|
" ارزیابی بهره‌وری آب و انرژی در زراعت سورگوم و ذرت علوفه‌ای سیلویی در اقلیم خشک "
| شماره شناسایی
|
:
|
18864621
|
| شماره مدرک
|
:
|
۵۸۲۵۶
|
| نام عام مواد
|
:
|
[گزارش نهایی -ویژه]
|
| شناسه افزوده
|
:
|
ترابی، مسعود
|
|
|
:
|
سالمی، حمیدرضا
|
|
|
:
|
حیدری سلطان‌آبادی، محسن
|
|
|
:
|
نیکویی، علیرضا
|
|
|
:
|
زیدی کوله‌پارچه، مجید
|
|
|
:
|
دارخال‌گندمانی، همایون
|
| عنوان اصلي
|
:
|
ارزیابی بهره‌وری آب و انرژی در زراعت سورگوم و ذرت علوفه‌ای سیلویی در اقلیم خشک
|
| عنوان اصلي به زبان ديگر
|
:
|
:Assessment of water and energy productivity in sorghum and forage maize cultivation in arid area – Isfahan province
|
| صفحه شمار
|
:
|
۸۴ ص.:مصور، عکس(رنگی)، جدول، نمودار
|
| وضعیت انتشار
|
:
|
کرج: موسسه تحقیقات اصلاح و تهیه نهال و بذر، ۱۳۹۹
|
| فروست
|
:
|
شماره ثبت ۵۸۲۵۶ مورخ ۱۳۹۹/۰۶/۳۱
|
|
|
:
|
شماره طرح ۹۶۱۵۰۰-۳۰۲-۰۳۱۴-۳۸-۳۴
|
|
|
:
|
شماره نامه: سامانه سمپات
|
|
|
:
|
این طرح: ترویجی است
|
|
|
:
|
۵۸۲۵۶
|
| خلاصه یا چکیده
|
:
|
خشکسالی‌های اخیر در بیشتر مناطق کشور، جایگزینی محصولات علوفه‌ای با مصرف آب کم با محصولات علوفه‌ای با مصرف آب بیشتر را در اولویت برنامه‌های بخش کشاورزی قرار داده است. به منظور تعیین و ارزیابی پارامترهای مهمی شامل بهره‌وری آب و انرژی، کمیت و کیفیت علوفه، شاخص‌های حساسیت و تحمل به خشکی در محصولات علوفه‌ای مانند سورگوم و ذرت، در رابطه با سطوح آب آبیاری و ارقام مختلف، این مطالعه سال‌های 1396 تا 1398 در مزرعه کشت و دام قیام وابسته به بنیاد مستضعفان واقع در منطقه شمال غرب اصفهان انجام شد. در اين پروژه عملکرد کمی و کیفی علوفه ذرت و سورگوم در رابطه با حجم آب مصرفی بصورت آزمایش کرت‌های یکبار خرد شده در قالب طرح آماري بلوك‌هاي كامل تصادفي با سه تكرار در دو محیط جداگانه (سورگوم و ذرت) مورد ارزیابی قرار گرفت. کرت‌های اصلی شامل سه سطح مختلف آبیاری (100% ، 80% و 60% آبیاری کامل) و کرت‌های فرعی در محیط آزمایش سورگوم شامل دو رقم اسپیدفید و پگاه و محیط ذرت شامل دو رقم ذرت 704 و ماکسیما (ارقام غالب استان) بودند. تعیین تبخير و تعرق گياه مرجع که با استفاده از داده‌هاي هواشناسي و به روش تشتک تبخير کلاس الف انجام شد. علاوه بر صفات مهم مورد نظر از قبيل عملكرد علوفه تر و خشك، انرژی ورودی، انرژی خروجی، بهره‌وری آب و انرژی و حجم آب مصرفی به منظور بررسی و مقایسه ارزش تغذیه‌ای بین سورگوم و ذرت مبادرت به تهیه سیلاژ شده و صفات تغذیه ای و کیفی علوفه سیلویی اندازه گیری و مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج آزمایش در محیط ذرت نشان داد عملکرد علوفه تر و خشک، ارتفاع بوته در زمان برداشت و صفات کیفی علوفه شامل درصد ماده خشک، پروتئین، خاکستر، ديواره سلولي يا الياف نامحلول در شوينده خنثي، الياف نامحلول در شوينده اسيدي و لیگنین تحت تاثیر تیمار تنش خشکی بطور معنی داری در سطح احتمال یک درصد دارای اختلاف معنی‌دار بودند. تعداد برگ در هر بوته، طول و وزن بلال تحت تاثیر تنش خشکی معنی‌دار نبود. رقم ماکسیما در شرایط تنش رطوبتی واکنش بهتری را نسبت به رقم 704 نشان داد، بطوریکه میانگین علوفه تر در بین تیمار های تنش آبی طی دو سال در رقم ماکسیما 61 /55 تن در هکتار و در رقم 704 این میزان 52 /51 تن در هکتار بود. اثر افزایش سطح تنش آبی بر خصوصیات کیفی علوفه ذرت منفی بود، بطوریکه در تیمار آبیاری کامل، میزان پروتئین 51 /8 درصد و در تیمار 60 درصد آبیاری کامل میزان پروتئین 5 /7 درصد بود. اثر تیمار سطوح آبیاری بر میزان انرژی خروجی، انرژی ورودی، نسبت انرژی، بهره‌وری انرژی، شدت انرژی و افزوده خالص انرژی در سطح احتمال یک درصد برای ارقام ذرت معنی‌دار بود. بهره‌وری انرژی علوفه تر ذرت به‌ترتیب برای تیمار آبیاری کامل و رقم 704 به میزان 72 /0کیلوگرم بر مگاژول به‌دست آمد، در حالی که در شرایط تنش 60 درصد آبیاری کامل بهره وری انرژی علوفه تر در رقم 704 برایر با 53 /0کیلوگرم بر مگاژول بود. با افزایش میزان تنش آبی، میزان عملکرد علوفه تر و خشک کاهش پیدا کرد، بطوریکه شاخص بهره‌وري آب براي تيمار 100 درصد (آبياري كامل) بيشترين مقدار (7 /9 كيلوگرم بر مترمکعب) بود، در حالی که تیمار 60 درصد به میزان 41 درصد افت عملكرد علوفه تر و 47 درصد افت علوفه خشک در واحد سطح داشت. رقم ماکسیما بهره‌وری آب بالاتری نسبت به رقم 704 داشت. نتایج آزمایش سورگوم نشان داد