چرا آبیاری قطره‌ای مکرر مقاومت محصول را به خشکی کاهش می‌دهد و چگونه آن را برطرف کنیم

چرا آبیاری قطره ای مکرر می تواند تحمل به خشکی را کاهش دهد؟

آبیاری مکرر در سیستم های قطره ای می تواند تحمل به خشکی محصولات را کاهش دهد. این تأثیر توسط مطالعات متعدد و موارد عملی از مؤسسات و مؤسسات معتبر کشاورزی تأیید شده است. دلیل اصلی برهمکنش بین توزیع آب، رشد ریشه، شرایط خاک و فیزیولوژی محصول است. آبیاری مکرر تمایل دارد آب را در لایه های کم عمق خاک متمرکز کند، که باعث می شود ریشه ها به جای رشد عمیق تر، نزدیک به سطح بمانند، که در نهایت یک دایره باطل را تشکیل می دهد: آبیاری مکرر منجر به توزیع آب کم عمق می شود که باعث رشد کم عمق ریشه می شود، و سپس توانایی محصول را برای جذب آب عمیق خاک کاهش می دهد و آن را در برابر تنش خشکی آسیب پذیرتر می کند.

استآبیاری قطره ای مکرر به رشد ریشه آسیب می رساند؟

⒈ توزیع آب کم عمق نفوذ ریشه را محدود می کند

اولاً، آبیاری قطره ای مکرر می تواند به راحتی باعث شود که رطوبت خاک در لایه کم عمق متمرکز بماند، که مستقیماً نفوذ ریشه را محدود می کند. با توجه به نتایج تحقیق در مقاله "اثرات دفعات آبیاری قطره ای بر توزیع ریشه و مقاومت به خشکی پنبه" (مجله تحقیقات پنبه، 2023)، هنگامی که دفعات آبیاری از یک بار در روز بیشتر شود، رطوبت خاک در لایه 0 تا 30 سانتی متر برای مدت طولانی در حالت اشباع باقی می ماند، در حالی که میزان رطوبت در لایه خاک زیر 50 سانتی متر به طور قابل توجهی کمتر است.

از دیدگاه سیستم آبیاری قطره‌ای، ریشه‌های محصول به‌طور طبیعی با در دسترس بودن آب تنظیم می‌شوند و به جای رشد عمیق‌تر در نیمرخ خاک، در لایه کم عمق مرطوب‌شده خاک متمرکز می‌شوند. به عنوان مثال، در آزمایش مزرعه ای پنبه تحت آبیاری قطره ای فیلم، تراکم طول ریشه در لایه 0 تا 25 سانتی متری پنبه آبیاری روزانه 2.3 برابر پنبه ای است که هر 3 روز یک بار آبیاری می شود، در حالی که تراکم طول ریشه در لایه 50 تا 80 سانتی متر تنها 45 درصد از دومی است. این توزیع کم عمق ریشه در هنگام توقف آبیاری، دریافت آب از خاک عمیق را برای محصولات کشاورزی مشکل می کند و علائم پژمردگی به سرعت ظاهر می شود. در سیستم های کود دهی، این اثر را می توان بیشتر تشدید کرد زیرا مواد مغذی با آب حرکت می کنند و باعث ترغیب تراکم بیشتر ریشه در لایه بالایی خاک می شود.

