نویسندگان
1
دانشجوی دکتری دانشگاه شهید چمران اهواز
2
دانشیار گروه آبیاری و زهکشی، دانشکده مهندسی آب و محیط زیست، دانشگاه شهید چمران، اهواز، ایران
3
استاد، گروه آبیاری و زهکشی، دانشکده مهندسی آب و محیطزیست، دانشگاه شهید چمران، اهواز، ایران
4
دانشیار گروه باغبانی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید چمران اهواز، ایران
,
نوع مقاله : مقاله پژوهشی
10.22034/wmji.2023.710720
چکیده
شاخص تنش آب گیاه بر اساس تفاوت دمای تاج و هوا، شاخصی مناسب برای پایش وضعیت آب اراضی کشاورزی میباشد. اما بهندرت برای ارزیابی وضعیت آب بومسازگان جنگلی استفاده میشود. هدف از این تحقیق امکان استفاده از شاخص تنش آب گیاه (CWSI) برای برنامهریزی آبیاری چهار گونه درخت مرتعی کهور، کنوکارپوس، برهان و کنار تحت چهار روش آبیاری سطحی، حبابساز (بابلر)، کوزهای و سامانه واترباکس بود. این تحقیق در سال 1400 در مزرعه آزمایشی دانشکده مهندسی آب و محیطزیست دانشگاه شهید چمران اهواز انجام شد و به مدت نه ماه به طول انجامید. شاخص CWSI با اندازهگیری دمای تاج با استفاده از دماسنج مادونقرمز و همچنین مقادیر کمبود فشار بخار برای تیمارهای مختلف آبیاری بهدست آمد. نتایج نشان داد که تحت شرایط آبیاری مناسب، تفاوت دمای تاج-هوا و نرخ تعرق سطح تاج هر دو توسط تابش خالص دریافت شده در سطح تاج کنترل میشدند. بیشترین و کمترین مقادیر CWSI محاسبهشده بهترتیب مربوط به آبیاری واترباکس و کوزهای با مقادیر 01/1 و 81/0 بود که مربوط به گونههای کنار و کنوکارپوس بود. تجزیه آماری نشان داد که اثر روش آبیاری بر روی مقادیر شاخص تنش آبی گیاه در فصول بهار و پاییز در سطح پنج درصد معنیدار بود و با کاهش 87 و 59 درصدی آب مصرفی در سامانه آبیاری واترباکس و کوزهای، میانگین مقادیر شاخص تنش آب گیاه افزایش یافت. ولی در فصل تابستان اختلاف معنیداری بین روشهای آبیاری مشاهده نشد. همچنین اثر نوع درخت بر شاخص CWSI در طول دوره در سطح یک درصد معنیدار بود. درنهایت روابط رگرسیونی بر اساس اختلاف دمای پوشش گیاهی و هوا و نیز مقادیر متوسط CWSI برای تعیین زمان آبیاری ارائه شد که میتوان برای ارزیابی تنش آب درختچههای مرتعی استفاده کرد.
- Agam, N., Cohen, Y., Berni, J.A.J., Alchanatis, V., Kool, D., Dag, A., Yermiyahu, U. and Ben-Gal, A. 2013. An insight to the performance of crop water stress index for olive trees. Agricultural Water Management. 118: 79–86.
- Akuraju, V.R., Ryu, D. & George, B. 2021. Estimation of root-zone soil moisture using crop water stress index (CWSI) in agricultural fields. GIS Science & Remote Sensing. 58: 340–353.
- Alghory, A. and Yazar, A. 2018. Evaluation of crop water stress index and leaf water potential for deficit irrigation management of sprinkler-irrigated wheat. Irrigation Science. 37 (1): 61–77.
- Allen, R.G., Pereira, L.S., Raes, D., and Smith, M. 1998. Crop Evapotranspiration. FAO Irrigation and Drainage Paper 56, Rome, 299p.
