بررسی تاثیر تنش آبی و سطوح مختلف کودهای آلی و شیمیایی بر عملکرد و اجزای عملکرد برنج

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسنده

دانشیار، گروه زراعت و اصلاح نباتات، واحد لاهیجان، دانشگاه آزاد اسلامی، لاهیجان، ایران.

چکیده

این تحقیق به منظور بررسی تاثیر تنش‌آبی در سطوح مختلف کودهای آلی و شیمیایی بر خصوصیات زراعی دو رقم برنج گیلانه و هاشمی در دو شرایط جداگانه به‌صورت غرقاب (هر 3روز آبیاری) و در حالت تنش آب (هر ۱3روز آبیاری) در دو سال زراعی ۱۳۹7 و ۱۳۹8 در شرق استان گیلان انجام گرفت. بدین‌منظور، آزمایش مزرعه‌ای به‌صورت کرت‌های خرد شده در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی در دو آزمایش جداگانه در سه تکرار اجرا شد. تیمارها شامل فاکتور کود به‌عنوان عامل اصلی و رقم به‌عنوان عامل فرعی در نظر گرفته شد. فاکتور کود شامل کود شیمیایی نیتروژن از منبع اوره ۵۰، ۱۰۰ و ۱۵۰ کیلوگرم در هکتار، کود مرغی پلیت شده ۱۲۵۰، ۲۵۰۰ و ۳۷۵۰ کیلوگرم در هکتار، کود گاوی و کمپوست زباله شهری هر کدام در سه سطح ۳۷۵۰، ۷۵۰۰ و ۱۱۲۵۰ کیلوگرم در هکتار و تیمار بدون مصرف کود بود. نتایج تحقیق نشان داد که بیش‌ترین عملکرد شلتوک در سال اول و دوم در شرایط غرقاب در اثر متقابل تیمارهای کودی در ارقام در تیمار کود مرغی پلیت‌شده ۳۷۵۰ کیلوگرم در هکتار و رقم گیلانه به‌ترتیب با 7399 و 7621 کیلوگرم در هکتار به‌دست آمد. بیش‌ترین وزن هزار دانه در رقم گیلانه و در شرایط غرقاب و در تیمار کود مرغی پلیت شده ۳۷۵۰ کیلوگرم در هکتار و به‌مقدار 24/7 گرم بود و حداکثر شاخص کلروفیل‌متر در شرایط غرقاب و در اثر متقابل تیمارهای کودی در ارقام، در تیمار کود مرغی پلیت‌شده به مقدار ۳۷۵۰ کیلوگرم در هکتار و در رقم گیلانه به‌مقدار 44/6 به‌دست آمد. به‌طور کلی، با توجه به این‌که رقم گیلانه با مصرف 3750 کیلوگرم در هکتار کود مرغی پلیت‌شده تحت شرایط تنش‌آبی و غرقاب، بیشترین عملکرد شلتوک را داشت، لذا برای منطقه مورد مطالعه توصیه می‌شود.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Investigating the effect of water stress and different levels of organic and chemical fertilizers on rice yield and yield component

نویسنده [English]

  • Seyed Mostafah Sadeghi
Associate Professor, Department of Agronomy, Faculty of Agriculture, Islamic Azad University, Lahijan Branch, Lahijan, Iran
چکیده [English]

This research aims to investigate the effect of water stress at different levels of organic and chemical fertilizers on the agronomy characteristics of two cultivars of Guilaneh and Hashemi rice in two separate conditions in the form of flood irrigation (irrigation interval in 3 days) and in water stress (irrigation interval in 13 days) in the agricultural year of 2018 and 2019 were carried out in the east of Guilan province. For this purpose, a field experiment was carried out in the form of split plots in the form of a randomized complete block design in three replications. The treatments included the fertilizer factor as the main factor and cultivar as a secondary factor. Fertilizer factor were includes nitrogen chemical fertilizer from urea source 50, 100 and 150 kg/ha, pelleted poultry manure 1250, 2500 and 3750 kg/ha, cattle manure and municipal waste compost each at three