Evaluation of the effect of different cultivation systems on water productivity, yield and yield components of two improved and native rice cultivars

Document Type : Original Article


1 PhD graduate, Department of Water Engineering, Sari agricultural sciences and natural resources university, Sari, Iran

2 Professor, Department of Water Engineering, Sari agricultural sciences and natural resources university, Sari. Iran

3 Professor, Department of Water Engineering, Sari agricultural sciences and natural resources university, Sari, Iran

4 Associate professor, Department of Water Engineering, Sari agricultural sciences and natural resources university, Sari, Iran

5 Rice ResearchIn istitute of lran, Agricultural Research Education and Exiension Organization (AREEO), Rash


The present study was conducted to investigate the effect of three rice cultivation systems including traditional flooded cultivation, improved cultivation and system of rice intensification (SRI) with different irrigation regimes on water productivity, yield and yield components of Hashemi and Kuhsar cultivars in the first and second crops. It was done in factorial in the form of a randomized complete block design in two cropping years of 2016-2017 and 2017-2018 of Mazandaran province in Iran.  The results showed that the effect of these three cropping systems on the number of seeds per panicle, number of full and empty seeds, grain yield, plant height, cluster length, water requirement and plant evapotranspiration was statistically significant at 1% level. The highest amount of irrigation-based productivity with a value of 2.24 for Kuhsar cultivar in the second crop (intensive rice cultivation management) and the lowest amount for Kuhsar cultivar in the first crop (traditional flooding system) with a value of 0.66 kg / m3 Kg of paddy per cubic meter of water was allocated. The results showed that the use of improved and intensive rice cultivation management systems increases water productivity and therefore can be one of the recommended solutions to officials and farmers in rice fields. Due to the increase in plant growth period in the intensive rice cultivation management system due to the young age of the plant and the possibility of its collision with the cold season and a significant reduction in yield, its use in the second crop, especially when delayed transplanting is not recommended. Be.


