مقایسه اثرات دو سیستم آبیاری قطره‌ای سطحی و زیرسطحی بر رشد و عملکرد درختان بارور پسته

مقایسه اثرات دو سیستم آبیاری قطره‌ای سطحی و زیرسطحی بر رشد و عملکرد درختان بارور پسته

چکیده

برداشت بی‌رویه از منابع آب کشاورزی در استان کرمان، باعث شده تا سالانه به‌طور متوسط حدود ۱ متر افت سطح آب زیرزمینی را در این مناطق داشته باشیم. راندمان آبیاری سطحی در باغ‌های پسته، به دلیل خصوصیات ذاتی این روش آبیاری و نیز به‌کارگیری غیر صحیح آن، پائین می‌باشد. در شرایط بحرانی کنونی توسعه اصولی سیستم‌های آبیاری تحت‌فشار تأثیرات بسزایی در بالا بردن راندمان کاربرد آب در باغ‌های پسته این منطقه دارد. لذا در این تحقیق دو سیستم آبیاری قطره‌ای سطحی و زیرسطحی (با دو عمق نصب ۳۰ و ۵۰ سانتیمتر) با سه تیمار آبیاری به میزان ۴۰، ۶۰ و ۸۰ درصد نیاز آبی درختان پسته درروش آبیاری سطحی، به مدت ۴ سال موردمطالعه قرار گرفت. صفات رویشی و زایشی درختان، صفات کمی و کیفی محصول، کارایی مصرف آب و چگونگی توزیع رطوبت و همچنین شوری در محدوده ریشه درختان، از مهم‌ترین فاکتورهای مورداندازه‌گیری بودند. بر اساس نتایج حاصل از این تحقیق، عمق نصب ۳۰ سانتیمتر، بهترین وضعیت را داشت. بین سیستمهای آبیاری، مقادیر ۶۰ و ۸۰ درصد نیاز آبی، اختلاف معنی‌داری نداشتند این در حالی است که مقدار آب به‌کاررفته به میزان ۴۰ درصد نیاز آبی، بر روی اغلب فاکتورهای مورد ارزیابی اثرات منفی معنی‌داری، نشان داد. بنابراین آبیاری قطره‌ای زیرسطحی با عمق نصب ۳۰ سانتیمتر و میزان آب ۶۰ درصد نیاز آبی درروش آبیاری سطحی، با کارایی مصرف آب ۰/۲۹۰ کیلوگرم محصول خشک در هر مترمکعب آب مصرفی و ۲۵ در ضد صرفه‌جویی در مصرف آب نسبت به روش آبیاری قطره‌ای سطحی، بهترین تیمار شناخته شد و قابل توصیه است.

