اثر سامانه‌های خاک‌ورزی و کم‌آبیاری بر عملکرد و بهره‌وری آب چغندرقند

خاک‌ورزی مرسوم به‌طور گسترده در مناطق چغندرکاری استفاده می‌شود. به هرحال خاک‌ورزی مرسوم کارگر و ماشین‌های بیشتری استفاده کرده و اثر منفی روی خاک و محیط‌زیست دارد. بدین‌منظور تحقیقی برای بررسی اثر روش‌های خاک‌ورزی و کم‌آبیاری بر عملکرد کمی و کیفی و بهره‌وری آب چغندرقند در سامانه آبیاری قطره‌ای در خاکی با بافت متوسط در ایستگاه تحقیقاتی اکباتان استان همدان در سال زراعی 981397 به اجرا درآمد. این تحقیق به‌صورت طرح کرت‌های نواری در قالب بلوک‌‌های کامل تصادفی در سه تکرار اجرا شد. عامل افقی، روش‌‌های خاک‌‌ورزی شامل: t1 گاوآهن برگرداندار در پاییز+ سیکلوتیلر در بهار (شاهد)، t2 زیرشکن و گاوآهن برگرداندار در پاییز + سیکلوتیلر در بهار، t3 خاک‌‌ورز مرکب (گاوآهن قلمی + غلطک) در پاییز + سیکلوتیلر در بهار، t4 خاک‌‌ورز مرکب (گاوآهن چیزل با تیغه‌های پنجه غازی + غلطک) در پاییز+ سیکلوتیلر در بهار و عامل عمودی، تیمار آبی در چهار سطح شامل: i100 تامین 100 درصد، i90 تامین 90 درصد، i80 تامین 80 درصد و i70 تامین70 درصد نیاز آبی بود. پارامترهای مقاومت به نفوذ در خاک (شاخص مخروطی خاک)، میزان حجم آب مصرفی، عملکرد ریشه، شکر، شکر سفید و قند ملاس اندازه‌گیری شدند. نتایج نشان داد که اثر روش‌های مختلف خاک‌ورزی، تیمار آبی و اثرات متقابل آن‌ها در سطح احتمال 1 درصد بر عملکرد ریشه، عملکرد شکر، عملکرد شکر سفید و بهره‌وری آب معنی‌دار شدند. از نظر آماری اختلاف معنی‌دار بین تیمار t4 و روش مرسوم (t1)  و تیمار t2 از نظر عملکرد ریشه چغندرقند مشاهده نشد. تیمارهای  t4(با میانگین عملکرد 686/50 تن در هکتار) و t1 (با میانگین عملکرد 507/50 تن در هکتار) بیشترین عملکرد ریشه چغندرقند را به خود اختصاص دادند. همچنین روش خاک‌ورزی (t4) نسبت به روش رایج خاک‌ورزی (t1) به‌ترتیب باعث کاهش 7/14درصدی در مصرف سوخت و افزایش ظرفیت مزرعه‌ای به میزان4/52 درصد شد. در روش خاک‌ورزی t4، تیمارهای آبی i100، i90 وi80  به‌ترتیب با میانگین بهره‌وری آب 113/6، 087/6 و 523/5 کیلوگرم به ازای یک متر مکعب مصرف آب بیشترین اثر را بر افزایش بهره‌وری آب بر اساس شاخص عملکرد ریشه داشتند. در حالی‌که تفاوت معنی‌دار بین آن‌ها مشاهده نشد. نتیجه این‌که در روش خاک‌ورزی t4 با تامین 80% نیاز آبی چغندرقند بعد از استقرار گیاه (حدوداً از اواسط فصل رشد) حدود 12% (1207 متر مکعب) در مصرف آب بدون کاهش معنی‌دار در بهره‌وری آب بر اساس شاخص عملکرد ریشه صرفه‌جویی کرد.

Effect of Different Tillage Systems and Deficit Irrigation on Yield and Water Use Efficiency of Sugar Beet

Introduction: Conventional tillage is widely used in sugar beet growing areas. However, conventional farming uses more labour and machines that has a negative effect on soil and the environment. Due to limited water resources and recent droughts, proper use of modern tillage and irrigation methods can increase water efficiency and prevent soil degradation as a result of sustainable agriculture.Materials and Methods: An experiment was conducted to investigate different methods of tillage and water requirements on quantitative and qualitative yield and sugar beet water productivity in the drip irrigation system in Ekbatan Research Station of Hamedan Province from 2018 to 2019. A strip plot experiment with sixteen treatments and three replications was used. Tillage methods in four levels, consisting of T1 plowing with moldboard plow to a depth of 2530 cm in autumn + power harrow to a depth of 1520 cm in spring, T2 subsoiling to a depth of 3540 cm + plowing with moldboard plow to a depth of 2530 cm in autumn + power harrow to a depth of 1520 cm in spring, T3 plowing with chisel plow equipped with roller packer to a depth of 2530 cm in autumn + power harrow to a depth of 1520 cm in spring and T4 plowing with sweep plow equipped with roller packer to a depth of 2530 cm in autumn + power harrow to a depth of 1520 cm in spring and Irrigation factor consisting of I1100%, I2 90%,  I3 80% and I4 70% sugar beet water requirement were considered. Soil penetration resistance (PR), the volume of water consumption, root yield, sugar yield, white sugar yield and molasses were measured. Water efficiency in tillage and irrigation treatments was also calculated. MSTATC software was used for statistical analysis of data. The Duncan’s multiple range test at a 1% probability level was used to compare the means.Result and Discussion: At a depth of 030 cm, no significant difference was observed between tillage methods on soil penetration resistance. At greater depths (3540 cm) T2 treatment (subsoil + moldboard plow) had the greatest effect in reducing soil resistance. The results showed that the effect of different tillage methods, water requirement and their interactions at the 1% probability level on root yield; sugar yield and white sugar yield were significant. There was no significant difference between sugar beet yield in the T4 tillage treatment and the conventional method (T1). Treatments T4 (with an average yield of 50686 kg ha1) and T1 (with an average yield of 50507 kg ha1) had the highest sugar beet root yield. Also, the tillage method (T4) compared to the conventional tillage method (T1) reduced fuel consumption by 14.7% and increased field capacity by 52.4% respectively. In the T4 tillage method, irrigation treatments I100, I90 and I80 with mean water productivity of 6.113, 6.087 and 5.523 kg m3 of water consumption, respectively, had the greatest effect on increasing water productivity, while no significant difference was observed between them.Conclusion: The tillage method (T4) compared to the conventional tillage method (T1) reduced fuel consumption by 14.7% and increased field capacity by 52.4%, respectively. There was no significant difference between sugar beet yield and water productivity in the T4 tillage treatment and the conventional method (T1). Although full irrigation treatment (100% water requirement) has the highest water efficiency, there is no significant difference between 90 and 80% water requirement treatment. Therefore, in order to save water consumption, 80% water requirement is recommended. The result is that in the T4 tillage method with a supply of 80% water requirement of sugar beet after plant establishment (approximately from the middle of the growing season) about 12% (1207 m3) in water consumption without significant reduction in water productivity.