آبیاری بهینه گندم یک روش مدیریتی آب است براي جلوگيري از مصرف آب اضافي در مزرعه و همچنين ممانعت از كاهش عملكرد بواسطه تامين نشدن آب مورد نياز گیاه (تنش آبی) است. بنابراين برای یک برنامه آبياري مناسب بايد به سه سوال زير پاسخ داده شود:
- آيا خاك به حدي خشك شده است تا نياز به آبياري داشته باشد (تعيين زمان آبياری)؟
- گياه چه مقدار به آب نياز دارد (تعيين مقدار آب مورد نياز گياه)؟
- چگونه آب وارد مزرعه شود (روش آبیاری)؟
مراحل رشد گیاه گندم
به طور كلي مراحل رشد گندم به پنج مرحله اصلي به شرح زير تقسيم بندي مي شود:
- مرحله استقرار گياه شامل دو زير مرحله است:
کاشت و جوانه زني (7روز پس از کاشت)است.
- مرحله سبزينه اي كه شامل سه زير مرحله است:
سبزشدن، پنجه دهي و ساقه دهي
- مرحله گلدهي شامل دو زير مرحله است
خوشه دهي و گلدهي
- مرحله تشكيل دانه كه شامل سه زير مرحله است
شيري شدن، خميري شدن و دانه بستن
- مرحله آخر مرحله رسيدن
برنامه ریزی بهینه آبیاری
براي برنامه ریزی بهینه آبیاری گندم ضروري است تا حساسيت مراحل رشد گندم نسبت به آب شناسايي شود. به این معنی که كمبود آب در هر يك از مراحل رشد گندم اثرات متفاوتي در عملكرد گندم مي گذارند. به طور مثال كمبود آب در مرحله گلدهي در مقايسه با مرحله ابتدايي رشد يا مرحله رسيدن باعث مي شود تا عملكرد گندم بيشتر كاهش يابد.
بطور كلي ارزیابی عملكرد گندم داراي سه پارامتر اصلي به شرح زير است:
1-تعداد بوته در واحد سطح
2-تعداد دانه در خوشه
3-وزن دانه
بنابراين براي افزايش عملكرد نياز است تا هر سه پارامتر ذکر شده از نظر آبیاری گندم ارزیابی شوند.
تعداد بوته در واحد سطح
تعداد بوته در واحد سطح يعني چه تعداد گياه گندم در يك سطح مشخص (مثلا یک هکتار) وجود دارد. اگر اين عدد زياد باشد ممكن است مقدار برداشت گندم از يك هكتار افزايش پيدا كند اما در عين حال به دليل افزايش رقابت بين بوته هاي گياه ممكن است عمكلرد محصول حتي كاهش پيدا کند. در نتيجه تعداد بوته در سطح يك عامل مهم در افزايش عملكرد محصول و بهره وري آب به شمار مي رود.
عوامل موثر در افزایش شاخص تعداد بوته در سطح:
آبياري قبل از كاشت يا بلافاصله پس از كاشت
تامين رطوبت مناسب براي گندم در زمان كاشت يا بلافاصله پس از كاشت بسیار مهم است زیرا باعث مي شود كه بذر گندم با كمبود آب مواجه نشود و از عملكرد بيشتري برخوردار باشد.
بطور متوسط براي مرطوب ساختن هر متر خاك براي خاك سبك (شنی)، متوسط و سنگين به ترتيب در حدود 60 ميليمتر (600) متر مكعب در هر هكتار 120 و 180 ميلي متر باران يا آبياري مورد نياز است.
تاريخ كاشت
تاريخ كاشت گندم نيز براي رسیدن به تعداد بوته مناسب گندم در هر منطقه مهم است. تجربيات منطقه ای، شرايط اقليمي، اطلاعات هواشناسي چند روز آينده، دوره رشد گندم و مهمتر از همه توصيه هاي تحقيقاتی، عوامل مهم در تعيين زمان مناسب كاشت گندم محسوب مي شوند که باید به آن ها دقت شود.
