SUPERVISOR
Mahdi Gheysari,Esmaeel Landy,Mahdieh Gholami
مهدی قیصری (استاد راهنما) اسماعیل لندی (استاد مشاور) مهدیه غلامی (استاد مشاور)
STUDENT
Mina Ruhandeh
مینا روهنده
FACULTY - DEPARTMENT
دانشکده کشاورزی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1392
TITLE
Effect of Partial Root Zone Drying (PRD) on Growth and Yield of Mature Olive Trees
Water is one of the most important resources for human demands and due to fresh water scarcity, its efficient consumption is one the most important challenges in present century. In agriculture, efficient use of water and modern irrigation methods is required. Two management methods, including regulated deficit irrigation (RDI) and partial root zone drying (PRD), increase the water use efficiency. The aim of this study was to evaluate the effect of deficit irrigation by PRD method on the growth of mature olive trees and to evaluate irrigation water use efficiency (IWUE) of PRD and RDI methods. Treatments of the experiment were consisted of three levels of deficit irrigation levels and three deficit irrigation management and the study was conducted using a factorial randomized complete block design with three replications, and each replication was consisted of three trees, for two years. Irrigation treatments were 100, 75 and 50% of the crop evapotrairation (ETc) (S 1 , S 2 and S 3 respectively), and irrigation management levels consisted of three levels, including regular deficit irrigation )M 1 ( and two irrigation management by PRD, including switching over wet and dry every 9 days (M 2 ) and every 18 days (M 3 ) with irrigation applied once is three days. The olive tree evapotrairation (ETc) was calculated using meteorological data, the FAO Penman-Monteith equation and olive crop coefficient. - Annual shoot length, number of annual shoot branches, and leaf relative water content were measured in growing period, and at the end of the growing period, the fruit index was measured. The effect of irrigation management and stress levels on the growth factor was significant at 5 and 1% levels, respectively. PRD management significantly reduced growth branches compared to regular deficit irrigation. Increment of water stress level and air temperature reduced the leaf relative water content. Relative water content in PRD management was significantly more than normal irrigation. Effect of different levels of water stress on yield, fresh weight, dry weight and fruit volume, and on the average diameter of the geometric and arithmetic was significant. There was significant difference in yield, fresh weight, dry weight, fruit volume, and average diameter of the geometric and arithmetic between all irrigation managements. The M3 increased fruit yield as much as 32 % compared to M1. The maximum and the minimum yield per tree was 11.355 and 4.583 for treatments M 3 S 1 and M 1 S 3 , respectively. The maximum and the minimum of IWUE were 1.53 kg/m 3 and 0.95 kg/m 3 for treatments M 3 S 2 and M 1 S 1 , respectively. The IWUE values in management strategies of M 2 and M 3 increased 22 and 26%, respectively compared to M 1 management strategy. Therefore, Partial root zone drying management increased IWUE compared to regular deficit irrigation. Overall regular deficit irrigation management and 0.5 ETc level of irrigation (supply 50% of evapotrairation) for olive tree to maintain landscape, and partial root zone drying management at 0.75 ETc level of irrigation for economic production (supply 75% of evapotrairation) is recommend. Keywords : deficit irrigation, partial root zone drying, olive yield, irrigation water use efficiency.