واژه‌های کلیدی: آبیاری قطره‌ای زیرسطحی، پسته، شوری، کارایی مصرف آب

مقدمه

با توجه به اینکه قسمت عمده آب استحصالی از منابع آبی کشور در بخش کشاورزی مصرف می‌گردد و همچنین کارایی مصرف آب در این بخش کمتر از ۴۰ درصد می‌باشد، استفاده بهینه از منابع آبی به‌عنوان محور اصلی توسعه کشاورزی بایستی موردتوجه قرار گیرد. راندمان آبیاری سطحی درختان پسته در مناطق پسته‌کاری ایران نیز به دلیل خصوصیات ذاتی روش و نیز به‌کارگیری غیر صحیح آن، پائین می‌باشد. لذا در شرایط بحرانی کنونی توسعه اصولی سیستمهای آبیاری تحت‌فشار قدم مؤثری در بالا بردن راندمان کاربرد آب در باغ‌های پسته منطقه به شمار می‌رود. سیستم‌های آبیاری قطره‌ای سطحی و زیرسطحی از مهم‌ترین این سیستم‌ها می‌باشند. به دلیل شرایط اقلیمی منطقه و تابش شدید آفتاب، درروش آبیاری سطحی، تلفات تبخیر، بخش زیادی از آب‌داده شده به درختان را شامل می‌شود. به همین دلیل استفاده از سیستم‌های آبیاری قطره‌ای زیرسطحی به‌عنوان گزینه‌ای جهت رفع این مشکلات مطرح می‌باشد. ازجمله محاسن این سیستم می‌توان به کارایی مصرف آب بالاتر، آلودگی کمتر آب‌های زیرسطحی به دلیل آبشویی کمتر نیترات‌ها، کاهش خطرات شوری به دلیل نگهداری زیاد رطوبت خاک و دور آبیاری کوتاه‌تر، یکنواختی بهتر پخش آب، وضعیت بهتر گیاه ازنظر رشد، افزایش کمی و کیفی محصولی، کنترل بهتر بیماری‌ها، مدیریت مناسب کودها و سموم، کنترل علف‌های هرز، امکان خودکار کردن کامل سیستم، طول عمر بیشتر سیستم، کاهش خسارات ناشی از حیوانات و انعطاف‌پذیری زیاد سیستم اشاره کرد.  تغییر سیستم آبیاری از غرقابی به قطره‌ای زیرسطحی میزان آلودگی برگ‌ها را به بیماری لکه برگی آلترناریا در زمان برداشت محصول پسته، از ۵۵ درصد درروش آبیاری غرقابی به ۱۰ درصد در آبیاری میزان آلودگی میوه پسته نیز به نصف کاهش یافت. نتایج کاربرد سیستم آبیاری قطره‌ای زیرسطحی بر روی بیش از ۳۰ نوع گیاه، افزایش محصول را نسبت به سایر روش‌های آبیاری، ازجمله آبیاری قطرہ ای سطحی به همراه داشته است. ضمن اینکه میزان آب کاربردی نیز کمتر بوده است این تحقیقی عمق کارگذاری لوله‌ها در مورد درختان میوه نظیر سیب بین ۰٫۳ تا ۰٫۷ متر و فاصله لوله‌ها ۲ تا ۵ متر پیشنهادشده است. کاربرد آبیاری قطره‌ای زیرسطحی در سه محصول سیب‌زمینی، گوجه‌فرنگی و بادمجان، قطرهای سطحی گردیده است. مقایسه دو سیستم آبیار قطرہ ای سطحی و زیرسطحی بر روی گیاه چغندرقند نیز نشان داده است که ضمن کاهش ۲۰ درصدی مصرف آب درروش قطرہ ای زیرسطحی، میزان محصول و درصد قند آن نیز نسبت به روش قطره‌ای سطحی، به‌طور معنی‌داری افزایش می‌یابد. تغییر سیستم آبیاری از روش سطحی به زیرسطحی (تراوا) بر روی درختان بارور پسته، امکان‌پذیر بوده و این روش آبیاری با میزان آب آبیاری ۶۰ درصد تبخیر از تشتک (۷۱۷۴ مترمکعب در هکتار سال) با دور آبیاری ۱۴ روزه، به‌عنوان بهترین تیمار در شرایط انجام این آزمایش، توصیه گردیده است. در تحقیقی عملکرد آبیاری قطره‌ای زیرسطحی با فواصل مختلف نصب لوله‌های آبده نسبت به درخت، با سیستم آبیاری قطره‌ای سطحی رایج، بر روی درختان جوان هلو و گلابی، مورد مقایسه قرارگرفته بود. در مورد درختان هلو بهترین فاصله‌ها جهت جلوگیری از نفوذ ریشه به داخلی لوله‌ها، ۸۰ سانتیمتر تعیین شد. در مورد درختان گلابی این مشکل مشاهده نشد و بهترین فاصله لوله‌ها از درخت ۴۰ تا ۵۰ سانتیمتر تعیین شد. در تحقیق دیگری، بیشترین عمق توسعه ریشه درت، در آبیاری قطره‌ای زیرسطحی و کمترین آن در آبیاری جویچه ای بوده است. هم جنینی ریشه‌های ذرت در آبیاری قطره‌ای زیرسطحی، به‌طور یکنواخت‌تری در لایه‌های خاک توزیع شدند. آزمایشات مزرعه‌ای در یک باغ گلابی نشان داد که در سیستم آبیاری قطره‌ای زیرسطحی با آب‌شور می‌توان محصول قابل قبولی به دست آورد. ضمن اینکه در این سیستم نسبت به آبیاری قطره‌ای سطحی رایج، توزیع رطوبت و شوری در خاک نیز، بهتر با الگوی توزیع ریشه همخوانی دارد. آبیاری گیاهان دائمی با سیستم آبیاری قطره‌ای زیرسطحی، حتی زمانی که از آب‌های با شوری گیاه می‌گردد. نتایج ارزیابی مدل HYDRUS-2D، جهت شبیه‌سازی حرکت آب در خاک، در سیستم آبیاری قطره‌ای زیرسطحی، در شرایط مزرعه و آزمایشگاه، تطابق بسیار خوبی را بین مقادیر شبیه‌سازی‌شده و مشاهده‌شده، نشان داد. در همین خصوصی، از این مدل جهت شبیه‌سازی الگوی خیس شدگی خاک در سیستم‌های آبیاری قطره‌ای سطحی و زیرسطحی، برای طراحی و مدیریت آبیاری در شرایط مختلف استفاده شد، که بر این اساسی، انتخاب ترکیبی از فاکتورهای دبی قطره‌چکان‌ها، فاصله آن‌ها از یکدیگر، فشار ورودی و مدت آبیاری در شرایط مختلف خاک، گیاه و آب‌وهوا، جهت شناخت وضعیت الگوی خیس شدگی خاک، بسیار مهم است. ضمن اینکه توزیع آب در خاک، تحت تأثیر خصوصیات هیدرولیکی خاک، مقدار اولیه آب خاک، دبی قطره‌چکان‌ها، دور آبیاری، تبخیر و تعرق و خصوصیات ریشه گیاه، قرار دارد. رومرو نیز اثر کم آبیاری تنظیم‌شده در سیستم آبیاری قطره‌ای زیرسطحی را بر رشد و میزان محصول درختان بارور بادام در مدت ۴ سال در کشور اسپانیا بررسی کرده است. بر اساس نتایج این تحقیقی، همبستگی نزدیکی بین مقدار آب کاربردی، پتانسیل آب در گیاه و پارامترهای رویشی درختان مشاهده شد. کم آبیاری تنظیم‌شده در سیستم آبیاری قطرهای زیرسطحی باعث تحریک رشد عمیق‌تر ریشه‌ها (۸۰-۴۰ سانتی‌متر) نسبت به آبیاری قطره‌ای سطحی (۴۰-۰ سانتیمتر) گردید. همچنین تراکم ریشه‌ها در تیمارهایی که کمترین میزان آب را .۳ بودند، در سیستم آبیاری قطره‌ای زیرسطحی بیشتر از آبیاری قطره‌ای سطحی بود. ادستورم و همکاران ، به مدت ۱۰ سال سه سیستم آبیاری قطره‌ای سطحی، زیرسطحی و میکروجت را بر روی درختان بارور بادام مورد ارزیابی قراردادند. اساس نتایج این تحقیق، اگرچه سیستم میکروجت در بعضی از سال‌ها و روی تعدادی از ارقام تا حد ۱۰ درصد افزایش تولید را نشان داد، ولی درمجموع، بین این سه روش آ میزان تولید محصولی، تفاوت معنی‌داری مشاهده نشد. درروش آبیاری قطره‌ای زیرسطحی، قطره‌چکان‌هایی که آغشته به سم‌تری فلورالین بودند، هیچ‌گونه نفوذ ریشه به داخل آن‌ها مشاهده نشد ولی در حالت بدون کاربرد سم، بعد از ۵ سال، گرفتگی قطره‌چکان‌ها در اثر نفوذ ریشه به داخلی آن‌ها مشاهده گردید. در تحقیقی، اثر آبیاری قطره‌ای زیرسطحی و عمق نصب لوله‌ها را بر میزان آب خاک و رشد و تولید محصول درختان سیب در چین موردبررسی قرار گرفت. در مقایسه با تیمار شاهد (کشت دیم و بدون آبیاری)، آبیاری قطره‌ای زیرسطحی با بهبود وضعیت آب خاک در لایه‌های عمیق‌تر، باعث افزایش تولید محصول درختان به میزان (۴۵/۷-۹۹/۱) درصد و در آبیاری غرقابی به میزان (۱۰۱/۶-۲۶/۶) درصد شد (۱۲). آزمایشات مزرعه‌ای، جهت بررسی اثر آبیاری قطره‌ای زیرسطحی بر تولید نارگیل نشان داده است که این سیستم با میزان تولید محصول ۱۳۳ نارگیل در هر درخت نسبت به میزان محصول ۱۲۴ نارگیل در هر درخت در سیستم آبیاری نواری رایج در منطقه، وضعیت بهتری داشته است. درمجموع با توجه به اهمیت استراتژیک پسته برای کشورمان و کمبود منابع آبی در مناطق پسته‌کاری، که از مهم‌ترین موانع تولید به شمار می‌روند، لزوم تحقیق در خصوصی استفاده اصولی از روش‌های نوین آبیاری در جهت کاهش کاملاً احساس می‌گردد.

