BEHAVIOUR OF SALINE IRRIGATION WATER
COMPONENTS IN PAKISTANI BARLEY AND CALCAREOUS SOIL UNDER SCHEDULING IRRIGATION USING
NEUTRON SCATTERING TECHNIQUE *

RIZK, M.A.

Soil and Water Research Department, Nuclear Research Centre,
Atomic Energy Authority, Post No. 13759, Egypt.

Key words: Pakistani barley, Artificial saline water, Scheduling
irrigation, Neutron scattering technique.

سلوك مكونات ماء الرى المالح على نبات الشعير الباكستانى والأرض
الجيرية تحت نظام جدولة الرى باستخدام تقنية التشتت النيترونى

مجدى أحمد رزق

خلاصـة

يهدف هذا البحث إلى دراسة سلوك امتصاص الكاتيونات باستخدام نبات الشعير الباكستانى (النوع الوراثى بى كيه- 30163) وتأثره بالرى بالمياه المالحة فضلا عن توزيع الكاتيونات خلال القطاع الأرضى. أجريت التجربة فى قسم بحوث الأراضى والمياه بمركز البحوث النووية بهيئة الطاقة الذرية بانشاص، مصر.

تم نقل تربة التجربة من وادى رأس سدر بجنوب سيناء وهى من الأراضى المتأثرة بالملوحة (ارض جيرية درجة التوصيل الكهربائى 4.3 ديسى سيمنز/متر)  ويستخدم فى رى هذه الأرض مياه جوفية درجة التوصيل الكهربى لها 12.5 ديسى سيمنز/متر. استخدم فى هذه التجربة 9 ليزيميتر تروى بمياه مالحة مصنعة (0.3 , 4 , 8 ديسى سيمنز/متر) باستخدام نظام الرى بالتنقيط. أجريت جدولة للرى باستخدام تقنية التشتت النيترونى طبقاً للخواص الهيدروفيزيائية للتربة كما استخدم نبات الشعير (المحب للملوحة) لإزالة الملوحة من التربة خصوصاً كاتيون الصوديوم. أيضا درس امتصاص الكاتيونات وتوزيع هذه الكاتيونات (ص, بو, كا, مغ ) داخل القطاع الأرضى.

بينت النتائج أن جذور الشعير تتجمع فى الطبقة صفر- 15 سم وهى التى جعلت تركيز الملح منخفض نتيجة للامتصاص العالى للكاتيونات. كانت نسبة امتصاص الصوديوم 43, 37, 47 من مجموع الكاتيونات الممتصة فى حالة استخدام مياه درجة التوصيل الكهربى لها( تركيز الملوحة) 0.3, 4, 8 ديسى سيمنز/متر، على التوالى. وقد تنبأت الدراسة باستخدام الدوال الإحصائية أن الحد الأقصى لامتصاص كاتيونات ص, بو, كا, مغ كانت 20.51,  19.13,  3.98,  12.81  جم/ليزيميتر عند 5.69 , 3.05 , 6.65 , 4.15 ديسى سيمينز/متر، على التوالى. وكان أفضلية امتصاص الشعير لعنصر مغ اعلى من امتصاص كا.  وقد وجد أن تركيز الكاتيونات المتبقية فى الطبقة صفر- 15 سم كانت اقل من الطبقة 30-45 سم وأيضاً تتركز الكاتيونات فى الطبقة 15-30 سم
و30-45  سم مع زيادة تكرار الرى.

أوضحت الدراسة أن محصول الحبوب لمعاملات ملوحة مياه الرى 0.3 , 4 , 8 ديسى سيمنز/متر) كان منخفض و أعطى 9 , 6 , 6 أردب/فدان، على التوالى، وهذا العائد يعتبر مناسباً فى ظل استخدام مياه الرى المالحة (8 ديسى سيمنز/متر) مثل مياه الصرف الزراعى والمياه الجوفية فى أراضى الصحراء الغربية والشرقية وسيناء بمصر.

ABSTRACT

This study aims to investigate the behaviour of cation uptake by Pakistani barley (genotype PK-30163) as affected by saline irrigation water, as well as cation distribution within the soil profile. This experiment was carried out at Soil and Water Research Department, Nuclear Research Centre, Atomic Energy Authority, Inshas, Egypt. The soil was transferred from Wadi Sudr (South Sinai, Egypt). It is salted affected soil (calcareous soil, EC = 4.3 dS/m) and was irrigated using ground water irrigation (12.5 dS/m). Nine used lysimeters were irrigated with three artificial saline water (0.3, 4 and 8 dS/m) using drip irrigation system. The irrigation schedule was carried out using neutron scattering technique according to the hydrophysical properties of the soil. Pakistani barley (halophytic plant) was used to remove salts from the soil especially sodium cations. The cation uptake and cation distribution (Na, K, Ca, Mg) within the soil profile were studied.

The data indicated that roots of barley collected within 0-15 cm layer showed high cation uptake that made the salt concentrations in this layer low. Sodium uptake ratio was 43, 37 and 47% from total cation uptake by using fresh water (0.3 dS/m), 4 and 8 dS/m, respectively. The maximum uptake for Na, K, Ca and Mg was 20.51, 19.13, 3.98 and 12.81 g/lys at 5.69, 3.05, 6.56 and 4.15 dS/m, respectively. It was found that Pakistani barley preferred Mg uptake rather than Ca uptake.

Residual cation concentrations in 0-15 cm layer were lower than 15-30 and
30-45 cm layers resulted from cation uptake by roots, which were found in this layer. The cations were concentrated in 15-30 and 30-45 cm layers with increasing irrigation.

The grain yield for the EC treatments 0.3, 4 and 8 dS/m was 9, 6 and 6 ardab/fed, respectively. This yield is considered suitable by using saline irrigation water (8 dS/m), which is similar to the drainage and ground waters in west and east desert soils and Sinai in Egypt.