۱۴۷۱۹پ
per
ارزیابی شاخص‌های LLWR و IWC در سطوح مختلف شوری خاک با استفاده از سرعت صعود شیره آوندی در درخت بادام
/اژدر عنابی میلانی
: کشاورزی
، ۱۳۹۴
، راشدی
چاپی
کارشناسی راشد
علوم و مهندسی خاک گرایش فیزیک و حفاظت خاک
۱۳۹۴/۱۱/۲۰
تبریز
آب یکی از مهم‌ترین عوامل محدودکننده تولید مواد غذایی در جهان گرسنه ماست .بنابراین نیاز به بحث ندارد که مدیریت منابع آب و پخش و نفوذ مناسب آن به خاک برای افزایش تولید و پایداری آن حیاتی است .برای مدیریت بهینه رطوبت خاک، آگاهی از عوامل مختلف دخیل در قابل استفاده بودن آن برای گیاه ضروری است .در مفهوم کلاسیکی" آب قابل استفاده گیاه(PAW) "، عموما انرژی آب در خاک مد نظر قرار گرفته بود و از سایر عوامل محدود کننده فراهمی آن برای گیاه صرفنظر شده بود .مفاهیم جدید آب قابل استفاده گیاه مانند" دامنه رطوبتی با حداقل محدودیت (LLWR) "و" گنجایش تجمیعی آب(IWC) "، محدودیت‌های عدم تهویه مناسب، مقاومت مکانیکی زیاد خاک و حتی شوری را نیز مد نظر قرار دادند اما حدود آستانه‌ای و توابع وزنی مورد نظر را بدون دخالت دادن گیاه و نوع آن به‌عنوان عامل اصلی جذب آب تعیین نمودند .هدف اصلی این پژوهش ارزیابی شاخص‌های اخیر در تعیین فراهمی آب خاک برای درخت بادام در شوری‌های مختلف براساس پاسخ گیاه بویژه سرعت صعود شیره آوندی بود .براین اساس پژوهشی روی درخت بادام رقم آذر که از ارقام تجاری می‌باشد و در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با سه تیمار شوری آب، شامل آب چاه با متوسط شوری ۲ دسی زیمنس بر متر(T۱) ، و آب‌های شور شده با نمک‌هائی با همان ترکیب آب چاه با متوسط شوری (T۲) ۴ و (T۳) ۵ دسی زیمنس بر متر در سه تکرار و در ایستگاه باغبانی مرکز تحقیقات کشاورزی استان آذربایجان شرقی در خاکی با بافت شن لومی اجرا شد .در طول فصل رشد دمای تاج درخت، دمای هوا، رطوبت نسبی هوا، پتانسیل آب برگ، هدایت روزنه‌ای و رطوبت خاک تا عمق ۷۰ سانتی‌متر در نیم‌روز) ساعت ۱۲ تا ۱۴) اندازه‌گیری گردید .برای اندازه‌گیری دمای تاج درخت، پتانسیل آب برگ، هدایت روزنه‌ای و رطوبت خاک به‌ترتیب از دماسنج مادون قرمز، محفظه فشاری، پورومتر و TDR استفاده شد .سرعت جریان شیره آوندی به روش اتلاف حرارتی و توسط دستگاه TDP به فاصله هر ده دقیقه اندازه‌گیری گردید .دما و رطوبت نسبی هوا نیز از ایستگاه هواشناسی موجود در محل انجام پژوهش تهیه شد .اندازه‌گیری‌ها در سه دوره تر و خشک انجام گردید .یک درخت نیز به‌عنوان شاهد (T۰) انتخاب و بطور مرتب آبیاری گردید) درخت بدون تنش .(اندازه‌گیری‌های بافت خاک، هدایت الکتریکی،pH ، کربنات کلسیم، ماده آلی، نیتروژن، فسفر، پتاسیم و گنجایش تبادل کاتیونی در نمونه‌های مرکب تهیه شده از سه لایه نیم‌رخ خاک صورت گرفت .از هرلایه نیز نمونه‌های بهم‌نخورده برای تعیین چگالی ظاهری، تخلخل کل، منحنی مشخصه رطوبتی و منحنی مقاومت مکانیکی تهیه شد .برای تعیین منحنی مشخصه رطوبتی و اندازه‌گیری مقاومت مکانیکی در رطوبت‌های مختلف به‌ترتیب از دستگاه‌های صفحه فشاری و نفوذسنج خودکار استفاده گردید .نتایج پژوهش نشان داد که ارتباط معنی‌داری بین پارامترهای فیزیولوژیکی اندازه‌گیری شده با همدیگر و با رطوبت خاک وجود دارد .براساس این روابط حد آستانه‌ای شروع تنش برای شرایط بدون شوری در درخت بادام برای دمای تاج درخت، پتانسیل آب برگ نیم‌روز، هدایت روزنه‌ای، سرعت جریان شیره آوندی، درجه-روز-تنش و شاخص تنش آبی محصول به‌ترتیب ۶/۳۱ درجه سلسیوس،۷۸/۱ - مگاپاسکال، ۸۲/۰ سانتی‌متر بر ثانیه، ۱۸/۲ میلی‌متر بر دقیقه، ۷/۱۲ درجه سلسیوس روز و ۲۵/۰ تعیین شد .شوری بطور معنی‌داری بر تمام پارامترهای فیزیولوژیکی مورد اندازه‌گیری و هم‌چنین مقدار تخلیه آب قابل استفاده خاک تأثیر داشت .نتایج شاخص‌های مبتنی بر دمای تاج درخت نشان داد که این شاخص‌ها در تعیین وضعیت آبی و پیش‌بینی تنش آبی و شوری، کارایی مناسبی داشته و می‌توانند بخوبی در مدیریت آبیاری باغات بادام بدون نیاز به نمونه‌گیری‌های تخریبی مورد استفاده قرار گیرند .شاخص IWC با توابع وزنی گرانولت و همکاران نسبت به شاخص‌های PAW و LLWR مقدار آب قابل استفاده کل نیم‌رخ خاک را به‌ترتیب ۵/۰ و ۳ درصد بیش‌تر برآورد کرد .استفاده از هدایت روزنه‌ای به‌عنوان پاسخ گیاه به فراهمی آب خاک، برای تعیین تابع وزنی محدودیت‌های جذب آب توسط درخت بادام باعث شد که مقدار آب قابل استفاده برآوردی نسبت به تعاریفPAW ، LLWR و IWC به‌ترتیب۱۵ ، ۵۳ و ۱۴ درصد بیش‌تر باشد .هدایت روزنه‌ای به‌خوبی تأثیر تنش شوری را در فراهمی آب خاک نمایان کرد .استفاده از سرعت جریان شیره آوندی برای تعیین تابع وزنی معتبر، نتایج مشابهی مانند هدایت روزنه‌ای بدست داد با این تفاوت که مقدار آب قابل استفاده برآورد شده توسط آن بیش‌تر از هدایت روزنه‌ای بود .نتایج استفاده از هدایت روزنه‌ای و جریان شیره آوندی برای تعیین تابع وزنی روش IWC نشان داد که جذب آب توسط درخت بادام به‌صمراتب در رطوبت‌صهای بیش‌صتر از تخلخل تهویه‌ای ۱۰ درصد آغاز می‌شود
