بخشی از مقاله
چکیده
وضعیت خشکسالی رو به رشد کشور و در پی آن شور شدن آب و خاک و تاثیرات آن بر خصوصیات فیزیولوژیک گیاهان انجام تحقیقات مختلف در این زمینه را ضروری میکند. در مقاله حاضر اثر شوری آب آبیاری بر خاک و خصوصیات فیزیولوژیک گیاهی - وزن خشک ریشه، قطر ساقه و برگ و سایر خصوصیات گیاه - در تحقیقات انجام شده در نقاط مختلف کشور مورد بررسی قرار گرفت.
با توجه به تحقیقات انجام شده در نقاط مختلف کشور میتوان با اعمال مدیریت مناسب اعم از آبشویی، انتخاب سیستم آبیاری مناسب و انتخاب گیاه مناسب اثرات شوری را کاهش داد. با روشهای آبیاری که در آنها حجم آب بیشتری استفاده میشود چون روش سطحی - فارو - و روش تحت فشار بارانی، افزایش تراکم کشت یا افزایش سطح زیر کشتکارایی، مصرف آّب و عملکرد محصول افزایش مییابد. استفاده همزمانچند مورد از عوامل موثر بر افزایش کارایی مصرف آّب وعملکرد محصول تاثیر مفیدتری را نخواهد داشت.
مقدمه
با توجه به کاهش منابع آبی و شور شدن آنها، درک واکنش های فیزیولوژیک گیاهان تحت تنش شوری و شناخت آسیبهای ناشی از استفاده از آبهای شور جهت بهبود عملکرد و انتخاب ارقام متحمل، ضروری است. شوری آب و خاک یکی از مشکلات عمده کشاورزی در سطح جهان است. پاسخ گیاه به شوری بسته به غلظت و ترکیب نمک در محلول خاک و زمان مواجه شدن با شوری متفاوت می باشد. به طور کلی، گیاهانی که در محیط شور زندگی میکنند، با سه مشکل عمده مواجه هستند:
1 .تنش خشکی ناشی از پتانسیل آبی کم محیط ریشه نسبت به پتانسیل اسمزی سلولهای گیاهی،
2 .عدم تعادل عناصر غذایی ناشی از کاهش جذب، انتقال و توزیع عناصر غذایی مانند کلسیم و پتاسیم،
3 .سمیت یونی مربوط به جذب زیاد سدیم و کلرید که اثرات زیانآوری بر غشاهای سلولی و سیستمهای آنزیمی دارند. مهمترین اثر شوری بر گیاهان زراعی توقف رشد آنهاست.
تأمین مقدار کافی آب در خاک هم برای رشد گیاه و هم برای انتقال مواد غذایی به سمت ریشه ضروری است؛ اما گاهی افزایش بیش از حد آب در منطقه ریشه برای اغلب گیاهان مشکلاتی را ایجاد می کند و سبب کاهش محصول در بسیاری از رقمها میشود. آبیاری بیش از حد، بارندگی با شدت و مدت زیاد، طغیان رودخانهها و وقوع سیل و بالا آمدن سطح آبهای زیرزمینی و سطح آب دریاها سبب غرقاب شدن خاکهای کشاورزی میگردد. میزان تحمل یا سازگاری گیاهان به شرایط غرقاب به نوع گیاه، رقم، اندام گیاه، مرحله رشد گیاه، مدت غرقاب شدن خاک و ویژگیهای خاک نظیر PH ، مواد آلی و دما بستگی دارد.
هدف از تحقیق حاضر بررسی اثر شوری آب آبیاری بر خاک و خصوصیات فیزیولوژیک گیاهی - وزن خشک ریشه، قطر ساقه و برگ و سایر خصوصیات گیاه - در تحقیقات انجام شده در نقاط مختلف کشور میباشد.
مواد و روشها:
در تحقیقی که توسط - عباس آقاخانی و همکاران، - 1385، در رابطه با بررسی تأثیر شوری آب آبیاری و میزان آبشویی بر کیفیت و کمیت زه آب و عمق خالص آبیاری انجام شد، به منظور بررسی تأثیر شوری آب آبیاری و میزان آبشویی بر کیفیت و کمیت زه آب و عمق خالص آبیاری در آزمایشی گلخانهای شامل 3 تیمار شوری آب آبیاری 4، 9 و 21 دسی زیمنس بر متر و میزان آبشویی 0، 71، 92 و 73 درصد بر روی خاکی شور با بافت سنگین Silty Clay loam در قالب طرح آماری فاکتوریل در 7 تکرار اعمال شد .
در تحقیق دیگری که توسط - مهرنوش گرشاسبی و حورا دشتی، - 1392، به منظور بررسی اثرات الگوی سطوح کاشت مختلف آبیاری بر خصوصیات ادافیکی خاک در اراضی لب شور خوزستان و همچنین معرفی بهترین الگوی کاشت و رژیم آبیاری ذرت تحقیقی در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم تحقیقات خوزستان به صورت اسپلیت پلات در قالب طرح بلوکهای کاملاً تصادفی با سه تکرار اجرا گردید. فاکتور اصلی شامل سه سطح آبیاری 100 - ، 80 و - 60 و فاکتور فرعی شامل دو الگوی کاشت ذرت - کشت در کف جوی و کشت در وسط پشته - بود.
