بررسی تأثیر آب زیرزمینی کم‌عمق و شور در تأمین نیاز آبی و تأثیر بر محصول درخت مورینگا اولیفرا (Moringa Oleifera) در محیط‌های گلخانه و مزرعه تحقیقاتی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه مهندسی آب، پردیس کشاوری و منابع طبیعی ، دانشگاه رازی، کرمانشاه، ایران.

2 گروه مهندسی آب، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه رازی، کرمانشاه، ایران

3 گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی ، دانشگاه رازی، کرمانشاه، ایران.

4 گروه علوم و مهندسی باغبانی ، پردیس کشاوری و منابع طبیعی ، دانشگاه رازی ، کرمانشاه، ایران.

چکیده

هدف: در این مطالعه به بررسی اثر آب زیرزمینی کم‌عمق و شور در کمک به تأمین نیاز آبی گیاه مورینگا اولیفرا و تأثیر آن بر محصول این گیاه در دو سال زراعی 1402 و 1403 با استفاده از میکرولایسیمتر در محیط‌های گلخانه و مزرعه تحقیقاتی گروه مهندسی آب دانشکده کشاورزی دانشگاه رازی پرداخته شد.
 
روش پژوهش: این پژوهش در قالب طرح کاملاً تصادفی به‌صورت فاکتوریل و در سه تکرار انجام شد که تیمارهای اعمال شده شامل آب زیرزمینی با سطوح شوری 1 (آب منطقه مورد مطالعه)، 2 ، 6 و 10 دسی‌زیمنس بر متر در سه عمق سطح ایستابی 6/0 ، 8/0 و 1/1 متر بود.
 
یافته‌ها: نتایج نشان داد که در محیط‌های گلخانه و مزرعه تیمارهای با عمق آب زیرزمینی کم، درصد مشارکت آب زیرزمینی در تأمین نیاز آبی گیاه در هر 4 سطح شوری با کاهش عمق آب زیرزمینی، افزایش پیدا کرده است همچنین نتایج نشان داد که عملکرد برگ خشک در محیط‌های گلخانه و مزرعه تحقیقاتی، کمترین عملکرد برگ خشک مربوط به تیمارهای با شوری 10 دسی‌زیمنس بر متر و عمق آب زیرزمینی 1/1 متر و بیشترین عملکرد مربوط به تیمارهایی با شوری 1 دسی زیمنس بر متر و عمق 6/0 متر است، همچنین نتایج نشان داد که در محیط‌های گلخانه و مزرعه کمترین و بیشترین محتوی ازت در عصاره برگ‌ها به ترتیب مربوط به تیمار با شوری و عمق (1 دسی‌زیمنس بر متر، 6/0 متر) و (10 دسی‌زیمنس بر متر، 1/1 متر) بوده است. به طور کلی نتایج پژوهش نشان داد که در محیط‌های گلخانه و مزرعه تحقیقاتی کمترین و بیشترین میزان عملکرد کلسیم و آهن در عصاره برگ‌ها به ترتیب مربوط به شوری و عمق (10 دسی‌زیمنس بر متر، 1/1 متر) و (1 دسی‌زیمنس بر متر، 6/0 متر) بوده است.
 
نتیجه­ گیری: نتایج نشانگر آن است که هر چه آب زیرزمینی فاصله کمتری تا سطح خاک داشته باشد (آب زیرزمینی کم‌عمق) به علت آسان‌تر بودن استفاده از این منبع گیاه می‌تواند درصد بیشتری از نیاز آبی خود را از طریق آب زیرزمینی تأمین نماید. اما در هیچ‌کدام از تیمارها نیاز آبی گیاه صددرصد از طریق آب زیرزمینی تأمین نشده است. همچنین نتایج به‌دست‌آمده در این پژوهش نشان‌دهنده معنی‌دار بودن اثرات عمق‌های مختلف آب زیرزمینی و کیفیت آن بر عملکرد برگ خشک، کلسیم، آهن و ازت در محیط گلخانه و مزرعه تحقیقاتی است

