up
Search      menu
تولید و کشاورزی :: مقاله آبياري و اهميت آن در برنج PDF
QR code - آبياري و اهميت آن در برنج

آبياري و اهميت آن در برنج

مصرف بهينه آب در برنج

برنج (Oryza sativa.) نقش مهمي در تغذيه نيمي از مردم جهان دارد که بيشتر آنها در کشورهاي در حال توسعه زندگي ميکنند دارد (اسدي و همکاران، ۱۳۸۴). اين محصول يک سوم سطح زير کشت غلات دنيا را اشغال کرده است و تأمين کننده ۲۵ تا ۶۰ درصد کالري ۷ ۲ ميليارد نفر از جمعيت جهان مي باشد و بيش از ۹۰ درصد برنج دنيا در آسيا توليد و مصرف ميشود. برنج، گياهي است که نسبت به ديگر گياهان تحت آبياري، بيشترين سطح زير کشت را دارا است. بيش از ۸۰ درصد منابع آب شيرين در قاره آسيا براي اهداف کشاورزي مورد استفاده قرار مي گيرد که نيمي از کل اين آب صرف توليد برنج مي شود
در ايران نيز، کشاورزي بزرگترين متقاضي آب است، بطوريکه حدود ۹۳ درصد از آب قابل استحصال، سالانه در اين بخش استفاده مي شود لذا، لازم است که توجه ويژه اي به نحوه بکارگيري اين منابع و برنامه ريزي دقيقي براي استفاده بهينه از منابع آبي موجود، ولي محدود براي کشت پايدار صورت گيرد. همانطور که ذکر شد نياز آبي برنج از ساير غلات بيشتر است و مقدار آن تابع عوامل متعدد نظير رقم، اقليم و حتي نوع کشت است. کمبود منابع آبي و پايين بودن راندمان آبياري در مزارع برنج، لزوم استفاده بهينه و افزايش بهره وري از منابع موجود را مي طلبد. روش مرسوم آبياري برنج در مناطق برنج خيز ايران، غرقاب دائم با ارتفاع مناسب آب در تمامي طول فصل رويشي است محيط رشد برنج به دليل نياز آبي فراوان آن را از ديگر نباتات متمايز مي سازد، بطوريکه علاوه بر آبياري در مرحله داشت؛ مقدار قابل توجهي از آب آبياري قبل از نشاءکاري جهت تهيه و آماده سازي زمين و غرقاب نمودن آن و نيز تعداد ديگري در طول دوره رشد محصول بطور مستمر به صورت نفوذ عمقي مصرف مي شود (Glecik, 1993). استفاده از اين روش آبياري موجب مصرف بيش از اندازه آب و پايين آمدن کارآيي مصرف آب آبياري ميگردد. بنابراين لازمه کشت آن مديريت صحيح آبياري مي باشد، چرا که کمبود آب در شرايط فعلي و بحران آينده آب در ايران واقعيت انکار ناپذيري مي باشد که تنها با اتخاذ تمهيداتي بر پايه يافته هاي علمي قابل کنترل خواهد بود
آينده توليد برنج به فعاليت ها، اتخاذ و گسترش استراتژي هايي بستگي دارد که آب را در برنامه ريزي هاي آبياري بطور مؤثري استفاده نمايد. اين چنين استراتژي ها و فعاليت هايي براي ديگر قسمت هاي جهان نياز مهم است. فعاليت هاي اجرايي براي تأمين آب در ايران داراي سابقه طولاني است که وجود سدها و شبکه هاي آبياري در شاليزارهاي کشور مؤيد اين نکته مي باشد. بنابراين به نظر مي رسد استفاده بهينه از آب در کشوري چون ايران که از نظر اقليمي داراي وضعيت خشک تا نيمه خشک است از اهميت بخصوصي در گسترش و توسعه فعاليت هاي کشاورزي برخوردار است
آبياري و اهميت آن در برنج
آبياري شاليزار از مهمترين عمليات هايي است که بايد در زراعت برنج انجام شود، چون برنج گياهي است متحمل به غرقابي. وجود آب سبب انتقال مواد مختلف از ريشه به ساقه، برگ و دانه ها شده و در نتيجه موجب تهيه مواد خشک مي گردد. مقدار آب مورد نياز براي برنج بستگي به روش کاشت، ابعاد کرتها، تراکم بوته ها، مقدار مصرف مواد تقويت کننده، نوع بافت خاک، شرايط اقليمي، شرايط اکولوژيکي و رقم مورد کاشت داشته و بطور کلي در ارقام زودرس نياز آبي کمتر و در ارقام ديررس نياز آبي بيشتر است
برنج در طول دوره رشد خود بطور متوسط به ۱۵۰۰۰ متر مکعب نياز دارد. اين مقدار آب بايد در هنگام پنجه زني، تشکيل خوشه، گلدهي به اندازه کافي در اختيار گياه قرار گيرد. اگر در مرحله تشکيل خوشه و گلدهي آب و رطوبت کافي در اختيار گياه قرار نگيرد، عمل تلقيح به خوبي انجام نشده و برنج به دست آمده داراي عملکرد پاييني خواهد بود، زيرا در رطوبت کم دانه هاي گرده نمي توانند به تخمدان نفوذ نمايند و در نتيجه تلقيح انجام نگرفته، دانه هاي پوک توليد مي شوند.
