بررسی اجزای عملکرد و بهره ‏وری مصرف آب سه هیبرید ذرت با سطوح مختلف آبیاری در سامانه آبیاری قطره ‏ای زیرسطحی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانش آموخته کارشناسی ارشد، گروه مهندسی آبیاری و آبادانی، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران، کرج، ایران.

2 استاد، دانشگاه تهران، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی، دانشکده مهندسی و فناوری کشاورزی,گروه مهندسی آبیاری و آبادانی، تخصص: مدیریت آب و آبیاری

3 دانشیار، گروه مهندسی آبیاری و آبادانی، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران، کرج، ایران.

4 دانشیار، مؤسسه تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرج، ایران.

چکیده

کاربرد شیوه‏ های نوین آبیاری، کم‏آبیاری و استفاده از ارقام مقاوم‏تر نسبت به تنش‏های خشکی، از راه‏کارهای افزایش بهره‏وری مصرف آب در بخش کشاورزی است. برای بررسی سطح آبیاری و نوع هیبرید ذرت، بر بهره‏وری مصرف آب در تولید ذرت علوفه‏ای و دانه‏ای، این پژوهش در سال زراعی 1396 و در مزرعه تحقیقاتی پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران (کرج) انجام شد. تیمارهای اصلی شامل دو سطح آبیاری 100 و 80 درصد نیاز آبی در سامانه آبیاری قطره‏ای زیرسطحی، تیمارهای فرعی شامل سه هیبرید ذرت KSC704، KSC600 و KSC400 و طرح آزمایش‌های آن بر اساس کرت‏های خردشده بر پایه بلوک‏های کامل تصادفی بود. صفات موردمطالعه عملکرد علوفه‏تر، زیست‏توده و دانه، بهره‏وری مصرف آب در تولید علوفه‏تر، بهره ‏وری مصرف آب در تولید زیست‏توده و دانه، وزن هزار دانه و شاخص برداشت بود. نتایج حاصل از آن نشان می‏دهد که اثر سطح آبیاری بر صفات اندازه‏گیری شده غیر معنی‏دار و اثر هیبرید بر آن‏ها در دو سطح آبیاری، معنی‏دار گردید. بیشترین مقدار بهره‏وری مصرف آب در تولید زیست‏توده برابر 37/4 کیلوگرم بر مترمکعب در هیبرید KSC600 و بیشترین بهره‏وری مصرف آب در تولید دانه برابر 43/2 کیلوگرم بر مترمکعب در هیبرید KSC704 (با قرارگیری با هیبرید KSC400 در یک گروه آماری) و در سطح آبیاری 80 درصد حاصل شد. همچنین هیبرید KSC400 با قرارگیری در گروه آماری مشترک با هیبرید KSC704، بیشترین وزن هزار دانه را به مقدار 3/537 گرم داشت. کم‏آبیاری تا 80 درصد نیاز آبی با استفاده از سامانه آبیاری زیرسطحی هیچ‏گونه اثر معناداری بر عملکرد هیبریدهای ذرت نداشت.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Investigation of yield components and water use efficiency of three maize hybrids with different levels of irrigation in subsurface drip irrigation system

نویسندگان [English]

  • Fatemeh Heydari 1
  • Teymour Sohrabi 2
  • Hamed Ebrahimian 3
  • Hossein Dehghanisanij 4
1 M.Sc. Graduate, Department of Irrigation and Reclamation Engineering, College of Agriculture and Natural Resources, University of Tehran, Karaj, Iran.
2 Professor, Department of Irrigation and Reclamation Engineering, College of Agriculture and Natural Resources, University of Tehran, Karaj, Iran.
3 Associate Professor, Department of Irrigation and Reclamation Engineering, College of Agriculture and Natural Resources, University of Tehran, Karaj, Iran.
4 Associate Professor, Agricultural Engineering Research Institute, Agricultural Research, Education and Extension Organization, Karaj, Iran.
چکیده [English]