levels 3750, 7500, 11250 kg/ha and without fertilizer. The results of the research showed that the highest yield of paddy in the first and second year in flood irrigation conditions was achieved by the interaction of fertilizer treatments in cultivars treated with , pelleted poultry manure, 3,750 kg/ha in Guilaneh with 7,399 and 7,621 kg/ha respectively. The maximum of thousand-grain weight in Guilaneh cultivar and in flood irrigation condition treatment and with pelleted poultry manure 3,750 kg/ha was 7.24 grams. The maximum index of chlorophyll meter in flood irrigation conditions and the interaction effect of fertilizer treatments in cultivars was obtained in the treatment of pelleted poultry manure 3,750 kg/ha with 6.44 in Guilaneh cultivar. Due to the fact that the Guilaneh showed the highest yield of paddy with the consumption of 3750 kg/ha of pelleted poultry manure in the conditions of stress and flood irrigation, therefore it is recommended for the study area.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Nutrients
  • Organic fertilizers
  • Rice cultivars
  • Yield
ابراهیمی، س.، بهرامی. ح. ع.، همایی، م.، ملکوتی، م. ج، و ک. خاوازی. ۱۳۸۳. نقش مواد آلی در اصلاح خصوصیات فیزیکوشیمیایی و بیولوژیکی خاک های کشور. روش های نوین تغذیه گندم. دفتر طرح خودکفایی گندم. وزارت جهاد کشاورزی.
ابوالحسنی، ر. و ب. میرشکاری. ۱۳۹۴. تأثیر کود مرغی، اوره با مقادیر مختلف بر عملکرد لوبیا چیتی در منطقه سراب. اولین همایش ملی یافته­های نوین در پژوهش های کشاورزی و منابع طبیعی. میانه.
حسینی، پ. ۱۳۸۶. بررسی فیزیولوژیکی اثر تنش سرما در مرحله ی گیاهچه ای ژنوتیپ­های مختلف برنج. رساله دکتری دانشگاه شهید چمران اهواز. ص. ۱۴۵.
خرمدل، س. 1393. ارزیابی پتانسیل رویکرد ترسیب کربن و ارزیابی چرخه حیات در سیستم­های مختلف مدیریت ذرت. پایان­نامه دکتری، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد، ایران. 151 ص.
رسولی، ف و م. مفتون. ۱۳۸۷. تأثیر کاربرد خاکی دو ماده آلی توام با نیتروژن بر رشد و ترکیب شیمیایی برنج. مجله علوم و فنون کشاورزی و منابع طبیعی. 12(46): ۷۰۵ - ۷۲۰.
رضایی، م و م. نحوی. 1389. اثر دور آبیاری بر مقدار مصرف آب و عملکرد برنج در گیلان. مجموعه مقالات یازدهمین همایش کمیته ملی آبیاری و زهکشی ایران. ۸۳: ۲۳۳- ۲۴۰.
رضوی­پور کومله، ت.، آستارایی، ع.، لکزیان، ا.، امامی، ح. و م. کاووسی. ۱۳۹۶. بررسی مدیریت تلفیقی کودهای شیمیایی. کمپوست و رژیم آبیاری بر ویژگی­های زراعی و عملکردی برنج رقم هاشمی. مجله تحقیقات غلات، ۷(۳): ۳۱۳-۳۰۱.
عزیززادفیروزی، ف. ۱۳۹۱. تأثیر کاربرد دراز مدت مقادیر مختلف کمپوست­زباله شهری غنی شده ­و غنی نشده بر عملکرد دانه و تجمع برخی­عناصر غذایی در دو رقم برنج. پایان­نامه کارشناسی ارشد زراعت. دانشکده علوم­زراعی. دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری. 123ص.
کافی، م.، برزویی، ا.، صالحی، م.، کمندی، ا.، معصومی، ع. و ج. نباتی. ۱۳9۸. فیزیولوژی تنش­های محیطی در گیاهان. انتشارات جهاد دانشگاهی مشهد.
کریم­زاده، ه.، نظامی، ا.، کافی، م. و م. ر. تدین. ۱۳۹۵. بررسی تغییرات هدایت روزنه­ای، دمای سایه انداز گیاهی و آب برگ ژنوتیپ های لوبیا چیتی در شرایط کم آبیاری. فصلنامه علمی و پژوهشی فیزیولوژی گیاهان زراعی. 8(30): 105-120.
