تعیین تبخیر-تعرق واقعی ذرت علوفه‌ای به‌ روش بیلان آب خاک تحت سطوح مختلف آبیاری قطره‌ای با مدیریت پالسی و پیوسته (مطالعه موردی: دشت ورامین)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانش‌آموخته کارشناسی ارشد گروه مهندسی و مدیریت آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران

2 گروه مهندسی و مدیریت آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران

3 دانشیار پژوهش،مؤسسه تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی ، سازمان تحقیقات آموزش و ترویج کشاورزی، کرج، البرز، ایران

4 دانشجوی دکتری گروه مهندسی و مدیریت آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران

چکیده

برنامه­ریزی صحیح آبیاری سبب کاهش تلفات نفوذعمقی، صرفه­جویی در مصرف آب، افزایش تولید و بهره­وری مصرف آب می­گردد. بدین منظور ابتدا باید نیاز آبی گیاه زراعی تعیین گردد. در پژوهش حاضر به­منظور تعیین نیاز آبی ذرت علوفه­ای رقم ZP 606 به روش پایش رطوبت خاک، آزمایشی در قالب کرت­های نواری خرد شده بر پایه طرح بلوک­های کامل تصادفی با سه تکرار در سال 1398 در منطقه پیشوای ورامین اجرا شد. فاکتور اصلی شامل سه سطح تأمین 120، 100 و 80 درصد نیاز آبی گیاه (به ترتیب 21I و3I) و فاکتور فرعی شامل دو سطح مدیریت آبیاری پالسی(P) و پیوسته (C) بودند. تبخیر- تعرق واقعی ذرت علوفه­ای تحت دو مدیریت آبیاری پالسی و پیوسته با استفاده از روش بیلان آب در شرایط آبیاری کامل به­ترتیب 364 و 341 میلی­متر، در تیمار کم­آبیاری 348 و 336 میلی­متر و در تیمار بیش­آبیاری 383 و 352 میلی­متر محاسبه شد. مقدار تبخیر-تعرق برآوردی ذرت علوفه­ای به­روش نشریه فائو-56 در طول دوره رشد 400 میلی­متر محاسبه شد و نسبت به متوسط تبخیر-تعرق واقعی تیمار آبیاری کامل با مدیریت پالسی و پیوسته حدود 5/13 درصد بیش­برآورد دارد که لزوم استفاده از ضرایب گیاهی محلی برای برآورد دقیق نیاز آبی گیاه را نشان می­دهد. هم­چنین نتایج نشان داد که مقدار نفوذ­عمقی در تیمار بیش­آبیاری با مدیریت پالسی حدود 30 درصد نسبت به تیمار بیش­آبیاری با مدیریت پیوسته کاهش یافته است. در نتیجه پیشنهاد می­شود که به­منظور صرفه­جویی در مصرف آب و کاهش نفوذ­عمقی در منطقه مطالعاتی از مدیریت پالسی در سیستم­های آبیاری قطره­ای استفاده شود.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Determining Actual Evapotranspiration of Silage Maize using Soil Water Balance Method under Different Drip Irrigation Levels with Pulsed and Continuous Management (Case Study: Varamin Region)

نویسندگان [English]

  • iman hajirad 1
  • Seyed Majid Mirlatifi 2
  • Hossein Dehghanisanij 3
  • sanaz mohammadi 4
1 4. Graduated Student, Water Management and Engineering Department, Collage of Agriculture, Tarbiat Modares University, Tehran
2 Water Management and Engineering Department, Collage of Agriculture, Tarbiat Modares University, Tehran, Iran
3 Associate Researcher, Agricultural Engineering Research Institute, Agricultural Research, Education and Extension Organization, Karaj, Alborz, Iran
4 PhD Student, Water Management and Engineering Department, Collage of Agriculture, Tarbiat Modares University, Tehran, Iran
چکیده [English]