- Anderegg, W.R.L., Schwalm, C., Biondi, F., Camarero, J.J., Koch, G., Litvak, M., Ogle, K., Shaw, J.D., Shevliakova, E., Williams, A.P., Wolf, A., Ziaco, E., and Pacala, S. 2015. Pervasive drought legacies in forest ecosystems and their implications for carbon cycle models. Science. 349 (6247): 528–532.
- Bainbridge, D.A. 2001. Buried clay pot irrigation: a little known but very efficient traditional method of irrigation. Agricultural Water Management, 48: 79–88.
- Bellvert, J., Marsal, J., Girona, J., Gonzalez-Dugo, V., Fereres, E., Ustin, S. and Zarco- Tejada, P. 2016. Airborne thermal imagery to detect the seasonal evolution of crop water status in peach, nectarine and saturn peach orchards. Remote Sensing. 8: 39–56.
- Ben-Gal, A., Agam, N., Alchanatis, V., Cohen, Y., Yermiyahu, U., Zipori, I., Presnov, E., Sprintsin, M., and Dag, A. 2009. Evaluating water stress in irrigated olives: correlation of soil water status, tree water status, and thermal imagery. Irrigation Science. 27 (5): 367–376.
- Chehrazi, M., Shirakani, A., Balef, R., Khoradmehr, A., Rasti, N., and Tamadon, A. 2021. Conocarpus Tree the Marine-Medicinal Treasure of Southern Iran: A Review of Botanical, Phytochemical and Medicinal Properties. Iranian South Medical Journal, 24 (2): 111-125.
- Costello, L.R., and Jones, K.S. 2000. A guide to estimating irrigation water needs of landscape plantings in California–the landscape coefficient method and water use classification of landscape species III (WUCOLS III). Available at:http://www.owue.water.ca.gov/docs/wucols00. Accessed 10 April 2013.
- Egea, G., Padilla-Díaz, C.M., Martinez-Guanter, J., Fernandez, J.E., and Perez-Ruiz, M. 2017. Assessing a crop water stress index derived from aerial thermal imaging and infrared thermometry in super-high density olive orchards. Agricultural Water Management. 187: 210–221.
- García-Tejera, O., Lopez-Bernal, A., Orgaz, F., Testi, L., and Villalobos, F.J. 2021. The pitfalls of water potential for irrigation scheduling. Agricalture Water Management. 243:106522.
- Glenn, D., Worthington, J., Welker, W., and Mc-Farland, M. 1989. Estimation of peach tree water use using infrared thermometry. American Society for Horticultural Science. 114:737–741.
- Goldhamer, D.A. 2005. Irrigation Management. In: Ferguson, L. (Eds.), University of California Pistachio Production. 103-116.
- Gonzalez-Dugo,V., Testi, L., Villalobos, T.F.J., López-Bernal, A., Orgaz, F., Zarco-Tejada, P.J. and Fereres, E. 2020. Empirical validation of the relationship between the crop water stress index and relative transpiration in almond trees. Agricultural Water Management. 108128:292-293.
- Han, M., Zhang, H., DeJonge, K.C., Comas, L.H., and Gleason, S. 2018. Comparison of three crop water stress index models with sap flow measurements in maize. Agricultural Water Management. 203: 366–375.
- Idso, S.B., Jackson, R.D.P.J., Pinter, J., Reginato, R.J., and Hatfield, J.L. 1981. Normalizing the stress-degree-day parameter for environmental variability. Agricultural Meteorol. 24: 45–55.
- Jackson, R.D., Idso, S.B., and Reginato, R.J. 1981. Canopy temperature as a crop water stress indicator. Water Resources Research. 17 (4): 1133–1138.
- Jones, H.G. 2007. Monitoring plant and soil water status: established and novel methods revisited and their relevance to studies of drought tolerance. Journal of Experimental Botany. 58 (2): 119–130.
- Khorsandi, A., Hemmat, A., Mireei, S.A., Amirfattahi, R., and Ehsanzadeh, P. 2018. Plant temperature-based indices using infrared thermography for detecting water status in sesame under greenhouse conditions. Agricultural Water Management. 204: 222–233.
