تأثیرکاربرد زئولیت و کود نیتروژن بر عملکرد کلزا و میزان آبشویی نیترات از محیط ریشه

محورهای موضوعی : مجله علمی- پژوهشی اکوفیزیولوژی گیاهی

مجید غلامحسینی ¹ , رضا عطایی ² , فرهاد حبیب زاده ³ , اکبر حسنی ⁴ , محمد باقر ولی پور ⁵

1 - استادیار موسسه تحقیقات اصلاح و تهیه نهال و بذر، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران، ایران
2 - استادیار موسسه تحقیقات اصلاح و تهیه نهال و بذر، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران، ایران
3 - گروه ژنتیک و به نژادی گیاهی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه بین المللی امام خمینی (ره)، قزوین، ایران
4 - استادیار دانشکده کشاورزی، گروه خاکشناسی دانشگاه زنجان، زنجان، ایران
5 - مربی موسسه اصلاح و تهیه نهال و بذر، بخش دانه های روغنی، کرج، ایران

تاریخ دریافت : 1397/06/25 تاریخ پذیرش : 1398/03/17 تاریخ انتشار : 1399/04/01

کلید واژه: عملکرد دانه, عملکرد روغن, زئولیت, آبشوئی نیتروژن, کلزای پائیزه,

چکیده مقاله :

به منظور بررسی تأثیر مقادیر مختلف نیتروژن و زئولیت بر عملکرد کلزای پائیزه (Brassica napus L.) و آبشویی نیترات، در خاک‌های سبک، آزمایشی در سال زراعی 95-1394 در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه تربیت مدرس، به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی در 3 تکرار اجرا شد. تیمارهای مورد بررسی شامل سطوح مختلف زئولیت (0، 3، 6 و 9 تن در هکتار) و نیتروژن (90، 180 و270 کیلوگرم در هکتار از منبع اوره) بود. نتایج نشان داد بیشترین عملکرد دانه (2452 کیلوگرم در هکتار) از تیمار تلفیق بالاترین سطح نیتروژن و زئولیت (N270Z9) بدست آمد در مقابل تیمار مصرف 90 کیلوگرم نیتروژن بدون زئولیت (N90Z0) کمترین میزان عملکرد دانه (1569 کیلوگرم در هکتار) را تولید کرد. به علاوه مصرف 270 کیلوگرم نیتروژن و بدون زئولیت (N270Z0) بیشترین مقدار آبشویی نیتروژن (143 کیلوگرم در هکتار) را دارا بود. بکارگیری زئولیت در تمامی سطوح نیتروژن تاثیر معنی‌داری بر کاهش مقدار آبشویی نیتروژن از محیط ریشه داشت. با عنایت به نتایج حاصله چنین جمع‌بندی گردید که می‌توان با تلفیق 270 کیلوگرم نیتروژن با 9 تن زئولیت در هکتار علاوه بر دستیابی به عملکرد مناسب از کلزا، مانع آلودگی منابع زیست محیطی در اثر مصرف کودهای نیتروژن‌دار شد.

چکیده انگلیسی:

In order to study the effect of various amounts of nitrogen (N) and zeolite (clinoptilolite) on the yield of winter canola (Brassica napuse L.) and nitrogen leaching, in a light soil, a field experiment was conducted in the research farm of Tarbiat Modares University, on 2012-2013. The experiment was conducted as factorial trial in a randomized complete block design with three replications. The experimental factors contain zeolite (0, 3, 6 and 9 t.ha-1) and nitrogen (90, 180 and 270 kg ha-1 in urea form). The result showed that the highest grain yield (2452 kg/ha) obtained from N270Z9 treatment and N90Z0 produce the lowest grain yield (1569 kg/ha). Moreover using 270 kg N/ha without zeolite (N270Z0) has the highest amount of N leaching (142 kg/ha). Zeolite application has significant effect on the reduction of N leaching in each N level. It could be concluded that a combined application of zeolite (9 t.ha-1) and chemical N (270 kg ha-1) for canola production is recommended to ensure an acceptable yield and for environmental protection from excess N leaching.