صفات کمی علوفه شامل عملکرد تر و خشک علوفه، صفات زراعی شامل طول و وزن پانیکول و صفات کیفی علوفه تحت تاثیر سطوح آبیاری در سطح یک درصد دارای اختلاف معنی‌دار می‌باشند. اثر سطوح آبیاری بر میزان انرژی خروجی، انرژی ورودی و افزوده خالص انرژی در سطح آماری یک درصد و بر مقادیر نسبت انرژی، بهره‌وری انرژی علوفه تر و شدت انرژی در سطح آماری پنج درصد معنی‌دار بود. اثر تیمار سطوح آبیاری بر میزان بهره‌وری آب علوفه تر و خشک بترتیب در سطح آماری یک و پنج درصد معنی‌دار شد. رقم پگاه به لحاظ تولید علوفه تر و خشک به ترتیب با عملکرد 99 /99 و 21 /27 تن در هکتار نسبت به رقم اسپیدفید با تولید علوفه تر و خشک به ترتیب 71 /81 و 98 /24 تن در هکتار از برتری نسبی برخوردار بود. بر اساس نتایج تجزیه مرکب، بالاترین بهره‌وری آب برای عملکرد علوفه خشک و تر بترتیب 6 /7 و 4 /25 کیلوگرم بر مترمکعب مربوط به رقم پگاه سورگوم در سطح آبیاری 60 درصد بود. بیشترین بهره‌وری انرژی علوفه تر (49 /1 کیلوگرم بر مگاژول) در رقم پگاه با آبیاری 100 درصد و کمترین بهره‌وری انرژی علوفه تر (52 /0 کیلوگرم بر مگاژول) در رقم ذرت ماکسیما با آبیاری 60 درصد به دست آمد. نتایج مربوط به شاخص حساسیت به تنش خشکی نشان داد که ارقام سورگوم در هر دو سطح تنش رطوبتی از مقادیر کمتری نسبت به ارقام ذرت برخوردار می‌باشند. بالاترین میزان حساسیت به میزان 32 /1 مربوط به رقم ذرت 704 در تیمار 60 درصد آبیاری کامل و کمترین مربوط به رقم پگاه به میزان 63/. بود. نتایج مربوط به شاخص تحمـل بـه تـنش نشان داد بالاترین مقادیر تحمل به تنش برابر با 24 /1 و 23 /1 مربوط به رقم پگاه به ترتیب مربوط به تنش های 60 و 80 درصد آبیاری کامل و کمترین میزان تحمل مربوط به رقم 704 ذرت در تنش رطوبتی 60 درصد با مقدار عددی 44 /0 می‌باشد. بر اساس نتایج کلی می توان اذعان داشت که ارقام سورگوم در شرایط تنش رطوبتی علاوه بر ارجحیت در شاخص تحمل به خشکی از بهره وری آب و انرژی بالاتری نسبت به ذرت نیز برخوردار بودند. واژه‌هاي كليدي:سورگوم، ذرت، حساسیت به خشکی، تحمل به خشکی، آب مصرفی، انرژی مصرفی، بهروه وری
|
|
|
:
|
Recent droughts stresses in most parts of Iran have made replacement of low water consumption as a top priority for agricultural department programs, rather than high water consumption of forage crops. In order to determine and evaluate important parameters such as water and energy productivity, quantity and quality of forage, sensitivity and drought tolerance indices in relation to irrigation water levels and different cultivars of two forage crops sorghum and maize, a comprehensive study was carried out in the northwest of Isfahan during 2017 - 2019. In this study the quantitative and qualitative performance of corn and sorghum forage in relation to the volume of water consumtion was evaluated in a split plot experiment formed in randomized complete block design with three replications in two separate plots (sorghum and corn). The main plots consisted of 3 levels of water irrigation (100%, 80%, and 60% full irrigation), and sub plots for sorghum experiment consisted of two cultivars (Speed-feed & Peghah), and for corn experiment consisted of two cultivars (704 & Maxima). The cultivars were prevalent cultivars in Isfahan. By determining evapotranspiration of the reference plant and by using meteorological data and Class A evaporation pan method and also by applying vegetation coefficients and interference of field water use efficiency, gross water requirement of two plants were calculated and irrigation water volume was determined at each irrigation interval. In addition to important traits such as fresh and dry forage yield, input energy, output energy, water productivity and energy and water volume consumed, to evaluate and compare nutrition between sorghum and maize forage and qualitative traits silage forage including ash, crude protein, crude fat, NDF, ADF and carbohydrate content were evaluated after silage forage maturity. The results of maize experiment showed that fresh and dry forage yield, plant height at harvest