مواد و روش‌ها

این پژوهشی به مدت چهار سال (۱۳۸۴-۱۳۸۸) باغی به مساحت تقریبی دو هکتار در ایستگاه تحقیق اجرا درآمد. طرح به‌صورت کرتهای خردشده و در قالب طرح آب کامل تصادفی با ۳ تکرار اجرا شد (شکل ۱)، که شامل دو فا فاکتور روش آبیاری، که شامل دو روش آبیاری و آبیاری قطره‌ای زیرسطحی با دو عمقی نصب لوله‌ها در ۳۰ سانتی‌متری و ۵۰ سانتی‌متری بود.

فاکتور میزان آب آبیاری، که شامل سه سطح ۴۰، ۶۰ و ۸۰ درصد نیاز آبی درخت بارور پسته درروش آبیاری سطحی بود.

میزان آب آبیاری با توجه به نیاز آبی محاسبه‌شده برای درخت پسته در کتاب برآورد آب موردنیاز گیاهان زراعی و باغی (۲)، جلد دوم برای شهرستان کرمان و سطوح مختلف آب مذکور به میزان ۲۹۳۲، ۴۳۹۸ و ۵۸۶۴ مترمکعب در هکتار در هشت ماه فصلی رشد یعنی از اول فروردین تا آخر آبان به درختان داده شد. هدایت الکتریکی آب آبیاری (EC) مورداستفاده در این تحقیق، ۴٫۷ دسی زیمنس بر متر بود. رقم موردنظر در این تحقیق، رقم اوحدی بافاصله کاشت  ۳m×۷mو سن درختان حدود ۳۰ سال بود. خاک قطعه از مایشی، بسته به عمق آن، از شنی لومی تالوم شنی متغیر بود که نتایج تجزیه آن در جدول ۱ آمده است.