آب یکی از مهم ترین منابع مورد نیاز جامعه بشری بوده و به دلیل محدود بودن منابع آب شیرین بهره برداری بهینه از آن، یکی از مهم ترین چالش های قرن حاضر است. در بخش کشاورزی استفاده بهینه از آب و اعمال روش های نوین آبیاری امری ضروری است. کم آبیاری تنظیم شده (RDI) و آبیاری ناقص ریشه (PRD)، دو روش مدیریتی در شرایط کمبود آب جهت افزایش بهره وری مصرف آب می باشند. هدف از این مطالعه، بررسی تأثیر کم آبیاری به روش PRD بر رشد و نمو درختان بالغ زیتون رقم زرد و ارزیابی بهره وری مصرف آب آبیاری (IWUE) در دو روش مدیریتی کم آبیاری به روش PRD و کم آبیاری تنظیم شده بود. تیمارهای آزمایشی شامل سه سطح آبیاری و سه نوع مدیریت کم آبیاری بود، که با استفاده از طرح فاکتوریل در قالب بلوک کامل تصادفی، در سه تکرار و هر تکرار شامل سه درخت، طی دو سال اجرا شد. تیمارهای آبیاری به ترتیب شامل تأمین 100، 75 و 50 درصد نیاز تبخیر- تعرق گیاه (ET c ) (به ترتیب S 1 ، S 2 و S 3 )، و تیمارهای مدیریت آبیاری، سه سطح، شامل کم آبیاری تنظیم شده (M 1 ) و دو مدیریت کم آبیاری به روش PRD، شامل جابه جایی بخش تر و خشک هر 9 روز (M 2 ) و جابه جایی بخش تر و خشک هر 18 روز (M 3 ) با دور آبیاری سه روز بودند. تبخیر- تعرق زیتون با استفاده از داده های هواشناسی، معادله فائو پنمن مانتیث و ضریب گیاهی زیتون محاسبه گردید. در طول فصل رشد طول شاخه یکساله، تعداد انشعابات شاخه یکساله و محتوای نسبی آب برگ، و در انتهای فصل رشد، شاخص های میوه درختان اندازه گیری شد. اثر مدیریت آبیاری و سطح آبیاری بر شاخص رشد شاخه های سال جاری به ترتیب در سطح 5 و 1 درصد معنی دار شد. مدیریت کم آبیاری PRD، در مقایسه با کم آبیاری تنظیم شده باعث کاهش معنی دار رشد شاخه های سال جاری شد. افزایش سطح تنش و همچنین افزایش دمای هوا موجب کاهش محتوای نسبی آب برگ شد. محتوی نسبی آب برگ در مدیریت PRD به طور معنی داری بیشتر از کم آبیاری تنظیم شده بود. سطوح مختلف آبیاری روی عملکرد، وزن تازه، وزن خشک، حجم میوه، قطر میانگین هندسی و قطر میانگین حسابی تاثیر معنی داری داشتند. شاخص های عملکرد، وزن تازه، وزن خشک، حجم میوه، قطر میانگین هندسی و قطر میانگین حسابی تحت مدیریت های مختلف آبیاری در سطح 1 درصد تفاوت معنی داری داشتند. مدیریت آبیاری ناقص ریشه (M 3 ) باعث شد عملکرد میوه به میزان 32 درصد، نسبت به کم آبیاری تنظیم شده افزایش یابد. بیشترین میزان عملکرد درخت زیتون در تیمار M 3 S 1 (355/11 کیلوگرم برای هر درخت) و کمترین میزان در تیمار M 1 S 3 ( kg/tree583/4) مشاهده شد.? تیمار M 3 S 2 بیشترین میزان IWUE (53/1 کیلوگرم بر مترمکعب) و تیمار M 1 S 1 کمترین میزان IWUE (95/0 کیلوگرم بر متر مکعب) را داشت. میزان IWUE در مدیریت M 2 و M 3 به ترتیب 22 و 26 درصد نسبت به مدیریت M 1 افزایش یافت. بنابراین اعمال مدیریت آبیاری ناقص ریشه موجب افزایش IWUE نسبت به مدیریت کم آبیاری تنظیم شده، شد. به طور کلی اعمال مدیریت کم آبیاری تنظیم شده و سطح آبیاری ET c 5/0 (تامین 50 درصد تبخیر و تعرق) برای آبیاری درختان زیتون جهت حفظ فضای سبز، و اعمال مدیریت آبیاری ناقص ریشه و سطح آبیاری ET c 75/0 (تامین 75 درصد تبخیر و تعرق) برای تولید محصول اقتصادی توصیه می گردد. کلمات کلیدی: کم آبیاری، آبیاری ناقص ریشه، عملکرد درخت زیتون، بهره وری مصرف آب آبیاری