بررسي توسعه ريشه ذرت و تأثير آن بر كاهش مصرف آب در روش‌هاي مختلف آبياري با پساب در دشت نيمه‌خشك كربال در استان فارس

Investigation of Corn Root Development and its Effect on Water Saving in Different Irrigation Methods Using Effluent in Korbal Semi Arid Plain, Fars Province

عمق ريشه يكي از پارامترهاي تأثيرگذار در محاسبه مقدار آب قابل نگه‌داري در محدوده ريشه گياه و برنامه‌ريزي آبياري محسوب مي‌شود. مطالعه حاضر، با هدف بررسي روند توسعه ريشه در طول فصل رشد گياه ذرت در روش‌هاي مختلف آبياري با دو كيفيت‌ متفاوت آب از يك سو و بررسي چگونگي تجمع ريشه، در نيمرخ خاك و تدوين مدل حركت عمقي ريشه از سوي ديگر در قالب طرح يك‌ بار خرد شده (اسپليت پلات)، با تيمار اصلي روش‌ آبياري در سه سطح (جويچه‌اي، قطره‌اي سطحي و قطره‌اي زيرسطحي) و تيمار فرعي، كيفيت آب در دو سطح (پساب تصفيه شده شهري و آب معمولي)، در دو سال متوالي، در منطقه كربال فارس انجام شد. پايش عمق ريشه با روش حفر ترانشه و مشاهده نيم‌رخ خاك انجام شد. نمونه‌گيري در طول دوره رشد در 16 نوبت، با فواصل 7 روزه و اندازه‌گيري وزن ريشه در لايه‌هاي خاك نيز از روش برداشت مونوليت‌هاي خاك و شستشو در صافي‌هاي پلاستيكي با فشار آب انجام گرفت. نتايج تجزيه واريانس نشان داد اگر چه بيشترين عمق ريشه در آبياري قطره‌اي زيرسطحي و كمترين آن در آبياري جويچه‌اي مشاهده شد، اما عمق نهايي ريشه‌ به‌طور معني‌داري تحت تأثير روش‌ آبياري و كيفيت آب آبياري قرار نگرفت. در اين تحقيق، مدل حركت عمقي ريشه در طول فصل رشد تدوين و دقت آن نيز براي شرايط انجام آزمايش كنترل گرديد. عمق نهايي ريشه در شرايط آزمايش براي تيمار‌هاي مختلف به‌طور متوسط 77 سانتي‌متر اندازه‌گيري شد. محاسبه حجم آب در هر آبياري با استفاده از جبران كمبود رطوبت در محدوده عمق واقعي ريشه، مقدار آب آبياري را به ميزان 31 درصد نسبت به مدل خطي ، 27 در صد نسبت به مدل بورگ و گريمز و 41/8 در صد نسبت به مدل كراپ‌وات كاهش داد. مجموع وزن خشك ريشه ذرت در آبياري قطره‌اي زيرسطحي به‌طور معني‌داري نسبت به روش‌هاي آبياري جويچه‌اي و قطره‌اي سطحي افزايش نشان داد. كيفيت آب تأثير معني‌داري بر وزن خشك ريشه نشان نداد. بيشترين تجمع وزن خشك ريشه در آبياري قطره‌اي زيرسطحي، در عمق 40-20 سانتي‌متري خاك، درحالي‌كه در روش‌هاي قطره‌اي سطحي و جويچه‌اي در لايه سطحي خاك (20-0 سانتي‌متري) مشاهده شد. ريشه‌ها در روش قطره‌اي زيرسطحي به‌طور يك‌نواخت‌تري در لايه‌هاي خاك توزيع شده‌ بودند. تراكم ريشه در تمامي تيمارها، در عمق‌هاي پايين‌تر از 65 سانتي‌متر ناچيز بود.

Root depth is one of the main parameters affecting soil moisture availability held within the plant root zone. This study was conducted to evaluate the trend of corn root development during the growing season in different irrigation methods with two water qualities, and distribution of roots in soil profile. The experiment was a split plot design with three main treatments (subsurface drip(SSD), surface drip(SD) and furrow irrigation(FI)) and two sub main treatments (municipal effluent and fresh water) in two consecutive years conducted in Korbal plain, Fars province. Root monitoring was carried out with the observation of soil profile root depth measurement. Samples were taken during the growing season 16 times, each with a 7 day interval. Measurement of root weight in different soil layers was carried out using monoliths of soil washed with water pressure using 50 mesh sieves. Although the longest roots were observed in plots irrigated with SSD and the shortest in FI, the final root length was not significantly affected by irrigation methods and water qualities. In this research, a model showing the trend of root length average growth was developed and tested in the experiment conditions. The average final main root depth for all treatments was 77 cm. Irrigation volume using root depth monitoring could be reduced compared to linear model, Borg & Grimes and CROPWAT model for root depth estimation. Irrigation water on the base of soil moisture deficit within the root zone in each irrigation event could be reduced when the real root depth is considered compared with the conventional general models giving a final root depth. Results showed the total dry root weight in SSD was more than that in SD and FI methods. However, water quality did not show a significant effect on dry root weight. The most root concentration in SSD was measured in depth of 20-40 cm, while in SD and FI the most concentration was in surface layer (0-20 cm). In the SSD, the roots were distributed more evenly compared with SD and FI methods. The concentration of roots in all treatments below 65 cm was not significant.