- King, B.A., and Shellie, K.C. 2016. Evaluation of neural network modeling to predict non-water-stressed leaf temperature in wine grape for calculation of crop water stress index. Agricultural Water Management. 167: 38–52.
- Kirnak, H., Irik, H.A., and Unlukara, A. 2019. Potential use of crop water stress index (CWSI) in irrigation scheduling of drip-irrigated seed pumpkin plants with different irrigation levels. Scientina Horticulturae. 256: 108608.
- Keneshlo, H. A detailed view to natural resources feature south of the coasts of Iran. Institute of forests and pastures of the country, Tehran, Iran, 165 pages. (In Persian)
- Liu, N., Deng, Z., Wang, H., Luo, Z., Gutierrez-Jurado, H.A., He, X., and Guan, H. 2020. Thermal remote sensing of plant water stress in natural ecosystems. Forest Ecology Management. 476: 118433.
- Marie, T.A.S. 2015.Calculation of crop water requirements uses CROPWAT. FAO. CROPWAT.8. Training course on Agronomic and engineering aspects of adaptation to climate change in Mediterranean agriculture.
- Pandey, R.C., Pathak, R.A., and Pathak, R.K. 1990. Physico-chemical changes associated with growth and development of fruits in ber (Ziziphus mauritiana Lamk.). Indian Journal of Horticulture, 47(3): 270-286.
- Patra, A.K., Sharma, K., Narayan, D., and Pattanik, A.K. 2003. Response of gravid dosto partial replacement of dietary protein by a leaf meal mixture of Leucaena leucocephala, Morus alba and Azadrichta indica. Animal Feed Science and Technology. 100: 171 –182.
- Romero-Trigueros, C., Bayona-Gambín, J.M., Tortosa, P.A.N, Cabanero, J.J.A., and Nicolas, E.N. 2019. Determination of crop water stress index by infrared thermometry in grapefruit trees irrigated with saline reclaimed water combined with deficit irrigation. Remote Sensing. 11: 757–780.
- Shackel, K., Moriana, A., Marino, G., Corell, M., Pérez-López, D., Martin-Palomo, M.J., Caruso, T., Marra, F.P., Agüero-Alcaras, L.M., Milliron, M., Rosecrance, R., Fulton, A., and Searles, P. 2021. Establishing a reference baseline for midday stem water potential in olive and its use for plant-based irrigation management. Frontiers in Plant Science. 12: 791711.
- Seifi, A., Mirlatifi, S.M., Dehghani Sanich, H. & Torabi, M. 2014. Determination of Crop Water Stress Index for Pistachio Trees under Subsurface Drip Irrigation Using Canopy-Air Temperature Difference. Water and Irrigation Management. 4 (1): 123-136. (In perssian).
- Tapia, P.I., Negoita, L., Gibbs, J.P., and Jaramillo, P. 2019. Effectiveness of water-saving technologies during early stages of restoration of endemic Opuntia cacti in the Galapagos Islands. Ecuador. PeerJ. 7, e8156.
- Testi, L., Goldhamer, D.A., Iniesta, F., and Salinas, M. 2008. Crop water stress index is a sensitive water stress indicatorin pistachio trees. Irrigation Science. 26: 395–405.
- Tong, X., Mu, Y., Zhang, J., Meng, P., and Li, J. 2019. Water stress controls on carbon flux and water use efficiency in a warm-temperate mixed plantation. Journal of Hydrology. 571: 669–678.
- Trumbore, S., Brando, P., and Hartmann, H. 2015. Forest health and global change. Science. 349: 814–818.
- Walker, G.K. 1980. Relation between crop temperature and the growth and yield of kidney beans (Phaseolus vulgaris L.), P.h.D. Thesis, Univermty of California, Davis, CA.
- Wilson, T.G., Kustas, W.P., Alfieri, J.G., Anderson, M.C., Gao, F., Prueger, J.H., McKee, L.G., Alsina, M.M., Sanchez, L.A., and Alstad, K.P. 2020. Relationships between soil water content, evapotranspiration, and irrigation measurements in a California drip-irrigated Pinot noir vineyard. Agricultural Water Management. 237: 106186.