عنوان

صفحه

مقدمه

۱

فصل اول – کلیات

۳

۱-۱- سطح زیر کشت و میزان تولید در دنیا و ایران

۴

۱-۲- سابقه کشت برنج در ایران

۶

۱-۳- گیاه‎شناسی برنج

۶

۱-۳-۱- نوع ژاپونیکا

۷

۱-۳-۲- نوع ایندیکا

۷

۱-۳-۳- نوع جاوائیکا

۷

۱-۴- سیستم‎های کشت برنج

۷

۱-۵- فیزیولوژی و مراحل رشد برنج

۱۰

۱-۶- فنولوژی و مراحل رشد برنج

۱۱

۱-۶-۱- مرحله رویشی

۱۱

۱-۶-۲- مرحله‌ زایشی

۱۲

۱-۶-۳- مرحله رسیدگی

۱۳

۱-۷- آب در گیاه

۱۴

۱-۸- آبیاری در برنج

۱۵

عنوان

صفحه

۱-۸-۱- روش آبیاری غرقاب دائم

۱۵

۱-۸-۲- روش آبیاری متناوب

۱۶

۱-۸-۳- آبیاری برنج براساس مراحل مختلف رشد

۱۷

۱-۹- اثر کمبود آب

۱۹

فصل دوم – بررسی منابع

۲۴

۲-۱- عملکرد

۲۵

۲-۲- اجزای عملکرد

۲۹

۲-۳- عملکرد بیولوژیکی

۳۴

۲-۴- راندمان مصرف آب

۳۴

۲-۵- شاخص برداشت

۳۷

۲-۶- فتوسنتز

۳۷

۲-۷- ماده خشک

۴۰

۲-۸- سرعت رشد محصول و سرعت رشد نسبی

۴۱

۲-۹- فواصل آبیاری و مقدار آب مصرفی

۴۳

۲-۱۰- مقاومت به خشکی

۴۶

۲-۱۱- کیفیت و پروتئین دانه

۴۸

۲-۱۲- شاخص سطح برگ

۴۹

– منابع

مقدمه:

برنج به عنوان غذای اصلی حدود نیمی از جمعیت جهان به شمار می‎آید و به همین دلیل این محصول یکی از مهمترین منابع اصلی تأمین کننده نیاز غذایی جهان است (۵۶،۷۱). طبق آمار فائو مصرف سرانه برنج در کشورهای مختلف بین ۲/۴ تا ۱/۱۰۲ کیلوگرم متغیر است و معمولاً کشورهای عمده تولید کننده برنج مصرف کنندگان عمده نیز هستند و تا حدی بین تولید و مصرف آنها موازنه وجود دارد. ولی در کشور ما متأسفانه این توازن برقرار نیست و ایران به عنوان یازدهمین کشور تولید کننده برنج، سومین وارد کننده در جهان است (۱۱). برنج در کشور ما بعد از گندم دومین کالای مصرفی از نظر مقدار و تنها غله‎ای است که منحصراً برای تغذیه انسان کشت می‎شود و در حدود نصف جیره غذائی ۱/۶ میلیارد نفری از جمعیت دنیا را تشکیل می‎دهد (۱۱) و در بخش عظیمی از قاره آسیا تأمین کننده بیش از ۸۰% کالری و ۷۵% پروتئین مصرفی مردم است. در کشور ما نیز به طور متوسط، روزانه ۱۴% نیاز به انرژی از طریق برنج تأمین می‎شود (۱۱). این گیاه در بین گیاهان عمده زراعی دارای خصوصیات منحصر به فردی از نظر مصرف آب است (رشد در شرایط غرقابی، غیرغرقابی و دیم). آب اولین و اساسی‎ترین عامل محدود کننده تولید محصولات کشاورزی است. کمبود آب که به بحران قرن حاضر موسوم شده است باعث گردید دانشمندان و محققان تلاش‎های وسیعی را در جهت یافتن راه حل‎های مناسب برای افزایش توان تولید واحد آب مصرفی آغاز نمایند.

با توجه به محدودیت منابع آبی در کشورمان، افزایش جمعیت، نیاز روزان کشور به امنیت غذایی و پایین بودن راندمان آبیاری در مزارع، ضروری است که برنامه‎ریزی دقیقی برای استفاده بهینه از منابع موجود صورت گیرد. در این راستا هرگونه تلاش در بخش کشاورزی به عنوان بزرگترین مصرف کننده آب و بخصوص برنج به عنوان پرمصرف‎ترین گیاه و رایج‎ترین کشت در شمال کشور که ۸۰ تا ۸۵% سطح زیر کشت برنج کشور را تشکیل می‎دهد قابل توجه و تقدیر است.

