نشریه آبیاری و زهکشی ایران

نشریه آبیاری و زهکشی ایران

اثر روش‌های مختلف آبیاری و کاشت بر خصوصیات فیزیکی و کیفی دانه برنج رقم فجر

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
محمدرضا یوری 1
ابوطالب هزارجریبی 2
علیرضا کیانی 3
خلیل قربانی 2
مهدی ذاکری‌نیا 2
1 گروه مهندسی آب، دانشکده مهندسی آب و خاک، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران
2 دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان
3 مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان گلستان
چکیده
کیفیت دانه برنج یکی از فاکتورهای کلیدی در گزینش این محصول توسط مصرف‌کنندگان است. در بسیاری از موارد، عدم استقبال از برخی گونه‌ها و گرایش مصرف‌کنندگان به گونه‌های خاص، حاکی از توجه بیشتر به کیفیت نسبت به کمیت تولید است. برای دستیابی به این هدف، لازم است ویژگی‌های مؤثر بر کیفیت برنج به‌خوبی شناخته شوند. پژوهش حاضر با هدف بررسی اثر روش‌های مختلف کاشت برنج و سامانه‌های آبیاری بر خصوصیات فیزیکی و کیفی برنج در مزارع شالیزاری انجام شد. آزمایش به صورت کرت‌های خرد شده در قالب طرح پایه بلوک‌‌های کامل تصادفی با سه تکرار در شهرستان گرگان انجام شد. تیمار اصلی روش آبیاری در چهار سطح سیستم آبیاری بارانی، غرقابی دائم، غرقابی تناوبی و قطره‌ای نواری و عامل فرعی کاشت در سه سطح کاشت مستقیم بذر برنج، کاشت نشایی غیرگل‌خراب و کاشت نشایی گل‌خراب اجرا شد. نتایج نشان داد که اثر نوع سیستم آبیاری و روش کاشت بر تعداد دانه پر و پوک خوشه برنج، درصد سبوس، درصد آمیلوز، پروتئین و نشاسته در سطح احتمال یک درصد معنی‌دار شد. نتایج نشان داد که روش آبیاری غرقابی دائم با درصد نشاسته 5/76، درصد آمیلوز 2/23 و درصد سبوس 7/9 بهترین عملکرد را ارائه داد. همچنین، کاشت نشایی گل‌خراب با درصد آمیلوز 1/24 و درصد سبوس 8/9، کیفیت بالاتری نسبت به سایر روش‌ها داشت. ترکیب آبیاری غرقابی دائم و کاشت نشایی گل‌خراب به‌طور قابل توجهی کیفیت دانه برنج را بهبود می‌بخشد و گزینه‌ای ایده‌آل برای تولید برنج با ارزش بازارپسند است.
کلیدواژه‌ها
آبیاری
دانه پر
سبوس
آمیلوز
کشت مستقیم

عنوان مقاله English

The Effect of Different Irrigation and Cultivation Methods on the Physical and Qualitative Characteristics of Fajr Rice Grains

نویسندگان English

Mohammadreza Youri 1
Abutaleb Hezarjaribi 2
Alireza Kiani 3
Khalil Ghorbani 2
Mehdi Zakerinia 2
1 Water Engineering Department, Faculty of Water and Soil Engineering, Gorgan Agricultural Sciences and Natural Resources University, Gorgan, Iran.
2 Gorgan Agricultural Sciences and Natural Resources University
3 Golestan Agricultural and Natural Resources Research and Education Center
چکیده English

The quality of rice grains is one of the key factors influencing consumer preferences for this product. In many cases, the lack of interest in certain varieties and the tendency of consumers to favor specific types reflect a greater emphasis on quality over quantity. To achieve this goal, it is essential to thoroughly understand the factors affecting rice quality. This study was conducted to evaluate the effects of different rice cultivation methods and irrigation systems on the physical and quality characteristics of rice in paddy fields. The experiment was designed as a split-plot layout based on a randomized complete block design with three replications in Gorgan County. The main treatment included four levels of irrigation systems: sprinkler irrigation, continuous flooding, alternate wetting and drying, and drip tape irrigation. The sub-treatment consisted of three cultivation methods: direct seeding of rice, non-puddled transplanting, and puddled transplanting. The results indicated that the effects of irrigation system type and cultivation method on the number of filled and unfilled grains per panicle, bran percentage, amylose percentage, protein content, and starch percentage were significant at the 1% probability level. The results showed that the permanent flood irrigation method demonstrated the best performance with a starch content of 76.5%, amylose content of 23.2%, and bran percentage of 9.7%. Additionally, puddled transplanted cultivation exhibited higher quality compared to other methods, with an amylose content of 24.1% and a bran percentage of 9.8%. The combination of permanent flood irrigation and puddled transplanted cultivation significantly improved rice grain quality, making it an ideal option for producing market-preferred rice.