The use of modern irrigation methods, deficit irrigation, the use of cultivars more resistant to drought stress, are ways to increase water use efficiency in agriculture. To study the effect irrigation level and type of maize cultivar on water use efficiency in forage and grain maize production, this research was conducted at the research farm of Agricultural and Natural Resources College of University of Tehran (Karaj) in 2017. The main treatments included two levels of irrigation (100 and 80% of maize water requirement) in subsurface drip irrigation system; sub-treatments included three maize cultivars KSC704, KSC600, KSC400. Experimental design was based on split plots based on randomized complete blocks. The studied traits were forage yield, biomass, grain, water use efficiency in forage, biomass and grain production, 1000-grain weight and harvest index. The results showed that the effect of irrigation level on the measured traits was insignificant and the effect of cultivar on them was significant at both irrigation levels. The highest amount of water use efficiency in biomass production was 4.37 kg / m3 in KSC600 cultivar and the highest water use efficiency in grain production was 2.43 kg / m3 in KSC704 cultivar (with KSC400 cultivar in a Statistical group) obtained at the irrigation level of 80%. Also, KSC400 cultivar, being in the common statistical group with KSC704 cultivar, had the highest 1000-grain weight of 537.3 grams. Deficit irrigation up to 80% of water requirement using subsurface irrigation system had not any significant effect on the yield of maize cultivars.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Deficit irrigation
  • Modern Irrigation Systems
  • water stress
  • Water use efficiency
1. Adamsen, F. J. (1992). Irrigation method and water quality effects on corn yield in the mid-Atlantic coastal plain. Agronomy Journal, 84(5), 837-843.
2. Akbari Nodehi, D. (2017). Effect of water stress at different growth stages on yield and water use efficiency of maize. Water and Irrigaton Management, 7 (2), 305-318. (In Persian)
3. Alam, M., Trooien, T. P., Dumler, T. J., & Rogers, D. H. (2002). Using subsurface drip irrigation for alfalfa 1. JAWRA Journal of the American Water Resources Association, 38(6), 1715-1721.
4. Bar-Yosef, B. (1999). Advances in fertigation. Advances in agronomy, Agricultural Research Organization, Bet Dagan, Israel, Academic Press.
5. Comas, L. H., Trout, T. J., DeJonge, K. C., Zhang, H., & Gleason, S. M. (2019). Water productivity under strategic growth stage-based deficit irrigation in maize. Agricultural Water Management, 212, 433-440.
6. Debaeke, P., & Aboudrare, A. (2004). Adaptation of crop management to water-limited environments. European Journal of Agronomy, 21(4), 433-446.
7. Dehghanpour, Z., Sabzi, M., Zamani, M., Mozayan, A., Hasanzadeh Moghaddam, H., Mohseni, M., Estakhr, A., Sadeghi, F., Gangei, R. (2009). 'Dehghan, A New Early-Medium Maturity Grain Maize Hybrid (KSC 400)', Seed and Plant Improvment Journal, 25(2),  365-368. (In Persian)
8. Derner, J., Joyce, L., Guerrero, R., & Steele, R. (2015). USDA Northern Plains regional climate hub assessment of climate change vulnerability and adaptation and mitigation strategies. Retrieved from T. Anderson, Eds., Department of Agriculture, United States,Website: https://www.climatehubs.usda.gov/sites/default/files/NorthernPlains_Vulnerability_Assessment_2015.pdf
9. Entz, M. H., & Fowler, D. B. (1990). Defferential Agronomic Response of Winter Wheat Cultivars to Preanthesis Environmental Stress. Crop science, 30(5), 1119-1123.
10. FAO. (2012). FAOSTAT Online Database. Retrieved from http://faostat.fao.org/defualt.aspx#ancor.
11. FAOSTAT. (2016). FAO statistical database (online). Retrieved from http://www.fao.org/faostat/en/#data/QC. Accessed 14 May 2018
12. Farre, I., & Faci, J. M. (2006). Comparative response of maize (Zea mays L.) and sorghum (Sorghum bicolor L. Moench) to deficit irrigation in a Mediterranean environment. Agricultural Water Management, 83(1-2), 135-143.