⒊ آیا آب زیاد باعث پوسیدگی ریشه می شود؟

ثالثاً، اگر آبیاری بیش از حد مکرر انجام شود، منافذ خاک برای دوره های طولانی اشباع باقی می مانند و در دسترس بودن اکسیژن در ناحیه ریشه کاهش می یابد. این امر تنفس ریشه و فعالیت کلی ریشه را محدود می کند و ممکن است کارایی جذب مواد مغذی و آب را کاهش دهد. در موارد شدید، هیپوکسی طولانی مدت ریشه ممکن است منجر به آسیب ریشه، پوسیدگی ریشه و افزایش حساسیت به بیماری های منتقله از خاک شود. با کاهش فعالیت ریشه، توانایی گیاه در جذب آب و مواد مغذی کاهش می‌یابد که باعث کاهش بیشتر انعطاف‌پذیری آن در دوره‌های خشکی می‌شود. به عنوان مثال، در منطقه خاکستری خاکستری کویر کشت و آبیاری، اگر آبیاری قطره ای ذرت دو بار در روز انجام شود، میزان تنفس ریشه پس از 15 روز 28 درصد کاهش می یابد و وزن خشک ریشه در مقایسه با آبیاری هر 3 روز یک بار، 19 درصد کاهش می یابد. هنگامی که خشکی رخ می دهد، ذرت با ریشه های کم اکسیژن 2 تا 3 روز زودتر از ذرت با فعالیت ریشه طبیعی پژمرده می شود.

⒋ بهترین عمق خط قطره ای برای محصولات کشاورزی چیست؟

علاوه بر این، عمق دفن نامناسب قطره چکان همراه با دفعات آبیاری بالا، حساسیت محصولات به خشکی را تشدید خواهد کرد. هنگامی که خطوط قطره ای در عمق کم کمتر از 30 سانتی متر دفن می شوند، آب آبیاری تمایل دارد در لایه بالایی خاک متمرکز بماند و توانایی محدودی برای نفوذ به پروفیل های عمیق تر خاک دارد. برای محصولات زراعی مانند ذرت و پنبه، عمق دفن قطره چکان توصیه شده 30 تا 40 سانتی متر است. برای درختان میوه، نصب عمیق تر 40 تا 50 سانتی متر به طور کلی مناسب تر است. این عمق می تواند تضمین کند که آب آبیاری می تواند تا حد معینی به خاک عمیق نفوذ کند و سیستم ریشه را به سمت پایین هدایت کند. با این حال، در عمل کشاورزی واقعی{10}}دنیای، خطوط قطره‌ای اغلب خیلی کم عمق (15 تا 25 سانتی‌متر) نصب می‌شوند و هنگامی که با آبیاری مکرر ترکیب می‌شوند، منجر به غلظت بیش از حد ریشه در لایه سطحی خاک می‌شود. آزمایش‌های مزرعه‌ای توسط Rivulis در باغ‌های سیب نشان می‌دهد که وقتی خطوط قطره‌ای در عمق 25 سانتی‌متری دفن می‌شوند و روزانه آبیاری می‌شوند، ریشه‌ها در لایه 0-30 سانتی‌متری خاک متمرکز می‌مانند و ریزش میوه در شرایط خشکسالی به 27 درصد می‌رسد. هنگامی که عمق دفن به 45 سانتی متر افزایش می یابد و آبیاری به هر 3 روز یک بار کاهش می یابد، عمق نفوذ ریشه تا 52٪ بهبود می یابد و میزان ریزش میوه به 8٪ کاهش می یابد.

لازم به تاکید است که اصل «کم بودن و دفعات مکرر» به معنای افزایش دفعات آبیاری بدون محدودیت نیست. طبق خدمات ترویج کشاورزی دانشگاه ایالتی داکوتای شمالی (NDSU)، دفعات آبیاری باید بر اساس بافت خاک، نوع محصول و مرحله رشد تنظیم شود. خاک های شنی که احتباس آب کمی دارند، ممکن است به آبیاری مکرر نیاز داشته باشند، اما معمولاً بیش از یک بار در روز نیست. در مقابل، خاک‌های لومی و رسی با ظرفیت نگهداری آب بیشتر{3} باید کمتر آبیاری شوند، معمولاً هر ۲ تا ۳ روز یک‌بار. از آنجایی که رطوبت سطحی خاک به راحتی از طریق تبخیر از بین می رود، به خصوص تحت آبیاری کم عمق مکرر، محصولات با سیستم ریشه کم عمق بیشتر احتمال دارد که پس از توقف آبیاری، تنش آبی سریع را تجربه کنند. بنابراین، برنامه ریزی آبیاری باید با روش های مالچ پاشی و حفظ رطوبت خاک برای کاهش تبخیر و کاهش وابستگی به آبیاری مکرر ترکیب شود.