بنابراین در کشور ما باید تولید به ازای هر واحد آب مصرفی جایگزین تولید در واحد سطح ملاک ارزیابی‎ها قرار گیرد. در حال حاضر به ازای هر متر مکعب آب مصرفی در بخش کشاورزی معادل ۷/۰ کیلوگرم محصول تولید می‎شود که این رقم در کشورهای پیشرفته حدود ۲ کیلوگرم است (۱۸). برای رسیدن به این رکورد، کاراترین راه‎حل، افزایش بازده آبیاری و بهینه‎سازی مصرف آب می‎باشد.

مدیریت آبیاری به عملیات اجرایی در یک پروژه تحت بهره‎برداری گفته می‎شود که منتج به سود بیشتر کشاورزی گردد. این بررسی با تنظیم برنامه آبیاری جهت حصول عملکرد مناسب بر روی ارقام محلی (حسنی، بیتام) صورت گرفته است. ارقام محلی علی‎رغم عملکرد کم، به دلیل سازگاری با شرایط اقلیمی منطقه، پخت و خوراک مطلوب و عطر و طعم مطبوع دارای بازارپسندی خوبی هستند و شناخت این ارقام و پی بردن به خصوصیات بارز آنها می‎تواند کمک مؤثری در تولید ارقام اصلاح شده بنماید. این تحقیق در راستای اهداف زیر به اجرا درآمد:

– کاهش تلفات آب در آبیاری برنج

– افزایش راندمان کاربرد آب

– بررسی واکنش ارقام به کم آبیاری

– بهبود مدیریت آبیاری صفات فیزیولوژیکی با توجه به اعمال تیمارها

امید است نتایج حاصل بتواند در پیشبرد برنامه‎های زراعی و آبیاری مورد استفاده قرار گیرد.

فصــل اول

کلیـات

۱-۱- سطح زیر کشت و میزان تولید برنج در دنیا و ایران:

برنج بعد از گندم بیشترین سطح اراضی کشاورزی در جهان را به خود اختصاص داده است. براساس آمار منتشر شده در سال ۱۳۸۰ از سوی فائو ‎(FAO) سطح زیر کشت برنج در دنیا حدود ۱۵۱ میلیون هکتار بوده که کشورهای هند و چین با داشتن ۷۴ میلیون هکتار قریب به ۵۰ درصد کشت برنج جهان را به خود اختصاص داده‎اند. سطح زیر کشت برنج در ایران ۵۸۷ هزار هکتار برآورده شده که حدود ۴ درصد سطح زیر کشت برنج جهان است. بیش از ۷۵ درصد اراضی زیر کشت برنج در استان‎های ساحلی خزر یعنی گیلان و مازندران قرار دارد و بیش از ۸۰ درصد برنج کشور از این اراضی تأمین می‎شود (۱۱).

استان مازندران با تولید ۴۳ درصد، رتبه اول را در کشور داراست (۱۱). آمارهای جهانی نشان می‎دهد که حدود ۹۲ درصد تولید برنج متعلق به کشورهای در حال توسعه از قاره آسیا است. قاره آسیا با داشتن ۱/۱۲۱ میلیون هکتار برنج کاری یعنی ۹۰ درصد سطح زیر کشت جهان، رتبه اول تولید برنج را به خود اختصاص داده است. از نظر تولید، کشور چین با تولید ۱۸۳۱۴۸ هزار تن مقام اول را داشته و ایران با تولید حدود ۲۶۰۰ هزار تن در رده یازدهم قرار دارد (۱۱). در سال ۱۹۸۷ میزان درصد سهم ایران از تولید جهانی برنج حدود ۵/۰ درصد بوده که در افزایش تولید جهش ۱۸ درصدی را کسب کرده است. در سال ۱۹۷۷ در حالی که عملکرد تولید شالی در واحد سطح در جهان به طور متوسط به ۳۷۹۲ کیلوگرم ارتقاء یافته بود، در ایران این رقم به ۴۱۳۷ کیلوگرم رسید. به عبارتی در حالی که افزایش عملکرد جهانی ۵/۱۳ درصد بوده مقدار فزونی عملکرد در ایران به سطح ۵/۳۷ درصد ترقی کرده است (۱۱). براساس آمار فائو ‎(FAO) میزان درصد سهم ایران از میزان عملکرد متوسط جهانی در سال ۱۹۸۷ تا ۱۹۹۷ مرتباً روند صعودی داشته و از ۳۵/۹۱ درصد به ۰۹/۱۱۸ درصد ترقی کرده است (۱۱).

جدول (۱-۱) و شکل (۱-۱) سطح زیر کشت، تولید و عملکرد برنج در ایران را نشان می‎دهد.