13. Ghadiri, H., Majidian, M. (2003). Effect of different nitrojen fertilizer levels and moisture stress during milky and dough stages on grain yield, yield components and water use efficiency of corn. Journal of Water and Soil Science, 7(2), 103-113. (In Persian)
14. Golbashi, M., Ebrahimi, M., Khavari Khorsandi, S., et al. (2010). Evaluation of morfological traits, yield and yield components of corn. Agroecology, 2(1), 83-93. (In Persian)
15. Irmak, S., Odhiambo, L. O., Specht, J. E., & Djaman, K. (2013). Hourly and daily single and basal evapotranspiration crop coefficients as a function of growing degree days, days after emergence, leaf area index, fractional green canopy cover, and plant phenology for soybean. Transactions of the ASABE, 56(5), 1785-1803.
16. Jagła, M., Szulc, P., Ambroży-Deręgowska, K., Mejza, I., & Kobus-Cisowska, J. (2019). Yielding of two types of maize cultivars in relation to selected agrotechnical factors. Plant, Soil and Environment, 65(8), 416-423.
17. Jolaini, M., Ganji moghaddam, E. (2017). 'Effect of surface and subsurface drip irrigation methods on yield and water use efficiency of two nectarine cultivars', Water and Irrigation Management, 7(2), 211-226. (In Persian).
18. Jorooni, E., Alinejadian Bidabadi, A., Maleki, A. (2017). 'Determination of crop water production function and response of total dry matter and grain yield to deficit irrigation in Maize', Water and Irrigation Management, 7(2), 241-256. (In Persian).
19. Lamm, F. R., & Trooien, T. P. (2003). Subsurface drip irrigation for corn production: a review of 10 years of research in Kansas. Irrigation Science, 22(3-4), 195-200.
20. O’brien, D. M., Lamm, F. R., Stone, L. R., & Rogers, D. H. (2001). Corn yields and profitability for low–capacity irrigation systems. Applied Engineering in Agriculture, 17(3), 315.
21. Plan and budget organization (2017-2018), Sixth Socio-economic and cultural Development Plan Act of the Islamic Republic of Iran. Retrieved from https://www.mporg.ir. (In Persian).
22. Reddy, K. S., Singh, R. M., Rao, K. V. R., & Bhandarkar, D. M. (2004). Economic Feasibility of Drip Irrigation Systems In India. Agricultural Engineering Today, 28(1 and 2), 65-69.
23. Rudnick, D., Irmak, S., Ray, C., Schneekloth, J., Schipanski, M., Kisekka, I., ... & West, C. (2017). Deficit irrigation management of corn in the high plains: A review. In: Proceedings of the 29th Annual Central Plains Irrigation Conference. Burlington, Colorado,USA, 21-22.
24. tnuPiPsPe tremeverenP tndnP dnS deeS (1980-2017), Research achievements. Retrieved from http://spii.ir/fa-
IR/DouranPortal/5221/page/%D8%B0%D8%B1%D8%AA. (In Persian).
25. Trout, T. J., & DeJonge, K. C. (2017). Water productivity of maize in the US high plains. Irrigation Science, 35(3), 251-266.
26. USDA, (2012). Production, Supply and Distribution Online Database. Foreign Agricultural Service. Retrieved from http://www.fas.usda.gov/psdonline/psdHome.aspx
27. Vega, C. R., Andrade, F. H., Sadras, V. O., Uhart, S. A., & Valentinuz, O. R. (2001). Seed number as a function of growth. A comparative study in soybean, sunflower, and maize. Crop Science, 41(3), 748-754.
28. Wang Z, Li J, Hao F, Li Y. (2017). Effects of phosphorus fertigation and lateral depths on distribution of Olsen-P in soil and yield of maize under subsurface drip irrigation. In: Proceedings of ASABE Annual International Meeting. July 16-19, Sponsored by American Society of Agricultural and Biological Engineers. Spokane, Washington, 1-11
29. Wood, M. L., & Finger, L. (2006). Influence of irrigation method on water use and production of perennial pastures in northern Victoria. Australian Journal of Experimental Agriculture, 46(12), 1605-1614.
30. Wright, C. K., & Wimberly, M. C. (2013). Recent land use change in the Western Corn Belt threatens grasslands and wetlands. Proceedings of the National Academy of Sciences, 110(10), 4134-4139.
31. Zwart, S. J., & Bastiaanssen, W. G. (2004). Review of measured crop water productivity values for irrigated wheat, rice, cotton and maize. Agricultural Water Management, 69(2), 115-133.