بررسی اثر متقابل نیتروژن و تنش آبی بر شاخص‌های سبزینگی و بهره‌وری مصرف آب کارلا (خربزه تلخ)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه مهندسی آب، دانشکده آب و خاک، دانشگاه زابل، زابل، ایران

2 استادیار، گروه مهندسی آب، دانشکده آب و خاک، دانشگاه زابل، زابل، ایران

3 استادیار، گروه مهندسی آب، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان ملاثانی، اهواز، ایران

چکیده

کارلا گیاهی دارویی است که از میوه آن برای درمان دیابت استفاده می‌شود. در این تحقیق اثر تنش آبی و نیتروژن بر گیاه کارلا مورد بررسی قرار گرفت. آزمایش در گلخانه به‌صورت فاکتوریل و در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار انجام شد. تیمارها شامل سه تیمار آب آبیاری (50، 75 و 100 درصد آب آبیاری به‌ترتیب، I1، I2 و I3) و سه سطح کود نیتروژن (100، 125 و 200 کیلوگرم در هکتار به‌ترتیب N1، N2 و N3) بود. سطوح تنش آبی در طول فصل رشد ﺑﺎ ﺗﻮزﯾﻦ ﮔﻠﺪانﻫﺎ و ﺟﺒﺮان ﮐﻤﺒﻮد آب ﺧﺎک در زﻣﺎن آﺑﯿﺎری ﺑﺎ اﻓﺰودن ﻣﻘﺪار آب ﻻزم ﺑﻪ آن‌ﻫﺎ اﻋﻤﺎل ﺷﺪ. برداشت هر هفته یک‌بار انجام شد در هر برداشت پارامترهای تعداد، وزن، قطر و طول میوه و مقدار کلروفیل a و b در هر گلدان اندازه‌گیری شد. همچنین عملکرد و بهره‌وری مصرف آب در پایان فصل کشت در هر تیمار محاسبه شد. نتایج نشان داد اثرات سطوح آب آبیاری و نیتروژن در سطح احتمال یک و پنج درصد بر پارامترهای اندازه‌گیری شده معنی‌دار بود. با کاهش آب آبیاری مقدار پارامترهای کمی و عملکرد گیاه کاهش یافت. بیشترین مقدار پارامترها از تیمار 100 درصد آب آبیاری حاصل شد که از این نظر با تیمار 75 درصد آب آبیاری معنی‌دار نبود. در شرایط آبیاری کامل، استفاده 100 درصدی کود نیتروژن باعث افزایش شاخص‌های عملکرد و سبزینگی شد. بیشترین مقدار عملکرد در تیمار N3 (مصرف کامل نیتروژن) 4/15 تن در هکتار و بیشترین مقدار بهره‌وری آب از تیمار N3 (12/2 کیلوگرم بر متر مکعب) به دست آمد. همچنین برهمکنش کود نیتروژن و تنش آبی نشان داد در سطوح تنش آبی شدید استفاده کامل کود نیتروژن (تیمار N3) باعث کاهش عملکرد گیاه کارلا شد. بنابراین در سطوح تنش شدید آبی (تیمار 50 درصد آب آبیاری) باید مقدار نیتروژن مصرفی تا سطح 75 درصد کاهش یابد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Investigation of the interaction effect of nitrogen and water stress on greenness and water consumption indices of Carla (bitter melon)

نویسندگان [English]

  • esmaeel mir 1
  • Halimeh Piri 2
  • amir naserin 3
1 Master student, Department of Water Engineering, Faculty of Water and Soil, University of Zabol, Zabol, Iran
2 Assistant Professor, Department of Water Engineering, Faculty of Water and Soil, University of Zabol, Zabol, Iran
3 Assistant Professor, Department of Water Engineering, Agricultural Sciences and Natural Resources University of Khuzestan, Mollasani, Ahvaz, Iran
چکیده [English]