مقدار مصرف آب در مراحل مختلف رشد برنج
بطور کلي برنج در مراحل مختلف رشد خود به مقادير متفاوتي آب نيازمند است.
مرحله آماده کردن زمين: ميزان آب مصرفي در حدود ۷۰۰۰-۱۰۰۰ متر مکعب در هکتار متفاوت است.
مرحله جوانه زني و رشد بذر در خزانه: مقدار ۶۰-۴۵ متر مکعب آب براي آماده کردن خزانه و ۱۲۰-۷۵ مترمکعب براي آبياري بذور جوانه دار از زمان بذرپاشي در خزانه تا پس از ۴۰-۳۰ روز.
مرحله رشد رويشي: در هفته اول پس از نشاکاري عمق آب ۶-۵ سانتيمتر و پس از آن در زمان پنجه دهي به ۳-۲ سانتيمتر کاهش مي يابد.
مراحل رشد زايشي: در اين دوره عمق آب در کرت بايستي در حدود ۴-۲ سانتيمتر حفظ گردد.
مراحل رسيدن: عمق آب بايد در اين دوره حدود ۲-۱ سانتيمتر بوده و پس از زرد شدن بوته هاي برنج به وجود آب نيازي نيست.
عوامل مؤثر در مقدار مصرف آب شاليزار
عوامل متعددي در مقدار مصرف آب در شاليزار مؤثرند. بافت و نوع خاک يکي از عوامل تأثيرگذار مي باشد. به طور کلي زمين هاي رسي و سنگين داراي نياز آبي کمتر، ولي شاليزارهاي با خاک شني احتياج به آب بيشتري دارند زيرا خاکهاي شني داراي خلل و فرج زيادتري هستند، بعلاوه ميزان تبخير آب در اين خاکها بيشتر است. تراکم علفهاي هرز نيز در مقدار نياز آبي مي تواند تأثير مهمي داشته باشد؛ بطوريکه هرچه ميزان تراکم علفهاي هرز در شاليزار بيشتر باشد به همان نسبت ميزان مصرف آب توسط اين علفهاي هرز زيادتر شده و نياز آبي را افزايش مي دهند. دماي هوا نيز از عوامل ديگر مؤثر بر مقدار مصرف آب است که هر چه درجه حرارت هوا بيشتر باشد ميزان تبخير آب از مزرعه بيشتر شده، مقدار آب افزايش خواهد يافت
روشهاي آبياري برنج
۱- آبياري به روش غرقابي دائم:
که خود به دو روش غرقابي راکد و غرقابي جاري تقسيم مي شود. در روش غرقابي راکد، مصرف آب نسبت به غرقابي جاري کمتر بوده، انتقال مواد غذايي نيز کمتر است. در روش غرقابي جاري راندمان آبياري کم بوده و انتقال مواد غذايي بيشتر است اما در اراضي که نفوذپذيري خاک زياد است با استفاده از اين روش مي توان از تجمع مواد سمي جلوگيري نموده و درجه حرارت خاک را تنظيم نمود. از مزاياي غرقابي دائم، هزينه کمتر در کنترل علف هرز و نظارت کمتر در آبياري مي باشد.
۲- آبياري به روش تناوبي:
در اين روش، پس از غرقاب نمودن زمين، آبياري قطع شده و تا زماني که زمين به مرحله ترک خوردن نرسد آبياري مجدد صورت نمي پذيرد. از مزاياي اين روش صرفه جويي در مصرف آب، کاهش مشکلات ناشي از عدم زهکشي، تهويه خاک و خروج گازهاي سمي مي باشد. با استفاده از روش فوق تا ۳۰ درصد در مصرف آب صرفه جويي شده و عملکرد محصول نيز افزايش مي يابد.
زمان بحراني حساسيت برنج به کمبود آب
گياه برنج در دو مرحله از دوران رشد خود به نوسانات رطوبتي حساس است که عبارتند از:
بلافاصله پس از نشاءکاري که تنش رطوبتي مي تواند گياه را بطور کامل از بين ببرد
در مرحله خوشه دهي و گلدهي (۲ هفته قبل تا ۱ هفته بعد از ظهور خوشه جوان) که تنش رطوبتي در اين مرحله منجر به افزايش پوکي دانه مي گردد. خسارت در اين مرحله شديدتر از مرحله ابتدايي رشد رويشي (مرحله اول) بوده و اثر بيشتري در کاهش عملکرد دارد
تنش رطوبتي و اثرات آن بر برنج
تحقيقات نشان داده است که کاهش عملکرد محصول نه تنها به به شدت و مدت تنش رطوبتي بستگي دارد بلکه به زمان وقوع آن در مراحل مختلف رشد نيز مرتبط است. بنابراين براي يک رقم مشخص برنج لازم است اثرات قطع آب و خشکاندن از نظر شدت و مدت خشکاندن و نيز در مرحله خشکاندن مورد ارزيابي قرار گيرد
گياه در ۲۰ روز قبل از خوشه دهي و تا حدود ۱۰ روز بعد از خوشه دهي به استرس آب حساس است. در اين ميان نبايد رطوبت نسبي را از نظر دور داشت، زيرا اثر خشک کنندگي هوا عامل عمده اي است که احتياجات آبي گياه را تحت تأثير قرار مي دهد. رطوبت نسبي اثر قابل ملاحظه اي بر تبخير و تعرق و بنابراين نياز آبي گياهان دارد.
