آنالیز تأثیر تنش خشکی بر عملکرد، کارایی مصرف آب و شوری ناحیه ریشه برنج
مقدمه مدیریت مناسب آب مهمترین عملیات در اراضی شالیزاری است که نقش مهمی در سودمندی سایر نهاده ها در کشت برنج دارد. زهکشی های میان فصل و پایان فصل دو عملیات مهم مدیریت آب در شالیزارها هستند به طوریکه اولی باعث افزایش عملکرد و دومی منجر به بهبود شرایط برداشت برنج میشود. زهکشی زیرزمینی با فراهم ک...
| Main Authors: | , , |
|---|---|
| Format: | Article |
| Language: | fas |
| Published: |
University of Birjand
2017-02-01
|
| Series: | تنش های محیطی در علوم زراعی |
| Subjects: | |
| Online Access: | http://escs.birjand.ac.ir/article_465_542f7c16888191273153764ea33b182e.pdf |
| _version_ | 1827299023161131008 |
|---|---|
| author | ابوالفضل ذبیحی عبداله درزی نفت چالی مجتبی خوش روش |
| author_facet | ابوالفضل ذبیحی عبداله درزی نفت چالی مجتبی خوش روش |
| author_sort | ابوالفضل ذبیحی |
| collection | DOAJ |
| description | مقدمه مدیریت مناسب آب مهمترین عملیات در اراضی شالیزاری است که نقش مهمی در سودمندی سایر نهاده ها در کشت برنج دارد. زهکشی های میان فصل و پایان فصل دو عملیات مهم مدیریت آب در شالیزارها هستند به طوریکه اولی باعث افزایش عملکرد و دومی منجر به بهبود شرایط برداشت برنج میشود. زهکشی زیرزمینی با فراهم کردن شرایط بهتر برای کشت زمستانه در این اراضی، میتواند سبب تسهیل انجام عملیاتهای مدیریتی مذکور در طول فصل کشت برنج شود. با این وجود، با توجه به هزینه زیاد و زمانبر بودن آزمایشهای مزرعه ای، مدلهای شبیه سازی ابزارهای جایگزین مناسبی برای آنالیز اثرات گزینههای مختلف مدیریت آب میباشند. از میان مدلهای مختلف شبیه سازی، مدل Aquacrop مدلی است که جدیدا برای شبیه سازی اثرات مدیریت آبیاری توسعه یافت. این مدل در مقایسه با سایر مدلها، دقیق، توانمند و نیازمند دادههای کم میباشد. برای گیاهان زراعی، مدل Aquacrop دارای مدلی از رشد است که مبتنی بر رابطه رفتار محافظتی زیست توده به ازای واحد تعرق گیاه میباشد. مشخصه خاص دیگر این مدل، توصیف توسعه کانوپی به صورت پوشش سایه انداز هست تا شاخص سطح برگ. فراهانی و همکاران (Farahani et al., 2009)، با استفاده از مدل Aquacrop اثرات آبیاری کامل و کم آبیاری را بر پنبه در سوریه و اسپانیا بررسی کردند. آنها نشان دادند که، درمرحله واسنجی، پارامترهای اساسی مانند بهر هوری آب نرمال شده، پوشش سایه انداز و کل زیست توده باید برای شرایط مختلف اقلیمی، خاک، ارقام، روشهای آبیاری و مدیریت مزرعه مورد آزمایش قرار گیرد. در ایتالیا، گیاه آفتابگردان با استفاده از مدلهای Aquacrop، CropSyst و WOFOST ارزیابی شد. انحراف بین مقادیر مشاهده شده و شبیه سازی شده عملکرد دانه به وسیله مدل Aquacrop کمتر از میزان آن در دو مدل دیگر بود. مواد و روشها در این پژوهش، اثر تنش خشکی در شالیزارهای دارای سیستمهای زهکشی سطحی و زیرزمینی با استفاده از مدل AquaCrop ارزیابی شد. داده های مورد نیاز از پایلوت زهکشی زیرزمینی دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری