اثر آبیاری سطحی و زیرسطحی با آب شور و مالچ بر عملکرد و بهره‌وری آب ذرت و توزیع املاح در خاک

آب و خاک

مقاله 1، دوره 32، شماره 4 - شماره پیاپی 60، آبان 1397، صفحه 661-674   

نوع مقاله: مقالات پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jsw.v32i4.69323

نویسندگان

عبدالمجید لیاقت؛ مسعود پورغلام آمیجی^* ؛ پوریا مشهوری نژاد

دانشگاه تهران

چکیده

با توجه به محدودیت منابع آب در ایران و شرایط خاص جغرافیایی کشور، استفاده از شیوه‌های نوین آبیاری با مصرف کمتر آب امری بدیهی خواهد بود. با اعمال مدیریت صحیح در سیستم آب، خاک و گیاه می‌توان ضمن افزایش محصول، یک کشاورزی پایدار ایجاد کرد. بدین منظور در این پژوهش، 12 عدد لایسیمتر بتنی به ابعاد 25/1×2×2 متر استفاده شد تا اثر پوشش گیاهی (مالچ) روی راندمان مصرف آب و عملکرد محصول برای گیاه ذرت، تجمع نمک و همچنین میزان شستشوی نیترات در پروفیل خاک تحت دو سیستم آبیاری سطحی و آبیاری زیرزمینی تراوا موردبررسی قرار گیرد. برای آبیاری از آبی با هدایت الکتریکی dS/m 4 استفاده شد. طرح مذکور دارای دو تیمار اصلی (آبیاری سطحی و زیرزمینی تراوا) و دو تیمار فرعی (مالچ و بدون مالچ) با آزمایش به‌صورت فاکتوریل و در در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی و در سه تکرار در مرکز تحقیقات آب و هواشناسی پردیس کشاورزی دانشگاه تهران واقع در شهر کرج در سال 1389 اجرا گردید. آبیاری سطحی بر اساس رطوبت موردنیاز خاک و آبیاری زیرزمینی تراوا روزانه به‌اندازه مقدار آب مصرف‌شده، صورت ‌گرفت. نتایج نشان داد که سیستم آبیاری زیرزمینی اثر بسیار معنی‌داری در کاهش آب مصرفی (53 درصد با مالچ و 40 درصد بدون مالچ) و افزایش عملکرد محصول (46 درصد در عملکرد دانه‌ای، 50 درصد در عملکرد علوفه‌ای و 12 درصد در وزن هزار دانه ذرت) نسبت به سیستم آبیاری سطحی دارد. همچنین آبیاری زیرزمینی با کاهش آبشویی نیترات و نمک، از شور شدن و آلودگی لایه‌های زیرین خاک جلوگیری نموده است. وجود مالچ در لایسیمتر ها نیز، اثر بسیار معنی‌داری بر کاهش آب مصرفی و عملکرد ذرت نشان داد. همچنین وجود مالچ در هر دو سیستم آبیاری زیرزمینی تراوا و سطحی، غلطت نمک در سطح خاک را به ترتیب 40 و 30 درصد کاهش داده است. درنتیجه در مناطقی که از آب شور برای آبیاری استفاده می‌کنند، سیستم آبیاری زیرزمینی تراوا عملکرد بهتری را نسبت به سیستم آبیاری سطحی حاصل می‌کند و استفاده از مالچ، می‌تواند باعث افزایش عملکرد و کاهش نیاز آبشویی شود.

کلیدواژه‌ها

آبیاری زیرزمینی تراوا؛ پوشش گیاهی؛ تجمع نمک؛ سیستم‌های آبیاری؛ شستشوی نیترات

مراجع

1- Abbasi F., Naseri A., Sohrab F., Baghani J., Abbasi N. and Akbari A. 2015. Increase water use productivity. Organization of Agricultural Research, Training and Promotion. (In Persian).

2- Afshar H., Sadrghaen S.H. and Mehrabadi H.R. 2013. Evaluation of Application of Plastic Mulch on Water Used and Seed Cotton Yield. Journal of Water and Soil, 26(6): 1421-1427. (In Persian with English abstract)

3- Ayars J.E., Fulton A. and Taylor B. 2015. Subsurface drip irrigation in California-Here to stay?. Agricultural Water Management, 157:39-47.

