ارزیابی تاثیر مدیریت آب و روشهای مختلف عرضه کود نیتروژن بر کارآیی مصرف آب و عملکرد برنج

چکیده مقاله

سابقه و هدف: کاهش اثرات زیست محیطی مرتبط با تلفات قابل توجه آب و نیتروژن از اراضی شالیزاری، مستلزم ارتقای همزمان کارایی مصرف این نهاده¬ها می¬باشد. برنج به¬عنوان یکی از مهم¬ترین گیاهان زراعی، غذای اصلی بیش از نیمی از جمعیت جهان را تامین می¬کند. بر اساس آخرین آمار موجود، در سال زراعی 2018 - 2017 سطح زیر کشت برنج کشور 622991 هکتار بود که به¬طور عمده متعلق به پنج استان گیلان ( 3/35 درصد)، مازندران ( 3/34 درصد)، خوزستان ( 9/10 درصد)، گلستان ( 9/9 درصد) و فارس ( 4/3 درصد) بود. از میان استان¬های مختلف، استان مازندران با تولید 1113715 تن شلتوک، تولید کننده اصلی برنج کشور محسوب می¬شود. از سوی دیگر، بیشترین سطح زیرکشت در بین کل محصولات زراعی در استان مازندران مربوط به برنج می¬باشد. مواد و روش‌ها: داده¬های مزرعه¬ای مورد نیاز در طول دو فصل کشت برنج رقم دیلمانی در سال¬های 1390 و 1391 از حدود یک هکتار از اراضی شالیزاری تجهیز و نوسازی شهرستان ساری در استان مازندران تهیه ‌شد. از داده¬های سال 1390 برای واسنجی و از داده¬های سال 1391 برای صحت¬سنجی مدل CERES-RICE از بسته نرم‌افزاریDSSAT V4.7.5 استفاده شد. با استفاده از مدل واسنجی شده، اثر سناریوهای مختلف مدیریت آب و کود نیتروژن بر شاخص¬های کارایی مصرف آب (WUE)، کارایی اقتصادی مصرف آبEWP) )، کارایی فیزیولوژیکی مصرف نیتروژن برای تولید دانه (NUEg)، شاخص برداشت (HI) و شاخص برداشت نیتروژن (NHI) برنج بررسی شد. از مدل واسنجی شده برای ارزیابی اثر تلفیقی سه نوع مدیریت آبیاری شامل غرقاب دایم (I1)، آبیاری متناوب با دور 5 روز (I2) و آبیاری متناوب با دور 8 روز (I3) و شش تیمار مدیریت کودیN1 (50% زمان کاشت، 25% زمان پنجه¬زنی و 25% زمان خوشه¬دهی)، N2 (25% زمان کاشت، 50% زمان پنجه¬زنی و 25% زمان خوشه¬دهی)،N3 (25% زمان کاشت، 25%زمان خوشه¬دهی و 50% زمان پنجه¬زنی)، N4 (کوددهی در زمان خوشه¬دهی)، N5 (کوددهی در زمان پنجه¬زنی) و N6 (کوددهی در زمان کاشت)استفاده شد. یافته¬ها: کم¬ترین عملکرد دانه (832 کیلوگرم در هکتار) در تیمار I1N6 و بیش¬ترین مقدار آن (3640 کیلوگرم در هکتار) در تیمار I3N5 حاصل شد. شبیه¬سازی¬ها نشان داد که تاثیر زمان کوددهی و نوع آبیاری مستقل از یکدیگر نبود. تیمار I3N5، دارای حداکثر HI (39/0)، حداقل تبخیر از سطح خاک (4/173 میلی¬متر)، حداکثر WUE (یک کیلوگرم بر مترمکعب)، حداکثر EWP (104×12 ریال بر مترمکعب)، کمترین تلفات نیترات (47/52 کیلوگرم بر هکتار)، بیشترین جذب کود نیتروژن (99 کیلوگرم بر هکتار)، حداکثر NUEg (یک) و حداقل تنش نیتروژن (05/0) بود. همچنین حداکثر NHI (37/0)، متعلق به تیمار I2N5 بود. نتیجه¬گیری: براساس نتایج، در مدیریت¬های اعمال شده با توجه به اجزای عملکرد محصول، شاخص برداشت، بهره¬وری آب، کارایی اقتصادی مصرف آب، کارایی مصرف نیتروژن، نیتروژن جذب¬شده، آبشویی نیترات و شاخص برداشت نیتروژن، مدیریت آبیاری با تناوب 8 روز، به عنوان بهترین گزینه از نظر مدیریت آبیاری بود. همچنین، استفاده از تیمار I3N5 به عنوان تیمار برتر تحت دو مدیریت کوددهی و آبیاری در پژوهش حاضر (در دوره 20 تا 50 روز پس از نشاکاری)، از نظر کارایی مصرف آب و نیتروژن مصرفی در شالیزارهای استان توصیه می¬شود.