تأثیر سامانه‌های آبیاری قطره‌ای و بارانی بر عملکرد برنج و بهره‌وری آب در دو روش کشت نشائی و کشت مستقیم بذر

آب و خاک

مقاله 2، دوره 34، شماره 5 - شماره پیاپی 73، آذر 1399، صفحه 1019-1032   

نوع مقاله: مقالات پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jsw.v34i5.84952

نویسندگان

مریم کریمی‌فرد¹؛ مهدی ذاکری نیا^{* 2}؛ علیرضا کیانی³؛ محمد تقی فیض بخش⁴

¹دانشجوی کارشناسی ارشد گروه مهندسی آب، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، ایران

²دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان

³استاد پژوهش بخش فنی و مهندسی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان گلستان

⁴مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی گلستان

چکیده

گیاه برنج ازنظر اهمیت دومین غله مهم خوراکی بعد از گندم در ایران هست. مهم‌ترین عامل تولید پایدار در مناطق تولید برنج نیز آب است. این پژوهش به‌منظور امکان­سنجی استفاده از روش­های نوین آبیاری با هدف بهره­وری بیشتر از آب در دو روش کشت مستقیم و نشایی برنج انجام شد. آزمایش به‌صورت کرت‌های خردشده در قالب طرح پایه طرح بلوک­های کامل تصادفی در 6 تیمار و سه تکرار در 18 کرت به ابعاد هر کدام 6 متر در 12 متر (72 متر مربع) در زمینی به مساحت 1500 متر مربع در ایستگاه تحقیقات کشاورزی عراقی محله استان گلستان در بهار و تابستان سال 1397 انجام شد. تیمارها شامل سه سامانه آبیاری غرقابی، بارانی و نواری - تیپ به‌عنوان عامل اصلی و دو روش کشت مستقیم و نشایی به‌عنوان عامل فرعی در نظر گرفته شدند. نتایج تجزیه واریانس نشان داد که اثر آبیاری و روش کاشت بر عملکرد شلتوک در سطح یک درصد معنی‌دار شد. بیش­ترین عملکرد برنج درکشت نشایی درروش آبیاری غرقابی با میانگین 8177 کیلوگرم در هکتار و بعدازآن درکشت مستقیم در آبیاری سنتی و نواری-تیپ به ترتیب با میانگین 7375 و 6836 کیلوگرم در هکتار به دست آمد. بیشترین وزن هزار دانه درکشت نشایی در آبیاری سنتی و درکشت مستقیم در آبیاری سنتی و نواری-تیپ به دست آمد. بیش­ترین تعداد دانه پر در خوشه در تیمار آبیاری سنتی، درکشت نشایی به دست آمد که با مقدار به‌دست‌آمده درکشت مستقیم تفاوت معنی­دار داشت. همچنین در آبیاری سنتی بین روش­های کاشت تفاوت معنی­داری از نظر تعداد دانه پوک وجود نداشت؛ درحالی‌که در آبیاری قطره­ای و بارانی کشت نشایی (با میانگین 51 و 56 عدد برای آبیاری بارانی و قطره­ای) تعداد دانه پوک بالاتری نسبت به کشت مستقیم (با میانگین 41 و 45 عدد برای آبیاری بارانی و قطره­ای) داشته است. آبیاری بارانی کم­ترین عملکرد شلتوک را درکشت نشایی (4188 کیلوگرم در هکتار) و کشت مستقیم (5712 کیلوگرم در هکتار) داشته است. آبیاری نواری-تیپ با میزان مصرف 7390 و 6840 متر مکعب آب مصرفی، سبب کاهش مصرف آب نسبت به آبیاری سنتی ( 10700 و 1693) متر مکعب به ترتیب درکشت نشایی و مستقیم شده است. همچنین بالاترین مقدار بهره‌وری مصرف آب درکشت مستقیم در آبیاری نواری-تیپ ( 99/0 کیلوگرم بر متر مکعب) و درکشت نشایی تحت آبیاری سنتی و قطره‌ای ( به ترتیب 76/0 و 66/0 کیلوگرم بر متر مکعب) به دست آمد. درمجموع در این تحقیق روش­ آبیاری قطره­ای ضمن کاهش مصرف آب، توانایی افزایش بهره‌وری آب و حفظ میزان عملکرد برنج درکشت مستقیم را داشته است.

