ارزش و محاسبه کارایی مصرف آب گیاهان زراعی در چهار محصول استراتژی

حداکثر ارزش، توسط (1999) . Jintet al در چین پیدا شد: استفاده از کود دامی منجر به تولید بیشتر شد و مالچ کاه ، آب خاک و وضعیت درجه حرارت خاک را بهبود بخشید. CWP برای آزمایش با مالچ کاه ، 67/2 بود و برای ترکیب مالچ و کود ، 41/2 بود. در فصل زمستان میزان ETact به 268 و 236 تعدیل شد و به ترتیب عملکردها بالا رفت و بین 7150 و 5707 بود. ( شکل 2a) . CWP برنج ، دامنه ای بین 6/0 و 6/1 دارد ( شکل 1b) . TUong و Bouman (2003) دامنه مشابهی از 4/0 تا 6/1 برای زمین های برنج ارائه کردند. ارزشی ماکزیمم CWP از 1/1 برای برنج، که توسط Doobrenbos و Kassam (1979) ( جدول 2) ارائه شد، به فراتر از 6 در 13 منبع عملی رسید. دامنه CWP برنج ، مشابه گندم است؛ شکل توزیع فراوانی در برنج، به همواری ( ملایمت) گندم نیست زیرا نقاط کمتری موجود است. ارزش ماکزیمم آن به بالاتر از 20/2 رسید و در چین بر روی زمین های برنج با تناوب خشکی و رطوبت ، اندازه گیری شد ( 2001 ، Dong etal) . عملکرد دانه برنج بالای 10 یکی از بالاترین موارد اندازه گیری بود. در حالیکه Etact آن به سمت پایین تر با mm465 بود ( شکل2.b).
ارزش CWP پنبه برای عملکرد Lint آن ، از 14/0 تا 33/0 گسترده است . ارزش ماکزیمم آن فراتر از 35/0 است و توسط Jin etal (1999) و Saranga etal (1998) به ترتیب در چین و اسرائیل ، ارائه شد.
Jin etal(1999)؛ آزمایشاتی انجام داد که در آن پنبه در شیارهایی کاشته شد و خاک توسط پلاستیک سوراخدار بمنظور نفوذ به پهلوی گیاه و کاهش تبخیر خاک و بهبود وضعیت آب خاک ناحیۀ ریشه، پوشانده شد.
Saranga etal (1998) ؛ مقدار میانگین عملکرد Lint را در یک آزمایش مزرعه ای با آبیاری محدود ، 1300 ارزیابی کردند. در حالیکه میزان ETact فصلی پایین در mm390 اندازه گیری شد ( شکل 2c).
Howel etal (1984)؛ مقدار مشابهی را ( 33/0) در یک آزمایش با فراوانی بالا آبیاری قطره ای و کاهش مدیریت کم آبیاری برای ردیف های کم عرض پنبه در کالیفرنیای آمریکا اندازه گیری کرد . عملکرد Lint بیشتر از 2000 بود. تا زمانیکه ETact فصلی نسبتاً پایین (mm617)بود. دامنه برای عملکرد پنبه دانه با 41/0-95/0 ، بیشتر از دامنه ای بود که در FA033 ارائه شده است . ( 6/0-4/0) . در آرژانتین مقدار ماکزیمم ، فراتر از 0/1 در آزمایشاتی که آب در طی دوره های بحرانی مثل قبل از دانه بندی و گلدهی بکار رفت، اندازه گیری شد ( 1999 ، Prieto and Angueira) .
عملکرد پنبه دانه، در قیاس با سایر عوامل تغییر نکرد، تا هنگامی که ETact پایین تر بود. (mm495-447 ، شکل 2c).


در نهایت ، مقدار CWP ذرت در دامنۀ 22/0 تا ماکزیمم 99/3 اندازه گیری شد ( شکل 1d). که دامنه 63/1 وسیعی از تنوع را نشان می دهد ( 38/0 = CV) . در 67 درصد مقالات چاپ شده ، مقدار ماکزیمم در منابع ، از مقدار که توسط FA033 تعیین شده فراتر می رود.