کشاورزنیا، ر.، شهبازی، م.، محمدی، و. ا.، حسینی سالکده، ق.، احمدی، ع. و ا. محسنی فرد. ۱۳۹۳. نقش ساختار ریشه و صفات فیزیولوژیک جو در پاسخ به تنش خشکی. علوم گیاهان زراعی ایران. 45(4). ۵۶۳-۵۵۳.
لجماورک، ش.، فلاح، س. و ش. قربانی دشتکی. ۱۳۹۱. روند تولید CO2، پتانسیل معدنی شدن کربن خاک و ماده خشک سورگوم تحت منابع مختلف نیتروژن. مجله مدیریت خاک و تولید پایدار. (۲)۲: ۱۰۵-۱۲۰.
محمدیان، م و م.ج ملکوتی. 1391. تأثیر دو نوع کمپوست بر خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک و عملکرد ذرت. مجله علم آب و خاک. 16(2): 144-151.
مرادی، ا. و م. امینیان. ۱۳۹۱. میزان نشر گازهای گلخانه ای ایران در سال ۱۳۸۹. نشریه نشاء علم. ۳ (۱): ۵۹-۵۵.
مصطفوی­راد، م.، محمودی، ر. و ز. طهماسبی سروستانی. ۱۳9۵. اثرات انواع کود نیتروژنه بر انتقال مجدد ماده خشک، عملکرد و برخی صفات زراعی بر در سه رقم گندم پرمحصول مجله علوم کشاورزی. 13(6): 97-104.
مهدوی، ف.، اسماعیلی، م. ع.، فلاح، ا. و ه. پیردشتی. ۱۳۸۴. مطالعه خصوصیات مورفولوژیک، شاخص های فیزیولوژیک، عملکرد و اجزای عملکرد دانه در ارقام بومی و اصلاح شده برنج. مجله علوم زراعی ایران. 7(4): 280-298.
نیک­نژاد، ی. ۱۳۸۳. بررسی روابط منبع و مخزن بر انتقال مجدد ماده خشک، اجزای عملکرد و عملکرد ارقام مختلف برنج. پایان­نامه کارشناسی ارشد زراعت. دانشگاه آزاد اسلامی واحد ورامین. ۱۰۸ ص.
نحوی، ج.، دواتگر، ن.، دریغ گفتار،ف.، شیخ حسینیان، ع.، و م. عباسیان. 1391. تعیین نیاز کود نیتروژن در برنج براساس دیاگرام رنگ برگ. مجله به زراعی نهال و بذر. 28 (1): 53-68.
Abdoli, M., Saeidi, M., Jalali-Honarmand, S., Mansourifar, S. and Ghobad, M.E. 2016. Effects of photosynthetic source limitation and post-anthesis water deficiency on grain filling rate, photosynthesis and gas exchange in bread wheat cultivars. Environmental Stresses in Crop Sciences. 8: 131-147.
Adediran, J.A., Taiwo, L.B., Akande, M.O., Sobulo, R.A. and Idowu, O.J. 2014. Application of organic and inganic fertilizer for sustainable maize and cowpea yields in Nigeria. Journal of Plant Nutrition. 27: 1163-1181.
Adeleye, E.O., Ayeni, L.S. and Ojeniyi, S.O. 2010. Effect of poultry manure on soil physico-chemical properties, leaf nutrient contents and yield of Yam (Dioscorea rotundata) on alfiol in southwestern Nigeria. Journal of American Science. 6 (10): 871-878
Allahgholipour, M., Skokoofeh, A.A., Yekta, M., Shafiei Sabet, H., Mohammadi, M. and A. Lotfi. 2015. Improvement of rice cultivars for yield and quality characters through farmerʼsparticipatory breeding programs. Rice Research Institute of Iran. Agricultural Research, Education and Extension Organization, Rasht, Iran. Pp. 41.
Azeez, J. O., van Averbeke, W. and A. O. M. Okorogbona. 2010. Differential responses in yield of pumpkin (Cucurbita maxima L.) and nightshade (Solanum retroflexum Dun.) to the application of three animal manures. Bioresource Technology. 101: 2499–2505.
