تأثير استخدام الري بالتنقيط الناقص النبضي على محصول الطماطم فى الصوب الزراعية تعمل بالطاقة الشمسية

نوع المستند : Original Article

المؤلفون

1 باحث - قسم بحوث هندسة الري والصرف الحقلي - معهد بحوث الهندسة الزراعية - مرکز البحوث الزراعية - الدقي - الجيزة - مصر.

2 باحث - قسم بحوث هندسة القوى والطاقة - معهد بحوث الهندسة الزراعية - مرکز البحوث الزراعية - الدقي - الجيزة - مصر.

3 باحث أول - قسم بحوث الهندسة الحيوية - معهد بحوث الهندسة الزراعية - مرکز البحوث الزراعية - الدقي - الجيزة - مصر.

المستخلص

العمل المقدم اقترح دراسة تأثير استخدام طريقتين فعالتين للري معًا مثل الري بالتنقيط الناقص النبضي والري الناقص فقط والذي يدار بالطاقة الشمسية في البيوت المحمية لدراسة تأثيرها على إنتاجية الطماطم و المياه و الطاقة. لذلک، أجريت التجارب بمحطة اختبار وابحاث الجرارات والآلات الزراعية بمحافظة الإسکندرية لموسم زراعة (2019-2020). أظهرت النتائج التالي:
أن أعلى انتاجية لمحصول الطماطم عند المعاملة (FP100) للري النبضي فقط بلغت 35.8 طن/فدان، ولکن أقل انتاجية عند المعاملة (DC50) کانت 20.4 طن/فدان.
أعلى انتاجية للمياه عند المعاملة (DP50) حيث بلغت 37.1 کجم/م3 ولکن أقل انتاجية للمياه عند المعاملة FC100 کانت 27.9 کجم/م3 (Control).
أدى استخدام أسلوب الري الناقص النبضي في المعاملة (DP50) إلى توفير 50٪ من متطلبات استهلاک مياه الري و الطاقة الشمسية وتقليل إنتاجية محصول الطماطم للفدان بنسبة 34٪، وزيادة انتاجية المياه و الطاقة بنسبة 33٪ مقارنة بأسلوب الري المستمر الکامل (FC100) کمعاملة مرجعية.
اظهر التحليل الإحصائي تأثير معنوي عالي لمعاملات الري على انتاجية محصول الطماطم و انتاجية المياه.
في هذا البحث ، نجد أن استخدام أسلوب الري بالتنقيط الناقص النبضي أدى إلى انخفاضً في انتاجية محصول الطماطم بسبب أسلوب الري الناقص والذى يتعرض فيه المحصول لنقص فى الاحتياجات المائية اللازمة ولکن أدى إلى زيادة في کفاءة استخدام المياه في جميع المعاملات ، لذلک نوصي بتطبيق أسلوب الري بالتنقيط الناقص النبضي للمعاملة (DP75) )  والذى يتعرض فيه محصول الطماطم لنقص فى الاحتياجات المائية بنسبة 25٪ من احتياجات مياه الري اللازمة لأنها کانت تقلل من إنتاجية الطماطم بنسبة قليلة  3٪ وتزيد من کفاءة استخدام المياه والطاقة بنسبة 29.3 و 29.4٪ على التوالي.

