نشریه آبیاری و زهکشی ایران

نشریه آبیاری و زهکشی ایران

بررسی تأثیر برهمکنش بیوچار، نیتروژن و کم‌آبیاری بر عملکرد و بهره‌وری مصرف آب آبیاری و بهره‌وری مصرف نیتروژن در گیاه ذرت

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 گروه مهندسی اب دانشگاه زابل
2 عضو هیات علمی دانشگاه زابل
3 گروه مهندسی اب دانشگاه علوم و کشاورزی منابع طبیعی ساری
چکیده
ذرت (Zea mays L.) به‌عنوان یکی از محصولات راهبردی در مناطق خشک و نیمه‌خشک، به‌شدت تحت تأثیر محدودیت منابع آبی قرار دارد و به‌کارگیری راهبردهای مدیریتی پایدار برای حفظ عملکرد آن ضروری است. این پژوهش با هدف بررسی اثرات تلفیقی بیوچار، نیتروژن و سطوح مختلف کم‌آبیاری بر عملکرد، صفات مورفولوژیک و بهره‌وری مصرف آب و نیتروژن ذرت در شرایط دشت سیستان انجام شد. آزمایش به‌صورت کرت‌های خرد شده در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با سه تکرار انجام شد. تیمارها شامل سطوح آبیاری (50، 75 و 100 درصد ظرفیت زراعی خاک)، کود نیتروژن (100، 150 و 200 کیلوگرم در هکتار) و بیوچار (0، 25/1 و 5/2 درصد وزنی خاک) بود. در پایان تحقیق پارامترهای قطر ساقه، ارتفاع گیاه، عملکرد تر و خشک علوفه، وزن تر و خشک بلال، بهره‌وری مصرف آب و بهره‌وری مصرف نیتروژن اندازه‌گیری شد. نتایج تجزیه واریانس نشان داد که اثرات اصلی و متقابل آبیاری، نیتروژن و بیوچار بر صفات مورد بررسی در سطح احتمال یک و پنج درصد معنی‌دار بودند. بیشترین عملکرد علوفه، صفات رشدی و بهره‌وری مصرف آب و نیتروژن در تیمار آبیاری کامل همراه با مصرف 200 کیلوگرم در هکتار نیتروژن و 25/1 درصد بیوچار به‌دست آمد که از این نظر با تیمار مصرف 150 کیلوگرم در هکتار کود نیتروژن تفاوت معنی‌داری نداشت. در حالی‌که کم‌آبیاری شدید همراه با نیتروژن پایین و بدون مصرف بیوچار، کمترین مقادیر را نشان داد. با این حال، نتایج نشان داد که کاربرد بیوچار در سطح بهینه همراه با مدیریت مناسب نیتروژن می‌تواند اثرات منفی کم‌آبیاری را تا حد زیادی تعدیل کرده و بهره‌وری مصرف منابع را افزایش دهد و به‌عنوان یک راهکار مؤثر و پایدار برای بهبود عملکرد و افزایش بهره‌وری مصرف آب و نیتروژن در کشت ذرت، به‌ویژه در مناطق با محدودیت منابع آبی مانند منطقه سیستان، مورد استفاده قرار گیرد.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Investigation of the interactive effects of biochar, nitrogen, and deficit irrigation on yield, water productivity, and nitrogen use efficiency of maize

نویسندگان English

ali sarhadi 1
Halimeh Piri 2
farzad hassanpour 1
mahdi keykha 1
ali motevali 3
1 university of zabol
2 Faculty member of university of zabol
3 university of sari
چکیده English

Maize (Zea mays L.), as one of the strategic crops in arid and semi-arid regions, is highly affected by water resource limitations; therefore, the adoption of sustainable management strategies is essential to maintain its productivity. This study aimed to evaluate the combined effects of biochar, nitrogen, and different levels of deficit irrigation on yield, morphological traits, and water and nitrogen use efficiencies of maize under the conditions of the Sistan Plain. The experiment was conducted as a split-plot arrangement based on a randomized complete block design with three replications. Treatments included irrigation levels (50, 75, and 100% of soil field capacity), nitrogen fertilizer rates (100, 150, and 200 kg ha⁻¹), and biochar application rates (0, 1.25, and 2.5% w/w of soil). At the end of the experiment, stem diameter, plant height, fresh and dry forage yield, fresh and dry ear weight, irrigation water use efficiency, and nitrogen use efficiency were measured. Analysis of variance indicated that the main and interactive effects of irrigation, nitrogen, and biochar on the studied traits were significant at the 1% and 5% probability levels. The highest forage yield, growth traits, and water and nitrogen use efficiencies were obtained under full irrigation combined with 200 kg ha⁻¹ nitrogen and 1.25% biochar application, which did not differ significantly from the treatment receiving 150 kg ha⁻¹ nitrogen. In contrast, severe deficit irrigation combined with low nitrogen input and no biochar application resulted in the lowest values. Overall, the results demonstrated that biochar application at an optimal rate, along with proper nitrogen management, can substantially mitigate the negative effects of deficit irrigation, enhance resource use efficiency, and serve as an effective and sustainable approach to improving maize yield and increasing water and nitrogen use efficiencies, particularly in water-limited regions such as the Sistan area.

کلیدواژه‌ها English

plant height
stem diameter
forage yield
ear weight

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 23 خرداد 1405