Beebe, S. E., Rao, I. M., Blair, M. and J. A. W, Acosta-Gallegos. 2011. Phenotyping common beans for adaptation to drought, in Drought Phenotyping in Crops: from Theory to Practice, ed. by Monneveux P and Ribaut JM. CGIAR Generation Challenge Programme/CIMMYT, Texcoco, Mexico, pp.319-343.  
Bindra, A.D., Kalia, B.D. and S. Kumar. 2010. Effect of nitrogen levels and dates of transplanting on grows, yield and yield attributes of scented rice. Advance Agriculture Research. Indian. 10: 45-48.
Boateng, S. A., Zickermann, J. and M. Kornahrens. 2016. Poultry manure effect on growth and yield of maize. West African Journal of Applied Ecology 9 (1): 1-11.  
Bota, J., Flexas, J. and H. Medrano. 2014. Is photosynthesis limited by decreased Rubisco activity and RuBP content under progressive water stress? New Phytolgist162: 671 -681.
Carrers, R. C., Tome, R. G., Sendrea, J., Ballestors, R., Vallente, E. F., Quesada, A., Niera, M. and F. Leganes. 2016. Effect of nitrogen rates on rice growth and biological nitrogen fixation. Journal of Agricultural Science. 127: 295-302.
Cuellar-Ortiz, S. M., Arrieta-Montiel, M. P., Acosta-Gallegos, J. and A. A. Covarrubias. 2008.  Relationship between carbohydrate partitioning and drought resistance in common bean. Plant Cell and Environment, 31:1399–1409.
Darvish balochi, M., Paknejad, F. and M. Ardekani. 2011. Effect of drought stress and some micronutrients, foliar nutrition on chlorophyll fluorescence parameters, relative water content, membrane stability and grain yield. Journal of Field Crop Science, 41:531 -543.
Eghball, B., Ginting, D. and J. E. Gilley. 2014. Residual effect of manure and compost application on maize production and soil properties. Agronomy Journal. 96: 442-447.
FAO, 2022. Food and Agriculture Organization of the United Nations, FAO Statistical Database, Available from http://faostat.fao.org.
Farooq, M., Wahid, A., Kobayashi, N., Fujita, D. and S.M.A. Basra. 2019. Plant drought stress: effects, mechanisms and management. Agronomy for Sustainable Development. 29:185–212.
Ghosh, P. K., Ramesh, P. Bandyopadhyay,  K. K. Tripathi, A. K. Hati, K. M. Misra, A. K. and C. L. Acharya. 2004. Comparative effectiveness of cattle manure, poultry manure, phosphocompost and fertilizer-NPK on three cropping systems in vertisols of semi-arid tropics. I. Crop yields and system performance. Bioresource Technology. 95: 77–83.
Hamblin, A.P. and Davies, D.B. 2017. Influence of organic matter on the physical properties of East Anglian soils. Soil Science. 28: 11-12.
Hoel, B.O. and Solhaug, K.A. 2018. Effect of Irradiance on Chlorophyll Estimation with the Minolta SPAD-502 Leaf Chlorophyll Meter. Annals of Botany. 82:389-392.
Hosseini, M.H. and Nasiri mahalati, M. 2014. The relationship between water and land in crops. 1th edn. Mashhad University Jihad Publications. Mashhad, 350 pp.
Jaleel, C.A., Manivannan, P., Sankar, B., Kishorekumar, A., Gopi, R., Somasundaram, R. and Panneerselvam, R. 2017. Water deficit stress mitigation by calcium chloride in Catharanthus roseus; effects on oxidative stress, proline metabolism and indole alkaloid accumulation. Colloids and Surfaces B: Biointerfaces 60: 110-116.
Jalilian, A., Ghobadian, R. Shirkhani, A. and Farni, A. 2014. Effects of nitrogen and drought stress on yield components, grain yield and quality of SC 704 corn. Journal of Agriculture Research and Construction, 16: 102-251.
Khademi, A., Golchin, A., Shafiei, S. and Zaree, E. 2012. Effects of manure and sulfur on
nutrients uptake by corn (Zea mays L.). Agronomy Journal. 103: 2-11.
