Comparative Effects of Partial Rootzone Drying and Deficit Irrigation on Water Use Efficiency, Economic Water Productivity, and Productive Traits of Mature Apricot Trees in a Semi-Arid Region

तकनीकी सारांश: परिपक्व खुबानी के पेड़ों पर आंशिक जड़ क्षेत्र सुखाने (PRD) और घाटे की सिंचाई (DI) के तुलनात्मक प्रभाव

समस्या विवरण
ईरान जैसे अर्ध-शुष्क क्षेत्रों में, विशेष रूप से उर्मिया क्षेत्र में, जल की कमी कृषि उत्पादन के लिए एक गंभीर बाधा है, जो उर्मिया झील के पारिस्थितिक क्षरण में योगदान दे रही है। यद्यपि खुबानी (Prunus armeniaca L.) इस क्षेत्र की एक प्रमुख फसल है, इसका उत्पादन सिंचाई पर अत्यधिक निर्भर है। पारंपरिक घाटे की सिंचाई (DI) रणनीतियों का लक्ष्य जल संरक्षण करना है, लेकिन इसके परिणामस्वरूप अक्सर उपज में महत्वपूर्ण कमी आती है। आंशिक जड़ क्षेत्र सुखाना (PRD), जो कि एक संशोधित घाटे की सिंचाई तकनीक है, अन्य फल फसलों (जैसे अंगूर, नाशपाती, अनार) में जल उत्पादकता बढ़ाने के लिए बिना उपज को गंभीर रूप से प्रभावित किए, आशाजनक साबित हुई है। हालांकि, परिपक्व खुबानी के बागों में PRD के अनुप्रयोग, विशेष रूप से विभिन्न स्तरों के जल तनाव के तहत इसके शारीरिक प्रभावों, आर्थिक व्यवहार्यता और पारंपरिक DI की तुलना में इसके प्रदर्शन के संबंध में सीमित शोध उपलब्ध है।

कार्यप्रणाली
यह अध्ययन दो बढ़ते मौसमों (2015–2016) के दौरान कह्रिज़ कृषि अनुसंधान केंद्र, उर्मिया, ईरान में आयोजित किया गया था। प्रयोग में एक रैंडमाइज्ड कम्पलीट ब्लॉक डिज़ाइन का उपयोग किया गया जिसमें 30 समान, 12 वर्ष पुराने खुबानी के पेड़ों ('असगर-आबाद' किस्म) का उपयोग किया गया। पाँच सिंचाई उपचार लागू किए गए:

1. 100%WW: 100% वाष्पोत्सर्जन (ET) पर पूर्ण जड़ क्षेत्र सिंचाई।
2. 75%DI: 75% ET पर पूर्ण जड़ क्षेत्र सिंचाई।
3. 75%PRD: दो अर्धवृत्ताकार जड़ क्षेत्रों का वैकल्पिक गीलापन 75% ET पर।
4. 50%DI: 50% ET पर पूर्ण जड़ क्षेत्र सिंचाई।
5. 50%PRD: दो अर्धवृत्ताकार जड़ क्षेत्रों का वैकल्पिक गीलापन 50% ET पर।

PRD उपचारों में, बेसिन को दो समान खंडों में विभाजित किया गया था, और सिंचाई के बीच बारी-बारी से बदलाव किया गया था। मापे गए प्रमुख मापदंडों में वानस्पतिक लक्षण (पत्ती की लंबाई, चौड़ाई, क्षेत्रफल, सापेक्ष जल सामग्री), उत्पादक लक्षण (उपज, फल का वजन, आकार), फल की गुणवत्ता (टिट्रेटेबल एसिडिटी, कुल घुलनशील ठोस, pH), और आर्थिक संकेतक शामिल थे।

अध्ययन ने एक रैंकिंग प्रणाली पेश की जिसे आर्थिक घाटा सिंचाई (EDI) कहा गया, जो चार सूचकांकों पर आधारित है: प्रयुक्त जल (W), जल उपयोग दक्षता (WUE), सकल मार्जिन (GM), और आर्थिक जल उत्पादकता (EWP)। GM और EWP की गणनाओं में पानी, बिजली और श्रम (विशेष रूप से PRD उपचारों में बबलर्स को स्थानांतरित करने के लिए) की परिवर्तनशील लागतों को शामिल किया गया, साथ ही तीन उपज मूल्य परिदृश्यों को भी शामिल किया गया।