عمق كاشت بذر
مناسب ترين عمق كاشت بر اي گندم جهت رسيدن به سبز و تعداد بوته ي مناسب، در مناطق مرطوبتر با عمق كم 3 الی 4 سانتی متر و در مناطق خشکتر با عمق 6 الی7 سانتي متر است. اگر عمق كاشت بيش از حد در نظر گرفته شود، مقدار سبز شدن بذر كاهش مي يابد.
تراكم
در مناطق مرطوب تر تراکم کاشت بیشتر است. همچنین در مناطق مرطوب به دليل اينكه رطوبت خاك مناسب است، رقابت بين بذرها در جذب آب كمتر بوده و در نتيجه تعداد بيشتري از بذرها مي توانند از آب موجود استفاده كنند و سبز شوند.
درجه حرارت
مناسب ترين درجه حرارت خاك در زمان كاشت براي رسيدن به تعداد بوته مناسب در هر مترمربع گیاه گندم، در حدود 17 الی 20 درجه سانتی گراد است.
تعداد دانه در خوشه
براي افزايش تعداد دانه در خوشه و رسيدن به پتانسيل توليد آبیاری گندم در مراحل زير ضروري است:
در صورتيكه باران نبارد، در زمان انتهاي پنجه دهي و ساقه رفتن زماني كه گياه حدود 15 الی 20 سانتي متر ارتفاع دارد در اين شرايط تعداد سنبله و سنبلچه در خوشه افزايش مي يابد.
آبياري در زمان بوتينگ (متورم شدن ساقه) و خوشه رفتن از تشكيل گل هاي نازا جلوگيري می کند. تنش آبي در مرحله خوشه دهی باعث مي شود تا خوشه ها در مدت حدود 10 روز زودتر از موعد مقرر به تكامل برسند. در صورتيكه در اين مرحله آب در دسترس نباشد، مواد غذايي هم به سختي جذب می شود و برخي از خوشه ها به سرانجام نمی رسد و برخي نیز كوچكتر می شوند و در نتيجه تعداد دانه در خوشه و در كل بوته كاهش مي يابد.
آبياري در زمان گلدهي؛ بطور كلي تنش آبي در مرحله گلدهی خسارت جبران ناپذيري به تشكيل تعداد دانه و در نتيجه به عملكرد وارد می کند. بطوريكه با تامين آب در مراحل بعدي نيز قابل جبران نيست.
وزن دانه گندم
همانطور كه در بخش هاي قبلي توضيح داده شد، وزن دانه نيز يكي از شاخص های مهم عملكرد گندم محسوب می شود. براي جلوگيري از دانه هاي چروكيده و لاغر در اثر تنش آبي نياز است تا گندم در مرحله شيري شدن يا خميري نرم آبياري شود.
كمبود آب در مرحله تشكيل دانه به همراه هواي گرم و باد بشدت وزن دانه را كاهش مي دهند.
مراحل آبياري گندم
قبل از كاشت يا بلافاصله پس از كاشت، در مناطقي كه خاك مشكل سله بستن دارد بهتر است ابتدا زمين كاشته شده و سپس آبياري انجام شود، این آبياري خصوصا در مناطقي كه در مراحل بعدي رشد آب كافي در اختيار ندارند بسيار با اهميت است.
بعد از تكميل پنجه دهي و شروع ساقه دهي
خوشه دهي و شروع گلدهي
كمبود آب در اين مرحله باعث كاهش تعداد خوشه، طول خوشه و تعداد دانه در خوشه می گردد. افت عملكرد در اين مرحله به واسطه كمبود آب در مراحل ديگر رشد با تامين رطوبت خاك قابل جبران نيست.
