بررسی عملکرد کلزا به عنوان کشت دوم در اراضی شالیزاری دارای زهکش زیرزمینی

نوع مقاله : مقاله کامل علمی پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد آبیاری و زهکشی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری

2 علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری

3 دانشجوی دکتری آبیاری و زهکشی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری

چکیده

سابقه و هدف: به منظور توسعه کشت دوم در اراضی شالیزاری، باید مشکلات ماندابی بر اثر بارندگی با استفاده از زهکش‌های زیرزمینی برطرف شود. در بسیاری از کشورها، سیستم‌های زهکشی زیرزمینی که بعد از برداشت برنج، خروجی آن‌ها باز می‌شود به عنوان یک اقدام اصولی احداث شده‌اند. در پاکستان (ازهر و همکاران، 2005) و هندوستان (ریتزما و همکاران، 2008)، اجرای زهکش-های زیرزمینی در مزارع باعث افزایش عملکرد پنبه، نیشکر، گندم و حتی برنج شدند. طی تحقیقی (کارتر و کمپ، 1994)، این نتایج حاصل شد که زهکش‌های زیرزمینی باعث افزایش عملکرد نیشکر نسبت به تیمار بدون زهکشی شدند. به طور کلی، تجهیز اراضی شالیزاری به زهکش‌های زیرزمینی علاوه بر اثراتی که بر افزایش عملکرد برنج دارد (درزی و همکاران، 2012؛ ماتیو و همکاران، 2001؛ ساتیانارایانا و بونسترا، 2007) باعث ایجاد شرایط مناسب برای کشت دوم در اراضی شالیزاری خواهد شد. با توجه به جدیدالاحداث بودن سیستم‌های زهکشی زیرزمینی در اراضی شالیزاری شمال کشور، بررسی میزان عملکرد کلزا به عنوان کشت دوم از اهمیت خاصی برخوردار می‌باشد تا با مشخص شدن میزان بهبود در عملکرد و میزان محصول برداشت شده، چشم‌انداز دقیقی برای برنامه‌های آینده در اختیار دولت و کشاورزان قرار داد.
مواد و روش‌ها: در این بررسی، اثر سه نوع سیستم زهکشی زیرزمینی معمولی و یک سیستم زهکشی زیرزمینی دو عمقی همراه با تیمار شاهد بر عملکرد کلزا در اراضی شالیزاری تجهیز و نوسازی شده دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری به عنوان کشت دوم مورد مقایسه قرار گرفت. آزمایش‌های لازم در قالب طرح بلوک کامل تصادفی با پنج تیمار در سال زراعی 94-1393 انجام شد. سطح ایستابی به صورت روزانه و در زمان برداشت برخی شاخص‌های گیاهی شامل تعداد بوته در مترمربع، تعداد غلاف در بوته، تعداد دانه در غلاف، وزن هزار دانه و عملکرد کلزا اندازه‌گیری شد. داده‌های به دست آمده از این محصول با استفاده از نر‌م‌‌‌افزار آماریSAS در قالب طرح بلوک کامل تصادفی مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفتند. مقایسه میانگین‌ها با استفاده از آزمون LSD در سطح احتمال پنج درصد انجام شد.
یافته‌ها: تجزیه و تحلیل آماری داده‌ها نشان داد که شاخص‌های تعداد بوته، تعداد غلاف، وزن هزار دانه در تیمارهای دارای زهکشی زیرزمینی به طور معنی‌داری بیشتر از تیمار شاهد بودند. همچنین میزان عملکرد در تیمارهای زهکشی زیرزمینی، به‌طور معنی‌داری 425 تا 1025 کیلوگرم در هکتار بیشتر از مقدار متناظر در تیمار شاهد بودند. با وجود بارندگی در زمان جوانه‌زنی، زهکش‌ها خوب عمل کرده و سطح ایستابی پایین‌تر از 30 سانتی‌متر قرار داشته که باعث جوانه‌زنی بیشتر و در نتیجه تعداد بوته بیشتری در اراضی دارای زهکش زیرزمینی نسبت به تیمار شاهد شد.
نتیجه‌گیری: بهبود وضعیت تهویه و تخلیه سریع‌تر آب اضافی خاک در فصل کشت کلزا سبب افزایش قابل توجه عملکرد کلزا در تیمار زهکشی زیرزمینی شد. به طور کلی، عملکرد دانه در تیمارهای زهکشی با عمق 90/0 متر و فاصله 30 متر، زهکشی دو عمقی، زهکشی با عمق 65/0 متر و فاصله 30 متر و زهکشی با عمق 65/0 متر و فاصله 15 متر به ترتیب 55، 35، 29 و 22 درصد بیشتر از عملکرد دانه در تیمار زهکشی سطحی بود. با توجه به نتایج این تحقیق و وسعت زیاد اراضی شالیزاری در شمال کشور، استفاده از اراضی در نیمه دوم سال برای کشت کلزا می‌تواند به عنوان یک راهکار اساسی در راستای افزایش تولید دانه‌های روغنی و دستیابی به خودکفایی در این امر، مورد توجه قرار گیرد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Investigation of canola yield as a second crop in paddy fields under subsurface drainage