کلیدواژه‌ها English

irrigation
Filled grain
Bran
Amylose
Direct seeding
پیردشتی، ه.، طهماسبی سروستانی، ز.، نصیری، م. و توسلی لاریجانی، ف. 1381. بررسی خصوصیات کیفی ارقام برنج در تاریخ‌های مختلف نشاکاری. خلاصه مقالات هفتمین کنگره علوم زراعت و اصلاح نباتات ایران، صفحه 85.
حبیبی، ف. 1392. روش‌های آزمایشگاهی اندازه‌گیری ویژگی‌های کیفی دانه برنج. انتشارات موسسه تحقیقات برنج کشور. 27 ص.
حبیبی، م.، مظلوم، پ.، نصیری، م.، افتخاری، ع. و مبلغی، م. 1402. اثر رژیم­های مختلف آبیاری بر ویژگی‌های زراعی وکیفیت دانه ژنوتیپ‌های برنج (Oryza sativa L.). اکوفیزیولوژی گیاهان زراعی. 17(1): 34-15.
حسینی‌سیر، س‌ع. 1401. تکنیک‌های اندازه‌گیری پروتئین در مواد غذایی. خلاصه مقالات سومین کنفرانس ملی تجهیزات و فناوری های آزمایشگاهی.
رشیدی، ح.، عربزاده، ب. و توسلی، ف. 1384. بررسی اثرات اعمال کم آبیاری تنظیم شده بر خصوصیات کیفی برنج رقم فجر. گزارش نهایی معاونت موسسه تحقیقات برنج کشور در مازندران. شماره 10264/84. مرکز اطلاعات و مدارک علمی کشاورزی، تهران، ایران.
سعیدی‌پور، س. 1394. بررسی تأثیر تنش شوری بر پتانسیل اسمزی، میزان غلظت قندها و پروتئین‌های محلول در ژنوتیپ‌های مختلف برنج در مرحله گیاهچه‌ای. نشریه پژوهش‌های کاربردی زراعی. 28(4). 1-8.
شاهین رخسار، پ.، ح. شکری واحد، ح. و. شرفی، ن. 1399. بررسی تأثیر مدیریت بهینه آبیاری بر عملکرد و اجزای عملکرد کاشت دوم برنج (راتون) رقم هاشمی. آبیاری و زهکشی ایران. 14(4): 1310-1301.
صداقت، ن.، بیابانی، ع.، نصیری، م.، فلاح، ا. و فتحی، ن. 1401. اثر روش‌های آبیاری و محلول‌پاشی عناصر غذایی بر عملکرد، اجزای عملکرد و صفات کیفی برنج. به زراعی کشاورزی. 24(4): 1051-1067. DOI: http://doi.org/10.22059/jci.2022.326144.2572
عرفانی، ر.، پیردشتی، ه.ا.، عباسی، ر. و نوری، م.ز. 1398. ارزیابی ویژگی‌های کمی و کیفی برنج رقم طارم هاشمی در سامانه‌های زراعی متداول، کم نهاده و ارگانیک در استان مازندران. بوم‌شناسی کشاورزی. 11(3): 1151-1168.
فتحی، ن.، ه. پیردشتی، م. نصیری. و ا. بخشنده. 1396. اثر دما در مرحله پر شدن دانه بر برخی صفات کیفی دانه برنج در شرایط اقلیمی مازندران. تولید گیاهان زراعی. 10(2): 154-145.
کریمی‌فرد، م.، م. ذاکری نیا، ع.ر. کیانی و م. ت. فیض بخش. 1399. تأثیر سامانه‌های آبیاری قطره‌ای و بارانی بر عملکرد برنج و بهره‌وری آب در دو روش کاشت نشائی و کاشت مستقیم بذر. آب و خاک، 34(5): 1032-1019.
محمدی، ص.، م. نحوی. و ع. محدثی. 1394. تأثیر آبیاری تناوبی در مراحل مختلف رشد بر عملکرد و اجزای عملکرد ارقام و لاین برنج. زراعت. 107: 114-108.
نحوی، م. م. ر. یزدانی، م. اله قلی پور و. م. حسینی. 1383. بررسی تأثیر نوبت­های مختلف آبیاری بر کارایی مصرف آب و عملکرد برنج رقم خزر. مجله علم کشاورزی ایران. 6(2): 60-53.
نیک‌زاد سمسکندی، م. 1401. تأثیر روش‌های نوین کشت بر صفات کمی در برنج. خلاصه مقالات سومین کنفرانس ملی توسعه کشاورزی، زمین سالم.
یوسفیان، م.، عربزاده، ب.، سودایی مشایی، ص. و محمدی نشلی، ی. 1393. بررسی اثرات سطوح مختلف آبیاری بر عملکرد، خواص کمی و کیفی دانه دو رقم برنج (طارم و شیرودی). زراعت. 104: 75-69.
Ahmad S., Zia-Ul-Haq M., Ali H., Ahmad A. and Khan M.A. 2009. Morphological and quality parameters of Oryza sativa. As affected by population dynamics, nitrogen fertilization and irrigation regimes. Pakistan Journal Botanic. 41(3):1259-1269.
Ahmed, N., Maekawa, M. and Tetlow, I.J. 2008. Effects of low temperature on grain filling, amylose content, and activity of starch biosynthesis enzymes in endosperm of basmati rice. Crop and Pasture Science. 59: 599-604.
Akbari, S., Kafi, M. and Rezvan Beidokhti, S. 2016. The effect of drought stress on yield, yield components & anti-oxidant of two garlic (Allium sativum L.) ecotypes with different planting densities. journal of Agriecology. 8 (1): 95-106.