کلیدواژه‌ها

آبیاری قطره ای؛ برنج؛ بهره‌وری؛ کشت مستقیم؛ کشت نشائی

مراجع

1. 1-       Arabzadeh B. 2005. Investigation of low-irrigated crops in seedling cultivation in Fajr cultivar rice. Iran Rice Competitive Expectations. 24. (In Persian)

   2-       Baghbani J. 2000. The effect of irrigation period and number of droplets irrigation on yield and quality of watermelon  in Khorasan Agricultural Research Center, issue 1351. (In Persian)

   3-       Belder P., Bouman B.A.M., and Spiertz J.H.J. 2007. Exploring option for water savings in lowland rice using a modeling approach. Agricultural Systems 92: 91–114.

   4-       Bouman B.A.M., Lampayan R.M., and Tuong T.P. 2007. Water management in irrigated rice: coping with water scarcity. Los Baños (Philippines): International Rice Research Institute. 54 p.

   5-       Farooq M., Wahid  D. A; Lee J.O.; and Siddique K.H.M. 2009. Advances in drought resistance of rice. Critical Reviewsin Plant Science. 28:199–217.film. Agri. Water Management, ISSN 0378-3774, CODEN AWMADF. 79: 265-279.

   6-       Gilani A., and Absalan Sh.A. 2010. Investigation of the effect of irrigation regimes on individuals and growth indicators of irrigation in Khoozestan. Agricultural Education and Training Organization. Final Research Project Report. (In Persian)

   7-       Gilani A., and Rezaei M. 2001.Comparison of Sprinkler and Flood Irrigation Application for Rice Direct Seeding Cultivation in Khuzestan. Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO). Final report. (In Persian)

   8-       Gilani A., Absalans Sh., Jalali S., and Behbahani L. 2019. Effect of sprinkler irrigation on grain yield, yield components and water use efficiency of rice cultivars in direct drying in Khuzestan. Irrigation Science and Engineering 42(2): 63-73. (In Persian with English  abstract)

   9-       Habibi Asl J., Loimi N., and Gilani A. 2009. Study and comparison of three mechanized drying methods of different rice cultivars in Khuzestan. Journal of Agricultural Engineering Research. 1(10): 81-96.

   10-   Kahlown M. A., Raoof A., Zubair M., and Kemper W.D. 2007. Water use efficiency and economic feasibility of growing rice and wheat with sprinkler irrigation in the Indus Basin of Pakistan. Agricultural Water Management 87(3): 292-298.

   11-   Karbalaei MT., Aqeb P., and Hosseinian H. 2006. Direct cultivation of rice cultivars (drying method and wet bed) in comparison with transplanting in Mazandaran province. 9^th Congress of Agriculture and Plant Breeding.

   12-   Lampayan R.M., Samoy-Pascual K.C., Sibayan E.B., Ella V.B., Jayag O.P., Cabangon R.J., and Bouman B.A.M. 2015. Effects of alternate wetting and drying (AWD) threshold level and plant seedling age on crop performance, water input, and water productivity of transplanted rice in Central Luzon, Philippines. Paddy and Water Environment 13(3), 215-227.

   13-   Majidian M., Ghalavandi A., Haghighi K., and Karimian N. 2008. Effect of drought stress, nitrogen and organic fertilizer on chlorophilometer reading, grain yield and yield components of corn cross 704. Iranian Journal of Crop Sciences 10: 304-330. (In Persian)

   14-   Maneta M., Torres M.d.O., Wallender W., Vosti S., Howitt R., Rodrigues L., Bassoi L., and Panday S. 2009 A spatially distributed hydroeconomic model to assess the effects of drought on land use, farm profits, and agricultural employment. Water Resources Research 45(11): W11412.