نویسندگان [English]

  • Samaneh Dousti Pashakolaee 1
  • Ali Shahnazari 2
  • Mehdi Jafari Talukolaee 3
1 M.Sc. student of irrigation and drainage engineering, Sari Agricultural Sciences and Natural Resources University
2
3 Ph.D. student of irrigation and drainage engineering, Sari Agricultural Sciences and Natural Resources University
چکیده [English]

Background and objectives: In order to provide feasibility of winter cropping in paddy fields, subsurface drainage systems should be installed to overcome waterlogging problems and to remove excess rainfall. In different countries, installation of subsurface drainage in paddy fields caused increases in yield and facilitated working conditions on the land. In Pakistan (Azhar et al., 2005) and India (Ritzema et al., 2008), the installation of subsurface drainage system resulted in increases in cotton, sugarcane, rice, and wheat yields. In a research (Carter and Camp, 1994), it was shown that subsurface drainage systems increased sugarcane yield. Totally, evaluation of influences of subsurface drainage systems showed positive effects on rice yields (Darzi et al., 2012; Mathew et al., 2001; Satyarayana and Bonestra, 2007), also it can provide possibility of second crop in paddy fields. Because of new installation of subsurface drainage systems in Northern Iran paddy fields, investigation of canola yield as a second crop has a great importance. By determining amount of yield improvement and harvested yield, farmers and government will have good point of view in future work.
Materials and methods: In this study, the effect of three conventional subsurface drainage systems and a bi-level drainage system along with a control treatment on canola yield was investigated in paddy fields of Sari Agricultural Sciences and Natural Resources University. Experiments were done in randomized complete block design with 5 treatments in 2014-15. Water table depth were measured daily and in harvest time some of crop index like plant number in one square meter, pod number in plant, grain number in pod, 1000 grain weight and yield of canola were determined. Data were compared statistically by Combined ANOVA with least significant difference (LSD) test at the 0.05 probability level in SAS statistical software.
Results: The results of statistical analysis showed that plant number, pod number, 1000 grain weight in subsurface drainage treatments were significantly more than control treatment. Also, the canola yield in subsurface drainage treatments were significantly 425 to 1025 kg ha-1 more than that in control treatment. However the rainfall during germination time was much, the drains worked well and water table was lower than 30 cm.
Conclusion: Improvement of aeration and quicker discharge of excess water in subsurface drainage treatments during canola growing season caused more canola yield. Generally, grain yield in drainage treatment with 0.9 m depth and 30 m spacing, Bi-level drainage treatment, drainage treatment with 0.65 m depth and 30 m spacing and drainage treatment with 0.65 m depth and 15 m spacing were 55, 35, 29 and 22 % more than that in control treatment. Due to these results and large areas of paddy fields in North of Iran, use of these areas during wet seasons for canola cultivation can be a helpful solution for producing oil grains and achieving to self-sufficiency.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Bi-level drainage