In this study, the effect of water stress and nitrogen on quantitative parameters of Carla was investigated. The experiment was performed in greenhouse in a factorial manner and in a completely randomized design with three replications. Treatments included three irrigation water treatments and three levels of nitrogen fertilizer (100, 125 and 200 kg/ha, N1, N2 and N, respectively). Levels of water stress during the growing season and the weight of the pot and soil water shortage to field capacity in irrigation water by adding the amount was applied to them. Harvesting was done once a week. In each harvest, the parameters of number, weight, diameter and length of fruit and the amount of chlorophyll a and b in each pot were carefully measured. Also, yield and water use efficiency were calculated at the end of the growing season in each treatment. The results showed that the effects of irrigation water and nitrogen levels at the level of one and five percent probability on the measured parameters were significant. With decreasing irrigation water, the amount of quantitative parameters and plant yield decreased. The highest value of parameters was obtained from 100% irrigation water treatment, which was not significant in this regard with 75% irrigation water treatment. Under full irrigation conditions, the use of 100% nitrogen fertilizer increased yield and greenery indices. The highest yield was obtained in N3 treatment (full nitrogen consumption) of 15.4 tons per hectare and the highest water productivity was obtained from N3 treatment (2.12 kg / m3). Also, the interaction of nitrogen fertilizer and water stress showed that in severe water stress levels, full use of nitrogen fertilizer (N3 treatment) reduced the yield of Carla plant. Therefore, in severe water stress levels (50% irrigation water treatment), the amount of nitrogen consumption should be reduced to 75%.

کلیدواژه‌ها [English]