मुख्य परिणाम

• वानस्पतिक और शारीरिक लक्षण: सूखे के तनाव ने पत्ती की सापेक्ष जल सामग्री (RWC), पत्ती के क्षेत्रफल और आयामों को काफी कम कर दिया। 100%WW उपचार ने लगातार उच्चतम RWC (लगभग 60–63%) दिखाया, जबकि 50%PRD ने सबसे कम (लगभग 43–46%) दिखाया। हालांकि RWC का उपज और पत्ती के क्षेत्रफल के साथ सकारात्मक सहसंबंध था, अध्ययन ने पाया कि समान जल कमी स्तरों पर PRD और DI उपचारों के बीच पत्ती के लक्षणों में कोई महत्वपूर्ण अंतर नहीं था, जिससे पता चलता है कि PRD ने पारंपरिक DI की तुलना में वानस्पतिक विकास को महत्वपूर्ण रूप से नहीं बदला।
• उपज और फल की गुणवत्ता: पूर्ण सिंचाई (100%WW) ने उच्चतम उपज (2015 और 2016 में क्रमशः 16.17 और 16.80 Mg ha⁻¹) और उच्चतम सकल मार्जिन ($11,890 ha⁻¹) उत्पन्न की। DI और PRD दोनों रणनीतियों ने पूर्ण सिंचाई की तुलना में उपज कम की। विशेष रूप से, गंभीर तनाव (50% ET) के तहत, PRD विधि (50%PRD) के परिणामस्वरूप दूसरे वर्ष में DI विधि (50%DI) की तुलना में काफी कम उपज हुई, जिससे सभी उपचारों में सबसे कम सकल मार्जिन ($6,529 ha⁻¹) प्राप्त हुआ। गुणवत्ता के संबंध में, जल तनाव ने कुल घुलनशील ठोस (TSS) और TSS/TA अनुपात को बढ़ाया लेकिन फल के आकार को कम कर दिया। अन्य फसलों के निष्कर्षों के विपरीत, PRD उपचारों के परिणामस्वरूप DI उपचारों की तुलना में कम TSS मान प्राप्त हुए, जो इस विशिष्ट संदर्भ में PRD के तहत फल की गुणवत्ता में सुधार न होने का संकेत देता है।
• जल उपयोग दक्षता (WUE): जैसे-जैसे जल अनुप्रयोग कम हुआ, WUE बढ़ता गया। 50%PRD उपचार ने उच्चतम WUE (2016 में 4.03 kg m⁻³) प्राप्त किया। हल्के तनाव (75% ET) के तहत, PRD (75%PRD) ने पहले वर्ष में बिना किसी महत्वपूर्ण उपज दंड के, DI (75%DI) की तुलना में उच्च WUE प्रदर्शित किया। हालांकि, गंभीर तनाव (50% ET) के तहत, PRD ने DI पर WUE में सुधार नहीं किया और उपज पर नकारात्मक प्रभाव डाला।
• आर्थिक विश्लेषण: EDI रैंकिंग प्रणाली ने खुलासा किया कि 50%PRD ने उच्चतम समग्र रैंक (प्रथम) प्राप्त की, उसके बाद 50%DI और 75%PRD आए, जबकि 75%DI को सबसे निचली रैंक मिली। हालांकि 50%PRD ने उच्चतम आर्थिक जल उत्पादकता (EWP) और शीर्ष EDI रैंक प्राप्त की, लेकिन इसने पूर्ण सिंचाई उपचार ($11,880 ha⁻¹) की तुलना में सबसे कम सकल मार्जिन ($6,529 ha⁻¹) उत्पन्न किया। विश्लेषण से संकेत मिला कि जबकि 50%PRD ने सर्वोत्तम आर्थिक जल उत्पादकता प्रदान की, इसकी कुल लाभ के संदर्भ में व्यवहार्यता पानी और बिजली की लागतों पर निर्भर करती है; वर्तमान बाजार कीमतों पर, पूर्ण सिंचाई उपचार (100%WW) ने उच्चतम सकल मार्जिन दिया।

महत्व और दावे
यह शोध पत्र यह प्रदर्शित करके सिंचाई प्रबंधकों को अर्ध-शुष्क क्षेत्रों में कार्रवाई योग्य मार्गदर्शन प्रदान करने का दावा करता है कि PRD, विशेष रूप से हल्के से मध्यम जल तनाव (75% ET) की स्थिति में, जल उपयोग दक्षता और आर्थिक जल उत्पादकता में सुधार कर सकता है। अध्ययन निष्कर्ष निकालता है कि हालांकि PRD, 75% ET के स्तर पर DI की तुलना में अधिक कुशल है, लेकिन गंभीर तनाव (50% ET) के तहत इसका अनुप्रयोग प्रतिकूल हो सकता है, जिससे DI की तुलना में दक्षता लाभ के बिना उपज में गिरावट आती है।

लेखक कृषि प्रदर्शन और आर्थिक रिटर्न को संतुलित करने के लिए इष्टतम सिंचाई रणनीतियों के चयन हेतु एक नवीन उपकरण के रूप में आर्थिक घाटा सिंचाई (EDI) सूचकांक पेश करते हैं। अध्ययन विनम्रतापूर्वक निष्कर्ष निकालता है कि हालांकि जल-अभाव वाले क्षेत्रों में WUE में सुधार के लिए DI और PRD की सिफारिश की जाती है, लेकिन किसानों को इन घाटे वाली व्यवस्थाओं के तहत उच्च गुणवत्ता वाले फलों (आकार और चीनी की मात्रा के मामले में) की उम्मीद नहीं करनी चाहिए। शोध इस बात पर प्रकाश डालता है कि PRD की प्रभावशीलता जल तनाव की गंभीरता और परिपक्व खुबानी के पेड़ों की विशिष्ट शारीरिक प्रतिक्रिया पर निर्भर करती है, जो एब्सिसिक एसिड (ABA) सिग्नलिंग और स्टोमेटल विनियमन में भिन्नता के कारण अन्य फल प्रजातियों से भिन्न हो सकती है।