تعیین ضرایب تک و دوگانه گیاهی زعفران (کروکوس ساتیووس ال.) در سال اول کشت

مقدمه: آب یکی از رایج ترین و در عین حال مهم ترین مواد موجود در کره زمین است. تمام انواع گیاهان در نقاط مختلف زمین به آب بیشتری نسبت به هر عامل محیطی دیگری نیاز دارند. هدف اصلی اندازه‌گیری‌های مستقیم یا محاسبات تبخیر و تعرق، مقدار آبی است که گیاهان به آن نیاز دارند. آگاهی از نیاز آبی گیاهان در هر منطقه و استفاده از آن در برنامه‌ریزی کشاورزی نقش مهمی در استفاده از آب ایفا می‌کند. به دلیل کاهش ذخایر آب شیرین در جهان، برآورد دقیق تبخیر و تعرق و نیاز آبی گیاهان به نظر می‌رسد که حائز اهمیت باشد. بنابراین، توسعه یک برنامه آبیاری و به‌کارگیری مدیریت مناسب آبیاری می‌تواند خسارات ناشی از منابع آبی را کاهش دهد.

هدف از تحقیق حاضر تعیین تبخیر و تعرق و ضرایب گیاهی گیاه زعفران و تبخیر و تعرق گیاه مرجع علفی با دو روش، لیزیمتر و FAO-Penman-Mantith، در شهر بیرجند است.مواد و روش‌ها: این تحقیق در سال زراعی 2018-2019 در آزمایشگاه لیزیمتری دانشکده کشاورزی شهر بیرجند انجام شد. گیاه زعفران در شش لیزیمتر و گیاه مرجع علفی در سه لیزیمتر در مجموعه آزمایشگاه‌های لیزیمتری دانشکده کشاورزی دانشگاه بیرجند کشت شد. دوره رشد گیاه زعفران به چهار مرحله اولیه (27 روز)، توسعه (54 روز)، میانه (40 روز) و نهایی (54 روز) تقسیم شد. آبیاری روزانه تا زمانی که رطوبت خاک به ظرفیت زراعی برسد، انجام شد. حجم آبیاری بر اساس سطح رطوبت خاک تنظیم شد، که دلیل آن در بالا ذکر شد.

زمان شروع آبیاری بر اساس رطوبت خاک و Fc تعیین شد. پایان آبیاری نیز بر اساس شرایط و محتوای رطوبت خاک انجام شد. نتایج و بحث:میانگین تبخیر-تعرق گیاه مرجع علفی با روش‌های لیزیمتریک و FAO-Penman-Monteith به ترتیب برابر با ۴.۳۲ و ۴.۱۹ میلی‌متر در روز به دست آمد و میانگین تبخیر-تعرق گیاه زعفران در طول دوره رشد ۱۷۵ روزه برابر با ۲.۳۴ میلی‌متر در روز به دست آمد. در مراحل مختلف رشد، مقدار میانگین ضریب واحد محصول به ترتیب برآورد شده برابر ۰.۳۶، ۰.۶۶، ۰.۸۶ و ۰.۴۲ بود و میانگین ضریب دو محصول به ترتیب برابر ۰.۳۷، ۰.۶۷، ۰.۸۷ و ۰.۴۲ برآورد شده است. با گذشت زمان، مقدار تبخیر-تعرق گیاه مرجع افزایش یافته است که می‌توان آن را به طولانی شدن روز و افزایش تابش خالص خورشیدی نسبت داد.