شروع پر شدن دانه مرحله خميري نرم
روش های آبیاری گندم
در هنگام آبياري مزارع يكنواختي توزيع آب داراي اهميت خاصي است. بايد دقت شود تا نقاط مختلف مزرعه در حد امكان يكسان آبياري شوند و اين مستلزم انتخاب ابعاد مناسب با توجه به ميزان آب در اختيار و بافت خاك مي باشد.
نسبت آب خالص به آب ناخالص راندمان آبياري را مشخص می کند. هر چه راندمان آبياري بالاتر باشد (تلفات آب کمتر است)، از آب استفاده بهتر شده و كمتر مصرف می شود. يكي از عوامل تعيين كننده راندمان آبياري نوع روش آبياري است. هرچه روش آبياري تطابق بيشتري با وضعيت مزرعه داشته باشد و بهتر طراحي، اجرا و مديريت شود از راندمان بيشتري برخوردار است.
بطور كلي روشهاي آبیاری گندم رامی توان به سه دسته شامل 1- آبياري سطحي 2- آبياري كم فشار(لوله های دریچه دار) 3- آبياري تحت فشار تقسيم بندي نمود.
آبياري سطحي
روش آبیاری سطحي هنوز شايعترين شكل آبياري در سراسر جهان است كه انتقال و توزيع آب در سطح مزرعه بر اساس نيروي ثقل آب صورت می گیرد. روشي بسيار ساده و با ابزار ابتدايي براي همه گياهان قابل اجرا و در بسياري از مناطق دنيا از گذشته هاي دور استفاده می شده و عملا در طی هزاران سال تغييري نكرده است. در اين روش سطح آزاد جريان آب تحت تاثير شيب ثقلي است.
روش هاي مرسوم آبیاری سطحي براي گندم شامل روش كرتي، نواري و شياري است و هر سه روش براي گندم بسته به شرايط مختلف كاربرد دارد.
آبياري كرتي
روش آبياري كرتي ساده ترين و ارزان ترين روش آبياري سطحي است كه تقريبا براي همه نوع گياهان قابل استفاده است. در اين روش مزرعه تحت آبياري به شكل مربع يا مستطيل طوري كه طول و عرض آن تفاوت قابل توجه اي نداشته باشند، با استفاده از خاكریز هايي محدود شده و آب وارد اين كرت ها براي آبياري گياهان مي شود.
از آنجا كه گندم نسبت به آب ماندگي و غرقابي خصوصا در اوايل رشد حساس است، آبیاری كرتي براي گندم زمانيكه ارتفاع گياه كم (از سبز تا حدود 8 سانت ي متري) به دليل سله بستن و غرقاب كردن محيط، مناسب نیست. براي آبياري قبل يا بلافاصله بعد از كشت گندم كه نياز به مرطوب ساختن نيمرخ خاك تا حدود 50 سانتي متري را دارد، روش مناسبي است.
آبياري نواري
آبياري نواري در اصل تركيبي از روش هاي آبياري شياري و كرتي است. نوارها از نظر طولي بلندتر از روش كرتي و عرض آنها به مراتب از طول آنها كمتر ولي از شيارها عريض تر هستند. روش آبياري نواري در خاك هاي متوسط با سرعت نفوذ متوسط ترجيح داده مي شود و قابليت توزيع يكنواخت آب را دارد. در خاك هاي سنگين رسي به دليل اينكه زمان زيادي براي نفوذ نياز دارند، مناسب نيست.
آبياري شياري
آبياري شياري رایج ترين شيوه براي آبياري محصولات زراعي رديفي است. جويچه ها معمولا به شكل V هستند. عرض آنها بين 25 الی 40 سانتي متر و عمقشان بين 15 الی 30 سانتي متر است. ولي اين ارقام با توجه به مقدار جريان، نوع خاك و نوع محصولات متغير است. هر چه قدر مقدار جريان زياد باشد عرض جويچه نيز بايستي افزايش يابد.