   15-   Mir Abolghasemi SA.M., Ghobadi Nia M., Ghasemi A.R., and Annoryemamzadehe M.R. 2016. Influence of underground irrigation and irrigation management on growth characteristics and yield components of rice in arid and semiarid region. Water and Soil 31(2): 411-421. (In Persian)

   16-   Mirzai M.R., and QadamiFirouzAbadi A. 2007. Investigation of beet quantity and quality in furrow and drip irrigation systems in Hamadan. Sugar Beetle Journal 23 (2): 111-123. (In Persian)

   17-   Molaei B. 2012. Investigation of t-tape and rainfall drip irrigation for yield and water consumption efficiency for two Born and Satina potato cultivars under different organic fertilizer consumption conditions. Master thesis. Isfahan University of Technology. 110. (In Persian)

   18-   Mmomeni A. 20016. A look at the development capabilities of aerobic rice cultivation in conditions of water shortage crisis in Iran. Journal of Crop Sciences 18(3): 179-195.

   19-   Pirdashti H., Sarvestani Z.T., Nematzadeh G., and Ismail A. 2004. September. Study of water stress effects in different growth stages on yield and yield components of different rice (Oryza sativa L.) cultivars. In The 4^th International Crop Science Congress. Brisbane, Australia.

   20-   Prasad P.V.V., Staggenborg S.A., and Ristic Z. 2008. Impacts of drought and/or heat stress on physiological, developmental, growth, and yield processes of crop plants. Response of crops to limited water: Understanding and modeling water stress effects on plant growth processes, (responseofcrops), 301-355.

   21-   QadamiFirouzabadi A., Chaychi M., and Sidan S.M. 2017. The effect of irrigation systems on water yield and productivity of three wheat genotypes and their economic evaluation in Hamadan. Water Research in Agriculture 31.2(2): 149-139. (in Persian)

   22-   Razavi Pour T., Yazdani M.R., and Kavusi M. 2000. Effect of soil moisture stress at different stages of rice growth on grain yield of Binam cultivar. Proceedings of the 6^th Iranian Soil Science Congress, Mashhad. 613–614. (In Persian)

   23-   Rezaei M., and Nahvi M. 2007. Effect of irrigation interval on rice yield. Proceedings of the 11th Conference on Irrigation and Drainage. Tehran. 233–240. (In Persian)

   24-   Rezai M., and Nahvi M. 2003. Effect of irrigation intervals on rice yields. Content studies of irrigation and drainage fuels. Tehran. (In Persian)

   25-   Senobar A., Tabatabai S.A., and Dahghane F. 2010. The Effect of Irrigation Period on Grain Yield and Yield Components of Bread Wheat Genotypes in Yazd Region. Journal of Environmental Stress in Agricultural Sciences )2): 95-104. (In Persian)

   26-   Shi HR., Zhang WZ., Xie WX., Yang Q., Zhang Z.Y., et al. 2009. Analysis of matter production characteristics under different nitrogen application patterns of japonica super rice in north China. Acta Agronomica Sinica 34: 1985–1993. (In Chinese with English abstract)

   27-   Sohrabi T., Alizadeh M., and Babaei H. 2010. Performance evaluation of irrigation systems under pressure of Qazvin irrigation network. Third national conference on irrigation and drainage management, ShahidChamran University of Ahvaz. 190 (In Persian)

   28-   Taiz L., and Zeiger E. 2006. Plant physiology. Sinauer Associates. Sunderland MA. US. 2010. 782 p.

   29-   Yan-Jun D., Zi-Zhen L., and Wen-Long L. 2006. Effect of different water supply regimes on.

   30-   Zhang H., Links P.H., Ngsee J.K., Tran K., Cui Z., Ko K.W., and Yao Z. 2003. Localization of LDL receptor-releated protein 1 (LRP1) to caveolae in 3T3-L1 adipocytes in response to insulintreatment. Journal of Biological Chemistry.‏