با افزایش دما، مقدار تبخیر-تعرق نیز افزایش یافته است، بنابراین نیاز گیاه به دریافت آب افزایش می‌یابد.نتیجه‌گیری: مشاهدات نشان داد که در ابتدای دوره، به دلیل تبخیر بالا، این ضریب به وضوح از مجموع آنها به دست آمد، اما در مرحله میانه، به دلیل کاهش تبخیر و غالب بودن تعرق، ضریب پوشش گیاهی در بیشتر موارد به تعرق نزدیک شده و این روند تغییرات در تمام لیزیمترها یکسان بوده است. مقدار ضریب اساسی پوشش گیاهی (مولفه تعرق) به تدریج پس از عبور از مرحله اولیه افزایش یافته و در مرحله میانه به حداکثر ارزش خود رسید. مقدار ضریب تبخیر از سطح خاک (Ke) بعد از مرطوب شدن لایه سطحی خاک توسط باران یا آبیاری به حداکثر می‌رسد. با خشک شدن این لایه، ضریب تبخیر افزایش می‌یابد. در شرایطی که در لایه سطحی خاک دیگر آبی باقی نمانده باشد، ضریب تبخیر به صفر می‌رسد.ضریب پوشش گیاهی دو مؤلفه‌ای، که مجموع مؤلفه‌های تعریق و تبخیر است، همچنین به تدریج کاهش می‌یابد. نوسانات دیده‌شده در نمودار به دلیل دوره کوتاه آبیاری است.

“Introduction: Water is one of the most common and at the same time the most important substance on the planet. All kinds of plants in different parts of the earth need more water than any other environmental factor. The main purpose of direct measurements or evapotranspiration calculations is the amount of water required by plants. Knowledge of the water need of plants in each region and its use in agricultural planning plays an important role in water usage.

Due to the reduction of fresh water reserves in the world, accurate estimation of evaporation and transpiration and water requirement of plants seems to be important. Therefore, developing an irrigation plan and applying proper irrigation management can reduce the losses caused by water resources. The aim of the current research is to determine the evapotranspiration and plant coefficients of saffron plant and the evapotranspiration of the grass reference plant by two methods, lysimete and FAO-Penman-Mantith, in Birjand city.

Materials and Methods: The research was carried out in the agricultural year of 2018- 2019 in the lysimetry laboratory of the Faculty of Agriculture, Birjand city, for this purpose. The saffron plant was grown in six lysimeters and the grass reference plant in three lysimeters, in the collection of lysimetry laboratories of the Faculty of Agriculture, Birjand University. The growth period of saffron plant was divided into four initial (27 days), development (54 days), middle (40 days) and final (54 days) stages. Irrigation was done daily until the soil moisture reached the agricultural capacity. The irrigation volume was adjusted based on the soil moisture level, the reason for which was mentioned above.

The start time of irrigation was determined based on soil moisture and Fc. The end of irrigation was done according to the condition and moisture content of the soil. Results and Discussion: The average of evapotranspiration of the grass reference plant by lysimetric and FAO-Penman-Monteith methods was obtained equal to 4.32 and 4.19 mm/day, respectively, and the average of evapotranspiration of the saffron plant during the 175-day growth period was obtained equal to 2.34 mm/day. During different stages of growth, the amount of the average of single crop coefficient was estimated 0.36, 0.66, 0.86 and 0.42, respectively, and the average of dual crop coefficient was estimated 0.37, 0.67, 0.87 and 0.42, respectively.

With the passage of time, the amount of evaporation transpiration of the reference plant has increased, which can be attributed to the long day length and the increase in net solar radiation, with the increase in temperature, the amount of evaporation-transpiration also has increased, so the demand of the plant to receive water increases. Conclusion: Observations indicated that at the beginning of the period, due to high evaporation, this coefficient was clearly obtained from their sum, but in the middle stage, due to the decrease in evaporation and the predominance of transpiration, the coefficient of vegetation in most cases was Sweating has approached and this trend of changes has been the same in all lysimeters.

The value of the basic vegetation coefficient (transpiration component) gradually increased after passing through the initial stage and reached the maximum value in the middle stage. The value of the evaporation coefficient from the soil surface (Ke) is the highest after the surface soil layer is wetted by rain or irrigation. As this layer dries, the evaporation coefficient will increase. In the condition that there is no water left in the surface layer of the surface soil, the evaporation coefficient reaches zero. The two-component vegetation coefficient, which is the sum of the transpiration and evaporation components, also decreases gradually. The fluctuations seen in the graph are due to the short irrigation period.”