  • conventional drainage
  • Hyola 401
  • water table
1.Agricultural Statistics. 2015. Ministy of Jihad-e-Agriculture, economical planning section.
Farmig year of 2013-14. First volume, 169p. (In Persian)
2.Azhar, A.H., Alam, M.M., and Rafiq, M. 2005. Agricultural impact assessment of subsurface
drainage projects in Pakistan– crop yield analysis. Pak. J. Water Resour. 9: 1. 1-7.
3.Bange, M.P., Milroy, S.P., and Thongbai, P. 2004. Growth and yield of cotton in response to
waterlogging. Field Crops Res. 88: 129-142.
4.Bils Borrow, P.E., Evans, E.J., and Zhoa, F.D. 1993. The influence of spring nitrogen on yield
components and glucosinolat content of autumn sown oilseed rape (B. napus). J. Agric. Sci
(Camb.) 120: 219-224.
5.Carter, C.E., and Camp, C.R. 1994. Drain spacing effects on water table control and sugarcane
yields. Transactions of the ASAE. 37: 5. 1509-1513.
6.Charlief, R., Warmann, G., and Heerm, W. 2000. Great Plains canola research. K-State
research and extension are available on the http://www.oznet.ksu.edu.
7.Darzi-Naftchali, A., Mirlatifi, S.M., Shahnazari, A., Ejlali, F., and Mahdian, M.H. 2013.
Effect of subsurface drainage on water balance and water table in poorly drained paddy
fields. Agric. Water Manage. 130: 61-68.
8.Darzi, A., Mirlatifi, M., Shahnazari, A., Ejlali, F., and Mahdian, M.H. 2012. Influence of
surface and subsurface drainage on rice yield and its component in paddy fields. J. Water
Res. Agric. 26: 1. 61-71. (In Persian)
9.Evans, J. 1982. Symbiosis, nitrogen and dry matter distribution in chickpea (Cicer arietinum
L.). Exp Agric. 18: 339-351.
10.Gardner, W.K., Drendel, M.F., and Mc Donald, G.K. 1994. Growth and yield response of
grain legumes to different soil management practices after rained lowland rice. Aust. J. Exp.
Agri. 34: 3. 41-48.
11.Ismail, A.M., Ella, E.S., Vergara, G.V., and Mackill, D.J. 2009. Mechanisms associated with
tolerance to flooding during germination and early seedling growth in rice. Annual. Botany.
103: 197-209.
12.Johnston, T.H., and Scott, G.C. 1998. Gravel and conventional mole drainage for dryland
cropping in SE Australia. The Australian Society of Agronomy. Available on the Url:
http://www.regional.org.au/au/asa/1998/7/179johnston.htm.
13.Khajapoor, M.A. 1996. Production of Industrial Crops. Isfahan University Press. 182p.
(In Persian)
14.Khajehpur, M.R. 2006. Industrial plants, academic jihad publications. Esfahan University
Jahad. (In Persian)
15.Malik, A., Colmer, T.D., Lambers, H., and Schortemyer, M. 2001. Changes inphysiological
and morphological traits of roots and shoots of wheat in response to different depths of
waterlogging. Australian J. Plant. Physiol. 28: 1121-1131.
16.Mandham, N.J., Shipway, P.A., and Scott, R.K. 1981. The effect of delayed sowing and
weather on growth, development and yield of winter oilseed rape (Brassica napus L.).
J. Agric. Sci. 96: 389-416.
17.Mathew, E.K., Panda, R.K., and Nair, M. 2001. Influence of subsurface drainage on
crop production and soil quality in a low-lying acid sulphate soil. Agric. Water Manage.
47: 191-209.
18.Mohajer, A.R. 2004. Iran will be selfficient in edible oil production in next 12 years.