در هر بلوک ۵ ردیف درخت در نظر گرفته شد که دو ردیف کناری، به‌عنوان گارد و سه ردیف وسط، مربوط به تیمارهای از مایشی بود. در هر ردیف نیز، ۱۰ درخت در نظر گرفته‌شده بود. در آبیاری قطره‌ای سطحی از قطره‌چکان‌های نتافیم خود شوینده با دبی ۴ لیتر در ساعت و فاصله قطره‌چکانه‌ای یک متر از یکدیگر، با آرایش مستقیم دو ردیفه که لوله‌های آبده به فاصله ۱ متری از تنه درختان قرار داشتند، استفاده شد. لوله‌های آبده در سیستم آبیاری قطرهای زیرسطحی با قطره‌چکان‌های داخل خط، ویپ، ساخت شرکت موندراگون اسپانیا، در دو طرف ردیف درختان، به فاصله ۱ متر از تنه درختان و در دو عمق ۳۰ و ۵۰ سانتیمتر، نصب گردید. فاصله قطره‌چکان‌ها بر روی لوله‌های آبده نیز، یک متر بود. دبی اسمی قطره‌چکان‌های ویپ، بین ۲ تا ۴ لیتر در ساعت بسته به میزان فشار (۱ تا ۲ اتمسفر) متغیر بود. دور آبیاری در هر دو سیستم ثابت و ۱۲ روز در نظر گرفته شد. بر همین اساسی در تعریف تیمارها، حرف T مربوط به میزان آب آبیاری (۴۰، ۶۰ و ۸۰ درصد) و حرف D مربوط به عمق کارگزاری لوله‌های آبده (۰، ۳۰ و ۵۰ سانتیمتر) می‌باشد. به‌طور مثال:  I40D0 آبیاری قطره‌ای سطحی با میزان آب مصرفی ۴۰ درصد نیاز آبی درروش آبیاری غرقابی و I40D30 آبیاری قطره‌ای زیرسطحی با عمق کارگزاری ۳۰ سانتیمتر و میزان آب ۴۰ درصد نیاز آبی درروش آبیاری غرقابی می‌باشد. بقیه تیمارها نیز بر این اساس نام‌گذاری‌اند. سطوح مختلف مقدار آب آبیاری با نصب کنتورهای حجتمی، به در طول فصل رشد اعمال گردیدند. به‌منظور کنترل شوری، در زمستان با یک نوبت آبیاری غرقابی سنگین به عمق تقریبی ۲۰ سانتی‌متری آب، آبشویی خاک انجام شد. در انتهای فصل با اندازه‌گیری صفات کمی محصولی نظیر میزان محصول تر و خشک و صفات کیفی (WUE)، روش‌های آبیاری با یکدیگر مقایسه شدند. از بین صفات رویشی نیز میزان رشد طوخه ها، سطح برگ، درصد جوانه‌های گل ریزش کرده، جوانه رویشی و تغییرات قطر تنه اندازه‌گیری شدند. با تعیین مقدار شوری عصاره اشباع خاک (ECe) در فواصل و اعماق مختلف نسبت به محلی استقرار درخت و قطره‌چکان‌ها از طریق نمونه‌برداری خاک، توزیع این پارامتر در ناحیه ریشه درخت در انتهای هر فصل رشد، بررسی شد. درنهایت تجزیه‌وتحلیل آماری داده‌های حاصل از آزمایش توسط نرم‌افزار آماری MState  انجام شد. سپس مقایسه میانگین‌ها به روش آزمون دانکن در سطح ۵ درصد صورت گرفت.

نتایج و بحث

نتایج چهارساله مقایسه میانگین‌های هریک از صفات اندازه‌گیری شده ازنظر فاکتورهای مختلف مقدار آب، عمق کارگذاری لوله و نیز اثر متقابل مقدار آب و عمق نصب لوله‌های آبده، در جدول ۲ آمده است.

اثر مقدار آب آبیاری بر صفات و پارامترهای موردبررسی

نتایج نشان داد، تمام صفات موردبررسی در این تحقیق به‌طور معنی‌داری در سطح ۵ درصد، تحت تأثیر مقدار آب آبیاری قرار گرفتند. به‌طوری‌که تیمارهای I40 وi80  ، در تمام صفات مورداندازه‌گیری (به‌استثنای کارایی مصرف آب)، به ترتیب بدترین و بهترین وضعیت را داشتند.درحالی‌که در اغلب صفات موردبررسی (غیر از تغییرات قطر تنه و انس پسته)، اختلاف بین مقادیر تیمارهای I60 وi80  ، معنی‌دار نشد. با کاهش میزان آب از ۸۰ درصد به ۴۰ درصد، سطح برگ ۱۲٫۳۳ سانتی‌متر کاهش نشان داد. درحالی‌که کاهش میزان آب از ۸۰ درصد به ۶۰ درصد، سطح برگ را تنها cm 1.02 کاهش داد.

در بحث فاکتورهای رشدی درختان، با کاهش بلون ال درصد به ۴۰ درصد، طول شاخه رشد سال جاری، قطر وسط شاخه و تغییرات قطر تنه، به ترتیب، ۱٫۴۶ سانتی‌متر ، ۰٫۳۷ سانتی‌متر و ۰٫۴۶ سانتی‌متر یافت. درحالی‌که کاهش میزان آب از ۸۰ درصد به ۶۰ درصد، صفات طول شاخه رشد سال جاری و تغییرات قطر تنه را به ترتیب فقط  ۰٫۳۸ سانتی‌متر و ۰٫۲۲ سانتی‌متر کاهش داد و صفت قطر وسط شاخه نیز تقریباً تغییری نکرد. رومرو و همکاران نیز در تحقیقی که در مورد اثر کم آبیاری تنظیم‌شده در سیستم آبیاری قطره‌ای زیرسطحی و بر روی درختان بارور بادام به مدت ۴ سال در کشور اسپانیا انجام دادند.

همبستگی نزدیکی بین مقدار آب کاربردی و پارامترهای رویشی درختان مشاهده کردند، به‌طوری‌که تنش آبی باعث کوچک شدن سطح برگ، کاهش رشد و وزن شاخه‌ها و درنتیجه کوچک‌تر شدن اندازه درختان گردید. درصد جوانه‌های گل باقیمانده و جوانه‌های رویشی نیز ازجمله برگ خریدهایی بود که به‌طور معنی‌داری تحت تأثیر مقدار آب آبیاری قرار گرفت. با کاهش میزان آب از ۸۰ درصد به ۴۰ درصد، درصد جوانه‌های گل باقیمانده و جوانه‌های رویشی، به ترتیب، ۱۲/۷۹ و ۳/۹۳ درصد کاهش یافت که این کاهش معنی‌دار بود. درحالی‌که کاهش میزان آب از ۸۰ درصد به ۶۰ درصد، مقدار این دو صفت را به ترتیب تنها ۵ و ۱/۵۱ درصد کاهش داد که این میزان کاهش بین تیمارهای میزان آب ۶۰ و ۸۰ درصد، معنی‌دار نبود.

