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巴基斯坦小麥高植床灌溉系統

  引用來源:Jamali, M.H., and K. Q. Laghari     彙整:劉雨蓁     點閱:130

問題在哪裡?

小麥是巴基斯坦主要的穀類作物。然而灌溉水短缺、農村資源不足、因肥培管理不當造成的土壤鹽害及淹水等現象造成小麥產量降低。以巴基斯坦Jaffarabad地區為例,大部分的農民是利用淹灌的方式種植小麥,導致該地區容易積水且土壤出現鹽害的現象。因此,為提高小麥產量需從有效的灌溉水量著手,加強作物的水分利用率(Water Use Efficiency, WUE),並正確的使用農業栽培資源(如適當肥料施用量)。


採取的改善作為

為了保護水資源和提高作物的WUE,巴基斯坦地區引入植床高架灌溉系統法(raised beds method),即於小麥田進行開溝,並將小麥種於畦面上,取代傳統的灌溉系統(圖一)。

圖一、小麥種植於畦面的田間情況(A:種植初期;B:收穫期)。(圖片來源:Majeed, A.,A. Muhmood, A. Niaz, S. Javid, Z.A. Ahmad, S.S. Hussain Shah, A. H. Shah. 2015. Bed planting of wheat (Triticum aestivum L.) improves nitrogen use efficiency and grain yield compared to flat planting. The Crop Journal. 3(2). 118-124.)


效果

為了比較傳統淹灌與高植床灌溉系統對小麥產量的影響,於整地後灌入小麥生長期的需水量,並分別於淹灌系統與高植床系統進行播種。巴基斯坦的小麥在整個生育期需要25-30公分的水量,其中會蒸發散約1.5-4毫米的水量。在栽培過程利用Cut throat flume儀器測量水流量(圖二),並於土壤中放置土壤張力計,以監測土壤濕度或水勢(圖三),而為了要將水由水道輸送到田間,在渠道岸安裝non-modular的出水口(圖四)。

由於傳統灌溉系統通常使用撒播,而高植床灌溉系統則是使用機械進行播種,因此高植床灌溉系統的小麥播種量較低,為每英畝70公斤,傳統灌溉則是每英畝80公斤。而傳統淹灌與高植床灌溉系統的實際蒸發散量分別為350和309毫米;而在傳統淹灌與高植床灌溉系統的淨灌溉量(net irrigation, I)分別為320和277毫米,額外還有50毫米的降雨量。而在產量部分,相較於傳統淹水灌溉的每英畝1368公斤的產量,高植床灌溉系統的產量高17.2%,為每英畝1656公斤(圖五)。根據這些結果,利用高植床灌溉系統不但能有效的控制水分,防止田區和土壤含鹽量,還能增加小麥產量。

 

圖二、Cut throat flume水流量測量儀。(圖片來源:Jamali, M.H., and K. Q. Laghari. 2019. Comparison of Flooding and Raised bed Irrigation Systems for Wheat Crop at Samoo (Village Bilawal Khan Jamali) District Jaffarabad Balochistan Pakistan. Irrigation and Drainage Systems Engineering. 8(1):1-8.)

圖三、田間土壤張力計。(圖片來源:Jamali, M.H., and K. Q. Laghari. 2019. Comparison of Flooding and Raised bed Irrigation Systems for Wheat Crop at Samoo (Village Bilawal Khan Jamali) District Jaffarabad Balochistan Pakistan. Irrigation and Drainage Systems Engineering. 8(1):1-8.)

圖四、含有non-modular的出水口。(圖片來源:Jamali, M.H., and K. Q. Laghari. 2019. Comparison of Flooding and Raised bed Irrigation Systems for Wheat Crop at Samoo (Village Bilawal Khan Jamali) District Jaffarabad Balochistan Pakistan. Irrigation and Drainage Systems Engineering. 8(1):1-8.)

圖五、傳統淹水灌溉與高植床灌溉系統對小麥產量之影響。(圖片來源:Jamali, M.H., and K. Q. Laghari. 2019. Comparison of Flooding and Raised bed Irrigation Systems for Wheat Crop at Samoo (Village Bilawal Khan Jamali) District Jaffarabad Balochistan Pakistan. Irrigation and Drainage Systems Engineering. 8(1):1-8.)


參考文獻

Jamali, M.H., and K. Q. Laghari. 2019. Comparison of Flooding and Raised bed Irrigation Systems for Wheat Crop at Samoo (Village Bilawal Khan Jamali) District Jaffarabad Balochistan Pakistan. Irrigation and Drainage Systems Engineering. 8(1):1-8.

 

Majeed, A.,A. Muhmood, A. Niaz, S. Javid, Z.A. Ahmad, S.S. Hussain Shah, A. H. Shah. 2015. Bed planting of wheat (Triticum aestivum L.) improves nitrogen use efficiency and grain yield compared to flat planting. The Crop Journal. 3(2). 118-124.


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