ارزیابی عملکرد، بهره‌وری آب و تحمل به خشکی ارقام سورگوم علوفه‌ای [sorghum bicolor (l.) moench] تحت روش‌ها و رژیم‌های مختلف آبیاری

مقدمه: کمبود منابع آب آبیاری در کشور طی سال‌های اخیر باعث کاهش عملکرد گیاهان زراعی و تهدید امنیت غذایی شده است و بنابراین لازم است راهکارهایی برای تولید گیاهان زراعی ضمن صرفه‌جویی در مصرف آب اندیشیده شود. یکی از راهکارهای افزایش تولید با منابع محدود آب آبیاری، کشت گیاهان زراعی متحمل به خشکی با کارایی مصرف آب بالا می‌باشد. سورگوم با ویژگی های منحصر به فردی که دارد (از جمله تحمل به تنش‌های محیطی به‌ویژه خشکی و گرما، سیستم ریشه‌ای عمیق و گسترده، مسیر فتوسنتزی چهارکربنه و ...) به عنوان یکی از گیاهان زراعی مهم در مناطق خشک و نیمه‌خشک جهان شناخته می‌شود. استفاده از روش‌های آبیاری مناسب نیز به عنوان یکی دیگر از راهکارهای افزایش تولید گیاهان زراعی با منابع محدود آب شناخته شده است. در این راستا روش‌های آبیاری جویچه‌ای یک‌درمیان و قطره‌ای نواری به عنوان راهکارهای نوین مدیریت آبیاری در کشور با نتایج مطلوبی مورد استفاده قرار گرفته‌اند. هدف از مطالعه حاضر، بررسی اثر رژیم‌ها و روش‌های مختلف آبیاری بر عملکرد، ویژگی های مورفولوژیک، بهره‌وری آب و تحمل به خشکی ارقام آزادگرده‌افشان و هیبرید سورگوم علوفه‌ای بود.مواد و روش ها: این آزمایش به‌صورت فاکتوریل اسپلیت پلات در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با سه تکرار در موسسه تحقیقات اصلاح و تهیه نهال و بذر کرج طی سال‌های زراعی 1398 و 1399 اجرا شد. ترکیب چهار روش آبیاری (جویچه‌ای معمول، یک‌درمیانِ ثابت، یک‌درمیانِ متغیر و قطره‌ای نواری تیپ) و سه سطح تنش خشکی (آبیاری کامل، تنش متوسط و تنش شدید، به‌ترتیب شامل تامین 100، 75 و 50 درصد کمبود رطوبت خاک) به‌صورت فاکتوریل به‌عنوان عامل اصلی و دو رقم سورگوم (هیبرید اسپیدفید و رقم آزادگرده‌افشان پگاه) به‌عنوان عامل فرعی مورد بررسی قرار گرفتند. صفات ارزیابی شده در این آزمایش، عملکرد علوفه سیلویی، عملکرد و درصد ماده خشک، کارایی مصرف آب آبیاری، بهره‌وری اقتصادی آب آبیاری (بر اساس ارزش ناخالص و خالص تولید محصول)، نسبت برگ به ساقه، ارتفاع بوته و شاخص‌های تحمل به تنش خشکی بودند. با توجه به همگن بودن وارﻳﺎﻧﺲ خطاهای آزمایشی طی دو سال، داده‌ها با استفاده از نرم‌افزار آماری sas 9.1 مورد تجزیه واریانس مرکب قرار گرفتند و برای مقایسه میانگین‌ها نیز از روش توکی در سطح احتمال پنج درصد استفاده شد. برای محاسبه شاخص‌های تحمل به تنش و تجزیه به مولفه‌های اصلی (pca) بر اساس این شاخص‌ها نیز از نرم‌افزار آنلاین ipastic استفاده شد.یافته های تحقیق: نتایج نشان داد که تنش خشکی در تمام روش‌های آبیاری مورد بررسی سبب کاهش عملکرد علوفه سیلویی، عملکرد ماده خشک و ارتفاع بوته و افزایش کارایی مصرف آب برای تولید علوفه و ماده خشک، درصد ماده خشک و نسبت برگ به ساقه شد. بیش ترین عملکرد علوفه سیلویی و ماده خشک (به‌ترتیب 79.11 و 17.19 تن در هکتار) و حداکثر بهره‌وری اقتصادی آب بر اساس ارزش خالص تولید محصول (18854 ریال بر مترمکعب) از رقم پگاه تحت آبیاری کامل و روش قطره‌ای نواری حاصل شد، در حالی‌که حداکثر کارایی مصرف آب برای تولید علوفه سیلویی و ماده خشک (به‌ترتیب 34.53 و 7.88 کیلوگرم بر مترمکعب) و بیش ترین بهره‌وری اقتصادی آب بر اساس ارزش ناخالص تولید محصول (60542 ریال بر مترمکعب) در هیبرید اسپیدفید تحت تنش شدید و روش قطره‌ای نواری ثبت شد. بیش ترین نسبت برگ به ساقه (0.715) در روش آبیاری یک‌درمیانِ ثابت تحت تنش شدید حاصل شد و میزان این صفت در رقم پگاه حدود 8.6 درصد بیش تر از هیبرید اسپیدفید بود. بر اساس شاخص‌های تحمل به تنش، رقم پگاه تحت روش‌های آبیاری جویچه‌ای معمول و قطره‌ای نواری تیپ و هیبرید اسپیدفید تحت آبیاری یک‌درمیانِ ثابت، تحمل به خشکی بیش تری نشان دادند در حالی‌که در روش آبیاری یک‌درمیانِ متغیر تفاوت معنی‌داری بین ارقام مشاهده نشد.نتیجه گیری: به‌منظور صرفه‌جویی در مصرف آب ضمن دستیابی به عملکرد علوفه و بهره‌وری آب مناسب، روش آبیاری قطره‌ای با تامین 75 درصد کمبود رطوبت خاک قابل‌توصیه می‌باشد. در صورتی که امکان اجرای سیستم آبیاری قطره‌ای وجود نداشته باشد، روش آبیاری جویچه‌ای یک‌درمیانِ متغیر می‌تواند ضمن کاهش حجم آب مصرفی، عملکرد علوفه مناسبی تولید کند.

evaluation of yield, water productivity and drought tolerance of forage sorghum [sorghum bicolor (l.) moench] cultivars under different irrigation methods and regimes

introductionthe lack of irrigation water resources in the country in recent years has reduced the yield of crops and threatened food security; therefore, it is necessary to think of ways to produce crops while saving water. one of the ways to increase production with limited irrigation water resources is the cultivation of drought-tolerant crops with high water use efficiency. sorghum is known as one of the most important crops in arid and semi-arid regions of the world with its unique characteristics (including tolerance to environmental stresses, especially drought and heat, deep and extensive root system, c4 photosynthetic pathway, etc.). the use of appropriate irrigation methods is also known as another way to increase the production of crops with limited water resources. in this regard, the irrigation methods of alternate furrow irrigation and drip irrigation have been used as new irrigation management solutions in the country with favorable results. this study aimed to evaluate the effect of different irrigation regimes and methods on yield, morphological characteristics, water productivity, and drought tolerance of open-pollinated and hybrid forage sorghum cultivars.materials and methodsthis experiment was conducted as a factorial split-plot based on a randomized complete block design with three replications at the seed and plant improvement institute, karaj, iran, during the 2019 and 2020 cropping seasons.