ارزیابی چرخه حیات ردپای اکولوژیک آب در تولید گندم تحت اثر رژیم های آبیاری با کاربرد نانوسیلیس و نانوکلات پتاسیم در منطقه بوشهر

سابقه و هدف: بر اساس مطالعه های انجام شده از جمله راهکارهای اساسی برای حل مشکل کم آبی مصرف کودهای سیلیس و پتاسیم است که می تواند برای افزایش تحمل گیاهان به تنش های زنده و غیرزنده بسیار سودمند باشد. در بسیاری از پژوهش ها گزارش شده است که مصرف سیلیس و پتاسیم به دلیل ایجاد مقاومت مکانیکی حالت عمودی را به برگ و ساقه می دهد که خود باعث افزایش نفوذ نور به درون تاج پوشش گیاهان می شود که گیاه می تواند میزان فتوسنتز بیشتری را انجام دهد. بنابراین، این پژوهش با هدف ارزیابی چرخه حیات ردپای اکولوژیک آب تولید گندم تحت اثر رژیم های آبیاری با کاربرد نانوکود سیلیس و نانوکلات پتاسیم انجام شد. مواد و روش ها: آزمایش به صورت کرت های خرد شده در قالب طرح پایه بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در مزرعه تحقیقاتی واقع در بوشهر در سال زراعی 96-1395 اجرا شد. دور آبیاری در چهار سطح شامل: 1- فاصله آبیاری دو روز یکبار (بدون تنش)، 2- فاصله آبیاری چهار روز یکبار، 3- فاصله آبیاری شش روز یکبار، و 4- فاصله آبیاری هشت روز یکبار به عنوان عامل اصلی و محلول پاشی کودهای نانوسیلیس و نانوکلات پتاسیم و عدم مصرف آن ها (شاهد) به عنوان عامل فرعی در نظر گرفته شدند. محلول پاشی نانوسیلیس با غلظت 20 قسمت در میلیون در مراحل اواسط پنجه زنی، اواخر پنجه زنی و بعد از خروج کامل سنبله صورت گرفت. محلول پاشی نانوکلات پتاسیم نیز در دو مرحله اواسط پنجه زنی و ظهور سنبله به مقدار دو در هزار انجام شد. نتایج: یافته های پژوهش نشان داد که با تاخیر فاصله آبیاری از دو روز به هشت روز یکبار درصد پتاسیم و پروتئین دانه به طور معنی داری کاهش یافت. بیشترین عملکرد دانه (3572 کیلوگرم در هکتار) برای فاصله آبیاری دو و چهار روز یکبار با مصرف نانوکلات پتاسیم به دست آمد که به دلیل افزایش طول سنبله، تعداد دانه در بوته و تعداد دانه در سنبله بود. عملکرد دانه با مصرف نانوسیلیس برای فواصل آبیاری دو و چهار روز یکبار نیز در رتبه های بعدی قرار گرفت. با تاخیر در آبیاری از دو روز به هشت روز یکبار میزان آب مصرف شده معادل 35/7 درصد کاهش یافت. بالاترین کارایی مصرف آب (12/2 کیلوگرم بر متر مکعب) برای فاصله آبیاری دو روز یکبار به دست آمد. در هر چهار رژیم آبیاری بیشترین بهره وری آب با مصرف نانوسیلیس و نانوکلات پتاسیم به دست آمد که اثرات مثبت نانوکلات پتاسیم بیشتر بود. انتشار دی اکسید کربن در فاصله آبیاری دو روز یکبار معادل 47/5 درصد در مقایسه با فاصله آبیاری هشت روز یکبار کاهش ولی شاخص اشغال زمین معادل 2/7 درصد افزایش یافت. با افزایش فواصل آبیاری از دو روز به هشت روز یکبار مقادیر شاخص های کیفیت بوم نظام، تخلیه منابع، کمبود منابع آب و شاخص کمبود آب کشاورزی به ترتیب برابر 21/8، 8، 89/10 و 29/9، 91/9 درصد کاهش نشان داد. با مصرف نانوسیلیس و نانوکلات پتاسیم شاخص های تخلیه منابع، کمبود منابع آب کشاورزی، شاخص تخلیه آب و شاخص کمبود آب کمتر از تیمار عدم مصرف نانوذرات بود. شاخص تخلیه آب معادل 28/7 و 24/8 درصد و شاخص کمبود آب معادل 70/9 و 57/8 درصد با مصرف نانوسیلیس و نانوکلات پتاسیم در مقایسه با تیمار عدم مصرف کاهش یافت. نتیجه گیری: طبق یافته ها، بهترین رژیم آبیاری از نظر بهبود عملکرد کمی و کیفی، افزایش کارایی و بهره وری آب و همچنین کاهش ردپای اکولوژیک آب فواصل آبیاری دو و چهار روز یکبار بود که در یک سطح آماری قرار گرفتند. در هر چهار رژیم آبیاری با مصرف نانوکلات پتاسیم و نانوسیلیس عملکرد کمی و کیفی گندم افزایش و نیاز آبی گیاه کاهش یافت. بنابراین، مصرف نانوکلات پتاسیم و نانوسیلیس منجر به افزایش بهره وری آب و عملکرد کمی و کیفی و تحمل گیاه گندم به تنش کم آبی شد.

کلیدواژه ها:

اشغال زمین ، انتشار دی اکسید کربن ، بهره وری آب ، کیفیت بوم نظام ، تخلیه منابع