آبیاری یونجه

متخصص تغذیه،  پروفسور مهندسی منابع آب و  مهندس مدیریت آب، مرکز تحقیق و توسعه کیمبرلی، دانشگاه آیداهو

مصرف آب یونجه زیاد است، زیرا یونجه دارای دوره رشد طولانی، سیستم ریشه عمیق و پوشش گیاهی زیادی است. مقدار آب مورد نیاز برای تولید یونجه به دما، باد، رطوبت و میزان و شدت نور بستگی دارد. نیاز آبی یونجه توسط بارندگی و ظرفیت ذخیره آبی خاک تعیین می­شود. مقدار آب مورد نیاز برای یونجه معمولا 20 تا 46 اینچ در هر فصل می­باشد که بسته به شرایط آب و هوایی، ارتفاع، فصل رشد، تعداد قلمه­ ها، عرض جغرافیایی و میزان خواب رقم یونجه متفاوت است.

علوفه یونجه آب زیادی ندارد. عملکرد یونجه در اتفاع 4000 فوت در حدود 5/7 تن در هکتار است. علوفه یونجه زمانی برداشت می­شود که رطوبت آن 12 درصد است؛ در این صورت، Ibs 240 آب در تن یا Ibs 1800 در هکتار توسط محصول یونجه در هر سال برداشت می­شود.

تبخیر و تعرق (ET) اولین استفاده یونجه از آب بوده و به طور میانگین حدود 36 اینچ در سال (900 میلی­متر) در کیمبرلی استفاده می­شود. بیشترین مقدار تبخیر و تعرق 4/0 اینچ در روز (10 میلی­متر در روز) می­باشد که می­تواند 4080 تن آب را در هر هکتار و حدود 45 تن آب را در هر هکتار در روز خارج کند. همانطور که در شکل 1 نشان داده شده، سیستم آبیاری مرکزی برای حفظ رطوبت خاک در سطح قابل قبول (و پتانسیل عملکرد) بسیار حیاتی است. سیستم­های طراحی شده و مدیریت شده برای اعمال کمتر از 7 گالن در دقیقه قادر به جبران تبخیر و تعرق نیستند و بایستی منبع آبی خاکی کمبود را جبران کند.

شکل 1

شکل 1- برآورد تجمعی میانگین تبخیر و تعرق در طول 30 سال، شامل اثرات برش و آب آبیاری توسط 4 سیستم آبیاری در کیمبرلی. چهار مرحله افقی که در آن تبخیر و تعرق هم­سطح دوره برداشت می­شود و چند روز طول می­کشد تا یونجه برگ­های جدید را تولید کرده و تبخیر و تعرق به طور قابل توجهی ادامه می­یابد.

برای مطالعه مقاله تولید یونجه برای اسب کلیک کنید.

برای مطالعه مقاله کلیک کنید.

پاسخ عملکرد به آب استفاده شده در یونجه خطی است. تحقیقات انجام گرفته روی یونجه بدون تنش در کیمبرلی نشان داد که تولید هر تن یونجه تقریبا به 5 اینچ آب نیاز دارد. شکل 2 اثرات مشابه تبخیر و تعرق بر عملکرد منابع مختلف را نشان می­دهد. تحقیقات انجام گرفته در اوکاس و لاس کروس نشان می­دهد که 6/6 اینچ تبخیر و تعرق برای تولید 1 تن یونجه با رطوبت 12 درصد مورد نیاز است. لیندن­مایر و همکاران (2011) در طی 9 مطالعه نشان دادند که در غرب و غرب میانه 4/7 اینچ تبخیر و تعرق برای تولید 1 تن یونجه صورت می­گیرد. در برخی از این مطالعات از گونه­ های قدیمی یونجه استفاده شده بود. در انواع جدیدتر ممکن است معماری ریشه و پتانسیل رشد متفاوت باشد.

شکل 2

شکل 2- عملکرد علوفه یونجه با رطوبت 12 درصد به عنوان عملکرد تبخیر و تعرق حاصل از مطالعه آبیاری

در برخی از خاک­های سنگین، در صورتی که عمق ریشه گیاه مناسب باشد، تجمع رطوبت حاصل از بارش طبیعی در زمستان و بهار ممکن است برای تولید عملکرد خوب برای اولین برداشت کافی باشد. به طور کلی، خاک­های شنی آیداهو ظرفیت کمی برای نگهداری آب دارند. در شمال کالیفرنیا، هانسن (1989) نشان داد که عملکرد یونجه برای آب مصرفی پاسخ کمی دارد که به دلیل رطوبت ذخیره شده در خاک ناشی از بارش طبیعی زمستانی و بهار است.