رطوبت نسبي زياد، کمبود رطوبت خاک را جبران و رطوبت نسبي کم، کمبود رطوبت خاک را بيشتر نمايان مي سازد. هرچه رطوبت نسبي کمتر باشد، تبخير و تعرق زيادتر و راندمان مصرف آب کمتر خواهد بود. درصورتيکه رطوبت خاک کافي باشد، رطوبت هواي نسبتاً کم، جهت تشکيل بذر در بسياري از گياهان رزاعي مناسب است. رطوبت نسبي در طول دوره زندگي گياه برنج بخصوص در زمان گلدهي بسيار مؤثر است. بطوريکه مناسبترين رطوبت هوا براي گل دادن ۸۰-۷۰ درصد بوده و در رطوبت کمتر از ۴۰ درصد و بيشتر از ۹۵ درصد، گلدهي متوقف مي شود. علت توقف گلدهي در رطوبت نسبي زياد، به دليل جدا نشدن دانه هاي گرده از پرچمها و در رطوبت نسبي بسيار کم به دليل پسآبيدگي زياد دانه هاي گرده و يا کلاله، اثر سوئي بر تلقيح (Fertilization) بجاي مي گذارد.
در آزمايشي، رقم IR20 در شرايط مزرعه در فصل خشک کشت گرديد و چهار رژيم تنش بر آن اعمال گرديد، در حالتي که تنش رطوبت نبود (غرقاب) عملکرد ۶ تن در هکتار، در حالتي که تنش اوليه اعمال شد (آبياري براي مدت ۳۰ روز از شروع تشکيل خوشه ها تا درست بعد از گلدهي انجام نشد) عملکرد ۲ ۱ تن و بالاخره در حالتي که تنش دير ادامه داده شد (آبياري بعد از تشکيل خوشه ها انجام نشد) عملکرد ۸ ۰ تن در هکتار بود. اين موضوع حاکي از آنست که مراحل پنجه زني و شروع تشکيل خوشه ها به تنش زياد حساس هستند.
در آزمايش ديگري ملاحظه گرديد که پتانسيل آب ۱۵ سانتي بار براي کاهش عملکرد کافي است. محققين ملاحظه کردند هنگاميکه پتانسيل آب خاک ۲- سانتي بار يا کمتر بود، تعداد پنجه ها کاهش يافت. با کاهش رطوبت خاک، متوسط تعداد برگها در هر گياه افزايش يافته ولي سطح هر برگ تا حدود ۵۰% کاهش مي يابد و در نتيجه ۶۰ روز پس از نشاءکاري وزن خشک بخشهاي هوايي کم مي شود. در آزمايشي که روي رقم IR5 صورت گرفت، اين رقم که به مدت ۳۴ روز رشد معمولي داشت، تحت تنش قرار داده شد و تنش آب منجر به کاهش جذب CO2 و سرعت فتوسنتز گرديد. نتايج تحقيقات در جهان نشان مي دهد که بسته به شرايط اقليمي و خاکي متفاوت ضرورت ندارد که گياه برنج در تمام مراحل رشد غرقاب دائم باشد، بلکه در بعضي از مراحل رشد مي توان آن را تحت تأثير تنش آب در حد کاهش ارتفاع آب ايستابي در کرت و خشکاندن در حد اشباع قرار داد بدون اينکه عملکرد محصول کاهش يابد.
راندمان مصرف آب در برنج
در زراعت برنج نسبت به ساير زراعت ها، اصولاً راندمان مصرف آب اندک است و ميزان آب مورد نياز براي توليد يک کيلوگرم برنج نسبت به سايرين بسيار بيش از معمول مي باشد ، بطوريکه برنج ۳-۲ برابر بيشتر از ساير غلات مهم مانند گندم و ذرت آب مصرف مي نمايد در مطالعه اي که به منظور تعيين نياز آبي برنج انجام شد، گزارش گرديد که راندمان مصرف آب کمتر از ۳۰ درصد مي باشد.
در يک مزرعه برنج، تعادل آبي بصورت زير مي باشد:
آبي که به صورت آبياري وارد سطح مزرعه مي شود.
