ارزیابی فنی و اقتصادی سیستم آبیاری قطره‌ای (سطحی و زیرسطحی) در کشت ذرت دانه‌ای تحت تأثیر سطوح مختلف آبیاری

فصلنامه علمی مهندسی منابع آب

مقاله 1، دوره 17، شماره 60، اردیبهشت 1403، صفحه 1-11   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.30495/wej.2024.30639.2361

نویسندگان

محمد رضا ابراهیمی¹؛ علی نشاط^{* 2}

¹دانش آموخته کارشناسی ارشد گروه مهندسی آب، واحد کرمان، دانشگاه آزاد اسلامی، کرمان، ایران

²دانشیار گروه مهندسی آب، واحد کرمان، دانشگاه آزاد اسلامی، کرمان، ایران

تاریخ دریافت: 04 تیر 1401،  تاریخ بازنگری: 08 مهر 1401،  تاریخ پذیرش: 17 اردیبهشت 1403 

چکیده

چکیده
 زمینه و هدف: محدودیت منابع آب، ضرورت استفاده بهینه از آب در بخش کشاورزی را نشان می‌دهد. یکی از راه‌های استفاده بهینه از آب، اعمال کم آبیاری در روش‌های مدرن آبیاری از جمله آبیاری قطره‌ای است.
 روش بررسی: در این تحقیق به‌منظور ارزیابی فنی و اقتصادی سیستم آبیاری قطره‌ای (سطحی و زیرسطحی) در کشت ذرت دانه‌ای تحت تأثیر سطوح مختلف آبیاری، آزمایشی به‌صورت کرت‌های خرد شده و در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با سه تکرار در منطقه ارزوئیه استان کرمان در سال زراعی 1398 اجرا گردید. تیمارها سه سطح پتانسیلی (I₁=35, I₂=50, I₃=65 سانتی بار جهت شروع آبیاری) به‌عنوان عامل اصلی و دو سیستم آبیاری قطره‌ای (سطحی=S₁ و زیرسطحی =S₂) به‌عنوان عامل فرعی بودند.
 یافته ها: نتایج تحقیق نشان داد که بالاترین حجم آب مصرفی، عملکرد محصول، تعداد ردیف دانه در بلال و تعداد دانه در هر ردیف به ترتیب با مقادیر 9430 مترمکعب در هکتار، 11/32 تن در هکتار، 23/45 عدد و 48/85 عدد در تیمار 35 سانتی‌باری اعمال شده در سیستم آبیاری قطره‌ای زیرسطحی به‌دست آمد.
 بحث و نتیجه گیری: این درحالی است که کارایی مصرف آب در تیمار 50 سانتی‌باری اعمال شده در سیستم آبیاری قطره‌ای زیرسطحی در حدود 4 درصد نسبت به تیمار یاد شده بیشتر بود اما تحلیل اقتصادی نشان داد که این تیمار در جایگاه C قرار گرفته است. لذا با توجه به تحلیل اقتصادی صورت گرفته پیشنهاد می‌گردد که نقطه پتانسیلی 35 سانتی‌بار اعمال شده در سیستم آبیاری قطره‌ای زیرسطحی در کشت ذرت دانه‌ای استفاده گردد.

کلیدواژه‌ها

آبیاری قطره‌ای؛ ارزیابی اقتصادی؛ تانسیومتر؛ ذرت دانه‌ای

عنوان مقاله [English]

Technical and Economic Analysis of Drip Irrigation System (Surface and Subsurface) in Grain Maize Cultivation under Different Irrigation Levels

نویسندگان [English]

Mohamad Reza Ebrahimi¹؛ Ali Neshat²

¹Master, Department of Water Engineering, Kerman Branch, Islamic Azad University, Kerman, Iran

²Associate Prof. of Water Engineering, Department of Water Engineering, Kerman Branch, Islamic Azad University, Kerman, Iran

چکیده [English]

Abstract
Background and objective: Limited water resources indicate the need for optimal use of water in the agricultural sector. One of the best ways to use water is to apply deficit irrigation in modern irrigation methods, such as drip irrigation.
Methods: In this study, in order to technically and economically analyze the drip irrigation system (surface and subsurface) in the cultivation of grain maize under different levels of irrigation, an experiment in the form of split-plot and randomized complete block design with three replications was conducted in Orzooieh region of Kerman province in 2019. The treatments included three potential levels (I₁= 35, I₂ =50, I₃=65   cm to start irrigation) as the main factor and two drip irrigation systems (surface = S₁ and subsurface = S₂) as the secondary factor.
Findings: The results showed that the highest volume of water use, crop yield, number of grain rows per maize, and number of grains per row were 9430 m³ per hectare, 11.32 tons per hectare, 23.45, and 48.85, respectively, in 35 centibar treatment applied in the subsurface drip irrigation system.
Discussion and conclusions: While the water used efficiency in the 50 centibar treatment applied in the subsurface drip irrigation system was about 4% higher than the above-mentioned treatment, but the economic analysis showed that this treatment is in the C position. Therefore, according to the economic analysis, it is suggested that the potential point of 35 centibar applied in the subsurface drip irrigation system be used in grain maize cultivation.