عملکرد علوفه معمولا بر اساس تن در هکتار در هر اینج مصرف آب بیان می­شود که در کل برای اولین برداشت نسبت به برداشت­های دیگر بالاتر است. در سیستم با 4 برداشت، برداشت اولین معمولا 38-35 درصد کل عملکرد علوفه سالانه را شامل می­شود و در سیستم 5 برداشتی، اولین برداشت حدود 27 درصد از کل برداشت را شامل می­شود.

هنگامی که در اواسط تابستان میزان رطوبت خاک به کمتر از 50 درصد کاهش می­یابد، تنش گیاهی رخ می­دهد. تنش آبی به دلیل کاهش هدایت دی­اکسید کربن به برگ­ها باعث کاهش تبخیر و تعرق و عملکرد می­شود. این فرصت هرگز در هنگام آبیاری رخ نمی­دهد. اگر مقدار آب داده شده بیش از مقدار تبخیر و تعرق باشد تولید اضافی صورت نخواهد گرفت. تحت تنش رطوبتی متوسط، گیاهان یونجه توانایی رفتن به خواب ناشی از خشکی را دارند. اگر گیاه دارای ذخایر کربوهیدرات کافی باشد، گیاه زنده مانده و رطوبت را برمی­گرداند. در شرایط خشکی، فتوسنتز خالص (Pn) به دلیل بسته شدن روزنه[2] گیاهان و سایر عوامل فیزیولوژیکی کاهش می­یابد.

برای مطالعه مقاله فوت و فن کاشت یونجه کلیک کنید.

عملکرد علوفه به صورت تن در هکتار در اینچ تبخیر و تعرق بیان می­شود و زمانی بیشتر است که کل آب مورد استفاده از طریق آبیاری، بارش و یا آب­های زیر زمینی تقریبا تبخیر و تعرق می­شوند. میزان کاربرد متفاوت بوده و بایستی در محدوده پر شدن مجدد منطقه ریشه فعال باشد. ریشه­های یونجه می­توانند تا عمق بیش از 5 فوت وارد شده و آب را جذب کنند. ظرفیت نگهداری آب در ناحیه ریشه در عمق­های مختلف خاک و خاک­های با بافت مختلف در جدول 1 نشان داده شده است. آبیاری سطحی می­تواند چندین اینچ آب را اضافه کند (به طور متوسط حدود 3 اینچ) که به جریان، فاصله ردیف و زمان بستگی دارد. در سیستم­های تنظیم حرکت معمود از 5/1 تا 3 اینچ در هر آبیاری استفاده می­شود. در هر چرخش محور چرخشی و حرکت خطی حدود 5/0 تا 1 اینچ اعمال می­شود و عمق آن به وسیله میزان نفوذ آب به خاک، ظرفیت نگهداشت آب و یا عمق خاک محدود می­شود. در بیشتر خاک­ها، محور مرکزی محدود به یک اینچ یا کمتر بوده و موجب کاهش رواناب سطحی می­شود. با توجه به ظرفیت­های نگهداری، این امر منجر به مرطوب شدن مجدد عمق­های 18-12 اینچ در خاک­های لوم سیلتی و 30-20 اینچ در خاک­های لوم شنی و ماسه می­شود. عمق رطوبت می­تواند در سیستم­های مجموعه­ای بیشتر باشد، زیرا میزان مصرف آب معمولا کمتر از میزان نفوذ خاک است.

جدول 1- حداکثر آب آبیاری که می­تواند در منطقه ریشه فعال ذخیره شود. با در نظر گرفتن نیمی از آب موجود می­تواند بدون تنش آب (حداکثر تخلیه مجاز یا 5/0 = MAD) مورد استفاده قرار گیرد.

Sandy loam (1.7 in/ft * 0.5 = 0.85 in/ft that can be used and refilled)

• ftà8 in
• ftà7 in
• ftà6 in
• ftà4 in

Silt loam (2.4 in/ft * 0.5 = 1.2 in/ft that can be used and refilled)

• ftà2 in
• ftà4 in
• ftà6 in

برای مطالعه مقاله تولید علوفه به روش هیدروپونیک کلیک کنید.