Asadi, R., Rezaei, M. and Moatamed, M. K. 2004. A very to mitigate water shortages in paddy fields. J. Agri Aridity & Drought. 14: 87-91.
Avil Kumar, K. and Rajitha, G. 2019. Alternate Wetting & Drying (AWD) Irrigation - A Smart Water Saving Technology for Rice: A Review. International Journal of Current Microbiology & Applied Sciences. 8 (03): 2561-2571.
Boojang, H. and S. Fukai. 2002. Effects of soil water deficit at different growth stages on rice growth and yield under upland conditions.1: Growth during drought. Field Crops Research. 1: 37-45.
Chen, G., Ligong, P., Jing, G., Jin, W., Chaoyue, W., Xiaodong, S. and Yunfeng, T. 2023. Effects of Water Stress on Starch Synthesis and Accumulation of Two Rice Cultivars at Different Growth Stages. Frontiers in Plant Science. 14: 1133524. https://doi.org/10.3389/fpls.2023.1133524
Ghosh, B. and Chakma, N. 2015. Impacts of rice intensification system on two C. D. blocks of Barddhaman district. West Bengal. Current Science. 109 (2): 342-346.
Hadiarto, T. and L.S. Tran. 2011. Progress studies of drought- responsive genes in rice. Plant Cell Reports. 30: 297-310. doi: 10.1007/s00299-010-0956-z
Hiromoto, Y., Hisrose, T., Kuroda, M. and Yamaguchi, T. 2007. Comprehensive expression profiling of rice grain filling related genes under high temperature using DNA microarray. The Journal of Plant Physiology. 144: 258-277.
Ho, C., Yang, C., Hsiao, C. and Lai, M. 2012. Effect of climatic conditions during heading to harvest stage on quality of rice cultivar TNG 71. Journal of Taiwan Agricultural Research. 61: 222-240.
Jin, Z., Qian, C., Yang, J., Liu, H. and Jin, X. 2005. Effect of temperature at grain filling stage on activities of key enzymes related to starch synthesis & grain quality of rice. Rice Science. 12: 261-266.
Juliano, B.O., Oñate, L.U. and Del Mundo, A.M. 1972. Amylose and protein contents of milled rice as eating quality factors. Philippine Agriculturist 56: 44-47.
Katharine, R., Howell, P. S. and Dodd, I. C. 2015. Alternate wetting & drying irrigation-maintained rice yields despite half the irrigation volume, but is currently unlikely to be adopted by smallholder lowland rice farmers in Nepal. Food & Energ Security. 4 (2): 144- 157.
Kheyri, N., Y. Niknejad. and M. Abbasalipour. 2018. The effects of using organic and biological fertilizer along with lower rate of chemical nitrogen fertilizer on quality and quantity of rice yield. Journal of Crop Ecophysiology. 47(3): 445-460.
Lestari, A. P., Abdullah, B., Junaedi, A., & Aswidinnoor, H. (2014). Performance of grain quality & aroma of aromatic new plant type promising rice lines. Indonesian. The Journal of Agricultural Science. 12 (2): 84-93.
Li, J. and Yuan, J. 2012. Research progress in effects of different altitude on rice yield and quality in China. Greener. The Journal of Agricultural Science. 2: 340-344.
Manigat. C.C. and Juliano, B. O. 1980. Starch, lipids and their effect on rice starch properties, Starch, 32: 76–82.
Naresh, R.K., Misra, A.K. and Singh, S.P. 2013. Assessment of direct seeded and transplanting methods of rice cultivars in the western part of Uttar Pradesh. Int. J. Pharmac. Sci. Busin. Manage. 1(1): 1-8.
Nie, L., Peng, S., Chen, M., Shah, F., Huang, j., Cui, K. and Xiang, J. 2012. Aerobic rice for water saving agriculture, a review. Agron. Sustain. Develop. 32(2): 411-418.
Oko, A. O., Ubi, B. E. and Dambaba, N. 2012. Rice cooking quality & physico-chemical characteristics: a comparative analysis of selected local & newly introduced rice varieties in ebonyi state, Nigeria. Food & Public Health. 2 (1): 43-49.
