اثر سامانه‌های خاک‌ورزی و کم‌آبیاری بر عملکرد و بهره‌وری آب چغندرقند

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

• احمد حیدری
• علی قدمی فیروزآبادی

بخش تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان همدان، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، همدان، ایران

https://doi.org/10.22067/jam.v12i2.88341

چکیده

خاک‌ورزی مرسوم به‌طور گسترده در مناطق چغندرکاری استفاده می‌شود. به هرحال خاک‌ورزی مرسوم کارگر و ماشین‌های بیشتری استفاده کرده و اثر منفی روی خاک و محیط‌زیست دارد. بدین‌منظور تحقیقی برای بررسی اثر روش‌های خاک‌ورزی و کم‌آبیاری بر عملکرد کمی و کیفی و بهره‌وری آب چغندرقند در سامانه آبیاری قطره‌ای در خاکی با بافت متوسط در ایستگاه تحقیقاتی اکباتان استان همدان در سال زراعی 98-1397 به اجرا درآمد. این تحقیق به‌صورت طرح کرت‌های نواری در قالب بلوک‌‌های کامل تصادفی در سه تکرار اجرا شد. عامل افقی، روش‌‌های خاک‌‌ورزی شامل: T₁- گاوآهن برگرداندار در پاییز+ سیکلوتیلر در بهار (شاهد)، T₂- زیرشکن و گاوآهن برگرداندار در پاییز + سیکلوتیلر در بهار، T₃- خاک‌‌ورز مرکب (گاوآهن قلمی + غلطک) در پاییز + سیکلوتیلر در بهار، T₄- خاک‌‌ورز مرکب (گاوآهن چیزل با تیغه‌های پنجه غازی + غلطک) در پاییز+ سیکلوتیلر در بهار و عامل عمودی، تیمار آبی در چهار سطح شامل: I₁₀₀- تامین 100 درصد، I₉₀- تامین 90 درصد، I₈₀- تامین 80 درصد و I₇₀- تامین70 درصد نیاز آبی بود. پارامترهای مقاومت به نفوذ در خاک (شاخص مخروطی خاک)، میزان حجم آب مصرفی، عملکرد ریشه، شکر، شکر سفید و قند ملاس اندازه‌گیری شدند. نتایج نشان داد که اثر روش‌های مختلف خاک‌ورزی، تیمار آبی و اثرات متقابل آن‌ها در سطح احتمال 1 درصد بر عملکرد ریشه، عملکرد شکر، عملکرد شکر سفید و بهره‌وری آب معنی‌دار شدند. از نظر آماری اختلاف معنی‌دار بین تیمار T₄ و روش مرسوم (T₁)  و تیمار T₂ از نظر عملکرد ریشه چغندرقند مشاهده نشد. تیمارهای  T₄(با میانگین عملکرد 686/50 تن در هکتار) و T₁ (با میانگین عملکرد 50.507 تن در هکتار) بیشترین عملکرد ریشه چغندرقند را به خود اختصاص دادند. همچنین روش خاک‌ورزی (T₄) نسبت به روش رایج خاک‌ورزی (T₁) به‌ترتیب باعث کاهش 14.7درصدی در مصرف سوخت و افزایش ظرفیت مزرعه‌ای به میزان 52.4 درصد شد. در روش خاک‌ورزی T4، تیمارهای آبی I₁₀₀، I₉₀ وI₈₀  به‌ترتیب با میانگین بهره‌وری آب 6.113، 6.087 و 5.523 کیلوگرم به ازای یک متر مکعب مصرف آب بیشترین اثر را بر افزایش بهره‌وری آب بر اساس شاخص عملکرد ریشه داشتند. در حالی‌که تفاوت معنی‌دار بین آن‌ها مشاهده نشد. نتیجه این‌که در روش خاک‌ورزی T₄ با تامین 80% نیاز آبی چغندرقند بعد از استقرار گیاه (حدوداً از اواسط فصل رشد) حدود 12% (1207 متر مکعب) در مصرف آب بدون کاهش معنی‌دار در بهره‌وری آب بر اساس شاخص عملکرد ریشه صرفه‌جویی کرد.