آبي که از طريق بارندگي وارد سطح مزرعه مي شود.
آبي که به صورت تبخير از سطح مزرعه کاسته مي شود.
آبي که به صورت نشت از پروفيل خاک خارج مي شود.
آبي که به صورت زهکش سطحي از کرت ها خارج مي شود.
همانطوري که ملاحظه مي گردد براي افزايش راندمان مصرف آب در اين زراعت از طرفي و کاهش آلودگي هاي ناشي از ورود زه آب آلوده به مواد شيميائي به آبهاي زيرزميني و سطحي، بايد تلاش کرد تا تلفات آب را کاهش داد. يکي از کارهاي معمول در امر آماده سازي مزرعه جهت کشت برنج عمليات لت زدن (Puddling) مزرعه مي باشد. مزرعه را يک يا دو بار شخم سطحي مي زنند و در حاليکه زمين اشباع از آب مي باشد با وسايل ماشيني آن را تراز مي نمايند. در طول اين عمليات که تا عمق ۱۵ سانتيمتري خاک مؤثر مي باشد، ذرات ريز خاک موجب انسداد خلل و فرج درشت خاک شده و از طريق هدايت آبي خاک به شدت کاهش مي يابد. چون يکي از دلايل عمده تلفات آب، نشت عمقي آن مي باشد. از اين طريق، مي توان از تلفات عمقي کاست.
در صورتيکه خاک مزرعه سنگين باشد و سطح آب زيرزميني نزديک به سطح خاک باشد، تلفات آب از طريق نشت حدوداً يک ميلي متر در روز خواهد بود و اگر خاکي داراي بافت سبک باشد، ميزان اين تلفات، ده ميلي متر يا بيشتر مي باشد؛ که در اين صورت امکان نگهداري خاک مزرعه به حالت اشباع کاري مشکل است.
علاوه بر بافت خاک که در ميزان تلفات عمقي (Leaching Losses) آب شاليزار نقش عمده را ايفا مي نمايد، ارتفاع آبي که روي سطح خاک مي ايستد نيز نقش بسزايي دارد. اگر ارتفاع آب روي سطح خاک ۵-۲ سانتيمتر باشد، ميزان نشت آب از پروفيل خاک، ۲۰ ميليمتر در روز مي باشد اما اگر ارتفاع آب روي سطح خاک، صفر بشود (خاک در حالت اشباع دائم) ميزان نشت آب از پروفيل خاک ۹ ميليمتر در روز مي شود . کرتهاي مزرعه برنج توسط مرزهاي کوچکي به ارتفاع ۱۵ سانتيمتر از يکديگر جدا مي شوند، چون مزرعه دائم داراي يک بار آبي به ارتفاع تقريباً ۵ سانتيمتر يا بيشتر مي باشد، امکان خروج سطحي آب از کرت ها وجود دارد که درز و ترک هاي موجود در بدنه اين بندهاي کوچک گلي و نيز آبزيان موجود در مزرعه مانند آب دزدک به اين امر کمک مي نمايند. از طرف ديگر بيش از ۵۰ درصد آب از مزارع به صورت زهکشي سطحي از آن خارج و از دسترس گياه خارج مي شود
بطور کلي به منظور افزايش بهره وري مصرف آب مي توان روشهاي زير را پيشنهاد نمود:
– توسعه کشت ارقام پرمحصول
– بهبود مديريت زراعي (استفاده از تکنيک هاي IPM، مديريت تغذيه، کنترل آفات و تکنولوژيهاي ديگر)
– تغيير تاريخ کاشت و استفاده مؤثر از آب باران
– کاهش آب در زمان آماده سازي زمين
– تغيير در روش هاي کشت و کار برنج
– استفاده چرخه اي از آب
– کاهش مصرف آب در طول رشد گياه
– استفاده از روش آبياري متناوب به جاي آبياري غرقاب دائم (Facon, 2006).
مديريت مصرف آب در شاليزار
برنج از نظر اکولوژيکي و دامنه زيستي در رابطه با رطوبت در بين گياهان زراعي داراي خصوصيت منحصر به فردي از نظر روابط با آب است. از آنجا که آب يکي از عناصر حياتي در زندگي برنج محسوب مي شود و از طرفي، آب مهمترين جزء براي توليد پايدار در مناطق برنج خيز مي باشد، کاهش سرمايه گذاري در مسائل زيربنايي آبياري، رقابت براي بدست آوردن آب را افزايش مي دهد (Facon, 2006). بنابراين ضروري است که با مديريت صحيح آب، بهره وري مصرف آب را افزايش داد.
