ارزیابی تاثیر مدیریت آب و روش های مختلف عرضه کود نیتروژن بر کارآیی مصرف آب و عملکرد برنج

Abstract

سابقه و هدف: کاهش اثرات زیست محیطی مرتبط با تلفات قابل توجه آب و نیتروژن از اراضی شالیزاری، مستلزم ارتقای همزمان کارایی مصرف این نهاده‌ها می‌باشد. برنج به‌عنوان یکی از مهم‌ترین گیاهان زراعی، غذای اصلی بیش از نیمی از جمعیت جهان را تامین می‌کند. بر اساس آخرین آمار موجود، در سال زراعی 2018 - 2017 سطح زیر کشت برنج کشور 622991 هکتار بود که به‌طور عمده متعلق به پنج استان گیلان ( 3/35 درصد)، مازندران ( 3/34 درصد)، خوزستان ( 9/10 درصد)، گلستان ( 9/9 درصد) و فارس ( 4/3 درصد) بود. از میان استان‌های مختلف، استان مازندران با تولید 1113715 تن شلتوک، تولید کننده اصلی برنج کشور محسوب می‌شود. از سوی دیگر، بیشترین سطح زیرکشت در بین کل محصولات زراعی در استان مازندران مربوط به برنج می‌باشد. مواد و روش‌ها: داده‌های مزرعه‌ای مورد نیاز در طول دو فصل کشت برنج رقم دیلمانی در سال‌های 1390 و 1391 از حدود یک هکتار از اراضی شالیزاری تجهیز و نوسازی شهرستان ساری در استان مازندران تهیه ‌شد. از داده‌های سال 1390 برای واسنجی و از داده‌های سال 1391 برای صحت‌سنجی مدل CERES-RICE از بسته نرم‌افزاریDSSAT V4.7.5 استفاده شد. با استفاده از مدل واسنجی شده، اثر سناریوهای مختلف مدیریت آب و کود نیتروژن بر شاخص‌های کارایی مصرف آب (WUE)، کارایی اقتصادی مصرف آبEWP) )، کارایی فیزیولوژیکی مصرف نیتروژن برای تولید دانه (NUEg)، شاخص برداشت (HI) و شاخص برداشت نیتروژن (NHI) برنج بررسی شد. از مدل واسنجی شده برای ارزیابی اثر تلفیقی سه نوع مدیریت آبیاری شامل غرقاب دایم (I1)، آبیاری متناوب با دور 5 روز (I2) و آبیاری متناوب با دور 8 روز (I3) و شش تیمار مدیریت کودیN1 (50% زمان کاشت، 25% زمان پنجه‌زنی و 25% زمان خوشه‌دهی)، N2 (25% زمان کاشت، 50% زمان پنجه‌زنی و 25% زمان خوشه‌دهی)،N3 (25% زمان کاشت، 25%زمان خوشه‌دهی و 50% زمان پنجه‌زنی)، N4 (کوددهی در زمان خوشه‌دهی)، N5 (کوددهی در زمان پنجه‌زنی) و N6 (کوددهی در زمان کاشت)استفاده شد. یافته‌ها: کم‌ترین عملکرد دانه (832 کیلوگرم در هکتار) در تیمار I1N6 و بیش‌ترین مقدار آن (3640 کیلوگرم در هکتار) در تیمار I3N5 حاصل شد. شبیه‌سازی‌ها نشان داد که تاثیر زمان کوددهی و نوع آبیاری مستقل از یکدیگر نبود. تیمار I3N5، دارای حداکثر HI (39/0)، حداقل تبخیر از سطح خاک (4/173 میلی‌متر)، حداکثر WUE (یک کیلوگرم بر مترمکعب)، حداکثر EWP (104×12 ریال بر مترمکعب)، کمترین تلفات نیترات (47/52 کیلوگرم بر هکتار)، بیشترین جذب کود نیتروژن (99 کیلوگرم بر هکتار)، حداکثر NUEg (یک) و حداقل تنش نیتروژن (05/0) بود. همچنین حداکثر NHI (37/0)، متعلق به تیمار I2N5 بود. نتیجه‌گیری: براساس نتایج، در مدیریت‌های اعمال شده با توجه به اجزای عملکرد محصول، شاخص برداشت، بهره‌وری آب، کارایی اقتصادی مصرف آب، کارایی مصرف نیتروژن، نیتروژن جذب‌شده، آبشویی نیترات و شاخص برداشت نیتروژن، مدیریت آبیاری با تناوب 8 روز، به عنوان بهترین گزینه از نظر مدیریت آبیاری بود. همچنین، استفاده از تیمار I3N5 به عنوان تیمار برتر تحت دو مدیریت کوددهی و آبیاری در پژوهش حاضر (در دوره 20 تا 50 روز پس از نشاکاری)، از نظر کارایی مصرف آب و نیتروژن مصرفی در شالیزارهای استان توصیه می‌شود.

Keywords

• مدیریت آب
• مدل ceres-rice
• دور آبیاری
• عملکرد برنج
• کارایی مصرف نیتروژن