کلیدواژه‌ها

• آبیاری قطره‌ای
• زیرشکن
• سیکلوتیلر
• گاوآهن قلمی
• مقاومت به نفوذ در خاک

20.1001.1.22286829.1401.12.2.10.2

Open Access

©2020 The author(s). This article is licensed under Creative Commons Attribution 4.0 International License (CC BY 4.0), which permits use, sharing, adaptation, distribution and reproduction in any medium or format, as long as you give appropriate credit to the original author(s) and the source.

مراجع

1. Afzalinia, S., A. Karami, and S. M. Alavimanesh. 2019. Effects of tillage systems on soil properties, fuel consumption and wheat yield in the wheat-sesame rotation. Journal of Soil Research 33 (4): 441-455.
2. Allen, R. G., L. S. Pereira, D. Raes, and M. Smith. 1998. Crop evapotranspiration: guidelines for computing crop water requirements. FAO Irriggation and Drainage Paper 56. 300 pp.
3. Arvidsson, J., E. Bolenius, and K. M. V. Cavalieri. 2012. Effects of compaction during drilling on yield of sugarbeet (Beta vulgaris ). European Journal of Agronomy 39: 44-51.
4. Behaeen, M. A., G. R. Ashraf Mansouri, and F. Hamdi. 2012. Effect of different tillage methods in monogerm seedbed preparation on yield and quality of sugar beet. Journal of Sugar Beet 28: 123-135. (In Persian).
5. Bengough, G., B. M. Mckenzie, P. D. Hallett, and T. A. Valentine. 2011. Root elongation, water stress, and mechanical impedance: a review of limiting stresses and beneficial root tip traits. Journal of Experimental Botany 62 (1): 59-68.
6. Bloch, D., C. M. Hoffmann, and B. Märländer. 2006. Impact of water supply on growth, photosynthesis, water use and carbon isotope discrimination of sugar beet in relation to genotypic variability. European Journal of Agronomy 24: 218-225.
7. Brereton, J. C., M. McGowan, and T. C. K. Dawkins. 1986. The relative sensitivity of spring barley, spring field beans, and sugar beet crops to soil compaction. Field Crop Research 13: 223-237.
8. Campbell, L. G., and K. K. Fugate. 2015. Relationships among impurity components, sucrose, and sugar beet processing qulity. Journal of Sugar beet Research 52: 2-21.
9. Clover, G. R. G., K. W. Jaggard, H. G. Smith, and S. N. Azam-Ali. 2001. The use of radiation interception and transpiration to predict the yield of healthy, droughted and virus-infected sugar beet. Journal of Agricultural Science 136 (02): 169-178.
10. Ebrahimipak, N. A. 2010. Determination of yield response factor (Ky) of sugar beet to deficit irrigation at different growth stages. Journal of Sugar Beet 26 (1): 67-79. (In Persian).
11. Evans, R. G., W. B. Stevens, and W. M. Iversen. 2009. Development of strip tillage on sprinkler irrigated sugar beet. Applied Engineering in Agriculture 26 (1): 59-69.
12. Ghadami Firouzabadi, A., and M. R. Mirzaeai. 2006. Investigation effects of tricle irrigation (Tape) on quantity and quality of sugar beet. Pajouhesh & Sazandegi 71: 6-11. (In Persian).
13. Ghasemi Abdolmaleki, A., G. Sepanloo, and M. A. Bahmanyar. 2015. Investigating the effect of different tillage methods on some physical properties of soil. Journal of Soil Research 29 (3): 309-320. (In Persian).
14. Hungria, M., J. C. Franchini, O. Brandao-Junior, G. Kaschuk, and R. A. Souza. 2009. Soil microbial activity and crop sustainability in a long-term experiment with three soil tillage and two crop-rotation systems. Applied Soil Ecology 42 (3): 288-296.
15. JahadAkbar, M., H. R. Ebrahimian, M. Torabi, and J. Gohari. 2003. Effect of water deficit on sugar beet quality and quantity in Kabotarabad-Esfahan. Journal of Sugar Beet 19: 81-100. (In Persian).
16. Javanmard, A., G. R. Gahramanian, K. Fotouhi, and A. Asadi Danalo. 2014. Evaluation of different tillage methods on soil physical properties and growth characteristics of sugar beet (Beta vaulgaris L.). Research in Crop Ecosystems 3: 83-94. (In Persian).
