ارزیابی عملکرد، بهره وری آب و تحمل به خشکی ارقام سورگوم علوفه ای [Sorghum bicolor (L.) Moench] تحت روش ها و رژیم های مختلف آبیاری

کمبود منابع آب آبیاری در کشور طی سال های اخیر باعث کاهش عملکرد گیاهان زراعی و تهدید امنیت غذایی شده است و بنابراین لازم است راهکارهایی برای تولید گیاهان زراعی ضمن صرفه جویی 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 می باشد. سورگوم با ویژگی های منحصر به فردی که دارد (از جمله تحمل به تنش های محیطی به ویژه خشکی و گرما، سیستم ریشه ای عمیق و گسترده، مسیر فتوسنتزی چهارکربنه و...) به عنوان یکی از گیاهان زراعی مهم در مناطق خشک و نیمه خشک جهان شناخته می شود. استفاده از روش های آبیاری مناسب نیز به عنوان یکی دیگر از راهکارهای افزایش تولید گیاهان زراعی با منابع محدود آب شناخته شده است. در این راستا روش های آبیاری جویچه ای یک درمیان و قطره ای نواری به عنوان راهکارهای نوین مدیریت آبیاری در کشور با نتایج مطلوبی مورد استفاده قرار گرفته اند. هدف از مطالعه حاضر، بررسی اثر رژیم ها و روش های مختلف آبیاری بر عملکرد، ویژگی های مورفولوژیک، بهره وری آب و تحمل به خشکی ارقام آزادگرده افشان و هیبرید سورگوم علوفه ای بود.

این آزمایش به صورت فاکتوریل اسپلیت پلات در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در موسسه تحقیقات اصلاح و تهیه نهال و بذر کرج طی سال های زراعی 1398 و 1399 اجرا شد. ترکیب چهار روش آبیاری (جویچه ای معمول، یک درمیان ثابت، یک درمیان متغیر و قطره ای نواری تیپ) و سه سطح تنش خشکی (آبیاری کامل، تنش متوسط و تنش شدید، به ترتیب شامل تامین 100، 75 و 50 درصد کمبود رطوبت خاک) به صورت فاکتوریل به عنوان عامل اصلی و دو رقم سورگوم (هیبرید اسپیدفید و رقم آزادگرده افشان پگاه) به عنوان عامل فرعی مورد بررسی قرار گرفتند. صفات ارزیابی شده در این آزمایش، عملکرد علوفه سیلویی، عملکرد و درصد ماده خشک، کارایی مصرف آب آبیاری، بهره وری اقتصادی آب آبیاری (بر اساس ارزش ناخالص و خالص تولید محصول)، نسبت برگ به ساقه، ارتفاع بوته و شاخص های تحمل به تنش خشکی بودند. با توجه به همگن بودن واریانس خطاهای آزمایشی طی دو سال، داده ها با استفاده از نرم افزار آماری SAS 9.1 مورد تجزیه واریانس مرکب قرار گرفتند و برای مقایسه میانگین ها نیز از روش توکی در سطح احتمال پنج درصد استفاده شد. برای محاسبه شاخص های تحمل به تنش و تجزیه به مولفه های اصلی (PCA) بر اساس این شاخص ها نیز از نرم افزار آنلاین IPASTIC استفاده شد.

نتایج نشان داد که تنش خشکی در تمام روش های 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 (به ترتیب 11/79 و 19/17 تن در هکتار) و حداکثر بهره وری اقتصادی آب بر اساس ارزش خالص تولید محصول (18854 ریال بر مترمکعب) از رقم پگاه تحت آبیاری کامل و روش قطره ای نواری حاصل شد، در حالی که حداکثر کارایی مصرف آب برای تولید علوفه سیلویی و ماده خشک (به ترتیب 53/34 و 88/7 کیلوگرم بر مترمکعب) و بیش ترین بهره وری اقتصادی آب بر اساس ارزش ناخالص تولید محصول (60542 ریال بر مترمکعب) در هیبرید اسپیدفید تحت تنش شدید و روش قطره ای نواری ثبت شد. بیش ترین نسبت برگ به ساقه (715/0) در روش آبیاری یک درمیان ثابت تحت تنش شدید حاصل شد و میزان این صفت در رقم پگاه حدود 6/8 درصد بیش تر از هیبرید اسپیدفید بود. بر اساس شاخص های تحمل به تنش، رقم پگاه تحت روش های آبیاری جویچه ای معمول و قطره ای نواری تیپ و هیبرید اسپیدفید تحت آبیاری یک درمیان ثابت، تحمل به خشکی بیش تری نشان دادند در حالی که در روش آبیاری یک درمیان متغیر تفاوت معنی داری بین ارقام مشاهده نشد.

به منظور صرفه جویی در مصرف آب ضمن دستیابی به عملکرد علوفه و بهره وری آب مناسب، روش آبیاری قطره ای با تامین 75 درصد کمبود رطوبت خاک قابل توصیه می باشد. در صورتی که امکان اجرای سیستم آبیاری قطره ای وجود نداشته باشد، روش آبیاری جویچه ای یک درمیان متغیر می تواند ضمن کاهش حجم آب مصرفی، عملکرد علوفه مناسبی تولید کند.