Water constitutes one of the most important constraints to food production in our hungry world. It hardly needs arguing, therefore, that efficient management of the water that lands on and infiltrates the soil surface is crucial for increasing and sustaining agricultural production. To manage soil water, however, one must understand the factors that control its availability to plants. The classical concept of plant available water (PAW) is based only on the energy of soil water and does not consider other soil physical properties that affect water availability for plants. New concepts of plant available water such as least limiting water range (LLWR) and integral water capacity (IWC) consider other constraints including poor aeration, high soil strength and high osmotic stress, but threshold limits and weighting functions in these concepts were determined without considering plant itself as a main factor for absorbing water from soil. The main purpose of this study was evaluation of LLWR and IWC in the determination of soil water availability for almond tree at different salinity level based on plant response especially sap flow rate. Due to this aim, a study was conducted based on a randomized complete block design with 3 salinity levels including 2 (T1), 4 (T2) and 5(T3) dS m-1 in 3 replications on almond trees (Prunus dulcis (Mill.) cv. Azar) in a loamy sand soil at horticultural Research Station belong to Research Center for Agriculture and Natural resources of East Azarbayjan provice. Canopy temperature, leaf water potential, stomatal conductance and volumetric soil water content at three depths (0-20, 0-40, and 0-70 cm) were measured at midday (12-14) during the growing season using infrared thermometer, pressure chamber, porometer and TDR respectively. The sap flow rate was measured based on heat dissipation method using thermal dissipation probe (TDP) with 10 minute intervals. Air temperature and relative humidity were obtained from the meteorological station located on experimental site. A single tree was selected as a reference (T0) tree and was irrigated regularly throughout the growing season (no-stressed tree). Soil texture, electrical conductivity, pH, calcium carbonate, nitrogen, phosphorus, potassium and cation exchange capacity were determined on a composite soil sample prepared from three diagnostic layers. Bulk density, total porosity, soil retention curve and soil resistance curve parameters were measured and determined in undisturbed soil samples taken from each layer. Soil retention curve and soil resistance curve parameters were measured using pressure plate and automatic digital penetrometer apparatus respectively. Results indicated that there was significant relationship between measured physiological parameters as well as between these parameters and soil water content. Based on these relationships, a threshold value of initiating stress in almond trees without salinity condition for midday canopy temperature, leaf water potential, stomatal conductance, sap flow rate, stress-degree-day and crop water stress index was 31.6 oC, -1.78 MPa, 0.82 cm s-1, 2.18 mm min-1, 12.7 oC and 0.25 respectively. Salinity affected all measured physiological parameters and also soil available water depletion significantly. The result also showed that canopy temperature based indices have good performance for determining plant water relations and indicating water and salinity stress and can be used for irrigation management of almond orchards without the need for invasive sampling. IWC using Groenevelt et al proposed weighting function, estimated plant available water 0.5 and 3 less than PAW and LLWR, respectively. Weighting functions obtained based on stomatal conductance as a plant response to soil water availability, estimated plant available water 15, 53 and 14 more than PAW and LLWR, respectively. Stomatal conductance well revealed the effect of salinity on soil water availability. Using sap flow rate as a plant response to soil water availability to determine weighting functions, provided similar results as stomatal conductance except that estimated available water by sap flow approach was more than stomatal conductance approach. Using plant response to soil water availability (stomatal conductance and sap flow rate) to determine weighting functions, revealed that water uptake by almond trees was initiated at moisture more than 10 air-filled porosity
عنابی میلانی، اژدر
نیشابوری، محمدرضا، استاد راهنما
مصدقی، محمدرضا، استاد مشاور
زارع حقی، داوود، استاد مشاور
سیاه و سفید
نمایه‌سازی قبلی
