پاسخ فیزیولوژیک اسطوخودوس به کاربرد پساب خام و تصفیه شده در دو روش آبیاری سطحی و زیرسطحی با لوله‌های تراوا

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناسی ارشد آبیاری و زهکشی، گروه علوم و مهندسی آب، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه اردکان

2 استادیار، گروه علوم و مهندسی آب، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه اردکان

3 استادیار، گروه علوم و مهندسی باغبانی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه اردکان

چکیده

بحران آب یکی از مسائل اساسی مناطق خشک و نیمه خشک مانند ایران است. این وضعیت در سال‌های اخیر به‌دلیل وقوع پدیدۀ خشکسالی حادتر شده است. بنابراین دو راهکار برای مقابله با این چالش استفاده از آب‌های نامتعارف و مدیریت خاص آبیاری می‌تواند به‌عنوان یک استراتژی در مناطق خشک و بی آب منظور گردد. یکی از منابع آب‌های نامتعارف، فاضلاب شهری است که علاوه‌بر تأمین آب می‌تواند نیاز غذایی گیاه را نیز تأمین نماید. این پژوهش به‌منظور بررسی تأثیر فاضلاب خام و تصفیه‌شده بر برخی خصوصیات گیاه داروئی-صنعتی اسطوخودوس (Lavandula angustifolia L.) با روش آبیاری سطحی و زیرسطحی، به‌صورت آزمایش فاکتوریل در قالب طرح بلوک کامل تصادفی با سه تکرار، در مزرعه تحقیقاتی واقع در شهر تفت استان یزد اجرا شد. تیمارهای آزمایش شامل نوع آب آبیاری (آب چاه، فاضلاب خام و فاضلاب تصفیه‌شده) و روش آبیاری (زیرسطحی با استفاده از لوله‌های تراوا و سطحی) بود. نتایج نشان داد که اثر برهم‌کنش نوع آب آبیاری و روش آبیاری بر صفت شاخص SPAD در سطح احتمال پنج درصد و بر صفت نشت یونی در سطح احتمال یک درصد معنی‌دار شد. بر اساس نتایج بیش‌ترین شاخص SPAD و راندمان کاربرد آب در گیاه اسطوخودوس با کاربرد فاضلاب خام به روش زیرسطحی حاصل شد. با توجه به مشکلات زیست محیطی و بیماری های احتمالی ناشی از استفاده از فاضلاب خام، همچنین با توجه به نتایج به‌دست آمده در این پژوهش، استفاده از فاضلاب شهری به روش زیرسطحی جهت آبیاری گیاهان فضای سبز توصیه می­شود.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Physiological Response of Lavandula to the Use of Raw and Treated Effluent in Surface and Subsurface Irrigation With Permeable Tubes

نویسندگان [English]

  • Asgar Alemzadeh 1
  • Soltani-Gerdefaramarzi Somayeh 2
  • Najmeh Yarami 2
  • Maryam Dehestani-Ardakani 3
1 M.Sc. Student of Irrigation and Drainage, Department of Water Sciences and Engineering, Collage of Agriculture and Natural Resource, Ardakan University, Ardakan
2 Assistant Professor, Department of Water Sciences and Engineering, Collage of Agriculture and Natural Resource, Ardakan University, Ardakan,
3 Assistant Professor, Department of Horticultural Sciences, Collage of Agriculture and Natural Resource, Ardakan University, Ardakan
چکیده [English]