صفات کمی و کیفی محصول ازجمله صفات مهم دیگر بود که تحت تأثیر میزان آب آبیاری قرار گرفت. وزن محصول خشک، با کاهش میزان آب از ۸۰ درصد به ۴۰ درصد حدود ۱ کیلوگرم در هر درخت کاهش یافت، درحالی‌که با کاهش میزان آب از ۸۰ درصد به ۶۰ درصد، وزن محصول خشک، فقط ۰/۲ کیلوگرم در هر درخت کاهش یافت. کمپ نیز در تحقیقی که بر روی ۳۰ نوع گیاه انجام داد، با استفاده از آبیاری قطره‌ای زیرسطحی، ضمن کاهش میزان آب مصرفی، افزایش میزان محصول را نیز نسبت به سایر روش‌های آبیاری ازجمله آبیاری قطره‌ای سطحی گزارش کرد.

صفات کیفی محصول نیز به همین صورت تحت تأثیر میزان آب قرار گرفت. با کاهش میزان آب از ۸۰ درصد به ۴۰ درصد، صفات پوکی، خندانی و تعداد دانه در انس پسته، به ترتیب، ۵٫۳ درصد افزایشی، ۱۴٫۲۵ درصد کاهش و ۱٫۷ واحد افزایش نشان داد. درصورتی‌که با کاهش میزان آب از ۸۰ درصد به ۶۰ درصد، میزان این سه صفت کیفی محصول به ترتیب تنها، ۲٫۴۷ درصد افزایشی، ۵٫۳۵ درصد کاهش و ۰٫۸۳ واحد افزایش داشت.

در بحث کارایی مصرف آب، نتایج نشان داد، با کاهش میزان آب آبیاری ، کارایی مصرف آب ، افزایش یافت. یعنی به ازای هر مترمکعب آب مصرفی، محصول بیشتری تولید شد. ولی ازآنجایی‌که تیمار  I40تقریبا در تمامی صفات موردبررسی دیگر در این تحقیق، وضعیت نامناسبی داشت و از طرفی تیمارهای I60 و  I80در اغلب صفات موردبررسی در یک گروه آماری قرار گرفتند، لذا تیمار I60  با کارایی مصرف آب بیشتر نسبت به تیمار  I80، به‌عنوان بهترین تیمار مقدار آب، تعیین شد.

اثر روش آبیاری بر صفات و پارامترهای موردبررسی

تقریباً در اغلب صفات (به‌غیراز صفات درصد جوانه گلی باقیمانده، درصد جوانه رویشی و تعدادانه در انس پسته)، اختلاف بین روش‌های آبیاری معنی‌دار بود (جدول ۲). در مورد سطح برگ و نیز طول شاخه رشد سال جاری، تیمار آبیاری قطره‌ای زیرسطحی با عمق نصب ۳۰ سانتیمتر (D30)، بهترین تیمار بود و با دو تیمار دیگر اختلاف معنی‌داری داشت. به‌طوری‌که نسبت به تیمارهای D0 و D50 ، سطح برگ، Cm 7.96 و Cm 5.88 و نیز طول شاخه رشد سال جاری ۰٫۸۸cm و ۰٫۴۲cm افزایش نشان داد. در مورد رشد قطری شاخه‌ها و تنه درختان وضعیت تقریباً برعکس بود. به‌طوری‌که تیمار D30 ، کمترین رشد قطری را داشته و با دو تیمار دیگر اختلاف معنی‌داری داشت. البته باید توجه داشت که در مورد صفاتی که تا اینجا موردبررسی قرار گرفت، اگرچه بین تیمارهای D0 و D50 ، اختلاف معنی‌دار نبود ولی در اغلب موارد تیمار D50 ، وضعیت بهتری داشت. در مورد وزن محصول خشک نیز تیمار D30 به‌عنوان بهترین تیمار، نسبت به تیمارهای D0 و D50، به ترتیب ۰/۴۵ و ۰/۲۹ کیلوگرم در محصول خشک هر درخت، افزایش نشان داد. در مورد درصد پوکی، تیمار D0 با تیمار D30 اختلاف معنی‌داری نداشت ولی تیمار D50، با ۲ درصد کاهش در پوکی با تیمارهای D0 و D30 اختلاف معنی‌داری داشت. در مورد صفت خندانی نیز تیمار D30 به‌عنوان بهترین تیمار، با تیمار D0 اختلاف معنی‌داری نداشت ولی باعث کاهش معنی‌دار ۴/۶۳ درصدی خندانی نسبت به تیمار D50، گردید.

در مورد آخرین فاکتور یعنی کارایی مصرف آب نیز، تیمار به ترتیب با افزایش ۰٫۵۲ و ۰٫۴۲ کیلوگرمی در محصول خشک هر درخت، نسبت به تیمارهای D0 و D50، به‌عنوان بهترین تیمار شناخته شد. درمجموع به نظر می‌رسد که تیمار D0 به دلیل وجود قسمت‌های پایین‌تر منطقه توسعه ریشه و تلفات نفوذ عمقی، وضعیت مشابهی داشته و قسمتی از آب آبیاری در آن‌ها، تلف می‌شود. به همین علت تیمار D30، به دلیل توزیع مکانی مناسب رطوبت در خاک و عدم وجود تلفات تبخیر و نفوذ عمقی، بهترین وضعیت را داشته و به‌عنوان بهترین تیمار شناخته شد. کمپ (۶) نیز عمق کارگذاری لوله‌ها را بسته به نوع گیاه، از ۰٫۰۲ متر (برای گیاهانی نظیر پیاز) تا ۰٫۷ متر گزارش کرد که در این مقاله در مورد درختان میوه نظیر سیب، این عمق بین ۰٫۳ تا ۰٫۷ متغیر بود.