طی فصول کشت برنج در سالهای 1390 و 1391 تهیه شد. مقدار تبخیر- تعرق مرجع با استفاده از ETo calculator 3.1 محاسبه شد. مقادیر ورودی پارامترهای هواشناسی روزانه شامل حداقل و حداکثر دمای هوا، حداقل و حداکثر رطوبت نسبی، ساعات آفتابی و سرعت باد در ارتفاع دو متری از ایستگاه هواشناسی و ETo calculator از سایت فائو تهیه شد. سیستمهای زهکشی عبارت بودند از: سه سیستم زهکشی معمولی شامل سیستم زهکشی با عمق زهکش 0/9 متر و فاصله زهکش 30 متر (D0.9L30)، سیستم زهکشی با عمق زهکش 0/65 متر و فاصله زهکش 30 متر (D0.65L30) و سیستم زهکشی با عمق زهکش 0/65 متر و فاصله زهکش 15 متر (D0.65L15)، یک سیستم زهکشی دو عمقی با فاصله زهکش 15 مترو اعماق زهکش 0/65و 0/9 متر به صورت یک در میان (Bilevel) و سیستم زهکشی سطحی (Control). واسنجی و صحتسنجی مدل براساس اندازهگیریهای مزرعهای انجام شد. با استفاده از مدل واسنجی شده، اثر آبیاری کامل (I1) و اعمال تنش خشکی در دوره های 22-16 (I2)، 29-23 (I3)، 36-30 (I4)، 43-37 (I5) و 50-44 (I6) روز بعد از نشاکاری، بر عملکرد و کارایی مصرف آب برنج و شوری ناحیه ریشه بررسی شد. نتایج و بحث اعمال تنش در دوره های I2، I5 و I6، سبب کاهش قابل‌توجه عملکرد و زیست‌توده برنج در مقایسه با I1 شد. با نزدیک شدن به مرحله خوشه دهی، تنش خشکی باعث کاهش بیشتر عملکرد برنج شد به‌طوری‌که متوسط کاهش عملکرد دانه برنج در اثر تنش در دوره های I2 تا I4، 5 درصد ولی در مراحل I5 و I6، 15 درصد بود. تنش آبیاری در دوره I2، کارایی مصرف در تیمارهای زهکشی سطحی و زیرزمینی را افزایش داد. در شرایط آبیاری کامل و زهکشی دوعمقی، مقدار آب مصرفی برابر 620/4 میلیمتر و کارایی مصرف آب برابر 0/65 کیلوگرم بر مترمکعب بود ولی در شرایط تنش خشکی در هفته سوم پس از نشا، مقدار آب مصرفی برابر 529 میلیمتر و کارایی مصرف آب برابر 0/71 کیلوگرم بر مترمکعب به دست آمد. همچنین، تنش خشکی سبب افزایش بیشتر شوری ناحیه ریشه برنج در تیمار زهکشی سطحی در مقایسه با تیمارهای زهکشی زیرزمینی شد. نتیجه گیری بر اساس نتایج، میتوان از مدل AquaCrop برای تعیین مناسبترین سیستم مدیریت آب‌کشت برنج از نظر میزان عملکرد محصول، کارایی مصرف آب و شوری ناحیه ریشه استفاده کرد. |
| first_indexed | 2024-04-24T15:25:58Z |
| format | Article |
| id | doaj.art-c95c1042273f41ff950a9c7d486ed44a |
| institution | Directory Open Access Journal |
| issn | 2228-7604 2383-3084 |
| language | fas |
| last_indexed | 2024-04-24T15:25:58Z |
| publishDate | 2017-02-01 |
| publisher | University of Birjand |
| record_format | Article |
| series | تنش های محیطی در علوم زراعی |