One of the major issues facing arid and semi-arid regions is the water crisis, which has been exacerbated by recent droughts. Limited water resources in these areas require the use of unconventional waters such as wastewater to irrigate urban landscape plants and the agricultural sector. This study was conducted to investigate the effect of raw and treated wastewater on some characteristics of landscape plants Lavandula in irrigation by using permeable tubes. The experiment was performed as a factorial experiment in a randomized complete block design with three replications in the research site of Yazd Taft Wastewater Treatment Plant. Experimental treatments included type of irrigation water (well water, raw wastewater and treated wastewater) and irrigation method (subsurface using permeable tubes and surface irrigation). The results showed that the effect of interaction between irrigation water type and irrigation method on SPAD reading at 5% level and on ion leakage was significant at 1% level in Lavandula. Based on the results, SPAD reading and water use efficeincy in lavender were obtained by using raw wastewater by subsurface irrigation method. According to the results of this study, the municipal wastewater can be used in a subsurface method to irrigate landscape plants.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Lavandula
  • permeable tubes
  • Physiological characteristics
  • Unconventional waters
  • water crisis
اسدی، ر.، حسن‌پور، ف.، مهربانی، م.،  باقی زاده، ا. و کاراندیش.ف. 1397. تأثیر دور و دو روش آبیاری بر شاخص‌های رشد و بهره‌وری آب رزماری (Rosmarinus officinalis L.). نشریۀ پژوهش آب در کشاورزی. 32 (4): 580-567.
حیدری، ح. و مرادی، س. 1395. تأثیر فاضلاب تصفیه‌شده بر محتوای نسبی آب برگ گندم در خشکی، اولین کنفرانس ملی یافته‌های نوین زیست‌شناسی، دانشگاه زاهدان. 48-35.
جلینی، م. و گنجی مقدم، ا. 1395. تأثیر روش‌های آبیاری قطره‌ای سطحی و زیرسطحی و سطوح مختلف آب بر خصوصیات رویشی، عملکرد و کارایی مصرف آب در ارقام هلو. نشریۀ آبیاری و زهکشی ایران. 10 (2): 271-262.
قربانی واقعی، ح.، بهرامی، ح. ع.، مظهری، ر. و حشمت‌پور، ع. 1394. تأثیر آبیاری زیرسطحی با کپسول‌های رسی متخلخل بر ویژگی‌های کمی و کیفی گیاه انگور. نشریۀ آب‌وخاک، علوم و صنایع کشاورزی. 29 (1): 66-58.
قجر، ح.، سلطانلو، ح.، رمضانپور، س.س.، توکلی، ا. و شریعتی، و. 1399. مطالعه نیمرخ بیانی در گیاه اسطوخودوس انگلیسی تحت تنش خشکی با روش توالی یابی. مجله بیوتکنولوژی کشاورزی. 12(1): 101-124.
عالی‌نژادیان، ا. و ملکی، ع. 1392. ارزیابی کارایی مصرف آب و عملکرد ذرت در آبیاری با پساب شهری در منطقه‌ای با آب و هوای خشک سرد. اولین همایش ملی چالش‌های منابع آب و کشاورزی، دانشگاه آزاد اسلامی خوراسگان. 112-100.
Ali, F., Rehman, S., Tareen, N., Ullah, K., Ullah, A., Bibi, T. and Laghari, S .2019. Effect of Waste water treatment on the growth of selected leafy vegetable plants. Applied Ecology and Environmental Research. 17:585-1597.
Ashrafi, N., Nikbakht, A. and Gheysari, M. 2017. Effect of recycled water applied by surface and subsurface irrigation on the growth, photosynthetic indices and nutrient content of young olive trees in central Iran. Journal of Water Reuse and Desalination. 7 (2): 246-252.
 