time, protein, ash, NDF, ADF and lignin percentages were significantly affected by complete irrigation and water stress treatments at 1% level. Agronomic traits including leaf number per plant, ear length and ear weight under different irrigation water levels were not significantly different. Among maize cultivars, Maxima had the highest forage yield of 55.33 T/ha under moisture stress conditions, which was better than 704. Increasing water stress level on maize forage quality was negative, so that in complete irrigation treatment, protein content (8.51%) was 1% higher than 60% irrigation treatment. The effect of irrigation treatments on output energy, input energy, energy ratio, energy efficiency, energy intensity and net energy gain for maize cultivars was significant at 1% statistical level. The fresh maize forage energy efficiency was 0.72 and 0.64 Kg/Mj for complete irrigation and cultivar of 704 respectively, which was lower for stress treatments. The results of comparison of the mean of two maize cultivars under three levels of water stress showed that with increasing water stress, the rate of fresh and dry forage decreased, so that water productivity index for 100% (full irrigation) treatment was the highest (9.7 kg / m3), while 60% irrigation treatment had 41% decrease in fresh forage yield and 47% dry forage yield per unit area. Maxima cultivar had higher water productivity than 704 due to shorter growth period and consequently better tolerance to moisture stress conditions.Results of sorghum experiment showed that forage traits including fresh and dry forage yield, agronomic traits including panicle length and weight and forage quality traits were significantly affected by irrigation levels at 1% level. The effect of irrigation levels on output energy, input energy and net added energy was significant at 1% level and on energy ratio, fresh forage energy efficiency and energy intensity were significant at 5% level. The effect of irrigation levels on fresh and dry forage water productivity was significant at the 1% and 5% level, respectively. Pegah cultivar had a relative advantage in terms of fresh and dry forage production of 99.99 and 27.21 ton/ha, respectively, compared to Speed-feed with 81.71 and 24.98 ton/ha for fresh and dry forage production, respectively. Combined analysis of water and energy productivity indices was performed for cultivars of two forage crops and two years of experiment. According to the results of combined analysis, the highest water productivity for dry and fresh forage yield 7.6 and 25.4 kg/m3 respectively, was obtained for Pegah cultivar under 60% of full irrigation. The highest forage energy efficiency (1.49 kg/mJ) was obtained in Pegah sorghum cultivar under full irrigation, and the lowest forage energy efficiency (0.52 kg/mJ) was obtained in Maxima maize cultivar, under 60% of full irrigation. Results of drought susceptibility index showed that sorghum cultivars were less sensitive than maize cultivars at both moisture stress levels. The highest sensitivity (1.32) was related to 704 corn cultivar under 60% of full irrigation, and the lowest sensitivity (0.63) was related to Pegah sorghum cultivar. The results of stress tolerance index (STI) showed that the highest stress tolerance values were 1.24 and 1.23 for Pegah cultivar under 60% and 80% of full irrigation, respectively, and the lowest tolerance (0.44) was related to 704 corn cultivar under 60% full irrigation. Based on the general results, it can be acknowledged that sorghum cultivars under water stress, in addition to superiority in drought tolerance index, had higher water and energy productivity than corn.Keyword: Sorghum, Corn, Drought sensitivity, Drought tolerance, Water consumption, Energy consumption, Productivity
|
| |