اثربخشی سطوح مختلف کودی در کودآبیاری سطحی و قطره‌ای

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانش‌آموخته کارشناسی ارشد، گروه مهندسی آبیاری و آبادانی، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج، ایران

2 دانشیار گروه مهندسی آبیاری و آبادانی، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج، ایران

3 استاد موسسه تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرج، ایران

4 استادیار گروه مهندسی آبیاری و آبادانی، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج، ایران

چکیده

رشد روزافزون جمعیت باعث شده است تا نیاز غذایی روز به روز بیشتر شود. به همین دلیل نیاز است که عملکرد گیاهان در واحد سطح افزایش یابد. افزایش عملکرد گیاهان زراعی تا حد زیادی مرهون مصرف کودهای شیمیایی است. همین امر باعث استفاده بی­رویه کودها توسط کشاورزان شده است. تاکنون مطالعات زیادی تأثیر کودآبیاری سطحی (SF) و کودآبیاری قطره­ای (DF) را نسبت به آبیاری سطحی (SC) و قطره­ای (DC) به همراه کود دهی سنتی در سطوح مختلف کودی برای شاخص­ عملکرد محصول بررسی کرده­اند؛ اما هرکدام از این مطالعات در شرایط مختلف انجام ‌شده‌اند. با توجه به پراکندگی نتایج و عدم وجود یک نتیجه­گیری کلی از نتایج منتشر‌شده، انجام فرا تحلیل به‌عنوان یک روش ساختارمند برای رسیدن به یک نتیجه واحد در رابطه با تأثیر سطوح مختلف کودآبیاری بر شاخص­های ذکر‌شده الزامی است. در این پژوهش با انجام فرا تحلیل بر روی 21 مطالعه انجام‌شده در زمینه کودآبیاری، تأثیر سطوح مختلف کودی بررسی شد. نتایج هرکدام از این مطالعات در زیرگروه‌های سطوح مختلف کودآبیاری دسته‌بندی شدند که شامل زیرگروه بیش از 100 درصد، 100 درصد، 70 تا 100 درصد و 50 تا 70 درصد نیاز کودی گیاه توصیه شده است. بیشترین میزان افزایش عملکرد محصول در سطح کودی 100 درصد مقدار توصیه‌شده به دست آمد و مقدار اندازه اثر آن برابر 25/1 شد، اما به لحاظ آمار استنباطی تفاوت معنی‌داری با سطح کودی 70 تا 100 درصد نداشت. بر اساس این نتایج، زیرگروه 70 تا 100 درصد مناسب­ترین سطح کودی است. در این زیرگروه بدون کاهش معنی‌دار عملکرد محصول می­توان 30 درصد در مصرف کود صرفه‌جویی کرد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Effectiveness of different fertilizer levels in surface and drip fertigation

نویسندگان [English]

  • Reza Delbaz 1
  • Hamed Ebrahimian 2
  • fariborz abbasi 3
  • Arezoo Nazi Ghameshlou 4
1 M.Sc. graduate student, Department of Irrigation and Reclamation Engineering, College of Agriculture and Natural Resources, University of Tehran, Karaj, Iran
2 Associate Professor, Department of Irrigation and Reclamation Engineering, College of Agriculture and Natural Resources, University of Tehran, Karaj, Iran (* Corresponding Author Email: [email protected])
3 Agricultural Engineering Research Institue, Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO), Karaj, Iran
4 Assistant Professor, Department of Irrigation and Reclamation Engineering, College of Agriculture and Natural Resources, University of Tehran, Karaj, Iran
چکیده [English]

The growing population has increased the need for food day by day. Therefore, it is necessary to improve the yield of plants per unit area. The increase in crop yield is largely due to the use of chemical fertilizers. This has led to the improper use of fertilizers by farmers. So far, many studies have examined the effect of surface (SF) and drip fertigation (DF) on surface (SC) and drip (DC) irrigation along with traditional fertilization at different levels of fertilizer for crop yield index. But each of these studies has been done under different circumstances. Due to the dispersion of results and the lack of a general conclusion from the published results, meta-analysis is required as a structured method to achieve a single result in relation to the impact of different levels of fertigation on the mentioned indicators. In this study, by performing meta-analysis on 21 studies in the field of fertigation, the effect of different levels of fertilizer was investigated. The results of each of these studies were classified into subgroups of different levels of fertilizer, which include subgroups of more than 100%, 100%, 70 to 100% and 50 to 70% of the recommended plant fertilizer requirements. The highest increase in crop yield was obtained at 100% of the recommended dose and the effect size was 1.25, but there was no significant difference between the fertilizer levels of 100% and 70% to 100%. Based on these results, the most suitable fertilizer level is 70 to 100%. In this subgroup, 30% of fertilizer consumption can be reduced without a significant reduction in crop yield.