  • chlorophyll a
  • chlorophyll b
  • fruit weight
  • Yield
جوزی، م. و زارع ابیانه، ح.ر. 1394. ﺷﺎﺧﺺ­ﻫﺎی ﺑﻬﺮه وری و ﮐﺎراﯾﯽ ﻣﺼﺮف آب ﭼﻐﻨﺪرﻗﻨﺪ ﺗﺤﺖ ﺳﻄﻮح ﻣﺨﺘﻠﻒ آب و ﮐﻮد ﻧﯿﺘﺮوژﻧﯽ. پژوهش­های حفاظت آب و خاک. 22(5): 133-117.
حیدریان، ن.، برزگر، ط. و قهرمانی، ز. 1396. اثر تنش کم­آبی بر رشد، عملکرد، کیفیت میوه و کارآیی مصرف آب برخی توده­های خربزه بومی ایران. به­زراعی کشاورزی. 19(2):302-287.
سرتیپ، ح.، خمری، ح. و دهمرده، م. 1396. اثرات کودهای زیستی و شیمیایی بررنگیزه­های فتوسنتزی، متابولیت­های ثانویه و عملکرد میوه گیاه دارویی کارلا. تحقبقات گیاهان دارویی و معطر ایران. 33(4): 619-608.
صمصمامی، س.، بذرافشان، ف.، زارع، م.، امیری، ب. و بحرانی، ع. 1399. بررسی اثر متقابل سطوح مختلف کود نیتروژن و تنش خشکی بر محتوای رنگیزه­های فتوسنتزی و عملکرد چهار رقم گندم. اکوفیزیولوژی گیاهی. 12(43): 184-171.
عمرانی، ب. و فلاح، ش. 1395. واکنش رنگدانه­های فتوسنتزی، ماده خشک و محتوای نیترات گیاه خرفه به تغذیه گیاهی. مجله فرآیند و کارکرد گیاهی. 5(15): 194-181.
قهرمانی، م.، عبادی، م.، پرمون، ق. و جهانبخش، س. 1394. بررسی اثر تنش کم­آبی بر شاخص­های فتوسنتزی و عملکرد علوفه ژنوتیپ­های سورگوم علوفه­ای. فیزیولوژی گیاهان زراعی. 25 (7): 74-59.
کافی، م.، باقری، ع.، نباتی، ج.، زارع مهرجردی، م. و معصومی، ع. 1389. بررسی تأثیر تنش شوری بر برخی متغیرهای فیزیولوژیک ژنوتیپ نخود در محیط هیدروپونیک. علوم و فنون کشت­های گلخانه­ای. 4: 69-55.
گرگینی شبانکاره، ح. و خراسانی­نژاد، س. 1396. اثر سدیم نیتروپروساید بر  برخی ویژگی­های فیزیولوژیکی و بیوشیمایی گیاه دارویی مرزه تحت رژیم­های کم­آبیاری. پژوهش­های تولید گیاهی. 24(3): 70-55.
گویلی، ا.، موسوی، س.ع. و کامگارحقیقی، ع.ا. 1395. اثر بیوچار کود گاوی و تنش رطوبتی بر ویژگی­های رشد و کارایی مصرف آب اسفناج در شرایط گلخانه­ای. پژوهش آب در کشاورزی. 30(2):259-244.
لک، ش.، نادری، ا.، سیادت، ع.ا.، آینه­بند، ا.، نورمحمدی، ق. و موسوی، ح. 1386. تأثر سطوح مختلف آبیاری، نیتروژن و تراکم بوته بر عملکرد، اجزای عملکرد و انتقال مجدد مواد فتوسنتزی ذرت دانه­ای در شرایط آب و هوایی خوزستان. علوم و فنون کاورزی و منابع طبیعی. 42: 14-1.
مبصری­مقدم. 1390. تأثیر مقدار و زمان کودپاشی نیتروژن بر خصوصیات کمی و کیفی کارلا. پایان­نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه زابل.
Abbat, P.E., J.L. Dardanelli, M.G. Canatarero, M. Melchiori, and Suero, E.2004. Climate and water availability effects on water use efficiency in wheat. Crop Science. 44: 474-483.
Aiyelaagb, I.O. and Kitomo, A.A., 2000. Nitrogen response of fluted pumpkin (Telfairia occidentalis hook) grown sole or inter cropped with banana. Nutrient Cycling in Agroecosystems, 64: 231-235.
Arnon, A. N. 1967. Method of extraction of chlorophyll in the plants. Agronomy journal. 23: 112-121.
Aydinsakir K, Erdal S, Buyuktas D, Bastug R. and Toker R. 2013. The influence of regular deficit irrigation applications on water use, yield, and quality components of two corn (Zea mays L.) genotypes. Agricultural Water Management, 128: 65-71.
Baranauskienne, R., Venskutonis, P.R., Viskelis, P. and Dambrausiene, E. 2003. Influence of nitrogen fertilizer on the yield and composition of thyme (Thymus vulgaris). Journal of Agricultural and Food Chemistry, 51(26): 7751-7758.
Blum, A., Ch. Loerz, H. J. Martin, C. A. Staab-Weijnitz, and Maser, E. 2012. Momordica charantia extract, a herbal remedy for type 2 diabetes, contains a  specific 11β-hydroxysteroid dehydrogenase type 1 inhibitor. The Journal of Steroid  Biochemistry and Molecular Biology, 128: 51-55.  
Chandrasekar, B. R., G. Ambrose and Jayabalan, N. 2005. Influence of biofertilizers and nitrogen source level on the growth and yield of Echinochloa frumentacea (Roxb) Link. Journal of Agriculture Science and Technology. 1: 223-234.
Crisan, S., Campeanu, G. and Halmagean, L. 2008. Study of Momordica charantia L. species grown on the specific conditions of Romania’s western part. Journal of Vegetable Growing, 32: 425-428.
DiPaolo, E. and Rinaldi M. 2008. Yield response of maize to irrigation and nitrogen fertilization in a Mediterranean environment. Field Crops Research, 105(3): 202–210.
Ertek., A. and Kara, B.2013. Yield and quality of sweet corn under deficit irrigation. Agricultural Water Management. 129: 138-144.
Flowers, T.J., P.F. Troke and Yeo, A.R. 2000. The mechanism of salt tolerance in halophytes Annu. Journal of Plant Physiol,