| spelling | doaj.art-c95c1042273f41ff950a9c7d486ed44a2024-04-02T06:17:36ZfasUniversity of Birjandتنش های محیطی در علوم زراعی2228-76042383-30842017-02-019437538510.22077/escs.2017.465465آنالیز تأثیر تنش خشکی بر عملکرد، کارایی مصرف آب و شوری ناحیه ریشه برنجابوالفضل ذبیحی0عبداله درزی نفت چالی1مجتبی خوش روش2دانشجوی کارشناسی ارشد آبیاری و زهکشی، دانشکده مهندسی زراعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساریاستادیار گروه مهندسی آب، دانشکده مهندسی زراعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساریاستادیار گروه مهندسی آب، دانشکده مهندسی زراعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساریمقدمه مدیریت مناسب آب مهمترین عملیات در اراضی شالیزاری است که نقش مهمی در سودمندی سایر نهاده ها در کشت برنج دارد. زهکشی های میان فصل و پایان فصل دو عملیات مهم مدیریت آب در شالیزارها هستند به طوریکه اولی باعث افزایش عملکرد و دومی منجر به بهبود شرایط برداشت برنج میشود. زهکشی زیرزمینی با فراهم کردن شرایط بهتر برای کشت زمستانه در این اراضی، میتواند سبب تسهیل انجام عملیاتهای مدیریتی مذکور در طول فصل کشت برنج شود. با این وجود، با توجه به هزینه زیاد و زمانبر بودن آزمایشهای مزرعه ای، مدلهای شبیه سازی ابزارهای جایگزین مناسبی برای آنالیز اثرات گزینههای مختلف مدیریت آب میباشند. از میان مدلهای مختلف شبیه سازی، مدل Aquacrop مدلی است که جدیدا برای شبیه سازی اثرات مدیریت آبیاری توسعه یافت. این مدل در مقایسه با سایر مدلها، دقیق، توانمند و نیازمند دادههای کم میباشد. برای گیاهان زراعی، مدل Aquacrop دارای مدلی از رشد است که مبتنی بر رابطه رفتار محافظتی زیست توده به ازای واحد تعرق گیاه میباشد. مشخصه خاص دیگر این مدل، توصیف توسعه کانوپی به صورت پوشش سایه انداز هست تا شاخص سطح برگ. فراهانی و همکاران (Farahani et al., 2009)، با استفاده از مدل Aquacrop اثرات آبیاری کامل و کم آبیاری را بر پنبه در سوریه و اسپانیا بررسی کردند. آنها نشان دادند که، درمرحله واسنجی، پارامترهای اساسی مانند بهر هوری آب نرمال شده، پوشش سایه انداز و کل زیست توده باید برای شرایط مختلف اقلیمی، خاک، ارقام، روشهای آبیاری و مدیریت مزرعه مورد آزمایش قرار گیرد. در ایتالیا، گیاه آفتابگردان با استفاده از مدلهای Aquacrop، CropSyst و WOFOST ارزیابی شد. انحراف بین مقادیر مشاهده شده و شبیه سازی شده عملکرد دانه به وسیله مدل Aquacrop کمتر از میزان آن در دو مدل دیگر بود. مواد و روشها در این پژوهش، اثر تنش خشکی در شالیزارهای دارای سیستمهای زهکشی سطحی و زیرزمینی با استفاده از مدل AquaCrop ارزیابی شد. داده های مورد نیاز از پایلوت زهکشی زیرزمینی دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری طی فصول کشت برنج در سالهای 1390 و 1391 تهیه شد. مقدار تبخیر- تعرق مرجع با استفاده از ETo calculator 3.1 محاسبه شد. مقادیر ورودی پارامترهای هواشناسی روزانه شامل حداقل و حداکثر دمای هوا، حداقل و حداکثر رطوبت نسبی، ساعات آفتابی و سرعت باد در ارتفاع دو متری از ایستگاه هواشناسی و ETo calculator از سایت فائو تهیه شد. سیستمهای زهکشی عبارت بودند از: سه سیستم زهکشی معمولی شامل سیستم زهکشی با عمق زهکش 0/9 متر و فاصله زهکش 30 متر (D0.9L30)، سیستم زهکشی با عمق زهکش 0/65 متر و فاصله زهکش 30 متر (D0.65L30) و سیستم زهکشی با عمق زهکش 0/65 متر و فاصله زهکش 15 متر (D0.65L15)، یک سیستم زهکشی دو عمقی با فاصله زهکش 15 مترو اعماق زهکش 0/65و 0/9 متر به