SUPERVISOR
محمد شایان نژاد (استاد راهنما) محمد فیضی (استاد مشاور) حمیدرضا عشقی زاده سامانی (استاد مشاور)
STUDENT
Marzieh Yazdekhasti
مرضیه یزدخواستی
FACULTY - DEPARTMENT
دانشکده کشاورزی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1392
TITLE
The Effect of Different Saline Irrigation Regimes on The Yield of Grain Sorghum and Yield Simulation Using SWAP Model
Due to the dry climate and limitation of fresh water resources, using fresh and salt water is a solution for crop production under salinity conditions. Sorghum is a semi resistant to salinity and it will grow economically in this conditions.This study was conducted in Isfahan University of Technology as a randomized complete block design with three replications and five irrigation management treatments in 2014. The treatments including irrigation with saline water (with salinity of 5 dS/m,based on the relative yiled of 75%), irrigation with fresh water (municipal water), alternate irrigation (irrigation with saline water and next irrigation with fresh water), conjunctive irrigation (half of irrigation with saline water and the other half with fresh water) and irrigation with fresh water to the raceme stage, then irrigation with saline water. Grain sorghum was planted in sandy clay loam soil. The results show that the effect of irrigation management on yield was significant at level of 1%. Increasing salinity had a significant effect on the wet, dry and grain yield, weight of thousand grain and panicle length. The maximum wet yield, dry yield and grain yield, were related to fresh water treatment with 4.14, 2.45 and 0.588 kg/m 2 and the minimum value were, related to salt water their water treatment with 1.34, 0.765 and 0.0957 kg/m 2 respectively. The conjunctive treatment had the highest yield after of fresh water treatment. The results show that the use of salt water in the plant cluster stage reduced grain yield and weight thousand grain. Analysis of variance showed that the effect of treatments were significant on amount of potassium concentration of plant at level of 5%, on potassium concentration of grain, sodium concentration of plant and sodium concentration of grain at level of 1%. The amount of potassium concentration in the plant, will decreased with increasing salinity. The maximum amount of potassium concentration in plant with fresh water treatment was 0.744 mg per g dry weight, and the minimum amount of potassium concentration in plant with salt treatment was 0.515 mg per g dry weight. The maximum amount of sodium concentration in plant with salt treatment was 23.85 mg per g dry weight, and the minimum amount of sodium concentration in plant with fresh treatment was 18.10 mg per g dry weight. The Sodium concentration cations in the soil, had the highest amount with at depth of 20-40 cm was 74.16 meq/lit. The effect of different treatment on, sodium, calcium and magnesium concentration were significantly, but there was no significant difference on potassium concentration. The highest amount of anions was related to clorid concentration that at depth of 20-40 cm observed with 68.00 meq/lit. Data input to the SWAP model were meteorological data includy daily solar radiation, maximum and minimum air temperature, relative humidity, wind speed, irrigation data including irrigation schedule and concentration of salts in irrigation, crop data including herbal calendar the emergence and harvest date and soil data including depth of soil layers and their textures. The determination coefficients for yield and output salt were 0.65 and 0.81 respectively. The various statistical indicec show that this model can be used for sorghum in Isfahan. Keywords : Fresh Water, Salt Water, Conjunctive Irrigation, Grain Sorghum Yield, SWAP Model