منابع و مأخذ:

Allen, R. G., Pereira, L. S., Raes, D. and M. Smith. 1998. Crop evapotranspiration-Guidelines for computing crop water requirements-FAO Irrigation and drainage paper 56. FAO, Rome, 300(9): D05109.

Barco, A., Maucieri, C. and  M. Borin. 2018. Root system characterization and water requirements of ten perennial herbaceous species for biomass production managed with high nitrogen and water inputs. Agr. Water Manage. 196: 37-47.

Bigelow, C. A., Bowman, D. C. and D. K. Cassel. 2003. Inorganic soil amendments limit nitrogen leaching in newly constructed sand-based putting green rooting mixtures. USGA Turfgrass Environ. Res. 2(24): 1-7.

Barłóg, P. and W. Grzebisz. 2004. Effect of timing and nitrogen fertilizer application on winter oilseed rape (Brassica napus L.). II. Nitrogen uptake dynamics and fertilizer efficiency. J. Agron. Crop Sci.190(5): 314-323.

Dreccer, M. F., Schapendonk, A. H. C. M., Slafer, G. A. and R. Rabbinge. 2000. Comparative response of wheat and oilseed rape to nitrogen supply: absorption and utilisation efficiency of radiation and nitrogen during the reproductive stages determining yield. Plant Soil. 220(1-2): 189-205.

Fernández-Escobar, R., Benlloch, M., Herrera, E. and J. M. Garcıa-Novelo. 2004. Effect of traditional and slow-release N fertilizers on growth of olive nursery plants and N losses by leaching. Sci. Hort. 101(1-2): 39-49.

Gholamhoseini, M., Habibzadeh, F., Ataei, R., Hemmati, P. and E. Ebrahimian. 2018.  Zeolite and hydrogel improve yield of greenhouse cucumber in soil-less medium under water limitation. Rhizosphere. 6: 7–10

Hermanson, R., Pan, W., Perillo, C., Stevens, R. and C. Stockle. 2000. Nitrogen use by crops and the fate of nitrogen in the soil and vadose zone. Washington State University and Washington Department of Ecology Interagency Agreement, (C9600177).

Hocking, P. J., Kirkegaard, J. A., Angus, J. F., Bernardi, A. and L. M. Mason. 2002. Comparison of canola, Indian mustard and Linola in two contrasting environments: III. Effects of nitrogen fertilizer on nitrogen uptake by plants and on soil nitrogen extraction. Field Crops Res. 79(2-3): 153-172.

Jackson, G. D. 2000. Effects of nitrogen and sulfur on canola yield and nutrient uptake. Agron. J. 92(4): 644-649.

Kavoosi, M. 2007. Effects of zeolite application on rice yield, nitrogen recovery, and nitrogen use efficiency. Commun. Soil Sci. Plan. 38(1): 69–76.

Khodaei-Joghan, A., Ghalavand, A.,  Agha-Alikhani, M., Gholamhoseini, M. and A. Dolatabadian. 2012. How Organic and Chemical Nitrogen Fertilizers, Zeolite, and Combinations Influence Wheat Yield and Grain Mineral Content.  J. Crop Improve. 26: 116–129

Khodaei-Joghan, A., Gholamhoseini, M., Agha-Alikhani, M., Habibzadeh, F., Sorooshzadeh, A. and A. Ghalavand. 2018. Response of sunflower to organic and chemical fertilizers in different drought stress conditions.  Acta Agr. Slovenica. 111(2): 271-284.

Latifah, O., Ahmed, H. O. and N. M. A. Majid. 2017. Enhancing nitrogen availability from urea using clinoptilolite zeolite. Geoderma. 306: 152-159

Li, X., Hu, C., Delgado, J. A., Zhang, Y. and Z. Ouyang. 2007. Increased nitrogen use efficiencies as a key mitigation alternative to reduce nitrate leaching in north china plain. Agr. Water Manage. 89(1-2): 137-147.