The proper irrigation scheduling reduces deep percolation losses, saves water and increases crop yield and water productivity. For this purpose, the crop water requirement must be determined carefully. In the present study, the water requirement of silage maize (ZP 606 cultivar) was determined using soil moisture monitoring method in the field conditions. An experiment in the form of split-strip plots based on a randomized complete block design with three replications was conducted in 2019 in Varamin region. The main factor included three levels of irrigation, supplying 120, 100 and 80% of maize water requirement (I2, I1 and I3, respectively) and the sub-main factor included two types of irrigation management: pulsed (P) and continuous (C). The actual evapotranspiration of silage maize under pulsed and continuous management in full irrigation treatment was 364-341 mm, in deficit irrigation treatment was 348-336 mm and in over-irrigation treatment, was 383-352 mm, respectively. The estimated evapotranspiration of silage maize using FAO-56 method was 400 mm that was 13.5% higher than the average actual evapotranspiration for full irrigation treatment in pulsed and continuous management determined by water balance method, which indicated the importance of using local crop coefficient to estimate crop water requirement accurately. The results also showed that the amount of deep percolation in over-irrigation treatment under pulsed irrigation management had decreased by 30% compared to the over-irrigation treatment with continuous management. Therefore, it is suggested to use pulsed irrigation management in order to save water consumption and to reduce deep percolation under drip irrigation system in the study area.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Crop water requirement
  • Pulsed Irrigation
  • crop coefficient
  • Deficit irrigation
  • Over-Irrigation
Alijan, B., Karimi, A., Farhadi, B., and Broumandnasab, S. (2011). Determining Maize Water Requirement and Crop Coefficient using Water Balance Method.  4th Iran Water Resources Management Conference, Tehran, AmirKabir University. https://www.civilica.com/Paper-WRM04-WRM04_468.html.
Allen, R. G., Pereira, L. S., Raes, D., and Smith, M. (1998). FAO Irrigation and drainage paper No. 56. Rome: Food and Agriculture Organization of the United Nations, 56(97), e156.
Azari, A., Broumandnasab, S., Behzad, M., and Moeiri, M. (2007). Assessing Mazie Yield under T-Tape Drip Irrigation System.  The Scientific Journal of Agriculture, 30(2), 82-87.
Bandyopadhyay, P. K., Mallick, S., and Rana, S. K. (2005). Water balance and crop coefficients of summer-grown peanut (Arachis hypogaea L.) in a humid tropical region of India. Irrigation Science, 23(4), 161-169.
Bozkurt, S., and Yazar, A. (2011). Effects of different drip irrigation levels on yield and some agronomic characteristics of raised bed planted corn. African Journal of Agricultural Research, 6(23), 5291-5300.
Dehghanisanij, H., Kanani, E., and Akhavan, S. (2018). Evaluation of corn evapotranspiration and its components and relationship between leaf area index and components in surface and subsurface drip irrigation systems. Journal of Water and Soil, 31(6).
Gheysari , M. (2006). Effects of Maize fertigation via sprinkler irrigation on nitrate leaching under different levels of fertilizer and water application. Ph.D. dissertation, University of Tarbiat modares, Iran.
Gheysari, M., Mirlatifi, S. M., Homaee, M., and Asadi, M. E. (2006). Determination of crop water use and crop coefficient of corn silage based on crop growth stages. Journal of Agricultural Engineering Research, 7(26), 125-142.
Gheysari, M., Sadeghi, S. H., Loescher, H. W., Amiri, S., Zareian, M. J., Majidi, M. M., ... and Payero, J. O. (2017). Comparison of deficit irrigation management strategies on root, plant growth and biomass productivity of silage maize. Agricultural Water Management, 182, 126-138.
Hao, B., Xue, Q., Marek, T. H., Jessup, K. E., Hou, X., Xu, W., ... and Bean, B. W. (2015). Soil water extraction, water use, and grain yield by drought-tolerant maize on the Texas High Plains. Agricultural Water Management, 155, 11-21.
Howell, T. A., Evett, S. R., Tolk, J. A., Copeland, K. S., Colaizzi, P. D., and Gowda, P. H. (2008). Evapotranspiration of corn and forage sorghum for silage. In World Environmental and Water Resources Congress 2008: Ahupua'A (pp. 1-14.
Irmak, S., Djaman, K., & Rudnick, D. R. (2016). Effect of full and limited irrigation amount and frequency on subsurface drip-irrigated maize evapotranspiration, yield, water use efficiency and yield response factors. Irrigation Science34(4), 271-286.
Liu, H., Wang, X., Zhang, X., Zhang, L., Li, Y., & Huang, G. (2017). Evaluation on the responses of maize (Zea mays L.) growth, yield and water use efficiency to drip irrigation water under mulch condition in the Hetao irrigation District of China. Agricultural Water Management179, 144-157.
Liu, H., Yang, H., Zheng, J., Jia, D., Wang, J., Li, Y., and Huang, G. (2012). Irrigation scheduling strategies based on soil matric potential on yield and fruit quality of mulched-drip irrigated chili pepper in Northwest China. Agricultural water management, 115, 232-241.
Oktem, A., Simsek, M., & Oktem, A. G. (2003). Deficit irrigation effects on sweet corn (Zea mays saccharata Sturt) with drip irrigation system in a semi-arid region: I. Water-yield relationship. Agricultural Water Management, 61(1), 63-74.
Pruitt WO, Fereres E, Kaita K, Snyder RL. (1987). “Reference evapotranspiration (ETo) for California” . Agriculture and Experiment Station Bulletin, University of California. 16 pp.
Simsek, M., Can, A., Denek, N., & Tonkaz, T. (2011). The effects of different irrigation regimes on yield and silage quality of corn under semi-arid conditions. African Journal of Biotechnology, 10(31), 5869-5877.
Zheng, J., Huang, G., Jia, D., Wang, J., Mota, M., Pereira, L. S., Xu, X., and Liu, H. (2013). Responses of drip irrigated tomato (Solanum lycopersicum L.) yield, quality and water productivity to various soil matric potential thresholds in an arid region of Northwest China. Agricultural Water Management, 129, 181-193.
Zheng, J., Huang, G., Wang, J., Huang, Q., Pereira, L. S., Xu, X., and Liu, H. (2013). Effects of water deficits on growth, yield and water productivity of drip-irrigated onion (Allium cepa L.) in an arid region of Northwest China. Irrigation Science, 31(5), 995-1008.