اثر متقابل مقدار آب آبیاری و روش آبیاری بر صفات و پارامترهای موردبررسی

با توجه به جدول شماره ۲، از بین صفات موردبررسی در تیمارهای اثر متقابل مقدار و روش آبیاری، به‌غیراز صفات درصد جوانه گل باقیمانده، درصد جوانه رویشی، رشد قطری شاخه‌ها که اختلاف آن‌ها چندان محسوس نبود، در مورد سایر صفات بین تیمارها اختلاف کاملاً معنی‌داری مشاهده گردید. دراین‌بین، تیمارهای I60D30 و  I80D30بیشترین مقدار سطح برگ را داشتند. به‌طوری‌که تیمار D30 با مقدار آب ۶۰ درصد از سایر تیمارها با مقدار آب ۸۰ درصد تبخیر و تعرق نیز سطح برگ بیشتری داشت. در مقادیر کم آب (۴۰ درصد تبخیر و تعرق) نیز تقریباً در اغلب موارد تیمارهای آبیاری قطره‌ای زیرسطحی به دلیل کاهش تلفات تبخیر آب از سطح خاک و توزیع بهتر رطوبت و شوری در خاک، نسبت به آبیاری قطره‌ای سطحی، سطح برگ بیشتری داشتند. با توجه به اینکه تعرق و فتوسنتز که نقش کلیدی در تولید محصول دارند، در برگ انجام می‌شوند، سطح برگ می‌تواند تأثیر بسزایی در عملکرد گیاهان داشته باشد. با توجه به نتایج به‌دست‌آمده بین بهترین و بدترین تیمارها (به ترتیب (I40D0 و I80D30) در مورد صفت سطح برگ، ۲۳٫۴۴ سانتی‌متر اختلاف وجود داشت.

در مورد صفت طول شاخه رشد سال جاری نیز تیمارهای I60D30 و I80D30 بیشترین مقادیر را داشتند. در مورد صفت قطر وسط شاخه نیز بین اغلب تیمارها اختلاف معنی‌داری مشاهده نشد. در مورد این دو صفت هم بین بهترین و بدترین تیمارها به ترتیب، ۲٫۶۲ سانتی‌متر و ۰٫۷ میلی‌متر اختلاف وجود داشت. در مورد تغییرات قطر تنه نتایج قدری متفاوت بود به‌طوری‌که اختلاف بین تیمارها شدیداً معنی‌دار شد و تیمار I80D50 با بیشترین تغییرات قطر تنه، با تمام تیمارهای دیگر اختلاف معنی‌داری را نشان داد. تیمار I40D0  نیز با کمترین تغییرات قطر تنه، اختلاف ۰٫۷۱ سانتیمتری را در تغییرات قطر تنه با بهترین تیمار داشت. در مورد صفات درصد جوانه گل باقیمانده و رویشی نیز اختلاف معنی‌داری بین اغلب تیمارها مشاهده نشد. بطوریکه در مورد صفت درصد جوانه گل باقیمانده، تنها بین تیمارهای I80D5 و I40D30 (به‌عنوان بهترین و بدترین تیمار)، با تفاوتی در حدود ۲۰ درصد، اختلاف معنی‌دار شد. تفاوت ۷/۲ درصدی در جوانه‌های رویشی تشکیل‌شده بین تیمارهای  I80D30 و I40D0  (به‌عنوان بهترین و بدترین تیمار) نیز اختلاف بین آن‌ها را معنی‌دار کرد. از مهم‌ترین برگ خریدهایی که معمولاً بیشتر موردتوجه قرار می‌گیرد، میزان محصول به‌دست‌آمده است. با توجه به نتایج به‌دست‌آمده میزان محصول خشک در یک‌میزان آب آبیاری ثابت، با تبدیل آبیاری قطره‌ای سطحی به زیرسطحی با عمق ۳۰ سانتیمتر، بین  ۰٫۲ تا ۰٫۶ کیلوگرم در هر درخت، افزایش یافت. موتوچامی و همکارانش  نیز نشان دادند که آبیاری قطره‌ای زیرسطحی با تولید ۱۳۳ نارگیل در هر درخت نسبت به میزان محصول ۱۲۴ نارگیل در هر درخت، در سیستم آبیاری نواری رایج در منطقه تامیل نادو هندوستان، وضعیت بهتری داشت. در بحث درصد پوکی، در هر سه روش آبیاری، بهترین وضعیت را تیمارهای با میزان آب ۸۰ درصد تبخیر و تعرق (I80D0 و I80D30 و I80D50) داشتند. در یک مقدار آب ثابت، تنها در حالت ۴۰ درصد تبخیر و تعرق بین روش‌های آبیاری اختلاف معنی‌دار شد به‌طوری‌که آبیاری قطره‌ای زیرسطحی با عمقی نصب ۵۰ سانتیمتر، با حدود ۵ درصد افزایش در پوکی نسبت به دو روش دیگر با همین میزان آب، بدترین وضعیت را داشت.

