Hiệu quả sử dụng nước của cây sinh khối sorghum được tưới trong môi trường Địa Trung Hải
Tóm tắt
Hiện nay, một sự quan tâm lớn đang được dồn vào các cây trồng không phải lương thực như một nguồn năng lượng thay thế. Một trong số các loại cây này là cây sinh khối sorghum (Sorghum bicolor L. Moench) nhờ vào năng suất sinh khối cao và hiệu quả sử dụng tia nắng mặt trời và nước tốt. Mục tiêu của nghiên cứu là đánh giá phản ứng của cây sinh khối sorghum đối với nước trong môi trường Địa Trung Hải. Cây sinh khối sorghum đã được áp dụng bốn chế độ tưới khác nhau, tương ứng với 50, 75, 100 và 125% ETc trong ba năm (2008, 2009 và 2010). Hiệu quả sử dụng nước (WUE), hiệu quả sử dụng nước tưới (IWUE) và chỉ số căng thẳng nước (WSI) đã được tính toán. Khối lượng chất khô của cây và chỉ số diện tích lá cho thấy sự khác biệt giữa ba năm, và sự khác biệt giữa các chế độ tưới trở nên rõ ràng hơn vào năm 2009. Nội dung nước trong đất khác nhau tại thời điểm gieo hạt giữa ba năm thí nghiệm đã ảnh hưởng đến đà phát triển trong suốt chu kỳ sinh trưởng của cây, giải thích cho sự khác biệt về sự tích lũy sinh khối, mở rộng lá và tiêu thụ nước. WUE cao hơn ở năm 2009 so với năm 2008 và 2010 với không có sự khác biệt giữa các chế độ tưới trong năm thí nghiệm đầu tiên và năm thứ ba. Sử dụng nước (WU) nằm trong khoảng từ 891 đến 566 mm, khối lượng sinh khối khô trên mặt đất từ 4097 đến 1825 g m-2 và WUE từ 8.49 đến 4.00 kg m-3. IWUE, tương tự như WUE, cũng cao hơn trong năm thứ hai so với năm thứ nhất và năm thứ ba, nhưng có sự khác biệt giữa các chế độ tưới trong các năm 2008 và 2010. WUE được tính toán từ WU được chuẩn hóa với VPD đưa ra một tham số ổn định hơn trong cả ba năm. Nghiên cứu này đã chỉ ra tính thích hợp của cây sinh khối sorghum như một loại cây năng lượng trong môi trường Địa Trung Hải và khả năng sử dụng nước một cách hiệu quả.
Từ khóa
Tài liệu tham khảo
Allen RG, Pereira LS, Raes D, Smith M, 1998. Crop evapotranspiration. Guidelines for computing crop water requirements. Irrig Drain Paper No. 56, FAO, Rome, 301 pp.
Baldy C, 1986. Comportement des blés dans les climats méditerranéens. Mediterranean Ecology XII (3-4): 73-88.
Beale CV, Long SP, 1997. The effects of nitrogen and irrigation on the productivity of the C4 grasses Miscanthus × giganteus and Spartina cynosuroides. Aspect Appl Biol 49: 225-230.
Cosentino S, Copani V, Patanè C, Mantineo M, D'Agosta G, 2008. Agronomic, energetic and environmental aspects of biomass energy crops suitable for Italian environments. Ital J Agron 2: 81-95.
FAO-UNESCO, 1963. Bioclimatic map of the Mediterranean Zone, explanatory notes. Paris, France.
Fernandez J, Curt MD, 1996. Nutrient extraction by the harvestable biomass on Cynara cardunculus L. Proc 9th European Bioenergy Conference, Biomass for Energy and the Environment. Oxford: Pergamon, pp: 467-472.
Garofalo P, Vonella AV, Ruggieri S, Rinaldi M, 2011. Water and radiation use efficiencies of irrigated biomass sorghum in a Mediterranean environment. Ital J Agron 6: 133-139.
Hess TM, Stephens W, Crout NMJ, Young SD, Bradley RG, 1997. PARCH-user guide. Sutton Bonnington, University of Nottingham, UK.
Hsiao TC, 1993. Growth and productivity of crops in relation to water status. Acta Hortic 335: 137-148.
Hsiao TC, Bradford KJ, 1983. Physiological consequences of cellular water deficits: An overview. In: Limitations to efficient water use in crop production (Taylor H, Jordan W, Sinclair T, eds.). Am Soc Agron, Madison, WI, USA, pp: 227-265.
Monti A, Venturi G, Amaducci MT, 2002. Confronto fra sorgo, kenaf e miscanto a diversi livelli di disponibilità idrica e azotata per la produzione di energia. Rivista di Agronomia 36: 213-220. [In Italian].
Norman JM, 1979. Modelling the complete crop canopy. In: Modification of the aerial environment of crops (Barfield BJ, Gerber JF, eds). ASAE, St. Joseph, MI, USA. pp: 249-277.
Passioura JB, 1977. Grain yield, harvest index, and water use of wheat. J Aust Inst Agr Sci 43: 117-120.
Tanner CB, Sinclair TR, 1983. Efficient water use in crop production: research or re-search. In: Limitations to efficient water use in crop production (Taylor HM et al., eds.). ASA, Madison, WI, USA. pp: 1-27.
Vannella S, 1998. Comparison of growth and accumulation functions. Ital J Agron 2(2): 79–90.