کلیدواژه‌ها [English]

  • crop yield
  • Drip Irrigation
  • fertilization
  • Surface irrigation
ابراهیمیان، ح. 1398. شیم­آبیاری. انتشارات دانشگاه تهران. 176 صفحه.
حقدوست، ع.ا.، برادران عطارمقدم، ح.، پورالعجل، ج.، شهروان، آ.، صادقی­راد، ب.، عیب­پوش، س.، کبیری، پ.، کبیر، ع.، کرمی، م.، مسگرپور، ب.، نجفی، ف.، 1398. مرور ساختارمند و متاآنالیز (مفاهیم، کاربردها و محاسبات). انتشارات گپ. 280 صفحه.
رضایی، ح.، لطفی، پ. یگانه مرکید، ز. 1389. کودآبیاری، مزایا و تأثیر آن درکشاورزی پایدار. اولین همایش کشاورزی پایدار و تولید محصول سالم، مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی اصفهان.
عباسی، ف.، شینی دشتگل, ع.، سلامتی، ن. 1394. ارتقای بهره‌وری آب و کارایی مصرف کود در کودآبیاری جویچه ای نیشکر. نشریه آب و خاک، (4)29: 933-942.
علی­زاده، ح.، لیاقت، ع.، عباسی، ف. 1388. بررسی اثر کودآبیاری جویچه­ای بر کارایی مصرف کود و آب، عملکرد و اجزای عملکرد ذرت دانه­ای. نشریه آب و خاک، 23(4): 137-147.
کوچکی، ع.، نصیری محلاتی، م.، بخشائی، س.، داوری، آ. 1392. فراتحلیل مصرف کود شیمیایی نیتروژن در تولید غلات در ایران. بوم شناسی کشاورزی، 9(2): 269-313.
محسنی، ا.، میرسید حسینی، ح.، عباسی، ف. 1390. مقایسه کودآبیاری با کود دهی سطحی بر کارآیی مصرف آب، کود، عملکرد، اجزای عملکرد ذرت و تلفات نیترات. نشریه آب و خاک، 26(5): 1181-1189.
رستم­زاده، ، ا.، گلچین، ا.، و محمدی، ج. 1392. تأثیر منابع و مقادیر مختلف نیتروژن بر راندمان مصرف نیتروژن و عملکرد خیار سبز. مجله دانش آب و خاک، 23 (1): 15-26.
نوغانی، م و میرمحمدتبار، س. ا. 1396. فراتحلیل (مبانی و کاربردها). انتشارات دانشگاه فردوسی مشهد، 160 صفحه. 
Antille, D.L., 2017. Effect of fertigation on crop and soil established to cotton (Gossypium hirsutum L.) under furrow and overhead irrigation. ASABE Annual International Meeting. American Society of Agricultural and Biological Engineers, Washington.
Anureet, K., Sudeep, S., Sekhon, K.S. and Sidhu, B.S. 2012. Response of Bt cotton to nitrogen under drip and check basin method of irrigation under Punjab conditions. Research on Crops. 13(2):708-710.
Badr, M.A., Abou Hussein, S.D., El-Tohamy, W.A. and Gruda, N. 2010. Nutrient uptake and yield of tomato under various methods of fertilizer application and levels of fertigation in arid lands. Gesunde Pflanzen. 62(1):11-19.
Bai, S., Kang, Y. and Wan, S. 2020. Drip fertigation regimes for winter wheat in the North China Plain. Agricultural Water Management. 228:105885.
Borenstein, M., Hedges, L. and Rothstein, H. 2007. Meta-analysis: Fixed effect vs. random effects. Englewood.162pp.
Borenstein, M., Hedges, L.V., Higgins, J.P. and Rothstein, H.R. 2011. Introduction to meta-analysis. 1st edition. John Wiley & Sons. 421pp.
FAO. 2019. World Fertilizer Trends and Outlook to 2022. Food and Agriculture Organization of the United Nations (FAO), Rome, 40pp.
Glass, G.V. 1976. Primary, secondary, and meta-analysis of research. Educational researcher. 5(10):3-8.
Good, A.G., Sherawat, A.K., and Muench, D.G. 2004. Can less yield more? Is reducing nutrient input into the environment compatible with maintaining crop production? Trends in Plant Science 9: 597-605.
 Haddaway, N.R., Macura, B., Whaley, P. and Pullin, A.S., 2018. ROSES RepOrting standards for Systematic Evidence Syntheses: pro forma, flow-diagram and descriptive summary of the plan and conduct of environmental systematic reviews and systematic maps. Environmental Evidence, 7(1): 1-8.
Halitligil, M.B., Onaran, H., Munsuz, N., Kislal, H., Akin, A., Unlenen, A.L., Cayci, G. and Kutuk, C. 2003. Drip irrigation and Fertigation of Potato under Light-textured soils of Cappadocia Region. In Environmental Protection Against Radioactive Pollution (pp. 219-224). Springer, Dordrecht.
Hedges, L.V., 1981. Distribution theory for Glass's estimator of effect size and related estimators. journal of Educational Statistics. 6(2):107-128.
Higgins, J.P. and Thompson, S.G. 2002. Quantifying heterogeneity in a meta‐analysis. Statistics in medicine. 21(11):1539-1558.
Ialongo, C. 2016. Understanding the effect size and its measures. Biochemia medica: Biochemia medica. 26(2): 150-163.
Jain, N.K., Meena, H.N., Bhaduri, D. and Yadav, R.S. 2018. Drip fertigation and irrigation interval effects on growth, productivity, nutrient, and water economy in summer peanut. Communications in Soil Science and Plant Analysis, 49(19): 2406-2417.
