ارزیابی چرخه حیات ردپای اکولوژیک آب در تولید گندم تحت اثر رژیم‌های آبیاری با کاربرد نانوسیلیس و نانوکلات پتاسیم در منطقه بوشهر

Abstract

سابقه و هدف: بر اساس مطالعه‌های انجام شده از جمله راهکارهای اساسی برای حل مشکل کم‌آبی مصرف کودهای سیلیس و پتاسیم است که می‌تواند برای افزایش تحمل گیاهان به تنش‌های زنده و غیرزنده بسیار سودمند باشد. در بسیاری از پژوهش‌ها گزارش شده است که مصرف سیلیس و پتاسیم به دلیل ایجاد مقاومت مکانیکی حالت عمودی را به برگ و ساقه می‌دهد که خود باعث افزایش نفوذ نور به درون تاج‌پوشش گیاهان می‌شود که گیاه می‌تواند میزان فتوسنتز بیشتری را انجام دهد. بنابراین، این پژوهش با هدف ارزیابی چرخه حیات ردپای اکولوژیک آب تولید گندم تحت اثر رژیم‌های آبیاری با کاربرد نانوکود سیلیس و نانوکلات پتاسیم انجام شد. مواد و روش‌ها: آزمایش به‌صورت کرت‌های خرد شده در قالب طرح پایه بلوک‌های کامل تصادفی با سه تکرار در مزرعه تحقیقاتی واقع در بوشهر در سال زراعی 96-1395 اجرا شد. دور آبیاری در چهار سطح شامل: 1- فاصله آبیاری دو روز یکبار (بدون تنش)، 2- فاصله آبیاری چهار روز یکبار، 3- فاصله آبیاری شش روز یکبار، و 4- فاصله آبیاری هشت روز یکبار به‌عنوان عامل اصلی و محلول‌پاشی کودهای نانوسیلیس و نانوکلات پتاسیم و عدم مصرف آن‌ها (شاهد) به‌عنوان عامل فرعی در نظر گرفته شدند. محلول‌پاشی نانوسیلیس با غلظت 20 قسمت در میلیون در مراحل اواسط پنجه‌زنی، اواخر پنجه‌زنی و بعد از خروج کامل سنبله صورت گرفت. محلول‌پاشی نانوکلات پتاسیم نیز در دو مرحله اواسط پنجه‌زنی و ظهور سنبله به مقدار دو در هزار انجام شد. نتایج: یافته‌های پژوهش نشان داد که با تأخیر فاصله آبیاری از دو روز به هشت روز یکبار درصد پتاسیم و پروتئین دانه به طور معنی‌داری کاهش یافت. بیشترین عملکرد دانه (3572 کیلوگرم در هکتار) برای فاصله آبیاری دو و چهار روز یکبار با مصرف نانوکلات پتاسیم به‌دست آمد که به‌دلیل افزایش طول سنبله، تعداد دانه در بوته و تعداد دانه در سنبله بود. عملکرد دانه با مصرف نانوسیلیس برای فواصل آبیاری دو و چهار روز یکبار نیز در رتبه‌های بعدی قرار گرفت. با تأخیر در آبیاری از دو روز به هشت روز یکبار میزان آب مصرف شده معادل 35/7 درصد کاهش یافت. بالاترین کارایی مصرف آب (12/2 کیلوگرم بر متر مکعب) برای فاصله آبیاری دو روز یکبار به‌دست آمد. در هر چهار رژیم آبیاری بیشترین بهره‌وری آب با مصرف نانوسیلیس و نانوکلات پتاسیم به‌دست آمد که اثرات مثبت نانوکلات پتاسیم بیشتر بود. انتشار دی‌اکسید کربن در فاصله آبیاری دو روز یکبار معادل 47/5 درصد در مقایسه با فاصله آبیاری هشت روز یکبار کاهش ولی شاخص اشغال زمین معادل 2/7 درصد افزایش یافت. با افزایش فواصل آبیاری از دو روز به هشت روز یکبار مقادیر شاخص‌های کیفیت بوم‌نظام، تخلیه منابع، کمبود منابع آب و شاخص کمبود آب کشاورزی به‌ترتیب برابر 21/8، 8، 89/10 و 29/9، 91/9 درصد کاهش نشان داد. با مصرف نانوسیلیس و نانوکلات پتاسیم شاخص‌های تخلیه منابع، کمبود منابع آب کشاورزی، شاخص تخلیه آب و شاخص کمبود آب کمتر از تیمار عدم مصرف نانوذرات بود. شاخص تخلیه آب معادل 28/7 و 24/8 درصد و شاخص کمبود آب معادل 70/9 و 57/8 درصد با مصرف نانوسیلیس و نانوکلات پتاسیم در مقایسه با تیمار عدم مصرف کاهش یافت. نتیجه‌گیری: طبق یافته‌ها، بهترین رژیم آبیاری از نظر بهبود عملکرد کمی و کیفی، افزایش کارایی و بهره‌وری آب و همچنین کاهش ردپای اکولوژیک آب فواصل آبیاری دو و چهار روز یکبار بود که در یک سطح آماری قرار گرفتند. در هر چهار رژیم آبیاری با مصرف نانوکلات پتاسیم و نانوسیلیس عملکرد کمی و کیفی گندم افزایش و نیاز آبی گیاه کاهش یافت. بنابراین، مصرف نانوکلات پتاسیم و نانوسیلیس منجر به افزایش بهره‌وری آب و عملکرد کمی و کیفی و تحمل گیاه گندم به تنش کم‌آبی شد.

Keywords

• اشغال زمین
• انتشار دی‌اکسید کربن
• بهره‌وری آب
• کیفیت بوم‌نظام
• تخلیه منابع