تفاوت­های ژنتیکی و واریته ه­ا

در مطالعات متعدد، ارقام یا گونه­ های مورد استفاده روی عملکرد مقدار معینی از آب تاثیر نداشت. در مقابل، اختلاف قابل توجهی در عملکرد ارقام Imperial Valley مشاهده شد؛ با این حال، داده­ های مصرف آب در این مطالعه در دسترس نیست. ارزیابی مطالعات نشان داد که ارقام دارای طیف وسیعی از رتبه­ بندی از 3 تا 9 هستند و تفاوت­های قابل توجهی در مقدار تولید در هر اینچ تبخیر و تعرق وجود نداشت. برخی از ارقام به ازای هر واحد مصرف آب تولید بسیار بالایی داستند. ارقام دارای عملکرد بالا معمولا بلندتر هستند و نسبت برگ به ساقه در آن­ها بیشتر از ارقام دارای عملکرد اندک در شرایط تنش آبی هستند. مطالعات متعدد نشان داد که ارقام دارای ریشه ­های بلند دارای پتانسیل آبی بالاتری تحت تنش رطوبت هستند و نسبت به ارقام دارای ریشه کوتاه عملکرد بیشتری را تولید می­کنند. توانایی جذب آب از خاک اطراف، مزایای زیادی را در خشکی دارد. با این وجود، قبل از اینکه خشکی رخ دهید، عمق ریشه باید توسط مدیریت منابع آبی تعیین شود.

کمبود آبیاری

قطع آبیاری در طول تابستان گرم به عنوان یک گزینه برای حفظ آب و افزایش سودآوری تولید یونجه در محیط دارای کمبود آب در نظر گرفته می­شود. با این حال، مطالعات متعدد نشان می­دهد که اتمام آبیاری در تابستان ممکن است با کاهش دائمی عملکرد علوفه در یونج، خصوصا در خاک­های شنی، مرتبط باشد. گیاهان یونجه غیر متحمل حدود 42 تا 60 روز پس از قطع آبیاری، از بین می­روند. تنش آبی به مدت 60 روز در طول تابستان باعث کاهش قابل توجه عملکرد و مرگ گیاه می­شود. ویسوا و اسمیت نتیجه گرفتند که گیاهان مقاوم به خشکی قادر به حفظ مقادیر بالای قند بوده و ممکن است در هنگام تنش موجب حفظ آب در برگ­ها شوند. آن­ها دریافتند که مقادیر بالای قند و کربوهیدرات موجب کاهش مرگ و میر یونجه می­شود. تنش گرما، دمای 99 درجه فارنهایت در طول دوره می­باشد که باعث افزایش میزان تنفس می­شود. این تنش در محیط آریزونا در ارتفاع بالاتر شدید بوده و در عرض­های جغرافیایی پایین­تر نیز رخ می­دهد.

اگر در کالیفرنیا کمبود آبیاری پس از برداشت اول اعمال شود، مقدار عملکرد از 6/0 تا 2/2 تن در هکتار کاهش می­یابد؛ در حالی که، عدم آبیاری بعد از برداشت دوم باعث کاهش 31/0 تا 23/1 تن در هکتار می­شود.

لیندن­مایر و همکاران (2011) کمبود آبیاری را مورد بررسی قرار داده و نتیجه گرفتند که کاهش نسبت تبخیر و تعرق 30 درصد سریعتر از عملکرد نسبی بیوماس می­باشد که به دلیل کمبود آبیاریو مدیریت خشکی است. از آنجا که در برداشت­های الویه، عملکرد نسبت به تبخیر و تعرق بیشتر است، ترکیب آبیاری کامل در بهار و عدم آبیاری در طول دوره رشد کند می­تواند باعث صرفه جویی در مصرف آب شود. شیوه­های مدیریت نیز می­توانند نسبت عملکرد به تبخیر تعرق را تحت تاثیر قرار دهند که به سن، مرحله رشد، مدیریت قبلی و رقم یونجه بستگی دارد.

تبخیر و تعرق و خشکی بالا در سال 2013

در تابستان سال 2013، آب و هوا گرم و خشک بود. بررسی­ها نشان داد که در طول 23 سال گذاشته، در این سال مقدار تبخیر و تعرق یونجه در کیمبرلی بیشتر مقدار بود (شکل 3). حداکثر تبخیر و تعرق یونجه به مدت 22 روز از 14 آگوست بود و در طی 5 روز به 4/0 اینچ در روز رسیده بود (شکل 2). تعداد کمی از گیاهان می­تواند میزان تبخیر و تعرق بالاتر از 25/0 اینچ در روز را تحمل کنند.