بطور کلي مديريت آب داراي اهداف زير مي باشد:
۱- بهره برداري حداکثر از آب باران و منابع آبي موجود
۲- انتقال آبهاي اضافي از مزرعه (زهکشي)
۳- به حداقل رساندن تلفات آب در مزرعه
۴- تنظيم و اندازه گيري مقدار آب اضافي در مزرعه
اثرات مديريت آب را مي توان به صورت زير بررسي نمود:
– اثر مديريت آب بر عملکرد محصول: تحقيقات نشان داده است که حداکثر محصول زماني به دست خواهد آمد که خاک شاليزار در شرايط غرقاب و يا اشباع باشد ولي در بعضي از مراحل رشد خشکاندن کم و تدريجي خاک باعث افزايش عملکرد شده است، به شرطي که خاک از مرحله تشکيل خوشه اوليه تا مرحله رسيدن در حد اشباع و يا غرقاب باشد
– اثر مديريت آب بر مشخصات فيزيکي گياه: ارتفاع گياه برنج مستقيماً تحت تأثير عمق آب در کرت قرار دارد بطوريکه ارتفاع گياه با افزايش عمق آب در کرت افزايش يافته و در نتيجه موجب کاهش مقاومت گياه در برابر باد و باران خواهد شد که حطر ورس را افزايش مي دهد و اين موضوع در مورد ارقام پابلند نظير طارم حائز اهميت است. توليد پنجه در بوته با عمق آب در کرت نسبت عکس دارد، بطوريکه با افزايش عمق آب ايستابي در کرت تعداد پنجه در بوته کاهش مي يابد. عمق آب در کرت در مقدار شاخص برداشت نيز اثر مي گذارد و افزايش عمق آب موجب کاهش اين شاخص مي گردد.
– اثر مديريت آب بر جذب عناصر غذائي: در آزمايشي مشاهده شد که ميزان جذب عناصر غذايي ماکرو و ميکرو در آبياري به صورت اشباع در مرحله رشد رويشي و يا آبياري بصورت تناوبي در مرحله رشد رويشي در مقايسه با آبياري بصورت غرقاب دائم در برنج طارم افزايش خواهد يافت (سعادتي و توسلي، ۱۳۸۴). در صورت نفوذپذيري زياد خاک در شرايط غرقاب، مواد غذائي از منطقه ريشه شسته شده و بطرف پائين انتقال مي يابند.
– اثر مديريت آب بر شرايط فيزيکي خاک: اثرات آب بر روي وضعيت زهکشي اراضي شاليزار به عنوان يکي از فاکتورهاي فيزيکي خاک داراي محاسن و معايبي مي باشد. بطور کل عدم وجود زهکش مناسب در شاليزار باعث ايجاد سميت در خاک خواهد شد. سميت هاي ناشي از شرايط بد زهکشي مي تواند بصورت بيماريهاي گوناگون فيزيولوژيکي مانند بيماري آکاگاره، برونزينگ و آکيوشي (در ژاپن) ظاهر شود. با انجام زهکشي و خشکاندن به موقع مي توان اکسيژن را به داخل خاک هدايت نموده و گازهاي سمي ناشي از احياء آهن و منگنز را از منطقه ريشه دور نمود.
– اثر مديريت آب بر کنترل بيماريها: با مديريت صحيح آب و جلوگيري از انتقال آب از کرتي به کرت ديگر مي توان از انتشار بيماريهاي قارچي کاست.
– اثر مديريت آب بر کنترل در مصرف کود: با انجام آبياري صحيح، مواد غذائي مورد نياز برنج به سهولت در دسترس گياه قرار خواهند گرفت.
– اثر مديريت آب بر کنترل علفهاي هرز: کنترل عمق آب در مراحل اوليه رشد برنج مي تواند اثرات عمده اي در کنترل علفهاي هرز داشته باشد، بطوريکه اگر علفهاي هرز بيش از حد رشد نمايند، کنترل آنها از طريق مديريت آب مشکل مي گردد. اسکارداسي و همکاران (۲۰۰۶) در بررسي مديريت آب بر رشد علفهاي هرز برنج نشان دادند که در صورت ارتفاع زياد آب در داخل کرت، رشد علفهاي هرز کاهش يافته و يا متوقف شد در حاليکه عمق کم آب رشد علفهاي هرز را افزايش داد. بعلاوه زهکشي دير (۳۰-۲۰ روز بعد از نشاءکاري) رشد علفهاي هرز را در مقايسه با غرقاب دائم بيشتر نمود. کنترل علفهاي هرز از طريق مديريت آب بايد در مرحله بحراني رشد علفهاي هرز انجام گردد (در فاصله زماني نشاءکاري تا ۲۵ روز بعد از آن).