در مورد صفت خندانی و تعداد دانه در انسی پسته نیز همانند درصد پوکی، در هر سه روش آبیاری، بهترین وضعیت را تیمارهای با میزان آب ۸۰ درصد تبخیر و تعرق داشتند ضمن اینکه تیمار I60D30  نیز در گروه بهترین تیمارها قرار گرفت. بر اساس نتایج به‌دست‌آمده، بین بهترین و بدترین تیمارها به‌طور متوسط ۱۴ درصد تفاوت در میزان خندانی به دست آمد که اختلاف معنی‌داری در بحث کیفیت محصول به‌حساب می‌آید. ازنظر تعداد دانه در انس (۲۸٫۵۳ گرم) پسته که نشان‌دهنده ریزی و درشتی محصول می‌باشد، بین تیمارها، اختلاف معنی‌دار مشاهده شد، بطوریکه بین بدترین و بهترین تیمار ازنظر این فاکتور ۲ واحد اختلاف وجود داشت.

در بحث کارایی مصرف آب، تیمارهای آبیاری قطره‌ای زیرسطحی با مقادیر آب مصرفی ۴۰ و ۶۰ درصد تبخیر و تعرق ( I40D30 و I40D50 و I60D30 و I60D50 ) به همراه تیمار آبیاری قطره‌ای سطحی با میزان آب آبیاری ۴۰ درصد تبخیر و تعرق (I40D0)، به‌عنوان بهترین تیمارها در یک گروه قرار گرفتند. یعنی به ازای هر مترمکعب آب مصرفی محصول بیشتری تولید نمودند. در تحقیق نجفی و همکاران نیز، کاربرد آبیاری قطره‌ای زیرسطحی در محصولاتی نظیر سیب‌زمینی، گوجه‌فرنگی و بادمجان منجر به افزایش معنی‌دار کارایی مصرف آب نسبت به آبیاری قطره‌ای سطحی گردید.

اثر تیمارهای مختلف بر توزیع شناوری در منطقه ریشه درختان پسته

نتایج شوری عصاره اشباع نمونه‌های خاک برداشته‌شده در تیمارهای مختلف در شکل‌های ۱ تا ۱۰ آمده است. قبل از اجرای طرح توزیع شوری در ناحیه ریشه تقریباً روند یکنواختی داشته و با افزایش عمق خاک و فاصله از درختان شوری تقریباً ثابت مانده است (شکل )( در تیمارهای آبیاری قطره‌ای سطحی کمترین میزان شوری در زیر قطره‌چکان بوده به‌طوری‌که با افزایش فاصله از نازل‌ها در جهت عمقی و شعاعی میزان شوری افزایش‌یافته است. در تیمار I۴.D0 از سطح خاک تا عمق ۱۲۰ سانتیمتری تغییرات شوری چندان محسوسی نبوده و انتقال شوری به لایه‌های پایین‌تر را نمی‌بینیم، که نشان‌دهنده عدم تأمین نیاز آبشویی است. در ضمن همان‌طور که مشاهده می‌گردد در این تیمار، شوری عمق ۱۲۰ سانتیمتری و زیر محل استقرار درختان، تا حدود ۶ دسی زیمنس بر متر هم رسیده است. با افزایش مقدار آب به ۶۰ درصد نیاز آبی در تیمارI40D0، جبهه نمک از قطره‌چکان‌ها دور شده و به قسمت‌های پایین‌تر منتقل گردیده است. تیمار I80D0  شوری در عمق توسعه ریشه به‌طور محسوسی کاهش‌یافته و کاملاً به زیر منطقه توسعه ریشه هدایت‌شده است.

در تیمارهای آبیاری قطره‌ای زیرسطحی با عمق نصب ۳۰ سانتیمتر نیز همانند تیمارهای آبیاری قطره‌ای سطحی، با افزایش فاصله از نازل‌ها در جهت عمقی و شعاعی میزان شوری افزایش‌یافته است. به‌طور مثال در تیمار I40D30 که تنها ۴۰ درصد نیاز آبی، آب دریافت کرده بود، تغییرات شوری در محدوده ریشه چندان محسوس نیست. این مطلب نشان می‌دهد که آب کاربردی تکافوی راندن نمک‌ها به محدوده خارج از منطقه توسعه ریشه را نکرده است، به‌طوری‌که شوری در قسمت‌های انتهایی محدوده موردبررسی به ۵٫۱ دسی زیمنس بر متر نیز رسیده است. با افزایش مقدار آب به ۶۰ و ۸۰ درصد نیاز آبی در تیمارهای D30. ۶ و I۸.D30، همان‌طور که در شکل‌های ۶ و ۷ مشخص است، نمک‌ها کاملاً به خارج از محدوده ریشه رانده‌شده، به‌طوری‌که میزان شوری در این منطقه به‌طور محسوسی کاهش‌یافته است. در تیمارهای آبیاری قطره‌ای زیرسطحی با عمق نصب ۵۰ سانتیمتر نیز روند تغییرات شوری بسیار مشابه با تیمارهای آبیاری قطره‌ای زیرسطحی با عمقی نصب ۳۰ سانتیمتر است با این تفاوت که منحنی‌های شوری کمی به سمت پایین‌تر منتقل‌شده‌اند. به‌طوری‌که در این تیمارها، در ۳۰ سانتیمتر سطح خاک نسبت به تیمارهای مشابه با عمق نصب ۳۰ سانتیمتر، شوری افزایش‌یافته است. به‌طور مثال در تیمار I۴.D50 که تنها ۴۰ درصد نیاز آبی، آب دریافت کرده شوری در سطح خاک تا ۵/۳ دسی زیمنس بر متر نیز رسیده است. درحالی‌که با افزایش مقدار آب به ۶۰ و ۸۰ درصد نیاز آبی در تیمارهای I60D50 و I80D50 ، جبهه نمک به محدوده خارج از ناحیه توسعه ریشه‌ها منتقل‌شده است. درمجموع، برای توزیع شوری در یک مقدار آب آبیاری مشخص، با توجه به اینکه در درختان پسته بارور، بیشترین تراکم ریشه‌های فعالی، در عمق ۳۰ تا ۱۰۰ سانتیمتری می‌باشد، بهترین وضعیت را در سیستم آبیاری قطره‌ای زیرسطحی با عمقی نصب ۳۰ سانتیمتر می‌توان دید، چراکه توزیع شوری در خاک، در این روش بهتر با الگوی توزیع ریشه همخوانی دارد. اورون و همکارانش  نیز در استفاده از آب‌شور در سیستم آبیاری قطره‌ای زیرسطحی در یک باغ گلابی، نشان دادند که توزیع رطوبت و شوری در سیستم آبیاری قطره‌ای زیرسطحی نسبت به سیستم قطره‌ای سطحی، با الگوی توزیع ریشه همخوانی بهتری دارد.