4- Behbahani M.R., Mashhadi R., Rahimi K.A. and Nazarifar M.H. 2009. Study of super absorption polymer (SAP) stakasorb on moisture front of trickle and irrigation physical properties of soil. Iranian Journal of Irrigation and Drainage, 3(1): 91-100. (In Persian with English abstract)

5- Bezborodov G. A., Shadmanov, D. K., Mirhashimov R. T., Yuldashev T., Qureshi A. S., Noble A. D. and Qadir M. 2010. Mulching and water quality effects on soil salinity and sodicity dynamics and cotton productivity in Central Asia. Agriculture, ecosystems & environment, 138(1-2): 95-102.

6- Blanco F. F., Folegatti M. V., Gheyi H. R. and Fernandes, P. D. 2008. Growth and yield of corn irrigated with saline water. Scientia Agricola, 65(6): 574-580.

7- Burt C.M., Mutziger A., Howes D.J. and Solomon K.H. 2002. The effect of stubble and mulch on soil evaporation. Irrigation Training and Research Center, Bio Resource and Agricultural Engineering, California Polytechnic State University, San Luis Obispo.

8- Camp C.R. 1998. Subsurface drip irrigation: A Review. Transactions of the ASAE, 41:1353-1367.

9- Ebrahimian H., and Batoukhte F. 2017. Technology needed to improve irrigation water productivity. Secretariat of the Special Commissions of Iran Chamber. (In Persian).

10- Heydari Nia, M., Naseri A. and Boroomandnasab S. 2016. Effect of management of wheat residues and irrigation with saline water on spring maize yield and salinity changes in soil profile. Journal of Water Research in Agriculture, 30(3): 285-299. (In Persian).

11- Johnson R. and Cody B.A. 2015. California Agricultural Production and Irrigated Water Use. Congressional Research Service Report, (R44093).

12- Latify S., Yousefi A. and Jamshidi, Kh. 2015. Effect of Living Mulch Application on Yield and Yield Components of Sunflower (Helianthus annuus L.) Cultivars and Weed Control. Journal of Agricultural Science and Sustainable Production, 25(7):33-45. (In Persian with English abstract)

13- Mohammad Abadi A.M. and Ezat Abadi M.A. 2016. Introduction of subsurface irrigation method with cement pipes in pistachio gardens. Pistachio Research Institute. (In Persian).

14- Pang H. C., Li Y. Y., Yang J. S. and Liang Y. S. 2010. Effect of brackish water irrigation and straw mulching on soil salinity and crop yields under monsoonal climatic conditions. Agricultural Water Management, 97(12): 1971-1977.

15- 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.

16- Sedaghati N., Hosseinifard S. and Mohammadi, M.A.A. 2012. Comparing Effects of Surface and Subsurface Drip Irrigation Systems on Growth and Yield on Mature Pistachio Trees. Journal of Water and Soil, 26(3):575-585. (In Persian with English abstract)

17- Sepaskhah A.R., Tavakoli A.R. and Mousavi S.F. 2006. Principles and Applications of Deficit Irrigation. Iranian National Committee on Irrigation and Drainage (INCID), Tehran.

18- Seyed Dorraji S., Golchin A. and Ahmadi Sh. 2010. The Effects of Different Levels of a Superabsorbent Polymer and Soil Salinity on water Holding Capacity with three Textures of Sandy, Loamy and clay. Journal of Water and Soil, 24(2):306-316. (In Persian with English abstract).

19- Zhao Y., Pang H., Wang J., Huo L. and Li, Y. 2014. Effects of straw mulch and buried straw on soil moisture and salinity in relation to sunflower growth and yield. Field Crops Research, 161: 16-25.

20- Zhao Y., Wang J., Li, Y. and Pang H. 2013. Reducing evaporation from phreatic water and soil resalinization by using straw interlayer and plastic mulch. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering, 29(23): 109-117.