استفاده بهينه آب در جهت جلوگيري از مصرف بي رويه آن
طبيعي است که کشت برنج در شرايط غرقابي دائم و باعمق ايستابي ۷-۲ سانتيمتر در کرت در تمام طول دوره رشد در مقايسه با شرايط غير غرقابي و بدون آب ايستابي در کرت، شرايط مناسبي براي رشد گياه برنج مي باشد چون با اين روش آبياري نه تنها آب و عناصر غذايي کافي در اختيار گياه قرار خواهد گرفت و بويژه از نظر کنترل علفهاي هرز نيز خيلي مؤثر است. اما اين روش آبياري وقتي امکانپذير است که آب کافي، مناسب و مطمئن و ارزان در اختيار باشد ولي با توجه به اينکه در شرايط ايران، رشد سريع اقتصادي کشاورزي ناشي از برنامه هاي پنج ساله و نيز رشد افزايش جمعيت، تقاضا براي آب بيشتر در حال افزايش است، لذا تأمين آب کافي براي نسلهاي آينده با توجه به منابع آبي محدود ناشي از شرايط گرم وخشک آن با مشکل مواجه خواهد شد
بنابراين ضرورت دارد که ضمن حفظ آبهاي موجود از خطر آلودگي، با اعمال مديريت صحيح در مصرف آب، از آب موجود در همه زمينه ها بخصوص در کشاورزي استفاده بهينه گردد امروزه از روشهايي که استفاده آب توسط کشاورزان را بهينه مي کند، استفاده از سدهاي خاکي، بند هاي انحرافي، ايستگاههاي پمپاژ جهت انحراف آب رودخانه ها به سمت مزارع و کشتزارهاست تا بتواند مايحتاج خود را تأمين کند. با توجه به اينکه روشهاي سنتي نمي تواند بهره برداري بهينه از آب را به دنبال داشته باشند لذا روشهاي نوين مي توانند اين مشکل را برطرف کرده و ميزان بهره وري و کارايي را افزايش دهند
يکي از راههاي بهينه کردن مصرف آب در کشت برنج جلوگيري از مصرف بي رويه آن در طول دوره رشد مي باشد. براي جلوگيري از مصرف بي رويه و صرفه جويي در مصرف آن، شناخت مرحله حداکثر نياز آبي برنج و زمان بحراني گياه نسبت به کمبود آب و اثرات ميزان مصرف در هر يک از مراحل رشد برنج ضروري مي باشد. بعلاوه استفاده از روش نوين آبياري در کشت برنج نه تنها موجب صرفه جويي در مصرف آب مي شود بلکه منجر به افزايش عملکرد محصول، کاهش آلودگي خاک و آب و بهبود تهويه خاک مي شود.
روش نوين آبياري برنج، راه حل ساده مقابله با خشکسالي در شاليزار
همانطور که ذکر شد روش مرسوم آبياري برنج در مناطق شمالي کشور غرقاب دائم با ارتفاع مناسب آب در تمامي طول فصل رشد اين گياه است. کمبود روز افزون منابع آبي که منجر به کاهش سهم کشاورزي و سرازير شدن اين منابع به بخشهاي ديگر مثل شرب و صنعت مي شود ما ار ناجار مي سازد تا از منابع موجود با بالاترين راندمان استفاده نماييم.
يکي از راهکارهاي موجود براي کاهش مصرف آب در کشت برنج تغيير روش مرسوم آبياري غرقاب دائم به روش آبياري تناوبي با دور مناسب آن رقم مي باشد. ايجاد غرقاب دائم در آبياري برنج نه تنها يک ضرورت نيست بلکه در مناطق خشک و نيمه خشک که حصول کارايي مصرف آب بالاتر، حائز اهميت فراوان است، مقرون به فايده آن است که با پذيرش هزينه مديريتي، با کاهش زمان يا مقدار آبياري در مصرف آب صرفه جويي نماييم. اگر چه گاهي اين قطع آب و تنش خشکي متعاقب آن باعث کاهش عملکرد برنج مي شود، ولي در بعضي از مواقع اعمال مديريت صحيح آبياري و خشک کردن محيط ريشه تأثيري در کاهش عملکرد آن ندارد و حتي کاهش قطع آب با دور مناسب آن رقم باعث افزايش عملکرد دانه برنج نيز مي شود. با اعمال مديريت مناسب کاربرد آب و اعمال دور مناسبي از آبياري مي توان بدون ايجاد تنش آب و تبعات آن شامل کاهش عملکرد و اجزاء عملکرد و يا با درصد قابل قبولي از آن به ميزان زيادي در مصرف آب صرفه جويي نمود. با همه اين اطلاعات، لازم به ذکر است بدانيم که در صورت عدم وجود مديريت مناسب و اعمال دور آبياري بدون مطالعه موجب کاهش رطوبت خاک از حد مناسب و در پي آن کمتر شدن رشد گياه، عملکرد، تأخير در رسيدگي، رشد علفهاي هرز، ايجاد ترک در سطح مزرعه، افزايش آب مصرفي در داخل مزرعه مي شود و تأثير بر راندمان کاربرد کود را شاهد خواهيم بود.