J. Livestock, Cul. Ind. 54: 120. (In Persian)
19.Musgrave, M.E., and Ding, N. 1998. Evaluation wheat cultivars for waterlogging tolerance.
Crop Sci. 38: 90-97.
20.Palta, J.A., Ganjeali, A., Turner, N.C., and Siddique, KH.M. 2010. Effects of transient
subsurface waterlogging on root growth, biomass and yield of chickpea. Agric. Water
Manage. 97: 1469-1476.
21.Peries, R., Johnson, T., Bluett, C., and Wightman, B. 2001. Raised-bed cropping leading the
way in high rainfall southern Australia. Proc. 10th Australian Agronomy Conference,
Australian Society of Agronomy, Hobart, Jan 2001.
22.Rabiee, M. 2012. Effect of row spacing and nitrogen fertilizer rates on grain yield and
agronomic characteristics of rapeseed cv. Hayola 308 as second crop in paddy fields of
Guilan in Iran. Seed Plant Prod. J. 27: 4. 399-415. (In Persian)
23.Rabiee, M., Karimi, M.M., and Safa, F. 2004. Effect of planting dates on grain yield and
agronomic characteristics of rapeseed cultivars as a second crop after rice at Kouchesfahan.
Iran. J. Agric. Sci. 35: 1. 177-187. (In Persian)
24.Rabiei, M., and Rahimi, M. 2013. Selection of the best rapeseed genotypes as second crop in
paddy fields of Guilan. Elec. J. Crop Prod. 7: 1. 201-213. (In Persian)
25.Rasouli, S.F., Galeshi, S., Pirdashti, H., and Zeinali, E. 2014. Evaluation of waterlogging
stress effect on yield and yield components of rapeseed. Elec. J. Crop Prod. 7: 2. 23-41.
(In Persian)
26.Ritzema, H.P., Satyanarayana, T.V., Raman, S., and Boonstra, J. 2008. Subsurface drainage
to combat waterlogging and salinity in irrigated lands in India: Lessons learned in farmers’
fields. Agric. Water Manage. 95: 3. 179-189.
27.Satyanarayana, T.V., and Boonstra, J. 2007. Subsurface drainage pilot area experiences in
three irrigated project commands of Andhra Pradesh in India. Irrig and Drain. 56: 245-252.
28.Seefeldt, S.S., Kidwell, K.K., and Waller, J.E. 2002. Base growth temperatures, germination
rates and growth response of contemporary spring wheet (Triticum aestivum L.) cultivars
from the US Pacific Northwest. Field Crop Res. 75: 47-52.
29.Seyed Ahmadi, A.R., Gharineh, M.H., Bakhshandeh, A.M., Fathi, G., and Naderi, A. 2012.
Study of phenological and growth of canola cultivars to thermal unit accumulation in three
planting dates Ahvaz climate. J. Plant Prod. 19: 4. 97-116. (In Persian)
30.Soltani, A., Kamkar, B., Galeshi, S., and Akramghaderi, F. 2008. Effects of seed
deterioration on the depletion of seed and seedling growth of wheat Hetrotrophic. J. Gorgan
Univ. Agric. Sci. Natur. Res. 15p. (In Persian)
31.Tahmasbi, M., Galeshi, S., and Sadeghipoor, H. 2011. Morphological and physiological
characteristics of wheat in response to the effects of flooding and temperature. Abstracts of
articles 1st Conference of strategies to achieve sustainable agriculture. Ahvaz. (In Persian)
32.Visser, E.J.W., and Voesenek, L.A.C.J. 2004. Acclimation to soil flooding sensing and
signaltransduction. Plant Soil. 244: 197-214.
33.Wiskow, E., and van der Ploeg, R. 2003. Calculation of drain spacings for optimal rainstorm
flood control. J. Hydrol. 272: 163-174.
34.Zhang, H., Turner, N.C., and Poole, M.L. 2004. Yield of wheat and canola in the high
rainfall zone of south-western Australia in years with and without a transient perched water
table. Austr. J. Agric. Res. 55: 4. 461-470.