احسانی، م. و خالدی، ه. 1382. بهره­وری آب کشاورزی. گروه کار سیستم­های آبیاری در مزرعه. کمیته ملی آبیاری و زهکشی ایران.
احمدی، ک.، عباد زاده، ح ر.، حاتمی، ف. ، عبدشاه، ه. و کاظمیان، ا. 1399. آمارنامه کشاورزی سال زراعی 98-1397. جلد اول: محصولات زراعی. وزارت جهاد کشاورزی، معاونت برنامه­ریزی و اقتصادی.
اسماعیل‌زاده، م.، نیک‌نژاد، ی.، فلاح آملی، ه. و خیری، ن. 1395. ﺗﻌﯿﯿﻦ زﻣﺎن ﻣﻨﺎﺳﺐ ﻧﺸﺎﮐﺎری (Oryza sativa.L)  رﻗﻢ ﻃﺎرم ﻣﺤﻠﯽ درکشت دوم در مازندران. نشریه علمی پژوهشی اکو فیزیولوژی گیاهان زراعی، 10(4): 1006-991
رضایی،. م. امیری، ا. و معتمد، م ک.1390. اثر آبیاری تناوبی و مقادیر مختلف نیتروژن بر عملکرد و اجزای عملکرد برنج رقم محلی هاشمی در گیلان. پژوهش­های کاربردی زراعی (پژوهش و سازندگی). 24(4): 67-57.
رضوی پور، ت.، امیری لاریجانی، ب.، محمدیان، م.، جلالی کوتنایی، ن.، کارگران، م.، یوسفیان، ح.، شکری، ع ر.، حسینی، س ج. و رمضان‌پور، ی. 1393. مقایسة عملکرد و بهره­وری تولید محصول برنج تحت سیستم­های مختلف کشت سنتی، بهبودیافته و سیستم مدیریت فشردة کشت (SRI). گزارش نهایی پروژة تحقیقاتی به شمارة ثبت 41774 سازمان تحقیقات وزارت جهاد کشاورزی.
اسدی، ر. و لطیفی، ع. 1398. توصیة آبیاری تناوبی در شالیزار برای کاهش مصرف آب در استان مازندران. مجلة ترویجی شالیزار. 1(2):8-13.
امیری، ا. و رضایی، م. 1391. ارزیابی بیلان و بهره­وری آب برنج در شرایط آبیاری تناوبی و کود نیتروژن. آبیاری و زهکشی ایران. 4(6):306-315.
جلالی کوتنایی، ن. 1394. تجهیز، نوسازی و یکپارچه­سازی اراضی شالیزاری، مؤسسة آموزش عالی علمی کاربردی جهاد کشاورزی، شابک 978-600-6570-30-3
سبک‌رو فومنی، ر.، سیف‌زاده، س.، علی نیا، ف.، ولد آبادی، س ع. و یزدانی، م ر. 1399. اﺛﺮ آﺑﯿﺎری ﺗﻨﺎوﺑﯽ و ﻓﺎﺻﻠﻪ ﮐﺎﺷﺖ ﺑﺮ رﺷﺪ و شاخص‌های رﺷﺪی و آب ﻣﺼﺮﻓﯽ ﮔﯿﺎه ﺑﺮﻧﺞ (Oryza sativa L.) در ﺷﺮاﯾﻂ آب‌وهوایی گیلان، نشریه بوم‌شناسی کشاورزی، 12(1): 54-37.
صداقت، ن.، پیر دشتی، ه.، اسدی، ر. و موسوی طغانی، س. ی. 1393. اثر روش‌های آﺑﯿﺎری ﺑﺮ ﺑﻬﺮه­وری آب در ﺑﺮﻧﺞ. ﻧﺸﺮﯾﻪ ﭘﮋوﻫﺶ آب در ﮐﺸﺎورزی، 28(1): 9-1.
صداقت، ن. ، بیابانی، ع.، صبوری، ح.،  نصیری، م.، فلاح، ا. و صفی خانی، س. 1399. ارزیابی برخی از صفات مرفوفیزیولوژیکی و شاخص­های رشد برنج در روش­های آبیاری، فیزیولوژی گیاهان زراعی، 12(47): 131-115.
قربانیان آستانه، ی.، امیری، ا.، رضوی پور، ت. و رضایی، م. 1391. مقایسة مدیریت­های مختلف آبیاری با سیستم نوین مدیریت کشت برنج (SRI)  بر بهره­وری آب، سومین همایش ملی مدیریت جامع منابع آب، ساری.
کاوسی، م. و یزدانی، م ر. 1399. اثر دور آبیاری و میزان کود نیتروژن بر عملکرد دانه و اجزای عملکرد برنج (Oryza sativa L.) رقم هاشمی. علوم زراعی ایران، 22(2): 182-168.
میری، ح ر.، نیاکان، و. و باقری، ع. 1391. تأثیر آبیاری تناوبی بر عملکرد، اجزای عملکرد و بهره­وری آب در کشت مستقیم برنج در منطقة کازرون. تولید و فرآوری محصولات زراعی و باغی، 2(5): 13-26.
Abou-Khadrah, S.H., M.I. Abo-Youssef, E.M. Hafez. and A.A. Rehan. 2014. Effect of planting methods and sowing dates on yield and yield attributes of rice varieties under D.U.S. experiment. Scientia Agriculturae. 8(3): 133-139.
Allen RG, Pereira LS, Raes D. and Smith M, 1998. Crop evapotranspiration. Guide lines for computing crop evapotranspiration. FAO Irrigation and Drainage Paper No 56. Rome, Italy.
Thakur, A.K., Mandal, K.G., Mohanty, R.K. and Ambast, S.K. 2018. Rice root growth, photosynthesis, yield and water productivity improvements through modifying cultivation practices and water management. Agricultural Water Management. 206(30): 67-77
 Akbari, R. and A. Moumeni. 2015. Study of optimum transplanting date and utilization rate of nitrogen fertilizer in second cropping of rice (Oryza sativa L.) var. Koohsar in Mazandaran. Journal of Crop Production. 8(2): 195-207. (In Persian).
Dawadi, K.P. and N.K. Chaudhary. 2013. Effect of sowing dates and varieties on yield and yield attributes of direct seeded rice in Chitwan, Nepal. International Journal of Agricultural Science and Research. 2(4): 095-102.
Carracelas, G., Hornbuckle, J., Rosas, J. and Roel, A. 2019. Irrigation management strategies to increase waterproductivity in Oryza sativa (rice) in Uruguay, Agricultural Water Management. 222: 161-17.
Hidayah, S., Agustina, D.A. and Joubert, M.D. 2008. Intermittent irrigation in system of rice intensification potential as an adaptation and mitigation option of negative impacts of rice cultivation in irrigated paddy field, Indonesia.
Islam, M.S., M.A. Hossain, M.A.H. Chowdhury. and M.A. Hannan. 2008. Effect of nitrogen and transplanting date on yield and yield components of aromatic rice. Journal of the Bangladesh Agricultural University. 6(2): 291-296.
Kijne, J.W., Barker, R. and Molde, D. 2003. Water Productivity in Agriculture: UK, Wallingford Limits and Opportunities for Improvement. CAB International.
Mahajan, G., Bharaj, T.S. and Timsina, J. 2009. Yield and water productivity of rice as affected by time of transplanting in Punjab, India, agricultural water management. 96:525–532Roderick, M., G.R. Florencia, G.D.P.
Osman, K.A., Mustafa, A.M., Elsheikh, Y.M., Idris, A.E. and Box, P. 2015. Influence of different sowing dates on growth and yield of direct seeded rice (Oryza sativa L.) in semi-arid zone (Sudan). International Journal of Agronomy and Agricultural Research. 6(6): 38-48.
Rejesus, R.M., Palis, F.G., Rodriguez, D.G.P., Lampayan, R.M. and Bouman, B.A. 2011. Impact of the alternate wetting and drying (AWD) water-saving irrigation technique: Evidence from rice producers in the Philippines. Food Policy, 36(2): 280-288.
Srinivasulu, P., Ramulu, V., Devi, M.U. and Sreenivas, G. 2018. Influence of Irrigation Regimes and Nitrogen Levels on Growth, Yield and Water Productivity of Rice under Alternate Wetting and Drying (AWD) Method of Water Management. Int. J. Curr. Microbiol. Apply Science. 7(4): 3307-3311.
Toyoda, H. 1981. Irrigation, Irrigation and drainage course, Tsukuba international agricultural training center, Japan international cooperation agency, JICA
Wang, Y., Zhou, L., Jia, Q. and Yu, W. 2017. Water use efficiency of a rice paddy field in liaohe delta, northeast china, Agricultural water management. 187: 222-231.
Volume 16, Issue 1 - Serial Number 91
March and April 2022
Pages 135-147
  • Receive Date: 11 September 2021
  • Revise Date: 30 October 2021
  • Accept Date: 09 February 2022
  • First Publish Date: 09 February 2022