نتیجه‌گیری

تقریباً اغلب صفات موردبررسی، در این تحقیق (به‌غیراز درصد خندانی) تا سال سوم اجرای پروژه بهبود پیدا کردند. اما در پایان سال سوم (۱۳۸۶)، به دلیل سرمای شدید زمستان و همچنین سرمازدگی بهاره، علاوه بر ریزش درصد بالایی از جوانه‌های گل همان سالی، درصد جوانه گلی باقیمانده در درختان در سال بعد را نیز به‌شدت کاهش داد که این موضوع باعث کاهش معنی‌دار میزان محصول خشک در سال ۱۳۸۷ گردید. صفات کیفی محصول نیز نظیر پوکی و تعداد دانه در انس پسته، افزایش یافت. ضمن اینکه به دلیل کاهش میزان محصول خشک، کارایی مصرف آب نیز به‌طور معنی‌داری کاهش یافت. از طرفی با کاهش میزان محصول در سال ۱۳۸۷، برخی از پارامترهای رویشی نظیر سطح برگ افزایش یافت. در مورد تغییرات قطر تنه درختان نیز چون روند تغییرات در طی چهار سال بررسی‌شده است، بدیهی است که باید حالت افزایشی داشته باشد. نکته قابل‌ذکر اینکه تغییر سیستم آبیاری از غرقابی به قطرهای زیرسطحی سال آوری را در قطعه از مایشی تا حد زیادی کنترل نمود. همان‌طور که در قسمت نتایج ذکر شد، در نظر گرفتن درصد جوانه گلی باقیمانده به‌تنهایی نمی‌تواند شاخصی خوبی جهت تعیین پتانسیل تولید باشد، چراکه فاکتورهای کیفی محصولی نظیر درصد پوکی و تعداد دانه در انس پسته نیز نقش بسیار مهمی در میزان عملکرد نهایی دارند. درمجموع، از آنجائی که در اغلب پارامترهای موردبررسی بین تیمارهای آبیاری با مقادیر ۶۰ و ۸۰ درصد آب مصرفی درروش آبیاری قطره‌ای زیرسطحی با عمق نصب ۳۰ سانتیمتر (تیمارهای I60D30 و I80D30 )، اختلاف معنی‌داری وجود نداشت و از طرفی مصرف آب به میزان ۴۰ درصد تبخیر و تعرق واقعی در هر سه روش آبیاری، اثر منفی و معنی‌داری بر اکثر صفات رویشی و کمی و کیفی محصول درختان گذاشته بود، لذا روش آبیاری قطره‌ای زیرسطحی با عمق نصب ۳۰ سانتیمتر و میزان آب ۶۰ درصد (I60D30) که حجم آب آبیاری آن در طول فصل رشد ۴۳۹۸ مترمکعب در هکتار بود، بهترین وضعیت را در بین تمام تیمارها داشته و قابل توصیه است. لازم به ذکر است که با توجه به بافت سبک (شنی لومی) محل اجرای آزمایش و صعود مویینه کم آب، شوری در تیمار آبیاری قطره‌ای زیرسطحی با عمق ۵۰ سانتیمتر در قسمت فوقانی لوله آبده زیاد بود. در بحث مشاهدات مزرعه‌ای در ارتباط با محاسن و معایب این سه روش آبیاری نیز، آبیاری قطره‌ای زیرسطحی با عمق نصب ۳۰ سانتیمتر، به دلیل توزیع مناسب رطوبت و شوری در خاک، کاهش رشد علف‌های هرز، عدم وجود مشکلات گرفتگی قطره‌چکان‌ها و عدم وجود مشکلات مربوط به نفوذ ریشه در داخل لوله‌ها و قطره‌چکان‌ها، بهترین وضعیت را داشته و امکان تردد ادوات کشاورزی در باغ در هر زمان، بدون اینکه به لوله‌ها صدمه‌ای وارد گردد نیز وجود داشت. لازم به ذکر است که در طول مدت آزمایش، با برداشتن خاک روی لوله‌های سیستم قطره‌ای زیرسطحی وضعیت گرفتگی آن‌ها بررسی شد ولی هیچ مورد گرفتگی مشاهده نشد. درصورتی‌که در سیستم قطره‌ای سطحی به دلیل تبخیر آب از سطح قطره‌چکان‌ها و رسوب املاح بر روی آن‌ها مشکلات گرفتگی در طول آزمایش به‌دفعات مشاهده شد.