه‌ی Y=69.935ET-12281 با ضریب همبستگی 999/0 برازش داده شد. انتخاب مرحله‌ی رشد مناسب به‌منظور اعمال تنش آبی و سطح تنش وارده، تأثیر به‌سزایی در مقدار تبخیر-تعرق و تولید زیست‌توده گیاهی داشت. دستاورد کاربردی پژوهش این بود که با استفاده از مدل‌ها و روابط بین تبخیر-تعرق و عملکرد گیاه، می‌توان بر اساس مقدار تبخیر-تعرق واقعی و تحت مدیریت در مراحل مختلف رشد، مقدار عملکرد واقعی محصول را تخمین زد. همچنین با توجه به تأثیر شدت تنش آبی بر کاهش تعرق گیاه و افزایش تبخیر از سطح خاک، استفاده از مالچ روی خاک به‌خصوص در مراحل اولیه و پایانی رشد قابل توصیه بود.

کلیدواژه‌ها

عملکرد؛ کم‌آبیاری؛ مدل جِنسِن؛ مراحل رشد

مراجع

1-       Alinejadian Bidabadi A., Jorooni E., Barzegar A., and Maleki A. 2016. The effect of different irrigation levels on water use efficiency on the basis of maize grain and soil moisture variations. Journal of Water and Irrigation Management 6(1): 47-59. (In Persian with English abstract)

2-       Allen R.G., Pereira L.S., Raes D., and Smith M. 1998. Crop evapotranspiration. Guidelines for computing crop water requirements. FAO Irrigation Drainage Paper No.56: 1-326.

3-       Akbari Nodehi D. 2018. Effect of water stress on different growth stages of yield and water use efficiency of maize. Journal ofWater and Irrigation Management 7(2): 305-318. (In Persian with English abstract)

4-       Farre I., and Faci J.M. 2009. Deficit irrigation in maize for reducing agricultural water use in a Mediterranean environment. Journal of Agricultural Water Management 96: 383–394.

5-       Greaves G., and Wang Y. 2017. Yield response, water productivity, and seasonal water production functions for maize under deficit irrigation water management in southern Taiwan. Journal of Plant Production Science 20(4): 353-365.

6-       Hemmati R., Maghsoudi K., and Emam Y. 2014. Morpho-physiological responses of maize to drought stress at different growth stages in northern semi-arid region of Fars. Journal of Crop Production and Processing 4(11): 67-74. (In Persian)

7-       Hooshmand A., Frutan M., and Boroomandnasab S. 2014.Evaluation of deficit irrigation and sown pattern on yield and water use efficiency of maize (KSC-704). Journal of Irrigation Sciences and Engineering 37(3): 43-52. (In Persian with English abstract)

8-       Jarollahi R. 2001. Determination of readily available water in different stages of growth for grain corn in Karaj. Journal of Soil and Water Sciences 15(2): 290-298. (In Persian with English abstract)

9-       Jensen M.E. 1968. Water Consumption by Agricultural Plants. In: Kozlowski, T.T., (ed.) Plant Water Consumption and Response. Water Deficits and Plant Growth, Academic Press, New York, 2: 1-22.

10-   Jiang X., Zhao Y., Wang R., and Zhao S. 2019. Modeling the relationship of tomato yield parameters with deficit irrigation at different growth stages. Journal of Hort Science 54(9): 1492–1500.

11-   Kipkorir E.D., and Raes D. 2002. Transformation of yield response factor into Jensen’s sensitivity index. Journal of Irrigation and Drainage Systems 16: 47–52.

12-   Mohammadi Behmadi M., and Armin M. 2017. Effect of Drought Stress on Yield and Yield Components of Different Maize Cultivars in Delayed Cultivation. Journal of Applied Research in Plant Ecophysiology 4(1): 17-34. (In Persian)

13-   Nielsen R.L. 2002. Drought and heat stress effects on corn pollination.Journal of Agry (Purdue) 196: 19-25.

14-   Saeidi R., Sotoodehnia A., Ramezani Etedali H., Nazari B., and Kaviani A. 2018. Effect of water salinity and soil nitrogen deficiency on Ks-coefficient and readily available water of maize. Journal of Water and Soil 32(5): 865-878. (In Persian with English abstract)

15-   Saeidi R., Sotoodehnia A., Ramezani Etedali H., Kaviani A., and Nazari B. 2019. Modeling of coefficients of salinity and fertility stresses in estimation of actual evapotranspiration rate of maize. Ph.D. dissertation, Imam Khomeini International University of Qazvin. (In Persian with English abstract)

16-   Saeidinia M., Nasrolahi A.H., and Sharifipoor M. 2019. Investigating the Ability of Crop Water Stress Index for Irrigation Scheduling and Estimating Corn Forage Yield. Iranian Journal of Soil and Water Research 50(3): 555-565. (In Persian with English abstract)

17-   Solimanifard A., and Naseri R. 2016. The Effects of irrigation regimes and planting patterns on seed yield and some agronomic traits of maize (S.C. 604). Journal of Crop Eco physiology 1(37): 201-212. (In Persian).

18-   Souza J.L.M., Gerstemberger E., Gurski B.C., and Oliveira R.A. 2015. Adjustment of water-crop production models for ratoon sugarcane. Journal of Pesq. Agropec, 45(4): 426-433.

19-   Trout T.J., and Dejonge K.C. 2017. Water productivity of maize in the US high plains. Journal of Irrigation Science 35: 251–266.