بررسی تأثیر تنش خشکی بر عملکرد و اجزای عملکرد گندم با استفاده از مدل ET-HS

Abstract

مقدمه خشکی علت اصلی کاهش عملکرد گیاه گندم است. این واقعیت وجود دارد همواره تقاضای آب برای محصولات کشاورزی افزایش می‌یابد و سؤال اساسی آن است که چگونه می‌توان تولیدات کشاورزی را همراه با استفاده پایدار از منابع آبی و حفاظت از آن افزایش داد (Dugan and Flower, 2006). یک تکنیک برای مدیریت کار آمد منابع آب آبیاری استفاده از مدل‌های جدید در تعیین نیاز آبی و زمان‌بندی آبیاری در کنار فعالیت‌هایی در راستای اصلاح گیاهان، از مدیریت‌های کارآمد در زمینه توسعه پایدار منابع آب در کشاورزی می‌باشد. بر این اساس مدل هارگرویز- سامانی که از رابطه اصلاح شده فائو بر گرفته شده از جمله مدل‌هایی است که به طور رضایت‌بخشی برای برآورد پتانسیل تبخیر و تعرق در مناطق خشک و نیمه خشک مورد استفاده قرار می‌گیرد (Hargraves and Samani, 1985). با توجه به اعتبار جهانی مدل هارگریوز و سامانی در میان سایر مدل‌های تخمین نیاز آبی، نجفی و طباطبایی (Najafi and Tabatabaei, 2004) با استفاده از معادله اصلاح شده هارگرویوز و سامانی مدل ET-HS را برای تخمین تبخیر و تعرق ارائه کردند. لذا هدف از این مطالعه بررسی تأثیر تنش خشکی بر عملکرد و اجزای عملکرد گندم رقم سپاهان با استفاده از مدل ET-HS و ارزیابی مدل در تخمین نیاز آبی گیاه گندم در مقایسه با روش آبیاری معمول در شرایط آب و هوایی اصفهان می‌باشد. مواد و روش‌ها به منظور ارزیابی مدل ET-HS جهت تخمین نیاز آبی گیاه گندم تحت شرایط اصفهان آزمایشی در سال زراعی 91-90 در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه آزاد اسلامی واحد اصفهان در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با 6 تیمار آبیاری و 3 تکرار بر روی گیاه گندم رقم سپاهان اجرا شد. شش تیمار آبیاری عبارت بودند از آبیاری بر اساس تأمین 50 (تنش شدید)، 75(تنش ملایم)، 100 (عدم تنش)، 125 و 150 درصد نیاز آبی گیاه گندم بر اساس مدل ET-HS در طول فصل رشد و آبیاری بر اساس 70 میلی متر تبخیر از تشت تبخیر کلاس A در طول فصل رشد به عنوان تیمار شاهد در نظر گرفته شد. مدل ET-HS از رابطه اصلاح شده سامانی-هارگریوز حاصل شده است (Najafi and Tabatabei, 2004). برای تحلیل آماری از نرم افزار MSTAT-C استفاده شد و مقایسه میانگین صفات مورد بررسی بر اساس آزمون چند دامنه‌ای دانکن در سطح احتمال پنج درصد صورت پذیرفت. یافته‌ها نتایج نشان داد که اثر تیمار های آبیاری بر روی تعداد سنبله، تعداد دانه در سنبله، وزن هزار دانه، عملکرد دانه، عملکرد بیولوژیکی، شاخص برداشت، میزان آب مصرفی، کارایی مصرف آب ماده خشک کل و کارایی مصرف آب دانه معنی دار بود. بیشترین تعداد سنبله باور در متر مربع، تعداد دانه در سنبله، وزن هزار دانه، عملکرد دانه و عملکرد بیولوژیکی توسط تیمار آبیاری 100 درصد نیاز آبی بر اساس مدل ET-HS حاصل شد. تیمار شاهد اختلاف معنی داری در خصوصیات مورد بررسی با تیمار 100 نیاز آبی نشان نداد. تیمار های 50 و 75 درصد نیاز آبی کمترین تعداد سنبله بارور در متر مربع، تعداد دانه در سنبله، وزن هزار دانه، عملکرد دانه، عملکرد بیولوژیکی را حاصل کردند که اختلافشان با یکدیگر معنی دار نبود. بنابراین با کاهش میزان آب و افزایش شدت تنش خشکی کلیه خصوصیات مورد بررسی کاهش یافتند. این عکس‌العمل توسط لیو و همکاران (Liu et al., 2016) نیز تایید شده است. بیشترین راندمان مصرف آب برای ماده خشک کل و عملکرد دانه در تیمار آبیاری 50 درصد نیاز آبی حاصل شد که اختلاف آن با تیمار شاهد معنی دار بود. با افزایش مقدار آب آبیاری کارایی مصرف آب برای عملکرد دانه به طور معنی داری کاهش یافت. کمترین کارایی مصرف آب ماده خشک کل و عملکرد دانه در تیمار آبیاری 150 درصد نیاز آبی حاصل شد. نتیجه­ گیری تیمار آبیاری بر اساس 100 درصد نیاز آبی طبق مدل ET-HSدر طول فصل رشد به طور نسبی بیشترین، تعداد سنبله بارور، تعداد دانه در سنبله و وزن هزار دانه را دارا بود که در نهایت منجر به تولید بالاترین میزان عملکرد دانه و شاخص برداشت شد و در صورت اعمال تنش خشکی بهترین نتیجه در تیمار آبیاری در 75 درصد نیاز آبی بر اساس مدل ET-HS حاصل شد، زیرا به نسبت کاهش آب مصرفی از عملکرد بهتری نسبت به سایر تیمارها برخوردار بود. تیمار 100 درصد نیاز آبی در مقایسه با تیمار شاهد از کارایی مصرف آب مطلوب‌تری برخور دار بود. لذا بر اساس نتایج بدست آمده از مطالعه حاضر به نظر می‌رسد که مدل ET-HSمی‌تواند از طریق برآورد پتانسیل تبخیر و تعرق نیاز آبی گیاه را با دقت بالایی تخمین زده و برای مناطق خشک و نیمه خشک ایران که آب عامل محدود کننده به حساب می‌آید کارایی خوبی داشته باشد.

Keywords

• Biological yield
• Harvest index
• Water used
• Water used efficiency