جدول (۱-۱): وضعیت شلتوک طی سال‎های ۶۹ تا ۷۸ در ایران (۱۱).

شکل (۱-۱): سطح زیر کشت، تولید و عملکرد برنج، طی سالهای ۱۳۷۰ تا ۱۳۸۰

۱-۱- سابقه کشت برنج در ایران:

تئوفر[۱]معتقد است که زراعت برنج در بابل و شوش (خوزستان امروز) از ۴۰۰ سال قبل از میلاد متداول بوده است. زراعت این گیاه در ایران از سالیان خیلی دور معمول بوده و تاریخ کشاورزی نمایانگر آن است که در زمان هخامنشیان کشت می‎شده و در دوره اشکانیان نیز در گیلان، مازندران و خراسان زراعت آن معمول بوده و در دوره ساسانیان نیز در قسمتی از ایران مانند کاشمر و تاشکند برنجزارهای وسیعی وجود داشته است (۷).

۱-۱- گیاه‎شناسی برنج:

برنج یی از گیاهان مهم تیره غلات می‎باشد که به شاخه گیاهان گلدار[۲]، زیر شاخه نهاندانگان[۳]، رده تک لپه‎ایها[۴]، راسته‌ غلاف داران[۵]، خانواده غلات[۶]، جنس اوریزا[۷] تعلق دارد که دارای دو گ ونه زراعی به نام‎های ساتیوا[۸] و گلابریما[۹] می‎باشد (۷‌،۲۶).

اوریزا ساتیوا از گونه‎های مهم بوده و برنج‎های زراعی ایران از این نوع می‎باشند. این‎گونه دارای انواع مختلف به شرح زیر است:

۱-۳-۱- نوع ژاپونیکا[۱۰]

این برنج در نواحی معتدل ژاپن، ایتالیا و آمریکا کشت می‎شود و برای آنکه گل تولید کند احتیاج به روزهای بلند دارد. و سازگار با اقلیم‎های سردتر می‎باشد. برگ‎های آن نازک و سبز تیره، دانه کوتاه و گرد، ریزش کم، ارتفاع گیاه کوتاه تا متوسط، کرکهای پوشینه بلند و ضخیم، قدرت پنجه‎زنی متوسط، بافت گیاه سخت، خوشه کوتاه می‎باشد. برنج‎های گرده از این نوع هستند (۷، ۲۶، ۳۶).

۱-۳-۲- نوع ایندیکا[۱۱]

این نوع برنج سازگار به مناطق گرمسیری بوده که در مقابل خشکی، بیماری و آفت مقاوم می‎باشد و دارای ارقام مختلفی از نظر زمان رویش است. همچنین دارای برگهای پهن و سبز روشن، دانه طویل نردتاً تخت، قدرت پنجه‎زنی بالا، ارتفاع گیاه کوتاه تا بلند کرک‎های پوشینه کوتاه، بافت گیاه نرم و حساس به ریزش دانه می‎باشد (۳۶).

۱-۳-۳- نوع جاوانیکا

این نوع برنج در کشورهای اندونزی، فیلیپین، تایوان و ژاپن کشت می‎شود. دارای برگهای پهن و سبز روشن، دانه پهن و کلفت، پنجه‎زنی ضعیف، ارتفاع گیاه بلند،‌ بافت گیاه سخت، ریزش دانه کم می‎باشد (۳۶).

۱-۴- سیستم‎های کشت برنج

برنج از نظر اکولوژیکی و دامنه زیست، گستردگی خاصی دارد. یعنی از حالت دیم تا حالت غرقابی کشت می‎شود. که این نشان‎دهنده‌سازگاری اکولوژیکی و سیع این گیاه است. دامنه‌ سازگاری برنج با عمق غرقابی و درجه کنترل رطوبت منجر به ایجاد چند اکوسیستم در کشت این گیاه شده است (۳۴، ۴۶، ۵۵).

کشت برنج براساس منبع تأمین کننده آب به صورت فاریاب[۱۲] یا دیم[۱۳] طبقه‎بندی می‎شود. براساس مدیریت عملیات آب و زمین، اراضی برنج به صورت زیر طبقه‎بندی می‎شوند:

الف) لولند (غرقابی): مزارع لولند توسط مرزهایی محصور می‎شوند تا آب آبیاری یا بارندگی را نگهدارند. آماده کردن زمین معمولا هنگامی صورت می‎گیرد که مزرعه غرقاب می‎باشد.

ب) آپلند: م زارع آپلند دارای مرز و کرت برای نگهداری آب نیستند. تنها منبع آب، باران میباشد. آماده کردن زمین هنگامی که خاک مزرعه خشک است صورت می‎گیرد.