صورت یک در میان (Bilevel) و سیستم زهکشی سطحی (Control). واسنجی و صحتسنجی مدل براساس اندازهگیریهای مزرعهای انجام شد. با استفاده از مدل واسنجی شده، اثر آبیاری کامل (I1) و اعمال تنش خشکی در دوره های 22-16 (I2)، 29-23 (I3)، 36-30 (I4)، 43-37 (I5) و 50-44 (I6) روز بعد از نشاکاری، بر عملکرد و کارایی مصرف آب برنج و شوری ناحیه ریشه بررسی شد. نتایج و بحث اعمال تنش در دوره های I2، I5 و I6، سبب کاهش قابل‌توجه عملکرد و زیست‌توده برنج در مقایسه با I1 شد. با نزدیک شدن به مرحله خوشه دهی، تنش خشکی باعث کاهش بیشتر عملکرد برنج شد به‌طوری‌که متوسط کاهش عملکرد دانه برنج در اثر تنش در دوره های I2 تا I4، 5 درصد ولی در مراحل I5 و I6، 15 درصد بود. تنش آبیاری در دوره I2، کارایی مصرف در تیمارهای زهکشی سطحی و زیرزمینی را افزایش داد. در شرایط آبیاری کامل و زهکشی دوعمقی، مقدار آب مصرفی برابر 620/4 میلیمتر و کارایی مصرف آب برابر 0/65 کیلوگرم بر مترمکعب بود ولی در شرایط تنش خشکی در هفته سوم پس از نشا، مقدار آب مصرفی برابر 529 میلیمتر و کارایی مصرف آب برابر 0/71 کیلوگرم بر مترمکعب به دست آمد. همچنین، تنش خشکی سبب افزایش بیشتر شوری ناحیه ریشه برنج در تیمار زهکشی سطحی در مقایسه با تیمارهای زهکشی زیرزمینی شد. نتیجه گیری بر اساس نتایج، میتوان از مدل AquaCrop برای تعیین مناسبترین سیستم مدیریت آب‌کشت برنج از نظر میزان عملکرد محصول، کارایی مصرف آب و شوری ناحیه ریشه استفاده کرد.http://escs.birjand.ac.ir/article_465_542f7c16888191273153764ea33b182e.pdfDrought stresssubsurface drainagesurface drainageAquaCrop modelwater management |
| spellingShingle | ابوالفضل ذبیحی عبداله درزی نفت چالی مجتبی خوش روش آنالیز تأثیر تنش خشکی بر عملکرد، کارایی مصرف آب و شوری ناحیه ریشه برنج تنش های محیطی در علوم زراعی Drought stress subsurface drainage surface drainage AquaCrop model water management |
| title | آنالیز تأثیر تنش خشکی بر عملکرد، کارایی مصرف آب و شوری ناحیه ریشه برنج |
| title_full | آنالیز تأثیر تنش خشکی بر عملکرد، کارایی مصرف آب و شوری ناحیه ریشه برنج |
| title_fullStr | آنالیز تأثیر تنش خشکی بر عملکرد، کارایی مصرف آب و شوری ناحیه ریشه برنج |
| title_full_unstemmed | آنالیز تأثیر تنش خشکی بر عملکرد، کارایی مصرف آب و شوری ناحیه ریشه برنج |
| title_short | آنالیز تأثیر تنش خشکی بر عملکرد، کارایی مصرف آب و شوری ناحیه ریشه برنج |
| title_sort | آنالیز تأثیر تنش خشکی بر عملکرد، کارایی مصرف آب و شوری ناحیه ریشه برنج |
| topic | Drought stress subsurface drainage surface drainage AquaCrop model water management |
| url | http://escs.birjand.ac.ir/article_465_542f7c16888191273153764ea33b182e.pdf |
| work_keys_str_mv | AT ạbwạlfḍldẖbyḥy ậnạlyztạtẖyrtnsẖkẖsẖḵybrʿmlḵrdḵạrạyymṣrfậbwsẖwrynạḥyhrysẖhbrnj AT ʿbdạlhdrzynftcẖạly ậnạlyztạtẖyrtnsẖkẖsẖḵybrʿmlḵrdḵạrạyymṣrfậbwsẖwrynạḥyhrysẖhbrnj AT mjtbykẖwsẖrwsẖ ậnạlyztạtẖyrtnsẖkẖsẖḵybrʿmlḵrdḵạrạyymṣrfậbwsẖwrynạḥyhrysẖhbrnj |