شکل 3- داده­ های تبخیر و تعرق کیمبرلی پنمن حاصل از فصل بهار دو سال در ایستگاه اگریمت. ETr = میانگین تبخیر و تعرق مرجع برای سال­های 1990 تا 2012؛ ALFP – حداکثر مقدار تبخیر و تعرق یونجه در سال­های 1990 تا 2012، یا “حداکثر” مصرف روزانه برای مرحله رشد یونجه .

شکل 3

توصیه­ های آبیاری یونجه

• آبیاری زودهنگام، اگر منطقه ریشه بتواند آن را نگهدارد، در طول آوریل و مه، ناحیه ریشه در انتهای آن دوره کامل می­شود. محورها باید به نقطه ­ای متصل شوند که عمق کاربرد آن موجب ریزش کمی در سطح بیرونی شود. این عمق در هر آبیاری به حداکثر رسیده و تعداد آبیاری کاهش می­یابد. بنابراین، میزان هدر رفت تبخیر و تعرق از برگ­ها و خاک مرطوب کاهش می­یابد. آبیاری عمیق می­تواند باعث تحریک ریشه­های سالم در خاک عمیق شود که به نفع استفاده از ظرفیت نگهداری آب خاک است. هنگامی که آبیاری برای برداشت محصول متوقف شود و یا زمانی که میزان مصرف آب آبیاری با تبخیر و تعرق را جبران نکند، ظرفیت خاک عمیق می­تواند رشد یونجه را حفظ کند.
• پاسخ عملکرد به کابرد آب معمولا خطی است، اما بسته به آب و هوا تغییر می­کند. در آب و هوای خشک، برای تولید هر تن یونجه حدود 6/6 اینچ تبخیر و تعرق مورد نیاز است.
• برای جلوگیری از نشت و توزیع ضعیف آب، تجهیزان آبیاری را حفظ کنید.
• در صورت امکان، مقدار آب تخلیه شده را توسط داده­های AGRIMET بدست آورید تا برنامه ­ریزی آبیاری صورت گیرد.
• منابع رطوب خاک را با استفاده از یک کاوشگر خاک و ابزارهای کنترل رطوب خاک تعیین و میزان دسترسی به آب در یونجه به صورت هفتگی بدست می­آید. نظارت مستمر بر ناحیه ریشه، روند رطوبت را نشان می­دهد و امکان تنظیم سریع مدیریت آبیاری و اجتناب از هزینه­ های خشکی را کاهش می­دهد.
• تعرق حاصل از گیاه باعث تولید عملکرد می­شود و تبخیر از طریق خاک صورت می­گیرد.
• برداشت علوفه خشک زمانی صورت می­گیرد که رطوبت به 40 درصد رسیده و امکان حذف آن در اسرع وقت وجود دارد. گیاهان ضعیف و زرد یونجه در طول چندین روز فتوسنتز خود را از دست داده و پوشانده می­شوند.

هنگامی که آب آبیاری محدود است

• توصیه کلی این است که آب مناسب تا زمان برداشت آخرین محصول داده شود. در زمان برداشت اخرین محصول، گیاه بالغ و خشک می­شود تا به خواب رود. با این حال، اگر آب آبیاری کاهش یافته و در تمام فصل رشد تا اواخر ماه آگوست و سپتامبر در دسترس قرار گیرد، می­تواند راهکار مناسبی باشد (مراجعه به فصل قبلی).
• در زمین­ه ای کوچکتر از آبیاری متوسط استفاده کنید. گسترش آب در زمین­ های بزرگتر باعث می­شود که مقادیر اندکی یونجه به ازای هر اینچ آب به دست آید، زیرا درصد بیشتری از آب از طریق خاک خارج می­شود. بنابراین، بیشترین عملکرد یونجه با آبیاری کم حاصل می­شود.
• آب را در خاک­های مناسب استفاده کرده و اجازه دهید که تا زمان آبیاری خاک خشک شود.
• در خاک­های شنی خشکی و مرگ گیاه بسیار بیشتر است. اگر ریشه­ ها و تاج­ها خشک نشوند گیاه رشد خواهد کرد. عدم آبیاری یونجه در زمان القاء خواب ناشی از خشکی، می­تواند موجب حفظ خواب شود. در نتیجه ذخایر ریشه برای زمستان و رشد در بهار حفظ خواهد شد.
• نازل­های فرسوده را تعویض کنید تا بیش از 50 درصد صرفه ­جویی صورت گیرد. تعمیرات نشتی­ها می­تواند منجر به کاهش 30 درصدی هدر رفت آب شود.