Lum, Q., Hanm, P., Chenm, F., Lium, T., Lim, J., Lengm, L., Lim, J. and W. Zhou. 2019 . A novel approach of using zeolite for ammonium toxicity mitigation and value-added Spirulina cultivation in wastewater. Bioresource Technol. 280: 127-135.

Murphy, J. A., Samaranayake, H., Honig, J. A., Lawson, T. J. and S. L. Murphy. 2005. Creeping bentgrass establishment on amended-sand root zones in two microenvironments. Crop sci. 45(4): 1511-1520.

Narang, R. S. and M. S. Gill. 1992. Effect of irrigation and nitrogen management on root-growth parameters, U-use and seed-yield response of Gobhi (Brassica napus subsp oleifera var annua). Indian J. Agr. Sci. 62(3): 179-186.

Nuttall, W. F., Moulin, A. P. and L. J. Townley-Smith. 1992. Yield response of canola to nitrogen, phosphorus, precipitation, and temperature. Agron. J. 84(5): 765-768.

Ozer, H. 2003. Sowing date and nitrogen rate effects on growth, yield and yield components of two summer rapeseed cultivars. Eur. J. Agron. 19(3): 453-463.

Radin, J. W. and L. L. Parker. 1979. Water relations of cotton plants under nitrogen deficiency: I. Dependence upon leaf structure. Plant Physiol. 64(3): 495-498.

Radin, J. W. and J. S. Boyer. 1982. Control of leaf expansion by nitrogen nutrition in sunflower plants: role of hydraulic conductivity and turgor. Plant physiol. 69(4): 771-775.

Rathke, G. W., Behrens, T. and W. Diepenbrock. 2006. Integrated nitrogen management strategies to improve seed yield, oil content and nitrogen efficiency of winter oilseed rape (Brassica napus L.): a review. Agric. Ecosyst. Environ. 117(2-3): 80-108.

Raun, W. R. and G. V. Johnson. 1999. Improving nitrogen use efficiency for cereal production. Agron. J. 91(3): 357-363.

Rehakova, M., Čuvanová, S., Dzivak, M., Rimár, J. and Z. Gaval’Ova. 2004. Agricultural and agrochemical uses of natural zeolite of the clinoptilolite type. Curr. Opin. Solid. St. M. 8(6): 397-404.

Salehi, A, Gholamhoseini, M, Ataei, R, Sefikon, F. and  A. Ghalavand. 2018.  Effects of Zeolite, Bio- and Organic Fertilizers Application on German Chamomile Yield and Essential Oil Composition. TEOP. 21(1): 116-130.

Souza, I.M.S., Gurgel, G.C.S., Medeiros, A.M., Zonta, E., Ruiz, J.A.C., Paskocimas, C.A., Motta, F.V. and M.R.D. Bomio. 2018. The use of clinoptilolite as carrier of nitrogened fertilizer with controlled release. J. Environ. Chem. Eng. 6(4): 4171-4177

 Tedone,  L.,  Ali, S.A., Verdini, L. and G. De Mastro. 2018. Nitrogen management strategy for optimizing agronomic and environmental performance of rainfed durum wheat under Mediterranean climate.  J. Cleaner Produc. 172: 2058-2074

US, EPA. 2002. Current drinking water standards. EPA 816-F-02-013. Office of Water, U.S. Environmental Protection Agency, Washington, DC.

Vázquez, N., Pardo, A., Suso, M. L. and M. Quemada. 2005. A methodology for measuring drainage and nitrate leaching in unevenly irrigated vegetable crops. Plant Soil. 269(1-2): 297-308.

Zvomuya, F., Rosen, C. J., Russelle, M. P. and S.C. Gupta. 2003. Nitrate leaching and nitrogen recovery following application of polyolefin-coated urea to potato. J. Environ. Qual. 32(2): 480-489.