شبیه‌سازی بهره‌وری آب آبیاری برنج تحت مدیریت‌های مختلف آبیاری و کود نیتروژن

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه مهندسی آب دانشکده علوم کشاورزی دانشگاه گیلان

2 دانشگاه گیلان- مهندسی آب

3 استادیار پژوهش، مؤسسه تحقیقات برنج کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، رشت، ایران

10.22124/cr.2025.27758.1825

چکیده

مقدمه: مدل‌های رشد گیاهی علاوه بر پیش‌بینی عملکرد، توانایی ارزیابی تنوع و خطرات ناشی از سناریوهای مختلف مدیریتی را دارا می‌باشند. مدلسازی گیاهان می‌تواند منجربه کاهش استفاده از منابع تولید برای سناریوهای مدیریتی بهینه یا جایگزین کمک کند. موضوع ارتقای بهره‌وری آب در تولید مواد غذایی از مسائل اساسی در کشورهای مختلف جهان و به‌خصوص کشورهای کم آب نظیر ایران است. این مطالعه به بررسی بهره‌وری فیزیکی آب در اراضی شالیزاری با مدل CERES-Rice برای سه رقم برنج ‌ تحت تیمارهای مختلف آبیاری و کود نیتروژن می‌پردازد.

مواد و روش‌ها: آزمایش در قالب طرح کرت‌های خرد شده براساس طرح بلوک‌های کامل تصادفی با سه تکرار انجام شد. عوامل اصلی در این آزمایش شامل مدیریت آبیاری در چهار سطح است: آبیاری غرقاب I1 و تیمارهای آبیاری I2 ، I3 و I4 که به ترتیب آبیاری تناوبی با فواصل آبیاری 7 ، 14 و 21 روز هستند. علاوه بر عوامل اصلی، عوامل فرعی شامل ارقام مختلف برنج در سه سطح ارقام گواهی‌شده محلی هاشمی، M5 و M12 در سه سطح کود نیتروژن شامل 60 ، 80 و 100 کیلوگرم نیتروژن در هکتار می‌باشد.

یافته‌های تحقیق: نتایج نشان داد که عملکردهای پیش‌بینی شده مدل CERES-Rice نیز روندی مانند عملکردهای واقعی داشته و واکنش به تیمارهای آبیاری مانند مقادیر عملکرد اندازه‌گیری شده است. با هدف ارزیابی بهره‌وری آب در یک دوره آماری بلندمدت، شبیه‌سازی توسط مدل برای سال‌های 2005 تا 2016 انجام شد. طبق نتایج مدل دور آبیاری 7 روز در سطح کود 100 کیلوگرم نیتروژن بر هکتار بهترین دور برای سال‌های مورد مطالعه است. در دور آبیاری 14 و 21 روز سطح کود نیتروژن 100 کیلوگرم در هکتار دارای بهره‌وری فیزیکی آب مناسب بود.

نتیجه‌گیری: طبق نتایج مدل دور آبیاری 7 روز در سطح کود 100 کیلوگرم بر هکتار بهترین دور برای سال‌های مورد آزمایش توصیه شده است. در دور آبیاری 14 و 21 روز با افزایش سطح کود در تیمار کود 100 کیلوگرم در هکتار بهره‌وری فیزیکی آب مناسب بود. با توجه به نتایج حاصله در جهت افزایش بهره‌وری آب، توسعه آبیاری‌ تناوبی 7 روز و آموزش و ترویج بهره‌برداری صحیح برای کشاورزان توصیه می‌شود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Simulating the productivity of rice irrigation water under different scenarios of irrigation and nitrogen fertilizer management

نویسندگان [English]

  • Samaneh Najafi 1
  • Mohammadreza Khaledian 2
  • Mojtaba Rezaeii 3
1 Department of Water Engineering, Faculty of Agricultural Sciences, University of Guilan, Rasht, Iran
2 Water Engineering, Faculty of Agricultural Sciences, University of Guilan
3 Rice Research Institute of Iran, Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO), Rasht, Iran
چکیده [English]

Introduction
In addition to predicting yield, plant growth models have the ability to evaluate diversity and risks from different management scenarios. Crop modeling can help reduce the use of production resources for optimal or alternative management scenarios. The issue of improving water productivity in food production is one of the basic issues in different countries of the world, especially in countries with water scarcity, such as Iran. This study examines the physical productivity of water in paddy fields with the CERES-Rice model for three genotypes of rice under different regimes of irrigation and nitrogen fertilization managements.

Materials and methods
The experiment was conducted in the form of a split plot design based on a randomized complete block design with three replications. The main factors in this experiment include irrigation management at four levels: flood irrigation I1 and irrigation treatments I2, I3, and I4, which are periodic irrigation with irrigation intervals of 7, 14, and 21 days, respectively. In addition to the main factors, the secondary factors include different varieties of rice at three levels of Hashemi local certified varieties, M5 and M12 at three levels of nitrogen fertilizer including 60, 80 and 100 kg of nitrogen per hectare.

Research findings
The results showed that the predicted yields of the CERES-Rice model had the same trend as the actual yields and the response to irrigation treatments was similar to the measured yield values. With the aim of evaluating water productivity in a long-term statistical period, simulation by the model was carried out for the years 2005 to 2016. According to the results of the model, the irrigation cycle of 7 days at the fertilizer level of 100 kg of nitrogen per hectare is the best cycle for the studied years. In the 14 and 21 days irrigation interval, the nitrogen fertilizer level of 100 kg per hectare had good physical water productivity.

Conclusion
According to the results of the model, a 7-day irrigation interval at a fertilizer level of 100 kgN/ha is recommended as the best management for the tested years. In the 14 and 21 days irrigation interval, with the increase in the N fertilizer level in the fertilizer treatment of 100 kgN/ha, the physical productivity of water was suitable. According to the obtained results, in order to increase water productivity, it is recommended to develop 7-day irrigation interval and to train and promote proper utilization of it for farmers.

کلیدواژه‌ها [English]

  • irrigation management
  • water shortage
  • Rasht
  • rice
  • plant model