بررسی بهره‌وری آب در آبیاری زیرسطحی گلدانی با سطوح مختلف شوری آب (مطالعه موردی گیاه ریحان)

سابقه و هدف: امروزه با توجه به نیاز رو به رشد توسعه‌ی تولید مواد غذایی در شهرها و نیز به منظور بهبود کشاورزی شهری از طریق گلخانه‌های شهری، نیاز به ارائه‌ی روشهای آبیاری زیرسطحی بهینه می‌باشد. منظور از روش‌های بهینه، روش‌هایی است که باعث صرفه‌جویی در مصرف آب شده و امکان استفاده از آبهای با کیفیت پایینتر را ضمن حفظ کیفیت محصولات فراهم کنند. روش‌های متعدد‌ی برای آبیاری زیرسطحی در گلخانه‌ها وجود دارند مانند برخی روشهای هیدروپونیک که نیاز به تجهیزات ویژه‌ای داشته و تاکنون مطالعات بسیاری بر روی آنها انجام شده است. در این پژوهش کاربرد روش نوین آبیاری زیرسطحی گلدانی(sip ) برای کاشت ریحان در دو فصل کشت در محیط گلخانه، از نظر تاثیر بر بهره‌وری آب، مورد ارزیابی و مقایسه با سیستم متداول آبیاری سطحی قرار گرفت. مواد و روش‌ها: در سیستم زیرسطحی گلدانی، گیاهان در گلدان کاشته شده و مخزن تامین آب (محیط اشباع تشکیل شده از شن و گراول) در زیر بستر کشت این گلدان (قسمت پایینی گلدان) ایجاد می‌شود تا از طریق نیروی مویینگی در بستر کشت (قسمت بالایی گلدان)، آب در اختیار گیاهان قرار گیرد. پارامترهای متغیر مورد مطالعه، عمق بستر در گلدان (30 و 50 سانتی متر:d2 وd1)، نوع بستر در گلدان (خاک لومی + کوکوپیت + پرلیت(sc) و کوکوپیت + پرلیت(c)) و سه سطح شوری آب آبیاری(1.2، 3.5 و 5 دسیسیمنز بر متر: آستانه ریحان به شوری آب آبیاری 1.5 دسیسیمنز بر متر) بودند که در هر دو سیستم زیرسطحی گلدانی و آبیاری سطحی( به عنوان شاهد) اعمال و مورد مقایسه قرار گرفتند.یافته‌ها: تمامی تیمارهای sipc دارای مقادیر بهره‌وری آب بالاتری نسبت به تیمارهای سطحی شاهد آنها در سطح آماری 5% بودند که نشان دهنده‌ی برتری استفاده از این محیط کشت (c) برای افزایش بهره‌وری آب در گلخانه‌ها هنگام استفاده از روش sip است. در رابطه با عمق بهینه، بهره‌وری آب تیمارهای sipscd1 نسبت به تیمارهای sipscd2 تفاوت معناداری نداشت ولی در مورد گروه sipc، تیمارهای d2 نسبت به d1 بهره‌وری آب بیشتری به صورت قابل توجه داشتند، در نتیجه استفاده از عمق کمتر کشت در صورت کاربرد محیط کشت c در روش sip در گلخانه، توصیه می‌شود. افزایش سطح شوری آب آبیاری تاثیری در مقدار محصول در سیستمهای sip نداشت، اگرچه مقدار شوری در لایه‌های سطحی گلدانهای sip بر خلاف سیستمهای سطحی که سطح شوری در ته گلدان بالا بود، بسیار قابل توجه بود که نیاز به بررسی سطوح شوری در طول فصل کشت و انجام آبشویی در بین فصل‌های کشت هنگام کاربرد روشsip را نشان می‌دهد.نتیجه‌گیری: این تحقیق نشان داد، روش آبیاری نوین زیرسطحی گلدانی در عین سادگی و عدم نیاز به تجهیزات گرانقیمت و نصب پیچیده، به طور قابل توجهی آب مورد نیاز برای آبیاری را نیز کاهش می‌دهد و توانایی رقابت با سیستمهای آبیاری سطحی متداول را نیز دارد. بنابراین این روش ضمن حفاظت آب و خاک که یکی از اهداف کشاورزی می‌باشد، دارای کارایی لازم برای افزایش بهره‌وری تولیدات کشاورزی نیز می‌باشد.

Investigation of water productivity in sub-irrigated planter system at different levels of water salinity (Case study: Basil plant)

Background and Objectives: Due to the population increase and growing need for food production development in cities and to improve urban agriculture through urban greenhouses, there is an urgent requirement to provide optimal subsurface irrigation methods. Optimal irrigation methods mean methods that reduce water consumption and allow the use of lower quality water for irrigation while maintaining product quality. There are different methods for subsurface irrigation in greenhouses, for example there are some hydroponic methods which need special equipment and many studies have been conducted on them. In this research, performance of a new subirrigated planter method (SIP) for panting basil plant in two seasons in a greenhouse, in term of water productivity was evaluated and compared with conventional surface irrigation. Materials and Methods: In SIP system, plant was planted in pot and a water reservoir (saturated gravel reservoir) was prepaid below the growing medium in pot (bottom of pot) to provide the water for plants through capillary action in growing medium (upper part of pot). Variable parameters to study were: depth of growing medium (D1: 50 cm and D2: 30 cm), Type of growing medium: (clay loam + cocopeat + perlit (SC) and cocopeat + perlit (C)) and three irrigation salinity levels (1.2, 3.5 and 5 dS.m1: basil tolerance to irrigation water salinity: 1.5 dS.m1); which were compared in both SIP and surface systems. Results: All SIPC treatments had considerably higher water productivity in 5% statistical level compared to surface treatments which proved the superiority of C growing medium to be used in SIP systems in order to increase water productivity in a greenhouse. Considering optimum depth, water productivity in SIPSCD1 was not meaningfully higher than SIPSCD2; although in SIPC, all D2 treatments had considerably higher water productivities than D1s. As a result it is recommended to use lower depth of growing medium while using C growing medium in SIP systems. Increasing irrigation water salinity level did not affect the fresh yield weight in SIP systems; although the salinity level was remarkably high in surface layers of SIP pots unlike the higher salinity layers observed at bottom of surface pots; which shows the need to monitor the growing medium salinity levels during growing season and applying the leaching between growing seasons when necessary in SIP systems. Conclusion: This study showed that subirrigated planter method while is a very simple method and has no need to complex technology and expensive equipment and installation, significantly reduces the amount of water required for irrigation and also is able to compete with conventional surface irrigation systems. Therefore this method can be used as conservative system to save both water and soil as an agricultural goal and keep the productivity in high levels.