در طول سالهاي ۱۹۹۰ پژوهشگران IRRI راهکارهاي مؤفقيت آميزي را در افزايش بهره وري آب مورد آزمايش قرار دادند که استفاده از اين روشها به ميزان ۳۵ درصد راندمان مصرف آب را افزايش داد اما با کاهش عملکرد دانه همراه بود (Tabbal et al, 2002, Bouman and Tuong, 2001, Lu et al, 2000). به منظور دستيابي به عملکرد مطلوب همراه با افزايش راندمان مصرف آب، روش جديد آبياري متناوب معرفي گرديد. آزمايشات انجام شده در چين و فيليپين، ذخيره آب با استفاده از اين روش را ۳۰-۱۳ درصد اعلام نمودند تابال و همکاران گزارش کرده اند که مي توان در مرحله اي از مراحل رشد و يا در تمام مرحله رشد رطوبت خاک را در حد اشباع نگهداشت و از اين طريق در مصرف آب برنج صرف جوئي کرد. بايد توجه داشت که در اين روش دو عامل استفاده از ارقام نامناسب و مديريت ناقص علفهاي هرز مي تواند موجب کاهش عملکرد دانه شود
نتايج حاصل از تحقيقات در ايران نيز نشان داده است که اعمال دور آبياري تناوبي با دور مناسب در مقايسه با آبياري غرقابي دائم هيچ گونه کاهش عملکردي را در پي نداشته و حتي در بعضي مواقع منجر به افزايش عملکرد گرديد. ضمن اينکه با اعمال اين روش آبياري مي توان در مواقع خشکسالي به ميزان زيادي در مصرف آب مزرعه صرفه جويي نمود. آب صرفه جويي شده در اين سالها مي تواند براي استفاده در اراضي بدون آب بخصوص اراضي پايين دست به کار رود. نتايج تحقيق در بررسي اثر تنش آب در مراحل مختلف رشد برنج بر روي عملکرد و تعيين ميزان آب مصرفي رقمهاي طارم و نعمت نشان داد که بايد تا ۳-۲ هفته اول پس از نشاءکاري به منظور جلوگيري از رشد علفهاي هرز، عمق آب ايستابي در کرت حدود ۵-۲ سانتيمتر حفظ گردد. پس از ۲ هفته از مرحله نشاءکاري تا رسيدن، آبياري به روش متناوب غرقاب و خشکاندن اجرا گردد، بدين ترتيب که عمق آب ايستابي در کرت را به ارتفاع ۵ سانتيمتر رسانده و آبياري نوبت بعدي زماني انجام گردد که عمق آب ايستابي در کرت صفر گردد، يعني آب ايستابي در کرت موجود نباشد.
با اين روش آبياري در مقايسه با روش سنتي و معمول منطقه شمال کشور (غرقابي دائم) در صورت کنترل علفهاي هرز نه تنها عملکرد محصول کاهش معني داري پيدا نمي کند، بلکه مقدار آب مصرفي کاهش مي يابد و در نتيجه بهره وري از آب آبياري افزايش مي يابد بطوريکه تا حدود ۳۳ درصد براي رقم محلي طارم و حدود ۲۱ درصد براي رقم اصلاح شده نعمت مي توان در مصرف آب صرفه جويي نمود.
در اينجا به اثرات عمده زيست محيطي آبياري متناوب اشاره مي گردد:
۱– کاهش آلودگي خاک و آب
۵۰ الي ۸۰ درصد نفوذ و تراوش آب از شاليزارهاي برنج را مي توان با استفاده از آبياري تناوبي کاهش داد به دليل نفوذ و تراوش آب، کودها نيز هدر مي روند. مقادير زيادي از کودها، بخصوص کود نيتروژن بر اثر نفوذ عمقي تحت روش آبياري غرقابي هدر مي رود ولي به دليل کاهش ۵۰ تا ۸۰ درصدي نفوذ عمقي در روش آبياري تناوبي تلفات کود بخصوص کود نيتروژن کاهش يافته است. فلاح و سعادتي طي آزمايشي در اراضي شاليزاري مازندران به اين نتيجه رسيدند که بيشترين تلفات ازت مربوط به تيمارهائي بوده است که اوره در سطح خاک در حضور آب پاشيده شده و يا اينکه در حضور آب غرقابي با خاک مخلوط گرديد، و کمترين مقدار تلفات موقعي بود که کود بدون حضور آب بلافاصله پس از مصرف با خاک مخلوط گرديده است.
۲– بهبود تهويه خاک
پتانسيل رداکس خاک (پتانسيل اکسايشي کاهشي) تحت آبياري ذخيره اي مزارع برنج ۱۲۰ تا ۲۰۰ درصد مزارع تحت آبياري غرقابي مي باشد اين بدان معني است که تحت آبياري تناوبي محتوي اکسيژن خاک افزايش، مقدار ادافون (Edaphon) افزايش و در نتيجه ترکيبات سمي خاک کاهش مي يابد. بر اساس نتايج اين تحقيق، مقدار آزادسازي آمونيوم در اراضي تحت آبياري تناوبي ۲۶ برابر بيشتر از اراضي آبياري غرقابي مي باشد. در حالي که ميزان باکتريهاي ارگانوفسفره (ترکيبهاي شيميايي فسفات) و باکتريهاي تجزيه کننده سلولز به ترتيب ۶ و ۱۰ برابر بيشتر از اراضي تحت آبياري غرقابي مي باشند
ادافونهاي مهم ديگر در اراضي تحت آبياري تناوبي بسيار بيشتر از اراضي تحت آبياري غرقابي بودند. شرايطي نظير سطح آب زيرزميني پايين، پتانسيلهاي بالاي رداکس خاک (محتوي بيشتر اکسيژن خاک) و مقدار بيشتر ادافونها براي تغيير شکل و جذب کودهاي آلي و کاهش ترکيبهاي سمي خاک بسيار مطلوب است. بنابراين با استفاده از آبياري تناوبي مي توان خصوصيات خاک مزارع برنج را بهبود بخشيد و همچنين باعث افزايش عملکرد محصول شد.