کلیدواژه‌ها

موضوعات


رحیمیان، محمدحسن.، و غلامی، حسن. (1401). تحلیلی بر وضعیت شوری منابع آب در حال استفاده بخش کشاورزی. نشریه آب و توسعه پایدار، 9(3)، 116-107. https://doi.org/10.22067/jwsd.v9i3.2204.1135
ذوالفقاران، اردلان. (1401). تعیین آب کاربردی و بهره‌وری مصرف آب در مزارع زعفران استان خراسان رضوی. نشریه فناوریهای پیشرفته در بهرهوری آب، 2(1)، 51-38. https://doi.org/10.22126/atwe.2022.7535.1015
قمرنیا، هوشنگ.، جلیلی، زهرا.، و رضوانی، سید وحیدالدین. (1399). بررسی سطوح مختلف کم آبیاری بر عملکرد و کارایی مصرف آب گیاه استویا (Stevia rebaudiana Bertoni) در محیط‌های گلخانه و مزرعه. مجله تحقیقات آب و خاک ایران، 51(12)، 3115-3125. https://doi.org/10.22059/ijswr.2020.308735.668716
قمرنیا، هوشنگ.، امیری، سجاد.، و نیکو کیش، مهتاب. (1401) بررسی امکان استفاده گیاه رزماری (Rosmarinus officinalis.L) از آب زیرزمینی کم‌عمق با کیفیت‌های مختلف. پژوهش آب در کشاورزی، 36(3)، 298-287. https://doi. rg/10.22092/jwra.2022.358650.924
کرباسی، علیرضا.، محتشمی، تکتم.، علیزاده، امین.، و مقیمی، زهرا. (1399). بررسی عوامل موثر بر اضافه برداشت کشاورزان از منابع آب زیرزمینی در دشت زاوه- تربت حیدریه. مجله پژوهش آب در کشاورزی، 34(4)، 614-603. https://doi. rg/10.22092/jwra.2021.123502
مرزبان، حسین.، صدرایی جواهری، احمد.، زیبایی، منصور.، ناظم السادات، سید محمد جعفر.، و کریمی، لیلا. (1398). بررسی وضعیت منابع و مصارف آب در ایران و راهکارهای بهبود وضعیت. مجله آب و فاضلاب، 30(4)، 32-16. https://doi.org/10.22093/wwj.2018.126649.2663
فرمانی‌فرد، میلاد.، نجفی بیامه، مهدی.، محمدی، فرزانه.، و محسنی‌پور، فتح الله. (1401). برآورد و بررسی تداخل حریمی چاه‌های بهره‌برداری جهت شناسایی مناطق آسیب‌پذیر آبخوان (مطالعه موردی: آبخوان سنجابی کرمانشاه). نشریه فناوریهای پیشرفته در بهرهوری آب، 2(1)، 102-85. https://doi.org/10.22126/atwe.2022.7582.1016
نیازمند، رویا.، مقدم‌نیا، آرمان.، طهماسبی، پیمان.، نیک‌مهر، سامان.، و معروف‌پور، عیسی. (1402). بهره‌وری مصرف آب و انرژی محصول سیب‌زمینی در سامانه‌های آبیاری بارانی (مطالعه موردی: دشت دهگلان استان کردستان). نشریه فناوریهای پیشرفته در بهرهوری آب، 3(4)، 137-116. https://doi.org/10.22126/atwe.2024.10298.1106
Allen, R. G., Pereira, L. S., Smith, M., Raes, D., & Wright, J. L. (2005). FAO-56 dual crop coefficient method for estimating evaporation from soil and app lication extensions. Irrigation and drainage engineering, 131(1), 2-13.                                 https://water.nv.gov/mapping/et/Docs/Annex_1.pdf
Baethgen, W.E., & Alley, M.M. (1989). A manual colorimetric procedure for measuring ammonium nitrogen in soil and plant Kjedahl digests. Communications in Soil Science and Plant Analysis, 20, 961-969. https://doi.org/10.1080/00103628909368129
Boretti, A. & Rosa, L. (2019). Reassessing the projections of the world water development report. NPJ Clean Water, 2(1), 15. https://doi.org/10.1038/s41545-019-0039-9
Connor, R. (2015). The United Nations world water development report water for a sustainable world, UNESCO publications, Paris, France. https://unesdoc.unesco.org/ark:/48223/pf0000231823
Faramarzi, M., Yang, H., Schulin, R.,  & Abbaspour, K. C. (2010). Modeling wheat yield and crop water productivity in Iran: Implications of agricultural water management for wheat production. Agricultural water management, 97(11), 1861-1875.      https://doi.org/10.1016/j.agwat.2010.07.002
Farmani Fard, M., Najafi Biameh, M., Mohammadi, F., & Mohsenipour, F. (2012). Estimation and investigation of the boundary interference of exploitation wells to identify vulnerable aquifer areas (Case study: Sanjabi Aquifer, Kermanshah). Advanced Technologies in Water Efficiency, 2(1), 85-102. (In Persian) https://doi.org/10.22126/atwe.2022.7582.1016
Ghamarnia, H., Golamian, M., Sepehri, S. & Arji, I. (2011). Shallow groundwater use by Safflower (Carthamus tinctorius L.) in a semi-arid region. Irrigation science, 29, 147-156.
Ghamarnia, H., & Jalili, Z. (2014). Shallow saline groundwater use by Black cumin (Nigella sativa L.) in the presence of surface water in a semi-arid region. Agricultural Water Management, 132, 89-100. (In Persian) https://doi.org/10.22059/ijswr.2020.308735.668716
Gamarnia, H., Jalili, Z., & Rezvani, S. V. (2021). Investigation of different levels of deficit irrigation on the yield and water use efficiency of stevia (Stevia rebaudiana Bertoni) in greenhouse and field environments. Soil and Water Research, 51(12), 3115-3125. (In Persian) https://doi.org/10.22092/jwra.2022.358650.924
Gowing, J., Rose, D. & Ghamarnia., H. (2009). The effect of salinity on water productivity of wheat under deficit irrigation above shallow groundwater. Agricultural water management, 96(3), 517-524. https://doi.org/10.1016/j.agwat.2008.09.024