در تحقیق دیگری که توسط - محمد علی اسماعیلی و ارسطو عباسیان، - 1385، به منظور بررسی اثرات مراحل مختلف آبیاری با آب دریا و سطوح مختلف شوری آن بر صفات مرفولوژیکی و عملکرد ذرت علوفهای رقم سینگل کراس 704، آزمایشی در گلخانه دانشکده علوم کشاورزی و در سال 1382 صورت گرفت. آزمایش به صورت فاکتوریل و در قالب طرح بلوکهای کامل تصادفی با سه تکرار بود . فاکتورهای مورد بررسی عبارت بودند از مراحل آبیاری با آب دریا در چهار سطح - مرحله کاشت، دو برگی ، چهار برگی و مرحله شش برگی - و فاکتور شوری در سه سطح 3/6 - ، 4/2 و 5/5 دسیزیمنس - .
در تحقیق - فاطمه قهرمانی پیرسلامی و همکاران، - 1393، برخی صفات فیزیولوژیک دو هیبرید ذرت شامل هیبرید 704 و 647 در شرایط شوری آب آبیاری با هدایت الکتریکی معادل - S1 - 2/7 به عنوان شاهد و - S2 - 4/2 دسی زیمنس بر متر و دو روش آبیاری با آب شور - T - شامل آبیاری سطحی - T1 - و آبیاری بارانی - T2 - مورد بررسی قرار گرفت.
در تحقیق - م.ع. ابراهیمی زاده و همکاران، - 2009، با عنوان تاثیر کیفیتهای مختلف آب و روش آبیاری روی خواص شیمیایی خاک، تاثیرات روش آبیاری - قطرهای سطحی و زیرسطحی - و کیفیت آب - تاثیر فاضلاب شهری و آب شیرین - با برنامه ریزی آبیاری براساس رطوبت خاک و عمق ریشه بر روی ویژگیهای شیمیایی خاک ارزیابی شده است. آزمایش کرت های خورد شده با دو تیمار اصلی - روشهای آبیاری - و دو تیمار فرعی - کیفیت آب آبیاری - با چهار جابجایی طراحی شد و در مرکز تحقیقاتی کوشکک - جنوب ایران - اجرا شد. نمونههای خاک از اعماق 20-0، 40-20 و 60-40 سانتیمتری تهیه شدند و از نظر هدایت الکتریکی - EC - سدیم محلول - Na - و غلظت کلر - Cl - ، کل نیتروژن - TN - و فسفر - P - بررسی شدند.
در تحقیق - م.ج. امیری و همکاران، - 2009، با عنوان ارزیابی مقایسهای کاربرد فیزیکو شیمیایی گلهای ذرت براساس کیفیتهای آب مختلف و روشهای مختلف آبیاری، تاثیرات روشهای مختلف آبیاری - فارو، قطره ای سطحی و زیرسطحی - و کیفیت آب - فاضلاب شهری و آبّ شیرین - با برنامهریزیهای مختلف آبیاری براساس رطوبت خاک و عمق ریشه مشاهدهای روی ساخت - ترکیب - و کیفیت فیزیکوشیمیایی گل ذرت ارزیابی شد. آزمایش کرتهای خرد شده با سه تیمار اصلی - روشهای آبیاری - و دو تیمار فرعی - کیفیت آب آبیاری - با چهار جابجایی طراحی شد و در ایستگاه فاضلاب مرودشت انجام شد. بزرگی و وسعت تاثیر فاکتوریل اندازهگیری شده، استفاده کردن از تاثیر ظزفیت جذب آب - WAC - ، ضریب آماس - - SI، قابلیت انحلال - TSS - و دمای غلیظ شدن - GT - کنترل شد.
در تحقیق - حمید ملاحسینی و پرویز مهاجرمیلانی، - 1381، در زمینی به مساحت تقریبی 400 متر مربع در حومه ورامین اجرا شد. آزمایش در قالب طرح بلوکهای کامل تصادفی با 2 تیمار روش آبیاری شامل آبیاری ثابت و یکی از فاروهای مجاور - FFI - و آبیاری تمام فاروها یا روش مرسوم - CFI - در 3 تکرار انجام شد و بذر ذرت رقم سینگل کراس 704 با تراکم 100000 بوته در هکتار در ردیفهایی با فاصله 75 سانتیمتر به روش جوی و پشته - فارویی - در این آزمایش کشت گردید. شوری خاک و آب آبیاری به ترتیب 8 و 5/3 دسی زیمنس بر متر، بافت خاک متوسط تا سنگین، دور آبیاری هر 6 روز یکبار و میزان آب مصرف شده در دو روش آبیاری یکی از فاروهای مجاور - FFI - و تمام فاروها - CFI - به ترتیب برابر با 5267 و 10733 متر مکعب در هکتار بود.