روش هاي كاشت بذر در آبياري شياري محل كاشت بذر در روش آبياري شياري بسته به شرايط مختلف، متفاوت است. در مناطقي كه باران مناسبي مي بارد، بذور بايد در بالاي پشته ها كاشته شوند تا از آب ماندگي آنها جلوگيري شوند. در مناطق کم آب به منظور استفاده از مقادير كم آب يا از بارندگی های اندك، بهتر است بذور در كف شيارها كاشته شوند.
آبياري با استفاده از لوله هاي دريچه دار (کم فشار)
لوله های دریچه دار وسيله اي ساده براي مديريت مناسب آبياري و استفاده بهينه از منابع آبي است. اين روش در مقايسه با روشهاي پرهزينه آبياري تحت فشار به انرژي كمي نياز دارد و به سادگي در مزراع گندم كاري برای آبیاری گندم قابل استفاده است.
علاوه بر كاهش هزينه انرژي در روش آبياري با لوله هاي دريچه دار در مقايسه با روش هاي آبياري تحت فشار، صرفه جويي قابل توجه در منابع آبي، كاهش هزينه هاي كارگري و راهبري ساده آن نسبت به روشهاي سطحي از مزاياي مهم آن مي باشد.
آبياري باراني
يكي ديگر از روش هايي كه براي آبیاری گندم قابل استفاده و تجربيات زيادي در به كارگيري آن توسط كشاورزان و محققين وجود دارد، آبياري باراني است. در روش آبياري بارانی می توان مقدار آب كمتر را در فواصل كوتاهتر، با دقت و كنترل بهتر نسبت به روشهاي آبياري سطحي براي آبیاری گندم بكار برد. در اين روش مقادير كم آب و با فراواني زياد به سادگي قابل استفاده بوده ولي توصيه می گردد تا جاییكه امكان پذير است، در دوران گلدهي گندم كه حدودا 10 روز طول ميكشد براي جلوگيري از كاهش تلقيح، از آبياري باراني جلوگيري شود.
در شرايط اقليمي كشور كه كمبود منابع آبي از دلايل عمده محدود كننده توليد گندم می باشد، اين روش به دلايل فراوان (صرفه جويي در مصرف آب، راندمان بالاتر، افزايش سطح زيركشت، امكان استفاده در زمين هاي شيب دار، شستشوي برگها و امكان افزايش فتوسنتز گیاه) نسبت به روش هاي سطحي در الويت است.
در زمين تحت كشت گندم كه آبياري باراني انجام می گيرد نيازي به ايجاد شيار نيست و فاصله ردیف ها را مي توان 20 سانتي متر در نظر گرفت. به عبارت ديگر بخشي از مساحت زمين كه در روش آبياري شياري به احداث شيار اختصاص مي يابد، در اين روش حذف مي گردد. آبياري باراني در هر شيبي كه امكان كشت و كار وجود داشته باشد، قابليت اجرا دارد.
روش آبياري باراني براي اكثر خاك ها مناسب بوده، ولي خاكهاي سبك با نفوذ پذيري بالا ترجیح داده مي شود.
آبياري قطره اي
آبياري قطره اي يكي از روشهاي پيشرفته آبياري تحت فشار می باشد.
بنابراين بر خلاف ديگر روش هاي آبياری( بارانی و سطحی) كه تمام سطح مزرعه مرطوب مي شود، در اين روش تنها بخشي از مزرعه مرطوب می شود. شاخصه مهم ديگر آبياري قطره اي استمرار آبياري با توجه به نياز گياه است. در ديگر رو ش هاي آبياري استمرار وجود ندارد و به همين دليل در هر زمان كه گياه آب نياز دارد در اختيار قرار نمي گيرد، بلكه بر مبناي دور آبياري برنامه ریزی می شود.
اين روش آبياري خصوصا در مناطقي كه تبخير زياد و يا داراي منابع آب شور براي آبیاری گندم هستند، بسيار مناسب تر از روش آبياري باراني است.