Ashrafi, N., Nikbakht,A., Gheysari, M., Fernández-Escobar, R. and Ehtemam, M.H. 2015. Effect of a new irrigation system using recycled water on stomatal behaviour, photosynthesis and nutrient uptake in olive trees (Olea europaea L.). The Journal of Horticultural Science and Biotechnology. 90 (4): 401-406.
Chaganti, V.N., Ganjegunte, G., Niu, G., Ulery, A., Flynn, R., Enciso, J.M., Meki, M.N. and Kiniry, J.R .2020. Effects of treated urban waste water irrigation on bioenergy sorghum and soil quality. Agricultural Water Management. 228:105894. https://doi.org/10.1016/j.agwat.2019.105894.
Çolak, Y.B., Yazar, A., Sesveren, S. and Colak, I. 2017. Evaluation of yield and leaf water potantial (LWP) for eggplant under varying irrigation regimes using surface and subsurface drip systems. Scientia horticulturae. 219: 10-21.
Egbuikwem, P.N., Mierzwa, J.C. and Saroj, D.P .2020. Assessment of suspended growth biological process for treatment and reuse of mixed wastewater for irrigation of edible crops under hydroponic conditions. Agricultural Water Management. 231:106034.
      https://doi.org/10.1016/j.agwat.2020.106034.
Elfanssi, S., Ouazzani, N. and Mandi, L. 2018. Soil properties and agro-physiological responses of alfalfa (Medicago sativa L.) irrigated by treated domestic wastewater. Agricultural Water Management. 202: 231-240.
FAO. 1992. Waste water treatment and use in agriculture. Food and Agriculture Organization of the United Nations, Rome. 47.
Forslund, A., Ensink, J.H.J., Markussen, B., Battilani, A., Psarras, G., Gola, S., Sandei, L., Fletcher, T. and Dalsgaard, A. 2012. Escherichia coli contamination and health aspects of soil and tomatoes (Solanum lycopersicum L.) subsurface drip irrigated with on-site treated domestic wastewater. Water research. 46(18): 5917-5934.
Hassanli, A.M., Ahmadirad, S. and Beecham, S. 2010. Evaluation of the influence of irrigation methods and water quality on sugar beet yield and water use efficiency. Agricultural Water Management. 97 (2):357-362.
Heidarpour, M., Mostafazadeh-Fard, B., Koupai, J.A. and Malekian, R. 2007. The effects of treated wastewater on soil chemical properties using subsurface and surface irrigation methods. Agricultural Water Management. 90 (1-2). 87-94.
Herteman, M., Fromard, F. and Lambs, L .2011. Effects of pretreated domestic wastewater supplies on leaf pigment content, photosynthesis rate and growth of mangrove trees: a field study from Mayotte Island, SW Indian Ocean. Ecological engineering. 37:1283–1291.
Jeong, H., Kim, H. and Jang, T. 2016. Irrigation water quality standards for indirect wastewater reuse in agriculture: a contribution toward sustainable wastewater reuse in South Korea. Water. 8 (4):169.
Khawla, K., Besma, K., Enrique, M. and Mohamed, H., 2019. Accumulation of trace elements by corn (Zea mays) under irrigation with treated wastewater using different irrigation methods. Ecotoxicology and Environmental Safety. 170: 530-537.
Kouznetsov, M.Y., Pachepsky, Y.A., Gillerman, L., Gantzer, C.J. and Oron, G., 2004. Microbial transport in soil caused by surface and subsurface drip irrigation with treated wastewater. Int. Agrophysics. 18: 239-247.
Lutts, S., Kinet, J. M. and Bouharmont, J. 1995. Changes in plant response to NaCl during development of rice (Oryza sativa L.) varieties differing in salinity resistance. Journal of Experimental Botany. 46:1843–1852. doi: 9.1093/jxb/46.12.1843.
MendesReis, M., Da Silva, A.J., Gonçalves Lopes É.M., Silva Donato, L.M., Barros, R.E., Facco Pegoraro, R. and Tuffi Santos, L.D. 2020. Use of treated wastewater in irrigation: productive and nutritional aspects of millet and chemical properties of clay and sandy loam soils. Archives of Agronomy and Soil Science.
     https://doi.org/10.1080/03650340.2020.1820489
Mojid, M.A., Biswas, S.K. and Wyseure, G.C.L. 2012. Interaction effects of irrigation by municipal wastewater and inorganic fertilisers on wheat cultivation in Bangladesh. Field Crops Research. 134: 200-207.
Nunes, D.S., Linck, V.M., da Silva, A.L., Figueiro, M. and Elisabetsky, E., 2010. Psychopharmacology of essential oils.  Handbook of Essential Oils: Science, Technology, and Applications. CRC Press: Boca Raton, FL. 297-314.
Oron, G., Campos, C., Gillerman, L. and Salgot. M. 1999. Wastewater treatment, renovation and reuse for agricultural irrigation in small communities. Agricultural Water Management. 38: 223-234.
Oron, G., DeMalach, Y., Hoffman, Z. and Manor, Y. 1992. Effect of effluent quality and application method on agricultural productivity and environmental control. Water Science and Technology. 26 (7-8):1593-1601.
Ritchie, S. W. and Nguyen, H. T. 1990. Leaf water content and gas exchange parameters of two wheat genotypes differing in drought resistance. Crop Science. 30: 105-111.
Sacks, M. and Bernstein, N. 2011. Utilization of reclaimed wastewater for irrigation of field-grown melons by surface and subsurface drip irrigation. Israel journal of plant sciences. 59 (2-4): 159-169.
Soltani-Gerdefaramarzi, S., Gheisouri, M., Saberi, A. and Yarami, N .2021. The effect of land use change on surface water quality under the wet and dry years in a semi-arid catchment (case study: the Godarkhosh catchment). Environment Development Sustainability 23:5371-5385.
Song, I., Stine, S.W., Choi, C.Y. and Gerba, C.P. 2006. Comparison of crop contamination by microorganisms during subsurface drip and furrow irrigation. Journal of Environmental Engineering. 132 (10). 1243-1248.
Tabatabaei, S.H., Nourmahnad, N., Kermani, S.G., Tabatabaei, S.A., Najafi, P. and Heidarpour, M., 2020. Urban wastewater reuse in agriculture for irrigation in arid and semi-arid regions-A review. International Journal of Recycling of Organic Waste in Agriculture. 9 (2): 193-220.
Yazdani, A.A., Saffari, M. and Ranjbar, G. 2019. Effect of Application of Treated Wastewater on Seed Yield and Heavy Metals Content of Safflower Cultivars. Journal of Agricultural Science and Technology. 21(5): 1277-1286.