در تحقیق - نصرت اله نجفی و المیرا سرهنگ زاده، - 1391 ، با موضوع اثر شوری کلرید سدیم و غرقاب شدن خاک بر ویژگیهای رشد ذرت علوفهای در شرایط گلخانهای، در یک آزمایش گلخانهای، تأثیر شوری کلرید سدیم و غرقاب شدن خاک و اثر متقابل آنها بر ویژگیهای رشد ذرت علوفهای - .Zea mays L - رقم سینگل کراس 704 مطالعه گردید. آزمایش به صورت فاکتوریل و در قالب طرح پایه کاملاً تصادفی با سه تکرار، شامل مدت غرقاب شدن خاک در پنج سطح - صفر، 2، 4، 8 و 20 روز - و شوری عصاره اشباع خاک در چهار سطح 0/11 - ، 2، 4 و 8 دسیزیمنس بر متر - انجام گردید.
بحث و نتیجه گیری
الف- بررسی اثر شوری:
در تحقیق - عباس آقاخانی و همکاران، - 1385 نتایج آزمایش نشان داد که، افزایش شوری آب آبیاری اگر چه عمق خالص آبیاری و میزان زه آب را کاهش داد اما افزایش شوری زه آب را در پی داشت . افزایش میزان آبشویی با افزایش کیفیت و کمیت زه آب خروجی از خاک و عمق خالص آبیاری ، نقش مهمی در کاهش مضرات شوری داشت و بیشترین راندمان آبشویی در کمترین شوری آب آبیاری مشاهده شد . اگر چه بیشترین املاح خروجی از خاک توسط زه آبهای آبیاریهای اول صورت گرفت ولی در نهایت درتمام شوریهای آب آبیاری و نسبتهای آبشویی در آبیاریهای بعدی در طول فصل روند یکسانی مشاهده شد .
در تحقیق دیگری که توسط - مهرنوش گرشاسبی و حورا دشتی، - 1392 انجام شد، به دلیل اینکه انجام این آزمایش در جنوب استان که در این منطقه اراضی لب شور وجود دارد، نتایج این آزمایش نشان داد که تأثیر درصد نیاز آبی و الگوی کاشت و همچنین زمانهای پس از آبیاری تأثیر معنیداری بر افزایش شوری خاک داشت.
در نتیجه تحقیق - محمد علی اسماعیلی و ارسطو عباسیان، - 1385، سطوح مختلف شوری تمامی صفات مورد مطالعه در ذرت - وزن خشک ریشه، قطر ساقه و سایر صفات - را تحت تاثیر قرار داد. در این بررسی کمترین وزن خشک ریشه مربوط به سطح شوری 5/5 دسی زیمنس بر متر بود . میانگین عمل کرد وزن خشک در سطوح شوری 6/3، 2/4 و 5/5 دسی زیمنس بر متر به ترتیب 27/05، 23/73 و 20/85 گرم در هر بوته بود . این اختلافات از لحاظ آماری معنی دار شد.
در تحقیق - فاطمه قهرمانی پیرسلامی و همکاران، - 1393، اثر شوری و روش آبیاری بر روی تمامی پارامترها در سطح 1 درصد معنیدار بود. در همین تحقیق ذکر شد که، با افزایش شوری و طولانی شدن دوره تنش، تعادل یونی برهم خورده و افزایش غلظت یونها باعث کاهش هدایت روزنهای و کاهش غلظت پروتئین و کاهش غلظت رنگدانههای فتوسنتزی - لوتس، - 1999 و در نهایت پیری زودرس برگها، کاهش سطح فتوسنتز کننده و کاهش ماده خشک میگردد - عبدالصمد، - 1993، و اینکه استفاده از آبیاری بارانی میتواند در آبشویی نمکهای اضافی از خاک سطحی و ایجاد محیطی با شوری کم در لایه بالایی خاک مؤثر باشد.
این امر برای استقرار بذرهای حساس به شوری ضروری است هرچند مشکلات دیگری از قبیل آسیب دیدن برگها در استفاده از آبهای شور در آبیاری بارانی وجود دارد - نخجوایی مقدم و همکاران،. - .1389 چنانچه شرایط موجود به لحاظ شوری آب و خاک ضعیف بوده، ولی محدود کننده نباشد، می توان از هیبرید دیر رس 704KSC و در شرایطی که شوری آب آبیاری زیاد باشد از هیبریدهای 704KSC و 647TWC در روش آبیاری بارانی استفاده کرد
در تحقیق - م.ع. ابراهیمی زاده و همکاران، - 2009، نتایج نشان داد که EC لایههای دوم و سوم خاک به طور معناداری در آبیاری سطحی نسبت به آبیاری زیرسطحی بیشتر است و ضمناً در خاک آبیاری شده با فاضلاب در مقایسه با آب زیرزمینی بیشتر بود، که با افزایش عمق خاک نیز افزایش یافت. این نتیجه خیلی شبیه به تاثیر جذب گیاه روی محلول خاک بود.
