Integrated effect of Furrow Irrigation Methods and Types of Mulches on Yield and Water Productivity of Maize (Zea mays L.) in Hawassa, Ethiopia

Abstract

አህፅሮት

ውኃ በጥንቃቄ ካልተያዘ እና ካልተቀናበረ የግብርና ምርት እና ምርታማነትን በእጅጉ ሊገድብ ከሚችሉ ግብዓቶች ውስጥ አንዱና ዋነኛው ይሆናል። በደቡብ ኢትዮጵያ በሀዋሳ ከተማ የጉዝጓዝ ዓይነቶች እና የውኃ አተገባበር ዘዴ በውኃ ምርታማነት፣ በበቆሎ ሰብል ዕድገት እና ምርታማነት ላይ ያላቸውን ውጤት ለማጥናት እ.ኤ.አ. በ 2018 በበጋ ወቅት የመስክ ሙከራ ተካሂዷል፡፡ ሦስት ዓይነት የቦይ (ፈሮዉ) የመስኖ ዘዴዎች (ተለዋጭ፣ ቋሚ እና መደበኛ) እና ሶስት የጉዝጓዝ ዓይነቶችን (ምንም ጉዝጓዝ የሌለው፣ ፕላስቲክ እና ገለባ) በነጠላ እና በቅንጅት ትክክለኛዉን የመስክ ዲዛይን በመጠቀም ማለትም የመስኖ ዘዴዎችን እንደ ዋና መደብ እና የጉዝጓዝ ዓይነቶችን እንደ ንዑስ መደብ በሶስት ጊዜ ድግግሞሽ የበቆሎ ሰብል ተዘርቷል፡፡ የተገኙት ውጤቶች እንደሚያመለክቱት የተለያዩ የቦይ የመስኖ ዘዴዎች በበቆሎ ሰብል ቁመት፣ በዘር ተሸካሚ (ኮብ) ርዝመት እና ክብደት፣ በላይኛው ግዝፈ ሕይወት፣ የሰብል ምርታማነት እና የውኃ አጠቃቀም ውጤታማነት ላይ ከፍተኛ ተፅእኖ እንዳላቸው ያሳያል፡፡ የቦይ መስኖ ዘዴ ዓይነቶች በከፍተኛ ደረጃ የሰብል ምርታማነት እና የዘር ክብደት ላይ ከፍተኛ ተፅእኖ እንዳላቸው ያሳያል፡፡ በተጨማሪም የተለያዩ የጉዝጓዝ ዓይነቶችየውሃ ምርታማነትን በመጨመር የበቆሎ ዕድገት ፣ በበቆሎ ምርት እና ምርታማነት ክፍሎች ላይ ከፍተኛ ጭማሪን አስገኝተዋል፡፡ ከሌሎቹ የመስኖ ዘዴዎች አንጻር የበቆሎ ምርታማነት በከፍተኛ ደረጃ  በመደበኛ የመስኖ ዘዴ ላይ ተመዝግቧል፤ ከፍተኛው የበቆሎ ምርታማነት (9003.8 ኪ.ግ. በሄክታር) የተገኘው ከመደበኛዉ የመስኖ ውሃ አጠቃቀም ዘዴ ነው ፡፡ ሆኖም ግን ከፍተኛ የውሃ ምርታማነት (2.43 ኪ.ግ በሜትር ኩብ) የተገኘዉ ከተለዋጭ የቦይ መስኖ ዘዴ ነዉ፡፡ በተጨማሪም የውሃ አጠቃቀምን ውጤታማነት በመጨመር ከፍተኛ ምርትና የምርት ክፍሎች የተመዘገቡት ከፕላስቲክ ጉዝጓዝ ነዉ፡፡ ከፍተኛው የበቆሎ ምርታማነት መጠን (8088.9 ኪ.ግ. በሄክታር) እና የውሃ ምርታማነት (2.34 ኪ.ግ በሜትር ኩብ) ፕላስቲክ ጉዝጓዝ ላይ የተመዘገበ ሲሆን ፣ከፊል የበጀት ትንተና እንደሚያሳየው ግን በሀዋሳ አካባቢ የፕላስቲክ ጉዝጓዝ ከተነጠፈበት ማሳ ይልቅ የገለባ ጉዝጓዝ የተደረገበት ማሳ የበቆሎ ምርታማነት ለገበሬዎች የበለጠ ኢኮኖሚያዊ ሊሆን እንደሚችል ተረጋግጧል፡፡ ስለዚህ ይህ ጥናት እንደሚያመለክተው የበቆሎ ምርት ለመጨመር የውሃ ችግር በሌለበት ሁኔታ መደበኛ የቦይ መስኖ ዘዴ መጠቀም ተመራጭ ሲሆን የውሃ እጥረት ባለበት ሁኔታ ግን የውሃ ትነትን ለመቀነስ፣ የበቆሎና  የውሃ ምርታመነትን ለመጨመር ተለዋዋጭ ቦይ የመስኖ ዘዴ ከገለባ ጉዝጓዝ ጋር በሃዋሳ እና ተመሳሳይ የግብርና ሰነምህዳርና የአፈር አይነት ባለባቸው ቦታዎች መጠቀም ይመከራል፡፡

Abstract

Efficiency of water can be improved by making the right decision regarding to irrigation scheduling, irrigation application techniques and conservation mechanisms. A field experiment was conducted in a dry season of 2018 to investigate the effects of mulch types and water application methods in furrow irrigation system on water productivity, and yield and yield components of maize (Zea mays L.) at Hawassa, Southern Ethiopia. Factorial combinations of three types of furrow irrigation methods (alternate, fixed and conventional) and three mulch types (no mulch, plastic, and straw mulch) were laid out in split-plot design with furrow irrigation methods as main plot and mulching as sub-plot and replicated three times. Results indicated that different types of furrow irrigation methods had a very highly significant effect on plant height, cob length and weight, aboveground biomass, grain yield, and water use efficiency of maize. Types of furrow irrigation method highly significantly affected thousand grain weight and harvesting index. Moreover, maize growth, yield and yield components including water productivity were highly significantly influenced by different mulch types. However, irrigation method by mulching type interaction was not significant for any of the studied parameters). Significantly higher yield and yield component of maize were recorded from conventional furrow irrigation method than alternate and fixed furrow irrigation method. The highest maize grain yield of 9003.8 kg ha^-1 was achieved from conventional furrow irrigation water management method. However, higher water productivity (2.43 kg/m³) was obtained from alternate furrow irrigation method. Moreover, higher yield and yield components including water use efficiency were obtained from plastic mulch than no mulch and straw mulch. The maximum grain yield of 8088.9 kg ha^-1 and water productivity (2.34 kg/m³) were obtained from plastic mulch, but the partial budget analysis revealed that straw mulch was more economically feasible for farmers than plastic mulch for maize production at Hawassa area. Therefore the present study suggests that, for maximizing grain yield under no water stress scenario, irrigation of maize with conventional furrow irrigation methods could be used. On the other hand, under limiting irrigation water condition, alternate furrow irrigation method with straw mulch application could be used to minimize evaporation loss and maximize water productivity and yield of maize at Hawassa and similar agro-ecology and soil type.