با توجه به اقلیم خشک ایران و کمبود منابع آب و شور شدن آن ها، استفاده از مدیریت کاربرد تلفیقی آب شور و شیرین یک راهکار بهینه برای تولید محصولات، تحت شرایط تنش شوری است. سورگوم گیاهی نیمه مقاوم به شرایط شوری محسوب می شود و تحت شرایط شوری قادر به رشد اقتصادی خواهد بود. پژوهش حاضر در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در دانشگاه صنعتی اصفهان در سال 1393 در انجام شد. تیمارهای مورد استفاده پنج مدیریت آبیاری شامل: آبیاری با آب شور (شوری 5 دسی زیمنس بر متر بر اساس عملکرد 75 درصد)؛ آبیاری با آب شیرین (آب شهری)؛ آبیاری یک در میان (آبیاری یک بار با آب شور و بار دیگر با آب شیرین)؛ آبیاری با آب تلفیقی )نیمی از آبیاری با آب شور و نیمه دیگر با آب شیرین) و آبیاری با آب شیرین تا مرحله خوشه دهی گیاه و سپس آبیاری آب شور بود. سورگوم دانه ای به صورت ردیفی در خاکی با بافت لوم رسی شنی کاشته شد. نتایج نشان داد که تاثیر مدیریت های آبیاری بر عملکرد گیاه در سطح احتمال 1% معنی دار شد. افزایش شوری اثر معنی داری بر عملکرد بوته تر، عملکرد بوته خشک، عملکرد دانه، وزن هزار دانه و طول خوشه داشت. حداکثر عملکرد بوته تر، عملکرد بوته خشک و عملکرد دانه مربوطه به آبیاری با آب شیرین به ترتیب به میزان 14/4 ، 45/2 و 588/0کیلوگرم بر متر مربع کمترین مقدار مربوط به آبیاری با آب شور به ترتیب به میزان 34/1، 765/0 و095/0 کیلوگرم بر متر مربع بود. پس از تیمار شاهد مدیریت آبیاری تلفیقی بیشترین عملکرد را به خود اختصاص داد. استفاده از آب شور در هنگام خوشه دهی گیاه نیز سبب کاهش عملکرد دانه و وزن هزاردانه شد. اثر مدیریت آبیاری بر مقدار پتاسیم اندام هوایی در سطح 5 درصد و پتاسیم دانه، سدیم اندام هوایی و دانه در سطح 1 درصد معنی دار بود. با افزایش شوری مقدار پتاسیم اندام هوایی کاهش یافت، به طوری که بیشترین مقدار پتاسیم بوته در تیمار آبیاری با آب شیرین به مقدار 744/0 میلی گرم در هر گرم وزن خشک و کمترین مقدار آن در تیمار آبیاری با آب شور به مقدار 515/0 میلی گرم در هر گرم وزن خشک به دست آمد. بیشترین مقدار سدیم اندام هوایی در تیمار شور به مقدار 85/23 میلی گرم در هر گرم وزن خشک و کمترین آن در تیمار شیرین به مقدار 10/18 میلی گرم در هر گرم وزن خشک دیده شد. غلظت سدیم در بین کاتیون های عصاره اشباع خاک و در عمق 40-20 سانتی متری به مقدار 16/74 میلی اکی والانت بیشترین مقدار را به خود اختصاص داد. در مدیریت های مختلف آبیاری غلظت عناصر سدیم، کلسیم و منیزیم تفاوت معنی داری با یکدیگر داشتند اما عنصر پتاسیم تفاوت معنی داری نداشت. در بین آنیون های عصاره اشباع خاک غلظت کلرید در عمق 40-20 سانتی متری به مقدار 68 میلی اکی والانت بیشترین مقدار را به خود اختصاص داد. داده های ورودی به مدل WAP شامل اطلاعات هواشناسی روزانه تشعشع خورشیدی، دمای حداقل و حداکثر هوا، رطوبت نسبی، سرعت باد، اطلاعات مورد نیاز آبیاری ثابت شامل روز، ماه، عمق آبیاری و غلظت املاح در آب آبیاری، اطلاعات محصول شامل تقویم گیاهی که در آن اطلاعات آبیاری و تاریخ سبز شدن و برداشت گیاه و اطلاعات خاک شامل مشخصات لایه های خاک نظیر عمق و بافت است. ضریب تبیین به ترتیب برای عملکرد محصول و نمک خروجی 65/0 و 81/0 بدست آمد. شاخص های مختلف آماری نشان داد که این مدل برای گیاه سورگوم در منطقه اصفهان قابل استفاده است. واژه های کلیدی : آب شیرین، آب شور، آبیاری تلفیقی، عملکرد سورگوم دانه ای، مدل SWAP