تعیین شاخص تنش آبی گیاه (CWSI) سویا برای مدیریت آبیاری جهت حداکثر عملکرد و بهره‌وری آب

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 ,، دانشکده کشاورزی، دانشگاه لرستان، خرم‌آباد، ایران

2 گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه لرستان،خرم‌آباد،ایران

3 گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه لرستان،خرم‌آباد، ایران

4 گروه زراعت واصلاح نباتات، دانشکده کشاورزی، دانشگاه لرستان،خرم‌آباد، ایران،

چکیده

چکیده
مدیریت آب در مزرعه بسته به منابع آب و خاک موجود عمدتاً با هدف حداکثر تولید محصول یا حداکثر بهره­وری آب صورت می­گیرد. شاخص تنش آبی گیاه (CWSI) بخوبی بیانگر وضعیت آب در دسترس گیاه بوده و لذا به عنوان یک ابزار مناسب جهت مدیریت آبیاری در مزرعه مورد استفاده قرار می­گیرد. هدف از این تحقیق تعیین مقادیر شاخص تنش آبی گیاه سویا در مراحل مختلف رشد به منظور زمانبندی آبیاری جهت دستیابی به حداکثر عملکرد و بهره­وری آب آبیاری می­باشد. برای این منظور کشت سویا با چهار رژیم آبیاری در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه لرستان در تابستان 1395 انجام شد. سطوح آبیاری شامل I1، I2،  I3و I4 به ترتیب با 100، 80، 60 و 40 درصد نیاز آبی گیاه بودند. بر اساس نتایج تأثیر سطوح آبیاری روی عملکرد و بهره­وری آب سویا در سطح احتمال یک درصد معنی­دار بود. در مراحل مختلف رشد بیشترین مقادیر CWSI در تیمار I4 و کمترین آنها در تیمار I1 بدست آمد. همچنین همبستگی بین CWSI و میزان رطوبت خاک در سطح احتمال یک درصد معنی­دار شد. حداکثر عملکرد برابر 4/1765 کیلوگرم در هکتار و در تیمار I1 و حداکثر بهره­وری برابر 26/0 کیلوگرم بر متر مکعب و در تیمار I2 حاصل شد. از این رو مقادیر CWSI مربوط به تیمار I1 و I2 به عنوان مبنای برنامه­ریزی آبیاری برای دستیابی به حداکثر عملکرد و بهره­وری آب در نظر گرفته شد. در نهایت مقادیر شاخص CWSI برای زمان­بندی آبیاری سویا جهت دستیابی به حداکثر بهره­وری آب در مراحل توسعه، میانی و نهایی رشد گیاه به ترتیب 42/0، 37/0 و 29/0 برآورد شد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Determination of soybean water stress index (CWSI) for irrigation management for maximum yield and water productivity

نویسندگان [English]

  • Hamed Ahmadi 1
  • Ali heydar Nasrolahi 2
  • Majid Sharifipour 3
  • Hamidreza Isvand 4
1 Faculty of Agriculture, Lorestan University
2 Department of Water Engineering ,Faculty of Agriculture, Lorestan University,( Corresponding Autho
3 Assistant Professor, Department of Water Engineering ,Faculty of Agriculture, Lorestan University
4 Department of Agronomy and Plant Breeding, Faculty of Agriculture, Lorestan
چکیده [English]

 
Abstract
Depending on land and water resourses avilibility, on-farm water management is usually aimed to maximize yeild or water productivity. The crop water stress index (CWSI) shows the plant's available water status well and therefore used as an appropriate tool for irrigation management in the field. The purpose of this study was determination of crop water stress index to soybean at different stages of growth in order to irrigation planing to achieve maximum yield and irrigation water productivity. For this purpose, soybean was cultivated with four irrigation regimes at the research farm of Lorestan University Agriculture faculty in the summer of 2016. The Irrigation levels were I1, I2, I3 and I4 with 100, 80, 60 and 40 percentof full water requirement, respectively. According to the results, the effect of irrigation levels on yield and soybean water productivity was significant at 1% probability level. The highest and the lowest values of CWSI were observed in I4 and I1, respectively in different growth stages. Also, the correlation of between CWSI and soil moisture content was significant at 1% probability level. The maximum yield was observed in I1 (1765.4 kg/ha) and The maximumwater productivity was 0.26 kg/m3 in I2. The values of CWSI for treatments ofI1 and I2were considered as the basis for irrigation scheduling to achieve maximum yield and water productivity. Finally, the CWSI values were obtained equal to  0.42, 0.37 and 0.29 for the maximum water productivity  for the growth and development, middle and final stages of plant growth.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Keywords: Deficit Irrigation
  • soil moisture
  • Idso Method
  • leaf temperature

منابع

امینی­فر، ج،. محسن آبادی، غ،. بیگلویی، م. و سمیع­زاده، ح. 1392.تأثیر کم آبیاری برعملکرد، اجزای عملکرد و بهره­وری آب رقم T.215 سویا. فصلنامه علمی پژوهشی مهندسی آبیاری و آب. 3 (11): 34-24.

رئیسی اسد آبادی، م،. نوری امام­زاده­ای، م. و فتاحی، ر. 1396. اصلاح برنامه­ریزی آبیاری گیاه سیب زمینی به منظور ارتقاء شاخص بهره­وری آب. مجله علوم و مهندسی آبیاری. 40 (2): 207-199. 