Janat, M. and Somi, G. 2001. Performance of cotton crop grown under surface irrigation and drip fertigation. II. Field water-use efficiency and dry matter distribution. Communications in soil science and plant analysis, 32(19-20): 3063-3076.
Janat, M., 2007. Efficiency of nitrogen fertilizer for potato under fertigation utilizing a nitrogen tracer technique. Communications in Soil Science and Plant Analysis, 38(17-18): 2401-2422.
Janat, M., 2008. Response of cotton to irrigation methods and nitrogen fertilization: yield components, water‐use efficiency, nitrogen uptake, and recovery. Communications in Soil Science and Plant Analysis, 39(15-16): 2282-2302.
Koricheva, J., Gurevitch, J. and Mengersen, K. eds. 2013. Handbook of meta-analysis in ecology and evolution. Princeton University Press. 520pp.
Linquist, B. Liu, Lvan Kessel, C. van Groenigen, K.J. 2013. Enhanced efficiency nitrogen fertilizers for rice systems: Meta-analysis of yield and nitrogen uptake. Field Crops Research. 203: 173-180.
Lv, H.F., Lin, S., Wang, Y.F., Lian, X.J., Zhao, Y.M., Li, Y.J., Du, J.Y., Wang, Z.X., Wang, J. G., Butterbach-Bahl, K. 2019. Drip fertigation significantly reduces nitrogen leaching in solar greenhouse vegetable production system.  Environmental Pollution, 245: 694–701.
Maisiri, N., Senzanje, A., Rockstrom, J. and Twomlow, S.J. 2005. On farm evaluation of the effect of low cost drip irrigation on water and crop productivity compared to conventional surface irrigation system. Physics and Chemistry of the Earth. 30(11-16): 783-791.
Mohammadi A., Besharat, S., Abbasi F . 2019. Effects of irrigation and fertilization management on reducing nitrogen losses and increasing corn yield under furrow irrigation. Agricultural Water Management. 213: 1116-1129.
Rosenberg, M.S. Adams, D. C., and Gurevitch, J. 2000.MetaWin: statistical software for meta-analysis. Sinauer Associates, Incorporated.
Rotundo, J.L., and Westgate, M.E. 2009. Meta-analysis of environmental effects on soybean seed composition. Field Crops Research. 110(2): 147-156.
Rumpel, J., Kaniszewski, S. and Dyśko, J. 2004. Effect of drip irrigation and fertilization timing and rate on yield of onion. Journal of Vegetable Crop Production. 9(2): 65-73.
Si, Z., Zain, M., Mehmood, F., Wang, G., Gao, Y. and Duan, A. 2020. Effects of nitrogen application rate and irrigation regime on growth, yield, and water-nitrogen use efficiency of drip-irrigated winter wheat in the North China Plain. Agricultural Water Management. 231: 106002.
Singh, K., Brar, A.S. and Singh, H.P. 2018. Drip fertigation improves water and nitrogen use efficiency of Bt cotton. Journal of Soil and Water Conservation. 73(5): 549-557.
Sinha, I., Buttar, G.S. and Brar, A.S. 2017. Drip irrigation and fertigation improve economics, water and energy productivity of spring sunflower (Helianthus annuus L.) in Indian Punjab. Agricultural Water Management. 185: 58-64.
Soni, J.K. and Asoka, R.N.. 2017. Performance of groundnut (Arachis hypogaea L.) under drip and micro sprinkler fertigation system. VEGETOS: An International Journal of Plant Research. 30(2): 137-51.
Soni, J.K., Raja, N.A. and Kumar, V. 2019. Improving productivity of groundnut (Arachis hypogaea L.) under drip and micro sprinkler fertigation system. Legume Research-An International Journal. 42(1): 90-95.
Tanaskovik, V., Cukaliev, O., Romić, D. and Ondrašek, G. 2011. The influence of drip fertigation on water use efficiency in tomato crop production. Agriculturae Conspectus Scientificus. 76(1): 57-63.
Wu, D., Xu, X., Chen, Y., Shao, H., Sokolowski, E. and Mi, G. 2019. Effect of different drip fertigation methods on maize yield, nutrient and water productivity in two-soils in Northeast China. Agricultural Water Management. 213:   200-211.
Zheng, H., Ying, H., Yin, Y. Wang, Y. He, G. Bian, Q. and Yang, Q. 2019. Irrigation leads to greater maize yield at higher water productivity and lower environmental costs: a global meta-analysis. Agriculture, Ecosystems & Environment. 273: 62-69.