Jones, J. B. (2001). Laboratory guide for conducting soil tests and plant analysis, CRC Publications, Boca Raton, Florida. https://doi.org/10.1201/9781420025293
Karimi, V., Karami, E. & Keshavarz, M. (2018). Climate change and agriculture: Impacts and adaptive responses in Iran. Journal of Integrative Agriculture, 17(1), 1-15. https://doi.org/10.1016/S2095-3119(17)61794-5
Karbasi, A., Mohtashami, T., Alizadeh, A., & Moghimi, Z. (2021). Investigation of factors affecting farmers' over-withdrawal of groundwater resources in the Zaveh-Torbat Heydariyeh Plain. Water Research in Agriculture, 34(4), 603-614. (In Persian) https://doi.org/10.22092/jwra.2021.123502
Li, H., Lan, Z., Chen, H., & Huang, J. J. (2024). How do non‐halophyte locust trees thrive in temperate coastal regions: A study of salinity and multiple environmental factors on water uptake patterns. Hydrological Processes, 38(3), e15122.                  https://doi.org/10.1002/hyp.15122?urlappend=%3Futm_source%3Dresearchgate.net%26utm_medium%3Darticle
Liu, M., Paredes, P., Shi, H., Ramos, T. B., Dou, X., Dai, L. & Pereira, L. S. (2022). Impacts of a shallow saline water table on maize evapotranspiration and groundwater contribution using static water table lysimeters and the dual Kc water balance model SIMDualKc. Agricultural Water Management, 273, 107887.                   https://ideas.repec.org/a/eee/agiwat/v273y2022ics0378377422004346.html
Maghrebi, M., Noori, R., Bhattarai, R., Mundher Yaseen, Z., Tang, Q., Al‐Ansari, N., Danandeh Mehr, A., Karbassi, A,. Omidvar, .  J. & Farnoush, H. (2020). Iran's agriculture in the anthropocene. Earth's Future, 8(9), e2020EF001547.                      https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1029/2020EF001547
Marzban, H., Sadraei Javaheri, A., Zebai, M., Jafar Nazim Al-Sadat, S. M. & Karimi, L. (2019). Surveying the Status of Water Resources and Consumption in Iran and Strategies for Improving the Situation. Water and Wastewater, 30(4), 16-32. (In Persian) https://doi.org/10.22093/wwj.2018.126649.2663
Mirzaei, A., Saghafian, B., Mirchi, A., & Madani, K. (2019). The groundwater‒energy‒food nexus in Iran’s agricultural sector: implications for water security. Water, 11(9), 1835. https://doi.org/10.3390/w11091835
Organization, W. H. (2019). Progress on household drinking water, sanitation and hygiene 2000-2017: special focus on inequalities, World Health Organization Publications, Geneva, Switzerland. https://www.who.int/publications/m/item/progress-on-household-drinking-water--sanitation-and-hygiene-2000-2024--special-focus-on-inequalities
Niazmand, R., Moghadamnia, A., Tahmasebi, P., Nikmehr, S., & Maroufpour, I. (2024). Water and energy consumption efficiency of potato crop in sprinkler irrigation systems (Case study: Dehgolan plain, Kurdistan province). Advanced Technologies in Water Efficiency, 3(4), 116-137. (In Persian) https://doi.org/10.22126/atwe.2024.10298.1106
Salehi, M. (2022). Global water shortage and potable water safety; Today’s concern and tomorrow’s crisis. Environment International, 158, 106936.                  https://doi.org/10.1016/j.envint.2021.106936
Rahimian, M. H., & Gholami, H. (2023). An Analysis of the Salinity Status of Water Resources in Use by the Agricultural Sector. Water and Sustainable Development, 9(3), 107-116. (In Persian) https://doi.org/10.22067/jwsd.v9i3.2204.1135
Santos, C. S. d., Montenegro, A. A. d. A., Santos, M. A., & Pedrosa, E. M. (2017). Evapotranspiration and crop coefficients of Moringa oleifera under semi-arid conditions in Pernambuco. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, 21, 840-845. https://scite.ai/reports/evapotranspiration-and-crop-coefficients-of-dvL9M6M
Zad-Parsa, Sh., Sepaskhah, A. R., & Didari, S. (2024). Gradual Reduction of Agricultural Water Withdrawal an Effective Step in Adapting to Water Scarcity in Iran. Strategic Research Journal of Agricultural Sciences and Natural Resources, 9(1), 19-34.                 https://doi.org/10.22047/srjasnr.2024.403085.1073
Water, U. (2007). Coping with water scarcity: challenge of the twenty-first century. Prepared for World Water Day. Fao Publications, Rome, Italy.                         https://openknowledge.fao.org/handle/20.500.14283/aq444e
Zolfagharan, A. (2022). Determination of Applied Water and Water Use Efficiency in Saffron Farms in Khorasan Razavi Province. Advanced Technologies in Water Efficiency, 2(1), 38-51. (In Persian) https://doi.org/10.22126/atwe.2022.7535.1015