راهکارهای استفاده کم از آب

• جلوگیری از آبیاری بیش از حد توسط مدیریت آب آبیاری.

الف- برنامه ­ریزی آبیاری کمک می­کند تا مشخص شود که چه مقدار آبیاری و چه زمانی صورت گیرد.

ب- برای سیستم­های آبیاری تنظیم شده: روش تعادل آب شامل برآورد تبخیر و تعرق محصول و استفاده از آبیاری می­باشد که زمانی صورت می­گیرد که تبخیر و تعرق با رطوبت خاک برابر باشد.

ج- برای سیستم­های محوری و خطی، طراحی سیستم باعث محدودیت استفاده بیش از حد از آبیاری شده و شما نمی­توانید قبل از آبیاری تا 50 درصد تخلیه صبر کنید.

د- برنامه برداشت، محدودیت اصلی در برنامه­ریزی آبیاری است. سطح خاک باید چند روز قبل از برداشت خشک شود و پس از برداشت، محصول بایستی تا یک هفته در زمین باقی بماند. در این صورت، یک فاصله 2 هفته­ای بین آبیاری­های وجود خواهد داشت.

• بهبود یکنواختی توزیع و بهره­ وری از سیستم­های آبیاری.

الف- هیچکدام از سیستم­های آبیاری نمی­توانند آب را با یکنواختی 100 درصد اعمال کنند. آب زیاد در یک مکان باعث افزایش احتمال بیماری شده و موجب کاهش زهکشی اطراف ریشه می­شود.

• کمبود آبیاری را انجام دهید.

الف- آبیاری در اواخر پاییز ممکن است در خاک­های کم آب مفید باشد، زیرا خاک­های خشک حتی در زمستان نیز ممکن است باعث کاهش عملکرد شود.

ب- تاخیر در آبیاری تا زمانی که کانوپی شکل گیرد، تبخیر از خاک را کاهش می­دهد و می­تواند باعث افزایش تعرق از گیاه شود.

ج- اولین برداشت با میزان نسبتا پایین تبخیر و تعرق و رشد سریع همراه است. کشت در اواسط تابستان با حداکثر سرعت رشد می­کند و حداکثر مقدار تبخیر و تعرق را دارد. میزان رشد در پاییز متوسط بوده و میزان تبخیر و تعرق نیز در حد متوسط است.

برای مطالعه مقاله علوفه هیدروپونیک چیست؟ کلیک کنید.

خلاصه

هنگامی که آب آبیاری محدود است، تولید کنندگان باید در نظر داشته باشند که آیا عملکرد کوتاه مدت مهمتر است یا بلند مدت. اگر هدف حفظ پایه باشد، رطوبت خاک و کربوهیدرات­های غر ساختاری بایستی متعادل باشند. گیاهان یونجه ممکن است در خاک­های با رطوبت کم، یا 60 روز پس از قرار گیری در گرمای تابستان از بین بروند. کم بودن کربوهیدرات غیر ساختاری ممکن است باعث شود که گیاه در شرایط کمبود انرژی گرسنه بماند، زیرا تنفس گیاه باعث استفاده از قندها شده و گیاه نمی­تواند در برابر سرما مقاومت کند.

آیا تولیدکنندگان در پاییز بعد از آن که یونجه در اواخر تابستان خشک شده و به خواب می­رود، آن را آبیاری می­کنند؟ چه مقدار و چه زمان؟ این­ها سئوالاتی هستند که برای پاسخگویی نیاز به تحقیقات بیشتری دارند. با توجه به قیمت بالای علوفه و عدم اطمینان از پیش­بینی آب و هوا، ممکن است صرفه ­جویی در مصرف آب و برنامه ­ریزی برای محصولات دیگر باعث کاهش پایه آن شود.

برای خرید انواع بذر یونجه کلیک کنید.

برای خرید بذر و فروش بذر می توانید از این لینک استفاده کنید.

در صورت داشتن هر گونه پرسش و مشاوره در زمینه خرید بذر میتوانید با شماره 09358504040 تماس بگیرید.