دامنۀ CWP از 1/1 تا 7/2 برای ذرت, ( گیاه C4) , به طور چشمگیری بالاتر از گندم ، برنج و پنبه می باشد که جزء گیاهان C3 اند. مقدار ماکزیمم توسط (b2000) . Kangetal در آزمایشات تلفیق آبیاری متناوب شیارها و کم آبیاری تحت شرایط کشور چین بدست آمد . مقدار کم آب آبیاری به طور متناوب به یکی از دو شیار مجاور می رسد. Etact با mm226 بسیار پایین بود. در حالیکه عملکرد دانه در حدود 9058 است.

4- بحث
در شکل 2a-d ، عملکرد چهار محصول ، در خلاف جهت Etact برای هر محصولی ، رسم می شود. تمام چهار نمودار ، نشان می دهد که رابطه Yact – Etact به سادگی آنچه اغلب به نظر می رسد نیست: مقدار مجذور r- پایین است؛ پنبه Lint بیشترین مجذوز ( 39/0= ) را داشت ، سپس گندم ( 35/0 = ) ، ذرت ( 33/0 = ) ، پنبه دانه (19/0= ) و برنج (09/0= ).
نتیجه ای که در اینجا گرفته می شود آنست که تابع Yact (ETact) صرفاً به صورت موضعی موثر است و نمی تواند در برنامه ریزی در مقیاس کلان مدیریت آب کشاورزی استفاده شود. محدودۀ وسیعی در مقدار CWP برای این چهار محصول ، موجود است ( جدول 2) ، که بواسطۀ فاکتورهای زیادی که در رابطۀ آب –خاک گیاه موثرند، ایجاد می شود. در این بررسی برای شرح مناسب از محدوده های گستردۀ CWP ، فقط سه موضوع ، اینجا بحث می شود : عوامل اقلیمی ( آب و هوا ) مدیریت آب آبیاری و مدیریت خاک.


Dewit (1958) از اولین افرادی بود که رابطۀ فتوسنتز – تعرق را تشریح کرد. Bierhuizen و slayter (1965) تاثیر پارامترهای جوی را بر روی این رابطه بررسی کردند و دریافتند که به طور نسبی ، رابطۀ معکوسی ( بازبینی و تایید توسط Tannr و Sinclair در 1983 بین کمبود فشار بخار در هوا و CWP وجود دارد. نتایج مشابهی توسط Stanhill (1960) بر روی مراتعی که در عرض ها جغرافیایی مختلف هستند ، پیدا شد. کمبود فشار بخار ، بطور کلی هنگامی که از خط استوا دور می شویم، کاهش می یابد، انتظار می رود که با افزایش عرض جغرافیایی ، مقدار CWP نیز افزایش یابد. این مسئله برای مجموعۀ اطلاعات متداول ، تست شده است. برای هر مکان تحقیقاتی ( که بعنوان منطقه جغرافیایی خاص تعریف شده است) ، ماکزیمم CWP هر محصول ، بر خلاف مقدار عرض جغرافیایی مکان آزمایش رسم می شود.
در واقع مقدار ماکزیمم با شرایط رشدی گیاه، مدیریت آب آبیاری و مدیریت حاصلخیزی خاک در هر منطقه مشخص می شود. نتایجی که در شکل 3 نشان داده شده است، اثبات می کند که CWP با کم شدن عرض جغرافیایی ، کاهش می یابد. همچنین نشان می دهد که بیشترین مقدار CWP بین عرضهای جغرافیایی 30 و 40 درجه ، جایی که تغییر فاکتور 3-2 در CWP گندم ، برنج و ذرت ، نسبت به عرضهای 10 و 20 درجه شناسایی شده وجود دارد.
مثالهای متعددی در مقالات علمی ، تاثیر مدیریت آب آبیاری را بر CWP توصیف کرده اند ( بعنوان مثال : oktemet al . 2003 ؛ zhang etal ; 1998 ؛ Yazar etal ; 2002 a؛ Kang etal ; 2000a ؛ sharma etal ; 1990؛ تاثیر شیوه های کم آبیاری به میزان محدودی روی عملکرد و پیدا کردن مقدار CWP بهینه بررسی شده است . در شکل 4a و 4b ، CWP گندم و ذرت بر خلاف مقدار خالص آب آبیاری که در آزمایشات متنوعی بکار رفته است، ترسیم می شود . مشخص شد که بدون ابیاری CWP در سیستمهای وابسته به نزولات آسمانی ( دیم ) ، پایین است. اما هنگامیکه آب آبیاری اندکی به سیستم اضافه شود CWP به سرعت افزایش می یابد . بر اساس اطلاعات داده ها، میزان بهینه CWP تقریباً در حدود 150 و 280 mm آب آبیاری بکار رفته به ترتیب برای گندم و ذرت بدست می آید. ( بعلاوه بارندگی ) . شکل 4 نشان می دهد که چگونه CWP توامان می توان با ذخیره آب و کاهش آبیاری ، افزایش یابد. حداکثر بهره وری آب گاهش ممکن است با خواسته های کشاورز که هدفش بهره وری حداکثر زمین و سود دهی اقتصادی است ، منطبق و هماهنگ نباشد.