سرائی تبریزی، م،. بابازاده، ح،. پارسی­نژاد، م. و مدرس ثانوی، س. 1389.بهبود کارایی مصرف آب سویا با استفاده از آبیاری بخشی منطقه. مجله علوم و فنون کشاورزی و منابع طبیعی، علوم آب و خاک. 14 (52): 13- 1.

شاهین رخسار، پ،. امیری، ا،. رئیسی، س. و اسدی، م. 1395. شبیه سازی واکنش دو رقم سویا به کم آبیاری با کاربرد مدل WOFOST. نشریه پژوهش آب در کشاورزی. 30 (1): 24- 13. 

شمس بیرانوند، م،. برومند نسب، س،. ملکی، ع،. دانشور، م. 1392. تأثیر کم آبیاری بر عملکرد و برخی صفات دانه سه رقم سویا در منطقه خرم آباد. مجله علوم و مهندسی آبیاری (مجله علمی کشاورزی). 38 (3): 21- 13.

طاهری قناد، س. 1387. برنامه­ریزی آبیاری مزارع با استفاده از یک روش مستقیم. دومین سمینار راهکارهای بهبود و اصلاح سامانه‌های آبیاری سطحی.

عباسی، ف،. ناصری، ا،. سهراب، ف،. باغانی، ج،. عباسی، ن. و اکبری، م. 1394. ارتقای بهره­وری مصرف آب. سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی

قربانی، م. و برومند نسب، س. 1395. بررسی اثر شوری آب در آبیاری سطحی بر میزان شاخص تنش آبی گیاه (CWSI) در برنامه­ریزی آبیاری ذرت تابستانه. فصلنامه علمی پژوهشی مهندسی آبیاری و آب. 7 (25): 67- 54.

قربانی، م؛ برومند نسب، س؛ سلطانی محمدی، ا؛ مینایی، س. 1394. برنامه‌ریزی آبیاری ذرت تابستانه تحت دو نوع آبیاری سطحی و بارانی با استفاده از شاخص CWSIدر شرایط اقلیمی اهواز. مجله علمی – پژوهشی علوم و مهندسی آبیاری.38 (4): 73-64.

کیانی، ع. و رئیسی، س. 1392. بررسی کارایی مصرف آب چند رقم سویا تحت مقادیر مختلف آب آبیاری. نشریه پژوهش­های حفاظت آب و خاک، 20 (5): 192- 179.

مرسلی، ا،. حیدری، ن،. زارع، ع. و حاتمی، ح. 1396. بررسی نقش فرایندها در ارتقای بهره­وری آب کشاورزی ایران. نشریه پژوهش آب در کشاورزی. 31 (2): 180- 163.

نخجوانی مقدم، م،. قهرمان، ب. و زارعی، ق. 1396. تحلیل بهره­وری آب گندم در مدیریت­های آبیاری در برخی از مناطق ایران. نشریه پژوهش آب در کشاورزی. 31 (1): 57- 43.

وردی نژاد، و. بشارت، س. و ح. احمدی. 1390. برآورد حداکثر تخلیه مجاز رطوبتی ذرت علوفه­ای در مراحل مختلف رشد با استفاده از اختلاف دمای پوشش سبز گیاه و هوا. نشریه آب و خاک (علوم و صنایع کشاورزی)، 25(26): 1352- 1344.

ویسی، ش.، ناصری، ع. و حمزه، س. 1395. تعیین زمان آبیاری مزارع نیشکر با استفاده از دماسنج مادون قرمز حرارتی و رطوبت خاک ناحیه ریشه. نشریه پژوهش­های حفاظت آب و خاک. 23 (6): 251- 235 

Akkuzu, E., Kaya, U., Camoglu, G., Mengu, G.P., and Asik, S. 2013. Determination of crop water stress index and irrigation timing on Olive trees using a handheld infrared thermometer. ASCE. J. Irrig. Drain Eng. 139: 728-737.

Dugo, V. G., Tejada, P.J., and Fereres, E. 2014. Applicability and limitations of using the crop water stress index as an indicator of water deficits in citrus orchards. Agricultural and Forest Meteorology 198–199 (2014) 94–104

Candogan, B. K., Shncik, M., Buyukcangaz, H. and C. Demirtas, 2013. Yield, quality and crop water stress index relationships for deficit-irrigated soybean [Glycine max (L.) Merr.] in sub-humid climatic conditions. Agricultural Water Management. 118 (2013) 113– 121.

Çolak, Y. B., and Yazar, A.2017. Evaluation of crop water stress index on Royal table grape variety under partial root drying and conventional deficit irrigation regimes in theMediterranean Region. Scientia Horticulturae 224 (2017) 384–394.

Idso. S.B., R.D. Jackson., P.J. Pinter., R.J. Reginato and J.L. Hatfield. 1981. Normalizing the stress-degree-day parameter for environmental variability. Agric. Meteoral. 24: 45-55

Kirnak, H., Dogan, E. and H. Turkoglu. 2010. Effect of drip irrigation intensity on soybean seed yield and quality in the semi-arid Harran plain, Turkey. Spanish Journal of Agricultural Research, 8(4):1208-1217

Nielsen, D.C., 1990. Scheduling irrigations for soybeans with the crop water stress index (CWSI). Field Crops Research 23, 103–116.

Veysi, S., Naseri, A.,  Hamzeh, S., and Bartholomeus, H. 2017. A satellite based crop water stress index for irrigation scheduling in sugarcane fields. Agricultural Water Management 189 (2017) 70–86.