کلیدواژه‌ها [English]

Drip Irrigation, Economic Analysis, Tensiometer, Grain Maize

مراجع

1. Giménez L, Petillo MG, Paredes P, Pereira LS. Predicting Maize Transpiration, Water Use and Productivity for Developing Improved Supplemental Irrigation Schedules in Western Uruguay to Cope with Climate Variability. Water 2016, Vol 8, Page 309 [Internet]. 2016 Jul 22 [cited 2024 Apr 16];8(7):309. Available from: https://www.mdpi.com/2073-4441/8/7/309/htm
2. Rivera-Hernández B, Carrillo-Ávila E, Obrador-Olán JJ, Juárez-López JF, Aceves-Navarro LA. Morphological quality of sweet corn (Zea mays L.) ears as response to soil moisture tension and phosphate fertilization in Campeche, Mexico. Agric Water Manag. 2010 Sep 1;97(9):1365–74.
3. Safontas J, Paola J. Drip irrigation of maize. 1985 [cited 2024 Apr 16]; Available from: https://www.cabidigitallibrary.org/doi/full/10.5555/19861904252
4. Hu T, Kang S, Li F, Zhang J. Effects of partial root-zone irrigation on the nitrogen absorption and utilization of maize. Agric Water Manag. 2009 Feb 1;96(2):208–14.
5. Feyzbakhsh MT, Kamkar B, Mokhtarpour H, Asadi ME. Effect of soil water management and different sowing dates on maize yield and water use efficiency under drip irrigation system. Arch Agron Soil Sci. 2015 Nov 2;61(11):1581–92.
6. Kang S, Hu X, Goodwin I, Jerie P. Soil water distribution, water use, and yield response to partial root zone drying under a shallow groundwater table condition in a pear orchard. Sci Hortic. 2002 Feb 14;92(3–4):277–91.
7. Increasing water use efficiency of Corn in Orzoueyeh, Kerman province. Iranian Water Research Journal [Internet]. 2015;8(15):235–9. Available from: https://www.magiran.com/paper/1370784
8. Asadi R, Karandish F. Influence of irrigation management and drip irrigation laterals on water use, yield and net benefits in greenhouse cucumber. Iranian Journal of Soil and Water Research [Internet]. 2016;47(1):13–24. Available from: https://ijswr.ut.ac.ir/article_57974.html
9. Fooladmand H, Zarrinbal A, Zare E. Economic Evaluation of Surface DripTape Irrigation in Corn Cropping. Journal of Water and Soil Science [Internet]. 2013;22(4):173. Available from: https://www.magiran.com/paper/1109490
10. Asadi R, Kouhi N, Food NYJ of, Agriculture undefined, 2012 undefined. Applicability of micro irrigation system on cotton yield and water use efficiency. researchgate.netR Asadi, N Kouhi, N YazdanpanahJournal of Food, Agriculture and environment, 2012•researchgate.net [Internet]. 2005 [cited 2024 Apr 16]; Available from: https://www.researchgate.net/profile/Nader-Kouhi/publication/285951911_Applicability_of_micro_irrigation_system_on_cotton_yield_and_water_use_efficiency/links/5a3df1bea6fdcce1970003d2/Applicability-of-micro-irrigation-system-on-cotton-yield-and-water-use-efficiency.pdf
11. Karandish F, Salari S, Darzi-Naftchali A. Application of Virtual Water Trade to Evaluate Cropping Pattern in Arid Regions. Water Resources Management. 2015 Sep 27;29(11):4061–74.
12. Fereidooni M, Farajee H. Effect of Different Irrigation Levels and Cultivation Techniques on Water Use Efficiency and Quantity and Quality yield of Sweet Corn (Zea mays var. saccharata). Water and Soil [Internet]. 2017;31(4):1001–14. Available from: https://jsw.um.ac.ir/article_38570.html
13. Meteorological statistics of Kerman province. 2014.
14. Asadi R, Kouhi N, Food NYJ of, Agriculture undefined, 2012 undefined. Applicability of micro irrigation system on cotton yield and water use efficiency. researchgate.net [Internet]. 2005 [cited 2024 Apr 16]; Available from: https://www.researchgate.net/profile/Nader-Kouhi/publication/285951911_Applicability_of_micro_irrigation_system_on_cotton_yield_and_water_use_efficiency/links/5a3df1bea6fdcce1970003d2/Applicability-of-micro-irrigation-system-on-cotton-yield-and-water-use-efficiency.pdf
15. ShaoZhong KK, WenJuan SS. An improved water-use efficiency for maize grown under regulated deficit irrigation. 2000 [cited 2024 Apr 16]; Available from: https://www.cabidigitallibrary.org/doi/full/10.5555/20000712129
16. Zhang Y, Kendy E, Qiang Y, … LCAW, 2004 undefined. Effect of soil water deficit on evapotranspiration, crop yield, and water use efficiency in the North China Plain. Elsevier [Internet]. [cited 2024 Apr 16]; Available from: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0378377403002014
17. Lamm FR, Trooien TP. Subsurface drip irrigation for corn production: a review of 10 years of research in Kansas. Irrig Sci. 2003;22:195–200.
18. Kang S, Shi W, Zhang J. An improved water-use efficiency for maize grown under regulated deficit irrigation. Field Crops Res. 2000 Aug 10;67(3):207–14.