این مسئله نیازمند یک تغییر عظیم در علم آبیاری ، مدیریت آب آبیاری و توزیع آب حوضچه هاست، برای حرکت از استراتژی حداکثر آبیاری – حداکثر محصول به سوی سیاست ( آبیاری کمتر – CWP بالاتر ) در کنار مقدار کلی آب آبیاری بکار رفته ، تنظیم زمانبندی آبیاری نیز عاملی مهم است . تنش آب در طی مراحل مختلف رشد CWP را به طرق مختلفی تحت تاثیر قرار می دهد ؛ در ازمایشاتی که روی پنبه انجام شد، مشخص گردید که تنش آب هنگام رشد رویشی و دورۀ شکل گیری غوزه ها بر کاهش مقدار CWP موثر است . تنش ملایم در هنگام تشکیل محصول بر میزان عملکرد موثر نیست اما رشد رویشی گیاه را کاهش می دهد و بنابراین ممکن است، CWP را بهبود بخشد. (Prieto and Angueira , 1999)
ارتباط آبیاری و CWP در برنج مشابه آنچه که در گندم و ذرت یافت می شود ، نیست. در کشت برنج ، بجای آبگیری مداوم و رایج سایر استراتژیهای مدیریت آب ، مانند مرطوب و خشک کردن متناوب ( آبیاری تناوبی ) و خاک زراعی اشباع ، بررسی شدند. آنالیز آزمایشات مرطوب و خشک کردن متناوب در هندوستان توسط ، 1990 ، mishra etal نشان داد که اگر چه آب آبیاری ذخیره می شود. بهبود معنی دار و چشمگیری در CWP بین 8/0 و 99/0 (n,24)؛ برای تحقیق بخصوص در هند، ETact کاهش نیافت زیرا آبیاری انجام شده، مازاد بر ETact بود.
(2001)Dong etal؛ به نتایج مشابهی دست یافت و پی برد که تفاوت زیادی بین آبگیری مداوم و آزمایشات مرطوب و خشک کردن متناوب وجود ندارد ؛ میانگین 10 ساله ETact و CWP مقادیر 590 و 591 mm و 49/1 و 58/1 به ترتیب برای آبگیری مداوم و آزمایشات آبیاری تناوبی محاسبه شد. از سوی دیگر (20039 : shei etal در کار با لیزیمتر ، مقدار بیشتری از CWP را برای آزمایشات آبیاری تناوبی اندازه گیری کرد . ( 0/2) در مقایسه با ابگیری مداوم ( 6/1) در حالیکه ، عملکردها فقط 200 کمتر بود. علاوه بر این ، ETact در آزمایشات تناوبی (mm347) و در مقایسه با آبگیری مداوم ، 22 درصد کمتر بود . برای توضیح مطلب ( 1996) seckler ذخیرۀ آب ( خشک ) و ( مرطوب ) از هم متمایز ساخت . کاهش در ETcat ذخیرۀ مرطوب بواسطۀ تبخیر – تعرق آب بوده و قابلیت استفاده در آینده را ندارد . از طرف دیگر، ذخیرۀ آب آبیاری همانا ذخیرۀ خشک است ، زیرا آب ممکن است در حوضچه ها برای استفاده مجدد ، بازیافت شود ( قبل از آلوده شدن ) . همانطور که توسط نتایج بدست آمده توسط ( 1990) . mishra etal و (2001) و Dong etal نشان داده شد، آبیاری تناوبی ، صرفاً یک مثال ذخیره آب خشک است زیرا ETact به سختی توسط کاهش ذخایر ، تحت تاثیر قرار می گیرد.
(2001)؛ Hatfield etal ؛ تاثیرات مدیریت خاک را بر CWP از طریق اصلاح سطح خاک مانند شخم و مالچ باشی و بواسطه بهبود مواد معدنی خاک از طریق اضافه کردن نیتروژن و یا فسفات بررسی کردند. اصلاح سطح خاک ، روند ETact را تغییر می دهد و اغلب مشخص شده که رابطۀ مثبتی با CWP دارد. مواد معدنی ، بصورت غیر مستقیم برکارآیی فیزیولوژیکی گیاه موثر است . در شکل 5 مقدار نیتروژن بر خلاف CWP گندم طی تحقیقات در نیجریه ، سوریه و اروگوئه ترسیم شده است.
CWP هنگامی که نیتروژن بکار گرفته شد و به میزان بهینه در مقدار تقریبی 50 رسید، افزایش یافت.
از طرف دیگر (1998) . Corbeels etal و (1996) Fernandez etal تفاوت معنی داری را هنگامی که از نیتروژن تثبیت شده استفاده گردید، اندازه گیری نکردند . ترکیب مواد معدنی و سطوح آبیاری ، بسیار معمولی بررسی شدند ( بعنوان مثال ؛ Li etal ; 2001؛ Pandey etal ; 2001؛ oweis etal ; 2000؛ zimaszalokine and szaloki ; 2002) . مقدار بهینه برای میزان عناصر معدنی و کاربرد آب آبیاری می تواند در CWP ماکزیمم یافت شود.