۳- بهبود شرايط خرد اقليم مزرعه
بر اساس نتايج اين تحقيق، اثرات استفاده از آبياري تناوبي برنج بر خرد اقليم مزرعه عبارتند از تفاوت دماي هواي بين فاصله رديفهاي کشت در شب و روز که تا ۱ الي ۵ درجه سانتيگراد افزايش يافته و رطوبت نسبي بين رديفها که ۱ الي ۵ درصد کاهش پيدا کرده است شرايط خرد اقليم کشاورزي در مزارع برنج تحت آبياري تناوبي نه تنها براي رشد برنج مطلوب است بلکه براي کاهش بيماريها، آفات و حشرات و خوابيدگي (ورس) برنج بسيار مؤثر بوده است
۴- کاهش امراض و آفات برنج
نتايج ذکر شده بالا در مورد اثرات اين روش آبياري بر خرداقليم مزارع برنج نظير افزايش تفاوت دماي شب و روز و کاهش رطوبت نسبي براي کاهش بيماريها و آفات بسيار مطلوب است. آفات و بيماريها تحت شرايط آبياري تناوبي به طور معني داري کاهش مي يابد و در نتيجه منجر به کاهش مصرف حشره کشهاي آلوده کننده آب و خاک و برنج و بعلاوه کاهش هزينه توليد مي گردد.
۵- بهبود بيلان آبي و پيشرفت اقتصاد منطقه
نتايج ذکر شده نشان داد که مصرف آب و نياز آبي برنج با استفاده از اين روش آبياري به ميزان يک سوم کاهش مي يابد و بنابراين نياز انرژي براي آبياري متناظر با آن مي تواند کاهش يابد. کاهش مصرف آب و انرژي تحت شرايط آبياري تناوبي برنج به حل مشکل کمبود آب کمک مي کند و صنايع بومي و اقتصاد منطقه اي گسترش مي يابد. با استفاده از اين روش ميليونها مترمکعب آب در هر سال ذخيره مي گردد. درآمد متوسط سالانه کشاورزان ناشي از افزايش عملکرد و همچنين فعاليت هاي صنايع بومي منطقه ۸ الي ۲۰ درصد افزايش يافته است.

برنج يکي از گياهان مخصوص کاشت در نواحي مرطوب استوايي و مناطق نسبتا“ گرم و معتدل است و در مناطقي که بارندگي ساليانه حدود ۱۰۰۰ ميليمتر است ، بخوبي از خو ...

مقدمه آبياري از نظر علمي تعابير مختلفي دارد اما به معناي واقعي کلمه ، پخش آب روي زمين جهت نفوذ در خاک براي استفاده گياه و توليد محصول مي‌باشد. هر چند ...

اگر تمامي عناصر تشکيل دهنده ي بدن خود را جمع آوري و وزن کنيم، مي بينيم که تقريباً 95% کل اين عنصرها از اکسيژن، کربن، هيدروژن و نيتروژن تشکيل شده است. ...

برنج تنها غله مستعد رشد در خاک غرقابي است، زيرا خود قادر است محيط اطراف ريشه اش را اکسيده کند. طبيعت داراي چندين منفعت براي سازگاري ريخت شناختي و تنکا ...

امروزه با توجه به بحثهاي جدي شکل گرفته در زمينه توسعه روشهاي آبياري نوين به منظور استفاده بهينه و موثر از منابع آبي و مقابله با محدوديتهاي آبي بوجود آ ...

● مقدمه: کشور ايران از نظرموقعيت استراتژيکي و اقليمي يکي از کشورهاي بي نظير در کره زمين است با وسعتي برابر ۱۶۴۸۰۰۰ کيلومتر مربع از شمال تا جنوب واز شر ...

● نحوه گرفتگي فيزيکي منابع آبي داري ذرات ماسه به بزرگي دهانه ورودي و خروجي قطره چکانها از مهمترين عواملي هستند که باعث گرفتگي قطره چکانها از نوع فيزيک ...

به باور آبزي پروران عرضه ماهيان پرورشي روز به روز با تقاضاي بيشتر مصرف کنند گان مواجه شده است.اين امر طبيعي به نظر مي رسد که مردم ، توليدات بهداشتي با ...

دانلود نسخه PDF - آبياري و اهميت آن در برنج