Gamity, DP. Watts, DG. Sullivan, CY. and Gilley, JR. 1983. Moisture deficits and grain-sorghum performance vapotranspiration yield relationships.Agronomy. 74: 815-820. Food and Agricultural Organization of the United Nations. 2012. FAOSTAT (Statistics Database). On-line Information Service.
Gheysari, M., Mirlatifi, S. M., Bannayan, M., Homaee, M. and Hoogenboom, G. 2009. Interaction of water and nitrogen on maize grown for silage. Agricultural Water Management. 96(5):809 – 821.
Gonzalez-Dugo, V., Durand, J.L. and GASTAL, F. 2010. Water deficit and nitrogen nutrition of crops. A review. Agronomy for Sustainable Development. 30: 529–544.
Gusegnova, I.M., Suleymanov, S.Y. and Aliyev, J.A. 2006. Protein composition and native state of pigments of thylakoid membrane of Wheat genotypes differently tolerant to water stress. Journal of Biochemistry Research. 71: 223-228.
Hannaway, D. and Shuler, P., 1993. Nitrogen fertilization in alfalfa production. Journal of Production Agriculture. 6: 80-85.
Hassegawa, R.H., Fonseca, H., Fancelli, A.L., Da Silva, V.N., Schammass, E.A., Reis, T.A. and Correa, B. 2008. Influence of macro and micro nutrient fertilization on fungal contamination and fumonisin production in corn grains. Food Control. 19: 36-43.
Hirzel, J., Matus, I., Novoa, F. and Walter, I. 2007. Effect of poultry litter on silage maize (Zea mays L.) production and nutrient uptake. Spanish Journal of Agricultural Research. 5(1): 102–109.
Leskovar, DI. and Piccinni, G. 2005. Yield and leaf quality of processing spinach under deficit Irrigation. HortScience. 40: 1868-1870.
Liu F, Savic S, Jensen CR, Shahnazari A, Jacobsen SE, Stikic R and Andersen, M N .2007. Water relations and yield of lysimetergrown strawberries under limited irrigation. Scientia Horticulturae. 11: 128-132.
Manivaannan, P., Abdul Jaleel, C., Sanka, B., Kishorekumar, A., Somasundaram, R and Panneerselvam, R.2007. Growth biochemical modification and proline metabolism in Helianthus annus L. as induced by drought stress, Colloids and Surfaced B. Biointerfaces. 59: 141-149.
Megyes, A. Ratonyi, T. and Huzsvai, L. 2004. The effect of fertilization and irrigation on maize (Zea mays L.) production, www.date.hu/acta-agraria. 21- Montgomery, E.C. 1911. Corelation studies in corn. In: Annual report No. 24. Nebrasks agricultural research station. Lincoln, NE.108-159.
Nesic, Z., Tomic, Z., Krnjaja, V., and Tomasevic, D. 2008. Nitrates in plants and soil after fertilization of grass-legume mixtures. Biotechnology in Animal Husbandry. 24: 95-104.
Payero J.O., Melvin S.R., Irmak S. and Tarkalson, D. 2009. Yield response of corn to deficit irrigation in a semiarid climate. Agric. Water Manage. 84:101–112.
Rodrigues,M.A., Pereira,A., Cabanas,J.E., Dias,L., Pires,J and Arrobas,M. 2006. Crops use-efficiency of nitrogen from manures permitted in organic farming. European Journal of Agronomy. 25: 328- 335.
Sadras, V.O. 2005. A quantitative top-down view of interactions between stresses: theory and analysis of nitrogen-water co-limitation in Mediterranean agro-ecosystems. Australian Journal of Agricultural Research. 56: 1151–1157.
Salvagiotti, F., Castellarín, J.M., Miralles, D.J and Pedrol, H.M. 2009. Sulfur fertilization improves nitrogen use efficiency in wheat by increasing nitrogen uptake. Field Crops Research. 113: 170-177.
Sharifa, S. and Muriefah, A. 2015. Effects of paclobutrazol on growth and physiological attributes of Soybean (Glycine max) plants grown under water stress conditions. International Journal of Advanced Research in Biological Sciences. 2: 81-93.
Valliy, B. and Nguyen, H. T. 2006. Under standing regulatory networks and engineering for enhanced drough tolerance in plant, corrent optintion in play Biology. 9: 1-7.
Yang, Z.O., Mei, X., Gao, F., Li, Y. and Guo, J., 2013. Effect of Different Nitrogen Fertilizer Types and Application Measures on Temporal and Spatial Variation of Soil Nitrate-Nitrogen at Cucumber Field. Journal of Environmental Protection. 4: 129-135.
Zegada-Lizarazu W and Iijima, M. 2005. Deep root water uptake ability and water use efficiency of pearl millet in comparison to other millet species. Plant Production Science. 8: 454-460.