Panda, D., Sakambari Mishra, S. and Kumar Behera, P. 2020. Drought tolerance in rice: focus on recent mechanisms and approaches. Rice Science. 28(2): 1-17. doi:10.1016/j.rsci.2021.01.002
Prathap, V., Kishwar, A., Singh, A., Vishwakarma, Ch. and V. Krishnan. 2019. Starch accumulation in rice grains sunjected to drough during grain filling. Plant Physiology and Biochemistry. 142: 440-451. doi: 10.1016/j.plaphy.2019.07.027
Rezazadeh, M., Khodarahmpour, Z. and Gilani, A. 2016. Analysis of IRRI rice lines heat stress tolerant by multivariate statistical methods. Electron. Journal of Crop Production. 9: 35-55.
Sedaghat, N., Pirdashti, H., Asadi, R. and Mosavi, S. Y. 2016. Effect of irrigation methods on water quality in rice. Water Research in Agriculture, 28 (1), 1-9.
Shi HR., Zhang WZ., Xie WX., Yang Q. and Zhang Z.Y. 2009. Analysis of matter production characteristics under different nitrogen application patterns of japonica super rice in north China. Acta Agronomica Sinica. 34: 1985–1993. (In Chinese with English abstract)
Stayashi, A., Arabzadeh, B., Mobaser, H. R. and Pirdashti, H. 2014. Investigation of some morphological traits of rice (Tarom cultivar) in different irrigation managements. 16th National Rice Conference, Sari University of Agricultural Sciences and Natural Resources. 5 pages.
Verma, D. K., Mohan, M., Prabhakar, P. K. and Srivastav, P. P. (2015). Physico-chemical & cooking characteristics of Azad basmati. International Food Research Journal. 22 (4): 1380-1389.
Xia, Y., Wei, W. and Qing-Sen, Z. 2007. EFFECTS OF WATER STRESS ON NUTRIENT QUALITY AND ACCUMULATION OF PROTEIN IN RICE GRAINS. Chinese Journal of Plant Ecology. 31(3): 536-543.
Xu L., Li X., Wang X., Xiong D. and Wang F. 2019. Comparing the Grain Yields of Direct-Seeded and Transplanted Rice: A Meta-Analysis. Agronomy. 14 pp.
Yamakawa, H., Hirose, T., Kuroda, M. and Yamaguchi, T. 2007. Comprehensive expression profiling of rice grain filling-related genes under high temperature using DNA microarray. The Journal of Plant Physiology. 144: 258-277.
Yoo, C.Y., H.E. Pence, J.B. Jin, K. Miura, M.J. Gosney, P.M. Hasegawa. and M.V. Mickelbart. 2010. The arabidopsis GTL1 transcription factor regulates water use efficiency and drought tolerance by modulating stomatal density via transrepression of SDD1. The Plant Cell. 22: 4128-4141. doi: 10.1105/tpc.110.078691
Yosefian, M., Shahnazari, A., Ziatabar Ahmadi, M., Raeni Sirjaz, M. and Arabzadeh, B. 2018. Effects of regulated deficit irrigation & partial root drying on yield, yield components & water productivity of rice in furrow & basin methods. Journal of Water Research in Agriculture. 32 (3): 341-351. (In Persian).
Zakaria, S.T., S. Matsuda, S. Tajima. and Y. Nitta. 2002. Effect of high temperature at ripening stage reserve accumulation in seed in some rice cultivars. Plant Production Science. 5: 160-168. doi: 10.1626/pps.5.160
Zhang H., Links P.H., Ngsee J.K., Tran K., Cui Z., KO K.W. and Yao Z. 2003. Localization of LDL receptor-releated protein 1 (LRP1) to caveolae in 3T3-L1 adipocytes in response to insulin treatment. Journal of Biological Chemistry.
Zia, M.S., Salim, M., Aslam, M. and Gill, M. 1994. Effect of low temperature of irrigation water on rice growth and nutrient uptake. Journal of Agronomy and Crop Science. 173: 22-31.
نشریه آبیاری و زهکشی ایران
دوره 19، شماره 4 - شماره پیاپی 113
مهر و آبان 1404
صفحه 643-655