Kramer, A.W., Doane, T. A., Horwath, W. R. and Van Kessel, C. 2012. Combining fertilizer and organic inputs to synchronize N supply in alternative cropping systems in California. Journal of Agriculture, Ecosystems and Environment. 91: 233-243.
Liang, S., Xu, M. and Zhang, T. 2013. Life cycle assessment of biodiesel production in China. Bioresource Technology 129(0): 72-77.
Ma, B. L., M. Morrison, J. and Voldeng, H. D. 2015. Leaf greenness and photosynthetic rates in soybean. Crop Science. 35:1411 -1414.
Ndjiondjop, M. N., Cisse, F., Futakuchi, K., Lorieux, M., Manneh, B., Bocco, R. and Fatondji, B. 2010. Effect of drought on rice. Genotypes according to their drought tolerance level. Innovation and Partnerships to Realize Africa’s Rice Potential, Second Africa Rice Congress, Bamako, Mali. 22-26 March 2010.
Ntanos, D. A. and Koutroubas, S. D. 2022. Dry matter and N accumulation and translocation for indica and japonica rice under Mediterranean conditions. Feild Crops Research. 74: 93-101. 
Paikar, S. D., Vyakaranahal, B. S., Biradar, D. P. and Janagoudor, V. 2019. Influence of organic and inorganic nutrient and pest management on growth and flowering of scented rice Cv. Mugad suganda. Karnataka Journal Agronomy.
Pantuwan, G., Fukai, S., Cooper, M., Rajatasereekul, S. and Toole, J. C. O. 2022. Yield response of rice (Oryza sativa L.) genotypes to different types of drought under rainfed lowlands: part 1. Grain yield and yield components. Field Crops Research. 73: 153-168
Pastenes, C., Pimentel, P. and Lillo, J. 2015. Leaf movements and photoinhibition in relation to water stress in field-grown beans. Journal of Experimental Botany. 56:425–433.
Ritchie, S. W. and Nguyen, H. T. 1990. Leaf water content and gas exchange parameters of two wheat genotypes differing in drought resistance. Crop Science. 30: 105-111.
Rosales, M. A., Ocampo, E., Rodríguez-Valentín, R., OlveraCarrillo, Y., Acosta Gallegos, J. and Covarrubias, A. A. 2012. Physiological analysis of common bean (Phaseolus vulgaris L.) cultivars uncovers characteristics related to terminal drought resistance. Plant Physiology and Biochemistry. 56: 24-34.
Schepers, J.S., Blackmer, T.M., Wilhelm, W.W. and Resende, M. 1996. Transmittance and reflectance measurments of corn leaves from plants with different nitrogen and water supply. Journal plant Physiology. 148:523-529.
Schonfeld, M.A., Johnson, R.C., Carver, B. And D.W. Morhinweg. 2018. Water relation in winter wheat as drought resistance indicator. Crop Scieance. 28: 526-531.
Sinclair, T.R. and Ludlow, M.M. 2015. Who thought plant thermodynamics the unfulfilled potential of plant water potential Aus. Journal Plant Physiology. 33: 312-317.
Turgut, I., Bilgili, U., Duman, A. and Acikgoz, E. 2015. Effect of green manuring on the yield of sweet corn. Journal of Agronomy for Sustainable Development. 25(4): 433-438.
Venuprasad, R., Sta Cruz, M.T., Amante, M., Magbanua, R., Kumar, A. and Atlin, G.N. 2018. Response to two cycles of divergent selection for grain yield under drought stress in four rice breeding populations. Field Crops Research. 107: 232-244.
Xue, Q., Soundararajan, M., Weiss, A., Arkebauer, T.J. and Baenziger, P.S. 2012. Genotypic variation of gas exchange parameters and carbon isotope discrimination in winter wheat. Journal of Plant Physiology. 159: 891-898.
Yazdanpanah, A. and Motalebifard, R. 2016. The effects of poultry manure and potassium fertilizer on yield and nitrogen, phosphorus, potassium, zinc and copper uptake of potato. Soil Applied Research. 4(2): 60-71.