الكلمات الرئيسية

الموضوعات الرئيسية


Abd-elhakim, A. I. (2019). Soil conditioner effect on soil wetting patterns under pulsed drip irrigation system. Misr J. Ag. Eng., 36 (2): 473 – 492.
Abdel tawab, E. (2015). Effect of Pulse and Continuous Drip Irrigation on Soil Wetting Pattern. Thesis of M.Sc., Alex. Univ., Egypt.
Al-Ghobari, H. M., & Dewidar, A. Z. (2018). Integrating deficit irrigation into surface and subsurface drip irrigation as a strategy to save water in arid regions. Agricultural Water Management, 209, 55-61.‏
Bakeer, G. A. A., El-Ebabi, F. G., El-Saidi, M. T., and Abdelghany, A. (2009). Effect of pulse drip irrigation on yield and water use efficiency of potato crop under organic agriculture in sandy soils. Misr J. Agric. Eng, 26, 736-765.
Chen, J.L., Kang, S.Z., Du, T.S., Qiu, R.J., Guo, P., Chen, R.Q., (2013). Quantitative response of greenhouse tomato yield and quality to water deficit at different growth stages. Agric. Water Manage. 129, 152–162. https://doi.org/10.1016/j.agwat.2013.07.011.
Devabhaktuni, V., Alam, M., Depuru, S. S. S. R., Green II, R. C., Nims, D., & Near, C. (2013). Solar energy: Trends and enabling technologies. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 19, 555-564.‏
Dijkstra, F.A., Carrillo, Y., Aspinwall, M.J., Maier, C., Canarini, A., Tahaei, H., Choat, B., Tissue, D.T., (2016). Water, nitrogen and phosphorus use efficiencies of four tree species in response to variable water and nutrient supply. Plant Soil 406, 187–199. https://doi.org/10.1007/s11104-016-2873-6.
English, M.J., (1990). Deficit irrigation. I. Analytical framework. J. Am. Soc. Civil Eng. 116 (IR3), 399–412.
English, M., Raja, S.N., (1996). Perspectives on deficit irrigation. Agric. Water Manage. 32, 1–14.
Eric, S., David, S. and Robert H. (2004). To pulse or not to pulse drip irrigation that is the question UF/IFAS - HORTICULTURAL SCIENCES DEPARTMENT. Florida,USA NFREC-SV-Vegetarian (04-05).
Hooshmand, M., Albaji, M., & zadeh Ansari, N. A. (2019). The effect of deficit irrigation on yield and yield components of greenhouse tomato (Solanum lycopersicum) in hydroponic culture in Ahvaz region, Iran. Scientia Horticulturae, 254, 84-90.‏
Ismail, S. M., 2002. Design and management of field irrigation systems. Alex., Egypt.
Ismail, S. M., EL-Abdeen, T. Z., Omara, A. A., and Abdel-Tawab, E. (2014). Modeling the soil wetting pattern under pulse and continuous drip irrigation. American-Eurasian Journal Agricultural & Environment Science, 14(9), 913-922.
James, L. G., (1988). Principles of farm irrigation systems design. John Wiley and Sons Limited.
Khalil, M. A. I. (1998). Water relations and irrigation systems. Knowledge facility. Alex., Egypt.
Karam, F., Lahoud, R., Masaad, R., Kabalan, R., Breidi, J., Chalita, C., & Rouphael, Y. (2007). Evapotranspiration, seed yield and water use efficiency of drip irrigated sunflower under full and deficit irrigation conditions. Agricultural water management, 90(3), 213-223.‏
Kelley, L. C., Gilbertson, E., Sheikh, A., Eppinger, S. D., & Dubowsky, S. (2010). On the feasibility of solar-powered irrigation. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 14(9), 2669-2682.‏
Khapte, P. S., Kumar, P., Burman, U., & Kumar, P. (2019). Deficit irrigation in tomato: Agronomical and physio-biochemical implications. Scientia horticulturae, 248, 256-264.‏
Kirda, C., Moutonnet, P., Hera, C., Nielsen, D.R., (1999). Crop Yield Response to Deficit Irrigation. Kluwer Academic Publishers, Dordrecht.
Kirnak, H., Tas, I., Kaya, C., & Higgs, D. (2002). Effects of deficit irrigation on growth, yield and fruit quality of eggplant under semi-arid conditions. Australian journal of agricultural research, 53(12), 1367-1373.‏
Kumar, M., Reddy, K. S., Adake, R. V., & Rao, C. V. K. N. (2015). Solar powered micro-irrigation system for small holders of dryland agriculture in India. Agricultural Water Management, 158, 112-119.‏
Li, J., Zhang, J., and Rao, M. (2004). Wetting patterns and nitrogen distributions as affected by fertigation strategies from a surface point source. Agricultural Water Management, 67(2), 89-104.
Nangare, D. D., Singh, Y., Kumar, P. S., & Minhas, P. S. (2016). Growth, fruit yield and quality of tomato (Lycopersicon esculentum Mill.) as affected by deficit irrigation regulated on phenological basis. Agricultural Water Management, 171, 73-79.‏
Qiu, R.J., Du, T.S., Kang, S.Z., Chen, R.Q., Wu, L.S., (2015). Influence of water and nitrogen stress on stem sap flow of tomato grown in a solar greenhouse. J. Am. Soc. Hortic. Sci. 140, 111–119.
Salokhe, V. M., Babel, M. S., & Tantau, H. J. (2005). Water requirement of drip irrigated tomatoes grown in greenhouse in tropical environment. Agricultural Water Management, 71(3), 225-242.‏
Savić, S., Stikić, R., Radović, B. V., Bogičević, B., Jovanović, Z., & Šukalović, V. H. T. (2008). Comparative effects of regulated deficit irrigation (RDI) and partial root-zone drying (PRD) on growth and cell wall peroxidase activity in tomato fruits. Scientia Horticulturae, 117(1), 15-20.‏
Silveira, L. K., Pavão, G. C., dos Santos Dias, C. T., Quaggio, J. A., & de Matos Pires, R. C. (2020). Deficit irrigation effect on fruit yield, quality and water use efficiency: A long-term study on Pêra-IAC sweet orange. Agricultural Water Management, 231, 106019.‏
Skaggs, T. H., Trout, T. J., and Rothfuss, Y. (2010). Drip irrigation water distribution patterns: effects of emitter rate, pulsing, and antecedent water. Soil Science Society of America Journal, 74(6), 1886-1896.
Tognetti, R., d’Andria, R., Morelli, G., Calandrelli, D., Fragnito, F., (2004). Irrigation effects on daily and seasonal variations of trunk sap flow and leaf water relations in olive trees. Plant Soil 263, 249–264. https://doi.org/10.1023/B:PLSO.0000047738. 96931.91.
Yu, L., Zhao, X., Gao, X., & Siddique, K. H. (2020). Improving/maintaining water-use efficiency and yield of wheat by deficit irrigation: A global meta-analysis. Agricultural Water Management, 228, 105906.‏
Wazed, S. M., Hughes, B. R., O’Connor, D., & Calautit, J. K. (2017). Solar driven irrigation systems for remote rural farms. Energy Procedia, 142, 184-191.‏
Wazed, S. M., Hughes, B. R., O’Connor, D., & Calautit, J. K. (2018). A review of sustainable solar irrigation systems for Sub-Saharan Africa. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 81, 1206-1225.‏
Zaki, H. Z.; A. M. Altony and A. M.Taha (2010). Cultivation of tomatoes and beans under low plastic tunnels. Technical Bulletin No. 5, Agriculture Research Center, Ministry Of Agriculture. Egypt.