5- جمع بندی
محدوده CWP برای چهار محصول مورد بررسی به اندازه ای که توسط CV بالا بین 28 و 40 درصد نشان داده شد، وسیع است و در واقع یک رابطه منطقی بین ETact و عملکرد گیاه برقرار کرده است ( 39/0 -09/0 = ).
این تنوع ، عمدتاً با : (1) اقلیم آب و هوا ؛ (2) مدیریت آب آبیاری ؛ (3) مدیریت ( حاصلخیزی ) خاک مرتبط است ، با این وجود ، متغیرهای توصیفی ، غالبند . ناحیۀ آب و هوایی بین عرضهای جغرافیایی 30 و 40 درجه بعلت CWP بالاتر و کمبود فشار بخار کمتر مناسب تشخیص داده شده است . در نواحی با خاکهای کم بازده ، استفاده از حاصلخیز کننده های خاک ، امکان بهبود در CWP را افزایش می دهد . حداکثر افزایش در CWP با کاربرد مقادیر کم نیتروژت همراه است.
روشهای کم آبیاری برای بهبود CWP به کار رفته است و گاهی تا بیش از 200 درصد تاثیر دارد . گیاهان زمانیکه در حضور آب تحت تاثیر تنش قرار می گیرند ، کارآیی بالاتری نشان می دهند . بنابراین با تردید نتیجه گیری می شود که در رسیدن به CWP بهینه در مناطق کم آب ، عاقلانه است که گندم و ذرت با آب کمتر آبیاری شود، همانطور که برای دستیابی به عملکردهای ماکزیمم بیان شد.
در کشت برنج ، افزایش CWP هنگام کاربرد آب کمتر ، نمی تواند توسط اطلاعات داده ها ، اثبات شود ؛ در خلال بسیاری از آزمایشات مرطوب و خشک کردن متناوب و آبگیری مداوم ، تفاوت چشمگیری ( معنی دار ) در CWP وجود نداشت . ذخیرۀ آب در برنج ، ( ذخیره خشک ) است ، زیرا کاربرد مصرفی تحت تاثیر قرار نگرفته یا اندکی متاثر می شود.
محدودۀ وسیعی در CWP موید آنست که روشهای جدید در مدیریت آب پشرفت کرده ؛ زیرا که تولیدات کشاورزی با منابع آبی در حدود 20-40 درصد به پایین همچنان با حفظ و حتی افزایش عملکردها همراه است.

/ 0 نظر / 77 بازدید