17. Jouzi, M., and H. Zare Abyaneh. 2015. Water productivity and water use efficiency indexes of sugar beet under different levels of water and nitrogen fertilizer. Journal of Water and Soil Conservation 22 (5): 117-133. (In Persian).
18. Keshavarz afshar, R., A. Nilahyane, C. Chen, H. He, W. B. Stevens, and W. M. Iversen. 2019. Impact of conservation tillage and nitrogen on sugar beet yield and quality. Soil & Tillage Research 191: 216-223.
19. Koch, H. J., J. Dieckmann, A. Buches, and B. Marlander. 2009. Yield decrease in sugar beet caused by reduced tillage and direct drilling. European Journal of Agronomy 30 (2): 101-109.
20. Larney, F. J., and R. A. Fortune. 1986. Recompaction effects of moldboard ploughing and seedbed cultivations on four deep loosened soils. Soil & Tillage Research 8: 77-87.
21. Miller, S. D., and A. G. Dexter. 1983. No-tillage sugar beet production. Sugar beet Research and Extension Reports 21: 124-25.
22. Mirzaei, M. R., and S. Rezvani. 2012. Effects of deficit irrigation levels at four growth stages on yield and quality of sugar beet. Iranian Journal of Crop Sciences 14: 94-107. (In Persian).
23. Mohamadian, R., M. Younesi Alamouti, A. Nourozi, S. Abbasi, and H. Noushad. 2014. Effects of some seedbed preparation methods on the soil physical properties and sugar beet yield and quality. Seed and Plant Journal 30: 277-295. (In Persian).
24. Nourjou, A., F. Abbasi, A. Jodaei, and M. Baghaei Kia. 2006. The effect of deficit irrigation on the quality and quantity of sugar beet in Miandoab region. Journal of Sugar Beet 22: 53-66. (In Persian).
25. Oweis, T., A. Hachum, and M. Pala. 2004. Water use efficiency of winter- sown chickpea under supplemental irrigation in a Mediterranean environment. Agricultural Water Management 66: 163-179.
26. Rahimian, M. H. 2002. Determining the water requirement of sugar beet by lysimetric method. Agricultural Research, Education and Extension Organization. Journal No. 347/81. (In Persian).
27. Rusu, T. 2005. The influence of minimum tillage systems upon the soil properties, yield and energy efficiency in some arable crops. Journal of Central European Agriculture 6 (3): 287-294.
28. Solhjou, A. A., A. Dehghanian, A. Sepaskhah, and M. Niroman Jahromi. 2006. Effect of subsoiling physical properties and sugar beet yield. Journal of Agricultural Engineering Research 25: 131-144. (In Persian).
29. Tarkalson, D. D., and B. A. King. 2017. Effects of tillage and irrigation management on sugarbeet Agronomy Journal 109: 2396-2406.
30. Topak, R., S. Suheri, and B. Acar. 2010. Comparison of energy of irrigation regimes in Sugar beet production in a semi-arid region. Energy 35: 5464-5471.
31. Tugrul, K. M., and I. Dursun. 2007. Tillage effect on yield, quality, management and cost of sugar beet. Agricultural Mechanization in Asia, Africa and Latin America 38 (2): 38-41.
32. Ucan, K., and C. Gencoglan. 2004. The effect of water deficit on yield and yield components of sugar beet. Turk Journal Agricultural 28: 163-172.
33. Ustun, S., O. Selda, M. K. Fatih, and K. Yasemin. 2014. Evaluation of water use and yield responses of drip-irrigated sugar beet with different irrigation techniques. Chilean Journal of Agricultural Research 74 (3): 302-310.
34. Van den Putte, A., G. Govers, J. Diels, K. Gillijns, and M. Demuzere. 2010. Assessing the effect of soil tillage on crop growth: a meta-regression analysis on European crop yields under conservation agriculture. European Journal of Agronomy 33: 231-241.
35. Younesi Alamouti, M., and A. Sharifi. 2011. Investigation and determination of power required fuel and some physical properties of soil in several tillage methods. Journal of Agricultural Machinery 2 (1):11-18. (In Persian).